特許 7498133 熱交換器および冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】熱交換器および冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20240604BHJP

   F28D 1/053 20060101ALI20240604BHJP

   F25B 39/00 20060101ALI20240604BHJP

   F25B 39/02 20060101ALI20240604BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

F28F9/02 301Z

F28F9/02 301D

F28D1/053 A

F25B39/00 A

F25B39/02 A

B23K1/00 330K

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021050903

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022148994

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-09-19

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】日本キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】是澤 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】畠田 崇史

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１６２９１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２２４２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５３８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００９－００３８０６８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２５９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２４１０５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５４２０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５３３８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００８－００１５８７１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３４０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｄ １／０５３

Ｆ２５Ｂ ３９／００

Ｆ２５Ｂ ３９／０２

Ｂ２３Ｋ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に伸び、冷媒が流通する熱交換チューブと、
前記熱交換チューブの前記第１方向の端部に接続され、内部に冷媒空間流路を有するヘッダと、を有し、
前記ヘッダは、前記冷媒空間流路が形成される中間板と、前記中間板の前記第１方向の一方側に配置される第１端板と、前記中間板の前記第１方向の他方側に配置される第２端板と、前記第１端板から前記第１方向の他方側に立ち上がる係止片と、を有し、
前記係止片は、前記中間板に形成された中間板孔部および前記第２端板に形成された第２端板孔部を通り、前記第２端板の前記第１方向の他方側の表面に沿って配置されている、
熱交換器。

【請求項2】

前記第１方向に直交する第２方向において、前記係止片の前記第２方向の一方側における前記中間板孔部の内面と前記係止片との間の第１距離は、前記係止片の前記第２方向の他方側における前記中間板孔部の内面と前記係止片との間の第２距離より大きく、
前記第２端板は、前記熱交換チューブが挿入される貫通孔部を有し、
前記第１距離は、前記貫通孔部の前記第２方向の一方側における前記冷媒空間流路の内面と前記貫通孔部との間の第３距離より小さい、
請求項１に記載の熱交換器。

【請求項3】

前記係止片は、相互に間隔を置いて配置される第１係止片および第２係止片を有し、
前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１係止片の前記第２方向の一方側における前記中間板孔部の内面と前記第１係止片との間の第４距離は、前記第１係止片の前記第２方向の他方側における前記中間板孔部の内面と前記第１係止片との間の第５距離より大きく、
前記第２係止片の前記第２方向の一方側における前記中間板孔部の内面と前記第２係止片との間の第６距離は、前記第２係止片の前記第２方向の他方側における前記中間板孔部の内面と前記第２係止片との間の第７距離より小さい、
請求項１または２に記載の熱交換器。

【請求項4】

第１部材の第１面と第２部材の第２面とがロウ材により面接合されて形成される冷媒流路と、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一方において、前記冷媒流路の周囲に形成される第１溝部と、を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。

【請求項5】

前記第１溝部から外部に伸びる第２溝部を有する、
請求項４に記載の熱交換器。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器を有する、
冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、熱交換器および冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

冷媒が流通する熱交換チューブと、熱交換チューブの端部に接続されるヘッダと、を有する熱交換器が利用されている。ヘッダは、冷媒の流通を中継する。熱交換器には、部品点数を抑制することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２７７１８７号公報

【文献】特開２００２－１０３０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、部品点数を抑制することができる熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の熱交換器は、熱交換チューブと、ヘッダと、を持つ。熱交換チューブは、第１方向に伸び、冷媒が流通する。ヘッダは、熱交換チューブの第１方向の端部に接続され、内部に冷媒空間流路を有する。ヘッダは、中間板と、第１端板と、第２端板と、係止片と、を有する。中間板には、冷媒空間流路が形成される。第１端板は、中間板の第１方向の一方側に配置される。第２端板は、中間板の第１方向の他方側に配置される。係止片は、第１端板から第１方向の他方側に立ち上がる。係止片は、中間板に形成された中間板孔部および第２端板に形成された第２端板孔部を通り、第２端板の第１方向の他方側の表面に沿って配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図。

【図2】実施形態の熱交換器の斜視図。

【図3】熱交換器の分解斜視図。

【図4】第１ヘッダの分解斜視図。

【図5】図４のＶ－Ｖ線における断面図。

【図6】図４のＶＩ－ＶＩ線における断面図。

【図7】第１ヘッダの背面図。

【図8】分配装置の断面図。

【図9】外端板を取り除いた第２ヘッダの斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態の熱交換器および冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
本願において、直交座標系のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向が、以下のように定義される。Ｘ方向（第１方向）は、熱交換チューブの中心軸方向（延在方向）である。例えば、Ｘ方向は水平方向であり、＋Ｘ方向は第２ヘッダから第１ヘッダに向かう方向である。Ｙ方向（第２方向）およびＺ方向は、プレート型の第１ヘッダおよび第２ヘッダの短手方向および長手方向である。例えば、Ｙ方向は水平方向である。例えば、Ｚ方向は鉛直方向であり、＋Ｚ方向は上方向である。

【0008】

図１は、実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図である。
図１に示されるように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４と、膨張装置５と、室内熱交換器６と、を有する。冷凍サイクル装置１の構成要素は、冷媒配管７によって順次接続されている。図１では、冷房運転時の冷媒（熱媒体）の流通方向が実線矢印で示され、暖房運転時の冷媒の流通方向が破線矢印で示される。

【0009】

圧縮機２は、圧縮機本体２Ａと、アキュムレータ２Ｂと、を有する。圧縮機本体２Ａは、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。アキュムレータ２Ｂは、気液二相冷媒を分離して、気体冷媒を圧縮機本体２Ａに供給する。

【0010】

四方弁３は、冷媒の流通方向を逆転させ、冷房運転と暖房運転とを切り替える。冷房運転時に冷媒は、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張装置５及び室内熱交換器６の順に流れる。このとき冷凍サイクル装置１は、室外熱交換器４を凝縮器として機能させ、室内熱交換器６を蒸発器として機能させ、室内を冷房する。暖房運転時に冷媒は、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器６、膨張装置５、室外熱交換器４の順に流れる。このとき冷凍サイクル装置１は、室内熱交換器６を凝縮器として機能させ、室外熱交換器４を蒸発器として機能させ、室内を暖房する。

【0011】

凝縮器は、圧縮機２から吐出される高温・高圧の気体冷媒を、外気へ放熱させて凝縮させることにより、高圧の液体冷媒にする。膨張装置５は、凝縮器から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、低温・低圧の気液二相冷媒にする。蒸発器は、膨張装置５から送り込まれる低温・低圧の気液二相冷媒を、外気から吸熱させて気化させることにより、低圧の気体冷媒にする。

【0012】

このように、冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒との間で相変化しながら循環する。冷媒は、気体冷媒から液体冷媒に相変化する過程で放熱し、液体冷媒から気体冷媒に相変化する過程で吸熱する。冷凍サイクル装置１は、冷媒の放熱または吸熱を利用して、暖房や冷房、除霜などを行う。

【0013】

図２は、実施形態の熱交換器の斜視図である。実施形態の熱交換器４Ｕは、冷凍サイクル装置１（図１参照）の室外熱交換器４および室内熱交換器６の一方または両方に使用される。以下、熱交換器４Ｕが冷凍サイクル装置１の室外熱交換器４として使用される場合を例にして説明する。冷凍サイクル装置１の室外熱交換器４は、図２に示される単位熱交換器（単に熱交換器と言う場合がある。）４Ｕの複数が、直列および並列に接続されて構成される。
図３は、熱交換器４Ｕの分解斜視図である。熱交換器４Ｕは、熱交換チューブ（伝熱管）３０と、第１ヘッダ１０と、第２ヘッダ２０と、を有する。

【0014】

熱交換チューブ３０（３１－３８）は、アルミニウムやアルミニウム合金等の、熱伝導率が高く比重が小さい材料で形成される。熱交換チューブ３０は、Ｘ方向に延在する。熱交換チューブ３０は、偏平管状に形成される。熱交換チューブ３０のＸ方向に直交する断面（ＹＺ断面）の形状は、Ｙ方向を長軸方向としＺ方向を短軸方向とする長円形状である。熱交換チューブ３０の内部には、冷媒流路が形成される。冷媒流路は、熱交換チューブ３０のＸ方向の全長にわたって形成される。複数の冷媒流路は、後述の図９に示すように、熱交換チューブ３０のＹ方向に並んで配置される。複数の熱交換チューブ３０が、Ｙ方向およびＺ方向に並んで配置される。複数の熱交換チューブ３０に、複数のフィン（不図示）が装着されてもよい。複数のフィンは、ＹＺ平面と平行に形成され、第１ヘッダ１０と第２ヘッダ２０との間に配置される。

【0015】

第１ヘッダ１０は、熱交換チューブ３０のＸ方向の一方側である＋Ｘ方向の端部に接続される。第２ヘッダ２０は、熱交換チューブ３０のＸ方向の他方側である－Ｘ方向の端部に接続される。第１ヘッダ１０および第２ヘッダ２０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の、熱伝導率が高く比重が小さい材料で形成される。第１ヘッダ１０および第２ヘッダ２０は、ＹＺ平面と平行な平板状に形成される。本実施形態では、Ｘ方向から見て、第１ヘッダ１０および第２ヘッダ２０は四角形状であるが、これに限らず、ヘッダの形状は、熱交換チューブ３０の本数の増加によってＺ方向に延びた長方形状となる。

【0016】

第１ヘッダ１０は、内端板（第２端板）１１と、中間板１４と、外端板（第１端板）１７と、を有する。内端板１１は、中間板１４のＸ方向の一方側である－Ｘ方向に配置される。外端板１７は、中間板１４のＸ方向の他方側である＋Ｘ方向に配置される。

【0017】

内端板１１は、Ｘ方向に貫通する貫通孔部１２を有する。貫通孔部１２は、Ｙ方向を長軸方向としＺ方向を短軸方向とする長円形状である。複数の貫通孔部１２が、Ｙ方向およびＺ方向に並んで配置される。貫通孔部１２には、熱交換チューブ３０の＋Ｘ方向の端部が挿入される。熱交換チューブ３０の＋Ｘ方向の端部は、中間板１４の冷媒空間流路１５に開口する。

【0018】

中間板１４は、冷媒空間流路１５（１５ａ－１５ｅ）を有する。冷媒空間流路１５は、冷媒流路の一部である。冷媒空間流路１５は、中間板１４をＸ方向に貫通する貫通孔により形成され、冷媒の流路を形成する。複数の冷媒空間流路１５が、Ｙ方向およびＺ方向に並んで配置される。冷媒空間流路１５のＸ方向の両側は、内端板１１および外端板１７により閉塞される。本実施形態では、冷媒空間流路１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、熱交換チューブ３０の＋Ｘ方向の端部が２つずつ開口しており、後述する順序で一方の端部から流入する冷媒を他方の端部に流通させる。

【0019】

外端板１７は、－Ｚ方向の端部に一対の貫通孔部を有する。一対の貫通孔部は、Ｙ方向に並んで配置される。一対の貫通孔部には、一対の冷媒出入管１８Ａ，１８Ｂの－Ｘ方向の端部が挿入される。一対の冷媒出入管１８Ａ，１８Ｂの－Ｘ方向の端部は、中間板１４の冷媒空間流路１５に開口する。

【0020】

図２に示されるように、中間板１４の－Ｘ方向の表面および内端板１１の＋Ｘ方向の表面を接合面１３として、両者がロウ材で面接合される。中間板１４の＋Ｘ方向の表面および外端板１７の－Ｘ方向の表面を接合面１６として、両者がロウ材で面接合される。これにより、冷媒空間流路１５のＸ方向の両側が閉塞される。接合面１３，１６には予めロウ材層が形成されている。内端板１１、中間板１４および外端板１７の積層体を加熱炉で加熱することにより、ロウ材が溶融して積層体がロウ付け接合される。

【0021】

図３に示されるように、第２ヘッダ２０は、一対の小ヘッダ２０Ａ，２０Ｂを有する。一対の小ヘッダ２０Ａ，２０Ｂは、空間を挟んでＹ方向に並んで配置される。小ヘッダ２０Ａ，２０Ｂは、内端板２１と、中間板２４と、外端板２７と、を有する。内端板２１は、中間板２４のＸ方向の一方側である＋Ｘ方向に配置される。外端板２７は、中間板２４のＸ方向の他方側である－Ｘ方向に配置される。

【0022】

内端板２１は、Ｘ方向に貫通する貫通孔部２２を有する。貫通孔部２２は、Ｙ方向を長軸方向としＺ方向を短軸方向とする長円形状である。複数の貫通孔部２２が、Ｚ方向に並んで配置される。貫通孔部２２には、熱交換チューブ３０の－Ｘ方向の端部が挿入される。熱交換チューブ３０の－Ｘ方向の端部は、中間板２４の冷媒空間流路２５に開口する。

【0023】

中間板２４は、冷媒空間流路２５（２５ａ－２５ｄ）を有する。冷媒空間流路２５は、冷媒流路の一部である。冷媒空間流路２５は、中間板２４をＸ方向に貫通する貫通孔により形成され、冷媒の流路を形成する。複数の冷媒空間流路２５が、Ｚ方向に並んで配置される。冷媒空間流路２５のＸ方向の両側は、内端板２１および外端板２７により閉塞される。本実施形態では、ぞれぞれの冷媒空間流路２５（２５ａ－２５ｄ）は、熱交換チューブ３０の－Ｘ方向の端部が２つずつ開口しており、後述する順序で一方の端部から流入する冷媒を他方の端部に流通させる。

【0024】

図２に示されるように、中間板２４の＋Ｘ方向の表面および内端板２１の－Ｘ方向の表面を接合面２３として、両者がロウ材で面接合される。中間板２４の－Ｘ方向の表面および外端板２７の＋Ｘ方向の表面を接合面２６として、両者がロウ材で面接合される。これにより、冷媒空間流路２５のＸ方向の両側が閉塞される。接合面２３，２６には予めロウ材層が形成されている。内端板２１、中間板２４および外端板２７の積層体を加熱炉で加熱することにより、ロウ材が溶融して積層体がロウ付け接合される。

【0025】

冷媒は、以下のように熱交換器４Ｕを流通する。冷媒は、図３に示される冷媒出入管１８Ａを通って、第１ヘッダ１０の冷媒空間流路１５ａに流入する。冷媒は、冷媒空間流路１５ａから、熱交換チューブ３１、第２ヘッダ２０の冷媒空間流路２５ａの順に、－Ｘ方向に流通する。冷媒は、冷媒空間流路２５ａにおいて＋Ｚ方向に移動する。冷媒は、冷媒空間流路２５ａから、熱交換チューブ３２、冷媒空間流路１５ｂの順に、＋Ｘ方向に流通する。冷媒は、冷媒空間流路１５ｂにおいて＋Ｚ方向に移動する。さらに冷媒は、熱交換チューブ３３、冷媒空間流路２５ｂ、熱交換チューブ３４、冷媒空間流路１５ｃの順に流通する。冷媒は、冷媒空間流路１５ｃにおいて－Ｙ方向に移動する。さらに冷媒は、冷媒空間流路１５ｃから、熱交換チューブ３５、冷媒空間流路２５ｃ、熱交換チューブ３６、冷媒空間流路１５ｄ、熱交換チューブ３７、冷媒空間流路２５ｄ、熱交換チューブ３８、冷媒空間流路１５ｅの順に流通する。冷媒は、冷媒空間流路１５ｅから冷媒出入管１８Ｂを通って、熱交換器４Ｕの外部に流出する。

【0026】

熱交換器４Ｕが凝縮器および蒸発器の一方として機能する場合に、冷媒は上記の順序で流通する。熱交換器４Ｕが凝縮器および蒸発器の他方として機能する場合に、冷媒は上記とは逆の順序で流通する。冷媒は、熱交換チューブ３０を流通する間に、熱交換チューブ３０の周囲の空気と熱交換する。冷媒が熱交換器４Ｕを流通する間に、冷媒の温度が変化する。第２ヘッダ２０が一対の小ヘッダ２０Ａ，２０Ｂに分離されているので、冷媒流路における熱短絡が抑制される。

【0027】

図４は、第１ヘッダ１０の分解斜視図である。外端板１７は係止片５０を有する。係止片５０は、冷媒空間流路１５の非形成領域に形成される。係止片５０は、外端板１７から－Ｘ方向に切り起こされて形成される。すなわち、外端板１７をＸ方向に貫通する切り込みがＵ字状に形成され、Ｕ字の内側部分が－Ｘ方向に曲げ起こされて、係止片５０が－Ｘ方向に立ち上がる。外端板１７と係止片５０との間の折り曲げ線は、Ｚ方向と平行である。折り曲げ線から係止片５０の先端までの長さは、中間板１４の厚さおよび内端板１１の厚さの和より大きい。外端板１７から切り起こされた係止片５０に代えて、外端板１７に溶接等で接続された係止片５０が採用されてもよい。

【0028】

図５は、図４のＶ－Ｖ線における断面図である。中間板１４には、Ｘ方向に貫通する中間板孔部５４が形成される。内端板１１には、Ｘ方向に貫通する内端板孔部（第２端板孔部）５１が形成される。中間板孔部５４および内端板孔部５１は、冷媒空間流路１５の非形成領域に形成される。中間板孔部５４および内端板孔部５１は、Ｘ方向から見て四角形状に形成される。係止片５０は、中間板孔部５４および内端板孔部５１に挿入される。係止片５０の先端部が、内端板１１の－Ｘ方向の表面に沿って＋Ｙ方向に折り曲げられ、内端板１１に係止される。

【0029】

係止片５０は、胴部５７と、頭部５８と、を有する。
胴部５７は、中間板孔部５４および内端板孔部５１の内側に配置される部分である。胴部５７は、ＸＺ平面と平行な平板状である。胴部５７のＺ方向の幅は、中間板孔部５４および内端板孔部５１のＺ方向の幅とほぼ同等の寸法で形成される。これにより、外端板１７、中間板１４および内端板１１のＺ方向の相対位置が固定される。

【0030】

頭部５８は、内端板１１の－Ｘ方向の表面に沿って配置される部分である。頭部５８は、ＹＺ平面と平行な平板状である。係止片５０の頭部５８と外端板１７との間に、中間板１４および内端板１１が挟み込まれる。これにより、外端板１７、中間板１４および内端板１１のＸ方向の相対位置が固定される。

【0031】

胴部５７の－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と胴部５７との空間をＣ１とする。空間Ｃ１のＹ方向の距離を第１距離ＹＣ１とする。胴部５７の＋Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と胴部５７との空間をＣ２とする。空間Ｃ２のＹ方向の距離を第２距離ＹＣ２とする。図５の例では、胴部５７の＋Ｙ方向において中間板孔部５４の内面と胴部５７とが接触しているので、第２距離ＹＣ２は０である。第１距離ＹＣ１は、第２距離ＹＣ２より大きい。空間Ｃ１には、内端板１１と中間板１４との接合面１３および中間板１４と外端板１７との接合面１６の一部が露出する。空間Ｃ１を通して、接合面１３，１６のロウ付け接合の状態を目視確認することができる。

【0032】

図７は、第１ヘッダを－Ｘ方向から見た背面図である。空間Ｃ１の存在により、中間板１４は、外端板１７および内端板１１に対して＋Ｙ方向に相対移動可能である。中間板１４が＋Ｙ方向に移動すると、中間板１４と熱交換チューブ３０とが干渉する可能性がある。前述したように、空間Ｃ１のＹ方向の距離を第１距離ＹＣ１とする。内端板１１は、熱交換チューブ３０が挿入される貫通孔部１２を有する。貫通孔部１２の－Ｙ方向における冷媒空間流路１５の内面と貫通孔部１２との距離を第３距離ＹＨとする。第１距離ＹＣ１は、第３距離ＹＨより小さい。中間板１４が＋Ｙ方向に移動して中間板孔部５４の内面が係止片５０に当接しても、冷媒空間流路１５の内面は貫通孔部１２の位置まで到達しない。内端板１１の貫通孔部１２に熱交換チューブ３０を挿入することができる。中間板１４と熱交換チューブ３０との干渉が抑制される。

【0033】

図４に示されるように、係止片５０は、Ｚ方向に間隔を置いて配置される第１係止片５０Ｃおよび第２係止片５０Ｄを有する。第１係止片５０Ｃは＋Ｚ方向に配置され、第２係止片５０Ｄは－Ｚ方向に配置される。
図５に示されるように、第１係止片５０Ｃの胴部５７は、中間板孔部５４の＋Ｙ方向の端部に配置される。第１係止片５０Ｃの頭部５８は、胴部５７の－Ｘ方向の端部から、＋Ｙ方向に折れ曲がる。

【0034】

図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。第２係止片５０Ｄの胴部５７は、中間板孔部５４の－Ｙ方向の端部に配置される。第２係止片５０Ｄの頭部５８は、胴部５７の－Ｘ方向の端部から、－Ｙ方向に折れ曲がる。
胴部５７の－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と胴部５７との空間をＤ１とする。空間Ｄ１のＹ方向の距離を第６距離ＹＤ１とする。図６の例では、胴部５７の－Ｙ方向において中間板孔部５４の内面と胴部５７とが接触しているので、第６距離ＹＤ１は０である。胴部５７の＋Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と胴部５７との空間をＤ２とする。空間Ｄ２のＹ方向の距離を第７距離ＹＤ２とする。第７距離ＹＤ２は、第６距離ＹＤ１より大きい。空間Ｄ２には、内端板１１と中間板１４との接合面１３および中間板１４と外端板１７との接合面１６の一部が露出する。空間Ｄ２を通して、接合面１３，１６のロウ付け接合の状態を目視確認することができる。

【0035】

前述されたように、図５に示される第１係止片５０Ｃの第１距離（第４距離）ＹＣ１は、第２距離（第５距離）ＹＣ２より大きい。図６に示される第２係止片５０Ｄの第６距離ＹＤ１は、第７距離ＹＤ２より小さい。特に、第１係止片５０Ｃの＋Ｙ方向の第２距離（第５距離）ＹＣ２および第２係止片５０Ｄの－Ｙ方向の第６距離ＹＤ１が、共に０である。これにより、外端板１７、中間板１４および内端板１１のＹ方向の相対位置が固定される。

【0036】

以上に詳述されたように、実施形態の熱交換器４Ｕは、熱交換チューブ３０と、第１ヘッダ１０と、を持つ。熱交換チューブ３０は、Ｘ方向に伸び、冷媒が流通する。第１ヘッダ１０は、熱交換チューブ３０のＸ方向の端部に接続され、内部に冷媒空間流路１５を有する。第１ヘッダ１０は、中間板１４と、外端板１７と、内端板１１と、係止片５０と、を有する。中間板１４には、冷媒空間流路１５が形成される。外端板１７は、中間板１４の＋Ｘ方向に配置される。内端板１１は、中間板１４の－Ｘ方向に配置される。係止片５０は、外端板１７から－Ｘ方向に立ち上がる。係止片５０は、中間板１４に形成された中間板孔部５４および内端板１１に形成された内端板孔部５１を通り、内端板１１の－Ｘ方向の表面に沿って配置されている。

【0037】

係止片５０により、外端板１７、中間板１４および内端板１１のＸ方向の相対位置が固定される。ボルト等による固定が不要であり、部品点数が抑制される。部品点数の抑制により、製造工程の管理が簡略化される。外端板１７、中間板１４および内端板１１のＸ方向の相対位置が固定されるので、ロウ付け接合等の後工程の作業が容易になる。

【0038】

Ｙ方向において、係止片５０の－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と係止片５０との間の第１距離ＹＣ１は、係止片５０の＋Ｙにおける中間板孔部５４の内面と係止片５０との間の第２距離ＹＣ２より大きい。内端板１１は、熱交換チューブ３０が挿入される貫通孔部１２を有する。第１距離ＹＣ１は、貫通孔部１２の－Ｙ方向における冷媒空間流路１５の内面と貫通孔部１２との間の第３距離ＹＨより小さい。

【0039】

第１距離ＹＣ１が第２距離ＹＣ２より大きい。係止片５０の－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と係止片５０との空間Ｃ１には、内端板１１と中間板１４との接合面１３および中間板１４と外端板１７との接合面１６の一部が露出する。空間Ｃ１を通して、接合面１３，１６のロウ付け接合の状態を目視確認することができる。ロウ付け接合不良による隣り合う冷媒空間流路１５の短絡が抑制される。第１距離ＹＣ１が第３距離ＹＨより小さい。中間板１４が内端板１１に対して＋Ｙ方向に相対移動しても、冷媒空間流路１５の内面が内端板１１の貫通孔部１２の位置まで到達しない。貫通孔部１２に熱交換チューブ３０を挿入することができる。

【0040】

係止片５０は、相互に間隔を置いて配置される第１係止片５０Ｃおよび第２係止片５０Ｄを有する。第１係止片５０Ｃの－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と第１係止片５０Ｃとの間の第４距離ＹＣ１は、第１係止片５０Ｃの＋Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と第１係止片５０Ｃとの間の第５距離ＹＣ２より大きい。第２係止片５０Ｄの－Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と第２係止片５０Ｄとの間の第６距離ＹＤ１は、第２係止片５０Ｄの＋Ｙ方向における中間板孔部５４の内面と第２係止片５０Ｄとの間の第７距離ＹＤ２より小さい。
第１係止片５０Ｃおよび第２係止片５０Ｄにより、外端板１７、中間板１４および内端板１１のＹ方向の相対位置が固定される。

【0041】

実施形態の冷凍サイクル装置１は、上述した熱交換器４Ｕを有する。
熱交換器４Ｕの部品点数が抑制されるので、冷凍サイクル装置１の部品点数が抑制される。

【0042】

実施形態の係止片５０は、外端板１７から－Ｘ方向に立ち上がる。係止片５０は、内端板１１から＋Ｘ方向に立ち上がってもよい。この係止片５０は、中間板１４に形成された中間板孔部５４および外端板１７に形成された外端板孔部を通り、外端板１７の＋Ｘ方向の表面に沿って配置される。

【0043】

図８は、分配装置の断面図である。前述されたように、冷凍サイクル装置１の室外熱交換器４（図１参照）は、複数の熱交換器４Ｕ（図２参照）が、直列および並列に接続されて構成される。分配装置（ディストリビュータ）６０は、複数の熱交換器４Ｕに接続される。分配装置６０は、第１部材６２と、第２部材６８と、を有する。第１部材６２は１本の第１配管６１を有し、第２部材６８は複数本の第２配管６９を有する。第１配管６１および第２配管６９が、分配装置６０の内部の冷媒空間流路６３に開口して、冷媒流路６４が形成される。分配装置６０は、第１配管６１に流入した気液二相冷媒を第２配管６９から流出させて、複数の熱交換器４Ｕに分配する。分配装置６０は、複数の熱交換器４Ｕから第２配管６９に流入した気液二相冷媒を合流させて、第１配管６１から流出させる。

【0044】

第１部材６２の外周面（第１面）および第２部材６８の内周面（第２面）を接合面６５として、両者がロウ材で面接合されることにより、冷媒流路６４が形成される。予め接合面６５にロウ材が塗布されて、第１部材６２および第２部材６８が嵌合される。第１部材６２および第２部材６８の嵌合体を加熱炉で加熱することにより、ロウ材が溶融して嵌合体がロウ付け接合される。

【0045】

接合面６５には、溝部（第１溝部）６６が形成される。溝部６６は、第２部材６８の内周面および第１部材６２の外周面のうち、少なくとも一方に形成される。図８の例では、第１部材６２の外周面のみに溝部６６が形成される。溝部６６は、冷媒流路６４の周囲に形成される。溶融したロウ材は毛細管現象により溝部６６を流動するので、接合面６５の全体にロウ材が供給され、接合不良が抑制される。溝部６６の体積Ｖ１と、予め接合面６５に配置したロウ材の体積Ｖ２と、接合に必要なロウ材の体積Ｖ３との間に、Ｖ１≧Ｖ２－Ｖ３の関係が成立する。余分なロウ材が溝部６６に収容されるので、余分なロウ材の冷媒流路６４への流出が抑制される。ロウ材による冷媒流路６４の閉塞が抑制される。

【0046】

図９は、外端板を取り除いた第２ヘッダの斜視図である。前述されたように、中間板（第１部材）２４の－Ｘ方向の表面（第１面）および外端板（第２部材）２７の＋Ｘ方向の表面（第２面）を接合面２６として、両者がロウ材で面接合されることにより、冷媒空間流路２５が形成される。接合面２６には予めロウ材層が形成されている。内端板２１、中間板２４および外端板２７の積層体を加熱炉で加熱することにより、ロウ材が溶融して積層体がロウ付け接合される。

【0047】

接合面２６には、第１溝部７６が形成される。第１溝部７６は、中間板２４の－Ｘ方向の表面および外端板２７の＋Ｘ方向の表面のうち、少なくとも一方に形成される。図９の例では、中間板２４の－Ｘ方向の表面のみに第１溝部７６が形成される。溶融したロウ材は毛細管現象により第１溝部７６を流動するので、接合面２６の全体にロウ材が供給され、接合不良が抑制される。隣り合う冷媒空間流路２５の短絡が抑制される。余分なロウ材が第１溝部７６に収容されるので、余分なロウ材の冷媒空間流路２５への流出が抑制される。ロウ材による冷媒空間流路２５の閉塞が抑制される。

【0048】

接合面２６には、第１溝部７６から第２ヘッダ２０の外部に伸びる第２溝部７７が形成される。ロウ付け接合時の加熱炉内での熱交換器４Ｕの姿勢における接合面２６の最上部に向かって、第２溝部７７が伸びる。加熱炉内では、第２溝部７７の先端部が最上方となるように熱交換器４Ｕを配置して、加熱処理を行う。図９の例では、熱交換器４Ｕが－Ｙ方向を上方にして加熱炉内に配置される。加熱により溶融した余分なロウ材は、重力により、第１溝部７６および第２溝部７７の下方から上方に向かって充填される。加熱処理の終了後にロウ材が第２溝部７７の先端部まで到達していれば、ロウ材が接合面２６の全体に供給されていることになる。第２溝部７７は第２ヘッダ２０の外部に伸びて、その先端部が上方に配置されるので、第２溝部７７の先端部の目視が可能である。これにより、接合面２６のロウ付け接合の状態を目視確認することができる。

【0049】

以上には、第２ヘッダ２０の中間板２４と外端板２７との接合面２６について説明した。図２に示される第２ヘッダ２０の中間板２４と内端板２１との接合面２３についても同様である。第１ヘッダ１０の中間板１４と外端板１７との接合面１６および中間板１４と内端板１１との接合面１３についても同様である。

【0050】

以上に詳述されたように、冷媒空間流路２５は、中間板２４の－Ｘ方向の表面と外端板２７の＋Ｘ方向の表面とがロウ材により面接合されて形成される。第１溝部７６は、中間板２４の－Ｘ方向の表面および外端板２７の＋Ｘ方向の表面のうち少なくとも一方において、冷媒空間流路２５の周囲に形成される。
余分なロウ材が第１溝部７６に収容されるので、余分なロウ材の冷媒空間流路２５への流出が抑制される。ロウ材による冷媒空間流路２５の閉塞が抑制される。

【0051】

第２溝部７７は、第１溝部７６から外部に伸びる。
第２溝部７７の先端部の目視により、接合面２６のロウ付け接合の状態を確認することができる。

【0052】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、熱交換器４Ｕが係止片５０を持つ。係止片５０は、外端板１７から立ち上がり、中間板孔部５４および内端板孔部５１を通り、内端板１１の表面に沿って配置される。これにより、外端板１７、中間板１４および内端板１１の積層方向の相対位置が固定されるので、熱交換器４Ｕの部品点数を抑制することができる。

【0053】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0054】

ＹＣ１…第１距離，第４距離、ＹＣ２…第２距離，第５距離、ＹＤ１…第６距離、ＹＤ２…第７距離、ＹＨ…第３距離、１…冷凍サイクル装置、４Ｕ…熱交換器、１０…第１ヘッダ（ヘッダ）、１１…内端板（第２端板）、１２…貫通孔部、１４…中間板、１５…冷媒空間流路、１７…外端板（第１端板）、２４…中間板（第１部材）、２５…冷媒空間流路（冷媒流路）、２７…外端板（第２部材）、３０…熱交換チューブ、５０…係止片、５０Ｃ…第１係止片、５０Ｄ…第２係止片、５１…内端板孔部（第２端板孔部）、５４…中間板孔部、６２…第１部材、６４…冷媒流路、６６…溝部（第１溝部）、６８…第２部材、７６…第１溝部、７７…第２溝部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】