层叠式集管、换热器及空气调节装置制造方法
层叠式集管、换热器及空气调节装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供层叠式集管、换热器及空气调节装置，该层叠式集管（2）具有：形成多个第一出口流路（11A）的第一板状体（11）；第二板状体（12），其被层叠在第一板状体（11）上，并形成将从第一入口流路（12a）流入的制冷剂分配到多个第一出口流路（11A）并流出的分配流路（12A），分配流路（12A）包括分支流路（12b），其具有：供制冷剂流入的开口部；第一流路，连通以重力方向为下位于开口部的上侧的端部和开口部；和第二流路，连通以重力方向为下位于开口部的下侧的端部和开口部，关于分支流路（12b），与第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心是点对称的状态相比，第一流路和第二流路的流动阻力之差更小。
【专利说明】层叠式集管、换热器及空气调节装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及层叠式集管、换热器和空气调节装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的层叠式集管，具有:形成有多个出口流路的第一板状体；第二板状体，被层叠在第一板状体上，形成了将从入口流路流入的制冷剂分配到形成在第一板状体上的多个出口流路并流出的分配流路。分配流路包含具有与制冷剂的流入方向垂直的多个槽的分支流路。从入口流路流入分支流路的制冷剂通过该多个槽而分支成多个，并通过形成在第一板状体上的多个出口流路而流出(例如，参照专利文献I)。
[0003]【现有技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]【专利文献I】日本特开2000-161818号公报([0012]~[0020]段，图1、图2)
[0006]在这样的层叠式集管中，在流入分支流路的制冷剂的流入方向不与重力方向平行的状况下被使用时，受到重力的影响，在分支方向的任意一方中，会发生制冷剂的不足或过剩。也就是说，在以往的层叠式集管中，存在制冷剂的分配的均匀性低的问题。
实用新型内容
[0007]本实用新型是以上述课题为背景做出的，其目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的层叠式集管。另外，本实用新型的目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的换热器。另外，本实用新型的目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的空气调节装置。
[0008]本实用新型技术方案I的层叠式集管，其特征在于，具有:形成有多个第一出口流路的第一板状体；和第二板状体，其被安装在所述第一板状体上，并形成有将从第一入口流路流入的制冷剂分配到所述多个第一出口流路并流出的分配流路，所述第一板状体和所述第二板状体被钎焊接合，所述分配流路包括分支流路，该分支流路具有:供所述制冷剂流入的开口部；第一流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的上侧的端部和所述开口部；和第二流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的下侧的端部和所述开口部，关于所述分支流路，与所述第一流路和所述第二流路的流路阻力相互相等、且所述第一流路和所述第二流路以所述开口部作为中心呈点对称的状态相比，所述第一流路和所述第二流路的流动阻力之 差更小。
[0009]技术方案2是根据技术方案I所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路阻力更大。
[0010]技术方案3是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路具有向流路的内侧突出的突部。
[0011 ] 技术方案4是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的表面更粗糙。
[0012]技术方案5是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的宽度更窄。
[0013]技术方案6是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的深度更浅。
[0014]技术方案7是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的长度更长。
[0015]技术方案8是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，
[0016]所述第一流路从所述开口部的下侧与所述开口部连通，
[0017]所述第二流路从所述开口部的上侧与所述开口部连通。
[0018]技术方案9是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，弯曲角度更大。
[0019]技术方案10是根据技术方案I?9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，
[0020]所述第二板状体具有形成了在层叠方向贯穿的流路的至少一个板状部件，
[0021]关于所述分支流路，所述贯穿的流路的除供所述制冷剂流入的区域及供所述制冷剂流出的区域以外的区域通过与所述板状部件相邻地层叠的部件被封闭。
[0022]技术方案11是根据技术方案10所述的层叠式集管，其特征在于，
[0023]在所述板状部件上形成有该板状部件固有的凸部，
[0024]所述凸部被插入到形成在与所述板状部件相邻地层叠的部件上的流路中。
[0025]技术方案12是根据技术方案I?9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，所述分支流路是所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧流出的分支流路、和所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧的相反侧流出的分支流路。
[0026]技术方案13是一种换热器,其特征在于,具有:
[0027]技术方案I?12中任一项所述的层叠式集管；和
[0028]分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管。
[0029]技术方案14是一种空气调节装置，其特征在于，
[0030]具有技术方案13所述的换热器，
[0031]在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第
一出口流路流出。
[0032]技术方案15是一种空气调节装置，其特征在于，具有换热器，
[0033]所述换热器具有:
[0034]技术方案I?12中任一项所述的层叠式集管；和
[0035]分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管，
[0036]所述层叠式集管，
[0037]在所述第一板状体上，形成有供通过了所述多个第一传热管的所述制冷剂流入的多个第二入口流路，
[0038]在所述第二板状体上，形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路，
[0039]所述换热器具有分别与所述多个第二入口流路连接的多个第二传热管，
[0040]在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出，[0041]在所述换热器作为冷凝器发挥作用时，与所述第二传热管相比，所述第一传热管位于上风侧。
[0042]在本实用新型的层叠式集管中，分配流路包括分支流路，所述分支流路具有:供制冷剂流入的开口部；第一流路，连通以重力方向为下位于开口部的上侧的端部和开口部；和第二流路，连通以重力方向为下位于开口部的下侧的端部和开口部，关于分支流路，与第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心呈点对称的状态相比，第一流路和第二流路的流动阻力之差更小。由此，在第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心呈点对称的情况下，由于通过了第一流路的制冷剂和通过了第二流路的制冷剂从不同的高度流出，导致第一流路的流动阻力变得比第二流路的流动阻力大，能够抑制通过第一流路并流出的制冷剂的流量变得比通过第二流路并流出的制冷剂的流量小，制冷剂的分配的均匀性提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是表示实施方式I的换热器的结构的图。
[0044]图2是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0045]图3是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0046]图4是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0047]图5是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0048]图6是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0049]图7是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0050]图8是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0051]图9是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的比较例的图。
[0052]图10是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-1的图。
[0053]图11是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-1的效果的图。
[0054]图12是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-2的图。
[0055]图13是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-2的图。
[0056]图14是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-3的图。
[0057]图15是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的图。
[0058]图16是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的制冷剂的状态的图。
[0059]图17是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的制冷剂的状态的图。
[0060]图18是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-6的图。
[0061]图19是表示采用了实施方式I的换热器的空气调节装置的结构的图。
[0062]图20是实施方式I的换热器的变型例-1的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0063]图21是实施方式I的换热器的变型例-1的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0064]图22是实施方式I的换热器的变型例-2的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0065]图23是实施方式I的换热器的变型例-3的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0066]图24是实施方式I的换热器的变型例-3的层叠式集管的展开图。
[0067]图25是实施方式I的换热器的变型例-4的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0068]图26是实施方式I的换热器的变型例-5的分解了层叠式集管的状态的关键部位的立体图。
[0069]图27是实施方式I的换热器的变型例-5的分解了层叠式集管的状态的关键部位的剖视图。
[0070]图28是实施方式I的换热器的变型例-6的分解了层叠式集管的状态的关键部位的立体图。
[0071]图29是实施方式I的换热器的变型例-6的分解了层叠式集管的状态的关键部位的剖视图。
[0072]图30是表示实施方式I的换热器的变型例-6的形成在第三板状部件上的流路的具体例的图。
[0073]图31是表示实施方式I的换热器的变型例-6的形成在第三板状部件上的流路的具体例的图。
[0074]图32是实施方式I的换热器的变型例-7的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0075]图33是表示实施方式2的换热器的结构的图。
[0076]图34是实施方式2的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0077]图35是实施方式2的换热器的层叠式集管的展开图。
[0078]图36是表示采用了实施方式2的换热器的空气调节装置的结构的图。
[0079]图37是表示实施方式3的换热器的结构的图。
[0080]图38是实施方式3的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0081]图39是实施方式3的换热器的层叠式集管的展开图。
[0082]图40是表示采用了实施方式3的换热器的空气调节装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0083]以下，使用【专利附图】
【附图说明】本实用新型的层叠式集管。
[0084]以下，对本实用新型的层叠式集管用于分配流入换热器的制冷剂的情况进行说明，本实用新型的层叠式集管也可以是分配流入其他设备的制冷剂。另外，以下说明的结构、动作等只不过是一例，不限于这样的结构、动作等。另外，在各图中，相同或类似的结构标注相同的附图标记，或省略标注附图标记。另外，关于细节的构造，适当地简化或省略图示。另外，关于重复或类似的说明，适当地简化或省略。
[0085]另外，在本实用新型中，将作用于通过流路的制冷剂的全部的阻力定义为“流动阻力”，将“流动阻力”中的由流路的特性(形状、表面性状等)引起的成分定义为“流路阻力”。[0086]实施方式I
[0087]对实施方式I的换热器进行说明。
[0088]<换热器的结构>
[0089]以下，对实施方式I的换热器的结构进行说明。
[0090]图1是表示实施方式I的换热器的结构的图。
[0091]如图1所示，换热器I具有层叠式集管2、集管3、多个第一传热管4、保持部件5和多个翅片6。
[0092]层叠式集管2具有制冷剂流入部2A和多个制冷剂流出部2B。集管3具有多个制冷剂流入部3A和制冷剂流出部3B。在层叠式集管2的制冷剂流入部2A及集管3的制冷剂流出部3B上连接有制冷剂配管。在层叠式集管2的多个制冷剂流出部2B和集管3的多个制冷剂流入部3A之间连接有多个第一传热管4。
[0093]第一传热管4是形成有多个流路的扁平管。第一传热管4例如是铝制的。多个第一传热管4的靠层叠式集管2侧的端部在由板状的保持部件5保持的状态下，被连接在层叠式集管2的多个制冷剂流出部2B上。保持部件5例如是铝制的。在第一传热管4上接合有多个翅片6。翅片6例如是铝制的。第一传热管4和翅片6的接合采用钎焊接合即可。此外，在图1中，示出了第一传热管4为8条的情况，但不限于这样的情况。
[0094]<换热器中的制冷剂的流动>
[0095]以下，对实施方式I的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0096]流过制冷剂配管的制冷剂经由制冷剂流入部2A流入层叠式集管2而被分配，并经由多个制冷剂流出部2B向多个第一传热管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。流过多个第一传热管4的制冷剂经由多个制冷剂流入部3A流入集管3而合流，并经由制冷剂流出部3B向制冷剂配管流出。制冷剂能够逆流。
[0097]<层叠式集管的结构>
[0098]以下，对实施方式I的换热器的层叠式集管的结构进行说明。
[0099]图2是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0100]如图2所示，层叠式集管2具有第一板状体11和第二板状体12。第一板状体11和第二板状体12被层叠。
[0101]第一板状体11被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上形成有多个第一出口流路11A。多个第一出口流路IlA与图1中的多个制冷剂流出部2B相当。
[0102]在第一板状部件21上形成有多个流路21A。多个流路21A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的通孔。第一板状部件21被层叠时，多个流路21A作为多个第一出口流路IlA发挥功能。第一板状部件21例如是厚度I?IOmm左右，是铝制的。在多个流路21A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本被削减。
[0103]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被层叠在保持部件5上，第一出口流路IlA的内周面嵌合在该保持部件5的端部的外周面上，由此，在第一出口流路IlA上连接有第一传热管4。第一出口流路IlA和第一传热管4也可以通过例如形成在保持部件5上的凸部和形成在第一板状体11上的凹部之间的嵌合等被定位，在这样的情况下，第一传热管4的端部也可以不从保持部件5的表面突出。若设置保持部件5，则可以在第一出口流路IlA上直接连接有第一传热管4。在这样的情况下，零件费等被削减。
[0104]第二板状体12被层叠在制冷剂的流入侧。第二板状体12具有第二板状部件22和多个第三板状部件23_1?23_3。在第二板状体12上形成有分配流路12A。分配流路12A具有第一入口流路12a和多个分支流路12b。第一入口流路12a与图1中的制冷剂流入部2A相当。
[0105]在第二板状部件22上形成有流路22A。流路22A是圆形的通孔。第二板状部件22被层叠时，流路22A作为第一入口流路12a发挥功能。第二板状部件22为例如厚度I?IOmm左右，是铝制的。在流路22A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。
[0106]例如，在第二板状部件22的制冷剂的流入侧的表面上设置有管头等，通过该管头等将制冷剂配管连接在第一入口流路12a。第一入口流路12a的内周面也可以是与制冷剂配管的外周面嵌合的形状，也可以不使用管头等而在第一入口流路12a上直接连接制冷剂配管。在这样的情况下，零件费等被削减。
[0107]在多个第三板状部件23_1?23_3上形成有多个流路23A_1?23A_3。多个流路23A_1?23A_3是贯通槽。在多个流路23A_1?23A_3的详细情况在后面说明。多个第三板状部件23_1?23_3被层叠时，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为例如厚度I?IOmm左右，是铝制的。多个流路23A_1?23A_3通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。
[0108]以下，有时将多个第三板状部件23_1?23_3总称为第三板状部件23。以下，有时将多个流路23A_1?23A_3总称为流路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总称为板状部件。
[0109]分支流路12b将流入的制冷剂分支成2个并流出。由此，在被连接的第一传热管4是8根的情况下，第三板状部件23最低需要3张。被连接的第一传热管4是16根的情况下，第三板状部件23最低需要4张。被连接的第一传热管4的根数不限于2的乘方。在这样的情况下，组合分支流路12b和不分支的流路即可。此外，被连接的第一传热管4也可以是2根。
[0110]图3是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0111]如图3所示，形成在第三板状部件23上的流路23A是通过直线部23c连结端部23a和端部23b之间的形状。直线部23c与重力方向大致垂直。流路23A通过与制冷剂的流入侧相邻地层叠的部件，封闭了直线部23c的端部23d和端部23e之间的一部分区域23f(以下称为开口部23f)以外的区域，通过与制冷剂的流出侧相邻地层叠的部件，封闭了端部23a及端部23b以外的区域，由此形成分支流路12b。流路23A的连通端部23a和开口部23f之间的区域被定义成第一流路23g，连通端部23b和开口部23f之间的区域被定义为第二流路23h。
[0112]为将流入的制冷剂以不同高度分支并流出，端部23a与开口部23f相比位于上侧，端部23b与开口部23f相比位于下侧。连结端部23a和端部23b的直线与第三板状部件23的长度方向平行，由此，能够减小第三板状部件23的宽度方向的尺寸，零件费、重量等被削减。而且，连结端部23a和端部23b的直线与第一传热管4的排列方向平行，由此，换热器I能够节省空间。[0113]图4是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0114]如图4所示，在第一传热管4的排列方向不与重力方向平行，也就是说与重力方向交叉的情况下，第三板状部件23的长度方向和直线部23c不垂直。也就是说，层叠式集管2不限于多个第一出口流路11A沿重力方向排列的结构，也可以被用于例如壁挂式的房间空调室内机、空调机用室外机、冷却器室外机等的换热器那样地换热器I倾斜地配置的情况。此外，在图4中，虽然示出了形成在第一板状部件21上的流路2IA的截面的长度方向，也就是说，第一出口流路IlA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IlA的截面的长度方向也可以与重力方向垂直。
[0115]流路23A也可以采用分别连结直线部23c的端部23d和端部23e与端部23a和端部23b的连接部231、23j分支的形状的贯通槽，使其他流路与分支流路12b连通。在其他流路没有与分支流路12b连通的情况下，能够可靠地提高制冷剂的分配的均匀性。连接部231、23j也可以是直线，也可以是曲线。
[0116]图5是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0117]如图5所示，流路23A也可以不具有直线部23c。在这样的情况下，流路23A的、端部23a和端部23b之间的、与重力方向大致垂直的水平部成为开口部23f。在具有直线部23c的情况下，制冷剂在开口部23f分支时，各分支方向相对于重力方向的角度变得均匀，难以受到重力的影响。在不具有直线部23c的情况下，与具有直线部23c的情况相比，容易受到重力的影响，但作用于通过第一流路23g的制冷剂的流动阻力和作用于通过第二流路23h的制冷剂的流动阻力之差变小，从而能够提高制冷剂的分配的均匀性。
[0118]图6是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0119]如图6所示，端部23a和端部23b与连接部231、23j也可以分别通过与重力方向平行的直线部23k、231被连通。在通过直线部23k、231被连通的情况下，由制冷剂通过不与重力方向平行的连接部231、23j而产生的偏流被均匀化，能够提高制冷剂的分配的均匀性。
[0120]<层叠式集管中的制冷剂的流动>
[0121]以下，关于实施方式I的换热器的层叠式集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0122]如图3及图4所示，通过了第二板状部件22的流路22k的制冷剂流入形成在第三板状部件23_1上的流路23A的开口部23f。流入了开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并流入形成在第三板状部件23_2上的流路23A的开口部23f。
[0123]同样地，流入了形成在第三板状部件23_2上的流路23A的开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并流入形成在第三板状部件23_3上的流路23A的开口部23f0
[0124]同样地，流入了形成在第三板状部件23_3上的流路23A的开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并通过第一板状部件21的流路21A，流入第一
传热管4。[0125]<板状部件的层叠方法>
[0126]以下，关于实施方式I的换热器的层叠式集管的各板状部件的层叠方法进行说明。
[0127]各板状部件通过钎焊接合被层叠即可。也可以在全部的板状部件或每隔一个其他的板状部件上，使用两面被辊轧加工有焊料而成的两侧包覆材料，被供给用于接合的焊料。也可以在全部的板状部件上，使用一面被辊轧加工有焊料而成的单侧包覆材料，被供给用于接合的焊料。也可以在各板状部件之间层叠焊料片，而被供给焊料。也可以在各板状部件之间涂布膏状的焊料，而被供给焊料。也可以在各板状部件之间，层叠两面被辊轧加工有焊料而成的两侧包覆材料，而被供给焊料。
[0128]通过钎焊接合被层叠，由此，各板状部件之间没有间隙地被层叠，制冷剂的泄漏被抑制，另外，耐压性被确保。对板状部件加压的同时进行钎焊接合的情况下，钎焊不良的发生进一步被抑制。在容易发生制冷剂的泄漏的位置，实施了形成加强筋等促进焊脚形成这样的处理的情况下，钎焊不良的发生进一步被抑制。
[0129]而且，在包含第一传热管4、翅片6等的全部的被钎焊接合的部件是同一材质(例如铝制)的情况下，能够集中进行钎焊接合，生产率提高。也可以在进行了层叠式集管2的钎焊接合之后，进行第一传热管4及翅片6的钎焊。另外，也可以先将第一板状体11钎焊接合在保持部件5上，然后钎焊接合第二板状体12。
[0130]图7是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。图8是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0131]尤其，在各板状部件之间层叠了两面被辊轧加工有焊料而成的板状部件，也就是说两侧包覆材料，由此被供给焊料即可。如图7及图8所示，多个两侧包覆材料24_1?24_5被层叠在各板状部件之间。以下，有时将多个两侧包覆材料24_1?24_5总称为两侧包覆材料24。此外，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焊料。
[0132]在两侧包覆材料24中，在与形成在与制冷剂流入的一侧相邻地层叠的板状部件上的流路的制冷剂流出的区域相对的区域中，形成有贯穿两侧包覆材料24的流路24A。层叠在第二板状部件22及第三板状部件23上的两侧包覆材料24中所形成的流路24A是圆形的通孔。层叠在第一板状部件21和保持部件5之间的两侧包覆材料24_5中所形成的流路24A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的通孔。
[0133]两侧包覆材料24被层叠时，流路24A作为第一出口流路IlA及分配流路12A的制冷剂隔离流路发挥功能。在将两侧包覆材料24_5层叠在保持部件5上的状态下，第一传热管4的端部也可以从两侧包覆材料24_5的表面突出，另外，也可以不突出。在流路24A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。在包含两侧包覆材料24的全部的被钎焊接合的部件是同一材质(例如铝制)的情况下，能够集中地进行钎焊接合，生产率提高。
[0134]通过两侧包覆材料24形成制冷剂隔离流路，尤其使从分支流路12b分支并流出的制冷剂彼此的隔离变得可靠。另外，能够以仅各两侧包覆材料24的厚度量，确定直到流入分支流路12b及第一出口流路IlA的辅助距离，制冷剂的分配的均匀性提高。另外，通过使制冷剂彼此的隔离变得可靠，能够提高分支流路12b的设计自由度。[0135]<第三板状部件的流路的详细情况>
[0136]图9是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的比较例的图。此外，在图9中，用虚线表示形成在相邻地层叠的部件上的流路的一部分。示出了在第三板状部件23上层叠有两侧包覆材料24的状态(图7及图8的状态)，但在没有层叠两侧包覆材料24的状态(图2及图3的状态)下也同样。
[0137]首先，作为比较例，对第一流路23g和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下的、第三板状部件23的流路23A进彳丁说明。
[0138]如图9所示，将端部23a和开口部23f的中心23m之间的高低差定义为流路高度hl，将端部23b和开口部23f的中心23m之间的高低差定义为流路高度h2，将第一流路23g的流路长定义为流路长11，将第二流路23h的流路长定义为流路长12，将第一流路23g的流路宽度定义为流路宽度Wl，将第二流路23h的流路宽度定义为流路宽度W2，将第一流路23g的弯曲角度定义为弯曲角度Θ 1，将第二流路23h的弯曲角度定义为弯曲角度Θ2。另外，将第三板状部件23的厚度，也就是说流路深度定义为δ。此外，第一流路23g的制冷剂流出的区域的中心被定义成端部23a，第二流路23h的制冷剂流出的区域的中心被定义成端部23b。
[0139]在第一流路23g 和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下，hl=h2，ll=12，Wl=W2，θ 1=θ 2，第一流路23g的表面性状和第二流路23h的表面性状相同。
[0140]另外，将流入开口部23f的制冷剂的压力定义为压力PO，将从端部23a流出的制冷剂的压力定义为压力Pl，将从端部23b流出的制冷剂的压力定义为压力P2，将第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失定义为压力损失Λ Pfl，将第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失定义为压力损失APf2。
[0141]从端部23a流出的制冷剂的压力Pl及从端部23b流出的制冷剂的压力P2是使用制冷剂的密度P [kg/m3]由以下的(式I)及(式2)算出的。
[0142]【式I】
[0143]Pl = PO- Δ Pfl- p.g.hi …(式 I)
[0144]【式2】
[0145]P2 = PO-APf 2+P.g.h2 …(式 2)
[0146]在第一流路23g和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下，第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失APfl和第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失APf2相等。另外，由于hl=h2，所以P.g.hi和P.g.h2相等。
[0147]由此，由于第一流路23g的流动阻力，也就是说通过第一流路23g的制冷剂产生的压力损失(ΛPfl+P.g.hi)和第二流路23h的流动阻力，也就是说通过第二流路23h的制冷剂产生的压力损失(APf2_P.g.h2)不同，所以从端部23a流出的制冷剂的压力Pl和从端部23b流出的制冷剂的压力P2不相等，其结果，从端部23a流出的制冷剂的流量和从端部23b流出的制冷剂的流量变得不均匀。
[0148]另一方面，第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失APfl及第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失APf2是使用第一流路23g的摩擦系数λ I [无量纲]、第二流路23h的摩擦系数λ 2 [无量纲]、第一流路23g的水力相当直径dhl [m]、第二流路23h的水力相当直径dh2 [m]、在第一流路23g中流动的制冷剂的流速ul [m/s]、在第二流路23h中流动的制冷剂的流速u2 [m/s]、制冷剂的流量Gr [kg/s],由以下的(式3)及(式4)表现。[0149]【式3】
【权利要求】
1.一种层叠式集管，其特征在于，具有: 形成有多个第一出口流路的第一板状体；和 第二板状体，其被安装在所述第一板状体上，并形成有将从第一入口流路流入的制冷剂分配到所述多个第一出口流路并流出的分配流路， 所述第一板状体和所述第二板状体被钎焊接合， 所述分配流路包括分支流路， 该分支流路具有: 供所述制冷剂流入的开口部； 第一流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的上侧的端部和所述开口部；和 第二流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的下侧的端部和所述开口部， 关于所述分支流路，与所述第一流路和所述第二流路的流路阻力相互相等、且所述第一流路和所述第二流路以所述开口部作为中心呈点对称的状态相比，所述第一流路和所述第二流路的流动阻力之差更小。
2.如权利要求1所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路阻力更大。
3.如权利要求2所 述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路具有向流路的内侧突出的突部。
4.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的表面更粗糙。
5.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的宽度更窄。
6.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的深度更浅。
7.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的长度更长。
8.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于， 所述第一流路从所述开口部的下侧与所述开口部连通， 所述第二流路从所述开口部的上侧与所述开口部连通。
9.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，弯曲角度更大。
10.如权利要求1~9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于， 所述第二板状体具有形成了在层叠方向贯穿的流路的至少一个板状部件， 关于所述分支流路，所述贯穿的流路的除供所述制冷剂流入的区域及供所述制冷剂流出的区域以外的区域通过与所述板状部件相邻地层叠的部件被封闭。
11.如权利要求10所述的层叠式集管，其特征在于， 在所述板状部件上形成有该板状部件固有的凸部， 所述凸部被插入到形成在与所述板状部件相邻地层叠的部件上的流路中。
12.如权利要求1~9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，所述分支流路是所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧流出的分支流路、和所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧的相反侧流出的分支流路。
13.一种换热器，其特征在于，具有: 权利要求1~12中任一项所述的层叠式集管；和 分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管。
14.一种空气调节装置，其特征在于， 具有权利要求13所述的换热器， 在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出。
15.一种空气调节装置，其特征在于，具有换热器， 所述换热器具有: 权利要求1~12中任一项所述的层叠式集管；和 分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管， 所述层叠式集管， 在所述第一板状体上，形成有供通过了所述多个第一传热管的所述制冷剂流入的多个第二入口流路， 在所述第二板状体上，形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路， 所述换热器具有分别与所述多个第二入口流路连接的多个第二传热管， 在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出， 在所述换热器作为冷凝器发挥作用时，与所述第二传热管相比，所述第一传热管位于上风侧。
【文档编号】F25B39/00GK203798026SQ201420095945
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】东井上真哉, 冈崎多佳志, 石桥晃, 伊东大辅, 松田拓也, 松井繁佳, 望月厚志 申请人:三菱电机株式会社
【专利摘要】本实用新型提供层叠式集管、换热器及空气调节装置，该层叠式集管（2）具有：形成多个第一出口流路（11A）的第一板状体（11）；第二板状体（12），其被层叠在第一板状体（11）上，并形成将从第一入口流路（12a）流入的制冷剂分配到多个第一出口流路（11A）并流出的分配流路（12A），分配流路（12A）包括分支流路（12b），其具有：供制冷剂流入的开口部；第一流路，连通以重力方向为下位于开口部的上侧的端部和开口部；和第二流路，连通以重力方向为下位于开口部的下侧的端部和开口部，关于分支流路（12b），与第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心是点对称的状态相比，第一流路和第二流路的流动阻力之差更小。
【专利说明】层叠式集管、换热器及空气调节装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及层叠式集管、换热器和空气调节装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的层叠式集管，具有:形成有多个出口流路的第一板状体；第二板状体，被层叠在第一板状体上，形成了将从入口流路流入的制冷剂分配到形成在第一板状体上的多个出口流路并流出的分配流路。分配流路包含具有与制冷剂的流入方向垂直的多个槽的分支流路。从入口流路流入分支流路的制冷剂通过该多个槽而分支成多个，并通过形成在第一板状体上的多个出口流路而流出(例如，参照专利文献I)。
[0003]【现有技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]【专利文献I】日本特开2000-161818号公报([0012]~[0020]段，图1、图2)
[0006]在这样的层叠式集管中，在流入分支流路的制冷剂的流入方向不与重力方向平行的状况下被使用时，受到重力的影响，在分支方向的任意一方中，会发生制冷剂的不足或过剩。也就是说，在以往的层叠式集管中，存在制冷剂的分配的均匀性低的问题。
实用新型内容
[0007]本实用新型是以上述课题为背景做出的，其目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的层叠式集管。另外，本实用新型的目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的换热器。另外，本实用新型的目的是获得能够提高制冷剂的分配的均匀性的空气调节装置。
[0008]本实用新型技术方案I的层叠式集管，其特征在于，具有:形成有多个第一出口流路的第一板状体；和第二板状体，其被安装在所述第一板状体上，并形成有将从第一入口流路流入的制冷剂分配到所述多个第一出口流路并流出的分配流路，所述第一板状体和所述第二板状体被钎焊接合，所述分配流路包括分支流路，该分支流路具有:供所述制冷剂流入的开口部；第一流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的上侧的端部和所述开口部；和第二流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的下侧的端部和所述开口部，关于所述分支流路，与所述第一流路和所述第二流路的流路阻力相互相等、且所述第一流路和所述第二流路以所述开口部作为中心呈点对称的状态相比，所述第一流路和所述第二流路的流动阻力之 差更小。
[0009]技术方案2是根据技术方案I所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路阻力更大。
[0010]技术方案3是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路具有向流路的内侧突出的突部。
[0011 ] 技术方案4是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的表面更粗糙。
[0012]技术方案5是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的宽度更窄。
[0013]技术方案6是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的深度更浅。
[0014]技术方案7是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的长度更长。
[0015]技术方案8是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，
[0016]所述第一流路从所述开口部的下侧与所述开口部连通，
[0017]所述第二流路从所述开口部的上侧与所述开口部连通。
[0018]技术方案9是根据技术方案2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，弯曲角度更大。
[0019]技术方案10是根据技术方案I?9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，
[0020]所述第二板状体具有形成了在层叠方向贯穿的流路的至少一个板状部件，
[0021]关于所述分支流路，所述贯穿的流路的除供所述制冷剂流入的区域及供所述制冷剂流出的区域以外的区域通过与所述板状部件相邻地层叠的部件被封闭。
[0022]技术方案11是根据技术方案10所述的层叠式集管，其特征在于，
[0023]在所述板状部件上形成有该板状部件固有的凸部，
[0024]所述凸部被插入到形成在与所述板状部件相邻地层叠的部件上的流路中。
[0025]技术方案12是根据技术方案I?9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，所述分支流路是所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧流出的分支流路、和所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧的相反侧流出的分支流路。
[0026]技术方案13是一种换热器,其特征在于,具有:
[0027]技术方案I?12中任一项所述的层叠式集管；和
[0028]分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管。
[0029]技术方案14是一种空气调节装置，其特征在于，
[0030]具有技术方案13所述的换热器，
[0031]在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第
一出口流路流出。
[0032]技术方案15是一种空气调节装置，其特征在于，具有换热器，
[0033]所述换热器具有:
[0034]技术方案I?12中任一项所述的层叠式集管；和
[0035]分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管，
[0036]所述层叠式集管，
[0037]在所述第一板状体上，形成有供通过了所述多个第一传热管的所述制冷剂流入的多个第二入口流路，
[0038]在所述第二板状体上，形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路，
[0039]所述换热器具有分别与所述多个第二入口流路连接的多个第二传热管，
[0040]在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出，[0041]在所述换热器作为冷凝器发挥作用时，与所述第二传热管相比，所述第一传热管位于上风侧。
[0042]在本实用新型的层叠式集管中，分配流路包括分支流路，所述分支流路具有:供制冷剂流入的开口部；第一流路，连通以重力方向为下位于开口部的上侧的端部和开口部；和第二流路，连通以重力方向为下位于开口部的下侧的端部和开口部，关于分支流路，与第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心呈点对称的状态相比，第一流路和第二流路的流动阻力之差更小。由此，在第一流路和第二流路的流路阻力相互相等、且第一流路和第二流路以开口部作为中心呈点对称的情况下，由于通过了第一流路的制冷剂和通过了第二流路的制冷剂从不同的高度流出，导致第一流路的流动阻力变得比第二流路的流动阻力大，能够抑制通过第一流路并流出的制冷剂的流量变得比通过第二流路并流出的制冷剂的流量小，制冷剂的分配的均匀性提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是表示实施方式I的换热器的结构的图。
[0044]图2是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0045]图3是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0046]图4是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0047]图5是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0048]图6是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0049]图7是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0050]图8是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0051]图9是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的比较例的图。
[0052]图10是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-1的图。
[0053]图11是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-1的效果的图。
[0054]图12是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-2的图。
[0055]图13是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-2的图。
[0056]图14是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-3的图。
[0057]图15是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的图。
[0058]图16是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的制冷剂的状态的图。
[0059]图17是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-5的制冷剂的状态的图。
[0060]图18是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的具体例-6的图。
[0061]图19是表示采用了实施方式I的换热器的空气调节装置的结构的图。
[0062]图20是实施方式I的换热器的变型例-1的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0063]图21是实施方式I的换热器的变型例-1的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0064]图22是实施方式I的换热器的变型例-2的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0065]图23是实施方式I的换热器的变型例-3的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0066]图24是实施方式I的换热器的变型例-3的层叠式集管的展开图。
[0067]图25是实施方式I的换热器的变型例-4的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0068]图26是实施方式I的换热器的变型例-5的分解了层叠式集管的状态的关键部位的立体图。
[0069]图27是实施方式I的换热器的变型例-5的分解了层叠式集管的状态的关键部位的剖视图。
[0070]图28是实施方式I的换热器的变型例-6的分解了层叠式集管的状态的关键部位的立体图。
[0071]图29是实施方式I的换热器的变型例-6的分解了层叠式集管的状态的关键部位的剖视图。
[0072]图30是表示实施方式I的换热器的变型例-6的形成在第三板状部件上的流路的具体例的图。
[0073]图31是表示实施方式I的换热器的变型例-6的形成在第三板状部件上的流路的具体例的图。
[0074]图32是实施方式I的换热器的变型例-7的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0075]图33是表示实施方式2的换热器的结构的图。
[0076]图34是实施方式2的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0077]图35是实施方式2的换热器的层叠式集管的展开图。
[0078]图36是表示采用了实施方式2的换热器的空气调节装置的结构的图。
[0079]图37是表示实施方式3的换热器的结构的图。
[0080]图38是实施方式3的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0081]图39是实施方式3的换热器的层叠式集管的展开图。
[0082]图40是表示采用了实施方式3的换热器的空气调节装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0083]以下，使用【专利附图】
【附图说明】本实用新型的层叠式集管。
[0084]以下，对本实用新型的层叠式集管用于分配流入换热器的制冷剂的情况进行说明，本实用新型的层叠式集管也可以是分配流入其他设备的制冷剂。另外，以下说明的结构、动作等只不过是一例，不限于这样的结构、动作等。另外，在各图中，相同或类似的结构标注相同的附图标记，或省略标注附图标记。另外，关于细节的构造，适当地简化或省略图示。另外，关于重复或类似的说明，适当地简化或省略。
[0085]另外，在本实用新型中，将作用于通过流路的制冷剂的全部的阻力定义为“流动阻力”，将“流动阻力”中的由流路的特性(形状、表面性状等)引起的成分定义为“流路阻力”。[0086]实施方式I
[0087]对实施方式I的换热器进行说明。
[0088]<换热器的结构>
[0089]以下，对实施方式I的换热器的结构进行说明。
[0090]图1是表示实施方式I的换热器的结构的图。
[0091]如图1所示，换热器I具有层叠式集管2、集管3、多个第一传热管4、保持部件5和多个翅片6。
[0092]层叠式集管2具有制冷剂流入部2A和多个制冷剂流出部2B。集管3具有多个制冷剂流入部3A和制冷剂流出部3B。在层叠式集管2的制冷剂流入部2A及集管3的制冷剂流出部3B上连接有制冷剂配管。在层叠式集管2的多个制冷剂流出部2B和集管3的多个制冷剂流入部3A之间连接有多个第一传热管4。
[0093]第一传热管4是形成有多个流路的扁平管。第一传热管4例如是铝制的。多个第一传热管4的靠层叠式集管2侧的端部在由板状的保持部件5保持的状态下，被连接在层叠式集管2的多个制冷剂流出部2B上。保持部件5例如是铝制的。在第一传热管4上接合有多个翅片6。翅片6例如是铝制的。第一传热管4和翅片6的接合采用钎焊接合即可。此外，在图1中，示出了第一传热管4为8条的情况，但不限于这样的情况。
[0094]<换热器中的制冷剂的流动>
[0095]以下，对实施方式I的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0096]流过制冷剂配管的制冷剂经由制冷剂流入部2A流入层叠式集管2而被分配，并经由多个制冷剂流出部2B向多个第一传热管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。流过多个第一传热管4的制冷剂经由多个制冷剂流入部3A流入集管3而合流，并经由制冷剂流出部3B向制冷剂配管流出。制冷剂能够逆流。
[0097]<层叠式集管的结构>
[0098]以下，对实施方式I的换热器的层叠式集管的结构进行说明。
[0099]图2是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。
[0100]如图2所示，层叠式集管2具有第一板状体11和第二板状体12。第一板状体11和第二板状体12被层叠。
[0101]第一板状体11被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上形成有多个第一出口流路11A。多个第一出口流路IlA与图1中的多个制冷剂流出部2B相当。
[0102]在第一板状部件21上形成有多个流路21A。多个流路21A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的通孔。第一板状部件21被层叠时，多个流路21A作为多个第一出口流路IlA发挥功能。第一板状部件21例如是厚度I?IOmm左右，是铝制的。在多个流路21A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本被削减。
[0103]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被层叠在保持部件5上，第一出口流路IlA的内周面嵌合在该保持部件5的端部的外周面上，由此，在第一出口流路IlA上连接有第一传热管4。第一出口流路IlA和第一传热管4也可以通过例如形成在保持部件5上的凸部和形成在第一板状体11上的凹部之间的嵌合等被定位，在这样的情况下，第一传热管4的端部也可以不从保持部件5的表面突出。若设置保持部件5，则可以在第一出口流路IlA上直接连接有第一传热管4。在这样的情况下，零件费等被削减。
[0104]第二板状体12被层叠在制冷剂的流入侧。第二板状体12具有第二板状部件22和多个第三板状部件23_1?23_3。在第二板状体12上形成有分配流路12A。分配流路12A具有第一入口流路12a和多个分支流路12b。第一入口流路12a与图1中的制冷剂流入部2A相当。
[0105]在第二板状部件22上形成有流路22A。流路22A是圆形的通孔。第二板状部件22被层叠时，流路22A作为第一入口流路12a发挥功能。第二板状部件22为例如厚度I?IOmm左右，是铝制的。在流路22A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。
[0106]例如，在第二板状部件22的制冷剂的流入侧的表面上设置有管头等，通过该管头等将制冷剂配管连接在第一入口流路12a。第一入口流路12a的内周面也可以是与制冷剂配管的外周面嵌合的形状，也可以不使用管头等而在第一入口流路12a上直接连接制冷剂配管。在这样的情况下，零件费等被削减。
[0107]在多个第三板状部件23_1?23_3上形成有多个流路23A_1?23A_3。多个流路23A_1?23A_3是贯通槽。在多个流路23A_1?23A_3的详细情况在后面说明。多个第三板状部件23_1?23_3被层叠时，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为例如厚度I?IOmm左右，是铝制的。多个流路23A_1?23A_3通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。
[0108]以下，有时将多个第三板状部件23_1?23_3总称为第三板状部件23。以下，有时将多个流路23A_1?23A_3总称为流路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总称为板状部件。
[0109]分支流路12b将流入的制冷剂分支成2个并流出。由此，在被连接的第一传热管4是8根的情况下，第三板状部件23最低需要3张。被连接的第一传热管4是16根的情况下，第三板状部件23最低需要4张。被连接的第一传热管4的根数不限于2的乘方。在这样的情况下，组合分支流路12b和不分支的流路即可。此外，被连接的第一传热管4也可以是2根。
[0110]图3是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0111]如图3所示，形成在第三板状部件23上的流路23A是通过直线部23c连结端部23a和端部23b之间的形状。直线部23c与重力方向大致垂直。流路23A通过与制冷剂的流入侧相邻地层叠的部件，封闭了直线部23c的端部23d和端部23e之间的一部分区域23f(以下称为开口部23f)以外的区域，通过与制冷剂的流出侧相邻地层叠的部件，封闭了端部23a及端部23b以外的区域，由此形成分支流路12b。流路23A的连通端部23a和开口部23f之间的区域被定义成第一流路23g，连通端部23b和开口部23f之间的区域被定义为第二流路23h。
[0112]为将流入的制冷剂以不同高度分支并流出，端部23a与开口部23f相比位于上侧，端部23b与开口部23f相比位于下侧。连结端部23a和端部23b的直线与第三板状部件23的长度方向平行，由此，能够减小第三板状部件23的宽度方向的尺寸，零件费、重量等被削减。而且，连结端部23a和端部23b的直线与第一传热管4的排列方向平行，由此，换热器I能够节省空间。[0113]图4是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0114]如图4所示，在第一传热管4的排列方向不与重力方向平行，也就是说与重力方向交叉的情况下，第三板状部件23的长度方向和直线部23c不垂直。也就是说，层叠式集管2不限于多个第一出口流路11A沿重力方向排列的结构，也可以被用于例如壁挂式的房间空调室内机、空调机用室外机、冷却器室外机等的换热器那样地换热器I倾斜地配置的情况。此外，在图4中，虽然示出了形成在第一板状部件21上的流路2IA的截面的长度方向，也就是说，第一出口流路IlA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IlA的截面的长度方向也可以与重力方向垂直。
[0115]流路23A也可以采用分别连结直线部23c的端部23d和端部23e与端部23a和端部23b的连接部231、23j分支的形状的贯通槽，使其他流路与分支流路12b连通。在其他流路没有与分支流路12b连通的情况下，能够可靠地提高制冷剂的分配的均匀性。连接部231、23j也可以是直线，也可以是曲线。
[0116]图5是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0117]如图5所示，流路23A也可以不具有直线部23c。在这样的情况下，流路23A的、端部23a和端部23b之间的、与重力方向大致垂直的水平部成为开口部23f。在具有直线部23c的情况下，制冷剂在开口部23f分支时，各分支方向相对于重力方向的角度变得均匀，难以受到重力的影响。在不具有直线部23c的情况下，与具有直线部23c的情况相比，容易受到重力的影响，但作用于通过第一流路23g的制冷剂的流动阻力和作用于通过第二流路23h的制冷剂的流动阻力之差变小，从而能够提高制冷剂的分配的均匀性。
[0118]图6是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的变型例的图。
[0119]如图6所示，端部23a和端部23b与连接部231、23j也可以分别通过与重力方向平行的直线部23k、231被连通。在通过直线部23k、231被连通的情况下，由制冷剂通过不与重力方向平行的连接部231、23j而产生的偏流被均匀化，能够提高制冷剂的分配的均匀性。
[0120]<层叠式集管中的制冷剂的流动>
[0121]以下，关于实施方式I的换热器的层叠式集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0122]如图3及图4所示，通过了第二板状部件22的流路22k的制冷剂流入形成在第三板状部件23_1上的流路23A的开口部23f。流入了开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并流入形成在第三板状部件23_2上的流路23A的开口部23f。
[0123]同样地，流入了形成在第三板状部件23_2上的流路23A的开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并流入形成在第三板状部件23_3上的流路23A的开口部23f0
[0124]同样地，流入了形成在第三板状部件23_3上的流路23A的开口部23f的制冷剂与相邻地层叠的部件的表面接触，分别朝向直线部23c的端部23d和端部23e分支成2个。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，并通过第一板状部件21的流路21A，流入第一
传热管4。[0125]<板状部件的层叠方法>
[0126]以下，关于实施方式I的换热器的层叠式集管的各板状部件的层叠方法进行说明。
[0127]各板状部件通过钎焊接合被层叠即可。也可以在全部的板状部件或每隔一个其他的板状部件上，使用两面被辊轧加工有焊料而成的两侧包覆材料，被供给用于接合的焊料。也可以在全部的板状部件上，使用一面被辊轧加工有焊料而成的单侧包覆材料，被供给用于接合的焊料。也可以在各板状部件之间层叠焊料片，而被供给焊料。也可以在各板状部件之间涂布膏状的焊料，而被供给焊料。也可以在各板状部件之间，层叠两面被辊轧加工有焊料而成的两侧包覆材料，而被供给焊料。
[0128]通过钎焊接合被层叠，由此，各板状部件之间没有间隙地被层叠，制冷剂的泄漏被抑制，另外，耐压性被确保。对板状部件加压的同时进行钎焊接合的情况下，钎焊不良的发生进一步被抑制。在容易发生制冷剂的泄漏的位置，实施了形成加强筋等促进焊脚形成这样的处理的情况下，钎焊不良的发生进一步被抑制。
[0129]而且，在包含第一传热管4、翅片6等的全部的被钎焊接合的部件是同一材质(例如铝制)的情况下，能够集中进行钎焊接合，生产率提高。也可以在进行了层叠式集管2的钎焊接合之后，进行第一传热管4及翅片6的钎焊。另外，也可以先将第一板状体11钎焊接合在保持部件5上，然后钎焊接合第二板状体12。
[0130]图7是实施方式I的换热器的分解了层叠式集管的状态的立体图。图8是实施方式I的换热器的层叠式集管的展开图。
[0131]尤其，在各板状部件之间层叠了两面被辊轧加工有焊料而成的板状部件，也就是说两侧包覆材料，由此被供给焊料即可。如图7及图8所示，多个两侧包覆材料24_1?24_5被层叠在各板状部件之间。以下，有时将多个两侧包覆材料24_1?24_5总称为两侧包覆材料24。此外，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焊料。
[0132]在两侧包覆材料24中，在与形成在与制冷剂流入的一侧相邻地层叠的板状部件上的流路的制冷剂流出的区域相对的区域中，形成有贯穿两侧包覆材料24的流路24A。层叠在第二板状部件22及第三板状部件23上的两侧包覆材料24中所形成的流路24A是圆形的通孔。层叠在第一板状部件21和保持部件5之间的两侧包覆材料24_5中所形成的流路24A是内周面沿着第一传热管4的外周面的形状的通孔。
[0133]两侧包覆材料24被层叠时，流路24A作为第一出口流路IlA及分配流路12A的制冷剂隔离流路发挥功能。在将两侧包覆材料24_5层叠在保持部件5上的状态下，第一传热管4的端部也可以从两侧包覆材料24_5的表面突出，另外，也可以不突出。在流路24A通过冲压加工等形成的情况下，加工被简化，制造成本等被削减。在包含两侧包覆材料24的全部的被钎焊接合的部件是同一材质(例如铝制)的情况下，能够集中地进行钎焊接合，生产率提高。
[0134]通过两侧包覆材料24形成制冷剂隔离流路，尤其使从分支流路12b分支并流出的制冷剂彼此的隔离变得可靠。另外，能够以仅各两侧包覆材料24的厚度量，确定直到流入分支流路12b及第一出口流路IlA的辅助距离，制冷剂的分配的均匀性提高。另外，通过使制冷剂彼此的隔离变得可靠，能够提高分支流路12b的设计自由度。[0135]<第三板状部件的流路的详细情况>
[0136]图9是表示实施方式I的换热器的形成在第三板状部件上的流路的比较例的图。此外，在图9中，用虚线表示形成在相邻地层叠的部件上的流路的一部分。示出了在第三板状部件23上层叠有两侧包覆材料24的状态(图7及图8的状态)，但在没有层叠两侧包覆材料24的状态(图2及图3的状态)下也同样。
[0137]首先，作为比较例，对第一流路23g和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下的、第三板状部件23的流路23A进彳丁说明。
[0138]如图9所示，将端部23a和开口部23f的中心23m之间的高低差定义为流路高度hl，将端部23b和开口部23f的中心23m之间的高低差定义为流路高度h2，将第一流路23g的流路长定义为流路长11，将第二流路23h的流路长定义为流路长12，将第一流路23g的流路宽度定义为流路宽度Wl，将第二流路23h的流路宽度定义为流路宽度W2，将第一流路23g的弯曲角度定义为弯曲角度Θ 1，将第二流路23h的弯曲角度定义为弯曲角度Θ2。另外，将第三板状部件23的厚度，也就是说流路深度定义为δ。此外，第一流路23g的制冷剂流出的区域的中心被定义成端部23a，第二流路23h的制冷剂流出的区域的中心被定义成端部23b。
[0139]在第一流路23g 和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下，hl=h2，ll=12，Wl=W2，θ 1=θ 2，第一流路23g的表面性状和第二流路23h的表面性状相同。
[0140]另外，将流入开口部23f的制冷剂的压力定义为压力PO，将从端部23a流出的制冷剂的压力定义为压力Pl，将从端部23b流出的制冷剂的压力定义为压力P2，将第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失定义为压力损失Λ Pfl，将第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失定义为压力损失APf2。
[0141]从端部23a流出的制冷剂的压力Pl及从端部23b流出的制冷剂的压力P2是使用制冷剂的密度P [kg/m3]由以下的(式I)及(式2)算出的。
[0142]【式I】
[0143]Pl = PO- Δ Pfl- p.g.hi …(式 I)
[0144]【式2】
[0145]P2 = PO-APf 2+P.g.h2 …(式 2)
[0146]在第一流路23g和第二流路23h的流路阻力相互相等、且第一流路23g和第二流路23h以开口部23f作为中心呈点对称的情况下，第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失APfl和第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失APf2相等。另外，由于hl=h2，所以P.g.hi和P.g.h2相等。
[0147]由此，由于第一流路23g的流动阻力，也就是说通过第一流路23g的制冷剂产生的压力损失(ΛPfl+P.g.hi)和第二流路23h的流动阻力，也就是说通过第二流路23h的制冷剂产生的压力损失(APf2_P.g.h2)不同，所以从端部23a流出的制冷剂的压力Pl和从端部23b流出的制冷剂的压力P2不相等，其结果，从端部23a流出的制冷剂的流量和从端部23b流出的制冷剂的流量变得不均匀。
[0148]另一方面，第一流路23g中的流路阻力引起的压力损失APfl及第二流路23h中的流路阻力引起的压力损失APf2是使用第一流路23g的摩擦系数λ I [无量纲]、第二流路23h的摩擦系数λ 2 [无量纲]、第一流路23g的水力相当直径dhl [m]、第二流路23h的水力相当直径dh2 [m]、在第一流路23g中流动的制冷剂的流速ul [m/s]、在第二流路23h中流动的制冷剂的流速u2 [m/s]、制冷剂的流量Gr [kg/s],由以下的(式3)及(式4)表现。[0149]【式3】
【权利要求】
1.一种层叠式集管，其特征在于，具有: 形成有多个第一出口流路的第一板状体；和 第二板状体，其被安装在所述第一板状体上，并形成有将从第一入口流路流入的制冷剂分配到所述多个第一出口流路并流出的分配流路， 所述第一板状体和所述第二板状体被钎焊接合， 所述分配流路包括分支流路， 该分支流路具有: 供所述制冷剂流入的开口部； 第一流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的上侧的端部和所述开口部；和 第二流路，其连通以重力方向为下而位于所述开口部的下侧的端部和所述开口部， 关于所述分支流路，与所述第一流路和所述第二流路的流路阻力相互相等、且所述第一流路和所述第二流路以所述开口部作为中心呈点对称的状态相比，所述第一流路和所述第二流路的流动阻力之差更小。
2.如权利要求1所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路阻力更大。
3.如权利要求2所 述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路具有向流路的内侧突出的突部。
4.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的表面更粗糙。
5.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的宽度更窄。
6.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的深度更浅。
7.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，流路的长度更长。
8.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于， 所述第一流路从所述开口部的下侧与所述开口部连通， 所述第二流路从所述开口部的上侧与所述开口部连通。
9.如权利要求2所述的层叠式集管，其特征在于，所述第二流路与所述第一流路相比，弯曲角度更大。
10.如权利要求1~9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于， 所述第二板状体具有形成了在层叠方向贯穿的流路的至少一个板状部件， 关于所述分支流路，所述贯穿的流路的除供所述制冷剂流入的区域及供所述制冷剂流出的区域以外的区域通过与所述板状部件相邻地层叠的部件被封闭。
11.如权利要求10所述的层叠式集管，其特征在于， 在所述板状部件上形成有该板状部件固有的凸部， 所述凸部被插入到形成在与所述板状部件相邻地层叠的部件上的流路中。
12.如权利要求1~9中任一项所述的层叠式集管，其特征在于，所述分支流路是所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧流出的分支流路、和所述制冷剂向所述第一板状体所处的这一侧的相反侧流出的分支流路。
13.一种换热器，其特征在于，具有: 权利要求1~12中任一项所述的层叠式集管；和 分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管。
14.一种空气调节装置，其特征在于， 具有权利要求13所述的换热器， 在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出。
15.一种空气调节装置，其特征在于，具有换热器， 所述换热器具有: 权利要求1~12中任一项所述的层叠式集管；和 分别与所述多个第一出口流路连接的多个第一传热管， 所述层叠式集管， 在所述第一板状体上，形成有供通过了所述多个第一传热管的所述制冷剂流入的多个第二入口流路， 在所述第二板状体上，形成有使从所述多个第二入口流路流入的所述制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路， 所述换热器具有分别与所述多个第二入口流路连接的多个第二传热管， 在所述换热器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使所述制冷剂向所述多个第一出口流路流出， 在所述换热器作为冷凝器发挥作用时，与所述第二传热管相比，所述第一传热管位于上风侧。
【文档编号】F25B39/00GK203798026SQ201420095945
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】东井上真哉, 冈崎多佳志, 石桥晃, 伊东大辅, 松田拓也, 松井繁佳, 望月厚志 申请人:三菱电机株式会社
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