WO2020194442A1 - 熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2020194442A1
WO2020194442A1 PCT/JP2019/012479 JP2019012479W WO2020194442A1 WO 2020194442 A1 WO2020194442 A1 WO 2020194442A1 JP 2019012479 W JP2019012479 W JP 2019012479W WO 2020194442 A1 WO2020194442 A1 WO 2020194442A1
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WO
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heat exchanger
heat exchange
refrigerant
refrigerant flow
flow rate
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/012479
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English (en)
French (fr)
Inventor
繁佳 松井
真哉 東井上
中村　伸
Original Assignee
三菱電機株式会社
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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
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus, and more particularly to a structure for adjusting the refrigerant flow rate of the heat exchanger according to the air volume distribution passing through the heat exchanger.
  • the heat exchanger acts as a condenser
  • the heat exchanger can suppress a decrease in the heat transfer coefficient of the liquid refrigerant and achieve both evaporation performance and condensation performance (see, for example, Patent Document 1).
  • the heat exchanger disclosed in Patent Document 1 has a main heat exchange region and an auxiliary heat exchange region located below the main heat exchange region.
  • the main heat exchange region and the auxiliary heat exchange region each include a plurality of heat exchange regions.
  • the plurality of heat exchange regions are configured so that the flow rates of the refrigerants are equal to each other.
  • the flow rate of the air sent to the heat exchanger is not uniform in each part of the heat exchanger, and the flow rate of the air varies depending on, for example, the arrangement of the blowers. Therefore, the heat exchanger has a problem that the refrigerant state varies at each outlet of the plurality of heat exchange regions, and the heat exchange performance cannot be sufficiently exhibited.
  • the present invention is for solving the above-mentioned problems.
  • An object of the present invention is to obtain a heat exchanger unit and a refrigerating cycle apparatus capable of optimizing the flow rate of the refrigerant flowing through each part of the exchanger and sufficiently exhibiting the heat exchange performance.
  • the heat exchanger unit according to the present invention is a heat exchanger unit including a heat exchanger and a blower that sends air to the heat exchanger, and the heat exchanger mainly has a plurality of heat exchange regions.
  • a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of each of the paths is provided, and the adjusted flow rate of the first refrigerant flow path located at the bottom of the plurality of flow rate-adjusted refrigerant flow paths is the largest, and the first The refrigerant flow path is connected to the first heat exchange region closest to the rotation center of the blower among the plurality of heat exchange regions of the main heat exchange unit.
  • the refrigeration cycle device includes the above heat exchanger unit.
  • the flow rate of the refrigerant flow path at the bottom of the auxiliary heat exchange section, where freezing of accumulated water is likely to occur is the largest during the defrosting operation. Ice can be melted more efficiently.
  • the refrigerant flow path at the bottom of the auxiliary heat exchanger is the first heat closest to the center of rotation of the blower among the main heat exchangers located at the top of the heat exchanger. Since it is connected to the exchange region, it is possible to maximize the flow rate of the refrigerant in the heat exchange region where the air flowing into the heat exchanger is the largest. As a result, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
  • FIG. 1 It is a refrigerant circuit diagram of the refrigerant circuit 1 of the refrigerating cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the distribution of the air volume flowing into the outdoor heat exchanger 10 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view of the outdoor heat exchanger 10 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure seen from the side where the refrigerant of the auxiliary heat exchange part 40 of the outdoor heat exchanger 10 which concerns on Embodiment 1 flows in.
  • FIG. 10a It is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 10a which is a modification of the outdoor heat exchanger 10 of the refrigerating cycle apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the distribution of the air volume flowing into the outdoor heat exchanger 10a which is a modification of the outdoor heat exchanger 10 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 210 of the refrigeration cycle apparatus 200 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the distribution of the air volume flowing into a heat exchanger 210.
  • FIG. It is a perspective view of the outdoor heat exchanger 310 which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 5 is an enlarged perspective view of a bifurcated pipe 345 of the outdoor heat exchanger 310 of the refrigeration cycle
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of the refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle device 100 shown in FIG. 1 is, for example, an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 100 is configured by connecting the indoor unit 8 and the outdoor unit 9 by connecting pipes 90 and 91.
  • the refrigerant circuit 1 comprises a compressor 2, a four-way valve 7, an indoor heat exchanger 3, an expansion device 5, and an outdoor heat exchanger 10 connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circuit 1. is there.
  • the refrigeration cycle device 100 when the refrigeration cycle device 100 is an air conditioner, the refrigerant flows in the refrigerant pipe, and the flow of the refrigerant is switched by the four-way valve 7 to switch between the heating operation and the cooling operation or the defrosting operation. Can be done.
  • the indoor unit 8 includes an indoor heat exchanger 3.
  • the outdoor unit 9 includes a compressor 2, a four-way valve 7, an expansion device 5, and an outdoor heat exchanger 10 inside.
  • the air conditioner is illustrated as the refrigerating cycle device 100, but the refrigerating cycle device 100 is, for example, refrigerating a refrigerator, a freezer, a vending machine, an air conditioner, a refrigerating device, a water heater, or the like. It is used for applications or air conditioning applications.
  • the indoor unit 8 includes an indoor heat exchanger 3.
  • the outdoor unit 9 includes a compressor 2, a four-way valve 7, an expansion device 5, and an outdoor heat exchanger 10 inside.
  • the outdoor unit 9 further includes a blower 6 that sends outside air to the outdoor heat exchanger 10.
  • the outdoor unit 9 may be referred to as a heat exchanger unit.
  • the compressor 2, the indoor heat exchanger 3, the expansion device 5, the outdoor heat exchanger 10, and the four-way valve 7 constitute a refrigerant circuit 1 in which the refrigerant can circulate.
  • a refrigerating cycle is performed in which the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 1 while changing the phase.
  • the compressor 2 compresses the refrigerant.
  • the compressor 2 is, for example, a rotary compressor, a scroll compressor, a screw compressor, a reciprocating compressor, or the like.
  • the four-way valve 7 switches the flow path of the refrigerant in the refrigeration cycle device 100 and changes the circulation direction of the refrigerant in the refrigerant circuit 1.
  • the four-way valve 7 is switched so as to connect the discharge port of the compressor 2 and the indoor heat exchanger 3 and to connect the suction port of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 10 during the heating operation. Further, the four-way valve 7 connects the discharge port of the compressor 2 and the outdoor heat exchanger 10 during the cooling operation and the dehumidification operation, and connects the suction port of the compressor 2 and the indoor heat exchanger 3. Can be switched.
  • the indoor heat exchanger 3 functions as a condenser when the refrigeration cycle device 100 is in the heating operation, and functions as an evaporator when the refrigeration cycle device 100 is in the cooling operation.
  • the outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator when the refrigeration cycle device 100 is in the heating operation, and functions as a condenser when the refrigeration cycle device 100 is in the cooling operation.
  • the outdoor heat exchanger 10 is composed of a main heat exchange unit 50 and an auxiliary heat exchange unit 40.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 is located below the main heat exchange unit 50.
  • the outdoor heat exchanger 10 has a plurality of heat transfer tubes 20 arranged so that their tube axes are parallel to each other, and a plurality of thin plate-shaped fins 21 arranged so that the surfaces intersect the plurality of heat transfer tubes 20. Be prepared.
  • the plurality of fins 21 are arranged along the tube axis direction of the plurality of heat transfer tubes 20.
  • the indoor heat exchanger 3 and the outdoor heat exchanger 10 are fin-and-tube heat exchangers, but other forms of heat exchangers may also be used.
  • the expansion device 5 expands and depressurizes the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 3 or the outdoor heat exchanger 10.
  • the expansion device 5 is, for example, an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant.
  • the expansion device 5 may be not only an electric expansion valve, but also a mechanical expansion valve using a diaphragm in the pressure receiving portion, a capillary tube, or the like.
  • a blower 6 is arranged in the vicinity of the outdoor heat exchanger 10. Further, in the indoor heat exchanger 3, a blower 4 is arranged in the vicinity thereof.
  • the outdoor heat exchanger 10 is mounted on the outdoor unit 9, and the blower 6 sends the outside air to the outdoor heat exchanger 10, and heat exchange is performed between the outside air and the refrigerant.
  • the indoor heat exchanger 3 is mounted on the indoor unit 8, and the blower 4 introduces the indoor air into the housing of the indoor unit 8 and sends the indoor air to the indoor heat exchanger 3 to combine with the indoor air. It exchanges heat with the refrigerant to harmonize the temperature of the indoor air.
  • the configuration of the refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment will be described based on the flow of the refrigerant in the operating state of cooling and heating.
  • the refrigerant flows in the direction indicated by the broken line arrow in the figure.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 flows into the main heat exchange section 50 of the outdoor heat exchanger 10 via the four-way valve 7.
  • the refrigerant flowing out of the main heat exchange unit 50 flows into the auxiliary heat exchange unit 40 located below the main heat exchange unit 50 via the secondary distributor 51.
  • the refrigerant that has passed through the auxiliary heat exchanger 40 flows out of the outdoor heat exchanger 10 via the primary distributor 41.
  • the refrigerant passes through the expansion device 5, flows out from the outdoor unit 9, and flows into the indoor unit 8 via the connecting pipe 91.
  • the refrigerant that has entered the indoor unit 8 passes through the indoor heat exchanger 3 and flows out from the indoor unit 8.
  • the refrigerant flowing out of the indoor unit 8 flows into the outdoor unit 9 again through the connecting pipe 90.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor unit 9 is sucked into the compressor 2 via the four-way valve 7.
  • the refrigerant discharged from the compressor 2 flows out from the outdoor unit 9 via the four-way valve 7 and flows into the indoor unit 8 via the connection pipe 90.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor unit 8 passes through the indoor heat exchanger 3 and flows out of the indoor unit 8.
  • the refrigerant flowing out of the indoor unit 8 passes through the connecting pipe 91 and flows into the outdoor unit 9.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor unit 9 passes through the expansion device 5, the primary distributor 41, and the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the refrigerant that has passed through the auxiliary heat exchange section 40 passes through the main heat exchange section 50 from the secondary distributor 51. After that, the refrigerant is sucked into the compressor 2 via the four-way valve 7.
  • the refrigerant circuit 1 of the refrigeration cycle device 100 is an example, and the circuit configuration other than the outdoor heat exchanger 10 may be changed. Further, the outdoor heat exchanger 10 may be simply referred to as a heat exchanger 10.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the connection of the refrigerant circuits of the primary distributor 41, the flow rate adjusting unit 42, the secondary distributor 51, and the main heat exchange unit 50 of the outdoor heat exchanger 10.
  • the outdoor heat exchanger 10 includes a main heat exchange unit 50 and an auxiliary heat exchange unit 40.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 is arranged in the housing of the outdoor unit 9 so as to be located below the main heat exchange unit 50.
  • the primary distributor 41 distributes the refrigerant flowing from the expansion device 5 during the heating operation to the plurality of refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange unit 40. During the cooling operation and the defrosting operation, the primary distributor 41 collects the refrigerants that have passed through each of the plurality of refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange unit 40 and functions as a collecting pipe. Leak to.
  • the refrigerant flow path branches into a plurality of branches.
  • the flow rate adjusting units 42a to 42d are connected to the branched refrigerant flow paths, respectively.
  • the flow rate adjusting units 42a to 42d are capillary tubes.
  • the flow rate adjusting units 42a to 42d are not limited to those having a fixed opening degree such as a capillary tube, and may be, for example, a flow rate adjusting valve whose opening degree can be adjusted electrically or manually.
  • the flow rate adjusting units 42a to 42e are connected to each of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e of the auxiliary heat exchange unit 40, and adjust the flow rate of the refrigerant flowing through each of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e.
  • each of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e may be referred to as a refrigerant flow path 43.
  • Each of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e is composed of a heat transfer tube 20 (see FIG. 4), and is arranged in the auxiliary heat exchange section 40 with the tube axis directed in the horizontal direction.
  • the refrigerant flow rate of the refrigerant flow path 43a located at the bottom of the plurality of refrigerant flow paths 43 is adjusted to be the largest.
  • the refrigerant flow path 43a may be particularly referred to as a first refrigerant flow path 43a.
  • the flow rate adjusting unit so that the respective refrigerant flow rates of the plurality of refrigerant flow paths 43b to 43e located above the first refrigerant flow path 43a are equal to or less than the refrigerant flow rate of the adjacent refrigerant flow paths 43 located below. 42b to 42e are set. That is, the flow rate adjusting units 42a to 42e are set so that the flow resistance of the refrigerant decreases as the flow rate adjusting units 42a to 42e are located downward.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 is located at the lower part of the outdoor heat exchanger 10.
  • the outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator
  • low-temperature refrigerant flows through the outdoor heat exchanger 10, so that dew condensation occurs or frost formation occurs when the refrigerant temperature is equal to or lower than the freezing point of water.
  • the outdoor heat exchanger 10 is frosted, it may hinder the passage of air and deteriorate the heat exchange performance. Therefore, the frost attached to the outdoor heat exchanger 10 is melted by the defrosting operation and discharged as water.
  • dew condensation water and water generated by melting frost tend to stay in the lower part of the outdoor heat exchanger 10.
  • the outdoor heat exchanger 10 having a structure in which the pipe axes of the heat transfer tubes 20 are arranged in parallel in the horizontal direction
  • water stays on the upper surface of the heat transfer tubes 20. May be done.
  • water may stay in the gaps between the fins 21 due to the surface tension of the water.
  • Water tends to stay in the lower part of the outdoor heat exchanger 10, and the water freezes due to the temperature of the outdoor heat exchanger 10 becoming low during the operation of the refrigeration cycle apparatus 100.
  • ice grows not only the heat exchange performance of the outdoor heat exchanger 10 deteriorates, but also it may be damaged.
  • the auxiliary heat exchange section 40 of the outdoor heat exchanger 10 is outdoors when it functions as an evaporator because the refrigerant flow path 43a located at the lower portion is set to have the largest refrigerant flow rate. A large amount of the refrigerant having a relatively high temperature flows in the heat exchanger 10. Therefore, in the lower part of the outdoor heat exchanger 10, the effect of suppressing freezing of the accumulated water can be obtained.
  • the main heat exchange unit 50 is located above the outdoor heat exchanger 10 and above the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the main heat exchange unit 50 includes a plurality of heat exchange regions 52a to 52e.
  • Each of the plurality of heat exchange regions 52a to 52e is connected to a plurality of secondary distributors 51a to 51e at the ends on the auxiliary heat exchange unit 40 side.
  • each of the heat exchange regions 52a includes a plurality of heat transfer tubes 20.
  • the plurality of heat transfer tubes 20 included in the plurality of heat exchange regions 52a are connected to the secondary distributor 51a.
  • the secondary distributor 51a distributes the refrigerant flowing from the auxiliary heat exchange unit 40 to the plurality of heat transfer tubes 20 included in the heat exchange region 52a when the outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator.
  • the secondary distributor 51a collects the refrigerants from the plurality of heat transfer tubes 20 in the heat exchange region 52a and causes them to flow out to the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the other plurality of heat exchange regions 52b to 52e also have the same configuration as the heat exchange regions 52a, and the plurality of heat transfer tubes 20 provided in each of the plurality of heat exchange regions 52b to 52e are secondary distributors 51b to 51e. It is connected to each of.
  • the secondary distributors 51a to 51e are represented as separate distributors, but the space inside the integrated distributor may be divided.
  • the secondary distributors 51a to 51e are connected to any of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e of the auxiliary heat exchange unit 40, respectively.
  • the refrigerant flow path 43a having the largest refrigerant flow rate is connected to the heat exchange region 52c. That is, the refrigerant that has passed through the refrigerant flow path 43a flows into the secondary distributor 51c and is distributed to the plurality of heat transfer tubes 20 in the heat exchange region 52c.
  • a blower 6 is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger 10.
  • the blower 6 is arranged inside the housing of the outdoor unit 9, and in the first embodiment, the blower 6 is directed to the axial direction of the heat transfer tube 20 of the outdoor heat exchanger 10 and the parallel direction of the heat transfer tube 20.
  • a side flow fan that sends air to the outdoor heat exchanger 10 from a vertical direction.
  • FIG. 2 the positional relationship between each part of the outdoor heat exchanger 10 and the blower 6 is schematically displayed.
  • FIG. 3 is a diagram showing the distribution of the air volume flowing into the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment.
  • the air sent from the blower 6 to the outdoor heat exchanger 10 is not uniform in the height direction of the outdoor heat exchanger 10, and the air volume differs depending on the distance from the rotation center of the blower 6.
  • the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment has the largest inflow air volume at the same height as the rotation center of the blower 6, and the air volume decreases as the distance from the rotation center increases. Therefore, in the main heat exchange section 50 of the outdoor heat exchanger 10, the amount of air flowing in is larger in the heat exchange region 52 near the center of rotation of the blower 6. That is, as shown in FIG. 2, the amount of air that flows into the heat exchange region 52c is the largest.
  • the heat exchange region 52 having the largest amount of inflowing air may be referred to as a first heat exchange region. Further, the heat exchange region 52 having the smallest amount of inflowing air may be referred to as a second heat exchange region.
  • the plurality of heat exchange regions 52 other than the heat exchange region 52c are connected to any of the plurality of refrigerant flow paths 43b to 43e of the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the plurality of heat exchange regions 52 may be connected to the refrigerant flow paths 43 having the highest refrigerant flow rates in the order closer to the center of rotation of the blower 6.
  • the heat exchange region 52d second closest to the center of rotation of the blower 6 is connected to the refrigerant flow path 43b having the second largest refrigerant flow rate.
  • the heat exchange region 52b, which is thirdly close to the center of rotation of the blower 6, is connected to the refrigerant flow path 43c, which has the third largest refrigerant flow rate.
  • the heat exchange region 52e which is fourth near the center of rotation of the blower 6, is connected to the refrigerant flow path 43d, which has the fourth largest flow rate of refrigerant. Then, the heat exchange region 52a farthest from the rotation of the blower 6 is connected to the refrigerant flow path 43e having the smallest refrigerant flow rate.
  • the plurality of heat exchange regions 52a to 52e are set with the refrigerant flow path 43 of the auxiliary heat exchange unit 40 connected according to the position of the rotation center of the blower 6.
  • the refrigerant flow rate is set according to the amount of air flowing into the plurality of heat exchange regions 52a to 52e, and each of the plurality of heat exchange regions 52a to 52e is set.
  • the flow rate of the refrigerant can be optimized according to the heat load, and the heat exchange performance can be improved.
  • the outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator, and the refrigerant that has passed through the plurality of heat exchange regions 52a to 52e flows into the header 54, collects, and is a compressor. It is sent to 2.
  • the header 54 functions as a distributor that distributes the refrigerant to the plurality of heat transfer tubes 20 of the plurality of heat exchange regions 52a to 52e.
  • FIG. 4 is a perspective view of the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a view seen from the side where the refrigerant of the auxiliary heat exchange unit 40 of the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment flows in.
  • FIGS. 4 and 5 some pipes through which the refrigerant flows are schematically displayed. Note that FIGS. 4 and 5 show the flow of the refrigerant when the outdoor heat exchanger 10 functions as an evaporator.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 may be composed of a plurality of windward side auxiliary heat exchange units 40a and leeward side auxiliary heat exchange units 40b arranged in series in the air flow direction. Further, the auxiliary heat exchange unit 40 may be composed of one heat exchange unit in the air flow direction, or may be composed of three or more heat exchange units.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 is arranged in parallel so that the tube axes of the plurality of heat transfer tubes 20 face in the horizontal direction.
  • the fins 21 are attached to the tube shafts of the plurality of heat transfer tubes 20 so that the plate surfaces intersect.
  • each of the plurality of heat transfer tubes 20 is composed of a flat tube.
  • the plurality of heat transfer tubes 20 are connected to the flow rate adjusting unit 42 and the primary distributor 41 at one end 48 of the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the heat transfer tube 20 constituting the refrigerant flow path 43a extends from one end 48 of the auxiliary heat exchange portion 40 toward the other end 49, and is folded back into a U shape at the other end 49 to provide the refrigerant. Is configured to return to one end 48.
  • the heat transfer tube 20 constituting the refrigerant flow path 43a is connected to the connection tube 44 at one end 48 of the auxiliary heat exchange section 40.
  • the connection pipe 44 connects the heat transfer tube 20 of the leeward auxiliary heat exchange section 40a and the heat transfer tube 20 of the leeward auxiliary heat exchange section 40b to form one refrigerant flow path 43a.
  • the heat transfer tube 20 of the leeward auxiliary heat exchange section 40a and the heat transfer tube 20 of the leeward auxiliary heat exchange section 40b are arranged in a staggered pattern. Also in the leeward side auxiliary heat exchange portion 40b, the heat transfer tube 20 constituting the refrigerant flow path 43a is configured so that the refrigerant is folded back into a U shape at the other end 49 and the refrigerant returns to the one end 48. The refrigerant returned to one end 49 of the leeward auxiliary heat exchange unit 40b is sent to the main heat exchange unit 50.
  • the refrigerant flow paths 43b to 43e are also configured in the same manner as the refrigerant flow paths 43a.
  • the main heat exchange unit 50 may be composed of the windward side main heat exchange unit 50a and the leeward side main heat exchange unit 50b arranged in series in the air flow direction.
  • the refrigerant flowing from the secondary distributor 51 into each heat exchange region 52 passes through the windward main heat exchange portion 50a and at the end opposite to the side where the secondary distributor 51 is located. It flows into the leeward main heat exchange section 50b. Then, it is configured to pass through the leeward main heat exchange section 50b and flow into the header 54.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 may be composed of one heat exchange unit in the air flow direction, or may be composed of three or more heat exchange units.
  • the fins 21 constituting the main heat exchange unit 50 and the auxiliary heat exchange unit 40 of the outdoor heat exchanger 10 are separated from each other, but the fins 21 of the main heat exchange unit 50 and the auxiliary heat exchange are performed.
  • the fin 21 of the portion 40 may be integrally formed.
  • the outdoor unit 9 of the refrigerating cycle apparatus 100 is an outdoor unit 9 including an outdoor heat exchanger 10 and a blower 6 for sending air to the outdoor heat exchanger 10. .
  • the outdoor heat exchanger 10 has a main heat exchange unit 50 having a plurality of heat exchange regions 52a to 52e, and an auxiliary heat exchange unit 40 located below the main heat exchange unit 50 and having a plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e.
  • the primary distributor 41 connected to the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e, and the flow rate adjusting units 42a to 42e for adjusting the refrigerant flow rates of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e are provided.
  • the adjusted flow rate of the first refrigerant flow path 43a located at the bottom is the largest.
  • the first refrigerant flow path 43a is connected to the first heat exchange region 52c closest to the rotation center of the blower 6 among the plurality of heat exchange regions 52a to 52e of the main heat exchange unit 50.
  • the outdoor unit 9 may be referred to as a heat exchanger unit.
  • the adjustment flow rate of the second refrigerant flow path 43e located at the top of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e is adjusted to be the smallest. Further, the second refrigerant flow path 43e is connected to the second heat exchange region 52a, which is the farthest from the rotation center of the blower 6, among the plurality of heat exchange regions 52a to 52e of the main heat exchange unit 50.
  • the first refrigerant flow path 43a which has a small flow resistance of the flow rate adjusting unit 42a and a large refrigerant flow rate
  • the heat exchange region 52c which is close to the center of the blower 6 and has a large air volume distribution
  • the next distributor 51c and the next distributor 51c are connected to each other.
  • a large amount of refrigerant can flow to the heat exchange region 52c having the highest heat load among the plurality of heat exchange regions 52a to 52e. Therefore, the outdoor heat exchanger 10 has improved heat exchange performance.
  • the flow rate of the refrigerant in the heat transfer tube 20 at the bottom of the outdoor heat exchanger 10 where condensed water or frost melt water tends to stay is increased.
  • a large amount of superheated gas is flowed through the heat transfer tube 20 at the lower part of the outdoor heat exchanger 10 to improve the defrosting property.
  • the heat transfer tube 20 at the lower part of the outdoor heat exchanger 10 is liable to generate stagnant water, and the stagnant water is likely to freeze.
  • the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment the ice in the lower part is easily melted, and the deterioration of the heat exchange performance of the outdoor heat exchanger 10 can be suppressed.
  • the heat transfer tube 20 included in the outdoor heat exchanger 10 is a flat tube
  • water tends to stay on the upper surface when the tube axis is oriented in the horizontal direction as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment even when the heat transfer tube 20 is adopted as the flat tube, the deterioration of the heat exchange performance can be suppressed.
  • the adjusted flow rates of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e are such that the refrigerant flow rates decrease in order from the first refrigerant flow path 43a toward the second refrigerant flow path 43e. Adjust the flow rate of each refrigerant.
  • Each of the plurality of refrigerant flow paths 43a to 43e is connected to the heat exchange region 52 closest to the rotation center of the blower 6 among the plurality of heat exchange regions 52a to 52e in descending order of flow rate.
  • FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 10a, which is a modified example of the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the distribution of the air volume flowing into the outdoor heat exchanger 10a, which is a modification of the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment.
  • the blower 6 installed in the outdoor unit 9 is a side flow fan, and air is blown outdoors from a direction perpendicular to the pipe axis direction and the parallel direction of the heat transfer tubes 20 of the outdoor heat exchangers 10 and 10a. It is installed so as to flow into the heat exchangers 10 and 10a.
  • the center of rotation of the blower 6 is arranged at a height between the lower end and the upper end of the outdoor heat exchangers 10 and 10a.
  • the number of blowers 6 installed in the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 shown in FIG. 2 is one, but the present invention is not limited to this form, and a plurality of blowers 6 are installed. Is also good.
  • the air sent from the blowers 6a and 6b to the outdoor heat exchanger 10 is not uniform in the height direction of the outdoor heat exchanger 10 and depends on the distance from the rotation center of the blowers 6a and 6b. There is a difference in air volume.
  • the air volume that flows in most at the same height as the rotation centers of the blowers 6a and 6b is the largest, and the air volume decreases as the distance from the rotation center increases. Further, in the region between the two blowers 6a and the blower 6b, the air volume is lower than the same height as the rotation centers of the blowers 6a and 6b, but the air volume is larger than the upper and lower parts of the outdoor heat exchanger 10a.
  • the heat exchange region 52b is closest to the center of rotation of the blower 6a, and the heat exchange region 52e is closest to the center of rotation of the blower 6b. Therefore, there are two heat exchange regions 52 closest to the center of rotation of the blowers 6a and 6b. In this case, it may be determined which has the larger air volume by comparing the distance between the center of rotation of the blower 6a or the blower 6b and the center line of each heat exchange region 52. That is, in the outdoor heat exchanger 10a of the modified example, the distance L1 between the rotation center of the blower 6a and the center line of the heat exchange region 52b is from the distance L2 between the rotation center of the blower 6b and the center line of the heat exchange region 52e.
  • the refrigerant flow path 43a having the largest flow rate of the refrigerant in the modified example is connected to the heat exchange region 52b.
  • the other heat exchange regions 52 may also be connected to the refrigerant flow paths 43 in descending order of distance from the center of rotation of the blower 6a or the blower 6b to the center line of the heat exchange region 52.
  • the arrangement and quantity of the blowers 6 can be appropriately changed. Then, the heat exchange of the outdoor heat exchanger 10 is performed by setting the refrigerant flow rates of the plurality of heat exchange regions 52a to 52e according to the flow rate distribution of the air flowing into the outdoor heat exchanger 10a by the plurality of blowers 6a and 6b. Performance is improved.
  • the blowers 6a and 6b that allow air to flow into the outdoor heat exchanger 10a are not limited to the form shown in FIG. 6, and more blowers can be installed.
  • Embodiment 2 The refrigeration cycle device 200 according to the second embodiment changes the position of the blower 6 with respect to the outdoor heat exchanger 10 of the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment.
  • the changes to the first embodiment will be mainly described.
  • those having the same function in each drawing shall be labeled with the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 210 of the refrigeration cycle device 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the connection of the refrigerant circuits of the primary distributor 41, the flow rate adjusting unit 42, the secondary distributor 51, and the main heat exchanger 50 of the outdoor heat exchanger 210.
  • the heat exchanger 210 includes a main heat exchange unit 50 and an auxiliary heat exchange unit 40, and the configuration thereof is also the same as that of the outdoor heat exchanger 10.
  • the blower 206 is arranged above the heat exchanger 210.
  • the outdoor unit 9 has a suction port for taking in outside air arranged on the upper surface of the housing, and the blower 206 sends air from above to below.
  • the heat exchanger 210 is located lateral to the direction of the flow of air blown from the blower 206. Furthermore, the heat exchanger 210 is arranged, for example, around a virtual extension of the rotation axis of the blower 206. Therefore, the outdoor unit 9 is a top flow fan type that sucks air from the upper surface, exchanges heat with the sucked air, and blows it out to the side.
  • the heat exchanger 210 is an outdoor heat exchanger according to the first embodiment, in which the connection between the heat exchange region 52 of the main heat exchange unit 50 and the refrigerant flow path 43 of the auxiliary heat exchange unit 40 is made with the change of the position of the blower 206. It has been changed for 10.
  • FIG. 9 is a diagram showing the distribution of the air volume flowing into the heat exchanger 210.
  • the heat exchanger 210 of the refrigeration cycle device 200 according to the second embodiment is of the top flow fan type in which the blower 206 is located above. Therefore, as for the air volume distribution flowing into the heat exchanger 210, the air volume distribution in the upper part of the heat exchanger 210 is large, and the air volume decreases toward the lower part. Therefore, among the plurality of heat exchange regions 52a to 52e of the main heat exchange section 50 of the heat exchanger 210, the air volume flowing into the uppermost heat exchange region 52a is the largest and flows into the lowermost heat exchange region 52e. The amount of air flow is the smallest. That is, the amount of air flowing into the heat exchange region 52 closest to the center of rotation of the blower 206 is the largest, and the amount of air flowing in decreases as the distance from the center of rotation of the blower 206 increases.
  • the auxiliary heat exchange unit 40 at the lower part of the heat exchanger 210 according to the second embodiment has a refrigerant flow path 43a located at the lower part like the auxiliary heat exchange unit 40 of the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment. It is set so that the refrigerant flow rate is the highest and the refrigerant flow rate decreases toward the top. Therefore, the refrigerant flow path 43a having the largest flow rate of the refrigerant is connected to the heat exchange region 52a having the largest inflow air volume.
  • the refrigerant flow path 43b has a heat exchange region 52b
  • the refrigerant flow path 43c has a heat exchange region 52c
  • the refrigerant flow path 43d has a heat exchange region 52d
  • the refrigerant flow path 43e has a heat exchange region 52e. Each is connected.
  • the refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange unit 40 connected to the plurality of heat exchange regions 52a to 52e according to the position of the rotation center of the blower 6 are set.
  • the refrigerant flow rate is set according to the amount of air flowing into the plurality of heat exchange regions 52a to 52e, and the heat of each of the plurality of heat exchange regions 52a to 52e is set.
  • the refrigerant flow rate can be optimized according to the load, and the heat exchange performance can be improved.
  • Embodiment 3 The refrigeration cycle device 300 according to the third embodiment is a modification of the heat exchanger 210 of the refrigeration cycle device 200 according to the second embodiment in a connection structure between the primary distributor 41 and the refrigerant flow path 43. ..
  • the changes to the second embodiment will be mainly described.
  • those having the same function in each drawing are indicated with the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment and the second embodiment. It shall be.
  • FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram of the outdoor heat exchanger 310 of the refrigeration cycle device 300 according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the connection of the refrigerant circuits of the primary distributor 41, the flow rate adjusting unit 42, the secondary distributor 51, and the main heat exchanger 50 of the outdoor heat exchanger 210.
  • FIG. 11 is a perspective view of the outdoor heat exchanger 310 according to the third embodiment. Similar to the heat exchanger 210 according to the second embodiment, the heat exchanger 310 includes a main heat exchange unit 50 and an auxiliary heat exchange unit 40.
  • the number of divisions of the plurality of heat exchange regions 52 included in the main heat exchange unit 350 and the number of the plurality of refrigerant flow paths 43 included in the auxiliary heat exchange unit 340 are different from those of the heat exchanger 210 according to the second embodiment.
  • four refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange unit 340 are formed, and the plurality of heat exchange regions 52 of the main heat exchange unit 350 are divided into four.
  • four secondary distributors 51 are installed according to the number of divisions of the plurality of heat exchange regions 52a to 52d.
  • the primary distributor 341 is connected to the flow rate adjusting units 342a and 342b, and divides and distributes the refrigerant flowing in from the expansion device 5 into two during the heating operation.
  • the flow rate adjusting unit 342a is connected to the bifurcated pipe 345a
  • the flow rate adjusting unit 342b is connected to the bifurcated pipe 345b.
  • the bifurcation pipe 345a is connected to the refrigerant flow paths 43a and 43b located below the auxiliary heat exchange unit 340.
  • the bifurcated pipe 345b is connected to the refrigerant flow paths 43c and 43d located above the auxiliary heat exchange unit 340.
  • the flow rate adjusting unit 342a is set to have a larger flow rate than the flow rate adjusting unit 342b. Therefore, the amount of the refrigerant flowing into the bifurcated pipe 345a is larger than the amount of the refrigerant flowing into the bifurcated pipe 345b.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view of a bifurcated pipe 345 of the outdoor heat exchanger 310 of the refrigeration cycle apparatus 300 according to the third embodiment.
  • the bifurcated pipes 345a and 345b include two straight portions 346 and 347 as shown in FIG. 12 and a connecting portion 348 that connects the ends thereof.
  • An inflow pipe 349 is connected to the straight portion 346.
  • the flow rate adjusting units 342a and 342b are connected to the inflow pipe 349.
  • the end portion opposite to the end portion connected to the connecting portion 348 of the straight line portion 346 and 347 is connected to the refrigerant flow path 43.
  • the refrigerant flow rate of the refrigerant flow paths 43a and 43b is larger than the refrigerant flow rate of the refrigerant flow paths 43c and 43d among the plurality of refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange unit 40.
  • the refrigerant flow rate of the refrigerant flow path 43a is the same as the refrigerant flow rate of the refrigerant flow path 43b, or the refrigerant flow rate 43b More than the refrigerant flow rate.
  • the straight line portion 346 to which the refrigerant flow path 43a is connected is connected to the refrigerant flow path 43a. Therefore, the refrigerant flow path 43a directly connected to the straight portion 346 is closer to the inflow pipe 349 than the refrigerant flow path 43b, and the refrigerant flowing into the bi-branch pipe 345a causes pipe friction in the bi-branch pipe 345a.
  • the refrigerant flow rates 43c and 43d connected to the bi-branch pipe 345b also have the same refrigerant flow rate as the refrigerant flow paths 43a and 43b. Is the same as the refrigerant flow rate of the refrigerant flow path 43d, or is larger than the refrigerant flow rate of the refrigerant flow path 43b.
  • the flow rate of the refrigerant flowing into the main heat exchange unit 350 is set to decrease from the heat exchange area 52a located at the upper part toward the heat exchange area 52d at the lower part.
  • the refrigerant flow paths 343 of the auxiliary heat exchange unit 340 connected to the plurality of heat exchange regions 52a to 52d according to the position of the rotation center of the blower 206 are set.
  • the refrigerant flow rate is set according to the amount of air flowing into the plurality of heat exchange regions 52a to 52d, and the refrigerant flow rate is adjusted according to the respective heat loads of the plurality of heat exchange regions 52a to 52d. Can be optimized and the heat exchange performance can be improved.
  • the bifurcated pipe 345 is integrally formed with a straight portion 346, 347, a connecting portion 348, and an inflow pipe 349.
  • the inflow pipe 349 is integrally molded by, for example, bulge processing.
  • the manufacturing method of the bifurcated pipe 345 is not limited, and it may be formed by joining by means such as welding.
  • the embodiment is not limited to the configuration described above.
  • the heat exchange regions 52 of the main heat exchange section 50 and the refrigerant flow paths 43 of the auxiliary heat exchange section 40 have a predetermined number.
  • the number is not limited to the number shown in the drawings, and can be changed as appropriate.
  • the connection between the refrigerant flow path 43 and the heat exchange region 52 is not limited to the connection structure shown in the drawings, and the refrigerant flow rate is increased in descending order of the amount of air flowing into the heat exchange region 52. It suffices if it is connected to.
  • each embodiment may be configured in combination.
  • the bifurcated pipe 345 of the third embodiment may be applied to the outdoor heat exchanger 10 according to the first embodiment.
  • the embodiments include, in the technical scope, the scope of various changes, applications, and uses made by those skilled in the art as needed.

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Abstract

ドレン水が滞留し易い熱交換器下部の凍結を抑制し、冷媒回路内の冷媒量を削減できる熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。この発明は、熱交換器と、熱交換器に空気を送る送風機と、を備える熱交換器ユニットである。熱交換器は、複数の熱交換領域を有する主熱交換部と、主熱交換部の下方に位置し、複数の冷媒流路を備える補助熱交換部と、複数の冷媒流路に接続された一次分配器と、複数の冷媒流路のそれぞれの流量を調整する流量調整部と、を備える。流量が調整された複数の冷媒流路のうち最も下に位置する第１冷媒流路の調整流量は、最も多く、第１冷媒流路は、主熱交換部の複数の熱交換領域のうち送風機の回転中心に最も近い第１熱交換領域に接続されている。

Description

熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置
　本発明は、熱交換器及び冷凍サイクル装置に関し、特に熱交換器を通過する風量分布に応じて熱交換器の冷媒流量を調整する構造に関する。
　近年、空気調和装置は、冷媒回路内の冷媒量の削減、熱交換器の高性能化のため、熱交換器の伝熱管の細径化が進んでおり、伝熱管に扁平多穴間が用いられている。伝熱管が細径化する場合、伝熱管を通過する冷媒の圧力損失の増加を抑制する必要がある。そのため熱交換器は、パス数（分岐数）が増加している。熱交換器の冷媒分岐数の多数化に対応して、熱交換器には冷媒分配器が設けられ、熱交換器が蒸発器として作用する場合には、各伝熱管の熱負荷に合わせて冷媒を適正に分配することが求められる。一方、熱交換器が凝縮器として作用する場合には、密度の高い液冷媒が熱交換器に流れるが、熱交換器の多分岐化によって冷媒の流速が低下し、熱伝達率が低下する。
　これを抑制するため、熱交換器は、凝縮器として作用する際に、冷媒分岐数が多く二相冷媒が流れる主熱交換領域と、冷媒分岐数が少なく主熱交換領域で凝縮した液冷媒が流れる補助熱交換領域とを備える。そして、このような流路構成をとることにより、熱交換器は、液冷媒の熱伝達率低下を抑制し、蒸発性能と凝縮性能の両立を図れる（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１３－０８３４１９号公報
　しかし、特許文献１に開示されている熱交換器において、伝熱管として扁平管が用いられる場合は、扁平管の上面にドレン水が滞留し易い。特に、ドレン水が多く発生する除霜運転時には、熱交換器の下部にドレン水が滞留しやすい。ドレン水が滞留しやすい熱交換器下部は、除霜運転時において最も下流に位置しているため、過熱ガス冷媒が熱交換器下部に到達するまでに冷媒が放熱され、十分な熱量が届かず熱交換器下部の滞留水の氷結が発生しやすいという課題があった。また、熱交換器下部に発生した霜及び氷を融解し除去するためには、長時間の除霜運転が必要となるという課題があった。
　また、特許文献１に開示されている熱交換器は、主熱交換領域とその下方に位置する補助熱交換領域とを有している。そして、主熱交換領域及び補助熱交換領域は、それぞれ複数の熱交換領域を備えている。複数の熱交換領域は、それぞれ冷媒流量が均等になるように構成されている。熱交換器に送り込まれる空気は、熱交換器の各部において、流量が均等ではなく、例えば送風機の配置により空気の流量にばらつきがある。よって、熱交換器は、複数の熱交換領域のそれぞれの出口において冷媒状態にばらつきが生じ、熱交換性能を十分に発揮出来ないという課題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、除霜運転においてはドレン水が滞留し易い熱交換器下部の除霜し易くし、かつ蒸発器として作用する際には熱交換器の各部を流れる冷媒流量を適正化し熱交換性能を十分に発揮できる熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
　本発明に係る熱交換器ユニットは、熱交換器と、前記熱交換器に空気を送る送風機と、を備える熱交換器ユニットであって、前記熱交換器は、複数の熱交換領域を有する主熱交換部と、前記主熱交換部の下方に位置し、複数の冷媒流路を備える補助熱交換部と、前記複数の冷媒流路に接続された一次側分配器と、前記複数の冷媒流路のそれぞれの流量を調整する流量調整部と、を備え、流量が調整された前記複数の冷媒流路のうち最も下に位置する第１冷媒流路の調整流量は、最も多く、前記第１冷媒流路は、前記主熱交換部の前記複数の熱交換領域のうち前記送風機の回転中心に最も近い第１熱交換領域に接続されているものである。
　本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記熱交換器ユニットを備えるものである。
　本発明によれば、上記構成により、除霜運転の際に、滞留水の氷結が生じ易い補助熱交換部の最下部の冷媒流路の流量が最も多くなるため、補助熱交換部の最下部の氷をより効率的に溶融できる。更に、熱交換器が蒸発器として機能する場合に、補助熱交換部の最下部の冷媒流路が熱交換器の上部に位置する主熱交換部のうち最も送風機の回転中心に近い第１熱交換領域に接続されているため、熱交換器に流れ込む空気が最も多い熱交換領域の冷媒流量を最も多くすることができる。これにより、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路１の冷媒回路図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０の冷媒回路図である。 実施の形態１に係る室外熱交換器１０に流入する風量の分布を示す図である。 実施の形態１に係る室外熱交換器１０の斜視図である。 実施の形態１に係る室外熱交換器１０の補助熱交換部４０の冷媒が流入する側から見た図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０の変形例である室外熱交換器１０ａの冷媒回路図である。 実施の形態１に係る室外熱交換器１０の変形例である室外熱交換器１０ａに流入する風量の分布を示す図である。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の室外熱交換器２１０の冷媒回路図である。 熱交換器２１０に流入する風量の分布を示す図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の室外熱交換器３１０の冷媒回路図である。 実施の形態３に係る室外熱交換器３１０の斜視図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の室外熱交換器３１０の二分岐管３４５の拡大斜視図である。
　以下に、熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置の実施の形態について説明する。なお、図面の形態は熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置の一例である。また、各図において同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。更に、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路１の冷媒回路図である。図１に示された冷凍サイクル装置１００は、例えば空気調和装置である。図１に示される様に、冷凍サイクル装置１００は、室内機８と室外機９とを接続配管９０、９１により接続して構成される。冷凍サイクル装置１００は、冷媒回路１は、圧縮機２、四方弁７、室内熱交換器３、膨張装置５、及び室外熱交換器１０を冷媒配管により接続し、冷媒回路１を構成したものである。例えば冷凍サイクル装置１００が空気調和装置である場合には、冷媒配管内には冷媒が流通し、四方弁７により冷媒の流れを切り替えることにより、暖房運転と冷房運転又は除霜運転とを切り替えることができる。室内機８は、室内熱交換器３を備える。室外機９は、圧縮機２、四方弁７、膨張装置５、及び室外熱交換器１０を内部に備える。実施の形態１においては、冷凍サイクル装置１００として空気調和装置を例示しているが、冷凍サイクル装置１００は、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの冷凍用途又は空調用途に用いられるものである。
　室内機８は、室内熱交換器３を備える。室外機９は、圧縮機２、四方弁７、膨張装置５、及び室外熱交換器１０を内部に備える。室外機９は、室外熱交換器１０に外気を送る送風機６を更に備える。室外機９は、熱交換器ユニットと称される場合がある。
　圧縮機２、室内熱交換器３、膨張装置５、室外熱交換器１０、及び四方弁７は、冷媒が循環可能な冷媒回路１を構成している。冷凍サイクル装置１００では、冷媒回路１中を冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われる。圧縮機２は、冷媒を圧縮させる。圧縮機２は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等である。
　四方弁７は、冷凍サイクル装置１００において冷媒の流路を切り替え、冷媒回路１の冷媒の循環方向を変えるものである。四方弁７は、暖房運転時において、圧縮機２の吐出口と室内熱交換器３とを接続し、圧縮機２の吸入口と室外熱交換器１０とを接続するように切り替えられる。また、四方弁７は、冷房運転及び除湿運転時において、圧縮機２の吐出口と室外熱交換器１０とを接続し、圧縮機２の吸入口と室内熱交換器３とを接続するように切り替えられる。
　室内熱交換器３は、冷凍サイクル装置１００が暖房運転する時には凝縮器として機能し、冷凍サイクル装置１００が冷房運転する時には蒸発器として機能する。
　室外熱交換器１０は、冷凍サイクル装置１００が暖房運転する時には蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置１００が冷房運転する時には凝縮器として機能する。室外熱交換器１０は、主熱交換部５０と補助熱交換部４０より構成されている。補助熱交換部４０は、主熱交換部５０の下方に位置している。また、室外熱交換器１０は、それぞれ管軸を平行にして並べられた複数の伝熱管２０と、複数の伝熱管２０に面が交差する様に並べられた薄板状の複数のフィン２１とを備える。複数のフィン２１は、複数の伝熱管２０の管軸方向に沿って並べられている。
　室内熱交換器３及び室外熱交換器１０は、フィンアンドチューブ型熱交換器であるが、その他の形態の熱交換器であっても良い。
　膨張装置５は、室内熱交換器３又は室外熱交換器１０において凝縮された冷媒を膨張させて減圧させる。膨張装置５は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁である。なお、膨張装置５としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等であってもよい。
　室外熱交換器１０の近傍には送風機６が配置されている。また、室内熱交換器３は、近傍に送風機４が配置されている。ここで、室外熱交換器１０は室外機９に搭載されており、送風機６が室外熱交換器１０に外気を送り込み、外気と冷媒との間で熱交換が行われる。また、室内熱交換器３は室内機８に搭載されており、送風機４が室内の空気を室内機８の筐体内に導入し、室内熱交換器３に室内の空気を送り込み、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行い、室内の空気の温度を調和する。
　実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路１の構成について、冷房及び暖房の運転状態の冷媒の流れを基に説明する。図１に示される様に、冷房運転時には、冷媒は、図中の破線矢印が示す方向に流れる。冷房運転では、圧縮機２から吐出された冷媒は、四方弁７を経て、室外熱交換器１０の主熱交換部５０に流入する。主熱交換部５０から流出した冷媒は、二次分配器５１を経て、主熱交換部５０の下方に位置する補助熱交換部４０に流入する。補助熱交換部４０を通過した冷媒は、一次分配器４１を経て室外熱交換器１０から流出する。その後、冷媒は、膨張装置５を通過し、室外機９から流出し、接続配管９１を経て室内機８に流入する。室内機８に入った冷媒は、室内熱交換器３を通過し、室内機８から流出する。室内機８を流出した冷媒は、接続配管９０を経て再び室外機９に流入する。室外機９に流入した冷媒は、四方弁７を経て圧縮機２に吸入される。
　一方、暖房運転では、圧縮機２から吐出された冷媒は、四方弁７を経て、室外機９から流出し、接続配管９０を経て室内機８に流入する。室内機８に流入した冷媒は、室内熱交換器３を通過し、室内機８から流出する。室内機８から流出した冷媒は、接続配管９１を通過し、室外機９に流入する。室外機９に流入した冷媒は、膨張装置５を通過し、一次分配器４１を経て補助熱交換部４０を通過する。補助熱交換部４０を通過した冷媒は、二次分配器５１から主熱交換部５０を通過する。その後、冷媒は、四方弁７を経て圧縮機２に吸入される。
　なお、冷凍サイクル装置１００の冷媒回路１は、一例であり、室外熱交換器１０以外の回路構成を変更しても良い。また、室外熱交換器１０を、単に熱交換器１０と称する場合がある。
　（室外熱交換器１０の構造）
　図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０の冷媒回路図である。図２は、室外熱交換器１０の一次分配器４１、流量調整部４２、二次分配器５１、及び主熱交換部５０の冷媒回路の接続についての説明図である。図２に示されるように、室外熱交換器１０は、主熱交換部５０と補助熱交換部４０とを備える。補助熱交換部４０は、主熱交換部５０の下方に位置するように室外機９の筐体内に配置される。
　（補助熱交換部４０周辺の構造）
　一次分配器４１は、暖房運転時において膨張装置５から流入した冷媒を、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３に分配するものである。なお、冷房運転時、除霜運転時においては、一次分配器４１は、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３のそれぞれを通過した冷媒を集合し集合管の機能を果たす、膨張装置５へ流出させる。
　一次分配器４１において冷媒流路は複数に分岐する。分岐した冷媒流路には、それぞれ流量調整部４２ａ～４２ｄが接続されている。実施の形態１において流量調整部４２ａ～４２ｄは、キャピラリーチューブである。ただし、流量調整部４２ａ～４２ｄは、キャピラリーチューブのような開度が固定されたもののみに限定されるものではなく、例えば電動又は手動により開度を調整出来る流量調整弁であっても良い。
　流量調整部４２ａ～４２ｅは、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれに接続されており、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれを流れる冷媒流量を調整する。以下、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれを冷媒流路４３と称する場合がある。複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれは、伝熱管２０（図４参照）により構成されており、補助熱交換部４０において水平方向に管軸を向けて配置されている。
　実施の形態１においては、複数の冷媒流路４３のうち最も下に位置する冷媒流路４３ａの冷媒流量が最も多くなるように調整されている。冷媒流路４３ａを特に第１冷媒流路４３ａと称する場合がある。そして、第１冷媒流路４３ａの上方に位置する複数の冷媒流路４３ｂ～４３ｅのそれぞれの冷媒流量は、隣合って下方に位置する冷媒流路４３の冷媒流量以下となるように流量調整部４２ｂ～４２ｅを設定する。つまり、流量調整部４２ａ～４２ｅは、下方に位置するほど冷媒の流動抵抗が低くなるように設定されている。
　補助熱交換部４０は、室外熱交換器１０の下部に位置している。室外熱交換器１０が蒸発器として機能する場合、室外熱交換器１０は低温の冷媒が流れるため、結露が生じたり、冷媒温度が水の凝固点以下である場合には着霜が生じる。室外熱交換器１０が着霜すると空気の通過を妨げ熱交換性能を低下させる場合があるため、除霜運転により室外熱交換器１０に付いた霜を溶融させ、水として排出する。しかし、室外熱交換器１０の下部には、結露水や霜を溶融させて生じた水が滞留し易い。特に実施の形態１に係る室外熱交換器１０の様に、伝熱管２０の管軸を水平方向に向けて並列させた構造の室外熱交換器１０の場合、伝熱管２０の上面に水が滞留する場合がある。また、水の表面張力によりフィン２１の隙間に水が滞留する場合がある。室外熱交換器１０の下部においては、水が滞留し易く、冷凍サイクル装置１００の運転中に室外熱交換器１０が低温になることにより水が氷結する。氷が成長すると、室外熱交換器１０の熱交換性能が低下するだけでなく、破損する場合がある。
　実施の形態１に係る室外熱交換器１０の補助熱交換部４０は、下部に位置する冷媒流路４３ａが最も冷媒流量が多く設定されているため、蒸発器として機能している場合において、室外熱交換器１０のうち比較的温度の高い冷媒が多く流れる。従って、室外熱交換器１０の下部において、滞留水の氷結を抑制する効果が得られる。
　（主熱交換部５０周辺の構造）
　主熱交換部５０は、室外熱交換器１０の上部に位置し、補助熱交換部４０の上方に位置する。主熱交換部５０は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅを備える。複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのそれぞれは、補助熱交換部４０側の端部において複数の二次分配器５１ａ～５１ｅと接続されている。また、熱交換領域５２ａは、それぞれ複数の伝熱管２０を備える。複数の熱交換領域５２ａが備える複数の伝熱管２０は、二次分配器５１ａに接続されている。二次分配器５１ａは、室外熱交換器１０が蒸発器として機能する場合において、補助熱交換部４０から流入する冷媒を熱交換領域５２ａが有する複数の伝熱管２０に分配するものである。また、室外熱交換器１０が凝縮器として機能する場合は、二次分配器５１ａは、熱交換領域５２ａの複数の伝熱管２０からの冷媒を集合し、補助熱交換部４０に流出させる。他の複数の熱交換領域５２ｂ～５２ｅも熱交換領域５２ａと同様な構成になっており、複数の熱交換領域５２ｂ～５２ｅのそれぞれが備える複数の伝熱管２０は、二次分配器５１ｂ～５１ｅのそれぞれに接続されている。なお、図２において、二次分配器５１ａ～５１ｅは、それぞれ別体の分配器として表されているが、一体の分配器の内部の空間を分割したものであっても良い。
　二次分配器５１ａ～５１ｅは、それぞれ補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅの何れかに接続されている。実施の形態１においては、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのうち、最も冷媒流量が多い冷媒流路４３ａが、熱交換領域５２ｃと接続されている。つまり、冷媒流路４３ａを通過した冷媒は、二次分配器５１ｃに流入し、熱交換領域５２ｃの複数の伝熱管２０に分配される。
　図２に示される様に、室外熱交換器１０の近傍には送風機６が設置されている。送風機６は、室外機９の筐体内部に配置されており、実施の形態１においては、送風機６は、室外熱交換器１０の伝熱管２０の管軸方向及び伝熱管２０の並列方向に対し垂直な方向から空気を室外熱交換器１０に送り込む、サイドフローファンである。図２においては、室外熱交換器１０の各部と送風機６との位置関係を模式的に表示している。
　図３は、実施の形態１に係る室外熱交換器１０に流入する風量の分布を示す図である。送風機６から室外熱交換器１０に送り込まれる空気は、室外熱交換器１０の高さ方向において均等ではなく、送風機６の回転中心からの距離に応じて風量に差がある。実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、送風機６の回転中心と同じ高さにおいて最も流入する風量が多く、回転中心から離れる程風量が少なくなる。従って、室外熱交換器１０の主熱交換部５０においては、送風機６の回転中心に近い熱交換領域５２ほど流入する空気の量が多い。つまり、図２に示される様に、熱交換領域５２ｃが最も流入する空気の量が多いことになる。よって、空気が多く流入する熱交換領域５２ｃの冷媒流量を多く設定することにより、室外熱交換器１０は、熱交換性能が向上する。なお、最も流入する空気の量が多い熱交換領域５２を、第１熱交換領域と称する場合がある。また、最も流入する空気の量が少ない熱交換領域５２を、第２熱交換領域と称する場合がある。
　一方、熱交換領域５２ｃ以外の複数の熱交換領域５２は、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３ｂ～４３ｅの何れかに接続される。実施の形態１においては、複数の熱交換領域５２は、送風機６の回転中心に近い順に、冷媒流量が多い冷媒流路４３に接続されると良い。具体的には、２番目に送風機６の回転中心に近い熱交換領域５２ｄが、２番目に冷媒流量が多い冷媒流路４３ｂに接続される。３番目に送風機６の回転中心に近い熱交換領域５２ｂが、３番目に冷媒流量が多い冷媒流路４３ｃに接続される。４番目に送風機６の回転中心に近い熱交換領域５２ｅが、４番目に冷媒流量が多い冷媒流路４３ｄに接続される。そして、最も送風機６の回転から遠い熱交換領域５２ａが、最も冷媒流量が少ない冷媒流路４３ｅに接続される。
　以上のように、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅは、送風機６の回転中心の位置に応じて接続する補助熱交換部４０の冷媒流路４３を設定される。このように構成されることにより、室外熱交換器１０は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅに流入する空気の量に応じて冷媒流量が設定され、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのそれぞれの熱負荷に合わせて冷媒流量を適正化することができ、熱交換性能を向上させることができる。
　また、冷凍サイクル装置１００が暖房運転時においては、室外熱交換器１０が蒸発器として機能し、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅを通過した冷媒は、ヘッダ５４に流入して集合し、圧縮機２へと送られる。なお、冷凍サイクル装置１００が冷房運転、又は除霜運転時においては、ヘッダ５４は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのそれぞれが有する複数の伝熱管２０に冷媒を分配する分配器として機能する。
　図４は、実施の形態１に係る室外熱交換器１０の斜視図である。図５は、実施の形態１に係る室外熱交換器１０の補助熱交換部４０の冷媒が流入する側から見た図である。図４及び図５において、冷媒が流れる一部の配管は模式的に表示されている。なお、図４及び図５においては、室外熱交換器１０が蒸発器として機能している時の冷媒の流れが示されている。図４に示される様に、補助熱交換部４０は、空気の流れ方向に複数直列に並べられた風上側補助熱交換部４０ａと風下側補助熱交換部４０ｂとから構成されていても良い。また、補助熱交換部４０は、空気の流れ方向において１つの熱交換部で構成されていても良いし、３つ以上の熱交換部で構成されていても良い。
　補助熱交換部４０は、複数の伝熱管２０の管軸が水平方向に向くように並列して配置されている。フィン２１が複数の伝熱管２０の管軸に板面が交差するように取り付けられている。実施の形態１において複数の伝熱管２０のそれぞれは、扁平管で構成されている。複数の伝熱管２０は、補助熱交換部４０の一方の端部４８において流量調整部４２及び一次分配器４１と接続されている。例えば、冷媒流路４３ａを構成する伝熱管２０は、補助熱交換部４０の一方の端部４８から他方の端部４９に向かって延び、他方の端部４９でＵ字形状に折り返されて冷媒が一方の端部４８に戻るように構成されている。
　冷媒流路４３ａを構成する伝熱管２０は、補助熱交換部４０の一方の端部４８で接続管４４と接続されている。接続管４４は、風上側補助熱交換部４０ａの伝熱管２０と風下側補助熱交換部４０ｂの伝熱管２０とを接続し、１本の冷媒流路４３ａを形成している。
　図５に示される様に、風上側補助熱交換部４０ａの伝熱管２０と風下側補助熱交換部４０ｂの伝熱管２０とは千鳥状に配置されている。風下側補助熱交換部４０ｂにおいても冷媒流路４３ａを構成する伝熱管２０は、他方の端部４９でＵ字形状に折り返されて冷媒が一方の端部４８に戻るように構成されている。風下側補助熱交換部４０ｂの一方の端部４９に戻ってきた冷媒は、主熱交換部５０へ送られる。
　図４及び図５に示される様に、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのうち冷媒流路４３ｂ～４３ｅも、冷媒流路４３ａと同様に構成されている。
　図４に示される様に、主熱交換部５０は、空気の流れ方向に直列に並べられた風上側主熱交換部５０ａと風下側主熱交換部５０ｂとから構成されていても良い。暖房運転時において、二次分配器５１から各熱交換領域５２に流入した冷媒は、風上側主熱交換部５０ａを通過し、二次分配器５１が位置する側とは反対側の端部で風下側主熱交換部５０ｂに流入する。そして、風下側主熱交換部５０ｂを通過しヘッダ５４に流入するように構成されている。補助熱交換部４０は、空気の流れ方向において１つの熱交換部で構成されていても良いし、３つ以上の熱交換部で構成されていても良い。
　図４及び図５において、室外熱交換器１０の主熱交換部５０と補助熱交換部４０とを構成するフィン２１はそれぞれ分割されているが、主熱交換部５０のフィン２１と補助熱交換部４０のフィン２１とは、一体に形成されていても良い。
　以上に説明したように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外機９は、室外熱交換器１０と、室外熱交換器１０に空気を送る送風機６と、を備える室外機９である。室外熱交換器１０は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅを有する主熱交換部５０と、主熱交換部５０の下方に位置し、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅを備える補助熱交換部４０と、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅに接続された一次分配器４１と、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれの冷媒流量を調整する流量調整部４２ａ～４２ｅと、を備える。流量が調整された複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのうち最も下に位置する第１冷媒流路４３ａの調整流量は、最も多い。第１冷媒流路４３ａは、主熱交換部５０の複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのうち送風機６の回転中心に最も近い第１熱交換領域５２ｃに接続されている。なお、室外機９を、熱交換器ユニットと称する場合がある。
　また、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのうち最も上に位置する第２冷媒流路４３ｅの調整流量は、最も少なくなるように調整される。更に、第２冷媒流路４３ｅは、主熱交換部５０の複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのうち送風機６の回転中心から最も遠い第２熱交換領域５２ａに接続されている。
　以上のように、室外機９は、流量調整部４２ａの流動抵抗が小さく冷媒流量が多い第１冷媒流路４３ａと、送風機６の中心に近く風量分布が大きい熱交換領域５２ｃが接続される二次分配器５１ｃと、を互いに接続している。これにより、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのうち熱負荷が最も高い熱交換領域５２ｃに冷媒を多く流すことができる。そのため、室外熱交換器１０は、熱交換性能が向上する。
　また、結露水又は霜の融解水が滞留しやすい室外熱交換器１０の下部の伝熱管２０の冷媒流量を増加させている。これにより、除霜運転時において、室外熱交換器１０の下部の伝熱管２０に過熱ガスを多く流して除霜性を向上させている。室外熱交換器１０の下部の伝熱管２０は、滞留水が生じ易く、滞留水の氷結も生じやすい。実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に室外熱交換器１０によれば下部の氷の融解させやすい構成になっており、室外熱交換器１０の熱交換性能の低下を抑制できる。特に、室外熱交換器１０が有する伝熱管２０が扁平管である場合、図３及び図４のように水平方向に管軸を向けると上面に水が滞留し易い。実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０によれば、扁平管を伝熱管２０を採用した場合であっても、熱交換性能の低下を抑制することができる。
　更に、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれの調整流量は、第１冷媒流路４３ａから第２冷媒流路４３ｅに向かうに従い順に冷媒流量が少なくなるように複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれの冷媒流量を調整する。そして、複数の冷媒流路４３ａ～４３ｅのそれぞれは、流量が多い順に、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのうち送風機６の回転中心から近い熱交換領域５２に接続される。このように構成されることにより、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのそれぞれの熱負荷に応じた冷媒流量の分布を設定することができ、室外熱交換器１０の熱交換性能が向上する。
　図６は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０の変形例である室外熱交換器１０ａの冷媒回路図である。図７は、実施の形態１に係る室外熱交換器１０の変形例である室外熱交換器１０ａに流入する風量の分布を示す図である。実施の形態１において、室外機９に設置されている送風機６は、サイドフローファンであり、室外熱交換器１０、１０ａの伝熱管２０の管軸方向及び並列方向に垂直な方向から空気が室外熱交換器１０、１０ａに流入するように設置されている。更にいうと、送風機６の回転中心は、室外熱交換器１０、１０ａの下端から上端の間の高さに配置されている。図２に示される冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０に設置されている送風機６は、１つであるが、この形態のみに限定されるものでは無く、送風機６は、複数設置されていても良い。
　変形例の室外熱交換器１０ａは、室外熱交換器１０ａの高さ方向に２つの送風機６ａ、６ｂが設置されている。図７に示される様に、送風機６ａ、６ｂから室外熱交換器１０に送り込まれる空気は、室外熱交換器１０の高さ方向において均等ではなく、送風機６ａ、６ｂの回転中心からの距離に応じて風量に差がある。実施の形態１に係る室外熱交換器１０ａは、送風機６ａ、６ｂの回転中心と同じ高さにおいて最も流入する風量が多く、回転中心から離れる程風量が少なくなる。また、２つの送風機６ａと送風機６ｂとの間の領域においては、送風機６ａ、６ｂの回転中心と同じ高さよりも風量が低下するが、室外熱交換器１０ａの上部及び下部よりも風量は多い。
　変形例の室外熱交換器１０ａにおいては、熱交換領域５２ｂが送風機６ａの回転中心に最も近く、熱交換領域５２ｅが送風機６ｂの回転中心に最も近い。従って、送風機６ａ、６ｂの回転中心に最も近い熱交換領域５２が２つ存在する。この場合、送風機６ａ又は送風機６ｂの回転中心と各熱交換領域５２の中心線との距離を比較することによりどちらが風量が多いかを判断しても良い。つまり、変形例の室外熱交換器１０ａにおいては、送風機６ａの回転中心と熱交換領域５２ｂの中心線との距離Ｌ１が、送風機６ｂの回転中心と熱交換領域５２ｅの中心線との距離Ｌ２よりも小さい。従って、熱交換領域５２ｂの方がより送風機６ａの回転中心に近いため、より流入する空気の量も多い。よって、変形例の最も冷媒流量の多い冷媒流路４３ａは、熱交換領域５２ｂに接続される。他の熱交換領域５２も、送風機６ａ又は送風機６ｂの回転中心から熱交換領域５２の中心線との距離が小さい順に冷媒流量の多い冷媒流路４３に接続すると良い。
　以上のように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、送風機６の配置、数量を適宜変更することができる。そして、複数の送風機６ａ、６ｂによる室外熱交換器１０ａに流入する空気の流量分布に応じて、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅの冷媒流量を設定することにより、室外熱交換器１０の熱交換性能が向上する。なお、室外熱交換器１０ａに空気を流入させる送風機６ａ、６ｂは、図６に示される形態のみに限定されるわけではなく、更に多くの送風機を設置することもできる。
　実施の形態２．
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の室外熱交換器１０に対し、送風機６の位置を変更したものである。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００においては、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
　（室外熱交換器１０の構造）
　図８は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の室外熱交換器２１０の冷媒回路図である。図８は、室外熱交換器２１０の一次分配器４１、流量調整部４２、二次分配器５１、及び主熱交換部５０の冷媒回路の接続についての説明図である。実施の形態１に係る室外熱交換器１０と同様に、熱交換器２１０は、主熱交換部５０と補助熱交換部４０とを備え、その構成も室外熱交換器１０と同様である。しかし、熱交換器２１０は、送風機２０６が熱交換器２１０の上方に配置されている。つまり、室外機９は、筐体の上面に外気を取り込む吸入口が配置され、送風機２０６は上方から下方に向けて空気を送り込む。そして、熱交換器２１０は、送風機２０６から吹き出される空気の流れの方向に対し側方に位置する。更に言うと、熱交換器２１０は、例えば送風機２０６の回転軸の仮想延長線の周りに配置されている。従って、室外機９は、上面から空気を吸い込むトップフローファン形式であり、吸い込まれた空気を熱交換して側方に吹き出すものである。熱交換器２１０は、送風機２０６の位置の変更に伴い、主熱交換部５０の熱交換領域５２と補助熱交換部４０の冷媒流路４３との接続が実施の形態１に係る室外熱交換器１０に対して変更されている。
　図９は、熱交換器２１０に流入する風量の分布を示す図である。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の熱交換器２１０は、送風機２０６が上方に位置するトップフローファン形式である。そのため、熱交換器２１０に流入する風量分布は、熱交換器２１０の上部の風量分布が多く、下部に行くに従い風量が減少する。従って、熱交換器２１０の主熱交換部５０の複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのうち、最も上部にある熱交換領域５２ａに流入する風量が最も多く、最も下部にある熱交換領域５２ｅに流入する風量が最も少ない。つまり、送風機２０６の回転中心から最も近い熱交換領域５２が最も流入する風量が多く、送風機２０６の回転中心から離れるに従い流入する風量が少ない。
　実施の形態２に係る熱交換器２１０の下部にある補助熱交換部４０は、実施の形態１に係る室外熱交換器１０の補助熱交換部４０と同じく、下部に位置する冷媒流路４３ａが最も冷媒流量が多く上部に行くに従い冷媒流量が少なくなるように設定されている。よって、最も冷媒流量の多い冷媒流路４３ａは、最も流入する風量が多い熱交換領域５２ａと接続されている。そして、冷媒流路４３ｂは、熱交換領域５２ｂと、冷媒流路４３ｃは、熱交換領域５２ｃと、冷媒流路４３ｄは、熱交換領域５２ｄと、冷媒流路４３ｅは、熱交換領域５２ｅと、それぞれ接続されている。
　以上のように、実施の形態２においても、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅは、送風機６の回転中心の位置に応じて接続する補助熱交換部４０の冷媒流路４３が設定される。このように構成されることにより、熱交換器２１０は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅに流入する空気の量に応じて冷媒流量が設定され、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｅのそれぞれの熱負荷に合わせて冷媒流量を適正化することができ、熱交換性能を向上させることができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の熱交換器２１０に対し、一次分配器４１から冷媒流路４３の間の接続構造を変更したものである。実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００においては、実施の形態２に対する変更点を中心に説明する。実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１及び実施の形態２の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
　（室外熱交換器１０の構造）
　図１０は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の室外熱交換器３１０の冷媒回路図である。図１０は、室外熱交換器２１０の一次分配器４１、流量調整部４２、二次分配器５１、及び主熱交換部５０の冷媒回路の接続についての説明図である。図１１は、実施の形態３に係る室外熱交換器３１０の斜視図である。実施の形態２に係る熱交換器２１０と同様に、熱交換器３１０は、主熱交換部５０と補助熱交換部４０とを備える。ただし、主熱交換部３５０が備える複数の熱交換領域５２の分割数及び補助熱交換部３４０が備える複数の冷媒流路４３の数が、実施の形態２に係る熱交換器２１０とは異なる。図１０に示される様に、補助熱交換部３４０の複数の冷媒流路４３は４本形成されており、主熱交換部３５０の複数の熱交換領域５２は４つに分割されている。また、二次分配器５１は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｄの分割数に合わせ４つ設置されている。
　一次分配器３４１は、流量調整部３４２ａ、３４２ｂに接続されており、暖房運転時において膨張装置５から流入した冷媒を２つに分岐して分配している。流量調整部３４２ａは二分岐管３４５ａに接続され、流量調整部３４２ｂは二分岐管３４５ｂに接続されている。二分岐管３４５ａは、補助熱交換部３４０の下部に位置する冷媒流路４３ａ、４３ｂに接続されている。また、二分岐管３４５ｂは、補助熱交換部３４０の上部に位置する冷媒流路４３ｃ、４３ｄに接続されている。流量調整部３４２ａは、流量調整部３４２ｂよりも流量が多く設定されている。そのため、二分岐管３４５ａに流入する冷媒の量は、二分岐管３４５ｂに流入する冷媒の量よりも多い。
　図１２は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置３００の室外熱交換器３１０の二分岐管３４５の拡大斜視図である。二分岐管３４５ａ、３４５ｂは、図１２に示される様な２つの直線部３４６、３４７と、それらの端部同士を接続する接続部３４８とを備える。直線部３４６には、流入管３４９が接続されている。流量調整部３４２ａ、３４２ｂは、流入管３４９に接続されている。また、直線部３４６、３４７の接続部３４８と接続されている端部に対し反対側の端部は、冷媒流路４３に接続されている。
　以上の様に構成されているため、補助熱交換部４０の複数の冷媒流路４３のうち、冷媒流路４３ａ、４３ｂの冷媒流量は、冷媒流路４３ｃ、４３ｄの冷媒流量よりも多い。
　また、同じ流量調整部３４２ａに接続されている冷媒流路４３ａ、４３ｂを比較すると、冷媒流路４３ａの冷媒流量は、冷媒流路４３ｂの冷媒流量と同じであるか、又は冷媒流路４３ｂの冷媒流量よりも多い。冷媒流路４３ａが接続されている直線部３４６は、冷媒流路４３ａと接続されている。そのため、直線部３４６に直接接続されている冷媒流路４３ａの方が冷媒流路４３ｂよりも流入管３４９に近く、二分岐管３４５ａに流入した冷媒は、二分岐管３４５ａ内の管摩擦などの影響により冷媒流路４３ａの方に流れ易くなっている。また、二分岐管３４５ｂも図１２に示される構造であるため、二分岐管３４５ｂに接続されている冷媒流路４３ｃ、４３ｄも冷媒流路４３ａ、４３ｂと同様に、冷媒流路４３ｃの冷媒流量は、冷媒流路４３ｄの冷媒流量と同じであるか、又は冷媒流路４３ｂの冷媒流量よりも多い。
　以上より、主熱交換部３５０に流れ込む冷媒流量は、上部に位置する熱交換領域５２ａから下部の熱交換領域５２ｄに向かうに従い少なくなるように設定される。実施の形態３においても、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｄは、送風機２０６の回転中心の位置に応じて接続する補助熱交換部３４０の冷媒流路３４３が設定される。これにより、熱交換器３１０は、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｄに流入する空気の量に応じて冷媒流量が設定され、複数の熱交換領域５２ａ～５２ｄのそれぞれの熱負荷に合わせて冷媒流量を適正化することができ、熱交換性能を向上させることができる。
　また、図１２に示される様に、二分岐管３４５は、直線部３４６、３４７、接続部３４８、及び流入管３４９が一体成形されている。流入管３４９は、例えばバルジ加工により一体成形されている。ただし、二分岐管３４５の製造方法は限定されるものではなく、例えば溶接等の手段により接合して形成されていても良い。
　実施の形態は、上記において説明した構成のみに限定されるものではない。例えば、実施の形態１～３に係る室外熱交換器１０、１０ａ、２１０、３１０は、主熱交換部５０の熱交換領域５２及び補助熱交換部４０の冷媒流路４３が所定の数となっているが、図面に示された数に限定されるものではなく、適宜変更することが出来る。また、冷媒流路４３と熱交換領域５２との接続も、図面に示された接続構造に限定されるものでは無く、熱交換領域５２に流入する風量が多いものから順に冷媒流量が多くなるように接続されていれば良い。更に、各実施の形態は組み合わせて構成されていても良い。例えば、実施の形態３の二分岐管３４５を実施の形態１に係る室外熱交換器１０に適用しても良い。要するに、実施の形態はいわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲を技術的範囲に含むことを念のため申し添える。
　１　冷媒回路、２　圧縮機、３　室内熱交換器、４　送風機、５　膨張装置、６　送風機、６ａ　送風機、６ｂ　送風機、７　四方弁、８　室内機、９　室外機、１０　（室外）熱交換器、１０ａ　室外熱交換器、２０　伝熱管、２１　フィン、４０　補助熱交換部、４０ａ　風上側補助熱交換部、４０ｂ　風下側補助熱交換部、４１　一次分配器、４２　流量調整部、４２ａ　流量調整部、４２ｂ　流量調整部、４２ｃ　流量調整部、４２ｄ　流量調整部、４２ｅ　流量調整部、４３　冷媒流路、４３ａ　冷媒流路、４３ｂ　冷媒流路、４３ｃ　冷媒流路、４３ｄ　冷媒流路、４３ｅ　冷媒流路、４４　接続管、４８　端部、４９　端部、５０　主熱交換部、５０ａ　風上側主熱交換部、５０ｂ　風下側主熱交換部、５１　二次分配器、５１ａ　二次分配器、５１ｂ　二次分配器、５１ｃ　二次分配器、５２　熱交換領域、５２ａ　熱交換領域、５２ｂ　熱交換領域、５２ｃ　熱交換領域、５２ｄ　熱交換領域、５２ｅ　熱交換領域、５４　ヘッダ、９０　接続配管、９１　接続配管、１００　冷凍サイクル装置、２００　冷凍サイクル装置、２０６　送風機、２１０　（室外）熱交換器、３００　冷凍サイクル装置、３１０　（室外）熱交換器、３４０　補助熱交換部、３４１　一次分配器、３４２ａ　流量調整部、３４２ｂ　流量調整部、３４３　冷媒流路、３４５　二分岐管、３４５ａ　二分岐管、３４５ｂ　二分岐管、３４６　直線部、３４７　直線部、３４８　接続部、３４９　流入管、３５０　主熱交換部、Ｌ１　距離、Ｌ２　距離。

Claims (10)

  1. 　熱交換器と、前記熱交換器に空気を送る送風機と、を備える熱交換器ユニットであって、
    　前記熱交換器は、
    　複数の熱交換領域を有する主熱交換部と、
    　前記主熱交換部の下方に位置し、複数の冷媒流路を備える補助熱交換部と、
    　前記複数の冷媒流路に接続された一次分配器と、
    　前記複数の冷媒流路のそれぞれの流量を調整する流量調整部と、を備え、
    　流量が調整された前記複数の冷媒流路のうち最も下に位置する第１冷媒流路の調整流量は、最も多く、
    　前記第１冷媒流路は、
    　前記主熱交換部の前記複数の熱交換領域のうち前記送風機の回転中心に最も近い第１熱交換領域に接続されている、熱交換器ユニット。
  2. 　流量が調整された前記複数の冷媒流路のうち最も上に位置する第２冷媒流路の冷媒流量が最も少なくなるように調整する、請求項１に記載の熱交換器ユニット。
  3. 　前記第２冷媒流路は、
    　前記主熱交換部の前記複数の熱交換領域のうち前記送風機の回転中心から最も遠い第２熱交換領域に接続されている、請求項２に記載の熱交換器ユニット。
  4. 　前記複数の冷媒流路のそれぞれの調整流量は、
    　前記第１冷媒流路から前記第２冷媒流路に向かうに従い順に少なくなるよう設定される、請求項３に記載の熱交換器ユニット。
  5. 　前記複数の冷媒流路のそれぞれは、
    　流量が多い順に、前記複数の熱交換領域のうち前記送風機の回転中心から近い熱交換領域に接続される、請求項４に記載の熱交換器ユニット。
  6. 　前記複数の熱交換領域のそれぞれに接続される複数の二次分配器を備え、
    　前記複数の二次分配器は、
    　前記複数の冷媒流路のそれぞれと接続される、請求項１～５の何れか１項に記載の熱交換器ユニット。
  7. 　前記送風機は、
    　前記熱交換器が備える伝熱管の管軸方向及び並列方向に垂直な方向から空気が前記熱交換器に流入するように設置されている、請求項１～６の何れか１項に記載の熱交換器ユニット。
  8. 　前記熱交換器は、
    　前記送風機の回転軸の仮想延長線の周りに配置される、請求項１～６の何れか１項に記載の熱交換器ユニット。
  9. 　前記複数の冷媒流路のうち隣合う２つの冷媒流路は、
    　二分岐管により互いに接続され、
    　前記二分岐管は、
    　更に前記流量調整部と接続されている、請求項１～８の何れか１項に記載の熱交換器ユニット。
  10. 　請求項１～９の何れか１項に記載の熱交換器ユニットを備える、冷凍サイクル装置。
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