层叠型集管、热交换器以及空调装置制造方法

层叠型集管、热交换器以及空调装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及层叠型集管、热交换器以及空调装置。层叠型集管(2)具备：形成有多个第一出口流路(11A)与多个第一入口流路(11B)的第一板状体(11)；以及层叠于第一板状体(11)，并形成有使从第二入口流路流入的制冷剂向多个第一出口流路(11A)分配而流出的分配流路的至少一部分、和使从多个第一入口流路(11B)流入的制冷剂合流而向第二出口流路流出的合流流路的至少一部分的第二板状体(12)，多个第一入口流路(11B)中的一个第一入口流路(11B)的流路面积比多个第一出口流路(11A)中的与该一个第一入口流路(11B)连通的一个第一出口流路(11A)的流路面积大。
【专利说明】层叠型集管、热交换器以及空调装置

【技术领域】
[0001]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】
[0002]作为现有的层叠型集管，存在具备第二板状体以及形成有多个出口流路和多个入口流路的第一板状体的层叠型集管，其中，第二板状体层叠于第一板状体，并形成有与形成于第一板状体的多个出口流路连通的入口流路、和与形成于第一板状体的多个入口流路连通的出口流路(例如参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2000-161818号公报(第
[0032]?
[0036]段，图7、图8)
[0004]在上述的层叠型集管中，例如，若气体状态的制冷剂流入第一板状体的多个入口流路，则在第一板状体的多个入口流路与第二板状体的出口流路之间产生的制冷剂的压力损失增大。而且，若压力损失增大的制冷剂从第二板状体的出口流路流入压缩机，则导致压缩机的吸入压力降低，而使压缩机的工作量增大。换句话说，在现有的层叠型集管中，存在制冷剂的压力损失大的问题点。
实用新型内容
[0005]本实用新型是以上述的课题为背景而完成的，其目的在于获得能够降低制冷剂的压力损失的层叠型集管。另外，本实用新型的目的在于获得具备上述的层叠型集管的热交换器。另外，本实用新型的目的在于获得具备上述的热交换器的空调装置。
[0006]本实用新型的第一方式涉及层叠型集管，其具备:第一板状体，其形成有多个第一出口流路与多个第一入口流路；以及第二板状体，其层叠于所述第一板状体，并形成有使从第二入口流路流入的制冷剂向所述多个第一出口流路分配而流出的分配流路的至少一部分、以及使从所述多个第一入口流路流入的制冷剂合流而向第二出口流路流出的合流流路的至少一部分，所述多个第一入口流路中的一个流路的流路面积比所述多个第一出口流路中的与所述一个流路连通的一个流路的流路面积大。
[0007]另外，本实用新型的第二方式涉及层叠型集管，在第一方式所涉及的层叠型集管中，所述合流流路中的合流后的制冷剂所通过的流路的流路面积比所述多个第一出口流路的流路面积大。
[0008]另外，本实用新型的第三方式涉及层叠型集管，在第一方式或第二方式所涉及的层叠型集管中，所述第二出口流路的流路面积比所述第二入口流路的流路面积大。
[0009]另外，本实用新型的第四方式涉及层叠型集管，在第一方式?第三方式所涉及的层叠型集管中，在所述第一板状体形成有使流入的制冷剂折返而流出的多个折返流路。
[0010]本实用新型的第五方式涉及热交换器，其具备:上述第一方式?第三方式所涉及的层叠型集管；以及多个第一导热管，所述多个第一导热管与所述多个第一出口流路的每一个以及所述多个第一入口流路的每一个连接。
[0011]本实用新型的第六方式涉及热交换器，其具备:上述第四方式所涉及的层叠型集管；多个第一导热管，所述多个第一导热管与所述多个第一出口流路的每一个以及所述多个折返流路的每一个的入口侧连接；以及多个第二导热管，所述多个第二导热管与所述多个折返流路的每一个的出口侧以及所述多个第一入口流路的每一个连接。
[0012]另外，本实用新型的第七方式涉及热交换器，在上述第五方式或第六方式所涉及的热交换器中，所述导热管为扁平管。
[0013]本实用新型的第八方式涉及空调装置，其具备第五方式?第七方式的热交换器，在所述热交换器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使制冷剂向所述多个第一出口流路流出。
[0014]本实用新型的第九方式涉及空调装置，其具备第六方式所涉及的热交换器，在所述热交换器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使制冷剂向所述多个第一出口流路流出，在所述热交换器作为冷凝器发挥作用时，所述第一导热管与所述第二导热管相比位于上风侧。
[0015]在本实用新型所涉及的层叠型集管中，多个第一入口流路中的一个流路的流路面积比多个第一出口流路中的与该一个流路连通的一个流路的流路面积大，因此即使在气体状态的制冷剂流入第一板状体的多个第一入口流路那样的状况下使用层叠型集管，也能够抑制在第一板状体的多个第一入口流路与第二板状体的第二出口流路之间产生的制冷剂的压力损失的增大。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是表示实施方式I所涉及的热交换器的结构的图。
[0017]图2是实施方式I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。
[0018]图3是实施方式I所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
[0019]图4是表示应用实施方式I所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
[0020]图5是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 I的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0021]图6是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 2的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0022]图7是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 3的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0023]图8是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 4的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图与主要部分的剖视图。
[0024]图9是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 5的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0025]图10是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 6的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0026]图11是表示实施方式2所涉及的热交换器的结构的图。
[0027]图12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。
[0028]图13是实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。
[0029]图14是表示应用实施方式2所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
[0030]符号说明
[0031]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...第一导热管；4...保持部件；5...翅片；6...第二导热管；11...第一板状体；11A...第一出口流路；11B...第一入口流路；11C...折返流路；12...第二板状体；12A...第二入口流路；12B...分配流路；12C...合流流路；12D...第二出口流路；12b...分支流路；12c...混合流路；21...第一板状部件；21A?21C...流路；22...第二板状部件;22Α、22Β...流路;23、23 — I?23— 3...第三板状部件；23Α、23Β、23Α—I ?23Α —3、23Β—I ?23Β —3...流路；23a、23b...端部；23c...直线部；23d...开口部；23e...贯通孔；24、24 — I ?24 — 5...双侧包覆材料；24Α?24C...流路；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...负荷侧热交换器；57...热源侧风扇；58...负荷侧风扇；59...控制装置。

【具体实施方式】
[0032]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。
[0033]此外，以下，虽对本实用新型所涉及的层叠型集管对流入热交换器的制冷剂进行分配的情况进行说明，但本实用新型所涉及的层叠型集管也可以对流入其他的机器的制冷剂进行分配。另外，以下进行说明的结构、动作等仅是一个例子，不限定于所述的结构、动作等。另外，在各图中，对相同或者类似的部件标注相同的附图标记，或者省略标记附图标记。另外，针对细致的构造，适当地简化或者省略图示。另外，针对重复或者类似的说明，适当地简化或者省略。
[0034]另外，本实用新型中的“流路面积”在流路为一个的情况下，意味着该流路的截面积，在流路为多个的情况下，意味着该多个流路的每一个的截面积的总和。
[0035]实施方式1.
[0036]对实施方式I所涉及的热交换器进行说明。
[0037]<热交换器的结构>
[0038]以下，对实施方式I所涉及的热交换器的结构进行说明。
[0039]图1是表示实施方式I所涉及的热交换器的结构的图。
[0040]如图1所示，热交换器I具有:层叠型集管2、多个第一导热管3、保持部件4以及多个翅片5。
[0041]层叠型集管2具有:制冷剂流入部2Α、多个制冷剂流出部2Β、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2Α以及层叠型集管2的制冷剂流出部2D连接有制冷剂配管。第一导热管3是实施了发夹弯曲加工的扁平管。在层叠型集管2的多个制冷剂流出部2Β与层叠型集管2的多个制冷剂流入部2C之间连接多个第一导热管3。
[0042]第一导热管3是形成有多个流路的扁平管。第一导热管3例如为铝制造。多个第一导热管3的两端在被板状的保持部件4保持的状态下连接于层叠型集管2的多个制冷剂流出部2Β与多个制冷剂流入部2C。保持部件4例如为铝制造。在第一导热管3接合有多个翅片5。翅片5例如为铝制造。第一导热管3与翅片5的接合也可以为焊接接合。此外，在图1中，示出了第一导热管3为8根的情况，但不限定于上述的情况。
[0043]<热交换器中的制冷剂的流动>
[0044]以下，对实施方式I所涉及的热交换器中的制冷剂的流动进行说明。
[0045]在制冷剂配管中流动的制冷剂以经由制冷剂流入部2A流入层叠型集管2的方式被分配，从而经由多个制冷剂流出部2B向多个第一导热管3流出。制冷剂在多个第一导热管3中例如与被风扇供给的空气等进行热交换。通过了多个第一导热管3的制冷剂经由多个制冷剂流入部2C流入层叠型集管2而进行合流，从而经由制冷剂流出部2D向制冷剂配管流出。制冷剂能够逆流。
[0046]<层叠型集管的结构>
[0047]以下，对实施方式I所涉及的热交换器的层叠型集管的结构进行说明。
[0048]图2是实施方式I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I所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。此外，在图3中，省略双侧包覆材料24的图示。
[0049]如图2以及图3所示，层叠型集管2具有第一板状体11与第二板状体12。第一板状体11与第二板状体12被层叠。
[0050]第一板状体11在制冷剂的流出侧被层叠。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IlA与多个第一入口流路11B。多个第一出口流路IlA相当于图1中的多个制冷剂流出部2B。多个第一入口流路IlB相当于图1中的多个制冷剂流入部2C。
[0051]在第一板状部件21形成有多个流路21A与多个流路21B。多个流路21A以及多个流路21B是内周面沿着第一导热管3的外周面的形状的贯通孔。多个流路21B中的一个流路21B的流路面积(即截面积)比多个流路21A中的连通于该流路21B的一个流路21A的流路面积(即截面积)大。若层叠第一板状部件21，则多个流路21A作为多个第一出口流路IlA发挥功能，多个流路21B作为多个第一入口流路IlB发挥功能。第一板状部件21例如厚度为I?1mm左右，且为铝制造。在通过冲压加工等形成多个流路21A、21B的情况下，能够简化加工，从而能够削减制造成本。
[0052]第二板状体12在制冷剂的流入侧被层叠。第二板状体12具有第二板状部件22与多个第三板状部件23 —I?23 — 3。在第二板状体12形成有第二入口流路12A、分配流路12B、合流流路12C以及第二出口流路12D。分配流路12B具有多个分支流路12b。合流流路12C具有混合流路12c。第二入口流路12A相当于图1中的制冷剂流入部2A。第二出口流路12D相当于图1中的制冷剂流出部2D。
[0053]此外，也可以将分配流路12B的一部分或者合流流路12C的一部分形成于第一板状体11。在上述的情况下，只要在第一板状部件21、第二板状部件22、多个第三板状部件23 —I?23 — 3等形成有使流入的制冷剂折返而流出的流路即可。在不形成使流入的制冷剂折返而流出的流路，而将分配流路12B的全部或者合流流路12C的全部形成于第二板状体12的情况下，能够将层叠型集管2的宽度尺寸形成与第一导热管3的宽度尺寸大致相等，从而能够使热交换器I小型化。
[0054]在第二板状部件22形成有流路22A与流路22B。流路22A以及流路22B是圆形状的贯通孔。流路22B的流路面积(即截面积)比流路22A的流路面积(即截面积)大。若层叠第二板状部件22，则流路22A作为第二入口流路12A发挥功能，流路22B作为第二出口流路12D发挥功能。第二板状部件22例如厚度为I?1mm左右，且为铝制造。在通过冲压加工等形成流路22A以及流路22B的情况下，能够简化加工，从而能够削减制造成本等。
[0055]例如，在第二板状部件22的不层叠其他部件的一侧的表面设置有接头等，从而经由该接头等在第二入口流路12A以及第二出口流路12D连接制冷剂配管。第二入口流路12A以及第二出口流路12D的内周面呈与制冷剂配管的外周面嵌合的形状，可以不使用接头等而在第二入口流路12A以及第二出口流路12D直接连接制冷剂配管。在上述的情况下，能够削减部件费用等。
[0056]在多个第三板状部件23 — I?23 — 3形成有多个流路23A — I?23A — 3。多个流路23A—I?23A —3是具有两个端部23a、23b的贯通槽。若层叠多个第三板状部件23—I?23 —3，则多个流路23A—I?23A —3的每一个作为分支流路12b发挥功能。多个第三板状部件23 — I?23 — 3例如厚度为I?1mm左右，且为铝制造。在通过冲压加工等形成多个流路23A — I?23A —3的情况下，能够简化加工，从而能够削减制造成本坐寸ο
[0057]另外，在多个第三板状部件23 — I?23 — 3形成有多个流路23B — I?23B _
3。多个流路23B — I?23B _ 3是贯通第三板状部件23 — I?23 — 3的高度方向的大致整个区域的矩形状的贯通孔。流路23B — I?23B — 3的流路面积(即截面积)比多个流路21A的流路面积(即截面积的总和)大。若层叠多个第三板状部件23 —I?23 — 3，则多个流路23B — I?23B — 3的每一个作为混合流路12c的一部分发挥功能。多个流路23B — I?23B —3也可以不是矩形状。
[0058]以下，存在对多个第三板状部件23 — I?23 — 3进行总称而记载为第三板状部件23的情况。以下，存在对多个流路23A — I?23A — 3进行总称而记载为流路23A的情况。以下，存在对多个流路23B — I?23B — 3进行总称而记载为流路23B的情况。以下，存在对保持部件4、第一板状部件21、第二板状部件22以及第三板状部件23进行总称而记载为板状部件的情况。
[0059]形成于第三板状部件23的流路23A呈经由与重力方向垂直的直线部23c连结两个端部23a、23b之间的形状。流路23A通过以与制冷剂的流入侧邻接的方式层叠的部件关闭直线部23c的两端之间的一部分的区域23d(以下称为开口部23d)以外的区域，通过以与制冷剂的流出侧邻接的方式层叠的部件关闭端部23a、23b以外的区域，从而能够形成分支流路12b。
[0060]为了使流入的制冷剂以不同的高度分支而流出，端部23a与端部23b位于相互不同的高度。特别是，在端部23a与端部23b的一方与直线部23c相比位于上侧、另一方与直线部23c相比位于下侧的情况下，能够不使形状复杂化而减小从开口部23d沿着流路23A直至端部23a与端部23b的每一个的各距离的偏差。连结端部23a与端部23b的直线成为与第三板状部件23的长边方向平行，从而能够减小第三板状部件23的短边方向的尺寸，进而能够削减部件费用、重量等。并且，连结端部23a与端部23b的直线成为与第一导热管3的排列方向平行，从而能够使热交换器I省空间化。
[0061]分支流路12b使流入的制冷剂分支成两路而流出。因此，在所连接的第一导热管3为8根的情况下，第三板状部件23最低也需要三片。在所连接的第一导热管3为16根的情况下，第三板状部件23最低也需要四片。所连接的第一导热管3的根数不限定于2的乘方。在上述的情况下，只要将分支流路12b与未分支的流路组合即可。此外，所连接的第一导热管3也可以为两根。
[0062]此外，层叠型集管2不限定于将多个第一出口流路IlA以及多个第一入口流路IlB沿着重力方向排列，例如，也可以如壁挂式的室内空调用室内机、空调机用室外机、冷却器室外机等热交换器那样，在将热交换器I配设为倾斜的情况下使用。在上述的情况下，只要直线部23c形成不与第三板状部件23的长边方向垂直的形状的贯通槽即可。
[0063]另外，流路23A也可以为其他的形状。例如，流路23A也可以不具有直线部23c。在上述的情况下，流路23A的、端部23a与端部23b之间的与重力方向大致垂直的水平部成为开口部23d。在具有直线部23c的情况下，当制冷剂在开口部23d分支时，很难受重力的影响。另外，例如，流路23A也可以是对连结直线部23c的两端的每一个与端部23a和端部23b的每一个的区域进行分支的形状的贯通槽。在分支流路12b将流入的制冷剂分支成两路，并且不将已分支的制冷剂分支成多路的情况下，能够提高制冷剂的分配的均匀性。连结直线部23c的两端的每一个与端部23a和端部23b的每一个的区域可以为直线，也可以为曲线。
[0064]各板状部件通过焊接接合而被层叠。也可以在所有的板状部件或者每隔一个的板状部件使用在双面压延加工有焊接材料的双侧包覆材料，从而能够供给用于接合的焊接材料。也可以在所有的板状部件使用在单面压延加工有焊接材料的单侧包覆材料从而供给用于接合的焊接材料。也可以在各板状部件之间层叠焊接材料片从而供给焊接材料。也可以在各板状部件之间涂覆糊剂状的焊接材料从而供给焊接材料。也可以在各板状部件之间层叠在双面压延加工有焊接材料的双侧包覆材料从而供给焊接材料。
[0065]通过焊接接合而被层叠，从而能够将各板状部件之间无间隙地层叠，进而能够抑制制冷剂的泄露，另外，能够确保耐压性。在一边对板状部件进行加压一边进行焊接接合的情况下，能够进一步抑制焊接不良的产生。当在容易产生制冷剂的泄露的位置实施形成肋等促进凸缘的形成的处理的情况下，能够进一步抑制焊接不良的产生。
[0066]并且，在包括第一导热管3、翅片5等的所有的被焊接接合的部件为相同的材质(例如铝制造)的情况下，能够一同进行焊接接合，从而能够提高生产率。也可以在对层叠型集管2进行焊接接合后，对第一导热管3以及翅片5进行焊接。另外，也可以仅将第一板状体11先与保持部件4焊接接合，之后焊接接合第二板状体12。
[0067]特别是，优选，通过在各板状部件之间层叠在双面压延加工有焊接材料的板状部件、即双侧包覆材料从而供给焊接材料。如图2所示，将多个双侧包覆材料24 — I?24 —5层叠于各板状部件之间。以下，存在对多个双侧包覆材料24 —I?24 —5进行总称而记载为双侧包覆材料24的情况。
[0068]在双侧包覆材料24形成有贯通双侧包覆材料24的流路24A以及流路24B。在通过冲压加工等形成流路24A以及流路24B的情况下，能够简化加工，从而能够削减制造成本等。在包括双侧包覆材料24的所有的被焊接接合的部件为相同材质(例如铝制造)的情况下，能够一同进行焊接接合，从而能够提高生产率。
[0069]在层叠于第二板状部件22以及第三板状部件23的双侧包覆材料24形成的流路24A是圆形状的贯通孔。在层叠于第三板状部件23 — 1、23 — 2的双侧包覆材料24形成的流路24B是贯通双侧包覆材料24的高度方向的大致整个区域的矩形状的贯通孔。该流路24B也可以不是矩形状。该流路24B的流路面积(即截面积)比多个流路21A的流路面积(即截面积的总和)大。在层叠于第三板状部件23 — 3与第一板状部件21之间的双侧包覆材料24 — 4形成的多个流路24B是矩形状的贯通孔。该多个流路24B也可以不是矩形状。该多个流路24B中的一个流路24B的流路面积(即截面积)比多个流路21A中的连通于该一个流路24B的一个流路21A的流路面积(即截面积)大。
[0070]在层叠于第一板状部件21与保持部件4之间的双侧包覆材料24 — 5形成的多个流路24A以及多个流路24B是内周面沿着第一导热管3的外周面的形状的贯通孔。多个流路24B中的一个流路24B的流路面积(即截面积)比多个流路21A中的连通于该流路24B的一个流路21A的流路面积(即截面积)大。
[0071]若层叠双侧包覆材料24，则流路24A作为第一出口流路11A、分配流路12B以及第二入口流路12A的制冷剂隔离流路发挥功能，流路24B作为第一入口流路11B、合流流路12C以及第二出口流路12D的制冷剂隔离流路发挥功能。由双侧包覆材料24形成制冷剂隔离流路，从而能够使制冷剂彼此的隔离可靠化。另外，使制冷剂彼此的隔离可靠化，由此能够提高流路的设计自由度。此外，也可以在一部分的板状部件之间层叠有双侧包覆材料24，在其他的板状部件之间通过其他的方法供给焊接材料。
[0072]第一导热管3的端部从保持部件4的表面突出，将双侧包覆材料24 — 5层叠于保持部件4，双侧包覆材料24 — 5的流路24A、24B的内周面嵌合于第一导热管3的端部的外周面嵌合，从而在第一出口流路IlA以及第一入口流路IlB连接第一导热管3。第一出口流路11A、第一入口流路IlB以及第一导热管3例如也可以通过形成于保持部件4的凸部与形成于第一板状体11的凹部的嵌合等来进行定位，在上述的情况下，第一导热管3的端部也可以不从保持部件4的表面突出。也可以不设置保持部件4，而在第一出口流路IlA以及第一入口流路IlB直接连接有第一导热管3。在上述的情况下，能够削减部件费用等。
[0073]<层叠型集管中的制冷剂的流动>
[0074]以下，对实施方式I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。
[0075]如图2以及图3所示，通过了第二板状部件22的流路22A的制冷剂流入在第三板状部件23—1形成的流路23A的开口部23d。流入开口部23d的制冷剂抵碰到以邻接的方式被层叠的部件的表面而朝向直线部23c的两端的每一个分支成两路。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，而流入在第三板状部件23 — 2形成的流路23A的开口部23d。
[0076]同样地，流入在第三板状部件23 — 2形成的流路23A的开口部23d的制冷剂抵碰到以邻接的方式被层叠的部件的表面，而朝向直线部23c的两端的每一个分支成两路。被分支的制冷剂到达流路23A的端部23a、23b，而流入在第三板状部件23 —3形成的流路23A的开口部23d。
[0077]同样地，流入在第三板状部件23 — 3形成的流路23A的开口部23d的制冷剂抵碰到以邻接的方式被层叠的部件的表面，而朝向直线部23c的两端的每一个分支成两路。被分支的制冷剂直至流路23A的端部23a、23b，而通过第一板状部件21的流路2IA流入第一导热管3。
[0078]从第一板状部件21的流路21A流出而通过了第一导热管3的制冷剂流入第一板状部件21的流路21B。流入第一板状部件21的流路2IB的制冷剂流入在第三板状部件23形成的流路23B并被混合。被混合的制冷剂通过第二板状部件22的流路22B向制冷剂配管流出。
[0079]<热交换器的使用方式>
[0080]以下，对实施方式I所涉及的热交换器的使用方式的一个例子进行说明。
[0081]此外，以下，虽对将实施方式I所涉及的热交换器使用于空调装置的情况进行说明，但不限定于所述的情况，例如，也可以使用于具有制冷剂循环回路的其他的冷冻循环装置。另外，虽对空调装置切换制冷运转与制热运转的情况进行说明，但不限定于所述的情况，也可以仅进行制冷运转或者制热运转。
[0082]图4是表示应用实施方式I所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。其中，在图4中，利用实线的箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动，利用虚线的箭头表示制热运转时的制冷剂的流动。
[0083]如图4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、负荷侧热交换器56、热源侧风扇57、负荷侧风扇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、以及负荷侧热交换器56被制冷剂配管连接，形成制冷剂循环回路。
[0084]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、负荷侧风扇58以及各种传感器等。通过利用控制装置59切换四通阀53的流路，从而能够切换制冷运转与制热运转。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。负荷侧热交换器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。
[0085]对制冷运转时的制冷剂的流动进行说明。
[0086]从压缩机52排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀53流入热源侧热交换器54，通过与被热源侧风扇57供给的外部空气的热交换而进行冷凝，从而成为高压的液态的制冷剂，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，成为低压的气液两相状态的制冷剂。从节流装置55流出的低压的气液两相状态的制冷剂流入负荷侧热交换器56，通过与被负荷侧风扇58供给的室内空气的热交换而进行蒸发，从而成为低压的气体状态的制冷剂，从负荷侧热交换器56流出。从负荷侧热交换器56流出的低压的气体状态的制冷剂经由四通阀53被压缩机52吸入。
[0087]对制热运转时的制冷剂的流动进行说明。
[0088]从压缩机52排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀53流入负荷侧热交换器56，通过与被负荷侧风扇58供给的室内空气的热交换而进行冷凝，从而成为高压的液态的制冷剂，从负荷侧热交换器56流出。从负荷侧热交换器56流出的高压的液态的制冷剂流入节流装置55，成为低压的气液两相状态的制冷剂。从节流装置55流出的低压的气液两相状态的制冷剂流入热源侧热交换器54，通过与被热源侧风扇57供给的外部空气的热交换而进行蒸发，从而成为低压的气体状态的制冷剂，从热源侧热交换器54流出。从热源侧热交换器54流出的低压的气体状态的制冷剂经由四通阀53被压缩机52吸入。
[0089]在热源侧热交换器54以及负荷侧热交换器56的至少任意一方使用热交换器I。对于热交换器I而言，在热交换器I作为蒸发器发挥作用时，以制冷剂从层叠型集管2的分配流路12B流入第一导热管3，制冷剂从第一导热管3流入层叠型集管2的合流流路12C的方式被连接。换句话说，在热交换器I作为蒸发器发挥作用时，气液两相状态的制冷剂从制冷剂配管流入层叠型集管2的分配流路12B，气体状态的制冷剂从第一导热管3流入层叠型集管2的合流流路12C。另外，在热交换器I作为冷凝器发挥作用时，气体状态的制冷剂从制冷剂配管流入层叠型集管2的合流流路12C，液态的制冷剂从第一导热管3流入层叠型集管2的分配流路12B。
[0090]<热交换器的作用>
[0091]以下，对实施方式I所涉及的热交换器的作用进行说明。
[0092]在层叠型集管2中，多个第一入口流路IlB中的一个第一入口流路IlB的流路面积比多个第一出口流路IlA中的连通于该第一入口流路IlB的一个第一出口流路IlA的流路面积大。因此，即使在气体状态的制冷剂流入第一板状体11的多个第一入口流路IlB的状况下使用，也能够抑制在第一板状体11的多个第一入口流路IlB与第二板状体12的第二出口流路12D之间产生的制冷剂的压力损失的增大。
[0093]另外，在层叠型集管2中，混合流路12c的流路面积比多个第一出口流路IlA的流路面积大。因此，即使在气体状态的制冷剂流入第一板状体11的多个第一入口流路IlB的状况下使用，也能够抑制在第一板状体11的多个第一入口流路IlB与第二板状体12的第二出口流路12D之间产生的制冷剂的压力损失的增大。
[0094]另外，在层叠型集管中，第二出口流路12D的流路面积比第二入口流路12A的流路面积大，因此，即使在气体状态的制冷剂流入第一板状体11的多个第一入口流路IlB的状况下使用，也能够抑制在第二板状体12的第二出口流路12D产生的制冷剂的压力损失的增大。
[0095]特别是，即使在从层叠型集管2流入第一导热管3的制冷剂为气液两相状态，从第一导热管3流入层叠型集管2的制冷剂为气体状态的状况下使用，也能够抑制在第一板状体11的多个第一入口流路IlB与第二板状体12的第二出口流路12D之间产生的制冷剂的压力损失的增大。而且，在热交换器I作为蒸发器发挥作用，从层叠型集管2流出的气体状态的制冷剂被压缩机52吸入的情况下，抑制压力损失的增大的制冷剂被压缩机52吸入，能够抑制导致压缩机52的吸入压力降低，而使压缩机52的工作量增大，例如，能够使空调装置51等高性能化。
[0096]特别是，在现有的层叠型集管中，若以制冷剂量的削减、热交换器的省空间化等为目的将导热管从圆管变更成扁平管，则必须在与制冷剂的流入方向垂直的整个圆周方向大型化，但在层叠型集管2中，也可以不在与制冷剂的流入方向垂直的整个圆周方向大型化，而使热交换器I省空间化。换句话说，在现有的层叠型集管中，若将导热管从圆管变更成扁平管，则导致导热管内的流路截面积缩小，使在导热管内产生的压力损失增大，因此使形成分支流路的多个槽的角度间隔进一步变细，产生增加路线数量(即导热管的根数)的必要，从而层叠型集管在与制冷剂的流入方向垂直的整个圆周方向大型化。另一方面，在层叠型集管2中，即使产生增加路线数量的必要，也只要增加第三板状部件23的片数即可，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个圆周方向大型化。此外，层叠型集管2不限定于第一导热管3为扁平管的情况。
[0097]〈变形例一I>
[0098]图5是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 I的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0099]如图5所示，在第三板状部件23中，流路23B的周缘也可以以接近流路23A的周缘的方式被扩大。若流路23B在所有的第三板状部件23中为相同形状，则能够减少压力损失。因此，流路23B贯通不与所有的流路23A重复的区域。层叠于第二板状部件22与第三板状部件23 _ 3之间的双侧包覆材料24的流路24B也为相同形状。
[0100]〈变形例一2>
[0101]图6是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 2的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0102]如图6所示，在第二板状部件22形成有多个流路22A，即:也可以在第二板状体12形成有多个第二入口流路12A，削减第三板状部件23的片数。如上构成，从而能够削减部件费用、重量等。流路22B的流路面积(换句话说截面积)比多个流路22A的流路面积(即截面积的总和)大。
[0103]< 变形例一3 >
[0104]图7是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 3的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0105]如图7所示，也可以在第二板状部件22以及第三板状部件23形成有多个流路22B以及流路23B。即:合流流路12C也可以具有多个混合流路12c。层叠于第二板状部件22与第三板状部件23 _ 3之间的双侧包覆材料24的多个流路24B与多个流路23B为相同形状。多个流路22B的流路面积(即截面积的总和)比流路22A的流路面积(即截面积)大。多个流路23B的流路面积(即截面积的总和)比多个流路21A的流路面积(即截面积的总和)大。多个流路24B的流路面积(即截面积的总和)比多个流路21A的流路面积(即截面积的总和)大。
[0106]< 变形例一4 >
[0107]图8是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 4的、将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图与主要部分的剖视图。其中，图8的(a)图是将层叠型集管分解后的状态下的主要部分的立体图，图8的(b)图是图8的(a)图的A-A线处的第三板状部件23的剖视图。
[0108]如图8所示，在第三板状部件23形成的流路23A的任一个也可以为有底的槽。在上述的情况下，在流路23A的槽的底面的端部23a与端部23b的每一个形成有圆形状的贯通孔23e。通过如上构成，为了使作为制冷剂隔离流路发挥功能的流路24A夹设于分支流路12b之间，也可以不在板状部件之间层叠有双侧包覆材料24，从而能够提高生产效率。此夕卜，在图8中，示出了流路23A的制冷剂的流出侧为底面的情况，但流路23A的制冷剂的流入侧也可以为底面。在上述的情况下，只要在相当于开口部23d的区域形成有贯通孔即可。
[0109]< 变形例一5 >
[0110]图9是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 5的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0111]如图9所示，作为第二入口流路12A发挥功能的流路22A也可以形成于第二板状部件22以外的被层叠的部件、即其他板状部件、双侧包覆材料24等。在上述的情况下，只要将流路22A设为例如从其他板状部件的侧面贯通至第二板状部件22的某一侧的表面的贯通孔即可。
[0112]< 变形例一6>
[0113]图10是实施方式I所涉及的热交换器的变形例一 6的、将层叠型集管分解后的状态下的立体图。
[0114]如图10所示，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、双侧包覆材料24等。在上述的情况下，例如，只要形成将流路23B或者流路24B的一部分与第三板状部件23或者双侧包覆材料24的侧面连通的切口即可。也可以将混合流路12c折返，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。
[0115]实施方式2.
[0116]对实施方式2所涉及的热交换器进行说明。
[0117]此外，适当地简化或者省略与实施方式I重复或者类似的说明。
[0118]<热交换器的结构>
[0119]以下，对实施方式2所涉及的热交换器的结构进行说明。
[0120]图11是表示实施方式2所涉及的热交换器的结构的图。
[0121]如图11所示，热交换器I具有:层叠型集管2、多个第一导热管3、多个第二导热管
6、保持部件4以及多个翅片5。
[0122]层叠型集管2具有多个制冷剂折返部2E。第二导热管6与第一导热管3同样地是实施发夹弯曲加工的扁平管。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导热管3，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导热管6。
[0123]<热交换器中的制冷剂的流动>
[0124]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。
[0125]在制冷剂配管中流动的制冷剂以经由制冷剂流入部2A流入层叠型集管2的方式被分配，从而经由多个制冷剂流出部2B向多个第一导热管3流出。制冷剂在多个第一导热管3中例如与被风扇供给的空气等进行热交换。通过了多个第一导热管3的制冷剂流入层叠型集管2的多个制冷剂折返部2E而被折返，从而向多个第二导热管6流出。制冷剂在多个第二导热管6中例如与被风扇供给的空气等进行热交换。通过了多个第二导热管6的制冷剂经由多个制冷剂流入部2C流入层叠型集管2而进行合流，从而经由制冷剂流出部2D向制冷剂配管流出。制冷剂能够逆流。
[0126]<层叠型集管的结构>
[0127]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。
[0128]图12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13是实施方式2所涉及的热交换器的层叠型集管的展开图。此外，在图13中，省略双侧包覆材料24的图示。
[0129]如图12以及图13所示，层叠型集管2具有第一板状体11与第二板状体12。第一板状体11与第二板状体12被层叠。
[0130]在第一板状体11形成有多个第一出口流路11A、多个第一入口流路IlB以及多个折返流路11C。多个折返流路IlC相当于图11中的多个制冷剂折返部2E。
[0131]在第一板状部件21形成有多个流路21C。多个流路21C是内周面包围第一导热管3的制冷剂的流出侧的端部的外周面与第二导热管6的制冷剂流入侧的端部的外周面的形状的贯通孔。若层叠第一板状部件21，则多个流路21C作为多个折返流路IlC发挥功能。
[0132]特别是，也可以在各板状部件之间层叠有在双面压延加工有焊接材料的双侧包覆材料24，从而能够供给焊接材料。在层叠于保持部件4与第一板状部件21之间的双侧包覆材料24 — 5形成的流路24C是内周面包围第一导热管3的制冷剂的流出侧的端部的外周面与第二导热管6的制冷剂流入侧的端部的外周面的形状的贯通孔。若层叠双侧包覆材料24，则流路24C作为折返流路IlC的制冷剂隔离流路发挥功能。
[0133]<层叠型集管中的制冷剂的流动>
[0134]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。
[0135]如图12以及图13所示，从第一板状部件21的流路21A流出并通过了第一导热管3的制冷剂流入第一板状部件21的流路21C，并被第一板状部件21的流路21C折返，流入第二导热管6。通过了第二导热管6的制冷剂流入第一板状部件21的流路21B。流入第一板状部件21的流路21B的制冷剂流入在第三板状部件23形成的流路23B，并被混合。被混合的制冷剂通过第二板状部件22的流路22B向制冷剂配管流出。
[0136]<热交换器的使用方式>
[0137]以下，对实施方式2所涉及的热交换器的使用方式的一个例子进行说明。
[0138]图14是表示应用实施方式2所涉及的热交换器的空调装置的结构的图。
[0139]如图14所示，在热源侧热交换器54以及负荷侧热交换器56的至少任意一方使用热交换器I。对于热交换器I而言，在热交换器I作为蒸发器发挥作用时，以制冷剂从层叠型集管2的分配流路12B流入第一导热管3，制冷剂从第二导热管6流入层叠型集管2的合流流路12C的方式被连接。即:在热交换器I作为蒸发器发挥作用时，气液两相状态的制冷剂从制冷剂配管流入层叠型集管2的分配流路12B，气体状态的制冷剂从第二导热管6流入层叠型集管2的合流流路12C。另外，在热交换器I作为冷凝器发挥作用时，气体状态的制冷剂从制冷剂配管流入层叠型集管2的合流流路12C，液态的制冷剂从第一导热管3流入层叠型集管2的分配流路12B。
[0140]并且，在热交换器I作为冷凝器发挥作用时，热交换器I配设为:第一导热管3与第二导热管6相比，成为由热源侧风扇57或者负荷侧风扇58产生的气流的上游侧(迎风侧)。即:制冷剂从第二导热管6向第一导热管3的流动与气流成为对置的关系。第一导热管3的制冷剂与第二导热管6的制冷剂相比，成为低温。对于由热源侧风扇57或者负荷侧风扇58产生的气流而言，热交换器I的上游侧与热交换器I的下游侧相比，成为低温。其结果，特别是，通过在热交换器I的上游侧流动的低温的气流，能够对制冷剂进行过冷却(所谓的SC化)，从而能够提高冷凝器性能。此外，热源侧风扇57以及负荷侧风扇58可以设置于上风侧，也可以设置于下风侧。
[0141]<热交换器的作用>
[0142]以下，对实施方式2所涉及的热交换器的作用进行说明。
[0143]在热交换器I中，在第一板状体11形成有多个折返流路11C，除了多个第一导热管3之外还连接有多个第二导热管6。例如，使正面观察热交换器I的状态下的面积增加也能够增加热交换量，但在该情况下，导致内置热交换器I的框体大型化。另外，也能够通过减小翅片5的间隔使翅片5的片数增加，来增加热交换量，但在该情况下，从排水性、结霜性能、防尘耐力的观点来看，由于难以使翅片5的间隔小于约1_，从而存在热交换量的增加不充分的情况。另一方面，如热交换器I那样，在使导热管的列数增加的情况下，能够不改变正面观察热交换器I的状态下的面积、翅片5的间隔等而增加热交换量。若导热管的列数成为2列，则热交换量增加约1.5倍以上。此外，导热管的列数也可以成为3列以上。另夕卜，并且，也可以改变正面观察热交换器I的状态下的面积、翅片5的间隔等。
[0144]另外，仅在热交换器I的单侧设置有集管(层叠型集管2)。为了增加热交换部的安装体积，在将热交换器I例如以沿着内置热交换器I的框体的多个侧面的方式折弯而配设的情况下，由于在导热管的每一列其折弯部的曲率半径不同，所以导致端部在导热管的每一列错位。如层叠型集管2那样，当仅在热交换器I的单侧设置有集管(层叠型集管2)的情况下，即使端部在导热管的每一列错位，只要仅使单侧的端部一致即可，从而能够提高设计自由度、生产效率等。特别是，也能够在使热交换器I的各部件接合后，将热交换器I折弯，从而能够进一步提闻生广效率。
[0145]另外，在热交换器I作为冷凝器发挥作用时，第一导热管3与第二导热管6相比，位于上风侧。当在热交换器的双侧设置有集管的情况下，在导热管的每一列存在制冷剂的温度差从而提高冷凝器性能较困难。特别是，在第一导热管3以及第二导热管6为扁平管的情况下，与圆管不同，弯曲加工的自由度较低，因此以使制冷剂的流路变形的方式实现在导热管的每一列存在制冷剂的温度差较困难。另一方面，如热交换器I那样，在将第一导热管3与第二导热管6连接于层叠型集管2的情况下，在导热管的每一列必然产生制冷剂的温度差，从而能够不使制冷剂的流路变形而简易地实现使制冷剂的流动与气流处于对置的关系。
[0146]以上，虽对实施方式I以及实施方式2进行了说明，但本实用新型不限定于各实施方式的说明。例如，也能够使各实施方式的全部或者一部分、各变形例等组合。
【权利要求】
1.一种层叠型集管，其特征在于，具备: 第一板状体，其形成有多个第一出口流路与多个第一入口流路；以及 第二板状体，其层叠于所述第一板状体，并形成有使从第二入口流路流入的制冷剂向所述多个第一出口流路分配而流出的分配流路的至少一部分、以及使从所述多个第一入口流路流入的制冷剂合流而向第二出口流路流出的合流流路的至少一部分， 所述多个第一入口流路中的一个流路的流路面积比所述多个第一出口流路中的与所述一个流路连通的一个流路的流路面积大。
2.根据权利要求1所述的层叠型集管，其特征在于， 所述合流流路中的合流后的制冷剂所通过的流路的流路面积比所述多个第一出口流路的流路面积大。
3.根据权利要求1或2所述的层叠型集管，其特征在于， 所述第二出口流路的流路面积比所述第二入口流路的流路面积大。
4.根据权利要求1或2所述的层叠型集管，其特征在于， 在所述第一板状体形成有使流入的制冷剂折返而流出的多个折返流路。
5.根据权利要求3所述的层叠型集管，其特征在于， 在所述第一板状体形成有使流入的制冷剂折返而流出的多个折返流路。
6.一种热交换器，其特征在于，具备: 权利要求1?3中任一项所记载的层叠型集管；以及 多个第一导热管，所述多个第一导热管与所述多个第一出口流路的每一个以及所述多个第一入口流路的每一个连接。
7.一种热交换器，其特征在于，具备: 权利要求4或5所记载的层叠型集管； 多个第一导热管，所述多个第一导热管与所述多个第一出口流路的每一个以及所述多个折返流路的每一个的入口侧连接；以及 多个第二导热管，所述多个第二导热管与所述多个折返流路的每一个的出口侧以及所述多个第一入口流路的每一个连接。
8.根据权利要求6或7所述的热交换器，其特征在于， 所述导热管为扁平管。
9.一种空调装置，其特征在于， 具备权利要求6?8中任一项所记载的热交换器， 在所述热交换器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使制冷剂向所述多个第一出口流路流出。
10.一种空调装置，其特征在于， 具备权利要求7所记载的热交换器， 在所述热交换器作为蒸发器发挥作用时，所述分配流路使制冷剂向所述多个第一出口流路流出， 在所述热交换器作为冷凝器发挥作用时，所述第一导热管与所述第二导热管相比位于上风侧。
【文档编号】F25B39/04GK203940770SQ201420245866
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】冈崎多佳志, 石桥晃, 松田拓也, 东井上真哉, 伊东大辅, 望月厚志 申请人:三菱电机株式会社