(57)【要約】【課題】複数の配管部品に対する流体の分流の均一性の向上を図ることができる熱交換器、分流部品、および熱交換装置を提供することである。【解決手段】実施形態の熱交換器は、第１配管部品と、第２配管部品と、複数の第３配管部品と、仕切りとを持つ。前記複数の第３配管部品は、前記第１配管部品と前記第２配管部品との間をそれぞれ繋ぐ。前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成している。前記第１配管部品および前記複数の第３配管部品の少なくとも一方には、前記第１領域を流れた前記冷媒と前記第２領域を流れた前記冷媒とが合流する合流部が設けられている。前記第１配管部品には、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる導入部が設けられている。【選択図】図３
2017044428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が供給される第１配管部品と、
前記冷媒が流れる第２配管部品と、
前記第１配管部品の第１端部から第２端部に向かう第１方向に沿って並べられ、前記第１配管部品と前記第２配管部品との間をそれぞれ繋ぐ複数の第３配管部品と、
前記第１配管部品の内部に、前記第１方向に沿って設けられた仕切りと、
を備え、
前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成し、
前記第１配管部品および前記複数の第３配管部品の少なくとも一方には、前記第１領域を流れた前記冷媒と前記第２領域を流れた前記冷媒とが合流する合流部が設けられ、
前記第１配管部品には、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる導入部が設けられた、
熱交換器。
【請求項２】
前記第１配管部品は、前記熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記冷媒の入口側となり、
前記第２配管部品は、前記熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記冷媒の出口側となり、
前記合流部では、前記熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記第１領域を流れた前記冷媒と前記第２領域を流れた前記冷媒とが合流し、
前記導入部は、前記熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記冷媒は、前記第１配管部品の内部で気液二相流を含む、
請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に、前記第１領域および前記第２領域から仕切られた前記合流部を形成し、
前記合流部には、前記複数の第３配管部品が接続され、
前記仕切りには、前記第１領域と前記合流部とを連通させる第１連通部と、前記第２領域と前記合流部とを連通させる第２連通部とが設けられた、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１領域では、前記第１端部から前記第２端部に向けて前記冷媒が流れ、
前記第２領域では、前記第２端部から前記第１端部に向けて前記冷媒が流れ、
前記第１連通部は、前記第１端部から前記第２端部に近付くに従い、前記第１領域から前記合流部に向かう流路抵抗が小さくなり、
前記第２連通部は、前記第２端部から前記第１端部に近付くに従い、前記第２領域から前記合流部に向かう流路抵抗が小さくなる、
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１連通部は、前記第１端部から前記第２端部に近付くに従い、内径が大きくなる複数の穴を有し、
前記第２連通部は、前記第２端部から前記第１端部に近付くに従い、内径が大きくなる複数の穴を有した、
請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１配管部品は、水平方向に対して交差する方向に沿って設けられ、
前記第１連通部は、上方になるに従い、前記第１領域から前記合流部に向かう流路抵抗が小さくなり、
前記第２連通部は、上方になるに従い、前記第２領域から前記合流部に向かう流路抵抗が小さくなる、
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１連通部は、上方になるに従い、内径が大きくなる複数の穴を有し、
前記第２連通部は、上方になるに従い、内径が大きくなる複数の穴を有した、
請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記導入部は、
前記第１配管部品の内部において、前記第１端部と前記第２端部とに亘って設けられるとともに、前記第１領域および前記第２領域から仕切られた第３領域と、
前記第１端部に開口して、前記第１領域に前記冷媒を流入させる第１開口部と、
前記第１端部に開口して、前記第３領域に前記冷媒を流入させる第２開口部と、
前記第２端部において、前記第３領域と前記第２領域とを連通させる連通部と、
を有した
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記導入部は、
前記第１端部に開口して、前記第１領域に前記冷媒を流入させる第１開口部と、
前記第２端部に開口して、前記第２領域に前記冷媒を流入させる第２開口部と、
を有した、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
流体が供給される配管部品と、
前記配管部品の第１端部から第２端部に向かう第１方向に沿って並べられ、前記配管部品にそれぞれ接続された複数の分流管と、
前記配管部品の内部に、前記第１方向に沿って設けられた仕切りと、
を備え、
前記仕切りは、前記配管部品の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成し、
前記配管部品および前記複数の分流管の少なくとも一方には、前記第１領域を流れた前記流体と前記第２領域を流れた前記流体とが合流する合流部が設けられ、
前記配管部品には、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記流体を流入させる導入部が設けられた、
分流部品。
【請求項１２】
熱交換器と、
前記熱交換器に風を送るファンと、
を備え、
前記熱交換器は、
冷媒が供給される第１配管部品と、
前記冷媒が流れる第２配管部品と、
前記第１配管部品の第１端部から第２端部に向かう第１方向に沿って並べられ、前記第１配管部品と前記第２配管部品との間をそれぞれ繋ぐ複数の第３配管部品と、
前記第１配管部品の内部に、前記第１方向に沿って設けられた仕切りと、
を有し、
前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成し、
前記第１配管部品および前記複数の第３配管部品の少なくとも一方には、前記第１領域を流れた前記冷媒と前記第２領域を流れた前記冷媒とが合流する合流部が設けられ、
前記第１配管部品には、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる導入部が設けられた、
熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱交換器、分流部品、および熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機などに用いられる熱交換装置は、冷媒と周囲の空気との間の熱交換を促進する熱交換器を有する。このような熱交換器は、熱交換効率を高めるために、並列に配置されて冷媒が分かれて流れる複数の配管部品を有する場合がある。
ところで、上記のような熱交換器では、複数の配管部品に対する流体（冷媒）の分流が不均一になる場合がある。また、複数の配管部品に対して流体を分流させる分流部品においても、上記と同様の事象が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３９２９５号公報
【特許文献２】特開平７−１９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、複数の配管部品に対する流体の分流の均一性の向上を図ることができる熱交換器、分流部品、および熱交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の熱交換器は、冷媒が供給される第１配管部品と、前記冷媒が流れる第２配管部品と、複数の第３配管部品と、仕切りとを持つ。前記複数の第３配管部品は、前記第１配管部品の第１端部から第２端部に向かう第１方向に沿って並べられ、前記第１配管部品と前記第２配管部品との間をそれぞれ繋ぐ。前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に、前記第１方向に沿って設けられている。前記仕切りは、前記第１配管部品の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成している。前記第１配管部品および前記複数の第３配管部品の少なくとも一方には、前記第１領域を流れた前記冷媒と前記第２領域を流れた前記冷媒とが合流する合流部が設けられている。前記第１配管部品には、前記第１領域と前記第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる導入部が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の冷凍サイクル装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の熱交換器の全体構成を示す正面図。
【図３】第１の実施形態の入口ヘッダーを示す図。
【図４】第１の実施形態の変形例の入口ヘッダーを示す断面図。
【図５】第１の実施形態の入口ヘッダーの構成例を示す断面図。
【図６】第１の実施形態の入口ヘッダーの別の構成例を示す断面図。
【図７】第１の実施形態の入口ヘッダーの長手方向における液相冷媒の流量を示すグラフ。
【図８】第２の実施形態の入口ヘッダーを示す図。
【図９】第２の実施形態の入口ヘッダーの長手方向における液相冷媒の流量を示すグラフ。
【図１０】第３の実施形態の入口ヘッダーを示す図。
【図１１】第３の実施形態の第１変形例の入口ヘッダーを示す図。
【図１２】第３の実施形態の第２変形例の入口ヘッダーを示す図。
【図１３】第３の実施形態の第３変形例の入口ヘッダーを示す図。
【図１４】第４の実施形態の入口ヘッダーを示す図。
【図１５】第４の実施形態の変形例の入口ヘッダーを示す図。
【図１６】分流部品の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の熱交換器、分流部品、および熱交換装置を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１から図７を参照して、第１の実施形態について説明する。
まず、熱交換器および熱交換装置を含む冷凍サイクル装置１の全体について簡単に説明する。なお、分流部品については後述する。
【０００９】
図１は、冷凍サイクル装置１の全体構成を示すブロック図である。
本実施形態の冷凍サイクル装置１は、例えば屋内の空気調和を行う空調システムである。冷凍サイクル装置１は、室外機６と、室内機７とを有する。室外機６および室内機７の各々は、「熱交換装置」の一例である。
【００１０】
図１に示すように、室外機６は、圧縮機１１、四方弁１２、熱交換器１３、ファン１４、および膨張装置１５を有する。なお、図１中の黒矢印は、冷凍サイクル装置１の冷房運転時における冷媒の流れ方向を示す。
【００１１】
圧縮機１１は、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒を圧縮して高温・高圧の気体冷媒とする。
四方弁１２は、圧縮機１１の吐出口に接続されている。また、四方弁１２には、室外機６の熱交換器１３が接続されている。四方弁１２は、冷凍サイクル装置１の冷房運転時に、圧縮機１１から吐出された高温・高圧の気体冷媒を熱交換器１３に向けて導く。
熱交換器１３は、例えば放熱器として機能する。すなわち、熱交換器１３は、圧縮機１１から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させる。これにより、熱交換器１３は、高温・高圧の気体冷媒を、高圧の液体冷媒にする。
ファン１４は、熱交換器１３に向けて風を送る。これにより、ファン１４は、冷媒と、熱交換器１３の周囲に位置する空気との間の熱交換（熱移動）を促進する。
膨張装置１５は、熱交換器１３に接続されている。膨張装置１５は、熱交換器１３を通過した高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を、低温・低圧の液体冷媒にする。
【００１２】
一方で、室内機７は、熱交換器１７と、ファン１８とを有する。
室内機７の熱交換器１７は、室外機６の膨張装置１５に接続されている。熱交換器１７は、蒸発器として機能する。すなわち、熱交換器１７は、膨張装置１５を通過した低温・低圧の液体冷媒を気化させる。これにより、熱交換器１７は、低温・低圧の液体冷媒を、低圧の気体冷媒にする。ここで、液体冷媒は、熱交換器１７において気化する際に周囲から気化熱を奪う。これにより、熱交換器１７の周囲の空気が冷却される。
ファン１８は、熱交換器１７に向けて風を送る。これにより、ファン１８は、冷媒と、熱交換器１７の周囲に位置する空気との間の熱交換（熱移動）を促進する。
また、熱交換器１７は、室外機６の四方弁１２に接続されている。熱交換器１７を通過した低圧の気体冷媒は、四方弁１２を通り、圧縮機１１の内部に再び取り込まれる。
【００１３】
一方で、冷凍サイクル装置１の暖房運転時には、上述の四方弁１２が切り換えられ、上記とは反対方向に冷媒が循環する。この場合、室内機７の熱交換器１７が放熱器として機能する。一方で、室外機６の熱交換器１３が蒸発器として機能する。
【００１４】
以上のように、冷凍サイクル装置１では、冷媒が気体冷媒と液体冷媒とに相変化しながら循環する。このため、熱交換器１３，１７や途中の配管には、気相の冷媒と液相の冷媒とを同時に含む気液二相流が流れる場合がある。
【００１５】
次に、本実施形態の熱交換器１３，１７について説明する。
なお以下では、室外機６の熱交換器１３を代表して説明する。室内機７の熱交換器１７は、室外機６の熱交換器１３と略同じ構成を有する。そのため、室内機７の熱交換器１７の詳しい説明は省略する。また以下では、熱交換器１３が蒸発器として機能する場合を取り上げて、冷媒の流れを説明する。
【００１６】
図２は、熱交換器１３の全体構成を示す正面図である。
図２に示すように、本実施形態の熱交換器１３は、複数の配管部品に冷媒が分かれて流れるマルチフロータイプの熱交換器である。詳しく述べると、熱交換器１３は、入口ヘッダー２１、出口ヘッダー２２、複数のチューブ２３、および複数のフィン（放熱部）２４を有する。熱交換器１３の略全ての部品は、例えばアルミニウム合金製である。
【００１７】
入口ヘッダー２１は、「第１ヘッダー」、「第１主流管」、「第１配管部品」、および「配管部品」のそれぞれ一例である。本実施形態では、入口ヘッダー２１は、略水平方向に沿って設けられる。入口ヘッダー２１は、例えば断面が円形の筒状の配管（パイプ材）である。なお、入口ヘッダー２１の断面は、円形に限らず、矩形状やその他の形状でもよい。
【００１８】
入口ヘッダー２１は、該入口ヘッダー２１の長手方向において、第１端部２１ａと、第２端部２１ｂとを有する。第１端部２１ａおよび第２端部２１ｂは、後述する入口パイプ５１，５２が接続される開口部４１，４２を除いて塞がれている（図３参照）。入口ヘッダー２１には、冷凍サイクル装置１の運転時に、熱交換器１３の外部から冷媒が供給される。すなわち、入口ヘッダー２１は、熱交換器１３が蒸発器として機能する場合に、冷媒の入口側となる。入口ヘッダー２１には、例えば気液二相流を含む冷媒が供給される。
【００１９】
出口ヘッダー２２は、「第２ヘッダー」、「第２主流管」、および「第２配管部品」のそれぞれ一例である。出口ヘッダー２２は、入口ヘッダー２１の長手方向とは交差する方向（例えば略直交する方向）で、入口ヘッダー２１から離れて設けられる。出口ヘッダー２２は、例えば入口ヘッダー２１と略平行に配置される。本実施形態では、出口ヘッダー２２は、略水平方向に沿って設けられ、入口ヘッダー２１の上方に配置される。出口ヘッダー２２は、入口ヘッダー２１と同様に、例えば断面が円形の筒状の配管（パイプ材）である。なお、出口ヘッダー２２の断面は、円形に限らず、矩形状やその他の形状でもよい。
【００２０】
出口ヘッダー２２には、入口ヘッダー２１および後述する複数のチューブ２３を通過した冷媒が流入する。出口ヘッダー２２は、熱交換器１３の外部に接続される。すなわち、出口ヘッダー２２は、熱交換器１３が蒸発器として機能する場合に、冷媒の出口側となる。出口ヘッダー２２は、複数のチューブ２３を通過した冷媒を、合流させるとともに熱交換器１３の外部に向けて導く。
【００２１】
複数のチューブ２３の各々は、「第３配管部品」および「分流管」のそれぞれ一例である。なお本願で言う「分流管」とは、冷媒が分かれて流れる配管部品を意味する。複数のチューブ２３の各々は、例えば入口ヘッダー２１および出口ヘッダー２２よりも細い配管（パイプ材）である。
【００２２】
複数のチューブ２３は、入口ヘッダー２１と出口ヘッダー２２との間に並列に設けられている。複数のチューブ２３は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに向かう方向に沿って、例えば一列に並べられている。入口ヘッダー２１に供給された冷媒は、複数のチューブ２３に分かれて流入する。
複数のチューブ２３は、入口ヘッダー２１から出口ヘッダー２２に向けて延びて、入口ヘッダー２１と出口ヘッダー２２との間を繋いでいる。このため、入口ヘッダー２１に流入した冷媒は、複数のチューブ２３を分かれて流れることで複数のチューブ２３を通って出口ヘッダー２２に流入する。複数のチューブ２３は、ロウ付けなどによって入口ヘッダー２１および出口ヘッダー２２に固定されている。
【００２３】
複数のフィン２４は、複数のチューブ２３に取り付けられている。複数のフィン２４は、複数のチューブ２３に熱的に接続されている。これにより、複数のチューブ２３の放熱面積が拡大されている。複数のフィン２４は、複数のチューブ２３の内部を流れる冷媒と、熱交換器１３の周囲に位置する空気との間の熱交換を促進する。
【００２４】
次に、本実施形態の入口ヘッダー２１の構成について詳しく説明する。
図３は、入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図３中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図３中の（ｂ）は、図３中の（ａ）に示されたＦ３ｂ−Ｆ３ｂ線に沿う断面図である。図３中の（ｃ）は、図３中の（ａ）に示されたＦ３ｃ−Ｆ３ｃ線に沿う断面図である。図３中の（ｄ）は、図３中の（ａ）に示されたＦ３ｄ−Ｆ３ｄ線に沿う断面図である。なお、図３中の（ｃ）および（ｄ）における矢印は、液相冷媒の流量を示す。なおこの矢印は、気相冷媒に対する液相冷媒の相対的な流量を示すものではなく、冷媒流れ方向の下流側になるに従い気相冷媒、液相冷媒ともに流量が減るため、下流側になるに従い液相冷媒の流量が減ることを示す。なおこれは、後述の実施形態でも同様である。
【００２５】
ここで、＋Ｘ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を定義する。＋Ｘ方向は、入口ヘッダー２１の長手方向であり、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに向かう方向である。＋Ｘ方向は、「第１方向」の一例である。−Ｘ方向は、＋Ｘ方向の反対方向である。Ｙ方向は、＋Ｘ方向に対して交差する（例えば略直交する）とともに、入口ヘッダー２１から出口ヘッダー２２に向かう方向に対しても交差する（例えば略直交する）方向である。Ｙ方向は、「第２方向」の一例である。Ｚ方向は、＋Ｘ方向に対して交差する（例えば略直交する）方向であり、入口ヘッダー２１から出口ヘッダー２２に向かう方向である。
【００２６】
図３中の（ａ）に示すように、熱交換器１３は、入口ヘッダー２１の内部に、仕切り３５を有する。本実施形態では、仕切り３５は、例えば１枚の板材である。仕切り３５は、入口ヘッダー２１の内部において、＋Ｘ方向に沿って設けられている。仕切り３５は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って延びている。本実施形態では、仕切り３５は、入口ヘッダー２１の全長に亘って延びている。
【００２７】
図３中の（ｂ）に示すように、仕切り３５は、Ｚ方向に沿って設けられている。仕切り３５は、Ｙ方向において、入口ヘッダー２１の略中央部に位置する。仕切り３５は、入口ヘッダー２１の内部に、Ｙ方向において互いに仕切られた第１領域（第１流路）３１と第２領域（第２流路）３２とを形成する。
【００２８】
より詳しく述べると、図３中の（ｂ）に示すように、入口ヘッダー２１は、第１縁部ｅ１と、第２縁部ｅ２とを有する。第１縁部ｅ１は、入口ヘッダー２１のなかでチューブ２３が接続される縁部である。第１縁部ｅ１は、チューブ２３に連通する開口部３７を有する。一方で、第２縁部ｅ２は、入口ヘッダー２１のなかで、Ｚ方向において第１縁部ｅ１とは反対側に位置する縁部である。図３中の（ｂ）に示すように、仕切り３５は、入口ヘッダー２１の第２縁部ｅ２に接続されている。すなわち、仕切り３５と入口ヘッダー２１の第２縁部ｅ２との間は、閉じられている。
【００２９】
一方で、仕切り３５と、入口ヘッダー２１の第１縁部ｅ１との間には、隙間が形成されている。これにより、本実施形態の入口ヘッダー２１は、仕切り３５と入口ヘッダー２１の第１縁部ｅ１との間に合流部３９を有する。合流部３９では、第１領域３１を流れた冷媒と、第２領域３２を流れた冷媒とが、チューブ２３に流入する直前に合流する。
【００３０】
一つの具体例では、Ｚ方向における合流部３９の大きさ（すなわち仕切り３５とチューブ２３との間の隙間の大きさ）は、入口ヘッダー２１の内周面の半径よりも小さい。言い換えると、仕切り３５は、Ｚ方向において、入口ヘッダー２１の内周面の半径よりも大きな長さ（高さ）を有する。
【００３１】
また別の観点では、仕切り３５は、Ｚ方向において、後述する第１開口部４１および第２開口部４２よりもチューブ２３の近くまで設けられている。言い換えると、仕切り３５の少なくとも一部は、Ｚ方向において、第１開口部４１とチューブ２３との間に位置する。また、仕切り３５の少なくとも一部は、Ｚ方向において、第２開口部４２とチューブ２３との間に位置する。このような構成によれば、第１開口部４１および第２開口部４２から入口ヘッダー２１に流入した冷媒が第１領域３１と第２領域３２とに分かれて流れやすい。
【００３２】
またさらに別の観点では、冷媒の種類がＲ４１０Ａの場合、Ｚ方向における合流部３９の大きさは、例えば１．０ｍｍ以上である。これは、Ｒ４１０Ａのラプラス定数が、室温では０．７ｍｍ、−２０℃では１．０ｍｍと算出されるためである。すなわち、Ｚ方向における合流部３９の大きさが上記数値よりも小さい場合、液体（液相の冷媒）に作用する重力よりも液体に作用する表面張力が支配的になり、メニスカスが形成されやすく、圧力損失が増大するためである。
【００３３】
なお、合流部３９の形状や大きさは、上記例に限定されない。
例えば、図４に示す変形例のように、仕切り３５が比較的薄い場合、仕切り３５は、入口ヘッダー２１の第１縁部ｅ１と第２縁部ｅ２とに亘って設けられてもよい。この場合、チューブ２３に連通する入口ヘッダー２１の開口部３７の内部、およびチューブ２３の内部の少なくとも一方が合流部３９となる。
また別の例では、合流部３９は、仕切り３５に設けられた切欠き部４５（図３中の（ａ）に２点鎖線で示す。）でもよい。切欠き部４５は、チューブ２３に対応する位置において、チューブ２３に面する仕切り３５の端部（ここでは上端部）に形成される。
【００３４】
次に、入口ヘッダー２１に対する冷媒の供給構造について説明する。
図３中の（ａ）に示すように、室外機６は、入口ヘッダー２１に対する冷媒の供給構造の一部として、入口主配管４９、分岐部品５０、第１入口パイプ５１、および第２入口パイプ５２を有する。入口主配管４９には、熱交換器１３の外部から冷媒が供給される。分岐部品５０は、入口主配管４９と、第１入口パイプ５１と、第２入口パイプ５２との間に設けられる。分岐部品５０は、入口主配管４９を流れる冷媒を、第１入口パイプ５１と、第２入口パイプ５２とに分かれて流入させる。
【００３５】
図３中の（ｃ）に示すように、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａには、第１開口部４１が設けられている。第１開口部４１は、第１端部２１ａに開口するとともに、第１入口パイプ５１が接続される。第１入口パイプ５１は、「第１パイプ」の一例である。
ここで、図３中の（ｂ）に示すように、第１開口部４１は、第１領域３１のみに開口している。すなわち、第１開口部４１は、第２領域３２には開口していない。このため、第１入口パイプ５１から第１開口部４１を通じて入口ヘッダー２１に流入する冷媒は、第１領域３１のみに流入する。
【００３６】
一方で、図３中の（ｄ）に示すように、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂには、第２開口部４２が設けられている。第２開口部４２には、第２端部２１ｂに開口するとともに、第２入口パイプ５２が接続される。第２入口パイプ５２は、「第２パイプ」の一例である。
ここで、図３中の（ｂ）に示すように、第２開口部４２は、第２領域３２のみに開口している。すなわち、第２開口部４２は、第１領域３１には開口していない。このため、第２入口パイプ５２から第２開口部４２を通じて入口ヘッダー２１に流入する冷媒は、第２領域３２のみに流入する。
【００３７】
図３中の（ｃ）に示すように、第１開口部４１から第１領域３１に流入した冷媒は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに向けて流れる。一方で、図３中の（ｄ）に示すように、第２開口部４２から第２領域３２に流入した冷媒は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに向けて流れる。すなわち本実施形態では、第１開口部４１および第２開口部４２は、第１領域３１と第２領域３２とに、それぞれ互いに反対方向に向けて冷媒を流入させる「導入部５５」の一例を形成している。
【００３８】
次に、上述のような入口ヘッダー２１の製造に適したいくつかの構成例について説明する。なお、入口ヘッダー２１の構成は、下記に示す例に限定されるものではない。
図５に示すように、例えば、入口ヘッダー２１は、該入口ヘッダー２１の配管が略半分に切断された第１部材６１と第２部材６２とを有する。仕切り３５を形成する板材６３は、第１部材６１と第２部材６２との間に溶接などによって固定される。このような構造によれば、入口ヘッダー２１の内部に仕切り３５を比較的簡単に設けることができる。
【００３９】
また図６に示すように、別の構成例では、入口ヘッダー２１は、筒状の本体部６５と、第１蓋６６と、第２蓋６７とを有する。第１蓋６６は、第１端部２１ａにおいて本体部６５に取り付けられて、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａを塞ぐ。第２蓋６７は、第２端部２１ｂにおいて本体部６５に取り付けられて、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂを塞ぐ。第１蓋６６および第２蓋６７の内面には、仕切り３５が係合する凹部６８が設けられている。第１蓋６６および第２蓋６７は、凹部６８に仕切り３５が係合した状態で、溶接などによって本体部６５に固定される。仕切り３５は、第１蓋６６と第２蓋６７とによって挟み持たれることで位置が固定される。このような構造によっても、入口ヘッダー２１の内部に仕切り３５を比較的簡単に設けることができる。なお、図５および図６に示す構成例は、以下の全ての実施形態および変形例においても適宜、適用可能である。
【００４０】
このような構成によれば、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性の向上を図ることができる。
ここで比較例１として、入口ヘッダーの一端部のみから冷媒が供給される入口ヘッダーについて考える。このような入口ヘッダーでは、例えば気液二相流が供給される場合に、入口ヘッダーの内部における冷媒の流れ方向の上流部分で、気相の冷媒（以下、気相冷媒と言う。）がチューブに多く流入し、液相の冷媒（以下、液相冷媒と言う。）がチューブにあまり流入しない場合がある。一方で、入口ヘッダーの内部において冷媒の流れ方向における下流部分では、液相冷媒がチューブに多く流入し、気相冷媒がチューブにあまり流入しない場合がある。すなわち、入口ヘッダーの長手方向において、乾き度が不均一になる場合がある。なお「乾き度」とは、気液二相流の全体に占める気相冷媒の質量割合を意味する。このため、入口ヘッダーの長手方向に並ぶ複数のチューブにおいて、各チューブに流入する液相冷媒の量が異なり、熱交換効率が低下する場合がある。
【００４１】
次に比較例２として、予め２つに分流させた冷媒が入口ヘッダーの両端部から分かれて供給される入口ヘッダーについて考える。ただしこの入口ヘッダーには、本実施形態のような仕切りは設けられていない。この場合、入口ヘッダーの両端部において、チューブに流入する液相冷媒の量が均一になりやすい。ただし、この比較例２の構成では、一方の端部から流入した冷媒と、他方の端部から流入した冷媒とが入口ヘッダーの中央部において互いにぶつかる。このため、入口ヘッダーの両端部に比べて、入口ヘッダーの中央部においてチューブに流入する液相冷媒の量が多くなりやすい（図７中の破線参照）。すなわち、入口ヘッダーの中央部に位置するチューブと、入口ヘッダーの端部に位置するチューブとにおいて、チューブを流入する液相冷媒の量が異なり、熱交換効率の改善が十分に実現されない場合がある。
【００４２】
そこで本実施形態では、熱交換器１３は、冷媒が供給される入口ヘッダー２１と、前記冷媒が流れる出口ヘッダー２２と、複数のチューブ２３と、仕切り３５とを備える。複数のチューブ２３は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに向かう第１方向に沿って並べられ、入口ヘッダー２１と出口ヘッダー２２との間をそれぞれ繋ぐ。仕切り３５は、入口ヘッダー２１の内部に、前記第１方向に沿って設けられている。仕切り３５は、入口ヘッダー２１の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域３１と第２領域３２とを形成する。入口ヘッダー２１および複数のチューブ２３の少なくとも一方には、第１領域３１を流れた冷媒と第２領域３２を流れた冷媒とが合流する合流部３９が設けられている。入口ヘッダー２１には、第１領域３１と第２領域３２とに、それぞれ互いに反対方向に向けて冷媒を流入させる導入部５５が設けられている。
【００４３】
このような構成によれば、まず、第１領域３１を流れる冷媒と、第２領域３２を流れる冷媒とは、互いに反対方向に向けて流れる。このため、入口ヘッダー２１の両端部（第１端部２１ａおよび第２端部２１ｂ）において、チューブ２３に流入する液相冷媒の量が均一になりやすい。さらに上記構成によれば、第１領域３１を流れる冷媒と、第２領域３２を流れる冷媒とは、仕切り３５によって仕切られるため、チューブ２３に流入する直前まで互いに干渉しにくい。このため、入口ヘッダー２１の両端部に比べて入口ヘッダー２１の中央部でチューブ２３に流入する液相冷媒の量が多くなることが抑制される。このため、上記構成によれば、入口ヘッダー２１の長手方向において、チューブ２３に流入する液相冷媒の量の不均一を緩和することができる。これにより、複数のチューブ２３に対する冷媒の分流の均一性の向上を図ることができる。
【００４４】
図７は、入口ヘッダー２１の長手方向における液相冷媒の流量の一例を示す。
図７中に実線で示すように、本実施形態の仕切り３５が設けられることで、例えば仕切り３５を有しない構成（図７中の破線参照）に比べて、入口ヘッダー２１の中央部においてチューブ２３に流入する液相冷媒の量を減らすとともに、入口ヘッダー２１の両端部においてチューブ２３に流入する液相冷媒の量を増やすことができる。これにより、複数のチューブ２３に対する冷媒の分流の均一性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、上述のような熱交換器１３を備えた熱交換装置によれば、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性の向上を図ることができる。これは、以下の実施形態でも同様である。
【００４６】
本実施形態では、導入部５５は、第１開口部４１と、第２開口部４２とを有する。第１開口部４１は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａに開口して、第１領域３１に冷媒を流入させる。第２開口部４２は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂに開口して、第２領域３２に冷媒を流入させる。
このような構成によれば、比較的簡単な構造で、入口ヘッダー２１の第１領域３１と第２領域３２とに互いに反対方向に向けて流れる冷媒を流入させることができる。これにより、熱交換器１３の製造性を高めることができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図８および図９は、第２の実施形態の熱交換器１３を示す。本実施形態は、仕切り３５の構成が第１の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
図８は、本実施形態の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図８中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図８中の（ｂ）は、図８中の（ａ）に示されたＦ８ｂ−Ｆ８ｂ線に沿う断面図である。図８中の（ｃ）は、図８中の（ａ）に示されたＦ８ｃ−Ｆ８ｃ線に沿う断面図である。図８中の（ｄ）は、図８中の（ａ）に示されたＦ８ｄ−Ｆ８ｄ線に沿う断面図である。
【００４９】
図８中の（ａ）に示すように、本実施形態では、仕切り３５は、第１仕切部（第１仕切板）７１と、第２仕切部（第２仕切板）７２とを有する。第１仕切部７１は、第１の実施形態の仕切り３５に相当する。すなわち、第１仕切部７１は、例えば１枚の板材である。第１仕切部７１は、＋Ｘ方向に沿って、入口ヘッダー２１の全長に亘って延びている。
図８中の（ｂ）に示すように、第１仕切部７１は、入口ヘッダー２１の内部に、Ｙ方向において互いに仕切られた第１領域３１と第２領域３２とを形成する。
【００５０】
一方で、第２仕切部７２は、入口ヘッダー２１の内部に、合流部３９を形成する。詳しく述べると、第２仕切部７２は、例えば１枚の板材である。第２仕切部７２は、第１仕切部７１と同様に、＋Ｘ方向に沿って設けられている。第２仕切部７２は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って延びている。本実施形態では、第２仕切部７２は、入口ヘッダー２１の全長に亘って延びている。
【００５１】
図８中の（ｂ）に示すように、第２仕切部７２は、第１仕切部７１とは交差する方向（例えば略直交する方向、例えばＹ方向）に沿って設けられる。第２仕切部７２のＹ方向の両端部は、入口ヘッダー２１の内周面に接している。第２仕切部７２は、Ｚ方向において、第１仕切部７１とチューブ２３との間に設けられる。第２仕切部７２は、第１仕切部７１のチューブ２３側の端部に接続されている。例えば、第１仕切部７１と第２仕切部７２は、予め溶接などによって互いに固定された状態で、入口ヘッダー２１の内部に挿入されている。
【００５２】
以上のような構成により、第２仕切部７２は、入口ヘッダー２１の内部に、第１領域３１および第２領域３２から仕切られた合流部３９を形成している。合流部３９には、複数のチューブ２３が接続されている。
【００５３】
ここで、図８中の（ｂ）に示すように、第１領域３１の流路面積および第２領域３２の流路面積の各々は、合流部３９の流路面積よりも大きい。なお本願で言う「流路面積」とは、いわゆる流路断面積を意味する。すなわち、「流路面積」とは、入口ヘッダー２１のＹ方向に沿う断面積を意味する。ここで、第１領域３１および第２領域３２では、合流部３９に比べて冷媒が比較的長い距離を流れる。そのため、第１領域３１の流路面積および第２領域３２の流路面積の各々が合流部３９の流路面積よりも大きいと、入口ヘッダー２１における圧力損失を低減することができる。
【００５４】
次に、第２仕切部７２に設けられた連通部７６，７７について説明する。
図８中の（ｂ）に示すように、第２仕切部７２には、第１連通部７６と、第２連通部７７とが設けられる。第１連通部７６は、第１領域３１と合流部３９とを連通させる開口部である。第１領域３１を流れる冷媒は、第１連通部７６を通ることで、第１領域３１から合流部３９に流入する。同様に、第２連通部７７は、第２領域３２と合流部３９とを連通させる開口部である。第２領域３２を流れる冷媒は、第２連通部７７を通ることで、第２領域３２から合流部３９に流入する。
【００５５】
図８中の（ｃ）に示すように、第１連通部７６は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い、第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が徐々に小さくなる。第１連通部７６は、例えば、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い、内径が徐々に大きくなる複数の第１穴７６ａを有する。例えば、複数の第１穴７６ａは、チューブ２３に対応する位置に配置されている。
【００５６】
図８中の（ｄ）に示すように、第２連通部７７は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに近付くに従い、第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が徐々に小さくなる。第２連通部７７は、例えば、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに近付くに従い、内径が徐々に大きくなる複数の第２穴７７ａを有する。例えば、複数の第２穴７７ａは、チューブ２３に対応する位置に配置されている。
【００５７】
図８中の（ａ）に示すように、複数の第１穴７６ａと複数の第２穴７７ａは、互いにＹ方向において１対１で並ぶ。つまり、Ｙ方向に並ぶ第１穴７６ａと第２穴７７ａは、１つの組を形成する。そして、そして、Ｙ方向に並ぶ第１穴７６ａと第２穴７７ａの断面積の合計値は、＋Ｘ方向における複数の組において、互いに略同じになるように設定されている。このような構成によれば、第１穴７６ａから合流部３９に流入する冷媒と、第２穴７７ａから合流部３９に流入する冷媒の合計量が、入口ヘッダー２１の長手方向において均一になりやすい。
【００５８】
以上のような構成によれば、上記第１の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
【００５９】
本実施形態では、仕切り３５は、入口ヘッダー２１の内部に、第１領域３１および第２領域３２から仕切られた合流部３９を形成する。合流部３９には、複数のチューブ２３が接続されている。仕切り３５には、第１領域３１と合流部３９とを連通させる第１連通部７６と、第２領域３２と合流部３９とを連通させる第２連通部７７とが設けられている。
【００６０】
このような構成によれば、第１領域３１および第２領域３２に対して合流部３９が仕切られているため、第１領域３１を流れる冷媒と、第２領域３２を流れる冷媒とがさらに互いに干渉しにくい。このため、入口ヘッダー２１の中央部においてチューブ２３に流入する液相冷媒の量が多くなることをさらに抑制することができる。これにより、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性の向上をさらに図ることができる。
【００６１】
図９は、入口ヘッダー２１の長手方向における液相冷媒の流量の一例を示す。なお、図９中の破線Ａは、仕切り３５が設けられていない場合を示す。また、図９中の破線Ｂは、第１の実施形態の構成による場合を示す。図９中の実線は、本実施形態の構成による場合を示す。
図９中に実線で示すように、本実施形態の構成によれば、入口ヘッダー２１の中央部においてチューブ２３に流入する液相冷媒の量をさらに少なくするとともに、入口ヘッダー２１の両端部においてチューブ２３に流入する液相冷媒の量をさらに多くすることができる。これにより、複数のチューブ２３に対する冷媒の分流の均一性の向上をさらに図ることができる。
【００６２】
本実施形態では、第１連通部７６は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い、第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる。第２連通部７７は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに近付くに従い、第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる。
【００６３】
このような構成によれば、第１領域３１における冷媒の流れ方向の上流部分で、気相冷媒が第１領域３１から合流部３９に移動しにくくなる。その結果、入口ヘッダー２１の長手方向において、第１領域３１から合流部３９に流入する気液二相流の流量や乾き度の不均一を抑制することができる。
同様に、上記構成によれば、第２領域３２における冷媒の流れ方向の上流部分で、気相冷媒が第２領域３２から合流部３９に移動しにくくなる。その結果、入口ヘッダー２１の長手方向において、第２領域３２から合流部３９に流入する気液二相流の流量や乾き度の不均一を抑制することができる。
このため、上記構成によれば、複数のチューブ２３に対する冷媒の分流の均一性の向上をさらに図ることができる。
【００６４】
本実施形態では、第１連通部７６は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い、内径が大きくなる複数の第１穴７６ａを有する。第２連通部７７は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに近付くに従い、内径が大きくなる複数の第２穴７７ａを有する。
【００６５】
このような構成によれば、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる構造を比較的容易に実現することができる。また、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂから第１端部２１ａに近付くに従い第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる構造を比較的容易に実現することができる。すなわち上記構成によれば、入口ヘッダー２１の製造性を高めることができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
図１０は、第３の実施形態の熱交換器１３を示す。本実施形態は、入口ヘッダー２１の一端部のみから冷媒が供給される点で第２の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第２の実施形態と同様である。
【００６７】
図１０は、本実施形態の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図１０中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図１０中の（ｂ）は、図１０中の（ａ）に示されたＦ１０ｂ−Ｆ１０ｂ線に沿う断面図である。図１０中の（ｃ）は、図１０中の（ａ）に示されたＦ１０ｃ−Ｆ１０ｃ線に沿う断面図である。
【００６８】
図１０中の（ａ）に示すように、本実施形態では、仕切り３５は、第１仕切部（第１仕切板）７１、第２仕切部（第２仕切板）７２、および第３仕切部（第３仕切板）７３を有する。第１仕切部７１および第２仕切部７２の機能および構成は、上記の第２実施形態と同様である。
【００６９】
図１０中の（ｂ）に示すように、第３仕切部７３は、入口ヘッダー２１の内部に、第３領域（第３流路）３３を形成する。詳しく述べると、第３仕切部７３は、例えば１枚の板材である。第３仕切部７３は、第１仕切部７１と略平行に設けられている。すなわち、第３仕切部７３は、＋Ｘ方向に沿って設けられている。第３仕切部７３は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って設けられている。
【００７０】
図１０中の（ｃ）に示すように、第３仕切部７３は、Ｚ方向に沿って設けられ、入口ヘッダー２１の内周面と第２仕切部７２とに接続されている。第３仕切部７３は、Ｙ方向において、第１仕切部７１と、第２領域３２との間に設けられる。これにより、第３仕切部７３は、Ｙ方向において、第１領域３１と第２領域３２との間に、第３領域３３を形成している。第３領域３３は、仕切り３５によって、第１領域３１、第２領域３２、および合流部３９から仕切られている。なお、本実施形態の第１仕切部７１は、第１領域３１と第３領域３３との間に位置し、第１領域３１と第３領域３３とを仕切っているとも言える。
【００７１】
図１０中の（ｂ）に示すように、第３仕切部７３は、−Ｘ方向において、第１仕切部７１と略同じ位置まで延びている。すなわち、第３仕切部７３は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａにおいて、第２領域３２と第３領域３３との間を閉じている。
一方で、第３仕切部７３は、＋Ｘ方向において、第１仕切部７１よりも短い。このため、第３仕切部７３の＋Ｘ方向側の端部と、入口ヘッダー２１の内面との間には、第３領域３３と第２領域３２とを連通させる連通部（開口部）８０が形成されている。このため、第３領域３３を流れた冷媒は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂにおいて、第２領域３２に流入することができる。
【００７２】
次に、入口ヘッダー２１に対する冷媒の供給構造について説明する。
図１０中の（ｂ）に示すように、室外機６は、入口ヘッダー２１への冷媒の供給構造の一部として、入口パイプ８１を有する。入口パイプ８１の先端部は、例えば２つに分岐している。言い換えると、入口パイプ８１は、第１部分８１ａと、第２部分８１ｂとを含む。
【００７３】
入口ヘッダー２１の第１端部２１ａは、第１開口部４１と第２開口部４２とを有する。第１開口部４１は、第１領域３１のみに開口している。すなわち、第１開口部４１は、第２領域３２および第３領域３３には開口していない。一方で、第２開口部４２は、第３領域３３のみに開口している。すなわち、第２開口部４２は、第１領域３１および第２領域３２には開口していない。
【００７４】
第１開口部４１には、入口パイプ８１の第１部分８１ａが接続される。入口パイプ８１の第１部分８１ａから第１開口部４１を通じて入口ヘッダー２１に流入する冷媒は、第１領域３１のみに流入する。
一方で、第２開口部４２には、入口パイプ８１の第２部分８１ｂが接続される。入口パイプ８１の第２部分８１ｂから第２開口部４２を通じて入口ヘッダー２１に流入する冷媒は、第３領域３３のみに流入する。
【００７５】
ここで、仕切り３５は、第３領域３３と合流部３９とを連通させる連通部を有さない。このため、第３領域３３に流入した冷媒は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに向けて流れ、第２端部２１ｂにおいて連通部８０を通じて第２領域３２に流入する。第２領域３２に流入した冷媒は、第１領域３１を流れる冷媒の流れ方向とは反対方向に向けて第２領域３２を流れる。すなわち、本実施形態では、第１開口部４１、第２開口部４２、第３領域３３、および連通部８０は、第１領域３１と第２領域３２とに、それぞれ互いに反対方向に向けて冷媒を流入させる「導入部５５」の一例を形成している。
【００７６】
図１０中の（ｃ）に示すように、第３領域３３の流路面積は、第１領域３１の流路面積および第２領域３２の流路面積の各々よりも大きい。第３領域３３には、第２領域３２に流入する前の冷媒が流れる。そのため、第３領域３３の流路面積が第１領域３１の流路面積および第２領域３２の流路面積の各々よりも大きいと、入口パイプ８１から第３領域３３を通過して第２領域３２に流入する冷媒の流れがスムーズになる。これにより、入口ヘッダー２１における圧力損失を低減することができる。
【００７７】
このような構成によれば、上記第１の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
【００７８】
本実施形態では、導入部５５は、第３領域３３と、第１開口部４１と、第２開口部４２と、連通部８０とを有する。第３領域３３は、入口ヘッダー２１の内部において、第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って設けられるとともに、第１領域３１および第２領域３２から仕切られている。第１開口部４１は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａに開口して、第１領域３１に冷媒を流入させる。第２開口部４２は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａに開口して、第３領域３３に冷媒を流入させる。連通部８０は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂにおいて、第３領域３３と第２領域３２とを連通させる。
【００７９】
このような構成によれば、入口ヘッダー２１の一端部から冷媒が供給される構造において、第１領域３１と第２領域３２とに互いに反対方向に向けて流れる冷媒を供給することができる。このため、入口ヘッダー２１の両端部にそれぞれ入口パイプが接続される場合に比べて、入口パイプ８１に関する部品点数やコストを削減することができる。これにより、室外機６や室内機７の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００８０】
本実施形態では、第３領域３３は、Ｙ方向において第１領域３１と第２領域３２との間に設けられる。言い換えると、第１領域３１と第２領域３２とは、第３領域３３を間に挟んで、互いに対称に配置されている。このため、第１領域３１から合流部３９に向かう冷媒の流れと、第２領域３２から合流部３９に向かう冷媒の流れとが均一になりやすい。これにより、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性をさらに向上させることができる。
【００８１】
また別の観点では、第３領域３３が第１領域３１と第２領域３２との間に設けられると、第１領域３１と第３領域３３とが互いに隣に位置する。このため、第１領域３１と第３領域３３とに冷媒を供給する入口パイプ８１の構成を比較的簡単にすることができる。このため、室外機６や室内機７の小型化および低コスト化をさらに図ることができる。
【００８２】
次に、本実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお、各変形例において以下に説明する以外の構成は、上記第３の実施形態と同様である。
【００８３】
（第１の変形例）
まず、第１の変形例について説明する。
図１１は、本変形例の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図１１中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図１１中の（ｂ）は、図１１中の（ａ）に示されたＦ１１ｂ−Ｆ１１ｂ線に沿う断面図である。図１１中の（ｃ）は、図１１中の（ａ）に示されたＦ１１ｃ−Ｆ１１ｃ線に沿う断面図である。図１１中の（ｄ）は、図１１中の（ａ）に示された円管８５の上面と側面を示す図である。
【００８４】
本変形例では、仕切り３５は、上記第３の実施形態において第１仕切部７１および第３仕切部７３を形成する板材の代わりに、１本の円管８５を含む。
円管８５は、例えば第２仕切部７２に溶接などによって固定された状態で入口ヘッダー２１に挿入されている。円管８５は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って延びている。
【００８５】
詳しく述べると、図１１中の（ａ）に示すように、円管８５は、該円管８５の長手方向において、第１端部８５ａと、第２端部８５ｂとを有する。円管８５の第１端部８５ａは、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａに収容されている。図１１中の（ｄ）に示すように、円管８５の第１端部８５ａは、円管８５の長手方向とは略直交する方向に沿う第１端面８６ａを有する。図１１中の（ｂ）に示すように、第１端面８６ａは、入口ヘッダー２１の内面に接している。
【００８６】
一方で、図１１中の（ａ）に示すように、円管８５の第２端部８５ｂは、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂに収容されている。図１１中の（ｄ）に示すように、第２端部８５ｂは、円管８５の長手方向とは斜めに交差する方向に沿う第２端面８６ｂを有する。第２端面８６ｂは、円管８５の内部に通じる開口部８７を有する。
【００８７】
図１１中の（ｂ）に示すように、本変形例では、円管８５は、開口部８７を第２領域３２に向けて入口ヘッダー２１の内部に固定される。これにより、円管８５を流れた冷媒は、開口部８７から第２領域３２に流入する。言い換えると、本変形例では、円管８５の内部が第３領域３３を形成している。
【００８８】
また、図１１中の（ｃ）に示すように、円管８５は、第１仕切部７１および第３仕切部７３を形成している。すなわち、円管８５の外周面と、入口ヘッダー２１の内周面と、第２仕切部７２とによって規定される空間のなかで、Ｙ方向において円管８５の一方の側に位置する空間が第１領域３１を形成している。また、円管８５の外周面と、入口ヘッダー２１の内周面と、第２仕切部７２とによって規定される空間のなかで、円管８５に対して第１領域３１とは反対側に位置する空間が第２領域３２を形成している。
【００８９】
このような構成によっても、上記第３の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
また本変形例では、円管８５によって、上記第３の実施形態における第１仕切部７１および第３仕切部７３が形成されている。ここで、円管８５のようなパイプ材は、空調機のような冷凍サイクル装置１において多用される部材である。このため、仕切り３５の一部が円管８５によって構成されると、仕切り３５の一部を空調機の他の部材と共通化することができる。このため、本変形例の構成によれば、熱交換器１３のコストの削減を図ることができる。また、本変形例によれば、上記第３の実施形態に比べて部品点数も少なくなる。この観点でも熱交換器１３のコストの削減を図ることができる。
【００９０】
（第２の変形例）
次に、第２の変形例について説明する。
図１２は、本変形例の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図１２中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図１２中の（ｂ）は、図１２中の（ａ）に示されたＦ１２ｂ−Ｆ１２ｂ線に沿う断面図である。図１２中の（ｃ）は、図１２中の（ａ）に示されたＦ１２ｃ−Ｆ１２ｃ線に沿う断面図である。
【００９１】
本変形例の入口ヘッダー２１は、ベース部材９０、第１部材９１、第２部材９２、および第３部材９３を有する。ベース部材９０および第１から第３の部材９１，９２，９３の各々は、例えば円管をその長手方向に沿って切断した円弧状の部材（例えば半円管）である。また、本変形例では、仕切り３５は、板材で形成された第２仕切部７２を有する。本変形例では、仕切り３５の第１仕切部７１および第３仕切部７３は、後述するように第１部材９１の一部および第２部材９２の一部によって形成されている。
【００９２】
詳しく述べると、図１２中の（ｃ）に示すように、ベース部材９０は、チューブ２３とは反対側が開放された円弧状の断面を有する。ベース部材９０は、＋Ｘ方向に沿って入口ヘッダー２１の略全長に亘って延びている。仕切り３５の第２仕切部７２は、チューブ２３とは反対側からベース部材９０に取り付けられ、ベース部材９０の内部空間を閉じている。本変形例では、ベース部材９０と第２仕切部７２との間の空間が合流部３９を形成している。
【００９３】
第１から第３の部材９１，９２，９３の各々は、ベース部材９０とは反対側から第２仕切部７２に面する。第１から第３の部材９１，９２，９３の各々は、ベース部材９０に向けて開放された円弧状の断面を有する。第１から第３の部材９１，９２，９３の各々は、＋Ｘ方向に沿って、入口ヘッダー２１の略全長に亘って延びている。
【００９４】
本変形例では、第１および第２の部材９１，９２は、ベース部材９０とは反対側から第２仕切部７２に取り付けられている。本変形例では、第１部材９１と第２仕切部７２との間の空間が第１領域３１を形成している。また、第２部材９２と第２仕切部７２との間の空間が第２領域３２を形成している。
【００９５】
また、本変形例では、第３部材９３は、ベース部材９０とは反対側から第１および第２の部材９１，９２に取り付けられている。本変形例では、第１から第３の部材９１，９２，９３と第２仕切部７２との間の空間が第３領域３３を形成している。言い換えると、第１部材９１の一部は、第１領域３１と第２領域３２との間を仕切る第１仕切部７１を形成している。第２部材９２の一部は、第２領域３２と第３領域３３との間を仕切る第３仕切部７３を形成している。
また、図１２中の（ｂ）に示すように、第１部材９１および第３部材９３には、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂにおいて、第２領域３２と第３領域３３とを連通させる連通部（開口部）８０が設けられている。
【００９６】
このような構成によっても、上記第３の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
また本変形例によれば、断面が円弧状の複数の部材を組み合わせることで入口ヘッダー２１が形成されている。このような構成によれば、入口ヘッダー２１の小型化（例えば薄型化）を図ることができる。
【００９７】
（第３の変形例）
次に、第３の変形例について説明する。
図１３は、本変形例の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図１３中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図１３中の（ｂ）は、図１３中の（ａ）に示されたＦ１３ｂ−Ｆ１３ｂ線に沿う断面図である。図１３中の（ｃ）は、図１３中の（ａ）に示されたＦ１３ｃ−Ｆ１３ｃ線に沿う断面図である。
【００９８】
本変形例では、仕切り３５は、Ｗ字形に折り曲げられた板材によって形成されている。詳しく述べると、図１３中の（ｃ）に示すように、仕切り３５は、第１部分９５ａ、第２部分９５ｂ、第３部分９５ｃ、および第４部分９５ｄを有する。
【００９９】
詳しく述べると、第１部分９５ａは、仕切り３５のなかでＹ方向の一方の端部に位置するとともに、入口ヘッダー２１の内周面に接している。第２部分９５ｂは、第１部分９５ａの下端部から斜め上方に向けて折り曲げられている。第３部分９５ｃは、第２部分９５ｂに対して第１部分９５ａとは反対側に位置する。第３部分９５ｃは、第２部分９５ｂの上端部から斜め下方に向けて折り曲げられている。第４部分９５ｄは、第３部分９５ｃに対して第２部分９５ｂとは反対側に位置する。第４部分９５ｄは、第３部分９５ｃの下端部から斜め上方に向けて折り曲げられている。第４部分９５ｄは、仕切り３５のなかでＹ方向の他方の端部に位置するとともに、入口ヘッダー２１の内周面に接している。
また、第１から第４の部分９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄは、それぞれ＋Ｘ方向において、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａと第２端部２１ｂとに亘って延びている。
【０１００】
本変形例では、仕切り３５の第１部分９５ａと入口ヘッダー２１の内周面との間の空間が第１領域３１を形成している。また、仕切り３５の第４部分９５ｄと入口ヘッダー２１の内周面との間の空間が第２領域３２を形成している。また、仕切り３５の第２部分９５ｂおよび第３部分９５ｃと入口ヘッダー２１の内周面との間の空間が第３領域３３を形成している。また、入口ヘッダー２１の内部空間において、仕切り３５に対して上記第１から第３の領域３１，３２，３３とは反対側に位置する空間が合流部３９を形成している。
【０１０１】
図１３中の（ｂ）に示すように、本変形例では、入口ヘッダー２１は、第２端部２１ｂにおいて、第２領域３２と第３領域３３とを連通させるＵ字管９６を有する。本変形例では、第１開口部４１、第２開口部４２、第３領域３３、およびＵ字管９６は、第１領域３１と第２領域３２とに、それぞれ互いに反対方向に向けて冷媒を流入させる「導入部５５」の一例を形成している。Ｕ字管９６は、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂにおいて第３領域３３と第２領域３２とを連通させる「連通部」の一例である。
【０１０２】
このような構成によっても、上記第３の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
【０１０３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
図１４は、第４の実施形態の熱交換器１３を示す。本実施形態は、入口ヘッダー２１の設置向きおよび第１および第２の連通部７６，７７の形状が第３の実施形態とは異なる。なお、本実施形態のその他の構成は、第３の実施形態と同様である。
【０１０４】
図１４は、本実施形態の入口ヘッダー２１の構成を示す図である。
なお、図１４中の（ａ）は、入口ヘッダー２１の全体を示す斜視図である。図１４中の（ｂ）は、図１４中の（ａ）に示されたＦ１４ｂ−Ｆ１４ｂ線に沿う断面図である。図１４中の（ｃ）は、図１４中の（ａ）に示されたＦ１４ｃ−Ｆ１４ｃ線に沿う断面図である。図１４中の（ｄ）は、図１４中の（ａ）に示されたＦ１４ｄ−Ｆ１４ｄ線に沿う断面図である。図１４中の（ｅ）は、図１４中の（ａ）に示されたＦ１４ｅ−Ｆ１４ｅ線に沿う断面図である。
【０１０５】
本実施形態では、上記第３の実施形態の熱交換器１３が、入口ヘッダー２１の第２端部２１ｂを上方に向けて配置される。すなわち、本実施形態の熱交換器１３では、入口ヘッダー２１および出口ヘッダー２２が略鉛直方向（重力方向）に沿って配置されるとともに、複数のチューブ２３が略水平方向に沿って配置される。なお、入口ヘッダー２１および出口ヘッダー２２は、略鉛直方向に沿って配置されるものに限定されず、水平方向に対して交差する方向に沿って配置されるものであればよい。
【０１０６】
本実施形態では、第１連通部７６は、上方になるに従い、第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が徐々に小さくなる。例えば、第１連通部７６は、上方になるに従い、内径が徐々に大きくなる複数の第１穴７６ａを有する。言い換えると、複数の第１穴７６ａの内径は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い徐々に大きくなる。
【０１０７】
本実施形態では、第２連通部７７は、第１連通部７６と同様に、上方になるに従い、第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が徐々に小さくなる。例えば、第２連通部７７は、上方になるに従い、内径が徐々に大きくなる複数の第２穴７７ａを有する。言い換えると、複数の第２穴７７ａの内径は、入口ヘッダー２１の第１端部２１ａから第２端部２１ｂに近付くに従い徐々に大きくなる。
【０１０８】
このような構成によれば、上記第３の実施形態と同様に、複数の配管部品に対する冷媒の分流の均一性を向上させることができる。
【０１０９】
本実施形態では、入口ヘッダー２１は、水平方向に対して交差する方向に沿って設けられる。このような構成によれば、チューブ２３に取り付けられる複数のフィン２４が水平方向に対して交差する方向に沿って設けられる。この場合、フィン２４に付着した結露が重力によってフィン２４から下方に移動しやすい。このため、フィン２４による熱交換効率を高く維持することができる。
【０１１０】
ただし、入口ヘッダー２１が水平方向に対して交差する方向に沿って設けられた場合、入口ヘッダー２１の内部に流入した冷媒には、重力が作用する。具体的には、重力の影響によって液相冷媒が上方に向けて移動しにくくなる。その結果、下方に位置するチューブ２３には、液相冷媒が多く流入しやすくなる。一方で、上方に位置するチューブ２３には、液相冷媒が流入しにくくなる。言い換えると、本実施形態では、入口ヘッダー２１の内部において下方になるほど乾き度が小さくなる場合がある。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、第１連通部７６は、上方になるに従い、第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる。第２連通部７７は、上方になるに従い、第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる。
このような構成によれば、冷媒が重力による影響を受ける状態であっても、例えば第１領域３１における下半部分で、液相冷媒が第１領域３１から合流部３９に移動しにくくなる。その結果、入口ヘッダー２１の長手方向において、第１領域３１から合流部３９に流入する気液二相流の流量や乾き度の不均一を抑制することができる。
同様に、上記構成によれば、例えば第２領域３２における下半部分で、液相冷媒が第２領域３２から合流部３９に移動しにくくなる。その結果、入口ヘッダー２１の長手方向において、第２領域３２から合流部３９に流入する気液二相流の流量や乾き度の不均一を抑制することができる。
これにより、下方に位置するチューブ２３のみに、液相冷媒が多く流入することを抑制することができる。その結果、複数のチューブ２３に対する冷媒の分流の均一性の向上をさらに図ることができる。
【０１１２】
本実施形態では、第１連通部７６は、上方になるに従い内径が大きくなる複数の第１穴７６ａを有する。第２連通部７７は、上方になる従い内径が大きくなる複数の第２穴７７ａを有する。
このような構成によれば、上方になるに従い第１領域３１から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる構造を比較的容易に実現することができる。また、上方になるに従い第２領域３２から合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなる構造を比較的容易に実現することができる。
【０１１３】
なお、第４の実施形態の構成は、上記例に限られない。例えば、複数のチューブ２３に分かれて流れる液相冷媒の流量に差が生じる状況において、重力の影響が支配的であれば、上記第４の実施形態の連通部７６，７７の形状が適している場合もある。一方で、複数のチューブ２３に分かれて流れる液相冷媒の流量に差が生じる状況において、冷媒の流れ方向による影響が支配的な場合は、例えば上記第３の実施形態の連通部７６，７７の形状が適している場合もある。すなわち、図１５に変形例を示すように、上方から下方に向けて冷媒が流れる領域（例えば第２領域３２）の連通部７７は、第３の実施形態と同様に、冷媒の流れ方向の下流側になるに従い（すなわち下方になるに従い）、合流部３９に向かう流路抵抗が小さくなるものでもよい。すなわち、連通部７６，７７は、冷媒の流れ方向の下流側になるに従い、内径が大きくなる複数の穴を有してもよい。
【０１１４】
以上、第１から第４の実施形態およびそれらの変形例を説明したが、実施形態および変形例は、上記例に限定されない。例えば、上述した熱交換器１３および熱交換装置は、空調機の分野に限らず、例えば給湯器やその他の分野にも適用可能である。
【０１１５】
また、図１６は、冷凍サイクル装置１において、１つの配管１０１を流れる流体（例えば冷媒）を２つの配管１０１ａ，１０１ｂに分流させる分流部品１００を示す。分流部品１００は、上記熱交換器１３の少なくとも一部と同様の構成を有する。すなわち、分流部品１００の一例は、第１から第４の実施形態またはそれらの変形例において、熱交換器１３から出口ヘッダー２２およびフィン２４を除いた構成と略同じ構成を有する。すなわち、分流部品１００は、流体が供給される配管部品（例えば入口ヘッダー２１）と、複数の分流管（例えば複数チューブ２３）と、仕切り３５とを備える。前記複数の分流管は、前記配管部品の第１端部から第２端部に向かう第１方向に並べられ、前記配管部品に接続されている。前記仕切りは、前記配管部品の内部に、前記第１方向に沿って設けられている。前記仕切りは、前記配管部品の内部に、前記第１方向とは交差する第２方向において互いに仕切られた第１領域３１と第２領域３２とを形成する。前記配管部品および前記複数の分流管の少なくとも一方には、第１領域３１を流れた前記流体と第２領域３２を流れた前記流体とが合流する合流部３９が設けられている。前記配管部品には、第１領域３１と第２領域３２とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記流体を流入させる導入部５５が設けられている。
【０１１６】
このような構成の分流部品によれば、複数の配管部品（分流管）に対する流体の分流の均一性の向上を図ることができる。なお、分流部品１００には、例えば気液二相流が供給される。なお、分流部品１００が分流する流体は、冷媒以外の流体であってもよい。
【０１１７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第１配管部品の内部に互いに仕切られた第１領域と第２領域とを形成する仕切りが設けられ、前記第１配管部品および複数の第３配管部品の少なくとも一方には、第１領域を流れた冷媒と第２領域を流れた冷媒とが合流する合流部が設けられ、前記第１配管部品には、第１領域と第２領域とに、それぞれ互いに反対方向に向けて前記冷媒を流入させる導入部が設けられている。このような構成によれば、複数の配管部品に対する流体の分流の均一性の向上を図ることができる。
【０１１８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１９】
６…室外機（熱交換装置）、７…室内機（熱交換装置）、１３…熱交換器、１４…ファン、１７…熱交換器、１８…ファン、２１…入口ヘッダー（第１配管部品、配管部品）、２２…出口ヘッダー（第２配管部品）、２３…チューブ（第３配管部品、分流管）、２１ａ…入口ヘッダーの第１端部、２１ｂ…入口ヘッダーの第２端部、３１…第１領域、３２…第２領域、３３…第３領域、３５…仕切り、３９…合流部、４１…第１開口部、４２…第２開口部、５５…導入部、７６…第１連通部、７６ａ…第１穴、７７…第２連通部、７７ａ…第２穴、８０…連通部。
【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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