(57)【要約】  本発明の積層型ヘッダーは、扁平管２０が接続される第１開口部３０を有する第１板状体と、第２開口部４０を有し、第２開口部４０が第１開口部３０と連通するように第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、を備え、流路の流路面積が、複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化する。
2015063875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配管と接続され、１つの前記配管から流入した流体を他の前記配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
前記配管が接続される第１開口部を有する第１板状体と、
第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
を備え、
前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化する
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記複数の第２板状体のうち、前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体は、前記第２開口部の大きさが最も小さく形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記第２開口部の大きさは、前記第１板状体に近い前記第２板状体であるほど大きく形成された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向における断面の壁面形状が、直線状又は曲線状に形成され、
前記流路の流路面積が、前記第１開口部に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記複数の第２板状体に積層された１つ又は複数の第３板状体を更に備え、
前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
前記第３板状体は、
２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路と、他方の前記配管に対応する前記流路とを連通する渡し流路が形成された
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路と、他方の前記配管に対応する前記流路とを連通する渡し配管を更に備えた、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記第１開口部の中心軸と、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心した
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、他方の前記配管側へ偏心した
ことを特徴とする請求項７に記載の積層型ヘッダー。
【請求項９】
前記複数の第２板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
前記クラッド材と前記ベア材とが交互に積層された
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１０】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向において、前記ベア材の２枚の厚さよりも長い
ことを特徴とする請求項９に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記積層型ヘッダーに接続された複数の配管と、を備えた
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
前記第１開口部は、前記配管の外周よりも大きく形成され、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部は、前記配管の外周よりも小さく形成され、
前記配管は、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が、前記第２板状体と接触した
ことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記配管の端面の一部が接触した前記第２板状体は、ロウ材が塗布されていないベア材である
ことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体は、
前記配管の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さい
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記複数の配管は、扁平管によって構成され、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、長軸方向が前記扁平管と同一である扁平形状を有し、
前記第１開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ以上であり、
前記第１開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ以上である
ことを特徴とする請求項１１〜１４の何れか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ未満であり、
当該第２開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ未満である
ことを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記第１板状体を複数備え、
前記複数の第１板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
前記配管が、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が前記第２板状体と接触した状態で、前記第１板状体が加熱され、
溶融した前記ロウ材によって、前記配管の側面と前記第１板状体の前記第１開口部とが接続された
ことを特徴とする請求項１１〜１６の何れか一項に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記配管の側面と、前記第１板状体の前記第１開口部の内周面との間に、溶融した前記ロウ材が溜まる隙間を設けた
ことを特徴とする請求項１７に記載の熱交換器。
【請求項１９】
請求項１１〜１８の何れか一項に記載の熱交換器を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２０】
前記熱交換器は、前記複数の配管が、空気の通風方向に複数列配置され、
前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、
風上側の前記配管を流通した冷媒が前記積層型ヘッダーに流入し、前記積層型ヘッダーから風下側の前記配管へ流入する
ことを特徴とする請求項１９に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器においては、扁平管と部材とを接着する管接着部材と、扁平管端部の位置合わせをする管固定部材と、冷媒を列方向に移動させるスペーサー部と、背板とを備えたリターンヘッダを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２９２４３号公報（段落［００３３］、第６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の熱交換器においては、扁平管の各流路穴からヘッダタンクに流入した冷媒は、スペーサー部で合流した後、扁平管の流路と直交する方向に移動する。そして、スペーサー部を移動した冷媒は、他の扁平管の各流路穴に流入する。
しかしながら、スペーサー部を流通する冷媒には慣性力が作用するため、スペーサー部から扁平管の各流路穴へ流入する冷媒に偏りが生じ、冷媒を均等分配できない、という課題があった。【０００５】
また、扁平管の端部からスペーサー部へ流出した液冷媒は、スペーサー部で空間が大きくなるため、流動状態が層流に近づいた状態となる。このため、スペーサー部から扁平管の各流路穴へ流入する冷媒に偏りが生じ、冷媒を均等分配できない、という課題があった。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の配管と接続され、１つの配管から流入した流体を他の配管へ流入させる積層型ヘッダーにおいて、配管へ流入する流体の偏りを低減することができる積層型ヘッダーを提供することを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような熱交換器を備えた空気調和装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る積層型ヘッダーは、複数の配管と接続され、１つの前記配管から流入した流体を他の前記配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、前記配管が接続される第１開口部を有する第１板状体と、第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、を備え、前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、複数の配管と接続され、１つの配管から流入した流体を他の配管へ流入させる積層型ヘッダーにおいて、配管へ流入する流体の偏りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の扁平管２０の断面を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の積層型ヘッダー１０を分解した状態を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、積層状態を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、冷媒の流れを説明する概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
【図１５】図１４のＣを示す拡大図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、扁平管２０が挿入された状態を示す概略断面図である。
【図１７】図１６のＤ部を示す拡大図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
【図１９】図１８のＥ部を示す拡大図である。
【図２０】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
【図２４】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
【図２５】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
【図２６】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る積層型ヘッダーについて、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る積層型ヘッダーが、熱交換器に適用した場合を説明しているが、本発明に係る積層型ヘッダーを、他の機器に適用してもよい。
また、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、そのような構成、動作等に限定されない。また、各図において、同一又は類似するものには、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す側面図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す上面図である。
図１及び図２に示すように、熱交換器１は、積層型ヘッダー１０と、複数の扁平管２０と、複数のフィン３とを有する。
【００１２】
積層型ヘッダー１０は、複数の扁平管２０の端部が接続され、１つの扁平管２０から流入した流体（例えば冷媒）を、他の扁平管２０へ流入させる。詳細は後述する。
【００１３】
フィン３は、例えば板状形状を有し、所定の間隔で複数積層されて、その間を熱媒体（例えば空気等）が流通する。フィン３は、例えば、アルミニウム、銅などの金属材料によって構成されている。
【００１４】
扁平管２０は、断面が扁平形状である。扁平管２０は、例えば、アルミニウム、銅などの金属材料によって構成されている。扁平管２０は、扁平形状の長軸の向きが空気の流通方向を向き、扁平形状の短軸の方向に間隔を空けて配置されている。扁平管２０は、空気の流れ方向に交差する段方向に複数段配置されている。また、扁平管２０は、空気の流れ方向に沿う列方向に複数列配置されている。
【００１５】
本実施の形態１においては、扁平管２０が２列の場合を説明する。以下、２列の扁平管２０のうち、冷媒が積層型ヘッダー１０に流入する側を扁平管２０ａと称し、冷媒が積層型ヘッダー１０から流出する側を扁平管２０ｂと称する。尚、サフィックスを付していない場合は全ての扁平管２０に共通した内容を記載する。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の扁平管２０の断面を示す概略構成図である。
図３に示すように、扁平管２０の内部は、少なくとも１枚以上の仕切りを設け、複数の流路が形成されている。以下、扁平管２０の短軸方向の長さを、管高さＨ２１と称し、長軸方向の長さを、管幅Ｌ２２と称し、扁平管２０の外周と流路の内周との間の長さを、管肉厚ｔ２３と称する。
【００１７】
なお、扁平管２０は、本発明における「配管」に相当する。
なお、本実施の形態１においては扁平管２０を用いた場合を説明するが、本発明はこれに限定されず、円管、角管等の任意の形状の配管を用いることができる。
【００１８】
図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の積層型ヘッダー１０を分解した状態を示す概略斜視図である。なお、図４においては、図１のＡ部分を拡大して示している。
図４に示すように、積層型ヘッダー１０は、複数のベア材１１と、複数のクラッド材１２とを備えている。クラッド材１２は、ロウ材が塗布された板状の部材である。ベア材１１は、ロウ材が塗布されていない板状の部材である。積層型ヘッダー１０は、ベア材１１とクラッド材１２とが交互に積層されて構成されている。
また、積層型ヘッダー１０は、第１開口部３０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、第１開口部３０と連通する第２開口部４０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、複数の第２開口部４０と連通する第３開口部５０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、開口が形成されていないベア材１１とが積層されて、流体が流通する流路が形成されている。
【００１９】
尚、ベア材１１とクラッド材１２は任意枚数を積層して積層型ヘッダー１０を形成してもよい。
本実施の形態１においては、ベア材１１及びクラッド材１２は、扁平管２０の挿入側から積層するにしたがって、ａ〜ｆのサフィックスを付している。また、第１開口部３０、第２開口部４０、及び第３開口部５０には、対応するベア材１１又はクラッド材１２と同一のサフィックスを付している。尚、サフィックスを付していない場合は全てに共通した内容を記載する。
【００２０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、積層状態を示す概略斜視図である。なお、図５では、ベア材１１及びクラッド材１２の各層において、段方向の長さを変えて図示している。
図６は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図６においては、図１のＢ−Ｂ断面を拡大して示している。
以下、図５及び図６を参照して、実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の構成について説明する。
【００２１】
積層型ヘッダー１０のベア材１１及びクラッド材１２の各層は、扁平管２０が接続される第１開口部３０と、第２開口部４０によって形成された縮流流路４１と、第３開口部５０によって形成された列渡し流路５１とを構成する。
なお、縮流流路４１には、対応する扁平管２０と同一のサフィックスを付している。尚、サフィックスを付していない場合は全てに共通した内容を記載する。
【００２２】
［第１開口部］
ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａには、第１開口部３０ａが形成されている。第１開口部３０ａは、扁平管２０の形状に対応する扁平形状を有し、長軸方向が列方向を向いている。第１開口部３０ａは、扁平管２０の外周よりも大きく形成されている。即ち、第１開口部３０の短軸の長さである穴高さＨ３１は、扁平管２０の管高さＨ２１以上であり、第１開口部３０の長軸の長さである穴幅Ｌ３２は、扁平管２０の管幅Ｌ２２以上である。
この第１開口部３０ａには、扁平管２０の端部が挿入される。
【００２３】
［縮流流路］
ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄには、第２開口部４０ｂ〜４０ｄが形成されている。第２開口部４０ｂ〜４０ｄは、扁平管２０の形状に対応する扁平形状を有し、長軸方向が列方向を向いている。
このベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄは、第２開口部４０ｂ〜４０ｄが第１開口部３０ａと連通するように積層されて、縮流流路４１が形成される。
【００２４】
クラッド材１２ａに隣接するベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の外周よりも小さく形成されている。即ち、ベア材１１ｂの第２開口部４０ｂの短軸の長さである穴高さＨ４１は、扁平管２０の管高さＨ２１未満であり、第２開口部４０ｂの長軸の長さである穴幅Ｌ４２は、扁平管２０の管幅Ｌ２２未満である。
第１開口部３０に挿入された扁平管２０の端面の一部は、ベア材１１ｂの側面と接触する。このように、ベア材１１ｂで扁平管２０端部を受けることで、扁平管２０の差込み位置を規定させる構造を備えている。
【００２５】
なお、第２開口部４０ｂは、扁平管２０の内周以上の大きさが望ましい。即ち、管高さＨ２１＞穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１−２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２＞穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２−２×管肉厚ｔ２３）の関係である。これにより、扁平管２０内の流路がベア材１１ｂによって塞がれることがなく、流路抵抗を低減できる。
【００２６】
ロウ付けの際には、扁平管２０が、第１開口部３０に挿入され、扁平管２０の端面の一部がベア材１１ｂと接触した状態で、クラッド材１２ａのロウ材が加熱され、溶融したロウ材によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面とが接続される。
また、ロウ材が塗布されていないベア材１１ｂに、扁平管２０の端面の一部が接触した状態で接続される。
【００２７】
また、ベア材１１ｃ及びクラッド材１２ｃの第２開口部４０ｃは、ベア材１１ｂ及びクラッド材１２ｂの第２開口部４０ｂよりも小さく形成されている。さらに、ベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄの第２開口部４０ｄは、ベア材１１ｃ及びクラッド材１２ｃの第２開口部４０ｃよりも小さく形成されている。
このように、第２開口部４０ｂ〜４０ｄの大きさは、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａに近いほど大きく形成されている。即ち、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１及びクラッド材１２の積層方向において段階的に大きくなる構造を有している。
【００２８】
また、第２開口部４０を有する複数のベア材１１及び複数のクラッド材１２のうち、ベア材１１ａから最も遠くに配置されたベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄは、第２開口部４０ｄの大きさが最も小さく形成されている。即ち、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１ａから最も遠い位置において最も小さくなる。
尚、ベア材１１ｄ又はクラッド材１２ｄのうち、何れか一方の第２開口部４０ｄのみ最も小さく形成しても良い。
【００２９】
なお、本実施の形態１では、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄの第２開口部４０ｂ〜４０ｄによって、縮流流路４１を形成した場合を説明したが、積層数は任意に設定することができる。なお、縮流流路４１の積層方向の長さは、ベア材１１を２枚合わせた板厚よりも長くなるよう形成するのが望ましい。
【００３０】
尚、第１開口部３０を有するベア材１１ａ及びクラッド材１２ａを、複数積層することで、扁平管２０の端部が挿入される長さを可変できる。これにより、積層型ヘッダー１０と扁平管２０を接着させるための接触面積を任意に変更してもよい。なお、少なくとも一枚のクラッド材１２ａには、扁平管２０が挿入される。
【００３１】
［列渡し流路］
ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅには、第３開口部５０ｅが形成されている。第３開口部５０ｅは、ベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄに形成された２つの第２開口部４０ｄを含む大きさの１つの開口によって形成されている。ベア材１１ｆは、第３開口部５０ｅに面する部分に開口が設けられていない。このベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅ、並びに、ベア材１１ｆが積層されることで、複数の縮流流路４１の間を連通する列渡し流路５１が形成されている。
即ち、列渡し流路５１は、扁平管２０ａに対応する縮流流路４１ａと、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂとを連通する。
【００３２】
なお、本実施の形態１においては、ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅ、並びに、ベア材１１ｆが積層されることで列渡し流路５１を形成する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、１枚の板状部材に、溝状の流路を形成して、クラッド材１２ｄに積層してもよい。また、ベア材１１ｅ、クラッド材１２ｅ、及びベア材１１ｆを設けずに、例えばＵベンド管などの渡し配管によって、扁平管２０ａに対応する縮流流路４１ａと、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂとを連通しても良い。
【００３３】
なお、列渡し流路５１を形成するベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅの積層枚数は１枚に限定されず、任意に変更しても良い。
例えば図８に示すように、第３開口部５０を形成したベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅを２枚ずつ交互に積層して、列渡し流路５１を形成しても良い。
このように、ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅをそれぞれ複数枚積層して、列渡し流路５１の流路面積を大きくすることで、圧力損失を低減することができる。
【００３４】
なお、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａは、本発明における「第１板状体」に相当する。
また、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄは、本発明における「第２板状体」に相当する。
また、ベア材１１ｅ、１１ｆ及びクラッド材１２ｅ〜１２ｆは、本発明における「第３板状体」に相当する。
【００３５】
次に、実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０における冷媒の流れについて説明する。
【００３６】
図７は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、冷媒の流れを説明する概略断面図である。
なお、図７に示される矢印は、冷媒が流れる向きを示している。
ここでは、扁平管２０ａから積層型ヘッダー１０へ冷媒が流入し、積層型ヘッダー１０から扁平管２０ａへ冷媒が流出する場合を例に説明する。
【００３７】
扁平管２０ａの端部から積層型ヘッダー１０へ流入した冷媒は、縮流流路４１ａによって縮流され、列渡し流路５１を流通する。この際、扁平管２０ａの端部から列渡し流路５１へ向かう冷媒の流路は、流路面積（開口断面積）が徐々に小さくなるため、扁平管２０より流出する気液二相状態の冷媒の偏りが抑制される。
また、縮流流路４１によって縮流することで、冷媒の流動状態をより噴霧状にすることができる。
【００３８】
列渡し流路５１を流通した冷媒は、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂへ流入する。縮流流路４１ｂへ流入した冷媒は、扁平管２０ｂへ流入する。この際、縮流流路４１ｂから扁平管２０ｂへ向かう冷媒の流路は、流路面積（開口断面積）が徐々に大きくなるため、扁平管２０ｂの各流路へ冷媒を均等分配される。
【００３９】
なお、冷媒の流通方向は、上記説明に限定されず、逆方向に流しても良い。
尚、扁平管２０内の冷媒と熱交換する熱媒体（例えば、空気等）の流れ方向は、列渡し流路５１の流れ方向と並行又は対向のどちらであってもよい。
【００４０】
次に、本実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
【００４１】
実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０は、第２開口部４０を有するベア材１１及びクラッド材１２が積層されて縮流流路４１を形成し、この縮流流路４１の流路面積が、積層方向において段階的に変化する。
このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出した冷媒の偏りを抑制できる。また、縮流流路４１から扁平管２０へ流入する冷媒の偏りを抑制することができる。
【００４２】
また、第２開口部４０の大きさは、扁平管２０に近いほど大きく形成されている。
このため、扁平管２０の端部から列渡し流路５１へ向かう縮流流路４１の流路面積が小さくなる構造とすることができ、扁平管２０より流出する二相状態の冷媒の偏りを抑制することができる。
【００４３】
また、第２開口部４０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２のうち、扁平管２０から最も遠くに配置されたベア材１１及びクラッド材１２は、第２開口部４０の大きさが最も小さく形成されている。
このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出する冷媒の流動状態を、より噴霧状にすることができる。
【００４４】
また、扁平管２０の端部が挿入されるベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａは、扁平管２０の外周よりも大きく形成されている。即ち、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１は管高さＨ２１以上であり、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２は管幅Ｌ２２以上である。
このため、ロウ付けの際に積層型ヘッダー１０と扁平管２０とを接着させる面（差込みシロ）を形成することができる。
また、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの積層枚数を任意に設定することで、扁平管２０の差込みシロを任意に規定することができる。
【００４５】
また、クラッド材１２ａに隣接するベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の外周よりも小さく形成されている。即ち、第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１は管高さＨ２１未満であり、第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２は管幅Ｌ２２未満である。
このため、第１開口部３０に挿入された扁平管２０の端面の一部は、ベア材１１ｂの側面と接触され、扁平管２０の差込み位置を規定することができる。つまり、扁平管２０の端部がベア材１１ｂよりも突き出さないようにすることができる。
また、扁平管２０の端面の一部が、ロウ材が塗布されていないベア材１１ｂと接触するので、ロウ材が扁平管２０の内部に流入することを防止することができる。
【００４６】
また、扁平管２０の差込み位置を規定することで、差込みシロを必要以上に長くすることなく熱交換器を製造することができ、同サイズの熱交換器において、熱交換部の比率を上げることができる。
【００４７】
また、扁平管２０の差込みシロを短くすることで、同等の熱交換能力を得る際に熱交換器１のサイズを小さくすることができる。
【００４８】
また、扁平管２０の差込みシロを長くすることで、扁平管２０と、積層型ヘッダー１０との接合面積が大きくなり接合強度を向上させることができる。
【００４９】
また、第２開口部４０ｂは、扁平管２０の内周以上の大きさである。即ち、管高さＨ２１＞第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１−２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２＞第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２−２×管肉厚ｔ２３）の関係である。
このため、扁平管２０内の流路がベア材１１ｂによって塞がれることがなく、流路抵抗を低減できる。
【００５０】
また、縮流流路の形状を階段状とすることで、面取り又は曲面形状加工と比べ、比較的容易に製造することができる。また、製造を容易にできることで製造コストを低減することができる。
階段状の簡素な形状とすることで、切削又は鋳造等による型での製造においても、型の製作を容易にすることができる。また、製作を容易にすることで製造コストを低減することができる。
【００５１】
実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００５２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０は、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１及びクラッド材１２の積層方向において連続的に変化する構造を有している。
例えば図９に示すように、縮流流路４１は、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄの積層方向における断面の壁面形状１３が、直線状（面取り形状）に形成されている。そして、縮流流路４１の流路面積が、扁平管２０に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化している。
【００５３】
なお、縮流流路４１の壁面形状は、連続的に変化する形状であれば良く、直線状に限定されない。また、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄのうち、一部分のみを連続的に変化する形状にしても良い。
例えば図１０に示すように、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄのうち、ベア材１１ｃ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｃ〜１２ｄの積層方向における断面の壁面形状１４が、曲線状（丸み付き形状）に形成されても良い。
また、例えば図１１に示すように、ベア材１１ｂ〜１１ｄ及びクラッド材１２ｂ〜１２ｄの全てにおける壁面形状１５が、曲線状（丸み付き形状）に形成されても良い。
【００５４】
次に、本実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
【００５５】
実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０は、第２開口部４０を有するベア材１１及びクラッド材１２が積層されて縮流流路４１を形成し、この縮流流路４１の流路面積が、積層方向において連続的に変化する。
このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出した冷媒の偏りを抑制できる。また、縮流流路４１から扁平管２０へ流入する冷媒の偏りを抑制することができる。
【００５６】
また、縮流流路４１の流路面積が段階的に変化する場合と比較して、縮流流路４１内での冷媒の流れの剥離及び渦の発生を低減することができる。
また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、流路内の圧力損失を低減することができる。
また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、冷媒が流れる際に発生する音を低減することができる。
また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、扁平管２０内に設けられている各流路に冷媒を均等分配することができる。
また、縮流流路４１の段差を減らすことで、液冷媒又は油の滞留を抑制することができる。
【００５７】
実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００５８】
図１２は、本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図１２においては、積層型ヘッダー１０の要部を拡大して示している。
図１２に示すように、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の側面と、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａの内周面との間に、溶融したロウ材が溜まるクリアランス６０を設けている。
即ち、扁平管２０の管高さＨ２１と、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１と、クリアランス６０の高さ（扁平管２０の短軸方向の距離）との関係は、クリアランス６０の高さ≧（穴高さＨ３１−管高さＨ２１）／２、である。
また、扁平管２０の管幅Ｌ２２と、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２と、クリアランス６０の幅（扁平管２０の長軸方向の距離）との関係は、クリアランス６０の幅≧（穴幅Ｌ３２−管幅Ｌ２２）／２、である。尚、クリアランス６０の高さと幅の長さは異なっていてもよい。
なお、クリアランス６０は、本発明における「隙間」に相当する。
【００５９】
クリアランス６０の高さ及び幅（扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との距離）は、大き過ぎると、溶融したロウ材が扁平管２０及び第１開口部３０の内周面へ十分に行き渡らず、扁平管２０と積層型ヘッダー１０とを接着できなくなる。このため、例えば、クリアランス６０の長さ≦０．１０ｍｍ、が望ましい。
【００６０】
次に、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
【００６１】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
ロウ付けの際には、扁平管２０が、第１開口部３０に挿入され、扁平管２０の端面の一部がベア材１１ｂと接触した状態で、クラッド材１２ａのロウ材が加熱され、ロウ材が溶融する。溶融したロウ材６１は、重力又は表面張力によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との間に浸透する。このとき、溶融したロウ材６１は、開放端となるクリアランス６０に沿って、扁平管２０側面（図１３の矢印方向）に流れる。これにより、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａと扁平管２０の側面とが接着される。
【００６２】
次に、本実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
【００６３】
本実施の形態に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の側面と、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０の内周面との間に、溶融したロウ材が溜まるクリアランス６０を設けている。
このため、ロウ付け時に、クラッド材１２ａから溶け出したロウ材の、扁平管２０の端部への流入を防止することができる。
また、扁平管２０の端部にロウ材が侵入しにくい構造とすることで、扁平管２０内の流路が閉塞されず、冷媒を均等分配することができる。
【００６４】
また、クリアランス６０を設けることで、複数の扁平管２０を積層型ヘッダー１０に同時に挿入する際の寸法誤差により生じるズレを吸収することができる。よって、扁平管２０の積層型ヘッダー１０への挿入を容易にすることができる。
また、扁平管２０の積層型ヘッダー１０への挿入が容易にできるため、製造コストを低減することができる。
【００６５】
また、クリアランス６０の長さを０．１０ｍｍ以下とすることで、ベア材１１ａと、扁平管２０側面との未接着を低減することができる。
また、ベア材１１ａと、扁平管２０側面との未接着を低減することで、接合強度を向上することができる。
また、接合強度を向上することで、信頼性を向上することができる。
【００６６】
また、クリアランス６０を設けることで、ベア材１１ｂと、扁平管２０端部近傍との接触境界面にフィレットを形成することができる。
また、フィレットを形成することで、接合強度を向上することができる。
【００６７】
実施の形態４．
以下、実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００６８】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
図１５は、図１４のＣ部を示す拡大図である。
図１４、図１５に示すように、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の端面の一部が接触するベア材１１ｂは、扁平管２０の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さいく形成されている。このように、ベア材１１ｂは、扁平管２０の端部が挿入される側と、扁平管２０の端部が接触する側（背面側）とで、開口部の大きさが異なるよう形成されている。以下、扁平管２０の端面の一部が接触する部分を突起形状部１１０と称する。
【００６９】
即ち、ベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の端部が挿入される側が、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１≧第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧管高さＨ２１、かつ、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２≧第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧管幅Ｌ２２である。
また、扁平管２０の端部が接触する背面側が、  管高さＨ２１≧第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１−２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２≧第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２−２×管肉厚ｔ２３）、である。
【００７０】
次に、実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
【００７１】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、扁平管２０が挿入された状態を示す概略断面図である。
図１７は、図１６のＤ部を示す拡大図である。
図１８は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
図１９は、図１８のＥ部を示す拡大図である。
【００７２】
図１６及び図１７に示すように、扁平管２０が積層型ヘッダー１０に挿入されると、ベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側は、扁平管２０の端部を連通し、背面側は、扁平管２０の端面が突起形状部１１０と面接触する。
【００７３】
図１８及び図１９に示すように、ロウ付けの際、溶融したロウ材６１は、重力又は表面張力によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との間、及び、ベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側に浸透する。このとき、溶融したロウ材６１は、開放端となる扁平管２０側面（図１８及び図１９の矢印方向）に流れる。これにより、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａと扁平管２０の側面、及びベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側とが接着される。
【００７４】
次に、本実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
【００７５】
本実施の形態に係る積層型ヘッダー１０は、ベア材１１ａは、扁平管２０の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さく形成されている。即ち、ベア材１１ｂの背面側に突起形状部１１０を設けている。
このため、扁平管２０の端部の差込みシロを規定することができる。
【００７６】
また、扁平管２０の端部が、ベア材１１ｂと、クラッド材１２ａとの接触境界面上にならないため、ロウ材６１の扁平管２０内への侵入を防止することができる。
【００７７】
また、ベア材１１ｂ内で扁平管２０の端部を固定するため、差込みシロをより多く得ることができる
また、差込みシロより多く得ることで、ロウ付け時の接着面積を多く得ることができる。
また、接着面積を多く得ることで、接着強度を向上させることができる。
また、接触強度を向上させることで、信頼性を向上させることができる。
【００７８】
また、扁平管２０の端部と、クラッド材１２ａとの距離が離れる構造とすることで、ロウ材６１が扁平管２０側に流れたとしても扁平管２０内に流れることを防止することができる。
また、扁平管２０端部側にロウ材６１が侵入しにくい構造とすることで、扁平管２０両端の流路を閉塞しないため、冷媒を均等分配することができる。
【００７９】
実施の形態５．
本実施の形態５では、積層型ヘッダー１０及びそれを備えた熱交換器を適用した空気調和装置の構成について説明する。
【００８０】
図２０及び図２１は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。
なお、図２０は、空気調和装置９１が暖房運転する場合を示している。また、図２１は、空気調和装置９１が冷房運転する場合を示している。
【００８１】
図２０及び図２１に示されるように、空気調和装置９１は、圧縮機９２と、四方弁９３と、室外熱交換器９４と、絞り装置９５と、室内熱交換器９６と、室外ファン９７と、室内ファン９８と、制御装置９９と、を有する。
圧縮機９２と四方弁９３と室外熱交換器９４と絞り装置９５と室内熱交換器９６とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。四方弁９３は、他の流路切替装置であってもよい。
【００８２】
室外熱交換器９４は、熱交換器１である。熱交換器１は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気が通風する。室外ファン９７は、熱交換器１の風上側に設けられてもよく、また、熱交換器１の風下側に設けられてもよい。
【００８３】
制御装置９９には、例えば、圧縮機９２、四方弁９３、絞り装置９５、室外ファン９７、室内ファン９８、各種センサ等が接続される。制御装置９９によって、四方弁９３の流路が切り替えられることで、暖房運転と冷房運転とが切り替えられる。
【００８４】
次に、空気調和装置の動作について説明する。
【００８５】
［暖房運転］
図２０を用いて、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって凝縮することで、室内を暖房する。
凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態（もしくは低乾き度の気液二相冷媒）となり、室内熱交換器９６から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態の冷媒となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、蒸発する。
蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室外熱交換器９４から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、暖房運転時には、室外熱交換器９４は、蒸発器として作用する。また、室外熱交換器９４において、冷媒は、風上側の列に配置された扁平管２０ａを通過して、積層型ヘッダー１０を経て、風下側の列に配置された扁平管２０ｂに流入する。
【００８６】
［冷房運転］
図２１を用いて、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、凝縮する。
凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態（もしくは低乾き度の気液二相冷媒）となり、室外熱交換器９４から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって蒸発することで、室内を冷却する。
蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室内熱交換器９６から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器９４は、凝縮器として作用する。また、室外熱交換器９４において、冷媒は、風下側の列に配置された扁平管２０ｂを通過して、積層型ヘッダー１０を経て、風上側の列に配置された扁平管２０ｂに流入する。
【００８７】
［縮流流路４１の偏心構造］
次に、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００８８】
図２２は、本発明の実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図２２においては、積層型ヘッダー１０の要部を拡大して示している。
図２２に示すように、実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０は、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａの中心軸と、縮流流路４１の出口となるベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄの第２開口部４０ｄの中心軸とが、互いに偏心している。
即ち、２つの扁平管２０ａ、２０ｂのうち、一方の扁平管２０に対応する縮流流路４１の第２開口部４０ｄの中心軸が、当該縮流流路４１の第１開口部３０ａの中心軸よりも、他方の扁平管２０側へ偏心している。
その偏心量Ｚは、扁平管２０ａ及び扁平管２０ｂの長軸方向の外径をＷ３とすると、０＜Ｚ＜Ｗ３／２である。
また、扁平管２０ａに対応する第２開口部４０ｄの中心軸と、扁平管２０ａの中心軸との間の距離が、扁平管２０ｂの中心軸と、扁平管２０ａに対応する第２開口部４０ｄの中心軸との間の距離と比較して短くなるように偏心される。
また、扁平管２０ｂに対応する第２開口部４０ｄの中心軸と、扁平管２０ｂの中心軸との間の距離が、扁平管２０ａの中心軸と、扁平管２０ｂに対応する第２開口部４０ｄの中心軸との間の距離と比較して短くなるように偏心される。
【００８９】
次に、実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
【００９０】
図２３及び図２４は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
図２３及び図２４に示されるように、熱交換器１が蒸発器として作用する場合においては、冷媒は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れと並行流になる。つまり、扁平管２０ａから縮流流路４１ａに流れ、列渡し流路５１から縮流流路４１ｂに気液二相状態で流入する。列渡し流路５１を通過する気液二相状態の冷媒は、慣性力の影響を受け、密度の大きい冷媒が外側を流れ、密度の小さい冷媒が内側を流れることとなる。
そのため、縮流流路４１ｂにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＝０である場合には、縮流流路４１ｂに流入した液冷媒は、扁平管２０ｂのＬ点側に、Ｓ点側と比較して多く流入することとなる。
【００９１】
それに対し、熱交換器１では、縮流流路４１ｂにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＞０であるため、縮流流路４１ｂに流入した液冷媒は、扁平管２０ｂのＳ点側に多く流入することとなる。
熱交換器１が蒸発器として作用する場合、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れの風上側の熱負荷（熱交換量）が大きいため、扁平管２０ｂのＳ点側、つまり風上側の流路に液冷媒が多く流れるように、扁平管２０の流路穴に分配されることで、液冷媒の蒸発が促進され、熱交換効率が向上される。
【００９２】
図２５及び図２６は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
図２３及び図２４に示されるように、熱交換器１が凝縮器として作用する場合においては、冷媒は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れと対向流になる。つまり、扁平管２０ｂから縮流流路４１ｂに流れ、列渡し流路５１から縮流流路４１ａに気液二相状態で流入する。列渡し流路５１を通過する気液二相状態の冷媒は、慣性力の影響を受け、密度の大きい冷媒が外側を流れ、密度の小さい冷媒が内側を流れることとなる。
そのため、縮流流路４１ａにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＝０である場合には、縮流流路４１ａに流入した液冷媒は、扁平管２０ａのＬ点側に、Ｓ点側と比較して多く流入することとなる。
【００９３】
それに対し、熱交換器１では、縮流流路４１ａにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＞０であるため、縮流流路４１ａに流入したガス冷媒は、扁平管２０ａのＳ点側に多く流入することとなる。
熱交換器１が凝縮器として作用する場合、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れの風上側の熱負荷（熱交換量）が大きいため、扁平管２０ａのＬ点側、つまり風上側の流路にガス冷媒が多く流れるように、扁平管２０の流路穴に分配されることで、ガス冷媒の凝縮が促進され、熱交換効率が向上される。
【００９４】
以上、実施の形態１〜５について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全部又は一部を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  熱交換器、３  フィン、１０  積層型ヘッダー、１１  ベア材、１２  クラッド材、１３  壁面形状、１４  壁面形状、１５  壁面形状、２０  扁平管、３０  第１開口部、４０  第２開口部、４１  縮流流路、５０  第３開口部、５１  列渡し流路、６０  クリアランス、６１  ロウ材、９１  空気調和装置、９２  圧縮機、９３  四方弁、９４  室外熱交換器、９５  絞り装置、９６  室内熱交換器、９７  室外ファン、９８  室内ファン、９９  制御装置、１１０  突起形状部。
【図１】
2015063875.tif 000003
【図２】
2015063875.tif 000004
【図３】
2015063875.tif 000005
【図４】
2015063875.tif 000006
【図５】
2015063875.tif 000007
【図６】
2015063875.tif 000008
【図７】
2015063875.tif 000009
【図８】
2015063875.tif 000010
【図９】
2015063875.tif 000011
【図１０】
2015063875.tif 000012
【図１１】
2015063875.tif 000013
【図１２】
2015063875.tif 000014
【図１３】
2015063875.tif 000015
【図１４】
2015063875.tif 000016
【図１５】
2015063875.tif 000017
【図１６】
2015063875.tif 000018
【図１７】
2015063875.tif 000019
【図１８】
2015063875.tif 000020
【図１９】
2015063875.tif 000021
【図２０】
2015063875.tif 000022
【図２１】
2015063875.tif 000023
【図２２】
2015063875.tif 000024
【図２３】
2015063875.tif 000025
【図２４】
2015063875.tif 000026
【図２５】
2015063875.tif 000027
【図２６】
2015063875.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月25日(2016.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る積層型ヘッダーは、第１配管と第２配管を有する複数の配管と接続され、前記第１配管から流入した流体を前記第２配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、前記複数の配管がそれぞれ接続される複数の第１開口部を有する第１板状体と、複数の第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、前記複数の第２板状体に積層された１つ又は複数の第３板状体と、を備え、前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化し、前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、前記第３板状体は、前記第１配管に対応する前記流路と、前記第２配管に対応する前記流路とを連通する渡し流路が形成され、前記第１開口部の中心軸と、前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心し、前記第１配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、前記第２配管側へ偏心したものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１配管と第２配管を有する複数の配管と接続され、前記第１配管から流入した流体を前記第２配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
前記複数の配管がそれぞれ接続される複数の第１開口部を有する第１板状体と、
複数の第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
前記複数の第２板状体に積層された１つ又は複数の第３板状体と、
を備え、
前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化し、
前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
前記第３板状体は、
前記第１配管に対応する前記流路と、前記第２配管に対応する前記流路とを連通する渡し流路が形成され、
前記第１開口部の中心軸と、前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心し、
前記第１配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、前記第２配管側へ偏心した
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項２】
第１配管と第２配管を有する複数の配管と接続され、前記第１配管から流入した流体を前記第２配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
前記複数の配管がそれぞれ接続される複数の第１開口部を有する第１板状体と、
複数の第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
を備え、
前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化し、
前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
前記第１配管に対応する前記流路と、前記第２配管に対応する前記流路とを連通する渡し配管を更に備え、
前記第１開口部の中心軸と、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心し、
前記第１配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、前記第２配管側へ偏心した
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記複数の第２板状体のうち、前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体は、前記第２開口部の大きさが最も小さく形成された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記第２開口部の大きさは、前記第１板状体に近い前記第２板状体であるほど大きく形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向における断面の壁面形状が、直線状又は曲線状に形成され、
前記流路の流路面積が、前記第１開口部に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記複数の第２板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
前記クラッド材と前記ベア材とが交互に積層された
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向において、前記ベア材の２枚の厚さよりも長い
ことを特徴とする請求項６に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記積層型ヘッダーに接続された複数の配管と、を備えた
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
前記第１開口部は、前記配管の外周よりも大きく形成され、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部は、前記配管の外周よりも小さく形成され、
前記配管は、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が、前記第２板状体と接触した
ことを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記配管の端面の一部が接触した前記第２板状体は、ロウ材が塗布されていないベア材である
ことを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体は、
前記配管の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さい
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記複数の配管は、扁平管によって構成され、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、長軸方向が前記扁平管と同一である扁平形状を有し、
前記第１開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ以上であり、
前記第１開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ以上である
ことを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ未満であり、
当該第２開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ未満である
ことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記第１板状体を複数備え、
前記複数の第１板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
前記配管が、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が前記第２板状体と接触した状態で、前記第１板状体が加熱され、
溶融した前記ロウ材によって、前記配管の側面と前記第１板状体の前記第１開口部とが接続された
ことを特徴とする請求項８〜１３の何れか一項に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記配管の側面と、前記第１板状体の前記第１開口部の内周面との間に、溶融した前記ロウ材が溜まる隙間を設けた
ことを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１６】
請求項８〜１５の何れか一項に記載の熱交換器を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項１７】
前記熱交換器は、前記複数の配管が、空気の通風方向に複数列配置され、
前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、
風上側の前記配管を流通した冷媒が前記積層型ヘッダーに流入し、前記積層型ヘッダーから風下側の前記配管へ流入する
ことを特徴とする請求項１６に記載の空気調和装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月12日(2016.9.12)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、積層型ヘッダー、熱交換器、熱交換器の製造方法、及び、空気調和装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の配管と接続され、１つの配管から流入した流体を他の配管へ流入させる積層型ヘッダーにおいて、配管へ流入する流体の偏りを低減することができる積層型ヘッダーを提供することを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器の製造方法を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような熱交換器を備えた空気調和装置を得ることを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１配管と第２配管を有する複数の配管と接続され、前記第１配管から流入した流体を前記第２配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
前記複数の配管がそれぞれ接続される複数の第１開口部を有する第１板状体と、
複数の第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
前記複数の第２板状体に積層された１つ又は複数の第３板状体と、
を備え、
前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化し、
前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
前記第３板状体は、
前記第１配管に対応する前記流路と、前記第２配管に対応する前記流路とを連通する渡し流路が形成され、
前記第１開口部の中心軸と、前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心し、
前記第１配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、前記第２配管側へ偏心した
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項２】
第１配管と第２配管を有する複数の配管と接続され、前記第１配管から流入した流体を前記第２配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
前記複数の配管がそれぞれ接続される複数の第１開口部を有する第１板状体と、
複数の第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
を備え、
前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化し、
前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
前記第１配管に対応する前記流路と、前記第２配管に対応する前記流路とを連通する渡し配管を更に備え、
前記第１開口部の中心軸と、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心し、
前記第１配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、前記第２配管側へ偏心した
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記複数の第２板状体のうち、前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体は、前記第２開口部の大きさが最も小さく形成された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記第２開口部の大きさは、前記第１板状体に近い前記第２板状体であるほど大きく形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向における断面の壁面形状が、直線状又は曲線状に形成され、
前記流路の流路面積が、前記第１開口部に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記複数の第２板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
前記クラッド材と前記ベア材とが交互に積層された
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向において、前記ベア材の２枚の厚さよりも長い
ことを特徴とする請求項６に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記積層型ヘッダーに接続された複数の配管と、を備えた
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
前記第１開口部は、前記配管の外周よりも大きく形成され、
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部は、前記配管の外周よりも小さく形成され、
前記配管は、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が、前記第２板状体と接触した
ことを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記配管の端面の一部が接触した前記第２板状体は、ロウ材が塗布されていないベア材である
ことを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体は、
前記配管の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さい
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記複数の配管は、扁平管によって構成され、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、長軸方向が前記扁平管と同一である扁平形状を有し、
前記第１開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ以上であり、
前記第１開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ以上である
ことを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ未満であり、
当該第２開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ未満である
ことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
請求項１〜７の何れか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記積層型ヘッダーに接続された複数の配管と、を備えた熱交換器の製造方法であって、
前記第１板状体を複数備え、
前記複数の第１板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成されており、
前記配管を、前記第１開口部に挿入する工程と、
前記配管の端面の一部が前記第２板状体と接触した状態で、前記第１板状体を加熱する工程と、
溶融した前記ロウ材によって、前記配管の側面と前記第１板状体の前記第１開口部とを接続する工程と、を有する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項１５】
前記配管の側面と、前記第１板状体の前記第１開口部の内周面との間に、溶融した前記ロウ材が溜まる隙間を設けた
ことを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１６】
請求項８〜１３の何れか一項に記載の熱交換器を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項１７】
前記熱交換器は、前記複数の配管が、空気の通風方向に複数列配置され、
前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、
風上側の前記配管を流通した冷媒が前記積層型ヘッダーに流入し、前記積層型ヘッダーから風下側の前記配管へ流入する
ことを特徴とする請求項１６に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2015063875.tif 000029
2015063875.tif 000030
2015063875.tif 000031
2015063875.tif 000032