(57)【要約】【課題】この発明は、特に、冷媒蒸気と冷媒液とが混在した気液二相状態の冷媒を略均等に分配できる分配器を得ること、さらには該分配器を搭載した熱交換器および空気調和機を得る。【解決手段】環状流路部２が、流体分岐用の複数の連通穴７ａ〜７ｅが設けられて構成されるヘッダ部を有し、流路中心が同一平面上に位置する環状に構成され、該平面が略鉛直となるように配設されている。流入部８が、環状流路部２の最下位置に下方から連結され、絞り部９が、環状流路部２と流入部８との境界に設けられ、流入部８から流入する流体を増速して環状流路部２の流路方向に吹き出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体分岐用の複数の連通穴が設けられて構成されるヘッダ部を有し、流路中心が同一平面上に位置する環状に構成され、該平面が略鉛直となるように配設される環状流路部と、
上記環状流路部の最下位置に下方から連結された流入部と、
上記環状流路部と上記流入部との境界に設けられ、該流入部から流入する流体を増速して該環状流路部の流路方向に吹き出す絞り部と、を備えたことを特徴とする分配器。
【請求項２】
上記ヘッダ部が、上記環状流路部内を流通する上記流体の流れが上昇流となる該環状流路部の領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の分配器。
【請求項３】
上記ヘッダ部が、上記環状流路部内を流通する上記流体の流れが下降流となる該環状流路部の領域に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の分配器。
【請求項４】
上記ヘッダ部が形成されている上記環状流路部の領域の内壁面に螺旋溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の分配器。
【請求項５】
上記絞り部は、上記流入部の端部をクロージング加工と穴加工することにより、切頭円錐状または切頭半球状に変形して構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の分配器。
【請求項６】
複数枚のプレートを積層一体化して作製された積層体を備え、
上記環状流路、上記流入部、および絞り部が、上記積層体の内部に形成され、かつ上記複数の連通穴が、上記環状流路部のヘッダ部と外部とを連通するように上記積層体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の分配器。
【請求項７】
複数の伝熱管と、
上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器で構成された第１分配器と、を備え、
上記複数の伝熱管の一端が、上記第１分配器の上記ヘッダ部に設けられた上記複数の連通穴のそれぞれに連結されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
上記第１分配器は、上記環状流路部の流路中心が位置する上記平面が、該環状流路部の上記複数の連通穴から分岐して上記複数の伝熱管内を流れる上記流体の流れ方向に対して略直交するように、配設されていることを特徴とする請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】
上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器で構成された第２分配器を更に備え、
上記複数の伝熱管の他端が、上記第２分配器の上記ヘッダ部に設けられた上記複数の連通穴のそれぞれに連結されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
上記複数の伝熱管の両端が同一平面上に配列され、
上記第１および第２分配器の上記ヘッダ部に設けられた上記複数の連通穴が上記複数の伝熱管の両端部のそれぞれに連結され、
上記第１および第２分配器は、上記環状流路部の流路中心が位置する上記平面が、該環状流路部の上記複数の連通穴から分岐して上記複数の伝熱管内を流れる上記流体の流れ方向に対して略直交するように、並設されていることを特徴とする請求項９記載の熱交換器。
【請求項１１】
それぞれ複数の伝熱管を有する複数の熱交換部と、
上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器で構成された第１分配器と、を備え、
上記複数の熱交換部が、それぞれ、上記複数の伝熱管の一端が同一平面上に位置するように配設され、上記第１分配器の上記ヘッダ部に設けられた上記複数の連通穴が上記複数の熱交換部のそれぞれの上記複数の伝熱管の一端に連結され、
上記第１分配器は、上記環状流路部の流路中心が位置する上記平面が、該環状流路部の上記複数の連通穴から分岐して上記複数の伝熱管内を流れる上記流体の流れ方向に対して略直交するように、配設されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器で構成された第２分配器を更に備え、
上記複数の熱交換部のそれぞれの上記複数の伝熱管の他端が上記複数の伝熱管の一端と同一平面上に位置し、上記第２分配器の上記ヘッダ部に設けられた上記複数の連通穴が上記複数の熱交換部のそれぞれの上記複数の伝熱管の他端に連結され、
上記第２分配器は、上記環状流路部の流路中心が位置する上記平面が、該環状流路部の上記複数の連通穴から分岐して上記複数の伝熱管内を流れる上記流体の流れ方向に対して略直交するように、配設されていることを特徴とする請求項１１記載の熱交換器。
【請求項１３】
上記複数の伝熱管に扁平管または楕円管を用いたことを特徴とする上記請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器が３つ以上設けられたことを特徴とする上記請求項７乃至請求項１３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１５】
請求項７乃至請求項１４のいずれか１項に記載の熱交換器が搭載されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器が流体の流れ方向に複数個直列に設けられており、
上記分配器の上記絞り部の開口面積が、上記分配器が設けられた熱交換器が蒸発器として動作する際の流体の流れ方向の下流側ほど大きくなっていることを特徴とする請求項１５記載の空気調和機。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の分配器が，室内機に総計３つ以上設けられていることを特徴とする上記請求項１５又は請求項１６記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒などの流体を均等に分流させることができる分配器、およびそれを搭載した熱交換器並びに空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルにおいて、凝縮器で凝縮された冷媒液は、膨張弁によって減圧され、冷媒蒸気と冷媒液とが混在する気液二相状態となって蒸発器に流入する。このとき、冷媒が蒸発器を通過する際の圧力損失が大きくなると、空気調和機のエネルギ効率が低下する。
このため、分配器を用いて冷媒を複数の冷媒配管に分配し、冷媒が蒸発器を通過する際の圧力損失を低減して、空気調和機のエネルギ効率を向上している。
【０００３】
従来の分配器では、一対の直線部、上側湾曲部、および下側湾曲部を有する環状の主管と、主管の直線部に軸方向に間隔を開けて一端がそれぞれ接続され、他端が４つのパスにそれぞれ接続される分岐管と、主管の下側湾曲部の接線方向に沿うように一端が接続された入口管と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５９３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の分配器においては、入口管から分配器に流入する冷媒が、蒸気冷媒のみ、或いは冷媒液のみからなる単相状態の流れであれば、冷媒を各分岐管に略均等に分配することができると考えられる。しかしながら、分配器に流入する冷媒が、冷媒蒸気と冷媒液とが混在した気液二相状態の場合、冷媒液の密度が冷媒蒸気の密度に比べて大きいため、重力方向の上側に位置する分岐管まで冷媒液を搬送することができない。その結果、重力方向の下側に位置する分岐管に冷媒液が多く流れ、分岐後の各冷媒流路に流れる冷媒蒸気と冷媒液との割合が不均一となるという課題があった。そして、冷媒蒸気と冷媒液との割合が不均一となると、熱交換器が蒸発器として動作する場合、冷媒液の流量が少ない冷媒流路では、冷媒液が直ぐに蒸発して冷媒液が不足するため、熱交換器の伝熱性能が悪化するという不具合を発生する。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、特に、冷媒蒸気と冷媒液とが混在した気液二相状態の冷媒を略均等に分配できる分配器を得ること、さらには該分配器を搭載した熱交換器および空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による分配器は、流体分岐用の複数の連通穴が設けられて構成されるヘッダ部を有し、流路中心が同一平面上に位置する環状に構成され、該平面が略鉛直となるように配設される環状流路部と、上記環状流路部の最下位置に下方から連結された流入部と、上記環状流路部と上記流入部との境界に設けられ、該流入部から流入する流体を増速して該環状流路部の流路方向に吹き出す絞り部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、絞り部が環状流路部と流入部との境界に設けられているので、流体は絞り部で増速され、環状流路部内を循環する流れ強さを持って環状流路部の流路方向に吹き出される。流体は環状流路部を流れる過程で複数の連通穴に分配される。そして、連通穴に分配されなかった流体は、環状流路部の最下位置に連結された流入部に集まる。流入部に溜まった流体は、絞り部から吹き出される流体の剪断力により引っ張られ、絞り部から吹き出される流体に混合され、環状流路部内を循環する流れ強さを持って流れる。これにより、流体が環状流路部の最下位置に溜まることなく、環状流路部を循環し、複数の連通穴に略均等に分配される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る熱交換器を模式的に示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４はこの発明の実施の形態１に係る熱交換器に搭載された分配器の要部拡大断面図である。なお、各図中、冷媒の流れを矢印で示している。また、冷媒としては、フロンや、自然冷媒である二酸化炭素や炭化水素などが用いられる。
【００１０】
図１乃至図４において、熱交換器３０は、それぞれ細長の矩形の薄い金属板で作製され、所定の間隔で互いに平行に配列された多数枚のフィン３２、および多数枚のフィン３２を貫通して配設された５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅからなる熱交換部３１と、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの各一端に連結されて各伝熱管３３ａ〜３３ｅに冷媒を分配する分配器１と、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの各他端に連結されて各伝熱管３３ａ〜３３ｅを流通してフィン３２を介して熱交換された冷媒を合流する分岐合流部３５と、を備えている。
【００１１】
５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅは、フィン配列方向と直交する方向に所定の間隔で１列に配列されている。各伝熱管３３ａ〜３３ｅは、円管をフィン配列方向の一側から他側にフィン配列方向にフィン３２を貫通して延設され、折り返されてフィン配列方向の他側から一側にフィン配列方向にフィン３２を貫通して延設され、折り返されてフィン配列方向の一側から他側にフィン配列方向にフィン３２を貫通して延設され、さらに折り返されてフィン配列方向の他側から一側にフィン配列方向にフィン３２を貫通して延設されている。これにより、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの両端部が、それぞれ３回のＵターン部３４を介して、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配置されている。
【００１２】
このように構成された熱交換部３１は、フィン配列方向を水平方向とし、伝熱管配列方向を鉛直方向として配置されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端面および他端面が、フィン配列方向と直交し、かつ熱交換部３１のフィン配列方向の一側に位置する同一鉛直面上に、水平方向に２列となって、それぞれ鉛直方向に１列に配列されている。また、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端面が風上側に、他端面が風下側に配置される。なお、矢印１８は重力方向を示し、矢印１９は風の流れ方向を示している。
【００１３】
分流器１は、水平方向に所定の間隔をあけて配置された直管からなる第１および第２直線部３，４、第１および第２直線部３，４の上側端部同士を連結する１８０度曲げられた湾曲管からなる上側接続部５、および第１および第２直線部３，４の下側端部同士を連結する９０度曲げられた湾曲管からなる下側接続部６からなり、流路中心が同一平面上に位置する環状に構成された環状流路部２と、第１直線部３の下端に接続された流入部８と、第１直線部３と流入部８との境界に設けられた絞り部９と、を備える。第２直線部４には、例えば、その流路方向に所定の間隔で５つの連通穴７ａ〜７ｅが設けられ、ヘッダ部として機能する。この分流器１は、環状流路部２の流路中心を含む平面が略鉛直となり、第１および第２直線部３，４の流路方向が略鉛直方向となり、かつ第１直線部３と下側接続部６との連結部が環状流路部２の最下位置となるように配設される。
【００１４】
下側接続部６の端部が、バーリング加工により第１直線部３の下端側にＴ字状に形成された環状フランジ部３ａに嵌合され、ロウ付けにより密閉状態に接合される。また、絞り部９は、例えば、クロージング加工により流入部８の端部を密閉状に成形し、その先端に穴加工を施して作製される。この絞り部９は、口径が開口側に徐々に小さくなる切頭円錐状に形成され、その外周面が傾斜面９ａとなっている。この流入部８は、絞り部９の傾斜面９ａが環状フランジ部３ａの形成位置に至るまで第１直線部３の下端から挿入され、ロウ付けにより密閉状態に接合される。さらに、ヘッダ部である第２直線部４には、管内壁に螺旋溝１０を有する内面溝付き管が用いられ、第１直線部３、上側接続部５、および下側接続部６には、管内壁に溝のない平滑管が用いられる。
【００１５】
このように構成された分配器１は、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端が、連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
【００１６】
分岐合流部３５は、一端が塞口した平滑管で作製され、５つの連通穴３６ａ〜３６ｅが流路方向に所定の間隔で設けられている。この分岐合流部３５は、塞口された一端を上方に向けて、流路方向を鉛直方向にして、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に、かつ分配器１の風下に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの他端が、連通穴３６ａ〜３６ｅのそれぞれに連結されている。
【００１７】
つぎに、このように構成された熱交換器３０を蒸発器として搭載した空気調和機１００について図５を参照しつつ説明する。図５はこの発明の実施の形態１に係る熱交換器を搭載した空気調和機の冷媒回路図である。
図５において、空気調和機１００は、冷媒を圧縮するための圧縮機４１と、室外熱交換器４２と、膨張弁４３と、および蒸発器として動作する熱交換器３０と、を備える。そして、圧縮機４１の冷媒吐出口が室外熱交換器４２の入口に接続され、室外熱交換器４２の出口が膨張弁４３を介して分配器１の流入部８に接続され、分岐合流部３５が圧縮機４１の冷媒吸入口に接続されている。冷媒は、圧縮機４１→室外熱交換器４２→膨張弁４３→熱交換器３０→圧縮機４１の順で冷媒回路内を循環する。
【００１８】
このように構成された空気調和機１００の動作について説明する。
まず、冷媒は、圧縮機４１により圧縮され、高圧となって室外熱交換器４２に導入される。そして、室外熱交換器４２に導入された高圧の冷媒は、室外の空気と熱交換されて凝縮され、膨張弁４３にて減圧されて、冷媒液１１と冷媒蒸気１２とが混在する気液二相状態で分配器１の流入部８に導入される。
【００１９】
流入部８に導入された冷媒は、絞り部９を通過することで速度が上げられる。また、絞り部９の開口直径を１〜６ｍｍとすることで、気液二相状態の冷媒を噴霧流として混合を促進できる。これにより、冷媒は第１直線部３を上昇し上側接続部５まで搬送される。なお、流入部８に流入する冷媒の速度が十分に大きい場合は、絞り部９の開口直径を流入部８の内径と同一にしてもかまわない。冷媒は、上側接続部５を通過した後、第２直線部４に流れ込む。この時、螺旋溝１０の溝高さは０．１〜０．３ｍｍ程度、溝幅は０．１〜０．３ｍｍ程度であり、毛細管力により、冷媒液１１は螺旋溝１０に沿って流れる。螺旋溝１０に沿って流れる冷媒液１１は、上流側に位置する連通穴７ａから下流側に位置する連通穴７ｅに順次流入し、伝熱管３３ａ〜３３ｅに送り込まれる。
【００２０】
ここで、冷媒液１１が上側接続部５まで搬送されるよう、冷媒流量、配管径、および流入部８から上側接続部５までの距離にあわせて、絞り部９の開口面積を決定することで、絞り部９を通過する冷媒の流動損失を低減することができる。
また、螺旋溝１０が設けられ、かつ連通穴７ａ〜７ｅが螺旋溝１０を遮断するように形成されているので、螺旋溝１０に沿って流れる冷媒液１１が確実に連通穴７ａ〜７ｅに流入する。また、冷媒が第２直線部４を下降して流れるとき、冷媒液１１は連通穴７ａ〜７ｅから伝熱管３３ａ〜３３ｅに送り込まれるため、冷媒液１１は冷媒の流れによる慣性力と重力の影響を受け、下降速度が増加する。そこで、下流側に位置する連通穴７ｄ，７ｅに流入する冷媒液１１の流量が増え、冷媒液１１が上流側に位置する連通穴７ａ，７ｂから伝熱管３３ａ，３３ｂだけに大量に送り込まれることがない。これにより、冷媒液１１および冷媒蒸気１２を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができる。
【００２１】
伝熱管３３ａ〜３３ｅに送り込まれなかった冷媒液１１および冷媒蒸気１２は、重力により、第２直線部４の下端から下側接続部６を通って、環状流路部２の最下位置である第１直線部３と下側接続部６との結合部に進む。ここで、気液二相状態の冷媒が流入部８の出口に設けられた絞り部９から第１直線部３内に吹き出されている。そこで、第１直線部３と下側接続部６との結合部に到達した冷媒は、絞り部９から吹き出される気液二相状態の冷媒の剪断力に引っ張られ、傾斜面９ａに沿って流れ、第１直線部３と下側接続部６との結合部と絞り部９との間の吸い込み隙間１３を通って、絞り部９から吹き出される気液二相状態の冷媒に合流、混合される。このように、冷媒は、下側接続部６に溜まることなく、環状流路部２を循環しつつ、伝熱管３３ａ〜３３ｅに分配される。
【００２２】
伝熱管３３ａ〜３３ｅに送り込まれた冷媒は、フィン３２を介して外気と熱交換され、外気を冷却しながら、冷媒蒸気１２に変化する。伝熱管３３ａ〜３３ｅを流れ終わった冷媒蒸気１２は、連通穴３６ａ〜３６ｅから分岐合流部３５内に流入し、圧縮機４１に吸入されて再び圧縮される。
【００２３】
この実施の形態１によれば、環状流路部２の流路中心を含む平面が略鉛直となり、第１直線部３と下側接続部６との結合部が最下位置となるように環状流路部２を配置しているので、第２直線部４を下降する際に、伝熱管３３ａ〜３３ｅに分配されなかった冷媒が、第１直線部３と下側接続部６との結合部に到達しやすくなる。流入部８が第１直線部３と下側接続部６との結合部から第１直線部３に冷媒を流入させるように設けられ、絞り部９が流入部８の先端に設けられているので、冷媒が絞り部９で増速され、第２直線部４から第１直線部３と下側接続部６との結合部に到達した冷媒が、絞り部９から吹き出される冷媒の剪断力により引っ張られ、絞り部９から吹き出される冷媒と合流、混合され、第１直線部３を上昇する。そこで、環状流路部２を流れる冷媒の循環流れが大きくなり、冷媒を伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができ、熱交換器３０の伝熱性能が向上され、空気調和機１００の性能が向上される。
【００２４】
このように、冷媒が第１直線部３と下側接続部６との結合部に溜まることが回避される。そこで、当該結合部に溜まった冷媒が下流側に位置する連通穴７ｅから伝熱管３３ｅに流入し、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅへの冷媒分配量が不均一となることが未然に防止される。さらに、冷媒が蒸発器として機能する熱交換器３０を通過する際の圧力損失が低減され、空気調和機１００のエネルギ効率が向上する。
【００２５】
平滑管が第１直線部３、上側接続部５、および下側接続部６に用いられているので、第１直線部３、上側接続部５、および下側接続部６を通過する際の冷媒の流動損失を小さくでき、環状流路部２を流れる冷媒の循環流れをより強くすることができる。
また、絞り部９がクロージング加工により形成されているので、絞り部９が切頭円錐状の傾斜面９ａとなる。そこで、第２直線部４を下降して下側接続部６に到達した冷媒液１１は、傾斜面９ａに沿って流れ、絞り部９から吹き出される気液二相状態の冷媒にスムーズに合流できる。そこで、環状流路部２を流れる冷媒の循環流れが強くなり、冷媒液１１の下側接続部６での滞留が抑えられ、さらに伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができ、熱交換器３０の伝熱性能が向上される。
【００２６】
連通穴７ａ〜７ｅが第２直線部４に設けられているので、冷媒が第２直線部４を下降して流れるとき、冷媒が伝熱管３３ａ〜３３ｅに分配される。この時、冷媒が冷媒の流れによる慣性力と重力の影響を受け、下降速度が増加するので、下流側に位置する連通穴７ｄ，７ｅに流入する冷媒液１１の流量が増え、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができ、熱交換器３０の伝熱性能が向上される。
【００２７】
流入部８の端部にクロージング加工と穴加工で絞り部９を形成しているので、絞り部９の加工が容易となると共に、絞り部を別部品で作製する必要がなく、部品点数を削減できる。
分配器１が環状流路部２の流路中心を含む平面を伝熱管３３ａ〜３３ｅを流れる冷媒の流れ方向と直交するようにフィン配列方向の一側に配置されているので、分配器１を含めた熱交換器３０の幅Ｗが小さくなり、コンパクトな空気調和機１００を実現できる。さらに、伝熱管３３ａ〜３３ｅを折り返して伝熱管３３ａ〜３３ｅの両端をフィン配列方向に一側に配置し、分岐合流部３５を分配器１の風下に、かつフィン配列方向の一側に配置されているので、分配器１および分岐合流部３５を含めた熱交換器３０の幅Ｗが小さくなり、コンパクトな空気調和機１００を実現できる。
【００２８】
なお、上記実施の形態１では、冷媒液１１と冷媒蒸気１２とからなる気液二相状態の冷媒が分配器１に流入するものとしているが、冷媒液１１のみ、或いは冷媒蒸気１２のみの単相状態の冷媒であっても、環状流路部２に循環流を形成することにより、冷媒を各伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができる。
また、上記実施の形態１では、伝熱管３３ａ〜３３ｅとして円管を用いるものとしているが、扁平管や楕円管を用いてもよい。扁平管や楕円管などでは管内の流動抵抗が大きくなるため、伝熱管の分配数を増やす必要があり、本実施の形態に示した分配器１を用いることで、伝熱管の分配数が増加した場合であっても、冷媒を各伝熱管に略均等に分配することができる。
【００２９】
また、上記実施の形態１では、熱交換器３０の熱交換部３１が、フィン配列方向を水平とし、かつ伝熱管配列方向を鉛直方向として配置されているものとしているが、熱交換器３０の熱交換部３１は、フィン配列方向が水平であれば、伝熱管配列方向を鉛直方向とする必要はなく、例えば伝熱管配列方向を傾斜させてもよく、水平としてもよい。
【００３０】
また、上記実施の形態１では、ヘッダ部として機能する第２直線部４のみに内面溝付き管を用いるものとしているが、第１直線部３、上側接続部５、および下側接続部６の何れか、或いは複数に内面溝付き管を用いてもよいし、ヘッダ部として機能する第２直線部４に平滑管を用いてもよい。分配器を製造する方法に応じて、適切な配管の組み合わせを選択することにより、加工費を削減することができる。
また、上記実施の形態１では、絞り部９が切頭円錐状に形成されているものとしているが、絞り部の形状は切頭円錐状に限定されるものではなく、冷媒を増速できる形状であればよく、例えば切頭半球状でもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態１では、分配器１を熱交換器３０に適用し、冷媒を伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配するものとして説明しているが、分配器１は熱交換器３０以外の用途に適用し、冷媒以外の流体を略均等に分配してもよい。
【００３２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る熱交換器を模式的に示す正面図である。なお、図６中、冷媒の流れを矢印で示している。
図６において、熱交換部３１Ａを構成する複数本の伝熱管３３が、それぞれ円管をフィン配列方向の一側から他側にフィン配列方向にフィン３２を貫通して延設され、フィン配列方向と直交する方向に所定の間隔で１列に配列されている。熱交換部３１Ａは、フィン配列方向を水平方向とし、伝熱管配列方向を鉛直方向として配置されている。そして、複数本の伝熱管３３の一端面がフィン配列方向と直交する、熱交換部３１Ａのフィン配列方向の一側の同一鉛直面上に、鉛直方向に１列に配列されている。複数本の伝熱管３３の他端面がフィン配列方向と直交する、熱交換部３１Ａのフィン配列方向の他側の同一鉛直面上に、鉛直方向に１列に配列されている。
【００３３】
また、分配器１は、伝熱管３３の本数分の連通穴が第２直線部に設けられており、環状流路部２の流路中心を含む平面を複数本の伝熱管３３の流路方向と直交するように、熱交換部３１Ａのフィン配列方向の一側に配設されている。そして、複数本の伝熱管３３の一端が、連通穴のそれぞれに連結されている。
また、分岐合流部３５は、伝熱管３３の本数分の連通穴が設けられており、塞口された一端を上方に向けて、流路方向を鉛直方向にして、熱交換部３１Ａのフィン配列方向の他側に配設されている。そして、複数本の伝熱管３３の他端が、連通穴のそれぞれに連結されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３４】
このように構成された熱交換器３０Ａにおいても、分配器１を用いて冷媒を複数本の伝熱管３３に分配しているので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３５】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。なお、図７中、冷媒の流れを矢印で示している。
図７において、分配器１Ａは、５つの連通穴７ａ〜７ｅが第１直線部３の流路方向に所定の間隔で設けられている。そして、分配器１Ａは、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端が、第１直線部３に設けられた連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３６】
このように構成された熱交換器３０Ｂでは、流入部８から流入した冷媒が、第１直線部３を上昇しながら、連通穴７ｅ〜７ａを介して伝熱管３３ｅ〜３３ａに分配される。このとき、第１直線部３を上昇するに従い、冷媒流量が減少し、冷媒速度が低下する。さらに、冷媒が重力に逆らって第１直線部３を上昇することになる。そこで、絞り部９の開口面積をより小さくし、冷媒吹き出し速度を高めて、上側接続部５まで搬送する搬送力を確保することで、環状流路部２を流れる冷媒の循環流を形成することができる。従って、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。なお、図８中、冷媒の流れを矢印で示している。
図８において、分配器１Ｂは、分配器１に対して、第２直線部４に設けられた連通穴７ａ〜７ｅの位置が環状流路部２の流路中心を含む平面の逆側である点を除いて、同様に構成されている。分配器１Ｂは、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に、かつ分配器１の風下に、第２直線部４を分配器１の第２直線部４側に向けて、配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの他端が、第２直線部４に設けられた連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
なお、この実施の形態４では、分岐合流部３５に代えて分配器１Ｂを用いている点を除いて上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３８】
このように構成された熱交換器３０Ｃでは、分配器１，１Ｂが伝熱管３３ａ〜３３ｅの両端に連結されているので、熱交換器３０Ｃに導入される冷媒の方向が変わっても、冷媒を伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配することができる。従って、熱交換器３０Ｃは、冷媒の流れ方向を切り換えて冷房運転と暖房運転とを行う空気調和機に搭載することができる。
【００３９】
つぎに、このように構成された熱交換器３０Ｃを搭載した空気調和機１０１について図９を参照しつつ説明する。図９はこの発明の実施の形態４に係る熱交換器を搭載した空気調和機の冷媒回路図である。
図９において、空気調和機１０１は、冷媒を圧縮するための圧縮機４１と、冷媒流路を切り換える四方弁４５と、室外熱交換器４２と、膨張弁４３と、および室内熱交換器４４と、を備える。そして、圧縮機４１の冷媒吐出口が四方弁４５を介して室外熱交換器４２の分岐部４２ａに接続され、室外熱交換器４２の分岐部４２ｂが膨張弁４３を介して室内熱交換器４４の分岐部４４ａに接続され、室内熱交換器４４の分岐部４４ｂが四方弁４５を介して圧縮機４１の冷媒吸入口に接続されている。ここで、熱交換器３０Ｃが室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用いられる。
【００４０】
このように構成された空気調和機１０１の冷房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して分岐部４２ａから室外熱交換器４２に導入される。室外熱交換器４２に導入された冷媒蒸気は、室外空気と熱交換され、室外の空気を加熱しながら、冷媒液となり、分岐部４２ｂから排出される。さらに、分岐部４４ｂから排出された冷媒は、膨張弁４３にて減圧されて低温・低圧の気液二相状態の冷媒となり、分岐部４４ａから室内熱交換器４４に導入される。室内熱交換器４４に導入された気液二相状態の冷媒は、室内空気と熱交換され、室内の空気を冷却しながら、冷媒蒸気に変化する。冷媒蒸気は、分岐部４４ｂから排出され、四方弁４５を介して圧縮機４１に吸入されて再び圧縮される。
【００４１】
このように、冷媒が、図９に実線の矢印で示されるように、圧縮機４１→四方弁４５→室外熱交換器４２→膨張弁４３→室内熱交換器４４→四方弁４５→圧縮機４１の順で冷媒回路内を循環し、冷房運転が行われる。
【００４２】
つぎに、このように構成された空気調和機１０１の暖房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出される。冷媒蒸気１２は、四方弁４５を介して分岐部４４ｂから室内熱交換器４４に導入される。室内熱交換器４４に導入された冷媒蒸気１２は、室内空気と熱交換され、室内空気を加熱しながら冷媒液となる。そして、分岐部４４ａから排出された冷媒は、膨張弁４３で絞られて減圧され、低温・低圧の気液二相状態に変化する。気液二相状態の冷媒は、分岐部４２ｂから室外熱交換器４２に導入され、室外空気と熱交換され、室外空気を冷却して冷媒蒸気に変化し、分岐部４２ａから排出される。分岐部４２ａから排出された冷媒蒸気は、四方弁４５を通り圧縮機４１に吸入されて再び圧縮される。
【００４３】
このように、暖房運転では、冷媒が、図９に点線の矢印で示されるように、圧縮機４１→四方弁４５→室内熱交換器４４→膨張弁４３→室外熱交換器４２→四方弁４５→圧縮機４１の順で冷媒回路内を循環する。
【００４４】
この空気調和機１０１においては、冷房運転時に、気液二相状態の冷媒が室内熱交換器４４の分岐部４４ａに流入し、暖房運転時に、気液二相状態の冷媒が室外熱交換器４２の分岐部４２ｂに流入する。ここで、熱交換器３０Ｃが室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用いられているので、分岐部４２ｂ，４４ａが分配器１，１Ｂで構成され、気液二相状態の冷媒が各伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配される。
また、冷房運転時には、冷媒蒸気が単相状態で室外熱交換器４２の分岐部４２ａに流入し、暖房運転時には、冷媒蒸気が単相状態で室内熱交換器４４の分岐部４４ｂに流入する。この場合も、分岐部４２ａ，４４ｂが分配器１，１Ｂで構成され、冷媒蒸気が各伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配される。
従って、室外熱交換器４２および室内熱交換器４４の伝熱性能が向上され、空気調和機１０１の性能、即ち冷房性能および暖房性能が向上される。
【００４５】
また、分配器１，１Ｂが、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、かつ空気の流れ方向に並んで、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配設されているので、分配器１，１Ｂを含めた熱交換器３０Ｃの幅Ｗが小さくなり、コンパクトな空気調和機１０１を実現できる。
【００４６】
なお、上記実施の形態４では、分配器１，１Ｂを熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配設するものとしているが、熱交換器３１に代えて図６に示される熱交換器３１Ａを用い、分配器１，１Ｂを熱交換部３１Ａのフィン配列方向の両側に配設してもよい。この場合、熱交換器の幅Ｗがその分大きくなるものの、冷媒蒸気を各伝熱管に略均等に分配でき、室外熱交換器および室内熱交換器の伝熱性能が向上され、空気調和機の性能が向上される。
【００４７】
また、上記実施の形態４では、熱交換器３０Ｃを室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用いるものとしているが、冷房運転時に冷媒蒸気が単相状態で流入する室外熱交換器４２の分岐部４２ａと、暖房運転時に冷媒蒸気が単相状態で流入する室内熱交換器４４の分岐部４４ｂとには、必ずしも本分配器１，１Ｂを用いる必要はない。つまり、熱交換器３０，３０Ａ，３０Ｂを室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用い、分配器１，１Ａ，１Ｂを室外熱交換器４２の分岐部４２ｂと室内熱交換器４４の分岐部４４ａに対応させ、分岐合流部３５を室外熱交換器４２の分岐部４２ａと室内熱交換器４４の分岐部４４ｂに対応させてもよい。
【００４８】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。なお、図１０中、冷媒の流れを矢印で示している。
図１０において、熱交換部３１は、１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊがフィン配列方向と直交する方向に所定の間隔で１列に配列され、伝熱管３３ａ〜３３ｊの両端が、フィン配列方向の一側に、フィン配列方向と伝熱管配列方向とに直交する方向に２列となって配置されている。この熱交換部３１は、フィン配列方向を水平方向とし、伝熱管配列方向を鉛直方向として配置されている。
【００４９】
２個の分配器１が、環状流路部２の流路中心を含む平面を１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に、鉛直方向に１列に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端が、上部に配設された分配器１の連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結され、残る５本の伝熱管３３ｆ〜３３ｊの一端が、下部に配設された分配器１の連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
さらに、２個の分配器１Ｂが、環状流路部２の流路中心を含む平面を１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に、
鉛直方向に１列に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの他端が、上部に配設された分配器１Ｂの連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結され、残る５本の伝熱管３３ｆ〜３３ｊの他端が、下部に配設された分配器１Ｂの連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
【００５０】
このように構成された熱交換器３０Ｄは、例えば熱交換器３０Ｃに代えて、図９に示される空気調和機の室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用いられる。
そして、上部に配設された分配器１Ｂに流入した気液二相状態の冷媒は、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ａ〜３３ｅに分配され、空気と熱交換して蒸発し、連通穴７ａ〜７ｅを介して上部に配設された分配器１に集められる。また、下部に配設された分配器１Ｂに流入した気液二相状態の冷媒は、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ｆ〜３３ｊに分配され、空気と熱交換して蒸発し、連通穴７ａ〜７ｅを介して下部に配設された分配器１Ｂに集められる。そして、上部および下部に配設された２個の分配器１Ｂに集められた冷媒が合流し、流出される。
【００５１】
ここで、熱交換部３１は、１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊを有しているので、高さが高くなっている。そこで、１個の分配器を用いて気液二相状態の冷媒を１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊに分配する場合には、第１直線部３の長さが長くなり、冷媒を上側接続部５まで搬送することが難しくなる。この実施の形態５では、熱交換部３１の気液二相状態の冷媒流入側に２個の分配器１Ｂが配設されている。そこで、第１直線部３の長さが短くなり、気液二相状態の冷媒を上側接続部５まで搬送し易くなり、分配性能を高めることができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態５では、冷媒を上部に配設された分配器１，１Ｂと下部に配設された分配器１，１Ｂとに並列に流すものとしているが、上部に配設された分配器１Ｂ→上部に配設された分配器１→下部に配設された分配器１Ｂ→下部に配設された分配器１の順番に冷媒を直列に流してもよい。
また、上記実施の形態５では、気液二相状態の冷媒流入側に２個の分配器１Ｂを配設するものとしているが、気液二相状態の冷媒流入側に配設される分配器の個数は２個に限定されるものではなく、熱交換部の高さに合わせて適宜設定すればよい。また、気液二相状態の冷媒流入側に配設される分配器の個数を増やすことで、第１直線部３の距離を短くすることができるので、冷媒を増速するための絞り９の開口面積を大きくすることができ、分配器の圧力損失を低減できる。
【００５３】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。なお、図１１中、冷媒の流れを矢印で示している。
図１１において、分配器１は、第１および第２直線部３，４が長く、１０個の連通穴７ａ〜７ｊが第２直線部４に設けられている。そして、１０本の伝熱管３３ａ〜３３ｊの一端が、分配器１の連通穴７ａ〜７ｊのそれぞれに接続されている。
なお、この実施の形態６は、伝熱管３３ａ〜３３ｊの一端が１個の分配器１の連通穴７ａ〜７ｊのそれぞれに接続されている点を除いて、上記実施の形態５と同様に構成されている。
【００５４】
このように構成された熱交換器３０Ｅは、例えば熱交換器３０Ｃに代えて、図９に示される空気調和機の室外熱交換器４２および室内熱交換器４４に用いられる。
そして、上部に配設された分配器１Ｂに流入した気液二相状態の冷媒は、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ａ〜３３ｅに分配され、空気と熱交換して蒸発し、連通穴７ａ〜７ｅを介して分配器１に集められる。また、下部に配設された分配器１Ｂに流入した気液二相状態の冷媒は、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ｆ〜３３ｊに分配され、空気と熱交換して蒸発し、連通穴７ｆ〜７ｊを介して分配器１に集められ、連通穴７ａ〜７ｅを介して集められた冷媒と合流し、流出される。
【００５５】
この実施の形態６においても、気液二相状態の冷媒流入側に２個の分配器１Ｂを配設しているので、上記実施の形態５と同様に、高さの高い熱交換部３１に対しても、分配性能を高めることができる。
また、分配器１の側から冷媒蒸気や乾き度の大きな冷媒が流入するときには、冷媒の流速が速いので、１個の分配器１であっても高い分配性能を確保することができる。従って、上記実施の形態５に比べて、同等の分配性能を確保しながら熱交換器に設ける分配器の数を削減して、低コスト化をはかることができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態６では、冷媒蒸気や乾き度の大きな冷媒の流入側に１個の分配器１を配設するものとしているが、冷媒蒸気や乾き度の大きな冷媒の流入側に配設される分配器の個数は、気液二相状態の冷媒流入側に配設される分配器の個数より少なくすればよい。
【００５７】
実施の形態７．
図１２はこの発明の実施の形態７に係る分配器の構成を説明する図であり、図１２の（ａ）は底側プレートを示す平面図、図１２の（ｂ）は上蓋プレートを示す平面図である。
【００５８】
図１２において、底側プレート２１は、所定厚みを有する矩形平板状に作製され、その表面には、互いに平行な第１および第２直線溝２２ａ，２２ｂ、第１および第２直線溝２２ａ，２２ｂの一端同士を連結する上側接続溝２２ｃ、および第１および第２直線溝２２ａ，２２ｂの他端同士を連結する下側接続溝２２ｄからなる環状の流路溝２２と、第１直線溝２２ａと下側接続溝２２ｄとの連結部に臨むように環状の流路溝２２に連結された流入溝２３とが、プレス加工により凹設されている。また、溝方向を第２直線溝２２ｂの長さ方向に対して所定の角度で傾斜する溝部２４が第２直線溝２２ｂの内壁面に第２直線溝２２ｂの長さ方向に所定ピッチで凹設され、貫通穴２５ａ〜２５ｅが第２直線溝２２ｂと底側プレート２１の裏面とを貫通するように、第２直線溝２２ｂの長さ方向に所定の間隔で穿設されている。なお、環状の流路溝２２と流入溝２３が環状流路部２、流入部８、および絞り部９を構成する凹溝である。
【００５９】
上蓋プレート２６は、所定厚みを有する矩形平板状に作製され、流体流入穴としての貫通穴２７が、流入溝２３に対応する部位に、厚み方向に貫通するように穿設されている。
【００６０】
このように構成された底側プレート２１と上蓋プレート２６とを、両者の表面同士を密接させて、ロウ付け一体化し、分配器が作製される。このように作製された分配器は、環状の流路溝２２および流入溝２３が上蓋プレート２６により塞口され、第２直線溝２２ｂが貫通穴２５ａ〜２５ｅを介して外部と連通され、流入溝２３が貫通穴２７を介して外部と連通される。そこで、本分配器は、塞口された環状の流路溝２２および流入溝２３が分配器１の環状流路部２および流入部８に相当し、貫通穴２５ａ〜２５ｅが連通穴７ａ〜７ｅに相当し、流入溝２３の環状の流路溝２２との連結部が絞り部９に相当し、溝部２４が螺旋溝１０に相当し、上記実施の形態１における分配器１と同等に機能する。
【００６１】
この実施の形態７によれば、底側プレート２１と上蓋プレート２６との表面同士を密接させて、ロウ付け一体化するだけで分配器を作製できるので、分配器を安価に作製できると共に、部品点数を削減できる。
また、熱交換部を炉中にてロウ付けするような場合には、熱交換部と分配器とを一度にロウ付け一体化でき、熱交換器の組立性が高められる。
【００６２】
なお、上記実施の形態７では、環状の流路などの構成要素を底側プレート２１の表面に形成するものとしているが、環状の流路などの構成要素を上蓋プレートに形成してもよく、さらに底側プレートと上蓋プレートとの両者に形成してもよい。
また、上記実施の形態７では、連通穴７ａ〜７ｅを第２直線部４に設ける場合について説明しているが、連通穴７ａ〜７ｅを第１直線部３に設けるようにしてもよい。このように作製された分配器は、実施の形態３における分配器１Ａと同等に機能する。
また、上記実施の形態７では、１つの環状の流路溝および流入溝を底側プレート２１の表面に形成するものとしているが、２つの環状の流路溝および流入溝を表面に並べて形成した底側プレートと上蓋プレートとを積層し、ロウ付け一体化してもよい。このように作製された積層体は、例えば図８における分配器１，１Ｂを一体成形でき、部品点数を削減できる。
【００６３】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８に係る分配器の構成を説明する図であり、図１３の（ａ）は底側プレートを示す平面図、図１３の（ｂ）は上蓋プレートを示す平面図である。
【００６４】
この実施の形態８では、底側プレート２１Ａは、図１３の（ａ）に示されるように、流体流入用の連通溝２７ａが流入溝２３を底側プレート２１Ａの側部に開口させるように凹設されている。また、上蓋プレート２６Ａは、図１３の（ｂ）に示されるように、所定厚みを有する矩形平板状に作製されており、貫通穴２７が省略されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態７と同様に構成されている。
【００６５】
このように構成された底側プレート２１Ａと上蓋プレート２６Ａとを、両者の表面同士を密接させて、ロウ付け一体化し、分配器が作製される。このように作製された分配器は、環状の流路溝２２および流入溝２３が上蓋プレート２６により塞口され、第２直線溝２２ｂが貫通穴２５ａ〜２５ｅを介して外部と連通され、流入溝２３が連通溝２７ａを介して外部と連通される。そこで、本分配器は、塞口された環状の流路溝２２および流入溝２３が分配器１の環状流路部２および流入部８に相当し、貫通穴２５ａ〜２５ｅが連通穴７ａ〜７ｅに相当し、流入溝２３の環状の流路溝２２との連結部が絞り部９に相当し、溝部２４が螺旋溝１０に相当し、上記実施の形態１における分配器１と同等に機能する。
【００６６】
この実施の形態８においても、底側プレート２１Ａと上蓋プレート２６Ａとの表面同士を密接させて、ロウ付け一体化するだけで分配器を作製でき、上記実施の形態７と同様の効果を奏する。
【００６７】
実施の形態９．
図１４はこの発明の実施の形態９に係る分配器の構成を説明する図であり、図１４の（ａ）は底側プレートを示す平面図、図１４の（ｂ）は中間プレートを示す平面図、図１４の（ｃ）は上蓋プレートを示す平面図である。
【００６８】
図１４において、底側プレート２１Ｂは、所定厚みを有する矩形平板状に作製され、その表面には、分配器１の環状流路部２の内周形状に適合する外周形状の島部２９ａが突設され、所定幅の溝部２４が島部２９ａの一側に島部２９ａに沿って所定ピッチで凹設され、貫通穴２５ａ〜２５ｅが溝部２４の形成領域に島部２９ａに沿って１列に穿設されている。
中間プレート２８は、島部２９ａの突出高さに等しい厚みを有する矩形平板状に作製され、分配器１の環状流路部２の外周形状に適合する内周形状の第１穴２９ｂと流入部８の外周形状に適合する内周形状の第２穴２３ａとが穿設されている。
上蓋プレート２６は、所定厚みを有する矩形平板状に作製され、流体流入穴としての貫通穴２７が、第２穴２３ａに対応する部位に厚み方向に貫通するように穿設されている。
【００６９】
このように構成された底側プレート２１Ｂと上蓋プレート２６とを中間プレート２８の両面に重ねて、ロウ付け一体化し、分配器が作製される。このように作製された分配器は、島部２９ａが第１穴２９ｂ内に挿入されて上蓋プレート２６により塞口されて環状流路部２を構成し、第２穴２３ａが底側プレート２１Ｂと上蓋プレート２６とにより塞口されて流入部８を構成する。そして、貫通穴２５ａ〜２５ｅが連通穴７ａ〜７ｅに相当し、溝部２４が螺旋溝１０に相当する。また、第２穴２３ａが貫通穴２７を介して外部と連通される。そこで、本分配器は、上記実施の形態１における分配器１と同等に機能する。
【００７０】
この実施の形態９によれば、底側プレート２１Ｂと中間プレート２８と上蓋プレート２６とを積層し互いに密接させて、ロウ付け一体化するだけで分配器を作製でき、上記実施の形態７と同様の効果を奏する。
【００７１】
なお、上記実施の形態７〜９では、２枚又は３枚のプレートを積層し、互いに密接させてロウ付け一体化して分配器を作製するものとしているが、プレートの積層数はこれに限定されるものではなく、４枚以上であってもよい。
また、上記実施の形態７〜９では、積層されたプレートをロウ付けにより接合するものとしているが、プレートの接合方法はロウ付けに限定されるものではなく、圧接接合や共晶接合を用いてもよい。
また、上記実施の形態７〜９では、環状の流路などの構成要素が形成された複数枚のプレートをロウ付けして分配器を作製するものとしているが、分配器はアルミダイカスト、亜鉛ダイカストなどのダイカスト鋳造で作製してもよい。
【００７２】
実施の形態１０．
図１５はこの発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する斜視図、図１６はこの発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する断面図、図１７はこの発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの冷媒回路図である。なお、図１７中、冷房運転時の冷媒の流れを実線で示し、暖房運転時の冷媒の流れを点線で示している。
【００７３】
図１５および図１６において、空気調和機としてのルームエアコンの室内機５０は、筐体５１と、熱交換器３０Ｃと同等に構成され、フィン配列方向を水平として、伝熱管配列方向を鉛直方向として筐体５１内の前面側に配設された前面熱交換器５２と、熱交換器３０と同等に構成され、フィン配列方向を水平とし、上端側を前面熱交換器５２の上端側に近接させ、かつ下端側を前面熱交換器５２の下端側から離反させるように伝熱管配列方向を傾斜させ、前面熱交換器５２の背面側に配設された背面熱交換器５３と、前面熱交換器５２と背面熱交換器５３との下端側に配設され、空気１９ａ、１９ｂを前面側および上面側から流入させ、前面熱交換器５２および背面熱交換器５３を通過させた後、室内に吹き出すラインフローファン５４と、を備えている。ここで、背面熱交換器５３では、３本の伝熱管３３ａ〜３３ｃが配設されているので、分配器１Ｃの第２直線部４に設けられる連通穴７ａ〜７ｃおよび分岐合流部３５に設けられる連通穴３６ａ〜３６ｃは３つである。
【００７４】
そして、前面熱交換器５２の風下側に配置された分配器１Ｂの流入部８が配管５５を介して背面熱交換器５３の風上側に配置された分配器１Ｃの流入部８に連結されている。そして、再熱除湿用膨張弁５７が配管５５の経路中に配設され、電磁弁５８がバイパス配管５６の経路中に配設され、再熱除湿用膨張弁５７と並列に設けられている。また、絞り部９の開口面積が、前面熱交換器５２の風上側に配置された分配器１、前面熱交換器５２の風下側に配置された分配器１Ｂ、背面熱交換器５３の分配器１Ｃの順に大きくなっている。
【００７５】
空気調和機としてのルームエアコン１０２は、図１７に示されるように、冷媒を圧縮するための圧縮機４１、冷媒流路を切り換える四方弁４５、室外熱交換器４２、および膨張弁４３からなる室外機４０と、室内機５０と、を備える。
そして、圧縮機４１の冷媒吐出口が四方弁４５を介して室外熱交換器４２の入口に接続され、室外熱交換器４２の吐出口が膨張弁４３を介して室内機５０の前面熱交換器５２の分配器１の流入部８に接続され、背面熱交換器５３の分岐合流部３５が四方弁４５を介して圧縮機４１の冷媒吸入口に接続されている。
【００７６】
このように構成されたルームエアコン１０２の冷房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して室外熱交換器４２に導入される。室外熱交換器４２に導入された冷媒蒸気は、室外空気と熱交換され、室外の空気を加熱しながら、冷媒となり、膨張弁４３にて減圧されて低温・低圧の気液二相状態の冷媒となり、室内機５０の前面熱交換器５２の分配器１の流入部８に導入される。流入部８に導入された気液二相状態の冷媒は、環状流路部２内を循環しながら、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ａ〜３３ｅ内に略均等に分配される。伝熱管３３ａ〜３３ｅ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の前面側から流入した空気１９ａとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ａが冷却され、室内に吹き出される。この時、冷媒液１１が蒸発し、冷媒蒸気１２の割合が次第に増加する。
【００７７】
伝熱管３３ａ〜３３ｅを流通した冷媒は、前面熱交換器５２の分配器１Ｂに集められる。この冷房運転では、電磁弁５８が開かれた状態であるので、この分配器１Ｂに集められた冷媒は、再熱除湿用膨張弁５７より流路抵抗の小さい電磁弁５８を通って、配管５５およびバイパス配管５６を介して背面熱交換器５３の分配器１Ｃの流入部８に導入される。この冷媒は、前面熱交換器５２に導入された冷媒に比べ、冷媒蒸気１２の割合が増加し、体積流量が増加している。そこで、背面熱交換器５３の分配器１Ｃの絞り部９の開口面積が前面熱交換器５２の分配器１の絞り部９に比べて大きくても、通過する冷媒を十分増速できる。
【００７８】
増速された冷媒は、背面熱交換器５３の分配器１Ｃの環状流路部２内を循環しつつ、連通穴７ａ〜７ｃを介して伝熱管３３ａ〜３３ｃ内に略均等に分配される。伝熱管３３ａ〜３３ｃ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の上面側から流入した空気１９ｂとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ｂが冷却され、室内に吹き出される。この時、冷媒液１１が全て蒸発し、冷媒蒸気１２となる。この冷媒蒸気１２は、分岐合流部３５に集められ、四方弁４５を介して圧縮機４１に戻されて再び圧縮される。
【００７９】
このように、冷房運転時における室内機５０の前面熱交換器５２および背面熱交換器５３の冷媒流入側に分配器１，１Ｃを配設しているので、冷房運転時、気液二相状態の冷媒を各伝熱管に均等に分配することができ、前面熱交換器５２および背面熱交換器５３の伝熱性能が向上され、ルームエアコン１０２の性能、即ち冷房性能が向上される。
また、冷房運転時に、下流側の背面熱交換器５３の分配器１Ｃの絞り部９の開口面積が、上流側の前面熱交換器５２の分配器１の絞り部９の開口面積より大きくなっているので、冷媒が蒸発器として機能する前面熱交換器５２および背面熱交換器５３を通過する際の圧力損失を低減でき、ルームエアコン１０２のエネルギ効率が向上される。
【００８０】
つぎに、ルームエアコン１０２の暖房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して室内機５０の背面熱交換器５３の分岐合流部３５に導入される。分岐合流部３５に導入された冷媒蒸気１２は、連通穴３６ａ〜３６ｃを介して伝熱管３３ａ〜３３ｃに分配される。このとき、分岐合流部３５に流入する冷媒蒸気は単相であるため、分配器１を用いなくとも、気液二相状態の場合ほど分配のバラツキは大きくならない。伝熱管３３ａ〜３３ｃ内を流通する冷媒蒸気１２は、筐体５１の上面側から流入した空気１９ｂとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ｂが加熱され、室内に吹き出される。この時、冷媒蒸気１２が凝縮し、冷媒液１１の割合が次第に増加する。
【００８１】
伝熱管３３ａ〜３３ｃを流通した冷媒は、背面熱交換器５３の分配器１Ｃに集められる。この暖房運転では、電磁弁５８が開かれた状態であるので、この分配器１Ｃに集められた気液二相状態の冷媒は、再熱除湿用膨張弁５７より流路抵抗の小さい電磁弁５８を通って、配管５５およびバイパス配管５８を介して前面熱交換器５２の分配器１Ｂの流入部８に導入される。分配器１Ｂの流入部８に導入された気液二相状態の冷媒は、環状流路部２内を循環しながら、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ａ〜３３ｅに略均等に分配される。伝熱管３３ａ〜３３ｅ内を流通する冷媒は、筐体５１の前面側から流入した空気１９ａとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ａが加熱され、室内に吹き出される。この時、冷媒蒸気１２が全て凝縮し、冷媒液１１となる。この冷媒液１１は、分配器１に集められ、膨張弁４３で減圧された後、室外熱交換器４２で蒸発され、冷媒蒸気１２となって圧縮機４１に戻されて再び圧縮される。
【００８２】
このように、暖房運転時における室内機５０の前面熱交換器５２の冷媒流入側に分配器１Ｂを配設しているので、暖房運転時、気液二相状態の冷媒を各伝熱管に均等に分配することができ、前面熱交換器５２の伝熱性能が向上され、ルームエアコン１０２の性能、即ち暖房性能が向上される。
【００８３】
つぎに、ルームエアコン１０２の再熱除湿運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して室外熱交換器４２に導入される。冷媒蒸気は、室外熱交換器４２で一部凝縮液化し、気液二相状態のまま減圧されずに膨張弁４３を通過し、室内機５０の前面熱交換器５２の分配器１の流入部８に導入される。流入部８に導入された気液二相状態の冷媒は、環状流路部２内を循環しながら、連通穴７ａ〜７ｅを介して伝熱管３３ａ〜３３ｅ内に略均等に分配される。伝熱管３３ａ〜３３ｅ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の前面側から流入した空気１９ａとフィン３２を介して熱交換され、完全に凝縮して冷媒液１１となる。
【００８４】
伝熱管３３ａ〜３３ｅを流通して冷媒液１１となった冷媒は、前面熱交換器５２の分配器１Ｂに集められる。この再熱除湿運転では、電磁弁５８が閉じられており、この分配器１Ｂに集められた冷媒液１１は、再熱除湿用膨張弁５７で減圧され、冷媒液１１と冷媒蒸気１２が混在する低温・低圧の気液二相状態の冷媒となり、配管５５を介して背面熱交換器５３の分配器１Ｃの流入部８に導入される。この冷媒は、背面熱交換器５３の分配器１Ｃの絞り部９で増速される。
【００８５】
増速された冷媒は、背面熱交換器５３の分配器１Ｃの環状流路部２内を循環しつつ、連通穴７ａ〜７ｃを介して伝熱管３３ａ〜３３ｃ内に略均等に分配される。伝熱管３３ａ〜３３ｃ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の上面側から流入した空気１９ｂとフィン３２を介して熱交換され、蒸発して冷媒蒸気１２となる。この冷媒蒸気１２は、分岐合流部３５に集められ、四方弁４５を介して圧縮機４１に戻されて再び圧縮される。
【００８６】
ここで、前面熱交換器５２を通過する空気１９ａは加熱され、背面熱交換器５３を通過する空気１９ｂは除湿冷却される。この加熱された空気１９ａと除湿冷却された空気１９ｂとが混合し、低湿度の温度調整された空気となって室内に吹き出される。
【００８７】
このように、再熱除湿運転時における室内機５０の前面熱交換器５２および背面熱交換器５３の冷媒流入側に分配器１，１Ｃを配設しているので、再熱除湿運転時、気液二相状態の冷媒を各伝熱管に均等に分配することができ、前面熱交換器５２および背面熱交換器５３の伝熱性能が向上され、ルームエアコン１０２の性能、即ち再熱除湿性能が向上される。
【００８８】
なお、上記実施の形態１０では、背面熱交換器５３が分配器１Ｃを伝熱管３３ａ〜３３ｃの一端に連結し、分岐合流部３５を伝熱管３３ａ〜３３ｃの他端に連結しているものを用いるものとしているが、本構成の分配器が伝熱管３３ａ〜３３ｅの両端にそれぞれ連結されたものを背面熱交換器に用いてもよい。
また、上記実施の形態１０では、前面熱交換器５２の２つの分配器１，１Ｂと背面熱交換器５３の１つの分配器１Ｃとを別体で構成するものとしているが、図１２で説明した積層体構造を用いて、これらの３つの分配器１，１Ｂ，１Ｃを一体成形してもよい。この場合、部品点数が一層削減され、室内機の組立性が高められる。
また、冷房運転時に冷媒が分配器１，１Ｂ，１Ｃ、分岐合流部３５と流れるようにしたが，分配器１Ｂ，１，１Ｃ、分岐合流部３５と流すようにしてもよく、気液二相の冷媒が熱交換器に流入するときに，分配器１，１Ｂ，１Ｃを通過するような構成であればよい。
【００８９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１０では、前面熱交換器５２の分配器１，１Ｂおよび背面熱交換器５３の分配器１Ｃとして、環状流路部２を循環する冷媒が下降する第２直線部４をヘッダ部とする分配器を用いるものとしているが、この実施の形態１１では、図１８に示されるように、前面熱交換器５２Ａの分配器１Ａ，１Ｄおよび背面熱交換器５３Ａの分配器１Ｅとして、環状流路部２を循環する冷媒が上昇する第１直線部３をヘッダ部とする分配器を用いるものとしている。
【００９０】
この室内機５０Ａでは、分配器１Ｄは、分配器１Ａに対して、第１直線部３に設けられた連通穴７ａ〜７ｅの位置が環状流路部２の流路中心を含む平面の逆側である点を除いて、同様に構成されている。そして、分配器１Ａが、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、かつ熱交換部３１のフィン配列方向の一側に配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの一端が、第１直線部３に設けられた連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。また、分配器１Ｄは、環状流路部２の流路中心を含む平面を５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの流路方向と直交するように、熱交換部３１のフィン配列方向の一側に、かつ分配器１Ａの風下に、第１直線部３を分配器１Ａの第１直線部３側に向けて、配設されている。そして、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅの他端が、第１直線部３に設けられた連通穴７ａ〜７ｅのそれぞれに連結されている。
【００９１】
背面熱交換器５３Ａでは、３本の伝熱管３３ａ〜３３ｃが配設され、分配器１Ｅの第１直線部３に設けられる連通穴７ａ〜７ｃおよび分岐合流部３５に設けられる連通穴３６ａ〜３６ｃは３つである。
なお、冷媒が上昇する第１直線部３をヘッダ部としている分配器１Ａ，１Ｄ，１Ｅを用いている点を除いて、上記実施の形態１０と同様に構成されている。
【００９２】
この実施の形態１１においても、室内機５０Ａの前面熱交換器５２Ａおよび背面熱交換器５３Ａの気液二相冷媒の流入側に分配器１Ａ，１Ｅを配設しているので、冷房運転時および暖房運転時に気液二相状態の冷媒を各伝熱管に均等に分配することができ、前面熱交換器５２Ａおよび背面熱交換器５３Ａの伝熱性能が向上される。
【００９３】
実施の形態１２．
図１９はこの発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する斜視図、図２０はこの発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する断面図、図２１はこの発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの冷媒回路図である。なお、図２１中、冷房運転時の冷媒の流れを実線で示し、暖房運転時の冷媒の流れを点線で示している。
【００９４】
図１９および図２０において、空気調和機としてのルームエアコンの室内機５０Ｂは、筐体５１と、熱交換器３０Ｆと、ラインフローファン５４と、を備えている。
熱交換器３０Ｆは、熱交換部３１と同様に構成され、フィン配列方向を水平として、伝熱管配列方向を鉛直方向として筐体５１内の前面側に配設された前面熱交換部６０と、熱交換部３１と同等に構成され、フィン配列方向を水平とし、上端側を前面熱交換部６０の上端側に近接させ、かつ下端側を前面熱交換部６０の下端側から離反させるように伝熱管配列方向を傾斜させ、前面熱交換部６０の背面側に配設された背面熱交換部６１と、前面熱交換部６０および背面熱交換部６１の伝熱管３３ａ〜３３ｈの一端に冷媒を分配する分配器１Ｆと、前面熱交換部６０および背面熱交換部６１の伝熱管３３ａ〜３３ｈの他端から排出される冷媒を合流させる分岐合流部６２と、を備える。ここで、前面熱交換部６０では、５本の伝熱管３３ａ〜３３ｅが配設され、背面熱交換部６１では、３本の伝熱管３３ｆ〜３３ｈが配設さている。
【００９５】
そして、分配器１Ｆは、流路方向を略鉛直方向として配置された第１直線部３、上端側を第１直線部３の上端側に近接させ、かつ下端側を第１直線部３の下端側から離反するように流路方向を傾斜させて配置された第２直線部４、第１および第２直線部３，４の上側端部同士を連結する上側接続部５、および第１および第２直線部３，４の下側端部同士を連結する下側接続部６からなり、流路中心が同一平面上に位置する環状に構成された環状流路部２と、第１直線部３の下端に接続された流入部８と、第１直線部３と流入部８との境界に設けられた絞り部９と、を備える。第１直線部３には、その流路方向に所定の間隔で５つの連通穴７ａ〜７ｅが設けられ、第２直線部４には、その流路方向に所定の間隔で３つの連通穴７ｆ〜７ｈが設けられ、それぞれヘッダ部として機能する。
【００９６】
この分流器１Ｆは、環状流路部２の流路中心を含む平面が略鉛直となり、かつ第１直線部３と下側接続部６との連結部が環状流路部２の最下位置となるように配設される。分流器１Ｆは、環状流路部２の流路中心を含む平面を８本の伝熱管３３ａ〜３３ｈの流路方向と直交するように、前面熱交換部６０および背面熱交換部６１のフィン配列方向の一側に配設されている。そして、８本の伝熱管３３ａ〜３３ｈの一端が、連通穴７ａ〜７ｈのそれぞれに連結されている。
【００９７】
分岐合流部６２は、一端が塞口した平滑管をＶ字状に折り曲げて作製され、５つの連通穴３６ａ〜３６ｅがＶ字状の一辺に流路方向に所定の間隔で穿設され、３つの連通穴３６ｆ〜３６ｈがＶ字状の他辺に流路方向に所定の間隔で穿設されている。この分岐合流部６２は、流路方向を鉛直面上として、塞口した一端を鉛直下方に向けて、前面熱交換部６０および背面熱交換部６１のフィン配列方向の一側に、かつ分流器１Ｆの風下に配設されている。そして、８本の伝熱管３３ａ〜３３ｈの他端が、連通穴３６ａ〜３６ｈのそれぞれに連結されている。
【００９８】
ラインフローファン５４は、前面熱交換部６０と背面熱交換部６１との下端側に配設され、空気１９ａ、１９ｂを前面側および上面側から流入させ、前面熱交換部６０および背面熱交換部６１を通過させた後、室内に吹き出す。
【００９９】
空気調和機としてのルームエアコン１０３は、図２１に示されるように、冷媒を圧縮するための圧縮機４１、冷媒流路を切り換える四方弁４５、室外熱交換器４２、および膨張弁４３からなる室外機４０と、室内機５０Ｂと、を備える。
そして、圧縮機４１の冷媒吐出口が四方弁４５を介して室外熱交換器４２の入口に接続され、室外熱交換器４２の吐出口が膨張弁４３を介して室内機５０Ｂの熱交換器３０Ｆの分配器１Ｆの流入部８に接続され、熱交換器３０Ｆの分岐合流部６２の開放端が四方弁４５を介して圧縮機４１の冷媒吸入口に接続されている。
【０１００】
このように構成されたルームエアコン１０３の冷房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して室外熱交換器４２に導入される。室外熱交換器４２に導入された冷媒蒸気は、室外空気と熱交換され、室外の空気を加熱しながら、冷媒液となり、膨張弁４３にて減圧されて低温・低圧の気液二相状態の冷媒となり、室内機５０Ｂの分配器１Ｆの流入部８に導入される。流入部８に導入された気液二相状態の冷媒は、絞り部９で増速されて、第１直線部３の流路方向に流入する。冷媒は、第１直線部３を上昇しつつ、連通穴７ａ〜７ｅから伝熱管３３ａ〜３３ｅに順次流入する。伝熱管３３ａ〜３３ｅに流入することなく上側接続部５に到達した冷媒は、第２直線部４を下降しつつ、連通穴７ｆ〜７ｈから伝熱管３３ｆ〜３３ｈに順次流入する。伝熱管３３ｆ〜３３ｈに流入することなく第２直線部４の下端に到達した冷媒は、重力により下側接続部６を通って第１直線部３と下側接続部６との連結部に移動し、絞り部９から吹き出される冷媒の剪断力に引っ張られ、絞り部９から吹き出される冷媒と合流、混合され、第１直線部３を上昇する。流入部８から導入された冷媒は、このように環状流路部２内を循環しながら、連通穴７ａ〜７ｈを介して伝熱管３３ａ〜３３ｈ内に略均等に分配される。
【０１０１】
伝熱管３３ａ〜３３ｅ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の前面側から流入した空気１９ａとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ａが冷却され、室内に吹き出される。また、伝熱管３３ｆ〜３３ｈ内を流通する気液二相状態の冷媒は、筐体５１の上面側から流入した空気１９ｂとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ｂが冷却され、室内に吹き出される。
【０１０２】
伝熱管３３ａ〜３３ｈを流通した冷媒液１１と冷媒蒸気１２とが混合した気液二相状態の冷媒は、空気１９ａ，１９ｂと熱交換され、冷媒液１１が全て蒸発し、冷媒蒸気１２となる。この冷媒蒸気１２は、分岐合流部６２に集められ、四方弁４５を介して圧縮機４１に戻されて再び圧縮される。
【０１０３】
このように、冷房運転時における室内機５０Ｂの熱交換器３０Ｆの冷媒流入側に分配器１Ｆを配設しているので、冷房運転時、気液二相状態の冷媒を各伝熱管３３ａ〜３３ｈに均等に分配することができ、熱交換器３０Ｆの伝熱性能が向上され、ルームエアコン１０３の性能、即ち冷房性能が向上される。
【０１０４】
つぎに、ルームエアコン１０３の暖房運転について説明する。
まず、低温・低圧の冷媒蒸気が圧縮機４１に吸入され、圧縮機４１により圧縮され、高温・高圧の冷媒蒸気となって吐出され、四方弁４５を介して室内機５０Ｂの熱交換器３０Ｆの分岐合流部６２に導入される。分岐合流部６２に導入された冷媒蒸気１２は、連通穴３６ａ〜３６ｈを介して伝熱管３３ａ〜３３ｈに分配される。このとき、分岐合流部６２に流入する冷媒蒸気は単相であるため、分配器１Ｆを用いなくとも、気液二相状態の場合ほど分配のバラツキは大きくならない。伝熱管３３ａ〜３３ｅ内を流通する冷媒蒸気１２は、筐体５１の前面側から流入した空気１９ａとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ａが加熱され、室内に吹き出される。伝熱管３３ｆ〜３３ｈ内を流通する冷媒蒸気１２は、筐体５１の上面側から流入した空気１９ｂとフィン３２を介して熱交換され、空気１９ｂが加熱され、室内に吹き出される。
【０１０５】
伝熱管３３ａ〜３３ｈを流通した冷媒蒸気１２は、空気１９ａ，１９ｂと熱交換されて凝縮し、冷媒液１１となる。この冷媒液１１は、分配器１Ｆに集められ、膨張弁４３で減圧された後、室外熱交換器４２で蒸発され、冷媒蒸気１２となって圧縮機４１に戻されて再び圧縮される。
【０１０６】
なお、上記実施の形態１２では、分配器１Ｆを伝熱管３３ａ〜３３ｈの一端に連結し、分岐合流部６２を伝熱管３３ａ〜３３ｈの他端に連結している熱交換器３０Ｆを用いるものとしているが、本構成の分配器を伝熱管３３ａ〜３３ｈの両端にそれぞれ連結した熱交換器を用いてもよい。
また、上記実施の形態１２では、伝熱管３３ａ〜３３ｈが分配器１Ｆに連結される一端を前面熱交換部６０および背面熱交換部６１の風上側に位置するように配設されているものとしているが、伝熱管３３ａ〜３３ｈは分配器１Ｆに連結される一端を前面熱交換部６０および背面熱交換部６１の風下側に位置するように配設されてもよい。
【０１０７】
また、上記実施の形態１２では、分配器１Ｆは管体を接合して作製してもよいし、実施の形態７〜９で説明した積層体構造を用いて作製してもよい。
また、上記実施の形態１２では、前面熱交換部６０と背面熱交換部６１との２つの熱交換部を有するものとしているが、３つ以上の熱交換部を有してもよい。この場合、フィン配列方向を平行とし、伝熱管の一端がフィン配列方向の一側のフィン配列方向と直交する同一平面上に位置するように各熱交換部を配置し、１つの分配器を各熱交換器の伝熱管の一端に接続すれば、１つの分配器で冷媒を各熱交換部の伝熱管に略均等に分配することができる。
【０１０８】
なお、上記各実施の形態では、熱交換部が細長の矩形平板状のフィンを互いに平行に配列して直方体に作製されているものとしているが、フィンは細長の矩形平板状に限定されるものではなく、曲率を有する湾曲平板状に作製されていてもよい。この場合、伝熱管の端部は直線状ではなく湾曲して配列されるので、分配器のヘッダ部の形状を伝熱管の端部の配列状態に合わせて湾曲させることになる。このように、分配器の環状流路部は、直線部を含む必要はなく、流路中心が同一鉛直面上に位置していればよい。そして、流入部は環状流路部の最下位置に下方から連結されていればよい。さらに、絞り部は環状流路部と流入部との境界に配設され、流入部から環状流路部に流入する流体を増速して環状流路部の流路方向に吹き出すように形成すればよい。
【０１０９】
また、上記各実施の形態では、平行に配列された多数枚のフィンを用いた熱交換器を示したが、フィンの形状は任意であり、例えば、フィンを波状にしたコルゲート式の熱交換器であってもよい。さらに、フィンを用いなくともよく、例えば、二重管式の熱交換器やプレート式の熱交換器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る熱交換器を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る熱交換器に搭載された分配器の要部拡大断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る熱交換器を搭載した空気調和機の冷媒回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る熱交換器を模式的に示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る熱交換器を搭載した空気調和機の冷媒回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６に係る熱交換器における分配器の配置を説明するための断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態７に係る分配器の構成を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態８に係る分配器の構成を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態９に係る分配器の構成を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態１０に係るルームエアコンの冷媒回路図である。
【図１８】この発明の実施の形態１１に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの室内機における分配器の配置を説明する断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態１２に係るルームエアコンの冷媒回路図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  分配器、２  環状流路部、７ａ〜７ｊ  連通穴、８  流入部、９  絞り部、１０  螺旋溝、２１，２１Ａ，２１Ｂ  底側プレート、２６，２６Ａ  上蓋プレート、２８  中間プレート、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ  熱交換器、３１，３１Ａ  熱交換部、３２  フィン、３３ａ〜３３ｈ  伝熱管、３５  分岐合流部、３６ａ〜３６ｈ  連通穴、５０，５０Ａ，５０Ｂ  室内機、５２，５２Ａ  前面熱交換器、５３，５３Ａ  背面熱交換器、６０  前面熱交換部、６１  背面熱交換部、６２  分岐合流部、１００，１０１  空気調和機、１０２，１０３  ルームエアコン（空気調和機）。
【図１】
2009150574.tif 000003
【図２】
2009150574.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009150574.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009150574.tif 000009
【図８】
2009150574.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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