WO2021019725A1 - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2021019725A1
WO2021019725A1 PCT/JP2019/030006 JP2019030006W WO2021019725A1 WO 2021019725 A1 WO2021019725 A1 WO 2021019725A1 JP 2019030006 W JP2019030006 W JP 2019030006W WO 2021019725 A1 WO2021019725 A1 WO 2021019725A1
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header
heat exchanger
refrigerant
partition
heat transfer
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PCT/JP2019/030006
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮輔 是澤
崇史 畠田
亜由美 小野寺
Original Assignee
東芝キヤリア株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to heat exchangers and refrigeration cycle devices.
  • the refrigeration cycle device is equipped with a heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the heat exchange air.
  • This type of heat exchanger comprises a pair of headers arranged along the direction of gravity, multiple heat transfer tubes connected in parallel between each header, and fins joined between adjacent heat transfer tubes. ing.
  • a connecting pipe that communicates the inside and outside of the heat exchanger is connected to the header from the side of the header.
  • a liquid-rich refrigerant is supplied to one of the headers through a connecting pipe.
  • the refrigerant supplied to one header is distributed to each heat transfer tube in the process of flowing upward in one header.
  • the refrigerant distributed to the heat transfer tubes is heat-exchanged with the heat exchange air passing between the heat transfer tubes via fins in the process of flowing through each heat transfer tube.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a heat exchanger and a refrigeration cycle device capable of suppressing the formation of an invalid space in the header and improving the heat exchange performance.
  • the heat exchanger of the embodiment includes a first header and a second header, a plurality of heat transfer tubes, and a connection tube.
  • the first header and the second header extend along the direction of gravity and are arranged side by side at intervals from each other.
  • the heat transfer tubes connect the first header and the second header, and are arranged at intervals in the direction of gravity.
  • the connecting pipe is connected to one of the first header and the second header, and supplies the refrigerant into the one header.
  • the connecting pipe includes a partition portion and a drawer portion.
  • the partition portion has a refrigerant flow passage that partitions one header in the direction of gravity and allows the refrigerant to flow in the one header.
  • the partition is formed with an opening that allows the inside of one header and the refrigerant flow path to communicate with each other in the direction of gravity.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the outdoor heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line IV of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the VI portion of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 in the outdoor heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the air conditioner 1.
  • the air conditioner 1 which is the refrigeration cycle device of the present embodiment includes a compressor 2, a four-way valve 3, an outdoor heat exchanger (heat exchanger) 4, an expansion valve 5, and an indoor heat exchanger ( The heat exchangers) 6 are sequentially connected by a refrigerant flow path 7.
  • the solid line arrow indicates the flow direction of the refrigerant during cooling
  • the broken line arrow indicates the flow direction of the refrigerant during heating.
  • the compressor 2 includes a compressor main body 11 and an accumulator 12.
  • the accumulator 12 is configured to capture the liquid refrigerant among the refrigerants supplied to the compressor main body 11 and supply the gas refrigerant to the compressor main body 11.
  • the compressor main body 11 compresses the gas refrigerant taken into the inside through the accumulator 12 to obtain a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the cooling operation, the heating operation, and the like can be switched by changing the flow of the refrigerant by the four-way valve 3.
  • the refrigerant flows in the refrigerant flow path 7 in the order of the compressor 2, the four-way valve 3, the outdoor heat exchanger 4, the expansion valve 5, and the indoor heat exchanger 6.
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as a condenser
  • the indoor heat exchanger 6 functions as an evaporator
  • the room is cooled.
  • the refrigerant flows in the refrigerant flow path 7 in the order of the compressor 2, the four-way valve 3, the indoor heat exchanger 6, the expansion valve 5, and the outdoor heat exchanger 4.
  • the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator to heat the room.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the outdoor heat exchanger 4.
  • the outdoor heat exchanger 4 is a so-called parallel flow type heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger 4 includes a first header unit 21, a second header unit 22, a plurality of heat transfer tubes 23, and fins 24.
  • the extending directions of the header units 21 and 22 will be referred to as the Z direction
  • the two directions orthogonal to the Z direction will be referred to as the X direction and the Y direction, respectively.
  • the outdoor heat exchanger 4 is installed so that the Z direction is along the direction of gravity. In this case, the + Z side is set upward and the ⁇ Z side is set downward.
  • the first header unit 21 and the second header unit 22 extend parallel to each other along the Z direction with a gap in the X direction.
  • the first header unit 21 functions as a header on the inlet side of the refrigerant.
  • the second header unit 22 functions as a header on the outlet side of the refrigerant.
  • the first header unit 21 includes a first cylinder portion (first header) 31, a first lid portion 32, and first connecting pipes 33 and 34.
  • the first tubular portion 31 is formed in a cylindrical shape extending in the Z direction, for example.
  • the first lid portion 32 closes the upper end opening of the first cylinder portion 31.
  • the outer peripheral edge of the first lid portion 32 is joined to the upper end opening edge of the first tubular portion 31 by brazing or the like.
  • Each of the first connecting pipes 33 and 34 has a function of introducing the refrigerant into the first cylinder portion 31 and partitioning the first cylinder portion 31 in the Z direction.
  • the first connecting pipes 33 and 34 are, for example, the first partition connecting pipe 33 and the first lid connecting pipe 34.
  • Refrigerant is distributed to each of the first connecting pipes 33 and 34 via a distributor (not shown) provided on the refrigerant flow path 7. The detailed configuration of each of the first connecting pipes 33 and 34 will be described later.
  • the second header unit 22 includes a second cylinder portion (second header) 36, a second lid portion 37, and second connecting pipes 38 and 39.
  • the second tubular portion 36 is formed in a cylindrical shape extending in the Z direction, for example.
  • the second lid portion 37 closes the lower end opening of the second cylinder portion 36.
  • the outer peripheral edge of the second lid portion 37 is joined to the lower end opening edge of the second tubular portion 36 by brazing or the like.
  • Each of the second connecting pipes 38 and 39 has a function of discharging the refrigerant from the inside of the second cylinder portion 36 and partitioning the second cylinder portion 36 in the Z direction.
  • the second connecting pipes 38 and 39 are, for example, the second partition connecting pipe 38 and the second lid connecting pipe 39.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the outdoor heat exchanger 4 showing the periphery of the first partition connecting pipe 33.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV of FIG.
  • the heat transfer tubes 23 extend in the X direction and are arranged in parallel with each other at intervals in the Z direction.
  • the heat transfer tube 23 is, for example, a flat tube having the Y direction as the major axis direction.
  • a plurality of flow holes 23a penetrating the heat transfer tube 23 in the X direction are formed in the heat transfer tube 23 side by side in the Y direction.
  • the cross-sectional shape of each heat transfer tube 23 can be changed as appropriate.
  • each heat transfer tube 23 is connected to the first header unit 21 (first cylinder portion 31), respectively.
  • the above-mentioned first cylinder portion 31 is formed with a pipe insertion port 41 that opens toward the + X side.
  • a plurality of pipe insertion ports 41 are formed at intervals in the Z direction.
  • the ⁇ X side end of each heat transfer tube 23 is connected to the inner peripheral surface of the pipe insertion port 41 by brazing or the like in a state of being separately inserted into the corresponding pipe insertion port 41. In this case, the ⁇ X side end portion of each heat transfer tube 23 projects into the first tubular portion 31.
  • each heat transfer tube 23 is located on the axis O1 of the first cylinder portion 31.
  • the ⁇ X side edge of each heat transfer tube 23 may be located on the + X side or the ⁇ X side with respect to the axis O1.
  • the ⁇ X side edge of each heat transfer tube 23 may be arranged flush with the inner peripheral surface of the first cylinder portion 31, for example.
  • each heat transfer tube 23 is connected to the second header unit 22 (second cylinder portion 36), respectively.
  • the method of connecting the + X side end to the second header unit 22 is the same as the method of connecting the ⁇ X side end to the first header unit 21. That is, the + X side end portion of each heat transfer tube 23 is connected to the second tubular portion 36 by brazing or the like while being inserted into the pipe insertion port (not shown) formed in the second tubular portion 36. As a result, each heat transfer tube 23 connects the header units 21 and 22 in parallel.
  • the fins 24 are arranged between the heat transfer tubes 23 facing each other in the Z direction.
  • the fins 24 are arranged at intervals in the X direction in a state where both upper and lower ends are joined (for example, brazed) to heat transfer tubes 23 facing each other in the Z direction.
  • heat exchange air passes through the gaps between the fins 24 between the heat transfer tubes 23 facing each other in the Z direction along the Y direction. At this time, heat is exchanged between the refrigerant flowing in the heat transfer tube 23 and the heat exchange air via the heat transfer tube 23 and the fins 24.
  • Corrugated fins, plate fins, and the like can be used as the fins 24.
  • the above-mentioned first partition connecting pipe 33 is connected to an intermediate portion in the Z direction of the first tubular portion 31 at intervals in the Z direction. That is, the first partition connecting pipe 33 partitions the first cylinder portion 31 into a plurality of spaces in the Z direction.
  • the connection pipe 34 for the first lid closes the lower end opening of the first cylinder portion 31 to partition the inside and outside of the first cylinder portion 31.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to the VV line of FIG.
  • the first partition connecting pipe 33 is integrally formed of a pipe material.
  • the first partition connecting pipe 33 includes a partition 51 located at the + X side end portion (tip portion) and a connecting portion (drawing portion) 52 located at the ⁇ X side end portion (base end portion).
  • a transition portion (drawing portion) 53 located between the partition portion 51 and the connecting portion 52 is provided.
  • the partition 51 has a flat shape that is crushed in the Z direction.
  • the partition portion 51 has an upper wall and a lower wall, and a refrigerant flow passage 57 (see also FIG. 4) through which the refrigerant flows is formed between the upper wall and the lower wall.
  • the plan view shape of the partition portion 51 is formed in a circular shape that follows the shape of the inner peripheral surface of the tubular portion 31.
  • the thickness of the partition portion 51 is thinner than the arrangement pitch of the adjacent heat transfer tubes 23.
  • the partition portion 51 is inserted into the first cylinder portion 31 through an assembly hole 55 formed in the first cylinder portion 31.
  • the assembly hole 55 is a semicircular slit in a plan view that opens on the ⁇ X side in the first tubular portion 31.
  • the partition portion 51 is arranged between the adjacent heat transfer tubes 23 to partition the inside of the first cylinder portion 31 in the Z direction.
  • the upper wall of the partition portion 51 is formed with an upper opening 51a that penetrates the upper wall in the Z direction.
  • the upper opening 51a is located on the ⁇ X side with respect to the axis O1 of the first cylinder portion 31.
  • the upper opening 51a is formed in a circular shape and is arranged at a position where it does not overlap with the heat transfer tube 23 described above.
  • the upper opening 51a communicates the inside of the first cylinder portion 31 with the refrigerant flow passage 57 of the first partition connecting pipe 33 (partition portion 51).
  • the upper opening 51a may be arranged so as to overlap a part of the heat transfer tube 23 in a plan view. Further, the shape and number of the upper opening 51a in a plan view can be changed as appropriate.
  • the partition portion 51 is formed with a positioning protrusion 54 projecting in the + X direction.
  • the positioning projection 54 may be formed on at least one of the upper wall and the lower wall of the partition portion 51.
  • the positioning protrusion 54 is inserted into the positioning hole 56 formed at a position of the first tubular portion 31 facing the assembly hole 55 in the X direction.
  • the transition portion 53 is connected to the ⁇ X side end portion of the partition portion 51.
  • the transition portion 53 is pulled out from the assembly hole 55 while being reduced in the Y direction toward the ⁇ X side and gradually increasing in the Z direction.
  • the + X side edge of the transition portion 53 constitutes an overhanging portion 53a that projects from the outer peripheral edge of the partition portion 51 to both sides in the Y direction.
  • the overhanging portion 53a is close to or in contact with the open end surface of the assembly hole 55 described above.
  • the connecting portion 52 extends from the transition portion 53 to the ⁇ X side.
  • the connecting portion 52 is formed in a circular shape in a cross-sectional view orthogonal to the X direction.
  • the above-mentioned refrigerant flow path 7 is connected to the connection portion 52.
  • the partition portion 51 is first inserted into the assembly hole 55.
  • the positioning protrusion 54 is inserted into the positioning hole 56, and the partition portion 51 is inserted to a position where the overhanging portion 53a is close to or abuts on the opening end surface of the assembly hole 55.
  • the first partition connecting pipe 33 is brazed to the inner peripheral surface of the first tubular portion 31, the inner peripheral surface of the assembly hole 55, and the inner peripheral surface of the positioning hole 56.
  • the assembly hole 55 and the positioning hole 56 are closed, and the first partition connecting pipe 33 is in the first cylinder while the outer peripheral edge of the partition 51 is in close contact with the inner peripheral surface of the first cylinder 31. It is assembled to the part 31.
  • the first lid connecting pipe 34 has a partition portion 51, a connecting portion 52, and a transition portion 53, similarly to the above-mentioned first partition connecting pipe 33.
  • the partition portion 51 closes the lower end opening of the first cylinder portion 31.
  • the first lid connection pipe 34 can be assembled to the first cylinder portion 31 by the same method as the first partition connection pipe 33 described above, for example.
  • the inside 31 of the first cylinder portion of the present embodiment is a first space S1 partitioned by a first lid connecting pipe 34 and a first partition connecting pipe 33, and a second space partitioned by each first partition connecting pipe 33. It is divided into a space S2, a third space S3 partitioned by a first partition connecting pipe 33 and a first lid portion 32.
  • the volumes (lengths in the Z direction) of the spaces S1 to S3 are all set to be the same. However, the volumes of the spaces S1 to S3 can be changed as appropriate. Further, each tubular portion 31 may be partitioned into two or four or more spaces.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the VI portion of FIG.
  • the second partition connecting pipe 38 has a partition portion 51, a connecting portion 52, and a transition portion 53, similarly to the first partition connecting pipe 33 described above.
  • the second partition connecting pipe 38 is the same as the first partition connecting pipe 33, except that the lower opening 59 is formed on the lower wall of the partition 51 instead of the upper opening 51a described above. It is a composition.
  • the second lid connecting pipe 39 has a partition portion 51, a connecting portion 52, and a transition portion 53, similarly to the above-described second partition connecting pipe 38, and has a lower wall of the partition portion 51.
  • a lower opening 59 is formed in the lid.
  • the partition portion 51 of the connection pipe 39 for the second lid closes the upper end opening of the second cylinder portion 36.
  • the second tubular portion 36 of the present embodiment includes a second lid portion 37, a second partition connecting pipe 38 and a fourth space S4, a fifth space S5 partitioned by each of the second partition connecting pipes 38, and a second space. It is divided into a sixth space S6 partitioned by a partition connecting pipe 38 and a second lid connecting pipe 39.
  • the refrigerant decompressed by the expansion valve 5 becomes a liquid refrigerant or a liquid-rich gas-liquid two-phase refrigerant having a small degree of dryness, and flows into the first connecting pipes 33 and 34, respectively.
  • the refrigerant that has flowed into the first connecting pipes 33 and 34 passes through the connecting portion 52, the transition portion 53, and the partition portion 51, and rises upward from the upper opening 51a toward the spaces S1 to S3 in the first tubular portion 31. It is discharged.
  • the refrigerant flowing into the spaces S1 to S3 is distributed to the heat transfer tubes 23 while flowing upward in the spaces S1 to S3.
  • the refrigerant flows through the flow holes 23a toward the + X side in each heat transfer tube 23.
  • each heat transfer tube 23 flows into the second cylinder portion 36 and then flows into the second connection pipes 38 and 39 through the lower openings 59 of the second connection pipes 38 and 39.
  • the refrigerant that has flowed into the second connecting pipes 38 and 39 is discharged from the outdoor heat exchanger 4 via the partition portion 51, the transition portion 53, and the connecting portion 52.
  • the heat exchange air passes through the gaps between the fins 24 in the Y direction between the heat transfer tubes 23 facing each other in the Z direction. Then, when the heat exchange air passes through the outdoor heat exchanger 4, it exchanges heat with the refrigerant flowing in the heat transfer tube 23 via the heat transfer tube 23 and the fins 24. At this time, the refrigerant supplied into the outdoor heat exchanger 4 absorbs heat in the process of flowing through the heat transfer tube 23 to cool the heat exchange air and becomes a gas-rich gas-liquid two-phase refrigerant. That is, a gas-rich gas-liquid two-phase refrigerant flows into the second cylinder portion 36.
  • the refrigerant flows in the reverse flow of the above-mentioned action. That is, the refrigerant compressed by the compressor 2 becomes a gas refrigerant or a gas-rich gas-liquid two-phase refrigerant having a high degree of dryness, and flows into the second connecting pipes 38 and 39, respectively.
  • the refrigerant that has flowed into the second connecting pipes 38 and 39 is discharged downward from the lower opening 59 toward the spaces S4 to S6 in the second cylinder 36.
  • the refrigerant that has flowed into the spaces S1 to S3 is distributed to the heat transfer tubes 23 while flowing downward in the spaces S1 to S3.
  • the refrigerant flowing in the heat transfer tube 23 is dissipated in the process of flowing through the heat transfer tube 23 to warm the heat exchange air and liquid-rich gas. It becomes a liquid two-phase refrigerant.
  • each heat transfer tube 23 flows into the first cylinder portion 31, and then flows into the first connection pipes 33, 34 through the upper openings 51a of the first connection pipes 33, 34.
  • the refrigerant that has flowed into the first connecting pipes 33 and 34 is discharged from the outdoor heat exchanger 4 via the partition portion 51, the transition portion 53, and the connecting portion 52.
  • the first cylinder portion 31 is partitioned in the Z direction by the first connecting pipes 33 and 34, and the inside of the first cylinder portion 31 and the refrigerant flow passage are connected to the partition portion 51 of the first connecting pipes 33 and 34.
  • An upper opening 51a for communicating with the 57 in the Z direction was formed. According to this configuration, by partitioning the first cylinder portion 31 by the partition portion 51 of the first connecting pipes 33 and 34, the bottom of each space S1 to S3 is compared with the case where the partition member and the connecting pipe are separately provided.
  • the upper opening 51a can be arranged at the point.
  • the partition portion 51, the connecting portion 52, and the transition portion 53 are integrally formed, for example, as compared with the case where the partition portion 51 and the connecting portion 52 and the transition portion 53 are formed separately.
  • the number of parts can be reduced. Further, as the number of parts is reduced, the connection points (for example, brazing points) with the first cylinder portion 31 can be reduced, so that the manufacturing efficiency can be improved.
  • the upper opening 51a is formed in the partition 51 at a position that does not overlap with the heat transfer tube 23 in a plan view. According to this configuration, it is possible to prevent the refrigerant discharged from the upper opening 51a from hitting the heat transfer tube 23. Therefore, the refrigerant can be efficiently discharged upward in the first cylinder portion 31.
  • the inside of the first cylinder portion 31 is partitioned into a plurality of spaces S1 to S3 by the first partition connecting pipe 33.
  • the refrigerant since the refrigerant is discharged upward in each of the spaces S1 to S3, it becomes easy to distribute the refrigerant to the uppermost portions of the spaces S1 to S3. Therefore, especially when the outdoor heat exchanger 4 functions as an evaporator, the supply amount of the liquid refrigerant supplied into each heat transfer tube 23 can be made uniform. As a result, it is possible to prevent the evaporation of the liquid refrigerant from being completed in the middle of the heat transfer tube (so-called dryout), and to improve the heat exchange performance.
  • connection pipe 34 for the first lid closes the lower end opening of the first cylinder portion 31. According to this configuration, since the refrigerant can be discharged from the lowermost end of the first cylinder portion 31, the formation of the above-mentioned invalid space can be more reliably suppressed.
  • the first The inside of the cylinder portion 31 can be partitioned.
  • the flatness amount (crushing amount in the Z direction) of the partition portion 51 can be adjusted according to the plan view outer shape of the first tubular portion 31.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 in the outdoor heat exchanger 4 according to the second embodiment.
  • the same reference numerals will be given to the same configurations as those in the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted.
  • the present embodiment is different from the above-described embodiment in that openings are formed on both the upper and lower sides of the partition portion 51.
  • a lower opening 51b is formed on the lower wall of the partition 51.
  • the lower opening 51b penetrates the lower wall in the Z direction.
  • the lower opening 51b overlaps the upper opening 51a in a plan view.
  • the equivalent diameter of the lower opening 51b is smaller than the equivalent diameter of the upper opening 51a.
  • the equivalent diameter of the lower opening 51b is set to about 1 ⁇ 2 of the equivalent diameter of the upper opening 51a.
  • the equivalent diameter is the diameter of a perfect circle having an outer peripheral length equivalent to the outer peripheral length of each of the openings 51a and 51b. Therefore, when the openings 51a and 51b have a perfect circular shape, the diameter equivalent to the diameter of the openings 51a and 51b is equal.
  • the openings 51a and 51b may be arranged at positions where they do not overlap in a plan view. Further, the equivalent diameter of the lower opening 51b may be equal to or larger than the equivalent diameter of the upper opening 51a.
  • the partition portion 51 is formed with an upper opening 51a and a lower opening 51b. Therefore, the refrigerant can be supplied to the upper space (for example, space S3) located above the partition portion 51 and the lower space (for example, space S2) located below, respectively. Therefore, the refrigerant can be uniformly supplied through the spaces S1 to S3, and the refrigerant can be uniformly supplied to the heat transfer tubes 23 arranged in the Z direction.
  • the upper space for example, space S3 located above the partition portion 51 and the lower space (for example, space S2) located below, respectively. Therefore, the refrigerant can be uniformly supplied through the spaces S1 to S3, and the refrigerant can be uniformly supplied to the heat transfer tubes 23 arranged in the Z direction.
  • the equivalent diameter of the upper opening 51a is larger than the equivalent diameter of the lower opening 51b. According to this configuration, the refrigerant can be positively supplied to the space above the partition portion 51. On the other hand, by supplying the refrigerant to the space above the spaces S1 and S2 through the lower opening 51b, the refrigerant can be supplied to the heat transfer tube 23 connected above the spaces S1 and S2.
  • the case where the Z direction of the outdoor heat exchanger 4 coincides with the gravity direction has been described, but the Z direction does not necessarily have to coincide with the gravity direction, and the Z direction intersects the gravity direction. May be good.
  • the outdoor heat exchanger 4 has been described as an example, but the configuration of the above-described embodiment may be adopted for the indoor heat exchanger 6.
  • the configuration in which the connecting pipes 33, 34, 38, and 39 are connected to the first cylinder portion 31 and the second cylinder portion 36 has been described, but the present invention is not limited to this configuration.
  • only the partition connecting pipe may be used, or only the lid connecting pipe may be used.
  • the connecting pipe may be used only for either the first header unit 21 or the second header unit 22.
  • the configuration in which the tubular portions 31 and 36 are partitioned into a plurality of spaces by the connecting pipe has been described, but the configuration is not limited to this configuration.
  • the insides of the cylinders 31 and 36 may be defined in one space by a lid connecting pipe or a lid.
  • the connecting pipe is integrally connected to the partition portion that partitions one header in the direction of gravity in one header, and is pulled out from one header to the outside.
  • the partition is provided with an opening for communicating the inside of one header and the refrigerant flow path in the direction of gravity. According to this configuration, it is possible to suppress the formation of an invalid space in the header and improve the heat exchange performance.

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Abstract

実施形態の熱交換器は、第１ヘッダ及び第２ヘッダと、複数の伝熱管と、接続管と、を備えている。第１ヘッダ及び第２ヘッダは、重力方向に沿って延びるとともに、互いに間隔をあけて並設されている。伝熱管は、第１ヘッダ及び第２ヘッダ間を接続するとともに、重力方向に間隔をあけて配列されている。接続管は、第１ヘッダ及び第２ヘッダのうち、一方のヘッダに接続され、一方のヘッダ内に冷媒を供給する。接続管は、仕切部と、引出部と、を備えている。仕切部は、一方のヘッダ内において一方のヘッダを重力方向で仕切る。仕切部には、一方のヘッダ内と冷媒流通路とを重力方向に連通させるとともに冷媒を流通する冷媒流通路を有する開口部が形成されている。

Description

熱交換器及び冷凍サイクル装置
　本発明の実施形態は、熱交換器及び冷凍サイクル装置に関する。
　冷凍サイクル装置には、冷媒と熱交換空気との間で熱交換を行うための熱交換器が搭載されている。この種の熱交換器は、重力方向に沿って配置される一対のヘッダと、各ヘッダ間に並列接続された複数の伝熱管と、隣り合う伝熱管の間に接合されたフィンと、を備えている。ヘッダには、熱交換器の内外を連通させる接続管がヘッダの側方から接続される。
　上述した熱交換器を蒸発器として機能させる場合、一方のヘッダには接続管を通じて液リッチの冷媒が供給される。一方のヘッダに供給された冷媒は、一方のヘッダ内を上方に流通する過程で、各伝熱管に分配される。伝熱管に分配された冷媒は、各伝熱管内を流通する過程で、各伝熱管の間を通過する熱交換空気とフィンを介して熱交換される。
　しかしながら、上述した熱交換器では、接続管がヘッダに側方から接続される関係で、ヘッダ内において接続管の開口部よりも下方に位置する部分に、液体冷媒が滞留した無効空間が形成される可能性がある。この場合には、無効空間に滞留する冷媒の分だけ、熱交換器が保有する冷媒量が増加する。また、一方のヘッダに無効空間が形成されている場合、熱交換器を凝縮器として機能させた際に、無効空間に開口する伝熱管において冷媒が流通し難くなる。その結果、熱交換性能の低下を招く原因となる。
特開２０１９－５６５４２号公報号公報
　本発明が解決しようとする課題は、ヘッダ内に無効空間が形成されるのを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる熱交換器及び冷凍サイクル装置を提供することである。
　実施形態の熱交換器は、第１ヘッダ及び第２ヘッダと、複数の伝熱管と、接続管と、を備えている。第１ヘッダ及び第２ヘッダは、重力方向に沿って延びるとともに、互いに間隔をあけて並設されている。伝熱管は、第１ヘッダ及び第２ヘッダ間を接続するとともに、重力方向に間隔をあけて配列されている。接続管は、第１ヘッダ及び第２ヘッダのうち、一方のヘッダに接続され、一方のヘッダ内に冷媒を供給する。接続管は、仕切部と、引出部と、を備えている。仕切部は、一方のヘッダ内において一方のヘッダを重力方向で仕切るとともに冷媒を流通する冷媒流通路を有する。仕切部には、一方のヘッダ内と冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成されている。
第１の実施形態に係る空気調和機の概略構成図。 第１の実施形態に係る室外熱交換器の部分断面図。 第１仕切用接続管の周辺を示す室外熱交換器の拡大斜視図。 図２のＩＶ部拡大断面図。 図３のＶ－Ｖ線に対応する断面図。 図２のＶＩ部拡大断面図。 第２の実施形態に係る室外熱交換器において、図４に対応する断面図。
　以下、実施形態の熱交換器及び冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置の表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　（第１の実施形態）
　図１は、空気調和機１の概略構成図である。
　図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置である空気調和機１は、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器（熱交換器）４、膨張弁５及び室内熱交換器（熱交換器）６が冷媒流路７によって順次接続されて構成されている。なお、図１に示す例において、実線矢印は冷房時、破線矢印は暖房時の冷媒の流通方向を示している。
　圧縮機２は、圧縮機本体１１とアキュムレータ１２とを備えている。
　アキュムレータ１２は、圧縮機本体１１に供給される冷媒のうち、液体冷媒を捕捉し、ガス冷媒を圧縮機本体１１に供給する構成である。
　圧縮機本体１１は、アキュムレータ１２を通して内部に取り込まれるガス冷媒を、圧縮して高温高圧のガス冷媒とする。
　このような空気調和機１では、四方弁３により冷媒の流れを変えることで、冷房運転や暖房運転等が切り替えられる。例えば、冷房運転では、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５及び室内熱交換器６の順に、冷媒流路７内を冷媒が流れる。このとき、室外熱交換器４を凝縮器として機能させ、室内熱交換器６を蒸発器として機能させ、室内を冷房する。
　一方、暖房運転では、冷媒流路７において、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器６、膨張弁５及び室外熱交換器４の順に、冷媒流路７内を冷媒が流れる。このとき、室内熱交換器６を凝縮器として機能させ、室外熱交換器４を蒸発器として機能させ、室内を暖房する。
　次に、室外熱交換器４について説明する。図２は、室外熱交換器４の部分断面図である。
　図２に示すように、室外熱交換器４は、いわゆるパラレルフロー型の熱交換器である。室外熱交換器４は、第１ヘッダユニット２１及び第２ヘッダユニット２２と、複数の伝熱管２３と、フィン２４と、を備えている。なお、以下の説明では、各ヘッダユニット２１，２２の延在方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する２方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向として説明する。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のうち、図中矢印方向をプラス（＋）側とし、矢印とは反対の方向をマイナス（－）側として説明する。本実施形態において、室外熱交換器４は、Ｚ方向が重力方向に沿うようにして設置されている。この場合、＋Ｚ側は上方に設定され、－Ｚ側は下方に設定されている。
　第１ヘッダユニット２１及び第２ヘッダユニット２２は、Ｘ方向に間隔をあけた状態で、Ｚ方向に沿って互いに平行に延在している。以下の説明では、室外熱交換器４を蒸発器として機能させる際を例にして説明する。この場合、第１ヘッダユニット２１は、冷媒の入口側ヘッダとして機能する。第２ヘッダユニット２２は、冷媒の出口側ヘッダとして機能する。
　第１ヘッダユニット２１は、第１筒部（第１ヘッダ）３１と、第１蓋部３２と、第１接続管３３，３４と、を備えている。
　第１筒部３１は、例えばＺ方向に延びる円筒状に形成されている。
　第１蓋部３２は、第１筒部３１の上端開口部を閉塞している。なお、本実施形態において、第１蓋部３２の外周縁は、第１筒部３１の上端開口縁にろう付け等によって接合されている。
　各第１接続管３３，３４は、冷媒を第１筒部３１内に導入するとともに、第１筒部３１をＺ方向で仕切る機能を有している。本実施形態において、第１接続管３３，３４は、例えば第１仕切用接続管３３及び第１蓋用接続管３４である。各第１接続管３３，３４は、冷媒流路７上に設けられたディストリビュータ（不図示）を介して冷媒が分配される。なお、各第１接続管３３，３４の詳細な構成については後述する。
　第２ヘッダユニット２２は、第２筒部（第２ヘッダ）３６と、第２蓋部３７と、第２接続管３８，３９と、を備えている。
　第２筒部３６は、例えばＺ方向に延びる円筒状に形成されている。
　第２蓋部３７は、第２筒部３６の下端開口部を閉塞している。なお、本実施形態において、第２蓋部３７の外周縁は、第２筒部３６の下端開口縁にろう付け等によって接合されている。
　各第２接続管３８，３９は、冷媒を第２筒部３６内から排出するとともに、第２筒部３６をＺ方向で仕切る機能を有している。本実施形態において、第２接続管３８，３９は、例えば第２仕切用接続管３８及び第２蓋用接続管３９である。
　図３は、第１仕切用接続管３３の周辺を示す室外熱交換器４の拡大斜視図である。図４は、図２のＩＶ部拡大断面図である。
　図３、図４に示すように、各伝熱管２３は、Ｘ方向に延在するとともに、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に配列されている。伝熱管２３は、例えばＹ方向を長軸方向とする扁平管である。図３に示すように、伝熱管２３には、伝熱管２３をＸ方向に貫通する流通孔２３ａがＹ方向に並んで複数形成されている。なお、各伝熱管２３の断面形状は、適宜変更が可能である。
　各伝熱管２３における－Ｘ側端部は、第１ヘッダユニット２１（第１筒部３１）にそれぞれ接続されている。具体的に、上述した第１筒部３１には、＋Ｘ側に向けて開口する配管挿入口４１が形成されている。配管挿入口４１は、Ｚ方向に間隔をあけて複数形成されている。各伝熱管２３における－Ｘ側端部は、対応する配管挿入口４１内に各別に挿入された状態で、配管挿入口４１の内周面にろう付け等によって接続されている。この場合、各伝熱管２３における－Ｘ側端部は、第１筒部３１内に突出している。本実施形態において、各伝熱管２３における－Ｘ側端縁は、第１筒部３１の軸線Ｏ１上に位置している。各伝熱管２３における－Ｘ側端縁は、軸線Ｏ１に対して＋Ｘ側、若しくは－Ｘ側に位置していてもよい。なお、各伝熱管２３における－Ｘ側端縁は、例えば第１筒部３１の内周面と面一に配置されていてもよい。
　図２に示すように、各伝熱管２３における＋Ｘ側端部は、第２ヘッダユニット２２（第２筒部３６）にそれぞれ接続されている。なお、各伝熱管２３において、＋Ｘ側端部の第２ヘッダユニット２２への接続方法は、－Ｘ側端部の第１ヘッダユニット２１への接続方法と同様である。すなわち、各伝熱管２３における＋Ｘ側端部は、第２筒部３６に形成された配管挿入口（不図示）に差し込まれた状態で、ろう付け等によって第２筒部３６に接続される。これにより、各伝熱管２３は、各ヘッダユニット２１，２２間を並列接続している。
　フィン２４は、Ｚ方向で対向する伝熱管２３同士の間にそれぞれ配置されている。フィン２４は、上下両端部がＺ方向で対向する伝熱管２３に接合（例えば、ろう付け）された状態で、Ｘ方向に間隔をあけて配列されている。室外熱交換器４では、Ｚ方向で対向する伝熱管２３同士の間において、各フィン２４の間の隙間をＹ方向に沿って熱交換空気が通過する。このとき、伝熱管２３やフィン２４を介して、伝熱管２３内を流通する冷媒と、熱交換空気と、が熱交換される。なお、フィン２４には、コルゲートフィンやプレートフィン等を用いることが可能である。
　上述した第１仕切用接続管３３は、第１筒部３１におけるＺ方向の中間部分に、Ｚ方向に間隔をあけて接続されている。すなわち、第１仕切用接続管３３は、第１筒部３１をＺ方向に複数の空間に仕切っている。
　第１蓋用接続管３４は、第１筒部３１の下端開口部を閉塞して、第１筒部３１の内外を仕切っている。
　図５は、図３のＶ－Ｖ線に対応する断面図である。
　図３、図５に示すように、第１仕切用接続管３３は、管材により一体に形成されている。具体的に、第１仕切用接続管３３は、＋Ｘ側端部（先端部）に位置する仕切部５１と、－Ｘ側端部（基端部）に位置する接続部（引出部）５２と、仕切部５１及び接続部５２間に位置する遷移部（引出部）５３と、を備えている。
　仕切部５１は、Ｚ方向に潰れた扁平状をなしている。仕切部５１は上壁と下壁を有し、上壁と下壁との間に冷媒を流通する冷媒流通路５７（図４も参照）が形成されている。仕切部５１の平面視形状は、筒部３１の内周面形状に倣う円形状に形成されている。仕切部５１の厚さは、隣り合う伝熱管２３同士の配列ピッチよりも薄くなっている。仕切部５１は、第１筒部３１に形成された組付孔５５を通じて第１筒部３１に挿入されている。具体的に、組付孔５５は、第１筒部３１において、－Ｘ側に開口する平面視半円状のスリットである。仕切部５１は、隣り合う伝熱管２３同士の間に配置されることで、第１筒部３１内をＺ方向に仕切っている。
　仕切部５１の上壁には、上壁をＺ方向に貫通する上側開口部５１ａが形成されている。上側開口部５１ａは、第１筒部３１の軸線Ｏ１に対して－Ｘ側に位置している。平面視において、上側開口部５１ａは、円形状に形成されるとともに、上述した伝熱管２３と重なり合わない位置に配置されている。上側開口部５１ａは、第１筒部３１内と第１仕切用接続管３３（仕切部５１）の冷媒流通路５７とを連通している。但し、上側開口部５１ａは、伝熱管２３の一部と平面視で重なり合うように配置されていてもよい。また、上側開口部５１ａの平面視形状や数等は、適宜変更が可能である。
　図５に示すように、仕切部５１には、＋Ｘ方向に突出する位置決め突起５４が形成されている。位置決め突起５４は、仕切部５１における上壁及び下壁の少なくとも何れかに形成されていればよい。位置決め突起５４は、第１筒部３１のうち組付孔５５に対してＸ方向で対向する位置に形成された位置決め孔５６内に挿入されている。
　図３に示すように、遷移部５３は、仕切部５１の－Ｘ側端部に連なっている。遷移部５３は、－Ｘ側に向かうに従いＹ方向に縮小するとともに、Ｚ方向に漸次増加しながら、組付孔５５から引き出されている。遷移部５３における＋Ｘ側端縁は、仕切部５１の外周縁からＹ方向の両側に張り出す張出部５３ａを構成している。張出部５３ａは、上述した組付孔５５の開口端面に近接又は当接している。
　接続部５２は、遷移部５３から－Ｘ側に延在している。接続部５２は、Ｘ方向に直交する断面視が円形状に形成されている。接続部５２には、上述した冷媒流路７が接続される。
　図３、図５に示すように、第１仕切用接続管３３を第１筒部３１に組み付けるには、まず仕切部５１を組付孔５５内に挿入する。この際、位置決め突起５４が位置決め孔５６内に挿入されるとともに、張出部５３ａが組付孔５５の開口端面に近接又は当接する位置まで仕切部５１を差し込む。この状態で、第１筒部３１の内周面や組付孔５５の内周面、位置決め孔５６の内周面に第１仕切用接続管３３をろう付けする。これにより、組付孔５５や位置決め孔５６が閉塞されるとともに、仕切部５１の外周縁が第１筒部３１の内周面に密接した状態で、第１仕切用接続管３３が第１筒部３１に組み付けられる。
　図２に示すように、第１蓋用接続管３４は、上述した第１仕切用接続管３３と同様に、仕切部５１、接続部５２及び遷移部５３を有している。仕切部５１は、第１筒部３１の下端開口部を閉塞している。なお、第１蓋用接続管３４は、例えば上述した第１仕切用接続管３３と同様の方法により第１筒部３１に組み付けることが可能である。
　本実施形態の第１筒部内３１は、第１蓋用接続管３４と第１仕切用接続管３３とで仕切られた第１空間Ｓ１、各第１仕切用接続管３３で仕切られた第２空間Ｓ２及び第１仕切用接続管３３と第１蓋部３２とで仕切られた第３空間Ｓ３に分割されている。本実施形態において、各空間Ｓ１～Ｓ３の容積（Ｚ方向の長さ）は、何れも同等に設定されている。但し、各空間Ｓ１～Ｓ３の容積は、適宜変更が可能である。また、各筒部３１は、２つ若しくは４つ以上の空間に仕切ってもよい。
　図６は、図２のＶＩ部拡大図である。
　図６に示すように、第２仕切用接続管３８は、上述した第１仕切用接続管３３と同様に、仕切部５１、接続部５２及び遷移部５３を有している。第２仕切用接続管３８は、上述した上側開口部５１ａに替えて、仕切部５１の下壁に下側開口部５９が形成されている点以外は、第１仕切用接続管３３と同様の構成である。
　図２に示すように、第２蓋用接続管３９は、上述した第２仕切用接続管３８と同様に、仕切部５１、接続部５２及び遷移部５３を有し、仕切部５１の下壁に下側開口部５９が形成されている。第２蓋用接続管３９の仕切部５１は、第２筒部３６の上端開口部を閉塞している。
　本実施形態の第２筒部内３６は、第２蓋部３７と第２仕切用接続管３８と第４空間Ｓ４、各第２仕切用接続管３８で仕切られた第５空間Ｓ５、及び第２仕切用接続管３８と第２蓋用接続管３９とで仕切られた第６空間Ｓ６に分割されている。
　次に、上述した室外熱交換器４の作用を説明する。
　まず、室外熱交換器４を蒸発器として機能させる場合について説明する。膨張弁５で減圧された冷媒は、液体冷媒又は乾き度の小さい液リッチの気液二相冷媒となって各第１接続管３３，３４内に流入する。各第１接続管３３，３４内に流入した冷媒は、接続部５２、遷移部５３及び仕切部５１を経て上側開口部５１ａから第１筒部３１内の各空間Ｓ１～Ｓ３に向けて上方に吐出される。各空間Ｓ１～Ｓ３内に流入した冷媒は、各空間Ｓ１～Ｓ３内を上方に流通しながら各伝熱管２３に分配される。冷媒は、各伝熱管２３内において、流通孔２３ａを＋Ｘ側に向けて流れる。
　各伝熱管２３を通過した冷媒は、第２筒部３６内に流入した後、第２接続管３８，３９の下側開口部５９を通じて第２接続管３８，３９内に流入する。第２接続管３８，３９内に流入した冷媒は、仕切部５１、遷移部５３及び接続部５２を経て室外熱交換器４から排出される。
　本実施形態の室外熱交換器４において、熱交換空気は、Ｚ方向で対向する伝熱管２３同士の間において、各フィン２４の間の隙間をＹ方向に通過する。そして、熱交換空気は、室外熱交換器４を通過する際に、伝熱管２３やフィン２４を介して、伝熱管２３内を流通する冷媒と熱交換される。このとき、室外熱交換器４内に供給された冷媒は、伝熱管２３を流通する過程で吸熱することで、熱交換空気を冷却するとともに、ガスリッチの気液二相冷媒になる。すなわち、第２筒部３６にはガスリッチの気液二相冷媒が流入する。
　なお、室外熱交換器４を凝縮器として機能させる場合には、上述した作用と逆の流れで冷媒が流通する。すなわち、圧縮機２で圧縮された冷媒は、ガス冷媒又は乾き度の大きいガスリッチの気液二相冷媒となって各第２接続管３８，３９内に流入する。各第２接続管３８，３９内に流入した冷媒は、下側開口部５９から第２筒部３６内の各空間Ｓ４～Ｓ６に向けて下方に吐出される。各空間Ｓ１～Ｓ３内に流入した冷媒は、各空間Ｓ１～Ｓ３内を下方に流通しながら各伝熱管２３に分配される。室外熱交換器４を凝縮器として機能させた際に、伝熱管２３内を流通する冷媒は、伝熱管２３を流通する過程で放熱されることで、熱交換空気を温めるとともに、液リッチの気液二相冷媒になる。
　その後、各伝熱管２３を通過した冷媒は、第１筒部３１内に流入した後、第１接続管３３，３４の上側開口部５１ａを通じて第１接続管３３，３４内に流入する。第１接続管３３，３４内に流入した冷媒は、仕切部５１、遷移部５３及び接続部５２を経て室外熱交換器４から排出される。
　ここで、本実施形態では、第１接続管３３，３４によって第１筒部３１をＺ方向に仕切るとともに、第１接続管３３，３４の仕切部５１に第１筒部３１内と冷媒流通路５７とをＺ方向に連通させる上側開口部５１ａが形成された構成とした。
　この構成によれば、第１接続管３３，３４の仕切部５１によって第１筒部３１を仕切ることで、仕切部材と接続管とを別々に設ける場合に比べ、各空間Ｓ１～Ｓ３の最下点に上側開口部５１ａを配置することができる。これにより、各空間Ｓ１～Ｓ３内に液体冷媒が滞留するのを抑制し、第１筒部３１内に無効空間（液体冷媒が滞留する空間）が形成されるのを抑制できる。その結果、室外熱交換器４が保有する冷媒量を削減することができる。また、無効空間が形成されるのを抑制できるので、例えば室外熱交換器４を凝縮器として使用した場合に、各伝熱管２３と第１筒部３１内との冷媒の流通がスムーズになる。
　特に、本実施形態では、仕切部５１、接続部５２及び遷移部５３が一体で形成されているので、例えば仕切部５１と接続部５２及び遷移部５３とを別体で形成する場合に比べ、部品点数の削減を図ることができる。また、部品点数の削減に伴い、第１筒部３１との接続箇所（例えば、ろう付け箇所）も削減できるので、製造効率の向上も図ることができる。
　本実施形態では、上側開口部５１ａが、仕切部５１のうち、平面視で伝熱管２３と重ならない位置に形成されている構成とした。
　この構成によれば、上側開口部５１ａから吐出された冷媒が伝熱管２３に当たるのを抑制できる。そのため、第１筒部３１内において冷媒を上方に向けて効率的に吐出させることができる。
　本実施形態では、第１筒部３１内が第１仕切用接続管３３によって複数の空間Ｓ１～Ｓ３に仕切られる構成とした。
　この構成によれば、各空間Ｓ１～Ｓ３内に対してそれぞれ上方に向けて冷媒が吐出されるので、各空間Ｓ１～Ｓ３の最上部まで冷媒を行き渡らせやすくなる。そのため、特に室外熱交換器４を蒸発器として機能させる場合に、各伝熱管２３内に供給される液体冷媒の供給量の均一化を図ることができる。その結果、液体冷媒の蒸発が伝熱管の途中で完了してしまう（いわゆる、ドライアウト）のを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる。
　本実施形態では、第１蓋用接続管３４が第１筒部３１の下端開口部を閉塞する構成とした。
　この構成によれば、第１筒部３１の最下端から冷媒を吐出させることができるので、上述した無効空間が形成されるのをより確実に抑制できる。
　本実施形態では、一体に連なる管材の先端部を扁平形状に潰して仕切部５１とすることで、第１筒部３１の直径が接続部５２の直径よりも大きい場合であっても、第１筒部３１内を仕切ることができる。この場合、第１筒部３１の平面視外形に応じて、例えば仕切部５１の扁平量（Ｚ方向での潰し量）を調整すること等も可能である。
　そして、本実施形態では、上述した室外熱交換器４を備えていることで、低コストかつ熱交換性能に優れた高品質な空気調和機１を提供できる。
（第２の実施形態）
　図７は、第２の実施形態に係る室外熱交換器４において、図４に対応する断面図である。以下の説明では、上述した第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、仕切部５１の上下両側に開口部が形成されている点で上述した実施形態と相違している。
　図７に示す第１仕切用接続管３３において、仕切部５１の下壁には、下側開口部５１ｂが形成されている。下側開口部５１ｂは、下壁をＺ方向に貫通している。下側開口部５１ｂは、平面視で上側開口部５１ａと重なり合っている。下側開口部５１ｂの等価直径は、上側開口部５１ａの等価直径よりも小さくなっている。本実施形態において、下側開口部５１ｂの等価直径は、上側開口部５１ａの等価直径の１／２程度に設定されている。等価直径とは、各開口部５１ａ，５１ｂの外周長さと等価な外周長さを有する真円の直径のことである。したがって、各開口部５１ａ，５１ｂが真円形状の場合には、各開口部５１ａ，５１ｂの直径と等価直径は等しくなる。なお、各開口部５１ａ，５１ｂは、平面視で重なり合わない位置に配置されていてもよい。また、下側開口部５１ｂの等価直径は、上側開口部５１ａの等価直径以上であってもよい。
　本実施形態では、仕切部５１に上側開口部５１ａ及び下側開口部５１ｂが形成されている。そのため、仕切部５１に対して上方に位置する上方空間（例えば、空間Ｓ３）、及び下方に位置する下方空間（例えば、空間Ｓ２）にそれぞれ冷媒を供給することが可能になる。よって、各空間Ｓ１～Ｓ３により均一に冷媒を供給できるとともに、Ｚ方向に並ぶ各伝熱管２３に均等に冷媒を供給することが可能になる。
　しかも、本実施形態では、上側開口部５１ａの等価直径は、下側開口部５１ｂの等価直径よりも大きくなっている。
　この構成によれば、仕切部５１の上方空間に積極的に冷媒を供給することができる。一方で、下側開口部５１ｂにより、空間Ｓ１，Ｓ２の上方空間に冷媒を供給することで、空間Ｓ１，Ｓ２の上方に接続する伝熱管２３へ冷媒を供給することができる。
　上述した実施形態では、室外熱交換器４のＺ方向が重力方向に一致している場合について説明したが、必ずしも重力方向に一致している必要はなく、Ｚ方向が重力方向に交差していてもよい。
　上述した実施形態では、室外熱交換器４を例にして説明したが、室内熱交換器６に上述した実施形態の構成を採用してもよい。
　上述した実施形態では、第１筒部３１及び第２筒部３６に各接続管３３，３４，３８，３９が接続された構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、仕切用接続管のみを用いてもよく、蓋用接続管のみを用いてもよい。また、第１ヘッダユニット２１及び第２ヘッダユニット２２の何れかのみに接続管を用いてもよい。
　上述した実施形態では、各筒部３１，３６が接続管によって複数の空間に仕切られた構成について説明したが、この構成に限られない。各筒部３１，３６内は、蓋用接続管や蓋部によって一つの空間に画成されていてもよい。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、接続管が、一方のヘッダ内において一方のヘッダを重力方向で仕切る仕切部と、仕切部に一体で連なるとともに、一方のヘッダから外部に引き出される引出部と、を備え、仕切部には、一方のヘッダ内と冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成されている構成とした。
　この構成によれば、ヘッダ内に無効空間が形成されるのを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１…空気調和機、４…室外熱交換器（熱交換器）、６…室内熱交換器（熱交換器）、６…室内熱交換器（熱交換器）、２３…伝熱管、３１…第１筒部（第１ヘッダ）、３３…第１仕切用接続管（接続管）、３４…第１蓋用接続管（接続管）、３６…第２筒部（第２ヘッダ）、３８…第２仕切用接続管（接続管）、３９…第２蓋用接続管（接続管）、５１…仕切部、５１ａ…上側開口部（開口部）、５１ｂ…下側開口部（開口部）、５２…接続部（引出部）、５３…遷移部（引出部）、５７…冷媒流通路、５９…下側開口部（接続管）、Ｓ１…第１空間（下方空間）、Ｓ２…第２空間（上方空間、下方空間）、Ｓ３…第３空間（上方空間）

Claims (5)

  1. 　重力方向に沿って延びるとともに、互いに間隔をあけて並設された第１ヘッダ及び第２ヘッダと、
    　前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダ間を接続するとともに、重力方向に間隔をあけて配列された複数の伝熱管と、
    　前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダのうち、一方のヘッダに接続され、前記一方のヘッダ内に冷媒を供給する接続管と、を備え、
    　前記接続管は、
    　　前記一方のヘッダ内において前記一方のヘッダを重力方向で仕切るとともに冷媒を流通する冷媒流通路を有する仕切部と、
    　　前記仕切部に一体で連なるとともに、前記一方のヘッダから外部に引き出される引出部と、を備え、
    　前記仕切部には、前記一方のヘッダ内と前記冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成されている、
    　熱交換器。
  2. 　前記伝熱管の端部は、前記一方のヘッダ内に差し込まれ、
    　前記開口部は、前記仕切部のうち、重力方向から見た平面視で前記伝熱管の端部と重ならない位置に形成されている、
    　請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記仕切部は、前記一方のヘッダにおける重力方向の中途部で、前記一方のヘッダ内を上方空間と下方空間とに仕切り、
    　前記開口部は、
    　　前記上方空間に向けて開口する上方開口部と、
    　　前記下方空間に向けて開口する下方開口部と、を備えている、
    　請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記上方開口部の等価直径は、前記下方開口部の等価直径よりも大きい、
    　請求項３に記載の熱交換器。
  5. 　請求項１から請求項４の何れか１項に記載の熱交換器を蒸発器として機能させる、
    　冷凍サイクル装置。
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