(57)【要約】  本発明は、空気調和機の運転状態に依存する冷媒流量の変化に対し、冷媒の分配における偏流の抑制を図り、各伝熱管に分配される冷媒流量を均一化させた冷媒分配器、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。  冷媒分配器は、第１方向に配列された複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器であって、一方の側面側に第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とが形成され、他方の側面側に複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔が形成された本体を有し、本体には、第１冷媒流入口と連通し、第１方向に延びる第１分配流路と、第２冷媒流入口と連通し、第１分配流路と第２分配流路とを流れた冷媒が合流する複数の合流流路と、複数の合流流路のそれぞれと第１分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第１連通孔群と、複数の合流流路のそれぞれと第２分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第２連通孔群と、が形成されており、第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とは、第１方向において本体の一方の端部側に形成されており、第１分配流路において、本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路において、本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ｂと定義した場合、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つと第２連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっているものである。
2020217271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に間隔を空けて配列され、冷媒を内部に流通させる複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器であって、  前記冷媒分配器は、  前記複数の伝熱管の延伸方向において、一方の側面側に第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とが形成され、他方の側面側に前記複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔が形成された本体を有し、  前記本体には、  前記第１冷媒流入口と連通し、前記第１方向に延びる第１分配流路と、  前記第２冷媒流入口と連通し、前記第１分配流路と並列して前記第１方向に延びる第２分配流路と、  前記複数の伝熱管が前記本体に挿入された場合に前記複数の伝熱管と連通し、前記第１分配流路と前記第２分配流路とを流れた冷媒が合流する複数の合流流路と、  前記第１方向に沿って形成され、前記複数の合流流路のそれぞれと、前記第１分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第１連通孔群と、  前記第１方向に沿って形成され、前記複数の合流流路のそれぞれと、前記第２分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第２連通孔群と、が形成されており、  前記第１冷媒流入口と前記第２冷媒流入口とは、前記第１方向において前記本体の一方の端部側に形成されており、  前記第１分配流路において、前記本体の前記一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ａと定義し、前記第２分配流路において、前記本体の前記一方の端部から前記他方の端部に向かう距離を距離Ｂと定義した場合、  距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、前記第１分配流路と前記第２分配流路との流路形状、及び、前記第１連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の１つと前記第２連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっている冷媒分配器。
【請求項２】
前記第１分配流路の流路断面積と、前記第２分配流路の流路断面積とが異なる請求項１に記載の冷媒分配器。
【請求項３】
前記第１方向において、前記第１分配流路は、前記第１冷媒流入口から遠ざかるにつれて流路断面積が縮小し、前記第２分配流路は、前記第２冷媒流入口から遠ざかるにつれて流路断面積が拡大する請求項１又は２に記載の冷媒分配器。
【請求項４】
前記第１連通孔群は、  前記第１方向において、前記第１冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第１冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されており、  前記第２連通孔群は、  前記第１方向において、前記第２冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第２冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項５】
前記第１分配流路は、前記第２分配流路と比べて流路断面積が小さく形成されており、  前記第１分配流路と連通する前記第１連通孔群は、  前記第１方向において、前記第１冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第１冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されており、  前記第２分配流路は、前記第１分配流路と比べて流路断面積が大きく形成されており、  前記第２分配流路と連通する前記第２連通孔群は、  前記第１方向において、前記第２冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第２冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されている請求項４に記載の冷媒分配器。
【請求項６】
前記本体に挿入される前記複数の伝熱管のそれぞれが、冷媒の流れる流路が空気の流れ方向に複数配列された扁平多孔管である場合に、空気の風上側に配置される前記第１連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の総断面積が、空気の風下側に配置される前記第２連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の総断面積よりも小さい請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項７】
前記本体は、  前記第１分配流路と前記第２分配流路とが形成された第１板状部材と、  前記複数の連通孔部が形成された第２板状部材と、  前記複数の合流流路が形成された第３板状部材と、  前記複数の伝熱管が挿入される第４板状部材と、を有し、前記第１板状部材と、前記第２板状部材と、前記第３板状部材と、前記第４板状部材とが積層されて形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項８】
前記本体は、  前記第１方向に延びる筒状部と、  前記筒状部の両端をそれぞれ閉塞する蓋部と、  前記筒状部の中空部において、冷媒流入管と接続される第１空間と、前記複数の伝熱管と接続される第２空間とに区画する第１壁部と、  前記第１空間を前記第１分配流路と前記第２分配流路とに区画する第２壁部と、  前記第２空間を前記第１方向に区画して前記合流流路を形成する第３壁部と、を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷媒分配器を備えた熱交換器。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、冷媒分配器、当該冷媒分配器を備えた熱交換器及び当該熱交換器を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、冷媒量の削減、熱交換器の高性能化のため、空調機用熱交換器の伝熱管の細径化が進んでいる。最近では、伝熱管の構造として扁平多孔管が用いられ始めている。伝熱管を細径化させる場合、冷媒圧損の増加を抑制する必要があり、従来の熱交換器と比較して熱交換器のパス数（分岐数）を増加させている。そのため、熱交換器に冷媒を分配する冷媒分配器は、従来の冷媒分配器と比較して多分岐に形成された冷媒分配器が用いられる。熱交換器の性能と、使用する冷媒量の削減との両立には、各パスへの冷媒の偏流を抑制し、分配流路の省容積化によって使用する冷媒量を削減し、かつ、伝熱面積を広く確保しつつも熱交換器の設置スペースを阻害しないコンパクトな冷媒分配器が求められる。【０００３】  従来、水平方向に延びる伝熱管が上下方向に配列され、上下方向に延びるように円筒形状に形成された本体を有する冷媒分配器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の冷媒分配器は、本体に扁平管が互いに等しい長さで挿入されており、各伝熱管に冷媒が均等に分配されるように冷媒分配器内の冷媒の流速が適切な値に調整される。そして、特許文献１の冷媒分配器は、本体における扁平管が挿入された部分の実効流路の断面積が所定の値となるように、本体に対する扁平管の挿入量が調整されることで、冷媒分配器内の冷媒の流速が適切な値に調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６２６２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１の冷媒分配器は、空気調和機の運転状態によって冷媒の流量が小さくなる条件では、冷媒分配器の上部まで冷媒が到達せず、上下方向において冷媒の分配に偏りが生じる場合がある。【０００６】  本発明は、上述のような課題を解決するためのものであり、空気調和機の運転状態に依存する冷媒流量の変化に対し、冷媒の分配における偏流の抑制を図り、各伝熱管に分配される冷媒流量を均一化させた冷媒分配器、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】
【０００７】  本発明に係る冷媒分配器は、第１方向に間隔を空けて配列され、冷媒を内部に流通させる複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器であって、冷媒分配器は、複数の伝熱管の延伸方向において、一方の側面側に第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とが形成され、他方の側面側に複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔が形成された本体を有し、本体には、第１冷媒流入口と連通し、第１方向に延びる第１分配流路と、第２冷媒流入口と連通し、第１分配流路と並列して第１方向に延びる第２分配流路と、複数の伝熱管が本体に挿入された場合に複数の伝熱管と連通し、第１分配流路と第２分配流路とを流れた冷媒が合流する複数の合流流路と、第１方向に沿って形成され、複数の合流流路のそれぞれと、第１分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第１連通孔群と、第１方向に沿って形成され、複数の合流流路のそれぞれと、第２分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第２連通孔群と、が形成されており、第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とは、第１方向において本体の一方の端部側に形成されており、第１分配流路において、本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路において、本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ｂと定義した場合、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つと第２連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっているものである。【０００８】  本発明に係る熱交換器は、本発明に係る冷媒分配器を備えたものである。【０００９】  本発明に係る冷凍サイクル装置は、本発明に係る熱交換器を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、冷媒分配器は、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つと第２連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっているものである。そのため、本発明に係る冷媒分配器は、第１分配流路を流れる冷媒の流量と、第２分配流路を流れる冷媒の流量との合計された流量によって、冷媒流入口からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管に分配される冷媒流量を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る冷媒分配器を備えた冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】実施の形態１に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す分解斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す側面図である。
【図４】実施の形態１に係る冷媒分配器に接続される伝熱管の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係る冷媒分配器の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る冷媒分配器の冷媒分配を示す概念図である。
【図７】実施の形態２に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す分解斜視図である。
【図８】実施の形態２に係る冷媒分配器の構成を示す上部断面図である。
【図９】実施の形態３に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す分解斜視図である。
【図１０】実施の形態３に係る冷媒分配器の構成を示す断面図である。
【図１１】実施の形態３に係る冷媒分配器の冷媒分配を示す概念図である。
【図１２】実施の形態４に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す分解斜視図である。
【図１３】実施の形態４に係る冷媒分配器の構成を示す断面図である。
【図１４】実施の形態５に係る冷媒分配器を備えた熱交換器の要部構成を示す分解斜視図である。
【図１５】実施の形態５に係る冷媒分配器の構成を示す断面図である。
【図１６】実施の形態６に係る冷媒分配器の斜視図である。
【図１７】実施の形態６に係る冷媒分配器の内部構成を概略的に示す斜視図である。
【図１８】実施の形態６に係る冷媒分配器の構成を示す横断面図である。
【図１９】実施の形態６に係る冷媒分配器の構成を示す縦断面図である。
【図２０】実施の形態６に係る冷媒分配器の変形例の内部構成を概略的に示す斜視図である。
【図２１】実施の形態６に係る冷媒分配器の第１壁部の変形例の概念図である。
【図２２】実施の形態６に係る冷媒分配器の第１壁部の他の変形例の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、実施の形態１に係る冷媒分配器５０について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。明細書中において、各構成部材同士の位置関係、各構成部材の延伸方向、及び各構成部材の並列方向は、原則として、熱交換器が使用可能な状態に設置されたときのものである。
【００１３】実施の形態１．  図１は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０を備えた冷凍サイクル装置１００の構成を示す冷媒回路図である。まず、図１を用いて冷媒分配器５０を備えた冷凍サイクル装置１００について説明する。なお、図１において、点線で示す矢印は、冷媒回路１１０において、冷房運転時における冷媒の流れる方向を示すものであり、実線で示す矢印は、暖房運転時における冷媒の流れる方向を示すものである。本実施の形態では、冷凍サイクル装置１００として空気調和装置を例示しているが、冷凍サイクル装置１００は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される。
【００１４】  冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室内熱交換器１０３、減圧装置１０４及び室外熱交換器１０５が冷媒配管を介して環状に接続された冷媒回路１１０を有している。また、冷凍サイクル装置１００は、室内熱交換器１０３、室外熱交換器１０５のいずれか一方又は双方に接続された冷媒分配器５０を有する。冷凍サイクル装置１００は、室外機１０６及び室内機１０７を有している。室外機１０６には、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０５、冷媒分配器５０及び減圧装置１０４と、室外熱交換器１０５に室外空気を供給する室外送風機１０８と、が収容されている。室内機１０７には、室内熱交換器１０３と、冷媒分配器５０と、室内熱交換器１０３に空気を供給する室内送風機１０９と、が収容されている。室外機１０６と室内機１０７との間は、冷媒配管の一部である２本の延長配管１１１及び延長配管１１２を介して接続されている。
【００１５】  圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。流路切替装置１０２は、例えば四方弁であり、制御装置（図示は省略）の制御により、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える装置である。室内熱交換器１０３は、内部を流通する冷媒と、室内送風機１０９により供給される室内空気と、の熱交換を行う熱交換器である。室内熱交換器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。減圧装置１０４は、例えば膨張弁であり、冷媒を減圧させる装置である。減圧装置１０４としては、制御装置の制御により開度が調節される電子膨張弁を用いることができる。室外熱交換器１０５は、内部を流通する冷媒と、室外送風機１０８により供給される空気と、の熱交換を行う熱交換器である。室外熱交換器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。
【００１６】  室外熱交換器１０５及び室内熱交換器１０３の少なくとも一方には、後述する熱交換器８０が用いられている。熱交換器８０に接続される冷媒分配器５０は、熱交換器８０において液相冷媒がより多くなる位置に配置されるのが望ましい。具体的には、冷媒分配器５０は、冷媒回路１１０での冷媒の流れにおいて、蒸発器として機能する熱交換器８０の入口側、すなわち凝縮器として機能する熱交換器８０の出口側に配置されるのが望ましい。なお、冷媒分配器５０は、室内熱交換器１０３と室外熱交換器１０５との両方の熱交換器に用いられているが、室内熱交換器１０３又は室外熱交換器１０５のいずれか一方の熱交換器にのみ用いられてもよい。
【００１７】  図２は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０を備えた熱交換器８０の要部構成を示す分解斜視図である。図３は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０を備えた熱交換器８０の要部構成を示す側面図である。図１〜図３を用いて、実施の形態１に係る冷媒分配器５０及び熱交換器８０について説明する。なお、図に示す矢印Ａは距離Ａの一例を表しており、距離Ａは、後述する第１分配流路１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離である。また、矢印Ｂは距離Ｂの一例を表しており、距離Ｂは、後述する第２分配流路１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離である。また、図２及び図３において、ハッチングで示した矢印Ｆは、冷媒分配器５０の第１流路部１５及び第２流路部１６を流れる冷媒の方向を示すものである。冷媒分配器５０は、冷凍サイクル装置１００に適用される場合、熱交換器８０が蒸発機として運転する場合の伝熱管７０の入口側に接続される。冷媒分配器５０が接続される熱交換器８０は、空気と冷媒との熱交換を行う空気熱交換器であり、少なくとも冷凍サイクル装置１００の蒸発器として機能する。
【００１８】  図２に示すように、熱交換器８０は、冷媒を流通させる複数の伝熱管７０と、複数の伝熱管７０のそれぞれの延伸方向の一端に接続された冷媒分配器５０と、冷媒分配器５０の下部に取り付けられた冷媒流入管６０と、を有している。なお、以下の説明では、伝熱管７０は、扁平管として説明しているが、伝熱管７０に円管を用いてもよい。
【００１９】  複数の伝熱管７０は、扁平管である。複数の伝熱管７０のそれぞれは、水平方向に延伸している。複数の伝熱管７０は、互いに上下方向に並列している。複数の伝熱管７０のうち隣り合う２つの伝熱管７０の間には、空気の流路となる隙間７１が形成されている。隣り合う２つの伝熱管７０の間には、伝熱フィン７５が設けられていてもよい。図示していないが、複数の伝熱管７０のそれぞれの延伸方向の他端には、例えば円筒形状を有する冷媒集合管が接続されている。熱交換器８０が冷凍サイクル装置１００の蒸発器として機能する場合、複数の伝熱管７０のそれぞれでは、上記一端から上記他端に向かって冷媒が流れる。熱交換器８０が冷凍サイクル装置１００の凝縮器として機能する場合、複数の伝熱管７０のそれぞれでは、上記他端から上記一端に向かって冷媒が流れる。
【００２０】  図４は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０に接続される伝熱管７０の構成を示す断面図である。図４では、伝熱管７０の延伸方向と垂直な断面を示している。図４に示すように、伝熱管７０は、長円形状等の一方向に扁平な断面形状を有している。伝熱管７０は、第１側端部７０ａ及び第２側端部７０ｂと一対の平坦面７０ｃ及び平坦面７０ｄとを有している。図３に示す断面において、第１側端部７０ａは、平坦面７０ｃの一方の端部と平坦面７０ｄの一方の端部とに接続されている。同断面において、第２側端部７０ｂは、平坦面７０ｃの他方の端部と平坦面７０ｄの他方の端部とに接続されている。第１側端部７０ａは、熱交換器を通過する空気の流れにおいて風上側、すなわち前縁側に配置される側端部である。第２側端部７０ｂは、熱交換器を通過する空気の流れにおいて風下側、すなわち後縁側に配置される側端部である。以下、伝熱管７０の延伸方向と垂直であってかつ平坦面７０ｃ及び平坦面７０ｄに沿う方向を、伝熱管７０の長軸方向という場合がある。図４では、伝熱管７０の長軸方向は左右方向である。伝熱管７０の長軸方向での長径寸法はＬＡ１である。
【００２１】  伝熱管７０には、長軸方向に沿って第１側端部７０ａと第２側端部７０ｂとの間に配列した複数の冷媒通路７２が形成されている。伝熱管７０は、冷媒の流れる冷媒通路７２が空気の流れ方向に複数配列された扁平多孔管である。複数の冷媒通路７２のそれぞれは、伝熱管７０の延伸方向と平行に延びるように形成されている。
【００２２】  図２及び図３に戻り、冷媒分配器５０は、第１方向に間隔を空けて配列され、冷媒を内部に流通させる複数の伝熱管７０を備えた熱交換器８０に接続される。なお、第１方向とは、複数の伝熱管７０の配列方向であり、複数の伝熱管７０が並ぶ方向である。冷媒分配器５０の本体５１は、複数の伝熱管７０の配列方向に沿って上下方向に延伸するように形成されている。冷媒分配器５０の本体５１は、複数の伝熱管７０の延伸方向において、一方の側面側に第１冷媒流入口１８ａと第２冷媒流入口１８ｂとの２つの冷媒流入口１８が形成され、他方の側面側に複数の伝熱管７０が挿入される複数の挿入孔４１が形成されている。第１冷媒流入口１８ａと第２冷媒流入口１８ｂとは、第１方向において本体５１の一方の端部５１ａ側に形成されている。例えば、第１冷媒流入口１８ａと第２冷媒流入口１８ｂとは、複数の伝熱管７０の配列方向である第１方向に対して垂直な方向に並んで形成されている。この場合、第１冷媒流入口１８ａの中心位置と第２冷媒流入口１８ｂの中心位置とが、一方の端部５１ａから異なる距離にあってもよい。また、第１冷媒流入口１８ａ及び第２冷媒流入口１８ｂは、例えば、第１方向において、後述する連通孔部２５のうち、最も下側に形成された連通孔部２５よりも下方に形成されている。ただし、第１冷媒流入口１８ａ及び第２冷媒流入口１８ｂは、第１方向において、最も下側に形成された連通孔部２５よりも下方に形成されているものに限定されるものではない。
【００２３】  冷媒分配器５０の本体５１は、第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０を有している。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０はいずれも、金属平板を用いて形成され、一方向に長い帯状の形状を有している。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０のそれぞれの外縁の輪郭は、互いに同一の形状を有している。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０は、それぞれの板厚方向が伝熱管７０の延伸方向と平行になるように、すなわち、それぞれの板面が伝熱管７０の延伸方向と垂直になるように配置されている。
【００２４】  冷媒分配器５０の本体５１は、第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０が、伝熱管７０からの距離が遠い方からこの順に積層された構成を有している。伝熱管７０からの距離が最も遠いのは第１板状部材１０であり、伝熱管７０からの距離が最も近いのは第４板状部材４０である。第２板状部材２０は、第１板状部材１０と伝熱管７０との間に配置されており、第１板状部材１０と隣接している。第３板状部材３０は、第２板状部材２０と伝熱管７０との間に配置されており、第２板状部材２０と隣接している。第４板状部材４０は、第３板状部材３０と伝熱管７０との間に配置されており、第３板状部材３０と隣接している。第４板状部材４０には、複数の伝熱管７０のそれぞれの一端が接続されている。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０のうち隣接する部材同士は、ろう付けによって接合されている。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０は、それぞれの長手方向が上下方向に沿うように配置されている。
【００２５】  図５は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０の構成を示す断面図である。図５では、伝熱管７０の延伸方向及び長軸方向と平行な方向における冷媒分配器５０の断面を示している。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０のそれぞれの板厚方向は、図５の左右方向であり、伝熱管７０の延伸方向である。第１板状部材１０、第２板状部材２０、第３板状部材３０及び第４板状部材４０のそれぞれの短手方向は、図５の上下方向であり、伝熱管７０の長軸方向である。
【００２６】  図２及び図５に示すように、第１板状部材１０は、伝熱管７０から離れる方向に膨出した第１流路部１５と、同様に、伝熱管７０から離れる方向に膨出した第２流路部１６とを有している。第１流路部１５と第２流路部１６とは、第１板状部材１０の短手方向において並列して形成されている。第１流路部１５内に形成された第１分配流路１５ａと、第２流路部１６内に形成された第２分配流路１６ａとは、互いに異なる流路断面積を有するように形成されている。ここで、第１分配流路１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０は、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器５０は、第１方向に沿って複数形成された後述する連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。
【００２７】  第１流路部１５は、第１板状部材１０の長手方向に沿って、第１板状部材１０の長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第１流路部１５は、半円筒形状に形成されている。第１流路部１５の延伸方向の両端は閉塞されている。第１流路部１５は、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。ただし、第１流路部１５の断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。また、第１板状部材１０は、第１流路部１５を挟んだ両側に、平板状に形成された平板部１１ａ及び平板部１１ｂを有している。平板部１１ａ及び平板部１１ｂはいずれも、第１板状部材１０の長手方向に沿って、第１板状部材１０の長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。
【００２８】  第２流路部１６は、第１板状部材１０の長手方向に沿って、第１板状部材１０の長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第２流路部１６は、半円筒形状に形成されている。第２流路部１６の延伸方向の両端は閉塞されている。第２流路部１６は、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。ただし、第２流路部１６の断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。また、例えば、第１流路部１５が半円形状であり、第２流路部１６が矩形状等、異なる形状であってもよい。第１板状部材１０は、第２流路部１６を挟んだ両側に、平板状に形成された平板部１１ｂ及び平板部１１ｃを有している。平板部１１ｂ及び平板部１１ｃはいずれも、第１板状部材１０の長手方向に沿って、第１板状部材１０の長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第１流路部１５と第２流路部１６とは、平板部１１ｂを介して並んで配置されている。
【００２９】  第１流路部１５の内側には、第１板状部材１０の長手方向に沿って上下方向に延伸した第１分配流路１５ａが形成されている。第１分配流路１５ａは、第１冷媒流入口１８ａと連通し、第２分配流路１６ａと並列して、複数の伝熱管７０の配列方向である第１方向に延びるように形成されている。第１分配流路１５ａは、第１板状部材１０の板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと交差して延伸している。第１分配流路１５ａは、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。すなわち、第１分配流路１５ａは、半円筒状、半楕円筒状又は半長円筒状に形成された空間である。ただし、第１分配流路１５ａの断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。
【００３０】  第１分配流路１５ａの断面積は、第２分配流路１６ａの断面積よりも小さい。第１分配流路１５ａは、延伸方向の端部で冷媒流入管６０と連通している。冷媒流入管６０を介して第１分配流路１５ａに流入する気液二相冷媒は、矢印Ｆで示すように、第１分配流路１５ａを上向きに流れて、各伝熱管７０に分配される。
【００３１】  第１分配流路１５ａの幅方向は、第１板状部材１０の短手方向と平行である。第１分配流路１５ａの幅方向での寸法は、伝熱管７０の長径寸法ＬＡ１よりも小さくなっている。第１分配流路１５ａの形状を半円筒状、半楕円筒状又は半長円筒状にすることにより、円筒状の分配流路と比較して、第１分配流路１５ａの内容積を小さくすることができる。したがって、実施の形態１に係る冷媒分配器５０を備えた冷凍サイクル装置１００は、冷媒量を削減することが可能になる。
【００３２】  第２流路部１６の内側には、第１板状部材１０の長手方向に沿って上下方向に延伸した第２分配流路１６ａが形成されている。第２分配流路１６ａは、第２冷媒流入口１８ｂと連通し、第１分配流路１５ａと並列して、複数の伝熱管７０の配列方向である第１方向に延びるように形成されている。第２分配流路１６ａは、第１板状部材１０の板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと交差して延伸している。第２分配流路１６ａは、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。すなわち、第２分配流路１６ａは、半円筒状、半楕円筒状又は半長円筒状に形成された空間である。ただし、第２分配流路１６ａの断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。
【００３３】  第２分配流路１６ａの断面積は、第１分配流路１５ａの断面積よりも大きい。第２分配流路１６ａは、延伸方向の端部で冷媒流入管６０と連通している。冷媒流入管６０を介して第２分配流路１６ａに流入する気液二相冷媒は、矢印Ｆで示すように、第２分配流路１６ａを上向きに流れて、各伝熱管７０に分配される。
【００３４】  第２分配流路１６ａの幅方向は、第１板状部材１０の短手方向と平行である。第２分配流路１６ａの幅方向での寸法は、伝熱管７０の長径寸法ＬＡ１よりも小さくなっている。第２分配流路１６ａの形状を半円筒状、半楕円筒状又は半長円筒状にすることにより、円筒状の分配流路と比較して、第２分配流路１６ａの内容積を小さくすることができる。したがって、実施の形態１に係る冷媒分配器５０を備えた冷凍サイクル装置１００では、冷媒量を削減することが可能になる。
【００３５】  上述したように、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａの下端部には、冷媒流入管６０が連通している。冷媒流入管６０は、熱交換器８０が蒸発器として機能する際、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとに気液二相冷媒を流入させる。冷媒流入管６０は、基部６１と、第１分配管６２と、第２分配管６３とを有する。第１分配管６２と、第２分配管６３とは、基部６１の端部で二股に分かれるように形成されている。第１分配管６２は、第１流路部１５と接続されて第１分配流路１５ａと連通し、第２分配管６３は、第２流路部１６と接続されて第２分配流路１６ａと連通する。冷媒流入管６０と、第１流路部１５及び第２流路部１６との接続位置が、冷媒分配器５０に冷媒が流入する冷媒流入口１８となる。なお、熱交換器８０が凝縮器として機能する際には、液冷媒が第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａを下向きに流れて冷媒流入管６０を介して流出する。
【００３６】  第２板状部材２０は、それぞれ円形の開口形状を有する複数の連通孔部２５を有する。複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０を貫通する貫通孔を形成し、複数の伝熱管７０のそれぞれに対応して設けられている。複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０を第２板状部材２０の板厚方向に貫通している。連通孔部２５の開口形状は、円形状であるが、円形状に限定されるものではなく、例えば、半円状、半楕円状、半長円状又は矩形状であってもよい。なお、複数の連通孔部２５の流路断面積は、それぞれ同じ大きさである。ただし、複数の連通孔部２５の流路断面積は、それぞれ同じ大きさのものに限定されるものではなく、異なる大きさに形成されてもよい。複数の連通孔部２５のそれぞれの流路断面積は、複数の伝熱管７０のそれぞれの流路断面積、すなわち各伝熱管７０に形成された複数の冷媒通路７２の流路断面積の総和よりも小さくなっている。また、複数の連通孔部２５のそれぞれの流路断面積は、後述する複数の貫通孔部３１のそれぞれの開口面積よりも小さくなっている。
【００３７】  複数の連通孔部２５は、第２板状部材２０の長手方向に沿って上下方向に配列している。また、連通孔部２５は、第２板状部材２０の短手方向に沿って２つ並んで形成されている。すなわち、上下方向に並んだ複数の連通孔部２５によって形成される連通孔部２５の列は、第２板状部材２０の短手方向において２つ形成されている。ここで、一方の列に配置された複数の連通孔部２５のまとまりを第１連通孔群１２５ａと称する。第１連通孔群１２５ａは、複数の伝熱管７０が配列される第１方向に沿って形成され、複数の合流流路３２のそれぞれと第１分配流路１５ａとを連通させる複数の連通孔部２５から構成されている。また、他方の列に配置された複数の連通孔部２５のまとまりを第２連通孔群１２５ｂと称する。第２連通孔群１２５ｂは、複数の伝熱管７０が配列される第１方向に沿って形成され、複数の合流流路３２のそれぞれと第２分配流路１６ａとを連通させる複数の連通孔部２５から構成されている。
【００３８】  第１連通孔群１２５ａの複数の連通孔部２５はいずれも、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、第１板状部材１０の第１分配流路１５ａと重なるように形成されている。また、第１連通孔群１２５ａの複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、後述する第３板状部材３０の複数の合流流路３２のそれぞれと重なるように形成されている。さらに、第１連通孔群１２５ａの複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと重なるように形成されている。したがって、第１板状部材１０の第１分配流路１５ａと、複数の伝熱管７０のそれぞれとは、第１連通孔群１２５ａの複数の連通孔部２５を介して連通する。
【００３９】  第２連通孔群１２５ｂの複数の連通孔部２５はいずれも、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、第１板状部材１０の第２分配流路１６ａと重なるように形成されている。また、第２連通孔群１２５ｂの複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、第３板状部材３０の複数の合流流路３２のそれぞれと重なるように形成されている。さらに、第２連通孔群１２５ｂの複数の連通孔部２５のそれぞれは、第２板状部材２０の板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと重なるように形成されている。したがって、第１板状部材１０の第２分配流路１６ａと、複数の伝熱管７０のそれぞれとは、第２連通孔群１２５ｂの複数の連通孔部２５を介して連通する。
【００４０】  また、第２板状部材２０は、平板状の閉塞部２４を有している。閉塞部２４の一部は、第２板状部材２０の板厚方向に見たときに第１板状部材１０の第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと重なる。閉塞部２４は、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと複数の伝熱管７０のそれぞれとが、連通孔部２５を介さずに直接連通するのを防ぐ機能を有している。
【００４１】  第３板状部材３０は、第２板状部材２０と第４板状部材４０との間に配置されている。第３板状部材３０は、複数の貫通孔部３１を有している。複数の貫通孔部３１のそれぞれは、第３板状部材３０を貫通する貫通孔を形成し、第３板状部材３０を第３板状部材３０の板厚方向に貫通している。複数の貫通孔部３１は、複数の伝熱管７０のそれぞれと対応して互いに独立して設けられている。複数の貫通孔部３１は、第３板状部材３０の長手方向に沿って上下方向に並列して形成されている。
【００４２】  貫通孔部３１は、伝熱管７０の外周形状と同様に扁平な開口形状を有している。各貫通孔部３１の開口面積は、第４板状部材４０の各挿入孔４１の開口面積と同一又はそれより大きくなっている。伝熱管７０の延伸方向に沿って見たとき、貫通孔部３１の開口端は、伝熱管７０の外周面と重なっているか、又は当該外周面よりも外側に位置している。
【００４３】  各貫通孔部３１の内部には、各伝熱管７０に対応して設けられた合流流路３２が形成されている。合流流路３２は、複数の伝熱管７０が本体５１に挿入された場合に複数の伝熱管７０と連通し、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとを流れた冷媒が合流する空間である。伝熱管７０の一端は、第４板状部材４０の挿入孔４１を貫通して合流流路３２にまで達している。伝熱管７０の一端に形成された複数の冷媒通路７２の開口端は、いずれも合流流路３２に面している。伝熱管７０の複数の冷媒通路７２のそれぞれは、合流流路３２及び連通孔部２５を介して、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと連通している。合流流路３２は、第１分配流路１５ａを流れ、第１連通孔群１２５ａの連通孔部２５を通過した冷媒と、第２分配流路１６ａを流れ、第２連通孔群１２５ｂの連通孔部２５を通過した冷媒とが合流する空間である。第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとをそれぞれ流れてきた冷媒は合流流路３２で合流した後、伝熱管７０の冷媒通路７２に流入する。
【００４４】  第４板状部材４０には、複数の伝熱管７０の一端がそれぞれ挿入される複数の挿入孔４１が形成されている。複数の挿入孔４１のそれぞれは、第４板状部材４０を第４板状部材４０の板厚方向に貫通している。複数の挿入孔４１は、第４板状部材４０の長手方向に沿って上下方向に並列している。挿入孔４１は、伝熱管７０の外周形状と同様に扁平な開口形状を有している。挿入孔４１の開口端は、ろう付けにより伝熱管７０の外周面と全周にわたって接合されている。
【００４５】  次に、図１を用いて冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、流路切替装置１０２を介して室内熱交換器１０３に流入し、室内送風機１０９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、高圧の液状態となり、室内熱交換器１０３から流出し、減圧装置１０４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、冷媒分配器５０によって室外熱交換器１０５の各伝熱管７０に分配され、室外送風機１０８によって供給される空気との熱交換によって蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、圧縮機１０１に吸入される。
【００４６】  冷凍サイクル装置１００冷房運転時には、冷媒回路１１０を流れる冷媒が暖房運転時とは逆方向に流れる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、流路切替装置１０２を介して室外熱交換器１０５に流入し、室外送風機１０８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、高圧の液状態となり、室外熱交換器１０５から流出し、減圧装置１０４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、冷媒分配器５０によって室内熱交換器１０３の各伝熱管７０に分配され、室内送風機１０９によって供給される空気との熱交換によって蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、圧縮機１０１に吸入される。
【００４７】  次に、実施の形態１に係る冷媒分配器５０の動作について、熱交換器８０が冷凍サイクル装置１００の蒸発器として機能する際の動作を例に挙げて説明する。冷凍サイクル装置１００が暖房運転の場合、減圧装置１０４から蒸発器として機能する熱交換器８０の冷媒分配器５０に流入する冷媒は、減圧装置１０４で減圧された気液二相冷媒である。この気液二相冷媒は、冷媒流入管６０から冷媒分配器５０に流入し、第１板状部材１０に並列に設けられた第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとの２つの分配流路を上向きに流れる。
【００４８】  第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとの２つの分配流路を流れた冷媒は、第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂを介して各伝熱管７０に対応する高さに分配される。第１連通孔群１２５ａ及び第２連通孔群１２５ｂは、第２板状部材２０において各伝熱管７０に対応するように形成されており、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと合流流路３２とを連通する。
【００４９】  流路の断面積が第２分配流路１６ａと比較して小さい第１分配流路１５ａを流れた冷媒は、第１分配流路１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａの内で所定の高さの連通孔部２５を通過する冷媒流量が最大となるように分配される。また、流路の断面積が第１分配流路１５ａと比較して大きい第２分配流路１６ａを流れた冷媒は、第２分配流路１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂの内で所定の高さの連通孔部２５を通過する冷媒流量が最大となるように分配される。このとき、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも低い位置、すなわち、冷媒流入管６０の接続位置と近い位置となる。
【００５０】  図６は、実施の形態１に係る冷媒分配器５０の冷媒分配を示す概念図である。なお、図６において、横軸は、冷媒液流量［ｋｇ／ｈ］を表し、縦軸は、伝熱管７０が配列する第１方向において、冷媒流入口１８からの距離を表している。また、図６において、点線Ａは、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量を示し、破線Ｂは、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量を示す。また、実線Ｃは、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計流量を示す。さらに、一点鎖線Ｄは、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計流量が、冷媒流入口１８からの距離において均等な場合を示した線である。また、図６に示す点Ｍ１は、第１分配流路１５ａにおける最大冷媒流量とその距離を表しており、図６に示す点Ｍ２は、第２分配流路１６ａにおける最大冷媒流量とその距離を表している。
【００５１】  図６の点線Ａで示すように、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の中で通過する冷媒の流量が最大となる連通孔部２５と、第１冷媒流入口１８ａとの間を第１距離Ｌ１とする。そして、破線Ｂで示すように、第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の中で通過する冷媒の流量が最大となる連通孔部２５と、第２冷媒流入口１８ｂとの間を第２距離Ｌ２とする。この場合、冷媒分配器５０は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが異なる距離である。
【００５２】  図６の点線Ａ及び破線Ｂに示すように、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から離れた位置となる。換言すれば、図６の点線Ａ及び破線Ｂに示すように、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から近い位置となる。
【００５３】  第１分配流路１５ａは、第２分配流路１６ａと比較して断面積が小さい。そのため、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流速は、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流速と比較して速くなる。そのため、第１分配流路１５ａを流れる冷媒は、第２分配流路１６ａを流れる冷媒よりも、冷媒流入口１８から離れた位置まで流速を保ったまま流れることができる。例えば、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａの延伸方向が鉛直方向であった場合に、第１分配流路１５ａを流れる冷媒は、第２分配流路１６ａを流れる冷媒よりも、冷媒流入口１８から高い位置まで流速を保ったまま到達することができる。すなわち、冷媒分配器５０は、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流速と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流速とを流路断面積の大きさの違いで制御している。
【００５４】  第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとの２つの分配流路を流れ、冷媒流入口１８から異なる距離で冷媒流量が最大となるように分配された冷媒は、第３板状部材３０によって各伝熱管７０高さに設けられた合流流路３２でそれぞれ合流する。図６の実線Ｃで示すように、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、一点鎖線Ｄに近づいている。すなわち、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、冷媒流入口１８からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管７０に分配される冷媒流量を均一化することができる。
【００５５】  一般的に、冷媒分配器は、気液二相冷媒が上向きに流れる分配流路の冷媒流速が高いほど、冷媒流入口から遠い上側の伝熱管に冷媒流量が多く分配される。冷媒分配器５０は、上記のように、第１分配流路１５ａの流路断面積と、第２分配流路１６ａの流路断面積とが異なるように形成されている。冷媒分配器５０は、流路断面積が大きい第２分配流路１６ａによって下側の伝熱管７０に冷媒が多く分配され、流路断面積が小さい第１分配流路１５ａによって上側の伝熱管７０に冷媒が多く分配される。そして、冷媒分配器５０は、第２分配流路１６ａを流れる冷媒と、第１分配流路１５ａを流れる冷媒とを合流流路３２で合流させて各伝熱管７０に流す。そのため、冷媒分配器５０は、各伝熱管７０に流入する冷媒の分配を均一化し、熱交換器８０の性能を向上させることができる。
【００５６】  また、冷媒分配器５０の本体５１は、上記の構成を有する第１板状部材１０と、第２板状部材２０と、第３板状部材３０と、第４板状部材４０とが積層されて形成されている。冷媒分配器５０は、伝熱管７０が直接挿入される保持部材と、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａとを別部品に分離することにより、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａの扁平管長軸方向の長さを扁平管の長軸より小さい形状にすることができる。そのため、冷媒分配器５０は、本体５１内部の容積を小さくすることができ、空調機に封入される必要冷媒量を削減することができる。冷媒分配器に円管に比べて長軸長さの大きい扁平管を挿入する場合、円管を使用する場合よりも本体の径が大型化することで分配流路の容積が拡大し、冷媒量が増加する場合がある。これに対し、冷媒分配器５０は、上記構成により、本体５１内部の容積を小さくすることができ、空調機に封入される必要冷媒量を削減することができる。
【００５７】実施の形態２．  図７は、実施の形態２に係る冷媒分配器５０Ａを備えた熱交換器８０の要部構成を示す分解斜視図である。図８は、実施の形態２に係る冷媒分配器５０Ａの構成を示す上部断面図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】  実施の形態２に係る冷媒分配器５０Ａは、第１板状部材１０Ａの構成が、実施の形態１の冷媒分配器５０の第１板状部材１０と異なる。図７及び図８に示すように、第１板状部材１０Ａは、内部に第１分配流路１１５ａを形成する第１流路部１１５と、内部に第２分配流路１１６ａを形成する第２流路部１１６とを有する。冷媒分配器５０Ａは、第１分配流路１１５ａは上方に向かうにつれて流路断面積が縮小し、第２分配流路１１６ａは上方に向かうにつれて流路断面積が拡大する。すなわち、伝熱管７０の配列方向である第１方向において、第１分配流路１１５ａは、第１冷媒流入口１８ａから遠ざかるにつれて流路断面積が縮小し、第２分配流路１１６ａは、第２冷媒流入口１８ｂから遠ざかるにつれて流路断面積が拡大する。ここで、第１分配流路１１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路１１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ａは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路１１５ａと第２分配流路１１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ａは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路１１５ａと第２分配流路１１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。以下、実施の形態１の冷媒分配器５０との相違点を中心に第１流路部１１５及び第２流路部１１６について説明する。
【００５９】  第１流路部１１５は、第１板状部材１０Ａの長手方向に沿って、第１板状部材１０Ａの長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第１流路部１１５の延伸方向の両端は閉塞されている。第１流路部１１５は、一面が長軸方向に対して傾斜している四角柱状に形成されている。第１流路部１１５は、第１板状部材１０Ａの長手方向において、第１冷媒流入口１８ａ側の一端から他端に向かって先細りになるように形成されている。第１流路部１１５は、矩形の断面形状を有している。ただし、第１流路部１１５の断面形状は、矩形に限定されるものではなく、例えば、半円状、半楕円状又は半長円状であってもよい。
【００６０】  第２流路部１１６は、第１板状部材１０Ａの長手方向に沿って、第１板状部材１０Ａの長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第２流路部１１６の延伸方向の両端は閉塞されている。第２流路部１１６は、一面が長軸方向に対して傾斜している四角柱状に形成されている。第２流路部１１６は、第１板状部材１０Ａの長手方向において、第２冷媒流入口１８ｂが形成されている側とは反対側の一端から、第２冷媒流入口１８ｂが形成されている側の他端に向かって先細りになるように形成されている。第２流路部１１６は、矩形の断面形状を有している。ただし、第２流路部１１６の断面形状は、矩形に限定されるものではなく、例えば、半円状、半楕円状又は半長円状であってもよい。
【００６１】  なお、第１流路部１１５及び第２流路部１１６は、一面が長軸方向に対して傾斜している四角柱状に限定されるものではなく、例えば、円錐台形状、あるいは、多角錐台形状等、他の形状であってもよい。また、第１流路部１１５及び第２流路部１１６は、例えば、一面が伝熱管７０の延伸方向に対して傾斜している四角柱状であってもよい。すなわち、第１流路部１１５及び第２流路部１１６は、伝熱管７０の延伸方向における壁の突出量を、第１板状部材１０Ａの長手方向において変化させてもよい。
【００６２】  第１流路部１１５の内側には、第１板状部材１０Ａの長手方向に沿って上下方向に延伸した第１分配流路１１５ａが形成されている。また、第２流路部１１６の内側には、第１板状部材１０Ａの長手方向に沿って上下方向に延伸した第２分配流路１１６ａが形成されている。第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａは、第１板状部材１０Ａの板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと交差して延伸している。第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａは、矩形状の断面形状を有している。すなわち、第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａは、直方体状に形成された空間である。ただし、第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａの断面形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、半円状、半楕円状又は半長円状であってもよい。
【００６３】  第１分配流路１１５ａの断面積は、第１流路部１１５の延伸方向において、第１冷媒流入口１８ａが形成されている一端から他端に向かって小さくなっている。これに対し、第２分配流路１１６ａの断面積は、第１流路部１１５の延伸方向において、第２冷媒流入口１８ｂが形成されている一端から他端に向かって大きくなっている。なお、図７に示す冷媒分配器５０Ａは、第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａの延伸方向における断面積の変化は、伝熱管７０の長軸方向における第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａの大きさの変化に依存している。ただし、第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａの延伸方向における断面積の変化は、当該構成に限定されるものではなく、例えば、伝熱管７０の延伸方向における第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａの大きさの変化に依存してもよい。
【００６４】  第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａは、延伸方向の端部で冷媒流入管６０と連通している。冷媒流入管６０を介して第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａに流入する気液二相冷媒は、矢印Ｆで示すように、第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａを上向きに流れて、各伝熱管７０に分配される。第１分配管６２は、第１流路部１１５と接続されて第１分配流路１１５ａと連通し、第２分配管６３は、第２流路部１１６と接続されて第２分配流路１１６ａと連通する。
【００６５】  第１分配流路１１５ａと、第２板状部材２０、第３板状部材３０、第４板状部材４０及び伝熱管７０との関係は、上述した第１分配流路１５ａと、第２板状部材２０、第３板状部材３０、第４板状部材４０及び伝熱管７０との関係と同じであるため説明を省略する。同様に、第２分配流路１１６ａと、第２板状部材２０、第３板状部材３０、第４板状部材４０及び伝熱管７０との関係は、第２分配流路１６ａと、第２板状部材２０、第３板状部材３０、第４板状部材４０及び伝熱管７０との関係と同じであるため説明を省略する。
【００６６】  次に、冷媒分配器５０内の冷媒の流れについて説明する。上述したように、第１分配流路１１５ａは、第１流路部１１５の延伸方向において、第１冷媒流入口１８ａから離れるにしたがって流路断面積が縮小するように形成されている。そのため、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒は、第１冷媒流入口１８ａから離れるにしたがって、すなわち、上方に向かうにつれて、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒の流速が大きくなる。その結果、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒は、第１分配流路１１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａの内、第１冷媒流入口１８ａから離れた上方に位置する所定の高さの連通孔部２５を通過する冷媒流量が最大となるように各伝熱管７０に分配される。
【００６７】  これに対して、第２分配流路１１６ａは、第２流路部１１６の延伸方向において、第２冷媒流入口１８ｂから離れるにしたがって流路断面積が拡大するように形成されている。そのため、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒は、第２冷媒流入口１８ｂから離れるにしたがって、すなわち、上方に向かうにつれて、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒の流速は小さくなる。その結果、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒は、第２分配流路１１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂの内、第２冷媒流入口１８ｂから近い下方に位置する所定の高さの連通孔部２５を通過する冷媒流量が最大となるように各伝熱管７０に分配される。
【００６８】  冷媒分配器５０Ａは、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒の流速と、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒の流速とを流路断面積の大きさの違いで制御している。そのため、図６の点線Ａ及び破線Ｂに示すように、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から離れた位置となる。換言すれば、図６の点線Ａ及び破線Ｂに示すように、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から近い位置となる。
【００６９】  第１分配流路１１５ａと第２分配流路１１６ａとの２つの分配流路を流れ、冷媒流入口１８から異なる距離で冷媒流量が最大となるように分配された冷媒は、第３板状部材３０によって各伝熱管７０高さに設けられた合流流路３２でそれぞれ合流する。図６の実線Ｃで示すように、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、一点鎖線Ｄに近づいている。すなわち、第１分配流路１１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、冷媒流入口１８からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管７０に分配される冷媒流量を均一化することができる。
【００７０】  一般的に、冷媒分配器は、気液二相冷媒が上向きに流れる分配流路の冷媒流速が高いほど、冷媒流入口から遠い上側の伝熱管に冷媒流量が多く分配される。冷媒分配器５０Ａは、上記のように、伝熱管７０の配列方向において、第１分配流路１１５ａが第１冷媒流入口１８ａから遠ざかるにつれて流路断面積が縮小し、第２分配流路１１６ａが第２冷媒流入口１８ｂから遠ざかるにつれて流路断面積が拡大するように形成されている。冷媒分配器５０は、第２分配流路１６ａによって下側の伝熱管７０に多く分配され、第１分配流路１５ａによって上側の伝熱管７０に多く分配される。そして、冷媒分配器５０は、第２分配流路１６ａを流れる冷媒と、第１分配流路１５ａを流れる冷媒とを合流流路３２で合流させて各伝熱管７０に流す。そのため、冷媒分配器５０は、各伝熱管７０に流入する冷媒の分配を均一化し、熱交換器８０の性能を向上させることができる。
【００７１】実施の形態３．  図９は、実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂを備えた熱交換器８０の要部構成を示す分解斜視図である。図１０は、実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂの構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７２】  実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂは、第１板状部材１０Ｂ及び第２板状部材２０Ｂの構成が、実施の形態１の冷媒分配器５０の第１板状部材１０及び第２板状部材２０と異なる。以下、実施の形態１の冷媒分配器５０の相違点を中心に、第１板状部材１０Ｂと第２板状部材２０Ｂとについて説明する。
【００７３】  第１流路部２１５及び第２流路部２１６は、第１板状部材１０の長手方向に沿って、第１板状部材１０の長手方向一端から長手方向他端まで延伸している。第１流路部２１５及び第２流路部２１６は、半円筒形状に形成されている。第１流路部２１５及び第２流路部２１６の延伸方向の両端は閉塞されている。第１流路部２１５及び第２流路部２１６は、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。ただし、第１流路部２１５及び第２流路部２１６の断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。
【００７４】  第１流路部２１５の内側には、第１板状部材１０Ｂの長手方向に沿って上下方向に延伸した第１分配流路２１５ａが形成されている。同様に、第２流路部２１６の内側には、第１板状部材１０Ｂの長手方向に沿って上下方向に延伸した第２分配流路２１６ａが形成されている。第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａは、第１板状部材１０Ｂの板厚方向に見たとき、複数の伝熱管７０のそれぞれと交差して延伸している。
【００７５】  第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａは、半円状、半楕円状又は半長円状の断面形状を有している。すなわち、第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａは、半円筒状、半楕円筒状又は半長円筒状に形成された空間である。ただし、第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａの断面形状は、半円状、半楕円状又は半長円状に限定されるものはなく、例えば、矩形状であってもよい。
【００７６】  第１分配流路２１５ａの断面積は、第２分配流路２１６ａの断面積と同じ大きさである。なお、同じ大きさとは、完全に等しい大きさと、互いに僅かな誤差を有する大きさとを含む。第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａは、延伸方向の端部で冷媒流入管６０と連通している。冷媒流入管６０を介して第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａに流入する気液二相冷媒は、矢印Ｆで示すように、第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａを上向きに流れて、各伝熱管７０に分配される。
【００７７】  第１分配流路２１５ａ及び第２分配流路２１６ａの下端部には、冷媒流入管６０が連通している。第１分配管６２は、第１流路部２１５と接続されて第１分配流路２１５ａと連通し、第２分配管６３は、第２流路部２１６と接続されて第２分配流路２１６ａと連通する。
【００７８】  第２板状部材２０Ｂには、複数の連通孔部２５が形成されている。複数の連通孔部２５は、第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとから構成されている。第１連通孔部２５ａは、第２連通孔部２５ｂよりも開口径が小さく、流路断面積が小さい。第２連通孔部２５ｂは、第１連通孔部２５ａよりも開口径が大きく、流路断面積が大きい。
【００７９】  第２板状部材２０は、第１連通孔群１２５ａにおいて、第２板状部材２０Ｂの長手方向の上方に第１連通孔部２５ａを配置し、下方に第２連通孔部２５ｂを配置している。すなわち、第１連通孔群１２５ａは、第２板状部材２０Ｂの長手方向において、中間位置から第１冷媒流入口１８ａ側に第２連通孔部２５ｂが形成され、中間位置から第１冷媒流入口１８ａとは反対側に第１連通孔部２５ａが形成されている。したがって、第１連通孔群１２５ａは、第２板状部材２０の下方に設けられた連通孔部２５の断面積が、上方に設けられた連通孔部２５の断面積よりも大きい。すなわち、第１連通孔群１２５ａは、伝熱管７０の配列方向である第１方向において、第１冷媒流入口１８ａに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第１冷媒流入口１８ａに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。
【００８０】  第２板状部材２０は、第２連通孔群１２５ｂにおいて、第２板状部材２０Ｂの長手方向の上方に第２連通孔部２５ｂを配置し、下方に第１連通孔部２５ａを配置している。すなわち、第２連通孔群１２５ｂは、第２板状部材２０Ｂの長手方向において、中間位置から第２冷媒流入口１８ｂ側に第１連通孔部２５ａが形成され、中間位置から第２冷媒流入口１８ｂとは反対側に第２連通孔部２５ｂが形成されている。したがって、第２連通孔群１２５ｂは、第２板状部材２０の上方に設けられた連通孔部２５の断面積が、下方に設けられた連通孔部２５の断面積よりも大きい。すなわち、第２連通孔群１２５ｂは、伝熱管７０の配列方向である第１方向において、第２冷媒流入口１８ｂに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第２冷媒流入口１８ｂに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。ここで、第１分配流路２１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路２１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ｂは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ｂは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。
【００８１】  次に、冷媒分配器５０Ｂ内の冷媒の流れについて説明する。上述したように、第１連通孔群１２５ａは、第２板状部材２０の下方に設けられた連通孔部２５の断面積が、上方に設けられた連通孔部２５の断面積よりも大きい。そのため、連通孔部２５を通過する冷媒は、第２板状部材２０の下部では連通孔部２５を通過する際の抵抗が小さく、第２板状部材２０の上部では連通孔部２５を通過する際の抵抗が大きい。それゆえ、第１連通孔群１２５ａでは、冷媒は、第１冷媒流入口１８ａから遠い上方の連通孔部２５よりも第１冷媒流入口１８ａに近い下方の連通孔部２５に流れやすくなる。
【００８２】  これに対して、第２連通孔群１２５ｂは、第２板状部材２０の上方に設けられた連通孔部２５の断面積が、下方に設けられた連通孔部２５の断面積よりも大きい。そのため、連通孔部２５を通過する冷媒は、第２板状部材２０の下部では連通孔部２５を通過する際の抵抗が大きく、第２板状部材２０の上部では連通孔部２５を通過する際の抵抗が小さい。それゆえ、第２連通孔群１２５ｂでは、冷媒は、第２冷媒流入口１８ｂに近い下方の連通孔部２５よりも第２冷媒流入口１８ｂから遠い上方の連通孔部２５に流れやすくなる。
【００８３】  図１１は、実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂの冷媒分配を示す概念図である。図１１において、点線Ａは、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒の流量を示し、破線Ｂは、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒の流量を示す。また、実線Ｃは、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒の流量との合計流量を示す。さらに、一点鎖線Ｄは、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒の流量との合計流量が、冷媒流入口１８からの距離に対して均等な場合を示した線である。
【００８４】  図１１の点線Ａで示すように、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の中で通過する冷媒の流量が最大となる連通孔部２５と、第１冷媒流入口１８ａとの間を第１距離Ｌ１とする。そして、破線Ｂで示すように、第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の中で通過する冷媒の流量が最大となる連通孔部２５と、第２冷媒流入口１８ｂとの間を第２距離Ｌ２とする。この場合、冷媒分配器５０Ｂは、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが異なる距離である。
【００８５】  実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂは、第１分配流路２１５ａと、第２分配流路２１６ａとは断面積が同じ大きさである。そして、第１連通孔群１２５ａでは、冷媒は、第１冷媒流入口１８ａから遠い上方の連通孔部２５よりも第１冷媒流入口１８ａに近い下方の連通孔部２５に流れやすい。そのため、図１１の点線Ａに示すように、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒は、第１冷媒流入口１８ａから遠い上方の連通孔部２５よりも第１冷媒流入口１８ａに近い下方の連通孔部２５を通過する冷媒流量が多くなる。
【００８６】  同様に、冷媒分配器５０Ｂは、第１分配流路２１５ａと、第２分配流路２１６ａとは断面積が同じ大きさである。そして、第２連通孔群１２５ｂでは、冷媒は、第２冷媒流入口１８ｂに近い下方の連通孔部２５よりも第２冷媒流入口１８ｂから遠い上方の連通孔部２５に流れやすい。そのため、図１１の破線Ｂに示すように、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒は、第２冷媒流入口１８ｂから近い下方の連通孔部２５よりも第２冷媒流入口１８ｂから遠い上方の連通孔部２５を通過する冷媒流量が多くなる。
【００８７】  第１分配流路２１５ａと第２分配流路２１６ａとの２つの分配流路を流れ、冷媒流入口１８から異なる距離で冷媒流量が最大となるように分配された冷媒は、第３板状部材３０によって各伝熱管７０高さに設けられた合流流路３２でそれぞれ合流する。図１１の実線Ｃで示すように、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、一点鎖線Ｄに近づいている。すなわち、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、冷媒流入口１８からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管７０に分配される冷媒流量を均一化することができる。
【００８８】  なお、実施の形態３に係る冷媒分配器５０Ｂの複数の連通孔部２５は、第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとから構成されているとしている。しかし、複数の連通孔部２５は、流路断面積の異なる第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとの２種類に限定されるものではない。例えば、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５は、第２板状部材２０Ｂの長手方向において、上方から下方に向かって連通孔部２５の形成される位置によって流路断面積が大きくなるように形成されてもよい。また、第２流路孔群１２６ａを構成する複数の連通孔部２５は、第２板状部材２０Ｂの長手方向において、下方から上方に向かって連通孔部２５の形成される位置によって流路断面積が大きくなるように形成されてもよい。
【００８９】  以上のように、冷媒分配器５０Ｂは、第１連通孔群１２５ａが、伝熱管７０の配列方向において、第１冷媒流入口１８ａに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第１冷媒流入口１８ａに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。また、冷媒分配器５０Ｂは、第２連通孔群１２５ｂが、伝熱管７０の配列方向において、第２冷媒流入口１８ｂに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第２冷媒流入口１８ｂに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。冷媒分配器５０は、第１連通孔群１２５ａの流路抵抗によって、下側の伝熱管７０に冷媒が多く分配され、第２連通孔群１２５ｂの流路抵抗によって、上側の伝熱管７０に冷媒が多く分配される。そして、冷媒分配器５０は、第２分配流路２１６ａを流れる冷媒と、第１分配流路２１５ａを流れる冷媒とを合流流路３２で合流させて各伝熱管７０に流す。そのため、冷媒分配器５０は、各伝熱管７０に流入する冷媒の分配を均一化し、熱交換器８０の性能を向上させることができる。
【００９０】実施の形態４．  図１２は、実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃを備えた熱交換器８０の要部構成を示す分解斜視図である。図１３は、実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃの構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９１】  実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃは、第２板状部材２０Ｃの構成が、実施の形態１の冷媒分配器５０の第２板状部材２０と異なる。以下、実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃについて、実施の形態１の冷媒分配器５０の相違点を中心に説明する。
【００９２】  実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃの第２板状部材２０Ｃは、実施の形態３の第２板状部材２０Ｂと同じ構成である。すなわち、第２板状部材２０Ｃには、複数の連通孔部２５が形成されている。複数の連通孔部２５は、第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとから構成されている。第１連通孔部２５ａは、第２連通孔部２５ｂよりも開口径が小さく、流路断面積が小さい。第２連通孔部２５ｂは、第１連通孔部２５ａよりも開口径が大きく、流路断面積が大きい。したがって、第２板状部材２０Ｃを通過する冷媒は、上述した図１１の特性を有し、第１連通孔群１２５ａでは、冷媒は、第１冷媒流入口１８ａから遠い上方の連通孔部２５よりも第１冷媒流入口１８ａに近い下方の連通孔部２５に流れやすい。また、第２連通孔群１２５ｂでは、冷媒は、第２冷媒流入口１８ｂに近い下方の連通孔部２５よりも第２冷媒流入口１８ｂから遠い上方の連通孔部２５に流れやすい。
【００９３】  また、冷媒分配器５０Ｃの第１板状部材１０は、第１流路部１５内に形成された第１分配流路１５ａと、第２流路部１６内に形成された第２分配流路１６ａとが、互いに異なる流路断面積を有するように形成されている。具体的には、第２分配流路１６ａの流路断面積は、第１分配流路１５ａの流路断面積よりも大きく、第１分配流路１５ａの流路断面積は、第２分配流路１６ａの流路断面積よりも小さい。したがって、第１板状部材１０は、上述した図６の特性を有し、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも第１冷媒流入口１８ａから離れた位置となる。そして、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも第２冷媒流入口１８ｂから近い位置となる。
【００９４】  冷媒分配器５０Ｃは、上述した第１板状部材１０と、第２板状部材２０Ｃとから以下の構成を有している。冷媒分配器５０Ｃは、第１分配流路１５ａが第２分配流路１６ａと比べて流路断面積が小さい。また、第１分配流路１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａは、第２板状部材２０Ｃの下部に設けられた連通孔部２５の断面積が上部に設けられた連通孔部２５の断面積より大きい。第１分配流路１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａは、伝熱管７０の配列方向である第１方向において、第１冷媒流入口１８ａに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第１冷媒流入口１８ａに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。また、冷媒分配器５０Ｃは、第１分配流路１５ａと比べて流路断面積が大きい第２分配流路１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂは、第２板状部材２０Ｃの上部に設けられた連通孔部２５の断面積が下部に設けられた連通孔部２５の断面積よりも大きい。第２分配流路１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂは、伝熱管７０の配列方向である第１方向において、第２冷媒流入口１８ｂに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第２冷媒流入口１８ｂに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。ここで、第１分配流路１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ｃは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路形状が共に流路断面積が異なるように異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ｃは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路形状が共に流路断面積が異なるように異なっている。
【００９５】  次に、冷媒分配器５０Ｃ内の冷媒の流れについて説明する。実施の形態１の冷媒分配器５０において、冷媒流量が大きくなった場合、流路断面積が小さい第１分配流路１５ａでは、上側の伝熱管７０に冷媒が多く分配されやすい。そのため、冷媒分配器５０を流れる冷媒の流量が大きくなりすぎると、上側の伝熱管７０に過剰に多くの冷媒が流れ、冷媒分配器５０を流れる冷媒が偏流する恐れがある。
【００９６】  冷媒分配器５０Ｃは、第１分配流路１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａの内、第２板状部材２０Ｃの上部に位置する連通孔部２５の断面積を下部に位置する連通孔部２５の断面積と比べて小さくして上部に位置する連通孔部２５の流路抵抗を高くしている。そのため、冷媒分配器５０Ｃは、冷媒流量が大きい場合に、第２板状部材２０Ｃによって形成される流路抵抗によって、冷媒流入口１８から所定の距離で冷媒流量が過剰に多くなることを抑制することができる。
【００９７】  同様に、冷媒分配器５０Ｃは、流路断面積が大きい第２分配流路１６ａでは、下側の伝熱管７０に冷媒が多く分配されやすく、流量が小さくなりすぎると、下側の伝熱管７０に過剰に多くの冷媒が流れ、冷媒分配器５０を流れる冷媒が偏流する恐れがある。
【００９８】  冷媒分配器５０Ｃは、第２分配流路１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂの内、第２板状部材２０Ｃの下部に位置する連通孔部２５の断面積を上部に位置する連通孔部２５の断面積と比べて小さくして下部に位置する連通孔部２５の流路抵抗を高くしている。そのため、冷媒分配器５０Ｃは、冷媒流量が小さい場合に、第２板状部材２０Ｃによって形成される流路抵抗によって、冷媒流入口１８から所定の距離で冷媒流量が過剰に多くなることを抑制することができる。
【００９９】  以上のように、冷媒分配器５０Ｃは、第２分配流路１６ａの流路断面積が、第１分配流路１５ａの流路断面積よりも大きく、第１分配流路１５ａの流路断面積が、第２分配流路１６ａの流路断面積よりも小さい。また、第１分配流路１５ａと連通する第１連通孔群１２５ａは、第１方向において、第１冷媒流入口１８ａに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第１冷媒流入口１８ａに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。また、第２分配流路１６ａと連通する第２連通孔群１２５ｂは、第１方向において、第２冷媒流入口１８ｂに遠い側の複数の連通孔部２５の流路断面積が、第２冷媒流入口１８ｂに近い側の複数の連通孔部２５の流路断面積よりも大きく形成されている。
【０１００】  冷媒分配器５０Ｃは、冷媒流量が大きくなった場合、流路断面積が小さく上側の伝熱管７０に冷媒が多く分配されやすい第１分配流路１５ａにおいて、上側の伝熱管７０に過剰に多く冷媒が偏流することを抑制する。更に、冷媒分配器５０Ｃは、冷媒流量が小さくなった場合、流路断面積が大きく下側の伝熱管７０に冷媒が多く分配されやすい第２分配流路１６ａにおいて、下側の伝熱管７０に過剰に多く冷媒が偏流することを抑制することができる。そのため、冷媒分配器５０Ｃは、冷媒流量に対する分配ロバスト性を向上させることができ、冷媒分配器５０Ｃが搭載された空調機の運転範囲を拡大することができる。また、例えば、従来の冷媒分配器は、各伝熱管への分配特性が、冷媒分配器内の冷媒の流速に大きく依存するため、空気調和機の運転状態によって変化する冷媒の流量に対する分配ロバスト性が低い。なお、分配ロバスト性とは、空気調和機等に用いられる冷媒の流量において、冷媒のある特定の流量ではなくある範囲の流量を考えた場合に、伝熱管への均等分配に近づけることができる流量範囲を拡大する能力のことをいう。この従来の冷媒分配器に対して、実施の形態４に係る冷媒分配器５０Ｃは、上記のように、冷媒流量に対する分配ロバスト性を向上させることができる。
【０１０１】実施の形態５．  図１４は、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄを備えた熱交換器８０の要部構成を示す分解斜視図である。図１５は、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄの構成を示す断面図である。なお、図１４及び図１５に示す白抜き矢印ＡＦは、風の流れを示すものである。冷媒分配器５０Ｄに向かう風の流れは、例えば、図１に示す冷凍サイクル装置１００の室内送風機１０９、あるいは、室外送風機１０８によって形成される。図１５において、ハッチングで示した矢印Ｆ１及び矢印Ｆ２は、第２板状部材２０Ｄを通過して第３板状部材３０に形成された合流流路３２に流れ込む冷媒の流れを示したものである。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０２】  実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、第２板状部材２０Ｄの構成が、実施の形態１の冷媒分配器５０の第２板状部材２０と異なる。以下、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄについて、実施の形態１の冷媒分配器５０の相違点を中心に説明する。
【０１０３】  実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄの第２板状部材２０Ｄには、複数の連通孔部２５が形成されている。複数の連通孔部２５は、第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとから構成されている。第１連通孔部２５ａは、第２連通孔部２５ｂよりも開口径が小さく、流路断面積が小さい。第２連通孔部２５ｂは、第１連通孔部２５ａよりも開口径が大きく、流路断面積が大きい。第２板状部材２０Ｄは、第１連通孔群１２５ａが第１連通孔部２５ａによって構成されている。また、第２板状部材２０Ｄは、第２連通孔群１２５ｂが第２連通孔部２５ｂによって構成されている。
【０１０４】  実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、室内送風機１０９、あるいは、室外送風機１０８が配置されている側に第１連通孔群１２５ａと、第１流路部１５とが配置されるように構成されている。すなわち、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、冷媒分配器５０Ｄを通過する風の流れ方向において、風の流れの上流側に第１連通孔群１２５ａと、第１流路部１５とが配置されるように構成されている。そして、冷媒分配器５０Ｄは、冷媒分配器５０Ｄを通過する風の流れ方向において、風の流れの下流側に第２連通孔群１２５ｂと、第２流路部１６とが配置されるように構成されている。
【０１０５】  実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、２つの分配流路のそれぞれと連通する２つの連通孔群の内、空気の風上側に位置する第１連通孔群１２５ａの総断面積が、風下側に位置する第２連通孔群１２５ｂの総断面積よりも小さい。したがって、第１連通孔群１２５ａを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ１）における冷媒の流速は、第２連通孔群１２５ｂを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ２）における冷媒の流速よりも大きい。すなわち、第２連通孔群１２５ｂを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ２）における冷媒の流速は、第１連通孔群１２５ａを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ１）における冷媒の流速よりも小さい。なお、第１連通孔群１２５ａの総断面積とは、第１連通孔群１２５ａを構成する第１連通孔部２５ａの各断面積を足し合わせたものである。同様に、第２連通孔群１２５ｂの総断面積とは、第２連通孔群１２５ｂを構成する第２連通孔部２５ｂの各断面積を足し合わせたものである。
【０１０６】  冷媒分配器５０Ｄの第１板状部材１０は、第１流路部１５内に形成された第１分配流路１５ａと、第２流路部１６内に形成された第２分配流路１６ａとが、互いに異なる流路断面積を有するように形成されている。具体的には、第２分配流路１６ａの断面積は、第１分配流路１５ａの断面積よりも大きく、第１分配流路１５ａの断面積は、第２分配流路１６ａの断面積よりも小さい。したがって、第１板状部材１０は、上述した図６の特性を有し、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から離れた位置となる。そして、第２連通孔群１２５ｂにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置は、第１連通孔群１２５ａにおいて冷媒流量が最大となる連通孔部２５の位置よりも冷媒流入口１８から近い位置となる。そして、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量は、冷媒流入口１８からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管７０に分配される冷媒流量を均一化することができる。ここで、第１分配流路１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ｄは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路形状が共に流路断面積が異なるように異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ｄは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａの流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つの流路形状が共に流路断面積が異なるように異なっている。
【０１０７】  実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、熱交換器８０に接続されている。そして、冷媒分配器５０Ｄが接続された熱交換器８０を構成する伝熱管７０は、複数の冷媒通路７２を有する扁平多孔管である。なお、一般的に熱交換器は、空気の風上側の方が、冷媒と空気との熱変換量が大きくなる。
【０１０８】  次に、冷媒分配器５０Ｄ内の冷媒の流れと作用について説明する。上述したように、第１連通孔群１２５ａを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ１）における冷媒の流速は、第２連通孔群１２５ｂを通過して合流流路３２に流れ込む冷媒の流れ（矢印Ｆ２）における冷媒の流速よりも大きい。すなわち、冷媒分配器５０Ｄは、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと連通する連通孔部２５を介して冷媒が合流する合流流路３２において、風上側に位置する連通孔部２５近傍の冷媒流速を大きくしている。冷媒分配器５０Ｄは、当該構成を有することで、冷媒の慣性力が大きくなり、扁平管である伝熱管７０において、熱負荷の大きい風上側の冷媒通路７２に冷媒をより多く流すことができる。冷媒分配器５０Ｄは、熱交換器８０の伝熱管７０に対し、熱変換に合わせた冷媒分配を行うことができるので、熱交換器８０の熱変換能力を向上させることができる。
【０１０９】  以上のように、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄは、２つの分配流路のそれぞれと連通する２つの連通孔群の内、空気の風上側に位置する第１連通孔群１２５ａの総断面積が、風下側に位置する第２連通孔群１２５ｂの総断面積よりも小さい。冷媒分配器５０Ｄは、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとの２つの分配流路によって分配された冷媒が合流する合流流路３２において、風上側に位置する連通孔部２５を介して合流流路３２に流入する冷媒の流速を風下側に比べて大きくしている。そのため、冷媒分配器５０Ｄは、熱負荷の大きい伝熱管７０の風上側の流路に冷媒が流れやすくなり、熱交換器８０の熱交換性能を向上させることができる。
【０１１０】実施の形態６．  図１６は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの斜視図である。図１７は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの内部構成を概略的に示す斜視図である。図１８は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの構成を示す横断面図である。図１９は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの構成を示す縦断面図である。図１６〜図１９を用いて実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅについて説明する。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】  実施の形態１〜５の冷媒分配器５０〜冷媒分配器５０Ｄの本体５１は、第１板状部材１０〜第４板状部材４０を積層させて構成されたものである。これに対して、実施の形態６の冷媒分配器５０Ｅの本体５２は、筒状部材を用いて構成されたものである。
【０１１２】  冷媒分配器５０Ｅは、伝熱管７０の配列方向に延びる本体５２を有する。冷媒分配器５０Ｅの本体５２は、伝熱管７０の配列方向に延びる筒状部９０と、筒状部９０の中空部において冷媒流入管６０と接続される第１空間Ｓ１と、複数の伝熱管７０と接続される第２空間Ｓ２とを区画する第１壁部９１とを有する。また、冷媒分配器５０Ｅの本体５２は、第１空間Ｓ１を、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａとに区画する第２壁部９２と、第２空間Ｓ２を伝熱管７０の配列方向に区画して合流流路３２を形成する第３壁部９３とを有する。更に、冷媒分配器５０Ｅの本体５２は、筒状部９０の両端をそれぞれ閉塞する蓋部９４を有する。
【０１１３】  筒状部９０は、伝熱管７０の配列方向に延びる中空の円筒形状に形成されている。ただし、筒状部９０は、円筒形状に限定されるものではなく、筒状であればよく、例えば、直方体の箱形状に形成されてもよい。
【０１１４】  第１壁部９１は、一方向に長い帯状の形状を有している。第１壁部９１は、複数の伝熱管７０の配列方向に延びる板状の部分であり、第１壁部９１の長手方向は、複数の伝熱管７０の配列方向である。また、第１壁部９１の短手方向は、伝熱管７０の長軸方向であり、第１壁部９１の板厚方向は、伝熱管７０の延伸方向である。
【０１１５】  第１壁部９１は、連通孔部２５を有する。そのため、第１壁部９１は、上述した第２板状部材２０、第２板状部材２０Ｂ、第２板状部材２０Ｃ、第２板状部材２０Ｄのいずれか１つと同じ機能を発揮する。第１壁部９１の連通孔部２５は、第２板状部材２０等と同様に第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂとを構成する。第１壁部９１は、筒状部９０の中空部を第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに区画する。第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とは、連通孔部２５を介して連通する。
【０１１６】  第２壁部９２は、一方向に長い帯状の形状を有している。第２壁部９２は、複数の伝熱管７０の配列方向に延びる板状の部分であり、第２壁部９２の長手方向は、複数の伝熱管７０の配列方向である。また、第２壁部９２の短手方向は、伝熱管７０の延伸方向であり、第２壁部９２の板厚方向は、伝熱管７０の長軸方向である。
【０１１７】  第２壁部９２は、第１空間Ｓ１を、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａとに区画する。第１分配流路３１５ａは、筒状部９０と、第１壁部９１と、第２壁部９２と、蓋部９４とによって構成された第１流路部３１５内に形成されている。同様に、第２分配流路３１６ａは、筒状部９０と、第１壁部９１と、第２壁部９２と、蓋部９４とによって構成された第２流路部３１６内に形成されている。
【０１１８】  第１分配流路３１５ａ及び第２分配流路３１６ａは、上述した第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａと同様の構成であり、同じ機能を発揮する。すなわち、第１分配流路３１５ａの流路断面積と第２分配流路３１６ａの流路断面積とが異なるように形成されている。また、第１流路部３１５及び第２流路部３１６は、上述した第１流路部１５及び第２流路部１６は、と同様の構成であり、同じ機能を発揮する。第１流路部３１５及び第２流路部３１６には、冷媒流入管６０が接続されている。ここで、第１分配流路３１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路３１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ｅは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ｅは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。なお、冷媒分配器５０Ｅは、第２壁部９２の形成位置を伝熱管７０の長軸方向に移動させて、第１分配流路３１５ａ及び第２分配流路３１６ａの流路断面積が同じ大きさに形成されてもよい。
【０１１９】  第３壁部９３は、板状の部材である。第３壁部９３は、伝熱管７０の延伸方向であり、また、伝熱管７０の長軸方向である。第３壁部９３は、筒状部９０の中空部内に複数設けられており、複数の第３壁部９３は、複数の伝熱管７０の配列方向に配置されている。複数の第３壁部９３は、第２空間Ｓ２を伝熱管７０の配列方向に区画するし、合流流路３２を形成する。より詳細には、合流流路３２は、筒状部９０と、第１壁部９１と、第３壁部９３とによって形成される。あるいは、合流流路３２は、筒状部９０と、第１壁部９１と、第３壁部９３と、蓋部９４とによって形成される。
【０１２０】  蓋部９４は、筒状部９０の延伸方向の両端部を閉塞する。蓋部９４は、筒状部９０の延伸方向の両端部を閉塞するものであればよく、板状の部材でもよく、筒状部９０の端部を覆い被さるような部材であってもよい。
【０１２１】  なお、冷媒分配器５０Ｅは、第１分配流路１５ａ及び第２分配流路１６ａ、連通孔部２５、合流流路３２等の基本的な構成と機能は冷媒分配器５０等と同じであり、冷媒分配器５０Ｅは、冷媒分配器５０等と同じ機能を発揮し、同じ作用効果を発揮させる。
【０１２２】  図２０は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの変形例の内部構成を概略的に示す斜視図である。変形例の冷媒分配器５０Ｅは、第２壁部９２ａが伝熱管７０の長軸方向に傾いている。したがって、第１分配流路３１５ａ及び第２分配流路３１６ａは、実施の形態２に係る冷媒分配器５０Ａの第１分配流路１１５ａ及び第２分配流路１１６ａと同じ構成となる。すなわち、冷媒分配器５０Ｅの第１分配流路３１５ａは上方に向かうにつれて流路断面積が縮小し、第２分配流路３１６ａは上方に向かうにつれて流路断面積が拡大する。したがって、変形例の冷媒分配器５０Ｅは、実施の形態２の冷媒分配器５０Ａと同じ機能と効果を発揮するものである。なお、実施の形態２と同様に、第１分配流路３１５ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路３１６ａにおいて、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０Ｅは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器５０Ｅは、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路３１５ａと第２分配流路３１６ａの流路断面積が異なるように流路形状が異なっている。
【０１２３】  図２１は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの第１壁部９１の変形例の概念図である。第１壁部９１ａは、第１壁部９１の変形例であり、第２板状部材２０Ｂと同様の構成を有するものである。すなわち、第１壁部９１ａは、第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂとにおいて、第１連通孔部２５ａと、第２連通孔部２５ｂとの形成位置が異なるものである。
【０１２４】  図２２は、実施の形態６に係る冷媒分配器５０Ｅの第１壁部９１の他の変形例の概念図である。第１壁部９１ｂは、第１壁部９１の変形例であり、実施の形態５に係る冷媒分配器５０Ｄの第２板状部材２０Ｄと同様の構成を有するものである。すなわち、第１壁部９１ａは、第１連通孔群１２５ａに第１連通孔部２５ａを有し、第２連通孔群１２５ｂに第２連通孔部２５ｂを有する。
【０１２５】  冷媒分配器５０Ｅは、第２壁部９２の形成位置、第２壁部９２の傾き、第１壁部９１に形成された第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂを構成する連通孔部２５の種類の組み合わせ等によって、冷媒分配器５０と同じ機能を発揮させる。同様に、冷媒分配器５０Ｅは、第２壁部９２と第１壁部９１の連通孔部２５との組み合わせによって、冷媒分配器５０Ａ〜冷媒分配器５０Ｄと同じ機能を発揮させる。したがって、冷媒分配器５０Ｅは、上述した、実施の形態１〜５の冷媒分配器５０から冷媒分配器５０Ｄと同じ作用効果を発揮させることができる。
【０１２６】  上記に説明した冷媒分配器５０、冷媒分配器５０Ａ、冷媒分配器５０Ｂ、冷媒分配器５０Ｃ、冷媒分配器５０Ｄ及び冷媒分配器５０Ｅの構成は次のような特徴を有する。冷媒分配器５０等は、第１分配流路１５ａと第２分配流路１６ａとの流路形状、第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂとの流路形状の少なくとも一方の流路形状が異なるように形成されている。そして、冷媒分配器５０等は、伝熱管７０の配列方向である第１方向において複数の連通孔部２５の中で通過する冷媒の流量が最大となる連通孔部２５と冷媒流入口１８との間の距離が、第１連通孔群１２５ａと第２連通孔群１２５ｂとで異なっている。ここで、第１分配流路において、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路において、本体５１の一方の端部５１ａから他方の端部５１ｂに向かう距離を距離Ｂと定義する。冷媒分配器５０、冷媒分配器５０Ａ、冷媒分配器５０Ｂ、冷媒分配器５０Ｃ、冷媒分配器５０Ｄ及び冷媒分配器５０Ｅは、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっている。あるいは、冷媒分配器は、第１方向に沿って複数形成された連通孔部２５のうち、ある１つの連通孔部２５の形成位置と対応する位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群１２５ａを構成する複数の連通孔部２５の１つと第２連通孔群１２５ｂを構成する複数の連通孔部２５の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっている。そのため、冷媒分配器５０、冷媒分配器５０Ａ、冷媒分配器５０Ｂ、冷媒分配器５０Ｃ、冷媒分配器５０Ｄ及び冷媒分配器５０Ｅは、上述した第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが異なる距離となるように構成されている。その結果、第１分配流路１５ａを流れる冷媒の流量と、第２分配流路１６ａを流れる冷媒の流量との合計された流量によって、冷媒流入口１８からの距離に対する偏流が抑制され、複数の伝熱管７０に分配される冷媒流量を均一化することができる。
【０１２７】  また、冷媒分配器５０等は、異なる流量範囲の冷媒が流れる複数の熱交換器にわたって冷媒分配器を適用する場合において、分配流路を構成する第１板状部材１０又は連通孔部２５が形成された第２板状部材２０のいずれかを入れ替えることで対応できる。すなわち、冷媒分配器５０等は、第１板状部材１０又は第２板状部材２０の入れ替えによって、冷媒分配の均一化を図る流量範囲を変更できるため、製造コストを低減することができる。
【０１２８】  なお、熱交換器８０は、実施の形態１〜６のいずれかに係る冷媒分配器を備えたものである。したがって、熱交換器８０は、実施の形態１〜６のいずれかと同様の効果が得られる。また、冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１〜６のいずれかに係る冷媒分配器を備えたものである。したがって、冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１〜６のいずれかと同様の効果が得られる。
【０１２９】  上記の各実施の形態１〜６は、互いに組み合わせて実施することが可能である。また、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。たとえば、各実施の形態１〜６に係る冷媒分配器５０等は、伝熱管７０の配列方向を鉛直方向における上下方向として記載しているが、伝熱管７０の配列方向は、水平方向であってもよい。また、伝熱管７０の配列方向は、鉛直方向に対して傾いてもよい。したがって、実施の形態１〜６に係る冷媒分配器５０等は、本体５１が鉛直方向に延びる縦置型でもよく、本体５１が水平方向に延びる横置型であってもよい。また、実施の形態１〜６に係る冷媒分配器５０等は、本体５１が鉛直方向に対して傾くような構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１３０】  １０  第１板状部材、１０Ａ  第１板状部材、１０Ｂ  第１板状部材、１１ａ  平板部、１１ｂ  平板部、１１ｃ  平板部、１５  第１流路部、１５ａ  第１分配流路、１６  第２流路部、１６ａ  第２分配流路、１８  冷媒流入口、１８ａ  第１冷媒流入口、１８ｂ  第２冷媒流入口、２０  第２板状部材、２０Ｂ  第２板状部材、２０Ｃ  第２板状部材、２０Ｄ  第２板状部材、２４  閉塞部、２５  連通孔部、２５ａ  第１連通孔部、２５ｂ  第２連通孔部、３０  第３板状部材、３１  貫通孔部、３２  合流流路、４０  第４板状部材、４１  挿入孔、５０  冷媒分配器、５０Ａ  冷媒分配器、５０Ｂ  冷媒分配器、５０Ｃ  冷媒分配器、５０Ｄ  冷媒分配器、５０Ｅ  冷媒分配器、５１  本体、５１ａ  一方の端部、５１ｂ  他方の端部、５２  本体、６０  冷媒流入管、６１  基部、６２  第１分配管、６３  第２分配管、７０  伝熱管、７０ａ  第１側端部、７０ｂ  第２側端部、７０ｃ  平坦面、７０ｄ  平坦面、７１  隙間、７２  冷媒通路、７５  伝熱フィン、８０  熱交換器、９０  筒状部、９１  第１壁部、９１ａ  第１壁部、９１ｂ  第１壁部、９２  第２壁部、９２ａ  第２壁部、９３  第３壁部、９４  蓋部、１００  冷凍サイクル装置、１０１  圧縮機、１０２  流路切替装置、１０３  室内熱交換器、１０４  減圧装置、１０５  室外熱交換器、１０６  室外機、１０７  室内機、１０８  室外送風機、１０９  室内送風機、１１０  冷媒回路、１１１  延長配管、１１２  延長配管、１１５  第１流路部、１１５ａ  第１分配流路、１１６  第２流路部、１１６ａ  第２分配流路、１２５ａ  第１連通孔群、１２５ｂ  第２連通孔群、１２６ａ  第２流路孔群、２１５  第１流路部、２１５ａ  第１分配流路、２１６  第２流路部、２１６ａ  第２分配流路、３１５  第１流路部、３１５ａ  第１分配流路、３１６  第２流路部、３１６ａ  第２分配流路。
【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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【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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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年5月7日(2021.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る冷媒分配器は、第１方向に間隔を空けて配列され、冷媒を内部に流通させる複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器であって、冷媒分配器は、複数の伝熱管の延伸方向において、一方の側面側に第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とが形成され、他方の側面側に複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔が形成された本体を有し、本体には、第１冷媒流入口と連通し、第１方向に延びる第１分配流路と、第２冷媒流入口と連通し、第１分配流路と並列して第１方向に延びる第２分配流路と、複数の伝熱管が本体に挿入された場合に複数の伝熱管と連通し、第１分配流路と第２分配流路とを流れた冷媒が合流する複数の合流流路と、第１方向に沿って形成され、複数の合流流路のそれぞれと、第１分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第１連通孔群と、第１方向に沿って形成され、複数の合流流路のそれぞれと、第２分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第２連通孔群と、が形成されており、第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とは、第１方向において本体の一方の端部側に形成されており、第１分配流路において、第１方向における本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ａと定義し、第２分配流路において、第１方向における本体の一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ｂと定義した場合、距離Ａと距離Ｂとが等しい位置において、第１分配流路と第２分配流路との流路形状、及び、第１連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つと第２連通孔群を構成する複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっているものである。
【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】
第１方向に間隔を空けて配列され、冷媒を内部に流通させる複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器であって、
前記冷媒分配器は、
前記複数の伝熱管の延伸方向において、一方の側面側に第１冷媒流入口と第２冷媒流入口とが形成され、他方の側面側に前記複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔が形成された本体を有し、
前記本体には、
前記第１冷媒流入口と連通し、前記第１方向に延びる第１分配流路と、
前記第２冷媒流入口と連通し、前記第１分配流路と並列して前記第１方向に延びる第２分配流路と、
前記複数の伝熱管が前記本体に挿入された場合に前記複数の伝熱管と連通し、前記第１分配流路と前記第２分配流路とを流れた冷媒が合流する複数の合流流路と、
前記第１方向に沿って形成され、前記複数の合流流路のそれぞれと、前記第１分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第１連通孔群と、
前記第１方向に沿って形成され、前記複数の合流流路のそれぞれと、前記第２分配流路とを連通させる複数の連通孔部から構成された第２連通孔群と、
が形成されており、
前記第１冷媒流入口と前記第２冷媒流入口とは、前記第１方向において前記本体の一方の端部側に形成されており、
前記第１分配流路において、前記第１方向における前記本体の前記一方の端部から他方の端部に向かう距離を距離Ａと定義し、前記第２分配流路において、前記第１方向における前記本体の前記一方の端部から前記他方の端部に向かう距離を距離Ｂと定義した場合、
前記距離Ａと前記距離Ｂとが等しい位置において、前記第１分配流路と前記第２分配流路との流路形状、及び、前記第１連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の１つと前記第２連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の１つとの流路形状のうち、少なくとも一方の流路形状が異なっている冷媒分配器。
【請求項２】
前記第１分配流路の流路断面積と、前記第２分配流路の流路断面積とが異なる請求項１に記載の冷媒分配器。
【請求項３】
前記第１方向において、前記第１分配流路は、前記第１冷媒流入口から遠ざかるにつれて流路断面積が縮小し、前記第２分配流路は、前記第２冷媒流入口から遠ざかるにつれて流路断面積が拡大する請求項１又は２に記載の冷媒分配器。
【請求項４】
前記第１連通孔群は、
前記第１方向において、前記第１冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第１冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されており、
前記第２連通孔群は、
前記第１方向において、前記第２冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第２冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項５】
前記第１分配流路は、前記第２分配流路と比べて流路断面積が小さく形成されており、
前記第１分配流路と連通する前記第１連通孔群は、
前記第１方向において、前記第１冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第１冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されており、
前記第２分配流路は、前記第１分配流路と比べて流路断面積が大きく形成されており、
前記第２分配流路と連通する前記第２連通孔群は、
前記第１方向において、前記第２冷媒流入口に遠い側の前記複数の連通孔部の流路断面積が、前記第２冷媒流入口に近い側の前記複数の連通孔部の流路断面積よりも大きく形成されている請求項４に記載の冷媒分配器。
【請求項６】
前記本体に挿入される前記複数の伝熱管のそれぞれが、冷媒の流れる流路が空気の流れ方向に複数配列された扁平多孔管である場合に、空気の風上側に配置される前記第１連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の総断面積が、空気の風下側に配置される前記第２連通孔群を構成する前記複数の連通孔部の総断面積よりも小さい請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項７】
前記本体は、
前記第１分配流路と前記第２分配流路とが形成された第１板状部材と、
前記複数の連通孔部が形成された第２板状部材と、
前記複数の合流流路が形成された第３板状部材と、
前記複数の伝熱管が挿入される第４板状部材と、
を有し、前記第１板状部材と、前記第２板状部材と、前記第３板状部材と、前記第４板状部材とが積層されて形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項８】
前記本体は、
前記第１方向に延びる筒状部と、
前記筒状部の両端をそれぞれ閉塞する蓋部と、
前記筒状部の中空部において、冷媒流入管と接続される第１空間と、前記複数の伝熱管と接続される第２空間とに区画する第１壁部と、
前記第１空間を前記第１分配流路と前記第２分配流路とに区画する第２壁部と、
前記第２空間を前記第１方向に区画して前記合流流路を形成する第３壁部と、
を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷媒分配器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷媒分配器を備えた熱交換器。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
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2020217271.tif 000026
2020217271.tif 000027
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