(57)【要約】  本発明に係る積層型ヘッダー（２）は、第２流路（１１Ａ）及び第４流路（１２Ａ）が、第１流路（１０Ａ）、第３流路（１１Ｃ）、第５流路（１２Ｃ）、及び、第６流路（１３Ａ）を流れる冷媒の流れとは反対向きに冷媒が流れるように構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの第１開口と、  複数の第２開口と、  前記第１開口と前記複数の第２開口とを連通する分配流路と、を有し、  複数の板状体を積層して形成された積層型ヘッダーであって、  前記分配流路は、  前記第１開口に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の第１流路と、  前記第１流路に連通し、前記第１流路を複数の流路に分岐する第１分岐流路と、  前記第１分岐流路に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第２流路と、  前記複数の第２流路のそれぞれに連通し、同じ板状体の長手方向に延びる第１折り返し流路と、  前記第１折り返し流路と連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第３流路と、  前記複数の第３流路のそれぞれに連通し、前記複数の第３流路のそれぞれを複数の流路に分岐する第２分岐流路と、  前記第２分岐流路に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第４流路と、  前記複数の第４流路のそれぞれに連通し、同じ板状体の長手方向に延びる第２折り返し流路と、  前記第２折り返し流路と連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第５流路と、  前記複数の第５流路のそれぞれに連通し、前記複数の第５流路のそれぞれを複数の流路に分岐する第３分岐流路と、  前記第３分岐流路のそれぞれに連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第６流路と、を含み、  前記複数の第２流路及び前記複数の第４流路は、  前記第１流路、前記複数の第３流路、前記複数の第５流路、及び、前記第６流路を流れる冷媒の流れとは反対向きに冷媒が流れるように構成されている  積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記第１流路、前記第２流路、前記第３流路、前記第４流路、及び、前記第５流路は、  前記複数の板状体のうち１枚の板状体の厚みよりも長くした構成とされている  請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記分配流路は、  前記第１分岐流路で分岐された冷媒が、前記第２流路、前記第１折り返し流路、及び、前記第３流路で分岐されることなく前記第２分岐流路に至るように構成されている  請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記分配流路は、  前記第２分岐流路で分岐された冷媒が、前記第４流路、前記第２折り返し流路、及び、前記第５流路で分岐されることなく前記第３分岐流路に至るように構成されている  請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記第１分岐流路を形成する貫通穴及び前記第２分岐流路を形成する貫通穴が、前記第６流路を形成する貫通穴の一部が形成されている板状体と同じ板状体に形成されている  請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記第６流路を形成する貫通穴は、同じ前記第３分岐流路に連通する２つの貫通穴を１つの群として配置され、  群と群との間隔を、１つの群を構成している前記２つの貫通穴の間隔よりも広くし、  前記第１分岐流路を形成する貫通穴及び前記第２分岐流路を形成する貫通穴の少なくとも一方を、群と群との間に形成している  請求項５に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記第２分岐流路は、  前記第３分岐流路の位置よりも前記複数の第２開口側に形成されている  請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【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ーと、  前記複数の第２開口のそれぞれに接続された複数の伝熱管と、  を備えた  熱交換器。
【請求項９】
請求項８に記載の熱交換器を、蒸発器及び凝縮器の少なくともいずれか一つとして備える  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、冷媒を分配して供給する積層型ヘッダー、この積層型ヘッダーを備えた熱交換器、及び、この熱交換器を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、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を有している。そして、各伝熱管の冷媒入口部には、冷媒を各伝熱管に分配して供給するヘッダーが配置される。従来、ヘッダーとしては、積層型ヘッダーが知られている。この積層型ヘッダーは、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する板状体を複数枚積層することによって、熱交換器の各伝熱管に冷媒を分配して供給するものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０７１９４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  積層型ヘッダーでは、熱交換器の各伝熱管に均一に冷媒を供給するために、冷媒の分配率を均一に保つことが望ましい。特に、熱交換器を蒸発器として機能させる場合、複数の出口流路のそれぞれから流出する液冷媒の流量の比率、つまり冷媒の分配率を均一に保つことが、蒸発器として機能する熱交換器の性能を確保する上で重要である。  特許文献１の積層型ヘッダーでは、分岐流路で冷媒が繰り返して分岐するうちに分配流路内で液冷媒が偏った状態となり、複数の冷媒出口で液冷媒が不均一に流出してしまう可能性がある。そうすると、熱交換器の各伝熱管に冷媒が不均一に供給され、熱交換性能が低下してしまうことになる。【０００５】  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、熱交換器の各伝熱管に対して冷媒を均一に分配できるようにした積層型ヘッダー、熱交換器、及び、冷凍サイクル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】
【０００６】  本発明に係る積層型ヘッダーは、１つの第１開口と、複数の第２開口と、前記第１開口と前記複数の第２開口とを連通する分配流路と、を有し、複数の板状体を積層して形成された積層型ヘッダーであって、前記分配流路は、前記第１開口に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の第１流路と、前記第１流路に連通し、前記第１流路を複数の流路に分岐する第１分岐流路と、前記第１分岐流路に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第２流路と、前記複数の第２流路のそれぞれに連通し、同じ板状体の長手方向に延びる第１折り返し流路と、前記第１折り返し流路と連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第３流路と、前記複数の第３流路のそれぞれに連通し、前記複数の第３流路のそれぞれを複数の流路に分岐する第２分岐流路と、前記第２分岐流路に連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第４流路と、前記複数の第４流路のそれぞれに連通し、同じ板状体の長手方向に延びる第２折り返し流路と、前記第２折り返し流路と連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第５流路と、前記複数の第５流路のそれぞれに連通し、前記複数の第５流路のそれぞれを複数の流路に分岐する第３分岐流路と、前記第３分岐流路のそれぞれに連通し、前記複数の板状体の積層する方向に延びる直線形状の複数の第６流路と、を含み、前記複数の第２流路及び前記複数の第４流路は、前記第１流路、前記複数の第３流路、前記複数の第５流路、及び、前記第６流路を流れる冷媒の流れとは反対向きに冷媒が流れるように構成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】  本発明に係る積層型ヘッダーによれば、直線部となる第１流路、第２流路、第３流路、第４流路、第５流路、及び、第６流路を一定の長さで形成しているので、冷媒の偏りが抑制され、分配率を均一化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダーを構成する第１板状体を説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダーを構成する第２板状体を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダーを分解した状態を概略的に示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダーにおける冷媒の流れを説明するための縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置の冷媒回路構成の一例を概略的に示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、本発明に係る積層型ヘッダー、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置について、図面を用いて説明する。  なお、以下で説明する構成及び動作等は、一例に過ぎず、本発明に係る積層型ヘッダー、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置は、そのような構成及び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。
【００１０】  また、以下では、本発明に係る積層型ヘッダーが、熱交換器に流入する冷媒を分配するものである場合を説明しているが、そのようなものに限定されず、他の機器に流入する冷媒を分配するものであってもよい。また、本発明に係る熱交換器が、冷凍サイクル装置の一例である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、冷凍サイクル装置が、暖房運転（加熱運転）と冷房運転（冷却運転）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。
【００１１】実施の形態１．  本発明の実施の形態１に係る積層型ヘッダー２及び熱交換器１について説明する。＜熱交換器１の構成＞  以下に、実施の形態１に係る熱交換器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の構成を概略的に示す正面図である。なお、図１では、冷媒の流れ方向を矢印で示している。
【００１２】  図１に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、円筒型ヘッダー３と、複数本の伝熱管４と、保持部材５と、複数枚のフィン６と、を有する。  なお、円筒型ヘッダー３ではなく、積層型ヘッダー２と同じタイプのヘッダーを用いてもよい。
【００１３】  積層型ヘッダー２は、１つの冷媒流入部２Ａと、複数の冷媒流出部２Ｂと、を有する。また、積層型ヘッダー２の内部には、１つの冷媒流入部２Ａと複数の冷媒流出部２Ｂとを連通する少なくとも１つの分配流路が形成される。冷媒流入部２Ａには冷凍サイクル装置の冷媒配管２０Ａが接続される。冷媒流出部２Ｂのそれぞれには伝熱管４の一端部４Ａが接続される。  なお、冷媒流入部２Ａが、本発明の「第１開口」に相当する。また、冷媒流出部２Ｂが、本発明の「第２開口」に相当する。
【００１４】  円筒型ヘッダー３は、複数の冷媒流入部３Ａと、１つの冷媒流出部３Ｂとを有する。また、円筒型ヘッダー３の内部には、複数の冷媒流入部３Ａと１つの冷媒流出部３Ｂとを連通する合流流路が形成される。冷媒流入部３Ａのそれぞれには伝熱管４の他端部４Ｂが接続される。冷媒流出部３Ｂには冷凍サイクル装置の冷媒配管２０Ｂが接続される。
【００１５】  伝熱管４は、一端部４Ａが積層型ヘッダー２の冷媒流出部２Ｂに接続され、他端部４Ｂが円筒型ヘッダー３の冷媒流入部３Ａに接続される。つまり、複数本の伝熱管４は、積層型ヘッダー２と円筒型ヘッダー３との間に設けられ、積層型ヘッダー２と円筒型ヘッダー３とを接続している。伝熱管４の積層型ヘッダー２側の端部である一端部４Ａは、保持部材５によって保持された状態で、積層型ヘッダー２の冷媒流出部２Ｂに接続される。伝熱管４は、円管又は内部に複数の流路が形成された扁平管である。伝熱管４は、例えば、銅製又はアルミニウム製である。伝熱管４の外周には、複数枚のフィン６が接合される。  なお、図１では、伝熱管４が８本である場合を示しているが、伝熱管４の本数を図示した本数に限定するものではなく、伝熱管４が２本以上あればよい。
【００１６】  保持部材５は、板状部材で構成され、伝熱管４の一端部４Ａが挿通する穴部を有している。つまり、伝熱管４は、保持部材５の穴部に挿通されることで、周囲の一部が保持部材５に保持されることになる。保持部材５は、例えば、アルミニウム製である。
【００１７】  フィン６は、例えばアルミニウム製である。伝熱管４とフィン６とは、例えばロウ付けで接合される。  なお、フィン６の枚数を限定するものではない。
【００１８】＜熱交換器１における冷媒の流れ＞  以下に、熱交換器１における冷媒の流れについて説明する。熱交換器１が蒸発器として機能する場合の冷媒の流れについて説明する。
【００１９】  冷凍サイクル装置の冷媒配管２０Ａを流れる冷媒は、冷媒流入部２Ａを介して積層型ヘッダー２に流入する。積層型ヘッダー２に流入した冷媒は、積層型ヘッダー２の内部に形成されている分配流路で分配され、複数の冷媒流出部２Ｂを介して複数本の伝熱管４に流入する。冷媒は、複数本の伝熱管４において、例えば送風機によって供給される空気等と熱交換する。複数本の伝熱管４を流れる冷媒は、複数の冷媒流入部３Ａを介して円筒型ヘッダー３に流入する。円筒型ヘッダー３に流入した冷媒は、円筒型ヘッダー３の内部に形成されている合流流路で合流し、冷媒流出部３Ｂを介して冷媒配管２０Ｂに流出する。
【００２０】  なお、熱交換器１において、冷媒は、逆流可能、つまり円筒型ヘッダー３から積層型ヘッダー２に向かって流れることが可能である。すなわち、熱交換器１が凝縮器として機能する場合には、冷媒は、円筒型ヘッダー３から積層型ヘッダー２に向かって流れることになる。
【００２１】＜積層型ヘッダー２の構成＞  以下に、積層型ヘッダー２の構成について説明する。図２は、積層型ヘッダー２を構成する第１板状体を説明するための説明図である。図３は、積層型ヘッダー２を構成する第２板状体を説明するための説明図である。図４は、積層型ヘッダー２を分解した状態を概略的に示す分解斜視図である。なお、図２では、冷媒の流れ方向から各第１板状体を見た状態を概略的に示している。同様に、図３では、冷媒の流れ方向から各第２板状体を見た状態を概略的に示している。図４では、冷媒の流れを破線矢印で示している。冷媒の流れ方向から見た状態とは、積層型ヘッダー２の冷媒流入部２Ａ側から見た状態を意味している。
【００２２】  図２及び図４に示されるように、積層型ヘッダー２は、第１板状体１１１、第１板状体１１２、第１板状体１１３、第１板状体１１４、及び、第１板状体１１５を有している。第１板状体１１１、第１板状体１１２、第１板状体１１３、第１板状体１１４、及び、第１板状体１１５は、例えば、厚さ１〜１０ｍｍ程度の矩形形状の板状部材で構成されている。また、第１板状体１１１、第１板状体１１２、第１板状体１１３、第１板状体１１４、及び、第１板状体１１５は、例えばアルミニウム製である。  なお、以下の説明において、特に分けて説明する必要がない場合には、第１板状体１１１、第１板状体１１２、第１板状体１１３、第１板状体１１４、及び、第１板状体１１５を、まとめて第１板状体と称する。
【００２３】  また、図３及び図４に示されるように、積層型ヘッダー２は、第２板状体１２１、第２板状体１２２、第２板状体１２３、及び、第２板状体１２４を有している。第２板状体１２１、第２板状体１２２、第２板状体１２３、及び、第２板状体１２４は、例えば、厚さ１〜１０ｍｍ程度の矩形形状の板状部材で構成されている。第２板状体１２１、第２板状体１２２、第２板状体１２３、及び、第２板状体１２４は、例えばアルミニウム製である。  なお、以下の説明において、特に分けて説明する必要がない場合には、第２板状体１２１、第２板状体１２２、第２板状体１２３、及び、第２板状体１２４を、まとめて第２板状体と称する。
【００２４】（第１板状体１１１）  第１板状体１１１には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−１が１つ形成されている。貫通穴１０ａ−１が冷媒流入部２Ａとして機能する。貫通穴１０ａ−１は、第１板状体１１１の中央部に形成されている。
【００２５】（第１板状体１１２）  第１板状体１１２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−３が１つ形成されている。貫通穴１０ａ−３は、第１板状体１１２の中央部に形成されている。  また、第１板状体１１２には、冷媒の流れ方向から見た状態において直線形状の貫通穴１２ｂが４つ形成されている。４つの貫通穴１２ｂは、紙面上下方向に直線状に並ぶように形成されている。
【００２６】  さらに、第１板状体１１２には、冷媒の流れ方向から見た状態において湾曲形状の貫通穴１１ｂが２つ形成されている。紙面上側の貫通穴１１ｂは、紙面上から２つ目の貫通穴１２ｂを迂回するように形成されている。紙面下側の貫通穴１１ｂは、紙面下から２つ目の貫通穴１２ｂを迂回するように形成されている。２つの貫通穴１１ｂは、貫通穴１０ａ−３を中心として点対称となるように形成されている。なお、貫通穴１１ｂの形状を図示している形状に限定するものではなく、貫通穴１２ｂを迂回できるような形状であればどのような形状でもよい。
【００２７】（第１板状体１１３）  第１板状体１１３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−５が１つ形成されている。  また、第１板状体１１３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ａ−２が２つ形成されている。貫通穴１１ａ−２は、貫通穴１０ａ−５を中心として対称位置となるように貫通穴１０ａ−５に隣接して形成されている。  さらに、第１板状体１１３には、冷媒の流れ方向から見た状態において略Ｓ字形状の貫通穴１２ｄが４つ形成されている。４つの貫通穴１２ｄは、紙面上下方向に並ぶように形成されている。
【００２８】  またさらに、第１板状体１１３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ｃ−２が２つ形成されている。紙面上側の貫通穴１１ｃ−２は、紙面上側の２つの貫通穴１２ｄの間の中央部分に形成されている。紙面下側の貫通穴１１ｃ−２は、紙面下側の２つの貫通穴１２ｄの間の中央部分に形成されている。  加えて、第１板状体１１３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１２ａ−２が４つ形成されている。紙面上側の２つの貫通穴１２ａ−２は、紙面上側の貫通穴１１ｃ−２に隣接して紙面上下方向に並ぶように形成されている。紙面下側の２つの貫通穴１２ａ−２は、紙面下側の貫通穴１１ｃ−２に隣接して紙面上下方向に並ぶように形成されている。
【００２９】（第１板状体１１４）  第１板状体１１４には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１３ａ−２が８つ形成されている。８つの貫通穴１３ａ−２は、紙面上下方向に並ぶように形成されている。また、８つの貫通穴１３ａ−２は、上下に並ぶ２つの貫通穴１３ａ−２を１つの群として、配置されている。つまり、８つの貫通穴１３ａ−２は、１つの同じ第３分岐流路１２Ｄに連通する２つの貫通穴１３ａ−２を１つの群として、上下方向に並ぶように配置されている。
【００３０】  紙面上から１番目の貫通穴１３ａ−２と紙面上から２番目の貫通穴１３ａ−２とを一群としている。紙面上から３番目の貫通穴１３ａ−２と紙面上から４番目の貫通穴１３ａ−２とを一群としている。紙面上から５番目の貫通穴１３ａ−２と紙面上から６番目の貫通穴１３ａ−２とを一群としている。紙面上から７番目の貫通穴１３ａ−２と紙面上から８番目の貫通穴１３ａ−２とを一群としている。
【００３１】  さらに、第１板状体１１４には、冷媒の流れ方向から見た状態において略Ｓ字形状の貫通穴１１ｄが２つと、略Ｓ字形状の貫通穴１０ｂが１つ形成されている。１つの貫通穴１０ｂ及び２つの貫通穴１１ｄは、紙面上下方向に並ぶように形成されている。紙面上側の貫通穴１１ｄは、紙面上側から２番目と３番目の貫通穴１３ａ−２の間に形成されている。貫通穴１１ｄの間の貫通穴１１ｂは、紙面上側から４番目と５番目の貫通穴１３ａ−２の間に形成されている。紙面下側の貫通穴１１ｄは、紙面上側から６番目と７番目の貫通穴１３ａ−２の間に形成されている。
【００３２】（第１板状体１１５）  第１板状体１１５には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１３ａ−４が８つ形成されている。８つの貫通穴１３ａ−４は、紙面上下方向に並ぶように形成されている。８つの貫通穴１３ａ−４は、上下に並ぶ２つの貫通穴１３ａ−４を１つの群として、配置されている。つまり、８つの貫通穴１３ａ−４は、１つの同じ第３分岐流路１２Ｄに連通する２つの貫通穴１３ａ−４を１つの群として、上下方向に並ぶように配置されている。貫通穴１３ａ−４が冷媒流出部２Ｂとして機能する。
【００３３】（第２板状体１２１）  第２板状体１２１には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−２が１つ形成されている。貫通穴１０ａ−２は、第２板状体１２１の中央部に形成されている。
【００３４】（第２板状体１２２）  第２板状体１２２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−４が１つ形成されている。貫通穴１０ａ−４は、第２板状体１２２の中央部に形成されている。  また、第２板状体１２２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ａ−３が２つ形成されている。貫通穴１１ａ−３は、貫通穴１０ａ−４を中心として対称位置となるように貫通穴１０ａ−４に隣接して形成されている。  さらに、第２板状体１２２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１２ｃが４つ形成されている。４つの貫通穴１２ｃは、紙面上下方向に並ぶように形成されている。
【００３５】  またさらに、第２板状体１２２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ｃ−１が２つ形成されている。紙面上側の貫通穴１１ｃ−１は、紙面上側から１番目と２番目の貫通穴１２ｃの間の中央部分に形成されている。紙面下側の貫通穴１１ｃ−１は、紙面下側から１番目と２番目の貫通穴１２ｃの間の中央部分に形成されている。  加えて、第２板状体１２２には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１２ａ−３が４つ形成されている。紙面上側から１番目と２番目の貫通穴１２ａ−３は、紙面上側の貫通穴１１ｃ−１を中心として対称位置となるように貫通穴１１ｃ−１に隣接して形成されている。紙面下側から１番目と２番目の貫通穴１２ａ−３は、紙面下側の貫通穴１１ｃ−１を中心として対称位置となるように貫通穴１１ｃ−１に隣接して形成されている。
【００３６】（第２板状体１２３）  第２板状体１２３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１０ａ−６が１つ形成されている。貫通穴１０ａ−６は、第２板状体１２３の中央部に形成されている。  また、第２板状体１２３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ａ−１が２つ形成されている。貫通穴１１ａ−１は、貫通穴１０ａ−６を中心として対称位置となるように貫通穴１０ａ−５に隣接して形成されている。
【００３７】  さらに、第２板状体１２３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１３ａ−１が８つ形成されている。８つの貫通穴１３ａ−１は、紙面上下方向に並ぶように形成されている。８つの貫通穴１３ａ−１は、上下に並ぶ２つの貫通穴１３ａ−１を１つの群として、配置されている。つまり、８つの貫通穴１３ａ−１は、１つの同じ第３分岐流路１２Ｄに連通する２つの貫通穴１３ａ−１を１つの群として、上下方向に並ぶように配置されている。
【００３８】  またさらに、第２板状体１２３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１１ｃ−３が２つ形成されている。紙面上側の貫通穴１１ｃ−３は、紙面上側から２番目と３番目の貫通穴１３ａ−１の間の中央部分に形成されている。紙面下側の貫通穴１１ｃ−３は、紙面下側から２番目と３番目の貫通穴１３ａ−１の間の中央部分に形成されている。  加えて、第２板状体１２３には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１２ａ−１が４つ形成されている。紙面上側から１番目と２番目の貫通穴１２ａ−１は、紙面上側の貫通穴１１ｃ−３を中心として対称位置となるように貫通穴１１ｃ−３に隣接して形成されている。紙面下側から１番目と２番目の貫通穴１２ａ−１は、紙面下側の貫通穴１１ｃ−３を中心として対称位置となるように貫通穴１１ｃ−３に隣接して形成されている。
【００３９】（第２板状体１２４）  第２板状体１２４には、冷媒の流れ方向から見た状態において円形状の貫通穴１３ａ−３が８つ形成されている。８つの貫通穴１３ａ−３は、紙面上下方向に並ぶように形成されている。８つの貫通穴１３ａ−３は、上下に並ぶ２つの貫通穴１３ａ−３を１つの群として、配置されている。つまり、８つの貫通穴１３ａ−３は、１つの同じ第３分岐流路１２Ｄに連通する２つの貫通穴１３ａ−３を１つの群として、上下方向に並ぶように配置されている。
【００４０】（積層型ヘッダー２）  以上のように構成された第１板状体と第２板状体とを交互に積層することで積層型ヘッダー２が構成される。つまり、積層型ヘッダー２は、第２板状体を第１板状体の間に挟み込んで構成される。  第２板状体の両面又は片面には、ロウ材が塗布される。  第１板状体は、第２板状体を介して積層され、ロウ付けにより一体に接合される。
【００４１】  具体的には、第２板状体１２１が第１板状体１１１と第１板状体１１２との間に挟み込まれている。また、第２板状体１２２が第１板状体１１２と第１板状体１１３との間に挟み込まれている。また、第２板状体１２３が第１板状体１１３と第１板状体１１４との間に挟み込まれている。また、第２板状体１２４が第１板状体１１４と第１板状体１１５との間に挟み込まれている。
【００４２】  第１板状体と第２板状体を積層することで、冷媒流入部２Ａと複数の冷媒流出部２Ｂとを連通する分配流路が形成される。分配流路は、第１流路１０Ａ、第１分岐流路１０Ｂ、第２流路１１Ａ、第１折り返し流路１１Ｂ、第３流路１１Ｃ、第２分岐流路１１Ｄ、第４流路１２Ａ、第２折り返し流路１２Ｂ、第５流路１２Ｃ、第３分岐流路１２Ｄ、及び、第６流路１３Ａで構成される。ここでは冷媒が８分岐される場合を例に示している。そのため、図４に示すように、第１流路１０Ａ及び第１分岐流路１０Ｂが１つずつ形成されている。第２流路１１Ａ、第１折り返し流路１１Ｂ、第３流路１１Ｃ、及び、第２分岐流路１１Ｄが２つずつ形成されている。第４流路１２Ａ、第２折り返し流路１２Ｂ、第５流路１２Ｃ、及び、第３分岐流路１２Ｄが４つずつ形成されている。そして、第６流路１３Ａが８つ形成されている。
【００４３】  第１流路１０Ａは、貫通穴１０ａ−１、貫通穴１０ａ−２、貫通穴１０ａ−３、貫通穴１０ａ−４、貫通穴１０ａ−５、及び、貫通穴１０ａ−６が連通することで、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１０ａ−１、貫通穴１０ａ−２、貫通穴１０ａ−３、貫通穴１０ａ−４、貫通穴１０ａ−５、及び、貫通穴１０ａ−６は、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において対向する位置にそれぞれ形成され、互いに連通するようになっている。
【００４４】  なお、貫通穴１０ａ−６の貫通穴１０ａ−５とは反対側の対向位置には、第１分岐流路１０Ｂとなる貫通穴１０ｂが形成されている。そして、第１流路１０Ａは、第１分岐流路１０Ｂの中央に連通される。
【００４５】  第１分岐流路１０Ｂは、貫通穴１０ｂにより形成される。つまり、第１分岐流路１０Ｂは、第１流路１０Ａに連通し、第１流路１０Ａを複数の流路に分岐する。そのため、第１流路１０Ａを流れてきた冷媒は、第１分岐流路１０Ｂで紙面上下方向に２分岐されることになる。第１分岐流路１０Ｂにより、冷媒の流れが折り返される。第１分岐流路１０Ｂの両端部には、第２流路１１Ａが連通される。
【００４６】  第２流路１１Ａは、貫通穴１１ａ−１、貫通穴１１ａ−２、及び、貫通穴１１ａ−３が連通することで、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１１ａ−１、貫通穴１１ａ−２、及び、貫通穴１１ａ−３は、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において対向する位置にそれぞれ形成され、互いに連通するようになっている。第２流路１１Ａでは、第１流路１０Ａを流れる冷媒とは反対向きに冷媒が流れる。
【００４７】  なお、貫通穴１１ａ−３の貫通穴１１ａ−２とは反対側の対向位置には、第１折り返し流路１１Ｂとなる貫通穴１１ｂが形成されている。そして、第２流路１１Ａは、第１折り返し流路１１Ｂの一端部に連通される。
【００４８】  第１折り返し流路１１Ｂは、第１板状体１１２の長手方向の延びる貫通穴１１ｂにより形成される。第２流路１１Ａを流れてきた冷媒は、第１折り返し流路１１Ｂの一端部から流入し、第１板状体１１２の長手方向に流れて、第１折り返し流路１１Ｂの他端部から流出する。第１折り返し流路１１Ｂは、一端部に第２流路１１Ａが連通され、他端部に第３流路１１Ｃが連通され、冷媒の流れを折り返す。なお、第１板状体１１２の長手方向とは、第１板状体１１２の紙面上下方向のことである。
【００４９】  第３流路１１Ｃは、貫通穴１１ｃ−１、貫通穴１１ｃ−２、及び、貫通穴１１ｃ−３が連通することで、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１１ｃ−１、貫通穴１１ｃ−２、及び、貫通穴１１ｃ−３は、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において対向する位置にそれぞれ形成され、互いに連通するようになっている。第３流路１１Ｃでは、第２流路１１Ａを流れる冷媒とは反対向きに冷媒が流れる。
【００５０】  なお、貫通穴１１ｃ−３の貫通穴１１ｃ−２とは反対側の対向位置には、第２分岐流路１１Ｄとなる貫通穴１１ｄが形成されている。そして、第３流路１１Ｃは、第２分岐流路１１Ｄの中央に連通される。
【００５１】  第２分岐流路１１Ｄは、貫通穴１１ｄにより形成される。つまり、第２分岐流路１１Ｄは、第３流路１１Ｃに連通し、第３流路１１Ｃを複数の流路に分岐する。そのため、第３流路１１Ｃを流れてきた冷媒は、第２分岐流路１１Ｄで紙面上下方向に２分岐されることになる。第２分岐流路１１Ｄにより、冷媒の流れが折り返される。第２分岐流路１１Ｄの両端部には、第４流路１２Ａが連通される。
【００５２】  第４流路１２Ａは、貫通穴１２ａ−１、貫通穴１２ａ−２、及び、貫通穴１２ａ−３が連通することで、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１２ａ−１、貫通穴１２ａ−２、及び、貫通穴１２ａ−３は、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において対向する位置にそれぞれ形成され、互いに連通するようになっている。第４流路１２Ａでは、第３流路１１Ｃを流れる冷媒とは反対向きに冷媒が流れる。
【００５３】  なお、貫通穴１２ａ−３の貫通穴１２ａ−２とは反対側の対向位置には、第２折り返し流路１２Ｂとなる貫通穴１２ｂが形成されている。そして、第４流路１２Ａは、第２折り返し流路１２Ｂの一端部に連通される。
【００５４】  第２折り返し流路１２Ｂは、第１板状体１１２の長手方向の延びる貫通穴１２ｂにより形成される。第４流路１２Ａを流れてきた冷媒は、第２折り返し流路１２Ｂの一端部から流入し、第１板状体１１２の流れ方向に流れて、第２折り返し流路１２Ｂの他端部から流出する。第２折り返し流路１２Ｂは、一端部に第４流路１２Ａが連通され、他端部に第５流路１２Ｃが連通され、冷媒の流れを折り返す。なお、第１板状体１１２の長手方向とは、第１板状体１１２の紙面上下方向のことである。
【００５５】  第５流路１２Ｃは、貫通穴１２ｃにより、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１２ｃは、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において、第２折り返し流路１２Ｂの他端部、及び、第３分岐流路１２Ｄの中央と対向する位置に形成され、互いに連通するようになっている。第５流路１２Ｃでは、第４流路１２Ａを流れる冷媒とは反対向きに冷媒が流れる。
【００５６】  第３分岐流路１２Ｄは、貫通穴１２ｄにより形成される。つまり、第３分岐流路１２Ｄは、第５流路１２Ｃに連通し、第５流路１２Ｃを複数の流路に分岐する。そのため、第５流路１２Ｃを流れてきた冷媒は、第３分岐流路１２Ｄで紙面上下方向に２分岐されることになる。第３分岐流路１２Ｄの両端部には、第６流路１３Ａが連通される。  なお、第３分岐流路１２Ｄでは、冷媒の流れは折り返されない。
【００５７】  第６流路１３Ａは、貫通穴１３ａ−１、貫通穴１３ａ−２、貫通穴１３ａ−３、及び、貫通穴１３ａ−４が連通することで、第１板状体及び第２板状体の積層する方向に延びる直線形状に形成される。つまり、貫通穴１３ａ−１、貫通穴１３ａ−２、貫通穴１３ａ−３、及び、貫通穴１３ａ−４は、第１板状体と第２板状体とを積層した状態において対向する位置にそれぞれ形成され、互いに連通するようになっている。第６流路１３Ａでは、第５流路１２Ｃを流れる冷媒と同じ方向に冷媒が流れる。  なお、貫通穴１３ａ−１は、貫通穴１２ｄの両端部の対向位置に形成されている。
【００５８】  第１板状体及び第２板状体は、プレス加工又は切削加工によって加工される。プレス加工によって第１板状体及び第２板状体を加工する場合は、プレス加工が可能な、厚みが５ｍｍ以下の板材を使用するとよい。また、切削加工によって第１板状体及び第２板状体を加工する場合は、厚みが５ｍｍ以上の板材を使用してもよい。
【００５９】  冷媒配管２０Ａは、冷媒流入部２Ａを介して積層型ヘッダー２の第１流路１０Ａに接続される。第１流路１０Ａを構成する貫通穴１０ａ−１が、図１における冷媒流入部２Ａに相当する。  伝熱管４は、冷媒流出部２Ｂを介して積層型ヘッダー２の第６流路１３Ａに接続される。第６流路１３Ａを構成する貫通穴１３ａ−４が、図１における冷媒流出部２Ｂに相当する。
【００６０】  ここで、第１板状体及び第２板状体が積層され、分配流路が形成された際、第１板状体１１４に形成された第１分岐流路１０Ｂの中央に、第１流路１０Ａが連通されることになる。  また、第１板状体及び第２板状体が積層され、分配流路が形成された際、第１分岐流路１０Ｂの両端部に、第２流路１１Ａが連通される。
【００６１】  このように、積層型ヘッダー２では、第１板状体と第２板状体とを積層し、ロウ付けすることで、各貫通穴が連通し、分配流路が形成される。
【００６２】＜積層型ヘッダー２における冷媒の流れ＞  次に、積層型ヘッダー２の分配流路及び冷媒の流れについて説明する。  図５は、積層型ヘッダー２における冷媒の流れを説明するための縦断面図である。図５では、冷媒の流れを実線矢印ａ〜ｍで示している。また、図５では、積層型ヘッダー２の紙面上側半分を拡大して概略的に図示している。
【００６３】  熱交換器１が蒸発器として機能する場合、冷媒配管２０Ａを流れる気液二相状態の冷媒が、冷媒流入部２Ａとして機能する第１板状体１１１の貫通穴１０ａ−１から積層型ヘッダー２の内部に流入する（矢印ａ）。積層型ヘッダー２の内部に流入した冷媒は、第１流路１０Ａを直進し（矢印ｂ）、第１板状体１１４の第１分岐流路１０Ｂで第２板状体１２４の表面に衝突し、重力方向における上下に分流する（矢印ｃ）。第１分岐流路１０Ｂで分流した冷媒は、第１分岐流路１０Ｂの両端部まで進み、一対の第２流路１１Ａに流入する。
【００６４】  第２流路１１Ａに流入した冷媒は、第１流路１０Ａを進む冷媒と対向する向きに第２流路１１Ａを直進する（矢印ｄ）。この冷媒は、第１板状体１１２の第１折り返し流路１１Ｂにより、冷媒の流れが折り返される。つまり、第１折り返し流路１１Ｂで第２板状体１２１の表面に衝突し、流れの方向を変える（矢印ｅ）。第１折り返し流路１１Ｂに流入した冷媒は、第１折り返し流路１１Ｂの端部まで進み、第３流路１１Ｃに流入する。
【００６５】  第３流路１１Ｃに流入した冷媒は、第１流路１０Ａ内を進む冷媒と同じ方向に第３流路１１Ｃを直進する（矢印ｆ）。この冷媒は、第１板状体１１４の第２分岐流路１１Ｄで第２板状体１２４の表面に衝突し、重力方向における上下に分流する（矢印ｇ）。第２分岐流路１１Ｄで分流した冷媒は、第２分岐流路１１Ｄの両端部まで進み、１つの第２分岐流路１１Ｄに対して形成されている一対の第４流路１２Ａに流入する。
【００６６】  第４流路１２Ａに流入した冷媒は、第２流路１１Ａを進む冷媒と同じ向きに第４流路１２Ａを直進する（矢印ｈ）。この冷媒は、第１板状体１１２の第２折り返し流路１２Ｂで第２板状体１２１の表面に衝突し、流れの方向を変える（矢印ｉ）。第２折り返し流路１２Ｂに流入した冷媒は、第２折り返し流路１２Ｂの端部まで進み、第５流路１２Ｃに流入する。第５流路１２Ｃに流入した冷媒は、第１流路１０Ａ内を進む冷媒と同じ方向に第５流路１２Ｃを直進する（矢印ｊ）。この冷媒は、第１板状体１１３の第３分岐流路１２Ｄで第２板状体１２３の表面に衝突し、重力方向における上下に分流する（矢印ｋ）。第３分岐流路１２Ｄで分流した冷媒は、第３分岐流路１２Ｄの両端部まで進み、１つの第３分岐流路１２Ｄに対して形成されている一対の第６流路１３Ａに流入する。
【００６７】  第６流路１３Ａに流入した冷媒は、第４流路１２Ａ内を進む冷媒と対向する向きに第６流路１３Ａを直進する（矢印ｌ）。そして、第６流路１３Ａを流れる冷媒は、第６流路１３Ａから流出し（矢印ｍ）、保持部材５の流路を介して複数の伝熱管４に均一に分配される。  なお、実施の形態１では、冷媒が３回分岐流路を通り、８分岐される場合を例に説明したが、冷媒の分岐回数を特段限定するものではない。
【００６８】  ＜積層型ヘッダー内の分配流路における液膜の状態について＞  ここで、積層型ヘッダー２における液膜の状態について説明する。  積層型ヘッダー２の分配流路は、直角に曲折するとともに、複数の分岐を繰り返すことで複数の冷媒流出部２Ｂに至る。冷媒が分配流路を流れる際には、冷媒の液膜が、流路の曲折部分及び分岐部分で遠心力により流路の外側方向に偏って多量に存在する。この状態で次の分岐流路に冷媒が流入すると、分岐流路の一方に偏って多くの液冷媒が流入し、複数の伝熱管４に均一に気液二相冷媒を分配することができないことになる。
【００６９】  そこで、積層型ヘッダー２では、流路の曲折部分及び分岐部分から次の分岐流路に流入するまでの間に一定の長さが確保された直線部を形成している。具体的には、第１流路１０Ａ、第２流路１１Ａ、第３流路１１Ｃ、第４流路１２Ａ、及び、第５流路１２Ｃを、１枚の板状体の厚みよりも長くした構成となっている。このようにすることで、冷媒の直進部分を確保でき、この間に液膜の偏りが均一化される。したがって、次の分岐流路において冷媒が一方に偏ってしまうことを抑制でき、全部の分岐流路において均一に気液二相冷媒が分配されることになる。加えて、積層型ヘッダー２は、第１折り返し流路１１Ｂ及び第２折り返し流路１２Ｂを備えているので、小型化を実現しつつ、気液二相冷媒の均等分配が可能になる。
【００７０】  また、積層型ヘッダー２は、第１分岐流路１０Ｂから第２分岐流路１１Ｄに至る第２流路１１Ａ、第１折り返し流路１１Ｂ、及び、第３流路１１Ｃにおいて、他の分岐流路を形成していない。つまり、積層型ヘッダー２では、第１分岐流路１０Ｂで分岐された冷媒を、第１折り返し流路１１Ｂにより逆方向に折り返して第２分岐流路１１Ｄに至るようにしている。
【００７１】  同様に、積層型ヘッダー２は、第２分岐流路１１Ｄから第３分岐流路１２Ｄに至る第４流路１２Ａ、第２折り返し流路１２Ｂ、及び、第５流路１２Ｃにおいて、分岐流路を形成していない。つまり、積層型ヘッダー２では、第２分岐流路１１Ｄで分岐された冷媒を、第２折り返し流路１２Ｂにより逆方向に折り返して第３分岐流路１２Ｄに至るようにしている。
【００７２】  このような構成とすることによって、積層型ヘッダー２では、分岐点から分岐点までの助走距離を長く確保することができ、分岐後の冷媒量を均等化することができる。つまり、積層型ヘッダー２では、最初の分岐点となる第１分岐流路１０Ｂから、次の分岐点となる第２分岐流路１１Ｄまでの流路を４枚の板状体の厚みの２倍よりも長くでき、冷媒の直進部分を確保でき、この間に液膜の偏りを均一化できることになる。
【００７３】  積層型ヘッダー２は、第１分岐流路１０Ｂ及び第２分岐流路１１Ｄが、８つの貫通穴１３ａ−２が形成されている第１板状体１１４に形成されている。  このような構成とすることによって、積層型ヘッダー２では、最初の分岐点となる第１分岐流路１０Ｂから、次の分岐点となる第２分岐流路１１Ｄまでの流路を往復分の距離にすることができる。つまり、積層型ヘッダー２では、分岐点から分岐点までの流路の距離を長く確保することができ、分岐後の冷媒量を均等化することができる。
【００７４】  積層型ヘッダー２では、第１板状体１１４に形成する８つの貫通穴１３ａ−２の形成位置を、等間隔ではなく、２箇所ずつの群配置としている。積層型ヘッダー２では、群と群との間隔を、１つの群を構成している２つの貫通穴１３ａ−２の間隔よりも広くしている。そして、積層型ヘッダー２では、貫通穴１３ａ−２のピッチが広い空間、つまり群と群との間に、第１分岐流路１０Ｂとなる貫通穴１０ｂ及び第２分岐流路１１Ｄとなる貫通穴１１ｄの少なくとも一方を形成している。
【００７５】  このような構成とすることによって、積層型ヘッダー２では、第６流路１３Ａの間に第１分岐流路１０Ｂ及び第２分岐流路１１Ｄを配置でき、最初の分岐点となる第１分岐流路１０Ｂから、次の分岐点となる第２分岐流路１１Ｄまでの流路の直線距離を長くできる。つまり、積層型ヘッダー２では、分岐点から分岐点までの助走距離を長く確保することができ、液膜の整流効果をより向上させることができる。  なお、実施の形態１では、貫通穴１０ｂ及び貫通穴１１ｄの双方を第１板状体１１４に形成した場合を例に示しているが、いずれかを他の板状体に形成してもよい。
【００７６】  積層型ヘッダー２では、第２分岐流路１１Ｄが、第３分岐流路１２Ｄの位置よりも貫通穴１３ａ−２側に形成されている。  このような構成とすることによって、積層型ヘッダー２では、第２分岐流路１１Ｄから第３分岐流路１２Ｄまでの助走距離を長く確保することができる、液膜の整流効果をより向上させることができる。
【００７７】実施の形態２．  以下に、実施の形態１に係る熱交換器１の使用態様の一例を、本発明の実施の形態２として説明する。実施の形態２では、実施の形態１に係る熱交換器１を備えた空気調和装置１００を冷凍サイクル装置の一例として説明する。ただし、熱交換器１を空気調和装置１００に備える場合に限定されず、例えば冷媒循環回路を有する他の冷凍サイクル装置に熱交換器１を備えるようにしてもよい。また、空気調和装置１００が、冷房運転と暖房運転とを切り替えることが可能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、冷房運転又は暖房運転のみを行うものであってもよい。この場合、四方弁２２を備える必要はない。
【００７８】＜空気調和装置１００の構成＞  図６は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置１００の冷媒回路構成の一例を概略的に示す回路構成図である。なお、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。また、図６では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
【００７９】  図６に示されるように、空気調和装置１００は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、絞り装置２４と、室内熱交換器２５と、室外ファン２６と、室内ファン２７と、制御装置２８と、を有する。  圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、絞り装置２４、室外ファン２６、及び、制御装置２８は、熱源側ユニットに搭載される。室内熱交換器２５及び室内ファン２７は、負荷側ユニットに搭載される。  なお、絞り装置２４を負荷側ユニットに搭載してもよい。また、制御装置を負荷側ユニットに搭載してもよい。さらに、熱源側ユニット及び負荷側ユニットの双方に制御装置を備え、通信可能に構成してもよい。
【００８０】  圧縮機２１、室外熱交換器２３、絞り装置２４、及び、室内熱交換器２５が、冷媒配管２０で接続されて、冷媒循環回路が形成される。冷媒配管２０には、実施の形態１で説明した冷媒配管２０Ａ及び冷媒配管２０Ｂが含まれる。
【００８１】  圧縮機２１は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、吐出されて室外熱交換器２３又は室内熱交換器２５へ送られる。圧縮機２１は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は、往復圧縮機等で構成することができる。
【００８２】  四方弁２２は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。つまり、四方弁２２は、暖房運転時には圧縮機２１と室内熱交換器２５とを接続するように切り替えられ、冷房運転時には圧縮機２１と室外熱交換器２３とを接続するように切り替えられる。なお、四方弁２２の代わりとして、二方弁又は三方弁の組み合わせを採用してもよい。
【００８３】  室外熱交換器２３は、熱源側熱交換器として利用され、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。つまり、蒸発器として機能する場合、室外熱交換器２３は、絞り装置２４から流出された低温低圧の冷媒と室外ファン２６により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒又は二相冷媒が蒸発する。一方、凝縮器として機能する場合、室外熱交換器２３は、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒と室外ファン２６により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。  室外ファン２６は、熱源側ファンとして利用され、室外熱交換器２３に空気を供給するようになっている。
【００８４】  絞り装置２４は、室外熱交換器２３又は室内熱交換器２５から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。絞り装置２４は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、絞り装置２４としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又は、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
【００８５】  室内熱交換器２５は、負荷側熱交換器として利用され、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。つまり、凝縮器として機能する場合、室内熱交換器２５は、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒と室内ファン２７により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。一方、蒸発器として機能する場合、室内熱交換器２５は、絞り装置２４から流出された低温低圧の冷媒と室内ファン２７により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒または二相冷媒が蒸発する。  室内ファン２７は、負荷側ファンとして利用され、室内熱交換器２５に空気を供給するようになっている。
【００８６】  制御装置２８は、空気調和装置１００の全体の動作を統括制御するものである。具体的には、制御装置２８は、ユーザ操作の内容に応じて、空気調和装置１００の各部、つまりアクチュエーターである圧縮機２１、四方弁２２、絞り装置２４、室外ファン２６、及び、室内ファン２７の動作を制御する。具体的には、制御装置２８には、アクチュエーター、及び、図示省略の各種センサ等が接続され、ユーザ操作の内容に応じた運転を、温度情報及び圧力情報を取得しながら、アクチュエーターの動作を制御して実行する。例えば、制御装置２８によって、四方弁２２の流路が切り替えられることで、冷房運転と暖房運転とが切り替えられる。
【００８７】  制御装置２８は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコンのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。
【００８８】＜空気調和装置１００の動作＞  次に、空気調和装置１００の動作について、冷媒の流れとともに説明する。  まず、空気調和装置１００が実行する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、図６の破線矢印で示している。
【００８９】  圧縮機２１を駆動させることによって、圧縮機２１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を介して凝縮器として機能する室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３では、流入した高温高圧のガス冷媒と、室外ファン２６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。
【００９０】  室外熱交換器２３から流出した高圧の液冷媒は、絞り装置２４によって、低圧の気液二相冷媒になる。低圧の気液二相冷媒は、蒸発器として機能する室内熱交換器２５に流入する。室内熱交換器２５では、流入した気液二相冷媒と、室内ファン２７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒になる。このとき、熱交換された空気が室内ファン２７によって空調対象空間に供給されることで、空調対象空間が冷却される。
【００９１】  室内熱交換器２５から流出した低圧のガス冷媒は、四方弁２２を介して圧縮機２１に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【００９２】  次に、空気調和装置１００が実行する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、図６の実線矢印で示している。
【００９３】  圧縮機２１を駆動させることによって、圧縮機２１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機２１から吐出した高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を介して凝縮器として機能する室内熱交換器２５に流入する。室内熱交換器２５では、流入した高温高圧のガス冷媒と、室内ファン２７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。このとき、熱交換された空気が室内ファン２７によって空調対象空間に供給されることで、空調対象空間が加温される。
【００９４】  室内熱交換器２５から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置２４によって、低圧の気液二相冷媒になる。低圧の気液二相冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３では、流入した気液二相冷媒と、室外ファン２６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒になる。
【００９５】  室外熱交換器２３から流出した低圧のガス冷媒は、四方弁２２を介して圧縮機２１に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【００９６】  空気調和装置１００では、室外熱交換器２３及び室内熱交換器２５の少なくとも一方に実施の形態１に係る熱交換器１が用いられればよいが、図６に示すように室外熱交換器２３及び室内熱交換器２５の双方に実施の形態１に係る熱交換器１を用いてもよい。
【００９７】  実施の形態１に係る熱交換器１は、蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２から冷媒が流入し、円筒型ヘッダー３に冷媒を流出するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管２０から積層型ヘッダー２に気液二相状態の冷媒が流入し、分岐して熱交換器１の各伝熱管４に流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、各伝熱管４から積層型ヘッダー２に液冷媒が流入し合流して冷媒配管２０に流出する。
【００９８】  そのため、空気調和装置１００によれば、室外熱交換器２３及び室内熱交換器２５の少なくとも一方に、実施の形態１に係る熱交換器１が用いられているので、積層型ヘッダー２により均一に気液二相冷媒が分配され、熱交換効率が向上したものとなる。
【００９９】  なお、空気調和装置１００に使用する冷媒を特に限定するものではなく、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、又は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ等の冷媒を使用しても効果を発揮することができる。  また、作動流体としては空気及び冷媒の例を示したが、これに限定するものではなく、他の気体、液体、気液混合流体を用いても、同様の効果を発揮する。つまり、作動流体は変化するものであり、どの場合であっても効果を奏することになる。  さらに、冷凍サイクル装置のその他の例としては、給湯器、冷凍機、又は、空調給湯複合機などがあり、いずれの場合であっても熱交換効率が向上したものとなる。
【符号の説明】
【０１００】  １  熱交換器、２  積層型ヘッダー、２Ａ  冷媒流入部、２Ｂ  冷媒流出部、３  円筒型ヘッダー、３Ａ  冷媒流入部、３Ｂ  冷媒流出部、４  伝熱管、４Ａ  一端部、４Ｂ  他端部、５  保持部材、６  フィン、１０Ａ  第１流路、１０ａ−１  貫通穴、１０ａ−２  貫通穴、１０ａ−３  貫通穴、１０ａ−４  貫通穴、１０ａ−５  貫通穴、１０ａ−６  貫通穴、１０Ｂ  第１分岐流路、１０ｂ  貫通穴、１１Ａ  第２流路、１１ａ−１  貫通穴、１１ａ−２  貫通穴、１１ａ−３  貫通穴、１１Ｂ  第１折り返し流路、１１ｂ  貫通穴、１１Ｃ  第３流路、１１ｃ−１  貫通穴、１１ｃ−２  貫通穴、１１ｃ−３  貫通穴、１１Ｄ  第２分岐流路、１１ｄ  貫通穴、１２Ａ  第４流路、１２ａ−１  貫通穴、１２ａ−２  貫通穴、１２ａ−３  貫通穴、１２Ｂ  第２折り返し流路、１２ｂ  貫通穴、１２Ｃ  第５流路、１２ｃ  貫通穴、１２Ｄ  第３分岐流路、１２ｄ  貫通穴、１３Ａ  第６流路、１３ａ−１  貫通穴、１３ａ−２  貫通穴、１３ａ−３  貫通穴、１３ａ−４  貫通穴、２０  冷媒配管、２０Ａ  冷媒配管、２０Ｂ  冷媒配管、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  室外熱交換器、２４  絞り装置、２５  室内熱交換器、２６  室外ファン、２７  室内ファン、２８  制御装置、１００  空気調和装置、１１１  第１板状体、１１２  第１板状体、１１３  第１板状体、１１４  第１板状体、１１５  第１板状体、１２１  第２板状体、１２２  第２板状体、１２３  第２板状体、１２４  第２板状体。
【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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【国際調査報告】
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