層疊型集管、熱交換器以及空調裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及層疊型集管、熱交換器以及空調裝置。層疊型集管(2)具備：形成有多個第一出口流路(11A)與多個第一入口流路(11B)的第一板狀體(11)；以及層疊于第一板狀體(11)，并形成有使從第二入口流路流入的制冷劑向多個第一出口流路(11A)分配而流出的分配流路的至少一部分、和使從多個第一入口流路(11B)流入的制冷劑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狀體(12)，多個第一入口流路(11B)中的一個第一入口流路(11B)的流路面積比多個第一出口流路(11A)中的與該一個第一入口流路(11B)連通的一個第一出口流路(11A)的流路面積大。
【專利說明】層疊型集管、熱交換器以及空調裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及層疊型集管、熱交換器以及空調裝置。

【背景技術】
[0002]作為現有的層疊型集管，存在具備第二板狀體以及形成有多個出口流路和多個入口流路的第一板狀體的層疊型集管，其中，第二板狀體層疊于第一板狀體，并形成有與形成于第一板狀體的多個出口流路連通的入口流路、和與形成于第一板狀體的多個入口流路連通的出口流路(例如參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻1:日本特開2000-161818號公報(第
[0032]?
[0036]段，圖7、圖8)
[0004]在上述的層疊型集管中，例如，若氣體狀態(tài)的制冷劑流入第一板狀體的多個入口流路，則在第一板狀體的多個入口流路與第二板狀體的出口流路之間產生的制冷劑的壓力損失增大。而且，若壓力損失增大的制冷劑從第二板狀體的出口流路流入壓縮機，則導致壓縮機的吸入壓力降低，而使壓縮機的工作量增大。換句話說，在現有的層疊型集管中，存在制冷劑的壓力損失大的問題點。
實用新型內容
[0005]本實用新型是以上述的課題為背景而完成的，其目的在于獲得能夠降低制冷劑的壓力損失的層疊型集管。另外，本實用新型的目的在于獲得具備上述的層疊型集管的熱交換器。另外，本實用新型的目的在于獲得具備上述的熱交換器的空調裝置。
[0006]本實用新型的第一方式涉及層疊型集管，其具備:第一板狀體，其形成有多個第一出口流路與多個第一入口流路；以及第二板狀體，其層疊于所述第一板狀體，并形成有使從第二入口流路流入的制冷劑向所述多個第一出口流路分配而流出的分配流路的至少一部分、以及使從所述多個第一入口流路流入的制冷劑合流而向第二出口流路流出的合流流路的至少一部分，所述多個第一入口流路中的一個流路的流路面積比所述多個第一出口流路中的與所述一個流路連通的一個流路的流路面積大。
[0007]另外，本實用新型的第二方式涉及層疊型集管，在第一方式所涉及的層疊型集管中，所述合流流路中的合流后的制冷劑所通過的流路的流路面積比所述多個第一出口流路的流路面積大。
[0008]另外，本實用新型的第三方式涉及層疊型集管，在第一方式或第二方式所涉及的層疊型集管中，所述第二出口流路的流路面積比所述第二入口流路的流路面積大。
[0009]另外，本實用新型的第四方式涉及層疊型集管，在第一方式?第三方式所涉及的層疊型集管中，在所述第一板狀體形成有使流入的制冷劑折返而流出的多個折返流路。
[0010]本實用新型的第五方式涉及熱交換器，其具備:上述第一方式?第三方式所涉及的層疊型集管；以及多個第一導熱管，所述多個第一導熱管與所述多個第一出口流路的每一個以及所述多個第一入口流路的每一個連接。
[0011]本實用新型的第六方式涉及熱交換器，其具備:上述第四方式所涉及的層疊型集管；多個第一導熱管，所述多個第一導熱管與所述多個第一出口流路的每一個以及所述多個折返流路的每一個的入口側連接；以及多個第二導熱管，所述多個第二導熱管與所述多個折返流路的每一個的出口側以及所述多個第一入口流路的每一個連接。
[0012]另外，本實用新型的第七方式涉及熱交換器，在上述第五方式或第六方式所涉及的熱交換器中，所述導熱管為扁平管。
[0013]本實用新型的第八方式涉及空調裝置，其具備第五方式?第七方式的熱交換器，在所述熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，所述分配流路使制冷劑向所述多個第一出口流路流出。
[0014]本實用新型的第九方式涉及空調裝置，其具備第六方式所涉及的熱交換器，在所述熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，所述分配流路使制冷劑向所述多個第一出口流路流出，在所述熱交換器作為冷凝器發(fā)揮作用時，所述第一導熱管與所述第二導熱管相比位于上風側。
[0015]在本實用新型所涉及的層疊型集管中，多個第一入口流路中的一個流路的流路面積比多個第一出口流路中的與該一個流路連通的一個流路的流路面積大，因此即使在氣體狀態(tài)的制冷劑流入第一板狀體的多個第一入口流路那樣的狀況下使用層疊型集管，也能夠抑制在第一板狀體的多個第一入口流路與第二板狀體的第二出口流路之間產生的制冷劑的壓力損失的增大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示實施方式I所涉及的熱交換器的結構的圖。
[0017]圖2是實施方式I所涉及的熱交換器的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0018]圖3是實施方式I所涉及的熱交換器的層疊型集管的展開圖。
[0019]圖4是表示應用實施方式I所涉及的熱交換器的空調裝置的結構的圖。
[0020]圖5是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 I的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0021]圖6是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 2的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0022]圖7是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 3的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0023]圖8是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 4的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的主要部分的立體圖與主要部分的剖視圖。
[0024]圖9是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 5的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0025]圖10是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 6的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0026]圖11是表示實施方式2所涉及的熱交換器的結構的圖。
[0027]圖12是實施方式2所涉及的熱交換器的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0028]圖13是實施方式2所涉及的熱交換器的層疊型集管的展開圖。
[0029]圖14是表示應用實施方式2所涉及的熱交換器的空調裝置的結構的圖。
[0030]符號說明
[0031]1...熱交換器；2...層疊型集管；2A...制冷劑流入部；2B...制冷劑流出部；2C...制冷劑流入部；2D...制冷劑流出部；2E...制冷劑折返部；3...第一導熱管；4...保持部件；5...翅片；6...第二導熱管；11...第一板狀體；11A...第一出口流路；11B...第一入口流路；11C...折返流路；12...第二板狀體；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...第一板狀部件；21A?21C...流路；22...第二板狀部件;22Α、22Β...流路;23、23 — I?23— 3...第三板狀部件；23Α、23Β、23Α—I ?23Α —3、23Β—I ?23Β —3...流路；23a、23b...端部；23c...直線部；23d...開口部；23e...貫通孔；24、24 — I ?24 — 5...雙側包覆材料；24Α?24C...流路；51...空調裝置；52...壓縮機；53...四通閥；54...熱源側熱交換器；55...節(jié)流裝置；56...負荷側熱交換器；57...熱源側風扇；58...負荷側風扇；59...控制裝置。

【具體實施方式】
[0032]以下，使用附圖對本實用新型所涉及的層疊型集管進行說明。
[0033]此外，以下，雖對本實用新型所涉及的層疊型集管對流入熱交換器的制冷劑進行分配的情況進行說明，但本實用新型所涉及的層疊型集管也可以對流入其他的機器的制冷劑進行分配。另外，以下進行說明的結構、動作等僅是一個例子，不限定于所述的結構、動作等。另外，在各圖中，對相同或者類似的部件標注相同的附圖標記，或者省略標記附圖標記。另外，針對細致的構造，適當地簡化或者省略圖示。另外，針對重復或者類似的說明，適當地簡化或者省略。
[0034]另外，本實用新型中的“流路面積”在流路為一個的情況下，意味著該流路的截面積，在流路為多個的情況下，意味著該多個流路的每一個的截面積的總和。
[0035]實施方式1.
[0036]對實施方式I所涉及的熱交換器進行說明。
[0037]<熱交換器的結構>
[0038]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器的結構進行說明。
[0039]圖1是表示實施方式I所涉及的熱交換器的結構的圖。
[0040]如圖1所示，熱交換器I具有:層疊型集管2、多個第一導熱管3、保持部件4以及多個翅片5。
[0041]層疊型集管2具有:制冷劑流入部2Α、多個制冷劑流出部2Β、多個制冷劑流入部2C以及制冷劑流出部2D。在層疊型集管2的制冷劑流入部2Α以及層疊型集管2的制冷劑流出部2D連接有制冷劑配管。第一導熱管3是實施了發(fā)夾彎曲加工的扁平管。在層疊型集管2的多個制冷劑流出部2Β與層疊型集管2的多個制冷劑流入部2C之間連接多個第一導熱管3。
[0042]第一導熱管3是形成有多個流路的扁平管。第一導熱管3例如為鋁制造。多個第一導熱管3的兩端在被板狀的保持部件4保持的狀態(tài)下連接于層疊型集管2的多個制冷劑流出部2Β與多個制冷劑流入部2C。保持部件4例如為鋁制造。在第一導熱管3接合有多個翅片5。翅片5例如為鋁制造。第一導熱管3與翅片5的接合也可以為焊接接合。此外，在圖1中，示出了第一導熱管3為8根的情況，但不限定于上述的情況。
[0043]<熱交換器中的制冷劑的流動>
[0044]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器中的制冷劑的流動進行說明。
[0045]在制冷劑配管中流動的制冷劑以經由制冷劑流入部2A流入層疊型集管2的方式被分配，從而經由多個制冷劑流出部2B向多個第一導熱管3流出。制冷劑在多個第一導熱管3中例如與被風扇供給的空氣等進行熱交換。通過了多個第一導熱管3的制冷劑經由多個制冷劑流入部2C流入層疊型集管2而進行合流，從而經由制冷劑流出部2D向制冷劑配管流出。制冷劑能夠逆流。
[0046]<層疊型集管的結構>
[0047]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器的層疊型集管的結構進行說明。
[0048]圖2是實施方式I所涉及的熱交換器的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。圖3是實施方式I所涉及的熱交換器的層疊型集管的展開圖。此外，在圖3中，省略雙側包覆材料24的圖示。
[0049]如圖2以及圖3所示，層疊型集管2具有第一板狀體11與第二板狀體12。第一板狀體11與第二板狀體12被層疊。
[0050]第一板狀體11在制冷劑的流出側被層疊。第一板狀體11具有第一板狀部件21。在第一板狀體11形成有多個第一出口流路IlA與多個第一入口流路11B。多個第一出口流路IlA相當于圖1中的多個制冷劑流出部2B。多個第一入口流路IlB相當于圖1中的多個制冷劑流入部2C。
[0051]在第一板狀部件21形成有多個流路21A與多個流路21B。多個流路21A以及多個流路21B是內周面沿著第一導熱管3的外周面的形狀的貫通孔。多個流路21B中的一個流路21B的流路面積(即截面積)比多個流路21A中的連通于該流路21B的一個流路21A的流路面積(即截面積)大。若層疊第一板狀部件21，則多個流路21A作為多個第一出口流路IlA發(fā)揮功能，多個流路21B作為多個第一入口流路IlB發(fā)揮功能。第一板狀部件21例如厚度為I?1mm左右，且為鋁制造。在通過沖壓加工等形成多個流路21A、21B的情況下，能夠簡化加工，從而能夠削減制造成本。
[0052]第二板狀體12在制冷劑的流入側被層疊。第二板狀體12具有第二板狀部件22與多個第三板狀部件23 —I?23 — 3。在第二板狀體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具有多個分支流路12b。合流流路12C具有混合流路12c。第二入口流路12A相當于圖1中的制冷劑流入部2A。第二出口流路12D相當于圖1中的制冷劑流出部2D。
[0053]此外，也可以將分配流路12B的一部分或者合流流路12C的一部分形成于第一板狀體11。在上述的情況下，只要在第一板狀部件21、第二板狀部件22、多個第三板狀部件23 —I?23 — 3等形成有使流入的制冷劑折返而流出的流路即可。在不形成使流入的制冷劑折返而流出的流路，而將分配流路12B的全部或者合流流路12C的全部形成于第二板狀體12的情況下，能夠將層疊型集管2的寬度尺寸形成與第一導熱管3的寬度尺寸大致相等，從而能夠使熱交換器I小型化。
[0054]在第二板狀部件22形成有流路22A與流路22B。流路22A以及流路22B是圓形狀的貫通孔。流路22B的流路面積(即截面積)比流路22A的流路面積(即截面積)大。若層疊第二板狀部件22，則流路22A作為第二入口流路12A發(fā)揮功能，流路22B作為第二出口流路12D發(fā)揮功能。第二板狀部件22例如厚度為I?1mm左右，且為鋁制造。在通過沖壓加工等形成流路22A以及流路22B的情況下，能夠簡化加工，從而能夠削減制造成本等。
[0055]例如，在第二板狀部件22的不層疊其他部件的一側的表面設置有接頭等，從而經由該接頭等在第二入口流路12A以及第二出口流路12D連接制冷劑配管。第二入口流路12A以及第二出口流路12D的內周面呈與制冷劑配管的外周面嵌合的形狀，可以不使用接頭等而在第二入口流路12A以及第二出口流路12D直接連接制冷劑配管。在上述的情況下，能夠削減部件費用等。
[0056]在多個第三板狀部件23 — I?23 — 3形成有多個流路23A — I?23A — 3。多個流路23A—I?23A —3是具有兩個端部23a、23b的貫通槽。若層疊多個第三板狀部件23—I?23 —3，則多個流路23A—I?23A —3的每一個作為分支流路12b發(fā)揮功能。多個第三板狀部件23 — I?23 — 3例如厚度為I?1mm左右，且為鋁制造。在通過沖壓加工等形成多個流路23A — I?23A —3的情況下，能夠簡化加工，從而能夠削減制造成本坐寸ο
[0057]另外，在多個第三板狀部件23 — I?23 — 3形成有多個流路23B — I?23B _
3。多個流路23B — I?23B _ 3是貫通第三板狀部件23 — I?23 — 3的高度方向的大致整個區(qū)域的矩形狀的貫通孔。流路23B — I?23B — 3的流路面積(即截面積)比多個流路21A的流路面積(即截面積的總和)大。若層疊多個第三板狀部件23 —I?23 — 3，則多個流路23B — I?23B — 3的每一個作為混合流路12c的一部分發(fā)揮功能。多個流路23B — I?23B —3也可以不是矩形狀。
[0058]以下，存在對多個第三板狀部件23 — I?23 — 3進行總稱而記載為第三板狀部件23的情況。以下，存在對多個流路23A — I?23A — 3進行總稱而記載為流路23A的情況。以下，存在對多個流路23B — I?23B — 3進行總稱而記載為流路23B的情況。以下，存在對保持部件4、第一板狀部件21、第二板狀部件22以及第三板狀部件23進行總稱而記載為板狀部件的情況。
[0059]形成于第三板狀部件23的流路23A呈經由與重力方向垂直的直線部23c連結兩個端部23a、23b之間的形狀。流路23A通過以與制冷劑的流入側鄰接的方式層疊的部件關閉直線部23c的兩端之間的一部分的區(qū)域23d(以下稱為開口部23d)以外的區(qū)域，通過以與制冷劑的流出側鄰接的方式層疊的部件關閉端部23a、23b以外的區(qū)域，從而能夠形成分支流路12b。
[0060]為了使流入的制冷劑以不同的高度分支而流出，端部23a與端部23b位于相互不同的高度。特別是，在端部23a與端部23b的一方與直線部23c相比位于上側、另一方與直線部23c相比位于下側的情況下，能夠不使形狀復雜化而減小從開口部23d沿著流路23A直至端部23a與端部23b的每一個的各距離的偏差。連結端部23a與端部23b的直線成為與第三板狀部件23的長邊方向平行，從而能夠減小第三板狀部件23的短邊方向的尺寸，進而能夠削減部件費用、重量等。并且，連結端部23a與端部23b的直線成為與第一導熱管3的排列方向平行，從而能夠使熱交換器I省空間化。
[0061]分支流路12b使流入的制冷劑分支成兩路而流出。因此，在所連接的第一導熱管3為8根的情況下，第三板狀部件23最低也需要三片。在所連接的第一導熱管3為16根的情況下，第三板狀部件23最低也需要四片。所連接的第一導熱管3的根數不限定于2的乘方。在上述的情況下，只要將分支流路12b與未分支的流路組合即可。此外，所連接的第一導熱管3也可以為兩根。
[0062]此外，層疊型集管2不限定于將多個第一出口流路IlA以及多個第一入口流路IlB沿著重力方向排列，例如，也可以如壁掛式的室內空調用室內機、空調機用室外機、冷卻器室外機等熱交換器那樣，在將熱交換器I配設為傾斜的情況下使用。在上述的情況下，只要直線部23c形成不與第三板狀部件23的長邊方向垂直的形狀的貫通槽即可。
[0063]另外，流路23A也可以為其他的形狀。例如，流路23A也可以不具有直線部23c。在上述的情況下，流路23A的、端部23a與端部23b之間的與重力方向大致垂直的水平部成為開口部23d。在具有直線部23c的情況下，當制冷劑在開口部23d分支時，很難受重力的影響。另外，例如，流路23A也可以是對連結直線部23c的兩端的每一個與端部23a和端部23b的每一個的區(qū)域進行分支的形狀的貫通槽。在分支流路12b將流入的制冷劑分支成兩路，并且不將已分支的制冷劑分支成多路的情況下，能夠提高制冷劑的分配的均勻性。連結直線部23c的兩端的每一個與端部23a和端部23b的每一個的區(qū)域可以為直線，也可以為曲線。
[0064]各板狀部件通過焊接接合而被層疊。也可以在所有的板狀部件或者每隔一個的板狀部件使用在雙面壓延加工有焊接材料的雙側包覆材料，從而能夠供給用于接合的焊接材料。也可以在所有的板狀部件使用在單面壓延加工有焊接材料的單側包覆材料從而供給用于接合的焊接材料。也可以在各板狀部件之間層疊焊接材料片從而供給焊接材料。也可以在各板狀部件之間涂覆糊劑狀的焊接材料從而供給焊接材料。也可以在各板狀部件之間層疊在雙面壓延加工有焊接材料的雙側包覆材料從而供給焊接材料。
[0065]通過焊接接合而被層疊，從而能夠將各板狀部件之間無間隙地層疊，進而能夠抑制制冷劑的泄露，另外，能夠確保耐壓性。在一邊對板狀部件進行加壓一邊進行焊接接合的情況下，能夠進一步抑制焊接不良的產生。當在容易產生制冷劑的泄露的位置實施形成肋等促進凸緣的形成的處理的情況下，能夠進一步抑制焊接不良的產生。
[0066]并且，在包括第一導熱管3、翅片5等的所有的被焊接接合的部件為相同的材質(例如鋁制造)的情況下，能夠一同進行焊接接合，從而能夠提高生產率。也可以在對層疊型集管2進行焊接接合后，對第一導熱管3以及翅片5進行焊接。另外，也可以僅將第一板狀體11先與保持部件4焊接接合，之后焊接接合第二板狀體12。
[0067]特別是，優(yōu)選，通過在各板狀部件之間層疊在雙面壓延加工有焊接材料的板狀部件、即雙側包覆材料從而供給焊接材料。如圖2所示，將多個雙側包覆材料24 — I?24 —5層疊于各板狀部件之間。以下，存在對多個雙側包覆材料24 —I?24 —5進行總稱而記載為雙側包覆材料24的情況。
[0068]在雙側包覆材料24形成有貫通雙側包覆材料24的流路24A以及流路24B。在通過沖壓加工等形成流路24A以及流路24B的情況下，能夠簡化加工，從而能夠削減制造成本等。在包括雙側包覆材料24的所有的被焊接接合的部件為相同材質(例如鋁制造)的情況下，能夠一同進行焊接接合，從而能夠提高生產率。
[0069]在層疊于第二板狀部件22以及第三板狀部件23的雙側包覆材料24形成的流路24A是圓形狀的貫通孔。在層疊于第三板狀部件23 — 1、23 — 2的雙側包覆材料24形成的流路24B是貫通雙側包覆材料24的高度方向的大致整個區(qū)域的矩形狀的貫通孔。該流路24B也可以不是矩形狀。該流路24B的流路面積(即截面積)比多個流路21A的流路面積(即截面積的總和)大。在層疊于第三板狀部件23 — 3與第一板狀部件21之間的雙側包覆材料24 — 4形成的多個流路24B是矩形狀的貫通孔。該多個流路24B也可以不是矩形狀。該多個流路24B中的一個流路24B的流路面積(即截面積)比多個流路21A中的連通于該一個流路24B的一個流路21A的流路面積(即截面積)大。
[0070]在層疊于第一板狀部件21與保持部件4之間的雙側包覆材料24 — 5形成的多個流路24A以及多個流路24B是內周面沿著第一導熱管3的外周面的形狀的貫通孔。多個流路24B中的一個流路24B的流路面積(即截面積)比多個流路21A中的連通于該流路24B的一個流路21A的流路面積(即截面積)大。
[0071]若層疊雙側包覆材料24，則流路24A作為第一出口流路11A、分配流路12B以及第二入口流路12A的制冷劑隔離流路發(fā)揮功能，流路24B作為第一入口流路11B、合流流路12C以及第二出口流路12D的制冷劑隔離流路發(fā)揮功能。由雙側包覆材料24形成制冷劑隔離流路，從而能夠使制冷劑彼此的隔離可靠化。另外，使制冷劑彼此的隔離可靠化，由此能夠提高流路的設計自由度。此外，也可以在一部分的板狀部件之間層疊有雙側包覆材料24，在其他的板狀部件之間通過其他的方法供給焊接材料。
[0072]第一導熱管3的端部從保持部件4的表面突出，將雙側包覆材料24 — 5層疊于保持部件4，雙側包覆材料24 — 5的流路24A、24B的內周面嵌合于第一導熱管3的端部的外周面嵌合，從而在第一出口流路IlA以及第一入口流路IlB連接第一導熱管3。第一出口流路11A、第一入口流路IlB以及第一導熱管3例如也可以通過形成于保持部件4的凸部與形成于第一板狀體11的凹部的嵌合等來進行定位，在上述的情況下，第一導熱管3的端部也可以不從保持部件4的表面突出。也可以不設置保持部件4，而在第一出口流路IlA以及第一入口流路IlB直接連接有第一導熱管3。在上述的情況下，能夠削減部件費用等。
[0073]<層疊型集管中的制冷劑的流動>
[0074]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器的層疊型集管中的制冷劑的流動進行說明。
[0075]如圖2以及圖3所示，通過了第二板狀部件22的流路22A的制冷劑流入在第三板狀部件23—1形成的流路23A的開口部23d。流入開口部23d的制冷劑抵碰到以鄰接的方式被層疊的部件的表面而朝向直線部23c的兩端的每一個分支成兩路。被分支的制冷劑到達流路23A的端部23a、23b，而流入在第三板狀部件23 — 2形成的流路23A的開口部23d。
[0076]同樣地，流入在第三板狀部件23 — 2形成的流路23A的開口部23d的制冷劑抵碰到以鄰接的方式被層疊的部件的表面，而朝向直線部23c的兩端的每一個分支成兩路。被分支的制冷劑到達流路23A的端部23a、23b，而流入在第三板狀部件23 —3形成的流路23A的開口部23d。
[0077]同樣地，流入在第三板狀部件23 — 3形成的流路23A的開口部23d的制冷劑抵碰到以鄰接的方式被層疊的部件的表面，而朝向直線部23c的兩端的每一個分支成兩路。被分支的制冷劑直至流路23A的端部23a、23b，而通過第一板狀部件21的流路2IA流入第一導熱管3。
[0078]從第一板狀部件21的流路21A流出而通過了第一導熱管3的制冷劑流入第一板狀部件21的流路21B。流入第一板狀部件21的流路2IB的制冷劑流入在第三板狀部件23形成的流路23B并被混合。被混合的制冷劑通過第二板狀部件22的流路22B向制冷劑配管流出。
[0079]<熱交換器的使用方式>
[0080]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器的使用方式的一個例子進行說明。
[0081]此外，以下，雖對將實施方式I所涉及的熱交換器使用于空調裝置的情況進行說明，但不限定于所述的情況，例如，也可以使用于具有制冷劑循環(huán)回路的其他的冷凍循環(huán)裝置。另外，雖對空調裝置切換制冷運轉與制熱運轉的情況進行說明，但不限定于所述的情況，也可以僅進行制冷運轉或者制熱運轉。
[0082]圖4是表示應用實施方式I所涉及的熱交換器的空調裝置的結構的圖。其中，在圖4中，利用實線的箭頭表示制冷運轉時的制冷劑的流動，利用虛線的箭頭表示制熱運轉時的制冷劑的流動。
[0083]如圖4所示，空調裝置51具有:壓縮機52、四通閥53、熱源側熱交換器54、節(jié)流裝置55、負荷側熱交換器56、熱源側風扇57、負荷側風扇58以及控制裝置59。壓縮機52、四通閥53、熱源側熱交換器54、節(jié)流裝置55、以及負荷側熱交換器56被制冷劑配管連接，形成制冷劑循環(huán)回路。
[0084]在控制裝置59例如連接有壓縮機52、四通閥53、節(jié)流裝置55、熱源側風扇57、負荷側風扇58以及各種傳感器等。通過利用控制裝置59切換四通閥53的流路，從而能夠切換制冷運轉與制熱運轉。熱源側熱交換器54在制冷運轉時作為冷凝器發(fā)揮作用,在制熱運轉時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。負荷側熱交換器56在制冷運轉時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用，在制熱運轉時作為冷凝器發(fā)揮作用。
[0085]對制冷運轉時的制冷劑的流動進行說明。
[0086]從壓縮機52排出的高壓高溫的氣體狀態(tài)的制冷劑經由四通閥53流入熱源側熱交換器54，通過與被熱源側風扇57供給的外部空氣的熱交換而進行冷凝，從而成為高壓的液態(tài)的制冷劑，從熱源側熱交換器54流出。從熱源側熱交換器54流出的高壓的液態(tài)的制冷劑流入節(jié)流裝置55，成為低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑。從節(jié)流裝置55流出的低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑流入負荷側熱交換器56，通過與被負荷側風扇58供給的室內空氣的熱交換而進行蒸發(fā)，從而成為低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑，從負荷側熱交換器56流出。從負荷側熱交換器56流出的低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑經由四通閥53被壓縮機52吸入。
[0087]對制熱運轉時的制冷劑的流動進行說明。
[0088]從壓縮機52排出的高壓高溫的氣體狀態(tài)的制冷劑經由四通閥53流入負荷側熱交換器56，通過與被負荷側風扇58供給的室內空氣的熱交換而進行冷凝，從而成為高壓的液態(tài)的制冷劑，從負荷側熱交換器56流出。從負荷側熱交換器56流出的高壓的液態(tài)的制冷劑流入節(jié)流裝置55，成為低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑。從節(jié)流裝置55流出的低壓的氣液兩相狀態(tài)的制冷劑流入熱源側熱交換器54，通過與被熱源側風扇57供給的外部空氣的熱交換而進行蒸發(fā)，從而成為低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑，從熱源側熱交換器54流出。從熱源側熱交換器54流出的低壓的氣體狀態(tài)的制冷劑經由四通閥53被壓縮機52吸入。
[0089]在熱源側熱交換器54以及負荷側熱交換器56的至少任意一方使用熱交換器I。對于熱交換器I而言，在熱交換器I作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，以制冷劑從層疊型集管2的分配流路12B流入第一導熱管3，制冷劑從第一導熱管3流入層疊型集管2的合流流路12C的方式被連接。換句話說，在熱交換器I作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，氣液兩相狀態(tài)的制冷劑從制冷劑配管流入層疊型集管2的分配流路12B，氣體狀態(tài)的制冷劑從第一導熱管3流入層疊型集管2的合流流路12C。另外，在熱交換器I作為冷凝器發(fā)揮作用時，氣體狀態(tài)的制冷劑從制冷劑配管流入層疊型集管2的合流流路12C，液態(tài)的制冷劑從第一導熱管3流入層疊型集管2的分配流路12B。
[0090]<熱交換器的作用>
[0091]以下，對實施方式I所涉及的熱交換器的作用進行說明。
[0092]在層疊型集管2中，多個第一入口流路IlB中的一個第一入口流路IlB的流路面積比多個第一出口流路IlA中的連通于該第一入口流路IlB的一個第一出口流路IlA的流路面積大。因此，即使在氣體狀態(tài)的制冷劑流入第一板狀體11的多個第一入口流路IlB的狀況下使用，也能夠抑制在第一板狀體11的多個第一入口流路IlB與第二板狀體12的第二出口流路12D之間產生的制冷劑的壓力損失的增大。
[0093]另外，在層疊型集管2中，混合流路12c的流路面積比多個第一出口流路IlA的流路面積大。因此，即使在氣體狀態(tài)的制冷劑流入第一板狀體11的多個第一入口流路IlB的狀況下使用，也能夠抑制在第一板狀體11的多個第一入口流路IlB與第二板狀體12的第二出口流路12D之間產生的制冷劑的壓力損失的增大。
[0094]另外，在層疊型集管中，第二出口流路12D的流路面積比第二入口流路12A的流路面積大，因此，即使在氣體狀態(tài)的制冷劑流入第一板狀體11的多個第一入口流路IlB的狀況下使用，也能夠抑制在第二板狀體12的第二出口流路12D產生的制冷劑的壓力損失的增大。
[0095]特別是，即使在從層疊型集管2流入第一導熱管3的制冷劑為氣液兩相狀態(tài)，從第一導熱管3流入層疊型集管2的制冷劑為氣體狀態(tài)的狀況下使用，也能夠抑制在第一板狀體11的多個第一入口流路IlB與第二板狀體12的第二出口流路12D之間產生的制冷劑的壓力損失的增大。而且，在熱交換器I作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用，從層疊型集管2流出的氣體狀態(tài)的制冷劑被壓縮機52吸入的情況下，抑制壓力損失的增大的制冷劑被壓縮機52吸入，能夠抑制導致壓縮機52的吸入壓力降低，而使壓縮機52的工作量增大，例如，能夠使空調裝置51等高性能化。
[0096]特別是，在現有的層疊型集管中，若以制冷劑量的削減、熱交換器的省空間化等為目的將導熱管從圓管變更成扁平管，則必須在與制冷劑的流入方向垂直的整個圓周方向大型化，但在層疊型集管2中，也可以不在與制冷劑的流入方向垂直的整個圓周方向大型化，而使熱交換器I省空間化。換句話說，在現有的層疊型集管中，若將導熱管從圓管變更成扁平管，則導致導熱管內的流路截面積縮小，使在導熱管內產生的壓力損失增大，因此使形成分支流路的多個槽的角度間隔進一步變細，產生增加路線數量(即導熱管的根數)的必要，從而層疊型集管在與制冷劑的流入方向垂直的整個圓周方向大型化。另一方面，在層疊型集管2中，即使產生增加路線數量的必要，也只要增加第三板狀部件23的片數即可，因此能夠抑制層疊型集管2在與制冷劑的流入方向垂直的整個圓周方向大型化。此外，層疊型集管2不限定于第一導熱管3為扁平管的情況。
[0097]〈變形例一I>
[0098]圖5是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 I的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0099]如圖5所示，在第三板狀部件23中，流路23B的周緣也可以以接近流路23A的周緣的方式被擴大。若流路23B在所有的第三板狀部件23中為相同形狀，則能夠減少壓力損失。因此，流路23B貫通不與所有的流路23A重復的區(qū)域。層疊于第二板狀部件22與第三板狀部件23 _ 3之間的雙側包覆材料24的流路24B也為相同形狀。
[0100]〈變形例一2>
[0101]圖6是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 2的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0102]如圖6所示，在第二板狀部件22形成有多個流路22A，即:也可以在第二板狀體12形成有多個第二入口流路12A，削減第三板狀部件23的片數。如上構成，從而能夠削減部件費用、重量等。流路22B的流路面積(換句話說截面積)比多個流路22A的流路面積(即截面積的總和)大。
[0103]< 變形例一3 >
[0104]圖7是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 3的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0105]如圖7所示，也可以在第二板狀部件22以及第三板狀部件23形成有多個流路22B以及流路23B。即:合流流路12C也可以具有多個混合流路12c。層疊于第二板狀部件22與第三板狀部件23 _ 3之間的雙側包覆材料24的多個流路24B與多個流路23B為相同形狀。多個流路22B的流路面積(即截面積的總和)比流路22A的流路面積(即截面積)大。多個流路23B的流路面積(即截面積的總和)比多個流路21A的流路面積(即截面積的總和)大。多個流路24B的流路面積(即截面積的總和)比多個流路21A的流路面積(即截面積的總和)大。
[0106]< 變形例一4 >
[0107]圖8是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 4的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的主要部分的立體圖與主要部分的剖視圖。其中，圖8的(a)圖是將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的主要部分的立體圖，圖8的(b)圖是圖8的(a)圖的A-A線處的第三板狀部件23的剖視圖。
[0108]如圖8所示，在第三板狀部件23形成的流路23A的任一個也可以為有底的槽。在上述的情況下，在流路23A的槽的底面的端部23a與端部23b的每一個形成有圓形狀的貫通孔23e。通過如上構成，為了使作為制冷劑隔離流路發(fā)揮功能的流路24A夾設于分支流路12b之間，也可以不在板狀部件之間層疊有雙側包覆材料24，從而能夠提高生產效率。此夕卜，在圖8中，示出了流路23A的制冷劑的流出側為底面的情況，但流路23A的制冷劑的流入側也可以為底面。在上述的情況下，只要在相當于開口部23d的區(qū)域形成有貫通孔即可。
[0109]< 變形例一5 >
[0110]圖9是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 5的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0111]如圖9所示，作為第二入口流路12A發(fā)揮功能的流路22A也可以形成于第二板狀部件22以外的被層疊的部件、即其他板狀部件、雙側包覆材料24等。在上述的情況下，只要將流路22A設為例如從其他板狀部件的側面貫通至第二板狀部件22的某一側的表面的貫通孔即可。
[0112]< 變形例一6>
[0113]圖10是實施方式I所涉及的熱交換器的變形例一 6的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0114]如圖10所示，作為第二出口流路12D發(fā)揮功能的流路22B也可以形成于第二板狀體12的第二板狀部件22以外的其他板狀部件、雙側包覆材料24等。在上述的情況下，例如，只要形成將流路23B或者流路24B的一部分與第三板狀部件23或者雙側包覆材料24的側面連通的切口即可。也可以將混合流路12c折返，在第一板狀部件21形成作為第二出口流路12D發(fā)揮功能的流路22B。
[0115]實施方式2.
[0116]對實施方式2所涉及的熱交換器進行說明。
[0117]此外，適當地簡化或者省略與實施方式I重復或者類似的說明。
[0118]<熱交換器的結構>
[0119]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器的結構進行說明。
[0120]圖11是表示實施方式2所涉及的熱交換器的結構的圖。
[0121]如圖11所示，熱交換器I具有:層疊型集管2、多個第一導熱管3、多個第二導熱管
6、保持部件4以及多個翅片5。
[0122]層疊型集管2具有多個制冷劑折返部2E。第二導熱管6與第一導熱管3同樣地是實施發(fā)夾彎曲加工的扁平管。在層疊型集管2的多個制冷劑流出部2B與多個制冷劑折返部2E之間連接有多個第一導熱管3，在層疊型集管2的多個制冷劑折返部2E與多個制冷劑流入部2C之間連接有多個第二導熱管6。
[0123]<熱交換器中的制冷劑的流動>
[0124]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器中的制冷劑的流動進行說明。
[0125]在制冷劑配管中流動的制冷劑以經由制冷劑流入部2A流入層疊型集管2的方式被分配，從而經由多個制冷劑流出部2B向多個第一導熱管3流出。制冷劑在多個第一導熱管3中例如與被風扇供給的空氣等進行熱交換。通過了多個第一導熱管3的制冷劑流入層疊型集管2的多個制冷劑折返部2E而被折返，從而向多個第二導熱管6流出。制冷劑在多個第二導熱管6中例如與被風扇供給的空氣等進行熱交換。通過了多個第二導熱管6的制冷劑經由多個制冷劑流入部2C流入層疊型集管2而進行合流，從而經由制冷劑流出部2D向制冷劑配管流出。制冷劑能夠逆流。
[0126]<層疊型集管的結構>
[0127]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器的層疊型集管的結構進行說明。
[0128]圖12是實施方式2所涉及的熱交換器的、將層疊型集管分解后的狀態(tài)下的立體圖。圖13是實施方式2所涉及的熱交換器的層疊型集管的展開圖。此外，在圖13中，省略雙側包覆材料24的圖示。
[0129]如圖12以及圖13所示，層疊型集管2具有第一板狀體11與第二板狀體12。第一板狀體11與第二板狀體12被層疊。
[0130]在第一板狀體11形成有多個第一出口流路11A、多個第一入口流路IlB以及多個折返流路11C。多個折返流路IlC相當于圖11中的多個制冷劑折返部2E。
[0131]在第一板狀部件21形成有多個流路21C。多個流路21C是內周面包圍第一導熱管3的制冷劑的流出側的端部的外周面與第二導熱管6的制冷劑流入側的端部的外周面的形狀的貫通孔。若層疊第一板狀部件21，則多個流路21C作為多個折返流路IlC發(fā)揮功能。
[0132]特別是，也可以在各板狀部件之間層疊有在雙面壓延加工有焊接材料的雙側包覆材料24，從而能夠供給焊接材料。在層疊于保持部件4與第一板狀部件21之間的雙側包覆材料24 — 5形成的流路24C是內周面包圍第一導熱管3的制冷劑的流出側的端部的外周面與第二導熱管6的制冷劑流入側的端部的外周面的形狀的貫通孔。若層疊雙側包覆材料24，則流路24C作為折返流路IlC的制冷劑隔離流路發(fā)揮功能。
[0133]<層疊型集管中的制冷劑的流動>
[0134]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器的層疊型集管中的制冷劑的流動進行說明。
[0135]如圖12以及圖13所示，從第一板狀部件21的流路21A流出并通過了第一導熱管3的制冷劑流入第一板狀部件21的流路21C，并被第一板狀部件21的流路21C折返，流入第二導熱管6。通過了第二導熱管6的制冷劑流入第一板狀部件21的流路21B。流入第一板狀部件21的流路21B的制冷劑流入在第三板狀部件23形成的流路23B，并被混合。被混合的制冷劑通過第二板狀部件22的流路22B向制冷劑配管流出。
[0136]<熱交換器的使用方式>
[0137]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器的使用方式的一個例子進行說明。
[0138]圖14是表示應用實施方式2所涉及的熱交換器的空調裝置的結構的圖。
[0139]如圖14所示，在熱源側熱交換器54以及負荷側熱交換器56的至少任意一方使用熱交換器I。對于熱交換器I而言，在熱交換器I作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，以制冷劑從層疊型集管2的分配流路12B流入第一導熱管3，制冷劑從第二導熱管6流入層疊型集管2的合流流路12C的方式被連接。即:在熱交換器I作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，氣液兩相狀態(tài)的制冷劑從制冷劑配管流入層疊型集管2的分配流路12B，氣體狀態(tài)的制冷劑從第二導熱管6流入層疊型集管2的合流流路12C。另外，在熱交換器I作為冷凝器發(fā)揮作用時，氣體狀態(tài)的制冷劑從制冷劑配管流入層疊型集管2的合流流路12C，液態(tài)的制冷劑從第一導熱管3流入層疊型集管2的分配流路12B。
[0140]并且，在熱交換器I作為冷凝器發(fā)揮作用時，熱交換器I配設為:第一導熱管3與第二導熱管6相比，成為由熱源側風扇57或者負荷側風扇58產生的氣流的上游側(迎風側)。即:制冷劑從第二導熱管6向第一導熱管3的流動與氣流成為對置的關系。第一導熱管3的制冷劑與第二導熱管6的制冷劑相比，成為低溫。對于由熱源側風扇57或者負荷側風扇58產生的氣流而言，熱交換器I的上游側與熱交換器I的下游側相比，成為低溫。其結果，特別是，通過在熱交換器I的上游側流動的低溫的氣流，能夠對制冷劑進行過冷卻(所謂的SC化)，從而能夠提高冷凝器性能。此外，熱源側風扇57以及負荷側風扇58可以設置于上風側，也可以設置于下風側。
[0141]<熱交換器的作用>
[0142]以下，對實施方式2所涉及的熱交換器的作用進行說明。
[0143]在熱交換器I中，在第一板狀體11形成有多個折返流路11C，除了多個第一導熱管3之外還連接有多個第二導熱管6。例如，使正面觀察熱交換器I的狀態(tài)下的面積增加也能夠增加熱交換量，但在該情況下，導致內置熱交換器I的框體大型化。另外，也能夠通過減小翅片5的間隔使翅片5的片數增加，來增加熱交換量，但在該情況下，從排水性、結霜性能、防塵耐力的觀點來看，由于難以使翅片5的間隔小于約1_，從而存在熱交換量的增加不充分的情況。另一方面，如熱交換器I那樣，在使導熱管的列數增加的情況下，能夠不改變正面觀察熱交換器I的狀態(tài)下的面積、翅片5的間隔等而增加熱交換量。若導熱管的列數成為2列，則熱交換量增加約1.5倍以上。此外，導熱管的列數也可以成為3列以上。另夕卜，并且，也可以改變正面觀察熱交換器I的狀態(tài)下的面積、翅片5的間隔等。
[0144]另外，僅在熱交換器I的單側設置有集管(層疊型集管2)。為了增加熱交換部的安裝體積，在將熱交換器I例如以沿著內置熱交換器I的框體的多個側面的方式折彎而配設的情況下，由于在導熱管的每一列其折彎部的曲率半徑不同，所以導致端部在導熱管的每一列錯位。如層疊型集管2那樣，當僅在熱交換器I的單側設置有集管(層疊型集管2)的情況下，即使端部在導熱管的每一列錯位，只要僅使單側的端部一致即可，從而能夠提高設計自由度、生產效率等。特別是，也能夠在使熱交換器I的各部件接合后，將熱交換器I折彎，從而能夠進一步提聞生廣效率。
[0145]另外，在熱交換器I作為冷凝器發(fā)揮作用時，第一導熱管3與第二導熱管6相比，位于上風側。當在熱交換器的雙側設置有集管的情況下，在導熱管的每一列存在制冷劑的溫度差從而提高冷凝器性能較困難。特別是，在第一導熱管3以及第二導熱管6為扁平管的情況下，與圓管不同，彎曲加工的自由度較低，因此以使制冷劑的流路變形的方式實現在導熱管的每一列存在制冷劑的溫度差較困難。另一方面，如熱交換器I那樣，在將第一導熱管3與第二導熱管6連接于層疊型集管2的情況下，在導熱管的每一列必然產生制冷劑的溫度差，從而能夠不使制冷劑的流路變形而簡易地實現使制冷劑的流動與氣流處于對置的關系。
[0146]以上，雖對實施方式I以及實施方式2進行了說明，但本實用新型不限定于各實施方式的說明。例如，也能夠使各實施方式的全部或者一部分、各變形例等組合。
【權利要求】
1.一種層疊型集管，其特征在于，具備: 第一板狀體，其形成有多個第一出口流路與多個第一入口流路；以及 第二板狀體，其層疊于所述第一板狀體，并形成有使從第二入口流路流入的制冷劑向所述多個第一出口流路分配而流出的分配流路的至少一部分、以及使從所述多個第一入口流路流入的制冷劑合流而向第二出口流路流出的合流流路的至少一部分， 所述多個第一入口流路中的一個流路的流路面積比所述多個第一出口流路中的與所述一個流路連通的一個流路的流路面積大。
2.根據權利要求1所述的層疊型集管，其特征在于， 所述合流流路中的合流后的制冷劑所通過的流路的流路面積比所述多個第一出口流路的流路面積大。
3.根據權利要求1或2所述的層疊型集管，其特征在于， 所述第二出口流路的流路面積比所述第二入口流路的流路面積大。
4.根據權利要求1或2所述的層疊型集管，其特征在于， 在所述第一板狀體形成有使流入的制冷劑折返而流出的多個折返流路。
5.根據權利要求3所述的層疊型集管，其特征在于， 在所述第一板狀體形成有使流入的制冷劑折返而流出的多個折返流路。
6.一種熱交換器，其特征在于，具備: 權利要求1?3中任一項所記載的層疊型集管；以及 多個第一導熱管，所述多個第一導熱管與所述多個第一出口流路的每一個以及所述多個第一入口流路的每一個連接。
7.一種熱交換器，其特征在于，具備: 權利要求4或5所記載的層疊型集管； 多個第一導熱管，所述多個第一導熱管與所述多個第一出口流路的每一個以及所述多個折返流路的每一個的入口側連接；以及 多個第二導熱管，所述多個第二導熱管與所述多個折返流路的每一個的出口側以及所述多個第一入口流路的每一個連接。
8.根據權利要求6或7所述的熱交換器，其特征在于， 所述導熱管為扁平管。
9.一種空調裝置，其特征在于， 具備權利要求6?8中任一項所記載的熱交換器， 在所述熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，所述分配流路使制冷劑向所述多個第一出口流路流出。
10.一種空調裝置，其特征在于， 具備權利要求7所記載的熱交換器， 在所述熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，所述分配流路使制冷劑向所述多個第一出口流路流出， 在所述熱交換器作為冷凝器發(fā)揮作用時，所述第一導熱管與所述第二導熱管相比位于上風側。
【文檔編號】F25B39/04GK203940770SQ201420245866
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2013年5月15日
【發(fā)明者】岡崎多佳志, 石橋晃, 松田拓也, 東井上真哉, 伊東大輔, 望月厚志 申請人:三菱電機株式會社