CN113811726A - 热交换器和热泵装置 - Google Patents

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Abstract

提供具有在确保内部的空间较大的情况下也能够将部件数量抑制为较少的集管的热交换器和热泵装置。与供制冷剂流动的第1气体制冷剂管(19)连接的室外热交换器(11)具有多个扁平管(28)和气体集管(70)，气体集管(70)具有：第1部件(71)，其具有与多个扁平管(28)连接的扁平管连接板(71a)；以及第2部件(72)，其配置于第1气体制冷剂管(19)与扁平管连接板(71a)之间，第2部件(72)具有沿着扁平管(28)延伸的第1方向的第1内壁(72b)和第2内壁(72c)、以及连结第1内壁(72b)和第2内壁(72c)的连结部(72a)，第1气体制冷剂管(19)和扁平管(28)经由由第1内壁(72b)和第2内壁(72c)夹着的空间连通。

Description

热交换器和热泵装置
技术领域
本发明涉及热交换器和热泵装置。
背景技术
以往，在空调装置等制冷剂循环装置中，使用供制冷剂在内部流动的传热管与集管连接而构成的热交换器。
例如，在专利文献1(国际公开第2015/004719号)所记载的热交换器中，使用层叠多个形成有开口的板状部件而构成的气体集管。
发明内容
发明要解决的课题
这里，在如上所述层叠多个形成有开口的板状部件的情况下，当要确保集管内的空间较大时，需要无数的板状部件。
本发明的内容的目的在于，提供具有在确保内部的空间较大的情况下也能够将部件数量抑制为较少的集管的热交换器和热泵装置。
用于解决课题的手段
第1观点的热交换器与供制冷剂流动的第1配管连接，该热交换器具有多个传热管和连接有多个传热管的集管。集管具有第1部件和第2部件。第1部件具有与多个传热管连接的第1部分。第2部件配置于第1配管与第1部分之间。第2部件具有第1壁部、第2壁部和连结部。第1壁部和第2壁部均沿着传热管延伸的第1方向。连结部连结第1壁部和第2壁部。第1配管和传热管经由由第1壁部和第2壁部夹着的空间连通。
该热交换器的第2部件具有的第1壁部和第2壁部均沿着传热管延伸的第1方向。由此，能够利用第2部件确保由第1壁部和第2壁部夹着的空间。
第2观点的热交换器在第1观点的热交换器中，连结部连结第1壁部的第1方向上的端部和第2壁部的第1方向上的端部。
另外，连结部使第1壁部的第1方向上的端部和第2壁部的第1方向上的端部连结即可，例如，也可以在第1方向上与传热管侧相反的一侧连结第1壁部和第2壁部。
该热交换器的连结部连结第1壁部和第2壁部的端部彼此，因此，容易确保由第1壁部和第2壁部夹着的空间较大。
第3观点的热交换器在第1观点的热交换器中，连结部连结第1壁部的第1方向上的两端以外的部分和第2壁部的第1方向上的两端以外的部分。
该热交换器的连结部连结第1壁部和第2壁部的端部以外的部分彼此，因此，能够提高第2部件的强度。
第4观点的热交换器在第1观点～第3观点中的任意一个观点的热交换器中，第1部分为板状。
另外，优选第1部件为相对于传热管延伸的方向垂直地扩展的板状。
该热交换器针对板状的第1部分连接有传热管，因此，能够抑制在传热管中的集管内的部分的周围产生无用的空间。
第5观点的热交换器在第1观点～第4观点中的任意一个观点的热交换器中，第2部件具有第1凸部和第2凸部。第1凸部在比连结部接近传热管的位置处从第1壁部朝向第2壁部延伸出。第2凸部在比连结部接近传热管的位置处从第2壁部朝向第1壁部延伸出。第1凸部与第2凸部的最短距离比传热管的截面中的最大宽度小。
该热交换器能够利用第2部件具有的第1凸部和第2凸部规定传热管被插入到集管中的程度。
第6观点的热交换器在第5观点的热交换器中，连结部使第1壁部的比第1方向上的中心接近第1配管的位置和第2壁部的比第1方向上的中心接近第1配管的位置连结。第1凸部设置于第1壁部的比第1方向上的中心接近传热管的位置。第2凸部设置于第2壁部的比第1方向上的中心接近传热管的位置。
该热交换器能够确保由传热管的端部、连结部、第1壁部和第2壁部包围的空间较大。
第7观点的热交换器在第1观点～第6观点中的任意一个观点的热交换器中，还具有第3部件。第3部件被设置成面向第1部件的第1部分中的设置有第2部件的一侧。第1部分具有供多个传热管插入的多个第1开口。第3部件具有供多个传热管插入的多个第2开口。第1开口和第2开口具有在沿第1方向观察时重叠的部分。
该热交换器能够在第1部分具有的第1开口中固定被插入的传热管。这里，相对于第1部分重叠配置第3部件，因此，能够确保第1部分和第3部件重叠构成的部分的厚度，提高强度。因此，通过较薄地形成第1部分，即便在降低插入传热管时可能产生的传热管周围面与第1开口之间的摩擦的情况下，也能够确保第1部分和第3部件重叠构成的部分的强度。
第8观点的热交换器在第7观点的热交换器中，在沿第1方向观察时，第3部件的各第2开口比第1部分的各第1开口大。在沿第1方向观察时，第3部件的各第2开口的缘部位于第1部分的各第1开口的缘部的外侧。
该热交换器在利用焊接使第1部分和第3部件接合的情况下，即使产生过剩的焊料，也能够向传热管的外侧且第2开口的内侧的区域移动，因此，能够抑制传热管的流路被填埋。
第9观点的热交换器在第1观点～第8观点中的任意一个观点的热交换器中，还具有与第1配管连接的第4部件。第1部件具有各壁面部和各爪部。各壁面部从第1部分的两端部分别沿着第1壁部和第2壁部朝向第1配管延伸。各爪部在各个壁面部中的与第1部分相反一侧的端部以彼此接近的方式延伸。第4部件中的与第1部分相反一侧的面与爪部接触。
另外，第1部分的两端部也可以是沿第1部分的长度方向观察时的第1部分的两端部。
该热交换器利用第1部件的爪对第4部件进行压紧，由此，能够利用第1部件和第4部件覆盖第2部件的周围。
另外，在第1部件和第4部件中包含具有点蚀性的金属的情况下，能够提高集管的周围的耐蚀性。
第10观点的热交换器在第1观点～第9观点中的任意一个观点的热交换器中，传热管是扁平管。扁平管具有扁平的面。
另外，优选扁平管具有第1部分的长度方向上的宽度比第1部分的与长度方向垂直的方向上的宽度短的截面形状。
第11观点的热交换器在第1观点～第10观点中的任意一个观点的热交换器中，第1配管是气体配管。
另外，在气体配管中流动的制冷剂不限于气体状态的制冷剂，也可以是气液二相状态的制冷剂。作为这种气液二相状态的制冷剂，例如优选干燥度为0.8以上的制冷剂。
该热交换器容易提高与气体管连接的集管的耐压强度。
第12观点的热泵装置搭载有第1观点～第11观点中的任意一个观点的热交换器。
附图说明
图1是空调装置的概略结构图。
图2是室外热交换器的概略立体图。
图3是室外热交换器的热交换部的局部放大图。
图4是示出热交换部中的传热翅片相对于扁平管的安装状态的概略图。
图5是示出作为制冷剂的蒸发器发挥功能的室外热交换器中的制冷剂流动的状况的说明图。
图6是示出针对气体集管连接有主气体制冷剂管连接部的状况的侧面观察外观结构图。
图7是气体集管的俯视观察剖视图。
图8是示出针对气体集管连接有主气体制冷剂管连接部和扁平管的状况的俯视观察剖视图。
图9是从后侧观察第1部件的概略图。
图10是从后侧观察第3部件的概略图。
图11是从后侧观察第2部件的概略图。
图12是第2部件的外观立体图。
图13是从后侧观察第4部件的概略图。
图14是示出从后侧观察第1部件时的各开口的位置关系的投影图。
图15是示出变形例A中的针对气体集管连接有主气体制冷剂管连接部和扁平管的状况的俯视观察剖视图。
图16是示出变形例A中的从后侧观察第2部件时的各开口的位置关系的投影图。
图17是变形例B中的气体集管的俯视观察剖视图。
具体实施方式
下面，对采用了本发明的热交换器的空调装置的实施方式进行说明。
(1)空调装置的结构
参照附图对空调装置1进行说明。
图1是具有本发明的一个实施方式的热交换器作为室外热交换器11的空调装置1的概略结构图。
空调装置1(热泵装置的一例)是通过进行蒸汽压缩式的冷冻循环来进行空调对象空间的制冷和制热的装置。空调对象空间例如是办公楼、商业设施、住宅等建筑物内的空间。另外，空调装置只不过是制冷剂循环装置的一例，本发明的热交换器也可以应用于其他制冷剂循环装置、例如冷藏库、冷冻库、热水器、地暖装置等。
如图1那样，空调装置1主要具有室外单元2、室内单元9、液体制冷剂联络管4和气体制冷剂联络管5、以及对构成室外单元2和室内单元9的设备进行控制的控制部3。液体制冷剂联络管4和气体制冷剂联络管5是连接室外单元2和室内单元9的制冷剂联络管。在空调装置1中，室外单元2和室内单元9经由液体制冷剂联络管4和气体制冷剂联络管5连接，由此构成制冷剂回路6。
另外，在图1中，空调装置1具有1台室内单元9，但是，空调装置1也可以具有利用液体制冷剂联络管4和气体制冷剂联络管5而相对于室外单元2彼此并联连接的多个室内单元9。此外，空调装置1也可以具有多个室外单元2。此外，空调装置1也可以是室外单元2和室内单元9一体形成的一体型的空调装置。
(1-1)室外单元
室外单元2设置于空调对象空间外、例如建筑物的屋顶或建筑物的壁面附近等。
室外单元2主要具有气液分离器7、压缩机8、四路切换阀10、室外热交换器11、膨胀机构12、液体侧截止阀13和气体侧截止阀14、以及室外风扇16(参照图1)。
室外单元2主要具有吸入管17、排出管18、第1气体制冷剂管19、液体制冷剂管20和第2气体制冷剂管21，作为连接构成制冷剂回路6的各种设备的制冷剂管(参照图1)。吸入管17连接四路切换阀10和压缩机8的吸入侧。在吸入管17设置有气液分离器7。排出管18连接压缩机8的排出侧和四路切换阀10。第1气体制冷剂管19连接四路切换阀10和室外热交换器11的气体侧。液体制冷剂管20连接室外热交换器11的液体侧和液体侧截止阀13。在液体制冷剂管20设置有膨胀机构12。第2气体制冷剂管21连接四路切换阀10和气体侧截止阀14。
压缩机8是如下设备：从吸入管17吸入冷冻循环中的低压的制冷剂，利用未图示的压缩机构对制冷剂进行压缩，将压缩后的制冷剂排出到排出管18。
四路切换阀10是如下机构：通过切换制冷剂的流向，在制冷运转的状态与制热运转的状态之间变更制冷剂回路6的状态。在制冷剂回路6处于制冷运转的状态时，室外热交换器11作为制冷剂的散热器(冷凝器)发挥功能，室内热交换器91作为制冷剂的蒸发器发挥功能。在制冷剂回路6处于制热运转的状态时，室外热交换器11作为制冷剂的蒸发器发挥功能，室内热交换器91作为制冷剂的冷凝器发挥功能。在四路切换阀10使制冷剂回路6的状态成为制冷运转的状态的情况下，四路切换阀10使吸入管17与第2气体制冷剂管21连通，使排出管18与第1气体制冷剂管19连通(参照图1的四路切换阀10内的实线)。在四路切换阀10使制冷剂回路6的状态成为制热运转的状态的情况下，四路切换阀10使吸入管17与第1气体制冷剂管19连通，使排出管18与第2气体制冷剂管21连通(参照图1中的四路切换阀10内的虚线)。
室外热交换器11(热交换器的一例)是使在内部流动的制冷剂与室外单元2的设置场所的空气(热源空气)之间进行热交换的设备。室外热交换器11的详细情况在后面叙述。
膨胀机构12在制冷剂回路6中配置于室外热交换器11与室内热交换器91之间。在本实施方式中，膨胀机构12配置于室外热交换器11与液体侧截止阀13之间的液体制冷剂管20。另外，在本空调装置1中，膨胀机构12设置于室外单元2，但是，也可以取而代之，膨胀机构12设置于后述的室内单元9。膨胀机构12是进行在液体制冷剂管20中流动的制冷剂的压力、流量的调节的机构。在本实施方式中，膨胀机构12是开度可变的电子膨胀阀，但是，膨胀机构12也可以是感温筒式的膨胀阀或毛细管。
气液分离器7是具有将流入的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂的气液分离功能的容器。此外，气液分离器7是具有根据运转负载的变动等而产生的剩余制冷剂的贮留功能的容器。
液体侧截止阀13是设置于液体制冷剂管20与液体制冷剂联络管4的连接部的阀。气体侧截止阀14是设置于第2气体制冷剂管21与气体制冷剂联络管5的连接部的阀。液体侧截止阀13和气体侧截止阀14在空调装置1的运转时被打开。
室外风扇16是如下风扇：向未图示的室外单元2的外壳内吸入外部的热源空气并将其供给到室外热交换器11，将在室外热交换器11中与制冷剂进行热交换后的空气排出到室外单元2的外壳外。室外风扇16例如是螺旋桨式风扇。
(1-2)室内单元
室内单元9是设置于空调对象空间的单元。室内单元9例如是天花板嵌入式的单元，但是，也可以是天花板悬吊式、壁挂式或落地式的单元。此外，室内单元9也可以设置于空调对象空间外。例如，室内单元9也可以设置于阁楼、机房、车库等。该情况下，设置有从室内单元9向空调对象空间供给在室内热交换器91中与制冷剂进行热交换后的空气的空气通路。空气通路例如是管道。
室内单元9主要具有室内热交换器91和室内风扇92(参照图1)。
在室内热交换器91中，在室内热交换器91中流动的制冷剂与空调对象空间的空气之间进行热交换。室内热交换器91不限定类型，但是，例如是具有未图示的多个传热管和翅片的翅片管型热交换器。室内热交换器91的一端经由制冷剂配管而与液体制冷剂联络管4连接。室内热交换器91的另一端经由制冷剂配管而与气体制冷剂联络管5连接。
室内风扇92是如下机构：向室内单元9的外壳(未图示)内吸入空调对象空间内的空气并将其供给到室内热交换器91，将在室内热交换器91中与制冷剂进行热交换后的空气吹出到空调对象空间。室内风扇92例如是涡轮风扇。但是，室内风扇92的类型不限于涡轮风扇，适当选择即可。
(1-3)控制部
控制部3是对构成空调装置1的各种设备的动作进行控制的功能部。
控制部3例如是室外单元2的室外控制单元(未图示)和室内单元9的室内控制单元(未图示)经由传输线(未图示)以能够通信的方式连接而构成的。室外控制单元和室内控制单元例如是具有微计算机、和存储有微计算机能够实施的空调装置1的控制用的各种程序的存储器等的单元。另外，在图1中，为了简便，在与室外单元2和室内单元9分开的位置描绘控制部3。
另外，控制部3的功能不需要通过室外控制单元和室内控制单元协作来实现。例如，控制部3的功能可以由室外控制单元和室内控制单元中的任意一方来实现，也可以由与室外控制单元和室内控制单元不同的未图示的控制装置实现控制部3的功能的一部分或全部。
如图1所示，控制部3与包含压缩机8、四路切换阀10、膨胀机构12、室外风扇16和室内风扇92在内的室外单元2和室内单元9的各种设备电连接。此外，控制部3与设置于室外单元2和室内单元9的未图示的各种传感器电连接。此外，控制部3构成为能够与空调装置1的用户操作的未图示的遥控器进行通信。
控制部3根据各种传感器的计测信号、从未图示的遥控器接收的指令等，对空调装置1的运转和停止、构成空调装置1的各种设备的动作进行控制。
(2)室外热交换器的结构
参照附图对室外热交换器11的结构进行说明。
图2是室外热交换器11的概略立体图。图3是室外热交换器11的后述的热交换部27的局部放大图。图4是示出热交换部27中的后述的翅片29相对于扁平管28的安装状态的概略图。图5是室外热交换器11的概略结构图。图5所示的热交换部27的箭头示出制热运转时(室外热交换器11作为蒸发器发挥功能时)的制冷剂的流动。
另外，在以下的说明中，为了说明朝向和位置，有时使用“上”、“下”、“左”、“右”、“前(前面)”、“后(背面)”等表述。只要没有特别说明，则这些表述基于图2中描绘的箭头的方向。另外，这些表示方向和位置的表述是为了便于说明而使用的，在没有特别记载的情况下，不将室外热交换器11整体或室外热交换器11的各结构的朝向和位置特定为记载的表述的朝向和位置。
室外热交换器11是使在内部流动的制冷剂与空气之间进行热交换的设备。
室外热交换器11主要具有分流器22、包含多个扁平管28的扁平管组28G、多个翅片29、液体集管40和气体集管70(集管的一例)(参照图4和图5)。在本实施方式中，分流器22、扁平管28、翅片29、液体集管40和气体集管70全部为铝制或铝合金制。
如后所述，扁平管28和固定于扁平管28的翅片29形成热交换部27(参照图2和图3)。室外热交换器11是具有1列热交换部27的热交换器，而不是在空气流动方向上并排有多个扁平管28的热交换器。在室外热交换器11中，空气在由热交换部27的扁平管28和翅片29形成的通风路中流动，由此，在扁平管28中流动的制冷剂与在通风路中流动的空气之间进行热交换。热交换部27被划分成在上下方向上并排的第1热交换部27a、第2热交换部27b、第3热交换部27c、第4热交换部27d和第5热交换部27e(参照图2)。
(2-1)分流器
分流器22是使制冷剂分流的机构。此外，分流器22还是使制冷剂汇合的机构。在分流器22连接有液体制冷剂管20。分流器22具有多个分流管22a～22e。分流器22具有如下功能：使从液体制冷剂管20流入分流器22的制冷剂分流到多个分流管22a～22e，将其引导至形成于液体集管40内的多个空间。此外，分流器22具有如下功能：使从液体集管40经由分流管22a～22e流入的制冷剂汇合，将其引导至液体制冷剂管20。
(2-2)扁平管组
扁平管组28G是传热管组的例子。扁平管组28G包含多个扁平管28(传热管的一例)作为多个传热管。如图3那样，扁平管28是上下具有成为传热面的扁平面28a的扁平的传热管。如图3那样，在扁平管28形成有多个供制冷剂流动的制冷剂通路28b。例如，扁平管28是形成有多个供制冷剂流动的通路截面面积较小的制冷剂通路28b的扁平多孔管。在本实施方式中，这些多个制冷剂通路28b在空气流动方向上并排地设置。另外，扁平管28的与制冷剂通路28b垂直的截面中的最大宽度可以是主气体制冷剂管连接部19a的外径的70％以上，也可以是85％以上。
在室外热交换器11中，如图5那样，在液体集管40侧与气体集管70侧之间沿水平方向延伸的扁平管28上下并排地配置有多层。另外，在本实施方式中，在液体集管40侧与气体集管70侧之间延伸的扁平管28在2个部位弯曲，由扁平管28构成的热交换部27在俯视观察时形成为大致U字状(参照图2)。此外，扁平管28在与气体集管70连接的连接部位处沿前后方向(第1方向的一例)延伸，在与液体集管40连接的连接部位处沿前后方向延伸。在本实施方式中，多个扁平管28上下隔开一定的间隔地配置。
(2-3)翅片
多个翅片29是用于增大室外热交换器11的传热面积的部件。各翅片29是沿扁平管28并排的层方向延伸的板状的部件。室外热交换器11以沿上下方向并排地配置有多个沿水平方向延伸的扁平管28的形式被使用。因此，在室外热交换器11设置于室外单元2的状态下，各翅片29沿上下方向延伸。
为了插入多个扁平管28，如图4那样，在各翅片29形成有多个沿着扁平管28的插入方向延伸的切口29a。切口29a沿与翅片29的延伸方向和翅片29的厚度方向正交的方向延伸。在室外热交换器11设置于室外单元2的状态下，形成于各翅片29的切口29a沿水平方向延伸。翅片29的切口29a的形状与扁平管28的截面的外形的形状大致一致。切口29a隔开与扁平管28的排列间隔对应的间隔形成于翅片29。在室外热交换器11中，多个翅片29沿着扁平管28延伸的方向并排地配置。在多个翅片29的多个切口29a中分别插入扁平管28，由此，相邻的扁平管28之间被划分成供空气流动的多个通风路。
各翅片29相对于扁平管28在空气流动方向的上游侧或下游侧具有在上下方向上连通的连通部29b。在本实施方式中，翅片29的连通部29b相对于扁平管28位于上风侧。
(2-4)气体集管和液体集管
液体集管40和气体集管70是中空的部件。
如图5所示，在液体集管40连接有各扁平管28的一侧的端部，在气体集管70连接有各扁平管28的另一侧的端部。室外热交换器11以大致圆柱状的液体集管40和气体集管70的轴向与铅垂方向大致一致的方式，配置于室外单元2的未图示的外壳内。在本实施方式中，如图2那样，室外热交换器11的热交换部27在俯视观察时形成为U字形状。液体集管40配置于室外单元2的未图示的外壳的左前方角的附近(参照图2)。气体集管70配置于室外单元2的未图示的外壳的右前方角的附近(参照图2)。
(2-4-1)液体集管
液体集管40的长度方向是上下方向。
液体集管40的液体侧内部空间23被多个分隔板24划分成多个子空间23a～23e(参照图5)。
这些多个子空间23a～23e沿上下方向并排。各子空间23a～23e分别被分隔板24分隔，由此，在液体集管40的液体侧内部空间23中成为非连通状态。
在各子空间23a～23e一对一地连接有分流器22具有的各分流管22a～22e。由此，在制冷运转状态下，到达各子空间23a～23e的制冷剂在各分流管22a～22e中流动，由此在分流器22中汇合。此外，在制热运转状态下，在分流器22中分流的制冷剂被供给到各子空间23a～23e。
(2-4-2)气体集管
气体集管70的长度方向是上下方向(第2方向的一例)。
在气体集管70的内部形成有单一空间。在气体集管70的气体侧内部空间25中未设置设置于液体集管40的对上下并排的空间进行分隔的分隔板。
在气体集管70连接有第1气体制冷剂管19(第1配管、气体配管的一例)中的构成气体集管70侧的端部的主气体制冷剂管连接部19a(第1配管、气体配管的一例)和分支气体制冷剂管连接部19b(第1配管、气体配管的一例)(参照图5)。另外，没有特别限定，但是，主气体制冷剂管连接部19a的外径例如可以是分支气体制冷剂管连接部19b的外径的3倍以上，也可以是5倍以上。
主气体制冷剂管连接部19a的一端以在气体集管70的高度方向上的中间位置处与气体侧内部空间25(由第1壁部和第2壁部夹着的空间的一例)连通的方式与气体集管70连接。
分支气体制冷剂管连接部19b的一端以在气体集管70的高度方向上的下端附近与气体侧内部空间25连通的方式与气体集管70连接。分支气体制冷剂管连接部19b的另一端与主气体制冷剂管连接部19a连接。分支气体制冷剂管连接部19b的内径比主气体制冷剂管连接部19a的内径细，在比主气体制冷剂管连接部19a靠下方处与气体集管70连接，由此，能够将滞留于气体集管70的下端附近的冷冻机油引入到主气体制冷剂管连接部19a。
(3)室外热交换器中的制冷剂的流动
在空调装置1进行制热运转而使室外热交换器11作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况下，从液体制冷剂管20到达分流器22的气液二相状态的制冷剂经由分流管22a～22e流入构成液体集管40的液体侧内部空间23的各子空间23a～23e。具体而言，在分流管22a中流动的制冷剂流向子空间23a，在分流管22b中流动的制冷剂流向子空间23b，在分流管22c中流动的制冷剂流向子空间23c，在分流管22d中流动的制冷剂流向子空间23d，在分流管22e中流动的制冷剂流向子空间23e。流入液体侧内部空间23的子空间23a～23e的制冷剂在与各子空间23a～23e连接的各扁平管28中流动。在各扁平管28中流动的制冷剂与空气进行热交换而蒸发，成为气相的制冷剂，流入气体集管70的气体侧内部空间25，由此进行汇合。
在空调装置1进行制冷运转或除霜运转时，制冷剂在制冷剂回路6中朝向与制热运转时相反的方向流动。具体而言，高温的气相的制冷剂经由第1气体制冷剂管19的主气体制冷剂管连接部19a和分支气体制冷剂管连接部19b流入气体集管70的气体侧内部空间25。流入气体集管70的气体侧内部空间25的制冷剂被分流而流入各扁平管28。流入各扁平管28的制冷剂通过各扁平管28而流入液体集管40的液体侧内部空间23的子空间23a～23e。流入液体侧内部空间23的子空间23a～23e的制冷剂由分流器22汇合，向液体制冷剂管20流出。
(4)气体集管的详细情况
图6是示出针对气体集管70连接有主气体制冷剂管连接部19a的状况的侧面观察外观结构图。图7示出气体集管70的俯视观察剖视图。图8是示出针对气体集管70连接有主气体制冷剂管连接部19a和扁平管28的状况的俯视观察剖视图。
此外，图9示出从后侧观察第1部件71的概略图。图10示出从后侧观察第3部件73的概略图。图11示出从后侧观察第2部件72的概略图。图12示出第2部件72的外观立体图。图13示出从后侧观察第4部件74的概略图。图14是示出从后侧观察第1部件71时的各开口的位置关系的投影图。
气体集管70具有第1部件71、第2部件72、第3部件73、第4部件74、未图示的上端盖部件和下端盖部件。气体集管70是第1部件71、第2部件72、第3部件73、第4部件74、上端盖部件和下端盖部件彼此利用焊接接合而构成的。
气体集管70构成为，俯视观察时的外形成为具有扁平管28的连接部位作为1个边的大致四边形状。
(4-1)第1部件
第1部件71主要是与后述的第4部件74一起构成气体集管70的外形的周围的部件。优选第1部件71在表面形成有具有焊料的包层。
第1部件71具有扁平管连接板71a、第1外壁71b、第2外壁71c、第1爪部71d和第2爪部71e。
没有特别限定，但是，本实施方式的第1部件71能够利用以气体集管70的长度方向为折痕的折曲加工来形成通过压延得到的1枚金属板。该情况下，第1部件71的各部分的板厚均匀，具有第1厚度。
扁平管连接板71a(第1部分的一例)是在上下方向且左右方向上扩展的平板形状的部分。在扁平管连接板71a形成有沿上下方向并排地配置的多个扁平管连接开口71x(第1开口的一例)。各扁平管连接开口71x是在扁平管连接板71a的厚度方向上贯通的开口。在扁平管28以扁平管28的一端完全通过的方式插入到该扁平管连接开口71x中的状态下，扁平管28利用焊接而被接合。在被焊接接合的状态下，扁平管连接开口71x的内周面的整体和扁平管28的外周面的整体成为彼此接触的状态。这里，包含扁平管连接板71a的第1部件71的厚度即第1厚度例如比较薄地形成为1.0mm以上且2.0mm以下的程度，因此，能够缩短扁平管连接开口71x的内周面的板厚方向上的长度。因此，在基于焊接的接合的前阶段，在进行将扁平管28插入到扁平管连接开口71x中的作业时，能够将在扁平管连接开口71x的内周面与扁平管28的外周面之间产生的摩擦抑制为较小，能够容易地进行插入作业。
第1外壁71b(壁面部的一例)是从扁平管连接板71a的左侧(室外单元2的内侧、液体集管40侧)的端部的前侧的面沿着后述的第1内壁72b朝向第1气体制冷剂管19延伸出的平面形状部分。
第2外壁71c(壁面部的一例)是从扁平管连接板71a的右侧(室外单元2的外侧、与液体集管40侧相反一侧)的端部的前侧的面沿着后述的第2内壁72c朝向第1气体制冷剂管19延伸出的平面形状部分。
第1爪部71d(爪部的一例)是从第1外壁71b的前侧端部朝向右侧延伸出的部分。第2爪部71e(爪部的一例)是从第2外壁71c的前侧端部朝向左侧延伸出的部分。
俯视观察时，在使第2部件72、第3部件73、第4部件74配置于第1部件71的内侧之前的状态下，第1爪部71d和第2爪部71e分别成为在第1外壁71b和第2外壁71c的延长线上延伸的状态。然后，俯视观察时，在使第2部件72、第3部件73、第4部件74配置于第1部件71的内侧的状态下，将第1爪部71d和第2爪部71e以彼此接近的方式折曲，由此，第2部件72、第3部件73和第4部件74利用第1部件71进行压紧，由此，彼此被固定。然后，在该状态下，在炉中等进行焊接，由此，各个部件利用焊接接合而完全被固定。
(4-2)第3部件
第3部件73是以面向第1部件71的扁平管连接板71a的连接有第1气体制冷剂管19的一侧的面且与其接触的方式层叠、并且在上下方向且左右方向上扩展的平板形状的部分。该第3部件73的左右的长度与第1部件71的扁平管连接板71a中的除了两端部以外的部分的左右的长度相同。
优选第3部件73在表面形成有具有焊料的包层。
第3部件73具有内部板73a和多个内部开口73x。
内部板73a具有在上下方向且左右方向上扩展的平板形状。
多个内部开口73x是在上下方向上并排地配置、且在内部板73a的板厚方向上贯通的开口。
第3部件73的各内部开口73x是比形成于第1部件71的扁平管连接板71a的各扁平管连接开口71x大的开口。在第3部件73层叠于第1部件71的扁平管连接板71a的状态下，第3部件73的各内部开口73x的外缘构成为，在各部件的层叠方向上、更具体而言在前后方向上，位于形成于第1部件71的扁平管连接板71a的各扁平管连接开口71x的外缘的外侧。由此，能够抑制在焊接接合时焊料由于毛细管现象而移动从而堵塞扁平管28的制冷剂通路28b。从该观点来看，第3部件73的各内部开口73x的外缘的上下的部分可以从扁平管连接板71a的各扁平管连接开口71x的外缘的上下的部分分开2mm以上，优选分开3mm以上。
(4-3)第2部件
第2部件72在前后方向上配置于第1部件71的扁平管连接板71a和主气体制冷剂管连接部19a之间。第2部件72是在俯视观察时为大致U字形状的部件。
在第2部件72的内侧、更具体而言在由第2部件72、第3部件73和扁平管28的端部包围的空间，形成有上述的气体侧内部空间25。
优选第2部件72的最大厚度比第1部件71的厚度大。由此，能够提高气体集管70的耐压强度。
另外，第2部件72没有特别限定，但是，优选是经由将气体集管70的长度方向作为挤压方向的挤压成型的工序而得到的。根据挤压成型，能够容易地构成厚度不同的部位。此外，板厚较大的金属板比较昂贵，因此，利用挤压成型形成较厚的第2部件72，由此能够抑制成本。另外，利用挤压成型得到的第2部件72也可以未设置具有焊料的包层。
第2部件72具有第1内壁72b、第2内壁72c、连结部72a、第1凸部72d、第2凸部72e、第1缘部72f和第2缘部72g。
连结部72a是与第3部件73的靠主气体制冷剂管连接部19a侧的面对置、并且在上下方向且左右方向上扩展的板状部分。连结部72a位于气体集管70中的主气体制冷剂管连接部19a侧。在连结部72a形成有内部气体管连接开口72x，该内部气体管连接开口72x是与主气体制冷剂管连接部19a的端部连接的开口，是在连结部72a的板厚方向上贯通的开口。此外，在连结部72a形成有与分支气体制冷剂管连接部19b的端部连接且在连结部72a的板厚方向上贯通的开口(未图示)。
第1内壁72b(第1壁部的一例)是从连结部72a的左侧(室外单元2的内侧、液体集管40侧)的端部朝向扁平管28延伸出的后侧延伸出的平面形状部分。第1内壁72b的左侧的面配置成与第1部件71的第1外壁71b的右侧的面进行面接触。
第2内壁72c(第2壁部的一例)是从连结部72a的右侧(室外单元2的外侧、与液体集管40侧相反一侧)的端部朝向扁平管28延伸出的后侧延伸出的平面形状部分。第2内壁72c的右侧的面配置成与第1部件71的第2外壁71c的左侧的面进行面接触。
另外，第1内壁72b和第2内壁72c彼此对置。特别地，第1内壁72b的前侧端部和第2内壁72c的前侧端部也彼此对置。
连结部72a、第1内壁72b和第2内壁72c的各厚度均比第1部件71的厚度大，可以为1.5倍以上，优选为2倍以上。
此外，没有特别限定，但是，第1内壁72b和第2内壁72c在扁平管28延伸出的方向(前后方向)上的长度可以为连结部72a在扁平管28延伸出的方向(前后方向)上的长度的3倍以上，优选为5倍以上。
连结部72a连结第1内壁72b和第2内壁72c。具体而言，连结部72a连结第1内壁72b的前侧端部(主气体制冷剂管连接部19a侧的端部)和第2内壁72c的前侧端部(主气体制冷剂管连接部19a侧的端部)。此外，连结部72a在气体集管70的俯视观察时沿左右方向(第3方向的一例，第3方向优选为与第1方向和第2方向双方正交的方向，更加优选为第1方向、第2方向和第3方向是彼此正交的方向。)延伸。
第1缘部72f设置于比第1内壁72b靠后侧(扁平管28侧)处。第1缘部72f的左侧的面形成于与第1内壁72b的左侧的面相同的面上，与第1部件71的第1外壁71b的右侧面进行面接触。第1缘部72f的后侧的端部与第3部件73的前侧的面接触。第1缘部72f的厚度(左右方向的宽度)比第1内壁72b的厚度(左右方向的宽度)小。第1缘部72f与第3部件73的前侧的面接触的接触部位位于比扁平管28靠左侧处，且位于比第3部件73的内部开口73x(第2开口的一例)的左侧端部靠左侧处。
第2缘部72g设置于比第2内壁72c靠后侧(扁平管28侧)处。第2缘部72g的右侧的面形成于与第2内壁72c的右侧的面相同的面上，与第1部件71的第2外壁71c的左侧面进行面接触。第2缘部72g的后侧的端部与第3部件73的前侧的面接触。第2缘部72g的厚度(左右方向的宽度)比第2内壁72c的厚度(左右方向的宽度)小。第2缘部72g与第3部件73的前侧的面接触的接触部位位于比扁平管28靠右侧处，且位于比第3部件73的内部开口73x的右侧端部靠右侧处。
在俯视观察时，第1缘部72f与第2缘部72g之间的长度比扁平管28的宽度宽，比第1部件71的扁平管连接开口71x的宽度宽，比第3部件73的内部开口73x的宽度宽。另外，第1缘部72f和第2缘部72g均从气体集管70的上端延伸到下端。
第1凸部72d是从第1内壁72b的后侧端部即比第1缘部72f靠前侧的部分朝向右侧(第2内壁72c侧)延伸出的凸部。该第1凸部72d从气体集管70的上端延伸到下端。第1凸部72d的右侧的端部位于比第3部件73的内部开口73x的左侧端部靠右侧处，位于比扁平管28的左侧端部靠右侧处。另外，第1凸部72d相对于第2部件72的前后方向上的中心位于扁平管28侧。
第2凸部72e是从第2内壁72c的后侧端部即比第2缘部72g靠前侧的部分朝向左侧(第1内壁72b侧)延伸出的凸部。该第2凸部72e从气体集管70的上端延伸到下端。第2凸部72e的左侧的端部位于比第3部件73的内部开口73x的右侧端部靠左侧处，位于比扁平管28的右侧端部靠左侧处。另外，第2凸部72e相对于第2部件72的前后方向上的中心位于扁平管28侧。
第1凸部72d与第2凸部72e的最短距离(左右方向的距离)比扁平管28的与各制冷剂通路28b垂直的截面中的最大宽度小。由此，在将扁平管28插入到气体集管70中的情况下，第1凸部72d和第2凸部72e能够规定扁平管28的插入程度。由此，抑制扁平管28的插入程度过大而使气体侧内部空间25变小的情况。此外，能够使气体集管70内的多个扁平管28的各端部的位置在第1凸部72d和第2凸部72e处对齐。
(4-4)第4部件
第4部件74是以面向第2部件72的连结部72a前侧的面且与其接触的方式层叠、并且在上下方向且左右方向上扩展的平板形状的部分。该第4部件74的左右的长度与第3部件73的左右的长度相同，与第1部件71的扁平管连接板71a中的除了两端部以外的部分的左右的长度相同。
优选第4部件74在表面形成有具有焊料的包层。另外，第4部件74为板状部件，因此，容易在表面设置具有焊料的包层。因此，例如，如上述的利用挤压成型得到第2部件72的情况那样，在第2部件72中未设置具有焊料的包层的情况下，也能够利用设置于第4部件74的焊料使第2部件72与其他部件通过焊接而接合。
第4部件74具有外部板74a和外部气体管连接开口74x。
外部板74a具有在上下方向且左右方向上扩展的平板形状。
外部气体管连接开口74x是与主气体制冷剂管连接部19a的端部连接的开口，是在外部板74a的板厚方向上贯通的开口。
此外，在外部板74a的下方形成有与分支气体制冷剂管连接部19b的端部连接且在外部板74a的板厚方向上贯通的开口(未图示)。
由此，主气体制冷剂管连接部19a和分支气体制冷剂管连接部19b成为经由外部气体管连接开口74x、内部气体管连接开口72x以及由第1内壁72b和第2内壁72c夹着的气体侧内部空间25而与第1部件71的扁平管连接板71a的内侧面连通的状态。
第4部件74的前侧的面与第1部件71的第1爪部71d和第2爪部71e接触而被压紧。
(5)实施方式的特征
(5-1)
在本实施方式的室外热交换器11的气体集管70中，在气体集管70的第2部件72中，第1内壁72b从连结部72a的左侧的端部朝向扁平管28延伸出的方向即后侧延伸，第2内壁72c从连结部72a的右侧的端部朝向后侧延伸。这里，仅通过延长第1内壁72b和第2内壁72c，不用追加其他部件，就能够确保气体侧内部空间25较大。由此，通过气体侧内部空间25的气体制冷剂在通过时不容易受到压力损失。
另外，通过层叠多枚形成有开口的板状部件，也能够扩大集管内的空间，但是，该情况下，部件数量变多。此外，在利用冲头等使板厚较大的板状部件形成开口的情况下，也能够确保集管内的空间较大，但是，该情况下，板厚较大，因此，很难利用冲头等进行冲裁加工。与此相对，本实施方式的气体集管70n的第2部件72是通过挤压成型而形成的1个部件。因此，不会产生冲裁加工等的问题，能够将确保气体侧内部空间25较大所需要的部件数量抑制为较少。
这里，为了确保气体侧内部空间25较大，第1内壁72b和第2内壁72c构成为在扁平管28延伸出的方向上延长，但是，第1内壁72b和第2内壁72c经由连结部72a连结，连结部72a、第1内壁72b和第2内壁72c一体化。由此，能够提高第2部件72的强度，提高气体集管70的耐压强度。
特别地，连结部72a设置成连结第1内壁72b的前侧端部和第2内壁72c的前侧端部。因此，与连结第1内壁72b的前后方向的中途部分和第2内壁72c的前后方向的中途部分的情况相比，容易确保气体侧内部空间25较大。
(5-2)
在现有的圆筒形状的气体集管中，在插入扁平形状的传热管即扁平管的情况下，为了使扁平管的端部的整体位于圆筒形状的气体集管的内部，需要将扁平管大幅地插入到气体集管内。因此，在圆筒形状的气体集管内部，在扁平管的端部的上下产生制冷剂滞留的无用空间。此外，由于产生该无用空间，集管内的制冷剂的流速可能降低。扁平管宽度越大，该倾向越显著。
与此相对，在本实施方式的室外热交换器11的气体集管70中，第1部件71的扁平管连接板71a和第3部件73形成为板状。进而，扁平管28相对于第1部件71的扁平管连接板71a和第3部件73垂直地插入。而且，第1外壁71b和第2外壁71c从第1部件71的扁平管连接板71a的左右的两端垂直地延伸出，第2部件72的第1内壁72b和第2内壁72c垂直地接合于第3部件73的左右的两端。
由此，在本实施方式的室外热交换器11的气体集管70中，在扁平管28的端部的周围，能够减小制冷剂滞留的无用空间。由此，能够减少在气体集管70内流动的气体制冷剂的压力损失，抑制气体集管70内的制冷剂的流速降低。
(5-3)
在本实施方式的室外热交换器11的气体集管70中，比较薄地形成包含扁平管连接板71a的第1部件71。因此，在基于焊接的接合的前阶段，在进行将扁平管28插入到扁平管连接开口71x中的作业时，能够将在扁平管连接开口71x的内周面与扁平管28的外周面之间产生的摩擦抑制为较小，容易地进行插入作业。
而且，在较薄地形成包含扁平管连接板71a的第1部件71的情况下，也在板厚方向上，在扁平管连接板71a进一步层叠第3部件73。因此，能够提高气体集管70的与扁平管28连接的一侧的部分的耐压强度。
进而，构成为第3部件73的各内部开口73x的外缘位于形成于第1部件71的扁平管连接板71a的各扁平管连接开口71x的外缘的外侧。因此，在焊接时，即使介于扁平管连接板71a的扁平管连接开口71x与扁平管28之间的焊料朝向扁平管28的端部侧溢出，溢出的焊料也被送到扁平管28的外侧且第3部件73的各内部开口73x的内侧的空间。因此，能够抑制扁平管28的制冷剂通路28b被焊料填埋。
(5-4)
在本实施方式的室外热交换器11的气体集管70中，第2部件72具有的第1凸部72d与第2凸部72e的最短距离(左右方向的距离)比扁平管28的与各制冷剂通路28b垂直的截面中的最大宽度小。因此，能够规定气体集管70中的扁平管28的插入程度。
而且，规定扁平管28的插入程度的第1凸部72d和第2凸部72e均相对于第2部件72的前后方向上的中心位于扁平管28侧。因此，能够确保气体侧内部空间25足够大。
(6)变形例
(6-1)变形例A
在上述实施方式中，关于室外热交换器11的气体集管70具有的第2部件72，举例说明了连结部72a使第1内壁72b的端部和第2内壁72c的端部连结的形式。
与此相对，作为室外热交换器11的气体集管70具有的第2部件，例如，也可以使用图15、图16所示的形式的第2部件172。图15是示出针对气体集管70连接有主气体制冷剂管连接部19a和扁平管28的状况的俯视观察剖视图。图16是示出从后侧观察第2部件172时的各开口的位置关系的投影图。
第2部件172代替上述实施方式的第2部件72的连结部72a而具有连结部172a。连结部172a连结第1内壁72b的前后方向(扁平管28延伸出的方向)上的两端之间的部分和第2内壁72c的前后方向(扁平管28延伸出的方向)上的两端之间的部分的端部。这样，连结部172a在端部以外的部位连结第1内壁72b和第2内壁72c，因此，能够提高第2部件172的构造强度。
连结部172a是在上下方向和左右方向上扩展的板状部分。在连结部172a具有沿上下方向并排的多个内部气体管连接开口172x。各内部气体管连接开口172x以与各扁平管28对应的方式设置。各内部气体管连接开口172x的上下方向上的尺寸比各扁平管28和第1部件71的各扁平管连接开口71x的上下方向上的尺寸大，但是，各内部气体管连接开口172x的宽度方向(左右方向)上的尺寸比各扁平管28和第1部件71的各扁平管连接开口71x的宽度方向(左右方向)上的尺寸小。由此，能够规定扁平管28的插入程度。另外，能够利用内部气体管连接开口172x的缘部规定扁平管28的插入程度，因此，不需要上述实施方式的第2部件72这样的第1凸部72d和第2凸部72e。
(6-2)变形例B
在上述实施方式中，举例说明了气体集管70具有第3部件73和第4部件74的情况。
与此相对，例如，如图17所示的气体集管70那样，也可以省略上述实施方式中的第3部件73和/或第4部件74。
该情况下，通过增大第1部件71的扁平管连接板71a的厚度，能够确保耐压强度。
以上说明了本发明的实施方式，但是，能够理解到可以在不脱离权利要求书记载的本发明的主旨和范围的情况下进行方式和详细情况的多种变更。
标号说明
1 空调装置
11 室外热交换器(热交换器)
19 第1气体制冷剂管(第1配管、气体配管)
19a 主气体制冷剂管连接部(第1配管、气体配管)
19b 分支气体制冷剂管连接部(第1配管、气体配管)
25 气体侧内部空间(由第1壁部和第2壁部夹着的空间)
28 扁平管(传热管)
70 气体集管(集管)
71 第1部件
71a 扁平管连接板(第1部分)
71b 第1外壁(壁面部)
71c 第2外壁(壁面部)
71d 第1爪部(爪部)
71e 第2爪部(爪部)
71x 扁平管连接开口(第1开口)
72 第2部件
72a 连结部
72b 第1内壁(第1壁部)
72c 第2内壁(第2壁部)
72d 第1凸部
72e 第2凸部
72x 内部气体管连接开口
73 第3部件
73x 内部开口(第2开口)
74 第4部件
74x 外部气体管连接开口
172 第2部件
172a 连结部
172x 内部气体管连接开口
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/004719号

Claims (12)

1.一种热交换器(11)，其与供制冷剂流动的第1配管(19、19a、19b)连接，其中，所述热交换器(11)具有：
多个传热管(28)；以及
集管(70)，其连接有多个所述传热管，
所述集管具有：
第1部件(71)，其具有与多个所述传热管连接的第1部分(71a)；以及
第2部件(72、172)，其配置于所述第1配管与所述第1部分之间，
所述第2部件具有沿着所述传热管延伸的第1方向的第1壁部(72b)和第2壁部(72c)、以及连结所述第1壁部和所述第2壁部的连结部(72a、172a)，
所述第1配管和所述传热管经由由所述第1壁部和所述第2壁部夹着的空间(25)连通。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述连结部(72a)连结所述第1壁部的所述第1方向上的端部和所述第2壁部的所述第1方向上的端部。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述连结部(172a)连结所述第1壁部的所述第1方向上的两端以外的部分和所述第2壁部的所述第1方向上的两端以外的部分。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述第1部分为平面形状。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述第2部件在比所述连结部接近所述传热管的位置处具有从所述第1壁部朝向所述第2壁部延伸出的第1凸部(72d)、以及从所述第2壁部朝向所述第1壁部延伸出的第2凸部(72e)，
所述第1凸部与所述第2凸部的最短距离比所述传热管的截面中的最大宽度小。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其中，
所述连结部使所述第1壁部的比所述第1方向上的中心接近所述第1配管的位置和所述第2壁部的比所述第1方向上的中心接近所述第1配管的位置连结，
所述第1凸部设置于所述第1壁部的比所述第1方向上的中心接近所述传热管的位置，
所述第2凸部设置于所述第2壁部的比所述第1方向上的中心接近所述传热管的位置。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具有第3部件(73)，所述第3部件(73)被设置成面向所述第1部件的所述第1部分中的设置有所述第2部件的一侧，
所述第1部分具有供多个所述传热管插入的多个第1开口(71x)，
所述第3部件具有供多个所述传热管插入的多个第2开口(73x)，
所述第1开口和所述第2开口具有在沿所述第1方向观察时重叠的部分。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，
在沿所述第1方向观察时，所述第3部件的各第2开口比所述第1部分的各第1开口大，
在沿所述第1方向观察时，所述第3部件的各第2开口的缘部位于所述第1部分的各第1开口的缘部的外侧。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述热交换器还具有第4部件(74)，所述第4部件(74)与所述第1配管连接，
所述第1部件具有从所述第1部分的两端部分别沿着所述第1壁部和所述第2壁部朝向所述第1配管延伸的壁面部(71b、71c)、以及在各个所述壁面部中的与所述第1部分相反一侧的端部处以彼此接近的方式延伸的爪部(71d、71e)，
所述第4部件中的与所述第1部分相反一侧的面与所述爪部接触。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述传热管是具有扁平的面的扁平管(28)。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述第1配管是气体配管(19、19a、19b)。
12.一种热泵装置，其搭载有权利要求1～11中的任意一项所述的热交换器。
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