(57)【要約】【課題】フィンを形成する金型を２種類製造することなく、扁平管を千鳥配列とすること、及びフィンの上下の端部側を揃えることを実現する扁平管熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の室外機、扁平管熱交換器を提供することを目的としている。【解決手段】フィンには、フィンの一端から一端に近接する切欠までの長さを第１の長さとし、フィンの他端から他端に近接する切欠までの長さを第２の長さとしたとき、第１の長さと第２の長さとが異なるように形成するとともに、第１の長さと第２の長さを合わせた長さが切欠のピッチの長さとなるように切欠が形成され、隣接する列の一方の熱交換部は、フィンの一端が下側にくるように配置され、隣接する列の他方の熱交換部は、フィンの他端が下側にくるように配置されているものである。【選択図】図６
2014228236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切欠が一定のピッチで複数形成された平板状の複数のフィンと、前記フィンの前記切欠に取り付けられる断面が扁平形状の直線部、及び両端側に前記直線部が接続され、曲げ加工が施されたＵ字状部を有する伝熱管とを備えた熱交換部を、複数列重ね合わせて構成される扁平管熱交換器において、
前記フィンには、
前記フィンの一端から前記一端に近接する前記切欠までの長さを第１の長さとし、前記フィンの他端から前記他端に近接する前記切欠までの長さを第２の長さとしたとき、
前記第１の長さと前記第２の長さとが異なるように形成するとともに、前記第１の長さと前記第２の長さを合わせた長さが前記切欠の前記ピッチの長さとなるように前記切欠が形成され、
隣接する列の一方の前記熱交換部は、
前記フィンの一端が下側にくるように配置され、
隣接する列の他方の前記熱交換部は、
前記フィンの他端が下側にくるように配置されている
ことを特徴とする扁平管熱交換器。
【請求項２】
一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とは、
一方の前記熱交換部の前記Ｕ字状部と、他方の前記熱交換器の前記Ｕ字状部とが揃うように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の扁平管熱交換器。
【請求項３】
前記フィンには、
前記フィンが切り起こされて形成された複数のスリットが形成され、
一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とは、
一方の前記熱交換部の前記スリットの切り起こされている側と、他方の前記熱交換部の前記スリットの切り起こされている側とが逆となるように配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平管熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の前記扁平管熱交換器を備えた
ことを特徴とする空気調和装置の室外機。
【請求項５】
切欠が一定のピッチで複数形成された平板状の複数のフィンと、前記フィンの前記切欠に取り付けられる断面が扁平形状の直線部、及び両端側に前記直線部が接続され、曲げ加工が施されたＵ字状部を有する伝熱管とを備えた熱交換部を、複数列重ね合わせて構成される扁平管熱交換器において、
前記フィンの一端から前記一端に近接する前記切欠までの長さを第１の長さとし、前記フィンの他端から前記他端に近接する前記切欠までの長さを第２の長さとしたとき、前記第１の長さと前記第２の長さとが異なるように形成するとともに、前記第１の長さと前記第２の長さを合わせた長さが前記切欠の前記ピッチの長さとなるように前記切欠を一定ピッチで複数形成するフィン形成ステップと、
前記フィンの前記切欠の部分と前記伝熱管の前記直線部とを固定して熱交換部を複数製造する熱交換部製造ステップと、
隣接する列の一方の前記熱交換部を、前記フィンの一端が下側にくるように配置し、隣接する列の他方の前記熱交換部を、前記フィンの他端が下側にくるように配置し、隣接する列の一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とを重ね合わせる熱交換部重ね合わせステップと、
を有する
ことを特徴とする扁平管熱交換器の製造方法。
【請求項６】
前記熱交換部製造ステップは、
隣接する列の一方の前記熱交換部における前記フィンに前記伝熱管を挿入する方向と、他方の前記熱交換部における前記フィンに前記伝熱管を挿入する方向とを逆にし、複数の前記フィンを境にして前記Ｕ字状部の位置が逆となるように一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部を製造し、
前記熱交換部重ね合わせステップでは、
前記Ｕ字状部の位置が揃うように、隣接する列の一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部のうちのいずれか一方を回転させて、一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とを重ね合わせる
ことを特徴とする請求項５に記載の扁平管熱交換器の製造方法。
【請求項７】
前記熱交換部製造ステップでは、
隣接する列の一方の前記熱交換部における前記伝熱管に前記フィンを挿入する方向と、他方の前記熱交換部における前記伝熱管に前記フィンを挿入する方向とを逆にし、複数の前記フィンを境にして前記Ｕ字状部の位置が逆となるように一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部を製造し、
前記熱交換部重ね合わせステップでは、
前記Ｕ字状部の位置が揃うように、隣接する列の一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部のうちのいずれか一方を回転させて、一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とを重ね合わせる
ことを特徴とする請求項５に記載の扁平管熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記フィン形成ステップでは、
前記フィンの表面を切り起こして複数のスリットを形成し、
前記熱交換部重ね合わせステップでは、
一方の前記熱交換部の前記スリットの切り起こされている側と、他方の前記熱交換部の前記スリットの切り起こされている側とが逆となるように、一方の前記熱交換部と他方の前記熱交換部とを重ね合わせる
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の扁平管熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平管熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の室外機、扁平管熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝熱管の形状として断面形状が円形状の管、断面形状が長方形を角取りした形状の扁平管などを有するフィンチューブ式の熱交換器が知られている。ここで、円形管を使用した熱交換器を「円形管熱交換器」といい、扁平管を使用した熱交換器を「扁平管熱交換器」というものとする。
そして、扁平管熱交換器の製造方法には、Ｕ字状のスリットをフィンの一端から幅方向に形成し、そのスリットに扁平管を圧入するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、円形管熱交換器においても扁平管熱交換器においても、フィンに接続した伝熱管同士の位置関係が、千鳥状となるように（以下、「千鳥配列」とも称する）、伝熱管及びフィンを構成することで、熱交換器の伝熱性能を向上させることができる。
なお、円形管熱交換器の場合には、フィンプレスで複数列製造したフィンを積層した後、円形管を挿入し、千鳥配列のものを製造することができる。
【０００４】
一方、扁平管熱交換器の場合には、扁平管を接続するＵ字状のスリットが千鳥配列になるように形成したフィンを積層した後に、扁平管を複数列一体で挿入する製造方法がある（たとえば、特許文献２）。また、扁平管熱交換器の場合には、扁平管を複数列一体で挿入するのではなく、扁平管をフィンに１列ずつ挿入する製造方法もある（たとえば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、熱交換器において伝熱管は、１本の伝熱管をＵ字に曲げ加工した扁平管（以下、「ヘアピン管」とも称する）が多く用いられる。ヘアピン管の方向を揃えて製造した複数列の熱交換器は、曲げ加工時に曲げ半径が異なるため、Ｕ字曲げ加工された部分（以下、「ヘアピン部」とも称する）の位置をずらし曲げ加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１７２４８２号公報（たとえば、図１参照）
【特許文献２】特許第４３００５０８号公報（たとえば、図１参照）
【特許文献３】特許第４８４５９４３号公報（たとえば、図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に記載の技術のような、扁平管熱交換器は、切欠が形成したフィンに扁平管を挿入して得られる熱交換部を複数製造し、その製造した熱交換器を複数列重ね合わせることで、１つの複数列の扁平管熱交換器を製造するものである。
【０００８】
このような、複数列の扁平管熱交換器において、扁平管の位置関係を千鳥配列とした場合には、各列の熱交換部のフィンの上下の端部側の位置が合わず（フィンの上下の端部が揃わず）、突出部が生じて不必要に、空気調和装置の室外機などに搭載する際のスペースが増加してしまうという課題があった。
【０００９】
なお、各列の熱交換部のフィンの上下の端部側を揃えると、伝熱性能が千鳥配列よりも低い格子状の配列（以下、「碁盤目配列」とも称する）となってしまうという課題があった。
【００１０】
また、千鳥配列とするとともに、フィンの端部側を揃うようにするためには、次の方法も考えられる。すなわち、同一形状の熱交換部を２つ用い、一方の熱交換部を時計回り、又は半時計回りに１８０度回転させ、他方の熱交換部に重ね合わせる方法である。しかし、この方法では、一方の熱交換部のヘアピン管のヘアピン部の位置が右側であるのに、他方の熱交換部のヘアピン管のヘアピン部の位置が左側となってしまい、配管の接続が複雑となってしまうという課題があった。
【００１１】
したがって、扁平管を千鳥配列とすること、フィンの上下の端部側を揃えること、ヘアピン管のヘアピン部の位置を揃えること、を実現する扁平管熱交換器を得るには、フィンプレスの金型を２種類用意する必要があり、金型を製造する製造コストの増加、及び金型をプレス機に交換するのに要する負担などが生じてしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は、以上のような課題のうちの少なくとも１つを解決するためになされたもので、フィンを形成する金型を２種類製造することなく、扁平管を千鳥配列とすること、及びフィンの上下の端部側を揃えることを実現する扁平管熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の室外機、扁平管熱交換器の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る扁平管熱交換器は、切欠が一定のピッチで複数形成された平板状の複数のフィンと、フィンの切欠に取り付けられる断面が扁平形状の直線部、及び両端側に直線部が接続され、曲げ加工が施されたＵ字状部を有する伝熱管とを備えた熱交換部を、複数列重ね合わせて構成される扁平管熱交換器において、フィンには、フィンの一端から一端に近接する切欠までの長さを第１の長さとし、フィンの他端から他端に近接する切欠までの長さを第２の長さとしたとき、第１の長さと第２の長さとが異なるように形成するとともに、第１の長さと第２の長さを合わせた長さが切欠のピッチの長さとなるように切欠が形成され、隣接する列の一方の熱交換部は、フィンの一端が下側にくるように配置され、隣接する列の他方の熱交換部は、フィンの他端が下側にくるように配置されているものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る扁平管熱交換器によれば、上記構成を有しているため、フィンを形成する金型を２種類製造することなく、扁平管を千鳥配列とすること、及びフィンの上下の端部側を揃えることを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）が本発明の実施の形態１に係る熱交換器を有する空気調和装置の室外機であり、（ｂ）が（ａ）に示す室外機の前面パネル、左サイドパネル、右サイドパネル送風機及びファンガードなどを取り外した状態の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る扁平管熱交換器の奇数列熱交換器と偶数列熱交換器とを組み合わせた状態の垂直断面図である。
【図３】フィンの切欠の形成位置などを説明する図である。
【図４】奇数列熱交換器及び偶数列熱交換器の説明図である。
【図５】本発明の本実施の形態１に係る扁平管熱交換器のフィンの製造工程中の上面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る扁平管熱交換器のフィンに扁平管を接続した状態の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る扁平管熱交換器の奇数列熱交換器と偶数列熱交換器とを重ね合わせ曲げ加工をした後の状態の説明図である。
【図８】扁平管熱交換器の比較例である。
【図９】奇数列熱交換器及び偶数列熱交換器の組み合わせによる伝熱性能の比較表である。
【図１０】実施の形態２に係る扁平管熱交換器の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．  
図１は、（ａ）が本発明の実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００を有する空気調和装置の室外機２００であり、（ｂ）が（ａ）に示す室外機２００の前面パネル５１、サイドパネル５２、送風機及びファンガード５４などを取り外した状態の斜視図である。本実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００は、フィン２を形成する金型を２種類製造することなく、扁平管１を千鳥配列とすること、及びフィン２の上下の端部側を揃えることができる改良が加えられたものである。
【００１７】
［室外機２００の構成説明］
室外機２００は、たとえば、縦長な外郭を有するものである。すなわち、室外機２００は、図１に示すように、室外機２００の前面側の外郭を構成する前面パネル５１と、室外機２００の上部に設けられるファンガード５４と、室外機２００の側面の外郭を構成するサイドパネル５２とを有している。室外機２００は、その外郭の側面及び背面に、内部に空気を取り込む空気吸込口５９が設けられ、室外機２００の上部に外部に空気を排気する空気吹出口５５が設けられている。すなわち、室外機２００は、サイドパネル５２に形成され、空気を室外機２００内に取り込むのに利用される空気吸込口５９と、ファンガード５４に形成され、室外機２００内の空気を室外機２００外に放出するのに利用される空気吹出口５５とを有している。
【００１８】
室外機２００は、扁平管熱交換器１００と、この扁平管熱交換器１００などを支持するベースパネル５６と、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ５７と、余剰冷媒を貯留するアキュムレータ５８とを有しているものである。
扁平管熱交換器１００は、自身に供給される冷媒と、自身を通過する空気とを熱交換させるものである。そして、扁平管熱交換器１００は、冷房運転時には凝縮器（放熱器）として機能して冷媒を凝縮液化し、暖房運転時には蒸発器として機能し冷媒を蒸発気化させるものである。扁平管熱交換器１００は、サイドパネル５２の対向位置に設けられ、たとえば、サイドパネル５２に固定されるものである。
ここで、本実施の形態１において、扁平管熱交換器１００は、上下方向に３段積層されたものとして説明しているが、それに限定されるものではなく、積層されていない態様であってもよい。
【００１９】
ベースパネル５６は、扁平管熱交換器１００、コンプレッサ５７及びアキュムレータ５８などを支持するものであり、これらがたとえばネジ止めされているものである。ベースパネル５６は、室外機２００の底面側の外郭を構成するものである。コンプレッサ５７は、たとえばベースパネル５６上に設置されるものであり、冷媒を圧縮して吐出するものである。コンプレッサ５７は、吸入側がアキュムレータ５８に接続される。また、コンプレッサ５７は、吐出側が、冷房運転時には扁平管熱交換器１００に接続され、暖房運転時には図示省略の室内機に搭載される利用側の熱交換器に接続される。アキュムレータ５８は、コンプレッサ５７の吸入側に接続され、液冷媒を貯留するものである。また、アキュムレータ５８の後側、右側及び左側には、扁平管熱交換器１００が立設している。
【００２０】
また、室外機２００には、室外機２００内に空気を取り込み、排出するのに利用されるファン（図示省略）が搭載されている。なお、ファンは、ファンガード５４を取り外すと露出し、回転することで室外機２００内に空気を取り込み、室外機２００外に空気を排気させるものである。このように、ファンは、ファンガード５４に囲まれるように設けられており、ファンの上側には、空気吹出口５５が形成されている。すなわち、空気吸込口５９に沿って配置された扁平管熱交換器１００を経た空気は、室外機２００の内部に吸い込まれ、ファンを介して外郭内部の上部に形成された空気吹出口５５から排気される。
【００２１】
［扁平管熱交換器１００の詳細構成］
図２は、実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００の奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とを組み合わせた状態の垂直断面図である。図３は、フィン２の切欠３の形成位置などを説明する図である。図４は、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２の説明図である。なお、図４（ａ）が奇数列熱交換器１０１の縦断面図であり、図４（ｂ）が偶数列熱交換器１０２の縦断面図である。図２〜図４を参照して、扁平管熱交換器１００の詳細な構成について説明する。
扁平管熱交換器１００は、紙面上側の奇数列熱交換器１０１と、紙面下側の偶数列熱交換器１０２とを有しているものである。ここで、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２は、それぞれ熱交換部に対応する構成である。すなわち、扁平管熱交換器１００は、熱交換部である奇数列熱交換器１０１と熱交換部である偶数列熱交換器１０２とが交互に配置されるものである。
なお、本実施の形態１では、扁平管熱交換器１００が、１列（単列）の奇数列熱交換器１０１と１列（単列）の偶数列熱交換器１０２とを有する計２列の態様を例に説明するが、それに限定されるものではなく、３列以上であってもよい。
ここで、列方向とは、図２に示すＸ軸の方向に対応し、フィン２を通過する空気流れ方向に対応している。また、段方向とは、図２に示すＺ軸の方向であってフィン２の長手方向に対応している。
【００２２】
（扁平管１及びフィン２について）
奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２は、図２に示すように、伝熱管である扁平管１と、板状のフィン２とを有するものである。扁平管１は、内部に熱交換媒体が流れる少なくとも１つの流路１ａが形成されている。
扁平管１は、フィン２の切欠３に挿入される第１の直線部６Ａと、第１の直線部６Ａに接続され、断面形状が扁平形状であるＵ字状に形成されたヘアピン部６ａと、第１の直線部６Ａが接続されていない側のヘアピン部６ａに接続され、フィン２の切欠３に挿入される第２の直線部６Ｂとから構成されている（図６参照）。そして、第１の直線部６Ａ及び第２の直線部６Ｂが、長手方向に垂直な断面が扁平形状となっている。なお、第１の直線部６Ａ及び第２の直線部６Ｂのうち、ヘアピン部６ａが接続されている側とは反対側の端部側には、図示省略のヘッダーパイプが接続されるジョイント部６ｂが設けられている。
なお、図２では、１つの扁平管１に流路１ａが６つ形成されているものを一例として記載しているが、６つに限定されるものではない。また、流路１ａを流れる熱交換媒体としては、たとえば、水、冷媒、ブラインなどの流体が使用される。
【００２３】
扁平管１の断面形状の長方形は、予め設定された値のアスペクト比となっている。扁平管１は、アルミニウム又は銅などの熱伝導性の良好な中空金属管で構成されるものである。そして、図２に示すように、扁平管１は、フィン２の切欠３に挿入され、複数段（図２においてＺ軸方向）設けられている。
なお、本実施の形態１では、フィン２に挿入する管として、断面形状が扁平形状であるヘアピン部６ａを有する扁平管１を用いた場合を例に説明するが、それに限定されるものではない。たとえば、断面形状が扁平形状であるヘアピン部６ａの代わりに、断面形状が円形のベント管を有する扁平管１を用いてもよい。
【００２４】
フィン２には、この扁平管１が挿入される切欠３が複数形成されている。この切欠３は、フィン２の長手方向に沿って一定ピッチで複数形成されている。フィン２は、図３に示すように、断面形状が、長方形を角取りしたような形状を有している。つまり、フィン２は、予め設定されている寸法のフィン端を複数有している。より詳細には、フィン２は、フィン２の長手方向の一端側のフィン端２ａと、フィン２の長手方向の他端側のフィン端２ｂと、フィン２の短手方向の一端側のフィン端２ｃと、フィン２の短手方向の他端側のフィン端２ａ１、２ａ２、２ｄとを有しているものである。
【００２５】
フィン端２ａは、フィン２の長手方向の一端側に位置する部分である。フィン端２ａは、図２に示す奇数列熱交換器１０１のフィン２及び図３に示すフィン２の例では、紙面左側に位置している。フィン端２ａは、複数の切欠３の形成方向と、フィン端２ａ１と、フィン端２ｃと直交するように設けられている。フィン端２ｂは、フィン２の長手方向の他端側に位置する部分である。図２に示す偶数列熱交換器１０２のフィン２の例では、紙面右側の端側に位置している。フィン端２ｂは、複数の切欠３の形成方向と、フィン端２ａ２と、フィン端２ｃと直交するように設けられている。
【００２６】
フィン端２ｃは、切欠３が形成される部分とは反対側に設けられているフィン端である。偶数列熱交換器１０２のフィン端２ｃは、奇数列熱交換器１０１のフィン端２ａ１、フィン端２ａ２、及びフィン端２ｄと向かい合うように設けられる。図示は省略しているが、３列以上の場合には、奇数列熱交換器１０１のフィン端２ｃは、偶数列熱交換器１０２のフィン端２ａ１、フィン端２ａ２及びフィン端２ｄと向かい合うように設けられる。
フィン端２ｄは、切欠３が形成される部分である。フィン端２ｄは、隣接する切欠３のピッチに対応する長さを有している。たとえば、フィン２に切欠３が３つ形成されている場合には、フィン端２ｄは２つ形成される。
【００２７】
フィン端２ａ１は、複数の切欠３が形成される方向、すなわちフィン２の長手方向と平行な方向における一方のフィン端２ａと、切欠３のうち最も一方のフィン端２ａ側の切欠３との間の長さの部分である。そして、フィン端２ａ１は、フィン端２ａと直交し、フィン端２ｃと平行であり、フィン端２ａ２及びフィン端２ｄと同一直線上の位置に設けられている。
フィン端２ａ２は、複数の切欠３が形成される方向、すなわちフィン２の長手方向と平行な方向における他方のフィン端２ｂと、切欠３のうち最も他方のフィン端２ｂ側の切欠３との間の長さの部分である。そして、フィン端２ａ２は、フィン端２ｂと直交し、フィン端２ｃと平行であり、フィン端２ａ１及びフィン端２ｄと同一直線上の位置に設けられている。
そして、扁平管熱交換器１００のフィン端２ａ１の長さと、フィン端２ａ２の長さとは異なっている。すなわち、フィン２には、一定のピッチで切欠３が複数のフィン２に形成されているが、フィン端２ａ１の長さと、フィン端２ａ２の長さとが異なっており、左右が非対称となっているということである。
【００２８】
ここで、切欠３が形成されるピッチＤｐ（段ピッチＤｐ）は、扁平管１の中心までの長さに対応している。このとき、フィン２の一端から、この一端に近接する切欠３までの長さを第１の長さとすると第１の長さはｋ×Ｄｐに対応し、フィン２の他端から、この他端に近接する切欠３までの長さを第２の長さとすると第２の長さは（１−ｋ）×Ｄｐに対応している。
より詳細には、フィン端２ａから、奇数列熱交換器１０１におけるフィン端２ａに一番近い扁平管１の切欠３の幅中心までの長さがｋ×Ｄｐに対応している。また、フィン端２ｂから、偶数列熱交換器１０２におけるフィン端２ｂに一番近い扁平管１の切欠３の幅中心までの長さが（１−ｋ）×Ｄｐに対応している。なお、長さｋ×Ｄｐと、長さ（１−ｋ）×Ｄｐのうちのいずれか一方が、第１の長さに対応し、他方が第２の長さに対応している。
【００２９】
なお、Ｄｐの係数であるｋは、０＜ｋ＜０．５、または、０.５＜ｋ＜１とする。つまり、扁平管熱交換器１００のフィン２には、（１）第１の長さと第２の長さとは異なるという条件と、（２）第１の長さと第２の長さとを合わせた長さが切欠３のピッチＤｐに対応する長さとなるという条件とに基づいて切欠３が形成されているということである。これにより、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とを重ね合わせたときに、上側端及び下側端が揃うとともに、扁平管１の位置関係を千鳥配列とすることができるようになっている。
【００３０】
なお、上記では、（２）第１の長さと第２の長さとを合わせた長さが切欠３のピッチＤｐに対応する長さとなるという条件とに基づいて切欠３が形成されていると述べたがそれに限定されるものではない。たとえば、奇数列熱交換器１０１の扁平管１の同一直線上に、偶数列熱交換器１０２が位置しない範囲であれば、第１の長さと第２の長さとを合わせた長さが切欠３のピッチＤｐに対応する長さからずれていてもよい。この場合にも、奇数列熱交換器１０１の扁平管１の間に偶数列熱交換器１０２の扁平管１が位置する千鳥配列となる。
ただし、（２）第１の長さと第２の長さとを合わせた長さが切欠３のピッチＤｐに対応する長さとなっていると、奇数列熱交換器１０１における隣接する扁平管１の間の中央の位置に、偶数列熱交換器１０２の扁平管１がくるので、より高効率に圧力損失の低減、及び、熱交換効率の向上を期待できる。
【００３１】
（切欠３及びスリット４について）
切欠３は、フィン２の長手方向に一定ピッチ（等間隔）で形成されているものであり、切欠３が複数形成された結果、フィン２には、フィン端２ａ１、フィン端２ａ２及びフィン端２ｄが形成される。
１つの切欠３には、１つの扁平管１が挿入される。このように、扁平管１が切欠３に挿入されることにより、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２には、段方向に扁平管１が切欠３の数だけ並ぶことになる。切欠３に挿入された扁平管１は、たとえばロウ付けなどによりフィン２と一体に接合される。
フィン２には、図２〜図４に示すように、この切欠３以外に、受熱部または放熱部として機能するスリット４が形成されている。このスリット４は、たとえば、切り起こし、凹凸形状などで構成するとよい。扁平管熱交換器１００は、図４に示すように、スリット４を有しているので、管外熱伝達率が向上する。これは、フィン２のスリット４が奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とで逆方向に切り起こされているため、扁平管熱交換器１００に供給される流体（たとえば、空気）の流れが乱され、扁平管１を流れる熱交換媒体と、流体との熱交換が促進されるためである。
【００３２】
（フィン２の配置）
扁平管熱交換器１００の奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２は、同様の形状に形成されたフィン２を有しているが、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２が室外機２００に設置された状態におけるフィン２の配置が異なっている。それについて、次に説明する。
【００３３】
奇数列熱交換器１０１は、フィン端２ａが、図２に示す紙面左側にくるように配置され、偶数列熱交換器１０２については、フィン端２ｂが、図２に示す紙面左側にくるように配置される。このため、図２では図示を省略しているが、奇数列熱交換器１０１は、フィン端２ｂが、図２に示す紙面右側にくるように配置され、偶数列熱交換器１０２については、フィン端２ａが、図２に示す紙面右側にくるように配置されることとなる。
【００３４】
このように、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とは、対向するように重ね合わされているものである。具体的には、隣接する列の一方の熱交換部である奇数列熱交換器１０１は、一方のフィン端２ａが下側にくるように配置され、隣接する列の他方の熱交換部である偶数列熱交換器１０２は、他方のフィン端２ｂが下側にくるように配置されるということである。また、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とは、奇数列熱交換器１０１のフィン２が、隣接する列の他方の熱交換部である偶数列熱交換器１０２のフィン２のうち、切欠３が形成されている側のフィン端２ａ１、２ａ２、２ｄとは反対側のフィン端２ｃと向かい合うように重ね合わされている。
【００３５】
なお、逆に、隣接する列の一方の熱交換部である奇数列熱交換器１０１は、一方のフィン端２ｂが下側にくるように配置され、隣接する列の他方の熱交換部である偶数列熱交換器１０２は、他方のフィン端２ａが下側にくるように配置されていてもよい。
【００３６】
また、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とは、図４に示すように、奇数列熱交換器１０１のスリット４と偶数列熱交換器１０２のスリット４の形成位置が逆になるように、重ね合わされているものである。
すなわち、図４（ａ）に示すように、奇数列熱交換器１０１のスリット４は、フィン２を境にして、フィン２の右側に突出するように形成されているが、図４（ｂ）に示すように、偶数列熱交換器１０２のスリット４は、フィン２を境にして、フィン２の左側に突出するように形成されている。このように、逆側にスリット４が形成されているため、扁平管熱交換器１００を流れる空気の流れが乱され、伝熱が促進されるようになっている。
【００３７】
［製造方法について］
図５は、本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００のフィン２の製造工程中の上面図である。図６は、実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００のフィン２に扁平管１を接続した状態の説明図である。図７は、実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００の奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とを重ね合わせ曲げ加工をした後の状態の説明図である。
なお、図６（ａ）は奇数列熱交換器１０１に関する図であり、図６（ｂ）は偶数列熱交換器１０２に関する図である。また、図７（ａ）は、曲げ加工をした後の扁平管熱交換器１００の側面図であり、図７（ｂ）は、曲げ加工をした後の扁平管熱交換器１００の上面図である。図５〜図７を参照して、扁平管熱交換器１００の製造方法について説明する。
【００３８】
フィン２は、両端の外側の円形バーリング穴５を用いて、フィン２の短辺方向に連続的に材料を送り、プレス成形することで製造される。すなわち、予め設定されている形状のフィン金型でフィン２をプレス成形し、切欠３及びスリット４が形成されているフィン２を得る。このように、扁平管１の位置関係が千鳥配列となっている扁平管熱交換器１００を製造するにあたり、フィン２の一方の端部側と他方の端部側とで、フィン端２ａ１及びフィン端２ａ２の長さが異なるフィン金型を２種類用意する必要がないものとなっている。
【００３９】
プレス成形して製造したフィン２を複数枚積層する。次に、隣接する列の一方の熱交換部である奇数列熱交換器１０１のフィン２と、他方の熱交換部である偶数列熱交換器１０２のフィン２とには、フィン２を境にしてヘアピン部６ａの位置が逆となるように扁平管１を挿入する。より詳細には、次の通りである。
図６（ａ）に示すように、奇数列熱交換器１０１には、＋Ｙ方向に向かって、扁平管１を複数枚積層したフィン２に圧入して挿入する。また、図６（ｂ）に示すように、偶数列熱交換器１０２には、−Ｙ方向に向かって、扁平管１を複数枚積層したフィン２に圧入して挿入する。ただし、図６（ａ）及び図６（ｂ）の状態では、奇数列熱交換器１０１のフィン２及び偶数列熱交換器１０２のフィン２の位置関係は同じである。
なお、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２における扁平管１をフィン２に圧入する方法はこれに限定されるものではない。
奇数列熱交換器１０１については、フィン２の位置関係を同じにして、ヘアピン部６ａが紙面右側にくるように扁平管１を設置し、扁平管１のヘアピン部６ａ、第１の直線部６Ａ、第２の直線部６Ｂ及びジョイント部６ｂをフィン２に同時に圧入して挿入してもよい。偶数列熱交換器１０２については、フィン２の位置関係を同じにして、ヘアピン部６ａが紙面左側にくるように扁平管１を設置し、扁平管１のヘアピン部６ａ、第１の直線部６Ａ、第２の直線部６Ｂ及びジョイント部６ｂをフィン２に同時に圧入して挿入してもよい。なお、この場合の挿入方向は、図２及び図３の＋Ｘ方向に対応している。
【００４０】
そして、図６（ａ）に示す状態から、奇数列熱交換器１０１の左右位置が逆になるように、且つ、上下位置が逆になるように、図６（ａ）の紙面と同一平面内で奇数列熱交換器１０１を時計回り、又は半時計回りに１８０度回転させる。この回転させたものを、図６（ｂ）に示す偶数列熱交換器１０２に重ね合わせ曲げ加工すると、図７（ａ）に示すような、奇数列熱交換器１０１の扁平管１の位置及び偶数列熱交換器１０２の扁平管１のヘアピン部６ａの位置が同じ右側端部となっている扁平管熱交換器１００を製造することができる。
すなわち、扁平管熱交換器１００は、扁平管１の挿入方向が異なる奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２を、上述のようにヘアピン部６ａの向きが揃うように組み合わせることで製造する。これにより、扁平管１を千鳥配列にすること、フィン２の下端側及び上端側が不揃いとならないようにすること、及び、扁平管１のヘアピン部６ａの位置を揃えることを実現する扁平管熱交換器１００を得ることができるということである。
また、このように製造した扁平管熱交換器１００は、奇数列熱交換器１０１のスリット４が切り起こされている側と、偶数列熱交換器１０２のスリット４が切り起こされている側とが逆となるように、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とが重ね合わされており、扁平管１を流れる熱交換媒体と、流体との熱交換が促進されるようになっている。
【００４１】
図６に示すものを製造したら、次に、図７に示すように２カ所に曲げ加工を施して水平断面形状がコの字の扁平管熱交換器１００を製造する。そして、この字の扁平管熱交換器１００を３つ積層したものが室外機２００のベースパネル５６に設置される（図１参照）。
なお、水平断面形状がコの字となる扁平管熱交換器１００について説明したが、それに限定されるものではない。たとえば、水平断面形状がＬ字であってもよい。また、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とを重ね合わせて構成した扁平管熱交換器１００を、２つ用いてＶ字に配置した熱交換器としてもよい。さらに、扁平管熱交換器１００には、曲げ加工が行われなくてもよい。
【００４２】
［比較例］
図８は、扁平管熱交換器１００’の比較例である。図８を参照して、奇数列熱交換器１０１’と偶数列熱交換器１０２’とを組み合わせたときに扁平管１が千鳥配列とならないこと（図８（ａ））、及び、奇数列熱交換器１０１’と偶数列熱交換器１０２’とでフィン２’の上端側、下端側が不揃いになってしまうこと（図８（ｂ））について説明する。
なお、以下の符号に付された「’」は、本実施の形態１と比較例とを区別するために便宜的に付したものである。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、フィン２’の端部側を揃えて奇数列熱交換器１０１’と偶数列熱交換器１０２’とを組み合わせると、奇数列熱交換器１０１’の扁平管１’と偶数列熱交換器１０２’の扁平管１’とが、図８（ａ）の紙面の上下方向に平行な同一直線上に配置されてしまい、千鳥配列とならないことがわかる。このような扁平管熱交換器１００’では、扁平管１’が千鳥配列となっていない分、伝熱性能が低減してしまうことになる。
また、図８（ｂ）に示すように、奇数列熱交換器１０１’の扁平管１’と偶数列熱交換器１０２’の扁平管１’とが、千鳥配列となるように奇数列熱交換器１０１’と偶数列熱交換器１０２’とを組み合わせると、フィン２’の端部側が揃わない。このような扁平管熱交換器１００’では、フィン２’の端部側が揃わない分、室外機２００’に扁平管熱交換器１００’を搭載する際の扁平管熱交換器１００’の搭載スペースが増加してしまうこととなる。
【００４４】
なお、図８では、図示していないが、千鳥配列とするとともに、フィン２’の端部側が揃うようにするために、奇数列熱交換器１０１’を２つ用いる、又は偶数列熱交換器１０２’を２つ用いる方法が考えられる。
奇数列熱交換器１０１’を２つ用いる場合には、上述の要領で、一方の奇数列熱交換器１０１’を時計回り、又は半時計回りに１８０度回転させ、他方の奇数列熱交換器１０１’に重ね合わせる。しかし、これでは、扁平管１’のヘアピン部６ａ’の位置が左右で逆となってしまい、配管の接続が複雑となってしまう。
偶数列熱交換器１０２’を２つ用いる場合も同様である。
【００４５】
［本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００の有する効果］
本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００は、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２を有しているので、扁平管１を千鳥配列にすること、フィン２の下端側及び上端側が不揃いとならないようにすること、及び、扁平管１のヘアピン部６ａの位置を揃えることができる。
なお、扁平管熱交換器１００が搭載される室外機２００は、扁平管熱交換器１００が３つ積層されるものとなっているが、フィン２の下端側及び上端側が不揃いとならないようにすることができるので、より容易に扁平管熱交換器１００を積層することができ、また、室外機２００に搭載するスペースが嵩張ることを抑制することができる。
【００４６】
本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００は、フィン２の形状が同一形状であるため、フィン金型が１種類となり、設備コストが低減でき、またフィン金型を交換する必要がないため、製造時間が短縮され、製造コストの削減となる。
複数台のフィンプレスで製造するとき、奇数列用金型と偶数列用金型に分けて製造する場合、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２の必要製造数が同数でなく、装置が稼動していない状況が発生する。しかし、本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００では、フィン金型交換をする必要がないため、複数台で装置の稼働時間が長く、生産バランスを作りやすい熱交換器となる。
【００４７】
図９は、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２の組み合わせによる伝熱性能の比較表である。本実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００は、奇数列熱交換器１０１と偶数列熱交換器１０２とが組み合わせられたものであるため、奇数列熱交換器１０１を組み合わせて構成したものよりも、管外伝達効率が向上している。
【００４８】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る扁平管熱交換器１００の製造方法の説明図である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と相違する部分について説明するものとする。
本実施の形態２は、複数平行に配置した扁平管１に、扁平管１と直交するように複数平行に配置したフィン２を挿入し、奇数列熱交換器１０１及び偶数列熱交換器１０２を製造したものである。このように、フィン２に扁平管１を挿入するのではなく、本実施の形態２のように扁平管１にフィン２を挿入して製造してもよい。
また、扁平管１にフィン２を挿入するにあたって、フィン２を１枚ずつ挿入してもよいし、複数枚のフィン２を同時に扁平管１に挿入してもよい。
【００４９】
［実施の形態２に係る扁平管熱交換器１００の有する効果］
実施の形態２に係る扁平管熱交換器１００は、実施の形態１に係る扁平管熱交換器１００と同様の効果を有する。
【符号の説明】
【００５０】
１  扁平管、１ａ  流路、２  フィン、２ａ  フィン端、２ａ１  フィン端、２ａ２  フィン端、２ｂ  フィン端、２ｃ  フィン端、２ｄ  フィン端、３  切欠、４  スリット、５  円形バーリング穴、６Ａ  第１の直線部、６Ｂ  第２の直線部、６ａ  ヘアピン部（Ｕ字状部）、６ｂ  ジョイント部、５１  前面パネル、５２  サイドパネル、５４  ファンガード、５５  空気吹出口、５６  ベースパネル、５７  コンプレッサ、５８  アキュムレータ、５９  空気吸込口、１００  扁平管熱交換器、１０１  奇数列熱交換器、１０２  偶数列熱交換器、２００  室外機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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