JP2011112315A - フィンチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】全体の冷媒循環量の大小にかかわらず、分配比率をほぼ一定に保つことのできるフィンチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機を提供すること。
【解決手段】複数の板が上下方向にすき間を介して積層されたフィン４と、複数の冷媒流路を有しフィン４の積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた扁平管１０とからなり、空気の流れ方向ａと直交して２列に設置された第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂと、複数の板が上方方向にすき間を介して積層されたフィン４と、フィン４の積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた円管１１とからなり、第１の主熱交換器２ａの風上側に設置された予備熱交換器３とを有し、第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂの扁平管１０の先端部をフィン４の風上側縁部より突出させると共に、第２の主熱交換器２ｂの扁平管１０の先端部が第１の主熱交換器２ａのフィン４の風下側に接触しないように、第１、第２の熱交換器２ａ，２ｂをすき間を隔て配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層された板状フィンと、この板状フィンに空気の流れ方向と直交して装着され、冷媒が流れる複数の伝熱管とからなるチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機に関するものである。

従来の空調冷凍装置のフィンチューブ型熱交換器に用いられる冷媒分配器に、冷媒の流れ方向が重力方向と垂直方向になるように配置され、分岐部を形成する複数の流出管の傾斜角度を変えることにより、熱交換器の熱負荷に応じた分配性能の向上を図ったものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３１８６２８号公報（第２頁、図１）

特許文献１の冷媒分配器は、複数の流出管の傾斜角度を変えるだけなので、熱負荷に応じた分配性能を得るには不十分であり、かつ、分配性能が冷媒循環量によって不安定になるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、熱負荷に応じて管内負荷を低減することにより冷媒分配量を調整することができ、全体の冷媒循環量の大小にかかわらず、分配比率をほぼ一定に保つことのできるフィンチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機を提供することを目的としたものである。

本発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、複数の板が上下方向にすき間を介して積層されたフィンと、複数の冷媒流路を有し前記フィンの積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた扁平管とからなり、空気の流れ方向と直交して２列に設置された第１、第２の主熱交換器と、複数の板が上方方向にすき間を介して積層されたフィンと、該フィンの積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた円管とからなり、前記第１の主熱交換器の風上側に設置された予備熱交換器とを有し、前記第１、第２の主熱交換器の扁平管の先端部を前記フィンの風上側縁部より突出させると共に、前記第２の主熱交換器の扁平管の先端部が前記第１の主熱交換器のフィンの風下側に接触しないように、前記第１、第２の熱交換器をすき間を隔て配置したものである。

また、本発明に係る空気調和機は、上記のフィンチューブ型熱交換器を用いたものである。

本発明に係るフィンチューブ型熱交換器及びこれを用いた空気調和機によれば、熱負荷に応じて管内負荷を低減するようにしたので、熱負荷に応じて冷媒分配量を調整することができ、全体の冷媒循環量の大小にかかわらず分配比率をほぼ一定にすることができる。また、複雑な冷媒パスの場合でも配管を容易に接続することができる。

本発明の実施の形態１に係るフィンチューブ型熱交換器を用いた空気調和機の室内機の模式的断面図である。 図１の室内機を反対側（ヘアピン側）からみた模式的断面図である。 熱交換器ユニットの第１、第２の主熱交換器の要部を示す平面説明図である。 図３のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面図である。 図１の扁平管の断面図である。 図１の扁平管及び円管の外形図である。 図１の室内機の冷媒流路を構成する冷媒配管及び接続配管の説明図である。 図１の扁平管に接続配管を接続するためのジョイントの平面図、側面図、断面図及び斜視図である。 扁平管にジョイントを介して接続される三方管バルジ及びＵベントの説明図である。 扁平管を接続するジョイント付きＵベントの平面図、断面図、側面図及び斜視図である。 図７の分配器を平断面及び縦断面で示した説明図である。 本発明の実施の形態２に係るフィンチューブ型熱交換器を用いた空気調和機の室内機の模式的断面図である。 図１２の室内機の冷媒流路を構成する冷媒配管及び接続配管の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の冷凍サイクルの回路図である。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るフィンチューブ型熱交換器を用いた空気調和機の室内機の模式的断面図、図２は図１の室内機を反対側（以下、ヘアピン側という）からみた模式的断面図である。
壁面等に取付けられる基台２１の前面側には空間部を隔てて前面パネル２２が設けられている。また、空間部の上部には室内空気の吸込みグリル２３が設けられており、その下流側（内側）には、自動清掃機構２５を備えたフィルタ２４が設けられている。

そして、これらで形成された空間部のほぼ中央部には送風機２６が設置され、送風機２６の上流側である前面側上部、前面側下部及び背面側には、送風機２６を取り囲むように、フィンチューブ型熱交換器ユニット１ａ，１ｂ，１ｃ（以下、熱交換器ユニットといい、単に１と記すことがある）が配設されており、各熱交換器ユニット１ａ〜１ｃは、上流側（１列目）に配設されたフィンチューブ型の補助熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ（以下、単に３と記すことがある）と、その下流側（２列目と３列目）に並設された同じ構造のフィンチューブ型の第１、第２の主熱交換器２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ、２ｅと２ｆ（以下、第１、第２の主熱交換器を２ａ，２ｂで示すことがある。また、これらを２列目と３列目の主熱交換器と記すことがある）とからなっている。

２７は前面側下部の熱交換器ユニット１ｂの下部に設けられたドレンパン、２８は送風機２６の下流側に形成された風路、２９は調和空気の吹出し口である。

図３は各熱交換器ユニット１ａ〜１ｃの第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂの要部を示す平面説明図である。
この第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂは、空気の流れ方向ａに対して２列に配設されており、両主熱交換器２ａ，２ｂは、それぞれ上下方向にすき間を介して積層された複数の板からなる板状フィン４（以下、単にフィンと記す）と、このフィン４にそれぞれ空気の流れ方向ａと直交し、フィン４の積層方向に沿って設けられた冷媒流路を有する伝熱管である扁平管１０とからなっている。

そして、フィン４には、その長手方向（空気の流れ方向と直交する方向で、以下、段方向という）に所定の間隔で、上流側が開口し下流側が半円状に形成されてほぼＵ字状に切除された扁平管の取付部５が設けられている。

また、この扁平管１０の取付部５の間には、図３、図４に示すように平面矩形状の第１の切り起こし６が設けられており、その両側には、フィンカラー６ａが形成されている。また、この第１の切り起こし６の下流側には、平面台形状の第２の切り起こし７が設けられている。

伝熱管を構成する扁平管１０は、図５に示すように、長軸方向の両端部が半円状で断面ほぼ小判状に形成され、内部には複数（図には４つの場合が示してある）の冷媒流路１１ａ〜１１ｄが設けられており、各冷媒流路１１ａ〜１１ｄの内壁にはそれぞれ冷媒の流れ方向に沿って複数の溝１２が設けられている。なお、この扁平管１０の長軸方向の長さＬ₂は、フィン４に設けた扁平管１０の取付部５の上流側前縁部から、下流側の後縁部までの長さＬ₁より大きくＬ₁＜Ｌ₂に形成されている。

上記のような扁平管１０は、図６（ａ）に示すように、ヘアピン状に折り曲げられ、図２に示すように、積層されたフィン４のヘアピン側から折り曲げ部１０ｃによって並設された扁平部１０ａ，１０ｂを段方向に隣接する取付部５に挿入し、フィンカラー６ａを介してフィン４に取付けられる。なお、扁平管１０のフィン４への接合には、例えばエポキシ樹脂等の熱伝導性を有する接着剤及びＡｌ−Ｓｉ系のロウ材が用いられる。

このように構成することにより、ヘアピン側には冷媒配管は設けられておらず、冷媒は、一方の扁平部１０ａから折り曲げ部１０ｃを介して隣接する扁平部１０ｂ（又は逆方向）に流れる。このように、ヘアピン側には扁平管１０の折り曲げ部１０ｃだけの側面を持つことで、ヘッダ等を接続する必要がなく、構造的に簡素化できてコストを低減することができる。

この場合、２列目の第１の主熱交換器２ａのフィン４の後縁部と、３列目の第２の主熱交換器２ｂのフィン４の前縁部との間にはすき間Ｇが形成されており、このすき間Ｇに対して、３列目の主熱交換器２ｂのフィン４の前縁部からの扁平管１０の突出長δは前記すき間Ｇより小さく、Ｇ＞δとなっているため、３列目の主熱交換器２ｂの扁平管１０の前端部と、２列目の主熱交換器２ａのフィン４の後縁部との間には、Ｇ−δのすき間が形成されているので、主熱交換器２ｂの扁平管１０の先端部が、主熱交換器２ａのフィン４に接触することはない。

また、これら２列目、３列目の第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂの上流側、すなわち１列目に設置された補助熱交換器３は、積層されたフィン４の段方向に所定の間隔で、空気の流れ方向ａと直交し、フィン４の積層方向に沿って、伝熱管である円管１１を取付けて構成したもので、この場合も、円管１１は図６（ｂ）に示すようにヘアピン状に形成され、折り曲げ部１１ｃによって並設された円管部１１ａ，１１ｂを、図２に示すように、フィン４のヘアピン側から段方向に隣接する取付穴に挿入し、例えば、機械的に拡管してフィン４に設けたフィンカラーに圧着し、接合される。なお、円管１１をロウ付けによりフィン４に接合してもよい。これにより、補助熱交換器３のヘアピン側には、円管１１の折り曲げ部１１ｃのみが現われる。

上記のように構成した第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂにおいて、実施例では、フィン４の積層方向のピッチＦｐは１．２ｍｍ、フィン４の厚みＦｔは０．１ｍｍ、空気の流れ方向のフィン４の幅Ｗは１２．７ｍｍであり、フィン４の段方向において隣接する扁平管１０の中心距離Ｄｐは１４．５ｍｍであった。
また、補助熱交換器３のフィン４の積層方向のピッチＦｐは１．３ｍｍ、フィン４の厚みＦｔは０．１ｍｍ、空気の流れ方向ａのフィン４の幅Ｗは１２．７ｍｍであり、フィン４の段方向において隣接する円管１１の中心距離Ｄｐは２０．４ｍｍであった。

このように構成した第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂ及び補助熱交換器３のフィン４は、アルミニウム合金製板材で形成され、伝熱管を構成する扁平管１０及び円管１１は、いずれもアルミニウム合金製押し出し形材によって形成されている。なお、アルミニウム合金材に代えて銅を用いてもよい。

一般に、フィンと伝熱管とは異なる材料を用いる場合が多いが、本発明においては、主熱交換器２ａ，２ｂ及び補助熱交換器３のフィン４と伝熱管１０，１１のすべてに、アルミニウム又は銅などの同じ材料を用いたので、フィン４と伝熱管１０，１１とのロウ付けが可能になり、フィン４と伝熱管１０，１１との接触熱伝導率が飛躍的に向上し、熱交換能力を大幅に高めることができる。さらに、リサイクル性も向上することができる。

なお、フィン４に伝熱管１０，１１を密着させるために炉中ロウ付けを行う場合、フィン４に親水材を塗布する工程をロウ付けの後で行うことにより、ロウ付け中における親水材の焼け落ちを防止することができる。

さらに、主熱交換器２ａ，２ｂの設置にあたっては、２列目の第１の主熱交換器２ａに対して３列目の第２の主熱交換器２ｂを段方向にずらせて、両者の扁平管１０を千鳥状に配列することにより、扁平管１０の前縁部の熱伝達率が向上し、熱交換性能を高めることができる。
また、第１、第２の主熱交換器２ａ，２ｂにおいて、両者のフィン４をすき間Ｇを介して分割することにより、室内機のケース内において主熱交換器２ａ，２ｂの配置を様々に配置することができ、２列目の主熱交換器２ａのフィン４における前縁効果（空気境界層分断効果）による熱伝達効率を高めることができる。

図７は本実施の形態に係る熱交換器を用いた空気調和機の室内機の冷媒流路を構成する冷媒配管及び接続配管の説明図である。なお、図中の矢印は、熱交換器を蒸発器として使用した場合の冷媒の流れを示す。

熱交換器を蒸発器として用いた場合、冷媒は、前面上部側の熱交換器ユニット１ａの補助熱交換器３ａの重力方向の上部から、冷媒を１流路から２流路に分岐する分岐管１２ａを経て、２列目の主熱交換器２ａの重力方向の上部側と下部側に付設された三方管バルジ１５に流入し、さらに２分岐される。そして、２列目と３列目の主熱交換器２ａ，２ｂを接続するＵベント１６により３列目の主熱交換器２ｂに流入し、三方管バルジ１５により合流したのち、分岐管１２ｂに流入する。

ついで、再熱弁１３を通過後、冷媒の流れ方向が重力方向に対して直交するように構成された分配器１４により再分岐され、背面側の熱交換器ユニット１ｃの２列目の主熱交換器２ｅの重力方向の上方に付設された三方管バルジ１５及び前面側下部の熱交換器ユニット１ｂの２列目の主熱交換器２ｃの重力方向の下方に付設された三方管バルジ１５にそれぞれ流入し、２分岐される。

その後、冷媒は、背面側の熱交換器ユニット１ｃの３列目の主熱交換器２ｆにおいて、重力方向の下方に付設された三方管バルジ１５により合流して流出すると共に、前面側下部の熱交換器ユニット１ｂの３列目の熱交換器２ｄにおいて、重力方向の上方に設けた三方管バルジ１５によって合流し、流出する。

また、凝縮器として用いられる場合は、冷媒は上記の場合と反対方向へ流れ、前面側下部及び背面側の熱交換器ユニット１ｂ，１ｃの３列目の主熱交換器２ｄ，２ｆは過熱状態、前面側下部及び背面側の熱交換器ユニット１ｂ，１ｃの２列目の主熱交換器２ａ，２ｃ、前面側上部の熱交換器ユニット１ａの２列目、３列目の主熱交換器２ａ，２ｂは２相状態、各熱交換器ユニット１ａ〜１ｃの補助熱交換器３ａ〜３ｃは、過冷却状態となる。

本実施の形態においては、分配器１４を冷媒の流れ方向に対して直交するように構成したので、蒸発器として用いられる場合、２分岐する配管の向きを変更することができる。このため、背面側の熱交換器ユニット１ｃと、前面側下部の熱交換器ユニット１ｂの２列目の主熱交換器２ｅ，２ｃへの冷媒分配量を、熱負荷に応じて調整することができる。

また、前面下部側の熱交換器ユニット１ｂにおいては、前面側にフィルタ２４の自動清掃機構２５が配置されているため、熱交換器ユニット１ｂへ流入する空気の風速が重力方向上部においては小さく、下部において大きい。このため、熱負荷の小さい３列目の主熱交換器２ｄの三方管バルジ１５を重力方向の上方に設置し、熱負荷の大きい２列目の主熱交換器２ｃの三方管バルジ１５を、重力方向の下方に設置することにより、冷媒乾き度のばらつきを抑えるようにした。これにより、主熱交換器２ｃ，２ｄの熱交換能力を向上させることができる。

また、背面側の熱交換器ユニット１ｃにおいては、熱交換器ユニット１ｃへ流入する空気の風速が、重力方向の上部では大きく、下部では小さいため、熱負荷の大きい２列目の主熱交換器２ｅの三方管バルジ１５を重力方向の上方に設置し、熱負荷の小さい３列目の主熱交換器２ｆの三方管バルジ１５を、重力方向の下方に設置することにより、冷媒乾き度のばらつきを抑えるようにした。これにより、主熱交換器２ｅ，２ｆの熱交換能力を向上させることができる。

図８は主熱交換器２ａ，２ｂの伝熱管である扁平管１０と、円形断面である三方管バルジ１５又はＵベント１６とを接続するジョイントの説明図である。
このジョイント１７は、円形断面である三方管バルジ１５又はＵベント１６が接続される円筒部１７ａと、扁平管１０が接続される扁平部１７ｂとからなり、扁平部１７ｂは例えば円筒部１７ａに扁平形状の治具を挿入して塑性加工し、製造される。

このジョイント１７と扁平管１０及び三方管バルジ１５又はＵベント１６との接合は、例えばバーナーロウ付けによって行われる。
このようなジョイント１７を用いることにより、空気調和機におけるヘッダによって冷媒流路を確保する場合に比べて、熱交換器の冷媒流路形態の汎用性を飛躍的に向上させることができる。

図９（ａ）は、例えば、２列目の主熱交換器２ａの段方向に隣接する扁平管１０にジョイント１７を介して接続され、流入する冷媒を２分岐し、又は３列目の主熱交換器２ｂの段方向に隣接する扁平管１０のジョイント１７を介して接続され、流出する冷媒を合流させる三方管バルジ１５の正面図である。
また、図９（ｂ）は、２列目と３列目の扁平管１０を、ジョイント１７を介して接続するＵベント１６の正面図である。

上記のような三方管バルジ１５及びＵベント１６の断面形状は円形であり、扁平部１７ｂが扁平管１０に接続された図８のジョイント１７の円形部１７ａに接続される。また、ジョイント１７以外の再熱弁１３等と接続する場合も、出口が円形のため冷媒流路接続の自由度を大幅に拡大することができる。

図１０は主熱交換器２ａ，２ｂの段間の隣接する扁平管１０を接続するジョイント付きＵベント１８の説明図である。このジョイント付きＵベント１８は、円形断面のＵ字管１８ａの両端部を扁平に形成して扁平部１８ｂ（ジョイント）を設け、この扁平部１８ｂ，１８ｂにより隣接する扁平管１０どうしを直接接続するようにしたもので、組立性を向上することができる。

図１１は図７で示した分配器１４を平断面及び縦断面で示した説明図である。
図７において、背面側の熱交換器ユニット１ｃへ流入する空気の風速は、前面側下部の熱交換器ユニット１ｂに流入する空気の風速より大きいため、背面側の熱交換器ユニット１ｃの熱負荷は、前面側下部の熱交換器ユニット１ｃの熱負荷より大きい。

そこで、熱交換器が蒸発器として用いられる場合、分配器１４から流出した冷媒を、背面側の熱交換器ユニット１ｃに送る流出管１４ａと分配器１４の中心軸Ｏ−Ｏとの間の距離ｄ₁を、前面側下部の熱交換器ユニット１ｂに冷媒を送る流出管１４ｂと分配器１４の中心軸Ｏ−Ｏとの間の距離ｄ₂より短かく、ｄ₁＜ｄ₂としたものである。これにより、熱負荷の大きい背面側の熱交換器ユニット１ｃへの冷媒流量を大きくすることができ、冷媒分配のバラツキを抑えることができ、熱交換能力を向上することができる。

［実施の形態２］
図１２は本発明の実施の形態２に係る熱交換器を用いた空気調和機の室内機の模式的断面図、図１３は図１２の室内機の冷媒流路を構成する冷媒配管及び接続配管の説明図で、熱交換器を凝縮機として用いられた場合を示す。なお、実施の形態１と同一又は同じような機能の部分には、これと同じ符号を付してある。

本実施の形態は、前面側上部と前面側下部の熱交換器ユニット１ａ，１ｂの補助熱交換器３ａ，３ｂのフィン４及び伝熱管に、主熱交換器２ａ，２ｂと同じ仕様のフィン４及び扁平管１０を用い、背面側の熱交換器ユニット１ｃの補助熱交換器３ｃの伝熱管に、実施の形態１の場合と同様に円管１１を設けたものである。

この熱交換器を凝縮器として用いた場合、前面側上部の熱交換器ユニット１ａの主熱交換器２ａから流出した冷媒は、分岐管１２ａを経て補助熱交換器３ａの三方管バルジ１５に流入し、２分岐されたのち上下方向に流れ、前面側上部及び下部の熱交換器ユニット１ａ，１ｂの補助熱交換器３ａ，３ｂから流出し、分岐管１２ｃに合流後背面側の熱交換器ユニット１ｃの補助熱交換器３ｃの重力方向の上方に流入し、下方から流出する。

また、図１２に示すように、空気が各熱交換器ユニット１ａ〜１ｃの前面側から流入する場合、送風機２６の回転方向に向って流れるため、背面側の熱交換器ユニット１ｃから流入する空気は、送風機２６の回転を阻害する。

本実施の形態においては、前面側上部と下部の熱交換器ユニット１ａ，１ｂの補助熱交換器３ａ，３ｂの伝熱管を扁平管１０で構成することにより通気抵抗を小さくし、背面側の熱交換器ユニット１ｃの補助熱交換器３ｃの伝熱管を円管１１で構成して通気抵抗を大きくすることにより、前面側から流入する空気の風速を大きくして送風機２６の回転を助長し、貫流送風機２６の入力電力を低減することができる。

また、前面側の熱交換器ユニット１ａ，１ｂにおいて、重力方向の上部は風速が大きく、下部は小さい。そこで、三方管バルジ１５を前面側上部の熱交換器ユニット１ａの補助熱交換器３ａに配置することにより、前面側上部及び下部の補助熱交換器３ａ，３ｂから流出する冷媒過冷却度のバラツキが小さくなるようにした。これにより、熱交換器能力を向上することができる。

［実施の形態３］
図１４は本発明の実施の形態３に係る空気調和機の冷凍サイクル回路図である。
この冷凍サイクル回路は、圧縮機３１、凝縮熱交換器３２、絞り装置３３、蒸発熱交換器３４及び送風機３５ａ，３５ｂによって構成されている。そして、実施の形態１又は２に係る熱交換器ユニット１を凝縮熱交換器３２及び蒸発熱交換器３４の両者又はいずれか一方に用いることにより、エネルギー効率の高い空気調和機を得ることができる。ここで、エネルギー効率は、次式で求められる。
暖房エネルギー効率＝凝縮熱交換器能力／全入力
冷房エネルギー効率＝蒸発熱交換器能力／全入力

上記の実施の形態１，２で説明した熱交換器ユニット１及び実施の形態３で説明した空気調和機に用いる熱交換器ユニット１においては、冷媒として、ＨＣＦＣ（Ｒ２２）やＨＦＣ（Ｒ１１６、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ１４、Ｒ１４３ａ、Ｒ１５２ａ、Ｒ２２７ｅａ、Ｒ２３、Ｒ２３６ｅａ、Ｒ２３６ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２４５ｆａ、Ｒ３２、Ｒ４１、ＲＣ３１８などや、これら冷媒の数種の混合冷媒Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ５０８Ａ、Ｒ５０８Ｂなど）、ＨＣ（ブタン、イソブタン、エタン、プロパン、プロピレンなどや、これら冷媒の数種混合冷媒）、自然冷媒（空気、炭酸ガス、アンモニアなどや、これら冷媒の数種の混合冷媒）、またこれら冷媒の数種の混合冷媒など、どのような種類の冷媒を用いても、その効果を達成することができる。

また、上記の説明では、熱交換器ユニット１の作動流体として空気と冷媒を用いた場合を示したが、これに限定するものではなく、他の気体、液体、気液混合流体を用いても同様の効果を得ることができる。
また、上記熱交換器ユニット１及びこれを用いた空気調和機に用いられる冷凍機油は、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒が油に溶けるか否かにかかわらず、どのような冷凍機油を用いてもその効果を得ることができる。

さらに、上記の説明では、本発明に係る熱交換器ユニットを、空気調和機の室内機に用いた場合を示したが、室外機に用いてもよい。
また、本発明に係る熱交換器ユニットは、空気調和機に用いられるばかりでなく、例えば、熱交換性能を向上し、省エネルギー性能を高めることが必要なヒートポンプ装置にも用いることができる。

１ａ〜１ｃ 熱交換器ユニット、２ａ 第１（１列目）の主熱交換器、２ｂ 第２（２列目）の主熱交換器、３ａ〜３ｃ 補助熱交換器、４ フィン、５ 扁平管の取付部、１０ 扁平管、１１ 円管、１２ 分岐管、１４ 分配器、１４ａ，１４ｂ 流出管、１５ 三方管バルジ、１６ Ｕベント、１７ ジョイント、１８ ジョイント付きＵベント、２１ 基台、２２ 前面パネル、２３ 吸込みグリル、２４ フィルタ、２６ 送風機、２９ 吹出し口、３１ 圧縮機、３２ 凝縮熱交換器、３３ 絞り装置、３４ 蒸発熱交換器、３５ａ，３５ｂ 送風機。

Claims (12)

1. 複数の板が上下方向にすき間を介して積層されたフィンと、複数の冷媒流路を有し前記フィンの積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた扁平管とからなり、空気の流れ方向と直交して２列に設置された第１、第２の主熱交換器と、
   複数の板が上方方向にすき間を介して積層されたフィンと、該フィンの積層方向に沿って段方向に所定の間隔で設けられた円管とからなり、前記第１の主熱交換器の風上側に設置された予備熱交換器とを有し、
   前記第１、第２の主熱交換器の扁平管の先端部を前記フィンの風上側縁部より突出させると共に、前記第２の主熱交換器の扁平管の先端部が前記第１の主熱交換器のフィンの風下側に接触しないように、前記第１、第２の熱交換器をすき間を隔て配置したことを特徴とするフィンチューブ型熱交換器。
2. 前記主熱交換器に設けた扁平管及び前記補助熱交換器に設けた円管をＵ字状に形成し、その折り曲げ部を前記積層したフィンの一方の側に位置させて該フィンに取付け、該フィンの他方の側に開口部を位置させたことを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換器。
3. 前記第１の主熱交換器の扁平管と、第２の主熱交換器の扁平管とを、円形断面のＵベントにより円管部と扁平部とからなるジョイントを介して接続したことを特徴とする請求項１又は２記載のフィンチューブ型熱交換器。
4. 前記第１、第２の主熱交換器の段方向に隣接する扁平管を、円形断面で両端部が扁平に形成されたＵベントにより接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
5. 前記予備熱交換器の段方向に隣接する円管を、円形断面のＵベントにより接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
6. 前記請求項１〜５のいずれかのフィンチューブ型熱交換器を用いたことを特徴とする空気調和機。
7. 背面側に基台を有し、前面側に該基台と空間部を介して前面パネルが設けられ、上部に吸込みグリルが、下部に吹出し口が設けられて、前記空間部の中央部近傍に送風機が設置され、
   該送風機の風上側において、前面側上部、前面側下部及び背面側にそれぞれ前記請求項１〜５のいずれかのフィンチューブ型熱交換器を設置した室内機を備えたことを特徴とする空気調和機。
8. 前記各フィンチューブ型熱交換器の第１、第２の主熱交換器の段方向に隣接する扁平管を、円形断面の三方管バルジにより、円管部と扁平部とからなるジョイントを介して接続したことを特徴とする請求項７記載の空気調和機。
9. 前記前面側上部の主熱交換器の前記三方管バルジから流出した冷媒を前記前面側下部及び背面側の主熱交換器に分配する分配器であって、該分配器から前記背面側の主熱交換器に接続される流出管と前記分配器の中心軸との距離を、前記分配器から前記前面側下部の主熱交換器に接続される流出管と前記分配器の中心軸との距離より短かく形成したことを特徴とする請求項７又は８記載の空気調和機。
10. 前記分配器を、冷媒の流れ方向か重力方向に対して直交するように構成したことを特徴とする請求項９記載の空気調和機。
11. 前記前面側上部及び下部に設置されたフィンチューブ型熱交換器の予備熱交換器の伝熱管を扁平管で形成し、背面側に設置されたフィンチューブ型熱交換器の伝熱管を円管で形成したことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の空気調和機。
12. 前記扁平管を用いた予備熱交換器の冷媒分岐数を２とし、主熱交換器からの冷媒を２分岐する位置を前面側上部のフィンチューブ型熱交換器に設けたことを特徴とする請求項１１記載の空気調和機。

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