WO2024071270A1 - 室内熱交換器及び空気調和機 - Google Patents

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WO2024071270A1
WO2024071270A1 PCT/JP2023/035313 JP2023035313W WO2024071270A1 WO 2024071270 A1 WO2024071270 A1 WO 2024071270A1 JP 2023035313 W JP2023035313 W JP 2023035313W WO 2024071270 A1 WO2024071270 A1 WO 2024071270A1
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WO
WIPO (PCT)
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flow path
plate
heat transfer
refrigerant flow
transfer tube
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/035313
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
周太郎 山本
寛之 中野
祥志 松本
祥太 吾郷
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0067—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the shape of the heat exchangers or of parts thereof, e.g. of their fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates

Definitions

  • This disclosure relates to an indoor heat exchanger and an air conditioner equipped with the same.
  • Patent Document 1 discloses an indoor air conditioner unit used in an air conditioner.
  • a plate-shaped distribution member made of multiple stacked plates is connected to the heat transfer tube of the heat exchanger body.
  • Patent Document 1 of the three plates that make up the plate-shaped distribution member, a refrigerant flow path is formed in the center plate, and the underplate and overplate define the refrigerant flow path.
  • the refrigerant flow path it may be necessary to provide a detour within the plane of the center plate. This results in an increase in the size of the plate-shaped distribution member (corresponding to the "plate stack" in this disclosure) in the surface direction along the plane of the plates.
  • the objective of this disclosure is to provide an indoor heat exchanger that can prevent the plate stack from becoming too large in the planar direction, and an air conditioner equipped with the same.
  • the indoor heat exchanger comprises a heat exchange section including fins and a plurality of heat transfer tubes penetrating the fins, and a plate stack in which a plurality of refrigerant flow paths connected to the plurality of heat transfer tubes are formed, the plurality of refrigerant flow paths include a first refrigerant flow path and a second refrigerant flow path, the plate stack includes a first plate and a second plate stacked at a position farther from the plurality of heat transfer tubes than the first plate in the stacking direction, the first plate has a first notch, a third notch, and a fourth notch, the second plate has a second notch connected to the third notch and the fourth notch, the first notch forms a first refrigerant flow path, the second notch, the third notch, and the fourth notch form a second refrigerant flow path, and the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path intersect when viewed from the stacking direction.
  • the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path are made to intersect. This makes it possible to prevent the plate stack from becoming too large in the planar direction.
  • the plurality of heat transfer tubes include a first heat transfer tube that is an evaporation region and a second heat transfer tube that is a superheat region
  • the plurality of refrigerant flow paths include an evaporation flow path connected to the first heat transfer tube and a superheat flow path connected to the second heat transfer tube
  • the evaporation flow path and the superheat flow path do not need to intersect when viewed from the stacking direction. If flow paths with a large temperature difference (evaporation flow path and superheat flow path) intersect with each other, thermal efficiency may deteriorate due to heat conduction between the flow paths at the intersection.
  • the problem can be suppressed by preventing the flow paths with a large temperature difference (evaporation flow path and superheat flow path) from intersecting with each other.
  • the indoor heat exchanger according to the third aspect of the present disclosure is the indoor heat exchanger according to the first or second aspect, wherein the plurality of heat transfer tubes include a first heat transfer tube that is an evaporation region and a second heat transfer tube that is a superheat region, the plurality of refrigerant flow paths include an evaporation flow path that is connected to the first heat transfer tube and constitutes one of the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and a superheat flow path that is connected to the second heat transfer tube and constitutes the other of the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and the plate stack may further include a third plate that is disposed between the first plate and the second plate in the stacking direction and is thicker than at least one of the first plate and the second plate. In this case, the thick third plate suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This effectively suppresses deterioration of thermal efficiency.
  • the indoor heat exchanger is, in any one of the first to third aspects, the plurality of heat transfer tubes include a first heat transfer tube that is an evaporation region and a second heat transfer tube that is a superheat region, the plurality of refrigerant flow paths include an evaporation flow path connected to the first heat transfer tube and constituting one of the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and a superheat flow path connected to the second heat transfer tube and constituting the other of the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and the plate stack may further include a third plate that is disposed between the first plate and the second plate in the stacking direction and has a lower thermal conductivity than at least one of the first plate and the second plate. In this case, the third plate with a lower thermal conductivity suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This effectively suppresses deterioration of thermal efficiency.
  • the plate stack may have a gap between the evaporation flow path and the superheat flow path through which the refrigerant does not flow.
  • the gap suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This makes it possible to effectively suppress deterioration of thermal efficiency.
  • the indoor heat exchanger according to the sixth aspect of the present disclosure in any of the first to fifth aspects above, may be such that the number of the second refrigerant flow paths is equal to or less than the number of the first refrigerant flow paths.
  • the number of second refrigerant flow paths is large, the number of through holes formed in the plate between the first plate and the second plate increases, making the process of forming the through holes complicated.
  • the number of second refrigerant flow paths is small, and therefore the above problem can be suppressed.
  • the length of the second refrigerant flow path may be equal to or greater than the length of the first refrigerant flow path. If the length of the second refrigerant flow path is short, the thickness between the second refrigerant flow path and the first refrigerant flow path in the first plate becomes small, resulting in problems of reduced strength and poor workability. In this regard, in the present configuration, the length of the second refrigerant flow path is long, thereby suppressing the above problems.
  • the indoor heat exchanger is any one of the first to seventh aspects, in which the heat exchange section includes a first heat exchange section and a second heat exchange section, the plurality of heat transfer tubes include a first heat transfer tube of the first heat exchange section and a second heat transfer tube of the second heat exchange section, and the first plate may be provided with a connection flow path connecting the first heat transfer tube and the second heat transfer tube.
  • the second plate is stacked at a position farther from the plurality of heat transfer tubes than the first plate. If a connection flow path is provided in the second plate, the distance in the stacking direction from the end face of the heat transfer tube to the connection flow path formed in the second plate becomes longer, which may increase pressure loss.
  • the present configuration by providing a connection flow path in the first plate, it is possible to suppress the above-mentioned distance from becoming longer and thus the pressure loss from becoming larger.
  • the air conditioner according to the ninth aspect of the present disclosure is equipped with an indoor heat exchanger according to any one of the first to eighth aspects described above.
  • FIG. 1 is a front view of an air conditioner according to a first embodiment of the present disclosure with an exterior panel removed.
  • 2 is a right side view of an indoor heat exchanger included in the air conditioner shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a perspective view of the plate stack shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a plan view of the leftmost plate among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the second plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the third plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the fourth plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of the rightmost plate among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • 6 is a cross-sectional view of the plate stack taken along line IX-IX shown in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5 of an indoor heat exchanger according to a second embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a cross-sectional view of the plate stack and the heat exchanger taken along line XI-XI shown in FIG. 10.
  • the air conditioner 1 has an indoor heat exchanger 10, a fan and a filter (not shown), a frame 1f, and an exterior panel (not shown).
  • the frame 1f forms the bottom and rear of the air conditioner 1.
  • the frame 1f is long in one direction, and is attached to an indoor wall surface via a mounting plate (not shown) so that the one direction is along the left-right direction in FIG. 1.
  • the fan, exterior panel, and indoor heat exchanger 10 are attached to the frame 1f.
  • the filter is attached to the exterior panel.
  • the indoor heat exchanger 10 is long in one direction (the left-right direction in Figure 1) just like the frame 1f.
  • the indoor heat exchanger 10 includes a heat exchange section 10u, a plate stack 30, a plurality of U-bend pipes 22, and a plurality of connecting pipes 23.
  • a portion of one of the plurality of U-bend pipes 22 that overlaps with the plate stack 30 in a side view is depicted by a dashed line.
  • the heat exchange section 10u includes a plurality of fins 11, a plurality of heat transfer tubes 12, and a tube sheet 14.
  • Each of the multiple fins 11 is a thin plate, and is arranged so that the plate surface is aligned along the up-down direction and the front-rear direction.
  • the multiple fins 11 are arranged at equal intervals in the left-right direction.
  • the multiple heat transfer tubes 12 each extend in the left-right direction and penetrate the multiple fins 11.
  • each heat transfer tube 12 is connected to the left end of another heat transfer tube 12 via a U-shaped bend 21.
  • the right end of each heat transfer tube 12 is connected to the right end of another heat transfer tube 12 via a U-bend tube 22, a connecting pipe 23, or a plate stack 30.
  • the bend 21 is located on the left side of the multiple fins 11.
  • the U-bend tube 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30 are located on the right side of the multiple fins 11.
  • the bent portion 21 is formed integrally with the heat transfer tube 12, and by bending a single tube, the pair of heat transfer tubes 12 and the bent portion 21 are formed into a U-shaped tube. Meanwhile, the U-bend tube 22 and the connecting pipe 23 are welded to the open end (the right end of the heat transfer tube 12) of the U-shaped tube formed by bending as described above.
  • the plate stack 30 includes five plates 31 to 35 stacked in the left-right direction (stacking direction) (see Figure 3). Refrigerant flow paths are formed in the U-bend pipe 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30.
  • a flow divider 18, an expansion valve 19, etc. are arranged near the U-bend pipe 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30.
  • the tube sheet 14 is arranged so that the plate surface is aligned in the up-down and front-rear directions, and is located to the right of the multiple fins 11.
  • Multiple heat transfer tubes 12 penetrate the tube sheet 14. There is almost no gap between the tube sheet 14 and each heat transfer tube 12, and the tube sheet 14 supports the fins 11 and multiple heat transfer tubes 12.
  • a U-bend tube 22, connecting pipes 23, and plate stack 30 are arranged on the right side of the tube sheet 14, i.e., on the opposite side of the multiple fins 11 from the tube sheet 14.
  • a tube sheet is also arranged on the left side of the multiple fins 11.
  • the heat transfer tubes 12 protrude slightly to the right from the right side of the tube sheet 14. In other words, the end faces 12x of the heat transfer tubes 12 are located slightly to the right of the right side of the tube sheet 14.
  • the tube sheets 14 include a first tube sheet 141, a second tube sheet 142, a third tube sheet 143, and a fourth tube sheet 144.
  • the indoor heat exchanger 10 is of a bent type in which the first to fourth tube sheets 141 to 144 are arranged at an angle to the adjacent tube sheets 141 to 144.
  • a plurality of heat transfer tubes 12 penetrate each of the first to fourth tube sheets 141 to 144.
  • a pair of heat transfer tubes 12 in each U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending a single tube and a pair of heat transfer tubes 12 and a bent portion 21) does not penetrate two different tube sheets among the first to fourth tube sheets 141 to 144.
  • the heat exchange section 10u is composed of a rear heat exchange section 10u1 including a first tube plate 141 and a front heat exchange section 10u2 including second to fourth tube plates 142 to 144.
  • the two heat transfer tubes 121a, 122a each constitute a separate U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending a single tube and a pair of heat transfer tubes 12 and a bent section 21).
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121b) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122b) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121c) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122c) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121d) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122d) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 in the rear heat exchange section 10u1 (heat transfer tube 121e) and one of the heat transfer tubes 12 in the front heat exchange section 10u2 (heat transfer tube 122e) are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • Heat transfer tube 121c is further connected to expansion valve 19. Expansion valve 19 is attached to interconnecting pipe 23 that connects heat transfer tube 121c and heat transfer tube 122c.
  • the multiple heat transfer tubes 12 of the post heat exchange section 10u1 are connected to the plate stack 30, except for the six heat transfer tubes 121a, 122a, 121b, 121c, 121d, and 121e that are connected to the U-bend tube 22 or the connecting pipe 23.
  • the plate stack 30 shown in FIG. 3 is attached to the rear heat exchange section 10u1.
  • the plate stack attached to the front heat exchange section 10u2 has the same configuration as the plate stack 30, and is not illustrated or described here.
  • the plate stack 30 is attached to the heat transfer tubes 12 that are not connected to the U-bend tube 22 or the connecting pipe 23, among the heat transfer tubes 12 of the rear heat exchange section 10u1, via a plurality of connection parts 40.
  • Each of the plurality of connection parts 40 is cylindrical and has a refrigerant flow path inside.
  • Each connection part 40 extends in the left-right direction, and connects the heat transfer tubes 12 and the plate stack 30 in the left-right direction.
  • Each connection part 40 has a left end that connects to the end surface 12x of the heat transfer tube 12, and a right end that connects to the left side surface of the plate 31 in the plate stack 30.
  • the plate stack 30 has recesses 30x and 30y on a portion (rear) of its outer periphery.
  • the recesses 30x and 30y penetrate the plate stack 30 in the left-right direction.
  • the recesses 30x and 30y are voids formed by cutting out the plates 31 to 35.
  • the U-bend pipe 22 is positioned at a position corresponding to the recess 30y (see Figures 4 to 8).
  • the left-right length of the connection portion 40 is shorter than the left-right length of the U-bend tube 22.
  • a first distance D1 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the plate stack 30 closest to the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the left face of the plate 31) is shorter than a second distance D2 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the U-bend tube 22 farthest from the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the top of the U-shape) (see FIG. 1). Therefore, as shown in FIG. 1, the U-bend tube 22 overlaps with the plate stack 30 when viewed from the front-to-rear direction.
  • the refrigerant flow path 30m is formed by through holes formed in each of the plates 31 to 35 that make up the plate stack 30.
  • the plate 31 has a number of circular holes (including circular holes 313a and 314a, which will be described later).
  • the right end of the connection portion 40 (see FIG. 3) is inserted into each of the circular holes.
  • plate 32 has a plurality of circular holes (including circular holes 323x, 324x, and 323a, which will be described later) and a plurality of elongated holes (including elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a, which will be described later). These circular holes and elongated holes communicate with one or two of the plurality of circular holes formed in plate 31.
  • plate 33 has a plurality of circular holes (including circular hole 334a, which will be described later). Each of the circular holes communicates with one of the circular holes or elongated holes formed in plate 32.
  • plate 34 has a plurality of elongated holes (including elongated holes 342x and 343a, which will be described later). Each of the elongated holes communicates with two of the plurality of circular holes formed in plate 33.
  • one circular hole 35x is formed in the plate 35.
  • the circular hole 35x is connected to one of the multiple elongated holes formed in the plate 34.
  • the through holes (circular holes or elongated holes) formed in each plate 31 to 35 are connected to each other to form the refrigerant flow path 30m.
  • the two heat transfer tubes 123a, 124a (two of the multiple heat transfer tubes 12 in the rear heat exchange section 10u1) shown in FIG. 2 are connected to each other via a refrigerant flow path 30m consisting of circular holes 313a, 314a formed in the plate 31, circular holes 323a and elongated holes 324a formed in the plate 32, circular holes 333a, 334a formed in the plate 33, and elongated holes 343a formed in the plate 34.
  • the two heat transfer tubes 123a, 124a each constitute a separate U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending one tube with a pair of heat transfer tubes 12 and a bent section 21).
  • the elongated hole 342x (see FIG. 7) formed in the plate 34 spans the four elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a (see FIG. 5) formed in the plate 32.
  • the elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a each constitute the first refrigerant flow path 30m1 of the refrigerant flow path 30m, and correspond to the "first notch" in this disclosure.
  • the circular holes 323x and 324x formed in the plate 32, the circular holes formed in the plates 31 and 33, and the elongated hole 342x formed in the plate 34 constitute the second refrigerant flow path 30m2 of the refrigerant flow path 30m.
  • the circular hole 323x corresponds to the "third notch” in this disclosure
  • the circular hole 324x corresponds to the "fourth notch” in this disclosure
  • the elongated hole 342x corresponds to the "second notch” in this disclosure.
  • One end of the elongated hole 342x is connected to the circular hole 323x
  • the other end of the elongated hole 342x is connected to the circular hole 324x.
  • the first refrigerant flow path 30m1 and the second refrigerant flow path 30m2 intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction) (see FIG. 5).
  • Plate 32 corresponds to the "first plate” in this disclosure.
  • Plate 34 is stacked farther from the heat transfer tube 12 than plate 32 in the left-right direction (stacking direction), and corresponds to the "second plate” in this disclosure.
  • the number of second refrigerant flow paths 30m2 (1) is fewer than the number of first refrigerant flow paths 30m1 (4). Also, when viewed from the left-right direction, the length of second refrigerant flow path 30m2 (the length of elongated hole 342x shown in FIG. 7) is longer than the length of each of the four first refrigerant flow paths 30m1 (the length of elongated holes 321y, 322y, 323y, 324a shown in FIG. 5).
  • the multiple heat transfer tubes 12 connected to the refrigerant flow path 30m include a first heat transfer tube that is the evaporation zone and a second heat transfer tube that is the superheat zone.
  • the evaporation zone and the superheat zone are switched according to the control of the indoor heat exchanger 10, and one heat transfer tube may be in either the evaporation zone or the superheat zone according to the control of the indoor heat exchanger 10.
  • the four narrow holes 321y, 322y, 323y, and 324a that make up the first refrigerant flow path 30m1 are connected to the heat transfer tubes 125a to 125d (see FIG. 4), respectively.
  • the circular holes 323x and 324x that make up the second refrigerant flow path 30m2 are connected to the heat transfer tubes 126a and 126b (see FIG. 4), respectively.
  • the heat transfer tubes 126a, 126b When the heat transfer tubes 125a to 125d (first heat transfer tubes) are in the evaporation zone, the heat transfer tubes 126a, 126b (second heat transfer tubes) may be in the superheat zone.
  • the first refrigerant flow path 30m1 corresponds to the "evaporation flow path" of this disclosure
  • the second refrigerant flow path 30m2 corresponds to the "superheat flow path” of this disclosure.
  • the heat transfer tubes 126a, 126b When the heat transfer tubes 126a, 126b (second heat transfer tubes) are in the superheat zone, the heat transfer tubes 126a, 126b (first heat transfer tubes) are in the evaporation zone.
  • the first refrigerant flow path 30m1 corresponds to the "superheat flow path” of this disclosure
  • the second refrigerant flow path 30m2 corresponds to the "evaporation flow path” of this disclosure.
  • the first refrigerant flow path 30m1 and the second refrigerant flow path 30m2 intersect, and when one of them serves as an evaporation flow path, the other may serve as a superheat flow path.
  • the plate 33 interposed between the first refrigerant flow path 30m1 and the elongated hole 342x that constitutes the second refrigerant flow path 30m2 is thicker than either of the plates 32 and 34 (see FIG. 9) and has a lower thermal conductivity than either of the plates 32 and 34.
  • Plate 33 is a plate disposed between plates 32 and 34, and corresponds to the "third plate" of this disclosure.
  • a gap 50 through which the refrigerant does not flow is formed in the plate 33 (see FIG. 9).
  • the gap 50 is located between the first refrigerant flow path 30m1 and the second refrigerant flow path 30m2 in the left-right direction (stacking direction).
  • the plate 33 may be composed of two plate members, and recesses may be formed in each of the two plate members by half etching or the like, and the recesses may be combined to form the gap 50.
  • the elongated hole 342x (see FIG. 7) formed in the plate 34 does not cross the elongated hole 329 formed in the plate 32.
  • the elongated hole 342x and the elongated hole 329 do not intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction).
  • the narrow hole 329 is connected to the heat transfer tube 125e (see FIG. 4).
  • the heat transfer tubes 126a, 126b second heat transfer tube
  • the narrow hole 329 corresponds to the "evaporation flow path" of this disclosure
  • the second refrigerant flow path 30m2 corresponds to the "superheat flow path” of this disclosure.
  • the heat transfer tube 125e second heat transfer tube
  • the heat transfer tubes 126a, 126b first heat transfer tube
  • the narrow hole 329 corresponds to the "superheat flow path” of this disclosure
  • the second refrigerant flow path 30m2 corresponds to the "evaporation flow path" of this disclosure.
  • the refrigerant flow path 30m of the plate stack 30 includes the first refrigerant flow path 30m1 (see FIG. 5) composed of the elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a formed in the plate 32, and the second refrigerant flow path 30m2 (see FIGS. 5 to 7) composed of the circular holes 323x and 324x formed in the plate 32, the circular holes formed in the plates 31 and 33, and the elongated hole 342x formed in the plate 34.
  • the first refrigerant flow path 30m1 and the second refrigerant flow path 30m2 intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction) (see FIG. 5).
  • the size of the plate stack 30 in the planar direction along the plane of the plates 31 to 35 can be suppressed.
  • the evaporation flow path (e.g., the elongated hole 329 formed in the plate 32) and the superheat flow path (e.g., the elongated hole 342x formed in the plate 34 constituting the second refrigerant flow path 30m2) do not intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction) (see FIG. 5). If flow paths with a large temperature difference (evaporation flow path and superheat flow path) intersect with each other, thermal efficiency may deteriorate due to heat conduction between the flow paths at the intersection. In this regard, with this configuration, the problem can be suppressed by preventing the flow paths with a large temperature difference (evaporation flow path and superheat flow path) from intersecting with each other.
  • the plate 33 interposed between the first refrigerant flow path 30m1 and the elongated hole 342x that constitutes the second refrigerant flow path 30m2 is thicker than both the plates 32 and 34 (see FIG. 9).
  • the thick plate 33 suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This effectively suppresses deterioration of thermal efficiency.
  • the plate 33 interposed between the first refrigerant flow path 30m1 and the elongated hole 342x that constitutes the second refrigerant flow path 30m2 has a lower thermal conductivity than either of the plates 32 and 34.
  • the plate 33 which has a low thermal conductivity, suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This effectively suppresses deterioration of thermal efficiency.
  • the plate stack 30 has a gap 50 between the evaporation flow path (e.g., the first refrigerant flow path 30m1) and the superheat flow path (e.g., the second refrigerant flow path 30m2) through which the refrigerant does not flow (see FIG. 9).
  • the gap 50 suppresses heat conduction between the evaporation flow path and the superheat flow path. This effectively suppresses deterioration of thermal efficiency.
  • the number of second refrigerant flow paths 30m2 (1) is fewer than the number of first refrigerant flow paths 30m1 (4). If there are many second refrigerant flow paths 30m2, the number of through holes formed in the plate 33 will increase, and the process of forming the through holes will become complicated. In this regard, in this configuration, the number of second refrigerant flow paths 30m2 is small, so the above problem can be suppressed.
  • the length of the second refrigerant flow path 30m2 (the length of the elongated hole 342x shown in FIG. 7) is longer than the length of any of the four first refrigerant flow paths 30m1 (the length of the elongated holes 321y, 322y, 323y, 324a shown in FIG. 5). If the length of the second refrigerant flow path 30m2 is short, the thickness between the second refrigerant flow path 30m2 and the first refrigerant flow path 30m1 in the plate 32 will be small, resulting in problems such as reduced strength and poor workability. In this regard, in this configuration, the length of the second refrigerant flow path 30m2 is long, thereby suppressing the above problems.
  • the rear heat exchange section 10u1 corresponds to the "first heat exchange section” in this disclosure
  • the front heat exchange section 10u2 corresponds to the "second heat exchange section” in this disclosure
  • the heat transfer tube 121f corresponds to the "first heat transfer tube” in this disclosure
  • the heat transfer tube 122f corresponds to the "second heat transfer tube” in this disclosure.
  • the plate stack 30 is disposed across the rear heat exchange section 10u1 and the front heat exchange section 10u2.
  • the connection flow passage 60 is formed in the plates 32 and 31, but not in the other plates (plates 33 to 35).
  • Plate 34 is stacked at a position farther away from the heat transfer tubes 12 than plate 32. If a connecting flow path 60 is provided on plate 34, the left-right distance from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the connecting flow path 60 formed on plate 34 becomes longer, which can increase pressure loss. In this regard, in this configuration, by providing the connecting flow path 60 on plate 32, it is possible to prevent the above-mentioned distance from becoming longer and, in turn, to prevent pressure loss from becoming larger.
  • the coolant flow paths 30m of the plate stack 30 are formed by through holes formed in each of the plates 31 to 35, but are not limited to this.
  • some or all of the coolant flow paths 30m may be formed by bottomed grooves formed by half etching or the like in each of the plates 31 to 35.
  • the "first notch,”"secondnotch,””thirdnotch,” and “fourth notch” of the present disclosure are not limited to through holes, and may be bottomed grooves formed by half etching or the like in each of the plates 31 to 35.
  • the U-bend pipe 22 (refrigerant pipe) is disposed at a position corresponding to the recess 30y provided on the outer periphery of the plate stack 30, but this is not limiting.
  • a through hole or recess may be formed in the center of the plate stack, and the refrigerant pipe may be disposed at a position corresponding to the through hole or recess.
  • plate 33 is thicker than both plates 32 and 34, but in the third aspect of the present disclosure, it is sufficient that plate 33 is thicker than at least one of plates 32 and 34.
  • plate 33 has a lower thermal conductivity than either of plates 32 or 34, but in the fourth aspect of the present disclosure, it is sufficient that plate 33 has a lower thermal conductivity than at least one of plates 32 and 34.
  • the gap 50 located between the first refrigerant flow path 30m1 and the second refrigerant flow path 30m2 in the left-right direction (stacking direction) is given as an example of the gap provided between the evaporation flow path and the superheat flow path, but is not limited to this.
  • a gap may be provided between the evaporation flow path and the superheat flow path in the surface direction of the plates 31 to 35.
  • the number of second refrigerant flow paths 30m2 is less than the number of first refrigerant flow paths 30m1, but it need only be equal to or less than the number of first refrigerant flow paths 30m1, and may be the same as the number of first refrigerant flow paths 30m1.
  • the length of the second refrigerant flow path 30m2 is longer than any of the four first refrigerant flow paths 30m1, but it need only be equal to or greater than the length of the first refrigerant flow path 30m1, and may be the same as any of the four first refrigerant flow paths 30m1.
  • the rear heat exchange section 10u1 and the front heat exchange section 10u2, which are separated by a bending point in the bent-type indoor heat exchanger 10, are exemplified as the first and second heat exchange sections, but this is not limiting.
  • two heat exchange sections that are arranged in a straight line and do not have a bending point in between may be used as the first and second heat exchange sections.

Abstract

プレート積層体の面方向の大型化を抑制する。　プレート積層体３０の冷媒流路３０ｍは、プレート３２に形成された細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａでそれぞれ構成される第１冷媒流路３０ｍ１と、プレート３２に形成された円孔３２３ｘ，３２４ｘ、プレート３１，３３に形成された円孔及びプレート３４に形成された細長孔３４２ｘで構成される第２冷媒流路３０ｍ２とを含む。第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２とは、左右方向（積層方向）から見て交差している。

Description

室内熱交換器及び空気調和機
　本開示は、室内熱交換器及びこれを備えた空気調和機に関する。
　特許文献１には、空気調和機に使用される空調用室内機が開示されている。当該空調用室内機では、省スペース化を実現するため、熱交換器本体の伝熱管に対し、複数のプレートを積層してなるプレート状分配部材が接続されている。
特開２００６－１２５６５２号公報
　特許文献１では、プレート状分配部材を構成する３枚のプレートのうち、センタープレートに冷媒流路が形成されており、アンダープレート及びオーバープレートは当該冷媒流路を画定している。この場合、冷媒流路の構成によっては、センタープレートの平面内で迂回路を設ける必要が生じる。そのため、プレートの平面に沿った面方向において、プレート状分配部材（本開示の「プレート積層体」に相当する。）が大型化してしまう。
　本開示の目的は、プレート積層体の面方向の大型化を抑制できる室内熱交換器及びこれを備えた空気調和機を提供することにある。
　本開示の第１観点に係る室内熱交換器は、フィンと、前記フィンを貫通した複数の伝熱管と、を含む熱交換部と、前記複数の伝熱管に接続される複数の冷媒流路が形成されたプレート積層体と、を備え、前記複数の冷媒流路は、第１冷媒流路と、第２冷媒流路と、を含み、前記プレート積層体は、第１プレートと、積層方向において前記第１プレートよりも前記複数の伝熱管から遠い位置に積層された第２プレートと、を含み、前記第１プレートには、第１切欠、第３切欠及び第４切欠が形成され、前記第２プレートには、前記第３切欠及び前記第４切欠に接続される第２切欠が形成され、前記第１切欠は第１冷媒流路を形成し、前記第２切欠、前記第３切欠及び前記第４切欠は第２冷媒流路を形成し、前記積層方向から見て前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とは交差する。
　本開示の第１観点によると、プレートの平面内で迂回路を設けるのではなく、第１冷媒流路と第２冷媒流路とを交差させる。これにより、プレート積層体の面方向の大型化を抑制できる。
　本開示の第２観点に係る室内熱交換器は、上記第１観点において、前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続される蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続される過熱流路と、を含み、前記蒸発流路と前記過熱流路とは、前記積層方向から見て交差しなくてよい。温度差が大きい流路（蒸発流路及び過熱流路）同士が交差すると、交差部での流路間の熱伝導により、熱効率が悪化し得る。この点、本構成では、温度差が大きい流路（蒸発流路及び過熱流路）同士が交差しないことで、当該問題を抑制できる。
　本開示の第３観点に係る室内熱交換器は、上記第１又は第２観点において、前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の一方を構成する蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の他方を構成する過熱流路と、を含み、前記プレート積層体は、前記積層方向において前記第１プレートと第２プレートとの間に配置され、前記第１プレート及び前記第２プレートの少なくとも一方よりも厚みの大きい第３プレートをさらに含んでよい。この場合、厚みの大きい第３プレートによって、蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　本開示の第４観点に係る室内熱交換器は、上記第１～第３観点のいずれかにおいて、前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の一方を構成する蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の他方を構成する過熱流路と、を含み、前記プレート積層体は、前記積層方向において前記第１プレートと第２プレートとの間に配置され、前記第１プレート及び前記第２プレートの少なくとも一方よりも熱伝導率の低い第３プレートをさらに含んでよい。この場合、熱伝導率の低い第３プレートによって、蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　本開示の第５観点に係る室内熱交換器は、上記第２～第４観点のいずれかにおいて、前記プレート積層体は、前記蒸発流路と前記過熱流路との間に、冷媒が流れない空隙を有してよい。この場合、空隙によって、蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　本開示の第６観点に係る室内熱交換器は、上記第１～第５観点のいずれかにおいて、前記第２冷媒流路の本数は、前記第１冷媒流路の本数以下であってよい。第１プレートと第２プレートとの間にプレートを設ける場合、第２冷媒流路の本数が多いと、第１プレートと第２プレートとの間のプレートに形成される貫通孔の数が多くなり、貫通孔の形成工程が煩雑になる。この点、本構成では、第２冷媒流路の本数が少ないため、上記問題を抑制できる。
　本開示の第７観点に係る室内熱交換器は、上記第１～第６観点のいずれかにおいて、前記第２冷媒流路の長さは、前記第１冷媒流路の長さ以上であってよい。第２冷媒流路の長さが短いと、第１プレートにおける第２冷媒流路と第１冷媒流路との間の肉厚が小さくなり、強度の低下や加工性の悪化が問題となる。この点、本構成では、第２冷媒流路の長さが長いため、上記問題を抑制できる。
　本開示の第８観点に係る室内熱交換器は、上記第１～第７観点のいずれかにおいて、前記熱交換部は、第１熱交換部及び第２熱交換部を含み、前記複数の伝熱管は、前記第１熱交換部が有する第１伝熱管、及び、前記第２熱交換部が有する第２伝熱管を含み、前記第１プレートに、前記第１伝熱管と前記第２伝熱管とを接続する接続流路が設けられてよい。第２プレートは、第１プレートよりも、複数の伝熱管から遠い位置に積層されている。第２プレートに接続流路を設けると、伝熱管の端面から第２プレートに形成された接続流路までの積層方向の距離が長くなり、圧力損失が大きくなり得る。この点、本構成では、第１プレートに接続流路を設けたことで、上記距離が長くなること、ひいては圧力損失が大きくなることを抑制できる。
　本開示の第９観点に係る空気調和機は、上記第１～第８観点のいずれかに係る室内熱交換器を備えている。
本開示の第１実施形態に係る空気調和機の、外装パネルを取り外した状態での正面図である。 図１に示す空気調和機に含まれる室内熱交換器の右側面図である。 図１に示すプレート積層体の斜視図である。 図３に示すプレート積層体を構成する５枚のプレートのうち最も左方に位置するプレートの平面図である。 図３に示すプレート積層体を構成する５枚のプレートのうち左から２番目に位置するプレートの平面図である。 図３に示すプレート積層体を構成する５枚のプレートのうち左から３番目に位置するプレートの平面図である。 図３に示すプレート積層体を構成する５枚のプレートのうち左から４番目に位置するプレートの平面図である。 図３に示すプレート積層体を構成する５枚のプレートのうち最も右方に位置するプレートの平面図である。 図５に示すＩＸ－ＩＸ線に沿ったプレート積層体の断面図である。 本開示の第２実施形態に係る室内熱交換器の図５に対応する図である。 図１０に示すＸＩ－ＸＩ線に沿ったプレート積層体及び熱交換部の断面図である。
　＜第１実施形態＞
　先ず、図１を参照し、本開示の第１実施形態に係る空気調和機１の全体構成について説明する。なお、以下の説明において、「上」「下」「右」「左」「前」「後」の方向は、空気調和機１が図１の状態で設置された状態での方向を表す。
　空気調和機１は、室内熱交換器１０と、ファン及びフィルタ（図示略）と、フレーム１ｆと、外装パネル（図示略）とを有する。
　フレーム１ｆは、空気調和機１の底部及び後部を構成する。フレーム１ｆは、一方向に長く、図１において当該一方向が左右方向に沿うように、取付板（図示略）を介して室内の壁面に取り付けられている。ファン、外装パネル及び室内熱交換器１０は、フレーム１ｆに取り付けられている。フィルタは、外装パネルに取り付けられている。
　室内熱交換器１０は、フレーム１ｆと同様に一方向（図１の左右方向）に長い。
　次いで、図１～図９を参照し、室内熱交換器１０の構成について詳細に説明する。
　室内熱交換器１０は、図１に示すように、熱交換部１０ｕと、プレート積層体３０と、複数のＵベンド管２２と、複数の連絡配管２３とを含む。図１では、複数のＵベンド管２２のうちの１つにおいてプレート積層体３０と側面視で重なる部分を破線で描いている。
　熱交換部１０ｕは、複数のフィン１１と、複数の伝熱管１２と、管板１４とを含む。
　複数のフィン１１は、それぞれ、薄板状であり、板面が上下方向及び前後方向に沿うように配置されている。複数のフィン１１は、左右方向に等間隔に並んでいる。
　複数の伝熱管１２は、それぞれ、左右方向に延び、複数のフィン１１を貫通している。
　なお、図１では、簡略化のため、複数の伝熱管１２の一部のみを描いており、複数のフィン１１の一部のみを部分的に描いている。
　各伝熱管１２の左端は、Ｕ字状の曲げ部２１を介して別の伝熱管１２の左端と接続されている。各伝熱管１２の右端は、Ｕベンド管２２、連絡配管２３又はプレート積層体３０を介して別の伝熱管１２の右端と接続されている。曲げ部２１は、複数のフィン１１に対して左側に位置している。Ｕベンド管２２、連絡配管２３及びプレート積層体３０は、複数のフィン１１に対して右側に位置している。
　曲げ部２１は伝熱管１２と一体的に形成されており、１本の管を折り曲げることで一対の伝熱管１２と曲げ部２１とがＵ字状管として形成される。一方、Ｕベンド管２２及び連絡配管２３は、上記のように折り曲げて形成されたＵ字状管の開口端（伝熱管１２の右端）に溶接されたものである。
　プレート積層体３０は、左右方向（積層方向）に積層された５枚のプレート３１～３５を含む（図３参照）。Ｕベンド管２２、連絡配管２３及びプレート積層体３０のいずれにも、冷媒流路が形成されている。
　Ｕベンド管２２、連絡配管２３及びプレート積層体３０の近傍には、図１に示すように、分流器１８、膨張弁１９等が配置されている。
　管板１４は、板面が上下方向及び前後方向に沿うように配置されており、複数のフィン１１に対して右側に位置する。管板１４には、複数の伝熱管１２が貫通している。管板１４と各伝熱管１２との間にはほとんど間隙がなく、管板１４がフィン１１及び複数の伝熱管１２を支持している。管板１４の右側、即ち管板１４に対して複数のフィン１１と反対側に、Ｕベンド管２２、連絡配管２３及びプレート積層体３０が配置されている。
　なお、図示を省略するが、複数のフィン１１に対して左側にも、管板が配置されている。
　複数の伝熱管１２は、管板１４の右側面から右側に若干突出している。即ち、管板１４の右側面の若干右側に、複数の伝熱管１２の端面１２ｘが位置している。
　管板１４は、図２に示すように、第１管板１４１と、第２管板１４２と、第３管板１４３と、第４管板１４４とを含む。室内熱交換器１０は、第１～第４管板１４１～１４４がそれぞれ隣り合う管板１４１～１４４と角度をなして配置された折り曲げ型である。第１～第４管板１４１～１４４のそれぞれに、複数の伝熱管１２が貫通している。各Ｕ字状管（１本の管を折り曲げることで一対の伝熱管１２と曲げ部２１とが形成するＵ字状管）における一対の伝熱管１２は、第１～第４管板１４１～１４４のうちの互いに異なる２つの管板を貫通しない。
　熱交換部１０ｕは、第１管板１４１を含む後熱交換部１０ｕ１と、第２～第４管板１４２～１４４を含む前熱交換部１０ｕ２とで構成される。
　後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうち、互いに隣接する２本の伝熱管１２１ａ，１２２ａは、Ｕベンド管２２の冷媒流路２２ｍを介して接続されている。２本の伝熱管１２１ａ，１２２ａは、それぞれ別のＵ字状管（１本の管を折り曲げることで一対の伝熱管１２と曲げ部２１とが形成するＵ字状管）を構成するものである。
　後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２１ｂ）と、前熱交換部１０ｕ２が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２２ｂ）とは、連絡配管２３の冷媒流路２３ｍを介して接続されている。後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２１ｃ）と、前熱交換部１０ｕ２が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２２ｃ）とは、連絡配管２３の冷媒流路２３ｍを介して接続されている。後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２１ｄ）と、前熱交換部１０ｕ２が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２２ｄ）とは、連絡配管２３の冷媒流路２３ｍを介して接続されている。後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２１ｅ）と、前熱交換部１０ｕ２が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２２ｅ）とは、連絡配管２３の冷媒流路２３ｍを介して接続されている。
　伝熱管１２１ｃは、さらに、膨張弁１９に接続されている。膨張弁１９は、伝熱管１２１ｃと伝熱管１２２ｃとを接続する連絡配管２３に取り付けられている。
　複数のフィン１１に対する右側において、後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうち、Ｕベンド管２２又は連絡配管２３に接続される６本の伝熱管１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２１ｅを除く伝熱管１２は、プレート積層体３０に接続されている。
　なお、図３に示すプレート積層体３０は、後熱交換部１０ｕ１に取り付けられるものである。前熱交換部１０ｕ２に取り付けられるプレート積層体は、プレート積層体３０と同様の構成であり、図示及び説明を省略する。
　プレート積層体３０は、複数の接続部４０を介して、後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうち、Ｕベンド管２２又は連絡配管２３に接続されない伝熱管１２に、取り付けられている。複数の接続部４０は、それぞれ、円筒状であり、内部に冷媒流路を有する。各接続部４０は、左右方向に延び、上記伝熱管１２とプレート積層体３０とを左右方向に接続している。各接続部４０は、上記伝熱管１２の端面１２ｘに接続する左端と、プレート積層体３０におけるプレート３１の左側面に接続する右端とを有する。
　プレート積層体３０には、外周の一部（後部）に、凹み３０ｘ，３０ｙが設けられている。凹み３０ｘ，３０ｙは、左右方向にプレート積層体３０を貫通している。凹み３０ｘ，３０ｙは、プレート３１～３５を切り欠いたような形状にて形成された、空隙部である。凹み３０ｙに対応する位置に、Ｕベンド管２２が配置されている（図４～図８参照）。
　接続部４０の左右方向の長さは、Ｕベンド管２２の左右方向の長さよりも短い。伝熱管１２の端面１２ｘから、プレート積層体３０において伝熱管１２の端面１２ｘに最も近い面（プレート３１の左側面）までの、左右方向（積層方向）の第１距離Ｄ１は、伝熱管１２の端面１２ｘから、Ｕベンド管２２において伝熱管１２の端面１２ｘから最も遠い面（Ｕ字状の頂部）までの、左右方向（積層方向）の第２距離Ｄ２よりも短い（図１参照）。したがって、図１に示すように、前後方向から見て、Ｕベンド管２２はプレート積層体３０と重なっている。
　次いで、図４～図９を参照し、プレート積層体３０に形成された冷媒流路３０ｍについて詳細に説明する。
　冷媒流路３０ｍは、プレート積層体３０を構成する各プレート３１～３５に形成された貫通孔によって構成されている。
　プレート３１には、図４に示すように、複数の円孔（後述する円孔３１３ａ，３１４ａを含む。）が形成されている。当該円孔のそれぞれに、接続部４０（図３参照）の右端が挿入されている。
　プレート３２には、図５に示すように、複数の円孔（後述する円孔３２３ｘ，３２４ｘ，３２３ａを含む。）と、複数の細長孔（後述する細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａを含む。）とが形成されている。これら円孔及び細長孔は、プレート３１に形成された複数の円孔の１又は２つと連通している。
　プレート３３には、図６に示すように、複数の円孔（後述する円孔３３４ａを含む。）が形成されている。当該円孔は、それぞれ、プレート３２に形成された円孔又は細長孔の１つと連通している。
　プレート３４には、図７に示すように、複数の細長孔（後述する細長孔３４２ｘ，３４３ａを含む。）が形成されている。当該細長孔は、それぞれ、プレート３３に形成された複数の円孔のうちの２つと連通している。
　プレート３５には、図８に示すように、１つの円孔３５ｘが形成されている。円孔３５ｘは、プレート３４に形成された複数の細長孔のうちの１つと連通している。
　各プレート３１～３５に形成された貫通孔（円孔又は細長孔）が互いに連通することにより、冷媒流路３０ｍが形成されている。
　図２に示す２本の伝熱管１２３ａ，１２４ａ（後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの２本）は、プレート３１に形成された円孔３１３ａ，３１４ａと、プレート３２に形成された円孔３２３ａ及び細長孔３２４ａと、プレート３３に形成された円孔３３３ａ，３３４ａと、プレート３４に形成された細長孔３４３ａとで構成される冷媒流路３０ｍを介して、互いに接続されている。２本の伝熱管１２３ａ，１２４ａは、それぞれ別のＵ字状管（１本の管を折り曲げることで一対の伝熱管１２と曲げ部２１とが形成するＵ字状管）を構成するものである。
　図９に示すように、プレート３４に形成された細長孔３４２ｘ（図７参照）は、プレート３２に形成された４本の細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａ（図５参照）に跨っている。細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａは、それぞれ、冷媒流路３０ｍの第１冷媒流路３０ｍ１を構成するものであり、本開示の「第１切欠」に該当する。プレート３２に形成された円孔３２３ｘ，３２４ｘと、プレート３１，３３に形成された円孔と、プレート３４に形成された細長孔３４２ｘとは、冷媒流路３０ｍの第２冷媒流路３０ｍ２を構成する。円孔３２３ｘは本開示の「第３切欠」に該当し、円孔３２４ｘは本開示の「第４切欠」に該当し、細長孔３４２ｘは本開示の「第２切欠」に該当する。細長孔３４２ｘの一端が円孔３２３ｘに接続し、細長孔３４２ｘの他端が円孔３２４ｘに接続している。第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２とは、左右方向（積層方向）から見て交差している（図５参照）。
　プレート３２は、本開示の「第１プレート」に該当する。プレート３４は、左右方向（積層方向）においてプレート３２よりも伝熱管１２から遠い位置に積層されたものであり、本開示の「第２プレート」に該当する。
　第２冷媒流路３０ｍ２の本数（１本）は、第１冷媒流路３０ｍ１の本数（４本）よりも少ない。また、左右方向から見て、第２冷媒流路３０ｍ２の長さ（図７に示す細長孔３４２ｘの長さ）は、４本の第１冷媒流路３０ｍ１の長さ（図５に示す細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａの長さ）のいずれよりも長い。
　冷媒流路３０ｍに接続される複数の伝熱管１２は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管とを含む。蒸発域及び過熱域は、室内熱交換器１０の制御に応じて切り替えられ、１本の伝熱管は、室内熱交換器１０の制御に応じて、蒸発域になる場合と、過熱域になる場合とがある。
　第１冷媒流路３０ｍ１を構成する４本の細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａは、それぞれ、伝熱管１２５ａ～１２５ｄ（図４参照）に接続されている。第２冷媒流路３０ｍ２を構成する円孔３２３ｘ，３２４ｘは、それぞれ、伝熱管１２６ａ，１２６ｂ（図４参照）に接続されている。
　伝熱管１２５ａ～１２５ｄ（第１伝熱管）が蒸発域となるとき、伝熱管１２６ａ，１２６ｂ（第２伝熱管）は過熱域となる場合がある。この場合、第１冷媒流路３０ｍ１が本開示の「蒸発流路」に該当し、第２冷媒流路３０ｍ２が本開示の「過熱流路」に該当する。伝熱管１２５ａ～１２５ｄ（第２伝熱管）が過熱域となるとき、伝熱管１２６ａ，１２６ｂ（第１伝熱管）は蒸発域となる。この場合、第１冷媒流路３０ｍ１が本開示の「過熱流路」に該当し、第２冷媒流路３０ｍ２が本開示の「蒸発流路」に該当する。
　つまり、左右方向（積層方向）から見て交差する第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２とは、一方が蒸発流路となるとき、他方が過熱流路となる場合がある。このような場合において、第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２を構成する細長孔３４２ｘとの間に介在するプレート３３は、プレート３２，３４のいずれよりも厚みが大きく（図９参照）、プレート３２，３４のいずれよりも熱伝導率が低い。
　プレート３３は、プレート３２とプレート３４との間に配置されたプレートであり、本開示の「第３プレート」に該当する。
　プレート３３には、冷媒が流れない空隙５０が形成されている（図９参照）。空隙５０は、左右方向（積層方向）において第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２との間に位置する。例えば、プレート３３が２枚の板部材で構成され、２枚の板部材のそれぞれにハーフエッチング等で凹部を形成し、当該凹部を組み合わせることで空隙５０を形成してよい。
　プレート３４に形成された細長孔３４２ｘ（図７参照）は、プレート３２に形成された細長孔３２９に跨っていない。細長孔３４２ｘと細長孔３２９とは、左右方向（積層方向）から見て交差していない。
　細長孔３２９は、伝熱管１２５ｅ（図４参照）に接続されている。伝熱管１２５ｅ（第１伝熱管）が蒸発域となるとき、伝熱管１２６ａ，１２６ｂ（第２伝熱管）は過熱域となる場合がある。この場合、細長孔３２９が本開示の「蒸発流路」に該当し、第２冷媒流路３０ｍ２が本開示の「過熱流路」に該当する。伝熱管１２５ｅ（第２伝熱管）が過熱域となるとき、伝熱管１２６ａ，１２６ｂ（第１伝熱管）は蒸発域となる。この場合、細長孔３２９が本開示の「過熱流路」に該当し、第２冷媒流路３０ｍ２が本開示の「蒸発流路」に該当する。
　以上に述べたように、本実施形態によると、プレート積層体３０の冷媒流路３０ｍは、プレート３２に形成された細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａでそれぞれ構成される第１冷媒流路３０ｍ１（図５参照）と、プレート３２に形成された円孔３２３ｘ，３２４ｘ、プレート３１，３３に形成された円孔及びプレート３４に形成された細長孔３４２ｘで構成される第２冷媒流路３０ｍ２（図５～図７参照）とを含む。第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２とは、左右方向（積層方向）から見て交差している（図５参照）。この場合、プレート３１～３５の平面内で迂回路を設けるのではなく、第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２とを交差させることで、プレート３１～３５の平面に沿った面方向におけるプレート積層体３０の大型化を抑制できる。
　蒸発流路（例えば、プレート３２に形成された細長孔３２９）と過熱流路（例えば、第２冷媒流路３０ｍ２を構成する、プレート３４に形成された細長孔３４２ｘ）とは、左右方向（積層方向）から見て交差していない（図５参照）。温度差が大きい流路（蒸発流路及び過熱流路）同士が交差すると、交差部での流路間の熱伝導により、熱効率が悪化し得る。この点、本構成では、温度差が大きい流路（蒸発流路及び過熱流路）同士が交差しないことで、当該問題を抑制できる。
　第１冷媒流路３０ｍ１が蒸発流路、第２冷媒流路３０ｍ２が過熱流路となる場合において、第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２を構成する細長孔３４２ｘとの間に介在するプレート３３は、プレート３２，３４のいずれよりも厚みが大きい（図９参照）。この場合、厚みの大きいプレート３３によって、蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　第１冷媒流路３０ｍ１が蒸発流路、第２冷媒流路３０ｍ２が過熱流路となる場合において、第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２を構成する細長孔３４２ｘとの間に介在するプレート３３は、プレート３２，３４のいずれよりも熱伝導率が低い。この場合、熱伝導率の低いプレート３３によって、蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　プレート積層体３０は、蒸発流路（例えば、第１冷媒流路３０ｍ１）と過熱流路（例えば、第２冷媒流路３０ｍ２）との間に、冷媒が流れない空隙５０を有している（図９参照）。この場合、空隙５０によって蒸発流路と過熱流路との間の熱伝導が抑制される。これにより、熱効率の悪化を効果的に抑制できる。
　第２冷媒流路３０ｍ２の本数（１本）は、第１冷媒流路３０ｍ１の本数（４本）よりも少ない。第２冷媒流路３０ｍ２の本数が多いと、プレート３３に形成される貫通孔の数が多くなり、貫通孔の形成工程が煩雑になる。この点、本構成では、第２冷媒流路３０ｍ２の本数が少ないため、上記問題を抑制できる。
　第２冷媒流路３０ｍ２の長さ（図７に示す細長孔３４２ｘの長さ）は、４本の第１冷媒流路３０ｍ１の長さ（図５に示す細長孔３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａの長さ）のいずれよりも長い。第２冷媒流路３０ｍ２の長さが短いと、プレート３２における第２冷媒流路３０ｍ２と第１冷媒流路３０ｍ１との間の肉厚が小さくなり、強度の低下や加工性の悪化が問題となる。この点、本構成では、第２冷媒流路３０ｍ２の長さが長いため、上記問題を抑制できる。
　＜第２実施形態＞
　次いで、図１０及び図１１を参照し、本開示の第２実施形態に係る室内熱交換器について説明する。
　第２実施形態では、後熱交換部１０ｕ１が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２１ｆ）と、前熱交換部１０ｕ２が有する複数の伝熱管１２のうちの１本（伝熱管１２２ｆ）とが、プレート積層体３０のプレート３２に形成された接続流路６０を介して接続されている。
　後熱交換部１０ｕ１は本開示の「第１熱交換部」に該当し、前熱交換部１０ｕ２は本開示の「第２熱交換部」に該当する。伝熱管１２１ｆは本開示の「第１伝熱管」に該当し、伝熱管１２２ｆは本開示の「第２伝熱管」に該当する。
　本実施形態において、プレート積層体３０は、後熱交換部１０ｕ１と前熱交換部１０ｕ２とに跨って配置されている。接続流路６０は、プレート３２及びプレート３１に形成されており、その他のプレート（プレート３３～３５）には形成されていない。
　プレート３４は、プレート３２よりも、複数の伝熱管１２から遠い位置に積層されている。プレート３４に接続流路６０を設けると、伝熱管１２の端面１２ｘからプレート３４に形成された接続流路６０までの左右方向の距離が長くなり、圧力損失が大きくなり得る。この点、本構成では、プレート３２に接続流路６０を設けたことで、上記距離が長くなること、ひいては圧力損失が大きくなることを抑制できる。
　＜変形例＞
　上述の実施形態では、プレート積層体３０の冷媒流路３０ｍが、各プレート３１～３５に形成された貫通孔によって形成されているが、これに限定されない。例えば、冷媒流路３０ｍの一部又は全てが、各プレート３１～３５にハーフエッチング等で形成された有底の溝によって形成されてもよい。同様に、本開示の「第１切欠」「第２切欠」「第３切欠」「第４切欠」は、貫通孔に限定されず、各プレート３１～３５にハーフエッチング等で形成された有底の溝であってもよい。
　上述の実施形態では、Ｕベンド管２２（冷媒管）が、プレート積層体３０の外周に設けられた凹み３０ｙに対応する位置に配置されているが、これに限定されない。例えば、プレート積層体の中央部に貫通孔又は凹部が形成されており、当該貫通孔又は凹部に対応する位置に冷媒管が配置されてもよい。
　上述の実施形態では、プレート３３は、プレート３２，３４のいずれよりも厚みが大きいが、本開示の第３観点では、プレート３２，３４の少なくとも一方よりも厚みが大きければよい。
　上述の実施形態では、プレート３３は、プレート３２，３４のいずれよりも熱伝導率が低いが、本開示の第４観点では、プレート３２，３４の少なくとも一方よりも熱伝導率の低ければよい。
　上述の実施形態では、蒸発流路と過熱流路との間に設けられる空隙として、左右方向（積層方向）において第１冷媒流路３０ｍ１と第２冷媒流路３０ｍ２との間に位置する空隙５０（図９参照）を例示したが、これに限定されない。例えば、プレート３１～３５の面方向において、蒸発流路と過熱流路との間に、空隙を設けてよい。
　上述の実施形態では、第２冷媒流路３０ｍ２の本数は、第１冷媒流路３０ｍ１の本数よりも少ないが、第１冷媒流路３０ｍ１の本数以下であればよく、第１冷媒流路３０ｍ１の本数と同じであってもよい。
　上述の実施形態では、第２冷媒流路３０ｍ２の長さは、４本の第１冷媒流路３０ｍ１の長さのいずれよりも長いが、第１冷媒流路３０ｍ１の長さ以上であればよく、４本の第１冷媒流路３０ｍ１の長さのいずれかと同じであってもよい。
　上述の実施形態では、第１熱交換部及び第２熱交換部として、折り曲げ型の室内熱交換器１０における折り曲げ個所を間に介在する後熱交換部１０ｕ１及び前熱交換部１０ｕ２を例示したが、これに限定されない。例えば、直線状に配置されて折り曲げ個所を介在しない２つの熱交換部を、第１熱交換部及び第２熱交換部としてもよい。
　以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
　１　空気調和機
　１０　室内熱交換器
　１０ｕ　熱交換部
　１０ｕ１　後熱交換部（第１熱交換部）
　１０ｕ２　前熱交換部（第２熱交換部）
　１１　フィン
　１２　伝熱管
　３０　プレート積層体
　３０ｍ　冷媒流路
　３０ｍ１　第１冷媒流路
　３０ｍ２　第２冷媒流路
　３２　プレート（第１プレート）
　３２１ｙ，３２２ｙ，３２３ｙ，３２４ａ　細長孔（第１切欠）
　３２３ｘ　円孔（第３切欠）
　３２４ｘ　円孔（第４切欠）
　３３　プレート（第３プレート）
　３４　プレート（第２プレート）
　３４２ｘ　細長孔（第２切欠）
　５０　空隙
　６０　接続流路

Claims (9)

  1. 　フィンと、前記フィンを貫通した複数の伝熱管と、を含む熱交換部と、
    　前記複数の伝熱管に接続される複数の冷媒流路が形成されたプレート積層体と、を備え、
    　前記複数の冷媒流路は、第１冷媒流路と、第２冷媒流路と、を含み、
    　前記プレート積層体は、第１プレートと、積層方向において前記第１プレートよりも前記複数の伝熱管から遠い位置に積層された第２プレートと、を含み、
    　前記第１プレートには、第１切欠、第３切欠及び第４切欠が形成され、
    　前記第２プレートには、前記第３切欠及び前記第４切欠に接続される第２切欠が形成され、
    　前記第１切欠は前記第１冷媒流路を形成し、
    　前記第２切欠、前記第３切欠及び前記第４切欠は前記第２冷媒流路を形成し、
    　前記積層方向から見て前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とは交差する、室内熱交換器。
  2. 　前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、
    　前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続される蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続される過熱流路と、を含み、
    　前記蒸発流路と前記過熱流路とは、前記積層方向から見て交差しない、請求項１に記載の室内熱交換器。
  3. 　前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、
    　前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の一方を構成する蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の他方を構成する過熱流路と、を含み、
    　前記プレート積層体は、前記積層方向において前記第１プレートと第２プレートとの間に配置され、前記第１プレート及び前記第２プレートの少なくとも一方よりも厚みの大きい第３プレートをさらに含む、請求項１又は２に記載の室内熱交換器。
  4. 　前記複数の伝熱管は、蒸発域となる第１伝熱管と、過熱域となる第２伝熱管と、を含み、
    　前記複数の冷媒流路は、前記第１伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の一方を構成する蒸発流路と、前記第２伝熱管に接続され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の他方を構成する過熱流路と、を含み、
    　前記プレート積層体は、前記積層方向において前記第１プレートと第２プレートとの間に配置され、前記第１プレート及び前記第２プレートの少なくとも一方よりも熱伝導率の低い第３プレートをさらに含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の室内熱交換器。
  5. 　前記プレート積層体は、前記蒸発流路と前記過熱流路との間に、冷媒が流れない空隙を有する、請求項２～４のいずれか１項に記載の室内熱交換器。
  6. 　前記第２冷媒流路の本数は、前記第１冷媒流路の本数以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の室内熱交換器。
  7. 　前記第２冷媒流路の長さは、前記第１冷媒流路の長さ以上である、請求項１～６のいずれか１項に記載の室内熱交換器。
  8. 　前記熱交換部は、第１熱交換部及び第２熱交換部を含み、
    　前記複数の伝熱管は、前記第１熱交換部が有する第１伝熱管、及び、前記第２熱交換部が有する第２伝熱管を含み、
    　前記第１プレートに、前記第１伝熱管と前記第２伝熱管とを接続する接続流路が設けられている、請求項１～７のいずれか１項に記載の室内熱交換器。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の室内熱交換器を備えた、空気調和機。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611291A (ja) * 1992-04-02 1994-01-21 Nartron Corp 冷却システム用の積層プレートヘッダー及びその製造方法
WO2019073610A1 (ja) * 2017-10-13 2019-04-18 三菱電機株式会社 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置
JP2020051632A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 熱交換器、及び、これを備える空気調和機
JP2021008974A (ja) * 2019-06-28 2021-01-28 ダイキン工業株式会社 熱交換器およびヒートポンプ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611291A (ja) * 1992-04-02 1994-01-21 Nartron Corp 冷却システム用の積層プレートヘッダー及びその製造方法
WO2019073610A1 (ja) * 2017-10-13 2019-04-18 三菱電機株式会社 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置
JP2020051632A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 熱交換器、及び、これを備える空気調和機
JP2021008974A (ja) * 2019-06-28 2021-01-28 ダイキン工業株式会社 熱交換器およびヒートポンプ装置

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