热交换器的制作方法

本发明涉及例如在空调机、制冷机、输送用制冷机、热水器等中使用的热交换器。

背景技术：

在层叠的多个扁平管中分别流动有制冷剂的热交换器用于空调机、制冷机等设备，并构成这些设备的制冷剂回路。

多个扁平管通过与板状或者波纹状的翅片、以及一对集管组装而构成热交换器。各扁平管在两端部与一对集管连接，从制冷剂回路的配管导入到集管的内部的制冷剂分配给各扁平管。使在各扁平管流动的制冷剂、和从与该制冷剂的流动正交的方向流入翅片、扁平管之间的间隙的空气进行热交换。

在使热交换器作为蒸发器而发挥作用的情况下，气液两相流的制冷剂流入集管。在集管的内部，气相制冷剂、和密度比气相制冷剂大的液相制冷剂的分布在扁平管的层叠方向上容易不均匀。因此，制冷剂向各扁平管的分配状况容易不均匀。

为了由扁平管以及翅片构成的整个层叠体上实现导热量的均匀化，包括上述那样的制冷剂的分配状况的均匀化，由此能够充分地得到必要的性能，对于能够将制冷剂在集管、扁平管中高效地流动的通路的设定、集管的结构、翅片的形状等，反复进行了各种研究。

然而，为了确保规定的热交换性能所需的导热面积，因此有时在连结上风和下风的方向上排列多列热交换单元(包括扁平管以及翅片的组装体)(例如，专利文献1)。

在专利文献1中，在上风侧(前列)以及下风侧(后列)没有单独的集管，而前列的扁平管与后列的扁平管与单一的集管连接，并且在集管的内部设置有多个水平分隔板。在由这些水平分隔板隔开的同一区域连通有扁平管层叠方向上的同一层的前列的扁平管和后列的扁平管。从制冷剂配管流入集管内的各区域的制冷剂在每一层流过前列以及后列的扁平管。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5840291号

技术实现要素：

发明要解决的课题

若在集管内部设置多个分隔板，则即使能够抑制因制冷剂分配的不均匀而引起的导热损失，也会导致部件数量的增加。即使在如专利文献1那样前列以及后列的集管汇总为一个的情况下，也仍然需要与层数相应的量的分隔板，由于部件数量较多，因此希望避免用分隔板将集管的内部细密地隔开。

另外，在冬季作为蒸发器而发挥作用的热交换器中，由于从与空气的温度差较大的前列开始进行结霜，因此不能避免在前列与后列之间结霜状态的不均匀。因此，若因向前列的结霜而使风路封堵，进而后列的风量降低，则由于结霜量仍然很少，因此即使到可热交换的后列，也不能尽早地发挥作用。

根据以上，本发明的目的在于提供一种在存在从前列进行的结霜的不均匀、制冷剂从集管向各扁平管的分配的不均匀的情况下，能够抑制导热损失以确保蒸发性能的热交换器。

用于解决课题的手段

本发明的第一热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，前列的集管即前列集管内的流路截面积比后列的集管即后列集管内的流路截面积小，以使得在前列集管中流动的制冷剂的流速比在后列集管中流动的制冷剂的流速大。

在本发明的第一热交换器中，优选的是，热交换器具备沿层叠方向延伸并将前列集管以及后列集管中的至少任一个的内部分隔的分隔部，通过分隔部来设定流路截面积。

在本发明的第一热交换器中，优选的是，后列的扁平管的在空气的流动方向上的宽度比前列的扁平管的在空气的流动方向上的宽度宽。

优选的是，本发明的第一热交换器具备串联连接的两个以上的热交换单元，最下游的热交换单元位于前列。

优选的是，本发明的第一热交换器具备串联连接的三个以上的热交换单元，最上游的热交换单元位于前列。

本发明的第二热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，热交换器具备流量调整部，该流量调整部对向前列的集管即前列集管以及后列的集管即后列集管中的至少一方导入的制冷剂的流量进行调整，以使得在前列集管中流动的制冷剂的流速比在后列集管中流动的制冷剂的流速大。

本发明的第三热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，前列的热交换单元与后列的热交换单元在层叠方向上错位配置，以使得将制冷剂导入前列的集管内的区域的导入部的位置与将制冷剂导入后列的集管内的区域的导入部的位置在层叠方向上不同。

优选的是，本发明的第三热交换器具备在前列中沿层叠方向层叠的两个热交换单元、以及在后列中沿层叠方向层叠的两个热交换单元。

发明效果

根据本发明，如后所述，由于作为前列以及后列的整体能够实现扁平管的层叠方向(上下方向)上的导热量的平衡，因此即使为了使制冷剂分布均匀化而不设置分隔板，也能够避免因制冷剂分配的不均匀而引起的热交换性能的降低，而且即使在发生结霜那样的运转状况下，也能够至少在后列的下层侧保留热交换能力，并且延迟切换到除霜运转的时间。

附图说明

图1是示意地示出第一实施方式的热交换器的立体图。

图2是用于说明图1所示的在前列集管和后列集管中流动的制冷剂的流速的差异的示意图。

图3的(a)～(c)是示出在每个制冷剂流量的程度下，液相制冷剂向前列以及后列各自的各扁平管的分配状况的图表。

图4是用于说明图1所示的热交换器的作用的示意图。

图5是示出第一实施方式的变形例的前列集管和后列集管的示意图。

图6是示出第一实施方式的其他变形例的前列的热交换单元和后列的热交换单元的示意图。

图7的(a)是示出第二实施方式的热交换器的示意图。图7的(b)是示出第二实施方式的变形例的热交换器的示意图。图7的(c)以及(d)是表示干燥度高的情况下的液相制冷剂分布的图。

图8的(a)是示出第三实施方式的热交换器的示意图。图8的(b)是示出第三实施方式的变形例的示意图。

图9的(a)以及(b)均是示出第四实施方式的热交换器的示意图。省略翅片的图示。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。

〔第一实施方式〕

图1所示的热交换器1具备前列热交换单元10以及后列热交换单元20。热交换器1构成空调机、制冷机、热水器等的制冷剂回路。该制冷剂回路构成为包括压缩机、冷凝器、减压部、以及作为蒸发器的热交换器1。

根据本实施方式的热交换器1，如后所述，接受制冷剂从集管13、23向各扁平管11的分配的不均匀、结霜的不均匀，并且抑制热交换性能的降低。

(热交换单元)

前列热交换单元10具备层叠的多个扁平管11(管)、多个翅片12、以及与扁平管11连接的一对前列集管13(13a、13b)。

前列热交换单元10使通过前列集管13(13a)而流入各扁平管11的制冷剂与从正交于扁平管11的方向向翅片12、扁平管11之间的间隙流入的空气之间进行热交换。

与前列热交换单元10同样地，后列热交换单元20具备层叠的多个扁平管11、多个翅片12、以及与扁平管11连接的一对后列集管23(23a、23b)，并使通过后列集管23(23a)而流入各扁平管11的制冷剂与空气之间进行热交换。

前列热交换单元10的扁平管11及翅片12与后列热交换单元20的扁平管11及翅片12是相同的构成单元。

这里，将扁平管11层叠的方向(层叠方向)称为上下方向d1。

另外，在与在扁平管11中流动的制冷剂进行热交换的空气的流动中，将上游侧称为“前”，将下游侧称为“后”。优选将由未图示的翅片等吸入的空气供给到热交换器1的整个区域。

前列热交换单元10和后列热交换单元20沿空气的流动方向(由空心箭头表示)排列。在各图中，将前列以“f”表示，将后列以“r”表示。

前列热交换单元10和后列热交换单元20以并联的方式与制冷剂回路的配管连接。在前列热交换单元10和后列热交换单元20中流动相同流量的制冷剂。

热交换器1在至少一部分具备热交换单元10、20。热交换器1除了热交换单元10、20以外，还可以具备未图示的其他热交换单元。

(扁平管)

扁平管11是供制冷剂在内侧流动的扁平管，以规定的长度直线状延伸。扁平管11的两端部分别与集管13(或者集管23)连接。在集管13、23形成有将扁平管11的端部收容到集管13、23的内部的插入孔(未图示)。

多个扁平管11在上下方向d1上隔开规定的间隔地彼此平行地层叠。各扁平管11的端部在集管13(或者集管23)的内部开口。

(翅片)

本实施方式的翅片12具有大致矩形的板状(plate-like)的外形，为了扩大与空气接触的表面积而设置于扁平管11。在翅片12形成有供扁平管11分别插入的多个切口121。前列f的翅片12和后列r的翅片12的形状也可以不同。

在图1中，前列f、后列r均仅示出一部分翅片12。实际上，在前列f、后列r中的任一列中，沿扁平管11的长度方向隔开间隔地在扁平管11的层叠体上设置有多个翅片12。

也能够在扁平管11设置其他种类的翅片来代替板状的翅片12。例如，也能够在上下方向d1上相邻的扁平管11之间设置波纹状的波纹翅片。

构成热交换器1的扁平管11、翅片12、前列集管13、以及后列集管23等部件由铝合金、铜合金等金属材料形成。通过使用钎料等接合材料将它们一体化，从而构成热交换器1。

(前列集管)

一对前列集管13均在前列f的扁平管11的层叠方向(d1)上竖立。在这些前列集管13连接前列f的各扁平管11。

一对前列集管13均形成为筒状，并且上端以及下端被封闭。

制冷剂通过一对前列集管13中的一方(13a)流入各扁平管11，制冷剂分别从各扁平管11向一对前列集管13的另一方(13b)流出。

在前列集管13a具备将制冷剂从未图示的制冷剂配管等向前列集管13的内部导入的导入部131。前列集管13a的内部成为通过导入部131所导入的制冷剂朝向上方流动的流路。

若该导入部131在前列集管13a内位于比配置于最下方的扁平管11靠下方的位置，则能够使从导入部131浮起的气相制冷剂、和与气相制冷剂一起升起的液体制冷剂流入包括最下方的扁平管11在内的前列f的扁平管11中的任一个，因此是优选的。

导入前列集管13a的内部的制冷剂被分配流入前列f的各扁平管11。而且，在制冷剂分别在各扁平管11中流动的期间(图1的虚线的箭头)，通过翅片12、扁平管11之间的间隙(风路)的空气与扁平管11的内侧的制冷剂进行热交换。此时，在扁平管11中流动的制冷剂从空气吸热而蒸发。

流过了各扁平管11的制冷剂在前列集管13b的内部合流，从前列集管13b向热交换器1的外部的制冷剂配管等流出。或者，在热交换器1具备与前列集管13b连接的其他热交换单元的情况下，制冷剂从前列集管13b向其他热交换单元流出。

(后列集管)

由于后列集管23除了流路截面积与前列集管13不同以外，与前列集管13同样地构成，因此进行简单说明。

制冷剂通过一对后列集管23中的一方(23a)而流入后列r的各扁平管11，制冷剂分别从后列r的各扁平管11向一对后列集管23的另一方(23b)流出。

在后列集管23a具备将制冷剂从制冷剂配管等向后列集管23的内部导入的导入部231。

通过导入部231而导入至后列集管23a的内部的制冷剂被分配流入后列r的各扁平管11。在后列r的各扁平管11中流动的制冷剂与经过了前列f的空气进行热交换之后，在后列集管23b的内部合流，从后列集管23b向热交换器1的外部的制冷剂配管、或者其他热交换单元流出。

热交换器1基本上以前列集管13以及后列集管23沿着上下方向d1(铅垂方向)的方式配置使用。此时扁平管11沿水平方向延伸，并沿上下方向d1层叠。

然而，前列集管13以及后列集管23也可以相对于上下方向d1稍微倾斜。

(本实施方式的主要特征)

本实施方式的主要特征在于，前列集管13内的流路截面积af(图2)比后列集管23内的流路截面积ar(图2)小，以使得在前列集管13中流动的制冷剂的流速比在后列集管23中流动的制冷剂的流速大。

本实施方式的前列集管13以及后列集管23均具有截面圆形状的流路，前列集管13的内径比后列集管23的内径小。

另外，前列集管13以及后列集管23的截面形状也可以为矩形、椭圆形等适当的形状。

也能够如图5所示那样，通过在前列集管13以及后列集管23的内部设置垂直分隔板14、24来设定适当的流路截面积af、ar。也可以仅设置垂直分隔板14、24中的任一方。

垂直分隔板14沿着与图5的纸面正交的上下方向d1竖立，将前列集管13的内部分隔为导入部131侧的区域141、扁平管11侧的区域142。

从导入部131导入至区域141的制冷剂通过将垂直分隔板14的下端部在厚度方向上贯通的开口14a，而流入到区域142，一边在区域142内向上方流动一边分配给各扁平管11。

垂直分隔板24也与上述的垂直分隔板14同样地构成，将后列集管23的内部分隔为导入部231侧的区域241、扁平管11侧的区域242。在垂直分隔板24的下端部形成有开口24a。

若以使垂直分隔板24与扁平管11的端部之间的间隙的尺寸g2比垂直分隔板14与扁平管11之间的间隙的尺寸g1大的方式来设定垂直分隔板14、24的位置，则能够将比前列集管13的区域142的流路截面积af大的流路截面积ar赋予给后列集管23的区域242。

(本实施方式的作用)

如图2所示，从制冷剂回路的配管通过导入部131以规定的流量流入到前列集管13a的内部的制冷剂以与前列集管13a的流路截面积af对应的流速vf在前列集管13a的内部朝向上方流动，并且分配给前列的各扁平管11。

另一方面，以与向前列集管13a的导入部131流入的制冷剂相同的流量从制冷剂回路的配管通过导入部231流入到后列集管23a的内部的制冷剂以与后列集管23a的流路截面积ar对应的流速vr在后列集管23a的内部朝向上方流动，并且分配给后列的各扁平管11。

这里，通过导入部131向前列集管13内流入的制冷剂与通过导入部231向后列集管23内流入的制冷剂的流量相同，且流路截面积为af＜ar，由此流速为vf＞vr。即，在前列集管13a中流动的制冷剂的流速vf比在后列集管23a中流动的制冷剂的流速vr大。

图2中用灰色示出的箭头的长度示意性地表示流速vf、vr的相对大小。

在前列集管13a以及后列集管23a中，流入有经由制冷剂回路的减压部而膨胀的气液两相流的制冷剂。将该制冷剂的气相成分称为气相制冷剂，将液相成分称为液相制冷剂。液相制冷剂被卷入到浮起的气相制冷剂而向上方运送。由于液相制冷剂的密度比气相制冷剂的密度大，因此在前列集管13a以及后列集管23a的每一个中，气相制冷剂和液相制冷剂在上下方向d1上分布容易不均匀。

这样的气相制冷剂和液相制冷剂的分布状况基于流速vf、vr的差异而在前列集管13a和后列集管23a中不同。

在流速vf大的前列集管13a中，与流速vr相对小的后列集管23a相比，液相制冷剂被运送至更上方。因此，在前列集管13a的从下端至上端的流路的上部，液相制冷剂相对于气相制冷剂的比例相对较高，在该流路的下部，液相制冷剂相对于气相制冷剂的比例较低。在扁平管11流动的期间相变到气相的液相制冷剂基于潜热从空气吸热。若该液相制冷剂的流量比例高，则空气与制冷剂之间的导热量大。

图2中示出的灰色的箭头的宽度表示以流量为基准的液相制冷剂相对于气相制冷剂的比例。该液相制冷剂的流量比例在前列集管13a中随着从下方朝向上方而逐渐地增大。

另一方面，在流速vr小的后列集管23a中，与前列集管13a相比，液相制冷剂难以被运送至上方，因此可从导入部231充分地运送液相制冷剂的范围停留在后列集管23a的流路的下部。

因此，与上述的前列集管13a相反，在后列集管23a的流路的下部，液相制冷剂相对于气相制冷剂的比例高，在该流路的上部，液相制冷剂相对于气相制冷剂的比例低。

根据以上，在从前列集管13a分配给前列f的各扁平管11的液相制冷剂的分配状况以及从后列集管23a分配给后列r的各扁平管11的液相制冷剂的分配状况中的任一种情况下，上下方向d1上的不均匀以不同的方式被确认。

图3在导入热交换器1的制冷剂的流量少的情况下(a)、中程度的情况下(b)、多的情况下(c)，基于实验结果，示出流入前列f以及后列r各自的各扁平管11的制冷剂中的液相制冷剂的流量比例(相对于气相制冷剂的流量比)。从分别位于前列集管13a以及后列集管23a的最上方的扁平管11向下方依次赋予1、2、3、···编号。另外，在获得图3的(a)～(c)的数据的实验中，使用了分别具备7根扁平管11的前列热交换单元以及后列热交换单元。

在图3的(a)～(c)的任一情况下，示出在前列f中，扁平管11越位于上方，则流入的液相制冷剂的比例越高，相反，在后列r中，扁平管11越位于下方，流入的液相制冷剂的比例越高这一与上述相同的趋势。

根据图3的(a)～(c)，制冷剂流量越多，前列f的上下方向d1上的液相制冷剂的流量比例的不均匀的程度越大。另外，相反地，制冷剂流量越多，后列r的上下方向d1上的液相制冷剂的流量比例的不均匀的程度越小。该趋势因为前列集管13的流路截面积比后列集管23的流路截面积小而定性地成立。

作为图3的(c)的流量，设想容易产生结霜的状况，例如，冬季中的空调机的制热运转状况下的热交换器1的流量。这样，当流量大时，如图3的(c)那样，在前列f中液相制冷剂向上方的不均匀显著。此时，在前列f的热交换单元10中，将上层作为主体来进行热交换。

(本实施方式的效果)

在本实施方式中，如上述那样，通过使前列集管13与后列集管23的流路截面积af、ar不同，对前列f和后列r的液相制冷剂赋予不同的分布。如此一来，作为热交换器1的整体，抑制导热损失来确保热交换性能。

参照图4以及图2，对本实施方式的作用进行说明。根据本实施方式，作为前列f以及后列r中的每一方，即使分配给各扁平管11的制冷剂的液相流量比例存在不均匀，作为热交换器1的整体，也实现导热量的均匀化，即使存在热交换器的容量的限制等，也确保必要的热交换性能。

在流速大的前列集管13(图2)内，液相制冷剂充分地被运送至上方，因此在从前列集管13分配了制冷剂的前列f的扁平管11中的、液相制冷剂的流量比例较大的上层侧的扁平管11中流动的制冷剂与空气之间的导热量大，与此相对，下部中的导热量小。

另一方面，在流速比前列集管13小的后列集管23(图2)中，液相制冷剂几乎不被运送至上方，因此在从后列集管23分配了制冷剂的后列r的扁平管11中的、液相制冷剂的流量比例较大的下层侧的扁平管11流动的制冷剂与空气之间的导热量大，与此相对，上部的导热量小。

沿着图4所示的箭头1流动的空气通过前列f的导热量小的下层侧、后列r的导热量大的下层侧。这里，即使通过液相制冷剂的流量比例低的前列f的下层侧的空气没有向制冷剂充分地散热，在接着前列f流入的后列r的下层侧的扁平管11中，流动有足以使该空气充分地散热的量的液相制冷剂。

另外，沿着图4所示的箭头2流动的空气通过前列f的导热量大的上层侧、后列r的导热量小的上层侧。这里，在前列f的上层侧中，已经向液相制冷剂的流量比例高的制冷剂散热的空气流入后列r。因此，在流入的后列r的上层侧的扁平管11中，只要流过与在前列f散热后的空气进行热交换相应的量的液相制冷剂足以。

根据以上，在将前列f的上层侧以及下层侧、后列r的上层侧以及下层侧合并的热交换器1的整体中，避免导热损失，并且有效利用导热面，因此即使热交换器1为小型，也能够充分地确保热交换性能。如本实施方式那样，通过对前列集管13以及后列集管23赋予流速差，如上述那样，作为前列f以及后列r的整体，能够取得上下方向d1上的导热量的平衡。如此一来，由于能够避免因制冷剂分配的不均匀引起的热交换性能的降低，因此不需要为了使制冷剂分布均匀化而在集管13、23内设置水平分隔板。因此，由于避免了部件个数的增加，因此能够抑制热交换器1的制造成本。

即使与本实施方式相反地将流路截面积设定为af＞ar，使前列集管13的流速vf比后列集管23的流速vr小，从避免因制冷剂分配的不均匀引起的性能降低的观点出发，也能够获得与本实施方式同样的效果。

而且，本实施方式除了因制冷剂分配的不均匀引起的性能降低以外，还应对因结霜引起的性能降低。在用于空调机的室外热交换器的热交换器1中，若在制热运转时作为热源的外部空气的温度低，则从与接触的空气的温度差比后列r大的前列f开始进行结霜。或者，关于冷藏、冷冻陈列柜等、冷藏、制冷库等库内热交换器等、用于热负载的冷却的热交换器1也产生结霜的情况，在该情况下，也从前列f开始结霜。

从避免因结霜引起的性能降低的观点出发与本实施方式同样地，也可以以使前列集管13的流速vf比后列集管23的流速vr大的方式来确定集管13、23的流速vf、vr的关系。而且，在向前列f和后列r导入相同的流量的制冷剂的本实施方式中，流路截面积被确定为af＜ar。

在容易产生结霜的前列f中，液相流量比例大的上层侧由于空气被液相流量比例大的制冷剂充分地冷却，因此相对于容易结霜，即使前列f下层侧也难以结霜。即，观察到与在上下方向d1上的前列f的液相流量比例的不均匀(例如，图3的(c))同样的结霜的不均匀。

这里，如图3的(c)所示那样液相流量比例大的前列f的上层侧进行结霜，由于霜而风路被封堵从而后列r的上层侧的风量降低。但是，在该时刻，前列f的下层侧结霜进展不大，因此至少在成为前列f的下层侧的下风的后列r的下层侧能够维持风量。

即，在包括后列r在内因结霜而使上层侧的热交换能力失去后，在下层侧，空气被输送到后列r，由于通过没有附着霜的后列r下层侧的导热面残留热交换能力，因此至切换为除霜运转的时间延长。

根据本实施方式，还抑制因结霜引起的导热损失，从而能够避免因除霜运转引起的制热运转等中断，能够继续制热运转等。

图6表示对插入到直径比前列集管13大的后列集管23的扁平管11赋予比前列f的扁平管11的宽度df宽的宽度dr的例子。为了提高导热面积，优选确保空气的流动的方向上的扁平管11的宽度dr增大到与后列集管23的直径相同的程度。通过扩大后列r的扁平管11的宽度dr，能够在不改变热交换器1的设置所需的空间的情况下提高热交换器1的能力。

另外，也可以代替扩大后列r的扁平管11的宽度dr，在宽度方向上排列两根扁平管11。

〔第二实施方式〕

接下来，参照图7，对本发明的第二实施方式进行说明。

在第二实施方式中，示出对具备串联连接的多个通路的热交换器的应用例。

图7的(a)所示的热交换器2具备与串联连接的通路相当的热交换单元10、20。关于这一点，与第一实施方式的热交换器1的热交换单元10、20相对于制冷剂回路的配管并联连接的情况不同。

在图7的(a)中，示意地示出了热交换单元10、20，但热交换单元10、20与第一实施方式(图1)同样地构成。

即，如图1所示，前列热交换单元10具备扁平管11、翅片12、以及前列集管13。后列热交换单元20也具备扁平管11、翅片12、以及后列集管23。前列集管13的流路截面积af比后列集管23的流路截面积ar小，因此前列集管13的制冷剂流速vf比后列集管23的制冷剂流速vr大。

基于该流速差，与第一实施方式同样地，作为前列f以及后列r的整体，实现上下方向d1的导热量的平衡，并且能够延迟在结霜时切换到除霜运转的时间。

另外，后列热交换单元20与最上游的第一通路p1相当。前列热交换单元10相当于接着第一通路p1的第二通路p2。这里，第二通路p2是最下游的通路。

在制冷剂从最上游通路p1流入并流动至最下游的通路p2的期间，制冷剂的干燥度增大。

若制冷剂从未图示的制冷剂配管导入第一通路p1的后列集管23a(图1)，则制冷剂从后列集管23a分配给后列r的各扁平管11。分别流过了这些扁平管11的制冷剂在后列集管23b(图1)的内部合流，通过u字管17流入前列f的第二通路p2。接着，制冷剂从第二通路p2的前列集管13b(图1)内，分配给前列f的各扁平管11，分别流过了这些扁平管11的制冷剂从前列集管13a(图1)向制冷剂配管流出。

这里，若制冷剂从空气吸热而干燥度增大，则液相流量比例的绝对量减少，因此特别是，难以使液相制冷剂流入面临最下游的通路p2的集管内部的上层侧的扁平管11。

图7的(c)以及图7的(d)均基于实验表示制冷剂的干燥度高的情况下的液相制冷剂分布，但在(c)与(d)中集管的流路截面积不同。图7的(c)表示集管的流路截面积是典型的大小(例如，图8的am)的情况，图7的(d)表示集管的流路截面积是比典型的大小小的情况。在图7的(c)、(d)中，制冷剂流量相同，因此流路截面积小的情况下(图7的(d))，集管内的流速大。因此，在图7的(d)中，与流速相对小的图7的(c)相比，液相制冷剂到达更上方的扁平管11。

基于此，如图7的(a)所示，干燥度最高的最下游的通路p2配置于前列f。在由于流路截面积小而流速大的前列集管13中，能够将液相制冷剂充分地提升至上方，使其向位于上方的扁平管11流入。因此，最下游的通路p2的导热面也能够充分地利用而有助于性能。

〔第二实施方式的变形例〕

如图7的(b)所示，在热交换器2a具备串联连接的三个以上的通路的情况下，与图7的(a)同样地，优选将最下游的第四通路p4配置于前列f，并且最上游的第一通路p1也配置于前列f。

第二通路p2以及第三通路p3配置于后列r。

热交换器2a具备四个通路p1～p4。上游侧的第一通路p1以及第二通路p2位于热交换器2a中的下部，下游侧的第三通路p3以及第四通路p4位于热交换器2a中的上部。

在热交换器2a中的串联回路的上游侧，与干燥度增大的下游侧相比，液相更多，因此在同一流路截面积下的压力损失比下游侧小。因此，与下游侧的通路p3、p4相比，将上游侧的通路p1、p2的流路截面积抑制到压力损失不会变得过大的程度(减少层数(扁平管11的数量))，由此抑制热交换器2a的高度。

在图7的(b)中，也示意性地示出热交换单元10、20，但热交换单元10、20与第一实施方式(图1)同样地构成。

基于前列集管13与后列集管23的流速差，与第一实施方式同样地，作为前列f以及后列r的整体能够实现导热量的平衡，并且能够延迟在结霜时切换到除霜运转的时间。

在图7的(b)所示的结构中，若制冷剂被导入第一通路p1的集管13a(图1)，则从前列集管13a，制冷剂分配给前列f的各扁平管11，分别流过了这些扁平管11的制冷剂在前列集管13b(图1)的内部合流，并通过u字管181流入后列r的第二通路p2。接着，制冷剂从第二通路p2的后列集管23b内分配给各扁平管11，分别流过了这些扁平管11的制冷剂从后列集管23a通过u字管182流入上层侧的第三通路p3的后列集管23a。接着，在第三通路p3的扁平管11中流动，通过u字管183流入第四通路p4的前列集管13b。接着，在第四通路p4的扁平管11中流动而流出制冷剂配管。

根据图7的(b)所示的结构，与图7的(a)所示的第二实施方式同样地，通过将干燥度最高的最下游的通路p4配置于前列f，从而最下游的通路p4的导热面也能够充分地利用而有助于性能。

除此之外，由于流入集管13的制冷剂的干燥度最低，因此制冷剂压力损失相对小的最上游的通路p1的集管13、特别是通路p1的入口的集管13a的流路截面积较小，从而能够抑制因制冷剂压力损失引起的蒸发温度的上升。通过抑制蒸发温度的上升，能够避免蒸发性能的降低。

(第三实施方式〕

接下来，参照图8并对本发明的第三实施方式进行说明。

图8的(a)所示的第三实施方式的热交换器3与第一实施方式的热交换器1(图2)同样地，具备前列热交换单元10、后列热交换单元20。

为了使前列集管13的流速vf比后列集管23的流速vr大，在第一实施方式(图2)中，在前列集管13中，赋予比后列集管23的流路截面积ar小的流路截面积af，与此相对地，在第三实施方式中，使用能够对分别导入前列集管13以及后列集管23的制冷剂的流量进行调整的分配器15(流量调整部)。

构成为包括毛细管等的分配器15以使流入前列集管13的制冷剂的流量rf比流入后列集管23的制冷剂的流量rr多的方式使从未图示的制冷剂配管流入的制冷剂以规定的流量比分流。

于是，在前列集管13被赋予有与流量rf以及流路截面积am对应的流速vf，在后列集管23被赋予有与流量rr以及流路截面积am对应的流速vr。

在本实施方式中，前列集管13的流路截面积am与后列集管23的流路截面积am同等，因此为rf/rr＝vf/vr。

根据本实施方式，通过具备分配器15，即使前列集管13以及后列集管23的流路截面积同等，也能够对前列集管13以及后列集管23赋予制冷剂的流速差，基于因流速的差异引起的液相流量比例在上下方向d1上的分布，能够获得与第一实施方式相同的作用效果。

另外，通过使用直径相等的相同的集管，在热交换器3的制造时，能够将前列热交换单元10以及后列热交换单元20的组装错误防患于未然。

也能够如图8的(b)所示那样，使用节流部16(流量调整部)来代替分配器15。在从未图示的制冷剂配管以相等的流量分流的管路中，在被导入后列集管23中的一方设有节流部16。通过由节流部16对朝向后列集管23的制冷剂赋予压力损失，从而导入后列集管23的制冷剂的流量rr比导入前列集管13的制冷剂的流量rf小。

〔第四实施方式〕

接下来，参照图9对本发明的第四实施方式进行说明。

图9的(a)以及(b)示出相同的构成的热交换器4。图9的(a)和(b)仅液相制冷剂的分布的图像不同。

第四实施方式的热交换器4具备在前列f沿上下方向d1层叠的两个热交换单元10、以及在后列r沿上下方向d1层叠的两个热交换单元20。

在该热交换器4中，前列热交换单元10、后列热交换单元20沿上下方向d1错位配置，前列热交换单元10和后列热交换单元20构成为从各自的下端到上端的高度相等。

另外，前列热交换单元10和后列热交换单元20与制冷剂回路的配管并联或者串联连接，在前列热交换单元10和后列热交换单元20中流动相同的流量的制冷剂。

热交换器4具备与第一实施方式相同的构成的前列热交换单元10以及后列热交换单元20。其中，与第一实施方式不同，前列集管13与后列集管23各自的流路截面积同等。

前列热交换单元10和后列热交换单元20在上下方向d1上错位，从而通向前列集管13的导入部131的位置和通向后列集管23的导入部231的位置在上下方向d1上不同。

在制冷剂的流量少的情况下、或在干燥度高的情况下，在图9的(a)中，如将液相制冷剂的分布的图像以沿着上下方向d1的灰色的箭头表示那样，分别流入集管13、23内的液相制冷剂的流速都慢。因此，液相制冷剂容易流入集管13、23的下部即下层侧的扁平管11。

另一方面，在制冷剂的流量多的情况下、或干燥度低的情况下，在图9的(b)中，如将液相制冷剂的分布的图像以沿着上下方向d1的灰色的箭头表示那样，液相制冷剂的流速都快。因此，液相制冷剂容易流入集管13、23的上部即上层侧的扁平管11。

于是，如参照图4说明的那样，作为前列f以及后列r的整体，能够实现上下方向d1的导热量的平衡，并且能够延迟在结霜时切换到除霜运转的时间。

另外，通过使用直径相等的相同的集管，在热交换器4的制造时，能够将前列热交换单元10以及后列热交换单元20的组装错误防患于未然。

在第四实施方式中，前列集管13、后列集管23的内部被分隔成多个区域，也可以准备向各区域导入制冷剂的导入部。在该情况下，通过使前列热交换单元10和后列热交换单元20在上下方向d1上错位，也能够使前列f的导入部和后列r的导入部的高度位置不同，因此能够获得同样的作用效果。

除了上述实施方式以外，只要不脱离本发明的主旨，则可以对上述实施方式中列举的结构进行取舍选择，或适当变更为其他结构。

例如，本发明的热交换器除了前列f以及后列r以外，还可以具备位于前列f与后列r之间的中间的1个以上的列。

在上述各实施方式中，热交换单元10、20分别具备由在上下方向d1上层叠的多个扁平管11构成的一列扁平管单元。不限于此，本发明的热交换单元也可以构成为具备两列，即在空气的流动方向上排列的两个扁平管单元，这些扁平管单元与同一个集管连接。

附图标记说明：

1～4...热交换器；

10...前列热交换单元；

11...扁平管；

12...翅片；

13、13a、13b...前列集管；

14...垂直分隔板(分隔部)；

14a...开口；

15...分配器(流量调整部)；

16...节流部(流量调整部)；

17...u字管；

20...后列热交换单元；

23、23a、23b...后列集管；

24...垂直分隔板(分隔部)；

24a...开口；

121...切口；

131...导入部；

141...区域；

142...区域；

181、182、183...u字管；

231...导入部；

241...区域；

242...区域；

af、ar、am...流路截面积；

d1...上下方向；

df、dr...宽度；

f...前列；

g1...尺寸；

g2...尺寸；

p1～p4...通路；

r...后列；

rf、rr...流量；

vf、vr...流速。