熱交換器
【課題】ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制し、性能が向上する熱交換器を提供する。
【解決手段】冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器１０であって、ヘッダ１５と、複数の扁平管１１とを備える。ヘッダ１５は、上下に延び、冷媒が流れる。複数の扁平管１１は、ヘッダ１５に交差する方向に延び、異なる高さ位置でヘッダ１５の外面から内面へと貫通し、端面がヘッダ１５内に位置する。一の扁平管１１の端面である第１端面の高さ位置が、他の扁平管１１の端面である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、ヘッダ１５内にある一の扁平管１１および／または他の扁平管１１が曲げられる。
【解決手段】冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器１０であって、ヘッダ１５と、複数の扁平管１１とを備える。ヘッダ１５は、上下に延び、冷媒が流れる。複数の扁平管１１は、ヘッダ１５に交差する方向に延び、異なる高さ位置でヘッダ１５の外面から内面へと貫通し、端面がヘッダ１５内に位置する。一の扁平管１１の端面である第１端面の高さ位置が、他の扁平管１１の端面である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、ヘッダ１５内にある一の扁平管１１および／または他の扁平管１１が曲げられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉛直方向に延びる１対のヘッダと、そのヘッダの長手に直交する方向に延び、ヘッダを貫通する複数の扁平管とを備える、いわゆる積層型の熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１）。この熱交換器を空調機に用いる場合であって、蒸発器として機能させるとき、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒がヘッダの外方からヘッダ内へ流入し、ヘッダを介して、下部に位置する扁平管から上部に位置する扁平管へと冷媒が流れる。
【特許文献１】特開平７−５５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているような熱交換器においては、ガス冷媒の密度よりも液冷媒の密度のほうが高いので、鉛直方向に延びるヘッダの内部では、液冷媒が下方に多く分布する恐れがある。このため、上方に位置する扁平管には、液冷媒が流れにくいといったことが考えられる。このような状況下においては、熱交換器の性能に影響することが想定されるので、熱交換器の性能を向上させることが好ましい。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制し、性能が向上する熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る熱交換器は、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であって、ヘッダと、複数の扁平管とを備える。ヘッダは、上下に延び、冷媒が流れる。複数の扁平管は、ヘッダに交差する方向に延び、異なる高さ位置でヘッダの外面から内面へと貫通し、端面がヘッダ内に位置する。一の扁平管の端面である第１端面の高さ位置が、他の扁平管の端面である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、ヘッダ内にある一の扁平管および／または他の扁平管が曲げられる。
【０００６】
ここで、例えば、冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが混合した冷媒である。
【０００７】
また、例えば、上下に延びるとは、鉛直方向に延びることをいう。また、ヘッダに交差する方向に延びるとは、例えば、ヘッダの長手に直交する方向に延びることをいう。
【０００８】
第１発明に係る熱交換器では、端面の高さ位置が揃うように複数の扁平管が曲げられることで、または、１本の扁平管が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管の内部に流入させることができ、上方に位置する扁平管にも液冷媒を流すことができる。よって、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制することができ、熱交換器の性能が向上する。
【０００９】
第２発明に係る熱交換器は、第１発明に係る熱交換器であって、第１端面および／または第２端面が、上または下を向いている。
【００１０】
第２発明に係る熱交換器では、第１端面および／または第２端面が上または下を向いていることで、液冷媒が扁平管の内部へ流入しやすい。
【００１１】
第３発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、多孔部材または発泡部材をさらに備える。多孔部材および発泡部材には、第１端面および／または第２端面の近傍に配置され、多数の孔が形成されている。
【００１２】
第３発明に係る熱交換器では、多孔部材または発泡部材をさらに備えることにより、に分離されやすいガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができる。
【００１３】
第４発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、第１部材をさらに備える。冷媒は、ガス冷媒および液冷媒からなる。第１部材は、ヘッダ内に配置され、冷媒を第１端面および／または第２端面に案内し、かつ、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進する。
【００１４】
第４発明に係る熱交換器では、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができ、かつ、扁平管の内部により多くの冷媒を導くことができる。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明に係る熱交換器では、端面の高さ位置が揃うように複数の扁平管が曲げられることで、または、１本の扁平管が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管の内部に流入させることができ、上方に位置する扁平管にも液冷媒を流すことができる。よって、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制することができ、熱交換器の性能が向上する。
【００１６】
第２発明に係る熱交換器では、第１端面および／または第２端面が上または下を向いていることで、液冷媒が扁平管の内部へ流入しやすい。
【００１７】
第３発明に係る熱交換器では、多孔部材または発泡部材をさらに備えることにより、分離されやすいガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができる。
【００１８】
第４発明に係る熱交換器では、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができ、かつ、扁平管の内部により多くの冷媒を導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２１】
＜第１実施形態＞
＜熱交換器１０の構成＞
まず、熱交換器１０の構成について説明する。
【００２２】
熱交換器１０は、空調機に用いられ、熱交換器１０内を流れる冷媒と、熱交換器１０を通り抜ける空気との間で熱交換を行わせるものである。
【００２３】
図１に示すように、熱交換器１０は、扁平管１１、波形フィン１２およびヘッダ１５を備える。
【００２４】
（扁平管１１）
図２は、図１のII部の拡大斜視図である。
【００２５】
扁平管１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成形されており、図２に示すように、伝熱面となる平面部１１３を有する。また、扁平管１１には、冷媒が流れる冷媒流路となる複数の穴１１４が形成されている。扁平管１１は、平面部１１３を上下に向けた状態で、鉛直方向に、複数段配列されている。ここで、隣接する扁平管１１の間の距離は、例えば、１３ｍｍである。
【００２６】
なお、本実施形態での扁平管１１の総本数は１８本であるが、これに限られるものではない。
【００２７】
（波形フィン１２）
波形フィン１２は、波形に折り曲げられたアルミニウム製またはアルミニウム合金製のフィンである。波形フィン１２は、隣接する扁平管１１に挟まれた空間に配置され、谷部および山部が扁平管１１の平面部１１３と接触している。なお、谷部と山部と平面部１１３とはロウ付け溶接されている。
【００２８】
波形フィン１２の伝熱面１２ａは、隣接する扁平管１１に挟まれた空間を通過する空気と熱交換する面であり、効率よく熱交換を行うためのルーバー１２ｃが形成されている。
【００２９】
（ヘッダ１５）
ヘッダ１５は、鉛直方向に延びる円筒形状をした管である。図１に示すように、ヘッダ１５の外面から内面へ、複数の扁平管１１がそれぞれ異なる高さ位置で、ヘッダ１５の長手に直交する方向から貫通している。ヘッダ１５は、扁平管１１を支持する機能と、冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４に導く機能と、複数の穴１１４から出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。
【００３０】
ヘッダ１５は、互いに離間した第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２とを有する。第１ヘッダ１５１は、図１の正面視右側のヘッダである。第２ヘッダ１５２は、図１の正面視左側のヘッダである。
【００３１】
第１ヘッダ１５１の上部には、冷媒の、第１ヘッダ１５１から外方への出口となる冷媒出口部１５１ａが形成されている。
【００３２】
第２ヘッダ１５２の下部には、冷媒の、外方から第２ヘッダ１５２への入口となる冷媒入口部１５２ａが形成されている。
【００３３】
第１ヘッダ１５１の内部および第２ヘッダ１５２の内部には、バッフル板１８が設けられている。バッフル板１８は、冷媒の流れ方向を決定するための金属製の板部材である。
【００３４】
（ヘッダ１５の内部における扁平管１１）
以下、説明の便宜上、図１における最上段目の扁平管１１、上から２段目の扁平管１１、・・・最下段目の扁平管１１を扁平管１１ａ、１１ｂ、・・・１１ｒと呼ぶ。
【００３５】
図３は、第１ヘッダ１５１を、中心軸を通る面で切断した場合の断面図である。
【００３６】
図３に示すように、図１における下から４段目（最下段目）〜９段目の扁平管１１ｏ〜１１ｊがヘッダ１５に貫通した後、扁平管１１ｏ〜１１ｊの冷媒が流入する入口となる方の端部（第１ヘッダ１５１に貫通する方の端部）の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、第１ヘッダ１５１の内部にある扁平管１１ｏ〜１１ｊの一部が曲げられる。このとき、端面１１０は、下を向いている。
【００３７】
なお、図３では、扁平管１１ｏ〜１１ｊの端部についてのみ示しているが、扁平管１１ｏ〜１１ｊと同様に、図１における下から１段目（最下段目）〜３段目の扁平管１１ｒ〜１１ｐも、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部の近傍部分が曲げられ、扁平管１１ｒ〜１１ｐの端面１１０の高さ位置が全て同じになっている。また、図１における下から１０段目〜１８段目（最上段目）の扁平管１１ｉ〜１１ａも、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｉ〜１１ａの端部の近傍部分が曲げられ、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｉ〜１１ａの端面１１０の高さ位置が全て同じになっている。そして、このときも、それぞれの端面１１０は全て下を向いている。
【００３８】
所定数の扁平管１１のそれぞれの、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が同じになるように、ヘッダ１５の内部にある所定数の扁平管１１の端部の近傍部分が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管１１に形成された複数の穴１１４へ流入させることができる構成となっている。
【００３９】
＜冷媒の流れ＞
次に、熱交換器１０が蒸発器として機能するときの冷媒の流れについて説明する。
【００４０】
図１において、第２ヘッダ１５２の外方から、冷媒入口部１５２ａを介して第２ヘッダ１５２の内部へ流入した冷媒（矢印Ａ１参照）は、扁平管１１ｒ〜１１ｐに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第１ヘッダ１５１へ向かって流れる。第１ヘッダ１５１に達した冷媒は、扁平管１１ｏ〜１１ｊに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第２ヘッダ１５２へ向かって流れる。第２ヘッダ１５２に達した冷媒は、扁平管１１ｉ〜１１ａに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第１ヘッダ１５１へ向かって流れる。そして、第１ヘッダ１５１に到達した冷媒は、合流して、冷媒出口部１５１ａから第１ヘッダ１５１の外方へ流出する（矢印Ａ２参照）。
【００４１】
なお、第２ヘッダ１５２の内部には、扁平管１１ｐと扁平管１１ｏとの間にバッフル板１８が設けられ、冷媒がバッフル板１８の下から上に流れないようになっている。また、第１ヘッダ１５１の内部では、扁平管１１ｊと扁平管１１ｉとの間にバッフル板１８が設けられ、冷媒がバッフル板１８の下から上に流れないようになっている。このバッフル板１８により、熱交換器１０の内部を冷媒が蛇行するように流れる。
【００４２】
＜第１実施形態に係る熱交換器１０の特徴＞
従来、提案されている積層型熱交換器では、鉛直方向に延びるヘッダに、ヘッダの長手に直交する方向に延びる複数の扁平管が異なる高さ位置からそれぞれ貫通している。そして、この熱交換器が蒸発器として機能するとき、熱交換器の内部には、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒が流れる。
【００４３】
この熱交換器においては、鉛直方向に延びるヘッダから、それぞれ異なる高さ位置からヘッダに貫通する複数の扁平管に、均等に冷媒を分流させなければならないが、重力による影響や、液冷媒の密度がガス冷媒の密度よりも高いことにより、液冷媒がヘッダ内の下方に多く分布することが考えられる。
【００４４】
このとき、冷媒が流入していく所定数の扁平管のうち上方に位置する扁平管の内部では、熱交換器が蒸発させようとする液冷媒が減少するといったことが考えられ、熱交換器の蒸発器としての機能を無駄にしてしまうことが想定される。
【００４５】
そこで、本実施形態に係る熱交換器１０では、複数の扁平管１１がヘッダ１５に貫通した後、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５内におけるその所定数の扁平管１１の端部の近傍部分を曲げる。
【００４６】
これにより、できるだけ多くの液冷媒を、扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ分流させることができるので、冷媒が流入していく所定数の扁平管１１のうち上方に位置する扁平管１１にも液冷媒を多く流すことができる。
【００４７】
よって、ヘッダ１５内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制でき、液冷媒の不足による熱交換器１０の性能への悪影響を緩和することができる。
【００４８】
したがって、熱交換器１０の性能が向上する。
【００４９】
＜第１実施形態に係る熱交換器１０の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、端面１１０は、下を向いていると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、図４に示すように、端面１１０は、上を向いていてもよい。
【００５０】
この場合であっても、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置を全て同じにすることができるので、多くの液冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ略均等に流入させることができる。
【００５１】
また、この場合、バッフル板１８の近傍まで、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置を近付けることで、バッフル板１８に衝突した冷媒を、扁平管１１に形成された複数の穴１１４に流入させることもできる。
【００５２】
（Ｂ）
上記実施形態では、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５内にあるそれらの所定数の扁平管１１の一部を曲げると説明した。しかし、本発明は、端面１１０の高さ位置が同じになることだけに限られず、各扁平管１１の端面１１０の高さ位置が同じに近づくように、ヘッダ１５内にある所定数の扁平管１１の一部を曲げる構成としてもよい。
【００５３】
この場合であっても、できるだけ多くの液冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ流すことができるので、扁平管１１の高さ位置の違いによって生じる液冷媒のヘッダ１５内の下方への分布を抑制することができる。
【００５４】
（Ｃ）
上記実施形態では、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５の内部にあるその所定数の扁平管１１（例えば、図３に示す扁平管１１ｏ〜１１ｊ）の端部の近傍部分が曲げられると説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じにならなくてもよい。つまり、必ずしも全ての所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の近傍部分を曲げなくてもよい。
【００５５】
例えば、上記実施形態の１１ｏ〜１１ｊでいうと、１本の扁平管１１ｊのみを曲げて、その扁平管１１ｊの端面１１０の高さ位置と、他の扁平管１１ｏの端面１１０の高さ位置を同じにする、または、近付けるような構成をとるだけでもよい。
【００５６】
（Ｄ）
上記実施形態では、第１ヘッダ１５１の上部に冷媒出口部１５１ａが形成されていると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第２ヘッダ１５２の上部に冷媒出口部１５１ａが形成される構成としてもよい。また、上記実施形態におけるバッフル板１８の本数や位置は、変更されてもよい。
【００５７】
冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復、２往復、・・・するようにバッフル板１８を設けてもよいし、冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復半、２往復半、・・・するようにバッフル板１８を設けてもよい。冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復、２往復、・・・する場合は、第２ヘッダ１５２の上部に冷媒出口部１５１ａが形成され、冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復半、２往復半、・・・する場合は、第１ヘッダ１５１の上部に冷媒出口部１５１ａが形成される。
【００５８】
（Ｅ）
上記実施形態では、熱交換器１０は、空調機に用いられると説明したが、この熱交換器１０は、他の機器に用いられてもよい。他の機器とは、例えば、ヒートポンプ式の給湯器である。
【００５９】
（Ｆ）
上記実施形態では、ヘッダ１５は鉛直方向に延びると説明したが、ヘッダ１５は、鉛直方向に延びるものに限られず、上下に延びていればよい。また、扁平管１１は、ヘッダ１５の長手に直交する方向に延びると説明したが、これに限られず、ヘッダ１５に交差する方向に延びていればよい。
【００６０】
（Ｇ）
上記実施形態では、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部の近傍部分、第１ヘッダ１５１の内部にある１１ｏ〜１１ｊの端部の近傍部分および第２ヘッダ扁平管１５２の内部にある１１ｉ〜１１ａの端部の近傍部分が曲げられると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、液冷媒とガス冷媒とが混合した状態の冷媒が多く流れる、扁平管群１１のうち少なくとも下方に位置する扁平管であって、冷媒の入口となる方の端部（例えば、第２ヘッダ１５２の内部に位置する扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部）の近傍部分だけが曲げられる構成としてもよい。
【００６１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る熱交換器１００の構成については、ヘッダ１５の内部の構成を除いては、第１実施形態に係る熱交換器１０とほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。なお、第１実施形態と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態に係る熱交換器１００では、図５に示すように、第１ヘッダ１５１の内部において、全ての端面１１０の高さ位置が同じになるように一部が曲げられた扁平管１１ｏ〜１１ｊのその端面１１０の近傍に、ガス冷媒と液冷媒とを混合させるための整流板８０が設けられている。整流板８０は、多数の穴８０ａが形成される。
【００６３】
なお、図示はしないが、第２ヘッダ１５２の内部においても、全ての端面１１０の高さ位置が同じになるように一部が曲げられた扁平管１１ｉ〜１１ａおよび扁平管１１ｒ〜１１ｐのその端面１１０の近傍にも整流板８０が設けられている。
【００６４】
(冷媒の流れ)
以下、図１を参照しながら熱交換器１００が蒸発器として機能するときの冷媒の流れについて説明する。
【００６５】
第２ヘッダ１５２の外方から第２ヘッダ１５２の内部へ流入したガス冷媒および液冷媒（矢印Ａ１参照）は、扁平管１１ｒ〜１１ｐの端面１１０の近傍に配置される整流板８０に形成されている多数の穴を通る。そして、整流板８０に形成される多数の穴８０ａを通った冷媒は、扁平管１１ｒ〜１１ｐに形成される複数の穴１１４へ流入し、第１ヘッダ１５１へと向かって流れる。ここで、第１ヘッダ１５１に到達した冷媒が、多少、密度の相違によりガス冷媒と液冷媒とに分離されていても、また、同じように、扁平管１１ｏ〜１１ｊの端面１１０の近傍に配置される整流板８０に形成されている多数の穴８０ａを通って、ガス冷媒と液冷媒とが混合された冷媒となることができる。そして、ガス冷媒と液冷媒とが混合された状態の冷媒は、扁平管１１ｏ〜１１ｊに形成される複数の穴１１４を通って、第２ヘッダ１５２へと向かう。そして、第２ヘッダ１５２へ到達した冷媒は、扁平管１１ｉ〜１１ａの端面１１０の近傍に配置される整流板８０の多数の穴８０ａを通って、扁平管１１ｉ〜１１ａに形成される複数の穴１１４へと流入し、第１ヘッダ１５１へと向かう。扁平管１１ｉ〜１１ａの複数の穴１１４から第１ヘッダ１５１へ流出した冷媒は、合流して、冷媒出口部１５１ａから第１ヘッダ１５１の外方へと出て行く（矢印Ａ２参照）。
【００６６】
＜第２実施形態に係る熱交換器１００の特徴＞
第２実施形態に係る熱交換器１００が蒸発器として機能するとき、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒が、その内部を通る。しかし、液冷媒の密度がガス冷媒の密度よりも高いために、液冷媒とガス冷媒が分離し、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布する恐れがある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に、ガス冷媒と液冷媒とを混合させるための整流板８０が設けられている。
【００６８】
この整流板８０には、多数の穴８０ａが形成されており、この穴８０ａを、分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが通り抜けることにより、ガス冷媒と液冷媒とが混合される。また、この整流板８０は、扁平管１１の端面１１０の近傍に設けられているので、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒を、すぐに扁平管１１に形成された複数の穴１１４に流すことができる。これにより、上方に位置する扁平管１１にも液冷媒が流れるようになり、液冷媒の不足による熱交換器１００の性能の無駄を緩和することができる。
【００６９】
よって、熱交換器１００の性能が向上する。
【００７０】
＜第２実施形態に係る熱交換器１００の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に整流板８０が設けられていると説明したが、本発明は整流板８０を設ける代わりに、多数の穴が形成されている金属製のポーラス材を設けた構成としてもよい。この金属製のポーラス材は、例えば、発泡アルミ二ウムである。
【００７１】
端面１１０の近傍に、整流板８０の代わりに金属製のポーラス材が設けられた場合であっても、密度の相違により分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが混合されるので、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布することを抑制でき、その結果、熱交換器１００の性能が向上する。
【００７２】
（Ｂ）
また、上記実施形態において、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に設けた整流板８０の代わりに、図６に示すように、ノズル１７を設けた構成としてもよい。このノズル１７は、冷媒を端面１１０に案内する機能と、液冷媒を散乱させることにより、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させる機能をもつ。
【００７３】
端面１１０の近傍に、整流板８０の代わりにノズル１７が設けられた場合であっても、密度の相違により分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが混合されるので、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布することを抑制でき、その結果、熱交換器１００の性能が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明では、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制し、熱交換器の性能が向上するので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】熱交換器の概略構成図。
【図２】図１のII部の拡大斜視図。
【図３】第１実施形態に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図４】第１実施形態の変形例（Ａ）に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図５】第２実施形態に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図６】第２実施形態の変形例（Ｂ）に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 熱交換器
１１ 扁平管
１５ ヘッダ
１７ ノズル（第１部材）
８０ 整流板（多孔部材）
１１０ 端面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉛直方向に延びる１対のヘッダと、そのヘッダの長手に直交する方向に延び、ヘッダを貫通する複数の扁平管とを備える、いわゆる積層型の熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１）。この熱交換器を空調機に用いる場合であって、蒸発器として機能させるとき、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒がヘッダの外方からヘッダ内へ流入し、ヘッダを介して、下部に位置する扁平管から上部に位置する扁平管へと冷媒が流れる。
【特許文献１】特開平７−５５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているような熱交換器においては、ガス冷媒の密度よりも液冷媒の密度のほうが高いので、鉛直方向に延びるヘッダの内部では、液冷媒が下方に多く分布する恐れがある。このため、上方に位置する扁平管には、液冷媒が流れにくいといったことが考えられる。このような状況下においては、熱交換器の性能に影響することが想定されるので、熱交換器の性能を向上させることが好ましい。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制し、性能が向上する熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る熱交換器は、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であって、ヘッダと、複数の扁平管とを備える。ヘッダは、上下に延び、冷媒が流れる。複数の扁平管は、ヘッダに交差する方向に延び、異なる高さ位置でヘッダの外面から内面へと貫通し、端面がヘッダ内に位置する。一の扁平管の端面である第１端面の高さ位置が、他の扁平管の端面である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、ヘッダ内にある一の扁平管および／または他の扁平管が曲げられる。
【０００６】
ここで、例えば、冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが混合した冷媒である。
【０００７】
また、例えば、上下に延びるとは、鉛直方向に延びることをいう。また、ヘッダに交差する方向に延びるとは、例えば、ヘッダの長手に直交する方向に延びることをいう。
【０００８】
第１発明に係る熱交換器では、端面の高さ位置が揃うように複数の扁平管が曲げられることで、または、１本の扁平管が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管の内部に流入させることができ、上方に位置する扁平管にも液冷媒を流すことができる。よって、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制することができ、熱交換器の性能が向上する。
【０００９】
第２発明に係る熱交換器は、第１発明に係る熱交換器であって、第１端面および／または第２端面が、上または下を向いている。
【００１０】
第２発明に係る熱交換器では、第１端面および／または第２端面が上または下を向いていることで、液冷媒が扁平管の内部へ流入しやすい。
【００１１】
第３発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、多孔部材または発泡部材をさらに備える。多孔部材および発泡部材には、第１端面および／または第２端面の近傍に配置され、多数の孔が形成されている。
【００１２】
第３発明に係る熱交換器では、多孔部材または発泡部材をさらに備えることにより、に分離されやすいガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができる。
【００１３】
第４発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、第１部材をさらに備える。冷媒は、ガス冷媒および液冷媒からなる。第１部材は、ヘッダ内に配置され、冷媒を第１端面および／または第２端面に案内し、かつ、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進する。
【００１４】
第４発明に係る熱交換器では、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができ、かつ、扁平管の内部により多くの冷媒を導くことができる。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明に係る熱交換器では、端面の高さ位置が揃うように複数の扁平管が曲げられることで、または、１本の扁平管が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管の内部に流入させることができ、上方に位置する扁平管にも液冷媒を流すことができる。よって、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制することができ、熱交換器の性能が向上する。
【００１６】
第２発明に係る熱交換器では、第１端面および／または第２端面が上または下を向いていることで、液冷媒が扁平管の内部へ流入しやすい。
【００１７】
第３発明に係る熱交換器では、多孔部材または発泡部材をさらに備えることにより、分離されやすいガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができる。
【００１８】
第４発明に係る熱交換器では、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させることができ、かつ、扁平管の内部により多くの冷媒を導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２１】
＜第１実施形態＞
＜熱交換器１０の構成＞
まず、熱交換器１０の構成について説明する。
【００２２】
熱交換器１０は、空調機に用いられ、熱交換器１０内を流れる冷媒と、熱交換器１０を通り抜ける空気との間で熱交換を行わせるものである。
【００２３】
図１に示すように、熱交換器１０は、扁平管１１、波形フィン１２およびヘッダ１５を備える。
【００２４】
（扁平管１１）
図２は、図１のII部の拡大斜視図である。
【００２５】
扁平管１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成形されており、図２に示すように、伝熱面となる平面部１１３を有する。また、扁平管１１には、冷媒が流れる冷媒流路となる複数の穴１１４が形成されている。扁平管１１は、平面部１１３を上下に向けた状態で、鉛直方向に、複数段配列されている。ここで、隣接する扁平管１１の間の距離は、例えば、１３ｍｍである。
【００２６】
なお、本実施形態での扁平管１１の総本数は１８本であるが、これに限られるものではない。
【００２７】
（波形フィン１２）
波形フィン１２は、波形に折り曲げられたアルミニウム製またはアルミニウム合金製のフィンである。波形フィン１２は、隣接する扁平管１１に挟まれた空間に配置され、谷部および山部が扁平管１１の平面部１１３と接触している。なお、谷部と山部と平面部１１３とはロウ付け溶接されている。
【００２８】
波形フィン１２の伝熱面１２ａは、隣接する扁平管１１に挟まれた空間を通過する空気と熱交換する面であり、効率よく熱交換を行うためのルーバー１２ｃが形成されている。
【００２９】
（ヘッダ１５）
ヘッダ１５は、鉛直方向に延びる円筒形状をした管である。図１に示すように、ヘッダ１５の外面から内面へ、複数の扁平管１１がそれぞれ異なる高さ位置で、ヘッダ１５の長手に直交する方向から貫通している。ヘッダ１５は、扁平管１１を支持する機能と、冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４に導く機能と、複数の穴１１４から出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。
【００３０】
ヘッダ１５は、互いに離間した第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２とを有する。第１ヘッダ１５１は、図１の正面視右側のヘッダである。第２ヘッダ１５２は、図１の正面視左側のヘッダである。
【００３１】
第１ヘッダ１５１の上部には、冷媒の、第１ヘッダ１５１から外方への出口となる冷媒出口部１５１ａが形成されている。
【００３２】
第２ヘッダ１５２の下部には、冷媒の、外方から第２ヘッダ１５２への入口となる冷媒入口部１５２ａが形成されている。
【００３３】
第１ヘッダ１５１の内部および第２ヘッダ１５２の内部には、バッフル板１８が設けられている。バッフル板１８は、冷媒の流れ方向を決定するための金属製の板部材である。
【００３４】
（ヘッダ１５の内部における扁平管１１）
以下、説明の便宜上、図１における最上段目の扁平管１１、上から２段目の扁平管１１、・・・最下段目の扁平管１１を扁平管１１ａ、１１ｂ、・・・１１ｒと呼ぶ。
【００３５】
図３は、第１ヘッダ１５１を、中心軸を通る面で切断した場合の断面図である。
【００３６】
図３に示すように、図１における下から４段目（最下段目）〜９段目の扁平管１１ｏ〜１１ｊがヘッダ１５に貫通した後、扁平管１１ｏ〜１１ｊの冷媒が流入する入口となる方の端部（第１ヘッダ１５１に貫通する方の端部）の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、第１ヘッダ１５１の内部にある扁平管１１ｏ〜１１ｊの一部が曲げられる。このとき、端面１１０は、下を向いている。
【００３７】
なお、図３では、扁平管１１ｏ〜１１ｊの端部についてのみ示しているが、扁平管１１ｏ〜１１ｊと同様に、図１における下から１段目（最下段目）〜３段目の扁平管１１ｒ〜１１ｐも、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部の近傍部分が曲げられ、扁平管１１ｒ〜１１ｐの端面１１０の高さ位置が全て同じになっている。また、図１における下から１０段目〜１８段目（最上段目）の扁平管１１ｉ〜１１ａも、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｉ〜１１ａの端部の近傍部分が曲げられ、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｉ〜１１ａの端面１１０の高さ位置が全て同じになっている。そして、このときも、それぞれの端面１１０は全て下を向いている。
【００３８】
所定数の扁平管１１のそれぞれの、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が同じになるように、ヘッダ１５の内部にある所定数の扁平管１１の端部の近傍部分が曲げられることで、より多くの液冷媒を扁平管１１に形成された複数の穴１１４へ流入させることができる構成となっている。
【００３９】
＜冷媒の流れ＞
次に、熱交換器１０が蒸発器として機能するときの冷媒の流れについて説明する。
【００４０】
図１において、第２ヘッダ１５２の外方から、冷媒入口部１５２ａを介して第２ヘッダ１５２の内部へ流入した冷媒（矢印Ａ１参照）は、扁平管１１ｒ〜１１ｐに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第１ヘッダ１５１へ向かって流れる。第１ヘッダ１５１に達した冷媒は、扁平管１１ｏ〜１１ｊに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第２ヘッダ１５２へ向かって流れる。第２ヘッダ１５２に達した冷媒は、扁平管１１ｉ〜１１ａに形成される複数の穴１１４へほぼ均等に分流され、第１ヘッダ１５１へ向かって流れる。そして、第１ヘッダ１５１に到達した冷媒は、合流して、冷媒出口部１５１ａから第１ヘッダ１５１の外方へ流出する（矢印Ａ２参照）。
【００４１】
なお、第２ヘッダ１５２の内部には、扁平管１１ｐと扁平管１１ｏとの間にバッフル板１８が設けられ、冷媒がバッフル板１８の下から上に流れないようになっている。また、第１ヘッダ１５１の内部では、扁平管１１ｊと扁平管１１ｉとの間にバッフル板１８が設けられ、冷媒がバッフル板１８の下から上に流れないようになっている。このバッフル板１８により、熱交換器１０の内部を冷媒が蛇行するように流れる。
【００４２】
＜第１実施形態に係る熱交換器１０の特徴＞
従来、提案されている積層型熱交換器では、鉛直方向に延びるヘッダに、ヘッダの長手に直交する方向に延びる複数の扁平管が異なる高さ位置からそれぞれ貫通している。そして、この熱交換器が蒸発器として機能するとき、熱交換器の内部には、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒が流れる。
【００４３】
この熱交換器においては、鉛直方向に延びるヘッダから、それぞれ異なる高さ位置からヘッダに貫通する複数の扁平管に、均等に冷媒を分流させなければならないが、重力による影響や、液冷媒の密度がガス冷媒の密度よりも高いことにより、液冷媒がヘッダ内の下方に多く分布することが考えられる。
【００４４】
このとき、冷媒が流入していく所定数の扁平管のうち上方に位置する扁平管の内部では、熱交換器が蒸発させようとする液冷媒が減少するといったことが考えられ、熱交換器の蒸発器としての機能を無駄にしてしまうことが想定される。
【００４５】
そこで、本実施形態に係る熱交換器１０では、複数の扁平管１１がヘッダ１５に貫通した後、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５内におけるその所定数の扁平管１１の端部の近傍部分を曲げる。
【００４６】
これにより、できるだけ多くの液冷媒を、扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ分流させることができるので、冷媒が流入していく所定数の扁平管１１のうち上方に位置する扁平管１１にも液冷媒を多く流すことができる。
【００４７】
よって、ヘッダ１５内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制でき、液冷媒の不足による熱交換器１０の性能への悪影響を緩和することができる。
【００４８】
したがって、熱交換器１０の性能が向上する。
【００４９】
＜第１実施形態に係る熱交換器１０の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、端面１１０は、下を向いていると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、図４に示すように、端面１１０は、上を向いていてもよい。
【００５０】
この場合であっても、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置を全て同じにすることができるので、多くの液冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ略均等に流入させることができる。
【００５１】
また、この場合、バッフル板１８の近傍まで、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置を近付けることで、バッフル板１８に衝突した冷媒を、扁平管１１に形成された複数の穴１１４に流入させることもできる。
【００５２】
（Ｂ）
上記実施形態では、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５内にあるそれらの所定数の扁平管１１の一部を曲げると説明した。しかし、本発明は、端面１１０の高さ位置が同じになることだけに限られず、各扁平管１１の端面１１０の高さ位置が同じに近づくように、ヘッダ１５内にある所定数の扁平管１１の一部を曲げる構成としてもよい。
【００５３】
この場合であっても、できるだけ多くの液冷媒を扁平管１１に形成される複数の穴１１４へ流すことができるので、扁平管１１の高さ位置の違いによって生じる液冷媒のヘッダ１５内の下方への分布を抑制することができる。
【００５４】
（Ｃ）
上記実施形態では、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように、ヘッダ１５の内部にあるその所定数の扁平管１１（例えば、図３に示す扁平管１１ｏ〜１１ｊ）の端部の近傍部分が曲げられると説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じにならなくてもよい。つまり、必ずしも全ての所定数の扁平管１１の冷媒が流入する入口となる方の端部の近傍部分を曲げなくてもよい。
【００５５】
例えば、上記実施形態の１１ｏ〜１１ｊでいうと、１本の扁平管１１ｊのみを曲げて、その扁平管１１ｊの端面１１０の高さ位置と、他の扁平管１１ｏの端面１１０の高さ位置を同じにする、または、近付けるような構成をとるだけでもよい。
【００５６】
（Ｄ）
上記実施形態では、第１ヘッダ１５１の上部に冷媒出口部１５１ａが形成されていると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第２ヘッダ１５２の上部に冷媒出口部１５１ａが形成される構成としてもよい。また、上記実施形態におけるバッフル板１８の本数や位置は、変更されてもよい。
【００５７】
冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復、２往復、・・・するようにバッフル板１８を設けてもよいし、冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復半、２往復半、・・・するようにバッフル板１８を設けてもよい。冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復、２往復、・・・する場合は、第２ヘッダ１５２の上部に冷媒出口部１５１ａが形成され、冷媒が第１ヘッダ１５１と第２ヘッダ１５２との間を１往復半、２往復半、・・・する場合は、第１ヘッダ１５１の上部に冷媒出口部１５１ａが形成される。
【００５８】
（Ｅ）
上記実施形態では、熱交換器１０は、空調機に用いられると説明したが、この熱交換器１０は、他の機器に用いられてもよい。他の機器とは、例えば、ヒートポンプ式の給湯器である。
【００５９】
（Ｆ）
上記実施形態では、ヘッダ１５は鉛直方向に延びると説明したが、ヘッダ１５は、鉛直方向に延びるものに限られず、上下に延びていればよい。また、扁平管１１は、ヘッダ１５の長手に直交する方向に延びると説明したが、これに限られず、ヘッダ１５に交差する方向に延びていればよい。
【００６０】
（Ｇ）
上記実施形態では、第２ヘッダ１５２の内部にある扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部の近傍部分、第１ヘッダ１５１の内部にある１１ｏ〜１１ｊの端部の近傍部分および第２ヘッダ扁平管１５２の内部にある１１ｉ〜１１ａの端部の近傍部分が曲げられると説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、液冷媒とガス冷媒とが混合した状態の冷媒が多く流れる、扁平管群１１のうち少なくとも下方に位置する扁平管であって、冷媒の入口となる方の端部（例えば、第２ヘッダ１５２の内部に位置する扁平管１１ｒ〜１１ｐの端部）の近傍部分だけが曲げられる構成としてもよい。
【００６１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る熱交換器１００の構成については、ヘッダ１５の内部の構成を除いては、第１実施形態に係る熱交換器１０とほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。なお、第１実施形態と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態に係る熱交換器１００では、図５に示すように、第１ヘッダ１５１の内部において、全ての端面１１０の高さ位置が同じになるように一部が曲げられた扁平管１１ｏ〜１１ｊのその端面１１０の近傍に、ガス冷媒と液冷媒とを混合させるための整流板８０が設けられている。整流板８０は、多数の穴８０ａが形成される。
【００６３】
なお、図示はしないが、第２ヘッダ１５２の内部においても、全ての端面１１０の高さ位置が同じになるように一部が曲げられた扁平管１１ｉ〜１１ａおよび扁平管１１ｒ〜１１ｐのその端面１１０の近傍にも整流板８０が設けられている。
【００６４】
(冷媒の流れ)
以下、図１を参照しながら熱交換器１００が蒸発器として機能するときの冷媒の流れについて説明する。
【００６５】
第２ヘッダ１５２の外方から第２ヘッダ１５２の内部へ流入したガス冷媒および液冷媒（矢印Ａ１参照）は、扁平管１１ｒ〜１１ｐの端面１１０の近傍に配置される整流板８０に形成されている多数の穴を通る。そして、整流板８０に形成される多数の穴８０ａを通った冷媒は、扁平管１１ｒ〜１１ｐに形成される複数の穴１１４へ流入し、第１ヘッダ１５１へと向かって流れる。ここで、第１ヘッダ１５１に到達した冷媒が、多少、密度の相違によりガス冷媒と液冷媒とに分離されていても、また、同じように、扁平管１１ｏ〜１１ｊの端面１１０の近傍に配置される整流板８０に形成されている多数の穴８０ａを通って、ガス冷媒と液冷媒とが混合された冷媒となることができる。そして、ガス冷媒と液冷媒とが混合された状態の冷媒は、扁平管１１ｏ〜１１ｊに形成される複数の穴１１４を通って、第２ヘッダ１５２へと向かう。そして、第２ヘッダ１５２へ到達した冷媒は、扁平管１１ｉ〜１１ａの端面１１０の近傍に配置される整流板８０の多数の穴８０ａを通って、扁平管１１ｉ〜１１ａに形成される複数の穴１１４へと流入し、第１ヘッダ１５１へと向かう。扁平管１１ｉ〜１１ａの複数の穴１１４から第１ヘッダ１５１へ流出した冷媒は、合流して、冷媒出口部１５１ａから第１ヘッダ１５１の外方へと出て行く（矢印Ａ２参照）。
【００６６】
＜第２実施形態に係る熱交換器１００の特徴＞
第２実施形態に係る熱交換器１００が蒸発器として機能するとき、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒が、その内部を通る。しかし、液冷媒の密度がガス冷媒の密度よりも高いために、液冷媒とガス冷媒が分離し、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布する恐れがある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に、ガス冷媒と液冷媒とを混合させるための整流板８０が設けられている。
【００６８】
この整流板８０には、多数の穴８０ａが形成されており、この穴８０ａを、分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが通り抜けることにより、ガス冷媒と液冷媒とが混合される。また、この整流板８０は、扁平管１１の端面１１０の近傍に設けられているので、ガス冷媒と液冷媒とが混合した状態の冷媒を、すぐに扁平管１１に形成された複数の穴１１４に流すことができる。これにより、上方に位置する扁平管１１にも液冷媒が流れるようになり、液冷媒の不足による熱交換器１００の性能の無駄を緩和することができる。
【００６９】
よって、熱交換器１００の性能が向上する。
【００７０】
＜第２実施形態に係る熱交換器１００の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に整流板８０が設けられていると説明したが、本発明は整流板８０を設ける代わりに、多数の穴が形成されている金属製のポーラス材を設けた構成としてもよい。この金属製のポーラス材は、例えば、発泡アルミ二ウムである。
【００７１】
端面１１０の近傍に、整流板８０の代わりに金属製のポーラス材が設けられた場合であっても、密度の相違により分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが混合されるので、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布することを抑制でき、その結果、熱交換器１００の性能が向上する。
【００７２】
（Ｂ）
また、上記実施形態において、冷媒が流入する入口となる方の端部の端面１１０の高さ位置が全て同じになるように一部が曲げられた所定数の扁平管１１のその端面１１０の近傍に設けた整流板８０の代わりに、図６に示すように、ノズル１７を設けた構成としてもよい。このノズル１７は、冷媒を端面１１０に案内する機能と、液冷媒を散乱させることにより、ガス冷媒と液冷媒との混合を促進させる機能をもつ。
【００７３】
端面１１０の近傍に、整流板８０の代わりにノズル１７が設けられた場合であっても、密度の相違により分離されやすいガス冷媒と液冷媒とが混合されるので、液冷媒がヘッダ１５内の下方に多く分布することを抑制でき、その結果、熱交換器１００の性能が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明では、ヘッダ内の下方に液冷媒が多く分布することを抑制し、熱交換器の性能が向上するので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】熱交換器の概略構成図。
【図２】図１のII部の拡大斜視図。
【図３】第１実施形態に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図４】第１実施形態の変形例（Ａ）に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図５】第２実施形態に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【図６】第２実施形態の変形例（Ｂ）に係る第１ヘッダを、中心軸を通る面で切断した場合の断面図。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 熱交換器
１１ 扁平管
１５ ヘッダ
１７ ノズル（第１部材）
８０ 整流板（多孔部材）
１１０ 端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器（１０）であって、
上下に延び、前記冷媒が流れるヘッダ（１５）と、
前記ヘッダ（１５）に交差する方向に延び、異なる高さ位置で前記ヘッダ（１５）の外面から内面へと貫通し、端面（１１０）が前記ヘッダ（１５）内に位置する複数の扁平管（１１）と、
を備え、
一の前記扁平管（１１）の端面（１１０）である第１端面の高さ位置が、他の前記扁平管（１１）の端面（１１０）である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、前記ヘッダ（１５）内にある一の前記扁平管（１１）および／または他の前記扁平管（１１）が曲げられる、
熱交換器（１０）。
【請求項２】
前記第１端面および／または前記第２端面が、上または下を向いている、
請求項１に記載の熱交換器（１０）。
【請求項３】
前記第１端面および／または前記第２端面の近傍に配置される、多数の孔が形成された多孔部材（８０）または発泡部材をさらに備える、
請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
【請求項４】
前記冷媒は、ガス冷媒および液冷媒からなり、
前記ヘッダ（１５）内に配置され、前記冷媒を前記第１端面および／または前記第２端面に案内し、かつ、前記ガス冷媒と前記液冷媒との混合を促進する第１部材（１７）をさらに備える、
請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
【請求項１】
冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器（１０）であって、
上下に延び、前記冷媒が流れるヘッダ（１５）と、
前記ヘッダ（１５）に交差する方向に延び、異なる高さ位置で前記ヘッダ（１５）の外面から内面へと貫通し、端面（１１０）が前記ヘッダ（１５）内に位置する複数の扁平管（１１）と、
を備え、
一の前記扁平管（１１）の端面（１１０）である第１端面の高さ位置が、他の前記扁平管（１１）の端面（１１０）である第２端面の高さ位置に近づくように、あるいは、同じになるように、前記ヘッダ（１５）内にある一の前記扁平管（１１）および／または他の前記扁平管（１１）が曲げられる、
熱交換器（１０）。
【請求項２】
前記第１端面および／または前記第２端面が、上または下を向いている、
請求項１に記載の熱交換器（１０）。
【請求項３】
前記第１端面および／または前記第２端面の近傍に配置される、多数の孔が形成された多孔部材（８０）または発泡部材をさらに備える、
請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
【請求項４】
前記冷媒は、ガス冷媒および液冷媒からなり、
前記ヘッダ（１５）内に配置され、前記冷媒を前記第１端面および／または前記第２端面に案内し、かつ、前記ガス冷媒と前記液冷媒との混合を促進する第１部材（１７）をさらに備える、
請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１０７０６８（Ｐ２０１０−１０７０６８Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７１５４（Ｐ２００８−２７７１５４）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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