(57)【要約】【課題】サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器において、当該熱交換器を搭載する機器内の有効スペースがレシーバタンクによって狭められることのないようにする。【解決手段】熱交換器１は、間隔を置いて平行に配置された２本の垂直なヘッダパイプ２、３と、ヘッダパイプ２、３の間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路５をヘッダパイプ２、３の内部に連通させた水平な偏平チューブ４を備える。熱交換器１は平面形状がＬ字形をなすように曲げられており、Ｌ字形の長辺側の端をなすヘッダパイプ３からは冷媒出入口７、８が突出する。Ｌ字形の短辺側の端をなすヘッダパイプ２には、熱交換器１を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続く箇所に冷媒出入管２１、２２を介してレシーバタンク２０が接続される。熱交換器１の曲げコーナー部１ａの風上側にレシーバタンク２０が配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を置いて平行に配置された２本のヘッダパイプと、前記２本のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブとを備え、平面形状がＬ字形をなすように曲げられたサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器において、
前記ヘッダパイプの一方には、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続く箇所にレシーバタンクが接続されるとともに、前記レシーバタンクは、当該熱交換器の曲げコーナー部の風上側に配置されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記Ｌ字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記Ｌ字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されているとともに、当該ヘッダパイプに、当該熱交換器を凝縮器として使用するときに冷媒出口となる冷媒出入管が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記レシーバタンクが、当該熱交換器を通過する空気流の風上側流路に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記レシーバタンクの容量が、当該熱交換器を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量から、当該熱交換器の容量と、高圧側冷媒配管の容量を差し引いたもの以上に設定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
当該熱交換器の過冷却領域が、定格能力時に必要とされる過冷却度を確保できる面積以上の面積に設定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の熱交換器を室外機に搭載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】
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器及びそれを搭載した空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
２本のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の複数の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したパラレルフロー型の熱交換器は、カーエアコンや建物用空気調和機に広く利用されている。この種の熱交換器の例を特許文献１、２に見ることができる。
【０００３】
パラレルフロー型熱交換器では、２本のヘッダパイプの一方にレシーバタンクが接続されることがある。レシーバタンクは、熱交換器内の冷媒量を調整するバッファとしての役割を持たせたり、冷媒の気液分離を行ったり、その中に挿入したフィルタ手段で冷媒中の水分や異物を除去したりするなどの目的で設けられる。レシーバタンクを備えたパラレルフロー型熱交換器の例を特許文献３〜６に見ることができる。
【０００４】
パラレルフロー型熱交換器では、複数の偏平チューブをいくつかのグループに分け、第１グループの偏平チューブを通じて第１のヘッダパイプから第２のヘッダパイプへ冷媒を流した後、第２グループの偏平チューブを通じて第２のヘッダパイプから第１のヘッダパイプに冷媒を戻し、第３グループの偏平チューブを通じて再び第１のヘッダパイプから第２のヘッダパイプへ冷媒を流すといった具合に、ジグザグの経路を辿る形で冷媒を流すことがしばしば行われる。第１のヘッダパイプと第２のヘッダパイプの間で冷媒が流れの方向を変える回数は、特許文献２に記載されているように、「ターン数」と呼称される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−３４４６６号公報
【特許文献２】特開平６−２１３５３４号公報
【特許文献３】特開平１１−２７０９２７号公報
【特許文献４】特開２００１−３３６８６３号公報
【特許文献５】特開２００３−４２６０１号公報
【特許文献６】特開２００９−１６２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、水平な偏平チューブの中を冷媒が流れるいわゆるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器にレシーバタンクを設けるに際し、当該熱交換器を搭載する機器内の有効スペースがレシーバタンクによって狭められることのないようにする一方、レシーバタンクの存在によって当該熱交換器の性能が十分に引き出されるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、間隔を置いて平行に配置された２本のヘッダパイプと、前記２本のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブとを備え、平面形状がＬ字形をなすように曲げられたサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器において、前記ヘッダパイプの一方には、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続く箇所にレシーバタンクが接続されるとともに、前記レシーバタンクは、当該熱交換器の曲げコーナー部の風上側に配置されることを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、平面形状Ｌ字形のパラレルフロー型熱交換器の曲げコーナー部の風上側という、当該熱交換器を機器筐体に搭載するときデッドスペースとなっていた箇所にレシーバタンクが配置されるから、レシーバタンクを設けることにより余分な空間が必要になるということがなく、当該熱交換器を搭載する機器内の有効スペースが狭められない。また、ヘッダパイプに対するレシーバタンクの接続箇所が、当該熱交換器を凝縮器として使用するとき、過冷却領域が後に続くこととなる箇所に設定されているから、冷媒を確実に過冷却状態とすることができる。
【０００９】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によると、ヘッダパイプからレシーバタンクまでの配管が短くて済む。
【００１１】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記Ｌ字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。
【００１２】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管は前記Ｌ字形の長辺の端をなすヘッダパイプに接続される一方、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管は前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されていることが好ましい。
【００１３】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクに冷媒を入れる冷媒出入管と、前記レシーバタンクから冷媒を出す冷媒出入管が、両方とも、前記Ｌ字形の短辺の端をなすヘッダパイプに接続されているとともに、当該ヘッダパイプに、当該熱交換器を凝縮器として使用するときに冷媒出口となる冷媒出入管が接続されていることが好ましい。
【００１４】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクが、当該熱交換器を通過する空気流の風上側流路に配置されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によると、レシーバタンクと外部空気との間の熱交換が促進され、熱交換器の熱交換能力をさらに高めることができる。
【００１６】
上記構成の熱交換器において、前記レシーバタンクの容量が、当該熱交換器を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量から、当該熱交換器の容量と、高圧側冷媒配管の容量を差し引いたもの以上に設定されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によると、当該熱交換器側に冷媒を集中させるポンプダウン運転を行う際、冷媒を無理なく受け入れることができ、異常高圧を発生させずに済む。
【００１８】
上記構成の熱交換器において、当該熱交換器の過冷却領域が、定格能力時に必要とされる過冷却度を確保できる面積以上の面積に設定されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によると、定格能力時、熱交換器の能力を確実に発揮させることができる。
【００２０】
また本発明は、上記構成の熱交換器を室外機に搭載した空気調和機であることを特徴としている。
【００２１】
この構成によると、熱交換器に設けたレシーバタンクが室外機内の有効スペースを狭めることもなく、その熱交換器が十分に能力を発揮する空気調和機を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、熱交換器を搭載する機器内の有効スペースがレシーバタンクの配置によって狭められないから、機器のハウジングを無駄に大型化しなくて済む。また、レシーバタンクを活用して、熱交換器に求められる性能を確実に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図２】図１の熱交換器を搭載した空気調和機の室外機の模式的水平断面図である。
【図３】第１実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図４】第１実施形態の熱交換器の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図６】第２実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図７】第２実施形態の熱交換器の平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図９】第３実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図１０】第３実施形態の熱交換器の平面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図１５】本発明の第８実施形態に係る熱交換器の模式的正面図である。
【図１６】サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の構造例を説明する模式的垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態の基礎をなすパラレルフロー型の熱交換器の構造例を、図１６を参照しながら説明する。図１６では、紙面上側が垂直方向の上側、紙面下側が垂直方向の下側となる。また、紙面左側が左右方向の左側、紙面右側が左右方向の右側となる。
【００２５】
熱交換器１は、サイドフロー方式で用いられるものであり、２本の垂直なヘッダパイプ２、３を水平方向に間隔を置いて平行に配置し、ヘッダパイプ２、３の間に複数の水平な偏平チューブ４を垂直方向に所定ピッチで配置している。偏平チューブ４は金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路５が形成されている。偏平チューブ４は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路５の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路５は断面形状及び断面面積の等しいものが図１６の奥行き方向に複数個並び、そのため、偏平チューブ４の垂直断面はハーモニカ状を呈する。各冷媒通路５はヘッダパイプ２、３の内部に連通する。隣り合う偏平チューブ４同士の間にはコルゲートフィン６が配置される。
【００２６】
複数のものが並列に並んだ偏平チューブ４の中で、最も外側に位置する偏平チューブ４の、外側に向いた偏平面には、最外側コルゲートフィン６ａが配置される。最外側コルゲートフィン６ａの外側にはサイドプレート１０が配置される。
【００２７】
ヘッダパイプ２と３、偏平チューブ４、コルゲートフィン６、最外側コルゲートフィン６ａ、及びサイドプレート１０は、いずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなり、偏平チューブ４はヘッダパイプ２、３に対し、コルゲートフィン６と最外側コルゲートフィン６ａは偏平チューブ４に対し、サイドプレート１０は最外側コルゲートフィン６ａに対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。
【００２８】
冷媒出入口７、８はヘッダパイプ３の側にのみ設けられている。すなわちヘッダパイプ３が冷媒配管接続側のヘッダパイプで、ヘッダパイプ２は冷媒配管非接続側のヘッダパイプということになる。冷媒出入口７はヘッダパイプ３の上端近傍から、冷媒出入口８はヘッダパイプ３の下端近傍から、互いに平行且つヘッダパイプ３の軸線に対し直角をなすように突出している。冷媒出入口７、８はヘッダパイプ３にロウ付けまたは溶着で固定される。
【００２９】
ヘッダパイプ３の内部には上下方向に間隔を置いて２枚の仕切板９ａ、９ｃが設けられており、ヘッダパイプ２の内部には仕切板９ａ、９ｃの中間の高さのところに仕切板９ｂが設けられている。
【００３０】
熱交換器１を凝縮器として使用する場合、冷媒は図１６に実線矢印で示すように上側の冷媒出入口７から流入する。冷媒出入口７から入った冷媒は、仕切板９ａでせき止められて偏平チューブ４経由でヘッダパイプ２に向かう。この冷媒の流れが左向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ２に入った冷媒は仕切板９ｂでせき止められて別の偏平チューブ４経由でヘッダパイプ３に向かう。これが１回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが右向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ３に入った冷媒は仕切板９ｃでせき止められてさらに別の偏平チューブ４経由で再びヘッダパイプ２に向かう。これが２回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが左向きのブロック矢印で表現されている。ヘッダパイプ２に入った冷媒は折り返してさらに別の偏平チューブ４経由で再びヘッダパイプ３に向かう。これが３回目のターンであり、ターン後の冷媒の流れが右向きのブロック矢印で表現されている。冷媒は、最終的には冷媒出入口８から流出する。
【００３１】
このように、冷媒はターンを繰り返しつつジグザグの経路を辿って上から下に流れる。ここでは仕切板の数が３の場合を示したが、これは一例であり、仕切板の数と、その結果としてもたらされるターンの回数は、必要に応じ任意の数を設定することができる。
【００３２】
図１６の構成では、仕切板９ａより上の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ４が一つのまとまった流路を構成し、仕切板９ａと仕切板９ｂの間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ４が別のまとまった流路を構成し、仕切板９ｂと仕切板９ｃの間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ４がさらに別のまとまった流路を構成し、仕切板９ｃより下の間の高さ領域に位置する複数の偏平チューブ４がさらに別のまとまった流路を構成する。これらのまとまった流路を、説明した順序に従って第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、第４流路１４と呼ぶことにする。図１６ではブロック矢印の中に流路の別を示す符号が入れられている。
【００３３】
熱交換器１を蒸発器として使用する場合は、冷媒の流れが逆になる。すなわち冷媒は図１６に点線矢印で示すように冷媒出入口８からヘッダパイプ３に入り、仕切板９ｃでせき止められて第４流路１４経由でヘッダパイプ２に向かい、ヘッダパイプ２では仕切板９ｂでせき止められて第３流路１３経由でヘッダパイプ３に向かい、ヘッダパイプ３では仕切板９ａでせき止められて第２流路１２経由で再びヘッダパイプ２に向かい、ヘッダパイプ２で折り返して第１流路１１経由で再びヘッダパイプ３に向かい、冷媒出入口７から点線矢印のように流出する。
【００３４】
本発明の第１実施形態では、上記のような構成の熱交換器１に、図１に示す形でレシーバタンク２０を配置する。図１の熱交換器１は、第１から第４までの各流路の上下方向の幅を比べた場合、第１流路１１が最も広く、第２流路１２がそれに次ぎ、第３流路１３は一段と狭く、第４流路１４はさらに狭いといった具合に、低位置の流路ほど上下方向の幅が狭くなるように設計されている。言うまでもないが、幅の広い流路はそれだけ多くの偏平チューブ４を含み、幅の狭い流路は少ない数の偏平チューブ４しか含まない。
【００３５】
レシーバタンク２０が接続されるのは、冷媒配管非接続側ヘッダパイプとされたヘッダパイプ２である。レシーバタンク２０は、上下方向に間隔を置いて並んだ１対の冷媒出入管２１、２２によりヘッダパイプ２に接続される。レシーバタンク２０及び冷媒出入管２１、２２はヘッダパイプ２と同材質であり、冷媒出入管２１、２２はレシーバタンク２０とヘッダパイプ３に対し、ロウ付けまたは溶着で固定される。
【００３６】
冷媒出入管２１は第３流路１３に対面し、冷媒出入管２２は第４路１４に対面する。熱交換器１を凝縮器として使用する場合、冷媒出入管２１の前に第１流路１１、第２流路１２、及び第３流路１３が存在する。すなわち、冷媒出入管２１の前で、流路は２ターンを数えることになる。
【００３７】
ヘッダパイプ２の内部には、冷媒出入管２１、２２の接続箇所の間に仕切板９ｄが設けられる。仕切板９ｄは、仕切板９ｃと同じく、第３流路１３と第４流路１４を仕切るものである。
【００３８】
熱交換器１は、平面形状がＬ字形をなすように曲げられている。冷媒配管接続側であるヘッダパイプ３はＬ字形の長辺側の端をなし、冷媒配管非接続側であるヘッダパイプ２はＬ字形の短辺側の端をなす。Ｌ字形に曲げた角である曲げコーナー部１ａは所定曲率のアール部となっており、この曲げコーナー部１ａの風上側にレシーバタンク２０が配置される（図２〜図４参照）。
【００３９】
熱交換器１を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口７から気体の、すなわち過熱状態の冷媒が、ヘッダパイプ３に流入する。過熱状態の冷媒は、第１流路１１を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入り、そこでターンして第２流路１２に入る。冷媒は第２流路１２を左から右に通り抜けてヘッダパイプ３に戻る。この往復の間に過熱状態の冷媒は放熱し、液化が進む。
【００４０】
レシーバタンク２０の固定部材である冷媒出入管２１が現れるのは第２流路１２から第３流路１３へのターンが終わった後であり、過熱状態の冷媒の熱はレシーバタンク２０には伝わらない。従って、過冷却領域に流れ出そうとしているレシーバタンク２０内の冷媒に無用の熱が与えられない。
【００４１】
冷媒出入管２１、２２によるレシーバタンク２０の固定を補強するため、ステーやブラケット等の固定部材を追加することもあるが、そのような追加固定部材の配置場所も、熱交換器１を凝縮器として使用するときの冷媒流入側から１ターン以上離れた箇所に設定することとして、レシーバタンク２０への熱伝導を抑制することが望ましい。
【００４２】
第２流路１２からヘッダパイプ３に戻った冷媒はそこでターンして第３流路１３に入り、第３流路１３を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入る。第３流路１３からヘッダパイプ２に入った冷媒は、仕切板９ｄでせき止められてレシーバタンク２０に入る。レシーバタンク２０は、熱交換器１内の冷媒量を調整するバッファ手段、冷媒の気液分離手段として機能する。
【００４３】
レシーバタンク２０の容量（冷媒を受け入れることができる内部空間の容積。他の構成要素についても同じ意味で用いる）は、熱交換器１を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量（想定最大封入量の冷媒が全て液冷媒となったときの量）から、熱交換器１の容量と、高圧側冷媒配管（後述する圧縮機から吐出された高圧の冷媒を熱交換器１に送り込む配管）の容量を差し引いたもの以上に設定する。これは、後述するポンプダウン運転の際に重要な意味を持つ。
【００４４】
第３流路１３からヘッダパイプ２に入った冷媒は、一旦レシーバタンク２０に入った後に、第４流路１４に入る。第４流路１４は過冷却領域である。冷媒は第４流路１４を左から右に通り抜けて、ヘッダパイプ３に戻り、冷媒出入口８から流出する。第４流路１４を通る間に熱交換が進み凝縮し、冷媒は過冷却状態になって行く。
【００４５】
第３流路１３と第４流路１４を含む過冷却領域の面積は、定格能力時に、つまり定格として設定されている能力を発揮させる運転を行う時に、必要とされる過冷却度を確保できる面積以上の面積に設定する。
【００４６】
仮に、第３流路１３と第４流路１４を含む過冷却領域の面積が、必要とされる過冷却度を確保できる面積以下の面積に設定されていたとすると、レシーバタンク２０が液冷媒で満液状態になるまで冷媒を追加しなければ、それ以上の過冷却度を確保できなくなり、無駄に冷媒を消費することになる。
【００４７】
図２に示すように、熱交換器１は、ヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の室外機に搭載することができる。図２の室外機３０は平面形状略矩形の板金製筐体３０ａを備え、筐体３０ａの長辺側を正面３０Ｆ及び背面３０Ｂとし、短辺側を左側面３０Ｌ及び右側面３０Ｒとしている。正面３０Ｆには排気口３１が形成され、背面３０Ｂには背面吸気口３２が形成され、左側面３０Ｌには側面吸気口３３が形成される。排気口３１は複数の水平なスリット状開口の集合からなり、背面吸気口３２と側面吸気口３３は格子状の開口からなる。正面３０Ｆ、背面３０Ｂ、左側面３０Ｌ、右側面３０Ｒの４面の板金部材に図示しない天板と底板が加わって六面体形状の筐体３０ａが形成される。
【００４８】
筐体３０ａの内部には、背面吸気口３２及び側面吸気口３３のすぐ内側に平面形状Ｌ字形の熱交換器１が配置される。熱交換器１と外部空気との間で強制的に熱交換を行わせるため、熱交換器１と排気口３１の間に送風機３４が配置される。送風機３４は電動機３４ａにプロペラファン３４ｂを組み合わせたものである。
【００４９】
送風効率向上のため、筐体３０ａの正面３０Ｆの内面にはプロペラファン３４ｂを囲むベルマウス３５が取り付けられる。筐体３０ａの右側面３０Ｒの内側の空間は背面吸気口３２から排気口３１へと流れる空気流から隔壁３６で隔離されており、ここに圧縮機３７が収容されている。
【００５０】
レシーバタンク２０は、熱交換器１の曲げコーナー部１ａと筐体３０ａのコーナー部の間の隙間に配置される。背面吸気口３２と側面吸気口３３はレシーバタンク２０に接近する位置まで延長されており、そこから吸い込まれる空気がレシーバタンク２０をかすめて通過するようになっている。すなわち、熱交換器１を通過する空気流の風上側流路にレシーバタンク２０は位置する。
【００５１】
送風機３４を運転すると、背面吸気口３２及び側面吸気口３３から筐体３０ａ内に外部空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器１を通過し、熱交換器１との間で熱交換を行う。熱交換後の空気はプロペラファン３４ｂに吸い込まれ、排気口３１より筐体３０ａ外に排出される。
【００５２】
レシーバタンク２０は、熱交換器１の曲げコーナー部１ａの風上側であって、筐体３０ａのコーナー部の内側という、通常であればデッドスペースとなる箇所に配置されるから、レシーバタンク２０を設けることにより余分な空間が必要になるということがなく、室外機３０内の有効スペースが狭められない。
【００５３】
平面形状がＬ字形をなす熱交換器１の曲げコーナー部１ａは、Ｌ字形の長辺側の端をなすヘッダパイプ３よりも、短辺側の端をなすヘッダパイプ２の方に近い。そのヘッダパイプ２に冷媒出入管２１、２２が接続されているので、冷媒出入管２１、２２の長さが短くて済む。
【００５４】
前述の通り、レシーバタンク２０は熱交換器１を通過する空気流の風上側流路に位置しており、背面吸気口３２及び側面吸気口３３から吸い込まれた空気の一部がレシーバタンク２０をかすめて通り抜ける。これにより、レシーバタンク２０と外部空気との間の熱交換がなされ、冷媒の凝縮を促進することが可能となるため、熱交換器１の熱交換能力をさらに高めることができる。
【００５５】
室外機３０を含むセパレート型空気調和機を移設する際は、熱交換器１を含む冷凍サイクル中の冷媒を全て室外機３０側に集中させるポンプダウン運転が実施される。これは、熱交換器１の冷媒出口を閉め切った状態で圧縮機３７を運転し、冷媒の全量を高圧で熱交換器１に送り込むという作業である。パラレルフロー型である熱交換器１は熱交換能力に比較して容量が小さく、従来のものでは、ポンプダウン運転を行うと熱交換器１内部の圧力が異常に上昇し、圧力限界を超えて、製品の信頼性を損なうことがある。
【００５６】
実施形態の構成では、前述の通り、レシーバタンク２０の容量が、熱交換器１を含む冷凍サイクル中の全冷媒液量から、熱交換器１の容量と、高圧側冷媒配管の容量を差し引いたもの以上に設定されているから、熱交換器１と、レシーバタンク２０と、高圧側冷媒配管のそれぞれの容量を合わせた容量でもって、冷凍サイクル中の冷媒を全て、液体状態で受け入れることができる。このため、熱交換器１に異常高圧を発生させずに済む。
【００５７】
図５から図７に本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態の熱交換器１は、第４流路１４の下に、さらに第５流路１５が形成されている。第５流路１５の上下方向の幅は、第４流路１４のそれと等しいかそれ以下である。ヘッダパイプ３の内部には、第３流路１３と第４流路１４を隔てる仕切板９ｄが設けられている。ヘッダパイプ２の内部には、第３流路１３と第４流路１４を隔てる仕切板９ｅが設けられている。冷媒出入管２２はヘッダパイプ３の方へ延ばされ、第４流路１４に対面する箇所に接続されている。
【００５８】
熱交換器１を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口７から気体の、すなわち過熱状態の冷媒が、ヘッダパイプ３に流入する。過熱状態の冷媒は、第１流路１１を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入り、そこでターンして第２流路１２に入る。冷媒は第２流路１２を左から右に通り抜けてヘッダパイプ３に戻る。冷媒はヘッダパイプ３でターンして第３流路１３に入り、第３流路１３を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入る。この往復の間に過熱状態の冷媒は放熱し、液化が進む。
【００５９】
第３流路１３からヘッダパイプ２に入った冷媒は、レシーバタンク２０に入り、そこから冷媒出入管２２へ出た後、過冷却領域である第４流路１４に入る。冷媒は第４流路１４を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入り、そこでターンして第５流路に入り、ヘッダパイプ３に戻って冷媒出入口８から流出する。第４流路１４と第５流路１５を通る間に熱交換が進み凝縮し、冷媒は過冷却状態になって行く。
【００６０】
図８から図１０に本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態の熱交換器１は、第２実施形態と同様、第４流路１４の下に、さらに第５流路１５が形成されている。第５流路１５の上下方向の幅は、第４流路１４のそれと等しいかそれ以下である。ヘッダパイプ２の内部には、第３流路１３と第４流路１４を隔てる仕切板９ｄと、第４流路１４と第５流路１５を隔てる仕切板９ｅが設けられている。熱交換器１を凝縮器として使用する場合には、冷媒は第５流路１５を右から左へ、すなわちヘッダパイプ３からヘッダパイプ２へと流れることになる。
【００６１】
レシーバタンク２０の冷媒出入管２１、２２は、第１実施形態と同じく、冷媒出入管２１は第３流路１３に対面し、冷媒出入管２２は第４流路１４に対面する。ヘッダパイプ２の中で、第５流路１５に対面する箇所には冷媒出入管２３が接続される。冷媒出入管２３はヘッダパイプ３の方へ延ばされ、その先端は冷媒出入口８とされる。
【００６２】
熱交換器１を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口７からヘッダパイプ３に流入した過熱状態の冷媒は、第１流路１１を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入り、そこでターンして第２流路１２に入り、第２流路１２を左から右に通り抜けてヘッダパイプ３に戻る。冷媒は再度ターンして第３流路１３に入り、第３流路１３を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入る。
【００６３】
第３流路１３からヘッダパイプ２に入った冷媒は、レシーバタンク２０に入り、そこから冷媒出入管２２へ出た後、第４流路１４に入る。冷媒は第４流路１４を左から右に通り抜け、ヘッダパイプ３に入る。ヘッダパイプ３に入った冷媒は、最後のターンを行って第５流路に入り、第５流路１５を右から左に通り抜け、ヘッダパイプ２に入る。そこから冷媒は冷媒出入管２３に入り、冷媒出入管２３を通ってヘッダパイプ３の方へ流れ、冷媒出入口８から流出する。
【００６４】
第４流路１４及び第５流路１５は過冷却領域である。レシーバタンク２０が冷媒出入管２１、２２でヘッダパイプ２に接続された後に第４流路１４と第５流路１５が続くから、冷媒を確実に過冷却状態にすることができる。
【００６５】
図１１に本発明の第４実施形態を示す。第４実施形態は第１実施形態の熱交換器１を上下反転させた構成となっていて、第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、及び第４流路１４が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器１を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口７から流入し、上側の冷媒出入口８から流出する。熱交換器１を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口８から流入し、下側の冷媒出入口７から流出する。
【００６６】
レシーバタンク２０は、第３流路１３に対面する冷媒出入管２１と、第４流路１４に対面する冷媒出入管２２によりヘッダパイプ２に接続され、また固定されている。第１実施形態と同様、第３流路１３からヘッダパイプ２に入った冷媒はレシーバタンク２０を経由して第４流路１４に流れる。
【００６７】
図１２に本発明の第５実施形態を示す。第５実施形態は第２実施形態の熱交換器１を上下反転させた構成となっていて、第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、第４流路１４、及び第５流路１５が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器１を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口７から流入し、上側の冷媒出入口８から流出する。熱交換器１を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口８から流入し、下側の冷媒出入口７から流出する。
【００６８】
第２実施形態と同様、レシーバタンク２０から出た冷媒出入管２２をヘッダパイプ３の方へ引き回し、ヘッダパイプ３の、第４流路１４に対面する箇所に接続している。
【００６９】
図１３に本発明の第６実施形態を示す。第６実施形態は第３実施形態の熱交換器１を上下反転した構成となっていて、第１流路１１、第２流路１２、第３流路１３、第４流路１４、及び第５流路１５が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。第３実施形態と同様、ヘッダパイプ２の内部には、第３流路１３と第４流路１４を隔てる仕切板９ｄと、第４流路１４と第５流路１５を隔てる仕切板９ｅが設けられている。熱交換器１を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口７から流入し、上側の冷媒出入口８から流出する。熱交換器１を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口８から流入し、下側の冷媒出入口７から流出する。
【００７０】
レシーバタンク２０の冷媒出入管２１、２２は、冷媒出入管２１は第３流路１３に対面し、冷媒出入管２２は第４流路１４に対面する。ヘッダパイプ２の中で、第５流路１５に対面する箇所には冷媒出入管２３が接続される。冷媒出入管２３はヘッダパイプ３の方へ延ばされ、その先端は冷媒出入口８とされる。
【００７１】
第４流路１４及び第５流路１５は過冷却領域である。レシーバタンク２０が冷媒出入管２１、２２でヘッダパイプ２に接続された後に第４流路１４と第５流路１５が続くから、冷媒を確実に過冷却状態にすることができる。
【００７２】
図１４に本発明の第７実施形態を示す。第７実施形態では、ヘッダパイプ３の内部に上下方向に間隔を置いて２枚の仕切板９ａ、９ｃが設けられ、ヘッダパイプ２の内部には仕切板９ｃと同じ高さのところに仕切板９ｂが設けられる。流路としては第１流路１１から第３流路１３までが存在することになる。
【００７３】
レシーバタンク２０の冷媒出入管２１はヘッダパイプ３の方へ引き回され、第２流路１２に対面する箇所に接続される。冷媒出入管２２は、ヘッダパイプ２の、第３流路１３に対面する箇所に接続される。
【００７４】
熱交換器１を凝縮器として使用するとき、冷媒出入口７からヘッダパイプ３に流入した過熱状態の冷媒は、第１流路１１を右から左に通り抜けてヘッダパイプ２に入り、そこでターンして第２流路１２に入り、第２流路１２を左から右に通り抜けてヘッダパイプ３に戻る。冷媒は冷媒出入管２１からレシーバタンク２０に入り、そこから冷媒出入管２２へ出た後、第３流路１３に入る。冷媒は第３流路１３を左から右に通り抜けてヘッダパイプ３に入り、冷媒出入口８から流出する。
【００７５】
図１５に本発明の第８実施形態を示す。第８実施形態は第７実施形態の熱交換器１を上下反転した構成となっていて、第１流路１１、第２流路１２、及び第３流路１３が、上から下にではなく、下から上に並んでいる。熱交換器１を凝縮器として使用するときは、冷媒は下側の冷媒出入口７から流入し、上側の冷媒出入口８から流出する。熱交換器１を蒸発器として使用するときは、冷媒は上側の冷媒出入口８から流入し、下側の冷媒出入口７から流出する。
【００７６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１    熱交換器
１ａ  曲げコーナー部
２、３  ヘッダパイプ
４    偏平チューブ
５  冷媒通路
６  コルゲートフィン
７、８  冷媒出入口
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  仕切板
１１  第１流路
１２  第２流路
１３  第３流路
１４  第４流路
１５  第５流路
２０  レシーバタンク
２１、２２、２３  冷媒出入管
３０  室外機
３０ａ  筐体
３４  送風機
３７  圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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