JP6340583B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、扁平管を用いた熱交換器に関するものである。

従来、空気調和機に組み込まれる熱交換器は、特にセパレート型空気調和機の室内機にあっては、クロスフローファンを囲むように複数個連結して用いるのが通例である。コルゲートフィンを有するパラレルフローの熱交換器を用いた場合においても、限られた空間に熱交換器を配置するため、略平板状の熱交換器でクロスフローファンを囲むように複数個連結してケーシングに収納していた（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された熱交換器である。熱交換器６０は、空気調和機の室内機の断面において、クロスフローファン（図示せず）の前方に配置される第１段部分６５と、後方に配置される第２段部分６６とを備えている。第１段部分６５、第２段部分６６は、それぞれ、交互に積層される扁平管６１とフィン（図示せず）とを備え、各扁平管６１は、ヘッダー６３、６４に接続されている。そして、第１段部分６５と第２段部分６６とが、室内機の天面で突き当てられた配置になっている。

特開２００３−２１４７２４号公報

しかしながら、従来の熱交換器では、第１段部分６５と第２段部分６６とが天面で突き当てられた状態なので、それぞれの天側のヘッダー６３が隣接する状態となる。熱交換器の構成上、扁平管の幅より、ヘッダーの幅の方が広いために、ヘッダーが隣接する箇所には、扁平管が設けられていない部分が存在する。また、ヘッダーが隣接する箇所は、熱交換器を風が通過することを妨害するため、止水域となる。このため、熱交換性能を悪化させたり、送風性能を悪化させたりするという課題を有していた。

本発明の目的は、ヘッダー同士の隣接する部分をなくし、熱交換性能や送風性能を向上させるものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、複数の扁平管と、前記複数の扁平管の間に設けられたフィンとを備え、前記扁平管は、第１の伝熱部と、長手方向が前記第１の伝熱部の長手方向に対して傾斜して設けられた第２の伝熱部と、前記第１の伝熱部と前記第２の伝熱部との間に設けられた連結部とから構成され、天面部分が複数の前記連結部のみから形成されている熱交換器において、前記連結部の内側の平坦部には、前記第１の伝熱部または第２の伝熱部のいずれかに設けられたフィンが接触していることを特徴とするものである。

本発明によれば、デッドスペースを抑制し、限られたスペース内で熱交換器の有効面積を増加することで、熱交換性能や送風性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態１の熱交換器を備えた室内機の縦断面図 本発明の実施の形態１の熱交換器の扁平管の縦断面図 本発明の実施の形態１の熱交換器の要部拡大斜視図 本発明の実施の形態１の扁平管の曲げ加工の手順を示す説明図 本発明の実施の形態１の扁平管の曲げ加工の変形例の手順を示す説明図 本発明の実施の形態１の変形例の熱交換器の要部拡大斜視図 比較のために説明する室内機の縦断面図 本発明の実施の形態１の熱交換器を備えた空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態２の熱交換器を備えた室内機の縦断面図 本発明の実施の形態２の熱交換器の要部拡大斜視図 比較のために説明する室内機の縦断面図 従来の熱交換器の縦断面図

第１の発明は、複数の扁平管と、前記複数の扁平管の間に設けられたフィンとを備え、前記扁平管は、第１の伝熱部と、長手方向が前記第１の伝熱部の長手方向に対して傾斜して設けられた第２の伝熱部と、前記第１の伝熱部と前記第２の伝熱部との間に設けられた連結部とから構成され、天面部分が複数の前記連結部のみから形成されている熱交換器において、前記連結部の内側の平坦部には、前記第１の伝熱部または第２の伝熱部のいずれかに設けられたフィンが接触していることを特徴とする熱交換器である。これによれば、熱交換器の天面部分にヘッダーを配置する必要がないため、ヘッダーにより生じていた止水域を低減することができ、熱交換性能や、送風性能を向上できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１の伝熱部と、前記連結部と、前記第２の伝熱部とは、１本の扁平管を折り曲げて形成したものである。これによれば、簡易な製造設備で熱交換器を製造することができる。

第３の発明は、第１の発明において、前記扁平管は、空気の流れ方向に対して、複数列、設けられたものである。これによれば、熱交換器内を流れる冷媒の流路構成の自由度が増し、熱交換器性能を向上するができる。

以下に、本発明の熱交換器について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態の熱交換器の適用例として、一般家庭で使用されている空気調和機の室内機で説明を行う。図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器を備えた空気調和機の室内機の縦断面図である。

室内機４０は外殻を形成するケーシング４１を備え、その内部に熱交換器１を備えている。また、ケーシング４１には、熱交換器１の前面側に位置する前面開口部４１ａと、熱交換器１の上面側に位置する上面開口部４１ｂとが設けられている。

前面開口部４１ａには、開閉自在の可動前面パネル（以下、単に前面パネルという）４２が設けられている。前面パネル４２は、空気調和機の停止時には、前面開口部４１ａを閉じているのに対し、空気調和機の運転時には、ケーシング４１から離反する方向に移動して前面開口部４１ａを開放する（前面開口部４１ａを開いた状態は図示しない）。

また、室内機４０は、前面開口部４１ａ及び上面開口部４１ｂから取り入れられた室内の空気を熱交換器１で熱交換して室内に吹き出すためのクロスフローファン（以下、単にファンという）２と、熱交換した空気を室内に吹き出す吹出口４３とを備えている。吹出口４３には、開口を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下風向変更羽根４４と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根４５とが設けられている。

上下風向変更羽根４４は、吹出口４３を開閉する下羽根４４ｂと、下羽根４４ｂの上方に設けられ下羽根４４ｂと協働して吹出口４３から吹き出された空気の吹き出し方向を制御する上羽根４４ａとで構成されている。また、上羽根４４ａと、下羽根４４ｂとは駆動軸（図示せず）に連結され、各駆動軸（図示せず）は駆動モータ等の駆動源（図示せず）に連結されている。

空気調和機が運転を開始すると、上下風向変更羽根４４は開制御されて吹出口４３を開放し、ファン２が駆動されることで、室内空気は前面開口部４１ａ及び上面開口部４１ｂを介して室内機４０の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は熱交換器１で熱交換を行い、ファン２を通過して、ファン２の下流側に形成された通風路４６を通過し吹出口４３より吹き出される。

また、吹出口４３からの空気の吹き出し方向は、上下風向変更羽根４４及び左右風向変更羽根４５により制御され、上下風向変更羽根４４の上下方向の角度及び左右風向変更羽根４５の左右方向の角度は、室内機４０を制御するリモコン（遠隔操作装置）により制御される。

さらに、吹出口４３の上流側に位置する通風路４６は、ファン２の下流側に位置するリアガイダ４７と、ファン２の下流側に位置しリアガイダ４７に対向するスタビライザ４８と、左右の側壁（図示せず）とで形成されている。

なお、上述した用語「スタビライザ」は、ファン２の下流近傍に位置し、ファン２の前部付近に発生する渦を安定化させるスタビライザと、このスタビライザの下流側に位置しファン２により搬送される空気の圧力回復を担うディフューザの前部壁部分に分けることもできるが、本願明細書では、これらを総称して「スタビライザ」という。

さらに、室内機４０には、前面開口部４１ａ及び上面開口部４１ｂと熱交換器１との間に、前面開口部４１ａ及び上面開口部４１ｂから取り入れられた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ４９が設けられている。このフィルタ４９は、ケーシング４１に設けられたフィルタ枠４９ａに取り付けられている。

また、ケーシング４１は、熱交換器１からの結露水を受け、排水するための水受け皿５０ａ、５０ｂが設けられている。水受け皿５０ａは、スタビライザ４８より前面側に設けられており、水受け皿５０ｂは、リアガイダ４７の上端より背面側に設けられている。

ここで、熱交換器１について詳しく説明する。図２は、熱交換器１の扁平管の縦断面図であり、図３は、図１のＢ部を拡大した熱交換器１の要部拡大斜視図である。図４は、実施の形態１の変形例における熱交換器１の要部拡大斜視図である。なお、図３では、複数の扁平管の一部のみを図示するとともに、フィンも途中で省略して図示している。図４では、複数の扁平管の一部のみを図示するとともに、フィンはすべて省略して図示している。

図１、図３に示すように、熱交換器１は、複数の扁平管４と、扁平管４の長手方向の両端部に設けられたヘッダー６と、複数の扁平管４の間に設けられた波状の薄板であるフィン５とを備えている。フィン５には、いわゆるコルゲートフィンが採用できる。フィン５には、ルーバー加工されていてもよい。

図２に示すように、扁平管４は、内部に複数の小径の冷媒通路４ａを備えた細長い平板状の伝熱管であり、その外表面は、対向する二面の平坦部４ｂと、二面の平坦部４ｂをつなぐ二面の側部４ｃとから構成されている。

図３に示すように、扁平管４は、後述する曲げ加工によって、扁平管４の幅広面である平坦部４ｂの片方の面同士が向き合い平行となる様に、平坦部４ｂを２箇所の折り曲げ部１２で折り曲げられている。そして、扁平管４の幅が狭い面である側部４ｃ同士は、２箇所の折り曲げ部１２を境に、平行でなく角度を有している。

つまり、１本の扁平管４は、長手方向が地面に対して傾斜して設けられた第１の伝熱部１０と、第１の伝熱部１０と折り曲げ部１２を介して連続する連結部１３と、連結部１３と別の折り曲げ部１２を介して連続する第２の伝熱部１１とを備えている。

第１の伝熱部１０と第２の伝熱部１１とは連結部１３の幅と等しい間隔を有して並行に設けられている。第２の伝熱部１１の長手方向は、第１の伝熱部１０の長手方向に対して、傾斜して設けられている。つまり、第１の伝熱部１０の平坦部４ｂは、第２の伝熱部１１の平坦部４ｂと平行であり、第１の伝熱部１０の側部４ｃは、第２の伝熱部１１の側部４ｃとは、互いに傾斜している。

ここで、扁平管４の曲げ加工について、図４、図５を用いて詳しく説明する。図４は、扁平管の曲げ加工の手順を示す説明図であり、図５は、扁平管の曲げ加工の変形例の手順を示す説明図である。

扁平管４は金属を押出成型した細長い成型品である。熱交換器１に折り曲げ部１２を設けるためには、扁平管４の平坦部４ｂに曲げ型１５を当接する。このとき、図４（ａ）に示すように、扁平管４の長手方向と、曲げ型１５の直線部が直交するように曲げ型１５を当接する。そして、扁平管４の一端を固定冶具（図示せず）で固定保持し、他端を曲げ装置の曲げ駆動部（図示せず）によりクランプした状態で、曲げ型１５に向かって押圧する。これによって、扁平管４を略直角に曲げを行うことができる（図４（ｂ）参照）。

さらに、図４（ｃ）に示すように、連結部１３の幅に相当する長さをずらして、曲げ型１５を平行移動させて、別の箇所を同様にして曲げる。これにより、扁平管４は、略ヘアピン形状となる。その後、連結部１３に相当する部分を保持した状態で、第１の伝熱部１０に相当する部分を後方に曲げ、第２の伝熱部１１に相当する部分を前方に曲げることで、第１の伝熱部１０と第２の伝熱部１１のそれぞれの長手方向が角度をなして交差する伝熱管の１本が形成される。

なお、上述の曲げ加工において、曲げ型１５の直線部には、扁平管４の折り曲げ部１２に若干の丸みが付くように、所定のＲを設けておいてもよい。

あるいは、次に示す方法で曲げ加工してもよい。図５（ａ）に示すように、扁平管４の短手方向と、曲げ型１５の直線部とが角度をなすように、曲げ型１５を当接する。そして、扁平管４の一端を固定冶具（図示せず）で固定保持し、他端を曲げ装置の曲げ駆動部（図示せず）によりクランプした状態で、曲げ型１５に向かって押圧する。これによって、連結部１３に相当する部分と扁平管４の長手方向に角度をなして曲げを行うことができる（図５（ｂ）参照）。

さらに、連結部１３の幅に相当する長さをずらして、曲げ型１５を平行移動させて、別の箇所を同様にして曲げる。これによって、第１の伝熱部１０と第２の伝熱部１１のそれぞれの長手方向が角度をなして交差する伝熱管の１本が形成される。

なお、上述のように短手方向と角度をなすように扁平管４を折り曲げると、連結部１３の平坦部４ｂは略平行四辺形となる。この平坦部４ｂを後加工により、略四角形となるように変形させてもよい。この場合には、図１に示すように、連結部１３の側部４ｃが直線状に並べることができる。あるいは、平坦部４ｂを略平行四辺形のままとしてもよい。この場合には、図６に示すように、連結部１３の側部４ｃを前後方向にずらして配置すれば、第１の伝熱部１０および第２の伝熱部１１の平坦部４ｂをヘッダー６の長手方向に対して垂直に設けることができる。これによれば、簡易な構成で、第１の伝熱部１０および第２の伝熱部１１の扁平管４を、熱交換器１を通過する空気の流れに対して平行に配置できるので、熱交換器１の送風性能を低下させることがない。

上述のように折り曲げられた扁平管４を、第１の伝熱部１０と第２の伝熱部１１の連結部１３付近で重なるように積層し、熱交換器１の伝熱管は構成される。伝熱管の両端には集合管としてのヘッダー６が設けられている。扁平管４の冷媒通路４ａは、ヘッダー６の内部に連通している。また、第１の伝熱部１０の外側の平坦部４ｂと、隣接する第１の伝熱部１０の内側の平坦部４ｂとの間には第１のフィン５ａが設けられている。また、第２の伝熱部１１の外側の平坦部４ｂと、隣接する第２の伝熱部１１の内側の平坦部４ｂとの間にも、第２のフィン５ｂが設けられている。このため、フィン５（第１のフィン５ａおよび第２のフィン５ｂ）の幅は、連結部１３の幅と略一致させている。

連結部１３の内側の平坦部４ｂには、第１のフィン５ａまたは第２のフィン５ｂのいずれか一方を接触させることが、連結部１３を構成する扁平管４内の冷媒通路４ａを流れる冷媒と熱交換器１を通過する空気との伝熱を促進する上で望ましい。

最も外側に位置する扁平管４の外側の面、または、最も外側に位置するフィン５の側面には、サイドプレート（図示せず）が配置される。ヘッダー６、扁平管４、フィン５、ヘッダー６は、いずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。扁平管４はヘッダー６に対し、フィン５は扁平管４に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。

熱交換器１は、ヘッダー６の長手方向が、室内機４０の幅方向と平行となるように、扁平管４の平坦部４ｂが室内機４０の奥行き方向と平行となるように、室内機４０に設けられている。熱交換器１は、ヘッダー６が、それぞれ水受け皿５０ａ、５０ｂの上方に配置され、折り曲げられた扁平管４が、ファン２の上方を囲うように配置される。

連結部１３は、室内機４０の通常の設置状態において、地面に対して平行に設けられている。連結部１３はファン２の上方に配置され、第１の伝熱部１０はファン２の上方後側に配置され、第２の伝熱部１１はファン２の上方前側に配置される。

熱交換器１のうち、第２の伝熱部１１から伝熱管が構成される部分の下方は、ファン２の外周にほぼ沿うように、円弧状に形成されている。この円弧状の部分は、扁平管４、フィン５、ヘッダー６等をロウ付け等で接合した後、平坦部４ｂの水平方向に曲げる曲げ加工により形成される。

第１の伝熱部１０の長手方向の中心軸と、第２の伝熱部１１の直線部の長手方向の中心軸とがなす角度は、６０〜１００°であることが、熱交換器１に生じる結露水を、扁平管４に沿って、水受け皿５０ａ、５０ｂに導く上で望ましい。

ここで、本実施の形態との比較のために、第１の伝熱部１０と第２の伝熱部１１との間にヘッダーを設けた場合について、図７を用いて説明する。図７は、図１に示す本実施の形態との比較のために説明する熱交換器を備えた室内機の縦断面図である。

図７に示すように、空気調和機の室内機の断面において、熱交換器７１をファン２の前後に配置しようとすると、後方の熱交換部７２の上方のヘッダー７６と、前方の熱交換部７３の上方のヘッダー７７が、天面で隣接する配置となる。熱交換器７１を構成するためには、ヘッダー７６、７７の幅を、扁平管７４の幅より大きくする必要があるため、ヘッダー７６とヘッダー７７を合わせた前後方向の長さ（図７中のＤ）は、比較的大きなものとなる。このため、ヘッダー７６、７７の下方に、通風妨害となる止水域が生まれてしまう。

しかし、本実施の形態によれば、熱交換器１の天面部分は、扁平管４を折り曲げて構成した連結部１３が設けられているのみであり、連結部１３の前後方向の長さ（図１中のＡ）は、ヘッダー７６とヘッダー７７をあわせた前後方向の長さ（図７中のＤ）より短いために、ヘッダー７６、７７により生じていた止水域を低減できる。

また、連結部１３は扁平管４を折り曲げて構成されているのみで、内部の冷媒通路４ａは、第１の伝熱部１０、第２の伝熱部１１の冷媒通路４ａと同様であるため、流路面積が急拡大したり、急縮小したりするヘッダー７６、７７を設けた場合に比較して、冷媒の圧力損失を小さくできる。

以上のように、本発明の実施の形態による熱交換器１は、熱交換性能や送風性能が向上できる。

次に、上述のように構成された熱交換器１を備えた室内機４０を空気調和機に搭載して冷暖房運転を行う時の動作につて説明する。図８は実施の形態１の熱交換器１を備えた空気調和機の冷凍サイクル図である。

この空気調和機は、室内機と室外機が冷媒配管及び制御用配線等により互いに接続された、所謂セパレータ型の空気調和機であり、室内機と室外機によりヒートポンプが構成されている。実施の形態１の室内機４０は、室内の壁面に取り付ける壁掛け式室内機である。

空気調和機の構成について説明する。冷媒を圧縮する圧縮機８１、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁８２、冷房時には凝縮器となり暖房時には蒸発器となる冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器８３、室外熱交換器８３内を流れる冷媒と外気の熱交換を促進する室外ファン８８、冷媒を減圧する絞り装置８４、冷媒と室内空気の熱を交換し冷房時には蒸発器となり暖房時には凝縮器となる熱交換器１、熱交換器１内を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進するファン２、圧縮機８１の吸い込み側に設けられたアキュムレータ８６を備えている。

室外機９２は圧縮機８１、四方弁８２、室外熱交換器８３、絞り装置８４、アキュムレータ８６、室外ファン８８を備え、室内機４０とは、液側接続管９３とガス側接続管９４で接続されている。

このように構成された、ヒートポンプ空気調和機について動作を説明する。先ず、冷房運転時には、圧縮機８１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁８２を通って室外熱交換器８３に送られる。そして、室外ファン８８によって外気と熱交換を促進して放熱し、高圧の液冷媒となり絞り装置８４に送られる。絞り装置８４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液側接続管９３を通って、熱交換器１に送られる。

ファン２によって吸い込まれた室内空気は熱交換器１を通って冷媒と熱交換し、冷媒は室内空気の熱を吸熱し蒸発気化して低温のガス冷媒となる。このとき冷媒によって吸熱された室内空気は温度湿度が低下してファン２によって室内に吹き出され室内を冷房する。またこの時、運転条件によっては、熱交換器１の扁平管４やフィン５に結露水が発生する。

しかし、本実施の形態では、扁平管４やフィン５を傾斜させたことにより、この結露水はその場に留まることなく重力によって、扁平管４やフィン５に沿って水受け皿５０ａ、５０ｂに到達する。水受け皿５０ａ、５０ｂに到達した結露水は室内機４０の外に導かれ室外に排水される。

また、ガス冷媒は、ガス側接続管９４を通過して四方弁８２に入り、アキュムレータ８６を経て圧縮機８１に戻る。

一方、暖房運転の運転時には、圧縮機８１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁８２を通り、ガス側接続管９４に送られる。ファン２によって吸い込まれた室内空気は熱交換器１を通って冷媒と熱交換し、冷媒は室内空気へ熱を放熱し凝縮して高圧の液冷媒となる。このとき室内空気は冷媒の熱を吸熱し温度が上昇した状態でファン２によって室内に吹き出され室内を暖房する。その後、冷媒は液側接続管９３を通って絞り装置８４に送られ、絞り装置８４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器８３に送られて、室外ファン８８によって外気と熱交換を促進して蒸発気化し、四方弁８２を経てアキュムレータ８６を通って圧縮機８１へ戻される。

本実施の形態の熱交換器１を室内機に備えた空気調和機は、熱交換器１の高い熱交換性能や、送風性能により、冷房及び暖房性能の向上することができ、消費電力コストを抑えることが可能となる。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における熱交換器を備えた空気調和機の室内機の縦断面図である。図９では、熱交換器に接続される冷媒配管についても模式的に示している。図１０は、図９のＥ部を拡大した熱交換器１の要部拡大斜視図である。実施の形態２では、実施の形態１と異なる点を主に説明し、実施の形態１と共通する部分については説明を省略する。

図９、図１０に示すように、実施の形態２の熱交換器２１が、実施の形態１の熱交換器１と異なる点は、空気の流れ方向に対して、扁平管を２列に設けている点である。熱交換器２１は、第１の熱交換部２２と第２の熱交換部２３とを備えている。第１の熱交換部２２と第２の熱交換部２３はそれぞれ折り曲げ部２９、３０で折り曲げられている。第１の熱交換部２２と第２の熱交換部２３は、前後にずれた形で配置されている。

第１の熱交換部２２を構成する１本の扁平管４００は、長手方向が地面に対して傾斜して設けられた第１の伝熱部１００と、第１の伝熱部１００と折り曲げ部２９を介して連続する連結部１３０と、連結部１３０と別の折り曲げ部２９を介して連続する第２の伝熱部１１０とを備え、第２の伝熱部１１０の長手方向は、第１の伝熱部１００の長手方向に対して、傾斜して設けられている。

また、第２の熱交換部２３を構成する１本の扁平管４０１は、長手方向が地面に対して傾斜して設けられた第１の伝熱部１０１と、第１の伝熱部１０１と折り曲げ部３０を介して連続する連結部１３１と、連結部１３１と別の折り曲げ部３０を介して連続する第２の伝熱部１１１とを備え、第２の伝熱部１１１の長手方向は、第１の伝熱部１０１の長手方向に対して、傾斜して設けられている。

第１の熱交換部２２において、扁平管４００の両端には集合管としてのヘッダーが設けられている。また、第１の伝熱部１００と、隣接する扁平管４００の第１の伝熱部１００との間には、第１のフィン５１ａが設けられている。また、第２の伝熱部１１０と、隣接する扁平管４００の第２の伝熱部１１０との間には、第２のフィン５１ｂが設けられている。

第２の熱交換部２３において、扁平管４０１の両端には集合管としてのヘッダーが設けられている。また、第１の伝熱部１０１と、隣接する扁平管４０１の第１の伝熱部１０１との間には、第１のフィン５２ａが設けられている。また、第２の伝熱部１１１と、隣接する扁平管４０１の第２の伝熱部１１１との間には、第２のフィン５２ｂが設けられている。

第２の熱交換部２３の連結部１３１は、第１の熱交換部２２の連結部１３０と同じ幅である。第２の熱交換部２３の第１の伝熱部１０１の傾斜角度は、第１の熱交換部２２の第１の伝熱部１００の傾斜角度と略同等であり、第２の熱交換部２３の第２の伝熱部１１１の傾斜角度は、第１の熱交換部２２の第２の伝熱部１１０の傾斜角度と略同等である。

第１の熱交換部２２の第１のフィン５１ａは連結部１３０に接するように設けられ、第２の熱交換部２３の第１のフィン５２ａは連結部１３１に接するように設けられている。一方、第１の熱交換部２２の第２のフィン５１ｂと第２の熱交換部２３の第２のフィン５２ｂとは、第２の熱交換部２３の第１のフィン５２ａに接するか、近接するように設けられている。

あるいは、第１の熱交換部２２の第２のフィン５１ｂを連結部１３０に接するように設け、第２の熱交換部２３の第２のフィン５２ｂを連結部１３１に接するように設け、第１の熱交換部２２の第１のフィン５１ａと第２の熱交換部２３の第１のフィン５２ａとを、第１の熱交換部２２の第２のフィン５１ｂに接するか、近接するように設けてもよい。

ファン２に対して上方前側では、第１の熱交換部２２が風上側となり、第２の熱交換部２３が風下側となる。一方、上方背面側では、逆に第１の熱交換部２２が風下側となり、第２の熱交換部２３が風下側となる。

本実施の形態のように、扁平管を複数列で設けることで、熱交換面積を増やせるのはもちろんのこと、天面部にヘッダーを設けた場合に比較して、熱交換性能や送風性能を向上させる効果が大きくなる。これについて、図１１を用いて説明する。図１１は、図９に示す本実施の形態との比較のために説明する熱交換器を備えた室内機の縦断面図である。

図１１に示すように、空気調和機の室内機の断面において、第１の熱交換部２２の上方のヘッダー７６１、７７１と、第２の熱交換部２３の上方のヘッダー７６２、７７２とが天面で隣接する配置となる。これらのヘッダーを合わせた前後方向の長さ（図１１中のＧ）は、比較的大きなものとなる。このため、ヘッダー７６１、７７１、７６２、７７２の下方に、通風妨害となる止水域が生まれてしまう。

しかし、本実施の形態によれば、第１の熱交換部２２と第２の熱交換部２３の天面部分は、扁平管４００、４０１を折り曲げて構成した連結部１３０、１３１が設けられているのみであり、連結部１３０と連結部１３１とを合わせた前後方向の長さ（図９中のＦ）は、ヘッダー７６１、７７１、７６２、７７２をあわせた前後方向の長さ（図１１中のＧ）より短いために、ヘッダーにより生じていた止水域を低減できる。

また、図９に示すように、冷媒の流路を、例えば、冷媒流入路２５、冷媒流出路２６をそれぞれ２流路で構成にすることで、空気調和機が冷房運転する場合には、液冷媒を風上側の熱交換器へ流入させることができ、熱交換器性能の向上にも寄与することにもなる。

なお、本実施の形態では、第１の熱交換部２２の連結部１３０と第２の熱交換部２３の連結部１３１とが接するように設けているが、これに限ることなく、第１の熱交換部２２の連結部１３０と第２の熱交換部２３の連結部１３１との間に所定の隙間を設けてもよい。これによれば、連結部１３０を流れる冷媒と、連結部１３１を流れる冷媒とに温度差がある場合など、第１の熱交換部２２と第２の熱交換部２３との間で熱交換してしまうこと防止でき、さらに熱交換性能を向上できる。

以上のように、本発明の熱交換器は、熱交換性能や送風性能を向上でき、熱交換器を適用した空気調和機等の省エネ性を向上することが可能となる。このため、本発明の熱交換器は、家庭用の空気調和機のみならず、業務用の空気調和機等に適用できる。

１、２１、６０、７１ 熱交換器
２ ファン
４、６１、７４、４００、４０１ 扁平管
４ａ 冷媒通路
４ｂ 平坦部
４ｃ 側部
５ フィン
５ａ、５１ａ、５２ａ 第１のフィン
５ｂ、５１ｂ、５２ｂ 第２のフィン
６、６３、６４、７６、７７、７６１、７６２、７７１、７７２ ヘッダー
１０、１００、１０１ 第１の伝熱部
１１、１１０、１１１ 第２の伝熱部
１２、２９、３０ 折り曲げ部
１３、１３０、１３１ 連結部
１５ 曲げ型
２２ 第１の熱交換部
２３ 第２の熱交換部
２５ 冷媒流入路
２６ 冷媒流出路
４０ 室内機
４１ ケーシング
４１ａ 前面開口部
４１ｂ 上面開口部
４２ 前面パネル
４３ 吹出口
４４ 上下風向変更羽根
４４ａ 上羽根
４４ｂ 下羽根
４５ 左右風向変更羽根
４６ 通風路
４７ リアガイダ
４８ スタビライザ
４９ フィルタ
４９ａ フィルタ枠
５０ａ、５０ｂ 水受け皿
６５ 第１段部分 ６６ 第２段部分
８１ 圧縮機
８２ 四方弁
８３ 室外熱交換器
８４ 絞り装置
８６ アキュムレータ
８８ 室外ファン
９２ 室外機
９３ 液側接続管
９４ ガス側接続管

Claims (3)

1. 複数の扁平管と、前記複数の扁平管の間に設けられたフィンとを備え、前記扁平管は、第１の伝熱部と、長手方向が前記第１の伝熱部の長手方向に対して傾斜して設けられた第２の伝熱部と、前記第１の伝熱部と前記第２の伝熱部との間に設けられた連結部とから構成され、天面部分が複数の前記連結部のみから形成されている熱交換器において、前記連結部の内側の平坦部には、前記第１の伝熱部または第２の伝熱部のいずれかに設けられたフィンが接触していることを特徴とする熱交換器。
2. 前記第１の伝熱部と、前記連結部と、前記第２の伝熱部とは、１本の扁平管を折り曲げて形成したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記扁平管は、空気の流れ方向に対して、複数列で設けられたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。