WO2015063875A1 - 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 - Google Patents

積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 Download PDF

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WO2015063875A1
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plate
opening
flat tube
pipe
heat exchanger
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PCT/JP2013/079346
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拓未 西山
岡崎　多佳志
石橋　晃
真哉 東井上
繁佳 松井
厚志 望月
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三菱電機株式会社
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/30—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means being attachable to the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing

Definitions

  • the present invention relates to a laminated header, a heat exchanger, and an air conditioner.
  • the liquid refrigerant that has flowed out from the end of the flat tube to the spacer portion has a larger space in the spacer portion, so that the flow state becomes close to a laminar flow. For this reason, the refrigerant
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a fluid that flows into a pipe in a stacked header that is connected to a plurality of pipes and allows a fluid that flows from one pipe to flow into another pipe. It is an object of the present invention to provide a stacked header that can reduce the bias of. Moreover, an object of this invention is to obtain the heat exchanger provided with such a laminated header. Moreover, an object of this invention is to obtain the air conditioning apparatus provided with such a heat exchanger.
  • a multilayer header according to the present invention is a multilayer header that is connected to a plurality of pipes and allows a fluid flowing from one pipe to flow into another pipe, and includes a first opening to which the pipe is connected.
  • a plurality of first plates having a second opening, the second openings being stacked on the first plate so as to communicate with the first openings, and a flow path being formed;
  • a flow path area of the flow path is changed continuously or stepwise in the stacking direction of the plurality of second plate-like bodies.
  • the present invention is connected to a plurality of pipes, and in a stacked header that allows a fluid flowing from one pipe to flow into another pipe, can reduce the bias of the fluid flowing into the pipe.
  • the laminated header according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the multilayer header according to the present invention may be applied to other devices.
  • the configuration, operation, and the like described below are merely examples, and are not limited to such configuration, operation, and the like.
  • symbol is attached
  • symbol is abbreviate
  • the illustration of the fine structure is simplified or omitted as appropriate.
  • overlapping or similar descriptions are appropriately simplified or omitted.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a heat exchanger 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view showing a schematic configuration of the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the heat exchanger 1 includes a laminated header 10, a plurality of flat tubes 20, and a plurality of fins 3.
  • a fluid for example, a refrigerant
  • the fins 3 have, for example, a plate shape and are stacked at a predetermined interval, and a heat medium (for example, air) circulates between the fins 3.
  • the fin 3 is comprised by metal materials, such as aluminum and copper, for example.
  • the flat tube 20 has a flat cross section.
  • the flat tube 20 is made of, for example, a metal material such as aluminum or copper.
  • the flat tube 20 is arranged such that the direction of the long axis of the flat shape faces the air flow direction and is spaced in the direction of the short axis of the flat shape.
  • the flat tubes 20 are arranged in a plurality of stages in the step direction intersecting the air flow direction.
  • the flat tubes 20 are arranged in a plurality of rows in the row direction along the air flow direction.
  • the flat tube 20 is 2 rows.
  • the side where the refrigerant flows into the laminated header 10 is referred to as a flat tube 20a
  • the side where the refrigerant flows out of the laminated header 10 is referred to as a flat tube 20b.
  • the content common to all the flat tubes 20 is described when the suffix is not attached
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a cross section of the flat tube 20 of the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • at least one partition is provided inside the flat tube 20 and a plurality of flow paths are formed.
  • the length in the short axis direction of the flat tube 20 is referred to as a tube height H21
  • the length in the long axis direction is referred to as a tube width L22
  • the distance between the outer periphery of the flat tube 20 and the inner periphery of the flow path is The length is referred to as tube thickness t23.
  • the flat tube 20 corresponds to the “pipe” in the present invention.
  • this invention is not limited to this, Piping of arbitrary shapes, such as a circular tube and a square tube, can be used.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a state in which the laminated header 10 of the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 of the present invention is disassembled.
  • the portion A in FIG. 1 is shown in an enlarged manner.
  • the multilayer header 10 includes a plurality of bare materials 11 and a plurality of clad materials 12.
  • the clad material 12 is a plate-like member to which a brazing material is applied.
  • the bare material 11 is a plate-like member to which no brazing material is applied.
  • the laminated header 10 is configured by alternately laminating bare materials 11 and clad materials 12.
  • the laminated header 10 includes the bare material 11 and the clad material 12 in which the first opening 30 is formed, and the bare material 11 and the clad material 12 in which the second opening 40 that communicates with the first opening 30 is formed. And the bare material 11 and the clad material 12 in which the third openings 50 communicating with the plurality of second openings 40 are formed, and the bare material 11 in which no openings are formed are stacked, and the flow of the fluid flows A road is formed.
  • the bare header 11 and the clad 12 may be laminated in any number to form the laminated header 10.
  • the bare material 11 and the clad material 12 are given suffixes a to f as they are laminated from the insertion side of the flat tube 20.
  • the first opening 30, the second opening 40, and the third opening 50 are given the same suffix as the corresponding bare material 11 or the cladding material 12. If no suffix is added, the contents common to all are described.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing a laminated state of the laminated header 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the multilayer header 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the BB cross section of FIG. 1 is shown enlarged.
  • Each layer of the bare material 11 and the clad material 12 of the multilayer header 10 includes a first opening 30 to which the flat tube 20 is connected, a contracted flow channel 41 formed by the second opening 40, and a third opening. 50 constitutes the column passing flow path 51 formed by 50.
  • the contracted flow path 41 is given the same suffix as the corresponding flat tube 20. If no suffix is added, the contents common to all are described.
  • a first opening 30a is formed in the bare material 11a and the clad material 12a.
  • the first opening 30a has a flat shape corresponding to the shape of the flat tube 20, and the major axis direction is in the column direction.
  • the first opening 30 a is formed larger than the outer periphery of the flat tube 20. That is, the hole height H31 that is the length of the short axis of the first opening 30 is not less than the tube height H21 of the flat tube 20, and the hole width L32 that is the length of the long axis of the first opening 30 is
  • the flat tube 20 has a tube width L22 or more. The end of the flat tube 20 is inserted into the first opening 30a.
  • Second openings 40b to 40d are formed in the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d.
  • the second openings 40b to 40d have a flat shape corresponding to the shape of the flat tube 20, and the major axis direction faces the column direction.
  • the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d are laminated so that the second openings 40b to 40d communicate with the first opening 30a, and the contracted flow path 41 is formed.
  • the second opening 40 b of the bare material 11 b adjacent to the clad material 12 a is formed smaller than the outer periphery of the flat tube 20. That is, the hole height H41, which is the length of the short axis of the second opening 40b of the bare material 11b, is less than the pipe height H21 of the flat tube 20, and is the length of the long axis of the second opening 40b.
  • the hole width L42 is less than the tube width L22 of the flat tube 20.
  • a part of the end surface of the flat tube 20 inserted into the first opening 30 is in contact with the side surface of the bare material 11b.
  • regulates the insertion position of the flat tube 20 by receiving the flat tube 20 end part with the bare material 11b is provided.
  • the second opening 40b is preferably larger than the inner circumference of the flat tube 20. That is, the relationship of tube height H21> hole height H41 ⁇ (tube height H21-2 ⁇ tube thickness t23) and tube width L22> hole width L42 ⁇ (tube width L22-2 ⁇ tube thickness t23). It is. Thereby, the flow path in the flat tube 20 is not blocked by the bare material 11b, and the flow path resistance can be reduced.
  • the flat tube 20 is inserted into the first opening 30 and the brazing material of the clad material 12a is heated and melted while a part of the end surface of the flat tube 20 is in contact with the bare material 11b.
  • the brazing material By the brazing material, the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening 30a are connected. Moreover, it connects with the bare material 11b in which the brazing material is not apply
  • the second opening 40c of the bare material 11c and the clad material 12c is formed smaller than the second opening 40b of the bare material 11b and the clad material 12b. Further, the second opening 40d of the bare material 11d and the cladding material 12d is formed smaller than the second opening 40c of the bare material 11c and the cladding material 12c. As described above, the sizes of the second openings 40b to 40d are formed so as to be closer to the bare material 11a and the clad material 12a. That is, the flow path area (opening cross-sectional area) of the contracted flow path 41 has a structure that increases stepwise in the stacking direction of the bare material 11 and the clad material 12.
  • the bare material 11d and the clad material 12d arranged farthest from the bare material 11a are the size of the second opening 40d. Is the smallest. That is, the flow path area (opening cross-sectional area) of the contracted flow path 41 is the smallest at a position farthest from the bare material 11a. Note that only one of the second openings 40d of the bare material 11d or the clad material 12d may be formed to be the smallest.
  • the contracted flow path 41 is formed by the second openings 40b to 40d of the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d has been described.
  • the number of stacked layers is arbitrarily set. can do. It is desirable that the length of the contracted flow channel 41 in the stacking direction is longer than the thickness of the two bare materials 11 combined.
  • the length by which the edge part of the flat tube 20 is inserted can be varied by laminating
  • the flat tube 20 is inserted into at least one clad material 12a.
  • a third opening 50e is formed in the bare material 11e and the clad material 12e.
  • the third opening 50e is formed by one opening having a size including the two second openings 40d formed in the bare material 11d and the clad material 12d.
  • the bare material 11f is not provided with an opening in a portion facing the third opening 50e.
  • the present invention is not limited to this.
  • a groove-like flow path may be formed on one plate-like member and laminated on the clad material 12d.
  • the reduced flow path 41a corresponding to the flat tube 20a and the reduced flow corresponding to the flat pipe 20b are used. You may connect the flow path 41b.
  • the number of stacked bare members 11e and clad members 12e forming the line passing channel 51 is not limited to one, and may be arbitrarily changed.
  • the column passage 51 may be formed by alternately laminating the bare material 11e and the clad material 12e each having the third opening 50 formed thereon.
  • the pressure loss can be reduced by laminating a plurality of the bare materials 11e and the clad materials 12e to increase the channel area of the column passing channel 51.
  • the bare material 11a and the clad material 12a correspond to the “first plate-like body” in the present invention.
  • the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d correspond to the “second plate-like body” in the present invention.
  • the bare materials 11e and 11f and the clad materials 12e to 12f correspond to the “third plate-like body” in the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating the flow of the refrigerant in the multilayer header 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the arrow shown by FIG. 7 has shown the direction through which a refrigerant
  • a case where the refrigerant flows into the laminated header 10 from the flat tube 20a and flows out from the laminated header 10 into the flat tube 20a will be described as an example.
  • the refrigerant that has flowed into the laminated header 10 from the end of the flat tube 20 a is contracted by the contracted flow channel 41 a and flows through the row passing channel 51.
  • the flow path of the refrigerant from the end of the flat tube 20a toward the connecting flow path 51 is gradually reduced in flow area (open sectional area).
  • the bias of the refrigerant is suppressed.
  • the flow state of the refrigerant can be made to be more sprayed by contracting with the contracted flow channel 41.
  • the refrigerant that has flowed through the line passing flow path 51 flows into the contracted flow path 41b corresponding to the flat tube 20b.
  • the refrigerant that has flowed into the contracted flow path 41b flows into the flat tube 20b.
  • the flow path area (opening cross-sectional area) of the refrigerant flow path from the contracted flow path 41b to the flat tube 20b gradually increases, the refrigerant is evenly distributed to each flow path of the flat tube 20b.
  • coolant is not limited to the said description, You may flow in the reverse direction.
  • the flow direction of the heat medium (for example, air) that exchanges heat with the refrigerant in the flat tube 20 may be either parallel to or opposed to the flow direction of the column passage 51.
  • the bare material 11 having the second opening 40 and the clad material 12 are laminated to form a contracted flow channel 41, and the flow path area of the contracted flow channel 41 is as follows. It changes stepwise in the stacking direction. For this reason, the bias of the refrigerant flowing into the contracted flow channel 41 from the flat tube 20 and flowing out of the contracted flow channel 41 can be suppressed. Moreover, the bias of the refrigerant flowing into the flat tube 20 from the contracted flow channel 41 can be suppressed.
  • the size of the second opening 40 is larger as it is closer to the flat tube 20. For this reason, it can be set as the structure where the flow path area of the contraction flow path 41 which goes to the connecting flow path 51 from the edge part of the flat tube 20 becomes small, and the deviation of the refrigerant
  • the bare material 11 and the clad material 12 in which the second opening 40 is formed have the second opening 40 having the largest size. It is formed small. For this reason, the flow state of the refrigerant flowing into the contracted flow channel 41 from the flat tube 20 and flowing out from the contracted flow channel 41 can be made more sprayed.
  • the bare material 11 a into which the end of the flat tube 20 is inserted and the first opening 30 a of the clad material 12 a are formed larger than the outer periphery of the flat tube 20. That is, the hole height H31 of the first opening 30a is not less than the tube height H21, and the hole width L32 of the first opening 30a is not less than the tube width L22. For this reason, the surface (insertion white) which adhere
  • the second opening 40 b of the bare material 11 b adjacent to the clad material 12 a is formed smaller than the outer periphery of the flat tube 20. That is, the hole height H41 of the second opening 40b is less than the tube height H21, and the hole width L42 of the second opening 40b is less than the tube width L22. For this reason, a part of end surface of the flat tube 20 inserted in the 1st opening part 30 is contacted with the side surface of the bare material 11b, and the insertion position of the flat tube 20 can be prescribed
  • a heat exchanger can be manufactured without making the insertion wall longer than necessary, and in the heat exchanger of the same size, the ratio of the heat exchange part is increased. Can do.
  • the size of the heat exchanger 1 can be reduced when an equivalent heat exchanging capability is obtained by shortening the insertion length of the flat tube 20.
  • the bonding area between the flat tube 20 and the laminated header 10 is increased, and the bonding strength can be improved.
  • the second opening 40b is larger than the inner circumference of the flat tube 20. That is, tube height H21> hole height H41 of second opening 40b ⁇ (tube height H21-2 ⁇ tube thickness t23) and tube width L22> hole width L42 of second opening 40b ⁇ (tube The relationship of width L22-2 ⁇ tube thickness t23). For this reason, the flow path in the flat tube 20 is not blocked by the bare material 11b, and the flow path resistance can be reduced.
  • the shape of the contracted flow path into a stepped shape, it can be manufactured relatively easily as compared with chamfering or curved surface shape processing.
  • the manufacturing cost can be reduced by facilitating the manufacturing.
  • By adopting a simple step-like shape it is possible to facilitate the production of the mold even in the production of the mold by cutting or casting. Further, the manufacturing cost can be reduced by facilitating the manufacture.
  • Embodiment 2 the laminated header 10 according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 1 the same code
  • symbol is attached
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the multilayer header 10 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the laminated header 10 according to the second embodiment has a structure in which the flow passage area (opening cross-sectional area) of the contracted flow passage 41 continuously changes in the lamination direction of the bare material 11 and the clad material 12. .
  • the wall surface shape 13 of the cross section in the stacking direction of the bare materials 11b to 11d and the cladding materials 12b to 12d is formed in a straight line (chamfered shape).
  • the flow path area of the contracted flow path 41 changes continuously so that it may become large as the flat tube 20 is approached.
  • the wall shape of the contracted flow channel 41 is not limited to a linear shape as long as it has a continuously changing shape. Further, only a part of the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d may be continuously changed. For example, as shown in FIG. 10, among the bare materials 11b to 11d and the cladding materials 12b to 12d, the wall surface shape 14 of the cross section in the stacking direction of the bare materials 11c to 11d and the cladding materials 12c to 12d is curved (rounded shape). ). For example, as shown in FIG. 11, the wall surface shape 15 in all of the bare materials 11b to 11d and the clad materials 12b to 12d may be formed in a curved shape (rounded shape).
  • the bare material 11 having the second opening 40 and the clad material 12 are laminated to form the contracted flow channel 41, and the channel area of the contracted flow channel 41 is , Changes continuously in the stacking direction. For this reason, the bias of the refrigerant flowing into the contracted flow channel 41 from the flat tube 20 and flowing out of the contracted flow channel 41 can be suppressed. Moreover, the bias of the refrigerant flowing into the flat tube 20 from the contracted flow channel 41 can be suppressed.
  • the separation of the refrigerant flow and the generation of vortices in the contracted flow path 41 can be reduced.
  • the pressure loss in a flow path can be reduced by reducing the separation of flow and the generation of vortices.
  • the refrigerant can be evenly distributed to each flow path provided in the flat tube 20.
  • the level difference of the contracted flow channel 41 the retention of liquid refrigerant or oil can be suppressed.
  • Embodiment 3 the laminated header 10 according to the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 1 the same code
  • symbol is attached
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the multilayer header 10 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the principal part of the laminated header 10 is expanded and shown.
  • the laminated header 10 according to the third embodiment is melted between the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening 30a of the bare material 11a and the cladding material 12a.
  • a clearance 60 for collecting brazing material is provided. That is, the relationship between the tube height H21 of the flat tube 20, the hole height H31 of the first opening 30a, and the height of the clearance 60 (distance in the short axis direction of the flat tube 20) is the height of the clearance 60.
  • the relationship between the tube width L22 of the flat tube 20, the hole width L32 of the first opening 30a, and the width of the clearance 60 is the width of the clearance 60 ⁇ (hole width) L32 ⁇ tube width L22) / 2.
  • the height of the clearance 60 and the length of the width may be different.
  • the clearance 60 corresponds to a “gap” in the present invention.
  • the height and width of the clearance 60 (the distance between the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening 30a) are too large, the molten brazing material will become the inner periphery of the flat tube 20 and the first opening 30.
  • the flat tube 20 and the laminated header 10 cannot be bonded to each other without sufficiently reaching the surface. For this reason, for example, the length of the clearance 60 ⁇ 0.10 mm is desirable.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the action during brazing of the multilayer header 10 according to the third embodiment of the present invention.
  • the flat tube 20 is inserted into the first opening 30 and the brazing material of the clad material 12a is heated while a part of the end surface of the flat tube 20 is in contact with the bare material 11b.
  • the material melts.
  • the molten brazing material 61 permeates between the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening 30a by gravity or surface tension.
  • the molten brazing material 61 flows to the side surface of the flat tube 20 (in the direction of the arrow in FIG. 13) along the clearance 60 that is an open end. Thereby, the bare material 11a, the clad material 12a, and the side surface of the flat tube 20 are adhere
  • the laminated header 10 has a clearance 60 in which molten brazing material accumulates between the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening 30 of the bare material 11a and the cladding material 12a. Provided. For this reason, it is possible to prevent the brazing material melted from the clad material 12a from flowing into the end portion of the flat tube 20 during brazing. Further, by adopting a structure in which the brazing material does not easily enter the end portion of the flat tube 20, the flow path in the flat tube 20 is not blocked, and the refrigerant can be evenly distributed.
  • the clearance 60 it is possible to absorb a deviation caused by a dimensional error when the plurality of flat tubes 20 are simultaneously inserted into the laminated header 10. Therefore, the flat tube 20 can be easily inserted into the laminated header 10. Further, since the flat tube 20 can be easily inserted into the laminated header 10, the manufacturing cost can be reduced.
  • the length of the clearance 60 is set to 0.10 mm or less, it is possible to reduce unbonding between the bare material 11a and the side surface of the flat tube 20. Moreover, joint strength can be improved by reducing the non-adhesion of the bare material 11a and the flat tube 20 side surface. Further, the reliability can be improved by improving the bonding strength.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the laminated header 10 according to the fourth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 1
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the multilayer header 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an enlarged view showing a portion C of FIG.
  • the laminated header 10 according to the third embodiment is such that the bare material 11 b that contacts a part of the end face of the flat tube 20 is a part that contacts a part of the end face of the flat tube 20. Is formed to be smaller than the non-contact portion.
  • the bare material 11b is formed so that the size of the opening is different between the side where the end of the flat tube 20 is inserted and the side where the end of the flat tube 20 contacts (the back side). Yes.
  • a portion where a part of the end face of the flat tube 20 contacts is referred to as a protrusion-shaped portion 110.
  • the second opening 40b of the bare material 11b has a hole height H31 of the first opening 30a ⁇ a hole height H41 of the second opening 40b ⁇ the tube height on the side where the end of the flat tube 20 is inserted. H21, and the hole width L32 of the first opening 30a ⁇ the hole width L42 of the second opening 40b ⁇ the tube width L22. Further, the back side where the end of the flat tube 20 contacts is the tube height H21 ⁇ the hole height H41 ⁇ (tube height H21-2 ⁇ tube thickness t23) of the second opening 40b and the tube width L22 ⁇ The hole width L42 of the second opening 40b ⁇ (tube width L22-2 ⁇ tube thickness t23).
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the flat tube 20 is inserted in the laminated header 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an enlarged view showing a D portion of FIG.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view for explaining the action during brazing of the multilayer header 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is an enlarged view showing a portion E of FIG.
  • the molten brazing material 61 is separated between the side surface of the flat tube 20 and the inner peripheral surface of the first opening portion 30 a by gravity or surface tension. It penetrates into the insertion side of the flat tube 20 of the material 11b. At this time, the molten brazing material 61 flows to the side surface of the flat tube 20 that is the open end (in the direction of the arrows in FIGS. 18 and 19). Thereby, the bare material 11a, the clad material 12a, the side surface of the flat tube 20, and the insertion side of the flat tube 20 of the bare material 11b are bonded.
  • the bare material 11a is formed such that the thickness of the portion where a part of the end face of the flat tube 20 contacts is smaller than the portion where it does not contact. That is, the protrusion-shaped part 110 is provided on the back side of the bare material 11b. For this reason, it is possible to define the insertion white at the end of the flat tube 20.
  • the brazing material 61 can be prevented from entering the flat tube 20.
  • edge part of the flat tube 20 is fixed in the bare material 11b, more insertion scissors can be obtained. Moreover, many adhesion areas at the time of brazing can be obtained by obtaining more than insertion scissors. Moreover, adhesive strength can be improved by obtaining many adhesion areas. Moreover, reliability can be improved by improving contact strength.
  • the distance between the end portion of the flat tube 20 and the clad material 12a is increased, it is possible to prevent the brazing material 61 from flowing into the flat tube 20 even if it flows to the flat tube 20 side.
  • the brazing material 61 does not easily enter the end of the flat tube 20, the flow path at both ends of the flat tube 20 is not blocked, so that the refrigerant can be evenly distributed.
  • Embodiment 5 FIG. In the fifth embodiment, a configuration of an air conditioner to which the stacked header 10 and a heat exchanger including the stacked header 10 are applied will be described.
  • FIG. 20 and 21 are diagrams showing a schematic configuration of an air-conditioning apparatus 91 according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 20 has shown the case where the air conditioning apparatus 91 performs heating operation.
  • FIG. 21 shows a case where the air conditioner 91 performs a cooling operation.
  • the air conditioner 91 includes a compressor 92, a four-way valve 93, an outdoor heat exchanger 94, a throttle device 95, an indoor heat exchanger 96, and an outdoor fan 97. And an indoor fan 98 and a control device 99.
  • the compressor 92, the four-way valve 93, the outdoor heat exchanger 94, the expansion device 95, and the indoor heat exchanger 96 are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circulation circuit.
  • the four-way valve 93 may be another flow path switching device.
  • the outdoor heat exchanger 94 is the heat exchanger 1.
  • air generated by driving the outdoor fan 97 is ventilated.
  • the outdoor fan 97 may be provided on the leeward side of the heat exchanger 1 or may be provided on the leeward side of the heat exchanger 1.
  • a compressor 92, a four-way valve 93, a throttle device 95, an outdoor fan 97, an indoor fan 98, various sensors, and the like are connected to the control device 99.
  • the control device 99 By switching the flow path of the four-way valve 93 by the control device 99, the heating operation and the cooling operation are switched.
  • the flow of the refrigerant during the heating operation will be described with reference to FIG.
  • the high-pressure and high-temperature gaseous refrigerant discharged from the compressor 92 flows into the indoor heat exchanger 96 through the four-way valve 93 and is condensed by heat exchange with the air supplied by the indoor fan 98. Heat up.
  • the condensed refrigerant becomes a high-pressure supercooled liquid state (or low-dryness gas-liquid two-phase refrigerant), flows out of the indoor heat exchanger 96, and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant by the expansion device 95. .
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 94, exchanges heat with the air supplied by the outdoor fan 97, and evaporates.
  • the evaporated refrigerant enters a low-pressure superheated gas state, flows out of the outdoor heat exchanger 94, and is sucked into the compressor 92 through the four-way valve 93. That is, during the heating operation, the outdoor heat exchanger 94 acts as an evaporator.
  • the refrigerant passes through the flat tubes 20a arranged in the windward row, passes through the laminated header 10, and flows into the flat tubes 20b arranged in the leeward row.
  • the refrigerant flow during the cooling operation will be described with reference to FIG.
  • the high-pressure and high-temperature gas refrigerant discharged from the compressor 92 flows into the outdoor heat exchanger 94 through the four-way valve 93, exchanges heat with the air supplied by the outdoor fan 97, and condenses.
  • the condensed refrigerant becomes a high-pressure supercooled liquid state (or a low-dryness gas-liquid two-phase refrigerant), flows out of the outdoor heat exchanger 94, and enters a low-pressure gas-liquid two-phase state by the expansion device 95.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 96 and evaporates by heat exchange with the air supplied by the indoor fan 98, thereby cooling the room.
  • the evaporated refrigerant becomes a low-pressure superheated gas state, flows out of the indoor heat exchanger 96, and is sucked into the compressor 92 through the four-way valve 93. That is, during the cooling operation, the outdoor heat exchanger 94 functions as a condenser.
  • the refrigerant passes through the flat tubes 20b arranged in the leeward row, flows into the flat tubes 20b arranged in the upwind row through the stacked header 10.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of the multilayer header 10 according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the main part of the multilayer header 10 is shown enlarged.
  • the multilayer header 10 according to the fifth embodiment includes the bare material 11 a and the bare material 11 d serving as the outlet of the contracted flow channel 41, the central axis of the first opening 30 a of the bare material 11 a and the cladding material 12 a, and The central axis of the second opening 40d of the clad material 12d is eccentric from each other.
  • the central axis of the second opening 40d of the contracted flow channel 41 corresponding to one of the flat tubes 20 is the center of the first opening 30a of the contracted flow channel 41. It is eccentric to the other flat tube 20 side rather than the shaft.
  • the amount of eccentricity Z is 0 ⁇ Z ⁇ W3 / 2, where W3 is the outer diameter in the major axis direction of the flat tube 20a and the flat tube 20b.
  • the distance between the central axis of the second opening 40d corresponding to the flat tube 20a and the central axis of the flat tube 20a is such that the central axis of the flat tube 20b and the second opening 40d corresponding to the flat tube 20a.
  • the distance between the central axis of the second opening 40d corresponding to the flat tube 20b and the central axis of the flat tube 20b is such that the central axis of the flat tube 20a and the second opening 40d corresponding to the flat tube 20b. It is decentered so as to be shorter than the distance between the center axis.
  • FIG.23 and FIG.24 is a figure explaining the liquid quantity distribution of the refrigerant
  • coolant which flows in into the flat tube 20b in case the heat exchanger 1 which concerns on Embodiment 5 of this invention acts as an evaporator.
  • the refrigerant is in parallel with the air flow generated by driving the outdoor fan 97. That is, it flows from the flat tube 20a to the contracted flow channel 41a, and flows from the row passing channel 51 to the contracted flow channel 41b in a gas-liquid two-phase state.
  • the heat exchanger 1 since the eccentric amount Z is Z> 0 in the contracted flow channel 41b, a large amount of liquid refrigerant that has flowed into the contracted flow channel 41b flows into the S point side of the flat tube 20b. Will be.
  • the heat exchanger 1 acts as an evaporator, since the heat load (heat exchange amount) on the windward side of the air flow generated by driving the outdoor fan 97 is large, the S point side of the flat tube 20b, that is, the flow path on the windward side.
  • the liquid refrigerant is distributed to the flow path holes of the flat tube 20 so that a large amount of the liquid refrigerant flows in the liquid, so that the evaporation of the liquid refrigerant is promoted and the heat exchange efficiency is improved.
  • FIG.25 and FIG.26 is a figure explaining the liquid quantity distribution of the refrigerant
  • coolant which flows in into the flat tube 20a in case the heat exchanger 1 which concerns on Embodiment 5 of this invention acts as a condenser.
  • the refrigerant becomes a counterflow with the air flow generated by driving the outdoor fan 97. That is, it flows from the flat tube 20b to the contracted flow channel 41b, and flows from the row passing channel 51 into the contracted flow channel 41a in a gas-liquid two-phase state.
  • the heat exchanger 1 since the eccentric amount Z is Z> 0 in the contracted flow channel 41a, a large amount of gas refrigerant flowing into the contracted flow channel 41a flows into the S point side of the flat tube 20a. Will be.
  • the heat exchanger 1 acts as a condenser, since the heat load (heat exchange amount) on the windward side of the air flow generated by the driving of the outdoor fan 97 is large, the L point side of the flat tube 20a, that is, the flow path on the windward side.

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Abstract

　本発明の積層型ヘッダーは、扁平管２０が接続される第１開口部３０を有する第１板状体と、第２開口部４０を有し、第２開口部４０が第１開口部３０と連通するように第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、を備え、流路の流路面積が、複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化する。

Description

積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置
　本発明は、積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置に関するものである。
　従来の熱交換器においては、扁平管と部材とを接着する管接着部材と、扁平管端部の位置合わせをする管固定部材と、冷媒を列方向に移動させるスペーサー部と、背板とを備えたリターンヘッダを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１３－２９２４３号公報（段落［００３３］、第６図）
　上記特許文献１に記載の熱交換器においては、扁平管の各流路穴からヘッダタンクに流入した冷媒は、スペーサー部で合流した後、扁平管の流路と直交する方向に移動する。そして、スペーサー部を移動した冷媒は、他の扁平管の各流路穴に流入する。
　しかしながら、スペーサー部を流通する冷媒には慣性力が作用するため、スペーサー部から扁平管の各流路穴へ流入する冷媒に偏りが生じ、冷媒を均等分配できない、という課題があった。
　また、扁平管の端部からスペーサー部へ流出した液冷媒は、スペーサー部で空間が大きくなるため、流動状態が層流に近づいた状態となる。このため、スペーサー部から扁平管の各流路穴へ流入する冷媒に偏りが生じ、冷媒を均等分配できない、という課題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の配管と接続され、１つの配管から流入した流体を他の配管へ流入させる積層型ヘッダーにおいて、配管へ流入する流体の偏りを低減することができる積層型ヘッダーを提供することを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような熱交換器を備えた空気調和装置を得ることを目的とする。
　本発明に係る積層型ヘッダーは、複数の配管と接続され、１つの前記配管から流入した流体を他の前記配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、前記配管が接続される第１開口部を有する第１板状体と、第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、を備え、前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化するものである。
　本発明は、複数の配管と接続され、１つの配管から流入した流体を他の配管へ流入させる積層型ヘッダーにおいて、配管へ流入する流体の偏りを低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の扁平管２０の断面を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の積層型ヘッダー１０を分解した状態を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、積層状態を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。 本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、冷媒の流れを説明する概略断面図である。 本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の変形例を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。 本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。 本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。 図１４のＣを示す拡大図である。 本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、扁平管２０が挿入された状態を示す概略断面図である。 図１６のＤ部を示す拡大図である。 本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。 図１８のＥ部を示す拡大図である。 本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
　以下、本発明に係る積層型ヘッダーについて、図面を用いて説明する。
　なお、以下では、本発明に係る積層型ヘッダーが、熱交換器に適用した場合を説明しているが、本発明に係る積層型ヘッダーを、他の機器に適用してもよい。
　また、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、そのような構成、動作等に限定されない。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．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す側面図である。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の概略構成を示す上面図である。
　図１及び図２に示すように、熱交換器１は、積層型ヘッダー１０と、複数の扁平管２０と、複数のフィン３とを有する。
　積層型ヘッダー１０は、複数の扁平管２０の端部が接続され、１つの扁平管２０から流入した流体（例えば冷媒）を、他の扁平管２０へ流入させる。詳細は後述する。
　フィン３は、例えば板状形状を有し、所定の間隔で複数積層されて、その間を熱媒体（例えば空気等）が流通する。フィン３は、例えば、アルミニウム、銅などの金属材料によって構成されている。
　扁平管２０は、断面が扁平形状である。扁平管２０は、例えば、アルミニウム、銅などの金属材料によって構成されている。扁平管２０は、扁平形状の長軸の向きが空気の流通方向を向き、扁平形状の短軸の方向に間隔を空けて配置されている。扁平管２０は、空気の流れ方向に交差する段方向に複数段配置されている。また、扁平管２０は、空気の流れ方向に沿う列方向に複数列配置されている。
　本実施の形態１においては、扁平管２０が２列の場合を説明する。以下、２列の扁平管２０のうち、冷媒が積層型ヘッダー１０に流入する側を扁平管２０ａと称し、冷媒が積層型ヘッダー１０から流出する側を扁平管２０ｂと称する。尚、サフィックスを付していない場合は全ての扁平管２０に共通した内容を記載する。
　図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の扁平管２０の断面を示す概略構成図である。
　図３に示すように、扁平管２０の内部は、少なくとも１枚以上の仕切りを設け、複数の流路が形成されている。以下、扁平管２０の短軸方向の長さを、管高さＨ２１と称し、長軸方向の長さを、管幅Ｌ２２と称し、扁平管２０の外周と流路の内周との間の長さを、管肉厚ｔ２３と称する。
　なお、扁平管２０は、本発明における「配管」に相当する。
　なお、本実施の形態１においては扁平管２０を用いた場合を説明するが、本発明はこれに限定されず、円管、角管等の任意の形状の配管を用いることができる。
　図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の積層型ヘッダー１０を分解した状態を示す概略斜視図である。なお、図４においては、図１のＡ部分を拡大して示している。
　図４に示すように、積層型ヘッダー１０は、複数のベア材１１と、複数のクラッド材１２とを備えている。クラッド材１２は、ロウ材が塗布された板状の部材である。ベア材１１は、ロウ材が塗布されていない板状の部材である。積層型ヘッダー１０は、ベア材１１とクラッド材１２とが交互に積層されて構成されている。
　また、積層型ヘッダー１０は、第１開口部３０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、第１開口部３０と連通する第２開口部４０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、複数の第２開口部４０と連通する第３開口部５０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２と、開口が形成されていないベア材１１とが積層されて、流体が流通する流路が形成されている。
　尚、ベア材１１とクラッド材１２は任意枚数を積層して積層型ヘッダー１０を形成してもよい。
　本実施の形態１においては、ベア材１１及びクラッド材１２は、扁平管２０の挿入側から積層するにしたがって、ａ～ｆのサフィックスを付している。また、第１開口部３０、第２開口部４０、及び第３開口部５０には、対応するベア材１１又はクラッド材１２と同一のサフィックスを付している。尚、サフィックスを付していない場合は全てに共通した内容を記載する。
　図５は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、積層状態を示す概略斜視図である。なお、図５では、ベア材１１及びクラッド材１２の各層において、段方向の長さを変えて図示している。
　図６は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図６においては、図１のＢ－Ｂ断面を拡大して示している。
　以下、図５及び図６を参照して、実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の構成について説明する。
　積層型ヘッダー１０のベア材１１及びクラッド材１２の各層は、扁平管２０が接続される第１開口部３０と、第２開口部４０によって形成された縮流流路４１と、第３開口部５０によって形成された列渡し流路５１とを構成する。
　なお、縮流流路４１には、対応する扁平管２０と同一のサフィックスを付している。尚、サフィックスを付していない場合は全てに共通した内容を記載する。
［第１開口部］
　ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａには、第１開口部３０ａが形成されている。第１開口部３０ａは、扁平管２０の形状に対応する扁平形状を有し、長軸方向が列方向を向いている。第１開口部３０ａは、扁平管２０の外周よりも大きく形成されている。即ち、第１開口部３０の短軸の長さである穴高さＨ３１は、扁平管２０の管高さＨ２１以上であり、第１開口部３０の長軸の長さである穴幅Ｌ３２は、扁平管２０の管幅Ｌ２２以上である。
　この第１開口部３０ａには、扁平管２０の端部が挿入される。
［縮流流路］
　ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄには、第２開口部４０ｂ～４０ｄが形成されている。第２開口部４０ｂ～４０ｄは、扁平管２０の形状に対応する扁平形状を有し、長軸方向が列方向を向いている。
　このベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄは、第２開口部４０ｂ～４０ｄが第１開口部３０ａと連通するように積層されて、縮流流路４１が形成される。
　クラッド材１２ａに隣接するベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の外周よりも小さく形成されている。即ち、ベア材１１ｂの第２開口部４０ｂの短軸の長さである穴高さＨ４１は、扁平管２０の管高さＨ２１未満であり、第２開口部４０ｂの長軸の長さである穴幅Ｌ４２は、扁平管２０の管幅Ｌ２２未満である。
　第１開口部３０に挿入された扁平管２０の端面の一部は、ベア材１１ｂの側面と接触する。このように、ベア材１１ｂで扁平管２０端部を受けることで、扁平管２０の差込み位置を規定させる構造を備えている。
　なお、第２開口部４０ｂは、扁平管２０の内周以上の大きさが望ましい。即ち、管高さＨ２１＞穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１－２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２＞穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２－２×管肉厚ｔ２３）の関係である。これにより、扁平管２０内の流路がベア材１１ｂによって塞がれることがなく、流路抵抗を低減できる。
　ロウ付けの際には、扁平管２０が、第１開口部３０に挿入され、扁平管２０の端面の一部がベア材１１ｂと接触した状態で、クラッド材１２ａのロウ材が加熱され、溶融したロウ材によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面とが接続される。
　また、ロウ材が塗布されていないベア材１１ｂに、扁平管２０の端面の一部が接触した状態で接続される。
　また、ベア材１１ｃ及びクラッド材１２ｃの第２開口部４０ｃは、ベア材１１ｂ及びクラッド材１２ｂの第２開口部４０ｂよりも小さく形成されている。さらに、ベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄの第２開口部４０ｄは、ベア材１１ｃ及びクラッド材１２ｃの第２開口部４０ｃよりも小さく形成されている。
　このように、第２開口部４０ｂ～４０ｄの大きさは、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａに近いほど大きく形成されている。即ち、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１及びクラッド材１２の積層方向において段階的に大きくなる構造を有している。
　また、第２開口部４０を有する複数のベア材１１及び複数のクラッド材１２のうち、ベア材１１ａから最も遠くに配置されたベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄは、第２開口部４０ｄの大きさが最も小さく形成されている。即ち、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１ａから最も遠い位置において最も小さくなる。
　尚、ベア材１１ｄ又はクラッド材１２ｄのうち、何れか一方の第２開口部４０ｄのみ最も小さく形成しても良い。
　なお、本実施の形態１では、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄの第２開口部４０ｂ～４０ｄによって、縮流流路４１を形成した場合を説明したが、積層数は任意に設定することができる。なお、縮流流路４１の積層方向の長さは、ベア材１１を２枚合わせた板厚よりも長くなるよう形成するのが望ましい。
　尚、第１開口部３０を有するベア材１１ａ及びクラッド材１２ａを、複数積層することで、扁平管２０の端部が挿入される長さを可変できる。これにより、積層型ヘッダー１０と扁平管２０を接着させるための接触面積を任意に変更してもよい。なお、少なくとも一枚のクラッド材１２ａには、扁平管２０が挿入される。
［列渡し流路］
　ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅには、第３開口部５０ｅが形成されている。第３開口部５０ｅは、ベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄに形成された２つの第２開口部４０ｄを含む大きさの１つの開口によって形成されている。ベア材１１ｆは、第３開口部５０ｅに面する部分に開口が設けられていない。このベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅ、並びに、ベア材１１ｆが積層されることで、複数の縮流流路４１の間を連通する列渡し流路５１が形成されている。
　即ち、列渡し流路５１は、扁平管２０ａに対応する縮流流路４１ａと、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂとを連通する。
　なお、本実施の形態１においては、ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅ、並びに、ベア材１１ｆが積層されることで列渡し流路５１を形成する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。
　例えば、１枚の板状部材に、溝状の流路を形成して、クラッド材１２ｄに積層してもよい。また、ベア材１１ｅ、クラッド材１２ｅ、及びベア材１１ｆを設けずに、例えばＵベンド管などの渡し配管によって、扁平管２０ａに対応する縮流流路４１ａと、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂとを連通しても良い。
　なお、列渡し流路５１を形成するベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅの積層枚数は１枚に限定されず、任意に変更しても良い。
　例えば図８に示すように、第３開口部５０を形成したベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅを２枚ずつ交互に積層して、列渡し流路５１を形成しても良い。
　このように、ベア材１１ｅ及びクラッド材１２ｅをそれぞれ複数枚積層して、列渡し流路５１の流路面積を大きくすることで、圧力損失を低減することができる。
　なお、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａは、本発明における「第１板状体」に相当する。
　また、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄは、本発明における「第２板状体」に相当する。
　また、ベア材１１ｅ、１１ｆ及びクラッド材１２ｅ～１２ｆは、本発明における「第３板状体」に相当する。
　次に、実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０における冷媒の流れについて説明する。
　図７は、本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の、冷媒の流れを説明する概略断面図である。
　なお、図７に示される矢印は、冷媒が流れる向きを示している。
　ここでは、扁平管２０ａから積層型ヘッダー１０へ冷媒が流入し、積層型ヘッダー１０から扁平管２０ａへ冷媒が流出する場合を例に説明する。
　扁平管２０ａの端部から積層型ヘッダー１０へ流入した冷媒は、縮流流路４１ａによって縮流され、列渡し流路５１を流通する。この際、扁平管２０ａの端部から列渡し流路５１へ向かう冷媒の流路は、流路面積（開口断面積）が徐々に小さくなるため、扁平管２０より流出する気液二相状態の冷媒の偏りが抑制される。
　また、縮流流路４１によって縮流することで、冷媒の流動状態をより噴霧状にすることができる。
　列渡し流路５１を流通した冷媒は、扁平管２０ｂに対応する縮流流路４１ｂへ流入する。縮流流路４１ｂへ流入した冷媒は、扁平管２０ｂへ流入する。この際、縮流流路４１ｂから扁平管２０ｂへ向かう冷媒の流路は、流路面積（開口断面積）が徐々に大きくなるため、扁平管２０ｂの各流路へ冷媒を均等分配される。
　なお、冷媒の流通方向は、上記説明に限定されず、逆方向に流しても良い。
　尚、扁平管２０内の冷媒と熱交換する熱媒体（例えば、空気等）の流れ方向は、列渡し流路５１の流れ方向と並行又は対向のどちらであってもよい。
　次に、本実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
　実施の形態１に係る積層型ヘッダー１０は、第２開口部４０を有するベア材１１及びクラッド材１２が積層されて縮流流路４１を形成し、この縮流流路４１の流路面積が、積層方向において段階的に変化する。
　このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出した冷媒の偏りを抑制できる。また、縮流流路４１から扁平管２０へ流入する冷媒の偏りを抑制することができる。
　また、第２開口部４０の大きさは、扁平管２０に近いほど大きく形成されている。
　このため、扁平管２０の端部から列渡し流路５１へ向かう縮流流路４１の流路面積が小さくなる構造とすることができ、扁平管２０より流出する二相状態の冷媒の偏りを抑制することができる。
　また、第２開口部４０が形成されたベア材１１及びクラッド材１２のうち、扁平管２０から最も遠くに配置されたベア材１１及びクラッド材１２は、第２開口部４０の大きさが最も小さく形成されている。
　このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出する冷媒の流動状態を、より噴霧状にすることができる。
　また、扁平管２０の端部が挿入されるベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａは、扁平管２０の外周よりも大きく形成されている。即ち、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１は管高さＨ２１以上であり、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２は管幅Ｌ２２以上である。
　このため、ロウ付けの際に積層型ヘッダー１０と扁平管２０とを接着させる面（差込みシロ）を形成することができる。
　また、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの積層枚数を任意に設定することで、扁平管２０の差込みシロを任意に規定することができる。
　また、クラッド材１２ａに隣接するベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の外周よりも小さく形成されている。即ち、第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１は管高さＨ２１未満であり、第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２は管幅Ｌ２２未満である。
　このため、第１開口部３０に挿入された扁平管２０の端面の一部は、ベア材１１ｂの側面と接触され、扁平管２０の差込み位置を規定することができる。つまり、扁平管２０の端部がベア材１１ｂよりも突き出さないようにすることができる。
　また、扁平管２０の端面の一部が、ロウ材が塗布されていないベア材１１ｂと接触するので、ロウ材が扁平管２０の内部に流入することを防止することができる。
　また、扁平管２０の差込み位置を規定することで、差込みシロを必要以上に長くすることなく熱交換器を製造することができ、同サイズの熱交換器において、熱交換部の比率を上げることができる。
　また、扁平管２０の差込みシロを短くすることで、同等の熱交換能力を得る際に熱交換器１のサイズを小さくすることができる。
　また、扁平管２０の差込みシロを長くすることで、扁平管２０と、積層型ヘッダー１０との接合面積が大きくなり接合強度を向上させることができる。
　また、第２開口部４０ｂは、扁平管２０の内周以上の大きさである。即ち、管高さＨ２１＞第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１－２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２＞第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２－２×管肉厚ｔ２３）の関係である。
　このため、扁平管２０内の流路がベア材１１ｂによって塞がれることがなく、流路抵抗を低減できる。
　また、縮流流路の形状を階段状とすることで、面取り又は曲面形状加工と比べ、比較的容易に製造することができる。また、製造を容易にできることで製造コストを低減することができる。
　階段状の簡素な形状とすることで、切削又は鋳造等による型での製造においても、型の製作を容易にすることができる。また、製作を容易にすることで製造コストを低減することができる。
実施の形態２．
　以下、実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
　尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
　図９は、本発明の実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
　実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０は、縮流流路４１の流路面積（開口断面積）は、ベア材１１及びクラッド材１２の積層方向において連続的に変化する構造を有している。
　例えば図９に示すように、縮流流路４１は、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄの積層方向における断面の壁面形状１３が、直線状（面取り形状）に形成されている。そして、縮流流路４１の流路面積が、扁平管２０に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化している。
　なお、縮流流路４１の壁面形状は、連続的に変化する形状であれば良く、直線状に限定されない。また、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄのうち、一部分のみを連続的に変化する形状にしても良い。
　例えば図１０に示すように、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄのうち、ベア材１１ｃ～１１ｄ及びクラッド材１２ｃ～１２ｄの積層方向における断面の壁面形状１４が、曲線状（丸み付き形状）に形成されても良い。
　また、例えば図１１に示すように、ベア材１１ｂ～１１ｄ及びクラッド材１２ｂ～１２ｄの全てにおける壁面形状１５が、曲線状（丸み付き形状）に形成されても良い。
　次に、本実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
　実施の形態２に係る積層型ヘッダー１０は、第２開口部４０を有するベア材１１及びクラッド材１２が積層されて縮流流路４１を形成し、この縮流流路４１の流路面積が、積層方向において連続的に変化する。
　このため、扁平管２０から縮流流路４１へ流入し、縮流流路４１から流出した冷媒の偏りを抑制できる。また、縮流流路４１から扁平管２０へ流入する冷媒の偏りを抑制することができる。
　また、縮流流路４１の流路面積が段階的に変化する場合と比較して、縮流流路４１内での冷媒の流れの剥離及び渦の発生を低減することができる。
　また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、流路内の圧力損失を低減することができる。
　また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、冷媒が流れる際に発生する音を低減することができる。
　また、流れの剥離及び渦の発生を低減することで、扁平管２０内に設けられている各流路に冷媒を均等分配することができる。
　また、縮流流路４１の段差を減らすことで、液冷媒又は油の滞留を抑制することができる。
実施の形態３．
　以下、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
　尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
　図１２は、本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図１２においては、積層型ヘッダー１０の要部を拡大して示している。
　図１２に示すように、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の側面と、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａの内周面との間に、溶融したロウ材が溜まるクリアランス６０を設けている。
　即ち、扁平管２０の管高さＨ２１と、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１と、クリアランス６０の高さ（扁平管２０の短軸方向の距離）との関係は、クリアランス６０の高さ≧（穴高さＨ３１－管高さＨ２１）／２、である。
　また、扁平管２０の管幅Ｌ２２と、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２と、クリアランス６０の幅（扁平管２０の長軸方向の距離）との関係は、クリアランス６０の幅≧（穴幅Ｌ３２－管幅Ｌ２２）／２、である。尚、クリアランス６０の高さと幅の長さは異なっていてもよい。
　なお、クリアランス６０は、本発明における「隙間」に相当する。
　クリアランス６０の高さ及び幅（扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との距離）は、大き過ぎると、溶融したロウ材が扁平管２０及び第１開口部３０の内周面へ十分に行き渡らず、扁平管２０と積層型ヘッダー１０とを接着できなくなる。このため、例えば、クリアランス６０の長さ≦０．１０ｍｍ、が望ましい。
　次に、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
　図１３は、本発明の実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
　ロウ付けの際には、扁平管２０が、第１開口部３０に挿入され、扁平管２０の端面の一部がベア材１１ｂと接触した状態で、クラッド材１２ａのロウ材が加熱され、ロウ材が溶融する。溶融したロウ材６１は、重力又は表面張力によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との間に浸透する。このとき、溶融したロウ材６１は、開放端となるクリアランス６０に沿って、扁平管２０側面（図１３の矢印方向）に流れる。これにより、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａと扁平管２０の側面とが接着される。
　次に、本実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
　本実施の形態に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の側面と、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０の内周面との間に、溶融したロウ材が溜まるクリアランス６０を設けている。
　このため、ロウ付け時に、クラッド材１２ａから溶け出したロウ材の、扁平管２０の端部への流入を防止することができる。
　また、扁平管２０の端部にロウ材が侵入しにくい構造とすることで、扁平管２０内の流路が閉塞されず、冷媒を均等分配することができる。
　また、クリアランス６０を設けることで、複数の扁平管２０を積層型ヘッダー１０に同時に挿入する際の寸法誤差により生じるズレを吸収することができる。よって、扁平管２０の積層型ヘッダー１０への挿入を容易にすることができる。
　また、扁平管２０の積層型ヘッダー１０への挿入が容易にできるため、製造コストを低減することができる。
　また、クリアランス６０の長さを０．１０ｍｍ以下とすることで、ベア材１１ａと、扁平管２０側面との未接着を低減することができる。
　また、ベア材１１ａと、扁平管２０側面との未接着を低減することで、接合強度を向上することができる。
　また、接合強度を向上することで、信頼性を向上することができる。
　また、クリアランス６０を設けることで、ベア材１１ｂと、扁平管２０端部近傍との接触境界面にフィレットを形成することができる。
　また、フィレットを形成することで、接合強度を向上することができる。
実施の形態４．
　以下、実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
　尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
　図１４は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。
　図１５は、図１４のＣ部を示す拡大図である。
　図１４、図１５に示すように、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０は、扁平管２０の端面の一部が接触するベア材１１ｂは、扁平管２０の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さいく形成されている。このように、ベア材１１ｂは、扁平管２０の端部が挿入される側と、扁平管２０の端部が接触する側（背面側）とで、開口部の大きさが異なるよう形成されている。以下、扁平管２０の端面の一部が接触する部分を突起形状部１１０と称する。
　即ち、ベア材１１ｂの第２開口部４０ｂは、扁平管２０の端部が挿入される側が、第１開口部３０ａの穴高さＨ３１≧第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧管高さＨ２１、かつ、第１開口部３０ａの穴幅Ｌ３２≧第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧管幅Ｌ２２である。
　また、扁平管２０の端部が接触する背面側が、　管高さＨ２１≧第２開口部４０ｂの穴高さＨ４１≧（管高さＨ２１－２×管肉厚ｔ２３）、かつ、管幅Ｌ２２≧第２開口部４０ｂの穴幅Ｌ４２≧（管幅Ｌ２２－２×管肉厚ｔ２３）、である。
　次に、実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
　図１６は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、扁平管２０が挿入された状態を示す概略断面図である。
　図１７は、図１６のＤ部を示す拡大図である。
　図１８は、本発明の実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の、ロウ付け時の作用を説明する概略断面図である。
　図１９は、図１８のＥ部を示す拡大図である。
　図１６及び図１７に示すように、扁平管２０が積層型ヘッダー１０に挿入されると、ベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側は、扁平管２０の端部を連通し、背面側は、扁平管２０の端面が突起形状部１１０と面接触する。
　図１８及び図１９に示すように、ロウ付けの際、溶融したロウ材６１は、重力又は表面張力によって、扁平管２０の側面と第１開口部３０ａの内周面との間、及び、ベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側に浸透する。このとき、溶融したロウ材６１は、開放端となる扁平管２０側面（図１８及び図１９の矢印方向）に流れる。これにより、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａと扁平管２０の側面、及びベア材１１ｂの扁平管２０の挿入側とが接着される。
　次に、本実施の形態４に係る積層型ヘッダー１０の効果について説明する。
　本実施の形態に係る積層型ヘッダー１０は、ベア材１１ａは、扁平管２０の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さく形成されている。即ち、ベア材１１ｂの背面側に突起形状部１１０を設けている。
　このため、扁平管２０の端部の差込みシロを規定することができる。
　また、扁平管２０の端部が、ベア材１１ｂと、クラッド材１２ａとの接触境界面上にならないため、ロウ材６１の扁平管２０内への侵入を防止することができる。
　また、ベア材１１ｂ内で扁平管２０の端部を固定するため、差込みシロをより多く得ることができる
　また、差込みシロより多く得ることで、ロウ付け時の接着面積を多く得ることができる。
　また、接着面積を多く得ることで、接着強度を向上させることができる。
　また、接触強度を向上させることで、信頼性を向上させることができる。
　また、扁平管２０の端部と、クラッド材１２ａとの距離が離れる構造とすることで、ロウ材６１が扁平管２０側に流れたとしても扁平管２０内に流れることを防止することができる。
　また、扁平管２０端部側にロウ材６１が侵入しにくい構造とすることで、扁平管２０両端の流路を閉塞しないため、冷媒を均等分配することができる。
実施の形態５．
　本実施の形態５では、積層型ヘッダー１０及びそれを備えた熱交換器を適用した空気調和装置の構成について説明する。
　図２０及び図２１は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置９１の概略構成を示す図である。
　なお、図２０は、空気調和装置９１が暖房運転する場合を示している。また、図２１は、空気調和装置９１が冷房運転する場合を示している。
　図２０及び図２１に示されるように、空気調和装置９１は、圧縮機９２と、四方弁９３と、室外熱交換器９４と、絞り装置９５と、室内熱交換器９６と、室外ファン９７と、室内ファン９８と、制御装置９９と、を有する。
　圧縮機９２と四方弁９３と室外熱交換器９４と絞り装置９５と室内熱交換器９６とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。四方弁９３は、他の流路切替装置であってもよい。
　室外熱交換器９４は、熱交換器１である。熱交換器１は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気が通風する。室外ファン９７は、熱交換器１の風上側に設けられてもよく、また、熱交換器１の風下側に設けられてもよい。
　制御装置９９には、例えば、圧縮機９２、四方弁９３、絞り装置９５、室外ファン９７、室内ファン９８、各種センサ等が接続される。制御装置９９によって、四方弁９３の流路が切り替えられることで、暖房運転と冷房運転とが切り替えられる。
　次に、空気調和装置の動作について説明する。
［暖房運転］
　図２０を用いて、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
　圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって凝縮することで、室内を暖房する。
　凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態（もしくは低乾き度の気液二相冷媒）となり、室内熱交換器９６から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態の冷媒となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、蒸発する。
　蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室外熱交換器９４から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、暖房運転時には、室外熱交換器９４は、蒸発器として作用する。また、室外熱交換器９４において、冷媒は、風上側の列に配置された扁平管２０ａを通過して、積層型ヘッダー１０を経て、風下側の列に配置された扁平管２０ｂに流入する。
［冷房運転］
　図２１を用いて、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
　圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、凝縮する。
　凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態（もしくは低乾き度の気液二相冷媒）となり、室外熱交換器９４から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって蒸発することで、室内を冷却する。
　蒸発した冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室内熱交換器９６から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器９４は、凝縮器として作用する。また、室外熱交換器９４において、冷媒は、風下側の列に配置された扁平管２０ｂを通過して、積層型ヘッダー１０を経て、風上側の列に配置された扁平管２０ｂに流入する。
［縮流流路４１の偏心構造］
　次に、実施の形態３に係る積層型ヘッダー１０について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
　尚、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
　図２２は、本発明の実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の概略断面図である。なお、図２２においては、積層型ヘッダー１０の要部を拡大して示している。
　図２２に示すように、実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０は、ベア材１１ａ及びクラッド材１２ａの第１開口部３０ａの中心軸と、縮流流路４１の出口となるベア材１１ｄ及びクラッド材１２ｄの第２開口部４０ｄの中心軸とが、互いに偏心している。
　即ち、２つの扁平管２０ａ、２０ｂのうち、一方の扁平管２０に対応する縮流流路４１の第２開口部４０ｄの中心軸が、当該縮流流路４１の第１開口部３０ａの中心軸よりも、他方の扁平管２０側へ偏心している。
　その偏心量Ｚは、扁平管２０ａ及び扁平管２０ｂの長軸方向の外径をＷ３とすると、０＜Ｚ＜Ｗ３／２である。
　また、扁平管２０ａに対応する第２開口部４０ｄの中心軸と、扁平管２０ａの中心軸との間の距離が、扁平管２０ｂの中心軸と、扁平管２０ａに対応する第２開口部４０ｄの中心軸との間の距離と比較して短くなるように偏心される。
　また、扁平管２０ｂに対応する第２開口部４０ｄの中心軸と、扁平管２０ｂの中心軸との間の距離が、扁平管２０ａの中心軸と、扁平管２０ｂに対応する第２開口部４０ｄの中心軸との間の距離と比較して短くなるように偏心される。
　次に、実施の形態５に係る積層型ヘッダー１０の作用について説明する。
　図２３及び図２４は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が蒸発器として作用する場合の、扁平管２０ｂに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
　図２３及び図２４に示されるように、熱交換器１が蒸発器として作用する場合においては、冷媒は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れと並行流になる。つまり、扁平管２０ａから縮流流路４１ａに流れ、列渡し流路５１から縮流流路４１ｂに気液二相状態で流入する。列渡し流路５１を通過する気液二相状態の冷媒は、慣性力の影響を受け、密度の大きい冷媒が外側を流れ、密度の小さい冷媒が内側を流れることとなる。
　そのため、縮流流路４１ｂにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＝０である場合には、縮流流路４１ｂに流入した液冷媒は、扁平管２０ｂのＬ点側に、Ｓ点側と比較して多く流入することとなる。
　それに対し、熱交換器１では、縮流流路４１ｂにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＞０であるため、縮流流路４１ｂに流入した液冷媒は、扁平管２０ｂのＳ点側に多く流入することとなる。
　熱交換器１が蒸発器として作用する場合、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れの風上側の熱負荷（熱交換量）が大きいため、扁平管２０ｂのＳ点側、つまり風上側の流路に液冷媒が多く流れるように、扁平管２０の流路穴に分配されることで、液冷媒の蒸発が促進され、熱交換効率が向上される。
　図２５及び図２６は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１が凝縮器として作用する場合の、扁平管２０ａに流入する冷媒の液量分布を説明する図である。
　図２３及び図２４に示されるように、熱交換器１が凝縮器として作用する場合においては、冷媒は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れと対向流になる。つまり、扁平管２０ｂから縮流流路４１ｂに流れ、列渡し流路５１から縮流流路４１ａに気液二相状態で流入する。列渡し流路５１を通過する気液二相状態の冷媒は、慣性力の影響を受け、密度の大きい冷媒が外側を流れ、密度の小さい冷媒が内側を流れることとなる。
　そのため、縮流流路４１ａにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＝０である場合には、縮流流路４１ａに流入した液冷媒は、扁平管２０ａのＬ点側に、Ｓ点側と比較して多く流入することとなる。
　それに対し、熱交換器１では、縮流流路４１ａにおいて、偏心量Ｚが、Ｚ＞０であるため、縮流流路４１ａに流入したガス冷媒は、扁平管２０ａのＳ点側に多く流入することとなる。
　熱交換器１が凝縮器として作用する場合、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れの風上側の熱負荷（熱交換量）が大きいため、扁平管２０ａのＬ点側、つまり風上側の流路にガス冷媒が多く流れるように、扁平管２０の流路穴に分配されることで、ガス冷媒の凝縮が促進され、熱交換効率が向上される。
　以上、実施の形態１～５について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全部又は一部を組み合わせることも可能である。
　１　熱交換器、３　フィン、１０　積層型ヘッダー、１１　ベア材、１２　クラッド材、１３　壁面形状、１４　壁面形状、１５　壁面形状、２０　扁平管、３０　第１開口部、４０　第２開口部、４１　縮流流路、５０　第３開口部、５１　列渡し流路、６０　クリアランス、６１　ロウ材、９１　空気調和装置、９２　圧縮機、９３　四方弁、９４　室外熱交換器、９５　絞り装置、９６　室内熱交換器、９７　室外ファン、９８　室内ファン、９９　制御装置、１１０　突起形状部。

Claims (20)

  1. 　複数の配管と接続され、１つの前記配管から流入した流体を他の前記配管へ流入させる積層型ヘッダーであって、
    　前記配管が接続される第１開口部を有する第１板状体と、
    　第２開口部を有し、前記第２開口部が前記第１開口部と連通するように前記第１板状体に積層されて流路が形成された複数の第２板状体と、
    を備え、
    　前記流路の流路面積が、前記複数の第２板状体の積層方向において連続的又は段階的に変化する
    ことを特徴とする積層型ヘッダー。
  2. 　前記複数の第２板状体のうち、前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体は、前記第２開口部の大きさが最も小さく形成された
    ことを特徴とする請求項１に記載の積層型ヘッダー。
  3. 　前記第２開口部の大きさは、前記第１板状体に近い前記第２板状体であるほど大きく形成された
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
  4. 　前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向における断面の壁面形状が、直線状又は曲線状に形成され、
    　前記流路の流路面積が、前記第１開口部に近づくにつれて大きくなるように、連続的に変化する
    ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
  5. 　前記複数の第２板状体に積層された１つ又は複数の第３板状体を更に備え、
    　前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
    　前記第３板状体は、
    　２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路と、他方の前記配管に対応する前記流路とを連通する渡し流路が形成された
    ことを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
  6. 　前記第２板状体の前記流路は、前記第１板状体に接続される前記複数の配管に対応して設けられ、
    　２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路と、他方の前記配管に対応する前記流路とを連通する渡し配管を更に備えた、
    ことを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
  7. 　前記第１開口部の中心軸と、
    　前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体から最も遠くに配置された前記第２板状体の、前記第２開口部の中心軸とが、互いに偏心した
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載の積層型ヘッダー。
  8. 　２つの前記配管のうち、一方の前記配管に対応する前記流路における前記第２開口部の中心軸は、当該流路の前記第１開口部の中心軸よりも、他方の前記配管側へ偏心した
    ことを特徴とする請求項７に記載の積層型ヘッダー。
  9. 　前記複数の第２板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
    　前記クラッド材と前記ベア材とが交互に積層された
    ことを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の積層型ヘッダー。
  10. 　前記流路は、前記複数の第２板状体の積層方向において、前記ベア材の２枚の厚さよりも長い
    ことを特徴とする請求項９に記載の積層型ヘッダー。
  11. 　請求項１～１０の何れか一項に記載の積層型ヘッダーと、
    　前記積層型ヘッダーに接続された複数の配管と、を備えた
    ことを特徴とする熱交換器。
  12. 　前記第１開口部は、前記配管の外周よりも大きく形成され、
    　前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部は、前記配管の外周よりも小さく形成され、
    　前記配管は、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が、前記第２板状体と接触した
    ことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
  13. 　前記配管の端面の一部が接触した前記第２板状体は、ロウ材が塗布されていないベア材である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器。
  14. 　前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体は、
    　前記配管の端面の一部が接触する部分の厚さが、接触しない部分よりも小さい
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の熱交換器。
  15. 　前記複数の配管は、扁平管によって構成され、
    　前記第１開口部及び前記第２開口部は、長軸方向が前記扁平管と同一である扁平形状を有し、
    　前記第１開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ以上であり、
    　前記第１開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ以上である
    ことを特徴とする請求項１１～１４の何れか一項に記載の熱交換器。
  16. 　前記複数の第２板状体のうち前記第１板状体に隣接する前記第２板状体の、前記第２開口部の短軸の長さは、前記扁平管の短軸の長さ未満であり、
    　当該第２開口部の長軸の長さは、前記扁平管の長軸の長さ未満である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器。
  17. 　前記第１板状体を複数備え、
    　前記複数の第１板状体は、ロウ材が塗布されたクラッド材と、ロウ材が塗布されていないベア材とにより構成され、
    　前記配管が、前記第１開口部に挿入され、前記配管の端面の一部が前記第２板状体と接触した状態で、前記第１板状体が加熱され、
    　溶融した前記ロウ材によって、前記配管の側面と前記第１板状体の前記第１開口部とが接続された
    ことを特徴とする請求項１１～１６の何れか一項に記載の熱交換器。
  18. 　前記配管の側面と、前記第１板状体の前記第１開口部の内周面との間に、溶融した前記ロウ材が溜まる隙間を設けた
    ことを特徴とする請求項１７に記載の熱交換器。
  19. 　請求項１１～１８の何れか一項に記載の熱交換器を備えた
    ことを特徴とする空気調和装置。
  20. 　前記熱交換器は、前記複数の配管が、空気の通風方向に複数列配置され、
    　前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、
    　風上側の前記配管を流通した冷媒が前記積層型ヘッダーに流入し、前記積層型ヘッダーから風下側の前記配管へ流入する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の空気調和装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015111216A1 (ja) * 2014-01-27 2017-03-23 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
EP3239642A1 (en) * 2016-01-15 2017-11-01 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchangers
WO2018062519A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和装置
JP2018189337A (ja) * 2017-05-10 2018-11-29 株式会社デンソー 冷媒蒸発器およびその製造方法
WO2020174557A1 (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 三菱電機株式会社 積層型ヘッダ、熱交換器、及び熱交換器の製造方法
JP2021025765A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 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
WO2022259288A1 (ja) * 2021-06-07 2022-12-15 三菱電機株式会社 熱交換器及び室外機
WO2024023958A1 (ja) * 2022-07-27 2024-02-01 三菱電機株式会社 熱交換器及び冷凍サイクル装置
JP7485993B1 (ja) 2023-01-06 2024-05-17 ダイキン工業株式会社 熱交換器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7253894B2 (ja) * 2018-10-30 2023-04-07 三星電子株式会社 洗濯機
JP7275699B2 (ja) * 2019-03-19 2023-05-18 株式会社富士通ゼネラル 積層体及び積層体の製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611997A (ja) * 1984-06-14 1986-01-07 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器の偏平管とユニオンとの接続方法
JPH05296606A (ja) * 1992-03-31 1993-11-09 Modine Mfg Co 高効率蒸発器
JPH05346297A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippon Light Metal Co Ltd 熱交換器
JP2004150673A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Toyo Radiator Co Ltd パイプヘッダと偏平チューブとの接合構造および接合方法
JP2008528945A (ja) * 2005-02-02 2008-07-31 キャリア コーポレイション ヘッダ内に多孔プレートを有する熱交換器
JP2010139088A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Showa Denko Kk 熱交換器
JP2012032089A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Mitsubishi Electric Corp フィンチューブ型熱交換器及びそれを用いた空気調和機
JP2012082986A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
JP2013029243A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Daikin Industries Ltd 熱交換器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241839A (en) * 1991-04-24 1993-09-07 Modine Manufacturing Company Evaporator for a refrigerant
US5242016A (en) * 1992-04-02 1993-09-07 Nartron Corporation Laminated plate header for a refrigeration system and method for making the same
JP4281634B2 (ja) * 2004-06-28 2009-06-17 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
FR2941522B1 (fr) * 2009-01-27 2012-08-31 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur pour deux fluides, en particulier evaporateur de stockage pour dispositif de climatisation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611997A (ja) * 1984-06-14 1986-01-07 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器の偏平管とユニオンとの接続方法
JPH05296606A (ja) * 1992-03-31 1993-11-09 Modine Mfg Co 高効率蒸発器
JPH05346297A (ja) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippon Light Metal Co Ltd 熱交換器
JP2004150673A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Toyo Radiator Co Ltd パイプヘッダと偏平チューブとの接合構造および接合方法
JP2008528945A (ja) * 2005-02-02 2008-07-31 キャリア コーポレイション ヘッダ内に多孔プレートを有する熱交換器
JP2010139088A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Showa Denko Kk 熱交換器
JP2012032089A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Mitsubishi Electric Corp フィンチューブ型熱交換器及びそれを用いた空気調和機
JP2012082986A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器
JP2013029243A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Daikin Industries Ltd 熱交換器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015111216A1 (ja) * 2014-01-27 2017-03-23 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
EP3239642A1 (en) * 2016-01-15 2017-11-01 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchangers
US10794636B2 (en) 2016-09-29 2020-10-06 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger and air conditioner
JP2018059704A (ja) * 2016-09-29 2018-04-12 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和装置
WO2018062519A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和装置
JP2018189337A (ja) * 2017-05-10 2018-11-29 株式会社デンソー 冷媒蒸発器およびその製造方法
WO2020174557A1 (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 三菱電機株式会社 積層型ヘッダ、熱交換器、及び熱交換器の製造方法
JPWO2020174557A1 (ja) * 2019-02-26 2021-09-30 三菱電機株式会社 積層型ヘッダ、熱交換器、及び熱交換器の製造方法
JP7038892B2 (ja) 2019-02-26 2022-03-18 三菱電機株式会社 積層型ヘッダ、熱交換器、及び熱交換器の製造方法
JP2021025765A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 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
US11555655B2 (en) 2019-08-07 2023-01-17 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger and heat pump device
WO2022259288A1 (ja) * 2021-06-07 2022-12-15 三菱電機株式会社 熱交換器及び室外機
WO2024023958A1 (ja) * 2022-07-27 2024-02-01 三菱電機株式会社 熱交換器及び冷凍サイクル装置
JP7485993B1 (ja) 2023-01-06 2024-05-17 ダイキン工業株式会社 熱交換器

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