热交换器和具有该热交换器的空调装置的制作方法

本发明涉及热交换器和具有该热交换器的空调装置，特别涉及具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器及具有该热交换器的空调装置。

背景技术：

以往，作为空调装置中使用的热交换器，有时采用具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器。扁平管在规定的层方向上并排配置有多个，总集合管沿着层方向延伸。而且，作为构成这种热交换器的总集合管，例如如专利文献1(日本特开2016-125748号公报)所示，有时采用具有供扁平管插入的扁平管侧总集合管形成部件以及对置侧总集合管形成部件的构造，所述对置侧总集合管形成部件与扁平管侧总集合管形成部件对置且与扁平管侧总集合管形成部件之间形成内部空间。这里，扁平管侧总集合管形成部件具有在沿着层方向观察时朝向扁平管侧突出的扁平管侧弯曲部，对置侧总集合管形成部件具有在沿着层方向观察时朝向远离扁平管的一侧突出的对置侧弯曲部。

技术实现要素：

最近，要求空调装置保有的制冷剂量的削减(省制冷剂化)。而且，为了应对这种省制冷剂化的要求，优选减小热交换器的容积。但是，在专利文献1中，记载了上述这种具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器及具有该热交换器的空调装置，但是，没有与减小热交换器的容积和省制冷剂化有关的记载。

本发明的课题在于，在具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器及具有该热交换器的空调装置中，减小热交换器的容积，实现省制冷剂化。

本发明的热交换器具有：多个扁平管，多个所述扁平管在规定的层方向上并排配置，所述扁平管在内部形成有制冷剂的通路；以及总集合管，其连接着扁平管，沿着层方向延伸。总集合管具有：供扁平管插入的扁平管侧总集合管形成部件；以及对置侧总集合管形成部件，其与扁平管侧总集合管形成部件对置且与扁平管侧总集合管形成部件之间形成内部空间。扁平管侧总集合管形成部件具有在沿着层方向观察时朝向扁平管侧突出的扁平管侧弯曲部。对置侧总集合管形成部件具有在沿着层方向观察时朝向远离扁平管的一侧突出的对置侧弯曲部。而且，这里，对置侧弯曲部的内径比扁平管侧弯曲部的内径小。

这里，对置侧弯曲部的内径比扁平管侧弯曲部的内径小，与此对应地能够减小总集合管的内部空间的容积，由此，能够减小热交换器的容积。

此外，在该热交换器中，扁平管侧弯曲部的内径比扁平管的宽度大，对置侧弯曲部的内径比扁平管的宽度小。

这里，与扁平管侧弯曲部的内径相比，能够大幅减小对置侧弯曲部的内径，由此，能够大幅减小总集合管的内部空间的容积。

此外，在该热交换器中，对置侧总集合管形成部件还具有在沿着层方向观察时从对置侧弯曲部的端部起呈直线状延伸的对置侧直线部，对置侧直线部与扁平管侧总集合管形成部件接合。

这里，能够提高与扁平管侧总集合管形成部件接合的对置侧直线部的耐压强度，由此，能够确保总集合管的耐压强度。

进而，在该热交换器中，对置侧直线部不面向内部空间。

这里，对置侧直线部不会直接承受内压，能够有助于确保总集合管的耐压强度。

此外，在该热交换器中，总集合管还具有介于扁平管侧总集合管形成部件与对置侧总集合管形成部件之间的中间侧总集合管形成部件。

这里，能够经由中间侧总集合管形成部件接合扁平管侧总集合管形成部件和对置侧总集合管形成部件。

进而，在该热交换器中，中间侧总集合管形成部件将内部空间分隔成扁平管侧总集合管形成部件侧的扁平管侧空间和对置侧总集合管形成部件侧的对置侧空间，在总集合管形成有供制冷剂在扁平管侧空间与对置侧空间之间折返流动的循环构造。

这里，在将热交换器用作制冷剂的蒸发器时，能够抑制从总集合管向扁平管分流时的偏流。

进而，在该热交换器中，对置侧弯曲部的内径是扁平管侧弯曲部的内径的0.5倍～0.75倍。

这里，使对置侧弯曲部的内径成为扁平管侧弯曲部的内径的0.5倍～0.75倍，由此，能够良好地保持制冷剂在扁平管侧空间与对置侧空间之间折返的流动。

此外，在该热交换器中，对置侧总集合管形成部件还具有在沿着层方向观察时从对置侧弯曲部的端部起呈直线状延伸的对置侧直线部，对置侧直线部与中间侧总集合管形成部件接合。

这里，能够提高与中间侧总集合管形成部件接合的对置侧直线部的耐压强度，由此，能够确保总集合管的耐压强度。

进而，在该热交换器中，对置侧直线部不面向内部空间。

这里，对置侧直线部不会直接承受内压，能够有助于确保总集合管的耐压强度。

而且，在该热交换器中，中间侧总集合管形成部件具有在沿着层方向观察时沿着对置侧直线部呈直线状延伸的中间侧直线部，中间侧直线部的长度为对置侧直线部的长度以上。

这里，能够进一步提高对置侧直线部的耐压强度。

此外，在该热交换器中，对置侧总集合管形成部件的壁厚比扁平管侧总集合管形成部件的壁厚小。

这里，能够抑制对置侧总集合管形成部件的材料费，由此，能够实现总集合管、乃至热交换器的成本降低。

此外，本发明的空调装置具有本发明的热交换器。

这里，能够减小热交换器的容积，因此，能够实现省制冷剂化。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施方式的热交换器的室外热交换器和具有该室外热交换器的空调装置的概略结构图。

图2是室外单元的外观立体图。

图3是室外单元的主视图(去除室外热交换器以外的制冷剂回路构成部件进行图示)。

图4是室外热交换器的概略立体图。

图5是图4的热交换部的局部放大立体图。

图6是图4的室外热交换器的概略剖视图。

图7是图4和图5的折返总集合管附近的分解立体图。

图8是图6和图7的上方折返空间附近的放大剖视图。

图9是图6和图7的下方折返空间附近的放大剖视图。

图10是图8和图9的x-x剖视图(扁平管和连通管利用双点划线图示)。

图11是图8和图9的y-y剖视图(扁平管和连通管利用双点划线图示)。

图12是作为变形例a的热交换器的室外热交换器的折返总集合管附近的分解立体图。

图13是图12的上方折返空间附近的放大剖视图。

图14是示出作为变形例b的热交换器的室外热交换器的图，是与图8和图9的x-x剖视图(扁平管和连通管利用双点划线图示)相当的图。

图15是作为变形例c的热交换器的室外热交换器的折返总集合管附近的分解立体图。

图16是图15的上方和下方折返空间附近的放大剖视图。

图17是示出作为变形例c的热交换器的室外热交换器的图，是与图8和图9的x-x剖视图(扁平管和连通管利用双点划线图示)相当的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的热交换器和具有该热交换器的空调装置的实施方式及其变形例进行说明。另外，本发明的热交换器和具有该热交换器的空调装置的具体结构不限于下述实施方式及其变形例，能够在不脱离发明主旨的范围内进行变更。

(1)空调装置的结构

图1是作为本发明的一个实施方式的热交换器的室外热交换器11和具有该室外热交换器11的空调装置1的概略结构图。

空调装置1是能够通过进行蒸汽压缩式的冷冻循环来进行建筑物等的室内的制冷和制热的装置。空调装置1主要具有室外单元2、室内单元3a、3b、连接室外单元2和室内单元3a、3b的液体制冷剂联络管4和气体制冷剂联络管5、以及对室外单元2和室内单元3a、3b的构成设备进行控制的控制部23。而且，室外单元2和室内单元3a、3b经由制冷剂联络管4、5连接，由此构成空调装置1的蒸汽压缩式的制冷剂回路6。在该制冷剂回路6中封入hfc制冷剂(例如r32或r410a)或二氧化碳等作为制冷剂。

室外单元2设置于室外(建筑物的屋顶或建筑物的壁面附近等)，构成制冷剂回路6的一部分。室外单元2主要具有气液分离器7、压缩机8、四路切换阀10、室外热交换器11、作为膨胀机构的室外膨胀阀12、液体侧截止阀13、气体侧截止阀14和室外风扇15。各设备和阀之间通过制冷剂管16～22连接。

室内单元3a、3b设置于室内(居室或天花板背侧空间等)，构成制冷剂回路6的一部分。室内单元3a主要具有室内膨胀阀31a、室内热交换器32a和室内风扇33a。室内单元3b主要具有作为膨胀机构的室内膨胀阀31b、室内热交换器32b和室内风扇33b。

制冷剂联络管4、5是在将空调装置1设置于建筑物等设置场所时在现场施工的制冷剂管。液体制冷剂联络管4的一端与室内单元2的液体侧截止阀13连接，液体制冷剂联络管4的另一端与室内单元3a、3b的室内膨胀阀31a、31b的液体侧端连接。气体制冷剂联络管5的一端与室内单元2的气体侧截止阀14连接，气体制冷剂联络管5的另一端与室内单元3a、3b的室内热交换器32a、32b的气体侧端连接。

设置于室外单元2或室内单元3a、3b的控制基板等(未图示)进行通信连接，由此构成控制部23。另外，在图1中，为了方便，将控制部23图示在与室外单元2或室内单元3a、3b分离的位置。控制部23进行空调装置1(这里为室外单元2或室内单元3a、3b)的构成设备8、10、12、15、31a、31b、33a、33b的控制、即空调装置1整体的运转控制。

(2)空调装置的动作

接着，使用图1对空调装置1的动作进行说明。在空调装置1中，进行使制冷剂按照压缩机8、室外热交换器11、室外膨胀阀12和室内膨胀阀31a、31b、室内热交换器32a、32b的顺序循环的制冷运转、以及使制冷剂按照压缩机8、室内热交换器32a、32b、室内膨胀阀31a、31b和室外膨胀阀12、室外热交换器11的顺序循环的制热运转。另外，通过控制部23进行制冷运转和制热运转。

在制冷运转时，四路切换阀10被切换为室外散热状态(图1的实线所示的状态)。在制冷剂回路6中，冷冻循环的低压的气体制冷剂被吸入到压缩机8中，在被压缩直到成为冷冻循环的高压后被排出。从压缩机8排出的高压的气体制冷剂通过四路切换阀10被送到室外热交换器11。被送到室外热交换器11的高压的气体制冷剂在作为制冷剂的散热器发挥功能的室外热交换器11中与借助室外风扇15作为冷却源供给的室外空气进行热交换来散热，成为高压的液体制冷剂。在室外热交换器11中进行散热后的高压的液体制冷剂通过室外膨胀阀12、液体侧截止阀13和液体制冷剂联络管4被送到室内膨胀阀31a、31b。被送到室内膨胀阀31a、31b的制冷剂由室内膨胀阀31a、31b减压到冷冻循环的低压，成为低压的气液二相状态的制冷剂。在室内膨胀阀31a、31b中被减压的低压的气液二相状态的制冷剂被送到室内热交换器32a、32b。被送到室内热交换器32a、32b的低压的气液二相状态的制冷剂在室内热交换器32a、32b中与借助室内风扇33a、33b作为加热源供给的室内空气进行热交换而蒸发。由此，室内空气被冷却，然后被供给到室内，由此进行室内的制冷。在室内热交换器32a、32b中蒸发的低压的气体制冷剂通过气体制冷剂联络管5、气体侧截止阀14、四路切换阀10和气液分离器7再次被吸入到压缩机8。

在制热运转时，四路切换阀10被切换为室外蒸发状态(图1的虚线所示的状态)。在制冷剂回路6中，冷冻循环的低压的气体制冷剂被吸入到压缩机8中，在被压缩直到成为冷冻循环的高压后被排出。从压缩机8排出的高压的气体制冷剂通过四路切换阀10、气体侧截止阀14和气体制冷剂联络管5被送到室内热交换器32a、32b。被送到室内热交换器32a、32b的高压的气体制冷剂在室内热交换器32a、32b中与借助室内风扇33a、33b作为冷却源供给的室内空气进行热交换而散热，成为高压的液体制冷剂。由此，室内空气被加热，然后被供给到室内，由此进行室内的制热。在室内热交换器32a、32b中进行散热后的高压的液体制冷剂通过室内膨胀阀31a、31b、液体制冷剂联络管4和液体侧截止阀13被送到室外膨胀阀12。被送到室外膨胀阀12的制冷剂由室外膨胀阀12减压到冷冻循环的低压，成为低压的气液二相状态的制冷剂。在室外膨胀阀12中被减压的低压的气液二相状态的制冷剂被送到室外热交换器11。被送到室外热交换器11的低压的气液二相状态的制冷剂在作为制冷剂的蒸发器发挥功能的室外热交换器11中与借助室外风扇15作为加热源供给的室外空气进行热交换而蒸发，成为低压的气体制冷剂。在室外热交换器11中蒸发的低压的制冷剂通过四路切换阀10和气液分离器7再次被吸入到压缩机8。

(3)室外单元的整体结构

图2是室外单元2的外观立体图。图3是室外单元2的主视图(去除室外热交换器11以外的制冷剂回路构成部件进行图示)。

室外单元2是从外壳40的侧面吸入空气并从外壳40的顶面吹出空气的上吹型热交换单元。室外单元2主要具有：大致长方体箱状的外壳40；作为送风机的室外风扇15；以及包含压缩机和室外热交换器等设备7、8、11、四路切换阀和室外膨胀阀等阀10、12～14和制冷剂管16～22等且构成制冷剂回路6的一部分的制冷剂回路构成部件。另外，在以下的说明中，只要没有特别说明，则“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“前面”、“背面”意味着从前方(附图的左斜前侧)观察图2所示的室外单元2的情况下的方向。

外壳40主要具有：架设于在左右方向上延伸的一对安装腿41上的底框42；从底框42的角部向铅垂方向延伸的支柱43；安装于支柱43的上端的风扇模块44；以及前面面板45，在侧面(这里为背面和左右两侧面)形成有空气的吸入口40a、40b、40c，在顶面形成有空气的吹出口40d。

底框42形成外壳40的底面，在底框42上设置有室外热交换器11。这里，室外热交换器11是面向外壳40的背面和左右两侧面的俯视观察时为大致u字形状的热交换器，实质上形成外壳40的背面和左右两侧面。此外，底框42与室外热交换器11的下端部分接触，作为承接在制冷运转和除霜运转时在室外热交换器11中产生的排水的排水盘发挥功能。

在室外热交换器11的上侧设置有风扇模块44，形成外壳40的比前面、背面和左右两面的支柱43更靠上侧的部分以及外壳40的顶面。这里，风扇模块44是在上表面和下表面开口的大致长方体形状的箱体中收纳了室外风扇15而成的集合体。风扇模块44的顶面的开口是吹出口40d，在吹出口40d设置有吹出格栅46。室外风扇15是如下的送风机：在外壳40内面向吹出口40d进行配置，将空气从吸入口40a、40b、40c取入到外壳40内并从吹出口40d排出。

前面面板45架设于前面侧的支柱43之间，形成外壳40的前表面。

在外壳40内还收纳有室外风扇15和室外热交换器11以外的制冷剂回路构成部件(图2中图示了气液分离器7和压缩机8)。这里，压缩机8和气液分离器7设置于底框42上。

(4)室外热交换器

<结构>

图4是室外热交换器11的概略立体图。图5是图4的热交换部60a～60i的局部放大立体图。图6是图4的室外热交换器11的概略剖视图。图7是图4和图5的折返总集合管80附近的分解立体图。图8是图6和图7的上方折返空间82a～82i附近的放大剖视图。图9是图6和图7的下方折返空间83a～83i附近的放大剖视图。图10是图8和图9的x-x剖视图(扁平管63和连通管84a～84i利用双点划线图示)。图11是图8和图9的y-y剖视图(扁平管63和连通管84a～84i利用双点划线图示)。另外，图4、图6、图8和图9中的表示制冷剂流动的箭头是制热运转时(使室外热交换器11作为制冷剂的蒸发器发挥功能的情况下)的制冷剂的流动方向。

室外热交换器11是进行制冷剂与室外空气的热交换的热交换器，主要具有出入口总集合管70、折返总集合管80、多个扁平管63和多个翅片64。这里，出入口总集合管70、折返总集合管80、连结总集合管90、扁平管63和翅片64全部由铝或铝合金形成，彼此通过焊接等而被接合。

出入口总集合管70是上端和下端封闭的纵长中空的筒形状的部件。出入口总集合管70竖立设置于室外热交换器11的一端侧(这里为图4的左前端侧或图6的左端侧)。

折返总集合管80是上端和下端封闭的纵长中空的筒形状的部件。折返总集合管80竖立设置于室外热交换器11的另一端侧(这里为图4的右前端侧或图7的右端侧)。

扁平管63是扁平多孔管，其具有作为传热面的朝向铅垂方向的平面部63a、以及内部形成的供制冷剂流动的由多个小贯通孔构成的通路63b。扁平管63在上下方向(层方向)上并排地多层配置。扁平管63的一端(图4的左前端或图6的左端)与出入口总集合管70连接，另一端(图4的右前端或图6的右端)与折返总集合管80连接。即，总集合管70、80连接着扁平管63，沿着上下方向(层方向)延伸。翅片64将相邻的扁平管63之间划分成供空气流动的多个通风路，以插入多个扁平管63的方式形成有水平地细长地延伸的多个缺口64a。这里，扁平管63的平面部63a朝向的方向是上下方向(层方向)，并且，扁平管63的长度方向是沿着外壳40的侧面(这里为左右两侧面)和背面的水平方向，因此，缺口部64a延伸的方向是与扁平管63的长度方向交叉的水平方向。翅片64的缺口64a的形状与扁平管63的截面的外形大致一致。翅片64的缺口部64a是在翅片64的上下方向(层方向)上隔开规定的间隔而形成的。

在室外热交换器11中，扁平管63被划分成上下多层配置的多个(这里为9个)主热交换部61a～61i、以及在多个主热交换部61a～61i的下侧上下多层配置的多个(这里为9个)副热交换部62a～62i。主热交换部61a～61i构成室外热交换器11的上部，在其最上层配置有主热交换部61a，从主热交换部61a的下层侧起沿着上下方向(层方向)向下依次配置有主热交换部61b～61i。副热交换部62a～62i构成室外热交换器11的下部，在其最下层配置有副热交换部62a，从副热交换部62a的上层侧起沿着上下方向(层方向)依次配置有副热交换部62b～62i。

出入口总集合管70的内部空间70s通过分隔板71在上下方向(层方向)上被分隔，由此被划分成主热交换部61a～61i中共用的气体侧出入口空间72、以及与各副热交换部62a～62i对应的液体侧出入口空间73a～73i。气体侧出入口空间72与构成主热交换部61a～61i的扁平管63的一端连通。各液体侧出入口空间73a～73i与构成对应的副热交换部62a～62i的扁平管63的一端连通。在出入口总集合管70连接着在制热运转时将从室外膨胀阀12(参照图1)送来的制冷剂分流地送到各液体侧出入口空间73a～73i的液体侧分流部件75、以及在制冷运转时将从压缩机8(参照图1)送来的制冷剂送到气体侧出入口空间72的制冷剂管19。液体侧分流部件75具有与制冷剂管20(参照图1)连接的液体侧制冷剂分流器76、以及从液体侧制冷剂分流器76延伸且与各液体侧出入口空间73a～73i连接的液体侧制冷剂分流管77a～77i。

折返总集合管80主要具有：供扁平管63插入的扁平管侧总集合管形成部件91；以及对置侧总集合管形成部件92，其与扁平管侧总集合管形成部件91对置且与扁平管侧总集合管形成部件91之间形成内部空间80s。折返总集合管80还具有介于扁平管侧总集合管形成部件91与对置侧总集合管形成部件92之间的中间侧总集合管形成部件93。扁平管侧总集合管形成部件91通过焊接等而与中间侧总集合管形成部件93接合。对置侧总集合管形成部件92也通过焊接等而与中间侧总集合管形成部件93接合。

折返总集合管80的内部空间80s通过分隔板81在上下方向(层方向)上被分隔，由此被划分成与各主热交换部61a～61i对应的上方折返空间82a～82i、以及与各副热交换部62a～62i对应的下方折返空间83a～83i。上方折返空间82a～82i和下方折返空间83a～83i经由连通管84a～84i连通。

扁平管侧总集合管形成部件91具有在沿着上下方向(层方向)观察时朝向扁平管63侧突出的扁平管侧弯曲部91a。扁平管侧弯曲部91a在沿着上下方向(层方向)观察时具有半圆弧形状。扁平管侧总集合管形成部件91，在上下方向(层方向)上并排形成有用于插入扁平管63的开口91b。

对置侧总集合管形成部件92具有在沿着上下方向(层方向)观察时朝向远离扁平管63的一侧突出的对置侧弯曲部92a。对置侧弯曲部92a在沿着上下方向(层方向)观察时具有半圆弧形状。在对置侧总集合管形成部件92，以与上方折返空间82a～82i和下方折返空间83a～83i的上下方向(层方向)位置对应的方式形成有用于插入连通管84a～84i的开口92b。此外，在对置侧总集合管形成部件92，以与上方折返空间82a～82i和下方折返空间83a～83i的上下方向(层方向)位置对应的方式形成有用于插入分隔板81的开口92c。

中间侧总集合管形成部件93将内部空间80s分隔成扁平管侧总集合管形成部件91侧的扁平管侧空间94和对置侧总集合管形成部件92侧的对置侧空间95。中间侧总集合管形成部件93具有在沿着上下方向(层方向)观察时在与扁平管63或连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a或对置侧弯曲部92a的突出方向)正交的方向上呈直线状延伸的第1中间侧直线部93a。中间侧总集合管形成部件93具有在沿着上下方向(层方向)观察时从第1中间侧直线部93a的两端部向扁平管63和连通管84a～84i的插入方向呈直线状延伸的第2中间侧直线部93b。在第1中间侧直线部93a，以与上方折返空间82a～82i和下方折返空间83a～83i的上下方向(层方向)位置对应的方式形成有用于插入分隔板81的开口93c。

各上方折返空间82a～82i通过形成有在上下方向上贯通的开口85a的整流板85而被上下分隔。各上方折返空间82a～82i中的整流板85的上侧的空间是用于形成供制冷剂在扁平管侧空间94与对置侧空间95之间折返流动的循环构造的循环侧空间86a～86i，整流板85的下侧的空间是与对应的连通管84a～84i连通的连通侧空间87a～87i。各循环侧空间86a～86i中的扁平管侧空间94和对置侧空间95在它们的上部经由形成于第1中间侧直线部93a的开口93d连通。这些各循环侧空间86a～86i中的扁平管侧空间94和对置侧空间95在它们的下部经由形成于第1中间侧直线部93a的开口93e连通。各连通侧空间87a～87i中的扁平管侧空间94和对置侧空间95经由形成于第1中间侧直线部93a的开口93f连通。进而，在将室外热交换器11用作制冷剂的蒸发器的情况下，在各循环侧空间86a～86i中，在扁平管侧空间94中向上流动的制冷剂以经由开口93d从扁平管侧空间94向对置侧空间95折返的方式流动，在对置侧空间95中向下流动的制冷剂以经由开口93e从对置侧空间95向扁平管侧空间94折返的方式流动(循环构造)。此外，在对置侧总集合管形成部件92形成有用于插入整流板85的开口92d，在中间侧总集合管形成部件93形成有用于插入整流板85的开口93g。另外，图8图示了上方折返空间82a～82i中的一个作为代表例。此外，这里，在连通侧空间87a～87i中也被插入扁平管63中的一个，但是，也可以是全部扁平管63插入循环侧空间86a～86i中，在连通侧空间87a～87i中未插入扁平管63。

各下方折返空间83a～83i中的扁平管侧空间94和对置侧空间95经由形成于第1中间侧直线部93a的开口93h连通。在各下方折返空间83a～83i中，与对应的连通管84a～84i连通。另外，图9图示了下方折返空间83a～83i中的一个作为代表例。

接着，对扁平管侧总集合管形成部件91、对置侧总集合管形成部件92和中间侧总集合管形成部件93的形状进行详细说明。

扁平管侧总集合管形成部件91的扁平管侧弯曲部91a在沿着上下方向(层方向)观察时呈内径为d1的半圆弧形状。这里，设扁平管侧弯曲部91a的半圆弧形状的中心为o。扁平管侧弯曲部91a的内径d1比扁平管63的宽度w大。扁平管侧总集合管形成部件91具有在沿着上下方向(层方向)观察时从扁平管侧弯曲部91a的端部朝向扁平管63的插入方向(对置侧弯曲部92a的突出方向)延伸的扁平管侧直线部91c。扁平管侧直线部91c中的靠扁平管63的插入方向(对置侧弯曲部92a的突出方向)侧的端面与中间侧总集合管形成部件93的第1中间侧直线部93a中的靠连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a的突出方向)侧的面接触。扁平管侧直线部91c的外表面与中间侧总集合管形成部件93的第2中间侧直线部93b的内表面接触。扁平管侧直线部91c和中间侧总集合管形成部件93的接触面彼此通过焊接等而接合。扁平管侧总集合管形成部件91的壁厚为t1。

对置侧总集合管形成部件92的对置侧弯曲部92a在沿着上下方向(层方向)观察时呈内径为d2的半圆弧形状。这里，设对置侧弯曲部92a的半圆弧形状的中心为p。对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管侧弯曲部91a的内径d1小。这里，设对置侧弯曲部92a的内径d2为扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.5倍～0.75倍。对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管63的宽度w小。对置侧总集合管形成部件92具有在沿着上下方向(层方向)观察时从对置侧弯曲部92a的端部呈直线状延伸的对置侧直线部92e。这里，对置侧直线部92e在沿着上下方向(层方向)观察时朝向与扁平管63或连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a或对置侧弯曲部92a的突出方向)正交的方向以远离中心p的方式延伸。对置侧直线部92e中的靠连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a的突出方向)侧的面与中间侧总集合管形成部件93的第1中间侧直线部93a中的靠扁平管63的插入方向(对置侧弯曲部92a的突出方向)侧的面接触。这里，如上所述，在中间侧总集合管形成部件93的第1中间侧直线部93a形成有用于使构成内部空间80s的扁平管侧空间94和对置侧空间95彼此连通的开口93d、93e、93f、93f，但是，这些开口93d、93e、93f、93f以对置侧直线部92e不面向内部空间80s的方式形成。具体而言，开口93d、93e、93f、93f在沿着上下方向(层方向)观察时形成到对置侧弯曲部92a的端部为止，由此，对置侧直线部92e不面向内部空间80s。对置侧直线部92e中的靠与扁平管63或连通管84a～84i的插入方向正交的方向侧的端面与中间侧总集合管形成部件93的第2中间侧直线部93b的内表面接触。对置侧直线部92e和中间侧总集合管形成部件93的接触面彼此通过焊接等而接合。对置侧总集合管形成部件92的壁厚为t2。对置侧总集合管形成部件92的壁厚t2比扁平管侧总集合管形成部件91的壁厚t1小。

<动作(制冷剂的流动)>

接着，对具有上述结构的室外热交换器11中的制冷剂的流动进行说明。

在制冷运转时，室外热交换器11作为从压缩机8(参照图1)排出的制冷剂的散热器发挥功能。另外，这里，制冷剂向与图4、图6、图8和图9中的表示制冷剂的流动的箭头相反的方向流动。

从压缩机8(参照图1)排出的制冷剂通过制冷剂管19被送到出入口总集合管70的气体侧出入口空间72。

被送到气体侧出入口空间72的制冷剂向构成热交换部60a～60i的主热交换部61a～61i的扁平管63分流。被送到扁平管63的制冷剂在该通路63b中流动期间通过与室外空气的热交换而散热，被送到折返总集合管80的上方折返空间82a～82i。被送到上方折返空间82a～82i的制冷剂通过循环侧空间86a～86i、开口93d、93e、85a、连通侧空间87a～87i和开口93f而汇合，被送到连通管84a～84i。被送到连通管84a～84i的制冷剂被送到下方折返空间83a～83i。被送到下方折返空间83a～83i的制冷剂通过开口93h向构成热交换部60a～60i的副热交换部62a～62i的扁平管63分流。被送到扁平管63的制冷剂在该通路63b中流动期间通过与室外空气的热交换而进一步散热，被送到出入口总集合管70的液体侧出入口空间73a～73i而汇合。即，制冷剂按照主热交换部61a～61i、副热交换部62a～62i的顺序通过热交换部60a～60i。此时，制冷剂从过热气体状态散热到饱和液体状态或过冷却液体状态。被送到液体侧出入口空间73a～73i的制冷剂被送到液体侧制冷剂分流部件75的液体侧制冷剂分流管77a～77i，在液体侧制冷剂分流器76中汇合。在液体侧制冷剂分流器76中汇合的制冷剂通过制冷剂管20(参照图1)被送到室外膨胀阀12(参照图1)。

在制热运转时，室外热交换器11作为室外膨胀阀12(参照图1)中被减压的制冷剂的蒸发器发挥功能。另外，这里，制冷剂向图4、图6、图8和图9中的表示制冷剂的流动的箭头的方向流动。

在室外膨胀阀12中被减压的制冷剂通过制冷剂管20(参照图1)被送到液体侧制冷剂分流部件75。被送到液体侧制冷剂分流部件75的制冷剂从液体侧制冷剂分流器76向液体侧制冷剂分流管77a～77i分流而被送到出入口总集合管70的液体侧出入口空间73a～73i。

被送到液体侧出入口空间73a～73i的制冷剂向构成热交换部60a～60i的副热交换部62a～62i的扁平管63分流。被送到扁平管63的制冷剂在该通路63b中流动期间通过与室外空气的热交换而被加热，被送到折返总集合管80的下方折返空间83a～83i而汇合。被送到下方折返空间83a～83i的制冷剂通过开口93h被送到连通管84a～84i。被送到连通管84a～84i的制冷剂被送到上方折返空间82a～82i。被送到上方折返空间82a～82i的制冷剂通过连通侧空间87a～87i、开口93f、85a、循环侧空间86a～86i和开口93d、93e向构成热交换部60a～60i的主热交换部61a～61i的扁平管63分流。此时，被送到连通侧空间87a～87i的制冷剂通过开口93f从对置侧空间95被送到扁平管侧空间94，其一部分被送到插入于连通侧空间87a～87i中的扁平管63，其余部分通过开口85a被送到循环侧空间86a～86i的扁平管侧空间94。被送到扁平管侧空间94的制冷剂以一边向插入于扁平管侧空间94中的扁平管63分流一边在扁平管侧空间94中上升的方式流动，到达扁平管侧空间94的上部。到达了扁平管侧空间94的上部的制冷剂通过开口93d被送到对置侧空间95的上部。被送到对置侧空间95的上部的制冷剂以在对置侧空间95中下降的方式流动，到达对置侧空间95的下部。到达了对置侧空间95的下部的制冷剂通过开口93e被送到扁平管侧空间94的下部，与通过开口85a被送到循环侧空间86a～86i的扁平管侧空间94的制冷剂汇合。这样，通过开口85a从连通侧空间87a～87i被送到循环侧空间86a～86i的制冷剂一边伴随着制冷剂在扁平管侧空间94与对置侧空间95之间折返流动(循环流动)，一边向构成主热交换部61a～61i的扁平管63分流。进而，被送到扁平管63的制冷剂在该通路63b中流动期间通过与室外空气的热交换而进一步被加热，被送到出入口总集合管70的气体侧出入口空间72而汇合。即，制冷剂按照副热交换部62a～62i、主热交换部61a～61i的顺序通过热交换部60a～60i。此时，制冷剂从液体状态或气液二相状态蒸发而被加热到成为过热气体状态。被送到气体侧出入口空间72的制冷剂通过制冷剂管19被送到压缩机8(参照图1)的吸入侧。

(5)特征

本实施方式的室外热交换器11(热交换器)和具有该室外热交换器11的空调装置1具有以下这种特征。

<a>

如上所述，本实施方式的热交换器11具有：多个扁平管63，多个扁平管63在上下方向(规定的层方向)上并排配置，扁平管在内部形成有制冷剂的通路63b；以及折返总集合管80(总集合管)，其连接着扁平管63，沿着层方向延伸。总集合管80具有：供扁平管63插入的扁平管侧总集合管形成部件91；以及对置侧总集合管形成部件92，其与扁平管侧总集合管形成部件91对置且与扁平管侧总集合管形成部件91之间形成内部空间80s。扁平管侧总集合管形成部件91具有在沿着层方向观察时朝向扁平管93侧突出的扁平管侧弯曲部91a。对置侧总集合管形成部件92具有在沿着层方向观察时朝向远离扁平管63的一侧突出的对置侧弯曲部92a。而且，这里，对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管侧弯曲部91a的内径d1小。

这里，对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管侧弯曲部91a的内径d1小，与此对应地能够减小总集合管80的内部空间80s的容积，由此，能够减小热交换器11的容积。例如，与使对置侧弯曲部92a的内径d2与扁平管侧弯曲部91a的内径d1相同的情况(参照图10和图11中双点划线所示的对置侧弯曲部92a)相比，能够减小对置侧空间95的容积。而且，在具有这种热交换器11的空调装置1中，能够减小热交换器11的容积，因此，能够实现省制冷剂化。

<b>

此外，在本实施方式的热交换器11中，如上所述，扁平管侧弯曲部91a的内径d1比扁平管63的宽度w大，对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管63的宽度w小。

这里，与扁平管侧弯曲部91a的内径d1相比，能够大幅减小对置侧弯曲部92a的内径d2，由此，能够大幅减小总集合管80的内部空间80s的容积。

<c>

此外，在本实施方式的热交换器11中，如上所述，总集合管80还具有介于扁平管侧总集合管形成部件91与对置侧总集合管形成部件92之间的中间侧总集合管形成部件93。

这里，能够经由中间侧总集合管形成部件93接合扁平管侧总集合管形成部件91和对置侧总集合管形成部件92。

<d>

此外，在本实施方式的热交换器11中，如上所述，中间侧总集合管形成部件93将内部空间80s分隔成扁平管侧总集合管形成部件91侧的扁平管侧空间94和对置侧总集合管形成部件92侧的对置侧空间95，在总集合管80形成有供制冷剂在扁平管侧空间94与对置侧空间95之间折返流动的循环构造。

这里，在将热交换器11用作制冷剂的蒸发器时，能够抑制从总集合管80向扁平管63分流时的偏流。

<e>

此外，在本实施方式的热交换器11中，如上所述，对置侧弯曲部92a的内径d2是扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.5倍～0.75倍。这里，在具有循环构造的总集合管80中，在将热交换器11用作制冷剂的蒸发器时，必须使进行从扁平管侧空间94向对置侧空间95折返的循环流动的制冷剂的压力损失小于等于从连通管84a～84i被送到上方折返空间82a～82i的制冷剂向扁平管63分流为止的压力损失。为了满足该条件，需要使两个流动的压力损失相等，并且使对置侧空间95的容积比扁平管侧空间94的容积小。与此相对，当对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.5倍小时，进行循环流动的制冷剂的压力损失过大，很难得到期望的循环流动。另一方面，当对置侧弯曲部92a的内径d2比扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.75倍大时，不太能够减小对置侧空间95的容积。因此，这里，如上所述，使对置侧弯曲部92a的内径d2为扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.5倍～0.75倍。

这里，使对置侧弯曲部92a的内径d2为扁平管侧弯曲部91a的内径d1的0.5倍～0.75倍，由此，能够良好地保持制冷剂在扁平管侧空间94与对置侧空间95之间折返的流动。

<f>

此外，在本实施方式的热交换器11中，如上所述，对置侧总集合管形成部件92还具有在沿着层方向观察时从对置侧弯曲部92a的端部起呈直线状延伸的对置侧直线部92e，对置侧直线部92e与中间侧总集合管形成部件93接合。

这里，能够提高与中间侧总集合管形成部件93接合的对置侧直线部92e的耐压强度，由此，能够确保总集合管80的耐压强度。即，虽然与半圆弧形状的对置侧弯曲部92a相比，对置侧直线部92e的耐压强度较低，但是，这里，通过将对置侧直线部92e与中间侧总集合管形成部件93接合，能够增大对置侧直线部92e的实质上的壁厚，由此，能够提高耐压强度。

进而，在本实施方式的热交换器11中，对置侧直线部92e不面向内部空间80s。

这里，对置侧直线部92e不会直接承受内压，能够有助于确保总集合管80的耐压强度。

此外，在本实施方式的热交换器11中，对置侧总集合管形成部件92的壁厚t2比扁平管侧总集合管形成部件91的壁厚t1小。

这里，能够抑制对置侧总集合管形成部件92的材料费，由此，能够实现总集合管80、乃至热交换器11的成本降低。特别地，这里，将耐压强度比半圆弧形状的对置侧弯曲部92a低的对置侧直线部92e与中间侧总集合管形成部件93接合，而且，不面向内部空间80s，因此，能够将包含对置侧直线部92e在内的对置侧总集合管形成部件92整体的壁厚t2减小到对置侧弯曲部92a中最小限度必要的壁厚。

(6)变形例

<a>

在上述实施方式的室外热交换器11(热交换器)中，在折返总集合管80(总集合管)的上方折返空间82a～82i设置循环构造(具有开口85a的整流板85、循环侧空间86a～86i、连通侧空间87a～87i、开口93d、93e、93f)，由此，在将热交换器11用作制冷剂的蒸发器时，抑制从总集合管80向扁平管63分流时的偏流。

但是，上方折返空间82a～82i中的偏流有时能够被其他结构抑制，有时容许些许的偏流。这种情况下，如图12和图13所示，在上方折返空间82a～82i中，也可以与下方折返空间83a～83i同样，在中间侧总集合管形成部件93仅形成使扁平管侧空间94与对置侧空间95之间连通的开口93f，省略循环构造。另外，该情况下，还省略整流板85和用于在对置侧总集合管形成部件92插入整流板85的开口92d。

在这种变形例a中，也具有上述实施方式的<a>、<b>、<c>和<f>的特征。

<b>

在上述实施方式和变形例a的室外热交换器11(热交换器)中，优选进一步提高折返总集合管80的耐压强度。特别地，优选进一步提高从构成总集合管80的对置侧总集合管形成部件92的对置侧弯曲部92a的端部到对置侧直线部92e的直线状的部分的耐压强度。这是因为，例如，在制冷剂回路6中使用二氧化碳作为制冷剂的情况下，与使用hfc制冷剂的情况相比，在室外热交换器11中流动的制冷剂的压力非常高。

因此，这里，如图14所示，使中间侧总集合管形成部件93中的与对置侧直线部92e接合的第1中间侧直线部93a成为对置侧直线部92e以上的长度，由此，第1中间侧直线部93a与从对置侧弯曲部92a的端部到对置侧直线部92e的直线状的部分接合。这里，第1中间侧直线部93a或对置侧直线部92e的长度意味着如下长度：在沿着层方向观察中间侧总集合管形成部件93和对置侧总集合管形成部件92时，第1中间侧直线部93a和对置侧直线部92e从第2中间侧直线部93b的位置朝向与扁平管63或连通管84的插入方向正交的方向呈直线状延伸的长度。由此，这里，在从对置侧弯曲部92a的端部到对置侧直线部92e的直线状的部分中，能够增大实质上的壁厚。

这样，这里，能够进一步提高总集合管80的耐压强度，特别地，在使用二氧化碳这种高压的制冷剂的情况下是有用的。

<c>

在上述实施方式和变形例a、b的室外热交换器11(热交换器)中，折返总集合管80(总集合管)具有中间侧总集合管形成部件93介于扁平管侧总集合管形成部件91与对置侧总集合管形成部件92之间的构造。

但是，总集合管80的构造不限于此，如图14～图16所示，也可以省略中间侧总集合管形成部件93而具有扁平管侧总集合管形成部件91和对置侧总集合管形成部件92直接接合的构造。

这里，与变形例a同样，举例说明在总集合管80的上方折返空间82a～82i不设置循环构造的情况。首先，扁平管侧总集合管形成部件91和对置侧总集合管形成部件92与上述变形例a相同(参照上述实施方式和变形例a中的扁平管侧总集合管形成部件91和对置侧总集合管形成部件92的说明)。但是，在上述实施方式和变形例a中，对置侧直线部92e中的靠连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a的突出方向)侧的面与中间侧总集合管形成部件93的第1中间侧直线部93a中的靠扁平管63的插入方向(对置侧弯曲部92a的突出方向)侧的面接触，但是，这里，不同之处在于，对置侧直线部92e中的靠连通管84a～84i的插入方向(扁平管侧弯曲部91a的突出方向)侧的面与扁平管侧直线部91c中的靠扁平管63的插入方向(对置侧弯曲部92a的突出方向)侧的端面接触。此外，这里，对置侧总集合管形成部件92还具有在沿着上下方向(层方向)观察时从对置侧直线部92e的两端部向连通管84a～84i的插入方向呈直线状延伸的第2对置侧直线部92f。第2对置侧直线部92f的内表面与扁平管侧总集合管形成部件91的扁平管侧直线部91c的外表面接触。而且，扁平管侧总集合管形成部件91的扁平管侧直线部91c和对置侧总集合管形成部件92的对置侧直线部92e、92f的接触面彼此通过焊接等而接合。

在这种变形例c中，也具有上述实施方式的<a>和<b>的特征。

此外，这里，对置侧总集合管形成部件92还具有在沿着层方向观察时从对置侧弯曲部92a的端部呈直线状延伸的对置侧直线部92e，对置侧直线部92e与扁平管侧总集合管形成部件91接合。

这里，能够提高与扁平管侧总集合管形成部件91接合的对置侧直线部92e的耐压强度，由此，能够确保总集合管80的耐压强度。即，虽然与半圆弧形状的对置侧弯曲部92a相比，对置侧直线部92e的耐压强度较低，但是，这里，通过将对置侧直线部92e与中间侧总集合管形成部件93接合，能够增大对置侧直线部92e的实质上的壁厚，由此，能够提高耐压强度。

进而，这里，对置侧直线部92e不面向内部空间80s。

这里，对置侧直线部92e不会直接承受内压，能够有助于确保总集合管80的耐压强度。

此外，这里，对置侧总集合管形成部件92的壁厚t2比扁平管侧总集合管形成部件91的壁厚t1小。

这里，能够抑制对置侧总集合管形成部件92的材料费，由此，能够实现总集合管80、乃至热交换器11的成本降低。特别地，这里，将耐压强度比半圆弧形状的对置侧弯曲部92a低的对置侧直线部92e与扁平管侧总集合管形成部件91接合，而且，不面向内部空间80s，因此，能够将包含对置侧直线部92e在内的对置侧总集合管形成部件92整体的壁厚t2减小到对置侧弯曲部92a中最小限度必要的壁厚。

<d>

在上述实施方式和变形例a～c中，针对折返总集合管80，采用具备具有扁平管侧弯曲部91a的扁平管侧总集合管形成部件91、以及具有内径比扁平管侧弯曲部91a小的对置侧弯曲部92a的对置侧总集合管形成部件92的总集合管构造，但是不限于此。

例如，也可以针对具有内部空间70s的出入口总集合管70采用上述变形例a或变形例c的总集合管构造(无循环构造)。

此外，在针对出入口总集合管70采用上述实施方式的总集合管构造(有循环构造)的情况下，也可以在液体侧出入口空间73a～73i采用循环构造。即，用于使从液体侧制冷剂分流管77a～77i被送到液体侧出入口空间73a～73i的制冷剂向扁平管63分流时的偏流抑制。

<e>

在上述实施方式和变形例a～d中，举例说明了制冷剂以在主热交换部61a～61i与副热交换部62a～62i之间上下折返的方式流动的路径结构的室外热交换器11(热交换器)，但是不限于此。

例如，针对构成制冷剂不上下折返的路径结构的热交换器或制冷剂横向折返的路径结构的热交换器的总集合管，也可以采用上述实施方式和变形例a～c的总集合管构造。

<f>

在上述实施方式和变形例a～e中，扁平管侧总集合管形成部件91具有扁平管侧直线部91c，但是不限于此，也可以不具有扁平管侧直线部91c。

此外，在上述实施方式和变形例a～d中，扁平管侧弯曲部91a具有以穿过其中心o的方式划分的半圆弧形状，对置侧弯曲部92a具有由穿过其中心p的直线划分的半圆弧形状，但是不限于此，也可以是由穿过从中心o、p偏移的位置的直线划分的圆弧形状。即，扁平管侧弯曲部91a或对置侧弯曲部92a的半圆弧形状不仅包含利用穿过中心o、p的直线划分的圆弧形状，还包含利用穿过从中心o、p偏移的位置的直线划分的圆弧形状。

<g>

此外，在上述实施方式和变形例a～f中，举例说明了上吹型的室外单元2的室外热交换器11(热交换器)，但是不限于此，也可以是从外壳的侧面吸入空气并从外壳的前面吹出空气的横吹型的室外单元的热交换器。该情况下，热交换器俯视观察时也可以不是u字形状，俯视观察时也可以是l字形状。

此外，只要是具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器即可，不限于室外热交换器，也可以是其他热交换器。该情况下，也可以不是上述实施方式和变形例a～e这种扁平管63在作为层方向的上下方向上并排配置、且总集合管70、80沿着作为层方向的上下方向延伸的热交换器，也可以是扁平管63在作为层方向的横向或倾斜方向上并排配置、且总集合管70、80沿着作为层方向的横向或倾斜方向延伸的热交换器。

产业上的可利用性

本发明能够广泛应用于具有扁平管和连接着扁平管的总集合管的热交换器及具有该热交换器的空调装置。

标号说明

1空调装置

11室外热交换器(热交换器)

63扁平管

63b通路

70出入口总集合管(总集合管)

70s内部空间

80折返总集合管(总集合管)

80s内部空间

91扁平管侧总集合管形成部件

92对置侧总集合管形成部件

91a扁平管侧弯曲部

92a对置侧弯曲部

92e对置侧直线部

93中间侧总集合管形成部件

93a中间侧直线部

94扁平管侧空间

95对置侧空间

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-125748号公报