WO2021245901A1 - 冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置 - Google Patents

冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置 Download PDF

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plate
refrigerant
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heat transfer
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篤史 ▲高▼橋
剛志 前田
悟 梁池
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三菱電機株式会社
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    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigerant distributor, a heat exchanger, and an air conditioner that branch and flow out an inflowing refrigerant.
  • the diameter of heat transfer tubes in heat exchangers used in air conditioners has been reduced in order to reduce the amount of refrigerant and improve the performance of heat exchangers.
  • the diameter of the heat transfer tube is reduced, it is necessary to suppress an increase in pressure loss when the refrigerant passes through the heat transfer tube. Therefore, in the heat exchanger, the number of passes, which is the number of branches when the refrigerant flows inside, is increased.
  • the heat exchanger is provided with a multi-branch refrigerant distributor that distributes and supplies the refrigerant flowing from one inlet flow path to a plurality of paths in order to increase the number of passes.
  • a multi-branch refrigerant distributor that distributes and supplies the refrigerant flowing from one inlet flow path to a plurality of paths in order to increase the number of passes.
  • a plurality of heat transfer tubes extending in the horizontal direction are arranged side by side in the vertical direction, and a header-shaped refrigerant distributor connected to the plurality of heat transfer tubes is arranged so as to extend in the vertical direction.
  • Refrigerant distributors are disclosed.
  • this refrigerant distributor When the heat exchanger functions as an evaporator, this refrigerant distributor includes an inflow pipe into which a gas-liquid two-phase state refrigerant flows in, a mixing chamber in which the inflowing gas-liquid two-phase refrigerant is mixed and homogenized. It has a communication chamber to which a plurality of heat transfer tubes are connected, and a distribution passage for distributing the gas-liquid two-phase refrigerant to the plurality of communication chambers.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and is capable of suppressing the increase in size, suppressing the decrease in the mounting area of the heat exchanger, and improving the heat exchanger performance. It is an object of the present invention to provide a vessel, a heat exchanger and an air conditioner.
  • the refrigerant distributor of the present disclosure is composed of a plurality of plate-shaped bodies, branches the refrigerant flowing in from one or a plurality of inlets into a plurality of branches, and a plurality of outlets arranged at intervals in the first direction.
  • the heat exchanger of the present disclosure includes a refrigerant distributor according to the present disclosure and a plurality of heat transfer tubes connected to each of the plurality of outlets.
  • the air conditioner of the present disclosure is provided with the heat exchanger according to the present disclosure.
  • the wall thickness of the refrigerant distributor can be reduced by forming a communication chamber in which a plurality of heat transfer tubes communicate with each other, so that the increase in size of the refrigerant distributor can be suppressed and the heat exchanger can be reduced in size. It is possible to suppress the decrease in the mounting area and improve the heat exchanger performance.
  • FIG. 2 It is a perspective view which shows an example of the structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is an exploded perspective view which shows an example of the structure of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 2 is seen from the upper surface.
  • FIG. 2 It is a perspective view which shows an example of the structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 9 It is a schematic diagram for demonstrating the relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 6 is seen from the upper surface. It is a schematic diagram which shows an example of the positional relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 6 is seen from the front. It is an exploded perspective view which shows an example of the structure of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 9 is seen from the upper surface. It is a schematic diagram which shows an example of the positional relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 9 is seen from the front.
  • FIG. 4 It is an exploded perspective view which shows an example of the structure of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. 5 It is an exploded perspective view which shows an example of the structure of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 5.
  • Embodiment 6 It is an exploded perspective view which shows an example of the structure of the refrigerant distributor which concerns on Embodiment 6.
  • Embodiment 1 the refrigerant distributor according to the first embodiment will be described with reference to the drawings and the like.
  • the refrigerant distributor according to the first embodiment distributes the refrigerant flowing into the heat exchanger
  • the present invention is not limited to this, and the refrigerant distributor is another device. It may be the one that distributes the refrigerant flowing into.
  • those having the same reference numerals are the same or equivalent thereof, and are common to the whole texts of the embodiments described below.
  • the relationship between the sizes of the constituent members may differ from the actual one.
  • the illustration will be simplified or omitted as appropriate.
  • the form of the component represented in the full text of the specification is merely an example, and is not limited to the form described in the specification.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • the heat exchanger 1 includes a refrigerant distributor 2, a gas header 3, a plurality of heat transfer tubes 4, and a plurality of fins 5.
  • the refrigerant distributor 2 is provided with one or a plurality of refrigerant inflow portions 2A which are inlets of the refrigerant and a plurality of refrigerant outflow portions 2B which are outlets of the refrigerant.
  • the plurality of refrigerant outflow portions 2B are arranged in the height direction.
  • the gas header 3 is provided with a plurality of refrigerant inflow portions 3A and one refrigerant outflow portion 3B.
  • Refrigerant pipes of refrigerating cycle devices such as air conditioners are connected to the refrigerant inflow section 2A of the refrigerant distributor 2 and the refrigerant outflow section 3B of the gas header 3.
  • a heat transfer tube 4 is connected between the refrigerant outflow portion 2B of the refrigerant distributor 2 and the refrigerant inflow portion 3A of the gas header 3.
  • the heat transfer tube 4 is a flat tube or a circular tube in which a plurality of flow paths are formed.
  • the heat transfer tube 4 is made of, for example, copper or aluminum.
  • the end of the heat transfer tube 4 on the refrigerant distributor 2 side is connected to the refrigerant outflow portion 2B of the refrigerant distributor 2.
  • a plurality of fins 5 are joined to the heat transfer tube 4.
  • the fin 5 is made of, for example, aluminum. In the example of FIG. 1, the case where the number of heat transfer tubes 4 is eight is shown, but the number is not limited to this, and any number may be used as long as there are a plurality of heat transfer tubes 4.
  • the refrigerant flowing through the plurality of heat transfer tubes 4 flows into the gas header 3 through the plurality of refrigerant inflow portions 3A, merges with the refrigerant, and flows out to the refrigerant pipe via the refrigerant outflow portion 3B.
  • the heat exchanger 1 functions as a condenser, the refrigerant flows in the opposite direction to this flow.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the relationship between the flow paths when the refrigerant distributor of FIG. 2 is viewed from above. In FIG. 3, each flow path is shown by a broken line so that the relationship between the flow paths formed in each plate-shaped body is facilitated.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of the positional relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 2 is viewed from the front.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 10.
  • the plate-shaped body 10 is formed by alternately laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103 and the second plate-shaped bodies 111 and 112.
  • the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103 and the second plate-shaped bodies 111 and 112 have the same outer shape in a plan view.
  • the second plate-shaped bodies 111 and 112 are partition plates for partitioning the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, and for example, a brazing material is applied to both surfaces thereof.
  • Each of the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103 is laminated via the second plate-shaped bodies 111 and 112, respectively, and is integrally joined by brazing.
  • Each plate-shaped body is processed by pressing, cutting, or the like.
  • first plate-shaped body 101 In the first plate-shaped body 101, one or a plurality of first flow paths 10A, which are through holes, are formed at substantially the center of the first plate-shaped body 101 in the lateral direction.
  • the refrigerant pipe or capillary tube of the refrigeration cycle device is connected to the first flow path 10A.
  • the first flow path 10A corresponds to the refrigerant inflow portion 2A in FIG.
  • the first plate-shaped body 101 is an inflow plate in which one or a plurality of first flow paths 10A, which are refrigerant inflow portions 2A as inflow ports, are formed.
  • the case where the capillary tube is connected to the first plate-shaped body 101 is shown.
  • the first plate-shaped body 101 is provided with a plurality of first flow paths 10A.
  • one first flow path 10A may be provided in the first plate-shaped body 101.
  • one or a plurality of second flow paths 10B which are through holes, are formed at substantially the center of the second plate-shaped body 111 in the lateral direction.
  • the second flow path 10B is formed at a position corresponding to the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101, and communicates the first flow path 10A with the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102, which will be described later.
  • a plurality of communication chambers 11 are formed in the first plate-shaped body 102.
  • the communication chamber 11 is formed corresponding to the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111, and communicates the second flow path 10B with the third flow path 10C of the second plate-shaped body 112 described later.
  • the communication chamber 11 is formed so that a plurality of third flow paths 10C communicate with each other.
  • each communication chamber 11 is formed so as to communicate with the two third flow paths 10C.
  • the first plate-shaped body 102 is a communication plate in which a communication chamber 11 as a communication flow path communicating with the refrigerant inflow portion 2A as an inflow port is formed.
  • the second plate-shaped body 112 is formed with a plurality of third flow paths 10C formed in the same shape as the outer shape of the heat transfer tube 4.
  • the third flow path 10C holds the end of the heat transfer tube 4 inserted through the fourth flow path 10D of the first plate-shaped body 103, which will be described later.
  • the first plate-shaped body 103 is formed with a plurality of fourth flow paths 10D, which are heat transfer tube insertion spaces having the same shape as the outer shape of the heat transfer tube 4.
  • the fourth flow path 10D is formed corresponding to the third flow path 10C of the second plate-shaped body 112.
  • a heat transfer tube 4 is inserted through the fourth flow path 10D.
  • a heat transfer tube 4 is brazed to the first plate-shaped body 103, and the first plate-shaped body 103 and the second plate-shaped body 112 are laminated to form a third flow path 10C of the second plate-shaped body 112.
  • the heat transfer tube 4 is connected to the heat transfer tube 4.
  • the first plate-shaped body 103 is a heat transfer tube insertion plate in which a fourth flow path 10D, which is a heat transfer tube insertion space through which the heat transfer tube 4 is inserted, is formed.
  • the distribution flow path 2a is formed by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, and the second plate-shaped bodies 111 and 112, respectively. ing. That is, the distribution flow path 2a is composed of the first flow path 10A, the second flow path 10B, the third flow path 10C, the fourth flow path 10D, and the communication chamber 11.
  • the refrigerant that has flowed into the communication chamber 11 flows into the plurality of third flow paths 10C of the second plate-shaped body 112 that communicates with the communication chamber 11 and is diverted.
  • Each of the separated refrigerants flows into the fourth flow path 10D, which is the heat transfer tube insertion space of the second plate-shaped body 112, and is uniformly distributed to the heat transfer tubes 4 connected to the respective fourth flow paths 10D.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the air conditioner 80 to which the heat exchanger 1 according to the first embodiment is applied.
  • the flow of the refrigerant during the cooling operation is indicated by a broken line arrow
  • the flow of the refrigerant during the heating operation is indicated by a solid line arrow.
  • the air conditioner 80 includes a compressor 81, a four-way valve 82, an outdoor heat exchanger 83, an expansion valve 84, an indoor heat exchanger 85, an outdoor fan 86, and an indoor fan 87.
  • a refrigerant circulation circuit is formed by connecting the compressor 81, the four-way valve 82, the outdoor heat exchanger 83, the expansion valve 84, and the indoor heat exchanger 85 with a refrigerant pipe.
  • the high-pressure, high-temperature gas-state refrigerant discharged from the compressor 81 flows into the outdoor heat exchanger 83 via the four-way valve 82, exchanges heat with the air supplied by the outdoor fan 86, and condenses.
  • the condensed refrigerant becomes a high-pressure liquid state, flows out from the outdoor heat exchanger 83, and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase state by the expansion valve 84.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 85 and evaporates by heat exchange with the air supplied by the indoor fan 87 to cool the room.
  • the evaporated refrigerant becomes a low-pressure gas state, flows out from the indoor heat exchanger 85, and is sucked into the compressor 81 via the four-way valve 82.
  • the high-pressure, high-temperature gas-state refrigerant discharged from the compressor 81 flows into the indoor heat exchanger 85 via the four-way valve 82, and is condensed by heat exchange with the air supplied by the indoor fan 87 to condense the room.
  • the condensed refrigerant becomes a high-pressure liquid state, flows out from the indoor heat exchanger 85, and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase state refrigerant by the expansion valve 84.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase state refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 83, exchanges heat with the air supplied by the outdoor fan 86, and evaporates.
  • the evaporated refrigerant becomes a low-pressure gas state, flows out from the outdoor heat exchanger 83, and is sucked into the compressor 81 via the four-way valve 82.
  • the heat exchanger 1 is used for at least one of the outdoor heat exchanger 83 and the indoor heat exchanger 85.
  • the heat exchanger 1 is connected so that the refrigerant flows in from the refrigerant distributor 2 when acting as an evaporator. That is, when the heat exchanger 1 acts as an evaporator, the refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows from the refrigerant pipe into the refrigerant distributor 2, branches and flows into each heat transfer tube 4 of the heat exchanger 1. .. Further, when the heat exchanger 1 acts as a condenser, the liquid refrigerant flows into the refrigerant distributor 2 from each heat transfer tube 4 and joins them, and flows out to the refrigerant pipe.
  • the refrigerant distributor 2 has a first plate-like body 101 having a first flow path 10A and a first plate-like body having a communication chamber 11 communicating with the first flow path 10A.
  • a body 102 and a first plate-shaped body 103 having a third flow path 10C formed so that a plurality of heat transfer tubes 4 communicate with each other are provided in the communication chamber 11.
  • the wall thickness of the refrigerant distributor 2 can be reduced as compared with the case where the refrigerant distributor is formed in a cylindrical shape. .. Therefore, the refrigerant distributor 2 can be miniaturized. Further, in the air-conditioning equipment having the same housing size, the heat exchanger performance can be improved because the mounting area of the heat exchanger 1 is increased by reducing the size of the refrigerant distributor 2.
  • Embodiment 2 Next, the second embodiment will be described.
  • the arrangement positions of the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101 and the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111 are different from those of the first embodiment. ..
  • the parts common to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the relationship between the flow paths when the refrigerant distributor of FIG. 6 is viewed from above. In FIG. 7, each flow path is shown by a broken line so that the relationship between the flow paths formed in each plate-shaped body is facilitated.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example of the positional relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 6 is viewed from the front.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 20.
  • the plate-shaped body 20 is formed by alternately laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103 and the second plate-shaped bodies 111 and 112.
  • the first plate-shaped bodies 102 and 103 and the second plate-shaped body 112 are the same as those in the first embodiment.
  • the distribution flow path 2a is formed by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, and the second plate-shaped bodies 111 and 112, respectively. That is, the distribution flow path 2a is composed of the first flow path 10A, the second flow path 10B, the third flow path 10C, the fourth flow path 10D, and the communication chamber 11 as in the first embodiment.
  • the first plate-shaped body 101 is formed with one or a plurality of first flow paths 10A to which a refrigerant pipe or a capillary tube of a refrigeration cycle device is connected.
  • first flow paths 10A to which a refrigerant pipe or a capillary tube of a refrigeration cycle device is connected.
  • FIG. 6 the case where the capillary tube is connected to the first plate-shaped body 101 is shown.
  • second plate-shaped body 111 one or a plurality of second flow paths 10B are formed at positions corresponding to the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101.
  • the upstream side of the fluid flow has higher heat transfer performance than the downstream side. Therefore, in the second embodiment, the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101 and the second plate-shaped body 111 so that a larger amount of the refrigerant flows to the upstream side of the flow of the fluid having high heat transfer performance.
  • Two flow paths 10B are arranged.
  • the first flow path 10A and the second flow path 10B are provided so as to be biased toward the upstream side of the fluid flow from the central position in the lateral direction of the plate-shaped body 10.
  • the heat exchanger 1 provided with the refrigerant distributor 2 functions as an evaporator into which the refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows in
  • the amount of heat exchanged by the gas-liquid two-phase refrigerant is larger than that on the downstream side of the fluid flow. It flows a lot on the high upstream side of. Therefore, the heat transfer performance on the upstream side of the fluid flow in the heat exchanger 1 is improved, and the heat exchanger performance can be improved.
  • the first flow path 10A is located on the first plate-shaped body 101 so as to be located on the upstream side of the flow of the fluid flowing outside the heat transfer tube 4. It is formed. As a result, more refrigerant flows to the upstream side of the fluid, so that the heat transfer performance on the upstream side where the amount of heat exchange is large can be improved, and the heat exchanger performance can be improved.
  • Embodiment 3 Next, the third embodiment will be described.
  • the shape of the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102 is different from that of the first and second embodiments.
  • the parts common to the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the relationship between the flow paths when the refrigerant distributor of FIG. 9 is viewed from above. In FIG. 10, each flow path is shown by a broken line so that the relationship between the flow paths formed in each plate-shaped body is facilitated.
  • FIG. 11 is a schematic view showing an example of the positional relationship of each flow path when the refrigerant distributor of FIG. 9 is viewed from the front.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 30.
  • the plate-shaped body 30 is formed by alternately laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103 and the second plate-shaped bodies 111 and 112.
  • the first plate-shaped bodies 101 and 103, and the second plate-shaped bodies 111 and 112 are the same as those in the first embodiment.
  • the distribution flow path 2a is formed by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, and the second plate-shaped bodies 111 and 112, respectively. That is, the distribution flow path 2a is composed of the first flow path 10A, the second flow path 10B, the third flow path 10C and the fourth flow path 10D, and the communication chamber 11 as in the first and second embodiments. Ru.
  • the first plate-shaped body 102 is formed with a plurality of communication chambers 11 corresponding to the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111.
  • the communication chamber 11 is provided with a descent suppressing portion 11a.
  • the descent suppressing portion 11a is provided so as to be unevenly distributed on the downstream side of the fluid flow. Further, as shown in FIG. 11, the lowering suppressing portion 11a is provided so as to be lower than the position of the second flow path 10B.
  • the flow path resistance downward in the direction of gravity against the inflowing refrigerant is large.
  • the flow resistance on the lower side of the communication chamber 11 becomes larger than that on the upper side. Therefore, it is suppressed that the liquid refrigerant of the gas-liquid two-phase refrigerant flows downward due to gravity.
  • the liquid refrigerant flows evenly in the communication chamber 11, so that when the liquid refrigerant flows out of the communication chamber 11, the liquid refrigerant can be evenly distributed to the plurality of communicating heat transfer tubes 4, and heat can be obtained.
  • the performance of the exchanger 1 can be improved.
  • the descent suppressing portion 11a so as to be unevenly distributed on the downstream side of the fluid flow, the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111 is sent from the downstream side of the fluid flow. Also flows a lot to the upstream side. As a result, the heat transfer performance on the upstream side of the fluid flow in the heat exchanger 1 is improved, so that the heat exchanger performance can be improved.
  • the lowering suppressing portion 11a is formed in the communication chamber 11 below the height of the first flow path 10A.
  • the liquid refrigerant is suppressed from being biased downward due to gravity, and the liquid refrigerant is evenly distributed to the plurality of heat transfer tubes 4, so that heat is generated.
  • the exchanger performance can be improved.
  • the descent suppressing portion 11a is formed so as to be located on the downstream side of the fluid flow. As a result, more refrigerant flows to the upstream side of the fluid, so that the heat transfer performance on the upstream side where the amount of heat exchange is large can be improved, and the heat exchanger performance can be improved.
  • Embodiment 4 Next, the fourth embodiment will be described.
  • a plate-shaped body provided with a branch flow path for branching a plurality of refrigerants is provided between the first plate-shaped body 101 and the first plate-shaped body 102. It is different from 1-3.
  • the parts common to the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the fourth embodiment.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 40.
  • the plate-shaped body 40 is formed by laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122.
  • the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122 have the same outer shape in a plan view.
  • the distribution flow path 2a is provided by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122. Is formed.
  • the distribution flow path 2a includes a first flow path 10A, a fifth flow path 10E, a sixth flow path 10F, a seventh flow path 10G, an eighth flow path 10H, a ninth flow path 10I, a tenth flow path 10J, and an eleventh flow path.
  • a flow path 10K It is composed of a flow path 10K, a communication chamber 11, a first branch flow path 12A, a second branch flow path 12B and a third branch flow path 12C, and a first stage straddle flow path 13A and a second stage straddle flow path 13B. Will be done.
  • first plate-shaped body 101 In the first plate-shaped body 101, one or a plurality of first flow paths 10A, which are through holes, are formed at substantially the center of the first plate-shaped body 101 in the lateral direction.
  • first flow paths 10A which are through holes, are formed at substantially the center of the first plate-shaped body 101 in the lateral direction.
  • FIG. 12 the case where the refrigerant pipe is connected to the first plate-shaped body 101 is shown, and in this case, one first flow path 10A is provided substantially in the center of the first plate-shaped body 101. Be done.
  • a fifth flow path 10E which is a through hole, is formed at a position substantially at the center of the third plate-shaped body 121.
  • the fifth flow path 10E is formed at a position corresponding to the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101, and communicates the first flow path 10A with the sixth flow path 10F described later.
  • a pair of seventh flow paths 10G which are circular through holes, are opened in the second plate-shaped body 113 at a position in the horizontal direction with respect to the sixth flow path 10F, and have a height with respect to the sixth flow path 10F.
  • a pair of eighth flow paths 10H which are circular through holes, are opened at positions symmetrical in the direction.
  • a pair of ninth flow paths 10I which are circular through holes, are opened at positions in the horizontal direction with respect to the respective eighth flow paths 10H, and the eighth flow paths 10H are opened.
  • a pair of tenth flow paths 10J which are circular through holes, are opened at positions that are point-symmetrical with respect to the other.
  • the second plate-shaped body 113 is a through-flow path plate on which the sixth flow path 10F to the tenth flow path 10J as the through-passage are formed.
  • the third plate-shaped body 122 is a linear through groove extending in the horizontal direction so that the sixth flow path 10F and the seventh flow path 10G of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • One branch flow path 12A is formed. Further, the third plate-shaped body 122 is at a position symmetrical with respect to the first branch flow path 12A in the height direction, and the eighth flow path 10H and the ninth flow path 10I communicate with each other.
  • a second branch flow path 12B which is a linear through groove extending in the horizontal direction, is formed.
  • the third plate-shaped body 122 is formed with a third branch flow path 12C which is a through groove.
  • the third branch flow path 12C is formed so as to extend linearly in the horizontal direction and both ends of the straight line portion extend in different height directions. Both ends of the third branch flow path 12C are formed so as to be connected to the eleventh flow path 10K of the second plate-shaped body 114, which will be described later.
  • the third plate-shaped body 122 is a branch flow path plate on which the first branch flow path 12A to the third branch flow path 12C as the branch flow path are formed.
  • the first plate-shaped body 121 is a pair of through grooves extending in the height direction so that the seventh flow path 10G and the eighth flow path 10H of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • a stepped flow path 13A is formed.
  • the third plate-shaped body 121 is a pair of through grooves extending in the height direction so that the ninth flow path 10I and the tenth flow path 10J of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • the second stage straddling flow path 13B is formed.
  • Each of the first-stage straddling flow path 13A and the second-stage straddling flow path 13B is formed so as to straddle the heat transfer tube 4 connected to the refrigerant outflow portion 2B, which is the outlet, so that the two flow paths communicate with each other.
  • the third plate-shaped body 121 is a stepped flow path plate in which the first stepped flow path 13A and the second stepped flow path 13B are formed as the stepped flow path.
  • the second plate-shaped body 114 is formed with an eleventh flow path 10K, which is a through hole.
  • the eleventh flow path 10K is formed at a position corresponding to the end of the third branch flow path 12C of the third plate-shaped body 122, and connects the third branch flow path 12C and the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102. Communicate.
  • the sixth flow path 10F and the seventh flow path 10G are connected to the first branch flow path 12A. Further, a seventh flow path 10G and an eighth flow path 10H are connected to both ends of the first stage straddling flow path 13A. The eighth flow path 10H and the ninth flow path 10I are connected to the second branch flow path 12B. The ninth flow path 10I and the tenth flow path 10J are connected to both ends of the second stage straddling flow path 13B. Then, the eleventh flow path 10K is connected to both ends of the third branch flow path 12C.
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant distributor 2 goes straight through the fifth flow path 10E of the third plate-shaped body 121 and the sixth flow path 10F of the second plate-shaped body 113, and is the first of the third plate-shaped body 122. It collides with the surface of the second plate-shaped body 114 in the branch flow path 12A and splits in the horizontal direction. The separated refrigerant travels to both ends of the first branch flow path 12A and flows into the pair of seventh flow paths 10G.
  • the refrigerant flowing into the 7th flow path 10G goes straight in the 7th flow path 10G in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 5th flow path 10E and the 6th flow path 10F.
  • This refrigerant flows into one end side of the first stage straddling flow path 13A of the third plate-shaped body 121, collides with the surface of the first plate-shaped body 101 in the first stage straddling flow path 13A, and straddles the first stage. Proceed to the other end side of the flow path 13A.
  • the refrigerant that has reached the other end side of the first stage straddling flow path 13A flows into the eighth flow path 10H of the second plate-shaped body 113.
  • the refrigerant flowing into the 8th flow path 10H goes straight in the 8th flow path 10H in the opposite direction to the refrigerant traveling in the 7th flow path 10G.
  • This refrigerant collides with the surface of the second plate-shaped body 114 in the second branch flow path 12B of the third plate-shaped body 122, and splits in the horizontal direction.
  • the separated refrigerant travels to both ends of the second branch flow path 12B and flows into the pair of ninth flow paths 10I.
  • the refrigerant flowing into the 9th flow path 10I goes straight in the 9th flow path 10I in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 8th flow path 10H.
  • This refrigerant flows into one end side of the second stage straddling flow path 13B of the third plate-shaped body 121, collides with the surface of the first plate-shaped body 101 in the second stage straddling flow path 13B, and straddles the second stage. Proceed to the other end side of the flow path 13B.
  • the refrigerant that has reached the other end of the second-stage straddling flow path 13B flows into the tenth flow path 10J.
  • the refrigerant flowing into the 10th flow path 10J goes straight in the 10th flow path 10J in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 9th flow path 10I.
  • This refrigerant collides with the surface of the second plate-shaped body 114 in the third branch flow path 12C of the third plate-shaped body 122, and splits in the horizontal direction.
  • the diverted refrigerant travels to both ends of the third branch flow path 12C and flows into the eleventh flow path 10K of the second plate-shaped body 114. Then, the refrigerant flows out of the 11th flow path 10K and flows into the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102.
  • the refrigerant flowing into the communication chamber 11 flows into the plurality of third flow paths 10C of the second plate-shaped body 112 communicating with the communication chamber 11 and diverges.
  • Each of the separated refrigerants flows into the fourth flow path 10D of the second plate-shaped body 112, and is uniformly distributed to the heat transfer tubes 4 connected to the respective fourth flow paths 10D.
  • the refrigerant distributor 2 having eight branches by passing the refrigerant through three branch flow paths has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of branches can be increased by changing the number of branch flow paths. It can be any other number.
  • the refrigerant flowing from the first flow path 10A is branched and distributed between the first plate-shaped body 101 and the first plate-shaped body 102.
  • a third plate-shaped body 122 having a branch flow path to be formed is arranged.
  • Embodiment 5 Next, the fifth embodiment will be described.
  • the shape of the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102 is different from that of the fourth embodiment.
  • the parts common to the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the fifth embodiment.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 50.
  • the plate-shaped body 40 is formed by laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122.
  • the first plate-shaped bodies 101 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped body 121 are the same as those in the fourth embodiment.
  • the distribution flow path 2a is provided by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122. Is formed.
  • the distribution flow path 2a includes a first flow path 10A, a fifth flow path 10E, a sixth flow path 10F, a seventh flow path 10G, an eighth flow path 10H, a ninth flow path 10I, a tenth flow path 10J, and an eleventh flow path.
  • a flow path 10K It is composed of a flow path 10K, a communication chamber 11, a first branch flow path 12A, a second branch flow path 12B and a third branch flow path 12C, and a first stage straddle flow path 13A and a second stage straddle flow path 13B. Will be done.
  • the first plate-shaped body 102 is formed with a plurality of communication chambers 11 corresponding to the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111.
  • the communication room 11 is provided with a descent suppressing portion 11a as in the third embodiment.
  • the flow resistance on the lower side of the communication chamber 11 becomes larger than that on the upper side, as in the third embodiment. Therefore, it is suppressed that the liquid refrigerant of the gas-liquid two-phase refrigerant flows downward due to gravity. As a result, the liquid refrigerant flows evenly in the communication chamber 11, so that when the liquid refrigerant flows out of the communication chamber 11, the liquid refrigerant can be evenly distributed to the plurality of communicating heat transfer tubes 4, and heat can be obtained. The performance of the exchanger 1 can be improved.
  • the descent suppressing portion 11a so as to be unevenly distributed on the downstream side of the fluid flow, the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the second flow path 10B of the second plate-shaped body 111 is sent from the downstream side of the fluid flow. Also flows a lot to the upstream side. As a result, the heat transfer performance on the upstream side of the fluid flow in the heat exchanger 1 is improved, so that the heat exchanger performance can be improved.
  • the lowering suppressing portion 11a is formed in the communication chamber 11 below the height of the first flow path 10A.
  • the liquid refrigerant is suppressed from being biased downward due to gravity, and the liquid refrigerant is evenly distributed to the plurality of heat transfer tubes 4, so that heat is generated.
  • the exchanger performance can be improved.
  • the descent suppressing portion 11a is formed so as to be located on the downstream side of the fluid flow. As a result, more refrigerant flows to the upstream side of the fluid, so that the heat transfer performance on the upstream side where the amount of heat exchange is large can be improved, and the heat exchanger performance can be improved.
  • Embodiment 6 Next, the sixth embodiment will be described.
  • the shape of the branch flow path of the third plate-shaped body is different from that of the fifth embodiment.
  • the parts common to the first to fifth embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing an example of the configuration of the refrigerant distributor according to the sixth embodiment.
  • the refrigerant distributor 2 is formed by stacking, for example, a plurality of rectangular plate-shaped bodies 60.
  • the plate-shaped body 60 is formed by laminating the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112 and 113, and the third plate-shaped bodies 121 and 123.
  • the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112, 113 and 114, and the third plate-shaped bodies 121 and 122 have the same outer shape in a plan view.
  • the distribution flow path 2a is formed by the flow paths formed in the first plate-shaped bodies 101, 102 and 103, the second plate-shaped bodies 112 and 113, and the third plate-shaped bodies 121 and 123. Has been done.
  • the distribution flow path 2a communicates with the first flow path 10A, the fifth flow path 10E, the sixth flow path 10F, the seventh flow path 10G, the eighth flow path 10H, the ninth flow path 10I, and the tenth flow path 10J.
  • the chamber 11 is composed of a first branch flow path 12A, a second branch flow path 12B and a fourth branch flow path 12D, and a first stage straddle flow path 13A and a second stage straddle flow path 13B.
  • first plate-shaped body 101 In the first plate-shaped body 101, one or a plurality of first flow paths 10A, which are through holes, are formed at substantially the center of the first plate-shaped body 101 in the lateral direction.
  • first flow paths 10A which are through holes, are formed at substantially the center of the first plate-shaped body 101 in the lateral direction.
  • FIG. 14 a case where the refrigerant pipe is connected to the first plate-shaped body 101 is shown, and in this case, one first flow path 10A is provided substantially in the center of the first plate-shaped body 101. Be done.
  • a fifth flow path 10E which is a through hole, is formed at a position substantially at the center of the third plate-shaped body 121.
  • the fifth flow path 10E is formed at a position corresponding to the first flow path 10A of the first plate-shaped body 101, and communicates the first flow path 10A with the sixth flow path 10F described later.
  • a pair of seventh flow paths 10G which are circular through holes, are opened in the second plate-shaped body 113 at a position in the horizontal direction with respect to the sixth flow path 10F, and have a height with respect to the sixth flow path 10F.
  • a pair of eighth flow paths 10H which are circular through holes, are opened at positions symmetrical in the direction.
  • a pair of ninth flow paths 10I which are circular through holes, are opened at positions in the horizontal direction with respect to the respective eighth flow paths 10H, and the eighth flow paths 10H are opened.
  • a pair of tenth flow paths 10J which are circular through holes, are opened at positions that are point-symmetrical with respect to the other.
  • the second plate-shaped body 113 is a through-flow path plate on which the sixth flow path 10F to the tenth flow path 10J as the through-passage are formed.
  • the third plate-shaped body 123 is a linear through groove extending in the horizontal direction so that the sixth flow path 10F and the seventh flow path 10G of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • One branch flow path 12A is formed.
  • the third plate-shaped body 122 is at a position symmetrical with respect to the first branch flow path 12A in the height direction, and the eighth flow path 10H and the ninth flow path 10I communicate with each other.
  • a second branch flow path 12B which is a linear through groove extending in the horizontal direction, is formed.
  • the third plate-shaped body 123 is formed with a fourth branch flow path 12D which is a through groove.
  • the fourth branch flow path 12D extends linearly in the horizontal direction, and the upstream end, which is the end located on the upstream side of the fluid flow, is linearly on the upper and lower sides of both ends of the straight portion. It is formed to extend. That is, the fourth branch flow path 12D is formed so that the upstream end portion extends in two different directions parallel to the height direction, that is, it is formed in a sideways T-shape.
  • the upstream end of the fourth branch flow path 12D is formed so as to be connected to the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102.
  • the third plate-shaped body 123 is a branch flow path plate on which a first branch flow path 12A, a second branch flow path 12B, and a fourth branch flow path 12D are formed as branch flow paths.
  • the first plate-shaped body 121 is a pair of through grooves extending in the height direction so that the seventh flow path 10G and the eighth flow path 10H of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • a stepped flow path 13A is formed.
  • the third plate-shaped body 121 is a pair of through grooves extending in the height direction so that the ninth flow path 10I and the tenth flow path 10J of the second plate-shaped body 113 communicate with each other in the laminated state.
  • the second stage straddling flow path 13B is formed.
  • Each of the first-stage straddling flow path 13A and the second-stage straddling flow path 13B is formed so as to straddle the heat transfer tube 4 connected to the refrigerant outflow portion 2B, which is the outlet, so that the two flow paths communicate with each other.
  • the third plate-shaped body 121 is a stepped flow path plate in which the first stepped flow path 13A and the second stepped flow path 13B are formed as the stepped flow path.
  • the sixth flow path 10F and the seventh flow path 10G are connected to the first branch flow path 12A. Further, a seventh flow path 10G and an eighth flow path 10H are connected to both ends of the first stage straddling flow path 13A. The eighth flow path 10H and the ninth flow path 10I are connected to the second branch flow path 12B. The ninth flow path 10I and the tenth flow path 10J are connected to both ends of the second stage straddling flow path 13B. Then, different communication chambers 11 are connected to the ends extending linearly to the upper side and the lower side of the fourth branch flow path 12D.
  • the refrigerant that has flowed into the refrigerant distributor 2 goes straight through the fifth flow path 10E of the third plate-shaped body 121 and the sixth flow path 10F of the second plate-shaped body 113, and is the first of the third plate-shaped body 123. It collides with the surface of the first plate-shaped body 102 in the branch flow path 12A and splits in the horizontal direction. The separated refrigerant travels to both ends of the first branch flow path 12A and flows into the pair of seventh flow paths 10G.
  • the refrigerant flowing into the 7th flow path 10G goes straight in the 7th flow path 10G in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 5th flow path 10E and the 6th flow path 10F.
  • This refrigerant flows into one end side of the first stage straddling flow path 13A of the third plate-shaped body 121, collides with the surface of the first plate-shaped body 101 in the first stage straddling flow path 13A, and straddles the first stage. Proceed to the other end side of the flow path 13A.
  • the refrigerant that has reached the other end side of the first stage straddling flow path 13A flows into the eighth flow path 10H of the second plate-shaped body 113.
  • the refrigerant flowing into the 8th flow path 10H goes straight in the 8th flow path 10H in the opposite direction to the refrigerant traveling in the 7th flow path 10G.
  • This refrigerant collides with the surface of the first plate-shaped body 102 in the second branch flow path 12B of the third plate-shaped body 123, and splits in the horizontal direction.
  • the separated refrigerant travels to both ends of the second branch flow path 12B and flows into the pair of ninth flow paths 10I.
  • the refrigerant flowing into the 9th flow path 10I goes straight in the 9th flow path 10I in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 8th flow path 10H.
  • This refrigerant flows into one end side of the second stage straddling flow path 13B of the third plate-shaped body 121, collides with the surface of the first plate-shaped body 101 in the second stage straddling flow path 13B, and straddles the second stage. Proceed to the other end side of the flow path 13B.
  • the refrigerant that has reached the other end of the second-stage straddling flow path 13B flows into the tenth flow path 10J.
  • the refrigerant flowing into the 10th flow path 10J goes straight in the 10th flow path 10J in the opposite direction to the refrigerant flowing in the 9th flow path 10I.
  • This refrigerant collides with the surface of the first plate-shaped body 102 in the fourth branch flow path 12D of the third plate-shaped body 123, and flows at the upstream end of the fluid flow.
  • the refrigerant that has flowed to the upstream end portion travels to both ends in the vertical direction of the upstream end portion and flows into the communication chamber 11 of the first plate-shaped body 102.
  • the refrigerant flowing into the communication chamber 11 flows into the plurality of third flow paths 10C of the second plate-shaped body 112 communicating with the communication chamber 11 and diverges.
  • Each of the separated refrigerants flows into the fourth flow path 10D of the second plate-shaped body 112, and is uniformly distributed to the heat transfer tubes 4 connected to the respective fourth flow paths 10D.
  • the fourth branch flow path 12D is the upstream end located on the upstream side of the fluid flow among both ends of the straight line portion extending in the horizontal direction.
  • the portions are formed to extend in two different directions parallel to the height direction.
  • the branch flow path and the stepped flow path are described so that the entire flow path is formed by a through groove penetrating the front and back surfaces of the plate-like body.
  • the branch flow path and the stepped flow path may be such that a part of the flow path communicates with each flow path 10A to 10K, for example, a groove formed at a depth less than the plate thickness of the plate-like body.
  • the shape may be such that a part of the flow path does not penetrate in the plate thickness direction.

Landscapes

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Abstract

冷媒分配器は、複数の板状体で構成され、１または複数の流入口から流入する冷媒を複数に分岐し、第１の方向に互いに間隔をあけて配列された複数の流出口から冷媒を流出させる冷媒分配器であって、複数の板状体は、流入口が形成された流入板と、流入板に形成された流入口に連通する連通室を有する連通板と、流出口に連通する伝熱管が挿通され、連通室に対して複数の伝熱管が連通するように形成された伝熱管差し込み空間を有する伝熱管差し込み板とを備える。

Description

冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置
　本開示は、流入する冷媒を分岐して流出させる冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置に関するものである。
　近年、冷媒量の削減および熱交換器の高性能化のため、空気調和装置に用いられる熱交換器における伝熱管の細径化が進んでいる。伝熱管を細径化する場合、冷媒が伝熱管を通過する際の圧損の増加を抑制する必要がある。そのために、熱交換器では、内部を冷媒が流れる際の分岐数であるパス数を増加させることが行われている。
　通常、熱交換器には、パス数を増加させるために、１つの入口流路から流入する冷媒を複数のパスへ分配して供給する多分岐の冷媒分配器が設けられる。例えば、特許文献１には、水平方向に延びる複数の伝熱管が垂直方向に並んで配置され、複数の伝熱管に接続されたヘッダ形状の冷媒分配器が、垂直方向に延びるように配置された冷媒分配器が開示されている。この冷媒分配器は、熱交換器が蒸発器として機能する場合に、気液二相状態の冷媒が流入する流入管と、流入する気液二相冷媒を混合して均質化する混合室と、複数の伝熱管が接続された連通室と、複数の連通室に気液二相冷媒を分配する分配通路とを有している。
特許第５３７６０１０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の冷媒分配器は、大型化するため、熱交換器の実装面積が低下してしまう。したがって、この冷媒分配器では、熱交換器性能が低下してしまうという課題がある。
　本開示は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、大型化を抑制し、熱交換器の実装面積の低下を抑制して熱交換器性能を向上させることができる冷媒分配器、熱交換器および空気調和装置を提供することを目的とする。
　本開示の冷媒分配器は、複数の板状体で構成され、１または複数の流入口から流入する冷媒を複数に分岐し、第１の方向に互いに間隔をあけて配列された複数の流出口から前記冷媒を流出させる冷媒分配器であって、前記複数の板状体は、前記流入口が形成された流入板と、前記流入板に形成された前記流入口に連通する連通室を有する連通板と、前記流出口に連通する伝熱管が挿通され、前記連通室に対して複数の前記伝熱管が連通するように形成された伝熱管差し込み空間を有する伝熱管差し込み板とを備えるものである。
　本開示の熱交換器は、本開示に係る冷媒分配器と、前記複数の流出口のそれぞれに接続される複数の伝熱管とを備えたものである。
　本開示の空気調和装置は、本開示に係る熱交換器を備えたものである。
　本開示によれば、複数の伝熱管が連通する連通室が形成されることにより、冷媒分配器の肉厚を薄くすることができるため、冷媒分配器の大型化を抑制し、熱交換器の実装面積の低下を抑制して熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態１に係る熱交換器の構成の一例を示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。 図２の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。 図２の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。 実施の形態１に係る熱交換器が適用される空気調和装置の構成の一例を示す概略図である。 実施の形態２に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。 図６の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。 図６の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。 実施の形態３に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。 図９の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。 図９の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。 実施の形態４に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。 実施の形態５に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。 実施の形態６に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。
実施の形態１．
　以下、本実施の形態１に係る冷媒分配器について、図面などを参照しながら説明する。なお、以下では、本実施の形態１に係る冷媒分配器が、熱交換器に流入する冷媒を分配するものである場合を説明しているが、これに限られず、冷媒分配器が他の機器に流入する冷媒を分配するものであってもよい。また、以下の説明において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。さらに、図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化または省略する。そして、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。
［熱交換器１の構成］
　本実施の形態１に係る熱交換器１の構成について説明する。図１は、本実施の形態１に係る熱交換器の構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように、熱交換器１は、冷媒分配器２、ガスヘッダ３、複数の伝熱管４および複数のフィン５を備えている。冷媒分配器２には、冷媒の流入口である１または複数の冷媒流入部２Ａと、冷媒の流出口である複数の冷媒流出部２Ｂとが設けられている。複数の冷媒流出部２Ｂは、高さ方向に配列されている。ガスヘッダ３には、複数の冷媒流入部３Ａと、１つの冷媒流出部３Ｂとが設けられている。冷媒分配器２の冷媒流入部２Ａおよびガスヘッダ３の冷媒流出部３Ｂには、空気調和装置等の冷凍サイクル装置の冷媒配管が接続される。冷媒分配器２の冷媒流出部２Ｂとガスヘッダ３の冷媒流入部３Ａとの間には、伝熱管４が接続される。
　伝熱管４は、複数の流路が形成された扁平管もしくは円管である。伝熱管４は、例えば、銅またはアルミニウムで形成されている。伝熱管４の冷媒分配器２側の端部は、冷媒分配器２の冷媒流出部２Ｂに接続される。伝熱管４には、複数のフィン５が接合されている。フィン５は、例えば、アルミニウムで形成されている。なお、図１の例では、伝熱管４が８本である場合を示しているが、これに限られず、複数本であればいずれの本数でもよい。
［熱交換器１における冷媒の流れ］
　本実施の形態１に係る熱交換器１における冷媒の流れについて説明する。冷媒配管を流れる冷媒は、例えば熱交換器１が蒸発器として機能する際に、冷媒流入部２Ａを介して冷媒分配器２に流入して分配され、複数の冷媒流出部２Ｂを介して複数の伝熱管４に流出する。冷媒は、複数の伝熱管４において、例えば、図示しない送風機によって供給される空気等との間で熱交換される。複数の伝熱管４を流れる冷媒は、複数の冷媒流入部３Ａを介してガスヘッダ３に流入して合流し、冷媒流出部３Ｂを介して冷媒配管に流出する。なお、熱交換器１が凝縮器として機能する場合には冷媒は、この流れと逆方向に流れる。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態１に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図２は、本実施の形態１に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。図３は、図２の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。図３では、それぞれの板状体に形成された流路の関係が容易となるように、各流路が破線で示されている。図４は、図２の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。
　図２から図４に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体１０が積層されて形成されている。板状体１０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１１および１１２とが交互に積層されて形成されている。第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１１および１１２とは、平面視で同一形状の外形となっている。第２板状体１１１および１１２は、第１板状体１０１、１０２および１０３を仕切るための仕切り板であり、例えば、両面にろう材が塗布されている。第１板状体１０１、１０２および１０３のそれぞれは、第２板状体１１１および１１２のそれぞれを介して積層され、ろう付けにより一体に接合される。なお、各板状体は、プレス加工または切削加工等によって加工される。
　第１板状体１０１には、当該第１板状体１０１における短手方向の略中央の位置に、貫通孔である１または複数の第１流路１０Ａが形成されている。第１流路１０Ａには、冷凍サイクル装置の冷媒配管またはキャピラリーチューブが接続される。第１流路１０Ａは、図１における冷媒流入部２Ａに相当する。第１板状体１０１は、流入口としての冷媒流入部２Ａである１または複数の第１流路１０Ａが形成された流入板である。
　図２に示す例では、第１板状体１０１にキャピラリーチューブが接続される場合が示されており、この場合、第１板状体１０１には、複数の第１流路１０Ａが設けられる。なお、第１板状体１０１に冷媒配管が接続される場合、第１板状体１０１には、１つの第１流路１０Ａが設けられればよい。
　第２板状体１１１には、当該第２板状体１１１における短手方向の略中央の位置に、貫通孔である１または複数の第２流路１０Ｂが形成されている。第２流路１０Ｂは、第１板状体１０１の第１流路１０Ａに対応する位置に形成され、第１流路１０Ａと後述する第１板状体１０２の連通室１１とを連通する。
　第１板状体１０２には、複数の連通室１１が形成されている。連通室１１は、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂに対応して形成され、第２流路１０Ｂと後述する第２板状体１１２の第３流路１０Ｃとを連通する。連通室１１は、複数の第３流路１０Ｃが連通するように形成される。この例では、それぞれの連通室１１が２つの第３流路１０Ｃに連通するように形成されている。第１板状体１０２は、流入口としての冷媒流入部２Ａに連通する連通流路としての連通室１１が形成された連通板である。
　第２板状体１１２には、伝熱管４の外形と同形状に形成された複数の第３流路１０Ｃが形成されている。第３流路１０Ｃは、後述する第１板状体１０３の第４流路１０Ｄを介して挿入された伝熱管４の端部が保持される。
　第１板状体１０３には、伝熱管４の外形と同形状の伝熱管差し込み空間である複数の第４流路１０Ｄが形成されている。第４流路１０Ｄは、第２板状体１１２の第３流路１０Ｃに対応して形成されている。第４流路１０Ｄには、伝熱管４が挿通される。第１板状体１０３には、伝熱管４がろう付けされ、第１板状体１０３と第２板状体１１２とが積層されることにより、第２板状体１１２の第３流路１０Ｃに伝熱管４が接続される。第１板状体１０３は、伝熱管４が挿通される伝熱管差し込み空間である第４流路１０Ｄが形成された伝熱管差し込み板である。
　このように、冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、ならびに、第２板状体１１１および１１２のそれぞれに形成された各流路により、分配流路２ａが形成されている。すなわち、分配流路２ａは、第１流路１０Ａ、第２流路１０Ｂ、第３流路１０Ｃおよび第４流路１０Ｄと、連通室１１とによって構成される。
［冷媒分配器２における冷媒の流れ］
　次に、冷媒分配器２内の分配流路２ａおよび冷媒の流れについて、図２～図４を参照して説明する。熱交換器１が蒸発器として機能する場合、気液二相状態の冷媒が、第１板状体１０１の第１流路１０Ａから冷媒分配器２内に流入する。冷媒分配器２内に流入した冷媒は、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂを介して第１板状体１０２の連通室１１に流入する。連通室１１に流入した冷媒は、当該連通室１１に連通する第２板状体１１２の複数の第３流路１０Ｃに流入して分流する。分流した冷媒は、それぞれが第２板状体１１２の伝熱管差し込み空間である第４流路１０Ｄに流入し、それぞれの第４流路１０Ｄに接続された伝熱管４に均一に分配される。
　なお、この例では、１つの連通室１１に対して２つの第３流路１０Ｃが連通する場合について説明したが、これに限られず、１つの連通室１１に対して３つ以上の第３流路１０Ｃが連通してもよい。このように、連通室１１に連通する第３流路１０Ｃの数を変更することにより、分配数を変更することができる。
［熱交換器１の使用態様］
　次に、本実施の形態１に係る熱交換器１の使用態様の一例について説明する。なお、以下では、熱交換器１が空気調和装置８０に使用される場合を説明しているが、これに限られず、例えば、冷媒循環回路を有する他の冷凍サイクル装置に使用されてもよい。また、空気調和装置８０が、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである場合を説明しているが、これに限られず、冷房運転または暖房運転のみを行うものであってもよい。
　図５は、本実施の形態１に係る熱交換器１が適用される空気調和装置８０の構成の一例を示す概略図である。なお、図５では、冷房運転時の冷媒の流れが破線の矢印で示され、暖房運転時の冷媒の流れが実線の矢印で示されている。図５に示すように、空気調和装置８０は、圧縮機８１、四方弁８２、室外熱交換器８３、膨張弁８４、室内熱交換器８５、室外ファン８６および室内ファン８７を有している。圧縮機８１、四方弁８２、室外熱交換器８３、膨張弁８４および室内熱交換器８５が冷媒配管で接続されることにより、冷媒循環回路が形成される。
　冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。圧縮機８１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁８２を介して室外熱交換器８３に流入し、室外ファン８６によって供給される空気と熱交換を行い、凝縮する。凝縮した冷媒は、高圧の液状態となり、室外熱交換器８３から流出し、膨張弁８４によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器８５に流入し、室内ファン８７によって供給される空気との熱交換によって蒸発することで、室内を冷却する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、室内熱交換器８５から流出し、四方弁８２を介して圧縮機８１に吸入される。
　暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。圧縮機８１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁８２を介して室内熱交換器８５に流入し、室内ファン８７によって供給される空気との熱交換によって凝縮することで、室内を暖房する。凝縮した冷媒は、高圧の液状態となり、室内熱交換器８５から流出し、膨張弁８４によって、低圧の気液二相状態の冷媒となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器８３に流入し、室外ファン８６によって供給される空気と熱交換を行い、蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、室外熱交換器８３から流出し、四方弁８２を介して圧縮機８１に吸入される。
　本実施の形態１において、室外熱交換器８３および室内熱交換器８５の少なくとも一方に、熱交換器１が用いられる。熱交換器１は、蒸発器として作用する際に、冷媒分配器２から冷媒が流入するように接続される。つまり、熱交換器１が蒸発器として作用する場合には、冷媒配管から冷媒分配器２に気液二相状態の冷媒が流入し、分岐して熱交換器１の各伝熱管４に流入する。また、熱交換器１が凝縮器として作用する場合には、各伝熱管４から冷媒分配器２に液冷媒が流入して合流し、冷媒配管に流出する。
　以上のように、本実施の形態１に係る冷媒分配器２は、第１流路１０Ａを有する第１板状体１０１と、第１流路１０Ａに連通する連通室１１を有する第１板状体１０２と、連通室１１に複数の伝熱管４が連通するように形成された第３流路１０Ｃを有する第１板状体１０３とを備えている。このように、複数の伝熱管４と連通する連通室１１を形成することにより、冷媒分配器が円筒形状に形成された場合と比較して、冷媒分配器２の肉厚を薄くすることができる。そのため、冷媒分配器２を小型化することができる。また、筐体サイズが同一の空調機器において、冷媒分配器２が小型化することにより、熱交換器１の実装面積が増大するため、熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態２．
　次に、本実施の形態２について説明する。本実施の形態２に係る冷媒分配器２は、第１板状体１０１の第１流路１０Ａおよび第２板状体１１１の第２流路１０Ｂの配置位置が、実施の形態１と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態２に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図６は、本実施の形態２に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。図７は、図６の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。図７では、それぞれの板状体に形成された流路の関係が容易となるように、各流路が破線で示されている。図８は、図６の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。
　図６から図８に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体２０が積層されて形成されている。板状体２０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１１および１１２とが交互に積層されて形成されている。第１板状体１０２および１０３、ならびに、第２板状体１１２は、実施の形態１と同様である。
　冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、ならびに、第２板状体１１１および１１２のそれぞれに形成された各流路により、分配流路２ａが形成されている。すなわち、分配流路２ａは、実施の形態１と同様に、第１流路１０Ａ、第２流路１０Ｂ、第３流路１０Ｃおよび第４流路１０Ｄと、連通室１１とによって構成される。
　第１板状体１０１には、冷凍サイクル装置の冷媒配管またはキャピラリーチューブが接続される１または複数の第１流路１０Ａが形成されている。図６に示す例では、第１板状体１０１にキャピラリーチューブが接続される場合が示されている。第２板状体１１１には、第１板状体１０１の第１流路１０Ａに対応する位置に、１または複数の第２流路１０Ｂが形成されている。
　ここで、熱交換器１に対して空気などの流体が概ね一方向に流れている場合、熱交換器１では、流体の流れの上流側は、下流側よりも伝熱性能が高い。そこで、本実施の形態２では、伝熱性能の高い流体の流れの上流側に冷媒がより多く流れるように、第１板状体１０１の第１流路１０Ａおよび第２板状体１１１の第２流路１０Ｂが配置される。
　第１流路１０Ａおよび第２流路１０Ｂは、板状体１０の短手方向の中央の位置よりも流体流れの上流側に偏って設けられている。これにより、この冷媒分配器２を備える熱交換器１が、気液二相状態の冷媒が流入する蒸発器として機能する場合に、気液二相冷媒が流体流れの下流側よりも熱交換量の高い上流側に多く流れる。そのため、熱交換器１における流体流れの上流側における伝熱性能が向上し、熱交換器性能を向上させることができる。
　以上のように、本実施の形態２に係る冷媒分配器２において、第１流路１０Ａは、伝熱管４の外側を流れる流体の流れの上流側に位置するように第１板状体１０１に形成されている。これにより、流体の上流側に冷媒がより多く流れるため、熱交換量の大きい上流側での伝熱性能が向上し、熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態３．
　次に、本実施の形態３について説明する。本実施の形態３に係る冷媒分配器２は、第１板状体１０２の連通室１１の形状が実施の形態１および２と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１および２と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態３に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図９は、本実施の形態３に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。図１０は、図９の冷媒分配器を上面から見た場合の各流路の関係について説明するための概略図である。図１０では、それぞれの板状体に形成された流路の関係が容易となるように、各流路が破線で示されている。図１１は、図９の冷媒分配器を正面から見た場合における、各流路の位置関係の一例を示す概略図である。
　図９から図１１に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体３０が積層されて形成されている。板状体３０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１１および１１２とが交互に積層されて形成されている。第１板状体１０１および１０３、ならびに、第２板状体１１１および１１２は、実施の形態１と同様である。
　冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、ならびに、第２板状体１１１および１１２のそれぞれに形成された各流路により、分配流路２ａが形成されている。すなわち、分配流路２ａは、実施の形態１および２と同様に、第１流路１０Ａ、第２流路１０Ｂ、第３流路１０Ｃおよび第４流路１０Ｄと、連通室１１とによって構成される。
　第１板状体１０２には、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂに対応する複数の連通室１１が形成されている。本実施の形態３において、連通室１１には、下降抑制部１１ａが設けられている。
　図１０に示すように、下降抑制部１１ａは、流体流れの下流側に偏在するように設けられている。また、図１１に示すように、下降抑制部１１ａは、第２流路１０Ｂの位置よりも下側になるように設けられている。
　通常、連通室１１においては、流入する冷媒に対する重力方向下向きの流路抵抗が大きい。冷媒の流入位置よりも下側に下降抑制部１１ａが設けられることにより、連通室１１の下側の流動抵抗が上側よりも大きくなる。そのため、気液二相冷媒のうちの液冷媒が重力によって下側に偏って流れることが抑制される。これにより、液冷媒が連通室１１内を均等に流れるため、液冷媒が連通室１１から流出する際に、連通する複数の伝熱管４に対して液冷媒を均等に分配することができ、熱交換器１の性能を向上させることができる。
　また、流体流れの下流側に偏在するように下降抑制部１１ａが設けられることにより、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂから流入した気液二相冷媒は、流体流れの下流側よりも上流側に多く流れる。これにより、熱交換器１における流体流れの上流側における伝熱性能が向上するため、熱交換器性能を向上させることができる。
　以上のように、本実施の形態３に係る冷媒分配器２において、連通室１１には、第１流路１０Ａの高さよりも下側に、下降抑制部１１ａが形成されている。これにより、連通室１１に流入した気液二相冷媒のうち、液冷媒が重力によって下側に偏ることが抑制され、複数の伝熱管４に対して液冷媒が均等に分配されるため、熱交換器性能を向上させることができる。
　冷媒分配器２において、下降抑制部１１ａは、流体の流れの下流側に位置するように形成されている。これにより、流体の上流側に冷媒がより多く流れるため、熱交換量の大きい上流側での伝熱性能が向上し、熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態４．
　次に、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４では、第１板状体１０１と第１板状体１０２との間に、冷媒を複数に分岐する分岐流路が設けられた板状体が設けられる点で、実施の形態１～３と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１～３と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態４に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図１２は、本実施の形態４に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。
　図１２に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体４０が積層されて形成されている。板状体４０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１２、１１３および１１４と、第３板状体１２１および１２２とが積層されて形成されている。第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１２、１１３および１１４と、第３板状体１２１および１２２とは、平面視で同一形状の外形となっている。
　冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、第２板状体１１２、１１３および１１４、ならびに、第３板状体１２１および１２２に形成された流路により分配流路２ａが形成されている。分配流路２ａは、第１流路１０Ａ、第５流路１０Ｅ、第６流路１０Ｆ、第７流路１０Ｇ、第８流路１０Ｈ、第９流路１０Ｉ、第１０流路１０Ｊおよび第１１流路１０Ｋと、連通室１１と、第１分岐流路１２Ａ、第２分岐流路１２Ｂおよび第３分岐流路１２Ｃと、第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂとによって構成される。
　第１板状体１０１には、当該第１板状体１０１における短手方向の略中央の位置に、貫通孔である１または複数の第１流路１０Ａが形成されている。図１２に示す例では、第１板状体１０１に冷媒配管が接続される場合が示されており、この場合、第１板状体１０１の略中央に、１つの第１流路１０Ａが設けられる。
　第３板状体１２１には、当該第３板状体１２１の略中央の位置に、貫通孔である第５流路１０Ｅが形成されている。第５流路１０Ｅは、第１板状体１０１の第１流路１０Ａに対応する位置に形成され、第１流路１０Ａと後述する第６流路１０Ｆとを連通する。
　第２板状体１１３には、第６流路１０Ｆに対して水平方向の位置に、円形の貫通孔である一対の第７流路１０Ｇが開口し、第６流路１０Ｆに対して高さ方向に対称となる位置に、円形の貫通孔である一対の第８流路１０Ｈが開口している。また、第２板状体１１３には、それぞれの第８流路１０Ｈに対して水平方向の位置に、円形の貫通孔である一対の第９流路１０Ｉが開口し、第８流路１０Ｈに対して点対称となる位置に、円形の貫通孔である一対の第１０流路１０Ｊが開口している。第２板状体１１３は、貫通流路としての第６流路１０Ｆ～第１０流路１０Ｊが形成された貫通流路板である。
　第３板状体１２２には、積層状態において第２板状体１１３の第６流路１０Ｆと第７流路１０Ｇとが連通するように、水平方向に延びた直線状の貫通溝である第１分岐流路１２Ａが形成されている。また、第３板状体１２２には、第１分岐流路１２Ａに対して高さ方向に対称となる位置であり、かつ、第８流路１０Ｈと第９流路１０Ｉとが連通するように、水平方向に延びた直線状の貫通溝である第２分岐流路１２Ｂが形成されている。
　さらに、第３板状体１２２には、貫通溝である第３分岐流路１２Ｃが形成されている。第３分岐流路１２Ｃは、水平方向に直線状に延びるとともに、直線部分の両端部が互いに異なる高さ方向に延びるように形成されている。第３分岐流路１２Ｃのそれぞれの両端部は、後述する第２板状体１１４の第１１流路１０Ｋに接続されるように形成されている。第３板状体１２２は、分岐流路としての第１分岐流路１２Ａ～第３分岐流路１２Ｃが形成された分岐流路板である。
　第３板状体１２１には、積層状態において第２板状体１１３の第７流路１０Ｇと第８流路１０Ｈとが連通するように、高さ方向に延びる一対の貫通溝である第１段跨ぎ流路１３Ａが形成されている。また、第３板状体１２１には、積層状態において第２板状体１１３の第９流路１０Ｉと第１０流路１０Ｊとが連通するように、高さ方向に延びる一対の貫通溝である第２段跨ぎ流路１３Ｂが形成されている。第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂのそれぞれは、流出口である冷媒流出部２Ｂに接続された伝熱管４を跨ぐようにして、２つの流路が連通するように形成されている。第３板状体１２１は、段跨ぎ流路としての第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂが形成された段跨ぎ流路板である。
　第２板状体１１４には、貫通孔である第１１流路１０Ｋが形成されている。第１１流路１０Ｋは、第３板状体１２２の第３分岐流路１２Ｃの端部に対応する位置に形成され、第３分岐流路１２Ｃと第１板状体１０２の連通室１１とを連通する。
　各板状体が積層された場合、第１分岐流路１２Ａには、第６流路１０Ｆおよび第７流路１０Ｇが接続される。また、第１段跨ぎ流路１３Ａの両端部には、第７流路１０Ｇおよび第８流路１０Ｈが接続される。第２分岐流路１２Ｂには、第８流路１０Ｈおよび第９流路１０Ｉが接続される。第２段跨ぎ流路１３Ｂの両端部には、第９流路１０Ｉおよび第１０流路１０Ｊが接続される。そして、第３分岐流路１２Ｃの両端部には、第１１流路１０Ｋが接続される。
［冷媒分配器２における冷媒の流れ］
　次に、冷媒分配器２内の分配流路２ａおよび冷媒の流れについて、図１２を参照して説明する。熱交換器１が蒸発器として機能する場合、気液二相状態の冷媒が、第１板状体１０１の第１流路１０Ａから冷媒分配器２内に流入する。
　冷媒分配器２内に流入した冷媒は、第３板状体１２１の第５流路１０Ｅおよび第２板状体１１３の第６流路１０Ｆ内を直進し、第３板状体１２２の第１分岐流路１２Ａ内で第２板状体１１４の表面に衝突し、水平方向に分流する。分流した冷媒は、第１分岐流路１２Ａの両端部まで進み、一対の第７流路１０Ｇ内に流入する。
　第７流路１０Ｇ内に流入した冷媒は、第５流路１０Ｅおよび第６流路１０Ｆ内を進む冷媒と反対向きに第７流路１０Ｇ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２１の第１段跨ぎ流路１３Ａの一端側に流入し、第１段跨ぎ流路１３Ａ内で第１板状体１０１の表面に衝突し、第１段跨ぎ流路１３Ａの他端側に進む。第１段跨ぎ流路１３Ａの他端側に到達した冷媒は、第２板状体１１３の第８流路１０Ｈ内に流入する。
　第８流路１０Ｈ内に流入した冷媒は、第７流路１０Ｇ内を進む冷媒と反対向きに第８流路１０Ｈ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２２の第２分岐流路１２Ｂ内で第２板状体１１４の表面に衝突し、水平方向に分流する。分流した冷媒は、第２分岐流路１２Ｂの両端部まで進み、一対の第９流路１０Ｉ内に流入する。
　第９流路１０Ｉ内に流入した冷媒は、第８流路１０Ｈ内を進む冷媒と反対向きに第９流路１０Ｉ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２１の第２段跨ぎ流路１３Ｂの一端側に流入し、第２段跨ぎ流路１３Ｂ内で第１板状体１０１の表面に衝突し、第２段跨ぎ流路１３Ｂの他端側に進む。第２段跨ぎ流路１３Ｂの他端側に到達した冷媒は、第１０流路１０Ｊ内に流入する。
　第１０流路１０Ｊ内に流入した冷媒は、第９流路１０Ｉ内を進む冷媒と反対向きに第１０流路１０Ｊ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２２の第３分岐流路１２Ｃ内で第２板状体１１４の表面に衝突し、水平方向に分流する。分流した冷媒は、第３分岐流路１２Ｃの両端部まで進み、第２板状体１１４の第１１流路１０Ｋ内に流入する。そして、冷媒は、第１１流路１０Ｋから流出し、第１板状体１０２の連通室１１に流入する。
　連通室１１に流入した冷媒は、当該連通室１１に連通する第２板状体１１２の複数の第３流路１０Ｃに流入して分流する。分流した冷媒は、それぞれが第２板状体１１２の第４流路１０Ｄに流入し、それぞれの第４流路１０Ｄに接続された伝熱管４に均一に分配される。
　なお、この例では、冷媒が３つの分岐流路を通ることにより、８分岐とした冷媒分配器２について説明したが、これに限られず、分岐流路の数を変更することにより、分岐数をこれ以外の数にすることができる。
　以上のように、本実施の形態４に係る冷媒分配器２では、第１板状体１０１と第１板状体１０２との間に、第１流路１０Ａから流入した冷媒を分岐して流通させる分岐流路が形成された第３板状体１２２が配置される。これにより、冷媒分配器２を大型化することなく多分岐が実現され、熱交換器１における伝熱管４の長さを長くすることができるため、熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態５．
　次に、本実施の形態５について説明する。本実施の形態５に係る冷媒分配器２は、第１板状体１０２の連通室１１の形状が実施の形態４と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１～４と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態５に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図１３は、本実施の形態５に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。
　図１３に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体５０が積層されて形成されている。板状体４０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１２、１１３および１１４と、第３板状体１２１および１２２とが積層されて形成されている。第１板状体１０１および１０３、第２板状体１１２、１１３および１１４、ならびに、第３板状体１２１は、実施の形態４と同様である。
　冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、第２板状体１１２、１１３および１１４、ならびに、第３板状体１２１および１２２に形成された流路により分配流路２ａが形成されている。分配流路２ａは、第１流路１０Ａ、第５流路１０Ｅ、第６流路１０Ｆ、第７流路１０Ｇ、第８流路１０Ｈ、第９流路１０Ｉ、第１０流路１０Ｊおよび第１１流路１０Ｋと、連通室１１と、第１分岐流路１２Ａ、第２分岐流路１２Ｂおよび第３分岐流路１２Ｃと、第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂとによって構成される。
　第１板状体１０２には、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂに対応する複数の連通室１１が形成されている。本実施の形態５において、連通室１１には、実施の形態３と同様に、下降抑制部１１ａが設けられている。
　このように、連通室１１に下降抑制部１１ａが設けられることにより、実施の形態３と同様に、連通室１１の下側の流動抵抗が上側よりも大きくなる。そのため、気液二相冷媒のうちの液冷媒が重力によって下側に偏って流れることが抑制される。これにより、液冷媒が連通室１１内を均等に流れるため、液冷媒が連通室１１から流出する際に、連通する複数の伝熱管４に対して液冷媒を均等に分配することができ、熱交換器１の性能を向上させることができる。
　また、流体流れの下流側に偏在するように下降抑制部１１ａが設けられることにより、第２板状体１１１の第２流路１０Ｂから流入した気液二相冷媒は、流体流れの下流側よりも上流側に多く流れる。これにより、熱交換器１における流体流れの上流側における伝熱性能が向上するため、熱交換器性能を向上させることができる。
　以上のように、本実施の形態５に係る冷媒分配器２において、連通室１１には、第１流路１０Ａの高さよりも下側に、下降抑制部１１ａが形成されている。これにより、連通室１１に流入した気液二相冷媒のうち、液冷媒が重力によって下側に偏ることが抑制され、複数の伝熱管４に対して液冷媒が均等に分配されるため、熱交換器性能を向上させることができる。
　冷媒分配器２において、下降抑制部１１ａは、流体の流れの下流側に位置するように形成されている。これにより、流体の上流側に冷媒がより多く流れるため、熱交換量の大きい上流側での伝熱性能が向上し、熱交換器性能を向上させることができる。
実施の形態６．
　次に、本実施の形態６について説明する。本実施の形態６に係る冷媒分配器２は、第３板状体の分岐流路の形状が実施の形態５と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１～５と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
［冷媒分配器２の構成］
　本実施の形態６に係る冷媒分配器２の構成について説明する。図１４は、本実施の形態６に係る冷媒分配器の構成の一例を示す分解斜視図である。
　図１４に示すように、冷媒分配器２は、例えば矩形形状の複数の板状体６０が積層されて形成されている。板状体６０は、第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１２および１１３と、第３板状体１２１および１２３とが積層されて形成されている。第１板状体１０１、１０２および１０３と、第２板状体１１２、１１３および１１４と、第３板状体１２１および１２２とは、平面視で同一形状の外形となっている。
　冷媒分配器２には、第１板状体１０１、１０２および１０３、第２板状体１１２および１１３、ならびに、第３板状体１２１および１２３に形成された流路により分配流路２ａが形成されている。分配流路２ａは、第１流路１０Ａ、第５流路１０Ｅ、第６流路１０Ｆ、第７流路１０Ｇ、第８流路１０Ｈ、第９流路１０Ｉおよび第１０流路１０Ｊと、連通室１１と、第１分岐流路１２Ａ、第２分岐流路１２Ｂおよび第４分岐流路１２Ｄと、第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂとによって構成される。
　第１板状体１０１には、当該第１板状体１０１における短手方向の略中央の位置に、貫通孔である１または複数の第１流路１０Ａが形成されている。図１４に示す例では、第１板状体１０１に冷媒配管が接続される場合が示されており、この場合、第１板状体１０１の略中央に、１つの第１流路１０Ａが設けられる。
　第３板状体１２１には、当該第３板状体１２１の略中央の位置に、貫通孔である第５流路１０Ｅが形成されている。第５流路１０Ｅは、第１板状体１０１の第１流路１０Ａに対応する位置に形成され、第１流路１０Ａと後述する第６流路１０Ｆとを連通する。
　第２板状体１１３には、第６流路１０Ｆに対して水平方向の位置に、円形の貫通孔である一対の第７流路１０Ｇが開口し、第６流路１０Ｆに対して高さ方向に対称となる位置に、円形の貫通孔である一対の第８流路１０Ｈが開口している。また、第２板状体１１３には、それぞれの第８流路１０Ｈに対して水平方向の位置に、円形の貫通孔である一対の第９流路１０Ｉが開口し、第８流路１０Ｈに対して点対称となる位置に、円形の貫通孔である一対の第１０流路１０Ｊが開口している。第２板状体１１３は、貫通流路としての第６流路１０Ｆ～第１０流路１０Ｊが形成された貫通流路板である。
　第３板状体１２３には、積層状態において第２板状体１１３の第６流路１０Ｆと第７流路１０Ｇとが連通するように、水平方向に延びた直線状の貫通溝である第１分岐流路１２Ａが形成されている。また、第３板状体１２２には、第１分岐流路１２Ａに対して高さ方向に対称となる位置であり、かつ、第８流路１０Ｈと第９流路１０Ｉとが連通するように、水平方向に延びた直線状の貫通溝である第２分岐流路１２Ｂが形成されている。
　さらに、第３板状体１２３には、貫通溝である第４分岐流路１２Ｄが形成されている。第４分岐流路１２Ｄは、水平方向に直線状に延びるとともに、直線部分の両端部のうち、流体流れの上流側に位置する端部である上流側端部が上側および下側に直線上に延びるように形成されている。すなわち、第４分岐流路１２Ｄは、上流側端部が高さ方向に平行な異なる２つの方向に延びるように形成、つまり、横倒しされたＴ字状に形成されている。第４分岐流路１２Ｄの上流側端部は、第１板状体１０２の連通室１１に接続されるように形成されている。第３板状体１２３は、分岐流路としての第１分岐流路１２Ａ、第２分岐流路１２Ｂおよび第４分岐流路１２Ｄが形成された分岐流路板である。
　第３板状体１２１には、積層状態において第２板状体１１３の第７流路１０Ｇと第８流路１０Ｈとが連通するように、高さ方向に延びる一対の貫通溝である第１段跨ぎ流路１３Ａが形成されている。また、第３板状体１２１には、積層状態において第２板状体１１３の第９流路１０Ｉと第１０流路１０Ｊとが連通するように、高さ方向に延びる一対の貫通溝である第２段跨ぎ流路１３Ｂが形成されている。第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂのそれぞれは、流出口である冷媒流出部２Ｂに接続された伝熱管４を跨ぐようにして、２つの流路が連通するように形成されている。第３板状体１２１は、段跨ぎ流路としての第１段跨ぎ流路１３Ａおよび第２段跨ぎ流路１３Ｂが形成された段跨ぎ流路板である。
　各板状体が積層された場合、第１分岐流路１２Ａには、第６流路１０Ｆおよび第７流路１０Ｇが接続される。また、第１段跨ぎ流路１３Ａの両端部には、第７流路１０Ｇおよび第８流路１０Ｈが接続される。第２分岐流路１２Ｂには、第８流路１０Ｈおよび第９流路１０Ｉが接続される。第２段跨ぎ流路１３Ｂの両端部には、第９流路１０Ｉおよび第１０流路１０Ｊが接続される。そして、第４分岐流路１２Ｄの上側および下側に直線上に延びたそれぞれ端部には、それぞれ異なる連通室１１が接続される。
［冷媒分配器２における冷媒の流れ］
　次に、冷媒分配器２内の分配流路２ａおよび冷媒の流れについて、図１４を参照して説明する。熱交換器１が蒸発器として機能する場合、気液二相状態の冷媒が、第１板状体１０１の第１流路１０Ａから冷媒分配器２内に流入する。
　冷媒分配器２内に流入した冷媒は、第３板状体１２１の第５流路１０Ｅおよび第２板状体１１３の第６流路１０Ｆ内を直進し、第３板状体１２３の第１分岐流路１２Ａ内で第１板状体１０２の表面に衝突し、水平方向に分流する。分流した冷媒は、第１分岐流路１２Ａの両端部まで進み、一対の第７流路１０Ｇ内に流入する。
　第７流路１０Ｇ内に流入した冷媒は、第５流路１０Ｅおよび第６流路１０Ｆ内を進む冷媒と反対向きに第７流路１０Ｇ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２１の第１段跨ぎ流路１３Ａの一端側に流入し、第１段跨ぎ流路１３Ａ内で第１板状体１０１の表面に衝突し、第１段跨ぎ流路１３Ａの他端側に進む。第１段跨ぎ流路１３Ａの他端側に到達した冷媒は、第２板状体１１３の第８流路１０Ｈ内に流入する。
　第８流路１０Ｈ内に流入した冷媒は、第７流路１０Ｇ内を進む冷媒と反対向きに第８流路１０Ｈ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２３の第２分岐流路１２Ｂ内で第１板状体１０２の表面に衝突し、水平方向に分流する。分流した冷媒は、第２分岐流路１２Ｂの両端部まで進み、一対の第９流路１０Ｉ内に流入する。
　第９流路１０Ｉ内に流入した冷媒は、第８流路１０Ｈ内を進む冷媒と反対向きに第９流路１０Ｉ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２１の第２段跨ぎ流路１３Ｂの一端側に流入し、第２段跨ぎ流路１３Ｂ内で第１板状体１０１の表面に衝突し、第２段跨ぎ流路１３Ｂの他端側に進む。第２段跨ぎ流路１３Ｂの他端側に到達した冷媒は、第１０流路１０Ｊ内に流入する。
　第１０流路１０Ｊ内に流入した冷媒は、第９流路１０Ｉ内を進む冷媒と反対向きに第１０流路１０Ｊ内を直進する。この冷媒は、第３板状体１２３の第４分岐流路１２Ｄ内で第１板状体１０２の表面に衝突し、流体流れの上流方向の端部である流れる。上流側端部に流れた冷媒は、上流側端部の上下方向の両端部まで進み、第１板状体１０２の連通室１１に流入する。
　連通室１１に流入した冷媒は、当該連通室１１に連通する第２板状体１１２の複数の第３流路１０Ｃに流入して分流する。分流した冷媒は、それぞれが第２板状体１１２の第４流路１０Ｄに流入し、それぞれの第４流路１０Ｄに接続された伝熱管４に均一に分配される。
　以上のように、本実施の形態６に係る冷媒分配器２において、第４分岐流路１２Ｄは、水平方向に延びる直線部の両端部のうち、流体の流れの上流側に位置する上流側端部が高さ方向に平行な異なる２つの方向に延びるように形成されている。これにより、流体の上流側に冷媒がより多く流れるため、熱交換量の大きい上流側での伝熱性能が向上し、熱交換器性能を向上させることができる。
　以上、本実施の形態１～６について説明したが、本開示は、上述した本実施の形態１～６に限定されるものではなく、本開示要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、実施の形態１～６において、分岐流路および段跨ぎ流路は、流路全体が板状体の表裏面を貫通する貫通溝で形成されているように説明したが、これはこの例に限られない。分岐流路および段跨ぎ流路は、流路の一部が各流路１０Ａ～１０Ｋと連通していればよく、例えば板状体の板厚未満の深さで形成された溝などのように流路の一部が板厚方向に貫通していない形状とされてもよい。
　１　熱交換器、２　冷媒分配器、２Ａ　冷媒流入部、２Ｂ　冷媒流出部、３　ガスヘッダ、３Ａ　冷媒流入部、３Ｂ　冷媒流出部、４　伝熱管、５　フィン、１０、２０、３０、４０、５０、６０　板状体、１０Ａ　第１流路、１０Ｂ　第２流路、１０Ｃ　第３流路、１０Ｄ　第４流路、１０Ｅ　第５流路、１０Ｆ　第６流路、１０Ｇ　第７流路、１０Ｈ　第８流路、１０Ｉ　第９流路、１０Ｊ　第１０流路、１０Ｋ　第１１流路、１１　連通室、１１ａ　下降抑制部、１２Ａ　第１分岐流路、１２Ｂ　第２分岐流路、１２Ｃ　第３分岐流路、１２Ｄ　第４分岐流路、１３Ａ　第１段跨ぎ流路、１３Ｂ　第２段跨ぎ流路、８０　空気調和装置、８１　圧縮機、８２　四方弁、８３　室外熱交換器、８４　膨張弁、８５　室内熱交換器、８６　室外ファン、８７　室内ファン、１０１、１０２、１０３　第１板状体、１１１、１１２、１１３、１１４　第２板状体、１２１、１２２、１２３　第３板状体。

Claims (9)

  1. 　複数の板状体で構成され、１または複数の流入口から流入する冷媒を複数に分岐し、第１の方向に互いに間隔をあけて配列された複数の流出口から前記冷媒を流出させる冷媒分配器であって、
    　前記複数の板状体は、
    　前記流入口が形成された流入板と、
    　前記流入板に形成された前記流入口に連通する連通室を有する連通板と、
    　前記流出口に連通する伝熱管が挿通され、前記連通室に対して複数の前記伝熱管が連通するように形成された伝熱管差し込み空間を有する伝熱管差し込み板と
    を備える冷媒分配器。
  2. 　前記伝熱管の外側に流体が一方向に流れる場合において、
    　前記流入口は、
    　前記流体の流れの上流側に位置するように前記流入板に形成されている
    請求項１に記載の冷媒分配器。
  3. 　前記複数の板状体は、
    　前記流入板と前記連通板との間に配置され、前記流入口から流入した前記冷媒を前記第１の方向と異なる第２の方向に分岐して流通させる分岐流路が形成された分岐流路板をさらに備える
    請求項１または２に記載の冷媒分配器。
  4. 　前記分岐流路は、
    　前記第２の方向に直線状に延びる直線部の両端部が互いに異なる前記第１の方向に延びるように形成されている
    請求項３に記載の冷媒分配器。
  5. 　前記伝熱管の外側に流体が一方向に流れる場合において、
    　前記分岐流路は、
    　前記第２の方向に直線状に延びる直線部の両端部のうち、前記流体の流れの上流側に位置する上流側端部が前記第１の方向に平行で互いに異なる２つの方向に延びるように形成されている
    請求項３に記載の冷媒分配器。
  6. 　前記流入口から気液二相状態の前記冷媒が流入する場合において、
    　前記連通室は、
    　前記流入口の高さよりも下側に、液冷媒の下降を抑制する下降抑制部が形成されている
    請求項１～５のいずれか一項に記載の冷媒分配器。
  7. 　前記伝熱管の外側に流体が一方向に流れる場合において、
    　前記下降抑制部は、
    　前記流体の流れの下流側に偏在する
    請求項６に記載の冷媒分配器。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の冷媒分配器と、
    　前記複数の流出口のそれぞれに接続される複数の伝熱管と
    を備えた熱交換器。
  9. 　請求項８に記載の熱交換器を備えた空気調和装置。
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