(57)【要約】  積層型ヘッダー３は、第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、第１板状体に取り付けられ、第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、第１通過流路の第１入口流路に連通されない側の端部と、第２通過流路の第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成されたものである。
2015111216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、
前記第１板状体に取り付けられ、
前記第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、
前記第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通されない側の端部と、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成された、積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記第１管を通過した冷媒が通過する流路のうちの、前記第１入口流路及び前記第１出口流路のうちの下流側の流路に接続される伝熱管の端面から、上流側に流路長Ｌの領域は、直線状であり、
前記流路長Ｌは、前記領域の水力相当直径Ｄｅと比較して、４倍以上である、請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記第１板状体に、
複数の第２出口流路と、複数の第２入口流路と、が形成され、
前記第２板状体に、
前記複数の第２出口流路に冷媒を分配する分配流路の少なくとも一部と、
前記複数の第２入口流路から流入する冷媒を合流する第１合流流路の少なくとも一部と、が形成された、請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記第１板状体及び前記第２板状体は、
前記分配流路、前記複数の第２出口流路、前記第１入口流路、及び、前記第１通過流路を有する第１分割部と、
前記第２通過流路、前記第１出口流路、前記複数の第２入口流路、及び、前記第１合流流路を有する第２分割部と、に分割された、請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通される側の端部、及び、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通される側の端部に、直線状の領域が形成され、
前記第１通過流路の前記直線状の領域は、前記第２通過流路の前記直線状の領域と比較して、短い、請求項４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記第１板状体に、
複数の第３出口流路と、複数の第３入口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記複数の第３出口流路のそれぞれに冷媒を通過させる複数の第３通過流路のそれぞれの少なくとも一部と、
前記複数の第３入口流路から流入する冷媒を合流する第２合流流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第１合流流路の前記複数の第２入口流路に連通されない側の端部と、前記複数の第３通過流路のそれぞれの前記第３出口流路に連通されない側の端部と、の間が、分岐管を介して連通されて、第２折返流路が形成された、請求項３〜５のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記第１板状体に、
第４入口流路と第４出口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記第４入口流路から流入する冷媒を通過させる第４通過流路の少なくとも一部と、
前記第４出口流路に冷媒を通過させる第５通過流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第４通過流路の前記第４入口流路に連通されない側の端部と、前記第５通過流路の前記第４出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第２管を介して連通されて、第３折返流路が形成された、請求項３〜５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３〜７のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記第２出口流路と前記第１入口流路との間を連通させる第１伝熱管と、
前記第１出口流路と前記第２入口流路との間を連通させる第２伝熱管と、を備えた熱交換器。
【請求項９】
前記伝熱管は、扁平管である、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の熱交換器を備え、
前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記第２出口流路に冷媒を流出する、空気調和装置。
【請求項１１】
前記第１伝熱管は、前記熱交換器が凝縮器として作用する際に、前記第２伝熱管と比較して、風上側に位置する、請求項１０に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型ヘッダーと、熱交換器と、空気調和装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層型ヘッダーとして、複数の出口流路が形成された第１板状体と、第１板状体に積層され、複数の出口流路に冷媒を分配する分配流路が形成された第２板状体と、を備えるものがある（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】特開平６−１１２９１号公報（段落［００１２］〜［００２８］、図１〜図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の積層型ヘッダーでは、出口流路が１列であるため、例えば、空気の通過方向に複数列の熱交換部が配設された熱交換器等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて複数列にする必要があり、積層型ヘッダーが適用される機器の構造が複雑化されてしまうという問題点があった。【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、適用される機器の構造が複雑化されてしまうことが抑制された積層型ヘッダーを得ることを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような熱交換器を備えた空気調和装置を得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、第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、前記第１板状体に取り付けられ、前記第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、前記第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通されない側の端部と、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る積層型ヘッダーでは、第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、第１板状体に取り付けられ、第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、第１通過流路の第１入口流路に連通されない側の端部と、第２通過流路の第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成されたものであるため、機器側で管等を用いて複数列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダーが適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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、１列目分割部とその周辺部材とを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、２列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。
【図４】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、構成を示す図である。
【図５】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、構成を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る熱交換器の、第１通過流路及び第２通過流路の詳細を説明するための略断面図である。
【図７】実施の形態１に係る熱交換器の、蒸発器として作用する場合の、流路長Ｌ２と冷媒の均一性との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る熱交換器の、凝縮器として作用する場合の、流路長Ｌ１と冷媒の均一性との関係を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る熱交換器の、斜視図である。
【図１０】実施の形態２に係る熱交換器の、３列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。
【図１１】実施の形態３に係る熱交換器の、斜視図である。
【図１２】実施の形態３に係る熱交換器の、２列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。
【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等は、一例にすぎず、本発明に係る積層型ヘッダーは、そのような構成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、本発明に係る積層型ヘッダーが、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、以下では、本発明に係る積層型ヘッダーを備えた熱交換器が、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、本発明に係る積層型ヘッダーを備えた熱交換器が、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。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１に係る熱交換器について説明する。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の構成について説明する。
（熱交換器の概略構成）
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る熱交換器の、斜視図である。
図１に示されるように、熱交換器１は、熱交換部２と、積層型ヘッダー３と、を有する。
【００１２】
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１列目熱交換部２１と、風下側に配設された２列目熱交換部３１と、を有する。１列目熱交換部２１は、複数の１列目伝熱管２２と、その複数の１列目伝熱管２２に、例えば、ロウ付け等で接合される複数の１列目フィン２３と、を有する。２列目熱交換部３１は、複数の２列目伝熱管３２と、その複数の２列目伝熱管３２に、例えば、ロウ付け等で接合される複数の２列目フィン３３と、を有する。なお、図１及び図１以下の図では、１列目伝熱管２２及び２列目伝熱管３２が、８本である場合を示しているが、そのような場合に限定されず、１本を含む他の本数であってもよい。１列目伝熱管２２は、本発明における「第１伝熱管」に相当する。２列目伝熱管３２は、本発明における「第２伝熱管」に相当する。
【００１３】
１列目伝熱管２２及び２列目伝熱管３２は、扁平管であり、長軸方向に複数の流路が形成される。複数の１列目伝熱管２２及び複数の２列目伝熱管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、３２ａが形成される。１列目伝熱管２２及び２列目伝熱管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。熱交換部２を、その通過方向から見た場合に、複数の１列目伝熱管２２と複数の２列目伝熱管３２との高さ方向の位置が、ずれているとよい。そのように構成されることで、熱交換効率が向上される。複数の１列目伝熱管２２及び複数の２列目伝熱管３２のそれぞれの一方の端部と他方の端部とは、積層型ヘッダー３と対向するように並設される。
【００１４】
積層型ヘッダー３は、熱交換部２の段方向に分割された、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、を有する。１列目分割部５１には、接続管５２を介して、配管（図示せず）が接続される。２列目分割部６１には、複数の接続管６２を介して、複数の配管（図示せず）が接続される。接続管５２及び接続管６２は、例えば、円管である。なお、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、が一体化されていてもよい。１列目分割部５１は、本発明における「第１分割部」に相当し、２列目分割部６１は、本発明における「第２分割部」に相当する。
【００１５】
１列目分割部５１には、複数の１列目出口流路５１ａと、分配流路５１ｂと、複数の１列目入口流路５１ｃと、複数の１列目通過流路５１ｄと、が形成される。１列目出口流路５１ａは、本発明における「第２出口流路」に相当する。１列目入口流路５１ｃは、本発明における「第１入口流路」に相当する。１列目通過流路５１ｄは、本発明における「第１通過流路」に相当する。
【００１６】
１列目伝熱管２２の一方の端部が、１列目出口流路５１ａに接続され、１列目伝熱管２２の他方の端部が、１列目入口流路５１ｃに接続される。分配流路５１ｂの一方の端部は、接続管５２に接続され、分配流路５１ｂの他方の端部は、複数の１列目出口流路５１ａに接続される。１列目通過流路５１ｄの一方の端部は、１列目入口流路５１ｃに接続され、１列目通過流路５１ｄの他方の端部は、Ｕ字管８１に接続される。
【００１７】
２列目分割部６１には、複数の２列目出口流路６１ａと、複数の２列目通過流路６１ｂと、複数の２列目入口流路６１ｃと、複数の合流流路６１ｄと、が形成される。２列目出口流路６１ａは、本発明における「第１出口流路」に相当する。２列目通過流路６１ｂは、本発明における「第２通過流路」に相当する。２列目入口流路６１ｃは、本発明における「第２入口流路」に相当する。合流流路６１ｄは、本発明における「第１合流流路」に相当する。
【００１８】
２列目伝熱管３２の一方の端部が、２列目出口流路６１ａに接続され、２列目伝熱管３２の他方の端部が、２列目入口流路６１ｃに接続される。２列目通過流路６１ｂの一方の端部は、Ｕ字管８１に接続され、２列目通過流路６１ｂの他方の端部は、２列目出口流路６１ａに接続される。合流流路６１ｄの一方の端部は、複数の２列目入口流路６１ｃに接続され、合流流路６１ｄの他方の端部は、接続管６２に接続される。
【００１９】
Ｕ字管８１は、Ｕ字状ではない他の管であってもよい。Ｕ字管８１は、１列目通過流路５１ｄ及び２列目通過流路６１ｂに、直接接続されてもよく、また、中継部材を介して接続されてもよい。Ｕ字管８１は、例えば、金属製である。Ｕ字管８１は、本発明における「第１管」に相当する。１列目入口流路５１ｃ、１列目通過流路５１ｄ、Ｕ字管８１、２列目通過流路６１ｂ、及び、２列目出口流路６１ａは、それぞれ、本発明における「第１折返流路」の一部に相当する。
【００２０】
熱交換器１が蒸発器として作用する場合には、冷媒は、接続管５２を介して、分配流路５１ｂに流入して、複数の１列目出口流路５１ａに分配され、複数の１列目伝熱管２２を通って、複数の１列目入口流路５１ｃに流入する。複数の１列目入口流路５１ｃに流入した冷媒は、複数の１列目通過流路５１ｄ、複数のＵ字管８１、及び、複数の２列目通過流路６１ｂを、その順で通過して、複数の２列目出口流路６１ａに流入する。複数の２列目出口流路６１ａに流入した冷媒は、複数の２列目伝熱管３２を通って、複数の２列目入口流路６１ｃに流入し、合流流路６１ｄで合流されて、接続管６２から流出する。
【００２１】
熱交換器１が凝縮器として作用する場合には、冷媒は、接続管６２を介して、合流流路６１ｄに流入して、複数の２列目入口流路６１ｃに分配され、複数の２列目伝熱管３２を通って、複数の２列目出口流路６１ａに流入する。複数の２列目出口流路６１ａに流入した冷媒は、複数の２列目通過流路６１ｂ、複数のＵ字管８１、及び、複数の１列目通過流路５１ｄを、その順で通過して、複数の１列目入口流路５１ｃに流入する。複数の１列目入口流路５１ｃに流入した冷媒は、複数の１列目伝熱管２２を通って、複数の１列目出口流路５１ａに流入し、分配流路５１ｂで合流されて、接続管５２から流出する。
【００２２】
なお、図１及び図１以下の図では、接続管５２が１つである場合、つまり、分配流路５１ｂが１つである場合を示しているが、そのような場合に限定されず、接続管５２と分配流路５１ｂとの組が、複数であってもよい。また、図１及び図１以下の図では、接続管６２が４つである場合、つまり、合流流路６１ｄが４つである場合を示しているが、そのような場合に限定されず、接続管６２と合流流路６１ｄとの組が、４つ以外であってもよい。接続管６２と合流流路６１ｄとの組が、４つである場合には、２列目分割部６１の、熱交換部２の列方向の幅を小さくすることができる。また、図１及び図１以下の図では、接続管５２、接続管６２、及び、Ｕ字管８１が、積層型ヘッダー３の熱交換部２と対向する面の反対側の面に接続される場合を示しているが、そのような場合に限定されず、積層型ヘッダー３の他の面に接続されてもよい。
【００２３】
（積層型ヘッダーの構成）
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図２は、実施の形態１に係る熱交換器の、１列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。図３は、実施の形態１に係る熱交換器の、２列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図２及び図３では、熱交換器１が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
【００２４】
図２に示されるように、１列目分割部５１は、１列目第１板状体５３と、１列目第１板状体５３に積層された１列目第２板状体５４と、を有する。１列目第１板状体５３は、本発明における「第１板状体」の一部に相当する。１列目第２板状体５４は、本発明における「第２板状体」の一部に相当する。
【００２５】
１列目第１板状体５３は、１つの板状部材５３＿１を有し、１列目第２板状体５４は、複数の板状部材５４＿１〜５４＿７を有する。１列目伝熱管２２の両端部は、１列目保持部材２４によって保持されており、１つの板状部材５３＿１と複数の板状部材５４＿１〜５４＿７とは、１列目保持部材２４に、複数の板状のクラッド材５５＿１〜５５＿８によって、例えば、ロウ付け接合される。クラッド材５５＿１〜５５＿８の両面又は片面には、ロウ材が塗布されている。クラッド材５５＿１〜５５＿８は、１列目保持部材２４と板状部材５３＿１、５４＿１〜５４＿７との接合層として機能する。また、クラッド材５５＿１〜５５＿８に形成された各流路によって、板状部材５３＿１、５４＿１〜５４＿７に形成された隣り合う流路間の、冷媒の隔離が確実化される。１列目保持部材２４、板状部材５３＿１、５４＿１〜５４＿７、及び、クラッド材５５＿１〜５５＿８は、例えば、アルミ製である。なお、１列目保持部材２４と板状部材５３＿１、５４＿１〜５４＿７とが、複数のクラッド材５５＿１〜５５＿８を介さずに直接接合されてもよい。
【００２６】
１列目第１板状体５３には、複数の１列目出口流路５１ａと、複数の１列目入口流路５１ｃと、が列状に形成される。複数の１列目出口流路５１ａ及び複数の１列目入口流路５１ｃは、１列目伝熱管２２の外周面に沿う形状である。１列目伝熱管２２の両端部は、１列目保持部材２４から突出しており、１列目第１板状体５３は、複数の１列目出口流路５１ａ及び複数の１列目入口流路５１ｃの内側に１列目伝熱管２２の端部が突出する状態で、１列目保持部材２４に接合される。１列目伝熱管２２の両端部が、１列目保持部材２４によって保持されない状態で、複数の１列目出口流路５１ａ及び複数の１列目入口流路５１ｃと、１列目伝熱管２２の端部と、が直接接合されてもよい。１列目伝熱管２２の端面が、１列目第１板状体５３から突出していてもよく、また、複数の１列目出口流路５１ａ及び複数の１列目入口流路５１ｃと、１列目伝熱管２２と、が、中継部材を介して接続され、１列目伝熱管２２の端面が、その中継部材に形成された流路の内側に位置していてもよい。
【００２７】
１列目第２板状体５４には、分配流路５１ｂと、複数の１列目通過流路５１ｄと、が形成される。分配流路５１ｂ及び複数の１列目通過流路５１ｄのそれぞれは、板状部材５４＿１〜５４＿７に形成された各部分流路及びクラッド材５５＿２〜５５＿８に形成された各部分流路の集合体である。分配流路５１ｂの一方の端部は、接続管５２に接続され、分配流路５１ｂの他方の端部は、複数の１列目出口流路５１ａに接続される。分配流路５１ｂは、熱交換部２から遠い側の領域において、２分岐を繰り返す。そのように構成されることで、熱交換器１が蒸発器として作用する場合における、冷媒の分配の均一性が向上される。また、分配流路５１ｂは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。１列目通過流路５１ｄの一方の端部は、１列目入口流路５１ｃに接続され、１列目通過流路５１ｄの他方の端部は、Ｕ字管８１に接続される。１列目通過流路５１ｄは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。１列目通過流路５１ｄの詳細については、後に説明する。
【００２８】
なお、接続管５２及びＵ字管８１が、１列目第１板状体５３に設けられていてもよい。つまり、分配流路５１ｂの一部及び１列目通過流路５１ｄの一部が、１列目第１板状体５３を経由していてもよい。
【００２９】
図３に示されるように、２列目分割部６１は、２列目第１板状体６３と、２列目第１板状体６３に積層された２列目第２板状体６４と、を有する。２列目第１板状体６３は、本発明における「第１板状体」の一部に相当する。２列目第２板状体６４は、本発明における「第２板状体」の一部に相当する。
【００３０】
２列目第１板状体６３は、１つの板状部材６３＿１を有し、２列目第２板状体６４は、複数の板状部材６４＿１〜６４＿７を有する。２列目伝熱管３２の両端部は、２列目保持部材３４によって保持されており、１つの板状部材６３＿１と複数の板状部材６４＿１〜６４＿７とは、２列目保持部材３４に、複数の板状のクラッド材６５＿１〜６５＿８によって、例えば、ロウ付け接合される。クラッド材６５＿１〜６５＿８の両面又は片面には、ロウ材が塗布されている。クラッド材６５＿１〜６５＿８は、２列目保持部材３４と板状部材６３＿１、６４＿１〜６４＿７との接合層として機能する。また、クラッド材６５＿１〜６５＿８に形成された各流路によって、板状部材６３＿１、６４＿１〜６４＿７に形成された隣り合う流路間の、冷媒の隔離が確実化される。２列目保持部材３４、板状部材６３＿１、６４＿１〜６４＿７、及び、クラッド材６５＿１〜６５＿８は、例えば、アルミ製である。なお、２列目保持部材３４と板状部材６３＿１、６４＿１〜６４＿７とが、複数のクラッド材６５＿１〜６５＿８を介さずに直接接合されてもよい。
【００３１】
２列目第１板状体６３には、複数の２列目出口流路６１ａと、複数の２列目入口流路６１ｃと、が列状に形成される。複数の２列目出口流路６１ａ及び複数の２列目入口流路６１ｃは、２列目伝熱管３２の外周面に沿う形状である。２列目伝熱管３２の両端部は、２列目保持部材３４から突出しており、２列目第１板状体６３は、複数の２列目出口流路６１ａ及び複数の２列目入口流路６１ｃの内側に２列目伝熱管３２の端部が突出する状態で、２列目保持部材３４に接合される。２列目伝熱管３２の両端部が、２列目保持部材３４によって保持されない状態で、複数の２列目出口流路６１ａ及び複数の２列目入口流路６１ｃと、２列目伝熱管３２の端部と、が直接接合されてもよい。２列目伝熱管３２の端面が、２列目第１板状体６３から突出していてもよく、また、複数の２列目出口流路６１ａ及び複数の２列目入口流路６１ｃと、２列目伝熱管３２と、が、中継部材を介して接続され、２列目伝熱管３２の端面が、その中継部材に形成された流路の内側に位置していてもよい。
【００３２】
２列目第２板状体６４には、複数の２列目通過流路６１ｂと、複数の合流流路６１ｄと、が形成される。複数の２列目通過流路６１ｂのそれぞれ及び複数の合流流路６１ｄのそれぞれは、板状部材６４＿１〜６４＿７に形成された各部分流路及びクラッド材６５＿２〜６５＿８に形成された各部分流路の集合体である。２列目通過流路６１ｂの一方の端部は、Ｕ字管８１に接続され、２列目通過流路６１ｂの他方の端部は、２列目出口流路６１ａに接続される。２列目通過流路６１ｂは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。２列目通過流路６１ｂの詳細については、後に説明する。合流流路６１ｄの一方の端部は、複数の２列目入口流路６１ｃに接続され、合流流路６１ｄの他方の端部は、接続管６２に接続される。合流流路６１ｄは、２つの流路を１つの流路に合流させる。そのように構成されることで、熱交換器１が凝縮器として作用する場合における、冷媒の分配の均一性が向上される。また、合流流路６１ｄは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。
【００３３】
なお、Ｕ字管８１及び接続管６２が、２列目第１板状体６３に設けられていてもよい。つまり、２列目通過流路６１ｂの一部及び合流流路６１ｄの一部が、２列目第１板状体６３を経由していてもよい。
【００３４】
＜熱交換器が適用される空気調和装置の構成＞
以下に、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について説明する。
図４及び図５は、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、構成を示す図である。なお、図４は、空気調和装置９１が暖房運転する場合を示している。また、図５は、空気調和装置９１が冷房運転する場合を示している。
【００３５】
図４及び図５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、他の流路切替装置であってもよい。
【００３６】
室外熱交換器９４は、熱交換器１である。室外熱交換器９４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１列目分割部５１が配設され、風下側に２列目分割部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の風上側に設けられてもよく、また、熱交換器１の風下側に設けられてもよい。
【００３７】
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。
【００３８】
以下に、図４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。凝縮した冷媒は、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。低圧の気液二相状態の冷媒は、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。蒸発した冷媒は、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。
【００３９】
室外熱交換器９４において、冷媒は、１列目分割部５１の分配流路５１ｂに流入して分配され、１列目熱交換部２１の１列目伝熱管２２に流入する。１列目伝熱管２２に流入した冷媒は、１列目通過流路５１ｄ、Ｕ字管８１、及び、２列目通過流路６１ｂを順に通過して、２列目熱交換部３１の２列目伝熱管３２に流入する。２列目伝熱管３２に流入した冷媒は、２列目分割部６１の合流流路６１ｄに流入して合流される。
【００４０】
以下に、図５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。凝縮した冷媒は、高圧の過冷却液状態となり、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。低圧の気液二相状態の冷媒は、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。蒸発した冷媒は、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。
【００４１】
室外熱交換器９４において、冷媒は、２列目分割部６１の合流流路６１ｄに流入して分配され、２列目熱交換部３１の２列目伝熱管３２に流入する。２列目伝熱管３２に流入した冷媒は、２列目通過流路６１ｂ、Ｕ字管８１、及び、１列目通過流路５１ｄを順に通過して、１列目熱交換部２１の１列目伝熱管２２に流入する。１列目伝熱管２２に流入した冷媒は、１列目分割部５１の分配流路５１ｂに流入して合流される。
【００４２】
室外熱交換器９４では、１列目熱交換部２１と２列目熱交換部３１とが、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、並設される。例えば、室外熱交換器９４の正面視した状態での面積を増加させて、熱交換量を増やすことも可能であるが、その場合には、室外熱交換器９４を内蔵する筐体が大型化されてしまう。また、フィンの枚数を増加させて、熱交換量を増やすことも可能であるが、その場合には、排水性、着霜性能、埃耐力の観点から、フィンの間隔を約１ｍｍ未満にすることが困難であり、熱交換量の増加が不充分となってしまう場合がある。一方、室外熱交換器９４のように、伝熱管の列数を増加させる場合には、室外熱交換器９４の正面視した状態での面積、フィンの間隔等を変えることなく、熱交換量を増加させることが可能である。列数が２列になると、熱交換量は約１．５倍以上に増加する。なお、更に、室外熱交換器９４の正面視した状態での面積、フィンの間隔等が変えられてもよい。
【００４３】
また、室外熱交換器９４の片側のみにヘッダー（積層型ヘッダー３）が設けられる。室外熱交換器９４が、熱交換部２の実装体積を増加するために、例えば、室外熱交換器９４を内蔵する筐体の複数の側面に沿うように、折り曲げられて配設される場合には、伝熱管の列毎にその折り曲げ部の曲率半径が異なることに起因して、列毎に端部がずれてしまう。室外熱交換器９４のように、室外熱交換器９４の片側のみにヘッダー（積層型ヘッダー３）が設けられる場合には、列毎に端部がずれてしまっても、片側の端部のみ揃えばよく、設計自由度、生産効率等が向上される。特に、室外熱交換器９４の各部材を接合した後に、熱交換部２を折り曲げることも可能となり、生産効率が更に向上される。
【００４４】
また、室外熱交換器９４が凝縮器として作用する際に、１列目伝熱管２２が、２列目伝熱管３２と比較して、風上側に位置する。室外熱交換器９４の両側にヘッダーが設けられる場合では、列毎に冷媒の温度差を与えて凝縮器性能を向上することが困難であった。特に、１列目伝熱管２２及び２列目伝熱管３２が扁平管である場合には、円管と異なり、曲げ加工の自由度が低いため、列毎に冷媒の温度差を与えることを、冷媒の流路を変形させて実現することが難しい。一方、室外熱交換器９４のように、１列目伝熱管２２と２列目伝熱管３２とが積層型ヘッダー３に接続される場合には、列毎に冷媒の温度差が必然的に生じることとなり、冷媒の流れの向きと、熱交換部２を通過する空気の通過方向と、を対向する関係にすることを、冷媒の流路を変形させることなく簡易に実現することができる。
【００４５】
＜第１通過流路及び第２通過流路の詳細＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の第１通過流路及び第２通過流路の詳細について説明する。
図６は、実施の形態１に係る熱交換器の、第１通過流路及び第２通過流路の詳細を説明するための略断面図である。
【００４６】
図６に示されるように、１列目通過流路５１ｄは、１列目伝熱管２２の端面から流路長Ｌ１の範囲が、直線状である。２列目通過流路６１ｂは、２列目伝熱管３２の端面から流路長Ｌ２の範囲が、直線状である。流路長Ｌ１の範囲は、Ｕ字管８１を通過した冷媒が、１列目伝熱管２２に流入するまでの助走区間として作用する。流路長Ｌ２の範囲は、Ｕ字管８１を通過した冷媒が、２列目伝熱管３２に流入するまでの助走区間として作用する。助走区間が設けられることで、１列目伝熱管２２及び２列目伝熱管３２のそれぞれに形成された複数の流路の、各流入口に流入する冷媒量を均一化することができる。
【００４７】
図７は、実施の形態１に係る熱交換器の、蒸発器として作用する場合の、流路長Ｌ２と冷媒の均一性との関係を示す図である。なお、図７では、２列目伝熱管３２の端面における、１列目伝熱管２２に最も遠い側の流入口を番号１とする場合の、流入口番号と、分配比、つまり各流入口に流入する冷媒量の合計に対する比率と、の関係を、流路長Ｌ２毎に示したものである。
【００４８】
図７に示されるように、熱交換器１が蒸発器として作用する場合、つまり、Ｕ字管８１を通過した冷媒が、２列目通過流路６１ｂを通過して、２列目伝熱管３２に流入する場合には、１列目伝熱管２２から遠い流入口ほど、分配比が高くなる傾向にある。流入口数が１０である場合には、各流入口の分配比が、０．１０±０．０３の範囲内であることで、熱交換部２の熱交換性能が確保される。そのため、流路長Ｌ２の範囲における、流路の水力相当直径をＤｅとしたとき、流路長Ｌ２≧４Ｄｅであれば、熱交換部２の熱交換性能が確保される。
【００４９】
図８は、実施の形態１に係る熱交換器の、凝縮器として作用する場合の、流路長Ｌ１と冷媒の均一性との関係を示す図である。なお、図８では、１列目伝熱管２２の端面における、２列目伝熱管３２に最も遠い側の流入口を番号１とする場合の、流入口番号と、分配比、つまり各流入口に流入する冷媒量の合計に対する比率と、の関係を、流路長Ｌ１毎に示したものである。
【００５０】
図８に示されるように、熱交換器１が凝縮器として作用する場合、つまり、Ｕ字管８１を通過した冷媒が、１列目通過流路５１ｄを通過して、１列目伝熱管２２に流入する場合には、２列目伝熱管３２から遠い流入口ほど、分配比が高くなる傾向にある。流入口数が１０である場合には、各流入口の分配比が、０．１０±０．０３の範囲内であることで、熱交換部２の熱交換性能が確保される。そのため、流路長Ｌ１の範囲における、流路の水力相当直径をＤｅとしたとき、流路長Ｌ１≧２Ｄｅであれば、熱交換部２の熱交換性能が確保される。
【００５１】
すなわち、熱交換器１が蒸発器として作用する場合には、Ｕ字管８１を、均一分配が比較的困難な気液二相状態の冷媒、つまり液相とガス相との混相状態の冷媒が通過するため、助走区間として作用する流路長Ｌ２を大きくする必要がある。一方、熱交換器１が凝縮器として作用する場合には、Ｕ字管８１を、均一分配が比較的容易なガス状態の冷媒が通過するため、助走区間として作用する流路長Ｌ１を、流路長Ｌ２と比較して小さくすることができる。そのため、流路長Ｌ１及び流路長Ｌ２が４Ｄｅ以上になるように、１列目第２板状体５４及び２列目第２板状体６４の、流路長Ｌ１の範囲及び流路長Ｌ２の範囲を形成する板状部材５４＿１〜５４＿７、６４＿１〜６４＿７の枚数又は厚さを増減することで、熱交換器１が蒸発器として作用する場合と熱交換器１が凝縮器として作用する場合との両方において、熱交換部２の熱交換性能を確保することができる。
【００５２】
また、流路長Ｌ１が、２Ｄｅ以上で、且つ、流路長Ｌ２と比較して短くなるように、１列目第２板状体５４の、流路長Ｌ１の範囲を形成する板状部材５４＿１〜５４＿７の枚数又は厚さを増減しても、熱交換器１が蒸発器として作用する場合と熱交換器１が凝縮器として作用する場合との両方において、熱交換部２の熱交換性能を確保することができる。そのような場合には、熱交換器１が軽量化され、また、低コスト化される。
【００５３】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態１に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー３では、１列目入口流路５１ｃ、１列目通過流路５１ｄ、Ｕ字管８１、２列目通過流路６１ｂ、及び、２列目出口流路６１ａによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に複数列の熱交換部（１列目熱交換部２１、２列目熱交換部３１）を備えた熱交換器１等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて複数列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー３が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。
【００５４】
また、折返流路が、板状部材５４＿１〜５４＿７、６４＿１〜６４＿７に形成された各部分流路、及び、板状のクラッド材５５＿２〜５５＿８、６５＿２〜６５＿８に形成された各部分流路の集合体である、１列目通過流路５１ｄ及び２列目通過流路６１ｂと、Ｕ字管８１と、で形成される。そのため、折返流路の折返部（Ｕ字管８１のＵ字部）で生じる、流路内での冷媒量の偏りを均一化するために、１列目通過流路５１ｄ及び２列目通過流路６１ｂとＵ字管８１との接続部と、折返部と、の間の距離を長くすることを、積層型ヘッダー３の積層枚数又は板状部材の厚さを増加させずに、つまり、Ｕ字管８１の端部長さ等を長くすることによって実現することができ、冷媒の分配の均一化と、低コスト化及び軽量化と、が両立される。また、折返流路の折返部がＵ字管８１、つまり管であるため、折返部の設計自由度が向上され、積層型ヘッダー３が多機能化される。
【００５５】
また、積層型ヘッダー３では、第１板状体及び第２板状体の、１列目出口流路５１ａ、分配流路５１ｂ、１列目入口流路５１ｃ、及び、１列目通過流路５１ｄと、２列目出口流路６１ａ、２列目通過流路６１ｂ、２列目入口流路６１ｃ、及び、合流流路６１ｄと、の間で、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、に分割される。そのため、熱交換部２に流入する前の冷媒と、熱交換部２を通過した後の冷媒と、が熱交換することが抑制され、熱交換器１の熱交換効率が向上される。なお、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、の分割面は、直線状であってもよく、また、曲線状であってもよい。また、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、の間に、断熱材が充填されてもよい。また、その分割が、プレス加工等によって行われるとよい。そのような場合には、板状部材５３＿１、５４＿１〜５４＿７、６３＿１、６４＿１〜６４＿７及びクラッド材５５＿１〜５５＿８、６５＿１〜６５＿８の各流路と共に加工を行うことができ、製造コストが低減される。また、分割が確実化されて、熱交換部２に流入する前の冷媒と、熱交換部２を通過した後の冷媒と、の熱交換の抑制の確実性が向上される。
【００５６】
また、熱交換器１が蒸発器として作用する場合には、２列目入口流路６１ｃにガス状態の冷媒が流入することとなり、そのガス冷媒に生じる圧力損失を低減するために、合流流路６１ｄの流路断面積をなるべく大きくする必要がある。積層型ヘッダー３では、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、に分割され、熱交換部２に流入する前の冷媒と、熱交換部２を通過した後の冷媒と、が熱交換することが抑制されていることから、合流流路６１ｄを、１列目分割部５１の近くまで拡げることができ、ガス冷媒に生じる圧力損失を格段低減することができるため、積層型ヘッダー３が高性能化され、また、空気調和装置９１の運転効率が向上される。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態２に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態１と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の構成について説明する。
（熱交換器の概略構成）
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図９は、実施の形態２に係る熱交換器の、斜視図である。
【００５８】
図９に示されるように、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１列目熱交換部２１と、その風下側に配設された２列目熱交換部３１と、その風下側に配設された３列目熱交換部４１と、を有する。３列目熱交換部４１は、複数の３列目伝熱管４２と、その複数の３列目伝熱管４２に、例えば、ロウ付け等で接合される複数の３列目フィン４３と、を有する。
【００５９】
３列目伝熱管４２は、扁平管であり、長軸方向に複数の流路が形成される。複数の３列目伝熱管４２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４２ａが形成される。３列目伝熱管４２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３列目伝熱管４２のそれぞれの一方の端部と他方の端部とは、積層型ヘッダー３と対向するように並設される。
【００６０】
積層型ヘッダー３は、熱交換部２の段方向に分割された、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、３列目分割部７１と、を有する。３列目分割部７１には、複数の接続管７２を介して、複数の配管（図示せず）が接続される。なお、１列目分割部５１と、２列目分割部６１と、３列目分割部７１と、のうちの２つ以上が一体化されていてもよい。１列目分割部５１は、本発明における「第１分割部」に相当し、２列目分割部６１及び３列目分割部７１のそれぞれは、本発明における「第２分割部」に相当する。
【００６１】
３列目分割部７１には、複数の３列目出口流路７１ａと、複数の３列目通過流路７１ｂと、複数の３列目入口流路７１ｃと、複数の合流流路７１ｄと、が形成される。３列目出口流路７１ａは、本発明における「第３出口流路」に相当する。３列目通過流路７１ｂは、本発明における「第３通過流路」に相当する。３列目入口流路７１ｃは、本発明における「第３入口流路」に相当する。合流流路７１ｄは、本発明における「第２合流流路」に相当する。
【００６２】
３列目伝熱管４２の一方の端部が、３列目出口流路７１ａに接続され、３列目伝熱管４２の他方の端部が、３列目入口流路７１ｃに接続される。３列目通過流路７１ｂの一方の端部は、分岐管８２に接続され、３列目通過流路７１ｂの他方の端部は、３列目出口流路７１ａに接続される。合流流路７１ｄの一方の端部は、複数の３列目入口流路７１ｃに接続され、合流流路７１ｄの他方の端部は、接続管７２に接続される。
【００６３】
２列目分割部６１の合流流路６１ｄの、２列目入口流路６１ｃに連通されない側の端部には、Ｕ字管８１ではなく、分岐管８２が接続される。つまり、分岐管８２は、分岐部を有し、２列目分割部６１の合流流路６１ｄと、３列目分割部７１の２つの３列目通過流路７１ｂと、を連通させる。分岐管８２が、バルジ成形によって形成されるとよい。分岐管８２は、合流流路６１ｄ及び３列目通過流路７１ｂに、直接接続されてもよく、また、中継部材を介して接続されてもよい。分岐管８２は、例えば、金属製である。複数の２列目入口流路６１ｃ、合流流路６１ｄ、分岐管８２、複数の３列目通過流路７１ｂ、及び、複数の３列目出口流路７１ａは、それぞれ、本発明における「第２折返流路」の一部に相当する。
【００６４】
熱交換器１が蒸発器として作用する場合には、冷媒は、合流流路６１ｄで合流されて、複数の分岐管８２、及び、複数の３列目通過流路７１ｂを、その順で通過して、複数の３列目出口流路７１ａに流入する。複数の３列目出口流路７１ａに流入した冷媒は、複数の３列目伝熱管４２を通って、複数の３列目入口流路７１ｃに流入し、合流流路７１ｄで合流されて、接続管７２から流出する。
【００６５】
熱交換器１が凝縮器として作用する場合には、冷媒は、接続管７２を介して、合流流路７１ｄに流入して、複数の３列目入口流路７１ｃに分配され、複数の３列目伝熱管４２を通って、複数の３列目出口流路７１ａに流入する。複数の３列目出口流路７１ａに流入した冷媒は、複数の３列目通過流路７１ｂ、及び、複数の分岐管８２を、その順で通過して、合流流路６１ｄに流入する。
【００６６】
なお、図９及び図１０では、分岐管８２が４つである場合、つまり、合流流路６１ｄが、２つの流路を１つの流路に合流させるものである場合を示しているが、そのような場合に限定されず、分岐管８２が４つ以外であってもよく、合流流路６１ｄが合流する流路の数に対応した分岐数であればよい。また、図９及び図１０では、分岐管８２が、積層型ヘッダー３の熱交換部２と対向する面の反対側の面に接続される場合を示しているが、そのような場合に限定されず、積層型ヘッダー３の他の面に接続されてもよい。
【００６７】
（積層型ヘッダーの構成）
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図１０は、実施の形態２に係る熱交換器の、３列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図１０では、熱交換器１が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
【００６８】
図１０に示されるように、３列目分割部７１は、３列目第１板状体７３と、３列目第１板状体７３に積層された３列目第２板状体７４と、を有する。３列目第１板状体７３及び３列目第２板状体７４の構成は、２列目第１板状体６３及び２列目第２板状体６４の構成と同一である。３列目第１板状体７３は、本発明における「第１板状体」の一部に相当する。３列目第２板状体７４は、本発明における「第２板状体」の一部に相当する。
【００６９】
なお、分岐管８２が、３列目第１板状体７３に設けられていてもよい。つまり、３列目通過流路７１ｂの一部及び合流流路７１ｄの一部が、３列目第１板状体７３を経由していてもよい。
【００７０】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態２に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー３では、複数の２列目入口流路６１ｃ、合流流路６１ｄ、分岐管８２、複数の３列目通過流路７１ｂ、及び、複数の３列目出口流路７１ａによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に３列の熱交換部（１列目熱交換部２１、２列目熱交換部３１、３列目熱交換部４１）を備えた熱交換器１等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて３列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー３が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。なお、積層型ヘッダー３は、３列である場合に限定されず、４列以上であってもよい。
【００７１】
また、積層型ヘッダー３では、３列目分割部７１の構成が、２列目分割部６１の構成と同一である。そのため、３列目分割部７１と２列目分割部６１とが、分割されている場合には、熱交換部２の列数の増加に共通の部品を用いて対応することができ、一体化されている場合には、熱交換部２の列数の増加に共通の加工工程、治具（プレス型等）を用いて対応することができ、熱交換器１が低コスト化される。
【００７２】
実施の形態３．
実施の形態３に係る熱交換器について説明する。
なお、実施の形態１及び実施の形態２と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜熱交換器の構成＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の構成について説明する。
（熱交換器の概略構成）
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の概略構成について説明する。
図１１は、実施の形態３に係る熱交換器の、斜視図である。
【００７３】
図１１に示されるように、積層型ヘッダー３は、熱交換部２の段方向に分割された、１列目分割部５１と、２列目分割部６１Ａと、３列目分割部７１と、を有する。２列目分割部６１Ａは、実施の形態２における２列目分割部６１と、異なる構成である。１列目分割部５１は、本発明における「第１分割部」に相当し、２列目分割部６１Ａ及び３列目分割部７１の集合体は、本発明における「第２分割部」に相当する。
【００７４】
２列目分割部６１Ａには、複数の２列目出口流路６１Ａａと、複数の２列目第１通過流路６１Ａｂと、複数の２列目入口流路６１Ａｃと、複数の２列目第２通過流路６１Ａｄと、が形成される。２列目出口流路６１Ａａは、本発明における「第１出口流路」に相当する。２列目第１通過流路６１Ａｂは、本発明における「第２通過流路」に相当する。２列目入口流路６１Ａｃは、本発明における「第４入口流路」に相当する。２列目第２通過流路６１Ａｄは、本発明における「第４通過流路」に相当する。３列目出口流路７１ａは、本発明における「第４出口流路」に相当する。３列目通過流路７１ｂは、本発明における「第５通過流路」に相当する。３列目入口流路７１ｃは、本発明における「第２入口流路」に相当する。合流流路７１ｄは、本発明における「第１合流流路」に相当する。
【００７５】
２列目分割部６１Ａの２列目第２通過流路６１Ａｄの、２列目入口流路６１Ａｃに連通されない側の端部には、分岐管８２ではなく、Ｕ字管８１が接続される。そのＵ字管８１は、本発明における「第２管」に相当する。２列目入口流路６１Ａｃ、２列目第２通過流路６１Ａｄ、Ｕ字管８１、３列目通過流路７１ｂ、及び、３列目出口流路７１ａは、それぞれ、本発明における「第３折返流路」の一部に相当する。
【００７６】
（積層型ヘッダーの構成）
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
図１２は、実施の形態３に係る熱交換器の、２列目分割部とその周辺部材とを分解した状態での斜視図である。なお、図１２では、熱交換器１が蒸発器として作用する場合の冷媒の流れを、矢印で示している。
【００７７】
図１２に示されるように、２列目分割部６１Ａは、２列目第１板状体６３Ａと、２列目第１板状体６３Ａに積層された２列目第２板状体６４Ａと、を有する。２列目第１板状体６３Ａは、本発明における「第１板状体」の一部に相当する。２列目第２板状体６４Ａは、本発明における「第２板状体」の一部に相当する。
【００７８】
２列目第１板状体６３Ａには、複数の２列目出口流路６１Ａａと、複数の２列目入口流路６１Ａｃと、が列状に形成される。２列目第２板状体６４Ａには、複数の２列目第１通過流路６１Ａｂと、複数の２列目第２通過流路６１Ａｄと、が形成される。２列目第１通過流路６１Ａｂの一方の端部は、Ｕ字管８１に接続され、２列目第１通過流路６１Ａｂの他方の端部は、２列目出口流路６１Ａａに接続される。２列目第１通過流路６１Ａｂは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。２列目第２通過流路６１Ａｄの一方の端部は、２列目入口流路６１Ａｃに接続され、２列目第２通過流路６１Ａｄの他方の端部は、Ｕ字管８１に接続される。２列目第２通過流路６１Ａｄは、熱交換部２に近い側の領域において、直線状である。
【００７９】
なお、Ｕ字管８１が、２列目第１板状体６３Ａに設けられていてもよい。つまり、２列目第１通過流路６１Ａｂの一部及び２列目第２通過流路６１Ａｄの一部が、２列目第１板状体６３Ａを経由していてもよい。
【００８０】
＜熱交換器の作用＞
以下に、実施の形態３に係る熱交換器の作用について説明する。
積層型ヘッダー３では、２列目入口流路６１Ａｃ、２列目第２通過流路６１Ａｄ、Ｕ字管８１、３列目通過流路７１ｂ、及び、３列目出口流路７１ａによって、折返流路が形成されるため、例えば、空気の通過方向に３列の熱交換部（１列目熱交換部２１、２列目熱交換部３１、３列目熱交換部４１）を備えた熱交換器１等の機器のヘッダーとして使用する場合において、出口流路から流出する冷媒を、機器側で管等を用いて３列にしなくてもよくなって、積層型ヘッダー３が適用される機器の構造が複雑化されることが抑制される。なお、積層型ヘッダー３は、３列である場合に限定されず、４列以上であってもよい。
【００８１】
以上、実施の形態１〜実施の形態３について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全部又は一部を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  熱交換器、２  熱交換部、３  積層型ヘッダー、２１  １列目熱交換部、２２  １列目伝熱管、２２ａ  折返し部、２３  １列目フィン、２４  １列目保持部材、３１  ２列目熱交換部、３２  ２列目伝熱管、３２ａ  折返し部、３３  ２列目フィン、３４  ２列目保持部材、４１  ３列目熱交換部、４２  ３列目伝熱管、４２ａ  折返し部、４３  ３列目フィン、４４  ３列目保持部材、５１  １列目分割部、５１ａ  １列目出口流路、５１ｂ  分配流路、５１ｃ  １列目入口流路、５１ｄ  １列目通過流路、５２  接続管、５３  １列目第１板状体、５３＿１  板状部材、５４  １列目第２板状体、５４＿１〜５４＿７  板状部材、５５＿１〜５５＿８  クラッド材、６１、６１Ａ  ２列目分割部、６１ａ、６１Ａａ  ２列目出口流路、６１ｂ  ２列目通過流路、６１Ａｂ  ２列目第１通過流路、６１ｃ、６１Ａｃ  ２列目入口流路、６１ｄ  合流流路、６１Ａｄ  ２列目第２通過流路、６２  接続管、６３、６３Ａ  ２列目第１板状体、６３＿１  板状部材、６４、６４Ａ  ２列目第２板状体、６４＿１〜６４＿７  板状部材、６５＿１〜６５＿８  クラッド材、７１  ３列目分割部、７１ａ  ３列目出口流路、７１ｂ  ３列目通過流路、７１ｃ  ３列目入口流路、７１ｄ  合流流路、７２  接続管、７３  ３列目第１板状体、７３＿１  板状部材、７４  ３列目第２板状体、７４＿１〜７４＿７  板状部材、７５＿１〜７５＿８  クラッド材、８１  Ｕ字管、８２  分岐管、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。
【図１】
2015111216.tif 000003
【図２】
2015111216.tif 000004
【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】
2015111216.tif 000009
【図８】
2015111216.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015111216.tif 000012
【図１１】
2015111216.tif 000013
【図１２】
2015111216.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月16日(2016.5.16)
【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】
第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、
前記第１板状体に取り付けられ、
前記第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、
前記第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通されない側の端部と、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成された、積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記第１管を通過した冷媒が通過する流路のうちの、前記第１入口流路及び前記第１出口流路のうちの下流側の流路に接続される伝熱管の端面から、上流側に流路長Ｌの領域は、直線状であり、
前記流路長Ｌは、前記領域の水力相当直径Ｄｅと比較して、４倍以上である、請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記第１板状体に、
複数の第２出口流路と、複数の第２入口流路と、が形成され、
前記第２板状体に、
前記複数の第２出口流路に冷媒を分配する分配流路の少なくとも一部と、
前記複数の第２入口流路から流入する冷媒を合流する第１合流流路の少なくとも一部と、が形成された、請求項１又は２に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記第１板状体及び前記第２板状体は、
前記分配流路、前記複数の第２出口流路、前記第１入口流路、及び、前記第１通過流路を有する第１分割部と、
前記第２通過流路、前記第１出口流路、前記複数の第２入口流路、及び、前記第１合流流路を有する第２分割部と、に分割された、請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通される側の端部、及び、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通される側の端部に、直線状の領域が形成され、
前記第１通過流路の前記直線状の領域は、前記第２通過流路の前記直線状の領域と比較して、短い、請求項４に記載の積層型ヘッダー。
【請求項６】
前記第１板状体に、
複数の第３出口流路と、複数の第３入口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記複数の第３出口流路のそれぞれに冷媒を通過させる複数の第３通過流路のそれぞれの少なくとも一部と、
前記複数の第３入口流路から流入する冷媒を合流する第２合流流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第１合流流路の前記複数の第２入口流路に連通されない側の端部と、前記複数の第３通過流路のそれぞれの前記第３出口流路に連通されない側の端部と、の間が、分岐管を介して連通されて、第２折返流路が形成された、請求項３〜５のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
【請求項７】
前記第１板状体に、
第４入口流路と第４出口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記第４入口流路から流入する冷媒を通過させる第４通過流路の少なくとも一部と、
前記第４出口流路に冷媒を通過させる第５通過流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第４通過流路の前記第４入口流路に連通されない側の端部と、前記第５通過流路の前記第４出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第２管を介して連通されて、第３折返流路が形成された、請求項３〜５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３〜７のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記第２出口流路と前記第１入口流路との間を連通させる第１伝熱管と、
前記第１出口流路と前記第２入口流路との間を連通させる第２伝熱管と、を備えた熱交換器。
【請求項９】
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管は、扁平管である、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の熱交換器を備え、
前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記第２出口流路に冷媒を流出する、空気調和装置。
【請求項１１】
前記第１伝熱管は、前記熱交換器が凝縮器として作用する際に、前記第２伝熱管と比較して、風上側に位置する、請求項１０に記載の空気調和装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月28日(2016.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る積層型ヘッダーは、第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、前記第１板状体に取り付けられ、前記第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、前記第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通されない側の端部と、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成され、前記第１板状体に、複数の第２出口流路と、複数の第２入口流路と、が形成され、前記第２板状体に、前記複数の第２出口流路に冷媒を分配する分配流路の少なくとも一部と、前記複数の第２入口流路から流入する冷媒を合流する第１合流流路の少なくとも一部と、が形成されたものである。
【手続補正２】
【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】
第１入口流路と、第１出口流路と、が形成された第１板状体と、
前記第１板状体に取り付けられ、
前記第１入口流路から流入する冷媒を通過させる第１通過流路の少なくとも一部と、
前記第１出口流路に冷媒を通過させる第２通過流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通されない側の端部と、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第１管を介して連通されて、第１折返流路が形成され、
前記第１板状体に、
複数の第２出口流路と、複数の第２入口流路と、が形成され、
前記第２板状体に、
前記複数の第２出口流路に冷媒を分配する分配流路の少なくとも一部と、
前記複数の第２入口流路から流入する冷媒を合流する第１合流流路の少なくとも一部と、が形成された、積層型ヘッダー。
【請求項２】
前記第１管を通過した冷媒が通過する流路のうちの、前記第１入口流路及び前記第１出口流路のうちの下流側の流路に接続される伝熱管の端面から、上流側に流路長Ｌの領域は、直線状であり、
前記流路長Ｌは、前記領域の水力相当直径Ｄｅと比較して、４倍以上である、請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項３】
前記第１板状体及び前記第２板状体は、
前記分配流路、前記複数の第２出口流路、前記第１入口流路、及び、前記第１通過流路を有する第１分割部と、
前記第２通過流路、前記第１出口流路、前記複数の第２入口流路、及び、前記第１合流流路を有する第２分割部と、に分割された、請求項１に記載の積層型ヘッダー。
【請求項４】
前記第１通過流路の前記第１入口流路に連通される側の端部、及び、前記第２通過流路の前記第１出口流路に連通される側の端部に、直線状の領域が形成され、
前記第１通過流路の前記直線状の領域は、前記第２通過流路の前記直線状の領域と比較して、短い、請求項３に記載の積層型ヘッダー。
【請求項５】
前記第１板状体に、
複数の第３出口流路と、複数の第３入口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記複数の第３出口流路のそれぞれに冷媒を通過させる複数の第３通過流路のそれぞれの少なくとも一部と、
前記複数の第３入口流路から流入する冷媒を合流する第２合流流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第１合流流路の前記複数の第２入口流路に連通されない側の端部と、前記複数の第３通過流路のそれぞれの前記第３出口流路に連通されない側の端部と、の間が、分岐管を介して連通されて、第２折返流路が形成された、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１板状体に、
第４入口流路と第４出口流路と、が形成され
前記第２板状体に、
前記第４入口流路から流入する冷媒を通過させる第４通過流路の少なくとも一部と、
前記第４出口流路に冷媒を通過させる第５通過流路の少なくとも一部と、が形成され、
前記第４通過流路の前記第４入口流路に連通されない側の端部と、前記第５通過流路の前記第４出口流路に連通されない側の端部と、の間が、第２管を介して連通されて、第３折返流路が形成された、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７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
前記第２出口流路と前記第１入口流路との間を連通させる第１伝熱管と、
前記第１出口流路と前記第２入口流路との間を連通させる第２伝熱管と、を備えた熱交換器。
【請求項８】
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管は、扁平管である、請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の熱交換器を備え、
前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記第２出口流路に冷媒を流出する、空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１伝熱管は、前記熱交換器が凝縮器として作用する際に、前記第２伝熱管と比較して、風上側に位置する、請求項９に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2015111216.tif 000015
2015111216.tif 000016
2015111216.tif 000017
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