EP3499169B1 - Laminiertes kopfteil, wärmetauscher und kältekreislaufvorrichtung - Google Patents

Laminiertes kopfteil, wärmetauscher und kältekreislaufvorrichtung Download PDF

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EP3499169B1
EP3499169B1 EP17902575.4A EP17902575A EP3499169B1 EP 3499169 B1 EP3499169 B1 EP 3499169B1 EP 17902575 A EP17902575 A EP 17902575A EP 3499169 B1 EP3499169 B1 EP 3499169B1
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flow passage
flow passages
refrigerant
flow
branching
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Yosuke Fujimori
Norihiro Yoneda
Yohei Kato
Shinya Higashiiue
Ryota AKAIWA
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements
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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

Definitions

  • the retainer 5 is made up of a plate and has a hole portion through which the one end portion 4A of each heat transfer tube 4 is inserted. That is, by insertion of the heat transfer tube 4 through the hole portion of the retainer 5, the retainer 5 retains a part of the periphery of the heat transfer tube 4.
  • the retainer 5 is made of aluminum, for example.
  • the through hole 13a-2 that is first from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is second from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is third from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is fourth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is fifth from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is sixth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 13a-2 that is seventh from the top of the drawing and the through hole 13a-2 that is eighth from the top of the drawing are defined as one group.
  • the through hole 11b serving as the first return flow passage 11B is opened at a position across the through hole 11a-3 from the through hole 11a-2. Then, the second flow passage 11A is communicated with one end portion of the first return flow passage 11B.
  • the second return flow passage 12B is constituted of the through hole 12b extending in the longitudinal direction of the first plate 112.
  • the refrigerant having flown through the fourth flow passage 12A flows into the second return flow passage 12B through the one end portion of the second return flow passage 12B, flows in the flow direction of the refrigerant in the first plate 112, and flows out of the second return flow passage 12B through the other end portion of the second return flow passage 12B.
  • the fourth flow passage 12A is communicated with the one end portion and the fifth flow passage 12C is communicated with the other end portion, to cause the refrigerant to flow in the reverse direction.
  • the longitudinal direction of the first plate 112 is the vertical direction of the first plate 112 on the drawing.
  • the first plate and the second plate are processed by pressing or cutting.
  • plates each having a thickness equal to or smaller than 5 mm and being processable with the pressing may be used.
  • plates each having a thickness equal to or larger than 5 mm may be used.
  • the first plates and the second plates are laminated and brazed to communicate among through holes and form the distribution flow passage.
  • both the through hole 10b and the through holes 11d are opened in the first plate 114
  • either through hole may be opened in another plate.
  • the entrance distance from each of the second branching flow passages 11D to a corresponding one of the third branching flow passages 12D can be ensured to be long and the rectifying effect of the liquid film can be further improved.
  • Embodiment 2 an example of a usage mode of the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 will be described as Embodiment 2 of the present invention.
  • an air-conditioning apparatus 100 provided with the heat exchanger 1 according to Embodiment 1 will be described as an example of the refrigeration cycle apparatus.
  • the present invention is not limited to the case where the heat exchanger 1 is provided in the air-conditioning apparatus 100, and for example, the heat exchanger 1 may be provided in another refrigeration cycle apparatus including a refrigerant cycle circuit.
  • the air-conditioning apparatus 100 switches between a cooling operation and a heating operation, but the air-conditioning apparatus 100 is not limited to such a case and may perform only the cooling operation or the heating operation. In this case, it is not necessary to provide a four-way valve 22.
  • the outdoor fan 26 is used as a heat-source-side fan and supplies air to the outdoor heat exchanger 23.
  • the indoor fan 27 is used as a load-side fan and supplies air to the indoor heat exchanger 25.
  • the high-pressure liquid refrigerant having flown out of the outdoor heat exchanger 23 is brought into low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant by the expansion device 24.
  • the low-pressure two-phase gas-liquid refrigerant flows into the indoor heat exchanger 25 that acts as the evaporator.
  • the indoor heat exchanger 25 the two-phase gas-liquid refrigerant having flown in exchanges heat with air supplied by the indoor fan 27, and the liquid refrigerant out of the refrigerant in the two-phase state is evaporated to become low-pressure gas refrigerant.
  • the air with its heat exchanged is supplied to an air-conditioned space by the indoor fan 27 to cool the air-conditioned space.

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Claims (7)

  1. Laminiertes Kopfstück (2), umfassend:
    eine erste Öffnung (2A);
    eine Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B); und
    einen Verteilungsströmungsdurchlass, kommunizierend zwischen der ersten Öffnung (2A) und jeder der Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B),
    wobei das laminierte Kopfstück (2) eine Vielzahl von Platten aufweist, die laminiert sind,
    wobei der Verteilungsströmungsdurchlass aufweist:
    einen ersten Strömungsdurchlass (10A), kommunizierend mit der ersten Öffnung (2A) und aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B), kommunizierend mit dem ersten Strömungsdurchlass (10A) und abzweigend den ersten Strömungsdurchlass (10A) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe,
    eine Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A), kommunizierend mit dem ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen ersten Rückströmungsdurchlass (11B), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und sich erstreckend in einer Längsrichtung einer gleichen Platte der Vielzahl von Platten,
    eine Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C), jeweils kommunizierend mit einem entsprechenden der ersten Rückströmungsdurchlässe (11B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (11D), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C) und abzweigend jeden der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe,
    eine Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A), kommunizierend mit dem zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (11D) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen zweiten Rückströmungsdurchlass (12B), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) und sich erstreckend in einer Längsrichtung einer gleichen Platte der Vielzahl von Platten,
    eine Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C), jeweils kommunizierend mit einem entsprechenden der zweiten Rückströmungsdurchlässe (12B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen dritten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (12D), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) und abzweigend jeden der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe, und
    eine Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A), kommunizierend mit dem dritten Abzweigenden -Strömungsdurchlass (12D) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    die Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und die Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) derart eingerichtet sind, dass durch jeden der Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und der Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) strömendes Kältemittel in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung des Kältemittels strömt, das durch jeden von dem erstem Strömungsdurchlass (10A), der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C), der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) und der Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A) strömt,
    zwischen Durchgangslöchern (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4), die jeweils einen entsprechenden der Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A) bilden, zwei Durchgangslöcher (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4), die mit dem gleichen der dritten Abzweigenden-Strömungsdurchlässe (12D) kommunizieren, als eine Gruppe definiert sind,
    zumindest eines von einem Durchgangsloch (10b), das den ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B) bildet, und Durchgangslöchern (11d), jeweils bildend einen entsprechenden der zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlässe (11D), zwischen den Gruppen gebildet sind.
  2. Laminiertes Kopfstück (2), umfassend:
    eine erste Öffnung (2A);
    eine Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B); und
    einen Verteilungsströmungsdurchlass, kommunizierend zwischen der ersten Öffnung (2A) und jeder der Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B),
    wobei das laminierte Kopfstück (2) eine Vielzahl von Platten aufweist, die laminiert sind,
    wobei der Verteilungsströmungsdurchlass aufweist:
    einen ersten Strömungsdurchlass (10A), kommunizierend mit der ersten Öffnung (2A) und aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B), kommunizierend mit dem ersten Strömungsdurchlass (10A) und abzweigend den ersten Strömungsdurchlass (10A) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe,
    eine Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A), kommunizierend mit dem ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen ersten Rückströmungsdurchlass (11B), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und sich erstreckend in einer Längsrichtung einer gleichen Platte der Vielzahl von Platten,
    eine Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C), jeweils kommunizierend mit einem entsprechenden der ersten Rückströmungsdurchlässe (11B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (11D), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C) und abzweigend jeden der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe,
    eine Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A), kommunizierend mit dem zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (11D) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen zweiten Rückströmungsdurchlass (12B), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) und sich erstreckend in einer Längsrichtung einer gleichen Platte der Vielzahl von Platten,
    eine Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C), jeweils kommunizierend mit einem entsprechenden der zweiten Rückströmungsdurchlässe (12B) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    einen dritten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (12D), kommunizierend mit jedem der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) und abzweigend jeden der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) in eine Vielzahl von Strömungsdurchlässe, und
    eine Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A), kommunizierend mit dem dritten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (12D) und jeweils aufweisend eine lineare Form, die sich in eine Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Platten laminiert sind,
    die Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und die Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) derart eingerichtet sind, dass durch jeden der Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A) und der Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) strömendes Kältemittel in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung des Kältemittels strömt, das durch jeden von dem ersten Strömungsdurchlass (10A), der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C), der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) und der Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A) strömt,
    wobei die zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlässe (11D) an Positionen ausgebildet sind, die näher an der Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B) liegen als Positionen der dritten Abzweigenden-Strömungsdurchlässe (12D).
  3. Laminiertes Kopfstück (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder von dem ersten Strömungsdurchlass (10A), der Vielzahl von zweiten Strömungsdurchlässen (11A), der Vielzahl von dritten Strömungsdurchlässen (11C), der Vielzahl von vierten Strömungsdurchlässen (12A) und der Vielzahl von fünften Strömungsdurchlässen (12C) eingerichtet ist, eine Länge aufzuweisen, die größer ist als eine Dicke einer Platte der Vielzahl von Platten.
  4. Laminiertes Kopfstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Durchgangsloch (10b), bildend den ersten Abzweigenden-Strömungsdurchlass (10B) und Durchgangslöcher (11d), jeweils bildend einen entsprechenden der zweiten Abzweigenden-Strömungsdurchlässe (11D), in einer gleichen Platte der Vielzahl von Platten ausgebildet sind, in denen zumindest eines der Durchgangslöcher (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4), jeweils bildend einen entsprechenden der Vielzahl von sechsten Strömungsdurchlässen (13A), ausgebildet ist.
  5. Laminiertes Kopfstück (2), nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 4 in Abhängigkeit von Anspruch 1, wobei ein Raum zwischen den Gruppen größer gemacht ist als ein Raum zwischen den zwei Durchgangslöchern (13a-1, 13a-2, 13a-3, 13a-4), die als die eine Gruppe definiert sind.
  6. Wärmetauscher (1), umfassend:
    das laminierte Kopfstück (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und
    eine Vielzahl von Wärmeübertragungsleitungen (4), die jeweils mit einem entsprechenden der Vielzahl von zweiten Öffnungen (2B) verbunden sind.
  7. Kältekreislaufvorrichtung (100), umfassend den Wärmetauscher (1) nach Anspruch 6 als zumindest einen von einem Verdampfer und einem Kondensator.
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