CN113167512A - 热交换器及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

热交换器具有上下配置的第一热交换部及第二热交换部，在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂在第一热交换部中流动后，在第二热交换部中流动。将第一热交换部与第二热交换部连通的中间集管部使在第一热交换部的上风侧的第一传热管组中流动的制冷剂的至少一部分向第二热交换部的下风侧的第四传热管组流动。另外，中间集管部使在第一热交换部的下风侧的第二传热管组中流动的制冷剂的至少一部分流入第二热交换部的上风侧的第三传热管组或下风侧的第四传热管组。

Description

热交换器及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及使在传热管内通过的制冷剂与空气进行热交换的热交换器及制冷循环装置。

背景技术

以往，例如，作为汽车空调用的热交换器，有如下热交换器，该热交换器具备上下水平地对置的一对集管、与这些集管保持一定的间隔地平行连通并连接的多根扁平传热管、以及紧贴地介入扁平传热管彼此的间隙的波纹翅片。该热交换器组装于制冷循环装置来进行使用，使作为热交换介质的制冷剂相对于多根扁平传热管同时并联流通，作为小型轻量且能够发挥高性能的部件，用于冷凝器。

例如，专利文献1记载的热交换器具备在风的通风方向上配置成两列的上风热交换器和下风热交换器。在该热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，制冷剂成为经由上风热交换器通过下风热交换器的流动。具体而言，流入上风侧热交换器的制冷剂在上风侧热交换器内分支为多个部分，在重力方向上以下降的流动通过。通过所述上风侧热交换器的各制冷剂合流并向下风侧热交换器输送。输送到下风侧热交换器的制冷剂在所述下风侧热交换器内再次分支为多个部分，并以与重力相向的上升的流动通过。在专利文献1中，提出了如下方案：通过在该制冷剂流动中，使全部的制冷剂在上风侧和下风侧通过相等的长度的流路，从而使各制冷剂流路的制冷剂与空气的温度交换均匀化而实现热交换器的高效率化。

而且，在所述专利文献1的技术中，上风侧热交换器及下风侧热交换器中的任一方都二分割为一部分的扁平传热管组和另一部分的扁平传热管组而形成两个芯(core)部。也就是说，上风侧热交换器分为第一芯部和第二芯部，下风侧热交换器分为第三芯部和第四芯部。并且，设为将第一芯部和第三芯部串联连接并将第二芯部和第四芯部串联连接的流路。通过该结构，专利文献1的技术实现了由制冷剂分配的不均匀导致的热交换器性能的下降的抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-15363号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂的流动方向与作为蒸发器发挥功能的情况相反，产生以下问题。高温的气体制冷剂首先流入下风侧热交换器，在下风侧热交换器中一边下降，一边通过与空气的热交换而从气体单相相变为气液二相的制冷剂。通过的气液二相的制冷剂在上风侧热交换器中成为与重力相向地上升的流动。这样，由于在上风侧热交换器中气液二相的制冷剂成为上升流，所以液体制冷剂的一部分无法在上风侧热交换器内上升，会滞留于设置在上风侧热交换器的下端部的集管内。在该情况下，作为结果，需要增加向制冷循环填充的制冷剂量。

另外，在空气的流动方向上具有多列热交换部且在各热交换部中制冷剂并联流通的热交换器中，要求使各制冷剂流动彼此的热交换平衡均匀化而实现热交换性能的提高。

本发明鉴于这样的课题而做出，其目的在于提供能够实现各制冷剂流动彼此的热交换平衡，并且使在作为冷凝器发挥功能时在热交换器内液化的制冷剂排出而不滞留在热交换器内的热交换器及制冷循环装置。

用于解决课题的技术方案

本发明的热交换器具有上下配置的第一热交换部及第二热交换部，第一热交换部及第二热交换部各自在作为沿着水平方向的空气的流动方向的第三方向上具有至少两列传热管组，所述传热管组是在作为上下方向的第一方向上延伸并供制冷剂流动的多根传热管在与第一方向正交的第二方向上并列地配置而成的结构，在将第一热交换部的上风侧的传热管组设为第一传热管组，将第一热交换部的下风侧的传热管组设为第二传热管组，将第二热交换部的上风侧的传热管组设为第三传热管组，将第二热交换部的下风侧的传热管组设为第四传热管组时，所述热交换器具备将第一传热管组的下端部及第二传热管组的下端部与第三传热管组的上端部及第四传热管组的上端部连通的中间集管部，在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，中间集管部使在第一传热管组中下降流动并从第一传热管组的下端部流出的制冷剂的至少一部分流入第四传热管组的上端部并下降流动，且使在第二传热管组中下降流动并从第二传热管组的下端部流出的制冷剂的至少一部分流入第三传热管组的上端部或第四传热管组的上端部并下降流动。

发明的效果

根据本发明的热交换器，通过在作为冷凝器发挥功能的情况下，设为制冷剂在构成热交换器的传热管中下降的流路，从而能够排出液体制冷剂而不使其滞留在热交换器内。另外，通过使在多列传热管组内流动的制冷剂流动的至少一部分在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧的流路和下风侧的流路而流动，从而能够在上风侧和下风侧分开形成制冷剂与空气的温度差较大的热交换和制冷剂与空气的温度差较小的热交换。其结果是，能够在制冷剂上游侧和下游侧使热交换的平衡一致，能够使热交换器性能提高。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的热交换器的正面立体图。

图2是从侧方观察本发明的实施方式1的热交换器得到的概略图。

图3是示出通过本发明的实施方式1的热交换器的空气与制冷剂的温度差的关系的图表。

图4是详细地示出将本发明的实施方式1的热交换器用作冷凝器时的制冷剂的流动的立体图。

图5是示出比较例的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的制冷剂的流动的图。

图6是示出图5的制冷剂的流动中的第一流动及第二流动各自的制冷剂随着在流动方向上行进而变化的焓状态的图表。

图7是示出本发明的实施方式1的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的第一流动及第二流动各自的制冷剂随着在流动方向上行进而变化的焓状态的图表。

图8是示出将本发明的实施方式1的热交换器用作蒸发器时的制冷剂的流动的正面立体图。

图9是示出本发明的实施方式2的热交换器的正面立体图。

图10是示出本发明的实施方式2的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的热交换器内的液体制冷剂的分布的图表。

图11是示出本发明的实施方式3的热交换器的正面立体图。

图12是示出本发明的实施方式3的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的热交换器内的液体制冷剂的分布的图表。

图13是示出本发明的实施方式4的模式1的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

图14是示出本发明的实施方式4的模式2的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

图15是示出图14的热交换器的变形例的图。

图16是图15的集管51的结构图。

图17是图15的集管61的结构图。

图18是示出本发明的实施方式4的模式3的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

图19是示出图18的热交换器的变形例的图。

图20是示出本发明的实施方式4的模式4的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

图21是示出图20的热交换器的变形例的图。

图22是将集管彼此连接的配管结构的概要图。

图23是将集管彼此连接的其他配管结构的概要图。

图24是相对于热交换器的制冷剂流入位置及制冷剂流出位置处的配管结构的概要图。

图25是本发明的实施方式5的空调装置的结构图。

图26是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与涡轮风扇的关系的概要图。

图27是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与西洛克风扇(siroccofan)的关系的概要图。

图28是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与西洛克风扇的关系的概要图。

图29是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与横流风扇(line flowfan)的关系的概要图。

图30是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与螺旋桨风扇(propeller fan)的配置关系的概要图。

图31是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与螺旋桨风扇的配置关系的概要图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。在此，在包含图1在内的以下的附图中，标注相同的附图标记的部分是相同或者与其相当的部分，并在以下记载的实施方式的全文中是共通的。另外，在各实施方式中，有时对与在先的实施方式中说明的事项相同或等同的部分标注相同的参照附图标记，并省略其说明。并且，在说明书全文中表示的构成要素的形态仅为示例，并不限定于说明书记载的形态。另外，在以下的实施方式中，只要是组合不会特别产生障碍的范围内，即使在没有特别明示的情况下，也能够将各实施方式彼此部分地组合。

实施方式1.

参照图1～图8说明本实施方式1。图1是示出本发明的实施方式1的热交换器的正面立体图。在图1及后述的各图中，将上下方向设为第一方向，将与第一方向正交的左右方向设为第二方向，将水平方向且空气的流动方向设为第三方向。在图1中，第一方向的箭头示出铅垂方向，但在本说明书中，除了铅垂方向以外，第一方向也包含倾斜的方向，总而言之包含所有上下方向。

该热交换器组装于制冷循环装置并作为冷凝器或蒸发器发挥功能，具有第一热交换部3a和配置在第一热交换部3a的下侧的第二热交换部3b。第一热交换部3a及第二热交换部3b各自在第三方向上具有两列传热管组，所述传热管组是在第一方向上延伸的多根传热管在第二方向上并列地配置而成的结构。具体而言，第一热交换部3a具有由上风侧的传热管组构成的第一传热管组21a和由下风侧的传热管组构成的第二传热管组21b。第二热交换部3b具有由上风侧的传热管组构成的第三传热管组21c和由下风侧的传热管组构成的第四传热管组21d。此外，在图1中，示出传热管组为两列的结构，但不限于两列，可以设为更多列。

在热交换器中，传热管由扁平管构成，在各扁平管彼此之间具备波状的翅片22。由此，实现了用于使从扁平管内的制冷剂得到的热量向空气散热的与空气的接触面积的扩大。

热交换器还具备与第一传热管组21a及第二传热管组21b中的每一个的上端部连接的两个第一集管10及第一集管11、具有四个第二集管的中间集管部18、以及与第三传热管组21c及第四传热管组21d中的每一个的下端部连接的两个第三集管16及第三集管17。

中间集管部18的四个第二集管中的两个第二集管12及第二集管13与第一传热管组21a及第二传热管组21b中的每一个的下端部连接。中间集管部18的四个第二集管中的剩余的两个第二集管14及第二集管15与第三传热管组21c及第四传热管组21d中的每一个的上端部连接。这些各集管由在第二方向上延伸的中空状的构件构成，一端被封闭，在另一端连接有后述的出入口管或连接管。

在第一集管19及第一集管20中，在第二方向上的负侧(图1的左侧)，连接有成为制冷剂的出入口的上侧出入口管110及上侧出入口管111。另外，在第三集管16及第三集管17中，在第二方向上的负侧，连接有成为制冷剂的出入口的下侧出入口管116及下侧出入口管117。

中间集管部18具有将上侧的第二集管12及第二集管13与下侧的第二集管14及第二集管15连通的连通部118。如后述的图22所示，连通部118具有一端与第二集管12连接且另一端与第二集管15连接的第一连通管118a、和一端与第二集管13连接且另一端与第二集管14连接的第二连通管118b。第一连通管118a用连接管112、U弯管101a及连接管115连接。第二连通管118b由连接管113、U弯管101b及连接管114构成。

这样，利用连通部118使第二集管12与第二集管15连通，使第二集管13与第二集管14连通。

第一连通管118a及第二连通管118b双方在第二方向上的正侧(图1的右侧)或负侧(图1的左侧)中的同一侧连接，在图1的例子中在负侧连接。由此，与在第二方向上的正侧和负侧分开连接第一连通管118a和第二连通管118b相比，能够缩短上侧的第二集管12及第二集管13、下侧的第二集管14及第二集管15的流路。

并且，在本实施方式1中，上侧出入口管110及上侧出入口管111、下侧出入口管116及下侧出入口管117与第一连通管118a及第二连通管118b同样地在第二方向上的负侧连接。以下将详细说明热交换器中的制冷剂的流动，通过该结构，在与第一热交换部3a的上侧连接的第一集管10及第一集管11、与下侧连接的第二集管12及第二集管13中，制冷剂的流动方向成为逆向。同样地，在与第二热交换部3b的上侧连接的第二集管14及第二集管15、与下侧连接的第三集管16及第三集管17中，制冷剂的流动方向成为逆向。

通过以上结构，热交换器构成两个独立的并列的制冷剂流路，在各制冷剂流中，上风侧的流路部分和下风侧的流路部分成为相等的长度。由此，在上风侧和下风侧，使各制冷剂流路的与空气的温度交换均匀化而实现热交换器的高效率化。

图2是从侧方观察本发明的实施方式1的热交换器得到的概略图。在图2中，实线箭头示出制冷剂的流动，空心箭头示出空气的流动。在以后的图中也同样如此。如图2所示，在第一热交换部3a中，在将第一热交换部3a相对于第三方向的角度设为θ1时，0°<θ1≤90°。另外，在第二热交换部3b中，在将第二热交换部3b相对于第三方向的角度设为θ2时，90°≤θ2<180°。在此，第一热交换部相对于第三方向的角度相当于第三方向与第一热交换部的传热管的延伸方向形成的角度。

在按以上方式构成的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂成为按第一热交换部3a及第二热交换部3b的顺序通过的流动。并且，气体制冷剂或气液二相制冷剂在通过热交换器时一边与从风扇吹送的空气热交换一边液化而流出。此时，第一热交换部3a的上风侧的第一传热管组21a的制冷剂向第二热交换部3b的下风侧的第四传热管组21d流动。另外，第一热交换部3a的下风侧的第二传热管组21b的制冷剂向第二热交换部3b的上风侧的第三传热管组21c流动。

图3是示出通过本发明的实施方式1的热交换器的空气与制冷剂的温度差的关系的图表。在图3中，(a)是示出热交换器用作冷凝器的情况下的空气的温度变化的图表。(b)是示出制冷剂为气液二相制冷剂的情况下的温度的图表。在图3中，横轴示出热交换器中的制冷剂流路，纵轴示出温度。

在第一热交换部3a及第二热交换部3b中的每一个中，空气的温度变化成为相同的倾向。因此，在此，说明通过第一热交换部3a的空气的温度变化。

如图3(a)所示，在制冷剂为气液二相制冷剂的情况下，在上风侧的第一传热管组21a和下风侧的第二传热管组21b中制冷剂的温度为恒定。

在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，空气按上风侧的第一传热管组21a及下风侧的第二传热管组21b的顺序通过，所以空气的温度如(a)所示上升，接近制冷剂的温度。因此，空气与制冷剂的温度差在上风侧较大，在下风侧变小。由于该温度差的不同，制冷剂能够在上风侧热交换比下风侧大的热量。

图4是详细地示出将本发明的实施方式1的热交换器用作冷凝器时的制冷剂的流动的立体图。

高温高压的气体制冷剂或气液二相制冷剂从上侧出入口管110及上侧出入口管111分别流入并到达第一集管10及第一集管11。以下，将流入第一集管10的制冷剂的流动设为第一流动，将流入第一集管11的制冷剂的流动设为第二流动，并说明各个流动。

(第一流动)

流入第一集管10的制冷剂在第一集管10内向第二方向上的正方向流动，并流入第一热交换部3a中的上风侧的第一传热管组21a。通过第一传热管组21a的制冷剂在第二集管12中合流，向第二方向上的负方向流动并从第二集管12流出。从第二集管12流出的制冷剂从连接管112经由连接管115向第二集管15沿第二方向上的正方向流入。

流入第二集管15的制冷剂流入第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d。通过第四传热管组21d的制冷剂在第三集管17中合流，向第二方向上的负方向流动，并从下侧出入口管117流出。

(第二流动)

流入第一集管11的制冷剂在第一集管11内向第二方向上的负方向流动，并流入第一热交换部3a中的下风侧的第二传热管组21b。通过第二传热管组21b的制冷剂在第二集管13中合流，向第二方向上的负方向流动并从第二集管13流出。从第二集管13流出的制冷剂从连接管113经由连接管114向第二集管14沿第二方向上的正方向流入。

流入第二集管14的制冷剂向第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c流入。通过第三传热管组21c的制冷剂在第三集管16中合流，向第二方向上的负方向流动，并从下侧出入口管116流出。

在此，当整理实施方式1的特征时，有以下两点。

(1)在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂的流动为下降的流动。

(2)是如下的流路结构：具有并列的两个制冷剂的流动，一方的第一流动和另一方的第二流动在各自的制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧和下风侧而流动。

通过具备上述(1)的特征，从而在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，没有使制冷剂相对于重力方向逆向地流动的流路。因此，在中间集管部18内，液体制冷剂无法逆着重力，不会发生滞留。

另外，通过具备上述(2)的特征，从而具有以下效果。在此，首先，作为比较例，说明特别是不具备(2)的结构，在制冷剂上升或下降的流动的过程中在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧不交换上风侧和下风侧的以往结构的热交换器。

图5是示出比较例的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的制冷剂的流动的图。图6是示出图5的制冷剂的流动中的第一流动及第二流动各自的制冷剂随着在流动方向上行进而变化的焓状态的图表。

如上所述，图5所示的比较例的热交换器具有如下流路结构：第一流动和第二流动在各自的制冷剂上游侧和制冷剂下游侧不交换上风侧和下风侧。也就是说，在中间集管部180中，是如下结构：上风侧的第二集管12与上风侧的第二集管14连通，下风侧的第二集管13与下风侧的第二集管15连通。

在该结构的情况下，第一流动的流入第一集管10的制冷剂向第一热交换部3a中的上风侧的第一传热管组21a流入。通过第一传热管组21a的制冷剂在第二集管12中合流，从连接管112经由连接管114流入到第二集管14。流入第二集管14的制冷剂向第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c流入。通过第三传热管组21c的制冷剂成为在第三集管16中合流并从下侧出入口管116流出的流动。

另一方面，第二流动的流入第一集管11的制冷剂向第一热交换部3a中的下风侧的第二传热管组21b流入。通过第二传热管组21b的制冷剂在第二集管13中合流，从连接管113经由连接管115流入到第二集管15。流入第二集管15的制冷剂向第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d流入。通过第四传热管组21d的制冷剂成为在第三集管17中合流并从下侧出入口管117流出的流动。

如图6所示，经过以上流动的第一流动及第二流动的热交换器的流出时的制冷剂的焓状态不同，持续在上风侧流动的第一流动与持续在下风侧流动的第二流动相比，制冷剂焓变小。

如用上述图3说明的那样，第一流动由于在上风侧流动，从而与空气的温度差较大，在第一热交换部3a中，制冷剂焓的下降较大。并且，通过第一流动在第二热交换部3b中从气液二相的制冷剂状态到气体单相的制冷剂状态结束与空气的热交换，从而气体单相的制冷剂状态接近空气的温度。因此，第一流动在第二热交换部3b中基本上无法使制冷剂焓下降。因此，第一流动的一部分基本上难以作为热交换发挥功能，作为结果，导致热交换器的效率恶化。

另外，如用上述图3说明的那样，第二流动由于在下风侧流动，从而与空气的温度差较小，通过第二热交换部3b后的制冷剂的焓状态保持较高的状态。因此，在没有完全将第二流动具有的热量散热到空气中的状态下流出热交换器，作为结果，从第二流动的制冷剂向空气提供的热量不充分。

这样，在比较例的热交换器中，通过在第一流动及第二流动中，一方持续在上风侧流动，另一方持续在下风侧流动，从而通过第一热交换部3a及第二热交换部3b后的制冷剂的焓状态不同，热交换的平衡较差。

相对于此，本实施方式1的热交换器通过具备上述(2)的特征，从而能够在第一流动及第二流动中进行平衡良好的热交换。以下，详细地说明。

图7是示出本发明的实施方式1的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的第一流动及第二流动各自的制冷剂随着在流动方向上行进而变化的焓状态的图表。

如图7所示，第一流动在第一热交换部3a中在上风侧流动，在第二热交换部3b中在下风侧流动。另外，第二流动在第一热交换部3a中在下风侧流动，在第二热交换部3b中在上风侧流动。并且，当在第一热交换部3a中对第一流动和第二流动进行比较时，由于与在下风侧流动的第二流动相比，在上风侧流动的第一流动的制冷剂与空气的温度差较大，所以制冷剂焓的下降较大。另一方面，当在第二热交换部3b中对第一流动和第二流动进行比较时，由于与在下风侧流动的第一流动相比，在上风侧流动的第二流动的制冷剂与空气的温度差较大，所以制冷剂焓的下降较大。

由于成为以上那样的制冷剂焓的变化，所以第一流动及第二流动中的任一方的制冷剂的、通过热交换器后的制冷剂的焓均成为相等的值，能够平衡良好地实施与空气的热交换。

本实施方式1在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下具有特征，以下说明热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。

图8是示出将本发明的实施方式1的热交换器用作蒸发器时的制冷剂的流动的正面立体图。在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，低温低压的气体制冷剂和液体制冷剂混合存在的气液二相制冷剂流入，在热交换器中流动的过程中通过与空气的热交换而液化，成为液体制冷剂而流出。以下，更具体地说明。

从下侧出入口管116及下侧出入口管117中的每一个流入的气液二相制冷剂到达第三集管16及第三集管17。

流入第三集管16的制冷剂向第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c流入。通过第三传热管组21c的制冷剂在第二集管14中合流，从连接管114经由连接管113流入到第二集管13。流入第二集管13的制冷剂向第一热交换部3a中的下风侧的第二传热管组21b流入。通过第二传热管组21b的制冷剂在第一集管11中合流并从上侧出入口管111流出。

流入第三集管17的制冷剂向第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d流入。通过第四传热管组21d的制冷剂在第二集管15中合流，从连接管115经由连接管112流入到第二集管12。流入第二集管12的制冷剂流入第一热交换部3a中的上风侧的第一传热管组21a。通过第一传热管组21a的制冷剂在第一集管10中合流并从上侧出入口管110流出。

在此，在第二集管12及第二集管13中存在液体制冷剂。因此，受到重力的影响而在第二集管12及第二集管13中的每一个中产生想要向第二集管15及第二集管14逆流的制冷剂的流动。但是，在第二集管12及第二集管13中，产生从第二集管15及第二集管14流入的后续的制冷剂的流动。因此，第二集管12及第二集管13各自的内部的液体制冷剂由从第二集管15及第二集管14流入的制冷剂的流动推出。由此，第二集管12及第二集管13各自的内部的液体制冷剂不会滞留于第二集管12及第二集管13而被输送到第一热交换部3a。

另外，在第二集管14及第二集管15中，产生从位于各自的下侧的第三传热管组21c及第四传热管组21d流入的制冷剂的流动。因此，第二集管14及第二集管15各自的内部的液体制冷剂由从第三传热管组21c及第四传热管组21d流入的制冷剂的流动推出，不会在第二集管14及第二集管15的内部滞留而分别被输送到连接管114及连接管115。

如以上说明的那样，在本实施方式1中，在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，热交换器内的制冷剂的流动从入口到出口成为下降的流动。由此，液体制冷剂无法逆着重力，不会滞留在热交换器内。也就是说，液体制冷剂不滞留在热交换器内而被排出。另外，由于液体制冷剂不滞留在热交换器内，所以也能够抑制冷冻机油溶入液体制冷剂而滞留的情形。在溶入到滞留的液体制冷剂中的冷冻机油增加的情况下，成为冷冻机油向压缩机的制冷剂吸入侧的返回量减少的一个原因。因此，作为结果，需要增加为了压缩机的摩擦保护而填充的冷冻机油。但是，在本实施方式1中，由于能够抑制液体制冷剂及冷冻机油的滞留，所以能够避免制冷剂及冷冻机油的过度填充。

在本实施方式1中，具有并列的两个制冷剂的流动，各制冷剂的流动经由中间集管部18从第一热交换部3a向第二热交换部3b流动。在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，中间集管部18使在第一传热管组21a中下降流动并从第一传热管组21a的下端部流出的制冷剂的至少一部分流入第四传热管组21d的上端部并下降流动。另外，中间集管部18使在第二传热管组21b中下降流动并从第二传热管组21b的下端部流出的制冷剂的至少一部分流入第三传热管组21c的上端部并下降流动。

也就是说，热交换器具有如下的流路结构：使在两列传热管组中流动的第一流动和第二流动在各自的制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧和下风侧而流动。由此，能够在第一流动及第二流动中交替地进行制冷剂与空气的温度差较大的热交换和制冷剂与空气的温度差较小的热交换，能够使热交换的平衡一致。因此，能够使热交换器性能提高。

另外，实施方式1的热交换器具备第一集管10及第一集管11、中间集管部18、第三集管16及第三集管17。中间集管部18是如下结构：具备将上侧的第二集管12及第二集管13与下侧的第二集管14及第二集管15连通的连通部118。能够按这种方式利用多个集管及连通部118构成流路。

连通部118具有第一连通管118a和第二连通管118b。第一连通管118a的一端与第一传热管组21a的下端部的第二集管12连接，另一端与第四传热管组的上端部的第二集管15连接。第二连通管118b的一端与第二传热管组21b的下端部的第二集管13连接，另一端与第三传热管组21c的上端部的第二集管14连接。由此，能够构成在第一流动和第二流动中在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧和下风侧的流路。

第一连通管118a及第二连通管118b双方在第二方向上的正侧或负侧中的同一侧连接，在此在负侧连接。由此，与在第二方向上的正侧和负侧分开连接第一连通管118a和第二连通管118b相比，能够缩短上侧的第二集管12及第二集管13、下侧的第二集管14及第二集管15的流路。

上侧出入口管110及上侧出入口管111、下侧出入口管116及下侧出入口管117与第一连通管118a及第二连通管118b同样地在第二方向上的负侧连接。由此，在与第一热交换部3a的上侧连接的第一集管10及第一集管11、与下侧连接的第二集管12及第二集管13中，制冷剂的流动方向成为逆向。同样地，在与第二热交换部3b的上侧连接的第二集管14及第二集管15、与下侧连接的第三集管16及第三集管17中，制冷剂的流动方向成为逆向。

实施方式2.

实施方式2的中间集管部18中的制冷剂的流动方向与实施方式1不同。以下，以实施方式2与实施方式1不同的结构为中心进行说明。

图9是示出本发明的实施方式2的热交换器的正面立体图。在图9中示出热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。

实施方式2的热交换器具有如下结构：在实施方式1中在第二方向上的负侧连接的中间集管部18的连接管112～连接管115在第二方向上的正侧连接。也就是说，“中间集管部18的连接管112～连接管115”、“上侧出入口管110及上侧出入口管111和下侧出入口管116及下侧出入口管117”具有如下结构：相对于对应的集管，在第二方向上在相互相反侧连接。

通过该结构，与第一热交换部3a的上侧连接的第一集管10及第一集管11、与下侧连接的第二集管12及第二集管13的制冷剂的流动方向成为相同的方向。另外，与第二热交换部3b的上侧连接的第二集管14及第二集管15、与下侧连接的第三集管16及第三集管17的制冷剂的流动方向成为相同的方向。

在按以上方式构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，低温低压的气体制冷剂和液体制冷剂混合存在的气液二相制冷剂从在第二方向上的正侧连接的下侧出入口管116及下侧出入口管117流入并到达第三集管16及第三集管17。

流入第三集管16的制冷剂在第三集管16内向第二方向上的正方向流动，并流入第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c。通过第三传热管组21c的制冷剂在第二集管14中合流并向第二方向上的正方向流动，并从第二集管14流出。从第二集管14流出的制冷剂从连接管114经由连接管113向第二集管13沿第二方向上的负方向流入。

流入第二集管13的制冷剂向第一热交换部3a中的下风侧的第二传热管组21b流入。通过第二传热管组21b的制冷剂成为在第一集管11中合流，向第二方向上的负方向流动，并从上侧出入口管111流出的流动。

另一方面，流入第三集管17的制冷剂在第三集管17内向正方向流动，并流入第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d。通过第四传热管组21d的制冷剂在第二集管15中合流并向第二方向上的正方向流动，并从第二集管15流出。从第二集管15流出的制冷剂从连接管115经由连接管112向第二集管12沿第二方向上的负方向流入。

流入第二集管12的制冷剂向第一热交换部3a中的上风侧的第一传热管组21a流入。通过第一传热管组21a的制冷剂成为在第一集管10中合流，向第二方向上的负方向流动，并从上侧出入口管110流出的流动。

接着，使用图10说明本实施方式2的效果。图10是示出本发明的实施方式2的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的热交换器内的液体制冷剂的分布的图表。在图10中，为了使本实施方式2与实施方式1的差异明确，也一并示出实施方式1中的液体制冷剂的分配分布。在图10中，横轴示出第二集管及第三集管的第二方向上的位置，纵轴示出液体制冷剂量。

气液二相的制冷剂沿第二方向上的正方向流入第三集管。因此，根据图10，气液二相的制冷剂中的密度较大的液体制冷剂由于惯性力而在第三集管内容易在第二方向上的正方向(图10的右侧)较多地分配。

在上述实施方式1的情况下，在第二热交换部3b中，上侧的集管和下侧的集管中的制冷剂的流动方向为逆向。因此，制冷剂的压力损失较大的气体制冷剂在第三集管的第二方向上的负方向较多分布，形成以最短距离通过第二热交换部3b中的第二方向上的负侧的传热管组并流动到连接管114及连接管115的流路。由此，产生想要使制冷剂的压力损失下降的流动。

相对于此，在本实施方式2的情况下，在第二热交换部3b中，上侧的集管和下侧的集管中的制冷剂的流动方向为相同的方向。由此，关于从下侧出入口管116及下侧出入口管117流入第三集管内，并通过各传热管中的每一根后，到达连接管114及连接管115的流路长度，不论通过哪根传热管，都变得均匀。因此，在第二热交换部3b中流动的气体制冷剂容易在第二方向上均匀地分配，伴随着气体制冷剂的均匀的分配，较多地偏向第二方向上的正方向的液体制冷剂被搅拌，液体制冷剂也与气体制冷剂同样地容易在第二方向上均匀地分配。

另外，为了也达到在第一热交换部3a中同样的效果，在第二热交换部3b中，上侧的集管和下侧的集管中的制冷剂的流动方向为相同的方向。由此，气体制冷剂和液体制冷剂的分配容易均匀地分配。

如以上说明的那样，在本实施方式2中，能够得到与实施方式1同样的效果，并且能够得到以下效果。在本实施方式2中，“中间集管部18的连接管112～连接管115”、“上侧出入口管110、上侧出入口管111、下侧出入口管116及下侧出入口管117”具有如下结构：相对于对应的集管，在第二方向上在相互相反侧连接。通过该结构，与第一热交换部3a的上侧连接的第一集管10及第一集管11、与下侧连接的第二集管12及第二集管13的制冷剂的流动方向成为相同的方向。另外，与第二热交换部3b的上侧连接的第二集管14及第二集管15、与下侧连接的第三集管16及第三集管17的制冷剂的流动方向成为相同的方向。

由此，在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，在热交换器内流动的液体制冷剂容易均匀地分配，作为结果，能够与实施方式1相比提高热交换器的热交换效率。

另外，在本实施方式2中，也与实施方式1同样地，在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，设为液化的制冷剂下降流动的流路。因此，液体制冷剂及溶入液体制冷剂的冷冻机油不会滞留在热交换器内，能够避免制冷剂及冷冻机油的过度填充。

实施方式3

实施方式3的中间集管部18的结构与实施方式1不同。以下，以实施方式3与实施方式1不同的结构为中心进行说明。

图11是示出本发明的实施方式3的热交换器的正面立体图。在图11中示出热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。

在实施方式3的热交换器中，中间集管部18的第二集管14及第二集管15各自的内部在第二方向上的中心部由分隔板140及分隔板150分割。通过按这种方式分割，从而在第二集管14形成有负侧集管14a及正侧集管14b，在第二集管15形成有负侧集管15a及正侧集管15b。

另外，中间集管部18具有将上侧的第二集管12及第二集管13与下侧的第二集管14及第二集管15连通的连通部118。如后述的图23所示，连通部118具有第一连通管118a和第二连通管118b。第二连通管118b的一端与第二集管12连接，另一端分支并与正侧集管14b及正侧集管15b连接。具体而言，第二连通管118b由连接管112、U弯管101b、二分支管25、连接管114b及连接管115b构成。第一连通管118a的一端与第二集管13连接，另一端分支并与负侧集管14a及负侧集管15a连接。具体而言，第一连通管118a由连接管112、U弯管101b、二分支管25、连接管114a及连接管115a构成。

在按以上方式构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，低温低压的气体制冷剂和液体制冷剂混合存在的气液二相制冷剂从配置在第二方向上的负侧的下侧出入口管116及下侧出入口管117分别流入并到达第三集管16及第三集管17。

流入第三集管16的制冷剂向第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c流入。通过第三传热管组21c的制冷剂流入被二分割的第二集管14即负侧集管14a及正侧集管14b。

另一方面，流入第三集管17的制冷剂向第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d流入。通过第四传热管组21d的制冷剂流入被二分割的第二集管15即负侧集管15a及正侧集管15b。

负侧集管14a的制冷剂和负侧集管15a的制冷剂分别从连接管114a及连接管115a流出后合流。然后，合流后的制冷剂流入到连接管113，并流入到第二集管13。流入第二集管13的制冷剂向第二传热管组21b流入。通过第二传热管组21b的制冷剂成为在第一集管11中合流并从上侧出入口管110流出的流动。

另一方面，正侧集管14b的制冷剂和正侧集管15b的制冷剂分别从连接管114b及连接管115b流出后合流。然后，合流后的制冷剂流入到连接管112，并流入到第二集管12。流入第二集管12的制冷剂向第一传热管组21a流入。通过第一传热管组21a的制冷剂成为在第一集管10中合流并从上侧出入口管110流出的流动。

接着，使用图12说明本实施方式3的效果。图12是示出本发明的实施方式3的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的热交换器内的液体制冷剂的分布的图表。在图12中，为了使本实施方式3与实施方式2的差异明确，也一并示出实施方式2中的液体制冷剂的分配分布。在图12中，横轴示出第二集管及第三集管的第二方向上的位置，纵轴示出液体制冷剂量。

根据图12，在流入第三集管的气液二相的制冷剂中密度较大的液体制冷剂由于惯性力而容易在第二方向上的正方向较多地分配。在该分配的状态下，制冷剂从第三集管经由第二热交换部3b流入第二集管。因此，在第二集管中，容易在第二方向上的正方向较多地分配液体制冷剂。

如图11所示，如上所述，第二集管14及第二集管15各自的内部用分隔板140及分隔板150在第二方向上的中心部分割为两部分。因此，在位于第二方向上的正侧的正侧集管14b及正侧集管15b中液体制冷剂较多地分布，在位于第二方向上的负侧的负侧集管14a及负侧集管15a中气体制冷剂较多地分布。

液体制冷剂较多地分布的正侧集管14b及正侧集管15b的液体制冷剂经由连接管114b、连接管115b及连接管112供给到第一热交换部3a的上风侧的第二集管12后，流入第一传热管组21a。

这样，大量的液体制冷剂流入上风侧的第一传热管组21a。并且，由于流入上风侧的第一传热管组21a中的大量的液体制冷剂与空气的温度差较大，所以能够在第一传热管组21a内进行充分的热交换。

另一方面，气体制冷剂较多地分布且液体制冷剂较少的负侧集管14a及负侧集管15a内的制冷剂经由连接管114a、连接管115a及连接管113供给到第一热交换部3a的下风侧的第二集管13后，流入第二传热管组21b。

由于流入第二传热管组21b的较少的液体制冷剂与空气的温度差较小，所以液体制冷剂不会在第二传热管组21b的中途完全蒸发。因此，能够进行高效的热交换。

而且，由于液体制冷剂沿第二方向上的负方向流入第二集管12，所以在第二集管12内，容易在第二方向上的负方向较多地分配液体制冷剂。由于在该分配的状态下，制冷剂流入第一传热管组21a，所以在第一传热管组21a中，与位于正侧的传热管相比，液体制冷剂较多地分配给位于负侧的传热管。另一方面，由于液体制冷剂向第二方向上的正方向流入第二集管13，所以在第二集管13内，容易在第二方向上的正方向较多地分配液体制冷剂。由于在该分配的状态下，制冷剂流入第二传热管组21b，所以在第二传热管组21b中，与位于负侧的传热管相比，液体制冷剂较多地分配给位于正侧的传热管。

因此，流入第一热交换部3a中的第二方向上的正侧区域的空气在上风侧的第一传热管组21a中与比第二方向上的负侧少的液体制冷剂进行热交换，从而空气的温度变化较小。并且，流入下风侧的第二传热管组21b的空气与比第二方向上的负侧“多的液体制冷剂”进行热交换。在该情况下，即使在第二传热管组21b中是与“多的液体制冷剂”进行的热交换，由于较大地形成空气侧的温度与液体制冷剂侧的温度的温度差，所以在第一热交换部3a的下风侧，“多的液体制冷剂”也能够进行所需的热交换。

另外，流入第一热交换部3a中的第二方向上的负侧区域的空气在上风侧的第一传热管组21a中与比第二方向上的正侧多的液体制冷剂进行热交换，从而空气的温度变化较大。并且，流入下风侧的第二传热管组21b的空气与比第二方向上的负侧“少的液体制冷剂”进行热交换。在该情况下，由于在第二传热管组21b中是与“少的液体制冷剂”的热交换，所以即使减小空气侧的温度与液体制冷剂侧的温度的温度差，在第一热交换部3a的下风侧，“少的液体制冷剂”也能够进行所需的热交换。

如以上说明的那样，在本实施方式3中，能够得到与实施方式1同样的效果，并且能够得到以下效果。在本实施方式3中，第二集管14及第二集管15各自的内部在第二方向上的中心部被分割而形成正侧集管14b和负侧集管14a、正侧集管15b和负侧集管15a。连通部118具有第一连通管118a和第二连通管118b。第一连通管118a的一端与第二集管12连接，另一端分支并与正侧集管14b及正侧集管15b连接。第二连通管118b的一端与第二集管13连接，另一端分支并与负侧集管14a及负侧集管15a连接。通过该结构，能够在第一热交换部3a中将液体制冷剂平衡良好地分配给第二方向上的正侧区域和负侧区域，能够进行高效的热交换。

另外，在本实施方式3中，在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，在热交换器内流动的液体制冷剂在上风侧较多，在下风侧变少。由此，能够进行空气与液体制冷剂的温度差所对应的制冷剂分配。作为结果，能够与实施方式2相比提高热交换器的热交换效率。另外，在本实施方式3中，也与实施方式2同样地，设为如下流路：用作冷凝器的情况下的液化的制冷剂成为下降的流动。因此，液体制冷剂及溶入液体制冷剂的冷冻机油不会滞留在热交换器内，能够削减过度的制冷剂、冷冻机油的填充。

实施方式4

实施方式4涉及将热交换器分割为多个的结构。另外，在实施方式4中，说明热交换器作为冷凝器发挥功能的情况。

在将热交换器分割为多个的结构中，将热交换器用作冷凝器时的制冷剂的流动有多个模式(pattern)。以下，说明各模式。

(模式1)

图13是示出本发明的实施方式4的模式1的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

实施方式4的热交换器在第二方向上被二分割，形成有正侧热交换器300b和负侧热交换器300a。正侧热交换器300b和负侧热交换器300a用连接部320串联连接。包括模式1在内，在以下的模式2～模式4中实施方式4的热交换器共同地具备该结构。

并且，模式1的热交换器具有图9所示的实施方式2的热交换器、即热交换部的上侧集管和下侧集管中的制冷剂的流动方向为相同的方向的热交换器在第二方向上被二分割而成的结构。另外，模式1的热交换器具有如下结构：在正侧热交换器300b与负侧热交换器300a的连接部分，制冷剂以两列流动。

在图13中，在成为制冷剂下游侧的负侧热交换器300a的各部分中，接着利用在图2中使用的附图标记。对制冷剂上游侧的正侧热交换器300b适当标注新的附图标记。制冷剂上游侧的正侧热交换器300b中的重力方向的上侧成为第一热交换部3c，重力方向的下侧成为第二热交换部3d。第一热交换部3c在与第一热交换部3a相同的角度θ1的方向上延伸。第二热交换部3d与第二热交换部3b同样地在角度θ2的方向上延伸。

以下，说明图13的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。

高温高压的气体制冷剂或气液二相制冷剂从出入口配管310及出入口配管311分别流入并到达第一集管30及第一集管31。以下，将流入第一集管30的制冷剂设为第一流动，将流入第一集管31的制冷剂设为第二流动。

(第一流动)

流入第一集管30的制冷剂流入第一热交换部3c中的上风侧的第一传热管组21a。通过第一传热管组21a的制冷剂在第二集管32中合流，从连接管312经由连接管315流入到第二集管35。流入第二集管35的制冷剂向第二热交换部3d中的下风侧的第四传热管组21d流入。通过第四传热管组21d的制冷剂在第三集管37中合流，从连接管317经由上侧出入口管111到达第一集管11。

流入第一集管11的制冷剂与实施方式2同样地成为经由第一热交换部3a中的下风侧的第二传热管组21b、第二集管13、连接管113、连接管114、第二集管14、第二热交换部3b中的上风侧的第三传热管组21c、第三集管16、下侧出入口管116而流出的流动。

(第二流动)

流入第一集管31的制冷剂向第一热交换部3c中的下风侧的第二传热管组21b流入。通过第二传热管组21b的制冷剂在第二集管33中合流，从连接管313经由连接管314流入到第二集管34。流入第二集管34的制冷剂向第二热交换部3d中的上风侧的第三传热管组21c流入。通过第三传热管组21c的制冷剂在第三集管36中合流，从连接管316经由上侧出入口管110到达第一集管10。

流入第一集管10的制冷剂与实施方式2同样地成为经由第一热交换部3a中的上风侧的第一传热管组21a、第二集管12、连接管112、连接管115、第二集管15、第二热交换部3b中的下风侧的第四传热管组21d、第三集管17、下侧出入口管117而流出的流动。

通过设为以上结构，从而即使在热交换器在第二方向上较长，由于制造上的方便而需要分割的情况下，也能够得到与实施方式2相同的效果。另外，在图13中，作为一例，使用实施方式2示出，但也可以使用实施方式1或实施方式3的结构来构成在第二方向上分割的热交换器。另外，也可以将实施方式1～实施方式3的结构组合来构成在第二方向上分割的热交换器。

(模式2)

图14是示出本发明的实施方式4的模式2的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

模式2的热交换器具有如下结构：在第二方向上将图4所示的实施方式1的热交换器二分割并串联连接，在串联的连接部分，制冷剂从两列汇合成一列而流动。另外，模式2的热交换器在第一热交换部3c中应用实施方式1，在第二热交换部3d中应用实施方式2。也就是说，在第一热交换部3c中，上侧的集管和下侧的集管中的制冷剂的流动方向为逆向。另外，在第二热交换部3d中，上侧的集管和下侧的集管中的制冷剂的流动方向为逆向。

并且，在正侧热交换器300b中，以在第一热交换部3c中在上风侧流动的制冷剂在第二热交换部3d中在下风侧流动，在第一热交换部3c中在下风侧流动的制冷剂在第二热交换部3d中在上风侧流动的方式将第二集管32及第二集管33、第二集管34及第二集管35连接的结构与上述实施方式1相同。但是，在负侧热交换器300a中，如以往的热交换器那样，应用在制冷剂上升或下降的流动的过程中不切换通过上风侧的流动和通过下风侧的流动的结构。

以下，说明图14的热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。正侧热交换器300b中的制冷剂的流动除了制冷剂相对于第一集管30及第一集管31的流入方向与图13成为逆向以外，与图13的正侧热交换器300b相同。并且，从正侧热交换器300b的连接管316及连接管317流出的制冷剂在二分支管25中合流，到达负侧热交换器300a的第三集管47。

经由第三集管47的制冷剂经由第二热交换部3b的下风侧、第二集管45、第二集管43、第一热交换部3a的下风侧、第一集管41、连接管411、连接管410、第一集管40、第一热交换部3a的上风侧、第二热交换部3b的上风侧及第三集管46，从出入口管416流出。

在此，在模式2中，成为制冷剂流路的上游侧的正侧热交换器300b的容量设为成为制冷剂流路的下游侧的负侧热交换器300a的容量的两倍以上，流入到负侧热交换器300a的制冷剂状态成为液体单相状态。由此，负侧热交换器300a用作进行液体单相制冷剂的过冷却的用途。

(模式2的变形例)

图15是示出图14的热交换器的变形例的图。

如图15所示，可以使用集管51代替图14的第三集管36及第三集管37。另外，可以使用集管61代替图14的第一集管40及第一集管41。另外，可以使用连接管510代替图14的连接管316、连接管317及二分支管25。集管51及集管61具有以下的图16及图17所示的结构。

图16是图15的集管51的结构图。图17是图15的集管61的结构图。

如图16所示，集管51具有：形成有供扁平传热管插入的多个插入孔51aa的集管板51a、框板51b及集管罩51c。集管51具有使从第二热交换部3d的上风侧的传热管组和下风侧的传热管组流出的制冷剂合流并使制冷剂流动到连接管510的功能。

如图17所示，集管61具有：形成有供扁平传热管插入的多个插入孔61aa的集管板61a、偏流防止板61b及集管罩61c。集管61具有使通过第一热交换部3a的下风侧的传热管组的制冷剂流动到第一热交换部3a的上风侧的传热管组的功能。

此外，在图14及图15所示的模式2的结构中，在负侧热交换器300a中，如以往的热交换器那样，在作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂在流路的一部分中上升。也就是说，产生上升流。因此，当上升流为二相制冷剂时，液体制冷剂有可能会滞留于第三集管47。但是，如果使流入负侧热交换器300a的制冷剂成为液体单相制冷剂，则不论比第三集管47靠制冷剂下游侧的流路为上升流及下降流中的哪一方，都对第三集管47内的制冷剂状态没有影响，第三集管47内被液体制冷剂填满。

这样，当第三集管47内被液体制冷剂填满时，负侧热交换器300a的传热管组也被液体制冷剂填满。也就是说，如果流入负侧热交换器300a的制冷剂为液体单相制冷剂，则即使在第三集管47的制冷剂下游侧产生上升流，也不会产生液体制冷剂不流动而滞留这样的不良情况。因此，如果能够在正侧热交换器300b中应用实施方式1～实施方式3的结构，则可以说形成了不需要过度的制冷剂量的结构。

(模式3)

图18是示出本发明的实施方式4的模式3的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

在模式3的热交换器中，使图1所示的实施方式1的热交换器的第一热交换部3a在第二方向上延长，并且在第二方向上二分割，形成第一热交换部3a、第一热交换部3c及第二热交换部3b。另外，模式3的热交换器具有如以往那样作为冷凝器发挥功能的情况下制冷剂成为上升流的第二热交换部3d。这样，模式3的热交换器组合了将实施方式1的热交换器分割而成的结构和以往的热交换器。

(模式3的变形例)

图19是示出图18的热交换器的变形例的图。

上述图18的第二热交换部3d是制冷剂在上风侧和下风侧并行地流动的结构。相对于此，在该变形例中，在第二热交换部3d中，使用了设为制冷剂从上风侧流动到下风侧的相向流的以往的热交换器。

(模式4)

图20是示出本发明的实施方式4的模式4的热交换器中的制冷剂的流动的立体图。

在模式4的热交换器中，通过第一热交换部3a及第一热交换部3c的各个制冷剂在分别通过第二热交换部3b的下风侧及第二热交换部3d的下风侧后合流。然后，合流后的制冷剂按第二热交换部3b的上风侧及第二热交换部3d的上风侧的顺序通过。

在该结构中，在第一热交换部3a及第一热交换部3c的上风侧的第一传热管组21a中流动的制冷剂向第二热交换部3b及第二热交换部3d的下风侧的第四传热管组21d流动。也就是说，是在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧和下风侧的结构。但是，关于第一热交换部3a及第一热交换部3c的下风侧，在第二传热管组21b中流动的制冷剂向第二热交换部3b及第二热交换部3d的下风侧的第四传热管组21d流动。因此，在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧不交换上风侧和下风侧。但是，由于具有从上侧出入口管110a及上侧出入口管110b流入热交换器的制冷剂中的至少一方在制冷剂上游侧和制冷剂下游侧交换上风侧和下风侧的结构，所以能够使热交换平衡均匀化并实现热交换性能的提高。

(模式4的变形例)

图21是示出图20的热交换器的变形例的图。

在上述图20中是如下结构：从第二集管12及第二集管13流出的制冷剂和从第二集管32及第二集管33流出的制冷剂并列地流入第二热交换部3b的下风侧及第二热交换部3d的下风侧。相对于此，在该变形例中，从第二集管12及第二集管13流出的制冷剂流入第二集管32及第二集管33。然后，从第二集管32及第二集管33中的每一个流出的制冷剂合流并流入第二集管35。

流入第二集管35的制冷剂分为流向第二集管15的制冷剂和流向第二热交换部3b的下风侧的第四传热管组21d的制冷剂。流向第二集管15的制冷剂通过第二热交换部3d的下风侧后，经由第三集管17与从第二集管35直接通过第四传热管组21d的制冷剂在第三集管37中合流。通过第三集管37后的制冷剂的流动与图20同样地，按第二热交换部3b的上风侧及第二热交换部3d的上风侧的顺序通过。

在图18～图21的结构中，也与图14及图15的情况同样地，在一部分中产生制冷剂的上升流。但是，在图18～图20的结构中，在从产生上升流的部分起制冷剂下游的流路中，制冷剂状态为液体制冷剂，并成为满液。具体而言，在图18及图19的第二热交换部3d和图20及图21的第二热交换部3b的上风侧及第二热交换部3d的上风侧中流动的制冷剂状态为液体制冷剂并成为满液。因此，在利用所述液体制冷剂成为满液状态的热交换器所关联的集管中，制冷剂的滞留量不取决于上升流或下降流这样的制冷剂的流动方向。

因此，在图18及图19的结构中，如果能够在第一热交换部3a、第一热交换部3c及第二热交换部3b中应用实施方式1～实施方式3的结构，则可以说形成了不需要过度的制冷剂量的结构。另外，如果能够在图20及图21的第一热交换部3a、第一热交换部3c、第二热交换部3b的下风侧及第二热交换部3d的下风侧中应用实施方式1～实施方式3的结构，则可以说形成了不需要过度的制冷剂量的结构。

以上，在本实施方式4中，当在第二方向上将热交换器二分割的情况下，通过应用将实施方式1～3的结构应用于一部分或二分割中的任一方而成的结构，从而能够使热交换器性能提高。另外，在气体单相或气液二相状态的制冷剂液化的过程中，通过设为铅垂向下地流动的流路，从而液体制冷剂及溶入液体制冷剂的冷冻机油不会滞留在热交换器内。因此，能够削减制冷剂及冷冻机油的过度填充。

接着，说明在实施方式1～实施方式4中将集管彼此连接的具体配管的结构例。

图22是将集管彼此连接的配管结构的概要图。

在图22中，使用U弯管101a及U弯管101b将集管彼此连接。具体而言，图22的结构应用于图4、图5、图7、图9、图13～图15的第二集管部分的连接。

图23是将集管彼此连接的其他配管结构的概要图。

在图23中，使用U弯管101a、U弯管101b、二分支管25a及二分支管25b将集管彼此连接。具体而言，图23的结构应用于图11、图20及图21的第二集管部分的连接。

图24是相对于热交换器的制冷剂流入位置及制冷剂流出位置处的配管结构的概要图。图24的配管结构应用于实施方式1～实施方式4的全部实施方式，在此示出应用于图4所示的实施方式1的例子。

在实施方式1～实施方式4中，在热交换器中制冷剂流入位置均为两处，制冷剂流出位置也为两处。在图24中，在其制冷剂流入位置和制冷剂流出位置分别使用二分支管25。

实施方式5

实施方式5涉及具备实施方式1～实施方式4中的任一个热交换器的制冷循环装置。在此，作为制冷循环装置的一例，对空调装置进行说明。

图25是本发明的实施方式5的空调装置的结构图。在图25中，实线箭头示出制冷时的制冷剂的流动，虚线箭头示出制热时的制冷剂的流动。

空调装置具有压缩机1、四通阀2、室外热交换器3、膨胀阀4及室内热交换器5，用配管将它们连接而构成供制冷剂循环的制冷剂回路。在制冷剂回路中，为了抑制由压缩机1的内部的磨损导致的压缩效率的下降及耐久寿命的下降而混入有冷冻机油，冷冻机油的一部分与制冷剂一起在制冷剂回路内循环。空调装置还具备向室外热交换器3送风的风扇7和向室内热交换器5送风的风扇6。实施方式1～实施方式4的热交换器可以应用于室外热交换器3，也可以应用于室内热交换器5。

在按这种方式构成的空调装置中，在制冷运转时，用压缩机1压缩得到的高温高压的气体制冷剂通过四通阀2并到达点A。气体制冷剂通过点A后，流入室外热交换器3。室外热交换器3作为冷凝器发挥功能，流入室外热交换器3的气体制冷剂由利用风扇7流动的空气冷却，在液化的状态下到达点B。液化的液体制冷剂通过膨胀阀4而成为低温低压的气体制冷剂和液体制冷剂混合存在的二相制冷剂状态，并到达点C。然后，通过点C的二相制冷剂流入室内热交换器5。室内热交换器5作为蒸发器发挥功能，流入室内热交换器5的二相制冷剂由利用风扇6流动的空气加热，在气化的状态下到达点D。经过点D的气体制冷剂通过四通阀2后返回到压缩机1。通过该循环，形成冷却室内空气的制冷运转。

在制热运转时，以上述流动逆行的方式切换四通阀2的制冷剂的流动方向。也就是说，成为如下流路：用压缩机1压缩得到的高温高压的气体制冷剂通过四通阀2后流动到点D，经过室内热交换器5、膨胀阀4及室外热交换器3的制冷剂到达点A，并利用四通阀2返回到压缩机1。通过该循环，形成加热室内空气的制热运转。

在此，使用图26～图31说明风扇的结构例和风扇与热交换器的配置例。

图26是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与涡轮风扇的关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的上风侧配置有涡轮风扇70。

图27是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与西洛克风扇的关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的上风侧配置有西洛克风扇71。

图28是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与西洛克风扇的关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的下风侧配置有西洛克风扇71。

图29是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与横流风扇的关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的下风侧配置有横流风扇72。

图30是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与螺旋桨风扇的配置关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的下风侧配置有螺旋桨风扇73。

图31是示出本发明的实施方式5的空调装置中的热交换器与螺旋桨风扇的配置关系的概要图。

在该例子中，在热交换器的下风侧配置有螺旋桨风扇73。图31与图30的不同在于，在图30中，以空气的流动方向成为直线的方式配置有热交换器和螺旋桨风扇73，相对于此，在图31中，以空气的流动方向弯曲的方式配置有热交换器和螺旋桨风扇73。

如上述图26～图31所示，风扇和热交换器以来自风扇的空气通过热交换器的方式配置即可。

产业上的可利用性

除了上述空调装置以外，本发明的热交换器例如也能够应用于热泵装置、供热水装置或制冷装置。

附图标记的说明

1压缩机，2四通阀，3室外热交换器，3a第一热交换部，3b第二热交换部，3c第一热交换部，3d第二热交换部，4膨胀阀，5室内热交换器，6风扇，7风扇，10第一集管，11第一集管，12第二集管，13第二集管，14第二集管，14a负侧集管，14b正侧集管，15第二集管，15a负侧集管，15b正侧集管，16第三集管，17第三集管，18中间集管部，19第一集管，20第一集管，21a第一传热管组，21b第二传热管组，21c第三传热管组，21d第四传热管组，22翅片，25二分支管，25a二分支管，25b二分支管，30第一集管，31第一集管，32第二集管，33第二集管，34第二集管，35第二集管，36第三集管，37第三集管，40第一集管，41第一集管，43第二集管，45第二集管，46第三集管，47第三集管，51集管，51a集管板，51aa插入孔，51b框板，51c集管罩，61集管，61a集管板，61aa插入孔，61b偏流防止板，61c集管罩，70涡轮风扇，71西洛克风扇，72横流风扇，73螺旋桨风扇，101a U弯管，101b U弯管，110上侧出入口管，110a上侧出入口管，110b上侧出入口管，111上侧出入口管，112连接管，113连接管，114连接管，114a连接管，114b连接管，115连接管，115a连接管，115b连接管，116下侧出入口管，117下侧出入口管，118连通部，118a第一连通管，118b第二连通管，140分隔板，150分隔板，180中间集管部，300a负侧热交换器，300b正侧热交换器，310出入口配管，311出入口配管，312连接管，313连接管，314连接管，315连接管，316连接管，317连接管，320连接部，410连接管，411连接管，416出入口管，510连接管。

Claims (13)

1.一种热交换器，其中，

所述热交换器具有上下配置的第一热交换部及第二热交换部，

所述第一热交换部及所述第二热交换部各自在作为沿着水平方向的空气的流动方向的第三方向上具有至少两列传热管组，所述传热管组是在作为上下方向的第一方向上延伸并供制冷剂流动的多根传热管在与所述第一方向正交的第二方向上并列地配置而成的结构，

在将所述第一热交换部的上风侧的所述传热管组设为第一传热管组，将所述第一热交换部的下风侧的所述传热管组设为第二传热管组，将所述第二热交换部的上风侧的所述传热管组设为第三传热管组，将所述第二热交换部的下风侧的所述传热管组设为第四传热管组时，

所述热交换器具备将所述第一传热管组的下端部及所述第二传热管组的下端部与所述第三传热管组的上端部及所述第四传热管组的上端部连通的中间集管部，

在热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，所述中间集管部使在所述第一传热管组中下降流动并从所述第一传热管组的所述下端部流出的制冷剂的至少一部分流入所述第四传热管组的所述上端部并下降流动，且使在所述第二传热管组中下降流动并从所述第二传热管组的所述下端部流出的制冷剂的至少一部分流入所述第三传热管组的所述上端部或所述第四传热管组的所述上端部并下降流动。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器具备：

两个第一集管，两个所述第一集管与所述第一传热管组及所述第二传热管组中的每一个的上端部连接；

具有四个第二集管的所述中间集管部；及

两个第三集管，两个所述第三集管与所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的所述下端部连接，

所述中间集管部的四个所述第二集管中的两个所述第二集管与所述第一传热管组及所述第二传热管组中的每一个的所述下端部连接，剩余的两个所述第二集管与所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的上端部连接，所述中间集管部具备将上侧的两个所述第二集管与下侧的两个所述第二集管连通的连通部。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，

所述连通部具有：

第一连通管，所述第一连通管的一端与所述第一传热管组的所述下端部的所述第二集管连接，另一端与所述第四传热管组的所述上端部的所述第二集管连接；及

第二连通管，所述第二连通管的一端与所述第二传热管组的所述下端部的所述第二集管连接，另一端与所述第三传热管组的所述上端部的所述第二集管连接。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，

所述第一连通管及所述第二连通管双方在所述第二方向上的正侧或负侧中的同一侧连接。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，所述热交换器具备：

两个上侧出入口管，所述两个上侧出入口管与两个所述第一集管连接，两个所述第一集管与所述第一传热管组及所述第二传热管组中的每一个的上端部连接；及

两个下侧出入口管，所述两个下侧出入口管与两个所述第三集管连接，两个所述第三集管与所述第三传热管组及所述第三传热管组中的每一个的下端部连接，

以在所述第一热交换部中与上端部连接的两个所述第一集管和与下端部连接的两个所述第二集管的制冷剂的流动方向成为逆向，且在所述第二热交换部中与上端部连接的两个所述第二集管和与下端部连接的两个所述第三集管的制冷剂的流动方向成为逆向的方式，使所述两个上侧出入口管及所述两个下侧出入口管在所述第二方向上在与所述第一连通管及所述第二连通管相同的一侧连接。

6.根据权利要求4所述的热交换器，其中，所述热交换器具备：

两个上侧出入口管，所述两个上侧出入口管与两个所述第一集管连接，两个所述第一集管与所述第一传热管组及所述第二传热管组中的每一个的上端部连接；及

两个下侧出入口管，所述两个下侧出入口管与两个所述第三集管连接，两个所述第三集管与所述第三传热管组及所述第三传热管组中的每一个的所述下端部连接，

以在所述第一热交换部中与上端部连接的两个所述第一集管和与下端部连接的两个所述第二集管的制冷剂的流动方向成为相同的方向，且在所述第二热交换部中与上端部连接的两个所述第二集管和与下端部连接的两个所述第三集管的制冷剂的流动方向成为相同的方向的方式，使所述两个上侧出入口管及所述两个下侧出入口管在所述第二方向上在所述第一连通管及所述第二连通管所处的一侧的相反侧连接。

7.根据权利要求2所述的热交换器，其中，

与所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的上端部连接的两个所述第二集管各自的内部在所述第二方向上的中心部被分割而形成正侧集管和负侧集管，

所述连通部具有：

第一连通管，所述第一连通管的一端连接到与所述第一传热管组的下端部连接的所述第二集管，另一端分支并连接到所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的所述正侧集管；及

第二连通管，所述第二连通管的一端连接到与所述第二传热管组的下端部连接的所述第二集管，另一端分支并连接到所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的所述负侧集管。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，

在所述热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下，

流入与所述第三传热管组的所述下端部连接的所述第三集管的制冷剂通过所述第三传热管组并流入与所述上端部连接的所述第二集管的所述正侧集管及所述负侧集管中的每一个，

流入与所述第四传热管组的下端部连接的所述第三集管的制冷剂通过所述第三传热管组并流入与上端部连接的所述第二集管的所述正侧集管及所述负侧集管，

在所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的所述上端部流入所述正侧集管的所述制冷剂沿所述第二方向上的正方向流出后，合流并沿所述第二方向上的负方向流入与所述第一传热管组的所述下端部连接的所述第二集管，

在所述第三传热管组及所述第四传热管组中的每一个的所述上端部流入所述负侧集管的所述制冷剂沿所述第二方向上的负方向流出后，合流并沿所述第二方向上的正方向流入与所述第二传热管组的所述下端部连接的所述第二集管。

9.根据权利要求2所述的热交换器，其中，

所述连通部具有分支管，所述分支管的分支为两个端部的一端中的每一个端部连接到与所述第一传热管组及所述第二传热管组中的每一个的所述下端部连接的两个所述第二集管，另一端连接到与所述第四传热管组的所述上端部连接的所述第二集管。

10.根据权利要求1～权利要求6中任一项所述的热交换器，其中，

所述热交换器在所述第二方向上分割为两个而形成负侧热交换器和正侧热交换器，并具备将所述负侧热交换器与所述正侧热交换器串联连接的连接部。

11.根据权利要求10所述的热交换器，其中，

在所述热交换器作为冷凝器发挥功能的情况下，形成如下流路：在所述正侧热交换器中下降流动后的制冷剂经由所述连接部流入所述负侧热交换器，

所述正侧热交换器的容量为所述负侧热交换器的容量的两倍以上。

12.根据权利要求1～权利要求11中任一项所述的热交换器，其中，

所述第一热交换部相对于所述第三方向的角度θ1为0°<θ1≤90°，

所述第二热交换部相对于所述第三方向的角度θ2为90°≤θ2<180°。

13.一种制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置具备权利要求1～权利要求12中任一项所述的热交换器。

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