JP2014040985A - Heat exchanger of air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置の熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger for an air conditioner.
従来、空気調和装置において、外部を通過する空気と、内部を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、空気を冷却又は加熱する熱交換器が設けられている。例えば、特許文献1(特開2010−65899号公報)に開示の空気調和装置では、室内における熱交換器として、前側熱交換器と後側熱交換器とから構成される室内熱交換器の他に、前側熱交換器の前面及び後面にそれぞれ取り付けられる補助熱交換器が設けられている。そして、この空気調和装置では、補助熱交換器を設けることにより、冷媒と空気との熱交換を助長している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an air conditioner, a heat exchanger that cools or heats air by performing heat exchange between air passing outside and a refrigerant flowing inside is provided. For example, in the air conditioner disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-65899), as an indoor heat exchanger, an indoor heat exchanger composed of a front heat exchanger and a rear heat exchanger is used. In addition, auxiliary heat exchangers that are respectively attached to the front surface and the rear surface of the front heat exchanger are provided. And in this air conditioning apparatus, the heat exchange with a refrigerant | coolant and air is promoted by providing an auxiliary heat exchanger.
ここで、空気調和装置では、省エネ性を確保するために、熱交換器が凝縮器として機能する場合に、熱交換器において凝縮された後の液冷媒を過冷却する制御が行われることがある。しかし、特許文献1に開示の空気調和装置の熱交換器では、液冷媒を十分に過冷却するには、補助熱交換器の冷媒が通る流路長さが短いと考えられる。また、この空気調和装置において、熱交換器における液冷媒を十分に過冷却するために、例えば、補助熱交換器の冷媒が通る流路長さを長くすると、熱交換器が蒸発器として機能する場合に、補助熱交換器における冷媒の圧力損失が大きくなることが懸念される。 Here, in the air conditioner, in order to ensure energy saving, when the heat exchanger functions as a condenser, control may be performed to supercool the liquid refrigerant that has been condensed in the heat exchanger. . However, in the heat exchanger of the air conditioner disclosed in Patent Literature 1, it is considered that the flow path length through which the refrigerant of the auxiliary heat exchanger passes is short in order to sufficiently subcool the liquid refrigerant. Further, in this air conditioner, in order to sufficiently subcool the liquid refrigerant in the heat exchanger, for example, if the flow path length through which the refrigerant of the auxiliary heat exchanger passes is increased, the heat exchanger functions as an evaporator. In such a case, there is a concern that the pressure loss of the refrigerant in the auxiliary heat exchanger increases.
そこで、本発明の課題は、凝縮器として機能する場合に冷媒を十分に過冷却することができ、且つ、蒸発器として機能する場合に冷媒の圧力損失の増大を抑制できる、空気調和装置の熱交換器を提供することにある。 Thus, the problem of the present invention is that the heat of the air conditioner can sufficiently subcool the refrigerant when functioning as a condenser and can suppress an increase in the pressure loss of the refrigerant when functioning as an evaporator. To provide an exchange.
本発明の第1観点に係る空気調和装置の熱交換器は、主熱交換部と、補助熱交換部とを備える。主熱交換部は、外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。補助熱交換部は、主熱交換部の空気の流れ方向上流側に配置される。また、補助熱交換部は、外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。補助熱交換部の冷媒流路には、その途中に、経路数を変更する経路数変更部が設けられている。そして、この熱交換器では、蒸発器として機能する場合、補助熱交換部から主熱交換部へと冷媒が流れ、補助熱交換部の冷媒流路において、冷媒入口側の1の経路が経路数変更部で分岐されて複数の経路へと変更される。 The heat exchanger of the air conditioning apparatus according to the first aspect of the present invention includes a main heat exchange unit and an auxiliary heat exchange unit. The main heat exchange unit exchanges heat between the air passing outside and the refrigerant flowing inside. The auxiliary heat exchange unit is disposed upstream of the main heat exchange unit in the air flow direction. The auxiliary heat exchanging section exchanges heat between the air passing outside and the refrigerant flowing inside. The refrigerant flow path of the auxiliary heat exchange unit is provided with a path number changing unit that changes the number of paths in the middle thereof. In this heat exchanger, when functioning as an evaporator, the refrigerant flows from the auxiliary heat exchange unit to the main heat exchange unit, and in the refrigerant flow path of the auxiliary heat exchange unit, one path on the refrigerant inlet side is the number of paths. A branch is made at the changing unit to change to a plurality of routes.
本発明では、主熱交換部の他に補助熱交換部が設けられている。よって、凝縮器として機能する場合に、例えば、補助熱交換部の全体を、液冷媒を過冷却する過冷却域として用いることができるように制御すれば、液冷媒を十分に過冷却液にすることができる。他方、蒸発器として機能する場合は、冷媒は液状態からガス状態へと変化するため圧力損失が大きくなることが懸念されるが、1の経路から複数の経路へと経路数が変更されるため、圧力損失の増大を抑制できる。 In the present invention, an auxiliary heat exchange unit is provided in addition to the main heat exchange unit. Therefore, when functioning as a condenser, for example, if the entire auxiliary heat exchange unit is controlled so as to be used as a supercooling region for supercooling the liquid refrigerant, the liquid refrigerant is sufficiently subcooled. be able to. On the other hand, when functioning as an evaporator, the refrigerant changes from a liquid state to a gas state, so there is a concern that the pressure loss will increase, but the number of routes is changed from one route to a plurality of routes. The increase in pressure loss can be suppressed.
本発明の第2観点に係る空気調和装置の熱交換器は、本発明の第1観点に係る空気調和装置の熱交換器であって、主熱交換部は、前面側主熱交換部と背面側主熱交換部とが側面視において逆V字形状に組み合わされて構成されている。背面側主熱交換部は、前面側主熱交換部の背面側に位置する。補助熱交換部は、前面側補助熱交換部と、背面側補助熱交換部と、を有している。前面側補助熱交換部は、前面側主熱交換部の空気の流れ方向上流側に取り付けられる。背面側補助熱交換部は、背面側主熱交換部の空気の流れ方向上流側に取り付けられる。補助熱交換部は、主熱交換部の空気流れ方向上流側を覆っている。 The heat exchanger of the air conditioner according to the second aspect of the present invention is the heat exchanger of the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the main heat exchange part includes the front side main heat exchange part and the back side. The side main heat exchanging portion is configured to be combined in an inverted V shape in a side view. The back side main heat exchange part is located on the back side of the front side main heat exchange part. The auxiliary heat exchange part has a front side auxiliary heat exchange part and a back side auxiliary heat exchange part. The front side auxiliary heat exchange unit is attached to the upstream side of the front side main heat exchange unit in the air flow direction. The back side auxiliary heat exchange part is attached to the upstream side in the air flow direction of the back side main heat exchange part. The auxiliary heat exchange part covers the upstream side of the main heat exchange part in the air flow direction.
本発明では、補助熱交換部が主熱交換部の空気流れ方向上流側を覆うような長さを有している。このように、冷媒流路の長さを長くとれる補助熱交換部を過冷却域として用いれば、冷媒の過冷却度を大きくとることが可能になる。よって、空気調和装置の省エネ性を向上しやすくなっている。 In the present invention, the auxiliary heat exchange part has such a length as to cover the upstream side of the main heat exchange part in the air flow direction. In this way, if the auxiliary heat exchanging section that can increase the length of the refrigerant flow path is used as the supercooling region, the degree of supercooling of the refrigerant can be increased. Therefore, it is easy to improve the energy saving performance of the air conditioner.
本発明の第3観点に係る空気調和装置の熱交換器は、本発明の第1観点又は第2観点に係る空気調和装置の熱交換器であって、複数の経路とは、2つの経路である。 The heat exchanger of the air conditioner according to the third aspect of the present invention is the heat exchanger of the air conditioner according to the first aspect or the second aspect of the present invention, and the plurality of paths are two paths. is there.
本発明では、蒸発器として機能する場合に、補助熱交換部の冷媒流路の途中で1の経路から経路数を増やして2の経路へと変更することで、同条件で1の経路を流れる場合と比較して、2の経路へと分岐された後のそれぞれの経路における単位時間当たりの単位面積を流れる冷媒の質量を小さくできる。よって、1の経路に冷媒を流す場合と比べると、冷媒の圧力損失を抑制できるようになっている。 In the present invention, when functioning as an evaporator, the number of paths is increased from one path in the middle of the refrigerant flow path of the auxiliary heat exchange section to change to two paths, so that the first path flows under the same conditions. Compared to the case, the mass of the refrigerant flowing through the unit area per unit time in each path after being branched into the two paths can be reduced. Therefore, the pressure loss of the refrigerant can be suppressed as compared with the case of flowing the refrigerant through one path.
本発明の第1観点に係る空気調和装置の熱交換器では、凝縮器として機能する場合に冷媒を十分に過冷却することができ、且つ、蒸発器として機能する場合に冷媒の圧力損失の増大を抑制できる。 In the heat exchanger of the air conditioner according to the first aspect of the present invention, the refrigerant can be sufficiently subcooled when functioning as a condenser, and the pressure loss of the refrigerant increases when functioning as an evaporator. Can be suppressed.
本発明の第2観点に係る空気調和装置の熱交換器では、空気調和装置の省エネ性を向上しやすくなっている。 In the heat exchanger of the air conditioning apparatus according to the second aspect of the present invention, it is easy to improve the energy saving performance of the air conditioning apparatus.
本発明の第3観点に係る空気調和装置の熱交換器では、冷媒の圧力損失を抑制できる。 In the heat exchanger of the air conditioner according to the third aspect of the present invention, the pressure loss of the refrigerant can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態に係る熱交換器を備える一実施形態の空気調和装置について、図面を参照しつつ詳述する。 Hereinafter, an air conditioner according to an embodiment including a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)空気調和装置の構成及び動作
図1は、本発明の一実施形態に係る熱交換器を備える空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、冷房運転と暖房運転とが切換可能な空気調和装置であり、室外ユニット2と、室内ユニット4と、室外ユニット2及び室内ユニット4とを接続する冷媒連絡配管7,8と、を有している。そして、室外ユニット2と、室内ユニット4と、冷媒連絡配管7,8とにより、空気調和装置1の冷媒回路10が構成されている。
(1) Configuration and Operation of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner 1 including a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. The air conditioner 1 is an air conditioner that can be switched between a cooling operation and a heating operation, and includes an outdoor unit 2, an indoor unit 4, and refrigerant communication pipes 7 and 8 that connect the outdoor unit 2 and the indoor unit 4. ,have. The outdoor unit 2, the indoor unit 4, and the refrigerant communication pipes 7 and 8 constitute a
(1−1)室外ユニット
室外ユニット2は、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10aを有している。室外側冷媒回路10aは、主として、圧縮機21と、室外熱交換器22と、四路切換弁23と、膨張機構24とを有している。
(1-1) Outdoor Unit The outdoor unit 2 has an
圧縮機21は、吸入冷媒を圧縮するために用いられるインバータ式の圧縮機である。室外熱交換器22は、複数の伝熱管と複数の伝熱フィンとから構成されるクロスフィン型の熱交換器であり、外部を通過する空気と伝熱管の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。そして、これにより、室外熱交換器22は、冷房運転時に冷媒を冷却する凝縮器として機能し、暖房運転時に冷媒を加熱する蒸発器として機能する。尚、室外ファン25によって空気流れが生成されることにより室外熱交換器22の外部を空気が通過する。四路切換弁23は、冷媒回路10を流れる冷媒の流れ方向を切り換えることにより、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切り換える。四路切換弁23は、冷房運転時に、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器22の一端とを接続すると共に、圧縮機21の吸入側と室内熱交換器42の一端とを接続する(図1の四路切換弁23の実線を参照)。他方、四路切換弁23は、暖房運転時に、圧縮機21の吐出側と室内熱交換器42の一端とを接続すると共に、圧縮機21の吸入側と室外熱交換器22の一端とを接続する(図1の四路切換弁23の点線を参照)。膨張機構24は、室外熱交換器22と室内熱交換器42との間に設けられる電動膨張弁であり、室外熱交換器22又は室内熱交換器42から流れてくる高圧冷媒を冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧する。
The
(1−2)室内ユニット
室内ユニット4は、室外側冷媒回路10aと共に冷媒回路10を構成する室内側冷媒回路10bを有している。室内側冷媒回路10bは、主として、室内熱交換器42を有している。室内熱交換器42は、外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。そして、これにより、室内熱交換器42は、冷房運転時に、冷媒を加熱する蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時に、冷媒を冷却する凝縮器として機能して室内空気を加熱する。尚、室内ファン43によって空気流れが生成されることにより室内熱交換器42の外部を空気が通過する。
(1-2) Indoor unit The indoor unit 4 has the indoor side
尚、室内ユニットの構成については、後にも説明する。 The configuration of the indoor unit will be described later.
(1−3)動作
以上のような冷媒回路10を有する空気調和装置1の冷房運転時及び暖房運転時の動作を、図1を用いて、冷媒回路10を循環する冷媒の流れに基づいて説明する。尚、空気調和装置1における種々の機器は、制御部(図示せず)によって制御される。例えば、制御部によって、膨張機構24の開度、室外ファン25及び室内ファン43の回転数、圧縮機21の回転数、四路切換弁23の切換等が制御される。
(1-3) Operation The operation during the cooling operation and the heating operation of the air conditioner 1 having the
(1−3−1)冷房運転時
圧縮機21が駆動されると、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入される。圧縮機21に吸入された低圧の冷媒は、圧縮機21によって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮されて吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、図1の実線状態に切り換えられた四路切換弁23を介して室外熱交換器22に送られる。室外熱交換器22に送られた高圧の冷媒は、室外熱交換器22内で外部を通過する空気と熱交換されて冷却される。冷却された高圧の冷媒は、膨張機構24に送られる。膨張機構24に送られた高圧の冷媒は、膨張機構24を通過する際に減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧且つ気液二相状態の冷媒となり、冷媒連絡配管7を通じて室内ユニット4へと送られる。そして、室内ユニット4へと送られた低圧且つ気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器42において外部を通過する空気と熱交換されて加熱され蒸発する。加熱された低圧の冷媒は、冷媒連絡配管8を介して室外ユニット2へと送られ、再び圧縮機21に吸入される。
(1-3-1) During cooling operation When the
(1−3−2)暖房運転時
圧縮機21が駆動されると、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入される。圧縮機21に吸入された低圧の冷媒は、圧縮機21によって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮されて吐出される。圧縮機21から吐出された高圧の冷媒は、図1の点線状態に切り換えられた四路切換弁23及び冷媒連絡配管8を介して室内ユニット4に送られる。室内ユニット4に送られた高圧の冷媒は、室内熱交換器42において外部を通過する空気と熱交換されて冷却される。室内熱交換器42において冷却された高圧の冷媒は、冷媒連絡配管7を通じて室外ユニット2に送られる。室外ユニット2に送られた高圧の冷媒は、膨張機構24を通過する際に減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧且つ気液二相状態の冷媒となり、室外熱交換器22に送られる。室外熱交換器22に送られた低圧且つ気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器22内で外部を通過する空気と熱交換されて加熱され蒸発する。加熱された低圧の冷媒は、再び圧縮機21に吸入される。
(1-3-2) Heating operation When the
(2)室内ユニットの詳細構成
図2は、室内ユニット4の概略の外観図である。図3は、室内ユニット4の概略の縦断面図である。室内ユニット4は、室内の壁面等に取り付けられており、図2及び図3に示すように、主として、ケーシング41と、上述した室内熱交換器42及び室内ファン43(図3を参照)と、底フレーム44(図3を参照)と、を有している。以下の説明においては、「上」「下」「左」「右」「前面」「背面」等の方向を示す表現を適宜用いるが、これらは、特にことわりのない限り、室内ユニット4が図2の状態で室内の壁面等に設置された状態での方向を意味するものとする。
(2) Detailed Configuration of Indoor Unit FIG. 2 is a schematic external view of the indoor unit 4. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the indoor unit 4. The indoor unit 4 is attached to an indoor wall surface or the like, and as shown in FIGS. 2 and 3, mainly, a
(2−1)ケーシング
ケーシング41は、壁面に沿って細長く延びる箱状形状を有している。具体的には、ケーシング41は、図2及び図3に示すように、天面板41a、前面板41b及び背面板41cを有している。そして、ケーシング41の内部に、図3に示すように、室内熱交換器42、室内ファン43及び底フレーム44が収容されている。
(2-1) Casing The
天面板41aは、主として、ケーシング41の天面を構成する。天面板41aには、前側領域に、天面吸込口48が形成されている。天面吸込口48は、ケーシング41の内部に臨む開口であり、天面吸込口48周辺の室内空気をケーシング41の内部に導入する開口である。尚、図3の太線且つ点線の矢印は、室内ファン43によって生成される、ケーシング41の内部における空気流れを示している。
The
前面板41bは、主として、ケーシング41の前面を構成する。尚、前面板41bは、その上端が天面板41aに支持されており、天面板41aとの接触部分を中心として回動できるようになっている。背面板41cは、主として、ケーシング41の背面を構成している。この背面板41cが、室内の壁面等に設置された取り付け板(図示せず)にビス止め等によって取り付けられることで、室内ユニット4が室内の壁面等に設置される。
The
ケーシング41の下面は、主として、底フレーム44の底部44a(後述する)によって構成されている。そして、ケーシング41の下面には、下面吸込口49と、吹出口51とが形成されている(図2も参照)。下面吸込口49及び吹出口51は、ケーシング41の長手方向に沿って延びるように形成されている。下面吸込口49は、吹出口51よりも背面側に設けられている。また、下面吸込口49は、ケーシング41の内部に形成される吸込流路52に臨んでおり、下面吸込口49周辺の室内空気をケーシング41の内部に導入する。ここで、吸込流路52は、底フレーム44の流路形成部44b(後述する)の背面に沿って流路形成部44bの背面側に形成される空間である。
The lower surface of the
吹出口51は、下面吸込口49よりも前面側に設けられており、ケーシング41の内部に形成される吹出流路53に臨む開口である。吹出口51は、ケーシング41の内部において熱交換された空気を室内へと吹き出す。ここで、吹出流路53は、底フレーム44の流路形成部44bの前面に沿って流路形成部44bの前面側に形成される空間である。すなわち、吸込流路52及び吹出流路53は、底フレーム44の流路形成部44bを挟んで互いに隣接して位置している。吹出口51付近には、水平フラップ51aがケーシング41に対して回動自在に取り付けられている。水平フラップ51aは、フラップ用モータ(図示せず)によって駆動し、室内ユニット4の運転状態に応じて吹出口51を開閉する。さらに、水平フラップ51aは、吹出口51から吹き出される熱交換後の空気がユーザの所望する方向へと案内されるように、熱交換後の空気の吹き出し方向を変更する役割を担う。尚、図2は、水平フラップ51aが吹出口51を閉じている状態を示し、図3は、水平フラップ51aが吹出口51を開けている状態を示している。
The
(2−2)室内ファン
室内ファン43は、ケーシング41の長手方向に沿って延びる略円筒形状のクロスフローファンである。室内ファン43は、ケーシング41の長手方向に延びる駆動軸がファンモータ(図示せず)に接続されており、ファンモータの駆動により駆動軸を介して回転する。そして、室内ファン43は、回転することで、図3の点線且つ太線の矢印で示す空気流れを生成する。具体的には、室内ファン43は、回転することで、天面吸込口48及び下面吸込口49のそれぞれからケーシング41の内部に導入されて室内熱交換器42を通過し最終的に吹出口51から室内へと吹き出される空気流れ、を生成する。
(2-2) Indoor Fan The
(2−3)底フレーム
底フレーム44は、底部44aと流路形成部44bとから構成されている。
(2-3) Bottom Frame The
底部44aは、ケーシング41の下面の一部を構成しており、その下面が外部(室内空間)に面している。流路形成部44bは、底部44aの前端部から上方に延びている。流路形成部44bは、室内ファン43の形状に沿って湾曲する円弧状部44cと、円弧状部44cの上下方向における途中から後方に向かって分岐する分岐部44dとから構成されている。流路形成部44bの背面には、断熱材54が設けられている。
The bottom 44a constitutes a part of the lower surface of the
(2−4)室内熱交換器
(2−4−1)構成
室内熱交換器42は、図3に示すように、側面視において両端が下方に向くように曲がる逆V字形状を有している。また、室内熱交換器42の上下方向における略中央部より下方且つ空気流れ方向下流側には、室内ファン43が位置している。室内熱交換器42は、底フレーム44の一部分(具体的には、分岐部44d)に取り付けられている。室内熱交換器42は、主として、外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる主熱交換部60と、主熱交換部60の空気流れ方向上流側に配置され外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる補助熱交換部63と、を有している。
(2-4) Indoor Heat Exchanger (2-4-1) Configuration As shown in FIG. 3, the
(2−4−1−1)主熱交換部
主熱交換部60は、主として、空気流れ方向下流側に位置する第1主熱交換部61と、空気流れ方向上流側に位置する第2主熱交換部62と、から構成されている。すなわち、室内熱交換器42は、空気流れ方向の最も下流側に位置する第1主熱交換部61の空気流れ方向下流側部分が室内ファン43と対向するように、配置されている。
(2-4-1-1) Main heat exchanging part The main
(2−4−1−1−1)第1主熱交換部
第1主熱交換部61は、前面側に位置する第1前面側主熱交換部64と、第1前面側主熱交換部64の背面側に位置する背面側主熱交換部65と、を有している。そして、第1前面側主熱交換部64と背面側主熱交換部65とは、側面視において、逆V字形状に組み合わされるように構成されている。
(2-4-1-1-1) 1st main heat exchange part The 1st main
背面側主熱交換部65は、壁面に対して平行に延びる鉛直面に対して前面側に倒れるように傾斜して配置されている。背面側主熱交換部65は、複数の背面側主伝熱フィン65aと、複数の背面側主伝熱フィン65aの厚み方向に貫通する複数の背面側主伝熱管65bと、を有している。背面側主伝熱フィン65aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。背面側主伝熱管65bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管(図示せず)から構成されている。尚、隣接する背面側主伝熱管65bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。背面側主熱交換部65は、背面側主伝熱管65bの空気流れ方向における列数が複数(本実施形態では、2列)となるように構成されている。また、背面側主熱交換部65は、背面側主伝熱管65bの、空気流れに直交する方向における段数が10段となるように構成されている。
The back side main
さらに、第1主熱交換部61は、第1前面側主熱交換部64が上下方向に折り曲げられることにより後方に向かって開く「く」の字形状となるように構成されている。具体的には、第1前面側主熱交換部64は、背面側主熱交換部65との接触部分から前方且つ下方に向かって傾斜する第1上方熱交換部66と、第1上方熱交換部66との接触部分から後方且つ下方に向かって傾斜する第1下方熱交換部67と、を有している。
Furthermore, the 1st main
第1上方熱交換部66は、複数の第1上方伝熱フィン66aと、複数の第1上方伝熱フィン66aの厚み方向に貫通する複数の第1上方伝熱管66bと、を有している。第1上方伝熱フィン66aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。第1上方伝熱管66bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管(図示せず)から構成されている。尚、隣接する第1上方伝熱管66bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。第1上方熱交換部66は、第1上方伝熱管66bの空気流れ方向における列数が複数(本実施形態では、3列)となるように構成されている。また、第1上方熱交換部66は、第1上方伝熱管66bの、空気流れに直交する方向における段数が8段となるように構成されている。
The first upper
第1下方熱交換部67は、複数の第1下方伝熱フィン67aと、複数の第1下方伝熱フィン67aの厚み方向に貫通する複数の第1下方伝熱管67bと、を有している。第1下方伝熱フィン67aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。第1下方伝熱管67bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する第1下方伝熱管67bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。第1下方熱交換部67は、第1上方熱交換部66と同様に、第1下方伝熱管67bの空気流れ方向における列数が複数(本実施形態では、3列)となるように構成されている。また、第1下方熱交換部67は、第1下方伝熱管67bの、空気流れに直交する方向における段数が6段となるように構成されている。
The first lower
(2−4−1−1−2)第2主熱交換部
第2主熱交換部62は、第1主熱交換部61の冷媒流路を延長して第1主熱交換部61における熱交換量を増大させるために第1主熱交換部61の空気流れ方向上流側に接続される熱交換部である。第2主熱交換部62は、上方に位置する第2上方熱交換部68と、下方に位置する第2下方熱交換部69と、から構成されている。第2上方熱交換部68は、第1上方熱交換部66の空気流れ方向上流側に取り付けられている。第2下方熱交換部69は、第1下方熱交換部67の空気流れ方向上流側に取り付けられている。つまり、第2主熱交換部62は、前面側にのみ配置されており、背面側には配置されていない。そして、主熱交換部60のうち前面側に位置する部分(具体的には、第1前面側主熱交換部64及び第2主熱交換部62)と背面側主熱交換部65とに着目してみても、これらは、側面視において、逆V字形状に組み合わされるように構成されている。尚、主熱交換部60のうち前面側に位置する部分、すなわち、第1前面側主熱交換部64及び第2主熱交換部62を、以下では、適宜、前面側主熱交換部という。
(2-4-1-1-2) Second Main Heat Exchanger The second main
第2上方熱交換部68は、複数の第2上方伝熱フィン68aと、複数の第2上方伝熱フィン68aの厚み方向に貫通する複数の第2上方伝熱管68bと、を有している。第2上方伝熱フィン68aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。第2上方伝熱管68bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する第2上方伝熱管68bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。第2上方熱交換部68は、第2上方伝熱管68bの空気流れ方向における列数が1列となるように、つまり、第2上方伝熱管68bの側面視における配列が1列をなすように、構成されている。また、第2上方熱交換部68は、第2上方伝熱管68bの空気流れに直交する方向における段数が8段となるように構成されている。
The second upper
第2下方熱交換部69は、複数の第2下方伝熱フィン69aと、複数の第2下方伝熱フィン69aの厚み方向に貫通する複数の第2下方伝熱管69bと、を有している。第2下方伝熱フィン69aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。第2下方伝熱管69bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する第2下方伝熱管69bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。第2下方熱交換部69は、第2上方熱交換部68と同様に、第2下方伝熱管69bの空気流れ方向における列数が1列となるように構成されている。また、第2下方熱交換部69は、第2下方伝熱管69bの空気流れに直交する方向における段数が6段となるように構成されている。
The second lower
そして、第2上方熱交換部68は、第1上方熱交換部66と同様に、側面視において右上がりに傾斜しており、第2下方熱交換部69は、第1下方熱交換部67と同様に、側面視において右下がりに傾斜している。そして、第2上方熱交換部68と第1上方熱交換部66との鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度は同様であり、第2下方熱交換部69と第1下方熱交換部67との鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度は同様である。このように、第2主熱交換部62は、第2上方熱交換部68と第2下方熱交換部69とが後方に向かって開く「く」の字形状を有するように配置されている。尚、本実施形態では、第2上方熱交換部68と、第2下方熱交換部69とは、上下方向に分割されているが、これに限られるものではなく、一体成形されていてもよい。
The second upper
(2−4−1−2)補助熱交換部
補助熱交換部63は、主熱交換部60の冷媒流路を延長するために主熱交換部60の空気流れ方向上流側に接続される熱交換部であり、空気流れ方向の最も上流側に位置する熱交換部である。また、補助熱交換部63は、暖房運転時(凝縮器として機能する場合)に液冷媒を過冷却する過冷却域として機能する熱交換部である。尚、本実施形態では、制御部によって、暖房運転時に、補助熱交換部63に概ね液冷媒が流れるように制御している。
(2-4-1-2) Auxiliary heat exchange part The auxiliary
補助熱交換部63は、主として、前面側に位置する前面側補助熱交換部70と、背面側に位置する背面側補助熱交換部71と、から構成されており、主熱交換部60の空気流れ方向上流側部分を95%以上覆っている。前面側補助熱交換部70と背面側補助熱交換部71とは、側面視において略ハの字形状を有するように配置されている。前面側補助熱交換部70は、前面側主熱交換部(第1前面側主熱交換部64及び第2主熱交換部62)の空気流れ方向上流側に取り付けられている。そして、前面側補助熱交換部70は、より具体的には、第2主熱交換部62の空気流れ方向上流側に取り付けられている。背面側補助熱交換部71は、背面側主熱交換部65の空気流れ方向上流側に取り付けられている。
The auxiliary
前面側補助熱交換部70は、後方に向かって開く「く」の字形状を有するように、上下方向における略中央部で折り曲げられている。そして、これにより、前面側補助熱交換部70は、側面視において右上がりに傾斜し上方に位置する上方補助熱交換部72と、側面視において右下がりに傾斜し下方に位置する下方補助熱交換部73と、を有している。上方補助熱交換部72と第1上方熱交換部66及び第2上方熱交換部68との鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度は同様であり、下方補助熱交換部73と第1下方熱交換部67及び第2下方熱交換部69との鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度は同様である。尚、本実施形態では、上方補助熱交換部72と下方補助熱交換部73とは、一体成形されているが、これに限られるものではなく、上下方向に分割されていてもよい。
The front side auxiliary
上方補助熱交換部72は、複数の上方補助伝熱フィン72aと、複数の上方補助伝熱フィン72aを厚み方向に貫通する複数の上方補助伝熱管72bと、を有している。上方補助伝熱フィン72aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。上方補助伝熱管72bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する上方補助伝熱管72bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。上方補助熱交換部72は、上方補助伝熱管72bの空気流れ方向における列数が1列となるように構成されている。また、上方補助熱交換部72は、上方補助伝熱管72bの空気流れに直交する方向における段数が6段となるように構成されている。
The upper auxiliary
下方補助熱交換部73は、複数の下方補助伝熱フィン73aと、複数の下方補助伝熱フィン73aを厚み方向に貫通する複数の下方補助伝熱管73bと、を有している。下方補助伝熱フィン73aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。下方補助伝熱管73bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する下方補助伝熱管73bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。下方補助熱交換部73は、上方補助熱交換部72と同様に、下方補助伝熱管73bの空気流れ方向における列数が1列となるように構成されている。また、下方補助熱交換部73は、下方補助伝熱管73bの空気流れに直交する方向における段数が6段となるように構成されている。
The lower auxiliary
背面側補助熱交換部71は、その鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度が、背面側主熱交換部65の鉛直面(壁面に対して平行に延びる鉛直面)に対する傾斜角度と同様である。背面側補助熱交換部71は、複数の背面側補助伝熱フィン71aと、複数の背面側補助伝熱フィン71aの厚み方向に貫通する複数の背面側補助伝熱管71bと、を有している。背面側補助伝熱フィン71aは、幅広の平面部がケーシング41の長手方向を向くように配置されている。背面側補助伝熱管71bは、ケーシング41の長手方向に延びる直管から構成されている。尚、隣接する背面側補助伝熱管71bの長手方向一端同士は、U字管(図示せず)によって接続されている。また、背面側補助伝熱管71bは、その管径が、上方補助伝熱管72bの管径及び下方補助伝熱管73bの管径と同様である。背面側補助熱交換部71は、背面側補助伝熱管71bの空気流れ方向における列数が1列となるように構成されている。また、背面側補助熱交換部71は、背面側補助伝熱管71bの空気流れに直交する方向における段数が8段となるように構成されている。
The back side auxiliary
尚、室内熱交換器42には、その空気流れ方向上流側に、ケーシング41の内部に着脱可能に装着される樹脂製のフィルタ(図示せず)が配置されている。フィルタは、室内熱交換器42の表面が室内空気中の塵埃によって汚染されるのを防ぐために設けられている。
The
(2−4−1−3)その他の構成
図4は、冷房運転時の室内熱交換器42における冷媒流れを示す室内熱交換器42及び室内ファン43の模式図である。図5は、暖房運転時の室内熱交換器42における冷媒流れを示す室内熱交換器42及び室内ファン43の模式図である。尚、図4及び図5の配管に沿って示す矢印が、冷媒の流れを表している。
(2-4-1-3) Other Configurations FIG. 4 is a schematic diagram of the
室内熱交換器42は、主熱交換部60及び補助熱交換部63の他に、図4及び図5に示すように、補助連絡配管81と、第1分流器82と、複数(本実施形態では、2つ)の第1分岐管83a,83bと、第1連絡配管84aと、第2連絡配管84bと、第2分流器85と、複数(本実施形態では、4つ)の第2分岐管86a〜86dと、第3分流器87と、複数(本実施形態では、4つ)の第3分岐管88a〜88dと、第4分流器89と、第4分岐管90a〜90dと、を有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
補助連絡配管81は、前面側補助熱交換部70と背面側補助熱交換部71との間で冷媒の流通を行わせる配管であり、一端が前面側補助熱交換部70の上方補助熱交換部72の上方補助伝熱管72bに接続され他端が第1分流器82に接続されている。
The
第1分流器82は、補助熱交換部63の途中に配置されている。具体的には、第1分流器82は、冷媒流れ方向における前面側補助熱交換部70(具体的には、上方補助熱交換部72)と背面側補助熱交換部71との間に配置されている。そして、第1分流器82は、一端が補助連絡配管81に接続され他端が第1分岐管83a,83bに接続されている。また、第1分流器82は、冷房運転時に前面側補助熱交換部70から補助連絡配管81を介して流れてくる冷媒を複数の第1分岐管83a,83bに分流させ、暖房運転時に背面側補助熱交換部71から第1分岐管83a,83bを介して流れてくる冷媒を合流して1の補助連絡配管81に流す機能を有している。すなわち、第1分流器82は、補助熱交換部63の冷媒流路の途中において、冷房運転時(蒸発器として機能する場合)に、冷媒入口側の1の経路を複数(本実施形態では、2つ)の経路へと変更し、且つ、暖房運転時(凝縮器として機能する場合)に、複数(本実施形態では、2つ)の経路を1の経路へと変更する、経路数変更部としての機能を有している。
The
第1分岐管83a,83bは、一端が、第1分流器82に接続されている。第1分岐管83aは、他端が、背面側補助熱交換部71の上方領域に位置する背面側補助伝熱管71bに接続されている。第1分岐管83bは、他端が、背面側補助熱交換部71の中央領域に位置する背面側補助伝熱管71bに接続されている。
One end of each of the
第1及び第2連絡配管84a,84bは、いずれも、補助熱交換部63(具体的には、背面側補助熱交換部71)と主熱交換部60との間で冷媒の流通を行わせる配管である。第1連絡配管84aは、一端が背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bに接続されており、他端が第2分流器85に接続されている。第2連絡配管84bは、一端が、第1連絡配管84aに接続される背面側補助伝熱管71bとは別の背面側補助伝熱管71bに接続されており、他端が第3分流器87に接続されている。尚、背面側補助熱交換部71において、下から4段目の背面側補助伝熱管71bと下から5段目の背面側補助伝熱管71bとの長手方向の端部同士はU字管によって接続されずに、第1分岐管83bや第1連絡配管84aが接続されることになる。
Both the first and
第2分流器85は、冷媒流れ方向における補助熱交換部63(具体的には、背面側補助熱交換部71)と主熱交換部60(具体的には、前面側主熱交換部における第2主熱交換部62の第2上方熱交換部68)との間に配置されている。そして、第2分流器85は、一端が第1連絡配管84aに接続されており、他端が第2分岐管86a〜86dに接続されている。第2分流器85は、冷房運転時に背面側補助熱交換部71から第1連絡配管84aを介して流れてくる冷媒を複数の第2分岐管86a〜86dに分流させ、暖房運転時に主熱交換部60から第2分岐管86a〜86dを介して流れてくる冷媒を合流して1の第1連絡配管84aに流す機能を有している。
The
第3分流器87は、冷媒流れ方向における補助熱交換部63(具体的には、背面側補助熱交換部71)と主熱交換部60(具体的には、前面側主熱交換部における第1下方熱交換部67及び第2下方熱交換部69)との間に配置されている。そして、第3分流器87は、一端が第2連絡配管84bに接続されており、他端が第3分岐管88a〜88dに接続されている。第3分流器87は、冷房運転時に背面側補助熱交換部71から第2連絡配管84bを介して流れてくる冷媒を第3分岐管88a〜88dに分流させ、暖房運転時に主熱交換部60から第3分岐管88a〜88dを介して流れてくる冷媒を合流して1の第2連絡配管84bに流す機能を有している。
The
第2分岐管86a〜86dは、各々、一端が第2分流器85に接続されており、他端が第2上方熱交換部68の別々の第2上方伝熱管68bに接続されている。第3分岐管88a〜88dは、各々、一端が第3分流器87に接続されており、他端が第2下方熱交換部69の別々の第2下方伝熱管69bや第1下方熱交換部67の第1下方伝熱管67bに接続されている。
Each of the
第4分流器89は、主熱交換部60(具体的には、背面側主熱交換部65)の冷房運転時における冷媒流れ方向下流側に配置されている。第4分流器89は、一端が第4分岐管90a〜90dに接続されており、他端が冷媒連絡配管8に接続される冷媒配管(図示せず)に接続されている。第4分流器89は、冷房運転時に背面側主熱交換部65から第4分岐管90a〜90dを介して流れてくる冷媒を合流させて1の上記冷媒配管に流し、暖房運転時に上記冷媒配管から流れてくる冷媒を第4分岐管90a〜90dに分流させる機能を有している。
The
第4分岐管90a〜90dは、各々、一端が第4分流器89に接続されており、他端が背面側主熱交換部65の別々の背面側主伝熱管65bに接続されている。
Each of the
以上のように、本実施形態では、前面側補助熱交換部70の下方補助伝熱管73b及び上方補助伝熱管72b、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71b、第2上方熱交換部68の第2上方伝熱管68b、第2下方熱交換部69の第2下方伝熱管69b、第1上方熱交換部66の第1上方伝熱管66b、第1下方熱交換部67の第1下方伝熱管67b、背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65b、上述した各U字管、補助連絡配管81、第1分流器82、第1分岐管83a,83b、第1連絡配管84a、第2連絡配管84b、第2分流器85、第2分岐管86a〜86d、第3分流器87、第3分岐管88a〜88d、第4分流器89及び第4分岐管90a〜90dによって、室内熱交換器42における冷媒が流れるための冷媒流路が形成されている。そして、室内熱交換器42における冷媒流路のうち、補助熱交換部63の冷媒流路とは、前面側補助熱交換部70の下方補助伝熱管73b及び上方補助伝熱管72b、補助連絡配管81、第1分流器82、第1分岐管83a,83b、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71b及び各U字管によって形成される冷媒流路である。
As described above, in the present embodiment, the lower auxiliary
(2−4−2)冷媒流れ
以下、図4及び図5を用いて、冷暖房運転時の室内熱交換器42における冷媒流れについて説明する。
(2-4-2) Refrigerant Flow Hereinafter, the refrigerant flow in the
(2−4−2−1)冷房運転時
冷房運転時は、室内熱交換器42は、冷媒の蒸発器として機能する。そして、冷房運転時、室内熱交換器42において、冷媒は、補助熱交換部63から主熱交換部60へと流れていく(図4の配管に沿った太線の矢印を参照)。具体的に説明すると、まず、膨張機構24で減圧された気液二相状態の冷媒は、冷媒連絡配管7及びこれに接続される冷媒配管(図示せず)を介して、補助熱交換部63の下方補助熱交換部73の下から1段目の伝熱管73bに流入する。すなわち、冷房運転時は、補助熱交換部63の下方補助熱交換部73の下方補助伝熱管73bが、室内熱交換器42に冷媒を導入するための冷媒入口を構成している。下方補助熱交換部73の下方補助伝熱管73bを流れた冷媒は、上方補助熱交換部72の上方補助伝熱管72bへと流れ、補助連絡配管81、第1分流器82及び第1分岐管83a,83bを介して背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bに流入する。ここで、冷媒入口から1の経路(すなわち、下方補助伝熱管73b、上方補助伝熱管72b、各U字管、及び補助連絡配管81)を流れてきた冷媒は、第1分流器82において、複数(本実施形態では、2つ)の経路(第1分岐管83a,83b)へと分岐されて経路数を変更されている。
(2-4-2-1) Cooling Operation During the cooling operation, the
そして、第1分岐管83aに分岐された冷媒は、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bの一部を1の経路で流れて第1連絡配管84aへと流れることになる。他方、第1分岐管83bに分岐された冷媒は、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bの残りの部分を1の経路で流れて第2連絡配管84bへと流れることになる。
Then, the refrigerant branched into the
第1連絡配管84aへ流入した冷媒は、第2分流器85において、複数(本実施形態では、4つ)の第2分岐管86a〜86dに分岐される。ここでは、1の経路(第1連絡配管84a)を流れてきた冷媒は、第2分流器85において、複数(本実施形態では、4つ)の経路へと分岐されている、すなわち、経路数を変更されている。他方、第2連絡配管84bへ流入した冷媒は、第3分流器87において、複数(本実施形態では、4つ)の第3分岐管88a〜88dに分岐される。ここでも、1の経路(第2連絡配管84b)を流れてきた冷媒は、第3分流器87において、複数(本実施形態では、4つ)の経路へと分岐されている、すなわち、経路数を変更されている。つまり、冷房運転時には、背面側補助熱交換部71から2の経路で流れてきた冷媒は、主熱交換部60に入る際に、第2及び第3分流器85,87によって、8の経路に分かれるようになっている。
The refrigerant that has flowed into the
第2分岐管86a〜86d及び第3分岐管88a〜88dに分岐された冷媒は、それぞれ、主熱交換部60(具体的には、前面側主熱交換部)に流入する。具体的には、第2分岐管86a〜86dを流れる冷媒は、各々、第2主熱交換部62の別々の第2上方伝熱管68bに流入し、第3分岐管88a〜88dを流れる冷媒は、各々、第2主熱交換部62の別々の第2下方伝熱管69bや第1主熱交換部61の第1下方伝熱管67bに流入する。その後、主熱交換部60において、冷媒は、前面側主熱交換部(第1上方熱交換部66、第1下方熱交換部67、第2上方熱交換部68及び第2下方熱交換部69)の各伝熱管66b,67b,68b,69bから背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65bへと流れていく。そして、背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65bを流れる冷媒は、背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65bに接続される第4分岐管90a〜90dに流入する。尚、主熱交換部60を8の経路で流れる冷媒は、図示はしないが、途中で、各々の出口側が第4分岐管90a〜90dに接続される4の経路に変更されている。そして、第4分岐管90a〜90dに流入した冷媒は、第4分流器89で合流されて冷媒連絡配管8に接続される冷媒配管に流れることになる。つまり、主熱交換部60を複数の経路で流れてきた冷媒は、主熱交換部60の冷媒流れの出口側で第4分流器89によって1の経路にまとめられて、冷媒連絡配管8に接続される冷媒配管に流れることになる。このように、冷房運転時は、第4分流器89が、室内熱交換器42を流れる冷媒を外部へと流出させる冷媒出口を構成している。
The refrigerant branched into the
(2−4−2−2)暖房運転時
暖房運転時は、室内熱交換器42は、冷媒の凝縮器として機能する。そして、暖房運転時、室内熱交換器42において、冷媒は、主熱交換部60から補助熱交換部63へと流れていく(図5の配管に沿った太線の矢印を参照)。具体的に説明すると、まず、圧縮機21から吐出されて冷媒連絡配管8に接続される冷媒配管を流れてくる高圧のガス冷媒は、第4分流器89を介して主熱交換部60(具体的には、背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65b)に流入する。すなわち、暖房運転時は、第4分流器89が、室内熱交換器42に冷媒を導入するための冷媒入口を構成している。具体的には、冷媒連絡配管8に接続される冷媒配管を流れてくる冷媒は、第4分流器89において、複数(本実施形態では、4つ)の第4分岐管90a〜90dに分岐される。つまり、上記冷媒配管を1の経路で流れてきた冷媒は、主熱交換部60の冷媒流れの入口側で第4分流器89によって複数(本実施形態では、4つ)の経路に分岐されて経路数を変更されている。第4分岐管90a〜90dに分岐された冷媒は、各々、背面側主熱交換部65の別々の背面側主伝熱管65bに流入する。そして、背面側主熱交換部65の背面側主伝熱管65bに流入した冷媒は、その後、前面側主熱交換部(第1上方熱交換部66、第1下方熱交換部67、第2上方熱交換部68及び第2下方熱交換部69)の各伝熱管66b,67b,68b,69bを流れ、第2分岐管86a〜86d及び第3分岐管88a〜88dに流入する。尚、主熱交換部60を4の経路で流れる冷媒は、図示はしないが、途中で、各々の出口側が第2分岐管86a〜86d及び第3分岐管88a〜88dに接続される8の経路に変更されている。そして、第2分岐管86a〜86dに流入した冷媒は、第2分流器85で合流されて第1連絡配管84aへと流れる。ここでは、主熱交換部60における伝熱管の一部を複数の経路で流れてきた冷媒が、第2分流器85において、1の経路にまとめられている、すなわち、経路数を変更されている。他方、第3分岐管88a〜88dに流入した冷媒は、第3分流器87で合流されて第2連絡配管84bへと流れる。ここでも、主熱交換部60における伝熱管の残りの部分を複数の経路で流れてきた冷媒が、第3分流器87において、1の経路にまとめられている、すなわち、経路数を変更されている。そして、これらにより、主熱交換部60を8の経路で出てきた冷媒が、補助熱交換部63(具体的には、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71b)に流入する際に、第2及び第3分流器85,87によって、2の経路にまとめられるようになっている。
(2-4-2-2) During Heating Operation During the heating operation, the
第1連絡配管84aを流れる冷媒は、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bに流入し、第2連絡配管84bを流れる冷媒は、背面側補助熱交換部71の別の背面側補助伝熱管71bに流入する。そして、第1連絡配管84aを介して背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bに流入しその一部を流れた冷媒は、第1分岐管83aに流れる。他方、第2連絡配管84bを介して背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71bに流入しその残りの部分を流れた冷媒は、第1分岐管83bに流れる。第1分岐管83a及び第1分岐管83bに流れた冷媒は、第1分流器82において合流される。つまり、ここでは、背面側補助熱交換部71の冷媒流れ方向上流側から複数(本実施形態では、2つ)の経路で流れてきた冷媒が、第1分流器82において、1の経路にまとめられるようになっている。すなわち、経路数を変更されている。そして、第1分流器82で合流された冷媒は、補助連絡配管81を介して、前面側補助熱交換部70へと流れる。具体的には、前面側補助熱交換部70では、冷媒は、まず、上方補助熱交換部72の上方補助伝熱管72bに流れ、その後、下方補助熱交換部73の下方補助伝熱管73bへと流れる。最終的に、下方補助熱交換部73の下から1段目の伝熱管73bを介して、室内熱交換器42の外部、すなわち、冷媒連絡配管7に接続される冷媒配管に流れることになる。このように、暖房運転時は、下方補助熱交換部73の下方補助伝熱管73bが、室内熱交換器42を流れる冷媒を外部へと流出させる冷媒出口を構成している。
The refrigerant flowing through the
(3)特徴
(3−1)
従来、空気調和装置では、省エネ性を確保するために、熱交換器が凝縮器として機能する場合に、熱交換器において凝縮された後の液冷媒を過冷却する制御が行われることがある。しかし、特許文献1(特開2010−65899号公報)に開示の空気調和装置の熱交換器では、液冷媒を十分に過冷却するには、補助熱交換器の冷媒が通る冷媒流路の長さが短いと考えられる。
(3) Features (3-1)
Conventionally, in an air conditioner, in order to ensure energy saving, when the heat exchanger functions as a condenser, control for supercooling the liquid refrigerant after being condensed in the heat exchanger may be performed. However, in the heat exchanger of the air conditioner disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-65899), in order to sufficiently subcool the liquid refrigerant, the length of the refrigerant flow path through which the refrigerant of the auxiliary heat exchanger passes. Is considered to be short.
そこで、本実施形態では、暖房運転時(凝縮器として機能する場合)に、室内熱交換器42において、主熱交換部60から補助熱交換部63へと冷媒が流れるようにし、補助熱交換部63を、液冷媒を過冷却する過冷却域として使用するように、制御部によって制御している。すなわち、暖房運転時における補助熱交換部63の冷媒流路の入口(具体的には、背面側補助伝熱管71b)において、概ね液冷媒が流入するように制御している。よって、暖房運転時、室内熱交換器42では、補助熱交換部63において、液冷媒を十分に過冷却液にすることができるようになっている。そして、これにより、空気調和装置1の省エネ性を向上することができる。
Therefore, in the present embodiment, during the heating operation (when functioning as a condenser), in the
他方、冷房運転時(蒸発器として機能する場合)には、室内熱交換器42において、補助熱交換部63から主熱交換部60へと冷媒が流れるようにしている。ここで、冷房運転時は、補助熱交換部63の冷媒流路(具体的には、前面側補助熱交換部70の下方補助伝熱管73b及び上方補助伝熱管72b、補助連絡配管81、第1分流器82、第1分岐管83a,83b、背面側補助熱交換部71の背面側補助伝熱管71b及び各U字管によって形成される冷媒流路)において、冷媒が液状態からガス状態へと変化する。このため、相変化によって冷媒の体積が大きくなり、補助熱交換部63の冷媒流路における冷媒の圧力損失が増大することが懸念される。
On the other hand, during the cooling operation (when functioning as an evaporator), the refrigerant flows in the
そこで、本実施形態では、補助熱交換部63の冷媒流路の途中に、冷媒経路数を変更する経路数変更部としての第1分流器82を設けている。そして、冷房運転時に、冷媒入口側の1の経路を第1分流器82において、複数(本実施形態では、2つ)の第1分岐管83a,83bに分岐することで、複数の経路へと変更している。ここで、冷媒入口側の1の経路とは、下方補助熱交換部73の下方補助伝熱管73b、上方補助熱交換部72の上方補助伝熱管72b及び補助連絡配管81によって形成される経路である。また、複数の経路とは、第1分岐管83a及び背面側補助伝熱管71bの一部によって形成される経路と、第1分岐管83b及び背面側補助伝熱管71bの残りの部分とによって形成される経路と、である。このように、冷媒の体積が大きくなる補助熱交換部63において、冷媒入口側の1の経路を途中で複数の経路へと変更することで、1の経路にそのまま冷媒を流す場合と比べて、分岐後のそれぞれの経路へと流す冷媒流量を低減できる。よって、冷媒の圧力損失の増大を抑制できる。従って、室内熱交換器42の性能を維持できている。
Therefore, in the present embodiment, a
以上のように、本実施形態の室内熱交換器42では、凝縮器として機能する場合に冷媒を十分に過冷却することができ、蒸発器として機能する場合に冷媒の圧力損失の増大を抑制できている。
As described above, in the
(3−2)
本実施形態では、補助熱交換部63は、主熱交換部60の空気流れ方向上流側部分を、空気流れ方向上流側から95%以上覆っている。すなわち、本実施形態では、過冷却域として使用される補助熱交換部63の冷媒流路をできるだけ長くとっている。よって、補助熱交換部63の冷媒流路において、十分に冷媒を過冷却することができるので、冷媒の過冷却度を大きくとることができるようになっている。よって、本実施形態の空気調和装置1では、省エネ性を向上しやすい。
(3-2)
In the present embodiment, the auxiliary
尚、過冷却域として使用される補助熱交換部63の冷媒流路をできるだけ長くとっていることで、蒸発器として機能する場合、補助熱交換部63における冷媒の圧力損失が増大することが懸念されるが、本実施形態では、上述したように、補助熱交換部63の冷媒流路の途中で1の経路から複数の経路へと変更するので、冷媒の圧力損失の増大は抑制される。
In addition, when it functions as an evaporator by having made the refrigerant | coolant flow path of the auxiliary | assistant
(3−3)
本実施形態では、室内熱交換器42が蒸発器として機能する場合、補助熱交換部63の冷媒流路の途中における第1分流器82において、1の経路から2つの経路へと変更すると説明した。そして、これにより、補助熱交換部63における冷媒の圧力損失を抑制できると説明した。これに関して、以下により具体的に説明する。
(3-3)
In this embodiment, when the
ここで、伝熱管内を流れる冷媒の圧力損失ΔP(m−1・kg・s−2)は、一般に、以下の数式1を用いて表される。尚、λは摩擦係数、Gは流束(kg・m−2・s−1)、ρは伝熱管内における冷媒密度(kg/m3)、Dは伝熱管の径(m)、Lは伝熱管の長さ(m)である。 Here, the pressure loss ΔP (m −1 · kg · s −2 ) of the refrigerant flowing in the heat transfer tube is generally expressed using the following Equation 1. Λ is a friction coefficient, G is a flux (kg · m −2 · s −1 ), ρ is a refrigerant density (kg / m 3 ) in the heat transfer tube, D is a diameter of the heat transfer tube (m), and L is This is the length (m) of the heat transfer tube.
本実施形態の室内熱交換器42では、蒸発器として機能する場合、補助熱交換部63の冷媒流路の途中で1の経路から2の経路へと変更される。よって、2の経路へと分岐された後のそれぞれの経路における流束G(すなわち、単位時間当たりの単位面積を通過する冷媒の質量)は、同条件で1の経路で冷媒を流す場合と比べると、1/2となる。従って、1の経路から2の経路へと分岐すれば、同条件で1の経路に冷媒を流す場合と比べると、冷媒の圧力損失ΔPが、1/4となる。
In the
このように、本実施形態では、蒸発器として機能する場合に、補助熱交換部63において1の経路を2の経路へと変更することで、冷媒の圧力損失を抑制できている。
Thus, in this embodiment, when functioning as an evaporator, the pressure loss of the refrigerant can be suppressed by changing the 1 path to the 2 path in the auxiliary
尚、本実施形態では、1の経路から2の経路へと変更できることで、伝熱管(具体的には、背面側補助伝熱管71b)の長さLも1/2にすることが可能になる。よって、冷媒の過冷却度が多少小さくなっても冷媒の圧力損失をより抑制したい場合は、伝熱管の長さLを短くしても構わない。
In the present embodiment, the length L of the heat transfer tube (specifically, the back side auxiliary
(4)変形例
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(4) Modifications The embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist of the invention.
具体的には、上記実施形態では、冷暖房運転時における冷媒流れの一例を挙げて説明している。しかし、蒸発器として機能する場合に補助熱交換部63の冷媒流路の途中に設けられる第1分流器82によって1の経路から複数の経路へと変更されれば、上記実施形態の例に限られるものではない。
Specifically, in the above embodiment, an example of the refrigerant flow during the cooling / heating operation is described. However, in the case of functioning as an evaporator, if the
また、上記実施形態では、室内熱交換器42が蒸発器として機能する場合、補助熱交換部63の冷媒流路の途中で1の経路から2の経路へと変更すると説明したが、1の経路から複数の経路へと変更されれば、上記実施形態の例に限られるものではない。
Moreover, in the said embodiment, when the
以上のように、本発明は、主熱交換部と補助熱交換部とを備える熱交換器であれば、種々適用できる。 As described above, the present invention can be applied in various ways as long as the heat exchanger includes the main heat exchange unit and the auxiliary heat exchange unit.
1 空気調和装置
42 室内熱交換器(熱交換器)
60 主熱交換部
62,64 第2主熱交換部,第1前面側主熱交換部(前面側主熱交換部)
63 補助熱交換部
65 背面側主熱交換部
70 前面側補助熱交換部
71 背面側補助熱交換部
82 第1分流器(経路数変更部)
1
60 main
63 Auxiliary
Claims (3)
前記主熱交換部の空気流れ方向上流側に配置され、外部を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる補助熱交換部(63)と、
を備え、
前記補助熱交換部の冷媒流路には、その途中に、経路数を変更する経路数変更部(82)が設けられており、
蒸発器として機能する場合、前記補助熱交換部から前記主熱交換部へと冷媒が流れ、前記補助熱交換部の冷媒流路において、冷媒入口側の1の経路が前記経路数変更部で分岐されて複数の経路へと変更される、
空気調和装置(1)の熱交換器(42)。 A main heat exchange section (60) for exchanging heat between the air passing outside and the refrigerant flowing inside;
An auxiliary heat exchanging part (63) that is arranged upstream of the main heat exchanging part in the air flow direction and exchanges heat between the air passing outside and the refrigerant flowing inside;
With
The refrigerant flow path of the auxiliary heat exchange unit is provided with a path number changing unit (82) for changing the number of paths in the middle thereof,
When functioning as an evaporator, the refrigerant flows from the auxiliary heat exchange unit to the main heat exchange unit, and in the refrigerant flow path of the auxiliary heat exchange unit, one path on the refrigerant inlet side branches at the path number changing unit Changed to multiple routes,
A heat exchanger (42) of the air conditioner (1).
前記補助熱交換部は、前記前面側主熱交換部の空気流れ方向上流側に取り付けられる前面側補助熱交換部(70)と、前記背面側主熱交換部の空気流れ方向上流側に取り付けられる背面側補助熱交換部(71)と、を有しており、
前記補助熱交換部は、前記主熱交換部の空気流れ方向上流側を覆っている、
請求項1に記載の空気調和装置の熱交換器。 In the main heat exchange part, the front side main heat exchange part (64, 62) and the back side main heat exchange part (65) located on the back side of the front side main heat exchange part are inverted V-shaped in a side view. It is configured in combination with
The auxiliary heat exchange part is attached to the front side auxiliary heat exchange part (70) attached to the upstream side in the air flow direction of the front side main heat exchange part and the upstream side of the rear side main heat exchange part in the air flow direction. A back side auxiliary heat exchange part (71),
The auxiliary heat exchange part covers the upstream side of the main heat exchange part in the air flow direction,
The heat exchanger of the air conditioning apparatus of Claim 1.
請求項1又は2に記載の空気調和装置の熱交換器。 The plurality of paths are two paths.
The heat exchanger of the air conditioning apparatus of Claim 1 or 2.
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