JP6120998B2 - 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 - Google Patents
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Description
なお、以下で説明する構成等は、一例にすぎず、本発明に係る積層型ヘッダーは、そのような構成等である場合に限定されない。また、各図において、同一又は類似するものには、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
実施の形態1に係る熱交換器について説明する。
<熱交換器の構成>
以下に、実施の形態1に係る熱交換器の構成について説明する。
(熱交換器の概略構成)
以下に、実施の形態1に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る熱交換器の、斜視図である。
図1に示されるように、熱交換器1は、熱交換部2と、積層型ヘッダー3と、を有する。
以下に、実施の形態1に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図2は、実施の形態1に係る熱交換器の、1列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。図3は、実施の形態1に係る熱交換器の、2列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図2及び図3では、熱交換器1が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
以下に、実施の形態1に係る熱交換器が適用される空気調和装置の構成について説明する。
図4及び図5は、実施の形態1に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。なお、図4は、空気調和装置91が暖房運転する場合を示している。また、図5は、空気調和装置91が冷房運転する場合を示している。
圧縮機92から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁93を介して室内熱交換器96に流入し、室内ファン98によって供給される空気との熱交換によって凝縮することで、室内を暖房する。凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態となり、室内熱交換器96から流出し、絞り装置95によって、低圧の気液二相状態の冷媒となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器94に流入し、室外ファン97によって供給される空気と熱交換を行い、蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室外熱交換器94から流出し、四方弁93を介して圧縮機92に吸入される。つまり、暖房運転時には、室外熱交換器94は、蒸発器として作用する。
圧縮機92から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁93を介して室外熱交換器94に流入し、室外ファン97によって供給される空気と熱交換を行い、凝縮する。凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態となり、室外熱交換器94から流出し、絞り装置95によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器96に流入し、室内ファン98によって供給される空気との熱交換によって蒸発することで、室内を冷却する。蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室内熱交換器96から流出し、四方弁93を介して圧縮機92に吸入される。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器94は、凝縮器として作用する。
以下に、実施の形態1に係る熱交換器の第1通過流路及び第2通過流路の詳細について説明する。
図6は、実施の形態1に係る熱交換器の、第1通過流路及び第2通過流路の詳細を説明するための略断面図である。
以下に、実施の形態1に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー3では、1列目入口流路51c、1列目通過流路51d、U字管81、2列目通過流路61b、及び、2列目出口流路61aによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に複数列の熱交換部(1列目熱交換部21、2列目熱交換部31)を備えた熱交換器1等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて複数列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー3が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。
実施の形態2に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態1と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<熱交換器の構成>
以下に、実施の形態2に係る熱交換器の構成について説明する。
(熱交換器の概略構成)
以下に、実施の形態2に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図9は、実施の形態2に係る熱交換器の、斜視図である。
以下に、実施の形態2に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図10は、実施の形態2に係る熱交換器の、3列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図10では、熱交換器1が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
以下に、実施の形態2に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー3では、複数の2列目入口流路61c、合流流路61d、分岐管82、複数の3列目通過流路71b、及び、複数の3列目出口流路71aによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に3列の熱交換部(1列目熱交換部21、2列目熱交換部31、3列目熱交換部41)を備えた熱交換器1等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて3列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー3が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。なお、積層型ヘッダー3は、3列である場合に限定されず、4列以上であってもよい。
実施の形態3に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態1及び実施の形態2と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
<熱交換器の構成>
以下に、実施の形態3に係る熱交換器の構成について説明する。
(熱交換器の概略構成)
以下に、実施の形態3に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図11は、実施の形態3に係る熱交換器の、斜視図である。
以下に、実施の形態3に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図12は、実施の形態3に係る熱交換器の、2列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図12では、熱交換器1が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
以下に、実施の形態3に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー3では、2列目入口流路61Ac、2列目第2通過流路61Ad、U字管81、3列目通過流路71b、及び、3列目出口流路71aによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に3列の熱交換部(1列目熱交換部21、2列目熱交換部31、3列目熱交換部41)を備えた熱交換器1等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて3列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー3が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。なお、積層型ヘッダー3は、3列である場合に限定されず、4列以上であってもよい。
Claims (10)
- 第1入口流路と、第1出口流路と、が形成された第1板状体と、
前記第1板状体に取り付けられ、
前記第1入口流路から流入する冷媒を通過させる第1通過流路の少なくとも一部と、
前記第1出口流路に冷媒を通過させる第2通過流路の少なくとも一部と、が形成された第2板状体と、を備え、
前記第1通過流路の前記第1入口流路に連通されない側の端部と、前記第2通過流路の前記第1出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第1管を介して連通されて、第1折返流路が形成され、
前記第1板状体に、
複数の第2出口流路と、複数の第2入口流路と、が形成され、
前記第2板状体に、
前記複数の第2出口流路に冷媒を分配する分配流路の少なくとも一部と、
前記複数の第2入口流路から流入する冷媒を合流する第1合流流路の少なくとも一部と、が形成された、積層型ヘッダー。 - 前記第1管を通過した冷媒が通過する流路のうちの、前記第1入口流路及び前記第1出口流路のうちの下流側の流路に接続される伝熱管の端面から、上流側に流路長Lの領域は、直線状であり、
前記流路長Lは、前記領域の水力相当直径Deと比較して、4倍以上である、請求項1に記載の積層型ヘッダー。 - 前記第1板状体及び前記第2板状体は、
前記分配流路、前記複数の第2出口流路、前記第1入口流路、及び、前記第1通過流路を有する第1分割部と、
前記第2通過流路、前記第1出口流路、前記複数の第2入口流路、及び、前記第1合流流路を有する第2分割部と、に分割された、請求項1に記載の積層型ヘッダー。 - 前記第1通過流路の前記第1入口流路に連通される側の端部、及び、前記第2通過流路の前記第1出口流路に連通される側の端部に、直線状の領域が形成され、
前記第1通過流路の前記直線状の領域は、前記第2通過流路の前記直線状の領域と比較して、短い、請求項3に記載の積層型ヘッダー。 - 前記第1板状体に、
複数の第3出口流路と、複数の第3入口流路と、が形成され
前記第2板状体に、
前記複数の第3出口流路のそれぞれに冷媒を通過させる複数の第3通過流路のそれぞれの少なくとも一部と、
前記複数の第3入口流路から流入する冷媒を合流する第2合流流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第1合流流路の前記複数の第2入口流路に連通されない側の端部と、前記複数の第3通過流路のそれぞれの前記第3出口流路に連通されない側の端部と、の間が、分岐管を介して連通されて、第2折返流路が形成された、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。 - 前記第1板状体に、
第4入口流路と第4出口流路と、が形成され
前記第2板状体に、
前記第4入口流路から流入する冷媒を通過させる第4通過流路の少なくとも一部と、
前記第4出口流路に冷媒を通過させる第5通過流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第4通過流路の前記第4入口流路に連通されない側の端部と、前記第5通過流路の前記第4出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第2管を介して連通されて、第3折返流路が形成された、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記第2出口流路と前記第1入口流路との間を連通させる第1伝熱管と、
前記第1出口流路と前記第2入口流路との間を連通させる第2伝熱管と、を備えた熱交換器。 - 前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、扁平管である、請求項7に記載の熱交換器。
- 請求項7又は8に記載の熱交換器を備え、
前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記第2出口流路に冷媒を流出する、空気調和装置。 - 前記第1伝熱管は、前記熱交換器が凝縮器として作用する際に、前記第2伝熱管と比較して、風上側に位置する、請求項9に記載の空気調和装置。
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