JP2005345066A - 熱交換器のディストリビュータ - Google Patents

Abstract

【課題】 ロウ材による流路の閉塞を防止し、熱交換器の信頼性の向上を図る。
【解決手段】 本発明は、複数の配管２０、２４，２５がロウ付けにより接続される熱交換器１１のディストリビュータ２６であって、配管２０，２４，２５内を流通する流体を集合又は分配可能な流体混合部２７と、ロウ材が滞留可能なロウ材滞留部２８とを備えており、配管２０，２４，２５はロウ材滞留部２８を通って流体混合部２７に接続されるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、冷媒等の複数の流体を集合又は分配させるための熱交換器のディストリビュータに関する。

従来、ヒートポンプ式給湯機、空調機、床暖房等において、二酸化炭素、フロン等の冷媒や水が流通する複数の流路を有する熱交換器が使用されている。

この種の熱交換器には、図６に示すように、各配管１，２，３内を流通する流体を集合又は分配させるためにディストリビュータ４が設けられており、これらの配管１，２，３はそれぞれディストリビュータ４にロウ付けにより接続されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭５２−６８５１号公報

しかしながら、上記した従来の熱交換器のディストリビュータでは、各配管を接続する際にロウ材がディストリビュータ内に流れ込み、配管内の流路を閉塞し、熱交換器が十分に性能を発揮できないといった問題があった。

さらに、二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器においては、冷媒の圧力が高く、単位体積当りの熱容量が多いため、コンプレッサからの二酸化炭素の吐出量を削減でき、また、耐圧性を確保する必要もある。したがって、この種の熱交換器における冷媒管の流路は、フロンを冷媒とする熱交換器に比べて細径に形成されており、この問題は一層深刻であった。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、ロウ材による流路の閉塞を防止し、熱交換器の信頼性の向上を図ることのできる熱交換器のディストリビュータを提供しようとするものである。

本発明は、複数の配管２０、２４，２５がロウ付けにより接続される熱交換器１１のディストリビュータ２６であって、配管２０，２４，２５内を流通する流体を集合又は分配可能な流体混合部２７と、ロウ材が滞留可能なロウ材滞留部２８とを備えており、配管２０，２４，２５はロウ材滞留部２８を通って流体混合部２７に接続されるように構成されていることを特徴とする。

そして、好ましくは、流体混合部２７に集合する流体用の配管２０と流体混合部２７から分配される流体用の配管２４，２５とがいずれも流体混合部２７に対して同一方向から接続されるように構成されているのがよい。

また、流体混合部２７に集合する流体用の配管２０と流体混合部２７から分配される流体用の配管２４，２５とがそれぞれ流体混合部２７に対して反対方向から接続されるように構成されていてもよい。

本発明によれば、配管がロウ材滞留部を通って流体混合部に接続されるように構成されているため、配管をディストリビュータに接続する際に、ロウ材がディストリビュータ側に流れ込んだとしても、そのロウ材はロウ材滞留部に滞留し、配管内に流れ込むおそれがない。したがって、配管やディストリビュータの内部がロウ材により閉塞されることがなく、熱交換器の信頼性を向上させることができる。

また、ロウ材滞留部を設けたことにより、配管をディストリビュータに接続する際のロウ材の使用許容量を増やすことができるため、ロウ材不足によるロウ付け不良の発生を防止することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本実施の形態における熱交換器を示す正面図、図２は熱交換器を示す断面図、図３は熱交換器のディストリビュータを示す平面図、図４は熱交換器のディストリビュータを示す断面図、図５は熱交換器のディストリビュータの別の例を示す平面図である。なお、以下の説明では、ヒートポンプ給湯機等において二酸化炭素やフロン等の冷媒と水との間で熱交換を行う２重管式熱交換器を例に挙げて説明する。

この熱交換器１１は、図１に示されているように、３個の熱交換ユニット１２，１３，１４を段状に積層した構成を有しており、それぞれの熱交換ユニット１２，１３，１４は、２重管１５を備えている。

この２重管１５には、図２に示されているように、並設された２本の銅製の内管１６と、内管１６の外側に設けられた銅製の外管１７とが設けられており、内管１６内には冷媒用流路１８が形成され、内管１６と外管１７の間には水用流路１９が形成されている。内管１６は、銅製の冷媒管２０と、冷媒管２０の外周に設けられた銅製の漏洩検知管２１とから構成されており、漏洩検知管２１の内面には、配管方向に沿って多数の漏洩検知溝２２が形成されている。そして、内管１６又は外管１７から漏洩した冷媒又は水は混入することなく漏洩検知溝２２を介して外部に漏出し、漏洩検知センサー（図示せず）により検知されるようになっている。

また、最下段の熱交換ユニット１２と中間の段の熱交換ユニット１３との間、及び中間の段の熱交換ユニット１３と最上段の熱交換ユニット１４との間において、外管１９同士はヘッダ２３を介して接続され、さらに、各段間の冷媒管２０同士、及び冷媒管２０と冷媒入口管２４又は冷媒出口管２５とは、それぞれブロック状のディストリビュータ２６を介して接続されている。

このディストリビュータヘッダ２６には、図３及び図４に示されているように、流体混合部２７及びロウ材滞留部２８として、２個の深溝が平行に形成されており、流体混合部２７及びロウ材滞留部２８の開口端は着脱自在の蓋部材２９により閉塞可能となっている。また、流体混合部２７とロウ材滞留部２８とは、連通孔３０により連通されており、連通孔３０は冷媒管２０及び冷媒入口管２４又は冷媒出口管２５に対応して複数本（図示では６本）穿設されている。そして、冷媒管２０、冷媒入口管２４及び冷媒出口管２５は、ディストリビュータヘッダ２６にロウ付け接合され、ロウ材滞留部２８を通って流体混合部２７に接続されるようになっている。

このため、冷媒管２０、冷媒入口管２４及び冷媒出口管２５をディストリビュータ２６に接合する際に、ロウ材がディストリビュータ２６側に流れ込んだとしても、そのロウ材はロウ材滞留部２８に滞留するため、冷媒管２０、冷媒入口管２４、冷媒出口管２５、流体混合部２７、連通管２９内に流れ込むおそれがない。したがって、冷媒管２０等の配管の内径が、例えば、５ｍｍ以下と細い場合であっても、その配管やディストリビュータ２６の内部がロウ材の流れ込みにより閉塞されることがなく、熱交換器１１の信頼性を向上させることができる。

また、ロウ材滞留部２８を設けたことにより、冷媒管２０、冷媒入口管２４及び冷媒出口管２５をディストリビュータ２６に接続する際のロウ材の使用許容量を増やすことができるため、ロウ材不足によるロウ付け不良の発生を防止することができる。

なお、上記した実施の形態においては、流体混合部２７に集合する冷媒が流通する冷媒管２０と流体混合部２７から分配される冷媒が流通する冷媒入口管２４又は冷媒出口管２５とが流体混合部２７に対して同一方向に接続されるようになっているが、例えば、図５に示すように、冷媒管２０と冷媒入口管２４又は冷媒出口管２５とが流体混合部２７に対して反対方向に接続されるように構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、冷媒と水との間で熱交換する２重管式熱交換器の場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は、例えば、冷媒同士で熱交換する場合等、他の流体間で熱交換する熱交換器にも、適用可能であることは言う迄もない。

本発明の実施の形態における熱交換器を示す正面図である。 本発明の実施の形態における熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器のディストリビュータを示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器のディストリビュータを示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る熱交換器のディストリビュータの別の例を示す平面図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

１１ 熱交換器
２０ 冷媒管
２４ 冷媒入口管
２５ 冷媒出口管
２６ ディストリビュータ
２７ 流体混合部
２８ ロウ材滞留部

Claims (3)

1. 複数の配管がロウ付けにより接続される熱交換器のディストリビュータであって、
   前記配管内を流通する流体を集合又は分配可能な流体混合部と、
   ロウ材が滞留可能なロウ材滞留部と、
   を備えており、前記配管は前記ロウ材滞留部を通って前記流体混合部に接続されるように構成されていることを特徴とする熱交換器のディストリビュータ。
2. 前記流体混合部に集合する流体用の配管と前記流体混合部から分配される流体用の配管とがいずれも前記流体混合部に対して同一方向から接続されるように構成されている請求項１に記載の熱交換器のディストリビュータ。
3. 前記流体混合部に集合する流体用の配管と前記流体混合部から分配される流体用の配管とがそれぞれ前記流体混合部に対して反対方向から接続されるように構成されている請求項１に記載の熱交換器のディストリビュータ。

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