JP2015055400A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】補助熱交換領域と主熱交換領域とを備えた熱交換器において、熱交換作用に伴って発生した水滴により接続用配管に腐食が生じることを防止する。【解決手段】主熱交換領域（65）は、補助熱交換領域（67）の複数の熱交換部（68a〜68c）よりも数の多い熱交換部（66a〜66f）を有する。補助熱交換領域（67）の複数の熱交換部（68a）,（68b）,(68c）は、各々、接続用配管（110）,（120）,（130）を通じて、上記主熱交換領域（65）の対応する複数の熱交換部（66a,66b）,（66c,66d）,（66e,66f）に接続される。各接続用配管（110）,（120）,（130）では、複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が相互に平行に延びる区間（L1）の全体で相互にロウ付けされる。【選択図】図８

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、補助熱交換領域と主熱交換領域とを備えた熱交換器の改良に関する。

従来、扁平管とフィンを有して冷媒と空気を熱交換させる熱交換器が知られている（例えば特許文献１参照）。この熱交換器では、上記特許文献１の図２に示されるように、下側に配置された補助熱交換領域と、上側に配置された主熱交換領域とを備え、それ等の補助熱交換領域及び主熱交換領域は各々複数（例えば三つ）の熱交換部を備えている。更に、上記補助熱交換領域の各補助熱交換部は上下方向に並んで配置された複数(例えば３本)の扁平管を有し、主熱交換領域の各主熱交換部は、上記補助熱交換領域の補助熱交換部が備える扁平管の本数よりも多い扁平管を備えている。

その場合、補助熱交換領域の１つの補助熱交換部を主熱交換領域の複数の補助熱交換部に接続するに際しては、その接続用配管を１本の主管と複数の分岐管で構成することとなる。

このような構成の接続用配管においては、例えば特許文献２に記載される技術では、その図１及び図２に示されるように、内部が仕切り壁によって複数（例えば２つ）の連通穴に仕切られた多穴管（主管）の端末部に対して２つの相互に平行配置した分岐管を挿入してロウ付けする場合に、上記多穴管の端末部において仕切り壁の上端部を切除した切り込み部を設けておき、２つの分岐管を多穴管の端末部に挿入した状態で、その端末部の開口縁内に溶融したロウ材を流し込むことにより、ロウ材を端末部内に均一に行き渡らせて、多穴管と各分岐管とを接続すると共に、２つの分岐管相互をも上記切り込み部に流れ込んだロウ材で接続する構成としている。

特開２０１３−１３７１９３号公報 特許第４５０５３０４号公報

しかしながら、上記特許文献２の技術では、２つの平行配置した分岐管相互のロウ付けは、多穴管（主管）の端末部内に挿入された端部において、上記切り込み部に流れ込んだロウ材でロウ付けされているため、多穴管（主管）の端末部外で相互に平行に延びている分岐管部分のロウ付けは行われていない。その結果、熱交換器の熱交換作用に伴って生じた水滴が上記多穴管（主管）の端末部外で相互に平行配置となっている２つの分岐管相互間の隙間又は接触部分に溜まり込むことが繰り返されると、この各分岐管が例えばアルミ管などで構成されている場合には、やがて腐食が発生してしまう懸念がある。

本発明はかかる点に鑑み、その目的は、１本の主管と複数の分岐管を持つ接続用配管を備えた熱交換器において、各接続用配管の複数の分岐管の間に水滴が溜まり込むことによって生じる腐食を確実に防止することにある。

上記目的を達成するため、第１の発明の熱交換器は、複数の熱交換部（68a〜68c）を有する補助熱交換領域（67）と、その複数の熱交換部（68a〜68c）よりも数の多い熱交換部（66a〜66f）を有する主熱交換領域（65）とを備えた熱交換器において、上記補助熱交換領域（67）の複数の熱交換部（68a〜68c）は、各々、接続用配管（110,120,130）により、上記主熱交換領域（65）が有する熱交換部（66a〜66f）のうち所定の複数の熱交換領域（66a,66b）,（66c,66d）,（66e,66f）と接続され、上記各接続用配管（110,120,130）は、１本の主管（111,121,131）と所定の複数の分岐管（112a,112b,122a,122b,132a,132b）と、上記主管（111,121,131）と上記複数の分岐管（112a,112b,122a,122b,132a,132b）とをロウ付けで連結する連結部（113,123,133）とを有し、上記各接続用配管（110）,（120）,（130）では、複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が相互に平行に延びる区間（L1）の全体が相互にロウ付けされていることを特徴とする。

上記第１の発明では、各接続用配管において、複数の分岐管同士が相互に所定の隙間を隔てて又は接触して平行に延びる部分では、熱交換器の熱交換作用に伴って生じる水滴が溜まり易い。しかし、それらの水滴の溜まり易い部位では、ロウ付けが施されているので、水滴の溜まり込みが確実に防止されて、それら複数の分岐管がアルミ管などで構成されている場合であっても、それら分岐管の腐食を確実に防止することができる。

第２の発明は、上記熱交換器において、上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士は、上記相互に平行に延びる区間（L1）の端部から上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）相互の間隔が開き始めた所定の区間（L2）でも、ロウ付けされていることを特徴とする熱交換器。

上記第２の発明では、複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が平行に延びる部分の終端から複数の分岐管の間隔が開き始める部位でも、水滴はその表面張力によってその部位に溜まり易いものの、この部位でもロウ付けが施されているので、水滴の溜まり込みが確実に防止される。

第３の発明は、上記熱交換器において、上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が相互に平行に延びる区間（L1）は、上記連結部（113,123,133）の外方に位置することを特徴とする。

上記第３の発明では、複数の分岐管が連結部から外方に平行に延びる形状であっても、その分岐管相互間がロウ付けされているので、水滴の溜まり込みに起因する腐食を確実に防止することが可能である。

第４の発明は、上記熱交換器において、上記各接続用配管（110）,（120）,（130）において複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）が上記連結部（113,123,133）から外方に向って平行に延びる区間（L1）の長さは、各々、各接続用配管（110）,（120）,（130）相互間で、同一長さに設定されていることを特徴とする。

上記第４の発明では、各接続用配管では、複数の分岐管同士がロウ付けされる長さが相互に等しいので、各接続用配管で使用するロウ材の体積を適切な一定量に設定しながら、各接続用配管での分岐管同士のロウ付けを各接続用配管相互間で均質に且つ確実に行うことが可能である。

以上説明したように、第１の発明の熱交換器によれば、補助熱交換領域と主熱交換領域とを接続する各接続用配管が備える複数の分岐管間への水滴の滞留を防止して、それら分岐管の腐食を確実に防止することが可能である。

また、第２の発明によれば、複数の分岐管同士が平行に延びる部分の終端から分岐管間隔が開き始める部位でもロウ付けを行ったので、水滴の溜まり込みを確実に防止できる。

更に、第３の発明によれば、連結部から外方に平行に延びる複数の分岐管間もロウ付けしたので、水滴の溜まり込みに起因する腐食を確実に防止することが可能である。

更に、第４の発明によれば、各接続用配管に使用するロウ材の量を相互に所定の一定量に設定しつつ、各接続用配管での分岐管同士のロウ付けを均質且つ確実に行うことが可能である。

図１は実施形態の室外熱交換器を備えた空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。 図２は実施形態の室外熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 図３は実施形態の熱交換器ユニットを示す概略の斜視図であって、室外熱交換器が凝縮器として機能する場合の冷媒の流れを示すものである。 図４は実施形態の熱交換器ユニットを示す概略の斜視図であって、室外熱交換器が蒸発器として機能する場合の冷媒の流れを示すものである。 図５は実施形態の熱交換器ユニットを正面から見た一部断面図である。 図６は図５のVI−VI断面の一部を拡大して示す熱交換器ユニットの断面図である。 図７は、実施形態の熱交換器ユニットの一部を正面から見た拡大断面図である。 図８は同熱交換器に備える接続用配管の主管部と分岐管部との連結部周りの拡大図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態》
本発明の実施形態について説明する。本実施形態の熱交換器は、空気調和機（10）に設けられた室外熱交換器（23）である。以下では、先ず空気調和機（10）について説明し、その後に室外熱交換器（23）について詳細に説明する。

−空気調和機−
空気調和機（10）について、図１を参照しながら説明する。

〈空気調和機の構成〉
空気調和機（10）は、室外ユニット（11）及び室内ユニット（12）を備えている。室外ユニット（11）と室内ユニット（12）は、液側連絡配管（13）及びガス側連絡配管（14）を介して互いに接続されている。空気調和機（10）では、室外ユニット（11）、室内ユニット（12）、液側連絡配管（13）及びガス側連絡配管（14）によって、冷媒回路（20）が形成されている。

冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、四方切換弁（22）と、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが設けられている。圧縮機（21）、四方切換弁（22）、室外熱交換器（23）、及び膨張弁（24）は、室外ユニット（11）に収容されている。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（23）へ室外空気を供給するための室外ファン（15）が設けられている。一方、室内熱交換器（25）は、室内ユニット（12）に収容されている。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（25）へ室内空気を供給するための室内ファン（16）が設けられている。

冷媒回路（20）は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路（20）において、圧縮機（21）は、その吐出管が四方切換弁（22）の第１のポートに、その吸入管が四方切換弁（22）の第２のポートに、それぞれ接続されている。また、冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが配置されている。この冷媒回路（20）において、室外熱交換器（23）は、配管（17）を介して膨張弁（24）に接続され、配管（18）を介して四方切換弁（22）の第３のポートに接続される。

圧縮機（21）は、スクロール型又はロータリ型の全密閉型圧縮機である。四方切換弁（22）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。膨張弁（24）は、いわゆる電子膨張弁である。

室外熱交換器（23）は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室外熱交換器（23）については後述する。一方、室内熱交換器（25）は、室内空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器（25）は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。

〈空気調和機の運転動作〉
空気調和機（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。

冷房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第１状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室外熱交換器（23）、膨張弁（24）、室内熱交換器（25）の順に冷媒が循環し、室外熱交換器（23）が凝縮器として機能し、室内熱交換器（25）が蒸発器として機能する。室外熱交換器（23）では、圧縮機（21）から流入したガス冷媒が室外空気へ放熱して凝縮し、凝縮後の冷媒が膨張弁（24）へ向けて流出してゆく。

暖房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第２状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室内熱交換器（25）、膨張弁（24）、室外熱交換器（23）の順に冷媒が循環し、室内熱交換器（25）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。室外熱交換器（23）には、膨張弁（24）を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が流入する。室外熱交換器（23）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（21）へ向けて流出してゆく。

−室外熱交換器−
室外熱交換器（23）について、図２〜図９を適宜参照しながら説明する。なお、以下の説明に示す扁平管（31）の本数は、単なる一例である。

図２に示すように、室外熱交換器（23）は、空気熱交換器であり、１つの熱交換器ユニット（30）を備えている。

図３及び図５にも示すように、熱交換器ユニット（30）は、一つの第１ヘッダ集合管（40）と、一つの第２ヘッダ集合管（70）と、多数の扁平管（31）と、多数のフィン（32）とを備えている。第１ヘッダ集合管（40）、第２ヘッダ集合管（70）、扁平管（31）及びフィン（32）は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。

なお、詳しくは後述するが、熱交換器ユニット（30）は、上下に二つの領域に区分されている。そして、熱交換器ユニット（30）は、上側の領域が主熱交換領域（35）となり、下側の領域が補助熱交換領域（37）となっている。

第１ヘッダ集合管（40）と第２ヘッダ集合管（70）は、何れも両端が閉塞された細長い円筒状に形成されている。図５において、第１ヘッダ集合管（40）は熱交換器ユニット（30）の右端に、第２ヘッダ集合管（70）は熱交換器ユニット（30）の左端に、それぞれ起立した状態で設置されている。つまり、第１ヘッダ集合管（40）及び第２ヘッダ集合管（70）は、それぞれの軸方向が上下方向となる状態で設置されている。

図６に示すように、扁平管（31）は、その断面形状が扁平な長円形となった伝熱管である。図５に示すように、熱交換器ユニット（30）において、複数の扁平管（31）は、それぞれの軸方向が左右方向となり、それぞれの側面のうち平坦な部分が対向する状態で配置されている。また、複数の扁平管（31）は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置され、互いの軸方向が実質的に平行となっている。各扁平管（31）は、その一端が第１ヘッダ集合管（40）に挿入され、その他端が第２ヘッダ集合管（70）に挿入されている。熱交換器ユニット（30）に設けられた扁平管（31）は、管列（50）を構成している。

図６に示すように、各扁平管（31）には、複数の流体通路（175）が形成されている。各流体通路（175）は、扁平管（31）の軸方向に延びる通路であって、扁平管（31）の幅方向に一列に並んでいる。各流体通路（175）は、扁平管（31）の両端面に開口している。熱交換器ユニット（30）へ供給された冷媒は、扁平管（31）の流体通路（175）を流れる間に空気と熱交換する。

図６に示すように、フィン（32）は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。フィン（32）には、フィン（32）の前縁（即ち、風上側の縁部）からフィン（32）の幅方向に延びる細長い切り欠き部（186）が、多数形成されている。フィン（32）では、多数の切り欠き部（186）が、フィン（32）の長手方向（上下方向）に一定の間隔で形成されている。切り欠き部（186）の風下寄りの部分は、管挿入部（187）を構成している。扁平管（31）は、フィン（32）の管挿入部（187）に挿入され、管挿入部（187）の周縁部とロウ付けによって接合される。また、フィン（32）には、伝熱を促進するためのルーバー（185）が形成されている。そして、複数のフィン（32）は、扁平管（31）の軸方向に一定の間隔をおいて配列されている。

図３及び図５に示すように、熱交換器ユニット（30）は、上下に二つの熱交換領域（35,37）に区分されている。熱交換器ユニット（30）は、上側の熱交換領域が主熱交換領域（35）であり、下側の熱交換領域が補助熱交換領域（37）である。

熱交換器ユニット（30）に設けられた扁平管（31）は、主熱交換領域（35）に位置するものが主列部（51）を構成し、補助熱交換領域（37）に位置するものが補助列部（54）を構成する。つまり、管列（50）を構成する扁平管（31）は、その一部が補助列部（54）を構成し、残りが主列部（51）を構成する。詳しくは後述するが、補助列部（54）を構成する扁平管（31）の本数は、主列部（51）を構成する扁平管（31）の本数よりも少ない。

主熱交換領域（35）は、上下に六つの主熱交換部（36a〜36f）に区分されている。一方、補助熱交換領域（37）は、上下に三つの補助熱交換部（38a〜38c）に区分されている。なお、ここに示した主熱交換部（36a〜36f）及び補助熱交換部（38a〜38c）の数は、単なる一例である。

主熱交換領域（35）には、下から上に向かって順に、第１主熱交換部（36a）と、第２主熱交換部（36b）と、第３主熱交換部（36c）と、第４主熱交換部（36d）と、第５主熱交換部（36e）と、第６主熱交換部（36f）とが形成されている。各主熱交換部（36a〜36f）には、十二本の扁平管（31）が設けられている。

第１主熱交換部（36a）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第１主列ブロック（52a）を構成する。第２主熱交換部（36b）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第２主列ブロック（52b）を構成する。第３主熱交換部（36c）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第３主列ブロック（52c）を構成する。第４主熱交換部（36d）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第４主列ブロック（52d）を構成する。第５主熱交換部（36e）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第５主列ブロック（52e）を構成する。第６主熱交換部（36f）に設けられた十二本の扁平管（31）は、第６主列ブロック（52f）を構成する。なお、各主列ブロック（52a〜52f）を構成する扁平管（31）の本数は、互いに一致していなくてもよい。

第１主列ブロック（52a）及び第２主列ブロック（52b）は、第１主列ブロック群（53a）を構成する。第３主列ブロック（52c）及び第４主列ブロック（52d）は、第２主列ブロック群（53b）を構成する。第５主列ブロック（52e）及び第６主列ブロック（52f）は、第３主列ブロック群（53c）を構成する。

補助熱交換領域（37）には、下から上に向かって順に、第１補助熱交換部（38a）と、第２補助熱交換部（38b）と、第３補助熱交換部（38c）とが形成されている。各補助熱交換部（38a〜38c）には、三本の扁平管（31）が設けられている。

第１補助熱交換部（38a）に設けられた三本の扁平管（31）は、第１補助列ブロック（55a）を構成する。第２補助熱交換部（38b）に設けられた三本の扁平管（31）は、第２補助列ブロック（55b）を構成する。第３補助熱交換部（38c）に設けられた三本の扁平管（31）は、第３補助列ブロック（55c）を構成する。なお、各補助列ブロック（55a〜55c）を構成する扁平管（31）の本数は、互いに一致していなくてもよい。

図５に示すように、第１ヘッダ集合管（40）の内部空間は、仕切板（41）によって上下に仕切られている。第１ヘッダ集合管（40）は、仕切板（41）の上側の空間が上側空間（42）となり、仕切板（41）の下側の空間が下側空間（43）となっている。

上側空間（42）は、主列部（51）を構成する全ての扁平管（31）と連通する。第１ヘッダ集合管（40）のうち上側空間（42）を形成する部分には、ガス側接続管（102）が接続されている。このガス側接続管（102）には、冷媒回路（20）を構成する配管（18）が接続される。

第１ヘッダ集合管（40）のうち下側空間（43）を形成する部分には、液側接続管（101）が接続される。この液側接続管（101）には、冷媒回路（20）を構成する配管（17）が接続される。詳しくは後述するが、第１ヘッダ集合管（40）のうち下側空間（43）を形成する部分は、冷媒を三つの補助熱交換部（38a〜38c）へ分配するための分流器（150）を構成する。

図５に示すように、第２ヘッダ集合管（70）の内部空間は、仕切板（71）によって上下に仕切られている。第２ヘッダ集合管（70）は、仕切板（71）の上側の空間が上側空間（72）となり、仕切板（71）の下側の空間が下側空間（73）となっている。

上側空間（72）は、五枚の仕切板（74）によって、六つの主連通空間（75a〜75f）に仕切られている。つまり、第２ヘッダ集合管（70）における仕切板（71）の上側には、下から上へ向かって順に、第１主連通空間（75a）と、第２主連通空間（75b）と、第３主連通空間（75c）と、第４主連通空間（75d）と、第５主連通空間（75e）と、第６主連通空間（75f）とが形成されている。

第１主連通空間（75a）には、第１主列ブロック（52a）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。第２主連通空間（75b）には、第２主列ブロック（52b）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。第３主連通空間（75c）には、第３主列ブロック（52c）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。第４主連通空間（75d）には、第４主列ブロック（52d）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。第５主連通空間（75e）には、第５主列ブロック（52e）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。第６主連通空間（75f）には、第６主列ブロック（52f）を構成する十二本の扁平管（31）が連通する。

詳しくは後述するが、第１〜第６主連通空間（75a〜75f）は、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する際に複数の扁平管（31）の上流側に連通する上流側連通空間であり、各主連通空間（75a〜75f）には、該主連通空間（75a〜75f）に連通する複数の扁平管（31）に冷媒を分配するための分流構造（90）が設けられている。

下側空間（73）は、二枚の仕切板（76）によって、三つの補助連通空間（77a〜77c）に仕切られている。つまり、第２ヘッダ集合管（70）における仕切板（71）の下側には、下から上へ向かって順に、第１補助連通空間（77a）と、第２補助連通空間（77b）と、第３補助連通空間（77c）とが形成されている。

第１補助連通空間（77a）には、第１補助列ブロック（55a）を構成する三本の扁平管（31）が連通する。第２補助連通空間（77b）には、第２補助列ブロック（55b）を構成する三本の扁平管（31）が連通する。第３補助連通空間（77c）には、第３補助列ブロック（55c）を構成する三本の扁平管（31）が連通する。

第２ヘッダ集合管（70）には、三本の接続用配管）（110,120,130）が取り付けられている。各接続用配管（110,120,130）は、一つの主管部（主管）（111,121,131）と、主管部（111,121,131）の端部に接続する二つの分岐管部（分岐管）（112a,112b,122a,122b,132a,132b）とを備えている。

上記第１〜第３接続用配管（110,120,130）は、補助熱交換領域（37）の第１〜第３補助熱交換部（38a〜38c）と、主熱交換領域（35）の第１〜第６主熱交換部（36a〜36f）とを接続するものである。具体的に、第１接続用配管（110）は、補助熱交換領域（37）の三つの補助熱交換部（38a〜38c）のうち最下段の第１補助熱交換部（38a）と、主熱交換領域（35）の６つの主熱交換部（36a〜36f）のうち上記補助熱交換領域（37）の最下段の第１補助熱交換部（38a）の高さ位置に対応する下段の第１及び第２主熱交換部（36a,36b）とを接続する。また、第２接続用配管（120）は、補助熱交換領域（37）の中段に位置する第２補助熱交換部（38b）と、その中段の第２補助熱交換部（38b）の高さ位置に対応する主熱交換領域（35）の中段に位置する第３及び第４主熱交換部（36c,36d）とを接続し、第３接続用配管（130）は、補助熱交換領域（37）の最上段の第３補助熱交換部（38c）と、その最上段の第３補助熱交換部（38c）の高さ位置に対応する主熱交換領域（35）の上段に位置する第５及び第６主熱交換部（36e,36f）とを接続する。より具体的には、上記三本の接続用配管（110,120,130）は以下の通り接続される。

第１接続用配管（110）は、第１補助列ブロック（55a）と第１主列ブロック群（53a）とを接続する。具体的に、第１接続用配管（110）は、主管部（111）の開口端が第１補助連通空間（77a）と連通し、一方の分岐管部（112a）の開口端が第１主連通空間（75a）と連通し、他方の分岐管部（112b）の開口端が第２主連通空間（75b）と連通する。従って、第１補助連通空間（77a）は、第１主列ブロック（52a）に対応する第１主連通空間（75a）と、第２主列ブロック（52b）に対応する第２主連通空間（75b）の両方に接続される。

第２接続用配管（120）は、第２補助列ブロック（55b）と第２主列ブロック群（53b）とを接続する。具体的に、第２接続用配管（120）は、主管部（121）の開口端が第２補助連通空間（77b）と連通し、一方の分岐管部（122a）の開口端が第３主連通空間（75c）と連通し、他方の分岐管部（122b）の開口端が第４主連通空間（75d）と連通する。従って、第２補助連通空間（77b）は、第３主列ブロック（52c）に対応する第３主連通空間（75c）と、第４主列ブロック（52d）に対応する第４主連通空間（75d）の両方に接続される。

第３接続用配管（130）は、第３補助列ブロック（55c）と第３主列ブロック群（53c）とを接続する。具体的に、第３接続用配管（130）は、主管部（131）の開口端が第３補助連通空間（77c）と連通し、一方の分岐管部（132a）の開口端が第５主連通空間（75e）と連通し、他方の分岐管部（132b）の開口端が第６主連通空間（75f）と連通する。従って、第３補助連通空間（77c）は、第５主列ブロック（52e）に対応する第５主連通空間（75e）と、第６主列ブロック（52f）に対応する第６主連通空間（75f）の両方に接続される。

〈接続用配管の形状及び構成〉
図８は、上記複数の接続用配管（110）の１本を例示する拡大図である。

同図において、接続用配管（110）は、１本の主管（111）と２本の分岐管（112a,112b）とをロウ材で固定連結する連結部（113）を有する。この連結部（113）に挿入連結される２本の分岐管（112a,112b）の端部（下端部）では、一方の分岐管（112b）は上方に向かって直線状に延びる一方、他方の分岐管（112a）は連結部（113）から外方に向かう区間（L1）までは上記一方の分岐管（112b）と所定の隙間を隔てて又は接触して平行に延びた後、図中右方向に曲がって、上記区間（L1）の上端から離隔を広げ始めた所定の区間（L2）部分を経て、更に上記一方の分岐管（112b）と間隔を広げる形状に構成される。

ここに、他方の分岐管（112a）が連結部（113）から外方に向かって一方の分岐管（112b）と平行に延びる区間（L1）の長さと、その区間（L1）の上端から離隔を広げ始めた所定の区間（L2）の長さとは、各々、各接続用配管（110,120,130）相互間で同一の長さに設定される。また、他方の分岐管（112b）が一方の分岐管（112a）と離隔を広げ始めた上記所定の区間（L2）は、上記区間（L1）の上端位置から区間（L2）内で両分岐管（112a,112b）相互間の離隔が最も広い位置までの区間において水滴が表面張力によって両分岐管（112a,112b）間の隙間又は接触部分に滞留する区間に設定される。従って、この所定の区間（L2）を超えた隙間の広い区間は、水滴が表面張力によっても両分岐管（112a,112b）間の隙間に滞留できない区間である。

尚、上記各接続用配管（110,120,130）では、主管部（111,121,131）での圧力損失や主管部（111,121,131）間の圧力損失差を抑制するように、主管部（111,121,131）の外径は太く、例えばφ１０の配管が選定される。一方、冷媒分流後の分岐管部（112a,112b,122a,122b,132a,132b）では、冷媒流通量の半減に伴い、その外径は細く、例えばφ６の配管が選定される。

〈分流器の構成〉
上述したように、第１風上ヘッダ集合管（40）のうち下側空間（43）を形成する部分は、分流器（150）を構成する。この分流器（150）は、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する場合に、室外熱交換器（23）へ供給された気液二相状態の冷媒を三つの風上補助熱交換部（38a〜38c）へ分配する。ここでは、分流器（150）について、図７を参照しながら説明する。

下側空間（43）には、二枚の横仕切板（160,162）と、一枚の縦仕切板（164）とが設けられている。下側空間（43）は、二枚の横仕切板（160,162）と一枚の縦仕切板（164）とによって、三つの連通室（151〜153）と一つの混合室（154）と二つの中間室（155,156,）に仕切られる。

具体的に、各横仕切板（160,162）は、下側空間（43）を横断するように配置され、下側空間（43）を上下に仕切る。下側横仕切板（160）は、第１補助列ブロック（55a）と第２補助列ブロック（55b）の間に配置され、上側横仕切板（162）は、第２補助列ブロック（55b）と第３補助列ブロック（55c）の間に配置される。縦仕切板（164）は、細長い長方形板状の部材である。縦仕切板（164）は、第１ヘッダ集合管（40）の軸方向に沿って配置され、下側空間（43）を扁平管（31）側と液側接続管（101）側に仕切る。

下側空間（43）のうち下側横仕切板（160）の下側の部分は、縦仕切板（164）によって、扁平管（31）側の第１連通室（151）と液側接続管（101）側の下側中間室（155）に仕切られる。第１連通室（151）は、第１補助列ブロック（55a）を構成する三本の扁平管（31）と連通する。

下側空間（43）のうち下側横仕切板（160）と上側横仕切板（162）の間の部分は、縦仕切板（164）によって、扁平管（31）側の第２連通室（152）と液側接続管（101）側の混合室（154）に仕切られる。第２連通室（152）は、第２補助列ブロック（55b）を構成する三本の扁平管（31）と連通する。混合室（154）は、液側接続管（101）と連通する。

下側空間（43）のうち上側横仕切板（162）よりも上側の部分は、縦仕切板（164）によって、扁平管（31）側の第３連通室（153）と液側接続管（101）側の上側中間室（156）に仕切られる。第３連通室（153）は、第３補助列ブロック（55c）を構成する三本の扁平管（31）と連通する。

縦仕切板（164）の上部と下部には、連通孔（165a,165b）が一つずつ形成されている。各連通孔（165a,165b）は、横長の長方形状の貫通孔である。縦仕切板（164）の下部の連通孔（165b）は、縦仕切板（164）のうち下側横仕切板（160）よりも下側の部分の下端付近に形成され、第１連通室（151）を下側中間室（155）と連通させる。縦仕切板（164）の上部の連通孔（165a）は、縦仕切板（164）のうち上側横仕切板（162）よりも上側の部分の下端付近に形成され、第３連通室（153）を上側中間室（156）と連通させる。

下側横仕切板（160）は、混合室（154）に面する部分に流量調節孔（161）が形成されている。第１連通室（151）は、この流量調節孔（161）を介して混合室（154）と連通する。上側横仕切板（162）は、混合室（154）に面する部分に流量調節孔（163）が形成されている。第３連通室（153）は、この流量調節孔（163）を介して混合室（154）と連通する。縦仕切板（164）は、混合室（154）に面する部分の下端付近に流量調節孔（166）が形成されている。第２連通室（152）は、この流量調節孔（166）を介して混合室（154）と連通する。

分流器（150）において、下側横仕切板（160）の流量調節孔（161）と、上側横仕切板（162）の流量調節孔（163）と、縦仕切板（164）の流量調節孔（166）とは、比較的小径の円形の貫通孔である。分流器（150）は、各補助列ブロック（55a〜55c）へ冷媒が所定の割合で分配されるように、これら流量調節孔（161,163,166）の開口面積（具体的には、直径）が設定されている。

〈室外熱交換器における冷媒の流れ／凝縮器の場合〉
空気調和機（10）の冷房運転中には、室外熱交換器（23）が凝縮器として機能する。冷房運転中における室外熱交換器（23）での冷媒の流れを説明する。

室外熱交換器（23）には、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒が、配管（18）を通じて供給される。図３に示すように、配管（18）からガス側接続管（102）へ供給された冷媒は、主列部（51）を構成する扁平管（31）と、補助列部（54）を構成する扁平管（31）とを順に通過し、液側接続管（101）を通って配管（17）へ流出してゆく。

室外熱交換器（23）における冷媒の流れを詳しく説明する。

図５に示すように、ガス側接続管（102）から第１ヘッダ集合管（40）の上側空間（42）へ流入したガス単相状態の冷媒は、各主列ブロックを構成する扁平管（31）へ分かれて流入する。主列ブロック（52a〜52f）の扁平管（31）を流れる冷媒は、室外熱交換器（23）へ供給された室外空気と熱交換する。各主列ブロック（52a〜52f）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第２ヘッダ集合管（70）の対応する主連通空間（75a〜75f）へ流入する。第１主列ブロック（52a）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第１主連通空間（75a）へ入って合流する。第２主列ブロック（52b）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第２主連通空間（75b）へ入って合流する。第３主列ブロック（52c）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第３主連通空間（75c）へ入って合流する。第４主列ブロック（52d）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第４主連通空間（75d）へ入って合流する。第５主列ブロック（52e）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第５主連通空間（75e）へ入って合流する。第６主列ブロック（52f）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第６主連通空間（75f）へ入って合流する。

第１主連通空間（75a）及び第２主連通空間（75b）の冷媒は、第１接続用配管（110）を通って第１補助連通空間（77a）へ流入する。第３主連通空間（75c）及び第４主連通空間（75d）の冷媒は、第２接続用配管（120）を通って第２補助連通空間（77b）へ流入する。第５主連通空間（75e）及び第６主連通空間（75f）の冷媒は、第３接続用配管（130）を通って第３補助連通空間（77c）へ流入する。

各補助連通空間（77a〜77c）の冷媒は、対応する補助列ブロック（55a〜55c）の扁平管（31）へ流入する。第１補助連通空間（77a）の冷媒は、第１補助列ブロック（55a）の扁平管（31）へ流入する。第２補助連通空間（77b）の冷媒は、第２補助列ブロック（55b）の扁平管（31）へ流入する。第３補助連通空間（77c）の冷媒は、第３補助列ブロック（55c）の扁平管（31）へ流入する。

各補助列ブロック（55a〜55c）の扁平管（31）を流れる冷媒は、室外熱交換器（23）へ供給された室外空気と熱交換する。各補助列ブロック（55a〜55c）の扁平管（31）を通過した冷媒は、対応する連通室（151〜153）へ流入する。第１補助列ブロック（55a）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第１連通室（151）へ入って合流する。第２補助列ブロック（55b）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第２連通室（152）へ入って合流する。第３補助列ブロック（55c）の扁平管（31）を通過した冷媒は、第３連通室（153）へ入って合流する。各連通室（151〜153）の冷媒は、混合室（154）へ入って合流し、その後に液側接続管（101）を通って室外熱交換器（23）から流出してゆく。

〈室外熱交換器における冷媒の流れ／蒸発器の場合〉
空気調和機（10）の暖房運転中には、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。暖房運転中における室外熱交換器（23）での冷媒の流れを説明する。

室外熱交換器（23）には、膨張弁（24）を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が、配管（17）を通じて供給される。図４に示すように、配管（17）から液側接続管（101）へ供給された冷媒は、補助列部（54）を構成する扁平管（31）と、主列部（51）を構成する扁平管（31）とを順に通過し、ガス側接続管（102）を通って配管（18）へ流出してゆく。

室外熱交換器（23）における冷媒の流れを詳しく説明する。

図５に示すように、液側接続管（101）から混合室（154）へ流入した気液二相状態の冷媒は、三つの連通室（151〜153）に分配され、その後、各連通室（151〜153）に対応する補助列ブロック（55a〜55c）の扁平管（31）へ流入する。補助列ブロック（55a〜55c）の扁平管（31）を流れる冷媒は、室外熱交換器（23）へ供給された室外空気と熱交換する。各補助列ブロック（55a〜55c）の三本の扁平管（31）を通過した冷媒は、各補助列ブロック（55a〜55c）に対応する第２ヘッダ集合管（70）の補助連通空間（77a〜77c）へ入って合流する。

第１補助連通空間（77a）から第１接続用配管（110）の主管部（111）へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部（112a）を通って第１主連通空間（75a）へ、残りが他方の分岐管部（112b）を通って第２主連通空間（75b）へ、それぞれ流入する。第２補助連通空間（77b）から第２接続用配管（120）の主管部（121）へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部（122a）を通って第３主連通空間（75c）へ、残りが他方の分岐管部（122b）を通って第４主連通空間（75d）へ、それぞれ流入する。第３補助連通空間（77c）から第３接続用配管（130）の主管部（131）へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部（132a）を通って第５主連通空間（75e）へ、残りが他方の分岐管部（132b）を通って第６主連通空間（75f）へ、それぞれ流入する。

第２ヘッダ集合管（70）の各主連通空間（75a〜75f）へ流入した冷媒は、各主連通空間（75a〜75f）に対応する主列ブロック（52a〜52f）の十二本の扁平管（31）へ分かれて流入する。第１主連通空間（75a）の冷媒は、第１主列ブロック（52a）を構成する扁平管（31）へ流入する。第２主連通空間（75b）の冷媒は、第２主列ブロック（52b）を構成する扁平管（31）へ流入する。第３主連通空間（75c）の冷媒は、第３主列ブロック（52c）を構成する扁平管（31）へ流入する。第４主連通空間（75d）の冷媒は、第４主列ブロック（52d）を構成する扁平管（31）へ流入する。第５主連通空間（75e）の冷媒は、第５主列ブロック（52e）を構成する扁平管（31）へ流入する。第６主連通空間（75f）の冷媒は、第６主列ブロック（52f）を構成する扁平管（31）へ流入する。

各主列ブロック（52a〜52f）の扁平管（31）を流れる冷媒は、室外熱交換器（23）へ供給された室外空気と熱交換する。各主列ブロック（52a〜52f）の十二本の扁平管（31）を通過した冷媒は、第１ヘッダ集合管（40）の上側空間（42）へ入って合流し、その後にガス側接続管（102）を通って室外熱交換器（23）から流出してゆく。

−実施形態の効果−
本実施形態では、図５に示したように、ヘッダ集合管（70）において、第１補助連通空間（77a）は第１接続用配管（110）の主管部（111）及び２本の分岐管部（112a）、（112b）を経て第１及び第２主連通空間（75a）、（75b）と連通し、第２補助連通空間（77b）は第２接続用配管（120）の主管部（121）及び２本の分岐管部（122a）、（122b）を経て第３及び第４主連通空間（75c）、（75d）と連通し、第３補助連通空間（77c）は第３接続用配管（130）の主管部（131）及び２本の分岐管部（132a）、（132b）を経て第５及び第６主連通空間（75e）、（75f）と連通する。従って、室外熱交換器（23）が蒸発器として作用する運転時において、ヘッダ集合管（70）の補助連通空間（77a）、（77b）、（77c）に流通した気液二相冷媒は、各々、対応する２つの主連通空間（75a,75b）、（75c,75d）、（75e,75f）に分流して流入するので、それら２つの主連通空間（75a,75b）、（75c,75d）、（75e,75f）が各々１つの連通空間である場合に比して、半分値のヘッダ高さの連通空間（75a〜75f）内では、気液二相冷媒はガス冷媒と液冷媒とが良好に混合した状態で、主熱交換領域（35）の対応する主熱交換部(36a,36b)、(36c,36d)、(36e,36f)内の各扁平管（31）に分流することになり、各扁平管（31）への気液二相冷媒の偏流が抑制される。

更に、本実施形態では、図８に示したように、各接続用配管（110）,（120）,（130）において、１本の主管（111）,（121）,（131）と２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）とを連結部（113）,（123）,（133）でロウ付けして連結するに際しては、この連結部（113,123,133）に所定量のロウ材（Br）が使用され、これ等の接続用配管（110,120,130）を含む熱交換器（23）の全体が炉内に配置されてロウ付けされる。ここで、上記所定量のロウ材（Br）は、各連結部（113）,（123）,（133）から２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）での２つの区間（L1）及び（L2）にロウ材が十分行き渡るように、予め、実験などにより求められる。その結果、各接続用配管（110）,（120）,（130）では、１本の主管（111）,（121）,（131）と２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）, （132a,132b）とが連結部（113）,（123）,（133）で連結されると共に、２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）が連結部（113,123,133）から上方に向って所定の隙間を隔てて又は接触して平行に延びる上記区間（L1）と、両分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）相互間が広がり始める区間（L2）まで溶融したロウ材（Br）が行き渡って、この両分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が上記区間（L1）を含む平行部分の全体及び上記区間（L2）までロウ付けされる。よって、各接続用配管（110）,（120）,（130）では、２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）がアルミ管で構成されている場合に、熱交換器（23）の運転時にその熱交換作用に起因して生じた水滴はこの両分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）の上記２つの区間（L1）、（L2）に滞留することはなく、その水滴の溜まり込みに起因する２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）の腐食が確実に防止される。

また、分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士の間隔が開き始める区間（L2）でもロウ付けされているので、この区間（L2）に位置した水滴の表面張力によって滞留することをも防止することができる。

更に、分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）の区間（L2）を越えた区間では、両分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）間の隙間が広いので、この隙間に水滴が位置した場合に、その表面張力によっても滞留せず、重力で落下する。従って、区間（L2）を越えた区間での分岐管の腐食はない。

加えて、各接続用配管（110）,（120）,（130）では、２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）は２つの区間（L1）及び（L2）が連結部（113）,（123）,（133）の上方に位置し、この区間（L1）及び（L2）でもロウ付けされているので、これらの区間（L1）及び（L2）での水滴の滞留を確実に防止して、２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）の腐食を防止することができる。

しかも、複数の接続用配管（110）,（120）,（130）では、各々、２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が連結部（113,123,133）から上方に向って平行に延びる区間（L1）及び分岐管間隔が広がり始める区間（L2）までがロウ付けされるので、ロウ付けの範囲は何れの接続用配管（110）,（120）,（130）でも同一範囲になる。従って、連結部（113）,（123）,（133）に使用するロウ材（Br）の量を全ての接続用配管（110）,（120）,（130）で所定の一定量に統一、規定するだけで、連結部（113）,（123）,（133）での主管（111）,（121）,（131）と２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）とのロウ付けと、その２本の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士の２つの区間（L1）及び（L2）でのロウ付けとを各接続用配管（110）,（120）,（130）相互間で均質に且つ所望通り確実に行うことができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、各接続用配管（110,120,130）の分岐管部（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）は、２本としたが、補助熱交換領域（37）の一つの補助熱交換部からの冷媒を主熱交換領域(35)の三つ以上の主熱交換部に分岐させる場合では３本の分岐管部を設ければ良く、その分岐管部の本数は制限されない。

更に、上記実施形態では、１つの熱交換器ユニット（30）のみを備えた熱交換器を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば二以上の熱交換器ユニットを例えば空気流の方向に列状に配置して熱交換器を構成した場合であっても、補助熱交換領域の各補助熱交換部を主熱交換領域の複数の主熱交換部に接続する構成部分に対して本願発明を適用することが可能である。

以上説明したように、本発明は、主熱交換領域と補助熱交換領域とを有する熱交換器に適用して、有用である。

２３ 室外熱交換器（熱交換器）
３１ 扁平管
３２ フィン
３５ 主熱交換領域
３６ａ〜３６ｆ 主熱交換部（熱交換部）
３７ 補助熱交換領域
３８ａ〜３８ｃ 補助熱交換部（熱交換部）
７０ 第１ヘッダ集合管（ヘッダ集合管）
１１０、１２０，１３０ 接続用配管
１１１，１２１，１３１ 主管部（主管）
１１２ａ，１１２ｂ、１２２ａ，
１２２ｂ，１３２ａ，１３２ｂ 分岐管部（分岐管）
１１３，１２３，１３３ 連結部
７０Ａａ〜７０Ａｃ、
７０Ｍａ〜７０Ｍｆ 接続孔

Claims (4)

1. 複数の熱交換部（68a〜68c）を有する補助熱交換領域（67）と、その複数の熱交換部（68a〜68c）よりも数の多い熱交換部（66a〜66f）を有する主熱交換領域（65）とを備えた熱交換器において、
   上記補助熱交換領域（67）の複数の熱交換部（68a〜68c）は、各々、接続用配管（110,120,130）により、上記主熱交換領域（65）が有する熱交換部（66a〜66f）のうち所定の複数の熱交換領域（66a,66b）,（66c,66d）,（66e,66f）と接続され、
   上記各接続用配管（110,120,130）は、１本の主管（111,121,131）と所定の複数の分岐管（112a,112b,122a,122b,132a,132b）と、上記主管（111,121,131）と上記複数の分岐管（112a,112b,122a,122b,132a,132b）とをロウ付けで連結する連結部（113,123,133）とを有し、
   上記各接続用配管（110）,（120）,（130）では、複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が相互に平行に延びる区間（L1）の全体が相互にロウ付けされている
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 上記請求項１記載の熱交換器において、
   上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士は、上記相互に平行に延びる区間（L1）の端部から上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）相互の間隔が開き始めた所定の区間（L2）でも、ロウ付けされている
   ことを特徴とする熱交換器。
3. 上記請求項１又は２記載の熱交換器において、
   上記複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）同士が相互に平行に延びる区間（L1）は、上記連結部（113,123,133）の外方に位置する
   ことを特徴とする熱交換器。
4. 上記請求項１〜３の何れか１項に記載の熱交換器において、
   上記各接続用配管（110）,（120）,（130）において複数の分岐管（112a,112b）,（122a,122b）,（132a,132b）が上記連結部（113,123,133）から外方に向って平行に延びる区間（L1）の長さは、各々、各接続用配管（110）,（120）,（130）相互間で、同一長さに設定されている
   ことを特徴とする熱交換器。

Images