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JP2023050602A - 熱交換器および空気調和装置 - Google Patents

熱交換器および空気調和装置 Download PDF

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JP2023050602A
JP2023050602A JP2021160788A JP2021160788A JP2023050602A JP 2023050602 A JP2023050602 A JP 2023050602A JP 2021160788 A JP2021160788 A JP 2021160788A JP 2021160788 A JP2021160788 A JP 2021160788A JP 2023050602 A JP2023050602 A JP 2023050602A
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heat exchanger
tube
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JP2021160788A
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寛之 中野
Hiroyuki Nakano
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

【課題】ロウ付け部を有する熱交換器を小型化する。【解決手段】熱交換器(27)は、伝熱管(41)及びフィン(42)と、第1ロウ付け部(61)及び第2ロウ付け部(62)とを備える。第1ロウ付け部(61)は、伝熱管(41)に接合する。第2ロウ付け部(62)は、伝熱管(41)以外の管部材(55)に接合する。第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔が、30mm以下である。第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。【選択図】図5

Description

本開示は、熱交換器および空気調和装置に関するものである。
特許文献1には、冷媒分配器を備えた熱交換器が開示されている。冷媒分配器は、一つの分配部と、複数の第1流出管とを備える。分配部には、各第1流出管の基端がロウ付けによって接合される。各第1流出管は、第2流出管を介して熱交換器の伝熱管に接続される。第2流出管は、各第1流出管の先端に、ロウ付けによって接合される。
熱交換器の製造工程では、分配部と第1流出管が接合された状態の冷媒分流器に対して、第2流出管が接合される。第1流出管に第2流出管をロウ付けによって接合する際には、熱伝導によって、第1流出管と分配部を接合するロウ付け部の温度が上昇する。このロウ付け部がロウ材の融点に達すると、第1流出管と分配部を接合するロウ材が融解し、第1流出管と分配部を接合するロウ付け部の気密性が損なわれるおそれがある。
特許文献1には、この問題の解決策として、“第1流出管と分配部を接合するロウ付け部”から“第1流出管と第2流出管を接合するロウ付け部”までの距離をある程度以上に設定することが記載されている。このように、特許文献1には、二つのロウ付け部の距離を長くすることによって、接合部を構成するロウ材の溶融を防ぐことが記載されている。
特開2012-13289号公報
ロウ付け部を構成するロウ材の溶融を防ぐためにロウ付け部同士の距離を長くすると、熱交換器が大型化する。熱交換器が大型化すると、熱交換器が設けられる空気調和装置が大型化する。
本開示の目的は、ロウ付け部を有する熱交換器を小型化することにある。
本開示の第1の態様は、伝熱管(41)とフィン(42)とを有し、上記伝熱管(41)を流れる熱媒体を空気と熱交換させる熱交換器(27)であって、上記伝熱管(41)に接合する第1ロウ付け部(61)と、上記伝熱管(41)以外の管部材(55)に接合する第2ロウ付け部(62)とを有し、上記第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔が30mm以下であり、上記第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、上記第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。
第1の態様では、第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔が30mm以下である。また、この態様では、第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。そのため、第1ロウ付け部(61)を形成する工程中に第2ロウ付け部(62)の第2ロウ材が溶融することは無い。従って、この態様によれば、第2ロウ付け部(62)の第2ロウ材が溶融するのを防ぎつつ、第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔を短くして熱交換器(27)を小型化できる。
本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、上記伝熱管(41)の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金である。
第2の態様では、銅製の伝熱管を用いた場合に比べて、 熱交換器(30)を軽量化できる。
本開示の第3の態様は、上記第2の態様において、上記第1ロウ材の亜鉛の含有率が50%以上である。
第3の態様では、相対的に融点が低い第1ロウ材として、亜鉛の含有率が50%以上のロウ材が用いられる。
本開示の第4の態様は、上記第2又は第3の態様において、上記第2ロウ材の亜鉛の含有率が0.2%以下である。
第4の態様では、相対的に融点が高い第2ロウ材として、亜鉛の含有率が0.2%以下のロウ材が用いられる。
本開示の第5の態様は、上記第1~第4のいずれか一つの態様において、二つの上記伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)を備え、上記第1ロウ付け部(61)は、上記第1接続管(56)と上記伝熱管(41)を接合する。
第5の態様では、二つの伝熱管(41)のそれぞれと第1接続管(56)が、第1ロウ付け部(61)によって接合される。
本開示の第6の態様は、上記第1~第4のいずれか一つの態様において、二つの上記伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)と、上記第1接続管(56)に接続する第2接続管(57)とを備え、上記第1ロウ付け部(61)は、上記第1接続管(56)と上記伝熱管(41)を接合し、上記第2ロウ付け部(62)は、上記第1接続管(56)と上記第2接続管(57)を接合する。
第6の態様では、二つの伝熱管(41)のそれぞれと第1接続管(56)が、第1ロウ付け部(61)によって接合される。また、第1接続管(56)と第2接続管(57)が、第2ロウ付け部(62)によって接合される。
本開示の第7の態様は、上記第1~第6のいずれか一つの態様において、上記伝熱管(41)の外径が7mm以下である。
第7の態様では、外径が7mm以下の伝熱管(41)が、熱交換器(27)に設けられる。
本開示の第8の態様は、上記第1~第6のいずれか一つの態様の熱交換器(27)を備える空気調和装置(10)である。
第8の態様では、上記第1~第7のいずれか一つの態様の熱交換器(27)が、空気調和装置(10)に設けられる。
図1は、実施形態の空気調和装置の構成を示す配管図である。 図2は、室外熱交換器の構成を示す図であり、(a)は正面を示し、(b)は右側面を示す。 図3は、室外熱交換器の平面図である。 図4は、室外熱交換器のU字接続管と伝熱管を拡大して示す一部断面図である。 図5は、室外熱交換器の第1接続管と伝熱管を拡大して示す斜視図である。 図6は、室外熱交換器の第1接続管と伝熱管を拡大して示す一部断面図である。 図7は、図7のVII-VII断面を示す第1接続管および伝熱管の断面図である。 図8は、室外熱交換器の第2接続管と伝熱管を拡大して示す一部断面図である。
実施形態について説明する。本実施形態は、室内空間の空気調和を行う空気調和装置(10)である。
-空気調和装置-
〈空気調和装置の全体構成〉
図1に示すように、空気調和装置(10)は、室外ユニット(11)と室内ユニット(13)とを備える。室外ユニット(11)には、室外回路(20)及び室外ファン(12)が収容される。室内ユニット(13)には、室内熱交換器(30)及び室内ファン(14)が収容される。室外ユニット(11)と室内ユニット(13)は、液側連絡管(16)及びガス側連絡管(17)を介して互いに接続されて冷媒回路(15)を構成する。
〈冷媒回路〉
室外回路(20)には、圧縮機(25)と、四方切換弁(26)と、室外熱交換器(27)と、膨張弁(28)とが設けられる。室外回路(20)では、圧縮機(25)の吐出管と吸入管が、四方切換弁(26)に接続される。室外回路(20)のガス側端(22)は、四方切換弁(26)に接続される。室外回路(20)では、室外回路(20)の液側端(21)から四方切換弁(26)へ向かって順に、膨張弁(28)と室外熱交換器(27)が配置される。
室外回路(20)の液側端(21)には、液側連絡管(16)の一端が、継手を介して接続される。室外回路(20)のガス側端(22)には、ガス側連絡管(17)の一端が、継手を介して接続される。
圧縮機(25)は、全密閉型の圧縮機である。室外熱交換器(27)は、いわゆるクロスフィン熱交換器であって、冷媒回路(15)の冷媒を室外空気と熱交換させる。膨張弁(28)は、いわゆる電子膨張弁である。四方切換弁(26)は、冷房運転と暖房運転を切り換えるための切換弁である。
室内熱交換器(30)は、本体部(31)と、液側管(32)と、ガス側管(33)とを備える。本体部(31)は、いわゆるクロスフィン熱交換器であって、冷媒回路(15)の冷媒を室内空気と熱交換させる。本体部(31)には、液側管(32)の一端と、ガス側管(33)の一端とが接続される。
液側管(32)の他端には、液側連絡管(16)の他端が、継手を介して接続される。ガス側管(33)の他端には、ガス側連絡管(17)の他端が、継手を介して接続される。
〈空気調和装置の運転動作〉
空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転と暖房運転のそれぞれにおいて、空気調和装置(10)は、冷媒回路(15)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。
冷房運転では、四方切換弁(26)が図1に実線で示す状態になり、室外熱交換器(27)が凝縮器として機能し、室内熱交換器(30)が蒸発器として機能する。室内ユニット(13)は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器(30)の本体部(31)において冷却し、冷却した室内空気を室内へ吹き出す。
暖房運転では、四方切換弁(26)が図1に破線で示す状態になり、室内熱交換器(30)が凝縮器として機能し、室外熱交換器(27)が蒸発器として機能する。室内ユニット(13)は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器(30)の本体部(31)において加熱し、加熱した室内空気を室内へ吹き出す。
-室外熱交換器-
室外熱交換器(27)について、詳細に説明する。なお、以下の説明に示す「上」「下」「右」「左」は、特にことわらない限り、図2の「(a)正面」に示す方向を意味する。
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、いわゆるクロスフィン型の熱交換器である。室外熱交換器(27)は、伝熱管(41)とフィン(42)とを複数ずつ備える。室外熱交換器(27)は、伝熱管(41)の内部を流れる冷媒を、フィン(42)の間を流れる空気と熱交換させる。
〈第1列部、第2列部〉
図3に示すように、室外熱交換器(27)は、第1列部(27a)と第2列部(27b)とを備える。第1列部(27a)と第2列部(27b)のそれぞれは、全体として厚板状に形成される。第1列部(27a)と第2列部(27b)のそれぞれは、平面視でL字状に湾曲している。第1列部(27a)と第2列部(27b)は、重なり合っている。重なり合った第1列部(27a)と第2列部(27b)は、それぞれの横方向の端部に配置された管板(43)によって連結される。
第1列部(27a)と第2列部(27b)のそれぞれは、フィン(42)と伝熱管(41)とを複数ずつ備える。
各フィン(42)は、細長い長方形板状に形成される。フィン(42)の材質は、アルミニウム合金である。各列部(27a,27b)において、複数のフィン(42)は、それぞれの長辺が上下方向となる姿勢で、実質的に一定の間隔で配置される。
各伝熱管(41)は、ヘアピン状(または、細長いU字状)に成形された円管である。伝熱管(41)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。伝熱管(41)の外径は、6mmである。ただし、ここに示す伝熱管(41)の外径は、単なる一例である。伝熱管(41)の外径は、7mm以下であるのが望ましい。
各列部(27a,27b)において、複数の伝熱管(41)は、フィン(42)を貫通する。各伝熱管(41)の開口端は、各列部(27a,27b)の右端側に位置する(図2を参照)。また、各列部(27a,27b)において、複数の伝熱管(41)は、上下方向に一列に並ぶ。
〈U字接続管〉
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、多数のU字接続管(45)を備える。U字接続管(45)は、U字状に湾曲した円管である。U字接続管(45)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
一部のU字接続管(45)は、第1列部(27a)において隣り合う二つの伝熱管(41)の開口端を接続する。他の一部のU字接続管(45)は、第2列部(27b)において隣り合う二つの伝熱管(41)の開口端を接続する。残りのU字接続管(45)は、隣り合う“第1列部(27a)の伝熱管の開口端”と“第2列部(27b)の伝熱管の開口端”とを接続する。U字接続管(45)は、二つの伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)である。
図4に示すように、U字接続管(45)は、ロウ付けによって伝熱管(41)の開口端に接合される。具体的には、“伝熱管(41)の端部の内面”と“U字接続管(45)の端部の外面”の隙間に溶融したロウ材が入り込み、このロウ材が固化することによって、U字接続管(45)と伝熱管(41)が接合される。U字接続管(45)と伝熱管(41)を接合する固化したロウ材が、第1ロウ付け部(61)を構成する。第1ロウ付け部(61)を構成するロウ材が、第1ロウ材である。
〈跨ぎ管〉
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、二つの跨ぎ管(46)を備える。なお、ここに示す跨ぎ管(46)の数は、単なる一例である。
跨ぎ管(46)は、U字状に湾曲した円管である。跨ぎ管(46)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
跨ぎ管(46)は、第1列部(27a)の伝熱管(41)と、第2列部(27b)の伝熱管(41)とを接続する。跨ぎ管(46)によって接続される二つの伝熱管(41)は、隣り合わない。跨ぎ管(46)は、U字接続管(45)の上を跨ぐように設けられる。跨ぎ管(46)は、ロウ付けによって伝熱管(41)の開口端に接合される。
〈液管、ガス管〉
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、液管(47)及びガス管(48)を備える。なお、図2の「(b)右側面」では、液管(47)及びガス管(48)が省略されている。
液管(47)及びガス管(48)は、室外熱交換器(27)へ流入し、または室外熱交換器(27)から流出する冷媒が流れる配管である。室外熱交換器(27)では、原則として、気液二相状態の冷媒が液管(47)を流れ、ガス単相状態の冷媒がガス管(48)を流れる。液管(47)及びガス管(48)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
液管(47)は、一つの幹管(47a)と、二つの枝管(47b)とを備える。各枝管(47b)の一端は、対応する伝熱管(41)の開口端に接続される。各枝管(47b)の他端は、幹管(47a)の一端に接続される。各枝管(47b)は、幹管(47a)と対応する伝熱管(41)のそれぞれに、ロウ付けによって接合される。幹管(47a)の他端は、配管を介して膨張弁(28)に接続される。
ガス管(48)は、一つの幹管(48a)と、二つの枝管(48b)とを備える。各枝管(48b)の一端は、対応する第2接続管(57)に接続される。各枝管(48b)の他端は、幹管(48a)の一端に接続される。各枝管(48b)は、幹管(48a)と対応する第2接続管(57)のそれぞれに、ロウ付けによって接合される。幹管(48a)の他端は、配管を介して四方切換弁(26)に接続される。第2接続管(57)については、後述する。
〈第1分岐管〉
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、二つの第1分岐管(51)を備える。なお、ここに示す第1分岐管(51)の数は、単なる一例である。
図5及び図6に示すように、第1分岐管(51)は、三つの伝熱管(41)を接続する管状の部材である。第1分岐管(51)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。第1分岐管(51)は、U字管部(51a)と曲管部(51b)とを、一つずつ備える。
U字管部(51a)は、U字状に湾曲した円管である。本実施形態の室外熱交換器(27)において、U字管部(51a)は、第1列部(27a)において隣り合う二つの伝熱管(41)の開口端を接続する。U字管部(51a)は、二つの伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)である。また、U字管部(51a)は、伝熱管(41)以外の管部材(55)である。
U字管部(51a)の各端部は、対応する伝熱管(41)の開口端と、ロウ付けによって接合される。具体的には、“伝熱管(41)の端部の内面”と“U字管部(51a)の端部の外面”の隙間に溶融したロウ材が入り込み、このロウ材が固化することによって、U字管部(51a)と伝熱管(41)が接合される。U字管部(51a)と伝熱管(41)を接合する固化したロウ材が、第1ロウ付け部(61)を構成する。第1ロウ付け部(61)を構成するロウ材が、第1ロウ材である。
曲管部(51b)は、1/4円弧状に湾曲した円管である。曲管部(51b)は、第2列部(27b)の伝熱管(41)を、U字管部(51a)に接続する。曲管部(51b)は、第1接続管(56)であるU字管部(51a)に接続する第2接続管(57)である。
図7に示すように、曲管部(51b)の一端は、伝熱管(41)以外の管部材(55)であるU字管部(51a)に、ロウ付けによって接合される。具体的には、“U字管部(51a)の頂部に形成された孔の縁部”に、“曲管部(51b)の一端”が突き合わされ、両者の隙間に溶融したロウ材が入り込むと共に、両者の境界部を溶融したロウ材が覆う。そして、このロウ材が固化することによって、曲管部(51b)とU字管部(51a)が接合される。曲管部(51b)とU字管部(51a)を接合する固化したロウ材が、第2ロウ付け部(62)を構成する。第2ロウ付け部(62)を構成するロウ材が、第2ロウ材である。
曲管部(51b)の他端は、第2列部(27b)の伝熱管(41)の開口端に、ロウ付けによって接合される。具体的には、“伝熱管(41)の端部の内面”と“曲管部(51b)の端部の外面”の隙間に溶融したロウ材が入り込み、このロウ材が固化することによって、曲管部(51b)と伝熱管(41)が接合される。曲管部(51b)と伝熱管(41)を接合する固化したロウ材が、第1ロウ付け部(61)を構成する。第1ロウ付け部(61)を構成するロウ材が、第1ロウ材である。
このように、第1分岐管(51)のU字管部(51a)及び曲管部(51b)は、第1ロウ付け部(61)によって、伝熱管(41)に接合される。また、第1分岐管(51)の曲管部(51b)は、第2ロウ付け部(62)によって、伝熱管(41)以外の管部材(55)であるU字管部(51a)に接合される。
第1分岐管(51)において、U字管部(51a)と伝熱管(41)を接合する第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔L1(図6を参照)と、曲管部(51b)と伝熱管(41)を接合する第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔L2(図7を参照)のそれぞれは、30mm以下である(L1≦30mm、L2≦30mm)。
間隔L1は、10mm以上であるのが望ましい。間隔L1は、U字管部(51a)と伝熱管(41)を接合する第1ロウ付け部(61)から第2ロウ付け部(62)までの最短の直線距離である。言い換えると、間隔L2は、この第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の最も近接する箇所同士の間隔である。
間隔L2は、10mm以上であるのが望ましい。間隔L2は、曲管部(51b)と伝熱管(41)を接合する第1ロウ付け部(61)から第2ロウ付け部(62)までの最短の直線距離である。言い換えると、間隔L2は、この第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の最も近接する箇所同士の間隔である。
〈第2分岐管〉
図2に示すように、室外熱交換器(27)は、二つの第2分岐管(52)を備える。なお、ここに示す第2分岐管(52)の数は、単なる一例である。
図8に示すように、第2分岐管(52)は、二つの伝熱管(41)を接続する管状の部材である。第2分岐管(52)の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。第2分岐管(52)は、U字管部(52a)と直管部(52b)とを、一つずつ備える。
U字管部(52a)は、U字状に湾曲した円管である。本実施形態の室外熱交換器(27)において、U字管部(52a)は、隣り合う“第1列部(27a)の伝熱管(41)の開口端”と“第2列部(27b)の伝熱管(41)の開口端”を接続する。U字管部(52a)は、二つの伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)である。また、U字管部(52a)は、伝熱管(41)以外の管部材(55)である。
U字管部(52a)の各端部は、対応する伝熱管(41)の開口端と、ロウ付けによって接合される。具体的には、“伝熱管(41)の端部の内面”と“U字管部(52a)の端部の外面”の隙間に溶融したロウ材が入り込み、このロウ材が固化することによって、U字管部(52a)と伝熱管(41)が接合される。U字管部(52a)と伝熱管(41)を接合する固化したロウ材が、第1ロウ付け部(61)を構成する。第1ロウ付け部(61)を構成するロウ材が、第1ロウ材である。
直管部(52b)は、短い(例えば、15mm程度)の真っ直ぐな円管状の部材である。直管部(52b)は、第1接続管(56)であるU字管部(52a)に接続する第2接続管(57)である。
直管部(52b)の一端は、伝熱管(41)以外の管部材(55)であるU字管部(52a)に、ロウ付けによって接合される。具体的には、“U字管部(52a)の頂部に形成された孔の縁部”に、“直管部(52b)の一端”が差し込まれ、両者の隙間に溶融したロウ材が入り込むと共に、両者の境界部を溶融したロウ材が覆う。そして、このロウ材が固化することによって、直管部(52b)とU字管部(52a)が接合される。直管部(52b)とU字管部(52a)を接合する固化したロウ材が、第2ロウ付け部(62)を構成する。第2ロウ付け部(62)を構成するロウ材が、第2ロウ材である。
図2に示すように、直管部(52b)の他端には、ガス管(48)の枝管(48b)がロウ付けによって接合される。
このように、第2分岐管(52)のU字管部(52a)は、第1ロウ付け部(61)によって、伝熱管(41)に接合される。また、第1分岐管(51)の直管部(52b)は、第2ロウ付け部(62)によって、伝熱管(41)以外の管部材(55)であるU字管部(52a)に接合される。
第2分岐管(52)において、第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔L3(図8を参照)は、30mm以下である(L3≦30mm)。間隔L3は、10mm以上であるのが望ましい。間隔L3は、第2分岐管(52)における第1ロウ付け部(61)から第2ロウ付け部(62)までの最短の直線距離である。言い換えると、間隔L3は、第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の最も近接する箇所同士の間隔である。
〈第1ロウ材、第2ロウ材〉
第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材は、アルミニウム(Al)と亜鉛(Zn)を主成分とするロウ材である。第1ロウ材は、亜鉛の含有率(亜鉛の質量割合)が50%以上である。第1ロウ材の融点は、概ね440℃~550℃である。
第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材は、アルミニウム(Al)とケイ素(Si)を主成分とするロウ材である。第2ロウ材は、亜鉛の含有率(亜鉛の質量割合)が0.2%以下である。第2ロウ材の融点は、概ね580℃~620℃である。
このように、本実施形態の室外熱交換器(27)では、第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。ここで、第1分岐管(51)及び第2分岐管(52)の材質であるアルミニウム合金の熱伝導率は、概ね190W/m・K~230W/m・Kである。また、第1ロウ付け部(61)を形成するために接合箇所を加熱する時間は、概ね30秒である。これらを考慮すると、第1ロウ材と第2ロウ材の融点の差は、50℃以上であるのが望ましく、60℃以上であるのが更に望ましく、80℃以上であるのが更に望ましく、100℃以上であるのが最も望ましい。
〈室外熱交換器の製造工程〉
室外熱交換器(27)の製造工程を説明する。
先ず、配列された複数のフィン(42)にヘアピン状の伝熱管(41)が挿し通される。その後に、伝熱管(41)が拡管され、伝熱管(41)にフィン(42)が固定される。
次に、U字接続管(45)と、跨ぎ管(46)と、第1分岐管(51)と、第2分岐管(52)とが、それぞれに対応する伝熱管(41)の開口端に差し込まれる。この時点において、第1分岐管(51)では、U字管部(51a)と曲管部(51b)が第2ロウ付け部(62)によって既に接合されており、第2分岐管(52)では、U字管部(52a)と直管部(52b)が第2ロウ付け部(62)によって既に接合されている。
U字接続管(45)、跨ぎ管(46)、第1分岐管(51)、及び第2分岐管(52)のそれぞれは、対応する伝熱管(41)と、ロウ付けによって接合される。その結果、U字接続管(45)と伝熱管(41)の接合部に、第1ロウ付け部(61)が形成される。また、第1分岐管(51)のU字管部(51a)と伝熱管(41)の接合部に、第1ロウ付け部(61)が形成される。また、第2分岐管(52)のU字管部(52a)と伝熱管(41)の接合部に、第1ロウ付け部(61)が形成される。
このように、第2ロウ付け部(62)が既に形成された第1分岐管(51)及び第2分岐管(52)が、第1ロウ付け部(61)によって伝熱管(41)に接合される。第1ロウ付け部(61)を形成する工程では、第1ロウ付け部(61)を形成する部位が、第1ロウ材の融点よりも高い温度にまで加熱される。一方、第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点は、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。そのため、第1ロウ付け部(61)を形成する工程において、第2ロウ付け部(62)の温度は、第2ロウ材の融点に達しない。従って、第1ロウ付け部(61)を形成する工程において、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材は融解しない。
次に、液管(47)の枝管(47b)が対応する伝熱管(41)に差し込まれ、ガス管(48)の枝管(48b)が対応する第2分岐管(52)の直管部(52b)に差し込まれる。そして、液管(47)の枝管(47b)と伝熱管(41)がロウ付けによって接合され、ガス管(48)の枝管(48b)と第2分岐管(52)の直管部(52b)がロウ付けによって接合される。
-実施形態の特徴-
本実施形態の室外熱交換器(27)では、第1ロウ付け部(61)と第2ロウ付け部(62)の間隔が30mm以下である。また、この室外熱交換器(27)では、第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い。そのため、第1ロウ付け部(61)を形成する工程において、第1ロウ付け部(61)を形成する部分の温度が第1ロウ材の融点に達しても、第2ロウ付け部(62)の温度は第2ロウ材の融点よりも低く保たれる。従って、第1ロウ付け部(61)を形成する工程中に第2ロウ付け部(62)の第2ロウ材が溶融することは無い。そして、第1ロウ材と第2ロウ材の融点が等しい場合に比べて、第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔を短縮できる。
このように、本実施形態の室外熱交換器(27)では、第2ロウ付け部(62)の第2ロウ材が溶融するのを防ぎつつ、第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔を短縮できる。第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔を短縮することによって、第1分岐管(51)と第2分岐管(52)を小型化できる。そして、伝熱管(41)の開口端から外方へ突出する第1分岐管(51)及び第2分岐管(52)が小型になると、それらを備えた室外熱交換器(27)も小型になる。
-実施形態の変形例-
上記実施形態の空気調和装置(10)については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、空気調和装置(10)の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
本実施形態において、第1分岐管(51)と第2分岐管(52)の一方または両方は、室内熱交換器(30)に設けられていてもよい。この場合、第2ロウ付け部(62)を有する第1分岐管(51)又は第2分岐管(52)が、第1ロウ付け部(61)によって室内熱交換器(30)の伝熱管に接合される。
本実施形態において、第2ロウ付け部(62)を有し且つ第1ロウ付け部(61)によって伝熱管(41)に接合される部材は、第1分岐管(51)及び第2分岐管(52)に限定されない。このような部材の例としては、供給された冷媒を複数の伝熱管に分配する分流器が挙げられる。
本実施形態において、室外熱交換器(27)の伝熱管(41)の材質は、銅または銅合金であってもよい。この場合は、室外熱交換器(27)の伝熱管(41)に接合されるU字接続管(45)、跨ぎ管(46)、第1分岐管(51)、第2分岐管(52)、液管(47)、及びガス管(48)の材質も、銅または銅合金であるのが望まし。また、室内熱交換器(30)の伝熱管の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であってもよいし、銅または銅合金であってもよい。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、明細書および特許請求の範囲の「第1」、「第2」、「第3」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
以上説明したように、本開示は、熱交換器および空気調和装置について有用である。
10 空気調和装置
27 室外熱交換器(熱交換器)
41 伝熱管
42 フィン
55 管部材
56 第1接続管
57 第2接続管
61 第1ロウ付け部
62 第2ロウ付け部

Claims (8)

  1. 伝熱管(41)とフィン(42)とを有し、上記伝熱管(41)を流れる熱媒体を空気と熱交換させる熱交換器(27)であって、
    上記伝熱管(41)に接合する第1ロウ付け部(61)と、
    上記伝熱管(41)以外の管部材(55)に接合する第2ロウ付け部(62)とを有し、
    上記第1ロウ付け部(61)と上記第2ロウ付け部(62)の間隔が30mm以下であり、
    上記第1ロウ付け部(61)を構成する第1ロウ材の融点が、上記第2ロウ付け部(62)を構成する第2ロウ材の融点よりも低い
    熱交換器。
  2. 請求項1に記載の熱交換器(27)において、
    上記伝熱管(41)の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金である
    熱交換器。
  3. 請求項2に記載の熱交換器(27)において、
    上記第1ロウ材の亜鉛の含有率が50%以上である
    熱交換器。
  4. 請求項2又は3に記載の熱交換器(27)において、
    上記第2ロウ材の亜鉛の含有率が0.2%以下である
    熱交換器。
  5. 請求項1~4のいずれか一つに記載の熱交換器(27)において、
    二つの上記伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)を備え、
    上記第1ロウ付け部(61)は、上記第1接続管(56)と上記伝熱管(41)を接合する
    熱交換器。
  6. 請求項1~4のいずれか一つに記載の熱交換器(27)において、
    二つの上記伝熱管(41)を接続する第1接続管(56)と、
    上記第1接続管(56)に接続する第2接続管(57)とを備え、
    上記第1ロウ付け部(61)は、上記第1接続管(56)と上記伝熱管(41)を接合し、
    上記第2ロウ付け部(62)は、上記第1接続管(56)と上記第2接続管(57)を接合する
    熱交換器。
  7. 請求項1~6のいずれか一つに記載の熱交換器(27)において、
    上記伝熱管(41)の外径が7mm以下である
    熱交換器。
  8. 請求項1~7のいずれか一つに記載の熱交換器(27)を備える空気調和装置。
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