JP2019011941A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器、特に、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, in particular, a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of air passages partitioned into air between adjacent flat tubes. And a heat exchanger having fins.
従来より、空気調和装置の室外ユニット(熱交換ユニット)に収容される熱交換器として、上下に配列された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する、熱交換器が採用される場合がある。そして、このような熱交換器として、例えば、特許文献1(特開2012−163313号公報)に示すように、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有するように形成されたものがある。 Conventionally, as a heat exchanger housed in an outdoor unit (heat exchange unit) of an air conditioner, a plurality of flat tubes arranged vertically and a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes In some cases, a heat exchanger having a plurality of fins is employed. And as such a heat exchanger, as shown, for example in patent documents 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-163313), a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging parts arranged up and down, Some heat exchange parts are formed to have a main heat exchange part and a sub heat exchange part connected in series to the main heat exchange part below the main heat exchange part.
上記従来の熱交換器は、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用されることがある。ここで、空気調和装置が暖房運転を行う場合には、上記従来の熱交換器が冷媒の蒸発器として使用され、空気調和装置が除霜運転を行う場合には、上記従来の熱交換器が冷媒の放熱器として使用される。具体的には、上記従来の熱交換器が冷媒の蒸発器として使用される場合には、気液二相状態の冷媒が分岐して各熱交換部を構成するサブ熱交換部に流入し、サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部、メイン熱交換部の順に通過して加熱され、各熱交換部から流出して合流する。また、上記従来の熱交換器が冷媒の放熱器として使用される場合には、ガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入し、メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部、サブ熱交換部の順に通過して冷却され、各熱交換部から流出して合流する。 The conventional heat exchanger may be employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation. Here, when the air conditioner performs the heating operation, the conventional heat exchanger is used as an evaporator of the refrigerant, and when the air conditioner performs the defrosting operation, the conventional heat exchanger is Used as a refrigerant radiator. Specifically, when the conventional heat exchanger is used as a refrigerant evaporator, the refrigerant in a gas-liquid two-phase state branches and flows into the sub heat exchange units constituting each heat exchange unit, The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the sub heat exchange section passes through the sub heat exchange section and the main heat exchange section in this order and is heated, and flows out from each heat exchange section to join. When the conventional heat exchanger is used as a refrigerant radiator, the gas refrigerant branches and flows into the main heat exchange section of each heat exchange section, and flows into the main heat exchange section. The refrigerant in the state passes through the main heat exchange unit and the sub heat exchange unit in order and is cooled, and flows out from each heat exchange unit and joins.
しかし、上記従来の熱交換器を採用した空気調和装置では、除霜運転時に、最下段の熱交換部を構成する熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすい。このため、除霜運転後においても最下段の熱交換部において霜の融け残りが発生して除霜が不十分となる場合があり、また、最下段の熱交換部における霜の融け残りの発生を抑えるために除霜運転の時間を長くする必要がある。 However, in the air conditioner employing the above-described conventional heat exchanger, the time required for melting the frost adhering to the heat exchanging portion constituting the lowermost heat exchanging portion during the defrosting operation is lower than the lowermost step. It tends to be longer than the time required to melt the frost attached to the heat exchange part on the upper stage side than the heat exchange part. For this reason, even after the defrosting operation, frost melting residue may occur in the lowermost heat exchanging part and the defrosting may be insufficient, and frost remaining unmelted in the lowermost heat exchanging part may occur. In order to suppress this, it is necessary to lengthen the time of the defrosting operation.
本発明の課題は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器が、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用される場合に、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることにある。 An object of the present invention is to provide a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of fins partitioned into a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes. When the heat exchanger is used in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the time required to melt the frost adhering to the lowermost heat exchange part during the defrosting operation is To shorten it.
第1の観点にかかる熱交換器は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有している。扁平管は、複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部は、メイン熱交換部と、メイン熱交換部と異なる上下位置においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有している。そして、ここでは、熱交換部のうち最下段の扁平管を含む熱交換部を第1熱交換部とし、第1熱交換部を構成するメイン熱交換部及びサブ熱交換部を第1メイン熱交換部及び第1サブ熱交換部とすると、第1メイン熱交換部が、最下段の扁平管を含むように配置されている。 The heat exchanger according to the first aspect includes a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of air passages that partition between adjacent flat tubes into a plurality of ventilation paths. And fins. The flat tube is divided into a plurality of heat exchanging parts, and each heat exchanging part is a main heat exchanging part and a sub heat exchanging part connected in series to the main heat exchanging part at a different vertical position from the main heat exchanging part. And have. And here, let the heat exchange part containing the lowest flat tube among heat exchange parts be the 1st heat exchange part, and the main heat exchange part and sub heat exchange part which constitute the 1st heat exchange part are the 1st main heat exchange. If it is set as an exchange part and a 1st sub heat exchange part, the 1st main heat exchange part is arrange | positioned so that the lowermost flat tube may be included.
まず、上記従来の熱交換器が暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用される場合に、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすくなる原因について説明する。 First, when the conventional heat exchanger is used in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, it is necessary to melt the frost adhering to the lowest heat exchange part during the defrosting operation. The reason why the long time is likely to be longer than the time required to melt the frost attached to the heat exchange part on the upper stage side than the heat exchange part on the lowermost stage will be described.
上記従来の熱交換器では、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有している。このため、上記従来の熱交換器では、熱交換部のうち最下段の熱交換部を構成するサブ熱交換部が、最下段の扁平管を含むように配置されている。 In the conventional heat exchanger, a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging portions arranged in the vertical direction, and each heat exchanging portion has a main heat exchanging portion below the main heat exchanging portion and the main heat exchanging portion. And a sub heat exchange section connected in series to the section. For this reason, in the said conventional heat exchanger, the sub heat exchange part which comprises the lowest heat exchange part among heat exchange parts is arrange | positioned so that a flat tube of the lowest stage may be included.
この従来の構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)から除霜運転(冷媒の放熱器として使用)に切り換える際に、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部に液状態の冷媒が溜まりやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、ガス状態の冷媒が、まず最下段のメイン熱交換部に流入し、その後に、最下段のサブ熱交換部に流入するため、最下段のサブ熱交換部に溜まった液状態の冷媒を蒸発させるのに時間がかかってしまう。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部が冷媒の流れの下流側に位置することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In this conventional configuration, when switching from heating operation (used as a refrigerant evaporator) to defrosting operation (used as a refrigerant radiator), a liquid state is placed in the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube. The refrigerant is easy to accumulate. Then, when the defrosting operation is performed in such a state, the refrigerant in the gas state first flows into the lowermost main heat exchange part, and then flows into the lowermost sub heat exchange part. It takes time to evaporate the liquid refrigerant accumulated in the sub heat exchange section. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the lowermost sub heat exchange part including the lowermost flat tube during the defrosting operation is located on the downstream side of the refrigerant flow. It is presumed that this is one of the causes that the time required to melt the frost adhering to the heat exchange part becomes long.
また、この構成では、除霜運転時にガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入する際に、冷媒の液ヘッドの影響を受けて、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒の流量が少なくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。尚、液ヘッドの程度は、熱交換部を構成するサブ熱交換部に含まれる扁平管の高さ位置の影響を受けるため、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含んでいると、冷媒の液ヘッドが大きく、除霜運転時に流入するガス状態の冷媒の流量がさらに少なくなる。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に冷媒の液ヘッドによって最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒流量が低下することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In addition, in this configuration, when the refrigerant in the gas state branches during the defrosting operation and flows into the main heat exchange part of each heat exchange part, the refrigerant is affected by the liquid head of the refrigerant and the heat exchange part on the upper stage side. In comparison, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging portion is reduced, and the time required for melting the frost attached to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. Since the degree of the liquid head is affected by the height position of the flat tube included in the sub heat exchange unit constituting the heat exchange unit, the lowermost sub heat exchange unit includes the lowermost flat tube. And the liquid head of a refrigerant | coolant is large and the flow volume of the refrigerant | coolant of the gas state which flows in at the time of a defrost operation further decreases. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger described above, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging section by the refrigerant liquid head during the defrosting operation is reduced, so that the lowermost heat exchange is performed during the defrosting operation. It is estimated that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the part becomes longer.
また、この従来の構成では、最下段の扁平管に近いフィンの下端部分がドレンパンに接しているため、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が発生しやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱によって、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部における温度が上昇しにくくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 Further, in this conventional configuration, since the lower end portion of the fin close to the lowermost flat tube is in contact with the drain pan, heat is easily generated from the lowermost sub heat exchange portion including the lowermost flat tube to the drain pan. . And, when the defrosting operation is performed in such a state, the heat in the lowermost heat exchanging portion is less likely to rise than the upper heat exchanging portion due to heat radiation from the lowermost sub heat exchanging portion to the drain pan. The time required to melt the frost adhering to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger described above, the heat radiation from the lowermost sub heat exchange part including the lowermost flat tube to the drain pan melts the frost attached to the lowermost heat exchange part during the defrosting operation. It is presumed that this is one of the causes of the long time required for this.
このように、上記従来の熱交換器では、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含むことに起因して、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合に、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなっているものと推定される。 As described above, the conventional heat exchanger is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation because the lowermost sub heat exchange section includes the lowermost flat tube. In this case, the time required to melt the frost attached to the lowermost heat exchange part is longer than the time required to melt the frost attached to the upper heat exchange part than the lowermost heat exchange part. Is also estimated to be longer.
そこで、ここでは、上記従来の熱交換器とは異なり、上記のように、熱交換部のうち最下段の扁平管を含む第1熱交換部を構成する第1メイン熱交換部を、最下段の扁平管を含むように配置している。 Therefore, here, unlike the conventional heat exchanger, as described above, the first main heat exchanging part constituting the first heat exchanging part including the lowermost flat tube among the heat exchanging parts is the lowermost stage. It arrange | positions so that a flat tube may be included.
そして、この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部に流入し、第1サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部に流入し、第1メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部、第1サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。すなわち、ここでは、除霜運転時に、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部が冷媒の流れの上流側に位置することになる。このため、ここでは、ガス状態の冷媒を最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部に流入させて最下段の第1サブ熱交換部に溜まる液状態の冷媒を積極的に加熱して蒸発させるとともに、最下段の第1熱交換部における温度を速やかに上昇させることができるようになり、これにより、上記従来の熱交換器を採用する場合に比べて、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 And when the heat exchanger which has this structure is employ | adopted for the air conditioning apparatus which switches heating operation and defrost operation, when it pays attention to a 1st heat exchange part, heating operation (uses it as an evaporator of a refrigerant | coolant). Sometimes the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first sub heat exchange section, and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the first sub heat exchange section is the first sub heat exchange section, the lowermost flat tube The first main heat exchanging part including the heat is passed through and heated and flows out of the first heat exchanging part. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first main heat exchange section, and the gaseous refrigerant flowing into the first main heat exchange section is the lowermost flat tube. The first main heat exchange part including the first heat exchange part and the first sub heat exchange part are passed through in order to be cooled and flow out of the first heat exchange part. That is, here, at the time of the defrosting operation, the first main heat exchange unit including the lowermost flat tube is positioned on the upstream side of the refrigerant flow. Therefore, here, the refrigerant in the gas state is caused to flow into the first main heat exchange section including the lowermost flat tube, and the liquid refrigerant accumulated in the first sub heat exchange section at the lowermost stage is actively heated. As well as evaporating, it becomes possible to quickly increase the temperature in the first heat exchange section at the lowermost stage, which makes it possible to reduce the temperature at the lowermost stage during the defrosting operation as compared with the case where the conventional heat exchanger is employed. The time required to melt the frost adhering to the heat exchange part can be shortened.
このように、ここでは、上記の構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 Thus, here, by adopting the heat exchanger having the above-described configuration in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, frost adhering to the lowermost heat exchange section during the defrosting operation The time required to melt the can be shortened.
第2の観点にかかる熱交換器は、第1の観点にかかる熱交換器において、第1熱交換部以外の熱交換部がすべて、第1熱交換部の上方に配置されている。そして、第1熱交換部は、第1サブ熱交換部の下方に第1メイン熱交換部が配置されている。 In the heat exchanger according to the second aspect, in the heat exchanger according to the first aspect, all the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part. And the 1st main heat exchange part is arrange | positioned under the 1st sub heat exchange part at the 1st heat exchange part.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部に流入し、第1サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部、第1サブ熱交換部の下方に位置する第1メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部に流入し、第1メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1メイン熱交換部、第1メイン熱交換部の上方に位置する第1サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, paying attention to the first heat exchange unit, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first sub heat exchange unit, and the gas-liquid two-phase refrigerant that flows into the first sub heat exchange unit flows into the first sub heat exchange unit and the first sub heat exchange unit. The first main heat exchanging part located below is passed through and heated, and flows out of the first heat exchanging part. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first main heat exchange unit, and the gaseous refrigerant that has flowed into the first main heat exchange unit undergoes the first main heat exchange. And the first sub heat exchanging part located above the first main heat exchanging part are cooled in this order and flow out of the first heat exchanging part.
第3の観点にかかる熱交換器は、第2の観点にかかる熱交換器において、第1サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が、他の熱交換部におけるサブ熱交換部を構成する扁平管の数に対するメイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定されている。 The heat exchanger according to the third aspect is the heat exchanger according to the second aspect, wherein the number of flat tubes constituting the first main heat exchange unit is equal to the number of flat tubes constituting the first sub heat exchange unit. The ratio is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the main heat exchange unit to the number of flat tubes constituting the sub heat exchange unit in the other heat exchange unit.
上記第2の観点にかかる熱交換器は、上記のように、第1サブ熱交換部の下方に第1メイン熱交換部が配置された第1熱交換部を有している。このため、上記第2の観点にかかる熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1熱交換部が、冷媒が第1サブ熱交換部を通過した後に第1サブ熱交換部の下方に配置された第1メイン熱交換部を通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1熱交換部においても、第1サブ熱交換部を構成する扁平管から第1メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。 As described above, the heat exchanger according to the second aspect includes the first heat exchange part in which the first main heat exchange part is disposed below the first sub heat exchange part. For this reason, when the heat exchanger according to the second aspect is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the first heat is generated during the heating operation (used as a refrigerant evaporator). The exchange unit functions as a so-called downflow type evaporator in which the refrigerant passes through the first main heat exchange unit disposed below the first sub heat exchange unit after passing through the first sub heat exchange unit. Become. Here, in a downflow type evaporator, when a fluid in a gas-liquid two-phase state is sent downward and accompanied by a fluid diversion, fluid drift tends to occur. For this reason, also in the 1st heat exchanging part, when a refrigerant is sent from the flat tube which constitutes the 1st sub heat exchanging part to the flat tube which constitutes the 1st main heat exchanging part downward, it is accompanied by a branch of refrigerant. There is a risk of refrigerant drift. At this time, if the ratio of the number of flat tubes constituting the first main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first sub heat exchange portion is increased, the risk of refrigerant drift increases.
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部については、サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対するメイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率を、他の熱交換部よりも小さくなるように設定している。 Therefore, here, as described above, for the first heat exchange part, the ratio of the number of flat tubes constituting the main heat exchange part to the number of flat pipes constituting the sub heat exchange part is determined as another heat exchange part. It is set to be smaller.
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1サブ熱交換部を構成する扁平管から第1メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。 Thereby, here, at the time of heating operation (used as an evaporator of the refrigerant), when the refrigerant is sent downward from the flat tube constituting the first sub heat exchange unit to the flat tube constituting the first main heat exchange unit In addition, it is possible to suppress the refrigerant drift due to the refrigerant split.
第4の観点にかかる熱交換器は、第1の観点にかかる熱交換器において、第1熱交換部以外の熱交換部がすべて、第1熱交換部の上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部は、第1上側サブ熱交換部と、第1上側サブ熱交換部の下方の第1下側サブ熱交換部と、を有している。しかも、第1メイン熱交換部は、第1上側サブ熱交換部の上方において第1上側サブ熱交換部に接続された第1上側メイン熱交換部と、第1下側サブ熱交換部の下方において第1下側サブ熱交換部に接続された第1下側メイン熱交換部と、を有している。 In the heat exchanger according to the fourth aspect, in the heat exchanger according to the first aspect, all the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part. The first sub heat exchange section includes a first upper sub heat exchange section and a first lower sub heat exchange section below the first upper sub heat exchange section. In addition, the first main heat exchanging unit includes a first upper main heat exchanging unit connected to the first upper sub heat exchanging unit above the first upper sub heat exchanging unit and a lower portion of the first lower sub heat exchanging unit. And a first lower main heat exchange section connected to the first lower sub heat exchange section.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1上側サブ熱交換部及び第1下側サブ熱交換部に流入する。そして、第1上側サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1上側サブ熱交換部、第1上側サブ熱交換部の上方に位置する第1上側メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。第1下側サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1下側サブ熱交換部、第1下側サブ熱交換部の下方に位置する第1下側メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1上側メイン熱交換部及び第1下側メイン熱交換部に流入する。そして、第1上側メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1上側メイン熱交換部、第1上側メイン熱交換部の下方に位置する第1上側サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。第1下側メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1下側メイン熱交換部、第1下側メイン熱交換部の上方に位置する第1下側サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, paying attention to the first heat exchange unit, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first upper sub heat exchange unit and the first lower sub heat exchange unit. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the first upper sub heat exchange section is in the order of the first upper sub heat exchange section and the first upper main heat exchange section located above the first upper sub heat exchange section. It passes through and is heated and flows out of the first heat exchange section. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the first lower sub heat exchange unit is a first lower main heat exchange unit located below the first lower sub heat exchange unit and the first lower sub heat exchange unit. Are passed through in this order and heated to flow out of the first heat exchange section. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first upper main heat exchange unit and the first lower main heat exchange unit. The gas refrigerant flowing into the first upper main heat exchange section passes through the first upper main heat exchange section and the first upper sub heat exchange section located below the first upper main heat exchange section in this order. It is cooled and flows out of the first heat exchange part. The refrigerant in the gas state that has flowed into the first lower main heat exchange section passes through the first lower main heat exchange section and the first lower sub heat exchange section located above the first lower main heat exchange section in this order. Then, it is cooled and flows out of the first heat exchange section.
第5の観点にかかる熱交換器は、第4の観点にかかる熱交換器において、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が、第1上側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1上側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定されている。 A heat exchanger according to a fifth aspect is the heat exchanger according to the fourth aspect, wherein the flats constituting the first lower main heat exchange part with respect to the number of flat tubes constituting the first lower sub heat exchange part are provided. The ratio of the number of tubes is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the first upper main heat exchange unit to the number of flat tubes constituting the first upper sub heat exchange unit.
上記第4の観点にかかる熱交換器は、上記のように、第1上側メイン熱交換部の下方に第1上側サブ熱交換部が配置されるとともに、第1下側サブ熱交換部の下方に第1下側メイン熱交換部が配置された第1熱交換部を有している。このため、上記第4の観点にかかる熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1熱交換部のうち第1下側サブ熱交換部及び第1下側メイン熱交換部が、冷媒が第1下側サブ熱交換部を通過した後に第1下側サブ熱交換部の下方に配置された第1下側メイン熱交換部を通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1下側サブ熱交換部及び第1下側メイン熱交換部においても、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管から第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。 In the heat exchanger according to the fourth aspect, as described above, the first upper sub heat exchange unit is disposed below the first upper main heat exchange unit, and the first lower sub heat exchange unit is below. 1st lower main heat exchange part has the 1st heat exchange part arranged. For this reason, when the heat exchanger according to the fourth aspect is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the first heat is generated during the heating operation (used as a refrigerant evaporator). The first lower sub heat exchange part and the first lower main heat exchange part among the exchange parts are disposed below the first lower sub heat exchange part after the refrigerant passes through the first lower sub heat exchange part. In addition, it functions as a so-called downflow type evaporator that passes through the first lower main heat exchange section. Here, in a downflow type evaporator, when a fluid in a gas-liquid two-phase state is sent downward and accompanied by a fluid diversion, fluid drift tends to occur. Therefore, also in the first lower sub heat exchange section and the first lower main heat exchange section, the flat pipe constituting the first lower main heat exchange section from the flat pipe constituting the first lower sub heat exchange section. When the refrigerant is sent downward, the refrigerant is diverted, and there is a possibility that the refrigerant drifts. At this time, if the ratio of the number of flat tubes constituting the first lower main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first lower sub heat exchange portion is increased, there is a high risk of refrigerant drift. .
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部については、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率を、第1上側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1上側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定している。 Therefore, here, as described above, for the first heat exchange part, the number of flat tubes constituting the first lower main heat exchange part with respect to the number of flat pipes constituting the first lower sub heat exchange part. The ratio is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the first upper main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first upper sub heat exchange portion.
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管から第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。 Thereby, here, at the time of heating operation (used as an evaporator of the refrigerant), the refrigerant is moved downward from the flat tube constituting the first lower sub heat exchange portion to the flat tube constituting the first lower main heat exchange portion. When sending the refrigerant, it is possible to suppress the drift of the refrigerant accompanying the flow of the refrigerant.
第6の観点にかかる熱交換器は、第1〜第5の観点のいずれかにかかる熱交換器において、熱交換部が、上下に並んで配置されており、第1熱交換部以外の熱交換部が、メイン熱交換部の下方にサブ熱交換部が配置されている。 A heat exchanger according to a sixth aspect is the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heat exchange units are arranged side by side, and heat other than the first heat exchange unit The sub heat exchange part is arrange | positioned under the main heat exchange part at the exchange part.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部以外の熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒がサブ熱交換部に流入し、サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部、サブ熱交換部の上方に位置するメイン熱交換部の順に通過して加熱され、熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒がメイン熱交換部に流入し、メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部、メイン熱交換部の下方に位置するサブ熱交換部の順に通過して冷却され、熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is adopted in an air conditioner that performs switching between heating operation and defrosting operation, when attention is paid to the heat exchange unit other than the first heat exchange unit, the heating operation (refrigerant evaporator) The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the sub heat exchange section, and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the sub heat exchange section is located above the sub heat exchange section and the sub heat exchange section. The main heat exchanging parts that pass through are heated by passing through the heat exchanging parts. In addition, during the defrosting operation (used as a radiator radiator), the gaseous refrigerant flows into the main heat exchange unit, and the gaseous refrigerant that flows into the main heat exchange unit includes the main heat exchange unit and the main heat exchange unit. It passes through the sub heat exchanging part located in the lower part in order, is cooled, and flows out of the heat exchanging part.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、最下段の扁平管を含む第1熱交換部を構成する第1メイン熱交換部を最下段の扁平管を含むように配置した構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 As described in the above description, according to the present invention, the first main heat exchanging portion constituting the first heat exchanging portion including the lowermost flat tube is arranged to include the lowermost flat tube. By adopting a heat exchanger with an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the time required to melt the frost adhering to the lowest heat exchange part during the defrosting operation is shortened be able to.
以下、本発明にかかる熱交換器の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる熱交換器の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例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。 Hereinafter, an embodiment of a heat exchanger concerning the present invention and its modification are described based on a drawing. In addition, the specific structure of the heat exchanger concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)空気調和装置の構成
図1は、本発明の一実施形態にかかる熱交換器としての室外熱交換器11が採用された空気調和装置1の概略構成図である。
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bと、室外ユニット2と室内ユニット3a、3bとを接続する液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5と、室外ユニット2及び室内ユニット3a、3bの構成機器を制御する制御部23と、を有している。そして、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bとが冷媒連絡管4、5を介して接続されることによって構成されている。
The
室外ユニット2は、室外(建物の屋上や建物の壁面近傍等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、アキュムレータ7、圧縮機8と、四路切換弁10と、室外熱交換器11と、膨張機構としての室外膨張弁12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、室外ファン15と、を有している。各機器及び弁間は、冷媒管16〜22によって接続されている。
The
室内ユニット3a、3bは、室内(居室や天井裏空間等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室内ユニット3aは、主として、室内膨張弁31aと、室内熱交換器32aと、室内ファン33aと、を有している。室内ユニット3bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁31bと、室内熱交換器32bと、室内ファン33bと、を有している。
The
冷媒連絡管4、5は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管4の一端は、室内ユニット2の液側閉鎖弁13に接続され、液冷媒連絡管4の他端は、室内ユニット3a、3bの室内膨張弁31a、31bの液側端に接続されている。ガス冷媒連絡管5の一端は、室内ユニット2のガス側閉鎖弁14に接続され、ガス冷媒連絡管5の他端は、室内ユニット3a、3bの室内熱交換器32a、32bのガス側端に接続されている。
The
制御部23は、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bに設けられた制御基板等(図示せず)が通信接続されることによって構成されている。尚、図1においては、便宜上、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bとは離れた位置に図示している。制御部23は、空気調和装置1(ここでは、室外ユニット2や室内ユニット3a、3b)の構成機器8、10、12、15、31a、31b、33a、33bの制御、すなわち、空気調和装置1全体の運転制御を行うようになっている。
The
(2)空気調和装置の動作
次に、図1を用いて、空気調和装置1の動作について説明する。空気調和装置1では、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12及び室内膨張弁31a、31b、室内熱交換器32a、32bの順に冷媒を循環させる冷房運転と、圧縮機8、室内熱交換器32a、32b、室内膨張弁31a、31b及び室外膨張弁12、室外熱交換器11の順に冷媒を循環させる暖房運転と、が行われる。また、暖房運転時においては、室外熱交換器11に付着した霜を融解させるための除霜運転が行われる。ここでは、冷房運転時と同様に、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12及び室内膨張弁31a、31b、室内熱交換器32a、32bの順に冷媒を循環させる逆サイクル除霜運転が行われる。尚、冷房運転、暖房運転及び除霜運転は、制御部23によって行われる。
(2) Operation | movement of an air conditioning apparatus Next, operation | movement of the
冷房運転時には、四路切換弁10が室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10を通じて、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器11において放熱した高圧の液冷媒は、室外膨張弁12、液側閉鎖弁13及び液冷媒連絡管4を通じて、室内膨張弁31a、31bに送られる。室内膨張弁31a、31bに送られた冷媒は、室内膨張弁31a、31bによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室内膨張弁31a、31bで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器32a、32bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス側閉鎖弁14、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
During the cooling operation, the four-
暖房運転時には、四路切換弁10が室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10、ガス側閉鎖弁14及びガス冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器32a、32bで放熱した高圧の液冷媒は、室内膨張弁31a、31b、液冷媒連絡管4及び液側閉鎖弁13を通じて、室外膨張弁12に送られる。室外膨張弁12に送られた冷媒は、室外膨張弁12によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁12で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器11で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
During the heating operation, the four-
上記の暖房運転時において、室外熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも低くなる等によって室外熱交換器11における着霜が検知された場合、すなわち、室外熱交換器11の除霜を開始する条件に達した場合には、室外熱交換器11に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。
During the heating operation described above, when frost formation in the
除霜運転は、冷房運転時と同様に、四路切換弁22を室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて室外熱交換器11を冷媒の放熱器として機能させることによって行われる。これにより、室外熱交換器11に付着した霜を融解させることができる。除霜運転は、除霜前における暖房運転の状態等を考慮して設定された除霜時間が経過するまで、又は、室外熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも高くなる等によって室外熱交換器11における除霜が完了したものと判定されるまで、行われ、その後、暖房運転に復帰する。尚、除霜運転時の冷媒回路10における冷媒の流れは、冷房運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As in the cooling operation, the defrosting operation is performed by switching the four-
(3)室外ユニットの構成
図2は、室外ユニット2の外観斜視図である。図3は、室外ユニット2の正面図(室外熱交換器11以外の冷媒回路構成部品を除いて図示)である。図4は、室外熱交換器11の概略斜視図である。図5は、図4の熱交換部60A〜60Fの部分拡大図である。図6は、室外熱交換器11の概略構成図である。図7は、室外熱交換器11の概略構成を一覧表化した図である。図8は、図6の最下段の熱交換部(第1熱交換部60A)付近の拡大図(暖房運転時の冷媒の流れを図示)である。図9は、図6の最下段の熱交換部(第1熱交換部60A)付近の拡大図(除霜運転時の冷媒の流れを図示)である。
(3) Configuration of Outdoor Unit FIG. 2 is an external perspective view of the
<全体>
室外ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んでケーシング40の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、送風機としての室外ファン15と、圧縮機や室外熱交換器等の機器7、8、11、四路切換弁や室外膨張弁等の弁10、12〜14及び冷媒管16〜22等を含み冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。尚、以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」は、特にことわりのない限り、図2に示される室外ユニット2を前方(図面の左斜前側)から見た場合の方向を意味している。
<Overall>
The
ケーシング40は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚41上に架け渡される底フレーム42と、底フレーム42の角部から鉛直方向に延びる支柱43と、支柱43の上端に取り付けられるファンモジュール44と、前面パネル45と、を有しており、側面(ここでは、背面及び左右両側面)に空気の吸込口40a、40b、40cと天面に空気の吹出口40dとが形成されている。
The
底フレーム42は、ケーシング40の底面を形成しており、底フレーム42上には、室外熱交換器11が設けられている。ここで、室外熱交換器11は、ケーシング40の背面及び左右両側面に面する平面視略U字形状の熱交換器であり、ケーシング40の背面及び左右両側面を実質的に形成している。また、底フレーム42は、室外熱交換器11の下端部分に接しており、冷房運転や除霜運転時に室外熱交換器11において発生するドレン水を受けるドレンパンとして機能する。
The
室外熱交換器11の上側には、ファンモジュール44が設けられており、ケーシング40の前面、背面及び左右両面の支柱43よりも上側の部分と、ケーシング40の天面と、を形成している。ここで、ファンモジュール44は、上面及び下面が開口した略直方体形状の箱体に室外ファン15が収容された集合体である。ファンモジュール44の天面の開口は、吹出口40dであり、吹出口40dには、吹出グリル46が設けられている。室外ファン15は、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置されており、空気を吸込口40a、40b、40cからケーシング40内に取り込んで吹出口40dから排出させる送風機である。
A
前面パネル45は、前面側の支柱43間に架け渡されており、ケーシング40の前面を形成している。
The
ケーシング40内には、室外ファン15及び室外熱交換器11以外の冷媒回路構成部品(図2においては、アキュムレータ7及び圧縮機8を図示)も収容されている。ここで、圧縮機8及びアキュムレータ7は、底フレーム42上に設けられている。
In the
このように、室外ユニット2は、側面(ここでは、背面及び左右両側面)に空気の吸込口40a、40b、40cと天面に空気の吹出口40dとが形成されたケーシング40と、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置された室外ファン15と、ケーシング40内において室外ファン15の下側に配置された室外熱交換器11と、を有している。
As described above, the
<室外熱交換器>
室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器であり、主として、第1ヘッダ集合管80と、第2ヘッダ集合管90と、複数の扁平管63と、複数のフィン64と、を有している。ここでは、第1ヘッダ集合管80、第2ヘッダ集合管90、扁平管63及びフィン64のすべてが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、互いにロウ付け等によって接合されている。
<Outdoor heat exchanger>
The
第1ヘッダ集合管80及び第2ヘッダ集合管90はいずれも、上端及び下端が閉じた縦長中空の円筒形状の部材である。第1ヘッダ集合管80は、室外熱交換器11の一端側(ここでは、図4の左前端側、又は、図6の左端側)に立設されており、第2ヘッダ集合管90は、室外熱交換器11の他端側(ここでは、図4の右前端側、又は、図6の右端側)に立設されている。
Each of the first
扁平管63は、伝熱面となる鉛直方向を向く平面部63aと、内部に形成された冷媒が流れる多数の小さな通路63bと、を有する扁平多穴管である。扁平管63は、上下に複数配列されており、両端が第1ヘッダ集合管80及び第2ヘッダ集合管90に接続されている。フィン64は、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画しており、複数の扁平管63を差し込めるように、水平に細長く延びる複数の切り欠き64aが形成されている。フィン64の切り欠き64aの形状は、扁平管63の断面の外形にほぼ一致している。
The
室外熱交換器11では、複数の扁平管63が上下に並ぶ複数(ここでは、6個)の熱交換部60A〜60Fに区分されている。具体的には、ここでは、下から上に向かって順に、最下段の熱交換部である第1熱交換部60A、第2熱交換部60B・・・第5熱交換部60E、第6熱交換部60Fが形成されている。第1熱交換部60Aは、最下段の扁平管63Aを含む21本の扁平管63を有している。第2熱交換部60Bは、18本の扁平管63を有している。第3熱交換部60Cは、15本の扁平管63を有している。第4熱交換部60Dは、13本の扁平管63を有している。第5熱交換部60Eは、11本の扁平管63を有している。第6熱交換部60Fは、9本の扁平管63を有している。
In the
第1ヘッダ集合管80は、その内部空間が仕切板81によって上下に仕切られることによって、各熱交換部60A〜60Fに対応する出入口連通空間82A〜82Fが形成されている。また、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを除いた各出入口連通空間82B〜82Fは、仕切板83によって上下2つに仕切られることによって、上側のガス側出入口連通空間84B〜84Fと、下側の液側出入口連通空間85B〜85Fと、が形成されている。第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aは、2つの仕切板86によって上下3つに仕切られることによって、上から下に向かって順に、第1上側ガス側出入口連通空間84AUと、第1液側出入口連通空間85Aと、第1下側ガス側出入口連通空間84ALと、が形成されている。ここで、第1上側ガス側出入口連通空間84AU及び第1下側ガス側出入口連通空間84ALを総称して第1ガス側出入口連通空間84Aとする。
The first
そして、第2ガス側出入口連通空間84Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第2液側出入口連通空間85Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している。第3ガス側出入口連通空間84Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し、第3液側出入口連通空間85Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第4ガス側出入口連通空間84Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し、第4液側出入口連通空間85Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第5ガス側出入口連通空間84Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し、第5液側出入口連通空間85Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第6ガス側出入口連通空間84Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し、第6液側出入口連通空間85Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している。第1上側ガス側出入口連通空間84AUは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第1下側ガス側出入口連通空間84ALは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し、第1液側出入口連通空間85Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り7本に連通している。
The second gas side inlet /
ここで、ガス側出入口連通空間84A〜84Fに連通する扁平管63をメイン熱交換部61A〜61Fとし、各液側出入口連通空間85A〜85Fに連通する扁平管63をサブ熱交換部62A〜62Fとする。すなわち、第2出入口連通空間82Bでは、第2ガス側出入口連通空間84Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第2メイン熱交換部61B)、第2液側出入口連通空間85Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している(第2サブ熱交換部62B)。第3出入口連通空間82Cでは、第3ガス側出入口連通空間84Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し(第3メイン熱交換部61C)、第3液側出入口連通空間85Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第3サブ熱交換部62C)。第4出入口連通空間82Dでは、第4ガス側出入口連通空間84Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し(第4メイン熱交換部61D)、第4液側出入口連通空間85Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第4サブ熱交換部62D)。第5出入口連通空間82Eでは、第5ガス側出入口連通空間84Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し(第5メイン熱交換部61E)、第5液側出入口連通空間85Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第5サブ熱交換部62E)。第6出入口連通空間82Fでは、第6ガス側出入口連通空間84Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し(第6メイン熱交換部61F)、第6液側出入口連通空間85Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している(第6サブ熱交換部62F)。第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aの一方である第1上側ガス側出入口連通空間84AUが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち上から12本に連通している(第1メイン熱交換部61Aの一方である第1上側メイン熱交換部61AU)。また、第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aの他方である第1下側ガス側出入口連通空間84ALが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち下から2本に連通している(第1メイン熱交換部61Aの他方である第1下側メイン熱交換部61AL)。さらに、第1出入口連通空間82Aでは、第1液側出入口連通空間85Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り7本に連通している(第1サブ熱交換部62A)。
Here, the
また、第1ヘッダ集合管80には、暖房運転時に室外膨張弁12(図1参照)から送られる冷媒を各液側出入口連通空間85A〜85Fに分流して送る液側分流部材70と、冷房運転時に圧縮機8(図1参照)から送られる冷媒を各ガス側出入口連通空間84A〜84Fに分流して送るガス側分流部材75と、が接続されている。
Further, the first
液側分流部材70は、冷媒管20(図1参照)に接続される液側冷媒分流器71と、液側冷媒分流器71から延びており各液側出入口連通空間85A〜85Fに接続される液側冷媒分流管72A〜72Fと、を有している。ここで、液側冷媒分流管72A〜72Fは、キャピラリチューブを有しており、サブ熱交換部62A〜62Fへの分流比率に応じた長さや内径のものが使用されている。
The liquid
ガス側分流部材75は、冷媒管19(図1参照)に接続されるガス側冷媒分流母管76と、ガス側冷媒分流母管76から延びており各ガス側出入口連通空間84A〜84Fに接続されるガス側冷媒分流枝管77A〜77Fと、を有している。ここで、第1ガス側出入口連通空間84Aは、第1上側ガス側出入口連通空間84AUと、第1下側ガス側出入口連通空間84ALと、を有しているため、ガス側冷媒分流母管76から延びる第1ガス側冷媒分流枝管77Aも、第1上側ガス側冷媒分流枝管77AUと、第1下側ガス側冷媒分流枝管77ALと、を有している。
The gas
第2ヘッダ集合管90は、その内部空間が仕切板91によって上下に仕切られることで、各熱交換部60A〜60Fに対応する折り返し連通空間92A〜92Fが形成されている。また、第1熱交換部60Aに対応する第1折り返し連通空間92Aは、仕切板93によって上下2つに仕切られることによって、上側の第1上側折り返し連通空間92AUと、下側の第1下側折り返し連通空間92ALと、が形成されている。尚、第2ヘッダ集合管90の内部空間は、上記のように、仕切板91、93によって仕切られただけの構成に限定されるものではなく、第2ヘッダ集合管90内における冷媒の流れ状態を良好に維持するための工夫がなされた構成であってもよい。
As for the 2nd
そして、各折り返し連通空間92A〜92Fは、対応する熱交換部60A〜60Fを構成する扁平管63のすべてに連通している。すなわち、第2折り返し連通空間92Bは、第2熱交換部60Bを構成する18本の扁平管63のすべてに連通している。第3折り返し連通空間92Cは、第3熱交換部60Cを構成する15本の扁平管63のすべてに連通している。第4折り返し連通空間92Dは、第4熱交換部60Dを構成する13本の扁平管63のすべてに連通している。第5折り返し連通空間92Eは、第5熱交換部60Eを構成する11本の扁平管63のすべてに連通している。第6折り返し連通空間92Fは、第6熱交換部60Fを構成する9本の扁平管63のすべてに連通している。第1折り返し連通空間92Aは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のすべてに連通している。ここで、第1折り返し連通空間92Aの上側部分である第1上側折り返し連通空間92AUは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のうち上から17本に連通している。また、第1折り返し連通空間92Aの下側部分である第1下側折り返し連通空間92ALは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から4本に連通している。そして、第1上側折り返し連通空間92AUに連通する17本の扁平管63のうち上から12本の扁平管63は、第1メイン熱交換部61Aの一方である第1上側メイン熱交換部61AUを構成しており、残り5本の扁平管63は、第1サブ熱交換部62Aの上側部分である第1上側サブ熱交換部62AUを構成している。また、第1下側折り返し連通空間92ALに連通する4本の扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本の扁平管63は、第1メイン熱交換部61Aの他方である第1下側メイン熱交換部61ALを構成しており、残り2本の扁平管63は、第1サブ熱交換部62Aの下側部分である第1下側サブ熱交換部62ALを構成している。
And each return |
これにより、各熱交換部60A〜60Fは、メイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。すなわち、第2熱交換部60Bは、第2ガス側出入口連通空間84Bに連通する第2メイン熱交換部61Bを構成する12本の扁平管63と、第2メイン熱交換部61Bの直下に位置しており第2液側出入口連通空間85Bに連通する第2サブ熱交換部62Bを構成する6本の扁平管63と、が第2折り返し連通空間92Bを通じて直列に接続された構成を有している。第3熱交換部60Cは、第3ガス側出入口連通空間84Cに連通する第3メイン熱交換部61Cを構成する10本の扁平管63と、第3メイン熱交換部61Cの直下に位置しており第3液側出入口連通空間85Cに連通する第3サブ熱交換部62Cを構成する5本の扁平管63と、が第3折り返し連通空間92Cを通じて直列に接続された構成を有している。第4熱交換部60Dは、第4ガス側出入口連通空間84Dに連通する第4メイン熱交換部61Dを構成する9本の扁平管63と、第4メイン熱交換部61Dの直下に位置しており第4液側出入口連通空間85Dに連通する第4サブ熱交換部62Dを構成する4本の扁平管63と、が第4折り返し連通空間92Dを通じて直列に接続された構成を有している。第5熱交換部60Eは、第5ガス側出入口連通空間84Eに連通する第5メイン熱交換部61Eを構成する7本の扁平管63と、第5メイン熱交換部61Eの直下に位置しており第5液側出入口連通空間85Eに連通する第5サブ熱交換部62Eを構成する4本の扁平管63と、が第5折り返し連通空間92Eを通じて直列に接続された構成を有している。第6熱交換部60Fは、第6ガス側出入口連通空間84Fに連通する第6メイン熱交換部61Fを構成する6本の扁平管63と、第6メイン熱交換部61Fの直下に位置しており第6液側出入口連通空間85Fに連通する第6サブ熱交換部62Fを構成する3本の扁平管63と、が第6折り返し連通空間92Fを通じて直列に接続された構成を有している。第1熱交換部60Aは、第1ガス側出入口連通空間84Aに連通する第1メイン熱交換部61Aを構成する14本の扁平管63と、第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1サブ熱交換部62Aを構成する7本の扁平管63と、が第1折り返し連通空間92Aを通じて直列に接続された構成を有している。ここで、第1熱交換部60Aは、上下2つの熱交換部60AU、60ALを有している。第1上側熱交換部AUは、第1上側ガス側出入口連通空間84AUに連通する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する12本の扁平管63と、第1上側メイン熱交換部61AUの直下に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1上側サブ熱交換部62AUを構成する5本の扁平管63と、が第1上側折り返し連通空間92AUを通じて直列に接続された構成を有している。第1下側熱交換部ALは、第1下側ガス側出入口連通空間84ALに連通する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する最下段の扁平管63Aを含む2本の扁平管63と、第1下側メイン熱交換部61ALの直上に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1下側サブ熱交換部62ALを構成する2本の扁平管63と、が第1下側折り返し連通空間92ALを通じて直列に接続された構成を有している。
Thereby, each
このように、ここでは、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Fに区分されており、各熱交換部60A〜60Fは、メイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。そして、複数の熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
Thus, here, a plurality of
また、ここでは、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部62Aは、第1上側サブ熱交換部62AUと、第1上側サブ熱交換部62AUの下方の第1下側サブ熱交換部62ALと、を有している。しかも、第1メイン熱交換部61Aは、第1上側サブ熱交換部62AUの上方において第1上側サブ熱交換部62AUに接続された第1上側メイン熱交換部61AUと、第1下側サブ熱交換部62ALの下方において第1下側サブ熱交換部62ALに接続された第1下側メイン熱交換部61ALと、を有している。
In addition, here, all of the
また、ここでは、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数(2本)に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数(2本)の比率(=2/2=1.0)が、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数(5本)に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数(12本)の比率(=12/5=2.4)よりも小さくなるように設定されている。尚、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率は、1.0に限定されるものではないが、0.5〜1.5の範囲内にすることが好ましい。また、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率は、2.4に限定されるものではないが、1.7〜3.0の範囲内にすることが好ましい。
In addition, here, the ratio of the number (two) of the
また、ここでは、熱交換部60A〜60Fが、上下に並んで配置されており、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fが、メイン熱交換部61B〜61Fの下方にサブ熱交換部62B〜62Fが配置されている。
In addition, here, the
次に、上記の構成を有する室外熱交換器11における冷媒の流れについて説明する。
Next, the flow of the refrigerant in the
冷房運転時には、室外熱交換器11は、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。
During the cooling operation, the
圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒は、冷媒管19(図1参照)を通じてガス側分流部材75に送られる。ガス側分流部材75に送られた冷媒は、ガス側冷媒分流母管76から各ガス側冷媒分流枝管77AU、77AL、77B〜77Fに分流されて、第1ヘッダ集合管80の各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られる。
The refrigerant discharged from the compressor 8 (see FIG. 1) is sent to the gas
各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られた冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのメイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、第2ヘッダ集合管90の各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、メイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを通過するのである。このとき、冷媒は、過熱ガス状態から気液二相状態又は飽和状態に近い液状態になるまで放熱する。
The refrigerant sent to the gas side inlet / outlet communication spaces 84AU, 84AL, 84B to 84F is a
各折り返し連通空間92AU、92L、92B〜92Fにおいて合流した冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのサブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、第1ヘッダ集合管80の各液側出入口連通空間85A〜85Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、サブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを通過するのである。このとき、冷媒は、気液二相状態又は飽和状態に近い液状態から過冷却液状態になるまでさらに放熱する。
The refrigerant merged in each of the folded communication spaces 92AU, 92L, 92B to 92F is diverted to the
各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られた冷媒は、液側冷媒分流部材70の液側冷媒分流管72A〜72Fに送られて、液側冷媒分流器71において合流する。液側冷媒分流器71において合流した冷媒は、冷媒管20(図1参照)を通じて室外膨張弁12(図1参照)に送られる。
The refrigerant sent to each of the liquid side inlet / outlet communication spaces 85 </ b> A to 85 </ b> F is sent to the liquid side refrigerant diversion pipes 72 </ b> A to 72 </ b> F of the liquid side
暖房運転時には、室外熱交換器11は、室外膨張弁12(図1参照)において減圧された冷媒の蒸発器として機能する。
During the heating operation, the
室外膨張弁12において減圧された冷媒は、冷媒管20(図1参照)を通じて液側冷媒分流部材70に送られる。液側冷媒分流部材70に送られた冷媒は、液側冷媒分流器71から各液側冷媒分流管72A〜72Fに分流されて、第1ヘッダ集合管80の各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られる。
The refrigerant decompressed in the
各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られた冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのサブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって蒸発して、第2ヘッダ集合管90の各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、サブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを通過するのである。このとき、冷媒は、液成分の多い気液二相状態からガス成分の多い気液二相状態又は飽和状態に近いガス状態になるまで蒸発する。
The refrigerant sent to each of the liquid side inlet /
各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流した冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのメイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって蒸発して(加熱されて)、第1ヘッダ集合管80の各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、メイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを通過するのである。このとき、冷媒は、ガス成分の多い気液二相状態又は飽和状態に近いガス状態から過熱ガス状態になるまでさらに蒸発する(加熱される)。
The refrigerant merged in each of the folded communication spaces 92AU, 92AL, 92B to 92F is diverted to the
各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られた冷媒は、ガス側冷媒分流部材75のガス側冷媒分流枝管77AU、77AL、77B〜77Fに送られて、ガス側冷媒分流母管76において合流する。ガス側冷媒分流母管76において合流した冷媒は、冷媒管19(図1参照)を通じて圧縮機8(図1参照)の吸入側に送られる。
The refrigerant sent to the gas side inlet / outlet communication spaces 84AU, 84AL, 84B to 84F is sent to the gas side refrigerant branch branches 77AU, 77AL, 77B to 77F of the gas side
除霜運転時には、室外熱交換器11は、冷房運転時と同様に、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。尚、除霜運転時の室外熱交換器11における冷媒の流れは、冷房運転時と同様であるため、ここでは説明を省略する。但し、冷房運転時とは異なり、除霜運転時は、冷媒が、主として、熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fに付着した霜を融解させつつ放熱することになる。
During the defrosting operation, the
(4)特徴
本実施形態の室外熱交換器11(熱交換器)には、以下のような特徴がある。
(4) Features The outdoor heat exchanger 11 (heat exchanger) of this embodiment has the following features.
<A>
本実施形態の熱交換器11は、上記のように、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Fに区分されており、各熱交換部60A〜60Fは、メイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。そして、ここでは、複数の熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
<A>
As described above, the
これに対して、従来の熱交換器では、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有している。このため、従来の熱交換器では、熱交換部のうち最下段の熱交換部を構成するサブ熱交換部が、最下段の扁平管(本実施形態における扁平管63A)を含むように配置されている。そして、このような従来の熱交換器が暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用されると、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすくなる。まず、その原因について説明する。
On the other hand, in the conventional heat exchanger, a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging portions arranged vertically, and each heat exchanging portion is below the main heat exchanging portion and the main heat exchanging portion. And a sub heat exchange part connected in series to the main heat exchange part. For this reason, in the conventional heat exchanger, the sub heat exchanging portion constituting the lowermost heat exchanging portion of the heat exchanging portions is arranged to include the lowermost flat tube (
この従来の構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)から除霜運転(冷媒の放熱器として使用)に切り換える際に、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部に液状態の冷媒が溜まりやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、ガス状態の冷媒が、まず最下段のメイン熱交換部に流入し、その後に、最下段のサブ熱交換部に流入するため、最下段のサブ熱交換部に溜まった液状態の冷媒を蒸発させるのに時間がかかってしまう。すなわち、従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部が冷媒の流れの下流側に位置することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In this conventional configuration, when switching from heating operation (used as a refrigerant evaporator) to defrosting operation (used as a refrigerant radiator), a liquid state is placed in the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube. The refrigerant is easy to accumulate. Then, when the defrosting operation is performed in such a state, the refrigerant in the gas state first flows into the lowermost main heat exchange part, and then flows into the lowermost sub heat exchange part. It takes time to evaporate the liquid refrigerant accumulated in the sub heat exchange section. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube during the defrosting operation is located on the downstream side of the refrigerant flow. It is estimated that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the replacement part becomes long.
また、この従来の構成では、除霜運転時にガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入する際に、冷媒の液ヘッドの影響を受けて、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒の流量が少なくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。尚、液ヘッドの程度は、熱交換部を構成するサブ熱交換部に含まれる扁平管の高さ位置の影響を受けるため、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含んでいると、冷媒の液ヘッドが大きく、除霜運転時に流入するガス状態の冷媒の流量がさらに少なくなる。すなわち、従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に冷媒の液ヘッドによって最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒流量が低下することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 Further, in this conventional configuration, when the refrigerant in the gas state branches during defrosting operation and flows into the main heat exchange part of each heat exchange part, the heat exchange on the upper stage side is affected by the influence of the liquid head of the refrigerant. The flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging portion is smaller than that of the lower portion, and the time required for melting the frost attached to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. Since the degree of the liquid head is affected by the height position of the flat tube included in the sub heat exchange unit constituting the heat exchange unit, the lowermost sub heat exchange unit includes the lowermost flat tube. And the liquid head of a refrigerant | coolant is large and the flow volume of the refrigerant | coolant of the gas state which flows in at the time of a defrost operation further decreases. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging part by the refrigerant liquid head during the defrosting operation is reduced. It is presumed that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the surface becomes longer.
また、この従来の構成では、最下段の扁平管に近いフィンの下端部分がドレンパン(本実施形態における底フレーム42)に接しているため、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が発生しやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱によって、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部における温度が上昇しにくくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。すなわち、従来の熱交換器の構成では、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。
Further, in this conventional configuration, since the lower end portion of the fin close to the lowermost flat tube is in contact with the drain pan (the
このように、従来の熱交換器では、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含むことに起因して、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合に、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなっているものと推定される。 As described above, in the conventional heat exchanger, when the lowermost sub heat exchanging portion includes the lowermost flat tube, the heating exchanger and the defrosting operation are switched to each other and the air conditioner is used. In addition, the time required to melt the frost attached to the lowermost heat exchange part is longer than the time required to melt the frost attached to the upper heat exchange part than the lowermost heat exchange part. Presumed to be longer.
そこで、ここでは、従来の熱交換器とは異なり、上記のように、熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aを、最下段の扁平管63Aを含むように配置している。
Therefore, here, unlike the conventional heat exchanger, as described above, the first main heat exchange part constituting the first
そして、上記のように、この構成を有する熱交換器11を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用した場合には、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図8に示すように、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部62Aに流入し、第1サブ熱交換部62Aに流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部62A、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図9に示すように、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部61Aに流入し、第1メイン熱交換部61Aに流入したガス状態の冷媒は、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61A、第1サブ熱交換部62Aの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。すなわち、ここでは、除霜運転時に、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aが冷媒の流れの上流側に位置することになる。このため、ここでは、ガス状態の冷媒を最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aに流入させて最下段の第1サブ熱交換部62Aに溜まる液状態の冷媒を積極的に加熱して蒸発させるとともに、最下段の第1熱交換部60Aにおける温度を速やかに上昇させることができるようになり、これにより、従来の熱交換器を採用する場合に比べて、除霜運転時に最下段の熱交換部63Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
And when the
このように、ここでは、上記の構成を有する熱交換器11を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部60Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
Thus, here, by adopting the
<B>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部62Aは、第1上側サブ熱交換部62AUと、第1上側サブ熱交換部62AUの下方の第1下側サブ熱交換部62ALと、を有している。しかも、第1メイン熱交換部61Aは、第1上側サブ熱交換部62AUの上方において第1上側サブ熱交換部62AUに接続された第1上側メイン熱交換部61AUと、第1下側サブ熱交換部62ALの下方において第1下側サブ熱交換部62ALに接続された第1下側メイン熱交換部61ALと、を有している。
<B>
In the
この構成では、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図8に示すように、気液二相状態の冷媒が第1上側サブ熱交換部62AU及び第1下側サブ熱交換部62ALに流入する。そして、第1上側サブ熱交換部62AUに流入した気液二相状態の冷媒は、第1上側サブ熱交換部62AU、第1上側サブ熱交換部62AUの上方に位置する第1上側メイン熱交換部61AUの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。第1下側サブ熱交換部62ALに流入した気液二相状態の冷媒は、第1下側サブ熱交換部62AL、第1下側サブ熱交換部62ALの下方に位置する第1下側メイン熱交換部61ALの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図9に示すように、ガス状態の冷媒が第1上側メイン熱交換部61AU及び第1下側メイン熱交換部61ALに流入する。そして、第1上側メイン熱交換部61AUに流入したガス状態の冷媒は、第1上側メイン熱交換部61AU、第1上側メイン熱交換部61AUの下方に位置する第1上側サブ熱交換部62AUの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。第1下側メイン熱交換部61ALに流入したガス状態の冷媒は、第1下側メイン熱交換部61AL、第1下側メイン熱交換部61ALの上方に位置する第1下側サブ熱交換部62ALの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。
In this configuration, when focusing on the first
<C>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率が、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率よりも小さくなるように設定されている。
<C>
Further, as described above, the
上記<B>の構成では、第1上側メイン熱交換部61AUの下方に第1上側サブ熱交換部62AUが配置されるとともに、第1下側サブ熱交換部62ALの下方に第1下側メイン熱交換部61ALが配置された第1熱交換部60Aを有する構成となる。この構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、図8に示すように、第1熱交換部60Aのうち第1下側サブ熱交換部62AL及び第1下側メイン熱交換部61AL(第1下側熱交換部60AL)が、冷媒が第1下側サブ熱交換部62ALを通過した後に第1下側サブ熱交換部62ALの下方に配置された第1下側メイン熱交換部61ALを通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1下側サブ熱交換部62AL及び第1下側メイン熱交換部61ALにおいても、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63から第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。
In the configuration <B>, the first upper sub heat exchange unit 62AU is disposed below the first upper main heat exchange unit 61AU, and the first lower main heat exchange unit 62AL is disposed below the first lower sub heat exchange unit 62AL. It becomes the structure which has 60 A of 1st heat exchange parts by which heat exchange part 61AL is arrange | positioned. In this configuration, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), as shown in FIG. 8, the first lower sub heat exchange unit 62AL and the first lower main heat exchange unit 61AL in the first
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部60Aについては、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率を、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率よりも小さくなるように設定している。
Therefore, here, as described above, for the first
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63から第1下側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。
Accordingly, here, during the heating operation (used as a refrigerant evaporator), from the
<D>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、熱交換部60A〜60Fが、上下に並んで配置されており、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fが、メイン熱交換部61B〜61Fの下方にサブ熱交換部62B〜62Fが配置されている。
<D>
Moreover, as for the
この構成では、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒がサブ熱交換部62B〜62Fに流入し、サブ熱交換部62B〜62Fに流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部62B〜62F、サブ熱交換部62B〜62Fの上方に位置するメイン熱交換部61B〜61Fの順に通過して加熱され、熱交換部60B〜60Fから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒がメイン熱交換部61B〜61Fに流入し、メイン熱交換部61B〜61Fに流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部61B〜61F、メイン熱交換部61B〜61Fの下方に位置するサブ熱交換部62B〜62Fの順に通過して冷却され、熱交換部60B〜60Fから流出することになる。
In this configuration, focusing on the
(5)変形例
<A>
上記実施形態の室外熱交換器11(熱交換器)では、最下段の扁平管63Aを含む最下段の第1熱交換部60Aをメイン熱交換部61Aが最下段の扁平管63Aを含むように配置した構成を、第1熱交換部60Aを、第1上側熱交換部60AUと、第1下側メイン熱交換部61ALが最下段の扁平管63Aを含むように配置された第1下側熱交換部60ALと、に分けることによって実現している(図6〜図9参照)。この構成は、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを3つの出入口連通空間84AU、85A、84ALに仕切るように2つの仕切板86を第1ヘッダ集合管80に設け、かつ、第1熱交換部60Aに対応する第1折り返し連通空間92Aを2つの折り返し連通空間92AU、92ALに仕切るように仕切板93を第2ヘッダ集合管90に設けることによって得られている。この構成では、第1液側出入口連通空間85Aが第1上側熱交換部60AU及び第1下側熱交換部60ALに共通の液側出入口連通空間になっており、その意味で、第1上側熱交換部60AUと第1下側熱交換部60ALとは、互いに独立した熱交換部とはなっていない。
(5) Modification <A>
In the outdoor heat exchanger 11 (heat exchanger) of the above-described embodiment, the lowermost first
しかし、最下段の扁平管63Aを含む最下段の第1熱交換部60Aをメイン熱交換部61Aが最下段の扁平管63Aを含むように配置した構成は、これに限定されるものではない。
However, the configuration in which the lowermost first
例えば、上記実施形態の熱交換器11において、第1液側出入口連通空間85Aを上下2つに仕切る仕切板を第1ヘッダ集合管80にさらに設けることによって2つの液側出入口連通空間とし、第1上側熱交換部60AUと第1下側熱交換部60ALとが、互いに独立した熱交換部となるようにしてもよい。
For example, in the
具体的には、本変形例の室外熱交換器11では、図10〜図14に示すように、複数の扁平管63が上下に並ぶ複数(ここでは、7個)の熱交換部60A〜60Gに区分されている。具体的には、ここでは、下から上に向かって順に、最下段の熱交換部である第1熱交換部60A、第2熱交換部60B・・・第6熱交換部60F、第7熱交換部60Gが形成されている。第1熱交換部60Aは、最下段の扁平管63Aを含む4本の扁平管63を有している。第2熱交換部60Bは、17本の扁平管63を有している。第3熱交換部60Cは、18本の扁平管63を有している。第4熱交換部60Dは、15本の扁平管63を有している。第5熱交換部60Eは、13本の扁平管63を有している。第6熱交換部60Fは、11本の扁平管63を有している。第7熱交換部60Gは、9本の扁平管63を有している。
Specifically, in the
第1ヘッダ集合管80は、その内部空間が仕切板81によって上下に仕切られることによって、各熱交換部60A〜60Gに対応する出入口連通空間82A〜82Gが形成されている。また、各出入口連通空間82A〜82Gは、仕切板83によって上下2つに仕切られている。これにより、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを除いた出入口連通空間82B〜82Gには、上側のガス側出入口連通空間84B〜84Gと、下側の液側出入口連通空間85B〜85Gと、が形成されており、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aには、上側の第1液側出入口連通空間85Aと、下側の第1ガス側出入口連通空間84Aと、が形成されている。
The first
そして、第2ガス側出入口連通空間84Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第2液側出入口連通空間85Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第3ガス側出入口連通空間84Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第3液側出入口連通空間85Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している。第4ガス側出入口連通空間84Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し、第4液側出入口連通空間85Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第5ガス側出入口連通空間84Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し、第5液側出入口連通空間85Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第6ガス側出入口連通空間84Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し、第6液側出入口連通空間85Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第7ガス側出入口連通空間84Gは、第7熱交換部60Gを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し、第7液側出入口連通空間85Gは、第7熱交換部60Gを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している。第1ガス側出入口連通空間84Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し、第1液側出入口連通空間85Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り2本に連通している。
The second gas side inlet /
ここで、ガス側出入口連通空間84A〜84Gに連通する扁平管63をメイン熱交換部61A〜61Gとし、各液側出入口連通空間85A〜85Gに連通する扁平管63をサブ熱交換部62A〜62Gとする。すなわち、第2出入口連通空間82Bでは、第2ガス側出入口連通空間84Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第2メイン熱交換部61B)、第2液側出入口連通空間85Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第2サブ熱交換部62B)。第3出入口連通空間82Cでは、第3ガス側出入口連通空間84Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第3メイン熱交換部61C)、第3液側出入口連通空間85Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している(第3サブ熱交換部62C)。第4出入口連通空間82Dでは、第4ガス側出入口連通空間84Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し(第4メイン熱交換部61D)、第4液側出入口連通空間85Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第4サブ熱交換部62D)。第5出入口連通空間82Eでは、第5ガス側出入口連通空間84Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し(第5メイン熱交換部61E)、第5液側出入口連通空間85Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第5サブ熱交換部62E)。第6出入口連通空間82Fでは、第6ガス側出入口連通空間84Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し(第6メイン熱交換部61F)、第6液側出入口連通空間85Fが第5熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第6サブ熱交換部62F)。第7出入口連通空間82Gでは、第7ガス側出入口連通空間84Gが第7熱交換部60Gを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し(第7メイン熱交換部61G)、第7液側出入口連通空間85Gが第7熱交換部60Gを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している(第7サブ熱交換部62G)。第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し(第1メイン熱交換部61A)、第1液側出入口連通空間85Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り2本に連通している(第1サブ熱交換部62A)。
Here, the
また、第1ヘッダ集合管80には、暖房運転時に室外膨張弁12(図1参照)から送られる冷媒を各液側出入口連通空間85A〜85Gに分流して送る液側分流部材70と、冷房運転時に圧縮機8(図1参照)から送られる冷媒を各ガス側出入口連通空間84A〜84Gに分流して送るガス側分流部材75と、が接続されている。
Further, the first
液側分流部材70は、冷媒管20(図1参照)に接続される液側冷媒分流器71と、液側冷媒分流器71から延びており各液側出入口連通空間85A〜85Gに接続される液側冷媒分流管72A〜72Gと、を有している。ここで、液側冷媒分流管72A〜72Gは、キャピラリチューブを有しており、サブ熱交換部62A〜62Gへの分流比率に応じた長さや内径のものが使用されている。
The liquid side
ガス側分流部材75は、冷媒管19(図1参照)に接続されるガス側冷媒分流母管76と、ガス側冷媒分流母管76から延びており各ガス側出入口連通空間84A〜84Gに接続されるガス側冷媒分流枝管77A〜77Gと、を有している。
The gas
第2ヘッダ集合管90は、その内部空間が仕切板91によって上下に仕切られることで、各熱交換部60A〜60Gに対応する折り返し連通空間92A〜92Gが形成されている。尚、第2ヘッダ集合管90の内部空間は、上記のように、仕切板91によって仕切られただけの構成に限定されるものではなく、第2ヘッダ集合管90内における冷媒の流れ状態を良好に維持するための工夫がなされた構成であってもよい。
As for the 2nd
そして、各折り返し連通空間92A〜92Gは、対応する熱交換部60A〜60Gを構成する扁平管63のすべてに連通している。すなわち、第2折り返し連通空間92Bは、第2熱交換部60Bを構成する17本の扁平管63のすべてに連通している。第3折り返し連通空間92Cは、第3熱交換部60Cを構成する18本の扁平管63のすべてに連通している。第4折り返し連通空間92Dは、第4熱交換部60Dを構成する15本の扁平管63のすべてに連通している。第5折り返し連通空間92Eは、第5熱交換部60Eを構成する13本の扁平管63のすべてに連通している。第6折り返し連通空間92Fは、第6熱交換部60Fを構成する11本の扁平管63のすべてに連通している。第7折り返し連通空間92Gは、第7熱交換部60Gを構成する9本の扁平管63のすべてに連通している。第1折り返し連通空間92Aは、第1熱交換部60Aを構成する最下段の扁平管63Aを含む4本の扁平管63のすべてに連通している。
And each return |
これにより、各熱交換部60A〜60Gは、メイン熱交換部61A〜61Gと、メイン熱交換部61A〜61Gと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Gに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Gと、を有している。すなわち、第2熱交換部60Bは、第2ガス側出入口連通空間84Bに連通する第2メイン熱交換部61Bを構成する12本の扁平管63と、第2メイン熱交換部61Bの直下に位置しており第2液側出入口連通空間85Bに連通する第2サブ熱交換部62Bを構成する5本の扁平管63と、が第2折り返し連通空間92Bを通じて直列に接続された構成を有している。第3熱交換部60Cは、第3ガス側出入口連通空間84Cに連通する第3メイン熱交換部61Cを構成する12本の扁平管63と、第3メイン熱交換部61Cの直下に位置しており第3液側出入口連通空間85Cに連通する第3サブ熱交換部62Cを構成する6本の扁平管63と、が第3折り返し連通空間92Cを通じて直列に接続された構成を有している。第4熱交換部60Dは、第4ガス側出入口連通空間84Dに連通する第4メイン熱交換部61Dを構成する10本の扁平管63と、第4メイン熱交換部61Dの直下に位置しており第4液側出入口連通空間85Dに連通する第4サブ熱交換部62Dを構成する5本の扁平管63と、が第4折り返し連通空間92Dを通じて直列に接続された構成を有している。第5熱交換部60Eは、第5ガス側出入口連通空間84Eに連通する第5メイン熱交換部61Eを構成する9本の扁平管63と、第5メイン熱交換部61Eの直下に位置しており第5液側出入口連通空間85Eに連通する第5サブ熱交換部62Eを構成する4本の扁平管63と、が第5折り返し連通空間92Eを通じて直列に接続された構成を有している。第6熱交換部60Fは、第6ガス側出入口連通空間84Fに連通する第6メイン熱交換部61Fを構成する7本の扁平管63と、第6メイン熱交換部61Fの直下に位置しており第6液側出入口連通空間85Fに連通する第6サブ熱交換部62Fを構成する4本の扁平管63と、が第6折り返し連通空間92Fを通じて直列に接続された構成を有している。第7熱交換部60Gは、第7ガス側出入口連通空間84Gに連通する第7メイン熱交換部61Gを構成する6本の扁平管63と、第7メイン熱交換部61Gの直下に位置しており第7液側出入口連通空間85Gに連通する第7サブ熱交換部62Gを構成する3本の扁平管63と、が第7折り返し連通空間92Gを通じて直列に接続された構成を有している。第1熱交換部60Aは、第1ガス側出入口連通空間84Aに連通する第1メイン熱交換部61Aを構成する最下段の扁平管63Aを含む2本の扁平管63と、第1メイン熱交換部61Aの直上に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1サブ熱交換部62Aを構成する2本の扁平管63と、が第1折り返し連通空間92Aを通じて直列に接続された構成を有している。
Thereby, each
このように、ここでは、上記実施形態と同様に、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Gに区分されており、各熱交換部60A〜60Gは、メイン熱交換部61A〜61Gと、メイン熱交換部61A〜61Gと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Gに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Gと、を有している。そして、複数の熱交換部60A〜60Gのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
As described above, as in the above-described embodiment, a plurality of
このため、本変形例の構成では、上記実施形態と同様に、除霜運転時に最下段の熱交換部60Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
For this reason, in the structure of this modification, the time required for melting the frost adhering to the
また、ここでは、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Gがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1熱交換部60Aは、第1サブ熱交換部62Aの下方に第1メイン熱交換部61Aが配置されている。
In addition, here, all of the
本変形例の構成では、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図13に示すように、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部62Aに流入し、第1サブ熱交換部62Aに流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部62A、第1サブ熱交換部62Aの下方に位置する第1メイン熱交換部61Aの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図14に示すように、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部61Aに流入し、第1メイン熱交換部61Aに流入したガス状態の冷媒は、第1メイン熱交換部61A、第1メイン熱交換部61Aの上方に位置する第1サブ熱交換部62Aの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。
In the configuration of the present modification, focusing on the first
上記の構成では、第1サブ熱交換部62Aの下方に第1メイン熱交換部61Aが配置された第1熱交換部60Aを有しているため、上記実施形態と同様に、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、図13に示すように、第1熱交換部60Aが、冷媒が第1サブ熱交換部62Aを通過した後に第1サブ熱交換部62Aの下方に配置された第1メイン熱交換部61Aを通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。このため、本変形例の第1熱交換部60Aにおいても、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63から第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。
In the above configuration, since the first main
そこで、ここでは、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数(2本)に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数(2本)の比率(=2/2=1.0)が、他の熱交換部60B〜60Gにおけるサブ熱交換部62B〜62Gを構成する扁平管の数(3〜6本)に対するメイン熱交換部61A〜61Gを構成する扁平管63の数(6〜12本)の比率(=7/4〜12/5=1.8〜2.4)よりも小さくなるように設定されている。尚、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数の比率は、1.0に限定されるものではないが、0.5〜1.5の範囲内にすることが好ましい。また、他のサブ熱交換部62B〜62Gを構成する扁平管63の数に対する他のメイン熱交換部61B〜61Gを構成する扁平管63の数の比率は、1.8〜2.4に限定されるものではないが、1.7〜3.0の範囲内にすることが好ましい。
Therefore, here, the ratio of the number (two) of the
これにより、ここでは、上記実施形態と同様に、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63から第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。
Thereby, here, similarly to the above-described embodiment, during the heating operation (used as a refrigerant evaporator), the
<B>
上記実施形態及び変形例<A>では、6つや7つの熱交換部を有する室外熱交換器11に対して本発明を適用したが、これに限定されるものではなく、熱交換部の数は6つよりも少なくてもよいし、7つよりも多くてもよい。
<B>
In the said embodiment and modification <A>, although this invention was applied with respect to the
また、各熱交換部60A〜60Gを構成する扁平管63の本数や、各熱交換部60A〜60Gにおけるメイン熱交換部61A〜61Gとサブ熱交換部62A〜62Gの本数の分け方も、上記実施形態や変形例<A>に限定されるものではない。
In addition, the number of
また、上記実施形態及び変形例<A>では、上吹き型の室外ユニット2に設けられた室外熱交換器11に対して本発明を適用したが、他の型式の室外ユニットに設けられた室外熱交換器に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment and the modified example <A>, the present invention is applied to the
本発明は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器に対して、広く適用可能である。 The present invention includes a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of fins that are divided into a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes. Widely applicable to exchangers.
11 室外熱交換器(熱交換器)
60A〜60G 熱交換部
60A 第1熱交換部
61A〜61G メイン熱交換部
61A 第1メイン熱交換部
61AU 第1上側メイン熱交換部
61AL 第1下側メイン熱交換部
62A〜62G サブ熱交換部
62A 第1サブ熱交換部
62AU 第1上側サブ熱交換部
62AL 第1下側サブ熱交換部
63 扁平管
63b 通路
64 フィン
11 Outdoor heat exchanger (heat exchanger)
60A-60G
本発明は、熱交換器、特に、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, in particular, a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of air passages partitioned into air between adjacent flat tubes. And a heat exchanger having fins.
従来より、空気調和装置の室外ユニット(熱交換ユニット)に収容される熱交換器として、上下に配列された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する、熱交換器が採用される場合がある。そして、このような熱交換器として、例えば、特許文献1(特開2012−163313号公報)に示すように、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有するように形成されたものがある。 Conventionally, as a heat exchanger housed in an outdoor unit (heat exchange unit) of an air conditioner, a plurality of flat tubes arranged vertically and a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes In some cases, a heat exchanger having a plurality of fins is employed. And as such a heat exchanger, as shown, for example in patent documents 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-163313), a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging parts arranged up and down, Some heat exchange parts are formed to have a main heat exchange part and a sub heat exchange part connected in series to the main heat exchange part below the main heat exchange part.
上記従来の熱交換器は、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用されることがある。ここで、空気調和装置が暖房運転を行う場合には、上記従来の熱交換器が冷媒の蒸発器として使用され、空気調和装置が除霜運転を行う場合には、上記従来の熱交換器が冷媒の放熱器として使用される。具体的には、上記従来の熱交換器が冷媒の蒸発器として使用される場合には、気液二相状態の冷媒が分岐して各熱交換部を構成するサブ熱交換部に流入し、サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部、メイン熱交換部の順に通過して加熱され、各熱交換部から流出して合流する。また、上記従来の熱交換器が冷媒の放熱器として使用される場合には、ガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入し、メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部、サブ熱交換部の順に通過して冷却され、各熱交換部から流出して合流する。 The conventional heat exchanger may be employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation. Here, when the air conditioner performs the heating operation, the conventional heat exchanger is used as an evaporator of the refrigerant, and when the air conditioner performs the defrosting operation, the conventional heat exchanger is Used as a refrigerant radiator. Specifically, when the conventional heat exchanger is used as a refrigerant evaporator, the refrigerant in a gas-liquid two-phase state branches and flows into the sub heat exchange units constituting each heat exchange unit, The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the sub heat exchange section passes through the sub heat exchange section and the main heat exchange section in this order and is heated, and flows out from each heat exchange section to join. When the conventional heat exchanger is used as a refrigerant radiator, the gas refrigerant branches and flows into the main heat exchange section of each heat exchange section, and flows into the main heat exchange section. The refrigerant in the state passes through the main heat exchange unit and the sub heat exchange unit in order and is cooled, and flows out from each heat exchange unit and joins.
しかし、上記従来の熱交換器を採用した空気調和装置では、除霜運転時に、最下段の熱交換部を構成する熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすい。このため、除霜運転後においても最下段の熱交換部において霜の融け残りが発生して除霜が不十分となる場合があり、また、最下段の熱交換部における霜の融け残りの発生を抑えるために除霜運転の時間を長くする必要がある。 However, in the air conditioner employing the above-described conventional heat exchanger, the time required for melting the frost adhering to the heat exchanging portion constituting the lowermost heat exchanging portion during the defrosting operation is lower than the lowermost step. It tends to be longer than the time required to melt the frost attached to the heat exchange part on the upper stage side than the heat exchange part. For this reason, even after the defrosting operation, frost melting residue may occur in the lowermost heat exchanging part and the defrosting may be insufficient, and frost remaining unmelted in the lowermost heat exchanging part may occur. In order to suppress this, it is necessary to lengthen the time of the defrosting operation.
本発明の課題は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器が、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用される場合に、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることにある。 An object of the present invention is to provide a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of fins partitioned into a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes. When the heat exchanger is used in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the time required to melt the frost adhering to the lowermost heat exchange part during the defrosting operation is To shorten it.
第1の観点にかかる熱交換器は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有している。扁平管は、複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部は、ガス側出入口連通空間に接続されるメイン熱交換部と、メイン熱交換部と異なる上下位置においてメイン熱交換部に直列に接続され液側出入口連通空間に接続されるサブ熱交換部と、を有している。そして、ここでは、熱交換部のうち最下段の扁平管を含む熱交換部を第1熱交換部とし、第1熱交換部を構成するメイン熱交換部及びサブ熱交換部を第1メイン熱交換部及び第1サブ熱交換部とすると、第1メイン熱交換部が、最下段の扁平管を含むように配置されている。 The heat exchanger according to the first aspect includes a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of air passages that partition between adjacent flat tubes into a plurality of ventilation paths. And fins. The flat tube is divided into a plurality of heat exchange sections, and each heat exchange section is connected to the main heat exchange section connected to the gas side inlet / outlet communication space, and the main heat exchange section at a different vertical position from the main heat exchange section. And a sub heat exchange section connected in series and connected to the liquid side inlet / outlet communication space . And here, let the heat exchange part containing the lowest flat tube among heat exchange parts be the 1st heat exchange part, and the main heat exchange part and sub heat exchange part which constitute the 1st heat exchange part are the 1st main heat exchange. If it is set as an exchange part and a 1st sub heat exchange part, the 1st main heat exchange part is arrange | positioned so that the lowermost flat tube may be included.
まず、上記従来の熱交換器が暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用される場合に、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすくなる原因について説明する。 First, when the conventional heat exchanger is used in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, it is necessary to melt the frost adhering to the lowest heat exchange part during the defrosting operation. The reason why the long time is likely to be longer than the time required to melt the frost attached to the heat exchange part on the upper stage side than the heat exchange part on the lowermost stage will be described.
上記従来の熱交換器では、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有している。このため、上記従来の熱交換器では、熱交換部のうち最下段の熱交換部を構成するサブ熱交換部が、最下段の扁平管を含むように配置されている。 In the conventional heat exchanger, a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging portions arranged in the vertical direction, and each heat exchanging portion has a main heat exchanging portion below the main heat exchanging portion and the main heat exchanging portion. And a sub heat exchange section connected in series to the section. For this reason, in the said conventional heat exchanger, the sub heat exchange part which comprises the lowest heat exchange part among heat exchange parts is arrange | positioned so that a flat tube of the lowest stage may be included.
この従来の構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)から除霜運転(冷媒の放熱器として使用)に切り換える際に、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部に液状態の冷媒が溜まりやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、ガス状態の冷媒が、まず最下段のメイン熱交換部に流入し、その後に、最下段のサブ熱交換部に流入するため、最下段のサブ熱交換部に溜まった液状態の冷媒を蒸発させるのに時間がかかってしまう。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部が冷媒の流れの下流側に位置することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In this conventional configuration, when switching from heating operation (used as a refrigerant evaporator) to defrosting operation (used as a refrigerant radiator), a liquid state is placed in the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube. The refrigerant is easy to accumulate. Then, when the defrosting operation is performed in such a state, the refrigerant in the gas state first flows into the lowermost main heat exchange part, and then flows into the lowermost sub heat exchange part. It takes time to evaporate the liquid refrigerant accumulated in the sub heat exchange section. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the lowermost sub heat exchange part including the lowermost flat tube during the defrosting operation is located on the downstream side of the refrigerant flow. It is presumed that this is one of the causes that the time required to melt the frost adhering to the heat exchange part becomes long.
また、この構成では、除霜運転時にガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入する際に、冷媒の液ヘッドの影響を受けて、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒の流量が少なくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。尚、液ヘッドの程度は、熱交換部を構成するサブ熱交換部に含まれる扁平管の高さ位置の影響を受けるため、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含んでいると、冷媒の液ヘッドが大きく、除霜運転時に流入するガス状態の冷媒の流量がさらに少なくなる。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に冷媒の液ヘッドによって最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒流量が低下することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In addition, in this configuration, when the refrigerant in the gas state branches during the defrosting operation and flows into the main heat exchange part of each heat exchange part, the refrigerant is affected by the liquid head of the refrigerant and the heat exchange part on the upper stage side. In comparison, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging portion is reduced, and the time required for melting the frost attached to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. Since the degree of the liquid head is affected by the height position of the flat tube included in the sub heat exchange unit constituting the heat exchange unit, the lowermost sub heat exchange unit includes the lowermost flat tube. And the liquid head of a refrigerant | coolant is large and the flow volume of the refrigerant | coolant of the gas state which flows in at the time of a defrost operation further decreases. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger described above, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging section by the refrigerant liquid head during the defrosting operation is reduced, so that the lowermost heat exchange is performed during the defrosting operation. It is estimated that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the part becomes longer.
また、この従来の構成では、最下段の扁平管に近いフィンの下端部分がドレンパンに接しているため、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が発生しやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱によって、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部における温度が上昇しにくくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。すなわち、上記従来の熱交換器の構成では、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 Further, in this conventional configuration, since the lower end portion of the fin close to the lowermost flat tube is in contact with the drain pan, heat is easily generated from the lowermost sub heat exchange portion including the lowermost flat tube to the drain pan. . And, when the defrosting operation is performed in such a state, the heat in the lowermost heat exchanging portion is less likely to rise than the upper heat exchanging portion due to heat radiation from the lowermost sub heat exchanging portion to the drain pan. The time required to melt the frost adhering to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger described above, the heat radiation from the lowermost sub heat exchange part including the lowermost flat tube to the drain pan melts the frost attached to the lowermost heat exchange part during the defrosting operation. It is presumed that this is one of the causes of the long time required for this.
このように、上記従来の熱交換器では、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含むことに起因して、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合に、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなっているものと推定される。 As described above, the conventional heat exchanger is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation because the lowermost sub heat exchange section includes the lowermost flat tube. In this case, the time required to melt the frost attached to the lowermost heat exchange part is longer than the time required to melt the frost attached to the upper heat exchange part than the lowermost heat exchange part. Is also estimated to be longer.
そこで、ここでは、上記従来の熱交換器とは異なり、上記のように、熱交換部のうち最下段の扁平管を含む第1熱交換部を構成する第1メイン熱交換部を、最下段の扁平管を含むように配置している。 Therefore, here, unlike the conventional heat exchanger, as described above, the first main heat exchanging part constituting the first heat exchanging part including the lowermost flat tube among the heat exchanging parts is the lowermost stage. It arrange | positions so that a flat tube may be included.
そして、この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部に流入し、第1サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部に流入し、第1メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部、第1サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。すなわち、ここでは、除霜運転時に、最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部が冷媒の流れの上流側に位置することになる。このため、ここでは、ガス状態の冷媒を最下段の扁平管を含む第1メイン熱交換部に流入させて最下段の第1サブ熱交換部に溜まる液状態の冷媒を積極的に加熱して蒸発させるとともに、最下段の第1熱交換部における温度を速やかに上昇させることができるようになり、これにより、上記従来の熱交換器を採用する場合に比べて、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 And when the heat exchanger which has this structure is employ | adopted for the air conditioning apparatus which switches heating operation and defrost operation, when it pays attention to a 1st heat exchange part, heating operation (uses it as an evaporator of a refrigerant | coolant). Sometimes the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first sub heat exchange section, and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the first sub heat exchange section is the first sub heat exchange section, the lowermost flat tube The first main heat exchanging part including the heat is passed through and heated and flows out of the first heat exchanging part. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first main heat exchange section, and the gaseous refrigerant flowing into the first main heat exchange section is the lowermost flat tube. The first main heat exchange part including the first heat exchange part and the first sub heat exchange part are passed through in order to be cooled and flow out of the first heat exchange part. That is, here, at the time of the defrosting operation, the first main heat exchange unit including the lowermost flat tube is positioned on the upstream side of the refrigerant flow. Therefore, here, the refrigerant in the gas state is caused to flow into the first main heat exchange section including the lowermost flat tube, and the liquid refrigerant accumulated in the first sub heat exchange section at the lowermost stage is actively heated. As well as evaporating, it becomes possible to quickly increase the temperature in the first heat exchange section at the lowermost stage, which makes it possible to reduce the temperature at the lowermost stage during the defrosting operation as compared with the case where the conventional heat exchanger is employed. The time required to melt the frost adhering to the heat exchange part can be shortened.
このように、ここでは、上記の構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 Thus, here, by adopting the heat exchanger having the above-described configuration in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, frost adhering to the lowermost heat exchange section during the defrosting operation The time required to melt the can be shortened.
第2の観点にかかる熱交換器は、第1の観点にかかる熱交換器において、第1熱交換部以外の熱交換部がすべて、第1熱交換部の上方に配置されている。そして、第1熱交換部は、第1サブ熱交換部の下方に第1メイン熱交換部が配置されている。 In the heat exchanger according to the second aspect, in the heat exchanger according to the first aspect, all the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part. And the 1st main heat exchange part is arrange | positioned under the 1st sub heat exchange part at the 1st heat exchange part.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部に流入し、第1サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部、第1サブ熱交換部の下方に位置する第1メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部に流入し、第1メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1メイン熱交換部、第1メイン熱交換部の上方に位置する第1サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, paying attention to the first heat exchange unit, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first sub heat exchange unit, and the gas-liquid two-phase refrigerant that flows into the first sub heat exchange unit flows into the first sub heat exchange unit and the first sub heat exchange unit. The first main heat exchanging part located below is passed through and heated, and flows out of the first heat exchanging part. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first main heat exchange unit, and the gaseous refrigerant that has flowed into the first main heat exchange unit undergoes the first main heat exchange. And the first sub heat exchanging part located above the first main heat exchanging part are cooled in this order and flow out of the first heat exchanging part.
第3の観点にかかる熱交換器は、第2の観点にかかる熱交換器において、第1サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が、他の熱交換部におけるサブ熱交換部を構成する扁平管の数に対するメイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定されている。 The heat exchanger according to the third aspect is the heat exchanger according to the second aspect, wherein the number of flat tubes constituting the first main heat exchange unit is equal to the number of flat tubes constituting the first sub heat exchange unit. The ratio is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the main heat exchange unit to the number of flat tubes constituting the sub heat exchange unit in the other heat exchange unit.
上記第2の観点にかかる熱交換器は、上記のように、第1サブ熱交換部の下方に第1メイン熱交換部が配置された第1熱交換部を有している。このため、上記第2の観点にかかる熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1熱交換部が、冷媒が第1サブ熱交換部を通過した後に第1サブ熱交換部の下方に配置された第1メイン熱交換部を通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1熱交換部においても、第1サブ熱交換部を構成する扁平管から第1メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。 As described above, the heat exchanger according to the second aspect includes the first heat exchange part in which the first main heat exchange part is disposed below the first sub heat exchange part. For this reason, when the heat exchanger according to the second aspect is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the first heat is generated during the heating operation (used as a refrigerant evaporator). The exchange unit functions as a so-called downflow type evaporator in which the refrigerant passes through the first main heat exchange unit disposed below the first sub heat exchange unit after passing through the first sub heat exchange unit. Become. Here, in a downflow type evaporator, when a fluid in a gas-liquid two-phase state is sent downward and accompanied by a fluid diversion, fluid drift tends to occur. For this reason, also in the 1st heat exchanging part, when a refrigerant is sent from the flat tube which constitutes the 1st sub heat exchanging part to the flat tube which constitutes the 1st main heat exchanging part downward, it is accompanied by a branch of refrigerant. There is a risk of refrigerant drift. At this time, if the ratio of the number of flat tubes constituting the first main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first sub heat exchange portion is increased, the risk of refrigerant drift increases.
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部については、サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対するメイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率を、他の熱交換部よりも小さくなるように設定している。 Therefore, here, as described above, for the first heat exchange part, the ratio of the number of flat tubes constituting the main heat exchange part to the number of flat pipes constituting the sub heat exchange part is determined as another heat exchange part. It is set to be smaller.
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1サブ熱交換部を構成する扁平管から第1メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。 Thereby, here, at the time of heating operation (used as an evaporator of the refrigerant), when the refrigerant is sent downward from the flat tube constituting the first sub heat exchange unit to the flat tube constituting the first main heat exchange unit In addition, it is possible to suppress the refrigerant drift due to the refrigerant split.
第4の観点にかかる熱交換器は、第1の観点にかかる熱交換器において、第1熱交換部以外の熱交換部がすべて、第1熱交換部の上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部は、第1上側サブ熱交換部と、第1上側サブ熱交換部の下方の第1下側サブ熱交換部と、を有している。しかも、第1メイン熱交換部は、第1上側サブ熱交換部の上方において第1上側サブ熱交換部に接続された第1上側メイン熱交換部と、第1下側サブ熱交換部の下方において第1下側サブ熱交換部に接続された第1下側メイン熱交換部と、を有している。 In the heat exchanger according to the fourth aspect, in the heat exchanger according to the first aspect, all the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part. The first sub heat exchange section includes a first upper sub heat exchange section and a first lower sub heat exchange section below the first upper sub heat exchange section. In addition, the first main heat exchanging unit includes a first upper main heat exchanging unit connected to the first upper sub heat exchanging unit above the first upper sub heat exchanging unit and a lower portion of the first lower sub heat exchanging unit. And a first lower main heat exchange section connected to the first lower sub heat exchange section.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒が第1上側サブ熱交換部及び第1下側サブ熱交換部に流入する。そして、第1上側サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1上側サブ熱交換部、第1上側サブ熱交換部の上方に位置する第1上側メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。第1下側サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、第1下側サブ熱交換部、第1下側サブ熱交換部の下方に位置する第1下側メイン熱交換部の順に通過して加熱され、第1熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒が第1上側メイン熱交換部及び第1下側メイン熱交換部に流入する。そして、第1上側メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1上側メイン熱交換部、第1上側メイン熱交換部の下方に位置する第1上側サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。第1下側メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、第1下側メイン熱交換部、第1下側メイン熱交換部の上方に位置する第1下側サブ熱交換部の順に通過して冷却され、第1熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, paying attention to the first heat exchange unit, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first upper sub heat exchange unit and the first lower sub heat exchange unit. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the first upper sub heat exchange section is in the order of the first upper sub heat exchange section and the first upper main heat exchange section located above the first upper sub heat exchange section. It passes through and is heated and flows out of the first heat exchange section. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state that has flowed into the first lower sub heat exchange unit is a first lower main heat exchange unit located below the first lower sub heat exchange unit and the first lower sub heat exchange unit. Are passed through in this order and heated to flow out of the first heat exchange section. Further, during the defrosting operation (used as a refrigerant radiator), the gaseous refrigerant flows into the first upper main heat exchange unit and the first lower main heat exchange unit. The gas refrigerant flowing into the first upper main heat exchange section passes through the first upper main heat exchange section and the first upper sub heat exchange section located below the first upper main heat exchange section in this order. It is cooled and flows out of the first heat exchange part. The refrigerant in the gas state that has flowed into the first lower main heat exchange section passes through the first lower main heat exchange section and the first lower sub heat exchange section located above the first lower main heat exchange section in this order. Then, it is cooled and flows out of the first heat exchange section.
第5の観点にかかる熱交換器は、第4の観点にかかる熱交換器において、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が、第1上側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1上側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定されている。 A heat exchanger according to a fifth aspect is the heat exchanger according to the fourth aspect, wherein the flats constituting the first lower main heat exchange part with respect to the number of flat tubes constituting the first lower sub heat exchange part are provided. The ratio of the number of tubes is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the first upper main heat exchange unit to the number of flat tubes constituting the first upper sub heat exchange unit.
上記第4の観点にかかる熱交換器は、上記のように、第1上側メイン熱交換部の下方に第1上側サブ熱交換部が配置されるとともに、第1下側サブ熱交換部の下方に第1下側メイン熱交換部が配置された第1熱交換部を有している。このため、上記第4の観点にかかる熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1熱交換部のうち第1下側サブ熱交換部及び第1下側メイン熱交換部が、冷媒が第1下側サブ熱交換部を通過した後に第1下側サブ熱交換部の下方に配置された第1下側メイン熱交換部を通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1下側サブ熱交換部及び第1下側メイン熱交換部においても、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管から第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。 In the heat exchanger according to the fourth aspect, as described above, the first upper sub heat exchange unit is disposed below the first upper main heat exchange unit, and the first lower sub heat exchange unit is below. 1st lower main heat exchange part has the 1st heat exchange part arranged. For this reason, when the heat exchanger according to the fourth aspect is employed in an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the first heat is generated during the heating operation (used as a refrigerant evaporator). The first lower sub heat exchange part and the first lower main heat exchange part among the exchange parts are disposed below the first lower sub heat exchange part after the refrigerant passes through the first lower sub heat exchange part. In addition, it functions as a so-called downflow type evaporator that passes through the first lower main heat exchange section. Here, in a downflow type evaporator, when a fluid in a gas-liquid two-phase state is sent downward and accompanied by a fluid diversion, fluid drift tends to occur. Therefore, also in the first lower sub heat exchange section and the first lower main heat exchange section, the flat pipe constituting the first lower main heat exchange section from the flat pipe constituting the first lower sub heat exchange section. When the refrigerant is sent downward, the refrigerant is diverted, and there is a possibility that the refrigerant drifts. At this time, if the ratio of the number of flat tubes constituting the first lower main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first lower sub heat exchange portion is increased, there is a high risk of refrigerant drift. .
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部については、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率を、第1上側サブ熱交換部を構成する扁平管の数に対する第1上側メイン熱交換部を構成する扁平管の数の比率よりも小さくなるように設定している。 Therefore, here, as described above, for the first heat exchange part, the number of flat tubes constituting the first lower main heat exchange part with respect to the number of flat pipes constituting the first lower sub heat exchange part. The ratio is set to be smaller than the ratio of the number of flat tubes constituting the first upper main heat exchange portion to the number of flat tubes constituting the first upper sub heat exchange portion.
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1下側サブ熱交換部を構成する扁平管から第1下側メイン熱交換部を構成する扁平管に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。 Thereby, here, at the time of heating operation (used as an evaporator of the refrigerant), the refrigerant is moved downward from the flat tube constituting the first lower sub heat exchange portion to the flat tube constituting the first lower main heat exchange portion. When sending the refrigerant, it is possible to suppress the drift of the refrigerant accompanying the flow of the refrigerant.
第6の観点にかかる熱交換器は、第1〜第5の観点のいずれかにかかる熱交換器において、熱交換部が、上下に並んで配置されており、第1熱交換部以外の熱交換部が、メイン熱交換部の下方にサブ熱交換部が配置されている。 A heat exchanger according to a sixth aspect is the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heat exchange units are arranged side by side, and heat other than the first heat exchange unit The sub heat exchange part is arrange | positioned under the main heat exchange part at the exchange part.
この構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合には、第1熱交換部以外の熱交換部に着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒がサブ熱交換部に流入し、サブ熱交換部に流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部、サブ熱交換部の上方に位置するメイン熱交換部の順に通過して加熱され、熱交換部から流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒がメイン熱交換部に流入し、メイン熱交換部に流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部、メイン熱交換部の下方に位置するサブ熱交換部の順に通過して冷却され、熱交換部から流出することになる。 When the heat exchanger having this configuration is adopted in an air conditioner that performs switching between heating operation and defrosting operation, when attention is paid to the heat exchange unit other than the first heat exchange unit, the heating operation (refrigerant evaporator) The gas-liquid two-phase refrigerant flows into the sub heat exchange section, and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the sub heat exchange section is located above the sub heat exchange section and the sub heat exchange section. The main heat exchanging parts that pass through are heated by passing through the heat exchanging parts. In addition, during the defrosting operation (used as a radiator radiator), the gaseous refrigerant flows into the main heat exchange unit, and the gaseous refrigerant that flows into the main heat exchange unit includes the main heat exchange unit and the main heat exchange unit. It passes through the sub heat exchanging part located in the lower part in order, is cooled, and flows out of the heat exchanging part.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、最下段の扁平管を含む第1熱交換部を構成する第1メイン熱交換部を最下段の扁平管を含むように配置した構成を有する熱交換器を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。 As described in the above description, according to the present invention, the first main heat exchanging portion constituting the first heat exchanging portion including the lowermost flat tube is arranged to include the lowermost flat tube. By adopting a heat exchanger with an air conditioner that switches between heating operation and defrosting operation, the time required to melt the frost adhering to the lowest heat exchange part during the defrosting operation is shortened be able to.
以下、本発明にかかる熱交換器の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる熱交換器の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例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。 Hereinafter, an embodiment of a heat exchanger concerning the present invention and its modification are described based on a drawing. In addition, the specific structure of the heat exchanger concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)空気調和装置の構成
図1は、本発明の一実施形態にかかる熱交換器としての室外熱交換器11が採用された空気調和装置1の概略構成図である。
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bと、室外ユニット2と室内ユニット3a、3bとを接続する液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5と、室外ユニット2及び室内ユニット3a、3bの構成機器を制御する制御部23と、を有している。そして、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bとが冷媒連絡管4、5を介して接続されることによって構成されている。
The
室外ユニット2は、室外(建物の屋上や建物の壁面近傍等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、アキュムレータ7、圧縮機8と、四路切換弁10と、室外熱交換器11と、膨張機構としての室外膨張弁12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、室外ファン15と、を有している。各機器及び弁間は、冷媒管16〜22によって接続されている。
The
室内ユニット3a、3bは、室内(居室や天井裏空間等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室内ユニット3aは、主として、室内膨張弁31aと、室内熱交換器32aと、室内ファン33aと、を有している。室内ユニット3bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁31bと、室内熱交換器32bと、室内ファン33bと、を有している。
The
冷媒連絡管4、5は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管4の一端は、室内ユニット2の液側閉鎖弁13に接続され、液冷媒連絡管4の他端は、室内ユニット3a、3bの室内膨張弁31a、31bの液側端に接続されている。ガス冷媒連絡管5の一端は、室内ユニット2のガス側閉鎖弁14に接続され、ガス冷媒連絡管5の他端は、室内ユニット3a、3bの室内熱交換器32a、32bのガス側端に接続されている。
The
制御部23は、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bに設けられた制御基板等(図示せず)が通信接続されることによって構成されている。尚、図1においては、便宜上、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bとは離れた位置に図示している。制御部23は、空気調和装置1(ここでは、室外ユニット2や室内ユニット3a、3b)の構成機器8、10、12、15、31a、31b、33a、33bの制御、すなわち、空気調和装置1全体の運転制御を行うようになっている。
The
(2)空気調和装置の動作
次に、図1を用いて、空気調和装置1の動作について説明する。空気調和装置1では、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12及び室内膨張弁31a、31b、室内熱交換器32a、32bの順に冷媒を循環させる冷房運転と、圧縮機8、室内熱交換器32a、32b、室内膨張弁31a、31b及び室外膨張弁12、室外熱交換器11の順に冷媒を循環させる暖房運転と、が行われる。また、暖房運転時においては、室外熱交換器11に付着した霜を融解させるための除霜運転が行われる。ここでは、冷房運転時と同様に、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12及び室内膨張弁31a、31b、室内熱交換器32a、32bの順に冷媒を循環させる逆サイクル除霜運転が行われる。尚、冷房運転、暖房運転及び除霜運転は、制御部23によって行われる。
(2) Operation | movement of an air conditioning apparatus Next, operation | movement of the
冷房運転時には、四路切換弁10が室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10を通じて、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器11において放熱した高圧の液冷媒は、室外膨張弁12、液側閉鎖弁13及び液冷媒連絡管4を通じて、室内膨張弁31a、31bに送られる。室内膨張弁31a、31bに送られた冷媒は、室内膨張弁31a、31bによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室内膨張弁31a、31bで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器32a、32bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス側閉鎖弁14、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
During the cooling operation, the four-
暖房運転時には、四路切換弁10が室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10、ガス側閉鎖弁14及びガス冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器32a、32bで放熱した高圧の液冷媒は、室内膨張弁31a、31b、液冷媒連絡管4及び液側閉鎖弁13を通じて、室外膨張弁12に送られる。室外膨張弁12に送られた冷媒は、室外膨張弁12によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁12で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器11で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
During the heating operation, the four-
上記の暖房運転時において、室外熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも低くなる等によって室外熱交換器11における着霜が検知された場合、すなわち、室外熱交換器11の除霜を開始する条件に達した場合には、室外熱交換器11に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。
During the heating operation described above, when frost formation in the
除霜運転は、冷房運転時と同様に、四路切換弁22を室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて室外熱交換器11を冷媒の放熱器として機能させることによって行われる。これにより、室外熱交換器11に付着した霜を融解させることができる。除霜運転は、除霜前における暖房運転の状態等を考慮して設定された除霜時間が経過するまで、又は、室外熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも高くなる等によって室外熱交換器11における除霜が完了したものと判定されるまで、行われ、その後、暖房運転に復帰する。尚、除霜運転時の冷媒回路10における冷媒の流れは、冷房運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As in the cooling operation, the defrosting operation is performed by switching the four-
(3)室外ユニットの構成
図2は、室外ユニット2の外観斜視図である。図3は、室外ユニット2の正面図(室外熱交換器11以外の冷媒回路構成部品を除いて図示)である。図4は、室外熱交換器11の概略斜視図である。図5は、図4の熱交換部60A〜60Fの部分拡大図である。図6は、室外熱交換器11の概略構成図である。図7は、室外熱交換器11の概略構成を一覧表化した図である。図8は、図6の最下段の熱交換部(第1熱交換部60A)付近の拡大図(暖房運転時の冷媒の流れを図示)である。図9は、図6の最下段の熱交換部(第1熱交換部60A)付近の拡大図(除霜運転時の冷媒の流れを図示)である。
(3) Configuration of Outdoor Unit FIG. 2 is an external perspective view of the
<全体>
室外ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んでケーシング40の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、送風機としての室外ファン15と、圧縮機や室外熱交換器等の機器7、8、11、四路切換弁や室外膨張弁等の弁10、12〜14及び冷媒管16〜22等を含み冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。尚、以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」は、特にことわりのない限り、図2に示される室外ユニット2を前方(図面の左斜前側)から見た場合の方向を意味している。
<Overall>
The
ケーシング40は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚41上に架け渡される底フレーム42と、底フレーム42の角部から鉛直方向に延びる支柱43と、支柱43の上端に取り付けられるファンモジュール44と、前面パネル45と、を有しており、側面(ここでは、背面及び左右両側面)に空気の吸込口40a、40b、40cと天面に空気の吹出口40dとが形成されている。
The
底フレーム42は、ケーシング40の底面を形成しており、底フレーム42上には、室外熱交換器11が設けられている。ここで、室外熱交換器11は、ケーシング40の背面及び左右両側面に面する平面視略U字形状の熱交換器であり、ケーシング40の背面及び左右両側面を実質的に形成している。また、底フレーム42は、室外熱交換器11の下端部分に接しており、冷房運転や除霜運転時に室外熱交換器11において発生するドレン水を受けるドレンパンとして機能する。
The
室外熱交換器11の上側には、ファンモジュール44が設けられており、ケーシング40の前面、背面及び左右両面の支柱43よりも上側の部分と、ケーシング40の天面と、を形成している。ここで、ファンモジュール44は、上面及び下面が開口した略直方体形状の箱体に室外ファン15が収容された集合体である。ファンモジュール44の天面の開口は、吹出口40dであり、吹出口40dには、吹出グリル46が設けられている。室外ファン15は、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置されており、空気を吸込口40a、40b、40cからケーシング40内に取り込んで吹出口40dから排出させる送風機である。
A
前面パネル45は、前面側の支柱43間に架け渡されており、ケーシング40の前面を形成している。
The
ケーシング40内には、室外ファン15及び室外熱交換器11以外の冷媒回路構成部品(図2においては、アキュムレータ7及び圧縮機8を図示)も収容されている。ここで、圧縮機8及びアキュムレータ7は、底フレーム42上に設けられている。
In the
このように、室外ユニット2は、側面(ここでは、背面及び左右両側面)に空気の吸込口40a、40b、40cと天面に空気の吹出口40dとが形成されたケーシング40と、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置された室外ファン15と、ケーシング40内において室外ファン15の下側に配置された室外熱交換器11と、を有している。
As described above, the
<室外熱交換器>
室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器であり、主として、第1ヘッダ集合管80と、第2ヘッダ集合管90と、複数の扁平管63と、複数のフィン64と、を有している。ここでは、第1ヘッダ集合管80、第2ヘッダ集合管90、扁平管63及びフィン64のすべてが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、互いにロウ付け等によって接合されている。
<Outdoor heat exchanger>
The
第1ヘッダ集合管80及び第2ヘッダ集合管90はいずれも、上端及び下端が閉じた縦長中空の円筒形状の部材である。第1ヘッダ集合管80は、室外熱交換器11の一端側(ここでは、図4の左前端側、又は、図6の左端側)に立設されており、第2ヘッダ集合管90は、室外熱交換器11の他端側(ここでは、図4の右前端側、又は、図6の右端側)に立設されている。
Each of the first
扁平管63は、伝熱面となる鉛直方向を向く平面部63aと、内部に形成された冷媒が流れる多数の小さな通路63bと、を有する扁平多穴管である。扁平管63は、上下に複数配列されており、両端が第1ヘッダ集合管80及び第2ヘッダ集合管90に接続されている。フィン64は、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画しており、複数の扁平管63を差し込めるように、水平に細長く延びる複数の切り欠き64aが形成されている。フィン64の切り欠き64aの形状は、扁平管63の断面の外形にほぼ一致している。
The
室外熱交換器11では、複数の扁平管63が上下に並ぶ複数(ここでは、6個)の熱交換部60A〜60Fに区分されている。具体的には、ここでは、下から上に向かって順に、最下段の熱交換部である第1熱交換部60A、第2熱交換部60B・・・第5熱交換部60E、第6熱交換部60Fが形成されている。第1熱交換部60Aは、最下段の扁平管63Aを含む21本の扁平管63を有している。第2熱交換部60Bは、18本の扁平管63を有している。第3熱交換部60Cは、15本の扁平管63を有している。第4熱交換部60Dは、13本の扁平管63を有している。第5熱交換部60Eは、11本の扁平管63を有している。第6熱交換部60Fは、9本の扁平管63を有している。
In the
第1ヘッダ集合管80は、その内部空間が仕切板81によって上下に仕切られることによって、各熱交換部60A〜60Fに対応する出入口連通空間82A〜82Fが形成されている。また、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを除いた各出入口連通空間82B〜82Fは、仕切板83によって上下2つに仕切られることによって、上側のガス側出入口連通空間84B〜84Fと、下側の液側出入口連通空間85B〜85Fと、が形成されている。第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aは、2つの仕切板86によって上下3つに仕切られることによって、上から下に向かって順に、第1上側ガス側出入口連通空間84AUと、第1液側出入口連通空間85Aと、第1下側ガス側出入口連通空間84ALと、が形成されている。ここで、第1上側ガス側出入口連通空間84AU及び第1下側ガス側出入口連通空間84ALを総称して第1ガス側出入口連通空間84Aとする。
The first
そして、第2ガス側出入口連通空間84Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第2液側出入口連通空間85Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している。第3ガス側出入口連通空間84Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し、第3液側出入口連通空間85Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第4ガス側出入口連通空間84Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し、第4液側出入口連通空間85Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第5ガス側出入口連通空間84Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し、第5液側出入口連通空間85Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第6ガス側出入口連通空間84Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し、第6液側出入口連通空間85Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している。第1上側ガス側出入口連通空間84AUは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第1下側ガス側出入口連通空間84ALは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し、第1液側出入口連通空間85Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り7本に連通している。
The second gas side inlet /
ここで、ガス側出入口連通空間84A〜84Fに連通する扁平管63をメイン熱交換部61A〜61Fとし、各液側出入口連通空間85A〜85Fに連通する扁平管63をサブ熱交換部62A〜62Fとする。すなわち、第2出入口連通空間82Bでは、第2ガス側出入口連通空間84Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第2メイン熱交換部61B)、第2液側出入口連通空間85Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している(第2サブ熱交換部62B)。第3出入口連通空間82Cでは、第3ガス側出入口連通空間84Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し(第3メイン熱交換部61C)、第3液側出入口連通空間85Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第3サブ熱交換部62C)。第4出入口連通空間82Dでは、第4ガス側出入口連通空間84Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し(第4メイン熱交換部61D)、第4液側出入口連通空間85Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第4サブ熱交換部62D)。第5出入口連通空間82Eでは、第5ガス側出入口連通空間84Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し(第5メイン熱交換部61E)、第5液側出入口連通空間85Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第5サブ熱交換部62E)。第6出入口連通空間82Fでは、第6ガス側出入口連通空間84Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し(第6メイン熱交換部61F)、第6液側出入口連通空間85Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している(第6サブ熱交換部62F)。第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aの一方である第1上側ガス側出入口連通空間84AUが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち上から12本に連通している(第1メイン熱交換部61Aの一方である第1上側メイン熱交換部61AU)。また、第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aの他方である第1下側ガス側出入口連通空間84ALが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち下から2本に連通している(第1メイン熱交換部61Aの他方である第1下側メイン熱交換部61AL)。さらに、第1出入口連通空間82Aでは、第1液側出入口連通空間85Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り7本に連通している(第1サブ熱交換部62A)。
Here, the
また、第1ヘッダ集合管80には、暖房運転時に室外膨張弁12(図1参照)から送られる冷媒を各液側出入口連通空間85A〜85Fに分流して送る液側分流部材70と、冷房運転時に圧縮機8(図1参照)から送られる冷媒を各ガス側出入口連通空間84A〜84Fに分流して送るガス側分流部材75と、が接続されている。
Further, the first
液側分流部材70は、冷媒管20(図1参照)に接続される液側冷媒分流器71と、液側冷媒分流器71から延びており各液側出入口連通空間85A〜85Fに接続される液側冷媒分流管72A〜72Fと、を有している。ここで、液側冷媒分流管72A〜72Fは、キャピラリチューブを有しており、サブ熱交換部62A〜62Fへの分流比率に応じた長さや内径のものが使用されている。
The liquid
ガス側分流部材75は、冷媒管19(図1参照)に接続されるガス側冷媒分流母管76と、ガス側冷媒分流母管76から延びており各ガス側出入口連通空間84A〜84Fに接続されるガス側冷媒分流枝管77A〜77Fと、を有している。ここで、第1ガス側出入口連通空間84Aは、第1上側ガス側出入口連通空間84AUと、第1下側ガス側出入口連通空間84ALと、を有しているため、ガス側冷媒分流母管76から延びる第1ガス側冷媒分流枝管77Aも、第1上側ガス側冷媒分流枝管77AUと、第1下側ガス側冷媒分流枝管77ALと、を有している。
The gas
第2ヘッダ集合管90は、その内部空間が仕切板91によって上下に仕切られることで、各熱交換部60A〜60Fに対応する折り返し連通空間92A〜92Fが形成されている。また、第1熱交換部60Aに対応する第1折り返し連通空間92Aは、仕切板93によって上下2つに仕切られることによって、上側の第1上側折り返し連通空間92AUと、下側の第1下側折り返し連通空間92ALと、が形成されている。尚、第2ヘッダ集合管90の内部空間は、上記のように、仕切板91、93によって仕切られただけの構成に限定されるものではなく、第2ヘッダ集合管90内における冷媒の流れ状態を良好に維持するための工夫がなされた構成であってもよい。
As for the 2nd
そして、各折り返し連通空間92A〜92Fは、対応する熱交換部60A〜60Fを構成する扁平管63のすべてに連通している。すなわち、第2折り返し連通空間92Bは、第2熱交換部60Bを構成する18本の扁平管63のすべてに連通している。第3折り返し連通空間92Cは、第3熱交換部60Cを構成する15本の扁平管63のすべてに連通している。第4折り返し連通空間92Dは、第4熱交換部60Dを構成する13本の扁平管63のすべてに連通している。第5折り返し連通空間92Eは、第5熱交換部60Eを構成する11本の扁平管63のすべてに連通している。第6折り返し連通空間92Fは、第6熱交換部60Fを構成する9本の扁平管63のすべてに連通している。第1折り返し連通空間92Aは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のすべてに連通している。ここで、第1折り返し連通空間92Aの上側部分である第1上側折り返し連通空間92AUは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のうち上から17本に連通している。また、第1折り返し連通空間92Aの下側部分である第1下側折り返し連通空間92ALは、第1熱交換部60Aを構成する21本の扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から4本に連通している。そして、第1上側折り返し連通空間92AUに連通する17本の扁平管63のうち上から12本の扁平管63は、第1メイン熱交換部61Aの一方である第1上側メイン熱交換部61AUを構成しており、残り5本の扁平管63は、第1サブ熱交換部62Aの上側部分である第1上側サブ熱交換部62AUを構成している。また、第1下側折り返し連通空間92ALに連通する4本の扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本の扁平管63は、第1メイン熱交換部61Aの他方である第1下側メイン熱交換部61ALを構成しており、残り2本の扁平管63は、第1サブ熱交換部62Aの下側部分である第1下側サブ熱交換部62ALを構成している。
And each return |
これにより、各熱交換部60A〜60Fは、メイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。すなわち、第2熱交換部60Bは、第2ガス側出入口連通空間84Bに連通する第2メイン熱交換部61Bを構成する12本の扁平管63と、第2メイン熱交換部61Bの直下に位置しており第2液側出入口連通空間85Bに連通する第2サブ熱交換部62Bを構成する6本の扁平管63と、が第2折り返し連通空間92Bを通じて直列に接続された構成を有している。第3熱交換部60Cは、第3ガス側出入口連通空間84Cに連通する第3メイン熱交換部61Cを構成する10本の扁平管63と、第3メイン熱交換部61Cの直下に位置しており第3液側出入口連通空間85Cに連通する第3サブ熱交換部62Cを構成する5本の扁平管63と、が第3折り返し連通空間92Cを通じて直列に接続された構成を有している。第4熱交換部60Dは、第4ガス側出入口連通空間84Dに連通する第4メイン熱交換部61Dを構成する9本の扁平管63と、第4メイン熱交換部61Dの直下に位置しており第4液側出入口連通空間85Dに連通する第4サブ熱交換部62Dを構成する4本の扁平管63と、が第4折り返し連通空間92Dを通じて直列に接続された構成を有している。第5熱交換部60Eは、第5ガス側出入口連通空間84Eに連通する第5メイン熱交換部61Eを構成する7本の扁平管63と、第5メイン熱交換部61Eの直下に位置しており第5液側出入口連通空間85Eに連通する第5サブ熱交換部62Eを構成する4本の扁平管63と、が第5折り返し連通空間92Eを通じて直列に接続された構成を有している。第6熱交換部60Fは、第6ガス側出入口連通空間84Fに連通する第6メイン熱交換部61Fを構成する6本の扁平管63と、第6メイン熱交換部61Fの直下に位置しており第6液側出入口連通空間85Fに連通する第6サブ熱交換部62Fを構成する3本の扁平管63と、が第6折り返し連通空間92Fを通じて直列に接続された構成を有している。第1熱交換部60Aは、第1ガス側出入口連通空間84Aに連通する第1メイン熱交換部61Aを構成する14本の扁平管63と、第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1サブ熱交換部62Aを構成する7本の扁平管63と、が第1折り返し連通空間92Aを通じて直列に接続された構成を有している。ここで、第1熱交換部60Aは、上下2つの熱交換部60AU、60ALを有している。第1上側熱交換部AUは、第1上側ガス側出入口連通空間84AUに連通する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する12本の扁平管63と、第1上側メイン熱交換部61AUの直下に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1上側サブ熱交換部62AUを構成する5本の扁平管63と、が第1上側折り返し連通空間92AUを通じて直列に接続された構成を有している。第1下側熱交換部ALは、第1下側ガス側出入口連通空間84ALに連通する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する最下段の扁平管63Aを含む2本の扁平管63と、第1下側メイン熱交換部61ALの直上に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1下側サブ熱交換部62ALを構成する2本の扁平管63と、が第1下側折り返し連通空間92ALを通じて直列に接続された構成を有している。
Thereby, each
このように、ここでは、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Fに区分されており、各熱交換部60A〜60Fは、メイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。そして、複数の熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
Thus, here, a plurality of
また、ここでは、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部62Aは、第1上側サブ熱交換部62AUと、第1上側サブ熱交換部62AUの下方の第1下側サブ熱交換部62ALと、を有している。しかも、第1メイン熱交換部61Aは、第1上側サブ熱交換部62AUの上方において第1上側サブ熱交換部62AUに接続された第1上側メイン熱交換部61AUと、第1下側サブ熱交換部62ALの下方において第1下側サブ熱交換部62ALに接続された第1下側メイン熱交換部61ALと、を有している。
In addition, here, all of the
また、ここでは、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数(2本)に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数(2本)の比率(=2/2=1.0)が、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数(5本)に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数(12本)の比率(=12/5=2.4)よりも小さくなるように設定されている。尚、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率は、1.0に限定されるものではないが、0.5〜1.5の範囲内にすることが好ましい。また、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率は、2.4に限定されるものではないが、1.7〜3.0の範囲内にすることが好ましい。
In addition, here, the ratio of the number (two) of the
また、ここでは、熱交換部60A〜60Fが、上下に並んで配置されており、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fが、メイン熱交換部61B〜61Fの下方にサブ熱交換部62B〜62Fが配置されている。
In addition, here, the
次に、上記の構成を有する室外熱交換器11における冷媒の流れについて説明する。
Next, the flow of the refrigerant in the
冷房運転時には、室外熱交換器11は、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。
During the cooling operation, the
圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒は、冷媒管19(図1参照)を通じてガス側分流部材75に送られる。ガス側分流部材75に送られた冷媒は、ガス側冷媒分流母管76から各ガス側冷媒分流枝管77AU、77AL、77B〜77Fに分流されて、第1ヘッダ集合管80の各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られる。
The refrigerant discharged from the compressor 8 (see FIG. 1) is sent to the gas
各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られた冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのメイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、第2ヘッダ集合管90の各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、メイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを通過するのである。このとき、冷媒は、過熱ガス状態から気液二相状態又は飽和状態に近い液状態になるまで放熱する。
The refrigerant sent to the gas side inlet / outlet communication spaces 84AU, 84AL, 84B to 84F is a
各折り返し連通空間92AU、92L、92B〜92Fにおいて合流した冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのサブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、第1ヘッダ集合管80の各液側出入口連通空間85A〜85Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、サブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを通過するのである。このとき、冷媒は、気液二相状態又は飽和状態に近い液状態から過冷却液状態になるまでさらに放熱する。
The refrigerant merged in each of the folded communication spaces 92AU, 92L, 92B to 92F is diverted to the
各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られた冷媒は、液側冷媒分流部材70の液側冷媒分流管72A〜72Fに送られて、液側冷媒分流器71において合流する。液側冷媒分流器71において合流した冷媒は、冷媒管20(図1参照)を通じて室外膨張弁12(図1参照)に送られる。
The refrigerant sent to each of the liquid side inlet / outlet communication spaces 85 </ b> A to 85 </ b> F is sent to the liquid side refrigerant diversion pipes 72 </ b> A to 72 </ b> F of the liquid side
暖房運転時には、室外熱交換器11は、室外膨張弁12(図1参照)において減圧された冷媒の蒸発器として機能する。
During the heating operation, the
室外膨張弁12において減圧された冷媒は、冷媒管20(図1参照)を通じて液側冷媒分流部材70に送られる。液側冷媒分流部材70に送られた冷媒は、液側冷媒分流器71から各液側冷媒分流管72A〜72Fに分流されて、第1ヘッダ集合管80の各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られる。
The refrigerant decompressed in the
各液側出入口連通空間85A〜85Fに送られた冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのサブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって蒸発して、第2ヘッダ集合管90の各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、サブ熱交換部62AU、62AL、62B〜62Fを通過するのである。このとき、冷媒は、液成分の多い気液二相状態からガス成分の多い気液二相状態又は飽和状態に近いガス状態になるまで蒸発する。
The refrigerant sent to each of the liquid side inlet /
各折り返し連通空間92AU、92AL、92B〜92Fにおいて合流した冷媒は、対応する熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fのメイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを構成する扁平管63に分流される。各扁平管63に送られた冷媒は、その通路63bを流れる間に室外空気との熱交換によって蒸発して(加熱されて)、第1ヘッダ集合管80の各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fにおいて合流する。すなわち、冷媒は、メイン熱交換部61AU、61AL、61B〜61Fを通過するのである。このとき、冷媒は、ガス成分の多い気液二相状態又は飽和状態に近いガス状態から過熱ガス状態になるまでさらに蒸発する(加熱される)。
The refrigerant merged in each of the folded communication spaces 92AU, 92AL, 92B to 92F is diverted to the
各ガス側出入口連通空間84AU、84AL、84B〜84Fに送られた冷媒は、ガス側冷媒分流部材75のガス側冷媒分流枝管77AU、77AL、77B〜77Fに送られて、ガス側冷媒分流母管76において合流する。ガス側冷媒分流母管76において合流した冷媒は、冷媒管19(図1参照)を通じて圧縮機8(図1参照)の吸入側に送られる。
The refrigerant sent to the gas side inlet / outlet communication spaces 84AU, 84AL, 84B to 84F is sent to the gas side refrigerant branch branches 77AU, 77AL, 77B to 77F of the gas side
除霜運転時には、室外熱交換器11は、冷房運転時と同様に、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。尚、除霜運転時の室外熱交換器11における冷媒の流れは、冷房運転時と同様であるため、ここでは説明を省略する。但し、冷房運転時とは異なり、除霜運転時は、冷媒が、主として、熱交換部60AU、60AL、60B〜60Fに付着した霜を融解させつつ放熱することになる。
During the defrosting operation, the
(4)特徴
本実施形態の室外熱交換器11(熱交換器)には、以下のような特徴がある。
(4) Features The outdoor heat exchanger 11 (heat exchanger) of this embodiment has the following features.
<A>
本実施形態の熱交換器11は、上記のように、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Fに区分されており、各熱交換部60A〜60Fは、ガス側出入口連通空間84A〜84Fに接続されるメイン熱交換部61A〜61Fと、メイン熱交換部61A〜61Fと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Fに直列に接続され液側出入口連通空間85A〜85Fに接続されるサブ熱交換部62A〜62Fと、を有している。そして、ここでは、複数の熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
<A>
As described above, the
これに対して、従来の熱交換器では、複数の扁平管が、上下に並ぶ複数の熱交換部に区分されており、各熱交換部が、メイン熱交換部と、メイン熱交換部の下方においてメイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部と、を有している。このため、従来の熱交換器では、熱交換部のうち最下段の熱交換部を構成するサブ熱交換部が、最下段の扁平管(本実施形態における扁平管63A)を含むように配置されている。そして、このような従来の熱交換器が暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用されると、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなりやすくなる。まず、その原因について説明する。
On the other hand, in the conventional heat exchanger, a plurality of flat tubes are divided into a plurality of heat exchanging portions arranged vertically, and each heat exchanging portion is below the main heat exchanging portion and the main heat exchanging portion. And a sub heat exchange part connected in series to the main heat exchange part. For this reason, in the conventional heat exchanger, the sub heat exchanging portion constituting the lowermost heat exchanging portion of the heat exchanging portions is arranged to include the lowermost flat tube (
この従来の構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)から除霜運転(冷媒の放熱器として使用)に切り換える際に、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部に液状態の冷媒が溜まりやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、ガス状態の冷媒が、まず最下段のメイン熱交換部に流入し、その後に、最下段のサブ熱交換部に流入するため、最下段のサブ熱交換部に溜まった液状態の冷媒を蒸発させるのに時間がかかってしまう。すなわち、従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部が冷媒の流れの下流側に位置することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 In this conventional configuration, when switching from heating operation (used as a refrigerant evaporator) to defrosting operation (used as a refrigerant radiator), a liquid state is placed in the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube. The refrigerant is easy to accumulate. Then, when the defrosting operation is performed in such a state, the refrigerant in the gas state first flows into the lowermost main heat exchange part, and then flows into the lowermost sub heat exchange part. It takes time to evaporate the liquid refrigerant accumulated in the sub heat exchange section. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the lowermost sub heat exchange section including the lowermost flat tube during the defrosting operation is located on the downstream side of the refrigerant flow. It is estimated that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the replacement part becomes long.
また、この従来の構成では、除霜運転時にガス状態の冷媒が分岐して各熱交換部のメイン熱交換部に流入する際に、冷媒の液ヘッドの影響を受けて、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒の流量が少なくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。尚、液ヘッドの程度は、熱交換部を構成するサブ熱交換部に含まれる扁平管の高さ位置の影響を受けるため、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含んでいると、冷媒の液ヘッドが大きく、除霜運転時に流入するガス状態の冷媒の流量がさらに少なくなる。すなわち、従来の熱交換器の構成では、除霜運転時に冷媒の液ヘッドによって最下段の熱交換部に流入するガス状態の冷媒流量が低下することが、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。 Further, in this conventional configuration, when the refrigerant in the gas state branches during defrosting operation and flows into the main heat exchange part of each heat exchange part, the heat exchange on the upper stage side is affected by the influence of the liquid head of the refrigerant. The flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging portion is smaller than that of the lower portion, and the time required for melting the frost attached to the lowermost heat exchanging portion is lengthened. Since the degree of the liquid head is affected by the height position of the flat tube included in the sub heat exchange unit constituting the heat exchange unit, the lowermost sub heat exchange unit includes the lowermost flat tube. And the liquid head of a refrigerant | coolant is large and the flow volume of the refrigerant | coolant of the gas state which flows in at the time of a defrost operation further decreases. That is, in the configuration of the conventional heat exchanger, the flow rate of the refrigerant in the gas state flowing into the lowermost heat exchanging part by the refrigerant liquid head during the defrosting operation is reduced. It is presumed that this is one of the causes that the time required to melt the frost attached to the surface becomes longer.
また、この従来の構成では、最下段の扁平管に近いフィンの下端部分がドレンパン(本実施形態における底フレーム42)に接しているため、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が発生しやすい。そして、このような状態で除霜運転を行うと、最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱によって、上段側の熱交換部に比べて最下段の熱交換部における温度が上昇しにくくなり、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなってしまう。すなわち、従来の熱交換器の構成では、最下段の扁平管を含む最下段のサブ熱交換部からドレンパンへの放熱が、除霜運転時に最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が長くなる原因の一つであると推定される。
Further, in this conventional configuration, since the lower end portion of the fin close to the lowermost flat tube is in contact with the drain pan (the
このように、従来の熱交換器では、最下段のサブ熱交換部が最下段の扁平管を含むことに起因して、暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置に採用した場合に、最下段の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間が、最下段の熱交換部よりも上段側の熱交換部に付着した霜を融かすのに必要な時間よりも長くなっているものと推定される。 As described above, in the conventional heat exchanger, when the lowermost sub heat exchanging portion includes the lowermost flat tube, the heating exchanger and the defrosting operation are switched to each other and the air conditioner is used. In addition, the time required to melt the frost attached to the lowermost heat exchange part is longer than the time required to melt the frost attached to the upper heat exchange part than the lowermost heat exchange part. Presumed to be longer.
そこで、ここでは、従来の熱交換器とは異なり、上記のように、熱交換部60A〜60Fのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aを、最下段の扁平管63Aを含むように配置している。
Therefore, here, unlike the conventional heat exchanger, as described above, the first main heat exchange part constituting the first
そして、上記のように、この構成を有する熱交換器11を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用した場合には、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図8に示すように、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部62Aに流入し、第1サブ熱交換部62Aに流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部62A、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図9に示すように、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部61Aに流入し、第1メイン熱交換部61Aに流入したガス状態の冷媒は、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61A、第1サブ熱交換部62Aの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。すなわち、ここでは、除霜運転時に、最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aが冷媒の流れの上流側に位置することになる。このため、ここでは、ガス状態の冷媒を最下段の扁平管63Aを含む第1メイン熱交換部61Aに流入させて最下段の第1サブ熱交換部62Aに溜まる液状態の冷媒を積極的に加熱して蒸発させるとともに、最下段の第1熱交換部60Aにおける温度を速やかに上昇させることができるようになり、これにより、従来の熱交換器を採用する場合に比べて、除霜運転時に最下段の熱交換部63Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
And when the
このように、ここでは、上記の構成を有する熱交換器11を暖房運転と除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用することによって、除霜運転時に最下段の熱交換部60Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
Thus, here, by adopting the
<B>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1サブ熱交換部62Aは、第1上側サブ熱交換部62AUと、第1上側サブ熱交換部62AUの下方の第1下側サブ熱交換部62ALと、を有している。しかも、第1メイン熱交換部61Aは、第1上側サブ熱交換部62AUの上方において第1上側サブ熱交換部62AUに接続された第1上側メイン熱交換部61AUと、第1下側サブ熱交換部62ALの下方において第1下側サブ熱交換部62ALに接続された第1下側メイン熱交換部61ALと、を有している。
<B>
In the
この構成では、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図8に示すように、気液二相状態の冷媒が第1上側サブ熱交換部62AU及び第1下側サブ熱交換部62ALに流入する。そして、第1上側サブ熱交換部62AUに流入した気液二相状態の冷媒は、第1上側サブ熱交換部62AU、第1上側サブ熱交換部62AUの上方に位置する第1上側メイン熱交換部61AUの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。第1下側サブ熱交換部62ALに流入した気液二相状態の冷媒は、第1下側サブ熱交換部62AL、第1下側サブ熱交換部62ALの下方に位置する第1下側メイン熱交換部61ALの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図9に示すように、ガス状態の冷媒が第1上側メイン熱交換部61AU及び第1下側メイン熱交換部61ALに流入する。そして、第1上側メイン熱交換部61AUに流入したガス状態の冷媒は、第1上側メイン熱交換部61AU、第1上側メイン熱交換部61AUの下方に位置する第1上側サブ熱交換部62AUの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。第1下側メイン熱交換部61ALに流入したガス状態の冷媒は、第1下側メイン熱交換部61AL、第1下側メイン熱交換部61ALの上方に位置する第1下側サブ熱交換部62ALの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。
In this configuration, when focusing on the first
<C>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率が、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率よりも小さくなるように設定されている。
<C>
Further, as described above, the
上記<B>の構成では、第1上側メイン熱交換部61AUの下方に第1上側サブ熱交換部62AUが配置されるとともに、第1下側サブ熱交換部62ALの下方に第1下側メイン熱交換部61ALが配置された第1熱交換部60Aを有する構成となる。この構成では、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、図8に示すように、第1熱交換部60Aのうち第1下側サブ熱交換部62AL及び第1下側メイン熱交換部61AL(第1下側熱交換部60AL)が、冷媒が第1下側サブ熱交換部62ALを通過した後に第1下側サブ熱交換部62ALの下方に配置された第1下側メイン熱交換部61ALを通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。ここで、ダウンフロー型の蒸発器においては、気液二相状態の流体を下方に向かって送る際に流体の分流を伴うと、流体の偏流が発生しやすい。このため、第1下側サブ熱交換部62AL及び第1下側メイン熱交換部61ALにおいても、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63から第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。
In the configuration <B>, the first upper sub heat exchange unit 62AU is disposed below the first upper main heat exchange unit 61AU, and the first lower main heat exchange unit 62AL is disposed below the first lower sub heat exchange unit 62AL. It becomes the structure which has 60 A of 1st heat exchange parts by which heat exchange part 61AL is arrange | positioned. In this configuration, during heating operation (used as a refrigerant evaporator), as shown in FIG. 8, the first lower sub heat exchange unit 62AL and the first lower main heat exchange unit 61AL in the first
そこで、ここでは、上記のように、第1熱交換部60Aについては、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63の数に対する第1下側メイン熱交換部61ALを構成する扁平管63の数の比率を、第1上側サブ熱交換部62AUを構成する扁平管63の数に対する第1上側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63の数の比率よりも小さくなるように設定している。
Therefore, here, as described above, for the first
これにより、ここでは、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1下側サブ熱交換部62ALを構成する扁平管63から第1下側メイン熱交換部61AUを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。
Accordingly, here, during the heating operation (used as a refrigerant evaporator), from the
<D>
また、本実施形態の熱交換器11は、上記のように、熱交換部60A〜60Fが、上下に並んで配置されており、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fが、メイン熱交換部61B〜61Fの下方にサブ熱交換部62B〜62Fが配置されている。
<D>
Moreover, as for the
この構成では、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Fに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、気液二相状態の冷媒がサブ熱交換部62B〜62Fに流入し、サブ熱交換部62B〜62Fに流入した気液二相状態の冷媒は、サブ熱交換部62B〜62F、サブ熱交換部62B〜62Fの上方に位置するメイン熱交換部61B〜61Fの順に通過して加熱され、熱交換部60B〜60Fから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、ガス状態の冷媒がメイン熱交換部61B〜61Fに流入し、メイン熱交換部61B〜61Fに流入したガス状態の冷媒は、メイン熱交換部61B〜61F、メイン熱交換部61B〜61Fの下方に位置するサブ熱交換部62B〜62Fの順に通過して冷却され、熱交換部60B〜60Fから流出することになる。
In this configuration, focusing on the
(5)変形例
<A>
上記実施形態の室外熱交換器11(熱交換器)では、最下段の扁平管63Aを含む最下段の第1熱交換部60Aをメイン熱交換部61Aが最下段の扁平管63Aを含むように配置した構成を、第1熱交換部60Aを、第1上側熱交換部60AUと、第1下側メイン熱交換部61ALが最下段の扁平管63Aを含むように配置された第1下側熱交換部60ALと、に分けることによって実現している(図6〜図9参照)。この構成は、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを3つの出入口連通空間84AU、85A、84ALに仕切るように2つの仕切板86を第1ヘッダ集合管80に設け、かつ、第1熱交換部60Aに対応する第1折り返し連通空間92Aを2つの折り返し連通空間92AU、92ALに仕切るように仕切板93を第2ヘッダ集合管90に設けることによって得られている。この構成では、第1液側出入口連通空間85Aが第1上側熱交換部60AU及び第1下側熱交換部60ALに共通の液側出入口連通空間になっており、その意味で、第1上側熱交換部60AUと第1下側熱交換部60ALとは、互いに独立した熱交換部とはなっていない。
(5) Modification <A>
In the outdoor heat exchanger 11 (heat exchanger) of the above-described embodiment, the lowermost first
しかし、最下段の扁平管63Aを含む最下段の第1熱交換部60Aをメイン熱交換部61Aが最下段の扁平管63Aを含むように配置した構成は、これに限定されるものではない。
However, the configuration in which the lowermost first
例えば、上記実施形態の熱交換器11において、第1液側出入口連通空間85Aを上下2つに仕切る仕切板を第1ヘッダ集合管80にさらに設けることによって2つの液側出入口連通空間とし、第1上側熱交換部60AUと第1下側熱交換部60ALとが、互いに独立した熱交換部となるようにしてもよい。
For example, in the
具体的には、本変形例の室外熱交換器11では、図10〜図14に示すように、複数の扁平管63が上下に並ぶ複数(ここでは、7個)の熱交換部60A〜60Gに区分されている。具体的には、ここでは、下から上に向かって順に、最下段の熱交換部である第1熱交換部60A、第2熱交換部60B・・・第6熱交換部60F、第7熱交換部60Gが形成されている。第1熱交換部60Aは、最下段の扁平管63Aを含む4本の扁平管63を有している。第2熱交換部60Bは、17本の扁平管63を有している。第3熱交換部60Cは、18本の扁平管63を有している。第4熱交換部60Dは、15本の扁平管63を有している。第5熱交換部60Eは、13本の扁平管63を有している。第6熱交換部60Fは、11本の扁平管63を有している。第7熱交換部60Gは、9本の扁平管63を有している。
Specifically, in the
第1ヘッダ集合管80は、その内部空間が仕切板81によって上下に仕切られることによって、各熱交換部60A〜60Gに対応する出入口連通空間82A〜82Gが形成されている。また、各出入口連通空間82A〜82Gは、仕切板83によって上下2つに仕切られている。これにより、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aを除いた出入口連通空間82B〜82Gには、上側のガス側出入口連通空間84B〜84Gと、下側の液側出入口連通空間85B〜85Gと、が形成されており、第1熱交換部60Aに対応する第1出入口連通空間82Aには、上側の第1液側出入口連通空間85Aと、下側の第1ガス側出入口連通空間84Aと、が形成されている。
The first
そして、第2ガス側出入口連通空間84Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第2液側出入口連通空間85Bは、第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第3ガス側出入口連通空間84Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し、第3液側出入口連通空間85Cは、第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している。第4ガス側出入口連通空間84Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し、第4液側出入口連通空間85Dは、第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している。第5ガス側出入口連通空間84Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し、第5液側出入口連通空間85Eは、第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第6ガス側出入口連通空間84Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し、第6液側出入口連通空間85Fは、第6熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している。第7ガス側出入口連通空間84Gは、第7熱交換部60Gを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し、第7液側出入口連通空間85Gは、第7熱交換部60Gを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している。第1ガス側出入口連通空間84Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し、第1液側出入口連通空間85Aは、第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り2本に連通している。
The second gas side inlet /
ここで、ガス側出入口連通空間84A〜84Gに連通する扁平管63をメイン熱交換部61A〜61Gとし、各液側出入口連通空間85A〜85Gに連通する扁平管63をサブ熱交換部62A〜62Gとする。すなわち、第2出入口連通空間82Bでは、第2ガス側出入口連通空間84Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第2メイン熱交換部61B)、第2液側出入口連通空間85Bが第2熱交換部60Bを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第2サブ熱交換部62B)。第3出入口連通空間82Cでは、第3ガス側出入口連通空間84Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63のうち上から12本に連通し(第3メイン熱交換部61C)、第3液側出入口連通空間85Cが第3熱交換部60Cを構成する扁平管63の残り6本の扁平管63に連通している(第3サブ熱交換部62C)。第4出入口連通空間82Dでは、第4ガス側出入口連通空間84Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63のうち上から10本に連通し(第4メイン熱交換部61D)、第4液側出入口連通空間85Dが第4熱交換部60Dを構成する扁平管63の残り5本の扁平管63に連通している(第4サブ熱交換部62D)。第5出入口連通空間82Eでは、第5ガス側出入口連通空間84Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63のうち上から9本に連通し(第5メイン熱交換部61E)、第5液側出入口連通空間85Eが第5熱交換部60Eを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第5サブ熱交換部62E)。第6出入口連通空間82Fでは、第6ガス側出入口連通空間84Fが第6熱交換部60Fを構成する扁平管63のうち上から7本に連通し(第6メイン熱交換部61F)、第6液側出入口連通空間85Fが第5熱交換部60Fを構成する扁平管63の残り4本の扁平管63に連通している(第6サブ熱交換部62F)。第7出入口連通空間82Gでは、第7ガス側出入口連通空間84Gが第7熱交換部60Gを構成する扁平管63のうち上から6本に連通し(第7メイン熱交換部61G)、第7液側出入口連通空間85Gが第7熱交換部60Gを構成する扁平管63の残り3本の扁平管63に連通している(第7サブ熱交換部62G)。第1出入口連通空間82Aでは、第1ガス側出入口連通空間84Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63のうち最下段の扁平管63Aを含む下から2本に連通し(第1メイン熱交換部61A)、第1液側出入口連通空間85Aが第1熱交換部60Aを構成する扁平管63の残り2本に連通している(第1サブ熱交換部62A)。
Here, the
また、第1ヘッダ集合管80には、暖房運転時に室外膨張弁12(図1参照)から送られる冷媒を各液側出入口連通空間85A〜85Gに分流して送る液側分流部材70と、冷房運転時に圧縮機8(図1参照)から送られる冷媒を各ガス側出入口連通空間84A〜84Gに分流して送るガス側分流部材75と、が接続されている。
Further, the first
液側分流部材70は、冷媒管20(図1参照)に接続される液側冷媒分流器71と、液側冷媒分流器71から延びており各液側出入口連通空間85A〜85Gに接続される液側冷媒分流管72A〜72Gと、を有している。ここで、液側冷媒分流管72A〜72Gは、キャピラリチューブを有しており、サブ熱交換部62A〜62Gへの分流比率に応じた長さや内径のものが使用されている。
The liquid side
ガス側分流部材75は、冷媒管19(図1参照)に接続されるガス側冷媒分流母管76と、ガス側冷媒分流母管76から延びており各ガス側出入口連通空間84A〜84Gに接続されるガス側冷媒分流枝管77A〜77Gと、を有している。
The gas
第2ヘッダ集合管90は、その内部空間が仕切板91によって上下に仕切られることで、各熱交換部60A〜60Gに対応する折り返し連通空間92A〜92Gが形成されている。尚、第2ヘッダ集合管90の内部空間は、上記のように、仕切板91によって仕切られただけの構成に限定されるものではなく、第2ヘッダ集合管90内における冷媒の流れ状態を良好に維持するための工夫がなされた構成であってもよい。
As for the 2nd
そして、各折り返し連通空間92A〜92Gは、対応する熱交換部60A〜60Gを構成する扁平管63のすべてに連通している。すなわち、第2折り返し連通空間92Bは、第2熱交換部60Bを構成する17本の扁平管63のすべてに連通している。第3折り返し連通空間92Cは、第3熱交換部60Cを構成する18本の扁平管63のすべてに連通している。第4折り返し連通空間92Dは、第4熱交換部60Dを構成する15本の扁平管63のすべてに連通している。第5折り返し連通空間92Eは、第5熱交換部60Eを構成する13本の扁平管63のすべてに連通している。第6折り返し連通空間92Fは、第6熱交換部60Fを構成する11本の扁平管63のすべてに連通している。第7折り返し連通空間92Gは、第7熱交換部60Gを構成する9本の扁平管63のすべてに連通している。第1折り返し連通空間92Aは、第1熱交換部60Aを構成する最下段の扁平管63Aを含む4本の扁平管63のすべてに連通している。
And each return |
これにより、各熱交換部60A〜60Gは、メイン熱交換部61A〜61Gと、メイン熱交換部61A〜61Gと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Gに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Gと、を有している。すなわち、第2熱交換部60Bは、第2ガス側出入口連通空間84Bに連通する第2メイン熱交換部61Bを構成する12本の扁平管63と、第2メイン熱交換部61Bの直下に位置しており第2液側出入口連通空間85Bに連通する第2サブ熱交換部62Bを構成する5本の扁平管63と、が第2折り返し連通空間92Bを通じて直列に接続された構成を有している。第3熱交換部60Cは、第3ガス側出入口連通空間84Cに連通する第3メイン熱交換部61Cを構成する12本の扁平管63と、第3メイン熱交換部61Cの直下に位置しており第3液側出入口連通空間85Cに連通する第3サブ熱交換部62Cを構成する6本の扁平管63と、が第3折り返し連通空間92Cを通じて直列に接続された構成を有している。第4熱交換部60Dは、第4ガス側出入口連通空間84Dに連通する第4メイン熱交換部61Dを構成する10本の扁平管63と、第4メイン熱交換部61Dの直下に位置しており第4液側出入口連通空間85Dに連通する第4サブ熱交換部62Dを構成する5本の扁平管63と、が第4折り返し連通空間92Dを通じて直列に接続された構成を有している。第5熱交換部60Eは、第5ガス側出入口連通空間84Eに連通する第5メイン熱交換部61Eを構成する9本の扁平管63と、第5メイン熱交換部61Eの直下に位置しており第5液側出入口連通空間85Eに連通する第5サブ熱交換部62Eを構成する4本の扁平管63と、が第5折り返し連通空間92Eを通じて直列に接続された構成を有している。第6熱交換部60Fは、第6ガス側出入口連通空間84Fに連通する第6メイン熱交換部61Fを構成する7本の扁平管63と、第6メイン熱交換部61Fの直下に位置しており第6液側出入口連通空間85Fに連通する第6サブ熱交換部62Fを構成する4本の扁平管63と、が第6折り返し連通空間92Fを通じて直列に接続された構成を有している。第7熱交換部60Gは、第7ガス側出入口連通空間84Gに連通する第7メイン熱交換部61Gを構成する6本の扁平管63と、第7メイン熱交換部61Gの直下に位置しており第7液側出入口連通空間85Gに連通する第7サブ熱交換部62Gを構成する3本の扁平管63と、が第7折り返し連通空間92Gを通じて直列に接続された構成を有している。第1熱交換部60Aは、第1ガス側出入口連通空間84Aに連通する第1メイン熱交換部61Aを構成する最下段の扁平管63Aを含む2本の扁平管63と、第1メイン熱交換部61Aの直上に位置しており第1液側出入口連通空間85Aに連通する第1サブ熱交換部62Aを構成する2本の扁平管63と、が第1折り返し連通空間92Aを通じて直列に接続された構成を有している。
Thereby, each
このように、ここでは、上記実施形態と同様に、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路63bが形成された複数の扁平管63と、隣り合う扁平管63の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン64と、を有している。扁平管63は、複数の熱交換部60A〜60Gに区分されており、各熱交換部60A〜60Gは、メイン熱交換部61A〜61Gと、メイン熱交換部61A〜61Gと異なる上下位置においてメイン熱交換部61A〜61Gに直列に接続されたサブ熱交換部62A〜62Gと、を有している。そして、複数の熱交換部60A〜60Gのうち最下段の扁平管63Aを含む第1熱交換部60Aを構成する第1メイン熱交換部61Aが、最下段の扁平管63Aを含むように配置されている。
As described above, as in the above-described embodiment, a plurality of
このため、本変形例の構成では、上記実施形態と同様に、除霜運転時に最下段の熱交換部60Aに付着した霜を融かすのに必要な時間を短くすることができる。
For this reason, in the structure of this modification, the time required for melting the frost adhering to the
また、ここでは、第1熱交換部60A以外の熱交換部60B〜60Gがすべて、第1熱交換部60Aの上方に配置されている。そして、第1熱交換部60Aは、第1サブ熱交換部62Aの下方に第1メイン熱交換部61Aが配置されている。
In addition, here, all of the
本変形例の構成では、第1熱交換部60Aに着目すると、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時には、図13に示すように、気液二相状態の冷媒が第1サブ熱交換部62Aに流入し、第1サブ熱交換部62Aに流入した気液二相状態の冷媒は、第1サブ熱交換部62A、第1サブ熱交換部62Aの下方に位置する第1メイン熱交換部61Aの順に通過して加熱され、第1熱交換部60Aから流出することになる。また、除霜運転(冷媒の放熱器として使用)時には、図14に示すように、ガス状態の冷媒が第1メイン熱交換部61Aに流入し、第1メイン熱交換部61Aに流入したガス状態の冷媒は、第1メイン熱交換部61A、第1メイン熱交換部61Aの上方に位置する第1サブ熱交換部62Aの順に通過して冷却され、第1熱交換部60Aから流出することになる。
In the configuration of the present modification, focusing on the first
上記の構成では、第1サブ熱交換部62Aの下方に第1メイン熱交換部61Aが配置された第1熱交換部60Aを有しているため、上記実施形態と同様に、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、図13に示すように、第1熱交換部60Aが、冷媒が第1サブ熱交換部62Aを通過した後に第1サブ熱交換部62Aの下方に配置された第1メイン熱交換部61Aを通過する、いわゆるダウンフロー型の蒸発器として機能することになる。このため、本変形例の第1熱交換部60Aにおいても、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63から第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に冷媒の分流を伴うため、冷媒の偏流が発生するおそれがある。このとき、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数の比率が大きくなると、冷媒の偏流が発生するおそれが高くなる。
In the above configuration, since the first main
そこで、ここでは、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数(2本)に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数(2本)の比率(=2/2=1.0)が、他の熱交換部60B〜60Gにおけるサブ熱交換部62B〜62Gを構成する扁平管の数(3〜6本)に対するメイン熱交換部61A〜61Gを構成する扁平管63の数(6〜12本)の比率(=7/4〜12/5=1.8〜2.4)よりも小さくなるように設定されている。尚、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63の数に対する第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63の数の比率は、1.0に限定されるものではないが、0.5〜1.5の範囲内にすることが好ましい。また、他のサブ熱交換部62B〜62Gを構成する扁平管63の数に対する他のメイン熱交換部61B〜61Gを構成する扁平管63の数の比率は、1.8〜2.4に限定されるものではないが、1.7〜3.0の範囲内にすることが好ましい。
Therefore, here, the ratio of the number (two) of the
これにより、ここでは、上記実施形態と同様に、暖房運転(冷媒の蒸発器として使用)時に、第1サブ熱交換部62Aを構成する扁平管63から第1メイン熱交換部61Aを構成する扁平管63に冷媒を下方に向かって送る際に、冷媒の分流に伴う冷媒の偏流を抑えることができる。
Thereby, here, similarly to the above-described embodiment, during the heating operation (used as a refrigerant evaporator), the
<B>
上記実施形態及び変形例<A>では、6つや7つの熱交換部を有する室外熱交換器11に対して本発明を適用したが、これに限定されるものではなく、熱交換部の数は6つよりも少なくてもよいし、7つよりも多くてもよい。
<B>
In the said embodiment and modification <A>, although this invention was applied with respect to the
また、各熱交換部60A〜60Gを構成する扁平管63の本数や、各熱交換部60A〜60Gにおけるメイン熱交換部61A〜61Gとサブ熱交換部62A〜62Gの本数の分け方も、上記実施形態や変形例<A>に限定されるものではない。
In addition, the number of
また、上記実施形態及び変形例<A>では、上吹き型の室外ユニット2に設けられた室外熱交換器11に対して本発明を適用したが、他の型式の室外ユニットに設けられた室外熱交換器に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment and the modified example <A>, the present invention is applied to the
本発明は、上下に配列されるとともに内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィンと、を有する熱交換器に対して、広く適用可能である。 The present invention includes a plurality of flat tubes arranged vertically and having a refrigerant passage formed therein, and a plurality of fins that are divided into a plurality of ventilation paths through which air flows between adjacent flat tubes. Widely applicable to exchangers.
11 室外熱交換器(熱交換器)
60A〜60G 熱交換部
60A 第1熱交換部
61A〜61G メイン熱交換部
61A 第1メイン熱交換部
61AU 第1上側メイン熱交換部
61AL 第1下側メイン熱交換部
62A〜62G サブ熱交換部
62A 第1サブ熱交換部
62AU 第1上側サブ熱交換部
62AL 第1下側サブ熱交換部
63 扁平管
63b 通路
64 フィン
11 Outdoor heat exchanger (heat exchanger)
60A-60G
Claims (6)
隣り合う前記扁平管の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン(64)と、
を有しており、
前記扁平管は、複数の熱交換部(60A〜60G)に区分されており、
各前記熱交換部は、メイン熱交換部(61A〜61G)と、前記メイン熱交換部と異なる上下位置において前記メイン熱交換部に直列に接続されたサブ熱交換部(62A〜62G)と、を有しており、
前記熱交換部のうち最下段の前記扁平管を含む熱交換部を第1熱交換部(60A)とし、前記第1熱交換部を構成するメイン熱交換部及びサブ熱交換部を第1メイン熱交換部(61A)及び第1サブ熱交換部(62A)とすると、
前記第1メイン熱交換部は、最下段の前記扁平管を含むように配置されている、
熱交換器(11)。 A plurality of flat tubes (63) arranged vertically and having a refrigerant passage (63b) formed therein;
A plurality of fins (64) partitioning into a plurality of ventilation paths through which air flows between the adjacent flat tubes;
Have
The flat tube is divided into a plurality of heat exchange parts (60A to 60G),
Each of the heat exchange units includes a main heat exchange unit (61A to 61G), a sub heat exchange unit (62A to 62G) connected in series to the main heat exchange unit at a different vertical position from the main heat exchange unit, Have
The heat exchange part including the lowermost flat tube among the heat exchange parts is defined as a first heat exchange part (60A), and the main heat exchange part and the sub heat exchange part constituting the first heat exchange part are the first mains. When the heat exchange part (61A) and the first sub heat exchange part (62A) are used,
The first main heat exchange part is disposed so as to include the flattened tube at the lowermost stage,
Heat exchanger (11).
前記第1熱交換部は、前記第1サブ熱交換部の下方に前記第1メイン熱交換部が配置されている、
請求項1に記載の熱交換器。 All the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part,
The first main heat exchange unit has the first main heat exchange unit disposed below the first sub heat exchange unit.
The heat exchanger according to claim 1.
請求項2に記載の熱交換器。 The ratio of the number of the flat tubes constituting the first main heat exchange portion to the number of the flat tubes constituting the first sub heat exchange portion constitutes the sub heat exchange portion in the other heat exchange portion. It is set to be smaller than the ratio of the number of the flat tubes constituting the main heat exchange part to the number of the flat tubes,
The heat exchanger according to claim 2.
前記第1サブ熱交換部は、第1上側サブ熱交換部(62AU)と、前記第1上側サブ熱交換部の下方の第1下側サブ熱交換部(62AL)と、を有しており、
前記第1メイン熱交換部は、前記第1上側サブ熱交換部の上方において前記第1上側サブ熱交換部に接続された第1上側メイン熱交換部(61AU)と、前記第1下側サブ熱交換部の下方において前記第1下側サブ熱交換部に接続された第1下側メイン熱交換部(61AL)と、を有している、
請求項1に記載の熱交換器。 All the heat exchange parts other than the first heat exchange part are arranged above the first heat exchange part,
The first sub heat exchange part includes a first upper sub heat exchange part (62AU) and a first lower sub heat exchange part (62AL) below the first upper sub heat exchange part. ,
The first main heat exchange section includes a first upper main heat exchange section (61AU) connected to the first upper sub heat exchange section above the first upper sub heat exchange section, and the first lower sub heat exchange section. A first lower main heat exchange part (61AL) connected to the first lower sub heat exchange part below the heat exchange part,
The heat exchanger according to claim 1.
請求項4に記載の熱交換器。 The ratio of the number of the flat tubes constituting the first lower main heat exchange portion to the number of the flat tubes constituting the first lower sub heat exchange portion constitutes the first upper sub heat exchange portion. It is set to be smaller than the ratio of the number of the flat tubes constituting the first upper main heat exchange section with respect to the number of the flat tubes,
The heat exchanger according to claim 4.
前記第1熱交換部以外の前記熱交換部は、前記メイン熱交換部の下方に前記サブ熱交換部が配置されている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器。 The heat exchange part is arranged side by side up and down,
The heat exchange unit other than the first heat exchange unit has the sub heat exchange unit disposed below the main heat exchange unit,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 5.
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