(57)【要約】  熱交換器（１１）は、複数の扁平管（６３）と、ヘッダ集合管（７０、８０）と、を有する。ヘッダ集合管（７０、８０）は、扁平管（６３）が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材（９１）と、扁平管側ヘッダ形成部材（９１）に対向しており扁平管側ヘッダ形成部材（９１）との間に内部空間（７０Ｓ、８０Ｓ）を形成する対向側ヘッダ形成部材（９２）と、を有する。扁平管側ヘッダ形成部材（９１）は、扁平管（６３）側に向かって突出する扁平管側湾曲部（９１ａ）を有する。対向側ヘッダ形成部材（９２）は、扁平管（６３）から遠ざかる側に向かって突出する対向側湾曲部（９２ａ）を有する。対向側湾曲部（９２ａ）の内径は、扁平管側湾曲部（９１ａ）の内径よりも小さい。
2019078066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の段方向に並んで配置されており、内部に冷媒の通路（６３ｂ）が形成された複数の扁平管（６３）と、
前記扁平管が接続されており、前記段方向に沿って延びるヘッダ集合管（７０、８０）と、
を備えており、
前記ヘッダ集合管は、前記扁平管が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材（９１）と、前記扁平管側ヘッダ形成部材に対向しており前記扁平管側ヘッダ形成部材との間に内部空間（７０Ｓ、８０Ｓ）を形成する対向側ヘッダ形成部材（９２）と、を有しており、
前記扁平管側ヘッダ形成部材は、前記段方向に沿って見た際に前記扁平管側に向かって突出している扁平管側湾曲部（９１ａ）を有しており、
前記対向側ヘッダ形成部材は、前記段方向に沿って見た際に前記扁平管から遠ざかる側に向かって突出している対向側湾曲部（９２ａ）を有しており、
前記対向側湾曲部の内径は、前記扁平管側湾曲部の内径よりも小さい、
熱交換器（１１）。
【請求項２】
前記扁平管側湾曲部の内径は、前記扁平管の幅よりも大きく、
前記対向側湾曲部の内径は、前記扁平管の幅よりも小さい、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記対向側ヘッダ形成部材は、前記段方向に沿って見た際に前記対向側湾曲部の端部から直線状に延びる対向側直線部（９２ｅ）をさらに有しており、
前記対向側直線部は、前記扁平管側ヘッダ形成部材と接合している、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記対向側直線部は、前記内部空間に面していない、
請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記ヘッダ集合管は、前記扁平管側ヘッダ形成部材と前記対向側ヘッダ形成部材との間に介在する中間側ヘッダ形成部材（９３）をさらに有している、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記中間側ヘッダ形成部材は、前記内部空間を前記扁平管側ヘッダ形成部材側の扁平管側空間（９４）と、前記対向側ヘッダ形成部材側の対向側空間（９５）と、に仕切っており、
前記ヘッダ集合管には、前記扁平管側空間と前記対向側空間との間で前記冷媒が折り返して流れるループ構造が形成されている、
請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記対向側湾曲部の内径は、前記扁平管側湾曲部の内径の０．５〜０．７５倍である、
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記対向側ヘッダ形成部材は、前記段方向に沿って見た際に前記対向側湾曲部の端部から直線状に延びる対向側直線部（９２ｅ）をさらに有しており、
前記対向側直線部は、前記中間側ヘッダ形成部材と接合している、
請求項５〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記対向側直線部は、前記内部空間に面していない、
請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記中間側ヘッダ形成部材は、前記段方向に沿って見た際に前記対向側直線部に沿って直線状に延びる中間側直線部（９３ａ）を有しており、
前記中間側直線部の長さは、前記対向側直線部の長さ以上である、
請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記対向側ヘッダ形成部材の肉厚は、前記扁平管側ヘッダ形成部材の肉厚よりも小さい、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱交換器を備えた空気調和装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器及びそれを備えた空気調和装置、特に、扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器及びそれを備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和装置に使用される熱交換器として、扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器が採用される場合がある。扁平管は、所定の段方向に並んで複数配置されており、ヘッダ集合管は、段方向に沿って延びている。そして、このような熱交換器を構成するヘッダ集合管として、例えば、特許文献１（特開２０１６−１２５７４８号公報）に示すように、扁平管が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材と、扁平管側ヘッダ形成部材に対向しており扁平管側ヘッダ形成部材との間に内部空間を形成する対向側ヘッダ形成部材と、を有する構造が採用される場合がある。ここで、扁平管側ヘッダ形成部材は、段方向に沿って見た際に扁平管側に向かって突出している扁平管側湾曲部を有しており、対向側ヘッダ形成部材は、段方向に沿って見た際に扁平管から遠ざかる側に向かって突出している対向側湾曲部を有している。
【発明の概要】
【０００３】
最近は、空気調和装置が保有する冷媒量の削減（省冷媒化）が求められている。そして、このような省冷媒化の要求に応えるには、熱交換器の容積を減らすことが好ましい。しかし、特許文献１には、上記のような扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器及びそれを備えた空気調和装置が記載されているものの、熱交換器の容積を減らすことや省冷媒化に関する記載がない。
【０００４】
本開示の課題は、扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器及びそれを備えた空気調和装置において、熱交換器の容積を減らして省冷媒化を図ることにある。
【０００５】
本開示にかかる熱交換器は、所定の段方向に並んで配置されており内部に冷媒の通路が形成された複数の扁平管と、扁平管が接続されており段方向に沿って延びるヘッダ集合管と、を有している。ヘッダ集合管は、扁平管が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材と、扁平管側ヘッダ形成部材に対向しており扁平管側ヘッダ形成部材との間に内部空間を形成する対向側ヘッダ形成部材と、を有している。扁平管側ヘッダ形成部材は、段方向に沿って見た際に扁平管側に向かって突出している扁平管側湾曲部を有している。対向側ヘッダ形成部材は、段方向に沿って見た際に扁平管から遠ざかる側に向かって突出している対向側湾曲部を有している。そして、ここでは、対向側湾曲部の内径が、扁平管側湾曲部の内径よりも小さい。
【０００６】
ここでは、対向側湾曲部の内径が扁平管側湾曲部の内径よりも小さいことに対応して、ヘッダ集合管の内部空間の容積を減らすことができ、これにより、熱交換器の容積を減らすことができる。
【０００７】
また、この熱交換器では、扁平管側湾曲部の内径が、扁平管の幅よりも大きく、対向側湾曲部の内径が、扁平管の幅よりも小さい。
【０００８】
ここでは、対向側湾曲部の内径を扁平管側湾曲部の内径よりも大幅に小さくでき、これにより、ヘッダ集合管の内部空間の容積を大幅に減らすことができる。
【０００９】
また、この熱交換器では、対向側ヘッダ形成部材が、段方向に沿って見た際に対向側湾曲部の端部から直線状に延びる対向側直線部をさらに有しており、対向側直線部が、扁平管側ヘッダ形成部材と接合している。
【００１０】
ここでは、扁平管側ヘッダ形成部材に接合された対向側直線部の耐圧強度を高めることができ、これにより、ヘッダ集合管の耐圧強度の確保を図ることができる。
【００１１】
さらに、この熱交換器では、対向側直線部が、内部空間に面していない。
【００１２】
ここでは、対向側直線部が内圧を直接受けることがなくなり、ヘッダ集合管の耐圧強度の確保に寄与することができる。
【００１３】
また、この熱交換器では、ヘッダ集合管が、扁平管側ヘッダ形成部材と対向側ヘッダ形成部材との間に介在する中間側ヘッダ形成部材をさらに有している。
【００１４】
ここでは、扁平管側ヘッダ形成部材と対向側ヘッダ形成部材とを中間側ヘッダ形成部材を介して接合することができる。
【００１５】
さらに、この熱交換器では、中間側ヘッダ形成部材が、内部空間を扁平管側ヘッダ形成部材側の扁平管側空間と、対向側ヘッダ形成部材側の対向側空間と、に仕切っており、ヘッダ集合管には、扁平管側空間と対向側空間との間で冷媒が折り返して流れるループ構造が形成されている。
【００１６】
ここでは、熱交換器を冷媒の蒸発器として使用する際に、ヘッダ集合管から扁平管に分流する際の偏流を抑えることができる。
【００１７】
さらに、この熱交換器では、対向側湾曲部の内径が、扁平管側湾曲部の内径の０．５〜０．７５倍である。
【００１８】
ここでは、対向側湾曲部の内径を扁平管側湾曲部の内径の０．５〜０．７５倍にすることによって、扁平管側空間と対向側空間との間で冷媒が折り返す流れを良好なものに保つことができる。
【００１９】
また、この熱交換器では、対向側ヘッダ形成部材が、段方向に沿って見た際に対向側湾曲部の端部から直線状に延びる対向側直線部をさらに有しており、対向側直線部が、中間側ヘッダ形成部材と接合している。
【００２０】
ここでは、中間側ヘッダ形成部材に接合された対向側直線部の耐圧強度を高めることができ、これにより、ヘッダ集合管の耐圧強度の確保を図ることができる。
【００２１】
さらに、この熱交換器では、対向側直線部が、内部空間に面していない。
【００２２】
ここでは、対向側直線部が内圧を直接受けることがなくなり、ヘッダ集合管の耐圧強度の確保に寄与することができる。
【００２３】
しかも、この熱交換器では、中間側ヘッダ形成部材が、段方向に沿って見た際に対向側直線部に沿って直線状に延びる中間側直線部を有しており、中間側直線部の長さが、対向側直線部の長さ以上である。
【００２４】
ここでは、対向側直線部の耐圧強度をさらに高めることができる。
【００２５】
また、この熱交換器では、対向側ヘッダ形成部材の肉厚が、扁平管側ヘッダ形成部材の肉厚よりも小さい。
【００２６】
ここでは、対向側ヘッダ形成部材の材料費を抑えることができ、これにより、ヘッダ集合管、ひいては熱交換器のコストダウンを図ることができる。
【００２７】
また、本開示にかかる空気調和装置は、本開示にかかる熱交換器を備えている。
【００２８】
ここでは、熱交換器の容積を減らすことができるため、省冷媒化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本開示の一実施形態にかかる熱交換器としての室外熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の概略構成図である。
【図２】室外ユニットの外観斜視図である。
【図３】室外ユニットの正面図（室外熱交換器以外の冷媒回路構成部品を除いて図示）である。
【図４】室外熱交換器の概略斜視図である。
【図５】図４の熱交換部の部分拡大斜視図である。
【図６】図４の室外熱交換器の概略断面図である。
【図７】図４及び図５の折り返しヘッダ集合管付近の分解斜視図である。
【図８】図６及び図７の上方折り返し空間付近の拡大断面図である。
【図９】図６及び図７の下方折り返し空間付近の拡大断面図である。
【図１０】図８及び図９のＸ−Ｘ断面図（扁平管及び連通管は２点鎖線で図示）である。
【図１１】図８及び図９のＹ−Ｙ断面図（扁平管及び連通管は２点鎖線で図示）である。
【図１２】変形例Ａにかかる熱交換器としての室外熱交換器の折り返しヘッダ集合管付近の分解斜視図である。
【図１３】図１２の上方折り返し空間付近の拡大断面図である。
【図１４】変形例Ｂにかかる熱交換器としての室外熱交換器を示す図であって、図８及び図９のＸ−Ｘ断面図（扁平管及び連通管は２点鎖線で図示）に相当する図である。
【図１５】変形例Ｃにかかる熱交換器としての室外熱交換器の折り返しヘッダ集合管付近の分解斜視図である。
【図１６】図１５の上方及び下方折り返し空間付近の拡大断面図である。
【図１７】変形例Ｃにかかる熱交換器としての室外熱交換器を示す図であって、図８及び図９のＸ−Ｘ断面図（扁平管及び連通管は２点鎖線で図示）に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本開示にかかる熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本開示にかかる熱交換器及びそれを備えた空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３１】
（１）空気調和装置の構成
図１は、本開示の一実施形態にかかる熱交換器としての室外熱交換器１１及びそれを備えた空気調和装置１の概略構成図である。
【００３２】
空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット３ａ、３ｂと、室外ユニット２と室内ユニット３ａ、３ｂとを接続する液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５と、室外ユニット２及び室内ユニット３ａ、３ｂの構成機器を制御する制御部２３と、を有している。そして、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路６は、室外ユニット２と、室内ユニット３ａ、３ｂとが冷媒連絡管４、５を介して接続されることによって構成されている。この冷媒回路６には、冷媒として、ＨＦＣ冷媒（例えば、Ｒ３２やＲ４１０Ａ）や二酸化炭素等が封入されている。
【００３３】
室外ユニット２は、室外（建物の屋上や建物の壁面近傍等）に設置されており、冷媒回路６の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、アキュムレータ７、圧縮機８と、四路切換弁１０と、室外熱交換器１１と、膨張機構としての室外膨張弁１２と、液側閉鎖弁１３と、ガス側閉鎖弁１４と、室外ファン１５と、を有している。各機器及び弁間は、冷媒管１６〜２２によって接続されている。
【００３４】
室内ユニット３ａ、３ｂは、室内（居室や天井裏空間等）に設置されており、冷媒回路６の一部を構成している。室内ユニット３ａは、主として、室内膨張弁３１ａと、室内熱交換器３２ａと、室内ファン３３ａと、を有している。室内ユニット３ｂは、主として、膨張機構としての室内膨張弁３１ｂと、室内熱交換器３２ｂと、室内ファン３３ｂと、を有している。
【００３５】
冷媒連絡管４、５は、空気調和装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管４の一端は、室内ユニット２の液側閉鎖弁１３に接続され、液冷媒連絡管４の他端は、室内ユニット３ａ、３ｂの室内膨張弁３１ａ、３１ｂの液側端に接続されている。ガス冷媒連絡管５の一端は、室内ユニット２のガス側閉鎖弁１４に接続され、ガス冷媒連絡管５の他端は、室内ユニット３ａ、３ｂの室内熱交換器３２ａ、３２ｂのガス側端に接続されている。
【００３６】
制御部２３は、室外ユニット２や室内ユニット３ａ、３ｂに設けられた制御基板等（図示せず）が通信接続されることによって構成されている。尚、図１においては、便宜上、室外ユニット２や室内ユニット３ａ、３ｂとは離れた位置に図示している。制御部２３は、空気調和装置１（ここでは、室外ユニット２や室内ユニット３ａ、３ｂ）の構成機器８、１０、１２、１５、３１ａ、３１ｂ、３３ａ、３３ｂの制御、すなわち、空気調和装置１全体の運転制御を行うようになっている。
【００３７】
（２）空気調和装置の動作
次に、図１を用いて、空気調和装置１の動作について説明する。空気調和装置１では、圧縮機８、室外熱交換器１１、室外膨張弁１２及び室内膨張弁３１ａ、３１ｂ、室内熱交換器３２ａ、３２ｂの順に冷媒を循環させる冷房運転と、圧縮機８、室内熱交換器３２ａ、３２ｂ、室内膨張弁３１ａ、３１ｂ及び室外膨張弁１２、室外熱交換器１１の順に冷媒を循環させる暖房運転と、が行われる。尚、冷房運転及び暖房運転は、制御部２３によって行われる。
【００３８】
冷房運転時には、四路切換弁１０が室外放熱状態（図１の実線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路６において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機８に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機８から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁１０を通じて、室外熱交換器１１に送られる。室外熱交換器１１に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器１１において、室外ファン１５によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器１１において放熱した高圧の液冷媒は、室外膨張弁１２、液側閉鎖弁１３及び液冷媒連絡管４を通じて、室内膨張弁３１ａ、３１ｂに送られる。室内膨張弁３１ａ、３１ｂに送られた冷媒は、室内膨張弁３１ａ、３１ｂによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室内膨張弁３１ａ、３１ｂで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器３２ａ、３２ｂに送られる。室内熱交換器３２ａ、３２ｂに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器３２ａ、３２ｂにおいて、室内ファン３３ａ、３３ｂによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器３２ａ、３２ｂにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管５、ガス側閉鎖弁１４、四路切換弁１０及びアキュムレータ７を通じて、再び、圧縮機８に吸入される。
【００３９】
暖房運転時には、四路切換弁１０が室外蒸発状態（図１の破線で示される状態）に切り換えられる。冷媒回路６において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機８に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機８から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁１０、ガス側閉鎖弁１４及びガス冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器３２ａ、３２ｂに送られる。室内熱交換器３２ａ、３２ｂに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器３２ａ、３２ｂにおいて、室内ファン３３ａ、３３ｂによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器３２ａ、３２ｂで放熱した高圧の液冷媒は、室内膨張弁３１ａ、３１ｂ、液冷媒連絡管４及び液側閉鎖弁１３を通じて、室外膨張弁１２に送られる。室外膨張弁１２に送られた冷媒は、室外膨張弁１２によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁１２で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器１１に送られる。室外熱交換器１１に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器１１において、室外ファン１５によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器１１で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁１０及びアキュムレータ７を通じて、再び、圧縮機８に吸入される。
【００４０】
（３）室外ユニットの全体構成
図２は、室外ユニット２の外観斜視図である。図３は、室外ユニット２の正面図（室外熱交換器１１以外の冷媒回路構成部品を除いて図示）である。
【００４１】
室外ユニット２は、ケーシング４０の側面から空気を吸い込んでケーシング４０の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット２は、主として、略直方体箱状のケーシング４０と、送風機としての室外ファン１５と、圧縮機や室外熱交換器等の機器７、８、１１、四路切換弁や室外膨張弁等の弁１０、１２〜１４及び冷媒管１６〜２２等を含み冷媒回路６の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。尚、以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」は、特にことわりのない限り、図２に示される室外ユニット２を前方（図面の左斜前側）から見た場合の方向を意味している。
【００４２】
ケーシング４０は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚４１上に架け渡される底フレーム４２と、底フレーム４２の角部から鉛直方向に延びる支柱４３と、支柱４３の上端に取り付けられるファンモジュール４４と、前面パネル４５と、を有しており、側面（ここでは、背面及び左右両側面）に空気の吸込口４０ａ、４０ｂ、４０ｃと天面に空気の吹出口４０ｄとが形成されている。
【００４３】
底フレーム４２は、ケーシング４０の底面を形成しており、底フレーム４２上には、室外熱交換器１１が設けられている。ここで、室外熱交換器１１は、ケーシング４０の背面及び左右両側面に面する平面視略Ｕ字形状の熱交換器であり、ケーシング４０の背面及び左右両側面を実質的に形成している。また、底フレーム４２は、室外熱交換器１１の下端部分に接しており、冷房運転や除霜運転時に室外熱交換器１１において発生するドレン水を受けるドレンパンとして機能する。
【００４４】
室外熱交換器１１の上側には、ファンモジュール４４が設けられており、ケーシング４０の前面、背面及び左右両面の支柱４３よりも上側の部分と、ケーシング４０の天面と、を形成している。ここで、ファンモジュール４４は、上面及び下面が開口した略直方体形状の箱体に室外ファン１５が収容された集合体である。ファンモジュール４４の天面の開口は、吹出口４０ｄであり、吹出口４０ｄには、吹出グリル４６が設けられている。室外ファン１５は、ケーシング４０内において吹出口４０ｄに面して配置されており、空気を吸込口４０ａ、４０ｂ、４０ｃからケーシング４０内に取り込んで吹出口４０ｄから排出させる送風機である。
【００４５】
前面パネル４５は、前面側の支柱４３間に架け渡されており、ケーシング４０の前面を形成している。
【００４６】
ケーシング４０内には、室外ファン１５及び室外熱交換器１１以外の冷媒回路構成部品（図２においては、アキュムレータ７及び圧縮機８を図示）も収容されている。ここで、圧縮機８及びアキュムレータ７は、底フレーム４２上に設けられている。
【００４７】
（４）室外熱交換器
＜構成＞
図４は、室外熱交換器１１の概略斜視図である。図５は、図４の熱交換部６０Ａ〜６０Ｉの部分拡大斜視図である。図６は、図４の室外熱交換器１１の概略断面図である。図７は、図４及び図５の折り返しヘッダ集合管８０付近の分解斜視図である。図８は、図６及び図７の上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉ付近の拡大断面図である。図９は、図６及び図７の下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉ付近の拡大断面図である。図１０は、図８及び図９のＸ−Ｘ断面図（扁平管６３及び連通管８４Ａ〜８４Ｉは２点鎖線で図示）である。図１１は、図８及び図９のＹ−Ｙ断面図（扁平管６３及び連通管８４Ａ〜８４Ｉは２点鎖線で図示）である。尚、図４、図６、図８及び図９における冷媒の流れを示す矢印は、暖房運転時（室外熱交換器１１を冷媒の蒸発器として機能させる場合）の冷媒の流れ方向である。
【００４８】
室外熱交換器１１は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器であり、主として、出入口ヘッダ集合管７０と、折り返しヘッダ集合管８０と、複数の扁平管６３と、複数のフィン６４と、を有している。ここでは、出入口ヘッダ集合管７０、折り返しヘッダ集合管８０、連結ヘッダ９０、扁平管６３及びフィン６４のすべてが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、互いにロウ付け等によって接合されている。
【００４９】
出入口ヘッダ集合管７０は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。出入口ヘッダ集合管７０は、室外熱交換器１１の一端側（ここでは、図４の左前端側、又は、図６の左端側）に立設されている。
【００５０】
折り返しヘッダ集合管８０は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。折り返しヘッダ集合管８０は、室外熱交換器１１の他端側（ここでは、図４の右前端側、又は、図７の右端側）に立設されている。
【００５１】
扁平管６３は、伝熱面となる鉛直方向を向く平面部６３ａと、内部に形成された冷媒が流れる多数の小さな貫通孔からなる通路６３ｂと、を有する扁平多穴管である。扁平管６３は、上下方向（段方向）に並んで多段に配置されている。扁平管６３の一端（図４の左前端、又は、図６の左端）は出入口ヘッダ集合管７０に接続されており、他端（図４の右前端、又は、図６の右端）は折り返しヘッダ集合管８０に接続されている。すなわち、ヘッダ集合管７０、８０は、扁平管６３が接続されており、上下方向（段方向）に沿って延びている。フィン６４は、隣り合う扁平管６３の間を空気が流れる複数の通風路に区画しており、複数の扁平管６３を差し込めるように、水平に細長く延びる複数の切り欠き６４ａが形成されている。ここでは、扁平管６３の平面部６３ａが向く方向が上下方向（段方向）であり、かつ、扁平管６３の長手方向がケーシング４０の側面（ここでは、左右両側面）及び背面に沿う水平方向であるため、切り欠き部６４ａが延びる方向は、扁平管６３の長手方向に交差する水平方向である。フィン６４の切り欠き６４ａの形状は、扁平管６３の断面の外形にほぼ一致している。フィン６４の切り欠き部６４ａは、フィン６４の上下方向（段方向）に所定の間隔を空けて形成されている。
【００５２】
室外熱交換器１１では、扁平管６３が、上下に複数段配置された複数（ここでは、９つ）のメイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉと、複数のメイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉの下側において上下に複数段配置された複数（ここでは、９つ）のサブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉと、に区分されている。メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉは、室外熱交換器１１の上部を構成しており、その最上段にメイン熱交換部６１Ａが配置されており、その下段側から上下方向（段方向）下向きに沿って順にメイン熱交換部６１Ｂ〜６１Ｉが配置されている。サブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉは、室外熱交換器１１の下部を構成しており、その最下段にサブ熱交換部６２Ａが配置されており、その上段側から上下方向（段方向）に沿って順にサブ熱交換部６２Ｂ〜６２Ｉが配置されている。
【００５３】
出入口ヘッダ集合管７０は、その内部空間７０Ｓが、仕切板７１によって上下方向（段方向）に仕切られることによって、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉに共通のガス側出入口空間７２と、各サブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉに対応する液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉと、に区分されている。ガス側出入口空間７２は、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉを構成する扁平管６３の一端に連通している。各液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉは、対応するサブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉを構成する扁平管６３の一端に連通している。出入口ヘッダ集合管７０には、暖房運転時に室外膨張弁１２（図１参照）から送られる冷媒を各液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに分流して送る液側分流部材７５と、冷房運転時に圧縮機８（図１参照）から送られる冷媒をガス側出入口空間７２に送る冷媒管１９と、が接続されている。液側分流部材７５は、冷媒管２０（図１参照）に接続される液側冷媒分流器７６と、液側冷媒分流器７６から延びており各液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに接続される液側冷媒分流管７７Ａ〜７７Ｉと、を有している。
【００５４】
折り返しヘッダ集合管８０は、主として、扁平管６３が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材９１と、扁平管側ヘッダ形成部材９１に対向しており扁平管側ヘッダ形成部材９１との間に内部空間８０Ｓを形成する対向側ヘッダ形成部材９２と、を有している。折り返しヘッダ集合管８０は、扁平管側ヘッダ形成部材９１と対向側ヘッダ形成部材９２との間に介在する中間側ヘッダ形成部材９３をさらに有している。扁平管側ヘッダ形成部材９１は、中間側ヘッダ形成部材９３にロウ付け等によって接合されている。対向側ヘッダ形成部材９２も、中間側ヘッダ形成部材９３にロウ付け等によって接合されている。
【００５５】
折り返しヘッダ集合管８０は、その内部空間８０Ｓが、仕切板８１によって上下方向（段方向）に仕切られることによって、各メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉに対応する上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉと、各サブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉに対応する下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉと、に区分されている。上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉと下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉとは、連通管８４Ａ〜８４Ｉを介して連通している。
【００５６】
扁平管側ヘッダ形成部材９１は、上下方向（段方向）に沿って見た際に扁平管６３側に向かって突出している扁平管側湾曲部９１ａを有している。扁平管側湾曲部９１ａは、上下方向（段方向）に沿って見た際に半円弧形状を有している。扁平管側ヘッダ形成部材９１には、扁平管６３を挿入するための開口９１ｂが上下方向（段方向）に並んで形成されている。
【００５７】
対向側ヘッダ形成部材９２は、上下方向（段方向）に沿って見た際に扁平管６３から遠ざかる側に向かって突出している対向側湾曲部９２ａを有している。対向側湾曲部９２ａは、上下方向（段方向）に沿って見た際に半円弧形状を有している。対向側ヘッダ形成部材９２には、連通管８４Ａ〜８４Ｉを挿入するための開口９２ｂが上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉ及び下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉの上下方向（段方向）位置に対応するように形成されている。また、対向側ヘッダ形成部材９２には、仕切板８１を挿入するための開口９２ｃが上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉ及び下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉの上下方向（段方向）位置に対応するように形成されている。
【００５８】
中間側ヘッダ形成部材９３は、内部空間８０Ｓを扁平管側ヘッダ形成部材９１側の扁平管側空間９４と、対向側ヘッダ形成部材９２側の対向側空間９５と、に仕切っている。中間側ヘッダ形成部材９３は、上下方向（段方向）に沿って見た際に扁平管６３や連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向（扁平管側湾曲部９１ａや対向側湾曲部９２ａの突出方向）に直交する方向に直線状に延びる第１中間側直線部９３ａを有している。中間側ヘッダ形成部材９３は、上下方向（段方向）に沿って見た際に第１中間側直線部９３ａの両端部から扁平管６３及び連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向に直線状に延びる第２中間側直線部９３ｂを有している。第１中間側直線部９３ａには、仕切板８１を挿入するための開口９３ｃが上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉ及び下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉの上下方向（段方向）位置に対応するように形成されている。
【００５９】
各上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉは、上下方向に貫通した開口８５ａが形成された整流板８５によって上下に仕切られている。各上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉのうち整流板８５の上側の空間は、扁平管側空間９４と対向側空間９５との間で冷媒が折り返して流れるループ構造を形成するためのループ側空間８６Ａ〜８６Ｉであり、整流板８５の下側の空間は、対応する連通管８４Ａ〜８４Ｉに連通する連通側空間８７Ａ〜８７Ｉである。各ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉにおける扁平管側空間９４と対向側空間９５とは、これらの上部において第１中間側直線部９３ａに形成された開口９３ｄを介して連通している。これらの各ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉにおける扁平管側空間９４と対向側空間９５とは、これらの下部において第１中間側直線部９３ａに形成された開口９３ｅを介して連通している。各連通側空間８７Ａ〜８７Ｉにおける扁平管側空間９４と対向側空間９５とは、第１中間側直線部９３ａに形成された開口９３ｆを介して連通している。そして、室外熱交換器１１を冷媒の蒸発器として使用する場合、各ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉにおいて、扁平管側空間９４を上向きに流れる冷媒は、開口９３ｄを介して扁平管側空間９４から対向側空間９５に折り返すように流れ、対向側空間９５を下向きに流れる冷媒は、開口９３ｅを介して対向側空間９５から扁平管側空間９４に折り返すように流れるようになっている（ループ構造）。また、対向側ヘッダ形成部材９２には、整流板８５を挿入するための開口９２ｄが形成され、中間側ヘッダ形成部材９３には、整流板８５を挿入するための開口９３ｇが形成されている。尚、図８は、上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉの１つを代表例として図示している。また、ここでは、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉにも扁平管６３の１つが挿入されているが、すべての扁平管６３がループ側空間８６Ａ〜８６Ｉに挿入されて、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉに扁平管６３が挿入されていなくてもよい。
【００６０】
各下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉにおける扁平管側空間９４と対向側空間９５とは、第１中間側直線部９３ａに形成された開口９３ｈを介して連通している。各下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉには、対応する連通管８４Ａ〜８４Ｉに連通している。尚、図９は、下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉの１つを代表例として図示している。
【００６１】
次に、扁平管側ヘッダ形成部材９１、対向側ヘッダ形成部材９２及び中間側ヘッダ形成部材９３の形状について詳細に説明する。
【００６２】
扁平管側ヘッダ形成部材９１の扁平管側湾曲部９１ａは、上下方向（段方向）に沿って見た際に内径がｄ１の半円弧形状をなしている。ここで、扁平管側湾曲部９１ａの半円弧形状の中心をＯとする。扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１は、扁平管６３の幅Ｗよりも大きい。扁平管側ヘッダ形成部材９１は、上下方向（段方向）に沿って見た際に扁平管側湾曲部９１ａの端部から扁平管６３の挿入方向（対向側湾曲部９２ａの突出方向）に向かって延びる扁平管側直線部９１ｃを有している。扁平管側直線部９１ｃのうち扁平管６３の挿入方向（対向側湾曲部９２ａの突出方向）側の端面は、中間側ヘッダ形成部材９３の第１中間側直線部９３ａのうち連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向（扁平管側湾曲部９１ａの突出方向）側の面に接している。扁平管側直線部９１ｃの外面は、中間側ヘッダ形成部材９３の第２中間側直線部９３ｂの内面に接している。扁平管側直線部９１ｃと中間側ヘッダ形成部材９３との接触面同士がロウ付け等によって接合されている。扁平管側ヘッダ形成部材９１の肉厚はｔ１である。
【００６３】
対向側ヘッダ形成部材９２の対向側湾曲部９２ａは、上下方向（段方向）に沿って見た際に内径がｄ２の半円弧形状をなしている。ここで、対向側湾曲部９２ａの半円弧形状の中心をＰとする。対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２は、扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１よりも小さい。ここでは、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．５〜０．７５倍としている。対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２は、扁平管６３の幅Ｗよりも小さい。対向側ヘッダ形成部材９２は、上下方向（段方向）に沿って見た際に対向側湾曲部９２ａの端部から直線状に延びる対向側直線部９２ｅを有している。ここで、対向側直線部９２ｅは、上下方向（段方向）に沿って見た際に扁平管６３や連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向（扁平管側湾曲部９１ａや対向側湾曲部９２ａの突出方向）に直交する方向に向かって中心Ｐから遠ざかるように延びている。対向側直線部９２ｅのうち連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向（扁平管側湾曲部９１ａの突出方向）側の面は、中間側ヘッダ形成部材９３の第１中間側直線部９３ａのうち扁平管６３の挿入方向（対向側湾曲部９２ａの突出方向）側の面に接している。ここで、中間側ヘッダ形成部材９３の第１中間側直線部９３ａには、上記のように、内部空間８０Ｓを構成する扁平管側空間９４及び対向側空間９５同士を連通させるための開口９３ｄ、９３ｅ、９３ｆ、９３ｆが形成されているが、これらの開口９３ｄ、９３ｅ、９３ｆ、９３ｆが、対向側直線部９２ｅが内部空間８０Ｓに面することがないように形成されている。具体的には、開口９３ｄ、９３ｅ、９３ｆ、９３ｆが、上下方向（段方向）に沿って見た際に、対向側湾曲部９２ａの端部まで形成されることによって、対向側直線部９２ｅが内部空間８０Ｓに面しないようになっている。対向側直線部９２ｅのうち扁平管６３や連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向に直交する方向側の端面は、中間側ヘッダ形成部材９３の第２中間側直線部９３ｂの内面に接している。対向側直線部９２ｅと中間側ヘッダ形成部材９３との接触面同士がロウ付け等によって接合されている。対向側ヘッダ形成部材９２の肉厚はｔ２である。対向側ヘッダ形成部材９２の肉厚ｔ２は、扁平管側ヘッダ形成部材９１の肉厚ｔ１よりも小さい。
【００６４】
＜動作（冷媒の流れ）＞
次に、上記の構成を有する室外熱交換器１１における冷媒の流れについて説明する。
【００６５】
冷房運転時には、室外熱交換器１１は、圧縮機８（図１参照）から吐出された冷媒の放熱器として機能する。尚、ここでは、図４、図６、図８及び図９における冷媒の流れを示す矢印とは反対の方向に冷媒が流れることになる。
【００６６】
圧縮機８（図１参照）から吐出された冷媒は、冷媒管１９を通じて出入口ヘッダ集合管７０のガス側出入口空間７２に送られる。
【００６７】
ガス側出入口空間７２に送られた冷媒は、熱交換部６０Ａ〜６０Ｉのメイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉを構成する扁平管６３に分流される。扁平管６３に送られた冷媒は、その通路６３ｂを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、折り返しヘッダ集合管８０の上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉに送られる。上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉに送られた冷媒は、ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉ、開口９３ｄ、９３ｅ、８５ａ、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉ、及び、開口９３ｆを通じて合流し、連通管８４Ａ〜８４Ｉに送られる。連通管８４Ａ〜８４Ｉに送られた冷媒は、下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉに送られる。下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉに送られた冷媒は、開口９３ｈを通じて熱交換部６０Ａ〜６０Ｉのサブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉを構成する扁平管６３に分流される。扁平管６３に送られた冷媒は、その通路６３ｂを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、出入口ヘッダ集合管７０の液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに送られて合流する。すなわち、冷媒は、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉ、サブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉの順に熱交換部６０Ａ〜６０Ｉを通過するのである。このとき、冷媒は、過熱ガス状態から飽和液状態又は過冷却液状態になるまで放熱する。液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに送られた冷媒は、液側冷媒分流部材７５の液側冷媒分流管７７Ａ〜７７Ｉに送られて、液側冷媒分流器７６において合流する。液側冷媒分流器７６において合流した冷媒は、冷媒管２０（図１参照）を通じて室外膨張弁１２（図１参照）に送られる。
【００６８】
暖房運転時には、室外熱交換器１１は、室外膨張弁１２（図１参照）において減圧された冷媒の蒸発器として機能する。尚、ここでは、図４、図６、図８及び図９における冷媒の流れを示す矢印の方向に冷媒が流れることになる。
【００６９】
室外膨張弁１２において減圧された冷媒は、冷媒管２０（図１参照）を通じて液側冷媒分流部材７５に送られる。液側冷媒分流部材７５に送られた冷媒は、液側冷媒分流器７６から液側冷媒分流管７７Ａ〜７７Ｉに分流されて、出入口ヘッダ集合管７０の液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに送られる。
【００７０】
液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに送られた冷媒は、熱交換部６０Ａ〜６０Ｉのサブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉを構成する扁平管６３に分流される。扁平管６３に送られた冷媒は、その通路６３ｂを流れる間に室外空気との熱交換によって加熱されて、折り返しヘッダ集合管８０の下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉに送られて合流する。下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉに送られた冷媒は、開口９３ｈを通じて連通管８４Ａ〜８４Ｉに送られる。連通管８４Ａ〜８４Ｉに送られた冷媒は、上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉに送られる。上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉに送られた冷媒は、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉ、開口９３ｆ、８５ａ、ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉ、及び、開口９３ｄ、９３ｅを通じて熱交換部６０Ａ〜６０Ｉのメイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉを構成する扁平管６３に分流される。このとき、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉに送られた冷媒は、開口９３ｆを通じて対向側空間９５から扁平管側空間９４に送られ、その一部が連通側空間８７Ａ〜８７Ｉに挿入された扁平管６３に送られ、残りが開口８５ａを通じてループ側空間８６Ａ〜８６Ｉの扁平管側空間９４に送られる。扁平管側空間９４に送られた冷媒は、扁平管側空間９４に挿入された扁平管６３に分流されながら扁平管側空間９４を上昇するように流れて、扁平管側空間９４の上部まで到達する。扁平管側空間９４の上部まで到達した冷媒は、開口９３ｄを通じて対向側空間９５の上部に送られる。対向側空間９５の上部に送られた冷媒は、対向側空間９５を下降するように流れて、対向側空間９５の下部まで到達する。対向側空間９５の下部まで到達した冷媒は、開口９３ｅを通じて扁平管側空間９４の下部に送られて、開口８５ａを通じてループ側空間８６Ａ〜８６Ｉの扁平管側空間９４に送られた冷媒と合流する。このように、開口８５ａを通じて連通側空間８７Ａ〜８７Ｉからループ側空間８６Ａ〜８６Ｉに送られた冷媒は、扁平管側空間９４と対向側空間９５との間で冷媒が折り返す流れ（ループ流れ）を伴いながら、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉを構成する扁平管６３への分流が行われるようになっている。そして、扁平管６３に送られた冷媒は、その通路６３ｂを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、出入口ヘッダ集合管７０のガス側出入口空間７２に送られて合流する。すなわち、冷媒は、サブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉ、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉの順に熱交換部６０Ａ〜６０Ｉを通過するのである。このとき、冷媒は、液状態又は気液二相状態から蒸発して過熱ガス状態になるまで加熱される。ガス側出入口空間７２に送られた冷媒は、冷媒管１９を通じて圧縮機８（図１参照）の吸入側に送られる。
【００７１】
（５）特徴
本実施形態の室外熱交換器１１（熱交換器）及びそれを備えた空気調和装置１には、以下のような特徴がある。
【００７２】
＜Ａ＞
本実施形態の熱交換器１１は、上記のように、上下方向（所定の段方向）に並んで配置されており内部に冷媒の通路６３ｂが形成された複数の扁平管６３と、扁平管６３が接続されており段方向に沿って延びる折り返しヘッダ集合管８０（ヘッダ集合管）と、を有している。ヘッダ集合管８０は、扁平管６３が差し込まれる扁平管側ヘッダ形成部材９１と、扁平管側ヘッダ形成部材９１に対向しており扁平管側ヘッダ形成部材９１との間に内部空間８０Ｓを形成する対向側ヘッダ形成部材９２と、を有している。扁平管側ヘッダ形成部材９１は、段方向に沿って見た際に扁平管９３側に向かって突出している扁平管側湾曲部９１ａを有している。対向側ヘッダ形成部材９２は、段方向に沿って見た際に扁平管６３から遠ざかる側に向かって突出している対向側湾曲部９２ａを有している。そして、ここでは、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２が、扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１よりも小さい。
【００７３】
ここでは、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２が扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１よりも小さいことに対応して、ヘッダ集合管８０の内部空間８０Ｓの容積を減らすことができ、これにより、熱交換器１１の容積を減らすことができる。例えば、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１と同じにする場合（図１０及び図１１において２点鎖線で示される対向側湾曲部９２ａを参照）に比べて、対向側空間９５の容積を減らすことができる。そして、このような熱交換器１１を備えた空気調和装置１では、熱交換器１１の容積を減らすことができるため、省冷媒化を図ることができる。
【００７４】
＜Ｂ＞
また、本実施形態の熱交換器１１では、上記のように、扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１が、扁平管６３の幅Ｗよりも大きく、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２が、扁平管６３の幅Ｗよりも小さい。
【００７５】
ここでは、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１よりも大幅に小さくでき、これにより、ヘッダ集合管８０の内部空間８０Ｓの容積を大幅に減らすことができる。
【００７６】
＜Ｃ＞
また、本実施形態の熱交換器１１では、上記のように、ヘッダ集合管８０が、扁平管側ヘッダ形成部材９１と対向側ヘッダ形成部材９２との間に介在する中間側ヘッダ形成部材９３をさらに有している。
【００７７】
ここでは、扁平管側ヘッダ形成部材９１と対向側ヘッダ形成部材９２とを中間側ヘッダ形成部材９３を介して接合することができる。
【００７８】
＜Ｄ＞
また、本実施形態の熱交換器１１では、上記のように、中間側ヘッダ形成部材９３が、内部空間８０Ｓを扁平管側ヘッダ形成部材９１側の扁平管側空間９４と、対向側ヘッダ形成部材９２側の対向側空間９５と、に仕切っており、ヘッダ集合管８０には、扁平管側空間９４と対向側空間９５との間で冷媒が折り返して流れるループ構造が形成されている。
【００７９】
ここでは、熱交換器１１を冷媒の蒸発器として使用する際に、ヘッダ集合管８０から扁平管６３に分流する際の偏流を抑えることができる。
【００８０】
＜Ｅ＞
また、本実施形態の熱交換器１１では、上記のように、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２が、扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．５〜０．７５倍である。ここで、ループ構造を有するヘッダ集合管８０においては、熱交換器１１を冷媒の蒸発器として使用する際に、扁平管側空間９４から対向側空間９５に折り返すループ流れをなす冷媒の圧力損失を、連通管８４Ａ〜８４Ｉから上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉに送られた冷媒が扁平管６３に分流されるまでの圧力損失と同等以下にしなければならない。この条件を満たすためには、両流れの圧力損失を同等にしつつ、対向側空間９５の容積を扁平管側空間９４の容積よりも小さくする必要がある。これに対して、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．５倍よりも小さくすると、ループ流れをなす冷媒の圧力損失が大きくなり過ぎて、所望のループ流れが得られにくくなる。一方で、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．７５倍よりも大きくすると、対向側空間９５の容積をあまり減らすことができなくなる。そこで、ここでは、上記のように、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．５〜０．７５倍にしている。
【００８１】
ここでは、対向側湾曲部９２ａの内径ｄ２を扁平管側湾曲部９１ａの内径ｄ１の０．５〜０．７５倍にすることによって、扁平管側空間９４と対向側空間９５との間で冷媒が折り返す流れを良好なものに保つことができる。
【００８２】
＜Ｆ＞
また、本実施形態の熱交換器１１では、上記のように、対向側ヘッダ形成部材９２が、段方向に沿って見た際に対向側湾曲部９２ａの端部から直線状に延びる対向側直線部９２ｅをさらに有しており、対向側直線部９２ｅが、中間側ヘッダ形成部材９３と接合している。
【００８３】
ここでは、中間側ヘッダ形成部材９３に接合された対向側直線部９２ｅの耐圧強度を高めることができ、これにより、ヘッダ集合管８０の耐圧強度の確保を図ることができる。すなわち、対向側直線部９２ｅは、半円弧形状の対向側湾曲部９２ａに比べて耐圧強度が低いところ、ここでは、対向側直線部９２ｅを中間側ヘッダ形成部材９３に接合することによって、対向側直線部９２ｅの実質的な肉厚を大きくすることができ、これにより、耐圧強度を高めることができるのである。
【００８４】
さらに、本実施形態の熱交換器１１では、対向側直線部９２ｅが、内部空間８０Ｓに面していない。
【００８５】
ここでは、対向側直線部９２ｅが内圧を直接受けることがなくなり、ヘッダ集合管８０の耐圧強度の確保に寄与することができる。
【００８６】
また、本実施形態の熱交換器１１では、対向側ヘッダ形成部材９２の肉厚ｔ２が、扁平管側ヘッダ形成部材９１の肉厚ｔ１よりも小さい。
【００８７】
ここでは、対向側ヘッダ形成部材９２の材料費を抑えることができ、これにより、ヘッダ集合管８０、ひいては熱交換器１１のコストダウンを図ることができる。特に、ここでは、半円弧形状の対向側湾曲部９２ａに比べて耐圧強度が低い対向側直線部９２ｅを中間側ヘッダ形成部材９３に接合し、そして、内部空間８０Ｓに面しないようにしているため、対向側直線部９２ｅを含めた対向側ヘッダ形成部材９２全体の肉厚ｔ２を、対向側湾曲部９２ａにおいて最小限必要な肉厚まで小さくすることができるのである。
【００８８】
（６）変形例
＜Ａ＞
上記実施形態の室外熱交換器１１（熱交換器）では、折り返しヘッダ集合管８０（ヘッダ集合管）の上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉにループ構造（開口８５ａを有する整流板８５、ループ側空間８６Ａ〜８６Ｉ、連通側空間８７Ａ〜８７Ｉ、開口９３ｄ、９３ｅ、９３ｆ）を設けることによって、熱交換器１１を冷媒の蒸発器として使用する際に、ヘッダ集合管８０から扁平管６３に分流する際の偏流を抑えるようにしている。
【００８９】
しかし、上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉにおける偏流が別の構成によって抑えることができる場合や多少の偏流が許容される場合もある。このような場合には、図１２及び図１３に示すように、上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉにおいても、下方折り返し空間８３Ａ〜８３Ｉと同様に、中間側ヘッダ形成部材９３に扁平管側空間９４と対向側空間９５との間を連通させる開口９３ｆだけを形成して、ループ構造を省略するようにしてもよい。尚、この場合には、整流板８５及び対向側ヘッダ形成部材９２に整流板８５を挿入するための開口９２ｄも省略されることになる。
【００９０】
このような変形例Ａにおいても、上記実施形態の＜Ａ＞、＜Ｂ＞、＜Ｃ＞及び＜Ｆ＞の特徴を有している。
【００９１】
＜Ｂ＞
上記実施形態及び変形例Ａの室外熱交換器１１（熱交換器）においては、折り返しヘッダ集合管８０の耐圧強度をさらに高めておくことが好ましい。特に、ヘッダ集合管８０を構成する対向側ヘッダ形成部材９２の対向側湾曲部９２ａの端部から対向側直線部９２ｅに至る直線状の部分の耐圧強度をさらに高めておくことが好ましい。なぜなら、例えば、冷媒回路６において冷媒として二酸化炭素を使用する場合には、ＨＦＣ冷媒を使用する場合に比べて、室外熱交換器１１を流れる冷媒の圧力が非常に高くなるからである。
【００９２】
そこで、ここでは、図１４に示すように、中間側ヘッダ形成部材９３のうち、対向側直線部９２ｅに接合される第１中間側直線部９３ａを、対向側直線部９２ｅ以上の長さにすることによって、第１中間側直線部９３ａが対向側湾曲部９２ａの端部から対向側直線部９２ｅに至る直線状の部分に接合されるようにしている。ここで、第１中間側直線部９３ａや対向側直線部９２ｅの長さとは、中間側ヘッダ形成部材９３及び対向側ヘッダ形成部材９２を段方向に沿って見た際に、第１中間側直線部９３ａ及び対向側直線部９２ｅが第２中間側直線部９３ｂの位置から扁平管６３や連通管８４の挿入方向に直交する方向に向かって直線状に延びる長さを意味する。これにより、ここでは、対向側湾曲部９２ａの端部から対向側直線部９２ｅに至る直線状の部分において、実質的な肉厚を大きくすることができる。
【００９３】
このように、ここでは、ヘッダ集合管８０の耐圧強度をさらに高めることができ、特に、二酸化炭素のような高圧の冷媒を使用する場合に有用なものになる。
【００９４】
＜Ｃ＞
上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂの室外熱交換器１１（熱交換器）では、折り返しヘッダ集合管８０（ヘッダ集合管）が、扁平管側ヘッダ形成部材９１と対向側ヘッダ形成部材９２との間に中間側ヘッダ形成部材９３が介在した構造を有している。
【００９５】
しかし、ヘッダ集合管８０の構造はこれに限定されるものではなく、図１４〜図１６に示すように、中間側ヘッダ形成部材９３が省略されて、扁平管側ヘッダ形成部材９１と対向側ヘッダ形成部材９２とが直接接合された構造を有していてもよい。
【００９６】
ここでは、変形例Ａと同様に、ヘッダ集合管８０の上方折り返し空間８２Ａ〜８２Ｉにループ構造を設けない場合を例に挙げて説明する。まず、扁平管側ヘッダ形成部材９１及び対向側ヘッダ形成部材９２は、上記変形例Ａと同様である（上記実施形態及び変形例Ａにおける扁平管側ヘッダ形成部材９１及び対向側ヘッダ形成部材９２の説明を参照）。但し、上記実施形態及び変形例Ａにおいては、対向側直線部９２ｅのうち連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向（扁平管側湾曲部９１ａの突出方向）側の面が、中間側ヘッダ形成部材９３の第１中間側直線部９３ａのうち扁平管６３の挿入方向（対向側湾曲部９２ａの突出方向）側の面に接しているが、ここでは、扁平管側直線部９１ｃのうち扁平管６３の挿入方向（対向側湾曲部９２ａの突出方向）側の端面に接している点が異なっている。また、ここでは、対向側ヘッダ形成部材９２が、上下方向（段方向）に沿って見た際に対向側直線部９２ｅの両端部から連通管８４Ａ〜８４Ｉの挿入方向に直線状に延びる第２対向側直線部９２ｆをさらに有している。第２対向側直線部９２ｆの内面は、扁平管側ヘッダ形成部材９１の扁平管側直線部９１ｃの外面に接している。そして、扁平管側ヘッダ形成部材９１の扁平管側直線部９１ｃと対向側ヘッダ形成部材９２の対向側直線部９２ｅ、９２ｆの接触面同士がロウ付け等によって接合されている。
【００９７】
このような変形例Ｃにおいても、上記実施形態の＜Ａ＞及び＜Ｂ＞の特徴を有している。
【００９８】
また、ここでは、対向側ヘッダ形成部材９２が、段方向に沿って見た際に対向側湾曲部９２ａの端部から直線状に延びる対向側直線部９２ｅをさらに有しており、対向側直線部９２ｅが、扁平管側ヘッダ形成部材９１と接合している。
【００９９】
ここでは、扁平管側ヘッダ形成部材９１に接合された対向側直線部９２ｅの耐圧強度を高めることができ、これにより、ヘッダ集合管８０の耐圧強度の確保を図ることができる。すなわち、対向側直線部９２ｅは、半円弧形状の対向側湾曲部９２ａに比べて耐圧強度が低いところ、ここでは、対向側直線部９２ｅを中間側ヘッダ形成部材９３に接合することによって、対向側直線部９２ｅの実質的な肉厚を大きくすることができ、これにより、耐圧強度を高めることができるのである。
【０１００】
さらに、ここでは、対向側直線部９２ｅが、内部空間８０Ｓに面していない。
【０１０１】
ここでは、対向側直線部９２ｅが内圧を直接受けることがなくなり、ヘッダ集合管８０の耐圧強度の確保に寄与することができる。
【０１０２】
また、ここでは、対向側ヘッダ形成部材９２の肉厚ｔ２が、扁平管側ヘッダ形成部材９１の肉厚ｔ１よりも小さい。
【０１０３】
ここでは、対向側ヘッダ形成部材９２の材料費を抑えることができ、これにより、ヘッダ集合管８０、ひいては熱交換器１１のコストダウンを図ることができる。特に、ここでは、半円弧形状の対向側湾曲部９２ａに比べて耐圧強度が低い対向側直線部９２ｅを扁平管側ヘッダ形成部材９１に接合し、そして、内部空間８０Ｓに面しないようにしているため、対向側直線部９２ｅを含めた対向側ヘッダ形成部材９２全体の肉厚ｔ２を、対向側湾曲部９２ａにおいて最小限必要な肉厚まで小さくすることができるのである。
【０１０４】
＜Ｄ＞
上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｃでは、折り返しヘッダ集合管８０に対して、扁平管側湾曲部９１ａを有する扁平管側ヘッダ形成部材９１、及び、扁平管側湾曲部９１ａよりも内径が小さい対向側湾曲部９２ａを有する対向側ヘッダ形成部材９２を有するヘッダ構造を採用しているが、これに限定されるものではない。
【０１０５】
例えば、内部空間７０Ｓを有する出入口ヘッダ集合管７０に対して、上記変形例Ａや変形例Ｃのヘッダ構造（ループ構造なし）を採用してもよい。
【０１０６】
また、出入口ヘッダ集合管７０に対して、上記実施形態のヘッダ構造（ループ構造あり）を採用する場合には、液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉにループ構造を採用してもよい。すなわち、液側冷媒分流管７７Ａ〜７７Ｉから液側出入口空間７３Ａ〜７３Ｉに送られた冷媒を扁平管６３に分流する際の偏流抑制に使用するのである。
【０１０７】
＜Ｅ＞
上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｄでは、メイン熱交換部６１Ａ〜６１Ｉとサブ熱交換部６２Ａ〜６２Ｉとの間で上下に冷媒が折り返すように流れるパス構成の室外熱交換器１１（熱交換器）を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
例えば、冷媒が上下に折り返さないパス構成の熱交換器や冷媒が横に折り返すパス構成の熱交換器を構成するヘッダ集合管に対して、上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｃのヘッダ構造を採用してもよい。
【０１０９】
＜Ｆ＞
上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｅでは、扁平管側ヘッダ形成部材９１が扁平管側直線部９１ｃを有しているが、これに限定されるものではなく、扁平管側直線部９１ｃを有していなくてもよい。
【０１１０】
また、上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｄでは、扁平管側湾曲部９１ａがその中心Ｏを通るように分けた半円弧形状を有しており、対向側湾曲部９２ａがその中心Ｐを通る直線で分けたような半円弧形状を有しているが、これに限定されるものではなく、中心Ｏ、Ｐからずれた位置を通る直線で分けたような円弧形状であってもよい。すなわち、扁平管側湾曲部９１ａや対向側湾曲部９２ａの半円弧形状とは、中心Ｏ、Ｐを通る直線で分けたような円弧形状だけでなく、中心Ｏ、Ｐからずれた位置を通る直線で分けたような円弧形状も含まれる。
【０１１１】
＜Ｇ＞
また、上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｆでは、上吹き型の室外ユニット２の室外熱交換器１１（熱交換器）を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、ケーシングの側面から空気を吸い込んでケーシングの前面から空気を吹き出す横吹き型の室外ユニットの熱交換器であってもよい。この場合には、熱交換器が、平面視Ｕ字形状ではなく、平面視Ｌ字形状であってもよい。
【０１１２】
また、扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器であれば、室外熱交換器に限らず、他の熱交換器であってもよい。この場合には、上記実施形態及び変形例Ａ〜Ｅのような、扁平管６３が段方向としての上下方向に並んで配置されており、ヘッダ集合管７０、８０が段方向としての上下方向に沿って延びている熱交換器ではなく、扁平管６３が段方向としての横方向や傾斜方向に並んで配置されており、ヘッダ集合管７０、８０が段方向としての横方向や傾斜方向に沿って延びている熱交換器であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本開示は、扁平管及び扁平管が接続されたヘッダ集合管を有する熱交換器及びそれを備えた空気調和装置に対して、広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１      空気調和装置
１１    室外熱交換器（熱交換器）
６３    扁平管
６３ｂ  通路
７０    出入口ヘッダ集合管（ヘッダ集合管）
７０Ｓ  内部空間
８０    折り返しヘッダ集合管（ヘッダ集合管）
８０Ｓ  内部空間
９１    扁平管側ヘッダ形成部材
９２    対向側ヘッダ形成部材
９１ａ  扁平管側湾曲部
９２ａ  対向側湾曲部
９２ｅ  対向側直線部
９３    中間側ヘッダ形成部材
９３ａ  中間側直線部
９４    扁平管側空間
９５    対向側空間
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１５】
【特許文献１】特開２０１６−１２５７４８号公報
【図１】
2019078066.tif 000003
【図２】
2019078066.tif 000004
【図３】
2019078066.tif 000005
【図４】
2019078066.tif 000006
【図５】
2019078066.tif 000007
【図６】
2019078066.tif 000008
【図７】
2019078066.tif 000009
【図８】
2019078066.tif 000010
【図９】
2019078066.tif 000011
【図１０】
2019078066.tif 000012
【図１１】
2019078066.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019078066.tif 000017
【図１６】
2019078066.tif 000018
【図１７】
2019078066.tif 000019
【国際調査報告】
2019078066.tif 000020
2019078066.tif 000021