(57)【要約】  本発明に係る分配器は、１つの流路を複数の流路に分岐する分配器であって、重力方向上側に位置する上端部と、重力方向下側に位置する下端部と、前記上端部と前記下端部との間に位置し、流路が形成される流路形成部と、を有し、前記上端部及び前記下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部としたものである。
2017203566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの流路を複数の流路に分岐する分配器であって、
重力方向上側に位置する上端部と、
重力方向下側に位置する下端部と、
前記上端部と前記下端部との間に位置し、流路が形成される流路形成部と、を有し、
前記上端部及び前記下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部とした
分配器。
【請求項２】
前記非水平面部は、前記流路形成部に形成される流路を境として前記流路と直交する２方向に向かって下降する形状である
請求項１に記載の分配器。
【請求項３】
前記非水平面部は、前記流路形成部に形成される流路の中間部を境として前記流路の方向に向かって下降する形状である
請求項１に記載の分配器。
【請求項４】
前記非水平面部は、断面円弧状である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の分配器。
【請求項５】
前記非水平面部は、断面三角形状である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の分配器。
【請求項６】
前記非水平面部は、
前記流路形成部の側面の高さを変えて、一方向に傾斜させた形状である
請求項１に記載の分配器。
【請求項７】
複数の板状部材を積層して請求項１〜６のいずれか一項に記載の分配器を構成する
積層型ヘッダ。
【請求項８】
複数の前記分配器を重力方向の上下に配置し、
重力方向上側の分配器の下端部及び重力方向下側の分配器の上端部の少なくとも一方を非水平面部としている
請求項７に記載の積層型ヘッダ。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の分配器と、
前記分配器と接続する複数の伝熱管と、を有する
熱交換器。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の積層型ヘッダと、
前記積層型ヘッダと接続する複数の伝熱管と、を有する
熱交換器。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の熱交換器を有する
空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱回路等に使用する分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、伝熱管内を流れる冷媒の圧力損失を軽減するため、伝熱管を並列に複数本配置した流路（パス）を有している。各伝熱管の冷媒入口部には、冷媒を各伝熱管に均等に分配する分配器である、例えばヘッダーやディストリビューターが配置される。
複数の伝熱管に対して冷媒を均等に分配することが熱交換器の伝熱性能を確保する上で重要である。【０００３】
このような分配器としては、例えば、板状体を複数枚積層することによって、１つの入口流路に対して複数の出口流路に分岐する分配流路を形成し、熱交換器の各伝熱管に冷媒を分配して供給するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されているような分配器は、上端部及び下端部が平面に構成されている。なお、以下の説明において、平面となっている上端部を上端平面部と称し、平面となっている下端部を下端平面部と称するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０６３８５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換器を蒸発器として使用する場合、空気中の水分が凝縮水として分配器に付着する。分配器の上端部で発生した凝縮水は、分配器の上端平面部に滞留する。アルミニウムを含む材料で分配器を製造した場合、分配器の上端平面部に滞留した凝縮水が、分配器の腐食の原因となる。分配器が腐食すると、熱交換器の信頼性の低下につながってしまう。【０００６】
また、重力により分配器に沿って下方に流れた凝縮水は、分配器の下端平面部に回り込むことがある。さらに、分配器を重力方向に複数個取り付ける場合、分配器と分配器との間に凝縮水が滞留してしまうこともある。低い外気温度、例えば２℃となるような条件で熱交換器が蒸発器として使用されると、発生した凝縮水が氷となる。氷の比体積は水よりも大きいため、氷が重力上方向に成長すると真上の分配器を押し上げてしまうことになる。押し上げられた分配器は、形状が変化することもある。その結果、熱交換器の破損につながり、信頼性が低下してしまう可能性も生ずる。【０００７】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、発生した凝縮水の滞留を抑制する分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る分配器は、１つの流路を複数の流路に分岐する分配器であって、重力方向上側に位置する上端部と、重力方向下側に位置する下端部と、前記上端部と前記下端部との間に位置し、流路が形成される流路形成部と、を有し、前記上端部及び前記下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部としたものである。【０００９】
本発明に係る積層型ヘッダは、複数の板状部材を積層して上記の分配器を構成するものである。
本発明に係る熱交換器は、上記の分配器と、前記分配器と接続する複数の伝熱管と、を有するものである。
本発明に係る空気調和装置は、上記の熱交換器を有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る分配器は、上端部及び下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部としているので、水が落ちやすく、水の滞留を抑制することができる。
本発明に係る積層型ヘッダは、複数の板状部材を積層して上記の分配器を構成するものであるので、上記の分配器と同様の効果を奏することになる。
本発明に係る熱交換器は、上記の分配器を有しているので、水の滞留を抑制することができ、信頼性の高いものとなる。
本発明に係る空気調和装置は、上記の熱交換器を有しているので、特に暖房運転時における信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る熱交換器の、斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの分解した状態での斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダにおける水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。
【図４】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの上端部の構成例を示す概略図である。
【図５】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの上端部の構成例を示す概略図である。
【図６】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの上端部の構成例を示す概略図である。
【図７】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの上端部の構成例を示す概略図である。
【図８】実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダの上端部の構成例を示す概略図である。
【図９】実施の形態１に係る熱交換器の、筒型ヘッダの斜視図である。
【図１０】実施の形態１に係る熱交換器の、熱交換部及び分配合流部の接続を説明する図である。
【図１１】実施の形態１に係る熱交換器の、熱交換部及び分配合流部の接続を説明する図である。
【図１２】実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を概略的に示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を概略的に示す図である。
【図１４】実施の形態２に係る熱交換器の、斜視図である。
【図１５】実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダの分解した状態での斜視図である。
【図１６】実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダにおける水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。
【図１７】実施の形態３に係る熱交換器の、側面図である。
【図１８】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダの分解した状態での斜視図である。
【図１９】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダにおける水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。
【図２０】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダの平面図である。
【図２１】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダの側面図である。
【図２２】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダの正面図である。
【図２３】実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置について、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、本発明に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。また、各図において、同一又は類似するものには、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
【００１３】
また、以下では、本発明に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器が、空気調和装置に適用される場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、例えば、冷媒循環回路を有する他の冷凍サイクル装置に適用されてもよい。また、本発明に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器が、空気調和装置の室外熱交換器である場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、空気調和装置の室内熱交換器であってもよい。また、空気調和装置が、暖房運転と冷房運転とを切り替えるものである場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、暖房運転又は冷房運転のみを行うものであってもよい。
【００１４】
実施の形態１．
実施の形態１に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置について説明する。
＜熱交換器１＿１の構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の概略構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の、斜視図である。
図１に示されるように、熱交換器１＿１は、熱交換部２と、分配合流部３と、を有する。
【００１５】
（熱交換部２）
熱交換部２は、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）の、風上側に配設された風上側熱交換部２１と、風下側に配設された風下側熱交換部３１と、を有する。風上側熱交換部２１は、複数の風上側伝熱管２２と、その複数の風上側伝熱管２２に、例えば、ロウ付け等で接合される複数の風上側フィン２３と、を有する。風下側熱交換部３１は、複数の風下側伝熱管３２と、その複数の風下側伝熱管３２に、例えば、ロウ付け等で接合される複数の風下側フィン３３と、を有する。
【００１６】
なお、図１では、熱交換部２は、風上側熱交換部２１及び風下側熱交換部３１の２列で構成された例を示したが、３列以上で構成されてもよい。この場合、風上側熱交換部２１又は風下側熱交換部３１のいずれかと同等の構成を備えた熱交換部を追加すればよい。
【００１７】
風上側伝熱管２２及び風下側伝熱管３２は、例えば扁平管であり、内側に複数の流路が形成されている。複数の風上側伝熱管２２及び複数の風下側伝熱管３２のそれぞれは、一方の端部と他方の端部との間がヘアピン状に折り曲げられて、折返し部２２ａ、折返し部３２ａが形成される。風上側伝熱管２２及び風下側伝熱管３２は、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）と交差する方向に、複数段配設される。複数の風上側伝熱管２２及び複数の風下側伝熱管３２のそれぞれの一方の端部と他方の端部とは、分配合流部３と対向するように並設される。
【００１８】
なお、風上側伝熱管２２及び風下側伝熱管３２は、扁平管に限定されず、円管（例えば、直径４ｍｍの円管）であってもよい。また、風上側伝熱管２２及び風下側伝熱管３２がＵ字形状に折り曲げられて、折返し部２２ａ、折返し部３２ａが形成される例を示したが、折返し部２２ａ、折返し部３２ａを別部材として内部に流路が形成されたＵ字管を接続し、流路を折り返してもよい。
【００１９】
（分配合流部３）
分配合流部３は、積層型ヘッダ５１＿１と、筒型ヘッダ６１と、を有する。積層型ヘッダ５１＿１及び筒型ヘッダ６１は、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）に沿うように、並設される。積層型ヘッダ５１＿１には、接続配管５２を介して、冷媒配管（図示せず）が接続される。筒型ヘッダ６１には、接続配管６２を介して、冷媒配管（図示せず）が接続される。接続配管５２及び接続配管６２は、例えば、円管である。
【００２０】
分配器として機能する積層型ヘッダ５１＿１の内部には、風上側熱交換部２１に接続された分配合流流路５１ａが形成される。分配合流流路５１ａは、熱交換部２が蒸発器として作用する場合に、冷媒配管（図示せず）から流入する冷媒を風上側熱交換部２１の複数の風上側伝熱管２２に分配して流出する分配流路となる。また、分配合流流路５１ａは、熱交換部２が凝縮器（放熱器）として作用する場合に、風上側熱交換部２１の複数の風上側伝熱管２２から流入する冷媒を合流して冷媒配管（図示せず）に流出する合流流路となる。
【００２１】
筒型ヘッダ６１の内部には、風下側熱交換部３１に接続された分配合流流路６１ａが形成される。分配合流流路６１ａは、熱交換部２が凝縮器（放熱器）として作用する場合に、冷媒配管（図示せず）から流入する冷媒を風下側熱交換部３１の複数の風下側伝熱管３２に分配して流出する分配流路となる。また、分配合流流路６１ａは、熱交換部２が蒸発器として作用する場合に、風下側熱交換部３１の複数の風下側伝熱管３２から流入する冷媒を合流して冷媒配管（図示せず）に流出する合流流路となる。
【００２２】
つまり、熱交換器１＿１は、熱交換部２が蒸発器として作用する場合において、分配流路（分配合流流路５１ａ）が形成される積層型ヘッダ５１＿１と、合流流路（分配合流流路６１ａ）が形成される筒型ヘッダ６１と、を別々に有する。
また、熱交換器１＿１は、熱交換部２が凝縮器として作用する場合において、分配流路（分配合流流路６１ａ）が形成される筒型ヘッダ６１と、合流流路（分配合流流路５１ａ）が形成される積層型ヘッダ５１＿１と、を別々に有する。
【００２３】
（積層型ヘッダ５１＿１の構成）
以下に、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の積層型ヘッダ５１＿１の構成について説明する。
図２は、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の積層型ヘッダ５１＿１の分解した状態での斜視図である。図３は、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の積層型ヘッダ５１＿１における水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。図４〜図８は、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａの構成例を示す概略図である。
なお、図２では、積層型ヘッダ５１＿１の分配合流流路５１ａが、分配流路として機能する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
また、図３では、（ａ）が従来の積層型ヘッダ５１０の上端部５１０Ａを、（ｂ）が積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａを、それぞれ示している。
【００２４】
図２に示されるように、積層型ヘッダ５１＿１は、複数の第１板状部材５３＿１〜５３＿６と、この各第１第１板状部材の間に挟み込まれる複数の第２板状部材５４＿１〜５４＿５と、積層されることで構成される。
また、積層型ヘッダ５１＿１は、長手方向が重力方向と平行となるように熱交換部２に取り付けられる。
【００２５】
積層型ヘッダ５１＿１は、重力方向上側に上端部５１＿１Ａが形成され、重力方向下側に下端部５１＿１Ｂが形成され、上端部５１＿１Ａと下端部５１＿１Ｂとの間に流路形成部５１＿１Ｃが形成される。
流路形成部５１＿１Ｃには、以下で説明する部分流路、分配合流流路が形成される。
【００２６】
複数の第１板状部材５３＿１〜５３＿６には、部分流路５３＿１ａ〜５３＿６ａが形成されている。
第１板状部材５３＿１には、１個の部分流路５３＿１ａが形成されている。
第１板状部材５３＿２には、１個の部分流路５３＿２ａの他に、２個の部分流路５３＿２ｂが形成されている。
第１板状部材５３＿３には、７個の部分流路５３＿３ａが形成されている。
第１板状部材５３＿４には、４個の部分流路５３＿４ａの他に、部分流路５３＿４ｂが形成されている。
第１板状部材５３＿５には、４個の部分流路５３＿５ａが形成されている。
第１板状部材５３＿６には、８個の部分流路５３＿６ａが形成されている。
【００２７】
複数の第２板状部材５４＿１〜５４＿５には、部分流路５４＿１ａ〜５４＿５ａが形成されている。
第２板状部材５４＿１には、１個の部分流路５４＿１ａが形成されている。
第２板状部材５４＿２には、７個の部分流路５４＿２ａが形成されている。
第２板状部材５４＿３には、７個の部分流路５４＿３ａが形成されている。
第２板状部材５４＿４には、４個の部分流路５４＿４ａが形成されている。
第２板状部材５４＿５には、８個の部分流路５４＿５ａが形成されている。
【００２８】
第２板状部材５４＿１〜５４＿５の両面又は片面には、ロウ材がクラッド（塗布）される。
つまり、第１板状部材５３＿１〜５３＿６は、第２板状部材５４＿１〜５４＿５を介して積層され、ロウ付けにより一体に接合される。
なお、以下の説明では、複数の第１板状部材５３＿１〜５３＿６、及び、複数の第２板状部材５４＿１〜５４＿５を総称して、「板状部材」と記載する場合がある。
【００２９】
各板状部材の壁厚及び構成材料を特に限定するものではないが、例えば、壁厚を１〜１０ｍｍ程度とし、アルミニウム又は銅を構成材料として作製するとよい。
また、各板状部材は、プレス加工や切削加工によって加工される。プレス加工によって加工する場合は、プレス加工が可能な厚みが５ｍｍ以下の板材を使用し、切削加工によって加工する場合は、厚みが５ｍｍ以上の板材を使用してもよい。
【００３０】
部分流路５３＿１ａ〜５３＿４ａ、及び、部分流路５３＿６ａは、断面円形状の貫通穴である。
部分流路５３＿５ａ、部分流路５３＿２ｂ、部分流路５３＿４ｂのそれぞれは、一方の端部と他方の端部との重力方向における高さが互いに異なる、線状（例えば、Ｚ字状、Ｓ字状等）の貫通溝である。
【００３１】
部分流路５３＿１ａには、接続配管５２を介して、冷媒配管（図示せず）が接続される。
部分流路５３＿６ａのそれぞれには、接続配管５７を介して、風上側伝熱管２２が接続される。
接続配管５７は、例えば、円管である。
部分流路５３＿６ａが、風上側伝熱管２２の外周面に沿う形状の貫通穴であり、その貫通穴に風上側伝熱管２２が、接続配管５７を介さずに、直接接続されてもよい。
【００３２】
第２板状部材５４＿１の部分流路５４＿１ａは、第１板状部材５３＿１の部分流路５３＿１ａと対向する位置に形成される。
第２板状部材５４＿５の部分流路５４＿５ａは、第１板状部材５３＿６の部分流路５３＿６ａと対向する位置に形成される。
【００３３】
第１板状部材５３＿２の部分流路５３＿２ｂの一方の端部及び他方の端部は、風上側熱交換部２１に近い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿２の部分流路５４＿２ａと対向する。
第１板状部材５３＿２の部分流路５３＿２ｂの一方の端部と他方の端部との間の一部（例えば中央部）は、風上側熱交換部２１に近い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿２の部分流路５４＿２ａと対向する。
【００３４】
第１板状部材５３＿４の部分流路５３＿４ｂの一方の端部及び他方の端部は、風上側熱交換部２１に遠い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿３の部分流路５４＿２ａと対向する。
第１板状部材５３＿４の部分流路５３＿４ｂの一方の端部と他方の端部との間の一部（例えば中央部）は、風上側熱交換部２１に遠い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿３の部分流路５４＿２ａと対向する。
【００３５】
第１板状部材５３＿５の部分流路５３＿５ａの一方の端部及び他方の端部は、風上側熱交換部２１に近い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿５の部分流路５４＿５ａと対向する。
第１板状部材５３＿５の部分流路５３＿５ａの一方の端部と他方の端部との間の一部（例えば中央部）は、風上側熱交換部２１に遠い側に隣接して積層される第２板状部材５４＿４の部分流路５４＿４ａと対向する。
【００３６】
板状部材が積層されると、部分流路５３＿１ａ、部分流路５４＿１ａ、部分流路５３＿２ａ、部分流路５４＿２ａ、部分流路５３＿３ａ、部分流路５４＿３ａ、部分流路５３＿４ｂが連通され、１つの第１分配合流流路５１ａ＿１が形成される。
板状部材が積層されると、部分流路５３＿４ｂ、部分流路５４＿３ａ、部分流路５３＿３ａ、部分流路５４＿２ａ、部分流路５３＿２ｂが連通され、２つの第２分配合流流路５１ａ＿２が形成される。
【００３７】
板状部材が積層されると、部分流路５３＿２ｂ、部分流路５４＿２ａ、部分流路５３＿３ａ、部分流路５４＿４ａ、部分流路５３＿５ａが連通され、４つの第３分配合流流路５１ａ＿３が形成される。
板状部材が積層されると、部分流路５３＿５ａ、部分流路５４＿５ａ、部分流路５３＿６ａが連通され、８つの第４分配合流流路５１ａ＿４が形成される。
【００３８】
＜積層型ヘッダ５１＿１における冷媒の流れ＞
次に、積層型ヘッダ５１＿１内の分配合流流路及び冷媒の流れについて説明する。
第１分配合流流路５１ａ＿１〜第４分配合流流路５１ａ＿４は、冷媒が図中矢印の方向に流れる際には、分配流路として機能し、冷媒が図中矢印と反対方向に流れる際には、合流流路として機能する。
【００３９】
まず、第１分配合流流路５１ａ＿１〜第４分配合流流路５１ａ＿４が分配流路として機能する場合について説明する。
接続配管５２を介して部分流路５３＿１ａに流入した冷媒は、第１分配合流流路５１ａ＿１を通過して、部分流路５３＿４ｂの一方の端部と他方の端部との間（例えば中央部）に流入し、第２板状部材５４＿４の表面に当たって、重力方向における上下２方向に分流される。分流された冷媒は、部分流路５３＿４ｂの一方の端部及び他方の端部まで進み、一対の第２分配合流流路５１ａ＿２内に流入する。
【００４０】
第２分配合流流路５１ａ＿２内に流入した冷媒は、第１分配合流流路５１ａ＿１内を進む冷媒と対向する反対向きに第２分配合流流路５１ａ＿２内を直進する。この冷媒は、第１板状部材５３＿２の部分流路５３＿２ｂ内で第２板状部材５４＿１の表面に当たって、重力方向における上下２方向に分流される。分流された冷媒は、部分流路５３＿２ｂの一方の端部及び他方の端部まで進み、４つの第３分配合流流路５１ａ＿３内に流入する。
【００４１】
第３分配合流流路５１ａ＿３内に流入した冷媒は、第２分配合流流路５１ａ＿２内を進む冷媒と対向する反対向きに第３分配合流流路５１ａ＿３内を直進する。この冷媒は、第１板状部材５３＿５の部分流路５３＿５ｂ内で第２板状部材５４＿５の表面に当たって、重力方向における上下２方向に分流される。分流された冷媒は、第３分配合流流路５１ａ＿３の一方の端部及び他方の端部まで進み、８つの第４分配合流流路５１ａ＿４内に流入する。
【００４２】
第４分配合流流路５１ａ＿４内に流入した冷媒は、第３分配合流流路５１ａ＿３内を進む冷媒と対向する反対向きに第４分配合流流路５１ａ＿４内を直進する。そして、第４分配合流流路５１ａ＿４から流出し、接続配管５７に流入する。
【００４３】
次に、第１分配合流流路５１ａ＿１〜第４分配合流流路５１ａ＿４が合流流路として機能する場合について説明する。
接続配管５７を介して部分流路５３＿６ａに流入した冷媒は、第４分配合流流路５１ａ＿４を通過して、部分流路５３＿５ａの一方の端部及び他方の端部に流入し、部分流路５３＿５ａの例えば中央部で合流される。合流された冷媒は、第３分配合流流路５１ａ＿３内に流入する。第３分配合流流路５１ａ＿３内に流入した冷媒は、第３分配合流流路５１ａ＿３内を直進する。この冷媒は、部分流路５３＿２ｂの一方の端部及び他方の端部に流入し、部分流路５３＿２ｂの例えば中央部で合流される。合流された冷媒は、第２分配合流流路５１ａ＿２内に流入し、第３分配合流流路５１ａ＿３内を進む冷媒と対向する反対向きに第２分配合流流路５１ａ＿２内を直進する。
【００４４】
第２分配合流流路５１ａ＿２内を直進する冷媒は、部分流路５３＿４ｂの一方の端部及び他方の端部に流入し、部分流路５３＿４ｂの例えば中央部で合流される。合流された冷媒は、第１分配合流流路５１ａ＿１内に流入する。第１分配合流流路５１ａ＿１内に流入した冷媒は、第２分配合流流路５１ａ＿２内を進む冷媒と対向する反対向きに第１分配合流流路５１ａ＿１内を直進する。そして、第１分配合流流路５１ａ＿１から流出し、接続配管５２に流入する。
【００４５】
なお、ここでは、３回分岐流路を通り、８分岐とした積層型ヘッダ５１＿１を例に挙げて説明したが、分岐の回数を特段限定するものではない。
また、第１板状部材５３＿１〜５３＿６が、第２板状部材５４＿１〜５４＿５を介さずに直接積層されてもよい。第２板状部材５４＿１〜５４＿５を介して積層される場合には、部分流路５４＿１ａ〜５４＿５ａが冷媒隔離流路として機能することとなって、分配合流流路を通過する冷媒同士の隔離が確実化される。さらに、第１板状部材と、それに隣接して積層される第２板状部材と、が一体化された板状部材が、直接積層されてもよい。
【００４６】
図２に示すように、板状部材が積層されることで、積層型ヘッダ５１＿１が組み立てられることになる。
ところで、熱交換器１＿１を蒸発器として使用する場合、熱交換部２を流れる冷媒の温度が外気温度よりも低くなる。これにより、積層型ヘッダ５１＿１の表面温度が空気の露点温度よりも低くなる。そうすると、図３に示すように、積層型ヘッダ５１＿１の表面に水滴（凝縮水Ｗ）が付着することになる。
【００４７】
従来の積層型ヘッダ５１０は、上端部５１０Ａが図３（ａ）に示すように水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１０の上端部５１０Ａに付着した凝縮水Ｗは、上端部５１０Ａに滞留してしまい、下方向に流れない。凝縮水Ｗが滞留することにより、積層型ヘッダ５１０が腐食してしまう可能性が生じる。あるいは、凝縮水Ｗが氷結することで、積層型ヘッダ５１０に近接されている部材（たとえば、他の積層型ヘッダ）を変形させてしまう可能性が生じる。
【００４８】
これに対し、積層型ヘッダ５１＿１は、上端部５１＿１Ａが図１、図２及び図３（ｂ）に示すように水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａに凝縮水Ｗが付着したとしても、上端部５１＿１Ａの表面を伝わって下方向に流れることになる。特に、上端部５１＿１Ａを断面円弧状にしているため、付着した凝縮水Ｗは円弧を伝わって下方向に流れることになり、上端部５１＿１Ａに滞留することなく円滑に降下して排水することができる。したがって、積層型ヘッダ５１＿１によれば、凝縮水Ｗが上端部５１＿１Ａに滞留することを回避できるので、積層型ヘッダ５１＿１の腐食の発生を抑制でき、信頼性能高い熱交換器１＿１を提供することが可能になる。
【００４９】
図２に示すように板状部材のそれぞれの上端を円弧形状にすることで、図１に示すような半円柱状の上端部５１＿１Ａが形成される。つまり、上端部５１＿１Ａの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線から、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）の風上側及び風下側に向かって下降する曲面を有して、上端部５１＿１Ａが形成されている。換言すると、上端部５１＿１Ａは、冷媒の流れ方向（流路）を境として冷媒の流れ方向（流路）と直交する２方向に向かって下降する面を有する形状に構成されている。
【００５０】
ただし、上端部５１＿１Ａが非水平面部として構成されていればよく、各板状部材の上端の円弧形状部分の頂点が、上端部５１＿１Ａの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線上に必ずしもなくてもよい。
【００５１】
例えば、図４に示すように、各板状部材の上端が厳密に円弧形状となっている必要はなく、頂点が風上側又は風下側のいずれかに寄っていてもよい。
また、図５に示すように、上端部５１＿１Ａを曲面で構成する必要はなく、平面を傾斜させて上端部５１＿１Ａを構成してもよい。
さらに、図６に示すように、上端部５１＿１Ａに接続する流路形成部５１＿１Ｃの側面の高さを変えて、上端部５１＿１Ａを一方向に傾斜させるように構成してもよい。
【００５２】
また、図７に示すように、各板状部材の長手方向の長さを変えて、上端部５１＿１Ａの熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）と平行な方向の中心線から、冷媒の流れ方向の上流側及び下流側に向かって下降する形状としてもよい。換言すると、上端部５１＿１Ａは、冷媒の流れ方向（流路）の中間部を境として冷媒の流れ方向（流路）に向かって下降する形状に構成されている。
【００５３】
この場合、各板状部材の上端が水平面となっている場合も想定されるが、組み立てられた上端部５１＿１Ａを全体として見たときに上端部５１＿１Ａが非水平面部となっていればよい。
ただし、図８に示すように、長手方向の長さを変えた各板状部材の上端を曲面で構成したり傾斜させたりすることで、より凝縮水Ｗの滞留を抑制することが可能になる。
【００５４】
図４〜図６で示した上端部５１＿１Ａを備えた積層型ヘッダ５１＿１は、上端部５１＿１Ａの向きを、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）、冷媒の流れ方向のいずれで特定するものではない。凝縮水Ｗの流れを考慮した上で、適宜、上端部５１＿１Ａの設置向きを決定するとよい。
また、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａをドーム状に構成してもよい。さらに、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａを断面三角形状や楕円形状に構成してもよい。つまり、凝縮水が滞留するような水平面部がない形状で上端部５１＿１Ａを構成すればよいのである。
【００５５】
（筒型ヘッダの構成）
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の筒型ヘッダの構成について説明する。
図９は、実施の形態１に係る熱交換器の、筒型ヘッダの斜視図である。なお、図９では、筒型ヘッダ６１の分配合流流路６１ａが、合流流路として機能する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
【００５６】
図９に示されるように、筒型ヘッダ６１は、一方の端部と他方の端部とが閉塞された円筒部６３が、軸方向が重力方向と平行になるように配設されたものである。円筒部６３の軸方向が、重力方向と平行でなくてもよい。筒型ヘッダ６１が、円筒部６３の軸方向と積層型ヘッダ５１＿１の長手方向とが平行になるように配設されることで、分配合流部３が省スペース化される。なお、円筒部６３は、例えば、断面が楕円状の筒部等であってもよい。
【００５７】
円筒部６３の側壁には、接続配管６２を介して、冷媒配管（図示せず）が接続される。円筒部６３の側壁には、複数の接続配管６４を介して風下側伝熱管３２が接続される。接続配管６４は、例えば、円管である。円筒部６３の側壁に風下側伝熱管３２が、接続配管６４を介さずに、直接接続されてもよい。円筒部６３の内側は、分配合流流路６１ａである。分配合流流路６１ａは、冷媒が図中矢印の方向に流れる際には、合流流路として機能し、冷媒が図中矢印と反対方向に流れる際には、分配流路として機能する。
【００５８】
分配合流流路６１ａが合流流路として機能する場合には、複数の接続配管６４に流入した冷媒は、円筒部６３の内側を通過して接続配管６２に流入することで、合流される。分配合流流路６１ａが分配流路として機能する場合には、接続配管６２に流入した冷媒は、円筒部６３の内側を通過して複数の接続配管６４に流入することで、分配される。
【００５９】
円筒部６３の周方向のうちの、接続配管６２が接続される方向と、複数の接続配管６４が接続される方向と、が一直線上にならないように、接続配管６２及び複数の接続配管６４が接続されるとよい。このように構成されることで、分配合流流路６１ａが分配流路として機能する場合の、複数の接続配管６４に流入する冷媒の均一性を向上させることが可能となる。
【００６０】
（熱交換部２及び分配合流部３の接続）
以下に、実施の形態１に係る熱交換器１＿１の熱交換部２及び分配合流部３の接続について説明する。
図１０及び図１１は、実施の形態１に係る熱交換器の、熱交換部及び分配合流部の接続を説明する図である。なお、図１１は、図１０におけるＡ−Ａ線での断面図である。
【００６１】
図１０及び図１１に示されるように、略Ｕ字状に形成された風上側伝熱管２２の一方の端部２２ｂ及び他方の端部２２ｃのそれぞれに、風上側ジョイント部材４１が接合される。風上側ジョイント部材４１の内側には、流路が形成される。この流路は、一方の端部が風上側伝熱管２２の外周面に沿う形状であり、他方の端部が円形状である。
また、同じく略Ｕ字状に形成された風下側伝熱管３２の一方の端部３２ｂ及び他方の端部３２ｃのそれぞれに、風下側ジョイント部材４２が接合される。風下側ジョイント部材４２の内側には、流路が形成される。この流路は、一方の端部が風下側伝熱管３２の外周面に沿う形状であり、他方の端部が円形状である。
【００６２】
風上側伝熱管２２の他方の端部２２ｃに接合された風上側ジョイント部材４１と、風下側伝熱管３２の一方の端部３２ｂに接合された風下側ジョイント部材４２と、は、列渡り管４３によって接続される。列渡り管４３は、例えば、円弧状に曲げられた円管である。風上側伝熱管２２の一方の端部２２ｂに接合された風上側ジョイント部材４１には、積層型ヘッダ５１＿１の接続配管５７が接続される。風下側伝熱管３２の他方の端部３２ｃに接合された風下側ジョイント部材４２には、筒型ヘッダ６１の接続配管６４が接続される。
【００６３】
なお、風上側ジョイント部材４１と接続配管５７とが、一体化されていてもよい。また、風下側ジョイント部材４２と接続配管６４とが、一体化されていてもよい。また、風上側ジョイント部材４１と風下側ジョイント部材４２と列渡り管４３とが、一体化されていてもよい。
【００６４】
＜熱交換器１＿１が適用される空気調和装置９１の構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器１＿１が適用される空気調和装置９１の構成について説明する。
図１２及び図１３は、実施の形態１に係る熱交換器１＿１が適用される空気調和装置９１の、構成を概略的に示す図である。なお、図１２は、空気調和装置９１が暖房運転する場合の冷媒の流れを示している。また、図１３は、空気調和装置９１が冷房運転する場合の冷媒の流れを示している。
【００６５】
図１２及び図１３に示されるように、空気調和装置９１は、圧縮機９２と、四方弁９３と、室外熱交換器（熱源側熱交換器）９４と、絞り装置９５と、室内熱交換器（負荷側熱交換器）９６と、室外ファン（熱源側ファン）９７と、室内ファン（負荷側ファン）９８と、制御装置９９と、を有する。圧縮機９２と四方弁９３と室外熱交換器９４と絞り装置９５と室内熱交換器９６とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。四方弁９３は、他の流路切替装置、例えば二方弁、三方弁、又は、それらを適宜組み合わせたものであってもよい。
【００６６】
室外熱交換器９４は、図１〜図１１で示した熱交換器１＿１である。熱交換器１＿１は、室外ファン９７の駆動によって生じる空気流れの風上側に積層型ヘッダ５１＿１が配設され、風下側に筒型ヘッダ６１が配設されるように、設けられる。室外ファン９７は、熱交換器１＿１の風上側に設けられてもよく、また、熱交換器１＿１の風下側に設けられてもよい。
【００６７】
制御装置９９には、例えば、圧縮機９２、四方弁９３、絞り装置９５、室外ファン９７、室内ファン９８、各種センサ等が接続される。制御装置９９によって、四方弁９３の流路が切り替えられることで、暖房運転と冷房運転とが切り替えられる。
【００６８】
＜熱交換器１＿１及び空気調和装置９１の動作＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器１＿１、及び、その熱交換器１＿１が適用される空気調和装置９１の動作について説明する。
【００６９】
（暖房運転時の熱交換器１＿１及び空気調和装置９１の動作）
以下に、図１２を用いて、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって凝縮することで、室内を暖房する。室内熱交換器９６で凝縮された冷媒は、高圧の過冷却液状態となり、室内熱交換器９６から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態の冷媒となる。
【００７０】
絞り装置９５によって低圧の気液二相状態にされた冷媒は、室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、蒸発する。室外熱交換器９４で蒸発された冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室外熱交換器９４から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、暖房運転時には、室外熱交換器９４は、蒸発器として作用する。
【００７１】
室外熱交換器９４において、冷媒は、積層型ヘッダ５１＿１の分配合流流路５１ａに流入して分配され、風上側熱交換部２１の風上側伝熱管２２の一方の端部２２ｂに流入する。風上側伝熱管２２の一方の端部２２ｂに流入した冷媒は、折返し部２２ａを通過し、風上側伝熱管２２の他方の端部２２ｃに至り、列渡り管４３を介して、風下側熱交換部３１の風下側伝熱管３２の一方の端部３２ｂに流入する。風下側伝熱管３２の一方の端部３２ｂに流入した冷媒は、折返し部３２ａを通過し、風下側伝熱管３２の他方の端部３２ｃに至り、筒型ヘッダ６１の分配合流流路６１ａに流入して合流される。
【００７２】
室外熱交換器９４を蒸発器として使用する場合、冷媒温度が外気温度よりも低くなることがある。これにより、積層型ヘッダ５１＿１の表面温度が空気の露点温度よりも低くなり、表面に水滴（凝縮水）が付着する。積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａは、非水平面部として構成されているため、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａで発生した凝縮水は、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａの表面を伝わって下方向に流れることになる。そのため、凝縮水が積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａに滞留することなく円滑に降下する。
【００７３】
したがって、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａへの凝縮水の滞留を回避でき、凝縮水の長期滞留による積層型ヘッダ５１＿１の腐食の発生を抑制でき、信頼性能の高い熱交換器１＿１を提供することができる。
【００７４】
（冷房運転時の熱交換器１＿１及び空気調和装置９１の動作）
以下に、図１３を用いて、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機９２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁９３を介して室外熱交換器９４に流入し、室外ファン９７によって供給される空気と熱交換を行い、凝縮する。室外熱交換器９４で凝縮された冷媒は、高圧の過冷却液状態（もしくは低乾き度の気液二相状態）となり、室外熱交換器９４から流出し、絞り装置９５によって、低圧の気液二相状態となる。
【００７５】
絞り装置９５によって低圧の気液二相状態にされた冷媒は、室内熱交換器９６に流入し、室内ファン９８によって供給される空気との熱交換によって蒸発することで、室内を冷却する。室内熱交換器９６で蒸発された冷媒は、低圧の過熱ガス状態となり、室内熱交換器９６から流出し、四方弁９３を介して圧縮機９２に吸入される。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器９４は、凝縮器として作用する。
【００７６】
室外熱交換器９４において、冷媒は、筒型ヘッダ６１の分配合流流路６１ａに流入して分配され、風下側熱交換部３１の風下側伝熱管３２の他方の端部３２ｃに流入する。風下側伝熱管３２の他方の端部３２ｃに流入した冷媒は、折返し部３２ａを通過し、風下側伝熱管３２の一方の端部３２ｂに至り、列渡り管４３を介して、風上側熱交換部２１の風上側伝熱管２２の他方の端部２２ｃに流入する。風上側伝熱管２２の他方の端部２２ｃに流入した冷媒は、折返し部２２ａを通過し、風上側伝熱管２２の一方の端部２２ｂに至り、積層型ヘッダ５１＿１の分配合流流路５１ａに流入して合流される。
【００７７】
なお、実施の形態１では、分配器の一例として積層型ヘッダ５１＿１を例に挙げて説明したが、より一般的な配管を利用した分配器やディストリビュータの流路にも実施の形態１に記載の上端部５１＿１Ａの構成を採用することができる。
【００７８】
実施の形態２．
実施の形態２に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置について説明する。
＜熱交換器１＿２の構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器１＿２の概略構成について説明する。
図１４は、実施の形態２に係る熱交換器１＿２の、斜視図である。
本実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００７９】
積層型ヘッダ５１＿２は、重力方向上側に上端部５１＿２Ａが形成され、重力方向下側に下端部５１＿２Ｂが形成され、上端部５１＿２Ａと下端部５１＿２Ｂとの間に流路形成部５１＿２Ｃが形成される。
流路形成部５１＿２Ｃには、実施の形態１で説明した部分流路、分配合流流路が形成される。
【００８０】
実施の形態１では、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａを非水平面部として構成した場合を例に説明したが、実施の形態２では、積層型ヘッダ５１＿２の上端部５１＿２Ａ及び下端部５１＿２Ｂの構成が実施の形態１とは異なっている。その他の構成は実施の形態１に係る分配器、積層型ヘッダ５１＿１、熱交換器１＿１、及び、空気調和装置９１と共通のため、説明を省略する。
【００８１】
つまり、実施の形態２に係る熱交換器１＿２は、積層型ヘッダ５１＿２の上端部５１＿２Ａが水平面部として構成され、下端部５１＿２Ｂが水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部として構成されている。
【００８２】
＜積層型ヘッダ５１＿２の構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器１＿２の積層型ヘッダ５１＿２の構成について説明する。
図１５は、実施の形態２に係る熱交換器１＿２の積層型ヘッダ５１＿２の分解した状態での斜視図である。図１６は、実施の形態２に係る熱交換器１＿２の積層型ヘッダ５１＿２における水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。
なお、図１５では、積層型ヘッダ５１＿２の分配合流流路５１ａが、分配流路として機能する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
また、図１６では、（ａ）が従来の積層型ヘッダ５１０の下端部５１０Ｂを、（ｂ）が積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂを、それぞれ示している。
【００８３】
図１５に示されるように、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様に、積層型ヘッダ５１＿２は、複数の第１板状部材５３＿１〜５３＿６と、この各第１第１板状部材の間に挟み込まれる複数の第２板状部材５４＿１〜５４＿５と、積層されることで構成される。
また、積層型ヘッダ５１＿２は、長手方向が重力方向と平行となるように熱交換部２に取り付けられる。積層型ヘッダ５１＿２は、重力方向上側に上端部５１＿２Ａが形成され、重力方向下側に下端部５１＿２Ｂが形成される。
【００８４】
なお、各板状部材の上端及び下端以外の構成、各板状部材に形成される部分流路、各板状部材が積層されることで形成される分配合流流路については、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様である。
また、積層型ヘッダ５１＿２内の冷媒の流れについても、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様である。
【００８５】
図１５に示すように、板状部材が積層されることで、積層型ヘッダ５１＿２が組み立てられることになる。
ところで、熱交換器１＿２を蒸発器として使用する場合、熱交換部２を流れる冷媒の温度が外気温度よりも低くなる。これにより、積層型ヘッダ５１＿２の表面温度が空気の露点温度よりも低くなる。そうすると、図１６に示すように、積層型ヘッダ５１＿２の表面に水滴（凝縮水Ｗ）が付着することになる。
【００８６】
従来の積層型ヘッダ５１０は、下端部５１０Ｂが図１６（ａ）に示すように水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１０の下端部５１０Ｂに付着した凝縮水Ｗは、表面張力により下端部５１０Ｂに滞留してしまい、下方向に流れにくい。凝縮水Ｗが滞留することにより、積層型ヘッダ５１０が腐食してしまう可能性が生じる。あるいは、凝縮水Ｗが氷結することで、積層型ヘッダ５１０に近接されている部材（たとえば、他の積層型ヘッダ）を変形させてしまう可能性が生じる。
【００８７】
これに対し、積層型ヘッダ５１＿２は、下端部５１＿２Ｂが図１４、図１５及び図１６（ｂ）に示すように非水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂに凝縮水Ｗが付着したとしても、下端部５１＿２Ｂの表面を伝わって下方向に流れることになる。特に、下端部５１＿２Ｂを円弧形状にしているため、付着した凝縮水Ｗは円弧を伝わって下方向に流れ、集約されて降下することになり、下端部５１＿２Ｂに滞留することなく円滑に降下して排水することができる。したがって、積層型ヘッダ５１＿２によれば、凝縮水Ｗが下端部５１＿２Ｂに滞留することを回避できるので、積層型ヘッダ５１＿２の腐食の発生を抑制でき、信頼性能高い熱交換器１＿２を提供することが可能になる。
【００８８】
図１５に示すように板状部材のそれぞれの下端を円弧形状にすることで、図１４に示すような半円柱状の下端部５１＿２Ｂが形成される。つまり、下端部５１＿２Ｂの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線から、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）の風上側及び風下側に向かって下降する曲面を有して、下端部５１＿２Ｂが形成されている。
【００８９】
ただし、下端部５１＿２Ｂが非水平面部として構成されていればよく、各板状部材の上端の円弧形状部分の頂点が、下端部５１＿２Ｂの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線上に必ずしもなくてもよい。
例えば、実施の形態１で示した図４〜図８のような形状を積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂの構成として採用してもよい。
【００９０】
また、実施の形態２に係る熱交換器１＿２を室外熱交換器９４として実施の形態１に係る空気調和装置９１に搭載してもよい。
そして、室外熱交換器９４を蒸発器として使用する場合、冷媒温度が外気温度よりも低くなることがある。これにより、積層型ヘッダ５１＿２の表面温度が空気の露点温度よりも低くなり、表面に水滴（凝縮水）が付着する。積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂは、非水平面部として構成されているため、積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂで発生した凝縮水は、積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂの表面を伝わって下方向に流れ、集約されて降下することになる。そのため、凝縮水が積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂに滞留することなく円滑に降下する。
【００９１】
したがって、積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂへの凝縮水の滞留を回避でき、凝縮水の長期滞留による積層型ヘッダ５１＿２の腐食の発生を抑制でき、信頼性能の高い熱交換器１＿２を提供することができる。
また、下端部５１＿２Ｂを非水平面部にすることで熱交換器１＿２の取り付け時において、上下方向の向きの認識が容易となり、管理の手間を省くことができ、製造時の効率化を図れる。
【００９２】
なお、実施の形態２では、分配器の一例として積層型ヘッダ５１＿２を例に挙げて説明したが、より一般的な配管を利用した分配器やディストリビュータの流路にも実施の形態２に記載の下端部５１＿２Ｂの構成を採用することができる。
【００９３】
実施の形態３．
実施の形態３に係る分配器、積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置について説明する。
＜熱交換器１＿３の構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の概略構成について説明する。
図１７は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の、側面図である。
本実施の形態３では実施の形態１、２との相違点を中心に説明し、実施の形態１、２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００９４】
積層型ヘッダ５１＿３は、重力方向上側に上端部５１＿３Ａが形成され、重力方向下側に下端部５１＿３Ｂが形成され、上端部５１＿３Ａと下端部５１＿３Ｂとの間に流路形成部５１＿３Ｃが形成される。
流路形成部５１＿３Ｃには、実施の形態１で説明した部分流路、分配合流流路が形成される。
【００９５】
実施の形態１では、積層型ヘッダ５１＿１の上端部５１＿１Ａを非水平面部として構成した場合を、実施の形態２では、積層型ヘッダ５１＿２の下端部５１＿２Ｂを非水平面部として構成した場合を、それぞれ説明でしたが、実施の形態３では、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの双方が非水平面部として構成されている。その他の構成は実施の形態１に係る分配器、積層型ヘッダ５１＿１、熱交換器１＿１、及び、空気調和装置９１と共通のため、説明を省略する。
【００９６】
つまり、実施の形態３に係る熱交換器１＿３は、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂが水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部として構成されている。
また、熱交換器１＿３は、図１７に示すように、積層型ヘッダ５１＿３を重力方向に複数個接続して構成されている。具体的には、熱交換器１＿３は、重力方向上側の積層型ヘッダ５１＿３の下端部５１＿３Ｂと、重力方向下側の積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａと、が近接して配置されている。
【００９７】
＜積層型ヘッダ５１＿３の構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の構成について説明する。
図１８は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の分解した状態での斜視図である。図１９は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３における水の流れを従来例と比較して説明するための説明図である。図２０は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の平面図である。図２１は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の側面図である。図２２は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の正面図である。図２３は、実施の形態３に係る熱交換器１＿３の積層型ヘッダ５１＿３の斜視図である。
【００９８】
なお、図１８では、積層型ヘッダ５１＿３の分配合流流路５１ａが、分配流路として機能する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
また、図１９では、（ａ）が従来の積層型ヘッダ５１０の上端部５１０Ａ及び下端部５１０Ｂを、（ｂ）が積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂを、それぞれ示している。
図２０では、積層型ヘッダ５１＿３の上から見た状態を示す平面図を示している。
図２１では、積層型ヘッダ５１＿３の熱交換部２を通過する空気の通過方向の風上側又は風下側から見た状態を示す側面図を示している。
図２２では、積層型ヘッダ５１＿３の冷媒の流れ方向から見た状態を示す正面図を示している。
図２３では、積層型ヘッダ５１＿３を斜め上から見た状態を示す斜視図を示している。
【００９９】
図１８に示されるように、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様に、積層型ヘッダ５１＿３は、複数の第１板状部材５３＿１〜５３＿６と、この各第１第１板状部材の間に挟み込まれる複数の第２板状部材５４＿１〜５４＿５と、積層されることで構成される。
また、積層型ヘッダ５１＿３は、長手方向が重力方向と平行となるように熱交換部２に取り付けられる。積層型ヘッダ５１＿３は、重力方向上側に上端部５１＿３Ａが形成され、重力方向下側に下端部５１＿３Ｂが形成される。
【０１００】
なお、各板状部材の上端及び下端以外の構成、各板状部材に形成される部分流路、各板状部材が積層されることで形成される分配合流流路については、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様である。
また、積層型ヘッダ５１＿３内の冷媒の流れについても、実施の形態１に係る積層型ヘッダ５１＿１と同様である。
【０１０１】
図１８に示すように、板状部材が積層されることで、積層型ヘッダ５１＿３が組み立てられることになる。
ところで、熱交換器１＿３を蒸発器として使用する場合、熱交換部２を流れる冷媒の温度が外気温度よりも低くなる。これにより、積層型ヘッダ５１＿３の表面温度が空気の露点温度よりも低くなる。そうすると、図１９に示すように、積層型ヘッダ５１＿３の表面に水滴（凝縮水Ｗ）が付着することになる。
【０１０２】
従来の積層型ヘッダ５１０は、上端部５１０Ａ及び下端部５１０Ｂが図１９（ａ）に示すように水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１０の上端部５１０Ａ及び下端部５１０Ｂに付着した凝縮水Ｗは、実施の形態１、２で説明した通り滞留してしまい、下方向に流れにくい。凝縮水Ｗが滞留することにより、積層型ヘッダ５１０が腐食してしまう可能性が生じる。あるいは、除霜運転後に、ドレン水が上端部５１０Ａに堆積し、再氷結すると、重力方向上側に成長し、上側に配置されている積層型ヘッダ５１０を押し上げてしまう。押し上げられた積層型ヘッダ５１０は、変形してしまう可能性が生じる。
【０１０３】
これに対し、積層型ヘッダ５１＿３は、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの双方が図１７、図１８、図１９（ｂ）、及び、図２０〜図２３に示すように非水平面部として構成されている。そのため、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂに凝縮水Ｗが付着したとしても、いずれにおいても表面を伝わって下方向に流れることになる。特に、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂを円弧形状にしているため、付着した凝縮水Ｗは円弧を伝わって下方向に流れ、滞留することなく円滑に降下して排水することができる。
【０１０４】
したがって、積層型ヘッダ５１＿３によれば、凝縮水Ｗが上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂに滞留することを回避できるので、積層型ヘッダ５１＿３の腐食の発生を抑制でき、信頼性能高い熱交換器１＿３を提供することが可能になる。
また、凝縮水Ｗが氷結したとしても、上下に配置されている積層型ヘッダ５１＿３のいずれも変形させてしまうことがなく、信頼性の向上に寄与できる。
【０１０５】
図１７に示すように板状部材のそれぞれの上端及び下端を円弧形状にすることで、図１６に示すような半円柱状の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂが形成される。つまり、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線から、熱交換部２を通過する空気の通過方向（図中白抜き矢印）の風上側及び風下側に向かって下降する曲面を有して、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂが形成されている。
【０１０６】
ただし、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂが非水平面部として構成されていればよく、各板状部材の上端の円弧形状部分の頂点が、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの冷媒の流れ方向と平行な方向の中心線上に必ずしもなくてもよい。
例えば、実施の形態１で示した図４〜図８のような形状を積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの構成として採用してもよい。
さらに、上端部５１＿３Ａの形状と、下端部５１＿３Ｂの形状と、を同じにしてもよいし、異なるものとしてもよい。
【０１０７】
また、実施の形態３に係る熱交換器１＿３を室外熱交換器９４として実施の形態１に係る空気調和装置９１に搭載してもよい。
そして、室外熱交換器９４を蒸発器として使用する場合、冷媒温度が外気温度よりも低くなることがある。これにより、積層型ヘッダ５１＿３の表面温度が空気の露点温度よりも低くなり、表面に水滴（凝縮水）が付着する。積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿２Ｂは、非水平面部として構成されているため、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂで発生した凝縮水は、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの表面を伝わって下方向に流れる。そのため、凝縮水が積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂに滞留することなく円滑に降下する。
【０１０８】
また、外気が低下して０℃を下回ると、凝縮水は霜となり積層型ヘッダ５１＿３に堆積することがある。同時に、フィン（風上側フィン２３、風下側フィン３３）にも霜が堆積する。そのため、空気調和装置９１では、定期的又は何らかの開始条件時に除霜運転を行うことで堆積した霜を融かす。そして、除霜運転後、空気調和装置９１は再度暖房運転を実行することになるが、排水できなかった凝縮水は最氷結してしまう。従来の積層型ヘッダ５１０では、上端部５１０Ａにドレン水が滞留するため、再氷結する量が多くなる。除霜運転を繰り返すと、完全に霜が融けずに氷として残り、霜（氷）が上方向に成長していく。氷の成長により上側に配置されている積層型ヘッダ５１０を押し上げるため、熱交換器と積層型ヘッダ５１０とを接続するジョイントもしくは伝熱管を変形させてしまう可能性がある。
【０１０９】
これに対し、積層型ヘッダ５１＿３では、除霜運転によって融けたドレン水は上端部５１＿３Ａに滞留することなく排水される。そのため、除霜運転後の暖房運転時の再氷結の量を抑えることができ、再氷結したとしても再氷結する量が少ないので上側に配置されている積層型ヘッダ５１０を押し上げることがない。よって、再氷結による熱交換器１＿３の破損を回避できる。
【０１１０】
したがって、積層型ヘッダ５１＿３の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂへの凝縮水の滞留を回避でき、凝縮水の長期滞留による積層型ヘッダ５１＿３の腐食の発生を抑制でき、信頼性能の高い熱交換器１＿３を提供することができる。
また、積層型ヘッダ５１＿３は、上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂへの凝縮水の滞留を大幅に抑制しできるので、再氷結量を低減でき、上側に配置されている積層型ヘッダ５１＿３を押し上げることがない。これが熱交換器１＿３の信頼性の向上に寄与することにもなっている。
【０１１１】
なお、実施の形態３では、分配器の一例として積層型ヘッダ５１＿３を例に挙げて説明したが、より一般的な配管を利用した分配器やディストリビュータの流路にも実施の形態３に記載の上端部５１＿３Ａ及び下端部５１＿３Ｂの構成を採用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１＿１  熱交換器、１＿２  熱交換器、１＿３  熱交換器、２  熱交換部、３  分配合流部、２１  風上側熱交換部、２２  風上側伝熱管、２２ａ  折返し部、２２ｂ  端部、２２ｃ  端部、２３  風上側フィン、３１  風下側熱交換部、３２  風下側伝熱管、３２ａ  折返し部、３２ｂ  端部、３２ｃ  端部、３３  風下側フィン、４１  風上側ジョイント部材、４２  風下側ジョイント部材、４３  列渡り管、５１＿１  積層型ヘッダ、５１＿１Ａ  上端部、５１＿１Ｂ  下端部、５１＿１Ｃ  流路形成部、５１＿２  積層型ヘッダ、５１＿２Ａ  上端部、５１＿２Ｂ  下端部、５１＿２Ｃ  流路形成部、５１＿３  積層型ヘッダ、５１＿３Ａ  上端部、５１＿３Ｂ  下端部、５１＿３Ｃ  流路形成部、５１ａ  分配合流流路、５１ａ＿１  第１分配合流流路、５１ａ＿２  第２分配合流流路、５１ａ＿３  第３分配合流流路、５１ａ＿４  第４分配合流流路、５２  接続配管、５３＿１  第１板状部材、５３＿１ａ  部分流路、５３＿２  第１板状部材、５３＿２ａ  部分流路、５３＿２ｂ  部分流路、５３＿３  第１板状部材、５３＿３ａ  部分流路、５３＿４  第１板状部材、５３＿４ａ  部分流路、５３＿４ｂ  部分流路、５３＿５  第１板状部材、５３＿５ａ  部分流路、５３＿５ｂ  部分流路、５３＿６  第１板状部材、５３＿６ａ  部分流路、５４＿１  第２板状部材、５４＿１ａ  部分流路、５４＿２  第２板状部材、５４＿２ａ  部分流路、５４＿３  第２板状部材、５４＿３ａ  部分流路、５４＿４  第２板状部材、５４＿４ａ  部分流路、５４＿５  第２板状部材、５４＿５ａ  部分流路、５７  接続配管、６１  筒型ヘッダ、６１ａ  分配合流流路、６２  接続配管、６３  円筒部、６４  接続配管、９１  空気調和装置、９２  圧縮機、９３  四方弁、９４  室外熱交換器、９５  絞り装置、９６  室内熱交換器、９７  室外ファン、９８  室内ファン、９９  制御装置、５１０  積層型ヘッダ、５１０Ａ  上端部、５１０Ｂ  下端部、Ｗ  凝縮水。
【図１】
2017203566.tif 000003
【図２】
2017203566.tif 000004
【図３】
2017203566.tif 000005
【図４】
2017203566.tif 000006
【図５】
2017203566.tif 000007
【図６】
2017203566.tif 000008
【図７】
2017203566.tif 000009
【図８】
2017203566.tif 000010
【図９】
2017203566.tif 000011
【図１０】
2017203566.tif 000012
【図１１】
2017203566.tif 000013
【図１２】
2017203566.tif 000014
【図１３】
2017203566.tif 000015
【図１４】
2017203566.tif 000016
【図１５】
2017203566.tif 000017
【図１６】
2017203566.tif 000018
【図１７】
2017203566.tif 000019
【図１８】
2017203566.tif 000020
【図１９】
2017203566.tif 000021
【図２０】
2017203566.tif 000022
【図２１】
2017203566.tif 000023
【図２２】
2017203566.tif 000024
【図２３】
2017203566.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月9日(2018.8.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、熱回路等に使用する積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、発生した凝縮水の滞留を抑制する積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る積層型ヘッダは、複数の板状部材を積層して構成され、１つの流路を複数の流路に分岐する積層型ヘッダであって、重力方向上側に位置する上端部と、重力方向下側に位置する下端部と、前記上端部と前記下端部との間に位置し、流路が形成される流路形成部と、を有し、前記上端部及び前記下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部としたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る熱交換器は、上記の積層型ヘッダと、前記積層型ヘッダと接続する複数の伝熱管と、を有するものである。
本発明に係る空気調和装置は、上記の熱交換器を有するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る積層型ヘッダは、上端部及び下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部としているので、水が落ちやすく、水の滞留を抑制することができる。
本発明に係る熱交換器は、上記の積層型ヘッダを有しているので、水の滞留を抑制することができ、信頼性の高いものとなる。
本発明に係る空気調和装置は、上記の熱交換器を有しているので、特に暖房運転時における信頼性が向上する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状部材を積層して構成され、１つの流路を複数の流路に分岐する積層型ヘッダであって、
重力方向上側に位置する上端部と、
重力方向下側に位置する下端部と、
前記上端部と前記下端部との間に位置し、流路が形成される流路形成部と、を有し、
前記上端部及び前記下端部の少なくとも１つを水平面に対して傾斜する非水平面を備えた非水平面部とした
積層型ヘッダ。
【請求項２】
前記非水平面部は、前記流路形成部に形成される前記流路を境として前記流路と直交する２方向に向かって下降する形状である
請求項１に記載の積層型ヘッダ。
【請求項３】
前記非水平面部は、前記流路形成部に形成される前記流路の中間部を境として前記流路の方向に向かって下降する形状である
請求項１に記載の積層型ヘッダ。
【請求項４】
前記非水平面部は、断面円弧状である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層型ヘッダ。
【請求項５】
前記非水平面部は、断面三角形状である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層型ヘッダ。
【請求項６】
前記非水平面部は、
前記流路形成部の側面の高さを変えて、一方向に傾斜させた形状である
請求項１に記載の積層型ヘッダ。
【請求項７】
複数の前記積層型ヘッダを重力方向の上下に配置し、
重力方向上側の積層型ヘッダの下端部及び重力方向下側の積層型ヘッダの上端部の少なくとも一方を前記非水平面部としている
請求項１〜６の何れか一項に記載の積層型ヘッダ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の積層型ヘッダと、
前記積層型ヘッダと接続する複数の伝熱管と、を有する
熱交換器。
【請求項９】
請求項８に記載の熱交換器を有する
空気調和装置。
【国際調査報告】
2017203566.tif 000026
2017203566.tif 000027
2017203566.tif 000028
2017203566.tif 000029