CN203940771U - 层叠型集管、热交换器以及空调装置 - Google Patents
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Abstract
提供层叠型集管、热交换器以及空调装置。层叠型集管具备形成有多个第一出口流路的第一板状体、及安装于第一板状体且形成有将从第一入口流路流入的制冷剂朝多个第一出口流路分配并使其流出的分配流路的第二板状体,第一板状体和第二板状体钎焊接合,分配流路包括具有开口部、下端经第一连接部与开口部连通的与重力方向平行的第一直线部、及上端经第二连接部与开口部连通的与重力方向平行的第二直线部的分支流路,第一连接部的至少一部分及第二连接部的至少一部分与重力方向不平行,在分支流路中,制冷剂从开口部经第一连接部及第二连接部流入第一直线部的下端及第二直线部的上端,并从第一直线部的上端及第二直线部的下端流出。
Description
技术领域
本实用新型涉及层叠型集管、热交换器以及空调装置。
背景技术
作为现有的层叠型集管,已知有具备第一板状体和第二板状体的层叠型集管,在第一板状体形成有多个出口流路,第二板状体层叠于第一板状体,且形成有将从入口流路流入的制冷剂朝形成于第一板状体的多个出口流路分配并使其流出的分配流路。分配流路包括具有与制冷剂的流入方向垂直的多个槽的分支流路。从入口流路朝分支流路流入的制冷剂通过该多个槽而分支成多个,并通过形成于第一板状体的多个出口流路流出(例如参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2000-161818号公报(段落[0012]~段落[0020],图1、图2)
在这样的层叠型集管中,当在朝分支流路流入的制冷剂的流入方向与重力方向不平行的状况下使用时,受到重力的影响,会在分支方向的任一方向上产生制冷剂的不足或者过剩。也就是说,在现有的层叠型集管中,存在制冷剂的分配的均匀性低这样的问题点。
实用新型内容
本实用新型是以上述那样的课题为背景而完成的,其目的在于获得一种制冷剂的分配的均匀性提高了的层叠型集管。并且,本实用新型的目的在于获得制冷剂的分配的均匀性提高了的热交换器。并且,本实用新型的目的在于获得一种制冷剂的分配的均匀性提高了的空调装置。
本实用新型所涉及的层叠型集管具备:第一板状体,在该第一板状体形成有多个第一出口流路;以及第二板状体,该第二板状体安装于上述第一板状体,在该第二板状体形成有将从第一入口流路流入的制冷剂朝上述多个第一出口流路分配并使其流出的分配流路,上述第一板状体和上述第二板状体钎焊接合,上述分配流路包括分支流路,上述分支流路具有:开口部;第一直线部,该第一直线部与重力方向平行,且下端经由第一连接部与上述开口部连通;以及第二直线部,该第二直线部与重力方向平行,且上端经由第二连接部与上述开口部连通,上述第一连接部的至少一部分以及上述第二连接部的至少一部分与重力方向不平行,在上述分支流路中,上述制冷剂从上述开口部经由上述第一连接部以及上述第二连接部朝上述第一直线部的下端以及上述第二直线部的上端流入,并从上述第一直线部的上端以及上述第二直线部的下端流出。
本实用新型所涉及的热交换器具备上述的层叠型集管、以及与上述多个第一出口流路的各个连接的多个第一传热管。
本实用新型所涉及的空调装置具备上述的热交换器,当上述热交换器作为蒸发器发挥作用时,上述分配流路使上述制冷剂朝上述多个第一出口流路流出。
在本实用新型所涉及的层叠型集管中,分配流路包括分支流路,该分支流路具有:开口部;第一直线部,该第一直线部与中立方向平行,且下端经由第一连接部与开口部连通;以及第二直线部,该第二直线部与重力方向平行,且上端经由第二连接部与开口部连通,第一连接部的至少一部分以及第二连接部的至少一部分与重力方向不平行,在该分支流路中,制冷剂从开口部经由第一连接部以及第二连接部朝第一直线部的下端以及第二直线部的上端流入,并从第一直线部的上端以及第二直线部的下端流出。因此,制冷剂的在与重力方向垂直的方向上的偏流由与重力方向平行的第一直线部以及第二直线部均匀化,而后从分支流路流出,难以受到重力的影响,制冷剂的分配的均匀性提高。
技术方案1涉及一种层叠型集管,其特征在于,上述层叠型集管具备:第一板状体,在该第一板状体形成有多个第一出口流路;以及第二板状体,该第二板状体安装于上述第一板状体,在该第二板状体形成有将从第一入口流路流入的制冷剂朝上述多个第一出口流路分配并使其流出的分配流路,上述第一板状体和上述第二板状体钎焊接合,上述分配流路包括分支流路,上述分支流路具有:开口部;第一直线部,该第一直线部与重力方向平行,且下端经由第一连接部与上述开口部连通;以及第二直线部,该第二直线部与重力方向平行,且上端经由第二连接部与上述开口部连通,上述第一连接部的至少一部分以及上述第二连接部的至少一部分与重力方向不平行,在上述分支流路中,上述制冷剂从上述开口部经由上述第一连接部以及上述第二连接部朝上述第一直线部的下端以及上述第二直线部的上端流入,并从上述第一直线部的上端以及上述第二直线部的下端流出。
技术方案2所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1所述的层叠型集管中,上述第一直线部以及上述第二直线部的各自的从上述上端到上述下端为止的流路的长度与该流路的水力相当直径相比较为3倍以上。
技术方案3所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1所述的层叠型集管中,上述分支流路具有与重力方向垂直的第三直线部,上述开口部是上述第三直线部的两端之间的一部分。
技术方案4所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案3所述的层叠型集管中,上述第三直线部的从上述开口部的中心分别到该第三直线部的上述两端为止的流路的长度与该流路的水力相当直径相比较为1倍以上。
技术方案5所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1至4中任一项所述的层叠型集管中,上述第二板状体具有形成有流路的至少一个板状部件,上述分支流路的形成于上述板状部件的流路的、除了上述制冷剂流入的区域以及上述制冷剂流出的区域以外的区域由与上述板状部件邻接地安装的部件堵塞。
技术方案6所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1至4中任一项所述的层叠型集管中,上述第一直线部的上述上端以及上述第二直线部的上述下端的排列方向沿着上述多个第一出口流路的排列方向。
技术方案7所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1至4中任一项所述的层叠型集管中,上述第一入口流路为多个。
技术方案8所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案1至4中任一项所述的层叠型集管中,上述分支流路是上述制冷剂朝上述第一板状体所存在的一侧流出的分支流路、以及上述制冷剂朝上述第一板状体所存在的一侧的相反侧流出的分支流路。
技术方案9所涉及的层叠型集管的特征在于,在技术方案5所述的层叠型集管中,在上述板状部件形成有该板状部件固有的凸部,上述凸部插入于在与上述板状部件邻接地安装的部件形成的流路。
技术方案10涉及一种热交换器,其特征在于,上述热交换器具备:技术方案1至9中任一项所述的层叠型集管;以及与上述多个第一出口流路的各个连接的多个第一传热管。
技术方案11所涉及的热交换器的特征在于,在技术方案10所述的热交换器中,在上述第一板状体形成有供通过上述多个第一传热管后的上述制冷剂流入的多个第二入口流路,在上述第二板状体形成有使从上述多个第二入口流路流入的上述制冷剂汇合并朝第二出口流路流入的汇合流路。
技术方案12所涉及的热交换器的特征在于,在技术方案10或11所述的热交换器中,上述第一传热管是扁平管。
技术方案13所涉及的热交换器的特征在于,在技术方案12所述的热交换器中,上述第一出口流路的内周面朝上述第一传热管的外周面逐渐扩展。
技术方案14涉及一种空调装置,其特征在于,上述空调装置具备技术方案10至13中任一项所述的热交换器,当上述热交换器作为蒸发器发挥作用时,上述分配流路使上述制冷剂朝上述多个第一出口流路流出。
技术方案15涉及一种空调装置,其特征在于,上述空调装置具备热交换器,该热交换器具有:技术方案1至9中任一项所述的层叠型集管;以及与上述多个第一出口流路的各个连接的多个第一传热管,上述层叠型集管,在上述第一板状体形成有供通过上述多个第一传热管后的上述制冷剂流入的多个第二入口流路,在上述第二板状体形成有使从上述多个第二入口流路流入的上述制冷剂汇合并朝第二出口流路流入的汇合流路,上述热交换器具有与上述多个第二入口流路的各个连接的多个第二传热管,当上述热交换器作为蒸发器发挥作用时,上述分配流路使上述制冷剂朝上述多个第一出口流路流出,当上述热交换器作为冷凝器发挥作用时,上述第一传热管与上述第二传热管相比较位于上风侧。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的热交换器的结构的图。
图2是实施方式1所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图3是实施方式1所涉及的热交换器的、层叠型集管的展开图。
图4是实施方式1所涉及的热交换器的、层叠型集管的展开图。
图5是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的变形例的图。
图6是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的变形例的图。
图7是实施方式1所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图8是实施方式1所涉及的热交换器的、层叠型集管的展开图。
图9是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的图。
图10是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的图。
图11是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第一直线部以及第二直线部的直线比与分配比之间的关系的图。
图12是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第一直线部以及第二直线部的直线比与热交换器的AK值之间的关系的图。
图13是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第一直线部以及第二直线部的直线比与热交换器的AK值之间的关系的图。
图14是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第三直线部的直线比与分配比之间的关系的图。
图15是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、连接部的折弯角度与分配比之间的关系的图。
图16是示出应用实施方式1所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
图17是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-1的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图18是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-1的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图19是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-2的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图20是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-3的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图21是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-3的层叠型集管的展开图。
图22是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-4的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图23是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-5的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图。
图24是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-5的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的截面图。
图25是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-6的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图。
图26是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-6的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的截面图。
图27是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-7的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图28是示出实施方式2所涉及的热交换器的结构的图。
图29是实施方式2所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图30是实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
图31是示出应用实施方式2所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
图32是示出实施方式3所涉及的热交换器的结构的图。
图33是实施方式3所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
图34是实施方式3所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
图35是示出应用实施方式3所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
标号说明:
1:热交换器;2:层叠型集管;2A:制冷剂流入部;2B:制冷剂流出部;2C:制冷剂流入部;2D:制冷剂流出部;2E:制冷剂折返部;3:集管;3A:制冷剂流入部;3B:制冷剂流出部;4:第一传热管;5:保持部件;6:翅片;7:第二传热管;11:第一板状体;11A:第一出口流路;11B:第二入口流路;11C:折返流路;12:第二板状体;12A:分配流路;12B:汇合流路;12a:第一入口流路;12b:分支流路;12c:混合流路;12d:第二出口流路;21:第一板状部件;21A~21C:流路;22:第二板状部件;22A、22B:流路;23、23_1~23_3:第三板状部件;23A~23D、23A_1~23A_3、23D_1~23D_3:流路;23a:第一直线部;23b:第一直线部的上端;23c:第一直线部的下端;23d:第二直线部;23e:第二直线部的下端;23f:第二直线部的上端;23g:第三直线部;23h、23i:第三直线部的端部;23j:开口部;23k、23l:连接部;23m:开口部的中心;23n:直线部;23o、23p:有底槽的端部;23q:贯通孔;24、24_1~24_5:两侧包覆材料;24A~24C:流路;25:板状部件;25A、25B:流路;26:凸部;27:凹部;51:空调装置;52:压缩机;53:四通阀;54:热源侧热交换器;55:节流装置;56:负载侧热交换器;57:热源侧风扇;58:负载侧风扇;59:控制装置。
具体实施方式
以下,使用附图对本实用新型所涉及的层叠型集管进行说明。
另外,以下,对本实用新型所涉及的层叠型集管为分配朝热交换器流入的制冷剂的层叠型集管的情况进行说明,但本实用新型所涉及的层叠型集管也可以是分配朝其他设备流入的制冷剂的层叠型集管。并且,以下说明的结构、动作等只不过是一例,并不限定于这样的结构、动作等。并且,在各图中,对相同或者类似的部件标注相同的标号或者省略标注标号。并且,对于细微的构造适当地简化或者省略图示。并且,对于重复或者类似的说明适当地简化或者省略。
实施方式1.
对实施方式1所涉及的热交换器进行说明。
<热交换器的结构>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的结构进行说明。
图1是示出实施方式1所涉及的热交换器的结构的图。
如图1所示,热交换器1具有层叠型集管2、集管3、多个第一传热管4、保持部件5以及多个翅片6。
层叠型集管2具有制冷剂流入部2A以及多个制冷剂流出部2B。集管3具有多个制冷剂流入部3A以及制冷剂流出部3B。在层叠型集管2的制冷剂流入部2A以及集管3的制冷剂流出部3B连接有制冷剂配管。在层叠型集管2的多个制冷剂流出部2B与集管3的多个制冷剂流入部3A之间连接有多个第一传热管4。
第一传热管4是形成有多个流路的扁平管。第一传热管4例如为铝制。多个第一传热管4的靠层叠型集管2侧的端部在由板状的保持部件5保持的状态下与层叠型集管2的多个制冷剂流出部2B连接。保持部件5例如为铝制。在第一传热管4接合有多个翅片6。翅片6例如为铝制。第一传热管4与翅片6的接合可以是钎焊接合。另外,在图1中示出第一传热管4为8根的情况,但并不限定于这样的情况。
<热交换器中的制冷剂的流动>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器中的制冷剂的流动进行说明。
在制冷剂配管中流动的制冷剂经由制冷剂流入部2A流入层叠型集管2而被分配,并经由多个制冷剂流出部2B朝多个第一传热管4流出。制冷剂在多个第一传热管4中例如与由风扇供给的空气等进行热交换。在多个第一传热管4中流动的制冷剂经由多个制冷剂流入部3A流入集管3而汇合,并经由制冷剂流出部3B朝制冷剂配管流出。制冷剂能够倒流。
<层叠型集管的结构>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管的结构进行说明。
图2是实施方式1所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
如图2所示,层叠型集管2具有第一板状体11以及第二板状体12。第一板状体11与第二板状体12层叠。
第一板状体11层叠在制冷剂的流出侧。第一板状体11具有第一板状部件21。在第一板状体11形成有多个第一出口流路11A。多个第一出口流路11A相当于图1中的多个制冷剂流出部2B。
在第一板状部件21形成有多个流路21A。多个流路21A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。当层叠第一板状部件21时,多个流路21A作为多个第一出口流路11A发挥功能。第一板状部件21例如厚度为1~10mm的程度,且为铝制。对于多个流路21A,在通过压力加工等形成的情况下,加工简化,制造成本削减。
第一传热管4的端部从保持部件5的表面突出,第一板状体11层叠于保持部件5,通过第一出口流路11A的内周面与第一传热管4的端部的外周面嵌合,第一传热管4被连接于第一出口流路11A。第一出口流路11A和第一传热管4例如可以借助形成于保持部件5的凸部与形成于第一板状体11的凹部之间的嵌合等而被定位,在这样的情况下,第一传热管4的端部也可以并不从保持部件5的表面突出。也可以不设置保持部件5,在第一出口流路11A直接连接第一传热管4。在这样的情况下,部件费用等削减。
第二板状体12层叠于制冷剂的流入侧。第二板状体12具有第二板状部件22、以及多个第三板状部件23_1~23_3。在第二板状体12形成有分配流路12A。分配流路12A具有第一入口流路12a以及多个分支流路12b。第一入口流路12a相当于图1中的制冷剂流入部2A。
在第二板状部件22形成有流路22A。流路22A是圆形状的贯通孔。当层叠第二板状部件22时,流路22A作为第一入口流路12a发挥功能。第二板状部件22例如厚度为1~10mm的程度,且为铝制。对于流路22A,在通过压力加工等形成的情况下,加工简化,制造成本等削减。
例如,在第二板状部件22的靠制冷剂的流入侧的表面设置有接头等,制冷剂配管经由该接头等与第一入口流路12a连接。第一入口流路12a的内周面形成为与制冷剂配管的外周面嵌合的形状,也可以不使用接头等而将制冷剂配管直接与第一入口流路12a连接。在这样的情况下,部件费用等削减。
在多个第三板状部件23_1~23_3形成有多个流路23A_1~23A_3。多个流路23A_1~23A_3是贯通槽。贯通槽的形状将后面详细叙述。当层叠多个第三板状部件23_1~23_3时,多个流路23A_1~23A_3分别作为分支流路12b发挥功能。多个第三板状部件23_1~23_3例如厚度为1~10mm的程度,且为铝制。对于多个流路23A_1~23A_3,在通过压力加工等形成的情况下,加工简化,制造成本等削减。
以下,有时将多个第三板状部件23_1~23_3统称并记载为第三板状部件23。以下,有时将多个流路23A_1~23A_3统称并记载为流路23A。以下,有时将保持部件5、第一板状部件21、第二板状部件22和第三板状部件23统称并记载为板状部件。
分支流路12b将流入的制冷剂分支成两部分并使其流出。因此,在所连接的第一传热管4为8根的情况下,第三板状部件23最少需要三个。在所连接的第一传热管4为16根的情况下,第三板状部件23最少需要四个。所连接的第一传热管4的根数并不限定于2的乘方。在那种情况下,只要将分支流路12b与不分支的流路组合即可。另外,所连接的第一传热管4也可是两根。
图3是实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
如图3所示,形成于第三板状部件23的流路23A形成为经由第三直线部23g连结第一直线部23a的下端23c与第二直线部23d的上端23f之间的形状。第一直线部23a以及第二直线部23d与重力方向平行。第三直线部23g与重力方向垂直。第三直线部23g也可以从与重力方向垂直的状态倾斜。对于流路23A,利用与制冷剂的流入侧邻接层叠的部件堵塞第三直线部23g的端部23h与端部23i之间的一部分的区域23j(以下称作开口部23j)以外的区域,利用与制冷剂的流出侧邻接层叠的部件堵塞第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e以外的区域,由此形成分支流路12b。
为了将流入的制冷剂分支成不同的高度而后流出,第一直线部23a的上端23b与开口部23j相比较位于上侧,第二直线部23d的下端23e与开口部23j相比较位于下侧。尤其地,在第一直线部23a的长度和第二直线部23d的长度大致相等,开口部23j处于第一直线部23a的下端23c与第二直线部23d的上端23f的大致中间的情况下,能够不使形状复杂化而减小从开口部23j沿着流路23A分别到达第一直线部23a的上端23b和第二直线部23d的下端23e的各距离的偏差。通过使连结第一直线部23a的上端23b和第二直线部23d的下端23e的直线与第三板状部件23的长度方向平行,能够减小第三板状部件23的短边方向的尺寸,削减部件费用、重量等。此外,通过使连结第一直线部23a的上端23b和第二直线部23d的下端23e的直线与第一传热管4的排列方向平行,能够使热交换器1节省空间。
图4是实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
如图4所示,在第一传热管4的排列方向并不与重力方向平行、即与重力方向交叉的情况下,第三板状部件23的长度方向不与第三直线部23g垂直。也就是说,层叠型集管2并不限定于多个第一出口流路11A沿着重力方向排列,例如在像壁挂类型的室内空调室内机、空调机用室外机、冷风装置室外机等的热交换器那样热交换器1倾斜配设的情况下也能够使用。另外,在图4中,示出形成于第一板状部件21的流路21A的截面的长度方向、也就是第一出口流路11A的截面的长度方向与第一板状部件21的长度方向垂直的情况,但第一出口流路11A的截面的长度方向也可以与重力方向垂直。
流路23A具有连结第三直线部23g的端部23h和端部23i的各个与第一直线部23a的下端23c和第二直线部23d的上端23f的各个的连接部23k、23l。连接部23k、23l可以是直线,也可以是曲线。连接部23k的至少一部分以及连接部23l的至少一部分不与重力方向平行。连结第三直线部23g的端部23h和第一直线部23a的下端23c的连接部23k相当于本实用新型中的“第一连接部”。连结第三直线部23g的端部23i和第二直线部23d的上端23f的连接部23l相当于本实用新型中的“第二连接部”。
也可以将流路23A形成为分支有连接部23k、23l的形状的贯通槽,在分支流路12b连通其他流路。在分支流路12b不与其他流路连通的情况下,能够可靠地提高制冷剂的分配的均匀性。
图5以及图6是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的变形例的图。
如图5所示,流路23A也可以不具有第三直线部23g。也就是说,连接部23k的不与第一直线部23a的下端23c相连的一侧的端部以及连接部23l的不与第二直线部23d的上端23f相连的一侧的端部也可以与开口部23j直接相连。并且,连接部23k的与开口部23j相连的一侧的端部以及连接部23l的与开口部23j相连的一侧的端部也可以不与重力方向垂直。即便在不具有第三直线部23g的情况下,通过具有第一直线部23a以及第二直线部23d,也能够提高制冷剂的分配的均匀性。在具有第三直线部23g的情况下,能够进一步提高制冷剂的分配的均匀性。
如图6所示,例如,在第一传热管4的排列方向与重力方向交叉的情况下等,流路23A也可以形成为:第一直线部23a的下端23c接近第三直线部23g的端部23h,第二直线部23d的上端23f接近第三直线部23g的端部23i。
<层叠型集管中的制冷剂的流动>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
如图3以及图4所示,通过第二板状部件22的流路22A后的制冷剂朝形成于第三板状部件23_1的流路23A的开口部23j流入。流入到开口部23j的制冷剂与邻接层叠的部件的表面抵碰,分别朝向第三直线部23g的端部23h和端部23i而分支成两部分。分支后的制冷剂经由流路23A的连接部23k、23l朝流路23A的第一直线部23a的下端23c以及第二直线部23d的上端23f流入,到达流路23A的第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e,朝形成于第三板状部件23_2的流路23A的开口部23j流入。
同样,流入到形成于第三板状部件23_2的流路23A的开口部23j的制冷剂与邻接层叠的部件的表面抵碰,分别朝向第三直线部23g的端部23h和端部23i而分支成两部分。分支后的制冷剂经由流路23A的连接部23k、23l朝流路23A的第一直线部23a的下端23c以及第二直线部23d的上端23f流入,到达流路23A的第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e,朝形成于第三板状部件23_3的流路23A的开口部23j流入。
同样,流入到形成于第三板状部件23_3的流路23A的开口部23j的制冷剂与邻接层叠的部件的表面抵碰,分别朝向第三直线部23g的端部23h和端部23i而分支成两部分。分支后的制冷剂经由流路23A的连接部23k、23l朝流路23A的第一直线部23a的下端23c以及第二直线部23d的上端23f流入,到达流路23A的第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e,通过第一板状部件21的流路21A朝第一传热管4流入。
<板状部件的层叠方法>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管的各板状部件的层叠方法进行说明。
各板状部件可以通过钎焊接合而层叠。可以通过在全部的板状部件或者每隔1个的板状部件使用在两面轧制加工有钎料的两侧包覆材料,供给用于接合的钎料。也可以通过在全部的板状部件使用在一面轧制加工有钎料的单侧包覆材料,供给用于接合的钎料。也可以通过在各板状部件之间层叠钎料片来供给钎料。也可以通过在各板状部件之间涂布膏状的钎料来供给钎料。也可以通过在各板状部件之间层叠在两面轧制加工有钎料的两侧包覆材料来供给钎料。
通过借助钎焊接合进行层叠,各板状部件之间能够毫无间隙地层叠,能够抑制制冷剂的泄漏,并且能够确保耐压性。当在对板状部件进行加压的同时进行钎焊接合的情况下,能够进一步抑制钎焊不良的产生。当在容易产生制冷剂的泄漏的部位实施了形成肋等的、促进焊脚的形成的处理的情况下,能够进一步抑制钎焊不良的产生。
此外,在包括第一传热管4、翅片6等在内的全部的要进行钎焊接合的部件为相同材质(例如铝制)的情况下,能够一并进行钎焊接合,从而提高生产率。也可以在进行层叠型集管2的钎焊接合之后进行第一传热管4以及翅片6的钎焊。并且,也可以仅将第一板状体11先与保持部件5钎焊接合,随后钎焊接合第二板状体12。
图7是实施方式1所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。图8是实施方式1所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
尤其地,可以通过在各板状部件之间层叠在两面轧制加工有钎料的板状部件、也就是两侧包覆材料来供给钎料。如图7以及图8所示,多个两侧包覆材料24_1~24_5层叠于各板状部件间。以下,有时将多个两侧包覆材料24_1~24_5统称并记载为两侧包覆材料24。另外,也可以在一部分的板状部件之间层叠两侧包覆材料24,在其他板状部件之间通过其他方法供给钎料。
在两侧包覆材料24,在与邻接配置在制冷剂流入的一侧的板状部件上形成的流路的制冷剂流出的区域对置的区域,形成有贯通两侧包覆材料24的流路24A。在层叠于第二板状部件22以及第三板状部件23的两侧包覆材料24形成的流路24A是圆形状的贯通孔。在层叠于第一板状部件21与保持部件5之间的两侧包覆材料24_5形成的流路24A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。
当层叠有两侧包覆材料24时,流路24A作为第一出口流路11A以及分配流路12A的制冷剂隔离流路发挥功能。在保持部件5层叠有两侧包覆材料24_5的状态下,第一传热管4的端部可以从两侧包覆材料24_5的表面突出,并且也可以不突出。对于流路24A,在通过压力加工等形成的情况下,加工简化,制造成本等削减。在包括两侧包覆材料24在内的全部的要进行钎焊接合的部件为相同的材质(例如铝制)的情况下,能够一并进行钎焊接合,从而提高生产率。
通过利用两侧包覆材料24形成制冷剂隔离流路,尤其可靠地实现从分支流路12b分支并流出的制冷剂彼此的隔离。并且,与各两侧包覆材料24的厚度的量相应地,能够确保到流入分支流路12b以及第一出口流路11A为止的助起动距离,能够提高制冷剂的分配的均匀性。并且,通过可靠地实现制冷剂彼此的隔离,能够提高分支流路12b的设计自由度。
<第三板状部件的流路的形状>
图9以及图10是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的图。另外,在图9以及图10中,用虚线示出形成于邻接层叠的部件的流路的一部分。图9示出未层叠两侧包覆材料24的状态(图2以及图3的状态)下的、形成于第三板状部件23的流路23A,图10示出层叠有两侧包覆材料24的状态(图7以及图8的状态)下的、形成于第三板状部件23的流路23A。
如图9以及图10所示,将流路23A的第一直线部23a的制冷剂流出的区域的中心定义为第一直线部23a的上端23b,将第一直线部23a的上端23b与下端23c之间的距离定义为直线距离L1。并且,将流路23A的第二直线部23d的制冷剂流出的区域的中心定义为第二直线部23d的下端23e,将第二直线部23d的下端23e与上端23f之间的距离定义为直线距离L2。并且,将第一直线部23a的水力相当直径定义为水力相当直径De1,将直线距离L1相对于水力相当直径De1的比率定义为直线比L1/De1。并且,将第二直线部23d的水力相当直径定义为水力相当直径De2,将直线距离L2相对于水力相当直径De2的比率定义为直线比L2/De2。将从流路23A的第一直线部23a的上端23b流出的制冷剂的流量相对于从流路23A的第一直线部23a的上端23b流出的制冷剂的流量与从流路23A的第二直线部23d的下端23e流出的制冷剂的流量之和的比例定义为分配比R。
图11是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第一直线部以及第二直线部的直线比与分配比之间的关系的图。另外,图11示出在设直线比L1/De1=直线比L2/De2的状态下,使流路23A的直线比L1/De1(=L2/De2)变化时的、从该流路23A流出的制冷剂所流入的下一个流路23A中的分配比R的变化。
如图11所示,分配比R以直到直线比L1/De1和直线比L2/De2成为10.0为止增加,且在10.0以上成为0.5的方式变化。当直线比L1/De1和直线比L2/De2不足10.0时,因连接部23k、23l不与重力方向平行,导致制冷剂以产生偏流的状态流入下一个流路23A的第三直线部23g,分配比R不为0.5。
图12以及图13是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第一直线部以及第二直线部的直线比与热交换器的AK值之间的关系的图。另外,图12示出使直线比L1/De1(=L2/De2)变化时的热交换器1的AK值的变化。图13示出使直线比L1/De1(=L2/De2)变化时的热交换器1的实效AK值的变化。AK值是热交换器1的传热面积A[m2]与热交换器1的热通过率K[J/(S·m2·K)]的相乘值,实效AK值是由AK值与上述分配比R的相乘值定义的值。实效AK值越高,热交换器1的性能越高。
另一方面,如图12所示,直线比L1/De1和直线比L2/De2越大,第一传热管4的排列间隔越广、也就是说第一传热管4的根数越少,热交换器1的AK值减少。因此,如图13所示,实效AK值以直到直线比L1/De1和直线比L2/De2成为3.0为止增加,且在3.0以上一边减少减少量一边减少的方式变化。即,通过将直线比L1/De1和直线比L2/De2设为3.0以上,能够维持实效AK值、也就是热交换器1的性能。
如图9以及图10所示,将从流路23A的制冷剂流入的区域的中心、也就是开口部23j的中心23m到第三直线部23g的端部23h和端部23i的距离分别定义为直线距离L3、L4。将第三直线部23g的、从开口部23j的中心23m到第三直线部23g的端部23h的流路的水力相当直径定义为水力相当直径De3,将直线距离L3相对于水力相当直径De3的比率定义为直线比L3/De3。将第三直线部23g的、从开口部23j的中心23m到第三直线部23g的端部23i的流路的水力相当直径定义为水力相当直径De4,将直线距离L4相对于水力相当直径De4的比率定义为直线比L4/De4。
图14是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、第三直线部的直线比与分配比之间的关系的图。另外,图14示出在设直线比L3/De3=直线比L4/De4的状态下,使直线比L3/De3(=L4/De4)变化时的该流路23A中的分配比R的变化。
如图14所示,分配比R以直到直线比L3/De3和直线比L4/De4成为1.0为止增加、且在1.0以上成为0.5的方式变化。当直线比L3/De3和直线比L4/De4不足1.0时,连接部23k的与第三直线部23g的端部23h连通的区域以及连接部23l的与第三直线部23g的端部23i连通的区域,受到以相对于重力方向的方向不同的方式被折弯的影响,分配比R不成为0.5。即,通过将直线比L3/De3和直线比L4/De4设为1.0以上,能够进一步提高制冷剂的分配的均匀性。
如图9以及图10所示,将连接部23k的中心线和第三直线部23g的中心线的夹角定义为角度θ1,将连接部23l的中心线和第三直线部23g的中心线的夹角定义为角度θ2。
图15是示出实施方式1所涉及的热交换器的、形成于第三板状部件的流路的、连接部的折弯角度与分配比之间的关系的图。另外,图15示出在设角度θ1=角度θ2的状态下,使角度θ1(=角度θ2)变化时的该流路23A中的分配比R的变化。
如图15所示,角度θ1和角度θ2越接近90°,分配比R越接近0.5。即,通过增大角度θ1和角度θ2,能够进一步提高制冷剂的分配的均匀性。尤其地,如图6所示,在流路23A形成为第一直线部23a的下端23c接近第三直线部23g的端部23h、第二直线部23d的上端23f接近第三直线部23g的端部23i的流路的情况下,制冷剂的分配的均匀性进一步提高。
<热交换器的使用方式>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的使用方式的一例进行说明。
另外,以下,对将实施方式1所涉及的热交换器应用于空调装置的情况进行说明,但并不限定于这样的情况,例如,也可以应用于具有制冷剂循环回路的其他的冷冻循环装置。并且,对空调装置切换制冷运转和制热运转的情况进行说明,但并不限定于这样的情况,也可以仅进行制冷运转或者制热运转。
图16是示出应用实施方式1所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。另外,在图16中,用实线的箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动,用虚线的箭头表示制热运转时的制冷剂的流动。
如图16所示,空调装置51具有压缩机52、四通阀53、热源侧热交换器54、节流装置55、负载侧热交换器56、热源侧风扇57、负载侧风扇58以及控制装置59。压缩机52、四通阀53、热源侧热交换器54、节流装置55以及负载侧热交换器56由制冷剂配管连接,形成制冷剂循环回路。
在控制装置59例如连接有压缩机52、四通阀53、节流装置55、热源侧风扇57、负载侧风扇58、各种传感器等。利用控制装置59切换四通阀53的流路,由此来切换制冷运转和制热运转。热源侧热交换器54在制冷运转时作为冷凝器发挥作用,在制热运转时作为蒸发器发挥作用。负载侧热交换器56在制冷运转时作为蒸发器发挥作用,在制热运转时作为冷凝器发挥作用。
对制冷运转时的制冷剂的流动进行说明。
从压缩机52排出的高压高温的气态的制冷剂经由四通阀53流入热源侧热交换器54,通过与由热源侧风扇57供给的外部空气的热交换冷凝而成为高压的液态的制冷剂,并从热源侧热交换器54流出。从热源侧热交换器54流出的高压的液态的制冷剂流入节流装置55,成为低压的气液二相状态的制冷剂。从节流装置55流出的低压的气液二相状态的制冷剂流入负载侧热交换器56,通过与由负载侧风扇58供给的室内空气的热交换蒸发而成为低压的气态的制冷剂,并从负载侧热交换器56流出。从负载侧热交换器56流出的低压的气态的制冷剂经由四通阀53被吸入压缩机52。
对制热运转时的制冷剂的流动进行说明。
从压缩机52排出的高压高温的气态的制冷剂经由四通阀53流入负载侧热交换器56,通过与由负载侧风扇58供给的室内空气的热交换冷凝而成为高压的液态的制冷剂,并从负载侧热交换器56流出。从负载侧热交换器56流出的高压的液态的制冷剂流入节流装置55,成为低压的气液二相状态的制冷剂。从节流装置55流出的低压的气液二相状态的制冷剂流入热源侧热交换器54,通过与由热源侧风扇57供给的外部空气的热交换蒸发而成为低压的气态的制冷剂,并从热源侧热交换器54流出。从热源侧热交换器54流出的低压的气态的制冷剂经由四通阀53被吸入压缩机52。
热源侧热交换器54以及负载侧热交换器56中的至少任一方使用热交换器1。热交换器1被连接成:当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从层叠型集管2流入制冷剂,从集管3流出制冷剂。也就是说,当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从制冷剂配管朝层叠型集管2流入气液二相状态的制冷剂,从第一传热管4朝集管3流入气态的制冷剂。并且,当热交换器1作为冷凝器发挥作用时,从制冷剂配管朝集管3流入气态的制冷剂,从第一传热管4朝层叠型集管2流入液态的制冷剂。
<热交换器的作用>
以下,对实施方式1所涉及的热交换器的作用进行说明。
在层叠型集管2的第二板状体12形成有包括分支流路12b的分配流路12A,该分支流路12b具有开口部23j、下端23c经由连接部23k与开口部23j连通且与重力方向平行的第一直线部23a、以及上端23f经由连接部23l与开口部23j连通且与重力方向平行的第二直线部23d。进而,对于从分支流路12b的开口部23j流入的制冷剂,伴随着通过至少一部分与重力方向不平行的连接部23k、23l而产生的在与重力方向垂直的方向上的偏流由第一直线部23a以及第二直线部23d均匀化,而后从第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e流出。因此,能够抑制制冷剂在产生偏流的状态下从分支流路12b流出,能够提高制冷剂的分配的均匀性。
并且,形成于第三板状部件23的流路23A是贯通槽,通过层叠第三板状部件23而形成分支流路12b。因此,加工以及组装简化,生产效率以及制造成本等削减。
尤其地,即便在热交换器1倾斜使用的情况下、也就是说第一出口流路11A的排列方向与重力方向交叉的情况下,通过分支流路12b具有与重力方向平行的第一直线部23a以及第二直线部23d,能够抑制制冷剂在产生偏流的状态下从分支流路12b流出,能够提高制冷剂的分配的均匀性。
尤其地,在现有的层叠型集管中,在流入的制冷剂为气液二相状态的情况下,容易受到重力的影响,难以使朝各传热管流入的制冷剂的流量以及干燥度均匀,但在层叠型集管2中,不论流入的气液二相状态的制冷剂的流量以及干燥度如何,都难以受到重力的影响,能够使朝各第一传热管4流入的制冷剂的流量以及干燥度均匀。
尤其地,在现有的层叠型集管中,当以制冷剂量的削减、热交换器的省空间化等为目的而将传热管从圆管变更为扁平管时,必须在与制冷剂的流入方向垂直的整周方向上大型化,但在层叠型集管2中,即便不在与制冷剂的流入方向垂直的整周方向上大型化也无妨,能够实现热交换器1的省空间化。也就是说,在现有的层叠型集管中,当将传热管从圆管变更为扁平管时,传热管内的流路截面积变小,在传热管内产生的压力损失增大,因此,需要使形成分支流路的多个槽的角度间隔更加细小,使通路数(也就是传热管的根数)增加,层叠型集管在与制冷剂的流入方向垂直的整周方向上大型化。另一方面,在层叠型集管2中,即便需要使通路数增加,也只要增加第三板状部件23的个数即可,因此,能够抑制层叠型集管2在与制冷剂的流入方向垂直的整周方向上大型化。另外,层叠型集管2并不限定于第一传热管4为扁平管的情况。
<变形例-1>
图17是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-1的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。另外,在图17以后的图中,示出层叠有两侧包覆材料24的状态(图7以及图8的状态),但当然也可以是未层叠两侧包覆材料24的状态(图2以及图3的状态)。
如图17所示,也可以在第二板状部件22形成有多个流路22A、也就是说在第二板状体12形成有多个第一入口流路12a,从而削减第三板状部件23的个数。通过以这种方式构成,能够削减部件费用、重量等。
图18是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-1的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
多个流路22A也可以并不设置于与形成于第三板状部件23的流路23A的制冷剂流入的区域对置的区域。如图18所示,例如,也可以在一个部位集中地形成多个流路22A,借助层叠在第二板状部件22与第三板状部件23_1之间的其他板状部件25的流路25A,通过多个流路22A后的制冷剂分别被导入与形成于第三板状部件23的流路23A的制冷剂流入的区域对置的区域。
<变形例-2>
图19是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-2的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
如图19所示,也可以将第三板状部件23中的任一个替换成形成有开口部23j不位于第三直线部23g的流路25B的其他的板状部件25。例如,流路25B的开口部23j并不位于第三直线部23g而是位于交叉部,制冷剂流入到该交叉部而分支成四部分。分支的数量可以是任意的数量。分支的数量越多,则越能够削减第三板状部件23的个数。通过以这种方式构成,虽然制冷剂的分配的均匀性降低,但能够削减部件费用、重量等。
<变形例-3>
图20是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-3的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。图21是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-3的层叠型集管的展开图。另外,在图21中,省略了两侧包覆材料24的图示。
如图20以及图21所示,第三板状部件23的任一个(例如第三板状部件23_2)也可以具有:作为使制冷剂朝第一板状体11所存在的一侧不折返地流出的分支流路12b发挥功能的流路23A、以及作为使制冷剂朝第一板状体11所存在的一侧的相反侧折返而流出的分支流路12b发挥功能的流路23B。流路23B具有与流路23A相同的结构。也就是说,流路23B具有与重力方向平行的第一直线部23a和第二直线部23d,制冷剂在流路23B中从开口部23j流入,并从第一直线部23a的上端23b以及第二直线部23d的下端23e流出。通过以这种方式构成,能够削减第三板状部件23的个数,能够削减部件费用、重量等。并且,能够削减钎焊不良的产生的频度。
层叠于形成有流路23B的第三板状部件23的第一板状体11所存在的一侧的相反侧的第三板状部件23(例如第三板状部件23_1)可以具有使从流路23B流入的制冷剂朝形成有流路23B的第三板状部件23的流路23A不分支地返回的流路23C,也可以具有使其分支而后返回的流路23A。如图21所示,在流路23C是在制冷剂流出的一侧具有与重力方向平行的直线部23n的流路的情况下,制冷剂的分配的均匀性进一步提高。
<变形例-4>
图22是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-4的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
如图22所示,也可以在板状部件以及两侧包覆材料24的任一个、也就是层叠的部件的任一个的表面形成有凸部26。凸部26例如位置、形状、大小等针对每个层叠的部件是固有的。凸部26也可以是间隔件等构件。在邻接地层叠的部件形成有供凸部26插入的凹部27。凹部27可以是贯通孔,也可以不是贯通孔。通过以这种方式构成,能够抑制弄错层叠的部件的层叠顺序的情况,从而能够降低不良率。凸部26和凹部27也可以嵌合。在这种情况下,也可以形成多个凸部26和凹部27,层叠的部件通过凸部26和凹部27的嵌合被定位。并且,也可以不形成凹部27,凸部26插入于形成在邻接地层叠的部件的流路的一部分。在这种情况下,只要将凸部26的高度、大小等形成为不妨碍制冷剂的流动的程度即可。
<变形例-5>
图23是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-5的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图。图24是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-5的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的截面图。另外,图24是在图23的A-A线处剖切的第一板状部件21的截面图。
如图23以及图24所示,形成于第一板状部件21的多个流路21A中的任一个可以是在第一板状部件21的靠第二板状体12所存在的一侧的表面形成为圆形状、且在第一板状部件21的靠保持部件5所存在的一侧的表面形成为沿着第一传热管4的外周面的形状的锥形的贯通孔。尤其地,在第一传热管4为扁平管的情况下,该贯通孔形成为在从靠第二板状体12所存在的一侧的表面到靠保持部件5所存在的一侧的表面之间逐渐扩展的形状。通过以这种方式构成,能够降低通过第一出口流路11A时的制冷剂的压力损失。
<变形例-6>
图25是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-6的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图。图26是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-6的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的截面图。另外,图26是在图25的B-B线处剖切的第三板状部件23的截面图。
如图25以及图26所示,形成于第三板状部件23的流路23A中的任一个可以是有底的槽。在这种情况下,在流路23A的槽的底面的端部23o和端部23p分别形成有圆形状的贯通孔23q。通过以这种方式构成,即便并不为了在分支流路12b之间夹设作为制冷剂隔离流路发挥功能的流路24A而在板状部件之间层叠两侧包覆材料24也无妨,生产效率提高。另外,在图25以及图26中,示出流路23A的制冷剂的流出侧为底面的情况,但也可以是流路23A的制冷剂的流入侧为底面。在这种情况下,只要在与开口部23j相当的区域形成贯通孔即可。
<变形例-7>
图27是实施方式1所涉及的热交换器的变形例-7的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
如图27所示,作为第一入口流路12a发挥功能的流路22A可以形成于第二板状部件22以外的层叠的部件、也就是说形成于其他板状部件、两侧包覆材料24等。在这种情况下,只要将流路22A例如形成为从其他板状部件的侧面贯通至第二板状部件22所存在的一侧的表面的贯通孔即可。也就是说,本实用新型包括第一入口流路12a形成于第一板状体11的情况,本实用新型的“分配流路”包括第一入口流路12a形成于第二板状体12的分配流路12A以外的分配流路。
实施方式2.
对实施方式2所涉及的热交换器进行说明。
另外,适当简化或者省略与实施方式1重复或者类似的说明。
<热交换器的结构>
以下对实施方式2所涉及的热交换器的结构进行说明。
图28是示出实施方式2所涉及的热交换器的结构的图。
如图28所示,热交换器1具有层叠型集管2、多个第一传热管4、保持部件5、以及多个翅片6。
层叠型集管2具有:制冷剂流入部2A、多个制冷剂流出部2B、多个制冷剂流入部2C、以及制冷剂流出部2D。在层叠型集管2的制冷剂流入部2A以及层叠型集管2的制冷剂流出部2D连接有制冷剂配管。第一传热管4是实施了发夹式弯曲加工的扁平管。在层叠型集管2的多个制冷剂流出部2B与层叠型集管2的多个制冷剂流入部2C之间连接有多个第一传热管4。
<热交换器的制冷剂的流动>
以下对实施方式2所涉及的热交换器中的制冷剂的流动进行说明。
在制冷剂配管中流动的制冷剂经由制冷剂流入部2A流入层叠型集管2而被分配,并经由多个制冷剂流出部2B朝多个第一传热管4流出。制冷剂在多个第一传热管4中例如与由风扇供给的空气等进行热交换。通过多个第一传热管4后的制冷剂经由多个制冷剂流入部2C流入层叠型集管2而汇合,并经由制冷剂流出部2D朝制冷剂配管流出。制冷剂能够倒流。
<层叠型集管的结构>
以下对实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管的结构进行说明。
图29是实施方式2所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。图30是实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。另外,在图30中,省略了两侧包覆材料24的图示。
如图29以及图30所示,层叠型集管2具有第一板状体11以及第二板状体12。第一板状体11和第二板状体12层叠。
在第一板状体11形成有多个第一出口流路11A以及多个第二入口流路11B。多个第二入口流路11B相当于图28中的多个制冷剂流入部2C。
在第一板状部件21形成有多个流路21B。多个流路21B是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。当层叠第一板状部件21时,多个流路21B作为多个第二入口流路11B发挥功能。
在第二板状体12形成有分配流路12A以及汇合流路12B。汇合流路12B具有混合流路12c以及第二出口流路12d。第二出口流路12d相当于图28中的制冷剂流出部2D。
在第二板状部件22形成有流路22B。流路22B是圆形状的贯通孔。当层叠第二板状部件22时,流路22B作为第二出口流路12d发挥功能。另外,流路22B、也就是第二出口流路12d可以形成有多个。
在多个第三板状部件23_1~23_3形成有多个流路23D_1~23D_3。多个流路23D_1~23D_3是贯通第三板状部件23的高度方向的大致整个区域的矩形状的贯通孔。当层叠多个第三板状部件23_1~23_3时,多个流路23D_1~23D_3分别作为混合流路12c发挥功能。多个流路23D_1~23D_3也可以形成为矩形状。以下,有时将多个流路23D_1~23D_3统称并记载为流路23D。
尤其地,可以通过在各板状部件之间层叠在两面轧制加工有钎料的两侧包覆材料24来供给钎料。在层叠于保持部件5与第一板状部件21之间的两侧包覆材料24_5上形成的流路24B是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。在层叠于第一板状部件21与第三板状部件23_3之间的两侧包覆材料24_4上形成的流路24B是圆形状的贯通孔。在层叠于其他第三板状部件23以及第二板状部件22的两侧包覆材料24上形成的流路24B是贯通两侧包覆材料24的高度方向的大致整个区域的矩形状的贯通孔。当层叠两侧包覆材料24时,流路24B作为第二入口流路11B以及汇合流路12B的制冷剂隔离流路发挥功能。
另外,作为第二出口流路12d发挥功能的流路22B也可以形成于第二板状体12的第二板状部件22以外的其他板状部件、两侧包覆材料24等。在这种情况下,只要形成有连通流路23D或者流路24B的一部分与例如其他板状部件或者两侧包覆材料24的侧面的切口即可。也可以混合流路12c折返而在第一板状部件21形成作为第二出口流路12d发挥功能的流路22B。也就是说,本实用新型包括第二出口流路12d形成于第一板状体11的情况,本实用新型的“汇合流路”包括第二出口流路12d形成于第二板状体12的汇合流路12B以外的汇合流路。
<层叠型集管中的制冷剂的流动>
以下对实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
如图29以及图30所示,从第一板状部件21的流路21A流出并通过第一传热管4后的制冷剂朝第一板状部件21的流路21B流入。流入到第一板状部件21的流路21B的制冷剂流入形成于第三板状部件23的流路23D而混合。混合后的制冷剂通过第二板状部件22的流路22B朝制冷剂配管流出。
<热交换器的使用方式>
以下对实施方式2所涉及的热交换器的使用方式的一例进行说明。
图31是示出应用实施方式2所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
如图31所示,热源侧热交换器54以及负载侧热交换器56中的至少任一方使用热交换器1。热交换器1被连接成:当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从层叠型集管2的分配流路12A朝第一传热管4流入制冷剂,从第一传热管4朝层叠型集管2的汇合流路12B流入制冷剂。也就是说,当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从制冷剂配管朝层叠型集管2的分配流路12A流入气液二相状态的制冷剂,从第一传热管4朝层叠型集管2的汇合流路12B流入气态的制冷剂。并且,当热交换器1作为冷凝器发挥作用时,从制冷剂配管朝层叠型集管2的汇合流路12B流入气态的制冷剂,从第一传热管4朝层叠型集管2的分配流路12A流入液态的制冷剂。
<热交换器的作用>
以下对实施方式2所涉及的热交换器的作用进行说明。
在层叠型集管2中,在第一板状体11形成有多个第二入口流路11B,在第二板状体12形成有汇合流路12B。因此,不需要集管3,能够削减热交换器1的部件费用等。并且,不需要集管3,相应地能够延长第一传热管4而增加翅片6的个数等,也就是说能够增加热交换器1的热交换部的安装体积。
实施方式3.
对实施方式3所涉及的热交换器进行说明。
另外,适当简化或者省略与实施方式1以及实施方式2重复或者类似的说明。
<热交换器的结构>
以下对实施方式3所涉及的热交换器的结构进行说明。
图32是示出实施方式3所涉及的热交换器的结构的图。
如图32所示,热交换器1具有:层叠型集管2、多个第一传热管4、多个第二传热管7、保持部件5、以及多个翅片6。
层叠型集管2具有多个制冷剂折返部2E。第二传热管7与第一传热管4同样是被实施了发夹式弯曲加工的扁平管。在层叠型集管2的多个制冷剂流出部2B与多个制冷剂折返部2E之间连接有多个第一传热管4,在层叠型集管2的多个制冷剂折返部2E与多个制冷剂流入部2C之间连接有多个第二传热管7。
<热交换器中的制冷剂的流动>
以下对实施方式3所涉及的热交换器中的制冷剂的流动进行说明。
在制冷剂配管中流动的制冷剂经由制冷剂流入部2A流入层叠型集管2而被分配,并经由多个制冷剂流出部2B朝多个第一传热管4流出。制冷剂在多个第一传热管4中例如与由风扇供给的空气等进行热交换。通过多个第一传热管4后的制冷剂流入层叠型集管2的多个制冷剂折返部2E而折返,朝多个第二传热管7流出。制冷剂在多个第二传热管7中例如与由风扇供给的空气等进行热交换。通过多个第二传热管7后的制冷剂经由多个制冷剂流入部2C流入层叠型集管2而汇合,并经由制冷剂流出部2D朝制冷剂配管流出。制冷剂能够倒流。
<层叠型集管的结构>
以下对实施方式3所涉及的热交换器的层叠型集管的结构进行说明。
图33是实施方式3所涉及的热交换器的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。图34是实施方式3所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。另外,在图34中,省略了两侧包覆材料24的图示。
如图33以及图34所示,层叠型集管2具有第一板状体11以及第二板状体12。第一板状体11和第二板状体12层叠。
在第一板状体11形成有:多个第一出口流路11A、多个第二入口流路11B、以及多个折返流路11C。多个折返流路11C相当于图32中的多个制冷剂折返部2E。
在第一板状部件21形成有多个流路21C。多个流路21C是内周面包围第一传热管4的制冷剂的流出侧的端部的外周面和第二传热管7的制冷剂流入侧的端部的外周面的形状的贯通孔。当层叠第一板状部件21时,多个流路21C作为多个折返流路11C发挥功能。
尤其地,可以通过在各板状部件之间层叠在两面轧制加工有钎料的两侧包覆材料24来供给钎料。在层叠于保持部件5与第一板状部件21之间的两侧包覆材料24_5上形成的流路24C是内周面包围第一传热管4的制冷剂的流出侧的端部的外周面和第二传热管7的制冷剂流入侧的端部的外周面的形状的贯通孔。当层叠两侧包覆材料24时,流路24C作为折返流路11C的制冷剂隔离流路发挥功能。
<层叠型集管中的制冷剂的流动>
以下对实施方式3所涉及的热交换器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
如图33以及图34所示,从第一板状部件21的流路21A流出并通过第一传热管4后的制冷剂朝第一板状部件21的流路21C流入,并在折返后朝第二传热管7流入。通过第二传热管7后的制冷剂朝第一板状部件21的流路21B流入。流入到第一板状部件21的流路21B的制冷剂流入到形成于第三板状部件23的流路23D而混合。混合后的制冷剂通过第二板状部件22的流路22B朝制冷剂配管流出。
<热交换器的使用方式>
以下对实施方式3所涉及的热交换器的使用方式的一例进行说明。
图35是示出应用实施方式3所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
如图35所示,热源侧热交换器54以及负载侧热交换器56中的至少任一方使用热交换器1。热交换器1被连接成:当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从层叠型集管2的分配流路12A朝第一传热管4流入制冷剂,从第二传热管7朝层叠型集管2的汇合流路12B流入制冷剂。也就是说,当热交换器1作为蒸发器发挥作用时,从制冷剂配管朝层叠型集管2的分配流路12A流入气液二相状态的制冷剂,从第二传热管7朝层叠型集管2的汇合流路12B流入气态的制冷剂。并且,当热交换器1作为冷凝器发挥作用时,从制冷剂配管朝层叠型集管2的汇合流路12B流入气态的制冷剂,从第一传热管4朝层叠型集管2的分配流路12A流入液态的制冷剂。
此外,当热交换器1作为冷凝器发挥作用时,以第一传热管4与第二传热管7相比位于由热源侧风扇57或者负载侧风扇58产生的气流的上游侧(上风侧)的方式配设热交换器1。也就是说,成为从第二传热管7朝第一传热管4的制冷剂的流动与气流对置的关系。第一传热管4的制冷剂的温度比第二传热管7的制冷剂的温度低。由热源侧风扇57或者负载侧风扇58产生的气流在热交换器1的上游侧与在热交换器1的下游侧相比较为低温。结果,尤其地,能够利用在热交换器1的上游侧流动的低温的气流对制冷剂进行过冷却(所谓的SC化),从而冷凝器性能提高。另外,热源侧风扇57以及负载侧风扇58可以设置于上风侧,也可以设置于下风侧。
<热交换器的作用>
以下对实施方式3所涉及的热交换器的作用进行说明。
在热交换器1中,在第一板状体11形成有多个折返流路11C,除了连接有多个第一传热管4之外,还连接有多个第二传热管7。例如,可以使热交换器1的从正面观察的状态下的面积增加,使热交换量增加,但在该情况下,内置热交换器1的框体大型化。并且,也可以减小翅片6的间隔,使翅片6的个数增加,使热交换量增加,但在该情况下,从排水性、结霜性能、尘埃耐力的观点出发,难以使翅片6的间隔不足约1mm,存在热交换量的增加不充分的情况。另一方面,在像热交换器1那样使传热管的列数增加的情况下,能够不变更热交换器1的从正面观察的状态下的面积、翅片6的间隔等而使热交换量增加。当传热管的列数为2列时,热交换量增加至约1.5倍以上。另外,传热管的列数也可以为3列以上。并且,进一步,也可以改变热交换器1的从正面观察的状态下的面积、翅片6的间隔等。
并且,仅在热交换器1的单侧设置有集管(层叠型集管2)。当热交换器1为了使热交换部的安装体积增加而例如在以沿着内置热交换器1的框体的多个侧面的方式折弯配设的情况下,因针对传热管的每列该折弯部的曲率半径不同而导致针对传热管的每列端部偏移。当像层叠型集管2那样仅在热交换器1的单侧设置集管(层叠型集管2)的情况下,即便针对传热管的每列而端部偏移,也只要仅单侧的端部的对齐即可,与像实施方式1所涉及的热交换器那样在热交换器1的两侧设置有集管(层叠型集管2、集管3)的情况相比较,设计自由度、生产效率等提高。尤其地,也可以在接合热交换器1的各部件之后折弯热交换器1,从而生产效率进一步提高。
并且,当热交换器1作为冷凝器发挥作用时,第一传热管4与第二传热管7相比位于上风侧。当像实施方式1所涉及的热交换器那样在热交换器1的两侧设置有集管(层叠型集管2、集管3)的情况下,难以针对传热管的每列赋予制冷剂的温度差而提高冷凝器性能。尤其地,在第一传热管4以及第二传热管7为扁平管的情况下,与圆管不同,弯曲加工的自由度低,因此,难以通过使制冷剂的流路变形而实现针对传热管的每列赋予制冷剂的温度差的目的。另一方面,在像热交换器1那样第一传热管4和第二传热管7与层叠型集管2连接的情况下,针对传热管的每列必然产生制冷剂的温度差,能够不使制冷剂的流路变形而简单地实现使制冷剂的流动与气流对置的关系。
以上对实施方式1~实施方式3进行了说明,但本实用新型并不限定于各实施方式的说明。例如,也可以对各实施方式的全部或者一部分、各变形例等进行组合。
Claims (15)
1.一种层叠型集管,其特征在于,
所述层叠型集管具备:
第一板状体,在该第一板状体形成有多个第一出口流路;以及
第二板状体,该第二板状体安装于所述第一板状体,在该第二板状体形成有将从第一入口流路流入的制冷剂朝所述多个第一出口流路分配并使其流出的分配流路,
所述第一板状体和所述第二板状体钎焊接合,
所述分配流路包括分支流路,
所述分支流路具有:
开口部;
第一直线部,该第一直线部与重力方向平行,且下端经由第一连接部与所述开口部连通;以及
第二直线部,该第二直线部与重力方向平行,且上端经由第二连接部与所述开口部连通,
所述第一连接部的至少一部分以及所述第二连接部的至少一部分与重力方向不平行,
在所述分支流路中,所述制冷剂从所述开口部经由所述第一连接部以及所述第二连接部朝所述第一直线部的下端以及所述第二直线部的上端流入,并从所述第一直线部的上端以及所述第二直线部的下端流出。
2.根据权利要求1所述的层叠型集管,其特征在于,
所述第一直线部以及所述第二直线部的各自的从所述上端到所述下端为止的流路的长度与该流路的水力相当直径相比较为3倍以上。
3.根据权利要求1所述的层叠型集管,其特征在于,
所述分支流路具有与重力方向垂直的第三直线部,
所述开口部是所述第三直线部的两端之间的一部分。
4.根据权利要求3所述的层叠型集管,其特征在于,
所述第三直线部的从所述开口部的中心分别到该第三直线部的所述两端为止的流路的长度与该流路的水力相当直径相比较为1倍以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠型集管,其特征在于,
所述第二板状体具有形成有流路的至少一个板状部件,
所述分支流路的形成于所述板状部件的流路的、除了所述制冷剂流入的区域以及所述制冷剂流出的区域以外的区域由与所述板状部件邻接地安装的部件堵塞。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠型集管,其特征在于,
所述第一直线部的所述上端以及所述第二直线部的所述下端的排列方向沿着所述多个第一出口流路的排列方向。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠型集管,其特征在于,
所述第一入口流路为多个。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠型集管,其特征在于,
所述分支流路是所述制冷剂朝所述第一板状体所存在的一侧流出的分支流路、以及所述制冷剂朝所述第一板状体所存在的一侧的相反侧流出的分支流路。
9.根据权利要求5所述的层叠型集管,其特征在于,
在所述板状部件形成有该板状部件固有的凸部,
所述凸部插入于在与所述板状部件邻接地安装的部件形成的流路。
10.一种热交换器,其特征在于,
所述热交换器具备:
权利要求1至9中任一项所述的层叠型集管;以及
与所述多个第一出口流路的各个连接的多个第一传热管。
11.根据权利要求10所述的热交换器,其特征在于,
在所述第一板状体形成有供通过所述多个第一传热管后的所述制冷剂流入的多个第二入口流路,
在所述第二板状体形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂汇合并朝第二出口流路流入的汇合流路。
12.根据权利要求10或11所述的热交换器,其特征在于,
所述第一传热管是扁平管。
13.根据权利要求12所述的热交换器,其特征在于,
所述第一出口流路的内周面朝所述第一传热管的外周面逐渐扩展。
14.一种空调装置,其特征在于,
所述空调装置具备权利要求10至13中任一项所述的热交换器,
当所述热交换器作为蒸发器发挥作用时,所述分配流路使所述制冷剂朝所述多个第一出口流路流出。
15.一种空调装置,其特征在于,
所述空调装置具备热交换器,该热交换器具有:
权利要求1至9中任一项所述的层叠型集管;以及
与所述多个第一出口流路的各个连接的多个第一传热管,
所述层叠型集管,
在所述第一板状体形成有供通过所述多个第一传热管后的所述制冷剂流入的多个第二入口流路,
在所述第二板状体形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂汇合并朝第二出口流路流入的汇合流路,
所述热交换器具有与所述多个第二入口流路的各个连接的多个第二传热管,
当所述热交换器作为蒸发器发挥作用时,所述分配流路使所述制冷剂朝所述多个第一出口流路流出,
当所述热交换器作为冷凝器发挥作用时,所述第一传热管与所述第二传热管相比较位于上风侧。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107949762A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-04-20 | 三菱电机株式会社 | 分配器、层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN108027223A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-05-11 | 三菱电机株式会社 | 层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN112204321A (zh) * | 2018-06-05 | 2021-01-08 | 三菱电机株式会社 | 分配器和制冷循环装置 |
| CN112888910A (zh) * | 2018-10-29 | 2021-06-01 | 三菱电机株式会社 | 热交换器以及制冷循环装置 |
| CN114041033A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-11 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| CN114127488A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-01 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| CN114174753A (zh) * | 2019-08-07 | 2022-03-11 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| WO2023125014A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 微通道换热器及换热系统 |
| CN116412695A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 平行流换热器及换热系统 |
-
2014
- 2014-05-15 CN CN201420249288.1U patent/CN203940771U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108027223A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-05-11 | 三菱电机株式会社 | 层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN107949762B (zh) * | 2015-09-07 | 2019-08-27 | 三菱电机株式会社 | 分配器、层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN108027223B (zh) * | 2015-09-07 | 2019-11-05 | 三菱电机株式会社 | 层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN107949762A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-04-20 | 三菱电机株式会社 | 分配器、层叠型集管、热交换器及空气调节装置 |
| CN112204321A (zh) * | 2018-06-05 | 2021-01-08 | 三菱电机株式会社 | 分配器和制冷循环装置 |
| CN112888910B (zh) * | 2018-10-29 | 2022-06-24 | 三菱电机株式会社 | 热交换器以及制冷循环装置 |
| CN112888910A (zh) * | 2018-10-29 | 2021-06-01 | 三菱电机株式会社 | 热交换器以及制冷循环装置 |
| CN114127488B (zh) * | 2019-06-28 | 2023-01-13 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| CN114127488A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-01 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| CN114041033B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-07-12 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| EP3992548A4 (en) * | 2019-06-28 | 2022-11-23 | Daikin Industries, Ltd. | HEAT EXCHANGER AND HEAT PUMP DEVICE |
| CN114041033A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-11 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| EP4462062A3 (en) * | 2019-06-28 | 2025-01-01 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger and heat pump apparatus |
| EP4462063A3 (en) * | 2019-06-28 | 2025-03-12 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger and heat pump device |
| CN114174753A (zh) * | 2019-08-07 | 2022-03-11 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| CN114174753B (zh) * | 2019-08-07 | 2023-01-13 | 大金工业株式会社 | 热交换器和热泵装置 |
| WO2023125014A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 微通道换热器及换热系统 |
| CN116412695A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 平行流换热器及换热系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141112 |