JPH1114196A - ヒートポンプ式空気調和機用熱交換器及びその熱交換器を用いた空気調和機 - Google Patents
ヒートポンプ式空気調和機用熱交換器及びその熱交換器を用いた空気調和機Info
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- JPH1114196A JPH1114196A JP9166385A JP16638597A JPH1114196A JP H1114196 A JPH1114196 A JP H1114196A JP 9166385 A JP9166385 A JP 9166385A JP 16638597 A JP16638597 A JP 16638597A JP H1114196 A JPH1114196 A JP H1114196A
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- refrigerant
- heat exchanger
- pipe
- flow
- air conditioner
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Abstract
(57)【要約】
【課題】凝縮過程、蒸発過程のいずれか一方でしか、均
一な分流は出来にくく、凝縮過程、蒸発過程のいずれか
では熱交換器の効率が悪い。 【解決手段】複数の冷媒管2からなる熱交換コア1と、
冷媒管2とともに冷媒回路を構成する分岐管3からなる
熱交換器において、液ライン側に設けた分岐管3aと熱
交換器コア1との間の少なくとも一本の冷媒管2cにシ
ョートチューブリストリクタ5を接続し、ショートチュ
ーブリストリクタ5で、蒸発過程、凝縮過程のいずれに
おいても、均一な分流となるように流量調整する。
一な分流は出来にくく、凝縮過程、蒸発過程のいずれか
では熱交換器の効率が悪い。 【解決手段】複数の冷媒管2からなる熱交換コア1と、
冷媒管2とともに冷媒回路を構成する分岐管3からなる
熱交換器において、液ライン側に設けた分岐管3aと熱
交換器コア1との間の少なくとも一本の冷媒管2cにシ
ョートチューブリストリクタ5を接続し、ショートチュ
ーブリストリクタ5で、蒸発過程、凝縮過程のいずれに
おいても、均一な分流となるように流量調整する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷房と暖房を兼用
するヒートポンプ式空気調和機に用いられる熱交換器の
多パス 分流に関するものである。
するヒートポンプ式空気調和機に用いられる熱交換器の
多パス 分流に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のヒートポンプ式空気調和機は、特
開平5−256527号公報や、特開平5−27282
8号公報に示されているように、四方弁によって冷房運
転時と暖房運転時の冷媒回路を切り替える方式が一般的
であり、ヒートポンプ式空気調和機に用いられる熱交換
器は、室外熱交換器、室内熱交換器ともに、同一熱交換
器内を冷房運転時と暖房運転時とで冷媒が逆方向に流れ
る構成が一般的である。
開平5−256527号公報や、特開平5−27282
8号公報に示されているように、四方弁によって冷房運
転時と暖房運転時の冷媒回路を切り替える方式が一般的
であり、ヒートポンプ式空気調和機に用いられる熱交換
器は、室外熱交換器、室内熱交換器ともに、同一熱交換
器内を冷房運転時と暖房運転時とで冷媒が逆方向に流れ
る構成が一般的である。
【0003】図5は、従来のヒートポンプ式空気調和機
用熱交換器の冷媒回路の概略図であり、1はフィンと冷
媒管とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換
コアの内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連
結して冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路
を分岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによ
って、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒
管2dの2パスに分岐されている。
用熱交換器の冷媒回路の概略図であり、1はフィンと冷
媒管とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換
コアの内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連
結して冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路
を分岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによ
って、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒
管2dの2パスに分岐されている。
【0004】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機用熱交換器について、その動作を説明する。
気調和機用熱交換器について、その動作を説明する。
【0005】まず蒸発過程(暖房運転時の室外熱交換
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流された後、熱交換器コア1内の冷媒管
2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接
的に熱交換を行い、蒸発する。そして、蒸発後のガス冷
媒は分岐管3bで合流し、ガスライン側の冷媒管2bか
ら流出する。
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流された後、熱交換器コア1内の冷媒管
2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接
的に熱交換を行い、蒸発する。そして、蒸発後のガス冷
媒は分岐管3bで合流し、ガスライン側の冷媒管2bか
ら流出する。
【0006】次に凝縮過程(暖房運転時の室内熱交換
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流された後、熱交換器コア1内の冷媒管
2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接
的に熱交換を行い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒
は分岐管3aで合流し、液ライン側の冷媒管2aから流
出する。
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流された後、熱交換器コア1内の冷媒管
2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接
的に熱交換を行い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒
は分岐管3aで合流し、液ライン側の冷媒管2aから流
出する。
【0007】以上のように、蒸発過程では分岐管3a
で、凝縮過程では分岐管3bで、冷媒が2つのパスに分
流される。熱交換器の能力を効率よく得るためには、冷
媒管2c、2dを流れる冷媒流量が等しくなるように、
分岐管2bでの分流が均一となることが望ましいが、分
岐管3a、3bの設置姿勢や、設置上の制約から生じる
冷媒管2a、2bの曲がり方などの影響のために、冷媒
管内を流れる冷媒の分布に偏りが生じるため、分流が不
均一になる。特に、二相冷媒で流入する液ライン側の分
岐管3aでは、偏流が起こりやすい。そこで、設置姿勢
や冷媒管の曲がり方などに応じて、液ライン側の分岐管
3aに接続される冷媒管2cと冷媒管2dのどちらか一
方、例えば冷媒管2cの管径を、分岐管3aの近傍で細
くした縮管部4を設け、流路抵抗を付加することで流入
する冷媒流量を調整し、ほぼ均一な分流を実現するのが
一般的である。
で、凝縮過程では分岐管3bで、冷媒が2つのパスに分
流される。熱交換器の能力を効率よく得るためには、冷
媒管2c、2dを流れる冷媒流量が等しくなるように、
分岐管2bでの分流が均一となることが望ましいが、分
岐管3a、3bの設置姿勢や、設置上の制約から生じる
冷媒管2a、2bの曲がり方などの影響のために、冷媒
管内を流れる冷媒の分布に偏りが生じるため、分流が不
均一になる。特に、二相冷媒で流入する液ライン側の分
岐管3aでは、偏流が起こりやすい。そこで、設置姿勢
や冷媒管の曲がり方などに応じて、液ライン側の分岐管
3aに接続される冷媒管2cと冷媒管2dのどちらか一
方、例えば冷媒管2cの管径を、分岐管3aの近傍で細
くした縮管部4を設け、流路抵抗を付加することで流入
する冷媒流量を調整し、ほぼ均一な分流を実現するのが
一般的である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸発過程と凝
縮過程は冷媒の流れが逆転しているものの、同じ冷媒回
路を使用しているために、蒸発過程において、冷媒管2
cと冷媒管2dのどちらか一方、例えば冷媒管2cを入
口側の分岐管3a近傍に縮管部4を設け、均一な分流と
なるように調整すると、流れ方向が逆方向となる凝縮過
程では、この縮管部4により、冷媒管2cを経て合流側
の分岐管3aに流出する冷媒に抵抗が生じ、冷媒管2
c、2dを流れる冷媒流量は不均一となり、凝縮過程で
の分流調整はできなくなる。逆に、凝縮過程において、
縮管部4により、均一な分流を調整しても、同じ縮管部
4で調節される流量では、蒸発過程の分流は均一とはな
らない。
縮過程は冷媒の流れが逆転しているものの、同じ冷媒回
路を使用しているために、蒸発過程において、冷媒管2
cと冷媒管2dのどちらか一方、例えば冷媒管2cを入
口側の分岐管3a近傍に縮管部4を設け、均一な分流と
なるように調整すると、流れ方向が逆方向となる凝縮過
程では、この縮管部4により、冷媒管2cを経て合流側
の分岐管3aに流出する冷媒に抵抗が生じ、冷媒管2
c、2dを流れる冷媒流量は不均一となり、凝縮過程で
の分流調整はできなくなる。逆に、凝縮過程において、
縮管部4により、均一な分流を調整しても、同じ縮管部
4で調節される流量では、蒸発過程の分流は均一とはな
らない。
【0009】上述のように従来の構成では、熱交換器の
能力を効率よく得るために分流を調整しようとしても、
蒸発過程か凝縮過程のどちらか一方の分流しか調整でき
ないという課題を有していた。
能力を効率よく得るために分流を調整しようとしても、
蒸発過程か凝縮過程のどちらか一方の分流しか調整でき
ないという課題を有していた。
【0010】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、凝縮過程、蒸発過程のいずれにおいても、
均一な分流を行うことで、熱交換器の蒸発能力、凝縮能
力のいずれも効率よく得るヒートポンプ式空気調和機用
熱交換器を提供することを目的としている。
れたもので、凝縮過程、蒸発過程のいずれにおいても、
均一な分流を行うことで、熱交換器の蒸発能力、凝縮能
力のいずれも効率よく得るヒートポンプ式空気調和機用
熱交換器を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のヒートポンプ式空気調和機器用熱交換器は、
少なくとも、複数の冷媒管からなる熱交換コアと、これ
らの冷媒管とともに冷媒回路を構成する分岐管を備えた
熱交換器において、液ライン側に設けた分岐管と熱交換
器コアとの間の少なくとも一本の冷媒管に冷媒の流れる
方向により異なる流量に調整できる流量調節機構を設け
たことを特徴とするものである。
に本発明のヒートポンプ式空気調和機器用熱交換器は、
少なくとも、複数の冷媒管からなる熱交換コアと、これ
らの冷媒管とともに冷媒回路を構成する分岐管を備えた
熱交換器において、液ライン側に設けた分岐管と熱交換
器コアとの間の少なくとも一本の冷媒管に冷媒の流れる
方向により異なる流量に調整できる流量調節機構を設け
たことを特徴とするものである。
【0012】この構成によって、液ライン側の分岐管近
傍の冷媒管に設けた流量調整機構により、蒸発過程での
流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一となるよ
うに調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮過
程での分流が均一となるように調整することが可能とな
り、蒸発過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一な分
流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効
率よく得ることができる。
傍の冷媒管に設けた流量調整機構により、蒸発過程での
流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一となるよ
うに調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮過
程での分流が均一となるように調整することが可能とな
り、蒸発過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一な分
流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効
率よく得ることができる。
【0013】あるいは、少なくとも、複数の冷媒管から
なる熱交換コアと、これらの冷媒管とともに冷媒回路を
構成する分岐管を備えた熱交換器において、液ライン側
に設けた分岐管と熱交換器コアとの間の少なくとも一本
の冷媒管にショートチューブリストリクタを接続したこ
とを特徴とするものである。
なる熱交換コアと、これらの冷媒管とともに冷媒回路を
構成する分岐管を備えた熱交換器において、液ライン側
に設けた分岐管と熱交換器コアとの間の少なくとも一本
の冷媒管にショートチューブリストリクタを接続したこ
とを特徴とするものである。
【0014】この構成によって、液ライン側の分岐管近
傍の冷媒管に接続したショートチューブリストリクタに
より流量調節を行い、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように調整することが可能となり、蒸発過程、凝
縮過程のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換
器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることが
できる。
傍の冷媒管に接続したショートチューブリストリクタに
より流量調節を行い、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように調整することが可能となり、蒸発過程、凝
縮過程のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換
器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることが
できる。
【0015】あるいは、少なくとも、複数の冷媒管から
なる熱交換コアと、これらの冷媒管とともに冷媒回路を
構成する分岐管を備えた熱交換器において、液ライン側
に設けた分岐管と熱交換器コアとの間の少なくとも一本
の冷媒管内部に、緩やかな斜面と急な斜面とで形成した
堰を設けたことを特徴とするものである。
なる熱交換コアと、これらの冷媒管とともに冷媒回路を
構成する分岐管を備えた熱交換器において、液ライン側
に設けた分岐管と熱交換器コアとの間の少なくとも一本
の冷媒管内部に、緩やかな斜面と急な斜面とで形成した
堰を設けたことを特徴とするものである。
【0016】この構成によって、液ライン側の分岐管近
傍の冷媒管内部に設けた緩やかな斜面と急な斜面とで形
成された堰の流路抵抗により流量調節を行い、蒸発過程
での流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一とな
るように調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝
縮過程での分流が均一となるように調整することが可能
となり、蒸発過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一
な分流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれ
も効率よく得ることができる。
傍の冷媒管内部に設けた緩やかな斜面と急な斜面とで形
成された堰の流路抵抗により流量調節を行い、蒸発過程
での流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一とな
るように調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝
縮過程での分流が均一となるように調整することが可能
となり、蒸発過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一
な分流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれ
も効率よく得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図4を用いて説明する。
て、図1から図4を用いて説明する。
【0018】(実施の形態1)図1は本発明にかかる一
実施の形態によるヒートポンプ式空気調和機用熱交換器
の冷媒回路の概略図である。図1において、図5と同じ
構成要素は図5と同じ符号を付す。1はフィンと冷媒管
とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換コア
の内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連結し
て冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路を分
岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによっ
て、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒管
2dの2パスに分岐されている。また、5は分岐管3a
近傍の冷媒管2cに接続したショートチューブリストリ
クタである。
実施の形態によるヒートポンプ式空気調和機用熱交換器
の冷媒回路の概略図である。図1において、図5と同じ
構成要素は図5と同じ符号を付す。1はフィンと冷媒管
とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換コア
の内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連結し
て冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路を分
岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによっ
て、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒管
2dの2パスに分岐されている。また、5は分岐管3a
近傍の冷媒管2cに接続したショートチューブリストリ
クタである。
【0019】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機用の熱交換器について、その動作を説明する。
気調和機用の熱交換器について、その動作を説明する。
【0020】まず蒸発過程(暖房運転時の室外熱交換
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流される。ここで、冷媒管2cに流れる
冷媒の流量は、ショートチューブリストリクタ5により
調節される。ショートチューブリストリクタ5は、図2
(a)、(b)に示されるように、主に、リストリクタ
6とハウジング7からなり、リストリクタ6とハウジン
グ7の大きさや径を変えることにより、通過する冷媒流
量を調整できる流量調節機構の一つである。このショー
トチューブリストリクタ5の特徴として、図2(b)、
(c)に示すようにリストリクタ6が冷媒によって押さ
れることにより移動し、流れ方向によって異なる流量を
調整できることにある。図1中のショートチューブリス
トリクタ5を経て、冷媒管2cを実線矢印方向に流れる
冷媒流量と、冷媒管2dを実線矢印方向に流れる冷媒流
量とが、蒸発過程で均一となるように、あらかじめリス
トリクタ6やハウジング7の大きさや径を選定しておく
ことで、設置姿勢や冷媒管の曲がり方などによる偏流に
よる不均一な分流を解消し、蒸発過程における均一な分
流とすることができる。分岐後の二相冷媒は、熱交換器
コア1内の冷媒管2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を
流れる流体と間接的に熱交換を行い、蒸発する。そし
て、蒸発後のガス冷媒は分岐管3bで合流し、ガスライ
ン側の冷媒管2bから流出する。
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流される。ここで、冷媒管2cに流れる
冷媒の流量は、ショートチューブリストリクタ5により
調節される。ショートチューブリストリクタ5は、図2
(a)、(b)に示されるように、主に、リストリクタ
6とハウジング7からなり、リストリクタ6とハウジン
グ7の大きさや径を変えることにより、通過する冷媒流
量を調整できる流量調節機構の一つである。このショー
トチューブリストリクタ5の特徴として、図2(b)、
(c)に示すようにリストリクタ6が冷媒によって押さ
れることにより移動し、流れ方向によって異なる流量を
調整できることにある。図1中のショートチューブリス
トリクタ5を経て、冷媒管2cを実線矢印方向に流れる
冷媒流量と、冷媒管2dを実線矢印方向に流れる冷媒流
量とが、蒸発過程で均一となるように、あらかじめリス
トリクタ6やハウジング7の大きさや径を選定しておく
ことで、設置姿勢や冷媒管の曲がり方などによる偏流に
よる不均一な分流を解消し、蒸発過程における均一な分
流とすることができる。分岐後の二相冷媒は、熱交換器
コア1内の冷媒管2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を
流れる流体と間接的に熱交換を行い、蒸発する。そし
て、蒸発後のガス冷媒は分岐管3bで合流し、ガスライ
ン側の冷媒管2bから流出する。
【0021】次に凝縮過程(暖房運転時の室内熱交換
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流さる。ここで、冷媒管2cに流れる冷
媒の流量は、合流側の分岐管3a近傍に設けられたショ
ートチューブリストリクタ5により調整される。ショー
トチューブリストリクタ5の特徴である冷媒の流れ方向
により、流路抵抗が異なることを利用し、図1中の冷媒
管2cを経て、ショートチューブリストリクタ5を点線
矢印方向に流れる冷媒流量と、冷媒管2cを点線矢印方
向に流れる冷媒流量とが、凝縮過程で均一となるよう
に、あらかじめリストリクタ6やハウジング7の大きさ
や径を選定しておくことで、設置姿勢や冷媒管の曲がり
方などによる偏流による不均一な分流を解消し、凝縮過
程における均一な分流とすることができる。分岐後のガ
ス冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒管2cと冷媒管2d
内で冷媒管2の外を流れる流体と間接的に熱交換を行
い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒は分岐管3aで
合流し、液ライン側の冷媒管2aから流出する。
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流さる。ここで、冷媒管2cに流れる冷
媒の流量は、合流側の分岐管3a近傍に設けられたショ
ートチューブリストリクタ5により調整される。ショー
トチューブリストリクタ5の特徴である冷媒の流れ方向
により、流路抵抗が異なることを利用し、図1中の冷媒
管2cを経て、ショートチューブリストリクタ5を点線
矢印方向に流れる冷媒流量と、冷媒管2cを点線矢印方
向に流れる冷媒流量とが、凝縮過程で均一となるよう
に、あらかじめリストリクタ6やハウジング7の大きさ
や径を選定しておくことで、設置姿勢や冷媒管の曲がり
方などによる偏流による不均一な分流を解消し、凝縮過
程における均一な分流とすることができる。分岐後のガ
ス冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒管2cと冷媒管2d
内で冷媒管2の外を流れる流体と間接的に熱交換を行
い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒は分岐管3aで
合流し、液ライン側の冷媒管2aから流出する。
【0022】以上のように、本発明の一実施の形態によ
るヒートポンプ式空気調和機用熱交換器では、ショート
チューブリストリクタ5を通過する流量を、蒸発過程で
の流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一となる
ように調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮
過程での分流が均一となるように調整することで、蒸発
過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一な分流を行
い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく
得ることができる。
るヒートポンプ式空気調和機用熱交換器では、ショート
チューブリストリクタ5を通過する流量を、蒸発過程で
の流れ方向に対しては、蒸発過程での分流が均一となる
ように調整し、凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮
過程での分流が均一となるように調整することで、蒸発
過程、凝縮過程のいずれにおいても、均一な分流を行
い、熱交換器の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく
得ることができる。
【0023】なお、図1では、ショートチューブリスト
リクタ5の接続位置を冷媒管2cの分岐管3a近傍とし
たが、本発明はこの位置にこだわるものではなく、例え
ば、冷媒管2dに接続しても、冷媒管2c、2dの両方
に接続しても良い。また、分岐するパス数は2パスとし
たが、これ以上に分岐する場合でも適用可能であること
はいうまでもない。
リクタ5の接続位置を冷媒管2cの分岐管3a近傍とし
たが、本発明はこの位置にこだわるものではなく、例え
ば、冷媒管2dに接続しても、冷媒管2c、2dの両方
に接続しても良い。また、分岐するパス数は2パスとし
たが、これ以上に分岐する場合でも適用可能であること
はいうまでもない。
【0024】(実施の形態2)図3は本発明にかかる一
実施の形態によるヒートポンプ式空気調和機用熱交換器
の冷媒回路の概略図である。図3において、図5と同じ
構成要素は図5と同じ符号を付す。1はフィンと冷媒管
とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換コア
の内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連結し
て冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路を分
岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによっ
て、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒管
2dの2パスに分岐されている。また、8は分岐管3a
近傍の冷媒管2cの内部に設けた堰であり、図4に冷媒
管内の断面を示すように、緩やかな斜面9と急な斜面1
0とで形成されている。
実施の形態によるヒートポンプ式空気調和機用熱交換器
の冷媒回路の概略図である。図3において、図5と同じ
構成要素は図5と同じ符号を付す。1はフィンと冷媒管
とからなる一般的な熱交換コアであり、2は熱交換コア
の内部を貫通する冷媒管で、冷媒管2を蛇行状に連結し
て冷媒回路を形成している。3a、3bは冷媒回路を分
岐または合流する分岐管で、分岐管3a、3bによっ
て、熱交換器コア1内の冷媒回路は冷媒管2cと冷媒管
2dの2パスに分岐されている。また、8は分岐管3a
近傍の冷媒管2cの内部に設けた堰であり、図4に冷媒
管内の断面を示すように、緩やかな斜面9と急な斜面1
0とで形成されている。
【0025】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機用の熱交換器について、その動作を説明する。
気調和機用の熱交換器について、その動作を説明する。
【0026】まず蒸発過程(暖房運転時の室外熱交換
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流される。ここで、冷媒管2cに流れる
冷媒流量は、堰8の流路抵抗により流量調節される。図
3中の堰8を経て、冷媒管2cを実線矢印方向に流れる
冷媒流量と、冷媒管2dを実線矢印方向に流れる冷媒流
量とが、蒸発過程で均一となるように、あらかじめ斜面
の角度や堰8の長さなどを設定しておくことで、設置姿
勢や冷媒管の曲がり方などによる偏流による不均一な分
流を解消し、蒸発過程における均一な分流とすることが
できる。分岐後の二相冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒
管2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間
接的に熱交換を行い、蒸発する。そして、蒸発後のガス
冷媒は分岐管3bで合流し、ガスライン側の冷媒管2b
から流出する。
器、冷房運転時の室内熱交換器)では、液ライン側の冷
媒管2aから流入した二相冷媒は、分岐管3aによっ
て、2パスに分流される。ここで、冷媒管2cに流れる
冷媒流量は、堰8の流路抵抗により流量調節される。図
3中の堰8を経て、冷媒管2cを実線矢印方向に流れる
冷媒流量と、冷媒管2dを実線矢印方向に流れる冷媒流
量とが、蒸発過程で均一となるように、あらかじめ斜面
の角度や堰8の長さなどを設定しておくことで、設置姿
勢や冷媒管の曲がり方などによる偏流による不均一な分
流を解消し、蒸発過程における均一な分流とすることが
できる。分岐後の二相冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒
管2cと冷媒管2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間
接的に熱交換を行い、蒸発する。そして、蒸発後のガス
冷媒は分岐管3bで合流し、ガスライン側の冷媒管2b
から流出する。
【0027】次に凝縮過程(暖房運転時の室内熱交換
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流さる。ここで、冷媒管2cに流れる冷
媒流量は、合流側の分岐管3a近傍に設けられた堰8の
流路抵抗により、流量調節される。ここで、堰8は、図
4に示すように緩やかな斜面9と急な斜面10(垂直面
を含む)とで形成されていることから、急な斜面10側
から流入する場合の流路抵抗は、緩やかな斜面9側から
流入する場合より大きい。したがって、冷媒の流れ方向
により、流路抵抗が異なることを利用し、図3中の冷媒
管2cを経て堰8を点線矢印方向に流れる冷媒流量と、
冷媒管2dを点線矢印方向に流れる冷媒流量とが、凝縮
過程で均一となるように、あらかじめ斜面の角度や堰の
長さなどを設定しておくことで、設置姿勢や冷媒管の曲
がり方などによる偏流による不均一な分流を解消し、凝
縮過程における均一な分流とすることができる。分岐後
のガス冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒管2cと冷媒管
2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接的に熱交換を
行い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒は分岐管3a
で合流し、液ライン側の冷媒管2aから流出する。
器、冷房運転時の室外熱交換器)では、ガスライン側の
冷媒管2bから流入したガス冷媒は、分岐管3bによっ
て、2パスに分流さる。ここで、冷媒管2cに流れる冷
媒流量は、合流側の分岐管3a近傍に設けられた堰8の
流路抵抗により、流量調節される。ここで、堰8は、図
4に示すように緩やかな斜面9と急な斜面10(垂直面
を含む)とで形成されていることから、急な斜面10側
から流入する場合の流路抵抗は、緩やかな斜面9側から
流入する場合より大きい。したがって、冷媒の流れ方向
により、流路抵抗が異なることを利用し、図3中の冷媒
管2cを経て堰8を点線矢印方向に流れる冷媒流量と、
冷媒管2dを点線矢印方向に流れる冷媒流量とが、凝縮
過程で均一となるように、あらかじめ斜面の角度や堰の
長さなどを設定しておくことで、設置姿勢や冷媒管の曲
がり方などによる偏流による不均一な分流を解消し、凝
縮過程における均一な分流とすることができる。分岐後
のガス冷媒は、熱交換器コア1内の冷媒管2cと冷媒管
2d内で冷媒管2の外を流れる流体と間接的に熱交換を
行い、凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒は分岐管3a
で合流し、液ライン側の冷媒管2aから流出する。
【0028】以上のように、本発明の一実施の形態によ
るヒートポンプ式空気調和機用熱交換器では、冷媒管2
cに設けた緩やかな斜面9と急な斜面10とで形成され
た堰8の流路抵抗を、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように調整することで、蒸発過程、凝縮過程のい
ずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸発能
力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることができる。
るヒートポンプ式空気調和機用熱交換器では、冷媒管2
cに設けた緩やかな斜面9と急な斜面10とで形成され
た堰8の流路抵抗を、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように調整することで、蒸発過程、凝縮過程のい
ずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸発能
力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることができる。
【0029】なお、図3では、堰8の設置位置を分岐管
3a近傍の冷媒管2c内部としたが、本発明はこの位置
にこだわるものではなく、例えば、冷媒管2d内部に設
置しても、冷媒管2c内部、冷媒管2d内部の両方に設
置しても良い。また、分岐するパス数は2パスとした
が、これ以上に分岐する場合でも適用可能であることは
いうまでもない。
3a近傍の冷媒管2c内部としたが、本発明はこの位置
にこだわるものではなく、例えば、冷媒管2d内部に設
置しても、冷媒管2c内部、冷媒管2d内部の両方に設
置しても良い。また、分岐するパス数は2パスとした
が、これ以上に分岐する場合でも適用可能であることは
いうまでもない。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明によるヒートポン
プ式空気調和機では、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように流量調整し、
凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が
均一となるように流量調整することで、蒸発過程、凝縮
過程のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器
の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることがで
きる。
プ式空気調和機では、蒸発過程での流れ方向に対して
は、蒸発過程での分流が均一となるように流量調整し、
凝縮過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が
均一となるように流量調整することで、蒸発過程、凝縮
過程のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器
の蒸発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることがで
きる。
【0031】あるいは、液ライン側の分岐管近傍の冷媒
管に接続したショートチューブリストリクタの流路抵抗
により、蒸発過程での流れ方向に対しては、蒸発過程で
の分流が均一となるように流量調整し、凝縮過程での流
れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一となるよう
に流量調整することで、蒸発過程、凝縮過程のいずれに
おいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝
縮能力のいずれも効率よく得ることができる。
管に接続したショートチューブリストリクタの流路抵抗
により、蒸発過程での流れ方向に対しては、蒸発過程で
の分流が均一となるように流量調整し、凝縮過程での流
れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一となるよう
に流量調整することで、蒸発過程、凝縮過程のいずれに
おいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸発能力、凝
縮能力のいずれも効率よく得ることができる。
【0032】あるいは、液ライン側の分岐管近傍の冷媒
管内部に設けた緩やかな斜面と急な面とで形成された堰
の流路抵抗により、蒸発過程での流れ方向に対しては、
蒸発過程での分流が均一となるように流量調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように流量調整することで、蒸発過程、凝縮過程
のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸
発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることができ
る。
管内部に設けた緩やかな斜面と急な面とで形成された堰
の流路抵抗により、蒸発過程での流れ方向に対しては、
蒸発過程での分流が均一となるように流量調整し、凝縮
過程での流れ方向に対しては、凝縮過程での分流が均一
となるように流量調整することで、蒸発過程、凝縮過程
のいずれにおいても、均一な分流を行い、熱交換器の蒸
発能力、凝縮能力のいずれも効率よく得ることができ
る。
【図1】本発明の実施の形態1によるヒートポンプ式空
気調和機用熱交換器の冷媒回路概略図。
気調和機用熱交換器の冷媒回路概略図。
【図2】(a)は、ショートチューブリストリクタ内の
リストリクタの概略図、(b)、(c)は、ショートチ
ューブリストリクタの断面概略図であり、それぞれの流
れ方向に対する冷媒の流れを示す。
リストリクタの概略図、(b)、(c)は、ショートチ
ューブリストリクタの断面概略図であり、それぞれの流
れ方向に対する冷媒の流れを示す。
【図3】本発明の実施の形態2によるヒートポンプ式空
気調和機用熱交換器の冷媒回路概略図。
気調和機用熱交換器の冷媒回路概略図。
【図4】図3の実施の形態2における熱交換器の冷媒管
内の堰の断面概略図。
内の堰の断面概略図。
【図5】従来のヒートポンプ式空気調和機用熱交換器の
冷媒回路概略図。
冷媒回路概略図。
1 熱交換コア 2 冷媒管 3 分岐管 4 縮管部 5 ショートチューブリストリクタ 6 リストリクタ 7 ハウジング 8 堰 9 緩やかな斜面 10 急な斜面
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも、複数の冷媒管からなる熱交
換コアと、前記冷媒管とともに冷媒回路を構成する分岐
管を備えた熱交換器において、液ライン側に設けた前記
分岐管と前記熱交換器コアとの間の少なくとも一本の冷
媒管に、冷媒の流れる方向により異なる流量に調整でき
る流量調節機構が設けられていることを特徴とするヒー
トポンプ式空気調和機用熱交換器。 - 【請求項2】 前記流量調節機構は、ショートチューブ
リストリクタであることを特徴とする請求項1記載のヒ
ートポンプ式空気調和機用熱交換器。 - 【請求項3】 少なくとも、複数の冷媒管からなる熱交
換コアと、前記冷媒管とともに冷媒回路を構成する分岐
管とを備えた熱交換器において、液ライン側に設けた前
記分岐管と前記熱交換器コアとの間の少なくとも一本の
冷媒管に、緩やかな斜面とそれより急な角度の面とで形
成した堰が設けられていることを特徴とするヒートポン
プ式空気調和機用熱交換器。 - 【請求項4】 冷凍サイクルを構成する凝縮器あるいは
蒸発器のうち少なくとも一方を、請求項1から3のいず
れかに記載の熱交換器で構成したことを特徴とするヒー
トポンプ式空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166385A JPH1114196A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ヒートポンプ式空気調和機用熱交換器及びその熱交換器を用いた空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166385A JPH1114196A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ヒートポンプ式空気調和機用熱交換器及びその熱交換器を用いた空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114196A true JPH1114196A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15830445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9166385A Withdrawn JPH1114196A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | ヒートポンプ式空気調和機用熱交換器及びその熱交換器を用いた空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114196A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516991A (ja) * | 2007-01-18 | 2010-05-20 | アース トゥ エア システムズ,エルエルシー | 多面構造の直接交換式地熱加熱/冷却システム |
| CN103206815A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-07-17 | 顺德职业技术学院 | 一种双向均衡流量分配器 |
| CN103629869A (zh) * | 2012-08-23 | 2014-03-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 管路的流量调节装置及包括该装置的空调管路系统及空调 |
| CN105222384A (zh) * | 2015-07-06 | 2016-01-06 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 一种热泵除湿用蒸发冷凝回路 |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP9166385A patent/JPH1114196A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516991A (ja) * | 2007-01-18 | 2010-05-20 | アース トゥ エア システムズ,エルエルシー | 多面構造の直接交換式地熱加熱/冷却システム |
| CN103629869A (zh) * | 2012-08-23 | 2014-03-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 管路的流量调节装置及包括该装置的空调管路系统及空调 |
| CN103206815A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-07-17 | 顺德职业技术学院 | 一种双向均衡流量分配器 |
| CN103206815B (zh) * | 2013-03-21 | 2016-02-03 | 顺德职业技术学院 | 一种双向均衡流量分配器 |
| CN105222384A (zh) * | 2015-07-06 | 2016-01-06 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 一种热泵除湿用蒸发冷凝回路 |
| CN105222384B (zh) * | 2015-07-06 | 2017-12-26 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 一种热泵除湿用蒸发冷凝回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040614 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061006 |