KR101770493B1 - 적층형 헤더, 열교환기 및 공기 조화 장치 - Google Patents

적층형 헤더, 열교환기 및 공기 조화 장치 Download PDF

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다이스케 이토
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Abstract

본 발명에 관한 적층형 헤더(2)는, 복수의 제1 출구 유로(11A)가 형성된 제1 판 형상체(11)와, 제1 판 형상체(11)에 부착되고, 제1 입구 유로(12a)로부터 유입하는 냉매를 복수의 제1 출구 유로(11A)에 분배하여 유출하는 분배 유로(12A)가 형성된 제2 판 형상체(12)를 구비하고, 분배 유로(12A)는, 개구부와, 하단이 제1 접속부를 통하여 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부와, 상단이 제2 접속부를 통하여 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제2 직선부를 갖는 분기 유로(12b)를 포함하고, 제1 접속부의 적어도 일부 및 제2 접속부의 적어도 일부는, 중력 방향과 평행이 아니고, 분기 유로(12b)에서, 냉매는, 개구부로부터 제1 접속부 및 제2 접속부를 통하여 제1 직선부의 하단 및 제2 직선부의 상단에 유입하고, 제1 직선부의 상단 및 제2 직선부의 하단부터 유출하는 것이다.

Description

적층형 헤더, 열교환기 및 공기 조화 장치{LAMINATED HEADER, HEAT EXCHANGER, AND AIR CONDITIONER}
본 발명은, 적층형 헤더, 열교환기, 공기 조화 장치에 관한 것이다.
종래의 적층형 헤더로서, 복수의 출구 유로가 형성된 제1 판 형상체와, 제1 판 형상체에 적층되고, 입구 유로로부터 유입하는 냉매를, 제1 판 형상체에 형성된 복수의 출구 유로에 분배하여 유출하는 분배 유로가 형성된 제2 판 형상체를 구비하는 것이 있다. 분배 유로는, 냉매의 유입 방향과 수직한 복수의 홈을 갖는 분기 유로를 포함한다. 입구 유로로부터 분기 유로에 유입하는 냉매는, 그 복수의 홈을 통과함으로써 복수로 분기되고, 제1 판 형상체에 형성된 복수의 출구 유로를 통과하여 유출된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개2000-161818호 공보(단락[0012]∼단락[0020], 도 1, 도 2)
이와 같은 적층형 헤더에서는, 분기 유로에 유입하는 냉매의 유입 방향이 중력 방향과 평행이 아닌 상황에서 사용되면, 중력의 영향을 받아, 분기 방향의 어느 하나에서, 냉매의 부족 또는 과잉이 생겨 버린다. 즉, 종래의 적층형 헤더에서는, 냉매의 분배의 균일성이 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 배경으로 하여 이루어진 것으로, 냉매의 분배의 균일성이 향상된 적층형 헤더를 얻는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 냉매의 분배의 균일성이 향상된 열교환기를 얻는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 냉매의 분배의 균일성이 향상된 공기 조화 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 적층형 헤더는, 복수의 제1 출구 유로가 형성된 제1 판 형상체와, 상기 제1 판 형상체에 부착되고, 제1 입구 유로로부터 유입하는 냉매를 상기 복수의 제1 출구 유로에 분배하여 유출하는 분배 유로가 형성된 제2 판 형상체를 구비하고, 상기 분배 유로는, 개구부와, 하단이 제1 접속부를 통하여 상기 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부와, 상단이 제2 접속부를 통하여 상기 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제2 직선부를 갖는 분기 유로를 포함하고, 상기 제1 접속부의 적어도 일부 및 상기 제2 접속부의 적어도 일부는, 중력 방향과 평행이 아니고, 상기 분기 유로에서, 상기 냉매는, 상기 개구부로부터 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부를 통하여 상기 제1 직선부의 하단 및 상기 제2 직선부의 상단에 유입하고, 상기 제1 직선부의 상단 및 상기 제2 직선부의 하단부터 유출하는 것이다.
본 발명에 관한 적층형 헤더에서는, 분배 유로가, 개구부와, 하단이 제1 접속부를 통하여 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부와, 상단이 제2 접속부를 통하여 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제2 직선부를 갖는 분기 유로를 포함하고, 제1 접속부의 적어도 일부 및 제2 접속부의 적어도 일부는, 중력 방향과 평행이 아니고, 그 분기 유로에서, 냉매는, 개구부로부터 제1 접속부 및 제2 접속부를 통하여 제1 직선부의 하단 및 제2 직선부의 상단에 유입하고, 제1 직선부의 상단 및 제2 직선부의 하단부터 유출된다. 그 때문에, 냉매가, 중력 방향과 평행한 제1 직선부 및 제2 직선부에서 중력 방향과 수직한 방향에서의 편류가 균일화된 후에, 분기 유로로부터 유출하게 되어, 중력의 영향을 받기 어렵게 되어, 냉매의 분배의 균일성이 향상된다.
도 1은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면.
도 2는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 3은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도.
도 4는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도.
도 5는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의 변형례를 도시하는 도면.
도 6은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의 변형례를 도시하는 도면.
도 7은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 8은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도.
도 9는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로를 도시하는 도면.
도 10은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로를 도시하는 도면.
도 11은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제1 직선부 및 제2 직선부의 직선비와 분배비와의 관계를 도시하는 도면.
도 12는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제1 직선부 및 제2 직선부의 직선비와 열교환기의 AK값과의 관계를 도시하는 도면.
도 13은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제1 직선부 및 제2 직선부의 직선비와 열교환기의 AK값과의 관계를 도시하는 도면.
도 14는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제3 직선부의 직선비와 분배비와의 관계를 도시하는 도면.
도 15는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 접속부의 절곡 각도와 분배비와의 관계를 도시하는 도면.
도 16은 실시의 형태 1에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면.
도 17은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-1의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 18은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-1의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 19는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-2의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 20은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-3의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 21은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-3의, 적층형 헤더의 전개도.
도 22는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-4의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 23은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-5의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 사시도.
도 24는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-5의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 단면도.
도 25는 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-6의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 사시도.
도 26은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-6의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 단면도.
도 27은 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-7의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 28은 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면.
도 29는 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 30은 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도.
도 31은 실시의 형태 2에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면.
도 32는 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면.
도 33은 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도.
도 34는 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도.
도 35는 실시의 형태 3에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면.
이하, 본 발명에 관한 적층형 헤더에 관해, 도면을 이용하여 설명한다.
또한, 이하에서는, 본 발명에 관한 적층형 헤더가, 열교환기에 유입하는 냉매를 분배하는 것인 경우를 설명하고 있지만, 본 발명에 관한 적층형 헤더가, 다른 기기에 유입하는 냉매를 분배하는 것이라도 좋다. 또한, 이하에서 설명하는 구성, 동작 등은, 한 예에 지나지 않고, 그와 같은 구성, 동작 등으로 한정되지 않는다. 또한, 각 도면에서, 동일 또는 유사한 것에는, 동일한 부호를 붙이든지, 또는, 부호를 붙이는 것을 생략하고 있다. 또한, 미세한 구조에 관해서는, 적절히 도시를 간략화 또는 생략하고 있다. 또한, 중복 또는 유사한 설명에 관해서는, 적절히 간략화 또는 생략하고 있다.
실시의 형태 1.
실시의 형태 1에 관한 열교환기에 관해 설명한다.
<열교환기의 구성>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 구성에 관해 설명한다.
도 1은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 열교환기(1)는, 적층형 헤더(2)와, 헤더(3)와, 복수의 제1 전열관(4)과, 지지 부재(5)와, 복수의 핀(6)을 갖는다.
적층형 헤더(2)는, 냉매 유입부(2A)와, 복수의 냉매 유출부(2B)를 갖는다. 헤더(3)는, 복수의 냉매 유입부(3A)와, 냉매 유출부(3B)를 갖는다. 적층형 헤더(2)의 냉매 유입부(2A) 및 헤더(3)의 냉매 유출부(3B)에는, 냉매 배관이 접속된다. 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 유출부(2B)와 헤더(3)의 복수의 냉매 유입부(3A)와의 사이에는, 복수의 제1 전열관(4)이 접속된다.
제1 전열관(4)은, 복수의 유로가 형성된 편평관이다. 제1 전열관(4)은, 예를 들면, 알루미늄제이다. 복수의 제1 전열관(4)의 적층형 헤더(2)측의 단부는, 판 형상의 지지 부재(5)에 의해 지지된 상태에서, 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 유출부(2B)에 접속된다. 지지 부재(5)는, 예를 들면, 알루미늄제이다. 제1 전열관(4)에는, 복수의 핀(6)이 접합된다. 핀(6)은, 예를 들면, 알루미늄제이다. 제1 전열관(4)과 핀(6)과의 접합은, 솔더링 접합이면 좋다. 또한, 도 1에서는, 제1 전열관(4)이 8개인 경우를 나타내고 있지만, 그와 같은 경우로 한정되지 않는다.
<열교환기에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
냉매 배관을 흐르는 냉매는, 냉매 유입부(2A)를 통하여 적층형 헤더(2)에 유입하여 분배되고, 복수의 냉매 유출부(2B)를 통하여 복수의 제1 전열관(4)에 유출된다. 냉매는, 복수의 제1 전열관(4)에서, 예를 들면, 팬에 의해 공급된 공기 등과 열교환한다. 복수의 제1 전열관(4)을 흐르는 냉매는, 복수의 냉매 유입부(3A)를 통하여 헤더(3)에 유입하여 합류하고, 냉매 유출부(3B)를 통하여 냉매 배관에 유출된다. 냉매는, 역류할 수 있다.
<적층형 헤더의 구성>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 적층형 헤더의 구성에 관해 설명한다.
도 2는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 적층형 헤더(2)는, 제1 판 형상체(11)와, 제2 판 형상체(12)를 갖는다. 제1 판 형상체(11)와 제2 판 형상체(12)는, 적층된다.
제1 판 형상체(11)는, 냉매의 유출측에 적층된다. 제1 판 형상체(11)는, 제1 판 형상 부재(21)를 갖는다. 제1 판 형상체(11)에는, 복수의 제1 출구 유로(11A)가 형성된다. 복수의 제1 출구 유로(11A)는, 도 1에서의 복수의 냉매 유출부(2B)에 상당한다.
제1 판 형상 부재(21)에는, 복수의 유로(21A)가 형성된다. 복수의 유로(21A)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 외주면에 따르는 형상의 관통구멍이다. 제1 판 형상 부재(21)가 적층되면, 복수의 유로(21A)는, 복수의 제1 출구 유로(11A)로서 기능한다. 제1 판 형상 부재(21)는, 예를 들면, 두께 1∼10㎜ 정도이고, 알루미늄제이다. 복수의 유로(21A)가, 프레스 가공 등으로 형성되는 경우에는, 가공이 간략화되고, 제조 비용이 삭감된다.
지지 부재(5)의 표면부터 제1 전열관(4)의 단부가 돌출하여 있고, 제1 판 형상체(11)가 지지 부재(5)에 적층되어, 그 단부의 외주면에 제1 출구 유로(11A)의 내주면이 감합(嵌合)됨으로써, 제1 출구 유로(11A)에 제1 전열관(4)이 접속된다. 제1 출구 유로(11A)와 제1 전열관(4)이, 예를 들면, 지지 부재(5)에 형성된 볼록부와 제1 판 형상체(11)에 형성된 오목부와의 감합 등에 의해 위치 결정되어도 좋고, 그와 같은 경우에는, 제1 전열관(4)의 단부는, 지지 부재(5)의 표면부터 돌출하지 않아도 좋다. 지지 부재(5)가 마련되지 않고, 제1 출구 유로(11A)에 제1 전열관(4)이 직접 접속되어도 좋다. 그와 같은 경우에는, 부품비 등이 삭감된다.
제2 판 형상체(12)는, 냉매의 유입측에 적층된다. 제2 판 형상체(12)는, 제2 판 형상 부재(22)와, 복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)를 갖는다. 제2 판 형상체(12)에는, 분배 유로(12A)가 형성된다. 분배 유로(12A)는, 제1 입구 유로(12a)와, 복수의 분기 유로(12b)를 갖는다. 제1 입구 유로(12a)는, 도 1에서의 냉매 유입부(2A)에 상당한다.
제2 판 형상 부재(22)에는, 유로(22A)가 형성된다. 유로(22A)는, 원형상의 관통구멍이다. 제2 판 형상 부재(22)가 적층되면, 유로(22A)는, 제1 입구 유로(12a)로서 기능한다. 제2 판 형상 부재(22)는, 예를 들면, 두께 1∼10㎜ 정도이고, 알루미늄제이다. 유로(22A)가, 프레스 가공 등으로 형성되는 경우에는, 가공이 간략화되고, 제조 비용 등이 삭감된다.
예를 들면, 제2 판 형상 부재(22)의 냉매의 유입측의 표면에 구금(口金) 등이 마련되고, 그 구금 등을 통하여 제1 입구 유로(12a)에 냉매 배관이 접속된다. 제1 입구 유로(12a)의 내주면이, 냉매 배관의 외주면과 감합하는 형상이고, 구금 등을 이용하지 않고, 제1 입구 유로(12a)에 냉매 배관이 직접 접속되어도 좋다. 그와 같은 경우에는, 부품비 등이 삭감된다.
복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)에는, 복수의 유로(23A_1∼23A_3)가 형성된다. 복수의 유로(23A_1∼23A_3)는, 관통홈이다. 관통홈의 형상은, 후에 상세히 기술한다. 복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)가 적층되면, 복수의 유로(23A_1∼23A_3)의 각각은, 분기 유로(12b)로서 기능한다. 복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)는, 예를 들면, 두께 1∼10㎜ 정도이고, 알루미늄제이다. 복수의 유로(23A_1∼23A_3)가, 프레스 가공 등으로 형성되는 경우에는, 가공이 간략화되고, 제조 비용 등이 삭감된다.
이하에서는, 복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)를 총칭하여, 제3 판 형상 부재(23)로 기재하는 경우가 있다. 이하에서는, 복수의 유로(23A_1∼23A_3)를 총칭하여, 유로(23A)로 기재하는 경우가 있다. 이하에서는, 지지 부재(5)와 제1 판 형상 부재(21)와 제2 판 형상 부재(22)와 제3 판 형상 부재(23)를 총칭하여, 판 형상 부재로 기재하는 경우가 있다.
분기 유로(12b)는, 유입하는 냉매를 2개로 분기하여 유출한다. 그 때문에, 접속되는 제1 전열관(4)이 8개인 경우에는, 제3 판 형상 부재(23)는, 최저라도 3장 필요해진다. 접속되는 제1 전열관(4)이 16개인 경우에는, 제3 판 형상 부재(23)는, 최저라도 4장 필요해진다. 접속되는 제1 전열관(4)의 갯수는, 2의 누승(累乘)으로 한정되지 않는다. 그와 같은 경우에는, 분기 유로(12b)와 분기되지 않는 유로가 조합되면 좋다. 또한, 접속되는 제1 전열관(4)은, 2개라도 좋다.
도 3은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도이다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23A)는, 제1 직선부(23a)의 하단(23c)과 제2 직선부(23d)의 상단(23f)과의 사이를, 제3 직선부(23g)를 통하여 이는 형상이다. 제1 직선부(23a) 및 제2 직선부(23d)는, 중력 방향과 평행이다. 제3 직선부(23g)는, 중력 방향과 수직이다. 제3 직선부(23g)는, 중력 방향과 수직한 상태에서 기울어져도 좋다. 유로(23A)가, 냉매의 유입측에 인접하여 적층되는 부재에 의해, 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)와 사이의 일부의 영역(23j)(이후, 개구부(23j)라고 한다) 이외의 영역이 폐색되고, 냉매의 유출측에 인접하여 적층되는 부재에 의해, 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e) 이외의 영역이 폐색됨으로써, 분기 유로(12b)가 형성된다.
유입하는 냉매를 다른 높이로 분기하여 유출하기 위해, 제1 직선부(23a)의 상단(23b)이, 개구부(23j)와 비교하여 상측에 있고, 제2 직선부(23d)의 하단(23e)이, 개구부(23j)와 비교하여 하측에 있다. 특히, 제1 직선부(23a)의 길이와 제2 직선부(23d)의 길이가, 거의 동등하고, 개구부(23j)가, 제1 직선부(23a)의 하단(23c)과 제2 직선부(23d)의 상단(23f)과의 거의 중간에 있는 경우에는, 개구부(23j)로부터 유로(23A)에 따라 제1 직선부(23a)의 상단(23b)과 제2 직선부(23d)의 하단(23e)과의 각각에 이르는 각 거리의 치우침을, 형상을 복잡화하는 일 없이 작게 할 수 있다. 제1 직선부(23a)의 상단(23b)과 제2 직선부(23d)의 하단(23e)을 잇는 직선이, 제3 판 형상 부재(23)의 긴변 방향과 평행하게 됨으로써, 제3 판 형상 부재(23)의 짧은변 방향의 치수를 작게 하는 것이 가능해지고, 부품비, 중량 등이 삭감된다. 또한, 제1 직선부(23a)의 상단(23b)과 제2 직선부(23d)의 하단(23e)을 잇는 직선이, 제1 전열관(4)의 배열 방향과 평행하게 됨으로써, 열교환기(1)가 스페이스 절약화된다.
도 4는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도이다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 제1 전열관(4)의 배열 방향이, 중력 방향과 평행이 아닌, 즉 중력 방향과 교차하는 경우에는, 제3 판 형상 부재(23)의 긴변 방향과 제3 직선부(23g)가 수직이 되지 않는다. 즉, 적층형 헤더(2)는, 복수의 제1 출구 유로(11A)가, 중력 방향에 따라 배열되는 것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 벽걸이 타입의 룸 에어컨 실내기, 공조기용 실외기, 칠러 실외기 등의 열교환기와 같이, 열교환기(1)가 경사하여 배설되는 경우에 사용되어도 좋다. 또한, 도 4에서는, 제1 판 형상 부재(21)에 형성된 유로(21A)의 단면(斷面)의 긴변 방향, 즉, 제1 출구 유로(11A)의 단면의 긴변 방향이, 제1 판 형상 부재(21)의 긴변 방향과 수직인 경우를 나타내고 있지만, 제1 출구 유로(11A)의 단면의 긴변 방향이, 중력 방향과 수직이라도 좋다.
유로(23A)는, 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)의 각각과, 제1 직선부(23a)의 하단(23c)과 제2 직선부(23d)의 상단(23f)과의 각각을 잇는 접속부(23k, 23l)를 갖는다. 접속부(23k, 23l)는, 직선이라도 좋고, 곡선이라도 좋다. 접속부(23k)의 적어도 일부 및 접속부(23l)의 적어도 일부는, 중력 방향과 평행이 아니다. 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 제1 직선부(23a)의 하단(23c)을 잇는 접속부(23k)는, 본 발명에서의 「제1 접속부」에 상당한다. 제3 직선부(23g)의 단부(23i)와 제2 직선부(23d)의 상단(23f)을 잇는 접속부(23l)는, 본 발명에서의 「제2 접속부」에 상당한다.
유로(23A)를, 접속부(23k, 23l)가 분기된 형상의 관통홈으로서, 분기 유로(12b)에 다른 유로를 연통시켜서도 좋다. 분기 유로(12b)에, 다른 유로가 연통되지 않는 경우에는, 냉매의 분배의 균일성을 향상하는 것이 확실화 된다.
도 5 및 도 6은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의 변형례를 도시하는 도면이다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 유로(23A)는, 제3 직선부(23g)를 갖지 않아도 좋다. 즉, 접속부(23k)의 제1 직선부(23a)의 하단(23c)에 이어지지 않는 측의 단부, 및, 접속부(23l)의 제2 직선부(23d)의 상단(23f)에 이어지지 않는 측의 단부가, 개구부(23j)에 직접 이어져 있어도 좋다. 또한, 접속부(23k)의 개구부(23j)에 이어진 측의 단부, 및, 접속부(23l)의 개구부(23j)에 이어진 측의 단부는, 중력 방향과 수직이 아니라도 좋다. 제3 직선부(23g)를 갖지 않는 경우에도, 제1 직선부(23a) 및 제2 직선부(23d)를 가짐에 의해, 냉매의 분배의 균일성을 향상할 수 있다. 제3 직선부(23g)를 갖는 경우에는, 냉매의 분배의 균일성이 더욱 향상된다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 제1 전열관(4)의 배열 방향이 중력 방향과 교차하는 경우 등에 있어서, 유로(23A)는, 제1 직선부(23a)의 하단(23c)이 제3 직선부(23g)의 단부(23h)에 근접하고, 제2 직선부(23d)의 상단(23f)이 제3 직선부(23g)의 단부(23i)에 근접하는 것이라도 좋다.
<적층형 헤더에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 적층형 헤더에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 제2 판 형상 부재(22)의 유로(22A)를 통과한 냉매는, 제3 판 형상 부재(23_1)에 형성된 유로(23A)의 개구부(23j)에 유입한다. 개구부(23j)에 유입한 냉매는, 인접하여 적층되는 부재의 표면에 닿아, 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)의 각각을 향하여 2개로 분기된다. 분기된 냉매는, 유로(23A)의 접속부(23k, 23l)를 통하여, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 하단(23c) 및 제2 직선부(23d)의 상단(23f)에 유입하여, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e)에 이르고, 제3 판 형상 부재(23_2)에 형성된 유로(23A)의 개구부(23j)에 유입한다.
마찬가지로, 제3 판 형상 부재(23_2)에 형성된 유로(23A)의 개구부(23j)에 유입한 냉매는, 인접하여 적층되는 부재의 표면에 닿아, 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)의 각각을 향하여 2개로 분기된다. 분기된 냉매는, 유로(23A)의 접속부(23k, 23l)를 통하여, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 하단(23c) 및 제2 직선부(23d)의 상단(23f)에 유입하고, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e)에 이르고, 제3 판 형상 부재(23_3)에 형성된 유로(23A)의 개구부(23j)에 유입한다.
마찬가지로, 제3 판 형상 부재(23_3)에 형성된 유로(23A)의 개구부(23j)에 유입한 냉매는, 인접하여 적층되는 부재의 표면에 닿아, 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)의 각각을 향하여 2개로 분기된다. 분기된 냉매는, 유로(23A)의 접속부(23k, 23l)를 통하여, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 하단(23c) 및 제2 직선부(23d)의 상단(23f)에 유입하고, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e)에 이르고, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21A)를 통과하여, 제1 전열관(4)에 유입한다.
<판 형상 부재의 적층 방법>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 적층형 헤더의 각 판 형상 부재의 적층 방법에 관해 설명한다.
각 판 형상 부재는, 솔더링 접합에 의해 적층되면 좋다. 모든 판 형상 부재 또는 하나 걸러서의 판 형상 부재에, 솔더재가 양면에 압연 가공된 양측 클래드재가 사용됨으로써, 접합을 위한 솔더재가 공급되어도 좋다. 모든 판 형상 부재에, 솔더재가 편면에 압연 가공된 편측 클래드재가 사용됨으로써, 접합을 위한 솔더재가 공급되어도 좋다. 각 판 형상 부재의 사이에, 솔더재 시트가 적층됨으로써, 솔더재가 공급되어도 좋다. 각 판 형상 부재의 사이에, 페이스트상의 솔더재가 도포됨으로써, 솔더재가 공급되어도 좋다. 각 판 형상 부재의 사이에, 솔더재가 양면에 압연 가공된 양측 클래드재가 적층됨으로써, 솔더재가 공급되어도 좋다.
솔더링 접합에 의해 적층됨으로써, 각 판 형상 부재 사이가 간극 없이 적층되게 되어, 냉매의 누설이 억제되고, 또한, 내압성이 확보된다. 판 형상 부재를 가압하면서 솔더링 접합하는 경우에는, 솔더링 불량의 발생이 더욱 억제된다. 냉매의 누설이 낳기 쉬운 개소에, 리브가 형성되는 등, 필릿의 형성이 촉진되는 처리가 행하여진 경우에는, 솔더링 불량의 발생이 더욱 억제된다.
더욱, 제1 전열관(4), 핀(6) 등을 포함하는 모든 솔더링 접합되는 부재가, 동일한 재질(예를 들면, 알루미늄제)인 경우에는, 종합하여 솔더링 접합하는 것이 가능해져서 생산성이 향상된다. 적층형 헤더(2)의 솔더링 접합을 행한 후에, 제1 전열관(4) 및 핀(6)의 솔더링을 행하여도 좋다. 또한, 제1 판 형상체(11)만을 먼저 지지 부재(5)에 솔더링 접합하고, 제2 판 형상체(12)를 나중에 솔더링 접합하여도 좋다.
도 7은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다. 도 8은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도이다.
특히, 각 판 형상 부재의 사이에, 솔더재가 양면에 압연 가공된 판 형상 부재, 즉 양측 클래드재가 적층됨으로써, 솔더재가 공급되면 좋다. 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 복수의 양측 클래드재(24_1∼24_5)가, 각 판 형상 부재 사이에 적층된다. 이하에서는, 복수의 양측 클래드재(24_1∼24_5)를 총칭하여, 양측 클래드재(24)로 기재하는 경우가 있다. 또한, 일부의 판 형상 부재의 사이에, 양측 클래드재(24)가 적층되고, 다른 판 형상 부재의 사이에, 다른 방법에 의해 솔더재가 공급되어도 좋다.
양측 클래드재(24)에는, 냉매가 유입하는 측에 인접하여 적층된 판 형상 부재에 형성된 유로의 냉매가 유출하는 영역과 대향하는 영역에, 양측 클래드재(24)를 관통하는 유로(24A)가 형성된다. 제2 판 형상 부재(22) 및 제3 판 형상 부재(23)에 적층되는 양측 클래드재(24)에 형성되는 유로(24A)는, 원형상의 관통구멍이다. 제1 판 형상 부재(21)와 지지 부재(5)와의 사이에 적층되는 양측 클래드재(24_5)에 형성되는 유로(24A)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 외주면에 따른 형상의 관통구멍이다.
양측 클래드재(24)가 적층되면, 유로(24A)는, 제1 출구 유로(11A) 및 분배 유로(12A)의 냉매 격리 유로로서 기능한다. 지지 부재(5)에 양측 클래드재(24_5)가 적층된 상태에서, 양측 클래드재(24_5)의 표면부터 제1 전열관(4)의 단부가 돌출하여도 좋고, 또한, 돌출하지 않아도 좋다. 유로(24A)가, 프레스 가공 등으로 형성되는 경우에는, 가공이 간략화되고, 제조 비용 등이 삭감된다. 양측 클래드재(24)를 포함하는 모든 솔더링 접합된 부재가, 동일한 재질(예를 들면, 알루미늄제)인 경우에는, 종합하여 솔더링 접합하는 것이 가능해지고, 생산성이 향상된다.
양측 클래드재(24)에 의해 냉매 격리 유로가 형성됨으로써, 특히, 분기 유로(12b)로부터 분기하여 유출하는 냉매 사이의 격리가 확실화된다. 또한, 각 양측 클래드재(24)의 두께 분만큼, 분기 유로(12b) 및 제1 출구 유로(11A)에 유입할 때까지의 조주(助走) 거리를 확보할 수가 있어서, 냉매의 분배의 균일성이 향상된다. 또한, 냉매끼리의 격리가 확실화됨에 의해, 분기 유로(12b)의 설계 자유도가 향상된다.
<제3 판 형상 부재의 유로의 형상>
도 9 및 도 10은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로를 도시하는 도면이다. 또한, 도 9 및 도 10에서는, 인접하여 적층되는 부재에 형성된 유로의 일부를 점선으로 나타내고 있다. 도 9는, 양측 클래드재(24)가 적층되지 않는 상태(도 2 및 도 3의 상태)에서의, 제3 판 형상 부재(23)에 형성되는 유로(23A)를 나타내고, 도 10은, 양측 클래드재(24)가 적층된 상태(도 7 및 도 8의 상태)에서의, 제3 판 형상 부재(23)에 형성되는 유로(23A)를 나타내고 있다.
도 9 및 도 10에 도시되는 바와 같이, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 냉매가 유출하는 영역의 중심을, 제1 직선부(23a)의 상단(23b)으로 정의하고, 제1 직선부(23a)의 상단(23b)과 하단(23c)과 사이의 거리를 직선 거리(L1)로 정의한다. 또한, 유로(23A)의 제2 직선부(23d)의 냉매가 유출하는 영역의 중심을, 제2 직선부(23d)의 하단(23e)으로 정의하고, 제2 직선부(23d)의 하단(23e)과 상단(23f)과 사이의 거리를 직선 거리(L2)로 정의한다. 또한, 제1 직선부(23a)의 수력 상당 직경을, 수력(水力) 상당 직경(De1)으로 하고, 직선 거리(L1)의 수력 상당 직경(De1)에 대한 비율을, 직선비(L1/De1)로 정의한다. 또한, 제2 직선부(23d)의 수력 상당 직경을, 수력 상당 직경(De2)으로 하고, 직선 거리(L2)의 수력 상당 직경(De2)에 대한 비율을, 직선비(L2/De2)로 정의한다. 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 상단(23b)으로부터 유출하는 냉매의 유량의, 유로(23A)의 제1 직선부(23a)의 상단(23b)으로부터 유출하는 냉매의 유량과 유로(23A)의 제2 직선부(23d)의 하단(23e)으로부터 유출하는 냉매의 유량과의 합에 대한 비율을, 분배비(R)로 정의한다.
도 11은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제1 직선부 및 제2 직선부의 직선비와 분배비와의 관계를 도시하는 도면이다. 또한, 도 11은, 직선비(L1/De1)=직선비(L2/De2)로 한 상태에서, 유로(23A)의, 직선비(L1/De1)(=L2/De2)를 변화시킨 때의, 그 유로(23A)로부터 유출하는 냉매가 유입하는 다음의 유로(23A)에서의, 분배비(R)의 변화를 나타내고 있다.
도 11에 도시되는 바와 같이, 분배비(R)는, 직선비(L1/De1)와 직선비(L2/De2)가, 10.0이 될 때까지 증가하고, 10.0 이상에서 0.5가 되도록 변화한다. 직선비(L1/De1)와 직선비(L2/De2)가 10.0 미만이면, 접속부(23k, 23l)가, 중력 방향과 평행이 아닌 것에 기인하여, 냉매가 다음의 유로(23A)의 제3 직선부(23g)에 편류가 생긴 상태에서 유입하는 것으로 되어, 분배비(R)가 0.5가 되지 않는다.
도 12 및 도 13은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제1 직선부 및 제2 직선부의 직선비와 열교환기의 AK값과의 관계를 도시하는 도면이다. 또한, 도 12는, 직선비(L1/De1)(=L2/De2)를 변화시킨 때의 열교환기(1)의 AK값의 변화를 나타내고 있다. 도 13은, 직선비(L1/De1)(=L2/De2)를 변화시킨 때의 열교환기(1)의 실효 AK값의 변화를 나타내고 있다. AK값은, 열교환기(1)의 전열면적(A)[㎡]와, 열교환기(1)의 열 통과율(K)[J/(S·㎡·K)]와의 승산치이고, 실효 AK값은, AK값과, 상술한 분배비(R)와의 승산치로 정의된 값이다. 실효 AK값이 높을수록, 열교환기(1)의 성능이 높아진다.
한편, 도 12에 도시되는 바와 같이, 직선비(L1/De1)와 직선비(L2/De2)가 커질수록, 제1 전열관(4)의 배열 간격이 넓게 되는, 즉, 제1 전열관(4)의 갯수가 감소하게 되고, 열교환기(1)의 AK값은 감소한다. 그 때문에, 도 13에 도시되는 바와 같이, 실효 AK값은, 직선비(L1/De1)와 직선비(L2/De2)가, 3.0이 될 때까지 증가하고, 3.0 이상에서 감소량을 줄이면서 감소하도록 변화한다. 즉, 직선비(L1/De1)와 직선비(L2/De2)를, 3.0 이상으로 함으로써, 실효 AK값, 즉 열교환기(1)의 성능을 유지할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시되는 바와 같이, 유로(23A)의 냉매가 유입하는 영역의 중심, 즉, 개구부(23j)의 중심(23m)부터 제3 직선부(23g)의 단부(23h)와 단부(23i)의 각각까지의 거리를, 직선 거리(L3, L4)로 정의한다. 제3 직선부(23g)의, 개구부(23j)의 중심(23m)부터 제3 직선부(23g)의 단부(23h)까지의 유로의 수력 상당 직경을, 수력 상당 직경(De3)으로 하고, 직선 거리(L3)의 수력 상당 직경(De3)에 대한 비율을, 직선비(L3/De3)로 정의한다. 제3 직선부(23g)의, 개구부(23j)의 중심(23m)부터 제3 직선부(23g)의 단부(23i)까지의 유로의 수력 상당 직경을, 수력 상당 직경(De4)으로 하고, 직선 거리(L4)의 수력 상당 직경(De4)에 대한 비율을, 직선비(L4/De4)로 정의한다.
도 14는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 제3 직선부의 직선비와 분배비와의 관계를 도시하는 도면이다. 또한, 도 14는, 직선비(L3/De3)=직선비(L4/De4)로 한 상태에서, 직선비(L3/De3)(=L4/De4)를 변화시킨 때의, 그 유로(23A)에서의, 분배비(R)의 변화를 나타내고 있다.
도 14에 도시되는 바와 같이, 분배비(R)는, 직선비(L3/De3)와 직선비(L4/De4)가, 1.0이 될 때까지 증가하고, 1.0 이상에서 0.5가 되도록 변화한다. 직선비(L3/De3)와 직선비(L4/De4)가 1.0 미만이면, 접속부(23k)의 제3 직선부(23g)의 단부(23h)에 연통하는 영역과, 접속부(23l)의 제3 직선부(23g)의 단부(23i)에 연통하는 영역이, 중력 방향에 대한 방향이 다르도록 절곡되는 것의 영향을 받아, 분배비(R)가 0.5가 되지 않는다. 즉, 직선비(L3/De3)와 직선비(L4/De4)를, 1.0 이상으로 함으로써, 냉매의 분배의 균일성을 더욱 향상할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시되는 바와 같이, 접속부(23k)의 중심선과 제3 직선부(23g)의 중심선과의 각도를 각도(θ1), 접속부(23l)의 중심선과 제3 직선부(23g)의 중심선과의 각도를 각도(θ2)로 정의한다.
도 15는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의, 제3 판 형상 부재에 형성된 유로의, 접속부의 절곡 각도와 분배비와의 관계를 도시하는 도면이다. 또한, 도 15는, 각도(θ1)=각도(θ2)로 한 상태에서, 각도(θ1)(=각도(θ2))를 변화시킨 때의, 그 유로(23A)에서의, 분배비(R)의 변화를 나타내고 있다.
도 15에 도시되는 바와 같이, 각도(θ1)와 각도(θ2)가 90°에 근접할수록, 분배비(R)는 0.5에 근접한다. 즉, 각도(θ1)와 각도(θ2)를, 크게 함으로써, 냉매의 분배의 균일성을 더욱 향상할 수 있다. 특히, 도 6에 도시되는 바와 같이, 유로(23A)가, 제1 직선부(23a)의 하단(23c)이 제3 직선부(23g)의 단부(23h)에 근접하고, 제2 직선부(23d)의 상단(23f)이 제3 직선부(23g)의 단부(23i)에 근접하는 것인 경우에는, 냉매의 분배의 균일성이 더욱 향상한다.
<열교환기의 사용 양태>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 사용 양태의 한 예에 관해 설명한다.
또한, 이하에서는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기가 공기 조화 장치에 사용되는 경우를 설명하고 있지만, 그와 같은 경우로 한정되지 않고, 예를 들면, 냉매 순환 회로를 갖는 다른 냉동 사이클 장치에 사용되어도 좋다. 또한, 공기 조화 장치가, 냉방 운전과 난방 운전을 전환하는 것인 경우를 설명하고 있지만, 그와 같은 경우로 한정되지 않고, 냉방 운전 또는 난방 운전만을 행하는 것이라도 좋다.
도 16은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 16에서는, 냉방 운전시의 냉매의 흐름이 실선의 화살표로 도시되고, 난방 운전시의 냉매의 흐름이 점선의 화살표로 도시된다.
도 16에 도시되는 바와 같이, 공기 조화 장치(51)은, 압축기(52)와, 4방 밸브(53)와, 열원측 열교환기(54)와, 조임 장치(55)와, 부하측 열교환기(56)와, 열원측 팬(57), 부하측 팬(58), 제어 장치(59)를 갖는다. 압축기(52)와 4방 밸브(53)와 열원측 열교환기(54)와 조임 장치(55)와 부하측 열교환기(56)가 냉매 배관으로 접속되어, 냉매 순환 회로가 형성된다.
제어 장치(59)에는, 예를 들면, 압축기(52), 4방 밸브(53), 조임 장치(55), 열원측 팬(57), 부하측 팬(58), 각종 센서 등이 접속된다. 제어 장치(59)에 의해, 4방 밸브(53)의 유로가 전환됨으로써, 냉방 운전과 난방 운전이 전환된다. 열원측 열교환기(54)는, 냉방 운전시에 응축기로서 작용하고, 난방 운전시에 증발기로서 작용한다. 부하측 열교환기(56)는, 냉방 운전시에 증발기로서 작용하고, 난방 운전시에 응축기로서 작용한다.
냉방 운전시의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
압축기(52)로부터 토출되는 고압 고온의 가스 상태의 냉매는, 4방 밸브(53)를 통하여 열원측 열교환기(54)에 유입하고, 열원측 팬(57)에 의해 공급되는 외기와의 열교환에 의해 응축됨으로써 고압의 액상태의 냉매가 되고, 열원측 열교환기(54)로부터 유출한다. 열원측 열교환기(54)로부터 유출한 고압의 액상태의 냉매는, 조임 장치(55)에 유입하고, 저압의 기액 2상 상태의 냉매가 된다. 조임 장치(55)로부터 유출하는 저압의 기액 2상 상태의 냉매는, 부하측 열교환기(56)에 유입하고, 부하측 팬(58)에 의해 공급되는 실내 공기와의 열교환에 의해 증발함으로써 저압의 가스 상태의 냉매가 되고, 부하측 열교환기(56)로부터 유출한다. 부하측 열교환기(56)로부터 유출하는 저압의 가스 상태의 냉매는, 4방 밸브(53)를 통하여 압축기(52)에 흡입된다.
난방 운전시의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
압축기(52)로부터 토출되는 고압 고온의 가스 상태의 냉매는, 4방 밸브(53)를 통하여 부하측 열교환기(56)에 유입하고, 부하측 팬(58)에 의해 공급되는 실내 공기와의 열교환에 의해 응축됨으로써 고압의 액상태의 냉매가 되고, 부하측 열교환기(56)로부터 유출한다. 부하측 열교환기(56)로부터 유출한 고압의 액상태의 냉매는, 조임 장치(55)에 유입하고, 저압의 기액 2상 상태의 냉매가 된다. 조임 장치(55)로부터 유출하는 저압의 기액 2상 상태의 냉매는, 열원측 열교환기(54)에 유입하고, 열원측 팬(57)에 의해 공급되는 외기와의 열교환에 의해 증발함으로써 저압의 가스 상태의 냉매가 되고, 열원측 열교환기(54)로부터 유출한다. 열원측 열교환기(54)로부터 유출하는 저압의 가스 상태의 냉매는, 4방 밸브(53)를 통하여 압축기(52)에 흡입된다.
열원측 열교환기(54) 및 부하측 열교환기(56)의 적어도 일방에, 열교환기(1)가 사용된다. 열교환기(1)는, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때에, 적층형 헤더(2)로부터 냉매가 유입하고, 헤더(3)로부터 냉매가 유출하도록 접속된다. 즉, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 적층형 헤더(2)에 기액 2상 상태의 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 헤더(3)에 가스 상태의 냉매가 유입한다. 또한, 열교환기(1)가 응축기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 헤더(3)에 가스 상태의 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 적층형 헤더(2)에 액상태의 냉매가 유입한다.
<열교환기의 작용>
이하에, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 작용에 관해 설명한다.
적층형 헤더(2)의 제2 판 형상체(12)에, 개구부(23j)와, 하단(23c)이 접속부(23k)를 통하여 개구부(23j)에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부(23a)와, 상단(23f)이 접속부(23l)를 통하여 개구부(23j)에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제2 직선부(23d)를 갖는 분기 유로(12b)를 포함하는 분배 유로(12A)가 형성된다. 그리고, 분기 유로(12b)의 개구부(23j)로부터 유입한 냉매는, 적어도 일부가 중력 방향과 평행이 아닌 접속부(23k, 23l)의 통과에 수반하여 생기는 중력 방향과 수직한 방향에서의 편류가, 제1 직선부(23a) 및 제2 직선부(23d)에서 균일화된 후에, 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e)으로부터 유출하게 된다. 그 때문에, 냉매가 편류가 생긴 상태에서 분기 유로(12b)로부터 유출하는 것이 억제되고, 냉매의 분배의 균일성이 향상된다.
또한, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23A)가 관통홈이고, 제3 판 형상 부재(23)를 적층함으로써 분기 유로(12b)가 형성된다. 그 때문에, 가공 및 조립이 간략화되고, 생산 효율 및 제조 비용 등이 삭감된다.
특히, 열교환기(1)가 기울여서 사용되는 경우, 즉, 제1 출구 유로(11A)의 배열 방향이 중력 방향과 교차하는 경우에도, 분기 유로(12b)가 중력 방향과 평행한 제1 직선부(23a) 및 제2 직선부(23d)를 가짐으로써, 냉매가 편류가 생긴 상태에서 분기 유로(12b)로부터 유출하는 것이 억제되고, 냉매의 분배의 균일성이 향상된다.
특히, 종래의 적층형 헤더에서는, 유입하는 냉매가 기액 2상 상태인 경우에, 중력의 영향을 받기 쉽고, 각 전열관에 유입하는 냉매의 유량 및 건조도를 균일하게 하는 것이 곤란하였지만, 적층형 헤더(2)에서는, 유입하는 기액 2상 상태의 냉매의 유량 및 건조도에 관계없이, 중력의 영향을 받기 어렵고, 각 제1 전열관(4)에 유입하는 냉매의 유량 및 건조도를 균일하게 하는 것이 가능하다.
특히, 종래의 적층형 헤더에서는, 냉매량의 삭감, 열교환기의 스페이스 절약화 등을 목적으로 하여, 전열관이 원관으로부터 편평관으로 변경되면, 냉매의 유입 방향과 수직한 전둘레 방향으로 대형화되지 않으면 안되지만, 적층형 헤더(2)에서는, 냉매의 유입 방향과 수직한 전둘레 방향으로 대형화되지 않아도 좋아, 열교환기(1)가 스페이스 절약화된다. 즉, 종래의 적층형 헤더에서는, 전열관이 원관으로부터 편평관으로 변경되면, 전열관 내의 유로 단면적이 작아지고, 전열관내에서 생기는 압력 손실이 증대해 버리기 때문에, 분기 유로를 형성하는 복수의 홈의 각도간격을 더욱 세분하여, 패스 수(즉 전열관의 갯수)를 증가시킬 필요가 생기고, 적층형 헤더가 냉매의 유입 방향과 수직한 전둘레 방향으로 대형화된다. 한편, 적층형 헤더(2)에서는, 패스 수를 증가시킬 필요가 생겨도, 제3 판 형상 부재(23)의 매수를 증가하면 좋기 때문에, 적층형 헤더(2)가 냉매의 유입 방향과 수직한 전둘레 방향으로 대형화되는 것이 억제된다. 또한, 적층형 헤더(2)는, 제1 전열관(4)이 편평관인 경우로 한정되지 않는다.
<변형례-1>
도 17은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-1의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다. 또한, 도 17 이하의 도면에서는, 양측 클래드재(24)가 적층된 상태(도 7 및 도 8의 상태)를 나타내고 있지만, 양측 클래드재(24)가 적층되지 않는 상태(도 2 및 도 3의 상태)라도 좋음은, 말할 필요도 없다.
도 17에 도시되는 바와 같이, 제2 판 형상 부재(22)에 유로(22A)가 복수 형성되어, 즉, 제2 판 형상체(12)에 제1 입구 유로(12a)가 복수 형성되어, 제3 판 형상 부재(23)의 매수가 삭감되어도 좋다. 이와 같이 구성됨으로써, 부품비, 중량 등이 삭감된다.
도 18은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-1의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다.
복수의 유로(22A)가, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23A)의 냉매가 유입하는 영역과 대향하는 영역에 마련되지 않아도 좋다. 도 18에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 복수의 유로(22A)가 1개소에 종합하여 형성되고, 제2 판 형상 부재(22)와 제3 판 형상 부재(23_1)와의 사이에 적층된 다른 판 형상 부재(25)의 유로(25A)에 의해, 복수의 유로(22A)를 통과한 냉매의 각각이, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23A)의 냉매가 유입하는 영역과 대향하는 영역에 유도되어도 좋다.
<변형례-2>
도 19는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-2의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다.
도 19에 도시되는 바와 같이, 제3 판 형상 부재(23)의 어느 하나가, 개구부(23j)가 제3 직선부(23g)에 위치하지 않는 유로(25B)가 형성된 다른 판 형상 부재(25)로, 치환되어도 좋다. 예를 들면, 유로(25B)는, 개구부(23j)가 제3 직선부(23g) 교차부에 위치하고, 냉매는 그 교차부에 유입하여 4개로 분기된다. 분기의 수는, 어떤 수라도 좋다. 분기의 수가 많을 수록, 제3 판 형상 부재(23)의 매수가 삭감된다. 이와 같이 구성됨으로써, 냉매의 분배의 균일성은 저하되어 버리게 되만, 부품비, 중량 등이 삭감된다.
<변형례-3>
도 20은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-3의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다. 도 21은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-3의, 적층형 헤더의 전개도이다. 또한, 도 21에서는, 양측 클래드재(24)의 도시가 생략되어 있다.
도 20 및 도 21에 도시되는 바와 같이, 제3 판 형상 부재(23)의 어느 하나(예를 들면, 제3 판 형상 부재(23_2))개가, 냉매를 제1 판 형상체(11)가 있는 측으로 되돌려지지 않고 유출하는 분기 유로(12b)로서 기능하는 유로(23A)와, 냉매를 제1 판 형상체(11)가 있는 측의 반대측으로 되돌려서 유출하는 분기 유로(12b)로서 기능하는 유로(23B)를 가져도 좋다. 유로(23B)는, 유로(23A)와 같은 구성이다. 즉, 유로(23B)는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부(23a)와 제2 직선부(23d)를 가지며, 냉매는, 유로(23B)에서, 개구부(23j)로부터 유입하고, 제1 직선부(23a)의 상단(23b) 및 제2 직선부(23d)의 하단(23e)으로부터 유출된다. 이와 같이 구성됨으로써, 제3 판 형상 부재(23)의 매수가 삭감되고, 부품비, 중량 등이 삭감된다. 또한, 솔더링 불량의 발생의 빈도가 삭감된다.
유로(23B)가 형성되는 제3 판 형상 부재(23)의 제1 판 형상체(11)가 있는 측의 반대측에 적층된 제3 판 형상 부재(23)(예를 들면, 제3 판 형상 부재(23_1))가, 유로(23B)로부터 유입하는 냉매를, 유로(23B)가 형성된 제3 판 형상 부재(23)의 유로(23A)로 분기하지 않고 되돌리는 유로(23C)를 가져도 좋고, 분기하여 되돌리는 유로(23A)를 가져도 좋다. 유로(23C)가, 도 21에 도시되는 바와 같이, 냉매가 유출하는 측에, 중력 방향과 평행한 직선부(23n)를 갖는 유로인 경우에는, 냉매의 분배의 균일성이 더욱 향상된다.
<변형례-4>
도 22는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-4의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다.
도 22에 도시되는 바와 같이, 판 형상 부재 및 양측 클래드재(24)의 어느 한쪽, 즉 적층되는 부재의 어느 한쪽의 표면에, 볼록부(26)가 형성되어도 좋다. 볼록부(26)는, 예를 들면, 위치, 형상, 크기 등이, 적층되는 부재마다 고유하다. 볼록부(26)는, 스페이서 등의 부품이라도 좋다. 인접하여 적층되는 부재에는, 볼록부(26)가 삽입되는 오목부(27)가 형성된다. 오목부(27)는, 관통구멍이라도 좋고, 그렇지 않아도 좋다. 이와 같이 구성됨으로써, 적층되는 부재의 적층 순서가 틀리는 것이 억제되고, 불량률이 저감된다. 볼록부(26)와 오목부(27)가 감합하여도 좋다. 그와 같은 경우에는, 볼록부(26)와 오목부(27)가, 복수 형성되고, 적층되는 부재가 그 감합에 의해 위치 결정되어도 좋다. 또한, 오목부(27)가 형성되지 않고, 볼록부(26)가, 인접하여 적층되는 부재에 형성된 유로의 일부에 삽입되어도 좋다. 그와 같은 경우에는, 볼록부(26)의 높이, 크기 등을, 냉매의 흐름을 방해하지 않는 정도로 하면 좋다.
<변형례-5>
도 23은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-5의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 사시도이다. 도 24는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-5의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 단면도이다. 또한, 도 24는, 도 23의 A-A선에서의 제1 판 형상 부재(21)의 단면도이다.
도 23 및 도 24에 도시되는 바와 같이, 제1 판 형상 부재(21)에 형성된 복수의 유로(21A)의 어느 하나가, 제1 판 형상 부재(21)의 제2 판 형상체(12)가 있는 측의 표면에서 원형상이 되고, 제1 판 형상 부재(21)의 지지 부재(5)가 있는 측의 표면에서 제1 전열관(4)의 외주면에 따른 형상이 되는, 테이퍼형상의 관통구멍이라도 좋다. 특히, 제1 전열관(4)이 편평관인 경우에는, 그 관통구멍은, 제2 판 형상체(12)가 있는 측의 표면부터 지지 부재(5)가 있는 측의 표면에 이르기까지의 사이에서, 서서히 넓어지는 형상이 된다. 이와 같이 구성됨으로써, 제1 출구 유로(11A)를 통과할 때의 냉매의 압력 손실이 저감된다.
<변형례-6>
도 25는, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-6의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 사시도이다. 도 26은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-6의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 주요부의 단면도이다. 또한, 도 26은, 도 25의 B-B 선에서의 제3 판 형상 부재(23)의 단면도이다.
도 25 및 도 26에 도시되는 바와 같이, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23A)의 어느 하나가, 유저(有底)의 홈이라도 좋다. 그와 같은 경우에는, 유로(23A)의 홈의 저면의 단부(23o)와 단부(23p)의 각각에 원형상의 관통구멍(23q)이 형성된다. 이와 같이 구성됨으로써, 분기 유로(12b) 사이에 냉매 격리 유로로서 기능하는 유로(24A)를 개재시키기 때문에, 판 형상 부재 사이에 양측 클래드재(24)가 적층되지 않아도 좋게 되고, 생산 효율이 향상된다. 또한, 도 25 및 도 26에서는, 유로(23A)의 냉매의 유출측이 저면인 경우를 나타내고 있지만, 유로(23A)의 냉매의 유입측이 저면이라도 좋다. 그와 같은 경우에는, 개구부(23j)에 상당하는 영역에 관통구멍이 형성되면 좋다.
<변형례-7>
도 27은, 실시의 형태 1에 관한 열교환기의 변형례-7의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다.
도 27에 도시되는 바와 같이, 제1 입구 유로(12a)로서 기능하는 유로(22A)는, 제2 판 형상 부재(22) 이외의 적층되는 부재, 즉, 다른 판 형상 부재, 양측 클래드재(24) 등에 형성되어도 좋다. 그와 같은 경우에는, 유로(22A)를, 예를 들면, 다른 판 형상 부재의 측면으로부터 제2 판 형상 부재(22)가 있는 측의 표면까지를 관통하는 관통구멍으로 하면 좋다. 즉, 본 발명은, 제1 입구 유로(12a)가 제1 판 형상체(11)에 형성되는 것을 포함하고, 본 발명의 「분배 유로」는, 제1 입구 유로(12a)가 제2 판 형상체(12)에 형성된 분배 유로(12A) 이외를 포함한다.
실시의 형태 2.
실시의 형태 2에 관한 열교환기에 관해 설명한다.
또한, 실시의 형태 1과 중복 또는 유사한 설명은, 적절히 간략화 또는 생략하고 있다.
<열교환기의 구성>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의 구성에 관해 설명한다.
도 28은, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면이다.
도 28에 도시되는 바와 같이, 열교환기(1)는, 적층형 헤더(2)와, 복수의 제1 전열관(4)과, 지지 부재(5)와, 복수의 핀(6)을 갖는다.
적층형 헤더(2)는, 냉매 유입부(2A)와, 복수의 냉매 유출부(2B)와, 복수의 냉매 유입부(2C)와, 냉매 유출부(2D)를 갖는다. 적층형 헤더(2)의 냉매 유입부(2A) 및 적층형 헤더(2)의 냉매 유출부(2D)에는, 냉매 배관이 접속된다. 제1 전열관(4)은, 헤어핀 굽힘 가공이 시행된 편평관이다. 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 유출부(2B)와 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 유입부(2C)와의 사이에, 복수의 제1 전열관(4)이 접속된다.
<열교환기에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
냉매 배관을 흐르는 냉매는, 냉매 유입부(2A)를 통하여 적층형 헤더(2)에 유입하여 분배되고, 복수의 냉매 유출부(2B)를 통하여 복수의 제1 전열관(4)에 유출된다. 냉매는, 복수의 제1 전열관(4)에서, 예를 들면, 팬에 의해 공급된 공기 등과 열교환한다. 복수의 제1 전열관(4)을 통과한 냉매는, 복수의 냉매 유입부(2C)를 통하여 적층형 헤더(2)에 유입하여 합류하고, 냉매 유출부(2D)를 통하여 냉매 배관에 유출된다. 냉매는 역류할 수 있다.
<적층형 헤더의 구성>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의 적층형 헤더의 구성에 관해 설명한다.
도 29는, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다. 도 30은, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도이다. 또한, 도 30에서는 양측 클래드재(24)의 도시가 생략되어 있다.
도 29 및 도 30에 도시되는 바와 같이, 적층형 헤더(2)는, 제1 판 형상체(11)와, 제2 판 형상체(12)를 갖는다. 제1 판 형상체(11)와 제2 판 형상체(12)는 적층된다.
제1 판 형상체(11)에는, 복수의 제1 출구 유로(11A)와, 복수의 제2 입구 유로(11B)가 형성된다. 복수의 제2 입구 유로(11B)는, 도 28에서의 복수의 냉매 유입부(2C)에 상당한다.
제1 판 형상 부재(21)에는, 복수의 유로(21B)가 형성된다. 복수의 유로(21B)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 외주면에 따른 형상의 관통구멍이다. 제1 판 형상 부재(21)가 적층되면, 복수의 유로(21B)는 복수의 제2 입구 유로(11B)로서 기능한다.
제2 판 형상체(12)에는, 분배 유로(12A)와, 합류 유로(12B)가 형성된다. 합류 유로(12B)는, 혼합 유로(12c)와, 제2 출구 유로(12d)를 갖는다. 제2 출구 유로(12d)는 도 28에서의 냉매 유출부(2D)에 상당한다.
제2 판 형상 부재(22)에는, 유로(22B)가 형성된다. 유로(22B)는, 원형상의 관통구멍이다. 제2 판 형상 부재(22)가 적층되면, 유로(22B)는, 제2 출구 유로(12d)로서 기능한다. 또한, 유로(22B), 즉 제2 출구 유로(12d)가, 복수 형성되어도 좋다.
복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)에는, 복수의 유로(23D_1∼23D_3)가 형성된다. 복수의 유로(23D_1∼23D_3)는, 제3 판 형상 부재(23)의 높이 방향의 거의 전역을 관통하는 사각형상의 관통구멍이다. 복수의 제3 판 형상 부재(23_1∼23_3)가 적층되면, 복수의 유로(23D_1∼23D_3)의 각각은, 혼합 유로(12c)로서 기능한다. 복수의 유로(23D_1∼23D_3)는, 사각형상이 아니라도 좋다. 이하에서는, 복수의 유로(23D_1∼23D_3)를 총칭하여, 유로(23D)로 기재하는 경우가 있다.
특히, 각 판 형상 부재의 사이에, 솔더재가 양면에 압연 가공된 양측 클래드재(24)가 적층됨으로써, 솔더재가 공급되면 좋다. 지지 부재(5)와 제1 판 형상 부재(21)와의 사이에 적층되는 양측 클래드재(24_5)에 형성된 유로(24B)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 외주면에 따른 형상의 관통구멍이다. 제1 판 형상 부재(21)와 제3 판 형상 부재(23_3)의 사이에 적층되는 양측 클래드재(24_4)에 형성된 유로(24B)는, 원형상의 관통구멍이다. 다른 제3 판 형상 부재(23) 및 제2 판 형상 부재(22)에 적층되는 양측 클래드재(24)에 형성된 유로(24B)는, 양측 클래드재(24)의 높이 방향의 거의 전역을 관통하는 사각형상의 관통구멍이다. 양측 클래드재(24)가 적층되면, 유로(24B)는, 제2 입구 유로(11B) 및 합류 유로(12B)의 냉매 격리 유로로서 기능한다.
또한, 제2 출구 유로(12d)로서 기능하는 유로(22B)가, 제2 판 형상체(12)의 제2 판 형상 부재(22) 이외의 다른 판 형상 부재, 양측 클래드재(24) 등에 형성되어도 좋다. 그와 같은 경우에는, 유로(23D) 또는 유로(24B)의 일부와, 예를 들면, 다른 판 형상 부재 또는 양측 클래드재(24)의 측면을 연통하는 노치가 형성되면 좋다. 혼합 유로(12c)가 되돌려져서, 제1 판 형상 부재(21)에 제2 출구 유로(12d)로서 기능하는 유로(22B)가 형성되어도 좋다. 즉, 본 발명은, 제2 출구 유로(12d)가 제1 판 형상체(11)에 형성되는 것을 포함하고, 본 발명의 「합류 유로」는, 제2 출구 유로(12d)가 제2 판 형상체(12)에 형성된 합류 유로(12B) 이외를 포함한다.
<적층형 헤더에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의 적층형 헤더에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
도 29 및 도 30에 도시되는 바와 같이, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21A)로부터 유출하여 제1 전열관(4)을 통과한 냉매는, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21B)에 유입한다. 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21B)에 유입한 냉매는, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23D)에 유입하여 혼합된다. 혼합된 냉매는, 제2 판 형상 부재(22)의 유로(22B)를 통과하여, 냉매 배관에 유출된다.
<열교환기의 사용 양태>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의 사용 양태의 한 예에 관해 설명한다.
도 31은, 실시의 형태 2에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면이다.
도 31에 도시되는 바와 같이, 열원측 열교환기(54) 및 부하측 열교환기(56)의 적어도 일방에, 열교환기(1)가 사용된다. 열교환기(1)는, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때에, 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)로부터 제1 전열관(4)에 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 냉매가 유입하도록 접속된다. 즉, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)에 기액 2상 상태의 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 가스 상태의 냉매가 유입한다. 또한, 열교환기(1)가 응축기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 가스 상태의 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)에 액상태의 냉매가 유입한다.
<열교환기의 작용>
이하에, 실시의 형태 2에 관한 열교환기의 작용에 관해 설명한다.
적층형 헤더(2)에서는, 제1 판 형상체(11)에 복수의 제2 입구 유로(11B)가 형성되고, 제2 판 형상체(12)에 합류 유로(12B)가 형성된다. 그 때문에, 헤더(3)가 불필요하게 되고, 열교환기(1)의 부품비 등이 삭감된다. 또한, 헤더(3)가 불필요하게 되는 분만큼, 제1 전열관(4)을 연장하여 핀(6)의 매수 등을 증가하는, 즉 열교환기(1)의 열교환부의 실장 체적을 증가하는 것이 가능해진다.
실시의 형태 3.
실시의 형태 3에 관한 열교환기에 관해 설명한다.
또한, 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 중복 또는 유사한 설명은, 적절히 간략화 또는 생략하고 있다.
<열교환기의 구성>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의 구성에 관해 설명한다.
도 32는, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 구성을 도시하는 도면이다.
도 32에 도시되는 바와 같이, 열교환기(1)는, 적층형 헤더(2)와, 복수의 제1 전열관(4)과, 복수의 제2 전열관(7)과, 지지 부재(5)와, 복수의 핀(6)을 갖는다.
적층형 헤더(2)는, 복수의 냉매 되돌림부(2E)를 갖는다. 제2 전열관(7)은, 제1 전열관(4)과 마찬가지로, 헤어핀 굽힘 가공이 행하여진 편평관이다. 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 유출부(2B)와 복수의 냉매 되돌림부(2E)와의 사이에, 복수의 제1 전열관(4)이 접속되고, 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 되돌림부(2E)와 복수의 냉매 유입부(2C)와의 사이에, 복수의 제2 전열관(7)이 접속된다.
<열교환기에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
냉매 배관을 흐르는 냉매는, 냉매 유입부(2A)를 통하여 적층형 헤더(2)에 유입하여 분배되고, 복수의 냉매 유출부(2B)를 통하여 복수의 제1 전열관(4)에 유출된다. 냉매는, 복수의 제1 전열관(4)에서, 예를 들면, 팬에 의해 공급된 공기 등과 열교환한다. 복수의 제1 전열관(4)을 통과한 냉매는, 적층형 헤더(2)의 복수의 냉매 되돌림부(2E)에 유입하여 되돌려져서, 복수의 제2 전열관(7)에 유출된다. 냉매는, 복수의 제2 전열관(7)에서, 예를 들면, 팬에 의해 공급된 공기 등과 열교환한다. 복수의 제2 전열관(7)을 통과한 냉매는, 복수의 냉매 유입부(2C)를 통하여 적층형 헤더(2)에 유입하여 합류하고, 냉매 유출부(2D)를 통하여 냉매 배관에 유출된다. 냉매는 역류할 수 있다.
<적층형 헤더의 구성>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의 적층형 헤더의 구성에 관해 설명한다.
도 33은, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 적층형 헤더를 분해한 상태에서의 사시도이다. 도 34는, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의, 적층형 헤더의 전개도이다. 또한, 도 34에서는 양측 클래드재(24)의 도시가 생략되어 있다.
도 33 및 도 34에 도시되는 바와 같이, 적층형 헤더(2)는, 제1 판 형상체(11)와, 제2 판 형상체(12)를 갖는다. 제1 판 형상체(11)와 제2 판 형상체(12)는 적층된다.
제1 판 형상체(11)에는, 복수의 제1 출구 유로(11A)와, 복수의 제2 입구 유로(11B)와, 복수의 되돌림유로(11C)가 형성된다. 복수의 되돌림유로(11C)는 도 32에서의 복수의 냉매 되돌림부(2E)에 상당한다.
제1 판 형상 부재(21)에는 복수의 유로(21C)가 형성된다. 복수의 유로(21C)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 냉매의 유출측의 단부의 외주면과 제2 전열관(7)의 냉매 유입측의 단부의 외주면을 둘러싸는 형상의 관통구멍이다. 제1 판 형상 부재(21)가 적층되면, 복수의 유로(21C)는 복수의 되돌림유로(11C)로서 기능한다.
특히, 각 판 형상 부재의 사이에, 솔더재가 양면에 압연 가공된 양측 클래드재(24)가 적층됨으로써, 솔더재가 공급되면 좋다. 지지 부재(5)와 제1 판 형상 부재(21)와의 사이에 적층되는 양측 클래드재(24_5)에 형성된 유로(24C)는, 내주면이 제1 전열관(4)의 냉매의 유출측의 단부의 외주면과 제2 전열관(7)의 냉매 유입측의 단부의 외주면을 둘러싸는 형상의 관통구멍이다. 양측 클래드재(24)가 적층되면, 유로(24C)는 되돌림유로(11C)의 냉매 격리 유로로서 기능한다.
<적층형 헤더에서의 냉매의 흐름>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의 적층형 헤더에서의 냉매의 흐름에 관해 설명한다.
도 33 및 도 34에 도시되는 바와 같이, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21A)로부터 유출하여 제1 전열관(4)을 통과한 냉매는, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21C)에 유입하고, 되돌려져서, 제2 전열관(7)에 유입한다. 제2 전열관(7)을 통과한 냉매는, 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21B)에 유입한다. 제1 판 형상 부재(21)의 유로(21B)에 유입한 냉매는, 제3 판 형상 부재(23)에 형성된 유로(23D)에 유입하여 혼합된다. 혼합된 냉매는, 제2 판 형상 부재(22)의 유로(22B)를 통과하여, 냉매 배관에 유출된다.
<열교환기의 사용 양태>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의 사용 양태의 한 예에 관해 설명한다.
도 35는, 실시의 형태 3에 관한 열교환기가 적용되는 공기 조화 장치의, 구성을 도시하는 도면이다.
도 35에 도시되는 바와 같이, 열원측 열교환기(54) 및 부하측 열교환기(56)의 적어도 일방에, 열교환기(1)가 사용된다. 열교환기(1)는, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때에, 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)로부터 제1 전열관(4)에 냉매가 유입하고, 제2 전열관(7)으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 냉매가 유입하도록 접속된다. 즉, 열교환기(1)가 증발기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)에 기액 2상 상태의 냉매가 유입하고, 제2 전열관(7)으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 가스 상태의 냉매가 유입한다. 또한, 열교환기(1)가 응축기로서 작용할 때는, 냉매 배관으로부터 적층형 헤더(2)의 합류 유로(12B)에 가스 상태의 냉매가 유입하고, 제1 전열관(4)으로부터 적층형 헤더(2)의 분배 유로(12A)에 액상태의 냉매가 유입한다.
더욱, 열교환기(1)가 응축기로서 작용할 때에, 제1 전열관(4)이, 제2 전열관(7)과 비교하여, 열원측 팬(57) 또는 부하측 팬(58)에 의해 생기는 기류의 상류측(바람이 불어오는 측)이 되도록, 열교환기(1)는 마련된다. 즉, 제2 전열관(7)으로부터 제1 전열관(4)에의 냉매의 흐름과 기류가 대향하는 관계가 된다. 제1 전열관(4)의 냉매는, 제2 전열관(7)의 냉매와 비교하여, 저온이 된다. 열원측 팬(57) 또는 부하측 팬(58)에 의해 생기는 기류는, 열교환기(1)의 상류측의 쪽이, 열교환기(1)의 하류측과 비교하여, 저온이 된다. 그 결과, 특히, 열교환기(1)의 상류측을 흐르는 저온의 기류로, 냉매를 과냉각(이른바 SC화)할 수 있고, 응축기 성능이 향상된다. 또한, 열원측 팬(57) 및 부하측 팬(58)은, 바람이 불어오는 측에 마련되어도 좋고 바람이 부는 측에 마련되어도 좋다.
<열교환기의 작용>
이하에, 실시의 형태 3에 관한 열교환기의 작용에 관해 설명한다.
열교환기(1)에서는, 제1 판 형상체(11)에 복수의 되돌림유로(11C)가 형성되고, 복수의 제1 전열관(4)에 더하여, 복수의 제2 전열관(7)이 접속된다. 예를 들면, 열교환기(1)의 정면시한 상태에서의 면적을 증가시켜서, 열교환량을 늘리는 것도 가능하지만, 그 경우에는, 열교환기(1)를 내장하는 몸체가 대형화되어 버린다. 또한, 핀(6)의 간격을 작게 하여, 핀(6)의 매수를 증가시켜서, 열교환량을 늘리는 것도 가능하지만, 그 경우에는, 배수성, 착상(着霜) 성능, 먼지 내력의 관점에서, 핀(6)의 간격을 약 1㎜ 미만으로 하는 것이 곤란하고, 열교환량의 증가가 불충분하게 되어 버리는 경우가 있다. 한편, 열교환기(1)와 같이, 전열관의 열수를 증가시키는 경우에는, 열교환기(1)의 정면시한 상태에서의 면적, 핀(6)의 간격 등을 바꾸는 일 없고, 열교환량을 증가시키는 것이 가능하다. 전열관의 열수가 2열이 되면, 열교환량은 약 1.5배 이상으로 증가한다. 또한, 전열관의 열수가 3열 이상에 되어도 좋다. 또한, 더욱이, 열교환기(1)의 정면시한 상태에서의 면적, 핀(6)의 간격 등이 변화되어도 좋다.
또한, 열교환기(1)의 편측에만 헤더(적층형 헤더(2))가 마련된다. 열교환기(1)가, 열교환부의 실장 체적을 증가하기 위해, 예를 들면, 열교환기(1)를 내장하는 몸체의 복수의 측면에 따르도록, 절곡되고 배설되는 경우에는, 전열관의 열마다 그 절곡부의 곡률 반경이 다른 것에 기인하여, 전열관의 열마다 단부가 어긋나 버린다. 적층형 헤더(2)와 같이, 열교환기(1)의 편측에만 헤더(적층형 헤더(2))가 마련되는 경우에는, 전열관의 열마다 단부가 어긋나 버려도, 편측의 단부만 정돈되면 좋고, 실시의 형태 1에 관한 열교환기와 같이, 열교환기(1)의 양측에 헤더(적층형 헤더(2), 헤더(3))가 마련되는 경우와 비교하여, 설계 자유도, 생산 효율 등이 향상된다. 특히, 열교환기(1)의 각 부재를 접합한 후에, 열교환기(1)를 절곡하는 것도 가능해져서 생산 효율이 더욱 향상된다.
또한, 열교환기(1)가 응축기로서 작용할 때에, 제1 전열관(4)이, 제2 전열관(7)과 비교하여, 바람이 불어오는 측에 위치한다. 실시의 형태 1에 관한 열교환기와 같이, 열교환기(1)의 양측에 헤더(적층형 헤더(2), 헤더(3))가 마련되는 경우에서는, 전열관의 열마다 냉매의 온도차를 주어서 응축기 성능을 향상한 것이 곤란하였다. 특히, 제1 전열관(4) 및 제2 전열관(7)이 편평관인 경우에는, 원관과 달리, 굽힘 가공의 자유도가 낮기 때문에, 전열관의 열마다 냉매의 온도차를 주는 것을, 냉매의 유로를 변형시켜서 실현하기가 어렵다. 한편, 열교환기(1)와 같이, 제1 전열관(4)과 제2 전열관(7)이 적층형 헤더(2)에 접속된 경우에는, 전열관의 열마다 냉매의 온도차가 필연적으로 생기게 되고, 냉매의 흐름과 기류를 대향하는 관계로 하는 것을 냉매의 유로를 변형시키는 일 없이 간이하게 실현할 수 있다.
이상, 실시의 형태 1∼실시의 형태 3에 관해 설명하였지만, 본 발명은 각 실시의 형태의 설명으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 실시의 형태의 전부 또는 일부 각 변형례 등을 조합시키는 것도 가능하다.
1 : 열교환기 2 : 적층형 헤더
2A : 냉매 유입부 2B : 냉매 유출부
2C : 냉매 유입부 2D : 냉매 유출부
2E : 냉매 되돌림부 3 : 헤더
3A : 냉매 유입부 3B : 냉매 유출부
4 : 제1 전열관 5 : 지지 부재
6 : 핀 7 : 제2 전열관
11 : 제1 판 형상체 11A : 제1 출구 유로
11B : 제2 입구 유로 11C : 되돌림유로
12 : 제2 판 형상체 12A : 분배 유로
12B : 합류 유로 12a : 제1 입구 유로
12b : 분기 유로 12c : 혼합 유로
12d : 제2 출구 유로 21 : 제1 판 형상 부재
21A∼21C : 유로 22 : 제2 판 형상 부재
22A, 22B : 유로 23, 23_1∼23_3 : 제3 판 형상 부재
23A∼23D, 23A_1∼23A_3, 23D_1∼23D_3 : 유로
23a : 제1 직선부 23b : 제1 직선부의 상단
23c : 제1 직선부의 하단 23d : 제2 직선부
23e : 제2 직선부의 하단 23f : 제2 직선부의 상단
23g : 제3 직선부 23h, 23i 제3 : 직선부의 단부
23j : 개구부 23k, 23l : 접속부
23m : 개구부의 중심 23n : 직선부
23o, 23p : 유저홈의 단부 23q : 관통구멍
24, 24_1∼24_5 : 양측 클래드재 24A∼24C : 유로
25 : 판 형상 부재 25A, 25B : 유로
26 : 볼록부 27 : 오목부
51 : 공기 조화 장치 52 : 압축기
53 : 4방 밸브 54 : 열원측 열교환기
55 : 감압 장치 56 : 부하측 열교환기
57 : 열원측 팬 58 : 부하측 팬
59 : 제어 장치

Claims (15)

  1. 복수의 제1 출구 유로가 형성된 제1 판 형상체와,
    상기 제1 판 형상체에 부착되고, 제1 입구 유로가 형성된 제2 판 형상체를 가지며,
    상기 제2 판 형상체에는, 상기 제1 입구 유로로부터 유입되는 냉매를 상기 복수의 제1 출구 유로에 분배하여 유출되는 분배 유로가 형성되고,
    상기 분배 유로는,
    개구부와,
    하단이 제1 접속부를 통하여 상기 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제1 직선부와,
    상단이 제2 접속부를 통하여 상기 개구부에 연통하는, 중력 방향과 평행한 제2 직선부를 갖는 분기 유로를 포함하고,
    상기 제1 접속부의 적어도 일부 및 상기 제2 접속부의 적어도 일부는, 중력 방향과 평행이 아니며,
    상기 분기 유로에서, 상기 냉매는, 상기 개구부로부터 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부를 통하여 상기 제1 직선부의 하단 및 상기 제2 직선부의 상단에 유입되고, 상기 제1 직선부의 상단 및 상기 제2 직선부의 하단부터 유출되는 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부의 각각은, 상기 상단부터 상기 하단까지의 유로의 길이가, 그 유로의 수력 상당 직경과 비교하여 3배 이상인 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분기 유로는, 중력 방향과 수직인 제3 직선부를 가지며,
    상기 개구부는, 상기 제3 직선부의 양단 사이의 일부인 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제3 직선부는, 상기 개구부의 중심으로부터 그 제3 직선부의 상기 양단의 각각까지의 유로의 길이가, 그 유로의 수력 상당 직경과 비교하여 1배 이상인 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 판 형상체는, 유로가 형성된 적어도 하나의 판 형상 부재를 가지며,
    상기 분기 유로는, 상기 판 형상 부재에 형성된 유로의, 상기 냉매가 유입되는 영역 및 상기 냉매가 유출되는 영역 이외의 영역이, 상기 판 형상 부재에 인접하여 부착된 부재에 의해 폐색된 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 직선부의 상기 상단 및 상기 제2 직선부의 상기 하단의 배열 방향은, 상기 복수의 제1 출구 유로의 배열 방향에 따르는 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입구 유로는, 복수인 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기 유로는, 상기 냉매가 상기 제1 판 형상체가 있는 측으로 유출되는 분기 유로와, 상기 냉매가 상기 제1 판 형상체가 있는 측의 반대측으로 유출되는 분기 유로인 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 판 형상 부재에는, 그 판 형상 부재마다 위치, 형상 또는 크기가 각각 다른 볼록부가 형성되고,
    상기 볼록부는, 상기 판 형상 부재에 인접하여 부착된 부재에 형성된 유로에 삽입된 것을 특징으로 하는 적층형 헤더.
  10. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 적층형 헤더와,
    상기 복수의 제1 출구 유로의 각각에 접속된 복수의 제1 전열관을 구비한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 판 형상체에, 상기 복수의 제1 전열관을 통과한 상기 냉매가 유입되는 복수의 제2 입구 유로가 형성되고,
    상기 제2 판 형상체에, 상기 복수의 제2 입구 유로로부터 유입되는 상기 냉매를 합류하여 제2 출구 유로에 유입시키는 합류 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 전열관은, 편평관인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 출구 유로의 내주면은, 상기 제1 전열관의 외주면을 향하여 서서히 넓어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제 10항에 기재된 열교환기를 구비하고,
    상기 분배 유로는, 상기 열교환기가 증발기로서 작용할 때에, 상기 복수의 제1 출구 유로에 상기 냉매를 유출하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
  15. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 적층형 헤더와,
    각각의 일단이 상기 복수의 제1 출구 유로의 각각에 접속된 복수의 제1 전열관과,
    상기 복수의 제1 전열관을 통과한 상기 냉매가 유입되는 복수의 제2 전열관을 갖는 열교환기를 구비하고,
    상기 적층형 헤더는,
    상기 제1 판 형상체에, 상기 복수의 제1 전열관의 각각의 타단 및 상기 복수의 제2 전열관의 각각의 일단이 접속된 복수의 되돌림 유로와, 상기 복수의 제2 전열관의 각각의 타단이 접속되며, 상기 복수의 제2 전열관을 통과한 상기 냉매가 유입되는 복수의 제2 입구 유로가 형성되고,
    상기 제2 판 형상체에, 상기 복수의 제2 입구 유로로부터 유입되는 상기 냉매를 합류하여 제2 출구 유로에 유입시키는 합류 유로가 형성되고,
    상기 분배 유로는, 상기 열교환기가 증발기로서 작용할 때에, 상기 복수의 제1 출구 유로에 상기 냉매를 유출하고,
    상기 제1 전열관은, 상기 열교환기가 응축기로서 작용할 때에, 상기 제2 전열관과 비교하여, 바람이 불어오는 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054376B2 (en) * 2013-10-29 2018-08-21 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and air-conditioning apparatus
US10060685B2 (en) 2014-11-04 2018-08-28 Mitsubishi Electric Corporation Laminated header, heat exchanger, and air-conditioning apparatus
JP5847913B1 (ja) * 2014-11-06 2016-01-27 住友精密工業株式会社 熱交換器
EP3348945B1 (en) 2015-09-07 2021-03-17 Mitsubishi Electric Corporation Distributor, laminated header, heat exchanger, and air conditioner
EP3348946B1 (en) * 2015-09-07 2020-03-25 Mitsubishi Electric Corporation Laminated header, heat exchanger, and air conditioner
CN107687726B (zh) * 2016-08-03 2020-10-27 杭州三花研究院有限公司 热交换装置
KR101646761B1 (ko) * 2016-02-03 2016-08-08 임종수 열교환 장치
US10753688B2 (en) 2016-04-07 2020-08-25 Mitsubishi Electric Corporation Distributer, heat exchanger, and air-conditioning apparatus
CN106369883A (zh) * 2016-09-07 2017-02-01 青岛海尔空调器有限总公司 空调及用于空调的多段式蒸发器
JP6785872B2 (ja) * 2016-10-26 2020-11-18 三菱電機株式会社 分配器および熱交換器
US11629897B2 (en) 2017-04-14 2023-04-18 Mitsubishi Electric Corporation Distributor, heat exchanger, and refrigeration cycle apparatus
CN111201415B (zh) * 2017-10-13 2021-05-14 三菱电机株式会社 层叠型集管、热交换器以及制冷循环装置
EP3940329B1 (en) * 2018-04-05 2023-11-01 Mitsubishi Electric Corporation Distributor and heat exchanger
CN112204321A (zh) * 2018-06-05 2021-01-08 三菱电机株式会社 分配器和制冷循环装置
EP3587990B1 (en) * 2018-06-22 2021-01-27 Valeo Vyminiky Tepla, s.r.o. Header box for heat exchanger with thermal decoupling
CN112888910B (zh) * 2018-10-29 2022-06-24 三菱电机株式会社 热交换器以及制冷循环装置
WO2020090015A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 三菱電機株式会社 冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置
JP7267076B2 (ja) * 2019-04-11 2023-05-01 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 熱交換器用ヘッダ、熱交換器、および空気調和機
JP6930557B2 (ja) * 2019-06-28 2021-09-01 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
JP6939869B2 (ja) * 2019-11-14 2021-09-22 ダイキン工業株式会社 熱交換器
EP4095476B1 (en) * 2020-01-23 2024-02-14 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
CN112923608B (zh) * 2021-01-16 2021-12-28 西安交通大学 一种管壳式换热器用冷媒均流装置
WO2023092774A1 (zh) * 2021-11-25 2023-06-01 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调器
EP4317898A1 (en) * 2022-08-04 2024-02-07 Valeo Systemes Thermiques A manifold
CN116007238A (zh) * 2022-12-09 2023-04-25 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125652A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
JP2007139288A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱交換器および空気調和機
US20100018231A1 (en) 2004-11-30 2010-01-28 Valeo Climatisation Heat Exchanger With Heat Storage

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4502297A (en) 1981-12-18 1985-03-05 Sueddeutsche Kuehlerfabrik Julius Fr. Behr Gmbh & Co., Kg Evaporator particularly suitable for air conditioners in automotive vehicles
US5514248A (en) * 1990-08-20 1996-05-07 Showa Aluminum Corporation Stack type evaporator
US5242016A (en) * 1992-04-02 1993-09-07 Nartron Corporation Laminated plate header for a refrigeration system and method for making the same
JPH09273829A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Hitachi Ltd 冷凍サイクルの集積配管
JP4122578B2 (ja) * 1997-07-17 2008-07-23 株式会社デンソー 熱交換器
JPH11118295A (ja) 1997-10-17 1999-04-30 Hitachi Ltd プレート型分流器およびその製造方法
JP2000161818A (ja) 1998-11-25 2000-06-16 Hitachi Ltd プレート型冷媒分流器およびそれを用いた冷凍サイクル
EP1420881A4 (en) * 2001-06-27 2006-03-08 Nu Element Inc MODULAR MICROREACTOR ARCHITECTURE AND METHOD FOR FLUID TREATMENT DEVICES
NO321805B1 (no) * 2001-10-19 2006-07-03 Norsk Hydro As Fremgangsmate og anordning for a lede to gasser inn og ut av kanalene i en flerkanals monolittenhet.
JP3526454B2 (ja) * 2002-01-08 2004-05-17 三洋電機株式会社 熱交換器及びその熱交換器を備えた空気調和機
US6892805B1 (en) * 2004-04-05 2005-05-17 Modine Manufacturing Company Fluid flow distribution device
US20070295026A1 (en) * 2004-09-10 2007-12-27 Showa Denko K.K. Laminated Heat Exchanger
FR2894020A1 (fr) * 2005-11-30 2007-06-01 Valeo Systemes Thermiques Boite collectrice pour un echangeur de chaleur et echangeur comportant une telle boite collectrice
JP4724594B2 (ja) * 2006-04-28 2011-07-13 昭和電工株式会社 熱交換器
CN201246927Y (zh) * 2008-05-16 2009-05-27 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 一种进出口在边板上的层叠式蒸发器
DE102008025910A1 (de) 2008-05-29 2009-12-03 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
CN201221823Y (zh) * 2008-06-06 2009-04-15 刘永宁 简易空调装置
EP2372283B1 (en) 2010-03-23 2013-09-04 Delphi Technologies, Inc. Heat exchanger with a manifold plate
JP5655676B2 (ja) * 2010-08-03 2015-01-21 株式会社デンソー 凝縮器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125652A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
US20100018231A1 (en) 2004-11-30 2010-01-28 Valeo Climatisation Heat Exchanger With Heat Storage
JP2007139288A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱交換器および空気調和機

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Publication number Publication date
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EP2998683A4 (en) 2017-03-22
KR20150143682A (ko) 2015-12-23
US10077953B2 (en) 2018-09-18

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