[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器。

背景技术

以往，如专利文献1（日本特开2006-284133号公报）所记载的那样，提出了一种层叠型的热交换器，该热交换器具备沿着铅垂方向延伸的集管、和在与该集管的长度方向正交的方向上延伸并插入于集管中的多个扁平管，使得在形成于扁平管的多个孔中流动的制冷剂与在扁平管的外方沿扁平管的宽度方向（短边方向）流动的空气之间进行热交换。

发明内容

发明要解决的课题

在如专利文献1（日本特开2006-284133号公报）所记载的那样的热交换器中，例如，在流过高压制冷剂（例如，CO₂制冷剂）的情况下，要求提高耐压强度。作为提高集管的耐压强度的对策，可以考虑缩小集管自身的直径。但是，若缩小集管自身的直径，则随之而缩小扁平管的宽度，因此担心会对热交换器的性能造成影响。另一方面，若与扁平管的宽度相匹配地设计集管的直径，则担心无法实现集管的小径化，从提高耐压强度这点来说，不是优选的。

此外，在扁平管插入于制冷剂主要通过的集管的内部空间的那样的结构的热交换器中，担心在集管内产生制冷剂的压力损失。

因此，本发明的课题在于，提供能够同时实现提高集管的耐压强度和抑制制冷剂的压力损失的热交换器。

用于解决课题的技术方案

本发明的第一方面的热交换器具备一对集管和多个扁平管。集管沿着上下方向延伸，供制冷剂在其内部流动。多个扁平管在与集管的长度方向交叉的方向上延伸，且分别在不同的高度位置与集管连接。集管具有第一部件和扁平管保持部件。第一部件形成有主流路和制冷剂联络流路。主流路沿着上下方向延伸且供制冷剂流动。制冷剂联络流路从主流路延伸到扁平管所在的方向的端面，以便进行主流路与形成于扁平管的多个制冷剂流路的制冷剂的流通。扁平管保持部件与扁平管的端部粘接而对扁平管进行保持。并且，将制冷剂联络流路与扁平管的多个制冷剂流路连接起来的中间流路形成于集管和/或扁平管。

这里，例如，当形成为在集管中插入扁平管的结构时，担心制冷剂产生压力损失。

因此，根据本发明的第一方面的热交换器，采用形成有供制冷剂流动的主流路的第一部件之外的扁平管保持部件对扁平管进行保持。即，采用不将扁平管插入到主流路中的结构。由此，能够抑制制冷剂的压力损失。另外，利用主流路之外的制冷剂联络流路和中间流路使在主流路流动的制冷剂向扁平管的制冷剂流路流动。

此外，当采用这样的结构时，由于也可以不将扁平管插入到主流路中，因此也可以不使主流路的直径与扁平管的宽度相匹配。因此，能够实现供制冷剂通过的主流路部分的小径化，能够提高耐压强度。

本发明的第二方面的热交换器在本发明的第一方面的热交换器中，中间流路的宽度在扁平管的宽度以下。

根据本发明的第二方面的热交换器，由于中间流路的宽度在扁平管的宽度以下，因此扁平管的长度方向的端面抵于形成中间流路的中间流路形成部的周边。由此，能够容易地进行扁平管的定位。

本发明的第三方面的热交换器在本发明的第一方面或第二方面的热交换器中，集管还具备夹在第一部件与扁平管保持部件之间的第二部件。并且，在集管和扁平管形成有中间流路的情况下、或者在集管形成有中间流路的情况下，中间流路形成于第二部件。

根据本发明的第三方面的热交换器，能够同时实现提高集管的耐压强度和抑制制冷剂的压力损失。

本发明的第四方面的热交换器在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的热交换器中，在设形成主流路的主流路形成部的与第一部件的长度方向正交的方向的长度为L1、设圆周率为π、设重力加速度为g、设在主流路流动的气液二相状态的制冷剂的循环量为m、设一对集管中的制冷剂从外方流入的入口集管内的、气相状态的制冷剂的质量流量相对于气液二相状态的制冷剂的总质量流量的比例即入口分量为x、设在主流路流动的气相状态的制冷剂的密度为ρ_G、设最上位置的扁平管与最下位置的扁平管之间的距离为D、设常数为C₁、C₂的情况下，