CN110462324A - 热交换器和冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
提供效率优良的热交换器,该热交换器具有多列热交换部,该热交换部并排配置有多个供制冷剂在内部流动的扁平管。室内热交换器(25)具有多列热交换部(50、60),该热交换部沿上下方向并排配置有多个从第1端侧朝向第2端侧延伸且供制冷剂在内部流动的扁平多孔管(45)。在室内热交换器中,多列热交换部(50、60)在空气流动方向上重叠配置。上风侧的最前列的热交换部(50)中包含的、一端设置有气体制冷剂出入口(45aa)的气体侧扁平多孔管的数量比下风侧的最后列的热交换部(60)中包含的气体侧扁平多孔管的数量少。
Description
技术领域
本发明涉及热交换器和搭载了热交换器的冷冻装置。
背景技术
以往,公知有沿空气流动方向重叠配置多列热交换部的热交换器,该热交换部排列有多个供制冷剂在内部流动的扁平管。例如,在专利文献1(日本特开2016-38192号公报)中公开了具有2列热交换部的热交换器。
在专利文献1(日本特开2016-38192号公报)中,以制冷剂在上风侧的热交换部的扁平管和下风侧的热交换部的扁平管中朝向彼此相反的方向流动的方式构成热交换器。
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1(日本特开2016-38192号公报)中,在上风侧和下风侧配置有相同结构的热交换部,因此,在热交换器作为冷凝器利用时,可能无法充分实现高效化。
本发明的课题在于,提供效率优良的热交换器,该热交换器具有多列热交换部,该热交换部并排配置有多个供制冷剂在内部流动的扁平管。
用于解决课题的手段
热交换器具有多列热交换部。在热交换器中,多列热交换部在空气流动方向上重叠配置。在各热交换部中,沿第1方向并排配置有多个从第1端侧朝向第2端侧延伸且供制冷剂在内部流动的扁平多孔管。上风侧的最前列的热交换部中包含的、一端设置有气体制冷剂出入口的气体侧扁平多孔管的数量比下风侧的最后列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管的数量少。
在本热交换器中,例如在气体制冷剂流入气体侧扁平多孔管的气体制冷剂出入口时(热交换器用作冷凝器时),与最前列的热交换部相比,最后列的热交换部中进行高温的气体制冷剂的冷却的比例较高。高温的气体制冷剂能够在与下风侧的温度较高(在上风侧被制冷剂加热)的空气之间比较高效地进行热交换。因此,与未这样构成的情况相比,能够高效地在制冷剂与空气之间进行热交换。
在热交换器中,优选至少2列热交换部包含气体侧扁平多孔管。
这里,通过在多列热交换部配置气体侧扁平多孔管,能够实现自由度高的路径布置,容易实现效率高的热交换器。
在热交换器中,优选扁平多孔管还包含与气体侧扁平多孔管不同、且一端设置有液制冷剂出入口的液体侧扁平多孔管。
在热交换器中,更优选气体侧扁平多孔管的总数比液体侧扁平多孔管的总数多。
这里,通过具有比液体侧扁平多孔管多的气体侧扁平多孔管,在热交换器用作蒸发器的情况下,在取较大的过热度的运转条件下也能够抑制性能降低。
在热交换器中,优选气体侧扁平多孔管均在第1端侧设置有气体制冷剂出入口。
这里,多列气体侧扁平多孔管均在第1端侧设置有气体制冷剂出入口。因此,容易抑制由于相邻配置供高温的气体制冷剂流动的气体侧扁平多孔管的区域(过热域)和供温度比该高温的气体制冷剂低的制冷剂流动的气体侧扁平多孔管的区域而产生热损失。
在热交换器中,优选热交换器还具有合流部,该合流部使从多个气体侧扁平多孔管流出的制冷剂合流而引导至液体侧扁平多孔管。
热交换器优选还具有集管,该集管将从气体侧扁平多孔管流出的制冷剂引导至多个液体侧扁平多孔管。在集管的内部配置有分隔板,该分隔板将从气体侧扁平多孔管流出的制冷剂按照不同的热交换部隔离。
这里,能够将不同热交换部的制冷剂、换言之状态不同的制冷剂分别引导至不同的液体侧扁平多孔管。
在热交换器中,优选在所有扁平多孔管中,制冷剂向相同方向流动。
通过这样构成,能够将流过的制冷剂的温度比较大不同的区域彼此分离配置,容易抑制产生热损失。
热交换器优选具有3列热交换部。
此外,热交换器优选具有至少3列热交换部。仅最前列的热交换部包含液体侧扁平多孔管。
这里,在使用冷凝器时,加热区域集中于后列侧,因此,能够实现性能的提高。
此外,在热交换器中,优选气体侧扁平多孔管包含有在第1端侧设置有气体制冷剂出入口的第1气体侧扁平多孔管。优选在第1气体侧扁平多孔管的空气流动方向的下风侧未配置热交换部,或者,在第1气体侧扁平多孔管的空气流动方向的下风侧,在沿第1方向与第1气体侧扁平多孔管相同的位置仅配置有在第1端侧设置有气体制冷剂出入口的气体侧扁平多孔管。
这里,例如在使用冷凝器时,能够抑制暂时被冷却的制冷剂被在上风侧变热的空气加热,能够抑制性能降低。
在热交换器中,优选在气体侧扁平多孔管的气体制冷剂出入口附近形成有供气体制冷剂流动的气体区域。优选在气体区域的空气流动方向的下风侧未配置供二相制冷剂或液相制冷剂在扁平多孔管中流动的二相/液体区域。
通过采用这种结构,容易抑制产生热损失。
本发明的冷冻装置搭载了上述任意一种热交换器。
附图说明
图1是冷冻装置的一个实施方式的空调装置的概略结构图。
图2是图1的空调装置的室内单元的立体图。
图3是安装于天花板的状态的室内单元的图2的III-III箭头方向的示意剖视图。
图4是示意地示出图2的室内单元的概略结构的仰视图。在图4中描绘取下了装饰面板的状态的室内单元。
图5是概略地示出从扁平多孔管的层叠方向观察的、本发明的热交换器的第1实施方式的室内热交换器的示意图。
图6是图5的室内热交换器的立体图。
图7是示出图5的室内热交换器的热交换部的一部分的立体图。
图8是图5的VIII-VIII箭头方向的示意剖视图。
图9是概略地示出图5的室内热交换器的结构的示意图。
图10是概略地示出图5的室内热交换器的前列结构的示意图。
图11是概略地示出图5的室内热交换器的后列结构的示意图。
图12是概略地示出图5的室内热交换器中形成的制冷剂的路径的示意图。
图13是概略地示出图5的室内热交换器的前列热交换部中的制冷运转时的制冷剂的流动的示意图。
图14是概略地示出图5的室内热交换器的后列热交换部中的制冷运转时的制冷剂的流动的示意图。
图15是概略地示出图5的室内热交换器的前列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图16是概略地示出图5的室内热交换器的后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图17是概略地示出变形例1A的室内热交换器中形成的制冷剂的路径的示意图。
图18是概略地示出图17的室内热交换器的前列热交换部和后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图19是概略地示出变形例1B的室内热交换器的前列热交换部和后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图20是概略地示出从扁平管的层叠方向观察的、本发明的热交换器的第2实施方式的室内热交换器的示意图。
图21是概略地示出图20的室内热交换器的结构的示意图。
图22是概略地示出图20的室内热交换器中形成的制冷剂的路径的示意图。
图23是概略地示出图20的室内热交换器的前列结构的示意图。
图24是概略地示出图20的室内热交换器的中列结构的示意图。
图25是概略地示出图20的室内热交换器的后列结构的示意图。
图26是概略地示出图20的室内热交换器的前列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图27是概略地示出图20的室内热交换器的中列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图28是概略地示出图20的室内热交换器的后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图29是概略地示出变形例2B的室内热交换器中形成的制冷剂的路径的示意图。
图30是概略地示出图29的室内热交换器的前列热交换部、中列热交换部和后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图31是概略地示出变形例2C的室内热交换器的前列热交换部、中列热交换部和后列热交换部中的制热运转时的制冷剂的流动的示意图。
图32是概略地示出能够应用本发明的室内热交换器的形状的一例的示意图。
图33是概略地示出能够应用本发明的室内热交换器的形状的一例的示意图。
图34是概略地示出能够应用本发明的室外热交换器的形状的一例的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的热交换器的实施方式和本发明的冷冻装置的实施方式进行说明。另外,在多个附图中,对同一或同样的部件标注相同的参照标号。
<第1实施方式>
对本发明的热交换器的第1实施方式的室内热交换器25和搭载了室内热交换器25的本发明的冷冻装置的一个实施方式的空调装置100进行说明。
另外,在以下的实施方式中,为了说明方向和位置关系,有时使用上、下、左、右、前、后这样的表述,但是,这些表述所表示的方向基于附图中的箭头所表示的方向。
(1)空调装置
对搭载了室内热交换器25的空调装置100的概略进行说明。图1是空调装置100的概略结构图。
空调装置100是进行制冷运转或制热运转以进行对象空间的空气调和的装置。具体而言,空调装置100具有制冷剂回路RC,进行蒸汽压缩式的冷冻循环。
空调装置100主要具有作为热源单元的室外单元10和作为利用单元的室内单元20。在空调装置100中,室外单元10和室内单元20借助于气体制冷剂联络管GP和液制冷剂联络管LP连接起来,由此构成制冷剂回路RC。关于被封入制冷剂回路RC中的制冷剂,例如被封入有R32或R410A这样的HFC制冷剂。但是,制冷剂的种类不限于R32或R410A,也可以是HFO1234yf、HFO1234ze(E)或它们的混合制冷剂等。
进一步对室外单元10和室内单元20进行说明。
(1-1)室外单元
室外单元10是设置于室外的单元。
室外单元10主要具有压缩机11、流向切换机构12、室外热交换器13、膨胀机构14和室外风扇15(参照图1)。
此外,室外单元10具有吸入管16a、排出管16b、第1气体制冷剂管16c、液体制冷剂管16d和第2气体制冷剂管16e(参照图1)。吸入管16a连接流向切换机构12和压缩机11的吸入侧。排出管16b连接压缩机11的排出侧和流向切换机构12。第1气体制冷剂管16c连接流向切换机构12和室外热交换器13的气体侧端。液体制冷剂管16d连接室外热交换器13的液体侧端和液体制冷剂联络管LP。膨胀机构14设置于液体制冷剂管16d。第2气体制冷剂管16e连接流向切换机构12和气体制冷剂联络管GP。
压缩机11是吸入低压的气体制冷剂进行压缩并排出的装置。压缩机11是被变频控制且能够调节马达的转速(能够调节电容)的压缩机。压缩机11的转速根据运转状况而由未图示的控制部进行调节。另外,压缩机11也可以是马达的转速固定的压缩机。
流向切换机构12是根据运转模式(制冷运转模式/制热运转模式)切换制冷剂回路RC中的制冷剂的流动方向的机构。在本实施方式中,流向切换机构12是四路切换阀。
在制冷运转模式中,流向切换机构12以压缩机11排出的制冷剂被送至室外热交换器13的方式切换制冷剂回路RC中的制冷剂的流向。具体而言,在制冷运转模式中,流向切换机构12使吸入管16a与第2气体制冷剂管16e连通,使排出管16b与第1气体制冷剂管16c连通(参照图1中的实线)。在制热运转模式中,流向切换机构12以压缩机11排出的制冷剂被送至室内热交换器25的方式切换制冷剂回路RC中的制冷剂的流向。具体而言,在制热运转模式中,流向切换机构12使吸入管16a与第1气体制冷剂管16c连通,使排出管16b与第2气体制冷剂管16e连通(参照图1中的虚线)。
另外,流向切换机构12不限于四路切换阀,也可以构成为组合多个电磁阀和制冷剂管,能够实现上述这种制冷剂的流动方向的切换。
室外热交换器13是在制冷运转时作为制冷剂的冷凝器发挥功能、在制热运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器13具有多个传热管和多个传热翅片(图示省略)。
膨胀机构14是对流入的高压的制冷剂进行减压的机构。在本实施方式中,膨胀机构14是能够调节开度的膨胀阀。膨胀机构14的开度根据运转状况而适当调节。另外,膨胀机构14不限于膨胀阀,也可以是毛细管等。
室外风扇15是生成如下空气流的送风机,该空气流从外部流入室外单元10内,通过室外热交换器13并向室外单元10的外部流出。室外风扇15在运转过程中由未图示的控制部来控制驱动,被适当调节转速。
(1-2)室内单元
室内单元20设置于室内(空气调和的对象空间)。室内单元20主要具有室内热交换器25和室内风扇28(参照图1)。
本发明的热交换器的一个实施方式的室内热交换器25在制冷运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能,在制热运转时作为制冷剂的冷凝器发挥功能。在室内热交换器25的气体侧的制冷剂的出入口(气体侧出入口GH)连接有气体制冷剂管21。气体制冷剂管21是连接气体制冷剂联络管GP和室内热交换器25的配管。气体制冷剂管21在室内热交换器25侧分支成第1气体制冷剂管21a和第2气体制冷剂管21b(参照图6等,分支部省略图示)。在室内热交换器25的液体侧的制冷剂的出入口(液体侧出入口LH)连接有液体制冷剂管22。液体制冷剂管22是连接液体制冷剂联络管LP和室内热交换器25的配管。液体制冷剂管22在室内热交换器25侧分支成第1液体制冷剂管22a和第2液体制冷剂管22b(参照图6等,分支部省略图示)。室内热交换器25的详细情况在后面叙述。
室内风扇28是生成如下空气流(室内空气流AF、参照图5等)的送风机,该空气流从外部流入室内单元20内,通过室内热交换器25并向室内单元20的外部流出。室内风扇28在运转过程中由未图示的控制部来控制驱动,被适当调节转速。
(1-3)气体制冷剂联络管、液体制冷剂联络管
气体制冷剂联络管GP和液体制冷剂联络管LP是敷设于空调装置100的设置现场的配管。气体制冷剂联络管GP和液体制冷剂联络管LP的配管直径和配管长度根据设计规格和设置环境而单独选择。
气体制冷剂联络管GP是连接室外单元10的第2气体制冷剂管16e和室内单元20的气体制冷剂管21的配管,是主要供气体制冷剂流动的配管。液体制冷剂联络管LP是连接室外单元10的液体制冷剂管16d和室内单元20的液体制冷剂管22的配管,是主要供液体制冷剂流动的配管。
(2)空调装置中的制冷剂的流动
在空调装置100中,在制冷运转时和制热运转时,在制冷剂回路RC中,制冷剂分别如以下所示那样进行循环。
(2-1)制冷运转时
在制冷运转时,流向切换机构12成为图1的实线所示的状态,压缩机11的排出侧与室外热交换器13的气体侧连通,并且压缩机11的吸入侧与室内热交换器25的气体侧连通。
当在这种状态下驱动压缩机11后,低压的气体制冷剂被压缩机11压缩而成为高压的气体制冷剂。高压的气体制冷剂经由排出管16b、流向切换机构12和第1气体制冷剂管16c被送至室外热交换器13。然后,高压的气体制冷剂在室外热交换器13中与室外空气进行热交换,由此进行冷凝而成为高压的液体制冷剂(过冷却状态的液体制冷剂)。从室外热交换器13流出的高压的液体制冷剂被送至膨胀机构14。在膨胀机构14中被减压的低压的制冷剂在液体制冷剂管16d、液体制冷剂联络管LP和液体制冷剂管22中流过,从液体侧出入口LH流入室内热交换器25。流入室内热交换器25的制冷剂与室内空气进行热交换,由此进行蒸发而成为低压的气体制冷剂(过热状态的气体制冷剂),经由气体侧出入口GH从室内热交换器25流出。从室内热交换器25流出的制冷剂在气体制冷剂管21、气体制冷剂联络管GP、第2气体制冷剂管16e和吸入管16a中流过,再次被吸入压缩机11中。
(2-2)制热运转时
在制热运转时,流向切换机构12成为图1的虚线所示的状态,压缩机11的排出侧与室内热交换器25的气体侧连通,并且压缩机11的吸入侧与室外热交换器13的气体侧连通。
当在这种状态下驱动压缩机11后,低压的气体制冷剂被压缩机11压缩而成为高压的气体制冷剂,经由排出管16b、流向切换机构12、第2气体制冷剂管16e、气体制冷剂联络管GP和气体制冷剂管21被送至室内热交换器25。被送至室内热交换器25的高压的过热状态的气体制冷剂经由气体侧出入口GH流入室内热交换器25,与室内空气进行热交换,由此进行冷凝而成为高压的液体制冷剂(过冷却状态的液体制冷剂)后,经由液体侧出入口LH从室内热交换器25流出。从室内热交换器25流出的制冷剂经由液体制冷剂管22、液体制冷剂联络管LP、液体制冷剂管16d被送至膨胀机构14。被送至膨胀机构14的高压的液体制冷剂在通过膨胀机构14时,根据膨胀机构14的阀开度而被减压。通过了膨胀机构14的低压的制冷剂流入室外热交换器13。流入室外热交换器13的低压的制冷剂与室外空气进行热交换,进行蒸发而成为低压的气体制冷剂,经由第1气体制冷剂管16c、流向切换机构12和吸入管16a再次被吸入压缩机11中。
(3)室内单元的详细情况
图2是室内单元20的立体图。图3是安装于天花板面CL的状态的室内单元20的图2的III-III箭头方向的示意剖视图。图4是示出仰视观察时的室内单元20的概略结构的示意图。
室内单元20是所谓天花板嵌入型的空调室内机,设置于空调对象空间的天花板。室内单元20具有构成外廓的外壳30。
在外壳30内收纳有室内热交换器25和室内风扇28等设备。如图3所示,外壳30被***到形成于对象空间的天花板面CL的开口,设置于天花板背侧空间CS,该天花板背侧空间CS形成于天花板面CL与上层的地面或屋顶之间。外壳30包含顶板31a、侧板31b、底板31c和装饰面板32。
天板31a是构成外壳30的顶面部分的部件,呈长边和短边交替连续形成的大致八边形。
侧板31b是构成外壳30的侧面部分的部件,呈与顶板31a的形状对应的大致八棱柱形状。在侧板31b形成有用于向外壳30内***(拉入)气体制冷剂联络管GP和液体制冷剂联络管LP、或用于将气体制冷剂管21或液体制冷剂管22向外壳30外拉出的开口30a(参照图4的单点划线)。
底板31c是构成外壳30的底面部分的部件,在中央形成有大致四边形的大开口311(参照图3)。此外,在底板31c的大开口311的周围形成有多个开口312(参照图3)。在底板31c的下表面侧(对象空间侧)安装有装饰面板32。
装饰面板32是露出于对象空间的板状部件,俯视观察呈大致四边形。装饰面板32嵌入天花板面CL的开口进行设置(参照图3)。在装饰面板32形成有室内空气流AF的吸入口33和吹出口34。吸入口33呈大致四边形形成于装饰面板32的中央部分中的、俯视观察与底板31c的大开口311局部重叠的位置。吹出口34以包围吸入口33的方式形成于吸入口33的周围。
在外壳30内形成有用于将经由吸入口33流入外壳30内的室内空气流AF引导至室内热交换器25的吸入流路FP1、以及将通过了室内热交换器25的室内空气流AF送至吹出口34的吹出流路FP2。吹出流路FP2以包围吸入流路FP1的方式配置于吸入流路FP1的外侧。
在外壳30内,在中央部分配置有室内风扇28,以包围室内风扇28的方式配置有室内热交换器25。室内风扇28在俯视观察时与吸入口33局部重叠(参照图4)。室内热交换器25在俯视观察时呈大致四边形的环状,以包围吸入口33且被吹出口34包围的方式进行配置。
通过以上述这种方式配置吸入口33、吹出口34、吸入流路FP1和吹出流路FP2、室内热交换器25和室内风扇28,在室内风扇28的运转过程中,在室内单元20中,室内空气流AF在以下这种路径中流动。
由室内风扇28生成的室内空气流AF经由吸入口33流入外壳30内,经由吸入流路FP1被引导至室内热交换器25。被引导至室内热交换器25的室内空气流AF与室内热交换器25内的制冷剂进行热交换后,经由吹出流路FP2被送至吹出口34,从吹出口34向对象空间吹出。
在以下的说明中,将室内空气流AF通过室内热交换器25时流动的方向称为“空气流动方向dr3(参照图7和图8)”。在本实施方式中,空气流动方向dr3是水平方向。
(4)室内热交换器
对室内热交换器25进行说明。
(4-1)室内热交换器的结构
图5是概略地示出从后述扁平多孔管45的扁平管层叠方向dr2观察的室内热交换器25的示意图。另外,扁平管层叠方向dr2是第1方向的一例。这里,扁平管层叠方向dr2是上下方向。图5是从下方观察室内热交换器25的示意图。图6是室内热交换器25的立体图。图7是示出热交换面40的一部分的立体图。图8是图5的VIII-VIII箭头方向的示意剖视图。图9是概略地示出室内热交换器25的结构的示意图。
(4-1-1)制冷剂相对于室内热交换器的出入口
对制冷剂相对于室内热交换器25的出入口进行说明。
在室内热交换器25中,如上所述,制冷剂经由气体侧出入口GH和液体侧出入口LH流入或流出(参照图1)。在制热运转时(即室内热交换器25用作冷凝器时),气体侧出入口GH作为制冷剂(主要是过热状态的气体制冷剂)的入口发挥功能,液体侧出入口LH作为制冷剂(主要是过冷却状态的液体制冷剂)的出口发挥功能。另一方面,在制冷运转时(即室内热交换器25用作蒸发器时),液体侧出入口LH作为制冷剂的入口发挥功能,气体侧出入口GH作为制冷剂(主要是过热状态的气体制冷剂)的出口发挥功能。
在室内热交换器25形成有多个(这里为2个)气体侧出入口GH和多个(这里为2个)液体侧出入口LH。具体而言,在室内热交换器25形成有第1气体侧出入口GH1和第2气体侧出入口GH2作为气体侧出入口GH(参照图6)。此外,在室内热交换器25形成有第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2作为液体侧出入口LH(参照图6)。第1气体侧出入口GH1和第2气体侧出入口GH2配置于比第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2更靠上方的位置(参照图6)。
(4-1-2)室内热交换器的热交换面
接着,对室内热交换器25的热交换面40进行说明。在室内热交换器25中,在热交换面40中进行室内空气流AF与制冷剂的热交换。另外,在设置状态下,通过热交换面40的室内空气流AF具有风速分布。在本实施方式的室内单元20中,通过热交换面40的室内空气流AF的上层侧的风速比下层侧的风速大。
在热交换面40中包含后述的前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53、前列第4热交换面54、后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64。
室内热交换器25在室内空气流AF的空气流动方向dr3的上风侧和下风侧具有用于与室内空气流AF进行热交换的热交换面40。具体而言,热交换面40包含配置于空气流动方向dr3的上风侧的前列热交换面55和配置于空气流动方向dr3的下风侧的后列热交换面65。换言之,室内热交换器25具有:前列热交换部50,其具有前列热交换面55(前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54),配置于空气流动方向dr3的上风侧;以及后列热交换部60,其具有后列热交换面65(后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64),配置于空气流动方向dr3的下风侧。前列热交换部50和后列热交换部60在后面叙述。
室内热交换器25在各热交换面40中具有供制冷剂在内部流动的多个(这里为19根)扁平多孔管45、以及促进制冷剂与室内空气流AF的热交换的多个传热翅片48(参照图7和图8等)。另外,这里所示的扁平多孔管45的根数只不过是例示,不是进行限定。扁平多孔管45的根数可以根据设计规格等进行适当变更。例如,扁平多孔管45的根数可以是18根以下或20根以上。
各扁平多孔管45从第1端侧(在前列热交换部50的情况下为前列第1集管56侧、在后列热交换部60的情况下为后列第1集管66侧)朝向第2端侧(在前列热交换部50的情况下为前列第2集管57侧、在后列热交换部60的情况下为后列第2集管67侧)延伸(参照图9)。这里,各扁平多孔管45以描绘大致四边形的四边的方式延伸(参照图6)。各扁平多孔管45以沿规定的扁平管延伸方向dr1(这里为水平方向)延伸的方式配置。扁平多孔管45在规定的扁平管层叠方向dr2(这里为铅垂方向)上隔开间隔地并排配置(层叠)有多个。另外,扁平管延伸方向dr1是与扁平管层叠方向dr2和空气流动方向dr3交叉的方向。扁平管层叠方向dr2是与扁平管延伸方向dr1和空气流动方向dr3交叉的方向。特别地,这里,空气流动方向dr3与扁平管层叠方向dr2大致垂直。在本实施方式中,室内热交换器25在上风侧和下风侧具有热交换面40,在室内热交换器25中,在扁平管层叠方向dr2上层叠有多层扁平多孔管45,该扁平多孔管45在空气流动方向dr3上排列有多列(这里为2列)。另外,热交换面40的扁平多孔管45的根数、列数、层数能够根据设计规格进行适当变更。
扁平多孔管45是构成为截面呈扁平形状的扁平管。扁平多孔管45为铝制或铝合金制。在扁平多孔管45的内部形成有沿着扁平管延伸方向dr1延伸的多个制冷剂流路(扁平管流路451)(参照图8)。多个扁平管流路451在扁平多孔管45内沿着空气流动方向dr3并排配置(参照图8)。
传热翅片48是增大扁平多孔管45与室内空气流AF的传热面积的平板状的部件。传热翅片48为铝制或铝合金制。传热翅片48以与扁平多孔管45交叉的方式将扁平管层叠方向dr2作为长度方向进行延伸。在传热翅片48中,沿着扁平管层叠方向dr2隔开间隔地并排形成有多个缝隙48a。在各缝隙48a中***扁平多孔管45(参照图8)。
各传热翅片48在热交换面40中与其他传热翅片48一起沿着扁平管延伸方向dr1隔开间隔进行排列。在本实施方式中,室内热交换器25在上风侧和下风侧具有热交换面40,在室内热交换器25中,沿着扁平管层叠方向dr2延伸的传热翅片48沿着空气流动方向dr3排列成2列,此外,沿着扁平管延伸方向dr1排列有多个。另外,室内热交换器25的热交换面40的传热翅片48的数量根据扁平多孔管45的扁平管延伸方向dr1的长度尺寸进行选择,能够根据设计规格进行适当选择、变更。
(4-1-3)室内热交换器的结构
室内热交换器25主要具有多个(这里为2个)热交换部(前列热交换部50和后列热交换部60)、前列第1集管56、前列第2集管57、后列第1集管66、后列第2集管67、折返管58和连接配管70。下面,对它们的结构进行说明。
另外,这里,为了便于说明,分成空气流动方向dr3的上风侧的前列结构(前列热交换部50、前列第1集管56、前列第2集管57和折返管58)、空气流动方向dr3的下风侧的后列结构(后列热交换部60、后列第1集管66和后列第2集管67)、连接配管70,对室内热交换器25的结构进行说明。
(4-1-3-1)前列结构
图10是概略地示出包含前列热交换部50、前列第1集管56、前列第2集管57和折返管58的前列结构的示意图。
前列热交换部50具有前列热交换面55作为热交换面40。在前列热交换面55中包含前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54。
(4-1-3-1-1)前列热交换部
前列热交换部50的前列热交换面55所具有的扁平多孔管45从第1端侧(前列第1集管56)朝向第2端侧(前列第2集管57)延伸。各扁平多孔管45以描绘大致四边形的四边的方式进行延伸。换言之,各扁平多孔管45配置成大致口字型。前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54沿着扁平多孔管45延伸的方向从前列第1集管56侧朝向前列第2集管57侧依次并排配置。
前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54配置成俯视观察时呈大致四边形(参照图5)。具体而言,前列第1热交换面51从前列第1集管56向前方延伸。前列第2热交换面52从前列第1热交换面51的前端向右方延伸。前列第3热交换面53从前列第2热交换面52的右端向后方延伸。前列第4热交换面54从前列第3热交换面53的后端向左方延伸到前列第2集管57。
另外,在图10等示意图中,从易于理解的观点来看,呈一个平面状描绘配置成四边形的前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54。
(4-1-3-1-2)前列第1集管
前列第1集管56是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、或使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管等发挥功能的集管。前列第1集管56在设置状态下将铅垂方向(上下方向)作为长度方向进行延伸。
前列第1集管56构成为筒状,在内部形成有前列第1集管空间Sa1(参照图10)。前列第1集管56与前列第1热交换面51的末端(后端)连接(参照图6)。前列第1集管56与前列热交换部50的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与前列第1集管空间Sa1连通(参照图10)。
在前列第1集管56的内部配置有多个(这里为2个)水平分隔板561(参照图10)。前列第1集管空间Sa1由水平分隔板561在扁平管层叠方向dr2上分隔成多个(这里为3个)空间。具体而言,前列第1集管空间Sa1由水平分隔板561分隔成前列第1空间A1、前列第2空间A2和前列第3空间A3(参照图10)。前列第1空间A1、前列第2空间A2和前列第3空间A3从上侧起按照前列第1空间A1、前列第2空间A2、前列第3空间A3的顺序并排配置。
在前列第1集管56形成有第1气体侧出入口GH1(参照图10)。第1气体侧出入口GH1与前列第1空间A1连通。在第1气体侧出入口GH1连接有第1气体制冷剂管21a(参照图10)。前列第1空间A1在制冷运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最下游侧,在制热运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最上游侧。
此外,在前列第1集管56形成有第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2(参照图10)。第1液体侧出入口LH1与前列第2空间A2连通。在第1液体侧出入口LH1连接有第1液体制冷剂管22a(参照图10)。第2液体侧出入口LH2与前列第3空间A3连通。在第2液体侧出入口LH2连接有第2液体制冷剂管22b(参照图10)。前列第2空间A2和前列第3空间A3在制冷运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最上游侧,在制热运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最下游侧。
(4-1-3-1-3)前列第2集管
前列第2集管57是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管、或用于使从各扁平多孔管45流出的制冷剂向其他扁平多孔管45折返的折返集管等发挥功能的集管。前列第2集管57在设置状态下将铅垂方向(上下方向)作为长度方向进行延伸。
前列第2集管57构成为筒状,在内部形成有前列第2集管空间Sa2(参照图10)。前列第2集管57与前列第4热交换面54的末端(左端)连接(参照图6)。前列第2集管57与前列热交换部50的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与前列第2集管空间Sa2连通(参照图10)。
在前列第2集管57内配置有多个(这里为2个)水平分隔板571(参照图10)。前列第2集管空间Sa2由水平分隔板571在扁平管层叠方向dr2上分隔成多个(这里为3个)空间。具体而言,前列第2集管空间Sa2由水平分隔板571分隔成前列第4空间A4、前列第5空间A5和前列第6空间A6(参照图10)。前列第4空间A4、前列第5空间A5和前列第6空间A6从上侧起按照前列第4空间A4、前列第5空间A5、前列第6空间A6的顺序并排配置。
前列第4空间A4经由扁平多孔管45而与前列第1集管56的前列第1空间A1连通(参照图10)。此外,在前列第2集管57的与前列第4空间A4对应的部分形成有第1连接孔H1。在第1连接孔H1连接有折返管58的一端。前列第4空间A4和折返管58连通。前列第4空间A4经由折返管58而与前列第5空间A5连通。
前列第5空间A5经由扁平多孔管45而与前列第1集管56的前列第2空间A2连通(参照图10)。此外,在前列第2集管57的与前列第5空间A5对应的部分形成有第2连接孔H2。在第2连接孔H2连接有折返管58的一端。前列第5空间A5和折返管58连通。
前列第6空间A6经由扁平多孔管45而与前列第1集管56的前列第3空间A3连通(参照图10)。此外,在前列第2集管57的与前列第6空间A6对应的部分形成有第3连接孔H3。在第3连接孔H3连接有连接配管70的一端。前列第6空间A6和连接配管70连通。前列第6空间A6经由连接配管70而与后述的后列第2集管67内的后列第2集管空间Sb2连通。
(4-1-3-1-4)折返管
折返管58是用于形成使通过扁平多孔管45流入前列第2集管57内的任意一个空间(这里为前列第4空间A4或前列第5空间A5)的制冷剂折返而流入其他空间(这里为前列第5空间A5或前列第4空间A4)的折返流路的配管。在本实施方式中,折返管58以一端与前列第4空间A4连通的方式与前列第2集管57连接,以另一端与前列第5空间A5连通的方式与前列第2集管57连接。
另外,在本实施方式中,为了形成折返流路而利用折返管58,但是,折返流路的形成方法不限于这种方法。例如,也可以代替设置折返管58,在分隔前列第4空间A4和前列第5空间A5的水平分隔板571形成开口,形成连通前列第4空间A4和前列第5空间A5的流路。
(4-1-3-2)后列结构
图11是概略地示出包含后列热交换部60、后列第1集管66和后列第2集管67的后列结构的示意图。
后列热交换部60具有后列热交换面65作为热交换面40。在后列热交换面65中包含后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64。
(4-1-3-2-1)后列热交换部
后列热交换部60的后列热交换面65所具有的扁平多孔管45从第1端侧(后列第1集管66)朝向第2端侧(后列第2集管67)延伸。各扁平多孔管45以描绘大致四边形的四边的方式进行延伸(配置成大致口字型)。后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64沿着扁平多孔管45延伸的方向从后列第1集管66侧朝向后列第2集管67侧依次并排配置。
后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64配置成俯视观察呈大致四边形(参照图5)。具体而言,后列第1热交换面61从后列第1集管66向前方延伸。后列第2热交换面62从后列第1热交换面61的前端向右方延伸。后列第3热交换面63从后列第2热交换面62的右端向后方延伸。后列第4热交换面64从后列第3热交换面63的后端向左方延伸到后列第2集管67。
形成为大致四边形的后列热交换面65以包围前列热交换面55的方式与前列热交换面55相邻配置(参照图6)。后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64分别与前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54对置配置。
另外,在图11等等示意图中,从易于理解的观点来看,呈一个平面状描绘配置成四边形的后列第1热交换面61、后列第2热交换面62、后列第3热交换面63和后列第4热交换面64。
(4-1-3-2-2)后列第1集管
后列第1集管66是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、或使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管等发挥功能的集管。后列第1集管66在设置状态下将铅垂方向作为长度方向进行延伸。后列第1集管66在空气流动方向dr3上的前列第1集管56的下风侧(图6中为左侧)与前列第1集管56相邻配置。
后列第1集管66构成为筒状,在内部形成有后列第1集管空间Sb1(参照图11)。后列第1集管66与后列第1热交换面61的末端(后端)连接(参照图6)。后列第1集管66与后列热交换部60的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与后列第1集管空间Sb1连通(参照图11)。
在后列第1集管66形成有第2气体侧出入口GH2(参照图11)。第2气体侧出入口GH2与后列第1集管空间Sb1连通。在第2气体侧出入口GH2连接有第2气体制冷剂管21b(参照图11)。后列第1集管空间Sb1在制冷运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最下游侧,在制热运转时位于室内热交换器25中制冷剂流动的最上游侧。
(4-1-3-2-3)后列第2集管
后列第2集管67是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管、或用于使从各扁平多孔管45流出的制冷剂向其他扁平多孔管45折返的折返集管等发挥功能的集管。后列第2集管67在设置状态下将铅垂方向作为长度方向进行延伸。后列第2集管67与空气流动方向dr3上的前列第2集管57的下风侧(图6中为后侧)相邻。
后列第2集管67构成为筒状,在内部形成有后列第2集管空间Sb2(参照图11)。后列第2集管67与后列第4热交换面64的末端(左端)连接(参照图6)。后列第2集管67与后列热交换部60的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与后列第2集管空间Sb2连通(参照图11)。
后列第2集管空间Sb2经由扁平多孔管45而与后列第1集管66的后列第1集管空间Sb1连通(参照图11)。在前列第2集管57形成有第4连接孔H4。在第4连接孔H4连接有连接配管70的一端。后列第2集管空间Sb2经由连接配管70而与前列第2集管57的前列第6空间A6连通。
(4-1-3-3)连接配管
连接配管70是在前列热交换部50和后列热交换部60之间形成制冷剂的流路的制冷剂配管。连接配管70是使前列第2集管57的前列第6空间A6和后列第2集管67的后列第2集管空间Sb2连通的制冷剂的流路。
(4-2)室内热交换器中的制冷剂的路径
对室内热交换器25中的制冷剂的路径进行说明。另外,这里,“路径”意味着室内热交换器25中包含的各要素连通而形成的制冷剂的流路。
图12是概略地示出室内热交换器25中形成的制冷剂的路径的示意图。在本实施方式中,在室内热交换器25中形成有多个路径。具体而言,在室内热交换器25中形成有第1路径P1、第2路径P2、第3路径P3和第4路径P4。
(4-2-1)第1路径
第1路径P1是主要由前列热交换部50、前列第1集管56、前列第2集管57形成的制冷剂的流路(参照图12和图13等)。在本实施方式中,第1路径P1形成于比前列热交换部50的单点划线L1(参照图12和图13等)更靠上方的位置。第1路径P1主要由前列第1空间A1、使前列第1空间A1和前列第4空间A4连通的扁平多孔管45以及前列第4空间A4形成。
另外,有时在通过前列热交换部50的室内空气流AF中存在风速分布。例如,通过前列热交换部50的上层侧的室内空气流AF的风速比通过前列热交换部50的下层侧的室内空气流AF的风速大。例如,通过比前列热交换部50的单点划线L1(参照图10)更靠上方部分的室内空气流AF的风速比通过比单点划线L1更靠下方部分的室内空气流AF的风速大。
在制冷运转时,在第1路径P1中,制冷剂从前列第4空间A4朝向前列第1空间A1流动(参照图13)。
此外,在制热运转时,在第1路径P1中,制冷剂从前列第1空间A1朝向前列第4空间A4流动(参照图15)。更具体而言,在制热运转时,主要是过热状态的气体制冷剂从第1气体制冷剂管21a通过第1气体侧出入口GH1流入前列第1空间A1。流入前列第1空间A1的气体制冷剂从第1路径P1的扁平多孔管45的前列第1空间A1侧的端部开口(气体制冷剂出入口45aa、参照图12)流入,通过扁平管流路451从第1路径P1的扁平多孔管45的前列第4空间A4侧的端部开口流入前列第4空间A4。
第1路径P1的扁平多孔管45是一端(前列第1集管56侧、第1端侧)设置有气体制冷剂出入口45aa(参照图12)的气体侧扁平多孔管的一例。气体制冷剂出入口45aa是制热运转时的(室内热交换器25作为冷凝器发挥功能时的)室内热交换器25内的制冷剂流动方向的最上游侧的扁平多孔管45的制冷剂的入口。即,在室内热交换器25作为冷凝器发挥功能时,从气体制冷剂管21流入室内热交换器25的气体制冷剂最初在气体侧扁平多孔管中流动。此外,气体制冷剂出入口45aa是制冷运转时的(室内热交换器25作为蒸发器发挥功能时的)室内热交换器25内的制冷剂流动方向的最下游侧的扁平多孔管45的制冷剂的出口。即,在室内热交换器25作为蒸发器发挥功能时,最后在气体侧扁平多孔管中流动并从室内热交换器25向液体制冷剂管22流出。换言之,气体侧扁平多孔管是跟集管的与气体侧出入口GH连通的空间连接的扁平多孔管45。下面,将扁平多孔管45中的、特别是气体侧扁平多孔管称为气体侧扁平多孔管45a(参照图10)。
另外,如图10和图12所示,单点划线L1(配置有分隔前列第1空间A1和前列第2空间A2的水平分隔板561、以及分隔前列第4空间A4和前列第5空间A5的水平分隔板571的高度位置)位于从上方数第12根扁平多孔管45与第13根扁平多孔管45之间。即,在本实施方式中,第1路径P1包含从上方数12根扁平多孔管45(气体侧扁平多孔管45a)。
(4-2-2)第2路径
第2路径P2是主要由前列热交换部50、前列第1集管56、前列第2集管57形成的制冷剂的流路。在本实施方式中,第2路径P2形成于比前列热交换部50的单点划线L1更靠下方、且比单点划线L2更靠上方处(参照图12和图13等)。第2路径P2主要由前列第2空间A2、与前列第2空间A2和前列第5空间A5连通的扁平多孔管45以及前列第5空间A5形成。
在制冷运转时,在第2路径P2中,制冷剂从前列第2空间A2朝向前列第5空间A5流动(参照图13)。
此外,在制热运转时,在第2路径P2中,制冷剂从前列第5空间A5朝向前列第2空间A2流动(参照图15)。更具体而言,在制热运转时,在第1路径P1(气体侧扁平多孔管45a)和折返管58中流过的制冷剂从第2连接孔H2流入前列第5空间A5。在前列第5空间A5中(前列第2集管57内),从多个气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂合流。在前列第5空间A5中(前列第2集管57内)合流的制冷剂被引导至第2路径P2的多个扁平多孔管45。具体而言,在前列第5空间A5中合流的制冷剂从第2路径P2的扁平多孔管45的前列第5空间A5侧的端部开口流入,通过扁平管流路451从第2路径P2的扁平多孔管45的前列第2空间A2侧的端部开口(液体制冷剂出入口45ba、参照图12)流入前列第2空间A2。在制热运转时,流入前列第2空间A2的制冷剂主要是过冷却状态的液体制冷剂。
与气体侧扁平多孔管45a不同,第2路径P2的扁平多孔管45是一端(前列第1集管56侧、第1端侧)设置有液体制冷剂出入口45ba(参照图12)的液体侧扁平多孔管的一例。液体制冷剂出入口45ba是制热运转时的(室内热交换器25作为冷凝器发挥功能时的)室内热交换器25内的制冷剂流动方向的最下游侧的扁平多孔管45的制冷剂的出口。即,在室内热交换器25作为冷凝器发挥功能时,最后在液体侧扁平多孔管中流动并从室内热交换器25向液体制冷剂管22流出。此外,液体制冷剂出入口45ba是制冷运转时的(室内热交换器25作为蒸发器发挥功能时的)室内热交换器25内的制冷剂流动方向的最上游侧的扁平多孔管45的制冷剂的入口。即,在室内热交换器25作为蒸发器发挥功能时,从液体制冷剂管22流入室内热交换器25的液体制冷剂最初在液体侧扁平多孔管中流动。换言之,液体侧扁平多孔管是跟集管的与液体侧出入口LH连通的空间连接的扁平多孔管45。下面,将扁平多孔管45中的、特别是液体侧扁平多孔管称为液体侧扁平多孔管45b(参照图10)。
另外,如图10和图12所示,单点划线L2(配置有分隔前列第2空间A2和前列第3空间A3的水平分隔板561、以及分隔前列第5空间A5和前列第6空间A6的水平分隔板571的高度位置)位于从上方数第16根扁平多孔管45与第17根扁平多孔管45之间。即,在本实施方式中,第2路径P2包含从上方数第13根~第16根(即4根)扁平多孔管45(液体侧扁平多孔管45b)。
(4-2-3)第3路径
第3路径P3是主要由前列热交换部50、前列第1集管56、前列第2集管57形成的制冷剂的流路。在本实施方式中,第3路径P3形成于比前列热交换部50的单点划线L2更靠下方处(参照图12和图13等)。第3路径P3主要由前列第3空间A3、与前列第3空间A3和前列第6空间A6连通的扁平多孔管45、以及前列第6空间A6形成。
在制冷运转时,在第3路径P3中,制冷剂从前列第3空间A3朝向前列第6空间A6流动(参照图13)。
此外,在制热运转时,在第3路径P3中,制冷剂从前列第6空间A6朝向前列第3空间A3流动(参照图15)。更具体而言,在制热运转时,在后述的第4路径P4(气体侧扁平多孔管45a)和连接配管70中流过的制冷剂从第3连接孔H3流入前列第6空间A6。流入前列第6空间A6的制冷剂被引导至第3路径P3的多个扁平多孔管45。具体而言,流入前列第6空间A6的制冷剂从第3路径P3的扁平多孔管45的前列第6空间A6侧的端部开口流入,通过扁平管流路451从第3路径P3的扁平多孔管45的前列第3空间A3侧的端部开口(液体制冷剂出入口45ba)流入前列第3空间A3。在制热运转时,流入前列第3空间A3的制冷剂主要是过冷却状态的液体制冷剂。另外,第3路径P3的扁平多孔管45是液体侧扁平多孔管45b。
另外,如图10和图12所示,第3路径P3包含从上方数第17根~第19根(即3根)扁平多孔管45(液体侧扁平多孔管45b)。
(4-2-4)第4路径
第4路径P4是主要由后列热交换部60、后列第1集管66、后列第2集管67形成的制冷剂的流路(参照图12和图14等)。第4路径P4主要由后列第1集管空间Sb1、连通后列第1集管空间Sb1和后列第2集管空间Sb2的扁平多孔管45、以及后列第2集管空间Sb2形成。
在制冷运转时,在第4路径P4中,制冷剂从后列第2集管空间Sb2朝向后列第1集管空间Sb1流动(参照图14)。
此外,在制热运转时,在第4路径P4中,制冷剂从后列第1集管空间Sb1朝向后列第2集管空间Sb2流动(参照图16)。更具体而言,在制热运转时,主要是过热状态的气体制冷剂从第2气体制冷剂管21b通过第2气体侧出入口GH2流入后列第1集管空间Sb1。流入后列第1集管空间Sb1的气体制冷剂从第4路径P4的扁平多孔管45的后列第1集管空间Sb1侧的端部开口(气体制冷剂出入口45aa)流入,通过扁平管流路451从第1路径P1的扁平多孔管45的后列第2集管空间Sb2侧的端部开口流入后列第2集管空间Sb2。在后列第2集管空间Sb2中(后列第2集管67内),从多个气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂合流。在后列第2集管空间Sb2中(后列第2集管67内)合流的制冷剂经由连接配管70和前列第6空间A6被引导至第3路径P3的多个液体侧扁平多孔管45b。
第4路径P4的扁平多孔管45是气体侧扁平多孔管45a(参照图10)。如图10和图12所示,第4路径P4包含合计19根扁平多孔管45(气体侧扁平多孔管45a)。
换言之,后列热交换部60的19根扁平多孔管45全部是构成第4路径P4的气体侧扁平多孔管45a。与此相对,关于前列热交换部50的扁平多孔管45,从上方数12根是气体侧扁平多孔管45a,下部7根是液体侧扁平多孔管45b。
即,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:空气流动方向dr3的上风侧的最前列的热交换部(前列热交换部50)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量比下风侧的最后列的热交换部(后列热交换部60)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少。
此外,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:多个热交换部(前列热交换部50和后列热交换部60)包含气体侧扁平多孔管45a。
此外,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:气体侧扁平多孔管45a的总数31根(后列热交换部60:19根;前列热交换部50:12根)比液体侧扁平多孔管45b的总数7根(全部前列热交换部50)多。
此外,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:气体侧扁平多孔管45a均在第1集管56、66侧设置有气体制冷剂出入口45aa。
另外,室内热交换器25具有这些结构的优点在后面叙述。
(4-3)室内热交换器中的制冷剂的流动
(4-3-1)制冷运转时
图13是概略地示出制冷运转时的前列热交换部50中的制冷剂的流动的示意图。图14是概略地示出制冷运转时的后列热交换部60中的制冷剂的流动的示意图。另外,在图13和图14中,虚线箭头示出制冷剂的流动方向。
在制冷运转时,在第1液体制冷剂管22a中流过的制冷剂经由第1液体侧出入口LH1流入前列热交换部50的第2路径P2。流入第2路径P2的液体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被加热,一边通过第2路径P2的液体侧扁平多孔管45b。在第2路径P2的液体侧扁平多孔管45b中被加热、且在液体侧扁平多孔管45b的中途成为二相状态(液相和气相混合的状态)的制冷剂在前列第2集管57中(前列第5空间A5中)合流后,经由折返管58流入第1路径P1。流入第1路径P1的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被加热,一边通过第1路径P1的气体侧扁平多孔管45a,气相的制冷剂经由第1气体侧出入口GH1向第1气体制冷剂管21a流出。
此外,在制冷运转时,在第2液体制冷剂管22b中流过的制冷剂经由第2液体侧出入口LH2流入前列热交换部50的第3路径P3。流入第3路径P3的液体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被加热,一边通过第3路径P3的液体侧扁平多孔管45b。在第3路径P3的液体侧扁平多孔管45b中被加热、且在液体侧扁平多孔管45b的中途成为二相状态的制冷剂在前列第2集管57中(前列第6空间A6中)合流后,经由连接配管70流入后列热交换部60的第4路径P4。流入第4路径P4的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被加热,一边通过第4路径P4的气体侧扁平多孔管45a,气相的制冷剂经由第2气体侧出入口GH2向第2气体制冷剂管21b流出。
在制冷运转时(特别是运转成为稳定状态时),在室内热交换器25中,在第1路径P1内的扁平管流路451(特别是第1路径P1内的前列第1集管56侧的扁平管流路451(例如前列第1热交换面51的第1路径P1中包含的扁平管流路451))中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH1)。第1路径P1内的扁平管流路451的过热域SH1以外的区域成为主要供二相制冷剂(液相和气相混合的制冷剂)流动的二相区域。此外,在第4路径P4内的扁平管流路451(特别是第4路径P4内的后列第1集管66侧的扁平管流路451(例如后列第1热交换面61的第4路径P4中包含的扁平管流路451))中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH2)。第4路径P4内的扁平管流路451的过热域SH2以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。
另外,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:前列热交换部50和后列热交换部60包含气体侧扁平多孔管45a(在制冷运转时的制冷剂的流动方向上在一端设置有气体制冷剂出口的配管)。此外,本实施方式的室内热交换器25具有如下结构:在制冷运转时,对在液体侧扁平多孔管45b中被加热的制冷剂进一步加热的气体侧扁平多孔管45a的总数比液体侧扁平多孔管45b的总数多。因此,在室内热交换器25用作蒸发器的制冷运转时,在将冷冻循环中的过热度控制成比较大的值的情况下,也容易抑制性能的降低。
(4-3-2)制热运转时
在制热运转时的室内热交换器25中,过热状态的气体制冷剂从气体侧出入口GH流入,在热交换部50、60中被冷却,过冷却状态的液体制冷剂从液体侧出入口LH流出。
图15是概略地示出制热运转时的前列热交换部50中的制冷剂的流动的示意图。图16是概略地示出制热运转时的后列热交换部60中的制冷剂的流动的示意图。另外,在图15和图16中,虚线箭头示出制冷剂的流动方向。
在制热运转时,在第1气体制冷剂管21a中流过的过热状态的气体制冷剂经由第1气体侧出入口GH1流入前列第1集管56的前列第1空间A1。流入前列第1空间A1的气体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被冷却,一边通过第1路径P1的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451。在第1路径P1的气体侧扁平多孔管45a中被冷却、且在气体侧扁平多孔管45a的中途成为二相状态的制冷剂流入前列第4空间A4。流入前列第4空间A4的制冷剂经由折返管58流入前列第5空间A5。流入前列第5空间A5的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而成为过冷却状态,一边通过第2路径P2的液体侧扁平多孔管45b的扁平管流路451,并经由前列第2空间A2和第1液体侧出入口LH1向第1液体制冷剂管22a流出。
此外,在制热运转时,在第2气体制冷剂管21b中流过的过热状态的气体制冷剂经由第2气体侧出入口GH2流入后列第1集管66的后列第1集管空间Sb1。流入后列第1集管空间Sb1的气体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被冷却,一边通过第4路径P4的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451。在第4路径P4的气体侧扁平多孔管45a中被冷却、且在气体侧扁平多孔管45a的中途成为二相状态的制冷剂流入后列第2集管空间Sb2。流入后列第2集管空间Sb2的制冷剂经由连接配管70流入前列第2集管57的前列第6空间A6。流入前列第6空间A6的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而成为过冷却状态,一边通过第3路径P3的液体侧扁平多孔管45b的扁平管流路451,并经由前列第3空间A3和第2液体侧出入口LH2向第2液体制冷剂管22b流出。
在前列第2集管57的内部,隔离出供从前列热交换部50的气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂流入的空间(前列第5空间A5)和供从后列热交换部60的气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂流入的空间(前列第6空间A6)。换言之,在前列第2集管57的内部配置有将从气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂按照不同热交换部隔离的水平分隔板571。
在制热运转时(特别是运转成为稳定状态时),在室内热交换器25中,在第1路径P1内的扁平管流路451(特别是第1路径P1内的前列第1集管56侧的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451(例如前列第1热交换面51的第1路径P1中包含的扁平管流路451))中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH3)。第1路径P1的扁平管流路451的过热域SH3以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。此外,在第4路径P4内的扁平管流路451(特别是第4路径P4内的后列第1集管66侧的扁平管流路451(例如后列第1热交换面61的第4路径P4中包含的扁平管流路451))中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH4)。第4路径P4的扁平管流路451的过热域SH4以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。过热域SH3和过热域SH4是气体侧扁平多孔管45a的、形成于气体制冷剂出入口45aa附近的、供气体制冷剂流动的气体区域的一例。
在本实施方式的室内热交换器25中,如上所述,在气体侧扁平多孔管45a中,均在第1集管56、66侧设置有气体制冷剂出入口45aa。因此,如图15和图16所示,前列热交换部50的过热域SH3和后列热交换部60的过热域SH4配置于扁平多孔管45的同一端部侧(第1集管56、66侧)。即,前列热交换部50的过热域SH3和后列热交换部60的过热域SH4被配置成在空气流动方向dr3上重叠。此外,在前列热交换部50的过热域SH3中流动的制冷剂和在后列热交换部60的过热域SH4中流动的制冷剂的流动方向一致(即并行流)。
在本实施方式的室内热交换器25中,前列热交换部50包含有在第1端侧(前列第1集管56侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。此外,后列热交换部60包含有在第1端侧(后列第1集管66侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。而且,在本实施方式的室内热交换器25中,在前列热交换部50中,在其上部配置有气体侧扁平多孔管45a,在后列热交换部60中,在其整个高度方向配置有气体侧扁平多孔管45a。因此,在前列热交换部50的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧,在沿第1方向(扁平管层叠方向dr2)与第1气体侧扁平多孔管相同的位置(即与前列热交换部50的第1气体侧扁平多孔管相同的高度位置)仅配置有在第1端侧(后列第1集管66侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的后列热交换部60的气体侧扁平多孔管45a。此外,在后列热交换部60的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧未配置热交换部。
此外,在本实施方式的室内热交换器25中,上风侧的最前列的热交换部(前列热交换部50)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量比下风侧的最后列的热交换部(后列热交换部60)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少。因此,过热域SH3在扁平管层叠方向dr2上的长度He3比过热域SH4的长度He4小(参照图15、图16)。此外,上风侧的前列热交换部50中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率比通过了前列热交换部50的下风侧的后列热交换部60中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率高。因此,过热域SH3在扁平管延伸方向dr1上的长度Le3比过热域SH4的长度Le4小(参照图15、图16)。因此,过热域SH3的面积比过热域SH4的面积小(参照图15、图16)。换言之,从空气流动方向dr3观察时,过热域SH3的全体包含在过热域SH4中。
换言之,在过热域SH3的空气流动方向dr3上的下风侧未配置供二相制冷剂或液相制冷剂在扁平多孔管45中流动的二相/液体区域。因此,能够抑制由于与高温的气体制冷剂进行热交换后的室内空气流AF与低温的气体制冷剂进行热交换而引起的室内热交换器25的冷凝性能的降低。
此外,在制热运转时(特别是运转成为稳定状态时),在室内热交换器25中,在第2路径P2内的扁平管流路451(特别是第2路径P2内的前列第1集管56侧的扁平管流路451(例如前列第1热交换面51的第2路径P2中包含的扁平管流路451))中形成有供过冷却状态的制冷剂流动的区域(过冷却域SC1)。第2路径P2内的扁平管流路451的过冷却域SC1以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。此外,在室内热交换器25中,在第3路径P3内的扁平管流路451(特别是第3路径P3内的前列第1集管56侧的扁平管流路451(例如前列第1热交换面51的第3路径P3中包含的扁平管流路451))中形成有供过冷却状态的制冷剂流动的区域(过冷却域SC2)。第3路径P3内的扁平管流路451的过冷却域SC2以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。另外,在本实施方式中,液体侧扁平多孔管45b是在第1端侧(前列第1集管56侧)设置有液体制冷剂出入口45ba的扁平多孔管(第1液体侧扁平多孔管)。
这里,设置有液体侧扁平多孔管45b的前列热交换部50是存在于空气流动方向dr3上最上风侧的热交换部,因此,在液体侧扁平多孔管45b的空气流动方向dr3的上风侧未配置热交换部。换言之,在过冷却域SC1、SC2的空气流动方向dr3的上风侧未配置供二相制冷剂或气体制冷剂在扁平多孔管45中流动的二相/气体区域。因此,这里,能够抑制暂时被冷却到规定的过冷却度的制冷剂被在上风侧由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气加热,能够抑制性能降低。此外,如果从空气侧观察,则在制热运转时,能够抑制由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气被在下风侧过冷却的制冷剂冷却,能够抑制制热性能的降低。
(5)特征
(5-1)
上述实施方式的室内热交换器25具有多列(这里为2列)热交换部50、60。在室内热交换器25中,多列热交换部50、60在空气流动方向dr3上重叠配置。在各热交换部50、60中,沿扁平管层叠方向dr2并排配置有多个从第1端侧(第1集管56、66侧)朝向第2端侧(第2集管57、67侧)延伸且供制冷剂在内部流动的扁平多孔管45。扁平管层叠方向dr2是第1方向的一例。在本实施方式中,扁平管层叠方向dr2是铅垂方向。上风侧的最前列的前列热交换部50中包含的、一端设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a的数量比下风侧的最后列的后列热交换部60中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少。
在本室内热交换器25中,例如在气体制冷剂流入气体侧扁平多孔管45a的气体制冷剂出入口45aa时(室内热交换器25用作冷凝器时),与最前列的前列热交换部50相比,最后列的后列热交换部60中进行高温的气体制冷剂的冷却的比例较高。高温的气体制冷剂能够在与下风侧的温度较高(在上风侧被制冷剂加热)的空气之间比较高效地进行热交换。因此,与未这样构成的情况相比,作为室内热交换器25全体,能够高效地在制冷剂与空气之间进行热交换。
此外,如果从作为冷凝器发挥功能的室内热交换器25中被加热的空气的一侧观察,则在本实施方式中,室内热交换器25能够进一步在下风侧借助高温的气体制冷剂对上风侧的前列热交换部50中被加热的空气进行加热,因此,能够实现较高的吹出温度,能够提高冷凝器性能。
(5-2)
在上述实施方式的室内热交换器25中,2列热交换部50、60包含气体侧扁平多孔管45a。
这里,通过在多列热交换部50、60配置气体侧扁平多孔管45a,能够实现自由度较高的路径布置。因此,在室内热交换器25作为蒸发器发挥功能时、作为冷凝器发挥功能时都容易得到性能,容易实现效率较高的室内热交换器25。
此外,通过这样构成,在室内热交换器25用作蒸发器的制冷运转时,即便在将冷冻循环中的过热度控制成比较大的值的情况下,也容易抑制性能的降低。
(5-3)
在上述实施方式的室内热交换器25中,扁平多孔管45包含与气体侧扁平多孔管45a不同、且一端设置有液体制冷剂出入口45ba的液体侧扁平多孔管45b。
此外,在上述实施方式的室内热交换器25中,气体侧扁平多孔管45a的总数比液体侧扁平多孔管45b的总数多。
这里,通过具有比液体侧扁平多孔管45b多的气体侧扁平多孔管45a,在室内热交换器25用作蒸发器的情况下,在取较大的过热度的运转条件下也能够抑制性能降低。
(5-4)
在上述实施方式的室内热交换器25中,气体侧扁平多孔管45a均在第1端侧(这里为第1集管56、66侧)设置有气体制冷剂出入口45aa。
这里,多列气体侧扁平多孔管45a均在第1端侧设置有气体制冷剂出入口45aa。因此,容易抑制由于供高温的气体制冷剂流动的气体侧扁平多孔管45a的区域(过热域)和供温度比该高温的气体制冷剂低的制冷剂流动的气体侧扁平多孔管45a的区域相邻配置而产生热损失。
特别地,这里,室内热交换器25作为冷凝器发挥功能时形成的过热域SH4比形成于其上风侧的过热域SH3大(沿着空气流动方向dr3观察时,过热域SH3的整体包含在过热域SH4中),因此,容易避免暂时被加热的空气与温度比较低的制冷剂(二相制冷剂或液体制冷剂)进行热交换,容易抑制产生热损失。
(5-5)
上述实施方式的室内热交换器25具有作为合流部的一例的前列第2集管57和后列第2集管67,该前列第2集管57和后列第2集管67使从多个气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂合流而引导至液体侧扁平多孔管45b。
(5-6)
上述实施方式的室内热交换器25具有作为集管的一例的前列第2集管57,该前列第2集管57将从气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂引导至多个液体侧扁平多孔管45b。在前列第2集管57的内部配置有水平分隔板571,该水平分隔板571将从气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂按照不同热交换部50、60隔离(分成前列第5空间A5和前列第6空间A6)。水平分隔板571是分隔板的一例。
这里,能够将不同热交换部50、60的制冷剂、换言之状态不同的制冷剂分别引导至不同的液体侧扁平多孔管45b。
(5-7)
在上述实施方式的室内热交换器25中,液体侧扁平多孔管45b是在第1端侧(前列第1集管56侧)设置有液体制冷剂出入口45ba的液体侧扁平多孔管。即,液体侧扁平多孔管45b是第1液体侧扁平多孔管的一例。在液体侧扁平多孔管45b的空气流动方向dr3的上风侧未配置热交换部。
这里,在使用冷凝器时,能够抑制暂时被冷却的制冷剂被在上风侧由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气加热,能够抑制性能降低。此外,如果从空气侧观察,则在制热运转时,能够抑制由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气在下风侧被过冷却的制冷剂冷却,能够抑制制热性能的降低。
(5-8)
在上述实施方式的室内热交换器25中,在室内热交换器25中,包含有在第1端侧(前列第1集管56侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。此外,后列热交换部60包含有在第1端侧(后列第1集管66侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。在前列热交换部50的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧,在沿第1方向(扁平管层叠方向dr2)与第1气体侧扁平多孔管相同的位置(即与前列热交换部50的第1气体侧扁平多孔管相同的高度位置)仅配置有在第1端侧(后列第1集管66侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的后列热交换部60的气体侧扁平多孔管45a。此外,在后列热交换部60的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧未配置热交换部。
这里,在使用室内热交换器25的冷凝器时,能够抑制由于与高温的气体制冷剂进行热交换后的室内空气流AF与比较低温的气体制冷剂进行热交换而引起的室内热交换器25的冷凝性能的降低。
(5-9)
在上述实施方式的室内热交换器25中,在气体侧扁平多孔管45a的气体制冷剂出入口45aa附近形成有供气体制冷剂流动的过热域SH3、SH4。过热域SH3、SH4是气体区域的一例。在过热域SH3、SH4的空气流动方向dr3的下风侧未配置供二相制冷剂或液相制冷剂在扁平多孔管45中流动的二相/液体区域。这里,在过热域SH3的空气流动方向dr3的下风侧配置有过热域SH4。此外,在过热域SH4的空气流动方向dr3的下风侧未配置热交换部。
通过采用这种结构,容易抑制产生热损失。
(5-10)
作为上述实施方式的冷冻装置的一例的空调装置100具有室内热交换器25和向室内热交换器25供给空气的送风装置。室内风扇28是送风装置的一例。沿着作为送风装置的一例的室内风扇28生成的空气流动方向dr3配置有室内热交换器25的多列热交换部50、60。
(6)变形例
上述实施方式能够如以下的变形例所示那样适当变形。另外,各变形例也可以在不产生矛盾的范围内与其他变形例组合来应用。
(6-1)变形例1A
在上述实施方式中,前列第4空间A4和前列第5空间A5借助折返管58连接,前列第6空间A6和后列第2集管空间Sb2借助连接配管70连接。此外,第1液体制冷剂管22a与前列第2空间A2连接,第2液体制冷剂管22b与前列第3空间A3连接。
取而代之,也可以如图17的室内热交换器25a那样,利用连接配管58a连接前列第2集管57的前列第4空间A4和前列第1集管56的前列第2空间A2,利用连接配管70a连接前列第1集管56的前列第3空间A3和后列第2集管空间Sb2。此外,第1液体制冷剂管22a与前列第2集管57的前列第5空间A5连接,第2液体制冷剂管22b与前列第2集管57的前列第6空间A6连接。
通过这样连接,在制冷运转时和制热运转时,在全部扁平多孔管45中,制冷剂流动的方向成为同一方向。例如,图18示出制热运转时的第1路径P1~第4路径P4的扁平多孔管45的制冷剂的流动(另外,在图18中省略连接配管58a和连接配管70a的图示)。
其结果是,过热域SH3、SH4配置于第1集管56、66侧,过冷却域SC1、SC2配置于第2集管57、67侧。其结果是,过热域SH3和过热域SH4与过冷却域SC1、SC2分离配置(不相邻),因此,特别容易抑制产生热损失。
(6-2)变形例1B
在上述实施方式中,前列热交换部50具有气体侧扁平多孔管45a和液体侧扁平多孔管45b,后列热交换部60仅具有气体侧扁平多孔管45a。但是,本发明的热交换器的方式不限于上述实施方式的结构。
例如,室内热交换器也可以如室内热交换器25b那样,在制热运转时,以制冷剂如图19那样流动的方式,在前列热交换部50仅配置有液体侧扁平多孔管45b,在后列热交换部60仅配置有气体侧扁平多孔管45a。
这样,前列热交换部50中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量构成为比后列热交换部60中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少,由此,在室内热交换器25b用作冷凝器时,能够高效地在制冷剂与空气之间进行热交换。而且,提高冷凝器性能,在制热运转时,能够实现来自室内单元20的较高的吹出温度。
(6-3)变形例1C
在上述实施方式中构成为,在前列第1集管56内,前列第1空间A1、前列第2空间A2、前列第3空间A3从上向下按照该顺序排列。此外,在上述实施方式中,在前列第2集管57内,构成为前列第4空间A4、前列第5空间A5、前列第6空间A6从上向下按照该顺序排列。即,关于前列热交换部50中形成的路径,第1路径P1配置于最上层,第2路径P2配置于中层,第3路径P3配置于最下层。
但是,前列第1集管56内的空间A1、A2、A3的配置、前列第2集管57内的空间A4、A5、A6的配置、以及前列热交换部50中的路径P1、P2、P3的配置不限于上述实施方式。也可以在发挥与上述实施方式的作用效果的一部分或全部相同的作用效果的范围内进行适当变更。
例如,在前列第1集管56内,也可以构成为前列第1空间A1、前列第2空间A2、前列第3空间A3从下向上按照该顺序排列。而且,在前列第2集管57内,也可以构成为前列第4空间A4、前列第5空间A5、前列第6空间A6从下向上按照该顺序排列。其结果是,关于前列热交换部50中形成的路径,也可以是第1路径P1配置于最下层,第2路径P2配置于中层,第3路径P3配置于最上层。
即,在上述实施方式中,过冷却域(SC1、SC2)位于前列热交换部50中的、通过的室内空气流AF的风速比其他部分小的部分(下层部分)。但是,不限于这种方式,过冷却域也可以形成于前列热交换部50中的、通过的室内空气流AF的风速与其他部分相同或比其他部分大的部分。
此外,例如,也可以形成为第2路径P2配置于最上层,第1路径P1配置于中层,第3路径P3配置于最下层。
另外,在路径的位置被变更的情况下,与路径连通的开口(GH1、GH2、LH1、LH2、H1-H4)的形成位置(配管的连接位置)也对应地进行适当变更即可。
但是,优选路径的配置以满足上述实施方式的特征(例如(5-7)、(5-8)、(5-9)的特征)的方式进行设计。
(6-4)变形例1D
在上述实施方式中,第1路径P1具有12根扁平多孔管45(气体侧扁平多孔管45a),第2路径P2具有4根扁平多孔管45(液体侧扁平多孔管45b),第3路径P3具有3根扁平多孔管45(液体侧扁平多孔管45b)。但是,上述实施方式所示的各路径P1~P3中包含的扁平多孔管45的根数不限定于本发明,该根数根据设计规格等适当确定即可。
但是,优选气体侧扁平多孔管45a和液体侧扁平多孔管45b的根数和配置以上风侧的最前列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量比下风侧的最后列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少的方式进行设计。此外,优选气体侧扁平多孔管45a和液体侧扁平多孔管45b的根数和配置以满足上述实施方式的特征(例如(5-1)~(5-3)、(5-7)~(5-9)的特征)的方式进行设计。
(6-5)变形例1E
在上述实施方式中,说明了在设置状态下室内热交换器25的扁平管延伸方向dr1是水平方向、扁平管层叠方向dr2是铅垂方向的情况。但是,扁平管延伸方向dr1和扁平管层叠方向dr2不限于上述方向。例如,室内热交换器25也可以构成/配置成在设置状态下,扁平管延伸方向dr1是铅垂方向,扁平管层叠方向dr2是水平方向。
此外,在上述实施方式中,说明了空气流动方向dr3是水平方向的情况。但是,不限于此,空气流动方向dr3能够根据室内热交换器25的结构方式和设置方式进行适当变更。
(6-6)变形例1F
在上述实施方式中,前列第2集管57和后列第2集管67分体构成,同样,前列第1集管56和后列第1集管66分体构成。但是,不限于此,在室内热交换器25中,相邻配置的多个总集合管(例如前列第2集管57和后列第2集管67、或前列第1集管56和后列第1集管66)也可以一体构成。即,也可以利用1根总集合管构成相邻配置的多个总集合管,利用沿总集合管的长度方向(例如铅垂方向)或与长度方向交叉的方向(例如水平方向)分隔该总集合管的内部空间的分隔板,与上述实施方式同样地分割成空间。通过这样构成,能够削减集管数。
(6-7)变形例1G
在上述实施方式中,室内热交换器25以包围室内风扇28的方式进行配置。但是,室内热交换器25不需要必须以包围室内风扇28的方式进行配置,只要是能够进行室内空气流AF与制冷剂的热交换的方式即可,其形状和配置能够适当变更。
(6-8)变形例1H
在上述实施方式中,作为本发明的热交换器的一例,说明了搭载于天花板嵌入型的室内单元20的室内热交换器25。但是,本发明的热交换器不限于搭载于天花板嵌入型的室内单元20的室内热交换器25。
例如,空调装置的室内单元可以是固定于天花板面CL的天花板悬吊型、设置于侧壁的壁挂型、风道型、落地型等天花板嵌入型以外的各种类型的室内单元。此外,室内单元可以是如上述实施方式的室内单元20那样向四个方向吹出空气的类型,例如也可以是向2个方向或1个方向吹出空气的室内单元。
此外,室内热交换器的热交换部的形状也不限于前列热交换部50或后列热交换部60那样的形状。例如,如图32所示,室内热交换器也可以并排配置有多列扁平多孔管的层叠方向相对于铅垂方向倾斜的平板状的热交换部(图32的室内单元为天花板悬吊型)。此外,例如,如图33所示,室内热交换器也可以以覆盖风扇(例如横流风扇)的方式并排配置有多列侧视观察形成为V字状的热交换部(图33的室内单元为壁挂型)。除此之外,室内热交换器的形状等根据室内单元的类型等适当选择即可。
(6-9)变形例1I
在上述实施方式中,以本发明的热交换器的一例即室内热交换器25应用于作为冷冻装置(冷冻循环装置)的一例的空调装置100的情况为例进行了说明。
但是,本发明的热交换器的特征能够广泛应用于进行空气与制冷剂的热交换的热交换器。例如,本发明的热交换器的特征也可以应用于空调装置100的室外热交换器13(例如图34这样的大致L字状的热交换器,该热交换器具有多列热交换部,该热交换部沿第1方向并排配置有多个扁平多孔管,多列热交换部在空气流动方向上重叠配置)。
此外,应用了本发明的热交换器的冷冻装置不限于空调装置100。例如,冷冻装置也可以是冷冻/冷藏集装箱、仓库/陈列柜等中使用的低温用的冷冻装置、热水供应装置或热泵冷却器等装置。
(6-10)变形例1J
在上述实施方式中,空调装置100是能够执行制冷运转和制热运转双方的装置。但是,不限于此,本发明的冷冻装置也可以是仅进行制热运转或制冷运转中的一方的空调装置。即,本发明的热交换器也可以不是作为冷凝器和蒸发器发挥功能的热交换器,也可以是空调装置中仅作为冷凝器发挥功能的热交换器,也可以是空调装置中仅作为蒸发器发挥功能的热交换器。该情况下,在制冷剂回路RC中,也可以不设置流向切换机构12。
另外,在空调装置100中,在室内热交换器25仅作为冷凝器或仅作为蒸发器发挥功能的情况下,气体制冷剂出入口45aa作为气体制冷剂的入口或出口中的任意一方发挥功能,液体制冷剂出入口45ba作为液体制冷剂的入口或出口中的任意一方发挥功能。这里,在室内热交换器25中,气体制冷剂出入口45aa在仅用作气体制冷剂的入口或出口中的一方的情况下也称为气体制冷剂出入口,液体制冷剂出入口45ba在仅用作液体制冷剂的入口或出口中的一方的情况下也称为液体制冷剂出入口。
<第2实施方式>
对本发明的热交换器的第2实施方式的室内热交换器125进行说明。另外,当使用室内热交换器125时,冷冻装置是与第1实施方式的空调装置100相同的结构,因此,这里,省略室内热交换器125以外的说明。
(1)室内热交换器
(1-1)室内热交换器的结构
图20是概略地示出从扁平多孔管45的扁平管层叠方向dr2观察的室内热交换器125的示意图。图21是概略地示出室内热交换器125的示意图。图22是概略地示出室内热交换器125中形成的制冷剂的路径的示意图。
室内热交换器125具有在空气流动方向dr3上重叠配置3列的热交换部150、160、180(前列热交换部150、中列热交换部180和后列热交换部160)。即,室内热交换器25具有2列的前列热交换部50和后列热交换部60,与此相对,室内热交换器125与室内热交换器25的不同之处在于,在前列热交换部150与后列热交换部160之间配置有中列热交换部180。另外,关于前列热交换部150和后列热交换部160的结构,在前列热交换部150与后列热交换部160之间配置有中列热交换部180这点以及路径布置等与前列热交换部50和后列热交换部60局部不同,但是,多数方面是相同的。因此,这里,主要对前列热交换部150和后列热交换部160与前列热交换部50和后列热交换部60的不同之处进行说明,关于相同之处,基本上省略说明。此外,中列热交换部180与前列热交换部50和后列热交换部60相同之处较多,因此,为了避免重复说明,省略与前列热交换部50和后列热交换部60相同之处的说明。
(1-1-1)制冷剂相对于室内热交换器的出入口
在室内热交换器125中,制冷剂经由气体侧出入口GH和液体侧出入口LH流入或流出。
在室内热交换器125中,与室内热交换器25同样,也形成有第1气体侧出入口GH1和第2气体侧出入口GH2作为气体侧出入口GH(参照图21)。此外,在室内热交换器125中形成有第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2作为液体侧出入口LH(参照图21)。第1气体侧出入口GH1和第2气体侧出入口GH2配置于比第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2更靠上方处(参照图21)。
(1-1-2)室内热交换器的结构
室内热交换器125主要具有多个(这里为3个)热交换部(前列热交换部150、中列热交换部180和后列热交换部160)、前列第1集管156、前列第2集管157、中列第1集管186、中列第2集管187、后列第1集管166、后列第2集管167和连接配管171、172。下面,对它们的结构进行说明。
另外,这里,为了便于说明,分成空气流动方向dr3的上风侧的前列结构(前列热交换部150、前列第1集管156和前列第2集管157)、空气流动方向dr3的下风侧的后列结构(后列热交换部160、后列第1集管166和后列第2集管167)、配置于前列结构与后列结构之间的中列结构(中列热交换部180、中列第1集管186和中列第2集管187)、连接配管171、172进行说明。另外,如上所述,省略与第1实施方式相同之处的说明。
(1-1-2-1)前列结构
图23是概略地示出包含前列热交换部150、前列第1集管156和前列第2集管157的前列结构的示意图。
(1-1-2-1-1)前列热交换部
前列热交换部150具有前列热交换面155作为热交换面40。在前列热交换面155中包含前列第1热交换面151、前列第2热交换面152、前列第3热交换面153和前列第4热交换面154。前列热交换面155、前列第1热交换面151、前列第2热交换面152、前列第3热交换面153和前列第4热交换面154是与第1实施方式的前列热交换部50的前列热交换面55、前列第1热交换面51、前列第2热交换面52、前列第3热交换面53和前列第4热交换面54相同的结构,因此,这里省略详细说明。
(1-1-2-1-2)前列第1集管
前列第1集管156与前列第1集管56的不同之处在于,在内部的前列第1集管空间Sa1仅配置有1个水平分隔板561(参照图23)。前列第1集管空间Sa1由水平分隔板561在扁平管层叠方向dr2上分隔成2个空间。具体而言,前列第1集管空间Sa1由水平分隔板561分隔成前列第1空间A11和前列第2空间A12(参照图23)。前列第1空间A11配置于前列第2空间A12的上方。
在前列第1集管156形成有第1液体侧出入口LH1和第2液体侧出入口LH2(参照图23)。第1液体侧出入口LH1与前列第1空间A11连通。在第1液体侧出入口LH1连接有第1液体制冷剂管22a(参照图23)。第2液体侧出入口LH2与前列第2空间A12连通。在第2液体侧出入口LH2连接有第2液体制冷剂管22b(参照图23)。前列第1空间A11和前列第2空间A12在制冷运转时位于室内热交换器125中制冷剂流动的最上游侧,在制热运转时位于室内热交换器125中制冷剂流动的最下游侧。
(1-1-2-1-3)前列第2集管
前列第2集管157与前列第2集管57的不同之处也在于,在内部的前列第2集管空间Sa2仅配置有1个水平分隔板571(参照图23)。前列第2集管空间Sa2由水平分隔板571在扁平管层叠方向dr2上分隔成2个空间。具体而言,前列第2集管空间Sa2由水平分隔板571分隔成前列第3空间A13和前列第4空间A14(参照图23)。前列第3空间A13配置于前列第4空间A14的上方。
前列第3空间A13经由扁平多孔管45而与前列第1集管156的前列第1空间A11连通(参照图23)。在前列第2集管157的与前列第3空间A13对应的部分形成有第2连接孔H12。在第2连接孔H12连接有第2连接配管172的一端,前列第3空间A13和第2连接配管172连通。前列第3空间A13经由第2连接配管172而与后列第2集管空间Sb2连通。
前列第4空间A14经由扁平多孔管45而与前列第1集管156的前列第2空间A12连通(参照图23)。在前列第2集管157的与前列第4空间A14对应的部分形成有第1连接孔H11。在第1连接孔H11连接有第1连接配管171的一端,前列第4空间A14和第1连接配管171连通。前列第4空间A14经由第1连接配管171而与中列第2集管空间Sc2连通。
(1-1-2-2)中列结构
图24是概略地示出包含中列热交换部180、中列第1集管186和中列第2集管187的中列结构的示意图。
(1-1-2-2-1)中列热交换部
中列热交换部180具有中列热交换面185作为热交换面40。在中列热交换面185中包含中列第1热交换面181、中列第2热交换面182、中列第3热交换面183和中列第4热交换面184。形成为大致四边形的中列热交换面185以包围前列热交换面155的方式与前列热交换面155相邻配置(参照图20)。中列第1热交换面181、中列第2热交换面182、中列第3热交换面183和中列第4热交换面184分别与前列第1热交换面151、前列第2热交换面152、前列第3热交换面153和前列第4热交换面154对置配置。
中列热交换部180的物理结构与前列热交换部150相同,因此,这里省略详细说明。
(1-1-2-2-2)中列第1集管
中列第1集管186是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、或使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管等发挥功能的集管。中列第1集管186在设置状态下将铅垂方向作为长度方向进行延伸。中列第1集管186在空气流动方向dr3的前列第1集管156的下风侧(图20中为左侧)与前列第1集管156相邻配置。
中列第1集管186构成为筒状,在内部形成有中列第1集管空间Sc1(参照图24)。中列第1集管186与中列第1热交换面181的末端(后端)连接(参照图20)。中列第1集管186与中列热交换部180的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与中列第1集管空间Sc1连通(参照图24)。
在中列第1集管186形成有第1气体侧出入口GH1(参照图24)。第1气体侧出入口GH1与中列第1集管空间Sc1连通。在第1气体侧出入口GH1连接有第1气体制冷剂管21a(参照图24)。中列第1集管空间Sc1在制冷运转时位于室内热交换器125中制冷剂流动的最下游侧,在制热运转时位于室内热交换器125中制冷剂流动的最上游侧。
(1-1-2-2-3)中列第2集管
中列第2集管187是作为使制冷剂分流到各扁平多孔管45的分流集管、使从各扁平多孔管45流出的制冷剂合流的合流集管、或用于使从各扁平多孔管45流出的制冷剂向其他扁平多孔管45折返的折返集管等发挥功能的集管。中列第2集管187在设置状态下设铅垂方向为长度方向进行延伸。中列第2集管187与空气流动方向dr3的前列第2集管157的下风侧(图20中为后侧)相邻。
中列第2集管187构成为筒状,在内部形成有中列第2集管空间Sc2(参照图24)。中列第2集管187与中列第4热交换面184的末端(左端)连接(参照图20)。中列第2集管187与中列热交换部180的各扁平多孔管45的一端连接,使这些扁平多孔管45与中列第2集管空间Sc2连通(参照图24)。
中列第2集管空间Sc2经由扁平多孔管45而与中列第1集管186的中列第1集管空间Sc1连通(参照图24)。在中列第2集管187形成有第3连接孔H13。在第3连接孔H13连接有第1连接配管171的一端。中列第2集管空间Sc2经由第1连接配管171而与前列第2集管57的前列第4空间A14连通。
(1-1-2-3)后列结构
图25是概略地示出包含后列热交换部160、后列第1集管166和后列第2集管167的后列结构的示意图。
(1-1-2-3-1)后列热交换部
后列热交换部160的物理结构与后列热交换部60相同。
作为后列热交换部160与后列热交换部60的不同之处,形成为大致四边形的后列热交换面165以包围中列热交换面185的方式与中列热交换面185相邻配置(参照图20)。后列第1热交换面161、后列第2热交换面162、后列第3热交换面163和后列第4热交换面164分别与中列第1热交换面181、中列第2热交换面182、中列第3热交换面183和中列第4热交换面184对置配置。
(1-1-2-3-2)后列第1集管
后列第1集管166在空气流动方向dr3的中列第1集管186的下风侧(图20中为左侧)与中列第1集管186相邻配置。其他方面与后列第1集管66相同,因此省略说明。
(1-1-2-3-3)后列第2集管
主要对后列第2集管167与后列第2集管67的不同之处进行说明。
后列第2集管167与空气流动方向dr3的中列第2集管187的下风侧(图20中为后侧)相邻配置。
后列第2集管空间Sb2经由扁平多孔管45而与后列第1集管166的后列第1集管空间Sb1连通(参照图25)。在后列第2集管167形成有第4连接孔H14。在第4连接孔H14连接有第2连接配管172的一端。后列第2集管空间Sb2经由第2连接配管172而与前列第2集管157的前列第3空间A13连通(参照图21)。
(1-1-2-4)连接配管
第1连接配管171是在前列热交换部150和中列热交换部180之间形成制冷剂的流路的制冷剂配管。第1连接配管171是使前列热交换部150的前列第4空间A14和中列第2集管187的中列第2集管空间Sc2连通的制冷剂的流路。
第2连接配管172是在前列热交换部150和后列热交换部160之间形成制冷剂的流路的制冷剂配管。第2连接配管172是使前列热交换部150的前列第3空间A13和后列第2集管167的后列第2集管空间Sb2连通的制冷剂的流路。
(1-2)室内热交换器中的制冷剂的路径
对室内热交换器125中的制冷剂的路径进行说明。
图22是概略地示出室内热交换器125中形成的制冷剂的路径的示意图。在本实施方式中,在室内热交换器125中形成有多个路径。具体而言,在室内热交换器125中形成有第1路径P11、第2路径P12、第3路径P13和第4路径P14。
(1-2-1)第1路径
在本实施方式中,第1路径P11形成于比前列热交换部150的单点划线L3(参照图26等)更靠上方处。第1路径P1主要由前列第1空间A11、连通前列第1空间A11和前列第3空间A13的扁平多孔管45以及前列第3空间A13形成。
在制冷运转时,在第1路径P11中,制冷剂从前列第1空间A11朝向前列第3空间A13流动。
此外,在制热运转时,在第1路径P11中,制冷剂从前列第3空间A13朝向前列第1空间A11流动(参照图26)。更具体而言,在制热运转时,在后述第4路径P14(气体侧扁平多孔管45a)和第2连接配管172中流过的制冷剂从第2连接孔H12流入前列第3空间A13。流入前列第3空间A13(前列第2集管57内)的制冷剂被引导至第1路径P11的多个扁平多孔管45。前列第3空间A13的制冷剂从第1路径P11的扁平多孔管45的前列第3空间A13侧的端部开口流入,通过扁平管流路451从第1路径P11的扁平多孔管45的前列第1空间A11侧的端部开口(液体制冷剂出入口45ba)流入前列第1空间A11。在制热运转时,流入前列第1空间A11的制冷剂主要是过冷却状态的液体制冷剂。
第1路径P11的扁平多孔管45是液体侧扁平多孔管45b。第1实施方式中进行了说明,因此省略液体侧扁平多孔管45b的说明。例如如图22所示,第1路径P11的扁平多孔管45为11根,但是,根数适当确定即可。
(1-2-2)第2路径
在本实施方式中,第2路径P12形成于比前列热交换部150的单点划线L3(参照图26等)更靠下方处。第2路径P12主要由前列第2空间A12、连通前列第2空间A12和前列第4空间A14的扁平多孔管45以及前列第4空间A14形成。
在制冷运转时,在第2路径P12中,制冷剂从前列第2空间A12朝向前列第4空间A14流动。
此外,在制热运转时,在第2路径P12中,制冷剂从前列第4空间A14朝向前列第2空间A12流动(参照图26)。更具体而言,在制热运转时,在后述第3路径P13(气体侧扁平多孔管45a)和第1连接配管171中流过的制冷剂从第1连接孔H11流入前列第4空间A14。流入前列第4空间A14(前列第2集管57内)的制冷剂被引导至第2路径P12的多个扁平多孔管45。前列第4空间A14的制冷剂从第2路径P12的扁平多孔管45的前列第4空间A14侧的端部开口流入,通过扁平管流路451从第2路径P12的扁平多孔管45的前列第1空间A11侧的端部开口(液体制冷剂出入口45ba)流入前列第2空间A12。在制热运转时,流入前列第2空间A12的制冷剂主要是过冷却状态的液体制冷剂。
第2路径P12的扁平多孔管45是液体侧扁平多孔管45b。例如如图22所示,第2路径P12的扁平多孔管45为8根,但是,根数适当确定即可。
(1-2-3)第3路径
第3路径P13主要由中列第1集管空间Sc1、连通中列第1集管空间Sc1和中列第2集管空间Sc2的扁平多孔管45以及中列第2集管空间Sc2形成。
在制冷运转时,在第3路径P13中,制冷剂从中列第2集管空间Sc2朝向中列第1集管空间Sc1流动。
此外,在制热运转时,在第3路径P13中,制冷剂从中列第1集管空间Sc1朝向中列第2集管空间Sc2流动(参照图27)。更具体而言,在制热运转时,主要是过热状态的气体制冷剂从第1气体制冷剂管21a通过第1气体侧出入口GH1流入中列第1集管空间Sc1。流入中列第1集管空间Sc1的气体制冷剂从第3路径P13的扁平多孔管45的中列第1集管空间Sc1侧的端部开口(气体制冷剂出入口45aa)流入,通过扁平管流路451从第3路径P13的扁平多孔管45的中列第2集管空间Sc2侧的端部开口流入中列第2集管空间Sc2。在中列第2集管空间Sc2中(中列第2集管187内),从多个气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂合流。在中列第2集管空间Sc2中(中列第2集管187内)合流的制冷剂经由第1连接配管171和前列第4空间A14被引导至第2路径P12的多个液体侧扁平多孔管45b。
第3路径P13的扁平多孔管45是气体侧扁平多孔管45a(参照图24)。第1实施方式中进行了说明,因此省略气体侧扁平多孔管45a的说明。如图22所示,第3路径P13例如包含合计19根扁平多孔管45(气体侧扁平多孔管45a)。
(1-2-4)第4路径
第4路径P14与第1实施方式的第4路径P4相同之处较多。第4路径P14主要由后列第1集管空间Sb1、连通后列第1集管空间Sb1和后列第2集管空间Sb2的扁平多孔管45以及后列第2集管空间Sb2形成。
在制冷运转时,在第4路径P14中,制冷剂从后列第2集管空间Sb2朝向后列第1集管空间Sb1流动。
制热运转时的第4路径P14中的制冷剂的流动与第1实施方式的第4路径P4中的制冷剂的流动相同。作为不同之处,通过第4路径P14的气体侧扁平多孔管45a而在后列第2集管空间Sb2中合流的制冷剂经由第2连接配管172和前列第3空间A13被引导至第1路径P11的多个液体侧扁平多孔管45b。
第4路径P14的扁平多孔管45是气体侧扁平多孔管45a(参照图25)。如图22所示,第4路径P14例如包含合计19根扁平多孔管45(气体侧扁平多孔管45a)。
本实施方式的室内热交换器125具有如下结构:空气流动方向dr3的上风侧的最前列的热交换部(前列热交换部150)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量(0根)比下风侧的最后列的热交换部(后列热交换部160)中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量(19本)少。另外,这里,在空气流动方向dr3的上风侧的最前列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量为0根、在下风侧的最后列的热交换部包含气体侧扁平多孔管45a的情况下,也包含在上风侧的最前列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量比下风侧的最后列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少这样的结构中。
此外,本实施方式的室内热交换器125具有如下结构:多个热交换部(中列热交换部180和后列热交换部160)包含气体侧扁平多孔管45a。
此外,本实施方式的室内热交换器125具有如下结构:气体侧扁平多孔管45a的总数38根(后列热交换部160:19根;中列热交换部180:19根)比液体侧扁平多孔管45b的总数19根(前列热交换部150)多。
此外,本实施方式的室内热交换器125具有如下结构:仅最前列的(最上风侧的)前列热交换部150包含液体侧扁平多孔管45b。
此外,本实施方式的室内热交换器125具有如下结构:气体侧扁平多孔管45a均在第1集管186、166侧设置有气体制冷剂出入口45aa。
(1-3)室内热交换器中的制冷剂的流动
(1-3-1)制冷运转时
关于制冷运转时的制冷剂的流动,这里省略说明。另外,在制冷运转时,在室内热交换器125的各路径P11~P14中,制冷剂向与制热运转时相反的方向流动。
(1-3-2)制热运转时
在制热运转时的室内热交换器125中,过热状态的气体制冷剂从气体侧出入口GH流入,在热交换部150、160、180中被冷却,过冷却状态的液体制冷剂从液体侧出入口LH流出。
图26是概略地示出制热运转时的前列热交换部150中的制冷剂的流动的示意图。图27是概略地示出制热运转时的中列热交换部180中的制冷剂的流动的示意图。图28是概略地示出制热运转时的后列热交换部160中的制冷剂的流动的示意图。另外,在图26~图28中,虚线箭头示出制冷剂的流动方向。
在制热运转时,在第1气体制冷剂管21a中流过的过热状态的气体制冷剂经由第1气体侧出入口GH1流入中列第1集管186的中列第1集管空间Sc1。流入中列第1集管空间Sc1的气体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被冷却,一边通过第3路径P13的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451。在第3路径P13的气体侧扁平多孔管45a中被冷却、且在气体侧扁平多孔管45a的中途成为二相状态的制冷剂流入中列第2集管空间Sc2。流入中列第2集管空间Sc2的制冷剂经由第1连接配管171流入前列第4空间A14。流入前列第4空间A14的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而成为过冷却状态,一边通过第2路径P12的液体侧扁平多孔管45b的扁平管流路451,经由前列第2空间A12和第1液体侧出入口LH1向第2液体制冷剂管22b流出。
此外,在制热运转时,在第2气体制冷剂管21b中流过的过热状态的气体制冷剂经由第2气体侧出入口GH2流入后列第1集管166的后列第1集管空间Sb1。流入后列第1集管空间Sb1的气体制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而被冷却,一边通过第4路径P14的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451。在第4路径P14的气体侧扁平多孔管45a中被冷却、且在气体侧扁平多孔管45a的中途成为二相状态的制冷剂流入后列第2集管空间Sb2。流入后列第2集管空间Sb2的制冷剂经由第2连接配管172流入前列第2集管157的前列第3空间A13。流入前列第3空间A13的制冷剂一边与室内空气流AF进行热交换而成为过冷却状态,一边通过第1路径P11的液体侧扁平多孔管45b的扁平管流路451,经由前列第1空间A11和第2液体侧出入口LH2向第1液体制冷剂管22a流出。
在前列第2集管157的内部,隔离出供从中列热交换部180的气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂流入的空间(前列第4空间A14)和供从后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂流入的空间(前列第3空间A13)。换言之,在前列第2集管157的内部配置有将从气体侧扁平多孔管45a流出的制冷剂按照不同热交换部隔离的水平分隔板571。
在制热运转时(特别是运转成为稳定状态时),在室内热交换器125中,在第3路径P13内的扁平管流路451(特别是第3路径P13内的中列第1集管186侧的气体侧扁平多孔管45a的扁平管流路451(例如中列第1热交换面181的第3路径P13中包含的扁平管流路451))中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH11)。第3路径P13的扁平管流路451的过热域SH11以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。此外,在第4路径P14内的扁平管流路451(特别是第4路径P14内的后列第1集管166侧的扁平管流路451(例如后列第1热交换面161的第4路径P14中包含的扁平管流路451)中形成有供过热状态的制冷剂流动的区域(过热域SH12)。第4路径P14的扁平管流路451的过热域SH12以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。过热域SH11和过热域SH12是气体侧扁平多孔管45a的、形成于气体制冷剂出入口45aa附近的、供气体制冷剂流动的气体区域的一例。
在本实施方式的室内热交换器125中,如上所述,气体侧扁平多孔管45a均在第1集管186、166侧设置有气体制冷剂出入口45aa。因此,如图27和图28所示,中列热交换部180的过热域SH11和后列热交换部160的过热域SH12配置于扁平多孔管45的同一端部侧(第1集管186、166侧)。即,中列热交换部180的过热域SH11和后列热交换部160的过热域SH12被配置成在空气流动方向dr3上重叠。此外,在前中列热交换部180的过热域SH11中流动的制冷剂和在后列热交换部160的过热域SH12中流动的制冷剂的流动方向一致(即并行流)。
在本实施方式的室内热交换器125中,中列热交换部180包含有在第1端侧(中列第1集管186侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。此外,后列热交换部160包含有在第1端侧(后列第1集管166侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)。而且,在本实施方式的室内热交换器125中,在中列热交换部180和后列热交换部160中,在其整个高度方向配置有气体侧扁平多孔管45a。因此,在中列热交换部180的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧,在沿第1方向(扁平管层叠方向dr2)与第1气体侧扁平多孔管相同的位置(即与中列热交换部180的第1气体侧扁平多孔管相同的高度位置)仅配置有在第1端侧(后列第1集管166侧)设置有气体制冷剂出入口45aa的后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a。此外,在后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a(第1气体侧扁平多孔管)的空气流动方向的下风侧未配置热交换部。
此外,在本实施方式的室内热交换器125中,比后列热交换部160更靠上风侧的中列热交换部180中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率比通过了中列热交换部180的下风侧的后列热交换部160中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率高。因此,过热域SH11在扁平管延伸方向dr1上的长度比过热域SH12的长度小(参照图27、图28)。因此,过热域SH11的面积比过热域SH12的面积小(参照图27、图28)。换言之,沿着空气流动方向dr3观察时,过热域SH11包含在过热域SH12中。
换言之,在过热域SH11的空气流动方向dr3的下风侧未配置供二相制冷剂或液相制冷剂在扁平多孔管45中流动的二相/液体区域。因此,能够抑制由于与高温的气体制冷剂进行热交换后的室内空气流AF与低温的气体制冷剂进行热交换而引起的室内热交换器125的冷凝性能的降低。
此外,在制热运转时(特别是运转成为稳定状态时),在室内热交换器125中,在第1路径P11内的扁平管流路451(特别是第1路径P11内的前列第1集管156侧的扁平管流路451(例如前列第1热交换面151的第1路径P11中包含的扁平管流路451))中形成有供过冷却状态的制冷剂流动的区域(过冷却域SC11)。第1路径P11内的扁平管流路451的过冷却域SC11以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。此外,在室内热交换器125中,在第2路径P12内的扁平管流路451(特别是第2路径P12内的前列第1集管156侧的扁平管流路451(例如前列第1热交换面151的第2路径P12中包含的扁平管流路451))中形成有供过冷却状态的制冷剂流动的区域(过冷却域SC12)。第2路径P12内的扁平管流路451的过冷却域SC12以外的区域成为主要供二相制冷剂流动的二相区域。另外,在本实施方式中,液体侧扁平多孔管45b是在第1端侧(前列第1集管156侧)设置有液体制冷剂出入口45ba的扁平多孔管(第1液体侧扁平多孔管)。
这里,设置有液体侧扁平多孔管45b的前列热交换部150是存在于空气流动方向dr3上最上风侧的热交换部,因此,在液体侧扁平多孔管45b的空气流动方向dr3的上风侧未配置热交换部。换言之,在过冷却域SC11、SC12的空气流动方向dr3的上风侧未配置供二相制冷剂或气体制冷剂在扁平多孔管45中流动的二相/气体区域。因此,这里,能够抑制暂时被冷却到规定的过冷却度的制冷剂被在上风侧由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气加热,能够抑制性能降低。此外,如果从空气侧观察,则在制热运转时,能够抑制由于二相制冷剂或气体制冷剂而变热的空气被在下风侧过冷却的制冷剂冷却,能够抑制制热性能的降低。
(2)特征
第2实施方式的室内热交换器125也具有与第1实施方式的室内热交换器25的(5-1)~(5-9)相同的特征。除此之外,室内热交换器125具有以下的特征。
(2-1)
室内热交换器125具有至少3列(这里特别为3列)热交换部150、160、180。而且,仅最前列的热交换部即前列热交换部150包含液体侧扁平多孔管45b。
这里,在室内热交换器125用作冷凝器时,加热区域集中于后列侧,因此,能够实现性能的提高(吹出温度的高温化)。
(3)变形例
上述实施方式能够如以下的变形例所示那样适当变形。另外,各变形例也可以在不产生矛盾的范围内与其他变形例组合来应用。
此外,第1实施方式的结构和第1实施方式的变形例的结构的一部分或全部能够在不产生矛盾的范围内应用于本实施方式的变形。
此外,相反,第2实施方式的结构和第2实施方式的变形例的结构的一部分或全部也可以在不产生矛盾的范围内应用于第1实施方式的变形。
(3-1)变形例2A
在上述实施方式中,室内热交换器125具有3列热交换部,但是不限于此。热交换器也可以具有4列以上的热交换部。另外,在具有4列以上的热交换部的情况下,也优选最前列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量比最后列的热交换部中包含的气体侧扁平多孔管45a的数量少。
(3-2)变形例2B
在上述实施方式中,室内热交换器125的最前列的热交换部即前列热交换部150仅具有液体侧扁平多孔管45b,不具有气体侧扁平多孔管45a。
但是不限于此,室内热交换器也可以是图29那样的路径布置的室内热交换器125a。在室内热交换器125a中,在前列第1空间A11设置有气体侧出入口GH,在气体侧出入口GH连接有气体制冷剂管21。
其结果是,在制热运转时,所述实施方式中的第1路径P11的扁平多孔管45作为气体侧扁平多孔管45a发挥功能。
而且,在制热运转时,通过了第1路径P11、第3路径P13和第4路径P14的气体侧扁平多孔管45a的制冷剂经由折返管58和连接配管171、172被引导至前列第4空间A14。另外,优选前列第4空间A14由水平分隔板571在扁平管层叠方向dr2上划分成3个空间(参照图29)。而且,优选通过了彼此不同的列的热交换部的气体侧扁平多孔管45a的制冷剂分别被引导至借助水平分隔板571形成的3个分区。流入前列第4空间A14的制冷剂在第2路径P12内被引导至前列第2空间A12,在前列第2空间A12内(前列第1集管156内)合流,从液体侧出入口LH向液体制冷剂管22流出。其结果是,在制热运转时,如图30那样形成过热域SH21、SH22和SH23以及过冷却域SC21。过热域SH21、SH22和SH23以及过冷却域SC21以外的未标注记号的区域主要是供二相制冷剂在扁平多孔管45内流动的二相制冷剂区域。
另外,与所述实施方式同样,过热域SH21、SH22、SH23被配置成在空气流动方向dr3上相互重叠。此外,由于与前述相同的理由,在过热域SH21、SH22、SH23的面积中存在(SH23的面积)>(SH22的面积)>(SH21的面积)这样的关系。通过这样构成而得到的效果如上所述。
(3-3)变形例2C
在上述实施方式中,仅室内热交换器125的最前列的热交换部具有液体侧扁平多孔管45b,但是不限于此。例如,也可以如图31的室内热交换器125b那样,中列热交换部180也具有液体侧扁平多孔管45b。
另外,在室内热交换器125b中,优选(前列热交换部150的气体侧扁平多孔管45a的数量)≤(中列热交换部180的气体侧扁平多孔管45a的数量)≤(后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a的数量)的关系成立、并且((最前列的)前列热交换部150的气体侧扁平多孔管45a的数量)<((最后列的)后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a的数量)的关系成立。在室内热交换器125b中,特别优选(前列热交换部150的气体侧扁平多孔管45a的数量)<(中列热交换部180的气体侧扁平多孔管45a的数量)<(后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a的数量)的关系成立。另外,在具有4列以上的热交换部的情况下,也优选这种气体侧扁平多孔管45a的数量关系成立。
此外,在室内热交换器125b中,优选(前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的数量)≥(中列热交换部180的液体侧扁平多孔管45b的数量)的关系成立。在室内热交换器125b中,特别优选((上风侧的)前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的数量)>((下风侧的)中列热交换部180的液体侧扁平多孔管45b的数量)的关系成立。在本变形例中,(前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的数量)>(中列热交换部180的液体侧扁平多孔管45b的数量)的关系成立。
对制热运转时的室内热交换器125b中的制冷剂的流动进行概述。另外,这里,为了避免说明变得冗长,省略具体的路径布置的方式的说明。
在室内热交换器125a中,气体侧扁平多孔管45a的气体制冷剂出入口45aa均设置于第1集管156、166、186侧。此外,液体侧扁平多孔管45b的液体制冷剂出入口45ba均设置于第1集管156、186侧。
在后列热交换部160的气体侧扁平多孔管45a中流过的制冷剂流入后列第2集管167进行合流,并分开流入中列热交换部180和前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的第2集管187、157侧的端部开口。在中列热交换部180的气体侧扁平多孔管45a中流过的制冷剂流入中列第2集管187进行合流,并分开流入中列热交换部180和前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的第2集管187、157侧的端部开口。在前列热交换部150的气体侧扁平多孔管45a中流过的制冷剂流入前列第2集管157进行合流,并分开流入前列热交换部150的各液体侧扁平多孔管45b的第2集管157侧的端部开口。通过了中列热交换部180和前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b的扁平管流路451的制冷剂从液体制冷剂出入口45ba流出,最终从液体制冷剂管22流入。
制冷剂这样流动的结果是,在制热运转时,在室内热交换器125b中,如图31那样形成有过热域SH31、SH32和SH33以及过冷却域SC31、SC32。过热域SH21、SH22和SH23以及过冷却域SC21以外的未标注记号的区域主要是供二相制冷剂在扁平多孔管45内流动的二相制冷剂区域。
另外,与前述实施方式同样,优选过热域SH31、SH32、SH33在空气流动方向dr3上相互重叠配置。此外,由于与前述相同的理由,优选在过热域SH31、SH32、SH33的面积中存在(SH33的面积)>(SH32的面积)>(SH31的面积)这样的关系。通过这种结构得到的效果如上所述。
另外,在室内热交换器125b中,下风侧的中列热交换部180中包含的液体侧扁平多孔管45b的数量比上风侧的前列热交换部150中包含的液体侧扁平多孔管45b的数量少。因此,过冷却域SC32在扁平管层叠方向dr2上的长度比过冷却域SC31的长度小(参照图31)。换言之,在中列第1集管186侧设置有液体制冷剂出入口45ba的中列热交换部180的液体侧扁平多孔管45b的空气流动方向dr3的上风侧,在沿扁平管层叠方向dr2与该液体侧扁平多孔管45b相同的位置,仅配置有在中列第1集管186侧设置有液体制冷剂出入口45ba的前列热交换部150的液体侧扁平多孔管45b。此外,上风侧的前列热交换部150中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率比通过了前列热交换部150的下风侧的中列热交换部180中的制冷剂与室内空气流AF之间的热交换效率高。因此,过冷却域SC32在扁平管延伸方向dr1上的长度比过冷却域SC31的长度小(参照图31)。因此,在过冷却域SC31、SC32的面积中存在(SC31的面积)>(SC32的面积)这样的关系,在沿空气流动方向dr3方向观察时,过冷却域SC32包含在过冷却域SC31中。
通过这样构成,在室内热交换器125b用作冷凝器时,能够抑制暂时被冷却的制冷剂被在上风侧变热的空气加热,能够抑制性能降低。
以上说明了本发明的实施方式,但是,可以理解为能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的主旨和范围的情况下进行方式和详细情况的多种变更。
产业上的可利用性
本发明能够广泛利用于热交换器和搭载了热交换器的冷冻装置。
标号说明
25、25a、25b 室内热交换器(热交换器)
45 扁平多孔管
45a 气体侧扁平多孔管(第1气体侧扁平多孔管)
45aa 气体制冷剂出入口
45b 液体侧扁平多孔管
45ba 液体制冷剂出入口
50 前列热交换部(最前列的热交换部)
57 前列第2集管(合流部、集管)
60 后列热交换部(最后列的热交换部)
67 后列第2集管(合流部)
100 空调装置(冷冻装置)
125、125a、125b 室内热交换器(热交换器)
150 前列热交换部(最前列的热交换部)
157 前列第2集管(合流部、集管)
160 后列热交换部(最后列的热交换部)
167 后列第2集管(合流部)
180 中列热交换部(热交换部)
187 中列第2集管(合流部)
571 水平分隔板(分隔板)
SH3、SH4 过热域(气体区域)
SH11、SH12 过热域(气体区域)
SH21、SH22、SH23 过热域(气体区域)
SH31、SH32、SH33 过热域(气体区域)
dr2 扁平管层叠方向(第1方向)
dr3 空气流动方向
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-38192号公报
Claims (13)
1.一种热交换器(25、25a、25b、125、125a、125b),其具有多列热交换部(50、60、150、160、180),所述热交换部沿第1方向(dr2)并排配置有多个从第1端侧朝向第2端侧延伸且供制冷剂在内部流动的扁平多孔管(45),所述多列所述热交换部在空气流动方向(dr3)上重叠配置,其中,
上风侧的最前列的所述热交换部(50、150)中包含的、一端设置有气体制冷剂出入口(45aa)的气体侧扁平多孔管(45a)的数量比下风侧的最后列的所述热交换部(60、160)中包含的所述气体侧扁平多孔管的数量少。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
至少2列所述热交换部包含所述气体侧扁平多孔管。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其中,
所述扁平多孔管还包含与所述气体侧扁平多孔管不同、且一端设置有液制冷剂出入口(45ba)的液体侧扁平多孔管(45b)。
4.根据权利要求3所述的热交换器,其中,
所述气体侧扁平多孔管的总数比所述液体侧扁平多孔管的总数多。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的热交换器,其中,
所述气体侧扁平多孔管均在所述第1端侧设置有所述气体制冷剂出入口。
6.根据权利要求3或4所述的热交换器,其中,
所述热交换器还具有合流部(57、67、157、167、187),所述合流部使从多个所述气体侧扁平多孔管流出的制冷剂合流而引导至所述液体侧扁平多孔管。
7.根据权利要求3或4所述的热交换器,其中,
所述热交换器还具有集管(57、157),所述集管将从所述气体侧扁平多孔管流出的制冷剂引导至多个所述液体侧扁平多孔管,
在所述集管的内部配置有分隔板(571),所述分隔板将从所述气体侧扁平多孔管流出的制冷剂按照不同的所述热交换部隔离。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的热交换器(25a),其中,
在所有所述扁平多孔管中,制冷剂向同一方向流动。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的热交换器(125、125a、125b),其中,
所述热交换器具有3列所述热交换部。
10.根据权利要求3所述的热交换器(125),其中,
所述热交换器具有至少3列所述热交换部,
仅最前列的所述热交换部包含所述液体侧扁平多孔管。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的热交换器,其中,
所述气体侧扁平多孔管包含有在所述第1端侧设置有所述气体制冷剂出入口的第1气体侧扁平多孔管(45a),
在所述第1气体侧扁平多孔管的所述空气流动方向的下风侧未配置所述热交换部,
或者,
在所述第1气体侧扁平多孔管的所述空气流动方向的下风侧,在沿所述第1方向与所述第1气体侧扁平多孔管相同的位置仅配置有在所述第1端侧设置有所述气体制冷剂出入口的所述气体侧扁平多孔管。
12.根据权利要求1~11中的任意一项所述的热交换器,其中,
在所述气体侧扁平多孔管的所述气体制冷剂出入口附近形成有供气体制冷剂流动的气体区域(SH3、SH4、SH11、SH12、SH21、SH22、SH23、SH31、SH32、SH33),
在所述气体区域的所述空气流动方向的下风侧未配置供二相制冷剂或液相制冷剂在所述扁平多孔管中流动的二相/液体区域。
13.一种冷冻装置(100),其搭载有权利要求1~12中的任意一项所述的热交换器。
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