WO2014184918A1 - 積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 - Google Patents

積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置 Download PDF

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WO2014184918A1
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refrigerant
heat exchanger
plate
channel
flow path
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PCT/JP2013/063611
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French (fr)
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岡崎　多佳志
石橋　晃
拓也 松田
真哉 東井上
伊東　大輔
厚志 望月
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三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
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    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles

Definitions

  • the present invention relates to a laminated header, a heat exchanger, and an air conditioner.
  • a first plate-like body in which a plurality of outlet channels and a plurality of inlet channels are formed, and the first plate-like body are laminated to form a first plate-like body.
  • the 2nd plate-like object in which the entrance channel connected with a plurality of exit channels, and the exit channel connected with the plurality of entrance channels formed in the 1st plate-like object were formed. Yes (see, for example, Patent Document 1).
  • JP 2000-161818 (paragraph [0032] to paragraph [0036], FIG. 7 and FIG. 8)
  • the present invention has been made against the background of the above problems, and an object thereof is to obtain a laminated header in which the pressure loss of the refrigerant is reduced. Moreover, an object of this invention is to obtain the heat exchanger provided with such a laminated header. Moreover, an object of this invention is to obtain the air conditioning apparatus provided with such a heat exchanger.
  • the laminated header according to the present invention is laminated on a first plate-like body in which a plurality of first outlet channels and a plurality of first inlet channels are formed, and on the first plate-like body. At least a part of the distribution channel that distributes the refrigerant flowing in from the inlet channel to the plurality of first outlet channels and flows out, and the refrigerant flowing in from the plurality of first inlet channels merge to form the second outlet
  • a second plate-like body formed with at least a part of a merged flow channel that flows out into the flow channel, and a flow channel area of one of the plurality of first inlet flow channels is It is larger than the flow path area of one flow path communicating with the one flow path among the plurality of first outlet flow paths.
  • one channel area of one of the plurality of first inlet channels is communicated with the one channel of the plurality of first outlet channels. Even if it is used in a situation where the refrigerant in the gas state flows into the plurality of first inlet passages of the first plate-like body, the plurality of first plate-like bodies are large because the flow passage area of the flow passage is large. An increase in refrigerant pressure loss that occurs between the first inlet channel and the second outlet channel of the second plate-like body can be suppressed.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2 It is a perspective view in the state which decomposed
  • FIG. 3 is a development view of a stacked header of the heat exchanger according to the first embodiment. It is a figure which shows the structure of the air conditioning apparatus to which the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 is applied.
  • FIG. 6 is a perspective view of a modified example-1 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where a stacked header is disassembled.
  • FIG. 10 is a perspective view of a modified example-2 of the heat exchanger according to the first embodiment in a state where a stacked header is disassembled.
  • FIG. 10 is a perspective view of a modified example-3 of the heat exchanger according to the first embodiment in a state in which the stacked header is disassembled.
  • FIG. 7 is a perspective view of a main part and a cross-sectional view of the main part in a state in which a stacked header is disassembled in Modification 4 of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a modified example-5 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where a stacked header is disassembled.
  • FIG. 11 is a perspective view of a modified example-6 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where a stacked header is disassembled. It is a figure which shows the structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a perspective view in the state which decomposed
  • FIG. It is an expanded view of the laminated header of the heat exchanger which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the air conditioning apparatus to which the heat exchanger which concerns on Embodiment 2 is applied.
  • the laminated header according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the laminated header according to the present invention distributes the refrigerant flowing into the heat exchanger
  • a refrigerant may be distributed.
  • the configuration, operation, and the like described below are merely examples, and are not limited to such configuration, operation, and the like.
  • symbol is attached
  • symbol is abbreviate
  • the illustration of the fine structure is simplified or omitted as appropriate.
  • overlapping or similar descriptions are appropriately simplified or omitted.
  • the “flow channel area” in the present invention means a cross-sectional area of the flow channel when there is one flow channel, and each of the plurality of flow channels when there are a plurality of flow channels. Means the sum of the cross-sectional areas.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a heat exchanger according to the first embodiment.
  • the heat exchanger 1 includes a stacked header 2, a plurality of first heat transfer tubes 3, a holding member 4, and a plurality of fins 5.
  • the stacked header 2 has a refrigerant inflow portion 2A, a plurality of refrigerant outflow portions 2B, a plurality of refrigerant inflow portions 2C, and a refrigerant outflow portion 2D.
  • a refrigerant pipe is connected to the refrigerant inflow portion 2A of the multilayer header 2 and the refrigerant outflow portion 2D of the multilayer header 2.
  • the first heat transfer tube 3 is a flat tube that has been subjected to hairpin bending.
  • a plurality of first heat transfer tubes 3 are connected between the plurality of refrigerant outflow portions 2B of the multilayer header 2 and the plurality of refrigerant inflow portions 2C of the multilayer header 2.
  • the first heat transfer tube 3 is a flat tube in which a plurality of flow paths are formed.
  • the first heat transfer tube 3 is made of, for example, aluminum. Both ends of the plurality of first heat transfer tubes 3 are connected to the plurality of refrigerant outflow portions 2B and the plurality of refrigerant inflow portions 2C of the stacked header 2 while being held by the plate-like holding members 4.
  • the holding member 4 is made of aluminum, for example.
  • a plurality of fins 5 are joined to the first heat transfer tube 3.
  • the fin 5 is made of, for example, aluminum.
  • the first heat transfer tube 3 and the fins 5 may be joined by brazing.
  • FIG. 1 although the case where the 1st heat exchanger tube 3 is eight is shown, it is not limited to such a case.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows into the stacked header 2 through the refrigerant inflow portion 2A and is distributed, and flows out to the plurality of first heat transfer tubes 3 through the plurality of refrigerant outflow portions 2B.
  • the refrigerant exchanges heat with, for example, air supplied by a fan in the plurality of first heat transfer tubes 3.
  • the refrigerant that has passed through the plurality of first heat transfer tubes 3 flows into and joins the stacked header 2 through the plurality of refrigerant inflow portions 2C, and flows out to the refrigerant piping through the refrigerant outflow portion 2D.
  • the refrigerant can flow backward.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where the stacked header is disassembled.
  • FIG. 3 is a development view of the stacked header of the heat exchanger according to the first embodiment. In FIG. 3, the illustration of the clad members 24 on both sides is omitted.
  • the stacked header 2 includes a first plate-like body 11 and a second plate-like body 12. The first plate-like body 11 and the second plate-like body 12 are stacked.
  • the first plate 11 is stacked on the refrigerant outflow side.
  • the first plate-like body 11 has a first plate-like member 21.
  • the first plate-like body 11 is formed with a plurality of first outlet channels 11A and a plurality of first inlet channels 11B.
  • the plurality of first outlet channels 11A correspond to the plurality of refrigerant outflow portions 2B in FIG.
  • the plurality of first inlet channels 11B correspond to the plurality of refrigerant inflow portions 2C in FIG.
  • the first plate member 21 is formed with a plurality of flow paths 21A and a plurality of flow paths 21B.
  • the plurality of flow paths 21 ⁇ / b> A and the plurality of flow paths 21 ⁇ / b> B are through holes having an inner peripheral surface along the outer peripheral surface of the first heat transfer tube 3.
  • the channel area (that is, the cross-sectional area) of one channel 21B among the plurality of channels 21B is the channel area of one channel 21A that communicates with the channel 21B among the plurality of channels 21A ( That is, it is larger than the cross-sectional area.
  • the plurality of channels 21A function as a plurality of first outlet channels 11A
  • the plurality of channels 21B function as a plurality of first inlet channels 11B.
  • the first plate-like member 21 is, for example, about 1 to 10 mm in thickness and made of aluminum.
  • the second plate-like body 12 is laminated on the refrigerant inflow side.
  • the second plate-like body 12 includes a second plate-like member 22 and a plurality of third plate-like members 23_1 to 23_3.
  • a second inlet channel 12A, a distribution channel 12B, a merging channel 12C, and a second outlet channel 12D are formed in the second plate-like body 12.
  • the distribution flow path 12B has a plurality of branch flow paths 12b.
  • the merging channel 12C has a mixing channel 12c.
  • the second inlet channel 12A corresponds to the refrigerant inflow portion 2A in FIG.
  • the second outlet channel 12D corresponds to the refrigerant outflow portion 2D in FIG.
  • a part of the distribution flow path 12B or a part of the merge flow path 12C may be formed in the first plate-like body 11.
  • the first plate-like member 21, the second plate-like member 22, the plurality of third plate-like members 23_1 to 23_3, and the like may be formed with a flow path through which the refrigerant flowing in is turned back.
  • the width of the stacked header 2 A dimension can be made substantially equal to the width dimension of the 1st heat exchanger tube 3, and the heat exchanger 1 is compactized.
  • a flow path 22A and a flow path 22B are formed.
  • the channel 22A and the channel 22B are circular through holes.
  • the channel area (that is, the sectional area) of the channel 22B is larger than the channel area (that is, the sectional area) of the channel 22A.
  • the flow path 22A functions as the second inlet flow path 12A
  • the flow path 22B functions as the second outlet flow path 12D.
  • the second plate-like member 22 has a thickness of about 1 to 10 mm and is made of aluminum.
  • a base or the like is provided on the surface on which the other members of the second plate-like member 22 are not stacked, and a refrigerant pipe is connected to the second inlet channel 12A and the second outlet channel 12D through the base or the like.
  • the inner peripheral surfaces of the second inlet flow channel 12A and the second outlet flow channel 12D are shaped to fit with the outer peripheral surface of the refrigerant pipe, and the second inlet flow channel 12A and the second outlet flow are not used without using a base or the like.
  • a refrigerant pipe may be directly connected to the path 12D. In such a case, parts costs and the like are reduced.
  • a plurality of flow paths 23A_1 to 23A_3 are formed in the plurality of third plate-like members 23_1 to 23_3.
  • the plurality of flow paths 23A_1 to 23A_3 are through grooves having two end portions 23a and 23b.
  • each of the plurality of flow paths 23A_1 to 23A_3 functions as the branch flow path 12b.
  • the plurality of third plate-like members 23_1 to 23_3 are, for example, about 1 to 10 mm in thickness and made of aluminum. In the case where the plurality of flow paths 23A_1 to 23A_3 are formed by pressing or the like, the processing is simplified and the manufacturing cost and the like are reduced.
  • a plurality of flow paths 23B_1 to 23B_3 are formed in the plurality of third plate-like members 23_1 to 23_3.
  • the plurality of flow paths 23B_1 to 23B_3 are rectangular through holes penetrating almost the entire area in the height direction of the third plate-like members 23_1 to 23_3.
  • the channel areas (that is, the cross-sectional areas) of the channels 23B_1 to 23B_3 are larger than the channel areas (that is, the sum of the cross-sectional areas) of the plurality of channels 21A.
  • each of the plurality of flow paths 23B_1 to 23B_3 functions as a part of the mixing flow path 12c.
  • the plurality of flow paths 23B_1 to 23B_3 do not have to be rectangular.
  • the plurality of third plate members 23_1 to 23_3 may be collectively referred to as the third plate member 23 in some cases.
  • the plurality of flow paths 23A_1 to 23A_3 may be collectively referred to as a flow path 23A.
  • the plurality of flow paths 23B_1 to 23B_3 may be collectively referred to as a flow path 23B.
  • the holding member 4 the 1st plate-shaped member 21, the 2nd plate-shaped member 22, and the 3rd plate-shaped member 23 may be named generically, and may be described as a plate-shaped member.
  • the flow path 23A formed in the third plate-like member 23 has a shape that connects the two end portions 23a and 23b via a straight line portion 23c perpendicular to the direction of gravity.
  • the flow path 23A is blocked by a member stacked adjacent to the refrigerant inflow side, except for a part of the area 23d (hereinafter referred to as the opening 23d) between both ends of the linear portion 23c.
  • the branch channel 12b is formed by closing the region other than the end portions 23a and 23b by the member laminated adjacent to the side.
  • the end 23a and the end 23b are positioned at different heights.
  • the opening 23d through the flow path 23A can be reduced without complicating the shape.
  • the straight line connecting the end portion 23a and the end portion 23b is parallel to the longitudinal direction of the third plate-like member 23, it is possible to reduce the dimension in the short direction of the third plate-like member 23, and the component Cost, weight, etc. are reduced.
  • the straight line connecting the end 23a and the end 23b is parallel to the arrangement direction of the first heat transfer tubes 3, the heat exchanger 1 is saved in space.
  • the branch flow path 12b branches the flowing refrigerant into two and flows out. Therefore, when there are eight first heat transfer tubes 3 connected, at least three third plate-like members 23 are required. When there are 16 first heat transfer tubes 3 to be connected, at least four third plate members 23 are required.
  • the number of connected first heat transfer tubes 3 is not limited to a power of 2. In such a case, the branched flow path 12b and the non-branched flow path may be combined. Two first heat transfer tubes 3 may be connected.
  • the stacked header 2 is not limited to one in which the plurality of first outlet channels 11A and the plurality of first inlet channels 11B are arranged along the direction of gravity.
  • the wall-mounted room air conditioner indoor unit The heat exchanger 1 may be used in a case where the heat exchanger 1 is inclined and disposed like a heat exchanger such as an air conditioner outdoor unit or a chiller outdoor unit.
  • the straight part 23 c may be a through groove having a shape that does not become perpendicular to the longitudinal direction of the third plate-like member 23.
  • the flow path 23A may have another shape.
  • the flow path 23A may not have the straight portion 23c.
  • the horizontal portion between the end 23a and the end 23b of the flow path 23A that is substantially perpendicular to the direction of gravity is the opening 23d.
  • the straight portion 23c is provided, it is difficult for the refrigerant to be affected by gravity when the refrigerant branches at the opening 23d.
  • the flow path 23A may be a through groove having a shape in which regions connecting the both ends of the linear portion 23c and the end portions 23a and 23b are branched.
  • a region connecting each of both ends of the straight line portion 23c and each of the end portion 23a and the end portion 23b may be a straight line or a curved line.
  • a brazing material for joining may be supplied by using a double-sided clad material obtained by rolling a brazing material on both sides for all plate-like members or every other plate-like member.
  • a brazing material for joining may be supplied to all the plate-like members by using a one-side clad material in which the brazing material is rolled on one side.
  • the brazing material sheet may be supplied by laminating brazing material sheets between the plate-like members.
  • the brazing material may be supplied by applying a pasty brazing material between the plate members.
  • the brazing material may be supplied by laminating clad materials obtained by rolling the brazing material on both sides between the plate-like members.
  • the plate-like members are laminated without gaps, leakage of the refrigerant is suppressed, and pressure resistance is ensured.
  • the occurrence of brazing defects is further suppressed.
  • processing that promotes the formation of fillets, such as formation of ribs is performed at locations where refrigerant leakage is likely to occur, the occurrence of brazing defects is further suppressed.
  • the first heat transfer tube 3 and the fins 5 are made of the same material (for example, made of aluminum), it is possible to braze and join together. , Productivity is improved.
  • the first heat transfer tubes 3 and the fins 5 may be brazed.
  • only the first plate 11 may be brazed to the holding member 4 first, and the second plate 12 may be brazed afterwards.
  • the brazing material is supplied by laminating a platy member in which the brazing material is rolled on both sides, that is, clad materials on both sides, between the respective platy members.
  • a plurality of clad members 24_1 to 24_5 are laminated between the plate-like members.
  • the plurality of both-side clad materials 24_1 to 24_5 may be collectively referred to as the both-side clad material 24.
  • both-side clad material 24 a flow path 24A and a flow path 24B penetrating the both-side clad material 24 are formed.
  • the flow path 24A and the flow path 24B are formed by pressing or the like, the processing is simplified and the manufacturing cost and the like are reduced.
  • all the members to be brazed including the clad members 24 are made of the same material (for example, made of aluminum), it is possible to collectively braze and improve productivity.
  • the flow path 24A formed in the both-side clad material 24 laminated on the second plate-like member 22 and the third plate-like member 23 is a circular through hole.
  • the flow path 24B formed in the both-side clad material 24 laminated on the third plate-like members 23_1 and 23_2 is a rectangular through-hole penetrating almost the entire area of the both-side clad material 24 in the height direction.
  • the flow path 24B may not be rectangular.
  • the channel area (that is, the cross-sectional area) of the channel 24B is larger than the channel area (that is, the sum of the cross-sectional areas) of the plurality of channels 21A.
  • the plurality of flow paths 24B formed in the both-side clad material 24_4 laminated between the third plate-like member 23_3 and the first plate-like member 21 are rectangular through holes.
  • the plurality of flow paths 24B may not be rectangular.
  • the channel area (that is, the cross-sectional area) of one channel 24B among the plurality of channels 24B is the flow of one channel 21A communicated with the one channel 24B among the plurality of channels 21A. Larger than the road area (ie, cross-sectional area).
  • the plurality of flow paths 24A and the plurality of flow paths 24B formed in the both-side clad material 24_5 laminated between the first plate member 21 and the holding member 4 have an inner peripheral surface that is the outer peripheral surface of the first heat transfer tube 3. It is a through-hole of a shape along.
  • the channel area (that is, the cross-sectional area) of one channel 24B among the plurality of channels 24B is the channel area of one channel 21A communicated with the channel 24B among the plurality of channels 21A ( That is, it is larger than the cross-sectional area.
  • the flow path 24A functions as a refrigerant isolation flow path for the first outlet flow path 11A, the distribution flow path 12B, and the second inlet flow path 12A. It functions as a refrigerant isolation channel for the inlet channel 11B, the merging channel 12C, and the second outlet channel 12D.
  • the coolant isolation channel By forming the coolant isolation channel by the clad members 24 on both sides, the coolant is reliably isolated.
  • the clad material 24 may be laminated between some plate-like members, and the brazing material may be supplied between other plate-like members by other methods.
  • the end portion of the first heat transfer tube 3 protrudes from the surface of the holding member 4, both side clad materials 24_5 are laminated on the holding member 4, and the flow paths 24A and 24B of the both side clad materials 24_5 are formed on the outer peripheral surface of the end portions.
  • the first heat transfer tube 3 is connected to the first outlet channel 11A and the first inlet channel 11B.
  • the first outlet channel 11A, the first inlet channel 11B, and the first heat transfer tube 3 are, for example, fitted with a convex portion formed in the holding member 4 and a concave portion formed in the first plate-like body 11 or the like.
  • the end portion of the first heat transfer tube 3 may not protrude from the surface of the holding member 4.
  • the holding member 4 may not be provided, and the first heat transfer tube 3 may be directly connected to the first outlet channel 11A and the first inlet channel 11B. In such a case, parts costs and the like are reduced.
  • the refrigerant that has flowed into the opening 23d of the flow path 23A formed in the third plate-like member 23_2 hits the surface of the adjacent laminated member, and is divided into two toward each of both ends of the linear portion 23c. Branch.
  • the branched refrigerant reaches the end portions 23a and 23b of the flow path 23A and flows into the opening 23d of the flow path 23A formed in the third plate member 23_3.
  • the refrigerant that has flowed into the opening 23d of the flow path 23A formed in the third plate-like member 23_3 hits the surface of the adjacent laminated member, and is divided into two toward each of both ends of the linear portion 23c. Branch.
  • the branched refrigerant reaches the end portions 23 a and 23 b of the flow path 23 ⁇ / b> A, passes through the flow path 21 ⁇ / b> A of the first plate-like member 21, and flows into the first heat transfer tube 3.
  • the refrigerant that has flowed out of the flow path 21A of the first plate-like member 21 and passed through the first heat transfer tube 3 flows into the flow path 21B of the first plate-like member 21.
  • the refrigerant that has flowed into the flow path 21 ⁇ / b> B of the first plate-shaped member 21 flows into the flow path 23 ⁇ / b> B formed in the third plate-shaped member 23 and is mixed therewith.
  • the mixed refrigerant passes through the flow path 22B of the second plate-like member 22 and flows out to the refrigerant pipe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an air-conditioning apparatus to which the heat exchanger according to Embodiment 1 is applied.
  • the air conditioner 51 includes a compressor 52, a four-way valve 53, a heat source side heat exchanger 54, an expansion device 55, a load side heat exchanger 56, a heat source side fan 57, A load-side fan 58 and a control device 59.
  • the compressor 52, the four-way valve 53, the heat source side heat exchanger 54, the expansion device 55, and the load side heat exchanger 56 are connected by refrigerant piping to form a refrigerant circulation circuit.
  • a compressor 52, a four-way valve 53, a throttle device 55, a heat source side fan 57, a load side fan 58, various sensors, and the like are connected to the control device 59.
  • the heat source side heat exchanger 54 acts as a condenser during the cooling operation, and acts as an evaporator during the heating operation.
  • the load side heat exchanger 56 acts as an evaporator during the cooling operation, and acts as a condenser during the heating operation.
  • the flow of the refrigerant during the cooling operation will be described.
  • the high-pressure and high-temperature gas refrigerant discharged from the compressor 52 flows into the heat source side heat exchanger 54 via the four-way valve 53 and condenses by heat exchange with the outside air supplied by the heat source side fan 57. It becomes a high-pressure liquid refrigerant and flows out of the heat source side heat exchanger 54.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the heat source side heat exchanger 54 flows into the expansion device 55 and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing out of the expansion device 55 flows into the load-side heat exchanger 56 and evaporates by heat exchange with the indoor air supplied by the load-side fan 58, thereby causing a low-pressure gas state. And flows out of the load-side heat exchanger 56.
  • the low-pressure gaseous refrigerant flowing out from the load-side heat exchanger 56 is sucked into the compressor 52 through the four-way valve 53.
  • the flow of the refrigerant during the heating operation will be described.
  • the high-pressure and high-temperature gas refrigerant discharged from the compressor 52 flows into the load-side heat exchanger 56 through the four-way valve 53 and condenses by heat exchange with the indoor air supplied by the load-side fan 58. And becomes a high-pressure liquid refrigerant and flows out of the load-side heat exchanger 56.
  • the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the load-side heat exchanger 56 flows into the expansion device 55 and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that flows out of the expansion device 55 flows into the heat source side heat exchanger 54 and evaporates by heat exchange with the outside air supplied by the heat source side fan 57, so that the low-pressure gas state It becomes a refrigerant and flows out of the heat source side heat exchanger 54.
  • the low-pressure gaseous refrigerant flowing out from the heat source side heat exchanger 54 is sucked into the compressor 52 through the four-way valve 53.
  • the heat exchanger 1 is used for at least one of the heat source side heat exchanger 54 and the load side heat exchanger 56.
  • the heat exchanger 1 when the heat exchanger 1 acts as an evaporator, the refrigerant flows into the first heat transfer tube 3 from the distribution flow path 12 ⁇ / b> B of the stacked header 2, and the stacked header 2 is transferred from the first heat transfer tube 3. It is connected so that the refrigerant flows into the merging flow path 12C. That is, when the heat exchanger 1 acts as an evaporator, a gas-liquid two-phase refrigerant flows from the refrigerant pipe into the distribution flow path 12B of the multilayer header 2 and flows from the first heat transfer tube 3 to the multilayer header 2.
  • the refrigerant in the gas state flows into the merging channel 12C. Further, when the heat exchanger 1 acts as a condenser, a gaseous refrigerant flows from the refrigerant pipe into the merged flow path 12 ⁇ / b> C of the laminated header 2, and the distribution flow path of the laminated header 2 from the first heat transfer tube 3. Liquid refrigerant flows into 12B.
  • the flow area of one first inlet flow path 11B among the plurality of first inlet flow paths 11B is equal to the first inlet flow path 11B of the plurality of first outlet flow paths 11A. It is larger than the channel area of one first outlet channel 11A communicated.
  • the flow passage area of the mixing flow passage 12c is larger than the flow passage areas of the plurality of first outlet flow passages 11A. Therefore, even if it is used in a situation in which a gaseous refrigerant flows into the plurality of first inlet channels 11B of the first plate-like body 11, the plurality of first inlet channels 11B of the first plate-like body 11 The increase in the pressure loss of the refrigerant generated between the second plate-like body 12 and the second outlet channel 12D can be suppressed.
  • the flow passage area of the second outlet flow passage 12D is larger than the flow passage area of the second inlet flow passage 12A. Therefore, the plurality of first inlet flows of the first plate-like body 11 Even if it is used in a situation where a gaseous refrigerant flows into the passage 11B, an increase in refrigerant pressure loss that occurs in the second outlet channel 12D of the second plate 12 can be suppressed.
  • the heat exchanger 1 acts as an evaporator and the refrigerant in the gas state flowing out from the laminated header 2 is sucked into the compressor 52, the refrigerant whose increase in pressure loss is suppressed is As a result, it is suppressed that the suction pressure of the compressor 52 decreases and the work amount of the compressor 52 increases, for example, the air conditioner 51 and the like have high performance. Is done.
  • the circumferential direction is perpendicular to the refrigerant inflow direction.
  • the stacked header 2 does not have to be enlarged in the entire circumferential direction perpendicular to the refrigerant inflow direction, and the heat exchanger 1 is saved in space.
  • the heat transfer tube when the heat transfer tube is changed from a circular tube to a flat tube, the flow passage cross-sectional area in the heat transfer tube is reduced, and the pressure loss generated in the heat transfer tube increases.
  • the laminated header 2 is not limited to the case where the first heat transfer tube 3 is a flat tube.
  • FIG. 5 is a perspective view of a modified example-1 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where the stacked header is disassembled.
  • the periphery of the flow path 23B may be enlarged so as to be close to the periphery of the flow path 23A.
  • the pressure loss is reduced. Therefore, the flow path 23B penetrates a region that does not overlap with all the flow paths 23A.
  • the flow paths 24B of the clad members 24 laminated between the second plate member 22 and the third plate member 23_3 have the same shape.
  • FIG. 6 is a perspective view of a modified example-2 of the heat exchanger according to the first embodiment in a state where the stacked header is disassembled.
  • a plurality of flow paths 22 ⁇ / b> A are formed in the second plate-shaped member 22, that is, a plurality of second inlet flow paths 12 ⁇ / b> A are formed in the second plate-shaped body 12.
  • the number of 23 sheets may be reduced. By being configured in this way, parts cost, weight, etc. are reduced.
  • the channel area (that is, the sectional area) of the channel 22B is larger than the channel area (that is, the sum of the sectional areas) of the plurality of channels 22A.
  • FIG. 7 is a perspective view of Modified Example-3 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where the stacked header is disassembled.
  • a plurality of flow paths 22 ⁇ / b> B and flow paths 23 ⁇ / b> B may be formed in the second plate-like member 22 and the third plate-like member 23. That is, the merging channel 12C may have a plurality of mixing channels 12c.
  • the plurality of flow paths 24B of the both-side clad material 24 laminated between the second plate-shaped member 22 and the third plate-shaped member 23_3 have the same shape as the plurality of flow paths 23B.
  • the channel area (that is, the sum of the cross-sectional areas) of the plurality of channels 22B is larger than the channel area (that is, the cross-sectional area) of the channel 22A.
  • the flow path areas of the plurality of flow paths 23B are larger than the flow path areas of the plurality of flow paths 21A (that is, the sum of the cross-sectional areas).
  • the flow area (that is, the sum of the cross-sectional areas) of the plurality of flow paths 24B is larger than the flow area (that is, the sum of the cross-sectional areas) of the plurality of flow paths 21A.
  • FIG. 8 is a perspective view of a main part and a cross-sectional view of the main part in a state in which the stacked header is disassembled in Modification 4 of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • 8A is a perspective view of the main part in a state where the laminated header is disassembled
  • FIG. 8B is a third plate-like member taken along line AA of FIG. 8A.
  • any of the flow paths 23A formed in the third plate-like member 23 may be a bottomed groove. In such a case, a circular through hole 23e is formed in each of the end 23a and the end 23b on the bottom surface of the groove of the flow path 23A.
  • both sides of the clad material 24 do not have to be laminated between the plate-like members in order to interpose the flow path 24A functioning as the refrigerant isolation flow path between the branch flow paths 12b, and production Efficiency is improved.
  • 8 shows the case where the refrigerant outflow side of the flow path 23A is the bottom face, the refrigerant inflow side of the flow path 23A may be the bottom face. In such a case, a through hole may be formed in a region corresponding to the opening 23d.
  • FIG. 9 is a perspective view of Modified Example-5 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where the stacked header is disassembled.
  • the flow path 22A functioning as the second inlet flow path 12A is formed in a laminated member other than the second plate-like member 22, that is, other plate-like members, both-side clad members 24, and the like. May be.
  • the flow path 22A may be, for example, a through hole that penetrates from the side surface of another plate-like member to the surface on the side where the second plate-like member 22 is present.
  • FIG. 10 is a perspective view of Modified Example-6 of the heat exchanger according to Embodiment 1 in a state where the stacked header is disassembled.
  • the flow path 22B functioning as the second outlet flow path 12D is formed in other plate-like members other than the second plate-like member 22 of the second plate-like body 12, both-side clad material 24, and the like. May be.
  • a cutout that communicates a part of the flow path 23B or the flow path 24B with the side surfaces of the third plate-like member 23 or the clad members 24 may be formed.
  • the flow path 22B which functions as 2nd exit flow path 12D may be formed in the 1st plate-shaped member 21 by folding the mixing flow path 12c.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • the heat exchanger 1 includes a stacked header 2, a plurality of first heat transfer tubes 3, a plurality of second heat transfer tubes 6, a holding member 4, and a plurality of fins 5.
  • the heat exchanger 1 includes a stacked header 2, a plurality of first heat transfer tubes 3, a plurality of second heat transfer tubes 6, a holding member 4, and a plurality of fins 5.
  • the laminated header 2 has a plurality of refrigerant folding portions 2E. Similar to the first heat transfer tube 3, the second heat transfer tube 6 is a flat tube that has been subjected to hairpin bending. A plurality of first heat transfer tubes 3 are connected between the plurality of refrigerant outflow portions 2B and the plurality of refrigerant folding portions 2E of the multilayer header 2, and the plurality of refrigerant folding portions 2E and the plurality of refrigerant inflows of the multilayer header 2 are connected. A plurality of second heat transfer tubes 6 are connected between the portion 2C.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows into the stacked header 2 through the refrigerant inflow portion 2A and is distributed, and flows out to the plurality of first heat transfer tubes 3 through the plurality of refrigerant outflow portions 2B.
  • the refrigerant exchanges heat with, for example, air supplied by a fan in the plurality of first heat transfer tubes 3.
  • the refrigerant that has passed through the plurality of first heat transfer tubes 3 flows into the plurality of refrigerant folding portions 2 ⁇ / b> E of the stacked header 2, is turned back, and flows out to the plurality of second heat transfer tubes 6.
  • the refrigerant exchanges heat with, for example, air supplied by a fan in the plurality of second heat transfer tubes 6.
  • the refrigerant that has passed through the plurality of second heat transfer tubes 6 flows into and joins the stacked header 2 through the plurality of refrigerant inflow portions 2C, and flows out to the refrigerant pipe through the refrigerant outflow portion 2D.
  • the refrigerant can flow backward.
  • FIG. 12 is a perspective view of the heat exchanger according to Embodiment 2 in a state where the stacked header is disassembled.
  • FIG. 13 is a development view of the stacked header of the heat exchanger according to the second embodiment. In FIG. 13, the illustration of the clad material 24 on both sides is omitted.
  • the stacked header 2 includes a first plate-like body 11 and a second plate-like body 12. The first plate-like body 11 and the second plate-like body 12 are stacked.
  • the first plate body 11 is formed with a plurality of first outlet channels 11A, a plurality of first inlet channels 11B, and a plurality of folded channels 11C.
  • the plurality of folding channels 11C correspond to the plurality of refrigerant folding sections 2E in FIG.
  • a plurality of flow paths 21 ⁇ / b> C are formed in the first plate-like member 21.
  • the plurality of flow paths 21 ⁇ / b> C have through-holes whose inner peripheral surfaces surround the outer peripheral surface of the refrigerant outflow side end of the first heat transfer tube 3 and the outer peripheral surface of the end of the second heat transfer tube 6 on the refrigerant inflow side. It is.
  • the plurality of channels 21C function as the plurality of folded channels 11C.
  • the brazing material is supplied by laminating the clad material 24 on both sides of which the brazing material is rolled on both sides between the plate-like members.
  • the flow path 24C formed in the both-side clad material 24_5 laminated between the holding member 4 and the first plate-like member 21 has an inner peripheral surface that is the outer peripheral surface of the end portion on the refrigerant outflow side of the first heat transfer tube 3. And a through hole having a shape surrounding the outer peripheral surface of the end of the second heat transfer tube 6 on the refrigerant inflow side.
  • the refrigerant that has flowed into the flow path 21 ⁇ / b> B of the first plate-shaped member 21 flows into the flow path 23 ⁇ / b> B formed in the third plate-shaped member 23 and is mixed therewith.
  • the mixed refrigerant passes through the flow path 22B of the second plate-like member 22 and flows out to the refrigerant pipe.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an air-conditioning apparatus to which the heat exchanger according to Embodiment 2 is applied.
  • the heat exchanger 1 is used for at least one of the heat source side heat exchanger 54 and the load side heat exchanger 56.
  • the refrigerant flows into the first heat transfer tube 3 from the distribution flow path 12 ⁇ / b> B of the stacked header 2, and the stacked header 2 from the second heat transfer tube 6. It is connected so that the refrigerant flows into the merging flow path 12C.
  • a gas-liquid two-phase refrigerant flows from the refrigerant pipe into the distribution flow path 12B of the multilayer header 2 and flows from the second heat transfer pipe 6 to the multilayer header 2.
  • the refrigerant in the gas state flows into the merging channel 12C.
  • a gaseous refrigerant flows from the refrigerant pipe into the merged flow path 12 ⁇ / b> C of the laminated header 2, and the distribution flow path of the laminated header 2 from the first heat transfer tube 3. Liquid refrigerant flows into 12B.
  • the heat exchanger 1 acts as a condenser
  • the first heat transfer tube 3 is compared with the second heat transfer tube 6 on the upstream side (windward side) of the airflow generated by the heat source side fan 57 or the load side fan 58. )
  • the heat exchanger 1 is disposed. That is, the refrigerant flow from the second heat transfer tube 6 to the first heat transfer tube 3 and the airflow face each other.
  • the refrigerant of the first heat transfer tube 3 has a lower temperature than the refrigerant of the second heat transfer tube 6.
  • the airflow generated by the heat source side fan 57 or the load side fan 58 has a lower temperature on the upstream side of the heat exchanger 1 than on the downstream side of the heat exchanger 1.
  • the refrigerant can be supercooled (so-called SC) with a low-temperature airflow flowing upstream of the heat exchanger 1, and the condenser performance is improved.
  • SC supercooled
  • the heat source side fan 57 and the load side fan 58 may be provided on the leeward side or may be provided on the leeward side.
  • the heat exchange amount is increased without changing the area of the heat exchanger 1 as viewed from the front, the spacing between the fins 5, and the like. It is possible to make it.
  • the number of rows of heat transfer tubes becomes two, the amount of heat exchange increases by about 1.5 times or more. Note that the number of rows of heat transfer tubes may be three or more.
  • the area of the heat exchanger 1 as viewed from the front, the interval between the fins 5 and the like may be changed.
  • a header (laminated header 2) is provided only on one side of the heat exchanger 1.
  • the header (stacked header 2) is provided only on one side of the heat exchanger 1 as in the stacked header 2, even if the end is shifted for each row of heat transfer tubes, only the end on one side
  • the degree of freedom in design and production efficiency can be improved. In particular, it is possible to bend the heat exchanger 1 after joining the members of the heat exchanger 1, and the production efficiency is further improved.
  • the first heat transfer tube 3 is located on the windward side compared to the second heat transfer tube 6.
  • headers are provided on both sides of the heat exchanger, it is difficult to improve the condenser performance by giving a temperature difference of the refrigerant for each row of heat transfer tubes.
  • the first heat transfer tube 3 and the second heat transfer tube 6 are flat tubes, unlike a circular tube, the degree of freedom of bending is low, so that a temperature difference of the refrigerant is given to each row of heat transfer tubes. It is difficult to realize by deforming the refrigerant flow path.
  • Embodiment 1 and Embodiment 2 were demonstrated, this invention is not limited to description of each embodiment. For example, it is possible to combine all or a part of each embodiment, each modification, and the like.

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Abstract

　本発明に係る積層型ヘッダー２は、複数の第１出口流路１１Ａと、複数の第１入口流路１１Ｂと、が形成された第１板状体１１と、第１板状体１１に積層され、第２入口流路から流入する冷媒を複数の第１出口流路１１Ａに分配して流出する分配流路の少なくとも一部と、複数の第１入口流路１１Ｂから流入する冷媒を合流して第２出口流路に流出する合流流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体１２と、を備え、複数の第１入口流路１１Ｂのうちの１つの第１入口流路１１Ｂの流路面積は、複数の第１出口流路１１Ａのうちのその１つの第１入口流路１１Ｂに連通される１つの第１出口流路１１Ａの流路面積と比較して大きいものである。

Description

積層型ヘッダー、熱交換器、及び、空気調和装置
　本発明は、積層型ヘッダーと熱交換器と空気調和装置とに関するものである。
　従来の積層型ヘッダーとして、複数の出口流路と、複数の入口流路と、が形成された第１板状体と、第１板状体に積層され、第１板状体に形成された複数の出口流路と連通する入口流路と、第１板状体に形成された複数の入口流路と連通する出口流路と、が形成された第２板状体と、を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００－１６１８１８号公報（段落［００３２］～段落［００３６］、図７、図８）
　このような積層型ヘッダーでは、例えば、第１板状体の複数の入口流路にガス状態の冷媒が流入すると、第１板状体の複数の入口流路と第２板状体の出口流路との間で生じる冷媒の圧力損失が増大する。そして、圧力損失が増大した冷媒が、第２板状体の出口流路から圧縮機に流入すると、圧縮機の吸入圧力が低下して、圧縮機の仕事量が増大してしまう。つまり、従来の積層型ヘッダーでは、冷媒の圧力損失が大きいという問題点があった。
　本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、冷媒の圧力損失が低減された積層型ヘッダーを得ることを目的とする。また、本発明は、そのような積層型ヘッダーを備えた熱交換器を得ることを目的とする。また、本発明は、そのような熱交換器を備えた空気調和装置を得ることを目的とする。
　本発明に係る積層型ヘッダーは、複数の第１出口流路と、複数の第１入口流路と、が形成された第１板状体と、前記第１板状体に積層され、第２入口流路から流入する冷媒を前記複数の第１出口流路に分配して流出する分配流路の少なくとも一部と、前記複数の第１入口流路から流入する冷媒を合流して第２出口流路に流出する合流流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、を備え、前記複数の第１入口流路のうちの１つの流路の流路面積は、前記複数の第１出口流路のうちの該１つの流路に連通される１つの流路の流路面積と比較して大きいものである。
　本発明に係る積層型ヘッダーでは、複数の第１入口流路のうちの１つの流路の流路面積が、複数の第１出口流路のうちのその１つの流路に連通される１つの流路の流路面積と比較して大きいため、第１板状体の複数の第１入口流路にガス状態の冷媒が流入するような状況で使用されても、第１板状体の複数の第１入口流路と第２板状体の第２出口流路との間で生じる冷媒の圧力損失の増大を抑制することができる。
実施の形態１に係る熱交換器の、構成を示す図である。 実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。 実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－１の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－２の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－３の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－４の、積層型ヘッダーを分解した状態での要部の斜視図と要部の断面図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－５の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の変形例－６の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態２に係る熱交換器の、構成を示す図である。 実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。 実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。 実施の形態２に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
　以下、本発明に係る積層型ヘッダーについて、図面を用いて説明する。
　なお、以下では、本発明に係る積層型ヘッダーが、熱交換器に流入する冷媒を分配するものである場合を説明しているが、本発明に係る積層型ヘッダーが、他の機器に流入する冷媒を分配するものであってもよい。また、以下で説明する構成、動作等は、一例にすぎず、そのような構成、動作等に限定されない。また、各図において、同一又は類似するものには、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
　また、本発明における「流路面積」は、流路が１つである場合には、その流路の断面積を意味し、流路が複数である場合には、その複数の流路のそれぞれの断面積の総和を意味する。
実施の形態１．
　実施の形態１に係る熱交換器について説明する。
＜熱交換器の構成＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器の構成について説明する。
　図１は、実施の形態１に係る熱交換器の、構成を示す図である。
　図１に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、複数の第１伝熱管３と、保持部材４と、複数のフィン５と、を有する。
　積層型ヘッダー２は、冷媒流入部２Ａと、複数の冷媒流出部２Ｂと、複数の冷媒流入部２Ｃと、冷媒流出部２Ｄと、を有する。積層型ヘッダー２の冷媒流入部２Ａ及び積層型ヘッダー２の冷媒流出部２Ｄには、冷媒配管が接続される。第１伝熱管３は、ヘアピン曲げ加工が施された扁平管である。積層型ヘッダー２の複数の冷媒流出部２Ｂと積層型ヘッダー２の複数の冷媒流入部２Ｃとの間に、複数の第１伝熱管３が接続される。
　第１伝熱管３は、複数の流路が形成された扁平管である。第１伝熱管３は、例えば、アルミニウム製である。複数の第１伝熱管３の両端は、板状の保持部材４によって保持された状態で、積層型ヘッダー２の複数の冷媒流出部２Ｂと複数の冷媒流入部２Ｃとに接続される。保持部材４は、例えば、アルミニウム製である。第１伝熱管３には、複数のフィン５が接合される。フィン５は、例えば、アルミニウム製である。第１伝熱管３とフィン５との接合は、ロウ付け接合であるとよい。なお、図１では、第１伝熱管３が８本である場合を示しているが、そのような場合に限定されない。
＜熱交換器における冷媒の流れ＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器における冷媒の流れについて説明する。
　冷媒配管を流れる冷媒は、冷媒流入部２Ａを介して積層型ヘッダー２に流入して分配され、複数の冷媒流出部２Ｂを介して複数の第１伝熱管３に流出する。冷媒は、複数の第１伝熱管３において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第１伝熱管３を通過した冷媒は、複数の冷媒流入部２Ｃを介して積層型ヘッダー２に流入して合流し、冷媒流出部２Ｄを介して冷媒配管に流出する。冷媒は、逆流することができる。
＜積層型ヘッダーの構成＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
　図２は、実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。図３は、実施の形態１に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。なお、図３では、両側クラッド材２４の図示が省略されている。
　図２及び図３に示されるように、積層型ヘッダー２は、第１板状体１１と、第２板状体１２と、を有する。第１板状体１１と第２板状体１２とは、積層される。
　第１板状体１１は、冷媒の流出側に積層される。第１板状体１１は、第１板状部材２１を有する。第１板状体１１には、複数の第１出口流路１１Ａと、複数の第１入口流路１１Ｂと、が形成される。複数の第１出口流路１１Ａは、図１における複数の冷媒流出部２Ｂに相当する。複数の第１入口流路１１Ｂは、図１における複数の冷媒流入部２Ｃに相当する。
　第１板状部材２１には、複数の流路２１Ａと、複数の流路２１Ｂと、が形成される。複数の流路２１Ａ及び複数の流路２１Ｂは、内周面が第１伝熱管３の外周面に沿う形状の貫通穴である。複数の流路２１Ｂのうちの１つ流路２１Ｂの流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２１Ａのうちのその流路２１Ｂに連通される１つの流路２１Ａの流路面積（つまり断面積）と比較して大きい。第１板状部材２１が積層されると、複数の流路２１Ａは、複数の第１出口流路１１Ａとして機能し、複数の流路２１Ｂは、複数の第１入口流路１１Ｂとして機能する。第１板状部材２１は、例えば、厚さ１～１０ｍｍ程度であり、アルミニウム製である。複数の流路２１Ａ、２１Ｂが、プレス加工等で形成される場合には、加工が簡略化され、製造コストが削減される。
　第２板状体１２は、冷媒の流入側に積層される。第２板状体１２は、第２板状部材２２と、複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３と、を有する。第２板状体１２には、第２入口流路１２Ａと、分配流路１２Ｂと、合流流路１２Ｃと、第２出口流路１２Ｄと、が形成される。分配流路１２Ｂは、複数の分岐流路１２ｂを有する。合流流路１２Ｃは、混合流路１２ｃを有する。第２入口流路１２Ａは、図１における冷媒流入部２Ａに相当する。第２出口流路１２Ｄは、図１における冷媒流出部２Ｄに相当する。
　なお、分配流路１２Ｂの一部又は合流流路１２Ｃの一部が、第１板状体１１に形成されてもよい。そのような場合には、第１板状部材２１、第２板状部材２２、複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３等に、流入する冷媒を折り返して流出する流路が形成されればよい。流入する冷媒を折り返して流出する流路が形成されず、分配流路１２Ｂの全部又は合流流路１２Ｃの全部が、第２板状体１２に形成される場合には、積層型ヘッダー２の幅寸法を、第１伝熱管３の幅寸法とほぼ等しくすることができ、熱交換器１がコンパクト化される。
　第２板状部材２２には、流路２２Ａと、流路２２Ｂと、が形成される。流路２２Ａ及び流路２２Ｂは、円形状の貫通穴である。流路２２Ｂの流路面積（つまり断面積）は、流路２２Ａの流路面積（つまり断面積）と比較して大きい。第２板状部材２２が積層されると、流路２２Ａは、第２入口流路１２Ａとして機能し、流路２２Ｂは、第２出口流路１２Ｄとして機能する。第２板状部材２２は、例えば、厚さ１～１０ｍｍ程度であり、アルミニウム製である。流路２２Ａ及び流路２２Ｂが、プレス加工等で形成される場合には、加工が簡略化され、製造コスト等が削減される。
　例えば、第２板状部材２２の他の部材が積層されない側の表面に口金等が設けられ、その口金等を介して第２入口流路１２Ａ及び第２出口流路１２Ｄに冷媒配管が接続される。第２入口流路１２Ａ及び第２出口流路１２Ｄの内周面が、冷媒配管の外周面と嵌合する形状であり、口金等を用いずに、第２入口流路１２Ａ及び第２出口流路１２Ｄに冷媒配管が直接接続されてもよい。そのような場合には、部品費等が削減される。
　複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３には、複数の流路２３Ａ＿１～２３Ａ＿３が形成される。複数の流路２３Ａ＿１～２３Ａ＿３は、２つの端部２３ａ、２３ｂを有する貫通溝である。複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３が積層されると、複数の流路２３Ａ＿１～２３Ａ＿３のそれぞれは、分岐流路１２ｂとして機能する。複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３は、例えば、厚さ１～１０ｍｍ程度であり、アルミニウム製である。複数の流路２３Ａ＿１～２３Ａ＿３が、プレス加工等で形成される場合には、加工が簡略化され、製造コスト等が削減される。
　また、複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３には、複数の流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３が形成される。複数の流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３は、第３板状部材２３＿１～２３＿３の高さ方向のほぼ全域を貫通する矩形状の貫通穴である。流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３の流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２１Ａの流路面積（つまり断面積の総和）と比較して大きい。複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３が積層されると、複数の流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３のそれぞれは、混合流路１２ｃの一部として機能する。複数の流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３は、矩形状でなくてもよい。
　以下では、複数の第３板状部材２３＿１～２３＿３を総称して、第３板状部材２３と記載する場合がある。以下では、複数の流路２３Ａ＿１～２３Ａ＿３を総称して、流路２３Ａと記載する場合がある。以下では、複数の流路２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３を総称して、流路２３Ｂと記載する場合がある。以下では、保持部材４と第１板状部材２１と第２板状部材２２と第３板状部材２３とを総称して、板状部材と記載する場合がある。
　第３板状部材２３に形成された流路２３Ａは、２つの端部２３ａ、２３ｂの間を、重力方向と垂直な直線部２３ｃを介して結ぶ形状である。流路２３Ａが、冷媒の流入側に隣接して積層される部材によって、直線部２３ｃの両端の間の一部の領域２３ｄ（以降、開口部２３ｄという）以外の領域を閉塞され、冷媒の流出側に隣接して積層される部材によって、端部２３ａ、２３ｂ以外の領域を閉塞されることで、分岐流路１２ｂが形成される。
　流入する冷媒を異なる高さに分岐して流出するために、端部２３ａと端部２３ｂとは、互いに異なる高さに位置する。特に、端部２３ａと端部２３ｂとの一方が、直線部２３ｃと比較して上側にあり、他方が、直線部２３ｃと比較して下側にある場合には、開口部２３ｄから流路２３Ａに沿って端部２３ａと端部２３ｂとのそれぞれに至る各距離の偏りを、形状を複雑化することなく小さくすることができる。端部２３ａと端部２３ｂとを結ぶ直線が、第３板状部材２３の長手方向と平行になることで、第３板状部材２３の短手方向の寸法を小さくすることが可能となり、部品費、重量等が削減される。更に、端部２３ａと端部２３ｂとを結ぶ直線が、第１伝熱管３の配列方向と平行になることで、熱交換器１が省スペース化される。
　分岐流路１２ｂは、流入する冷媒を２つに分岐して流出する。そのため、接続される第１伝熱管３が８本である場合には、第３板状部材２３は、最低でも３枚必要となる。接続される第１伝熱管３が１６本である場合には、第３板状部材２３は、最低でも４枚必要となる。接続される第１伝熱管３の本数は、２の累乗に限定されない。そのような場合には、分岐流路１２ｂと分岐しない流路とが組み合わされればよい。なお、接続される第１伝熱管３は、２本であってもよい。
　なお、積層型ヘッダー２は、複数の第１出口流路１１Ａ及び複数の第１入口流路１１Ｂが、重力方向に沿って配列されるものに限定されず、例えば、壁掛けタイプのルームエアコン室内機、空調機用室外機、チラー室外機等の熱交換器のように、熱交換器１が傾斜して配設される場合に用いられてもよい。そのような場合には、直線部２３ｃが、第３板状部材２３の長手方向と垂直にならないような形状の貫通溝とすればよい。
　また、流路２３Ａは他の形状であってもよい。例えば、流路２３Ａが、直線部２３ｃを有しなくてもよい。そのような場合には、流路２３Ａの、端部２３ａと端部２３ｂとの間の、重力方向とほぼ垂直な水平部が、開口部２３ｄとなる。直線部２３ｃを有する場合には、冷媒が開口部２３ｄで分岐する際に、重力の影響を受け難くなる。また、例えば、流路２３Ａが、直線部２３ｃの両端のそれぞれと、端部２３ａと端部２３ｂとのそれぞれと、を結ぶ領域が枝分かれした形状の貫通溝であってもよい。分岐流路１２ｂが、流入する冷媒を２つに分岐し、更に、分岐された冷媒を複数に分岐しない場合には、冷媒の分配の均一性を向上することができる。直線部２３ｃの両端のそれぞれと、端部２３ａと端部２３ｂとのそれぞれと、を結ぶ領域は、直線であってもよく、曲線であってもよい。
　各板状部材は、ロウ付け接合によって積層される。全ての板状部材又は１つおきの板状部材に、ロウ材が両面に圧延加工された両側クラッド材が用いられることで、接合のためのロウ材が供給されてもよい。全ての板状部材に、ロウ材が片面に圧延加工された片側クラッド材が用いられることで、接合のためのロウ材が供給されてもよい。各板状部材の間に、ロウ材シートが積層されることで、ロウ材が供給されてもよい。各板状部材の間に、ペースト状のロウ材が塗布されることで、ロウ材が供給されてもよい。各板状部材の間に、ロウ材が両面に圧延加工された両側クラッド材が積層されることで、ロウ材が供給されてもよい。
　ロウ付け接合によって積層されることで、各板状部材間が隙間なく積層されることとなり、冷媒の漏れが抑制され、また、耐圧性が確保される。板状部材を加圧しつつロウ付け接合する場合には、ロウ付け不良の発生が更に抑制される。冷媒の漏れが生じやすい箇所に、リブが形成される等、フィレットの形成が促進されるような処理が施された場合には、ロウ付け不良の発生が更に抑制される。
　更に、第１伝熱管３、フィン５等を含む全てのロウ付け接合される部材が、同一の材質（例えば、アルミニウム製）であるような場合には、纏めてロウ付け接合することが可能となり、生産性が向上される。積層型ヘッダー２のロウ付け接合を行った後に、第１伝熱管３及びフィン５のロウ付けを行ってもよい。また、第１板状体１１のみを先に保持部材４にロウ付け接合し、第２板状体１２を後からロウ付け接合してもよい。
　特に、各板状部材の間に、ロウ材が両面に圧延加工された板状部材、つまり両側クラッド材が積層されることで、ロウ材が供給されるとよい。図２に示されるように、複数の両側クラッド材２４＿１～２４＿５が、各板状部材間に積層される。以下では、複数の両側クラッド材２４＿１～２４＿５を総称して、両側クラッド材２４と記載する場合がある。
　両側クラッド材２４には、両側クラッド材２４を貫通する流路２４Ａ及び流路２４Ｂが形成される。流路２４Ａ及び流路２４Ｂが、プレス加工等で形成される場合には、加工が簡略化され、製造コスト等が削減される。両側クラッド材２４を含む全てのロウ付け接合される部材が、同一の材質（例えば、アルミニウム製）である場合には、纏めてロウ付け接合することが可能となり、生産性が向上される。
　第２板状部材２２及び第３板状部材２３に積層される両側クラッド材２４に形成される流路２４Ａは、円形状の貫通穴である。第３板状部材２３＿１、２３＿２に積層される両側クラッド材２４に形成される流路２４Ｂは、両側クラッド材２４の高さ方向のほぼ全域を貫通する矩形状の貫通穴である。その流路２４Ｂは、矩形状でなくてもよい。その流路２４Ｂの流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２１Ａの流路面積（つまり断面積の総和）と比較して大きい。第３板状部材２３＿３と第１板状部材２１との間に積層される両側クラッド材２４＿４に形成される複数の流路２４Ｂは、矩形状の貫通穴である。その複数の流路２４Ｂは、矩形状でなくてもよい。その複数の流路２４Ｂのうちの１つの流路２４Ｂの流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２１Ａのうちのその１つの流路２４Ｂに連通される１つの流路２１Ａの流路面積（つまり断面積）と比較して大きい。
　第１板状部材２１と保持部材４との間に積層される両側クラッド材２４＿５に形成される複数の流路２４Ａ及び複数の流路２４Ｂは、内周面が第１伝熱管３の外周面に沿う形状の貫通穴である。複数の流路２４Ｂのうちの１つ流路２４Ｂの流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２１Ａのうちのその流路２４Ｂに連通される１つの流路２１Ａの流路面積（つまり断面積）と比較して大きい。
　両側クラッド材２４が積層されると、流路２４Ａは、第１出口流路１１Ａ、分配流路１２Ｂ、及び第２入口流路１２Ａの冷媒隔離流路として機能し、流路２４Ｂは、第１入口流路１１Ｂ、合流流路１２Ｃ、及び第２出口流路１２Ｄの冷媒隔離流路として機能する。両側クラッド材２４によって冷媒隔離流路が形成されることで、冷媒同士の隔離が確実化される。また、冷媒同士の隔離が確実化されることによって、流路の設計自由度が向上される。なお、一部の板状部材の間に、両側クラッド材２４が積層され、他の板状部材の間に、他の方法によってロウ材が供給されてもよい。
　保持部材４の表面から第１伝熱管３の端部が突出しており、両側クラッド材２４＿５が保持部材４に積層されて、その端部の外周面に両側クラッド材２４＿５の流路２４Ａ、２４Ｂの内周面が嵌合することで、第１出口流路１１Ａ及び第１入口流路１１Ｂに第１伝熱管３が接続される。第１出口流路１１Ａ及び第１入口流路１１Ｂと第１伝熱管３とが、例えば、保持部材４に形成された凸部と第１板状体１１に形成された凹部との嵌合等によって位置決めされてもよく、そのような場合には、第１伝熱管３の端部は、保持部材４の表面から突出しなくてもよい。保持部材４が設けられず、第１出口流路１１Ａ及び第１入口流路１１Ｂに第１伝熱管３が直接接続されてもよい。そのような場合には、部品費等が削減される。
＜積層型ヘッダーにおける冷媒の流れ＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器の積層型ヘッダーにおける冷媒の流れについて説明する。
　図２及び図３に示されるように、第２板状部材２２の流路２２Ａを通過した冷媒は、第３板状部材２３＿１に形成された流路２３Ａの開口部２３ｄに流入する。開口部２３ｄに流入した冷媒は、隣接して積層される部材の表面に当たり、直線部２３ｃの両端のそれぞれに向かって２つに分岐する。分岐された冷媒は、流路２３Ａの端部２３ａ、２３ｂに至り、第３板状部材２３＿２に形成された流路２３Ａの開口部２３ｄに流入する。
　同様に、第３板状部材２３＿２に形成された流路２３Ａの開口部２３ｄに流入した冷媒は、隣接して積層される部材の表面に当たり、直線部２３ｃの両端のそれぞれに向かって２つに分岐する。分岐された冷媒は、流路２３Ａの端部２３ａ、２３ｂに至り、第３板状部材２３＿３に形成された流路２３Ａの開口部２３ｄに流入する。
　同様に、第３板状部材２３＿３に形成された流路２３Ａの開口部２３ｄに流入した冷媒は、隣接して積層される部材の表面に当たり、直線部２３ｃの両端のそれぞれに向かって２つに分岐する。分岐された冷媒は、流路２３Ａの端部２３ａ、２３ｂに至り、第１板状部材２１の流路２１Ａを通過して、第１伝熱管３に流入する。
　第１板状部材２１の流路２１Ａから流出して第１伝熱管３を通過した冷媒は、第１板状部材２１の流路２１Ｂに流入する。第１板状部材２１の流路２１Ｂに流入した冷媒は、第３板状部材２３に形成された流路２３Ｂに流入して混合される。混合された冷媒は、第２板状部材２２の流路２２Ｂを通過して、冷媒配管に流出する。
＜熱交換器の使用態様＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器の使用態様の一例について説明する。
　なお、以下では、実施の形態１に係る熱交換器が空気調和装置に使用される場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、例えば、冷媒循環回路を有する他の冷凍サイクル装置に使用されてもよい。また、空気調和装置が、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである場合を説明しているが、そのような場合に限定されず、冷房運転又は暖房運転のみを行うものであってもよい。
　図４は、実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。なお、図４では、冷房運転時の冷媒の流れが実線の矢印で示され、暖房運転時の冷媒の流れが点線の矢印で示される。
　図４に示されるように、空気調和装置５１は、圧縮機５２と、四方弁５３と、熱源側熱交換器５４と、絞り装置５５と、負荷側熱交換器５６と、熱源側ファン５７、負荷側ファン５８、制御装置５９と、を有する。圧縮機５２と四方弁５３と熱源側熱交換器５４と絞り装置５５と負荷側熱交換器５６とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。
　制御装置５９には、例えば、圧縮機５２、四方弁５３、絞り装置５５、熱源側ファン５７、負荷側ファン５８、各種センサ等が接続される。制御装置５９によって、四方弁５３の流路が切り替えられることで、冷房運転と暖房運転とが切り替えられる。熱源側熱交換器５４は、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。負荷側熱交換器５６は、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する。
　冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
　圧縮機５２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して熱源側熱交換器５４に流入し、熱源側ファン５７によって供給される外気との熱交換によって凝縮することで高圧の液状態の冷媒となり、熱源側熱交換器５４から流出する。熱源側熱交換器５４から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置５５に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置５５から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、負荷側熱交換器５６に流入し、負荷側ファン５８によって供給される室内空気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、負荷側熱交換器５６から流出する。負荷側熱交換器５６から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して圧縮機５２に吸入される。
　暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
　圧縮機５２から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して負荷側熱交換器５６に流入し、負荷側ファン５８によって供給される室内空気との熱交換によって凝縮することで高圧の液状態の冷媒となり、負荷側熱交換器５６から流出する。負荷側熱交換器５６から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置５５に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置５５から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器５４に流入し、熱源側ファン５７によって供給される外気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、熱源側熱交換器５４から流出する。熱源側熱交換器５４から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁５３を介して圧縮機５２に吸入される。
　熱源側熱交換器５４及び負荷側熱交換器５６の少なくともいずれか一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、熱交換器１が蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂから第１伝熱管３に冷媒が流入し、第１伝熱管３から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃに冷媒が流入するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂに気液二相状態の冷媒が流入し、第１伝熱管３から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃにガス状態の冷媒が流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃにガス状態の冷媒が流入し、第１伝熱管３から積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂに液状態の冷媒が流入する。
＜熱交換器の作用＞
　以下に、実施の形態１に係る熱交換器の作用について説明する。
　積層型ヘッダー２では、複数の第１入口流路１１Ｂのうちの１つの第１入口流路１１Ｂの流路面積が、複数の第１出口流路１１Ａのうちのその第１入口流路１１Ｂに連通される１つの第１出口流路１１Ａの流路面積と比較して大きい。そのため、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂにガス状態の冷媒が流入するような状況で使用されても、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂと第２板状体１２の第２出口流路１２Ｄとの間で生じる冷媒の圧力損失の増大を抑制することができる。
　また、積層型ヘッダー２では、混合流路１２ｃの流路面積が、複数の第１出口流路１１Ａの流路面積と比較して大きい。そのため、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂにガス状態の冷媒が流入するような状況で使用されても、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂと第２板状体１２の第２出口流路１２Ｄとの間で生じる冷媒の圧力損失の増大を抑制することができる。
　また、積層型ヘッダーでは、第２出口流路１２Ｄの流路面積が、第２入口流路１２Ａの流路面積と比較して大きい、そのため、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂにガス状態の冷媒が流入するような状況で使用されても、第２板状体１２の第２出口流路１２Ｄで生じる冷媒の圧力損失の増大を抑制することができる。
　特に、積層型ヘッダー２から第１伝熱管３に流入する冷媒が気液二相状態で、第１伝熱管３から積層型ヘッダー２に流入する冷媒がガス状態である状況で使用されても、第１板状体１１の複数の第１入口流路１１Ｂと第２板状体１２の第２出口流路１２Ｄとの間で生じる冷媒の圧力損失の増大を抑制することができる。そして、熱交換器１が蒸発器として作用して、積層型ヘッダー２から流出するガス状態の冷媒が、圧縮機５２に吸入されるような場合には、圧力損失の増大が抑制された冷媒が、圧縮機５２に吸入されることとなって、圧縮機５２の吸入圧力が低下して圧縮機５２の仕事量が増大してしまうことが抑制され、例えば、空気調和装置５１等が高性能化される。
　特に、従来の積層型ヘッダーでは、冷媒量の削減、熱交換器の省スペース化等を目的として、伝熱管が円管から扁平管に変更されると、冷媒の流入方向と垂直な全周方向に大型化されなければならないが、積層型ヘッダー２では、冷媒の流入方向と垂直な全周方向に大型化されなくてもよく、熱交換器１が省スペース化される。つまり、従来の積層型ヘッダーでは、伝熱管が円管から扁平管に変更されると、伝熱管内の流路断面積が小さくなって、伝熱管内で生じる圧力損失が増大してしまうため、分岐流路を形成する複数の溝の角度間隔を更に細かくして、パス数（つまり伝熱管の本数）を増加させる必要が生じ、積層型ヘッダーが冷媒の流入方向と垂直な全周方向に大型化される。一方、積層型ヘッダー２では、パス数を増加させる必要が生じても、第３板状部材２３の枚数を増加すればよいため、積層型ヘッダー２が冷媒の流入方向と垂直な全周方向に大型化されることが抑制される。なお、積層型ヘッダー２は、第１伝熱管３が扁平管である場合に限定されない。
＜変形例－１＞
　図５は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－１の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
　図５に示されるように、第３板状部材２３において、流路２３Ｂの周縁が、流路２３Ａの周縁に近接するように、拡大されてもよい。流路２３Ｂが、全ての第３板状部材２３において同一形状であると、圧力損失が低減される。そのため、流路２３Ｂは、全ての流路２３Ａと重複しない領域を貫通する。第２板状部材２２と第３板状部材２３＿３との間に積層される両側クラッド材２４の流路２４Ｂも、同一形状である。
＜変形例－２＞
　図６は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－２の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
　図６に示されるように、第２板状部材２２に流路２２Ａが複数形成されて、つまり、第２板状体１２に第２入口流路１２Ａが複数形成されて、第３板状部材２３の枚数が削減されてもよい。このように構成されることで、部品費、重量等が削減される。流路２２Ｂの流路面積（つまり断面積）は、複数の流路２２Ａの流路面積（つまり断面積の総和）と比較して大きい。
＜変形例－３＞
　図７は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－３の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
　図７に示されるように、第２板状部材２２及び第３板状部材２３に流路２２Ｂ及び流路２３Ｂが複数形成されてもよい。つまり、合流流路１２Ｃが複数の混合流路１２ｃを有してもよい。第２板状部材２２と第３板状部材２３＿３との間に積層される両側クラッド材２４の複数の流路２４Ｂは、複数の流路２３Ｂと同一形状である。複数の流路２２Ｂの流路面積（つまり断面積の総和）は、流路２２Ａの流路面積（つまり断面積）と比較して大きい。複数の流路２３Ｂの流路面積（つまり断面積の総和）は、複数の流路２１Ａの流路面積（つまり断面積の総和）と比較して大きい。複数の流路２４Ｂの流路面積（つまり断面積の総和）は、複数の流路２１Ａの流路面積（つまり断面積の総和）と比較して大きい。
＜変形例－４＞
　図８は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－４の、積層型ヘッダーを分解した状態での要部の斜視図と要部の断面図である。なお、図８（ａ）は、積層型ヘッダーを分解した状態での要部の斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ－Ａ線での第３板状部材２３の断面図である。
　図８に示されるように、第３板状部材２３に形成された流路２３Ａのいずれかが、有底の溝であってもよい。そのような場合には、流路２３Ａの溝の底面の端部２３ａと端部２３ｂとのそれぞれに円形状の貫通穴２３ｅが形成される。このように構成されることで、分岐流路１２ｂ間に冷媒隔離流路として機能する流路２４Ａを介在させるために、板状部材間に両側クラッド材２４が積層されなくてもよくなり、生産効率が向上される。なお、図８では、流路２３Ａの冷媒の流出側が底面である場合を示しているが、流路２３Ａの冷媒の流入側が底面であってもよい。そのような場合には、開口部２３ｄに相当する領域に貫通穴が形成されればよい。
＜変形例－５＞
　図９は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－５の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
　図９に示されるように、第２入口流路１２Ａとして機能する流路２２Ａは、第２板状部材２２以外の積層される部材、つまり、他の板状部材、両側クラッド材２４等に形成されてもよい。そのような場合には、流路２２Ａを、例えば、他の板状部材の側面から第２板状部材２２の有る側の表面までを貫通する貫通穴とすればよい。
＜変形例－６＞
　図１０は、実施の形態１に係る熱交換器の変形例－６の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。
　図１０に示されるように、第２出口流路１２Ｄとして機能する流路２２Ｂが、第２板状体１２の第２板状部材２２以外の他の板状部材、両側クラッド材２４等に形成されてもよい。そのような場合には、例えば、流路２３Ｂ又は流路２４Ｂの一部と、第３板状部材２３又は両側クラッド材２４の側面と、を連通する切り欠きが形成されればよい。混合流路１２ｃが折り返されて、第１板状部材２１に第２出口流路１２Ｄとして機能する流路２２Ｂが形成されてもよい。
実施の形態２．
　実施の形態２に係る熱交換器について説明する。
　なお、実施の形態１と重複又は類似する説明は、適宜簡略化又は省略している。
＜熱交換器の構成＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器の構成について説明する。
　図１１は、実施の形態２に係る熱交換器の、構成を示す図である。
　図１１に示されるように、熱交換器１は、積層型ヘッダー２と、複数の第１伝熱管３と、複数の第２伝熱管６と、保持部材４と、複数のフィン５と、を有する。
　積層型ヘッダー２は、複数の冷媒折返部２Ｅを有する。第２伝熱管６は、第１伝熱管３と同様に、ヘアピン曲げ加工が施された扁平管である。積層型ヘッダー２の複数の冷媒流出部２Ｂと複数の冷媒折返部２Ｅとの間に、複数の第１伝熱管３が接続され、積層型ヘッダー２の複数の冷媒折返部２Ｅと複数の冷媒流入部２Ｃとの間に、複数の第２伝熱管６が接続される。
＜熱交換器における冷媒の流れ＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器における冷媒の流れについて説明する。
　冷媒配管を流れる冷媒は、冷媒流入部２Ａを介して積層型ヘッダー２に流入して分配され、複数の冷媒流出部２Ｂを介して複数の第１伝熱管３に流出する。冷媒は、複数の第１伝熱管３において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第１伝熱管３を通過した冷媒は、積層型ヘッダー２の複数の冷媒折返部２Ｅに流入して折り返され、複数の第２伝熱管６に流出する。冷媒は、複数の第２伝熱管６において、例えば、ファンによって供給される空気等と熱交換する。複数の第２伝熱管６を通過した冷媒は、複数の冷媒流入部２Ｃを介して積層型ヘッダー２に流入して合流し、冷媒流出部２Ｄを介して冷媒配管に流出する。冷媒は、逆流することができる。
＜積層型ヘッダーの構成＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダーの構成について説明する。
　図１２は、実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーを分解した状態での斜視図である。図１３は、実施の形態２に係る熱交換器の、積層型ヘッダーの展開図である。なお、図１３では、両側クラッド材２４の図示が省略されている。
　図１２及び図１３に示されるように、積層型ヘッダー２は、第１板状体１１と、第２板状体１２と、を有する。第１板状体１１と第２板状体１２とは、積層される。
　第１板状体１１には、複数の第１出口流路１１Ａと、複数の第１入口流路１１Ｂと、複数の折返流路１１Ｃと、が形成される。複数の折返流路１１Ｃは、図１１における複数の冷媒折返部２Ｅに相当する。
　第１板状部材２１には、複数の流路２１Ｃが形成される。複数の流路２１Ｃは、内周面が第１伝熱管３の冷媒の流出側の端部の外周面と第２伝熱管６の冷媒流入側の端部の外周面とを囲む形状の貫通穴である。第１板状部材２１が積層されると、複数の流路２１Ｃは、複数の折返流路１１Ｃとして機能する。
　特に、各板状部材の間に、ロウ材が両面に圧延加工された両側クラッド材２４が積層されることで、ロウ材が供給されるとよい。保持部材４と第１板状部材２１との間に積層される両側クラッド材２４＿５に形成される流路２４Ｃは、内周面が第１伝熱管３の冷媒の流出側の端部の外周面と第２伝熱管６の冷媒流入側の端部の外周面とを囲む形状の貫通穴である。両側クラッド材２４が積層されると、流路２４Ｃは、折返流路１１Ｃの冷媒隔離流路として機能する。
＜積層型ヘッダーにおける冷媒の流れ＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器の積層型ヘッダーにおける冷媒の流れについて説明する。
　図１２及び図１３に示されるように、第１板状部材２１の流路２１Ａから流出して第１伝熱管３を通過した冷媒は、第１板状部材２１の流路２１Ｃに流入し、折り返されて、第２伝熱管６に流入する。第２伝熱管６を通過した冷媒は、第１板状部材２１の流路２１Ｂに流入する。第１板状部材２１の流路２１Ｂに流入した冷媒は、第３板状部材２３に形成された流路２３Ｂに流入して混合される。混合された冷媒は、第２板状部材２２の流路２２Ｂを通過して、冷媒配管に流出する。
＜熱交換器の使用態様＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器の使用態様の一例について説明する。
　図１４は、実施の形態２に係る熱交換器が適用される空気調和装置の、構成を示す図である。
　図１４に示されるように、熱源側熱交換器５４及び負荷側熱交換器５６の少なくともいずれか一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、熱交換器１が蒸発器として作用する際に、積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂから第１伝熱管３に冷媒が流入し、第２伝熱管６から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃに冷媒が流入するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂに気液二相状態の冷媒が流入し、第２伝熱管６から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃにガス状態の冷媒が流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する際は、冷媒配管から積層型ヘッダー２の合流流路１２Ｃにガス状態の冷媒が流入し、第１伝熱管３から積層型ヘッダー２の分配流路１２Ｂに液状態の冷媒が流入する。
　更に、熱交換器１が凝縮器として作用する際に、第１伝熱管３が、第２伝熱管６と比較して、熱源側ファン５７又は負荷側ファン５８によって生じる気流の上流側（風上側）になるように、熱交換器１は配設される。つまり、第２伝熱管６から第１伝熱管３への冷媒の流れと気流とが対向する関係になる。第１伝熱管３の冷媒は、第２伝熱管６の冷媒と比較して、低温となる。熱源側ファン５７又は負荷側ファン５８によって生じる気流は、熱交換器１の上流側の方が、熱交換器１の下流側と比較して、低温となる。その結果、特に、熱交換器１の上流側を流れる低温の気流で、冷媒を過冷却（いわゆるＳＣ化）することができ、凝縮器性能が向上される。なお、熱源側ファン５７及び負荷側ファン５８は、風上側に設けられてもよく、風下側に設けられてもよい。
＜熱交換器の作用＞
　以下に、実施の形態２に係る熱交換器の作用について説明する。
　熱交換器１では、第１板状体１１に複数の折返流路１１Ｃが形成され、複数の第１伝熱管３に加えて、複数の第２伝熱管６が接続される。例えば、熱交換器１の正面視した状態での面積を増加させて、熱交換量を増やすことも可能であるが、その場合には、熱交換器１を内蔵する筐体が大型化されてしまう。また、フィン５の間隔を小さくして、フィン５の枚数を増加させて、熱交換量を増やすことも可能であるが、その場合には、排水性、着霜性能、埃耐力の観点から、フィン５の間隔を約１ｍｍ未満にすることが困難であり、熱交換量の増加が不充分となってしまう場合がある。一方、熱交換器１のように、伝熱管の列数を増加させる場合には、熱交換器１の正面視した状態での面積、フィン５の間隔等を変えることなく、熱交換量を増加させることが可能である。伝熱管の列数が２列になると、熱交換量は約１．５倍以上に増加する。なお、伝熱管の列数が３列以上にされてもよい。また、更に、熱交換器１の正面視した状態での面積、フィン５の間隔等が変えられてもよい。
　また、熱交換器１の片側のみにヘッダー（積層型ヘッダー２）が設けられる。熱交換器１が、熱交換部の実装体積を増加するために、例えば、熱交換器１を内蔵する筐体の複数の側面に沿うように、折り曲げられて配設される場合には、伝熱管の列毎にその折り曲げ部の曲率半径が異なることに起因して、伝熱管の列毎に端部がずれてしまう。積層型ヘッダー２のように、熱交換器１の片側のみにヘッダー（積層型ヘッダー２）が設けられる場合には、伝熱管の列毎に端部がずれてしまっても、片側の端部のみ揃えばよく、設計自由度、生産効率等が向上される。特に、熱交換器１の各部材を接合した後に、熱交換器１を折り曲げることも可能となり、生産効率が更に向上される。
　また、熱交換器１が凝縮器として作用する際に、第１伝熱管３が、第２伝熱管６と比較して、風上側に位置する。熱交換器の両側にヘッダーが設けられる場合では、伝熱管の列毎に冷媒の温度差を与えて凝縮器性能を向上することが困難であった。特に、第１伝熱管３及び第２伝熱管６が扁平管である場合には、円管と異なり、曲げ加工の自由度が低いため、伝熱管の列毎に冷媒の温度差を与えることを、冷媒の流路を変形させて実現することが難しい。一方、熱交換器１のように、第１伝熱管３と第２伝熱管６とが積層型ヘッダー２に接続される場合には、伝熱管の列毎に冷媒の温度差が必然的に生じることとなり、冷媒の流れと気流とを対向する関係にすることを、冷媒の流路を変形させることなく簡易に実現することができる。
　以上、実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全部又は一部、各変形例等を組み合わせることも可能である。
　１　熱交換器、２　積層型ヘッダー、２Ａ　冷媒流入部、２Ｂ　冷媒流出部、２Ｃ　冷媒流入部、２Ｄ　冷媒流出部、２Ｅ　冷媒折返部、３　第１伝熱管、４　保持部材、５　フィン、６　第２伝熱管、１１　第１板状体、１１Ａ　第１出口流路、１１Ｂ　第１入口流路、１１Ｃ　折返流路、１２　第２板状体、１２Ａ　第２入口流路、１２Ｂ　分配流路、１２Ｃ　合流流路、１２Ｄ　第２出口流路、１２ｂ　分岐流路、１２ｃ　混合流路、２１　第１板状部材、２１Ａ～２１Ｃ　流路、２２　第２板状部材、２２Ａ、２２Ｂ　流路、２３、２３＿１～２３＿３　第３板状部材、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ａ＿１～２３Ａ＿３、２３Ｂ＿１～２３Ｂ＿３　流路、２３ａ、２３ｂ　端部、２３ｃ　直線部、２３ｄ　開口部、２３ｅ　貫通穴、２４、２４＿１～２４＿５　両側クラッド材、２４Ａ～２４Ｃ　流路、５１　空気調和装置、５２　圧縮機、５３　四方弁、５４　熱源側熱交換器、５５　絞り装置、５６　負荷側熱交換器、５７　熱源側ファン、５８　負荷側ファン、５９　制御装置。

Claims (9)

  1. 　複数の第１出口流路と、複数の第１入口流路と、が形成された第１板状体と、
    　前記第１板状体に積層され、第２入口流路から流入する冷媒を前記複数の第１出口流路に分配して流出する分配流路の少なくとも一部と、前記複数の第１入口流路から流入する冷媒を合流して第２出口流路に流出する合流流路の少なくとも一部と、が形成された第２板状体と、
    を備え、
    　前記複数の第１入口流路のうちの１つの流路の流路面積は、前記複数の第１出口流路のうちの該１つの流路に連通される１つの流路の流路面積と比較して大きい、
    ことを特徴とする積層型ヘッダー。
  2. 　前記合流流路のうちの合流後の冷媒が通過する流路の流路面積は、前記複数の第１出口流路の流路面積と比較して大きい、
    ことを特徴とする請求項１に記載の積層型ヘッダー。
  3. 　前記第２出口流路の流路面積は、前記第２入口流路の流路面積と比較して大きい、
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の積層型ヘッダー。
  4. 　前記第１板状体に、流入する冷媒を折り返して流出する複数の折返流路が形成された、
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の積層型ヘッダー。
  5. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の積層型ヘッダーと、
    　前記複数の第１出口流路のそれぞれと前記複数の第１入口流路のそれぞれとに接続された複数の第１伝熱管と、
    を備えたことを特徴とする熱交換器。
  6. 　請求項４に記載の積層型ヘッダーと、
    　前記複数の第１出口流路のそれぞれと前記複数の折返流路のそれぞれの入口側とに接続された複数の第１伝熱管と、
    　前記複数の折返流路のそれぞれの出口側と前記複数の第１入口流路のそれぞれとに接続された複数の第２伝熱管と、
    を備えたことを特徴とする熱交換器。
  7. 　前記伝熱管は、扁平管である、
    ことを特徴とする請求項５または６に記載の熱交換器。
  8. 　請求項５～７のいずれか一項に記載の熱交換器を備え、
    　前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記複数の第１出口流路に冷媒を流出する、
    ことを特徴とする空気調和装置。
  9. 　請求項６に記載の熱交換器を備え、
    　前記分配流路は、前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記複数の第１出口流路に冷媒を流出し、
    　前記第１伝熱管は、前記熱交換器が凝縮器として作用する際に、前記第２伝熱管と比較して、風上側に位置する、
    ことを特徴とする空気調和装置。
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