WO2021192937A1 - 熱交換器 - Google Patents

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WO2021192937A1
WO2021192937A1 PCT/JP2021/008827 JP2021008827W WO2021192937A1 WO 2021192937 A1 WO2021192937 A1 WO 2021192937A1 JP 2021008827 W JP2021008827 W JP 2021008827W WO 2021192937 A1 WO2021192937 A1 WO 2021192937A1
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WO
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refrigerant
leeward
upwind
communication holes
partition member
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PCT/JP2021/008827
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昇平 仲田
慶成 前間
孝多郎 岡
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株式会社富士通ゼネラル
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    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles

Definitions

  • the technology of this disclosure relates to heat exchangers.
  • the heat exchanger is in the air flow direction even if the partition member holes are formed at positions where a large amount of refrigerant flows in the flow path located upstream of the air flow direction. If the refrigerant is circulated in a state of being tilted to the downstream side, a large amount of the refrigerant will flow to the downstream side. This is because the lower the position of the header in the height direction in the internal space due to the influence of gravity, the more the refrigerant in the liquid phase state is distributed. That is, the ratio of the refrigerant flowing upstream in the air flow direction varies from the intended ratio depending on how the heat exchanger is installed or the air conditioner is installed.
  • the technique of the present disclosure has been made in view of the above, and obtains a heat exchanger that suppresses the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located upstream in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio. That is one of the issues.
  • a plurality of flat heat transfer tubes laminated so that their wide surfaces face each other are connected to the ends of the plurality of flat heat transfer tubes, and the refrigerant is connected to the plurality of flat heat transfer tubes.
  • the header comprises a tubular main body portion, an internal space of the main body portion, a refrigerant inflow portion into which the refrigerant flows, and an upper portion located above the refrigerant inflow portion.
  • the second partition member is arranged with a plurality of upwind communication holes arranged in the stacking direction of the plurality of flat heat transfer tubes and communicating the wind upper part and the connecting portion, and arranged in the stacking direction.
  • a plurality of leeward communication holes for communicating the leeway and the connection portion are provided, and the refrigerant flowing into the refrigerant inflow portion is circulated inside the header to the leeway upper part and the leeward part. Further, an adjusting flow path is provided so that the flow rate of the plurality of upwind communication holes is larger than the flow rate of the plurality of leeward communication holes.
  • the disclosed heat exchanger it is possible to obtain a heat exchanger that suppresses the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located on the upstream side in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner to which the heat exchanger according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 2A is a plan view showing the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a front view showing the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the header of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the header of FIG.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the header of FIG.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner to which the heat exchanger according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 2A is a plan view showing the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2B
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of a part of the header of the heat exchanger according to the sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of the header of the heat exchanger according to the seventh embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner 1 to which the heat exchanger 4 and the heat exchanger 5 according to the first embodiment are applied.
  • the air conditioner 1 includes an indoor unit 2 and an outdoor unit 3.
  • the indoor unit 2 is provided with an indoor heat exchanger 4, and the outdoor unit 3 is provided with a compressor 6, an expansion valve 7, and a four-way valve 8 in addition to the outdoor heat exchanger 5. ..
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 6 of the outdoor unit 3 flows into the heat exchanger 4 that functions as a condenser via the four-way valve 8.
  • the refrigerant is flowing in the direction indicated by the black arrow in FIG.
  • the refrigerant that has exchanged heat with the external air is liquefied.
  • the liquefied high-pressure refrigerant passes through the expansion valve 7 and is depressurized, and flows into the heat exchanger 5 which functions as an evaporator as a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the refrigerant that has exchanged heat with the external air is gasified.
  • the gasified low-pressure refrigerant is sucked into the compressor 6 via the four-way valve 8.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 6 of the outdoor unit 3 flows into the heat exchanger 5 that functions as a condenser via the four-way valve 8.
  • the refrigerant is flowing in the direction indicated by the white arrow in FIG.
  • the refrigerant that has exchanged heat with the external air is liquefied.
  • the liquefied high-pressure refrigerant passes through the expansion valve 7 and is depressurized, and flows into the heat exchanger 4 which functions as an evaporator as a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the refrigerant that has exchanged heat with the external air is gasified.
  • the gasified low-pressure refrigerant is sucked into the compressor 6 via the four-way valve 8.
  • the heat exchanger according to the first embodiment can be applied to both the heat exchanger 4 and the heat exchanger 5, but will be described as being applied to the heat exchanger 5 that functions as an evaporator during the heating operation.
  • 2A and 2B are views for explaining the heat exchanger 5 according to the first embodiment, FIG. 2A is a plan view of the heat exchanger 5, and FIG. 2B is a front view of the heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 is laminated so that the wide surfaces face each other, and the plurality of flat heat transfer tubes 11 through which the refrigerant flows are connected to the ends of the plurality of flat heat transfer tubes 11, and the refrigerant is diverted into the flat heat transfer tubes 11.
  • the flat heat transfer tube 11 extends in a direction orthogonal to the direction in which the outside air flows, which is indicated by an arrow in FIG. 2A, and has a flat cross section. Here, the outside air is circulated by blowing air from a fan (not shown).
  • the flat heat transfer tube 11 has a plurality of flow paths internally extending in the same direction as the flat heat transfer tube 11 extends.
  • the plurality of flow paths are arranged in the width direction of the flat heat transfer tube 11 (direction in which external air flows).
  • the flat heat transfer tubes 11 are stacked in the vertical direction so that the flat surfaces (wide surfaces) of the side surfaces face each other, and the left and right ends are connected to the header 12 and the header 13. .
  • a plurality of fins 14 are arranged between the header 12 and the header 13 so as to be orthogonal to the flat heat transfer tube 11.
  • the low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 7 and has been decompressed is supplied to the header 12 by the pipe 15 and is divided into the flat heat transfer tubes 11.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant that has exchanged heat with air through the fins 14 gasifies and flows out to the header 13, and the refrigerant that merges in the header 13 passes through the pipe 16 and the four-way valve 8. It is sucked into the compressor 6 via.
  • the header 12 Next, the header 12 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
  • the side of the header 12 facing the flat heat transfer tube 11 is referred to as the inside, and the side of the header 12 facing the flat heat transfer tube 11 is referred to as the outside.
  • the heat exchanger 5 is arranged so that the length direction of the flat heat transfer tube 11, that is, the direction parallel to the flat surface of the flat heat transfer tube 11 is the horizontal direction.
  • the heat exchanger 5 is arranged so that the stacking direction of the flat heat transfer tubes 11, that is, the direction orthogonal to the flat surface of the flat heat transfer tubes 11 is the vertical direction (vertical direction).
  • FIG. 3 is a perspective view of the header 12 of the heat exchanger 5 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the header 12 of FIG.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the header 12 of FIG. In FIG. 3, the fin 14 is not shown.
  • the header 12 includes a tubular main body portion 20, a first partition member 21 provided in the main body portion 20, and a second partition member provided in the main body portion 20. It has 22 and a third partition member 23 provided in the main body 20.
  • the main body 20 has a cylindrical tubular portion 20a extending in the vertical direction, a lower wall 20b that closes the lower end opening of the tubular portion 20a, and an upper wall 20c that closes the upper end opening of the tubular portion 20a. .. That is, the main body 20 is hollow.
  • the header 12 has a cylindrical shape, but the header 12 is not limited to the cylindrical shape, and may have a prismatic shape with a hollow inside.
  • the first partition member 21 is formed in a disk shape extending in the horizontal direction, and divides the internal space of the main body 20 into a refrigerant inflow portion 24 and an upper portion 25 located above the refrigerant inflow portion 24. ing.
  • the first partition member 21 is provided over the entire horizontal direction of the tubular portion 20a.
  • a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the refrigerant inflow section 24 from the expansion valve 7 via the pipe 15.
  • the second partition member 22 is provided in the upper portion 25 and is formed in a rectangular plate shape extending in the vertical direction.
  • the upper portion 25 is connected to the connecting portion 26 connected to the plurality of flat heat transfer tubes 11, and the plurality of flat transmissions to the connecting portion 26 not connected to the plurality of flat heat transfer tubes 11. It is partitioned into an opposite side portion 27 located on the opposite side of the heat tube 11.
  • the second partition member 22 is provided over the entire vertical direction of the upper portion 25.
  • the third partition member 23 is provided in the opposite side portion 27 and is formed in a rectangular plate shape extending in the vertical direction, and the opposite side portion 27 is divided into one end side and the other end side of the external air flow.
  • the heat exchanger 5 is arranged so that one end side is on the upstream side (leeward side) of the external air and the other end side is on the downstream side (leeward side) of the external air. That is, the third partition member 23 is divided into an upper wind 28 (one end side) and a lower wind 29 (the other end side) located on the leeward side of the external air flow with respect to the upper wind 28. ..
  • the upper end of the third partition member 23 is connected to the upper wall 20c.
  • the lower end of the third partition member 23 is separated from the first partition member 21.
  • a communication passage 32 is provided between the lower end portion of the third partition member 23 and the first partition member 21. That is, a communication passage 32 is provided at the lower end of the third partition member 23.
  • the lower end of the third partition member 23 is an example of the vertical end of the third partition member 23.
  • the second partition member 22 is provided with a plurality of upwind communication holes 35 and a plurality of leeward communication holes 36.
  • the plurality of upwind communication holes 35 penetrate the second partition member 22.
  • the plurality of upwind communication holes 35 are arranged in the vertical direction and communicate the windward upper part 28 and the connecting portion 26.
  • the plurality of leeward communication holes 36 penetrate the second partition member 22.
  • the plurality of leeward communication holes 36 are arranged in the vertical direction and communicate with the leeward lower part 29 and the connecting portion 26.
  • the number of upwind communication holes 35 and the number of leeward communication holes 36 are smaller than the number of a plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connection portion 26, respectively.
  • the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 have different cross-sectional areas depending on their positions in the vertical direction.
  • the opening area (hole diameter) of a predetermined number of upwind communication holes 35 located on the upper side of the plurality of upwind communication holes 35 is the upwind communication located on the lower side of the predetermined number of upwind communication holes 35. It is larger than the opening area (hole diameter) of the hole 35.
  • the opening area (hole diameter) of a predetermined number of leeward communication holes 36 located on the upper side of the plurality of leeward communication holes 36 is the opening of the leeward communication holes 36 located on the lower side of the predetermined number of leeward communication holes 36. It is larger than the area (hole diameter).
  • the upwind inflow passage 31 communicates the refrigerant inflow portion 24 with the windward upper portion 28.
  • the upwind inflow passage 31 is composed of through holes that penetrate the first partition member 21 in the vertical direction. Refrigerant flows into the upwind inflow path 31 from the refrigerant inflow section 24.
  • the communication passage 32 is also referred to as a bypass road.
  • the adjustment passage 30 includes an upwind inflow passage 31 and a communication passage 32.
  • the adjusting flow path 30 circulates the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 to the windward upper part 28 and the leeward lower part 29, and makes the flow rate of the plurality of upwind communication holes 35 larger than the flow rate of the plurality of leeward communication holes 36. ..
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 flows into the opposite side portion 27 from the upwind inflow passage 31.
  • a part of the refrigerant flowing into the opposite side portion 27 rises in the windward upper portion 28, flows into the connecting portion 26 through the plurality of upwind communication holes 35, and flows into the windward upper portion in the flat heat transfer tube 11.
  • the rest of the refrigerant that has flowed into the opposite side portion 27 flows into the wind lower part 29 via the communication passage 32.
  • the refrigerant that has flowed into the leeward 29 rises up the leeward 29, flows into the connection portion 26 through the plurality of leeward communication holes 36, and flows into the leeward in the flat heat transfer tube 11.
  • the heat exchanger 5 includes a plurality of flat heat transfer tubes 11 and a header 12.
  • the plurality of flat heat transfer tubes 11 extend in the horizontal direction and are arranged vertically at intervals from each other, and the refrigerant flows through them.
  • the header 12 is connected to the ends of the plurality of flat heat transfer tubes 11 and distributes the refrigerant to the plurality of flat heat transfer tubes 11.
  • the header 12 has a tubular main body portion 20, a first partition member 21, a second partition member 22, and a third partition member 23.
  • the first partition member 21 divides the internal space of the main body 20 into a refrigerant inflow portion 24 into which the refrigerant flows and an upper portion 25 located above the refrigerant inflow portion 24.
  • the second partition member 22 has a connecting portion 26 in which the upper portion 25 is connected to the plurality of the flat heat transfer tubes 11, and a side opposite to the connecting portion 26, which is located on the opposite side of the plurality of the flat heat transfer tubes 11. It is divided into sections 27 and 27.
  • the third partition member 23 divides the opposite side portion 27 into the windward upper portion 28 and the windward lower portion 29 located on the leeward side of the external air flow with respect to the windward upper portion 28.
  • a plurality of upwind communication holes 35 arranged vertically in the second partition member 22 to communicate with the windward upper portion 28 and the connecting portion 26, and a plurality of upwind communication holes 35 arranged in the vertical direction to communicate with the windward lower portion 29 and the connecting portion 26.
  • a plurality of leeward communication holes 36 are provided inside the header 12, the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 is circulated to the leeward upper part 28 and the leeward lower part 29, and the flow rate of the plurality of upwind communication holes 35 is made larger than the flow rate of the plurality of leeward communication holes 36.
  • the adjustment flow path 30 is provided inside the header 12.
  • the wind upper part 27 is installed even when the heat exchanger 5 is installed in an inclined state.
  • the refrigerant that has risen in 28 does not move to the wind lower 29 side. Therefore, as compared with the case where the third partition member 23 is not provided, it is possible to prevent the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located on the upstream side in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio.
  • the flow rate of the plurality of upwind communication holes 35 is larger than the flow rate of the plurality of leeward communication holes 36, the flow rate on the leeward side of the plurality of flat heat transfer tubes 11 is on the leeward side. More refrigerant can flow in than the flow path.
  • the flow rates of the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward are adjusted by adjusting the size of each part (upwind inflow passage 31, communication passage 32) of the adjustment flow path 30.
  • the flow rate of the communication hole 36 can be adjusted.
  • the adjusting flow path 30 has an upwind inflow path 31 and a connecting passage 32.
  • the upwind inflow passage 31 is provided in the first partition member 21, communicates the refrigerant inflow portion 24 with the windward upper portion 28, and the refrigerant flows in from the refrigerant inflow portion 24.
  • the communication passage 32 is provided at the lower end portion of the third partition member 23 in the vertical direction. According to such a configuration, the adjustment flow path 30 can be configured with a relatively simple configuration.
  • the header 12A according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 7.
  • the heat exchanger 5 is arranged so that the length direction of the flat heat transfer tube 11, that is, the direction parallel to the flat surface of the flat heat transfer tube 11 is the horizontal direction. Further, the heat exchanger 5 is arranged so that the stacking direction of the flat heat transfer tubes 11, that is, the direction orthogonal to the flat surface of the flat heat transfer tubes 11 is the vertical direction.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the header 12A of the heat exchanger 5 according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view of the header 12A of the heat exchanger 5 according to the second embodiment.
  • the adjustment flow path 30 has the upwind inflow path 31 and the leeward inflow path 33, and does not have the communication passage 32. It is different from the header 12 of the first embodiment.
  • the upwind inflow passage 31 is provided in the first partition member 21, communicates the refrigerant inflow portion 24 and the windward upper portion 28, and the refrigerant flows in from the refrigerant inflow portion 24.
  • the refrigerant that has flowed into the upwind inflow path 31 flows out to the windward upper part 28.
  • the leeward inflow passage 33 is provided in the first partition member 21, communicates the refrigerant inflow portion 24 and the leeward lower part 29, and the refrigerant flows in from the refrigerant inflow portion 24.
  • the refrigerant that has flowed into the leeward inflow path 33 flows out to the leeward side 29.
  • the cross-sectional area of the leeward inflow path 31 (the area of the cross section orthogonal to the extension direction of the leeward inflow path 31 in the leeward inflow path 31) is the cross-sectional area of the leeward inflow path 33 (the area of the leeward inflow path 33 in the leeward inflow path 33). It is larger than the area of the cross section perpendicular to the extension direction).
  • the area of the horizontal cross section of the wind upper 28 may be larger than the area of the horizontal cross section of the wind lower 29, or may be the same as the area of the horizontal cross section of the wind lower 29. ..
  • the refrigerant flowing into the refrigerant inflow portion 24 is circulated to the upwind 28 and the leeward 29 by the upwind inflow passage 31 and the leeward inflow passage 33, and a plurality of upwind communication holes are provided.
  • the flow rate of 35 is made larger than the flow rate of the plurality of leeward communication holes 36.
  • the cross-sectional area of the upwind inflow path 31 is A
  • the cross-sectional area of the leeward inflow path 33 is B
  • the total opening area (total opening area) of the plurality of upwind communication holes 35 is C
  • a plurality of leeward is set so that at least one of the following relationships is established.
  • D / C ⁇ E A / B
  • E is a positive number, for example, 2.3. Note that E is not limited to this.
  • a / B C / D
  • a part of the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 flows from the upwind inflow passage 31 into the windward upper portion 28 of the opposite side portion 27.
  • the refrigerant that has flowed into the upper wind 28 rises in the upper wind 28, flows into the connection portion 26 through the plurality of upwind communication holes 35, and flows into the upper wind in the flat heat transfer tube 11.
  • the other portion of the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 flows from the leeward inflow passage 33 into the leeward portion 29 of the opposite side portion 27.
  • the refrigerant that has flowed into the leeward 29 rises up the leeward 29, flows into the connection portion 26 through the plurality of leeward communication holes 36, and flows into the leeward upper part of the flat heat transfer tube 11.
  • the control flow path 30 has an upwind inflow path 31 and a leeward inflow path 33.
  • the upwind inflow passage 31 is provided in the first partition member 21, communicates the refrigerant inflow portion 24 with the windward upper portion 28, and the refrigerant flows in from the refrigerant inflow portion 24.
  • the leeward inflow passage 33 is provided in the first partition member 21, communicates the refrigerant inflow portion 24 and the leeward lower part 29, and the refrigerant flows in from the refrigerant inflow portion 24.
  • the cross-sectional area of the upwind inflow path 31 is larger than the cross-sectional area of the leeward inflow path 33.
  • the opposite side portion 27 is divided into the wind upper part 28 and the wind lower part 29 by the third partition member 23, so that the heat exchanger 5 is tilted. Even if it is installed in the above, the refrigerant that has risen in the wind upper part 28 does not move to the wind lower part 29 side. Therefore, as compared with the case where the third partition member 23 is not provided, it is possible to prevent the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located on the upstream side in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio.
  • the flow rate of the upwind communication holes 35 can be relatively easily adjusted to the plurality of leeward communication holes 36. Can be greater than the flow rate of.
  • the header 12B of the third embodiment is implemented in that the adjusting flow path 30 has an upper windward 28 and a lower windward 29 in addition to the upwind inflow passage 31 and the downwind inflow passage 33. This is different from the header 12A of Form 2.
  • the area of the horizontal cross section of the wind upper part 28 is larger than the area of the horizontal cross section of the wind lower part 29.
  • the cross-sectional area of the upwind inflow path 31 and the cross-sectional area of the leeward inflow path 33 are the same.
  • the opposite side portion 27 is divided into the wind upper part 28 and the wind lower part 29 by the third partition member 23, so that the heat exchanger 5 is tilted. Even if it is installed in the above, the refrigerant that has risen in the wind upper part 28 does not move to the wind lower part 29 side. Therefore, as compared with the case where the third partition member 23 is not provided, it is possible to prevent the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located on the upstream side in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio.
  • the adjustment flow path 30 has a plurality of upwind communication holes 35 and a plurality of leeward communication holes in addition to the upwind inflow path 31 and the leeward inflow path 33. It differs from the header 12A of the second embodiment in that it has 36.
  • the total area (cross-sectional area) of the cross section orthogonal to the extending direction of the leeward communication holes 35 in the plurality of leeward communication holes 35 is the extension of the leeward communication holes 36 in the plurality of leeward communication holes 36. It is larger than the total area (cross-sectional area) of the cross section orthogonal to the direction.
  • the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 have different cross-sectional areas depending on their positions in the vertical direction.
  • the cross-sectional area (hole diameter) of a predetermined number of upwind communication holes 35 located on the upper side of the plurality of upwind communication holes 35 is the upwind communication located on the lower side of the predetermined number of upwind communication holes 35. It is larger than the cross-sectional area (hole diameter) of the hole 35.
  • the cross-sectional area (hole diameter) of a predetermined number of leeward communication holes 36 located on the upper side of the plurality of leeward communication holes 36 is a break of the leeward communication holes 36 located on the lower side of the predetermined number of leeward communication holes 36. It is larger than the area (hole diameter).
  • the cross-sectional area of the upwind inflow path 31 and the cross-sectional area of the leeward inflow path 33 are the same.
  • the opposite side portion 27 is divided into the wind upper part 28 and the wind lower part 29 by the third partition member 23, so that the heat exchanger 5 is tilted. Even if it is installed in the above, the refrigerant that has risen in the wind upper part 28 does not move to the wind lower part 29 side. Therefore, as compared with the case where the third partition member 23 is not provided, it is possible to prevent the ratio of the refrigerant flowing into the flow path located on the upstream side in the air flow direction from fluctuating from the intended ratio.
  • the total cross-sectional area of the plurality of upwind communication holes 35 is larger than the total cross-sectional area of the plurality of leeward communication holes 36, so that the upwind communication holes 35 can be relatively easily formed.
  • the flow rate can be higher than the flow rate of the plurality of leeward communication holes 36.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the header 12D of the heat exchanger 5 according to the fifth embodiment.
  • the header 12D of the fifth embodiment is the header 12 of the first embodiment in that the adjustment passage 30 has the communication passage 34 in addition to the upwind inflow passage 31 and the communication passage 32. Different for.
  • the upper end portion of the third partition member 23 is separated from the upper wall 20c.
  • the communication passage 34 is provided between the upper end portion of the third partition member 23 and the upper wall 20c. That is, a communication passage 34 is provided at the upper end of the third partition member 23.
  • the upper end portion of the third partition member 23 is an example of the vertical end portion of the third partition member 23.
  • the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 are located above the communication passage 32. Further, in the fifth embodiment, the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 have the same cross-sectional area. Further, the area of the cross section of the wind upper part 28 in the horizontal direction is larger than the cross-sectional area of the communication passage 32.
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 flows from the upwind inflow passage 31 into the windward upper portion 28 of the opposite side portion 27.
  • a part of the refrigerant that has flowed into the windward upper part 28 rises in the windward upper part 28, flows into the connecting portion 26 through the plurality of windward communication holes 35, and flows into the windward upper part in the flat heat transfer tube 11. Further, the other part of the refrigerant that has flowed into the upper wind 28 flows into the lower wind 29 via the communication passage 34.
  • a part of the refrigerant that has flowed into the leeward side 29 descends leeward, flows into the connection portion 26 through the plurality of upwind communication holes 35, and flows into the leeward part of the flat heat transfer tube 11. Further, the other part of the refrigerant that has flowed into the lower part of the wind 29 flows into the upper part of the wind 28 through the communication passage 32, and rises the upper part of the wind 28 again. That is, a part of the refrigerant circulates between the upper wind 28 and the lower wind 29.
  • the upper wind 28 is also referred to as an outward path or an ascending path
  • the lower wind 29 is also referred to as a return path or a descending path.
  • the backflow of the refrigerant (the downward flow of the refrigerant at the upper wind 28) is likely to be suppressed.
  • the area of the cross section of the wind upper part 28 in the horizontal direction is larger than the cross-sectional area of the communication passage 32. Therefore, the backflow of the refrigerant (the downward flow of the refrigerant at the upper wind 28) is likely to be suppressed.
  • the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 are located above the communication passage 32. Further, the communication passage 32 is provided at the lower end portion of the third partition member 23. Therefore, since the refrigerant easily returns from the lower part of the wind 29 to the upper part of the wind 28 via the communication passage 32, the amount of the refrigerant flowing from the lower part of the wind 29 into the connecting portion 26 is likely to be suppressed.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the header 12F of the heat exchanger 5 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of a part of the header 12F of the heat exchanger 5 according to the sixth embodiment.
  • the header 12F of the sixth embodiment is the header of the fifth embodiment in that the upwind communication hole 35 and the leeward communication hole 36 and a plurality of fourth partition members 40 are provided. Different for 12D.
  • the sixth embodiment may be applied to other than the fifth embodiment.
  • the upwind communication hole 35 and the leeward communication hole 36 are provided for each of a plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connection portion 26, respectively. Further, the plurality of upwind communication holes 35 and the plurality of leeward communication holes 36 are formed of circular or elliptical holes. At least a part of the plurality of upwind communication holes 35 has a different cross-sectional area from each other, and at least a part of the plurality of leeward communication holes 36 has a different cross-sectional area from each other.
  • the plurality of fourth partition members 40 are provided in the connecting portion 26 and are formed in a plate shape extending in the horizontal direction, and the connecting portion 26 is divided into a plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connecting portion 26. There is.
  • the plurality of fourth partition members 40 divide the connecting portion 26 into a plurality of step portions 41.
  • the plurality of step portions 41 are vertically stacked via the plurality of fourth partition members 40.
  • the upper windward communication hole 35 is larger than the lower windward communication hole 35. Is also close to the fourth partition member 40. Further, even in a pair of leeward communication holes 36 located on the upper side and the lower side of a fourth partition member 40, the upper leeward communication hole 36 is more than the lower leeward communication hole 36. Close to 40. At this time, the fourth partition member 40 is located above the intermediate position of the two flat heat transfer tubes 11 adjacent to each other in the vertical direction.
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant inflow portion 24 flows from the upwind inflow passage 31 into the windward upper portion 28 of the opposite side portion 27.
  • a part of the refrigerant that has flowed into the windward upper part 28 rises in the windward upper part 28, flows into each step 41 of the connecting portion 26 through the plurality of windward communication holes 35, and flows into the windward upper part in the flat heat transfer tube 11. do.
  • the other part of the refrigerant that has flowed into the upper wind 28 flows into the lower wind 29 via the communication passage 34.
  • a part of the refrigerant that has flowed into the leeward 29 descends leeward, flows into each stage 41 of the connecting portion 26 through the plurality of leeward communication holes 36, and flows into the leeward of the flat heat transfer tube 11. Further, the other part of the refrigerant that has flowed into the lower part of the wind 29 flows into the upper part of the wind 28 through the communication passage 32, and rises the upper part of the wind 28 again.
  • the upwind communication hole 35 and the leeward communication hole 36 are provided for each of the plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connection portion 26, respectively. According to such a configuration, it is easy to uniformly distribute the refrigerant to the plurality of flat heat transfer tubes 11.
  • the header 12F has a plurality of fourth partition members 40 in which the connecting portion 26 is partitioned by the plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connecting portion 26. According to such a configuration, since the refrigerant of each stage 41 is not mixed, it is easy to more uniformly distribute the refrigerant to the plurality of flat heat transfer tubes 11.
  • the opposite side portion 27 is divided into the windward upper portion 28 and the windward lower portion 29 by the third partition member 23, and the connecting portion 26 is divided into a plurality of step portions by the fourth partition member 40. It is divided into 41, and an upwind communication hole 35 and a leeward communication hole 36 are provided for each step 41. Therefore, the refrigerant can be more reliably distributed to the plurality of flat heat transfer tubes 11.
  • the fourth partition member 40 is located above the intermediate position between the two flat heat transfer tubes 11 adjacent to each other in the vertical direction. According to such a configuration, the fourth partition member 40 is located below the intermediate position between the two vertically adjacent flat heat transfer tubes 11 as compared with the case where the fourth partition member 40 is located below the intermediate position. Since the distance from the lower part of the upper flat heat transfer tube 11 is reduced, the amount of refrigerant can be reduced.
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of the header 12G of the heat exchanger 5 according to the seventh embodiment.
  • the number of the upwind communication holes 35 and the leeward communication holes 36 and the number of the plurality of fourth partition members 40 are the header 12F of the seventh embodiment. Different for.
  • the present embodiment 7 may be applied to other than the seventh embodiment.
  • the number of the upwind communication hole 35 and the number of the leeward communication hole 36 are smaller than the number of the plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connection portion 26. Further, the number of upwind communication holes 35 is larger than the number of leeward communication holes 36. Further, the plurality of fourth partition members 40 divide the connecting portion 26 into a number smaller than the number of the plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connecting portion 26. In the eighth embodiment, the plurality of fourth partition members 40 partition the connecting portion 26 so that a plurality of (for example, two) flat heat transfer tubes 11 are connected to each step portion 41.
  • the configuration of the header 12G can be simplified as compared with the case where the connecting portion 26 is divided into a plurality of flat heat transfer tubes 11 connected to the connecting portion 26.
  • Heat exchanger 11 Flat heat transfer tubes 12-12D, 12F, 12G, 13 ... Header 20 ... Main body 21 ... First partition member 22 ... Second partition member 23 ... Third partition member 24 ... Refrigerant inflow Part 25 ... Upper part 26 ... Connection part 27 ... Opposite side part 28 ... Windward upper part 29 ... Windward lower part 30 ... Adjustment flow path 31 ... Upwind inflow passage 32, 34 ... Communication passage 33 ... Downwind inflow passage 35 ... Upwind communication hole 36 ... Downwind communication hole 40 ... Fourth partition member

Landscapes

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Abstract

熱交換器（５）は、複数の扁平伝熱管（１１）とヘッダ（１２）とを備え、ヘッダ（１２）は、本体部（２０）の内部空間を冷媒流入部（２４）と上側部（２５）とに区画する第１の仕切り部材（２１）と、上側部（２５）を複数の扁平伝熱管（１１）に接続された接続部（２６）と反対側部（２７）とに区画する第２の仕切り部材（２２）と、反対側部（２７）を風上部（２８）と風下部（２９）とに区画する第３の仕切り部材（２３）とを有し、第２の仕切り部材（２２）には、風上部（２８）と風下部（２９）とを接続部（２６）に連通する複数の風上連通孔（３５）と複数の風下連通孔（３６）とが設けられ、ヘッダ（１２）には、冷媒流入部（２４）から風上部（２８）と風下部（２９）とに冷媒を流通させ、複数の風上連通孔（３５）の流量を複数の風下連通孔（３６）の流量より多くする調節流路（３０）が設けられている。

Description

熱交換器
　本開示の技術は、熱交換器に関する。
　従来、複数の流路を有する扁平伝熱管の両端が左右のヘッダにそれぞれ挿入、接続され、一方のヘッダから扁平伝熱管に冷媒の分流を行う構造を有する熱交換器が知られている（例えば、特許文献１～３を参照）。
　この種の熱交換器を用いた空気調和機では、冷媒が外部の空気と熱交換を行う際、扁平伝熱管における風上側に位置する流路は熱交換量が大きい。そのため、同じ扁平伝熱管の流路でも風上側に位置する流路に風下側に位置する流路より多くの冷媒を流通させるための技術が提案されている。例えば、ヘッダの内部空間を、扁平伝熱管に接続された接続部と、当該接続部分に対して扁平伝熱管の反対側の反対側部とに区画する仕切り部材を有し、当該仕切り部材に孔を設ける技術が提案されている（特許文献１を参照）。当該孔は、空気の流れ方向に対して上流側に位置する流路に冷媒が多く流れるような位置に形成されている。
特開２０１４－３７８９９号公報 特表２０１４－５３３８１９号公報 特開２０１９－２７７２７号公報
　この種のヘッダでは、空気の流れ方向に対して上流側に位置する流路に冷媒が多く流れるような位置に仕切り部材の孔が形成されていたとしても、熱交換器が空気の流れ方向の下流側に傾いた状態で冷媒を流通させると、下流側に冷媒が多く流れてしまう。これは、重力の影響によりヘッダの内部空間における高さ方向の位置が低い程、液相状態の冷媒が分布するからである。すなわち、熱交換器の取付け方若しくは空気調和機の据付け方によって、空気の流れ方向の上流側に流す冷媒の比率が意図した比率から変動してしまう。
　本開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制する熱交換器を得ることを課題の一つとする。
　本開示の一態様による熱交換器は、幅広な面が対向するように積層された複数の扁平伝熱管と、前記複数の扁平伝熱管の端部が接続され、前記複数の扁平伝熱管に冷媒を分流するヘッダと、を備え、前記ヘッダは、管状の本体部と、前記本体部の内部空間を、冷媒が流入する冷媒流入部と、前記冷媒流入部の上側に位置する上側部と、に区画する第１の仕切り部材と、前記上側部を、複数の前記扁平伝熱管と接続された接続部と、前記接続部に対して複数の前記扁平伝熱管の反対側に位置する反対側部と、に区画する第２の仕切り部材と、前記反対側部を、風上部と、前記風上部に対し外部の空気の流れの風下側に位置する風下部と、に区画する第３の仕切り部材と、を有し、前記第２の仕切り部材に、前記複数の扁平伝熱管の積層方向に並べられ前記風上部と前記接続部とを連通する複数の風上連通孔と、前記積層方向に並べられ前記風下部と前記接続部とを連通する複数の風下連通孔と、が設けられ、前記ヘッダの内部に、前記冷媒流入部に流入した前記冷媒を前記風上部と前記風下部とに流通させ、かつ前記複数の風上連通孔の流量を前記複数の風下連通孔の流量よりも多くする調節流路が設けられている。
　開示の熱交換器は、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制する熱交換器を得ることができる。
図１は、実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和機の構成を説明する図である。 図２Ａは、実施の形態１に係る熱交換器を示す平面図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係る熱交換器を示す正面図である。 図３は、実施の形態１に係る熱交換器のヘッダの斜視図である。 図４は、図３のヘッダの水平断面図である。 図５は、図３のヘッダの鉛直断面図である。 図６は、実施の形態２に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。 図７は、実施の形態２に係る熱交換器のヘッダの水平断面図である。 図８は、実施の形態３に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。 図９は、実施の形態４に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。 図１０は、実施の形態５に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。 図１１は、実施の形態６に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。 図１２は、実施の形態６に係る熱交換器のヘッダの一部の鉛直断面図である。 図１３は、実施の形態７に係る熱交換器のヘッダの鉛直断面図である。
　以下、実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、実施の形態の説明の全体を通して同じ構成には同じ番号を付している。
[実施の形態１]
（空気調和機）
　図１は、実施の形態１に係る熱交換器４および熱交換器５が適用される空気調和機１の構成を説明する図である。図１に示すように、空気調和機１は、室内機２と、室外機３とを備える。室内機２には、室内用の熱交換器４が設けられ、室外機３には、室外用の熱交換器５のほかに、圧縮機６、膨張弁７、四方弁８が設けられている。
　暖房運転時には、室外機３の圧縮機６から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁８を介して凝縮器として機能する熱交換器４に流入する。暖房運転時には、図１において黒矢印で示す方向に冷媒が流れている。熱交換器４では、外部の空気と熱交換した冷媒が液化する。液化した高圧の冷媒は、膨張弁７を通過して減圧され、低温低圧の気液二相冷媒として蒸発器として機能する熱交換器５に流入する。熱交換器５では、外部の空気と熱交換した冷媒はガス化する。ガス化した低圧の冷媒は、四方弁８を介して圧縮機６に吸入される。
　冷房運転時には、室外機３の圧縮機６から吐出された高温高圧のガス冷媒が四方弁８を介して凝縮器として機能する熱交換器５に流入する。冷房運転時には、図１において白矢印で示す方向に冷媒が流れている。熱交換器５では、外部の空気と熱交換した冷媒が液化する。液化した高圧の冷媒は、膨張弁７を通過して減圧され、低温低圧の気液二相冷媒として蒸発器として機能する熱交換器４に流入する。熱交換器４では、外部の空気と熱交換した冷媒はガス化する。ガス化した低圧の冷媒は、四方弁８を介して圧縮機６に吸入される。
（熱交換器）
　実施の形態１に係る熱交換器は、熱交換器４および熱交換器５のいずれにも適用可能であるが、暖房運転時に蒸発器として機能する熱交換器５に適用するものとして説明する。図２Ａと図２Ｂとは、実施の形態１に係る熱交換器５を説明する図であって、図２Ａは熱交換器５の平面図、図２Ｂは熱交換器５の正面図である。
　熱交換器５は、幅広な面が対向するように積層され、冷媒が流通する複数の扁平伝熱管１１と、複数の扁平伝熱管１１の端部が接続され、扁平伝熱管１１に冷媒を分流する管状のヘッダ１２と、複数の扁平伝熱管１１の他端が接続され、扁平伝熱管１１から流出した冷媒が合流する管状のヘッダ１３と、扁平伝熱管１１に接合される複数の平板形状のフィン１４と、を備える。扁平伝熱管１１は、図２Ａにおいて矢印で示す、外部の空気が流通する方向と直交する方向に延び、断面は扁平形状をなしている。ここで、外部の空気は、図示しないファンによる送風によって流通する。扁平伝熱管１１は内部に扁平伝熱管１１が延びる方向と同じ方向に延びる複数の流路を有している。複数の流路は、扁平伝熱管１１の幅方向（外部の空気が流通する方向）に並べられている。図２Ｂに示すように、扁平伝熱管１１は、側面のうちの扁平面（幅広の面）が対向するように上下方向に積層され、左右の端部がヘッダ１２およびヘッダ１３と接続されている。また、ヘッダ１２とヘッダ１３の間には、扁平伝熱管１１と直交するように複数のフィン１４が配置されている。膨張弁７を通過して減圧された低温低圧の気液二相冷媒は、配管１５によりヘッダ１２に供給され、各扁平伝熱管１１に分流される。扁平伝熱管１１が流通する際に、フィン１４を介して空気と熱交換した気液二相冷媒はガス化してヘッダ１３に流出し、ヘッダ１３で合流した冷媒は、配管１６、四方弁８を介して圧縮機６に吸入される。
（ヘッダ）
　次に、実施の形態１に係るヘッダ１２について、図３～図５を参照して説明する。なお、本明細書では、ヘッダ１２の扁平伝熱管１１側を内側、ヘッダ１２の扁平伝熱管１１と対向する側を外側という。また、熱交換器５は、扁平伝熱管１１の長さ方向、すなわち、扁平伝熱管１１の扁平面と平行な方向が水平方向となるように配置される。更に、熱交換器５は、扁平伝熱管１１の積層方向、すなわち、扁平伝熱管１１の扁平面と直交する方向が鉛直方向（上下方向）となるように配置される。なお、熱交換器５の近傍には、図示しない送風ファンが設けられており、送風ファンは熱交換器５に外部の空気を送る。図３は、実施の形態１に係る熱交換器５のヘッダ１２の斜視図である。図４は、図３のヘッダ１２の水平断面図である。図５は、図３のヘッダ１２の鉛直断面図である。図３では、フィン１４の図示が省略されている。
　図３～図５に示すように、ヘッダ１２は、管状の本体部２０と、本体部２０内に設けられた第１の仕切り部材２１と、本体部２０内に設けられた第２の仕切り部材２２と、本体部２０内に設けられた第３の仕切り部材２３と、を有する。
　本体部２０は、鉛直方向に延びる円筒状の筒状部２０ａと、筒状部２０ａの下端開口を塞いだ下壁２０ｂと、筒状部２０ａの上端開口を塞いだ上壁２０ｃと、を有する。すなわち、本体部２０は中空状である。図３および図４に示すように、ヘッダ１２は円筒形状のものを使用しているが、円筒形状に限定されるものではなく、内部が空洞の角柱形状等であってもよい。
　第１の仕切り部材２１は、水平方向に広がる円板状に形成され、本体部２０の内部空間を、冷媒流入部２４と、冷媒流入部２４の上側に位置する上側部２５と、に区画している。第１の仕切り部材２１は、筒状部２０ａの水平方向の全体にわたり設けられている。冷媒流入部２４には、配管１５を介し膨張弁７から低温低圧の気液二相冷媒が流入する。
　第２の仕切り部材２２は、上側部２５内に設けられ、鉛直方向に広がる矩形板状に形成されている。第２の仕切り部材２２は、上側部２５を、複数の扁平伝熱管１１と接続された接続部２６と、複数の扁平伝熱管１１と接続されていない、接続部２６に対して複数の扁平伝熱管１１の反対側に位置した反対側部２７と、に区画している。第２の仕切り部材２２は、上側部２５の鉛直方向の全体にわたり設けられている。
　第３の仕切り部材２３は、反対側部２７内に設けられ、鉛直方向に広がる矩形板状に形成され、反対側部２７を、外部の空気の流れの一端側と他端側に区画する。なお、熱交換器５は、一端側が外部の空気の上流側（風上側）、他端側が外部の空気の下流側（風下側）となるように配置される。すなわち、第３の仕切り部材２３は、風上部２８（一端側）と、風上部２８に対し外部の空気の流れの風下側に位置した風下部２９（他端側）と、に区画している。第３の仕切り部材２３の上端部は、上壁２０ｃと接続されている。第３の仕切り部材２３の下端部は、第１の仕切り部材２１と離間している。これにより、第３の仕切り部材２３の下端部と、第１の仕切り部材２１との間には、連通路３２が設けられている。すなわち、第３の仕切り部材２３の下端部には、連通路３２が設けられている。第３の仕切り部材２３の下端部は、第３の仕切り部材２３における鉛直方向の端部の一例である。
　第２の仕切り部材２２には、複数の風上連通孔３５と、複数の風下連通孔３６とが設けられている。複数の風上連通孔３５は、第２の仕切り部材２２を貫通している。複数の風上連通孔３５は、鉛直方向に並べられ、風上部２８と接続部２６とを連通している。複数の風下連通孔３６は、第２の仕切り部材２２を貫通している。複数の風下連通孔３６は、鉛直方向に並べられ風下部２９と接続部２６とを連通している。風上連通孔３５の数と風下連通孔３６の数とは、それぞれ、接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１の数よりも少ない。複数の風上連通孔３５および複数の風下連通孔３６は、鉛直方向の位置に応じて断面積が異なる。例えば、複数の風上連通孔３５のうち上側に位置する所定数の風上連通孔３５の開口面積（孔径）は、これらの所定数の風上連通孔３５の下側に位置する風上連通孔３５の開口面積（孔径）よりも大きい。また、複数の風下連通孔３６のうち上側に位置する所定数の風下連通孔３６の開口面積（孔径）は、これらの所定数の風下連通孔３６の下側に位置する風下連通孔３６の開口面積（孔径）よりも大きい。
　また、ヘッダ１２の内部には、第１の仕切り部材２１に設けられた風上流入路３１と、第３の仕切り部材２３の下端部に設けられた連通路３２と、複数の風上連通孔３５と、複数の風下連通孔３６と、が設けられている。風上流入路３１は、冷媒流入部２４と風上部２８とを連通している。風上流入路３１は、第１の仕切り部材２１を鉛直方向に貫通した貫通孔によって構成されている。風上流入路３１には、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。連通路３２は、バイパス路とも称される。
　また、ヘッダ１２の内部には調節流路３０が設けられている。調節流路３０は、風上流入路３１と、連通路３２と、を含む。調節流路３０は、冷媒流入部２４に流入した冷媒を風上部２８と風下部２９とに流通させ、かつ複数の風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くする。
　以上の構成のヘッダ１２では、冷媒流入部２４に流入した冷媒は、風上流入路３１から反対側部２７に流入する。反対側部２７に流入した冷媒の一部は、風上部２８を上昇し、複数の風上連通孔３５を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風上部に流入する。一方、反対側部２７に流入した冷媒の残りは、連通路３２を介して風下部２９に流入する。風下部２９に流入した冷媒は、風下部２９を上昇し、複数の風下連通孔３６を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風下部に流入する。
　以上のように、本実施の形態１では、熱交換器５は、複数の扁平伝熱管１１と、ヘッダ１２と、を備える。複数の扁平伝熱管１１は、水平方向に延び鉛直方向に互いに間隔を空けて並べられ、冷媒が流通する。ヘッダ１２は、複数の扁平伝熱管１１の端部が接続され、複数の扁平伝熱管１１に冷媒を分流する。また、ヘッダ１２は、管状の本体部２０と、第１の仕切り部材２１と、第２の仕切り部材２２と、第３の仕切り部材２３と、を有する。第１の仕切り部材２１は、本体部２０の内部空間を、冷媒が流入する冷媒流入部２４と、冷媒流入部２４の上側に位置する上側部２５と、に区画している。第２の仕切り部材２２は、上側部２５を、複数の前記扁平伝熱管１１と接続された接続部２６と、接続部２６に対して複数の前記扁平伝熱管１１の反対側に位置した反対側部２７と、に区画している。第３の仕切り部材２３は、反対側部２７を、風上部２８と、風上部２８に対し外部の空気の流れの風下側に位置した風下部２９と、に区画している。第２の仕切り部材２２に、鉛直方向に並べられ風上部２８と前記接続部２６とを連通する複数の風上連通孔３５と、鉛直方向に並べられ風下部２９と接続部２６とを連通する複数の風下連通孔３６と、が設けられている。ヘッダ１２の内部に、冷媒流入部２４に流入した冷媒を風上部２８と風下部２９とに流通させ、かつ複数の風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くする調節流路３０が設けられている。
　このような構成によれば、反対側部２７が第３の仕切り部材２３によって風上部２８と風下部２９に区画されているので、熱交換器５が傾いた状態で設置された場合でも風上部２８内を上昇した冷媒が風下部２９側に移動することが無くなる。よって、第３の仕切り部材２３が設けられていない場合と比較して、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制できる。また、このような構成によれば、複数の風上連通孔３５の流量が複数の風下連通孔３６の流量よりも多くなるので、複数の扁平伝熱管１１における風上側の流路に風下側の流路よりも多くの冷媒を流入させることができる。
　また、本実施の形態１では、調節流路３０の各部（風上流入路３１、連通路３２）の大きさを、調整することにより、複数の風上連通孔３５の流量と、複数の風下連通孔３６の流量と、を調整することができる。
　また、本実施の形態１では、調節流路３０は、風上流入路３１と、連通路３２とを有する。風上流入路３１は、第１の仕切り部材２１に設けられ、冷媒流入部２４と風上部２８とを連通し、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。連通路３２は、第３の仕切り部材２３における鉛直方向の下端部に設けられている。このような構成によれば、比較的簡素な構成で、調節流路３０を構成することができる。
［実施の形態２］
　実施の形態２に係るヘッダ１２Ａについて、図６～図７を参照して説明する。熱交換器５は、扁平伝熱管１１の長さ方向、すなわち、扁平伝熱管１１の扁平面と平行な方向が水平方向となるように配置される。更に、熱交換器５は、扁平伝熱管１１の積層方向、すなわち、扁平伝熱管１１の扁平面と直交する方向が鉛直方向となるように配置される。図６は、実施の形態２に係る熱交換器５のヘッダ１２Ａの鉛直断面図である。図７は、実施の形態２に係る熱交換器５のヘッダ１２Ａの水平断面図である。
　図６および図７に示すように、本実施の形態２のヘッダ１２Ａは、調節流路３０が風上流入路３１と風下流入路３３とを有し連通路３２を有していない点が、実施の形態１のヘッダ１２に対して異なる。
　風上流入路３１は、第１の仕切り部材２１に設けられ、冷媒流入部２４と風上部２８とを連通し、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。風上流入路３１に流入した冷媒は、風上部２８に流出する。風下流入路３３は、第１の仕切り部材２１に設けられ、冷媒流入部２４と風下部２９とを連通し、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。風下流入路３３に流入した冷媒は、風下部２９に流出する。風上流入路３１の断面積（風上流入路３１における風上流入路３１の延び方向と直交する断面の面積）は、風下流入路３３の断面積（風下流入路３３における風下流入路３３の延び方向と直交する断面の面積）よりも大きい。ここで、風上部２８の水平方向の断面の面積は、風下部２９の水平方向の断面の面積よりも大きくてもよいし、風下部２９の水平方向の断面の面積と同じであってもよい。このような構成の調節流路３０は、冷媒流入部２４に流入した冷媒を風上流入路３１および風下流入路３３によって風上部２８と風下部２９とに流通させ、かつ複数の風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くする。なお、風上部２８の水平方向の断面の面積が風下部２９の水平方向の断面の面積よりも大きい場合、風上流入路３１の断面積は、風下流入路３３の断面積と同じであってもよい。
　ここで、風上流入路３１の断面積をＡとし、風下流入路３３の断面積をＢとし、複数の風上連通孔３５の合計の開口面積（総開口面積）をＣとし、複数の風下連通孔３６の合計の開口面積（総開口面積）をＤとした場合、本実施の形態２では、Ａ～Ｄは、以下の関係のうち少なくとも一つが成立するように設定されている。
（１）Ｄ／Ｃ≦Ｅ＝Ａ／Ｂ
　ここで、Ｅは、正数であり、例えば、２．３である。なお、Ｅは、これに限定されない。
（２）Ａ／Ｂ＝Ｃ／Ｄ
　以上の構成のヘッダ１２Ａでは、冷媒流入部２４に流入した冷媒の一部は、風上流入路３１から反対側部２７の風上部２８に流入する。風上部２８に流入した冷媒は、風上部２８を上昇し、複数の風上連通孔３５を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風上部に流入する。一方、冷媒流入部２４に流入した冷媒の他部は、風下流入路３３から反対側部２７の風下部２９に流入する。風下部２９に流入した冷媒は、風下部２９を上昇し、複数の風下連通孔３６を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風上部に流入する。
　以上のように、本実施の形態２では、調節流路３０は、風上流入路３１と、風下流入路３３と、を有する。風上流入路３１は、第１の仕切り部材２１に設けられ、冷媒流入部２４と風上部２８とを連通し、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。風下流入路３３は、第１の仕切り部材２１に設けられ、冷媒流入部２４と風下部２９とを連通し、冷媒流入部２４から冷媒が流入する。風上流入路３１の断面積は、風下流入路３３の断面積よりも大きい。
　このような構成によれば、実施の形態１と同様に、反対側部２７が第３の仕切り部材２３によって風上部２８と風下部２９に区画されているので、熱交換器５が傾いた状態で設置された場合でも風上部２８内を上昇した冷媒が風下部２９側に移動することが無くなる。よって、第３の仕切り部材２３が設けられていない場合と比較して、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制できる。また、このような構成によれば、風上流入路３１の断面積は、風下流入路３３の断面積よりも大きいので、比較的容易に風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くすることができる。
［実施の形態３］
　実施の形態３に係るヘッダ１２Ｂについて、図８を参照して説明する。
　図８に示すように、本実施の形態３のヘッダ１２Ｂは、調節流路３０が、風上流入路３１および風下流入路３３の他に、風上部２８および風下部２９を有する点が、実施の形態２のヘッダ１２Ａに対して異なる。本実施の形態３では、風上部２８の水平方向の断面の面積は、風下部２９の水平方向の断面の面積よりも大きい。なお、風上流入路３１の断面積と風下流入路３３の断面積は、同じである。
　このような構成によれば、実施の形態１と同様に、反対側部２７が第３の仕切り部材２３によって風上部２８と風下部２９に区画されているので、熱交換器５が傾いた状態で設置された場合でも風上部２８内を上昇した冷媒が風下部２９側に移動することが無くなる。よって、第３の仕切り部材２３が設けられていない場合と比較して、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制できる。また、このような構成によれば、風上部２８の断面積は、風下部２９の断面積よりも大きいので、比較的容易に風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くすることができる。
［実施の形態４］
　実施の形態４に係るヘッダ１２Ｃについて、図９を参照して説明する。
　図９に示すように、本実施の形態４のヘッダ１２Ｃは、調節流路３０が、風上流入路３１および風下流入路３３の他に、複数の風上連通孔３５および複数の風下連通孔３６を有する点が、実施の形態２のヘッダ１２Ａに対して異なる。本実施の形態４では、複数の風上連通孔３５における風上連通孔３５の延びる方向と直交する断面の面積（断面積）の合計は、複数の風下連通孔３６における風下連通孔３６の延びる方向と直交する断面の面積（断面積）の合計よりも大きい。また、複数の風上連通孔３５および複数の風下連通孔３６は、鉛直方向の位置に応じて断面積が異なる。例えば、複数の風上連通孔３５のうち上側に位置する所定数の風上連通孔３５の断面積（孔径）は、これらの所定数の風上連通孔３５の下側に位置する風上連通孔３５の断面積（孔径）よりも大きい。また、複数の風下連通孔３６のうち上側に位置する所定数の風下連通孔３６の断面積（孔径）は、これらの所定数の風下連通孔３６の下側に位置する風下連通孔３６の断面積（孔径）よりも大きい。なお、風上流入路３１の断面積と風下流入路３３の断面積は、同じである。
　このような構成によれば、実施の形態１と同様に、反対側部２７が第３の仕切り部材２３によって風上部２８と風下部２９に区画されているので、熱交換器５が傾いた状態で設置された場合でも風上部２８内を上昇した冷媒が風下部２９側に移動することが無くなる。よって、第３の仕切り部材２３が設けられていない場合と比較して、空気の流れ方向の上流側に位置する流路へ流す冷媒の比率が意図した比率から変動することを抑制できる。また、このような構成によれば、複数の風上連通孔３５の断面積の合計は、複数の風下連通孔３６の断面積の合計よりも大きいので、比較的容易に風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くすることができる。
［実施の形態５］
　図１０は、実施の形態５に係る熱交換器５のヘッダ１２Ｄの鉛直断面図である。
　図１０に示すように、本実施の形態５のヘッダ１２Ｄは、調節流路３０が、風上流入路３１および連通路３２の他に連通路３４を有する点が、実施の形態１のヘッダ１２に対して異なる。
　本実施の形態５では、第３の仕切り部材２３の上端部は、上壁２０ｃと離間している。これにより、第３の仕切り部材２３の上端部と上壁２０ｃとの間に、連通路３４が設けられている。すなわち、第３の仕切り部材２３の上端部には、連通路３４が設けられている。第３の仕切り部材２３の上端部は、第３の仕切り部材２３における鉛直方向の端部の一例である。このような構成の調節流路３０は、冷媒流入部２４に流入した冷媒を風上流入路３１および連通路３２，３４によって風上部２８と風下部２９とに流通させ、かつ複数の風上連通孔３５の流量を複数の風下連通孔３６の流量よりも多くする。
　また、本実施の形態５では、複数の風上連通孔３５と複数の風下連通孔３６は、連通路３２よりも上方に位置している。また、本実施の形態５では、複数の風上連通孔３５と複数の風下連通孔３６とは、互いに断面積が同じである。また、風上部２８の水平方向の断面の面積は、連通路３２の断面積よりも大きい。
　以上の構成のヘッダ１２Ｄでは、冷媒流入部２４に流入した冷媒は、風上流入路３１から反対側部２７の風上部２８に流入する。風上部２８に流入した冷媒の一部は、風上部２８を上昇し、複数の風上連通孔３５を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風上部に流入する。また、風上部２８に流入した冷媒の他部は、連通路３４を介して風下部２９に流入する。風下部２９に流入した冷媒の一部は、風下を下降し、複数の風上連通孔３５を介して接続部２６に流入し、扁平伝熱管１１における風下部に流入する。また、風下部２９に流入した冷媒の他部は、連通路３２を介して風上部２８に流入し、再び、風上部２８を上昇する。すなわち、冷媒の一部は、風上部２８と風下部２９とを循環する。風上部２８は、往路や上昇路とも称され、風下部２９は、復路や下降路とも称される。
　以上の構成の本実施の形態５によれば、冷媒が風上部２８と風下部２９とを循環するので、冷媒の逆流（風上部２８での冷媒の下方への流れ）が抑制されやすい。
　また、本実施の形態５では、風上部２８の水平方向の断面の面積が、連通路３２の断面積よりも大きい。よって、冷媒の逆流（風上部２８での冷媒の下方への流れ）が抑制されやすい。
　また、本実施の形態５では、複数の風上連通孔３５と複数の風下連通孔３６は、連通路３２よりも上方に位置している。また、連通路３２は、第３の仕切り部材２３の下端部に設けられている。よって、冷媒が、風下部２９から連通路３２を介して風上部２８に戻りやすいので、風下部２９から接続部２６に流入する冷媒の量が多量になるが抑制されやすい。
［実施の形態６］
　図１１は、実施の形態６に係る熱交換器５のヘッダ１２Ｆの鉛直断面図である。図１２は、実施の形態６に係る熱交換器５のヘッダ１２Ｆの一部の鉛直断面図である。
　図１１に示すように、本実施の形態６のヘッダ１２Ｆは、風上連通孔３５および風下連通孔３６と、複数の第４の仕切り部材４０が設けられた点とが実施の形態５のヘッダ１２Ｄに対して異なる。なお、本実施の形態６を実施の形態５以外に適用してもよい。
　風上連通孔３５と風下連通孔３６とは、それぞれ、接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１ごとに設けられている。また、複数の風上連通孔３５と複数の風下連通孔３６は、円形状または楕円形状の孔によって構成されている。複数の風上連通孔３５の少なくとも一部は、互いに断面積が異なり、複数の風下連通孔３６の少なくとも一部は、互いに断面積が異なる。
　複数の第４の仕切り部材４０は、接続部２６内に設けられ、水平方向に広がる板状に形成され、接続部２６を接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１ごとに区画している。複数の第４の仕切り部材４０は、接続部２６を複数の段部４１に区画している。複数の段部４１は、複数の第４の仕切り部材４０を介して鉛直方向に重ねられている。
　図１２に示すように、ある第４の仕切り部材４０の上側および下側に位置する一対の風上連通孔３５では、上側の風上連通孔３５の方が下側の風上連通孔３５よりも、当該第４の仕切り部材４０に近い。また、ある第４の仕切り部材４０の上側および下側に位置する一対の風下連通孔３６でも、上側の風下連通孔３６の方が下側の風下連通孔３６よりも、当該第４の仕切り部材４０に近い。このとき、当該第４の仕切り部材４０は、鉛直方向で隣り合う二つの扁平伝熱管１１の中間位置よりも上方に位置している。
　以上の構成のヘッダ１２Ｆでは、冷媒流入部２４に流入した冷媒は、風上流入路３１から反対側部２７の風上部２８に流入する。風上部２８に流入した冷媒の一部は、風上部２８を上昇し、複数の風上連通孔３５を介して接続部２６の各段部４１に流入し、扁平伝熱管１１における風上部に流入する。また、風上部２８に流入した冷媒の他部は、連通路３４を介して風下部２９に流入する。風下部２９に流入した冷媒の一部は、風下を下降し、複数の風下連通孔３６を介して接続部２６の各段部４１に流入し、扁平伝熱管１１における風下部に流入する。また、風下部２９に流入した冷媒の他部は、連通路３２を介して風上部２８に流入し、再び、風上部２８を上昇する。
　以上のように、本実施の形態６では、風上連通孔３５と風下連通孔３６とは、それぞれ、接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１ごとに設けられている。このような構成によれば、複数の扁平伝熱管１１へ冷媒を均一に分配しやすい。
　また、本実施の形態６では、ヘッダ１２Ｆは、接続部２６を接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１ごとに区画した複数の第４の仕切り部材４０を有する。このような構成によれば、各段部４１の冷媒が混ざらないので、複数の扁平伝熱管１１へ冷媒をより一層均一に分配しやすい。
　また、本実施の形態６では、第３の仕切り部材２３によって、反対側部２７を風上部２８と風下部２９とに区画し、第４の仕切り部材４０によって、接続部２６を複数の段部４１に区画し、段部４１ごとに風上連通孔３５および風下連通孔３６が設けられている。よって、より確実に複数の扁平伝熱管１１へ冷媒を分流することができる。
　また、本実施の形態では、第４の仕切り部材４０は、鉛直方向で隣り合う二つの扁平伝熱管１１の中間位置よりも上方に位置している。このような構成によれば、第４の仕切り部材４０が、鉛直方向で隣り合う二つの扁平伝熱管１１の中間位置よりも下方に位置している場合に比べて、第４の仕切り部材４０から上側の扁平伝熱管１１の下部との距離が小さくなるので、冷媒量を削減することができる。
［実施の形態７］
　図１３は、実施の形態７に係る熱交換器５のヘッダ１２Ｇの鉛直断面図である。
　図１３に示すように、本実施の形態７のヘッダ１２Ｇは、風上連通孔３５および風下連通孔３６の数と、複数の第４の仕切り部材４０の数とが実施の形態７のヘッダ１２Ｆに対して異なる。なお、本実施の形態７を実施の形態７以外に適用してもよい。
　本実施の形態７では、風上連通孔３５と風下連通孔３６とは、それぞれの数は、接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１の数よりも少ない。また、風上連通孔３５の数の方が風下連通孔３６の数よりも多い。また、複数の第４の仕切り部材４０は、接続部２６を接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１の数よりも少ない数に区画している。本実施の形態８では、複数の第４の仕切り部材４０は、各段部４１に複数（一例として、二つ）の扁平伝熱管１１が接続されるように接続部２６を区画している。
　このような構成によれば、接続部２６を接続部２６に接続された複数の扁平伝熱管１１ごとに区画する場合に比べて、ヘッダ１２Ｇの構成を簡素化することができる。
　以上、実施の形態について説明したが、開示の技術はこれに限定されるものではなく、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものである。また、各実施の形態は、組み合わせられてもよい。
５…熱交換器
１１…扁平伝熱管
１２～１２Ｄ，１２Ｆ，１２Ｇ，１３…ヘッダ
２０…本体部
２１…第１の仕切り部材
２２…第２の仕切り部材
２３…第３の仕切り部材
２４…冷媒流入部
２５…上側部
２６…接続部
２７…反対側部
２８…風上部
２９…風下部
３０…調節流路
３１…風上流入路
３２，３４…連通路
３３…風下流入路
３５…風上連通孔
３６…風下連通孔
４０…第４の仕切り部材

Claims (8)

  1. 　幅広な面が対向するように積層された複数の扁平伝熱管と、
    　前記複数の扁平伝熱管の端部が接続され、前記複数の扁平伝熱管に冷媒を分流するヘッダと、を備え、
    　前記ヘッダは、
    　管状の本体部と、
    　前記本体部の内部空間を、冷媒が流入する冷媒流入部と、前記冷媒流入部の上側に位置する上側部と、に区画する第１の仕切り部材と、
    　前記上側部を、複数の前記扁平伝熱管と接続された接続部と、前記接続部に対して複数の前記扁平伝熱管の反対側に位置する反対側部と、に区画する第２の仕切り部材と、
    　前記反対側部を、風上部と、前記風上部に対し外部の空気の流れの風下側に位置する風下部と、に区画する第３の仕切り部材と、
    　を有し、
    　前記第２の仕切り部材に、前記複数の扁平伝熱管の積層方向に並べられ前記風上部と前記接続部とを連通する複数の風上連通孔と、前記積層方向に並べられ前記風下部と前記接続部とを連通する複数の風下連通孔と、が設けられ、
    　前記ヘッダの内部に、前記冷媒流入部に流入した前記冷媒を前記風上部と前記風下部とに流通させ、かつ前記複数の風上連通孔の流量を前記複数の風下連通孔の流量よりも多くする調節流路が設けられた、熱交換器。
  2. 　前記調節流路は、
    　前記第１の仕切り部材に設けられ、前記冷媒流入部と前記風上部とを連通し、前記冷媒流入部から前記冷媒が流入する風上流入路と、
    　前記第３の仕切り部材における前記積層方向の端部に設けられた連通路と、
    　を有する、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記調節流路は、
    　前記第１の仕切り部材に設けられ、前記冷媒流入部と前記風上部とを連通し、前記冷媒流入部から前記冷媒が流入する風上流入路と、
    　前記第１の仕切り部材に設けられ、前記冷媒流入部と前記風下部とを連通し、前記冷媒流入部から前記冷媒が流入する風下流入路と、
    　を有し、
    　前記風上流入路の断面積は、前記風下流入路の断面積よりも大きい、請求項１に記載の熱交換器。
  4. 　前記風上連通孔と前記風下連通孔とは、それぞれ、前記接続部に接続された複数の前記扁平伝熱管ごとに設けられた、請求項１に記載の熱交換器。
  5. 　前記ヘッダは、前記接続部を前記接続部に接続された複数の前記扁平伝熱管ごとに区画する複数の第４の仕切り部材を有する、請求項４に記載の熱交換器。
  6. 　互いに断面積が異なる複数の前記風上連通孔と、互いに断面積が異なる複数の前記風上連通孔とが、設けられた、請求項１に記載の熱交換器。
  7. 　前記調節流路は、前記複数の風上連通孔と、前記複数の風下連通孔と、を有し、
    　前記複数の風上連通孔の断面積の合計は、前記複数の風下連通孔の断面積の合計よりも大きい、請求項１に記載の熱交換器。
  8. 　前記調節流路は、前記風上部と、前記風下部と、を有し、
    　前記風上部の水平方向の断面の面積は、前記風下部の前記水平方向の断面の面積よりも大きい、請求項１に記載の熱交換器。
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