分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置的制作方法

文档序号:16518452发布日期:2019-01-05 09:47阅读:167来源:国知局
分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置的制作方法

本发明涉及用于热回路等的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置。



背景技术:

热交换器为了减轻在传热管内流动的制冷剂的压力损失而具有并列配置有多根传热管而成的流路(路径)。在各传热管的制冷剂入口部,配置有将制冷剂均匀地分配到各传热管的分配器即例如集管、分配机构。

向多个传热管均匀地分配制冷剂在确保热交换器的传热性能方面是非常重要的。

作为这样的分配器,例如提出:通过层叠多个板状体而形成相对于1个入口流路分支成多个出口流路的分配流路,向热交换器的各传热管分配并供给制冷剂(例如参照专利文献1)。

专利文献1所公开的那样的分配器的上端部和下端部由平面构成。需要说明的是,在以下的说明中,将成为平面的上端部称为上端平面部,将成为平面的下端部称为下端平面部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2015/063857号



技术实现要素:

发明要解决的课题

在热交换器作为蒸发器使用的情况下,空气中的水分作为冷凝水而附着于分配器。在分配器的上端部产生的冷凝水滞留于分配器的上端平面部。在由包括铝在内的材料制造分配器的情况下,滞留于分配器的上端平面部的冷凝水成为分配器腐蚀的原因。若分配器腐蚀,则会导致热交换器的可靠性降低。

另外,在重力作用下沿着分配器流向下方的冷凝水有时会绕入分配器的下端平面部。而且,在重力方向安装多个分配器的情况下,也有时冷凝水会滞留于分配器与分配器之间。在以低外气温度例如2℃那样的条件下将热交换器作为蒸发器使用时,产生的冷凝水会成为冰。冰的比容比水大,所以,若冰向重力上方向成长,则会上推正上方的分配器。被上推的分配器的形状有时会发生变化。其结果是,会导致热交换器的破损,也会产生可靠性降低的可能性。

本发明是以上述那样的课题作为背景而完成的,其目的在于提供一种抑制产生的冷凝水滞留的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置。

用于解决课题的手段

本发明的分配器是将1个流路分支成多个流路的分配器,所述分配器具有:位于重力方向上侧的上端部、位于重力方向下侧的下端部、以及位于所述上端部与所述下端部之间并形成流路的流路形成部;将所述上端部和所述下端部的至少1个构成为具有相对于水平面倾斜的非水平面的非水平面部。

本发明的层叠型集管层叠多个板状部件而构成上述的分配器。

本发明的热交换器具有上述的分配器和与所述分配器相连的多个传热管。

本发明的空调装置具有上述的热交换器。

发明效果

本发明的分配器的上端部和下端部的至少1个构成为具有相对于水平面倾斜的非水平面的非水平面部,所以,水易于落下而能够抑制水的滞留。

本发明的层叠型集管层叠多个板状部件而构成上述的分配器,所以,起到与上述的分配器同样的效果。

本发明的热交换器具有上述的分配器,所以,能够抑制水的滞留,可靠性高。

本发明的空调装置具有上述的热交换器,所以,尤其在制热运转时的可靠性提高。

附图说明

图1是实施方式1的热交换器的立体图。

图2是实施方式1的热交换器的层叠型集管分解的状态的立体图。

图3是用于将实施方式1的热交换器的层叠型集管中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。

图4是表示实施方式1的热交换器的层叠型集管的上端部的结构例的概略图。

图5是表示实施方式1的热交换器的层叠型集管的上端部的结构例的概略图。

图6是表示实施方式1的热交换器的层叠型集管的上端部的结构例的概略图。

图7是表示实施方式1的热交换器的层叠型集管的上端部的结构例的概略图。

图8是表示实施方式1的热交换器的层叠型集管的上端部的结构例的概略图。

图9是实施方式1的热交换器的筒型集管的立体图。

图10是说明实施方式1的热交换器的热交换部和分配汇合部的连接的图。

图11是说明实施方式1的热交换器的热交换部和分配汇合部的连接的图。

图12是示意性地表示实施方式1的热交换器所适用的空调装置的结构的图。

图13是示意性地表示实施方式1的热交换器所适用的空调装置的结构的图。

图14是实施方式2的热交换器的立体图。

图15是实施方式2的热交换器的层叠型集管分解的状态的立体图。

图16是用于将实施方式2的热交换器的层叠型集管中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。

图17是实施方式3的热交换器的侧视图。

图18是实施方式3的热交换器的层叠型集管分解的状态的立体图。

图19是用于将实施方式3的热交换器的层叠型集管中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。

图20是实施方式3的热交换器的层叠型集管的俯视图。

图21是实施方式3的热交换器的层叠型集管的侧视图。

图22是实施方式3的热交换器的层叠型集管的主视图。

图23是实施方式3的热交换器的层叠型集管的立体图。

具体实施方式

以下,采用附图,对本发明的分配器、层叠型集管、热交换器、和空调装置进行说明。

需要说明的是,以下说明的结构、动作等只不过是一个例子,本发明的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置不限于是这样的结构、动作等的情况。另外,在各图中,对相同或类似的部件赋予相同的附图标记、或者省略赋予附图标记。另外,对细节结构,适当简化或省略图示。另外,对重复或类似的说明,适当简化或省略。

另外,以下,对本发明的分配器、层叠型集管、热交换器适用于空调装置的情况进行了说明,但不限于这样的情况,例如也可以适用于具有制冷剂循环回路的其它制冷循环装置。另外,对本发明的分配器、层叠型集管、热交换器是空调装置的室外热交换器的情况进行了说明,但不限于这样的情况,也可以是空调装置的室内热交换器。另外,对空调装置切换制热运转和制冷运转的情况进行了说明,但不限于这样的情况,也可以仅进行制热运转或制冷运转。

实施方式1.

对实施方式1的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置进行说明。

<热交换器1_1的结构>

以下,对实施方式1的热交换器1_1的概略结构进行说明。

图1是实施方式1的热交换器1_1的立体图。

如图1所示,热交换器1_1具有热交换部2和分配汇合部3。

(热交换部2)

热交换部2具有配置于通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)的上风侧的上风侧热交换部21、以及配置于下风侧的下风侧热交换部31。上风侧热交换部21具有多个上风侧传热管22、以及通过例如钎焊等接合于该多个上风侧传热管22的多个上风侧翅片23。下风侧热交换部31具有多个下风侧传热管32、以及通过例如钎焊等接合于该多个下风侧传热管32的多个下风侧翅片33。

需要说明的是,在图1中示出了热交换部2由上风侧热交换部21和下风侧热交换部31这2列构成的例子,但也可以由3列以上构成。在此情况下,只要追加具有与上风侧热交换部21或下风侧热交换部31中的任一个等同的结构的热交换部即可。

上风侧传热管22和下风侧传热管32是例如扁平管,在内侧形成有多个流路。多个上风侧传热管22和多个下风侧传热管32各自的一方端部与另一方端部之间弯折成发卡状而形成折回部22a、折回部32a。上风侧传热管22和下风侧传热管32在与通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)交叉的方向上配置多层。多个上风侧传热管22和多个下风侧传热管32各自的一方端部和另一方端部并列设置成与分配汇合部3相向。

需要说明的是,上风侧传热管22和下风侧传热管32不限于扁平管,也可以是圆管(例如直径4mm的圆管)。另外,示出了上风侧传热管22和下风侧传热管32弯折成u字形状而形成折回部22a、折回部32a的例子,但也可以是将折回部22a、折回部32a作为单独部件而连接于内部形成有流路的u字管来使流路折回。

(分配汇合部3)

分配汇合部3具有层叠型集管51_1和筒型集管61。层叠型集管51_1和筒型集管61沿着通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)并列设置。制冷剂配管(未图示)经由连接配管52而与层叠型集管51_1相连。制冷剂配管(未图示)经由连接配管62而与筒型集管61相连。连接配管52和连接配管62是例如圆管。

在作为分配器而发挥作用的层叠型集管51_1的内部,形成与上风侧热交换部21相连的分配汇合流路51a。分配汇合流路51a在热交换部2作为蒸发器起作用的情况下,成为将从制冷剂配管(未图示)流入的制冷剂分配到上风侧热交换部21的多个上风侧传热管22并使之流出的分配流路。另外,分配汇合流路51a在热交换部2作为冷凝器(散热器)起作用的情况下,成为使从上风侧热交换部21的多个上风侧传热管22流入的制冷剂汇合并使之流出到制冷剂配管(未图示)的汇合流路。

在筒型集管61的内部,形成与下风侧热交换部31相连的分配汇合流路61a。分配汇合流路61a在热交换部2作为冷凝器(散热器)起作用的情况下,成为将从制冷剂配管(未图示)流入的制冷剂分配到下风侧热交换部31的多个下风侧传热管32并使之流出的分配流路。另外,分配汇合流路61a在热交换部2作为蒸发器起作用的情况下,成为使从下风侧热交换部31的多个下风侧传热管32流入的制冷剂汇合并使之流出到制冷剂配管(未图示)的汇合流路。

也就是说,热交换器1_1在热交换部2作为蒸发器起作用的情况下,分别具有形成分配流路(分配汇合流路51a)的层叠型集管51_1和形成汇合流路(分配汇合流路61a)的筒型集管61。

另外,热交换器1_1在热交换部2作为冷凝器起作用的情况下,分别具有形成分配流路(分配汇合流路61a)的筒型集管61和形成汇合流路(分配汇合流路51a)的层叠型集管51_1。

(层叠型集管51_1的结构)

以下,对实施方式1的热交换器1_1的层叠型集管51_1的结构进行说明。

图2是实施方式1的热交换器1_1的层叠型集管51_1分解的状态的立体图。图3是用于将实施方式1的热交换器1_1的层叠型集管层叠型集管51_1中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。图4~图8是表示实施方式1的热交换器1_1的层叠型集管层叠型集管51_1的上端部51_1a的结构例的概略图。

需要说明的是,在图2中,层叠型集管51_1的分配汇合流路51a作为分配流路而发挥作用时的制冷剂的流动用箭头表示。

另外,在图3中,(a)表示现有的层叠型集管510的上端部510a,(b)表示层叠型集管51_1的上端部51_1a。

如图2所示,层叠型集管51_1通过层叠多个第1板状部件53_1~53_6和夹入该各第1第1板状部件之间的多个第2板状部件54_1~54_5而构成。

另外,层叠型集管51_1以长度方向与重力方向平行的方式安装于热交换部2。

层叠型集管51_1在重力方向上侧形成上端部51_1a,在重力方向下侧形成下端部51_1b,在上端部51_1a与下端部51_1b之间形成流路形成部51_1c。

在流路形成部51_1c,形成以下说明的部分流路、分配汇合流路。

在多个第1板状部件53_1~53_6,形成部分流路53_1a~53_6a。

在第1板状部件53_1,形成1个部分流路53_1a。

在第1板状部件53_2,除了1个部分流路53_2a之外,还形成2个部分流路53_2b。

在第1板状部件53_3,形成7个部分流路53_3a。

在第1板状部件53_4,除了4个部分流路53_4a之外,还形成部分流路53_4b。

在第1板状部件53_5,形成4个部分流路53_5a。

在第1板状部件53_6,形成8个部分流路53_6a。

在多个第2板状部件54_1~54_5,形成部分流路54_1a~54_5a。

在第2板状部件54_1,形成1个部分流路54_1a。

在第2板状部件54_2,形成7个部分流路54_2a。

在第2板状部件54_3,形成7个部分流路54_3a。

在第2板状部件54_4,形成4个部分流路54_4a。

在第2板状部件54_5,形成8个部分流路54_5a。

在第2板状部件54_1~54_5的两面或单面,包覆(涂覆)有钎焊材料。

也就是说,第1板状部件53_1~53_6经由第2板状部件54_1~54_5而层叠,并通过钎焊而一体接合。

需要说明的是,在以下的说明中,有时将多个第1板状部件53_1~53_6、和多个第2板状部件54_1~54_5统称记载为“板状部件”。

各板状部件的壁厚和构成材料没有特别限定,例如可以以壁厚为1~10mm左右、以铝或铜作为构成材料来制作。

另外,各板状部件通过冲压加工、切削加工来加工。在通过冲压加工来加工的情况下,可以使用可冲压加工的厚度为5mm以下的板材,在通过切削加工来加工的情况下,可以使用厚度为5mm以上的板材。

部分流路53_1a~53_4a和部分流路53_6a是剖面圆形状的贯通孔。

部分流路53_5a、部分流路53_2b、部分流路53_4b分别是一方端部和另一方端部在重力方向上的高度相互不同的、线状(例如z字状、s字状等)的贯通槽。

制冷剂配管(未图示)经由连接配管52而与部分流路53_1a相连。

上风侧传热管22经由连接配管57而与各部分流路53_6a相连。

连接配管57是例如圆管。

部分流路53_6a是沿着上风侧传热管22的外周面的形状的贯通孔,上风侧传热管22也可以不经由连接配管57地直接与该贯通孔相连。

第2板状部件54_1的部分流路54_1a形成于与第1板状部件53_1的部分流路53_1a相向的位置。

第2板状部件54_5的部分流路54_5a形成于与第1板状部件53_6的部分流路53_6a相向的位置。

第1板状部件53_2的部分流路53_2b的一方端部和另一方端部与在靠近上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_2的部分流路54_2a相向。

第1板状部件53_2的部分流路53_2b的一方端部和另一方端部之间的一部分(例如中央部)与在靠近上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_2的部分流路54_2a相向。

第1板状部件53_4的部分流路53_4b的一方端部和另一方端部与在远离上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_3的部分流路54_2a相向。

第1板状部件53_4的部分流路53_4b的一方端部与另一方端部之间的一部分(例如中央部)与在远离上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_3的部分流路54_2a相向。

第1板状部件53_5的部分流路53_5a的一方端部和另一方端部与在靠近上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_5的部分流路54_5a相向。

第1板状部件53_5的部分流路53_5a的一方端部与另一方端部之间的一部分(例如中央部)与在远离上风侧热交换部21的一侧邻接并层叠的第2板状部件54_4的部分流路54_4a相向。

在层叠板状部件时,部分流路53_1a、部分流路54_1a、部分流路53_2a、部分流路54_2a、部分流路53_3a、部分流路54_3a、部分流路53_4b连通而形成1个第1分配汇合流路51a_1。

在层叠板状部件时,部分流路53_4b、部分流路54_3a、部分流路53_3a、部分流路54_2a、部分流路53_2b连通而形成2个第2分配汇合流路51a_2。

在层叠板状部件时,部分流路53_2b、部分流路54_2a、部分流路53_3a、部分流路54_4a、部分流路53_5a连通而形成4个第3分配汇合流路51a_3。

在层叠板状部件时,部分流路53_5a、部分流路54_5a、部分流路53_6a连通而形成8个第4分配汇合流路51a_4。

<层叠型集管51_1中的制冷剂的流动>

接下来,对层叠型集管51_1内的分配汇合流路和制冷剂的流动进行说明。

第1分配汇合流路51a_1~第4分配汇合流路51a_4在制冷剂在图中箭头的方向流动时,作为分配流路而发挥作用,在制冷剂在与图中箭头相反的方向流动时,作为汇合流路而发挥作用。

首先,对第1分配汇合流路51a_1~第4分配汇合流路51a_4作为分配流路而发挥作用的情况进行说明。

经由连接配管52而流入部分流路53_1a的制冷剂通过第1分配汇合流路51a_1而流入部分流路53_4b的一方端部与另一方端部之间(例如中央部),碰到第2板状部件54_4的表面而向重力方向的上下2个方向分流。已分流的制冷剂前进到部分流路53_4b的一方端部和另一方端部,流入一对第2分配汇合流路51a_2内。

流入第2分配汇合流路51a_2内的制冷剂向与在第1分配汇合流路51a_1内前进的制冷剂相向的反方向在第2分配汇合流路51a_2内直行。该制冷剂在第1板状部件53_2的部分流路53_2b内碰到第2板状部件54_1的表面而向重力方向的上下2方向分流。已分流的制冷剂前进到部分流路53_2b的一方端部和另一方端部,流入4个第3分配汇合流路51a_3内。

流入第3分配汇合流路51a_3内的制冷剂向与在第2分配汇合流路51a_2内前进的制冷剂相向的反方向在第3分配汇合流路51a_3内直行。该制冷剂在第1板状部件53_5的部分流路53_5b内碰到第2板状部件54_5的表面而向重力方向的上下2方向分流。已分流的制冷剂前进到第3分配汇合流路51a_3的一方端部和另一方端部,流入8个第4分配汇合流路51a_4内。

流入第4分配汇合流路51a_4内的制冷剂向与在第3分配汇合流路51a_3内前进的制冷剂相向的反方向在第4分配汇合流路51a_4内直行。然后,从第4分配汇合流路51a_4流出,然后流入连接配管57。

接下来,对第1分配汇合流路51a_1~第4分配汇合流路51a_4作为汇合流路而发挥作用的情况进行说明。

经由连接配管57而流入部分流路53_6a的制冷剂通过第4分配汇合流路51a_4而流入部分流路53_5a的一方端部和另一方端部,在部分流路53_5a的例如中央部汇合。已汇合的制冷剂流入第3分配汇合流路51a_3内。流入第3分配汇合流路51a_3内的制冷剂在第3分配汇合流路51a_3内直行。该制冷剂流入部分流路53_2b的一方端部和另一方端部,在部分流路53_2b的例如中央部汇合。已汇合的制冷剂流入第2分配汇合流路51a_2内,向与在第3分配汇合流路51a_3内前进的制冷剂相向的反方向在第2分配汇合流路51a_2内直行。

在第2分配汇合流路51a_2内直行的制冷剂流入部分流路53_4b的一方端部和另一方端部,在部分流路53_4b的例如中央部汇合。已汇合的制冷剂流入第1分配汇合流路51a_1内。流入第1分配汇合流路51a_1内的制冷剂向与在第2分配汇合流路51a_2内前进的制冷剂相向的反方向在第1分配汇合流路51a_1内直行。然后,从第1分配汇合流路51a_1流出,然后流入连接配管52。

需要说明的是,在此,以3次通过分支流路而分支成8个的层叠型集管51_1为例进行了说明,但分支的次数没有特别限定。

另外,第1板状部件53_1~53_6也可以不经由第2板状部件54_1~54_5地直接层叠。在经由第2板状部件54_1~54_5而层叠的情况下,部分流路54_1a~54_5a作为制冷剂隔离流路而发挥作用,从而能够确保通过分配汇合流路的制冷剂彼此的隔离。而且,也可以直接层叠第1板状部件和与之邻接并层叠的第2板状部件一体化而成的板状部件。

如图2所示,通过层叠板状部件而组装层叠型集管51_1。

此外,在热交换器1_1作为蒸发器使用的情况下,在热交换部2流动的制冷剂的温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_1的表面温度比空气的露点温度低。于是,如图3所示,在层叠型集管51_1的表面附着水滴(冷凝水w)。

现有的层叠型集管510的上端部510a如图3(a)所示构成为水平面部。因此,附着于层叠型集管510的上端部510a的冷凝水w就会滞留于上端部510a而不向下方向流动。由于冷凝水w滞留,会产生腐蚀层叠型集管510的可能性。或者,由于冷凝水w结冰,会产生使接近层叠型集管510的部件(例如其它层叠型集管)变形的可能性。

而与之相对地,层叠型集管51_1的上端部51_1a如图1、图2和图3(b)所示构成为具有相对于水平面倾斜的非水平面的非水平面部。因此,即使冷凝水w附着于层叠型集管51_1的上端部51_1a,也会沿着上端部51_1a的表面向下方向流动。尤其是,上端部51_1a形成为剖面圆弧状,所以,附着的冷凝水w沿着圆弧向下方向流动,从而能够不滞留于上端部51_1a地顺畅下降而排水。因此,根据层叠型集管51_1,能够避免冷凝水w滞留于上端部51_1a,所以,能够抑制层叠型集管51_1的腐蚀的产生,从而可提供可靠性能高的热交换器1_1。

如图2所示,通过将板状部件各自的上端形成为圆弧形状,形成图1所示的半圆柱状的上端部51_1a。也就是说,以具有从与上端部51_1a的制冷剂的流动方向平行的方向的中心线朝向通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)的上风侧和下风侧下降的曲面的方式,形成上端部51_1a。换言之,上端部51_1a构成为如下形状:具有以制冷剂的流动方向(流路)为界朝向与制冷剂的流动方向(流路)正交的2个方向下降的面。

但是,只要上端部51_1a构成为非水平面部即可,也可以使各板状部件的上端的圆弧形状部分的顶点不必位于上端部51_1a的与制冷剂的流动方向平行的方向的中心线上。

例如图4所示,各板状部件的上端无需为严格的圆弧形状,也可以是顶点偏向上风侧或下风侧中的任一侧。

另外,如图5所示,上端部51_1a无需由曲面构成,也可以使平面倾斜地构成上端部51_1a。

而且,如图6所示,还可以构成为,改变与上端部51_1a相连的流路形成部51_1c的侧面的高度地使上端部51_1a向一方向倾斜。

另外,如图7所示,也可以形成如下的形状:改变各板状部件的长度方向的长度,从上端部51_1a的与通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)平行的方向的中心线朝向制冷剂的流动方向的上游侧和下游侧下降。换言之,上端部51_1a构成为如下的形状:以制冷剂的流动方向(流路)的中间部为界朝向制冷剂的流动方向(流路)下降。

在此情况下,也假定各板状部件的上端为水平面的情况,但在整体观察组装出的上端部51_1a时,上端部51_1a为非水平面部为宜。

但是如图8所示,通过改变了长度方向的长度的各板状部件的上端由曲面构成或使之倾斜,可以进一步抑制冷凝水w的滞留。

具有图4~图6所示的上端部51_1a的层叠型集管51_1并非由通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)、制冷剂的流动方向中的任一方向来特定上端部51_1a的方向。可以在考虑冷凝水w的流动的基础上适当地决定上端部51_1a的设置方向。

另外,层叠型集管51_1的上端部51_1a也可以构成为穹顶状。而且,层叠型集管51_1的上端部51_1a还可以构成为剖面三角形状、椭圆形状。也就是说,只要是由不具有冷凝水滞留那样的水平面部的形状构成上端部51_1a即可。

(筒型集管的结构)

以下,对实施方式1的热交换器的筒型集管的结构进行说明。

图9是实施方式1的热交换器的筒型集管的立体图。需要说明的是,在图9中,筒型集管61的分配汇合流路61a作为汇合流路而发挥作用时的制冷剂的流动用箭头表示。

如图9所示,筒型集管61配置成,一方端部和另一方端部封闭的圆筒部63的轴方向与重力方向平行。圆筒部63的轴方向也可以不与重力方向平行。通过将筒型集管61配置成圆筒部63的轴方向与层叠型集管51_1的长度方向平行,能够使得分配汇合部3省空间化。需要说明的是,圆筒部63也可以是例如剖面为椭圆状的筒部等。

制冷剂配管(未图示)经由连接配管62而与圆筒部63的侧壁相连。下风侧传热管32经由多个连接配管64而与圆筒部63的侧壁相连。连接配管64是例如圆管。下风侧传热管32也可以不经由连接配管64地直接与圆筒部63的侧壁相连。圆筒部63的内侧是分配汇合流路61a。分配汇合流路61a在制冷剂在图中箭头的方向流动时,作为汇合流路而发挥作用,在制冷剂在与图中箭头相反的方向流动时,作为分配流路而发挥作用。

在分配汇合流路61a作为汇合流路而发挥作用的情况下,流入多个连接配管64的制冷剂通过圆筒部63的内侧而流入连接配管62、从而汇合。在分配汇合流路61a作为分配流路而发挥作用的情况下,流入连接配管62的制冷剂通过圆筒部63的内侧而流入多个连接配管64,从而被分配。

连接配管62和多个连接配管64连接成使得圆筒部63的周方向中的、连接连接配管62的方向和连接多个连接配管64的方向不在一直线上为宜。通过这样构成,可提高分配汇合流路61a作为分配流路而发挥作用时的流入多个连接配管64的制冷剂的均匀性。

(热交换部2和分配汇合部3的连接)

以下,对实施方式1的热交换器1_1的热交换部2和分配汇合部3的连接进行说明。

图10和图11是说明实施方式1的热交换器的热交换部和分配汇合部的连接的图。需要说明的是,图11是图10中的a-a线处的剖视图。

如图10和图11所示,在形成为大致u字状的上风侧传热管22的一方端部22b和另一方端部22c分别接合上风侧接头部件41。在上风侧接头部件41的内侧形成流路。该流路的一方端部是沿着上风侧传热管22的外周面的形状,另一方端部是圆形状。

另外,在同样形成为大致u字状的下风侧传热管32的一方端部32b和另一方端部32c分别接合下风侧接头部件42。在下风侧接头部件42的内侧形成流路。该流路的一方端部是沿着下风侧传热管32的外周面的形状,另一方端部是圆形状。

接合于上风侧传热管22的另一方端部22c的上风侧接头部件41和接合于下风侧传热管32的一方端部32b的下风侧接头部件42由搭接管43连接。搭接管43是例如弯曲成圆弧状的圆管。层叠型集管51_1的连接配管57与接合于上风侧传热管22的一方端部22b的上风侧接头部件41相连。筒型集管61的连接配管64与接合于下风侧传热管32的另一方端部32c的下风侧接头部件42相连。

需要说明的是,上风侧接头部件41和连接配管57也可以一体化。另外,下风侧接头部件42和连接配管64也可以一体化。另外,上风侧接头部件41、下风侧接头部件42和搭接管43也可以一体化。

<热交换器1_1所适用的空调装置91的结构>

以下,对实施方式1的热交换器1_1所适用的空调装置91的结构进行说明。

图12和图13是示意性地表示实施方式1的热交换器1_1所适用的空调装置91的结构的图。需要说明的是,图12示出了空调装置91进行制热运转时的制冷剂的流动。另外,图13示出了空调装置91进行制冷运转时的制冷剂的流动。

如图12和图13所示,空调装置91具有压缩机92、四通阀93、室外热交换器(热源侧热交换器)94、节流装置95、室内热交换器(负荷侧热交换器)96、室外风扇(热源侧风扇)97、室内风扇(负荷侧风扇)98和控制装置99。压缩机92、四通阀93、室外热交换器94、节流装置95和室内热交换器96由制冷剂配管连接而形成制冷剂循环回路。四通阀93可以是其它流路切换装置,例如二通阀、三通阀或将它们适当组合而成的部件。

室外热交换器94是图1~图11所示的热交换器1_1。热交换器1_1设置成,在由室外风扇97的驱动而产生的空气流的上风侧配置层叠型集管51_1而在下风侧配置筒型集管61。室外风扇97可以设置于热交换器1_1的上风侧,另外,也可以设置于热交换器1_1的下风侧。

在控制装置99,连接有例如压缩机92、四通阀93、节流装置95、室外风扇97、室内风扇98、各种传感器等。通过由控制装置99切换四通阀93的流路来切换制热运转和制冷运转。

<热交换器1_1和空调装置91的动作>

以下,对实施方式1的热交换器1_1和该热交换器1_1所适用的空调装置91的动作进行说明。

(制热运转时的热交换器1_1和空调装置91的动作)

以下,采用图12,对制热运转时的制冷剂的流动进行说明。

从压缩机92排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀93而流入室内热交换器96,通过与由室内风扇98供给的空气进行热交换而冷凝,从而对室内进行制热。在室内热交换器96冷凝了的制冷剂成为高压的过冷却液状态,从室内热交换器96流出,在节流装置95的作用下成为低压的气液二相状态的制冷剂。

在节流装置95的作用下成为低压的气液二相状态的制冷剂流入室外热交换器94,与由室外风扇97供给的空气进行热交换而蒸发。在室外热交换器94蒸发了的制冷剂成为低压的过热气体状态,从室外热交换器94流出,经由四通阀93而被吸入压缩机92。也就是说,在制热运转时,室外热交换器94作为蒸发器作用。

在室外热交换器94,制冷剂流入层叠型集管51_1的分配汇合流路51a而被分配,流入上风侧热交换部21的上风侧传热管22的一方端部22b。流入上风侧传热管22的一方端部22b的制冷剂通过折回部22a而到达上风侧传热管22的另一方端部22c,经由搭接管43而流入下风侧热交换部31的下风侧传热管32的一方端部32b。流入下风侧传热管32的一方端部32b的制冷剂通过折回部32a而到达下风侧传热管32的另一方端部32c,流入筒型集管61的分配汇合流路61a而汇合。

在室外热交换器94作为蒸发器使用的情况下,有时制冷剂温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_1的表面温度比空气的露点温度低,在表面附着水滴(冷凝水)。由于层叠型集管51_1的上端部51_1a构成为非水平面部,所以,在层叠型集管51_1的上端部51_1a产生的冷凝水会沿着层叠型集管51_1的上端部51_1a的表面向下方向流动。因此,冷凝水不滞留于层叠型集管51_1的上端部51_1a地顺畅下降。

因此,能够避免冷凝水向层叠型集管51_1的上端部51_1a滞留,能够抑制冷凝水的长期滞留所导致的层叠型集管51_1的腐蚀的产生,从而能够提供可靠性能高的热交换器1_1。

(制冷运转时的热交换器1_1和空调装置91的动作)

以下,采用图13,对制冷运转时的制冷剂的流动进行说明。

从压缩机92排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀93而流入室外热交换器94,与由室外风扇97供给的空气进行热交换而冷凝。在室外热交换器94冷凝了的制冷剂成为高压的过冷却液状态(或者低干燥度的气液二相状态),从室外热交换器94流出,在节流装置95的作用下成为低压的气液二相状态。

在节流装置95的作用下成为低压的气液二相状态的制冷剂流入室内热交换器96,通过与由室内风扇98供给的空气进行的热交换而蒸发,从而对室内进行冷却。在室内热交换器96蒸发了的制冷剂成为低压的过热气体状态,从室内热交换器96流出,经由四通阀93而被吸入压缩机92。也就是说,在制冷运转时,室外热交换器94作为冷凝器作用。

在室外热交换器94,制冷剂流入筒型集管61的分配汇合流路61a而被分配,流入下风侧热交换部31的下风侧传热管32的另一方端部32c。流入下风侧传热管32的另一方端部32c的制冷剂通过折回部32a而到达下风侧传热管32的一方端部32b,经由搭接管43而流入上风侧热交换部21的上风侧传热管22的另一方端部22c。流入上风侧传热管22的另一方端部22c的制冷剂通过折回部22a而到达上风侧传热管22的一方端部22b,流入层叠型集管51_1的分配汇合流路51a而汇合。

需要说明的是,在实施方式1中,作为分配器的一个例子,以层叠型集管51_1为例进行了说明,但利用更一般的配管的分配器、分配机构的流路也能够采用实施方式1所记载的上端部51_1a的结构。

实施方式2.

对实施方式2的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置进行说明。

<热交换器1_2的结构>

以下,对实施方式2的热交换器1_2的概略结构进行说明。

图14是实施方式2的热交换器1_2的立体图。

在本实施方式2中,以与实施方式1的不同点为中心进行说明,对与实施方式1相同的部分赋予相同的附图标记并省略说明。

层叠型集管51_2在重力方向上侧形成上端部51_2a,在重力方向下侧形成下端部51_2b,在上端部51_2a与下端部51_2b之间形成流路形成部51_2c。

在流路形成部51_2c形成有在实施方式1中说明的部分流路、分配汇合流路。

在实施方式1中,以将层叠型集管51_1的上端部51_1a构成为非水平面部的情况为例进行了说明,但在实施方式2中,层叠型集管51_2的上端部51_2a和下端部51_2b的构成与实施方式1不同。其它的构成与实施方式1的分配器、层叠型集管51_1、热交换器1_1和空调装置91通用,所以,省略说明。

也就是说,关于实施方式2的热交换器1_2,层叠型集管51_2的上端部51_2a构成为水平面部,下端部51_2b构成为具有相对于水平面倾斜的非水平面的非水平面部。

<层叠型集管51_2的结构>

以下,对实施方式2的热交换器1_2的层叠型集管51_2的结构进行说明。

图15是实施方式2的热交换器1_2的层叠型集管51_2分解的状态的立体图。图16是用于将实施方式2的热交换器1_2的层叠型集管51_2中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。

需要说明的是,在图15中,层叠型集管51_2的分配汇合流路51a作为分配流路而发挥作用时的制冷剂的流动用箭头表示。

另外,在图16中,(a)表示现有的层叠型集管510的下端部510b,(b)表示层叠型集管51_2的下端部51_2b。

如图15所示,与实施方式1的层叠型集管51_1同样地,层叠型集管51_2通过层叠多个第1板状部件53_1~53_6和夹入该各第1第1板状部件之间的多个第2板状部件54_1~54_5而构成。

另外,层叠型集管51_2以长度方向与重力方向平行的方式安装于热交换部2。层叠型集管51_2在重力方向上侧形成上端部51_2a,在重力方向下侧形成下端部51_2b。

需要说明的是,关于各板状部件的上端和下端以外的结构、形成于各板状部件的部分流路、通过层叠各板状部件而形成的分配汇合流路,与实施方式1的层叠型集管51_1相同。

另外,关于层叠型集管51_2内的制冷剂的流动,也与实施方式1的层叠型集管51_1相同。

如图15所示,通过层叠板状部件而组装层叠型集管51_2。

可是,在热交换器1_2作为蒸发器使用的情况下,在热交换部2流动的制冷剂的温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_2的表面温度比空气的露点温度低。于是,如图16所示,在层叠型集管51_2的表面附着水滴(冷凝水w)。

现有的层叠型集管510的下端部510b如图16(a)所示构成为水平面部。因此,附着于层叠型集管510的下端部510b的冷凝水w就会在表面张力的作用下滞留于下端部510b,难以向下方向流动。由于冷凝水w滞留,会产生腐蚀层叠型集管510的可能性。或者,由于冷凝水w结冰,会产生使接近层叠型集管510的部件(例如其它层叠型集管)变形的可能性。

而与之相对地,层叠型集管51_2的下端部51_2b如图14、图15和图16(b)所示构成为非水平面部。因此,即使冷凝水w附着于层叠型集管51_2的下端部51_2b,也会沿着下端部51_2b的表面向下方向流动。尤其是,下端部51_2b形成为圆弧形状,所以,附着的冷凝水w沿着圆弧向下方向流动而集中地下降,能够不滞留于下端部51_2b地顺畅下降而排水。因此,根据层叠型集管51_2,能够避免冷凝水w滞留于下端部51_2b,所以,能够抑制层叠型集管51_2的腐蚀的产生,从而可提供可靠性能高的热交换器1_2。

如图15所示,通过将板状部件各自的下端形成为圆弧形状,形成图14所示那样的半圆柱状的下端部51_2b。也就是说,以具有从与下端部51_2b的制冷剂的流动方向平行的方向的中心线朝向通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)的上风侧和下风侧下降的曲面的方式,形成下端部51_2b。

但是,只要下端部51_2b构成为非水平面部即可,也可以是各板状部件的上端的圆弧形状部分的顶点不必位于下端部51_2b的与制冷剂的流动方向平行的方向的中心线上。

例如,也可以将实施方式1所示的图4~图8那样的形状用作层叠型集管51_2的下端部51_2b的结构。

另外,可以将实施方式2的热交换器1_2作为室外热交换器94而搭载于实施方式1的空调装置91。

并且,在室外热交换器94作为蒸发器使用的情况下,有时制冷剂温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_2的表面温度比空气的露点温度低,在表面附着水滴(冷凝水)。由于层叠型集管51_2的下端部51_2b构成为非水平面部,所以,在层叠型集管51_2的下端部51_2b产生的冷凝水会沿着层叠型集管51_2的下端部51_2b的表面向下方向流动而集中地下降。因此,冷凝水不滞留于层叠型集管51_2的下端部51_2b地顺畅下降。

因此,能够避免冷凝水向层叠型集管51_2的下端部51_2b的滞留,能够抑制冷凝水的长期滞留所导致的层叠型集管51_2的腐蚀的产生,从而能够提供可靠性能高的热交换器1_2。

另外,通过使下端部51_2b为非水平面部,在热交换器1_2的安装时,易于认识上下方向的朝向,从而能够省去管理的时间和精力,实现制造时的高效化。

需要说明的是,在实施方式2中,作为分配器的一个例子,以层叠型集管51_2为例进行了说明,但利用更一般的配管的分配器、分配机构的流路也能够采用实施方式2所记载的下端部51_2b的结构。

实施方式3.

对实施方式3的分配器、层叠型集管、热交换器和空调装置进行说明。

<热交换器1_3的结构>

以下,对实施方式3的热交换器1_3的概略结构进行说明。

图17是实施方式3的热交换器1_3的侧视图。

在本实施方式3中,以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明,对与实施方式1、2相同的部分赋予相同的附图标记并省略说明。

层叠型集管51_3在重力方向上侧形成上端部51_3a,在重力方向下侧形成下端部51_3b,在上端部51_3a与下端部51_3b之间形成流路形成部51_3c。

在流路形成部51_3c形成有在实施方式1中说明的部分流路、分配汇合流路。

在实施方式1中,对层叠型集管51_1的上端部51_1a构成为非水平面部的情况进行了说明,在实施方式2中,对层叠型集管51_2的下端部51_2b构成为非水平面部的情况进行了说明,但在实施方式3中,层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b双方构成为非水平面部。其它的构成与实施方式1的分配器、层叠型集管51_1、热交换器1_1和空调装置91通用,所以,省略说明。

也就是说,关于实施方式3的热交换器1_3,层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b构成为具有相对于水平面倾斜的非水平面的非水平面部。

另外,热交换器1_3如图17所示,在重力方向连接多个层叠型集管51_3而构成。具体地说,热交换器1_3以重力方向上侧的层叠型集管51_3的下端部51_3b和重力方向下侧的层叠型集管51_3的上端部51_3a接近的方式配置。

<层叠型集管51_3的结构>

以下,对实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3的结构进行说明。

图18是实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3分解的状态的立体图。图19是用于将实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3中的水的流动与现有例比较并说明的说明图。图20是实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3的俯视图。图21是实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3的侧视图。图22是实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3的主视图。图23是实施方式3的热交换器1_3的层叠型集管51_3的立体图。

需要说明的是,在图18中,层叠型集管51_3的分配汇合流路51a作为分配流路而发挥作用时的制冷剂的流动用箭头表示。

另外,在图19中,(a)表示现有的层叠型集管510的上端部510a和下端部510b,(b)表示层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b。

在图20中示出表示从层叠型集管51_3之上观察的状态的俯视图。

在图21中示出表示从通过层叠型集管51_3的热交换部2的空气的通过方向的上风侧或下风侧观察的状态的侧视图。

在图22中示出表示从层叠型集管51_3的制冷剂的流动方向观察的状态的主视图。

在图23中示出表示从斜上方观察层叠型集管51_3的状态的立体图。

如图18所示,与实施方式1的层叠型集管51_1同样地,层叠型集管51_3通过层叠多个第1板状部件53_1~53_6和夹入该各第1第1板状部件之间的多个第2板状部件54_1~54_5而构成。

另外,层叠型集管51_3以长度方向与重力方向平行的方式安装于热交换部2。层叠型集管51_3在重力方向上侧形成上端部51_3a,在重力方向下侧形成下端部51_3b。

需要说明的是,关于各板状部件的上端和下端以外的结构、形成于各板状部件的部分流路、通过层叠各板状部件而形成的分配汇合流路,与实施方式1的层叠型集管51_1相同。

另外,关于层叠型集管51_3内的制冷剂的流动,也与实施方式1的层叠型集管51_1相同。

如图18所示,通过层叠板状部件而组装层叠型集管51_3。

可是,在热交换器1_3作为蒸发器使用的情况下,在热交换部2流动的制冷剂的温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_3的表面温度比空气的露点温度低。于是,如图19所示,在层叠型集管51_3的表面附着水滴(冷凝水w)。

现有的层叠型集管510的上端部510a和下端部510b如图19(a)所示构成为水平面部。因此,附着于层叠型集管510的上端部510a和下端部510b的冷凝水w就会如实施方式1、2中说明的那样滞留,难以向下方向流动。由于冷凝水w滞留,会产生腐蚀层叠型集管510的可能性。或者,在除霜运转后,若排出水会堆积于上端部510a而再次结冰,则会向重力方向上侧成长而上推配置于上侧的层叠型集管510。被上推的层叠型集管510会产生变形的可能性。

而与之相对地,层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b双方如图17、图18、图19(b)和图20~图23所示构成为非水平面部。因此,即使冷凝水w附着于层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b,也都会沿着表面向下方向流动。尤其是,上端部51_3a和下端部51_3b形成为圆弧形状,所以,附着的冷凝水w沿着圆弧向下方向流动,从而能够不滞留地顺畅下降而排水。

因此,根据层叠型集管51_3,能够避免冷凝水w滞留于上端部51_3a和下端部51_3b,所以,能够抑制层叠型集管51_3的腐蚀的产生,从而可提供可靠性能高的热交换器1_3。

另外,即使冷凝水w结冰,上下配置的层叠型集管51_3的任一个也不会变形而能够有助于可靠性的提高。

如图17所示,通过将板状部件各自的上端和下端形成为圆弧形状,形成图16所示的半圆柱状的上端部51_3a和下端部51_3b。也就是说,以具有从与上端部51_3a和下端部51_3b的制冷剂的流动方向平行的方向的中心线朝向通过热交换部2的空气的通过方向(图中空白箭头)的上风侧和下风侧下降的曲面的方式,形成上端部51_3a和下端部51_3b。

但是,只要上端部51_3a和下端部51_3b构成为非水平面部即可,也可以是各板状部件的上端的圆弧形状部分的顶点不必位于上端部51_3a和下端部51_3b的与制冷剂的流动方向平行的方向的中心线上。

例如,也可以将实施方式1所示的图4~图8那样的形状采用作为层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b的结构。

而且,上端部51_3a的形状和下端部51_3b的形状可以相同,也可以不同。

另外,可以将实施方式3的热交换器1_3作为室外热交换器94而搭载于实施方式1的空调装置91。

并且,在室外热交换器94作为蒸发器使用的情况下,有时制冷剂温度比外气温度低。由此,层叠型集管51_3的表面温度比空气的露点温度低,在表面附着水滴(冷凝水)。由于层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_2b构成为非水平面部,所以,在层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b产生的冷凝水会沿着层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b的表面向下方向流动。因此,冷凝水不滞留于层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b地顺畅下降。

另外,在外气降低而低于0℃时,有时冷凝水会成霜而堆积于层叠型集管51_3。同时,霜也会堆积于翅片(上风侧翅片23、下风侧翅片33)。因此,在空调装置91中,通过定期或在某个开始条件时进行除霜运转来融化堆积的霜。在除霜运转后,空调装置91会再度执行制热运转,但无法排水的冷凝水还会再次结冰。在现有的层叠型集管510中,由于排出水滞留于上端部510a,再次结冰的量会变多。若反复进行除霜运转,则霜不完全融化而残留为冰,霜(冰)会向上方向持续成长。因冰的成长而上推配置于上侧的层叠型集管510,所以,存在使连接热交换器和层叠型集管510的接头或者传热管变形的可能性。

而与之相对地,在层叠型集管51_3中,通过除霜运转而融化的排出水不滞留于上端部51_3a而被排水。因此,能够抑制除霜运转后的制热运转时的再次结冰的量,从而即使再次结冰,由于再次结冰的量少,所以,不会上推配置于上侧的层叠型集管510。因此,能够避免因再次结冰所导致的热交换器1_3破损。

因此,能够避免冷凝水向层叠型集管51_3的上端部51_3a和下端部51_3b的滞留,能够抑制冷凝水的长期滞留所导致的层叠型集管51_3的腐蚀产生,从而能够提供可靠性能高的热交换器1_3。

另外,层叠型集管51_3能够大幅抑制冷凝水向上端部51_3a和下端部51_3b滞留,所以,能够降低再次结冰量,从而不会上推配置于上侧的层叠型集管51_3。这也有助于热交换器1_3的可靠性提高。

需要说明的是,在实施方式3中,作为分配器的一个例子,以层叠型集管51_3为例进行了说明,但利用更一般的配管的分配器、分配机构的流路也能够采用实施方式3所记载的上端部51_3a和下端部51_3b的结构。

附图标记的说明

1_1热交换器、1_2热交换器、1_3热交换器、2热交换部、3分配汇合部、21上风侧热交换部、22上风侧传热管、22a折回部、22b端部、22c端部、23上风侧翅片、31下风侧热交换部、32下风侧传热管、32a折回部、32b端部、32c端部、33下风侧翅片、41上风侧接头部件、42下风侧接头部件、43搭接管、51_1层叠型集管、51_1a上端部、51_1b下端部、51_1c流路形成部、51_2层叠型集管、51_2a上端部、51_2b下端部、51_2c流路形成部、51_3层叠型集管、51_3a上端部、51_3b下端部、51_3c流路形成部、51a分配汇合流路、51a_1第1分配汇合流路、51a_2第2分配汇合流路、51a_3第3分配汇合流路、51a_4第4分配汇合流路、52连接配管、53_1第1板状部件、53_1a部分流路、53_2第1板状部件、53_2a部分流路、53_2b部分流路、53_3第1板状部件、53_3a部分流路、53_4第1板状部件、53_4a部分流路、53_4b部分流路、53_5第1板状部件、53_5a部分流路、53_5b部分流路、53_6第1板状部件、53_6a部分流路、54_1第2板状部件、54_1a部分流路、54_2第2板状部件、54_2a部分流路、54_3第2板状部件、54_3a部分流路、54_4第2板状部件、54_4a部分流路、54_5第2板状部件、54_5a部分流路、57连接配管、61筒型集管、61a分配汇合流路、62连接配管、63圆筒部、64连接配管、91空调装置、92压缩机、93四通阀、94室外热交换器、95节流装置、96室内热交换器、97室外风扇、98室内风扇、99控制装置、510层叠型集管、510a上端部、510b下端部、w冷凝水。

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