热交换器及具有该热交换器的热泵系统的制作方法

1.本公开涉及一种热交换器及具有该热交换器的热泵系统。


背景技术：

2.具有微通道的热交换器已为人所知。例如，专利文献1中公开了一种制冷剂流路的在剖面上的纵向尺寸和横向尺寸都在10μm以上1000μm的将超临界流体用作制冷剂的热交换器。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本公开专利公报特开2007-333353号公报


技术实现要素：

6.－发明要解决的技术问题－
7.然而，平板式热交换器通常被设置为制冷剂流路朝向铅直方向。因此，高度方向上的大小变大，所以在产品内的部件布置方式存在限制的情况、管道的敷设方式存在约束的情况等时，不得不采用其他设置方法，在如上所述的情况下，存在导致大幅度的性能下降的问题。
8.本公开所要解决的技术问题是，提供一种设置自由度高的热交换器。
9.－用以解决技术问题的技术方案－
10.本公开的第一方面涉及一种热交换器100，所述热交换器100包括多个第一层10和多个第二层20，所述多个第一层10分别具有多条作为微通道的第一流路12，所述多个第二层20分别具有多条作为微通道的第二流路22，并且，所述第一层10和所述第二层20构成层叠体110，并且液体在所述第一层10的所述第一流路12和所述第二层20的所述第二流路22中的一者中蒸发且气体在另一者中冷凝的同时进行热交换，在所述热交换器100中，在所述层叠体110上形成有第一液体流通孔111和第二液体流通孔112，所述第一液体流通孔111与所述多个第一层10各自的多条所述第一流路12相通，所述第二液体流通孔112与所述多个第二层20各自的多条所述第二流路22相通，在所述第一液体流通孔111和所述第二液体流通孔112中的一个或两者中的每一个内布置有分配部件40、50，所述分配部件40、50用于向所述多个第一层10和/或所述多个第二层20均匀地分配供给流体，所述流体包括蒸发源的液体。
11.这里，首先，本技术中的“微通道”是指，在第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸和垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸均在10μm以上1000μm以下的流路。
12.在第一方面中，构成层叠体110的第一层10和第二层20分别具有作为微通道的第一流路10和第二流路20。由此，在热交换器100的设置方法中，不需要考虑流体的流动方向，不受其约束，因此，能够得到较大的设置自由度。
13.此外，在第一方面中，液体在第一层10的第一流路12和第二层20的第二流路22中
的一者中蒸发且气体在另一者中冷凝的同时进行热交换。此时，液体在第一层10的第一流路12中蒸发时，包括蒸发源的液体的流体经由第一液体流通孔111分配至多个第一层10，液体在第二层20的第二流路22中蒸发时，经由第二液体流通孔112分配至多个第二层20。另外，在第一液体流通孔111和第二液体流通孔112中的一个或两者中的每一个上布置有分配部件40、50。由此，能够向多个第一层10和/或多个第二层20均匀地分配供给流体。
14.本公开的第二方面是，在上述第一方面中，所述分配部件40、50由管部件构成，所述管部件布置在一端构成所述流体的流体流入部115的所述第一液体流通孔111和所述第二液体流通孔112中的一个或两者中的每一个内，在所述管部件与所述第一液体流通孔111和所述第二液体流通孔112之间沿着长度方向设置有间隙116，所述管部件的两端被封闭，且在所述管部件的长度方向上的靠近所述流体流入部115的一端侧和远离所述流体流入部115的另一端侧分别形成有返回孔41、51和折返孔42、52。
15.在第二方面中，分配部件40、50由管部件构成，上述管部件的两端被封闭并且在上述管部件上形成有返回孔41、51和折返孔42、52。另外，流体从第一液体流通孔111或第二液体流通孔112的一端的流体流入部115流入分配部件40、50与第一液体流通孔111或第二液体流通孔112之间的间隙116。该间隙116与多个第一层10各自的多条第一流路12或多个第二层20各自的多条第二流路22相通。此时，流体形成其一部分沿分配部件40、50流过后，从折返孔42、52流入分配部件40、50内后折返流动，再从返回孔41、51向分配部件40、50外流出后汇合的流动。由此，间隙116内的流体通过该流动在长度方向上变得均匀，均匀地分配供给至多个第一层10和/或多个第二层20。
16.本公开的第三方面是，在第二方面中，所述返回孔41、51的开口面积小于所述折返孔42、52的开口面积。
17.在第三方面中，返回孔41、51的开口面积小于折返孔42、52的开口面积。因此，在分配部件40、50内，相比从自返回孔41、51流出的流体，从折返孔42、52有更多的流体流入，在返回孔41、51侧分布相对低的压力，在折返孔42、52侧分布相对高的压力。由此，流体容易地形成从折返孔42、52流入分配部件40、50后从返回孔41、51流出的流动。
18.本公开的第四方面是，在第一方面中，所述分配部件40、50由管部件构成，所述管部件布置在所述第一液体流通孔111和所述第二液体流通孔112中的一个或两者中的每一个内，在所述管部件与所述第一液体流通孔111和所述第二液体流通孔112之间沿着长度方向设置有间隙116，所述管部件的一端构成所述流体的流体流入部43、53且另一端被封闭，并且，在所述管部件上沿着长度方向留出间隔地形成有多个开口44、54。
19.在第四方面中，分配部件40、50由管部件构成，上述管部件的一端构成流体的流体流入部43、53并且另一端被封闭，且在上述管部件上沿着长度方向留出间隔地形成有多个开口44、54。另外，流体从分配部件40、50的一端的流体流入部43、53流入分配部件40、50内后，从多个开口44、54流出，流入分配部件40、50与第一液体流通孔111或第二液体流通孔112之间的间隙116。该间隙116与多个第一层10各自的多条第一流路12或多个第二层20各自的多条第二流路22相通。此时，流体滞留在分配部件40、50内后，从多个开口44、54分支而流入间隙116。由此，间隙116内的流体在长度方向上变得均匀，均匀地分配供给至多个第一层10和/或多个第二层20。
20.本公开的第五方面是，在第四方面中，所述多个开口44、54以所述多个开口44、54
之间的间隔随着接近另一端侧而逐渐减小的方式形成。
21.在第五方面中，多个开口44、54之间的间隔随着远离流体的流体流入部43、53而逐渐减小。另外，流体向分配部件40、50与第一液体流通孔111或第二液体流通孔112之间的间隙116流入，向接近流体流入部43、53的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部43、53的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自分配部件40、50的流体的流入量来实现间隙116内的流体的在长度方向上的均匀化。
22.本公开的第六方面是，在第四或第五方面中，所述多个开口44、54以所述多个开口44、54的开口面积随着接近另一端侧而逐渐变大的方式形成。
23.在第六方面中，多个开口44、54的开口面积随着远离流体的流体流入部43、53而逐渐变大。另外，流体向分配部件40、50与第一液体流通孔111或第二液体流通孔112之间的间隙116流入，向接近流体流入部43、53的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部43、53的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自分配部件40、50的流体的流入量来实现间隙116内的流体的在长度方向上的均匀化。
24.本公开的第七方面是，在第一到第六方面中的任一方面中，所述层叠体110以所述多个第一层10各自的多条所述第一流路12和所述多个第二层20各自的多条所述第二流路22沿水平方向延伸的方式布置。
25.如上所述，通常，平板式热交换器以制冷剂流路朝向铅直方向的方式设置，在其他设置方法中，会导致大幅度的性能下降。然而，在第七方面中，布置成第一层10和第二层20的微通道即第一流路12和第二流路22沿水平方向延伸。因此，在平板式热交换器中，能进行如被认为是导致性能下降的流体沿水平方向流动那样的设置。
26.本公开的第八方面是，在上述第一到第七方面中的任一方面中，在所述第一层10和所述第二层20内流动的流体均是氟利昂类制冷剂或自然制冷剂。
27.在第八方面中，能够得到在第一层10的氟利昂类制冷剂或自然制冷剂与第二层20的氟利昂类制冷剂或自然制冷剂之间进行热交换的热交换器100。
28.本公开的第九方面涉及一种热泵系统60，包括上述第一到第八方面中的任一方面所述的热交换器100。
29.在第九方面中，作为包括上述第一到第六方面中的任一方面所述的热交换器100的热泵系统60，能够得到热交换器100的较大的设置自由度的效果。
附图说明
30.图1是第一实施方式所涉及的热交换器100的立体图；
31.图2是第一实施方式所涉及的热交换器100的分解立体图；
32.图3是第一层10的俯视图；
33.图4是第二层20的俯视图；
34.图5是第一流路12(第二流路22)的剖视图；
35.图6是第一微通道a 15a(第一微通道b15b)的剖视图；
36.图7是第二微通道a 25a(第二微通道b 25b)的剖视图；
37.图8是第一实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)的立体图；
38.图9是在第一实施方式所涉及的热交换器100中的第一液体流通孔111(第二液体
流通孔112)内设置了第一分配部件40(第二分配部件50)的构造的剖视图；
39.图10是示出第一实施方式所涉及的热交换器100的第一设置方式的立体图；
40.图11是示出第一实施方式所涉及的热交换器100的第二设置方式的立体图；
41.图12是具有第一实施方式所涉及的热交换器100的热泵系统60的一例的简要构成图；
42.图13是第二实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)的立体图；
43.图14是在第二实施方式所涉及的热交换器100中的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内设置了第一分配部件40(第二分配部件50)的构造的剖视图；
44.图15是第三实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)的立体图；
45.图16是在第三实施方式所涉及的热交换器100中的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内设置了第一分配部件40(第二分配部件50)的构造的剖视图；
46.图17是第四实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)的立体图；
47.图18是在第四实施方式所涉及的热交换器100中的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内设置了第一分配部件40(第二分配部件50)的构造的剖视图。
具体实施方式
48.下面，对实施方式进行详细说明。
49.(第一实施方式)
50.＜热交换器100＞
51.图1和图2示出第一实施方式所涉及的热交换器100。第一实施方式所涉及的热交换器100很好地用于例如热泵系统60的级联冷凝器等。
52.第一实施方式所涉及的热交换器100包括多个第一层10、多个第二层20以及一对端板31、32。第一层10和第二层20构成它们的交互层叠体110。此外，第一流体和第二流体分别在第一层10和第二层20的层内部流动，在其中的一者中气体冷凝且在另一者中液体蒸发，由此在层间进行热交换。一对端板31、32被设置为夹住第一层10和第二层20的交互层叠体110。
53.图3示出第一层10。图4示出第二层20。需要说明的是，在下面的说明中，使用“上”、“下”、“左”、“右”等表示方向的术语，然而上述术语是为了便于以附图为基准进行说明的术语，并不意味着实际布置。
54.第一层10和第二层20分别由长方形的金属板材构成。如下所述，在第一层10和第二层20各自的一个面的周缘部分11、21的内侧，通过实施机械加工、蚀刻加工，形成有多个槽。由于第一层10、第二层20、或端板31被层叠而将上述的槽的开口封闭，从而上述的槽形成为孔。这里，在本技术中，将第一层10和第二层20的开口的槽、因其开口被封闭而形成的孔都称为“微通道”或“流路”。
55.在第一层10的图3所示的左右方向上的中间部分形成有多个槽，上述的多个槽形成为：沿左右方向笔直地并排延伸，并且在上下方向上排列。上述的多个槽构成第一层10所具有的多条第一流路12。同样地，在第二层20的图4所示的左右方向上的中间部分形成有多个槽，上述的多个槽形成为：沿左右方向笔直地并排延伸，并且在上下方向上排列。上述的多个槽构成第二层20所具有的多条第二流路22。如图5所示，构成第一流路12和第二流路22
的槽形成为剖面呈“u”字状。此外，构成第一流路12和第二流路22的槽的在上述第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸d1、d2和垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸w1、w2都在10μm以上1000μm以下。因此，第一流路12和第二流路22都是微通道。第一流路12和第二流路22的尺寸结构可以相等，也可以不相等。
56.需要说明的是，第一流路12和第二流路22也可以设置为以形成波形或之字形的方式延伸。此外，第一流路12和第二流路22也可以形成为剖面呈半圆形状等。
57.在第一层10，在多条第一流路12的左右方向上的一端侧(左侧)的左上角部形成有圆孔状的第一液体流通部13，并且，在左下角部形成有圆孔状的第二液体流通部23，第一液体流通部13和第二液体流通部23分别在厚度方向上贯穿第一层10。在第一层10的多条第一流路12的左侧的包括第一液体流通部13的区域，设置有沿上下方向延伸的剖面呈矩形形状的短条状的突条14a，上述突条14a在上下方向上留出间隔地串联设置，并且在左右方向上留出间隔地并列设置。
58.如图6所示，在左右方向上相互相邻的各突条14a之间，形成有沿上下方向笔直地延伸的剖面呈u字状的槽，上述上下方向与多条第一流路12所延伸的左右方向正交。上述的槽构成第一微通道a 15a。上述的第一微通道a 15a不仅在上下方向上相通，利用形成于在上下方向上相互相邻的各突条14a之间的间隙，在左右方向上也相通。上述突条14a之间的间隙构成第一旁通流路a 16a。
59.根据上述说明，在第一层10的多条第一流路12的左侧，构成有第一一端侧汇合流路17，第一一端侧汇合流路17包括上述的第一微通道a 15a和第一旁通流路a 16a，并且与多条第一流路12的一端相通。在构成有该第一一端侧汇合流路17的区域形成有第一液体流通部13，因此，即使开口被第二层20或端板31封闭，第一一端侧汇合流路17也与第一液体流通部13相通。因此，第一一端侧汇合流路17构成液体流路。这里，本技术中的“液体流路”是指，因气体的冷凝而生成的液体或蒸发成气体之前的液体、或者将上述的液体作为质量的主体来包含的气液混合流体所流动的流路。另一方面，由于第二液体流通部23形成在构成有第一一端侧汇合流路17的区域外，所以如果开口被第二层20或端板31封闭，则第一一端侧汇合流路17与第二液体流通部23之间被断开。
60.在第一层10，在多条第一流路12的左右方向上的另一端侧(右侧)的右下角部形成有圆孔状的第一气体流通部18，并且，在右上角部形成有圆孔状的第二气体流通部28，第一气体流通部18和第二气体流通部28分别在厚度方向上贯穿第一层10。在第一层10的多条第一流路12的右侧的包括第一气体流通部18的区域，设置有沿上下方向延伸的剖面呈矩形形状的短条状的突条14b，突条14b在上下方向上留出间隔地串联设置，并且在左右方向上留出间隔地并列设置。
61.如图7所示，在左右方向上相互相邻的各突条14b之间，形成有沿上下方向笔直地延伸的剖面呈u字状的槽，上述上下方向与多条第一流路12所延伸的左右方向正交。上述的槽构成第一微通道b15b。上述的第一微通道b15b不仅在上下方向上相通，利用形成于在上下方向上相互相邻的各突条14b之间的间隙，在左右方向上也相通。上述突条14b之间的间隙构成第一旁通流路b16b。
62.根据上述说明，在第一层10的多条第一流路12的右侧，构成有第一另一端侧汇合流路19，第一另一端侧汇合流路19包括上述的第一微通道b15b和第一旁通流路b16b，并且
与多条第一流路12的另一端相通。在构成有该第一另一端侧汇合流路19的区域形成有第一气体流通部18，因此，即使开口被第二层20或端板31封闭，第一另一端侧汇合流路19也与第一气体流通部18相通。因此，第一另一端侧汇合流路19构成气体流路。这里，本技术中的“气体流路”是指，冷凝成液体之前的气体或因液体的蒸发而生成的气体、或者将上述的气体作为质量的主体来包括的气液混合流体所流动的流路。另一方面，由于第二气体流通部28形成在构成有第一另一端侧汇合流路19的区域外，所以如果开口被第二层20或端板31封闭，则第一另一端侧汇合流路19与第二气体流通部28之间被断开。
63.在第二层20，在多条第二流路22的左右方向上的一端侧(左侧)的左上角部形成有圆孔状的第一液体流通部13，并且，在左下角部形成有圆孔状的第二液体流通部23，第一液体流通部13和第二液体流通部23分别在厚度方向上贯穿第二层20。在第二层20的多条第二流路22的左侧的包括第二液体流通部23的区域，设置有沿上下方向延伸的剖面呈矩形形状的短条状的突条24a，上述突条24a在上下方向上留出间隔地串联设置，并且在左右方向上留出间隔地并列设置。
64.如图6所示，在左右方向上相互相邻的各突条24a之间，形成有沿上下方向笔直地延伸的剖面呈u字状的槽，上述上下方向与多条第二流路22所延伸的左右方向正交。上述的槽构成第二微通道a 25a。上述的第二微通道a 25a不仅在上下方向上相通，利用形成于在上下方向上相互相邻的各突条24a之间的间隙，在左右方向上也相通。上述突条24a之间的间隙构成第二旁通流路a 26a。
65.根据上述说明，在第二层20的多条第二流路22的左侧，构成有第二一端侧汇合流路27，第二一端侧汇合流路27包括上述的第二微通道a 25a和第二旁通流路a 26a，并且与多条第二流路22的一端相通。在构成有该第二一端侧汇合流路27的区域形成有第二液体流通部23，因此，即使开口被第一层10封闭，第二一端侧汇合流路27也与第二液体流通部23相通。因此，第二一端侧汇合流路27构成液体流路。另一方面，由于第一液体流通部13形成在构成有第二一端侧汇合流路27的区域外，所以如果开口被第一层10封闭，则第二一端侧汇合流路27与第一液体流通部13之间被断开。
66.在第二层20，在多条第二流路22的左右方向上的另一端侧(右侧)的右下角部形成有圆孔状的第一气体流通部18，并且，在右上角部形成有圆孔状的第二气体流通部28，第一气体流通部18和第二气体流通部28分别在厚度方向上贯穿第二层20。在第二层20的多条第二流路22的右侧的包括第二气体流通部28的区域，设置有沿上下方向延伸的剖面呈矩形形状的短条状的突条24b，上述突条24b在上下方向上留出间隔地串联设置，并且在左右方向上留出间隔地并列设置。
67.如图7所示，在左右方向上相互相邻的各突条24b之间，形成有沿上下方向笔直地延伸的剖面呈u字状的槽，上述上下方向与多条第二流路22所延伸的左右方向正交。上述的槽构成第二微通道b 25b。上述的第二微通道b 25b不仅在上下方向上相通，利用形成于在上下方向上相互相邻的各突条24b之间的间隙，在左右方向上也相通。上述突条24b之间的间隙构成第二旁通流路b 26b。
68.根据上述说明，在第二层20的多条第二流路22的右侧，构成有第二另一端侧汇合流路29，第二另一端侧汇合流路29包括上述的第二微通道b 25b和第二旁通流路b 26b，并且与多条第二流路22的另一端相通。在构成有该第二另一端侧汇合流路29的区域形成有第
二气体流通部28，因此，即使开口被第一层10封闭，第二另一端侧汇合流路29也与第二气体流通部28相通。因此，第二另一端侧汇合流路29构成气体流路。另一方面，由于第一气体流通部18形成在构成有第二另一端侧汇合流路29的区域外，所以如果开口被第一层10封闭，则第二另一端侧汇合流路29与第一气体流通部18之间被断开。
69.第一层10的第一一端侧汇合流路17的第一微通道a15a和第一另一端侧汇合流路19的第一微通道b15b的在第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸d
a1
、d
b1
和垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸w
a1
、w
b1
都在10μm以上1000μm以下。第一微通道a 15a和第一微通道b15b的上述的尺寸结构可以与第一流路12相同，也可以不同。然而，从能够确保在第一微通道a 15a和第一微通道b15b中流动的第一流体的流量的同时抑制第一流体的流速过大的观点出发，第一微通道a 15a和第一微通道b 15b的在第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸d
a1
、d
b1
与第一流路12相同，且优选第一微通道a 15a和第一微通道b 15b的在第一层10和第二层20的垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸w
a1
、w
b1
与第一流路12相同，或者比第一流路12大，具体而言，优选在第一流路12的一倍以上且三倍以下。此外，第一旁通流路a 16a和第一旁通流路b 16b也可以是微通道。
70.第二层20的第二一端侧汇合流路27的第二微通道a 25a和第二另一端侧汇合流路29的第二微通道b 25b的在第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸d
a2
、d
b2
和在垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸w
a2
、w
b2
在10μm以上1000μm以下。第二微通道a 25a和第二微通道b 25b的尺寸结构可以与第二流路22相同，也可以不同。然而，从能够确保在第二微通道a 25a和第二微通道b 25b中流动的第二流体的流量的同时抑制第二流体的流速过大的观点出发，第二微通道a 25a和第二微通道b 25b的在第一层10和第二层20的层叠方向上的尺寸d
a2
、d
b2
与第二流路22相同，且优选第二微通道a 25a和第二微通道b 25b的在第一层10和第二层20的在垂直于层叠方向的方向上的宽度尺寸w
a2
、w
b2
与第二流路22相同，或者比第二流路22大，具体而言，优选在第二流路22的一倍以上且三倍以下。此外，第二旁通流路a 26a和第二旁通流路b 26b也可以是微通道。
71.第一层10的第一流路12以及第一微通道a 15a和第一微通道b 15b都是微通道，因此，能够以将它们同时形成的方式制作。同样地，第二层20的第二流路22以及第二微通道a 25a和第二微通道b 25b都是微通道，因此，能够以将它们同时形成的方式制作。
72.在第一层10和第二层20的交互层叠体110形成有：通过分别将多个第一层10及多个第二层20的第一液体流通部13、第二液体流通部23、第一气体流通部18和第二气体流通部28相连而构成的圆筒状管构造的第一液体流通孔111、第二液体流通孔112、第一气体流通孔113和第二气体流通孔114。
73.第一液体流通孔111和第一气体流通孔113虽然与第一层10内的流路相通，但与第二层20内的流路不相通。因此，如果第一流体被供给至第一液体流通孔111和第一气体流通孔113中的一者，则只分配给多个第一层10，并且在各第一层10，第一流体在第一流路12、第一一端侧汇合流路17和第一另一端侧汇合流路19中流动后，在第一液体流通孔111和第一气体流通孔113中的另一者汇合后流出。
74.此外，与之相反地，第二液体流通孔112和第二气体流通孔114虽然与第二层20内的流路相通，但与第一层10内的流路不相通。因此，如果第二流体供给至第二液体流通孔112和第二气体流通孔114中的一者，则只分配给多个第二层20，并且在各第二层20，第二流
体在第二流路22、第二一端侧汇合流路27和第二另一端侧汇合流路29中流动后，在第二液体流通孔112和第二气体流通孔114中的另一者汇合后流出。
75.第一层10和第二层20的交互层叠体110的第一层10和第二层20层叠为如下：如图2所示，第一流路12和第二流路22以平行地延伸的方式布置。在该情况下，第一层10的第一流路12的第一流体和第二层20的第二流路22的第二流体以在俯视时对置的方式流动。
76.一对端板31、32都由具有与第一层10和第二层20相同的形状的长方形金属板材构成。一个端板31在第一层10和第二层20的交互层叠体110的一侧层叠。在一个端板31，形成有分别与第一液体流通孔111、第二液体流通孔112、第一气体流通孔113和第二气体流通孔114对应的四个孔31a、31b、31c、31d。在上述的四个孔31a、31b、31c、31d，分别连接有第一液体出入口管33、第二液体出入口管34、第一气体出入口管35、第二气体出入口管36。另一个端板32在第一层10和第二层20的交互层叠体110的另一侧层叠，另一个端板32封闭第一液体流通孔111、第二液体流通孔112、第一气体流通孔113、和第二气体流通孔114。
77.如图8和图9所示，在第一实施方式所涉及的热交换器100中，第一液体出入口管33的前端被封闭，在其前端面部33a，与第一液体出入口管33一体地设置有圆筒状的第一分配部件40，第一分配部件40和第一液体出入口管33位于同一轴线上且第一分配部件40的直径小于第一液体出入口管33的直径。此外，第一分配部件40的前端也被封闭，因此，第一分配部件40由两端被封闭的管部件构成。第一分配部件40布置成如下：第一分配部件40布置在第一液体流通孔111内，第一分配部件40沿着第一液体流通孔111的长度方向与第一液体流通孔111布置在同一轴线上，且第一分配部件40在整周上具有间隙116，并且，第一分配部件40的前端与另一个端板32抵接。
78.在第一液体出入口管33的前端面部33a形成有小孔37，小孔37使管内部与第一分配部件40的外部相通。从第一液体出入口管33供给包括蒸发源的液体的第一流体时，第一流体经由该小孔37从第一液体流通孔111的一端流入。因此，第一液体流通孔111的一端构成第一流体的流体流入部115。在第一分配部件40的外周面上，在长度方向上的接近流体流入部115的一端侧和远离流体流入部115的另一端侧，形成有分别与部件内部相通的返回孔41和折返孔42。返回孔41的开口面积小于折返孔42的开口面积。
79.同样地，如图8和图9所示，第二液体出入口管34的前端被封闭，在其前端面部34a，与第二液体出入口管34一体地设置有圆筒状的第二分配部件50，第二分配部件50和第二液体出入口管34位于同一轴线上且第二分配部件50的直径小于第二液体出入口管34的直径。此外，第二分配部件50的前端也被封闭，因此，第二分配部件50由两端被封闭的管部件构成。第二分配部件50布置成如下：第二分配部件50布置在第二液体流通孔112内，第二分配部件50沿着第二液体流通孔112的长度方向与第二液体流通孔112布置在同一轴线上，且第二分配部件50在整周上具有间隙116，并且，第二分配部件50的前端与另一个端板32抵接。
80.在第二液体出入口管34的前端面部34a形成有小孔37，小孔37使管内部与第二分配部件50的外部相通。在从第二液体出入口管34供给包括蒸发源的液体的第二流体时，第二流体经由该小孔37从第二液体流通孔112的一端流入。因此，第二液体流通孔112的一端构成第二流体的流体流入部115。在第二分配部件50的外周面上，在长度方向上的接近流体流入部115的一端侧和远离流体流入部115的另一端侧，形成有分别与部件内部相通的返回孔51和折返孔52。返回孔51的开口面积小于折返孔52的开口面积。
81.在第一层10和第二层20内流动的第一流体和第二流体都优选氟利昂类制冷剂或自然制冷剂。作为氟利昂类制冷剂，例如可列举r410a、r32、r134a、hfo等。作为自然制冷剂，例如可列举co2、丙烷等碳化氢等。
82.在按照上述方式构成的第一实施方式所涉及的热交换器100中，构成交互层叠体110的第一层10和第二层20分别具有作为微通道的第一流路10和第二流路20。由此，在热交换器100的设置方法中，不需要考虑流体的流动方向，不受其约束，因此，能够得到较大的设置自由度。因此，第一实施方式所涉及的热交换器100的设置自由度高，因此，例如如图10和图11所示，热交换器100以多个第一层10各自的多条第一流路12和多个第二层20各自的多条第二流路22沿水平方向延伸的方式布置。因此，第一实施方式所涉及的热交换器100以第一流体和第二流体沿水平方向(图10和图11中的箭头方向)流动的方式设置。通常，平板式热交换器以制冷剂流路朝向铅直方向的方式设置，在按照其他设置方法设置时，会导致大幅度的性能下降。然而，如上所述，能够进行如被认为是在平板式热交换器中会导致性能下降的流体沿水平方向流动那样的设置。
83.此外，在第一实施方式所涉及的热交换器100中，液体在第一层10的第一流路12和第二层20的第二流路22中的一者中蒸发且气体在另一者中冷凝的同时进行热交换。
84.液体在第一层10的第一流路12中蒸发时，包括蒸发源的液体的第一流体经由第一液体流通孔111分配至多个第一层10。具体而言，第一流体从第一液体出入口管33中出发，通过形成在第一液体出入口管33上的小孔37，从第一液体流通孔111的一端的流体流入部115流入第一分配部件40与第一液体流通孔111之间的间隙116。该间隙116与多个第一层10各自的多条第一流路12相通。此时，如图9中用虚线所示，第一流体形成其一部分沿着第一分配部件40流过后，从折返孔42流入第一分配部件40内后折返流动，从返回孔41向第一分配部件40外流出后汇合的流动。
85.这里，返回孔41的开口面积小于折返孔42的开口面积，因此，在第一分配部件40内，相比从返回孔41流出的第一流体，从折返孔42有更多的第一流体流入，在返回孔41侧分布相对低的压力且在折返孔42侧分布相对高的压力。由此，第一流体容易地形成从折返孔42流入第一分配部件40后从返回孔41流出的流动。
86.根据以上说明，间隙116内的第一流体借助该流动而在长度方向上变得均匀，均匀地分配供给至多个第一层10。
87.同样地，液体在第二层20的第二流路22蒸发时，包括蒸发源的液体的第二流体经由第二液体流通孔112分配至多个第二层20。具体而言，第二流体从第二液体出入口管34中出发，通过形成在第二液体出入口管34上的小孔37，从第二液体流通孔112的一端的流体流入部115流入第二分配部件50与第二液体流通孔112之间的间隙116。该间隙116与多个第二层20各自的多条第二流路22相通。此时，如图9中用虚线所示，第二流体形成其一部分沿着第二分配部件50流过后，从折返孔52流入第二分配部件50内后折返流动，从返回孔51向第二分配部件50外流出后汇合的流动。
88.这里，返回孔51的开口面积小于折返孔52的开口面积，因此，在第二分配部件50内，相比从返回孔51流出的第二流体，从折返孔52有更多的第二流体流入，在返回孔51侧分布相对低的压力且在折返孔52侧分布相对高的压力。由此，第二流体容易地形成从折返孔52流入第二分配部件50后从返回孔51流出的流动。
89.根据以上说明，间隙116内的第二流体借助该流动而在长度方向上变得均匀，均匀地分配供给至多个第二层20。
90.除此之外，在第一实施方式所涉及的热交换器100中，在第一层10，多条微通道即第一流路12的一端侧的第一一端侧汇合流路17和另一端侧的第一另一端侧汇合流路19分别包括第一微通道a 15a和第一微通道b 15b。此外，在第二层20，多条微通道即第二流路22的一端侧的第二一端侧汇合流路27和另一端侧的第二另一端侧汇合流路29分别包括第二微通道a 25a和第二微通道b 25b。因此，在第一层10，能够通过第一一端侧汇合流路17和第一另一端侧汇合流路19抑制较大的空间被划分，并且在第二层20，也能够通过第二一端侧汇合流路27和第二另一端侧汇合流路29抑制较大的空间被划分。而且，能够抑制承受住在第一一端侧汇合流路17和第一另一端侧汇合流路19、以及第二一端侧汇合流路27和第二另一端侧汇合流路29中流动的第一流体和第二流体的压力所需要的壁厚而使该壁厚较薄，因此，不需要将端板31、32形成为厚壁状。因此，根据上述说明，能够得到应用了微通道的热交换器100的省空间化和轻量化的效果。
91.＜热泵系统60＞
92.图12示出具有第一实施方式所涉及的热交换器100作为级联冷凝器的热泵系统60的一个例子。
93.热泵系统60包括设置有第一实施方式所涉及的热交换器100的室外装置61和多个室内装置62。另外，热泵系统60具有第一制冷剂回路70和第二制冷剂回路80。
94.第一制冷剂回路70设置在室外装置61内，第一制冷剂回路70的一端与第一实施方式所涉及的热交换器100的第一液体出入口管33连接，并且，第一制冷剂回路70的另一端与第一气体出入口管35连接。在第一制冷剂回路70设置有室外空气热交换器71。在从第一制冷剂回路70的与第一液体出入口管33连接的连接部到室外空气热交换器71之间的部分，设置有第一膨胀阀72。在从第一制冷剂回路70的与第一气体出入口管35连接的连接部到室外空气热交换器71之间的部分，设置有由第一压缩机73和第一四通换向阀74构成的流路切换构造。
95.第二制冷剂回路80设置为如下：第二制冷剂回路80从室外装置61出来后分支，经由各室内装置62，在室内装置62外汇合后再次返回室外装置61，第二制冷剂回路80的一端与第一实施方式所涉及的热交换器100的第二液体出入口管34连接，并且，第二制冷剂回路80的另一端与第二气体出入口管36连接。在第二制冷剂回路80的各室内装置62内的部分设置有室内空气热交换器81。在从第二制冷剂回路80的与第二液体出入口管34连接的连接部向各室内装置62内的室内空气热交换器81延伸的部分，在室外装置61内设置有第二室外膨胀阀82，并且，在各室内装置62内设置有第二室内膨胀阀83。在从第二制冷剂回路80的与第二气体出入口管36连接的连接部向各室内装置62内的室内空气热交换器81延伸的部分，在室外装置61内设置有由第二压缩机84和第二四通换向阀85构成的流路切换构造。
96.－制冷运转－
97.在该热泵系统60中，在室内装置62进行制冷运转时，第一四通换向阀74切换流路，以便：向室外空气热交换器71输送已由第一压缩机73升压而升温的第一制冷剂(第一流体)。输送到室外空气热交换器71的第一制冷剂在其中通过与室外空气之间的热交换而放热，从而冷凝。在室外空气热交换器71冷凝后的第一制冷剂通过第一膨胀阀72被减压后，被
输送至第一实施方式所涉及的热交换器100。另一方面，第二四通换向阀85切换流路，以便：向第一实施方式所涉及的热交换器100输送已由第二压缩机84升压而升温的第二制冷剂(第二流体)。
98.在第一实施方式所涉及的热交换器100，第一制冷剂从第一液体出入口管33流入，在第一液体流通孔111，由第一分配部件40向多个第一层10均匀地分配上述第一制冷剂，并且，在各第一层10，上述第一制冷剂经由第一另一端侧汇合流路19在多条第一流路12中流动。此外，第二制冷剂从第二气体出入口管36流入后分配至多个第二层20，并且，在各第二层20，上述第二制冷剂经由第二一端侧汇合流路27在多条第二流路22中流动。此时，在第一层10和第二层20之间进行热交换，在第一层10，第一制冷剂吸热而蒸发，另一方面，在第二层20，第二制冷剂放热而冷凝。在第一层10中蒸发后的第一制冷剂经由第一一端侧汇合流路17从第一气体出入口管35流出。在第二层20中冷凝后的第二制冷剂经由第二另一端侧汇合流路29从第二液体出入口管34流出。
99.从第一气体出入口管35流出后的第一制冷剂经由第一四通换向阀74被吸入第一压缩机73，再次由第一压缩机73升压后被输送至室外空气热交换器71。
100.从第二液体出入口管34流出后的第二制冷剂在室外装置61中通过第二室外膨胀阀82后，从室外装置61被输送至各室内装置62。被输送到各室内装置62的第二制冷剂由第二室内膨胀阀83减压后被输送至室内空气热交换器81，在其中通过与室内空气之间的热交换而吸热，从而蒸发。由此，对室内空气进行冷却。在室内空气热交换器81蒸发后的第二制冷剂从室内装置62返回室外装置61后，经由第二四通换向阀85吸入至第二压缩机84，再次由第二压缩机84升压后被输送至第一实施方式所涉及的热交换器100。
101.－制热运转－
102.在该热泵系统60，在室内装置62进行制热运转时，第一四通换向阀74切换流路，以便：向第一实施方式所涉及的热交换器100输送已由第一压缩机73升压而升温的第一制冷剂。另一方面，第二四通换向阀85切换流路，以便：从室外装置61向各室内装置62的室内空气热交换器81输送已由第二压缩机84升压而升温的第二制冷剂。输送到室内空气热交换器81的第二制冷剂在其中通过与室内空气之间的热交换而放热，从而冷凝。由此，对室内空气进行加热。在室内空气热交换器81冷凝后的第二制冷剂在室内装置62由第二室内膨胀阀83减压后，从室内装置62返回至室外装置61。返回到室外装置61的第二制冷剂在室外装置61中由第二室外膨胀阀82减压后，被输送至第一实施方式所涉及的热交换器100。
103.在第一实施方式所涉及的热交换器100中，第一制冷剂从第一气体出入口管35流入后被分配至多个第一层10，并且，在各第一层10，经由第一一端侧汇合流路17在多条第一流路12中流动。此外，第二制冷剂从第二液体出入口管34流入，在第二液体流通孔112，由第二分配部件50均匀地分配至多个第二层20，并且在各第二层20，经由第二另一端侧汇合流路29在多条第二流路22中流动。此时，在第一层10与第二层20之间进行热交换，在第一层10，第一制冷剂放热而冷凝，另一方面，在第二层20，第二制冷剂吸热而蒸发。在第一层10冷凝后的第一制冷剂经由第一另一端侧汇合流路19从第一液体出入口管33流出。在第二层20蒸发后的第二制冷剂经由第二一端侧汇合流路27从第二液体出入口管34流出。
104.从第一液体出入口管33流出后的第一制冷剂由第一膨胀阀72减压后，被输送至室外空气热交换器71，在其中通过与室外空气之间的热交换而吸热，从而蒸发。在室外空气热
交换器71蒸发后的第一制冷剂经由第一四通换向阀74被吸入至第一压缩机73，再次由第一压缩机73升压后输送至第一实施方式所涉及的热交换器100。
105.从第二气体出入口管36流出后的第二制冷剂经由第二四通换向阀85被吸入至第二压缩机84，再次由第二压缩机84升压后输送至各室内装置62。
106.在按照上述方式构成的热泵系统60中，能够得到第一实施方式所涉及的热交换器100的较大的设置自由度的效果。
107.(第二实施方式)
108.图13示出第二实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)。图14示出第一分配部件40(第二分配部件50)设置在第二实施方式所涉及的热交换器100的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内的设置构造。需要说明的是，对于名称与第一实施方式相同的部分，用与第一实施方式相同的符号示出。
109.在第二实施方式所涉及的热交换器100中，与第一液体出入口管33的前端相连而与其一体地设置有圆筒状的第一分配部件40，第一分配部件40与第一液体出入口管33设置在同一轴线上且第一分配部件40的直径比第一液体出入口管33的直径小。第一分配部件40的一端与第一液体出入口管33相通。从第一液体出入口管33供给包括蒸发源的液体的第一流体时，第一流体从第一分配部件40的一端流入。第一分配部件40的另一端被封闭。因此，第一分配部件40由一端构成第一流体的流体流入部43且另一端被封闭的管部件构成。第一分配部件40布置成如下：第一分配部件40布置在第一液体流通孔111内，第一分配部件40沿着第一液体流通孔111的长度方向与第一液体流通孔111布置在同一轴线上，且第一分配部件40在整周上具有间隙116，并且，第一分配部件40的前端与另一个端板32抵接。
110.在第一分配部件40的外周面上形成有分别与部件内部相通的多个开口44，上述开口44沿着长度方向留出一定间隔地设置。多个开口44的开口面积相等。
111.同样地，与第二液体出入口管34的前端相连而与其一体地设置有圆筒状的第二分配部件50，第二分配部件50与第二液体出入口管34设置在同一轴线上且第二分配部件50的直径比第二液体出入口管34的直径小。第二分配部件50的一端与第二液体出入口管34相通。从第二液体出入口管34供给包括蒸发源的液体的第二流体时，第二流体从第二分配部件50的一端流入。第二分配部件50的另一端被封闭。因此，第二分配部件50由一端构成第二流体的流体流入部53且另一端被封闭的管部件构成。第二分配部件50布置成如下：第二分配部件50布置在第二液体流通孔112内，第二分配部件50沿着第二液体流通孔112的长度方向与第二液体流通孔112布置在同一轴线上，且第二分配部件50在整周上具有间隙116，并且，第二分配部件50的前端与另一个端板32抵接。
112.在第二分配部件50的外周面上形成有分别与部件内部相通的多个开口54，上述开口54沿着长度方向留出一定间隔地设置。多个开口54的开口面积相等。
113.在按照上述方式构成的第二实施方式所涉及的热交换器100中，液体在第一层10的第一流路12蒸发时，如图14中用虚线所示，包括蒸发源的液体的第一流体从第一分配部件40的一端的流体流入部43流入第一分配部件40内后，从多个开口44分支流出，流入第一分配部件40与第一液体流通孔111之间的间隙116。该间隙116与多个第一层10各自的多条第一流路12相通。此时，第一流体滞留在第一分配部件40内后，从多个开口44分支流入间隙116。由此，间隙116内的第一流体在长度方向上变得均匀，从而均匀地分配供给至多个第一
层10。
114.同样地，液体在第二层20的第二流路22蒸发时，如图14中用虚线所示，包括蒸发源的液体的第二流体从第二分配部件50的一端的流体流入部53流入第二分配部件50内后，从多个开口54分支而流出，流入第二分配部件50与第二液体流通孔112之间的间隙116。该间隙116与多个第二层20各自的多条第二流路22相通。此时，第二流体滞留在第二分配部件50内后，从多个开口54分支而流入间隙116。由此，间隙116内的第二流体在长度方向上变得均匀，从而均匀地分配供给至多个第二层20。
115.其他构成以及作用和效果与第一实施方式相同。
116.(第三实施方式)
117.图15示出第三实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)。图16示出第一分配部件40(第二分配部件50)设置在第三实施方式所涉及的热交换器100的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内的设置构造。需要说明的是，对于名称与第一实施方式及第二实施方式相同的部分，用与第一实施方式及第二实施方式相同的符号示出。
118.在第三实施方式所涉及的热交换器100中，在第一分配部件40的外周面上形成的多个开口44形成为彼此之间的间隔随着接近另一端侧而逐渐减小。即，开口44的间隔随着远离第一流体的流体流入部43而逐渐减小。同样地，在第二分配部件50的外周面上形成的多个开口54形成为彼此之间的间隔随着接近另一端侧而逐渐减小。即，开口54的间隔随着远离第二流体的流体流入部53而逐渐减小。其他构成与第二实施方式相同。
119.在第三实施方式所涉及的热交换器100中，液体在第一层10的第一流路12蒸发时，包括蒸发源的液体的第一流体流入第一分配部件40与第一液体流通孔111之间的间隙116，向接近流体流入部43的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部43的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自第一分配部件40的第一流体的流入量来实现间隙116内的第一流体的在长度方向上的均匀化。
120.同样地，液体在第二层20的第二流路22蒸发时，包括蒸发源的液体的第二流体流入第二分配部件50与第二液体流通孔112之间的间隙116，向接近流体流入部53的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部53的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自第二分配部件50的第二流体的流入量来实现间隙116内的第二流体的在长度方向上的均匀化。
121.其他作用和效果与第二实施方式相同。
122.(第四实施方式)
123.图17示出第四实施方式的第一分配部件40(第二分配部件50)。图18示出第一分配部件40(第二分配部件50)设置在第四实施方式所涉及的热交换器100的第一液体流通孔111(第二液体流通孔112)内的设置构造。需要说明的是，对于名称与第一实施方式及第二实施方式相同的部分，用与第一实施方式及第二实施方式相同的符号示出。
124.在第四实施方式所涉及的热交换器100中，在第一分配部件40的外周面上形成的多个开口44以它们的开口面积随着接近另一端侧而逐渐变大的方式形成。即，开口44的开口面积随着远离第一流体的流体流入部43而逐渐变大。同样地，在第二分配部件50的外周面上形成的多个开口54以它们的开口面积随着接近另一端侧而逐渐变大的方式形成。即，开口54的开口面积随着远离第二流体的流体流入部53而逐渐变大。其他构成与第二实施方
式相同。
125.在第四实施方式所涉及的热交换器100中，液体在第一层10的第一流路12蒸发时，包括蒸发源的液体的第一流体流入第一分配部件40与第一液体流通孔111之间的间隙116，向接近流体流入部43的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部43的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自第一分配部件40的流体的流入量来实现间隙116内的流体的在长度方向上的均匀化。
126.同样地，液体在第二层20的第二流路22蒸发时，包括蒸发源的液体的第二流体流入第二分配部件50与第二液体流通孔112之间的间隙116，向接近流体流入部53的一端侧流入的量相对较少，另一方面，向远离流体流入部53的另一端侧流入的量相对较多。由此，通过控制来自第二分配部件50的流体的流入量来实现间隙116内的流体的在长度方向上的均匀化。
127.其他作用和效果与第二实施方式相同。
128.(其他实施方式)
129.在上述第一到第四第一实施方式中，用圆筒状的管部件构成了第一分配部件40和第二分配部件50，但是并不是特别局限于此，只要是将包括蒸发源的液体的流体均匀地分配供给至多个第一层10和/或多个第二层20，则也可以具有其他结构。
130.－产业实用性－
131.本公开对于热交换器及具有该热交换器的热泵系统的技术领域而言是有用的。
132.－符号说明－
133.10、20 第一层、第二层
134.12、22 第一流路、第二流路
135.40、50 第一分配部件、第二分配部件
136.41、51 返回孔
137.42、52 折返孔
138.43、53、115 流体流入部
139.44、54 开口
140.60 热泵系统
141.100 热交换器
142.110 交互层叠体
143.111、112 第一液体流通孔、第二液体流通孔
144.116 间隙