(57)【要約】  熱交換器は、複数の熱交換器コアと冷媒を分配する分配器とを備える。熱交換器コアは、複数のフィンと上下方向に並置された複数の伝熱管とを有する。分配器には、複数の伝熱管が接続されている。分配器の内部は、複数の冷媒流路を有するよう仕切られており、冷媒流路の１つに冷媒が流入されると、１つの冷媒流路から他の前記冷媒流路に冷媒が流れるよう構成されている。複数の熱交換器コアのうち、熱交換器に供給される空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの複数の伝熱管は、分配器において冷媒の流れの上流側に位置している冷媒流路に接続されている。複数の熱交換器コアのうち、熱交換器に供給される空気の流れの風下に配置されている熱交換器コアの複数の伝熱管は、分配器において冷媒の流れの下流側に位置している冷媒流路に接続されている。
2019003428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
並置された複数の伝熱管と複数のフィンとを有する複数の熱交換器コアと、
前記複数の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が接続され、前記冷媒を分配する分配器であって、複数の冷媒流路を有するよう内部が仕切られており、前記複数の冷媒流路の１つの冷媒流路に前記冷媒が流入されると、前記１つの冷媒流路から前記複数の冷媒流路の他の冷媒流路に前記冷媒が流れるよう構成されている分配器とを備え、
前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路に接続され、
前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路に接続されている熱交換器。
【請求項２】
前記風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管の、前記分配器に接続されている端部と反対側の端部と、
前記風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管の、前記分配器に接続されている端部と反対側の端部は、前記冷媒を集合する同一の集合器に接続されている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記分配器は、円筒状の外管と、前記外管の内部に配置されている円筒状の内管とを備える二重管構造を有し、
前記内管の内側により前記冷媒流路である内管流路が画定され、
前記内管の外側と前記外管の内側により横断面形状が環状の前記冷媒流路である環状流路が画定され、
前記内管の両端部のうち一方の端部に前記冷媒の流入口が設けられ、
前記内管の両端部のうち他方の端部に前記内管流路と前記環状流路とを連通させている吐出口が設けられている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記外管において、前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔と、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔は、前記分配器の軸方向と垂直な方向にオフセットするよう形成されている請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記外管において、前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔と、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔は、前記分配器の軸方向においてオフセットするよう形成されている請求項３又は４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記内管及び前記外管に挿入された状態で前記分配器の中心軸を向き、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記外管に挿入された状態で前記分配器の中心軸を向いている請求項３〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記内管の中心軸は前記外管の中心軸に対し偏心しており、前記内管の外周面の一部と前記外管の内周面の一部が近接している請求項３〜６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記分配器は管状部材であり、その内部に前記分配器の長手方向に沿って延びる仕切り壁を有し、
前記仕切り壁により前記分配器の内部は前記冷媒流路である第１室と第２室とに仕切られ、
前記第１室において、前記分配器の一方の端部に前記冷媒の流入口が形成され、
前記分配器の他方の端部において、前記仕切り壁と前記分配器の間には、前記第１室と前記第２室とを連通させる吐出口が形成されており、
前記空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記第１室の側面に接続され、
前記空気の流れの風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記第２室の側面に接続されている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記分配器の長手方向は、鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記分配器の長手方向は、水平方向に延びていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記分配器の長手方向は、鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記熱交換器コアが前記空気の流れの方向に沿って３列以上配置されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記分配器の重力方向の下方に、前記複数の冷媒流路を接続するバイパス回路が設けられ、前記バイパス回路は、前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路から前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路への流体の流れを防止する逆止弁を備えている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記分配器の重力方向の下方に、前記複数の冷媒流路を接続するバイパス回路が設けられ、前記バイパス回路は、前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路から前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路への流体の流量を調整する流量調整弁を備えている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記分配器の重力方向の下方側の端部に、前記複数の冷媒流路を連通させる開口部が形成されている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記冷媒は非共沸混合冷媒である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の熱交換器と、前記熱交換器に空気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の熱交換器と、前記熱交換器の上流に設けられている気液分離器とを有する冷凍サイクル装置であって、
前記気液分離器の下方と前記熱交換器の上流側とを接続する第１の冷媒回路と、
前記気液分離器の上方と前記熱交換器の下流側とを接続する第２の冷媒回路とが設けられ、
前記第２の冷媒回路は、前記冷媒の流量を調整する流量調整弁を有している冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を分配するヘッダを備えた熱交換器、及び冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置の熱交換器は、複数の伝熱管と複数のフィンとからなる熱交換器コアと、伝熱管が接続されるヘッダとを備えている。空気調和装置の冷媒回路を循環する冷媒の流量が少ない条件では、液冷媒がヘッダの上部に流れないことがある。また、重力の影響で、ヘッダの下部により多くの液冷媒が流れる。その結果、熱交換器コアへ伝熱管への液冷媒の分配性能が低下し、熱交換器の性能低下を招く場合がある。そこで、複数の伝熱管へ液冷媒を均等に分配することを目的として、冷媒を分配するヘッダに二重管構造を採用したものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の熱交換器においては、冷媒が流入するヘッダパイプの内部に、下端から上端に向けて冷媒供給パイプが挿入されている。また、特許文献２に記載の熱交換器コアは、内部に仕切り壁を介して外通路と内通路が形成されている一対のヘッダを有している。一対のヘッダの間には、一方のヘッダの外通路と他方のヘッダの内通路を連通するチューブ、一方のヘッダの内通路と他方のヘッダの内通路を連通するチューブ、及び一方のヘッダの内通路と他方のヘッダの外通路を連通するチューブが設けられている。そして、これらのチューブの本数を調整することにより、熱交換器コアの入口から出口へ向けて冷媒の通過面積を徐々に減少させ、温度分布の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２７７３号公報
【特許文献２】特開平５−２１５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のヘッダパイプを複数の熱交換器コアから構成される熱交換器に適用する場合、ヘッダパイプから複数の熱交換器コアのそれぞれに冷媒が流入するパス数を同一とすると、熱交換性能の向上は限定的なものとなる。供給される空気の流れの風上側の熱交換器コアにおける冷媒と空気との温度差は、風下側の熱交換器コアにおける冷媒と空気との温度差よりも大きいにもかかわらず、風上側の熱交換器コアの冷媒の温度と、風下側の熱交換器コアの冷媒の温度とが同程度となるためである。また、特許文献２のヘッダとチューブの構成は、冷媒の通過面積を減少させる構成となっている。従って、複数の熱交換器コアから構成される熱交換器に適用すると、供給される空気の風上側に配置される熱交換器コアにおいて、十分な熱交換性能を得ることができない。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の熱交換器コアを有する熱交換器において熱交換性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、空気と冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器であって、並置された複数の伝熱管と複数のフィンとを有する複数の熱交換器コアと、前記複数の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が接続され、前記冷媒を分配する分配器であって、複数の冷媒流路を有するよう内部が仕切られており、前記複数の冷媒流路の１つの冷媒流路に前記冷媒が流入されると、前記１つの冷媒流路から前記複数の冷媒流路の他の冷媒流路に前記冷媒が流れるよう構成されている分配器とを備え、前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路に接続され、前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路に接続されているものである。【０００７】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、熱交換器と、前記熱交換器の上流に設けられている気液分離器とを有する冷凍サイクル装置であって、前記気液分離器の下方と前記熱交換器の上流側とを接続する第１の冷媒回路と、前記気液分離器の上方と前記熱交換器の下流側とを接続する第２の冷媒回路とが設けられ、前記第２の冷媒回路は、前記冷媒の流量を調整する流量調整弁を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る熱交換器によれば、空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの伝熱管に、より多くの液冷媒を流すことができる。液冷媒と空気との温度差が相対的に大きい風上側の熱交換器コアにより多くの液冷媒を流すことにより、熱交換器の熱交換性能を向上することができる。【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、複数の熱交換器コアが配置された熱交換器をバイパスする第２の冷媒回路は、気液分離器の上方に接続されると共に、冷媒の流量を調整する流量調整弁を有している。従って、冷凍サイクル装置の運転負荷に応じて流量調整弁を開閉することにより、熱交換器の熱交換性能の向上、若しくは熱交換性能の低下の防止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１のヘッダ冷媒分配器の構造を模式的に示す図である。
【図３】実施の形態１の熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図４】実施の形態１のヘッダ冷媒集合器の構造を概略的に示す図である。
【図５】実施の形態１のヘッダ冷媒分配器を差し込み孔が形成されている側から模式的に示す側面図である。
【図６】実施の形態１における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態１における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。
【図８】冷媒分配比による熱交換性能の比較を示すグラフである。
【図９】実施の形態１の熱源側熱交換器の変形例の構成を概念的に示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るヘッダ冷媒分配器の構造を概略的に示す図である。
【図１１】実施の形態２の熱交換器の１列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。
【図１２】実施の形態２の熱交換器の２列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。
【図１３】実施の形態２の熱交換器の３列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図１５】実施の形態３のヘッダ冷媒分配器の内管、外管、及び差し込み孔の位置関係を模式的に示す図である。
【図１６】実施の形態３における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。
【図１７】環状流路における液冷媒の流れを示す模式図である。
【図１８】実施の形態３の変形例の熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係るヘッダ冷媒分配器の内管、外管、及び差し込み孔の位置関係を模式的に示す図である。
【図２０】実施の形態４における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。
【図２１】実施の形態４における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。
【図２２】実施の形態４のヘッダ冷媒分配器の構造を概略的に示す模式図である。
【図２３】本発明の実施の形態５における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態６における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態７に係るヘッダ冷媒分配器と、伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。
【図２６】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図２７】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第１の変形例の横断面を概略的に示す模式図である。
【図２８】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第２の変形例の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図２９】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第２の変形例の横断面を概略的に示す模式図である。
【図３０】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第３の変形例の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３１】実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第３の変形例の横断面を概略的に示す模式図である。
【図３２】本発明の実施の形態８のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３３】本発明の実施の形態８のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３４】本発明の実施の形態９のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３５】本発明の実施の形態１０のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３６】本発明の実施の形態１１のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。
【図３７】本発明の実施の形態１２に係る冷媒回路の一部を概略的に示す模式図である。
【図３８】ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図３９】ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図４０】ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【図４１】ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明における熱交換器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面においては各構成部材の大きさは実際の装置とは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成を概略的に示す図である。図２は、実施の形態１のヘッダ冷媒分配器の構造を模式的に示す図である。本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１は、空調対象である室内の空調を行う空気調和装置であり、熱源側ユニット１Ａと利用側ユニット１Ｂとを含んで構成されている。熱源側ユニット１Ａは、利用側ユニット１Ｂと共に冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成することで、空調の熱を廃熱又は供給するものである。熱源側ユニット１Ａは、戸外に設置されるものである。熱源側ユニット１Ａは、圧縮機１１０と、流路切替器１６０と、熱源側熱交換器４０と、絞り装置１５０と、アキュムレータ１７０と、ファン６０とを有している。利用側ユニット１Ｂは、空調対象である室内に設置されるものであり、利用側熱交換器１８０と、図示省略のファンとを備えている。そして、冷凍サイクル装置１は、圧縮機１１０と、流路切替器１６０と、利用側熱交換器１８０と、熱源側熱交換器４０と、絞り装置１５０とを備える冷凍サイクルを有している。
【００１３】
圧縮機１１０は、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。圧縮機１１０は、スクロール型圧縮機若しくはレシプロ型圧縮機で構成されている。熱源側熱交換器４０は、ヘッダ冷媒分配器１０と、ヘッダ冷媒集合器５０と、複数のフィン４１（図２参照）と、上下方向に並置された複数の伝熱管３０（図２参照）とを有している。熱源側ユニット１Ａのファンは、熱源側熱交換器４０に空気を供給するためのものである。流路切替器１６０は、冷房運転若しくは暖房運転の運転モードの切替に応じて、暖房流路と冷房流路との切替を行うものである。流路切替器１６０は、四方弁で構成されている。暖房運転時において、流路切替器１６０は、圧縮機１１０の吐出側と利用側熱交換器１８０とを接続すると共に、熱源側熱交換器４０とアキュムレータ１７０とを接続する。冷房運転時において、流路切替器１６０は、圧縮機１１０の吐出側と熱源側熱交換器４０とを接続すると共に、利用側熱交換器１８０とアキュムレータ１７０とを接続する。尚、図１では流路切替器１６０として四方弁を用いた場合について例示しているが、これに限らず、複数の二方弁を組み合わせて流路切替器１６０を構成してもよい。
【００１４】
図２に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０は円筒状の内管１１と円筒状の外管１２とを備えている。そして、内管１１の軸芯と外管１２の軸芯が同軸となるよう、内管１１は外管１２の内部に配設されている。すなわち、ヘッダ冷媒分配器１０は、二重管構造を有している。ヘッダ冷媒分配器１０において、冷媒が流れる冷媒流路として、内管流路２１と環状流路２２が形成されている。内管流路２１は、内管１１の内側により画定されている。環状流路２２は、内管１１の外側と外管１２の内側により画定され、その横断面形状は環状である。
【００１５】
熱源側熱交換器４０は、熱交換器コア４０Ａと熱交換器コア４０Ｂとを有している。図２中、白抜きの矢印７０は、上述のファンにより供給され、熱源側熱交換器４０を通過する空気の流れの方向を示している。熱交換器コア４０Ａは空気の流れの風上に配置され、熱交換器コア４０Ｂは空気の流れの風下に配置されている。熱交換器コア４０Ａは、複数の板状のフィン４１と複数の伝熱管３０Ａとを有している。複数のフィン４１は、その板厚方向に沿って間隔をあけて配置されている。複数の伝熱管３０Ａのそれぞれは、複数のフィン４１の板厚方向に沿って複数のフィン４１を貫通している。フィン４１と伝熱管３０Ａは接合されている。熱交換器コア４０Ｂは、複数のフィン４１と複数の伝熱管３０Ｂとを有している。複数のフィン４１は、その板厚方向に沿って間隔をあけて配置されている。複数の伝熱管３０Ｂのそれぞれは、複数のフィン４１の板厚方向に沿って複数のフィン４１を貫通している。フィン４１と伝熱管３０Ｂは接合されている。尚、本明細書では、伝熱管３０Ａと伝熱管３０Ｂを総称して伝熱管３０という場合がある。
【００１６】
外管１２には複数の差し込み孔２４、及び複数の差し込み孔２５が形成されている。複数の差し込み孔２４のそれぞれには伝熱管３０Ａが挿入されている。複数の差し込み孔２５のそれぞれには伝熱管３０Ｂが挿入されている。内管１１には複数の差し込み孔２３が形成されている。複数の差し込み孔２３のそれぞれには、外管１２の差し込み孔２４から挿入された伝熱管３０Ａが挿入されている。以上の構成により、複数の伝熱管３０Ａは内管１１に接続され、複数の伝熱管３０Ｂは外管１２に接続されている。そして、伝熱管３０Ａと内管流路２１は連通し、伝熱管３０Ｂと外管１２は連通している。
【００１７】
熱源側熱交換器４０を通過する空気の流れは、ファンの回転方向及びファンと熱源側熱交換器４０の位置関係によって決定される。たとえば、ファンが熱源側熱交換器４０から空気を吸引する方向に回転するユニットであれば、ファンから遠い方が風上側の熱交換器コア、ファンに近い方が風下側の熱交換器コアとなる。
【００１８】
図３は、実施の形態１の熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の下方側の端部には、冷媒が流入する流入口１４が形成されている。内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の上方側の端部には、吐出口１３が形成されている。吐出口１３により、内管流路２１と環状流路２２は連通している。冷凍サイクル装置１が暖房運転され、熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合、ヘッダ冷媒分配器１０には気液二相状態の冷媒が流入する。図３において矢印８０で示すように、冷媒はヘッダ冷媒分配器１０の内管１１の流入口１４より流入し、内管流路２１を流れる。上述のように、伝熱管３０Ａと内管流路２１は連通しているため、冷媒の一部は伝熱管３０Ａを流れる。伝熱管３０Ａを介して、風上側の熱交換器コア４０Ａコアに冷媒が供給される。伝熱管３０Ａへ流れなかった残りの冷媒は、吐出口１３を通り、環状流路２２へ流れる。上述のように、伝熱管３０Ｂと環状流路２２は連通しているため、冷媒は伝熱管３０Ｂを流れる。伝熱管３０Ｂを介して、風下側の熱交換器コア４０Ｂコアに冷媒が供給される。
【００１９】
図４は、実施の形態１のヘッダ冷媒集合器の構造を概略的に示す図である。図４に示すように、熱交換器コア４０Ａのフィン４１を貫通している伝熱管３０Ａと熱交換器コア４０Ｂのフィン４１を貫通している伝熱管３０Ｂは、ヘッダ冷媒分配器１０と反対側に設けられているヘッダ冷媒集合器５０に接続されている。すなわち、本実施の形態１では、風上側の熱交換器コア４０Ａと風下側の熱交換器コア４０Ｂが並列的に接続されている。風上側の熱交換器コア４０Ａと風下側の熱交換器コア４０Ｂコアを直列的に接続した構造では、管内圧損が大きくなり、冷媒の流れの上流から下流へのパス方向の冷媒分配性能が悪くなる。本実施の形態１のように熱交換器コア４０Ａと熱交換器コア４０Ｂを並列的に接続し冷媒を分配することで、熱交換器コア４０Ａと熱交換器コア４０Ｂを直列的に接続する場合に比べ、冷媒の分配性能を改善できる。その結果、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上させることができる。
【００２０】
一般的に、冷媒流路の上流側に比較的多くの液冷媒が流れやすい。本実施の形態１によれば、ヘッダ冷媒分配器１０に流入した冷媒は、内管１１に流入し、内管流路２１を流れ、伝熱管３０Ａを介して熱交換器コア４０Ａへ流れる。そして、内管流路２１へ流れなかった残りの冷媒が、吐出口１３を通って外管１２へ流れ出し、環状流路２２を流れ、伝熱管３０Ｂを介して熱交換器コア４０Ｂへ流れる。すなわち、本実施の形態１によれば、冷媒の流れにおいて、伝熱管３０Ａは伝熱管３０Ｂの上流側に位置しており、伝熱管３０Ｂと比較して伝熱管３０Ａに優先的に液冷媒を分配することができる。従って、風上側の熱交換器コア４０Ａ、すなわち空気と冷媒の温度差が大きい１列目の熱交換器コア４０Ａに液冷媒をより多く流すことが可能となる。その結果、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上させることができる。
【００２１】
ここで、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂの配置について説明する。図５は、実施の形態１のヘッダ冷媒分配器の構成を差し込み孔が形成されている側から模式的に示す側面図である。図６及び図７は、実施の形態１における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。図５では、理解を助けるために、ヘッダ冷媒分配器１０の内部の内管１１の位置を点線で示している。また、図５では、差し込み孔２４と差し込み孔２５の配置を明示するため、差し込み孔２４のみに網掛けを施してある。図６は、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０及び伝熱管３０Ａをヘッダ冷媒分配器１０の中心軸に垂直な面で切断した断面を示している。図７は、複数の伝熱管３０Ｂのうちの１つの伝熱管３０Ｂの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０及び伝熱管３０Ｂをヘッダ冷媒分配器１０の中心軸に垂直な面で切断した断面を示している。
【００２２】
熱源側熱交換器４０のヘッダ冷媒分配器１０に流入した気液二相状態の冷媒は、気体と液体の密度差により、液体は抵抗が大きい内管１１の壁面に付着し、気体は内管１１の中心軸に近い領域に分布する。その結果、図６に示すように内管１１の内壁面に液膜３２が形成される。本実施の形態１では、伝熱管３０Ａの差し込み量について次のように定義する。伝熱管３０Ａの差し込み量は、差し込まれる内管１１の内壁位置から差し込む伝熱管３０Ａの先端位置までの距離とする。図６に示すように、伝熱管３０Ａの差し込み量３１Ａを、内管１１の内壁に形成される液膜３２の厚さ以下にすることにより、伝熱管３０Ａに流れる液冷媒の分配が良くなり、さらに熱交換性能を向上できる。
【００２３】
図８は、冷媒分配比による熱交換性能の比較を示すグラフである。図８のグラフは、横軸に冷媒の分配比をとり、縦軸に熱交換量をとっている。図８のグラフには、本実施の形態１の熱源側熱交換器４０を暖房運転させ、熱交換器コア４０Ａの入口及び熱交換器コア４０Ｂの入口の冷媒循環量の比率を変化させたときの、熱源側熱交換器４０の熱交換量の変化例が示されている。冷凍サイクル装置１の冷凍サイクルの全冷媒循環量に対する、風上側すなわち１列目の熱交換器コア４０Ａを流れる冷媒循環量の割合をｐとすると、ｐ＝熱交換器１列目の冷媒循環量／全冷媒循環量である。図８に示されるように、ｐ＝０．５〜０．６の範囲で高い熱交換量となっている。従って、ｐ＝０．５〜０．６の範囲内になるように、外管１２の内径１２Ａ、内管１１の内径１１Ａ及び外径１１Ｂ、並びに伝熱管の差し込み量３１Ａを決定し、１列目の熱交換器コア４０Ａと２列目の熱交換器コア４０Ｂの冷媒循環量を分配する必要がある。
【００２４】
図５に示すように、風上側の熱交換器コア４０Ａに接続される伝熱管３０Ａの差し込み孔２４と、風下側の熱交換器コア４０Ｂに接続される伝熱管３０Ｂの差し込み孔２５は、ヘッダ冷媒分配器１０の長手方向に沿って直線上に交互に形成されている。図６及び図７に示すように、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂは、ヘッダ冷媒分配器１０の中心軸と交差する方向上に位置している。従って、ヘッダ冷媒分配器１０から伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂへ、液冷媒が流れやすくなっている。
【００２５】
本実施の形態１において、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂとヘッダ冷媒分配器１０とは、ロウ付けで接合される。ロウ付け箇所は外管１２と伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂとの接触部のみで良い。図６に示すように、伝熱管３０Ａと外管１２はロウ付けされており、ロウ付け部２６が形成されている。図７に示すように、伝熱管３０Ｂと外管１２はロウ付けされており、ロウ付け部２７が形成されている。内管１１と伝熱管３０Ａの接続部のロウ付けは必須ではない。差し込み孔２３と伝熱管３０Ａとの間に隙間が生じても許容できる。一方、差し込み孔２４と伝熱管３０Ａ及び差し込み孔２５と伝熱管３０Ｂはロウ付けにより接合される必要があるため、組立上必要な隙間を確保し、なるべく隙間を小さくする方が好ましい。本実施の形態１によれば、内管１１と伝熱管３０Ａの接続部のロウ付けは省略でき、ロウ付け箇所が少ないことから、低コストでヘッダ冷媒分配器を製造することができる。
【００２６】
上述のように、本実施の形態１のヘッダ冷媒分配器１０は、内管１１と外管１２とからなる二重管構造を有している。従って、複数のヘッダ冷媒分配器を設置する場合に比べ、伝熱管３０の配置において無駄が少なく、ヘッダ冷媒分配器１０自体をコンパクトにすることが可能である。その結果、比較的小さなスペースで二重管構造を用いた熱交換器の設置が可能である。また、内管１１及び外管１２には、汎用品の円筒部材を使用することができる。すなわち、本実施の形態１によれば、小型で高性能な熱交換器を比較的安価に提供することができる。
【００２７】
また、本実施の形態１の熱源側熱交換器４０は、１列目の熱交換器コア４０Ａと２列目の熱交換器コア４０Ｂに並列に冷媒が流れるよう構成されている。従って、１列目の熱交換器コア４０Ａと２列目の熱交換器コア４０Ｂに直列に冷媒を流す場合に比べ、熱交換器の流路通路内の圧力損失を低減できる。一般的に、暖房時の室外機では、圧力損失による蒸発圧力が低下した状態で熱交換器のフィン表面に着霜が発生すると、熱交換器の熱交換性能を大きく低下させることになる。本実施の形態１に係る熱源側熱交換器４０は、暖房時の室外機におけるこのような着霜時の不具合を回避するうえでも好適である。
【００２８】
図９は、実施の形態１の熱源側熱交換器の変形例の構成を概念的に示す図である。この変形例において、冷媒が流入する流入口１４は、内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の上方側の端部に形成されている。また、内管流路２１と環状流路２２を連通させる吐出口１３は、内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の下方側の端部に形成されている。図８に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０の二重管構造は、内管流路２１における冷媒の流れが下降流の場合においても、熱源側熱交換器４０の熱交換性能の向上効果がある。つまり、従来のヘッダ冷媒分配器において下降流で使用する場合と比較して、本実施の形態１の変形例のように二重管構造を下降流で使用する場合の方が、熱交換器の熱交換性能が向上する。内管流路２１における冷媒の流れは上昇流でも下降流でも、二重管構造のヘッダ冷媒分配器は、従来構造のヘッダ冷媒分配器に対して有効である。
【００２９】
実施の形態２．
図１０〜図１３を参照しながら本発明の実施の形態２について説明する。図１０〜図１３において実施の形態１と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１と重複する構成については一部の説明を省略する。図１０は、本発明の実施の形態２に係るヘッダ冷媒分配器の構造を模式的に示す図である。本実施の形態２の実施の形態１との違いは、熱源側熱交換器４０が３列の熱交換器コアから構成されている点である。本実施の形態２において、熱源側熱交換器４０は、風上側から１列目の熱交換器コア４０Ａ、２列目の熱交換器コア４０Ｂ、及び３列目の熱交換器コア４０Ｃを有している。内管１１に伝熱管３０Ａが接続され、外管１２に伝熱管３０Ｂが接続されている。１列目の熱交換器コア４０Ａには伝熱管３０Ａが接続され、２列目の熱交換器コア４０Ｂには伝熱管３０Ａと伝熱管３０Ｂが接続され、３列目の熱交換器コア４０Ｃには伝熱管３０Ｂが接続されている。
【００３０】
図１１は、実施の形態２の熱交換器の１列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。図１２は、実施の形態２の熱交換器の２列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。図１３は、実施の形態２の熱交換器の３列目の熱交換器コアとヘッダ冷媒分配器とヘッダ冷媒集合器の構成を概念的に示す図である。図１１及び図１２に示すように、熱交換器コア４０Ｂに接続されている伝熱管３０Ａの数は、熱交換器コア４０Ａに接続されている伝熱管３０Ａの数の半数である。また、図１２及び図１３に示すように、熱交換器コア４０Ｂに接続されている伝熱管３０Ｂの数は、熱交換器コア４０Ｃに接続されている伝熱管３０Ｂの数の半数である。換言すると、２列目の熱交換器コア４０Ｂには、１列目の熱交換器コア４０Ｂに接続されている伝熱管３０Ａの５０％の伝熱管３０Ａが接続され、３列目の熱交換器コア４０Ｃに接続されている伝熱管３０Ｂの５０％の伝熱管３０Ｂが接続されている。
【００３１】
以上の構成により、３列目の熱交換器コア４０Ｃより２列目の熱交換器コア４０Ｂにより多くの液冷媒を分配し、２列目の熱交換器コア４０Ｂより１列目の熱交換器コア４０Ａにより多くの液冷媒を分配することができる。すなわち、より風上側に配置されている熱交換器コアにより多くの液冷媒を分配することができる。従って、３列の熱交換器コアを有する熱交換器において熱交換性能を向上させることができる。
【００３２】
尚、熱交換器コア４０Ａに接続される伝熱管３０Ａの数に対する、熱交換器コア４０Ｂに接続される伝熱管３０Ａの数の割合は、５０％に限定されない。また、熱交換器コア４０Ｃに接続される伝熱管３０Ｂの数に対する、熱交換器コア４０Ｂに接続される伝熱管３０Ｂの数の割合は、５０％に限定されない。
【００３３】
尚、４列以上の熱交換器コアを有する熱交換器も、上述の変形例と同様に構成する。すなわち、冷媒回路において上流側に位置する伝熱管を有する熱交換器コアは、冷媒回路において下流側に位置する伝熱管を有する熱交換器コアよりも、風上側、若しくは同列に配置する。このように構成すれば、４列以上の熱交換器コアを有する熱交換器においても、上述の効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態３．
図１４〜図１８を参照しながら本発明の実施の形態３について説明する。図１４〜図１８において実施の形態１及び実施の形態２と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１及び実施の形態２と重複する構成については一部の説明を省略する。図１４は、本発明の実施の形態３に係る熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。ヘッダ冷媒分配器１０は内管１１と外管１２とを備えており、二重管構造を有している。内管流路２１は、内管１１の内側により画定されている。環状流路２２は、内管１１の外側と外管１２の内側により画定され、その横断面形状は環状である。内管１１には伝熱管３０Ａが挿入される差し込み孔２３が形成されており、外管１２には伝熱管３０Ａが挿入される差し込み孔２４、及び伝熱管３０Ｂが挿入される差し込み孔２５が形成されている。差し込み孔２４を介して外管１２に挿入された伝熱管３０Ａは差し込み孔２３を介して内管１１に挿入されている。伝熱管３０Ｂは差し込み孔２５を介して外管１２に挿入されている。
【００３５】
熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合、ヘッダ冷媒分配器１０には、図１４中矢印８０で示す方向から、流入口１４を介して気液二相状態の冷媒が流入する。図１４に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０に流入した冷媒は、先に内管流路２１を流れ、内管１１に開けられた吐出口１３を通して、環状流路２２を流れる。
【００３６】
内管流路２１と伝熱管３０Ａは連通しているため、内管流路２１から風上側の熱交換器コア４０Ａへ液冷媒が供給される。環状流路２２と伝熱管３０Ｂは連通しているため、環状流路２２から風下側の熱交換器コア４０Ｂへ液冷媒が供給される。当然、環状流路２２を流れる液冷媒量より内管流路２１を流れる液冷媒量の方が多いため、伝熱管３０Ａに優先的に液冷媒を分配することができる。空気と冷媒の温度差が大きい１列目の熱交換器コア４０Ａに液冷媒を多く流すことで、熱交換性能を向上できる。
【００３７】
図１５は、実施の形態３のヘッダ冷媒分配器の内管、外管、及び差し込み孔の位置関係を模式的に示す図である。図１５では、理解を助けるために、ヘッダ冷媒分配器１０の内部の内管１１の位置を点線で示している。また、図１５では、差し込み孔２４と差し込み孔２５の配置を明示するため、伝熱管３０Ａが差し込まれる差し込み孔２４のみに網掛けを施してある。本実施の形態３のヘッダ冷媒分配器１０の外管１２において、伝熱管３０Ａの差し込み孔２４及び伝熱管３０Ｂの差し込み孔２５は、ヘッダ冷媒分配器１０の軸方向と平行な一対の直線上に形成されている。さらに、ヘッダ冷媒分配器１０の軸方向と交差する方向において隣り合う差し込み孔２４と差し込み孔２５は、図１５中、矢印８０で示す冷媒流れ方向に垂直な面上に並ぶように形成されている。また、本実施の形態３では、伝熱管３０Ａが差し込まれる内管１１の差し込み孔２３は、ヘッダ冷媒分配器１０の軸方向と平行な一対の直線上に形成され、冷媒流れ方向に垂直な面上において、差し込み孔２４及び差し込み孔２５と並ぶように形成されている。
【００３８】
図１６は、実施の形態３における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。図１６は、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０、伝熱管３０Ａ、及び伝熱管３０Ｂをヘッダ冷媒分配器１０の中心軸に垂直な面で切断した断面を示している。本実施の形態３においても、伝熱管３０Ａの内管１１への差し込み量３１Ａを、内管１１の内壁に形成される液膜３２の厚さ以下にする。従って、伝熱管３０Ａに流れる液冷媒の分配が良くなり、熱交換性能を向上することができる。
【００３９】
図１７は、環状流路における液冷媒の流れを示す模式図である。図１７（Ａ）は、実施の形態１の環状流路２２における液冷媒の流れを示し、図１７（Ｂ）は本実施の形態３の環状流路２２における液冷媒の流れを示している。上述のように、実施の形態１においては、伝熱管３０Ａの差し込み孔２４と伝熱管３０Ｂの差し込み孔２５は、ヘッダ冷媒分配器１０の長手方向に沿って直線上に交互に形成されている。従って、図１７（Ａ）に示すように、伝熱管３０Ａと伝熱管３０Ｂは直線上に並んでいる。すなわち、冷媒の流れ方向において隣り合う伝熱管３０Ｂの間に伝熱管３０Ａが配置されている。これに対し、本実施の形態３において、伝熱管３０Ａの差し込み孔２４と伝熱管３０Ｂの差し込み孔２５は冷媒流れ方向に垂直な面上に並ぶように配置されている。すなわち、図１７（Ｂ）に示すように、環状流路２２に接続された複数の伝熱管３０Ｂは直線上に並んでおり、かつ、隣り合う伝熱管３０Ｂの間に、冷媒流れを阻害する他の伝熱管がない。従って、伝熱管３０Ｂに流入する冷媒量をより増やすことができ、その結果、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上することができる。
【００４０】
図１８は、実施の形態３の変形例の熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。この変形例において、冷媒が流入する流入口１４は、内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の上方側の端部に形成されている。また、内管流路２１と環状流路２２を連通させる吐出口１３は、内管１１の両端部のうち、ヘッダ冷媒分配器１０の下方側の端部に形成されている。図１８に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０の二重管構造は、内管流路２１における冷媒の流れが下降流の場合においても、熱交換器の熱交換性能の向上効果がある。つまり、従来のヘッダ冷媒分配器において下降流で使用する場合と比較して、本実施の形態３の変形例ように二重管構造を下降流で使用する場合の方が、熱交換器の熱交換性能が向上する。内管流路２１における冷媒の流れは上昇流でも下降流でも、二重管構造のヘッダ冷媒分配器１０は、従来構造のヘッダ冷媒分配器に対して有効である。
【００４１】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４について図１９〜図２２を参照して説明する。図１９〜図２２において実施の形態１〜３と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜３と重複するものについては一部の説明を省略する。本実施の形態４と実施の形態２との違いは、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂの配列態様である。図１９は、本発明の実施の形態４に係るヘッダ冷媒分配器の内管、外管、及び差し込み孔の位置関係を模式的に示す図である。図１９では、理解を助けるために、ヘッダ冷媒分配器１０の内部の内管１１の位置を点線で示している。また、図１９では、差し込み孔２４と差し込み孔２５の配置を明示するため、差し込み孔２４にのみ網掛けを施してある。外管１２には、複数の差し込み孔２４と複数の差し込み孔２５とが形成されている。風上側の熱交換器コア４０Ａに接続される伝熱管３０Ａは差し込み孔２４に差し込まれ、風下側の熱交換器コア４０Ｂに接続される伝熱管３０Ｂは差し込み孔２５に差し込まれる。図１９に示すように、複数の差し込み孔２４と複数の差し込み孔２５は、矢印８０で示す冷媒流れ方向において偏心していると共に、冷媒流れ方向に垂直な方向において偏心しており、ジグザグ状に配置されている。換言すると、複数の差し込み孔２４及び複数の差し込み孔２５は、それぞれ外管１２の長手方向に沿った一対の直線上に形成され、外管１２の長手方向、すなわち軸方向においてオフセットし、かつ外管１２の軸方向と直交する方向においてオフセットしている。また、本実施の形態４では、伝熱管３０Ａが差し込まれる内管１１の差し込み孔２３は、ヘッダ冷媒分配器１０の軸方向と平行な一対の直線上に形成され、冷媒流れ方向に垂直な面上において、差し込み孔２４と並ぶように形成されている。
【００４２】
図２０及び図２１は、実施の形態４における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す断面図である。図２０は、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０及び伝熱管３０Ａをヘッダ冷媒分配器１０の中心軸に垂直な面で切断した断面を示している。図２１は、複数の伝熱管３０Ｂのうちの１つの伝熱管３０Ｂの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０及び伝熱管３０Ｂをヘッダ冷媒分配器１０の中心軸に垂直な面で切断した断面を示している。伝熱管３０Ａの差し込み量は、実施の形態１の伝熱管３０Ａの差し込み量と同様、差し込まれる内管１１の内壁位置から差し込む伝熱管３０Ａの先端位置までの距離である。本実施の形態４において、伝熱管３０Ａの内管１１への差し込み量３１Ａを内管１１の内壁に形成される液膜３２の厚さ以下にしている。従って、伝熱管３０Ａに流れる液冷媒の分配が良くなり、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上させることができる。
【００４３】
図２０に示すように、伝熱管３０Ａは、内管１１の内壁面よりも内管１１及び外管１２の中心軸に近い位置に配置されている。図２１に示すように、伝熱管３０Ｂは、外管１２の内壁面よりも内管１１及び外管１２の中心軸に近い位置に配置されている。すなわち、本実施の形態４において、差し込み孔２３及び差し込み孔２４は、差し込まれた伝熱管３０Ａがヘッダ冷媒分配器１０の外周面よりも中心軸に近い位置に位置決めされるよう形成されている。また、差し込み孔２５は、差し込まれた伝熱管３０Ｂがヘッダ冷媒分配器１０の外周面よりも中心軸に近い位置に位置決めされるよう形成されている。この構成により、内管流路２１に接続された伝熱管３０Ａに流れる液冷媒量の増加及び環状流路２２に接続された伝熱管３０Ｂに流れる液冷媒量の増加を両立することができ、熱源側熱交換器４０の熱交換性能が向上する。
【００４４】
図２２は、実施の形態４のヘッダ冷媒分配器の構造を概略的に示す模式図である。上述の実施の形態４のヘッダ冷媒分配器１０の構成は、図２２に示すように１列目の熱交換器コア４０Ａの伝熱管位置と２列目の熱交換器コア４０Ｂの伝熱管位置が、矢印７０で示す空気流れ方向から見たときに上下方向にずれている場合に、特に好適である。
【００４５】
実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５について図２３を参照しながら説明する。図２３は、本発明の実施の形態５における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。図２３において、実施の形態１〜４と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜４と重複するものについては一部の説明を省略する。図２３において、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０をその中心軸に垂直な面で切断した断面が示されている。
【００４６】
実施の形態１〜４と同様、本実施の形態５のヘッダ冷媒分配器１０は、内管１１と外管１２とを備えており、二重管構造を有している。ヘッダ冷媒分配器１０において、冷媒が流れる冷媒流路として、内管流路２１と環状流路２２が形成されている。内管流路２１は、内管１１の内側により画定されている。環状流路２２は、内管１１の外側と外管１２の内側により画定され、その横断面形状は環状である。熱源側熱交換器４０は、熱交換器コア４０Ａと熱交換器コア４０Ｂとを有している。差し込み孔２３〜２５が形成される位置は、上述の実施の形態３と同様である。熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合、ヘッダ冷媒分配器１０には気液二相状態の冷媒が流入する。熱交換性能を向上するため、伝熱管３０Ａの差し込み量３１Ａを、内管１１の内壁に形成される液膜３２の厚さ以下にすることが好ましい。本実施の形態５では、複数の伝熱管３０Ａは、差し込み孔２３を介して内管１１に挿入され、かつ差し込み孔２４を介して外管１２に挿入された状態で、ヘッダ冷媒分配器１０の中心軸を向いている。また、複数の伝熱管３０Ｂは、差し込み孔２５を介して外管１２に挿入された状態で、ヘッダ冷媒分配器１０の中心軸を向いている。すなわち、差し込み孔２３及び差し込み孔２４に伝熱管３０Ａを挿入したとき、伝熱管３０Ａの延長方向上に内管１１及び外管１２の中心軸が位置するよう、差し込み孔２３及び差し込み孔２４は形成されている。また、差し込み孔２５に伝熱管３０Ｂを挿入したとき、伝熱管３０Ｂの延長方向上に内管１１及び外管１２の中心軸が位置するよう、差し込み孔２５は形成されている。
【００４７】
以上のように構成することにより、熱交換器の組み立て性が向上し、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂのロウ付けを行う際の作業性も良くなり、高品質で信頼性の高い熱交換器を得ることができる。また、伝熱管３０Ａの差し込み量３１Ａを、内管１１の内壁に形成される液膜３２の厚さ以下となるよう容易に調整することができる。その結果、上述のように、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上することができる。
【００４８】
実施の形態６．
以下、本発明の実施の形態６について図２４を参照しながら説明する。図２４は、本発明の実施の形態６における伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。図２４において、実施の形態１〜５と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜５と重複するものについては一部の説明を省略する。図２４において、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１０をその中心軸に垂直な面で切断した断面が示されている。
【００４９】
図２４に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０は内管１１と外管１２とを備える二重管構造を有している。内管１１の中心軸は、外管１２の中心軸に対して偏心しており、内管１１の外周面の一部と外管１２の内周面の一部が近接している。差し込み孔２３〜２５が形成される位置は、上述の実施の形態３と同様である。さらに、本実施の形態６では、内管１１と外管１２が近接している部分において、内管１１に差し込み孔２３が形成され、外管１２に差し込み孔２４が形成されている。すなわち、本実施の形態６によれば、伝熱管３０Ａの差し込み孔２３と差し込み孔２４は連続して配置されている。
【００５０】
以上のように構成することにより、伝熱管３０Ａを差し込み孔２３及び差し込み孔２４へ容易に差し込むことができ、組立性が向上する。また、内管１１の外側と外管１２の内側を近接するように接するように配置することにより、伝熱管３０Ａの差し込み量のばらつきを抑制でき、高品質な熱交換器を提供することができる。
【００５１】
尚、実施の形態５及び６において、差し込み孔２３〜２５は、冷媒流れ方向に垂直な面上において並ぶように形成されているが、これに限るものではない。図１９に示すように、差し込み孔２４と差し込み孔２５がジグザグ状に配置され、差し込み孔２３と差し込み孔２４が冷媒流れ方向に垂直な面上において並ぶように形成される構成についても、実施の形態５及び６を適用することができる。
【００５２】
実施の形態７．
以下、本発明の実施の形態７について図２５〜図３１を参照して説明する。図２５〜図３１において、実施の形態１〜６と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜６と重複するものについては一部の説明を省略する。本実施の形態７に係るヘッダ冷媒分配器９０の実施の形態１〜実施の形態６に係るヘッダ冷媒分配器１０との相違点は、二重管構造ではない点である。図２５は、本発明の実施の形態７に係るヘッダ冷媒分配器と、伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。図２６は、実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図２５には、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器９０をその中心軸に垂直な面で切断した断面が示されている。図２６は、図２５の線Ａ−Ａの位置でヘッダ冷媒分配器９０を長手方向に沿って切断し、図２５の矢印の方向から示した断面を模式的に示している。
【００５３】
図２５及び図２６に示すように、本実施の形態７のヘッダ冷媒分配器９０は管状部材であり、その内部に仕切り壁９１を備えている。仕切り壁９１はヘッダ冷媒分配器９０の底面側の端部から上面側の端部に向かって、ヘッダ冷媒分配器９０の長手方向に沿って延びている。ヘッダ冷媒分配器９０の内部は仕切り壁９１により、第１室９０Ａと第２室９０Ｂとに仕切られている。第１室９０Ａにおいて、ヘッダ冷媒分配器９０の底面側の端部に冷媒の流入口が形成されている。第２室９０Ｂにおいて、ヘッダ冷媒分配器９０の下部側の端部は底面を有している。ヘッダ冷媒分配器９０の上面と仕切り壁９１のヘッダ冷媒分配器９０の上面側の端部との間には間隙が形成されており、吐出口９３が形成されている。換言すると、仕切り壁９１は、ヘッダ冷媒分配器１０の上面側に当接しないよう、ヘッダ冷媒分配器１０の上面側の端部が一部削除されている。従って、第１室９０Ａと第２室９０Ｂは、ヘッダ冷媒分配器１０の上面側の端部において、吐出口９３を介して連通している。
【００５４】
第１室９０Ａの側面には、複数の差し込み孔９５が形成され、第２室９０Ｂの側面には、複数の差し込み孔９４が形成されている。尚、図２６において、差し込み孔９４及び差し込み孔９５の位置を明示するため、差し込み孔９４にのみ網掛けを施してある。複数の差し込み孔９４及び複数の差し込み孔９５は、ヘッダ冷媒分配器９０の長手方向に沿って間隔をあけて配置されている。複数の差し込み孔９５のそれぞれには、１列目の、すなわち風上側の熱交換器コア４０Ａの伝熱管３０Ａが差し込まれている。複数の差し込み孔９４のそれぞれには、２列目の、すなわち風下側の熱交換器コア４０Ｂの伝熱管３０Ｂが差し込まれている。
【００５５】
気液二相冷媒は、ヘッダ冷媒分配器９０の底面側において矢印８０で示す方向から第１室９０Ａへ流入する。そして、第１室９０Ａから伝熱管３０Ａを介して１列目の熱交換器コア４０Ａに液冷媒が供給される。残りの気液二相冷媒は、第１室９０Ａから吐出口９３を通り第２室９０Ｂへ流入する。そして、第２室９０Ｂから伝熱管３０Ｂを介して２列目の熱交換器コア４０Ｂに液冷媒が供給される。第２室９０Ｂを下降してきた液冷媒に含まれている圧縮機１１０の潤滑油８１は第２室９０Ｂの底部に滞留する。以上の構成より、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態７によれば、伝熱管３０Ａ及び伝熱管３０Ｂの双方ともに、ヘッダ冷媒分配器９０の側面に差し込めばよいので、組み立てが容易である。
【００５６】
図２７は、実施の形態７のヘッダ冷媒分配器の第１の変形例の横断面を概略的に示す模式図である。図２７に示すように、第１の変形例のヘッダ冷媒分配器１００は、１枚のクラッド材を折り曲げて構成されている。板状のクラッド材で円筒部１０１が形成され、クラッド材の一方の端部が円筒部１０１の内部に折り曲げられ、折曲箇所と対向する円筒部１０１の内周面に、クラッド材の端面が当接している。折り曲げられた端部により仕切り壁１０２が形成されている。仕切り壁１０２により円筒部１０１の内部は第１室１００Ａと第２室１００Ｂとに区切られている。尚、図２７には現れていないが、第１室１００Ａの側面及び第２室１００Ｂの側面には、それぞれ差し込み孔が形成されている。第１の変形例によれば、１枚のクラッド材でヘッダ冷媒分配器が得られるため、安価で、高性能なヘッダ冷媒分配器を得ることができる。
【００５７】
図２８は、実施の形態７の第２の変形例のヘッダ冷媒分配器と、伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。図２９は、第２の変形例のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図２８において、複数の伝熱管３０Ａのうちの１つの伝熱管３０Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器１２０をその中心軸に垂直な面で切断した断面が示されている。図２９は、図２８の線Ｂ−Ｂの位置でヘッダ冷媒分配器１２０を長手方向に沿って切断し、図２８の矢印の方向から示した断面を模式的に示している。ヘッダ冷媒分配器１２０は管状部材であり、内部に仕切り壁１２１と仕切り壁１２２を有している。仕切り壁１２１及び仕切り壁１２２は、ヘッダ冷媒分配器１２０の長手方向に沿って平行に延びるよう、間隔を空けて設けられている。ヘッダ冷媒分配器１２０の側面と仕切り壁１２１により第１室１２０Ａが画定され、仕切り壁１２１と仕切り壁１２２により第２室１２０Ｂが画定され、ヘッダ冷媒分配器１２０の側面と仕切り壁１２２により第３室１２０Ｃが画定されている。ヘッダ冷媒分配器１２０の上面側の端部において、仕切り壁１２１とヘッダ冷媒分配器１２０の上面との間には隙間が形成され、吐出口１２３が形成されており、第１室１２０Ａと第２室１２０Ｂは連通している。ヘッダ冷媒分配器１２０の底面側の端部において、仕切り壁１２２とヘッダ冷媒分配器１２０の底面との間には隙間が形成され、吐出口１２４が形成されており、第２室１２０Ｂと第３室１２０Ｃは連通している。ヘッダ冷媒分配器１２０は、３列の熱交換器コアから構成されている熱源側熱交換器に適用される。
【００５８】
尚、本実施の形態７のヘッダ冷媒分配器は、管状部材の内部を２つ若しくは３つの空間に区切る構成に限られるものではない。熱源交換器の熱源交換器コアの列数に合わせて、管状部材のヘッダ冷媒分配器の内部を仕切り壁により区切ればよい。
【００５９】
図３０は、実施の形態７の第３の変形例のヘッダ冷媒分配器と、伝熱管のヘッダ冷媒分配器への差し込みの構成を示す図である。図３１は、第３の変形例のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図３０において、複数の伝熱管３００Ａのうちの１つの伝熱管３００Ａの軸芯の位置で、ヘッダ冷媒分配器９０をその中心軸に垂直な面で切断した断面が示されている。図３１は、図３０の線Ｃ−Ｃの位置でヘッダ冷媒分配器１２０を長手方向に沿って切断し、図３０の矢印の方向から示した断面を模式的に示している。図３０及び図３１において、実施の形態７の第２の変形例と同様の部材には図２８及び図２９と同一の符号が付されている。図３０及び図３１に示すように、ヘッダ冷媒分配器１２０に接続される伝熱管３００Ａ、３００Ｂ、及び３００Ｃは扁平管である。その他の構成は第２の変形例と同様である。
【００６０】
実施の形態８．
以下、本発明の実施の形態８について図３２及び図３３を参照しながら説明する。図３２及び図３３は、本発明の実施の形態８のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図３２及び図３３に示すヘッダ冷媒分配器９０の縦断面は、図２６と同様の位置でヘッダ冷媒分配器９０を切断した断面である。図３２及び図３３において、実施の形態１〜７と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜７と重複するものについては一部の説明を省略する。図３２及び図３３に示すように、ヘッダ冷媒分配器９０を、その長手方向が鉛直方向に対して傾斜するよう、配置しても、本発明の効果を得ることができる。図３２及び図３３は、実施の形態７で説明した、内部に仕切り壁９１を備える環状部材のヘッダ冷媒分配器９０を傾斜させた状態を示している。図３２では、第１室９０Ａが下方に位置し、第２室９０Ｂが上方に位置している。図３３では、第１室９０Ａが上方に位置し、第２室９０Ｂが下方に位置している。尚、実施の形態１の二重管構造のヘッダ冷媒分配器１０も、その長手方向が水平方向に延びるよう配置してもよく、また、その長手方向が鉛直方向に対して傾斜するよう配置してもよい。本実施の形態８については、特に、室内機の熱交換器コアとしての利用が想定される。
【００６１】
実施の形態９．
以下、本発明の実施の形態９について図３４を参照しながら説明する。図３４は、本発明の実施の形態９のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図３４に示すヘッダ冷媒分配器９０の縦断面は、図２６と同様の位置でヘッダ冷媒分配器９０を切断した断面である。図３４において、実施の形態１〜８と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付す。実施の形態１〜８と重複するものについては一部の説明を省略する。熱源側熱交換器４０が凝縮器として作動する場合、図２６に示すように、実施の形態７のヘッダ冷媒分配器９０において、冷媒に混入している圧縮機１１０の潤滑油８１が冷媒流路の重力方向下側に滞留することが想定される。本実施の形態９では、図３４に示すように、ヘッダ冷媒分配器９０の重力方向下側にバイパス回路１３０が設けられている。バイパス回路１３０の一方の端部は第１室９０Ａの流入口に接続され、他方の端部は第２室９０Ｂの底面に接続されており、バイパス回路１３０により第１室９０Ａと第２室９０Ｂとは接続されている。バイパス回路１３０は、第１室９０Ａから第２室９０Ｂへの流体の流れを防止する逆止弁８２を有している。この構成により、第２室９０Ｂを下降してきた冷媒に含まれている潤滑油は、逆止弁８２を介して、第１室９０Ａの流入口に戻される。そして、潤滑油は、第１室９０Ａから差し込み孔９５に差し込まれている伝熱管３０Ａへ戻され、若しくは第２室９０Ｂから差し込み孔９４に差し込まれている伝熱管３０Ｂへ戻される。従って、潤滑油が第２室９０Ｂの底面に滞留することはなく、冷凍サイクル装置１の冷媒回路に戻されることとなる。その結果、圧縮機１１０の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
実施の形態１０．
以下、本発明の実施の形態１０について図３５を参照しながら説明する。図３５は、本発明の実施の形態１０のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図３５に示すヘッダ冷媒分配器９０の縦断面は、図２６と同様の位置でヘッダ冷媒分配器９０を切断した断面である。図３５において、実施の形態１〜９と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、実施の形態１〜９と重複するものについては一部の説明を省略する。本実施の形態１０の実施の形態９との違いは、バイパス回路１３０は、実施の形態９の逆止弁８２に替えてＬＥＶ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ）８３、すなわちリニア電子膨張弁を有している点である。ＬＥＶ８３は、熱交換器が蒸発器として作動する場合は閉じ、凝縮器として作動する場合は開けるように、運転状態によって制御される。従って、実施の形態９と同様、熱源側熱交換器４０が凝縮器として作動する場合は、圧縮機１１０の潤滑油が第２室９０Ｂの底面に滞留することはなく、圧縮機１１０の信頼性を向上させることができる。さらに、熱交換器が凝縮器として作動する合において、ＬＥＶ８３の開閉を制御することで、１列目の熱交換器コア４０Ａと２列目の熱交換器コア４０Ｂの分配を最適にすることもできる。その結果、熱源側熱交換器４０の熱交換性能を向上することができる。
【００６３】
尚、実施の形態９及び１０について、実施の形態７と同様の、内部が仕切り壁９１で第１室９０Ａと第２室９０Ｂとの区切られたヘッダ冷媒分配管を例にとって説明したが、これに限るものではない。実施の形態１と同様の二重管構造のヘッダ冷媒分配器１０にも同様のバイパス回路を設けることができる。
【００６４】
実施の形態１１．
以下、本発明の実施の形態１１について図３６を参照しながら説明する。図３６は、本発明の実施の形態１１のヘッダ冷媒分配器の縦断面を概略的に示す模式図である。図３６に示すヘッダ冷媒分配器９０の縦断面は、図２６と同様の位置でヘッダ冷媒分配器９０を切断した断面である。図３６において、実施の形態１〜１０と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付す。実施の形態１〜１０と重複するものについては一部の説明を省略する。図３６に示すように、ヘッダ冷媒分配器１０の底面側の端部において、仕切り壁９１には油排出口８４が形成されている。油排出口８４は、本発明における分配器の重力方向の下方側の端部に形成された、複数の冷媒流路を連通させる開口部である。このように油排出口８４が設けることにより、第２室９０Ｂを下降してきた冷媒に含まれている潤滑油は、油排出口８４を介して、第１室９０Ａに戻される。続いて、潤滑油は第１室９０Ａから差し込み孔９５に差し込まれている伝熱管３０Ａへ戻され、若しくは第２室９０Ｂから差し込み孔９４に差し込まれている伝熱管３０Ｂへ戻される。従って、潤滑油が第２室９０Ｂの底面に滞留することはなく、冷凍サイクル装置１の冷媒回路に戻されることとなる。その結果、圧縮機１１０の信頼性を向上させることができる。本実施の形態１１によれば、仕切り壁９１に油排出口８４を形成すればよいので製造が容易であり、潤滑油の滞留が防止される高品質のヘッダ冷媒分配器を安価に得ることができる。
【００６５】
実施の形態１２．
以下、本発明の実施の形態１２について図３７を参照しながら説明する。図３７は、本発明の実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一部を概略的に示す模式図である。図３７において、実施の形態１〜１１と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付す。実施の形態１〜１１と重複するものについては一部の説明を省略する。熱源側熱交換器４０の上流側に気液分離器１９０が接続されている。気液分離器１９０の下方と熱源側熱交換器４０の上流側は冷媒回路１９２で接続されている。気液分離器１９０の上方と熱源側熱交換器４０の下流側は冷媒回路１９３で接続されている。冷媒回路１９２は、本発明の第１の冷媒回路である。冷媒回路１９３は、本発明の第２の冷媒回路である。冷媒回路１９３において、気液分離器１９０と熱源側熱交換器４０との間には流量調整弁１９１が設けられている。冷媒回路１９２と冷媒回路１９３は、熱源側熱交換器４０の下流側で合流している。液冷媒は、気液分離器１９０の下方から流出し、冷媒回路１９２へ優先的に分配される。
【００６６】
暖房定格運転時のように１００％負荷に近い運転状態では、流量調整弁１９１は開くように制御される。この制御により、ヘッダ冷媒分配器１０を介して、過剰に流動する液冷媒が熱源側熱交換器４０において風下側に配置されている熱交換器コア４０Ｂに流れるのを抑制し、風上側に配置されている熱交換器コア４０Ａにより多くの液冷媒を流すことができる。例えば、乾き度を０．２から０．０５まで落とし、熱源側熱交換器４０の管内を低圧損化することにより、熱交換性を向上することができる。また、暖房中間運転のように２５％〜５０％負荷での運転状態では、流量調整弁１９１は閉じるよう制御される。この制御により、気液分離器１９０に流入した気液二相冷媒を、すべて熱源側熱交換器４０に流すことができ、熱交換性能の低下を防ぐことができる。
【００６７】
実施の形態１３．
一般に、沸点の異なる非共沸混合冷媒を使用する場合、気液二相状態では、ガスに低沸点成分が、液に高沸点成分が、それぞれ多く含まれている。そのため、蒸発器では、純冷媒を使用する場合と比較すると、非共沸混合冷媒は液冷媒と空気の温度差が小さくなる。従って、純冷媒より非共沸混合冷媒を使用する方が、風上側に配置されている熱交換器コア４０Ａに液冷媒を多く流す分配構造の効果が比較的大きくなり、性能向上に好適である。沸点差の異なる非共沸混合冷媒の一例としては、Ｒ３２などのＨＦＣ冷媒、及びＲ１２３４ｙｆ、又はＲ１２３４ｚｅ（Ｅ）などのオレフィン系冷媒を２種類以上混合した冷媒、並びにＣＯ２、プロパン、及びＤＭＥ（ジメチルエーテル）などを混合した冷媒などがある。本実施の形態１３では、これらの非共沸混合冷媒が使用される。
【００６８】
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【００６９】
例えば、熱源側熱交換器４０にヘッダ冷媒分配器１０若しくはヘッダ冷媒分配器９０を接続した例についての説明を行ったが、利用側熱交換器１８０にヘッダ冷媒分配器１０若しくはヘッダ冷媒分配器９０を接続した構成であってもよい。上記の説明において、熱源側熱交換器４０及び利用側熱交換器１８０の少なくとも一方は、この発明の熱交換器に相当するものである。
【００７０】
実施の形態１〜７では、ヘッダ冷媒分配器１０及びヘッダ冷媒分配器９０は、その長手方向が鉛直方向となるよう配置されている。しかしながら、必ずしもヘッダ冷媒分配器の長手方向を鉛直方向に限るものではない。ヘッダ冷媒分配器を、その長手方向が水平方向に延びるよう配置してもよい。図３８及び図３９は、ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。図３８及び図３９において、実施の形態１〜７と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図３８及び図３９に示す熱交換器は、ヘッダ冷媒分配器１０が上部に位置され、ヘッダ冷媒集合器５０が下部に位置するよう構成されている。図３８は、熱交換器の１列目の熱交換器コア４０Ａとヘッダ冷媒分配器１０とヘッダ冷媒集合器５０の構成を示している。図３９は、熱交換器の２列目の熱交換器コア４０Ｂとヘッダ冷媒分配器１０とヘッダ冷媒集合器５０の構成を示している。図３８の矢印８０で示すように、冷媒はヘッダ冷媒分配器１０の内管流路２１に流入し、内管１１に接続された伝熱管３０Ａに分配された後、吐出口１３を通過し、環状流路２２へと流れる。そして、図３９に示すように、冷媒は環状流路２２から伝熱管３０Ｂへ流れる。このように、ヘッダ冷媒分配器１０を、その長手方向が水平方向に延びるよう配置した場合においても、１列目の熱交換器Ａにより多くの冷媒を分配することが可能であり、上述の効果を得ることができる。
【００７１】
図４０及び図４１は、ヘッダ冷媒分配器を水平方向に延びるよう配置した熱源側熱交換器の構成を概念的に示す図である。図４０及び図４１において、実施の形態１〜７と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図４０及び図４１に示す熱交換器は、ヘッダ冷媒分配器１０が下部に位置され、ヘッダ冷媒集合器５０が上部に位置するよう構成されている。図４０は、熱交換器の１列目の熱交換器コア４０Ａとヘッダ冷媒分配器１０とヘッダ冷媒集合器５０の構成を示している。図４１は、熱交換器の２列目の熱交換器コア４０Ｂとヘッダ冷媒分配器１０とヘッダ冷媒集合器５０の構成を示している。冷媒の流れは矢印８０で示す通りである。このように、ヘッダ冷媒分配器１０を、その長手方向が水平方向に延びるよう、下部に配置した場合においても、１列目の熱交換器コア４０Ａにより多くの冷媒を分配することが可能であり、上述の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  冷凍サイクル装置、１Ａ  熱源側ユニット、１Ｂ  利用側ユニット、１０  ヘッダ冷媒分配器、１１  内管、１１Ａ  内径、１１Ｂ  外径、１２  外管、１２Ａ  内径、１３  吐出口、１４  流入口、２１  内管流路、２２  環状流路、２３  差し込み孔、２４  差し込み孔、２５  差し込み孔、２６  ロウ付け部、２７  ロウ付け部、３０  伝熱管、３０Ａ  伝熱管、３０Ｂ  伝熱管、３１Ａ  差し込み量、３２  液膜、４０  熱源側熱交換器、４０Ａ  熱交換器コア、４０Ｂ  熱交換器コア、４０Ｃ  熱交換器コア、４１  フィン、５０  ヘッダ冷媒集合器、６０  ファン、８１  潤滑油、８２  逆止弁、８４  油排出口、９０  ヘッダ冷媒分配器、９０Ａ  第１室、９０Ｂ  第２室、９１  仕切り壁、９３  吐出口、９４  差し込み孔、９５  差し込み孔、１００  ヘッダ冷媒分配器、１００Ａ  第１室、１００Ｂ  第２室、１０１  円筒部、１０２  仕切り壁、１１０  圧縮機、１２０  ヘッダ冷媒分配器、１２０Ａ  第１室、１２０Ｂ  第２室、１２０Ｃ  第３室、１２１  仕切り壁、１２２  仕切り壁、１２３  吐出口、１２４  吐出口、１３０  バイパス回路、１５０  絞り装置、１６０  流路切替器、１７０  アキュムレータ、１８０  利用側熱交換器、１９０  気液分離器、１９１  流量調整弁、１９２  冷媒回路、１９３  冷媒回路、３００Ａ  伝熱管、３００Ｂ  伝熱管、３００Ｃ  伝熱管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月13日(2019.9.13)
【手続補正１】
【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】
空気と冷媒との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
並置された複数の伝熱管と複数のフィンとを有する複数の熱交換器コアと、
前記複数の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が接続され、前記冷媒を分配する分配器であって、複数の冷媒流路を有するよう内部が仕切られており、前記複数の冷媒流路の１つの冷媒流路に前記冷媒が流入されると、前記１つの冷媒流路から前記複数の冷媒流路の他の冷媒流路に前記冷媒が流れるよう構成されている分配器とを備え、
前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路に接続され、
前記複数の熱交換器コアのうち、供給される前記空気の流れの風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記分配器において前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路に接続されている熱交換器。
【請求項２】
前記風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管の、前記分配器に接続されている端部と反対側の端部と、
前記風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管の、前記分配器に接続されている端部と反対側の端部は、前記冷媒を集合する同一の集合器に接続されている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記分配器は、円筒状の外管と、前記外管の内部に配置されている円筒状の内管とを備える二重管構造を有し、
前記内管の内側により前記冷媒流路である内管流路が画定され、
前記内管の外側と前記外管の内側により横断面形状が環状の前記冷媒流路である環状流路が画定され、
前記内管の両端部のうち一方の端部に前記冷媒の流入口が設けられ、
前記内管の両端部のうち他方の端部に前記内管流路と前記環状流路とを連通させている吐出口が設けられている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記外管において、前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔と、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔は、前記分配器の軸方向と垂直な方向にオフセットするよう形成されている請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記外管において、前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔と、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管が差し込まれる差し込み孔は、前記分配器の軸方向においてオフセットするよう形成されている請求項３又は４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記風上側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記内管及び前記外管に挿入された状態で前記分配器の中心軸を向き、前記風下側の熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記外管に挿入された状態で前記分配器の中心軸を向いている請求項３〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記内管の中心軸は前記外管の中心軸に対し偏心しており、前記内管の外周面の一部と前記外管の内周面の一部が近接している請求項３〜６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記分配器は管状部材であり、その内部に前記分配器の長手方向に沿って延びる仕切り壁を有し、
前記仕切り壁により前記分配器の内部は前記冷媒流路である第１室と第２室とに仕切られ、
前記第１室において、前記分配器の一方の端部に前記冷媒の流入口が形成され、
前記分配器の他方の端部において、前記仕切り壁と前記分配器の間には、前記第１室と前記第２室とを連通させる吐出口が形成されており、
前記風上に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記第１室の側面に接続され、
前記風下に配置されている熱交換器コアの前記複数の伝熱管は、前記第２室の側面に接続されている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記分配器の長手方向は、鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記分配器の長手方向は、水平方向に延びていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記分配器の長手方向は、鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記熱交換器コアが前記空気の流れの方向に沿って３列以上配置されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記分配器の重力方向の下方に、前記複数の冷媒流路を接続するバイパス回路が設けられ、前記バイパス回路は、前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路から前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路への流体の流れを防止する逆止弁を備えている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記分配器の重力方向の下方に、前記複数の冷媒流路を接続するバイパス回路が設けられ、前記バイパス回路は、前記冷媒の流れの下流側に位置している前記冷媒流路から前記冷媒の流れの上流側に位置している前記冷媒流路への流体の流量を調整する流量調整弁を備えている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記分配器の重力方向の下方側の端部に、前記複数の冷媒流路を連通させる開口部が形成されている請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記冷媒は非共沸混合冷媒である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の熱交換器と、前記熱交換器に空気を供給するファンとを有する冷凍サイクル装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の熱交換器と、前記熱交換器の上流に設けられている気液分離器とを有する冷凍サイクル装置であって、
前記気液分離器の下方と前記熱交換器の上流側とを接続する第１の冷媒回路と、
前記気液分離器の上方と前記熱交換器の下流側とを接続する第２の冷媒回路とが設けられ、
前記第２の冷媒回路は、前記冷媒の流量を調整する流量調整弁を有している冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2019003428.tif 000044
2019003428.tif 000045