层叠型集管、换热器以及空调装置的制造方法
层叠型集管、换热器以及空调装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及层叠型集管、换热器以及空调装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的层叠型集管，具有以下的结构，即具有:形成有多个出口流路的第一板状体；以及层叠于第一板状体，并形成有使从入口流路流入的制冷剂向形成于第一板状体的多个出口流路分配并流出的分配流路的第二板状体。分配流路包括分支流路，所述分支流路形成有朝向与制冷剂的流入方向垂直的方向呈放射状地延伸的多个槽。从入口流路流入分支流路的制冷剂通过该多个槽而分支为多支，通过形成于第一板状体的多个出口流路而流出(参照专利文献1)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2000-161818号公报(【0012】段?【0020】段、图1、图2)
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在这样的层叠型集管中，分别从多个出口流路流出的制冷剂的流量的比率、即分配率根据其使用状况、使用环境等确定。例如，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使用时，受到重力的影响，在分支方向的任意一个上产生制冷剂的不足或者过剩，由于不能够设定分配率而不能够使分别从多个出口流路流出的制冷剂的流量均等。即，在以往的层叠型集管中，存在不能够设定分配率而不能够在多种多样的状况、环境等下使用的问题。
[0008]本发明是以上述那样的课题为背景而提出的，其目的是获得一种能够在多种多样的状况、环境等下使用的层叠型集管。并且，本发明的目的是获得一种具有这样的层叠型集管的换热器。另外，本发明的目的是获得一种具有这样的换热器的空调装置。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]本发明所涉及的层叠型集管包括:第一板状体，所述第一板状体形成有多个第一出口流路；以及第二板状体，所述第二板状体层叠于所述第一板状体，且形成有使从第一入口流路流入的制冷剂分配并流出到所述多个第一出口流路的分配流路，所述分配流路包括至少一个分支流路，所述分支流路具有:分支部;朝向该分支部延伸的流入流路；以及从该分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路，在所述多个流出流路中的至少两个流出流路分别形成有一个弯曲部、或者多个弯曲部，形成于所述至少两个流出流路中的一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径，与形成于所述至少两个流出流路中与所述一个流出流路不同的至少一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径不同。
[0011]发明的效果
[0012]在本发明所涉及的层叠型集管中，通过对形成于分支流路的流出流路的一个弯曲部或者多个弯曲部的曲率半径进行调整，能够适当地设定分配率，因此在多种多样的状况、环境等下也能够使用。
【附图说明】
[0013]图1是表示实施方式一所涉及的换热器的结构的图。
[0014]图2是实施方式一所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0015]图3是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的主视图和说明在分支流路的一部分中的制冷剂的状态的图。
[0016]图4是表示外侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0017]图5是表示内侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0018]图6是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的变形例的主视图。
[0019]图7是表示应用了实施方式一所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
[0020]图8是表示实施方式二所涉及的换热器的结构的图。
[0021 ]图9是实施方式二所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0022]图10是应用了实施方式二所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0023]以下，使用附图对本发明所涉及的层叠型集管进行说明。
[0024]另外，以下，对于本发明所涉及的层叠型集管是对流入换热器的制冷剂进行分配的类型的情况进行了说明，本发明所涉及的层叠型集管也可以是对流入其他设备的制冷剂进行分配的类型。并且，以下说明的结构、动作等只是一个例子，本发明所涉及的层叠型集管不限定于这样的结构、动作等情况。并且，在各图中，对相同或者类似的构件，标注相同的附图标记或者省略标注附图标记。并且，对于细节部分的构造，适当简略或者省略图示。并且，对于重复或者类似的说明，适当简略或者省略。
[0025]实施方式一
[0026]对实施方式一所涉及的换热器进行说明。
[0027]〈换热器的结构〉
[0028]以下，对实施方式一所涉及的换热器的结构进行说明。
[0029]图1是表示实施方式一所涉及的换热器的结构的图。
[0030]如图1所示，换热器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。
[0031]层叠型集管2具有制冷剂流入部2A和多个制冷剂流出部2B。集管3具有制冷剂流出部3B和多个制冷剂流入部3A。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的制冷剂流出部2B与集管3的制冷剂流入部3A之间连接有第一传热管4。
[0032]第一传热管4是形成了多个流路的扁平管。第一传热管4例如是铝制品。第一传热管4的层叠型集管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的制冷剂流出部2B连接。保持部件5例如是铝制品。在第一传热管4上接合有多个翅片6。翅片6例如是铝制品。另外，在图1中示出了第一传热管4是八根的情况，但是不限定于这样的情况。例如第一传热管4也可以是两根。并且，第一传热管4也可以不是扁平管。
[0033]〈换热器中的制冷剂的流动〉
[0034]以下，对实施方式一所涉及的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0035]流过制冷剂配管的制冷剂，经过制冷剂流入部2A流入层叠型集管2并被分配，经过多个制冷剂流出部2B流出到多个第一传热管4。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的制冷剂经过多个制冷剂流入部3A流入集管3并合流，经过制冷剂流出部3B流出到制冷剂配管。制冷剂能够倒流。
[0036]〈层叠型集管的结构〉
[0037]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管的结构进行说明。
[0038]图2是实施方式一所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0039]如图2所示，层叠型集管2具有第一板状体11和第二板状体12。第一板状体11层叠于制冷剂的流出侧。第二板状体12层叠于制冷剂的流入侧。
[0040]第一板状体11具有:第一板状部件21、包覆材料24_5。第二板状体12具有:第二板状部件22、多个第三板状部件23_1?23_3、以及多个包覆材料24_1?24_4。在包覆材料24_1?24_5的两面或者单面上涂敷有焊料。第一板状部件21隔着包覆材料24_5层叠于保持部件5。多个第三板状部件23_1?23_3隔着包覆材料24_2?24_4层叠于第一板状部件21。第二板状部件22隔着包覆材料24 j层叠于第三板状部件23 j。第一板状部件21、第二板状部件22以及第三板状部件23_1?23_3例如是厚度1mm?10mm左右的铝制品。以下，有时将保持部件
5、第一板状部件21、第二板状部件22、第三板状部件23_1?23_3以及包覆材料24j?24_5总称为板状部件而记载。并且，有时将第三板状部件23 j?23_3总称为第三板状部件23而记载。并且，有时将包覆材料24_1?24_5总称为包覆材料24而记载。第三板状部件23相当于本发明中的“第一板状部件”。包覆材料24_1?24_4相当于本发明中的“第二板状部件”。
[0041]多个第一出口流路11A通过形成于第一板状部件21的流路21A和形成于包覆材料24_5的流路24A而形成。流路21A和流路24A是内周面为沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。第一传热管4的端部通过钎焊而接合于保持部件5并被保持。在第一板状体11与保持部件5接合时，第一传热管4的端部与第一出口流路11A连接。也可以不设置保持部件5地使第一出口流路11A与第一传热管4接合。在这种情况下，减少了零件费。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。
[0042]分配流路12A通过形成于第二板状部件22的流路22A、形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23AJ?23A_3、以及形成于包覆材料24j?24_4的流路24A而形成。分配流路12A具有:第一入口流路12a、多个分支流路12b。以下，有时将流路23A_1?23A_3总称为流路23A而记载。
[0043]第一入口流路12a通过形成于第二板状部件22的流路 22A而形成。流路22A是圆形的贯通孔。制冷剂配管与第一入口流路12a连接。第一入口流路12a相当于图1中的制冷剂流入部2A。
[0044]分支流路12b通过形成于第三板状部件23的流路23A和形成于包覆材料24的流路24A而形成，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上。流路23A是线状的贯通槽。流路24A是圆形的贯通孔。分支流路12b的详细情况将在后文叙述。
[0045]形成于第三板状部件23的流路23A的端部之间的一部分与形成于包覆材料24的流路24A形成于相向的位置，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上。因此，形成于第三板状部件23的流路23A中除了端部之间的一部分之外的部分被层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上的包覆材料24堵塞。并且，形成于第三板状部件23的流路23A的端部与形成于包覆材料24的流路24A形成于相向的位置，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流出制冷剂的一侧的面上。因此，形成于第三板状部件23的流路23A中除了端部以外的部分被层叠在第三板状部件23的流出制冷剂的一侧的面上的包覆材料24堵塞。
[0046]另外，也可以在第二板状体12形成有多个分配流路12A，分配流路12A分别与形成于第一板状体11的多个第一出口流路11A的一部分连接。并且，第一入口流路12a也可以形成于除了第二板状部件22以外的板状部件。即，本发明包括第一入口流路12a形成于第一板状体11的情况，本发明的“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以外的情况。
[0047]〈层叠型集管中的制冷剂的流动〉
[0048]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0049]通过了第一入口流路12a的制冷剂流入分支流路12b。在分支流路12b中，通过了流路24A的制冷剂流入流路23A的端部之间的一部分，与邻接于形成有流路23A的第三板状部件23而层叠的包覆材料24的表面碰撞而分为两个分支，到达流路23A的两端部，流入下一个分支流路12b。重复多次这种流动的制冷剂流入多个第一出口流路11A，流出到多个第一传热管4。
[0050]〈分支流路的详细情况〉
[0051]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管的分支流路的详细情况进行说明。
[0052]图3是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的主视图和说明在分支流路的一部分中的制冷剂的状态的图。
[0053]另外，在图3(a)中，将形成于层叠在形成有流路23A的第三板状部件23的、供制冷剂流入的一侧的面上的包覆材料24的流路24A图示为24A_1，将形成于层叠在形成有流路23A的第三板状部件23的、供制冷剂流出的一侧的面上的包覆材料24的流路24A图示为24A_
2。并且，在图3(b)中图示在第一弯曲部23f中的制冷剂的状态，对于在第二弯曲部23g中的制冷剂的状态也一样。
[0054]如图3(a)所示，分支流路12b具有:作为与流路23A的流路24A_1相向的区域的分支部23a;与分支部23a连通的流路24A_1;连通分支部23a与流路23A的上侧端部23b之间的第一流出流路23d;以及连通分支部23a与流路23A的下侧端部23c之间的第二流出流路23e。流路24A_1相当于本发明中的“流入流路”。
[0055]为了将流入的制冷剂分支为不同的高度并流出，上侧端部23b与分支部23a相比位于重力方向的上侧，下侧端部23c与分支部23a相比位于重力方向的下侧。通过使连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线平行于第三板状部件23的长边方向，能够缩小第三板状部件23的短边方向的尺寸，减少了零件费、重量等。并且，通过使连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线与第一传热管4的排列方向平行，减少换热器1的空间。另外，连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线、第三板状部件23的长边方向、以及第一传热管4的排列方向也可以不与重力方向平行。
[0056]在第一流出流路23d形成有第一弯曲部23f。在第二流出流路23e形成有第二弯曲部23g。流路23A的、分支部23a与第一弯曲部23f之间的区域以及分支部23a与第二弯曲部23g之间的区域呈与重力方向垂直的直线状。通过像这样构成，能够使分支部23a上各分支方向与重力方向所成的角度均等，抑制重力对制冷剂的分配产生的影响。
[0057]第一弯曲部23f的外侧壁面23fa的曲率半径Rla与第二弯曲部23g的外侧壁面23ga的曲率半径R2a互不相同。第一弯曲部23f的内侧壁面23fb的曲率半径Rib与第二弯曲部23g的内侧壁面23gb的曲率半径R2b互不相同。以下，有时将外侧壁面23fa的曲率半径Rla与外侧壁面23ga的曲率半径R2a总称为外侧壁面的曲率半径Ra而记载。并且，有时将内侧壁面23fb的曲率半径Rib与内侧壁面23gb的曲率半径R2b总称为内侧壁面的曲率半径Rb而记载。
[0058]如此，流路23A以第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式形成，因此在流过第一流出流路23d的制冷剂产生的压力损失和在流过第二流出流路23e的制冷剂产生的压力损失被改变，从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率得到调整。
[0059]S卩，如图3(b)所示，在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g中，在外侧壁面23fa、23ga的内侧的区域A产生漩涡。并且，在内侧壁面23fb、23gb的下游侧的区域B也产生漩涡。该漩涡使通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生压力损失。
[0060]图4是表示外侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0061]图5是表示内侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0062]并且，如图4以及图5所示，外侧壁面的曲率半径Ra越大，越能够抑制漩涡的产生，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越小。另一方面，外侧壁面的曲率半径Ra越小，制冷剂越不易流动，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越大。并且，内侧壁面的曲率半径Rb越大，制冷剂越不易从壁面剥离，越能够抑制漩涡的产生，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越小。
[0063]因此，在改变第一弯曲部23f的曲率半径和第二弯曲部23g的曲率半径时，改变在流过第一流出流路23d的制冷剂产生的压力损失和在流过第二流出流路23e的制冷剂产生的压力损失。制冷剂多流向压力损失小的流路，其结果是，通过第一流出流路23d从上侧端部23b流出的制冷剂的流量与通过第二流出流路23e从下侧端部23c流出的制冷剂的流量的比率发生变化，从而使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率发生变化。
[0064]层叠型集管2利用这样的现象，积极地使第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同，从而能够适当地设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率。通过能够设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率，能够向换热器1的各第一传热管4供给与热负荷对应的适当的流量的制冷剂。因此，能够提高换热器1的换热效率。
[0065]特别是，在制冷剂是气液二相状态的情况下，密度比气体大的液体通过离心力而集中于第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的外侧，因此与制冷剂是气相状态的情况相比，液体容易在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g滞留，容易产生漩涡，压力损失变大。因此，在流入层叠型集管2的制冷剂是气液二相状态的情况下，通过使第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同来提高实现上述的设定的有效性。
[0066]具体地说，通过使外侧壁面的曲率半径Ra以及内侧壁面的曲率半径Rb变大，能够使压力损失为1/2左右。并且，制冷剂的流量与压力损失的1/2乘方成反比例，因此通过使外侦_面的曲率半径Ra以及内侧壁面的曲率半径Rb变大或者变小，能够在±40%的范围内对从第一流出流路23d以及第二流出流路23e流出的制冷剂的流量进行调整。
[0067]并且，在区域A产生的漩涡大大有助于压力损失，因此压力损失的变化相对于外侧壁面的曲率半径Ra的变化的比率大于压力损失的变化相对于内侧壁面的曲率半径Rb的变化的比率。因此，与改变内侧壁面的曲率半径Rb的情况相比，改变外侧壁面的曲率半径Ra有利于上述的设定。
[0068]并且，制冷剂容易因重力的影响而滞留在朝向重力方向的上侧的第一弯曲部23f的外侧壁面23fa附近，因此与改变第二弯曲部23g的曲率半径的情况相比，改变第一弯曲部23f的曲率半径有利于上述的设定。
[0069]另外，在上述的设定中，既可以使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量不均等，并且，也可以使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等。例如，在第一流出流路23d与第二流出流路23e是以分支部23a为中心的点对称的形状且表面性能相等时，因 重力的影响，从第一流出流路23d流出的制冷剂的流量比从第二流出流路23e流出的制冷剂的流量少，但是在变更为第一弯曲部23f的曲率半径大于第二弯曲部23g的曲率半径的情况下，能够使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等。还可能存在根据第一流出流路23d以及第二流出流路23e的形状、表面性能等，通过变更为第一弯曲部23f的曲率半径小于第二弯曲部23g的曲率半径而使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等的情况。
[0070]并且，分支流路12b的形状不限定于上述的形状，只要是能够通过改变弯曲部的曲率半径来调整压力损失的形状，也可以是其他的形状。
[0071 ]图6是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的变形例的主视图。
[0072]例如，如图6(a)所示，流路23A的、分支部23a与第一弯曲部23f之间的区域或者分支部23a与第二弯曲部23g之间的区域也可以不是与重力方向垂直的直线状。
[0073]并且，例如，如图6(b)以及图6(c)所示，既可以在第一流出流路23d形成有多个第一弯曲部23f，并且，也可以在第二流出流路23e形成有多个第二弯曲部23g。第一弯曲部23f和第二弯曲部23g的数量既可以相同，并且也可以不同。在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g都是多个的情况下，以使弯曲角度最大的第一弯曲部23f的曲率半径与弯曲角度最大的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更即可。当然，同时还可以使除了弯曲角度最大的第一弯曲部之外的第一弯曲部23f的曲率半径与除了弯曲角度最大的第二弯曲部之外的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更，并且，还可以只使除了弯曲角度最大的第一弯曲部之外的第一弯曲部23f的曲率半径和除了弯曲角度最大的第二弯曲部之外的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更。由于在弯曲角度最大的弯曲部产生的压力损失大大有助于流路整体的压力损失，因此通过以至少使弯曲角度最大的第一弯曲部23f的曲率半径和弯曲角度最大的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更，有利于上述的设定。
[0074]并且，例如，如图6(d)所示，也可以流路23A具有分叉部23h，通过流入流路23A而分支了的制冷剂在分叉部23h进一步分支。即，分支流路12b也可以不是将从流路24A_1流入的制冷剂分支，而是将从作为流路23A的一部分的流路23i流入的制冷剂分支。分叉部23h相当于本发明中的“分支部”。流路23i相当于本发明中的“流入流路”。
[0075]〈换热器的使用方式〉
[0076]以下，对实施方式一所涉及的换热器的使用方式的一个例子进行说明。
[0077]另外，以下，对实施方式一所涉及的换热器用于空调装置的情况进行说明，但是不限定于这样的情况，例如，实施方式一所涉及的换热器也可以用于具有制冷剂循环回路的其他制冷循环装置。并且，对空调装置为切换制冷运转和采暖运转的类型的情况进行说明，但是不限定于这样的情况，也可只进行制冷运转或者采暖运转。
[0078]图7是表示应用实施方式一所涉及的换热器的空调装置的结构的图。另外，在图7中，用实线的箭头表示制冷运转时的制冷剂的流向，用虚线的箭头表示采暖运转时的制冷剂的流向。
[0079]如图7所示，空调装置51具有:压缩机52;四通阀53;室外换热器(热源侧换热器)54;节流装置55;室内换热器(负荷侧换热器)56、室外风扇(热源侧风扇)57;室内风扇(负荷侧风扇)58;以及控制装置59。压缩机52、四通阀53、室外换热器54、节流装置55、室内换热器56通过制冷剂配管连接，从而形成制冷剂循环回路。
[0080]在控制装置59例如连接有压缩机52、四通阀53、节流装置55、室外风扇57、室内风扇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，切换制冷运转和采暖运转。
[0081 ]对制冷运转时的制冷剂的流向进行说明。
[0082]从压缩机52排出的高压高温的气体状态的制冷剂经过四通阀53流入室外换热器54，与由室外风扇57供给的空气进行热交换、冷凝。冷凝了的制冷剂成为高压的液体状态，从室外换热器54流出，通过节流装置55变为低压的气液二相状态。低压的气液二相状态的制冷剂流入室内换热器56，通过与由室内风扇58供给的空气进行热交换而蒸发，由此对室内进行冷却。蒸发了的制冷剂成为低压的气体状态，从室内换热器56流出，经过四通阀53被吸入压缩机52。
[0083]对采暖运转时的制冷剂的流向进行说明。
[0084]从压缩机52排出的高温高压的气体状态的制冷剂经过四通阀53流入室内换热器56，通过与由室内风扇58供给的空气进行热交换而冷凝，从而在室内进行采暖。冷凝了的制冷剂成为高压的液体状态，从室内换热器56流出，通过节流装置55成为低压的气液二相状态的制冷剂。低压的气液二相状态的制冷剂流入室外换热器54，与由室外风扇57供给的空气进行热交换，蒸发。蒸发了的制冷剂成为低压的气体状态，从室外换热器54流出，经过四通阀53被吸入压缩机52。
[0085]在室外换热器54以及室内换热器56中的至少一方使用换热器1。换热器1在作为蒸发器起作用时，以制冷剂从层叠型集管2流入，制冷剂向集管3流出的方式连接。即，在换热器1作为蒸发器起作用时，从制冷剂配管向层叠型集管2流入气液二相状态的制冷剂。并且，在换热器1作为冷凝器起作用时，制冷剂在层叠型集管2中倒流。
[0086]〈换热器的作用〉
[0087]以下，对实施方式一所涉及的换热器的作用进行说明。
[0088]由于分支流路12b的、形成于第一流出流路23d的第一弯曲部23f的曲率半径与形成于第二流出流路23e的第二弯曲部23g的曲率半径不同，因此通过适当设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率，能够在多种多样的状况、环境等下使用层叠型集管2。
[0089]并且，由于第一流出流路23d的与分支部23a连通的一侧的端部以及第二流出流路23e的与分支部23a连通的一侧的端部与重力方向垂直，因此抑制了因重力的影响导致分配率广生误差。
[0090]并且，分支流路12b使流入分支部23a的制冷剂分支到第一流出流路23d以及第二流出流路23e、即两个流出流路，因此误差主要原因变少，抑制了在分配率产生误差。特别是，在第一流出流路23d连通分支部23a与位于分支部23a的重量方向的上侧的上侧端部23b之间，第二流出流路23e连通分支部23a与位于分支部23a的重量方向的下侧的下侧端部23c之间的情况下，因重力而导致在从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率产生变化，因此使形成于第一流出流路23d的第一弯曲部23f的曲率半径和形成于第二流出流路23e的第二弯曲部23g的曲率半径不同的有效性得到提高。
[0091]并且，分支流路12b通过利用相邻地层叠的部件将形成于第三板状部件23的流路23A的、除了制冷剂流入的区域以及制冷剂流出的区域之外的区域封闭而形成，因此不必使结构复杂化就能够实现上述的设定，减少了零件费、制造工序等。
[0092]并且，第三板状部件23隔着包覆材料24层叠，在形成于第三板状部件23的流路23A连接有形成于包覆材料24的流路24A，因此流路24A作为制冷剂隔离流路起作用，抑制了在分配率产生误差。
[0093]实施方式二
[0094]对实施方式二所涉及的换热器进行说明。
[0095]另外，对于与实施方式一重复或者类似的说明，适当简略或者省略。
[0096]〈换热器的结构〉
[0097]以下，对实施方式二所涉及的换热器的结构进行说明。
[0098]图8是表示实施方式二所涉及的换热器的结构的图。
[0099]如图8所示，换热器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。
[0100]层叠型集管2具有:制冷剂流入部2A;多个制冷剂流出部2B;多个制冷剂折返部2C;多个制冷剂流入部2D;以及制冷剂流出部2E。在制冷剂流出部2E连接有制冷剂配管。第一传热管4以及第二传热管7是实施了发卡式弯曲加工的扁平管。在制冷剂流出部2B与制冷剂折返部2C之间连接有第一传热管4，在制冷剂折返部2C与制冷剂流入部2D之间连接有第二传热管7。
[0101]〈换热器中的制冷剂的流动〉
[0102]以下，对实施方式二所涉及的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0103]通过了多个第一传热管4的制冷剂流入层叠型集管2的多个制冷剂折返部2C并折返，流出到多个第二传热管7。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的制冷剂经过多个制冷剂流入部2D流入层叠型集管2并合流，经过制冷剂流出部2E流出到制冷剂配管。制冷剂能够倒流。
[0104]〈层叠型集管的结构〉
[0105]以下，对实施方式二所涉及的换热器的层叠型集管的结构进行说明。
[0106]图9是实施方式二所涉及的 换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0107]如图9所示，多个第二入口流路11B通过形成于第一板状部件21的流路21B和形成于包覆材料24_5的流路24B而形成。流路21B和流路24B是内周面为沿着第二传热管7的外周面的形状的贯通孔。多个第二入口流路11B相当于图8中的多个制冷剂流入部2D。
[0108]多个折返流路11C通过形成于第一板状部件21的流路21C和形成于包覆材料24_5的流路24C而形成。流路21C和流路24C是内周面为包围第一传热管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。多个折返流路11C相当于图8中的多个制冷剂折返部2C。
[0109]合流流路12B通过形成于第二板状部件22的流路22B、形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23BJ?23B_3、以及形成于包覆材料24j?24_4的流路24B而形成。合流流路12B具有:混合流路12c;以及第二出口流路12d。
[0110]第二出口流路12d通过形成于第二板状部件22的流路22B而形成。流路22B是圆形的贯通孔。制冷剂配管与第二出口流路12d连接。第二出口流路12d相当于图8中的制冷剂流出部2E。
[0111]混合流路12c通过形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23B_1?23B_3和形成于包覆材料24_1?24_4的流路24B而形成。流路23B_1?23B_3和流路24B是贯通板状部件的高度方向的几乎整个区域的矩形的贯通孔。
[0112]另外，也可以在第二板状体12形成有多个合流流路12B，合流流路12B分别与形成于第一板状体11的多个第二入口流路11B的一部分连接。并且，第二出口流路12d也可以形成于除了第二板状部件22之外的板状部件。即，本发明包括第二出口流路12d形成于第一板状体11的情况，本发明的“合流流路”包括第二出口流路12d形成于第二板状体12的合流流路12B之外的情况。
[0113]〈层叠型集管中的制冷剂的流动〉
[0114]以下，对实施方式二所涉及的换热器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0115]通过了多个第一传热管4的制冷剂流入多个折返流路11C并折返，流入多个第二传热管7。通过多个第二传热管7的制冷剂通过多个第二入口流路11B，流入混合流路12c并混合。混合了的制冷剂通过第二出口流路12d，流出到制冷剂配管。
[0116]〈换热器的使用方式〉
[0117]以下，对实施方式二所涉及的换热器的使用方式的一个例子进行说明。
[0118]图10是表示应用实施方式二所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
[0119]如图10所示，在室外换热器54以及室内换热器56中的至少一方使用换热器1。换热器1在作为蒸发器起作用时，连接成制冷剂从层叠型集管2的分配流路12A流入第一传热管4，制冷剂从第二传热管7流入层叠型集管2的合流流路12B。即，在换热器1作为蒸发器起作用时，气液二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12A。并且，在换热器1作为冷凝器起作用时，制冷剂在层叠型集管2中倒流。
[0120]〈换热器的作用〉
[0121 ]以下，对实施方式二所涉及的换热器的作用进行说明。
[0122]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形成有合流流路12B。因此，不需要集管3，能够减少换热器1的零件费等。并且，能够使第一传热管4以及第二传热管7延长并且使翅片6的片数等增加相当于所不需要的集管3的量，S卩，能够增加换热器1的热交换部的装配体积。
[0123]并且，在第一板状体11形成有折返流路11C。因此，例如能够不必改变正面观察的状态下的换热器1的面积地使热交换量增加。
[0124]以上，对实施方式一以及实施方式二进行了说明，但是本发明不限于各实施方式的说明。例如，还能够将各实施方式的全部或者一部分组合。
[0125]附图标记说明
[0126]1换热器，2层叠型集管，2A制冷剂流入部，2B制冷剂流出部，2C制冷剂折返部，2D制冷剂流入部，2E制冷剂流出部，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合流流路，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、23A_1?23A_3、23B_1?23B_3流路，23a分支部，23b上侧端部，23c下侧端部，23d第一流出流路，23e第二流出流路，23f第一弯曲部，23f a外侧壁面，23fb内侧壁面，23g第二弯曲部，23ga外侧壁面，23gb内侧壁面，23h分叉部，23i流路，24、24_1?24_5包覆材料，24A?24C、24A_1、24A_2流路，51空调装置，52压缩机，53四通阀，54室外换热器，55节流装置，56室内换热器，57室外风扇，58室内风扇，59控制装置。
【主权项】
1.一种层叠型集管，其特征在于，具有: 第一板状体，所述第一板状体形成有多个第一出口流路；以及 第二板状体，所述第二板状体层叠于所述第一板状体，且形成有使从第一入口流路流入的制冷剂分配并流出到所述多个第一出口流路的分配流路， 所述分配流路包括至少一个分支流路， 所述分支流路具有:分支部;朝向该分支部延伸的流入流路；以及从该分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路， 在所述多个流出流路中的至少两个流出流路分别形成有一个弯曲部、或者多个弯曲部， 形成于所述至少两个流出流路中的一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径，与形成于所述至少两个流出流路中与所述一个流出流路不同的至少一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径不同。2.根据权利要求1所述的层叠型集管，其特征在于， 所述曲率半径是所述流出流路的外侧壁面的曲率半径。3.根据权利要求1或2所述的层叠型集管，其特征在于， 所述曲率半径是所述流出流路的内侧壁面的曲率半径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠型集管，其特征在于， 所述至少两个流出流路的、与所述分支部连通的一侧的端部朝向与重力方向垂直的方向延伸。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， 所述至少两个流出流路包括: 第一流出流路，所述第一流出流路连通所述分支部与在重力方向上的高度高于该分支部的端部之间；以及 第二流出流路，所述第二流出流路连通所述分支部与在重力方向上的高度低于该分支部的端部之间。6.根据权利要求1至5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槽的至少一个第一板状部件， 所述分支流路通过使所述槽的、除了供所述制冷剂流入的区域以及供所述制冷剂流出的区域之外的区域被堵塞而形成。7.根据权利要求6所述的层叠型集管，其特征在于， 所述第一板状部件隔着在两面或者单面上涂敷有焊料的第二板状部件而层叠， 在所述第二板状部件形成有贯通孔，所述贯通孔与所述槽的端部以及该端部之间的一部分中的任意一方连通。8.根据权利要求1至7中任一项所述的层叠型集管，其特征在于， 在所述第一板状体形成有多个第二入口流路和供流入的制冷剂折返并流出的多个折返流路， 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制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路。9.一种换热器，其特征在于，具有: 权利要求1至8中任一项所述的层叠型集管；以及 分别与所述多个第一出口流路连接的多个传热管。10.一种空调装置，其特征在于， 具有权利要求9所述的换热器， 所述分配流路在所述换热器作为蒸发器起作用时，向所述多个第一出口流路流出所述制冷剂。
【专利摘要】本发明所涉及的层叠型集管(2)具有：形成有多个第一出口流路(11A)的第一板状体(11)；以及层叠于第一板状体(11)，并形成有使从第一入口流路(12a)流入的制冷剂分配并流出到多个第一出口流路(11A)的分配流路(12A)的第二板状体(12)，分配流路(12A)的分支流路(12b)具有：分支部；朝向分支部延伸的流入流路；以及从分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路，多个流出流路的弯曲部的曲率半径互不相同。
【IPC分类】F28F9/02, F28F9/22
【公开号】CN105492855
【申请号】CN201380079149
【发明人】松井繁佳, 东井上真哉, 冈崎多佳志, 石桥晃, 伊东大辅, 望月厚志
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年9月26日
【公告号】US20160178292, WO2015045073A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及层叠型集管、换热器以及空调装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的层叠型集管，具有以下的结构，即具有:形成有多个出口流路的第一板状体；以及层叠于第一板状体，并形成有使从入口流路流入的制冷剂向形成于第一板状体的多个出口流路分配并流出的分配流路的第二板状体。分配流路包括分支流路，所述分支流路形成有朝向与制冷剂的流入方向垂直的方向呈放射状地延伸的多个槽。从入口流路流入分支流路的制冷剂通过该多个槽而分支为多支，通过形成于第一板状体的多个出口流路而流出(参照专利文献1)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2000-161818号公报(【0012】段?【0020】段、图1、图2)
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在这样的层叠型集管中，分别从多个出口流路流出的制冷剂的流量的比率、即分配率根据其使用状况、使用环境等确定。例如，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使用时，受到重力的影响，在分支方向的任意一个上产生制冷剂的不足或者过剩，由于不能够设定分配率而不能够使分别从多个出口流路流出的制冷剂的流量均等。即，在以往的层叠型集管中，存在不能够设定分配率而不能够在多种多样的状况、环境等下使用的问题。
[0008]本发明是以上述那样的课题为背景而提出的，其目的是获得一种能够在多种多样的状况、环境等下使用的层叠型集管。并且，本发明的目的是获得一种具有这样的层叠型集管的换热器。另外，本发明的目的是获得一种具有这样的换热器的空调装置。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]本发明所涉及的层叠型集管包括:第一板状体，所述第一板状体形成有多个第一出口流路；以及第二板状体，所述第二板状体层叠于所述第一板状体，且形成有使从第一入口流路流入的制冷剂分配并流出到所述多个第一出口流路的分配流路，所述分配流路包括至少一个分支流路，所述分支流路具有:分支部;朝向该分支部延伸的流入流路；以及从该分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路，在所述多个流出流路中的至少两个流出流路分别形成有一个弯曲部、或者多个弯曲部，形成于所述至少两个流出流路中的一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径，与形成于所述至少两个流出流路中与所述一个流出流路不同的至少一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径不同。
[0011]发明的效果
[0012]在本发明所涉及的层叠型集管中，通过对形成于分支流路的流出流路的一个弯曲部或者多个弯曲部的曲率半径进行调整，能够适当地设定分配率，因此在多种多样的状况、环境等下也能够使用。
【附图说明】
[0013]图1是表示实施方式一所涉及的换热器的结构的图。
[0014]图2是实施方式一所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0015]图3是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的主视图和说明在分支流路的一部分中的制冷剂的状态的图。
[0016]图4是表示外侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0017]图5是表示内侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0018]图6是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的变形例的主视图。
[0019]图7是表示应用了实施方式一所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
[0020]图8是表示实施方式二所涉及的换热器的结构的图。
[0021 ]图9是实施方式二所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0022]图10是应用了实施方式二所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0023]以下，使用附图对本发明所涉及的层叠型集管进行说明。
[0024]另外，以下，对于本发明所涉及的层叠型集管是对流入换热器的制冷剂进行分配的类型的情况进行了说明，本发明所涉及的层叠型集管也可以是对流入其他设备的制冷剂进行分配的类型。并且，以下说明的结构、动作等只是一个例子，本发明所涉及的层叠型集管不限定于这样的结构、动作等情况。并且，在各图中，对相同或者类似的构件，标注相同的附图标记或者省略标注附图标记。并且，对于细节部分的构造，适当简略或者省略图示。并且，对于重复或者类似的说明，适当简略或者省略。
[0025]实施方式一
[0026]对实施方式一所涉及的换热器进行说明。
[0027]〈换热器的结构〉
[0028]以下，对实施方式一所涉及的换热器的结构进行说明。
[0029]图1是表示实施方式一所涉及的换热器的结构的图。
[0030]如图1所示，换热器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。
[0031]层叠型集管2具有制冷剂流入部2A和多个制冷剂流出部2B。集管3具有制冷剂流出部3B和多个制冷剂流入部3A。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的制冷剂流出部2B与集管3的制冷剂流入部3A之间连接有第一传热管4。
[0032]第一传热管4是形成了多个流路的扁平管。第一传热管4例如是铝制品。第一传热管4的层叠型集管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的制冷剂流出部2B连接。保持部件5例如是铝制品。在第一传热管4上接合有多个翅片6。翅片6例如是铝制品。另外，在图1中示出了第一传热管4是八根的情况，但是不限定于这样的情况。例如第一传热管4也可以是两根。并且，第一传热管4也可以不是扁平管。
[0033]〈换热器中的制冷剂的流动〉
[0034]以下，对实施方式一所涉及的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0035]流过制冷剂配管的制冷剂，经过制冷剂流入部2A流入层叠型集管2并被分配，经过多个制冷剂流出部2B流出到多个第一传热管4。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的制冷剂经过多个制冷剂流入部3A流入集管3并合流，经过制冷剂流出部3B流出到制冷剂配管。制冷剂能够倒流。
[0036]〈层叠型集管的结构〉
[0037]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管的结构进行说明。
[0038]图2是实施方式一所涉及的换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0039]如图2所示，层叠型集管2具有第一板状体11和第二板状体12。第一板状体11层叠于制冷剂的流出侧。第二板状体12层叠于制冷剂的流入侧。
[0040]第一板状体11具有:第一板状部件21、包覆材料24_5。第二板状体12具有:第二板状部件22、多个第三板状部件23_1?23_3、以及多个包覆材料24_1?24_4。在包覆材料24_1?24_5的两面或者单面上涂敷有焊料。第一板状部件21隔着包覆材料24_5层叠于保持部件5。多个第三板状部件23_1?23_3隔着包覆材料24_2?24_4层叠于第一板状部件21。第二板状部件22隔着包覆材料24 j层叠于第三板状部件23 j。第一板状部件21、第二板状部件22以及第三板状部件23_1?23_3例如是厚度1mm?10mm左右的铝制品。以下，有时将保持部件
5、第一板状部件21、第二板状部件22、第三板状部件23_1?23_3以及包覆材料24j?24_5总称为板状部件而记载。并且，有时将第三板状部件23 j?23_3总称为第三板状部件23而记载。并且，有时将包覆材料24_1?24_5总称为包覆材料24而记载。第三板状部件23相当于本发明中的“第一板状部件”。包覆材料24_1?24_4相当于本发明中的“第二板状部件”。
[0041]多个第一出口流路11A通过形成于第一板状部件21的流路21A和形成于包覆材料24_5的流路24A而形成。流路21A和流路24A是内周面为沿着第一传热管4的外周面的形状的贯通孔。第一传热管4的端部通过钎焊而接合于保持部件5并被保持。在第一板状体11与保持部件5接合时，第一传热管4的端部与第一出口流路11A连接。也可以不设置保持部件5地使第一出口流路11A与第一传热管4接合。在这种情况下，减少了零件费。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。
[0042]分配流路12A通过形成于第二板状部件22的流路22A、形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23AJ?23A_3、以及形成于包覆材料24j?24_4的流路24A而形成。分配流路12A具有:第一入口流路12a、多个分支流路12b。以下，有时将流路23A_1?23A_3总称为流路23A而记载。
[0043]第一入口流路12a通过形成于第二板状部件22的流路 22A而形成。流路22A是圆形的贯通孔。制冷剂配管与第一入口流路12a连接。第一入口流路12a相当于图1中的制冷剂流入部2A。
[0044]分支流路12b通过形成于第三板状部件23的流路23A和形成于包覆材料24的流路24A而形成，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上。流路23A是线状的贯通槽。流路24A是圆形的贯通孔。分支流路12b的详细情况将在后文叙述。
[0045]形成于第三板状部件23的流路23A的端部之间的一部分与形成于包覆材料24的流路24A形成于相向的位置，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上。因此，形成于第三板状部件23的流路23A中除了端部之间的一部分之外的部分被层叠在第三板状部件23的流入制冷剂的一侧的面上的包覆材料24堵塞。并且，形成于第三板状部件23的流路23A的端部与形成于包覆材料24的流路24A形成于相向的位置，所述包覆材料24层叠在第三板状部件23的流出制冷剂的一侧的面上。因此，形成于第三板状部件23的流路23A中除了端部以外的部分被层叠在第三板状部件23的流出制冷剂的一侧的面上的包覆材料24堵塞。
[0046]另外，也可以在第二板状体12形成有多个分配流路12A，分配流路12A分别与形成于第一板状体11的多个第一出口流路11A的一部分连接。并且，第一入口流路12a也可以形成于除了第二板状部件22以外的板状部件。即，本发明包括第一入口流路12a形成于第一板状体11的情况，本发明的“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以外的情况。
[0047]〈层叠型集管中的制冷剂的流动〉
[0048]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0049]通过了第一入口流路12a的制冷剂流入分支流路12b。在分支流路12b中，通过了流路24A的制冷剂流入流路23A的端部之间的一部分，与邻接于形成有流路23A的第三板状部件23而层叠的包覆材料24的表面碰撞而分为两个分支，到达流路23A的两端部，流入下一个分支流路12b。重复多次这种流动的制冷剂流入多个第一出口流路11A，流出到多个第一传热管4。
[0050]〈分支流路的详细情况〉
[0051]以下，对实施方式一所涉及的换热器的层叠型集管的分支流路的详细情况进行说明。
[0052]图3是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的主视图和说明在分支流路的一部分中的制冷剂的状态的图。
[0053]另外，在图3(a)中，将形成于层叠在形成有流路23A的第三板状部件23的、供制冷剂流入的一侧的面上的包覆材料24的流路24A图示为24A_1，将形成于层叠在形成有流路23A的第三板状部件23的、供制冷剂流出的一侧的面上的包覆材料24的流路24A图示为24A_
2。并且，在图3(b)中图示在第一弯曲部23f中的制冷剂的状态，对于在第二弯曲部23g中的制冷剂的状态也一样。
[0054]如图3(a)所示，分支流路12b具有:作为与流路23A的流路24A_1相向的区域的分支部23a;与分支部23a连通的流路24A_1;连通分支部23a与流路23A的上侧端部23b之间的第一流出流路23d;以及连通分支部23a与流路23A的下侧端部23c之间的第二流出流路23e。流路24A_1相当于本发明中的“流入流路”。
[0055]为了将流入的制冷剂分支为不同的高度并流出，上侧端部23b与分支部23a相比位于重力方向的上侧，下侧端部23c与分支部23a相比位于重力方向的下侧。通过使连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线平行于第三板状部件23的长边方向，能够缩小第三板状部件23的短边方向的尺寸，减少了零件费、重量等。并且，通过使连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线与第一传热管4的排列方向平行，减少换热器1的空间。另外，连接上侧端部23b与下侧端部23c的直线、第三板状部件23的长边方向、以及第一传热管4的排列方向也可以不与重力方向平行。
[0056]在第一流出流路23d形成有第一弯曲部23f。在第二流出流路23e形成有第二弯曲部23g。流路23A的、分支部23a与第一弯曲部23f之间的区域以及分支部23a与第二弯曲部23g之间的区域呈与重力方向垂直的直线状。通过像这样构成，能够使分支部23a上各分支方向与重力方向所成的角度均等，抑制重力对制冷剂的分配产生的影响。
[0057]第一弯曲部23f的外侧壁面23fa的曲率半径Rla与第二弯曲部23g的外侧壁面23ga的曲率半径R2a互不相同。第一弯曲部23f的内侧壁面23fb的曲率半径Rib与第二弯曲部23g的内侧壁面23gb的曲率半径R2b互不相同。以下，有时将外侧壁面23fa的曲率半径Rla与外侧壁面23ga的曲率半径R2a总称为外侧壁面的曲率半径Ra而记载。并且，有时将内侧壁面23fb的曲率半径Rib与内侧壁面23gb的曲率半径R2b总称为内侧壁面的曲率半径Rb而记载。
[0058]如此，流路23A以第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式形成，因此在流过第一流出流路23d的制冷剂产生的压力损失和在流过第二流出流路23e的制冷剂产生的压力损失被改变，从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率得到调整。
[0059]S卩，如图3(b)所示，在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g中，在外侧壁面23fa、23ga的内侧的区域A产生漩涡。并且，在内侧壁面23fb、23gb的下游侧的区域B也产生漩涡。该漩涡使通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生压力损失。
[0060]图4是表示外侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0061]图5是表示内侧壁面的曲率半径与压力损失的关系的图。
[0062]并且，如图4以及图5所示，外侧壁面的曲率半径Ra越大，越能够抑制漩涡的产生，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越小。另一方面，外侧壁面的曲率半径Ra越小，制冷剂越不易流动，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越大。并且，内侧壁面的曲率半径Rb越大，制冷剂越不易从壁面剥离，越能够抑制漩涡的产生，在通过第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的制冷剂产生的压力损失变得越小。
[0063]因此，在改变第一弯曲部23f的曲率半径和第二弯曲部23g的曲率半径时，改变在流过第一流出流路23d的制冷剂产生的压力损失和在流过第二流出流路23e的制冷剂产生的压力损失。制冷剂多流向压力损失小的流路，其结果是，通过第一流出流路23d从上侧端部23b流出的制冷剂的流量与通过第二流出流路23e从下侧端部23c流出的制冷剂的流量的比率发生变化，从而使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率发生变化。
[0064]层叠型集管2利用这样的现象，积极地使第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同，从而能够适当地设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率。通过能够设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率，能够向换热器1的各第一传热管4供给与热负荷对应的适当的流量的制冷剂。因此，能够提高换热器1的换热效率。
[0065]特别是，在制冷剂是气液二相状态的情况下，密度比气体大的液体通过离心力而集中于第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g的外侧，因此与制冷剂是气相状态的情况相比，液体容易在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g滞留，容易产生漩涡，压力损失变大。因此，在流入层叠型集管2的制冷剂是气液二相状态的情况下，通过使第一弯曲部23f的曲率半径与第二弯曲部23g的曲率半径不同来提高实现上述的设定的有效性。
[0066]具体地说，通过使外侧壁面的曲率半径Ra以及内侧壁面的曲率半径Rb变大，能够使压力损失为1/2左右。并且，制冷剂的流量与压力损失的1/2乘方成反比例，因此通过使外侦_面的曲率半径Ra以及内侧壁面的曲率半径Rb变大或者变小，能够在±40%的范围内对从第一流出流路23d以及第二流出流路23e流出的制冷剂的流量进行调整。
[0067]并且，在区域A产生的漩涡大大有助于压力损失，因此压力损失的变化相对于外侧壁面的曲率半径Ra的变化的比率大于压力损失的变化相对于内侧壁面的曲率半径Rb的变化的比率。因此，与改变内侧壁面的曲率半径Rb的情况相比，改变外侧壁面的曲率半径Ra有利于上述的设定。
[0068]并且，制冷剂容易因重力的影响而滞留在朝向重力方向的上侧的第一弯曲部23f的外侧壁面23fa附近，因此与改变第二弯曲部23g的曲率半径的情况相比，改变第一弯曲部23f的曲率半径有利于上述的设定。
[0069]另外，在上述的设定中，既可以使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量不均等，并且，也可以使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等。例如，在第一流出流路23d与第二流出流路23e是以分支部23a为中心的点对称的形状且表面性能相等时，因 重力的影响，从第一流出流路23d流出的制冷剂的流量比从第二流出流路23e流出的制冷剂的流量少，但是在变更为第一弯曲部23f的曲率半径大于第二弯曲部23g的曲率半径的情况下，能够使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等。还可能存在根据第一流出流路23d以及第二流出流路23e的形状、表面性能等，通过变更为第一弯曲部23f的曲率半径小于第二弯曲部23g的曲率半径而使从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的流量均等的情况。
[0070]并且，分支流路12b的形状不限定于上述的形状，只要是能够通过改变弯曲部的曲率半径来调整压力损失的形状，也可以是其他的形状。
[0071 ]图6是实施方式一所涉及的换热器的、分支流路周边的变形例的主视图。
[0072]例如，如图6(a)所示，流路23A的、分支部23a与第一弯曲部23f之间的区域或者分支部23a与第二弯曲部23g之间的区域也可以不是与重力方向垂直的直线状。
[0073]并且，例如，如图6(b)以及图6(c)所示，既可以在第一流出流路23d形成有多个第一弯曲部23f，并且，也可以在第二流出流路23e形成有多个第二弯曲部23g。第一弯曲部23f和第二弯曲部23g的数量既可以相同，并且也可以不同。在第一弯曲部23f以及第二弯曲部23g都是多个的情况下，以使弯曲角度最大的第一弯曲部23f的曲率半径与弯曲角度最大的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更即可。当然，同时还可以使除了弯曲角度最大的第一弯曲部之外的第一弯曲部23f的曲率半径与除了弯曲角度最大的第二弯曲部之外的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更，并且，还可以只使除了弯曲角度最大的第一弯曲部之外的第一弯曲部23f的曲率半径和除了弯曲角度最大的第二弯曲部之外的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更。由于在弯曲角度最大的弯曲部产生的压力损失大大有助于流路整体的压力损失，因此通过以至少使弯曲角度最大的第一弯曲部23f的曲率半径和弯曲角度最大的第二弯曲部23g的曲率半径不同的方式进行变更，有利于上述的设定。
[0074]并且，例如，如图6(d)所示，也可以流路23A具有分叉部23h，通过流入流路23A而分支了的制冷剂在分叉部23h进一步分支。即，分支流路12b也可以不是将从流路24A_1流入的制冷剂分支，而是将从作为流路23A的一部分的流路23i流入的制冷剂分支。分叉部23h相当于本发明中的“分支部”。流路23i相当于本发明中的“流入流路”。
[0075]〈换热器的使用方式〉
[0076]以下，对实施方式一所涉及的换热器的使用方式的一个例子进行说明。
[0077]另外，以下，对实施方式一所涉及的换热器用于空调装置的情况进行说明，但是不限定于这样的情况，例如，实施方式一所涉及的换热器也可以用于具有制冷剂循环回路的其他制冷循环装置。并且，对空调装置为切换制冷运转和采暖运转的类型的情况进行说明，但是不限定于这样的情况，也可只进行制冷运转或者采暖运转。
[0078]图7是表示应用实施方式一所涉及的换热器的空调装置的结构的图。另外，在图7中，用实线的箭头表示制冷运转时的制冷剂的流向，用虚线的箭头表示采暖运转时的制冷剂的流向。
[0079]如图7所示，空调装置51具有:压缩机52;四通阀53;室外换热器(热源侧换热器)54;节流装置55;室内换热器(负荷侧换热器)56、室外风扇(热源侧风扇)57;室内风扇(负荷侧风扇)58;以及控制装置59。压缩机52、四通阀53、室外换热器54、节流装置55、室内换热器56通过制冷剂配管连接，从而形成制冷剂循环回路。
[0080]在控制装置59例如连接有压缩机52、四通阀53、节流装置55、室外风扇57、室内风扇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，切换制冷运转和采暖运转。
[0081 ]对制冷运转时的制冷剂的流向进行说明。
[0082]从压缩机52排出的高压高温的气体状态的制冷剂经过四通阀53流入室外换热器54，与由室外风扇57供给的空气进行热交换、冷凝。冷凝了的制冷剂成为高压的液体状态，从室外换热器54流出，通过节流装置55变为低压的气液二相状态。低压的气液二相状态的制冷剂流入室内换热器56，通过与由室内风扇58供给的空气进行热交换而蒸发，由此对室内进行冷却。蒸发了的制冷剂成为低压的气体状态，从室内换热器56流出，经过四通阀53被吸入压缩机52。
[0083]对采暖运转时的制冷剂的流向进行说明。
[0084]从压缩机52排出的高温高压的气体状态的制冷剂经过四通阀53流入室内换热器56，通过与由室内风扇58供给的空气进行热交换而冷凝，从而在室内进行采暖。冷凝了的制冷剂成为高压的液体状态，从室内换热器56流出，通过节流装置55成为低压的气液二相状态的制冷剂。低压的气液二相状态的制冷剂流入室外换热器54，与由室外风扇57供给的空气进行热交换，蒸发。蒸发了的制冷剂成为低压的气体状态，从室外换热器54流出，经过四通阀53被吸入压缩机52。
[0085]在室外换热器54以及室内换热器56中的至少一方使用换热器1。换热器1在作为蒸发器起作用时，以制冷剂从层叠型集管2流入，制冷剂向集管3流出的方式连接。即，在换热器1作为蒸发器起作用时，从制冷剂配管向层叠型集管2流入气液二相状态的制冷剂。并且，在换热器1作为冷凝器起作用时，制冷剂在层叠型集管2中倒流。
[0086]〈换热器的作用〉
[0087]以下，对实施方式一所涉及的换热器的作用进行说明。
[0088]由于分支流路12b的、形成于第一流出流路23d的第一弯曲部23f的曲率半径与形成于第二流出流路23e的第二弯曲部23g的曲率半径不同，因此通过适当设定从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率，能够在多种多样的状况、环境等下使用层叠型集管2。
[0089]并且，由于第一流出流路23d的与分支部23a连通的一侧的端部以及第二流出流路23e的与分支部23a连通的一侧的端部与重力方向垂直，因此抑制了因重力的影响导致分配率广生误差。
[0090]并且，分支流路12b使流入分支部23a的制冷剂分支到第一流出流路23d以及第二流出流路23e、即两个流出流路，因此误差主要原因变少，抑制了在分配率产生误差。特别是，在第一流出流路23d连通分支部23a与位于分支部23a的重量方向的上侧的上侧端部23b之间，第二流出流路23e连通分支部23a与位于分支部23a的重量方向的下侧的下侧端部23c之间的情况下，因重力而导致在从多个第一出口流路11A流出的制冷剂的分配率产生变化，因此使形成于第一流出流路23d的第一弯曲部23f的曲率半径和形成于第二流出流路23e的第二弯曲部23g的曲率半径不同的有效性得到提高。
[0091]并且，分支流路12b通过利用相邻地层叠的部件将形成于第三板状部件23的流路23A的、除了制冷剂流入的区域以及制冷剂流出的区域之外的区域封闭而形成，因此不必使结构复杂化就能够实现上述的设定，减少了零件费、制造工序等。
[0092]并且，第三板状部件23隔着包覆材料24层叠，在形成于第三板状部件23的流路23A连接有形成于包覆材料24的流路24A，因此流路24A作为制冷剂隔离流路起作用，抑制了在分配率产生误差。
[0093]实施方式二
[0094]对实施方式二所涉及的换热器进行说明。
[0095]另外，对于与实施方式一重复或者类似的说明，适当简略或者省略。
[0096]〈换热器的结构〉
[0097]以下，对实施方式二所涉及的换热器的结构进行说明。
[0098]图8是表示实施方式二所涉及的换热器的结构的图。
[0099]如图8所示，换热器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。
[0100]层叠型集管2具有:制冷剂流入部2A;多个制冷剂流出部2B;多个制冷剂折返部2C;多个制冷剂流入部2D;以及制冷剂流出部2E。在制冷剂流出部2E连接有制冷剂配管。第一传热管4以及第二传热管7是实施了发卡式弯曲加工的扁平管。在制冷剂流出部2B与制冷剂折返部2C之间连接有第一传热管4，在制冷剂折返部2C与制冷剂流入部2D之间连接有第二传热管7。
[0101]〈换热器中的制冷剂的流动〉
[0102]以下，对实施方式二所涉及的换热器中的制冷剂的流动进行说明。
[0103]通过了多个第一传热管4的制冷剂流入层叠型集管2的多个制冷剂折返部2C并折返，流出到多个第二传热管7。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的制冷剂经过多个制冷剂流入部2D流入层叠型集管2并合流，经过制冷剂流出部2E流出到制冷剂配管。制冷剂能够倒流。
[0104]〈层叠型集管的结构〉
[0105]以下，对实施方式二所涉及的换热器的层叠型集管的结构进行说明。
[0106]图9是实施方式二所涉及的 换热器的、分解了层叠型集管的状态下的立体图。
[0107]如图9所示，多个第二入口流路11B通过形成于第一板状部件21的流路21B和形成于包覆材料24_5的流路24B而形成。流路21B和流路24B是内周面为沿着第二传热管7的外周面的形状的贯通孔。多个第二入口流路11B相当于图8中的多个制冷剂流入部2D。
[0108]多个折返流路11C通过形成于第一板状部件21的流路21C和形成于包覆材料24_5的流路24C而形成。流路21C和流路24C是内周面为包围第一传热管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。多个折返流路11C相当于图8中的多个制冷剂折返部2C。
[0109]合流流路12B通过形成于第二板状部件22的流路22B、形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23BJ?23B_3、以及形成于包覆材料24j?24_4的流路24B而形成。合流流路12B具有:混合流路12c;以及第二出口流路12d。
[0110]第二出口流路12d通过形成于第二板状部件22的流路22B而形成。流路22B是圆形的贯通孔。制冷剂配管与第二出口流路12d连接。第二出口流路12d相当于图8中的制冷剂流出部2E。
[0111]混合流路12c通过形成于第三板状部件23_1?23_3的流路23B_1?23B_3和形成于包覆材料24_1?24_4的流路24B而形成。流路23B_1?23B_3和流路24B是贯通板状部件的高度方向的几乎整个区域的矩形的贯通孔。
[0112]另外，也可以在第二板状体12形成有多个合流流路12B，合流流路12B分别与形成于第一板状体11的多个第二入口流路11B的一部分连接。并且，第二出口流路12d也可以形成于除了第二板状部件22之外的板状部件。即，本发明包括第二出口流路12d形成于第一板状体11的情况，本发明的“合流流路”包括第二出口流路12d形成于第二板状体12的合流流路12B之外的情况。
[0113]〈层叠型集管中的制冷剂的流动〉
[0114]以下，对实施方式二所涉及的换热器的层叠型集管中的制冷剂的流动进行说明。
[0115]通过了多个第一传热管4的制冷剂流入多个折返流路11C并折返，流入多个第二传热管7。通过多个第二传热管7的制冷剂通过多个第二入口流路11B，流入混合流路12c并混合。混合了的制冷剂通过第二出口流路12d，流出到制冷剂配管。
[0116]〈换热器的使用方式〉
[0117]以下，对实施方式二所涉及的换热器的使用方式的一个例子进行说明。
[0118]图10是表示应用实施方式二所涉及的换热器的空调装置的结构的图。
[0119]如图10所示，在室外换热器54以及室内换热器56中的至少一方使用换热器1。换热器1在作为蒸发器起作用时，连接成制冷剂从层叠型集管2的分配流路12A流入第一传热管4，制冷剂从第二传热管7流入层叠型集管2的合流流路12B。即，在换热器1作为蒸发器起作用时，气液二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12A。并且，在换热器1作为冷凝器起作用时，制冷剂在层叠型集管2中倒流。
[0120]〈换热器的作用〉
[0121 ]以下，对实施方式二所涉及的换热器的作用进行说明。
[0122]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形成有合流流路12B。因此，不需要集管3，能够减少换热器1的零件费等。并且，能够使第一传热管4以及第二传热管7延长并且使翅片6的片数等增加相当于所不需要的集管3的量，S卩，能够增加换热器1的热交换部的装配体积。
[0123]并且，在第一板状体11形成有折返流路11C。因此，例如能够不必改变正面观察的状态下的换热器1的面积地使热交换量增加。
[0124]以上，对实施方式一以及实施方式二进行了说明，但是本发明不限于各实施方式的说明。例如，还能够将各实施方式的全部或者一部分组合。
[0125]附图标记说明
[0126]1换热器，2层叠型集管，2A制冷剂流入部，2B制冷剂流出部，2C制冷剂折返部，2D制冷剂流入部，2E制冷剂流出部，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合流流路，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、23A_1?23A_3、23B_1?23B_3流路，23a分支部，23b上侧端部，23c下侧端部，23d第一流出流路，23e第二流出流路，23f第一弯曲部，23f a外侧壁面，23fb内侧壁面，23g第二弯曲部，23ga外侧壁面，23gb内侧壁面，23h分叉部，23i流路，24、24_1?24_5包覆材料，24A?24C、24A_1、24A_2流路，51空调装置，52压缩机，53四通阀，54室外换热器，55节流装置，56室内换热器，57室外风扇，58室内风扇，59控制装置。
【主权项】
1.一种层叠型集管，其特征在于，具有: 第一板状体，所述第一板状体形成有多个第一出口流路；以及 第二板状体，所述第二板状体层叠于所述第一板状体，且形成有使从第一入口流路流入的制冷剂分配并流出到所述多个第一出口流路的分配流路， 所述分配流路包括至少一个分支流路， 所述分支流路具有:分支部;朝向该分支部延伸的流入流路；以及从该分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路， 在所述多个流出流路中的至少两个流出流路分别形成有一个弯曲部、或者多个弯曲部， 形成于所述至少两个流出流路中的一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径，与形成于所述至少两个流出流路中与所述一个流出流路不同的至少一个流出流路的、所述一个弯曲部的曲率半径或者所述多个弯曲部中弯曲角度最大的弯曲部的曲率半径不同。2.根据权利要求1所述的层叠型集管，其特征在于， 所述曲率半径是所述流出流路的外侧壁面的曲率半径。3.根据权利要求1或2所述的层叠型集管，其特征在于， 所述曲率半径是所述流出流路的内侧壁面的曲率半径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠型集管，其特征在于， 所述至少两个流出流路的、与所述分支部连通的一侧的端部朝向与重力方向垂直的方向延伸。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， 所述至少两个流出流路包括: 第一流出流路，所述第一流出流路连通所述分支部与在重力方向上的高度高于该分支部的端部之间；以及 第二流出流路，所述第二流出流路连通所述分支部与在重力方向上的高度低于该分支部的端部之间。6.根据权利要求1至5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槽的至少一个第一板状部件， 所述分支流路通过使所述槽的、除了供所述制冷剂流入的区域以及供所述制冷剂流出的区域之外的区域被堵塞而形成。7.根据权利要求6所述的层叠型集管，其特征在于， 所述第一板状部件隔着在两面或者单面上涂敷有焊料的第二板状部件而层叠， 在所述第二板状部件形成有贯通孔，所述贯通孔与所述槽的端部以及该端部之间的一部分中的任意一方连通。8.根据权利要求1至7中任一项所述的层叠型集管，其特征在于， 在所述第一板状体形成有多个第二入口流路和供流入的制冷剂折返并流出的多个折返流路， 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制冷剂合流并流入第二出口流路的合流流路。9.一种换热器，其特征在于，具有: 权利要求1至8中任一项所述的层叠型集管；以及 分别与所述多个第一出口流路连接的多个传热管。10.一种空调装置，其特征在于， 具有权利要求9所述的换热器， 所述分配流路在所述换热器作为蒸发器起作用时，向所述多个第一出口流路流出所述制冷剂。
【专利摘要】本发明所涉及的层叠型集管(2)具有：形成有多个第一出口流路(11A)的第一板状体(11)；以及层叠于第一板状体(11)，并形成有使从第一入口流路(12a)流入的制冷剂分配并流出到多个第一出口流路(11A)的分配流路(12A)的第二板状体(12)，分配流路(12A)的分支流路(12b)具有：分支部；朝向分支部延伸的流入流路；以及从分支部朝向彼此不同的方向延伸的多个流出流路，多个流出流路的弯曲部的曲率半径互不相同。
【IPC分类】F28F9/02, F28F9/22
【公开号】CN105492855
【申请号】CN201380079149
【发明人】松井繁佳, 东井上真哉, 冈崎多佳志, 石桥晃, 伊东大辅, 望月厚志
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2013年9月26日
【公告号】US20160178292, WO2015045073A1
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