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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-132511(P2019-132511A)
(43)【公開日】2019年8月8日
(54)【発明の名称】冷凍装置
(51)【国際特許分類】
   F25B 41/00 20060101AFI20190712BHJP
   F25B 39/00 20060101ALI20190712BHJP
   F28F 27/02 20060101ALI20190712BHJP
【FI】
   F25B41/00 F
   F25B39/00 B
   F25B39/00 M
   F25B41/00 C
   F28F27/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2018-14689(P2018-14689)
(22)【出願日】2018年1月31日
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 健
(72)【発明者】
【氏名】神藤 正憲
(72)【発明者】
【氏名】織谷 好男
(57)【要約】
【課題】一端側が互いに連結された複数列の熱交換部を有する熱交換器と、連結された端部とは反対の端部側で熱交換部と接続される分流器とを備えた冷凍装置であって、分流器本体を所定位置に所定姿勢で取り付け容易な冷凍装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置は、伝熱管を有する複数列の熱交換部50a,50b及び複数列の熱交換部の第1端50a1,50b1同士を連結する連結ヘッダ75を有する熱源側熱交換器11と、熱交換部の第1端とは反対側の第2端50a2,50b2の側に接続されるキャピラリチューブ94及びこれを介して熱交換部に接続される分流器本体92を有する分流器90と、を備える。熱源側熱交換器は、伝熱管が延びる方向が変化している曲げ部56を含む。熱交換部の伝熱管は、第2端で第1方向D1に延びる。キャピラリチューブには、第1方向に伸縮するように変形可能な湾曲部95が形成されている。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々が伝熱管(52)を有する複数列の熱交換部(50a,50b)と、前記複数列の前記熱交換部の第1端(50a1,50b1)同士を連結する連結部(75)と、を有する、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器(11)と、
前記複数列の前記熱交換部のうちの第1列の前記熱交換部(50a,50b)の、前記第1端とは反対側の第2端(50a2,50b2)の側に接続されるキャピラリチューブ(94)と、前記キャピラリチューブを介して前記第1列の前記熱交換部に接続される分流器本体(92)と、を有する分流器(90)と、
を備え、
前記熱交換器は、前記複数列の前記熱交換部の前記伝熱管が延びる方向が変化している曲げ部(56)を少なくとも1つ含み、
前記第1列の前記熱交換部の前記伝熱管は、前記第2端で第1方向(D1)に延び、
前記キャピラリチューブには、前記第1方向に伸縮するように変形可能な湾曲部(95)が形成されている、
冷凍装置(1)。
【請求項2】
前記湾曲部は、仮想平面(S)上でU字状に湾曲している、
請求項1に記載の冷凍装置。
【請求項3】
前記仮想平面は水平面である、
請求項2に記載の冷凍装置。
【請求項4】
前記仮想平面は鉛直面である、
請求項2に記載の冷凍装置。
【請求項5】
前記仮想平面は水平面及び鉛直面に交差する面である、
請求項2に記載の冷凍装置。
【請求項6】
前記分流器は複数の前記キャピラリチューブを有し、
前記キャピラリチューブの全てに前記湾曲部が形成されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍装置。
【請求項7】
前記伝熱管は扁平管である、
請求項1から6のいずれか1項に記載の冷凍装置。
【請求項8】
前記熱交換器は複数の前記曲げ部を含む、
請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍装置。
【請求項9】
前記熱交換器は炉中ロウ付けによる接合部を有し、
前記キャピラリチューブは、前記熱交換器に炉外でのロウ付けにより前記第1列の前記熱交換部の前記第2端の側に接続されている、
請求項1から8のいずれか1項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
冷凍装置、より具体的には、一端側が互いに連結された複数列の熱交換部を有する熱交換器と、連結された端部とは反対の端部側で熱交換部と接続される分流器と、を備えた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1(国際公開第2015/25702号)のように、複数列の熱交換部と、複数列の熱交換部の第1端同士を連結する連結部とを含み、熱交換部の伝熱管の延びる方向が変化する曲げ部を有する熱交換器を備えた冷凍装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献1(国際公開第2015/25702号)に開示されているような熱交換器では、曲げ部を形成する曲げ加工の結果、熱交換部の連結部の位置を基準とした場合に、熱交換部の連結部とは反対側の端部(第2端)の位置にバラツキ(加工誤差)が生じ得る。特に、熱交換器では、熱交換部の第2端で伝熱管が延びる方向において、熱交換部の第2端の位置にバラツキが生じやすい。
【0004】
特許文献1(国際公開第2015/25702号)には、第2端側で熱交換器に接続される配管等に関して特に記載はないが、例えば、装置の所定位置に分流器が配置され、分流器のキャピラリチューブが熱交換部の第2端側に接続される場合がある。このような場合に、熱交換部の第2端の位置がバラつくと、分流器本体と熱交換部とを接続するキャピラリチューブにより分流器本体が、熱交換部側に引っ張られ又は熱交換部側から遠ざかる側に押され、分流器本体の姿勢が適正な姿勢に対し傾くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第1観点の冷凍装置は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱交換器と、分流器と、を備える。熱交換器は、複数列の熱交換部と、連結部と、を有する。熱交換部の各々は、伝熱管を有する。連結部は、複数列の熱交換部の第1端同士を連結する。分流器は、キャピラリチューブと、分流器本体と、を有する。キャピラリチューブは、複数列の熱交換部のうちの第1列の熱交換部の、第1端とは反対側の第2端の側に接続される。分流器本体は、キャピラリチューブを介して第1列の熱交換部に接続される。熱交換器は、複数列の熱交換部の伝熱管が延びる方向が変化している曲げ部を少なくとも1つ含む。第1列の熱交換部の伝熱管は、第2端で第1方向に延びる。キャピラリチューブには、第1方向に伸縮するように変形可能な湾曲部が形成されている。
【0006】
本冷凍装置では、熱交換器に曲げ部を形成する曲げ加工時に生じ得る第1列の熱交換部の第2端の第1方向の位置のバラツキを、キャピラリチューブに形成された湾曲部で吸収することができる。そのため、曲げ加工時に生じる加工誤差の影響で、第1列の熱交換部の第2端と分流器本体との第1方向における距離が変化した場合にも、分流器本体が不適切な姿勢(適切な姿勢に対し傾いた姿勢)で装置に取り付けられることを抑制できる。
【0007】
第2観点の冷凍装置は、第1観点の冷凍装置であって、湾曲部は、仮想平面上でU字状に湾曲している。
【0008】
ここでは、キャピラリチューブにU字状の湾曲部を設けることで、第1列の熱交換部の第2端の第1方向の位置のバラツキを吸収することができる。
【0009】
第3観点の冷凍装置は、第2観点の冷凍装置であって、仮想平面は水平面である。
【0010】
第4観点の冷凍装置は、第2観点の冷凍装置であって、仮想平面は鉛直面である。
【0011】
第5観点の冷凍装置は、第2観点の冷凍装置であって、仮想平面は水平面及び鉛直面に交差する面である。
【0012】
第6観点の冷凍装置は、第1観点から第5観点のいずれかの冷凍装置であって、分流器は複数のキャピラリチューブを有する。キャピラリチューブの全てに、湾曲部が形成されている。
【0013】
ここでは、第1列の熱交換部の第2端の第1方向の位置のバラツキをキャピラリチューブに形成された湾曲部で吸収し、分流器本体が不適切な姿勢で装置に取り付けられることを抑制することが容易である。
【0014】
また、全てのキャピラリチューブに湾曲部を設けることで、キャピラリチューブの接続作業の作業性を特に向上させることができる。
【0015】
第7観点の冷凍装置は、第1観点から第6観点のいずれかの冷凍装置であって、伝熱管は扁平管である。
【0016】
第8観点の冷凍装置は、第1観点から第7観点のいずれかの冷凍装置であって、熱交換器は複数の曲げ部を含む。
【0017】
ここでは、複数回の曲げ加工により第1列の熱交換部の第2端の位置のバラツキが生じ易い場合にも、キャピラリチューブの湾曲部で位置のバラツキを吸収し、分流器本体が不適切な姿勢で装置に取り付けられることを抑制することができる。
【0018】
第9観点の冷凍装置は、第1観点から第8観点のいずれかの冷凍装置であって、熱交換器は炉中ロウ付けによる接合部を有する。キャピラリチューブは、熱交換器に、炉外でのロウ付けにより第1列の熱交換部の第2端の側に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】冷凍装置の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。
図2図1の空気調和装置の熱源ユニットの概略の外観斜視図である。
図3図2の熱源ユニットの概略正面図である(熱源側熱交換器以外の冷媒回路構成部品の図示を省略している)。
図4図2の熱源ユニットの概略平面図である(熱源側熱交換器以外の冷媒回路構成部品及びファンモジュールの図示を省略している)。
図5】分流器及びガス集合管が接続された図2の熱源ユニットの熱源側熱交換器の概略斜視図である。
図6図5の熱源側熱交換器の熱交換部の部分拡大斜視図である。
図7図5の熱源側熱交換器を風下側から見た概念的な構成図である。
図8図5の熱源側熱交換器を風上側から見た概念的な構成図である。
図9図5の熱源側熱交換器の熱交換パスにおける冷媒の流れを概念的に示す図である。(a)は第1熱交換パスにおける冷媒の流れであり、(b)は第2〜第11熱交換パスにおける冷媒の流れである。
図10図2の熱源ユニットのガス集合管及び分流器周辺の概略斜視図である。
図11図5の熱源側熱交換器及びその周辺の組立工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、冷凍装置の実施形態及びその変形例について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
(1)全体構成
図1は、冷凍装置の一実施形態に係る空気調和装置1の概略構成図である。
【0022】
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことで、空調対象空間の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。
【0023】
空気調和装置1は、主として、熱源ユニット2と、利用ユニット3a,3bと、液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5と、制御部23と、を有している(図1参照)。液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5は、熱源ユニット2と利用ユニット3a,3bとを接続する。空気調和装置1では、熱源ユニット2と、利用ユニット3a,3bとが冷媒連絡管4,5を介して接続されることで、蒸気圧縮式の冷媒回路6が構成されている(図1参照)。冷媒回路6には、R32やR410AのようなHFC冷媒が封入されている。ただし、冷媒の種類は、R32やR410Aに限定されるものではなく、HFO1234yf、HFO1234ze(E)やこれらの混合冷媒や、自然冷媒等であってもよい。制御部23は、熱源ユニット2及び利用ユニット3a,3bの構成機器を制御する。
【0024】
なお、図1では、空気調和装置1は、1台の熱源ユニット2と、2台の利用ユニット3a,3bとを有するが、台数は例示に過ぎない。空気調和装置1は、複数台の熱源ユニットを有してもよいし、1台又は3台以上の利用ユニットを有してもよい。
【0025】
(2)詳細構成
(2−1)熱源ユニット
熱源ユニット2を構成する機器について説明する。なお、熱源ユニット2の形状及び構造や、熱源ユニット2が有する熱源側熱交換器11及び熱源側熱交換器11周りの構成についての詳細については、別途後述する。
【0026】
熱源ユニット2は、例えば室外に設置される。設置場所を限定するものではないが、熱源ユニット2は、例えば、建物の屋上や建物の壁面近傍等に設置される。
【0027】
熱源ユニット2は、主として、アキュムレータ7と、圧縮機8と、流路切換機構10と、熱源側熱交換器11と、熱源側膨張機構12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、熱源側ファン15と、を有している(図1参照)。
【0028】
また、熱源ユニット2は、吸入管17と、吐出管18と、第1ガス冷媒管19と、液冷媒管20と、第2ガス冷媒管21と、を有する(図1参照)。吸入管17は、流路切換機構10と圧縮機8の吸入側とを接続している。吸入管17には、アキュムレータ7が設けられている。吐出管18は、圧縮機8の吐出側と流路切換機構10とを接続している。第1ガス冷媒管19は、流路切換機構10と熱源側熱交換器11のガス側端とを接続している。液冷媒管20は、熱源側熱交換器11の液側端と液側閉鎖弁13とを接続している。熱源側膨張機構12は、液冷媒管20に設けられている。第2ガス冷媒管21は、流路切換機構10とガス側閉鎖弁14とを接続している。
【0029】
(2−1−1)圧縮機
圧縮機8は、低圧の冷媒を吸入し、圧縮して吐出する装置である。圧縮機8は、インバータ制御される、モータの回転数を調節可能な(容量調節可能な)圧縮機である。圧縮機8の回転数は、運転状況に応じて制御部23により調節される。なお、圧縮機8は、モータの回転数が一定の圧縮機であってもよい。
【0030】
(2−1−2)流路切換機構
流路切換機構10は、運転モード(冷房運転モード/暖房運転モード)に応じて、冷媒回路6における冷媒の流れ方向を切り換える機構である。本実施形態では、流路切換機構10は、四路切換弁である。
【0031】
冷房運転モードでは、流路切換機構10は、圧縮機8が吐出する冷媒が熱源側熱交換器11に送られるように、冷媒回路6における冷媒の流向を切り換える。具体的には、冷房運転モードでは、流路切換機構10は、吸入管17を第2ガス冷媒管21と連通させ、吐出管18を第1ガス冷媒管19と連通させる(図1中の実線参照)。暖房運転モードでは、流路切換機構10は、圧縮機8が吐出する冷媒が利用側熱交換器32a,32bに送られるように、冷媒回路6における冷媒の流向が切り換える。具体的には、暖房運転モードでは、流路切換機構10は、吸入管17を第1ガス冷媒管19と連通させ、吐出管18を第2ガス冷媒管21と連通させる(図1中の破線参照)。
【0032】
なお、流路切換機構10は、四路切換弁に限られるものではなく、複数の電磁弁及び冷媒管を組み合わせ、上記のような冷媒の流れ方向の切り換えを実現できるように構成されてもよい。
【0033】
(2−1−3)熱源側熱交換器
熱源側熱交換器11は、熱交換器の一例である。熱源側熱交換器11は、冷房運転時には放熱器(凝縮器)として機能し、暖房運転時には吸熱器(蒸発器)として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器11については、後ほど詳細に説明する。
【0034】
(2−1−4)熱源側膨張機構
熱源側膨張機構12は、冷媒を膨張させる機構である。限定するものではないが、本実施形態では、熱源側膨張機構12は、開度調節可能な電子膨張弁である。熱源側膨張機構12の開度は、運転状況に応じて制御部23により適宜調節される。
【0035】
(2−1−5)熱源側ファン
熱源側ファン15は、外部から熱源ユニット2内に流入し、熱源側熱交換器11を通過し、熱源ユニット2外へ流出する空気の流れを生成する送風機である。熱源側ファン15は、制御部23によって制御され、回転数が適宜調節される。限定するものではないが、本実施形態では、熱源側ファン15はプロペラファンである。
【0036】
(2−2)利用ユニット
利用ユニット3a,3bは、室内に設置される。利用ユニット3a,3bは、例えば、空調対象空間である居室内や、居室の天井裏空間等に設置される。
【0037】
利用ユニット3aは、主として、利用側膨張機構31aと、利用側熱交換器32aと、利用側ファン33aと、を有している(図1参照)。利用ユニット3bは、主として、利用側膨張機構31bと、利用側熱交換器32bと、利用側ファン33bと、を有している(図1参照)。
【0038】
(2−2−1)利用側膨張機構
利用側膨張機構31a,31bは、冷媒を膨張させる機構である。限定するものではないが、本実施形態では、利用側膨張機構31a,31bは、開度調節可能な電子膨張弁である。利用側膨張機構31a,31bの開度は、運転状況に応じて制御部23により適宜調節される。
【0039】
(2−2−2)利用側熱交換器
利用側熱交換器32a,32bは、冷房運転時には吸熱器(蒸発器)として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器(凝縮器)として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。利用側熱交換器32a,32bの液側は液冷媒連絡管4に接続されており、利用側熱交換器32a,32bのガス側はガス冷媒連絡管5に接続されている。利用側熱交換器32a,32bは、伝熱管(図示省略)と多数のフィン(図示省略)とにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。
【0040】
(2−2−3)利用側ファン
利用側ファン33a,33bは、利用ユニット3a,3b内に室内の空気を吸入し、利用側熱交換器32a,32bにおいて吸入した空気と冷媒とを熱交換させ、室内に冷媒との熱交換後の空気を供給する。利用側ファン33a,33bは、制御部23によって制御され、回転数が適宜調節される。限定するものではないが、本実施形態では、利用側ファン33a,33bは、遠心ファンである。
【0041】
(2−3)冷媒連絡管
冷媒連絡管4、5は、空気調和装置1を設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管4の一端は、熱源ユニット2の液側閉鎖弁13に接続され、液冷媒連絡管4の他端は、利用ユニット3a,3bの利用側膨張機構31a、31bの液側に接続されている(図1参照)。ガス冷媒連絡管5の一端は、熱源ユニット2のガス側閉鎖弁14に接続され、ガス冷媒連絡管5の他端は、利用ユニット3a,3bの利用側熱交換器32a、32bのガス側に接続されている(図1参照)。
【0042】
(2−4)制御部
制御部23は、熱源ユニット2や利用ユニット3a,3bに設けられた、CPU,ROM及びRAM等を有する制御基板(図示せず)が通信可能に接続されることによって構成されている。なお、図1では、便宜上、制御部23を、熱源ユニット2や利用ユニット3a,3bとは離れた位置に図示している。
【0043】
制御部23は、図1に点線で示したように空気調和装置1の構成機器と電気的に接続されている。制御部23は、空気調和装置1の運転制御のためのプログラムを実行することで(CPUがROMに記憶されているプログラムを実行することで)、図示しないリモコンの操作や、図示しないセンサの計測値等に基づき、空気調和装置1の構成機器を制御する。制御部23により制御される空気調和装置1の構成機器には、例えば、熱源ユニット2の圧縮機8、流路切換機構10、熱源側膨張機構12及び熱源側ファン15や、利用ユニット3a,3bの利用側膨張機構31a,31b及び利用側ファン33a,33bを含む。
【0044】
(3)空気調和装置の動作
次に、図1を参照しながら空気調和装置1の動作について説明する。
【0045】
空気調和装置1では、冷房運転と暖房運転とが行われる。冷房運転中には、圧縮機8、熱源側熱交換器11、熱源側膨張機構12及び利用側膨張機構31a、31b、利用側熱交換器32a、32bの順に冷媒が循環する。暖房運転中には、圧縮機8、利用側熱交換器32a、32b、利用側膨張機構31a、31b及び熱源側膨張機構12、熱源側熱交換器11の順に冷媒が循環する。
【0046】
また、空気調和装置1では、暖房運転時に、暖房運転を一旦中断して、熱源側熱交換器11に付着した霜を融解させるための除霜運転が行われる。本実施形態では、除霜運転として、冷房運転時と同様に、圧縮機8、熱源側熱交換器11、熱源側膨張機構12及び利用側膨張機構31a、31b、利用側熱交換器32a、32bの順に冷媒を循環させる逆サイクル除霜運転が行われる。なお、冷房運転、暖房運転及び除霜運転時に、空気調和装置1の構成機器は、制御部23によって制御される。
【0047】
冷房運転時には、流路切換機構10が室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、流路切換機構10を通じて、熱源側熱交換器11に送られる。熱源側熱交換器11に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器11において、熱源側ファン15によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。熱源側熱交換器11において放熱した高圧の液冷媒は、熱源側膨張機構12、液側閉鎖弁13及び液冷媒連絡管4を通じて、利用側膨張機構31a、31bに送られる。利用側膨張機構31a、31bに送られた冷媒は、利用側膨張機構31a、31bによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。利用側膨張機構31a、31bで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器32a、32bに送られる。利用側熱交換器32a、32bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器32a、32bにおいて、利用側ファン33a、33bによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、冷却後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。利用側熱交換器32a、32bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス側閉鎖弁14、流路切換機構10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
【0048】
暖房運転時には、流路切換機構10が室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、流路切換機構10、ガス側閉鎖弁14及びガス冷媒連絡管5を通じて、利用側熱交換器32a、32bに送られる。利用側熱交換器32a、32bに送られた高圧のガス冷媒は、利用側熱交換器32a、32bにおいて、利用側ファン33a、33bによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。利用側熱交換器32a、32bで放熱した高圧の液冷媒は、利用側膨張機構31a、31b、液冷媒連絡管4及び液側閉鎖弁13を通じて、熱源側膨張機構12に送られる。熱源側膨張機構12に送られた冷媒は、熱源側膨張機構12によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。熱源側膨張機構12で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器11に送られる。熱源側熱交換器11に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器11において、熱源側ファン15によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。熱源側熱交換器11で蒸発した低圧の冷媒は、流路切換機構10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
【0049】
上記の暖房運転時において、熱源側熱交換器11の除霜を開始する条件が成立した場合には、熱源側熱交換器11に付着した霜を融解させる除霜運転が行われる。熱源側熱交換器11の除霜を開始する条件が成立した場合とは、例えば、熱源側熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも低くなる等によって熱源側熱交換器11における着霜が検知された場合である。
【0050】
除霜運転は、冷房運転時と同様に、流路切換機構10を室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて熱源側熱交換器11を冷媒の放熱器として機能させることによって行われる。これにより、熱源側熱交換器11に付着した霜を融解させることができる。除霜運転は、除霜前における暖房運転の状態等を考慮して設定された除霜時間が経過するまで、又は、熱源側熱交換器11における冷媒の温度が所定温度よりも高くなる等によって熱源側熱交換器11の除霜が完了したものと判定されるまで行われる。除霜運転の終了後、空気調和装置1は暖房運転に復帰する。なお、除霜運転時の冷媒回路6における冷媒の流れは、冷房運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0051】
(4)熱源ユニットの全体構成
次に、熱源ユニット2の形状や構造等について説明する。
【0052】
図2は、熱源ユニット2の概略の外観斜視図である。図3は、熱源ユニット2の概略正面図(熱源側熱交換器11以外の冷媒回路構成部品の図示を省略)である。図4は、熱源ユニット2の概略平面図(後述するファンモジュール44と、熱源側熱交換器11以外の冷媒回路構成部品との図示を省略)である。
【0053】
以下の説明では、方向や位置関係を説明するために、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」といった表現を用いる場合があるが、これらの表現が示す方向は、特に断りのない限り図面中に示された矢印の方向に従う。
【0054】
熱源ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んで、ケーシング40の天面から空気を吹き出す、上吹き型の熱交換ユニットである。
【0055】
熱源ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、熱源側ファン15と、冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。熱源ユニット2の有する冷媒回路構成部品には、アキュムレータ7、圧縮機8、熱源側熱交換器11、流路切換機構10、熱源側膨張機構12、液側閉鎖弁13、及びガス側閉鎖弁14等を含む。熱源側ファン15及び冷媒回路構成部品は、ケーシング40に収容される。
【0056】
ケーシング40は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚41と、一対の据付脚41上に架け渡される底フレーム42と、支柱43と、ファンモジュール44と、側面パネル45と、を有している(図2図4参照)。支柱43は、底フレーム42の角部から鉛直方向に延びる(図2参照)。ファンモジュール44は、支柱43の上端に取り付けられる(図2参照)。側面パネル45は、熱源ユニット2の前面及び左側面前方側を覆うように配置される(図4参照)。ケーシング40の側面(ここでは、前面、背面及び左右両側面)には、空気の空気取込口40aが形成され、天面に空気の空気吹出口40bが形成されている(図2参照)。
【0057】
底フレーム42は、ケーシング40の底面を形成している。底フレーム42上には、熱源側熱交換器11、圧縮機8及びアキュムレータ7等が配置されている。底フレーム42は、熱源側熱交換器11等の配置されるフレームとしての他、冷房運転や除霜運転時に熱源側熱交換器11において発生するドレン水を受けるドレンパンとして機能する。
【0058】
熱源側熱交換器11は、平面視において、ケーシング40の側面に沿うように、略四角形形状に形成されている(図4参照)。ただし、熱源ユニット2の前方左側及び左方前側には後述する熱源側熱交換器11の熱交換部50が配置されておらず、熱源側熱交換器11は、平面視において、一部(左前方側)が欠落した略四角形形状に形成されている(図4参照)。
【0059】
熱源側熱交換器11の上方(ケーシング40の上部)には、ファンモジュール44が設けられている(図2参照)。ファンモジュール44は、上面及び下面が開口した略直方体形状の箱体に熱源側ファン15が収容された集合体である。ファンモジュール44の天面の開口は、ケーシング40の空気吹出口40bである。空気吹出口40bには、吹出グリル46が設けられている。熱源側ファン15は、ケーシング40内において空気吹出口40bに面して配置されている。熱源側ファン15は、空気をケーシング40の側面の空気取込口40aからケーシング40内に取り込み、空気吹出口40bから排出する送風機である。
【0060】
なお、このような上吹き型のユニット構成では、図3に示すように、熱源側熱交換器11を通過する空気の風速が、熱源側熱交換器11の上部のほうが熱源側熱交換器11の下部に比べて速くなる傾向がある。
【0061】
側面パネル45は、底フレーム42からファンモジュール44まで鉛直方向に延びる板状部材である(図2参照)。側面パネル45は、概ね、後述する熱源側熱交換器11の熱交換部50が配置されていない位置に対応するように配置されている。つまり、側面パネル45は、概ね、熱源側熱交換器11の熱交換部50と対向しない位置に配置されている。側面パネル45は、前面側に配置される前面パネル45aと、左側面側に配置される左側面パネル45bと、を含む。
【0062】
前面パネル45aは、後述する熱交換部50の第1端(風上側熱交換部50aの第1端50a1及び風下側熱交換部50bの第1端50b1)付近から熱源ユニット2の左前方角部まで、左方向に延びる(図4参照)。なお、風上側熱交換部50aの第1端50a1は、後述する風上側熱交換部50aの扁平管52の一端側の端部である。風下側熱交換部50bの第1端50b1は、後述する風下側熱交換部50bの扁平管52の一端側の端部である。具体的には、前面パネル45aは、後述する風上側熱交換部50aの第1端50a1近傍であって、正面視において後述する風上側熱交換部50aのフィン54と僅かに重なる位置から、熱源ユニット2の左前方角部まで、左方向に延びる(図4参照)。このように前面パネル45aが配置される結果、熱源側熱交換器11の後述する連結ヘッダ75や、連結ヘッダ75近傍の風上側熱交換部50aのフィン54に覆われていない扁平管52は、前面視において視認されない位置に配置される。
【0063】
左側面パネル45bは、熱源ユニット2の左前方角部から、後述する風上側熱交換部50aの第2端50a2付近まで、後方に延びる(図4参照)。なお、風上側熱交換部50aの第2端50a2は、後述する風上側熱交換部50aの扁平管52の一端側の端部(第1端50a1とは反対側の端部)である。具体的には、左側面パネル45bは、熱源ユニット2の左前方角部から、風上側熱交換部50aの第2端50a2近傍であって、左側面視において後述する風上側熱交換部50aのフィン54と僅かに重なる位置まで、後方に延びる(図4参照)。このように左側面パネル45bが配置される結果、熱源側熱交換器11の後述する第1ヘッダ70や、第1ヘッダ70近傍の風上側熱交換部50aのフィン54に覆われていない扁平管52は、左側面視において視認されない位置に配置される。
【0064】
(5)熱源側熱交換器及び熱源側熱交換器に接続されるガス集合管及び分流器
熱源側熱交換器11と、熱源側熱交換器11に接続されるガス集合管85及び分流器90と、について説明する。
【0065】
図5は、後述する分流器90及びガス集合管85が接続された熱源側熱交換器11の概略斜視図である。図6は、図5の熱源側熱交換器11の熱交換部50の部分拡大斜視図である。
【0066】
図7は、熱源側熱交換器11を風下側から見た概念的な構成図である。図8は、熱源側熱交換器11を風上側から見た概念的な構成図である。なお、図7及び図8は、熱源側熱交換器11に形成される熱交換パス60A〜60Kや、熱源側熱交換器11における冷媒の流れを説明するための模式的な図面であり、熱源側熱交換器11等の構造や形状を正確に示したものではない。例えば、図示の都合上、図7及び図8において、熱源側熱交換器11は平面的に描画されている。また、図7及び図8では、分流器本体92の上部側にキャピラリチューブ94が下部側に主管96が接続された状態で描画されている(実際には、図5のように、分流器本体92の上部側に主管96が下部側にキャピラリチューブ94が接続される)。
【0067】
図9は、後述する熱交換パス60A〜60Kにおける、冷媒の流れを概念的に示す図である。図9(a)は熱交換パス60Aにおける冷媒の流れを、図9(b)は熱交換パス60B〜60Kにおける冷媒の流れを、概念的に示す図である。図10は、ガス集合管85及び分流器90周辺の概略斜視図である。
【0068】
なお、図7から図9に示した冷媒の流れを示す矢印は、暖房運転時(熱源側熱交換器11を冷媒の蒸発器として機能させる場合)の冷媒の流れ方向である。冷房運転時や除霜運転時には、図7から図9に示した冷媒の流れを示す矢印とは反対向きに冷媒が流れる。
【0069】
(5−1)分流器
分流器90は、暖房運転時に冷媒回路6を熱源側膨張機構12から熱源側熱交換器11へと流れる気液二相又は液相の冷媒を、熱源側熱交換器11において形成される複数の熱交換パス60A〜60Kに分流させる機構である。熱交換パス60A〜60Kについては後述する。また、分流器90は、冷房運転時及び除霜運転時に、複数の熱交換パス60A〜60Kを通って熱源側熱交換器11から流出する液冷媒を合流させる機構である。
【0070】
分流器90は、分流器本体92と、複数の(本実施形態では11本の)キャピラリチューブ94と、主管96と、を有する(図10参照)。11本のキャピラリチューブ94のそれぞれは、熱交換パス60A〜60Kの1つに接続される。以下の説明では、熱交換パス60A〜60Kのそれぞれに接続されるキャピラリチューブ94を、キャピラリチューブ94A〜94Kと呼び分ける場合がある(図7及び図8参照)。分流器本体92、複数のキャピラリチューブ94、及び主管96は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。
【0071】
分流器本体92は、上部に接続された主管96から流入する冷媒(熱源側膨張機構12から熱源側熱交換器11へと流れる液相又は気液二相の冷媒)を、分流器本体92の下部に接続された複数のキャピラリチューブ94A〜94Kに分流させる機構である。分流器本体92は、キャピラリチューブ94を介して風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bに接続されている。分流器本体92により複数のキャピラリチューブ94A〜94Kに所定の割合で(例えば均等に)分配供給された冷媒は、熱源側熱交換器11の複数の熱交換パス60A〜60Kへと流入する。分流器本体92は、分流器本体92の下部に接続されたキャピラリチューブ94から流入する主に液相の冷媒を合流させる機構である。分流器本体92で合流した冷媒は、分流器本体92の上部に接続された主管96を介して熱源側膨張機構12へと送られる。なお、ここでは、分流器本体92の上部に主管96が、下部にキャピラリチューブ94が接続されている。しかし、これに限定されるものではなく、分流器90の仕様によっては、分流器本体92の取り付け姿勢は上下逆転してもよい。つまり、分流器本体92は、分流器本体92の上部にキャピラリチューブ94が、下部に主管96が接続されるような構造であってもよい。
【0072】
分流器本体92は、熱源ユニット2内の所定の取り付け位置に、所定の姿勢で取り付けられる。分流器本体92は、熱源ユニット2内の予め定められた位置に取り付けられることが好ましい。なぜなら、分流器本体92の取り付け位置が変わると、分流器90と接続される冷媒配管を配設するルート変更も必要になる場合があるためである。また、分流器本体92は、予め定められたとおりの姿勢で(つまり所定の姿勢に対して傾いたりすることなく)熱源ユニット2に取り付けられることが好ましい。なぜなら、分流器本体92が所定の姿勢に対して傾いて取り付けられた場合には、分流器本体92による複数のキャピラリチューブ94への冷媒の分配が、設計どおりとならない可能性があるためである。
【0073】
複数のキャピラリチューブ94のそれぞれの一端は、分流器本体92の下部に接続されている。つまり、複数のキャピラリチューブ94A〜94Kのそれぞれは、分流器本体92の内部空間と連通している。また、複数のキャピラリチューブ94A〜94Kのそれぞれの他端は、後述する風上側熱交換部50aの第2端50a2側又は風下側熱交換部50bの第2端50b2側に接続されている。なお、風下側熱交換部50bの第2端50b2は、後述する風下側熱交換部50bの扁平管52の一端側の端部(第1端50b1とは反対側の端部)である。具体的には、キャピラリチューブ94B〜94Kは、風上側熱交換部50aの第2端50a2側に配置される、後述する熱源側熱交換器11の第1ヘッダ70に接続された連絡配管74(74B〜74K)に接続されている(図8参照)。また、キャピラリチューブ94Aは、風下側熱交換部50bの第2端50b2側に配置される、後述する熱源側熱交換器11の第2ヘッダ80に接続された連絡配管74(74A)に接続されている(図8参照)。接続方法を限定するものではないが、キャピラリチューブ94と連絡配管74とはロウ付けにより接続されている。なお、他の形態では、キャピラリチューブ94は、連絡配管74に代えて、第1ヘッダ70又は第2ヘッダ80に直接接続されてもよい。
【0074】
なお、キャピラリチューブ94のそれぞれには、第1方向D1に伸縮するように変形可能な湾曲部95が形成されている(図5参照)。つまり、本実施形態では、キャピラリチューブ94の全てに、第1方向D1に伸縮するように変形可能な湾曲部95が形成されている。なお、第1方向D1は、後述するように、風上側熱交換部50aの第2端50a2において、また、風下側熱交換部50bの第2端50a2において、熱交換部50a,50bの扁平管52が延びる方向であって、本実施形態では前後方向に一致する。
【0075】
形状を限定するものではないが、ここでは、湾曲部95はU字状に湾曲している。湾曲部95は、図5及び図10に示すように、仮想平面S上でU字状に湾曲している。なお、図5及び図10では、最も上方に配置されるキャピラリチューブ94の湾曲部95が配置される仮想平面Sだけを描画している。ここでは、仮想平面Sは水平面である。湾曲部95は、U字の開口部が第1方向D1と交差する向きに開口するように仮想平面S上に配置されている。特に、本実施形態では、U字の開口部が第1方向D1(前後方向)と直交する左右方向を向くように水平面上に配置されている(図5及び図10では、湾曲部95は右向きに開口している)。
【0076】
なお、本実施形態では、湾曲部95は仮想平面Sとしての水平面上でU字状に湾曲しているが、これに限定されるものではない。湾曲部95は、仮想平面としての鉛直面上、又は、仮想平面としての水平面及び鉛直面に交差する面上でU字状に湾曲していてもよい。この場合にも、湾曲部は、U字の開口部が第1方向D1と交差する向きに開口するように仮想平面上に配置されることが好ましい。より好ましくは、湾曲部は、U字の開口部が第1方向D1と直交する向きに開口するように仮想平面上に配置される。キャピラリチューブ94に湾曲部95を設ける効果については後述する。
【0077】
(5−2)ガス集合管
ガス集合管85は、暖房運転時に熱源側熱交換器11から流出したガス冷媒を集合させる配管である。また、ガス集合管85は、冷房運転時及び除霜運転時に圧縮機8から熱源側熱交換器11へと送られるガス冷媒を、後述する熱源側熱交換器11の第2ヘッダ80に分配供給する配管である。
【0078】
ガス集合管85は、一端側が閉じられ、他端側が第1ガス冷媒管19の一部を構成する冷媒管87に接続される(図5参照)。形状を限定するものではないが、ガス集合管85は、閉じられた端部から上方に延び、上部で折り返すようにU字状に形成された配管である(図5参照)。ガス集合管85と熱源側熱交換器11の第2ヘッダ80とは、複数の連絡配管84により接続されている(図5参照)。なお、ガス集合管85及び連絡配管84は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。接続方法を限定するものではないが、ガス集合管85と連絡配管84とはロウ付けにより接続されている。また、接続方法を限定するものではないが、第2ヘッダ80と連絡配管84とは、ロウ付けにより接続されている。
【0079】
(5−3)熱源側熱交換器
熱源側熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器である。
【0080】
熱源側熱交換器11は、主として、複数列の(ここでは2列)の熱交換部50(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50b)と、第1ヘッダ70と、第2ヘッダ80と、連結ヘッダ75と、を有している(図5参照)。各熱交換部50は、複数の扁平管52と、複数のフィン54を含む(図6参照)。ここでは、熱交換部50、第1ヘッダ70、第2ヘッダ80、連結ヘッダ75のすべてが、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であり、互いにロウ付け等によって接合されている。
【0081】
第1ヘッダ70は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。第1ヘッダ70は、熱源側熱交換器11の風上側熱交換部50aの第2端50a2側に立設されている(図5参照)。第1ヘッダ70は、熱源ユニット2の左前方部に配置されている。第1ヘッダ70には、風上側熱交換部50aの各扁平管52が接続され、第1ヘッダ70の内部空間と風上側熱交換部50aの各扁平管52とは連通している(図8参照)。また、第1ヘッダ70には、複数の連絡配管74(連絡配管74B〜74K)の一端が接続され、第1ヘッダ70の内部空間と連絡配管74(連絡配管74B〜74K)とは連通している(図8参照)。連絡配管74B〜74Kの第1ヘッダ70と接続されない側の端部には、それぞれ分流器90のキャピラリチューブ94B〜94Kの一端が接続されている(図8参照)。キャピラリチューブ94B〜94Kの他端(連絡配管74と接続されない側の端部)は、分流器90の分流器本体92に接続されている(図8参照)。接続方法を限定するものではないが、第1ヘッダ70と、風上側熱交換部50aの扁平管52及び連絡配管74とは、ロウ付けにより接合されている。また、接続方法を限定するものではないが、連絡配管74B〜74Kとキャピラリチューブ94B〜94Kとは、ロウ付けにより接合されている。
【0082】
第2ヘッダ80は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。第2ヘッダ80は、熱源側熱交換器11の風下側熱交換部50bの第2端50b2側に立設されている(図5参照)。第2ヘッダ80は、熱源ユニット2の左前方部に配置されている。第2ヘッダ80は、第1ヘッダ70よりも右方側(内側)かつ後方側に配置されている(図4参照)。第2ヘッダ80には、風下側熱交換部50bの各扁平管52が接続され、第2ヘッダ80の内部空間と風下側熱交換部50bの各扁平管52とは連通している(図7参照)。また、第2ヘッダ80には、複数の連絡配管84の一端と1本の連絡配管74(連絡配管74A)の一端とが接続され、第2ヘッダ80の内部空間と連絡配管84及び連絡配管74Aとは連通している(図7及び図10参照)。連絡配管84の第2ヘッダ80と接続されない側の端部には、ガス集合管85が接続されている(図7参照)。連絡配管74Aの第2ヘッダ80と接続されない側の端部には、分流器90のキャピラリチューブ94Aの一端が接続されている(図7参照)。キャピラリチューブ94Aの他端(連絡配管74Aと接続されない側の端部)は、分流器90の分流器本体92に接続されている(図8参照)。接続方法を限定するものではないが、第2ヘッダ80と、風下側熱交換部50bの扁平管52、連絡配管74A及び連絡配管84とは、ロウ付けにより接合されている。また、接続方法を限定するものではないが、連絡配管74Aとキャピラリチューブ94Aとは、ロウ付けにより接合されている。
【0083】
連結ヘッダ75は、連結部の一例である。連結ヘッダ75は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。連結ヘッダ75は、熱源側熱交換器11の熱交換部の第1端側(風上側熱交換部50aの第1端50a1及び風下側熱交換部50bの第1端50b1の側)に立設されている。連結ヘッダ75は、熱源ユニット2の右前方部に配置されている(図4参照)。連結ヘッダ75は、複数列の熱交換部50(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50b)の第1端同士(風上側熱交換部50aの第1端50a1及び風下側熱交換部50bの第1端50b1)を連結する。接続方法を限定するものではないが、連結ヘッダ75と、風上側熱交換部50aの扁平管52及び風下側熱交換部50bの扁平管52とは、ロウ付けにより接合されている。
【0084】
熱交換部50は、複数列の(本実施形態では2列の)熱交換部50a,50bを含む。複数列の熱交換部50は、熱源側ファン15によって生成される空気の流れ方向に並べて配置されている。具体的には、熱交換部50は、風上側に配置される風上側熱交換部50aと、風下側に配置される風下側熱交換部50bと、を含む。風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bのそれぞれは、複数の扁平管52と、複数のフィン54と、を有する(図6参照)。
【0085】
扁平管52は、伝熱管の一例である。ここでは、扁平管52は、伝熱面となる鉛直方向を向く平面部52aと、内部に形成された冷媒が流れる多数の小さな貫通孔からなる通路52bと、を有する扁平多穴管である。
【0086】
各熱交換部50a,50bの各扁平管52は、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1側(連結ヘッダ75側)から熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2側(第1ヘッダ70及び第2ヘッダ80側)へと、(平面視において)延びる方向を変化させながら、略水平方向に延びる。具体的には、各熱交換部50a,50bの各扁平管52は、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1から右方に延び、熱源ユニット2の右前方角部近傍で延びる方向を変えて後方へと延び、熱源ユニット2の右後方角部近傍で延びる方向を変えて左方へと延び、熱源ユニット2の左後方角部近傍で延びる方向を変えて前方へと熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2まで延びる(図4参照)。つまり、熱源側熱交換器11は、複数列の熱交換部50a,50bの扁平管52が延びる方向が変化している曲げ部56を、熱源ユニット2の右前方角部近傍、右後方角部近傍及び左後方角部近傍の3ヶ所に有する。風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bの扁平管52は、熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2では第1方向D1(前後方向)に延びる。
【0087】
各熱交換部50a,50bでは、扁平管52は、上下方向(段方向)に多段に配置されている。風上側熱交換部50aの各扁平管52は、一端(風上側熱交換部50aの第2端50a2側)が第1ヘッダ70に接続されており、他端(風上側熱交換部50aの第1端50a1側)が連結ヘッダ75に接続されている。風下側熱交換部50bの各扁平管52は、一端(風下側熱交換部50bの第2端50b2側)が第2ヘッダ80に接続されており、他端(風下側熱交換部50bの第1端50b1側)が連結ヘッダ75に接続されている。
【0088】
フィン54は、上下方向(段方向)に隣り合う扁平管52の間を、空気が流れる複数の通風路に区画している。フィン54には、複数の扁平管52を差し込めるように、水平に細長く延びる複数の切り欠き部54aが形成されている(図6参照)。言い換えれば、フィン54は、扁平管52に差し込まれる差し込み式のフィンである。切り欠き部54aは、水平方向であって、かつ扁平管52の長手方向と交差する方向に延びるように形成される。切り欠き部54aの延びる方向は、熱源側ファン15の生成する空気の流れ方向(通風方向)と略一致している。言い換えれば、切り欠き部54aの延びる方向は、熱交換部50a,50bの並べられた列方向と略一致している。切り欠き部54aは、扁平管52が通風方向の風下側から風上側に向かって挿入されるように風下側に開口している。フィン54の切り欠き部54aの上下方向の幅は、扁平管52の上下方向の高さ(厚み)とほぼ一致している。フィン54の切り欠き部54aは、上下方向(扁平管52の段方向)に所定の間隔を空けて形成されている。
【0089】
熱源側熱交換器11は、扁平管52の積層方向(上下方向)に多段(ここでは、11段)に並ぶ複数の熱交換パス60A〜60Kに区分されている。
【0090】
例えば、本実施形態では、熱源側熱交換器11には、下から上に向かって順に、最下段の熱交換パスである第1熱交換パス60A、第2熱交換パス60B・・・第10熱交換パス60J、第11熱交換パス60Kが形成されている。
【0091】
第1熱交換パス60Aは、2段2列の扁平管52を有している。つまり、第1熱交換パス60Aは、風上側熱交換部50aの最下段及び下から2段目の扁平管52と、風下側熱交換部50bの最下段及び下から2段目の扁平管52と、を有している。
【0092】
なお、以下では、第1熱交換パス60Aの風上側熱交換部50aの扁平管52を第1風上側扁平管61Aと呼び、第1熱交換パス60Aの風下側熱交換部50bの扁平管52を第1風下側扁平管62Aと呼ぶ。また、以下では、第1風上側扁平管61Aの1段目(下段)の扁平管52を下段第1風上側扁平管61A1と呼び、第1風上側扁平管61Aの2段目(上段)の扁平管52を上段第1風上側扁平管61A2と呼ぶ。また、第1風下側扁平管62Aの1段目(下段)の扁平管52を下段第1風下側扁平管62A1と呼び、第1風下側扁平管62Aの2段目(上段)の扁平管52を上段第1風下側扁平管62A2と呼ぶ。
【0093】
第2熱交換パス60Bは、13段(下から3段目〜15段目)2列(計26本)の扁平管52を有している。第3熱交換パス60Cは、13段(下から16段目〜28段目)2列(計26本)の扁平管52を有している。第4熱交換パス60Dは、12段(下から29段目〜40段目)2列(計24本)の扁平管52を有している。第5熱交換パス60Eは、12段(下から41段目〜52段目)2列(計24本)の扁平管52を有している。第6熱交換パス60Fは、11段(下から53段目〜63段目)2列(計22本)の扁平管52を有している。第7熱交換パス60Gは、10段(下から64段目〜73段目)2列(計20本)の扁平管52を有している。第8熱交換パス60Hは、9段(下から74段目〜84段目)2列(計18本)の扁平管52を有している。第9熱交換パス60Iは、8段(下から83段目〜90段目)2列(計16本)の扁平管52を有している。第10熱交換パス60Jは、4段(下から91段目〜94段目)2列(計8本)の扁平管52を有している。第11熱交換パス60Kは、3段(下から95段目〜97段目)2列(計6本)の扁平管52を有している。
【0094】
以下では、第2熱交換パス60Bの風上側熱交換部50aの扁平管52を第2風上側扁平管61Bと呼び、第2熱交換パス60Bの風下側熱交換部50bの扁平管52を第2風下側扁平管62Bと呼ぶ。同様に、第3熱交換パス60C〜第11熱交換パス60Kの風上側熱交換部50aの扁平管52を第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kと呼ぶ。また、第3熱交換パス60C〜第11熱交換パス60Kの風下側熱交換部50bの扁平管52を第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kと呼ぶ。
【0095】
なお、ここで示した熱交換パスの数や、各熱交換パスに含まれる扁平管52の数や、熱源側熱交換器11の熱交換部50a,50bが有する扁平管52の総数は、例示に過ぎず、熱源側熱交換器11の構造等を限定するものではない。
【0096】
第1ヘッダ70は、その内部空間が仕切板71によって上下に仕切られることによって、各熱交換パス60A〜60Kに対応する連通空間72A〜72Kが形成されている。連通空間72A以外の連通空間72B〜72Kは、連絡配管74B〜74Kと連通しており、キャピラリチューブ94B〜94Kを介して分流器本体92と連通している。以下では、連通空間72B〜72Kを、液側出入口空間72B〜72Kと呼ぶ場合がある。また、以下では、連通空間72Aを、縦折り返し空間72Aと呼ぶ場合がある。
【0097】
連通空間72Aは、第1熱交換パス60Aの下段第1風上側扁平管61A1及び上段第1風上側扁平管61A2と、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Bは、第2熱交換パス60Bの13本の第2風上側扁平管61Bと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Cは、第3熱交換パス60Cの13本の第3風上側扁平管61Cと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Dは、第4熱交換パス60Dの12本の第4風上側扁平管61Dと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Eは、第5熱交換パス60Eの12本の第5風上側扁平管61Eと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Fは、第6熱交換パス60Fの11本の第6風上側扁平管61Fと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Gは、第7熱交換パス60Gの10本の第7風上側扁平管61Gと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Hは、第8熱交換パス60Hの9本の第8風上側扁平管61Hと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Iは、第9熱交換パス60Iの8本の第9風上側扁平管61Iと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Jは、第10熱交換パス60Jの4本の第10風上側扁平管61Jと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。液側出入口空間72Kは、第11熱交換パス60Kの3本の第11風上側扁平管61Kと、風上側熱交換部50aの第2端50a2側で連通している。
【0098】
第2ヘッダ80の内部空間は、その内部空間が仕切板81によって上下に仕切られることによって、連通空間82Uと連通空間82Dとが形成されている。
【0099】
連通空間82Uは、熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62K及び熱交換パス60Aの上段第1風下側扁平管62A2と、風下側熱交換部50bの第2端50b2側で連通している。また、連通空間82Uは、複数の連絡配管84と連通している。以下では、連通空間82Uをガス側出入口空間82Uと呼ぶ場合がある。なお、連通空間82Uは、単一空間(仕切られていない空間)でなくてもよく、仕切板によってさらに上下に仕切られてもよい。例えば、連通空間82Uには、仕切板が配置され、それぞれが各熱交換パス60A〜60Kに対応する複数の空間が形成されてもよい。
【0100】
連通空間82Dは、連絡配管74Aと連通しており、キャピラリチューブ94Aを介して分流器本体92と連通している。以下では、連通空間82Dを、液側出入口空間82Dと呼ぶ場合がある。
【0101】
連結ヘッダ75は、その内部空間が仕切板77によって上下に仕切られている。仕切板77は、熱交換部50a,50bの扁平管52を段毎に区画している。連結ヘッダ75の内部空間は、仕切板77によって各熱交換パス60A〜60Kに対応する折り返し空間76A〜76Kが形成されている。折り返し空間76A〜76Kは、対応する熱交換パス60A〜60Kを構成する扁平管52に連通している。
【0102】
折り返し空間76Aでは、第1風上側扁平管61Aと第1風下側扁平管62Aとが、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1側で連通している。具体的に説明する。
【0103】
折り返し空間76Aは、仕切板77により上下2つの区画に分割されており、それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。つまり、下側の区画は、下段第1風上側扁平管61A1及び下段第1風下側扁平管62A1と連通し、上側の区画は、上段第1風上側扁平管61A2及び上段第1風下側扁平管62A2と連通する。
【0104】
このように構成されることで、第1熱交換パス60Aでは、例えば暖房運転時には、以下の様に冷媒が流れる。第2ヘッダ80の液側出入口空間82Dから下段第1風下側扁平管62A1に流入した冷媒は、折り返し空間76Aを経て下段第1風上側扁平管61A1に流入する。下段第1風上側扁平管61A1を第1ヘッダ70まで流れた冷媒は、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを介して上段第1風上側扁平管61A2に流入する。上段第1風上側扁平管61A2に流入した冷媒は、折り返し空間76Aを経て上段第1風下側扁平管62A2に流入し、上段第1風下側扁平管62A2から第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに流入する(図9(a)参照)。
【0105】
折り返し空間76Bでは、13本の第2風上側扁平管61Bと、13本の第2風下側扁平管62Bとが、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1側で連通している。折り返し空間76Bは、仕切板77により上下に13個の区画に分割されており、それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。
【0106】
折り返し空間76C〜76Kについても、それぞれ、第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kと、第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kとが、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1側で連通している。折り返し空間76C〜76Kは、仕切板77により、それぞれの空間に連通する、第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kの段数(第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kの段数)と同数の区画に分割されている。それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。
【0107】
このように構成されることで、第2熱交換パス60B〜第11熱交換パス60Kでは、例えば暖房運転時には、以下の様に冷媒が流れる。第1ヘッダ70の液側出入口空間72B〜72Kのそれぞれから、風上側熱交換部50aの扁平管52(第2風上側扁平管61B〜第11風上側扁平管61K)のそれぞれに流入した冷媒は、折り返し空間76B〜76Kを経て、同一熱交換パスの同一段の風下側熱交換部50bの扁平管52(第2風下側扁平管62B〜第11風下側扁平管62K)に流入する。第2風下側扁平管62B〜第11風下側扁平管62Kを第2ヘッダ80まで流れた冷媒は、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに流入する(図9(b)参照)。
【0108】
なお、ここでは、列方向に隣り合う同一段の扁平管52同士(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bの同一段の扁平管52同士)を、熱交換部50a,50bの第1端50a1,50b1側で連通させるように仕切板77が設けられている。しかし、このような態様に限定されるものではなく、例えば、同じ熱交換パス60B〜60K内では、列方向に隣り合う異なる段の扁平管52同士を連通させるように仕切板77の一部が省略されてもよい。
【0109】
(5−4)冷媒の流れ
上記の構成を有する熱源側熱交換器11及び熱源側熱交換器11周りの冷媒の流れについて説明する。
【0110】
(5−4−1)暖房運転
暖房運転時には、熱源側熱交換器11は、熱源側膨張機構12(図1参照)において減圧された冷媒の蒸発器として機能する。暖房運転時には、図7図9における冷媒の流れを示す矢印の方向に冷媒が流れる。
【0111】
熱源側膨張機構12において減圧された冷媒は、液冷媒管20(図1参照)を通じて分流器90に送られる。分流器90に送られた冷媒は、主管96を通過して分流器本体92に流入し、分流器本体92からキャピラリチューブ94A〜94Kに分流される。キャピラリチューブ94A〜94Kを流れた冷媒は、連絡配管74A〜74Kを介して、第2ヘッダ80の液側出入口空間82D及び第1ヘッダ70の液側出入口空間72B〜72Kに送られる。
【0112】
各液側出入口空間72B〜72Kに送られた冷媒は、各熱交換パス60B〜60Kの風上側扁平管61B〜61Kに分流される。風上側扁平管61B〜61Kのそれぞれに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって加熱されて、連結ヘッダ75の折り返し空間76B〜76Kを通じて、各熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62Kに送られる。各扁平管52(風下側扁平管62B〜62Kのそれぞれ)に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uにおいて合流する。すなわち、熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、風上側扁平管61B〜61K、風下側扁平管62B〜62Kの順に、熱交換パス60B〜60Kを通過する(図7図9参照)。熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、液状態又は気液二相状態から蒸発して飽和ガス状態又は過熱ガス状態になるまで加熱される。
【0113】
一方、液側出入口空間82Dに送られた冷媒は、下段第1風下側扁平管62A1に送られる。下段第1風下側扁平管62A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって加熱され、連結ヘッダ75の下段側の折り返し空間76Aを通じて、下段第1風上側扁平管61A1に送られる。下段第1風上側扁平管61A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱され、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを通じて、上段第1風上側扁平管61A2に送られる。上段第1風上側扁平管61A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、連結ヘッダ75の上段側の折り返し空間76Aを通じて、上段第1風下側扁平管62A2に送られる。上段第1風下側扁平管62A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られる。すなわち、冷媒は、下段第1風下側扁平管62A1、下段第1風上側扁平管61A1、上段第1風上側扁平管61A2、上段第1風下側扁平管62A2の順に、第1熱交換パス60Aを通過する(図7図9参照)。第1熱交換パス60Aでは、冷媒は、液状態又は気液二相状態から蒸発して飽和ガス状態又は過熱ガス状態になるまで加熱される。
【0114】
第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られた冷媒は、ガス集合管85に送られる。ガス集合管85に流入した冷媒は、第1ガス冷媒管19(図1参照)を通じて圧縮機8(図1参照)の吸入側に送られる。
【0115】
(5−4−2)冷房運転及び除湿運転
冷房運転時には、熱源側熱交換器11は、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。冷房運転時には、図7図9における冷媒の流れを示す矢印とは反対の方向に冷媒が流れることになる。
【0116】
圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒は、第1ガス冷媒管19(図1参照)を通じてガス集合管85に送られる。ガス集合管85に流入した冷媒は、連絡配管84に分流されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られる。
【0117】
第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られた冷媒は、熱交換パス60Aの上段第1風下側扁平管62A2と、熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62Kに分流される。
【0118】
各風下側扁平管62B〜62Kに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、連結ヘッダ75の折り返し空間76B〜76Kを通じて、それぞれ各熱交換パス60B〜60Kの風上側扁平管61B〜61Kに送られる。各風上側扁平管61B〜61Kに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、第1ヘッダ70の各液側出入口空間72B〜72Kにおいて合流する。すなわち、冷媒は、熱交換パス60B〜60Kでは、風下側扁平管62B〜62K、風上側扁平管61B〜61Kの順に、熱交換パス60B〜60Kを通過する。熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、過熱ガス状態から飽和液状態又は過冷却液状態になるまで放熱する。
【0119】
上段第1風下側扁平管62A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱し、連結ヘッダ75の上段側の折り返し空間76Aを通じて、上段第1風上側扁平管61A2に送られる。上段第1風上側扁平管61A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱し、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを通じて、下段第1風上側扁平管61A1に送られる。下段第1風上側扁平管61A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、連結ヘッダ75の上側の折り返し空間76Aを通じて、下段第1風下側扁平管62A1に送られる。下段第1風下側扁平管62A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、第2ヘッダ80の液側出入口空間82Dに送られる。すなわち、冷媒は、上段第1風下側扁平管62A2、上段第1風上側扁平管61A2、下段第1風上側扁平管61A1、下段第1風下側扁平管62A1の順に、第1熱交換パス60Aを通過する。第1熱交換パス60Aでは、冷媒は、過熱ガス状態から飽和液状態又は過冷却液状態になるまで放熱する。
【0120】
各液側出入口空間82D,72B〜72Kに送られた冷媒は、連絡配管74A〜74Kを介して分流器90のキャピラリチューブ94A〜94Kに送られて、分流器本体92において合流する。分流器本体92において合流した冷媒は、液冷媒管20(図1参照)を通じて熱源側膨張機構12(図1参照)に送られる。
【0121】
除霜運転時には、熱源側熱交換器11は、冷房運転時と同様に、圧縮機8(図1参照)から吐出された冷媒の放熱器として機能する。なお、除霜運転時の熱源側熱交換器11における冷媒の流れは、冷房運転時と同様であるため、ここでは説明を省略する。ただし、冷房運転時とは異なり、除霜運転時は、冷媒が、主として、熱交換パス60A〜60Kに付着した霜を融解させつつ放熱することになる。
【0122】
なお、ここでは、上記のように、熱交換部50の最下段の扁平管52を含む最下段の第1熱交換パス60Aのパス有効長を、他の熱交換パス60B〜60Kのパス有効長よりも長くしている。その結果、第1熱交換パス60Aにおける冷媒の流れ抵抗は、他の熱交換パス60B〜60Kにおける冷媒の流れ抵抗より大きい。
【0123】
このような熱源側熱交換器11を、暖房運転と(逆サイクル)除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用したことで、暖房運転時に第1熱交換パス60Aに液状態の冷媒が流入しにくくなり、最下段の熱交換パスを流れる冷媒の温度が上昇しやすくなる。そのため、暖房運転時に第1熱交換パス60Aにおける着霜を抑制することができる。しかも、ここでは、第1熱交換パス60Aのパス有効長が長くなることによって、第1熱交換パス60Aにおける伝熱面積を大きくすることができるため、第1熱交換パス60Aを流れる冷媒の温度の上昇を促進することができる。これにより、除霜運転時の第1熱交換パス60Aにおける融け残りを減少させることができる。
【0124】
(6)熱源側熱交換器及びその周辺機器の組立
次に、熱源側熱交換器11及びその周辺部材(分流器90及びガス集合管85)の組立工程について説明する。
【0125】
まず、熱源側熱交換器11の熱交換部50に曲げ部56が設けられていない状態(熱交換部50の扁平管52が直線状に延びたままの状態)で、風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bの扁平管52と、第1ヘッダ70、第2ヘッダ80、及び連結ヘッダ75とが炉中ロウ付けにより接合される(ステップS1)。なお、後述するステップS2の曲げ加工の結果、第2ヘッダ80が第1ヘッダ70より後方に配置されるようにするため、第2ヘッダ80と接続される(曲げた時に内側に配置される)風下側熱交換部50bの扁平管52は、第1ヘッダ70と接続される(曲げた時に外側に配置される)風上側熱交換部50aの扁平管52よりも短く設計されている。
【0126】
なお、ステップS1では、扁平管52と、第1ヘッダ70、第2ヘッダ80、及び連結ヘッダ75とが炉中ロウ付けされるのに加え、第1ヘッダ70と連絡配管74B〜74K、第2ヘッダ80と連絡配管74A及び連絡配管84、連絡配管84とガス集合管85等も炉中ロウ付けにより接合される。つまり、熱源側熱交換器11は、炉中ロウ付けされる、扁平管52と第1ヘッダ70、第2ヘッダ80及び連結ヘッダ75との接合部や、第1ヘッダ70と連絡配管74B〜74Kとの接合部や、第2ヘッダ80と連絡配管74A及び連絡配管84との接合部や、連絡配管84とガス集合管85との接合部を有する。
【0127】
ステップS2では、炉中ロウ付け後の熱源側熱交換器11は、熱交換部50の3箇所に曲げ部56を形成するように曲げ加工される。その後、熱源側熱交換器11が熱源ユニット2に設置される。なお、曲げ加工時の加工誤差等により、熱源側熱交換器11の連結ヘッダ75を所定の位置に配置した際に、風上側熱交換部50aの第2端50a2の位置、さらには風上側熱交換部50aの扁平管52が接続される第1ヘッダ70の位置が、前述の第1方向D1においてずれが生じる可能性がある。例えば、第1方向D1において、第1ヘッダ70の位置は数ミリ〜十数ミリ程度のずれが生じる可能性がある。
【0128】
ステップS3では、熱源ユニット2内の所定位置に、所定の姿勢で、分流器90の分流器本体92が取り付けられる。
【0129】
ステップS4では、分流器90のキャピラリチューブ94A〜94Kの端部が、連絡配管74A〜74Kに炉外でロウ付けにより風上側熱交換部50aの第2端50a2の側又は風下側熱交換部50bの第2端50b2の側に接続される。具体的には、キャピラリチューブ94Aの端部が、手作業により、風下側熱交換部50bの第2端50b2の側の第2ヘッダ80に接続されている連絡配管74Aに接続される。また、キャピラリチューブ94B〜94Kの端部が、手作業により、風上側熱交換部50aの第2端50a2の側の第1ヘッダ70に接続されている連絡配管74B〜74Kに接続される。
【0130】
本実施形態では、キャピラリチューブ94に湾曲部95が設けられ、湾曲部95が第1方向D1に変形可能なことで、上述のように第1ヘッダ70の位置に位置ずれが生じたとしても、無理なくキャピラリチューブ94A〜94Kと連絡配管74A〜74Kとを接続できる。そのため、キャピラリチューブ94に引っ張られ、あるいはキャピラリチューブ94に押されて分流器本体92が傾いたり、分流器本体92の配置変更が必要になる等の問題の発生を抑制できる。
【0131】
(7)特徴
(7−1)
本実施形態の冷凍装置の一例としての空気調和装置1は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の熱源側熱交換器11と、分流器90と、を備える。熱源側熱交換器11は熱交換部の一例である。熱源側熱交換器11は、複数列の熱交換部50(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50b)と、連結部の一例としての連結ヘッダ75と、を有する。熱交換部50の各々は、扁平管52を有する。扁平管52は、伝熱管の一例である。連結ヘッダ75は、複数列の熱交換部50の第1端同士を連結する。具体的には、連結ヘッダ75は、風上側熱交換部50aの第1端50a1と風下側熱交換部50bの第1端50b1とを連結する。分流器90は、キャピラリチューブ94と、分流器本体92と、を有する。キャピラリチューブ94は、風上側熱交換部50a(第1列の熱交換部)の第2端50a2の側又は風下側熱交換部50b(第1列の熱交換部)の第2端50b2の側に接続される。具体的には、キャピラリチューブ94Aは、風下側熱交換部50bの第2端50b2の側に配置される第2ヘッダ80に接続される。キャピラリチューブ94B〜94Kは、風上側熱交換部50aの第2端50a2の側に配置される第1ヘッダ70に接続される。第2端50a2は、風上側熱交換部50aの第1端50a1とは反対側の端部である。第2端50b2は、風下側熱交換部50bの第1端50b1とは反対側の端部である。分流器本体92は、キャピラリチューブ94を介して風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bに接続される。熱源側熱交換器11は、複数列の熱交換部50の扁平管52が延びる方向が変化している曲げ部56を少なくとも1つ含む。風上側熱交換部50aの扁平管52は、第2端50a2で第1方向D1に延びる。風下側熱交換部50bの扁平管52は、第2端50b2で第1方向D1に延びる。キャピラリチューブ94には、第1方向D1に伸縮するように変形可能な湾曲部95が形成されている。
【0132】
本空気調和装置1では、熱源側熱交換器11に曲げ部56を形成する曲げ加工時に生じ得る熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2の第1方向D1の位置のバラツキを、キャピラリチューブ94に形成された湾曲部95で吸収することができる。そのため、曲げ加工時に生じる加工誤差の影響で、熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2と分流器本体92との第1方向D1における距離が変化した場合にも、分流器本体92が不適切な姿勢(適切な姿勢に対し傾いた姿勢)で装置に取り付けられることを抑制できる。
【0133】
(7−2)
本実施形態の空気調和装置1では、湾曲部95は、仮想平面S上でU字状に湾曲している。
【0134】
ここでは、キャピラリチューブ94にU字状の湾曲部95を設けることで、熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2の第1方向D1の位置のバラツキを吸収することができる。
【0135】
なお、仮想平面Sは例えば水平面である。ただし、これに限定されるものではなく、仮想平面Sは鉛直面であってもよい。また、仮想平面Sは水平面及び鉛直面に交差する面であってもよい。
【0136】
(7−3)
本実施形態の空気調和装置1では、分流器90は複数のキャピラリチューブ94を有する。キャピラリチューブ94の全てに、湾曲部95が形成されている。
【0137】
ここでは、複数のキャピラリチューブ94の全てに湾曲部95を設けることで、熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2の第1方向D1の位置のバラツキをキャピラリチューブ94に形成された湾曲部95で吸収し、分流器本体92が不適切な姿勢で装置に取り付けられることを抑制することが容易である。
【0138】
また、全てのキャピラリチューブ94に湾曲部95を設けることで、キャピラリチューブ94の接続作業の作業性を特に向上させることができる。
【0139】
(7−4)
本実施形態の空気調和装置1では、熱源側熱交換器11は複数の曲げ部56を含む。
【0140】
ここでは、複数回の曲げ加工により熱交換部50a,50bの第2端50a2,50b2の位置のバラツキが生じ易い場合にも、キャピラリチューブ94に形成された湾曲部95で位置のバラツキを吸収し、分流器本体92が不適切な姿勢で装置に取り付けられることを抑制することができる。
【0141】
(8)変形例
上記実施形態は、例えば以下の変形例に示すように、適宜変形が可能である。なお、各変形例は、互いに矛盾しない範囲で他の変形例と適宜組み合わされて適用されてもよい。
【0142】
(8−1)変形例A
上記実施形態では、熱源側熱交換器11は2列の熱交換部50a,50bを有するが、これに限定されるものではない。熱源側熱交換器11は、3列以上の熱交換部を有するものであってもよい。
【0143】
(8−2)変形例B
上記実施形態では、熱源側熱交換器11は伝熱管として扁平管52を有するが、これに限定されるものではない。熱源側熱交換器11は、円管状の伝熱管を有するものであってもよい。
【0144】
(8−3)変形例C
上記実施形態では、熱源側熱交換器11は、3ヶ所に曲げ部56を有するが、これに限定されるものではない。例えば、熱源側熱交換器は曲げ部56を1ヶ所に有し、熱源側熱交換器の熱交換部50はL字状に形成されていてもよい。また、熱源側熱交換器は曲げ部56を2ヶ所に有し、熱源側熱交換器の熱交換部50はU字状に形成されていてもよい。また、熱源側熱交換器は曲げ部56を4ヶ所以上に有してもよい。
【0145】
(8−4)変形例D
上記実施形態では、風上側熱交換部50aの第2端50a2の側及び風下側熱交換部50bの第2端50b2の側の両方に分流器90のキャピラリチューブ94が接続されるが、これに限定されるものではない。
【0146】
例えば、設計によっては、風上側熱交換部50aの第2端50a2の側(第1ヘッダ70)のみ、又は、風下側熱交換部50bの第2端50b2の側(第2ヘッダ80)のみ、にキャピラリチューブ94が接続されてもよい。このような場合であっても、キャピラリチューブ94に湾曲部95を設けることが有効である。
【0147】
(8−5)変形例E
上記実施形態では、キャピラリチューブ94に湾曲部95はU字状に形成されているが、湾曲部95の形状はU字状に限定されるものではない。例えば、湾曲部95の形状は波型状に形成されてもよい。
【0148】
(8−6)変形例F
上記実施形態では、全てのキャピラリチューブ94に湾曲部95が設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、一部のキャピラリチューブ94と連絡配管74との接続が分流器本体92の取り付け姿勢に与える影響が小さいような場合には、そのキャピラリチューブ94は湾曲部95を有さなくてもよい。ただし、分流器本体92が不適切な姿勢で空気調和装置1に取り付けられることを抑制し、キャピラリチューブ94の接続作業の作業性を向上させるという観点からは、全てのキャピラリチューブ94に湾曲部95が設けられることが好ましい。
【0149】
(8−7)変形例G
上記実施形態で説明した熱源側熱交換器11及びその周辺部材(分流器90及びガス集合管85)の組立工程は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、組立工程は、上記実施形態で説明した順序で実施されなくてもよい。また、例えば、上記実施形態において炉中ロウ付けにより接合される接合部の一部又は全部が手作業でロウ付けされてもよいし、上記実施形態において手作業でロウ付け接合される接合部の一部が炉中ロウ付けでロウ付けされてもよい。
【0150】
(8−8)変形例H
上記実施形態で説明した熱源側熱交換器11における冷媒の流し方(冷媒の流れるルート)は一例に過ぎず、冷媒のパス取りは適宜設計されればよい。
【0151】
例えば、上記実施形態では、第1熱交換パス60Aと、それ以外の熱交換パス60B〜60Kで冷媒の流し方が異なるが、これに限定されるものではなく、第1熱交換パス60Aにも、それ以外の熱交換パス60B〜60Kと同様の経路で冷媒が流れるような設計が行われてもよい。つまり、第1熱交換パス60Aのパス有効長は、他の熱交換パス60B〜60Kのパス有効長と同一であってもよい。
【0152】
また、上記実施形態では、空気の流れ方向に並べられた熱交換部50の、同一段(同一高さ)の伝熱管を冷媒が流れるように冷媒の流れるルートが設計されているが、これに限定されるものではない。例えば、ある熱交換部の伝熱管を流れた冷媒は、同一の熱交換部又は他の熱交換部の異なる段の(異なる高さ位置の)伝熱管を流れるように冷媒の流れるルートが設計されてもよい。
【0153】
(8−9)変形例I
上記実施形態では、空気調和装置1は、冷房運転及び暖房運転の両方を実行可能な装置である。ただし、これに限定されるものではなく、本開示の冷凍装置は、暖房運転又は冷房運転の一方のみを行う空気調和装置であってもよい。
【0154】
(8−10)変形例J
上記実施形態では、空気調和装置1を例に冷凍装置を説明したが、上記実施形態の特徴が他の種類の冷凍装置に適用されてもよい。例えば、上記実施形態の特徴が、冷凍装置の一例としての給湯装置に適用されてもよい。
【0155】
(8−11)変形例K
上記実施形態では、熱源側熱交換器11及び熱源側熱交換器11に接続される分流器90を例に説明をしたが、上記実施形態の特徴は、利用側熱交換器及び利用側熱交換器に接続される分流器に適用されてもよい。
【0156】
(8−12)変形例L
上記実施形態では、熱源ユニット2は上吹き型のユニットであり、熱源ユニット2の側面側から空気が吸い込まれ、熱源ユニット2の上部から上方に空気が吹き出される。しかし、熱源ユニット2は、上吹き型に限定されるものではなく、例えば、横吹き型のユニットであってもよい。
【0157】
以上、本開示の実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【0158】
本開示は、一端側が互いに連結された複数列の熱交換部を有する熱交換器と、連結された端部とは反対の端部側で熱交換部と接続される分流器とを備えた冷凍装置に広く適用できて有用である。
【符号の説明】
【0159】
1 空気調和装置(冷凍装置)
11 熱源側熱交換器(熱交換器)
50a 風上側熱交換部(第1列の熱交換部)
50a1 風上側熱交換部の第1端
50a2 風上側熱交換部の第2端
50b 風下側熱交換部(第1列の熱交換部)
50b1 風下側熱交換部の第1端
50b2 風下側熱交換部の第2端
52 扁平管(伝熱管)
56 曲げ部
75 連結ヘッダ(連結部)
90 分流器
92 分流器本体
94 キャピラリチューブ
95 湾曲部
D1 第1方向
S 仮想平面
【先行技術文献】
【特許文献】
【0160】
【特許文献1】国際公開第2015/25702号
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11