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JP7132138B2 - Heat exchanger and refrigeration cycle equipment - Google Patents

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JP7132138B2
JP7132138B2 JP2019010955A JP2019010955A JP7132138B2 JP 7132138 B2 JP7132138 B2 JP 7132138B2 JP 2019010955 A JP2019010955 A JP 2019010955A JP 2019010955 A JP2019010955 A JP 2019010955A JP 7132138 B2 JP7132138 B2 JP 7132138B2
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JP
Japan
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heat transfer
header
heat exchanger
refrigerant
space
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亜由美 小野寺
崇史 畠田
成浩 岡田
亮輔 是澤
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Toshiba Carrier Corp
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Toshiba Carrier Corp
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  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Description

本発明の実施形態は、熱交換器及び冷凍サイクル装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a heat exchanger and a refrigerating cycle device.

従来、空気調和機等の冷凍サイクル装置に用いられる熱交換器において、上下方向に並列配置される複数の伝熱管と、鉛直方向に延びて伝熱管の両端に接続された一対のヘッダを備えた熱交換器が知られている。熱交換器が蒸発器として機能するとき、熱交換器外部から一方のヘッダに流入した気液二相冷媒は、各伝熱管を通って他方のヘッダへ流通するように構成されている。 Conventionally, a heat exchanger used in a refrigeration cycle device such as an air conditioner includes a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel in the vertical direction, and a pair of headers extending in the vertical direction and connected to both ends of the heat transfer tubes. Heat exchangers are known. When the heat exchanger functions as an evaporator, gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into one header from the outside of the heat exchanger flows through each heat transfer tube to the other header.

特開2015-127618号公報JP 2015-127618 A

しかしながら、気体冷媒と液体冷媒の密度差によって、上方に位置する伝熱管と、下側に位置する伝熱管とで、冷媒の偏流が生じ、熱交換性能が低下してしまう。そこで、冷媒が流入される一方のヘッダ内に伝熱管が接続される側の空間と伝熱管が接続される側とは反対側の空間の2つの空間に仕切る仕切板を設け、冷媒流路を狭めることで冷媒をヘッダの上方まで到達させる構造が知られている。しかしながら、このような構造であっても、上方まで達した冷媒を各伝熱管へ均等に導くことは困難であった。 However, due to the difference in density between the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant, a drift of the refrigerant occurs between the upper heat transfer tube and the lower heat transfer tube, resulting in a decrease in heat exchange performance. Therefore, in one of the headers into which the refrigerant flows, a partition plate is provided to divide the space into two spaces, one on the side where the heat transfer tubes are connected and the other on the side opposite to the side where the heat transfer tubes are connected, thereby forming a refrigerant flow path. A structure is known in which the coolant reaches above the header by narrowing it. However, even with such a structure, it is difficult to evenly guide the refrigerant that has reached the top to the heat transfer tubes.

本発明が解決しようとする課題は、熱交換器の各伝熱管の冷媒の偏流を抑制し、熱交換性能の向上した熱交換器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heat exchanger with improved heat exchange performance by suppressing drift of the refrigerant in each heat transfer tube of the heat exchanger.

上記課題を達成するために、実施形態の熱交換器は、上下方向に並列に配置された複数の伝熱管と、伝熱管の両端部が接続される第1ヘッダ及び第2ヘッダとで構成させている。第1ヘッダの下部には伝熱管の端部側に対向する位置に、それぞれ冷媒が流出入する接続管が設けられている。第1ヘッダ内は内部を接続管側の第1の空間と、伝熱管側の第2の空間とに仕切るとともに、上部に第1の空間と第2の空間を連通する連通部が形成された仕切板を備えている。仕切板は、第2の空間側に伝熱管側に向かって突き出し、冷媒を伝熱管に誘導する突起部を備えている。 In order to achieve the above object, the heat exchanger of the embodiment is composed of a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel in the vertical direction, and a first header and a second header to which both ends of the heat transfer tubes are connected. ing. Connection pipes through which the refrigerant flows in and out are provided at positions facing the end portions of the heat transfer pipes in the lower portion of the first header. The interior of the first header is partitioned into a first space on the side of the connecting pipes and a second space on the side of the heat transfer tubes, and a communicating portion that communicates the first space and the second space is formed in the upper part. Equipped with a partition plate. The partition plate protrudes toward the second space toward the heat transfer tubes, and includes projections that guide the refrigerant to the heat transfer tubes.

第1の実施形態による冷凍サイクル構成図である。1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle according to a first embodiment; FIG. 同実施形態による熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger by the same embodiment. 同実施形態によるエンドキャップ斜視図である。It is an end cap perspective view by the same embodiment. 同実施形態による第1ヘッダの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the 1st header by the same embodiment. 図4の要部拡大図である。5 is an enlarged view of a main portion of FIG. 4; FIG. 同実施形態及び従来の熱交換器の伝熱管の高さに対する冷媒流量比率を表すグラフである。It is a graph showing the refrigerant|coolant flow rate with respect to the height of the heat exchanger tube of the same embodiment and the conventional heat exchanger. 第2の実施形態による第1ヘッダの概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a first header according to a second embodiment;

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態の熱交換器及び冷凍サイクル装置について、図1乃至図6を参照して説明する。図1は、第1実施形態の冷凍サイクル装置である空気調和機1の冷凍サイクルの構成を示している。
Embodiments for carrying out the invention will be described below.
(First embodiment)
A heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. FIG. 1 shows the configuration of the refrigeration cycle of an air conditioner 1, which is the refrigeration cycle device of the first embodiment.

空気調和機1は、圧縮機2、四方弁5、室外熱交換器6、膨張装置7、室内熱交換器8を備えている。これらは順次冷媒配管9で接続され、冷凍サイクルを構成している。
圧縮機2は圧縮機本体3とアキュームレータ4を備えている。アキュームレータ4は気体冷媒と液体冷媒を分離し、気体冷媒を圧縮機本体3に供給する。圧縮機本体3は、アキュームレータ4から供給された冷媒を高温高圧の気相冷媒にする。
The air conditioner 1 includes a compressor 2 , a four-way valve 5 , an outdoor heat exchanger 6 , an expansion device 7 and an indoor heat exchanger 8 . These are sequentially connected by refrigerant pipes 9 to form a refrigeration cycle.
The compressor 2 has a compressor body 3 and an accumulator 4 . The accumulator 4 separates gaseous refrigerant and liquid refrigerant and supplies the gaseous refrigerant to the compressor body 3 . The compressor main body 3 converts the refrigerant supplied from the accumulator 4 into a high-temperature, high-pressure vapor-phase refrigerant.

四方弁5は圧縮機2から吐出された冷媒の流れを変えて、冷房運転と暖房運転を切り替えている。冷房運転時、図1中の実線矢印で示すように、圧縮機2から吐出された冷媒は、四方弁5を介して室外熱交換器6、膨張装置7、室内熱交換器8の順に流れる。このとき、室外熱交換器6は放熱器(凝縮器)として機能し、室内熱交換器8は吸熱器(蒸発器)として機能する。暖房運転時、図1中の破線矢印で示すように、冷媒は、圧縮機2、四方弁5、室内熱交換器8、膨張装置7、室外熱交換器6の順に流れる。室外熱交換器6は吸熱器(蒸発器)として機能し、室内熱交換器8は放熱器(凝縮器)として機能する。 The four-way valve 5 changes the flow of refrigerant discharged from the compressor 2 to switch between cooling operation and heating operation. During cooling operation, the refrigerant discharged from the compressor 2 flows through the four-way valve 5 through the outdoor heat exchanger 6, the expansion device 7, and the indoor heat exchanger 8 in this order, as indicated by the solid line arrows in FIG. At this time, the outdoor heat exchanger 6 functions as a radiator (condenser), and the indoor heat exchanger 8 functions as a heat absorber (evaporator). During heating operation, the refrigerant flows through the compressor 2, the four-way valve 5, the indoor heat exchanger 8, the expansion device 7, and the outdoor heat exchanger 6 in this order, as indicated by the dashed arrows in FIG. The outdoor heat exchanger 6 functions as a heat absorber (evaporator), and the indoor heat exchanger 8 functions as a radiator (condenser).

次に室外熱交換器6について説明する。図2は本実施形態の室外熱交換器6であるパラレルフロー型熱交換器(以下、熱交換器という。)の正面図である。なお、以下の説明では、熱交換器6の高さ方向をZ方向とし、Z方向に直交する2方向をそれぞれX方向及びY方向として説明する。また、X方向、Y方向及びZ方向のうち、図中の矢印方向をプラス(+)方向とし、矢印と反対の方向をマイナス(-)方向とする。+Z方向は重力方向上方とし、-Z方向は重力方向下方とする。 Next, the outdoor heat exchanger 6 will be explained. FIG. 2 is a front view of a parallel flow heat exchanger (hereinafter referred to as a heat exchanger), which is the outdoor heat exchanger 6 of this embodiment. In the following description, the height direction of the heat exchanger 6 is defined as the Z direction, and two directions orthogonal to the Z direction are defined as the X direction and the Y direction. Of the X direction, Y direction and Z direction, the arrow direction in the drawing is the plus (+) direction, and the direction opposite to the arrow is the minus (-) direction. The +Z direction is upward in the direction of gravity, and the -Z direction is downward in the direction of gravity.

熱交換器6は、複数の伝熱管11と、伝熱管11の両端に接続する第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22を備えている。伝熱管11はX方向に延在し、Z方向にそれぞれ平行に配置されている。伝熱管11には、例えば内部に複数の冷媒流路を有する扁平管が用いられる。第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22は、Z方向に延在し、その側面に伝熱管11が挿入される複数の伝熱管挿入孔23,24がZ方向に並んで形成されている。第1ヘッダ21の伝熱管挿入孔23に伝熱管11の+X方向の端部12が挿入され、第2ヘッダ22の伝熱管挿入孔24に伝熱管11の-X方向の端部13が挿入され、それぞれ連通している。 The heat exchanger 6 includes a plurality of heat transfer tubes 11 and a first header 21 and a second header 22 connected to both ends of the heat transfer tubes 11 . The heat transfer tubes 11 extend in the X direction and are arranged parallel to each other in the Z direction. For the heat transfer tube 11, for example, a flat tube having a plurality of refrigerant flow paths inside is used. The first header 21 and the second header 22 extend in the Z direction, and a plurality of heat transfer tube insertion holes 23 and 24 into which the heat transfer tubes 11 are inserted are formed side by side in the Z direction. The +X direction end 12 of the heat transfer tube 11 is inserted into the heat transfer tube insertion hole 23 of the first header 21, and the −X direction end 13 of the heat transfer tube 11 is inserted into the heat transfer tube insertion hole 24 of the second header 22. , are in communication with each other.

隣り合う伝熱管11の間に複数のフィン14が配置されている。フィン14には例えばプレートフィンが用いられる。フィン14は第1ヘッダ21と第2ヘッダ22との間にX方向に複数配置されている。フィン14はろう付け等の手段により伝熱管11に接続されている。フィン14はプレートフィンに限らずコルゲートフィン等であっても良い。 A plurality of fins 14 are arranged between adjacent heat transfer tubes 11 . Plate fins, for example, are used for the fins 14 . A plurality of fins 14 are arranged in the X direction between the first header 21 and the second header 22 . The fins 14 are connected to the heat transfer tubes 11 by means such as brazing. The fins 14 are not limited to plate fins and may be corrugated fins or the like.

第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の上下両端には、エンドキャップ31,32が嵌めこまれて閉塞されている。図3はエンドキャップ31を示し、エンドキャップ31には第1ヘッダ21の内部空間に面して直線状の仕切板位置決め溝33が形成されている。
第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22には、伝熱管挿入孔23,24とは反対側であって、伝熱管11の端部12,13と対向する位置に、X方向に延びて熱交換器6外部の冷媒配管9と接続される接続管34,35が設けられている。第1ヘッダ21はその下部に接続管34が設けられ、第2ヘッダ22はその上部に接続管35が設けられている。接続管34,35には、任意の位置に熱交換器6内に冷媒を流出入するための孔36が形成されている。図4は、第1ヘッダ21の概略断面図である。図4に示すように、本実施形態では、接続管34の孔36は第1ヘッダ21の内部で+Z方向に開口している。また、この孔36に加えて接続管34の先端にX方向に開口する孔を設けても良い。
End caps 31 and 32 are fitted to the upper and lower ends of the first header 21 and the second header 22 to close them. FIG. 3 shows an end cap 31 in which a linear partition plate positioning groove 33 is formed facing the inner space of the first header 21 .
In the first header 21 and the second header 22, heat exchangers extending in the X direction are provided on the side opposite to the heat transfer tube insertion holes 23, 24 and facing the ends 12, 13 of the heat transfer tubes 11. Connection pipes 34 and 35 connected to the refrigerant pipe 9 outside 6 are provided. The first header 21 is provided with a connection pipe 34 at its lower portion, and the second header 22 is provided with a connection pipe 35 at its upper portion. Holes 36 are formed at arbitrary positions in the connection pipes 34 and 35 for flowing the refrigerant into and out of the heat exchanger 6 . FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the first header 21. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the hole 36 of the connection pipe 34 opens in the +Z direction inside the first header 21 . Further, in addition to the hole 36, a hole opening in the X direction may be provided at the tip of the connection pipe 34. FIG.

第1ヘッダ21の内部には、第1ヘッダ21の内部空間を、接続管34側の第1の空間25と伝熱管11側の第2の空間26に仕切る仕切板41が設けられている。接続管34は、その先端が第1の空間25で仕切板41に当接するか、または仕切板41に当たらない位置で固定されている。仕切板41は、最も上(+Z方向)に位置にする伝熱管11よりも高い箇所または同等の位置に連通部42が形成されている。仕切板41の第2の空間側には伝熱管11に向かって突き出す複数の突起部43が設けられている。複数の突起部43は、+X方向と-X方向に交互に傾斜するように形成され、+Y方向から見て各突起部43は三角形になるように形成されている。図5は図4の要部拡大図である。仕切板41の長手方向(Z方向)における各伝熱管11に向かう各突起部43の頂点の高さは、その突起部43から最も近いそれぞれの伝熱管11の高さ方向の中心よりも上側に位置している。例えば、図5中の突起部43aの頂点の高さH1は、突起部43aから最も近い伝熱管11aの高さ方向の中心h1よりも上側に位置している。同様に、突起部43bの頂点の高さH2は伝熱管11bの高さ方向の中心h2よりも上側に位置している。なお、突起部43の形状はこれに限定されない。また、突起部43は各伝熱管11に対して同じ数あっても良いし、例えば伝熱管11の1つ置きに配置されるように伝熱管11よりも少なくても良い。 A partition plate 41 is provided inside the first header 21 to partition the internal space of the first header 21 into a first space 25 on the side of the connection pipe 34 and a second space 26 on the side of the heat transfer tube 11 . The connection pipe 34 is fixed at a position where the tip end contacts the partition plate 41 in the first space 25 or does not contact the partition plate 41 . The partition plate 41 has a communicating portion 42 formed at a position higher than or equivalent to the heat transfer tube 11 positioned at the top (+Z direction). A plurality of projecting portions 43 projecting toward the heat transfer tubes 11 are provided on the second space side of the partition plate 41 . The plurality of protrusions 43 are formed so as to alternately incline in the +X direction and the −X direction, and each protrusion 43 is formed to have a triangular shape when viewed from the +Y direction. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 4. FIG. The height of the apex of each projection 43 toward each heat transfer tube 11 in the longitudinal direction (Z direction) of the partition plate 41 is higher than the height direction center of each heat transfer tube 11 closest to the projection 43. positioned. For example, the height H1 of the apex of the protrusion 43a in FIG. 5 is positioned above the center h1 in the height direction of the heat transfer tube 11a closest to the protrusion 43a. Similarly, the height H2 of the apex of the protrusion 43b is located above the center h2 of the heat transfer tube 11b in the height direction. Note that the shape of the protrusion 43 is not limited to this. Also, the number of protrusions 43 may be the same for each heat transfer tube 11 , or may be fewer than the number of heat transfer tubes 11 so as to be arranged every other heat transfer tube 11 , for example.

このように構成された仕切板41は、第1ヘッダ21の内周壁にろう付け等により固定される。さらに、図4に示すように、第1ヘッダ21の上下両端を閉塞するエンドキャップ31に形成された仕切板位置決め溝33に、仕切板41の上下端部が嵌り込んでいる。 The partition plate 41 configured in this manner is fixed to the inner peripheral wall of the first header 21 by brazing or the like. Furthermore, as shown in FIG. 4 , the upper and lower ends of the partition plate 41 are fitted into the partition plate positioning grooves 33 formed in the end cap 31 that closes the upper and lower ends of the first header 21 .

次に、熱交換器6の動作について説明する。以下の説明では、熱交換器6は蒸発器として機能する場合について説明する。図4中の矢印は第1ヘッダ21内を流れる冷媒の流れ方向を示している。
まず、膨張装置7で減圧された気液二相冷媒は、接続管34を通って第1ヘッダ21に流入する。このとき、冷媒は接続管34の孔36から第1ヘッダ21の第1の空間25において+Z方向に向かって噴出される。冷媒は第1の空間25を+Z方向に流れ、第1ヘッダの上方まで到達すると、仕切板41に形成される連通部42を通って第2の空間26に流れる。連通部42を通過した冷媒は、最も上(+Z方向)に位置する伝熱管11に導かれるとともに、それ以外の冷媒は、第2の空間26を下方(-Z方向)に向かって流れる。冷媒は仕切板41に設けられる突起部43に沿って流れ、各伝熱管11に導かれる。
Next, operation of the heat exchanger 6 will be described. In the following description, the case where the heat exchanger 6 functions as an evaporator will be described. Arrows in FIG. 4 indicate the flow direction of the coolant flowing through the first header 21 .
First, the gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the expansion device 7 flows into the first header 21 through the connecting pipe 34 . At this time, the coolant is ejected from the hole 36 of the connection pipe 34 in the +Z direction in the first space 25 of the first header 21 . The coolant flows through the first space 25 in the +Z direction, reaches above the first header, and flows into the second space 26 through the communicating portion 42 formed in the partition plate 41 . The refrigerant that has passed through the communicating portion 42 is guided to the heat transfer tube 11 positioned at the top (+Z direction), and the rest of the refrigerant flows downward (−Z direction) in the second space 26 . The refrigerant flows along projections 43 provided on partition plate 41 and is guided to each heat transfer tube 11 .

伝熱管11を通過する過程で、気液二相冷媒は熱交換器6外部の空気を吸熱して冷却するとともに、気相冷媒に変化する。冷媒は第2ヘッダ22に流入し、第2ヘッダ22に設けられる接続管35から熱交換器6外部へ排出されて、四方弁5へ流れる。 In the course of passing through the heat transfer tubes 11, the gas-liquid two-phase refrigerant absorbs heat from the air outside the heat exchanger 6, cools it, and changes into a gas-phase refrigerant. The refrigerant flows into the second header 22 , is discharged from the connection pipe 35 provided in the second header 22 to the outside of the heat exchanger 6 , and flows to the four-way valve 5 .

このように、本実施形態の熱交換器8は、第1ヘッダ21内に2つの空間に仕切る仕切板41を配置し、仕切板41の伝熱管11と連通する第2の空間19側に各伝熱管11に冷媒を導く突起部43を設ける構成とした。この構成によれば、第1の空間の冷媒流路が狭くなり、冷媒の流速が大きくなって第1ヘッダ21の上方まで気相冷媒及び液相冷媒を到達させることができるとともに、第2の空間26を流れる冷媒が、仕切板41の突起部43の形状に沿って下方に流れるので各伝熱管11に冷媒を導きやすくなる。さらに、突起部43の頂点の高さは、その突起部43から最も近い伝熱管11の高さ方向の中心よりも上側に位置し、突起部43の形状に沿って流れる冷媒が伝熱管11に導きやすい配置となっている。 Thus, in the heat exchanger 8 of the present embodiment, the partition plate 41 that divides the two spaces into the first header 21 is arranged, and the second space 19 side of the partition plate 41 that communicates with the heat transfer tubes 11 is provided with each space. A configuration is adopted in which projections 43 are provided to guide the refrigerant to the heat transfer tubes 11 . According to this configuration, the refrigerant flow path in the first space is narrowed, the flow velocity of the refrigerant is increased, and the vapor-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant can reach above the first header 21, and the second Since the refrigerant flowing through the space 26 flows downward along the shape of the protrusion 43 of the partition plate 41 , the refrigerant can be easily guided to each heat transfer tube 11 . Furthermore, the height of the apex of the protrusion 43 is located above the center in the height direction of the heat transfer tube 11 closest to the protrusion 43, and the refrigerant flowing along the shape of the protrusion 43 reaches the heat transfer tube 11. The layout is easy to navigate.

図6は、伝熱管11の高さに対する冷媒供給量の関係を表すグラフである。図6中の実線は本実施形態の熱交換器6を示し、破線は仕切板41を配置しない従来の熱交換器を示している。図6に示すように、従来の熱交換器では下方に位置する伝熱管への冷媒供給量は多く、上方に位置する伝熱管への冷媒供給量が少なかった。一方、本実施形態の熱交換器6では、仕切板41の連通部42に最も近い伝熱管11への冷媒供給量が多く、ほとんどの伝熱管11にほぼ均等に冷媒が供給されている。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the height of the heat transfer tube 11 and the refrigerant supply amount. A solid line in FIG. 6 indicates the heat exchanger 6 of this embodiment, and a broken line indicates a conventional heat exchanger without the partition plate 41 . As shown in FIG. 6, in the conventional heat exchanger, a large amount of refrigerant is supplied to the lower heat transfer tubes, and a small amount of refrigerant is supplied to the upper heat transfer tubes. On the other hand, in the heat exchanger 6 of the present embodiment, a large amount of refrigerant is supplied to the heat transfer tubes 11 closest to the communicating portion 42 of the partition plate 41, and most of the heat transfer tubes 11 are supplied with the refrigerant substantially uniformly.

本実施形態では、仕切板41の上部のみに第1の空間25と第2の空間26とを連通する連通部42を形成したが、さらに仕切板41の下部にも連通部を形成しても良い。この連通部は、第2の空間26で伝熱管11に導かれなった冷媒を第1の空間へ送り、接続管34から流入される冷媒とともに再び上述した動作で、伝熱管11に導くことができる。また、冷媒に溶け込んで流れてくる油も冷媒とともに伝熱管11へ導くことができる。 In this embodiment, the communicating portion 42 that communicates the first space 25 and the second space 26 is formed only in the upper portion of the partition plate 41, but a communicating portion may be formed in the lower portion of the partition plate 41 as well. good. This communication part sends the refrigerant that has not been guided to the heat transfer tube 11 in the second space 26 to the first space, and again leads it to the heat transfer tube 11 together with the refrigerant flowing from the connection pipe 34 by the above-described operation. can. Also, the oil dissolved in the refrigerant and flowing can be guided to the heat transfer tubes 11 together with the refrigerant.

また、本実施形態では、第1ヘッダ21の上下両端を閉塞するエンドキャップ31に仕切板位置決め溝33が形成されている。仕切板位置決め溝33に仕切板41の端部が嵌めこまれ、さらに仕切板41の側面が第1ヘッダ21の内周壁にろう付け等で固定される。したがって、製造時には仕切板41の位置を精度良く設定でき、ろう付け等の工程を容易にすることができる。 Further, in the present embodiment, the end caps 31 closing the upper and lower ends of the first header 21 are formed with the partition plate positioning grooves 33 . The end of the partition plate 41 is fitted into the partition plate positioning groove 33, and the side surface of the partition plate 41 is fixed to the inner peripheral wall of the first header 21 by brazing or the like. Therefore, the position of the partition plate 41 can be accurately set during manufacturing, and steps such as brazing can be facilitated.

また、本実施形態の構造は、折り返しのある熱交換器の冷媒の入り口ヘッダである第1ヘッダに加え、折り返し部分のヘッダにも適用することができる。例えば、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の内部をそれぞれ上下方向に2つの空間に仕切る仕切板と、第2ヘッダの上側の空間と下側の空間を接続する接続管を備える。そして、第1ヘッダ21の下側の空間に上述した第1の空間と第2の空間に仕切る仕切板41を設け、さらに、第2ヘッダ22の上側の空間に、接続管側の空間と伝熱管側の空間とに仕切る仕切板を設ける。熱交換器6に流入した冷媒は、上述した流れで第1ヘッダ21の下側の空間から伝熱管11を通って第2ヘッダ22の下側の空間に流れる。冷媒は、第2ヘッダ22の下側の空間から接続管を通って第2ヘッダ22の上側の空間に導かれる。第2ヘッダ22の上側の空間では、冷媒は上述した第1ヘッダ21の流れと同様に、接続管側の空間を上方に流れ、伝熱管側11の空間を仕切板に設けられる突起部に沿って下方に流れるため、第1ヘッダ21の上側の空間と連通する伝熱管11に導かれやすくなっている。この場合、エンドキャップ31の他にヘッダの内周壁や、上下の空間を仕切る仕切板などに仕切板位置決め溝を設け、仕切板41をはめ込んで位置決めするのが好ましい。 Further, the structure of the present embodiment can be applied not only to the first header, which is the refrigerant inlet header of the heat exchanger with folds, but also to the header of the folded portion. For example, it includes a partition plate that vertically divides the inside of the first header 21 and the second header 22 into two spaces, and a connection pipe that connects the upper space and the lower space of the second header. A partition plate 41 is provided in the space below the first header 21 to partition the first space and the second space. A partition plate is provided to separate the space from the heat tube side. The refrigerant that has flowed into the heat exchanger 6 flows from the space below the first header 21 through the heat transfer tubes 11 to the space below the second header 22 as described above. The refrigerant is led from the space below the second header 22 to the space above the second header 22 through the connecting pipe. In the space above the second header 22, the refrigerant flows upward in the space on the side of the connecting pipes, in the same way as the flow in the first header 21 described above, and flows in the space on the side of the heat transfer tubes 11 along the projections provided on the partition plate. Since the heat flows downward, it is easily guided to the heat transfer tubes 11 communicating with the space above the first header 21 . In this case, in addition to the end cap 31, it is preferable to provide a partition plate positioning groove in the inner peripheral wall of the header, a partition plate that partitions the upper and lower spaces, and the like, and insert the partition plate 41 for positioning.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について、図7に基づいて説明する。第2の実施形態において、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。第2の実施形態の熱交換器6は、仕切板41に複数の開口部44がZ方向に並んで形成されている。各開口部44の断面積は仕切板11の連通部42の断面積よりも小さく形成されている。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same reference numerals are assigned to the same parts as in the first embodiment, and the description thereof is omitted. In the heat exchanger 6 of the second embodiment, a partition plate 41 is formed with a plurality of openings 44 aligned in the Z direction. The cross-sectional area of each opening 44 is smaller than the cross-sectional area of the communicating portion 42 of the partition plate 11 .

接続管34を通って第1ヘッダ21の第1の空間25に流入された冷媒は、第1の実施形態と同様に上方に導かれる。第2の実施形態の熱交換器6では、冷媒が第1の空間25の上方に向かう過程で、複数の開口部44から第2の空間26へ冷媒が流れる。これにより、隣り合う伝熱管11,11の間に冷媒が滞留することによってできる渦の発生を抑制し、熱交換器6の性能を向上することができる。
また、冷媒が複数の高さ位置で伝熱管11と連通する第2の空間26に吐出されるため、各伝熱管11に均等に冷媒を導きやすくなる。
Refrigerant that has flowed into the first space 25 of the first header 21 through the connection pipe 34 is guided upward in the same manner as in the first embodiment. In the heat exchanger 6 of the second embodiment, the refrigerant flows from the plurality of openings 44 to the second space 26 while the refrigerant moves upward in the first space 25 . As a result, it is possible to suppress the generation of a vortex caused by the refrigerant staying between the adjacent heat transfer tubes 11, 11, and improve the performance of the heat exchanger 6. FIG.
In addition, since the refrigerant is discharged into the second space 26 communicating with the heat transfer tubes 11 at a plurality of height positions, the refrigerant can be easily introduced to the heat transfer tubes 11 evenly.

なお、本実施形態の開口部44は、図7に示すとおり、仕切板41の突起部43の下部に形成しているが、各突起部43の頂点に形成しても良く、開口部44の位置やその数は限定されない。開口部44を伝熱管11の端部に向かい合う位置に設けることで、冷媒をより伝熱管11に導きやすくなる。 7, the openings 44 of the present embodiment are formed below the protrusions 43 of the partition plate 41, but may be formed at the top of each protrusion 43. The positions and number thereof are not limited. By providing the openings 44 at positions facing the ends of the heat transfer tubes 11 , it becomes easier to guide the refrigerant to the heat transfer tubes 11 .

以上説明した少なくとも一つの実施形態の熱交換器6によれば、第1ヘッダ21内の空間を仕切板41で2つの空間に仕切ることで、冷媒流路である第1の空間25が狭くなり、冷媒の流速が大きくなることで第1ヘッダ21の上方まで冷媒を到達させることができる。そして、第2の空間26では、冷媒は仕切板41の突起部43の形状に沿って下方に流れ、各伝熱管11に導くことができる。各伝熱管11へ冷媒を均等に分配しやすくなり、冷媒が低循環量や中循環量であっても冷媒偏流を抑制することでき、熱交換性能の向上を図ることができる。なお、室内熱交換器8に適応した場合にも、同様の効果を得ることができる。 According to the heat exchanger 6 of at least one embodiment described above, by dividing the space in the first header 21 into two spaces with the partition plate 41, the first space 25, which is the refrigerant flow path, is narrowed. , the coolant can reach above the first header 21 by increasing the flow velocity of the coolant. Then, in the second space 26 , the refrigerant flows downward along the shape of the projections 43 of the partition plate 41 and can be guided to the heat transfer tubes 11 . It becomes easy to distribute the refrigerant evenly to each heat transfer tube 11, and even if the refrigerant has a low circulation amount or a medium circulation amount, it is possible to suppress the refrigerant drift and improve the heat exchange performance. It should be noted that the same effect can be obtained even when it is applied to the indoor heat exchanger 8 .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1…空気調和機、2…圧縮機、5…四方弁、6…室外熱交換器、7…膨張装置、8…室内熱交換器、9…冷媒配管、11…伝熱管、14…フィン、21…第1ヘッダ、22…第2ヘッダ、25…第1の空間、26…第2の空間、31,32…エンドキャップ、33…仕切板位置決め孔、34,35…接続管、36…孔、41…仕切板、42…連通部、43…突起部、44…開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Air conditioner, 2... Compressor, 5... Four-way valve, 6... Outdoor heat exchanger, 7... Expansion device, 8... Indoor heat exchanger, 9... Refrigerant pipe, 11... Heat transfer tube, 14... Fin, 21 1st header 22 2nd header 25 first space 26 second space 31, 32 end cap 33 partition plate positioning hole 34, 35 connection pipe 36 hole 41... Partition plate, 42... Communicating part, 43... Projection part, 44... Opening part

Claims (6)

上下方向に並列に配置された複数の伝熱管と、
前記伝熱管の両端部が接続される第1ヘッダ及び第2ヘッダと、
前記第1ヘッダの下部に前記伝熱管の端部側に対向して設けられ、冷媒が流出入する接続管と、
前記第1ヘッダ内に設けられ、前記第1ヘッダ内を前記接続管側の第1の空間と、前記伝熱管側の第2の空間とに仕切るとともに、上部に前記第1の空間と前記第2の空間を連通する連通部が形成された仕切板と、を備え、
前記仕切板は、前記第2の空間側に前記伝熱管側に向かって突き出し、冷媒を前記伝熱管に誘導する突起部を備えている、熱交換器。
a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel in the vertical direction;
a first header and a second header to which both ends of the heat transfer tubes are connected;
a connection pipe provided in a lower portion of the first header so as to face an end portion side of the heat transfer pipe, through which a refrigerant flows in and out;
It is provided in the first header, and partitions the inside of the first header into a first space on the side of the connection tube and a second space on the side of the heat transfer tube. and a partition plate formed with a communicating portion that communicates with the two spaces,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the partition plate has projections projecting toward the heat transfer tubes toward the second space and guiding the refrigerant to the heat transfer tubes.
前記接続管は、前記第1の空間の上方向に向かって開口する孔を備える、請求項1に記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein said connecting pipe has a hole opening upward in said first space. 前記突起部は、前記伝熱管側に最も突出する部分が各前記突起部から最も近い各前記伝熱管の高さ方向の中心よりも上側に位置する、請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。 3. The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein a portion of the protrusion that protrudes most toward the heat transfer tube is located above the center in the height direction of each of the heat transfer tubes that is closest to each of the protrusions. exchanger. 前記仕切板は、長手方向に複数の開口部を有し、各前記開口部の断面積は、前記連通部の断面積よりも小さい、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の熱交換器。 4. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the partition plate has a plurality of openings in the longitudinal direction, and the cross-sectional area of each of the openings is smaller than the cross-sectional area of the communicating portion. vessel. 前記第1ヘッダは、上下両端がエンドキャップで閉塞され、少なくとも1つの前記エンドキャップは、仕切板位置決め溝を有する、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の熱交換器。 5. The heat exchanger according to claim 1, wherein said first header is closed at both upper and lower ends with end caps, and at least one of said end caps has a partition plate positioning groove. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の熱交換器と、圧縮機と、放熱器及び膨張装置を備えた冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus comprising the heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, a compressor, a radiator, and an expansion device.
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