[发明专利]热交换器和使用它的制冷系统

说明书

本发明的热交换器包括层叠多个板翅片而构成的板翅片层叠体、第1端板和第2端板、第1入口连接管、第1出口连接管、第2入口连接管以及第2出口连接管，在板翅片叠层间流动第2流体。在第1流体与第2流体之间进行热交换。入口侧集管流路的内径小于第1入口连接管和第2入口连接管的内径。出口侧集管流路的内径小于第1出口连接管和第2出口连接管的内径。

技术领域

本发明涉及热交换器和使用它的制冷系统。本发明特别涉及将流动制冷剂的板状的板翅片层叠而构成的板翅片层叠型的热交换器和使用它的制冷系统。

背景技术

一般而言，以空气调节机和制冷机等制冷系统通过使由压缩机压缩后的制冷剂在与冷凝器和蒸发器等热交换器循环而与被热交换流体进行热交换来进行供冷或者供暖。在该制冷系统中，作为系统的性能和节能性被热交换器的热交换效率大幅左右。因此，对热交换器强烈要求高效率化。

这其中，制冷系统的热交换器一般使用在翅片组贯通传热管而构成的翅片管型热交换器。于是，通过实现传热管的小口径化而推进热交换效率的提高和小型化。

但是，上述传热管的小口径化存在限度，所以热交换效率的提高和小型化越来越靠近极限。

另一方面，在用于交换热能的热交换器中，已知有将具有流体流路的板翅片层叠而构成的板翅片层叠型热交换器。

该板翅片层叠型热交换器在流动于在板翅片之中形成的流路的第1流体与流动于所层叠的板翅片之间的作为被热交换流体的第2流体之间进行热交换。因此，在车辆用的空气调节机中被广泛使用(参照专利文献1)。

图33、图34表示上述专利文献1记载的板翅片层叠型热交换器。在热交换器100中，层叠具有流动第1流体的流路101的板翅片102而构成板翅片层叠体103。在板翅片层叠体103的两侧部层叠有端板104。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：实用新型注册第3192719号公报

发明内容

上述专利文献1记载的板翅片层叠型热交换器通过在板翅片102冲压成形凹状槽而形成流路101，所以具有能够使流路101的截面积比翅片管型的传热管更小的优点。

但是，制冷剂流向各流路101的集管流路105的面积与各流路101的面积相比极大，所以在集管流路105部分的制冷剂的压力变大。由此，存在端板102的具有集管流路105的部分(在图33、图34中以X表示的板翅片层叠型热交换器的上下部分)向外膨胀变形的问题。

该在集管流路105部分的膨胀变形在汽车用空调机的热交换器的情况下制冷剂量少而制冷剂压力不那么高，所以被端板104的刚性抑制。因此，不作为问题识别。

但是，根据发明人的实验，在如家庭用空调和企业用空调等那样与汽车用空调机相比使用的制冷剂量多的热交换器的情况下，在集管流路105部分的膨胀变形的压力与汽车用空调机相比非常大，难以抑制在集管流路105部分的膨胀变形。进一步，判明了根据情况存在端板104会向外膨胀变形的问题。

而且，还判明了因为这样的膨胀变形等的关系而在板翅片102的层叠方向尺寸上也存在限制，难以作为适用于家庭用空调和企业用空调等的宽度尺寸的热交换器。

此外，从预防全球变暖的观点出发，最近的空气调节机在研究全球变暖潜势(GWP)小的R1123(1,1,2-三氟乙烯)和R1132(1,2-二氟乙烯)制冷剂的实用化。这些制冷剂与现有的R410A制冷剂相比其压力更高，所以设想使用这样的制冷剂时在集管流路105部分的膨胀变形会变得显著。由此，必须采取某些膨胀变形抑制措施。