(57)【要約】  下流側分岐流路においても適切な量の冷媒を分配することができる分配器を提供する。  流体入口部（１２ａ＿１）から流入した流体を複数の流体出口部（１２ａ＿３）に分配する分配器（２）であって、上流側分岐流路（１２ａ＿２）と、上流側分岐流路よりも複数の流体出口部側にある下流側分岐流（１２ａ＿３）と、を有する複数の分岐流路と、上流側分岐流路と下流側分岐流路との間にあり、上流側分岐流路と下流側分岐流路とを接続する中間流路（１３ａ＿２）と、を有し、中間流路は、上流側分岐流路と接続している一方の端部（１２０）と、下流側分岐流路と接続している他方の端部（１２１）と、を有し、一方の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから他方の端部から流出させる。
2018189892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口部から流入した流体を複数の流体出口部に分配する分配器であって、
上流側分岐流路と、前記上流側分岐流路よりも前記複数の流体出口部側にある下流側分岐流路と、を有する複数の分岐流路と、
前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路との間にあり、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路とを接続する中間流路と、を有し、
前記中間流路は、
前記上流側分岐流路と接続している一方の端部と、前記下流側分岐流路と接続している他方の端部と、を有し、
前記一方の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから前記他方の端部から流出させる
分配器。
【請求項２】
前記中間流路は、
前記一方の端部と前記他方の端部とを接続している部分の流路長さが、
前記一方の端部と前記他方の端部とを接続している部分と直交する部分の流路幅の２倍以上となっている
請求項１に記載の分配器。
【請求項３】
前記下流側分岐流路は、
流体を２方向に分岐する分岐部と、
前記分岐部の中間部に連通する流入流路と、を有し、
前記流入流路は、
前記中間流路の他方の端部と接続する流体入口側の端部と、前記分岐部に接続する流体出口側の端部と、を有し、
前記流体入口側の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから前記他方の端部から流出させる
請求項１又は２に記載の分配器。
【請求項４】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と、前記流体出口側の端部と、が重力方向に並ぶように形成されている
請求項３に記載の分配器。
【請求項５】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と、前記流体出口側の端部と、が異なる重力方向に位置するように形成されている
請求項３に記載の分配器。
【請求項６】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と前記流体出口側の端部とを流れる流体の流れ方向が、
前記流体出口側の端部と接続している部分における前記分岐部を流れる流体の流れ方向に対して、直交していない
請求項５に記載の分配器。
【請求項７】
前記流体入口部、前記分岐流路、及び、前記複数の流体出口部は、
貫通穴がそれぞれ形成された複数枚の板状体を積層して構成される
請求項１〜６のいずれか一項に記載の分配器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の分配器と、
前記分配器の前記複数の流体出口部から流出する前記流体が流入する複数の伝熱管と、
を備えた
熱交換器。
【請求項９】
前記複数の伝熱管は、円管又は扁平管である
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、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、熱回路等に使用する分配器、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】
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、例えばヘッダー又は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に記載の分配器は、ロウ材が塗布されない板状体であるベア材と、ロウ材が塗布された板状体であるクラッド材と、が交互に積層されて構成され、それらに形成された円形の貫通穴と、略Ｚ字形状の貫通溝と、を連通させて分配流路を形成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
特許文献１に記載の分配器では、上流側に形成された略Ｚ字形状の貫通溝（以下、上流側分岐流路と称する）の両端部が、下流側に形成された略Ｚ字形状の貫通溝（以下、下流側分岐流路と称する）の分岐点（中央部）と、重力方向に対して同じ高さ位置に形成されている。そのため、上流側分岐流路の端部での液膜の偏りが、下流側分岐流路の分岐点での冷媒分配に影響してしまうことが考えられる。【０００６】
液膜の偏りが顕著な場合を想定すると、下流側分岐流路の分岐点での冷媒の分配比率を所定量（目標値）とすることが困難になることが予想される。つまり、下流側の分岐流路に行くほど、冷媒の分配比率の調整が困難になってしまうことになる。結果、熱交換器に適切な量の冷媒を流すことができず、熱交換効率が低下し、冷凍サイクルの運転効率が低下してしまいかねない。【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、下流側分岐流路においても適切な量の冷媒を分配することができる分配器、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】
【０００８】
本発明に係る分配器は、流体入口部から流入した流体を複数の流体出口部に分配する分配器であって、上流側分岐流路と、前記上流側分岐流路よりも複数の流体出口部側にある下流側分岐流路と、を有する複数の分岐流路と、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路との間にあり、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路とを接続する中間流路と、を有し、前記中間流路は、前記上流側分岐流路と接続している一方の端部と、前記下流側分岐流路と接続している他方の端部と、を有し、前記一方の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから前記他方の端部から流出させるものである。【０００９】
本発明に係る熱交換器は、上記の分配器と、前記分配器の前記複数の流体出口部から流出する前記流体が流入する複数の伝熱管と、を備えたものである。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を、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ものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る分配器によれば、中間流路が、一方の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから他方の端部から流出させるので、上流側分岐流路から下流側分岐流路に流体が直進して流入することがなく、流体を均質に混ざった状態で分岐することが可能になる。
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、流体を均質な状態で流すことができ、熱交換効率が向上したものとなる。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を有しているので、熱交換器において各パスに均質な状態で冷媒を流すことができ、熱交換器の性能を最大限に引き出すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る分配器を分解した状態での斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る分配器の展開図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る分配器の縦断面図である。
【図５】比較例としての従来の分配器での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。
【図６】比較例としての従来の分配器での冷媒の流れを説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に分配器での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１に分配器での冷媒の流れを説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の製造方法の流れを説明した図である。
【図１０】ロストワックス法を用いた本発明の実施の形態１に係る分配器の縦断面図である。
【図１１】図９の製造方法により完成した本発明の実施の形態１に係る分配器の冷媒の流れを示す縦断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る分配器での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る分配器での冷媒の流れを説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る分配器での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る分配器の第１板状部材に形成される貫通穴の形状を模式的に示すと模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態４係る冷凍サイクル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】
【００１２】
以下、本発明に係る分配器、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、動作等は、一例にすぎず、本発明に係る分配器、熱交換器、及び、冷凍サイクル装置は、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、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。
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る分配器及び熱交換器について説明する。
＜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図である。なお、図１では、流体の流れ方向を墨付き矢印で示している。また、以下では、流体の一例として冷媒を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、熱交換器１は、第１分配器２と、第２分配器３と、複数本の伝熱管４と、複数枚のフィン５と、を有する。なお、第２分配器３は、第１分配器２と同じタイプの分配器を用いてもよく、第１分配器２と異なるタイプの分配器を用いてもよい。
【００１６】
第１分配器２の内部には、少なくとも１つの分配流路２ａが形成される。分配流路２ａの流入側には、冷媒配管が接続される。分配流路２ａの流出側には複数の伝熱管４が接続される。
第１分配器２が、本発明の「分配器」に相当する。
第２分配器３の内部には、合流流路３ａが形成される。合流流路３ａの流入側には、複数の伝熱管４が接続される。合流流路３ａの流出側には冷媒配管が接続される。
【００１７】
伝熱管４は、複数の流路が形成された扁平管又は円管である。伝熱管４は、例えば、アルミニウム製である。伝熱管４には、複数のフィン５が接合される。
フィン５は、例えば、アルミニウム製である。伝熱管４とフィン５とは、例えばロウ付けで接合される。なお、図１では、伝熱管４が４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ない。また、実施の形態１においては、伝熱管４が扁平管である場合を例に説明するものとする。
【００１８】
＜熱交換器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。
冷媒配管を流れる冷媒は、第１分配器２に流入して分配流路２ａで分配され、複数の伝熱管４に流出する。冷媒は、複数の伝熱管４において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の伝熱管４を流れる冷媒は、第２分配器３の合流流路３ａに流入して合流し、冷媒配管に流出する。なお、熱交換器１において、冷媒は、逆流可能、つまり第２分配器３から第１分配器２に向かって流れることが可能である。
【００１９】
＜第１分配器２の構成＞
以下に、第１分配器２の構成について説明する。まず、第１分配器２が積層型ヘッダーである場合を例に説明する。
図２は、第１分配器２を分解した状態での斜視図である。
【００２０】
図２に示すように、第１分配器２は、板状体１１を有する。板状体１１は、ベア材となる第１板状部材１２＿１〜第１板状部材１２＿４と、クラッド材となる第２板状部材１３＿１〜第２板状部材１３＿３と、が交互に積層されて形成される。板状体１１の積層方向の最も外側には、第１板状部材１２＿１、第１板状部材１２＿４が積層される。以下では、第１板状部材１２＿１〜第１板状部材１２＿４を総称して、第１板状部材１２と記載する場合がある。同様に、第２板状部材１３＿１〜第２板状部材１３＿３を総称して、第２板状部材１３と記載する場合がある。
【００２１】
第１板状部材１２は、例えばアルミニウム製である。第１板状部材１２の厚さは、例えば１〜１０ｍｍ程度である。第１板状部材１２には、ロウ材が塗布されない。第１板状部材１２のそれぞれには、分配流路２ａとなる貫通穴１２ａ＿１〜貫通穴１２ａ＿３が形成される。貫通穴１２ａ＿１〜貫通穴１２ａ＿４は、第１板状部材１２の表裏を貫通する。第１板状部材１２と第２板状部材１３とが積層されると、貫通穴１２ａ＿１〜貫通穴１２ａ＿３は、分配流路２ａの一部として機能する。
貫通穴１２ａ＿１が、冷媒が流入する流体入口部として機能する。
貫通穴１２ａ＿３の末端が、冷媒が流出する流体出口部として機能する。
貫通穴１２ａ＿４は、伝熱管挿入部２ｂとして機能するため、冷媒が流れない。
【００２２】
第２板状部材１３は、例えばアルミニウム製である。第２板状部材１３の厚さは、例えば１〜１０ｍｍ程度であり、第１板状部材１２と比較して薄く形成されている。第２板状部材１３の少なくとも表裏面には、ロウ材が塗布される。第２板状部材１３のそれぞれには、分配流路２ａとなる貫通穴１３ａ＿１及び貫通穴１３ａ＿２が形成される。貫通穴１３ａ＿１〜貫通穴１３ａ＿３は、第２板状部材１３の表裏を貫通する。第１板状部材１２と第２板状部材１３とが積層されると、貫通穴１３ａ＿１及び貫通穴１３ａ＿２は、分配流路２ａの一部として機能する。
貫通穴１３ａ＿３は、伝熱管挿入部２ｂとして機能するため、冷媒が流れない。
【００２３】
第１板状部材１２＿１に形成される貫通穴１２ａ＿１、及び、第２板状部材１３＿１に形成される貫通穴１３ａ＿１は、流路断面円形状に貫通形成される。流体入口部として機能する貫通穴１２ａ＿１には、冷媒配管が接続される。例えば、第１板状部材１２＿１の冷媒の流入側の面に口金等が設けられ、その口金等を介して冷媒配管が接続されてもよく、また、貫通穴１２ａ＿１の内周面が、冷媒配管の外周面と嵌合する形状であり、口金等を用いずに、貫通穴１２ａ＿１に冷媒配管が直接接続されてもよい。
なお、流路断面とは、流路を冷媒の流れと直交する方向で切った断面である。
【００２４】
第１板状部材１２＿２に形成される貫通穴１２ａ＿２、及び、第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３は、例えば、流路断面Ｚ字状に貫通形成される。貫通穴１２ａ＿２、及び、貫通穴１２ａ＿３が、重力に対して上下方向に冷媒を分岐する分岐流路として機能する。第２板状部材１３＿１の貫通穴１３ａ＿１は、貫通穴１２ａ＿２の中心と対向する位置に形成される。
【００２５】
第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２は、例えば、流路断面長円状（楕円状含む）に貫通形成される。貫通穴１３ａ＿２が、冷媒を分岐する流路ではない中間流路（渡り流路）として機能する。つまり、貫通穴１３ａ＿２は、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２と、上流側分岐流路よりも複数の流体出口部側にある下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３との間にあり、貫通穴１２ａ＿２と貫通穴１２ａ＿３とを冷媒が直進しないように接続するものである。
【００２６】
具体的には、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の一方の端部は、貫通穴１２ａ＿２の端部と対向する位置に形成される。また、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の他方の端部は、貫通穴１２ａ＿３の中心と対向する位置に形成される。そのため、貫通穴１３ａ＿２は、２つの端部、つまり貫通穴１２ａ＿２と接続している端部（図７及び図８で図示する端部１２０）、貫通穴１２ａ＿３と接続している端部（図７及び図８で図示する端部１２１）が冷媒の流れ方向から見た状態において重複しない位置となり、重力方向に延びるように形成されることになり、冷媒が直進しないようになっている。
なお、冷媒の流れ方向とは、貫通穴１２ａ＿１及び貫通穴１３ａ＿１を流れる冷媒の流れ方向である。
【００２７】
第１板状部材１２＿３の第２板状部材１３＿２とは反対側に積層される第２板状部材１３＿３の貫通穴１３ａ＿３は、貫通穴１２ａ＿３の両端部（図７及び図８で示す端部１３０、端部１３１）と対向する位置に形成される。
【００２８】
第１板状部材１２と第２板状部材１３とが積層されると、隣接する貫通穴同士が連通するとともに、連通する貫通穴以外の部分が隣接する第１板状部材１２又は第２板状部材１３に閉塞され、分配流路２ａが形成されることになる。
【００２９】
また、分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２、及び、貫通穴１２ａ＿３は、第１板状部材１２と第２板状部材１３とが積層された状態において、水平方向に異なる層に位置している。
なお、第１分配器２では、分配流路２ａが、１つの流体入口部に対して４つの流体出口部を有している場合を例に図示しているが、分岐数を４分岐に限定するものではない。
また、第１板状部材１２及び第２板状部材１３の積層枚数を図示している枚数に限定するものではない。
【００３０】
図２に示すように、第１板状部材１２＿４に形成される貫通穴１２ａ＿４、及び、第２板状部材１３＿３に形成される貫通穴１３ａ＿３は、貫通穴１２ａ＿３の端部の対面方向に形成され、伝熱管４の先端部が挿入される伝熱管挿入部２ｂとして機能する。つまり、貫通穴１２ａ＿４、及び、貫通穴１３ａ＿３は、伝熱管４の延長線上に形成され、伝熱管４の外周面に沿うようになっており、ここに伝熱管４を挿入することで伝熱管４が第１分配器２に接続される。
【００３１】
第１板状部材１２＿４の貫通穴１２ａ＿４の内周面は、伝熱管４の外周面に嵌合される。その嵌合は、加熱されたロウ材が毛細管現象によって染み込む程度の隙間を有するとよい。
【００３２】
＜積層型ヘッダーである場合を第１分配器２における冷媒の流れ＞
以下に、第１分配器２における冷媒の流れについて説明する。
図３は、第１分配器２の展開図である。図４は、第１分配器２の縦断面図である。
なお、図３及び図４では、冷媒の流れ方向を墨付き矢印で示している。また、図４では、説明の便宜上、板状体の厚さを概略的に均一として図示している。また、図４では、冷媒の流れ方向に沿って切った断面を示している。
【００３３】
図３及び図４に示すように、冷媒配管を流れてきた冷媒は、第１板状部材１２＿１の貫通穴１２ａ＿１を流体入口部として、第１分配器２の内部に流入する。貫通穴１２ａ＿１から流入した冷媒は、第２板状部材１３＿１の貫通穴１３ａ＿１に流入する。
【００３４】
第１板状部材１２＿１の貫通穴１２ａ＿１から第２板状部材１３＿１の貫通穴１３ａ＿１に流入した冷媒は、第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の中心に流入する。第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の中心に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿２の表面に当たって２方向（左右方向）に分岐し、第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の端部に流れる。第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の端部に至った冷媒は、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の一方の端部に流入する。
【００３５】
第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の一方の端部に流入した冷媒は、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の他方の端部に流れる。第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の他方の端部に至った冷媒は、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の中心に流入する。
【００３６】
第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の中心に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿３の表面に当たって２方向（左右方向）に分岐し、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の端部に流れる。第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の端部は流体出口部として機能しており、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の端部に至った冷媒は、貫通穴１２ａ＿３内に位置する伝熱管４の先端部４ａから伝熱管４の内部に流入する。
【００３７】
伝熱管４に流入した冷媒は、第２板状部材１３＿３の貫通穴１３ａ＿３の内部及び第１板状部材１２＿４の貫通穴１２ａ＿４の内部に位置する領域を通過して、伝熱管４のフィン５が接合された領域に流入する。
【００３８】
＜貫通穴１３ａ＿２について＞
図５は、比較例としての従来の分配器（以下、分配器２Ｘと称する）での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。図６は、分配器２Ｘでの冷媒の流れを説明するための模式図である。まず、図５及び図６に基づいて、分配器２Ｘでの冷媒の流れを説明する。なお、図５及び図６では、第１分配器２の構成に相当する分配器２Ｘの各構成には、末尾に「Ｘ」を付記し、第１分配器２の構成と区別するものとする。また、図５及び図６では、冷媒の流れを破線矢印で表している。
【００３９】
図５及び図６では、第１板状部材１２＿２Ｘの貫通穴１２ａ＿２Ｘの中心を含む分岐流路として機能する部分を分岐部１１５Ｘとして図示し、第１板状部材１２＿２Ｘの貫通穴１２ａ＿２Ｘの一方の端部を端部１１０Ｘとして図示し、第１板状部材１２＿２Ｘの貫通穴１２ａ＿２Ｘの他方の端部を端部１１１Ｘとして図示し、曲がっている流路部分を曲がり部１１６Ｘとして図示している。
【００４０】
また、図５及び図６では、第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘの中心を含む分岐流路として機能する部分を分岐部１３５Ｘとして図示し、第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘの一方の端部を端部１３０Ｘとして図示し、第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘの他方の端部を端部１３１Ｘとして図示している。
【００４１】
冷媒配管を流れてきた冷媒は、分配器２Ｘの内部に流入し、第１板状部材１２＿２Ｘの貫通穴１２ａ＿２Ｘの分岐部１１５Ｘに流入する。分岐部１１５Ｘに流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿２Ｘの表面に当たって分岐し、貫通穴１２ａ＿２Ｘの端部１１０Ｘ、端部１１１Ｘに流れる。分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２Ｘの曲がり部１１６Ｘを流れる気液二相状態の冷媒は、密度の大きい液冷媒（図６に示す冷媒Ｗ）が遠心力により貫通穴１２ａ＿２Ｘの曲がり部１１６Ｘの外側に寄せられる。つまり、貫通穴１２ａ＿２Ｘの端部１１０Ｘ、端部１１１Ｘでは、液膜が偏った状態となっている。
【００４２】
この状態で貫通穴１２ａ＿２Ｘの端部１１０Ｘ、端部１１１Ｘに至った冷媒は、第２板状部材１３＿２Ｘの貫通穴１３ａ＿２Ｘを介して直進し、分岐流路として機能する下流側の第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘに流入する。そのため、第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘでは、液膜の偏った側により多くの液冷媒が流れることになる。特に、液膜の偏りが顕著な場合、第１板状部材１２＿３Ｘの貫通穴１２ａ＿３Ｘでの分配比率を所定量（目標値）、例えば５０％：５０％に分流させることは困難となる。
【００４３】
図７は、第１分配器２での冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。図８は、第１分配器２での冷媒の流れを説明するための模式図である。次に、図７及び図８に基づいて、第１分配器２での冷媒の流れを説明する。なお、図７及び図８では、冷媒の流れを破線矢印で表している。
【００４４】
図７及び図８では、第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の中心を含む分岐流路として機能する部分を分岐部１１５として図示し、第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の一方の端部を端部１１０として図示し、第１板状部材１２＿２の貫通穴１２ａ＿２の他方の端部を端部１１１として図示し、曲がっている流路部分を曲がり部１１６として図示している。なお、貫通穴１２ａ＿２が上流側分岐流路として機能する。
【００４５】
また、図７及び図８では、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の中心を含む分岐流路として機能する部分を分岐部１３５として図示し、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の一方の端部を端部１３０として図示し、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３の他方の端部を端部１３１として図示している。なお、貫通穴１２ａ＿３が下流側分岐流路として機能する。
【００４６】
さらに、図７及び図８では、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の冷媒入口部となる一方の端部を端部１２０として図示し、第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の冷媒出口部となる他方の端部を端部１２１として図示している。
なお、図８では、端部１２０と端部１２１とを接続する部分を仮想線Ｌ１として図示し、端部１２０と端部１２１とを接続している部分と直交する部分を仮想線Ｌ２として図示している。
【００４７】
冷媒配管を流れてきた冷媒は、第１分配器２の内部に流入し、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２の分岐部１１５に流入する。分岐部１１５に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿２の表面に当たって２方向（左右方向）に分岐し、貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に流れる。分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２の曲がり部１１６を流れる気液二相状態の冷媒は、分配器２Ｘと同様に、密度の大きい液冷媒（図８に示す冷媒Ｗ）が遠心力により貫通穴１２ａ＿２の曲がり部１１６の外側に寄せられる。つまり、貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１では、液膜が偏った状態となっている。
【００４８】
この状態で貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に至った冷媒は、中間流路として機能する第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の端部１２０に流入する。端部１２０に流入した冷媒は、隣接して積層される第１板状部材１２＿３の表面に当たって、液膜が飛散する。つまり、貫通穴１３ａ＿２に対向する平面部（第１板状部材１２＿３の表面）に気液二相冷媒が衝突し、液膜が飛散することになる。
更に詳述すると、中間流路として機能する貫通穴１３ａ＿２は、端部１２０から流入した冷媒を、隣接して積層される第１板状部材１２＿３の表面に当てて向きを変えてから端部１２０から流出させるようになっている。
【００４９】
これにより、貫通穴１３ａ＿２を流れる冷媒は、液膜の偏りが解消され、気相と液相とが均質に混ざった気液二相状態に近づく。この状態を維持したまま端部１２１に至った冷媒は、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３に流入する。つまり、貫通穴１３ａ＿２によって、冷媒を直進して貫通穴１２ａ＿３に流入させないことで、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３においても、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２と同様の冷媒状態にできる。
【００５０】
なお、貫通穴１３ａ＿２は、上流側分岐流路から流入する冷媒を、向きを変えてから、下流側分岐流路に流出させることができる程度の大きさ及び形状で形成されていればよい。例えば、貫通穴１３ａ＿２は、仮想線Ｌ１で示す端部１２０と端部１２１とを接続している部分の流路長さが、仮想線Ｌ２で示し端部１２０と端部１２１とを接続している部分と直交する部分の流路幅の２倍以上として形成されるとよい。こうすれば、貫通穴１３ａ＿２によって冷媒が直進することなく、貫通穴１２ａ＿３に流入可能になる。
【００５１】
したがって、第１板状部材１２＿３の貫通穴１２ａ＿３では、液膜の偏りが解消され、均質に近い状態の冷媒が流れることになる。そのため、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３での分配比率を所定量（目標値）、例えば５０％：５０％に分流させることが可能になる。
【００５２】
次に、第１分配器２が一体型ヘッダーである場合を例に説明する。
図９は、熱交換器１の製造方法の流れを説明した図である。図１０は、ロストワックス法を用いた第１分配器２の縦断面図である。まず、ロストワックス法を用いた第１分配器２の製造方法について説明する。
【００５３】
最初に、図示省略のステップ０において第１分配器２の分配流路２ａとなる金型を作製する。ステップ１において、ステップ０で作製した金型にワックスを流し込んで分配流路２ａと同形状のワックス型（ワックスパターン２ａ＿１）を作製する。ステップ２において、第１分配器２となる金型２＿１にワックスパターン２ａ＿１を固定し、溶かしたアルミニウムを流し込む。
【００５４】
そして、ステップ３において、固まったアルミニウムを加熱し、アルミニウムの内部に固定されているワックスパターン２ａ＿１を溶かし、流し出す。これにより、分配流路２ａが形成された第１分配器２が作製されることになる。ステップ０〜ステップ３により、第１分配器２が完成する。
その後、ステップ４において、第１分配器２に伝熱管４を接続し、その他の組み付け及び加工を行って熱交換器１が完成することになる。
【００５５】
ロストワックス法により作製された第１分配器２は、図１０に示すように、板状体１１を有していない点で、図２〜図４に示す積層型ヘッダーとして構成された第１分配器２とは異なっている。ただし、ロストワックス法により作製された第１分配器２の各機能については、いずれも積層型ヘッダーとして構成された第１分配器２と同じである。
【００５６】
＜一体型ヘッダーである場合の第１分配器２における冷媒の流れ＞
以下に、第１分配器２における冷媒の流れについて説明する。図１１は、図９の製造方法により完成した第１分配器２の冷媒の流れを示す縦断面図である。図１１では、図４に示す第１分配器２の構成又は部分に対応する構成又は部分には同じ符号を用いて図示している。また、図１１では、破線を用いて図４に示す第１分配器２の板状体との対応関係を示している。また、図１１では、説明の便宜上、板状体の厚さを概略的に均一として図示している。また、図１１では、冷媒の流れ方向に沿って切った断面を示している。さらに図１１では、冷媒の流れ方向を墨付き矢印で示している。
【００５７】
基本的な冷媒の流れは、図３及び図４で説明した積層型ヘッダーとして構成された第１分配器２の冷媒の流れと同様である。
冷媒配管を流れてきた冷媒は、第１分配器２の貫通穴１２ａ＿１を流体入口部として、第１分配器２の内部に流入する。貫通穴１２ａ＿１から流入した冷媒は、貫通穴１３ａ＿１を流れて、貫通穴１２ａ＿２の中心に流入する。貫通穴１２ａ＿２の中心に流入した冷媒は、２方向（左右方向）に分岐し、貫通穴１２ａ＿２の端部に流れる。貫通穴１２ａ＿２の端部に至った冷媒は、貫通穴１３ａ＿２の一方の端部に流入する。
【００５８】
貫通穴１３ａ＿２の一方の端部に流入した冷媒は、貫通穴１３ａ＿２の他方の端部に流れて、貫通穴１２ａ＿３の中心に流入する。貫通穴１２ａ＿３の中心に流入した冷媒は、２方向（左右方向）に分岐し、貫通穴１２ａ＿３の端部に流れる。貫通穴１２ａ＿３の端部は流体出口部として機能しており、貫通穴１２ａ＿３の端部に至った冷媒は、貫通穴１２ａ＿３内に位置する伝熱管４の先端部４ａから伝熱管４の内部に流入する。
【００５９】
伝熱管４に流入した冷媒は、貫通穴１３ａ＿３の内部及び貫通穴１２ａ＿４の内部に位置する領域を通過して、伝熱管４のフィン５が接合された領域に流入する。
【００６０】
＜第１分配器２、熱交換器１の作用効果＞
以上のように、第１分配器２では、渡り流路として機能する貫通穴１３ａ＿２を形成することによって、分岐流路として機能する下流側の貫通穴１３ａ＿２においても、均質に混ざった気液二相状態で分岐することが可能になる。したがって、第１分配器２によれば、上流側の分岐流路及び下流側の分岐流路の双方において液膜の偏りが解消され、冷媒の分配比率を所定量（目標値）にでき、優れた分配性能を実現できる。
【００６１】
また、熱交換器１は、第１分配器２を備えているので、各パスに均質な状態で冷媒を流すことができ、熱交換効率が向上したものとなる。
【００６２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る分配器について説明する。
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。
なお、実施の形態２に係る分配器を備えた熱交換器については、実施の形態１で説明した熱交換器１と同様であるため、説明を省略する。また、実施の形態２に係る分配器を、第１分配器２Ａと称するものとする。
【００６３】
＜実施の形態２に係る分配器の構成＞
以下に、第１分配器２Ａの構成について説明する。ここでは、第１分配器２Ａが積層型ヘッダーである場合を例に説明する。ただし、第１分配器２Ａが一体型ヘッダーであってもよく、この場合は、図９を参考に第１分配器２Ａを製造すればよい。
図１２は、第１分配器２Ａでの冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。図１３は、第１分配器２Ａでの冷媒の流れを説明するための模式図である。なお、図１２及び図１３では、冷媒の流れを破線矢印で表している。
【００６４】
図１２及び図１３では、図７及び図８と同様に、分岐部１１５、端部１１０、端部１１１、曲がり部１１６、分岐部１３５、端部１３０、端部１３１、端部１２０、端部１２１を図示している。
【００６５】
第１分配器２Ａは、第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３の形状が、実施の形態１に係る第１分配器２の第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３の形状と相違している。
具体的には、貫通穴１２ａ＿３は、流路断面Ｚ字状に貫通形成されている分岐部１３５の中間部に連通する流入流路１０７を有している。つまり、同一板（第１板状部材１２＿３）内に、分岐流路として機能する分岐部１３５と、分岐部１３５に冷媒を流入させる流入流路１０７と、が形成されている。
【００６６】
流入流路１０７は、中間流路となる貫通穴１３ａ＿２の端部１２１と接続する流体入口側の端部と、分岐部１３５に接続する流体出口側の端部と、を有し、両者が冷媒の流れ方向から見た状態において重複しない位置となっている。したがって、流入流路１０７は、重力方向に延びるように形成されていることになる。具体的には、図１２に示すように、流体入口側の端部と、流体出口側の端部と、が重力方向に並ぶように形成されている。なお、分岐部１３５の中間部は、厳密に分岐部１３５の中心部でなくてもよい。
【００６７】
そして、貫通穴１３ａ＿２の端部１２０が、貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１と対向する位置に形成される。また、貫通穴１３ａ＿２の端部１２１は、貫通穴１２ａ＿３の分岐部１３５ではなく、流入流路１０７の端部と対向する位置に形成される。
なお、第２板状部材１３＿３の貫通穴１３ａ＿３は、貫通穴１２ａ＿３の端部１３０、端部１３１と対向する位置に形成される。
それ以外の構成については、実施の形態１と同様である。
【００６８】
＜第１分配器２Ａにおける冷媒の流れ＞
次に、第１分配器２Ａにおける冷媒の流れについて説明する。
図１２及び図１３に示すように、第１分配器２Ａに流入した冷媒は、貫通穴１２ａ＿１、貫通穴１３ａ＿１を流れて、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２の分岐部１１５に流入する。分岐部１１５に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿２の表面に当たって２方向（左右方向）に分岐し、貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に流れる。貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に至った冷媒は、中間流路として機能する第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の端部１２０に流入する。
【００６９】
端部１２０に流入した冷媒は、隣接して積層される第１板状部材１２＿３の表面に当たって、液膜が飛散する。つまり、貫通穴１３ａ＿２に対向する平面部（第１板状部材１２＿３の表面）に気液二相冷媒が衝突し、液膜が飛散することになる。これにより、貫通穴１３ａ＿２を流れる冷媒は、液膜の偏りが解消され、気相と液相とが均質に混ざった気液二相状態に近づく。この状態を維持したまま端部１２１に至った冷媒は、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３の流入流路１０７の流体入口側の端部に流入する。
【００７０】
つまり、貫通穴１３ａ＿２によって、冷媒を直進して貫通穴１２ａ＿３に流入させないことで、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３においても、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２と同様の冷媒状態にできる。
【００７１】
流入流路１０７の流体入口側の端部に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿３の表面に当たってから、流入流路１０７を流れ、流入流路１０７の流体出口側の端部（分岐部１３５との接続側端部）に至り、分岐部１３５に流入して２方向（左右方向）に分岐する。分岐した冷媒は、端部１３０、１３１に流れる。貫通穴１２ａ＿３の端部１３０、端部１３１は流体出口部として機能しており、貫通穴１２ａ＿３の端部１３０、端部１３１に至った冷媒は、貫通穴１３ａ＿３又は貫通穴１２ａ＿３内に位置する伝熱管４の先端部４ａから伝熱管４の内部に流入する。
【００７２】
具体的には、渡り流路として機能する貫通穴１３ａ＿２の端部１２１から流出した気液二相状態の冷媒は、下流側の貫通穴１２ａ＿３の流入流路１０７へ流入する。その際、冷媒は、貫通穴１３ａ＿２に対向する第２板状部材１３＿３の表面に衝突する。そのため、貫通穴１３ａ＿２で均質化した状態から更に気液二相の冷媒が均質状態となる。それから、冷媒は、貫通穴１３ａ＿２の分岐部１３５に流入し、冷媒が分配されることになる。
【００７３】
＜第１分配器２Ａ、熱交換器１の作用効果＞
以上のように、第１分配器２Ａでは、実施の形態１に係る第１分配器２の構成に加え、渡り流路として機能する貫通穴１３ａ＿２の下流側の貫通穴１２ａ＿３に流入流路１０７を設けるようにした。つまり、第１分配器２Ａでは、冷媒が板状部材に衝突する衝突部を複数箇所設けるようにした。こうすることによって、気液二相冷媒の気相と液相をより均質化でき、貫通穴１２ａ＿３での分配比率を所定量（目標値）、例えば５０％：５０％に分流させることが可能になる。したがって、第１分配器２Ａによれば、上流側の分岐流路及び下流側の分岐流路の双方において液膜の偏りが解消され、冷媒の分配比率を所定量（目標値）にでき、優れた分配性能を実現できる。
【００７４】
また、熱交換器１は、第１分配器２Ａを備えているので、各パスに均質な状態で冷媒を流すことができ、熱交換効率が向上したものとなる。
【００７５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る分配器について説明する。
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。
なお、実施の形態３に係る分配器を備えた熱交換器については、実施の形態１で説明した熱交換器１と同様であるため、説明を省略する。また、実施の形態３に係る分配器を、第１分配器２Ｂと称するものとする。
【００７６】
＜実施の形態３に係る分配器の構成＞
以下に、第１分配器２Ｂの構成について説明する。ここでは、第１分配器２Ｂが積層型ヘッダーである場合を例に説明する。ただし、第１分配器２Ｂが一体型ヘッダーであってもよく、この場合は、図９を参考に第１分配器２Ｂを製造すればよい。
図１４は、第１分配器２Ｂでの冷媒の流れを説明するための分解斜視図である。図１５は、第１分配器２Ｂの第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３の形状を模式的に示すと模式図である。なお、図１４では、冷媒の流れを破線矢印で表している。
【００７７】
図１４及び図１５では、図１２及び図１３と同様に、分岐部１１５、端部１１０、端部１１１、曲がり部１１６、分岐部１３５、端部１３０、端部１３１、端部１２０、端部１２１、流入流路１０７を図示している。
【００７８】
第１分配器２Ｂは、基本的な形状は実施の形態２に係る第１分配器２Ａと同様であるが、第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３の形状が、実施の形態２に係る第１分配器２Ａの第１板状部材１２＿３に形成される貫通穴１２ａ＿３の形状と相違している。
つまり、第１分配器２Ｂでは、流入流路１０７を重力方向に対して傾斜させている点で、実施の形態２と相違している。
【００７９】
具体的には、第１分配器２Ｂでは、第１板状部材１２＿３に、分岐部１３５及び流入流路１０７を設けるようにするとともに、流入流路１０７の一方の端部（流体入口側の端部）が、流入流路１０７の他方の端部（流体出口側の端部）と異なる重力方向に位置するようになっている。更に言えば、流入流路１０７の冷媒流れ方向（図１５に示し線Ｘ１）が、貫通穴１２ａ＿３の分岐部１３５の流体部分の冷媒流れ方向（図１５に示し線Ｘ２）に対して、直交するのではなく、所定の流入角度１０９で交わるようにしている。
それ以外の構成については、実施の形態１、２と同様である。
【００８０】
＜第１分配器２Ｂにおける冷媒の流れ＞
次に、第１分配器２Ｂにおける冷媒の流れについて説明する。
図１４及び図１５に示すように、第１分配器２Ｂに流入した冷媒は、貫通穴１２ａ＿１、貫通穴１３ａ＿１を流れて、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２の分岐部１１５に流入する。分岐部１１５に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿２の表面に当たって２方向（左右方向）に分岐し、貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に流れる。貫通穴１２ａ＿２の端部１１０、端部１１１に至った冷媒は、中間流路として機能する第２板状部材１３＿２の貫通穴１３ａ＿２の端部１２０に流入する。
【００８１】
端部１２０に流入した冷媒は、隣接して積層される第１板状部材１２＿３の表面に当たって、液膜が飛散する。つまり、貫通穴１３ａ＿２に対向する平面部（第１板状部材１２＿３の表面）に気液二相冷媒が衝突し、液膜が飛散することになる。これにより、貫通穴１３ａ＿２を流れる冷媒は、液膜の偏りが解消され、気相と液相とが均質に混ざった気液二相状態に近づく。この状態を維持したまま端部１２１に至った冷媒は、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３の流入流路１０７の流体入口側の端部に流入する。
【００８２】
つまり、貫通穴１３ａ＿２によって、冷媒を直進して貫通穴１２ａ＿３に流入させないことで、下流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿３においても、上流側分岐流路として機能する貫通穴１２ａ＿２と同様の冷媒状態にできる。
【００８３】
流入流路１０７の流体入口側の端部に流入した冷媒は、隣接して積層される第２板状部材１３＿３の表面に当たってから、流入流路１０７を流れ、流入流路１０７の他方の端部（分岐部１３５との接続側端部）に至り、分岐部１３５に流入して２方向（左右方向）に分岐する。分岐した冷媒は、端部１３０、１３１に流れる。貫通穴１２ａ＿３の端部１３０、端部１３１は流体出口部として機能しており、貫通穴１２ａ＿３の端部１３０、端部１３１に至った冷媒は、貫通穴１３ａ＿３又は貫通穴１２ａ＿３内に位置する伝熱管４の先端部４ａから伝熱管４の内部に流入する。
【００８４】
具体的には、渡り流路として機能する貫通穴１３ａ＿２の端部１２１から流出した気液二相状態の冷媒は、下流側の貫通穴１２ａ＿３の流入流路１０７へ流入する。その際、冷媒は、貫通穴１３ａ＿２に対向する第２板状部材１３＿３の表面に衝突する。そのため、貫通穴１３ａ＿２で均質化した状態から更に気液二相の冷媒が均質状態となる。それから、冷媒は、貫通穴１３ａ＿２の分岐部１３５に流入し、冷媒が分配されることになる。
【００８５】
このとき、流入流路１０７を流れる冷媒は、流入角度１０９で分岐部１３５に流入することになる。そのため、冷媒は、慣性力により貫通穴１２ａ＿３の端部１３１の方へ多く流れることになる。加えて、分岐部１３５の曲がり部では渦１１２発生し、冷媒の流れる流路部分が狭まることになる。この双方の影響により、端部１３１側に流れる冷媒の流量が多くなる。分岐部１３５の端部１３０と端部１３１とに流れる冷媒の流量比率は、流入流路１０７と分岐部１３５との位置（流入角度）に対して線形の関係があり、両者の位置関係によりコントロールすることができる。これは、分岐部１３５に冷媒が到達するまでに、気液相状態の冷媒を均質することで実現させることができる。
【００８６】
＜第１分配器２Ｂ、熱交換器１の作用効果＞
以上のように、第１分配器２Ｂでは、実施の形態２に係る第１分配器２Ａの構成に加え、流入流路１０７を重力方向に対して傾斜させるようにした。つまり、第１分配器２Ｂでは、冷媒が板状部材に衝突する衝突部を複数箇所設けるようにするとともに、分配比率を調整可能にしている。こうすることによって、気液二相冷媒の気相と液相をより均質化でき、貫通穴１２ａ＿３での分配比率を所定量（目標値）に調整することが可能になる。したがって、第１分配器２Ｂによれば、上流側の分岐流路及び下流側の分岐流路の双方において液膜の偏りが解消され、冷媒の分配比率を所定量（目標値）にでき、優れた分配性能を実現できる。
【００８７】
また、熱交換器１は、第１分配器２Ａを備えているので、各パスに均質な状態で冷媒を流すことができ、熱交換効率が向上したものとなる。
【００８８】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置について説明する。
＜冷凍サイクル装置１００の構成＞
以下に、本実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００の概略構成について説明する。
図１６は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置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４では実施の形態１〜３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜３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１６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、空気の流れを白抜き矢印で示している。
【００８９】
冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１〜３のいずれかに係る分配器を備えた熱交換器を構成の１つとして有している。なお、説明の便宜上、冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１に係る第１分配器２を備えた熱交換器１を有しているものとして説明する。また、実施の形態４では、冷凍サイクル装置１００が空気調和装置である場合を例に説明する。
【００９０】
冷凍サイクル装置１００は、第１ユニット１００Ａ及び第２ユニット１００Ｂを構成として備えている。第１ユニット１００Ａは、熱源ユニット又は室外ユニット等として利用される。第２ユニット１００Ｂは、室内ユニット又は利用側ユニット（負荷側ユニット）等として利用される。
【００９１】
第１ユニット１００Ａには、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、絞り装置１０４、第２熱交換器１０５、及び、第２熱交換器１０５に付設されている送風機１０５Ａが収容されている。また、第２熱交換器１０５は、第１分配器２を備えている。つまり、第２熱交換器１０５は、実施の形態１で説明した熱交換器１が適用されたものである。
【００９２】
第２ユニット１００Ｂには、第１熱交換器１０３、及び、第１熱交換器１０３に付設されている送風機１０３Ａが収容されている。また、第１熱交換器１０３は、第１分配器２を備えている。つまり、第１熱交換器１０３は、実施の形態１で説明した熱交換器１が適用されたものである。
【００９３】
そして、図１６に示すように、圧縮機１０１、第１熱交換器１０３、絞り装置１０４、及び、第２熱交換器１０５が、冷媒配管１０６によって接続され、冷媒回路が形成されている。送風機１０３Ａは、第１熱交換器１０３に付設され、第１熱交換器１０３に空気を供給するようになっている。送風機１０５Ａは、第２熱交換器１０５に付設され、第２熱交換器１０５に空気を供給するようになっている。
【００９４】
圧縮機１０１は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、吐出されて第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５へ送られる。圧縮機１０１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、往復圧縮機等で構成することができる。
【００９５】
流路切替装置１０２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、流路切替装置１０２は、暖房運転時には圧縮機１０１と第１熱交換器１０３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１０１と第２熱交換器１０５とを接続するように切り替えられる。なお、流路切替装置１０２は、たとえば四方弁で構成するとよい。ただし、二方弁又は三方弁の組み合わせを流路切替装置１０２として採用してもよい。
【００９６】
第１熱交換器１０３は、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、第１熱交換器１０３は、圧縮機１０１から吐出された高温高圧の冷媒と送風機１０３Ａ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、第１熱交換器１０３は、絞り装置１０４から流出された低温低圧の冷媒と送風機１０３Ａ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。
【００９７】
絞り装置１０４は、第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５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１０４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１０４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、または、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
【００９８】
第２熱交換器１０５は、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、第２熱交換器１０５は、絞り装置１０４から流出された低温低圧の冷媒と送風機１０５Ａ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。一方、凝縮器として機能する場合、第２熱交換器１０５は、圧縮機１０１から吐出された高温高圧の冷媒と送風機１０５Ａ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。
【００９９】
＜冷凍サイクル装置１００の動作＞
次に、冷凍サイクル装置１００の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。
【０１００】
まず、冷凍サイクル装置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１６の破線矢印で示している。
【０１０１】
図１６に示すように、圧縮機１０１を駆動させることによって、圧縮機１０１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１０１から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、流路切替装置１０２を介して凝縮器として機能する第２熱交換器１０５に流れ込む。第２熱交換器１０５では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、送風機１０５Ａ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（単相）になる。
【０１０２】
第２熱交換器１０５から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１０４によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第１熱交換器１０３に流れ込む。第１熱交換器１０３は第１分配器２を備えており、第１分配器２により第１熱交換器１０３のパス数に応じて冷媒が分配されて第１熱交換器１０３を構成している伝熱管４に流入する。
【０１０３】
第１熱交換器１０３では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、送風機１０３Ａ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（単相）になる。第１熱交換器１０３から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を介して圧縮機１０１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１０１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【０１０４】
次に、冷凍サイクル装置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１６の実線矢印で示している。
【０１０５】
図１６に示すように、圧縮機１０１を駆動させることによって、圧縮機１０１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１０１から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、流路切替装置１０２を介して凝縮器として機能する第１熱交換器１０３に流れ込む。第１熱交換器１０３では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、送風機１０３Ａ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（単相）になる。
【０１０６】
第１熱交換器１０３から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１０４によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第２熱交換器１０５に流れ込む。第２熱交換器１０５は第１分配器２を備えており、第１分配器２により第２熱交換器１０５のパス数に応じて冷媒が分配されて第２熱交換器１０５を構成している伝熱管４に流入する。
【０１０７】
第２熱交換器１０５では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、送風機１０５Ａ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（単相）になる。第２熱交換器１０５から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を介して圧縮機１０１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１０１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【０１０８】
以上のように、冷凍サイクル装置１００では、第１熱交換器１０３及び第２熱交換器１０５の上流側に第１分配器２が設けられている。
そのため、冷凍サイクル装置１００によれば、第１熱交換器１０３及び第２熱交換器１０５において各パスに均質な状態で冷媒を流すことができ、熱交換器の性能を最大限に引き出すことが可能になり、熱交換効率が向上したものとなる。
【０１０９】
ここでは、第１熱交換器１０３及び第２熱交換器１０５の双方に、実施の形態１〜３のいずれかに係る熱交換器を備えた場合を例に説明したが、第１熱交換器１０３及び第２熱交換器１０５の少なくとも一方に実施の形態１〜３のいずれかに係る熱交換器を備えることとしてもよい。
【０１１０】
なお、冷凍サイクル装置１００に使用する冷媒を特に限定するものではなく、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、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およ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１００のその他の例としては、給湯器や冷凍機、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器の性能を最大限に引き出すことが可能になり、熱交換効率が向上したものとなる。
【符号の説明】
【０１１１】
１  熱交換器、２  第１分配器、２Ａ  第１分配器、２Ｂ  第１分配器、２Ｘ  分配器、２＿１  金型、２ａ  分配流路、２ａ＿１  ワックスパターン、２ｂ  伝熱管挿入部、３  第２分配器、３ａ  合流流路、４  伝熱管、４ａ  先端部、５  フィン、１１  板状体、１２  第１板状部材、１２＿１  第１板状部材、１２＿２  第１板状部材、１２＿２Ｘ  第１板状部材、１２＿３  第１板状部材、１２＿３Ｘ  第１板状部材、１２＿４  第１板状部材、１２ａ＿１  貫通穴、１２ａ＿２  貫通穴、１２ａ＿２Ｘ  貫通穴、１２ａ＿３  貫通穴、１２ａ＿３Ｘ  貫通穴、１２ａ＿４  貫通穴、１３  第２板状部材、１３＿１  第２板状部材、１３＿２  第２板状部材、１３＿２Ｘ  第２板状部材、１３＿３  第２板状部材、１３ａ＿１  貫通穴、１３ａ＿２  貫通穴、１３ａ＿２Ｘ  貫通穴、１３ａ＿３  貫通穴、１００  冷凍サイクル装置、１００Ａ  第１ユニット、１００Ｂ  第２ユニット、１０１  圧縮機、１０２  流路切替装置、１０３  第１熱交換器、１０３Ａ  送風機、１０４  絞り装置、１０５  第２熱交換器、１０５Ａ  送風機、１０６  冷媒配管、１０７  流入流路、１０９  流入角度、１１０  端部、１１０Ｘ  端部、１１１  端部、１１１Ｘ  端部、１１２  渦、１１５  分岐部、１１５Ｘ  分岐部、１１６  曲がり部、１１６Ｘ  曲がり部、１２０  端部、１２１  端部、１３０  端部、１３０Ｘ  端部、１３１  端部、１３１Ｘ  端部、１３５  分岐部、１３５Ｘ  分岐部、Ｌ１  仮想線、Ｌ２  仮想線、Ｗ  冷媒。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月25日(2019.7.25)
【手続補正１】
【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】
本発明に係る分配器は、流体入口部から流入した流体を複数の流体出口部に分配する分配器であって、上流側分岐流路と、前記上流側分岐流路よりも前記複数の流体出口部側にある下流側分岐流路と、を有する複数の分岐流路と、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路との間にあり、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路とを接続する中間流路と、を有し、前記流体は、前記流体入口部から前記複数の流体出口部に向かって一方の方向に流れるようになっており、前記中間流路は、前記上流側分岐流路と接続している一方の端部と、前記下流側分岐流路と接続している他方の端部と、を有し、前記一方の端部から流入した流体の流れを、分岐することなく向きを変えてから前記他方の端部から流出させるものである。
【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】
流体入口部から流入した流体を複数の流体出口部に分配する分配器であって、
上流側分岐流路と、前記上流側分岐流路よりも前記複数の流体出口部側にある下流側分岐流路と、を有する複数の分岐流路と、
前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路との間にあり、前記上流側分岐流路と前記下流側分岐流路とを接続する中間流路と、を有し、
前記流体は、前記流体入口部から前記複数の流体出口部に向かって一方の方向に流れるようになっており、
前記中間流路は、
前記上流側分岐流路と接続している一方の端部と、前記下流側分岐流路と接続している他方の端部と、を有し、
前記一方の端部から流入した流体の流れを、分岐することなく向きを変えてから前記他方の端部から流出させる
分配器。
【請求項２】
前記中間流路は、
前記一方の端部と前記他方の端部とを接続している部分の流路長さが、
前記一方の端部と前記他方の端部とを接続している部分と直交する部分の流路幅の２倍以上となっている
請求項１に記載の分配器。
【請求項３】
前記下流側分岐流路は、
流体を２方向に分岐する分岐部と、
前記分岐部の中間部に連通する流入流路と、を有し、
前記流入流路は、
前記中間流路の他方の端部と接続する流体入口側の端部と、前記分岐部に接続する流体出口側の端部と、を有し、
前記流体入口側の端部から流入した流体の流れを、向きを変えてから前記他方の端部から流出させる
請求項１又は２に記載の分配器。
【請求項４】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と、前記流体出口側の端部と、が重力方向に並ぶように形成されている
請求項３に記載の分配器。
【請求項５】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と、前記流体出口側の端部と、が異なる重力方向に位置するように形成されている
請求項３に記載の分配器。
【請求項６】
前記流入流路は、
前記流体入口側の端部と前記流体出口側の端部とを流れる流体の流れ方向が、
前記流体出口側の端部と接続している部分における前記分岐部を流れる流体の流れ方向に対して、直交していない
請求項５に記載の分配器。
【請求項７】
前記流体入口部、前記分岐流路、及び、前記複数の流体出口部は、
貫通穴がそれぞれ形成された複数枚の板状体を積層して構成される
請求項１〜６のいずれか一項に記載の分配器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の分配器と、
前記分配器の前記複数の流体出口部から流出する前記流体が流入する複数の伝熱管と、
を備えた
熱交換器。
【請求項９】
前記複数の伝熱管は、円管又は扁平管である
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、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。
【国際調査報告】
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