JPWO2017175346A1 - 分配器、熱交換器、空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、ハウジング内に複数の板状体を収納することで、板状体の腐食を抑制して、冷媒が分岐流路から漏洩することを防止することができる。
なお、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、本発明に係る分配器、熱交換器、及び、空気調和装置は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。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。
実施の形態1に係る分配器、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置について説明する。
<冷凍サイクル装置100の構成>
図1は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の構成図である。
冷凍サイクル装置100は、室外ユニット110と室内ユニット120とを備えている。室外ユニット110と室内ユニット120は、液側連絡配管101およびガス側連絡配管102を介して互いに接続されている。冷凍サイクル装置100では、室外ユニット110と、室内ユニット120と、液側連絡配管101と、ガス側連絡配管102とによって、冷媒回路が形成されている。
次に、冷凍サイクル装置100の運転動作について説明する。冷凍サイクル装置100は、四方切替弁112の流路を切り替えることで冷房運転と暖房運転とを実現可能である。
暖房運転中の冷媒回路では、四方切替弁112を図1に示した実線に流路に切り替えた状態で冷凍サイクルを形成する。暖房運転の場合、圧縮機111により高温高圧状態となって送出された冷媒は、四方切替弁112、室内熱交換器121の順に流れ、室内熱交換器121で室内送風機122から送出された空気を加熱し凝縮する。その後、膨張弁114で減圧され、室外熱交換器113へ流入する。室外熱交換器113内を通過する冷媒は室外送風機115から送出された空気により加熱され蒸発する。そして、四方切替弁112を通って圧縮機111の吸入口へ流入する。
一方冷房運転は、四方切替弁112を図1に示す破線に流路を切り替えて運転する。このとき、冷媒は暖房運転とは逆方向に流れ、室外熱交換器113が凝縮器として作用し、室内熱交換器121は蒸発器として機能する。
図2は、実施の形態1に係る熱交換器50の斜視図である。
図3は、実施の形態1に係る分配器1周りの平面図である。
図4は、実施の形態1に係る列渡しヘッダ2周りの平面図である。
図2に示すように、熱交換器50は、流通する空気の上流側に配置された第1伝熱部51と、流通する空気の下流側に配置された第2伝熱部52と、により構成されている。第1伝熱部51の一端側には分配器1が配置され、他端側には列渡しヘッダ2が配置されている。
また、第2伝熱部52の一端側には、ガスヘッダ3が配置され、他端側には列渡しヘッダ2が配置されている。分配器1は、冷凍サイクル装置100の冷媒配管が接続される接続管1aを有している。
ガスヘッダ3は、中空構造とされ、同じく冷凍サイクル装置100の冷媒配管が接続される接続管3aを有している。
列渡しヘッダ2は、中空構造とされ、第1伝熱部51と第2伝熱部52の各伝熱管が接続されている。
第1伝熱管51aとフィン51bとは、例えばアルミニウム製とし、互いにろう付けにて一体化されている。
第2伝熱部52は、ガスヘッダ3と列渡しヘッダ2とを接続する複数の第2伝熱管52aを有している。また、この第2伝熱管52aの軸方向に対して直交する複数のフィン52bを有している。
第2伝熱管52aとフィン52bとは、例えばアルミニウム製とし、互いにろう付けにて一体化されている。
第1伝熱管51aと第2伝熱管52aとは、例えば扁平多穴管を採用することができる。
また、列渡しヘッダ2には、図4に示すように第1伝熱部51の第1伝熱管51aと、第2伝熱部52の第2伝熱管52aとが接続されている。このとき、第1伝熱管51aと、第2伝熱管52aの端部は、列渡しヘッダ2の内部に突出した状態となっている。
室外熱交換器113に実施の形態1に係る熱交換器50を適用した構成を説明する。
膨張弁114で減圧された気液二相冷媒が、まず、分配器1の接続管1aに流入する。分配器1内に流入した冷媒は、後述する分岐流路で分岐し、複数の接続配管51cに流入する。接続配管51cに流入した冷媒は、ジョイント51dを介して第1伝熱部51の第1伝熱管51aに流入する。空気と熱交換して乾き度が増した気液二相冷媒は、列渡しヘッダ2内に流入する。列渡しヘッダ2で折り返した冷媒は、第2伝熱部52の第2伝熱管52aに流入する。再び空気と熱交換してガス化した冷媒は、ガスヘッダ3に流入し、接続管3aから冷凍サイクル装置100の圧縮機111に吸引される。
なお、冷凍サイクル装置100が冷房運転中には、室外熱交換器113が凝縮器として機能し、熱交換器50内での冷媒の流れは暖房運転時と逆向きとなる。
図5は、実施の形態1に係る分配器1の分解斜視図である。
分配器1は、図5に示すように、ハウジング10を有している。ハウジング10は、例えばアルミニウム製である。ハウジング10は、例えば直方体の筐体である。ハウジング10は、一面が開口し、この開口面に対向する底面部11(本発明の面部に相当する)と、4面の側面部12と、曲折が可能な曲折部13と、で構成されている。ハウジング10の表面には防食処理(防食塗装等)が施されている。
板状体20の構成枚数は、分岐流路の分岐回数や流路長さに応じて変更することが可能である。
以下に、実施の形態1に係る板状体20の構成について説明する。
板状体20は、例えば図5に示すように、平面視で同一の長方形形状となる第1板状体21と、第2板状体22と、第3板状体23と、第4板状体24(本発明の第2板状体に相当する)と、により構成されている。
この第1流路21Aは、複数の板状体20が積層された状態で、第2板状体22の第2流路22Aと連通する。
第2流路22Aは、複数の板状体20が積層された状態で、第3板状体23に形成されたS字もしくは略Z字形状の貫通溝である第1分岐流路23Aの略中央部分に連通する。
第2分岐流路23Bの両端部は、複数の板状体20が積層された状態で、第4板状体24の第3流路24Aに連通する。
そして、第3流路24Aは、第4板状体24とハウジング10の底面部11との間に形成された空隙部Aに連通している。
空隙部Aは仕切板15に仕切られており、例えば図5の例では、3枚の仕切板15により4つの空隙部Aが形成される。
ここで、図6、7を用いて空隙部Aの構成を説明する。
図6は、実施の形態1に係る分配器1の長手方向の断面図である。
図7は、実施の形態1に係る分配器1の長手方向に直交する断面図である。
図6、7に記載の分配器1は、図3に示した接続配管51cとジョイント51dとを省略し、ハウジング10に直接、第1伝熱管51aを接続した例である。
図6、7に示すように、第4板状体24の第3流路24Aは、第4板状体24とハウジング10の底面部11との間に形成された空隙部Aに連通している。また、空隙部A内には、第1伝熱管51aの先端部51eがハウジング10の底面部11に形成された貫通孔14を貫通して配置されている。なお、図3に示したように接続配管51cとジョイント51dとを介して分配器1と第1伝熱管51aとを接続する場合には、接続配管51cの先端部が空隙部A内に配置される。
次に、分配器1の分岐流路内の冷媒の流れについて説明する。
以下、熱交換器50が蒸発器として機能する場合を例に説明する。
はじめに、気液二相流の冷媒が、第1板状体21の第1流路21Aから分岐流路内に流入する。流入した冷媒は、第1流路21A、第2流路22A内を直進し、第3板状体23の第1分岐流路23A内で第4板状体24の表面に衝突し、S字もしくは略Z字形状の第1分岐流路23A内で2方向に分流する。第1分岐流路23Aの両端まで進んだ冷媒は、第2分岐流路23Bに流入し、S字もしくは略Z字形状の第2分岐流路23B内で2方向に分岐する。第2分岐流路23Bの両端まで進んだ冷媒は、一対の第3流路24A内に流入する。
なお、実施の形態1に係る分岐流路では、2回分岐流路を通り、4分岐とした分配器1の例を示したが、分岐の回数や分岐数はこの例に限定されない。
次に、分配器1の組み立て工程について説明する。
ステップ1として、ハウジング10の内部に複数の板状体20を積層した状態で収納する。このとき複数の板状体20同士が予めろう付け等で一体化されていてもよい。
ステップ2として、ハウジング10の曲折部13をハウジング10の内部側に曲折し、複数の板状体20をハウジング10内に固定する。
次に、ステップ3として、熱交換器50の第1伝熱管51aの先端部51eをハウジング10の貫通孔14に挿通し仮組する。
ステップ4として、ステップ3の仮組状態で熱交換器50、及び、分配器1を炉に入れて加熱し、ハウジング10と複数の板状体20、及び、ハウジング10と第1伝熱管51aを炉中でろう付けする。
実施の形態1に係る分配器1によれば、分岐流路を有する複数の板状体20と、ハウジング10との間に形成された空隙部Aを介して、熱交換器50の第1伝熱管51aに冷媒を流入させるため、空隙部A内に貯留された冷媒が均質化され、各第1伝熱管51aに均等に流入する。よって、各伝熱管へ液冷媒とガス冷媒とが偏流した状態で流入することを抑制し、熱交換器50の伝熱性能を最大限引き出すことが可能となる。
また、表面に防食処理を行ったハウジング10内に複数の板状体20を収納することで、板状体20の腐食を抑制して、冷媒が分岐流路から漏洩することを防止することができる。
実施の形態1に係る分配器1では、空隙部Aに第4板状体24の第3流路24Aが開口している構成としたが、実施の形態2では第3流路24Aの配置に相違点がある。また、第1伝熱管51aの突出寸法に相違点がある。
このため、空隙部A周りの構成について説明する。その他の構成は実施の形態1に係る分配器1と同様なため、図面に同一符号を付し、説明を省略する。
図8は、実施の形態2に係る分配器1の長手方向の断面図である。
実施の形態2に係る分配器1は、図8に示すように空隙部A内に突出する複数の第1伝熱管51aのうち、最下部に位置する第1伝熱管51aに対する第3流路24Aの位置が規定されている。すなわち、複数の第1伝熱管51aのうち、最下部に位置する第1伝熱管51aの下端K1に対して、水平方向で第3流路24Aの下端K2が同一もしくは低くなる位置に配置されている。
また、空隙部A内における第1伝熱管51aの突出寸法Zは、第1伝熱管51aの先端部51eとハウジング10の底面部11の内面との距離で規定される。実施の形態2に係る突出寸法Zは、3mm以上10mm以下の範囲に規定される。
実施の形態2に係る分配器1によれば、複数の第1伝熱管51aのうち、最下部に位置する第1伝熱管51aの下端K1に対して、水平方向で第3流路24Aの下端K2が同一もしくは低くなる位置に配置されているため、空隙部A内に貯留される液冷媒を最小限に抑制することができる。すなわち、特に熱交換器50が凝縮器として機能する場合に、凝縮した液冷媒が空隙部Aの下部に溜まるが、第3流路24Aの位置を上記のような構成にすることで、液冷媒が空隙部Aから直ちに排出される。このため、冷凍サイクル装置100内の必要冷媒量を抑制することができる。
また、空隙部A内における第1伝熱管51aの突出寸法Zを3mm以上10mm以下の範囲に規定することで、ハウジング10と第1伝熱管51aとをろう付けした際に、第1伝熱管51aの流路内にろうが流入することを防止することができる。さらに、空隙部A内に第1伝熱管51aが突出することで、空隙部Aの容積が減少し、冷凍サイクル装置100内の必要冷媒量を抑制することができる。
実施の形態1に係る分配器1では、空隙部Aに第4板状体24の第3流路24Aが開口している構成としたが、実施の形態3では第3流路24Aの配置に相違点がある。
このため、空隙部A周りの構成について説明する。その他の構成は実施の形態1に係る分配器1と同様なため、図面に同一符号を付し、説明を省略する。
図9は、実施の形態3に係る分配器1の長手方向の断面図である。
図10は、実施の形態3に係る分配器1の板状体の斜視図である。
実施の形態3に係る分配器1は、図9、10に示すように空隙部Aに開口する第3流路24Aが第2分岐流路23Bの一端側に対して複数箇所形成されている。この複数の第3流路24Aは、複数の第1伝熱管51a、または、ハウジング10の貫通孔14に対向する位置に1対1で対応して設けられている。すなわち、図9に示すように、複数の第3流路24Aは、複数の第1伝熱管51a、または、貫通孔14と同一となる高さ(分配器1の長手方向で同一となる位置)に第1伝熱管51aと同一の個数となるように設けられている。また、複数の第3流路24Aは、図10に示すように第3板状体23に形成された第2分岐流路23Bの一端側に連通する位置に並んで形成されている。
実施の形態3に係る分配器1によれば、複数の第1伝熱管51aに対向する位置に第3流路24Aが設けられている。このため、各第3流路24Aを流出した冷媒がスムーズかつ均等に対向する各第1伝熱管51aに分配される。よって、各伝熱管へ冷媒が偏流した状態で流入することを抑制し、熱交換器50の伝熱性能を最大限引き出すことが可能となる。
実施の形態1に係る分配器1では、第1分岐流路23Aと第2分岐流路23Bとを1枚の第3板状体23に形成した例を示したが、実施の形態4では、第1分岐流路23Aと第2分岐流路23Bの構成が実施の形態1と異なっている。
その他の構成は、実施の形態1に係る分配器1と同様なため、図面に同一符号を付し、説明を省略する。
以下に、実施の形態4に係る板状体30の構成について説明する。
図11は、実施の形態4に係る分配器1の分解斜視図である。
板状体30は、例えば図11に示すように、平面視で同一の長方形形状となる第1板状体31と、第2板状体32と、第3板状体33と、第4板状体34と、第5板状体35と、第6板状体36(本発明の第2板状体に相当する)と、により構成されている。
この第1流路31Aは、複数の板状体30が積層された状態で、第2板状体32の第2流路22Aと連通する。
第2流路32Aは、複数の板状体30が積層された状態で、第3板状体33に形成されたS字もしくは略Z字形状の貫通溝である第1分岐流路33Aの略中央部分に連通する。
第1分岐流路33Aの両端部は、複数の板状体30が積層された状態で、第4板状体34の第3流路34Aにそれぞれ連通する。
第2分岐流路35Aの両端部は、複数の板状体30が積層された状態で、第6板状体36の第4流路36Aにそれぞれ連通する。
そして、第4流路36Aは、第6板状体36とハウジング10の底面部11との間に形成された空隙部Aに連通している。
空隙部Aは仕切板15に仕切られており、例えば図11の例では、3枚の仕切板15により4つの空隙部Aが形成される。
次に、分配器1の分岐流路内の冷媒の流れについて説明する。
以下、熱交換器50が蒸発器として機能する場合を例に説明する。
はじめに、気液二相流の冷媒が、第1板状体31の第1流路31Aから分岐流路内に流入する。流入した冷媒は、第1流路31A、第2流路32A内を直進し、第3板状体33の第1分岐流路33A内で第4板状体34の表面に衝突し、S字もしくは略Z字形状の第1分岐流路33A内で2方向に分流する。第1分岐流路33Aの両端まで進んだ冷媒は、
第4板状体34の2つの第3流路34Aに流入する。
第3流路34Aに流入した冷媒は、第5板状体35の第2分岐流路35A内で第6板状体36の表面に衝突し、S字もしくは略Z字形状の第2分岐流路35A内で2方向に分流する。第2分岐流路35Aの両端まで進んだ冷媒は、第6板状体36の4つの第4流路36Aにそれぞれ流入する。
なお、実施の形態4に係る分岐流路では、2回分岐流路を通り、4分岐とした分配器1の例を示したが、分岐の回数や分岐数はこの例に限定されない。例えば、分岐流路を16分岐とし、第1伝熱管51aと1対1となるように冷媒を分岐させてもよい。
実施の形態4に係る分配器1によれば、実施の形態1に係る効果に加え、第1分岐流路33Aと第2分岐流路35Aとが異なる板状体30に形成されているため、冷媒が重力の影響を受けにくくなり、より均一に冷媒を分岐することができる。よって、各伝熱管へ冷媒が偏流した状態で流入することを抑制し、熱交換器50の伝熱性能を最大限引き出すことが可能となる。
実施の形態1〜4に係る分配器1は、
(1)底面部11と、底面部11に開口する貫通孔14とを備えたハウジング10と、ハウジング10内に積層された複数の板状体20、30と、を有し、複数の板状体20、30は、複数の板状体のうち一端側に配置され、第1開口部が開口した第1板状体21、3と、複数の板状体のうち他端側に配置され、複数の第2開口部が開口した第2板状体と、を含み、第1開口部と、複数の第2開口部とを接続する分岐流路と、貫通孔14を貫通した状態でハウジング10の底面部11に取り付けられた複数の接続配管51cと、を有し、底面部11と第2板状体との間には、底面部11と第2板状体とに当接する仕切板15が配置されたものである。
(2)また、(1)に記載の分配器1において、仕切板15は、底面部11に形成されたものである。
(3)また、(1)に記載の分配器1において、仕切板15は、第2板状体に形成されたものである。
また、ハウジング10内に複数の板状体20、30を収納することで、板状体20、30の腐食を抑制して、冷媒が分岐流路から漏洩することを防止することができる。
このような分配器1によれば、空隙部A内に貯留される液冷媒を最小限に抑制することができる。すなわち、特に熱交換器50が凝縮器として機能する場合に、凝縮した液冷媒が空隙部Aの下部に溜まるが、第2開口部(第3流路24A)の位置を上記のような構成にすることで、液冷媒が空隙部Aから直ちに排出される。このため、冷凍サイクル装置100内の必要冷媒量を抑制することができる。
(6)また、(5)に記載の分配器1において、底面部11と第2板状体との間には、仕切板15で区画された空隙部Aが形成され、1つの空隙部Aには、複数の第2開口部が開口するものである。
このような分配器1によれば、複数の第1伝熱管51aに対向する位置に各第2開口部が設けられる。このため、各第2開口部を流出した冷媒がスムーズかつ均等に対向する各接続配管51c(第1伝熱管51a)に分配される。よって、各接続配管51c(第1伝熱管51a)へ冷媒が偏流した状態で流入することを抑制し、熱交換器50の伝熱性能を最大限引き出すことが可能となる。
このような分配器1によれば、ハウジング10と第1伝熱管51aとをろう付けした際に、第1伝熱管51aの流路内にろうが流入することを防止することができる。さらに、空隙部A内に第1伝熱管51aが突出することで、空隙部Aの容積が減少し、冷凍サイクル装置100内の必要冷媒量を抑制することができる。
(9)また、(8)に記載の分配器1において、伝熱管は、扁平多穴管として構成されたものである。
このような分配器1によれば、伝熱管(第1伝熱管51a)を直接ハウジング10に接続することで、熱交換器50をコンパクトに構成することができる。
このような分配器1によれば、ハウジング10の内部に収納された板状体20、30の腐食を防止することで、冷媒の漏洩を防ぐことができる。
(12)また、(1)〜(11)に記載の分配器1において、ハウジング10と、第1開口部が形成された板状体とは、ろう材を介して固定されたものである。
このような分配器1によれば、冷媒の漏洩を確実に防ぐことができる。
このような熱交換器50によれば、伝熱管を直接列渡しヘッダ2に接続することで、熱交換器50をコンパクトに構成することができる。
このような空気調和装置によれば、熱交換器の伝熱性能が向上するため、成績係数の高い空気調和装置を提供することができる。
Claims (14)
- 面部と、該面部に開口する貫通孔とを備えたハウジングと、
前記ハウジング内に積層された複数の板状体と、
を有し、
前記複数の板状体は、
前記複数の板状体のうち一端側に配置され、第1開口部が開口した第1板状体と、
前記複数の板状体のうち他端側に配置され、複数の第2開口部が開口した第2板状体と、を含み、
前記第1開口部と、前記複数の第2開口部とを接続する分岐流路と、
前記貫通孔を貫通した状態で前記ハウジングの面部に取り付けられた複数の接続配管と、
を有し、
前記面部と前記第2板状体との間には、前記面部と前記第2板状体とに当接する仕切板が配置された分配器。 - 前記仕切板は、前記面部に形成された請求項1に記載の分配器。
- 前記仕切板は、前記第2板状体に形成された請求項1に記載の分配器。
- 前記面部と前記第2板状体との間には、前記仕切板で区画された空隙部が形成され、1つの空隙部に開口する第2開口部の下端は、前記1つの空隙部に配置される前記複数の接続配管のうち最下方に位置する接続配管の下端と水平方向で同じ位置、または、前記複数の接続配管のうち最下方に位置する接続配管の下端よりも下方に位置する請求項1〜3のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記複数の第2開口部は、前記複数の接続配管に対して一対に設けられ、かつ、互いに対向する位置に形成された請求項1〜3のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記面部と前記第2板状体との間には、前記仕切板で区画された空隙部が形成され、1つの空隙部には、複数の前記第2開口部が開口する請求項5に記載の分配器。
- 前記面部の内面と前記貫通孔を貫通した前記複数の接続配管の先端部との距離は、3mm以上10mm以下の寸法とした請求項1〜6のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記複数の接続配管は、伝熱管として構成された請求項1〜7のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記伝熱管は、扁平多穴管として構成された請求項8に記載の分配器。
- 前記ハウジングの外面には、防食処理が施された請求項1〜9のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記複数の板状体は、ろう材を介して互いに固定された請求項1〜10のいずれか1項に記載の分配器。
- 前記ハウジングと、前記第1板状体とは、ろう材を介して固定された請求項1〜11のいずれか1項に記載の分配器。
- 請求項1〜12に記載の分配器が接続された第1伝熱部と、前記第1伝熱部と空気の流通方向に並んで配置された第2伝熱部とを有し、
前記第1伝熱部の第1伝熱管と前記第2伝熱部の第2伝熱管とは、中空形状の列渡しヘッダを介して連通された熱交換器。 - 請求項13に記載の熱交換器を有する空気調和装置。
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EP3789697B1 (en) * | 2018-05-01 | 2024-03-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
EP3875878B1 (en) * | 2018-10-29 | 2022-06-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
JP7252453B2 (ja) * | 2019-06-13 | 2023-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
JP6822525B2 (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-27 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器およびヒートポンプ装置 |
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JPWO2022195659A1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | ||
WO2022244091A1 (ja) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | 東芝キヤリア株式会社 | 熱交換器および冷凍サイクル装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5241839A (en) * | 1991-04-24 | 1993-09-07 | Modine Manufacturing Company | Evaporator for a refrigerant |
JPH0611291A (ja) * | 1992-04-02 | 1994-01-21 | Nartron Corp | 冷却システム用の積層プレートヘッダー及びその製造方法 |
JP2004293811A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Kobe Steel Ltd | オープンラック式気化器用伝熱管あるいはヘッダー管 |
JP2007127347A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Calsonic Kansei Corp | 熱交換器のタンク構造 |
US20100206535A1 (en) * | 2007-10-12 | 2010-08-19 | Carrier Corporation | Heat exchangers having baffled manifolds |
WO2013150795A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
WO2014185391A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 |
JP2015078833A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1484749A (en) * | 1923-04-06 | 1924-02-26 | Fedders Mfg Co Inc | Radiator |
US4023618A (en) * | 1975-08-18 | 1977-05-17 | Union Carbide Corporation | Heat exchanger headering arrangement |
JPH09189463A (ja) | 1996-02-29 | 1997-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器の分配装置及びその製造方法 |
DE112005001295T5 (de) * | 2004-06-15 | 2007-05-03 | Showa Denko K.K. | Wärmetauscher |
JP4281634B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2009-06-17 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
US7726389B2 (en) * | 2004-12-28 | 2010-06-01 | Showa Denko K.K. | Evaporator |
KR101090225B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2011-12-08 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
WO2008112395A1 (en) | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Hach Company | Magnetically-coupled stirring apparatus and method |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5241839A (en) * | 1991-04-24 | 1993-09-07 | Modine Manufacturing Company | Evaporator for a refrigerant |
JPH0611291A (ja) * | 1992-04-02 | 1994-01-21 | Nartron Corp | 冷却システム用の積層プレートヘッダー及びその製造方法 |
JP2004293811A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Kobe Steel Ltd | オープンラック式気化器用伝熱管あるいはヘッダー管 |
JP2007127347A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Calsonic Kansei Corp | 熱交換器のタンク構造 |
US20100206535A1 (en) * | 2007-10-12 | 2010-08-19 | Carrier Corporation | Heat exchangers having baffled manifolds |
WO2013150795A1 (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
WO2014185391A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 |
JP2015078833A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
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