本發(fā)明涉及設(shè)有多個制冷劑的路徑的熱交換器。

背景技術(shù)：

近年來，能源枯竭問題、全球變暖問題備受關(guān)注，一直希望將空調(diào)機、制冷機的冷凍循環(huán)高效率化。作為冷凍循環(huán)的構(gòu)成要素之一的熱交換器對冷凍循環(huán)的性能具有很大的影響，一直在實現(xiàn)高性能化。特別是近年來已知提高低負荷時的性能非常有助于全年的節(jié)能，并且已經(jīng)將技術(shù)指向該方向。在低負荷時，因為制冷劑為低流量，因此在多路徑的冷凝器中，相較于上部路徑，液化后的制冷劑受重力的影響不易在下部路徑流動，從而引起性能降低。例如，在專利文獻1中，在使用限定為兩個路徑的熱交換器作為冷凝器的情況下，通過形成為在熱交換器的下部不滯留液態(tài)制冷劑的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)性能提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-130496號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所有解決的課題

另外，在熱交換器中使用的導熱管通常為細管形狀，因此，為了減小制冷劑的流動阻力的目的，設(shè)置多路徑，形成各路徑在熱交換器內(nèi)部往返的結(jié)構(gòu)。在將熱交換器作為冷凝器使用的情況下，因為以密度較小的氣體流入熱交換器內(nèi)，以密度較大的液體從熱交換器流出，因此，由于重力的影響，在重力方向下部的路徑變得不易流動。

圖11(a)、(b)、(c)是用于以制冷劑流量說明重力如何影響的圖。如圖11(a)所示，蒸汽制冷劑(氣態(tài)制冷劑)例如被分割成五個路徑而向熱交換器內(nèi)流入，各路徑在熱交換器內(nèi)部往返，在此之間與由通風機送入的空氣進行熱交換進行液化(冷凝)，然后變成液體或基本變成液體后流出并合流。在此，各路徑的壓力受由于流動而引起的壓力降低(壓力變化)和由于重力而引起的壓差的影響。因此，制冷劑在上部路徑由于重力而易于流動，而在下部路徑則不易流動。

圖11(b)是表示制冷容量所需的制冷劑流量較多的情況下(高流量時)的、上部路徑和下部路徑的壓力變化的示意圖。在圖11(b)中，左側(cè)表示流動引起的壓力降低，右側(cè)表示重力帶來的影響。因為路徑的入口和出口連接成一根，所以在制冷劑的入口與出口的上部路徑和下部路徑為相同的壓力。該情況下，向各路徑的流量分配根據(jù)流動阻力決定，雖然存在重力的影響，但是，整體上流動阻力的影響較大且占主要地位，因此，重力的影響變小。

另一方面，圖11(c)是表示低流量時的上部路徑與下部路徑的壓力變化的示意圖。該情況下，理所當然流動阻力變小(圖中的直線的斜率變小)，但是由于重力的影響基本由形狀(高度)決定，因此不存在流量的差。其結(jié)果，下部路徑因為沒有抵抗重力的流動阻力，所以不易流動，根據(jù)條件，也有時不流動。

此外，圖11(a)記載了將液態(tài)側(cè)(出口側(cè))的匯合部P1配置于熱交換器的上下方向的中心的情況，但是，由于存在上部路徑與下部路徑的相對的影響，因此，該匯合部P1的位置在本質(zhì)上沒有影響。也就是，將匯合部P1配置于上側(cè)或配置于下側(cè)，都不能改善重力的影響。在這種狀況下，不僅不能良好地使用熱交換器，而且由于下部路徑的制冷劑進入熱交換器后立刻液化，因此，制冷劑滯留于熱交換器的內(nèi)部，由于冷凍循環(huán)整體的制冷劑不足，而導致效率降低。

作為其對策，在專利文獻1記載的發(fā)明中，限定于兩個路徑，并且形成為在下部路徑不滯留液態(tài)制冷劑的結(jié)構(gòu)。但是，在路徑數(shù)增加的情況下則無法進行對應。

本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有問題而做出的，目的在于提供一種能夠降低重力的影響，而且使流動阻力降低的熱交換器。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的特征在于，具備熱交換部，上述熱交換部包括供制冷劑流通的多個路徑和使上述制冷劑與空氣進行熱交換的多列翅板，在上述熱交換部作為冷凝器發(fā)揮作用時，使上述制冷劑從集管經(jīng)由上述多個路徑流入上述熱交換部，上述多個路徑使上述制冷劑通過至少一列上述翅板后，使每兩路上述路徑合流，然后通過另一列上述翅板，而從上述熱交換部流出，上述熱交換部構(gòu)成為，從該熱交換部導出的多個上述路徑中的、鉛垂方向上最高的路徑的高度與最低的路徑的高度的差為上述熱交換部的高度的一半以下。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠降低重力的影響，而且使流動阻力降低的熱交換器。

附圖說明

圖1是表示代表性的空調(diào)機的冷凍循環(huán)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是第一實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖。

圖3是表示第一實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

圖4是第二實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖。

圖5是表示第二實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

圖6是第三實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖。

圖7是表示第三實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

圖8是表示第四實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

圖9是第五實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖。

圖10是表示第五實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

圖11(a)是表示熱交換器的示意圖，(b)是說明高流量時的重力的影響的制冷劑壓力圖，(c)是說明低流量時的重力的影響的制冷劑壓力圖。

符號的說明

10—翅片；11A—翅板(一列翅板)；11B—翅板(另一列翅板)；12、12A—集管；20a～20c、21a～21c、22a～22c、23a～23c、24a～24e、25a～25e、40a、41a、42a、43a、45a、45b、46a、46b、47a、47b、48a、48b、49a、49b—導熱管；24c、25c、44a、44b、71a～71f、72a～72c—分支合流管；37a～37h、38a～38d、50a、50b、62a～62f—連接管；3、30A、30B、30C、30D、30E—熱交換器；100—空調(diào)機；100A—室外機；100B—室內(nèi)機；HE—熱交換部；HE1—上部熱交換部(區(qū)域)；HE2—下部熱交換部(區(qū)域)。

具體實施方式

以下，一邊參照適當?shù)母綀D，一邊對用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施方式”)詳細進行說明。以下，對于冷凍循環(huán)，在未特別另外指明進行記載的情況下，是指能夠在制冷或加熱、或在雙方中使用的冷凍循環(huán)。另外，為了便于說明，對在各附圖中共通的部件添加相同的符號，并省略重復的說明。對于正面、背面、上、下、左、右的方向軸，根據(jù)各圖的記載確定。

圖1是表示代表性的空調(diào)機的冷凍循環(huán)的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，空調(diào)機100具備以下部件而構(gòu)成：壓縮機1；四通閥2，在制冷模式和制熱模式下切換制冷劑的流動方向；翅片管型熱交換器3；室外機100A，包括向熱交換器3送入空氣的通風機4及室外機側(cè)減壓裝置5；室內(nèi)機側(cè)減壓裝置6；室內(nèi)機100B，包括翅片管型熱交換器7及向熱交換器7送入空氣的通風機8；以及配管100L、100V，將室外機100A和室內(nèi)機100B連接。

連接配管100L流通液體及基本變成液體的制冷劑，連接配管100V流通氣體或基本變成氣體的制冷劑。當切換四通閥2時，室外機100A的熱交換器3和室內(nèi)機100B的熱交換器7切換作為冷凝器和蒸發(fā)器的功能。

(第一實施方式)

圖2是本發(fā)明的第一實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖。此外，以下雖然以設(shè)于室外機100A的熱交換器30A(3)為例進行說明，但是，也能夠適用于室內(nèi)機100B的熱交換器70。另外，在圖2中僅示出了熱交換器30A的左右方向的一端側(cè)。另外，圖2的實線箭頭表示熱交換器30A作為冷凝器發(fā)揮功能時的制冷劑的流動方向，虛線箭頭表示熱交換器30A作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能時的制冷劑的流動方向。

如圖2所示，熱交換器30A是例如交叉翅片管型熱交換器，其具備在厚度方向上排列多個鋁制的翅片10而成的翅板11A、11B以及制冷劑配管20而構(gòu)成。

翅板11A、11B在空氣的流動方向上配置有兩列(多列)。此外，不限定于兩列，也可以為三列以上。

制冷劑配管20構(gòu)成供制冷劑流通的流路，并且為貫通翅板11A、11B的各翅片10的結(jié)構(gòu)。此外，制冷劑配管20在大致水平方向(與鉛垂方向正交的方向，圖1的左右方向)上延伸，并且配置成在翅板11A、11B內(nèi)蜿蜒曲折(往返)。

另外，制冷劑配管20具備連接四根導熱管20a、21a、22a、23a的集管12，并且連接于翅板11A的一端(圖示左端)。此外，在熱交換器30作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下，集管12作為分配器發(fā)揮功能，在熱交換器30作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下，集管12作為合流器發(fā)揮功能。

導熱管20a將翅板11A(一列翅板)從一端貫通到另一端，并且在翅板11A的另一端與回轉(zhuǎn)彎頭(U字管)30a的一端連接。此外，回轉(zhuǎn)彎頭30a設(shè)于翅板11A的另一端側(cè)，為了便于說明，使用細實線表示，省略詳細的圖示(對于其它的回轉(zhuǎn)彎頭也同樣地進行圖示)。在導熱管20a的上方設(shè)有配置成橫跨翅板11A、11B的導熱管20b，該導熱管20b的一端部與回轉(zhuǎn)彎頭30a的另一端連接。導熱管20b的另一端部在翅板11B(另一列翅板)的另一端(圖2的右端)與回轉(zhuǎn)彎頭30b的一端連接。在導熱管20b的下方設(shè)有將翅板11B從一端貫通到另一端的導熱管20c，該導熱管20c與回轉(zhuǎn)彎頭30b的另一端連接。此外，也可以將回轉(zhuǎn)彎頭30a等作為U字導熱管，并且將后面敘述的導熱管24d等作為回轉(zhuǎn)彎頭，構(gòu)成為在圖2的后方側(cè)(紙面背側(cè))無接縫(彎頭)。

導熱管21a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭31a的一端連接。在導熱管21a的下方設(shè)有配置成橫跨翅板11A、11B的導熱管21b，該導熱管21b的一端部與回轉(zhuǎn)彎頭31a的另一端連接。導熱管21b的另一端部在翅板11B的另一端與回轉(zhuǎn)彎頭31b的一端連接。在導熱管21b的上方設(shè)有將翅板11B從一端貫通到另一端的導熱管21c，該導熱管21c與回轉(zhuǎn)彎頭31b的另一端連接。

導熱管22a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭32a的一端連接。在導熱管22a的上方設(shè)有配置成橫跨翅板11A、11B的導熱管22b，該導熱管22b的一端部與回轉(zhuǎn)彎頭32a的另一端連接。導熱管22b的另一端部在翅板11B的另一端與回轉(zhuǎn)彎頭32b的一端連接。在導熱管22b的下方設(shè)有將翅板11B從一端貫通到另一端的導熱管22c，該導熱管22c與回轉(zhuǎn)彎頭32b的另一端連接。

導熱管23a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭33a的一端連接。在導熱管23a的下方設(shè)有配置成橫跨翅板11A、11B的導熱管23b，該導熱管23b的一端部與回轉(zhuǎn)彎頭33a的另一端連接。導熱管23b的另一端部在翅板11B的另一端與回轉(zhuǎn)彎頭33b的一端連接。在導熱管23b的上方設(shè)有將翅板11B從一端貫通到另一端的導熱管23c，該導熱管23c與回轉(zhuǎn)彎頭33b的另一端連接。

從而，在熱交換器30A中，構(gòu)成為經(jīng)由集管12成為四個路徑(多個路徑)。另外，在熱交換器30A中，導熱管20a～20c位于熱交換器30A的最上部，導熱管21a～21c位于導熱管20a～20c的下方，導熱管22a～22c位于導熱管21a～21c的下方，導熱管23a～23c位于導熱管22a～22c的下方。此外，圖2表示的路徑的個數(shù)只是一個示例，并非對本實施方式進行限定，也可以超過四個。

另外，熱交換器30A在導熱管23a～23c的下方具備導熱管24a、24b、分支合流管24c、導熱管24d、24e、導熱管25a、25b、分支合流管25c、以及導熱管25d、25e。

導熱管24a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34a的一端連接。導熱管24b位于導熱管24a的下方，將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34b的一端連接。

分支合流管24c為三叉形狀，其位于導熱管24a與導熱管24b之間，并且在作為冷凝器發(fā)揮作用時，將兩個路徑合流至一個路徑。此外，分支合流管24c在作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，將一個路徑分支成兩個路徑。另外，分支合流管24c中的兩根將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34a、34b的另一端連接。另外，分支合流管24c中剩余的一根將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34c的一端連接。

另外，在分支合流管24c的上方設(shè)有U字形狀的導熱管24d，該導熱管24d將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34c的另一端、回轉(zhuǎn)彎頭34d的一端連接。在導熱管24d的上方設(shè)有導熱管24e，該導熱管24e將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭34d的另一端連接。另外，導熱管24e與分支合流部件41連接。

導熱管25a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35a的一端連接。導熱管25b位于導熱管25a的下方，其將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35b的一端連接。

分支合流管25c為三叉形狀，其位于導熱管25a與導熱管25b之間，并且在作為冷凝器發(fā)揮作用時，將兩個路徑合流至一個路徑。此外，分支合流管25c在作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，將一個路徑分支成兩個路徑。另外，分支合流管25c中的兩根將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35a、35b的另一端連接。另外，分支合流管25c中剩余的一根將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35c的一端連接。

另外，在分支合流管25c的上方設(shè)有U字形狀的導熱管25d，該導熱管25d將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35c的另一端、回轉(zhuǎn)彎頭35d的一端連接。在導熱管25d的上方設(shè)有導熱管25e，該導熱管25e將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭35d的另一端連接。另外，導熱管25e與分支合流部件41連接。

另外，在翅板11A、11B的外側(cè)，導熱管20c和導熱管24a通過連接管37a(參照圖2的粗虛線)連接。在翅板11A、11B的外側(cè)，導熱管21c和導熱管24b通過連接管37b(參照圖2的粗虛線)連接。在翅板11A、11B的外側(cè)，導熱管22c和導熱管25a通過連接管37c(參照圖2的粗虛線)連接。在翅板11A、11B的外側(cè)，導熱管23c和導熱管25b通過連接管37d(參照圖2的粗虛線)連接。從而，連接管37a～37d維持鉛垂方向(上下方向)上高度的順序進行連接。也就是，翅板11B側(cè)的導熱管20c、21c、22c、23c中的鉛垂方向上最高的導熱管20c和翅板11A側(cè)的導熱管24a、24b、25a、25b中的鉛垂方向上最高的導熱管24a連接。同樣地，鉛垂方向上第二高的導熱管21c和第二高的導熱管24b連接，第三高的導熱管22c和第三高的的導熱管25a連接，最低的導熱管23c和最低的導熱管25b連接。

從而，在熱交換器30A中，構(gòu)成第一路徑(AV1-AL1-aV1-aL)，其包括：導熱管20a、回轉(zhuǎn)彎頭30a、導熱管20b、回轉(zhuǎn)彎頭30b、導熱管20c、連接管37a、導熱管24a、回轉(zhuǎn)彎頭34a、分支合流管24c、回轉(zhuǎn)彎頭34c、導熱管24d、回轉(zhuǎn)彎頭34d以及導熱管24e。另外，在熱交換器30A中，構(gòu)成第二路徑(AV2-AL2-aV2-aL)，其包括：導熱管21a、回轉(zhuǎn)彎頭31a、導熱管21b、回轉(zhuǎn)彎頭31b、導熱管21c、連接管37b、導熱管24b、回轉(zhuǎn)彎頭34b、分支合流管24c、回轉(zhuǎn)彎頭34c、導熱管24d、回轉(zhuǎn)彎頭34d以及導熱管24e。另外，在熱交換器30A中，構(gòu)成第三路徑(BV1-BL1-bV1-bL)，其包括：導熱管22a、回轉(zhuǎn)彎頭32a、導熱管22b、回轉(zhuǎn)彎頭32b、導熱管22c、連接管37c、導熱管25a、回轉(zhuǎn)彎頭35a、分支合流管25c、回轉(zhuǎn)彎頭35c、導熱管25d、回轉(zhuǎn)彎頭35d以及導熱管25e。另外，在熱交換器30A中，構(gòu)成第四路徑(BV2-BL2-bV2-bL)，其包括：導熱管23a、回轉(zhuǎn)彎頭33a、導熱管23b、回轉(zhuǎn)彎頭33b、導熱管23c、連接管37d、導熱管25b、回轉(zhuǎn)彎頭35b、分支合流管25c、回轉(zhuǎn)彎頭35c、導熱管25d、回轉(zhuǎn)彎頭35d以及導熱管25e。

在此，在熱交換器30A中，將翅板11A、11B和導熱管的除了從翅板11A、11B的左右兩端突出的部分以外的、有助于熱交換的部分設(shè)為熱交換部HE。另外，在熱交換部HE中，將比連接管37a、37b、37c、37d更靠上游側(cè)的、有助于熱交換的部分設(shè)為上部熱交換部HE1(圖3中用中間的粗虛線劃分的上側(cè))，將靠下游側(cè)的、有助于熱交換的部分設(shè)為下部熱交換部HE2(圖3中用中間的粗虛線換分的下側(cè))。

在這樣構(gòu)成的熱交換器30A中，在作為冷凝器發(fā)揮作用時，高溫的氣體制冷劑在熱交換器30A的上部(上部熱交換部HE1)流動進行熱交換。然后，各路徑的制冷劑在熱交換器30A的下部(下部熱交換部HE2)流動。在熱交換器30A的下部，形成使每兩個路徑集合的結(jié)構(gòu)。制冷劑在熱交換器30A的內(nèi)部引起氣體—液體的相變。另外，在相同的質(zhì)量的流量下，液體和氣體的密度不同，因此，氣體的流速為液體的約10倍以上。其結(jié)果，在主要為氣體的區(qū)域中，由于流速增大而引起壓力損失的增大，從而引起效率的降低，在主要為液體的區(qū)域中，由于流速降低而引起傳熱系數(shù)降低，從而引起效率的降低。因此，在第一實施方式中，在作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時，在熱交換器30A的下部(下部熱交換部HE2)的中途，使路徑分支(作為冷凝器發(fā)揮作用時為合流)，從而降低主要為氣體的區(qū)域(上部熱交換部HE1側(cè))的流速，防止壓力損失變大。

在圖3中，對通過這樣構(gòu)成的路徑來減小重力的影響的效果進行說明。圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。

如圖3所示，假設(shè)將熱交換器30A分割成多個區(qū)域，各路徑按照分割的熱交換部的區(qū)域依次流動。即，在各路徑中，在熱交換器30A的上部(上部熱交換部HE1)流動后，再在熱交換器30A的下部(下部熱交換部HE2)流動。制冷劑以氣體密度ρV流入熱交換器30A，以液體密度ρL從熱交換器30A流出。此外，在不將熱交換器分割成上下的情況下(例如，圖11(a)的情況)下，作為上部路徑和下部路徑的差，承受下式(1)的重力帶來的影響(壓力差)。

Δp0＝(ρL-ρV)·g·H (1)

(H≈熱交換器的高度，g：重力加速度)

在通常的制冷劑中，因為ρV＜＜ρL，所以，當忽略氣體的密度時，得到下式(2)。

Δp0＝ρL·g·H (2)

另一方面，在第一實施方式中，通過使制冷劑的出口集中到熱交換器30A的下部(下部熱交換部HE2)，縮小了由于重力產(chǎn)生影響的高度。作為上部路徑與下部路徑的差而承受下式(3)的重力帶來的影響(壓力差)Δp1。

Δp1＝ρL·g·h (3)

此外，式(3)中的h能夠以鉛垂方向上的最高的路徑的高度(導熱管24e)與最低的路徑的高度(導熱管25e)的差來表示。該差h設(shè)定為熱交換器30A的高度H(實際上是比熱交換器30A稍低的高度)的一半以下(二分之一以下)。因此，(2)式與(3)式的關(guān)系為以下的(4)式。

Δp1≤Δp0/2 (4)

因此，在第一實施方式中，能夠使重力的影響降低至一半以下。另外，如上所述，在下部熱交換部HE2的中途使路徑分支，從而在作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下，降低主要為氣體的區(qū)域的流速，防止壓力損失變大。而且，在作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下，構(gòu)成為路徑數(shù)減少，因此，在使制冷劑的出口集中時，能夠構(gòu)成為進一步縮小鉛垂方向上最高路徑與最低路徑的差h。對于氣體側(cè)的制冷劑的入口的最高路徑與最低路徑的差，也能夠?qū)⑸鲜霾頷形成為一半以下。

另外，在第一實施方式中，就連接上部熱交換部HE1和下部熱交換部HE2的多個連接管37a、37b、37c、37d而言，使其在鉛垂方向上保持高度并進行連接，也就是連接管37a、37b、37c、37d彼此不交叉，因此，容易制造熱交換器30A。

(第二實施方式)

圖4是本發(fā)明的第二實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖，圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。此外，在第二實施方式中，對于與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)，添加相同的符號并省略說明(對于其它實施方式也同樣)。

如圖4所示，第二實施方式的熱交換器30B構(gòu)成為取代第一實施方式的連接管37a、37b、37c、37d，設(shè)置連接管38a、38b、38c、38d。

連接管38a在翅板11A、11B的外側(cè)與導熱管20c和導熱管25b連接。連接管38b在翅板11A、11B的外側(cè)與導熱管21c和導熱管25a連接。連接管38c在翅板11A、11B的外側(cè)與導熱管22c和導熱管24b連接。連接管38d在翅板11A、11B的外側(cè)與導熱管23c和導熱管24a連接。因此，在第二實施方式中，連接管38a、38b、38c、38d以調(diào)換鉛垂方向上的高度的順序的方式進行連接。

如圖5所示，在第二實施方式中，構(gòu)成為連接管38a使在上部熱交換部HE1中的最高位置的路徑(導熱管20c)在下部熱交換部HE2為最低位置的路徑(導熱管25b)。此外，第二實施方式中的流出側(cè)的重力的影響雖然與第一實施方式相同，但是，在連接側(cè)(連接管38a、38b、38c、38d所連接的一側(cè))，在上部熱交換部HE1的上部路徑(導熱管20a)中，制冷劑易于流動，另一方面在流出側(cè)，在下部熱交換部HE2的下部路徑(導熱管25e)不易流動，因此，在抵消相互的影響的方向上作用力。在連接部(連接管38a)，上部路徑與下部路徑的鉛垂方向的差約為H，但是，因為制冷劑為氣液二相狀態(tài)，所以，產(chǎn)生影響的密度小于液體的密度。

若使用氣體的體積占有率、即，孔隙率α，則重力對連接管38a的上部路徑與下部路徑的影響為下面的式(5)。

Δpc＝ρL·(1-α)·g·H+ρV·α·g·H (5)

由于相比于液體密度，氣體密度非常小，因此，當省略氣體密度時，得到下面的式(6)。

Δpc＝ρL·(1-α)·g·H (6)

其中，作為連接部的氣液質(zhì)量流量比率的干度，與孔隙率相關(guān)，因為干度為0.2～0.5，所以孔隙率α為0.5～0.7左右。其結(jié)果，重力的影響以與流出部(第一實施方式)的差進行標示，則為下面的式(7)。

Δp2＝Δp1-Δpc＝ρL·g·{h-(1-α)·H} (7)

其中，h≈H/2，α＝0.5～0.7，所以，相比于Δp0，Δp2變小。假設(shè)，代入h＝H/2、α＝0.6，則得到下面的式(8)。

Δp2’＝0.1·ρL·g·H＝0.1Δp0 (8)

從而，為現(xiàn)有方法(Δp0)的10％左右。

因此，根據(jù)第二實施方式，能夠比第一實施方式減小重力的影響，另外使之成為現(xiàn)有方法(圖11(a))的10％左右。另外，與第一實施方式同樣，在下部熱交換部HE2的中途使路徑進行分支(分支合流管24c、25c)，從而能夠防止壓力損失變大。

(第三實施方式)

圖6是本發(fā)明的第三實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖，圖7是表示本發(fā)明的第三實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。此外，第三實施方式的熱交換器30C替代如第一實施方式的熱交換器30A那樣在下部熱交換部HE2設(shè)置分支合流管24c、25c的結(jié)構(gòu)，而是在上部熱交換部HE1設(shè)有分支合流管44a、44b的結(jié)構(gòu)。

如圖6所示，熱交換器30C具備連接有四根導熱管40a、41a、42a、43a的集管12，并且連接于翅板11A的一端(圖示左端)。此外，在熱交換器30C作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下，集管12作為分配器發(fā)揮作用，在熱交換器30C作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下，集管12作為合流器發(fā)揮作用。

熱交換器30C具備導熱管40a、41a、42a、43a、分支合流管44a、44b、以及導熱管45a、45b、46a、46b、47a、47b、48a、48b、49a、49b。

導熱管40a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51a的一端連接。導熱管41a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51b的一端連接。

分支合流管44a為三叉形狀，其位于導熱管40a與導熱管41a之間，其中的兩根將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51a，51b的另一端連接。另外，分支合流管44a的剩余的一根將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51c的一端連接。

導熱管45a為U字形狀，其將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51c的另一端連接，且與回轉(zhuǎn)彎頭51d的一端連接。導熱管46a將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭51d的另一端連接。

導熱管42a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52a的一端連接。導熱管43a將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52b的一端連接。

分支合流管44b為三叉形狀，并位于導熱管42a與導熱管43a之間，其中的兩根將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52a、52b的另一端連接。另外，分支合流管44b的剩余的一根將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52c的一端連接。

導熱管45b為U字形狀，其將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52c的另一端連接、并與回轉(zhuǎn)彎頭52d的一端連接。導熱管46b將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭52d的另一端連接。

導熱管47a位于導熱管43a的下方，將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭53a的一端連接。導熱管48a位于導熱管47a的上方，橫跨翅板11A、11B進行配置，并且一端部與回轉(zhuǎn)彎頭53a的另一端連接，另一端部與回轉(zhuǎn)彎頭53c的一端連接。導熱管49a位于導熱管48a的下方，將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭53c的另一端連接。

導熱管47b位于導熱管47a的下方，將翅板11A從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭53b的一端連接。導熱管48b位于導熱管47b的下方，橫跨翅板11A、11B進行配置，并且一端部與回轉(zhuǎn)彎頭53b的另一端連接，另一端部與回轉(zhuǎn)彎頭53d的一端連接。導熱管49b位于導熱管48b的上方，將翅板11B從一端貫通到另一端，并且與回轉(zhuǎn)彎頭53d的另一端連接。

另外，導熱管46a和導熱管47a通過連接管50a連接。導熱管46b和導熱管47b通過連接管50b連接。

如圖7所示，在上部熱交換部HE1(連接管50a的上游側(cè))配置有分支合流管44a、44b。從而，在熱交換器30C中，在作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下，在入口側(cè)為四個路徑，在連接側(cè)(連接管50a、50b)的上游側(cè)為兩個路徑，在下部熱交換部HE2(連接側(cè)的下游)為兩個路徑，在流出側(cè)為兩個路徑。這樣一來，在熱交換器30C中主要為兩個路徑。

從而，通過減少路徑數(shù)，能夠加快制冷劑的流速，由于流速變快，制冷劑的傳熱系數(shù)提高，傳熱性能提高。另外，因為連接熱交換器30C的上部路徑和下部路徑的配管(連接管50a、50b)的數(shù)量變少，所以熱交換器30C的制造變得簡單。

(第四實施方式)

圖8是表示本發(fā)明的第四實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。此外，在第四實施方式中，省略與圖2、4、6對應的圖。第四實施方式的熱交換器30D為組合了第一實施方式至第三實施方式的結(jié)構(gòu)。

如圖8所示，熱交換器30D具備集管12A，并且與翅板11A的一端連接，集管12A連接有十二根導熱管61a、61b、61c、61d、61e、61f、61g、61h、61i、61j、61k、61l。此外，在圖8示出了熱交換器30D作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下的制冷劑的流動。

另外，熱交換器30D構(gòu)成為在上部熱交換部HE1通過分支合流部71a、71b、71c、71d、71e、71f(與圖6的分支合流管44a、44b相對應)，在熱交換器30D作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下六個路徑分支成十二個路徑。上部熱交換部HE1和下部熱交換部HE2通過連接管62a、62b、62c、62d、62e、62f連接。另外，熱交換器30D構(gòu)成為在下部熱交換部HE2通過分支合流部72a、72b、72c(與圖2的分支合流管24c、25c相對應)，在作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下，三個路徑分支成六個路徑。

另外，熱交換器30D設(shè)定為從下部熱交換部HE2流出的多個路徑(導熱管63a、63b、63c)中的在鉛垂方向上最高的路徑(導熱管63a)與最低的路徑(導熱管63c)的差h為熱交換部HE的高度H的一半以下。從而，能夠得到與第一實施方式及第三實施方式相同的效果。

另外，在熱交換器30D中，在上部熱交換部HE1和下部熱交換部HE2雙方設(shè)有分支合流管71a～71f、72a～72c，因此，能夠提高兩倍于第三實施方式所說明的分支合流部的分支的效果。也就是，在作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下，制冷劑以氣體(氣態(tài))從集管12A進入，以液體從導熱管63a、63b、63c流出，但是，由于氣體的流速更快，因此阻力變大。為了防止該問題，通過利用分支合流管71a～71f、72a～72c使其進行分支，能夠縮小氣態(tài)側(cè)的阻力。相反，在液體側(cè)(作為冷凝器發(fā)揮功能的情況下的流出側(cè))，由于阻力變小，因此期望提高流速從而提高傳熱系數(shù)。期望在液體側(cè)盡量減少分支的數(shù)量，在氣體側(cè)盡量增多分支的數(shù)量。在第三實施方式中(參照圖7的粗實線)，相對于液體側(cè)(導熱管49a)為一個路徑，氣體側(cè)(導熱管42a、43a)為兩個路徑，與之相對，在第四實施方式中(參照圖8的粗實線)，相對于液體側(cè)(導熱管63c)為一個路徑，氣體側(cè)(導熱管61a～61d)為四個路徑。

因此，在上部熱交換部HE1和下部熱交換部HE2的中途，分別使路徑進行分支(分支合流管71a～71f、72a～72c)，從而在將熱交換器30D作為蒸發(fā)器使用的情況下，相比于第三實施方式，能夠有效地防止壓力損失變大。另外，在將熱交換器30D作為冷凝器使用的情況下，通過減少路徑數(shù)，能夠加快制冷劑(液體)的流速，由于流速變快，制冷劑的傳熱系數(shù)提高，從而導熱性能提高。另外，因為構(gòu)成為路徑數(shù)比其它實施方式更少，所以能夠形成進一步減小制冷劑流出的路徑高度的差h的結(jié)構(gòu)。

(第五實施方式)

圖9是第五實施方式的熱交換器的制冷劑的流動圖，圖10是表示第五實施方式的熱交換器的路徑的示意圖。第五實施方式的熱交換器30E相對于第一實施方式的熱交換器30A，構(gòu)成為將制冷劑的導入側(cè)和流出側(cè)上下顛倒。

如圖9所示，熱交換器30E構(gòu)成為，在該熱交換器30E的下部具備集管12、導熱管20a～20c、21a～21c、22a～22c、23a～23c，并在該熱交換器30E的上部具備導熱管24a、24b、25a、25b、分支合流管24c、25c、導熱管24d、24e、25d、25e。

另外，導熱管20c和導熱管24a通過連接管37e連接。導熱管21c和導熱管24b通過連接管37f連接。導熱管22c和導熱管25a通過連接管37g連接。導熱管23c和導熱管25b通過連接管37h連接。

如圖10所示，在熱交換器30E作為冷凝器發(fā)揮作用時，在制冷劑的流出側(cè)，將鉛垂方向的最高路徑(導熱管24e)的高度與最低路徑(導熱管25e)的高度的差h設(shè)置為熱交換器30E的高度H(實際上是比熱交換器30E稍低的高度)的一半以下(二分之一以下)。

這樣，在第五實施方式中，與第一實施方式同樣地能夠使重力的影響降低到一半以下。另外，如上所述，在作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的情況下，在上部熱交換部HE1的中途使路徑進行分支，從而降低主要為氣體的區(qū)域(下部熱交換部HE2側(cè))的流速，防止壓力損失變大。

另外，在第五實施方式中，就連接下部熱交換部HE2和上部熱交換部HE1的多個連接管37e、37f、37g、37h而言，使其在鉛垂方向上保持高度并進行連接，也就是，連接管37e、37f、37g、37h彼此不交差，因此熱交換器30A的制造變得簡單。

另外，在將熱交換器用于室外機的情況下，根據(jù)條件，可能在制熱運行中(熱交換器為蒸發(fā)器)在熱交換器上附著霜。對于融化這樣的霜的運行，通常切換到制冷循環(huán)來將熱交換器作為冷凝器運行，通過向熱交換器導入高溫的制冷劑將霜融化。該情況下，熱交換器的下部的霜妨礙融解水的流出，因此希望快速融化。因此，在第五實施方式中，在除霜時，從蒸發(fā)器切換成冷凝器，然后從熱交換器30E的下部(下部熱交換部HE2)導入制冷劑，從而熱的制冷劑先在熱交換器30E的下部流動，所以能夠?qū)峤粨Q器30E的下部的霜比上部先融化，能夠防止對融解水造成妨礙。

此外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進行各種變形。例如，也可以將第一實施方式至第五實施方式中的多個適當?shù)剡M行組合來使用。