JP2011102651A - Heat exchanger and air conditioner loading the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器及びそれを搭載した空気調和機に関する。 The present invention relates to a side flow parallel flow heat exchanger and an air conditioner equipped with the heat exchanger.
2本のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の複数の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したパラレルフロー型の熱交換器は、カーエアコンや建物用空気調和機に広く利用されている。この種の熱交換器の例を特許文献1、2に見ることができる。 A parallel flow type in which a plurality of flat tubes are arranged between two header pipes, and a plurality of refrigerant passages in the flat tubes communicate with the inside of the header pipe, and fins such as corrugated fins are arranged between the flat tubes. Heat exchangers are widely used in car air conditioners and building air conditioners. Examples of this type of heat exchanger can be found in US Pat.
パラレルフロー型熱交換器では、2本のヘッダパイプの一方にレシーバタンクが接続されることがある。レシーバタンクは、熱交換器内の冷媒量を調整するバッファとしての役割を持たせたり、冷媒の気液分離を行ったり、その中に挿入したフィルタ手段で冷媒中の水分や異物を除去したりするなどの目的で設けられる。レシーバタンクを備えたパラレルフロー型熱交換器の例を特許文献3〜6に見ることができる。 In a parallel flow type heat exchanger, a receiver tank may be connected to one of the two header pipes. The receiver tank serves as a buffer that adjusts the amount of refrigerant in the heat exchanger, performs gas-liquid separation of the refrigerant, and removes moisture and foreign substances in the refrigerant with filter means inserted therein. It is provided for the purpose. Examples of parallel flow heat exchangers having a receiver tank can be seen in Patent Documents 3-6.
パラレルフロー型熱交換器では、複数の偏平チューブをいくつかのグループに分け、第1グループの偏平チューブを通じて第1のヘッダパイプから第2のヘッダパイプへ冷媒を流した後、第2グループの偏平チューブを通じて第2のヘッダパイプから第1のヘッダパイプに冷媒を戻し、第3グループの偏平チューブを通じて再び第1のヘッダパイプから第2のヘッダパイプへ冷媒を流すといった具合に、ジグザグの経路を辿る形で冷媒を流すことがしばしば行われる。第1のヘッダパイプと第2のヘッダパイプの間で冷媒が流れの方向を変える回数は、特許文献2に記載されているように、「ターン数」と呼称される。
In the parallel flow type heat exchanger, a plurality of flat tubes are divided into several groups, and after flowing the refrigerant from the first header pipe to the second header pipe through the first group of flat tubes, the flat flow of the second group is obtained. Follow the zigzag path, such as returning the refrigerant from the second header pipe to the first header pipe through the tube, and again flowing the refrigerant from the first header pipe to the second header pipe through the third group of flat tubes. It is often done to flow the refrigerant in the form. The number of times the refrigerant changes the flow direction between the first header pipe and the second header pipe is referred to as “number of turns” as described in
本発明は、水平な偏平チューブの中を冷媒が流れるいわゆるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器にレシーバタンクを設けるに際し、当該熱交換器を搭載する機器内の有効スペースがレシーバタンクによって狭められることのないようにする一方、レシーバタンクの存在によって当該熱交換器の性能が十分に引き出されるようにすることを目的とする。 In the present invention, when a receiver tank is provided in a so-called side flow parallel flow heat exchanger in which a refrigerant flows through a horizontal flat tube, an effective space in a device in which the heat exchanger is mounted is narrowed by the receiver tank. On the other hand, an object of the present invention is to ensure that the performance of the heat exchanger is sufficiently extracted by the presence of the receiver tank.
上記目的を達成するために本発明は、間隔を置いて平行に配置された2本のヘッダパイプと、前記2本のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブとを備え、平面形状がL字形をなすように曲げられたサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器において、前記ヘッダパイプの一方には、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続く箇所にレシーバタンクが接続されるとともに、前記レシーバタンクは、当該熱交換器の曲げコーナー部の風上側に配置されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides two header pipes arranged in parallel at a distance from each other, and a plurality of refrigerant pipes arranged between the two header pipes and provided inside the header pipe. A side flow type parallel flow type heat exchanger having a flat tube bent into an L shape and condensing the heat exchanger on one side of the header pipe. When used as a heat exchanger, a receiver tank is connected to a location followed by a supercooling region, and the receiver tank is arranged on the windward side of the bending corner portion of the heat exchanger.
この構成によると、平面形状L字形のパラレルフロー型熱交換器の曲げコーナー部の風上側という、当該熱交換器を機器筐体に搭載するときデッドスペースとなっていた箇所にレシーバタンクが配置されるから、レシーバタンクを設けることにより余分な空間が必要になるということがなく、当該熱交換器を搭載する機器内の有効スペースが狭められない。また、ヘッダパイプに対するレシーバタンクの接続箇所が、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続くこととなる箇所に設定されているから、冷媒を確実に過冷却状態とすることができる。 According to this configuration, the receiver tank is arranged at a location that was a dead space when the heat exchanger is mounted on the equipment casing, that is, the windward side of the bent corner portion of the L-shaped parallel flow heat exchanger. Therefore, the provision of the receiver tank does not require an extra space, and the effective space in the device on which the heat exchanger is mounted cannot be reduced. Moreover, since the connection location of the receiver tank with respect to the header pipe is set to a location where the supercooling region will follow when the heat exchanger is used as a condenser, the refrigerant is surely brought into a supercooled state. be able to.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記L字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。 In the heat exchanger having the above-described configuration, a refrigerant inlet / outlet pipe for introducing refrigerant into the receiver tank and a refrigerant inlet / outlet pipe for discharging refrigerant from the receiver tank are both connected to the header pipe forming the end of the L-shaped short side. It is preferable.
この構成によると、ヘッダパイプからレシーバタンクまでの配管が短くて済む。 According to this configuration, the pipe from the header pipe to the receiver tank can be short.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記L字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記L字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。 In the heat exchanger configured as described above, a refrigerant inlet / outlet pipe for introducing refrigerant into the receiver tank is connected to a header pipe having an end of the L-shaped short side, while a refrigerant inlet / outlet pipe for discharging refrigerant from the receiver tank is the L It is preferable to be connected to a header pipe that forms the end of the long side of the character shape.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記L字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記L字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。 In the heat exchanger having the above-described configuration, a refrigerant inlet / outlet pipe for introducing refrigerant into the receiver tank is connected to a header pipe that forms an end of the long side of the L-shape, while a refrigerant inlet / outlet pipe for discharging refrigerant from the receiver tank is the L It is preferable to be connected to a header pipe that forms the end of the short side of the character shape.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記L字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されているとともに、当該ヘッダパイプに、当該熱交換器を凝縮器として使用するときに冷媒出口となる冷媒出入管が接続されていることが好ましい。 In the heat exchanger having the above-described configuration, a refrigerant inlet / outlet pipe for introducing refrigerant into the receiver tank and a refrigerant inlet / outlet pipe for discharging refrigerant from the receiver tank are both connected to the header pipe forming the end of the L-shaped short side. In addition, it is preferable that a refrigerant inlet / outlet pipe serving as a refrigerant outlet when the heat exchanger is used as a condenser is connected to the header pipe.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクが、当該熱交換器を通過する空気流の風上側流路に配置されていることが好ましい。 In the heat exchanger configured as described above, it is preferable that the receiver tank is disposed in an upwind flow path of an air flow that passes through the heat exchanger.
この構成によると、レシーバタンクと外部空気との間の熱交換が促進され、熱交換器の熱交換能力をさらに高めることができる。 According to this configuration, heat exchange between the receiver tank and the external air is promoted, and the heat exchange capability of the heat exchanger can be further enhanced.
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクの容量が、当該熱交換器を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量から、当該熱交換器の容量と、高圧側冷媒配管の容量を差し引いたもの以上に設定されていることが好ましい。 In the heat exchanger configured as described above, the capacity of the receiver tank is equal to or greater than the total refrigerant liquid amount in the refrigeration cycle including the heat exchanger minus the capacity of the heat exchanger and the capacity of the high-pressure side refrigerant pipe. It is preferable that it is set to.
この構成によると、当該熱交換器側に冷媒を集中させるポンプダウン運転を行う際、冷媒を無理なく受け入れることができ、異常高圧を発生させずに済む。 According to this configuration, when performing a pump-down operation in which the refrigerant is concentrated on the heat exchanger side, the refrigerant can be received without difficulty and an abnormal high pressure does not occur.
上記構成の熱交換器において、当該熱交換器の過冷却領域が、定格能力時に必要とされる過冷却度を確保できる面積以上の面積に設定されていることが好ましい。 In the heat exchanger having the above-described configuration, it is preferable that the supercooling region of the heat exchanger is set to an area that is equal to or larger than an area that can ensure the degree of supercooling required at the rated capacity.
この構成によると、定格能力時、熱交換器の能力を確実に発揮させることができる。 According to this configuration, the capacity of the heat exchanger can be reliably exhibited at the rated capacity.
また本発明は、上記構成の熱交換器を室外機に搭載した空気調和機であることを特徴としている。 In addition, the present invention is an air conditioner in which the heat exchanger configured as described above is mounted on an outdoor unit.
この構成によると、熱交換器に設けたレシーバタンクが室外機内の有効スペースを狭めることもなく、その熱交換器が十分に能力を発揮する空気調和機を提供することができる。 According to this configuration, the receiver tank provided in the heat exchanger does not narrow the effective space in the outdoor unit, and an air conditioner in which the heat exchanger exhibits sufficient capacity can be provided.
本発明によると、熱交換器を搭載する機器内の有効スペースがレシーバタンクの配置によって狭められないから、機器のハウジングを無駄に大型化しなくて済む。また、レシーバタンクを活用して、熱交換器に求められる性能を確実に引き出すことができる。 According to the present invention, since the effective space in the device on which the heat exchanger is mounted is not narrowed by the arrangement of the receiver tank, the housing of the device does not need to be increased unnecessarily. Moreover, the performance required for the heat exchanger can be reliably extracted by utilizing the receiver tank.
本発明の実施形態の基礎をなすパラレルフロー型の熱交換器の構造例を、図16を参照しながら説明する。図16では、紙面上側が垂直方向の上側、紙面下側が垂直方向の下側となる。また、紙面左側が左右方向の左側、紙面右側が左右方向の右側となる。 A structural example of a parallel flow type heat exchanger that forms the basis of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the upper side of the paper is the upper side in the vertical direction, and the lower side of the paper is the lower side in the vertical direction. Further, the left side of the paper is the left side in the left-right direction, and the right side of the paper is the right side in the left-right direction.
熱交換器1は、サイドフロー方式で用いられるものであり、2本の垂直なヘッダパイプ2、3を水平方向に間隔を置いて平行に配置し、ヘッダパイプ2、3の間に複数の水平な偏平チューブ4を垂直方向に所定ピッチで配置している。偏平チューブ4は金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路5が形成されている。偏平チューブ4は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路5の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路5は断面形状及び断面面積の等しいものが図16の奥行き方向に複数個並び、そのため、偏平チューブ4の垂直断面はハーモニカ状を呈する。各冷媒通路5はヘッダパイプ2、3の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ4同士の間にはコルゲートフィン6が配置される。
The
複数のものが並列に並んだ偏平チューブ4の中で、最も外側に位置する偏平チューブ4の、外側に向いた偏平面には、最外側コルゲートフィン6aが配置される。最外側コルゲートフィン6aの外側にはサイドプレート10が配置される。
Outer flat
ヘッダパイプ2と3、偏平チューブ4、コルゲートフィン6、最外側コルゲートフィン6a、及びサイドプレート10は、いずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなり、偏平チューブ4はヘッダパイプ2、3に対し、コルゲートフィン6と最外側コルゲートフィン6aは偏平チューブ4に対し、サイドプレート10は最外側コルゲートフィン6aに対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。
The
冷媒出入口7、8はヘッダパイプ3の側にのみ設けられている。すなわちヘッダパイプ3が冷媒配管接続側のヘッダパイプで、ヘッダパイプ2は冷媒配管非接続側のヘッダパイプということになる。冷媒出入口7はヘッダパイプ3の上端近傍から、冷媒出入口8はヘッダパイプ3の下端近傍から、互いに平行且つヘッダパイプ3の軸線に対し直角をなすように突出している。冷媒出入口7、8はヘッダパイプ3にロウ付けまたは溶着で固定される。
The
ヘッダパイプ3の内部には上下方向に間隔を置いて2枚の仕切板9a、9cが設けられており、ヘッダパイプ2の内部には仕切板9a、9cの中間の高さのところに仕切板9bが設けられている。
Two
熱交換器1を凝縮器として使用する場合、冷媒は図16に実線矢印で示すように上側の冷媒出入口7から流入する。冷媒出入口7から入った冷媒は、仕切板9aでせき止められて偏平チューブ4経由でヘッダパイプ2に向かう。この冷媒の流れが左向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ2に入った冷媒は仕切板9bでせき止められて別の偏平チューブ4経由でヘッダパイプ3に向かう。これが1回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが右向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ3に入った冷媒は仕切板9cでせき止められてさらに別の偏平チューブ4経由で再びヘッダパイプ2に向かう。これが2回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが左向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ2に入った冷媒は折り返してさらに別の偏平チューブ4経由で再びヘッダパイプ3に向かう。これが3回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが右向きのブロック矢印で表現されている。冷媒は、最終的には冷媒出入口8から流出する。
When the
このように、冷媒はターンを繰り返しつつジグザグの経路を辿って上から下に流れる。ここでは仕切板の数が3の場合を示したが、これは一例であり、仕切板の数と、その結果としてもたらされるターンの回数は、必要に応じ任意の数を設定することができる。 Thus, the refrigerant follows the zigzag path while repeating the turn and flows from the top to the bottom. Here, the case where the number of partition plates is three is shown, but this is only an example, and the number of partition plates and the number of times of the resulting turn can be set as desired.
図16の構成では、仕切板9aより上の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ4が一つのまとまった流路を構成し、仕切板9aと仕切板9bの間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ4が別のまとまった流路を構成し、仕切板9bと仕切板9cの間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ4がさらに別のまとまった流路を構成し、仕切板9cより下の間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ4がさらに別のまとまった流路を構成する。これらのまとまった流路を、説明した順序に従って第1流路11、第2流路12、第3流路13、第4流路14と呼ぶことにする。図16ではブロック矢印の中に流路の別を示す符号が入れられている。
In the configuration of FIG. 16, a plurality of
熱交換器1を蒸発器として使用する場合は、冷媒の流れが逆になる。すなわち冷媒は図16に点線矢印で示すように冷媒出入口8からヘッダパイプ3に入り、仕切板9cでせき止められて第4流路14経由でヘッダパイプ2に向かい、ヘッダパイプ2では仕切板9bでせき止められて第3流路13経由でヘッダパイプ3に向かい、ヘッダパイプ3では仕切板9aでせき止められて第2流路12経由で再びヘッダパイプ2に向かい、ヘッダパイプ2で折り返して第1流路11経由で再びヘッダパイプ3に向かい、冷媒出入口7から点線矢印のように流出する。
When the
本発明の第1実施形態では、上記のような構成の熱交換器1に、図1に示す形でレシーバタンク20を配置する。図1の熱交換器1は、第1から第4までの各流路の上下方向の幅を比べた場合、第1流路11が最も広く、第2流路12がそれに次ぎ、第3流路13は一段と狭く、第4流路14はさらに狭いといった具合に、低位置の流路ほど上下方向の幅が狭くなるように設計されている。言うまでもないが、幅の広い流路はそれだけ多くの偏平チューブ4を含み、幅の狭い流路は少ない数の偏平チューブ4しか含まない。
In 1st Embodiment of this invention, the
レシーバタンク20が接続されるのは、冷媒配管非接続側ヘッダパイプとされたヘッダパイプ2である。レシーバタンク20は、上下方向に間隔を置いて並んだ1対の冷媒出入管21、22によりヘッダパイプ2に接続される。レシーバタンク20及び冷媒出入管21、22はヘッダパイプ2と同材質であり、冷媒出入管21、22はレシーバタンク20とヘッダパイプ3に対し、ロウ付けまたは溶着で固定される。
The
冷媒出入管21は第3流路13に対面し、冷媒出入管22は第4路14に対面する。熱交換器1を凝縮器として使用する場合、冷媒出入管21の前に第1流路11、第2流路12、及び第3流路13が存在する。すなわち、冷媒出入管21の前で、流路は2ターンを数えることになる。
The refrigerant inlet /
ヘッダパイプ2の内部には、冷媒出入管21、22の接続箇所の間に仕切板9dが設けられる。仕切板9dは、仕切板9cと同じく、第3流路13と第4流路14を仕切るものである。
Inside the
熱交換器1は、平面形状がL字形をなすように曲げられている。冷媒配管接続側であるヘッダパイプ3はL字形の長辺側の端をなし、冷媒配管非接続側であるヘッダパイプ2はL字形の短辺側の端をなす。L字形に曲げた角である曲げコーナー部1aは所定曲率のアール部となっており、この曲げコーナー部1aの風上側にレシーバタンク20が配置される(図2〜図4参照)。
The
熱交換器1を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口7から気体の、すなわち過熱状態の冷媒が、ヘッダパイプ3に流入する。過熱状態の冷媒は、第1流路11を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入り、そこでターンして第2流路12に入る。冷媒は第2流路12を左から右に通り抜けてヘッダパイプ3に戻る。この往復の間に過熱状態の冷媒は放熱し、液化が進む。
When the
レシーバタンク20の固定部材である冷媒出入管21が現れるのは第2流路12から第3流路13へのターンが終わった後であり、過熱状態の冷媒の熱はレシーバタンク20には伝わらない。従って、過冷却領域に流れ出そうとしているレシーバタンク20内の冷媒に無用の熱が与えられない。
The refrigerant inlet /
冷媒出入管21、22によるレシーバタンク20の固定を補強するため、ステーやブラケット等の固定部材を追加することもあるが、そのような追加固定部材の配置場所も、熱交換器1を凝縮器として使用するときの冷媒流入側から1ターン以上離れた箇所に設定することとして、レシーバタンク20への熱伝導を抑制することが望ましい。
In order to reinforce the fixing of the
第2流路12からヘッダパイプ3に戻った冷媒はそこでターンして第3流路13に入り、第3流路13を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入る。第3流路13からヘッダパイプ2に入った冷媒は、仕切板9dでせき止められてレシーバタンク20に入る。レシーバタンク20は、熱交換器1内の冷媒量を調整するバッファ手段、冷媒の気液分離手段として機能する。
The refrigerant returned to the
レシーバタンク20の容量(冷媒を受け入れることができる内部空間の容積。他の構成要素についても同じ意味で用いる)は、熱交換器1を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量(想定最大封入量の冷媒が全て液冷媒となったときの量)から、熱交換器1の容量と、高圧側冷媒配管(後述する圧縮機から吐出された高圧の冷媒を熱交換器1に送り込む配管)の容量を差し引いたもの以上に設定する。これは、後述するポンプダウン運転の際に重要な意味を持つ。
The capacity of the receiver tank 20 (the volume of the internal space in which the refrigerant can be received. The other components are used in the same meaning) is the total amount of refrigerant liquid in the refrigeration cycle including the heat exchanger 1 (the estimated maximum enclosed amount). The capacity of the
第3流路13からヘッダパイプ2に入った冷媒は、一旦レシーバタンク20に入った後に、第4流路14に入る。第4流路14は過冷却領域である。冷媒は第4流路14を左から右に通り抜けて、ヘッダパイプ3に戻り、冷媒出入口8から流出する。第4流路14を通る間に熱交換が進み凝縮し、冷媒は過冷却状態になって行く。
The refrigerant that has entered the
第3流路13と第4流路14を含む過冷却領域の面積は、定格能力時に、つまり定格として設定されている能力を発揮させる運転を行う時に、必要とされる過冷却度を確保できる面積以上の面積に設定する。
The area of the supercooling region including the
仮に、第3流路13と第4流路14を含む過冷却領域の面積が、必要とされる過冷却度を確保できる面積以下の面積に設定されていたとすると、レシーバタンク20が液冷媒で満液状態になるまで冷媒を追加しなければ、それ以上の過冷却度を確保できなくなり、無駄に冷媒を消費することになる。
If the area of the supercooling region including the
図2に示すように、熱交換器1は、ヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の室外機に搭載することができる。図2の室外機30は平面形状略矩形の板金製筐体30aを備え、筐体30aの長辺側を正面30F及び背面30Bとし、短辺側を左側面30L及び右側面30Rとしている。正面30Fには排気口31が形成され、背面30Bには背面吸気口32が形成され、左側面30Lには側面吸気口33が形成される。排気口31は複数の水平なスリット状開口の集合からなり、背面吸気口32と側面吸気口33は格子状の開口からなる。正面30F、背面30B、左側面30L、右側面30Rの4面の板金部材に図示しない天板と底板が加わって六面体形状の筐体30aが形成される。
As shown in FIG. 2, the
筐体30aの内部には、背面吸気口32及び側面吸気口33のすぐ内側に平面形状L字形の熱交換器1が配置される。熱交換器1と外部空気との間で強制的に熱交換を行わせるため、熱交換器1と排気口31の間に送風機34が配置される。送風機34は電動機34aにプロペラファン34bを組み合わせたものである。
Inside the
送風効率向上のため、筐体30aの正面30Fの内面にはプロペラファン34bを囲むベルマウス35が取り付けられる。筐体30aの右側面30Rの内側の空間は背面吸気口32から排気口31へと流れる空気流から隔壁36で隔離されており、ここに圧縮機37が収容されている。
In order to improve the blowing efficiency, a
レシーバタンク20は、熱交換器1の曲げコーナー部1aと筐体30aのコーナー部の間の隙間に配置される。背面吸気口32と側面吸気口33はレシーバタンク20に接近する位置まで延長されており、そこから吸い込まれる空気がレシーバタンク20をかすめて通過するようになっている。すなわち、熱交換器1を通過する空気流の風上側流路にレシーバタンク20は位置する。
The
送風機34を運転すると、背面吸気口32及び側面吸気口33から筐体30a内に外部空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器1を通過し、熱交換器1との間で熱交換を行う。熱交換後の空気はプロペラファン34bに吸い込まれ、排気口31より筐体30a外に排出される。
When the
レシーバタンク20は、熱交換器1の曲げコーナー部1aの風上側であって、筐体30aのコーナー部の内側という、通常であればデッドスペースとなる箇所に配置されるから、レシーバタンク20を設けることにより余分な空間が必要になるということがなく、室外機30内の有効スペースが狭められない。
Since the
平面形状がL字形をなす熱交換器1の曲げコーナー部1aは、L字形の長辺側の端をなすヘッダパイプ3よりも、短辺側の端をなすヘッダパイプ2の方に近い。そのヘッダパイプ2に冷媒出入管21、22が接続されているので、冷媒出入管21、22の長さが短くて済む。
The bending
前述の通り、レシーバタンク20は熱交換器1を通過する空気流の風上側流路に位置しており、背面吸気口32及び側面吸気口33から吸い込まれた空気の一部がレシーバタンク20をかすめて通り抜ける。これにより、レシーバタンク20と外部空気との間の熱交換がなされ、冷媒の凝縮を促進することが可能となるため、熱交換器1の熱交換能力をさらに高めることができる。
As described above, the
室外機30を含むセパレート型空気調和機を移設する際は、熱交換器1を含む冷凍サイクル中の冷媒を全て室外機30側に集中させるポンプダウン運転が実施される。これは、熱交換器1の冷媒出口を閉め切った状態で圧縮機37を運転し、冷媒の全量を高圧で熱交換器1に送り込むという作業である。パラレルフロー型である熱交換器1は熱交換能力に比較して容量が小さく、従来のものでは、ポンプダウン運転を行うと熱交換器1内部の圧力が異常に上昇し、圧力限界を超えて、製品の信頼性を損なうことがある。
When the separate air conditioner including the
実施形態の構成では、前述の通り、レシーバタンク20の容量が、熱交換器1を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量から、熱交換器1の容量と、高圧側冷媒配管の容量を差し引いたもの以上に設定されているから、熱交換器1と、レシーバタンク20と、高圧側冷媒配管のそれぞれの容量を合わせた容量でもって、冷凍サイクル中の冷媒を全て、液体状態で受け入れることができる。このため、熱交換器1に異常高圧を発生させずに済む。
In the configuration of the embodiment, as described above, the capacity of the
図5から図7に本発明の第2実施形態を示す。第2実施形態の熱交換器1は、第4流路14の下に、さらに第5流路15が形成されている。第5流路15の上下方向の幅は、第4流路14のそれと等しいかそれ以下である。ヘッダパイプ3の内部には、第3流路13と第4流路14を隔てる仕切板9dが設けられている。ヘッダパイプ2の内部には、第3流路13と第4流路14を隔てる仕切板9eが設けられている。冷媒出入管22はヘッダパイプ3の方へ延ばされ、第4流路14に対面する箇所に接続されている。
5 to 7 show a second embodiment of the present invention. In the
熱交換器1を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口7から気体の、すなわち過熱状態の冷媒が、ヘッダパイプ3に流入する。過熱状態の冷媒は、第1流路11を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入り、そこでターンして第2流路12に入る。冷媒は第2流路12を左から右に通り抜けてヘッダパイプ3に戻る。冷媒はヘッダパイプ3でターンして第3流路13に入り、第3流路13を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入る。この往復の間に過熱状態の冷媒は放熱し、液化が進む。
When the
第3流路13からヘッダパイプ2に入った冷媒は、レシーバタンク20に入り、そこから冷媒出入管22へ出た後、過冷却領域である第4流路14に入る。冷媒は第4流路14を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入り、そこでターンして第5流路に入り、ヘッダパイプ3に戻って冷媒出入口8から流出する。第4流路14と第5流路15を通る間に熱交換が進み凝縮し、冷媒は過冷却状態になって行く。
The refrigerant that has entered the
図8から図10に本発明の第3実施形態を示す。第3実施形態の熱交換器1は、第2実施形態と同様、第4流路14の下に、さらに第5流路15が形成されている。第5流路15の上下方向の幅は、第4流路14のそれと等しいかそれ以下である。ヘッダパイプ2の内部には、第3流路13と第4流路14を隔てる仕切板9dと、第4流路14と第5流路15を隔てる仕切板9eが設けられている。熱交換器1を凝縮器として使用する場合には、冷媒は第5流路15を右から左へ、すなわちヘッダパイプ3からヘッダパイプ2へと流れることになる。
8 to 10 show a third embodiment of the present invention. In the
レシーバタンク20の冷媒出入管21、22は、第1実施形態と同じく、冷媒出入管21は第3流路13に対面し、冷媒出入管22は第4流路14に対面する。ヘッダパイプ2の中で、第5流路15に対面する箇所には冷媒出入管23が接続される。冷媒出入管23はヘッダパイプ3の方へ延ばされ、その先端は冷媒出入口8とされる。
As in the first embodiment, the refrigerant inlet /
熱交換器1を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口7からヘッダパイプ3に流入した過熱状態の冷媒は、第1流路11を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入り、そこでターンして第2流路12に入り、第2流路12を左から右に通り抜けてヘッダパイプ3に戻る。冷媒は再度ターンして第3流路13に入り、第3流路13を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入る。
When the
第3流路13からヘッダパイプ2に入った冷媒は、レシーバタンク20に入り、そこから冷媒出入管22へ出た後、第4流路14に入る。冷媒は第4流路14を左から右に通り抜け、ヘッダパイプ3に入る。ヘッダパイプ3に入った冷媒は、最後のターンを行って第5流路に入り、第5流路15を右から左に通り抜け、ヘッダパイプ2に入る。そこから冷媒は冷媒出入管23に入り、冷媒出入管23を通ってヘッダパイプ3の方へ流れ、冷媒出入口8から流出する。
The refrigerant that has entered the
第4流路14及び第5流路15は過冷却領域である。レシーバタンク20が冷媒出入管21、22でヘッダパイプ2に接続された後に第4流路14と第5流路15が続くから、冷媒を確実に過冷却状態にすることができる。
The
図11に本発明の第4実施形態を示す。第4実施形態は第1実施形態の熱交換器1を上下反転させた構成となっていて、第1流路11、第2流路12、第3流路13、及び第4流路14が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器1を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口7から流入し、上側の冷媒出入口8から流出する。熱交換器1を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口8から流入し、下側の冷媒出入口7から流出する。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment has a configuration in which the
レシーバタンク20は、第3流路13に対面する冷媒出入管21と、第4流路14に対面する冷媒出入管22によりヘッダパイプ2に接続され、また固定されている。第1実施形態と同様、第3流路13からヘッダパイプ2に入った冷媒はレシーバタンク20を経由して第4流路14に流れる。
The
図12に本発明の第5実施形態を示す。第5実施形態は第2実施形態の熱交換器1を上下反転させた構成となっていて、第1流路11、第2流路12、第3流路13、第4流路14、及び第5流路15が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器1を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口7から流入し、上側の冷媒出入口8から流出する。熱交換器1を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口8から流入し、下側の冷媒出入口7から流出する。
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment has a configuration in which the
第2実施形態と同様、レシーバタンク20から出た冷媒出入管22をヘッダパイプ3の方へ引き回し、ヘッダパイプ3の、第4流路14に対面する箇所に接続している。
Similar to the second embodiment, the refrigerant inlet /
図13に本発明の第6実施形態を示す。第6実施形態は第3実施形態の熱交換器1を上下反転した構成となっていて、第1流路11、第2流路12、第3流路13、第4流路14、及び第5流路15が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。第3実施形態と同様、ヘッダパイプ2の内部には、第3流路13と第4流路14を隔てる仕切板9dと、第4流路14と第5流路15を隔てる仕切板9eが設けられている。熱交換器1を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口7から流入し、上側の冷媒出入口8から流出する。熱交換器1を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口8から流入し、下側の冷媒出入口7から流出する。
FIG. 13 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment has a configuration in which the
レシーバタンク20の冷媒出入管21、22は、冷媒出入管21は第3流路13に対面し、冷媒出入管22は第4流路14に対面する。ヘッダパイプ2の中で、第5流路15に対面する箇所には冷媒出入管23が接続される。冷媒出入管23はヘッダパイプ3の方へ延ばされ、その先端は冷媒出入口8とされる。
In the refrigerant inlet /
第4流路14及び第5流路15は過冷却領域である。レシーバタンク20が冷媒出入管21、22でヘッダパイプ2に接続された後に第4流路14と第5流路15が続くから、冷媒を確実に過冷却状態にすることができる。
The
図14に本発明の第7実施形態を示す。第7実施形態では、ヘッダパイプ3の内部に上下方向に間隔を置いて2枚の仕切板9a、9cが設けられ、ヘッダパイプ2の内部には仕切板9cと同じ高さのところに仕切板9bが設けられる。流路としては第1流路11から第3流路13までが存在することになる。
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, two
レシーバタンク20の冷媒出入管21はヘッダパイプ3の方へ引き回され、第2流路12に対面する箇所に接続される。冷媒出入管22は、ヘッダパイプ2の、第3流路13に対面する箇所に接続される。
The refrigerant inlet /
熱交換器1を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口7からヘッダパイプ3に流入した過熱状態の冷媒は、第1流路11を右から左に通り抜けてヘッダパイプ2に入り、そこでターンして第2流路12に入り、第2流路12を左から右に通り抜けてヘッダパイプ3に戻る。冷媒は冷媒出入管21からレシーバタンク20に入り、そこから冷媒出入管22へ出た後、第3流路13に入る。冷媒は第3流路13を左から右に通り抜けてヘッダパイプ3に入り、冷媒出入口8から流出する。
When the
図15に本発明の第8実施形態を示す。第8実施形態は第7実施形態の熱交換器1を上下反転した構成となっていて、第1流路11、第2流路12、及び第3流路13が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器1を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口7から流入し、上側の冷媒出入口8から流出する。熱交換器1を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口8から流入し、下側の冷媒出入口7から流出する。
FIG. 15 shows an eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment has a configuration in which the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器に広く利用可能である。 The present invention is widely applicable to side flow parallel flow heat exchangers.
1 熱交換器
1a 曲げコーナー部
2、3 ヘッダパイプ
4 偏平チューブ
5 冷媒通路
6 コルゲートフィン
7、8 冷媒出入口
9a、9b、9c、9d 仕切板
11 第1流路
12 第2流路
13 第3流路
14 第4流路
15 第5流路
20 レシーバタンク
21、22、23 冷媒出入管
30 室外機
30a 筐体
34 送風機
37 圧縮機
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ヘッダパイプの一方には、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続く箇所にレシーバタンクが接続されるとともに、前記レシーバタンクは、当該熱交換器の曲げコーナー部の風上側に配置されることを特徴とする熱交換器。 Two header pipes arranged in parallel at intervals, and a plurality of flat tubes arranged between the two header pipes and having a refrigerant passage provided therein communicated with the inside of the header pipe In the parallel flow type heat exchanger of the side flow method bent so that the planar shape forms an L shape,
When the heat exchanger is used as a condenser, a receiver tank is connected to one of the header pipes at a location where a supercooling region follows, and the receiver tank is connected to a bent corner portion of the heat exchanger. A heat exchanger arranged on the windward side.
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KR20190099870A (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-28 | 엘지전자 주식회사 | Refrigerator |
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2009
- 2009-11-10 JP JP2009256656A patent/JP2011102651A/en not_active Withdrawn
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