(57)【要約】  本発明に係る積層型ヘッダー２は、第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材１２＿１〜１２＿６と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材１３＿１〜１３＿５と、が、第１流路及び第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、第１流路及び第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体１１を備え、板状体１１の積層方向の最も外側に、ベア材１２＿１、１２＿６が積層されたものである。
2015004719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、該第１流路及び該第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体を備え、
前記板状体の積層方向の最も外側に、前記ベア材が積層された、
ことを特徴とする積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記ベア材は、前記クラッド材と比較して厚く、
前記管は、前記ベア材の表面と裏面との間に前記端部を挿入させた状態で接合される、
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】
前記一方の流路の内周面に、突起が形成され、
前記管は、前記端部を前記突起に突き当て、且つ、該端部の外周面を前記一方の流路の内周面に嵌合させた状態で接合される、
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】
前記突起の先端は、前記管の内側から該管の前記端部を見た状態において、該管の内周面の内側に突出しない、
ことを特徴とする請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の一部の周方向に形成された、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の全ての周方向に亘って形成された、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記管は、前記管の内側から前記端部に向かって流体が供給された状態で接合される、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
前記流体の温度は、前記ロウ材の融点以上の温度である、
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】
前記流体は、空気である、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１０】
前記管は、複数であり、
前記板状体は、複数の前記管が、１つの前記一方の流路に前記端部を挿入させた状態で接合される、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記板状体に接合された前記管と、
を備えたことを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
前記管は、扁平管である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
請求項１１又は１２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１４】
第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させ、且つ、積層方向の最も外側に該ベア材を積層させるように、交互に積層される積層型ヘッダーの板状体と、管と、を接合する方法であって、
前記管を、前記第１流路及び前記第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部が挿入された状態で、位置決めするステップと、
前記管の内側から前記端部に向かって流体を供給しつつ、前記ロウ材を加熱するステップと、
を備えたことを特徴する積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型ヘッダーと、熱交換器と、空気調和装置と、積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層型ヘッダーとして、第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、第１流路及び第２流路を連通させるように、交互に積層された板状体を備えたものがある。板状体には、管が、第１流路に端部を挿入させた状態で接合される（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２００８−２４９２４１号公報（段落［００２１］、図２〜図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような積層型ヘッダーでは、板状体の積層方向の最も外側にクラッド材が積層されている、つまり、板状体の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されているため、ロウ材の使用量が多いという問題点があった。また、板状体の積層方向の最も外側の面に塗布されたロウ材が、加熱時に、管と第１流路の隙間及び管と第２流路との隙間に染み込んで管の端部に達して、流体の流路に流入してしまうため、流路を流れる流体の圧力損失が増大するという問題点があった。【０００５】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、ロウ材の使用量が削減され、流路を流れる流体の圧力損失の増大が抑制された積層型ヘッダー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。また、本発明は、ロウ材の使用量を削減し、流路を流れる流体の圧力損失の増大を抑制することができる積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る積層型ヘッダーは、第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、該第１流路及び該第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体を備え、前記板状体の積層方向の最も外側に、前記ベア材が積層されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る積層型ヘッダーは、板状体の積層方向の最も外側にベア材が積層されている、つまり、板状体の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されないため、ロウ材の使用量が削減される。また、板状体の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されないため、加熱時に、ロウ材が流体の流路に流入してしまうことが抑制されて、流路を流れる流体の圧力損失の増大が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る熱交換器の、構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。
【図５】実施の形態１に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る熱交換器の変形例の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る熱交換器の、構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
【図１０】実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。
【図１１】実施の形態２に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る熱交換器の、構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
【図１４】実施の形態３に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
【図１５】実施の形態３に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。
【図１６】実施の形態３に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成を示す図である。
【図１７】実施の形態３に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
【図１８】実施の形態３に係る熱交換器の変形例の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、冷媒が流入する熱交換器に適用される場合を説明しているが、本発明に係る積層型ヘッダーが、他の流体が流入する他の機器に適用されてもよい。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。
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１に係る熱交換器について説明する。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る熱交換器の、構成を示す図である。なお、図１以下では、冷媒の流れ方向を墨付き矢印で示している。
図１に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、ヘッダー３と、複数の第１伝熱管４と、複数のフィン５と、を有する。なお、ヘッダー３は、積層型ヘッダー２と同様の積層型ヘッダーであってもよく、また、異なるタイプのヘッダーであってもよい。
【００１１】
積層型ヘッダー２の内部には、分配流路２ａが形成される。分配流路２ａの流入側には、冷媒配管が接続される。分配流路２ａの流出側には複数の第１伝熱管４が接続される。ヘッダー３の内部には、合流流路３ａが形成される。合流流路３ａの流入側には、複数の第１伝熱管４が接続される。合流流路３ａの流出側には冷媒配管が接続される。
【００１２】
第１伝熱管４は、複数の流路が形成された扁平管である。第１伝熱管４は、例えば、アルミニウム製である。第１伝熱管４には、複数のフィン５が接合される。フィン５は、例えば、アルミニウム製である。第１伝熱管４とフィン５との接合は、ロウ付け接合であるとよい。なお、図１では、第１伝熱管４が８本である場合を示しているが、そのような場合に限定されない。また、第１伝熱管４は、扁平管でなくてもよい。
【００１３】
＜熱交換器における冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器における冷媒の流れについて説明する。
冷媒配管を流れる冷媒は、積層型ヘッダー２に流入して分配流路２ａで分配され、複数の第１伝熱管４に流出する。冷媒は、複数の第１伝熱管４において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第１伝熱管４を流れる冷媒は、ヘッダー３の合流流路３ａに流入して合流し、冷媒配管に流出する。冷媒は、逆流することができる。
【００１４】
＜積層型ヘッダーの構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図２及び図３は、実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。図３は、図２におけるＡ部を拡大した斜視図である。
図２に示されるように、積層型ヘッダー２は、板状体１１を有する。板状体１１は、ベア材１２＿１〜１２＿６と、クラッド材１３＿１〜１３＿５と、が交互に積層されて形成される。板状体１１の積層方向の最も外側には、ベア材１２＿１、１２＿６が積層される。以下では、ベア材１２＿１〜１２＿６を総称して、ベア材１２と記載する場合がある。以下では、クラッド材１３＿１〜１３＿５を総称して、クラッド材１３と記載する場合がある。
【００１５】
ベア材１２は、例えば、アルミニウム製である。ベア材１２には、ロウ材が塗布されない。ベア材１２のそれぞれには、分配用第１流路１２ａ＿１〜１２ａ＿６が形成される。分配用第１流路１２ａ＿１〜１２ａ＿６は、ベア材１２の表裏面を貫通する貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、分配用第１流路１２ａ＿１〜１２ａ＿６は、分配流路２ａの一部として機能する。以下では、分配用第１流路１２ａ＿１〜１２ａ＿６を総称して、分配用第１流路１２ａと記載する場合がある。
【００１６】
クラッド材１３は、例えば、アルミニウム製であり、ベア材１２と比較して薄い。クラッド材１３の少なくとも表裏面には、ロウ材が塗布される。クラッド材１３のそれぞれには、分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿５が形成される。分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿５は、クラッド材１３の表裏面を貫通する貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿５は、分配流路２ａの一部として機能する。以下では、分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿５を総称して、分配用第２流路１３ａと記載する場合がある。
【００１７】
ベア材１２＿１に形成される分配用第１流路１２ａ＿１、及び、クラッド材１３＿１〜１３＿４に形成される分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿４は、円形状の貫通穴である。分配用第１流路１２ａ＿１には、冷媒配管が接続される。例えば、ベア材１２＿１の冷媒の流入側の面に口金等が設けられ、その口金等を介して冷媒配管が接続されてもよく、また、分配用第１流路１２ａ＿１の内周面が、冷媒配管の外周面と嵌合する形状であり、口金等を用いずに、分配用第１流路１２ａ＿１に冷媒配管が直接接続されてもよい。
【００１８】
ベア材１２＿２〜１２＿４に形成される分配用第１流路１２ａ＿２〜１２ａ＿４は、例えば、Ｚ字状の貫通穴である。ベア材１２＿２〜１２＿４の冷媒が流入する側に積層されるクラッド材１３＿１〜１３＿３の分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿３は、分配用第１流路１２ａ＿２〜１２ａ＿４の中心と対向する位置に形成される。ベア材１２＿２〜１２＿４の冷媒が流出する側に積層されるクラッド材１３＿２〜１３＿４の分配用第２流路１３ａ＿２〜１３ａ＿４は、分配用第１流路１２ａ＿２〜１２ａ＿４の端部と対向する位置に形成される。
【００１９】
ベア材１２＿２〜１２＿４とクラッド材１３＿１〜１３＿４とが積層されると、分配用第１流路１２ａ＿２〜１２ａ＿４の中心の分配用第２流路１３ａ＿１〜１３ａ＿３に連通する領域（つまり冷媒が流入する領域）、及び、分配用第１流路１２ａ＿２〜１２ａ＿４の分配用第２流路１３ａ＿２〜１３ａ＿４に連通する領域（つまり冷媒が流出する領域）以外が閉塞されて、分岐流路が形成される。なお、図２では、分配流路２ａが、流入する冷媒を２つに分岐して流出する分岐流路を複数有する場合を示しているが、そのような場合に限定されない。
【００２０】
図３に示されるように、ベア材１２＿５、１２＿６に形成される分配用第１流路１２ａ＿５、１２ａ＿６、及び、クラッド材１３＿５に形成される分配用第２流路１３ａ＿５は、第１伝熱管４の外周面に沿う形状の貫通穴である。分配用第１流路１２ａ＿５、１２ａ＿６の内周面及び分配用第２流路１３ａ＿５の内周面は、第１伝熱管４の外周面に嵌合される。その嵌合は、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間を有するとよい。ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態において、第１伝熱管４の端部４ａは、ベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５の内側に位置する。板状体１１と第１伝熱管４との接合部の構成、及び、板状体１１と第１伝熱管４との接合の方法については、後述する。
【００２１】
＜積層型ヘッダーにおける冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダーにおける冷媒の流れについて説明する。
図４は、実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。
図２及び図４に示されるように、ベア材１２＿１の分配用第１流路１２ａ＿１からクラッド材１３＿１の分配用第２流路１３ａ＿１に流入した冷媒は、ベア材１２＿２の分配用第１流路１２ａ＿２の中心に流入する。ベア材１２＿２の分配用第１流路１２ａ＿２の中心に流入した冷媒は、隣接して積層されるクラッド材１３＿２の表面に当たって分岐し、ベア材１２＿２の分配用第１流路１２ａ＿２の端部に流入する。ベア材１２＿２の分配用第１流路１２ａ＿２の端部から流出した冷媒は、クラッド材１３＿２の分配用第２流路１３ａ＿２を通過して、ベア材１２＿３の分配用第１流路１２ａ＿３の中心に流入する。
【００２２】
同様に、ベア材１２＿３の分配用第１流路１２ａ＿３の中心に流入した冷媒は、隣接して積層されるクラッド材１３＿３の表面に当たって分岐し、ベア材１２＿３の分配用第１流路１２ａ＿３の端部に流入する。ベア材１２＿３の分配用第１流路１２ａ＿３の端部から流出した冷媒は、クラッド材１３＿３の分配用第２流路１３ａ＿３を通過して、ベア材１２＿４の分配用第１流路１２ａ＿４の中心に流入する。
【００２３】
同様に、ベア材１２＿４の分配用第１流路１２ａ＿４の中心に流入した冷媒は、隣接して積層されるクラッド材１３＿４の表面に当たって分岐し、ベア材１２＿４の分配用第１流路１２ａ＿４の端部に流入する。ベア材１２＿４の分配用第１流路１２ａ＿４の端部から流出した冷媒は、クラッド材１３＿４の分配用第２流路１３ａ＿４を通過して、ベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５に流入する。
【００２４】
ベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５に流入した冷媒は、分配用第１流路１２ａ＿５内に位置する第１伝熱管４の端部４ａから第１伝熱管４内に流入する。第１伝熱管４内に流入した冷媒は、第１伝熱管４の、クラッド材１３＿５の分配用第２流路１３ａ＿５内及びベア材１２＿６の分配用第１流路１２ａ＿６内に位置する領域を通過して、第１伝熱管４の、フィン５が接合された領域に流入する。
【００２５】
＜板状体と第１伝熱管との接合部の構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成について説明する。
図５は、実施の形態１に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成を示す図である。図５（ａ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態での、図３におけるＢ−Ｂ線での断面図である。図５（ｂ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態での、図５（ａ）におけるＣ−Ｃ線での断面図である。なお、図５（ａ）では、分配用第２流路１３ａの内周面にロウ材が塗布されていない状態を示しているが、分配用第２流路１３ａの内周面にロウ材が塗布されていてもよい。
【００２６】
図５に示されるように、ベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５の内周面には、突起１４ａが形成される。第１伝熱管４は、端部４ａを突起１４ａに突き当てた状態で接合される。なお、図５では、突起１４ａが、分配用第１流路１２ａ＿５の長手方向の両端部に形成される場合を示しているが、そのような場合に限定されず、突起１４ａが、分配用第１流路１２ａ＿５の短手方向の両端部に形成されてもよく、また、突起１４ａが、分配用第１流路１２ａ＿５の長手方向の両端部及び短手方向の両端部に形成されてもよい。また、図５では、突起１４ａが、２個である場合を示しているが、そのような場合に限定されず、他の個数であってもよい。また、図５では、突起１４ａが半球状である場合を示しているが、そのような場合に限定されず、他の形状であってもよい。
【００２７】
突起１４ａは、分配用第１流路１２ａ＿５の内周面の両端部の間に形成される。つまり、突起１４ａは、ベア材１２＿５の表面及び裏面から離れた位置に形成される。また、突起１４ａの高さは、第１伝熱管４の肉厚と比較して低い。つまり、突起１４ａの先端は、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａを見た状態において、第１伝熱管４の内周面の内側に突出しない。
【００２８】
＜板状体と第１伝熱管との接合の方法＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合の方法について説明する。
図５に示されるように、第１伝熱管４が、端部４ａを突起１４ａに突き当てるように位置決めされた状態で、板状体１１及び第１伝熱管４が加熱される。その結果、クラッド材１３に塗布されたロウ材の温度が融点以上となって、ロウ材が溶融する。溶融したロウ材は、毛細管現象によって、第１伝熱管４の外周面と分配用第１流路１２ａ＿５、１２ａ＿６の内周面との隙間、及び、第１伝熱管４の外周面と分配用第２流路１３ａ＿５との隙間に流入する。板状体１１及び第１伝熱管４の加熱が終了して、ロウ材が冷却されると、板状体１１と第１伝熱管４とが接合される。
【００２９】
板状体１１及び第１伝熱管４の加熱の際に、図５に白抜き矢印で示されるように、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａに向かって流体が供給されるとよい。流体の温度が、ロウ材の融点と比較して高いとよく、そのような場合には、ロウ材の溶融を妨げることが抑制される。また、流体は、空気であるとよく、そのような場合には、汎用の設備機器を流用して工程を簡略化することが可能となる。
【００３０】
なお、ベア材１２、クラッド材１３、第１伝熱管４、及びフィン５を含む全てのロウ付け接合される部材が、同一の材質（例えば、アルミニウム製）であるような場合には、纏めてロウ付け接合することが可能となり、生産性が向上される。以上では、第１伝熱管４と全てのベア材１２と全てのクラッド材１３とが、纏めてロウ付け接合される場合を説明しているが、そのような場合に限定されない。例えば、第１伝熱管４とベア材１２＿６とが、先にロウ付け接合され、又は、他の方法によって接合され、残りのベア材１２＿１〜１２＿５と全てのクラッド材１３とが、後からロウ付け接合されてもよい。また、第１伝熱管４とベア材１２＿５、１２＿６とクラッド材１３＿５とが、先にロウ付け接合され、残りのベア材１２＿１〜１２＿４と残りのクラッド材１３＿１〜１３＿４とが、後からロウ付け接合されてもよい。
【００３１】
＜熱交換器の使用態様＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の使用態様の一例について説明する。
なお、以下では、実施の形態１に係る熱交換器が空気調和装置に使用される場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、例えば、冷媒循環回路を有する他の冷凍サイクル装置に使用されてもよい。また、空気調和装置が、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、冷房運転又は暖房運転のみを行うものであってもよい。
【００３２】
図６は、実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。なお、図６では、冷房運転時の冷媒の流れ方向が実線の矢印で示され、暖房運転時の冷媒の流れ方向が点線の矢印で示される。
図６に示されるように、空気調和装置５１は、圧縮機５２と、四方弁５３と、熱源側熱交換器５４と、絞り装置５５と、負荷側熱交換器５６と、熱源側ファン５７、負荷側ファン５８、制御装置５９と、を有する。圧縮機５２と四方弁５３と熱源側熱交換器５４と絞り装置５５と負荷側熱交換器５６とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。
【００３３】
制御装置５９には、例えば、圧縮機５２、四方弁５３、絞り装置５５、熱源側ファン５７、負荷側ファン５８、各種センサ等が接続される。制御装置５９によって、四方弁５３の流路が切り替えられることで、冷房運転と暖房運転とが切り替えられる。熱源側熱交換器５４は、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。負荷側熱交換器５６は、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する。
【００３４】
冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機５２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して熱源側熱交換器５４に流入し、熱源側ファン５７によって供給される外気との熱交換によって凝縮することで高圧の液状態の冷媒となり、熱源側熱交換器５４から流出する。熱源側熱交換器５４から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置５５に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置５５から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、負荷側熱交換器５６に流入し、負荷側ファン５８によって供給される室内空気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、負荷側熱交換器５６から流出する。負荷側熱交換器５６から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して圧縮機５２に吸入される。
【００３５】
暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機５２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して負荷側熱交換器５６に流入し、負荷側ファン５８によって供給される室内空気との熱交換によって凝縮することで高圧の液状態の冷媒となり、負荷側熱交換器５６から流出する。負荷側熱交換器５６から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置５５に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置５５から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器５４に流入し、熱源側ファン５７によって供給される外気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、熱源側熱交換器５４から流出する。熱源側熱交換器５４から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して圧縮機５２に吸入される。
【００３６】
熱源側熱交換器５４及び負荷側熱交換器５６の少なくともいずれか一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、熱交換器１が蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２から冷媒が流入し、ヘッダー３から冷媒が流出するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２に気液二相状態の冷媒が流入し、第１伝熱管４からヘッダー３にガス状態の冷媒が流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、冷媒配管からヘッダー３にガス状態の冷媒が流入し、第１伝熱管４から積層型ヘッダー２に液状態の冷媒が流入する。
【００３７】
積層型ヘッダー２は、複数の分岐流路によって冷媒を分配するため、気液二相状態の冷媒が流入したとしても、複数の第１伝熱管４のそれぞれに流入する冷媒の流量及び乾き度を均一にすることが可能である。つまり、積層型ヘッダー２は、空気調和装置５１のような冷凍サイクル装置に好適である。
【００３８】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー２では、板状体１１の積層方向の最も外側に、ロウ材が塗布されないベア材１２＿１、１２＿６が積層されている、つまり、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されない。そのため、ロウ材の使用量が削減される。また、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されないため、ロウ材が、加熱時に、第１伝熱管４と分配用第１流路１２ａとの隙間及び第１伝熱管４と分配用第２流路１３ａとの隙間に染み込んで、第１伝熱管４の端部４ａに達して、冷媒の流路に流入してしまうことが抑制され、冷媒の圧力損失の増大が抑制される。
【００３９】
また、積層型ヘッダー２では、ベア材１２が、クラッド材１３と比較して厚く、第１伝熱管４は、ベア材１２＿５の表面と裏面との間に端部４ａが位置決めされた状態で接合される。そのため、クラッド材１３の表裏面と端部４ａとの間の距離を長くすることができ、溶融したロウ材が、第１伝熱管４内に流入して、冷媒の圧力損失が増大することが抑制される。また、第１伝熱管４の外周面とベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５の内周面とが対向する距離を長くすることができ、加熱前における、第１伝熱管４の端部４ａ周辺の位置決め及び保持を確実化することができる。なお、積層型ヘッダー２が、板状体１１の積層方向の最も外側に、ロウ材が塗布されたクラッド材１３が積層されている、つまり、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されているものであっても、同様の作用が奏される。
【００４０】
また、積層型ヘッダー２では、分配用第１流路１２ａ＿５の内周面に、突起１４ａが形成される。そのため、第１伝熱管４の必要以上の挿入によって、フィン５と積層型ヘッダー２との間の隙間が狭くなり、熱交換効率が低下してしまうことが抑制される。また、第１伝熱管４の必要以上の挿入に備えて、第１伝熱管４を必要以上に長くする必要がないため、熱交換器１を小型化することができる。
【００４１】
また、積層型ヘッダー２では、第１伝熱管４が、端部４ａを突起１４ａに突き当て、且つ、端部４ａの外周面を分配用第１流路１２ａ＿５の内周面に嵌合させた状態で接合される。従来の積層型ヘッダーでは、第１伝熱管の端部の外周面と第１流路の内周面との間に、ロウ材の流入を抑制するための隙間が形成されているが、その隙間に冷媒が流入してしまい、管路の入口における冷媒の圧力損失が増大してしまう。積層型ヘッダー２では、端部４ａの外周面と分配用第１流路１２ａ＿５の内周面との間に、ロウ材が毛細管現象によって流入する程度の隙間しか形成されないため、その隙間に冷媒が流入してしまって、冷媒の圧力損失が増大することが抑制される。また、加熱前における、第１伝熱管４の端部４ａ周辺の位置決め及び保持を確実化することができる。なお、積層型ヘッダー２が、板状体１１の積層方向の最も外側に、ロウ材が塗布されたクラッド材１３が積層されている、つまり、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されているものであっても、同様の作用が奏される。
【００４２】
また、積層型ヘッダー２では、突起１４ａの先端が、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａを見た状態において、第１伝熱管４の内周面の内側に突出しない。そのため、突起１４ａによって、冷媒の圧力損失が増大することが抑制される。
【００４３】
また、積層型ヘッダー２では、板状体１１と第１伝熱管４とが、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａに向かって流体が供給された状態で接合される。そのため、溶融したロウ材が、第１伝熱管４内に流入して、冷媒の圧力損失が増大することが抑制される。なお、積層型ヘッダー２が、板状体１１の積層方向の最も外側に、ロウ材が塗布されたクラッド材１３が積層されている、つまり、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されているものであっても、同様の作用が奏される。
【００４４】
＜変形例＞
図７は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成を示す図である。なお、図７（ａ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態での、図３におけるＢ−Ｂ線での断面図である。図７（ｂ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態での、図７（ａ）におけるＤ−Ｄ線での断面図である。
【００４５】
図７に示されるように、ベア材１２＿５の分配用第１流路１２ａ＿５の内周面には、その内周面の全ての周方向に亘る突起１４ｂが形成される。なお、図７では、突起１４ｂの断面が半円状である場合を示しているが、そのような場合に限定されず、他の形状であってもよい。
【００４６】
突起１４ｂは、分配用第１流路１２ａ＿５の内周面の両端部の間に形成される。つまり、突起１４ｂは、ベア材１２＿５の表面及び裏面から離れた位置に形成される。また、突起１４ｂの高さは、第１伝熱管４の肉厚と比較して低い。つまり、突起１４ｂの先端は、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａを見た状態において、第１伝熱管４の内周面の内側に突出しない。
【００４７】
突起１４ｂは、突起１４ａと比較して、第１伝熱管４が突き当てられた時に生じる負荷を分散することができる。そのため、第１伝熱管４の位置決めの信頼性が向上される。また、突起１４ｂは、突起１４ａと比較して、加工が容易であり、また、鋳造等での成型も容易である。そのため、ベア材１２＿５の製造コストが削減される。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態２に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態１と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の構成について説明する。
図８は、実施の形態２に係る熱交換器の、構成を示す図である。
図８に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、複数の第１伝熱管４と、複数のフィン５と、を有する。
【００４９】
積層型ヘッダー２の内部には、分配流路２ａと、合流流路２ｂと、が形成される。合流流路２ｂの流入側には、複数の第１伝熱管４が接続される。合流流路２ｂの流出側には冷媒配管が接続される。第１伝熱管４は、ヘアピン曲げ加工が施された扁平管である。分配流路２ａの流出側と合流流路２ｂの流入側との間に、複数の第１伝熱管４が接続される。
【００５０】
＜熱交換器における冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器における冷媒の流れについて説明する。
冷媒配管を流れる冷媒は、積層型ヘッダー２に流入して分配流路２ａで分配され、複数の第１伝熱管４に流出する。冷媒は、複数の第１伝熱管４において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第１伝熱管４を流れる冷媒は、積層型ヘッダー２の合流流路２ｂに流入して合流し、冷媒配管に流出する。冷媒は、逆流することができる。
【００５１】
＜積層型ヘッダーの構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図９は、実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
図９に示されるように、ベア材１２のそれぞれには、合流用第１流路１２ｂ＿１〜１２ｂ＿６が形成される。合流用第１流路１２ｂ＿１〜１２ｂ＿６は、ベア材１２の表裏面を貫通する貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、合流用第１流路１２ｂ＿１〜１２ｂ＿６は、合流流路２ｂの一部として機能する。以下では、合流用第１流路１２ｂ＿１〜１２ｂ＿６を総称して、合流用第１流路１２ｂと記載する場合がある。
【００５２】
また、クラッド材１３のそれぞれには、合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿５が形成される。合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿５は、クラッド材１３の表裏面を貫通する貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿５は、合流流路２ｂの一部として機能する。以下では、合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿５を総称して、合流用第２流路１３ｂと記載する場合がある。
【００５３】
ベア材１２＿１に形成される合流用第１流路１２ｂ＿１、及び、クラッド材１３＿４に形成される合流用第２流路１３ｂ＿４は、円形状の貫通穴である。合流用第１流路１２ｂ＿１には、冷媒配管が接続される。例えば、ベア材１２＿１の冷媒の流出側の面に口金等が設けられ、その口金等を介して冷媒配管が接続されてもよく、また、合流用第１流路１２ｂ＿１の内周面が、冷媒配管の外周面と嵌合する形状であり、口金等を用いずに、合流用第１流路１２ｂ＿１に冷媒配管が直接接続されてもよい。
【００５４】
ベア材１２＿２〜１２＿４に形成される合流用第１流路１２ｂ＿２〜１２ｂ＿４、及び、クラッド材１３＿１〜１３＿３に形成される合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿３は、例えば、ベア材１２及びクラッド材１３の高さ方向のほぼ全域を貫通する矩形状の貫通穴である。なお、図９では、合流流路２ｂが、流入する冷媒を１つに合流して流出する場合を示しているが、そのような場合に限定されない。
【００５５】
ベア材１２＿５、１２＿６に形成される合流用第１流路１２ｂ＿５、１２ｂ＿６、及び、クラッド材１３＿５に形成される合流用第２流路１３ｂ＿５は、第１伝熱管４の外周面に沿う形状の貫通穴である。合流用第１流路１２ｂ＿５、１２ｂ＿６の内周面及び合流用第２流路１３ｂ＿５の内周面は、第１伝熱管４の外周面に嵌合される。その嵌合は、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間を有するとよい。ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４が接合された状態において、第１伝熱管４の端部４ａは、ベア材１２＿５の合流用第１流路１２ｂ＿５の内側に位置する。板状体１１と第１伝熱管４との接合部の構成、及び、板状体１１と第１伝熱管４との接合の方法については、後述する。
【００５６】
＜積層型ヘッダーにおける冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダーにおける冷媒の流れについて説明する。
図１０は、実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。なお、図１０では、クラッド材１３の図示が省略されている。
図９及び図１０に示されるように、第１伝熱管４に流入した冷媒は、第１伝熱管４の、ベア材１２＿６の合流用第１流路１２ｂ＿６内及びクラッド材１３＿５の合流用第２流路１３ｂ＿５内に位置する領域を通過して、ベア材１２＿５の合流用第１流路１２ｂ＿５に流入する。ベア材１２＿５の合流用第１流路１２ｂ＿５に流入した冷媒は、ベア材１２＿２〜１２＿４の合流用第１流路１２ｂ＿２〜１２ｂ＿４及びクラッド材１３＿１〜１３＿４の合流用第２流路１３ｂ＿１〜１３ｂ＿４を通過して合流され、冷媒配管に流出する。
【００５７】
＜板状体と第１伝熱管との接合部の構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合部の構成について説明する。
図５又は図７と同様に、ベア材１２＿５の合流用第１流路１２ｂ＿５の内周面に、突起１４ａ又は突起１４ｂが形成され、第１伝熱管４は、端部４ａを突起１４ａ又は突起１４ｂに突き当てた状態で接合される。
【００５８】
＜板状体と第１伝熱管との接合の方法＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管との接合の方法について説明する。
図５又は図７と同様に、第１伝熱管４が、端部４ａを突起１４ａ又は突起１４ｂに突き当てるように位置決めされた状態で、板状体１１及び第１伝熱管４が加熱される。
【００５９】
板状体１１及び第１伝熱管４の加熱の際に、図５の白抜き矢印と同様に、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａに向かって流体が供給されるとよい。実施の形態１で説明した積層型ヘッダー２と異なり、第１伝熱管４の両側の端部４ａが１つのベア材１２＿５に接合されるため、ベア材１２、クラッド材１３、第１伝熱管４、及びフィン５を含む全てのロウ付け接合される部材が、纏めてロウ付け接合されるような場合には、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の両側の端部４ａに向かって流体を供給することができず、分配用第１流路１２ａ＿５及び合流用第１流路１２ｂ＿５のうちのいずれか一方の流路のみに、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａに向かう流体を供給することになる。そのような場合でも、冷媒が、その一方の流路を通過する際に生じる圧力損失を低減することができる。
【００６０】
また、第１伝熱管４とベア材１２＿５、１２＿６とクラッド材１３＿５とが、先にロウ付け接合され、残りのベア材１２＿１〜１２＿４と残りのクラッド材１３＿１〜１３＿４とが、後からロウ付け接合されるような場合には、第１伝熱管４の両側の端部４ａが露出した状態で接合される。そのような場合には、第１伝熱管４の複数の流路のうちの一部の流路を、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の分配用第１流路１２ａ＿５の内側に位置する端部４ａに向かう流体を供給する流路として機能させ、第１伝熱管４の複数の流路のうちの残りの流路を、第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の合流用第１流路１２ｂ＿５の内側に位置する端部４ａに向かう流体を供給する流路として機能させることで、分配用第１流路１２ａ＿５と合流用第１流路１２ｂ＿５との両方に第１伝熱管４の内側から第１伝熱管４の端部４ａに向かう流体を供給することができる。
【００６１】
＜熱交換器の使用態様＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の使用態様の一例について説明する。
図１１は、実施の形態２に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
図１１に示されるように、熱源側熱交換器５４及び負荷側熱交換器５６の少なくともいずれか一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、熱交換器１が蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２の分配流路２ａから第１伝熱管４に冷媒が流入し、第１伝熱管４から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂに冷媒が流入するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の分配流路２ａに気液二相状態の冷媒が流入し、第１伝熱管４から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂにガス状態の冷媒が流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂにガス状態の冷媒が流入し、第１伝熱管４から積層型ヘッダー２の分配流路２ａに液状態の冷媒が流入する。
【００６２】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー２では、板状体１１に合流流路２ｂが形成される。そのため、ヘッダー３が不要となって、熱交換器１の部品費等が削減される。また、ヘッダー３が不要となる分、第１伝熱管４を延長してフィン５の実装体積を増加することができる。
【００６３】
実施の形態３．
実施の形態３に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態１及び実施の形態２と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の構成について説明する。
図１２は、実施の形態３に係る熱交換器の、構成を示す図である。
図１２に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、複数の第１伝熱管４と、複数の第２伝熱管６と、複数のフィン５と、を有する。
【００６４】
積層型ヘッダー２の内部には、分配流路２ａと、合流流路２ｂと、折返流路２ｃと、が形成される。折返流路２ｃの流入側には、複数の第１伝熱管４が接続される。折返流路２ｃの流出側には、複数の第２伝熱管６が接続される。合流流路２ｂの流入側には複数の第２伝熱管６が接続される。合流流路２ｂの流出側には冷媒配管が接続される。第１伝熱管４及び第２伝熱管６は、ヘアピン曲げ加工が施された扁平管である。分配流路２ａの流出側と折返流路２ｃの流入側との間に、複数の第１伝熱管４が接続される。折返流路２ｃの流出側と合流流路２ｂの流入側との間に、複数の第２伝熱管６が接続される。
【００６５】
＜熱交換器における冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器における冷媒の流れについて説明する。
冷媒配管を流れる冷媒は、積層型ヘッダー２に流入して分配流路２ａで分配され、複数の第１伝熱管４に流出する。冷媒は、複数の第１伝熱管４において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第１伝熱管４を流れる冷媒は、折返流路２ｃに流入して折り返され、複数の第２伝熱管６に流出する。冷媒は、複数の第２伝熱管６において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第２伝熱管６を流れる冷媒は、積層型ヘッダー２の合流流路２ｂに流入して合流し、冷媒配管に流出する。冷媒は、逆流することができる。
【００６６】
＜積層型ヘッダーの構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図１３及び図１４は、実施の形態３に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。図１４は、図１３におけるＥ部を拡大した斜視図である。
図１３及び図１４に示されるように、ベア材１２＿５、１２＿６には、折返用第１流路１２ｃ＿５、１２ｃ＿６＿１、１２ｃ＿６＿２が形成される。折返用第１流路１２ｃ＿５は、第１伝熱管４の外周面と第２伝熱管６の外周面とを囲む形状の貫通穴である。折返用第１流路１２ｃ＿６＿１は、第１伝熱管４の外周面に沿う形状の貫通穴である。折返用第１流路１２ｃ＿６＿２は、第２伝熱管６の外周面に沿う形状の貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、折返用第１流路１２ｃ＿５、１２ｃ＿６＿１、１２ｃ＿６＿２は、折返流路２ｃの一部として機能する。以下では、折返用第１流路１２ｃ＿５、１２ｃ＿６＿１、１２ｃ＿６＿２を総称して、折返用第１流路１２ｃと記載する場合がある。
【００６７】
また、クラッド材１３＿５には、折返用第２流路１３ｃ＿５が形成される。折返用第２流路１３ｃ＿５は、第１伝熱管４の外周面と第２伝熱管６の外周面とを囲む形状の貫通穴である。ベア材１２とクラッド材１３とが積層されると、折返用第２流路１３ｃ＿５は、折返流路２ｃの一部として機能する。以下では、折返用第２流路１３ｃ＿５を、折返用第２流路１３ｃと記載する場合がある。
【００６８】
折返用第１流路１２ｃ＿５の内周面と、第１伝熱管４の外周面の一部及び第２伝熱管６の外周面の一部と、の間には、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間が形成される。折返用第２流路１３ｃ＿５の内周面と、第１伝熱管４の外周面の一部及び第２伝熱管６の外周面の一部と、の間には、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間が形成される。折返用第１流路１２ｃ＿６＿１の内周面は、第１伝熱管４の外周面に嵌合される。折返用第１流路１２ｃ＿６＿２の内周面は、第２伝熱管６の外周面に嵌合される。その嵌合は、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間を有するとよい。ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４及び第２伝熱管６が接合された状態において、第１伝熱管４の端部４ａ及び第２伝熱管６の端部６ａは、ベア材１２＿５の折返用第１流路１２ｃ＿５の内側に位置する。板状体１１と第１伝熱管４及び第２伝熱管６との接合部の構成、及び、板状体１１と第１伝熱管４及び第２伝熱管６との接合の方法については、後述する。
【００６９】
＜積層型ヘッダーにおける冷媒の流れ＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダーにおける冷媒の流れについて説明する。
図１５は、実施の形態３に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。なお、図１５では、クラッド材１３の図示が省略されている。
図１３及び図１５に示されるように、第１伝熱管４に流入した冷媒は、第１伝熱管４の、ベア材１２＿６の折返用第１流路１２ｃ＿６＿１内に位置する領域を通過して、ベア材１２＿５の折返用第１流路１２ｃ＿５及びクラッド材１３＿５の折返用第２流路１３ｃ＿５に流入して、折り返され、第２伝熱管６の、ベア材１２＿６の折返用第１流路１２ｃ＿６＿２内に位置する領域を通過して、第２伝熱管６に流入する。
【００７０】
＜板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成について説明する。
図１６は、実施の形態３に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成を示す図である。図１６（ａ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４及び第２伝熱管６が接合された状態での、図１４におけるＦ−Ｆ線での断面図である。図１６（ｂ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４及び第２伝熱管６が接合された状態での、図１６（ａ）におけるＧ−Ｇ線での断面図である。なお、図１６（ａ）では、折返用第２流路１３ｃの内周面にロウ材が塗布されていない状態を示しているが、折返用第２流路１３ｃの内周面にロウ材が塗布されていてもよい。
【００７１】
図１６に示されるように、ベア材１２＿５の折返用第１流路１２ｃ＿５の内周面には、突起１４ａが形成される。第２伝熱管６は、端部６ａを突起１４ａに突き当てた状態で接合される。
【００７２】
＜板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合の方法＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合の方法について説明する。
第１伝熱管４が、端部４ａを突起１４ａに突き当てるように位置決めされた状態で、且つ、第２伝熱管６が、端部６ａを突起１４ａに突き当てるように位置決めされた状態で、板状体１１と第１伝熱管４及び第２伝熱管６とが加熱される。
【００７３】
＜熱交換器の使用態様＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の使用態様の一例について説明する。
図１７は、実施の形態３に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
図１７に示されるように、熱源側熱交換器５４及び負荷側熱交換器５６の少なくともいずれか一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、熱交換器１が蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２の分配流路２ａから第１伝熱管４に冷媒が流入し、第２伝熱管６から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂに冷媒が流入するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の分配流路２ａに気液二相状態の冷媒が流入し、第２伝熱管６から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂにガス状態の冷媒が流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の合流流路２ｂにガス状態の冷媒が流入し、第１伝熱管４から積層型ヘッダー２の分配流路２ａに液状態の冷媒が流入する。
【００７４】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の作用について説明する。
熱交換器１では、板状体１１に折返流路２ｃが形成され、複数の第１伝熱管４に加えて、複数の第２伝熱管６が接続される。つまり、熱交換器１の熱交換部が、ファンによって供給される空気等の通過方向に２列形成される。そのため、熱交換器１の正面視した状態での面積等を変えることなく、熱交換量を増加させることが可能である。
【００７５】
また、積層型ヘッダー２では、１つの折返流路２ｃに、２つの管の端部、つまり第１伝熱管４の端部４ａ及び第２伝熱管６の端部６ａが挿入された状態で、板状体１１と第１伝熱管４及び第２伝熱管６とが、接合される。そのため、熱交換器１の熱交換部を、ファンによって供給される空気等の通過方向に２列形成することを、板状体１１の構造を複雑化することなく、実現することができる。また、板状体１１に、第１伝熱管４と第２伝熱管６とを纏めて接合することが可能であり、積層型ヘッダー２の生産効率が向上される。なお、積層型ヘッダー２が、板状体１１の積層方向の最も外側に、ロウ材が塗布されたクラッド材１３が積層されている、つまり、板状体１１の積層方向の最も外側の面にロウ材が塗布されているものであっても、同様の作用が奏される。
【００７６】
＜変形例＞
図１８は、実施の形態３に係る熱交換器の変形例の、板状体と第１伝熱管及び第２伝熱管との接合部の構成を示す図である。なお、図１８（ａ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４及び第２伝熱管６が接合された状態での、図１４におけるＦ−Ｆ線での断面図である。図１８（ｂ）は、ベア材１２とクラッド材１３とが積層され、板状体１１に第１伝熱管４及び第２伝熱管６が接合された状態での、図１８（ａ）におけるＨ−Ｈ線での断面図である。
【００７７】
図１８に示されるように、ベア材１２＿５の折返用第１流路１２ｃ＿５の内周面には、その内周面の全ての周方向に亘る突起１４ｂが形成される。
【００７８】
以上、実施の形態１〜実施の形態３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、各変形例等を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  熱交換器、２  積層型ヘッダー、２ａ  分配流路、２ｂ  合流流路、２ｃ  折返流路、３  ヘッダー、３ａ  合流流路、４  第１伝熱管、４ａ  端部、５  フィン、６  第２伝熱管、６ａ  端部、１１  板状体、１２、１２＿１〜１２＿６  ベア材、１２ａ、１２ａ＿１〜１２ａ＿６  分配用第１流路、１２ｂ、１２ｂ＿１〜１２ｂ＿６  合流用第１流路、１２ｃ、１２ｃ＿５、１２ｃ＿６＿１、１２ｃ＿６＿２  折返用第１流路、１３、１３＿１〜１３＿５  クラッド材、１３ａ、１３ａ＿１〜１３ａ＿５  分配用第２流路、１３ｂ、１３ｂ＿１〜１３ｂ＿５  合流用第２流路、１３ｃ、１３ｃ＿５  折返用第２流路、１４ａ、１４ｂ  突起、５１  空気調和装置、５２  圧縮機、５３  四方弁、５４  熱源側熱交換器、５５  絞り装置、５６  負荷側熱交換器、５７  熱源側ファン、５８  負荷側ファン、５９  制御装置。
【図１】
2015004719.tif 000003
【図２】
2015004719.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月8日(2015.12.8)
【手続補正１】
【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流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、該第１流路及び該第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体を備え、
前記板状体の積層方向の最も外側に、前記ベア材が積層された、
積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記ベア材は、前記クラッド材と比較して厚く、
前記管は、前記第１流路の両端部の間に前記端部を位置させた状態で接合される、
請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記一方の流路の内周面に、突起が形成され、
前記管は、前記端部を前記突起に突き当て、且つ、該端部の外周面を前記一方の流路の内周面に嵌合させた状態で接合される、
請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記突起の先端は、前記管の内側から該管の前記端部を見た状態において、該管の内周面の内側に突出しない、
請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の一部の周方向に形成された、
請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の全ての周方向に亘って形成された、
請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記管は、前記管の内側から前記端部に向かって流体が供給された状態で接合される、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
前記流体の温度は、前記ロウ材の融点以上の温度である、
請求項７に記載の積層型ヘッダー。
【請求項９】
前記流体は、空気である、
請求項７又は８に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１０】
前記管は、複数であり、
前記板状体は、複数の前記管が、１つの前記一方の流路に前記端部を挿入させた状態で接合される、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記板状体に接合された前記管と、を備えた
熱交換器。
【請求項１２】
前記管は、扁平管である、
請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の熱交換器を備えた、
空気調和装置。
【請求項１４】
第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させ、且つ、積層方向の最も外側に該ベア材を積層させるように、交互に積層される積層型ヘッダーの板状体と、管と、を接合する方法であって、
前記管を、前記第１流路及び前記第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部が挿入された状態で、位置決めするステップと、
前記管の内側から前記端部に向かって流体を供給しつつ、前記ロウ材を加熱するステップと、を備えた積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月31日(2016.10.31)
【手続補正１】
【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】
本発明に係る積層型ヘッダーは、第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、該第１流路及び該第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体を備え、前記板状体の積層方向の最も外側に、前記ベア材が積層され、前記一方の流路の内周面の両端部の間に、突起が形成されているものである。
【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流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させるように、交互に積層され、管が、該第１流路及び該第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部を挿入させた状態で接合される板状体を備え、
前記板状体の積層方向の最も外側に、前記ベア材が積層され、
前記一方の流路の内周面の両端部の間に、突起が形成されている、
積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記ベア材は、前記クラッド材と比較して厚く、
前記管は、前記第１流路の両端部の間に前記端部を位置させた状態で接合されている、
請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記管は、前記端部を前記突起に突き当て、且つ、該端部の外周面を前記一方の流路の内周面に嵌合させた状態で接合されている、
請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記突起の先端は、前記管の内側から該管の前記端部を見た状態において、該管の内周面の内側に突出しない、
請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の一部の周方向に形成された、
請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記突起は、前記一方の流路の内周面の全ての周方向に亘って形成された、
請求項３又は４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記管は、複数であり、
前記板状体は、複数の前記管が、１つの前記一方の流路に前記端部を挿入させた状態で接合されている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記板状体に接合された前記管と、を備えた
熱交換器。
【請求項９】
前記管は、扁平管である、
請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の熱交換器を備えた、
空気調和装置。
【請求項１１】
第１流路が形成され、ロウ材が塗布されないベア材と、第２流路が形成され、少なくとも表裏面にロウ材が塗布されたクラッド材と、が、該第１流路及び該第２流路を連通させ、且つ、積層方向の最も外側に該ベア材を積層させるように、交互に積層される積層型ヘッダーの板状体と、管と、を接合する方法であって、
前記管を、前記第１流路及び前記第２流路のうちの少なくともいずれか一方の流路に端部が挿入され、前記端部が、前記一方の流路の内周面の両端部の間に形成された突起に突き当てられた状態で、位置決めするステップと、
前記管の内側から前記端部に向かって流体を供給しつつ、前記ロウ材を加熱するステップと、を備えた積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法。
【請求項１２】
前記流体の温度は、前記ロウ材の融点以上の温度である、
請求項１１に記載の積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法。
【請求項１３】
前記流体は、空気である、
請求項１１又は１２に記載の積層型ヘッダーの板状体と管とを接合する方法。
【国際調査報告】
2015004719.tif 000021
2015004719.tif 000022