WO2013015186A1

WO2013015186A1 - 熱交換器

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Publication number: WO2013015186A1
Application number: PCT/JP2012/068296
Authority: WO
Inventors: 俊吉岡; 隆平加治; 吉和白石; 明大藤原; 孝之兵頭
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-01-31
Also published as: JP5287949B2; EP2738507A4; ES2731727T3; EP2738507B1; EP2738507A1; JP2013029244A; CN103717989A; US20140174703A1; CN103717989B; TR201909098T4

Abstract

エコノマイザ熱交換器（６）は、ヘッダ（６１）と、第１扁平多穴管（６４ａ）と、第２扁平多穴管（６４ｂ）とを備える。ヘッダ（６１）は、第１冷媒が流れる第１主流路（６２ａ１）と、第２冷媒が流れる第２主流路（６２ａ２）とを有する。第１扁平多穴管（６４ａ）は、第１冷媒が流れる複数の第１冷媒流路穴（６５ａ）を有する。第２扁平多穴管（６４ｂ）は、第２冷媒が流れる複数の第２冷媒流路穴（６５ｂ）を有する。ヘッダ（６１）は、管接続部材（６３）を有する。管接続部材（６３）は、第１副流路（６２ｃ１）と、第２副流路（６２ｃ２）とを形成する。第１副流路（６２ｃ１）は、第１主流路（６２ａ１）と第１冷媒流路穴（６５ａ）とを連通させる。第２副流路（６２ｃ２）は、第２主流路（６２ａ２）と第２冷媒流路穴（６５ｂ）とを連通させる。第１扁平多穴管（６４ａ）および第２扁平多穴管（６４ｂ）は密着しており、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換をさせる。

Description

熱交換器

　本発明は、熱交換器に関する。

　従来、特許文献１（特開２００７－１６３００４号公報）に開示されているように、扁平多穴管を用いて冷媒と冷媒との間で熱交換をさせる熱交換器が、冷凍サイクルに使用されている。この熱交換器では、熱交換される２種類の冷媒がそれぞれ流れる２つの扁平多穴管が、互いに貼り合わされている。そして、この熱交換器では、扁平多穴管の冷媒流路穴の並び方向がヘッダの長手方向に沿うように、扁平多穴管がヘッダに連結されている。そのため、ヘッダに多数の扁平多穴管を連結させる場合、ヘッダを長くする必要があり、コンパクト化が難しい。

　本発明の目的は、コンパクトな熱交換器を提供することである。

　本発明の第１観点に係る熱交換器は、ヘッダと、第１扁平管と、第２扁平管とを備える。ヘッダは、第１冷媒が流れる第１主流路と、第２冷媒が流れる第２主流路とを有する。第１扁平管は、ヘッダに連結される。第１扁平管は、第１冷媒が流れる複数の第１冷媒流路穴を有する扁平多穴管である。第２扁平管は、ヘッダに連結される。第２扁平管は、第２冷媒が流れる複数の第２冷媒流路穴を有する扁平多穴管である。ヘッダは、副流路形成部材を有する。副流路形成部材は、第１副流路と、第２副流路とを形成する。第１副流路は、第１主流路と第１冷媒流路穴とを連通させる。第２副流路は、第２主流路と第２冷媒流路穴とを連通させる。第１扁平管および第２扁平管は、密着している。第１扁平管および第２扁平管は、第１冷媒流路穴を流れる第１冷媒と、第２冷媒流路穴を流れる第２冷媒との間で熱交換をさせる。

　第１観点に係る熱交換器では、ヘッダの第１主流路は、第１副流路を介して、第１扁平管の複数の第１冷媒流路穴と連通し、かつ、ヘッダの第２主流路は、第２副流路を介して、第２扁平管の複数の第２冷媒流路穴と連通する。第１扁平管は、第１冷媒流路穴の並び方向に沿って扁平である。第１主流路は、ヘッダの長手方向に沿って形成されている。第１冷媒流路穴を第１主流路に直接連通させる場合、第１扁平管の扁平な方向がヘッダの長手方向に沿うように、第１扁平管をヘッダに連結する必要がある。そのため、ヘッダに多数の第１扁平管を連結させる場合、ヘッダの長さが大きくなるので、熱交換器をコンパクト化することが難しい。一方、第１観点に係る熱交換器では、第１副流路を介して冷媒流路穴を第１主流路に連通させることによって、第１扁平管の扁平な方向がヘッダの長手方向に沿うように、第１扁平管をヘッダに連結する必要がない。第２扁平管に関しても、同様である。従って、第１観点に係る熱交換器は、ヘッダの長さを大きくする必要がなく、コンパクト化することができる。

　本発明の第２観点に係る熱交換器は、第１観点に係る熱交換器において、第１扁平管および第２扁平管は、第１冷媒流路穴および第２冷媒流路穴の並び方向である横断面長手方向がヘッダの長手方向と交差するように、ヘッダに連結される。

　本発明の第３観点に係る熱交換器は、第２観点に係る熱交換器において、第１扁平管および第２扁平管は、横断面長手方向がヘッダの長手方向と直交するように、ヘッダに連結される。
　第３観点に係る熱交換器では、第１扁平管の扁平な方向がヘッダの長手方向に直交するように、第１扁平管がヘッダに連結されている。第２扁平管に関しても、同様である。従って、第３観点に係る熱交換器は、効率的にコンパクト化することができる。

　本発明の第４観点に係る熱交換器は、第１観点乃至第３観点のいずれか１つに係る熱交換器において、副流路形成部材は、第１扁平管および第２扁平管の端部が接着され、かつ、ヘッダに固定される管接着部材を含む。
　第４観点に係る熱交換器では、第１扁平管をヘッダに連結するための部材と、第２扁平管をヘッダに連結するための部材とを一体化することができる。従って、第４観点に係る熱交換きは、部品点数を削減できるので、製造コストを抑えることができる。

　本発明の第５観点に係る熱交換器は、第４観点に係る熱交換器において、副流路形成部材は、さらに、第１扁平管および第２扁平管の端部を、管接着部材と共に固定する管固定部材を含む。

　本発明の第６観点に係る熱交換器は、第１観点乃至第５観点のいずれか１つに係る熱交換器において、副流路形成部材は、複数の第１副流路および複数の第２副流路を形成する。

　本発明の第７観点に係る熱交換器は、第１観点乃至第６観点のいずれか１つに係る熱交換器において、第１冷媒および第２冷媒は、二酸化炭素である。

　本発明の第１観点乃至第７観点に係る熱交換器は、コンパクト化することができる。また、本発明の第４観点乃至第６観点に係る熱交換器は、製造コストを抑えることができる。

本発明の実施形態における、空気調和装置の概略構成図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の正面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の上面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の水平方向の断面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の水平方向の断面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の鉛直方向の断面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器の鉛直方向の断面図である。本発明の実施形態における、流路形成部材の外観図である。本発明の実施形態における、第１扁平多穴管および第２扁平多穴管の断面図である。本発明の実施形態における、管接着部材の正面図である。本発明の実施形態における、管固定部材の正面図である。本発明の実施形態における、スペーサ部材の正面図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器内の冷媒の流れを表す図である。本発明の実施形態における、エコノマイザ熱交換器のヘッダおよび扁平多穴管の外観図である。従来の、冷媒・冷媒熱交換器のヘッダおよび扁平多穴管の外観図である。

　以下、本発明に係る熱交換器の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明に係る熱交換器の実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　（１）空気調和装置の構成
　図１は、本発明に係る熱交換器を備える冷凍装置の一例としての空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、冷房運転が可能となるように構成された冷媒回路１０を有し、二酸化炭素等の超臨界域で作動する冷媒を使用して二段圧縮式冷凍サイクルを行う。冷媒回路１０は、主として、圧縮機構２と、熱源側熱交換器３と、膨張機構４と、利用側熱交換器５と、エコノマイザ熱交換器６とを有している。次に、これらの構成要素について説明する。

　　（１－１）圧縮機構
　圧縮機構２は、冷凍サイクルにおける低圧から、冷凍サイクルにおける高圧まで冷媒を圧縮する。圧縮機構２は、２つの圧縮要素を用いて冷媒を二段圧縮する圧縮機２１である。圧縮機２１は、ケーシング２１ａ内に、圧縮要素駆動モータ２１ｂと、駆動軸２１ｃと、前段側圧縮要素２ｃと、後段側圧縮要素２ｄとが収容された密閉式構造となっている。圧縮要素駆動モータ２１ｂは、駆動軸２１ｃに連結されている。駆動軸２１ｃは、前段側圧縮要素２ｃおよび後段側圧縮要素２ｄに連結されている。すなわち、圧縮機２１は、圧縮要素駆動モータ２１ｂが、１本の駆動軸２１ｃを介して、前段側圧縮要素２ｃおよび後段側圧縮要素２ｄを駆動する、一軸二段圧縮構造を有する。
　圧縮機２１は、吸入管２ａから低圧の冷媒を吸入し、吸入された冷媒を前段側圧縮要素２ｃによって圧縮した後に、圧縮された中間圧の冷媒を中間圧冷媒管７に吐出する。次に、圧縮機２１は、中間圧冷媒管７に吐出された中間圧の冷媒を吸入し、吸入された冷媒を後段側圧縮要素２ｄによって圧縮した後に、圧縮された高圧の冷媒を吐出管２ｂに吐出する。

　　（１－２）熱源側熱交換器
　熱源側熱交換器３は、圧縮機構２によって圧縮された高圧の冷媒を冷却する放熱器である。熱源側熱交換器３は、冷却源としての空気と、熱源側熱交換器３内を流れる冷媒との間で熱交換をさせる。熱源側熱交換器３は、第１高圧冷媒管３ａおよび吐出管２ｂを介して、圧縮機構２に接続されている。第１高圧冷媒管３ａは、熱源側熱交換器３の入口と、吐出管２ｂとに接続される冷媒管である。熱源側熱交換器３は、第２高圧冷媒管３ｂを介して、エコノマイザ熱交換器６および後述するインジェクション部８に接続されている。第２高圧冷媒管３ｂは、熱源側熱交換器３の出口と、エコノマイザ熱交換器６の入口（熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる冷媒の流路の入口）と、インジェクション部８の入口（第２高圧冷媒管３ｂから分岐された冷媒の流路の入口）とに接続される冷媒管である。

　　（１－３）膨張機構
　膨張機構４は、熱源側熱交換器３およびエコノマイザ熱交換器６において冷却された高圧の冷媒を、利用側熱交換器５に送る前に、冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧する。膨張機構４は、例えば、電動膨張弁である。膨張機構４は、第３高圧冷媒管３ｃを介して、エコノマイザ熱交換器６に接続されている。第３高圧冷媒管３ｃは、エコノマイザ熱交換器６の出口（熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる冷媒の流路の出口）と、膨張機構４の入口とに接続される冷媒管である。膨張機構４は、第１低圧冷媒管５ａを介して、利用側熱交換器５に接続されている。第１低圧冷媒管５ａは、膨張機構４の出口と、利用側熱交換器５の入口とに接続される冷媒管である。
　　（１－４）利用側熱交換器
　利用側熱交換器５は、膨張機構４によって減圧された低圧の冷媒を加熱して蒸発させる蒸発器である。利用側熱交換器５は、加熱源としての空気と、利用側熱交換器５内を流れる冷媒との間で熱交換をさせる。利用側熱交換器５は、第１低圧冷媒管５ａを介して、膨張機構４に接続されている。利用側熱交換器５は、第２低圧冷媒管５ｂを介して、圧縮機構２に接続されている。第２低圧冷媒管５ｂは、利用側熱交換器５の出口と、吸入管２ａとに接続される冷媒管である。

　　（１－５）エコノマイザ熱交換器
　エコノマイザ熱交換器６は、熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる高圧の冷媒と、インジェクション部８を流れる中間圧の冷媒との間で熱交換をさせる。
　インジェクション部８は、熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる高圧の冷媒を分岐させて、後段側圧縮要素２ｄの入口に戻す。具体的には、インジェクション部８は、第２高圧冷媒管３ｂから冷媒を分岐させて、中間圧冷媒管７に戻す。インジェクション部８は、第１インジェクション管８ａと、第２インジェクション管８ｂとから構成される。第１インジェクション管８ａは、第２高圧冷媒管３ｂと、エコノマイザ熱交換器６の入口（第２高圧冷媒管３ｂから分岐された冷媒の流路の入口）とを接続する。第２インジェクション管８ｂは、エコノマイザ熱交換器６の出口（第２高圧冷媒管３ｂから分岐された冷媒の流路の出口）と、中間圧冷媒管７とを接続する。第１インジェクション管８ａには、開度制御が可能な戻し弁として機能するインジェクション弁８ｃが設けられている。インジェクション弁８ｃは、例えば、電動膨張弁である。インジェクション弁８ｃは、第２高圧冷媒管３ｂから分岐した高圧の冷媒を、中間圧冷媒管７内を流れる冷媒の圧力である中間圧付近まで減圧する。

　エコノマイザ熱交換器６では、熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる高圧の冷媒は、インジェクション部８を流れる中間圧の冷媒との熱交換によって冷却される。一方、インジェクション部８を流れる中間圧の冷媒は、一時的に気液二相状態で流れながら、熱源側熱交換器３から膨張機構４に送られる高圧の冷媒との熱交換によって加熱されて蒸発する。蒸発した中間圧の冷媒は、第２インジェクション管８ｂを通過した後、中間圧冷媒管７内を流れる冷媒と合流する。
　（２）空気調和装置の動作
　次に、空気調和装置１の冷房運転時の動作について、冷媒回路１０を循環する冷媒の流れに基づいて説明する。冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入される。圧縮機構２に吸入された低圧の冷媒は、前段側圧縮要素２ｃによって冷凍サイクルにおける中間圧まで圧縮された後に、中間圧冷媒管７に吐出される。中間圧冷媒管７において、前段側圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、第２インジェクション管８ｂから戻された中間圧の冷媒と合流する。合流した中間圧の冷媒は、後段側圧縮要素２ｄに吸入され、後段側圧縮要素２ｄによって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される。

　圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、第１高圧冷媒管３ａを通じて熱源側熱交換器３に送られる。熱源側熱交換器３に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器３によって外部の空気と熱交換を行って冷却される。熱源側熱交換器３によって冷却された高圧の冷媒の一部は、第２高圧冷媒管３ｂにおいて、第１インジェクション管８ａに分岐される。第１インジェクション管８ａに分岐された高圧の冷媒は、インジェクション弁８ｃによって冷凍サイクルにおける中間圧付近まで減圧された後に、エコノマイザ熱交換器６に送られる。一方、第１インジェクション管８ａに分岐された後の（すなわち、第２高圧冷媒管３ｂを流れる）高圧の冷媒は、エコノマイザ熱交換器６に送られる。
　エコノマイザ熱交換器６において、第２高圧冷媒管３ｂからの高圧の冷媒は、第１インジェクション管８ａからの中間圧の冷媒と熱交換を行って冷却される。一方、第１インジェクション管８ａからの中間圧の冷媒は、第２高圧冷媒管３ｂからの高圧の冷媒と熱交換を行って加熱され、第２インジェクション管８ｂを通じて中間圧冷媒管７に戻される。

　エコノマイザ熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、第３高圧冷媒管３ｃを通じて膨張機構４に送られる。膨張機構４に送られた高圧の冷媒は、膨張機構４によって減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧かつ気液二相状態の冷媒となり、第１低圧冷媒管５ａを通じて利用側熱交換器５に送られる。利用側熱交換器５に送られた低圧かつ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器５によって外部の空気と熱交換を行って加熱されて蒸発する。利用側熱交換器５において加熱されて蒸発した低圧の冷媒は、第２低圧冷媒管５ｂ及び吸入管２ａを通じて再び圧縮機構２に吸入される。このようにして、空気調和装置１は、冷媒回路１０内に冷媒を循環させて冷房運転を行う。
　（３）エコノマイザ熱交換器の詳細な構成
　次に、エコノマイザ熱交換器６の詳細な構成について説明する。本実施形態において、エコノマイザ熱交換器６は、本発明に係る熱交換器である。図２は、エコノマイザ熱交換器６の正面図である。図３は、エコノマイザ熱交換器６の上面図である。図２は、図３に示される矢印ＩＩの方向から見た場合における正面図である。図３は、図２に示される矢印ＩＩＩの方向から見た場合における上面図である。図４および図５は、それぞれ、図２の切断線ＩＶ－ＩＶおよび切断線Ｖ－Ｖに沿って切断した水平方向の断面図である。図６および図７は、それぞれ、図３の切断線ＶＩ－ＶＩおよび切断線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿って切断した鉛直方向の断面図である。エコノマイザ熱交換器６は、主として、一対のヘッダ６１と、複数の第１扁平多穴管６４ａと、複数の第２扁平多穴管６４ｂとから構成されている。次に、これらの構成要素について説明する。

　　（３－１）ヘッダ
　一対のヘッダ６１のぞれぞれは同じ構造を有しているので、以下、任意の一方のヘッダ６１のみについて説明する。ヘッダ６１は、その長手方向が鉛直方向に沿うように配置される。ヘッダ６１は、流路形成部材６２と管接続部材６３とを有する。流路形成部材６２は、第１主流路６２ａ１と、第２主流路６２ａ２と、複数の第１連絡流路６２ｂ１と、複数の第２連絡流路６２ｂ２とを内部に有する。図４～図７に示されるように、第１連絡流路６２ｂ１および第２連絡流路６２ｂ２は、それぞれ、第１主流路６２ａ１および第２主流路６２ａ２と連通する。図８は、図４の矢印ＶＩＩＩから見た、流路形成部材６２の外観図である。図８に示されるように、第１連絡流路６２ｂ１および第２連絡流路６２ｂ２は、流路形成部材６２の開口面６２ｓに、流路形成部材６２の長手方向に沿って交互に開口している。第１連絡流路６２ｂ１は、第１主流路６２ａ１に沿って開口面６２ｓに開口し、第２連絡流路６２ｂ２は、第２主流路６２ａ２に沿って開口面６２ｓに開口している。

　第１主流路６２ａ１および第１連絡流路６２ｂ１は、第２高圧冷媒管３ｂからの高圧の冷媒が流れる流路である。第２主流路６２ａ２および第２連絡流路６２ｂ２は、第１インジェクション管８ａからの中間圧の冷媒が流れる流路である。第１主流路６２ａ１は、鉛直方向に冷媒が流れる流路であり、第１連絡流路６２ｂ１は、第１主流路６２ａ１から分岐して水平方向に冷媒が流れる流路である。第２主流路６２ａ２は、鉛直方向に冷媒が流れる流路であり、第２連絡流路６２ｂ２は、第２主流路６２ａ２から分岐して水平方向に冷媒が流れる流路である。
　管接続部材６３は、流路形成部材６２と、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂとを接続するための部材である。管接続部材６３の詳細な構成については、後述する。

　　（３－２）第１扁平多穴管および第２扁平多穴管
　第１扁平多穴管６４ａは、複数の第１冷媒流路穴６５ａを有する扁平管である。第１扁平多穴管６４ａは、第１冷媒流路穴６５ａの並び方向が水平方向になるように、すなわち、その扁平な面の法線が鉛直方向を指すように、配置されている。第２扁平多穴管６４ｂは、複数の第２冷媒流路穴６５ｂを有する扁平管である。第２扁平多穴管６４ｂは、第２冷媒流路穴６５ｂの並び方向が水平方向になるように、すなわち、その扁平な面の法線が鉛直方向を指すように、配置されている。
　本実施形態では、図２に示されるように、１本の第１扁平多穴管６４ａおよび１本の第２扁平多穴管６４ｂが扁平な面において互いに密着したペアが、ヘッダ６１の長手方向に沿って、複数段配置されている。第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの両端部は、それぞれ、一対のヘッダ６１に連結されている。

　図９は、図３の切断線ＩＸ－ＩＸに沿って切断した、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの断面図である。図９に示されるように、第１扁平多穴管６４ａの第１冷媒流路穴６５ａの並び方向、および、第２扁平多穴管６４ｂの第２冷媒流路穴６５ｂの並び方向は、ヘッダ６１の長手方向に直交している。
　　（３－３）管接続部材
　管接続部材６３は、図４～図７に示されるように、管接着部材６３ａと、管固定部材６３ｂと、スペーサ部材６３ｃとから構成される。図１０は、管接着部材６３ａの正面図である。図１１は、管固定部材６３ｂの正面図である。図１２は、スペーサ部材６３ｃの正面図である。図１０～図１２は、それぞれ、図４の矢印ＶＩＩＩから見た外観図である。
　管接着部材６３ａは、図４～図７に示されるように、鉛直方向に沿って見た場合の断面形状がＵ字型の部材である。管接着部材６３ａは、図１０に示されるように、複数の扁平管嵌入孔６３ａ１が、鉛直方向に配置されている。それぞれの扁平管嵌入孔６３ａ１には、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの端部が嵌入される。扁平管嵌入孔６３ａ１は、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの端部を固定する。

　管固定部材６３ｂは、図４～図７に示されるように、管接着部材６３ａと流路形成部材６２とによって囲まれる空間において、管接着部材６３ａおよびスペーサ部材６３ｃに密着して配置される板状部材である。管固定部材６３ｂは、図１１に示されるように、複数の扁平管留め孔６３ｂ１が鉛直方向に配置されている。扁平管留め孔６３ｂ１は、水平方向中央部に２つの凸部６３ｂ２を有している。凸部６３ｂ２は、扁平管嵌入孔６３ａ１と共に、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの端部を固定する。凸部６３ｂ２の高さは、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの厚みよりも小さい。
　スペーサ部材６３ｃは、図４～図７に示されるように、管接着部材６３ａと流路形成部材６２とによって囲まれる空間において、管固定部材６３ｂおよび流路形成部材６２の開口面６２ｓに密着して配置される板状部材である。スペーサ部材６３ｃは、図１２に示されるように、複数のスペーサ孔６３ｃ１が鉛直方向に配置されている。第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂの端面の一部は、図４および図５に示されるように、スペーサ部材６３ｃの端面に接触している。

　本実施形態において、流路形成部材６２の開口面６２ｓに開口する第１連絡流路６２ｂ１および第２連絡流路６２ｂ２の高さ位置は、扁平管嵌入孔６３ａ１、扁平管留め孔６３ｂ１およびスペーサ孔６３ｃ１の高さ位置に等しい。これにより、第１冷媒流路穴６５ａおよび第２冷媒流路穴６５ｂは、それぞれ、スペーサ孔６３ｃ１を介して、第１連絡流路６２ｂ１および第２連絡流路６２ｂ２と連通する。以下、第１連絡流路６２ｂ１と連通するスペーサ孔６３ｃ１を、第１副流路６２ｃ１と呼び、第２連絡流路６２ｂ２と連通するスペーサ孔６３ｃ１を、第２副流路６２ｃ２と呼ぶ。第１副流路６２ｃ１は、第１連絡流路６２ｂ１と共に、第１冷媒流路穴６５ａと第１主流路６２ａ１とを連通する空間である。第２副流路６２ｃ２は、第２連絡流路６２ｂ２と共に、第２冷媒流路穴６５ｂと第２主流路６２ａ２とを連通する空間である。

　（４）エコノマイザ熱交換器における冷媒の流れ
　エコノマイザ熱交換器６における熱交換について、図１３を参照しながら説明する。熱源側熱交換器３によって冷却されて第２高圧冷媒管３ｂを流れる高圧の冷媒は、エコノマイザ熱交換器６の一のヘッダ６１内の第１主流路６２ａ１に供給される。第１主流路６２ａ１を流れる高圧の冷媒は、各第１連絡流路６２ｂ１を介して各第１副流路６２ｃ１に分流し、各第１扁平多穴管６４ａの第１冷媒流路穴６５ａに流入する。
　一方、第２高圧冷媒管３ｂから分岐してインジェクション弁８ｃによって減圧されて第１インジェクション管８ａを流れる中間圧の冷媒は、高圧の冷媒が供給された側の反対側のヘッダ６１内の第２主流路６２ａ２に供給される。第２主流路６２ａ２を流れる中間圧の冷媒は、各第２連絡流路６２ｂ２を介して各第２副流路６２ｃ２に分流し、各第２扁平多穴管６４ｂの第２冷媒流路穴６５ｂに流入する。

　そして、各第１扁平多穴管６４ａの第１冷媒流路穴６５ａを流れる高圧の冷媒は、その第１扁平多穴管６４ａに密着している第２扁平多穴管６４ｂの第２冷媒流路穴６５ｂを流れる中間圧の冷媒と熱交換される。図１３に示されるように、第１冷媒流路穴６５ａにおける高圧の冷媒の流れ方向は、第２冷媒流路穴６５ｂにおける中間圧の冷媒の流れ方向の反対の方向である。
　第１冷媒流路穴６５ａを通過して熱交換された高圧の冷媒は、反対側のヘッダ６１内の第１主流路６２ａ１に流入する。最終的に、高圧の冷媒は、第１主流路６２ａ１から第３高圧冷媒管３ｃに送られる。一方、第２冷媒流路穴６５ｂを通過して熱交換された中間圧の冷媒は、反対側のヘッダ６１内の第２主流路６２ａ２に流入する。最終的に、中間圧の冷媒は、第２主流路６２ａ２から第２インジェクション管８ｂに送られる。

　（５）特徴
　本実施形態におけるエコノマイザ熱交換器６では、ヘッダ６１の第１主流路６２ａ１を流れる高圧の冷媒は、各第１副流路６２ｃ１に分流した後に、各第１扁平多穴管６４ａの第１冷媒流路穴６５ａに流入する。また、ヘッダ６１の第２主流路６２ａ２を流れる中間圧の冷媒は、各第２副流路６２ｃ２に分流した後に、各第２扁平多穴管６４ｂの第２冷媒流路穴６５ｂに流入する。第１副流路６２ｃ１および第２副流路６２ｃ２は、管接続部材６３によって形成される空間である。
　このエコノマイザ熱交換器６では、図１４に示されるように、第１扁平多穴管６４ａの第１冷媒流路穴６５ａの並び方向、および、第２扁平多穴管６４ｂの第２冷媒流路穴６５ｂの並び方向がヘッダ６１の長手方向と直交するように、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂが、ヘッダ６１に連結されている。本実施形態では、第１副流路６２ｃ１および第２副流路６２ｃ２を形成する管接続部材６３を用いることによって、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂを、図１４に示されるように、ヘッダ６１に連結することができる。

　ここで、図１５に示されるような従来の熱交換器では、扁平多穴管内の冷媒流路穴の並び方向がヘッダの長手方向に沿うように、複数の扁平多穴管がヘッダに連結されている。この熱交換器では、多数の扁平多穴管をヘッダに連結するためには、ヘッダの長さを大きくする必要があるので、コンパクト化が難しい。一方、図１４に示されるように、本実施形態におけるエコノマイザ熱交換器６では、図１５に示されるような従来の熱交換器と比べて、多数の扁平多穴管６４ａ，６４ｂをヘッダ６１に効率的に連結することができるので、ヘッダ６１の長さを小さくすることができる。従って、本実施形態におけるエコノマイザ熱交換器６は、コンパクト化が容易である。
　（６）変形例
　　（６－１）変形例Ａ
　本実施形態では、エコノマイザ熱交換器６が本発明に係る熱交換器であるとして説明したが、本発明に係る熱交換器は、冷媒と冷媒との間の熱交換を行う熱交換器に汎用的に適応することができる。

　　（６－２）変形例Ｂ
　本実施形態では、第１冷媒流路穴６５ａおよび第２冷媒流路穴６５ｂの並び方向がヘッダ６１の長手方向と直交するように、第１扁平多穴管６４ａおよび第２扁平多穴管６４ｂが、ヘッダ６１に連結されているが、第１冷媒流路穴６５ａおよび第２冷媒流路穴６５ｂの並び方向は、ヘッダ６１の長手方向と交差していればよい。
　本変形例においても、図１５に示されるような従来の熱交換器と比べて、多数の扁平多穴管６４ａ，６４ｂをヘッダ６１に効率的に連結することができるので、ヘッダ６１の長さを小さくすることができる。従って、本変形例におけるエコノマイザ熱交換器６も、コンパクト化が容易である。

　本発明に係る熱交換器は、コンパクト化することができる。

　　６　　　エコノマイザ熱交換器（熱交換器）
　６１　　　ヘッダ
　６２ａ１　第１主流路
　６２ａ２　第２主流路
　６３　　　管接続部材（副流路形成部材）
　６３ａ　　管接着部材
　６３ｂ　　管固定部材
　６２ｃ１　第１副流路
　６２ｃ２　第２副流路
　６４ａ　　第１扁平多穴管（第１扁平管）
　６４ｂ　　第２扁平多穴管（第２扁平管）
　６５ａ　　第１冷媒流路穴
　６５ｂ　　第２冷媒流路穴

特開２００７－１６３００４号公報

Claims

　第１冷媒が流れる第１主流路（６２ａ１）と、第２冷媒が流れる第２主流路（６２ａ２）と、を有するヘッダ（６１）と、
　前記ヘッダに連結され、かつ、前記第１冷媒が流れる複数の第１冷媒流路穴（６５ａ）を有する扁平多穴管である第１扁平管（６４ａ）と、
　前記ヘッダに連結され、かつ、前記第２冷媒が流れる複数の第２冷媒流路穴（６５ｂ）を有する扁平多穴管である第２扁平管（６４ｂ）と、
を備え、
　前記ヘッダは、前記第１主流路と前記第１冷媒流路穴とを連通させる第１副流路（６２ｃ１）と、前記第２主流路と前記第２冷媒流路穴とを連通させる第２副流路（６２ｃ２）と、を形成する副流路形成部材（６３）を有し、
　前記第１扁平管および前記第２扁平管は、密着しており、かつ、前記第１冷媒流路穴を流れる前記第１冷媒と、前記第２冷媒流路穴を流れる前記第２冷媒と、の間で熱交換をさせる、
熱交換器（６）。
　前記第１扁平管および前記第２扁平管は、前記第１冷媒流路穴および前記第２冷媒流路穴の並び方向である横断面長手方向が前記ヘッダの長手方向と交差するように、前記ヘッダに連結される、
請求項１に記載の熱交換器。
　前記第１扁平管および前記第２扁平管は、前記横断面長手方向が前記ヘッダの長手方向と直交するように、前記ヘッダに連結される、
請求項２に記載の熱交換器。
　前記副流路形成部材は、前記第１扁平管および前記第２扁平管の端部が接着され、かつ、前記ヘッダに固定される管接着部材（６３ａ）を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記副流路形成部材は、さらに、前記第１扁平管および前記第２扁平管の端部を、前記管接着部材と共に固定する管固定部材（６３ｂ）を含む、
請求項４に記載の熱交換器。
　前記副流路形成部材は、複数の前記第１副流路および複数の前記第２副流路を形成する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記第１冷媒および前記第２冷媒は、二酸化炭素である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。