(57)【要約】  熱交換器は、上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、を備え、分配器は、冷媒が流入する第１流入口と、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された本体部と、本体部内に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、を有し、上下方向に並ぶ複数の伝熱管のうち任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、第１伝熱管と第２伝熱管との間に設置された挿入部材は、第１伝熱管及び第２伝熱管と対向する第１面部と、第１面部の縁部に形成され、本体部の壁面と対向する第２面部と、を有し、本体部には、第２面部と本体部の壁面とによって囲われ、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が形成されており、第１伝熱管には、第１流路と第２流路とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管には、第１流路を通過した冷媒が流れる。
2021106142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、
を備え、
前記分配器は、
冷媒が流入する第１流入口と、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された本体部と、
前記本体部内に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、
を有し、
上下方向に並ぶ前記複数の伝熱管のうち任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された前記挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する第１面部と、
前記第１面部の縁部に形成され、前記本体部の壁面と対向する第２面部と、
を有し、
前記本体部には、
前記第２面部と前記本体部の壁面とによって囲われ、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が形成されており、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路を通過した冷媒が流れる熱交換器。
【請求項２】
前記本体部には、
前記複数の伝熱管が挿入される複数の接続口が上下方向に間隔をあけて形成されていると共に、前記複数の接続口と対向する位置に上下方向に延びる溝状に形成された凹部が少なくとも１つ以上形成されており、
前記第２面部と前記凹部とによって前記第２流路が形成されている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記本体部は、
前記本体部に内部空間を形成するように、前記本体部の長手方向の両端部を閉塞する蓋を有する請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１流入口は、
前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で最下部に位置する伝熱管と対向する位置に形成されており、もしくは、前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で前記最下部に位置する伝熱管よりも下方に位置するように形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記本体部は、
前記伝熱管が挿入される第１部品と、前記第１流入口が形成された第２部品とを組み合わせることにより筒状に形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記凹部は、
溝状に形成され、前記本体部の長手方向に沿って隣り合って形成された第１凹部及び第２凹部を有し、
前記複数の伝熱管のうち、前記第１伝熱管よりも下方に位置する任意の２本の伝熱管において上方を第３伝熱管とし、下方を第４伝熱管とした場合、
前記挿入部材は、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された第１の挿入部材と、
前記第３伝熱管と前記第４伝熱管との間に設置された第２の挿入部材と、
を有し、
前記第１の挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第２凹部との間に前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第３流路となる空間を形成する前記第２面部と、
を有し、
前記第２の挿入部材は、
前記第３伝熱管及び前記第４伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第１凹部との間に前記第２流路となる空間を形成する前記第２面部と、
前記本体部の壁面と平行に形成され、かつ、前記第２凹部との間に前記第３流路となる空間を形成する第３面部と、
を有し、
前記本体部は、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路と前記第３流路とを通過した冷媒が流れる請求項２に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記凹部は、
溝が延びる方向に対して垂直な断面形状において、半円、四角又は三角のいずれかの形状に形成されており、半円、四角又は三角のいずれかの前記断面形状を有する溝が少なくとも１つ以上形成されている請求項２又は６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第２面部には、
貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の流路孔、もしくは、貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の切り欠き部を備えている請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１面部は、
前記本体部内の空間において、前記第２流路を除いて前記第１面部よりも上方の空間と下方の空間とを隔てている請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記本体部は、
長手方向の中心軸が鉛直向き、もしくは、長手方向の中心軸が鉛直向きのベクトル成分を有する範囲で傾いた状態で設置される請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に空気を供給する送風機と、
を有する空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器及び当該熱交換器を備えた空気調和装置に関するものであって、例えば空気調和装置等のヒートポンプ装置に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気調和装置等のヒートポンプ装置で広く用いられる蒸気圧縮式の冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器として機能する熱交換器、蒸発器として機能する熱交換器、及び、膨張弁等の４つの要素部品で構成される。冷凍サイクルでは、作動流体である冷媒が状態変化を伴いながらこの４つの要素部品を流れている。従来より、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが備える蒸発器は、流動損失を低減するために複数の伝熱管と、この複数の伝熱管に対して冷媒を分配する分配器(ヘッダ)とを備えたものがある。そして、蒸発器を高効率に機能させるためには、複数の伝熱管の各伝熱管に冷媒を均等に分配する必要がある。【０００３】
膨張弁から流出される冷媒は、低温低圧のガス冷媒と液冷媒とが混在した気液二相冷媒状態であるため、蒸発器への冷媒の分配が不均等になりやすい。特に分配器の長手方向を鉛直向きに配置した場合、冷媒が鉛直方向に進む過程において、重力の影響をうけて密度の低いガス冷媒と密度の高い液冷媒とが分離しやすい。【０００４】
そこで、長手方向に複数の流出管接続口を有した円筒管の内部に複数に仕切られた空間を有し、各々の空間へ連通可能な細径の流路を内部に備え、細径の流路の上流には流入口からオリフィスを経由した空間を備えていることを特徴とする分配器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された分配器では、気液二相状態で流入した冷媒について、ガス冷媒と液冷媒とをオリフィスで均質混合させ、その後、細径の流路に冷媒を均等分配するものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３７６０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された分配器は、冷媒が細径管を流出した先の空間内において、３つに分岐された小空間が形成されており、小空間に供給される３分岐分の冷媒の流量では小空間内で気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒とが分離しやすく３分岐のうち上部に位置する小空間には液冷媒が流れにくくなる恐れがある。【０００７】
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、冷媒の分配性能を向上させた分配器を有する熱交換器及び空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱交換器は、上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、を備え、分配器は、冷媒が流入する第１流入口と、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された本体部と、本体部内に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、を有し、上下方向に並ぶ複数の伝熱管のうち任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、第１伝熱管と第２伝熱管との間に設置された挿入部材は、第１伝熱管及び第２伝熱管と対向する第１面部と、第１面部の縁部に形成され、本体部の壁面と対向する第２面部と、を有し、本体部には、第２面部と本体部の壁面とによって囲われ、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が形成されており、第１伝熱管には、第１流路と第２流路とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管には、第１流路を通過した冷媒が流れるものである。【０００９】
本発明に係る空気調和装置は、本発明に係る熱交換器と、熱交換器に空気を供給する送風機と、備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱交換器の分配器は、挿入部材が配置された本体部を有する。そして、本体部には、第２面部と本体部の壁面とによって囲われ、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が形成されている。そして、第１伝熱管には、第１流路と第２流路とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管には、第１流路を通過した冷媒が流れる。そのため、熱交換器は、挿入部材によって、分配器の本体部の長手方向において冷媒を均等に分配することができ、冷媒の分配性能を向上させることができる。
【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に係る熱交換器の概略図である。
【図３】実施の形態１に関する分配器の概要図である。
【図４】実施の形態１に係る分配器の斜視図である。
【図５】図３及び図４に示すＡ−Ａ線における本体部延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図６】図３及び図４に示すＢ−Ｂ線における本体部延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図７】図３及び図４に示すＣ−Ｃ線における本体部延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図８】図５〜図７に示すＩ−Ｉ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図９】図５〜図７に示すＩＩ−ＩＩ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図１０】図５〜図７に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図１１】伝熱管が挿し込まれない位置における本体部の延びる方向に対する垂直断面図である。
【図１２】伝熱管が挿し込まれた位置における本体部の延びる方向に対する垂直断面図である。
【図１３】挿入部材が挿し込まれた位置における本体部延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図１４】ヘッダ内高さに対するフラッディング定数の関係を示した図である。
【図１５】実施の形態２に係る分配器の斜視図である。
【図１６】実施の形態２に係る分配器の垂直断面を示す概念図である。
【図１７】図１５及び図１６に示すＡ１−Ａ１線における本体部の延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図１８】図１５及び図１６に示すＢ１−Ｂ１線における本体部の延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図１９】図１５及び図１６に示すＣ１−Ｃ１線における本体部の延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図２０】図１５及び図１６に示すＤ１−Ｄ１線における本体部の延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図２１】図１５及び図１６に示すＥ１−Ｅ１線における本体部の延びる方向に対して垂直な断面図である。
【図２２】図１７に示すＡＩ−ＡＩ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図２３】図１７に示すＡＩＩ−ＡＩＩ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図２４】図１７に示すＡＩＩＩ−ＡＩＩＩ線における本体部の垂直断面であり、本体部の延びる方向かつ伝熱管の延びる方向の断面図である。
【図２５】実施の形態１及び実施の形態２に係る本体部の長手方向（Ｚ軸方向）と平行な方向に見た凹部の形状の概念図である。
【図２６】凹部の他の例の形状を表す概念図であり、第１の形状を表す概念図である。
【図２７】凹部の他の例の形状を表す概念図であり、第２の形状を表す概念図である。
【図２８】凹部の他の例の形状を表す概念図であり、第３の形状を表す概念図である。
【図２９】凹部の他の例の形状を表す概念図であり、第４の形状を表す概念図である。
【図３０】凹部の他の例の形状を表す概念図であり、第５の形状を表す概念図である。
【図３１】実施の形態３に係る分配器の斜視図である。
【図３２】実施の形態４に係る分配器の斜視図である。
【図３３】分配器内に流入する気液二相冷媒の循環量が少ない場合におけるヘッダ高さと液分配偏差の関係図である。
【図３４】分配器内に流入する気液二相冷媒の循環量が多い場合におけるヘッダ高さと液分配偏差の関係図である。
【図３５】実施の形態２〜４のいずれか１つの分配器を適用した際における気液二相冷媒の流量と熱交換器性能との関係図である。
【図３６】実施の形態１〜４に係る分配器等を適用した熱交換器と室外送風機との関係を示す概要図である。
【図３７】実施の形態１〜４に係る分配器等を適用した熱交換器と室外送風機との関係を示す概要図である。
【図３８】実施の形態１〜４における分配器等を適用した熱交換器と室内送風機との関係を示す概要図である。
【図３９】実施の形態１〜４に係る分配器等を適用した熱交換器と室内送風機との関係を示す概要図である。
【図４０】実施の形態１〜４に係る分配器等を適用した熱交換器と室内送風機との関係を示す概要図である。
【図４１】実施の形態１〜４に係る分配器等を適用した他の熱交換器と室内送風機との関係を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、熱交換器及び空気調和装置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。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。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」及び「後」等）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．
［冷凍サイクル装置１０］
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１０の構成を示す冷媒回路図である。なお、図１において、点線で示す矢印は、冷凍サイクル装置１０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、家庭用のルームエアコン並びに店舗及びオフィス用のパッケージエアコンのような、１つの室外熱交換器５と１つの室内熱交換器３とによって構成された空気調和装置を冷凍サイクル装置１０として例示している。なお、本実施の形態では、冷凍サイクル装置１０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１０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、給湯装置等の、冷凍用途または空調用途に使用されてもよい。
【００１４】
冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１、流路切替装置２、室内熱交換器３、減圧装置４及び室外熱交換器５が冷媒配管を介して環状に接続された冷媒回路１０Ａを有している。
【００１５】
圧縮機１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２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において冷媒の流路を切り替える装置である。室内熱交換器３は、内部を流通する冷媒と、室内送風機７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３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４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４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５は、内部を流通する冷媒と、室外送風機６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５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】
［冷凍サイクル装置１０の動作］
次に、図１を用いて冷凍サイクル装置１０の暖房運転時の運転状態を冷媒の流れに沿って説明する。圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置２を通過して点Ａに到達する。そして、ガス冷媒は、点Ａを通過した後、室内熱交換器３を通過する際、室内熱交換器３を凝縮器として作用させ、室内送風機７によって流れる空気により冷却され液化した状態で点Ｂに到達する。液化された液冷媒は、減圧装置４を通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒とが混在した二相冷媒状態となり点Ｃに到る。その後、点Ｃを通過した二相冷媒は、室外熱交換器５内を流れて室外熱交換器５を蒸発器として作用させ、室外送風機６によって流れる空気により加熱されてガス化した状態で点Ｄに到る。点Ｄを経たガス冷媒は、流路切替装置２を通過して圧縮機１に戻る。冷凍サイクル装置１０は、このサイクルにより、室内空気を加熱する暖房運転を行う。
【００１７】
次に、図１を用いて冷凍サイクル装置１０の冷房運転時の運転状態を冷媒の流れに沿って説明する。冷凍サイクル装置１０の冷房運転時には、上記の冷媒の流れが逆方向に流れるように流路切替装置２を用いて冷媒の流れる方向が切り替えられる。圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置２を通過して点Ｄに到達する。そして、ガス冷媒は、点Ｄを通過した後、室外熱交換器５を通過する際、室外熱交換器５を凝縮器として作用させ、室外送風機６によって流れる空気により冷却され液化した状態で点Ｃに到達する。液化された液冷媒は、減圧装置４を通過することで低温低圧のガス冷媒と液冷媒とが混在した二相冷媒状態となり点Ｂに到る。その後、点Ｂを通過した二相冷媒は、室内熱交換器３内を流れて室内熱交換器３を蒸発器として作用させ、室内送風機７によって流れる空気により加熱されてガス化した状態で点Ａに到る。点Ａを経たガス冷媒は、流路切替装置２を通過して圧縮機１に戻る。冷凍サイクル装置１０は、このサイクルにより、室内空気を冷却する冷房運転を行う。
【００１８】
［熱交換器５０］
図２は、実施の形態１に係る熱交換器５０の概略図である。次に実施の形態１に係る熱交換器５０について説明する。以下の説明では、熱交換器５０は、冷凍サイクル装置１０を暖房運転として使用した際の、蒸発器として機能する室外熱交換器５として使用された場合の構成として説明する。なお、熱交換器５０は、室外熱交換器５として使用されるものに限定されるものではなく、室内熱交換器３として使用することもできる。
【００１９】
図２に示すように、熱交換器５０は、熱交換部５０ａと、ヘッダ８０と、分配器２０とを有する。
【００２０】
（熱交換部５０ａ）
熱交換部５０ａは、熱交換部５０ａの周囲に存在する空気と熱交換部５０ａの内部を流れる冷媒とを熱交換させる。熱交換部５０ａは、分配器２０とヘッダ８０との間に配置されている。熱交換部５０ａは、第１方向（Ｘ軸方向）に延びる複数の伝熱管１２と、隣り合う伝熱管１２同士を接続する伝熱促進部材１３とを有する。
【００２１】
複数の伝熱管１２のそれぞれは、冷媒を内部に流通させる。複数の伝熱管１２のそれぞれは、分配器２０とヘッダ８０との間に延伸している。複数の伝熱管１２のそれぞれは、互いに間隔をあけて配列され、分配器２０の延伸方向である軸方向（Ｚ軸方向）に並列している。複数の伝熱管１２は、上下方向に間隔を空けて配置されている。複数の伝熱管１２は、互いに対向するように配置されている。複数の伝熱管１２のうち隣り合う２つの伝熱管１２の間には、空気の流路となる隙間が形成されている。
【００２２】
熱交換器５０は、第１方向である複数の伝熱管１２の延伸方向を水平方向としている。ただし、第１方向である複数の伝熱管１２の延伸方向は、水平方向に限定されるものではなく、水平方向に対して傾いた方向であってもよい。同様に、熱交換器５０は、第２方向である複数の伝熱管１２の配列方向を鉛直方向としている。ただし、複数の伝熱管１２の配列方向は、鉛直方向に限定されるものではなく、鉛直方向に対して傾いた方向であってもよい。
【００２３】
伝熱管１２は、例えば、断面形状が円形の円管、あるいは、楕円形状の管である。あるいは、伝熱管１２は、内部に複数の流路が形成された扁平管であってもよい。
【００２４】
複数の伝熱管１２の中で隣り合う伝熱管１２は、互いの伝熱管１２同士が伝熱促進部材１３によって接続されている。伝熱促進部材１３とは、例えば、プレートフィン、あるいは、コルゲートフィン等である。伝熱促進部材１３は、空気と冷媒との熱交換効率を向上させるものである。複数の伝熱促進部材１３は、熱交換部５０ａにおいて、互いに間隔をあけて配列され、伝熱管１２の延伸方向（Ｘ軸方向）に並列している。伝熱促進部材１３がプレートフィンの場合には、複数の伝熱管１２が複数の伝熱促進部材１３を貫通している。
【００２５】
なお、熱交換部５０ａは、伝熱管１２と、伝熱促進部材１３とを有するものに限定されるものではない。例えば、熱交換部５０ａは、伝熱管１２を有し、隣り合う伝熱管１２同士を接続する伝熱促進部材１３を有さない構成であってもよい。
【００２６】
熱交換部５０ａは、一例として、図２に示すように、流通する冷媒の上流側に位置する補助熱交換部５０ｃと、流通する冷媒の下流側に位置する主熱交換部５０ｂと、により構成されている。主熱交換部５０ｂの一端側には分配器２０が配置され、他端側にはヘッダ８０が配置されている。
【００２７】
熱交換器５０は、２つに流れが分岐した冷媒がそれぞれ熱交換部５０ａの一部を構成する補助熱交換部５０ｃを流れ、次に、分配器２０を経由して流れが１６分岐された冷媒がそれぞれ熱交換部５０ａの他の一部を構成する主熱交換部５０ｂを流れる。なお、熱交換部５０ａは、流通する冷媒の上流側に位置する補助熱交換部５０ｃと、流通する冷媒の下流側に位置する主熱交換部５０ｂと、を有する上述の構成に限定されるものではない。例えば、熱交換部５０ａは、補助熱交換部５０ｃ及び主熱交換部５０ｂにおける冷媒の分岐の数が、上述した２及び１６と異なる数であってもよい。あるいは、熱交換部５０ａは、補助熱交換部５０ｃを必要とせず、主熱交換部５０ｂのみで構成されてもよい。
【００２８】
（ヘッダ８０）
ヘッダ８０は、複数の伝熱管１２の、延伸方向（Ｘ軸方向）の一方の端部に接続されている。ヘッダ８０は、ヘッダ８０の内部と伝熱管１２の管路内とが連通するように、熱交換部５０ａの伝熱管１２に接続されている。ヘッダ８０は、複数の伝熱管１２の配列方向（Ｚ軸方向）に沿って延伸するように形成されている。ヘッダ８０は、熱交換器５０において、熱交換器５０から流出する冷媒が、複数の伝熱管１２から流出して合流する際の流体合流機構として機能する。
【００２９】
ヘッダ８０には、流出管３０１が設けられている。流出管３０１は、複数の伝熱管１２から流出して合流した冷媒を熱交換器５０から排出させるための配管である。
【００３０】
（分配器２０）
分配器２０は、複数の伝熱管１２の、延伸方向（Ｘ軸方向）の他方の端部に接続されている。分配器２０は、複数の伝熱管１２を介してヘッダ８０の反対側に配置されている。分配器２０は、分配器２０の内部と伝熱管１２の管路内とが連通するように、熱交換部５０ａの伝熱管１２に接続されている。分配器２０は、複数の伝熱管１２の配列方向（Ｚ軸方向）に沿って延伸するように形成されている。分配器２０は、複数の伝熱管１２に冷媒を分配する。分配器２０は、熱交換器５０において、熱交換器５０に流入する冷媒を、複数の伝熱管１２に分配する流体分配機構として機能する。
【００３１】
分配器２０には、流入管３１及び流入管３２が設けられている。流入管３１及び流入管３２は、複数の伝熱管１２に分配される冷媒を熱交換器５０に流入させるための配管である。なお、分配器２０の詳細な構成については後述する。
【００３２】
［熱交換器５０の動作例］
実施の形態１に係る熱交換器５０の動作について、熱交換器５０が冷凍サイクル装置１０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。蒸発器として機能する熱交換器５０には、減圧装置１０４で減圧された気液二相冷媒が流入する。この際、冷媒は、熱交換器５０の分配器２０から流入し、複数の伝熱管１２内の通路を流通して吸熱し及び蒸発する。その後、冷媒は、ヘッダ８０から流出し、冷媒回路１０Ａを循環する。
【００３３】
図２を用いて更に詳細に熱交換器５０の動作例を説明する。気液二相冷媒の全質量速度に占める気体の質量速度比を示す表現の乾き度Ｘを用いた場合、熱交換器５０に流れる冷媒は、乾き度ＸがＸ＝０．０５〜０．３０の範囲程度の気液二相状態で図中の配管１００から二分岐管１１に流入する。
【００３４】
その後、気液二相冷媒は、二分岐管１１によって分流されて配管１０１及び配管１０２へとそれぞれ流れ、熱交換部５０ａの一部である補助熱交換部５０ｃへと流れる。この際、補助熱交換部５０ｃの伝熱管１２を流れる気液二相冷媒と、室外送風機６(図示は省略)によって流れる空気とが熱交換を行う。気液二相冷媒と空気とが熱交換を行うことによって、気液二相冷媒は、気液二相冷媒のうちの液冷媒が蒸発し、全質量速度のうち気体の質量速度が占める割合を変化させながら補助熱交換部５０ｃを通過し終える。
【００３５】
補助熱交換部５０ｃを通過した気液二相冷媒は、配管２０１及び配管２０２を介してそれぞれ流入管３１及び流入管３２へと流れる。この際、流入管３１及び流入管３２へと流れる気液二相冷媒の乾き度Ｘは、乾き度Ｘ＝０．０５〜０．６０の範囲程度にまで成り得る。乾き度Ｘの値は、熱交換部５０ａの全体において補助熱交換部５０ｃが占める割合、補助熱交換部５０ｃを通過する風量、あるいは、二分岐管１１から流入管３１及び流入管３２までの圧力損失等の影響によって変化する。
【００３６】
流入管３１及び流入管３２を通過した気液二相冷媒は、分配器２０内に形成された空間２１及び空間２２へと流入する。空間２１及び空間２２へと流入した気液二相冷媒は、それぞれ空間２１及び空間２２において８分岐ずつ、つまり合計１６分岐に分配されて伝熱管１２へと流れる。
【００３７】
１６分岐に分配された気液二相冷媒は、熱交換部５０ａの一部である主熱交換部５０ｂへと流れ、再び室外送風機６（図示は省略）によって流れる空気と気液二相冷媒とが熱交換を行う。主熱交換部５０ｂを通過する冷媒は、空気との熱交換によって、液冷媒が全て気化したガス冷媒の状態、もしくは、多くの液冷媒が気化して乾き度Ｘ＝０．８５以上の気液二相冷媒の状態となり、ヘッダ８０へと流出する。１６分岐していた冷媒は、ヘッダ８０においてそれぞれ合流して流出管３０１を通って熱交換器５０から流出する。
【００３８】
（分配器２０の詳細な構成）
図３は、実施の形態１に関する分配器２０の概要図である。図４は、実施の形態１に係る分配器２０の斜視図である。図４は、分配器２０の内部構造を説明するために蓋４１の図示を省略している。図４に示すＸ軸方向は、伝熱管１２の延びる方向であり、Ｚ軸方向は分配器２０の本体部２０ａの延びる方向である。また、Ｚ軸方向は、伝熱管１２の配列方向でもある。図４に示すＹ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に垂直な方向である。図３及び図４を用いて分配器２０について説明する。分配器２０は、本体部２０ａと、本体部２０ａに取り付けられた流入管３１及び流入管３２と、本体部２０ａ内に挿入される少なくとも１つ以上の挿入部材５１とを有する。
【００３９】
（本体部２０ａ）
本体部２０ａは、両端が閉塞された長尺の筒状に形成された部材であり、内部に空間が形成されている。本体部２０ａは、長手方向（Ｚ軸方向）の中心軸が鉛直向きの状態、もしくは、長手方向の中心軸が鉛直向きのベクトル成分を有する範囲で傾いた状態で設置される。本体部２０ａには、冷媒が流入する第１流入口である流入口３４と、流入口３４から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路２５と、が形成されている。本体部２０ａは、枠状部品２０ｂと、柱状部品２０ｃと、蓋４１及び蓋４２と、を有する。本体部２０ａは、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとの組み合わせにより筒状に形成され、筒状に形成された枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃの両端が蓋４１及び蓋４２によって閉塞されている。本体部２０ａは、枠状部品２０ｂと、柱状部品２０ｃと、蓋４１及び蓋４２とを組み合わせることによって円柱状に形成されている。なお、本体部２０ａは、円柱状に形成されているものに限定されるものではない。例えば、本体部２０ａは、四角柱等、多角柱状に形成されてもよい。
【００４０】
枠状部品２０ｂは、第１部品である。第１部品である枠状部品２０ｂは、長尺に形成された部材であり、長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直断面が円弧状に形成されている。枠状部品２０ｂには、伝熱管１２が挿入される接続口３３が形成されている。接続口３３は、貫通孔であり枠状部品２０ｂの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って複数形成されている。本体部２０ａは、複数の伝熱管１２が挿入される複数の接続口３３が上下方向に間隔をあけて形成されている。接続口３３に伝熱管１２が挿入されると、伝熱管１２は枠状部品２０ｂの壁を貫通している。接続口３３に挿入された伝熱管１２は、枠状部品２０ｂによって保持される。
【００４１】
柱状部品２０ｃは、第２部品である。第２部品である柱状部品２０ｃは、長尺に形成された部材であり、長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直断面が略半円状に形成されている。柱状部品２０ｃには、流入管３１及び流入管３２が挿入される流入口３４が形成されている。流入口３４は、第１流入口であり貫通孔である。流入口３４に流入管３１及び流入管３２が挿入されると、流入管３１及び流入管３２は柱状部品２０ｃの壁を貫通している。流入口３４に挿入された流入管３１及び流入管３２は、柱状部品２０ｃによって保持される。第１流入口である流入口３４は、本体部２０ａの内部において、複数の伝熱管１２の中で最下部に位置する伝熱管１２と対向する位置に形成されている。もしくは、図３に示すように、第１流入口である流入口３４は、本体部２０ａの内部において、複数の伝熱管１２の中で最下部に位置する伝熱管１２よりも下方に位置するように形成されている。
【００４２】
本体部２０ａを構成する柱状部品２０ｃには、図４に示すように、溝部２６と、凹部２３とが形成されている。溝部２６は、柱状部品２０ｃの内壁面２０ｃ１に形成された溝であり、内壁面２０ｃ１から凹んだ第２内壁面２０ｃ２を形成する。溝部２６は、Ｙ軸方向において対向する側壁２６ｅと、第２内壁面２０ｃ２とによって形成される。溝部２６は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。
【００４３】
溝部２６の第２内壁面２０ｃ２には、溝状に形成された凹部２３が形成されている。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直な方向から見た側面視において、Ｙ軸方向の溝部２６の幅は、Ｙ軸方向の凹部２３の最大の幅よりも大きい。凹部２３は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。また、凹部２３は、溝部２６の延びる方向に沿って形成されている。凹部２３は、第２内壁面２０ｃ２から凹んだ第３内壁面２０ｃ３を形成する。第３内壁面２０ｃ３は、曲面状に形成されており、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成されている。凹部２３の後述する空間２１ｂは、第３内壁面２０ｃ３と、後述する流路壁面部５１ｂと、によって形成される。本体部２０ａは、複数の接続口３３と対向する位置に上下方向に延びる溝状に形成された凹部２３が少なくとも１つ以上形成されている。
【００４４】
本体部２０ａの代表的な製造方法として、枠状部品２０ｂは、接続口３３を形成するためのプレス加工と、曲面を形成するための曲げ加工とによって成型され、柱状部品２０ｃは、押出加工による成型される。しかし、本体部２０ａの製造方法は、上記成型方法に限定されるものではない。例えば、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとが一体化した本体部２０ａを押出成型した後に、本体部２０ａに接続口３３を形成する本体部２０ａの製造方法を用いてもよい。
【００４５】
蓋４１及び蓋４２は、筒状に形成された枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃの両端を塞ぐ部材である。蓋４１及び蓋４２は、板状に形成されている。蓋４１及び蓋４２は、本体部２０ａに内部空間を形成するように、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）の両端部を閉塞する。
【００４６】
本体部２０ａの内部には、本体部２０ａの内部空間を上下の空間に隔てる仕切板６１が設けられている。本体部２０ａの内部には、仕切板６１によって上方の空間２１と下方の空間２２とが形成されている。本体部２０ａの内部空間において、上方の空間２１は仕切板６１の上方に形成された空間であり、下方の空間２２は仕切板６１の下方に形成された空間である。上方の空間２１と下方の空間２２とは仕切板６１によって隔てられているため、上方の空間２１と下方の空間２２との間で冷媒は移動しない。
【００４７】
本体部２０ａにおいて、上方の空間２１を形成する部分が上部本体部２０ａ１であり、下方の空間２２を形成する部分が下部本体部２０ａ２である。上部本体部２０ａ１及び下部本体部２０ａ２にはそれぞれ接続口３３及び流入口３４が形成されている。図２及び図３に示すように、上部本体部２０ａ１及び下部本体部２０ａ２にはそれぞれ８つの接続口３３が形成されており、本体部２０ａ全体としては１６の接続口３３が形成されている。複数の伝熱管１２は、上部本体部２０ａ１の接続口３３を貫通し、他の複数の伝熱管１２は、下部本体部２０ａ２の接続口３３を貫通している。そして、複数の伝熱管１２は、上部本体部２０ａ１に取り付けられ、他の複数の伝熱管１２は、下部本体部２０ａ２に取り付けられている。なお、本体部２０ａの接続口３３の形成数は、１６個に限定されるものではない。接続口３３の形成数は、熱交換部５０ａが有する伝熱管１２の本数によって規定される。
【００４８】
上部本体部２０ａ１は挿入部材５１を有し、下部本体部２０ａ２は挿入部材５２を有している。挿入部材５１は空間２１内に配置され、挿入部材５２は空間２２内に配置される。挿入部材５１及び挿入部材５２は、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとの間に設けられている。なお、挿入部材５１及び挿入部材５２の詳細な構成は後述する。
【００４９】
（流入管３１及び流入管３２）
本体部２０ａには、流入管３１及び流入管３２が取り付けられている。流入管３１は、上部本体部２０ａ１に取り付けられており、流入管３２は、下部本体部２０ａ２に取り付けられている。流入管３１及び流入管３２は、本体部２０ａの内部空間と連通している。流入管３１は上方の空間２１と連通し、流入管３２は下方の空間２２と連通する。流入管３１及び流入管３２には、熱交換器５０が蒸発器として機能する際に本体部２０ａの内部空間を流れる気液二相冷媒が流入する。図２に示すように、流入管３１は配管２０２と接続され、流入管３２は配管２０１と接続される。なお、熱交換部５０ａが、補助熱交換部５０ｃを有さない場合は、流入管３１及び流入管３２は、配管１０１及び配管１０２を介して二分岐管１１と接続されてもよい。
【００５０】
次に、図３を用いて流入管３１及び流入管３２の取り付け位置について説明する。流入管３１は、空間２１ａの最下段に位置する伝熱管１２と対向する位置、もしくは、最下段に位置する伝熱管１２よりも下方の空間に気液二相冷媒が流入する位置において、伝熱管１２の延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って取り付けられるのが望ましい。同様に、流入管３２は、空間２２ａの最下段に位置する伝熱管１２と対向する位置、もしくは、最下段に位置する伝熱管１２よりも下方の空間に気液二相冷媒が流入する位置において、伝熱管１２の延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って取り付けられるのが望ましい。
【００５１】
流入管３１及び流入管３２の取り付け位置を、空間２１ａもしくは空間２２ａ内において、伝熱管１２同士の間にしてしまうと冷媒の上向きの流れと冷媒の下向きの流れとが発生してしまい、気液二相冷媒を上向きに流す流速が低下してしまう。そして、気液二相冷媒を上向きに流す流速が低下してしまうと、ガス冷媒と液冷媒との分離が発生しやすくなる。そのため、流入管３１及び流入管３２は、上述した位置に取り付けられるのが望ましい。
【００５２】
（挿入部材５１及び挿入部材５２）
図３及び図４を用いて、挿入部材５１及び挿入部材５２について説明する。なお、挿入部材５２は挿入部材５１と同じ構造であるため、以下の説明では挿入部材５１について説明し、挿入部材５２の説明は省略する。
【００５３】
挿入部材５１は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５１ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５１ｂとを有する。仕切面部５１ａ及び流路壁面部５１ｂは、一体として形成されているが、別体として形成されてもよい。分配器２０において、仕切面部５１ａは第１面部であり、流路壁面部５１ｂは第２面部である。
【００５４】
仕切面部５１ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な板状の部材である。板状に形成された仕切面部５１ａは、図４に示すようにＸ−Ｙ平面を形成する。仕切面部５１ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、半円状に形成されている。仕切面部５１ａは、枠状部品２０ｂの長手方向（Ｚ軸方向）形成された複数の接続口３３同士の間に配置される。すなわち、仕切面部５１ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、接続口３３に挿入された伝熱管１２同士の間に配置されている。例えば、上下方向に並ぶ複数の伝熱管１２のうち任意の２本の伝熱管１２において上方を第１伝熱管１２ａ、下方を第２伝熱管１２ｂとする。なお、実施の形態１の分配器２０では、第１伝熱管１２ａは、複数の伝熱管１２のうち最上部に配置された伝熱管１２とし、第２伝熱管１２ｂは、第１伝熱管１２ａの１つ下に配置された伝熱管１２としている。第１伝熱管１２ａと第２伝熱管１２ｂとの間に設置された挿入部材５１は、第１伝熱管１２ａ及び第２伝熱管１２ｂと対向する第１面部である仕切面部５１ａと、本体部２０ａの第３内壁面２０ｃ３と対向する第２面部である流路壁面部５１ｂとを有する。
【００５５】
仕切面部５１ａは、板状の部材であり、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された曲線部５１ａ１と、曲線部５１ａ１の両端部の間に設けられて直線状に形成された直線部５１ａ２とを有する。曲線部５１ａ１は、柱状部品２０ｃが配置されている方向とは反対方向に凸の曲線を形成する。直線部５１ａ２はＹ軸方向に延びている。仕切面部５１ａにおいて、曲線部５１ａ１は、曲面状の側壁を形成し、直線部５１ａ２は平面状の側壁を形成する。なお、曲線部５１ａ１は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された形状に限定されるものではなく、例えば、アーチ状、あるいは、馬蹄形状等に形成された形状であってもよい。
【００５６】
挿入部材５１が本体部２０ａ内に配置されると、曲線部５１ａ１は、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｂ１と当接する。なお、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｂ１は、曲面状に形成されている。直線部５１ａ２は、第１面部である仕切面部５１ａの縁部である。直線部５１ａ２は、流路壁面部５１ｂの上端部分と一体に形成されている。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、流路壁面部５１ｂは、直線部５１ａ２から突出している。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、Ｙ軸方向における仕切面部５１ａの幅は流路壁面部５１ｂの幅よりも大きい。直線部５１ａ２において、流路壁面部５１ｂが形成されていない接触部分５１ａ２１は、挿入部材５１が本体部２０ａ内に配置されると、柱状部品２０ｃの内壁面２０ｃ１と当接する。なお、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｃ１は、平面状に形成されている。
【００５７】
流路壁面部５１ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる板状の部材である。流路壁面部５１ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直な方向から見た側面視において、矩形状に形成されている。板状に形成された流路壁面部５１ｂは、図４に示すようにＹ−Ｚ面を形成する。すなわち、流路壁面部５１ｂは、四角柱状に形成されている。流路壁面部５１ｂは、Ｙ軸方向における直線部５１ａ２の中央付近から下方に延びるように形成されている。流路壁面部５１ｂは、挿入部材５１を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。
【００５８】
流路壁面部５１ｂを溝部２６に圧入することで、挿入部材５１は本体部２０ａの内部に取り付けられる。したがって、挿入部材５１が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５１ｂは、柱状部品２０ｃの溝部２６に配置されている。挿入部材５１が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５１ｂが柱状部品２０ｃの溝部２６に配置され、凹部２３に空間２１ｂが形成される。
【００５９】
挿入部材５１は、例えば、厚み１ｍｍ程度の平板に対してプレス加工を行うことにより折り曲げられてＬ字型に成型される。挿入部材５１は、このようにプレス加工を行うことによりＸ−Ｙ平面を形成する仕切面部５１ａと、Ｙ−Ｚ面を形成する流路壁面部５１ｂとを形成することができる。仕切面部５１ａ及び流路壁面部５１ｂにより構成される挿入部材５１は、体積が小さく製作も容易なことから従来の挿入部材よりも材料費及び製作費を低減することができ、分配器２０及び熱交換器５０を低コストで製作できる。また、挿入部材５１は、流路壁面部５１ｂを柱状部品２０ｃの溝部２６に圧入することで本体部２０ａに取り付けることができる。そのため、作業者は、本体部２０ａに対して挿入部材５１の取り付け作業が容易となり、分配器２０及び熱交換器５０の製作が容易となる。
【００６０】
図５は、図３及び図４に示すＡ−Ａ線における本体部２０ａ延びる方向に対して垂直な断面図である。図６は、図３及び図４に示すＢ−Ｂ線における本体部２０ａ延びる方向に対して垂直な断面図である。図７は、図３及び図４に示すＣ−Ｃ線における本体部２０ａ延びる方向に対して垂直な断面図である。本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図とは、Ｘ−Ｙ平面によって表される断面図である。分配器２０の断面に関し、Ａ−Ａ線の断面位置は挿入部材５１が関与しない位置の断面を表している。また、分配器２０の断面に関し、Ｂ−Ｂ線の断面位置は挿入部材５１の流路壁面部５１ｂが関与する位置の断面を表している。また、分配器２０の断面に関し、Ｃ−Ｃ線の断面位置は挿入部材５１の仕切面部５１ａが関与する位置の断面を表している。
【００６１】
図５及び図６に示すように、Ａ−Ａ線の断面位置及びＢ−Ｂ線の断面位置では、分配器２０の本体部２０ａには、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとにより囲われた空間２１ａが第１流路２５として形成されている。第１流路２５は気液二相冷媒の流路となり、第１流入口である流入口３４から流入した冷媒が上方向に流れる。また、図６及び図７に示すように、Ｂ−Ｂ線の断面位置及びＣ−Ｃ線の断面位置では、柱状部品２０ｃには、第２流路２７の空間を形成する凹部２３と、挿入部材５１の流路壁面部５１ｂが圧入される段差となる溝部２６とが形成されている。
【００６２】
図６及び図７に示すように、Ｂ−Ｂ線の断面位置及びＣ−Ｃ線の断面位置では、挿入部材５１の流路壁面部５１ｂが溝部２６に圧入されている。挿入部材５１の流路壁面部５１ｂは、Ｙ軸方向において対向する溝部２６の側壁２６ｅによって挟持される。図６及び図７に示すように、Ｂ−Ｂ線の断面位置及びＣ−Ｃ線の断面位置では、挿入部材５１の流路壁面部５１ｂと柱状部品２０ｃの凹部２３とにより囲われた空間２１ｂが第２流路２７として形成されている。第２流路２７は、第２面部である流路壁面部５１ｂと本体部２０ａの第３内壁面２０ｃ３とによって囲われて形成された流路であり、第１流入口である流入口３４から流入した冷媒が第２流路２７内を上方向に流れる。
【００６３】
図７に示すように、Ｃ−Ｃ線の断面位置では、挿入部材５１の仕切面部５１ａと流路壁面部５１ｂとにより、図５に示すＡ−Ａ線の断面位置及び図６に示すＢ−Ｂ線の断面位置で形成されていた第１流路２５が遮断されている。一方、Ｃ−Ｃ線の断面位置では、第２流路２７のみが形成されていることにより、第２流路２７を通して気液二相冷媒が分配器２０の上部へと進むことができる。分配器２０は、挿入部材５１の仕切面部５１ａによって、分配器２０の上部に流れた気液二相冷媒が分配器２０の下部に落下することを防ぐことができる。
【００６４】
図８は、図５〜図７に示すＩ−Ｉ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。図９は、図５〜図７に示すＩＩ−ＩＩ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。図１０は、図５〜図７に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図とは、Ｘ−Ｚ平面で表される断面図である。
【００６５】
Ｉ−Ｉ線の断面は、柱状部品２０ｃの凹部２３を通る位置の断面を表している。また、ＩＩ−ＩＩ線の断面は、挿入部材５１の流路壁面部５１ｂが柱状部品２０ｃに圧入される溝部２６を通る位置の断面を表している。また、ＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面は柱状部品２０ｃの凹部２３及び溝部２６と関与しない部分を通る位置の断面を表している。
【００６６】
Ｉ−Ｉ線の断面位置における分配器２０内の気液二相冷媒の流れ方について、図８及び図３を用いて説明する。なお、図８及び図３における分配器２０内に示された矢印は、気液二相冷媒の流れを示すものである。また、図３に示す空間２１ａは、空間２１において挿入部材５１よりも下方の空間であり、空間２１ｂは、空間２１において挿入部材５１と同じ高さに位置する空間であり、挿入部材５１と柱状部品２０ｃとの間の空間である。また、空間２１ｃは、空間２１において挿入部材５１よりも上方の空間である。第１面部である仕切面部５１ａは、第２流路２７を除いて、本体部２０ａ内の空間２１を、第１面部である仕切面部５１ａよりも上方の空間２１ｃと下方の空間２１ａとに隔てている。同様に空間２２ａは、空間２２において挿入部材５２よりも下方の空間であり、空間２２ｂは、空間２２において挿入部材５２と同じ高さに位置する空間であり、挿入部材５２と柱状部品２０ｃとの間の空間である。また、空間２２ｃは、空間２２において挿入部材５２よりも上方の空間である。第１面部である仕切面部５１ａは、第２流路２７を除いて、本体部２０ａ内の空間２２を、第１面部である仕切面部５１ａよりも上方の空間２２ｃと下方の空間２２ａとに隔てている。
【００６７】
上部本体部２０ａ１の空間２１において、流入管３１から流入した気液二相冷媒は、分配器２０内の空間２１ａを鉛直上方へと流れる際、枠状部品２０ｂに接続された複数の伝熱管１２へ順次排出されるため、上向きの流速が段階的に低下する。枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとにより形成された空間２１ａは第１流路２５であり、流入管３１から流入した気液二相冷媒は、分配器２０内を鉛直上方へと流れる際に第１流路２５を流れる。
【００６８】
気液二相冷媒は、上向きの流速が大きく低下する空間２１ａの上方において、挿入部材５１により流路の断面積が削減されて空間２１ｂを流れる。挿入部材５１の流路壁面部５１ｂと柱状部品２０ｃの凹部２３とにより形成された空間２１ｂは第２流路２７であり、第２流路２７を介して挿入部材５１の下方から上方へ気液二相冷媒が流れる。空間２１ｂを通過する気液二相冷媒は、流路の断面積が削減されたことにより、上向きの流速が上昇させられることでガス冷媒と液冷媒との分離が防がれ、液冷媒が落下することなく上部へと進むことができる。
【００６９】
第２流路２７である空間２１ｂを通過した気液二相冷媒は、空間２１ｃにおいて枠状部品２０ｂに接続された第１伝熱管１２ａへ流れる。この時、空間２１ｃは、挿入部材５１によって空間２１ａと隔てられているため、空間２１ｃの断面積が空間２１ｂの断面積よりも広がっても液冷媒の落下を防ぐことができる。
【００７０】
同様に、下部本体部２０ａ２の空間２２において、流入管３２から流入した気液二相冷媒は、分配器２０内の空間２２ａを鉛直上方へと流れる際、枠状部品２０ｂに接続された複数の伝熱管１２へ順次排出されるため、上向きの流速が段階的に低下する。枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとにより形成された空間２２ａは第１流路２５であり、流入管３２から流入した気液二相冷媒は、分配器２０内を鉛直上方へと流れる際に第１流路２５を流れる。
【００７１】
気液二相冷媒は、上向きの流速が大きく低下する空間２２ａの上方において、挿入部材５２により流路の断面積が削減されて空間２２ｂを流れる。挿入部材５２の流路壁面部５１ｂと柱状部品２０ｃの凹部２３とにより形成された空間２２ｂは第２流路２７であり、第２流路２７を介して挿入部材５２の下方から上方へ気液二相冷媒が流れる。空間２２ｂを通過する気液二相冷媒は、流路の断面積が削減されたことにより、上向きの流速が上昇させられることでガス冷媒と液冷媒との分離が防がれ、液冷媒が落下することなく上部へと進むことができる。
【００７２】
第２流路２７である空間２２ｂを通過した気液二相冷媒は、空間２２ｃにおいて枠状部品２０ｂに接続された伝熱管１２へ流れる。この時、空間２２ｃは、挿入部材５２によって空間２２ａと隔てられているため、空間２２ｃの断面積が空間２２ｂの断面積よりも広がっても液冷媒の落下を防ぐことができる。
【００７３】
図３及び図８に示すように、分配器２０は、気液二相冷媒が第２流路２７を通過することによって、気液二相冷媒を８つの伝熱管１２に流入するように分岐させることができる。すなわち、分配器２０は、凹部２３が形成されているＹ軸方向の中央部付近において、気液二相冷媒を８つの伝熱管１２に流入するように分岐させることができる。
【００７４】
次に、ＩＩ−ＩＩ線の断面位置及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面位置における分配器２０内の気液二相冷媒の流れ方について、図３、図９及び図１０を用いて説明する。上部本体部２０ａ１のＩＩ−ＩＩ線の断面位置及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面位置では、分配器２０内には第２流路２７を形成する空間２１ｂが形成されておらず、第１流路２５が挿入部材５１によって空間２１ａと空間２１ｃとに隔てられている。そのため、分配器２０は、凹部２３が形成されていないＩＩ−ＩＩ線の断面位置及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面位置においては、挿入部材５１よりも下方に位置する７つの伝熱管１２に流入するように気液二相冷媒を分岐させている。したがって、分配器２０の上部本体部２０ａ１において、最上部に位置する伝熱管１２に流入する気液二相冷媒は、Ｉ−Ｉ線の断面に表される第２流路２７を通過する。本体部２０ａは、第１流路２５と連通しながら第２流路２７を通して上方向に流れる冷媒が、第１伝熱管１２ａへと連通するように形成されている。
【００７５】
同様に、下部本体部２０ａ２のＩＩ−ＩＩ線の断面位置及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面位置では、分配器２０内には第２流路２７を形成する空間２２ｂが形成されておらず、第１流路２５が挿入部材５２によって空間２１ａと空間２１ｃとに隔てられている。そのため、分配器２０は、凹部２３が形成されていないＩＩ−ＩＩ線の断面位置及びＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面位置においては、挿入部材５２よりも下方に位置する７つの伝熱管１２に流入するように気液二相冷媒を分岐させている。したがって、分配器２０の下部本体部２０ａ２において、最上部に位置する伝熱管１２に流入する気液二相冷媒は、Ｉ−Ｉ線の断面に表される第２流路２７を通過する。
【００７６】
図１１は、伝熱管１２が挿し込まれない位置における本体部２０ａの延びる方向に対する垂直断面図である。図１２は、伝熱管１２が挿し込まれた位置における本体部２０ａの延びる方向に対する垂直断面図である。図１３は、挿入部材５１が挿し込まれた位置における本体部２０ａ延びる方向に対して垂直な断面図である。次に、図１１〜図１２を用いて、実施の形態１を適用する場合の枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとによって形成される第１流路２５と、挿入部材５１もしくは挿入部材５２と柱状部品２０ｃとで形成される第２流路２７との断面積に関する考えを述べる。
【００７７】
図１１〜図１３に示す第１流路２５もしくは第２流路２７の流路断面積を、次のように定義する。伝熱管１２の挿し込み部分がない位置の第１流路２５の断面積を第１流路断面積Ａ１［ｍ２］とし、伝熱管１２の挿し込み部分がある位置の第１流路２５の断面積を第１流路断面積Ａ２［ｍ２］とし、第２流路２７の断面積を第２流路断面積Ａ３［ｍ２］とする。伝熱管１２の挿し込み部分がある位置では、伝熱管１２が本体部２０ａの空間２１及び空間２２に突出しており、本体部２０ａの空間２１及び空間２２に伝熱管１２の端部が配置されている。本体部２０ａの第１流路２５は、突出する伝熱管１２によって流路の断面積が狭められている。
【００７８】
図１１〜図１３に示すように、第１流路断面積Ａ１［ｍ２］は第１流路断面積Ａ２［ｍ２］よりも大きく、第１流路断面積Ａ２［ｍ２］は第２流路断面積Ａ３［ｍ２］よりも大きい。分配器２０内の流路は、第１流路断面積Ａ１［ｍ２］＞第１流路断面積Ａ２［ｍ２］＞第２流路断面積Ａ３［ｍ２］となるように形成されている。図１１〜図１３の第１流路断面積Ａ１［ｍ２］、第１流路断面積Ａ２［ｍ２］及び第２流路断面積Ａ３［ｍ２］に示すように、分配器２０は、長手方向（Ｚ軸方向）の位置によって気液二相冷媒が流れる流路の断面積の大きさが変化するように形成されている。
【００７９】
第１流路断面積Ａ１における周長を伝熱管１２の挿込み部分がない位置の第１流路２５の濡れ縁長さＬ［ｍ］とし、第１流路断面積Ａ２における周長を伝熱管１２が挿し込み部分がある位置の第１流路２５の濡れ縁長さＬ２［ｍ］とする。また、第２流路断面積Ａ３における周長を第２流路２７の濡れ縁長さＬ３［ｍ］とする。第１流路断面積Ａ１における水力相当直径をＤ［ｍ］とし、第１流路断面積Ａ２における水力相当直径をＤ２［ｍ］とし、第２流路断面積Ａ３における水力相当直径をＤ３［ｍ］とする。第１流路２５もしくは第２流路２７に流れる気液二相冷媒の循環量Ｇｒ［ｋｇ／ｓ］とし、乾き度x［−］とし、密度ρ［ｋｇ／ｍ３］とし、見かけの速度u［ｍ／ｓ］とする。各値を以上のように定義した場合、以下の関係式により無次元フラッディング速度ｊ＊［−］と、フラッディング定数Ｃ［−］とを算出する。
【数１】
2021106142.tif 000003
【数２】
2021106142.tif 000004
【数３】
2021106142.tif 000005
【数４】
2021106142.tif 000006
【数５】
2021106142.tif 000007
【数６】
2021106142.tif 000008
添え字［＿Ｎ］：Ｎ＝１ｏｒ２ｏｒ３、添え字［＿Ｇ］：ガス、添え字［＿Ｌ］：液
【００８０】
ここで、第１流路断面積Ａ２におけるフラッディング定数Ｃ２［−］が０．５を下回るとガス冷媒と液冷媒との分離が生じやすい。そのため、挿入部材５１もしくは挿入部材５２は分配器２０内の第１流路２５のフラッディング定数Ｃ２［−］が０．５以上の流速を持つ位置に設置する必要があり、第２流路２７のフラッディング定数Ｃ３［−］は１．０以上を確保できるように設定するのがよい。
【００８１】
図１４は、ヘッダ内高さに対するフラッディング定数の関係を示した図である。図１４に示すように、ヘッダ内高さの位置が上部に行くにつれ、伝熱管１２へと順次気液二相冷媒が排出されるためフラッディング定数は低下していく。そのため、従来の分配器の場合、ヘッダ内高さの最上部においてフラッディング定数が０．５を下回りガス冷媒と液冷媒との分離が生じるため、ヘッダ内高さの最上部にはガス冷媒のみしか供給されないことが起こる。
【００８２】
一方、実施の形態１に係る分配器２０は、第２流路２７を通過する気液二相冷媒のフラッディング定数をそれまでのフラッディング定数よりも大きく設定することができるため、ガス冷媒と液冷媒との分離を防ぐことができる。そのため、実施の形態１に係る分配器２０は、液冷媒が不足しやすい分配器２０の上部の伝熱管１２に対しても液冷媒を供給することが可能になる。その結果、熱交換器５０の分配器２０は、分配器２０の下流に位置する熱交換部５０ａへ均等にガス冷媒と液冷媒とを供給することが可能になり、冷媒の分配性能を向上させることができる。
【００８３】
また、挿入部材５１及び挿入部材５２は、伝熱管１２同士の間と柱状部品２０ｃの凹部２３とに設けられるため、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとにより形成される第１流路２５の空間は、伝熱管１２の挿し込みに必要な最小限の容積に抑えることができる。また、挿入部材５１及び挿入部材５２は、伝熱管１２同士の間と柱状部品２０ｃの凹部２３とに設けられるため、第１流路２５においても空間を最小限に抑えているためにフラッディング定数を大きくすることができる。
【００８４】
実施の形態１に係る分配器２０は、挿入部材５１が配置された本体部２０ａを有する。そして、本体部２０ａには、第２面部である流路壁面部５１ｂと本体部２０ａの第３内壁面２０ｃ３とによって囲われ、第１流入口である流入口３４から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路２７が形成されている。そして、本体部２０ａは、第１流路２５と連通しながら第２流路２７を通して上方向に流れる冷媒が、上下方向に並ぶ複数の伝熱管１２のうち任意の２本の伝熱管１２において、上方に配置された第１伝熱管１２ａへと連通している。すなわち、第１伝熱管１２ａには、第１流路２５と第２流路２７とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管１２ｂには、第１流路２５を通過した冷媒が流れる。そのため、熱交換器５０は、挿入部材５１によって、分配器２０の本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、冷媒を均等に分配することができ、冷媒の分配性能を向上させることができる。そのため、実施の形態１に係る分配器２０は、気液二相冷媒の不均等分配をコストの低い挿入部材５１もしくは挿入部材５２のみによって均等分配へと改善しつつ、分配器２０の本体部２０ａの大きさを必要最小限に抑えることができる。また、実施の形態１に係る分配器２０は、分配器２０の材料費及び実装スペースを抑えることに貢献することができる。
【００８５】
また、本体部２０ａには、複数の伝熱管１２が挿入される複数の接続口３３が上下方向に間隔をあけて形成されていると共に、複数の接続口３３と対向する位置に上下方向に延びる溝状に形成された凹部２３が少なくとも１つ以上形成されている。そのため、本体部２０ａは、本体部２０ａによって形成される第１流路２５と、本体部２０ａの凹部２３によって形成される第２流路２７とを有することができる。その結果、挿入部材５１を用いることによって本体部２０ａの上部に配置された伝熱管１２に冷媒を供給することができ。そのため、熱交換器５０は、挿入部材５１によって、分配器２０の本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、冷媒を均等に分配することができ、冷媒の分配性能を向上させることができる。
【００８６】
また、本体部２０ａは、本体部２０ａに内部空間を形成するように、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）の両端部を閉塞する蓋４１及び蓋４２を有する。本体部２０ａは、蓋４１及び蓋４２を有することによって、本体部２０ａの内部空間を外部空間と隔てることができる。そのため、本体部２０ａは、挿入部材５１を用いることによって、内部空間において、第１流路２５及び第２流路２７を形成することができる。
【００８７】
また、第１流入口である流入口３４は、本体部２０ａの内部空間において、複数の伝熱管１２の中で最下部に位置する伝熱管１２と対向する位置に形成されている。もしくは、第１流入口である流入口３４は、本体部２０ａの内部空間において、複数の伝熱管１２の中で最下部に位置する伝熱管１２よりも下方に位置するように形成されている。流入口３４の形成位置を、空間２１ａもしくは空間２２ａ内において、伝熱管１２同士の間にしてしまうと冷媒の上向きの流れと冷媒の下向きの流れとが発生してしまい、気液二相冷媒を上向きに流す流速が低下してしまう。そして、気液二相冷媒を上向きに流す流速が低下してしまうと、ガス冷媒と液冷媒との分離が発生しやすくなる。第１流入口である流入口３４を上記の位置に形成することで、気液二相冷媒の下向きの流れを形成することなく、気液二相冷媒の上向きの流れを形成することができる。
【００８８】
また、本体部２０ａは、伝熱管１２が挿入される第１部品である枠状部品２０ｂと、第１流入口が形成された第２部品である柱状部品２０ｃとを組み合わせることにより筒状に形成されている。本体部２０ａは、上記の構成で形成されていることで、例えば、プレス加工等により容易に製作することができる。
【００８９】
また、第１面部である仕切面部５１ａは、本体部２０ａ内の空間において、第２流路２７を除いて第１面部である仕切面部５１ａよりも上方の空間と下方の空間とを隔てている。分配器２０は、挿入部材５１の仕切面部５１ａによって、分配器２０の上部に流れた気液二相冷媒が分配器２０の下部に落下することを防ぐことができる。
【００９０】
また、本体部２０ａは、長手方向（Ｚ軸方向）の中心軸が鉛直向き、もしくは、長手方向の中心軸が鉛直向きのベクトル成分を有する範囲で傾いた状態で設置される。実施の形態１に係る熱交換器５０の分配器２０は、流量が過剰な場合の分配器２０等の上部への過剰な液の供給を抑えることができる。
【００９１】
実施の形態２．
図１５は、実施の形態２に係る分配器２０Ｅの斜視図である。図１５は、分配器２０Ｅの内部構造を説明するために蓋４１の図示を省略している。なお、実施の形態１に係る分配器２０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。実施の形態１に係る分配器２０では、気液二相冷媒の流路が第１流路２５以外に第２流路２７の１ヶ所であるのに対し、実施の形態２に係る分配器２０Ｅでは、気液二相冷媒の流路が第１流路２５以外に少なくとも２ヶ所以上の流路が形成されている。すなわち、実施の形態２に係る分配器２０では、実施の形態１に係る分配器２０よりも、分配器２０Ｅの上部へ気液二相冷媒を供給するための流路の数を増加させている。以下、実施の形態２に係る分配器２０Ｅについて、実施の形態１に係る分配器２０の相違点を中心に説明する。
【００９２】
本体部２０ａを構成する柱状部品２０ｃには、溝部２６と、凹部２３とが形成されている。溝部２６は、柱状部品２０ｃの内壁面２０ｃ１に形成された溝であり、内壁面２０ｃ１から凹んだ第２内壁面２０ｃ２を形成する。溝部２６は、Ｙ軸方向において対向する側壁２６ｅと、第２内壁面２０ｃ２とによって形成される。溝部２６は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。柱状部品２０ｃには、第１溝部２６ａと、第２溝部２６ｂとの２ヶ所の溝部２６が形成されている。溝部２６は、第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂの総称である。
【００９３】
第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂは、Ｙ軸方向に並んで隣接して形成されている。第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂは、柱状部品２０ｃの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂは、溝状に形成されており、凹部２３を有している点で基本構造は同じである。第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂのＹ軸方向の幅は同じである。ただし、第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂは、Ｙ軸方向の幅が同じ幅である構成に限定されるものではない。第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂは、第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂに圧入される後述する流路壁面部５３ｂ、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃ等の大きさによってＹ軸方向の幅が異なってもよい。
【００９４】
溝部２６には、溝状に形成された凹部２３が形成されている。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直な方向から見た側面視において、Ｙ軸方向の溝部２６の幅は、Ｙ軸方向の凹部２３の最大の幅よりも大きい。凹部２３は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。また、凹部２３は、溝部２６の延びる方向に沿って形成されている。凹部２３は、第２内壁面２０ｃ２から凹んだ第３内壁面２０ｃ３を形成する。第３内壁面２０ｃ３は、曲面状に形成されており、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成されている。凹部２３は、溝状に形成され、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って隣り合って形成された第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂを有する。凹部２３は、第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂの総称である。
【００９５】
第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂは、Ｙ軸方向に並んで隣接して形成されている。第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂは、柱状部品２０ｃの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂは、平面視で円弧状に形成され、柱状部品２０ｃの長手方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる溝状に形成されている点で基本構造は同じである。第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂの、Ｙ軸方向の幅及びＸ軸方向の深さは同じである。ただし、第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂは、Ｙ軸方向の幅が同じ幅である構成に限定されるものではない。また、第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂは、Ｘ軸方向の深さが同じ深さである構成に限定されるものではない。
【００９６】
（挿入部材５３及び挿入部材５４）
図１５を用いて本体部２０ａ内に配置される挿入部材５３及び挿入部材５４について説明する。なお、以下の説明では、上部本体部２０ａ１に取り付けられている挿入部材５３及び挿入部材５４について説明するが、挿入部材５３及び挿入部材５４は、上部本体部２０ａ１及び下部本体部２０ａ２の双方に取り付けられている。なお、挿入部材５３及び挿入部材５４は、上部本体部２０ａ１及び下部本体部２０ａ２のいずれか一方にのみ取り付けられてもよい。挿入部材５３及び挿入部材５４は、仕切面部５１ａと流路壁面部５１ｂと有する挿入部材５１と基本的な構造は同じである。本体部２０ａ内において、挿入部材５３と挿入部材５４とは上下方向に並んで配置される。この際、挿入部材５３は挿入部材５４の上方に配置され、挿入部材５４は挿入部材５３の下方に配置される。
【００９７】
（挿入部材５３）
挿入部材５３は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５３ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５３ｂと、柱状部品２０ｃと当接する閉塞部５３ｃとを有する。仕切面部５３ａ、流路壁面部５３ｂ及び閉塞部５３ｃは、一体として形成されているが、別体として形成されてもよい。分配器２０Ｅにおいて、仕切面部５３ａは第１面部であり、流路壁面部５３ｂは第２面部である。
【００９８】
第１面部である仕切面部５３ａは、本体部２０ａ内の空間において、第２流路２７を除いて第１面部である仕切面部５３ａよりも上方の空間と下方の空間とを隔てている。仕切面部５３ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な板状の部材である。板状に形成された仕切面部５３ａは、図１５に示すようにＸ−Ｙ平面を形成する。仕切面部５３ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、半円状に形成されている。仕切面部５３ａは、枠状部品２０ｂの長手方向（Ｚ軸方向）形成された複数の接続口３３同士の間に配置される。すなわち、仕切面部５３ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、接続口３３に挿入された伝熱管１２同士の間に配置されている。
【００９９】
仕切面部５３ａは、板状の部材であり、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された曲線部５３ａ１と、曲線部５３ａ１の両端部の間に設けられて直線状に形成された直線部５３ａ２とを有する。曲線部５３ａ１は、柱状部品２０ｃが配置されている方向とは反対方向に凸の曲線を形成する。直線部５３ａ２はＹ軸方向に延びている。仕切面部５３ａにおいて、曲線部５３ａ１は、曲面状の側壁を形成し、直線部５３ａ２は平面状の側壁を形成する。なお、曲線部５３ａ１は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された形状に限定されるものではなく、例えば、アーチ状、あるいは、馬蹄形状等に形成された形状であってもよい。
【０１００】
挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、曲線部５３ａ１は、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｂ１と当接する。直線部５３ａ２は、流路壁面部５３ｂの上端部分と接続されている。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、流路壁面部５３ｂは、直線部５３ａ２から突出している。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、Ｙ軸方向における仕切面部５３ａの幅は流路壁面部５３ｂの幅よりも大きい。
【０１０１】
流路壁面部５３ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる板状の部材である。流路壁面部５３ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直な方向から見た側面視において、矩形状に形成されている。板状に形成された流路壁面部５３ｂは、図１５に示すようにＹ−Ｚ面を形成する。すなわち、流路壁面部５３ｂは、四角柱状に形成されている。流路壁面部５３ｂは、Ｙ軸方向において、直線部５３ａ２の中央付近から一方の端部側に偏った位置に形成されており、直線部５３ａ２から下方に延びるように形成されている。流路壁面部５３ｂは、挿入部材５３を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。より詳細には、流路壁面部５３ｂは、挿入部材５３を本体部２０ａ内に配置した場合に第１溝部２６ａ又は第２溝部２６ｂと対向する位置に形成されている。
【０１０２】
流路壁面部５３ｂを溝部２６に圧入することで、挿入部材５３は本体部２０ａの内部に取り付けられる。したがって、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５３ｂは、柱状部品２０ｃの溝部２６に配置されている。挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５３ｂが柱状部品２０ｃの溝部２６に配置され、凹部２３に空間２１ｂが形成される。
【０１０３】
より詳細には、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５３ｂが柱状部品２０ｃの第１溝部２６ａに配置され、第１凹部２３ａに空間２１ｂ１が形成される。この際、流路壁面部５３ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、後述する挿入部材５４の流路壁面部５４ｃと当接し、連続して本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる壁を形成する。
【０１０４】
あるいは、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５３ｂが柱状部品２０ｃの第２溝部２６ｂに配置され、第２凹部２３ｂに空間２１ｂ２が形成される。この際、流路壁面部５３ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、後述する挿入部材５４の流路壁面部５４ｂと当接し、連続して本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる壁を形成する。
【０１０５】
閉塞部５３ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、直線部５３ａ２から突出している。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、Ｙ軸方向における仕切面部５３ａの幅は閉塞部５３ｃの幅よりも大きい。直線部５３ａ２において、流路壁面部５３ｂ及び閉塞部５３ｃが形成されていない接触部分５３ａ２１は、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、柱状部品２０ｃの内壁面２０ｃ１と当接する。
【０１０６】
閉塞部５３ｃは、溝部２６及び凹部２３と係合する形状に形成されており、挿入部材５３を本体部２０ａ内に配置すると溝部２６及び凹部２３と嵌合するように形成されている。したがって、閉塞部５３ｃは、溝部２６と係合するように四角形状に形成された溝閉塞部５３ｃ１と、凹部２３と係合するように形成された凹部閉塞部５３ｃ２とを有する。凹部閉塞部５３ｃ２は、凹部２３と係合するように半円筒形状に形成されている。なお、凹部閉塞部５３ｃ２の形状は、凹部２３と係合するように形成されていればよく半円筒形状に限定されるものではない。閉塞部５３ｃは、仕切面部５３ａと共に第１面部を形成する。すなわち、閉塞部５３ｃは、仕切面部５３ａと共にＸ−Ｙ面を形成する。
【０１０７】
閉塞部５３ｃ及び流路壁面部５３ｂは、直線部５３ａ２においてＹ軸方向に並んで隣接して形成されている。閉塞部５３ｃは、Ｙ軸方向において、直線部５３ａ２の中央付近から他方の端部側に偏った位置に形成されている。閉塞部５３ｃは、挿入部材５３を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。より詳細には、閉塞部５３ｃは、挿入部材５３を本体部２０ａ内に配置した場合に第１溝部２６ａ又は第２溝部２６ｂと対向する位置に形成されている。
【０１０８】
挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、閉塞部５３ｃは、柱状部品２０ｃの溝部２６及び凹部２３に配置されている。挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、閉塞部５３ｃが柱状部品２０ｃの溝部２６及び凹部２３に配置されることで第３流路２８又は第２流路２７が閉塞される。より詳細には、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、閉塞部５３ｃが柱状部品２０ｃの第２溝部２６ｂ及び第２凹部２３ｂに配置され、第２凹部２３ｂの空間２１ｂ２を閉塞する。あるいは、挿入部材５３が本体部２０ａ内に配置されると、閉塞部５３ｃが柱状部品２０ｃの第１溝部２６ａ及び第１凹部２３ａに配置され、第１凹部２３ａの空間２１ｂ１を閉塞する。
【０１０９】
（挿入部材５４）
挿入部材５４は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５４ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃとを有する。仕切面部５４ａと、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃとは、一体として形成されているが、別体として形成されてもよい。分配器２０Ｅにおいて、仕切面部５４ａは第１面部であり、流路壁面部５４ｂは第２面部であり、流路壁面部５４ｃは第３面部である。
【０１１０】
第１面部である仕切面部５４ａは、本体部２０ａ内の空間において、第２流路２７及び第３流路２８を除いて第１面部である仕切面部５４ａよりも上方の空間と下方の空間とを隔てている。仕切面部５４ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な板状の部材である。板状に形成された仕切面部５４ａは、図１５に示すようにＸ−Ｙ平面を形成する。仕切面部５４ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、半円状に形成されている。仕切面部５４ａは、枠状部品２０ｂの長手方向（Ｚ軸方向）形成された複数の接続口３３同士の間に配置される。すなわち、仕切面部５４ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、接続口３３に挿入された伝熱管１２同士の間に配置されている。
【０１１１】
仕切面部５４ａは、板状の部材であり、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された曲線部５４ａ１と、曲線部５４ａ１の両端部の間に設けられて直線状に形成された直線部５４ａ２とを有する。曲線部５４ａ１は、柱状部品２０ｃが配置されている方向とは反対方向に凸の曲線を形成する。直線部５４ａ２はＹ軸方向に延びている。仕切面部５４ａにおいて、曲線部５４ａ１は、曲面状の側壁を形成し、直線部５４ａ２は平面状の側壁を形成する。なお、曲線部５４ａ１は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、円弧状に形成された形状に限定されるものではなく、例えば、アーチ状、あるいは、馬蹄形状等に形成された形状であってもよい。
【０１１２】
挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、曲線部５４ａ１は、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｂ１と当接する。直線部５４ａ２は、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃの上端部分と接続されている。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、直線部５４ａ２から突出している。本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行に見た平面視において、Ｙ軸方向における仕切面部５４ａの幅は流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃの幅よりも大きい。直線部５４ａ２において、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃが形成されていない接触部分５４ａ２１は、挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、柱状部品２０ｃの内壁面２０ｃ１と当接する。
【０１１３】
流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる板状の部材である。流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対する垂直な方向から見た側面視において、矩形状に形成されている。板状に形成された流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、図１５に示すようにＹ−Ｚ面を形成する。すなわち、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、四角柱状に形成されている。
【０１１４】
流路壁面部５４ｂは、Ｙ軸方向において、直線部５４ａ２の中央付近から一方の端部側に偏った位置に形成されており、直線部５４ａ２から下方に延びるように形成されている。流路壁面部５４ｂは、挿入部材５４を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。より詳細には、流路壁面部５４ｂは、挿入部材５４を本体部２０ａ内に配置した場合に第２溝部２６ｂと対向する位置に形成されている。
【０１１５】
流路壁面部５４ｃは、Ｙ軸方向において、直線部５４ａ２の中央付近から他方の端部側に偏った位置に形成されており、直線部５４ａ２から下方に延びるように形成されている。流路壁面部５４ｃは、挿入部材５４を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。より詳細には、流路壁面部５４ｃは、挿入部材５４を本体部２０ａ内に配置した場合に第１溝部２６ａと対向する位置に形成されている。
【０１１６】
流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、直線部５４ａ２においてＹ軸方向に並んで隣接して形成されている。流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、四角柱状に形成されており、基本構造は同じである。流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃのＹ軸方向の幅は同じである。ただし、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、Ｙ軸方向の幅が同じ幅である構成に限定されるものではない。流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、それぞれ対向する第１溝部２６ａ及び第２溝部２６ｂのＹ軸方向の幅の大きさによって、Ｙ軸方向の幅が異なってもよい。また、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）の長さが同じである。ただし、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）の長さが同じ構成に限定されるものではない。
【０１１７】
流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃを溝部２６に圧入することで、挿入部材５４は本体部２０ａの内部に取り付けられる。したがって、挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５４ｂは、柱状部品２０ｃの第２溝部２６ｂに配置されており、流路壁面部５４ｃは、柱状部品２０ｃの第１溝部２６ａに配置されている。挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃが柱状部品２０ｃの溝部２６に配置され、凹部２３に空間２１ｂが形成される。
【０１１８】
より詳細には、挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５４ｂが柱状部品２０ｃの第２溝部２６ｂに配置され、第２凹部２３ｂに空間２１ｂ２が形成される。また、挿入部材５４が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５４ｃが柱状部品２０ｃの第１溝部２６ａに配置され、第１凹部２３ａに空間２１ｂ１が形成される。この際、流路壁面部５４ｂ又は流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂと当接し、連続して本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる壁を形成する。
【０１１９】
挿入部材５４及び挿入部材５４は、例えば、厚み１ｍｍ程度の平板に対してプレス加工を行うことにより折り曲げられてＬ字型に成型される。挿入部材５３は、このようにプレス加工を行うことによりＸ−Ｙ平面を形成する仕切面部５３ａと、Ｙ−Ｚ面を形成する流路壁面部５３ｂとを形成することができる。また、挿入部材５４は、このようにプレス加工を行うことによりＸ−Ｙ平面を形成する仕切面部５４ａと、Ｙ−Ｚ面を形成する流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃとを形成することができる。
【０１２０】
仕切面部５３ａ及び流路壁面部５３ｂにより構成される挿入部材５３は、体積が小さく製作も容易なことから従来の挿入部材よりも材料費及び製作費を低減することができ、分配器２０及び熱交換器５０を低コストで製作できる。同様に、仕切面部５４ａ、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃにより構成される挿入部材５４は、体積が小さく製作も容易なことから従来の挿入部材よりも材料費及び製作費を低減することができ、分配器２０及び熱交換器５０を低コストで製作できる。
【０１２１】
また、挿入部材５３は、流路壁面部５３ｂを柱状部品２０ｃの溝部２６に圧入することで本体部２０ａに取り付けることができる。そのため、作業者は、本体部２０ａに対して挿入部材５３の取り付け作業が容易となり、分配器２０Ｅ及び熱交換器５０の製作が容易となる。同様に、挿入部材５４は、流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃを柱状部品２０ｃの溝部２６に圧入することで本体部２０ａに取り付けることができる。そのため、作業者は、本体部２０ａに対して挿入部材５４の取り付け作業が容易となり、分配器２０及び熱交換器５０の製作が容易となる。
【０１２２】
図１６は、実施の形態２に係る分配器２０Ｅの垂直断面を示す概念図である。図１７は、図１５及び図１６に示すＡ１−Ａ１線における本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図である。図１８は、図１５及び図１６に示すＢ１−Ｂ１線における本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図である。図１９は、図１５及び図１６に示すＣ１−Ｃ１線における本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図である。図２０は、図１５及び図１６に示すＤ１−Ｄ１線における本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図である。図２１は、図１５及び図１６に示すＥ１−Ｅ１線における本体部２０ａの延びる方向に対して垂直な断面図である。
【０１２３】
図１７に示す分配器２０Ｅの断面に関し、Ａ１−Ａ１線の断面位置は挿入部材５３及び挿入部材５４が関与しない位置の断面を表している。図１８に示す分配器２０Ｅの断面に関し、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置は挿入部材５４の流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃが関与する位置の断面を表している。図１９に示す分配器２０Ｅの断面に関し、Ｃ１−Ｃ１線の断面位置は挿入部材５４の仕切面部５４ａが関与する位置の断面を表している。図２０に示す分配器２０Ｅの断面に関し、Ｄ１−Ｄ１線の断面位置は挿入部材５３の流路壁面部５３ｂが関与する位置の断面を表している。図２１に示す分配器２０Ｅの断面に関し、Ｅ１−Ｅ１線の断面位置は挿入部材５３の仕切面部５３ａが関与する位置の断面を表している。
【０１２４】
図１７及び図１８に示すように、Ａ１−Ａ１線の断面位置及びＢ１−Ｂ１線の断面位置では、分配器２０Ｅの本体部２０ａには、枠状部品２０ｂと柱状部品２０ｃとにより囲われた空間２１ａが第１流路２５として形成されている。第１流路２５は、気液二相冷媒の流路となる。また、図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、柱状部品２０ｃには第３流路２８の空間を形成する第２凹部２３ｂと、挿入部材５４の流路壁面部５４ｂが圧入される段差となる第２溝部２６ｂとが形成されている。また、図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、柱状部品２０ｃには第２流路２７の空間を形成する第１凹部２３ａと、挿入部材５４の流路壁面部５４ｃが圧入される段差となる第１溝部２６ａとが形成されている。
【０１２５】
図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、挿入部材５４の流路壁面部５４ｂが第２溝部２６ｂに圧入されている。挿入部材５４の流路壁面部５４ｂは、Ｙ軸方向において対向する溝部２６の側壁２６ｅによって挟持される。図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、挿入部材５４の流路壁面部５４ｂと柱状部品２０ｃの第２凹部２３ｂとにより囲われた空間２１ｂ２が第３流路２８として形成されている。
【０１２６】
図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、挿入部材５４の流路壁面部５４ｃが第１溝部２６ａに圧入されている。挿入部材５４の流路壁面部５４ｃは、Ｙ軸方向において対向する溝部２６の側壁２６ｅによって挟持される。図１８及び図１９に示すように、Ｂ１−Ｂ１線の断面位置及びＣ１−Ｃ１線の断面位置では、挿入部材５４の流路壁面部５４ｃと柱状部品２０ｃの第１凹部２３ａとにより囲われた空間２１ｂ１が第２流路２７として形成されている。
【０１２７】
図１９に示すように、Ｃ１−Ｃ１線の断面位置では、挿入部材５４の仕切面部５４ａと流路壁面部５４ｂ及び流路壁面部５４ｃとにより、図１７のＡ１−Ａ１線の断面位置及び図１８のＢ１−Ｂ１線の断面位置で形成されていた第１流路２５が遮断されている。一方、Ｃ１−Ｃ１線の断面位置では、第２流路２７及び第３流路２８のみが形成されていることにより、第２流路２７及び第３流路２８を通して気液二相冷媒が分配器２０Ｅの上部へと進むことができる。分配器２０Ｅは、挿入部材５４の仕切面部５４ａによって、分配器２０Ｅの上部に流れた気液二相冷媒が分配器２０Ｅの下部に落下することを防ぐことができる。
【０１２８】
また、図２０及び図２１に示すように、Ｄ１−Ｄ１線の断面位置及びＥ１−Ｅ１線の断面位置では、第２溝部２６ｂと、第２凹部２３ｂとが形成されている。また、図２０及び図２１に示すように、Ｄ１−Ｄ１線の断面位置及びＥ１−Ｅ１線の断面位置では、柱状部品２０ｃには第２流路２７の空間を形成する第１凹部２３ａと、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂが圧入される段差となる第１溝部２６ａとが形成されている。
【０１２９】
図２０及び図２１に示すように、Ｄ１−Ｄ１線の断面位置及びＥ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂが第１溝部２６ａに圧入されている。挿入部材５３の流路壁面部５３ｂは、Ｙ軸方向において対向する第１溝部２６ａの側壁２６ｅによって挟持される。図２０及び図２１に示すように、Ｄ１−Ｄ１線の断面位置及びＥ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂと柱状部品２０ｃの第１凹部２３ａとにより囲われた空間２１ｂ１が第２流路２７として形成されている。なお、Ｙ軸方向において流路壁面部５３ｂと閉塞部５３ｃとの位置が逆に形成されている場合には、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂは、第２溝部２６ｂに圧入されてもよい。この場合、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂは、Ｙ軸方向において対向する第２溝部２６ｂの側壁２６ｅによって挟持される。また、挿入部材５３の流路壁面部５３ｂと柱状部品２０ｃの第２凹部２３ｂとにより囲われた空間２１ｂ２が第３流路２８として形成されている。
【０１３０】
Ｄ１−Ｄ１線の断面位置では、第３流路２８の空間２１ｂ２は第１流路２５の一部を形成している。そのため、挿入部材５４と柱状部品２０ｃとによって形成された第３流路２８から流入してくる気液二相冷媒は接続口３３のある枠状部品２０ｂ側へと流れていくことになる。
【０１３１】
図２１に示すように、Ｅ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の閉塞部５３ｃが第２溝部２６ｂ及び第２凹部２３ｂに嵌合されている。図２１に示すように、Ｅ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の閉塞部５３ｃは第３流路２８を閉塞する。なお、Ｙ軸方向において流路壁面部５３ｂと閉塞部５３ｃとの位置が逆に形成されている場合には、挿入部材５３の閉塞部５３ｃが第１溝部２６ａ及び第１凹部２３ａに嵌合されている。この場合、挿入部材５３の閉塞部５３ｃは第２流路２７を閉塞する。
【０１３２】
図２１に示すように、Ｅ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の仕切面部５３ａと、流路壁面部５３ｂ及び閉塞部５３ｃとにより、図２０のＤ１−Ｄ１線の断面位置で形成されていた第１流路２５が遮断されている。すなわち、Ｅ１−Ｅ１線の断面位置では、挿入部材５３の仕切面部５３ａと、流路壁面部５３ｂ及び閉塞部５３ｃとにより、空間２１の一部が閉塞されている。Ｅ１−Ｅ１線の断面位置では、冷媒が流れる流路として第２流路２７のみが形成されていることにより、第２流路２７を通して気液二相冷媒が分配器２０Ｅの上部へと進むことができる。分配器２０Ｅは、挿入部材５３の仕切面部５３ａによって、分配器２０Ｅの上部に流れた気液二相冷媒が分配器２０Ｅの下部に落下することを防ぐことができる。
【０１３３】
実施の形態２に係る分配器２０Ｅは、挿入部材５３及び挿入部材５４を有することによって、第２流路２７を介して本体部２０ａの最上部に配置された伝熱管１２へ気液二相冷媒を供給することができる。また、実施の形態２に係る分配器２０Ｅは、挿入部材５３及び挿入部材５４と、を有することによって、第３流路２８を介して本体部２０ａの最上部から１段下がった位置に配置された伝熱管１２へ気液二相冷媒を供給することができる。
【０１３４】
図２２は、図１７に示すＡＩ−ＡＩ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。図２３は、図１７に示すＡＩＩ−ＡＩＩ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。図２４は、図１７に示すＡＩＩＩ−ＡＩＩＩ線における本体部２０ａの垂直断面であり、本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図である。本体部２０ａの延びる方向かつ伝熱管１２の延びる方向の断面図とは、Ｘ−Ｚ平面で表される断面図である。なお、図２２〜図２４における分配器２０Ｅ内に示された矢印は、気液二相冷媒の流れを示すものである。
【０１３５】
ＡＩ−ＡＩ線の断面は、柱状部品２０ｃの第２流路２７を形成する第１凹部２３ａを通る位置の断面を表している。また、ＡＩＩ−ＡＩＩ線の断面は、柱状部品２０ｃの凹部２３と関与しない部分を通る位置の断面を表している。また、ＡＩＩＩ−ＡＩＩＩ線の断面は、柱状部品２０ｃの第３流路２８を形成する第２凹部２３ｂを通る位置の断面を表している。
【０１３６】
図２２〜図２４に示すように、上下方向に並ぶ複数の伝熱管１２のうち任意の２本の伝熱管１２において上方を第１伝熱管１２ａ、下方を第２伝熱管１２ｂとする。そして、複数の伝熱管１２のうち、第１伝熱管１２ａよりも下方に位置する任意の２本の伝熱管１２において上方を第３伝熱管１２ｃとし、下方を第４伝熱管１２ｄとする。挿入部材は、第１伝熱管１２ａと第２伝熱管１２ｂとの間に設置された第１の挿入部材である挿入部材５３と、第３伝熱管１２ｃと第４伝熱管１２ｄとの間に設置された第２の挿入部材である挿入部材５４と、を有する。第１の挿入部材である挿入部材５３は、第１伝熱管１２ａ及び第２伝熱管１２ｂと対向する第１面部である仕切面部５３ａを有する。また、第１の挿入部材である挿入部材５３は、第２面部である流路壁面部５３ｂを有する。第２面部である流路壁面部５３ｂは、本体部２０ａの壁面と対向し、第１凹部２３ａとの間に空間２１ｂ１を形成する。空間２１ｂ１は、第１流入口である流入口３４から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路２７となる。第２の挿入部材である挿入部材５４は、第３伝熱管１２ｃ及び第４伝熱管１２ｄと対向する第１面部である仕切面部５４ａを有する。また、第２の挿入部材である挿入部材５４は、第２面部である流路壁面部５４ｂを有する。第２面部である流路壁面部５４ｂは、本体部２０ａの壁面と対向し、かつ、第２凹部２３ｂとの間に第３流路２８となる空間２１ｂ２を形成する。また、第２の挿入部材である挿入部材５４は、第３面部である流路壁面部５４ｃを有する。第３面部である流路壁面部５４ｃは、本体部２０ａの壁面と平行に形成され、かつ、第１凹部２３ａとの間に第２流路２７となる空間２１ｂ１を形成する。本体部２０ａは、第１流路２５と連通しながら第３流路２８を通して上方向に流れる冷媒が、第２伝熱管１２ｂへと連通し、第１流路２５と連通しながら第２流路２７を通して上方向に流れる冷媒が、第１伝熱管１２ａへと連通するように形成されている。すなわち、第１伝熱管１２ａには、第１流路２５と第２流路２７とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管１２ｂには、第１流路２５と第３流路２８とを通過した冷媒が流れる。
【０１３７】
気液二相冷媒の流れは、８分岐のうち下から６分岐目までが本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に複数備えられた伝熱管１２へと順次向かっていく。すなわち、分配器２０Ｅの本体部２０ａに流入した気液二相冷媒は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に複数備えられた８つの伝熱管１２のうち、下から６番目に位置する伝熱管１２までの伝熱管１２に順次流入していく。
【０１３８】
そして、気液二相冷媒は、ＡＩ―ＡＩ線の断面図で示す位置では、第２流路２７を介して分配器２０の最上部に配置された伝熱管１２へ供給される。また、気液二相冷媒は、ＡＩＩＩ―ＡＩＩＩ線の断面図で示す位置では、第３流路２８を介して、分配器２０の最上部から１段下がった位置に配置された伝熱管１２へ供給される。すなわち、分配器２０Ｅは、ＡＩ―ＡＩ線の断面図で示す位置では、第２流路２７を介して分配器２０の最上部に配置された伝熱管１２へ気液二相冷媒を供給する冷媒の経路を備えている。また、分配器２０Ｅは、ＡＩＩＩ―ＡＩＩＩ線の断面図で示す位置では、第３流路２８を介して、分配器２０の最上部から１段下がった位置に配置された伝熱管１２へ気液二相冷媒を供給する冷媒の経路を備えている。
【０１３９】
ここで、第２流路２７及び第３流路２８の断面積は、実施の形態１に係る分配器２０と同様にフラッディング定数が１．０以上を確保できるように形成するのがよい。また、実施の形態２に係る分配器２０Ｅでは、柱状部品２０ｃには第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂの２ケ所の凹部２３が形成された形態を示した。しかし、柱状部品２０ｃにおいて第１凹部２３ａ及び第２凹部２３ｂが形成された位置以外の位置に、あるいは、枠状部品２０ｂに凹部２３を追加して形成することで分配器２０Ｅの上部へと気液二相冷媒を供給する冷媒の流路を増やしてもよい。
【０１４０】
実施の形態２に係る分配器２０Ｅは、挿入部材５３及び挿入部材５４が配置された本体部２０ａを有する。本体部２０ａは、第１流路２５と連通しながら第３流路２８を通して上方向に流れる冷媒が第２伝熱管１２ｂへと連通し、第１流路２５と連通しながら第２流路２７を通して上方向に流れる冷媒が第１伝熱管１２ａへと連通している。すなわち、第１伝熱管１２ａには、第１流路２５と第２流路２７とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管１２ｂには、第１流路２５と第３流路２８とを通過した冷媒が流れる。以上のことから、実施の形態２に係る分配器２０Ｅは、挿入部材５３及び挿入部材５４を用いることで分配器２０Ｅの上部への気液二相冷媒の供給経路を少なくとも２ヶ所以上設けることができる。そのため、実施の形態２に係る分配器２０Ｅは、分配器２０Ｅ内の気液二相冷媒の上昇速度が低下しやすい分配器２０の上部に気液二相冷媒を導きやすく、実施の形態１に係る分配器２０以上に冷媒の均等分配への改善効果を発揮することができる。なお、挿入部材５３及び挿入部材５４は低コストで製作することができる。
【０１４１】
実施の形態３．
図２５は、実施の形態１及び実施の形態２に係る本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行な方向に見た凹部２３の形状の概念図である。図２６は、凹部２３の他の例の形状を表す概念図であり、第１の形状を表す概念図である。図２７は、凹部２３の他の例の形状を表す概念図であり、第２の形状を表す概念図である。図２８は、凹部２３の他の例の形状を表す概念図であり、第３の形状を表す概念図である。図２９は、凹部２３の他の例の形状を表す概念図であり、第４の形状を表す概念図である。図３０は、凹部２３の他の例の形状を表す概念図であり、第５の形状を表す概念図である。図２５〜図３０は、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行な方向に見た場合の凹部２３の形状を表している。実施の形態３の分配器２０Ｆを用いて、実施の形態１もしくは実施の形態２の柱状部品２０ｃにおける凹部２３の別形態に関して説明する。なお、実施の形態１及び実施の形態２に係る分配器２０等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。
【０１４２】
図２５に示すように、実施の形態１及び実施の形態２に係る分配器２０等の柱状部品２０ｃに形成された凹部２３は、半円形状に形成されている。凹部２３の形状は、半円形状に限定されるものはない。凹部２３の形状は、図２６に示すように、四角形状に形成されてもよく、図２７に示すように、三角形状に形成されてもよい。また、凹部２３の形状は、図２８に示すように、半円形状の凹みを複数有してもよく、図２９に示すように、四角形状の凹みを複数有してもよい。また、凹部２３の形状は、図３０に示すように、三角形状の凹みを複数有してもよい。
【０１４３】
凹部２３は、溝が延びる方向に対して垂直な断面形状において、半円、四角又は三角のいずれかの形状に形成されており、半円、四角又は三角のいずれかの断面形状を有する溝が少なくとも１つ以上形成されている。
【０１４４】
図３１は、実施の形態３に係る分配器２０Ｆの斜視図である。図３１は、実施の形態３に係る分配器２０Ｆの１例として、実施の形態１に係る分配器２０に対して図２８に示す凹部２３を適用した場合の分配器２０Ｆを示している。
【０１４５】
実施の形態３に係る分配器２０Ｆの柱状部品２０ｃは、実施の形態１に係る分配器２０の柱状部品２０ｃと異なり、第２流路２７を形成するための凹部２３が、複数の凹み部分から形成されている。一般に、分配器内を上昇しながら流れる気液二相冷媒は、分配器内の壁面側に液冷媒が集中し、分配器内の空洞中央部側にガス冷媒が集中しやすい。実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、複数の凹み部分から形成された凹部２３を有することにより、気液二相冷媒と第２流路２７の壁面と接する面積を増加させることができる。そのため、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、実施の形態１に係る分配器２０よりも分配器２０Ｆの上部へ液冷媒の供給を増加させることができる。
【０１４６】
また、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）と平行な方向に見た場合に凹部２３が円筒形状、四角形状、三角形状等に形成されても、凹部２３を有することにより、分配器２０Ｆの上部へ液冷媒の供給量を増加させることができる。そのため、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、実施の形態１に係る分配器２０と同様に均等分配への改善効果を発揮することができる。
【０１４７】
また、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、柱状部品２０ｃの複数の凹み部分から形成された凹部２３を有することにより、凹部２３の周長を増加させることで分配器２０Ｆの上部へ液冷媒の供給量を更に増加させることができる。そのため、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、実施の形態１に係る分配器２０以上に均等分配への改善効果を発揮することができる。
【０１４８】
また、柱状部品２０ｃを押出成形による製作とした場合、実施の形態１に係る分配器２０の柱状部品２０ｃの形状であっても、実施の形態３に係る分配器２０Ｆの柱状部品２０ｃの形状であっても柱状部品２０ｃの加工性は大きく変わらない。そのため、実施の形態３に係る分配器２０Ｆは、実施の形態１に係る分配器２０と同様に安価に分配器２０Ｆを製作することができる。
【０１４９】
実施の形態４．
図３２は、実施の形態４に係る分配器２０Ｇの斜視図である。なお、実施の形態１〜実施の形態３に係る分配器２０等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。実施の形態４に係る分配器２０Ｇは、実施の形態１に係る分配器２０の挿入部材５１により形成される第２流路２７の形成を１ヶ所のままとしながらも実施の形態２に係る分配器２０Ｅのように分配器２０Ｅの上部への気液二相冷媒の供給経路数を増加させている。実施の形態４に係る分配器２０Ｇは、本体部２０ａ内に配置される挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の構造の一部が、実施の形態１に係る分配器２０の挿入部材５１及び挿入部材５２と異なるものである。以下の説明では、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の構造を中心に説明する。
【０１５０】
分配器２０Ｇは、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃから形成される本体部２０ａを有する。また、分配器２０Ｇは、本体部２０ａの内部空間に配置される挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７を有する。挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の基本的な構造は、挿入部材５１及び挿入部材５２と同じである。
【０１５１】
すなわち、挿入部材５５は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５５ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５５ｂとを有する。同様に、挿入部材５６は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５６ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５６ｂとを有する。同様に、挿入部材５７は、枠状部品２０ｂ及び柱状部品２０ｃと当接する仕切面部５７ａと、柱状部品２０ｃと当接する流路壁面部５７ｂとを有する。分配器２０Ｇにおいて、仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは第１面部であり、流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは第２面部である。
【０１５２】
仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは、仕切面部５１ａと同じ構造である。したがって、仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な板状の部材である。板状に形成された、仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは、図３２に示すようにＸ−Ｙ平面を形成する。仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは、枠状部品２０ｂの長手方向（Ｚ軸方向）形成された複数の接続口３３同士の間に配置される。すなわち、仕切面部５５ａ、仕切面部５６ａ及び仕切面部５７ａは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）において、接続口３３に挿入された伝熱管１２同士の間に配置されている。
【０１５３】
流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂの基本構造は、流路壁面部５１ｂと同じである。流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは、本体部２０ａの長手方向（Ｚ軸方向）に延びる板状の部材である。換言すれば、流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは、四角柱状に形成されている。流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは、図３２に示すようにＹ−Ｚ面を形成する。流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは、Ｙ軸方向において、直線部５１ａ２の中央付近から下方に延びるように形成されている。流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂは、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７を本体部２０ａ内に配置した場合に溝部２６と対向する位置に形成されている。
【０１５４】
流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂを溝部２６に圧入することで、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７は本体部２０ａの内部に取り付けられる。挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７が本体部２０ａ内に配置されると、流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂが柱状部品２０ｃの溝部２６に配置され、凹部２３に空間２１ｂが形成される。
【０１５５】
流路壁面部５５ｂは、流路孔７５が形成されている点で流路壁面部５１ｂと構造が異なる。すなわち、挿入部材５５は、流路孔７５が形成された流路壁面部５５ｂを有する点で、流路孔７５が形成されていない流路壁面部５１ｂを有する挿入部材５１と構造が異なる。同様に、流路壁面部５６ｂは、流路孔７６が形成されている点で流路壁面部５１ｂと構造が異なる。すなわち、挿入部材５６は、流路孔７６が形成された流路壁面部５６ｂを有する点で、流路孔７６が形成されていない流路壁面部５１ｂを有する挿入部材５１と構造が異なる。同様に、流路壁面部５７ｂは、流路孔７７が形成されている点で流路壁面部５１ｂと構造が異なる。すなわち、挿入部材５７は、流路孔７７が形成された流路壁面部５７ｂを有する点で、流路孔７７が形成されていない流路壁面部５１ｂを有する挿入部材５１と構造が異なる。
【０１５６】
流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、貫通孔である。より詳細には、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、枠状部品２０ｂの内壁面２０ｂ１と対向する面と、第３内壁面２０ｃ３と対向する面との間に形成された貫通孔である。すなわち、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、第１流路２５に面する面と、第２流路２７に面する面との間に形成された貫通孔である。流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、第１流路２５と第２流路２７とを連通させる。図３２では、流路孔７５は流路壁面部５５ｂに１つ形成されており、流路孔７６は流路壁面部５６ｂに１つ形成されており、流路孔７７は流路壁面部５６ｂに１つ形成されている。しかし、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７の形成数は１つに限定されるものではなく、少なくとも１つ以上形成されていればよい。
【０１５７】
流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、図３２では開口形状が円形に形成されているが、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７の開口形状は限定されない。また、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は切り欠き部であってもよい。流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７が切り欠き部である場合には、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７は、流路壁面部５５ｂ等の縁部の一部が切り欠かれて形成されている。
【０１５８】
分配器２０Ｇは、流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂと、柱状部品２０ｃの凹部２３を形成する第３内壁面２０ｃ３とで囲われた空間２１ｂを第２流路２７として形成している。そして、分配器２０Ｇの流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂには、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７が形成されている。そのため、分配器２０Ｇには、第２流路２７を通過する気液二相冷媒の一部が、第２流路２７から第１流路２５側の空間に排出される流れが形成される。
【０１５９】
実施の形態４に係る分配器２０Ｇは、流路孔７５が形成された挿入部材５５、流路孔７６が形成された挿入部材５６及び流路孔７７が形成された挿入部材５７を用いている。分配器２０Ｇは、それぞれ流路孔が形成された３つの挿入部材を用いることによって、柱状部品２０ｃに形成された１ケ所の凹部２３から、合計３ヶ所で気液二相冷媒の供給を行うことが可能となる。なお、分配器２０Ｇは、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の３つの挿入部材を用いているが、挿入部材の数は３つに限定されるものではない。挿入部材の数は、１つ又は２つであってもよく、４つ以上であってもよい。分配器２０Ｇは、流入孔が形成された挿入部材の数を増やすことによって、第２流路２７から第１流路２５側の空間に供給される気液二相冷媒の供給経路の増加を容易に行うことができる。
【０１６０】
また、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７は、全て同一の形状とすることができる。また、挿入部材５５等をプレス加工で成型する際に穴あけも同時に行うことができるため、流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７を形成する工程があっても、分配器２０Ｇの製作コストは、実施の形態１に係る分配器２０の製作コストと変わらない。更に、
流路孔７５、流路孔７６及び流路孔７７の開口径の大きさをそれぞれの挿入部材５５等で変更させて形成することによって、分配器２０Ｇは、所望の箇所の伝熱管１２に対して気液二相冷媒の配分をわざと増減させることが可能となる。そのため、分配器２０Ｇは、それぞれの伝熱管１２に対して熱交換器５０の風量分布がある場合に有効となる。
【０１６１】
実施の形態４に係る分配器２０等は、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７が配置された本体部２０ａを有する。挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の第２面部である流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂには、貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の流路孔が形成されている。もしくは、挿入部材５５、挿入部材５６及び挿入部材５７の第２面部である流路壁面部５５ｂ、流路壁面部５６ｂ及び流路壁面部５７ｂには、貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の切り欠き部を備えている。以上のことから、実施の形態４に係る分配器２０Ｇは、１種類の挿入部材の流路壁面に対して流路孔を形成することにより、分配器２０Ｇの上部への気液二相冷媒の供給箇所を複数設けることが可能となる。そのため、実施の形態４に係る分配器２０Ｇは、実施の形態２に係る分配器２０Ｅ以上に簡素な構成部品によって、気液二相冷媒の均等分配を行うことができ、あるいは、わざと気液二相冷媒の不均等分配を行うことができる。
【０１６２】
図３３は、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が少ない場合におけるヘッダ高さと液分配偏差の関係図である。図３４は、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が多い場合におけるヘッダ高さと液分配偏差の関係図である。図３３及び図３４を用いて実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅに関し、例として分配器２０Ｅの上部２ヶ所に対して第２流路２７もしくは第３流路２８の少なくとも一方を用いた場合のヘッダ高さと液分配偏差の関係を述べる。
【０１６３】
図３３に示すように、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が少ない場合、従来の分配器は、分配器の上部２ヶ所では液冷媒がガス冷媒と分離してしまうため液冷媒の供給量が他の箇所の供給量に比べて大きく低下してしまう。一方、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅは、挿入部材５３等によって液冷媒とガス冷媒との分離を防ぐことができる。そのため、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅは、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が少ない場合でも、分配器２０の長手方向（Ｚ軸方向）の全ての場所で液冷媒の供給を均等に近い状態で配分することが可能となっている。
【０１６４】
図３４に示すように、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が多い場合、従来の分配器は、分配器内の流速が過剰に大きいために分配器上部で液冷媒が過多となってしまう。そのため、従来の分配器は、分配器上部において液冷媒の供給量が他の箇所の供給量に比べて大きく増加してしまう。一方、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅ等は、挿入部材によって設けられた第２流路２７もしくは第３流路２８の空間が第１流路２５の空間と比較して狭い。そのため、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅ等では、分配器２０Ｅ内に流入する気液二相冷媒の循環量が多い場合、過剰な冷媒が圧力損失の影響で従来の分配器と比較して上部へと供給されなくなる。その結果、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅ等は、分配器２０Ｅ内の流速が過剰な条件においても分配器２０Ｅの長手方向（Ｚ軸方向）の全ての場所で液冷媒の供給を均等に近い状態で配分することが可能となっている。
【０１６５】
図３５は、実施の形態２〜４のいずれか１つの分配器２０Ｅ等を適用した際における気液二相冷媒の流量と熱交換器性能との関係図である。図３３及び図３４に示すように、実施の形態２〜４のいずれか１つを用いた分配器２０Ｅ等は、分配器２０の長手方向（Ｚ軸方向）の全ての場所で液冷媒の供給を均等に近い状態で配分することが可能となっている。そのため、図３５に示すように、熱交換器５０は、従来の熱交換器と比較して、気液二相冷媒の流量の変化に影響を受けず、熱交換器の性能を一定に保つことができ、従来の熱交換器よりも性能を高く維持することができる。
【０１６６】
図３６は、実施の形態１〜４に係る分配器２０等を適用した熱交換器５０と室外送風機６との関係を示す概要図である。図３６〜図４１に示す矢印は空気の流れを示している、図３６に示すように、室外機１１１は、室外熱交換器５と、室外送風機６とを有する。室外機１１１は、冷凍サイクル装置１０に用いられる。室外機１１１は、例えば家庭用もしくは業務用の室外機であって、サイドフロー型の室外送風機６を有している。室外機１１１に用いられる室外熱交換器５には、上述した熱交換器５０が用いられる。すなわち、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、室外熱交換器５に用いられる。
【０１６７】
図３７は、実施の形態１〜４に係る分配器２０等を適用した熱交換器５０と室外送風機６との関係を示す概要図である。図３７に示すように、室外機１１２は、室外熱交換器５と、室外送風機６とを有する。室外機１１２は、冷凍サイクル装置１０に用いられる。室外機１１２は、例えばビル用室外機であって、トップフロー型の室外送風機６を搭載している。室外機１１２に用いられる室外熱交換器５には、上述した熱交換器５０が用いられる。すなわち、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、室外熱交換器５に用いられる。
【０１６８】
図３８は、実施の形態１〜４における分配器２０等を適用した熱交換器５０と室内送風機７との関係を示す概要図である。図３８に示すように、室内機１１３は、室内熱交換器３と、室内送風機７とを有する。室内機１１３は、冷凍サイクル装置１０に用いられる。室内機１１３は、例えばカセット型の業務用の室内機であって、ターボファンを室内送風機７として搭載している。室内機１１３に用いられる室内熱交換器３には、上述した熱交換器５０が用いられてもよい。すなわち、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、室内熱交換器３に用いられてもよい。
【０１６９】
図３９は、実施の形態１〜４に係る分配器２０等を適用した熱交換器５０と室内送風機７との関係を示す概要図である。図３９に示すように、室内機１１４は、室内熱交換器３と、室内送風機７とを有する。室内機１１４は、冷凍サイクル装置１０に用いられる。室内機１１４は、例えば家庭用室内機であって、ラインフローファンを室内送風機７として搭載している。室内機１１４に用いられる室内熱交換器３には、上述した熱交換器５０が用いられてもよい。すなわち、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、室内熱交換器３に用いられてもよい。
【０１７０】
図４０は、実施の形態１〜４に係る分配器２０等を適用した熱交換器５０と室内送風機７との関係を示す概要図である。図４１は、実施の形態１〜４に係る分配器２０等を適用した他の熱交換器５０と室内送風機７との関係を示す概要図である。図４０及び図４１に示すように、室内機１１５及び室内機１１６は、室内熱交換器３と、室内送風機７とを有する。室内機１１５は、室内送風機７によって形成される空気の流れる方向において、室内送風機７が室内熱交換器３に対して上流側に配置され、室内熱交換器３が室内送風機７に対して下流側に配置されている。室内機１１６は、室内送風機７によって形成される空気の流れる方向において、室内送風機７が室内熱交換器３に対して下流側に配置され、室内熱交換器３が室内送風機７に対して上流側に配置されている。室内機１１５及び室内機１１６は、冷凍サイクル装置１０に用いられる。室内機１１５及び室内機１１６は、例えば天井埋込型の室内機であって、シロッコファンを室内送風機７として搭載している。室内機１１５及び室内機１１６に用いられる室内熱交換器３には、上述した熱交換器５０が用いられてもよい。すなわち、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、室内熱交換器３に用いられてもよい。
【０１７１】
なお、図３９、図４０及び図４１のように室内熱交換器３が重力方向に対して傾斜して設置される際、課題としている液とガスとの分離による液冷媒の落下は生じにくくなる。しかし、流量が過剰な場合の分配器２０等の上部への過剰な液の供給を抑えるために重力方向に対して傾斜して設置される熱交換器５０に対して実施の形態１〜４に係る分配器２０等を用いてもよい。
【０１７２】
なお、空気調和装置を構成する冷凍サイクル装置１０は、実施の形態１〜４のいずれかに係る熱交換器５０を備えたものである。したがって、空気調和装置は、実施の形態１〜４のいずれかと同様の効果が得られる。
【０１７３】
上記の各実施の形態１〜４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、本発明の内容の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、本発明の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、実施の形態１〜４に係る分配器２０等は、本体部２０ａが鉛直方向に延びる縦置型でもよく、本体部２０ａ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１〜４に係る分配器２０等は、本体部２０ａ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】
【０１７４】
１  圧縮機、２  流路切替装置、３  室内熱交換器、４  減圧装置、５  室外熱交換器、６  室外送風機、７  室内送風機、１０  冷凍サイクル装置、１０Ａ  冷媒回路、１１  二分岐管、１２  伝熱管、１２ａ  第１伝熱管、１２ｂ  第２伝熱管、１２ｃ  第３伝熱管、１２ｄ  第４伝熱管、１３  伝熱促進部材、２０  分配器、２０Ｅ  分配器、２０Ｆ  分配器、２０Ｇ  分配器、２０ａ  本体部、２０ａ１  上部本体部、２０ａ２  下部本体部、２０ｂ  枠状部品、２０ｂ１  内壁面、２０ｃ  柱状部品、２０ｃ１  内壁面、２０ｃ２  第２内壁面、２０ｃ３  第３内壁面、２１  空間、２１ａ  空間、２１ｂ  空間、２１ｂ１  空間、２１ｂ２  空間、２１ｃ  空間、２２  空間、２２ａ  空間、２２ｂ  空間、２２ｃ  空間、２３  凹部、２３ａ  第１凹部、２３ｂ  第２凹部、２５  第１流路、２６  溝部、２６ａ  第１溝部、２６ｂ  第２溝部、２６ｅ  側壁、２７  第２流路、２８  第３流路、３１  流入管、３２  流入管、３３  接続口、３４  流入口、４１  蓋、４２  蓋、５０  熱交換器、５０ａ  熱交換部、５０ｂ  主熱交換部、５０ｃ  補助熱交換部、５１  挿入部材、５１ａ  仕切面部、５１ａ１  曲線部、５１ａ２  直線部、５１ａ２１  接触部分、５１ｂ  流路壁面部、５２  挿入部材、５３  挿入部材、５３ａ  仕切面部、５３ａ１  曲線部、５３ａ２  直線部、５３ａ２１  接触部分、５３ｂ  流路壁面部、５３ｃ  閉塞部、５３ｃ１  溝閉塞部、５３ｃ２  凹部閉塞部、５４  挿入部材、５４ａ  仕切面部、５４ａ１  曲線部、５４ａ２  直線部、５４ａ２１  接触部分、５４ｂ  流路壁面部、５４ｃ  流路壁面部、５５  挿入部材、５５ａ  仕切面部、５５ｂ  流路壁面部、５６  挿入部材、５６ａ  仕切面部、５６ｂ  流路壁面部、５７  挿入部材、５７ａ  仕切面部、５７ｂ  流路壁面部、６１  仕切板、７５  流路孔、７６  流路孔、７７  流路孔、８０  ヘッダ、１００  配管、１０１  配管、１０２  配管、１０４  減圧装置、１１１  室外機、１１２  室外機、１１３  室内機、１１４  室内機、１１５  室内機、１１６  室内機、２０１  配管、２０２  配管、３０１  流出管。
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2021106142.tif 000047
【図４０】
2021106142.tif 000048
【図４１】
2021106142.tif 000049
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月4日(2021.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る熱交換器は、上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、を備え、分配器は、冷媒が流入する第１流入口と、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された筒状の本体部と、本体部内に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、を有し、上下方向に並ぶ複数の伝熱管のうち任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、第１伝熱管と第２伝熱管との間に設置された挿入部材は、第１伝熱管及び第２伝熱管と対向する第１面部と、第１面部の縁部から本体部の長手方向に延びて本体部の壁面と対向する第２面部と、を有し、挿入部材により、第１流路の上方において流路の断面積が削減され、本体部には、第２面部と本体部の壁面とによって囲われ、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が、流路の断面積が削減された空間として形成されており、第１伝熱管には、第１流路と第２流路とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管には、第１流路を通過した冷媒が流れるものである。
【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】
上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、
を備え、
前記分配器は、
冷媒が流入する第１流入口と、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された筒状の本体部と、
前記本体部内に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、
を有し、
上下方向に並ぶ前記複数の伝熱管のうち任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された前記挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する第１面部と、
前記第１面部の縁部から前記本体部の長手方向に延びて前記本体部の壁面と対向する第２面部と、
を有し、
前記挿入部材により、前記第１流路の上方において流路の断面積が削減され、
前記本体部には、
前記第２面部と前記本体部の壁面とによって囲われ、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が、流路の断面積が削減された空間として形成されており、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路を通過した冷媒が流れる熱交換器。
【請求項２】
前記本体部には、
前記複数の伝熱管が挿入される複数の接続口が上下方向に間隔をあけて形成されており、
前記挿入部材は、
前記複数の接続口と対向する前記壁面と接する接触部分を有するように取り付けられている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記本体部には、
前記複数の伝熱管が挿入される複数の接続口が上下方向に間隔をあけて形成されていると共に、前記複数の接続口と対向する位置に上下方向に延びる溝状に形成された凹部が少なくとも１つ以上形成されており、
前記第２面部と前記凹部とによって前記第２流路が形成されている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記本体部は、
前記本体部に内部空間を形成するように、前記本体部の長手方向の両端部を閉塞する蓋を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１流入口は、
前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で最下部に位置する伝熱管と対向する位置に形成されており、もしくは、前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で前記最下部に位置する伝熱管よりも下方に位置するように形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記本体部は、
前記伝熱管が挿入される第１部品と、前記第１流入口が形成された第２部品とを組み合わせることにより筒状に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記凹部は、
溝状に形成され、前記本体部の長手方向に沿って隣り合って形成された第１凹部及び第２凹部を有し、
前記複数の伝熱管のうち、前記第１伝熱管よりも下方に位置する任意の２本の伝熱管において上方を第３伝熱管とし、下方を第４伝熱管とした場合、
前記挿入部材は、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された第１の挿入部材と、
前記第３伝熱管と前記第４伝熱管との間に設置された第２の挿入部材と、
を有し、
前記第１の挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第１凹部との間に前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる前記第２流路となる空間を形成する前記第２面部と、
を有し、
前記第２の挿入部材は、
前記第３伝熱管及び前記第４伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第１凹部との間に前記第２流路となる空間を形成する前記第２面部と、
前記本体部の壁面と平行に形成され、かつ、前記第２凹部との間に前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第３流路となる空間を形成する第３面部と、
を有し、
前記本体部は、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路と前記第３流路とを通過した冷媒が流れる請求項３に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記凹部は、
溝が延びる方向に対して垂直な断面形状において、半円、四角又は三角のいずれかの形状に形成されており、半円、四角又は三角のいずれかの前記断面形状を有する溝が少なくとも１つ以上形成されている請求項３又は７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第２面部には、
貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の流路孔、もしくは、貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の切り欠き部を備えている請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１面部は、
前記本体部内の空間において、前記第２流路を除いて前記第１面部よりも上方の空間と下方の空間とを隔てている請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記本体部は、
長手方向の中心軸が鉛直向き、もしくは、長手方向の中心軸が鉛直向きのベクトル成分を有する範囲で傾いた状態で設置される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に空気を供給する送風機と、
を有する空気調和装置。
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月20日(2021.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る熱交換器は、上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、を備え、分配器は、冷媒が流入する第１流入口と、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された筒状の本体部と、本体部内の上部に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、を有し、上下方向に並ぶ複数の伝熱管のうち本体部の上部に接続された任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、第１伝熱管と第２伝熱管との間に設置された挿入部材は、第１伝熱管及び第２伝熱管と対向する第１面部と、第１面部の縁部から本体部の長手方向に延びて本体部の壁面と対向する第２面部と、を有し、挿入部材により、第１流路の上方において流路の断面積が削減され、本体部には、第２面部と本体部の壁面とによって囲われ、第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が、流路の断面積が削減された空間として形成されており、第１伝熱管には、第１流路と第２流路とを通過した冷媒が流れ、第２伝熱管には、第１流路を通過した冷媒が流れるものである。
【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】
上下方向に間隔を空けて配置された複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管に冷媒を分配する分配器と、
を備え、
前記分配器は、
冷媒が流入する第１流入口と、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第１流路と、が形成された筒状の本体部と、
前記本体部内の上部に配置される少なくとも１つ以上の挿入部材と、
を有し、
上下方向に並ぶ前記複数の伝熱管のうち前記本体部の上部に接続された任意の２本の伝熱管において上方を第１伝熱管、下方を第２伝熱管とした場合、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された前記挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する第１面部と、
前記第１面部の縁部から前記本体部の長手方向に延びて前記本体部の壁面と対向する第２面部と、
を有し、
前記挿入部材により、前記第１流路の上方において流路の断面積が削減され、
前記本体部には、
前記第２面部と前記本体部の壁面とによって囲われ、前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第２流路が、流路の断面積が削減された空間として形成されており、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路を通過した冷媒が流れる熱交換器。
【請求項２】
前記本体部には、
前記複数の伝熱管が挿入される複数の接続口が上下方向に間隔をあけて形成され、溝が前記壁面に形成されており、
前記挿入部材は、
前記第２面部が前記溝に挟持されて前記本体部に取り付けられている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記本体部には、
前記複数の伝熱管が挿入される複数の接続口が上下方向に間隔をあけて形成されていると共に、前記複数の接続口と対向する位置に上下方向に延びる溝状に形成された凹部が少なくとも１つ以上形成されており、
前記第２面部と前記凹部とによって前記第２流路が形成されている請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記本体部は、
前記本体部に内部空間を形成するように、前記本体部の長手方向の両端部を閉塞する蓋を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１流入口は、
前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で最下部に位置する伝熱管と対向する位置に形成されており、もしくは、前記本体部の内部空間において、前記複数の伝熱管の中で前記最下部に位置する伝熱管よりも下方に位置するように形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記本体部は、
前記伝熱管が挿入される第１部品と、前記第１流入口が形成された第２部品とを組み合わせることにより筒状に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記凹部は、
溝状に形成され、前記本体部の長手方向に沿って隣り合って形成された第１凹部及び第２凹部を有し、
前記複数の伝熱管のうち、前記第１伝熱管よりも下方に位置する任意の２本の伝熱管において上方を第３伝熱管とし、下方を第４伝熱管とした場合、
前記挿入部材は、
前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間に設置された第１の挿入部材と、
前記第３伝熱管と前記第４伝熱管との間に設置された第２の挿入部材と、
を有し、
前記第１の挿入部材は、
前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第１凹部との間に前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる前記第２流路となる空間を形成する前記第２面部と、
を有し、
前記第２の挿入部材は、
前記第３伝熱管及び前記第４伝熱管と対向する前記第１面部と、
前記本体部の壁面と対向し、かつ、前記第１凹部との間に前記第２流路となる空間を形成する前記第２面部と、
前記本体部の壁面と平行に形成され、かつ、前記第２凹部との間に前記第１流入口から流入した冷媒が上方向に流れる第３流路となる空間を形成する第３面部と、
を有し、
前記本体部は、
前記第１伝熱管には、前記第１流路と前記第２流路とを通過した冷媒が流れ、
前記第２伝熱管には、前記第１流路と前記第３流路とを通過した冷媒が流れる請求項３に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記凹部は、
溝が延びる方向に対して垂直な断面形状において、半円、四角又は三角のいずれかの形状に形成されており、半円、四角又は三角のいずれかの前記断面形状を有する溝が少なくとも１つ以上形成されている請求項３又は７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第２面部には、
貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の流路孔、もしくは、貫通孔として形成され冷媒が通過する少なくとも１つ以上の切り欠き部を備えている請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１面部は、
前記本体部内の空間において、前記第２流路を除いて前記第１面部よりも上方の空間と下方の空間とを隔てている請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記本体部は、
長手方向の中心軸が鉛直向き、もしくは、長手方向の中心軸が鉛直向きのベクトル成分を有する範囲で傾いた状態で設置される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に空気を供給する送風機と、
を有する空気調和装置。
【国際調査報告】
2021106142.tif 000050
2021106142.tif 000051
2021106142.tif 000052
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