JP7670962B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

分流部を備える熱交換器に関する。

従来から、熱交換器に設けられている複数の冷媒流路に分流器により分流する構成が採用されている。このような熱交換器が凝縮器として機能しているときに、熱交換器の出口では、冷媒が液状になっているため、冷媒密度が高く、流速が遅くなる。このように、熱交換器が凝縮器として機能しているときには、冷媒流路と分流器との間における流路の高低差によって生じるヘッド差により、液状の冷媒が滞留し易くなる。

分流器によるヘッド差を低減するための熱交換器として、例えば特許文献１（国際公開２０１９／１５０８５１号）に記載されている熱交換器がある。特許文献１の熱交換器が凝縮器として機能するとき、液状の冷媒が分流器の重力方向上方から流出する。また、分流器の重力方向下方に接続された複数の細管から冷媒が流入する。前述の特許文献１の分流器の構成は、分流器の設置高さが原因で生じるヘッド差を低減することができる。しかしながら、特許文献１の熱交換器は、配管の曲げ加工が多くなり、分流器に接続されている配管の構成が複雑になる。

分流部を備える熱交換器には、簡単な構成で分流部によって生じるヘッド差を低減するという課題がある。

第１観点の熱交換器は、第１の伝熱管と、第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管と、本体側分流部と、第１管と、第２管から第Ｎ管とを備える。第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管は、第１の伝熱管の重力方向の上方に配置されている。第１管は、本体側分流部と第１の伝熱管とを接続する。第２管から第Ｎ管は、本体側分流部と第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管とを接続する。第１管は本体側分流部の一方側に接続され、第２管から第Ｎ管は本体側分流部の他方側に接続されている。第１管は、本体側分流部の直前において、水平方向に対する傾きが±４５°の範囲の第１方向に沿って延びる。

第１観点の熱交換器では、第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管の下方に配置された第１の伝熱管には、液状の冷媒が流れる。この第１の伝熱管が本体側分流部に接続される直前の部分が第１方向に向かって延びている。係る構成の熱交換器は、本体側分流部に接続される直前の部分の第１の伝熱管が重力方向に向かって延びるように配置される従来の構成の熱交換器に比べて、ヘッド差を低減することができる。

第２観点の熱交換器は、第１観点熱交換器であって、第２管から第Ｎ管は、本体側分流部の他方側において水平方向に沿って並んでいる。

第２観点の熱交換器では、本体側分流部の他方側において第２管から第Ｎ管が水平方向に沿って並んでいることで、蒸発器として機能するときに、第２管から第Ｎ管まで本体側分流部で冷媒を均等に分流し易くなる。

第３観点の熱交換器は、第１観点または第２観点の熱交換器であって、第１の伝熱管は、重力方向の最下段の流路に配置されている。

第４観点の熱交換器は、第１観点から第３観点のいずれかの熱交換器であって、（Ｎ－１）は、２の倍数である。

第５観点の熱交換器は、第１観点から第４観点のいずれかの熱交換器であって、第１管が１本であって（Ｎ－１）が２、４または８であるか、第１管が２本であって（Ｎ－２）が４または８であるか、あるいは、第１管が４本であって（Ｎ－４）が８である。

第６観点の熱交換器は、第１観点から第５観点のいずれかの熱交換器であって、第１の伝熱管から第Ｎの伝熱管を固定するための管板を備える。管板から本体側分流部までの距離が３０ｍｍ以下である。

第７観点の熱交換器は、第１観点から第６観点のいずれかの熱交換器であって、凝縮器として機能する場合の出口側に第１の伝熱管が配置され、入口側に第２から第Ｎの伝熱管が配置されている。

第８観点の熱交換器は、第１観点から第７観点のいずれかの熱交換器であって、第２の伝熱管は、第３から第Ｎの伝熱管よりも重力方向の下方に位置する。本体側分流部は、第２の伝熱管よりも重力方向の下方に位置する。

第８観点の熱交換器では、本体側分流部が第２の伝熱管よりも重力方向の上方に位置する場合に比べて、ヘッド差を小さくし易くなる。

第９観点の熱交換器は、第１観点から第８観点のいずれかの熱交換器であって、本体側分流部は、第１管が側面に接続され、第２から第Ｎの伝熱管が上面に接続されている。

第９観点の熱交換器では、第１管と第２管から第Ｎ管との間の管の折り曲げを少なくでき、第１管と第２管から第Ｎ管の配管が容易になる。

室外熱交換器を備える空気調和機の一例を示す回路図である。 室外熱交換器の伝熱管と伝熱フィンとＵ字管の関係を示す分解斜視図である。 室外熱交換器の側面の構成の一例を示す模式図である。 室外熱交換器の伝熱管と本体側分流部の接続関係を示すブロック図である。 第１及び第２本体側分流部の構成を示す断面図である。 第１及び第２本体側分流部の取付け時の傾きを説明するための断面図である。 第１及び第２本体側分流部の取付け時の傾きを説明するための断面図である。 変形例に係る伝熱管と本体側分流部の関係を示すブロック図である。 変形例に係る本体側分流部の関係を示すブロック図である。 従来の本体側分流部の設置におけるヘッド差を説明するための図である。 変形例に係る本体側分流部の他の例を示す側面図である。 変形例に係る本体側分流部の他の例を示す上面図である。 変形例に係る本体側分流部の他の例を示す側面図である。 変形例に係る本体側分流部の他の例を示す斜視図である。

（１）全体構成
図１には、熱交換器が適用されている冷凍サイクル装置の一例としての空気調和機１が示されている。本開示では、冷凍サイクル装置が空気調和機１である場合について説明するが、冷凍サイクル装置は、空気調和機１に限定されるものではない。冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルを行う装置である。冷凍サイクル装置には、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、給湯器、床暖房装置、ヒートポンプ装置がある。

図１の空気調和機１は、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５、室内熱交換器６、室外ファン７及び室内ファン８を備えている。以下で説明する本開示の対象となる熱交換器は、室外熱交換器４と室内熱交換器６のうちの前者である。

圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５及び室内熱交換器６は、連絡管１１によって接続されて、冷媒回路１０を形成している。冷媒回路１０では、冷媒が循環して、蒸気圧縮冷凍サイクルが繰り返される。言い換えると、冷媒は、減圧膨張と放熱凝縮とを交互に行いながら冷媒回路１０の中を循環する。蒸気圧縮冷凍サイクルが実施される冷媒回路１０で使用される冷媒としては、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、不飽和ＨＦＣ系冷媒または自然冷媒がある。ＨＦＣ系冷媒としては、例えば、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ１３４ａがある。ＨＦＯとしては、例えば、Ｒ１２３４ｚｅまたはＲ１２３４ｙｆがある。自然冷媒には、例えばＲ７１７がある。

冷媒回路１０の中を流れる冷媒の流路は、四方弁３によって切り換えられる。空気調和機１は、四方弁３により流路を切り換えて、冷房運転と暖房運転の切り換えを行うことができる。冷房運転のときには、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５、室内熱交換器６、四方弁３、そして圧縮機２の順に冷媒が流れる。暖房運転のときには、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器６、膨張弁５、室外熱交換器４、四方弁３、そして圧縮機２の順に冷媒が流れる。

室外熱交換器４及び室内熱交換器６は、フィンアンドチューブ式熱交換器である。冷房運転時には、室外熱交換器４が凝縮器として機能し、室内熱交換器６が蒸発器として機能する。暖房運転時には、室外熱交換器４が蒸発器として機能し、室内熱交換器６が凝縮器として機能する。

（２）詳細構成
（２－１）室外熱交換器
図２には、室外熱交換器４の伝熱管２１とＵ字管２２と伝熱フィン２４の一部が示されている。図２及び図３に示されているように、室外熱交換器４は、複数の伝熱管２１と複数のＵ字管２２と複数の接続管２３と複数の伝熱フィン２４とヘッダ集合管２５と出入口側分流部２６と第１本体側分流部２７と第２本体側分流部２８と第１出入口３１と第２出入口３２と管板３５を備えている。図３には、室外熱交換器４の側面から見た伝熱管２１とＵ字管２２と接続管２３と出入口側分流部２６と第１本体側分流部２７と第２本体側分流部２８とヘッダ集合管２５の接続関係が模式的に示されている。ここで、本体側分流部とは、第１出入口３１と伝熱管２１との間に配置されるヘッダ集合管２５（ヘッダ型分流器）または第２出入口３２と伝熱管２１との間に配置される出入口側分流部２６以外の熱交換器に設けられた分流部である。

凝縮器として機能する室外熱交換器４では、圧縮機２から吐出された冷媒が第１出入口３１を通って室外熱交換器４に入る。蒸発器として機能する室外熱交換器４では、室内熱交換器６の中で熱交換された冷媒が第１出入口３１を通って室外熱交換器４から出る。凝縮器として機能するときも蒸発器として機能するときも、第１出入口３１を通過する冷媒は、主にガス化した冷媒である。

ヘッダ集合管２５は、第１出入口３１と複数の接続管２３とに接続されている。凝縮器として機能する室外熱交換器４では、第１出入口３１から入った冷媒が、ヘッダ集合管２５で分配されて、複数の接続管２３に流れ込む。蒸発器として機能する室外熱交換器４では、複数の接続管２３を流れる冷媒が、ヘッダ集合管２５で合わさって、第１出入口３１に流れる。

接続管２３は、伝熱管２１に接続されている。図３に円で示されている室外熱交換器４の４４本の伝熱管２１は、２列２２行に配置されている。なお、図２及び図３に矢印で示されている、重力方向ＧＤの並びが行であり、水平方向ＨＤの並びが列である。ここでは、ヘッダ集合管２５に接続されている伝熱管２１が配置されている列を第２列といい、第１本体側分流部２７に接続されている伝熱管２１が配置されている列を第１列という。言い換えると、図３に向かって、右側に在る伝熱管２１の列が第１列、左側に在る伝熱管２１の列が第２列である。本開示の技術が適用される室外熱交換器４の伝熱管２１の本数及び配列は、図３に示されている配列に限られない。

図３には、伝熱管２１の円形の断面が示されている。言い換えると、伝熱管２１は、図３の紙面に対して垂直な方向に延びている。接続管２３が接続されていない伝熱管２１の端部にはＵ字管２２が接続されている。Ｕ字管２２は、２本の伝熱管２１を接続している。Ｕ字管２２は、一方の伝熱管２１の中を流れてきた冷媒を、室外熱交換器４の端部で折り返して、他方の伝熱管２１に流すための管である。図３において、実線で示されたＵ字管２２が手前に配置され、破線で示されたＵ字管２２が奥に配置されている。伝熱管２１は、全て、複数の伝熱フィン２４を垂直に貫通している。複数の伝熱フィン２４は、互いに主面が平行になるように配置されている。これら複数の伝熱管２１及び複数のＵ字管２２は、管板３５に固定されている。

２本の伝熱管２１と第２本体側分流部２８とが、２本の接続管２３によって接続されている。また、２本の伝熱管２１と第１本体側分流部２７とが、２本の接続管２３によって接続されている。図３の室外熱交換器４では、凝縮器として機能する場合、２本の伝熱管２１から２本の接続管２３を通って第２本体側分流部２８に冷媒が流れる。２本の接続管２３から第２本体側分流部２８に流入して、第２本体側分流部２８で合わさった冷媒が１本の接続管２３から流出する。同様に、２本の伝熱管２１から２本の接続管２３を通って第１本体側分流部２７に冷媒が流れる。２本の接続管２３から第１本体側分流部２７に流入して、第１本体側分流部２７で合わさった冷媒が１本の接続管２３から流出する。

室外熱交換器４の最下段には、サブクール熱交換部ＳＣが設けられている。サブクール熱交換部ＳＣは、室外熱交換器４が凝縮器として機能するときに、液化した冷媒の温度を熱交換によってさらに下げる機能を有している。サブクール熱交換部ＳＣは、室外熱交換器４の下部に配置されている４本の伝熱管２１と２本のＵ字管２２で構成されている。第１本体側分流部２７は、サブクール熱交換部ＳＣの第１列の伝熱管２１に接続されている。第２本体側分流部２８は、サブクール熱交換部ＳＣの第２列の伝熱管２１に接続されている。換言すると、サブクール熱交換部ＳＣの第１列の伝熱管２１は、室外熱交換器４の最下段の流路に含まれているということである。同様に、サブクール熱交換部ＳＣの第２列の伝熱管２１は、室外熱交換器４の最下段の他の流路に含まれているということになる。サブクール熱交換部ＳＣの第１列の伝熱管２１と第２列の伝熱管を通過した冷媒は、出入口側分流部２６に流れ込む。サブクール熱交換部ＳＣから出入口側分流部２６に流入した冷媒は、出入口側分流部２６で合わさって第２出入口３２から流出する。

蒸発器として機能する室外熱交換器４では、第２出入口３２から出入口側分流部２６に流入した冷媒が、出入口側分流部２６で２本の接続管２３に分配される。出入口側分流部２６で２本の接続管２３に分配された冷媒は、それぞれ伝熱管２１とＵ字管２２と接続管２３とを経由して第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８に流入する。第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８に流入した冷媒は、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８で、それぞれ２本ずつの接続管２３に分配される。第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８でそれぞれ２つずつに分流された冷媒は、それぞれ接続管２３と伝熱管２１とＵ字管２２とを経由してヘッダ集合管２５に流れる。ヘッダ集合管２５に４本の接続管２３から流入した冷媒は、ヘッダ集合管２５で合わさって、第１出入口３１から流出する。凝縮器として機能するときも蒸発器として機能するときも、第２出入口３２を通過する冷媒は、主に液化した冷媒である。

（２－１－１）本体側分流部に接続されている伝熱管
第１本体側分流部２７に関して、室外熱交換器４の第１列において重力方向に並ぶ２２行の伝熱管２１には、３本の伝熱管ＨＲ１，ＨＲ３，ＨＲ４が含まれている（図３参照）。第２本体側分流部２８に関して、室外熱交換器４の第２列において重力方向に並ぶ２２行の伝熱管２１には、伝熱管ＨＲ２が含まれ、第１列には伝熱管ＨＲ５，ＨＲ６が含まれている（図３参照）。これら伝熱管ＨＲ１～ＨＲ６は管板３５に固定されている。

伝熱管ＨＲ１～ＨＲ６は、他の伝熱管２１、Ｕ字管２２を介してヘッダ集合管１５に接続されてもよく、ヘッダ集合管１５に直接接続されてもよい。また、第１本体側分流部２７に接続されている３本の接続管２３及び第２本体側分流部２８に接続されている３本の接続管２３には、それぞれ第１管Ｐ１～第３管Ｐ３のように符号を付し、それぞれの接続管を区別して説明する。例えば、第２本体側分流部２８に関する伝熱管ＨＲ６は、第２本体側分流部２８の第３管Ｐ３に接続されている。例えば、伝熱管ＨＲ１は、サブクール熱交換部ＳＣに含まれている。言い換えると、伝熱管ＨＲ１は、重力方向の最下段の流路に配置されている。

室外熱交換器４は、凝縮器として機能する場合の出口側に第１の伝熱管である伝熱管ＨＲ１が配置され、入口側に第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管である伝熱管ＨＲ３，ＨＲ４が配置されている。ただし、この場合はＮ＝３である。

（２－１－２）本体側分流部
室外熱交換器４は、図４及び図５に示されているように、第１本体側分流部２７に対して、第１管Ｐ１、第２管Ｐ２及び第３管Ｐ３を備えている。第１管Ｐ１は、第１本体側分流部２７と、第１の伝熱管である伝熱管ＨＲ１とを接続している。第２管Ｐ２から第３管Ｐ３は、第１本体側分流部２７と、伝熱管ＨＲ３から伝熱管ＨＲ４とを接続している。伝熱管ＨＲ３は第２の伝熱管であり、伝熱管ＨＲ４は第３の伝熱管である。伝熱管ＨＲ３から伝熱管ＨＲ４は、伝熱管ＨＲ１に比べて重力方向の上方に配置されている。

同様に、室外熱交換器４は、第２本体側分流部２８に対して、第１管Ｐ１、第２管Ｐ２及び第３管Ｐ３を備えている。第１管Ｐ１は、第２本体側分流部２８と第１の伝熱管である伝熱管ＨＲ２とを接続している。第２管Ｐ２から第３管Ｐ３は、第２本体側分流部２８と伝熱管ＨＲ５から伝熱管ＨＲ６とを接続する。伝熱管ＨＲ５は第２の伝熱管であり、伝熱管ＨＲ６は第３の伝熱管である。伝熱管ＨＲ５から伝熱管ＨＲ６は、伝熱管ＨＲ２に比べて重力方向の上方に配置されている。

図５に示されているように、第１管Ｐ１が第１本体側分流部２７の一方側Ｓ１に接続され、第２管Ｐ２から第３管Ｐ３が第１本体側分流部２７の他方側Ｓ２に接続されている。同様に、第１管Ｐ１が第２本体側分流部２８の一方側Ｓ１に接続され、第２管Ｐ２から第３管Ｐ３が第２本体側分流部２８の他方側Ｓ２に接続されている。

第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８は、それぞれ、挿入部４０を有する。挿入部４０は円筒状の空間であって、円筒状空間ＳＰ１は第１方向Ｄ１に向かって延びる。また、第1本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８の直前部４１も第１方向Ｄ１に沿って延びている。直前部４１は、第1本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８の挿入部４０に隣接する部分であり、第１管Ｐ１のうちの第1本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８に接続される直前の部分である。

図６Ａには、水平方向ＨＤに対して、挿入部４０及び直前部４１がα度傾いている状態が示されている。図６Ｂには、水平方向ＨＤに対して、挿入部４０及び直前部４１がβ度傾いている状態が示されている。第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８は、直前部４１が水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びるように、室外熱交換器４に取り付けられている。言い換えると、直前部４１の傾きが０≦α≦４５または０≧β≧－４５の条件を満たすように、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８が室外熱交換器４に取り付けられている。室外熱交換器４が凝縮器として機能しているときに、ヘッド差を生じさせないためには、０＜α≦＋４５の条件を満たすことが好ましい。言い換えると、第１管Ｐ１が伝熱管２１の方に向かって低くなるように傾いている方が好ましい。

第１管Ｐ１は、第１本体側分流部２７に対して、伝熱管ＨＲ１まで第１方向Ｄ１に沿って延びている。同様に、第２本体側分流部２８に対して、第１管Ｐ１は、伝熱管ＨＲ２から第２本体側分流部２８まで第１方向Ｄ１に沿って延びている。管板３５から、第１本体側分流部２７、第２本体側分流部２８までの距離ｄｉ１は、３０ｍｍ以下である。

第２管Ｐ２と第３管Ｐ３は、水平方向ＨＤに沿って並べて、第１本体側分流部２７の他方側Ｓ２に取り付けられている。そのため、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８に冷媒が流入するときの位置関係については、第２管Ｐ２と第３管Ｐ３の間に上下関係が生じない。その結果、第２管Ｐ２と第３管Ｐ３の取り付け位置に起因する偏流の発生が抑制される。

第２の伝熱管である伝熱管ＨＲ３は、第３の伝熱管である伝熱管ＨＲ４よりも重力方向の下方に位置する（図３参照）。第１本体側分流部２７は、伝熱管ＨＲ３よりも重力方向の下方に位置する（図３参照）。同様に、第２の伝熱管である伝熱管ＨＲ５は、第３の伝熱管である伝熱管ＨＲ６よりも重力方向の下方に位置する（図３参照）。第２本体側分流部２８は、伝熱管ＨＲ５よりも重力方向の下方に位置する（図３参照）。

（３）特徴
（３－１）
室外熱交換器４では、第１本体側分流部２７について、凝縮器として機能するとき、伝熱管ＨＲ３，ＨＲ４から伝熱管ＨＲ１に向かって液状の冷媒が流れる。これら伝熱管ＨＲ３，ＨＲ４が、第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管に相当し、伝熱管ＨＲ１が第１の伝熱管に相当する。この第１管Ｐ１の直前部４１が、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びている。このように構成された室外熱交換器４では、図９に示されている挿入部１４０及び直前部１４１が重力方向ＧＤに沿って延びている従来の本体側分流部１２７のヘッド差ΔＨに比べて、ヘッド差を低減することができている。

従来は、例えば、室外ユニットの狭いユニット内に室外熱交換器を収容しなければならないため、図９に示されているように、従来の本体側分流部１２７は、重力方向ＧＤに挿入部１４０及び直前部１４１の延びる向きを一致させるように室外機に取り付けられていた。ヘッド差ΔＨは、図９に示されているように接続管Ｐ１０２を逆Ｕ字形に曲げるか、または接続管Ｐ１０３を逆Ｕ字形に曲げることで生じていた。本開示の第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８は、±４５度の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びるように取り付けられているので、このような逆Ｕ字形の湾曲部を生じさせなくても済み、大きなヘッド差ΔＨを生じさせなくても済む。なお、従来の本体側分流部１２７の接続管Ｐ１０１が第１本体側分流部２７に接続されている第１管Ｐ１に対応し、接続管Ｐ１０２が第２管Ｐ２に対応し、接続管Ｐ１０３が第３管Ｐ３に対応する。

また、室外熱交換器４では、第２本体側分流部２８についても、凝縮器として機能するとき、第２の伝熱管から第Ｎの伝熱管に相当する伝熱管ＨＲ５，ＨＲ６から第１の伝熱管に相当する伝熱管ＨＲ２に向かって液状の冷媒が流れる。この第２本体側分流部２８についても、直前部４１が、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びている。従って、第２本体側分流部２８についても、第１本体側分流部２７と同様の効果を奏する。

（３－２）
第１本体側分流部２７の第１管Ｐ１は、伝熱管ＨＲ１から第１本体側分流部２７まで第１方向Ｄ１に延びている。また、第１本体側分流部２７の第１管Ｐ１は、伝熱管ＨＲ２から第２本体側分流部２８まで第１方向Ｄ１に延びている。このように第１管Ｐ１が、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びているので、重力方向ＧＤに延びる場合に比べて、重力方向ＧＤにおける第１管Ｐ１の占有範囲が小さくて済む。係る構成により、ヘッド差を低減できるように第１本体側分流部２７を配置し易くなっている。同様に、第２本体側分流部２８の第１管Ｐ１が、伝熱管ＨＲ１から第２本体側分流部２８まで第１方向Ｄ１に延びているので、ヘッド差を低減できるように第２本体側分流部２８を配置し易くなっている。

（３－３）
第１本体側分流部２７において、第２管から第Ｎ管に相当する第２管Ｐ２から第３管Ｐ３までが、第１本体側分流部２７の他方側Ｓ２において水平方向ＨＤに沿って並んでいる。係る構成により、室外熱交換器４が蒸発器として機能するときに、第２管Ｐ２から第３管Ｐ３まで第１本体側分流部２７で冷媒を均等に分流し易くなる。同様に、第２本体側分流部２８についても、第２管Ｐ２から第３管Ｐ３までが、第２本体側分流部２８の他方側Ｓ２において水平方向ＨＤに沿って並んでいる。そのため、第２本体側分流部２８は、蒸発器として機能するときに、第２管Ｐ２から第３管Ｐ３まで第２本体側分流部２８で冷媒を均等に分流し易くなる。

（４）変形例
（４－１）変形例Ａ
上記実施形態では、図４に示されているように、例えば、第１本体側分流部２７のみに着目すると、Ｎ本の第１の伝熱管から第Ｎの伝熱管を備える熱交換器のうち、Ｎ＝３の場合の室外熱交換器４が記載されていることになる。言い換えると、図４には、室外熱交換器４の一部について重力方向ＧＤに並ぶ複数行の伝熱管２１を３グループに区分して形成した伝熱管ＨＲ１，ＨＲ３，ＨＲ４が示されている。

しかし、図４に示されているように、Ｎの数は３に限られるものではない。例えば、図７には、室外熱交換器４の全部において重力方向ＧＤに並ぶ複数行の伝熱管２１を５グループに区分して形成した５本の第１の伝熱管から第Ｎの伝熱管である伝熱管ＨＲ１１～ＨＲ１５を備える室外熱交換器４が示されている。図７の本体側分流部５０は、１つの冷媒の流れを４つに分流し、分流した４つの冷媒の流れを４本の伝熱管ＨＲ１２～ＨＲ１５に分配している。このように、Ｎの数は、４以上の整数であってもよい。

（４－２）変形例Ｂ
上記実施形態では、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８で、それぞれ１つの冷媒の流れを２つの冷媒の流れに分流する場合について説明したが、変形例Ａのように、１つの冷媒の流れを４つの冷媒の流れに分流するように構成してもよい。変形例Ａのような分流をする場合、図８に示されている本体側分流部５０のように、内部で、１つの冷媒の流れを２つに分流し、さらにその２つの冷媒の流れを４つに分流してもよい。

図８に示されている本体側分流部５０は、冷媒の流れを分流器内の面に衝突させて分流する衝突式分流器である。図８の本体側分流部５０は、第１管Ｐ１から流入する１つの冷媒の流れＦＬ１を、４つの冷媒の流れＦＬ２１～ＦＬ２４に分流する。本体側分流部５０では、第１管Ｐ１から入口プレート５１の開口部５１ａに流入した冷媒の流れＦＬ１は、中間プレート５２の面５３に衝突して２分される。さらに、中間プレート５２で２分されて２つの開口部５２ａ，５２ｂを通過した冷媒の流れＦＬ１１，１２は、本体部５４の面５５，５６に衝突してそれぞれ２分される。本体部５４の面５５で冷媒の流れＦＬ１１が２分されてできた２つの冷媒の流れＦＬ２１，ＦＬ２２は、２つずつの開口部５４ａ，５４ｂと開口部５４ｃ，５４ｄにそれぞれ２分される。４つの開口部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを通過した冷媒の流れＦＬ２１，ＦＬ２２，ＦＬ２３，ＦＬ２４は、第２管Ｐ２から第５管Ｐ５に分配される。入口プレート５１には、開口部５１ａに第１管Ｐ１が挿入される挿入部４０が設けられている。第１管Ｐ１のうち、本体側分流部５０の挿入部４０に隣接する部分が直前部４１である。

（４－３）変形例Ｃ
上記実施形態では、第１本体側分流部２７のみに着目してみると、室外熱交換器４の重力方向ＧＤに並ぶ複数の伝熱管２１に含まれる３本の伝熱管ＨＲ１，ＨＲ３，ＨＲ４が示されている。流路についてみると、１本の伝熱管ＨＲ１（サブクール熱交換部ＳＣ）を、１つの第１本体側分流部２７で、２本の伝熱管ＨＲ３，ＨＲ４に分流している。

上記実施形態では、第１本体側分流部２７と第２本体側分流部２８についてみると、室外熱交換器４の重力方向ＧＤに並ぶ複数の伝熱管２１に含まれる６本の伝熱管ＨＲ１，ＨＲ２，ＨＲ３，ＨＲ４，ＨＲ５，ＨＲ６が示されている。流路についてみると、２本の伝熱管ＨＲ１，ＨＲ２（サブクール熱交換部ＳＣ）を、２つの第１本体側分流部２７と第２本体側分流部２８で、４本の伝熱管ＨＲ３，ＨＲ４，ＨＲ５，ＨＲ６に分流している。

上記変形例Ａでは、室外熱交換器４の重力方向ＧＤに並ぶ複数の伝熱管２１に含まれる５本の伝熱管ＨＲ１１～ＨＲ１５が示されている。流路についてみると、１本の伝熱管ＨＲ１１（サブクール熱交換部ＳＣ）を、１つの本体側分流部５０で、４本の伝熱管ＨＲ１２，ＨＲ１３，ＨＲ１４，ＨＲ１５に分流している。

上記の構成以外に、例えば、熱交換器の全部について重力方向ＧＤに並ぶ第１の伝熱管から第９の伝熱管について、１本の第１の伝熱管（サブクール熱交換部）を、１つの本体側分流部で、８本の第２の伝熱管から第９の伝熱管に分流する構成を用いることもできる。

あるいは、熱交換器の全部について重力方向ＧＤに並ぶ第１の伝熱管から第１０の伝熱管について、第１の伝熱管及び第２の伝熱管（サブクール熱交換部）を、２つの本体側分流部で、８本の第３の伝熱管から第１０の伝熱管に分流する構成を用いることもできる。

あるいは、熱交換器の重力方向ＧＤに並ぶ複数の伝熱管２１に含まれる１２本の第１の伝熱管から第１２の伝熱管について、第１の伝熱管から第４の伝熱管（サブクール熱交換部）を、４つの本体側分流部で、２本ずつ８本の第５の伝熱管から第１２の伝熱管に分流する構成を用いることもできる。

（４－４）変形例Ｄ
上記実施形態では、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８の両方について、挿入部４０が、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びている構成としている。しかし、第１本体側分流部２７の挿入部４０が、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲で傾いている第１方向Ｄ１に沿って延びるように構成してもよい。このように構成した場合の第２本体側分流部２８は、例えば、挿入部が重力方向ＧＤに沿って延びるように配置される。ただし、このように構成した第２本体側分流部２８であっても、従来のように逆Ｕ字形の湾曲部分が第１管、第２管及び第３管に形成されないように構成にする。

（４－５）変形例Ｅ
上記実施形態では、第１管Ｐ１から第３管Ｐ３の各管及び第１管Ｐ１から第５管Ｐ５の各管が接続部の無い一本の管である場合について説明した。しかし、第１管Ｐ１から第３管Ｐ３の各管及び第１管Ｐ１から第５管Ｐ５の各管は、複数の管を例えばロウ付けしたものであってもよい。

（４－６）変形例Ｆ
上記実施形態の第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８並びに変形例Ｂの本体側分流部５０には、第１管Ｐ１を挿入するための挿入部４０がある。しかし、本開示の技術に適用される本体側分流部は、挿入部が無いものであってもよい。例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されている分岐管型の本体側分流部６０のように、挿入部が無いものでも、本開示の技術に適用することができる。分岐管型の本体側分流部６０に接続されている第１管Ｐ１は、本体側分流部６０の直前部４１おいても、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲の第１方向Ｄ１に沿って延びている。

（４－７）変形例Ｇ
上記実施形態の第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８、変形例Ｂの本体側分流部５０並びに変形例Ｆの本体側分流部６０は、分流部内での冷媒の流れの方向の変更がなく、分流部内において第１方向Ｄ１に沿って冷媒が流れている。しかし、本開示の技術に適用される本体側分流部は、分流部内で冷媒が流れる方向が変更されてもよい。例えば、本開示の技術に適用される本体側分流部は、挿入部が無いものであってもよい。例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている本体側分流部７０のように、本体側分流部７０に接続されている第１管Ｐ１は、本体側分流部７０の直前部４１おいて、水平方向ＨＤに対して±４５°の範囲の第１方向Ｄ１に沿って延びている。さらに、直前部４１の第１管Ｐ１に隣接している内部流路７１も、第１方向Ｄ１に沿って延びている。ところが、本体側分流部７０の内部流路７１は、重力方向ＧＤに沿って流出するように、内部において曲がっている。そのため、第１管Ｐ１は、本体側分流部７０の側面ＳＳに接続され、第２管Ｐ２及び第３管Ｐ３は、本体側分流部７０の上面ＵＳに接続されている。

係る構成を持つ本体側分流部７０は、第１管Ｐ１と第２管Ｐ２から第３管Ｐ３との間の管の折り曲げを少なくでき、第１管Ｐ１と第２管Ｐ２から第３管Ｐ３の配管が容易になる。図１１Ａから分かるように、本体側分流部７０の内部で流路が９０度向きを変えている。そのため、この９０度分だけ、第１管Ｐ１及び第２管Ｐ２から第３管Ｐ３における流路変更の角度を小さくすることができ、流路の曲げを、第１本体側分流部２７及び第２本体側分流部２８、本体側分流部５０並びに本体側分流部６０を用いる場合と比べて少なくすることができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

４ 室外熱交換器
２１ 伝熱管
２７ 第１本体側分流部
２８ 第２本体側分流部
３５ 管板
５０，６０，７０ 本体側分流部
ＨＲ１～ＨＲ６，ＨＲ１１～ＨＲ１５ 伝熱管
Ｐ１ 第１管
Ｐ２ 第２管
Ｐ３ 第３管
Ｐ４ 第４管
Ｐ５ 第５管
Ｓ１ 一方側
Ｓ２ 他方側

国際公開２０１９／１５０８５１号

Claims (9)

1. 第１の伝熱管（ＨＲ１，ＨＲ１１）と、
   前記第１の伝熱管の重力方向の上方に配置されている第２から第Ｎの伝熱管（ＨＲ４，ＨＲ６，ＨＲ１５）と、
   本体側分流部（２７，２８，５０，６０，７０）と、
   前記本体側分流部と前記第１の伝熱管とを接続する第１管（Ｐ１）と、
   前記本体側分流部と前記第２から第Ｎの伝熱管とを接続する第２管（Ｐ２）から第Ｎ管（Ｐ３，Ｐ５）と、
   を備え、
   前記第１管が前記本体側分流部の一方側（Ｓ１）に接続され、前記第２管から前記第Ｎ管が前記本体側分流部の他方側（Ｓ２）に接続され、
   前記第１管は、前記本体側分流部の直前において、水平方向に対する傾きが±４５°の範囲の第１方向に沿って延びる、熱交換器（４）。
2. 前記第２管から前記第Ｎ管は、前記本体側分流部の前記他方側において水平方向に沿って並んでいる、
   請求項１に記載の熱交換器（４）。
3. 前記第１の伝熱管は、重力方向の最下段の流路に配置されている、
   請求項１または請求項２に記載の熱交換器（４）。
4. （Ｎ－１）が、２の倍数である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。
5. 前記第１管が１本であって前記（Ｎ－１）が２、４または８であるか、前記第１管が２本であって前記（Ｎ－２）が４または８であるか、あるいは、前記第１管が４本であって前記（Ｎ－４）が８である、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。
6. 前記第１の伝熱管から第Ｎの伝熱管を固定するための管板（３５）を備え、
   前記管板から前記本体側分流部までの距離が３０ｍｍ以下である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。
7. 凝縮器として機能する場合の出口側に前記第１の伝熱管が配置され、入口側に前記第２から第Ｎの伝熱管が配置されている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。
8. 前記第２の伝熱管は、前記第３から第Ｎの伝熱管よりも重力方向の下方に位置し、
   前記本体側分流部は、前記第２の伝熱管よりも重力方向の下方に位置する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。
9. 前記本体側分流部は、前記第１管が側面に接続され、前記第２から第Ｎの伝熱管が上面に接続されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の熱交換器（４）。

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