JP2022044306A - 積層型ヘッダ、熱交換器、及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３枚のプレートを用いて構成することができる積層型ヘッダを提供する。【解決手段】積層型ヘッダは、第１プレート４１と、第１プレート４１に重ねられ冷媒配管３５が接続される第２プレート４２と、第２プレート４２とは反対側で第１プレート４１に重ねられ第１伝熱管２６及び第２伝熱管２６が接続される第３プレート４３とを備え、第１プレート４１と第２プレート４２との間に冷媒配管３５から冷媒が流入する第１流路４５が形成され、第１プレート４１と第３プレート４３との間に冷媒を第１伝熱管２６に流入させる第２流路４６、及び冷媒を第２伝熱管２６に流入させる第３流路４６が形成され、第１プレート４１には、第１流路４５と第２流路４６とを連通する第１連通口４７、及び第１流路４５と第３流路４６とを連通する第２連通口４７が形成され、第１プレート４１は、第２プレート４２に対向する板面に第１流路４５を形成する第１凹部５１を有する。【選択図】図７

Description

本開示は、熱交換器に適用可能な積層型ヘッダ、熱交換器、及び冷凍装置に関する。

下記特許文献１には、複数の板状部材を積層させることによって構成された積層型ヘッダが開示されている。この積層型ヘッダは、扁平管（伝熱管）が接続される複数の第１出口流路が形成された第１板状部材と、冷媒配管が接続される１つの第１入口流路が形成された第２板状部材と、第１板状部材と第２板状部材との間に配置され、第１入口流路から流入する冷媒を複数の第１出口流路に分配する分配流路が形成された複数の第３板状部材とを備えている。

各第３板状部材には、流入した冷媒を２つに分岐する分岐流路が形成されている。第２板状部材の第１入口流路から流入した冷媒は、複数の第３板状部材の分岐流路を通過することによって、２つ、４つ、８つ・・・というように２の累乗で分岐数が増大し、最終的に第１出口流路と同数まで分岐される。

国際公開第２０１４／１８５３９１号

特許文献１に記載された積層型ヘッダは、第１板状部材における第１出口流路の数が増えるほど多くの第３板状部材を必要とする。そのため、積層型ヘッダの部品点数が多くなり、板状部材同士を接合する工程が増加するため、製造コストが高騰する恐れがある。
本開示は、３枚のプレートを用いて構成することができる積層型ヘッダ、熱交換器、及び冷凍装置を提供することを目的とする。

（１）本開示の積層型ヘッダは、
第１プレートと、
前記第１プレートの板面に垂直な第１方向において前記第１プレートに重ねられかつ冷媒配管が接続される第２プレートと、
前記第１方向における前記第２プレートとは反対側において前記第１プレートに重ねられかつ第１伝熱管及び第２伝熱管が接続される第３プレートとを備え、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間には、前記冷媒配管から冷媒が流入する第１流路が形成され、
前記第１プレートと前記第３プレートとの間には、冷媒を前記第１伝熱管に流入させる第２流路、及び、冷媒を前記第２伝熱管に流入させる第３流路が形成され、
前記第１プレートには、前記第１流路と前記第２流路とを連通する第１連通口、及び、前記第１流路と前記第３流路とを連通する第２連通口が形成され、
前記第１プレートは、前記第２プレートに対向する板面に、前記第１流路を形成する第１凹部を有している。

以上の構成により、３枚のプレートを用いて積層型ヘッダを構成することができる。第１プレートが第１凹部を有することによって、第１プレートと第２プレートとの間に容易に第１流路を形成することができる。

（２）好ましくは、前記第２プレートは、前記第１方向に貫通する開口を有し、かつ、前記開口を除く前記第１プレートに対向する板面が平坦面である。
この構成により、第２プレートの構造を簡素化することができる。

（３）好ましくは、前記第１プレートは、前記第３プレートに対向する板面に、前記第２流路を形成する第２凹部、及び、前記第３流路を形成する第３凹部を有する。
このような構成によって、第１プレートと第３プレートとの間に容易に第２流路を形成することができる。第１プレートが第１凹部～第３凹部を有することによって、第２プレート及び第３プレートの構造を簡素化することができる。

（４）本開示の積層型ヘッダは、
第１プレートと、
前記第１プレートの板面に垂直な第１方向において前記第１プレートに重ねられかつ冷媒配管が接続される第２プレートと、
前記第１方向における前記第２プレートとは反対側において前記第１プレートに重ねられかつ第１伝熱管及び第２伝熱管が接続される第３プレートとを備え、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間には、前記冷媒配管から冷媒が流入する第１流路が形成され、
前記第１プレートと前記第３プレートとの間には、冷媒を前記第１伝熱管に流入させる第２流路、及び、冷媒を前記第２伝熱管に流入させる第３流路が形成され、
前記第１プレートには、前記第１流路と前記第２流路とを連通する第１連通口、及び、前記第１流路と前記第３流路とを連通する第２連通口が形成され、
前記第１プレートは、前記第３プレートに対向する板面に、前記第２流路を形成する第２凹部、及び、前記第３流路を形成する第３凹部を有している。

以上の構成により、３枚のプレートを用いて積層型ヘッダを構成することができる。第１プレートが第２凹部及び第３凹部を有することによって、第１プレートと第３プレートとの間に容易に第２流路及び第３流路を形成することができる。

（５）好ましくは、前記第３プレートは、前記第１方向に貫通する開口を有し、かつ前記開口を除く前記第１プレートに対向する板面が平坦面である。
この構成により、第３プレートの構造を簡素化することができる。

（６）好ましくは、前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管は、複数の冷媒流路を内部に有している多穴管であり、
前記第３プレートは、前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管がそれぞれ接続される第１開口及び第２開口を有し、
前記第１連通口は、前記第１方向からみて前記第１開口と重ならない位置に配置され、前記第２連通口は、前記第１方向からみて前記第２開口と重ならない位置に配置されている。
このような構成によって、第１連通口及び第２連通口からそれぞれ第２流路及び第３流路に流入した冷媒がさらに多穴管である第１伝熱管及び第２伝熱管の各冷媒流路に流入するときの、各冷媒流路への冷媒の偏流を抑制することができる。

（７）好ましくは、前記第１流路が、環状に形成されかつ冷媒を循環させる環状部を有している。
このような構成によって、第１流路において冷媒を循環させながら、第１連通口及び第２連通口で冷媒を均一に分流することができる。

（８）好ましくは、前記第１プレート、前記第２プレート、及び前記第３プレートは、前記第１方向に直交する第２方向の長さが、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の長さよりも大きく、
前記第３プレートの前記第３方向における両側に、前記第３プレートから前記第１プレート側へ向けて突出しかつ前記第３方向における前記第１プレート及び前記第２プレートの端面を覆う被覆部材を有している。
このような構成によって、第１プレート、第２プレート、及び第３プレートの第３方向における相対位置を適切に設定することができる。

（９）本開示の熱交換器は、上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の積層型ヘッダを備えている。

（１０）本開示の冷凍装置は、上記（９）に記載の熱交換器を備えている。

本開示の一実施の形態に係る積層型ヘッダを備えた熱交換器が適用される冷凍装置の概略構成図である。 室外熱交換器を展開して示す概略図である。 図２のＡ－Ａ矢視断面図である。 室外熱交換器の液ヘッダの下部側を示す側面図である。 室外熱交換器の液ヘッダの分解斜視図である。 室外熱交換器の液ヘッダの分解斜視図である。 図４のＢ－Ｂ線断面図である。 図７のＣ－Ｃ線断面図である。 液ヘッダの流路形成プレートの正面図である。 液ヘッダの流路形成プレートの背面図である。 図７のＤ部拡大図である。 図７のＥ部拡大図である。

図１は、本開示の一実施の形態に係る積層型ヘッダを備えた熱交換器が適用される冷凍装置の概略構成図である。
本実施形態の冷凍装置は、空気調和機１である。この空気調和機１は、例えば、室内の冷房及び暖房を行う。空気調和機１は、室外に設置される室外機２と、室内に設置される室内機３とを備えている。室外機２と室内機３とは、冷媒配管である連絡配管によって互いに接続されている。

空気調和機１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行う冷媒回路４を備えている。冷媒回路４は、室内熱交換器１１、圧縮機１２、油分離器１３、室外熱交換器１４、膨張弁（膨張機構）１５、アキュムレータ１６、四方切換弁１７等と、これらを接続する冷媒配管１０とを有する。冷媒配管１０は、液配管１０Ｌとガス配管１０Ｇとを含む。

室内機３には、冷媒回路４の構成要素のうち、室内熱交換器１１が設けられている。室外機２には、冷媒回路４の構成要素のうち、圧縮機１２、油分離器１３、室外熱交換器１４、膨張弁１５、アキュムレータ１６及び四方切換弁１７が設けられている。

空気調和機１が冷房運転を行う場合、四方切換弁１７が図１に実線で示す状態に切り換えられ、室外熱交換器１４が冷媒の凝縮器（放熱器）として機能し、室内熱交換器１１が冷媒の蒸発器として機能する。圧縮機１２から吐出されたガス状冷媒は、油分離器１３を通過して室外熱交換器１４に流入する。油分離器１３は、ガス状冷媒に含まれる冷凍機油をガス状冷媒から分離する。ガス状冷媒は、室外熱交換器１４で外気と熱交換して凝縮し、液状冷媒となる。その後、液状冷媒は、膨張弁１５で減圧されてから室内熱交換器１１で室内空気と熱交換して蒸発し、アキュムレータ１６を経て圧縮機１２に吸引される。アキュムレータ１６は、ガス状冷媒と液状冷媒とを分離し、ガス状冷媒のみを圧縮機１２に吸引させる。

暖房運転の際に室外熱交換器１４に付着した霜を取り除く除霜運転を行う場合にも、冷房運転と同様に、室外熱交換器１４が冷媒の凝縮器として機能し、室内熱交換器１１が冷媒の蒸発器として機能する。

空気調和機１が暖房運転を行う場合、四方切換弁１７が図１に破線で示す状態に切り換えられ、室外熱交換器１４が冷媒の蒸発器として機能し、室内熱交換器１１が冷媒の凝縮器として機能する。圧縮機１２から吐出されたガス状冷媒は、油分離器１３を通過して室内熱交換器１１に流入する。ガス状冷媒は、室内熱交換器１１で室内空気と熱交換して凝縮し、液状冷媒となる。その後、液状冷媒は、膨張弁１５で減圧されてから室外熱交換器１４で外気と熱交換して蒸発し、アキュムレータ１６を経て圧縮機１２に吸引される。

［室外熱交換器１４の構成］
図２は、室外熱交換器１４を展開して示す概略図である。図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。
室外熱交換器１４は、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行う。本実施形態の室外熱交換器１４は、マイクロチャネル型熱交換器である。室外熱交換器１４は、一対のヘッダ２１，２２と、熱交換器本体２３とを有する。一対のヘッダ２１，２２及び熱交換器本体２３は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である。

一対のヘッダ２１，２２は、熱交換器本体２３の両端に配置されている。一方のヘッダ２１は、液状冷媒（気液二相冷媒）が流れる液ヘッダである。他方のヘッダ２２は、ガス状冷媒が流れるガスヘッダである。液ヘッダ２１及びガスヘッダ２２は、その長手方向を上下方向に向けた状態で配置されている。液ヘッダ２１には、複数のキャピラリ管３７を有する分流器１９が接続されている。ガスヘッダ２２には、ガス配管２４が接続されている。

熱交換器本体２３は、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行う部分である。空気は、図３の矢印ａで示す方向に流れる。熱交換器本体２３は、複数の伝熱管２６と、複数のフィン２７とを有する。複数の伝熱管２６は、水平に配置されている。複数の伝熱管２６は、上下方向に並べて配置されている。各伝熱管２６の長手方向の一端部は液ヘッダ２１に接続されている。各伝熱管２６の長手方向の他端部は、ガスヘッダ２２に接続されている。

本実施形態の伝熱管２６は、冷媒流路となる複数の孔２６ｐが形成された多穴管である。各孔２６ｐは、伝熱管２６の長手方向に沿って延びている。冷媒は、伝熱管２６の各孔２６ｐを流れている間に空気と熱交換する。複数の孔２６ｐは、伝熱管２６の長手方向に直交する水平方向に１列に並べて配置されている。複数の孔２６ｐは、熱交換器本体２３に対する空気の流れ方向ａに沿って並べて配置されている。空気は、複数の伝熱管２６の上下方向の間を通過する。伝熱管２６は、空気の流れ方向ａの長さよりも上下方向の長さの方が小さい扁平形状に形成されている。

複数のフィン２７は、伝熱管２６の長手方向に沿って並べて配置されている。各フィン２７は、上下方向に長く形成された薄板材である。フィン２７には、空気の流れ方向ａの一方側の辺から他方側の辺に向けて延びる切り欠き２７ａが、上下方向に間隔をあけて複数個並べて形成されている。伝熱管２６は、フィン２７の各切り欠き２７ａに挿入された状態でフィン２７に取り付けられている。

冷媒は、冷房運転を行う場合にガスヘッダ２２から熱交換器本体２３を通過して液ヘッダ２１へ一方向に流れる。冷媒は、暖房運転を行う場合に液ヘッダ２１から熱交換器本体２３を通過してガスヘッダ２２へ一方向に流れる。

図２に例示する熱交換器本体２３は、複数（図示例では５個）の熱交換部３１を有している。複数の熱交換部３１は、上下方向に並べて配置されている。液ヘッダ２１の内部は、熱交換部３１ごとに上下に区画されている。言い換えると、図３に示すように、液ヘッダ２１の内部には、熱交換部３１ごとの流路３３が形成されている。

液ヘッダ２１には、冷媒配管である複数（図示例では５本）の接続管３５が接続されている。接続管３５は、各流路３３に対応して設けられている。各接続管３５には、分流器１９のキャピラリ管３７が接続されている。

ガスヘッダ２２の内部は区画されておらず、全ての熱交換部３１にわたって連続した流路を有している。したがって、１本のガス配管２４からガスヘッダ２２に流入した冷媒は、全ての伝熱管２６に分流され、全ての伝熱管２６からガスヘッダ２２に流入した冷媒は、ガスヘッダ２２で合流されて１本のガス配管２４に流入する。

暖房運転の際に、分流器１９で分流された液状冷媒は、キャピラリ管３７及び接続管３５を流れて液ヘッダ２１内の各流路３３に流入し、各流路３３に接続された複数の伝熱管２６を通ってガスヘッダ２２へ流れる。逆に、冷房運転又は除霜運転の際に、ガスヘッダ２２で複数の伝熱管２６に分流された冷媒は、液ヘッダ２１の各流路３３に流入し、各流路３３から各キャピラリ管３７を流れて分流器１９で合流する。

［液ヘッダ２１の具体的構成］
以下、液ヘッダ２１の具体的な構成について説明する。
図４は、室外熱交換器１４の液ヘッダ２１の下部側を示す側面図である。図５及び図６は、室外熱交換器１４の液ヘッダ２１の分解斜視図である。図７は、図４のＢ－Ｂ線断面図である。図８は、図７のＣ－Ｃ線断面図である。

図４～図８に示すように、液ヘッダ２１は、複数のプレート４１，４２，４３を重ねることによって構成された積層型ヘッダである。具体的に、本実施形態の液ヘッダ２１は、３枚のプレート４１，４２，４３を重ねることによって構成されている。液ヘッダ２１は、冷媒配管である接続管３５が取り付けられる接続管取付プレート４２と、伝熱管２６が取り付けられる伝熱管取付プレート４３と、接続管取付プレート４２と伝熱管取付プレート４３との間に配置される流路形成プレート４１とを有している。これらのプレート４１，４２，４３は、いずれもアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。

なお、以下の説明では、複数のプレート４１，４２，４３が重ねられる方向、言い換えると、各プレート４１，４２，４３の板面に垂直な方向を第１方向Ｘとし、第１方向Ｘに直交する液ヘッダ２１の長手方向を第２方向Ｚとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｚに直交する方向を第３方向Ｙとする。本実施形態の液ヘッダ２１は、第１方向Ｘを前後方向、第２方向Ｚを上下方向、第３方向Ｙを左右方向に向けて配置されている。したがって、以下の説明では、第１方向Ｘを前後方向、第２方向Ｚを上下方向、第３方向Ｙを左右方向と言い換えることがある。第１方向Ｘにおいて、接続管取付プレート４２側を正面、伝熱管取付プレート４３側を背面ということがある。

（接続管取付プレート４２）
図５及び図６に示すように、接続管取付プレート４２は、上下方向Ｚに長い長方形状の板材である。接続管取付プレート４２は、その板面が上下方向Ｚ及び左右方向Ｙに沿って配置されている。

接続管取付プレート４２は、前後方向Ｘに貫通する複数の開口４２ａを有している。複数の開口４２ａは、第２方向Ｚに並べて形成されている。接続管取付プレート４２の開口４２ａは、接続管取付プレート４２の左右方向Ｙの一方側に偏った位置に配置されている。上下方向Ｚに隣接する開口４２ａは、熱交換器本体２３における１つの熱交換部３１の上下方向Ｚの長さに相当する間隔をあけて配置されている。

各開口４２ａには、接続管３５が取り付けられている。具体的に、各開口４２ａに、接続管３５の端部が挿入され、ろう付けによって接合されている。
接続管取付プレート４２は、流路形成プレート４１に対向する一方の板面と、その反対側の他方の板面とが、開口４２ａを除いて平坦面に形成されている。

（伝熱管取付プレート４３）
図５及び図６に示すように、伝熱管取付プレート４３は、上下方向Ｚに長い長方形状の板材からなる。伝熱管取付プレート４３は、その上下方向Ｚの長さ及び左右方向Ｙの長さが接続管取付プレート４２の上下方向Ｚの長さ及び左右方向Ｙの長さと略同一である。

伝熱管取付プレート４３には、複数の開口４３ａが前後方向Ｘに貫通して形成されている。複数の開口４３ａは、上下方向Ｚに並べて形成されている。開口４３ａは、左右方向Ｙに長手に形成された孔である。図７及び図８に示すように、各開口４３ａには、伝熱管２６の一端部が挿入される。開口４３ａの内周部と伝熱管２６の外周面とは、ろう付けで接合される。

伝熱管取付プレート４３は、流路形成プレート４１に対向する一方の板面と、その反対側の他方の板面とが、開口４３ａを除いて平坦面に形成されている。

図５～図７に示すように、液ヘッダ２１は、伝熱管取付プレート４３の左右方向Ｙの両側に一対の被覆部材４４を有している。一対の被覆部材４４は、伝熱管取付プレート４３から流路形成プレート４１及び接続管取付プレート４２側へ向けて前後方向Ｘに突出している。一対の被覆部材４４は、伝熱管取付プレート４３の左右方向Ｙの両側を折り曲げることによって形成されている。

一対の被覆部材４４は、接続管取付プレート４２及び流路形成プレート４１を左右方向Ｙの外側からから挟み、接続管取付プレート４２及び流路形成プレート４１の左右方向Ｙの位置を設定する。したがって、接続管取付プレート４２、伝熱管取付プレート４３、及び流路形成プレート４１は、一対の被覆部材４４によって左右方向Ｙの相対的な位置が適切に設定される。

（流路形成プレート４１）
図５～図７に示すように、流路形成プレート４１は、上下方向Ｚに長い長方形状の板材である。流路形成プレート４１は、その上下方向Ｚの長さ及び左右方向Ｙの長さが、接続管取付プレート４２の上下方向Ｚの長さ及び左右方向Ｙの長さと略同一である。流路形成プレート４１は、上下方向Ｚ及び左右方向Ｙに沿って配置されている。

流路形成プレート４１には、図３において説明した複数の流路３３が形成されている。なお、以下の流路３３の説明において、「流入側」及び「流出側」とは、暖房運転の際に液ヘッダ２１に対して冷媒が流入する側及び流出する側を意味している。

図９は、液ヘッダ２１の流路形成プレート４１の正面図である。図１０は、液ヘッダ２１の流路形成プレート４１の背面図である。
図６～図１０に示すように、各流路３３は、流入側流路４５と、流出側流路４６と、連通口４７とを有している。

流入側流路４５は、接続管取付プレート４２と流路形成プレート４１との間に形成されている。流入側流路４５は、流路形成プレート４１における接続管取付プレート４２に対向する板面に形成された流入側凹部５１により構成されている。

図５及び図９に示すように、流入側凹部５１は、流入部５２と、環状部５３とを有している。流入部５２と環状部５３とは上下方向Ｚに並べて配置されている。流入部５２は、正面からみて略台形状に形成されている。流入部５２は、左右方向Ｙの一方側（図９における右側）に偏った位置に配置されている。図８に示すように、流入部５２は、接続管取付プレート４２に取り付けられた接続管３５に前後方向Ｘに対向する位置に配置され、接続管３５に連通している。

図５及び図９に示すように、環状部５３は、流入部５２の上側に配置されている。環状部５３は、正面からみて環状に形成されている。環状部５３の外周と内周とは、上下方向Ｚに長い長方形状に形成されている。環状部５３は、第１部分５３ａと、第２部分５３ｂと、第３部分５３ｃと、第４部分５３ｄとを有する。第１部分５３ａは、左右方向Ｙの一方側（図９における右側）に偏った位置に配置されている。第２部分５３ｂは、左右方向Ｙの他方側（図９における左側）に偏った位置に配置されている。第１部分５３ａと第２部分５３ｂとは、同じ上下方向Ｚの長さを有する。第１部分５３ａは、流入部５２に連通している。

環状部５３の第３部分５３ｃは、第１部分５３ａと第２部分５３ｂとの上端部同士を接続している。第４部分５３ｄは、第１部分５３ａと第２部分５３ｂとの下端部同士を接続している。流路形成プレート４１は、第１部分５３ａ、第２部分５３ｂ、第３部分５３ｃ、及び第４部分５３ｄに囲まれた突条部５５を有している。突条部５５は、流入側凹部５１の底面から突出し、上下方向Ｚに延びている。

図５に示すように、接続管取付プレート４２に取り付けられた接続管３５を流れる冷媒は、流路形成プレート４１の流入部５２から環状部５３の第１部分５３ａに流入する。冷媒は、第１部分５３ａを上方に向けて流れ、第３部分５３ｃで方向を転換し、第２部分５３ｂを下方に向けて流れる。その後、冷媒は、第４部分５３ｄを通って再び第１部分５３ａを流れることで、環状部５３を循環する。

流入部５２の上部は、流入部５２の下部よりも左右方向Ｙの長さが小さい絞り部５２ａを構成している。そのため、接続管３５から流入部５２に流入した冷媒は、絞り部５２ａにおいて流速が高められた状態で環状部５３に流入する。そのため、環状部５３における冷媒の循環を促進することができる。

図６に示すように、各流路３３の流出側流路４６は、伝熱管取付プレート４３と流路形成プレート４１との間に形成されている。各流路３３の流出側流路４６は、上下方向Ｚに並べて複数設けられている。各流出側流路４６は、流路形成プレート４１に形成された流出側凹部５８により構成されている。本実施形態の各流路３３は、６個の流出側凹部５８を有している。各流出側凹部５８は、前後方向Ｘから見て長方形状又は正方形状に形成されている。

各流出側凹部５８は、それぞれ伝熱管取付プレート４３に形成された１個の開口４３ａに対応して形成されている。各流出側凹部５８は、対応する開口４３ａに取り付けられた伝熱管２６と連通する。

図５に示すように、連通口４７は、流入側凹部５１における第２部分５３ｂ内に上下方向Ｚに間隔をあけて複数設けられている。図６に示すように、連通口４７は、流出側凹部５８と同じ数だけ設けられ、複数の連通口４７は、それぞれ流出側凹部５８内に設けられている。複数の連通口４７は、それぞれ流入側凹部５１の環状部５３と、流出側凹部５８とを連通している。

図５及び図６に示すように、接続管３５から液ヘッダ２１内の流入側凹部５１に流入した冷媒は、環状部５３を循環しながら各連通口４７を通過し、各流出側凹部５８に流入する。このとき、冷媒は、流入側凹部５１及び連通口４７を流れることによって分流される。各流出側凹部５８に流入した冷媒は、伝熱管取付プレート４３に取り付けられた伝熱管２６に流入する。

図１０に示すように、連通口４７は、流出側凹部５８の下側に偏った位置に配置されている。これに対して、伝熱管取付プレート４３の開口４３ａに取り付けられた伝熱管２６は、流出側凹部５８の上下略中央部に対応する位置に配置されている。そのため、連通口４７と開口４３ａ及び伝熱管２６とは、前後方向Ｘからみて互いに重ならない位置に配置されている。そのため、連通口４７から流出側凹部５８内に流入した冷媒は、一旦、流出側凹部５８内で拡散してから伝熱管２６の複数の冷媒流路２６ｐ（図４参照）に流入する。そのため、伝熱管２６の複数の冷媒流路２６ｐにおける冷媒の偏流を抑制することができる。

図９及び図１０に示すように、流路形成プレート４１の接続管取付プレート４２に対向する板面と、伝熱管取付プレート４３に対向する板面とには、各流路３３の流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周りを囲む溝６０，７０が形成されている。この溝６０，７０は、流路形成プレート４１を接続管取付プレート４２及び伝熱管取付プレート４３にろう付けにより接合する際に、フラックスを保持するための保持溝として機能し、更にろう材を流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周囲に流すための通路として機能する。

図９に示すように、溝６０は、第１溝６１、第２溝６２、第３溝６３、第４溝６４を含む。第１溝６１は、液ヘッダ２１の上端部から下端部まで連続して設けられている。第１溝６１は、左右方向Ｙの両側に設けられている。左右一方側（図９における左側）に設けられた第１溝６１は、上下方向Ｚに延びる縦溝部６１ａと、左右方向Ｙに延びる横溝部６１ｂとを有する。

図９において、縦溝部６１ａは、流入側凹部５１の左側に隣接して配置されている。具体的に、縦溝部６１ａは、流入側凹部５１の流入部５２に隣接する第１部分６１ａ１と、環状部５３に隣接する第２部分６１ａ２とを有し、第１部分６１ａ１は、流路形成プレート４１の左右方向Ｙの略中央部に配置されている。第１部分６１ａ１と第２部分６１ａ２とは横溝部６１ｂによって接続されている。

左右方向Ｙの他方側（図９における右側）に設けられた第１溝６１は、上下方向Ｚに沿って一直線状に延びている。

第２溝６２は、液ヘッダ２１の上下方向Ｚの一端部と他端部とに配置されている。第２溝６２は、左右方向Ｙに沿って延びている。第２溝６２は、流路形成プレート４１の左右方向Ｙの端面に至り、当該端面において開口している。第２溝６２は、第１溝６１の上端及び下端に接続され、第１溝６１に連通している。

第３溝６３は、左右方向Ｙに沿って延び、左右方向Ｙの両側の第１溝６１同士を接続している。具体的に第３溝６３は、各流路３３の流入側凹部５１の上側に位置している。上下方向Ｚに隣接する流路３３の間に配置された第３溝６３は、第１溝６１における横溝部６１ｂと一直線状に配置されている。

第４溝６４は、流入側凹部５１における環状部５３の中央に配置された突条部５５の先端面に設けられ、上下方向Ｚに延びている。

図１０に示すように、溝７０は、第１溝７１、第２溝７２、第３溝７３を含む。第１溝７１は、液ヘッダ２１の上端部から下端部まで連続して設けられている。第１溝７１は、流路形成プレート４１の左右方向Ｙの両側において上下方向Ｚに沿って一直線状に延びている。第１溝７１は、流出側流路４６の流出側凹部５８の左右両側に隣接して配置されている。

第２溝７２は、流路形成プレート４１の上下方向Ｚの一端部と他端部とに配置されている。第２溝７２は、左右方向Ｙに沿って延びている。第２溝７２は、流路形成プレート４１の左右方向Ｙの端面に至り、当該端面において開口している。第２溝７２は、第１溝７１の上端及び下端に接続され、第１溝７１に連通している。

第３溝７３は、左右方向Ｙに沿って延びている。第３溝７３は、流出側凹部５８の上側及び下側において左右両側の第１溝７１同士を接続している。

図１１は、図７のＤ部拡大図である。図１２は、図７のＥ部拡大図である。
図１１に示すように、流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２とは、ろう付けにより接合されている。そのため、流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２との間には、両者を接合するろう材４９が配置されている。

同様に、図１２に示すように、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３とは、ろう付けにより接合されている。そのため、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３との間には、両者を接合するろう材４９が配置されている。

流路形成プレート４１、接続管取付プレート４２、及び伝熱管取付プレート４３は、いずれもアルミニウム製又はアルミニウム合金製であり、これらをろう付けする場合、表板面に生じる酸化被膜を除去するためにフラックスが用いられる。具体的に、流路形成プレート４１、接続管取付プレート４２、及び伝熱管取付プレート４３をろう付けする前に、流路形成プレート４１の両側の板面にフラックスが塗布され、その後、流路形成プレート４１、接続管取付プレート４２、及び伝熱管取付プレート４３のろう付けが行われる。

以上のようなろう付け作業において、例えば、フラックスを塗布した流路形成プレート４１を作業者が手で触れることによってフラックスが取れてしまうと、ろう材のぬれ性が悪化し、ろう付けが不均一になる恐れがある。本実施形態においては、流路形成プレート４１の流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周りに溝６０，７０が形成されているので、この溝６０，７０にフラックスが入り込むことによって当該フラックスを溝６０，７０内に保持し、フラックスが取れてしまうことを抑制することができる。ろう付けの際には、溝６０，７０がろう材の通路として機能し、流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周囲全体にろう材を行き渡らせることができる。

溝６０，７０のうち、第１溝６１，７１は、流路形成プレート４１の上端部と下端部との間で連続して設けられているので、流路形成プレート４１の上下方向Ｚの全体に渡ってフラックスを保持し、ろう材を行き渡らせることができる。第２溝６２，７２は、流路形成プレート４１の上端部と下端部とにおいて左右方向Ｙに延びているので、流路形成プレート４１の上端部及び下端部においてフラックスを保持し、ろう材を行き渡らせることができる。したがって、流路形成プレート４１の上端部及び下端部を確実に接続管取付プレート４２及び伝熱管取付プレート４３に接合することができる。

第３溝６３，７３は、上下方向Ｚに並ぶ流入側凹部５１及び流出側凹部５８の間において、左右両側の第１溝６１，７１同士を接続している。そのため、上下方向Ｚに並ぶ流入側凹部５１及び流出側凹部５８の間において、フラックスを保持し、ろう材を行き渡らせることができ、流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２及び伝熱管取付プレート４３との接合をより確実に行うことができる。

溝６０，７０は、流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周りを囲んでいるので、流入側凹部５１及び流出側凹部５８の周囲を確実に接続管取付プレート４２及び伝熱管取付プレート４３にろう付けすることができ、外部への冷媒の漏出を抑制することができる。

図１０及び図１２に示すように、流路形成プレート４１における流出側凹部５８の左右方向Ｙの両側には、流出側凹部５８よりも浅い凹部４１ａが形成されている。この凹部４１ａの底面には、伝熱管取付プレート４３の開口４３ａに挿入された伝熱管２６の端面が当接する。そのため、開口４３ａに対する伝熱管２６の挿入量が適切に設定されている。

［本実施形態の作用効果］
（１）本実施形態の積層型ヘッダである液ヘッダ２１は、流路形成プレート（第１プレート）４１と、流路形成プレート４１の板面に垂直な第１方向Ｘにおいて流路形成プレート４１に重ねられかつ冷媒配管である接続管３５が接続される接続管取付プレート（第２プレート）４２と、第１方向Ｘにおける接続管取付プレート４２とは反対側において流路形成プレート４１に重ねられかつ一の伝熱管（第１伝熱管）２６と他の伝熱管（第２伝熱管）２６が接続される伝熱管取付プレート（第３プレート）４３とを備える。流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２との間には、接続管３５から冷媒が流入する流入側流路（第１流路）４５が形成され、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３との間には、冷媒を一の伝熱管２６に流入させる一の流出側流路（第２流路）４６、及び、冷媒を他の伝熱管２６に流入させる他の流出側流路（第３流路）４６が形成される。流路形成プレート４１には、流入側流路４５と一の流出側流路４６とを連通する一の連通口（第１連通口）４７、及び、流入側流路４５と他の流出側流路４６とを連通する他の連通口（第２連通口）４７が形成され、流路形成プレート４１は、接続管取付プレート４２に対向する板面に、流入側流路４５を形成する流入側凹部（第１凹部）５１を有している。

以上の構成により、３枚のプレート４１，４２，４３を用いて積層型ヘッダである液ヘッダ２１を構成することができる。そのため、液ヘッダ２１の部品数を少なくすることができる。流路形成プレート４１が流入側凹部５１を有することによって、流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２との間に容易に流入側流路４５を形成することができる。

（２）上記実施形態において、接続管取付プレート４２は、第１方向Ｘに貫通する開口４２ａを有している。接続管取付プレート４２は、開口４２ａを除く流路形成プレート４１に対向する板面が平坦面に形成されている。そのため、接続管取付プレート４２の構造を簡素化することができる。

（３）上記実施形態において、流路形成プレート４１は、伝熱管取付プレート４３に対向する板面に、一の流出側流路４６を形成する一の流出側凹部（第２凹部）５８、及び、他の流出側流路４６を形成する他の流出側凹部（第３凹部）５８を有している。そのため、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３との間に容易に流出側流路４６を形成することができる。流路形成プレート４１が流入側凹部５１及び流出側凹部５８を有することによって、接続管取付プレート４２及び伝熱管取付プレート４３の構造を簡素化することができる。

（４）本実施形態の積層型ヘッダである液ヘッダ２１は、流路形成プレート（第１プレート）４１と、流路形成プレート４１の板面に垂直な第１方向Ｘにおいて流路形成プレート４１に重ねられかつ冷媒配管である接続管３５が接続される接続管取付プレート（第２プレート）４２と、第１方向Ｘにおける接続管取付プレート４２とは反対側において流路形成プレート４１に重ねられかつ一の伝熱管（第１伝熱管）２６及び他の伝熱管（第２伝熱管）２６が接続される伝熱管取付プレート（第３プレート）４３とを備える。流路形成プレート４１と接続管取付プレート４２との間には、接続管３５から冷媒が流入する流入側流路（第１流路）４５が形成され、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３との間には、冷媒を一の伝熱管２６に流入させる一の流出側流路（第２流路）４６、及び、冷媒を他の伝熱管２６に流入させる他の流出側流路（第３流路）４６が形成される。流路形成プレート４１には、流入側流路４５と一の流出側流路４６とを連通する一の連通口（第１連通口）４７、及び、流入側流路４５と他の流出側流路（第３流路）４６とを連通する他の連通口（第２連通口）４７が形成される。流路形成プレート４１は、伝熱管取付プレート４３に対向する板面に、一の流出側流路４６を形成する一の流出側凹部（第２凹部）５８、及び、他の流出側流路４６を形成する他の流出側凹部（第３凹部）５８を有している。

以上の構成により、３枚のプレート４１，４２，４３を用いて積層型ヘッダである液ヘッダ２１を構成することができる。流路形成プレート４１が流出側凹部５８を有することによって、流路形成プレート４１と伝熱管取付プレート４３との間に容易に流出側流路４６を形成することができる。

（５）上記実施形態において、伝熱管取付プレート４３は、第１方向Ｘに貫通する開口４３ａを有し、かつ開口４３ａを除く流路形成プレート４１に対向する板面が平坦面である。そのため、伝熱管取付プレート４３の構造を簡素化することができる。

（６）上記実施形態において、伝熱管２６は、複数の冷媒流路を内部に有している多穴管である。伝熱管取付プレート４３は、一の伝熱管２６及び他の伝熱管２６がそれぞれ接続される一の開口（第１開口）４３ａ及び他の開口（第２開口）４３ａを有し、一の連通口４７は、第１方向Ｘからみて一の開口４３ａと重ならない位置に配置され、他の連通口４７は、第１方向Ｘからみて他の開口４３ａと重ならない位置に配置されている。そのため、一の連通口４７及び他の連通口４７からそれぞれ一の流出側流路４６及び他の流出側流路４６に流入した冷媒がさらに多穴管である一の伝熱管２６及び他の伝熱管２６の各冷媒流路２６ｐに流入するときの、各冷媒流路２６ｐへの冷媒の偏流を抑制することができる。

（７）上記実施形態において、流入側流路４５が、環状に形成されかつ冷媒を循環させる環状部５３を有している。そのため、流入側流路４５において冷媒を循環させながら、一の連通口４７及び他の連通口４７で冷媒を均一に分流することができる。

（８）上記実施形態において、流路形成プレート４１、接続管取付プレート４２、及び伝熱管取付プレート４３は、第２方向Ｚの長さが、第３方向Ｙの長さよりも大きく、液ヘッダ２１は、伝熱管取付プレート４３の第３方向Ｙにおける両側に、伝熱管取付プレート４３から流路形成プレート４１側へ向けて突出しかつ第３方向Ｙにおける流路形成プレート４１及び接続管取付プレート４２の端面を覆う被覆部材４４を有している。そのため、流路形成プレート４１、接続管取付プレート４２、及び伝熱管取付プレート４３の第３方向Ｙにおける相対位置を適切に設定することができる。

本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内ですべての変更が含まれることが意図される。

上述した実施形態では、室外熱交換器１４における熱交換部３１の数や、各熱交換部３１における伝熱管２６の数、液ヘッダ２１における流路３３の数は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

液ヘッダ２１において、流入側凹部５１が流路形成プレート４１のみに形成される場合、流出側凹部５８は、流路形成プレート４１及び伝熱管取付プレート４３の双方、又は、伝熱管取付プレート４３に形成されていてもよい。流出側凹部５８が流路形成プレート４１のみに形成される場合、流入側凹部５１は、流路形成プレート４１及び接続管取付プレート４２の双方、又は、接続管取付プレート４２に形成されていてもよい。

１ ：空気調和機（冷凍装置）
１４ ：室外熱交換器
２１ ：液ヘッダ（積層型ヘッダ）
２６ ：伝熱管
２６ｐ ：冷媒流路
３５ ：接続管（冷媒配管）
４１ ：流路形成プレート（第１プレート）
４２ ：接続管取付プレート（第２プレート）
４２ａ ：開口
４３ ：伝熱管取付プレート（第３プレート）
４３ａ ：開口（第１開口、第２開口）
４４ ：被覆部
４５ ：流入側流路（第１流路）
４６ ：流出側流路（第２流路、第３流路）
４７ ：連通口
５１ ：流入側凹部（第１凹部）
５３ ：環状部
５８ ：流出側凹部（第２凹部、第３凹部）
Ｘ ：前後方向（第１方向）
Ｙ ：左右方向（第３方向）
Ｚ ：上下方向（第２方向）

Claims (10)

1. 第１プレート（４１）と、
   前記第１プレート（４１）の板面に垂直な第１方向（Ｘ）において前記第１プレート（４１）に重ねられかつ冷媒配管（３５）が接続される第２プレート（４２）と、
   前記第１方向（Ｘ）における前記第２プレート（４２）とは反対側において前記第１プレート（４１）に重ねられかつ第１伝熱管（２６）及び第２伝熱管（２６）が接続される第３プレート（４３）とを備え、
   前記第１プレート（４１）と前記第２プレート（４２）との間には、前記冷媒配管（３５）から冷媒が流入する第１流路（４５）が形成され、
   前記第１プレート（４１）と前記第３プレート（４３）との間には、冷媒を前記第１伝熱管（２６）に流入させる第２流路（４６）、及び、冷媒を前記第２伝熱管（２６）に流入させる第３流路（４６）が形成され、
   前記第１プレート（４１）には、前記第１流路（４５）と前記第２流路（４６）とを連通する第１連通口（４７）、及び、前記第１流路（４５）と前記第３流路（４６）とを連通する第２連通口（４７）が形成され、
   前記第１プレート（４１）は、前記第２プレート（４２）に対向する板面に、前記第１流路（４５）を形成する第１凹部（５１）を有している、積層型ヘッダ。
2. 前記第２プレート（４２）は、前記第１方向（Ｘ）に貫通する開口（４２ａ）を有し、かつ、前記開口（４２ａ）を除く前記第１プレート（４１）に対向する板面が平坦面である、請求項１に記載の積層型ヘッダ。
3. 前記第１プレート（４１）は、前記第３プレート（４３）に対向する板面に、前記第２流路（４６）を形成する第２凹部（５８）、及び、前記第３流路（４６）を形成する第３凹部（５８）を有している、請求項１又は２に記載の積層型ヘッダ。
4. 第１プレート（４１）と、
   前記第１プレート（４１）の板面に垂直な第１方向（Ｘ）において前記第１プレート（４１）に重ねられかつ冷媒配管（３５）が接続される第２プレート（４２）と、
   前記第１方向（Ｘ）における前記第２プレート（４２）とは反対側において前記第１プレート（４１）に重ねられかつ第１伝熱管（２６）及び第２伝熱管（２６）が接続される第３プレート（４３）とを備え、
   前記第１プレート（４１）と前記第２プレート（４２）との間には、前記冷媒配管（３５）から冷媒が流入する第１流路（４５）が形成され、
   前記第１プレート（４１）と前記第３プレート（４３）との間には、冷媒を前記第１伝熱管（２６）に流入させる第２流路（４６）、及び、冷媒を前記第２伝熱管（２６）に流入させる第３流路（４６）が形成され、
   前記第１プレート（４１）には、前記第１流路（４５）と前記第２流路（４６）とを連通する第１連通口（４７）、及び、前記第１流路（４５）と前記第３流路（４６）とを連通する第２連通口（４７）が形成され、
   前記第１プレート（４１）は、前記第３プレート（４３）に対向する板面に、前記第２流路（４６）を形成する第２凹部（５８）、及び、前記第３流路（４６）を形成する第３凹部（５８）を有している、積層型ヘッダ。
5. 前記第３プレート（４３）は、前記第１方向（Ｘ）に貫通する開口（４３ａ）を有し、かつ前記開口（４３ａ）を除く前記第１プレート（４１）に対向する板面が平坦面である、請求項３又は４に記載の積層型ヘッダ。
6. 前記第１伝熱管（２６）及び前記第２伝熱管（２６）は、複数の冷媒流路（２６ｐ）を内部に有している多穴管であり、
   前記第３プレート（４３）は、前記第１伝熱管（２６）及び前記第２伝熱管（２６）がそれぞれ接続される第１開口（４３ａ）及び第２開口（４３ａ）を有し、
   前記第１連通口（４７）は、前記第１方向（Ｘ）からみて前記第１開口（４３ａ）と重ならない位置に配置され、前記第２連通口（４７）は、前記第１方向（Ｘ）からみて前記第２開口（４３ａ）と重ならない位置に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の積層型ヘッダ。
7. 前記第１流路（４５）が、環状に形成されかつ冷媒を循環させる環状部（５３）を有している、請求項１～６のいずれか１項に記載の積層型ヘッダ。
8. 前記第１プレート（４１）、前記第２プレート（４２）、及び前記第３プレート（４３）は、前記第１方向（Ｘ）に直交する第２方向（Ｚ）の長さが、前記第１方向（Ｘ）及び前記第２方向（Ｚ）に直交する第３方向（Ｙ）の長さよりも大きく、
   前記第３プレート（４３）の前記第３方向（Ｙ）における両側に、前記第１プレート（４１）側へ向けて突出しかつ前記第３方向（Ｙ）における前記第１プレート（４１）及び前記第２プレート（４２）の端面を覆う被覆部を有している、請求項１～７のいずれか１項に記載の積層型ヘッダ。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の積層型ヘッダ（２１）を備えている熱交換器。
10. 請求項９に記載の熱交換器（１４）を備えている冷凍装置。

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