EP3499169B1 - Collecteur stratifié, échangeur thermique et dispositif à cycle de réfrigération - Google Patents

Collecteur stratifié, échangeur thermique et dispositif à cycle de réfrigération Download PDF

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EP3499169B1
EP3499169B1 EP17902575.4A EP17902575A EP3499169B1 EP 3499169 B1 EP3499169 B1 EP 3499169B1 EP 17902575 A EP17902575 A EP 17902575A EP 3499169 B1 EP3499169 B1 EP 3499169B1
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flow
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Yosuke Fujimori
Norihiro Yoneda
Yohei Kato
Shinya Higashiiue
Ryota AKAIWA
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Mitsubishi Electric Corp
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    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates

Definitions

  • the retainer 5 is made up of a plate and has a hole portion through which the one end portion 4A of each heat transfer tube 4 is inserted. That is, by insertion of the heat transfer tube 4 through the hole portion of the retainer 5, the retainer 5 retains a part of the periphery of the heat transfer tube 4.
  • the retainer 5 is made of aluminum, for example.
  • the through hole 13a-2 that is first from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is second from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is third from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is fourth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is fifth from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is sixth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is seventh from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is eighth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 11b serving as the first return flow passage 11B is opened at a position across the through hole 11a-3 from the through hole 11a-2. Then, the second flow passage 11A is communicated with one end portion of the first return flow passage 11B.
  • the second return flow passage 12B is constituted of the through hole 12b extending in the longitudinal direction of the first plate 112.
  • the refrigerant having flown through the fourth flow passage 12A flows into the second return flow passage 12B through the one end portion of the second return flow passage 12B, flows in the flow direction of the refrigerant in the first plate 112, and flows out of the second return flow passage 12B through the other end portion of the second return flow passage 12B.
  • the fourth flow passage 12A is communicated with the one end portion and the fifth flow passage 12C is communicated with the other end portion, to cause the refrigerant to flow in the reverse direction.
  • the longitudinal direction of the first plate 112 is the vertical direction of the first plate 112 on the drawing.
  • the first plate and the second plate are processed by pressing or cutting.
  • plates each having a thickness equal to or smaller than 5 mm and being processable with the pressing may be used.
  • plates each having a thickness equal to or larger than 5 mm may be used.
  • the first plates and the second plates are laminated and brazed to communicate among through holes and form the distribution flow passage.
  • both the through hole 10b and the through holes 11d are opened in the first plate 114
  • either through hole may be opened in another plate.
  • the entrance distance from each of the second branching flow passages 11D to a corresponding one of the third branching flow passages 12D can be ensured to be long and the rectifying effect of the liquid film can be further improved.
  • Embodiment 2 an example of a usage mode of the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 will be described as Embodiment 2 of the present invention.
  • an air-conditioning apparatus 100 provided with the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 will be described as an example of the refrigeration cycle apparatus.
  • the present invention is not limited to the case where the heat exchanger 1 is provided in the air-conditioning apparatus 100, and for example, the heat exchanger 1 may be provided in another refrigeration cycle apparatus including a refrigerant cycle circuit.
  • the air-conditioning apparatus 100 switches between a cooling operation and a heating operation, but the air-conditioning apparatus 100 is not limited to such a case and may perform only the cooling operation or the heating operation. In this case, it is not necessary to provide a four-way valve 22.
  • the outdoor fan 26 is used as a heat-source-side fan and supplies air to the outdoor heat exchanger 23.
  • the indoor fan 27 is used as a load-side fan and supplies air to the indoor heat exchanger 25.
  • the high-pressure liquid refrigerant having flown out of the outdoor heat exchanger 23 is brought into low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant by the expansion device 24.
  • the low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant flows into the indoor heat exchanger 25 that acts as the evaporator.
  • the indoor heat exchanger 25 the two-phase gas-liquid refrigerant having flown in exchanges heat with air supplied by the indoor fan 27, and the liquid refrigerant out of the refrigerant in the two-phase state is evaporated to become low-pressure gas refrigerant.
  • the air with its heat exchanged is supplied to an air-conditioned space by the indoor fan 27 to cool the air-conditioned space.

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Claims (7)

  1. Collecteur stratifié (2), comprenant :
    une première ouverture (2A) ;
    une pluralité de secondes ouvertures (2B) ; et
    un passage de flux de distribution communiquant entre la première ouverture (2A) et chacune de la pluralité de secondes ouvertures (2B),
    le collecteur stratifié (2) comprenant une pluralité de plaques qui sont stratifiées, le passage de flux de distribution comprenant
    un premier passage de flux (10A) communiquant avec la première ouverture (2A), et présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un premier passage de flux de ramification (10B) communiquant avec le premier passage de flux (10A), et ramifiant le premier passage de flux (10A) en une pluralité de passages de flux,
    une pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) communiquant avec le premier passage de flux de ramification (10B), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un premier passage de flux de retour (11B) communiquant avec chacun de la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A), et s'étendant dans la direction longitudinale d'une même plaque de la pluralité de plaques,
    une pluralité de troisièmes passages de flux (11C), chacun d'eux communiquant avec l'un correspondant des premiers passages de flux de retour (11B), et chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un deuxième passage de flux de ramification (11D) communiquant avec chacun de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C), et ramifiant chacun de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C) en une pluralité de passages de flux,
    une pluralité de quatrièmes passages de flux (12A) communiquant avec le deuxième passage de flux de ramification (11D), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un second passage de flux de retour (12B) communiquant avec chacun de la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A), et s'étendant dans la direction longitudinale d'une même plaque de la pluralité de plaques,
    une pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), chacun d'eux communiquant avec l'un correspondant des seconds passages de flux de retour (12B), et chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un troisième passage de flux de ramification (12D) communiquant avec chacun de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), et ramifiant chacun de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C) en une pluralité de passages de flux, et
    une pluralité de sixièmes passages de flux (13A) communiquant avec le troisième passage de flux de ramification (12D), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) et la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A) étant configurés chacun de telle manière qu'un fluide frigorigène circulant à travers chacun de la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) et de la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A), circule dans une direction opposée à la direction de flux du fluide frigorigène qui circule à travers chacun du premier passage de flux (10A), de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C), de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), et de la pluralité de sixièmes passages de flux (13A),
    parmi des trous traversants (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4) chacun d'eux formant l'un correspondant de la pluralité de sixièmes passages de flux (13A), deux trous traversants (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4) communiquant avec un même des troisième passages de flux de ramification (12D), étant définis comme formant un groupe,
    l'un au moins d'un trou traversant (10b) formant le premier passage de flux de ramification (10B), et des trous traversant (11d), chacun d'eux formant l'un correspondant des deuxièmes passages de flux de ramification (11D), étant formé entre les groupes.
  2. Collecteur stratifié (2), comprenant :
    une première ouverture (2A) ;
    une pluralité de secondes ouvertures (2B) ; et
    un passage de flux de distribution communiquant entre la première ouverture (2A) et chacune de la pluralité de secondes ouvertures (2B),
    le collecteur stratifié (2) comprenant une pluralité de plaques qui sont stratifiées, le passage de flux de distribution comprenant
    un premier passage de flux (10A) communiquant avec la première ouverture (2A), et présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un premier passage de flux de ramification (10B) communiquant avec le premier passage de flux (10A), et ramifiant le premier passage de flux (10A) en une pluralité de passages de flux,
    une pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) communiquant avec le premier passage de flux de ramification (10B), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un premier passage de flux de retour (11B) communiquant avec chacun de la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A), et s'étendant dans la direction longitudinale d'une même plaque de la pluralité de plaques,
    une pluralité de troisièmes passages de flux (11C), chacun d'eux communiquant avec l'un correspondant des premiers passages de flux de retour (11B), et chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un deuxième passage de flux de ramification (11D) communiquant avec chacun de la pluralité de troisième passages de flux (11C), et ramifiant chacun de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C) en une pluralité de passages de flux,
    une pluralité de quatrièmes passages de flux (12A) communiquant avec le deuxième passage de flux de ramification (11D), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un second passage de flux de retour (12B) communiquant avec chacun de la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A), et s'étendant dans la direction longitudinale d'une même plaque de la pluralité de plaques,
    une pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), chacun d'eux communiquant avec l'un correspondant des seconds passages de flux de retour (12B), et chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    un troisième passage de flux de ramification (12D) communiquant avec chacun de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), et ramifiant chacun de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C) en une pluralité de passages de flux, et
    une pluralité de sixièmes passages de flux (13A) communiquant avec le troisième passage de flux de ramification (12D), chacun d'eux présentant une forme linéaire qui s'étend dans la direction où sont stratifiées la pluralité de plaques,
    la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) et la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A) étant configurés chacun de telle manière qu'un fluide frigorigène circulant à travers chacun de la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A) et de la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A), circule dans une direction opposée à la direction de flux du fluide frigorigène qui circule à travers chacun du premier passage de flux (10A), de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C), de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), et de la pluralité de sixièmes passages de flux (13A),
    les deuxièmes passages de flux de ramification (11D) étant formés en des positions qui sont plus près de la pluralité de secondes ouvertures (2B) que ne le sont les positions des troisièmes passages de flux de ramification (12D).
  3. Collecteur stratifié (2) selon la revendication 1 ou 2, où chacun du premier passage de flux (10A), de la pluralité de deuxièmes passages de flux (11A), de la pluralité de troisièmes passages de flux (11C), de la pluralité de quatrièmes passages de flux (12A), et de la pluralité de cinquièmes passages de flux (12C), est configuré de façon à présenter une longueur supérieure à l'épaisseur d'une plaque de la pluralité de plaques.
  4. Collecteur stratifié (2) de l'une quelconque des revendications 1 à 3, où un trou traversant (10b) formant le premier passage de flux de ramification (10B), et les trous traversants (lld), chacun d'eux formant l'un correspondant des deuxièmes passages de flux de ramification (11D), sont formés dans une même plaque de la pluralité de plaques où est formé au moins l'un des trous traversants (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4), chacun d'eux formant l'un correspondant de la pluralité de sixièmes passages de flux (13A).
  5. Collecteur stratifié (2) selon l'une quelconque de la revendication 1, et des revendications 3 à 4, chacune d'elles dépendant de la revendication 1, où un espace entre les groupes est rendu plus large qu'un espace entre les deux trous traversants (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4) définis comme étant un groupe.
  6. Échangeur de chaleur (1), comprenant :
    le collecteur stratifié (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ; et
    une pluralité de tubes de transfert de chaleur (4) connectés à l'une correspondante de la pluralité de secondes ouvertures (2B).
  7. Appareil de cycle de réfrigération (100), comprenant l'échangeur de chaleur (1) selon la revendication 6 en tant que l'un au moins d'un évaporateur et d'un condenseur.
EP17902575.4A 2017-10-13 2017-10-13 Collecteur stratifié, échangeur thermique et dispositif à cycle de réfrigération Active EP3499169B1 (fr)

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