CN113227679B - 热交换器、以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于得到抑制由钎焊料引起的分配器的内部堵塞，并通过抑制钎焊料浸透状态以及接合状态的变动的接合而形成分配器的热交换器以及制冷循环装置。本发明具备：传热管，进行热交换；制冷剂配管，与传热管的端部接合；以及分配器，连接于与构成制冷循环回路的各要素连接的配管，将流入的制冷剂分配于制冷剂配管。分配器具备：管状部件，与配管连接；和有底筒状部件，与制冷剂配管连接。制冷剂配管与有底筒状部件的底面以贯通的方式连接，管状部件配置于有底筒状部件的内侧，在有底筒状部件中，在筒状部具备贯通孔，并在筒状部的内表面具备从开口端朝向底面延伸的至少一个槽。有底筒状部件的内表面与管状部件的外周面被配置为具有规定的缝隙，并通过钎焊料而接合。

Description

热交换器、以及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及热交换器、以及具备热交换器的制冷循环装置，特别涉及具备钎焊接合而形成的分配器的热交换器的构造。

背景技术

以往，空调机所使用的铜制的制冷剂配管，为了提高性能而使用有底中空圆状的黄铜制的分配器分配给多个制冷剂配管，并与热交换器连接。铜制的制冷剂配管与黄铜制的分配器使用磷铜钎料等接合材料来接合。然而，在将铜制的制冷剂配管与黄铜制的分配器接合的情况下，由于成为不同种类金属间的接合，因此钎料流动性差，难以确保保持了高可靠性的接合。因此，为了保持可靠性高的接合，现状是依赖钎焊作业者的技术。或者，为了在钎焊部保持高的接合可靠性，存在在插入管端部外周面设置单个或多个槽并插入至被插入管的技术(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2002-103030号公报

专利文献1所公开的钎焊方法若应用于将圆筒状的插入管插入至有底中空圆筒状的被插入管并进行钎焊的情况，则存在以下这样的课题。根据专利文献1所公开的钎焊方法，由于在插入管设置有引导钎焊料的槽，因此存在钎焊料有时在插入管端部从钎焊料所流动的外侧向插入管的内侧漏出而堵塞制冷剂配管的课题。假设在将专利文献1所公开的钎焊方法应有于使用了有底中空圆状部件的分配器的情况下，由于钎焊料流入分配器的内部，导致制冷剂的分配量以及制冷剂的流动变化，所以有时对热交换性能带来影响。

另外，在将管状的部件钎焊到有底筒状部件的情况下，由于钎焊料流入由管状部件的外周面和有底中空圆筒状部件的内侧圆筒面以及内侧底面围起的空间，因此暂时产生密闭空间。因此，还存在有底中空圆筒状部件与管状部件之间的距离由于密闭空间的压力增加而发生变动等而导致制品的尺寸产生差异的课题。

发明内容

本发明是用于解决上述课题而做出的，其目的在于得到一种抑制由钎焊料引起的分配器的内部堵塞，并通过抑制了钎焊料浸透状态以及接合状态的变动的接合来形成分配器的热交换器以及制冷循环装置。

本发明所涉及的热交换器具备：传热管，进行在周围流动的流体与在内部流动的制冷剂的热交换；制冷剂配管，与上述传热管的端部接合；以及分配器，连接于与构成制冷循环回路的各要素连接的配管，将从上述配管流入的上述制冷剂分配于上述制冷剂配管，上述分配器具备：管状部件，与上述配管连接；和有底筒状部件，与上述制冷剂配管连接，上述制冷剂配管与上述有底筒状部件的底面以贯通的方式连接，上述管状部件配置于上述有底筒状部件的内侧，在上述有底筒状部件中，在筒状部具备贯通孔，并在上述筒状部的内表面具备从开口端朝向上述底面延伸的至少一个槽，上述有底筒状部件的上述内表面与上述管状部件的外周面被配置为具有缝隙，并通过钎焊料而接合。

本发明所涉及的制冷循环装置具备上述热交换器。

根据本发明，通过在有底中空圆筒状的黄铜制的分配器的内周直到底面的近前位置为止设置槽来引导钎焊料，从而能够确保钎焊料向管状的部件与有底中空圆筒状的部件的接合部的浸透性，并且抑制管状的部件的端部被钎焊料堵塞。另外，通过在与位于分配器的底面侧的槽的端部相同、或比槽的端部靠上方的位置设置从分配器的内表面到达外表面的贯通孔，从而能够确认钎焊料向接合部的浸透状态，因此能够减少接合状态的偏差，获得接合可靠性高的接合体。并且，贯通孔还作为将所需量的钎焊料向分配器的外部排出的排出孔发挥功能，因此能够提高抑制管状的部件的端部被钎焊料堵塞的效果。另外，通过设置贯通孔，能够避免接合有底中空圆筒状的部件与管状的部件时产生的暂时性的密闭空间的形成，因此分配器的尺寸精度提高。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的空调装置的制冷剂回路图。

图2是图1的空调装置的室内热交换器的立体图。

图3是图2所示的分配器的剖面构造的说明图。

图4是图3中的B-B部分的截面的说明图。

具体实施方式

以下，对热交换器以及制冷循环装置的实施方式进行说明。此外，附图的方式是一个例子，并不限定本发明。另外，在各图中，标注相同的附图标记的部分是相同或与其相当的部分，这在说明书的全文中是通用的。并且，在以下附图中，有时各构成部件的大小的关系与实际情况不同。

实施方式1

图1是实施方式1所涉及的空调装置100的制冷剂回路图。图1作为制冷循环装置的一个例子示出空调装置100的简要结构。在实施方式1中，对制冷循环装置为空调装置100的情况进行说明。空调装置100作为构成要素具备压缩机1、消声器2、四通阀3、室外热交换器4、毛细管5、过滤器6、电子控制式膨胀阀7、截止阀8a、8b、室内热交换器9以及辅助消声器10。空调装置100具有通过配管16连接各构成要素而构成的制冷循环回路。例如，在制冷循环装置为空调装置100的情况下，制冷剂在配管16内流通，通过四通阀3切换制冷剂的流动，由此能够切换为制热运转、制冷运转、或除霜运转。此外，图1所示的制冷循环回路为一个例子，能够变更构成要素。

另外，空调装置100的室内热交换器9设置有控制部11，该控制部11基于外部空气、室内以及制冷剂等各个温度，来进行压缩机1、电子控制式膨胀阀7等致动器类的控制。四通阀3是用于将制冷循环切换为制热运转、制冷运转、或除霜运转的阀，由控制部11控制。

在通过控制部11切换四通阀3而成为制冷运转时，制冷剂被压缩机1压缩而成为高温高压的气体制冷剂，经由四通阀3流入室外热交换器4。流入至室外热交换器4的高温高压的气体制冷剂与在室外热交换器4通过的室外空气进行热交换(散热)，而成为高压的液体制冷剂并流出。从室外热交换器4流出的高压的液体制冷剂在毛细管5以及电子控制式膨胀阀7被减压，而成为低压的气液两相的制冷剂，流入室内热交换器9。流入至室内热交换器9的气液两相的制冷剂与在室内热交换器9通过的室内空气进行热交换，而成为低温低压的气体制冷剂，被压缩机1吸入。

另外，在通过控制部11切换四通阀3而成为制热运转时，制冷剂与上述同样地被压缩机1压缩而成为高温高压的气体制冷剂，经由四通阀3流入室内热交换器9。流入至室内热交换器9的高温高压的气体制冷剂与在室内热交换器9通过的室内空气进行热交换，而成为高压的液体制冷剂。从室内热交换器9流出的高压的液体制冷剂在电子控制式膨胀阀7以及毛细管5被减压，而成为低压的气液两相的制冷剂，流入室外热交换器4。流入至室外热交换器4的低压的气液两相的制冷剂与在室外热交换器4通过的室外空气进行热交换，而成为低温低压的气体制冷剂，被压缩机1吸入。

图2是图1的空调装置100的室内热交换器9的立体图。室内热交换器9例如为翅片管型的热交换器。室内热交换器9具备以规定的间隔平行排列的多个翅片12、配置于多个翅片12的并列方向的端部的固定板13、以及U形管(hairpin tube)14。固定板13是用于将室内热交换器9固定于形成空调装置100的室内机的外廓的箱形状外壳内的部件。U形管14形成为U字形状，构成为用圆弧状的管将平行的2个直线状的管的一侧的端部连结而成的形状，将直线状的管垂直地插入至多个翅片12和固定板13而设置。在U形管14的端部连接有将邻接的U形管14的端部彼此连结的U字形状的弯管接头15。通过将U形管14与弯管接头15连接而构成传热管30。

构成传热管30的U形管14中的一部分通过制冷剂配管19a而与分配器50连接。分配器50与制冷循环回路的配管16连接，供在制冷循环回路中流动的制冷剂流入。制冷剂配管19a设置有多个，在制冷运转时，从配管16流入分配器50的制冷剂从与分配器50连接的多个制冷剂配管19a被分割而流出，而流入传热管30。经过了传热管30的制冷剂经由制冷剂配管19b从室内热交换器9向配管16流出。制冷剂流入传热管30的部位既可以为1个部位也可以为多个部位。另外，在制热运转时，制冷剂向与上述说明相反的方向流动。

多个翅片12的材质由铝形成，固定板13的材质由铁形成，U形管14、弯管接头15以及制冷剂配管19a、19b的材质由铜形成，构成分配器50的管状部件18的材质由铜形成，以及构成分配器50的有底筒状部件17的材质由黄铜形成。U形管14在插入至设置于各翅片12的孔后，被进行扩管而固定于各翅片12。U形管14与弯管接头15、U形管14与制冷剂配管19a、19b、以及制冷剂配管19a与构成分配器50的有底筒状部件17，在生产线上用磷铜钎料等接合材料来接合。此外，配管16以及构成室内热交换器9的各部件的材质并不仅限定于上述。在实施方式1中，特别是构成分配器50的管状部件18和有底筒状部件17由不同种类金属构成，但也能够使用相同种类金属。若为相同的构造，则相同种类金属的接合比不同种类金属的接合，钎焊料20的浸透更好。

图3是图2所示的分配器50的剖面构造的说明图。即，图3示出图2的A部分的详细构造。另外，图4是图3中的B-B部的截面的说明图。这里，对制冷剂配管19a和分配器50的结构进行详述。

管状部件18是与配管16连接的部件，两端开口，并具备扩径部18a，该扩径部18a的直径随着从与配管16连接的一侧的端部朝向有底筒状部件17所在的一侧而扩大(参照图2)。管状部件18从构成分配器50的有底筒状部件17的开口端部17d侧插入至有底筒状部件17内。在实施方式1中，管状部件18的插入至有底筒状部件17内的部分，以沿着有底筒状部件17的筒状部的内表面17a的方式形成。在管状部件18与有底筒状部件17之间形成有筒状的缝隙Wa，在缝隙Wa填充有钎焊料20。此外，在实施方式1中，有底筒状部件17以及管状部件18在截面中外形为圆形。即，有底筒状部件17以及管状部件18形成为圆筒形状。但是，有底筒状部件17以及管状部件18并不限定于该形状，能够适当地变更截面形状，只要是筒状即可。

与有底筒状部件17的底侧连接的多根制冷剂配管19a，分别插入至将有底筒状部件17的底部17g贯通而形成的插入孔17h，并进行钎焊。在制冷运转时，从配管16流入至被管状部件18以及有底筒状部件17围起的分配器50的内部空间的制冷剂，从与有底筒状部件17的底部17g连接的制冷剂配管19a流出，而供给至传热管30。在实施方式1中，3根制冷剂配管19a与有底筒状部件17的底部17g连接。插入孔17h与制冷剂配管19a以规定的尺寸嵌合，用钎焊料等接合部件固定。在图3中，制冷剂配管19a与底部17g的连接部分仅示出有1个部位，另外2个部位的连接部分也成为同样的构造。

接下来，对有底筒状部件17与管状部件18的接合构造进行说明。有底筒状部件17供管状部件18从开口端部17d侧插入至内部。在有底筒状部件17的筒状部的内表面17a设置有槽17b。槽17b设置为从开口端部17d朝向底面17e延伸。槽17b优选为在筒状部的内表面17a沿着中心轴向形成为直线状。槽17b的底面侧端部17b2位于要到达底面17e的近前位置。

有底筒状部件17具备从筒状部的内表面17a贯通至外周面17k的贯通孔17f。贯通孔17f用于确认浸透于管状部件18的外周面与有底筒状部件17的内表面17a之间的钎焊料20的状态。另外，贯通孔17f用于在钎焊料20从开口端部17d侧浸透至管状部件18与有底筒状部件17之间的缝隙Wa时，避免由管状部件18、有底筒状部件17以及钎焊料20形成的密闭空间。

槽17b的开口侧端部17b1位于有底筒状部件17的开口端部17d。位于底面17e侧的槽17b的底面侧端部17b2位于从有底筒状部件17的底面17e离开规定距离的位置。即，槽17b的底面侧端部17b2位于有底筒状部件17的开口端部17d与底面17e之间。

槽17b沿着有底筒状部件17的内表面17a的周向等间隔地形成。槽17b的宽度随着从有底筒状部件17的内表面17a朝向外周面17k而变窄。这里说的槽17b的宽度是指有底筒状部件17的内表面17a的周向上的宽度。例如，槽17b的形状在图4所示的截面中，形成为将有底筒状部件17的圆筒的内表面17a侧设为底边，将外周面17k侧设为顶点的三角形状。槽17b的深度随着从有底筒状部件17的开口端部17d朝向底面17e而减少。即，槽17b的底面侧端部17b2的深度比槽17b的开口侧端部17b1浅。这里说的槽17b的深度是指有底筒状部件17的圆筒状的半径方向上的深度。此外，在实施方式1中，槽17b的截面形状虽然形成为三角形状，但该形状并不仅限定于此，也可以为矩形状或半圆形状等形状。

另外，设置于有底筒状部件17的筒状部的贯通孔17f位于与槽17b的底面侧端部17b2相同的高度或上方的位置。换言之，贯通孔17f在有底筒状部件17的轴向上，位于与槽17b的底面侧端部17b2相同的位置或比底面侧端部17b2靠开口端部17d侧的位置。贯通孔17f形成于有底筒状部件17的筒状部中的未形成槽17b的区域。贯通孔17f在有底筒状部件17至少形成有一个。

接下来，对构成分配器50的有底筒状部件17与管状部件18的接合进行说明。在有底筒状部件17插入有管状部件18的状态下，边通过焊炬等加热手段分别加热管状部件18以及有底筒状部件17，边添加钎焊料20进行熔融，使熔融的钎焊料20向缝隙Wa浸透。通过分别加热管状部件18以及有底筒状部件17，由此钎焊料20边维持液体状态边向缝隙Wa流入。其后，若停止加热，则钎焊料20凝固，而接合管状部件18与有底筒状部件17。在接合后从设置于有底筒状部件17的贯通孔17f确认缝隙Wa的钎焊料20的浸透。

在有底筒状部件17的内表面17a形成有槽17b。在设置有槽17b的部分，管状部件18与有底筒状部件17之间的距离比缝隙Wa宽，液体状的钎焊料20容易流入。因此，钎焊料20沿着槽17b流入，钎焊料20由于毛细管现象而浸透于槽17b周围的缝隙Wa。由于槽17b的底面侧端部17b2位于要到达底面17e的近前位置，因此钎焊料20在底面17e的近前被抑制引导，而在到达管状部件18的内侧的区域前被抑制浸透。因此，能够抑制钎焊料20浸入管状部件18的内侧的区域，进而能够抑制封堵管状部件18的端部。

另外，槽17b随着接近有底筒状部件17的底面17e而变浅。因此，在槽17b中流动的钎焊料20，由于随着接近底面17e而由毛细管现象向缝隙Wa浸透的力变得比施加到钎焊料20的重力强，因此具有促进钎焊料20的浸透的效果。由于钎焊料20边向有底筒状部件17的底面17e被引导，边在要到达底面17e的近前位置浸透于缝隙Wa，因此能够实现可靠性高的接合。另外，由于槽17b在有底筒状部件17的内表面17a沿周向等间隔地设置有多个，所以能够在有底筒状部件17的周向的各个部位促进钎焊料20的引导以及浸透，因此接合强度提高。

通过将贯通孔17f设置于与槽17b的底面侧端部17b2相同或开口端部17d侧的位置，从而能够目视确认钎焊料20是否浸透于缝隙Wa。因此，能够边确认管状部件18与有底筒状部件17的接合状态边进行接合，因此能够抑制钎焊料20的浸透状态的偏差，提高接合可靠性。

另外，若在钎焊时钎焊料20流入管状部件18与有底筒状部件17之间，则有时由管状部件18、有底筒状部件17以及钎焊料20形成密闭空间。若形成密闭空间，则由于(1)温度变化、(2)体积变化、(3)助溶剂引起的气体压力，基于波义尔·查理定律，而密闭空间内部的气体的压力增加。因此，存在密闭空间的内部压力作用到接合部而使钎焊后的尺寸变动的担忧。但是，由于设置有贯通孔17f，因此由管状部件18、有底筒状部件17以及钎焊料20围起的区域仅在钎焊料20浸透于缝隙Wa期间与外部连通，因此能够避免在接合时产生暂时性的密闭空间。因此，分配器50的尺寸精度提高。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但也可以部分性地实施实施方式之一。本发明并不限定于这些实施方式，能够根据需要进行各种变更。例如，实施方式1中的室内热交换器9的分配器50的构造也能够应用于室外热交换器4。在以上说明中，对在制冷运转时供制冷剂流入并予以分配并使制冷剂流入室内热交换器9的传热管30的分配器50进行了说明，但不管在制冷运转时还是在制热运转时，都可以使用分配器50。

附图标记说明

1...压缩机；2...消声器；3...四通阀；4...室外热交换器；5...毛细管；6...过滤器；7...电子控制式膨胀阀；8a...截止阀；8b...截止阀；9...室内热交换器；10...辅助消声器；11...控制部；12...翅片；13...固定板；14...U形管；15...弯管接头；16...配管；17...有底筒状部件；17a...内表面；17b...槽；17b1...开口侧端部；17b2...底面侧端部；17d...开口端部；17e...底面；17f...贯通孔；17g...底部；17h...插入孔；17k...外周面；18...管状部件；18a...扩径部；19a...制冷剂配管；19b...制冷剂配管；20...钎焊料；30...传热管；50...分配器；100...空调装置；Wa...缝隙。

Claims (6)

1.一种热交换器，其中，

所述热交换器具备：

传热管，进行在周围流动的流体、与在内部流动的制冷剂的热交换；

制冷剂配管，与所述传热管的端部接合；以及

分配器，连接于与构成制冷循环回路的各要素连接的配管，将从所述配管流入的所述制冷剂分配于所述制冷剂配管，

所述分配器具备：

管状部件，与所述配管连接；和

有底筒状部件，与所述制冷剂配管连接，

所述制冷剂配管与所述有底筒状部件的底面以贯通的方式连接，

所述管状部件配置于所述有底筒状部件的内侧，

在所述有底筒状部件中，

在筒状部具备贯通孔，

并在所述筒状部的内表面具备从开口端部朝向所述底面延伸的至少一个槽，

所述有底筒状部件的所述内表面与所述管状部件的外周面被配置为具有缝隙，并通过钎焊料而接合，

所述槽的所述底面侧端部位于比所述底面更靠所述开口端部侧的位置，

所述贯通孔设置于所述槽的所述底面侧端部与所述有底筒状部件的所述开口端部之间。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，

所述槽随着从所述开口端部朝向所述底面而深度减少。

3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述分配器具备多个所述槽，多个所述槽沿所述筒状部的周向以等间隔设置。

4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述管状部件的材质与所述有底筒状部件的材质为不同种类的金属。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，

所述管状部件的材质为铜，

所述有底筒状部件的材质为黄铜。

6.一种制冷循环装置，其中，

具备权利要求1～5中任一项所述的热交换器。

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