(57)【要約】  フィンレス型の熱交換器（１０）は、第１方向に延びる管状部（２０，３０）と、管状部において第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部（２ａ，３ａ）と、を有する一対のヘッダ（２，３）と、第１方向に並んで一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管（１）からなる管群と、を有する。管群のうち隣接する２つの扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備えている。扁平管は、分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、第２方向から見た側面が波形である。管群は、隣接する扁平管どうしが非接触であり、第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されている。
2017159726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延びる管状部と、前記管状部において前記第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部と、を有する一対のヘッダと、  前記第１方向に並んで前記一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管からなる管群と、を有し、  前記管群のうち隣接する２つの前記扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、前記第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備え、  前記一対のヘッダの一方から複数の前記扁平管に冷媒が供給されて、前記一対のヘッダの他方に流れ、複数の前記扁平管の間を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器であって、  前記扁平管は、前記分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、前記第２方向から見た前記側面が波形であり、  前記管群は、前記隣接する扁平管どうしが非接触であり、前記第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されている、フィンレス型の熱交換器。
【請求項２】
前記第１方向は、水平方向であり、  前記一対のヘッダは、高さの異なる位置に配置されている、請求項１に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項３】
前記扁平管は、内部に複数の流路を有する、請求項１又は２に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項４】
前記流路構造を２つ備え、  ２つの前記流路構造は、第２方向に並列に４列以下で配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項５】
第２方向に向かって並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の流路構造の扁平管は、他方の流路構造の扁平管に対して、ピッチをずらして配列されている、請求項４に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項６】
第２方向に向かって並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の前記流路構造の前記扁平管は、他方の前記流路構造の前記扁平管に対して、波形を左右方向に反転させて配列されている、請求項４に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項７】
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、  複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向であり、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項８】
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、  複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項９】
複数の前記扁平管は、隣接する扁平管が、熱交換器を配置した状態における第１方向に対して反転させて配列されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１方向及び第２方向は水平向きであり、  前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、  並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の流路構造の扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向であり、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて複数配列されており、  他方の流路構造の扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて複数配列されている、請求項４に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１１】
複数の前記扁平管は、波形の振幅以下のピッチで配列されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１２】
前記扁平管は、前記第２方向から見て正弦波形状、又は三角波形状である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１３】
前記扁平管は、波形の振幅をｈとし、波長をＬとすると、熱交換器を配置した状態における重力方向の下方に位置する波形のｈ／Ｌが、重力方向の上方に位置する波形のｈ／Ｌよりも小さい、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１４】
前記扁平管の流路に流れる流体の温度が通風温度より低い冷却器として動作する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１５】
吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、  前記ケーシングの内部に設けられた圧縮機と、  前記ケーシングの内部に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込んで、前記吹出口から吹き出す送風機と、  前記ケーシングの内部であって、前記吸込口と前記吹出口との間の風路に設けられた請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器と、を備えた、空気調和機の室外機。
【請求項１６】
吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、  前記ケーシングの内部に設けられ、前記吸込口から前記吹出口に向かう空気の流れを生成する送風機と、  前記ケーシングの内部であって、前記吸込口と前記吹出口との間の風路に設けられた請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器と、を備えた、空気調和機の室内機。
【請求項１７】
前記フィンレス型の熱交換器は、前記扁平管の管路方向を、重力方向に対して０度以上４５度以下の範囲内の角度に傾けて設置されている、請求項１６に記載の空気調和機の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ルームエアコンやパッケージエアコンなどの空気調和機で用いられるフィンレス型の熱交換器、そのフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機、及びそのフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室内機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、ルームエアコンやパッケージエアコンなどの空気調和機に用いられる熱交換器として、フィンレス型の熱交換器やフィンチューブ熱交換器が知られている。管とフィン用いたフィンチューブ熱交換器では、管とフィンとの間に接触熱抵抗があり、またフィン部においてフィンの熱伝導による抵抗が存在するが、フィンレス型の熱交換器では、フィンがないため、フィンの熱電導による抵抗がほとんどなく、またフィンと管部の間の接触熱抵抗もゼロであるため、熱交換器性能が向上する。また、フィンレス型の熱交換器は、蒸発器として用いることで、凝縮水が重力方向に蛇行して扁平管どうしの間を流下するので、排水性がよい。更に、室外機の熱交換器として用いる場合、着霜運転後のデフロスト運転時においても熱交換器の下部に根氷が積層することを防ぐことができる。【０００３】  空気調和機に用いられるフィンレス型の熱交換器として、例えば下記特許文献１では、内部に複数の流路を有する扁平形状の伝熱管が、その扁平面を空気の通風方向に対して平行になるように、かつ前記通風方向に対して直交する方向に所定にピッチを開けて複数配列され、前記伝熱管の両端を入口ヘッダと出口ヘッダで接続した構成である。この熱交換器は、入口ヘッダ内に絞り弁を設けて冷媒分配を改善し、すべての扁平管の表面積（伝熱面積）を無駄なく有効に利用して、熱交換性能の改善を図ることができる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記特許文献１の熱交換器のようなフィンレス型の熱交換器では、フィンチューブ熱交換器と比較すると伝熱面積が小さいため、熱交換器として性能向上に限界があった。また、従来のフィンレス型の熱交換器は、扁平管の板厚と、扁平管の配列ピッチとの関係が適正ではないことも、通風抵抗による熱交換器性能が向上しない理由の一つであった。【０００６】  本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、伝熱面積を増加させて伝熱性能の向上を図り、熱交換器性能を向上させることができるフィンレス型の熱交換器、そのフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機、及びそのフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室内機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明に係るフィンレス型の熱交換器は、第１方向に延びる管状部と、前記管状部において前記第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部と、を有する一対のヘッダと、前記第１方向に並んで前記一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管からなる管群と、を有し、前記管群のうち隣接する２つの前記扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、前記第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備え、前記一対のヘッダの一方から複数の前記扁平管に冷媒が供給されて、前記一対のヘッダの他方に流れ、複数の前記扁平管の間を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器であって、前記扁平管は、前記分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、前記第２方向から見た前記側面が波形であり、前記管群は、前記隣接する扁平管どうしが非接触であり、前記第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されているものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明は、扁平管が冷媒を流れる管路方向に波形に曲がって、第２方向から見た側面が波形であり、隣接する扁平管どうしが非接触とされた構成なので、扁平管の表面積、つまりは伝熱面積が増加し、伝熱性能の向上を図ることができる。また、扁平管の本数を増加させて伝熱面積を増加させた場合に、配列ピッチが小さくなることに起因して通風抵抗が増加するが、扁平管は配列ピッチよりも薄い厚さで構成しているので、通風抵抗の増加を抑制しつつ、熱交換器の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空気調和機の冷媒回路構成例を示した模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの側面図である。
【図３】図２Ｂに示したＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】フィンレス型の熱交換器を構成する扁平管の異なる形状を示した説明図である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態２に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの側面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態３に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。
【図６Ｂ】図６Ａで示したフィンレス型の熱交換器の側面図である。
【図６Ｃ】図６Ｂに示したＢ−Ｂ線矢視における扁平管の断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。
【図７Ｂ】図７Ａで示したフィンレス型の熱交換器の側面図である。
【図７Ｃ】本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した側面図である。
【図７Ｄ】本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した側面図である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した正面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの側面図である。
【図９Ａ】本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機を概略的に示した斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示した室外機の内部構造を示した模式図である。
【図１０Ａ】本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機の異なる形態を概略的に示した斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した室外機の内部構造を示した模式図である。
【図１１】本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室内機の内部構造を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明を図示した実施の形態に基づいて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１１】  実施の形態１．  図１は、空気調和機の冷媒回路構成例を示した模式図である。空気調和機は、図１で示したように、圧縮機３３、凝縮熱交換器３４、絞り装置３５、蒸発熱交換器３６を順次冷媒配管で接続した冷媒回路を備えている。また、凝縮熱交換器３４及び蒸発熱交換器３６には、それぞれ空気を送風する送風機３７、３８が設けられている。図１に示す実施の形態１では、室内機に凝縮熱交換器３４が搭載され、室外機に蒸発熱交換器３６された暖房回路の場合を示している。
【００１２】  圧縮機３３は、冷媒を高温・高圧の状態に圧縮して吐出するものであり、例えばインバータ回路により回転数を制御可能な容量制御タイプで構成する。圧縮機３３は上流側が蒸発熱交換器３６と接続され、下流側が凝縮熱交換器３４と接続されている。
【００１３】  凝縮熱交換器３４は、圧縮機３３からの吐出冷媒と空気や水等の熱媒体との間で熱交換を行なって冷媒を凝縮液化するものである。凝縮熱交換器３４の流入側は、圧縮機３３の一端が接続され、流出側は絞り装置３５の一端に接続されている。
【００１４】  絞り装置３５は、供給された冷媒を減圧して膨張させるものである。例えば電子式膨張弁等で構成した場合には、制御手段等の指示に基づいて開度調整が行われる。なお、絞り装置３５は、電子膨張弁に限定されず、例えばキャピラリチューブ等であってもよい。
【００１５】  蒸発熱交換器３６は、吸気口から吸引された空気と冷媒との間で熱交換を行うものであり、低圧の冷媒液（または気液二相冷媒）が流入し、空気と熱交換して冷媒を蒸発させていく。蒸発熱交換器３６の流入側は、絞り装置３５の一端に接続され、流出側は圧縮機３３の一端に接続されている。
【００１６】  上記構成の空気調和機の動作について簡潔に説明する。圧縮機３３で高温・高圧にされた冷媒は、圧縮機３３から吐出されて凝縮熱交換器３４に流入する。凝縮熱交換器３４に流入した冷媒は、送風機３７から供給される空気と熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、絞り装置３５に流入して、減圧され膨張して、液とガスの低温・低圧の気液二相状態の冷媒となり、蒸発熱交換器３６に流入する。蒸発熱交換器３６に流入した気液二相冷媒は、送風機３８から供給される循環空気と熱交換して蒸発ガス化し、蒸発熱交換器３６から流出して再び圧縮機３３に吸入される。なお、図示した冷媒回路は一例であって、回路要素の構成等について実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の技術の範囲内で適宜変更が可能である。
【００１７】  実施の形態１に係るフィンレス型の熱交換器１０は、図１に示す空気調和機の構成要素のうち、空気調和機の室外機に搭載される蒸発熱交換器３６に好適に用いられる。
【００１８】  図２Ａは、本発明の実施の形態１に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。図２Ｂは、図２Ａの側面図である。図３は、図２Ｂに示したＡ−Ａ線矢視断面図である。フィンレス型の熱交換器１０は、図２Ｂに示すように、熱交換器１０を配置した状態における重力方向に立てた扁平面６０が通風方向に平行で、且つ図２Ａに示すように通風方向と直交する方向に一定の間隔（ピッチ）を開けて複数配列された伝熱管としての扁平管１と、扁平管１の重力方向の両端に接続された入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３と、を備えている。入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３は、それぞれおおよそ水平方向に延びた管である。入口ヘッダ２と出口ヘッダ３は、重力方向において高さが異なっている。通風方向は、熱交換器１０に送風する送風機３８の風の方向、また熱交換器１０が設置される筐体、風路などで決まる。
【００１９】  扁平管１の断面の外形は、図３に示したように、２つの長手の辺の両端を短い端部が繋ぐ扁平形状である。長手の辺は、管路方向（管として延びる方向）に連続して扁平管１の扁平面６０となる。また、端部は、管路方向に連続して扁平管１の側面６１、６２となる。２つの扁平面６０の間隔は扁平管１の厚さｔであり、扁平面６０の長手方向の幅をＷとする。
【００２０】  なお、扁平管１は、図２Ａに示すように、管路方向に波形に曲がった形状であり、扁平面６０が平面ではなく、山、谷の凹凸ができた形状となる。また、図３において扁平面６０の部分は直線で示したが、例えば扁平面６０の一部に、くぼみ、または厚さｔと同程度の局所的な突起を有していてもよい。扁平面６０は、くぼみ又は突起を有することにより、一部に管路方向の溝、または短いフィン構造を有することとなる。扁平管１の側面６１、６２において、くぼみ又は突起でなるフィンを形成した構成としてもよい。
【００２１】  以上のように、扁平管１を管路方向に直交する断面で見た場合における長手部分からなる面は、波形、凹凸を有する場合を含めて扁平面６０と呼ぶこととする。扁平管１は、管路方向の両端近傍などを除いて、基本的に管路方向に同一の断面形状を有し、厚さｔ、幅Ｗが同じであり、波形に曲がったベルト状である。
【００２２】  なお、扁平管１は、くぼみ又は突起によって、溝又は小さいフィンなどが形成されてもよいとしたが、これらは扁平管１自体の構造であり、扁平管１には別部品のフィンが固定されていない。したがって、フィンレス型の熱交換器１０は、主として扁平管１の表面で熱交換を行う。
【００２３】  扁平管１は、図３に示すように、内部に冷媒を通す四角形状の流路６を複数有している。流路６および隣り合う流路６の間の仕切り６ａのそれぞれは、管路方向の両端まで連続している。複数の流路６は、断面において、長手方向に沿って並び、長手方向に直交する厚さ方向には１つであり、１列に並んだ構成である。なお、流路６の断面形状及び個数は図示した実施形態に限定されず、例えば円形や三角形状等、様々な形状、個数で実施するものとする。
【００２４】  入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３は、それぞれ第１方向（紙面で図２Ａの左右方向）に平行に延びた管状部２０、３０を有するヘッダである。これらの一対のヘッダ２、３には、向かい合う側に、第１方向に沿って所定の間隔Ｐで複数の分岐部２ａ、３ａが設けられている。入口ヘッダ２と出口ヘッダ３は、共に管状部２０、３０が円筒形状で構成されており、筒内部と扁平管１の流路６とが連通するように、扁平管１に接続されている。実施の形態１では、第１方向を水平方向としている。なお、扁平管１が繋ぐ２つの分岐部２ａ、３ａを直線的に結ぶ方向が、管路方向である。
【００２５】  入口ヘッダ２の分岐部２ａには、第１方向と平面的に直交する第３方向（紙面で図２Ａの上下方向）に出口ヘッダ３の分岐部３ａがあり、これらの分岐部２ａ、３ａの対の間を扁平管１が接続する。したがって、扁平管１は、全体としてみると第３方向に延びた管として構成されている。第３方向は、分岐部２ａ、３ａを直線的に繋ぐ方向であり、実施の形態１において重力方向である。
【００２６】  入口ヘッダ２と出口ヘッダ３とは、第１方向に分岐部２ａ、３ａの対を有しているので、各対を繋ぐ扁平管１が第１方向に並んで管群を構成している。フィンレス型の熱交換器１０を、図２Ａに示したように、第２方向から見ると、扁平管１が間隔をあけて並んでいる。つまり、第２方向とは、入口ヘッダ２の第１方向と出口ヘッダ３の第１方向とを含む平面と交差する方向であり、通風方向となるようにされている。隣り合う扁平管１は、それぞれが有する１つの扁平面６０どうしが距離をあけて向かい合うようにされている。扁平面６０の両端にある２つの側面６１、６２は、第２方向に面している。一方の側面６１は、通風に対して風上側にある。他方の側面６２は、通風に対して風下側にある。両側面側は、一方の側面６１側から風が入り、他方の側面６２側から風が出るように、開放されている。図２Ｂに示すように、風上側の側面６１及び風下側の側面６２は、第１方向から扁平管１を見ると、第３方向に延びた直線状となっている。
【００２７】  空気調和機で用いられるフィンレス型の熱交換器の場合、蒸発熱交換器として動作することを考慮し、凝縮水を扁平管１の伸延方向に沿って流下させる必要があるため、第３方向は重力方向である必要がある。ただし、第３方向が図２Ａにおいて第１方向と平面的に直交すると述べたが、凝縮水が扁平管１の伸延方向に沿って流下可能な２０度程度、最大４５度の範囲で直交方向から斜め配置としてもよい。同様に、第３方向が、図２Ｂにおいて、第２方向に対しても平面的に直交方向から斜め配置としてもよい。
【００２８】  また、入口ヘッダ２の一方の側端部（図示例では左側の側端部）と、出口ヘッダ３の一方の側端部（図示例では右側の側端部）には、それぞれ冷媒接続管４、５が付設されている。入口ヘッダ２の側端部に付設された冷媒接続管４と、出口ヘッダ３の側端部に付設された冷媒接続管５を、異なる向きの側端部に取り付けることで、ヘッダ内の圧力損失が入口ヘッダ２と出口ヘッダ３で同等になり、冷媒分配は均等化され、熱交換器の能力を向上させることができる。
【００２９】  なお、入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３は、円筒形状で構成した実施形態を示したが、例えば断面形状が多角形状やその他形状の閉塞端を有する筒体であってもよい。また、図２Ａ、図２Ｂでは、分岐部２ａ、３ａを入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３の管状部２０、３０に直接に接続された例を示したが、管状部２０、３０に間接的に接続された構成であってもよい。例えば、入口ヘッダ２及び出口ヘッダ３は、管状部２０、３０に丸孔を設けて、この丸孔から扁平管１の端部との間に流路６の形状を丸から楕円に変換するアダプタを有するヘッダとしてもよい。
【００３０】  熱交換器１０は、図２Ａ、図２Ｂに示すように、送風機３８等によって送風され、隣接する扁平管１の間の通風隙間に流入した空気を、扁平管１の流路６を流れる冷媒と熱交換させて流出させる構成である。室内機において、暖房して放熱、液化後、減圧されて低温低圧の気液二相状態となって返液された冷媒は、冷媒接続管４を介して熱交換器１０の入口ヘッダ２から流入し、扁平管１の本数と同一のパスに分離され、扁平管１の流路６を上昇して吸熱、蒸発し、出口ヘッダ３を通り冷媒接続管５から流出して冷媒回路を循環する。
【００３１】  ここで、実施の形態１に係るフィンレス型の熱交換器１０は、一対のヘッダ２、３とそれらを繋ぐ扁平管１を有し、図２Ａに示すように、扁平管１が送風器等の通風方向から見て正弦波形状で構成された流路構造を有しており、扁平管１の表面積を増加させている。つまり、熱交換器１０は、平板状の扁平管１を有する従来の熱交換器と比較して伝熱面積が増加するので、高い熱交換器性能を得ることができる。特に、入口ヘッダ２の分岐部２ａとそれに対をなす出口ヘッダ３の分岐部３ａとの間を、直線の流路を成す従来の扁平管で接続する場合に比べて、通風側に熱交換する長い流路６があるので、熱交換器性能が向上する。また、内部の流路６が蛇行することにより、冷媒の流れが乱されて、流路６の内壁との熱交換が向上して、熱交換器の性能が向上する。
【００３２】  図４は、フィンレス型の熱交換器を構成する扁平管の異なる形状を示した説明図である。扁平管１の形状は、図２Ａに示した正弦波形状に限定されない。例えば図４に示した三角波形状のように折れ曲がりを有する形状でもよく、種々の波形状で実施することができる。但し、扁平管１の形状は、急な折れ曲がりでは冷媒の流れの損失が大きくなるため、正弦波形状のような滑らかな折れ曲がりが望ましい。また、扁平管１が三角波形状のように折れ曲がる場合も、三角波の内角が鈍角などとなるように曲げの角度が９０度以下（未満）とするとよい。
【００３３】  また、扁平管１は、微細な曲げを多数形成した形状とするよりも、分岐部２ａ、３ａの間隔Ｐよりも周期が大きくなるような波形とすることで、冷媒の流れの損失を抑制しながら熱交換器性能の向上を実現できる。また、扁平管１を管路方向に複数の曲げがある波形状とすることで、全体が１つのＶ型のように屈曲した流路とした構成と比べて、第１方向の幅を小さくすることができる。
【００３４】  また、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０は、図２Ｂに示すように、扁平管１の波形の山線ａ及び谷線ｂが水平方向であり、且つ左右に隣接する扁平管１の山線ａ及び谷線ｂの高さを合わせて配列されている。扁平管１の扁平面６０において山線ａと谷線ｂは、第２方向に連続し、風上側にある一方の側面６１から風下側にある他方の側面６２まで連続している。また、扁平管１は、図３に示すように、配列ピッチＰよりも薄い厚さｔで構成されている。このため、隣り合う扁平管１どうしの間に、空気が流れる隙間ができる。更に、隣り合う扁平管１はそれぞれ凹凸を有するが、これらが接触しないようにされている。実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０では、扁平管１どうしの波形の位相が第３方向に同じであり、波形形状が第１方向に平行である。
【００３５】  したがって、複数の扁平管１の配列ピッチをＰ、扁平管１の波形の振幅をｈとすると、配列ピッチはＰ≦ｈとすることができる。配列ピッチＰを小さくするほど、扁平管１の本数を増加できるので、その分だけ伝熱面積を増加することができる。また、隣接する扁平管１、１の通風隙間が減少するので、通風の増速及び代表長さの縮小により伝熱特性が向上し、高い熱交換性能を得ることができる。
【００３６】  フィンレス型の熱交換器を空気調和機で用いる場合、高い熱交換性能を得ることだけでなく、全体動力に示す送風機３７、３８の動力の割合が比較的大きいため、送風機３７、３８の動力、及び送風機３７、３８からの騒音の削減との両立が必要である。つまり、通風隙間が減少することで、通風抵抗、ひいては、送風機３７、３８の動力が増加する傾向があるが、扁平管１の表面の伝熱性能は前縁効果および空気と冷媒との温度差が大きいために風上側で高く、風下に向かって低下する。したがって、熱交換器能力を増加させるために、扁平管１の通風方向の幅Ｗを大きくしたり、複数の扁平管１を通風方向に配列数を大きく（例えば４列以上）したりするのは、通風抵抗が扁平管１の幅Ｗに対してほぼ線形で増加（騒音も増加する）するのに対し、伝熱性能はそれほど増加しないため、得策ではない。
【００３７】  一方、扁平管１は、幅Ｗを小さくしたり、配列数を小さくしたりして、風上側の有効な伝熱面のみを利用するとともに、扁平管１の配列ピッチＰを小さくして扁平管１の本数を増加させれば良好である。配列ピッチＰが小さくなることによる通風抵抗の増加は、扁平管１の厚さｔが配列ピッチＰに比べて小さいため、幅Ｗが小さくなることによる圧力損失の低下に比べて小さい。このため、通風抵抗の増加を抑制しつつ、熱交換性能を向上させることができる。
【００３８】  このように、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０は、扁平管１をその扁平面６０が通風方向に平行になるように配列されていることに加え、扁平管１の幅Ｗや通風方向の配列数を小さくして、風上側の有効な伝熱面のみを利用する一方、扁平管１の配列ピッチＰを小さくして扁平管１の本数を増加させて伝熱性能を向上させているので、通風抵抗の増加を抑制しつつ高い熱交換器性能を得ることができる。
【００３９】  また、（扁平管１の波形の振幅ｈ）／（扁平管１の波形の波長Ｌ）が大きいほど、扁平管１の表面積が増加し、熱交換器性能が向上する。具体的には、波形状のｈ／Ｌが０．２８９、０．５及び０．８６６とすると、フラット形状の扁平管１に対する波形状（正弦波）の扁平管１の長さの比、つまり、表面積の比は、正弦波を三角波で近似すると、１．１５５、１．４１４、及び２であるため、ｈ／Ｌは０．５以上が望ましい。波形状のｈ／Ｌが０．２８９、０．５及び０．８６６としたのは、例えば、実用上の振幅ｈの範囲が５〜１０ｍｍの場合、波長Ｌは、それぞれ１７.３ｍｍ、１０ｍｍ、５．８ｍｍだからである。なお、振幅ｈは、大きすぎると熱交換器１０の幅が大きくなるので、５〜１０ｍｍ程度が好適である。
【００４０】  また、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０は、複数配列された扁平管１の配列ピッチＰを、扁平管１を形成する波形の振幅ｈ以下としている。（扁平管１の波形の振幅ｈ）／（扁平管１の配列ピッチＰ）については、上述したように、ｈが大きく、Ｐが小さいほど、扁平管１の表面積が増加し、熱交換器性能が向上する。具体的には、配列ピッチＰの実用上の範囲が２〜５ｍｍの場合、振幅ｈが５〜１０ｍｍ程度であり、ｈ／Ｐは１〜５であるため、ｈ／Ｐは少なくとも１以上が望ましい。配列ピッチＰの範囲が２〜５ｍｍであるのは、配列ピッチＰがこれ以上大きいと、熱交換器１０の幅スペース内に実装できる扁平管１の本数が少なくなり、伝熱面積の減少による性能低下が大きくなるからである。
【００４１】  また、詳細に図示することは省略したが、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０を蒸発器として用いる場合、（扁平管１の波形の振幅ｈ）／（扁平管１の波形の波長Ｌ）を、重力方向(上下方向)の下側ほど小さくすれば下側ほど波形状の傾斜が急となるため、凝縮水は扁平管１、１どうしの間を流下しやすく、排水性が良く、下部に凝縮水が滞留し難い。また、着霜運転後のデフロスト運転時においても、熱交換器１０の下部に根氷が積層することを防ぐことができる。熱交換器１０は、フィンレス型で表面に別部材を固定する箇所がなく、隣り合う扁平管１どうしが非接触であり、扁平管１の表面を管路方向に流れる水を遮る部分が無いため、排水性に優れている。
【００４２】  なお、図１に示す空気調和機におけるエネルギ効率は次式で構成されるものである。  暖房エネルギ効率は、室内熱交換器（凝縮熱交換器）能力／全入力  冷房エネルギ効率は、室外熱交換器（蒸発熱交換器）能力／全入力  したがって、上記効果を有する実施の形態１の熱交換器１０を蒸発熱交換器３６、或いは凝縮熱交換器３４に用いることにより、エネルギ効率の高い空気調和機を実現することができる。さらに、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０を、蒸発熱交換器３６と凝縮熱交換器３４に用いることにより、よりエネルギ効率の高い空気調和機を実現することができる。
【００４３】  また、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０を用いた空気調和機については、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、ＨＦＯ１２３４ｙｆ等の冷媒において、上記効果を達成することができる。
【００４４】  また、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０では、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒と油が溶けるか否かにかかわらず、様々な冷凍機油についても、その効果を達成することができる。  更に、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０は、扁平管１に流れる冷媒が空気と熱交換して、吸熱し、蒸発する蒸発器の場合を例に示したが、通風温度より低い冷水のような蒸発しない冷媒を用いる冷却器の場合でももちろん、同様の効果を得ることができる。なお、作動流体としては、空気以外の他の気体、液体、気液混合流体を用いても、同様の効果を奏することができる。
【００４５】  実施の形態２．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器の実施の形態２を図５に基づいて説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の箇所については同一の符号を付して、その説明を省略する。図５Ａは、本発明の実施の形態２に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。図５Ｂは、図５Ａの側面図である。
【００４６】  実施の形態２に係るフィンレス型の熱交換器１１は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、扁平管１が波形の山線ａ及び谷線ｂを水平方向に対して斜め下向きとなるように傾けて配列された構成である。扁平管１の山線ａ及び谷線ｂの向きは、一例として水平方向に対して３０度程度の角度方向である。
【００４７】  フィンレス型の熱交換器１１は、蒸発器として使用した場合、凝縮水が扁平管１に伝って通風隙間を重力方向に蛇行して流下すると共に、一部の凝縮水が扁平管１を離脱して通風方向から見て前面（風上側）や背面（風下側）に流出するため、上記実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０と比較して排水性が更に向上する。
【００４８】  なお、フィンレス型の熱交換器１１では、波形の山線ａ及び谷線ｂが、通風方向に対して斜め下向き方向なので、凝縮水が風下側に排出される。また、詳細に図示することは省略したが、扁平管１が波形の山線ａ及び谷線ｂを通風方向に対して斜め上向きとなるように傾けて配列された場合では、凝縮水が風上側に排出される。したがって、フィンレス型の熱交換器１１は、凝縮水が熱交換器１２の下部に流下し難く、たとえ流下しても滞留せずに排出しやすくなる。その結果、着霜運転後のデフロスト運転時においても、熱交換器１１の下部に根氷が積層する不具合をさらに抑制することができる。なお、扁平管１は、図４で示した三角波形状のように折れ曲がりを有する形状とすることで、凝縮水が山線ａ及び谷線ｂの角を伝って流下しやすくなるため、好適に実施できる。
【００４９】  また、フィンレス型の熱交換器１１は、各扁平管１の山線ａおよび谷線ｂの位置が第１方向で同じ高さにあるため、図２に示した実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０の場合と同様に、配列ピッチＰ≦波形の振幅ｈとして、表面積を増加させて性能を向上させることができる。
【００５０】  また、フィンレス型の熱交換器１１は、実施の形態１のフィンレス型の熱交換器１０と異なり、波形の扁平面６０が通風方向（第２方向）から見えるため、風が衝突する斜めの面となって、実質的に熱交換面積を向上することができる。このような点から、波形の形状は、波形部分と通風方向（第２方向）から見たときに、その投影面全体に対して側面６１と斜めの扁平面６０とが５０％以上を占めると好ましく、８０％以上であれば、さらに好ましい。
【００５１】  実施の形態３．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器の実施の形態３を図６に基づいて説明する。なお、実施の形態３では実施の形態１及び２との相違点を中心に説明し、同様の箇所については同一の符号を付して、その説明を省略する。図６Ａは、本発明の実施の形態３に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。図６Ｂは、図６Ａで示したフィンレス型の熱交換器の側面図である。図６Ｃは、図６Ｂに示したＢ−Ｂ線矢視における扁平管の断面図である。
【００５２】  実施の形態３のフィンレス型の熱交換器１２は、複数の扁平管１のうち、隣接する扁平管１が第１方向に対して反転させて配列された構成である。具体的には、波形の山線ａ及び谷線ｂを水平方向に対して斜め上向きとなるように傾けた扁平管１ａと、波形の山線ａ及び谷線ｂが水平方向に対して斜め下向きとなるように傾けた扁平管１ｂとが、交互に複数配列されている。つまり、隣り合う扁平管１の山線ａと谷線ｂは、第２方向に対して異なる方向に傾斜している。
【００５３】  したがって、実施の形態３のフィンレス型の熱交換器１２では、隣接する左右の扁平管１の通風隙間において、斜め上向きの扁平管１ａ側を流れる空気と、斜め下向きの扁平管１ｂ側を流れる空気とが、扁平管１ａ、１ｂの通風方向における中間部（前縁から扁平管の幅Ｗの半分の距離）で衝突して撹拌されるため、この位置及びその後流部分で伝熱特性が向上する。ここで、配列ピッチＰは、Ｐ≧ｈである。Ｐ＝ｈの場合、扁平管１ａ、１ｂの通風方向の中間部で扁平管１ａ、１ｂどうしが接触するが、扁平管１ａ、１ｂの波形状の山線ａが水平方向に対し斜め方向を向いているため凝縮水が滞留することがない。また、配列ピッチＰが振幅ｈより大きいほど、扁平管１ａ、１ｂの中間部でも隙間が発生するため、凝縮水の排水性が増加する。
【００５４】  実施の形態４．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器の実施の形態４を図７及び図８に基づいて説明する。なお、実施の形態４では実施の形態１〜３との相違点を中心に説明し、同様の箇所については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５５】  図７Ａは、本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器を概略的に示した正面図である。図７Ｂは、図７Ａで示したフィンレス型の熱交換器の側面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示したフィンレス型の熱交換器１３は、上記実施の形態１で説明したフィンレス型の熱交換器１０が第２方向に２つ並列された構成である。フィンレス型の熱交換器１３は、風下側に配置された熱交換器１３ｂの扁平管１が、風上側に配置された熱交換器１３ａの扁平管１に対して、半ピッチ（Ｐ／２）ずらして配列されている。つまり、フィンレス型の熱交換器１３では、風下側の熱交換器１３ｂの扁平管１が丁度風上側の熱交換器１３ａの扁平管１の間に配列されているため、風下側の熱交換器１３ｂの扁平管１は風上側の後流の影響を受けにくく、下流側でも前縁効果が得られて伝熱特性が向上する。
【００５６】  なお、詳細に図示することは省略したが、フィンレス型の熱交換器１３は、上記実施の形態１で説明した熱交換器１０に代えて、上記実施の形態２で説明した熱交換器１１を第２方向に２つ並列された構成、或いは上記実施の形態３で説明した熱交換器１２を第２方向に２つ並列された構成で実施することもでき、その構成により排水性を高めることができる。
【００５７】  図７Ｃは、本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した側面図である。図７Ｃに示したフィンレス型の熱交換器１４は、第２方向の風上側に配置された熱交換器１４ａの扁平管１の山線ａ及び谷線ｂを水平方向に対して斜め下向きに配置し、風下側に配置された熱交換器１４ｂの扁平管１の山線ａ及び谷線ｂを水平方向に対して斜め上向きに配置した構成である。フィンレス型の熱交換器１４では、風上側の扁平管１を流れる空気が風下側の扁平管１に流入する際、風下側の扁平管１の前縁部で衝突して乱れ撹拌されるため、風下側の扁平管１で伝熱特性を向上させることができる。
【００５８】  なお、フィンレス型の熱交換器１４は、図７Ａ及び図７Ｂで説明したフィンレス型の熱交換器１３のように、風下側に配置された熱交換器１４ｂの扁平管１を、風上側に配置された熱交換器１４ａの扁平管１に対して、半ピッチ（Ｐ／２）ずらして配列した構成で実施することもできる。
【００５９】  図７Ｄは、本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した側面図である。図７Ｄに示したフィンレス型の熱交換器１５は、風上側に配置した熱交換器１５ａを上記実施の形態１で説明したフィンレス型の熱交換器１０とし、風下側に配置した熱交換器１５ｂを上記実施の形態２で説明したフィンレス型の熱交換器１１として、第２方向に２つ並列させた構成である。なお、風上側に上記実施の形態２で説明した熱交換器１１を配置し、風下側に上記実施の形態１で説明した熱交換器１０を配置した構成で実施することで、空気を通風方向に整流させて室外機から出すことができる。また、フィンレス型の熱交換器１５は、図７Ａ及び図７Ｂで説明したフィンレス型の熱交換器１３のように、風下側に配置された熱交換器１５ｂの扁平管１を、風上側に配置された熱交換器１５ａの扁平管１に対して、半ピッチ（Ｐ／２）ずらして配列した構成で実施することもできる。
【００６０】  図８Ａは、本発明の実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器の異なる構成を概略的に示した正面図である。図８Ｂは、図８Ａの側面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示したフィンレス型の熱交換器１６は、風上側の熱交換器１６ａ及び風下側の熱交換器１６ｂが共に、上記実施の形態１で説明したフィンレス型の熱交換器１０で構成されている。そして、風下側に配置された熱交換器１６ｂは、扁平管１を左右方向に反転させて、風上側に配置された熱交換器１６ａの扁平管１に対して位相を１８０度ずらして配列されている。なお、風上側の熱交換器１６ａ及び風下側の熱交換器１６ｂは、上記実施の形態２で説明したフィンレス型の熱交換器１１とした構成で実施することもできる。
【００６１】  更に、詳細に図示することは省略したが、風上側の熱交換器及び風下側の熱交換器を共に、上記実施の形態２で説明したフィンレス型の熱交換器１１とし、風下側に配置された熱交換器の扁平管を、第３方向に対して反転させて配列した構成として実施することもできる。要するに、実施の形態４に係るフィンレス型の熱交換器は、図示した形態に限らず、上記説明した熱交換器を組み合わせることにより、種々の態様で実施することができる。
【００６２】  なお、実施の形態４では、フィンレス型の熱交換器を第２方向に２つ並列させた構成を示したが、フィンレス型の熱交換器を第２方向に３つ又は４つ並列させた構成でもよい。フィンレス型の熱交換器は、空気調和機の室内機又は室内機に搭載されることを考慮すると、第２方向に並列に４列以下であることが望ましい。
【００６３】  実施の形態５．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機を図９に基づいて説明する。図９Ａは、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機を概略的に示した斜視図である。図９Ｂは、図９Ａに示した室外機の内部構造を示した模式図である。なお、図９では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、室外機を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００６４】  図９Ａ及び図９Ｂに示す室外機１００は、送風機１０４と熱交換器１０７とを水平方向に並列配置して通風するサイドフロー形室外機である。この室外機１００は、図９Ａに示すように、ベースパネル１０１ａ、フロントパネル１０１ｂ、サイドパネル１０１ｃ、１０１ｄ、リアパネル１０１ｅ及び天板１０１ｆから構成されるケーシング１０１を有する。フロントパネル１０１ｂには、吹出口１０２が形成されている。また、一方のサイドパネル１０１ｃ及びリアパネル１０１ｅには、吸込口１０６が形成されている。
【００６５】  吹出口１０２には、ステー（図示は省略）を介して送風機１０４が取り付けられている。送風機１０４は、ボス１０４ｂと、ボス１０４ｂの外周部に設けられた複数の羽根１０４ａと、ボス１０４ｂの中心を回転軸としてボス１０４ｂ及び羽根１０４ａを回転させるファンモータ（図示は省略）と、を備えている。吹出口１０２には、送風機２０４の外周部を取り囲むようにベルマウス１０３が設けられている。ケーシング１０１の内部には、ベースパネル１０１ａの上面に、熱交換器１０７及び圧縮機１０９が固定されている。ケーシング１０１の内部は、仕切り板１０８により、圧縮機１０９が内蔵される機械室１０５ａと、熱交換器１０７及び送風機１０４で形成される風路室１０５ｂとに仕切られている。ここで、熱交換器１０７は、実施の形態４で示したフィンレス型の熱交換器１３〜１６のいずれかであって、図９Ｂに示すように、第２方向に２列で、第３方向が略重力方向になるように配置されている。なお、詳細に図示すること省略したが、熱交換器１０７は、実施の形態１〜３で示したフィンレス型の熱交換器１０〜１２のいずれかを配置した構成でもよい。
【００６６】  次に、室外機１００の動作について説明する。図９Ｂにおいて、空気の流れを白抜きの矢印で示したように、送風機１０４により発生させる空気の流れは、熱交換器１０７の扁平管と扁平管との間の通風隙間から流入し、熱交換器１０７、サイドパネル１０１ｃ、フロントパネル１０１ｂ、リアパネル１０１ｅ及び仕切り板１０８により形成される風路を通過し、吹出口１０２から吹き出される。この間、空気は、熱交換器１０７によって冷媒と熱交換される。また、熱交換器１０７が蒸発器として動作する場合、暖房運転中の凝縮水または着霜した際の霜取運転中の凝縮水は、破線の矢印で示す通り、扁平管に沿って流下、排水される。
【００６７】  このように、図９Ａ、Ｂに示す室外機１００は、熱交換器１０７の吸込み面積を十分大きく取り、かつ、流れ方向に２列の構成で、更に扁平管の伸延方向（第３方向）が略重力方向となっている。よって、室外機１００は、高い凝縮水の排水性能を担保した上で、高い熱交換性能、送風機１０４の動力、及び送風機１０４からの騒音の削減との両立を図ることができる。
【００６８】  実施の形態６．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機の異なる形態を図１０に基づいて説明する。図１０Ａは、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室外機の異なる形態を概略的に示した斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した室外機の内部構造を示した模式図である。なお、実施の形態５で説明した空気調和機の室外機と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。また、図１０Ａ、Ｂでは、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。更に、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、室外機を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００６９】  図１０に示す室外機１１０は、送風機１０４と熱交換器１０７とを上下方向に配置して通風させるトップフロー形室外機である。ケーシング１０１には、図１０Ａに示すように、天板１０１ｆに吹出口１０２が形成されている。吹出口１０２には、送風機１０４として軸流ファンが取り付けられている。また、ケーシング１０１の３つの側面には、それぞれ吸込口１０６が形成されている。熱交換器１０７は、吸込口１０６が設けられたケーシング１０１の側面に沿って配置されている。ここで、熱交換器１０７は、実施の形態４で示したフィンレス型の熱交換器１３〜１６のいずれかであって、図１０Ｂに示すように、通風方向に２列で、伸延方向（第３方向）が略重力方向となるように配置されている。なお、詳細に図示すること省略したが、熱交換器１０７は、実施の形態１〜３で示したフィンレス型の熱交換器１０〜１２のいずれかを配置した構成でもよい。
【００７０】  次に、室外機１１０の動作について説明する。図１０Ｂにおいて、空気の流れを白抜きの矢印で示したように、空気は、３つの側面に設けられた吸込口１０６から流入後、流れが転向され、熱交換器１０７を通過して、送風機１０４から排出される。この間、空気は、熱交換器１０７によって冷媒と熱交換される。また、熱交換器１０７が蒸発器として動作する場合、暖房運転中の凝縮水または着霜した際の霜取運転中の凝縮水は、破線の矢印で示す通り、扁平管に沿って流下、排水される。
【００７１】  このように構成された室外機１１０は、図９に示した室外機１００と同様、熱交換器１０７の吸込み面積を十分大きく取り、かつ、流れ方向に２列程度の構成で、さらに、扁平管の伸延方向（第３方向）が略重力方向となっている。よって、室外機１１０は、高い凝縮水の排水性能を担保した上で、高い熱交換性能、送風機１０４の動力、及び送風機１０４からの騒音の削減との両立を図ることができる。
【００７２】  実施の形態７．  次に、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室内機を図１１に基づいて説明する。図１１は、本発明に係るフィンレス型の熱交換器を備えた空気調和機の室内機の内部構造を示した模式図である。
【００７３】  図１１に示す室内機２００は、壁掛け型を例示している。空気の流れは、白抜き矢印で示している。また、図１１における左方は、室内機の前面側（室内側）を表している。なお、図１１では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、室内機を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００７４】  図１１に示すように、空気調和機の室内機２００は、箱状のケーシング２０１を備えている。ケーシング２０１の内部には、送風機２０４、熱交換器２０７（室内熱交換器）及びドレンパン２０８が設けられている。
【００７５】  ケーシング２０１には、室内から空気を吸い込む吸込口２０６と、室内に空気を吹き出す吹出口２０２とが形成されている。吸込口２０６は、ケーシング２０１の上部（上面）に設けられている。吹出口２０２は、ケーシング２０１の前面下部に設けられている。ケーシング２０１内には、吸込口２０６から吸い込まれ、送風機２０４、熱交換器２０７（室内熱交換器）及びドレンパン２０８を介して流れた空気を、吹出口２０２に導く導風壁２０９が設けられている。
【００７６】  送風機２０４は、ケーシング２０１の上部、すなわち吸込口２０６付近に設けられている。吸込口２０６には、送風機２０４の外周部を取り囲むようにベルマウス２０３が設けられている。送風機２０４が駆動することによって、ケーシング２０１内には、ケーシング２０１上部の吸込口２０６から流入した空気が熱交換器２０７を通ってケーシング２０１下部の吹出口２０２から流出する風路が形成される。
【００７７】  送風機２０４は、軸流ファンである。送風機２０４は、ボス２０４ｂと、ボス２０４ｂの外周部に設けられた複数の羽根２０４ａと、ボス２０４ｂの中心を回転軸としてボス２０４ｂ及び羽根２０４ａを回転させるファンモータ（図示は省略）と、を備えている。図１１では１つの送風機２０４のみを示しているが、例えば図１１の紙面直交方向において複数の送風機２０４が並列して設けられていてもよい。
【００７８】  送風機２０４の下流側には、４つのブロック２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄで構成された熱交換器２０７が配置されている。熱交換器２０７は、室内機２００の背面側から前面側に向かって４つのブロック２０７ａ〜２０７ｄが水平方向に順に並べられジグザグ状（Ｗ字型）に配置されている。ここで、熱交換器２０７を構成する各ブロック２０７ａ〜２０７ｄは、実施の形態４で示したフィンレス型の熱交換器１３〜１６のいずれかであって、第２方向に２列で、管路方向を重力方向に対して傾斜させて配置されている。各ブロック２０７ａ〜２０７ｄの傾斜角度θは、一例として重力方向に対して２０度程度となっている。この傾斜角度θは、凝縮水が扁平管の伸延方向に沿って流下可能な角度であればよく、重力方向に対して０度以上４５度以下の範囲内であればよい。なお、詳細に図示すること省略したが、熱交換器２０７は、実施の形態１〜３で示したフィンレス型の熱交換器１０〜１２のいずれかを配置した構成でもよい。
【００７９】  次に、室内機２００の動作について説明する。図１１に示すように、空気は、送風機２０４によって背面に設けられた吸込口２０６から流入し、熱交換器２０７を通過して、吹出口２０２から吹き出される。空気は、熱交換器２０７を通過する際に熱交換する。室内機が蒸発器として動作する場合には、暖房運転中の凝縮水または着霜した際の霜取運転中の凝縮水が、破線の矢印で示す通り、扁平管に沿って流下、排水される。
【００８０】  このように、図１１に示した室内機２００では、熱交換器２０７の吸込み面積を十分大きく取り、かつ、流れ方向に２列程度の構成で、さらに、扁平管の伸延方向（第３方向）が略重力方向となっている。よって、室外機１１０は、高い凝縮水の排水性能を担保した上で、高い熱交換性能、送風機２０４の動力、及び送風機２０４からの騒音の削減との両立を図ることができる。
【００８１】  図１１に示した室内機２００では、送風機２０４の風を受けにくい風下側の側面６２が下側である。よって、室内機２００は、凝縮水が主に風下側の側面６２を伝わって流下するので、凝縮水が送風機２０４の風で飛散する事態を防ぐことができる。
【００８２】  なお、図１１に示した室内機２００は、熱交換器２０７を４つブロック２０７а〜２０７ｄで構成した例に説明したが、熱交換器２０７を２つの以上ブロックで構成してもよい。
【００８３】  また、図１１に示した室内機２００は、送風機２０４として軸流ファンが用いた構成を示したが、貫流ファン（クロスフローファン）が用いた構成でもよい。送風機２０４として貫流ファンが用いた場合では、空気の流れに沿って熱交換器２０７、送風機２０４の順に配置してもよい。このような構成においても、上記と同様の効果が得られる。
【００８４】  以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図示した室外機１００、１１０及び室内機２００の内部構成は、一例であって、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んだ室外機及び室内機であっても同様に実施することができる。要するに、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。
【符号の説明】
【００８５】  １  扁平管、１ａ  扁平管、１ｂ  扁平管、２  入口ヘッダ、２ａ、３ａ  分岐部、３  出口ヘッダ、４、５  冷媒接続管、６  流路、６ａ  仕切り、１０〜１６  フィンレス型の熱交換器、１３ａ〜１６ａ  フィンレス型の熱交換器、１３ｂ〜１６ｂ  フィンレス型の熱交換器、２０、３０  管状部、３３  圧縮機、３４  凝縮熱交換器、３５  絞り装置、３６  蒸発熱交換器、３７  送風機、３８  送風機、６０  扁平面、６１、６２  側面、ａ  山線、ｂ  谷線、１００  室外機、１０１  ケーシング、１０１ａ  ベースパネル、１０１ｂ  フロントパネル、１０１ｃ、１０１ｄ  サイドパネル、１０１ｅリアパネル、１０１ｆ  天板、１０２  吹出口、１０３  ベルマウス、１０４  送風機、１０４ａ  羽根、１０４ｂ  ボス、１０５ａ  機械室、１０５ｂ  風路室、１０６  吸込口、１０７  熱交換器、１０８  仕切り板、１０９  圧縮機、１１０  室外機、２００  室内機、２０１  ケーシング、２０２  吹出口、２０３  ベルマウス、２０４  送風機、２０４ａ  羽根、２０４ｂ  ボス、２０６  吸込口、２０７  熱交換器、２０７ａ〜２０７ｄ  ブロック、２０８  ドレンパン、２０９  導風壁。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月5日(2018.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係るフィンレス型の熱交換器は、第１方向に延びる管状部と、前記管状部において前記第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部と、を有する一対のヘッダと、前記第１方向に並んで前記一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管からなる管群と、を有し、前記管群のうち隣接する２つの前記扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、前記第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備え、前記一対のヘッダの一方から複数の前記扁平管に冷媒が供給されて、前記一対のヘッダの他方に流れ、複数の前記扁平管の間を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器であって、前記扁平管は、前記分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、前記第２方向から見た前記側面が波形であり、前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有し、複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されており、前記管群は、前記隣接する扁平管どうしが非接触であり、前記第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延びる管状部と、前記管状部において前記第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部と、を有する一対のヘッダと、
前記第１方向に並んで前記一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管からなる管群と、を有し、
前記管群のうち隣接する２つの前記扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、前記第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備え、
前記一対のヘッダの一方から複数の前記扁平管に冷媒が供給されて、前記一対のヘッダの他方に流れ、複数の前記扁平管の間を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記扁平管は、前記分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、前記第２方向から見た前記側面が波形であり、
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有し、
複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されており、
前記管群は、前記隣接する扁平管どうしが非接触であり、前記第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されている、フィンレス型の熱交換器。
【請求項２】
複数の前記扁平管は、隣接する扁平管が、熱交換器を配置した状態における第１方向に対して反転させて配列されている、請求項１に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項３】
前記扁平管は、波形の振幅をｈとし、波長をＬとすると、熱交換器を配置した状態における重力方向の下方に位置する波形のｈ／Ｌが、重力方向の上方に位置する波形のｈ／Ｌよりも小さい、請求項２に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項４】
第１方向に延びる管状部と、前記管状部において前記第１方向に所定の間隔をあけて形成された複数の分岐部と、を有する一対のヘッダと、
前記第１方向に並んで前記一対のヘッダの分岐部間を繋ぎ、管の断面が一方向に長手である扁平形状の複数の扁平管からなる管群と、を有し、
前記管群のうち隣接する２つの前記扁平管は、それぞれが有する１つの扁平面どうしが向かい合い、前記第１方向に直交する第２方向側にそれぞれが有する側面が面している流路構造を備え、
前記一対のヘッダの一方から複数の前記扁平管に冷媒が供給されて、前記一対のヘッダの他方に流れ、複数の前記扁平管の間を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記扁平管は、前記分岐部間を波形に曲がって繋ぎ、前記第２方向から見た前記側面が波形で、波形の振幅をｈとし、波長をＬとすると、熱交換器を配置した状態における重力方向の下方に位置する波形のｈ／Ｌが、重力方向の上方に位置する波形のｈ／Ｌよりも小さい構成であり、
前記管群は、前記隣接する扁平管どうしが非接触であり、前記第２方向の一方の側面側から風が入り、他方の側面側から風が出るように両側面が開放されている、フィンレス型の熱交換器。
【請求項５】
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、
複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向であり、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されている、請求項４に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項６】
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、
複数の前記扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて配列されている、請求項４に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項７】
前記第１方向は、水平方向であり、
前記一対のヘッダは、高さの異なる位置に配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項８】
前記扁平管は、内部に複数の流路を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項９】
前記流路構造を２つ備え、
２つの前記流路構造は、第２方向に並列に４列以下で配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１０】
第２方向に向かって並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の流路構造の扁平管は、他方の流路構造の扁平管に対して、ピッチをずらして配列されている、請求項９に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１１】
第２方向に向かって並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の前記流路構造の前記扁平管は、他方の前記流路構造の前記扁平管に対して、波形を左右方向に反転させて配列されている、請求項９に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１２】
前記第１方向及び第２方向は水平向きであり、
前記扁平管の扁平面は、一方の側面側から他方の側面側まで幅方向に連続する波形の山線及び谷線を有する波形の凹凸を有しており、
並列に配置された２つの前記流路構造のうち、一方の流路構造の扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向であり、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて複数配列されており、
他方の流路構造の扁平管は、波形の山線及び谷線が水平方向に対して斜め方向となるように傾けられ、且つ隣接する前記扁平管の山線及び谷線の高さを合わせて複数配列されている、請求項９に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１３】
複数の前記扁平管は、波形の振幅以下のピッチで配列されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１４】
前記扁平管は、前記第２方向から見て正弦波形状、又は三角波形状である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１５】
前記扁平管の流路に流れる流体の温度が通風温度より低い冷却器として動作する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器。
【請求項１６】
吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの内部に設けられた圧縮機と、
前記ケーシングの内部に設けられ、前記吸込口から空気を吸い込んで、前記吹出口から吹き出す送風機と、
前記ケーシングの内部であって、前記吸込口と前記吹出口との間の風路に設けられた請求項１〜１５のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器と、を備えた、空気調和機の室外機。
【請求項１７】
吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの内部に設けられ、前記吸込口から前記吹出口に向かう空気の流れを生成する送風機と、
前記ケーシングの内部であって、前記吸込口と前記吹出口との間の風路に設けられた請求項１〜１５のいずれか一項に記載のフィンレス型の熱交換器と、を備えた、空気調和機の室内機。
【請求項１８】
前記フィンレス型の熱交換器は、前記扁平管の管路方向を、重力方向に対して０度以上４５度以下の範囲内の角度に傾けて設置されている、請求項１７に記載の空気調和機の室内機。
【国際調査報告】
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