WO2016017460A1 - 冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置 - Google Patents

冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2016017460A1
WO2016017460A1 PCT/JP2015/070577 JP2015070577W WO2016017460A1 WO 2016017460 A1 WO2016017460 A1 WO 2016017460A1 JP 2015070577 W JP2015070577 W JP 2015070577W WO 2016017460 A1 WO2016017460 A1 WO 2016017460A1
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WO
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refrigerant
heat
heat exchange
heat exchanger
source side
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PCT/JP2015/070577
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English (en)
French (fr)
Inventor
松本　崇
浩昭 中宗
洋次 尾中
村上　泰城
瑞朗 酒井
博幸 岡野
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • 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
    • 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
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerant distributor, a heat exchanger, and a refrigeration cycle apparatus having a first cylinder part in which a refrigerant flows upward and a second cylinder part in which a refrigerant flows downward.
  • a refrigerant distributor connected to a heat exchanger provided with a plurality of heat transfer tubes along the direction of gravity is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the refrigerant distributor of Patent Document 1 the refrigerant supply pipe is inserted into the header pipe, and the discharge port formed at the tip of the refrigerant supply pipe faces the refrigerant collision surface formed at the end of the header pipe.
  • the refrigerant distributor described in Patent Document 1 the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant supply pipe is caused to collide with the refrigerant collision surface to mix the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant.
  • the present invention has been made against the background of the above problems, and a refrigerant distributor, a heat exchanger, and a refrigeration cycle capable of adjusting the flow rate of refrigerant flowing through a plurality of heat transfer tubes provided at different heights.
  • the object is to provide a device.
  • a refrigerant distributor according to the present invention is a refrigerant distributor that constitutes a part of a heat exchanger including a plurality of heat transfer tubes arranged in parallel at different heights, and is connected to the plurality of heat transfer tubes, with the refrigerant facing upward
  • the heat transfer tubes are connected to heat transfer tubes of different heights.
  • a heat exchanger includes a refrigerant distributor, a first heat exchange part including a heat transfer pipe connected to the first cylinder part, and a heat transfer pipe connected to a second cylinder part. 2 heat exchange parts.
  • the refrigeration cycle apparatus is a refrigeration cycle apparatus including the heat exchanger described above, and when the heat exchanger acts as an evaporator, the refrigerant is changed from the first cylinder part to the second cylinder part. The thing that flows into.
  • FIG. 2 is a perspective perspective view schematically illustrating a heat source side unit of FIG. 1. It is a schematic diagram which shows an example of the heat source side heat exchanger of FIG.
  • FIG. 2 is a PH diagram illustrating a refrigeration cycle when the refrigerant is a hydrofluorocarbon refrigerant R410a in the refrigeration cycle apparatus of FIG. 2 is a graph showing the relationship between the height position of the refrigerant distributor and the amount of deviation of the liquid refrigerant flow rate for the refrigerant distributor shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 It is a schematic diagram of the comparative example of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a graph which shows the relationship between the height position of a refrigerant distributor, and the deviation
  • FIG. 16 is a perspective perspective view schematically illustrating the heat source side unit of FIG. 15.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the height position of a heat transfer tube and the amount of air passing through the heat source side heat exchanger in the heat source side heat exchanger described in FIG. 16.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the height position of the heat transfer tube and the refrigerant flow rate through which the liquid refrigerant flows in the heat source side heat exchanger shown in FIG. 16.
  • It is the refrigerant circuit figure which described schematically an example of the refrigerant circuit structure of the refrigerating-cycle apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention.
  • FIG. 20 is a perspective perspective view schematically illustrating the heat source side unit of FIG. 19.
  • 20 is a graph showing the relationship between the height position of the heat transfer tube and the refrigerant flow rate through which the liquid refrigerant flows in the heat source side heat exchanger shown in FIG.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram schematically illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 schematically illustrates a heat source side unit of FIG. It is a perspective perspective view.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 according to this embodiment is an air conditioner that performs air conditioning in a room that is an air conditioning target, for example, and includes a heat source side unit 1A and a use side unit 1B.
  • the heat source side unit 1A constitutes a refrigeration cycle that circulates the refrigerant together with the use side unit 1B, so that the heat of the air conditioning is wasted or supplied.
  • the heat source unit 1A is installed outdoors, for example.
  • the heat source side unit 1A has a housing 20, and houses the compressor 10, the flow path switch 60, the heat source side heat exchanger 40, the blower unit 30, the expansion device 50, the accumulator 70, and the like in the housing 20. is doing.
  • the use side unit 1B is installed in a room or the like to be air-conditioned, and includes a use side heat exchanger 80.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes the compressor 10, the flow path switch 60, the use side heat exchanger 80, the expansion device 50, the heat source side auxiliary heat exchange unit 40B, the capillary tube 33, the refrigerant distributor 100, and the heat source side main heat. It has a refrigeration cycle composed of an exchange unit 40A, a merging pipe 200, and an accumulator 70.
  • the compressor 10 compresses the sucked refrigerant into a high temperature and high pressure state, and is composed of, for example, a scroll compressor, a reciprocating compressor, a vane compressor, or the like.
  • the flow path switching device 60 performs switching between the heating flow path and the cooling flow path according to switching of the operation mode of the cooling operation or the heating operation, and is configured by, for example, a four-way valve.
  • the flow path switch 60 connects the discharge side of the compressor 10 and the use side heat exchanger 80 and connects the heat source side heat exchanger 40 and the accumulator 70 during the heating operation.
  • the flow path switch 60 connects the discharge side of the compressor 10 and the heat source side heat exchanger 40 and also connects the use side heat exchanger 80 and the accumulator 70 during the cooling operation.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a plurality of two-way valves may be combined.
  • the heat source side heat exchanger 40 performs heat exchange between the refrigerant and the outside air, and has, for example, a shape bent in an L shape on the front left side of the housing 20.
  • the heat source side heat exchanger 40 includes a heat source side main heat exchange unit 40A and a heat source side sub heat exchange unit 40B.
  • the heat source side main heat exchanging part 40A is arranged on the upper side in the direction of gravity, and the heat source side sub heat exchanging part 40B is arranged below the heat source side main heat exchanging part 40A.
  • the heat source side main heat exchange part 40A and the heat source side sub heat exchange part 40B are integrally formed, and are provided in different regions of the common heat transfer fin 40D.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the heat source side heat exchanger of FIG.
  • the heat source side heat exchanger 40 is configured by inserting a large number of heat transfer fins 40D at intervals of 1 mm, for example, into a plurality of heat transfer tubes 40C.
  • the heat source side heat exchanger 40 has a plurality of heat transfer tubes 40C arranged in parallel at different heights.
  • air is blown from the direction along the gap between the plurality of heat transfer fins 40 ⁇ / b> D as indicated by arrow A, and the refrigerant flows in the axial direction of the heat transfer tube 40 ⁇ / b> C as indicated by arrow B.
  • heat exchange between the refrigerant and air is performed, and waste heat and heat supply are realized.
  • the heat source side main heat exchanging part 40A and the heat source side sub heat exchanging part 40B are integrally provided on the same heat transfer fin 40D, and the heat transfer tube 40C includes the heat source side main heat exchanging part 40A and the heat source side sub heat exchanging part.
  • the heat exchange unit 40B is independent of each other.
  • the heat source side main heat exchanging section 40 ⁇ / b> A is connected to the junction pipe 200 and the refrigerant distributor 100.
  • the junction pipe 200 serves as a refrigerant outlet when the heat source side main heat exchange unit 40A functions as an evaporator (at the time of heating operation), and is connected to the flow path switch 60.
  • the refrigerant distributor 100 serves as a refrigerant inlet when the heat source side main heat exchange unit 40A functions as an evaporator (at the time of heating operation). During the heating operation, the refrigerant flowing into the refrigerant distributor 100 is distributed to the heat transfer tubes 40C of the heat source side main heat exchange unit 40A and flows out from the junction tube 200.
  • the expansion device 50 is connected to one side of the heat source side auxiliary heat exchanging unit 40B, and the refrigerant distributor 100 is connected to the other side via the capillary tube 33. During the heating operation, the refrigerant flows from the expansion device 50 into the heat source side auxiliary heat exchange unit 40B and flows out to the refrigerant distributor 100 side.
  • the refrigerant distributor 100 is a header type distributor having a first cylinder part 100A and a second cylinder part 100B.
  • Each of the first tube portion 100A and the second tube portion 100B is a header-type distribution pipe and extends vertically in the direction of gravity.
  • Each of the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B has a branch pipe connected from the header and the header to each heat transfer pipe 40C of the heat source side main heat exchange part 40A.
  • the upper part of the first cylinder part 100A and the upper part of the second cylinder part 100B are connected, and during the heating operation, the refrigerant flowing into the refrigerant distributor 100 flows upward in the first cylinder part 100A, and then Then, while flowing downward in the second cylindrical portion 100B, the heat is transferred to each heat transfer tube 40C.
  • the first tube portion 100A and the second tube portion 100B may be configured by separate members and connected by refrigerant piping, or the first tube portion 100A and the second tube portion 100B may be bent into one member. It may be formed by processing or the like.
  • the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B are connected to the heat transfer tube 40C of the heat source side main heat exchange part 40A at different positions in the direction of gravity. That is, the first cylinder portion 100A is connected to the upper heat transfer tube 40C in the gravity direction, and the second cylinder portion 100B is connected to the lower heat transfer tube 40C in the gravity direction.
  • the first tube portion 100A is connected to the second tube portion 100B above the heat transfer tube 40C connected to the first tube portion 100A, and the second tube portion 100B is connected to the second tube portion 100B. Above the heat transfer tube 40C connected to the cylinder part 100B, it is connected to the first cylinder part 100A.
  • the lower part of the second cylinder part 100B is bypassed by the lower part of the first cylinder part 100A and the bypass path 100C.
  • the lower end of the second cylinder portion 100B is connected to the bypass path 100C.
  • the bypass passage 100C allows a fluid such as a refrigerant to pass at least during a cooling operation in which the refrigerant flows in a direction opposite to that during the heating operation (when the heat source side heat exchanger 40 operates as a condenser).
  • a switching unit 100D configured by a check valve may be installed in the bypass passage 100C. When the heat source side heat exchanger 40 operates as a condenser, the switching unit 100D switches the flow path so that a fluid such as a refrigerant passes through the bypass path.
  • the blower unit 30 blows air to the heat source side heat exchanger 40 and is provided to face the heat source side heat exchanger 40.
  • the air blowing unit 30 in FIG. 2 is compatible with the compressor 10, the accumulator 70 (not shown), and the flow path switch 60 in the housing 20.
  • the 1st ventilation unit 30A is arranged at the upper part of case 20 so as to oppose heat source side main heat exchange part 40A
  • the 2nd ventilation unit 30B is heat source side sub heat exchange part 40B and heat source side main heat exchange. It arrange
  • the expansion device 50 is provided between the use side heat exchanger 80 and the heat source side auxiliary heat exchange unit 40B, and adjusts the temperature of the refrigerant by adjusting the flow rate.
  • the throttle device 50 includes, for example, a throttle device typified by LEV (linear electronic expansion valve) or the like, or an open / close valve that turns the refrigerant flow on and off by opening and closing.
  • the accumulator 70 is provided on the suction side of the compressor 10 and stores the refrigerant. The compressor 10 sucks and compresses the gas refrigerant among the refrigerant stored in the accumulator 70.
  • the refrigerant becomes a gas refrigerant compressed in the compressor 10 and flows from the compressor 10 to the use side heat exchanger 80 via the flow path switch 60. Thereafter, the gas refrigerant dissipates heat in the use side heat exchanger 80 and condenses from gas to liquid, and the condensed refrigerant is decompressed in the expansion device 50 to be in a gas-liquid two-phase state.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the heat source side auxiliary heat exchanging unit 40B, and the liquid evaporates by absorbing heat from the air by the ventilation of the second blower unit 30B, and the ratio of the gas in the gas-liquid two-phase state Rises. Thereafter, the gas-liquid two-phase refrigerant is decompressed by the capillary tube 33 and then flows into the refrigerant distributor 100.
  • the refrigerant distributor 100 the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is distributed to the plurality of heat transfer tubes 40C of the heat source side main heat exchanging section 40A, and absorbs heat from the air by the blowing of the first blowing unit 30A and the second blowing unit 30B.
  • the gas-liquid two-phase state becomes the gas phase and flows to the accumulator 70 through the flow path switch 60. Thereafter, the gas-phase refrigerant in the accumulator 70 is sucked into the compressor 10.
  • FIG. 4 is a PH diagram illustrating the refrigeration cycle when the refrigerant is the hydrofluorocarbon refrigerant R410a in the refrigeration cycle apparatus 1 of FIG.
  • the substantially trapezoidal solid line indicates the operating state of the refrigeration cycle
  • the convex solid line is a saturation line, the region on the right side of the saturation line is gas, and the region on the left side is liquid.
  • Point AB is a superheated gas at the discharge part of the compressor 10.
  • the refrigerant dissipates heat in the use side heat exchanger 80, and becomes a supercooled liquid at the point AC at the outlet of the use side heat exchanger 80. Thereafter, the refrigerant is depressurized by passing through the expansion device 50 and becomes a gas-liquid two-phase state with a dryness of about 0.05 at the point AD.
  • This gas-liquid two-phase refrigerant partially absorbs and evaporates in the heat source side auxiliary heat exchanging section 40B, thereby increasing the dryness X and decreasing the pressure to the point AE, and further reducing the pressure in the capillary tube 33. It becomes a gas-liquid two-phase state with an AF dryness of about 0.20 and flows into the refrigerant distributor 100.
  • the refrigerant distributed by the refrigerant distributor 100 flows into the heat source side main heat exchanging part 40 ⁇ / b> A and is absorbed and evaporated to change into a superheated gas at the point AA, and is sucked into the compressor 10 via the accumulator 70.
  • the heat source side heat exchanger 40 when the heat source side heat exchanger 40 operates as an evaporator, a refrigerant in a gas-liquid two-phase state flows into the refrigerant distributor 100.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is a mixture of gas-phase refrigerant and liquid-phase refrigerant with different densities, and each phase has a balance between kinetic energy depending on flow velocity and potential energy determined by gravity. Flow while maintaining.
  • it may be desirable that the liquid-phase refrigerant having a low enthalpy is evenly distributed from the refrigerant distributor 100 to each heat transfer tube 40C. .
  • the refrigerant distributor 100 is connected to the first cylinder part 100A in which the refrigerant flows upward and the first cylinder part 100A, and the refrigerant that has flowed out of the first cylinder part 100A flows downward.
  • the first cylindrical portion 100A is connected to the upper heat transfer tube in the gravity direction among the plurality of heat transfer tubes 40C, and the second cylindrical portion 100B is connected to the plurality of heat transfer tubes 40C. It is connected to the lower heat transfer tube.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the height position of the refrigerant distributor and the amount of deviation of the liquid refrigerant flow rate for the refrigerant distributor shown in FIG.
  • the refrigerant distributor 100 according to this embodiment can evenly distribute the liquid-phase refrigerant to the heat source side main heat exchanging section 40A on the upper side and the lower side in the direction of gravity.
  • the first cylinder portion 100A of the refrigerant distributor 100 is on the refrigerant inflow side and has a large momentum of the refrigerant, so that the liquid phase refrigerant can be introduced to the upper end portion even in an upward flow that opposes gravity.
  • the liquid phase refrigerant coolant which flowed in from the 1st cylinder part 100A flows in the direction where gravity acts.
  • the liquid phase refrigerant can reach the upper part of the refrigerant distributor 100, and the liquid phase refrigerant can be evenly distributed to the plurality of heat transfer tubes 40C arranged in parallel at different heights in the direction of gravity. Therefore, the liquid-phase refrigerant can be evenly distributed to the heat source side main heat exchange unit 40A.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a comparative example of the refrigerant distributor according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 shows the height position of the refrigerant distributor in the refrigerant distributor according to the comparative example shown in FIG. It is a graph which shows the relationship between the amount of deviation of a liquid refrigerant flow rate.
  • the refrigerant distributor 500 of the comparative example has a cylindrical shape extending along the direction of gravity.
  • the ratio of the gas-phase refrigerant increases on the upper side in the gravity direction, and the ratio of the liquid-phase refrigerant tends to increase on the lower side.
  • the liquid-phase refrigerant flows unevenly in the lower position of the heat exchanger 510 depending on the dryness and the circulation amount of the refrigerant, and in the higher position. Liquid phase refrigerant may not flow.
  • the liquid-phase refrigerant may be significantly unevenly distributed to the heat exchanger 510, and at this time, the heat exchange efficiency is lowered.
  • the refrigerant distributor 100 is connected to the first cylinder part 100A in which the refrigerant flows upward and the first cylinder part 100A, and the refrigerant that has flowed out of the first cylinder part 100A is directed downward.
  • the first cylinder part 100A is connected to the upper side in the gravitational direction of the plurality of heat transfer tubes 40C, and the second cylinder part 100B is connected to the plurality of heat transfer tubes 40C. It is connected to the lower side.
  • a liquid phase refrigerant can be equally distributed to heat source side main heat exchange part 40A.
  • the compressor oil stays in the lower part of the second cylindrical portion 100B. Can be suppressed.
  • the direction in which the refrigerant flows is reversed, and the liquid-phase or gas-liquid two-phase refrigerant flows from the heat source side main heat exchange unit 40A into the second cylinder 100B.
  • the lower part of the second cylinder part 100B is bypassed by the lower part of the first cylinder part 100A and the bypass passage 100C, and at least when the refrigerant flows back, the fluid such as the refrigerant flows.
  • the switching unit 100D may be provided in the bypass passage 100C so that the refrigerant actively flows in the bypass passage 100C when the refrigerant flows backward.
  • the refrigerant distributor 100 is configured to include the two distribution pipes of the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B has been described.
  • the refrigerant distributor may be configured to include a further distribution pipe in addition to the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B.
  • the distribution pipe on the side where the momentum of the refrigerant is large may be connected to the heat transfer pipe on the upper side in the gravity direction.
  • FIG. FIG. 8 is a perspective perspective view schematically showing a heat source side unit according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the heat source side unit 102A will be described with reference to FIG.
  • symbol is attached
  • the heat source side unit 102A in FIG. 8 is different from the heat source side unit 1A in FIG. 1 in that the heat source side heat exchanger 41 includes a flat heat transfer tube.
  • FIG. 9 is a schematic front view showing an example of the heat source side heat exchanger of FIG. 8
  • FIG. 10 is a schematic back view of the heat source side heat exchanger shown in FIG. It is sectional drawing which described roughly the cross section of the heat source side heat exchanger of FIG. 9 and FIG.
  • the heat source side heat exchanger 41 includes a heat source side main heat exchanging part 41A and a heat source side sub heat exchanging part 41B, and a plurality of heat transfer fins 41D are inserted into a plurality of flat heat transfer tubes 41C at intervals of 1 mm, for example. Yes. As shown in FIG.
  • the flat heat transfer tube 41 ⁇ / b> C according to this embodiment is bent on the back side, and one flat heat transfer tube 41 ⁇ / b> C forms two adjacent upper and lower flow paths.
  • the flat heat transfer tubes 41C are arranged in two rows in the left-right direction, and the upper sides of the flat heat transfer tubes 41C adjacent to the left and right are connected by a connection tube 41E on the front side as shown in FIG. Yes.
  • the heat source side main heat exchanging part 41A is connected to the junction pipe 200 and the refrigerant distributor 100 on the front side. That is, on the right side of FIG. 9, the junction pipe 200 is connected to the lower side of the flat heat transfer pipe 41C to which the connection pipe 41E is not connected, and on the left side, to the lower side of the flat heat transfer pipe 41C to which the connection pipe 41E is not connected.
  • the refrigerant distributor 100 is connected.
  • the flat heat transfer tube 41C is a flat multi-hole heat transfer tube having a flat shape and having a plurality of channels formed in a substantially rectangular cross section.
  • the flat heat transfer tube 41C it is possible to form a flow channel having a cross-sectional area of less than 5 mm in diameter per flow channel, which is difficult to manufacture, in a pipe tube or the like in which a flow channel is formed one by one.
  • the cross-sectional area of the flow path can be reduced, the refrigerant capacity can be reduced and the flow rate of the refrigerant is increased.
  • the refrigerant distributor 100 can evenly distribute the liquid-phase refrigerant to the heat source side main heat exchange unit 41A. Furthermore, in this embodiment, the refrigerant distributor 100 is connected to the lower side of the two upper and lower connection ports of the flat heat transfer tube 41C, and a refrigerant having a large momentum flows into the flat heat transfer tube 41C. Thus, the liquid-phase refrigerant can be evenly distributed to the heat source side main heat exchange section 41A.
  • This embodiment is not limited to the above description.
  • the refrigerant distributor 100 is connected to the lower side of the two upper and lower connection ports of the flat heat transfer tube 41C and the connection tube 41E is connected to the upper connection port.
  • the refrigerant distributor 100 may be connected to the upper side, and the connection pipe 41E may be connected to the lower side.
  • FIG. FIG. 12 is a refrigerant circuit diagram schematically illustrating an example of the refrigerant circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 13 schematically illustrates the usage-side unit of FIG.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state where a cover is removed from the use side unit shown in FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 301 will be described with reference to FIGS.
  • symbol is attached
  • the refrigeration cycle apparatus 301 in FIG. 13 differs from the refrigeration cycle apparatus 1 in FIG. 1 in that the refrigerant distributor 100 is applied to the use side heat exchanger 80A of the use side unit 1B1.
  • the usage-side unit 1B1 has a casing 82 having openings on the top and bottom surfaces, and in the casing 82, a usage-side heat exchanger 80A and a refrigerant distributor. 100 and the ventilation unit 39 are accommodated.
  • a filter 84 ⁇ / b> A is installed in the opening on the top surface side of the housing 82, and a filter 84 ⁇ / b> B is installed in the opening on the bottom surface side of the housing 82.
  • the use side heat exchanger 80A is connected to the junction pipe 200 and the refrigerant distributor 100.
  • the junction pipe 200 serves as a refrigerant outlet when the use side heat exchanger 80A functions as an evaporator (during cooling operation), and is connected to the flow path switch 60.
  • the refrigerant distributor 100 serves as a refrigerant inlet when the use side heat exchanger 80A functions as an evaporator (at the time of cooling operation), and is connected to the heat source side heat exchanger 40 via the expansion device 50. Yes.
  • the blower unit 39 is installed below the use side heat exchanger 80A. Since the usage-side unit 1B1 is installed indoors, for example, the installation space is often limited. For this reason, in this embodiment, in order to obtain a desired air blowing amount, two air blowing units 39 are installed on the left and right (longitudinal direction). In addition, the structure which has the one ventilation unit 39 may be sufficient, and the structure which has the 3 or more ventilation units 39 may be sufficient.
  • the blower unit 39 sucks room air from the opening on the bottom surface side of the casing 82, passes through the use side heat exchanger 80A, and generates an air flow so as to blow out from the opening on the top surface side of the casing 82. Is.
  • the indoor air taken into the casing 82 exchanges heat with the refrigerant flowing inside the use side heat exchanger 80A (refrigerant supplied from the outside), and is cooled or heated to become conditioned air.
  • the air is blown out from the opening on the top surface side of the casing 82.
  • dust in the air is removed by the filter 84A, the filter 84B, a dust collection filter not shown, and the like.
  • FIG. 15 is a refrigerant circuit diagram schematically illustrating an example of the refrigerant circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 16 schematically illustrates the heat source side unit of FIG. It is a perspective perspective view. 15 and FIG. 16, parts having the same configurations as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the capillary tube 33, the heat source side auxiliary heat exchange unit 40B, the expansion device 50, the bypass passage 100C, and the switching means 100D are omitted as compared with the refrigeration cycle apparatus 1 of FIG. Yes.
  • the heat source side heat exchanger 40 includes the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2. It is configured. Further, the refrigeration cycle apparatus 1-1 of FIG. 15 includes two use side units 1B-1 as compared with the refrigeration cycle apparatus 1 of FIG.
  • the heat source side unit 1A-1 has a housing 20A, and the compressor 10, the flow path switching device 60, the heat source side heat exchanger 40-1, the blower unit 31, the accumulator 70, and the like are accommodated in the housing 20A. is doing.
  • Two use side units 1B-1 are connected in parallel to the heat source side unit 1A-1.
  • Each of the usage side units 1B-1 includes a usage side heat exchanger 80-1 and an expansion device 81-1.
  • two use side units 1B-1 are connected in parallel to one heat source side unit 1A-1, but this embodiment is not limited to this. . That is, three or more use side units 1B-1 may be connected in parallel to one heat source side unit 1A-1, or one use side unit 1B-1 may be connected. Good.
  • the refrigeration cycle apparatus 1-1 joins the compressor 10, the flow path switch 60, the use side heat exchanger 80-1, the expansion device 81-1, the refrigerant distributor 100, and the heat source side heat exchanger 40-1. It has a refrigeration cycle composed of a tube 200-1 and an accumulator 70.
  • the heat source side heat exchanger 40-1 includes a first heat exchange unit 40A1 and a second heat exchange unit 40A2.
  • the first heat exchanging unit 40A1 and the second heat exchanging unit 40A2 are configured as separate separate bodies. That is, the heat transfer fins of the first heat exchange unit 40A1 and the heat transfer fins of the second heat exchange unit 40A2 are configured separately. As shown in FIG. 16, the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 have a twice-bending shape when viewed from above.
  • the first heat exchange unit 40A1 is installed above the second heat exchange unit 40A2.
  • the heat source side heat exchanger 40-1 is connected to the junction pipe 200-1 and the refrigerant distributor 100.
  • the junction pipe 200-1 serves as a refrigerant outlet when the heat source side heat exchanger 40-1 functions as an evaporator (at the time of heating operation), and is connected to the flow path switch 60.
  • the refrigerant distributor 100 serves as a refrigerant inlet when the heat source side heat exchanger 40-1 functions as an evaporator (at the time of heating operation). During the heating operation, the refrigerant flowing into the refrigerant distributor 100 is distributed to the heat transfer tubes of the heat source side heat exchanger 40-1, and flows out from the junction tube 200-1.
  • the refrigerant distributor 100 has a first cylinder part 100A and a second cylinder part 100B.
  • the first cylinder portion 100A is connected to the first heat exchange portion 40A1 above the second heat exchange portion 40A2.
  • the second cylinder part 100B is connected to the second heat exchange part 40A2 below the first heat exchange part 40A1.
  • the first tube portion 100A is formed longer than the second tube portion 100B.
  • the first heat exchange unit 40A1 to which the first cylinder part 100A is connected has a larger refrigerant flow rate through which the refrigerant flows than the second heat exchange part 40A2 to which the second cylinder part 100B is connected.
  • the first cylinder part 100A is formed shorter than the second cylinder part 100B, and the flow rate of the refrigerant flowing through the first heat exchange part 40A1 is smaller than that of the second heat exchange part 40A2. It may be configured.
  • the merge pipe 200-1 has a first merge pipe 200A and a second merge pipe 200B.
  • the first joining pipe 200A is connected to the first heat exchange unit 40A1 above the second heat exchange unit 40A2.
  • the second junction pipe 200B is connected to the second heat exchange part 40A2 below the first heat exchange part 40A1.
  • first joining pipe 200 ⁇ / b> A and the second joining pipe 200 ⁇ / b> B are configured by separate members, but the first joining pipe 200 ⁇ / b> A and the second joining pipe 200 ⁇ / b> B are integrally formed. It may be configured.
  • the blower unit 31 blows air to the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 of the heat source side heat exchanger 40-1, and is provided at the upper part of the housing 20A. is set up.
  • the air blower unit 31 makes it compatible not to interfere with the compressor 10, the accumulator 70 which is not shown in figure, and the flow path switch 60 inside the housing
  • the housing 20A of the example of this embodiment is configured to suck air from three directions among the side surfaces of the housing 20A and blow out air from the upper surface of the housing 20A in a substantially vertical direction.
  • the air blowing unit 31 sucks air from three directions of the side surface of the housing 20A, changes the air flow inside the housing 20A, and blows out air from the top of the housing 20A. Is generated. That is, in the example of this embodiment, the direction of the airflow passing through the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 is different from the direction of the airflow sucked by the blower unit 31.
  • the expansion device 81-1 is provided between the use side heat exchanger 80-1 and the heat source side heat exchanger 40-1, and adjusts the state of the refrigerant by adjusting the flow rate.
  • the throttle device 81-1 includes, for example, a throttle device typified by LEV (linear electronic expansion valve) or an open / close valve for turning on / off the refrigerant flow by opening / closing.
  • the refrigeration cycle apparatus when the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 of the heat source side heat exchanger 40-1 operate as an evaporator (heating operation).
  • An example of operation 1-1 will be described.
  • the refrigerant becomes a gas refrigerant compressed in the compressor 10 and flows from the compressor 10 to the use side heat exchanger 80-1 through the flow path switch 60.
  • the gas refrigerant dissipates heat in the use-side heat exchanger 80-1, condenses from gas to liquid, and the condensed refrigerant is decompressed in the expansion device 81-1, so that a gas-liquid two-phase state is obtained.
  • the refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows into the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 while flowing in the order of the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B.
  • the refrigerant that has flowed into the first heat exchanging unit 40A1 and the second heat exchanging unit 40A2 absorbs heat from the air by the air blown by the blower unit 31, so that the gas-liquid two-phase state becomes a gas phase, and the first merge pipe 200A and the second merge It merges through the pipe 200 ⁇ / b> B and flows in the order of the flow path switch 60 and the accumulator 70. Thereafter, the gas-phase refrigerant in the accumulator 70 is sucked into the compressor 10.
  • a refrigerant in a gas-liquid two-phase state flows into the first tube unit 100A and the second tube unit 100B.
  • the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant are mixed in different densities, and each phase flows while maintaining a balance between the kinetic energy depending on the flow velocity and the potential energy determined by gravity.
  • the heat exchange efficiency of the heat source side heat exchanger 40-1 can be improved by adjusting and distributing the amount of refrigerant flowing through the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the height position of the heat transfer tube and the amount of air passing through the heat source side heat exchanger in the heat source side heat exchanger shown in FIG. 16, and FIG. In a heat source side heat exchanger, it is a graph which shows the relationship between the height position of a heat exchanger tube, and the refrigerant
  • the first heat exchanging unit 40A1 and the second heat exchanging unit 40A2 are arranged at different distances from the air blowing unit 31, and therefore shown in FIG.
  • the air volume of the air passing through the first heat exchange unit 40A1 and the air volume of the air passing through the second heat exchange unit 40A2 are different. Therefore, in the heat source side unit 1A-1, the heat load of the first heat exchange unit 40A1 and the heat load of the second heat exchange unit 40A2 are different. Specifically, in the example of this embodiment, the first heat exchange unit 40A1 installed above the second heat exchange unit 40A2 is closer to the blower unit 31 than the second heat exchange unit 40A2. is set up.
  • the first heat The heat load of the exchange unit 40A1 is relatively large compared to the heat load of the second heat exchange unit 40A2.
  • the amount of refrigerant flowing through each of the first heat exchange unit 40A1 and the second heat exchange unit 40A2 is adjusted and distributed according to the ratio of the heat load of the first heat exchange unit 40A1 and the heat load of the second heat exchange unit 40A2. It is desirable to do.
  • the first heat exchange unit 40A1 since the heat load of the first heat exchange unit 40A1 is relatively large compared to the heat load of the second heat exchange unit 40A2, the first heat exchange unit 40A1 includes There is a need to allow a larger amount of liquid-phase refrigerant having larger latent heat to flow in than in the second heat exchange unit 40A2. Therefore, the refrigerant distributor 100 according to the example of this embodiment is connected to the first cylinder part 100A in which the refrigerant flows upward and the first cylinder part 100A, and the refrigerant that has flowed out of the first cylinder part 100A flows downward.
  • the first cylinder part 100A and the second cylinder part 100B are composed of a plurality of heat transfer tubes (not shown) of the heat source side heat exchanger 40-1. It is connected to heat transfer tubes of different heights. Specifically, the first tube portion 100A is connected to the first heat exchange portion 40A1 having a large heat load, and the second tube portion 100B is connected to the second heat exchange portion 40A2 having a small heat load. According to this embodiment, since the first cylinder part 100A is connected to the first heat exchange part 40A1, as shown in FIG. 18, the flow rate of the refrigerant distributed to the first heat exchange part 40A1 is increased. be able to.
  • the first cylinder portion 100A is on the refrigerant inflow side of the refrigerant distributor 100 and therefore has a large momentum of the refrigerant. Furthermore, in the upper part of the first cylinder part 100A, the flow rate of the refrigerant distributed to the first heat exchange part 40A1 increases due to the influence of inertial force.
  • the heat source side heat exchanger 40-1 when the heat source side heat exchanger 40-1 functions as an evaporator, a large amount of liquid-phase refrigerant is caused to flow into the first heat exchange unit 40A1 having a large heat load. Therefore, the heat exchange efficiency of the heat source side heat exchanger 40-1 is improved. Therefore, according to this embodiment, energy saving of the refrigeration cycle apparatus 1-1 can be achieved.
  • this embodiment is not limited to the above example.
  • the heat load of the lower second heat exchange unit 40A2 may increase. Even in such a case, the flow rate of the refrigerant distributed to the second heat exchange unit 40A2 increases due to the influence of gravity in the lower part of the second cylindrical part 100B where the refrigerant flows downward, so the second heat exchange unit A large amount of liquid-phase refrigerant can flow into the lower part of 40A2.
  • the lower second heat exchange unit 40A2 when the heat load of the lower second heat exchange unit 40A2 is large compared to the heat load of the upper first heat exchange unit 40A1, the lower second heat exchange unit 40A2 having a large heat load.
  • the second cylinder part 100B may be connected to the upper first heat exchange part 40A1 to which the second cylinder part 100B is connected and the heat load is small.
  • the first cylinder portion 100A in which the refrigerant flows upward and the second cylinder portion 100B in which the refrigerant flows downward are connected to the heat transfer tubes having different heights,
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the heat source side heat exchanger 40-1 can be adjusted.
  • the heat exchange efficiency of the heat source side heat exchanger 40-1 can be improved by adopting a configuration in which a large amount of liquid-phase refrigerant flows into the heat exchange section having a large heat load.
  • FIG. 19 is a refrigerant circuit diagram schematically illustrating an example of the refrigerant circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 20 schematically illustrates the heat source side unit of FIG.
  • FIG. 21 is a perspective view
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the height position of the heat transfer tube and the refrigerant flow rate through which the liquid refrigerant flows in the heat source side heat exchanger shown in FIG. 19 and 20, parts having the same configurations as those in FIGS. 15 and 16 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a flow rate adjusting device 101 is provided as compared with the refrigeration cycle apparatus 1-1 of FIG.
  • the refrigeration cycle apparatus 1-2 in FIG. 19 has a bypass 100C and switching means 100D arranged in the bypass 100C, as compared with the refrigeration cycle apparatus 1-1 in FIG.
  • the bypass path 100C and the switching unit 100D are the same as the bypass path 100C and the switching unit 100D described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted below.
  • the refrigerant distributor 100-1 of this embodiment includes a flow rate adjusting device 101 disposed between the first cylinder portion 100A and the second cylinder portion 100B. Yes.
  • the flow rate adjusting device 101 adjusts the flow rate of the refrigerant that flows out from the first cylindrical portion 100A and flows into the second cylindrical portion 100B.
  • the flow rate adjusting device 101 is a throttle valve that can adjust the opening degree. Capillary tubes that cannot be used may be used. According to this embodiment, the pressure loss from the flow rate adjusting device 101 to the compressor 10 when the heat source side heat exchanger 40-1 functions as an evaporator can be adjusted.
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the first heat exchange unit 40A1 and the flow rate of the refrigerant flowing through the second heat exchange unit 40A2 are matched to the heat load of the first heat exchange unit 40A1 and the heat load of the second heat exchange unit 40A2. Can be adjusted.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. That is, the configuration of the above embodiment may be improved as appropriate, or at least a part of the configuration may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
  • Embodiment 1 Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 4 and Embodiment 5
  • the example in which the refrigerant distributor 100 is connected to the side heat exchanger has been described, but a configuration in which the refrigerant distributor 100 is connected to the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger may be employed.
  • at least one of the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger corresponds to the “heat exchanger” of the present invention.
  • Refrigeration cycle device 1-1 Refrigeration cycle device, 1-2 Refrigeration cycle device, 1A Heat source side unit, 1A-1 Heat source side unit, 1B usage side unit, 1B-1 usage side unit, 1B1 usage side unit, 10 compression Machine, 20 housing, 20A housing, 30 air blowing unit, 30A first air blowing unit, 30B second air blowing unit, 31 air blowing unit, 33 capillary tube, 39 air blowing unit, 40 heat source side heat exchanger, 40-1 heat source side Heat exchanger, 40A heat source side main heat exchange part, 40A1 first heat exchange part, 40A2, second heat exchange part, 40B heat source side auxiliary heat exchange part, 41B heat source side auxiliary heat exchange part, 40C heat transfer tube, 40D heat transfer fin , 41 heat source side heat exchanger, 41A heat source side main heat exchange part, 41C flat heat transfer tube, 41D heat transfer IN, 41E connecting pipe, 50 throttle device, 60 flow switching device, 70 accumulator, 80 usage side heat exchanger, 80-1 usage side heat exchanger, 80A usage side

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Abstract

　冷媒分配器は、異なる高さに並設された複数の伝熱管を備える熱交換器の一部分を構成し、複数の伝熱管に接続される冷媒分配器であって、冷媒が上向きに流れる第１筒部と、第１筒部と接続され、第１筒部から流出した冷媒が下向きに流れる第２筒部と、を含み、第１筒部と第２筒部とは、複数の伝熱管のうちの、異なる高さの伝熱管に接続される、ものである。

Description

冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置
　この発明は、冷媒が上向きに流れる第１筒部と冷媒が下向きに流れる第２筒部とを有する冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置に関する。
　従来から、重力方向に沿って複数の伝熱管を備えた熱交換器に接続される冷媒分配器が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の冷媒分配器は、冷媒供給パイプがヘッダパイプの内部に挿入されており、冷媒供給パイプの先端に形成された吐出口が、ヘッダパイプの端部に形成された冷媒衝突面に対向して配置されている。特許文献１に記載の冷媒分配器では、冷媒供給パイプの吐出口から吐出された冷媒を、冷媒衝突面に衝突させて、気相冷媒と液相冷媒とを混合させている。
特開２０１３－００２７７３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の冷媒分配器では、異なる高さに併設された複数の伝熱管に流れる液相冷媒の流量を調整することができない。
　この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、異なる高さに併設された複数の伝熱管に流れる冷媒の流量を調整することができる冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
　この発明に係る冷媒分配器は、異なる高さに並設された複数の伝熱管を備える熱交換器の一部分を構成し、複数の伝熱管に接続される冷媒分配器であって、冷媒が上向きに流れる第１筒部と、第１筒部と接続され、第１筒部から流出した冷媒が下向きに流れる第２筒部と、を含み、第１筒部と第２筒部とは、複数の伝熱管のうちの、異なる高さの伝熱管に接続される、ものである。
　また、この発明に係る熱交換器は、上記の冷媒分配器と、第１筒部が接続された伝熱管を含む第１熱交換部と、第２筒部が接続された伝熱管を含む第２熱交換部と、を有する、ものである。
　また、この発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置であって、熱交換器が蒸発器として作用する際に、冷媒が、第１筒部から第２筒部に流れる、ものである。
　この発明によれば、異なる高さに併設された複数の伝熱管に流れる冷媒の流量を調整することができる冷媒分配器、熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することができる。
この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図である。 図１の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。 図２の熱源側熱交換器の一例を示す模式図である。 図１の冷凍サイクル装置において、冷媒がハイドロフルオロカーボン冷媒Ｒ４１０ａである場合の冷凍サイクルを説明するＰ－Ｈ線図である。 図１に記載の冷媒分配器について、冷媒分配器の高さ位置と液冷媒流量の偏り量との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の比較例の模式図である。 図６に記載の比較例に係る冷媒分配器について、冷媒分配器の高さ位置と液冷媒流量の偏り量との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２に係る熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。 図８の熱源側熱交換器の一例を示す正面模式図である。 図９の熱源側熱交換器の背面模式図である。 図９および図１０の熱源側熱交換器の断面を概略的に記載した断面図である。 この発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図である。 図１２の利用側ユニットを概略的に記載した斜視図である。 図１３に記載の利用側ユニットからカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図である。 図１５の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。 図１６に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と熱源側熱交換器を通過する風量との関係を示すグラフである。 図１６に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と液冷媒が流れる冷媒流量との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図である。 図１９の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。 図１９に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と液冷媒が流れる冷媒流量との関係を示すグラフである。
　以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図であり、図２は、図１の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。この実施の形態に係る冷凍サイクル装置１は、例えば空調対象である室内の空調を行う空気調和装置であり、熱源側ユニット１Ａと利用側ユニット１Ｂとを含んで構成されている。
　熱源側ユニット１Ａは、利用側ユニット１Ｂと共に冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成することで、空調の熱を廃熱または供給するものである。熱源側ユニット１Ａは、例えば戸外に設置されるものである。熱源側ユニット１Ａは、筐体２０を有しており、筐体２０内に圧縮機１０、流路切替器６０、熱源側熱交換器４０、送風ユニット３０、絞り装置５０、アキュムレータ７０等を収納している。
　利用側ユニット１Ｂは、空調対象である室内等に設置されるものであり、利用側熱交換器８０を備えている。そして、冷凍サイクル装置１は、圧縮機１０と流路切替器６０と利用側熱交換器８０と絞り装置５０と熱源側副熱交換部４０Ｂとキャピラリーチューブ３３と冷媒分配器１００と熱源側主熱交換部４０Ａと合流管２００とアキュムレータ７０とで構成された冷凍サイクルを有している。
　圧縮機１０は、吸引した冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであって、例えばスクロール型圧縮機、レシプロ型圧縮機、ベーン型圧縮機等から構成されている。流路切替器６０は、冷房運転もしくは暖房運転の運転モードの切替に応じて、暖房流路と冷房流路との切替を行うものであって、例えば四方弁で構成されている。流路切替器６０は、暖房運転時において、圧縮機１０の吐出側と利用側熱交換器８０とを接続するとともに、熱源側熱交換器４０とアキュムレータ７０とを接続する。一方、流路切替器６０は、冷房運転時において、圧縮機１０の吐出側と熱源側熱交換器４０とを接続するとともに、利用側熱交換器８０とアキュムレータ７０とを接続する。なお、流路切替器６０として四方弁を用いた場合について例示しているが、これに限らず例えば複数の二方弁等を組み合わせて構成してもよい。
　熱源側熱交換器４０は、冷媒と外気との間で熱交換を行うものであって、例えば筐体２０の正面左側にＬ字状に曲げられた形状を有している。熱源側熱交換器４０は、熱源側主熱交換部４０Ａと熱源側副熱交換部４０Ｂとを有している。熱源側主熱交換部４０Ａは重力方向の上側に配置されており、熱源側副熱交換部４０Ｂは熱源側主熱交換部４０Ａよりも下側に配置されている。熱源側主熱交換部４０Ａと熱源側副熱交換部４０Ｂとは一体的に形成されており、共通の伝熱フィン４０Ｄの異なる領域に設けられている。
　図３は、図２の熱源側熱交換器の一例を示す模式図である。熱源側熱交換器４０は、複数の伝熱管４０Ｃに伝熱フィン４０Ｄが例えば１ｍｍ間隔で多数挿入され構成されている。熱源側熱交換器４０は、異なる高さに並設された複数の伝熱管４０Ｃを有する。動作時には、矢印Ａに示すように複数の伝熱フィン４０Ｄの隙間に沿う方向から送風が行われ、冷媒が矢印Ｂに示すように伝熱管４０Ｃの軸方向に流動する。これによって、冷媒と空気との熱交換が行われて、廃熱・熱供給が実現される。熱源側主熱交換部４０Ａと熱源側副熱交換部４０Ｂとは、同一の伝熱フィン４０Ｄ上に一体的に設けられており、伝熱管４０Ｃは、熱源側主熱交換部４０Ａと熱源側副熱交換部４０Ｂとで互いに独立している。
　図１に示すように、熱源側主熱交換部４０Ａは、合流管２００および冷媒分配器１００に接続されている。合流管２００は、熱源側主熱交換部４０Ａが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に、冷媒出口になるものであって、流路切替器６０に接続されている。冷媒分配器１００は、熱源側主熱交換部４０Ａが蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒入口になるものである。暖房運転時において、冷媒分配器１００に流入した冷媒は、熱源側主熱交換部４０Ａの各伝熱管４０Ｃへ分配され、合流管２００から流出するようになっている。
　熱源側副熱交換部４０Ｂの一方には絞り装置５０が接続されており、他方にはキャピラリーチューブ３３を介して冷媒分配器１００が接続されている。そして、暖房運転時において、冷媒が、絞り装置５０から熱源側副熱交換部４０Ｂへ流入し、冷媒分配器１００側に流出することになる。
　冷媒分配器１００は、第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとを有したヘッダ型分配器である。第１筒部１００Ａおよび第２筒部１００Ｂのそれぞれは、ヘッダ型分配管であり、重力方向の上下に延びている。第１筒部１００Ａおよび第２筒部１００Ｂのそれぞれは、ヘッダおよびヘッダから熱源側主熱交換部４０Ａの各伝熱管４０Ｃに接続された分岐管を有している。第１筒部１００Ａの上部と第２筒部１００Ｂの上部とが接続されており、暖房運転時において、冷媒分配器１００に流入した冷媒は、第１筒部１００Ａ内を上向きに流れ、その後に、第２筒部１００Ｂ内を下向きに流れながら、各伝熱管４０Ｃに分配される。なお、第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとは別々の部材で構成され冷媒配管で接続されていてもよく、または第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとは１つの部材に曲げ加工等を施して形成されていてもよい。
　第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとは、重力方向の異なる位置で、熱源側主熱交換部４０Ａの伝熱管４０Ｃに接続されている。すなわち、第１筒部１００Ａは重力方向の上側の伝熱管４０Ｃに接続され、第２筒部１００Ｂは重力方向の下側の伝熱管４０Ｃに接続されている。なお、好適には、第１筒部１００Ａは、第１筒部１００Ａに接続された伝熱管４０Ｃよりも上側で、第２筒部１００Ｂと接続されており、第２筒部１００Ｂは、第２筒部１００Ｂに接続された伝熱管４０Ｃよりも上側で、第１筒部１００Ａと接続されている。
　第２筒部１００Ｂの下部は、第１筒部１００Ａの下部とバイパス路１００Ｃでバイパスされている。好適には、第２筒部１００Ｂの下端が、バイパス路１００Ｃに接続される。バイパス路１００Ｃは、少なくとも、冷媒が暖房運転時とは逆向きに流れる冷房運転時（熱源側熱交換器４０が凝縮器として動作する場合）に、冷媒等の流体を通過させるものである。バイパス路１００Ｃには、例えば逆止弁で構成される切替手段１００Ｄが設置されていてもよい。切替手段１００Ｄは、熱源側熱交換器４０が凝縮器として動作する場合に、バイパス路に冷媒等の流体を通過させるように流路を切り替えるものである。
　送風ユニット３０は、熱源側熱交換器４０への送風を行うものであって、熱源側熱交換器４０と対向するよう設けられている。なお、図２の送風ユニット３０は、筐体２０内で圧縮機１０と、図示しないアキュムレータ７０と流路切替器６０とに干渉させないことを両立させている。例えば、第１送風ユニット３０Ａは熱源側主熱交換部４０Ａと対向するように筐体２０の上部に配置されており、第２送風ユニット３０Ｂは熱源側副熱交換部４０Ｂと熱源側主熱交換部４０Ａとに対向するように筐体２０の下部に配置されている。
　絞り装置５０は、利用側熱交換器８０と熱源側副熱交換部４０Ｂとの間に設けられており、流量を調整することによって冷媒の温度を調整するものである。この絞り装置５０は、例えばＬＥＶ（リニア電子膨張弁）などに代表される絞り装置または開閉によって冷媒の流れのＯＮ／ＯＦＦを行う開閉弁等からなっている。アキュムレータ７０は、圧縮機１０の吸引側に設けられたものであって冷媒を貯留するものである。そして、圧縮機１０はアキュムレータ７０に貯留された冷媒のうちガス冷媒を吸引し圧縮するようになっている。
　次に、図１を参照して、熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合（暖房運転）の冷凍サイクル装置１の動作例について説明する。まず、冷媒が圧縮機１０において圧縮されたガス冷媒になり、圧縮機１０から流路切替器６０を介して利用側熱交換器８０へと流れる。その後、ガス冷媒は、利用側熱交換器８０において放熱し気体から液体へと凝縮し、凝縮した冷媒が絞り装置５０において減圧されることで気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒が熱源側副熱交換部４０Ｂへと流入し、第２送風ユニット３０Ｂの送風によって空気から吸熱することで液体が蒸発し、気液二相状態の気体の割合が上昇する。その後、気液二相状態の冷媒は、キャピラリーチューブ３３で減圧された後に冷媒分配器１００に流入する。冷媒分配器１００において、気液二相状態の冷媒が熱源側主熱交換部４０Ａの複数の伝熱管４０Ｃに分配され、第１送風ユニット３０Ａおよび第２送風ユニット３０Ｂの送風によって空気から吸熱することで気液二相状態が気相となり、流路切替器６０を経てアキュムレータ７０に流れる。その後、アキュムレータ７０内の気相冷媒が圧縮機１０へと吸入される。
　図４は、図１の冷凍サイクル装置１において、冷媒がハイドロフルオロカーボン冷媒Ｒ４１０ａである場合の冷凍サイクルを説明するＰ－Ｈ線図である。なお、図４において、熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合（暖房運転）について説明する。また、図４のうち、略台形の実線が冷凍サイクルの動作状態を示しており、横軸のエンタルピー軸から伸びたＸ＝０．１からＸ＝０．９の線は冷媒の気相の比率を示す等乾き度線であり、凸実線は飽和線であり、飽和線の右側の領域は気体、左側の領域は液体となる。
　上述した暖房運転時の冷凍サイクルは、点ＡＢから点ＡＣ、点ＡＤ、点ＡＥ、点ＡＦ、点ＡＡにて運転される。点ＡＢは圧縮機１０の吐出部で過熱気体である。冷媒は利用側熱交換器８０で放熱されることで利用側熱交換器８０の出口では点ＡＣの過冷却液になる。その後、冷媒は絞り装置５０を通過することで減圧され、点ＡＤの乾き度０．０５程度の気液二相状態になる。この気液二相状態の冷媒は熱源側副熱交換部４０Ｂにおいて一部吸熱蒸発することで点ＡＥまで乾き度Ｘの上昇と圧力の低下とが生じ、キャピラリーチューブ３３において更に減圧することで点ＡＦの乾き度０．２０程度の気液二相状態となり冷媒分配器１００に流入する。冷媒分配器１００で分配された冷媒は熱源側主熱交換部４０Ａに流入し吸熱蒸発することで、点ＡＡの過熱気体に変化し、アキュムレータ７０を介して圧縮機１０へと吸入される。
　上記のように、熱源側熱交換器４０が蒸発器として動作する場合、冷媒分配器１００には気液二相状態の冷媒が流入する。冷媒分配器１００内において、気液二相冷媒は気相冷媒と液相冷媒とが密度が異なる状態で混在しており、各相が流速に依存した運動エネルギーと重力によって定まる位置エネルギーとの釣り合いを維持しながら流動する。このときに、熱源側熱交換器４０の熱交換効率を高めるためには、エンタルピーが低い液相の冷媒が冷媒分配器１００から各々の伝熱管４０Ｃへ均等に分配されることが望ましい場合がある。しかしながら、例えば、冷凍サイクル装置１が低負荷で運転しているときの冷媒循環量が少ない場合等において、冷媒の乾き度によっては、液相冷媒が高さ位置によって不均一に分配されてしまう場合がある。冷媒分配器の重力方向の上側では、冷媒の運動量が小さくなり、気相冷媒の割合が多くなる傾向があるからである。そこで、この実施の形態に係る冷媒分配器１００は、冷媒が上向きに流れる第１筒部１００Ａと、第１筒部１００Ａと接続され、第１筒部１００Ａが流出した冷媒が下向きに流れる第２筒部１００Ｂとを含んで構成してあり、第１筒部１００Ａを複数の伝熱管４０Ｃのうちの重力方向の上側の伝熱管に接続し、第２筒部１００Ｂを複数の伝熱管４０Ｃのうちの下側の伝熱管に接続してある。
　図５は、図１に記載の冷媒分配器について、冷媒分配器の高さ位置と液冷媒流量の偏り量との関係を示すグラフである。なお、図５は、冷媒分配器１００の入口に流入した冷媒の乾き度がＸ＝０．２０の場合を図示している。図５に示すように、この実施の形態に係る冷媒分配器１００は、重力方向の上側と下側とで、液相冷媒を熱源側主熱交換部４０Ａに均等に分配することができる。なぜなら、冷媒分配器１００の第１筒部１００Ａは、冷媒の流入側であり、冷媒の運動量が大きいため、重力に対抗する上昇流でも上端部まで液相冷媒を流入させることができる。また、第２筒部１００Ｂでは、第１筒部１００Ａから流入した液相冷媒が重力の作用する向きに流れる。その結果、この実施の形態では、液相冷媒を冷媒分配器１００の上部まで到達させて、重力方向の異なる高さに並設された複数の伝熱管４０Ｃに、液相冷媒を均一に分配できるため、液相冷媒を熱源側主熱交換部４０Ａに均等に分配することができる。
　図６は、この発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の比較例の模式図であり、図７は、図６に記載の比較例に係る冷媒分配器について、冷媒分配器の高さ位置と液冷媒流量の偏り量との関係を示すグラフである。なお、図７は、冷媒分配器５００の入口に流入した冷媒の乾き度がＸ＝０．０５の場合を図示している。図６に示すように、比較例の冷媒分配器５００は、重力方向に沿って延びる筒形状を有している。比較例の冷媒分配器５００では、重力方向の上側で気相冷媒の割合が多くなり、下側で液相冷媒の割合が多くなる傾向にある。このため、図７に示すように、比較例の冷媒分配器５００では、冷媒の乾き度および循環量によっては、熱交換器５１０の低い位置に液相冷媒が偏って流れるとともに、高い位置には液相冷媒が流れない場合がある。このように、比較例の冷媒分配器５００では、熱交換器５１０に液相冷媒が著しく不均等に分配されてしまう場合があり、このときには熱交換効率が低下してしまう。なお、上記の説明では、冷媒の乾き度がＸ＝０．０５の場合について例示したが、冷媒の乾き度Ｘが例えば０．２以下である場合、冷媒分配器５００から液相冷媒が均等に分配されない傾向にある。
　上記のように、この実施の形態では、冷媒分配器１００を、冷媒が上向きに流れる第１筒部１００Ａと、第１筒部１００Ａと接続され、第１筒部１００Ａが流出した冷媒が下向きに流れる第２筒部１００Ｂとを含んで構成してあり、第１筒部１００Ａを複数の伝熱管４０Ｃのうちの重力方向の上側に接続し、第２筒部１００Ｂを複数の伝熱管４０Ｃのうちの下側に接続してある。このため、この実施の形態によれば、液相冷媒を熱源側主熱交換部４０Ａに均等に分配することができる。
　さらに、この実施の形態によれば、熱源側熱交換器４０が凝縮器として動作する際（冷凍サイクル装置１の冷房運転時）に、圧縮機油が第２筒部１００Ｂの下部に滞留することを抑制することができる。冷凍サイクル装置１の冷房運転時においては、冷媒の流れる向きが逆転し、第２筒部１００Ｂ内には熱源側主熱交換部４０Ａから液相または気液二相状態の冷媒が流入する。このときに、この実施の形態では、第２筒部１００Ｂの下部が、第１筒部１００Ａの下部とバイパス路１００Ｃでバイパスされており、少なくとも冷媒を逆流させたときに、冷媒等の流体が通過することができるように構成されているため、圧縮機油が第２筒部１００Ｂの下部に滞留することを抑制することができる。なお、バイパス路１００Ｃに、切替手段１００Ｄを設けて、冷媒を逆流させたときに、バイパス路１００Ｃに積極的に冷媒が流れるようにしてあってもよい。このように構成することによって、熱源側主熱交換部４０Ａから第２筒部１００Ｂに流入した液相または気液二相状態の冷媒は、圧力損失が小さい切替手段１００Ｄ側に大半が流出し、一部が第１筒部１００Ａに流出する。
　この実施の形態は、上記の説明に限定されるものではない。例えば、上記の説明では、冷媒分配器１００が第１筒部１００Ａおよび第２筒部１００Ｂの２本の分配管を備えて構成された例についての説明を行ったが、この実施の形態に係る冷媒分配器は、第１筒部１００Ａおよび第２筒部１００Ｂに加えて、更なる分配管を備える構成であってもよい。３本以上の分配管を備えた冷媒分配器である場合には、冷媒の運動量が大きい側の分配管を、重力方向の上側の伝熱管に接続すればよい。
実施の形態２．
　図８は、この発明の実施の形態２に係る熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図であり、図８を参照して熱源側ユニット１０２Ａについて説明する。なお、図８の熱源側ユニット１０２Ａにおいて図２の熱源側ユニット１Ａと同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図８の熱源側ユニット１０２Ａが図１の熱源側ユニット１Ａと異なる点は、熱源側熱交換器４１が扁平伝熱管を備えている点である。
　具体的には、図９は、図８の熱源側熱交換器の一例を示す正面模式図であり、図１０は、図９に示す熱源側熱交換器の背面模式図であり、図１１は、図９および図１０の熱源側熱交換器の断面を概略的に記載した断面図である。熱源側熱交換器４１は、熱源側主熱交換部４１Ａと熱源側副熱交換部４１Ｂとを有し、複数の扁平伝熱管４１Ｃに伝熱フィン４１Ｄが例えば１ｍｍ間隔で多数挿入され構成されている。この実施の形態に係る扁平伝熱管４１Ｃは、図１０に示すように、背面側で折り曲げられており、１本の扁平伝熱管４１Ｃが、隣接する上下２段分の流路を形成している。そして、扁平伝熱管４１Ｃは、左右方向に２列に配置されており、左右に隣り合う扁平伝熱管４１Ｃの上側同士は、図９に示すように、正面側で接続管４１Ｅにて接続されている。
　また、熱源側主熱交換部４１Ａは、正面側で合流管２００および冷媒分配器１００に接続されている。すなわち、図９の右側では、接続管４１Ｅが接続されていない扁平伝熱管４１Ｃの下側に合流管２００が接続され、左側では、接続管４１Ｅが接続されていない扁平伝熱管４１Ｃの下側に、冷媒分配器１００が接続されている。
　図１１に示すように、扁平伝熱管４１Ｃは、扁平形状を有し、略矩形の断面に複数の流路が形成された扁平多穴管の伝熱管である。扁平伝熱管４１Ｃとすることによって、流路が１つずつ形成されるパイプ管等では、製造上困難であった１流路あたり直径５ｍｍ未満の断面積を持つ流路を形成することができる。この実施の形態では、流路断面積を小さくすることができるため、冷媒容量を削減することができ、且つ冷媒の流速が速くなる。さらに、この実施の形態では、冷媒の流速が速くなるように構成されているため、冷媒分配器１００は、熱源側主熱交換部４１Ａに液相冷媒を均等に分配することができる。さらにまた、この実施の形態では、扁平伝熱管４１Ｃの上下２つの接続口のうちの下側に、冷媒分配器１００が接続されており、運動量の大きい冷媒が、扁平伝熱管４１Ｃに流入されるようになっているため、熱源側主熱交換部４１Ａに液相冷媒を均等に分配することができる。
　この実施の形態は、上記の説明に限定されるものではない。例えば、上記の説明では、扁平伝熱管４１Ｃの上下２つの接続口のうちの下側に冷媒分配器１００を接続し、上側の接続口に接続管４１Ｅを接続した例についての説明を行ったが、上側に冷媒分配器１００を接続し、下側に接続管４１Ｅを接続する構成であってもよい。
実施の形態３．
　図１２は、この発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図であり、図１３は、図１２の利用側ユニットを概略的に記載した斜視図であり、図１４は、図１３に記載の利用側ユニットからカバーを取り外した状態を示す斜視図である。図１２～図１４を参照して冷凍サイクル装置３０１について説明する。なお、図１２の冷凍サイクル装置３０１において図１の冷凍サイクル装置１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１３の冷凍サイクル装置３０１が図１の冷凍サイクル装置１と異なる点は、利用側ユニット１Ｂ１の利用側熱交換器８０Ａに、冷媒分配器１００を適用した点である。
　利用側ユニット１Ｂ１は、図１３および図１４に示すように、天面と底面に開口を備えた筐体８２を有しており、筐体８２内に、利用側熱交換器８０Ａと冷媒分配器１００と送風ユニット３９とを収容している。筐体８２の天面側の開口部にはフィルター８４Ａが設置されており、筐体８２の底面側の開口部にはフィルター８４Ｂが設置されている。
　利用側熱交換器８０Ａは、合流管２００および冷媒分配器１００に接続されている。合流管２００は、利用側熱交換器８０Ａが蒸発器として機能する際（冷房運転時）に冷媒出口になるものであって、流路切替器６０に接続されている。冷媒分配器１００は、利用側熱交換器８０Ａが蒸発器として機能する際（冷房運転時）に冷媒入口になるものであって、絞り装置５０を介して熱源側熱交換器４０に接続されている。
　利用側熱交換器８０Ａの下側には、送風ユニット３９が設置されている。利用側ユニット１Ｂ１は、例えば室内に設置されるものであるため、設置スペースに制約がある場合が多い。このため、この実施の形態では、所望の送風量を得るために、左右（長手方向）に２個の送風ユニット３９が設置されている。なお、１個の送風ユニット３９を有する構成であってもよく、３個以上の送風ユニット３９を有する構成であってもよい。
　送風ユニット３９は、筐体８２の底面側の開口部から室内空気を吸い込み、利用側熱交換器８０Ａを通過させ、筐体８２の天面側の開口部から吹き出すように、空気流れを発生させるものである。このときに、筐体８２に取り込まれた室内空気は、利用側熱交換器８０Ａの内部を流動する冷媒（外部から供給された冷媒）と熱交換を行って、冷却または加熱され、空調空気となり、筐体８２の天面側の開口部から吹き出される。また、このときに、フィルター８４Ａ、フィルター８４Ｂおよび図示を省略してある集塵フィルター等によって、空気中の塵埃が除去される。
実施の形態４．
　図１５は、この発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図であり、図１６は、図１５の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図である。なお、図１５、図１６において、図１、図２と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１５の冷凍サイクル装置１－１では、図１の冷凍サイクル装置１と比較して、キャピラリーチューブ３３、熱源側副熱交換部４０Ｂ、絞り装置５０、バイパス路１００Ｃおよび切替手段１００Ｄが省略されている。また、図１５の冷凍サイクル装置１－１では、図１の冷凍サイクル装置１と比較して、熱源側熱交換器４０が、第１熱交換部４０Ａ１と第２熱交換部４０Ａ２とを含んで構成されている。また、図１５の冷凍サイクル装置１－１では、図１の冷凍サイクル装置１と比較して、２台の利用側ユニット１Ｂ－１を含んで構成されている。
　熱源側ユニット１Ａ－１は、筐体２０Ａを有しており、筐体２０Ａ内に圧縮機１０、流路切替器６０、熱源側熱交換器４０－１、送風ユニット３１、アキュムレータ７０等を収納している。熱源側ユニット１Ａ－１には、２台の利用側ユニット１Ｂ－１が並列に接続されている。利用側ユニット１Ｂ－１のそれぞれは、利用側熱交換器８０－１と絞り装置８１－１とを備えている。なお、図１５の例では、１台の熱源側ユニット１Ａ－１に、２台の利用側ユニット１Ｂ－１が並列に接続されているが、この実施の形態はこれに限定されるものではない。すなわち、１台の熱源側ユニット１Ａ－１に、３台以上の複数の利用側ユニット１Ｂ－１が並列に接続されていてもよく、１台の利用側ユニット１Ｂ－１が接続されていてもよい。そして、冷凍サイクル装置１－１は、圧縮機１０と流路切替器６０と利用側熱交換器８０－１と絞り装置８１－１と冷媒分配器１００と熱源側熱交換器４０－１と合流管２００－１とアキュムレータ７０とで構成された冷凍サイクルを有している。
　熱源側熱交換器４０－１は、第１熱交換部４０Ａ１と第２熱交換部４０Ａ２とを含んでいる。第１熱交換部４０Ａ１と第２熱交換部４０Ａ２とは、それぞれが独立した別体で構成されている。つまり、第１熱交換部４０Ａ１の伝熱フィンと第２熱交換部４０Ａ２の伝熱フィンとは、別体で構成されている。第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２は、図１６に示すように、上方から見たときに、２回曲げ形状を有している。第１熱交換部４０Ａ１は、第２熱交換部４０Ａ２の上方に設置されている。
　図１５に示すように、熱源側熱交換器４０－１は、合流管２００－１および冷媒分配器１００に接続されている。合流管２００－１は、熱源側熱交換器４０－１が蒸発器として機能する際（暖房運転時）に、冷媒出口になるものであって、流路切替器６０に接続されている。冷媒分配器１００は、熱源側熱交換器４０－１が蒸発器として機能する際（暖房運転時）に冷媒入口になるものである。暖房運転時において、冷媒分配器１００に流入した冷媒は、熱源側熱交換器４０－１の各伝熱管へ分配され、合流管２００－１から流出するようになっている。
　冷媒分配器１００は、第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとを有している。第１筒部１００Ａは、第２熱交換部４０Ａ２の上方の第１熱交換部４０Ａ１に接続されている。第２筒部１００Ｂは、第１熱交換部４０Ａ１の下方の第２熱交換部４０Ａ２に接続されている。この実施の形態の例では、第１筒部１００Ａが、第２筒部１００Ｂと比較して、長く形成されている。第１筒部１００Ａが接続された第１熱交換部４０Ａ１は、第２筒部１００Ｂが接続された第２熱交換部４０Ａ２と比較して、冷媒が流れる冷媒流量が多くなっている。なお、第１筒部１００Ａが、第２筒部１００Ｂと比較して、短く形成され、第１熱交換部４０Ａ１に流れる冷媒の流量が、第２熱交換部４０Ａ２と比較して、少なくなるように構成されていてもよい。
　合流管２００－１は、第１合流管２００Ａと第２合流管２００Ｂとを有している。第１合流管２００Ａは、第２熱交換部４０Ａ２の上方の第１熱交換部４０Ａ１に接続されている。第２合流管２００Ｂは、第１熱交換部４０Ａ１の下方の第２熱交換部４０Ａ２に接続されている。暖房運転時において、第１合流管２００Ａから流出した冷媒と第２合流管２００Ｂから流出した冷媒とが合流して、流路切替器６０に流れる。なお、図１５に示す例では、第１合流管２００Ａと第２合流管２００Ｂとが、別々の部材で構成されているが、第１合流管２００Ａと第２合流管２００Ｂとが、一体的に構成されていてもよい。
　図１６に示すように、送風ユニット３１は、熱源側熱交換器４０－１の第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２への送風を行うものであって、筐体２０Ａの上部に設置されている。なお、送風ユニット３１は、筐体２０Ａの内部で圧縮機１０と、図示しないアキュムレータ７０と流路切替器６０とに干渉させないことを両立させている。例えば、この実施の形態の例の筐体２０Ａは、筐体２０Ａの側面のうちの３方向から空気を吸い込み、筐体２０Ａの上面からおおよそ垂直方向に空気を吹き出すように構成されている。例えば、送風ユニット３１は、筐体２０Ａの側面のうちの３方向から空気を吸い込み、筐体２０Ａの内部で空気の流れを変更し、筐体２０Ａの上部から空気を吹き出すように、空気の流れを発生させる。つまり、この実施の形態の例では、第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２を通過する気流の向きと、送風ユニット３１が吸い込む気流の向きとが異なっている。
　絞り装置８１－１は、利用側熱交換器８０－１と熱源側熱交換器４０－１との間に設けられており、流量を調整することによって冷媒の状態を調整するものである。この絞り装置８１－１は、例えばＬＥＶ（リニア電子膨張弁）などに代表される絞り装置または開閉によって冷媒の流れのＯＮ／ＯＦＦを行う開閉弁等からなっている。
　次に、図１５および図１６を参照して、熱源側熱交換器４０－１の第１熱交換部４０Ａ１及び第２熱交換部４０Ａ２が蒸発器として動作する場合（暖房運転）の冷凍サイクル装置１－１の動作例について説明する。まず、冷媒が圧縮機１０において圧縮されたガス冷媒になり、圧縮機１０から流路切替器６０を介して利用側熱交換器８０－１へと流れる。その後、ガス冷媒は、利用側熱交換器８０－１において放熱し気体から液体へと凝縮し、凝縮した冷媒が絞り装置８１－１において減圧されることで気液二相状態となる。その後、気液二相状態の冷媒は、第１筒部１００Ａ、第２筒部１００Ｂの順に流れながら、第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２に流入する。第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２に流入した冷媒は、送風ユニット３１の送風によって空気から吸熱することで気液二相状態が気相となり、第１合流管２００Ａ、第２合流管２００Ｂを経て合流し、流路切替器６０、アキュムレータ７０の順に流れる。その後、アキュムレータ７０内の気相冷媒が圧縮機１０へと吸入される。
　ここで、第１熱交換部４０Ａ１及び第２熱交換部４０Ａ２が蒸発器として動作する場合、第１筒部１００Ａ及び第２筒部１００Ｂには気液二相状態の冷媒が流入する。気液二相冷媒は気相冷媒と液相冷媒とが密度が異なる状態で混在しており、各相が流速に依存した運動エネルギーと重力によって定まる位置エネルギーの釣り合いを維持しながら流動する。このときに、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷と第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷とが異なる場合には、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷及び第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷に応じて、第１熱交換部４０Ａ１及び第２熱交換部４０Ａ２に流れる冷媒の量を調整して分配することによって、熱源側熱交換器４０－１の熱交換効率を向上させることができる。
　図１７は、図１６に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と熱源側熱交換器を通過する風量との関係を示すグラフであり、図１８は、図１６に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と液冷媒が流れる冷媒流量との関係を示すグラフである。図１６に示すように、熱源側ユニット１Ａ－１においては、第１熱交換部４０Ａ１と第２熱交換部４０Ａ２とが、送風ユニット３１と異なった距離で配置されているため、図１７に示すように、第１熱交換部４０Ａ１を通過する空気の風量と第２熱交換部４０Ａ２を通過する空気の風量とが異なる。したがって、熱源側ユニット１Ａ－１では、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷と第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷とが異なっている。具体的には、この実施の形態の例では、第２熱交換部４０Ａ２の上方に設置された第１熱交換部４０Ａ１が、第２熱交換部４０Ａ２と比較して、送風ユニット３１の近くに設置されている。よって、この実施の形態の例では、第１熱交換部４０Ａ１を通過する空気の風量が、第２熱交換部４０Ａ２を通過する空気の風量と比較して、相対的に多いため、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷が、第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷と比較して、相対的に大きい。
　熱源側熱交換器４０－１の第１熱交換部４０Ａ１及び第２熱交換部４０Ａ２が蒸発器として機能するときの熱交換効率は、冷凍サイクル装置１－１の性能として重要であるため、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷と第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷との比に応じて、第１熱交換部４０Ａ１及び第２熱交換部４０Ａ２のそれぞれに流れる冷媒の量を調整して分配することが望ましい。つまり、この実施の形態の例では、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷が、第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷と比較して、相対的に大きいため、第１熱交換部４０Ａ１には、第２熱交換部４０Ａ２よりも、潜熱が大きい液相の冷媒を多く流入させる必要性がある。そこで、この実施の形態の例に係る冷媒分配器１００は、冷媒が上向きに流れる第１筒部１００Ａと、第１筒部１００Ａと接続され、第１筒部１００Ａが流出した冷媒が下向きに流れる第２筒部１００Ｂとを含んで構成してあり、第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとは、熱源側熱交換器４０－１の複数の伝熱管（図示を省略）のうちの、異なる高さの伝熱管に接続されている。具体的には、熱負荷が大きい第１熱交換部４０Ａ１に、第１筒部１００Ａが接続され、熱負荷が小さい第２熱交換部４０Ａ２に、第２筒部１００Ｂが接続されている。この実施の形態によれば、第１筒部１００Ａが、第１熱交換部４０Ａ１に接続されているため、図１８に示すように、第１熱交換部４０Ａ１に分配する冷媒の流量を多くすることができる。なぜなら、第１筒部１００Ａは、冷媒分配器１００の冷媒流入側であるため冷媒の運動量が大きい。さらに、第１筒部１００Ａの上部では、慣性力の影響によって、第１熱交換部４０Ａ１に分配する冷媒の流量が多くなる。
　上記のように、この実施の形態によれば、熱源側熱交換器４０－１が蒸発器として機能するときに、熱負荷が大きい第１熱交換部４０Ａ１に、液相の冷媒を多く流入させることができるため、熱源側熱交換器４０－１の熱交換効率が向上されている。したがって、この実施の形態によれば、冷凍サイクル装置１－１の省エネルギー化を達成することができる。
　なお、この実施の形態は、上記の例に限定されるものではない。例えば、送風ユニット３１が設置される位置、または第１熱交換部４０Ａ１および第２熱交換部４０Ａ２が設置される位置等によっては、上側の第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷と比較して、下側の第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷が大きくなる場合がある。そのような場合であっても、冷媒が下向きに流れる第２筒部１００Ｂの下部では、重力の影響によって、第２熱交換部４０Ａ２に分配する冷媒の流量が多くなるため、第２熱交換部４０Ａ２の下部に、液相の冷媒を多く流入させることができる。
　また、例えば、上側の第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷と比較して、下側の第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷が大きい場合に、熱負荷が大きい下側の第２熱交換部４０Ａ２に、第２筒部１００Ｂが接続され、熱負荷が小さい上側の第１熱交換部４０Ａ１に、第２筒部１００Ｂが接続されていてもよい。
　上記のように、この実施の形態によれば、冷媒が上向きに流れる第１筒部１００Ａと冷媒が下向きに流れる第２筒部１００Ｂとが、異なる高さの伝熱管に接続されることによって、熱源側熱交換器４０－１に流れる冷媒の流量を調整することができる。例えば、熱負荷が大きい熱交換部に、液相の冷媒を多く流入させる構成とすることによって、熱源側熱交換器４０－１の熱交換効率を向上させることができる。
実施の形態５．
　図１９は、この発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を概略的に記載した冷媒回路図であり、図２０は、図１９の熱源側ユニットを概略的に記載した斜視透視図であり、図２１は、図１９に記載の熱源側熱交換器において、伝熱管の高さ位置と液冷媒が流れる冷媒流量との関係を示すグラフである。なお、図１９、図２０において、図１５、図１６と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１９の冷凍サイクル装置１－２では、図１５の冷凍サイクル装置１－１と比較して、流量調整装置１０１が配設されている。また、図１９の冷凍サイクル装置１－２では、図１５の冷凍サイクル装置１－１と比較して、バイパス路１００Ｃおよびバイパス路１００Ｃに配設された切替手段１００Ｄを有している。なお、バイパス路１００Ｃおよび切替手段１００Ｄについては、実施の形態１で説明したバイパス路１００Ｃおよび切替手段１００Ｄと同様であるため、以下では説明を省略する。
　図１９および図２０に示すように、この実施の形態の冷媒分配器１００－１は、第１筒部１００Ａと第２筒部１００Ｂとの間に配設された流量調整装置１０１を有している。流量調整装置１０１は、第１筒部１００Ａから流出して第２筒部１００Ｂに流入する冷媒の流量を調整するものであり、例えば、開度を調整できる絞り弁であるが、開度を調整できないキャピラリーチューブ等であってもよい。この実施の形態によれば、熱源側熱交換器４０－１が蒸発器として機能するときの、流量調整装置１０１から圧縮機１０までの圧力損失を調整することができるため、図２１に示すように、第１熱交換部４０Ａ１に流れる冷媒の流量と、第２熱交換部４０Ａ２に流れる冷媒の流量とを、第１熱交換部４０Ａ１の熱負荷および第２熱交換部４０Ａ２の熱負荷に合わせて調整することができる。
　この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
　例えば、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態４および実施の形態５では、熱源側熱交換器に冷媒分配器１００を接続した例についての説明を行い、実施の形態３では、利用側熱交換器に冷媒分配器１００を接続した例についての説明を行ったが、熱源側熱交換器および利用側熱交換器に冷媒分配器１００を接続した構成であってもよい。上記の説明において、熱源側熱交換器および利用側熱交換器の少なくとも一方は、この発明の「熱交換器」に相当するものである。
　１　冷凍サイクル装置、１－１　冷凍サイクル装置、１－２　冷凍サイクル装置、１Ａ　熱源側ユニット、１Ａ－１　熱源側ユニット、１Ｂ　利用側ユニット、１Ｂ－１　利用側ユニット、１Ｂ１　利用側ユニット、１０　圧縮機、２０　筐体、２０Ａ　筐体、３０　送風ユニット、３０Ａ　第１送風ユニット、３０Ｂ　第２送風ユニット、３１　送風ユニット、３３　キャピラリーチューブ、３９　送風ユニット、４０　熱源側熱交換器、４０－１　熱源側熱交換器、４０Ａ　熱源側主熱交換部、４０Ａ１　第１熱交換部、４０Ａ２　第２熱交換部、４０Ｂ　熱源側副熱交換部、４１Ｂ　熱源側副熱交換部、４０Ｃ　伝熱管、４０Ｄ　伝熱フィン、４１　熱源側熱交換器、４１Ａ　熱源側主熱交換部、４１Ｃ　扁平伝熱管、４１Ｄ　伝熱フィン、４１Ｅ　接続管、５０　絞り装置、６０　流路切替器、７０　アキュムレータ、８０　利用側熱交換器、８０－１　利用側熱交換器、８０Ａ　利用側熱交換器、８１－１　絞り装置、８２　筐体、８４Ａ　フィルター、８４Ｂ　フィルター、１００　冷媒分配器、１００－１　冷媒分配器、１００Ａ　第１筒部、１００Ｂ　第２筒部、１００Ｃ　バイパス路、１００Ｄ　切替手段、１０１　流量調整装置、１０２Ａ　熱源側ユニット、２００　合流管、２００－１　合流管、２００Ａ　第１合流管、２００Ｂ　第２合流管、３０１　冷凍サイクル装置、５００　冷媒分配器、５１０　熱交換器。

Claims (13)

  1. 　異なる高さに並設された複数の伝熱管を備える熱交換器の一部分を構成し、前記複数の伝熱管に接続される冷媒分配器であって、
    　冷媒が上向きに流れる第１筒部と、
    　前記第１筒部と接続され、前記第１筒部から流出した前記冷媒が下向きに流れる第２筒部と、を含み、
    　前記第１筒部と前記第２筒部とは、前記複数の伝熱管のうちの、異なる高さの伝熱管に接続される、
    　冷媒分配器。
  2. 　前記第１筒部は、前記複数の伝熱管のうちの、上側の伝熱管に接続され、
    　前記第２筒部は、前記複数の伝熱管のうちの、下側の伝熱管に接続される、
    　請求項１に記載の冷媒分配器。
  3. 　前記第１筒部は、前記第１筒部に接続される前記伝熱管よりも上方から流出した前記冷媒を、前記第２筒部に流入させる、
    　請求項１または請求項２に記載の冷媒分配器。
  4. 　前記第２筒部の下部を、前記第１筒部の下部にバイパスさせるバイパス路をさらに備え、
    　前記バイパス路は、少なくとも前記冷媒を逆流させたときに、前記冷媒を通過させる、
    　請求項１～請求項３の何れか一項に記載の冷媒分配器。
  5. 　前記バイパス路は、前記第２筒部の下端に接続されている、
    　請求項４に記載の冷媒分配器。
  6. 　前記バイパス路に配設され、前記冷媒を逆流させないときに前記バイパス路に前記冷媒を通過させず、前記冷媒を逆流させたときに前記バイパス路に前記冷媒を通過させるように流路を切り替える切替手段をさらに備えた、
    　請求項４または請求項５に記載の冷媒分配器。
  7. 　前記第１筒部と前記第２筒部との間に配設され、前記第２筒部に流れる前記冷媒の流量を制御する流量調整装置をさらに備えた、
    　請求項１～請求項６の何れか一項に記載の冷媒分配器。
  8. 　請求項１～請求項７の何れか一項に記載の冷媒分配器と、
    　前記第１筒部が接続された伝熱管を含む第１熱交換部と、
    　前記第２筒部が接続された伝熱管を含む第２熱交換部と、を有する、
    　熱交換器。
  9. 　前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とが別体で構成された、
    　請求項８に記載の熱交換器。
  10. 　前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とを有する主熱交換部と、
    　副熱交換部と、を含み、
    　前記冷媒分配器は、前記主熱交換部と前記副熱交換部との間を接続している、
    　請求項８または請求項９に記載の熱交換器。
  11. 　請求項８～請求項１０の何れか一項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置であって、
    　前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記冷媒が、前記第１筒部から前記第２筒部に流れる、
    　冷凍サイクル装置。
  12. 　請求項１０に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置であって、
    　前記熱交換器が蒸発器として作用する際に、前記冷媒が、前記副熱交換部から前記主熱交換部に流入し、前記第１筒部から前記第２筒部に流れる、
    　冷凍サイクル装置。
  13. 　前記熱交換器への送風を行う送風装置をさらに備え、
    　前記送風装置は、前記第２熱交換部と比較して、前記第１熱交換部の近くに配設された、
    　請求項１１または請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
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