WO2021162035A1 - 熱交換器及びそれを有するヒートポンプシステム - Google Patents

熱交換器及びそれを有するヒートポンプシステム Download PDF

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WO2021162035A1
WO2021162035A1 PCT/JP2021/004960 JP2021004960W WO2021162035A1 WO 2021162035 A1 WO2021162035 A1 WO 2021162035A1 JP 2021004960 W JP2021004960 W JP 2021004960W WO 2021162035 A1 WO2021162035 A1 WO 2021162035A1
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heat exchanger
flow path
fluid
liquid
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PCT/JP2021/004960
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柴田　豊
沼田　光春
智己 廣川
宏和 藤野
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ダイキン工業株式会社
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    • F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger and a heat pump system having the heat exchanger.
  • Patent Document 1 discloses a heat exchanger using a supercritical fluid having a vertical dimension and a horizontal dimension of 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m in the cross section of the refrigerant flow path as a refrigerant.
  • the plate heat exchanger is generally installed so that the refrigerant flow path is in the vertical direction. Therefore, since the size in the height direction becomes large, if there are restrictions on the arrangement of parts in the product or restrictions on the routing of piping, other installation methods must be adopted. In such a case, there is a problem that the performance is significantly deteriorated.
  • the subject of this disclosure is to provide a heat exchanger with a large degree of freedom in installation.
  • a first aspect of the present disclosure comprises a plurality of first layers (10), each having a first flow path (12) of the plurality of microchannels, and a second flow path (22), each of which has a plurality of microchannels.
  • the first layer (10) and the second layer (20) form a laminated body (110), and the first layer (10) is said to have a plurality of second layers (20).
  • a heat exchanger (100) that exchanges heat while evaporating a liquid on one side and condensing a gas on the other side of the first flow path (12) and the second flow path (22) of the second layer (20).
  • the laminated body (110) has a first liquid flow hole (111) leading to each of the plurality of first flow paths (12) of the plurality of first layers (10), and the plurality of first liquid flow holes (111).
  • a second liquid flow hole (112) leading to each of the plurality of second flow paths (22) of the second layer (20) is formed, and among the first and second liquid flow holes (111, 112).
  • Distributor member for uniformly distributing and supplying the fluid containing the liquid of the evaporation source to one or both of the plurality of first layers (10) and / or the plurality of second layers (20). (40,50) are arranged.
  • the "microchannel" in the present application means that the dimensions of the first and second layers (10, 20) in the stacking direction and the width dimension in the direction perpendicular to the stacking direction are both 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. Refers to a flow path.
  • the first and second layers (10, 20) constituting the laminate (110) have the first and second flow paths (10, 20) of the microchannel, respectively.
  • one of the first flow path (12) of the first layer (10) and the second flow path (22) of the second layer (20) evaporates the liquid and the other is the gas. Heat exchange while condensing.
  • the fluid containing the liquid of the evaporation source has a plurality of first layers (11) through the first liquid flow hole (111). It is distributed to 10), and when the liquid evaporates in the second flow path (22) of the second layer (20), it is distributed to a plurality of second layers (20) via the second liquid flow hole (112). ..
  • a distribution member (40,50) is arranged in each of one or both of the first and second liquid flow holes (111,112). Thereby, the fluid can be uniformly distributed and supplied to the plurality of first layers (10) and / or the plurality of second layers (20).
  • a second aspect of the present disclosure is the first and second liquid flow holes (in the first aspect), wherein the distribution member (40,50) has one end forming a fluid inflow portion (115) of the fluid.
  • the distribution member (40,50) has one end forming a fluid inflow portion (115) of the fluid.
  • One or both of 111,112) are arranged with a gap (116) along the length direction, both ends are sealed, and one end side close to the fluid inflow portion (115) in the length direction. It is composed of a tube member having a return hole (41, 51) and a turn-back hole (42, 52) formed on the far other end side, respectively.
  • the distribution member (40,50) is composed of a pipe member in which both ends are sealed and a return hole (41,51) and a return hole (42,52) are formed. Then, the fluid flows from the fluid inflow portion (115) at one end of the first or second liquid flow hole (111,112) to the distribution member (40,50) and the first or second liquid flow hole (111,112). It flows into the gap (116).
  • This gap (116) leads to each of the plurality of first channels (12) of the plurality of first layers (10) or to each of the plurality of second channels (22) of the plurality of second layers (20). ing.
  • the fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction by this flow, and is uniformly distributed and supplied to the plurality of first layers (10) and / or the plurality of second layers (20). NS.
  • the return hole (41,51) has a smaller opening area than the folded hole (42,52).
  • the opening area of the return hole (41,51) is smaller than the opening area of the folding hole (42,52). Therefore, more fluid flows into the distribution member (40,50) from the return hole (42,52) than from the return hole (41,51), and the return hole (41,51).
  • a pressure distribution is formed with a relatively low pressure on the side and a relatively high pressure on the turn-back hole (42,52) side. As a result, the fluid easily forms a flow that flows into the distribution member (40,50) through the return hole (42,52) and flows out from the return hole (41,51).
  • the distribution member (40,50) is provided in one or both of the first and second liquid flow holes (111,112) in the length direction. Arranged with a gap (116) along the It is composed of a tube member having an opening (44, 54) formed.
  • a plurality of distribution members (40,50) are spaced at one end to form a fluid inflow portion (43,53) and the other end is sealed and spaced along the length direction. It is composed of a tube member having an opening (44,54) formed. Then, the fluid flows into the distribution member (40,50) from the fluid inflow portion (43,53) at one end of the distribution member (40,50), and then flows out from the plurality of openings (44,54) and is distributed. It flows into the gap (116) between the member (40,50) and the first or second liquid flow hole (111,112).
  • This gap (116) leads to each of the plurality of first channels (12) of the plurality of first layers (10) or to each of the plurality of second channels (22) of the plurality of second layers (20). ing. At this time, the fluid stays in the distribution member (40,50) and then separates from the plurality of openings (44,54) and flows into the gap (116). As a result, the fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction and is uniformly distributed and supplied to the plurality of first layers (10) and / or the plurality of second layers (20).
  • the plurality of openings (44,54) are formed so that the distance between the plurality of openings (44,54) becomes smaller toward the other end side. ing.
  • the distance between the plurality of openings (44,54) becomes smaller as the distance from the fluid inflow portion (43,53) increases. Then, the fluid is placed in the gap (116) between the distribution member (40,50) and the first or second liquid flow hole (111,112), relatively to one end side near the fluid inflow portion (43,53). While it flows in less, it flows in relatively more to the other end side far from the fluid inflow part (43,53). Thereby, the uniformization of the fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the fluid from the distribution member (40, 50).
  • a sixth aspect of the present disclosure is, in the fourth or fifth aspect, the plurality of openings (44,54) become larger as the opening area of the plurality of openings (44,54) increases toward the other end. It is formed like this.
  • the opening area of the plurality of openings (44,54) becomes larger as the distance from the fluid inflow portion (43,53) of the fluid increases. Then, the fluid is placed in the gap (116) between the distribution member (40,50) and the first or second liquid flow hole (111,112), relatively to one end side near the fluid inflow portion (43,53). While it flows in less, it flows in relatively more to the other end side far from the fluid inflow part (43,53). Thereby, the uniformization of the fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the fluid from the distribution member (40, 50).
  • a seventh aspect of the present disclosure is, in any one of the first to sixth aspects, the laminate (110) is the plurality of first channels (12) of each of the plurality of first layers (10). ) And the plurality of second flow paths (22) of the plurality of second layers (20) are arranged so as to extend in the horizontal direction.
  • the plate heat exchanger is generally installed so that the refrigerant flow path is in the vertical direction, and other installation methods cause a significant deterioration in performance.
  • the first and second channels (12,22) of the microchannels of the first and second layers (10,20) are arranged so as to extend in the horizontal direction. Therefore, the plate heat exchanger can be installed so that the fluid, which is considered to cause performance deterioration, flows in the horizontal direction.
  • the fluid flowing in the first and second layers (10, 20) is a chlorofluorocarbon-based refrigerant or a natural refrigerant. be.
  • a heat exchanger (100) for exchanging heat between the chlorofluorocarbon-based refrigerant or natural refrigerant of the first layer (10) and the chlorofluorocarbon-based refrigerant or natural refrigerant of the second layer (20) is obtained. Can be done.
  • a ninth aspect of the present disclosure is a heat pump system (60) having a heat exchanger (100) according to any one of the first to eighth aspects described above.
  • the effect of a large degree of freedom in the installation of the heat exchanger (100) is obtained. Can be done.
  • FIG. 1 is a perspective view of the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the first layer (10).
  • FIG. 4 is a plan view of the second layer (20).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the first flow path (12) (second flow path (22)).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the first microchannel A (15a) (first microchannel B (15b)).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the second microchannel A (25a) (second microchannel B (25b)).
  • FIG. 8 is a perspective view of the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the first embodiment.
  • FIG. 40 second distribution member (50)
  • FIG. 9 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) in the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the first embodiment. It is a cross-sectional view of the structure provided with).
  • FIG. 10 is a perspective view showing a first installation mode of the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a second installation mode of the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an example of a heat pump system (60) having a heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the second embodiment.
  • FIG. 14 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) in the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the second embodiment. It is a cross-sectional view of the structure provided with).
  • FIG. 15 is a perspective view of the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the third embodiment.
  • FIG. 16 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) in the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the third embodiment. It is a cross-sectional view of the structure provided with).
  • FIG. 17 is a perspective view of the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the fourth embodiment.
  • FIG. 18 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) in the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the fourth embodiment. It is a cross-sectional view of the structure provided with).
  • Heat exchanger (100)> 1 and 2 show the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • the heat exchanger (100) according to the first embodiment is preferably used for, for example, a cascade capacitor of a heat pump system (60).
  • the heat exchanger (100) includes a plurality of first layers (10), a plurality of second layers (20), and a pair of end plates (31, 32).
  • the first and second layers (10, 20) constitute their alternating laminate (110). Further, in the first and second layers (10, 20), the first and second fluids flow in the layers, respectively, and gas condensation occurs on one of them and liquid evaporation occurs on the other, so that the layers are inter-layered. Heat exchange.
  • the pair of end plates (31,32) are provided so as to sandwich the alternating laminated body (110) of the first and second layers (10,20).
  • FIG. 3 shows the first layer (10).
  • FIG. 4 shows the second layer (20).
  • expressions indicating directions such as “top”, “bottom”, “left”, and “right” are used, but these are expressions for convenience based on the drawings, and the actual arrangement is used. It doesn't mean.
  • Each of the first and second layers (10, 20) is composed of a rectangular metal plate material.
  • a large number of grooves are formed inside the peripheral edges (11, 21) on one side of the first and second layers (10, 20) by machining or etching, respectively, as described below. Has been done. These grooves are formed in the holes by laminating the first layer (10), the second layer (20), or the end plate (31) to close the opening.
  • both the open grooves of the first and second layers (10, 20) and the holes formed by sealing the openings are referred to as "microchannels" or "flow paths".
  • a plurality of grooves are formed in the middle portion in the left-right direction shown in FIG. 3 so as to extend straight in the left-right direction in parallel and are arranged in the up-down direction. These plurality of grooves form a plurality of first flow paths (12) included in the first layer (10).
  • a plurality of grooves are formed in the middle portion in the left-right direction shown in FIG. 4 so as to extend straight in the left-right direction in parallel and are arranged in the up-down direction.
  • These plurality of grooves form a plurality of second flow paths (22) included in the second layer (20).
  • the grooves forming the first and second flow paths (12, 22) are formed in a U-shaped cross section.
  • first and second flow paths (12, 22) are perpendicular to the dimensions (D 1 , D 2 ) in the stacking direction and the stacking direction of the first and second layers (10, 20).
  • the width dimensions in the directions (W 1 , W 2 )) are all 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. Therefore, both the first and second channels (12,22) are microchannels.
  • the dimensional configurations of the first and second channels (12,22) may be the same or different.
  • the first and second flow paths (12,22) may be provided so as to extend while forming a waveform or a zigzag shape. Further, the first and second flow paths (12, 22) may be formed in a semicircular cross section or the like.
  • the first layer (10) has a first liquid flow portion (13) having a round hole in the upper left corner of one end side (left side) in the left-right direction of the plurality of first flow paths (12), and a lower left corner.
  • the second liquid flow portion (23) of the round hole is formed so as to penetrate in the thickness direction.
  • a short ridge (14a) having a rectangular cross section extending in the vertical direction is formed. It is provided in series with an interval in the vertical direction, and is provided in parallel with an interval in the left-right direction.
  • first microchannel A (15a) As shown in FIG. 6, between the ridges (14a) adjacent to each other in the left-right direction, a U-shaped cross section extending straight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction in which the plurality of first flow paths (12) extend. A shaped groove is formed. This groove constitutes the first microchannel A (15a). These first microchannels A (15a) are connected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by a gap formed between the ridges (14a) adjacent to each other in the vertical direction. The gap between the ridges (14a) constitutes the first bypass flow path A (16a).
  • the left side of the plurality of first flow paths (12) in the first layer (10) includes these first microchannels A (15a) and the first bypass flow paths A (16a), and a plurality of them.
  • the first one-end side assembly flow path (17) through which one end of the first flow path (12) communicates is configured. Since the first liquid flow section (13) is formed in the region formed by the first one end side collecting flow path (17), the first one end side collecting flow path (17) is the second layer ( Even if the opening is closed by 20) or the end plate (31), it communicates with the first liquid flow section (13). Therefore, the first end-side collecting flow path (17) constitutes a liquid flow path.
  • the "liquid flow path” in the present application is a flow path through which a liquid generated by condensation of a gas, a liquid before evaporation to a gas, or a gas-liquid mixed fluid containing those liquids as a main component of mass flows.
  • the first one end side collecting flow path (17) is the second layer.
  • the first layer (10) has a first gas flow section (18) with a round hole in the lower right corner on the other end side (right side) of the plurality of first flow paths (12) in the left-right direction, and also in the upper right corner.
  • a second gas flow portion (28) having a round hole is formed in each portion so as to penetrate in the thickness direction.
  • short ridges (14b) having a rectangular cross section extending in the vertical direction are formed. It is provided in series with an interval in the vertical direction, and is provided in parallel with an interval in the left-right direction.
  • first microchannel B (15b) As shown in FIG. 7, between the ridges (14b) adjacent to each other in the left-right direction, a U-shaped cross section extending straight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction in which the plurality of first flow paths (12) extend. A shaped groove is formed. This groove constitutes the first microchannel B (15b). These first microchannels B (15b) are connected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by a gap formed between the ridges (14b) adjacent to each other in the vertical direction. The gap between the ridges (14b) constitutes the first bypass flow path B (16b).
  • the right side of the plurality of first flow paths (12) in the first layer (10) includes these first microchannels B (15b) and the first bypass flow paths B (16b), and a plurality of them.
  • the first other end side collective flow path (19) through which the other end of the first flow path (12) passes is configured. Since the first gas flow section (18) is formed in the region where the first other end side collecting flow path (19) is formed, the first other end side collecting flow path (19) is the second. Even if the opening is closed by the layer (20) or the end plate (31), it communicates with the first gas flow section (18). Therefore, the first other end side collecting flow path (19) constitutes a gas flow path.
  • the "gas flow path" in the present application is a flow path through which a gas before condensing into a liquid, a gas generated by evaporation of the liquid, or a gas-liquid mixed fluid containing those gases as a main component of mass flows.
  • the second gas flow section (28) is formed outside the region where the first other end side collecting flow path (19) is formed, the first other end side collecting flow path (19) is the first.
  • the opening is closed by the two layers (20) or the end plate (31), it is blocked from the second gas flow section (28).
  • the second layer (20) has a first liquid flow portion (13) having a round hole in the upper left corner of one end side (left side) in the left-right direction of the plurality of second flow paths (22), and a lower left corner.
  • the second liquid flow portion (23) of the round hole is formed so as to penetrate in the thickness direction.
  • a short ridge (24a) having a rectangular cross section extending in the vertical direction is formed. It is provided in series with an interval in the vertical direction, and is provided in parallel with an interval in the left-right direction.
  • a U-shaped cross section extending straight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction in which the plurality of second flow paths (22) extend.
  • a shaped groove is formed between the ridges (24a) adjacent to each other in the left-right direction.
  • This groove constitutes the second microchannel A (25a).
  • These second microchannels A (25a) are connected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by the gap formed between the ridges (24a) adjacent to each other in the vertical direction.
  • the gap between the ridges (24a) constitutes the second bypass flow path A (26a).
  • the left side of the plurality of second flow paths (22) in the second layer (20) includes these second microchannels A (25a) and the second bypass flow paths A (26a), and a plurality of them.
  • a second end-side assembly flow path (27) is configured through which one end of the second flow path (22) communicates. Since the second liquid flow section (23) is formed in the region where the second one end side collecting flow path (27) is formed, the second one end side collecting flow path (27) is the first layer (10). ), Even if the opening is closed, it communicates with the second liquid distribution section (23). Therefore, the second end-side collecting flow path (27) constitutes a liquid flow path.
  • the second one end side collecting flow path (27) is the first layer.
  • the second layer (20) has a first gas flow section (18) with a round hole in the lower right corner of the other end side (right side) of the plurality of second flow paths (22) in the left-right direction, and also in the upper right corner.
  • a second gas flow portion (28) having a round hole is formed in each portion so as to penetrate in the thickness direction.
  • a short ridge (24b) having a rectangular cross section extending in the vertical direction is formed. It is provided in series with an interval in the vertical direction, and is provided in parallel with an interval in the left-right direction.
  • a U-shaped cross section extending straight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction in which the plurality of second flow paths (22) extend.
  • a shaped groove is formed. This groove constitutes the second microchannel B (25b).
  • These second microchannels B (25b) are connected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction by the gap formed between the ridges (24b) adjacent to each other in the vertical direction.
  • the gap between the ridges (24b) constitutes the second bypass flow path B (26b).
  • the right side of the plurality of second flow paths (22) in the second layer (20) includes these second microchannels B (25b) and the second bypass flow paths B (26b), and a plurality of them.
  • the second other end side collective flow path (29) through which the other end of the second flow path (22) communicates is configured. Since the second gas flow section (28) is formed in the region where the second other end side collecting flow path (29) is formed, the second other end side collecting flow path (29) is the first layer. Even if the opening is closed by (10), it communicates with the second gas flow section (28). Therefore, the second other end side collecting flow path (29) constitutes a gas flow path.
  • the second other end side collecting flow path (29) is the first.
  • the opening is closed by the first layer (10), it is blocked from the first gas flow section (18).
  • the first microchannel A (15a) of the first one end side assembly flow path (17) of the first layer (10) and the first microchannel B (15b) of the first other end side assembly flow path (19) are the first.
  • the dimensions (D A1 , D B1 ) in the stacking direction and the width dimensions (W A1 , W B1 ) in the direction perpendicular to the stacking direction of the first and second layers (10, 20) are both 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the first microchannels A and B (15a, 15b) may have the same or different dimensional configurations as the first flow path (12).
  • the first microchannels A and B (15a, 15b) are the first from the viewpoint that the flow velocity of the first fluid can be suppressed from becoming excessive while ensuring the flow rate of the first fluid flowing through them.
  • the dimensions (D A1 , D B1 ) of the first and second layers (10, 20) in the stacking direction are the same as those of the first flow path (12), and the width dimensions (W A1 , W B1 ) in the direction perpendicular to the stacking direction. Is the same as the first flow path (12), or is preferably larger than the first flow path (12), and specifically, it is 1 times or more and 3 times or less of the first flow path (12). preferable.
  • the first bypass flow paths A and B (16a, 16b) may be microchannels.
  • the second microchannel A (25a) of the second one end side assembly flow path (27) of the second layer (20) and the second microchannel B (25b) of the second other end side assembly flow path (29) are the second.
  • the dimensions (D A2 , D B2 ) in the stacking direction and the width dimensions (W A2 , W B2 ) in the direction perpendicular to the stacking direction of the first and second layers (10, 20) are 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the second microchannels A and B (25a, 25b) may have the same or different dimensional configurations as the second flow path (22).
  • the second microchannels A and B (25a, 25b) are second from the viewpoint that the flow velocity of the second fluid can be suppressed from becoming excessive while ensuring the flow rate of the second fluid flowing through them.
  • the dimensions (D A2 , D B2 ) of the first and second layers (10, 20) in the stacking direction are the same as those of the second flow path (22), and the width dimensions (W A2 , W B2 ) in the direction perpendicular to the stacking direction. Is the same as the second flow path (22), or is preferably larger than the second flow path (22), and specifically, it is 1 times or more and 3 times or less the second flow path (22). preferable.
  • the second bypass flow paths A and B (26a, 26b) may be microchannels.
  • first layer (10) is a microchannel in both the first flow path (12) and the first microchannels A and B (15a, 15b), these can be simultaneously formed and produced.
  • second layer (20) is a microchannel in both the second flow path (22) and the second microchannels A and B (25a, 25b), these can be simultaneously formed and produced. can.
  • the first liquid flow hole (111) and the first gas flow hole (113) communicate with the flow path in the first layer (10) but communicate with the flow path in the second layer (20). No. Therefore, when the first fluid is supplied to one of the first liquid flow hole (111) and the first gas flow hole (113), it is distributed only to the plurality of first layers (10) and each of them. In the first layer (10), after flowing through the first flow path (12), the first one end side assembly flow path (17), and the first other end side assembly flow path (19), they merge with each other and flow out. do.
  • the second liquid flow hole (112) and the second gas flow hole (114) communicate with the flow path in the second layer (20), but flow in the first layer (10). It does not lead to the road. Therefore, when the second fluid is supplied to one of the second liquid flow hole (112) and the second gas flow hole (114), it is distributed only to the plurality of second layers (20) and each of them. In the second layer (20), after flowing through the second flow path (22), the second one end side assembly flow path (27), and the second other end side assembly flow path (29), they merge with each other and flow out. do.
  • the first and second layers (10, 20) have the first and second flow paths (12, 20) as shown in FIG. 22) are arranged and laminated so as to extend in parallel.
  • the first fluid of the first flow path (12) of the first layer (10) and the second fluid of the second flow path (22) of the second layer (20) face each other in a plan view.
  • the pair of end plates (31,32) are all made of rectangular metal plates having the same shape as the first and second layers (10,20).
  • One end plate (31) is laminated on one side of the alternating laminate (110) of the first and second layers (10, 20).
  • One end plate (31) corresponds to a first liquid flow hole (111), a second liquid flow hole (112), a first gas flow hole (113), and a second gas flow hole (114), respectively.
  • Four holes (31a, 31b, 31c, 31d) are formed. In these four holes (31a, 31b, 31c, 31d), the first liquid inlet / outlet pipe (33), the second liquid inlet / outlet pipe (34), the first gas inlet / outlet pipe (35), and the second gas, respectively.
  • the doorway pipe (36) is connected.
  • the other end plate (32) is laminated on the other side of the alternating laminated body (110) of the first and second layers (10, 20), and has a first liquid flow hole (111) and a second liquid flow hole (112). ), The first gas flow hole (113), and the second gas flow hole (114) are closed.
  • the tip of the first liquid inlet / outlet pipe (33) is sealed, and the first is coaxial with the tip surface portion (33a).
  • a cylindrical first distribution member (40) having a diameter smaller than that of the liquid inlet / outlet pipe (33) is integrally provided.
  • the tip of the first distribution member (40) is also sealed, and therefore, the first distribution member (40) is composed of a pipe member whose both ends are sealed.
  • the first distribution member (40) has a gap (116) coaxially along the length direction of the first liquid flow hole (111) and all around the first liquid flow hole (111), and the tip is the other end plate (32). It is arranged so as to come into contact with.
  • a small hole (37) is formed in the tip surface portion (33a) of the first liquid inlet / outlet pipe (33) so as to allow the inside of the pipe and the outside of the first distribution member (40) to pass through.
  • the first fluid containing the liquid of the evaporation source is supplied from the first liquid inlet / outlet pipe (33)
  • the first fluid flows in from one end of the first liquid flow hole (111) through the small holes (37). do. Therefore, one end of the first liquid flow hole (111) constitutes a fluid inflow portion (115) of the first fluid.
  • the first distribution member (40) has a return hole (41) and a turn-back hole (41) leading into the member on the outer peripheral surface thereof, on one end side near the fluid inflow portion (115) in the length direction and on the other end side far from the fluid inflow portion (115), respectively. 42) is formed.
  • the return hole (41) has a smaller opening area than the turn-back hole (42).
  • the tip of the second liquid inlet / outlet pipe (34) is sealed, coaxial with the tip surface portion (34a), and having a diameter smaller than that of the second liquid inlet / outlet pipe (34).
  • a cylindrical second distribution member (50) is integrally provided. Further, the tip of the second distribution member (50) is also sealed, and therefore, the second distribution member (50) is composed of a pipe member whose both ends are sealed.
  • the second distribution member (50) has a gap (116) coaxially along the length direction of the second liquid flow hole (112) and all around the second liquid flow hole (112), and the tip is the other end plate (32). It is arranged so as to come into contact with.
  • a small hole (37) is formed in the tip surface portion (34a) of the second liquid inlet / outlet pipe (34) so as to allow the inside of the pipe and the outside of the second distribution member (50) to pass through.
  • the second fluid containing the liquid of the evaporation source is supplied from the second liquid inlet / outlet pipe (34)
  • the second fluid flows in from one end of the second liquid flow hole (112) through the small holes (37). do. Therefore, one end of the second liquid flow hole (112) constitutes the fluid inflow portion (115) of the second fluid.
  • the second distribution member (50) has a return hole (51) and a turn-back hole (51) leading into the member on the outer peripheral surface thereof, on one end side near the fluid inflow portion (115) in the length direction and on the other end side far from the fluid inflow portion (115), respectively. 52) is formed.
  • the return hole (51) has a smaller opening area than the turn-back hole (52).
  • the first and second fluids flowing in the first and second layers (10, 20) are preferably chlorofluorocarbon-based refrigerants or natural refrigerants.
  • fluorocarbon-based refrigerant examples include R410A, R32, R134a, HFO and the like.
  • natural refrigerant examples include hydrocarbons such as CO 2 and propane.
  • the first and second layers (10, 20) constituting the alternating laminated body (110) are the first and second flow paths of the microchannel, respectively. Has (10,20).
  • the heat exchanger (100) according to the first embodiment has a large degree of freedom in installation, as shown in FIGS. 10 and 11, for example, a plurality of first streams of each of the plurality of first layers (10).
  • a plurality of second flow paths (22) of each of the road (12) and the plurality of second layers (20) are arranged so as to extend in the horizontal direction. Therefore, the heat exchanger (100) according to the first embodiment is installed so that the first and second fluids flow in the horizontal direction (directions of arrows in FIGS. 10 and 11).
  • the plate heat exchanger is generally installed so that the refrigerant flow path is in the vertical direction, and other installation methods cause a significant deterioration in performance. However, in this way, the plate heat exchanger can be installed so that the fluid that causes performance deterioration flows in the horizontal direction.
  • one of the first flow path (12) of the first layer (10) and the second flow path (22) of the second layer (20) is a liquid. Heat exchange while evaporating the gas and condensing the gas on the other hand.
  • the first fluid containing the liquid of the evaporation source receives a plurality of first layers (10) through the first liquid flow hole (111). ) Is distributed. Specifically, the first fluid is first distributed from the first liquid inlet / outlet pipe (33) through the small hole (37) and from the fluid inflow portion (115) at one end of the first liquid flow hole (111). It flows into the gap (116) between the member (40) and the first liquid flow hole (111). This gap (116) leads to a plurality of first flow paths (12) of each of the plurality of first layers (10). At this time, as shown by the broken line in FIG.
  • a part of the first fluid flows along the first distribution member (40), and then the first fluid enters the first distribution member (40) through the turn-back hole (42). It flows in, turns back and flows, flows out from the return hole (41) to the outside of the first distribution member (40), and forms a merging flow.
  • the opening area of the return hole (41) is smaller than the opening area of the return hole (42)
  • the inside of the first distribution member (40) is from the turn-back hole (42) rather than from the return hole (41).
  • a large amount of the first fluid flows in, and a pressure distribution is formed in which the return hole (41) side has a relatively low pressure and the return hole (42) side has a relatively high pressure.
  • the first fluid easily forms a flow that flows into the first distribution member (40) through the turn-back hole (42) and flows out from the return hole (41).
  • the first fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction by this flow, and is uniformly distributed and supplied to the plurality of first layers (10).
  • the second fluid containing the liquid of the evaporation source is subjected to a plurality of second fluids through the second liquid flow hole (112).
  • the second fluid is secondly distributed from the second liquid inlet / outlet pipe (34) through the small hole (37) and from the fluid inflow portion (115) at one end of the second liquid flow hole (112). It flows into the gap (116) between the member (50) and the second liquid flow hole (112).
  • This gap (116) leads to a plurality of second channels (22), respectively, of the plurality of second layers (20).
  • a part of the second fluid flows along the second distribution member (50), and then the second fluid enters the second distribution member (50) through the turn-back hole (52). It flows in, turns back and flows, flows out from the return hole (51) to the outside of the second distribution member (50), and forms a merging flow.
  • the opening area of the return hole (51) is smaller than the opening area of the turn-back hole (52)
  • the inside of the second distribution member (50) is from the turn-back hole (52) rather than from the return hole (51).
  • a large amount of the second fluid flows in, and a pressure distribution is formed in which the return hole (51) side has a relatively low pressure and the return hole (52) side has a relatively high pressure.
  • the second fluid easily forms a flow that flows into the second distribution member (50) from the turn-back hole (52) and flows out from the return hole (51).
  • the second fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction by this flow, and is uniformly distributed and supplied to the plurality of second layers (20).
  • the first one end side in the first layer (10), the first one end side collective flow path (17) on one end side of the first flow path (12) of a plurality of microchannels. And the first other end-side assembly flow path (19) on the other end side includes the first microchannels A and B (15a, 15b), respectively.
  • the second one end side collecting flow path (27) on one end side of the second flow path (22) of the plurality of microchannels and the second other end side collecting flow path (27) on the other end side ( 29) contains the second microchannels A and B (25a, 25b), respectively.
  • the first layer (10) it is possible to prevent a large space from being allocated by the first one end side collecting flow path (17) and the first other end side collecting flow path (19), and the second layer. Also in (20), it is possible to prevent a large space from being allocated by the second one-end side collecting flow path (27) and the second other end side collecting flow path (29). Further, it flows through the first one end side assembly flow path (17) and the first other end side assembly flow path (19), and the second one end side assembly flow path (27) and the second other end side assembly flow path (29). Since the wall thickness required for the pressure resistance to the first and second fluids can be kept low, it is not necessary to form the end plates (31, 32) to be thick. Therefore, from these facts, it is possible to obtain the effect of space saving and weight reduction of the heat exchanger (100) using the microchannel.
  • FIG. 12 shows an example of a heat pump system (60) having the heat exchanger (100) according to the first embodiment as a cascade capacitor.
  • the heat pump system (60) includes an outdoor device (61) provided with the heat exchanger (100) according to the first embodiment and a plurality of indoor devices (62).
  • the heat pump system (60) has first and second refrigerant circuits (70,80).
  • the first refrigerant circuit (70) is provided in the outdoor device (61), one end of which is the first liquid inlet / outlet pipe (33) of the heat exchanger (100) according to the first embodiment, and the other end of which is the first liquid inlet / outlet pipe (33). It is connected to the first gas inlet / outlet pipe (35), respectively.
  • the first refrigerant circuit (70) is provided with an outdoor air heat exchanger (71).
  • a first expansion valve (72) is provided in a portion of the first refrigerant circuit (70) from the connection portion with the first liquid inlet / outlet pipe (33) to the outdoor air heat exchanger (71).
  • the first compressor (73) and the first four-way switching valve (the first compressor (73) and the first four-way switching valve ( A flow path switching structure composed of 74) is provided.
  • the second refrigerant circuit (80) exits from the outdoor device (61), branches, passes through each indoor device (62), joins outside the indoor device (62), and returns to the outdoor device (61) again.
  • One end is connected to the second liquid inlet / outlet pipe (34) of the heat exchanger (100) according to the first embodiment, and the other end is connected to the second gas inlet / outlet pipe (36). ..
  • an indoor air heat exchanger (81) is provided in a portion inside each indoor device (62).
  • the portion of the second refrigerant circuit (80) extending from the connection with the second liquid inlet / outlet pipe (34) to the indoor air heat exchanger (81) in each indoor device (62) is inside the outdoor device (61).
  • a second outdoor expansion valve (82) is provided, and a second indoor expansion valve (83) is provided in each indoor device (62).
  • the portion of the second refrigerant circuit (80) extending from the connection with the second gas inlet / outlet pipe (36) to the indoor air heat exchanger (81) in each indoor device (62) is inside the outdoor device (61).
  • a flow path switching structure composed of a second compressor (84) and a second four-way switching valve (85) is provided.
  • the first fourth-pass switching valve (74) is boosted by the first compressor (73) to raise the temperature of the first refrigerant (first).
  • the flow path is switched so that the fluid) is sent to the outdoor air heat exchanger (71).
  • the first refrigerant sent to the outdoor air heat exchanger (71) dissipates heat and condenses there by heat exchange with the outdoor air.
  • the first refrigerant condensed by the outdoor air heat exchanger (71) is decompressed by the first expansion valve (72) and then sent to the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • the second four-way switching valve (85) sends the second refrigerant (second fluid), which has been boosted by the second compressor (84) and raised in temperature, to the heat exchanger (100) according to the first embodiment. Switch the flow path to.
  • the first refrigerant flows in from the first liquid inlet / outlet pipe (33), and in the first liquid flow hole (111), a plurality of first refrigerant members (40) are used. It is uniformly distributed to the first layer (10), and in each first layer (10), flows through a plurality of first flow paths (12) via the first other end side collecting flow path (19). Further, the second refrigerant flows in from the second gas inlet / outlet pipe (36) and is distributed to the plurality of second layers (20), and in each second layer (20), the second one end side collecting flow path (27). ) To flow through a plurality of second flow paths (22).
  • first and second layers (10, 20) heat exchange is performed between the first and second layers (10, 20), and the first refrigerant absorbs heat and evaporates in the first layer (10), while the second layer (20) absorbs heat and evaporates.
  • Refrigerant dissipates heat and condenses.
  • the first refrigerant evaporated in the first layer (10) flows out from the first gas inlet / outlet pipe (35) via the first one end side collecting flow path (17).
  • the second refrigerant condensed in the second layer (20) flows out from the second liquid inlet / outlet pipe (34) via the second other end side collecting flow path (29).
  • the first refrigerant flowing out of the first gas inlet / outlet pipe (35) is sucked into the first compressor (73) via the first four-way switching valve (74), and again by the first compressor (73). It is boosted and sent to the outdoor air heat exchanger (71).
  • the second refrigerant flowing out from the second liquid inlet / outlet pipe (34) is sent from the outdoor device (61) to each indoor device (62) after passing through the second outdoor expansion valve (82) in the outdoor device (61). ..
  • the second refrigerant sent to each indoor device (62) is decompressed by the second indoor expansion valve (83) and then sent to the indoor air heat exchanger (81), where it absorbs heat by heat exchange with the indoor air. Evaporates. As a result, the indoor air is cooled.
  • the second refrigerant evaporated in the indoor air heat exchanger (81) is returned from the indoor device (62) to the outdoor device (61), and then passes through the second four-way switching valve (85) to the second compressor. It is sucked into (84), boosted again by the second compressor (84), and sent to the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • the first four-way switching valve (74) uses a first refrigerant that has been boosted by the first compressor (73) to raise the temperature.
  • the flow path is switched so as to be sent to the heat exchanger (100) according to 1.
  • the second four-way switching valve (85) transfers the second refrigerant, which has been boosted by the second compressor (84) and raised in temperature, from the outdoor device (61) to the indoor air heat exchanger (62) of each indoor device (62). Switch the flow path to send to 81).
  • the second refrigerant sent to the indoor air heat exchanger (81) dissipates heat and condenses by heat exchange with the indoor air there. As a result, the indoor air is heated.
  • the second refrigerant condensed by the indoor air heat exchanger (81) is decompressed by the second indoor expansion valve (83) in the indoor device (62), and then returned from the indoor device (62) to the outdoor device (61). ..
  • the second refrigerant returned to the outdoor device (61) is decompressed by the second outdoor expansion valve (82) in the outdoor device (61) and then sent to the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • the first refrigerant flows in from the first gas inlet / outlet pipe (35) and is distributed to the plurality of first layers (10), and each first layer (10).
  • a plurality of first flow paths (12) flow through the first end side assembly flow path (17).
  • the second refrigerant flows in from the second liquid inlet / outlet pipe (34) and is uniformly distributed to the plurality of second layers (20) by the second distribution member (50) in the second liquid flow hole (112).
  • a plurality of second flow paths (22) flow through the second other end side collective flow path (29).
  • first and second layers (10, 20) heat exchange is performed between the first and second layers (10, 20), and the first refrigerant dissipates heat and condenses in the first layer (10), while the second layer (20) dissipates heat and condenses.
  • the refrigerant absorbs heat and evaporates.
  • the first refrigerant condensed in the first layer (10) flows out from the first liquid inlet / outlet pipe (33) via the first other end side collecting flow path (19).
  • the second refrigerant evaporated in the second layer (20) flows out from the second liquid inlet / outlet pipe (34) via the second one end side collecting flow path (27).
  • the first refrigerant flowing out of the first liquid inlet / outlet pipe (33) is decompressed by the first expansion valve (72) and then sent to the outdoor air heat exchanger (71), where it absorbs heat by heat exchange with the outdoor air. And evaporate.
  • the first refrigerant evaporated in the outdoor air heat exchanger (71) is sucked into the first compressor (73) via the first four-way switching valve (74), and again by the first compressor (73). It is boosted and sent to the heat exchanger (100) according to the first embodiment.
  • the second refrigerant flowing out from the second gas inlet / outlet pipe (36) is sucked into the second compressor (84) via the second four-way switching valve (85), and again by the second compressor (84). It is boosted and sent to each indoor device (62).
  • FIG. 13 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the second embodiment.
  • FIG. 14 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) to the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the second embodiment. )) Installation structure is shown.
  • the portion having the same name as that of the first embodiment is indicated by the same reference numeral as that of the first embodiment.
  • the first distribution member having a cylindrical shape having a diameter smaller than that of the first liquid inlet / outlet pipe (33) is coaxially continuous with the tip of the first liquid inlet / outlet pipe (33).
  • (40) is provided integrally. One end of the first distribution member (40) leads to the first liquid inlet / outlet pipe (33).
  • the first fluid containing the evaporation source liquid is supplied from the first liquid inlet / outlet pipe (33)
  • the first fluid flows in from one end of the first distribution member (40).
  • the other end of the first distribution member (40) is sealed.
  • the first distribution member (40) is composed of a pipe member having one end forming a fluid inflow portion (43) of the first fluid and the other end being sealed.
  • the first distribution member (40) has a gap (116) coaxially along the length direction of the first liquid flow hole (111) and all around the first liquid flow hole (111), and the tip is the other end plate (32). It is arranged so as to come into contact with.
  • the first distribution member (40) is formed with a plurality of openings (44) leading to the inside of the member at regular intervals along the length direction on the outer peripheral surface thereof.
  • the opening areas of the plurality of openings (44) are the same.
  • a cylindrical second distribution member (50) having a diameter smaller than that of the second liquid inlet / outlet pipe (34) is integrally provided coaxially with the tip of the second liquid inlet / outlet pipe (34). ..
  • One end of the second distribution member (50) leads to the second liquid inlet / outlet pipe (34).
  • the second distribution member (50) is composed of a pipe member having one end forming a fluid inflow portion (53) of the second fluid and the other end being sealed.
  • the second distribution member (50) has a gap (116) coaxially along the length direction of the second liquid flow hole (112) and all around the second liquid flow hole (112), and the tip is the other end plate (32). It is arranged so as to come into contact with.
  • the second distribution member (50) is formed with a plurality of openings (54) leading to the inside of the member at regular intervals along the length direction on the outer peripheral surface thereof.
  • the opening areas of the plurality of openings (54) are the same.
  • the first fluid stays in the first distribution member (40) and then separates from the plurality of openings (44) and flows into the gap (116).
  • the first fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction, and is uniformly distributed and supplied to the plurality of first layers (10).
  • the second fluid containing the liquid of the evaporation source is the second distribution member (50) as shown by the broken line in FIG. ) Flows into the second distribution member (50) from the fluid inflow portion (53) at one end, and then separates and flows out from the plurality of openings (54), and then flows out from the second distribution member (50) and the second liquid flow hole (50). It flows into the gap (116) between 112).
  • This gap (116) leads to a plurality of second channels (22), respectively, of the plurality of second layers (20).
  • the second fluid stays in the second distribution member (50) and then separates from the plurality of openings (54) and flows into the gap (116).
  • the second fluid in the gap (116) is homogenized in the length direction and is uniformly distributed and supplied to the plurality of second layers (20).
  • FIG. 15 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the third embodiment.
  • FIG. 16 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) to the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the third embodiment. )) Installation structure is shown.
  • the parts having the same names as those of the first and second embodiments are indicated by the same reference numerals as those of the first and second embodiments.
  • the plurality of openings (44) formed on the outer peripheral surface of the first distribution member (40) are formed so that the distance between them becomes smaller toward the other end side. Has been done. That is, the distance between the openings (44) becomes smaller as the distance from the fluid inflow portion (43) of the first fluid increases.
  • the plurality of openings (54) formed on the outer peripheral surface of the second distribution member (50) are formed so that the distance between them becomes smaller toward the other end side. That is, the distance between the openings (54) becomes smaller as the distance from the fluid inflow portion (53) of the second fluid increases.
  • Other configurations are the same as those in the second embodiment.
  • the first fluid containing the liquid of the evaporation source is the first distribution member ( A relatively small amount of water flows into the gap (116) between the 40) and the first liquid flow hole (111) toward one end near the fluid inflow portion (43), while the other end far from the fluid inflow portion (43). A relatively large amount flows to the side.
  • the uniformization of the first fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the first fluid from the first distribution member (40).
  • the second fluid containing the liquid of the evaporation source is the second distribution member (50) and the second liquid flow hole (112).
  • a relatively small amount flows into the gap (116) near the fluid inflow part (53), while a relatively large amount flows into the gap (116) far from the fluid inflow part (53).
  • the uniformization of the second fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the second fluid from the second distribution member (50).
  • FIG. 17 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) of the fourth embodiment.
  • FIG. 18 shows the first distribution member (40) (second distribution member (50)) to the first liquid flow hole (111) (second liquid flow hole (112)) in the heat exchanger (100) according to the fourth embodiment. )) Installation structure is shown.
  • the parts having the same names as those of the first and second embodiments are indicated by the same reference numerals as those of the first and second embodiments.
  • the plurality of openings (44) formed on the outer peripheral surface of the first distribution member (40) are increased so that their opening areas increase toward the other end side. It is formed. That is, the opening area of the opening (44) increases as the distance from the fluid inflow portion (43) of the first fluid increases.
  • the plurality of openings (54) formed on the outer peripheral surface of the second distribution member (50) are formed so that their opening areas become larger toward the other end side. That is, the opening area of the opening (54) increases as the distance from the fluid inflow portion (53) of the second fluid increases.
  • Other configurations are the same as those in the second embodiment.
  • the first fluid containing the liquid of the evaporation source is the first distribution member ( A relatively small amount of water flows into the gap (116) between the 40) and the first liquid flow hole (111) toward one end near the fluid inflow portion (43), while the other end far from the fluid inflow portion (43). A relatively large amount flows to the side. Thereby, the uniformization of the fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the fluid from the first distribution member (40).
  • the second fluid containing the liquid of the evaporation source is the second distribution member (50) and the second liquid flow hole (112).
  • a relatively small amount flows into the gap (116) near the fluid inflow part (53), while a relatively large amount flows into the gap (116) far from the fluid inflow part (53).
  • the uniformization of the fluid in the gap (116) in the length direction is achieved by controlling the inflow amount of the fluid from the second distribution member (50).
  • the first and second distribution members (40, 50) are composed of cylindrical tube members, but the present invention is not particularly limited to this, and a fluid containing a liquid as an evaporation source is used. It may have other configurations as long as it is uniformly distributed and supplied to a plurality of first layers (10) and / or a plurality of second layers (20).
  • the present disclosure is useful in the technical field of heat exchangers and heat pump systems having them.

Abstract

熱交換器(100)は、複数のマイクロチャネルの第１流路(12)を有する第１層(10)と、複数のマイクロチャネルの第２流路(22)を有する第２層(20)とが積層体(110)を構成している。積層体(110)には、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)に通じる第１液体流通孔(111)と、複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)に通じる第２液体流通孔(112)とが形成されている。第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、蒸発源の液体を含む流体を、複数の第１層(10)及び／又は複数の第２層(20)に均一に分配して供給するための分配部材(40,50)が配置されている。

Description

熱交換器及びそれを有するヒートポンプシステム
　本開示は、熱交換器及びそれを有するヒートポンプシステムに関する。
　マイクロチャネルを用いた熱交換器が知られている。例えば、特許文献１には、冷媒流路の断面における縦寸法及び横寸法がいずれも１０μｍ以上１０００μｍである超臨界流体を冷媒とする熱交換器が開示されている。
特開２００７－３３３３５３号公報
　ところで、プレート式熱交換器は、一般的には、冷媒流路が鉛直方向となるように設置される。そのため、高さ方向のサイズが大きくなることから、製品内での部品配置に制限がある場合や配管の取り回しの制約がある場合等には、その他の設置方法を採らざるを得ず、そのような場合、大幅な性能低下を招くという問題がある。
　本開示の課題は、設置の自由度が大きい熱交換器を提供することである。
　本開示の第１の態様は、各々が複数のマイクロチャネルの第１流路(12)を有する複数の第１層(10)と、各々が複数のマイクロチャネルの第２流路(22)を有する複数の第２層(20)とを備えるとともに、前記第１層(10)と前記第２層(20)とが積層体(110)を構成し、且つ前記第１層(10)の前記第１流路(12)及び前記第２層(20)の前記第２流路(22)のうちの一方で液体の蒸発及び他方で気体の凝縮をしながら熱交換する熱交換器(100)であって、前記積層体(110)には、前記複数の第１層(10)のそれぞれの前記複数の第１流路(12)に通じる第１液体流通孔(111)と、前記複数の第２層(20)のそれぞれの前記複数の第２流路(22)に通じる第２液体流通孔(112)とが形成されており、前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、蒸発源の液体を含む流体を、前記複数の第１層(10)及び／又は前記複数の第２層(20)に均一に分配して供給するための分配部材(40,50)が配置されている。
　ここで、まず、本出願における「マイクロチャネル」とは、第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法及び積層方向に垂直な方向の幅寸法がいずれも１０μｍ以上１０００μｍ以下である流路をいう。
　第１の態様では、積層体(110)を構成する第１及び第２層(10,20)が、それぞれマイクロチャネルの第１及び第２流路(10,20)を有する。これにより、熱交換器(100)の設置方法について、流体の流動方向についての配慮が不要であり、その制約を受けないため、大きな設置の自由度を得ることができる。
　また、第１の態様では、第１層(10)の第１流路(12)及び第２層(20)の第２流路(22)のうちの一方で液体の蒸発及び他方で気体の凝縮をしながら熱交換する。このとき、第１層(10)の第１流路(12)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む流体は、第１液体流通孔(111)を介して複数の第１層(10)に分配され、第２層(20)の第２流路(22)で液体が蒸発するときには、第２液体流通孔(112)を介して複数の第２層(20)に分配される。そして、第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに分配部材(40,50)が配置されている。これにより、複数の第１層(10)及び／又は複数の第２層(20)に流体を均一に分配して供給することができる。
　本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、前記分配部材(40,50)は、一端が前記流体の流体流入部(115)を構成する前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、長さ方向に沿って間隙(116)を有して配置され、両端が封じられ、且つ長さ方向の前記流体流入部(115)に近い一端側及び遠い他端側にそれぞれ戻り孔(41,51)及び折り返し孔(42,52)が形成された管部材で構成されている。
　第２の態様では、分配部材(40,50)が、両端が封じられるとともに戻り孔(41,51)及び折り返し孔(42,52)が形成された管部材で構成されている。そして、流体は、第１又は第２液体流通孔(111,112)の一端の流体流入部(115)から、分配部材(40,50)と第１又は第２液体流通孔(111,112)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)又は複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)に通じている。このとき、流体は、その一部が分配部材(40,50)に沿って流れた後、折り返し孔(42,52)から分配部材(40,50)内に流入して折り返して流れ、戻り孔(41,51)から分配部材(40,50)外に流出して合流する流れを形成する。これにより、間隙(116)内の流体は、この流れによって長さ方向に均一化され、複数の第１層(10)及び／又は複数の第２層(20)に均一に分配されて供給される。
　本開示の第３の態様は、第２の態様において、前記戻り孔(41,51)が上記折り返し孔(42,52)よりも開口面積が小さい。
　第３の態様では、戻り孔(41,51)の開口面積が折り返し孔(42,52)の開口面積よりも小さい。このため、分配部材(40,50)内には、戻り孔(41,51)からよりも折り返し孔(42,52)からの方が、多くの流体が流入し、戻り孔(41,51)側が相対的に低圧及び折り返し孔(42,52)側が相対的に高圧の圧力分布が形成される。これにより、流体は、分配部材(40,50)に折り返し孔(42,52)から流入して戻り孔(41,51)から流出する流れを容易に形成する。
　本開示の第４の態様は、第１の態様において、前記分配部材(40,50)は、前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、長さ方向に沿って間隙(116)を有して配置され、一端が前記流体の流体流入部(43,53)を構成するとともに他端が封じられ、且つ長さ方向に沿って間隔をおいて複数の開口(44,54)が形成された管部材で構成されている。
　第４の態様では、分配部材(40,50)が、一端が流体の流体流入部(43,53)を構成するとともに他端が封じられ、且つ長さ方向に沿って間隔をおいて複数の開口(44,54)が形成された管部材で構成されている。そして、流体は、分配部材(40,50)の一端の流体流入部(43,53)から分配部材(40,50)内に流入した後、複数の開口(44,54)から流出し、分配部材(40,50)と第１又は第２液体流通孔(111,112)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)又は複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)に通じている。このとき、流体は、分配部材(40,50)内に滞留した後、複数の開口(44,54)から分かれて間隙(116)に流入する。これにより、間隙(116)内の流体は、長さ方向に均一化され、複数の第１層(10)及び／又は複数の第２層(20)に均一に分配されて供給される。
　本開示の第５の態様は、第４の態様において、前記複数の開口(44,54)は、前記複数の開口(44,54)の間隔が他端側に行くに従って小さくなるように形成されている。
　第５の態様では、複数の開口(44,54)の間隔が流体の流体流入部(43,53)から遠くなるに従って小さくなっている。そして、流体は、分配部材(40,50)と第１又は第２液体流通孔(111,112)との間の間隙(116)に、流体流入部(43,53)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(43,53)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の流体の長さ方向の均一化が、分配部材(40,50)からの流体の流入量の制御により図られる。
　本開示の第６の態様は、第４又は第５の態様において、前記複数の開口(44,54)は、前記複数の開口(44,54)の開口面積が他端側に行くに従って大きくなるように形成されている。
　第６の態様では、複数の開口(44,54)の開口面積が流体の流体流入部(43,53)から遠くなるに従って大きくなっている。そして、流体は、分配部材(40,50)と第１又は第２液体流通孔(111,112)との間の間隙(116)に、流体流入部(43,53)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(43,53)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の流体の長さ方向の均一化が、分配部材(40,50)からの流体の流入量の制御により図られる。
　本開示の第７の態様は、第１乃至第６のいずれかの態様において、前記積層体(110)は、前記複数の第１層(10)のそれぞれの前記複数の第１流路(12)及び前記複数の第２層(20)のそれぞれの前記複数の第２流路(22)が水平方向に延びるように配置されている。
　上記の通り、プレート式熱交換器は、一般的には、冷媒流路が鉛直方向となるように設置され、その他の設置方法では、大幅な性能低下を招く。しかしながら、第７の態様では、第１及び第２層(10,20)のマイクロチャネルの第１及び第２流路(12,22)が水平方向に延びるように配置される。したがって、プレート式熱交換器では性能低下を招くとされる流体が水平方向に流動するような設置を行うことができる。
　本開示の第８の態様は、上記第１乃至第７の態様のいずれかにおいて、前記第１及び第２層(10,20)内を流動する流体が、いずれもフロン系冷媒又は自然冷媒である。
　第８の態様では、第１層(10)のフロン系冷媒又は自然冷媒と、第２層(20)のフロン系冷媒又は自然冷媒との間で熱交換する熱交換器(100)を得ることができる。
　本開示の第９の態様は、上記第１乃至第８の態様のいずれかの熱交換器(100)を有するヒートポンプシステム(60)である。
　第９の態様では、上記第１乃至第６の態様のいずれかの熱交換器(100)を有するヒートポンプシステム(60)として、熱交換器(100)の大きな設置の自由度の実効を得ることができる。
図１は、実施形態１に係る熱交換器(100)の斜視図である。 図２は、実施形態１に係る熱交換器(100)の分解斜視図である。 図３は、第１層(10)の平面図である。 図４は、第２層(20)の平面図である。 図５は、第１流路(12)（第２流路(22)）の断面図である。 図６は、第１マイクロチャネルＡ(15a)（第１マイクロチャネルＢ(15b)）の断面図である。 図７は、第２マイクロチャネルＡ(25a)（第２マイクロチャネルＢ(25b)）の断面図である。 図８は、実施形態１の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の斜視図である。 図９は、実施形態１に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）に第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を設けた構造の断面図である。 図１０は、実施形態１に係る熱交換器(100)の第１の設置態様を示す斜視図である。 図１１は、実施形態１に係る熱交換器(100)の第２の設置態様を示す斜視図である。 図１２は、実施形態１に係る熱交換器(100)を有するヒートポンプシステム(60)の一例の概略構成図である。 図１３は、実施形態２の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の斜視図である。 図１４は、実施形態２に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）に第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を設けた構造の断面図である。 図１５は、実施形態３の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の斜視図である。 図１６は、実施形態３に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）に第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を設けた構造の断面図である。 図１７は、実施形態４の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の斜視図である。 図１８は、実施形態４に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）に第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を設けた構造の断面図である。
　以下、実施形態について詳細に説明する。
　（実施形態１）
　＜熱交換器(100)＞
　図１及び２は、実施形態１に係る熱交換器(100)を示す。実施形態１に係る熱交換器(100)は、例えばヒートポンプシステム(60)のカスケードコンデンサ等に好適に用いられる。
　実施形態１に係る熱交換器(100)は、複数の第１層(10)と、複数の第２層(20)と、一対のエンドプレート(31,32)とを備える。第１及び第２層(10,20)は、それらの交互積層体(110)を構成している。また、第１及び第２層(10,20)は、それぞれ層内を第１及び第２流体が流動し、それらのうちの一方で気体の凝縮及び他方で液体の蒸発が起こることにより層間で熱交換する。一対のエンドプレート(31,32)は、第１及び第２層(10,20)の交互積層体(110)を挟むように設けられている。
　図３は第１層(10)を示す。図４は第２層(20)を示す。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す表現を使用するが、これらは、図面に基づく便宜上の表現であって、実際の配置を意味するのではない。
　第１及び第２層(10,20)のそれぞれは、長方形の金属板材で構成されている。第１及び第２層(10,20)のそれぞれ片面の周縁部分(11,21)の内側には、機械加工やエッチング加工が施されることにより、以下に説明するように多数の溝が形成されている。これらの溝は、第１層(10)、第２層(20)、又はエンドプレート(31)が積層されて開口が封じられることにより孔に形成される。ここで、本出願では、第１及び第２層(10,20)の開口した溝も、その開口が封じられて形成される孔も、いずれも「マイクロチャネル」又は「流路」という。
　第１層(10)には、図３に示す左右方向の中間部分に、複数の溝が、左右方向に真っ直ぐに並行に延びるとともに、上下方向に配列するように形成されている。これらの複数の溝は、第１層(10)が有する複数の第１流路(12)を構成している。同様に、第２層(20)には、図４に示す左右方向の中間部分に、複数の溝が、左右方向に真っ直ぐに並行に延びるとともに、上下方向に配列するように形成されている。これらの複数の溝は、第２層(20)が有する複数の第２流路(22)を構成している。第１及び第２流路(12,22)を構成する溝は、図５に示すように、断面コの字状に形成されている。また、第１及び第２流路(12,22)を構成する溝は、その第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法(D1,D2)及び積層方向に垂直な方向の幅寸法(W1,W2))が、いずれも１０μｍ以上１０００μｍ以下である。したがって、第１及び第２流路(12,22)は、いずれもマイクロチャネルである。第１及び第２流路(12,22)の寸法構成は、同一であっても、異なっていても、どちらでもよい。
　なお、第１及び第２流路(12,22)は、波形やジグザグ形を形成しながら延びるように設けられていてもよい。また、第１及び第２流路(12,22)は、断面半円形状等に形成されていてもよい。
　第１層(10)には、複数の第１流路(12)の左右方向の一端側（左側）の左上角部に丸孔の第１液体流通部(13)が、また、左下角部に丸孔の第２液体流通部(23)が、それぞれ厚さ方向に貫通して形成されている。第１層(10)の複数の第１流路(12)の左側における第１液体流通部(13)を含む領域には、上下方向に延びる断面矩形状の短尺の突条(14a)が、上下方向に間隔をおいて直列に設けられているとともに、左右方向に間隔をおいて並列に設けられている。
　左右方向に相互に隣接する各突条(14a)間には、図６に示すように、複数の第１流路(12)の延びる左右方向に直交する上下方向に真っ直ぐに延びる断面コの字状の溝が形成されている。この溝は、第１マイクロチャネルＡ(15a)を構成している。これらの第１マイクロチャネルＡ(15a)は、上下方向だけでなく、上下方向に相互に隣接する各突条(14a)間に形成された間隙により左右方向にも通じている。この突条(14a)間の間隙は、第１バイパス流路Ａ(16a)を構成している。
　以上より、第１層(10)における複数の第１流路(12)の左側には、これらの第１マイクロチャネルＡ(15a)及び第１バイパス流路Ａ(16a)を含むとともに、複数の第１流路(12)の一端が通じる第１一端側集合流路(17)が構成されている。この第１一端側集合流路(17)が構成された領域には、第１液体流通部(13)が形成されているので、第１一端側集合流路(17)は、第２層(20)又はエンドプレート(31)で開口が封じられても、第１液体流通部(13)と通じる。したがって、第１一端側集合流路(17)は、液体流路を構成する。ここで、本出願における「液体流路」とは、気体の凝縮により生じた液体若しくは気体に蒸発する前の液体、又は、それらの液体を質量の主体として含む気液混合流体が流動する流路をいう。一方、第２液体流通部(23)は、第１一端側集合流路(17)が構成された領域外に形成されているので、第１一端側集合流路(17)は、第２層(20)又はエンドプレート(31)で開口が封じられると、第２液体流通部(23)から遮断される。
　第１層(10)には、複数の第１流路(12)の左右方向の他端側（右側）の右下角部に丸孔の第１気体流通部(18)が、また、右上角部に丸孔の第２気体流通部(28)が、それぞれ厚さ方向に貫通して形成されている。第１層(10)の複数の第１流路(12)の右側における第１気体流通部(18)を含む領域には、上下方向に延びる断面矩形状の短尺の突条(14b)が、上下方向に間隔をおいて直列に設けられているとともに、左右方向に間隔をおいて並列に設けられている。
　左右方向に相互に隣接する各突条(14b)間には、図７に示すように、複数の第１流路(12)の延びる左右方向に直交する上下方向に真っ直ぐに延びる断面コの字状の溝が形成されている。この溝は、第１マイクロチャネルＢ(15b)を構成している。これらの第１マイクロチャネルＢ(15b)は、上下方向だけでなく、上下方向に相互に隣接する各突条(14b)間に形成された間隙により左右方向にも通じている。この突条(14b)間の間隙は、第１バイパス流路Ｂ(16b)を構成している。
　以上より、第１層(10)における複数の第１流路(12)の右側には、これらの第１マイクロチャネルＢ(15b)及び第１バイパス流路Ｂ(16b)を含むとともに、複数の第１流路(12)の他端が通じる第１他端側集合流路(19)が構成されている。この第１他端側集合流路(19)が構成された領域には、第１気体流通部(18)が形成されているので、第１他端側集合流路(19)は、第２層(20)又はエンドプレート(31)で開口が封じられても、第１気体流通部(18)と通じる。したがって、第１他端側集合流路(19)は、気体流路を構成する。ここで、本出願における「気体流路」とは、液体に凝縮する前の気体若しくは液体の蒸発により生じた気体、又は、それらの気体を質量の主体として含む気液混合流体が流動する流路をいう。一方、第２気体流通部(28)は、第１他端側集合流路(19)が構成された領域外に形成されているので、第１他端側集合流路(19)は、第２層(20)又はエンドプレート(31)で開口が封じられると、第２気体流通部(28)から遮断される。
　第２層(20)には、複数の第２流路(22)の左右方向の一端側（左側）の左上角部に丸孔の第１液体流通部(13)が、また、左下角部に丸孔の第２液体流通部(23)が、それぞれ厚さ方向に貫通して形成されている。第２層(20)の複数の第２流路(22)の左側における第２液体流通部(23)を含む領域には、上下方向に延びる断面矩形状の短尺の突条(24a)が、上下方向に間隔をおいて直列に設けられているとともに、左右方向に間隔をおいて並列に設けられている。
　左右方向に相互に隣接する各突条(24a)間には、図６に示すように、複数の第２流路(22)の延びる左右方向に直交する上下方向に真っ直ぐに延びる断面コの字状の溝が形成されている。この溝は、第２マイクロチャネルＡ(25a)を構成している。これらの第２マイクロチャネルＡ(25a)は、上下方向だけでなく、上下方向に相互に隣接する各突条(24a)間に形成された間隙により左右方向にも通じている。この突条(24a)間の間隙は、第２バイパス流路Ａ(26a)を構成している。
　以上より、第２層(20)における複数の第２流路(22)の左側には、これらの第２マイクロチャネルＡ(25a)及び第２バイパス流路Ａ(26a)を含むとともに、複数の第２流路(22)の一端が通じる第２一端側集合流路(27)が構成されている。この第２一端側集合流路(27)が構成された領域には第２液体流通部(23)が形成されているので、第２一端側集合流路(27)は、第１層(10)で開口が封じられても、第２液体流通部(23)と通じる。したがって、第２一端側集合流路(27)は液体流路を構成する。一方、第１液体流通部(13)は、第２一端側集合流路(27)が構成された領域外に形成されているので、第２一端側集合流路(27)は、第１層(10)で開口が封じられると、第１液体流通部(13)から遮断される。
　第２層(20)には、複数の第２流路(22)の左右方向の他端側（右側）の右下角部に丸孔の第１気体流通部(18)が、また、右上角部に丸孔の第２気体流通部(28)が、それぞれ厚さ方向に貫通して形成されている。第２層(20)の複数の第２流路(22)の右側における第２気体流通部(28)を含む領域には、上下方向に延びる断面矩形状の短尺の突条(24b)が、上下方向に間隔をおいて直列に設けられているとともに、左右方向に間隔をおいて並列に設けられている。
　左右方向に相互に隣接する各突条(24b)間には、図７に示すように、複数の第２流路(22)の延びる左右方向に直交する上下方向に真っ直ぐに延びる断面コの字状の溝が形成されている。この溝は、第２マイクロチャネルＢ(25b)を構成している。これらの第２マイクロチャネルＢ(25b)は、上下方向だけでなく、上下方向に相互に隣接する各突条(24b)間に形成された間隙により左右方向にも通じている。この突条(24b)間の間隙は、第２バイパス流路Ｂ(26b)を構成している。
　以上より、第２層(20)における複数の第２流路(22)の右側には、これらの第２マイクロチャネルＢ(25b)及び第２バイパス流路Ｂ(26b)を含むとともに、複数の第２流路(22)の他端が通じる第２他端側集合流路(29)が構成されている。この第２他端側集合流路(29)が構成された領域には第２気体流通部(28)が形成されているので、第２他端側集合流路(29)は、第１層(10)で開口が封じられても、第２気体流通部(28)と通じる。したがって、第２他端側集合流路(29)は気体流路を構成する。一方、第１気体流通部(18)は、第２他端側集合流路(29)が構成された領域外に形成されているので、第２他端側集合流路(29)は、第１層(10)で開口が封じられると、第１気体流通部(18)から遮断される。
　第１層(10)の第１一端側集合流路(17)の第１マイクロチャネルＡ(15a)及び第１他端側集合流路(19)の第１マイクロチャネルＢ(15b)は、第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法(DA1,DB1)及び積層方向に垂直な方向の幅寸法(WA1,WB1)がいずれも１０μｍ以上１０００μｍ以下である。第１マイクロチャネルＡ及びＢ(15a,15b)は、それらの寸法構成が第１流路(12)と同一であっても、異なっていても、どちらでもよい。しかしながら、第１マイクロチャネルＡ及びＢ(15a,15b)は、それらを流動する第１流体の流量を確保しつつ、第１流体の流速が過大となるのを抑えることができるという観点から、第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法(DA1,DB1)が第１流路(12)と同一で且つ積層方向に垂直な方向の幅寸法(WA1,WB1)が、第１流路(12)と同一、又は、第１流路(12)よりも大きいことが好ましく、具体的には第１流路(12)の１倍以上３倍以下であることが好ましい。また、第１バイパス流路Ａ及びＢ(16a,16b)は、マイクロチャネルであってもよい。
　第２層(20)の第２一端側集合流路(27)の第２マイクロチャネルＡ(25a)及び第２他端側集合流路(29)の第２マイクロチャネルＢ(25b)は、第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法(DA2,DB2)及び積層方向に垂直な方向の幅寸法(WA2,WB2)が１０μｍ以上１０００μｍ以下である。第２マイクロチャネルＡ及びＢ(25a,25b)は、それらの寸法構成が第２流路(22)と同一であっても、異なっていても、どちらでもよい。しかしながら、第２マイクロチャネルＡ及びＢ(25a,25b)は、それらを流動する第２流体の流量を確保しつつ、第２流体の流速が過大となるのを抑えることができるという観点から、第１及び第２層(10,20)の積層方向の寸法(DA2,DB2)が第２流路(22)と同一で且つ積層方向に垂直な方向の幅寸法(WA2,WB2)が、第２流路(22)と同一、又は、第２流路(22)よりも大きいことが好ましく、具体的には第２流路(22)の１倍以上３倍以下であることが好ましい。また、第２バイパス流路Ａ及びＢ(26a,26b)は、マイクロチャネルであってもよい。
　第１層(10)は、第１流路(12)並びに第１マイクロチャネルＡ及びＢ(15a,15b)のいずれもマイクロチャネルであるので、これらを同時形成して作製することができる。同様に、第２層(20)は、第２流路(22)並びに第２マイクロチャネルＡ及びＢ(25a,25b)のいずれもマイクロチャネルであるので、これらを同時形成して作製することができる。
　第１及び第２層(10,20)の交互積層体(110)には、第１及び第２層(10,20)の第１液体流通部(13)、第２液体流通部(23)、第１気体流通部(18)、及び第２気体流通部(28)が、それぞれ複数連続することにより構成された円筒状管構造の第１液体流通孔(111)、第２液体流通孔(112)、第１気体流通孔(113)、及び第２気体流通孔(114)が形成されている。
　第１液体流通孔(111)及び第１気体流通孔(113)は、第１層(10)内の流路とは通じているものの、第２層(20)内の流路とは通じていない。したがって、第１流体は、第１液体流通孔(111)及び第１気体流通孔(113)のうちの一方に供給されると、複数の第１層(10)のみに分配されるとともに、各第１層(10)において、第１流路(12)、第１一端側集合流路(17)、及び第１他端側集合流路(19)を流動した後、他方で合流して流出する。
　また、逆に、第２液体流通孔(112)及び第２気体流通孔(114)は、第２層(20)内の流路とは通じているものの、第１層(10)内の流路とは通じていない。したがって、第２流体は、第２液体流通孔(112)及び第２気体流通孔(114)のうちの一方に供給されると、複数の第２層(20)のみに分配されるとともに、各第２層(20)において、第２流路(22)、第２一端側集合流路(27)、及び第２他端側集合流路(29)を流動した後、他方で合流して流出する。
　第１及び第２層(10,20)の交互積層体(110)は、第１及び第２層(10,20)が、図２に示すように、第１及び第２流路(12,22)が平行に延びるように配置されて積層されている。この場合、第１層(10)の第１流路(12)の第１流体と第２層(20)の第２流路(22)の第２流体とが、平面視で対向するように流動する。
　一対のエンドプレート(31,32)は、いずれも第１及び第２層(10,20)と同一形状の長方形の金属板材で構成されている。一方のエンドプレート(31)は、第１及び第２層(10,20)の交互積層体(110)の一方側に積層されている。一方のエンドプレート(31)には、第１液体流通孔(111)、第２液体流通孔(112)、第１気体流通孔(113)、及び第２気体流通孔(114)にそれぞれ対応する４個の孔(31a,31b,31c,31d)が形成されている。これらの４個の孔(31a,31b,31c,31d)には、それぞれ第１液体出入口管(33)、第２液体出入口管(34)、第１気体出入口管(35)、及び第２気体出入口管(36)が接続されている。他方のエンドプレート(32)は、第１及び第２層(10,20)の交互積層体(110)の他方側に積層され、第１液体流通孔(111)、第２液体流通孔(112)、第１気体流通孔(113)、及び第２気体流通孔(114)を封じている。
　実施形態１に係る熱交換器(100)では、図８及び９に示すように、第１液体出入口管(33)の先端が封じられており、その先端面部(33a)に同軸に、第１液体出入口管(33)よりも小径の円筒状の第１分配部材(40)が一体に設けられている。また、第１分配部材(40)も先端が封じられており、したがって、第１分配部材(40)は、両端が封じられた管部材で構成されている。第１分配部材(40)は、第１液体流通孔(111)に、その長さ方向に沿って同軸に、且つ全周に間隙(116)を有するとともに、先端が他方のエンドプレート(32)に当接するように配置されている。
　第１液体出入口管(33)の先端面部(33a)には、管内と第１分配部材(40)の外部とを通じさせるように小孔(37)が形成されている。第１液体出入口管(33)から蒸発源の液体を含む第１流体が供給されるときには、第１流体は、この小孔(37)を介して第１液体流通孔(111)の一端から流入する。したがって、第１液体流通孔(111)の一端は、第１流体の流体流入部(115)を構成する。第１分配部材(40)には、その外周面に、長さ方向の流体流入部(115)に近い一端側及び遠い他端側に、それぞれ部材内に通じる戻り孔(41)及び折り返し孔(42)が形成されている。戻り孔(41)は、折り返し孔(42)よりも開口面積が小さい。
　同様に、図８及び９に示すように、第２液体出入口管(34)の先端が封じられており、その先端面部(34a)に同軸に、第２液体出入口管(34)よりも小径の円筒状の第２分配部材(50)が一体に設けられている。また、第２分配部材(50)も先端が封じられており、したがって、第２分配部材(50)は、両端が封じられた管部材で構成されている。第２分配部材(50)は、第２液体流通孔(112)に、その長さ方向に沿って同軸に、且つ全周に間隙(116)を有するとともに、先端が他方のエンドプレート(32)に当接するように配置されている。
　第２液体出入口管(34)の先端面部(34a)には、管内と第２分配部材(50)の外部とを通じさせるように小孔(37)が形成されている。第２液体出入口管(34)から蒸発源の液体を含む第２流体が供給されるときには、第２流体は、この小孔(37)を介して第２液体流通孔(112)の一端から流入する。したがって、第２液体流通孔(112)の一端は、第２流体の流体流入部(115)を構成する。第２分配部材(50)には、その外周面に、長さ方向の流体流入部(115)に近い一端側及び遠い他端側に、それぞれ部材内に通じる戻り孔(51)及び折り返し孔(52)が形成されている。戻り孔(51)は、折り返し孔(52)よりも開口面積が小さい。
　第１及び第２層(10,20)内を流動する第１及び第２流体は、いずれもフロン系冷媒又は自然冷媒であることが好ましい。フロン系冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、Ｒ１３４ａ、ＨＦＯ等が挙げられる。自然冷媒としては、例えば、ＣＯ２、プロパンなどの炭化水素等が挙げられる。
　以上の構成の実施形態１に係る熱交換器(100)では、交互積層体(110)を構成する第１及び第２層(10,20)が、それぞれマイクロチャネルの第１及び第２流路(10,20)を有する。これにより、熱交換器(100)の設置方法について、流体の流動方向についての配慮が不要であり、その制約を受けないため、大きな設置の自由度を得ることができる。したがって、実施形態１に係る熱交換器(100)は、設置の自由度が大きいことから、例えば図１０及び１１に示すように、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)及び複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)が水平方向に延びるように配置される。したがって、実施形態１に係る熱交換器(100)は、第１及び第２流体が水平方向（図１０及び１１中の矢印の方向）に流動するように設置される。プレート式熱交換器は、一般的には、冷媒流路が鉛直方向となるように設置され、その他の設置方法では、大幅な性能低下を招く。しかしながら、このように、プレート式熱交換器では性能低下を招くとされる流体が水平方向に流動するような設置を行うことができる。
　また、実施形態１に係る熱交換器(100)では、第１層(10)の第１流路(12)及び第２層(20)の第２流路(22)のうちの一方で液体の蒸発及び他方で気体の凝縮をしながら熱交換する。
　第１層(10)の第１流路(12)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第１流体は、第１液体流通孔(111)を介して複数の第１層(10)に分配される。具体的には、第１流体は、第１液体出入口管(33)から小孔(37)を通って、第１液体流通孔(111)の一端の流体流入部(115)から、第１分配部材(40)と第１液体流通孔(111)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)に通じている。このとき、第１流体は、図９に破線で示すように、その一部が第１分配部材(40)に沿って流れた後、折り返し孔(42)から第１分配部材(40)内に流入して折り返して流れ、戻り孔(41)から第１分配部材(40)外に流出して合流する流れを形成する。
　ここで、戻り孔(41)の開口面積が折り返し孔(42)の開口面積よりも小さいため、第１分配部材(40)内には、戻り孔(41)からよりも折り返し孔(42)からの方が、多くの第１流体が流入し、戻り孔(41)側が相対的に低圧及び折り返し孔(42)側が相対的に高圧の圧力分布が形成される。これにより、第１流体は、第１分配部材(40)に折り返し孔(42)から流入して戻り孔(41)から流出する流れを容易に形成する。
　以上により、間隙(116)内の第１流体は、この流れによって長さ方向に均一化され、複数の第１層(10)に均一に分配されて供給される。
　同様に、第２層(20)の第２流路(22)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第２流体は、第２液体流通孔(112)を介して複数の第２層(20)に分配される。具体的には、第２流体は、第２液体出入口管(34)から小孔(37)を通って、第２液体流通孔(112)の一端の流体流入部(115)から、第２分配部材(50)と第２液体流通孔(112)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)に通じている。このとき、第２流体は、図９に破線で示すように、その一部が第２分配部材(50)に沿って流れた後、折り返し孔(52)から第２分配部材(50)内に流入して折り返して流れ、戻り孔(51)から第２分配部材(50)外に流出して合流する流れを形成する。
　ここで、戻り孔(51)の開口面積が折り返し孔(52)の開口面積よりも小さいため、第２分配部材(50)内には、戻り孔(51)からよりも折り返し孔(52)からの方が、多くの第２流体が流入し、戻り孔(51)側が相対的に低圧及び折り返し孔(52)側が相対的に高圧の圧力分布が形成される。これにより、第２流体は、第２分配部材(50)に折り返し孔(52)から流入して戻り孔(51)から流出する流れを容易に形成する。
　以上により、間隙(116)内の第２流体は、この流れによって長さ方向に均一化され、複数の第２層(20)に均一に分配されて供給される。
　加えて、実施形態１に係る熱交換器(100)では、第１層(10)において、複数のマイクロチャネルの第１流路(12)の一端側の第１一端側集合流路(17)及び他端側の第１他端側集合流路(19)が、それぞれ第１マイクロチャネルＡ及びＢ(15a,15b)を含む。また、第２層(20)において、複数のマイクロチャネルの第２流路(22)の一端側の第２一端側集合流路(27)及び他端側の第２他端側集合流路(29)が、それぞれ第２マイクロチャネルＡ及びＢ(25a,25b)を含む。そのため、第１層(10)では、第１一端側集合流路(17)及び第１他端側集合流路(19)により、大きなスペースが割かれるのを抑えることができるとともに、第２層(20)でも、第２一端側集合流路(27)及び第２他端側集合流路(29)により、大きなスペースが割かれるのを抑えることができる。さらに、第１一端側集合流路(17)及び第１他端側集合流路(19)、並びに第２一端側集合流路(27)及び第２他端側集合流路(29)を流動する第１及び第２流体に対する耐圧に必要な肉厚を低く抑えることができるので、エンドプレート(31,32)を厚肉に形成する必要がない。したがって、これらのことからマイクロチャネルを用いた熱交換器(100)の省スペース化及び軽量化の実効を得ることができる。
　＜ヒートポンプシステム(60)＞
　図１２は、実施形態１に係る熱交換器(100)をカスケードコンデンサとして有するヒートポンプシステム(60)の一例を示す。
　ヒートポンプシステム(60)は、実施形態１に係る熱交換器(100)が設けられた室外装置(61)と複数の室内装置(62)とを備える。そして、ヒートポンプシステム(60)は、第１及び第２冷媒回路(70,80)を有する。
　第１冷媒回路(70)は、室外装置(61)内に設けられており、一端が実施形態１に係る熱交換器(100)の第１液体出入口管(33)に、また、他端が第１気体出入口管(35)に、それぞれ接続されている。第１冷媒回路(70)には、室外空気熱交換器(71)が設けられている。第１冷媒回路(70)における第１液体出入口管(33)との接続部から室外空気熱交換器(71)までの部分には、第１膨張弁(72)が設けられている。第１冷媒回路(70)における第１気体出入口管(35)との接続部から室外空気熱交換器(71)までの部分には、第１圧縮機(73)と第１四路切換弁(74)で構成された流路切換構造とが設けられている。
　第２冷媒回路(80)は、室外装置(61)から出て、分岐して各室内装置(62)を経由し、室内装置(62)外で合流して再び室外装置(61)に戻るように設けられており、一端が実施形態１に係る熱交換器(100)の第２液体出入口管(34)に、また、他端が第２気体出入口管(36)に、それぞれ接続されている。第２冷媒回路(80)には、各室内装置(62)内の部分に室内空気熱交換器(81)が設けられている。第２冷媒回路(80)における第２液体出入口管(34)との接続部から各室内装置(62)内の室内空気熱交換器(81)に延びる部分には、室外装置(61)内に第２室外膨張弁(82)が、また、各室内装置(62)内に第２室内膨張弁(83)が、それぞれ設けられている。第２冷媒回路(80)における第２気体出入口管(36)との接続部から各室内装置(62)内の室内空気熱交換器(81)に延びる部分には、室外装置(61)内に、第２圧縮機(84)と第２四路切換弁(85)で構成された流路切換構造とが設けられている。
　－冷房運転－
　このヒートポンプシステム(60)において、室内装置(62)を冷房運転するときには、第１四路切換弁(74)は、第１圧縮機(73)により昇圧されて昇温した第１冷媒（第１流体）を室外空気熱交換器(71)に送るように流路を切り換える。室外空気熱交換器(71)に送られた第１冷媒は、そこで室外空気との熱交換により放熱して凝縮する。室外空気熱交換器(71)で凝縮した第１冷媒は、第１膨張弁(72)により減圧された後に実施形態１に係る熱交換器(100)に送られる。一方、第２四路切換弁(85)は、第２圧縮機(84)により昇圧されて昇温した第２冷媒（第２流体）を実施形態１に係る熱交換器(100)に送るように流路を切り換える。
　実施形態１に係る熱交換器(100)では、第１冷媒が、第１液体出入口管(33)から流入し、第１液体流通孔(111)において、第１分配部材(40)により複数の第１層(10)に均一に分配されるとともに、各第１層(10)において、第１他端側集合流路(19)を介して複数の第１流路(12)を流動する。また、第２冷媒が第２気体出入口管(36)から流入して複数の第２層(20)に分配されるとともに、各第２層(20)において、第２一端側集合流路(27)を介して複数の第２流路(22)を流動する。このとき、第１及び第２層(10,20)間での熱交換がなされ、第１層(10)では、第１冷媒が吸熱して蒸発する一方、第２層(20)では、第２冷媒が放熱して凝縮する。第１層(10)で蒸発した第１冷媒は、第１一端側集合流路(17)を介して第１気体出入口管(35)から流出する。第２層(20)で凝縮した第２冷媒は、第２他端側集合流路(29)を介して第２液体出入口管(34)から流出する。
　第１気体出入口管(35)から流出した第１冷媒は、第１四路切換弁(74)を経由して第１圧縮機(73)に吸入され、再び、第１圧縮機(73)により昇圧されて室外空気熱交換器(71)に送られる。
　第２液体出入口管(34)から流出した第２冷媒は、室外装置(61)で第２室外膨張弁(82)を通過した後、室外装置(61)から各室内装置(62)に送られる。各室内装置(62)に送られた第２冷媒は、第２室内膨張弁(83)により減圧された後に室内空気熱交換器(81)に送られ、そこで室内空気との熱交換により吸熱して蒸発する。これにより、室内空気の冷却が行われる。室内空気熱交換器(81)で蒸発した第２冷媒は、室内装置(62)から室外装置(61)に戻された後、第２四路切換弁(85)を経由して第２圧縮機(84)に吸入され、再び、第２圧縮機(84)により昇圧されて実施形態１に係る熱交換器(100)に送られる。
　－暖房運転－
　このヒートポンプシステム(60)において、室内装置(62)を暖房運転するときには、第１四路切換弁(74)は、第１圧縮機(73)により昇圧されて昇温した第１冷媒を実施形態１に係る熱交換器(100)に送るように流路を切り換える。一方、第２四路切換弁(85)は、第２圧縮機(84)により昇圧されて昇温した第２冷媒を室外装置(61)から各室内装置(62)の室内空気熱交換器(81)に送るように流路を切り換える。室内空気熱交換器(81)に送られた第２冷媒は、そこで室内空気との熱交換により放熱して凝縮する。これにより、室内空気の加温が行われる。室内空気熱交換器(81)で凝縮した第２冷媒は、室内装置(62)で第２室内膨張弁(83)により減圧された後、室内装置(62)から室外装置(61)に戻される。室外装置(61)に戻された第２冷媒は、室外装置(61)で第２室外膨張弁(82)により減圧された後に実施形態１に係る熱交換器(100)に送られる。
　実施形態１に係る熱交換器(100)では、第１冷媒が第１気体出入口管(35)から流入して複数の第１層(10)に分配されるとともに、各第１層(10)において、第１一端側集合流路(17)を介して複数の第１流路(12)を流動する。また、第２冷媒が、第２液体出入口管(34)から流入し、第２液体流通孔(112)において、第２分配部材(50)により複数の第２層(20)に均一に分配されるとともに、各第２層(20)において、第２他端側集合流路(29)を介して複数の第２流路(22)を流動する。このとき、第１及び第２層(10,20)間での熱交換がなされ、第１層(10)では、第１冷媒が放熱して凝縮する一方、第２層(20)では、第２冷媒が吸熱して蒸発する。第１層(10)で凝縮した第１冷媒は、第１他端側集合流路(19)を介して第１液体出入口管(33)から流出する。第２層(20)で蒸発した第２冷媒は、第２一端側集合流路(27)を介して第２液体出入口管(34)から流出する。
　第１液体出入口管(33)から流出した第１冷媒は、第１膨張弁(72)により減圧された後、室外空気熱交換器(71)に送られ、そこで室外空気との熱交換により吸熱して蒸発する。室外空気熱交換器(71)で蒸発した第１冷媒は、第１四路切換弁(74)を経由して第１圧縮機(73)に吸入され、再び、第１圧縮機(73)により昇圧されて実施形態１に係る熱交換器(100)に送られる。
　第２気体出入口管(36)から流出した第２冷媒は、第２四路切換弁(85)を経由して第２圧縮機(84)に吸入され、再び、第２圧縮機(84)により昇圧されて各室内装置(62)に送られる。
　以上の構成のヒートポンプシステム(60)では、実施形態１に係る熱交換器(100)の大きな設置の自由度の実効を得ることができる。
　（実施形態２）
　図１３は、実施形態２の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を示す。図１４は、実施形態２に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）への第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の設置構造を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、実施形態１と同一符号で示す。
　実施形態２に係る熱交換器(100)では、第１液体出入口管(33)の先端に連続して、同軸に、第１液体出入口管(33)よりも小径の円筒状の第１分配部材(40)が一体に設けられている。第１分配部材(40)の一端は、第１液体出入口管(33)に通じている。第１液体出入口管(33)から蒸発源の液体を含む第１流体が供給されるときには、第１流体は、第１分配部材(40)の一端から流入する。第１分配部材(40)の他端は封じられている。したがって、第１分配部材(40)は、一端が第１流体の流体流入部(43)を構成するとともに他端が封じられた管部材で構成されている。第１分配部材(40)は、第１液体流通孔(111)に、その長さ方向に沿って同軸に、且つ全周に間隙(116)を有するとともに、先端が他方のエンドプレート(32)に当接するように配置されている。
　第１分配部材(40)には、その外周面に、長さ方向に沿って一定間隔をおいて、それぞれ部材内に通じる複数の開口(44)が形成されている。複数の開口(44)の開口面積は同一である。
　同様に、第２液体出入口管(34)の先端に連続して、同軸に、第２液体出入口管(34)よりも小径の円筒状の第２分配部材(50)が一体に設けられている。第２分配部材(50)の一端は、第２液体出入口管(34)に通じている。第２液体出入口管(34)から蒸発源の液体を含む第２流体が供給されるときには、第２流体は、第２分配部材(50)の一端から流入する。第２分配部材(50)の他端は封じられている。したがって、第２分配部材(50)は、一端が第２流体の流体流入部(53)を構成するとともに他端が封じられた管部材で構成されている。第２分配部材(50)は、第２液体流通孔(112)に、その長さ方向に沿って同軸に、且つ全周に間隙(116)を有するとともに、先端が他方のエンドプレート(32)に当接するように配置されている。
　第２分配部材(50)には、その外周面に、長さ方向に沿って一定間隔をおいて、それぞれ部材内に通じる複数の開口(54)が形成されている。複数の開口(54)の開口面積は同一である。
　以上の構成の実施形態２に係る熱交換器(100)では、第１層(10)の第１流路(12)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第１流体は、図１４に破線で示すように、第１分配部材(40)の一端の流体流入部(43)から第１分配部材(40)内に流入した後、複数の開口(44)から分かれて流出し、第１分配部材(40)と第１液体流通孔(111)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第１層(10)のそれぞれの複数の第１流路(12)に通じている。このとき、第１流体は、第１分配部材(40)内に滞留した後、複数の開口(44)から分かれて間隙(116)に流入する。これにより、間隙(116)内の第１流体は、長さ方向に均一化され、複数の第１層(10)に均一に分配されて供給される。
　同様に、第２層(20)の第２流路(22)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第２流体は、図１４に破線で示すように、第２分配部材(50)の一端の流体流入部(53)から第２分配部材(50)内に流入した後、複数の開口(54)から分かれて流出し、第２分配部材(50)と第２液体流通孔(112)との間の間隙(116)に流入する。この間隙(116)は、複数の第２層(20)のそれぞれの複数の第２流路(22)に通じている。このとき、第２流体は、第２分配部材(50)内に滞留した後、複数の開口(54)から分かれて間隙(116)に流入する。これにより、間隙(116)内の第２流体は、長さ方向に均一化され、複数の第２層(20)に均一に分配されて供給される。
　その他の構成及び作用効果は、実施形態１と同一である。
　（実施形態３）
　図１５は、実施形態３の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を示す。図１６は、実施形態３に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）への第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の設置構造を示す。なお、実施形態１及び２と同一名称の部分は、実施形態１及び２と同一符号で示す。
　実施形態３に係る熱交換器(100)では、第１分配部材(40)の外周面に形成された複数の開口(44)は、それらの間隔が他端側に行くに従って小さくなるように形成されている。つまり、開口(44)の間隔が、第１流体の流体流入部(43)から遠くなるに従って小さくなっている。同様に、第２分配部材(50)の外周面に形成された複数の開口(54)は、それらの間隔が他端側に行くに従って小さくなるように形成されている。つまり、開口(54)の間隔が、第２流体の流体流入部(53)から遠くなるに従って小さくなっている。その他の構成は、実施形態２と同一である。
　実施形態３に係る熱交換器(100)では、第１層(10)の第１流路(12)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第１流体は、第１分配部材(40)と第１液体流通孔(111)との間の間隙(116)に、流体流入部(43)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(43)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の第１流体の長さ方向の均一化が、第１分配部材(40)からの第１流体の流入量の制御により図られる。
　同様に、第２層(20)の第２流路(22)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第２流体は、第２分配部材(50)と第２液体流通孔(112)との間の間隙(116)に、流体流入部(53)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(53)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の第２流体の長さ方向の均一化が、第２分配部材(50)からの第２流体の流入量の制御により図られる。
　その他の作用効果は、実施形態２と同一である。
　（実施形態４）
　図１７は、実施形態４の第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）を示す。図１８は、実施形態４に係る熱交換器(100)における第１液体流通孔(111)（第２液体流通孔(112)）への第１分配部材(40)（第２分配部材(50)）の設置構造を示す。なお、実施形態１及び２と同一名称の部分は、実施形態１及び２と同一符号で示す。
　実施形態４に係る熱交換器(100)では、第１分配部材(40)の外周面に形成された複数の開口(44)は、それらの開口面積が他端側に行くに従って大きくなるように形成されている。つまり、開口(44)の開口面積が、第１流体の流体流入部(43)から遠くなるに従って大きくなっている。同様に、第２分配部材(50)の外周面に形成された複数の開口(54)は、それらの開口面積が他端側に行くに従って大きくなるように形成されている。つまり、開口(54)の開口面積が、第２流体の流体流入部(53)から遠くなるに従って大きくなっている。その他の構成は、実施形態２と同一である。
　実施形態４に係る熱交換器(100)では、第１層(10)の第１流路(12)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第１流体は、第１分配部材(40)と第１液体流通孔(111)との間の間隙(116)に、流体流入部(43)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(43)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の流体の長さ方向の均一化が、第１分配部材(40)からの流体の流入量の制御により図られる。
　同様に、第２層(20)の第２流路(22)で液体が蒸発するときには、蒸発源の液体を含む第２流体は、第２分配部材(50)と第２液体流通孔(112)との間の間隙(116)に、流体流入部(53)に近い一端側に相対的に少なく流入する一方、流体流入部(53)から遠い他端側に相対的に多く流入する。これにより、間隙(116)内の流体の長さ方向の均一化が、第２分配部材(50)からの流体の流入量の制御により図られる。
　その他の作用効果は、実施形態２と同一である。
　（その他の実施形態）
　上記実施形態１乃至４では、第１及び第２分配部材(40,50)を円筒状の管部材で構成したが、特にこれに限定されるものではなく、蒸発源の液体を含む流体を、複数の第１層(10)及び／又は複数の第２層(20)に均一に分配して供給するものであれば、その他の構成を有していてもよい。
　本開示は、熱交換器及びそれを有するヒートポンプシステムの技術分野において有用である。
10,20　第１層，第２層
12,22　第１流路，第２流路
40,50　第１分配部材，第２分配部材
41,51　戻り孔
42,52　折り返し孔
43,53,115　流体流入部
44,54　開口
60　ヒートポンプシステム
100　熱交換器
110　交互積層体
111,112　第１液体流通孔，第2液体流通孔
116　間隙

Claims (9)

  1. 　各々が複数のマイクロチャネルの第１流路(12)を有する複数の第１層(10)と、各々が複数のマイクロチャネルの第２流路(22)を有する複数の第２層(20)とを備えるとともに、前記第１層(10)と前記第２層(20)とが積層体(110)を構成し、且つ前記第１層(10)の前記第１流路(12)及び前記第２層(20)の前記第２流路(22)のうちの一方で液体の蒸発及び他方で気体の凝縮をしながら熱交換する熱交換器(100)であって、
    　前記積層体(110)には、前記複数の第１層(10)のそれぞれの前記複数の第１流路(12)に通じる第１液体流通孔(111)と、前記複数の第２層(20)のそれぞれの前記複数の第２流路(22)に通じる第２液体流通孔(112)とが形成されており、
    　前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、蒸発源の液体を含む流体を、前記複数の第１層(10)及び／又は前記複数の第２層(20)に均一に分配して供給するための分配部材(40,50)が配置されている熱交換器。
  2. 　請求項１において、
    　前記分配部材(40,50)は、一端が前記流体の流体流入部(115)を構成する前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、長さ方向に沿って間隙(116)を有して配置され、両端が封じられ、且つ長さ方向の前記流体流入部(115)に近い一端側及び遠い他端側にそれぞれ戻り孔(41,51)及び折り返し孔(42,52)が形成された管部材で構成されている熱交換器。
  3. 　請求項２において、
    　前記戻り孔(41,51)が上記折り返し孔(42,52)よりも開口面積が小さい熱交換器。
  4. 　請求項１において、
    　前記分配部材(40,50)は、前記第１及び第２液体流通孔(111,112)のうちの一方又は両方のそれぞれに、長さ方向に沿って間隙(116)を有して配置され、一端が前記流体の流体流入部(43,53)を構成するとともに他端が封じられ、且つ長さ方向に沿って間隔をおいて複数の開口(44,54)が形成された管部材で構成されている熱交換器。
  5. 　請求項４において、
    　前記複数の開口(44,54)は、前記複数の開口(44,54)の間隔が他端側に行くに従って小さくなるように形成されている熱交換器。
  6. 　請求項４又は５において、
    　前記複数の開口(44,54)は、前記複数の開口(44,54)の開口面積が他端側に行くに従って大きくなるように形成されている熱交換器。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかにおいて、
    　前記積層体(110)は、前記複数の第１層(10)のそれぞれの前記複数の第１流路(12)及び前記複数の第２層(20)のそれぞれの前記複数の第２流路(22)が水平方向に延びるように配置されている熱交換器。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかにおいて、
    　前記第１及び第２層(10,20)内を流動する流体が、いずれもフロン系冷媒又は自然冷媒である熱交換器。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかの熱交換器(100)を有するヒートポンプシステム。
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