(57)【要約】【課題】本発明では、パラレルフロー型熱交換器のヘッダ内で十分に拡散、減速させた冷媒を接続高さの異なる各伝熱管に供給し、伝熱管毎の乾き度のバラつきを抑制することで熱交換効率を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】熱交換器を備えた空気調和機であって、前記熱交換器は、筒状の流入側ヘッダと、筒状の流出側ヘッダと、両ヘッダ間を接続する複数の伝熱管と、該伝熱管の伝熱面積を拡大するフィンと、を有し、垂直に配置された前記筒状の流入側ヘッダの内部は、垂直に配置された仕切板によって、前記複数の伝熱管に冷媒を分配する第一空間と、下方から供給された冷媒を前記第一空間に送る第二空間と、に仕切られており、該仕切板には、水平方向の中心より一端側に寄った第一連通部と、水平方向の中心より他端側に寄った第二連通部と、が水平方向の中心を挟んで対に設けられている空気調和機。【選択図】図５
2018169062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外熱交換器と、室内熱交換器と、圧縮機と、膨張弁を備えた空気調和機であって、
前記何れかの熱交換器は、筒状の流入側ヘッダと、筒状の流出側ヘッダと、両ヘッダ間を接続する複数の伝熱管と、該伝熱管の伝熱面積を拡大するフィンと、を有し、
垂直に配置された前記筒状の流入側ヘッダの内部は、
垂直に配置された仕切板によって、
前記複数の伝熱管に冷媒を分配する第一空間と、
下方から供給された冷媒を前記第一空間に送る第二空間と、に仕切られており、
該仕切板には、
水平方向の中心より一端側に寄った第一連通部と、
水平方向の中心より他端側に寄った第二連通部と、が水平方向の中心を挟んで対に設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、前記仕切板の水平方向の端部に設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機において、
前記仕切板には、前記第一連通部と前記第二連通部を繋げた横長孔が形成されることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、前記流入側ヘッダの高さ方向に長い縦長孔であることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、上側の伝熱管と下側の伝熱管の略中間の高さに設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記仕切板は、前記第二空間側の面が、前記第二空間の流路面積を縮小する凸形状であることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記仕切板の前記第二空間側の面によって、前記第二空間が複数に分割されることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記複数の伝熱管の各々は、断面が扁平形状であり、
各伝熱管を水平より傾斜させた状態で前記流入側ヘッダに接続するとともに、
前記第一連通部と前記第二連通部を、前記伝熱管の傾斜に合わせて高さを異ならせて配置したことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関し、特に、パラレルフロー型熱交換器の各伝熱管に供給する液冷媒の量を均一化できる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の屋外機等に用いられるパラレルフロー型熱交換器の従来技術として、特許文献１に記載のものがある。同特許では、要約書、および、図１、図２等に開示されるように、一対のヘッダーパイプ（以下では「ヘッダ」ともいう）と、両ヘッダーパイプに接続する互いに平行な複数の扁平状の熱交換チューブ（以下では「伝熱管」ともいう）と、ヘッダーパイプ内の空間を上下に仕切る仕切板によって上下に区画される上側及び下側熱交換領域と、を具備するパラレルフロー型熱交換器において、ヘッダーパイプ内を熱交換チューブ側と外側空間とに区画する隔壁を具備し、隔壁に、上側熱交換領域における最下位置の熱交換チューブより下方側に開口する冷媒流通孔と、ヘッダーパイプの長手方向に沿って適宜間隔をおいて設けられると共に、上側熱交換領域の上方側の開口面積が増大する複数の冷媒流通孔とが設けられたパラレルフロー型熱交換器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱交換器を蒸発器として使用する場合、その熱交換効率を向上させるには、複数の伝熱管の各々に略均等な量の液冷媒を供給する必要がある。しかしながら、複数の伝熱管を流入側ヘッダの夫々異なる高さに接続し、各伝熱管に冷媒を分配するパラレルフロー型熱交換器では、ヘッダ内の液冷媒が重力によってヘッダ下部に滞留してしまうため、ヘッダ上部に接続された伝熱管には、ガス冷媒が多く流入し、液冷媒はわずかしか流入しない。この結果、上部伝熱管内での液冷媒蒸発は少量に留まり、熱交換は十分になされない。逆に、ヘッダ下部に接続された伝熱管には、ヘッダ下部に滞留した大量の液冷媒が流入する。この結果、液冷媒の全てが蒸発しきる前に下部伝熱管から気液二相状態の冷媒が流出する。
【０００５】
これらの事象を、液冷媒とガス冷媒を合計した質量流量に対するガス冷媒の質量流量比で定義される乾き度で言い換えると、積層配置された伝熱管のうち、上部伝熱管は乾き度が大きく、下部伝熱管は乾き度が小さい、ということになる。そして、伝熱管毎の乾き度にバラつきがあると、熱交換器全体の熱交換効率が低下してしまうといった問題が発生する。これに加え、下部伝熱管を通って熱交換器から流出した気液二相冷媒中の液冷媒が、熱交換器の下流の圧縮機に流入すると、圧縮機の故障が発生する惧れもある。
【０００６】
これらの問題に対し、特許文献１では、背景技術欄で説明した構成によって各伝熱管の乾き度の偏りを抑制している。しかし、ヘッダーパイプ内を仕切る隔壁の異なる高さに単数の開口を設けた構成だけでは、外側空間から熱交換チューブ側空間に流入した高速の冷媒が、十分に拡散、減速しない状態で熱交換チューブに向かことになるため、熱交換チューブに流入できなかった多量の液冷媒が重力によって落下し、ヘッダ下部に滞留する。その結果、伝熱管の接続高さによって乾き度がバラつきを抑制するという課題は十分に解消されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明では、パラレルフロー型熱交換器のヘッダ内で十分に拡散、減速させた冷媒を接続高さの異なる各伝熱管に供給し、伝熱管毎の乾き度のバラつきを抑制することで熱交換効率を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の空気調和機は、室外熱交換器と、室内熱交換器と、圧縮機と、膨張弁を備え、前記何れかの熱交換器は、筒状の流入側ヘッダと、筒状の流出側ヘッダと、両ヘッダ間を接続する複数の伝熱管と、該伝熱管の伝熱面積を拡大するフィンと、を有し、垂直に配置された前記筒状の流入側ヘッダの内部は、垂直に配置された仕切板によって、前記複数の伝熱管に冷媒を分配する第一空間と、下方から供給された冷媒を前記第一空間に送る第二空間と、に仕切られており、該仕切板には、水平方向の中心より一端側に寄った第一連通部と、水平方向の中心より他端側に寄った第二連通部と、が水平方向の中心を挟んで対に設けられている空気調和機。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気調和機によれば、パラレルフロー型熱交換器のヘッダ内で十分に拡散、減速させた冷媒を各伝熱管に供給し、伝熱管毎の乾き度のバラつきを抑制することで熱交換効率を向上させた空気調和機を提供することができる。
【００１０】
本発明のその他の課題、構成、作用、効果については、以下の実施例において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一般的な熱交換器の外観を示す斜視図。
【図２】一般的な流入側ヘッダと伝熱管の断面図。
【図３】実施例１の流入側ヘッダと伝熱管の断面図。
【図４】実施例１の仕切板および冷媒の流れ場を上方から見た断面図。
【図５】実施例１の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図６】実施例２の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図７】実施例３の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図８】実施例３の変形例の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図９】実施例４の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図１０】実施例４の変形例の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図１１】実施例４の他の変形例の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図１２】実施例５の仕切板および冷媒の流れ場を上方から見た断面図。
【図１３】実施例６の仕切板および冷媒の流れ場を上方から見た断面図。
【図１４】実施例７の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図１５】実施例７の変形例の仕切板を第二空間側から見た断面図。
【図１６】一般的な空気調和機の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、図１６に示す空気調和機の概略図と、図１、図２に示す熱交換器の概略図を用いて、一般的な空気調和機と熱交換器の構成を説明する。
【００１３】
図１６は、従来の空気調和機１００の冷凍サイクルの構成図である。空気調和機１００は、室外機１０１と室内機１０８が接続配管１１２ａ、１１２ｂによって接続されたものである。室外機１０１は、圧縮機１０２と、四方弁１０３と、室外熱交換器１０４と、室外ファンモータ１０５と、室外ファン１０６と、絞り装置１０７を備え、室内機１０８は、室内熱交換器１０９と、室内ファンモータ１１０と、室内ファン１１１を備えている。
【００１４】
次に、冷房運転中の動作を例に、空気調和機１００の各要素の作用を説明する。冷房運転時には、冷媒は図中の実線矢印の向きに流れる。まず、圧縮機１０２から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁１０３を経由したのちに室外熱交換器１０４に流れ、室外熱交換器１０４で外気に放熱することで凝縮し、高圧の液冷媒となる。この液冷媒は絞り装置１０７の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、接続配管１１２ａを通じて室内機１０８へ流れる。室内機１０８に入った気液二相冷媒は、室内熱交換器１０９で室内空気の熱を吸熱することで蒸発し、これにより室内冷房が実現される。室内機１０８で蒸発したガス冷媒は、接続配管１１２ｂを通じて、室外機１０１へ戻り、四方弁１０３を通って再び圧縮機１０２で圧縮されることになる。これが冷房運転中の冷凍サイクルである。
【００１５】
一方、暖房運転時は、四方弁１０３により冷媒流路が切り替えられ、図中の破線矢印の方向に冷媒が流れる。まず、圧縮機１０２から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁１０３および接続配管１１２ｂを通って室内機１０８に流れる。室内機１０８に入った高温のガス冷媒は、室内熱交換器１０９で室内空気に放熱することで室内暖房が実現される。このとき、ガス冷媒は凝縮し、高圧の液冷媒となる。その後、高圧の液冷媒は、接続配管１１２ａを通って室外機１０１に流れる。室外機１０１に入った高圧の液冷媒は、絞り装置１０７の作用で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、室外熱交換器１０４に流れ、室外空気の熱を吸熱することで蒸発し、ガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁１０３を通った後、圧縮機１０２で再び圧縮される。これが暖房運転中の冷凍サイクルである。
【００１６】
このように、室外熱交換器１０４、及び、室内熱交換器１０９内の冷媒の流れの向きは、冷房運転時と暖房運転時で逆向きになる。尚、冷媒としてはＲ３２を用いているが、Ｒ４１０Ａ等の別の冷媒を用いても良い。
【００１７】
図１は、一般的なパラレルフロー型熱交換器を蒸発器として用いた場合の外観を示す斜視図である。ここに示す熱交換器は、冷媒を分配する図中左側の流入側ヘッダと冷媒を合流させる図中右側の流出側ヘッダからなる二本のヘッダ１と、これらのヘッダ１間を接続するとともに、冷媒が内部を流れる複数の扁平状の伝熱管２と、伝熱管２にロウ付けされその伝熱面積を拡大する複数のフィン３から構成される。なお、図１に示すように、冷媒の流れ方向と空気の流れ方向は直交しており、伝熱管２内を流れる冷媒と伝熱管２間を流れる空気が、フィン３を介して熱交換することで、効率の良い熱交換が実現されている。
【００１８】
図２は、図１の流入側のヘッダ１と伝熱管２の断面図である。ここに示すように、ヘッダ１には、複数の伝熱管２が高さ方向に所定の間隔をあけて積層して挿入接続されている。
【００１９】
熱交換器を凝縮器として使用する場合は、冷媒の流れは図２の矢印とは逆方向となり、伝熱管２からヘッダ１に流入した液冷媒が、重力によってヘッダ１の下部に滞留する。この液冷媒をヘッダ１から排出するために、冷媒出入口４はヘッダ１の下部に配置されている。
【００２０】
一方で、熱交換器を蒸発器として使用する場合は、図２の矢印に示すように、冷媒はヘッダ１の下部にある冷媒出入口４からヘッダ１内に流入し、各伝熱管２に分配される。蒸発器にはガス冷媒と液冷媒が混ざりあった気液二相状態の冷媒が供給されるため、重力の影響によって、液冷媒がヘッダ１の下部に滞留し、ガス冷媒がヘッダ１の上部に上昇することから、ヘッダ１内部では、ガス冷媒と液冷媒が自然と上下に分離してしまう。この結果、ヘッダ１上部に接続された伝熱管２にはガス冷媒が多く流れ、ヘッダ１下部に接続された伝熱管２には液冷媒が多く流れることになる。この状況を上述した乾き度を用いて表現すると、ヘッダ１上部に接続された伝熱管２は乾き度が大きく、ヘッダ１下部に接続された伝熱管２は乾き度が小さい、ということになる。
【００２１】
蒸発器は液冷媒の蒸発熱を利用して熱交換するものであるため、液冷媒の供給量が少なすぎる伝熱管２では、熱交換効率が低下する。一方で、液冷媒が多すぎる伝熱管２では、液冷媒が蒸発しきる前に冷媒が流出してしまい、下流にある圧縮機１０２の破壊を招く惧れがある。つまり、接続高さの異なる各伝熱管２の乾き度のバラつきを抑制し、何れの伝熱管においても同様の熱交換を実現することが、蒸発器の熱交換効率の向上、および、空気調和機の故障回避に寄与する。
【００２２】
図２に示した一般的なヘッダ１では、乾き度のバラつきを抑制するための手段が備わっていないことに加え、冷媒出入口４から流入してきた冷媒の流れ方向（図中の下から上に向かう方向）と、伝熱管２内の流れ方向（図中の左から右に向かう方向）が直交しており、伝熱管２に冷媒が流入しづらいことも各伝熱管２の乾き度がバラつく要因となる。
【００２３】
以下では、この問題を解決する構成として本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
先ず、図３から図５を用いて、実施例１の空気調和機を説明する。なお、図１６、図１、図２で説明した一般的な空気調和機と共通する点は説明を省略する。
【００２５】
図３は、本実施例の流入側のヘッダ１と伝熱管の断面図である。ここに示すように、本実施例では、垂直に配置された略円筒状のヘッダ１の内部を、高さ方向に長い仕切板１０によって、伝熱管２に冷媒を分配する、体積の大きい第一空間１ａ（仕切板１０の右側空間）と、下方から供給された冷媒を第一空間１ａに送る、体積の小さい第二空間１ｂ（仕切板１０の左側空間）に仕切っている。このように、仕切板１０によってヘッダ１内部を仕切ることで、冷媒が上昇する第二空間１ｂの流路面積を減少させ、冷媒の流速を増速させることで、気液二相冷媒中の液冷媒をヘッダ１の上端まで輸送することができる。また、仕切板１０には、第二空間１ｂから第一空間１ａへ冷媒を移動させる複数の連通孔が高さ方向に所定間隔で設けられており、接続高さが異なる複数の伝熱管２の夫々の近傍に冷媒を供給できるようになっている。
【００２６】
なお、図３に示すヘッダ１の製造方法としては様々な方法が考えられるが、例えば、伝熱管挿入孔と仕切板挿入孔が開けられた略円筒状のヘッダ１に、複数の伝熱管２と、仕切板１０を挿入し、それらを炉内でロウ付けすることで一体化する製造方法が挙げられる。
【００２７】
次に、図４の断面図を用いて、略円筒状のヘッダ１内部での冷媒の流れ場を説明する。図４は、連通部を含む図３のＡＡ平面での断面図であり、ここに示すように、仕切板１０には、水平方向（幅方向）の中心を挟むように、一端側に寄った第一連通部２０と、他端側に寄った第二連通部２１が対に設けられている。これらの連通部を介して狭い第二空間１ｂから広い第一空間１ａへと移動した冷媒５０は、流路面積の拡大に伴い、第一空間１ａ内で減速される。また、各連通部を通過した冷媒５０は、第一空間１ａの内壁面に沿うように流れ、図中右端の仕切板１０の対面位置で衝突し、流れの向きを仕切板１０側へ変えて減速しながら、第一空間１ａ内にムラなく拡散する。
【００２８】
図５は、ヘッダ１内に設置された仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。ここに示すように、第一連通部２０と第二連通部２１を、仕切板１０の中心線を挟むように略線対称の配置とすることで、図４で説明したヘッダ１の壁面に沿った流れを実現できる。
【００２９】
また、第一連通部２０と第二連通部２１は、直上の伝熱管２の接続高さと、直下の伝熱管２の接続高さの間に設けられているため、連通部を流出した比較的高速の冷媒は、そのまま伝熱管２に流入することはなく、図４に一部を示した長い経路で十分に減速、拡散された後に、すなわち、第一空間１ａ内の何れの高さにおいても略均質な気液二相冷媒となってから、伝熱管２に流入するようになっている。なお、図５では、第一連通部２０と第二連通部２１を、上下の伝熱管２の略中間に配置したが、ヘッダ１に流入する冷媒の乾き度や流量に応じて、上下何れかの伝熱管２側に偏って、第一連通部２０と第二連通部２１を配置しても良い。
【００３０】
以上で説明したように、本実施例の空気調和機では、蒸発器のヘッダ１の内部を、冷媒を高速で上昇させる狭い空間と、冷媒を減速させてから伝熱管２に分配する広い空間に仕切るとともに、両空間を仕切る仕切板１０の異なる高さ毎に一対の連通部を設けることで、第二空間１ｂで加速した気液二相冷媒を、第一空間１ａで十分に減速、拡散させることができ、低速かつ略均質となった気液二相冷媒を複数の伝熱管２の各々に適切な量だけ供給できるため、各伝熱管２の乾き度のバラつきを抑制し、蒸発器としての熱交換効率を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施例では、仕切板１０を長方形の平板としたが、第一空間１ａと第二空間１ｂを形成し、冷媒が通過する第一連通部２０と第二連通部２１を設けることができるのであれば、部分的に厚さが変わるような部材や曲面で構成された部材で仕切板１０を構成しても良いし、複数の部材を組み合わせたり、ヘッダ１と一体成型した仕切板１０としても良い。
【００３２】
また、本実施例では、図３のように、仕切板１０を垂直に（重力方向に対して平行に）配置したが、伝熱管２毎の冷媒流量や乾き度を意図的に変えたい場合や、冷媒流量の大小に応じて、仕切板１０を垂直から傾けても配置しても良い。なお、図４、図５では、第一連通部２０と第二連通部２１を線対称に配置したが、図４に例示した冷媒の流れ場を形成できるのであれば、一対の連通部を必ずしも線対象に設ける必要は無い。また、図３では、第一連通部２０と第二連通部２１からなる一対二孔の連通部を示したが、同一の高さに三つ以上の連通部を設ける構成としても良い。さらに、図５では伝熱管２の形状を扁平状としたが、丸管としても良く、扁平多穴管としても良い。
【実施例２】
【００３３】
次に、図６を用いて、実施例２の空気調和機を説明する。なお、実施例１と共通する点は、重複説明を省略する。
【００３４】
図６は、実施例２の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図であり、第一連通部２０と第二連通部２１を、仕切板１０の水平方向における端部に配置し、伝熱管２の幅よりも更に外側に配置している。第一連通部２０と第二連通部２１をこの様に配置することで、第二空間１ｂから第一空間１ａに流入する冷媒は、実施例１の図４に示す冷媒流れ場よりも更に壁面に沿った状態で流れるため、第一連通部２０と第二連通部２１での損失を更に低減することができる。また、ヘッダ１に仕切板１０をロウ付けによって固定する製造方法とする場合、ロウ付け面積を減少できるため、より容易に熱交換器を製造することが可能となる。
【００３５】
なお、ここで説明した構成は実施例１と組み合わせて用いても良く、例えば第一連通部２０のみを仕切板１０の水平方向における端部に配置することも可能である。
【実施例３】
【００３６】
次に、図７を用いて、実施例３の空気調和機を説明する。なお、上述の実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００３７】
図７は、実施例３の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。本発明の効果を得るには、図４に示したように、第一空間１ａの内面に沿って流れる一対の冷媒流れ場が生じれば良いため、必ずしも、実施例１、２のような一対の分離した連通部を設ける必要は無い。そこで、本実施例では、連通部として、図７に示すような横長孔２２を設け、その両端から流出する冷媒によって、図４に示した冷媒の流れ場を形成できるようにした。
【００３８】
なお、図７では横長孔２２の形状を長方形としたが、これが楕円形であっても構わない。また、第一連通部２０と第二連通部２１となる個所だけ、その寸法を横長孔２２の短手方向の幅よりも拡大または縮小しても構わない。
【００３９】
図８は、実施例３の変形例の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。このように、横長孔２２をヘッダ１の壁面にまで拡大することで、実施例２で示した効果と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４０】
次に、図９を用いて、実施例４の空気調和機を説明する。なお、上述の実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００４１】
図９は、実施例４の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。図９では、第一連通部２０と第二連通部２１を、ヘッダ１の高さ方向に長い縦長孔とすることで、第二空間１ｂから第一空間１ａに流入する冷媒が高さ方向に容易に拡散されるようにしている。
【００４２】
図１０は、実施例４の変形例の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。図９では、縦長孔の高さを伝熱管２の間隔より小さくしているが、図１０では、縦長孔の高さを伝熱管２の間隔より大きくしている。例えば、縦長孔の高さを仕切板１０の高さと等しくすると、ヘッダ１に仕切板１０をロウ付けで固定する場合、ロウ付け箇所がヘッダ１の上下壁面と接する面のみとなり、製造が容易となる。
【００４３】
図１１は、実施例４の他の変形例の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。ここに示すように、実施例３の変形例の横長孔２２と、実施例４の縦長穴を組み合わせた連通部としても良い。この構成によれば、横長孔２２による作用と、縦長穴による作用を併せ持った蒸発器を得ることができる。
【実施例５】
【００４４】
次に、図１２を用いて、実施例５の空気調和機を説明する。なお、上述の実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００４５】
図１２は、実施例５の仕切板および冷媒の流れ場を上方から見た断面図である。ここに示すように、本実施例では、実施例１の図４に比べ、第二空間１ｂの流路面積を更に狭くすると同時に、第一空間１ａの流路面積を更に広くするように、湾曲した仕切板１１を設置しており、第二空間１ｂを流れる冷媒５０の流速を更に加速し、第一空間１ａに流出する冷媒５０の流速を更に減速させている。
【００４６】
図１２では、平板を湾曲させるような形としたが、ヘッダ１に流入してくる冷媒の乾き度や流量に応じて第一空間１ａの流路面積のみを減らしたいときは、第二空間１ｂの流路面積のみを減らすように仕切板１１の板厚を部分的に厚くすることも可能である。
【実施例６】
【００４７】
次に、図１３を用いて、実施例６の空気調和機を説明する。なお、上述の実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００４８】
図１３は、実施例６の仕切板および冷媒の流れ場を上方から見た断面図である。ここに示すように、本実施例では、略Ｌ字状に配置された仕切板１２によって、第二空間１ｂが空間１ｃと空間１ｄに分割されている。ヘッダ１に供給された気液二相冷媒は、ヘッダ１の下部で予めガス冷媒５１と液冷媒５２に分離され、ガス冷媒５１を空間１ｃに、液冷媒５２を空間１ｄに、分けて供給できるようになっている。そして、第一連通部２０を通ったガス冷媒５１と第二連通部２１を通った液冷媒５２が、第一空間１ａ内で所望の比で混合される。このとき、空間１ｃと空間１ｄの流路面積、または、第一連通部２０と第二連通部２１の開口面積を変えることで、ガス冷媒５１と液冷媒５２の混合比を調整でき、第一空間１ａ内における冷媒の乾き度を調整できる。
【００４９】
なお、図１３では、仕切板１２を二枚の平板で構成することで、第二空間１ｂを二つの空間に分割する例を示したが、分割する空間の数や形状に応じて、仕切板１２の板厚を部分的に変化させてもよく、仕切板１２を所望の曲面で構成しても構わない。
【実施例７】
【００５０】
次に、図１４を用いて、実施例７の空気調和機を説明する。なお、上述の実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００５１】
図１４は、実施例７の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。ここに示すように、本実施例では、扁平形状の伝熱管２を水平から傾斜させた状態でヘッダ１に接続しており、第一連通部２０と第二連通部２１を、両者を結ぶ直線が伝熱管２の傾斜と略平行となるように、高さを異ならせて配置することで、連結部から流出した冷媒が傾斜接続された伝熱管２に流入しやすくなっている。
【００５２】
図１５は、実施例７の変形例の仕切板１０を第二空間１ｂ側から見た断面図である。ここに示すように、本実施例の連通部は、実施例７の第一連通部２０と第二連通部２１を繋げた横長孔２２としており、この横長孔２２を伝熱管２の傾斜と平行に配置することで、連結部から流出した冷媒が傾斜接続された伝熱管２に流入しやすくなっている。
【００５３】
なお、図１４、図１５のように、連通部を傾斜した伝熱管２と平行に配置することが理想であるが、必ずしも平行となる必要は無い。同様に、扁平形状となる伝熱管２が傾斜していない場合や伝熱管２の形状が例えば丸管であっても本実施例の適用は可能である。また、ヘッダ１の形状やヘッダ１内部の流れ場に合わせて第一連通部２０と第二連通部２１を傾斜させることも可能である。
【００５４】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヘッダ、
１ａ  第一空間、
１ｂ  第二空間、
１ｃ、１ｄ  空間、
２  伝熱管、
３  フィン、
４  冷媒出入口、
１０、１１、１２  仕切板、
２０  第一連通部、
２１  第二連通部、
２２  横長孔、
５０  冷媒、
５１  ガス冷媒、
５２  液冷媒、
１００  空気調和機、
１０１    室外機、
１０２    圧縮機、
１０３    四方弁、
１０４    室外熱交換器、
１０５    室外ファンモータ、
１０６    室外ファン、
１０７    絞り装置、
１０８    室内機、
１０９    室内熱交換器、
１１０    室内ファンモータ、
１１１    室内ファン、
１１２ａ、１１２ｂ    接続配管
【図１】
2018169062.tif 000003
【図２】
2018169062.tif 000004
【図３】
2018169062.tif 000005
【図４】
2018169062.tif 000006
【図５】
2018169062.tif 000007
【図６】
2018169062.tif 000008
【図７】
2018169062.tif 000009
【図８】
2018169062.tif 000010
【図９】
2018169062.tif 000011
【図１０】
2018169062.tif 000012
【図１１】
2018169062.tif 000013
【図１２】
2018169062.tif 000014
【図１３】
2018169062.tif 000015
【図１４】
2018169062.tif 000016
【図１５】
2018169062.tif 000017
【図１６】
2018169062.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月6日(2018.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の空気調和機は、室外熱交換器と、室内熱交換器と、圧縮機と、膨張弁を備え、前記何れかの熱交換器は、筒状の流入側ヘッダと、筒状の流出側ヘッダと、両ヘッダ間を接続する複数の伝熱管と、該伝熱管の伝熱面積を拡大するフィンと、を有し、前記複数の伝熱管の各々は、断面が扁平形状であり、各伝熱管を水平より傾斜させた状態で前記両ヘッダに接続するとともに、垂直に配置された前記筒状の流入側ヘッダの内部は、垂直に配置された仕切板によって、前記複数の伝熱管に冷媒を分配する第一空間と、下方から供給された冷媒を前記第一空間に送る第二空間と、に仕切られており、該仕切板には、水平方向の中心より一端側に寄った第一連通部と、水平方向の中心より他端側に寄った第二連通部と、が水平方向の中心を挟んで対に設けられており、前記第一連通部と前記第二連通部を、前記伝熱管の傾斜に合わせて高さを異ならせて配置した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外熱交換器と、室内熱交換器と、圧縮機と、膨張弁を備えた空気調和機であって、
前記何れかの熱交換器は、筒状の流入側ヘッダと、筒状の流出側ヘッダと、両ヘッダ間を接続する複数の伝熱管と、該伝熱管の伝熱面積を拡大するフィンと、を有し、
前記複数の伝熱管の各々は、断面が扁平形状であり、
各伝熱管を水平より傾斜させた状態で前記両ヘッダに接続するとともに、
垂直に配置された前記筒状の流入側ヘッダの内部は、
垂直に配置された仕切板によって、
前記複数の伝熱管に冷媒を分配する第一空間と、
下方から供給された冷媒を前記第一空間に送る第二空間と、に仕切られており、
該仕切板には、
水平方向の中心より一端側に寄った第一連通部と、
水平方向の中心より他端側に寄った第二連通部と、が水平方向の中心を挟んで対に設けられており、
前記第一連通部と前記第二連通部を、前記伝熱管の傾斜に合わせて高さを異ならせて配置したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、前記仕切板の水平方向の端部に設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機において、
前記仕切板には、前記第一連通部と前記第二連通部を繋げた横長孔が形成されることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、前記流入側ヘッダの高さ方向に長い縦長孔であることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記第一連通部と前記第二連通部は、上側の伝熱管と下側の伝熱管の略中間の高さに設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記仕切板は、前記第二空間側の面が、前記第二空間の流路面積を縮小する凸形状であることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記仕切板の前記第二空間側の面によって、前記第二空間が複数に分割されることを特徴とする空気調和機。