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CN114930108A - 换热器 - Google Patents

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CN114930108A
CN114930108A CN202080091988.0A CN202080091988A CN114930108A CN 114930108 A CN114930108 A CN 114930108A CN 202080091988 A CN202080091988 A CN 202080091988A CN 114930108 A CN114930108 A CN 114930108A
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渡边政利
前间庆成
岛野太贵
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

一种换热器，具备：入口集管(120)，其内部形成有第一入口空间和邻接在第一入口空间下方的第二入口空间；多根入口侧传热管(111a)，其包括与第一入口空间连接的多根第一入口侧传热管和与第二入口空间连接的多根第二入口侧传热管；回行集管(170)，其内部形成有多个回行空间，所述多个回行空间包括分别与多根第一入口侧传热管连接的多个第一回行空间(5‑1)和分别与多根第二入口侧传热管连接的多个第二回行空间(5‑2)；以及多根出口侧传热管(111b)，其分别与多个回行空间连接，其中，回行集管(170)内部还形成有使多个第一回行空间(5‑1)中最下侧的第一回行空间(6)与多个第二回行空间(5‑2)中最上侧的第二回行空间(7)连通的连通路(21)。

Description

换热器
技术领域
本发明涉及换热器。
背景技术
在空调机的室外机及室内机中设有换热器。换热器通过使在传热管内部流动的制冷剂与在配置于传热管周围的翅片的周围流动的空气进行热交换，从而作为蒸发器或冷凝器而发挥作用。
在换热器中存在如下换热器，其在设置时在上下方向上空开间隔地层叠多层传热管，并将该层叠多层的传热管排列为多列，使制冷剂在列与列之间往返流动(例如专利文献1)。具体而言，该换热器具有：一端与一侧集管(入口集管)连接的多根第一传热管、以及一端与另一侧集管(出口集管)连接的多根第二传热管。进一步地，该换热器具有与多根第一传热管的另一端和多根第二传热管的另一端连接的回行集管。回行集管具有将连接在上下方向上的相同位置的第一传热管与第二传热管的内部彼此连接的空间。即，回行集管的内部形成有每层独立的流路。流入入口集管的制冷剂在入口集管内分别被分流至多根第一传热管的每根传热管中。流过多根第一传热管的制冷剂经由回行集管，流入与该第一传热管同层的第二传热管。流过多根第二传热管的制冷剂在出口集管内合流，并从出口集管流出。如上所述，通过使制冷剂往返流动，增长了制冷剂流路的长度，从而使大量的制冷剂能够被充分蒸发。
在将换热器作为蒸发器使用的情况下，流入入口集管的制冷剂的理想状态为气液两相状态。在上述换热器中，在入口集管内将制冷剂分别分流至多根第一传热管的每一根中时，由于重力的影响而导致液相状态的制冷剂下降而气相状态的制冷剂上升。其结果，存在在入口集管内出现制冷剂的分布不均匀，从而难以使液相状态的制冷剂与气相状态的制冷剂以均匀的状态进行分流的问题。在层叠的传热管中，流动于上侧的传热管中的制冷剂的气相的比例，高于流动于下侧的传热管中的制冷剂的气相的比例。由于气相比例高(干度高)的制冷剂中能够汽化的制冷剂的量较少，因此用来与管外流体(空气)进行热交换的潜热量较少。也就是说，在层叠的传热管中的上侧的传热管和下侧的传热管中，与空气进行的热交换的量不同。其结果，在流动于下侧的传热管的制冷剂完全蒸发之前，流动于上侧的传热管的制冷剂已成为过热状态，导致在换热器中出现无法发挥与空气进行的热交换功能的区域。换热器若出现无法发挥与空气进行的热交换功能的热交换区域，则会导致热交换能力降低。因此，专利文献2的图10中公开的换热器在入口集管的内部形成有在上下方向上排列的多个空间，并使制冷剂分别流入该多个空间中。各空间的上下方向的长度小于集管内的上下方向的总长度，因此减少了重力带来的影响，并能够使制冷剂以均匀的状态进行分配并流入分别与各空间连接的多根扁管中。
专利文献1：日本特开2011-214827号公报
专利文献2：日本特开2015-200497号公报
发明内容
然而，在各空间内由于重力的影响，也出现了制冷剂的状态在上下方向上不均匀的现象。由于回行集管在内部形成每层独立的流路，因此发生于入口集管内的制冷剂状态不均匀的现象在到达出口集管为止并未被改善。
所公开的技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种换热器，该换热器中即使在入口集管内制冷剂被以不均匀的状态分配给多根传热管，也能够抑制产生无法发挥与空气进行的热交换功能的区域。
根据本发明一形态的换热器具备：入口集管，其内部形成有入口空间，所述入口空间包括第一入口空间和邻接在第一入口空间下方的第二入口空间；入口侧传热管，其包括与第一入口空间连接并在上下方向上排列的多根第一入口侧传热管、以及与第二入口空间连接并在上下方向上排列的多根第二入口侧传热管；回行集管，其内部形成有分别与多根入口侧传热管连接的多个回行空间，所述多个回行空间包括，分别与多根第一入口侧传热管连接并在上下方向上排列的多个第一回行空间、以及分别与多根第二入口侧传热管连接并在上下方向上排列的多个第二回行空间；以及多根出口侧传热管，其分别与多个回行空间的每个空间连接一根以上，并在上下方向上排列，其中，回行集管中还形成有使多个第一回行空间中最下侧的第一回行空间与多个第二回行空间中最上侧的第二回行空间连通的连通路。
本发明公开的换热器，即使在入口集管内制冷剂被以不均匀的状态分配给多根传热管，也能够抑制产生无法发挥与空气进行的热交换功能的区域。
附图说明
图1是表示实施例1的换热器的结构的立体图。
图2是表示图1的I-I线截面的图。
图3是表示图1的II-II线截面的图。
图4是表示回行集管的结构的图。
图5是用于说明回行集管的形状的图。
图6是表示换热器的示意图。
图7是表示换热器的其他示意图。
图8是表示回行集管的示意图。
图9是表示实施例2的换热器的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图来对本申请公开的实施方式涉及的换热器进行说明。此外，本发明的技术不限于下述记载。另外，在下述记载中，对相同的结构要素标注相同的符号并省略重复的说明。
实施例1
图1是表示实施例1涉及的换热器100的结构的立体图。图1所示的换热器100例如设于空调机的室外机，作为蒸发器或冷凝器而工作。换热器100具有换热器芯部110、入口集管120、流入管130、出口集管140、流出管150以及回行集管170。
换热器芯部110在俯视视角下呈L字形，层叠多层的传热管的列数为两列。此外，换热器芯部110具有多个翅片，其将空气导向传热管的周围以促进空气与流动于传热管内的制冷剂进行热交换。具体而言，图2是表示图1的I-I线截面的图，图3是表示图1的II-II线截面的图。此外，在图1中省略了换热器芯部110所具有的传热管及翅片的详细的图示。
如图2所示，换热器芯部110具有：入口侧传热管111a、入口侧翅片112a、出口侧传热管111b以及出口侧翅片112b。换热器芯部110包括由入口侧传热管111a空开间隔地层叠多层形成的列和由出口侧传热管111b空开间隔地层叠多层形成的列，每列的同一层的入口侧传热管111a与出口侧传热管111b以相互靠近且平行延伸的方式并列配置。入口侧传热管111a与出口侧传热管111b均为截面呈扁平状的扁管，入口侧传热管111a与出口侧传热管111b具有相同的截面形状。在入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的截面上，沿长度方向排列有多个制冷剂流路。入口侧传热管111a从入口集管120延伸至回行集管170，出口侧传热管111b从出口集管140延伸至回行集管170。
入口侧传热管111a和出口侧传热管111b贯穿沿入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的层叠方向延伸的、梳状的入口侧翅片112a和出口侧翅片112b。即，例如如图3所示，入口侧传热管111a贯穿多个入口侧翅片112a，从而使在入口侧传热管111a内部流动的制冷剂与在多个入口侧翅片112a之间流过的空气高效地进行热交换。同样地，出口侧传热管111b贯穿多个出口侧翅片112b，从而使在出口侧传热管111b内部流动的制冷剂与在多个出口侧翅片112b之间流过的空气高效地进行热交换。
入口侧翅片112a和出口侧翅片112b沿入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的层叠方向延伸，在梳状的齿与齿之间贯穿插入入口侧传热管111a和出口侧传热管111b。即，入口侧翅片112a供沿层叠方向排成一列的多根入口侧传热管111a贯穿插入，出口侧翅片112b供沿层叠方向排成一列的多根出口侧传热管111b贯穿插入。在入口侧传热管111a的延伸方向上相邻的入口侧翅片112a之间空开有间隔，由层叠的入口侧传热管111a和相邻的入口侧翅片112a分隔的空间为空气的通路。在流过该通路的空气与流动于入口侧传热管111a内的制冷剂之间进行热交换。同样地，在出口侧传热管111b的延伸方向上相邻的出口侧翅片112b之间空开有间隔，由层叠的出口侧传热管111b和相邻的出口侧翅片112b分隔的空间为空气的通路。在流过该通路的空气与流动于出口侧传热管111b内的制冷剂之间进行热交换。
入口集管120及出口集管140设于换热器100的一端。入口集管120与沿层叠方向排成一列的多根入口侧传热管111a连接，出口集管140与沿层叠方向排成一列的多根出口侧传热管111b连接。
入口集管120在换热器100作为蒸发器发挥功能的情况下作为制冷剂的入口集管，将从流入管130流入的气液两相状态的制冷剂送往入口侧传热管111a。此外，入口集管120在换热器100作为冷凝器发挥功能的情况下作为制冷剂的出口集管，将从入口侧传热管111a流入的气液两相状态的制冷剂送往流入管130。
出口集管140在换热器100作为蒸发器发挥功能的情况下作为制冷剂的出口集管，将从出口侧传热管111b流入的气液两相状态，或者气相单相状态的制冷剂送往流出管150。此外，出口集管140在换热器100作为冷凝器发挥功能的情况下作为制冷剂的入口集管，将从流出管150流入的气相单相状态的制冷剂送往出口侧传热管111b。
回行集管170设于换热器100的设有入口集管120及出口集管140一端的相反侧的端部，并连接入口侧传热管111a与出口侧传热管111b。即，回行集管170具有同层的一对入口侧传热管111a与出口侧传热管111b的前端共同连接的空间，使从入口侧传热管111a的前端流出的制冷剂回行后流入出口侧传热管111b，并使从出口侧传热管111b的前端流入的制冷剂回行后流入入口侧传热管111a。
图4是表示回行集管170的结构的图。图4是从入口侧传热管111a和出口侧传热管111b侧(即，换热器100的内侧)观察回行集管170的立体图。
回行集管170由两个板状部件171、172通过例如钎焊来接合而形成。板状部件171的、同一层的一对入口侧传热管111a与出口侧传热管111b的排列方向即列宽方向(以下简称为“列宽方向”)的端部171a向入口侧传热管111a和出口侧传热管111b所在一侧弯折，板状部件172的列宽方向的端部172a也向入口侧传热管111a和出口侧传热管111b所在一侧弯折。并且，板状部件171的端部171a与板状部件172的端部172a的接合部形成回行集管170的弯折部170a。即，两个板状部件171、172的接合部的列宽方向的两端形成为向板状部件172侧弯折的弯折部170a。
在板状部件171的中央形成有与入口侧传热管111a和出口侧传热管111b每层对应的凹部171b，在板状部件172的中央形成有与入口侧传热管111a和出口侧传热管111b每层对应的凹部172b。并且，板状部件171、172以与同一层的入口侧传热管111a和出口侧传热管111b对应的凹部171b、172b相对的方式对置，并以由相对的凹部171b、172b形成空间的方式被接合。用于接合板状部件171、172的钎料例如包含在形成于板状部件172表面的覆层中，通过对该覆层进行加热，使钎料熔融从而接合板状部件171与板状部件172。入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的前端贯穿凹部172b的底部，从而使由凹部171b、172b形成的空间连接入口侧传热管111a与出口侧传热管111b。即，制冷剂能够通过由凹部171b、172b形成的空间，而在入口侧传热管111a与出口侧传热管111b之间进行回行。
板状部件171、172的凹部171b、172b以外的部分为接合部，接合部例如通过钎焊而使相对的板状部件172、171接合。即，板状部件171的凹部171b以外的部分是例如通过钎焊而接合于板状部件172的接合部，板状部件172中凹部172b以外的部分是例如通过钎焊而接合于板状部件171的接合部。为了确保板状部件171、172的接合强度，板状部件171、172各自的接合部具有一定程度以上的面积。即，例如图4所示的回行集管170在凹部171b、172b的侧方具有面积较大的接合部。
并且，如上所述，接合部的列宽方向的端部171a、172a形成为回行集管170的弯折部170a。弯折部170a以与贯穿凹部172b底部的入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的延伸方向大致平行的方式弯折。换言之，弯折部170a相对于凹部171b、172b周围的接合部呈大致直角弯折。
如此，由于形成有弯折部170a，即使在需要增大板状部件171、172的接合部的面积以确保接合强度的情况下，也能够对回行集管170的列宽方向的尺寸进行缩小。其结果，能够减小回行集管170占用的空间，从而实现空间节约。
图5是表示回行集管170的、用与入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的层叠方向(以下简称为“层叠方向”)垂直的平面切断出的截面的图。
如图5所示，通过将板状部件171、172以板状部件171的凹部171b与板状部件172的凹部172b的底部两两相对地对置的方式接合，从而形成连接入口侧传热管111a与出口侧传热管111b的空间170b。入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的前端贯穿凹部172b的底部以到达空间170b内。由此，入口侧传热管111a与出口侧传热管111b通过空间170b而连接。
凹部171b、172b以外的部分形成为通过例如钎焊将板状部件171、172接合的接合部，接合部的列宽方向的两端形成为弯折部170a，该弯折部170a朝向与入口侧传热管111a和出口侧传热管111b的延伸方向大致平行的方向弯折。即，板状部件171的列宽方向的端部171a向入口侧传热管111a和出口侧传热管111b所在一侧弯折，并且板状部件172的列宽方向的端部172a向入口侧传热管111a和出口侧传热管111b所在一侧弯折，通过接合这两个端部171a、172a而形成弯折部170a。
图6是表示换热器100的示意图。图7是表示换热器100的其他示意图。换热器芯部110具备第一换热部1-1、第二换热部1-2、第三换热部1-3和第四换热部1-4。在换热器100被适当地设置时，第一换热部1-1、第二换热部1-2、第三换热部1-3和第四换热部1-4在上下方向上排列。第一换热部1-1具备多根第一入口侧传热管1-1a和多根第一出口侧传热管1-1b。多根第一入口侧传热管1-1a包含于多根入口侧传热管111a中，并在上下方向上排列。多根第一出口侧传热管1-1b包含于多根出口侧传热管111b中，并在上下方向上排列。
第二换热部1-2邻接配置于第一换热部1-1的下方，具备多根第二入口侧传热管1-2a和多根第二出口侧传热管1-2b。多根第二入口侧传热管1-2a包含于多根入口侧传热管111a中，并在上下方向上排列。多根第二出口侧传热管1-2b包含于多根出口侧传热管111b中，并在上下方向上排列。多根第二入口侧传热管1-2a中最上侧的第二入口侧传热管邻接配置于多根第一入口侧传热管1-1a中最下侧的第一入口侧传热管的下方。多根第二出口侧传热管1-2b中最上侧的第二出口侧传热管配置于多根第一出口侧传热管1-1b中最下侧的第一出口侧传热管的下方。第二换热部1-2中包含多根第二入口侧传热管1-2a和多根第二出口侧传热管1-2b。
第三换热部1-3邻接配置于第二换热部1-2的下方，具备多根第三入口侧传热管1-3a和多根第三出口侧传热管1-3b。多根第三入口侧传热管1-3a包含于多根入口侧传热管111a中，并在上下方向上排列。多根第三出口侧传热管1-3b包含于多根出口侧传热管111b中，并在上下方向上排列。多根第三入口侧传热管1-3a中最上侧的第三入口侧传热管邻接配置于多根第二入口侧传热管1-2a中最下侧的第二入口侧传热管的下方。多根第三出口侧传热管1-3b中最上侧的第三出口侧传热管邻接配置于多根第二出口侧传热管1-2b中最下侧的第二出口侧传热管的下方。第三换热部1-3包含多根第三入口侧传热管1-3a和多根第三出口侧传热管1-3b。
第四换热部1-4邻接配置于第三换热部1-3的下方，具备多根第四入口侧传热管1-4a和多根第四出口侧传热管1-4b。多根第四入口侧传热管1-4a包含于多根入口侧传热管111a中，并在上下方向上排列。多根第四出口侧传热管1-4b包含于多根出口侧传热管111b中，并在上下方向上排列。多根第四入口侧传热管1-4a中最上侧的第四入口侧传热管邻接配置于多根第三入口侧传热管1-3a中最下侧的第二入口侧传热管的下方。多根第四出口侧传热管1-4b中最上侧的第四出口侧传热管邻接配置于多根第三出口侧传热管1-3b中最下侧的第三出口侧传热管的下方。第四换热部1-4包含多根第四入口侧传热管1-4a和多根第四出口侧传热管1-4b。
入口集管120中形成有第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3和第四入口空间2-4。第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3和第四入口空间2-4相互隔离第一入口空间2-1与第一换热部1-1的多根第一入口侧传热管1-1a连接。此时，多根第一入口侧传热管1-1a的与第一入口空间2-1连接的一端在上下方向上排列地配置。
第二入口空间2-2配置于第一入口空间2-1的下侧。第二入口空间2-2与第二换热部1-2的多根第二入口侧传热管1-2a连接。此时，多根第二入口侧传热管1-2a的与第二入口空间2-2连接的一端在上下方向上排列地配置。
第三入口空间2-3配置于第二入口空间2-2的下侧。第三入口空间2-3与第三换热部1-3的多根第三入口侧传热管1-3a连接。此时，多根第三入口侧传热管1-3a的与第三入口空间2-3连接的一端在上下方向上排列地配置。
第四入口空间2-4配置于第三入口空间2-3的下侧。第四入口空间2-4与第四换热部1-4的多根第四入口侧传热管1-4a连接。此时，多根第四入口侧传热管1-4a的与第四入口空间2-4连接的一端在上下方向上排列地配置。
换热器100还具备分流器3。分流器3通过多根流入管130与入口集管120的第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3和第四入口空间2-4连接。分流器3以使分别被供给至第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3和第四入口空间2-4的气液两相制冷剂的干度大致相同方式进行分流，从而将气液两相制冷剂供给至入口集管120。
出口集管140中形成有出口空间4。出口空间4与多根第一出口侧传热管1-1b、多根第二出口侧传热管1-2b、多根第三出口侧传热管1-3b以及多根第四出口侧传热管1-4b连接。即，多根出口侧传热管111b的一端配置于出口空间4。回行集管170连接于第一换热部1-1、第二换热部1-2、第三换热部1-3和第四换热部1-4的与入口集管120和出口集管140连接的一端相反侧的另一端。
图8是表示回行集管170的示意图。回行集管170中形成有由图8的右箭头表示的多个回行空间。多个回行空间的每个空间以与空间170b同样的方式形成，多个回行空间相互隔离。多个回行空间的总数与入口侧传热管111a的总数相同，并与出口侧传热管111b的总数相同。多个回行空间包含多个第一回行空间5-1、多个第二回行空间5-2、多个第三回行空间5-3和多个第四回行空间5-4。多个第一回行空间5-1分别与多根第一入口侧传热管1-1a连接，并分别与多根第一出口侧传热管1-1b连接。即，多个第一回行空间5-1的每个空间与多根第一入口侧传热管1-1a中的一根第一入口侧传热管连接，并与多根第一出口侧传热管1-1b中的一根第一出口侧传热管连接。
多个第一回行空间5-1包含第一下侧(最下侧)的第一回行空间6。最下侧的第一回行空间6与多根第一入口侧传热管1-1a中的最下侧的第一入口侧传热管连接。最下侧的第一入口侧传热管为多根第一入口侧传热管1-1a中配置于最下侧的流路，最下侧的第一入口侧传热管中与第一入口空间2-1连接侧的一端与第一入口空间2-1最下侧的部位连接。即，多根第一入口侧传热管1-1a中与最下侧的第一入口侧传热管不同的其他第一入口侧传热管的一端，配置于第一入口空间2-1中比最下侧的第一入口侧传热管的一端所配置的部位靠上侧的部位。
多个第二回行空间5-2分别与多根第二入口侧传热管1-2a连接，并分别与多根第二出口侧传热管1-2b连接。即，多个第二回行空间5-2的每个空间与多根第二入口侧传热管1-2a中的一根第二入口侧传热管连接，并与多根第二出口侧传热管1-2b中的一根第二出口侧传热管连接。多个第二回行空间5-2包含第一上侧(最上侧)的第二回行空间7。最上侧的第二回行空间7与多根第二入口侧传热管1-2a中的最上侧的第二入口侧传热管连接。最上侧的第二入口侧传热管为多根第二入口侧传热管1-2a中配置于最上侧的流路，最上侧的第二入口侧传热管中与第二入口空间2-2连接侧的一端与第二入口空间2-2最上侧的部位连接。即，多根第二入口侧传热管1-2a中与最上侧的第二入口侧传热管不同的其他第二入口侧传热管的一端，配置于第二入口空间2-2中比最上侧的第二入口侧传热管的一端所配置的部位靠上侧的部位。
多个第二回行空间5-2还包含最下侧的第二回行空间11和第二下侧的第二回行空间12。最下侧的第二回行空间11与多根第二入口侧传热管1-2a中的最下侧的第二入口侧传热管连接。最下侧的第二入口侧传热管为多根第二入口侧传热管1-2a中配置于最下侧的流路，最下侧的第二入口侧传热管中与第二入口空间2-2连接侧的一端与第二入口空间2-2的最下侧的部位连接。第二下侧的第二回行空间12与多根第二入口侧传热管1-2a中的第二下侧的第二入口侧传热管连接。第二下侧的第二入口侧传热管为多根第二入口侧传热管1-2a中配置于第二下侧的流路。第二下侧的第二入口侧传热管中与第二入口空间2-2连接侧的一端紧接着最下侧的第二入口侧传热管的一端，与第二入口空间2-2的第二下侧的部位连接。
多个第三回行空间5-3分别与多根第三入口侧传热管1-3a连接，并分别与多根第三出口侧传热管1-3b连接。即，多个第三回行空间5-3的每个空间与多根第三入口侧传热管1-3a中的一根第三入口侧传热管连接，并与多根第三出口侧传热管1-3b中的一根第三出口侧传热管连接。多个第三回行空间5-3包含最上侧的第三回行空间14和第二上侧的第三回行空间15。最上侧的第三回行空间14与多根第三入口侧传热管1-3a中的最上侧的第三入口侧传热管连接。最上侧的第三入口侧传热管为多根第三入口侧传热管1-3a中配置于最上侧的流路，最上侧的第三入口侧传热管中与第三入口空间2-3连接侧的一端与第三入口空间2-3最上侧的部位连接。即，多根第三入口侧传热管1-3a中与最上侧的第三入口侧传热管不同的其他第三入口侧传热管的一端，配置于第三入口空间2-3中比最上侧的第三入口侧传热管的一端所配置的部位靠下侧的部位。第二上侧的第三回行空间15与多根第三入口侧传热管1-3a中的第二上侧的第三入口侧传热管连接。第二上侧的第三入口侧传热管为多根第三入口侧传热管1-3a中紧接着最上侧的第三入口侧传热管配置于第二上侧的流路。第二上侧的第三入口侧传热管中与第三入口空间2-3连接侧的一端紧接着最上侧的第三入口侧传热管的一端，与第二上侧的部位连接。
多个第三回行空间5-3还包含最下侧的第三回行空间16。最下侧的第三回行空间16与多根第三入口侧传热管1-3a中的最下侧的第三入口侧传热管连接。最下侧的第三入口侧传热管为多根第三入口侧传热管1-3a中配置于最下侧的流路，最下侧的第三入口侧传热管中与第三入口空间2-3连接侧的一端与第三入口空间2-3最下侧的部位连接。即，多根第三入口侧传热管1-3a中与最上侧的第三入口侧传热管不同的其他第三入口侧传热管的一端，配置于第三入口空间2-3中比最上侧的第三入口侧传热管的一端所配置的部位靠下侧的部位。
多个第四回行空间5-4分别与多根第四入口侧传热管1-4a连接，并分别与多根第四出口侧传热管1-4b连接。即，多个第四回行空间5-4的每个空间与多根第四入口侧传热管1-4a中的一根第四入口侧传热管连接，并与多根第四出口侧传热管1-4b中的一根第四出口侧传热管连接。多个第四回行空间5-4包含最上侧的第四回行空间17和第二上侧的第四回行空间18。最上侧的第四回行空间17与多根第四入口侧传热管1-4a中的最上侧的第四入口侧传热管连接。最上侧的第四入口侧传热管为多根第四入口侧传热管1-4a中配置于最上侧的流路，最上侧的第四入口侧传热管中与第四入口空间2-4连接侧的一端与第四入口空间2-4最上侧的部位连接。即，多根第四入口侧传热管1-4a中与最上侧的第四入口侧传热管不同的其他第四入口侧传热管的一端，配置于第四入口空间2-4中比最上侧的第四入口侧传热管的一端所配置的部位靠下侧的部位。第二上侧的第四回行空间18与多根第四入口侧传热管1-4a中的第二上侧的第四入口侧传热管连接。第二上侧的第四入口侧传热管为多根第四入口侧传热管1-4a中紧接着最上侧的第四入口侧传热管配置于第二上侧的流路。第二上侧的第四入口侧传热管中与第四入口空间2-4连接侧的一端紧接着最上侧的第四入口侧传热管的一端，与第二上侧的部位连接。
回行集管170还具备第一制冷剂管21、第二制冷剂管22和第三制冷剂管23。第一制冷剂管21的内部形成有第一连通路。第一连通路与多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6连通，并与多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7连通。第二制冷剂管22的内部形成有第二连通路。第二连通路与多个第二回行空间5-2中的最下侧的第二回行空间11和第二下侧的第二回行空间12连通，并与多个第三回行空间5-3中的最上侧的第三回行空间14和第二上侧的第三回行空间15连通。第三制冷剂管23的内部形成有第三连通路。第三连通路与多个第三回行空间5-3中的最下侧的第三回行空间16连通，并与多个第四回行空间5-4中的最上侧的第四回行空间17和第二上侧的第四回行空间18连通。
实施例1的换热器100的工作
换热器100作为蒸发器或冷凝器而工作。作为蒸发器工作时，分流器3将流入的制冷剂以分别被供给至入口集管120的第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3以及第四入口空间2-4的气液两相制冷剂的干度大致相同的方式进行分流。
被供给至第一入口空间2-1的气液两相制冷剂中的部分液相制冷剂受重力影响而下降。因此，第一入口空间2-1的上侧区域的气液两相制冷剂的干度大于第一入口空间2-1的下侧区域的气液两相制冷剂的干度。被供给至第一入口空间2-1的气液两相制冷剂被供给至多根第一入口侧传热管1-1a中，从而在多根第一入口侧传热管1-1a中流动。此时，在被供给至多根第一入口侧传热管1-1a的气液两相制冷剂中，越靠上侧配置的第一入口侧传热管中的气液两相制冷剂的干度越大。
与第一入口空间2-1的气液两相制冷剂一样地，在分别被供给至第二入口空间2-2、第三入口空间2-3以及第四入口空间2-4的气液两相制冷剂中，上侧的气液两相制冷剂的干度大于下侧的气液两相制冷剂的干度。分别被供给至第二入口空间2-2、第三入口空间2-3以及第四入口空间2-4的气液两相制冷剂，分别被供给至多根第二入口侧传热管1-2a、多根第三入口侧传热管1-3a以及多根第四入口侧传热管1-4a中。因此，与被供给至多根第一入口侧传热管1-1a的气液两相制冷剂一样地，在被供给至多根第二入口侧传热管1-2a的气液两相制冷剂中，越靠上侧配置的第二入口侧传热管中的气液两相制冷剂的干度越大。同样地，在被供给至多根第三入口侧传热管1-3a的气液两相制冷剂中，越靠上侧配置的第三入口侧传热管中的气液两相制冷剂的干度越大，在被供给至多根第四入口侧传热管1-4a的气液两相制冷剂中，越靠上侧配置的第四入口侧传热管中的气液两相制冷剂的干度越大。
在多根入口侧传热管111a外侧流动的空气与在多根入口侧传热管111a中流动的气液两相制冷剂，通过与多根入口侧传热管111a进行热接触，从而经由多根入口侧传热管111a来相互进行热交换。即，在多根入口侧传热管111a外侧流动的空气通过进行这样的热交换而被冷却。在多根入口侧传热管111a中流动的气液两相制冷剂通过进行这样的热交换，而使气液两相制冷剂中的部分液相的制冷剂被蒸发，从而提高了干度。
流过多根入口侧传热管111a的气液两相制冷剂被供给至回行集管170的多个第一回行空间5-1、多个第二回行空间5-2、多个第三回行空间5-3和多个第四回行空间5-4中。具体而言，流过多根第一入口侧传热管1-1a中的某个第一入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第一回行空间5-1中的与该第一入口侧传热管连接的第一回行空间。例如，流过多根第一入口侧传热管1-1a中的最下侧的第一入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6。
与流过多根第一入口侧传热管1-1a的气液两相制冷剂一样地，流过多根第二入口侧传热管1-2a的气液两相制冷剂分别被供给至回行集管170的多个第二回行空间5-2中。例如，流过多根第二入口侧传热管1-2a中的最上侧的第二入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7。流过多根第二入口侧传热管1-2a中的最下侧的第二入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第二回行空间5-2中的最下侧的第二回行空间11。流过多根第二入口侧传热管1-2a中的第二下侧的第二入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第二回行空间5-2中的第二下侧的第二回行空间12。
流过多根第三入口侧传热管1-3a的气液两相制冷剂分别被供给至回行集管170的多个第三回行空间5-3中。例如，流过多根第三入口侧传热管1-3a中的最上侧的第三入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第三回行空间5-3中的最上侧的第三回行空间14。流过多根第三入口侧传热管1-3a中的第二上侧的第三入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第三回行空间5-3中的第二上侧的第三回行空间15。流过多根第三入口侧传热管1-3a中的最下侧的第三入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第三回行空间5-3中的最下侧的第三回行空间16。
流过多根第四入口侧传热管1-4a的气液两相制冷剂分别被供给至回行集管170的多个第四回行空间5-4中。例如，流过多根第四入口侧传热管1-4a中的最上侧的第四入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第四回行空间5-4中的最上侧的第四回行空间17。流过多根第四入口侧传热管1-4a中的第二上侧的第四入口侧传热管的气液两相制冷剂被供给至多个第四回行空间5-4中的第二上侧的第四回行空间18。
由于多个第一回行空间5-1中的第一下侧(最下侧)的第一回行空间6与多个第二回行空间5-2中的第一上侧(最上侧)的第二回行空间7由第一制冷剂管21连通，被供给至多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6的气液两相制冷剂和被供给至多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7的气液两相制冷剂得以混合。该混合后的气液两相制冷剂从多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6被供给至与多个第一回行空间5-1连接的多根第一出口侧传热管1-1b中的最下侧的第一出口侧传热管，并从多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7被供给至与多个第二回行空间5-2连接的多根第二出口侧传热管1-2b中的最上侧的第二出口侧传热管。
同样地，分别被供给至多个第二回行空间5-2中的最下侧的第二回行空间11和第二下侧的第二回行空间12、以及多个第三回行空间5-3中的最上侧的第三回行空间14和第二上侧的第三回行空间15的气液两相制冷剂，通过第二制冷剂管22而得以混合。通过第二制冷剂管22混合的气液两相制冷剂被供给至与多个第二回行空间5-2连接的最下侧的第二出口侧传热管和第二下侧的第二出口侧传热管、以及与多个第三回行空间5-3连接的最上侧的第三出口侧传热管和第二上侧的第三出口侧传热管。分别被供给至多个第三回行空间5-3中的最下侧的第三回行空间16、多个第四回行空间5-4中的最上侧的第四回行空间17以及第二上侧的第四回行空间18的气液两相制冷剂，通过第三制冷剂管23而得以混合。通过第三制冷剂管23混合的气液两相制冷剂被供给至与多个第三回行空间5-3连接的最下侧的第三出口侧传热管以及与多个第四回行空间5-4连接的最上侧的第四出口侧传热管和第二上侧的第四出口侧传热管。
被供给至多个第一回行空间5-1中与最下侧的第一回行空间6不同的某个第一回行空间的气液两相制冷剂，与其他气液两相制冷剂不进行混合地直接被供给至多根第一出口侧传热管1-1b中与该第一回行空间连接的第一出口侧传热管。被供给至多个第二回行空间5-2中与最上侧的第二回行空间7、最下侧的第二回行空间11以及第二下侧的第二回行空间12不同的某个第二回行空间的气液两相制冷剂，也被直接供给至多根第二出口侧传热管1-2b中与该第二回行空间连接的第二出口侧传热管。被供给至多个第三回行空间5-3中与最上侧的第三回行空间14、第二上侧的第三回行空间15以及最下侧的第三回行空间16不同的某个第三回行空间的气液两相制冷剂，也被直接供给至多根第三出口侧传热管1-3b中与该第三回行空间连接的第三出口侧传热管。被供给至多个第四回行空间5-4中与最上侧的第四回行空间17以及第二上侧的第四回行空间18不同的某个第四回行空间的气液两相制冷剂，也被直接供给至多根第四出口侧传热管1-4b中与该第四回行空间连接的第四出口侧传热管。
在多根出口侧传热管111b外侧流动的空气与在多根出口侧传热管111b中流动的气液两相制冷剂，通过与多根入口侧传热管111a进行热接触，从而经由多根入口侧传热管111a来相互进行热交换。在多根出口侧传热管111b外侧流动的空气通过进行这样的热交换而被冷却。在多根出口侧传热管111b中流动的气液两相制冷剂通过进行这样的热交换，而使气液两相制冷剂中的部分液相的制冷剂被蒸发，从而进一步提高了干度。流过多根出口侧传热管111b的气液两相制冷剂被供给至出口集管140，并经由出口空间4和流出管150而流向外部。
由于气相比例高(干度高)的制冷剂中能够汽化的制冷剂量较少，因此用来与空气进行热交换的潜热量较少。也就是说，若没有以气相与液相的比例均一的状态进行分流，则与流动有干度高的制冷剂的出口侧传热管111b的热交换能力降低相应地，导致作为换热器的热交换量降低。与干度低时相比，被供给至出口侧传热管111b的气液两相制冷剂的干度高时，与空气进行热交换的量降低。
本实施方式的换热器100由于设有第一制冷剂管21、第二制冷剂管22以及第三制冷剂管23，从而能够将从多根入口侧传热管111a流过的、干度较小的气液两相制冷剂(例如多个第二回行空间5-2中最上侧的第二回行空间7中的制冷剂)，与干度较大的气液两相制冷剂(例如多个第一回行空间5-1中最下侧的第一回行空间6中的制冷剂)进行混合。换热器100通过混合干度不同的气液两相制冷剂，从而能够将干度均匀的气液两相制冷剂分别供给至多根出口侧传热管111b中。换热器100通过使干度均匀的气液两相制冷剂分别流动于多根出口侧传热管111b中，使得气液两相制冷剂以气相与液相的比例均一的状态向出口侧传热管111b分流，从而能够抑制作为换热器的热交换量降低。此外，能够适当地对流动于出口侧传热管111b外侧的空气进行冷却。
在作为冷凝器工作时，制冷剂朝向与作为蒸发器工作时相反的方向流动。即，换热器100首先向出口集管140的出口空间4供给气相单相制冷剂，或干度足够大的气液两相状态的制冷剂。被供给至出口空间4的制冷剂被供给至多根出口侧传热管111b，并在多根出口侧传热管111b中流动。此时，由于被供给至出口空间4的制冷剂干度足够大，因此不容易受重力影响而使干度不均匀。因此，分别被供给至多根出口侧传热管111b的制冷剂的干度大致相等。
在多根出口侧传热管111b外侧流动的空气与在多根出口侧传热管111b中流动的制冷剂，通过与多根出口侧传热管111b进行热接触，从而经由多根出口侧传热管111b来相互进行热交换。在多根出口侧传热管111b中流动的制冷剂通过进行这样的热交换而被部分冷凝，从而降低了干度。在多根出口侧传热管111b外侧流动的空气通过进行这样的热交换而被加热。
分别流过多根出口侧传热管111b的制冷剂被供给至回行集管170，从而被分别供给至形成于回行集管170的多个空间中。此时，由于多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6与多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7由第一制冷剂管21连通，被供给至多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6的制冷剂与被供给至多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7的制冷剂得以混合。同样地，分别被供给至多个第二回行空间5-2中的最下侧的第二回行空间11和第二下侧的第二回行空间12、以及多个第三回行空间5-3中的最上侧的第三回行空间14和第二上侧的第三回行空间15的制冷剂，通过第二制冷剂管22而得以混合。分别被供给至多个第三回行空间5-3中的最下侧的第三回行空间16、多个第四回行空间5-4中的最上侧的第四回行空间17以及第二上侧的第四回行空间18的制冷剂，通过第三制冷剂管23而得以混合。由于原来的干度大致相等，分别被供给至多个空间的制冷剂在被这样混合后，相互间的干度也大致相等。
分别被供给至多个空间的制冷剂被供给至多根入口侧传热管111a，并在多根入口侧传热管111a中流动。在多根入口侧传热管111a中流动的制冷剂与在多根入口侧传热管111a外侧流动的空气，通过与多根入口侧传热管111a进行热接触，从而经由多根入口侧传热管111a来相互进行热交换。在多根入口侧传热管111a中流动的制冷剂通过进行这样的热交换而被进一步冷凝，从而进一步降低了干度。在多根入口侧传热管111a外侧流动的空气通过进行这样的热交换而被加热。流过多根入口侧传热管111a的气液两相制冷剂经由入口集管120的第一入口空间2-1、第二入口空间2-2、第三入口空间2-3、第四入口空间2-4以及流入管130被供给至分流器3，并从分流器3流向外部。
从上文可以看出，换热器100在被作为冷凝器使用的情况下，即使回行集管170中设有第一制冷剂管21、第二制冷剂管22以及第三制冷剂管23，也能够适当地降低制冷剂的干度，从而能够作为冷凝器适当地进行工作。
实施例1的换热器100的效果
实施例1的换热器100具备：入口集管120、多根入口侧传热管111a、多根出口侧传热管111b以及回行集管170。在入口集管120的内部形成有第一入口空间2-1和第二入口空间2-2。多根入口侧传热管111a包含与第一入口空间2-1连接的多根第一入口侧传热管1-1a、以及与第二入口空间2-2连接的多根第二入口侧传热管1-2a。多根出口侧传热管111b包含多根第一出口侧传热管1-1b和多根第二出口侧传热管1-2b。回行集管170中形成有：使多根第一入口侧传热管1-1a分别与多根第一出口侧传热管1-1b连通的多个第一回行空间5-1、以及使多根第二入口侧传热管1-2a分别与多根第二出口侧传热管1-2b连通的多个第二回行空间5-2。多个第一回行空间5-1中的最下侧的第一回行空间6与多根第一入口侧传热管1-1a中配置于最下侧的最下侧第一入口侧传热管连接。多个第二回行空间5-2中的最上侧的第二回行空间7与多根第二入口侧传热管1-2a中配置于最上侧的最上侧第二入口侧传热管连接。回行集管170中还形成有使最下侧的第一回行空间6与最上侧的第二回行空间7连通的第一制冷剂管21。
此外，实施例1的换热器100还具备分流器3，其用于将气液两相状态的制冷剂供给至第一入口空间2-1和第二入口空间2-2。换热器100在将气液两相状态的制冷剂供给至第一入口空间2-1和第二入口空间2-2时，越靠上侧的第一入口侧传热管中被供给的制冷剂干度越大，越靠上侧的第二入口侧传热管中被供给制冷剂干度越大。由此，流过最上侧的第二入口侧传热管的制冷剂的干度有时大于流过最下侧的第一入口侧传热管的制冷剂的干度。由于设有第一制冷剂管21，换热器100能够将流过最上侧的第二入口侧传热管的制冷剂与流过最下侧的第一入口侧传热管的制冷剂进行混合，从而能够向多根出口侧传热管111b供给干度均匀的气液两相制冷剂。换热器100通过使干度均匀的气液两相制冷剂分别流过多根出口侧传热管111b，从而能够抑制作为换热器的热交换量降低。
此外，上述的实施例1的换热器100具备分流器3，但也可以省略分流器3。换热器100在省略了分流器3的情况下，也能够以气相与液相的比例均一的状态向出口侧传热管进行分流，因此能够抑制作为换热器的热交换量降低。
此外，上述的实施例1的换热器100的第一制冷剂管21对供给至形成于回行集管170的两个空间中的制冷剂进行混合，但也可以如第二制冷剂管22和第三制冷剂管23那样，对供给至三个以上的空间中的制冷剂进行混合这种情况下，由于换热器100以气相与液相的比例均一的状态向出口侧传热管进行分流，因此也能够抑制作为换热器的热交换量降低。
另外，实施例1的换热器100的多根入口侧传热管111a中与第一入口空间2-1连接的入口侧传热管的数量，少于分别与第二入口空间2-2、第三入口空间2-3和第四入口空间2-4连接的入口侧传热管的数量。因此，第一入口空间2-1的上下方向的长度能够相较于第二入口空间2-2、第三入口空间2-3以及第四入口空间2-4更短。最上侧的第一入口空间2-1为气相比例最高的入口空间，比较容易受重力影响而产生制冷剂干度不均匀的现象。因此，通过缩短第一入口空间2-1的上下方向的长度，能够减少第一入口空间2-1内部的制冷剂的干度不均匀，从而减少供给至与第一入口空间2-1连接的多根第一入口侧传热管1-1a的气液两相制冷剂的干度不均匀。
此外，上述的实施例1的换热器100的多根出口侧传热管111b沿着多根入口侧传热管111a配置，但也可以不沿着多根入口侧传热管111a配置。
实施例2
图9是表示实施例2的换热器200的示意图。在换热器200中，上述实施例1的换热器100的换热器芯部110被替换为多个入口侧芯部210和多个出口侧芯部220。多个入口侧芯部210由上述的多根入口侧传热管111a和多个入口侧翅片112a形成。多个出口侧芯部220由上述的多根出口侧传热管111b和多个出口侧翅片112b形成。多个出口侧芯部220沿着与多个入口侧芯部210所沿的平面垂直的其他平面配置，而不沿着多个入口侧芯部210配置。
进一步地，在换热器200中，上述实施例1的换热器100的回行集管170被替换为其他的集管230。集管230与上述的回行集管170一样地，形成有多个第一回行空间5-1、多个第二回行空间5-2、多个第三回行空间5-3以及多个第四回行空间5-4。进一步地，集管230与上述回行集管170一样地，设有分别形成有第一连通路、第二连通路和第三连通路的第一制冷剂管21、第二制冷剂管22和第三制冷剂管23。
换热器200与上述实施例1的换热器100进行同样的工作。换热器200与上述实施例1的换热器100一样地，在多个出口侧芯部220不沿着多个入口侧芯部210配置的情况下，也以气相与液相的比例均一的状态向出口侧传热管进行分流，因此能够抑制作为换热器的热交换量降低。
此外，上述的回行集管170、230通过设置第一制冷剂管21来形成第一连通路，但也可以不使用第一制冷剂管21来形成第一连通路。例如，回行集管170还可以通过在板状部件171和板状部件172上分别形成凹部，来形成使最下侧的第一回行空间6与最上侧的第二回行空间7连通的第一连通路。同样地，在回行集管170中，也可以由板状部件171与板状部件172的凹部来形成使最下侧的第二回行空间11、第二下侧的第二回行空间12、最上侧的第三回行空间14以及第二上侧的第三回行空间15连通的第二连通路。同样地，在回行集管170中，也可以由板状部件171和板状部件172的凹部来形成使最下侧的第三回行空间16、最上侧的第四回行空间17以及第二上侧的第四回行空间18连通的第三连通路。在设有这种回行集管的情况下，换热器同样也能够抑制热交换量降低。
以上，对实施例进行了说明，但实施例并不限于上述的内容。此外，上述的结构要素包括：本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素以及通常所说的均等范围的要素。并且，能够对上述的结构要素进行适当的组合。并且，在不脱离实施例的主旨的范围内，能够对结构要素进行各种省略、替换以及变更中的至少一种。
符号说明
100：换热器
110：换热器芯部
111a：入口侧传热管
111b：出口侧传热管
112a：入口侧翅片
112b：出口侧翅片
120：入口集管
130：流入管
140：出口集管
150：流出管
170：回行集管
1-1：第一换热部
1-2：第二换热部
1-3：第三换热部
1-4：第四换热部
2-1：第一入口空间
2-2：第二入口空间
2-3：第三入口空间
2-4：第四入口空间
3：分流器
5-1：多个第一回行空间
5-2：多个第二回行空间
5-3：多个第三回行空间
5-4：多个第四回行空间
6：最下侧的第一回行空间
7：最上侧的第二回行空间
11：最下侧的第二回行空间
12：第二下侧的第二回行空间
14：最上侧的第三回行空间
15：第二上侧的第三回行空间
16：最下侧的第三回行空间
17：最上侧的第四回行空间
18：第二上侧的第四回行空间
21：第一制冷剂管
22：第二制冷剂管
23：第三制冷剂管
200：换热器
210：多个入口侧芯部
220：多个出口侧芯部
230：集管

Claims (4)

1.一种换热器，其特征在于，具备：
入口集管，其内部形成有多个入口空间，所述多个入口空间包括第一入口空间和邻接在所述第一入口空间下方的第二入口空间；
多根入口侧传热管，其包括与所述第一入口空间连接并在上下方向上排列的多根第一入口侧传热管、以及与所述第二入口空间连接并在上下方向上排列的多根第二入口侧传热管；
回行集管，其内部形成有分别与所述多根入口侧传热管连接的多个回行空间，所述多个回行空间包括，分别与所述多根第一入口侧传热管连接并在上下方向上排列的多个第一回行空间、以及分别与所述多根第二入口侧传热管连接并在上下方向上排列的多个第二回行空间；以及
多根出口侧传热管，其分别与所述多个回行空间的每个空间连接一根以上，并在上下方向上排列，
其中，所述回行集管内部还形成有使所述多个第一回行空间中最下侧的第一回行空间与所述多个第二回行空间中最上侧的第二回行空间连通的连通路。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，
所述多个回行空间的总数与所述多根入口侧传热管的总数相同。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，
所述多根入口侧传热管沿着所述多根出口侧传热管配置。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，
所述多个入口空间包括：最上侧的入口空间、以及配置于所述最上侧的入口空间下方的其他入口空间，
所述多根入口侧传热管中与所述最上侧的入口空间连接的入口侧传热管的数量，少于所述多根入口侧传热管中与所述其他入口空间连接的入口侧传热管的数量。
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