(57)【要約】【課題】扁平管とヘッダ集合管とを備えた熱交換器において、蒸発器として機能する運転時に、主熱交換部の最下段の熱交換領域の下部に位置する複数の扁平管への液冷媒の流通量を多く確保する。【解決手段】熱交換器(23)において、主熱交換部(51)と補助熱交換部(52)との一旦が接続される第２のヘッダ集合管(70)では、主熱交換部(51)の複数の主熱交換領域(51a〜51c)に対応する主ヘッダ部(71)の複数のヘッダ空間(71a〜71c)と、補助熱交換部(52)の複数の補助熱交換領域(52a〜52c)に対応する補助ヘッダ部(72)の複数のヘッダ空間(72a〜72c)とが、各々、接続配管(76〜78)で相互に接続される。各接続配管(76〜78)は、主ヘッダ部(71)の複数のヘッダ空間(71a〜71c)の各々の下部へ水平方向に開口する。【選択図】図２
2015052439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒通路が形成された複数の扁平管(33)が上下に区分された主熱交換部(51)及び補助熱交換部(52)と、上記両熱交換部(51)、(52)の端部が接続される主ヘッダ部(71)及び補助ヘッダ部(72)を有するヘッダ集合部(70)とを備え、上記主熱交換部(51)及び補助熱交換部(52)は、各々、上下に複数の熱交換領域(51a〜51c)、(52a〜52c)に分割され、
蒸発器としての運転時に冷媒が上記補助熱交換部(52)の複数の熱交換領域(52a〜52c)からヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)を経て上記ヘッダ集合部(70)の主ヘッダ部(71)から上記主熱交換部(51)の複数の熱交換領域(51a〜51c)に流通する冷媒流通経路を持つ熱交換器であって、
上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の複数の熱交換領域(52a〜52c)に対応するヘッダ空間(72a〜72c)と主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の複数の熱交換領域(51a〜51c)に対応するヘッダ空間(71a〜71c)とを各々連結する連結配管(76〜78)を備え、
上記複数の連結配管(76〜78)は、各々、上記ヘッダ集合部(70)の主ヘッダ部(71)の対応するヘッダ空間(72a〜72c)において、上記主熱交換部(51)の対応する熱交換領域(51a〜51c)の下部に水平方向に開口する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
上記請求項１記載の熱交換器において、
上記複数の連結配管(76〜78)の端面開口部は、各々、上記主熱交換部(51)の対応する熱交換領域(51a〜51c)の下部に位置する扁平管(33a)の端面開口部と対向する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
上記請求項１又は２記載の熱交換器において、
上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の最下段の熱交換領域(52a)に対応するヘッダ空間(72a)と、主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の最下段の熱交換領域(51a)に対応するヘッダ空間(71a)とが連結配管(78)で連結されている
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
上記請求項１又は２記載の熱交換器において、
上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の最上段の熱交換領域(52c)に対応するヘッダ空間(72c)と、主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の最下段の熱交換領域(51a)に対応するヘッダ空間(71a)とが連結配管(78)で連結されている
ことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の扁平管と一対のヘッダ集合管とを備え、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続されて冷媒と空気を熱交換させる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の扁平管と一対のヘッダ集合管とを備えた熱交換器が知られている。例えば特許文献１や特許文献２には、この種の熱交換器が開示されている。これら各特許文献の熱交換器では、熱交換器の左端と右端にヘッダ集合管が１本ずつ立設され、第１のヘッダ集合管から第２のヘッダ集合管に亘って複数の扁平管が配置されている。そして、これら各特許文献の熱交換器は、扁平管の内部を流れる流体を、扁平管の外部を流れる空気と熱交換させる。また、この種の熱交換器は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、蒸発器又は凝縮器として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−００３２２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蒸発器として機能する熱交換器には、空気中の水分が霜となって付着する場合がある。熱交換器に付着した霜は、空気と冷媒の熱交換を阻害する。そのため、熱交換器は、そこに付着した霜を高圧ガス冷媒によって融かすように、凝縮器として機能させて、除霜動作を行う。その際、熱交換器の構造によっては、熱交換器に付着した全ての霜を融かすのに多大な時間を要するおそれがある。ここでは、その問題点について、図９を参照しながら説明する。
【０００５】
図９に示す熱交換器(900)は、多数の扁平管と、各扁平管に接続する１つのヘッダ集合管(903,906)と、フィンとを備えている。尚、図９において、扁平管とフィンの図示は省略する。
【０００６】
熱交換器(900)は、３つの主熱交換領域(901a〜901c)を有する主熱交換部(901)と３つの補助熱交換領域(902a〜902c)を有する補助熱交換部(902)とに区分されている。第１ヘッダ集合部(903)には、主熱交換部(901)の各主熱交換領域(901a〜901c)の扁平管の一端が接続される主ヘッダ部(904)と、補助熱交換部(902)の各補助熱交換領域(902a〜902c)の扁平管の一端が接続される補助ヘッダ部(905)とが形成される。第２ヘッダ集合部(906)には、主熱交換部(901)の各主熱交換領域(901a〜901c)の扁平管の他端が接続される３つの主部分空間(907a,907b,907c)を有する主ヘッダ部(907)と、補助熱交換部(902)の各補助熱交換領域(902a〜902c)の扁平管の他端が接続される３つの補助部分空間(908a,908b,908c)を有する補助ヘッダ部(908)とが形成される。上記主ヘッダ部(907)の第１主部分空間(907a)は第２ヘッダ集合部(906)の内部でその下方の第３補助部分空間(908c)に連通していると共に、第２主部分空間(907b)は第１補助部分空間(908a)に接続用配管(910)で接続され、第３主部分空間(907c)は第２補助部分空間(908b)に接続用配管(911)で接続されている。
【０００７】
従って、この熱交換器(900)では、主熱交換部(901)の第１主熱交換領域(901a)が補助熱交換部(902)の第３補助熱交換領域(902c)と直列に接続され、主熱交換部(901)の第２主熱交換領域(901b)が補助熱交換部(902)の第１補助熱交換領域(902a)と直列に接続され、主熱交換部(901)の第３主熱交換領域(901c)が補助熱交換部(902)の第２補助熱交換領域(902b)と直列に接続される。
【０００８】
熱交換器(900)が蒸発器として機能する場合、第１ヘッダ集合部(903)の補助ヘッダ部(905)へ流入した冷媒は、補助熱交換部(902)の補助熱交換領域(902a〜902c)を流通し、その後、第２ヘッダ集合部(906)の補助ヘッダ部(908)から主ヘッダ部(907)を経て主熱交換部(901)の各主熱交換領域(901a〜901c)に流入し、更に第１ヘッダ集合部(903)の主ヘッダ部(904)に流れ込む。そして、補助熱交換部(902)の補助熱交換領域(902a〜902c)と主熱交換部(901)の主熱交換領域(901a〜901c)を順に通過する間に空気から吸熱して蒸発する。熱交換器(900)がこのような蒸発器として機能する間には、熱交換器(900)の表面に霜が付着する場合がある。
【０００９】
除霜動作が開始されると、冷媒流れが上記とは逆方向となり、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒が第１ヘッダ集合部(903)の主ヘッダ部(904)へ流入し、次いで主熱交換部(901)の主熱交換領域(901a〜901c)の扁平管へ流入する。この扁平管へ流入したガス冷媒は、霜に対して放熱して凝縮し、このガス冷媒の放熱によって熱交換器(900)に付着した霜は暖められて融解する。
【００１０】
しかしながら、熱交換器を有する冷凍装置では、圧縮機を潤滑する冷凍機油が冷媒中に含まれて冷媒回路を循環している。この構成上、本願発明者等は、次の問題点があることが判った。
【００１１】
すなわち、冷媒中に含まれる冷凍機油は、その性質として、液冷媒中には溶け込み易いが、ガス冷媒中には溶け込み難い。また、上記図９に示した熱交換器(900)では、この熱交換器(900)が蒸発器として機能している際に、補助熱交換部(902)の各補助熱交換領域(902a〜902c)に流入した液冷媒が第２ヘッダ集合部(906)の各補助部分空間(908a〜908c)に流入する。ここで、最上部の第３補助部分空間(908c)に流入した液冷媒については、その上方に位置する第１の主部分空間(907a)に向って直上方に上がり、その後、この第１の主部分空間(907a)内に水平方向に開口する複数の扁平管に流入する。その構成上、第１の主部分空間(907a)に流入した液冷媒は、その多くが第１の主部分空間(907a)内の上部空間に開口する複数の扁平管に流れ込み、その第１の主部分空間(907a)内の下部空間に開口する複数の扁平管には流れ込み難く、主熱交換部(901)の第１の主熱交換領域(901a)の下部に位置する扁平管での液冷媒の流通量は少ない。その結果、第１の主熱交換領域(901a)の下部に位置する扁平管での液冷媒のほとんどはガス冷媒となって過熱状態となり、そのガス冷媒中に含まれる冷凍機油がその第１の主熱交換領域(901a)の下部に位置する複数の扁平管内に溜まり込むことになる。
【００１２】
このように、第１の主熱交換領域(901a)では、その下部に冷凍機油が多く溜まり込み、その中部及び上部には溜まり込み量が少ない状況であり、この状況では、除霜動作を開始すると、冷媒配管(909)から第１ヘッダ集合部(903)の主ヘッダ部(903)に流入したガス冷媒は、第１の主熱交換領域(901a)の下部での溜込み冷凍機油が大きな抵抗となって、第１の主熱交換領域(901a)の下部へは流れ込み難く、その中部及び上部に多く流れ込む。その結果、第１の主熱交換領域(901a)下部での除霜の進行が遅く、中部及び上部での除霜が完了していても、第１の主熱交換領域(901a)下部での除霜が完了するまで除霜運転を終了することができず、除霜運転時間が長くなる欠点がある。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、扁平管とヘッダ集合部とを備えた熱交換器において、主熱交換部の最下部の熱交換領域の下部に位置する扁平管への冷凍機油の溜まり込み量を少なく制限して、除霜運転を早期に完了することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明では、蒸発器として機能している際には、ヘッダ集合部から主熱交換部の最下部に位置する熱交換領域の下部の複数の扁平管に対して流入する液冷媒の量を多く確保できる構成を採用する。
【００１５】
具体的に、第１の発明の熱交換器は、内部に冷媒通路が形成された複数の扁平管(33)が上下に区分された主熱交換部(51)及び補助熱交換部(52)と、上記両熱交換部(51)、(52)の端部が接続される主ヘッダ部(71)及び補助ヘッダ部(72)を有するヘッダ集合部(70)とを備え、上記主熱交換部(51)及び補助熱交換部(52)は、各々、上下に複数の熱交換領域(51a〜51c)、(52a〜52c)に分割され、蒸発器としての運転時に冷媒が上記補助熱交換部(52)の複数の熱交換領域(52a〜52c)からヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)を経て上記ヘッダ集合部(70)の主ヘッダ部(71)から上記主熱交換部(51)の複数の熱交換領域(51a〜51c)に流通する冷媒流通経路を持つ熱交換器であって、上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の複数の熱交換領域(52a〜52c)に対応するヘッダ空間(72a〜72c)と主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の複数の熱交換領域(51a〜51c)に対応するヘッダ空間(71a〜71c)とを各々連結する連結配管(76〜78)を備え、上記複数の連結配管(76〜78)は、各々、上記ヘッダ集合部(70)の主ヘッダ部(71)の対応するヘッダ空間(72a〜72c)において、上記主熱交換部(51)の対応する熱交換領域(51a〜51c)の下部に水平方向に開口することを特徴とする。
【００１６】
上記第1の発明の熱交換器では、本熱交換器が蒸発器として機能している際には、液冷媒は補助熱交換器の複数の熱交換領域からヘッダ集合部の補助ヘッダ部の複数のヘッダ空間に流入した後、各々、連絡配管を経て主ヘッダ部の複数のヘッダ空間の下部に水平方向から流入するので、主熱交換部の複数の熱交換領域では、各々、下部に位置する扁平管にも十分に液冷媒が流入することになる。従って、これら扁平管での冷媒の過熱状態が抑制されて、これ等扁平管に溜まり込む冷凍機油の量が減少し、主熱交換器の各熱交換領域に溜まり込む冷凍機油の量が相互に均等化する。よって、その後に行われる除霜運転時には、主熱交換器の各熱交換領域に流入するガス冷媒は、その各流通抵抗がほぼ等量の冷凍機油によって同程度になるため、各熱交換領域相互間でほぼ等量ずつ流れて、各熱交換領域での除霜が同程度に進行して、除霜運転が早期に完了することになる。
【００１７】
第２の発明は、上記熱交換器において、上記複数の連結配管(76〜78)の端面開口部は、各々、上記主熱交換部(51)の対応する熱交換領域(51a〜51c)の下部に位置する扁平管(33a)の端面開口部と対向することを特徴とする。
【００１８】
上記第２の発明の熱交換器では、主熱交換部の各熱交換領域の下部では、連絡配管の端面開口部がそれら熱交換領域の下部に位置する扁平管の端面開口部と対向しているので、本熱交換器が蒸発器として機能する運転時には、各連絡配管から流入してきた冷媒は対応する熱交換領域の下部の扁平管により流れ込み易くなる。従って、これら扁平管での冷媒の過熱状態がより一層に抑制されて、これ等扁平管に溜まり込む冷凍機油の量がより減少するので、除霜運転をより早期に完了させることになる。
【００１９】
第３の発明は、上記熱交換器において、上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の最下段の熱交換領域(52a)に対応するヘッダ空間(72a)と、主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の最下段の熱交換領域(51a)に対応するヘッダ空間(71a)とが連結配管(78)で連結されていることを特徴とする。
【００２０】
第３の発明の熱交換器では、本熱交換器が蒸発器として機能する運転時には、補助熱交換部の上下に位置する複数の熱交換領域に液冷媒が流入する際、その液冷媒に作用する重力によって最下段の熱交換領域には多くの液冷媒が流れ易く、その最下段の熱交換領域では液リッチの状況となる。このような液リッチの液冷媒がヘッダ集合部の補助ヘッダ部の最下段のヘッダ空間から連絡配管を介して主ヘッダ部の最下段のヘッダ空間の下部に水平方向から流入して、主熱交換部の最下段の熱交換領域の下部に位置する扁平管には十分な量の液リッチの冷媒が流れ込むので、これら扁平管に溜まり込む冷凍機油の量がより減少して、除霜運転がより早期に完了すことになる。
【００２１】
第４の発明は、上記熱交換器において、上記ヘッダ集合部(70)の補助ヘッダ部(72)の上記補助熱交換部(52)の最上段の熱交換領域(52c)に対応するヘッダ空間(72c)と、主ヘッダ部(71)の上記主熱交換部(51)の最下段の熱交換領域(51a)に対応するヘッダ空間(71a)とが連結配管(78)で連結されていることを特徴とする。
【００２２】
第４の発明の熱交換器では、本熱交換器が蒸発器として機能する運転時には、液冷媒は補助熱交換部の上下に位置する複数の熱交換領域に流入する際、上記の通り液冷媒に作用する重力によって最下段の熱交換領域に多くの液冷媒が流れ易いため、最上段の熱交換領域ではガスリッチの状況となる。しかし、この最上段の熱交換領域に流入したガスリッチの冷媒は、ヘッダ集合部の補助ヘッダ部の最上段のヘッダ空間に流入した後、連絡配管を介して、主ヘッダ部の最下段のヘッダ空間の下部に水平方向から流入するので、図９に示した従来の熱交換器の構成（すなわち、ヘッダ集合部の下側ヘッダ部の最上段のヘッダ空間とその上方の上側ヘッダ部の最下段のヘッダ空間とを、連絡配管で接続せずに、該ヘッダ集合部の内部で連通する構成）と比較して、比較的多くの液冷媒が主熱交換部の最下段の熱交換領域の下部の扁平管に流れ込んで、これら扁平管に溜まり込む冷凍機油の量が減少し、除霜運転がより早期に完了すことになる。
【発明の効果】
【００２３】
上記第１の発明の熱交換器によれば、蒸発器として機能している際には、主熱交換部の複数の熱交換領域の下部に位置する扁平管にも十分に液冷媒を流入させたので、主熱交換器の各熱交換領域に溜まり込む冷凍機油の量を相互に均等化して、除霜運転時には各熱交換領域での除霜を同程度に進行させることができ、除霜運転が早期に完了させることが可能である。
【００２４】
第２〜第４の発明によれば、蒸発器として機能する運転時に主熱交換部の各熱交換領域の下部の扁平管に溜まり込む冷凍機油の量をより減少させることができるので、除霜運転をより早期に完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は第１の実施形態の室外熱交換器を備えた空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】図２は同室外熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【図３】図３は同室外熱交換器の正面を示す一部断面図である。
【図４】図４は図３のＡ−Ａ断面の一部を拡大して示す室外熱交換器の断面図である。
【図５】図５は同室外熱交換器の正面の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】図６は第２の実施形態の室外熱交換器の正面を示す一部断面図である。
【図７】図７は第３の実施形態の室外熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【図８】図８は同室外熱交換器の正面を示す一部断面図である。
【図９】図９は従来の熱交換器の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、又はその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２７】
(第１の実施形態)
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態の熱交換器は、空気調和機(10)に設けられた室外熱交換器(23)である。以下では、先ず空気調和機(10)について説明し、その後に室外熱交換器(23)について詳細に説明する。
【００２８】
−空気調和機−
空気調和機(10)について、図１を参照しながら説明する。
【００２９】
〈空気調和機の構成〉
空気調和機(10)は、室外ユニット(11)及び室内ユニット(12)を備えている。室外ユニット(11)と室内ユニット(12)は、液側連絡配管(13)及びガス側連絡配管(14)を介して互いに接続されている。空気調和機(10)では、室外ユニット(11)、室内ユニット(12)、液側連絡配管(13)及びガス側連絡配管(14)によって、冷媒回路(20)が形成されている。
【００３０】
冷媒回路(20)には、圧縮機(21)と、四方切換弁(22)と、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが設けられている。圧縮機(21)、四方切換弁(22)、室外熱交換器(23)、及び膨張弁(24)は、室外ユニット(11)に収容されている。室外ユニット(11)には、室外熱交換器(23)へ室外空気を供給するための室外ファン(15)が設けられている。一方、室内熱交換器(25)は、室内ユニット(12)に収容されている。室内ユニット(12)には、室内熱交換器(25)へ室内空気を供給するための室内ファン(16)が設けられている。
【００３１】
冷媒回路(20)は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路(20)において、圧縮機(21)は、その吐出管が四方切換弁(22)の第１のポートに、その吸入管が四方切換弁(22)の第２のポートに、各々接続されている。また、冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが配置されている。
【００３２】
圧縮機(21)は、スクロール型又はロータリ型の全密閉型圧縮機である。四方切換弁(22)は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態(図１に実線で示す状態)と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態(図１に破線で示す状態)とに切り換わる。膨張弁(24)は、いわゆる電子膨張弁である。
【００３３】
室外熱交換器(23)は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室外熱交換器(23)については後述する。一方、室内熱交換器(25)は、室内空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器(25)は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。
【００３４】
〈空気調和機の運転動作〉
空気調和機(10)は、冷房運転と暖房運転と除霜運転を選択的に行う。
【００３５】
冷房運転中及び暖房運転中の空気調和機(10)では、室外ファン(15)及び室内ファン(16)が作動する。室外ファン(15)は室外熱交換器(23)へ室外空気を供給し、室内ファン(16)は室内熱交換器(25)へ室内空気を供給する。
【００３６】
冷房運転中の冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)を第１状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室外熱交換器(23)、膨張弁(24)、室内熱交換器(25)の順に冷媒が循環し、室外熱交換器(23)が凝縮器として機能し、室内熱交換器(25)が蒸発器として機能する。室外熱交換器(23)では、圧縮機(21)から流入したガス冷媒が室外空気へ放熱して凝縮し、凝縮後の冷媒が膨張弁(24)へ向けて流出してゆく。室内ユニット(12)は、室内熱交換器(25)において冷却された空気を室内へ吹き出す。
【００３７】
暖房運転中の冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)を第２状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室内熱交換器(25)、膨張弁(24)、室外熱交換器(23)の順に冷媒が循環し、室内熱交換器(25)が凝縮器として機能し、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する。室外熱交換器(23)には、膨張弁(24)を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が流入する。室外熱交換器(23)へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機(21)へ向けて流出してゆく。室内ユニット(12)は、室内熱交換器(25)において加熱された空気を室内へ吹き出す。
【００３８】
室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する暖房運転中には、室外空気中の水分が霜となって室外熱交換器(23)の表面に付着する場合がある。室外熱交換器(23)に霜が付着すると、冷媒と室外空気の熱交換が霜によって阻害され、空気調和機(10)の暖房能力が低下する。そこで、空気調和機(10)は、室外熱交換器(23)にある程度以上の霜が付着していることを示す除霜開始条件が成立すると、暖房運転を一時的に休止して除霜運転を行う。
【００３９】
除霜運転中の空気調和機(10)では、室外ファン(15)及び室内ファン(16)が停止する。除霜運転中の冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)が第１状態に設定され、圧縮機(21)が作動する。また、除霜運転中は、圧縮機(21)の回転速度が下限値に設定される。除霜運転中の冷媒回路(20)では、冷房運転中と同様に冷媒が循環する。つまり、室外熱交換器(23)へは、圧縮機(21)から吐出された高温高圧のガス冷媒が供給される。室外熱交換器(23)に付着した霜は、このガス冷媒によって暖められて融解する。室外熱交換器(23)を通過した冷媒は、膨張弁(24)と室内熱交換器(25)を順に通過し、その後に圧縮機(21)へ吸い込まれて圧縮される。
【００４０】
−室外熱交換器−
室外熱交換器(23)について、図２〜図４を適宜参照しながら説明する。尚、以下の説明に示す扁平管(33)の本数と、主熱交換領域(51a〜51c)及び補助熱交換部(52a〜52c)の数は、何れも単なる一例である。
【００４１】
〈室外熱交換器の構成〉
図２及び図３に示すように、室外熱交換器(23)は、１つの第１ヘッダ集合管(第１ヘッダ集合部)(60)と、１つの第２ヘッダ集合管(第２ヘッダ集合部)(70)と、多数の扁平管(33)と、多数のフィン(36)とを備えている。第１ヘッダ集合管(60)、第２ヘッダ集合管(70)、扁平管(33)及びフィン(35)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
【００４２】
尚、詳しくは後述するが、室外熱交換器(23)は、主熱交換部(51)と補助熱交換部(52)に区分されている。この室外熱交換器(23)では、一部の扁平管(33b)が補助熱交換部(52)を構成し、残りの扁平管(33a)が主熱交換部(51)を構成している。
【００４３】
第１ヘッダ集合管(60)と第２ヘッダ集合管(70)は、何れも両端が閉塞された細長い円筒状に形成されている。図２及び図３において、第１ヘッダ集合管(60)は室外熱交換器(23)の左端に、第２ヘッダ集合管(70)は室外熱交換器(23)の右端に、各々起立した状態で設置されている。
【００４４】
図４に示すように、扁平管(33)は、その断面形状が扁平な長円形となった伝熱管である。図３に示すように、室外熱交換器(23)において、複数の扁平管(33)は、その伸長方向が左右方向となり、各々の平坦な側面が対向する状態で配置されている。また、複数の扁平管(33)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置され、互いに実質的に平行となっている。各扁平管(33)は、その一端が第１ヘッダ集合管(60)に挿入され、その他端が第２ヘッダ集合管(70)に挿入されている。
【００４５】
図４に示すように、各扁平管(33)には、複数の流体通路(34)が形成されている。各流体通路(34)は、扁平管(33)の伸長方向に延びる通路である。各扁平管(33)において、複数の流体通路(34)は、扁平管(33)の幅方向(即ち、長手方向と直交する方向)に一列に並んでいる。各扁平管(33)に形成された複数の流体通路(34)は、各々の一端が第１ヘッダ集合管(60)の内部空間に連通し、各々の他端が第２ヘッダ集合管(70)の内部空間に連通している。室外熱交換器(23)へ供給された冷媒は、扁平管(33)の流体通路(34)を流れる間に空気と熱交換する。
【００４６】
図４に示すように、フィン(36)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。フィン(36)には、フィン(36)の前縁(即ち、風主の縁部)からフィン(36)の幅方向に延びる細長い切り欠き部(45)が、多数形成されている。フィン(36)では、多数の切り欠き部(45)が、フィン(36)の長手方向(上下方向)に一定の間隔で形成されている。切り欠き部(45)の風下寄りの部分は、管挿入部(46)を構成している。管挿入部(46)は、上下方向の幅が扁平管(33)の厚さと実質的に等しく、長さが扁平管(33)の幅と実質的に等しい。扁平管(33)は、フィン(36)の管挿入部(46)に挿入され、管挿入部(46)の周縁部とロウ付けによって接合される。また、フィン(36)には、伝熱を促進するためのルーバー(40)が形成されている。そして、複数のフィン(36)は、扁平管(33)の伸長方向に配列されることで、隣り合う扁平管(33)の間を空気が流れる複数の通風路(38)に区画している。
【００４７】
図２及び図３に示すように、室外熱交換器(23)は、上下に２つの熱交換部(51,52)に区分されている。室外熱交換器(23)では、上の熱交換部が主熱交換部(51)となり、下の熱交換部が補助熱交換部(52)となっている。
【００４８】
各熱交換部(51,52)は、上下に３つずつの熱交換領域(51a〜51c,52a〜52c)に区分されている。つまり、室外熱交換器(23)では、主熱交換部(51)と補助熱交換部(52)の各々が、複数且つ互いに同数の熱交換領域(51a〜51c,52a〜52c)に区分されている。尚、各熱交換部(51,52)に形成される熱交換領域(51a〜51c,52a〜52c)の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００４９】
主熱交換部(51)には、下から上に向かって順に、第１主熱交換領域(51a)と、第２主熱交換領域(51b)と、第３主熱交換領域(51c)とが形成されている。
【００５０】
補助熱交換部(52)には、下から上に向かって順に、第１補助熱交換領域(52a)と、第２補助熱交換領域(52b)と、第３補助熱交換領域(52c)とが形成されている。
【００５１】
図２及び図３に示すように、第１ヘッダ集合管(60)の内部空間は、仕切板(39a)によって上下に仕切られている。第１ヘッダ集合管(60)では、仕切板(39a)の主の空間が主ヘッダ部(61)となり、仕切板(39a)の補助の空間が補助ヘッダ部(62)となっている。
【００５２】
主ヘッダ部(61)は、主熱交換部(51)に対応した連通空間を構成している。主ヘッダ部(61)は、主熱交換部(51)を構成する扁平管(33a)の全てと連通する単一の空間である。つまり、主ヘッダ部(61)は、各主熱交換領域(51a〜51c)の扁平管(33a)と連通している。
【００５３】
また、図２及び図３に示すように、上記第１ヘッダ集合管(60)の主ヘッダ部(61)は、第１主熱交換領域(51a)に対応した第１部分空間(61a)と、第２主熱交換領域(51b)に対応した第２部分空間(61b)と、第３主熱交換領域(51c)に対応した第３部分空間(61c)とを有する。
【００５４】
更に、図２及び図３に示すように、上記第１ヘッダ集合管(60)の主ヘッダ部(61)には、ガス側接続管(57)が接続されている。このガス側接続管(57)の一端は、第１ヘッダ集合管(60)における主ヘッダ部(61)の上下方向のほぼ中央に接続され、主ヘッダ部(61)の第２主熱交換領域(51b)に対応した部分空間(61b)に連通している。ガス側接続管(57)の他端は、室外熱交換器(23)と四方切換弁(22)の第３のポートを繋ぐ銅製の配管(18)に、継手(図示せず)を介して接続されている。ガス側接続管(57)は、円管状に形成されたアルミニウム合金製の部材である。
【００５５】
補助ヘッダ部(62)は、補助熱交換部(52)に対応した補助連通空間を構成している。補助ヘッダ部(62)は、補助熱交換領域(52a〜52c)と同数(本実施形態では３つ)の連通室(62a〜62c)に区画されている。最も下方に位置する第１連通室(62a)は、第１補助熱交換領域(52a)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。第１連通室(62a)の上方に位置する第２連通室(62b)は、第２補助熱交換領域(52b)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。最も上方に位置する第３連通室(62c)は、第３補助熱交換領域(52c)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。
【００５６】
また、補助ヘッダ部(62)には、主横仕切板(80)と、補助横仕切板(85)と、縦仕切板(90)とが配置されていて、これ等の３つの仕切板(80)、(85)、(90)により、上記３つの連通室(62a)〜(62c)と混合室(63)とが形成されている。上記混合室(63)は、詳示しないが、上記３つの仕切板(80)、(85)、(90)に形成した連通用貫通孔を介して上記３つの連通室(62a)〜(62c)に連通している。また、上記混合室(63)には、後述するように、液側接続管(55)の一端が開口している。
【００５７】
上記第１ヘッダ集合管(60)の補助ヘッダ部(62)には、液側接続管(55)が設けられている。液側接続管(55)の一端は、第１ヘッダ集合管(60)の下部に接続され、補助ヘッダ部(62)の混合室(63)に連通している。液側接続管(55)の他端は、室外熱交換器(23)と膨張弁(24)を繋ぐ銅製の配管(17)に、継手(図示せず)を介して接続されている。液側接続管(55)は、第１ヘッダ集合管(60)とロウ付けによって接合されている。
【００５８】
第２ヘッダ集合管(70)の内部空間は、仕切板(39b)によって、主熱交換部(51)に対応した主ヘッダ部としての主連通空間(71)と、補助熱交換部(52)に対応した補助ヘッダ部としての補助連通空間(72)とに区分されている。
【００５９】
主連通空間(71)は、２枚の仕切板(39c)によって上下に仕切られている。この仕切板(39c)は、主連通空間(71)を、主熱交換領域(51a〜51c)と同数(本実施形態では３つ)の部分空間（ヘッダ空間）(71a〜71c)に区画している。最も下方に位置する第１部分空間(71a)は、第１主熱交換領域(51a)を構成する全ての扁平管(33a)と連通する。第１部分空間(71a)の上方に位置する第２部分空間(71b)は、第２主熱交換領域(51b)を構成する全ての扁平管(33a)と連通する。最も上方に位置する第３部分空間(71c)は、第３主熱交換領域(51c)を構成する全ての扁平管(33a)と連通する。
【００６０】
補助連通空間(72)は、２枚の仕切板(39d)によって上下に仕切られている。この仕切板(39d)は、補助連通空間(72)を、補助熱交換領域(52a〜52c)と同数(本実施形態では３つ)の部分空間（ヘッダ空間）(72a〜72c)に区画している。最も下方に位置する第４部分空間(72a)は、第１補助熱交換領域(52a)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。第４部分空間(72a)の上方に位置する第５部分空間(72b)は、第２補助熱交換領域(52b)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。最も上方に位置する第６部分空間(72c)は、第３補助熱交換領域(52c)を構成する全ての扁平管(33b)と連通する。
【００６１】
第２ヘッダ集合管(70)には、３本の接続用配管（連絡配管）(76,77,78)が取り付けられている。第１接続用配管(76)は、その一端が第２主熱交換領域(51b)に対応する第２部分空間(71b)の下部に接続され、その他端が第３補助熱交換領域(52c)に対応する第６部分空間(72c)に接続される。第２接続用配管(77)は、その一端が第３主熱交換領域(51c)に対応する第３部分空間(71c)の下部に接続され、その他端が第２補助熱交換領域(52b)に対応する第５部分空間(72b)に接続される。また、第３接続用配管(78)は、その一端が第１主熱交換領域(51a)に対応する第１部分空間(71a)の下部に接続され、その他端が第１補助熱交換領域(52a)に対応する第４部分空間(72a)に接続される。
【００６２】
そして、図５の要部拡大図から判るように、第１〜第３接続用配管(76,77,78)は、何れも、第２ヘッダ集合管(70)の主ヘッダ部(71)の第１〜第３部分空間(71a〜71c)の下部への開口端近傍が水平方向に延びる水平部(76h,77h,78h)を有し、この水平部(76h,77h,78h)が第１〜第３部分空間(71a〜71c)の下部に接続されている。
【００６３】
更に、上記第１〜第３接続用配管(76,77,78)の水平部(76h,77h,78h)は、対応する部分空間(71a,71b,71c)内において、各々、主熱交換部(51)の対応する主熱交換領域(51a〜51c)の下部に位置する扁平管(33a)の端面開口部と対向している。
【００６４】
このように、本実施形態の室外熱交換器(23)では、第１主熱交換領域(51a)と第１補助熱交換領域(52a)とが第３接続用配管(78)で直列に接続され、第２主熱交換領域(51b)と第３補助熱交換領域(52c)とが第１接続用配管(76)で直列に接続され、第３主熱交換領域(51c)と第２補助熱交換領域(52b)とが第２接続用配管(77)で直列に接続されている。つまり、本実施形態の室外熱交換器(23)では、第1補助熱交換領域(52a)が第１主熱交換領域(51a)に対応し、第２補助熱交換領域(52b)が第３熱交換領域(51c)に対応し、第３補助熱交換領域(52c)が第２主熱交換領域(51b)に対応する。
【００６５】
以上の構成から、本実施形態では、本室外熱交換器(23)が蒸発器として作用する運転時には、液側接続管(55)から第１ヘッダ集合管(60)の下側ヘッダ部(62)に流入した冷媒は、補助熱交換部(52)の３つの補助熱交換領域(52a〜52c)から第２ヘッダ集合管(70)の補助連通空間(72)を経て主連通空間(71)に流れ込んだ後、主熱交換部(51)の３つの主熱交換領域(51a〜51c)に流通し、ガス側接続管(57)に流出する冷媒流通経路となる。
【００６６】
〈室外熱交換器における冷媒の流れ／凝縮器の場合〉
空気調和機(10)の冷房運転中には、室外熱交換器(23)が凝縮器として機能する。冷房運転中における室外熱交換器(23)での冷媒の流れを説明する。
【００６７】
室外熱交換器(23)には、圧縮機(21)から吐出されたガス冷媒が供給される。圧縮機(21)から送られたガス冷媒は、ガス側接続管(57)を通って第１ヘッダ集合管(60)の主ヘッダ部(61)へ流入した後、主熱交換部(51)の各扁平管(33a)へ分配される。主熱交換部(51)の各主熱交換領域(51a〜51c)において、扁平管(33a)の流体通路(34)へ流入した冷媒は、流体通路(34)を流れる間に室外空気へ放熱して凝縮し、その後に第２ヘッダ集合管(70)の対応する各部分空間(71a〜71c)へ流入する。
【００６８】
主連通空間(71)の各部分空間(71a〜71c)へ流入した冷媒は、補助連通空間(72)の対応する部分空間(72a〜72c)へ送られる。具体的に、主連通空間(71)の第１部分空間(71a)へ流入した冷媒は、第３接続用配管(78)を通って補助連通空間(72)の第４部分空間(72a)へ流れ込む。主連通空間(71)の第２部分空間(71b)へ流入した冷媒は、第１接続用配管(76)を通って補助連通空間(72)の第６部分空間(72c)へ流入する。主連通空間(71)の第３部分空間(71c)へ流入した冷媒は、第２接続用配管(77)を通って補助連通空間(72)の第５部分空間(72b)へ流入する。
【００６９】
補助連通空間(72)の各部分空間(72a〜72c)へ流入した冷媒は、対応する補助熱交換領域(52a〜52c)の各扁平管(33b)へ分配される。各扁平管(33b)の流体通路(34)を流れる冷媒は、室外空気へ放熱して過冷却液となり、その後に第１ヘッダ集合管(60)の補助ヘッダ部(62)の対応する連通室(62a〜62c)へ流入する。その後、冷媒は、混合室(63)を経て液側接続管(55)へ流れ込み、室外熱交換器(23)から流出して行く。
【００７０】
〈室外熱交換器における冷媒の流れ／蒸発器の場合〉
空気調和機(10)の暖房運転中には、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する。暖房運転中における室外熱交換器(23)での冷媒の流れを説明する。
【００７１】
室外熱交換器(23)には、膨張弁(24)を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が供給される。膨張弁(24)を通過した冷媒は、液側接続管(55)を通って第１ヘッダ集合管(60)の補助ヘッダ部(62)内の混合室(63)へ流入する。その際、混合室(63)では、流入した気液二相状態の冷媒が縦仕切板(90)に衝突し、その冷媒中のガス冷媒と液冷媒が混合される。この混合された液冷媒は、混合室(63)から補助ヘッダ部(62)内の各連通室(62a〜62c)へ分配される。
【００７２】
第１ヘッダ集合管(60)の補助ヘッダ部(62)内の各連通室(62a〜62c)へ流入した冷媒は、対応する補助熱交換領域(52a〜52c)の各扁平管(33b)へ分配される。各扁平管(33b)の流体通路(34)へ流入した冷媒は、流体通路(34)を流れる間に室外空気から吸熱し、一部の液冷媒が蒸発する。扁平管(33b)の流体通路(34)を通過した冷媒は、第２ヘッダ集合管(70)の補助連通空間(72)の対応する部分空間(72a〜72c)へ流入する。
【００７３】
補助連通空間(72)の各部分空間(72a〜72c)へ流入した冷媒は、主連通空間(71)の対応する部分空間(71a〜71c)へ送られる。具体的に、補助連通空間(72)の第４部分空間(72a)へ流入した冷媒は、第３接続用配管(78)の水平部(78h)を通って主連通空間(71)の第１部分空間(71a)の下部へ水平方向に流入する。補助連通空間(72)の第５部分空間(72b)へ流入した冷媒は、第２接続用配管(77)の水平部(77h)を通って主連通空間(71)の第３部分空間(71c)の下部へ水平方向に流入する。補助連通空間(72)の第６部分空間(72c)へ流入した冷媒は、第１接続用配管(76)の水平部(76h)を通って主連通空間(71)の第２部分空間(71b)の下部へ水平方向に流入する。
【００７４】
そして、上記第１〜第３接続用配管(76,77,78)の水平部(76h,77h,78h)から第１〜第３部分空間(71a〜71c)の下部に水平方向に流入した冷媒は、更にこの第１〜第３部分空間(71a〜71c)の下部側部に水平方向に開口する主熱交換部(61)の第１〜第３の主熱交換領域(51a〜51c)の各扁平管(33a)の端面開口部から流通方向を変えることなくこれ等の扁平管(33a)内にそのまま水平方向に流れ込む。
【００７５】
その後、上記主熱交換部(51)の対応する第１〜第３の主熱交換領域(51a〜51c)の各扁平管(33a)の流体通路(34)を水平方向に流れた冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、実質的にガス単相状態となった後に、第１ヘッダ集合管(60)の主ヘッダ部(61)へ流入する。その後、冷媒は、ガス側接続管(57)を通って室外熱交換器(23)から流出して行く。
【００７６】
ここで、液冷媒が混合室(63)から上下に位置する３つの連通室(62a〜62c)に分配される際、その液冷媒に作用する重力によって、最下段に位置する連通室(62a)に流れ易く、最上段に位置する連通室(62c)に流れ難い。従って、この最下段に位置する連通室(62a)から補助熱交換部(52)の最下段の補助熱交換領域(52a)に流入した冷媒は液リッチとなり、入口乾き度は小さい状況である。
【００７７】
そして、この液リッチの冷媒は、第２ヘッダ集合管(70)の補助ヘッダ部(72)の第４部分空間(72a)に流入した後、第３接続用配管(78)の水平部(78h)を通って主ヘッダ部(71)の最下段の第１部分空間(71a)の下部に水平方向に流れ込むので、この液リッチの冷媒の多くが主熱交換部(51)の最下段の第１主熱交換部(51a)の下部側部に開口する扁平管(33a)に流れ込んで、これ等扁平管(33a)の冷媒の出口乾き度を小さくして、これら扁平管(33a)内に冷凍機油が溜まり込むのが抑制される。その結果、主熱交換部(51)の第１〜第３主熱交換領域(51a)〜(51c)に溜まり込む冷凍機油の量がほぼ等量になる。
【００７８】
しかも、第３接続用配管(78)の水平部(78h)の端面開口部は、主熱交換部(51)の第１主熱交換領域(51a)の下部に水平方向に配置された扁平管(33)の端面開口部と対向しているので、第３接続用配管(78)から第１部分空間(71a)の下部に水平方向に流入した冷媒は、第１主熱交換領域(51a)の下部に位置する扁平管(33)にそのまま水平方向に流入して、これら扁平管(33)に流れる液冷媒の流量が多く確保される。従って、これら扁平管(33)を流れる冷媒の過熱状態が一層に抑制されて、これ等扁平管に溜まり込む冷凍機油の量をより一層減少させることができる。
【００７９】
〈室外熱交換器における冷媒の流れ／除霜動作中の場合〉
空気調和機(10)は、暖房運転中に所定の除霜開始条件が成立すると、暖房運転を一時的に休止して除霜運転を行う。空気調和機(10)の除霜運転中には、室外熱交換器(23)が除霜動作を行う。
【００８０】
空気調和機(10)の除霜運転が開始されると、圧縮機(21)から吐出された高温高圧のガス冷媒が、ガス側接続管(57)を通って第１ヘッダ集合管(60)の主ヘッダ部(61)へ流入する。主ヘッダ部(61)から主熱交換領域(51a〜51c)の扁平管(33a)へ流入したガス冷媒は、霜に対して放熱して凝縮する。室外熱交換器(23)に付着した霜は、ガス冷媒によって暖められて融解する。
【００８１】
その際、上記の通り、主熱交換部(51)の第１〜第３主熱交換領域(51a)〜(51c)に溜まり込む冷凍機油の量はほぼ等量であるので、これら主熱交換領域(51a)〜(51c)の扁平管(33a)に溜まり込んだ冷凍機油が冷媒の流通抵抗となる程度が同程度となって、各主熱交換領域(51a)〜(51c)には相互のほぼ等量のガス冷媒が流通する。その結果、これら主熱交換領域(51a)〜(51c)の除霜が同程度で進行して、全ての主熱交換領域(51a)〜(51c)で除霜がほぼ同時に完了し、除霜運転が早期に完了することになる。
【００８２】
＜本実施形態の効果＞
従って、本実施形態では、第２ヘッダ集合管(70)において、主連通空間(71)の最下段の第１部分空間(71a)と補助連通空間(72)の最下段の第４部分空間(72a)とが第３接続用配管(78)で接続され、更にこの第３接続用配管(78)が、主連通空間(71)の最下段の第１部分空間(71a)の下部に水平方向に開口しているので、補助熱交換部(52)の最下段の第１補助熱交換領域(52a)に流入した液リッチの冷媒を主熱交換部(51)の最下段の第１主熱交換領域(51a)の下部に位置する扁平管(33a)に多く流れ込ませることが可能である。従って、これら扁平管(33a)内に流れる冷媒の過熱状態を抑制して、それ等扁平管(33a)への冷凍機油の溜り込み量を少なく制限できるので、その後に行う除霜運転を早期に終了させることができる。
【００８３】
しかも、第３接続用配管(78)の水平部(78h)の端面開口部が、第１主熱交換領域(51a)の下部に位置する扁平管(33a)の端面開口部と対向しているので、これら扁平管(33)に流れる液冷媒の流量を多く確保できて、これ等扁平管に溜まり込む冷凍機油の量をより一層減少させること可能である。
【００８４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図６に基づいて説明する。
【００８５】
上記第１の実施形態では、第２ヘッダ集合管(70)の主ヘッダ部(71)の最下段の第１部分空間(71a)を第３の接続用配管(78)を介して補助ヘッダ部(72)の最下段の第４部分空間(72a)に接続し、主ヘッダ部(71)の第２部分空間(71b)を第１の接続用配管(76)を介して補助ヘッダ部(72)の第６部分空間(72c)に接続したが、本実施形態では、主ヘッダ部(71)の最下段の第１部分空間(71a)を第３の接続用配管(78)を介して補助ヘッダ部(72)の最上段の第６部分空間(72c)に接続し、主ヘッダ部(71)の第２部分空間(71b)を第１の接続用配管(76)を介して補助ヘッダ部(72)の最下段の第４部分空間(72a)に接続したものである。その他の構成は上記第１の実施形態と同一である。
【００８６】
本実施形態では、既述の通り、液冷媒が混合室(63)から上下に位置する３つの連通室(62a〜62c)に分配される際、その液冷媒に作用する重力によって、最下段に位置する連通室(62a)に流れ易く、最上段に位置する連通室(62c)に流れ難い。従って、最上段に位置する連通室(62c)から補助熱交換部(52)の最上段の補助熱交換領域(52c)に流入した冷媒はガスリッチとなり、入口乾き度が大きい状況となる。しかし、この冷媒は、第２ヘッダ集合管(70)の補助ヘッダ部(72)の第６部分空間(72c)に流入した後、第３接続用配管(78)の水平部(78h)を通って主ヘッダ部(71)の第１部分空間(71a)の下部に水平方向に流れ込むので、ガスリッチの冷媒に含まれる液冷媒が主熱交換部(51)の第１主熱交換部(51a)の下部側部に開口する扁平管(33a)に多く流れ込んで、これ等扁平管(33a)の冷媒の出口乾き度が小さくなって、これら扁平管(33a)内に冷凍機油が溜まり込むのが抑制される。その結果、主熱交換部(51)の第１〜第３主熱交換領域(51a)〜(51c)に溜まり込む冷凍機油の量がほぼ等量になって、その後に行われる除霜運転を早期に完了させることができる。
【００８７】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。
【００８８】
上記第１の実施形態では、室外熱交換器(23)において、３つの主熱交換領域(51a〜51c)を有する主熱交換部(51)と、３つの補助熱交換領域(52a〜52c)を有する補助熱交換部(52)とを上下に配置したが、本実施形態では、主熱交換部(51)と補助熱交換部(52)とを各々３つの熱交換領域(51a〜51c)、(52a〜52c)に分割する構成は上記第１の実施形態と同様であるが、主熱交換部(51)の３つの主熱交換領域(51a〜51c)の各々の下方に補助熱交換部(52)の対応する補助熱交換領域(52a〜52c)を配置した構成、具体的には、主熱交換部(51)の第１の主熱交換領域(51a)の下方に補助熱交換部(52)の第１の補助熱交換領域(52a)が配置され、上記第１の主熱交換領域(51a)の上方に位置する第２の主熱交換領域(51b)の下方に補助熱交換部(52)の第２の補助熱交換領域(52b)が配置され、上記第２の主熱交換領域(52b)の上方に位置する第３の主熱交換領域(51c)の下方に補助熱交換部(52)の第３の補助熱交換領域(52c)が配置される構成に本発明を適用したものである。
【００８９】
すなわち、本実施形態では、図７及び図８に示したように、第２のヘッダ集合管(70)では、主熱交換部(51)の３つの主熱交換領域(51a〜51c)に対応するヘッダ空間と補助熱交換部(52)の３つの熱交換領域(52a〜52c)に対応するヘッダ空間とが、５枚の仕切り板(39e)で仕切られて、第１〜第６の部分空間(71a〜71c)、(72a〜72c)が形成されていると共に、主熱交換部(51)の第１の主熱交換領域(51a)に対応する第１の部分空間(71a)と補助熱交換部(52)の第１の補助熱交換領域(52a)に対応する第４の部分空間(72a)とが第３の接続用配管(78)で接続され、主熱交換部(51)の第２の主熱交換領域(51b)に対応する第２の部分空間(71b)と補助熱交換部(52)の第２の補助熱交換領域(52b)に対応する第５の部分空間(72b)とが第２の接続用配管(76)で接続され、主熱交換部(51)の第３の主熱交換領域(51c)に対応する第３の部分空間(71ｃ)と補助熱交換部(52)の第３の補助熱交換領域(52c)に対応する第６の部分空間(72c)とが第２の接続用配管(77)で接続されている。
【００９０】
そして、上記第１の実施形態と同様に、第１〜第３の接続用配管(76)〜(78)は、各々、第２ヘッダ集合管(70)の主ヘッダ部(71)の第１〜第３部分空間(71a〜71c)の下部への開口端近傍が水平方向に延びる水平部(76h,77h,78h)を有しており、これらの水平部(76h,77h,78h)が対応する部分空間(71a〜71c)の下部に水平方向から接続されている。
【００９１】
更に、上記第１〜第３の接続用配管(76,77,78)の水平部(76h,77h,78h)の端面開口部は、対応する部分空間(71a,71b,71c)内において、各々、主熱交換部(51)の対応する主熱交換領域(51a〜51c)の下部に位置する扁平管(33a)の端面開口部と対向している。
【００９２】
従って、本実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、主熱交換部(51)の第１の主熱交換部(51a)の下部側部に開口する扁平管(33a)に液冷媒を多く流し込んで、これら扁平管(33a)内に溜まり込む冷凍機油の量を少なく制限できるので、その後に行われる除霜運転を早期に完了させることができると共に、第１〜第３の接続用配管(76,77,78)の長さを等長にできるので、第１の主熱交換領域(51a)と第１の補助熱交換領域(52a)との組と、第２の主熱交換領域(51b)と第２の補助熱交換領域(52b)との組と、第３の主熱交換領域(51c)と第３の補助熱交換領域(52c)との組との相互間で、冷媒の通路長をほぼ等長にできる。
【００９３】
(その他の実施形態)
本発明は、上記第１〜第３の実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００９４】
上記実施形態では、主熱交換部(51)を３つの主熱交換領域(51a)〜(51c)に分割し、補助熱交換部(52)も３つの補助熱交換領域(52a)〜(52c)に分割したが、本発明はこれに限定されず、２つ又は４つ以上に分割しても良いのは勿論である。この場合であっても、主熱交換部の各主熱交換領域を補助熱交換部の対応する補助熱交換領域に接続用配管を介して接続する。
【００９５】
また、上記実施形態では、例えば蒸発器として機能する運転時に、液側接続管(55)から第１ヘッダ集合管(60)の下側ヘッダ部(62)を経て補助熱交換部(52)の３つの補助熱交換領域(52a〜52c)に流入した冷媒を、図２右方に流して第２ヘッダ集合管(70)に流し込んだ後、この第２ヘッダ集合管(70)で冷媒流通方向を左方に折り返して主熱交換部(51)の３つの主熱交換領域(51a〜51c)に流通させて、ガス側接続管(57)に流出させる１回折り返し型の構成を採用したが、本発明はこの構成に限定されず、冷媒流通方向が例えば２回折り返す型の構成などを採用しても良い。例えば、主熱交換部及び補助熱交換部を各々２つずつ設けて、蒸発器として機能する運転時に第１の補助熱交換部から第２ヘッダ集合管(70)に流し込んだ冷媒を該第２ヘッダ集合管(70)で折り返して第１の主熱交換部を経て第１ヘッダ集合管(60)に流し込み、その後、更に該第１ヘッダ集合管(60)で折り返して第２の補助熱交換部を経て第２ヘッダ集合管(60)に流し込み、該第２ヘッダ集合管(60)で折り返して第２の主熱交換部に流し込む構成を採用しても良い。
【００９６】
更に、上記実施形態では、液側接続管(55)及びガス側接続管(57)を第１ヘッダ集合管(60)に接続する構成を採用したが、その他、液側接続管(55)及びガス側接続管(57)の何れか一方を第１ヘッダ集合管(60)に接続し、他方を第２ヘッダ集合管(70)に接続する構成を採用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上説明したように、本発明は、扁平管とヘッダ集合管とを備えて冷媒を空気と熱交換させる熱交換器に適用して、有用である。
【符号の説明】
【００９８】
２０            冷媒回路
２３            室外熱交換器
３３            扁平管
３３ａ          主熱交換部を構成する扁平管
３３ｂ          補助熱交換部を構成する扁平管
３６            フィン
５１            主熱交換部
５１ａ          第１主熱交換領域
５１ｂ          第２主熱交換領域
５１ｃ          第３主熱交換領域
５２            補助熱交換部
５２ａ          第１補助熱交換領域
５２ｂ          第２補助熱交換領域
５２ｃ          第３補助熱交換領域
６０            第１ヘッダ集合管
７０            第２ヘッダ集合管
７１            主連通空間（主ヘッダ部）
７１ａ          第１部分空間（第１ヘッダ空間）
７１ｂ          第２部分空間（第２ヘッダ空間）
７１ｃ          第３部分空間（第３ヘッダ空間）
７２            補助連通空間（補助ヘッダ部）
７２ａ          第４部分空間（第４ヘッダ空間）
７２ｂ          第５部分空間（第５ヘッダ空間）
７２ｃ          第６部分空間（第６ヘッダ空間）
７６            第１接続用配管（連絡配管）
７７            第２接続用配管（連絡配管）
７８            第３接続用配管（連絡配管）
【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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