(57)【要約】【課題】大きな炉を用いることなしに製造できるとともに、熱交換性能の向上を図ることができる熱交換装置及び冷凍サイクル装置を提供することである。【解決手段】実施形態の熱交換装置は、積層設置された複数の熱交換部材を持った熱交換装置である。各熱交換部材は、第１ヘッダ及び第２ヘッダと、複数の熱交換チューブと、フィンと、閉塞部と、流通継手と、を持つ。熱交換チューブは、第１ヘッダ及び第２ヘッダ間を接続する。フィンは、第１ヘッダと第２ヘッダとの間に配置されている。閉塞部は、第１ヘッダ及び第２ヘッダの両端部をそれぞれ閉塞する。流通継手は、第１ヘッダ及び第２ヘッダに設けられ、冷媒が流通する。一方の熱交換部材の第１ヘッダに他方の熱交換部材の第１ヘッダが積層されている。一方の熱交換部材の第２ヘッダに他方の熱交換部材の第２ヘッダが積層されている。一方及び他方の熱交換部材の第２ヘッダの流通継手同士が接続されている。【選択図】図２
2019027642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層設置された複数の熱交換部材を備えた熱交換装置であって、
各前記熱交換部材は、
互いに間隔を有して対向配置された第１ヘッダ及び第２ヘッダと、
前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダが延在するヘッダ延在方向に間隔を有して配列されるとともに、前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダ間を接続する複数の熱交換チューブと、
前記第１ヘッダと前記第２ヘッダとの間に配置されたフィンと、
前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダの両端部をそれぞれ閉塞する閉塞部と、
前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダに設けられ、冷媒が流通する流通継手と、を備え、
隣り合う一方の前記熱交換部材の前記第１ヘッダに他方の前記熱交換部材の前記第１ヘッダが積層されるとともに、前記一方の熱交換部材の前記第２ヘッダに前記他方の熱交換部材の前記第２ヘッダが積層され、
前記一方の熱交換部材の前記第２ヘッダの前記流通継手に、前記他方の熱交換部材の前記第２ヘッダの前記流通継手が接続されている熱交換装置。
【請求項２】
前記一方の熱交換部材の前記第１ヘッダと前記他方の熱交換部材の前記第１ヘッダとの間には、ヘッダ間遮蔽部が設けられ、
前記ヘッダ間遮蔽部の熱伝導率は、前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダの熱伝導率よりも小さい、
請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記一方の熱交換部材では、
前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダにおける前記他方の熱交換部材側の端部は、前記熱交換チューブ及び前記フィンにおける前記他方の熱交換部材側の端部よりも、前記他方の熱交換部材側に突出しており、
前記他方の熱交換部材では、
前記第１ヘッダ及び前記第２ヘッダにおける前記一方の熱交換部材側の端部は、前記熱交換チューブ及び前記フィンにおける前記一方の熱交換部材側の端部よりも、前記一方の熱交換部材側に突出しており、
前記一方の熱交換部材の前記熱交換チューブ及び前記フィンにおける前記他方の熱交換部材側の端部と、前記他方の熱交換部材の前記熱交換チューブ及び前記フィンにおける前記一方の熱交換部材側の端部との間には、空間部が形成され、
前記空間部には、フィン間遮蔽部が設けられ、
前記フィン間遮蔽部の熱伝導率は、前記一方の熱交換部材及び前記他方の熱交換部材の前記熱交換チューブの熱伝導率よりも小さい、
請求項１または請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の熱交換装置を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱交換装置及び冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器では、一対のヘッダと、各ヘッダの延在方向に間隔を有して配列され、各ヘッダ間を並列接続する複数の熱交換チューブと、隣り合う熱交換チューブ間に設けられたフィンと、を備えたものが知られている。自動車用等の熱交換器においては、これらヘッダ、熱交換チューブやフィン等の部材をアルミ製にして、軽量化が進められている。アルミ製の部材どうしが炉内でロウ付けされて、熱交換器が製造されている。
【０００３】
近年、空気調和装置や給湯機器等の冷凍サイクル装置の熱交換器においても、アルミ材で部材を成形して、軽量化が進められている。ビル用の空気調和装置等は、自動車用の空気調和装置と比較して、熱交換器が大型化するため、製造の際に使用する炉の大きさに適合しない場合があった。
【０００４】
複数の小型の熱交換器を、互いに冷媒の流れ方向が逆方向になるように複数積層させて全体として大型化させた場合には、隣り合う熱交換器の間では、一方の熱交換器のフィンと他方の熱交換器のフィンとの間で熱移動が生じ、熱交換性能が低下する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、大きな炉を用いることなしに製造できるとともに、熱交換性能の向上を図ることができる熱交換装置及び冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の熱交換装置は、積層設置された複数の熱交換部材を持った熱交換装置である。各熱交換部材は、第１ヘッダ及び第２ヘッダと、複数の熱交換チューブと、フィンと、閉塞部と、流通継手と、を持つ。第１ヘッダ及び第２ヘッダは、互いに間隔を有して対向配置されている。熱交換チューブは、第１ヘッダ及び第２ヘッダが延在するヘッダ延在方向に間隔を有して配列されている。熱交換チューブは、第１ヘッダ及び第２ヘッダ間を接続する。フィンは、第１ヘッダと第２ヘッダとの間に配置されている。閉塞部は、第１ヘッダ及び第２ヘッダの両端部をそれぞれ閉塞する。流通継手は、第１ヘッダ及び第２ヘッダに設けられ、冷媒が流通する。一方の熱交換部材の第１ヘッダに、他方の熱交換部材の第１ヘッダが積層されている。一方の熱交換部材の第２ヘッダに、他方の熱交換部材の第２ヘッダが積層されている。一方の熱交換部材の第２ヘッダの流通継手に、他方の熱交換部材の第２ヘッダの流通継手が接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態に係る室外熱交換器の正面図。
【図３】第１の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る室外熱交換器のフィンの構成を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の分解斜視図。
【図６】第１の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の斜視図。
【図７】第２の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の分解斜視図。
【図８】第２の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の熱交換装置及び冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、空気調和機の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置である空気調和機１は、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器（熱交換装置）４、膨張弁５及び室内熱交換器６が冷媒流路７によって順次接続されて構成されている。なお、図１に示す例において、実線矢印は冷房時、破線矢印は暖房時の冷媒の流通方向を示している。
【００１０】
圧縮機２は、圧縮機本体１１と、アキュムレータ１２と、を備えている。
アキュムレータ１２は、圧縮機本体１１に供給される冷媒のうち、液体冷媒を捕捉し、ガス冷媒を圧縮機本体１１に供給するように構成されている。
圧縮機本体１１は、アキュムレータ１２を通して内部に取り込まれるガス冷媒を、圧縮して高温高圧のガス冷媒とする。
【００１１】
このような空気調和機１では、四方弁３により冷媒の流れを変えることで、冷房運転や暖房運転等を行う。例えば、冷房運転では、冷媒流路７において、冷媒は圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５及び室内熱交換器６の順に流れる。このとき、室外熱交換器４を凝縮器として機能させ、室内熱交換器６を蒸発器として機能させ、室内を冷房する。
一方、暖房運転では、冷媒流路７において、冷媒は圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器６、膨張弁５及び室外熱交換器４の順に流れる。このとき、室内熱交換器６を凝縮器として機能させ、室外熱交換器４を蒸発器として機能させ、室内を暖房する。
【００１２】
次に、室外熱交換器４について説明する。図２は、室外熱交換器４の正面図である。
図２に示すように、室外熱交換器４は、複数の熱交換部材２０が積層配置されて構成されている。隣り合う熱交換部材２０間で冷媒の流通方向が逆方向となるように、複数の熱交換部材２０は設置されている。本実施形態では、例えば２個の熱交換部材２０（第１熱交換部材２０Ａ及び第２熱交換部材２０Ｂと称することがある。）が積層配置されているものとして説明する。各熱交換部材２０は、いわゆるパラレルフロー型の熱交換部材である。
【００１３】
まず、第１熱交換部材２０Ａの構成の説明をした後に、第２熱交換部材２０Ｂの構成の説明をする。
第１熱交換部材２０Ａは、第１ヘッダ２１及び第２ヘッダ２２と、エンドキャップ（閉塞部）２３と、複数の熱交換チューブ２４と、フィン２５と、第１接続継手（流通継手）２６及び第２接続継手（流通継手）２７と、を備えている。
なお、以下の説明では、各ヘッダ２１，２２の延在方向をＺ方向（ヘッダ延在方向）とし、Ｚ方向に直交する２方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向として説明する。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のうち、図中矢印方向をプラス（＋）方向とし、矢印とは反対の方向をマイナス（−）方向として説明する。本実施形態において、室外熱交換器４は、Ｚ方向が重力方向に沿うようにして設置されている。この場合、＋Ｚ方向は重力方向上方に設定され、−Ｚ方向は重力方向下方に設定されている。
【００１４】
第１ヘッダ２１及び第２ヘッダ２２は、Ｚ方向（ヘッダ延在方向）に延びる管状とされている。第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２は、Ｘ方向に間隔を有した状態で、互いに平行に延在している。
なお、本実施形態では、第１ヘッダ２１及び第２ヘッダ２２は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の材料で成形されている。具体的には、熱伝導率約２４０Ｗ／ｍＫのアルミニウムや、熱伝導率約１８０〜２３０Ｗ／ｍＫのアルミニウム合金が採用される。
【００１５】
図３は、室外熱交換器４の一部分の斜視図である。
図２及び図３に示すように、第１ヘッダ２１が−Ｘ側に配置され、第２ヘッダ２２が＋Ｘ側に配置されている。
【００１６】
第１ヘッダ２１及び第２ヘッダ２２において、それぞれＺ方向の両端部２１ｕ，２１ｂ，２２ｕ，２２ｂには、エンドキャップ２３が設けられている。エンドキャップ２３は、略板状に形成され、厚さ方向をＺ方向に向けて配置されている。
【００１７】
第１ヘッダ２１の下端部（−Ｚ方向端部、第２熱交換部材２０Ｂ側の端部）２１ｂ及び第２ヘッダ２２の下端部２２ｂは、後述するフィン２５の下端部２５ｂよりも下方（−Ｚ方向側、第２熱交換部材２０Ｂ側）に突出していることが好ましい（図５参照）。
【００１８】
各熱交換チューブ２４は、Ｘ方向に延在するとともに、Ｚ方向に間隔を有して互い平行に配列されている。すなわち、各熱交換チューブ２４における−Ｘ方向端部２４ｂは、第１ヘッダ２１にそれぞれ接続されている。各熱交換チューブ２４における＋Ｘ方向端部２４ａは、第２ヘッダ２２にそれぞれ接続されている。これにより、各熱交換チューブ２４は、各ヘッダ２１，２２間を並列接続している。
【００１９】
図４は、室外熱交換器４のフィン２５の構成を示す図である。
図４に示すように、各熱交換チューブ２４には、Ｙ方向を長軸方向とし、複数の冷媒流路２４ｐを有する扁平管が用いられている。但し、各熱交換チューブ２４の断面形状は、複数の冷媒流路２４ｐを形成可能な構成であれば適宜変更が可能である。本実施形態では、熱交換チューブ２４は、例えばアルミニウム等の熱伝導率に優れた材料で成形されている。
【００２０】
図３及び図４に示すように、フィン２５は、例えばプレートフィンが用いられている。各フィン２５は、板状に形成され、厚さ方向をＸ方向に向けて配置されている。複数のフィン２５が、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２との間に、Ｘ方向にわたって複数配置されている。各フィン２５には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔２５ｈが、フィン２５の長手方向（Ｚ方向）に間隔を有して、一列状に形成されている。本実施形態では、フィン２５は、例えばアルミニウム等の熱伝導率に優れた材料で成形されている。
【００２１】
複数のフィン２５どうしにおいて、対応する貫通孔２５ｈが、フィン２５の厚さ方向に重なって配置されている。複数のフィン２５の貫通孔２５ｈには、熱交換チューブ２４が挿通され、嵌合されている。
【００２２】
室外熱交換器４では、各フィン２５と熱交換チューブ２４との間の隙間をＹ方向に沿って熱交換空気が通過する。このとき、熱交換チューブ２４やフィン２５を介して、熱交換チューブ２４内を流通する冷媒と熱交換空気とが熱交換される。
【００２３】
図２に示すように、第１接続継手２６は、Ｘ方向に延びる円管状に形成されている。第１接続継手２６は、冷媒流路７（図１参照。以下同じ。）と第１ヘッダ２１との間を接続している。具体的に、第１接続継手２６における＋Ｘ方向端部２６ａは、第１ヘッダ２１の上側である＋Ｚ方向端部２１ｕ側に接続されている。一方、第１接続継手２６における−Ｘ方向端部２６ｂは、上述した冷媒流路７に接続されている。これにより、冷媒が、冷媒流路７から第１接続継手２６を通過して、第１ヘッダ２１内に流入したり、第１ヘッダ２１内の冷媒が、第１接続継手２６を通過して冷媒流路７に流出されたりするようになっている。
【００２４】
第２接続継手２７は、Ｘ方向に延びる円管状に形成されている。第２接続継手２７における−Ｘ方向端部２７ｂは、第２ヘッダ２２の下側である−Ｚ方向端部２２ｂ側に接続されている。一方、第２接続継手２７における＋Ｘ方向端部２７ａには、後述する一端部３９ｂが第２熱交換部材２０Ｂに接続される連結管３９の他端部３９ｕが接続されている。これにより、冷媒が、第２ヘッダ２２から第２接続継手２７及び連結管３９を通過して、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１内に流入したり、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１内の冷媒が、連結管３９、第２接続継手２７を通過して、第２ヘッダ２２に流入したりするようになっている。
【００２５】
次に、第２熱交換部材２０Ｂの構成の説明をする。
図２に示すように、第２熱交換部材２０Ｂは、第１ヘッダ３２及び第２ヘッダ３１と、複数の熱交換チューブ３４と、フィン３５と、第１接続継手（流通継手）３７及び第２接続継手（流通継手）３６と、を備えている。
なお、第２熱交換部材２０Ｂでは、第１熱交換部材２０Ａと概ね同様の構成である。第２熱交換部材２０Ｂに関する以下の説明において、第１熱交換部材２０Ａと同様の構成の箇所は、簡略に説明している。
【００２６】
第１ヘッダ３２及び第２ヘッダ３１は、Ｚ方向（ヘッダ延在方向）に延びる管状とされている。第１ヘッダ３２と第２ヘッダ３１は、Ｘ方向に間隔を有した状態で、互いに平行に延在している。
【００２７】
第１ヘッダ３２及び第２ヘッダ３１において、それぞれＺ方向の両端部３２ｕ，３２ｂ，３１ｕ，３１ｂには、エンドキャップ３３が設けられている。
【００２８】
第１ヘッダ３２の上端部（＋Ｚ方向端部、第１熱交換部材２０Ａ側の端部）３２ｕ及び第２ヘッダ３１の上端部３１ｕは、後述するフィン３５の上端部３５ｕよりも上方（＋Ｚ方向側、第１熱交換部材２０Ａ側）に突出していることが好ましい（図５参照）。
【００２９】
各熱交換チューブ３４は、Ｘ方向に延在するとともに、Ｚ方向に間隔を有して互い平行に配列されている。すなわち、各熱交換チューブ３４における＋Ｘ方向端部３４ａは、第２ヘッダ３１にそれぞれ接続されている。各熱交換チューブ３４における−Ｘ方向端部３４ｂは、第１ヘッダ３２にそれぞれ接続されている。これにより、各熱交換チューブ３４は、各ヘッダ３１，３２間を並列接続している。
【００３０】
フィン３５は、例えばプレートフィンが用いられている。各フィン３５は、板状に形成され、厚さ方向をＸ方向に向けて配置されている。複数のフィン３５が、第１ヘッダ３２と第２ヘッダ３１との間に、Ｘ方向にわたって複数配置されている。各フィン３５には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔３５ｈ（図５参照。以下同じ。）が、フィン３５の長手方向（Ｚ方向）に間隔を有して、一列状に形成されている。複数のフィン３５の貫通孔３５ｈには、熱交換チューブ３４が挿通され、嵌合されている。
【００３１】
第２接続継手３６は、Ｘ方向に延びる円管状に形成されている。第２接続継手３６における−Ｘ方向端部３６ｂは、第２ヘッダ３１の上側である＋Ｚ方向端部３１ｕ側に接続されている。一方、第２接続継手３６における＋Ｘ方向端部３６ａには、後述する一端部３９ｕが第１熱交換部材２０Ａに接続される連結管３９の他端部３９ｂが接続されている。これにより、冷媒が、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２から第２接続継手２７、連結管３９及び第２接続継手３６を通過して、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１内に流通したり、またその逆方向に流通したりするようになっている。
【００３２】
第１接続継手３７は、Ｘ方向に延びる円管状に形成されている。第１接続継手３７は、冷媒流路７と第１ヘッダ３２との間を接続している。具体的に、第１接続継手３７における＋Ｘ方向端部３７ａは、第１ヘッダ３２の下側である−Ｚ方向端部３２ｂ側に接続されている。一方、第１接続継手３７における−Ｘ方向端部３７ｂは、上述した冷媒流路７に接続されている。これにより、冷媒が、第１ヘッダ３２から第１接続継手３７を通過して、冷媒流路７内に流通したり、またその逆方向に流通したりするようになっている。
【００３３】
上述した第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとは、第２熱交換部材２０Ｂの上側（＋Ｚ方向側）に第１熱交換部材２０Ａが積層されるように配置されている。また、第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６の上側（＋Ｚ方向側）に、第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７が配置されている。第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７と第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６とは、管状に形成された連結管３９で接続されている。換言すると、第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７と第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６とは、連結管３９を介して接続されている。
この構成によれば、室外熱交換器４を第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとを積層して形成したので、積層する前に、各熱交換部材２０Ａ，２０Ｂの第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１と熱交換チューブ２４，３４とフィン２５，３５を炉中でロウ付けを行うことができる。したがって、室外熱交換器４全体を収容する大きな炉を用いることなしに室外熱交換器４を製造することができる。また、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５と第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５とが分断されているため、フィン２５とフィン３５との間での熱交換が阻止され、室外熱交換器４の熱交換効率を向上することができる。
【００３４】
図２に示すように、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２の−Ｚ方向端部２２ｂと、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の＋Ｚ方向端部３１ｕとの間には、ヘッダ間遮蔽部材４０が設けられている。第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の−Ｚ方向端部２１ｂと、第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の＋Ｚ方向端部３２ｕとの間には、ヘッダ間遮蔽部材４０が設けられている。
【００３５】
図５は、室外熱交換器４の一部分の分解斜視図である。図６は、室外熱交換器４の一部分の斜視図である。
図５及び図６に示すように、各ヘッダ間遮蔽部材４０は、外面部４１と、介装部（ヘッダ間遮蔽部）４２と、を有している。
【００３６】
外面部４１は、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の−Ｚ方向端部２１ｂ側の外面から第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の＋Ｚ方向端部３２ｕ側の外面にまで連続して、当該外面に沿って曲面状に形成されている。また、図示しないが、外面部４１は、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２の−Ｚ方向端部２２ｂ側の外面から第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の＋Ｚ方向端部３１ｕ側の外面にまで連続して、当該外面に沿って曲面状に形成されている。外面部４１は、ＸＹ方向に沿う断面で半円よりも大きい円弧状をなすことが好ましい。
【００３７】
介装部４２は、板状に形成され、厚さ方向をＺ方向に向けて配置されている。介装部４２は、ＸＹ平面に沿う断面で、第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１に対応した円形状をなしている。介装部４２は、外面部４１の内周面に連結されている。介装部４２は、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２の−Ｚ方向端部２２ｂと第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の＋Ｚ方向端部３１ｕとの間に介装されている。介装部４２は、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の−Ｚ方向端部２１ｂと第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の＋Ｚ方向端部３２ｕとの間に介装されている。
【００３８】
本実施形態では、ヘッダ間遮蔽部材４０は、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）、ＳＡＮ樹脂（スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂）等の合成樹脂や、シリコンゴム、セラミックス等の材料で成形されている。具体的には、熱伝導率約０．２〜０．３Ｗ／ｍＫの合成樹脂や、熱伝導率約０．１〜０．４Ｗ／ｍＫのシリコンゴムや、熱伝導率約５〜３０Ｗ／ｍＫのセラミックスが採用される。つまり、ヘッダ間遮蔽部材４０の熱伝導率は、第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１の熱伝導率よりも小さい。
【００３９】
次に、上述した室外熱交換器４の作用を説明する。以下の説明では、室外熱交換器４を蒸発器として機能させる場合について説明する。
まず、膨張弁５で減圧された冷媒は、液体冷媒又は乾き度の小さい液リッチの気液二相冷媒となって第２熱交換部材２０Ｂの第１接続継手３７から第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２内の連通空間に流通する。第１ヘッダ３２内の連通空間に流通した冷媒は、第１ヘッダ３２内の連通空間を＋Ｚ方向に流通しながら各熱交換チューブ３４に分配される。熱交換チューブ３４内を流通する冷媒は、第２ヘッダ３１内に流通した後、第２接続継手３６、連結管３９、第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７を通過して、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２に流通する。
【００４０】
次に、冷媒は、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２から熱交換チューブ２４内を流通して、第１ヘッダ２１内の連通空間に流通する。第１ヘッダ２１内の連通空間に流通した冷媒は、第１接続継手２６を通して室外熱交換器４から排出される。
【００４１】
また、本実施形態の室外熱交換器４において、熱交換空気は、第１熱交換部材２０Ａではフィン２５と熱交換チューブ２４との間の隙間、及び第２熱交換部材２０Ｂではフィン３５と熱交換チューブ３４との間の隙間を通って室外熱交換器４をＹ方向に通過する。そして、熱交換空気は、室外熱交換器４を通過する際に、熱交換チューブ２４，３４やフィン２５，３５を介して、熱交換チューブ２４，３４内を流通する冷媒と熱交換される。このとき、室外熱交換器４内に供給された冷媒は、熱交換チューブ２４，３４を流通する過程で熱交換空気から吸熱することで蒸発し、熱交換空気を冷却するとともに、ガス冷媒になる。
【００４２】
次に、室外熱交換器４を凝縮器として機能させる場合について説明する。
まず、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１熱交換部材２０Ａの第１接続継手２６から第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１内の連通空間に流通する。第１ヘッダ２１内の連通空間に流通した冷媒は、第１ヘッダ２１内の連通空間を−Ｚ方向に流通しながら各熱交換チューブ２４に分配される。熱交換チューブ２４内を流通する冷媒は、冷却されて気液二相冷媒となり、第２ヘッダ２２内に流通した後、第２接続継手２７、連結管３９、第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６を通過して、第２熱交換部材２０Ｂに流通する。
【００４３】
次に、冷媒は、第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６から第２ヘッダ３１内の連通空間に流通する。第２ヘッダ３１内の連通空間に流通した冷媒は、第２ヘッダ３１内の連通空間を−Ｚ方向に流通しながら各熱交換チューブ３４に分配される。熱交換チューブ３４内を流通する冷媒は、さらに冷却されて凝縮し、過冷却液冷媒となって第１ヘッダ３２内に流通した後、第１接続継手３７を通して室外熱交換器４から排出される。
【００４４】
ここで、冷媒の温度差の大きい第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の下端部２１ｂと第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の上端部３２ｕとの間には、第１ヘッダ２１，３２の熱伝導率よりも熱伝導率が小さい材料からなるヘッダ間遮蔽部材４０が介装されている。そのため、第１ヘッダ２１と第１ヘッダ３２との間での熱交換を防止することができ、室外熱交換器４の熱交換性能を向上することができる。
【００４５】
また、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の下端部２１ｂ及び第２ヘッダ２２の下端部２２ｂは、フィン２５の下端部２５ｂよりも下方に突出している。また、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の上端部３１ｕ及び第１ヘッダ３２の上端部３２ｕは、フィン３５の上端部３５ｕよりも上方に突出している。これにより、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間には、空間部Ｓ（図２、図６参照）が形成されている。このため、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間での熱干渉（第１熱交換部材２０Ａの下部に配置された熱交換チューブ２４を流通する冷媒と第２熱交換部材２０Ｂの上部に配置された熱交換チューブ３４を流通する冷媒との間での熱交換）が抑制され、第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとの間での熱干渉が抑制される。
【００４６】
このように、本実施形態では、室外熱交換器４を、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１に第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２が積層されるとともに、第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２に第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１が積層され、第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６と第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７とが連結管３９を介して接続される構成とした。
【００４７】
本実施形態では、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の下端部２１ｂ及び第２ヘッダ２２の下端部２２ｂはフィン２５の下端部２５ｂよりも下方に突出するとともに、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の上端部３１ｕ及び第１ヘッダ３２の上端部３２ｕはフィン３５の上端部３５ｕよりも上方に突出している構成とした。
この構成によれば、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間に、空間部Ｓが確実に形成される。よって、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間での熱干渉が確実に防止される。
【００４８】
本実施形態では、第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２と第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１との間には、ヘッダ間遮蔽部材４０が設けられ、ヘッダ間遮蔽部材４０の熱伝導率は、第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１の熱伝導率よりも小さい構成とした。
この構成によれば、冷媒温度差の大きい第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２と第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１との間での熱干渉が防止される。
【００４９】
そして、本実施形態では、上述した室外熱交換器４を蒸発器または凝縮器として機能させることで、熱交換性能に優れた高品質な空気調和機１を提供できる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の斜視図である。図８は、第２の実施形態に係る室外熱交換器の一部分の斜視図である。
以下の説明では、上述した第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図７及び図８に示す室外熱交換器１０４において、第１熱交換部材２０Ａの下端部と第２熱交換部材２０Ｂの上端部との間には、遮蔽部材５０が設けられている。遮蔽部材５０は、一対の外面部５１と、一対の介装部（ヘッダ間遮蔽部）５２と、遮蔽部（フィン間遮蔽部）５６と、を有している。
【００５１】
外面部５１は、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２の−Ｚ方向端部２２ｂ側の外面から第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の＋Ｚ方向端部３１ｕ側の外面にまで連続して、当該外面に沿って曲面状に形成されている。また、外面部５１は、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の−Ｚ方向端部２１ｂ側の外面から第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の＋Ｚ方向端部３２ｕ側の外面にまで連続して、当該外面に沿って曲面状に形成されている。外面部５１は、ＸＹ方向に沿う断面で半円よりも大きい円弧状をなすことが好ましい。
【００５２】
各外面部５１のＺ方向の中央部には、板厚方向に貫通する係止孔５１ｈが形成されている。
【００５３】
介装部５２は、板状に形成され、厚さ方向をＺ方向に向けて配置されている。介装部５２は、外側部５３と、内側部５４と、を有している。
【００５４】
外側部５３は、ＸＹ平面に沿う断面で半円形状をなしている。外側部５３は、第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１に沿った形状をなしている。
【００５５】
内側部５４は、外側部５３に連続し、矩形状に形成されている。内側部５４は、ＸＹ平面に沿う断面において、第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１よりも大きく形成されている。
【００５６】
各介装部５２の外側部５３には、外面部５１側に突出した係止突起５３ａが設けられている。介装部５２の係止突起５３ａは、外面部５１の係止孔５１ｈに係止されている。介装部５２は、第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２の−Ｚ方向端部２２ｂと第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１の＋Ｚ方向端部３１ｕとの間に介装されている。介装部５２は、第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１の−Ｚ方向端部２１ｂと第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２の＋Ｚ方向端部３２ｕとの間に介装されている。
【００５７】
遮蔽部５６は、一対の介装部５２を連結している。遮蔽部５６は、板状に形成され、厚さ方向をＺ方向に向けて配置されている。遮蔽部５６は、ＸＹ平面に沿う断面において、Ｘ方向に長尺な略矩形状をなしている。
【００５８】
遮蔽部５６は、第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとの間、つまり第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間に配置されている。第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとの間に空間部Ｓには、遮蔽部５６が配置されている。遮蔽部５６は、第１熱交換部材２０Ａの−Ｚ方向側且つ第２熱交換部材２０Ｂの＋Ｚ方向側に配置されている。遮蔽部５６は、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２（及び第１ヘッダ３２と第２ヘッダ３１）との間にわたって配置されている。換言すると、遮蔽部５６は、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２（及び第１ヘッダ３２と第２ヘッダ３１）とを、介装部５２を介して接続している。
【００５９】
本実施形態では、遮蔽部材５０は、ヘッダ間遮蔽部材４０と同様に、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）、ＳＡＮ樹脂（スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂）等の合成樹脂や、シリコンゴム、セラミックス等の材料で成形されている。具体的には、熱伝導率約０．２〜０．３Ｗ／ｍＫの合成樹脂や、熱伝導率約０．１〜０．４Ｗ／ｍＫのシリコンゴムや、熱伝導率約５〜３０Ｗ／ｍＫのセラミックスが採用される。つまり、遮蔽部材５０の熱伝導率は、熱交換チューブ２４，３４の熱伝導率よりも小さい。
【００６０】
本実施形態では、第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとの間には、対向する第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２（及び第１ヘッダ３２と第２ヘッダ３１）とを接続する遮蔽部材５０が設けられ、遮蔽部材５０の熱伝導率は、熱交換チューブ２４，３４の熱伝導率よりも小さい構成とした。
この構成によれば、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間には、熱交換チューブ２４，３４よりも熱伝導率が小さい遮蔽部材５０が配置される。よって、遮蔽部材５０により、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間での熱干渉が確実に防止される。また、第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとの間の空間部Ｓがなくなるか、または小さくなるため、熱交換しないで通過する空気の量を低減でき、熱交換効率を向上することができる。
【００６１】
上述した実施形態では、ヘッダ間遮蔽部材４０では、外面部４１，５１が第２ヘッダ３１の外面及び第２ヘッダ２２の外面（第１ヘッダ２１の外面及び第１ヘッダ３２の外面）に嵌合されている構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、介装部４２，５２が積層される各ヘッダの端部にエポキシ系の接着剤等で接着する構成であってもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態では、積層されるヘッダ間に介装部４２，５２が設けられている構成について説明したが、この構成のみに限られない。積層されるヘッダどうしを離間して配置する構成であってもよいし、積層されるヘッダどうしをエポキシ系の接着剤等で接着する構成であってもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態では、短冊状に形成されたプレートフィンが採用された構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、いわゆるコルゲートフィンの場合には、フィンが、各熱交換チューブ２４，３４間それぞれにおいて、Ｚ方向に蛇行しながらＸ方向に延びる波形状とされている。この場合には、第１熱交換部材の下端部に配置された熱交換チューブと第２熱交換部材の上端部に配置された熱交換チューブとの間に、空間部が形成され、当該空間部に遮蔽部材５０の遮蔽部５６が配置される構成であってもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、熱交換装置が室外熱交換器４に採用された構成について説明したが、この構成のみに限られない。熱交換装置は、室内熱交換器６に採用されていてもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、遮蔽部５６が介装部５２に連結されている構成について説明したが、この構成にのみ限定されない。例えば、フィン間遮蔽部は、ヘッダ間遮蔽部とは連結されずに、ヘッダ間遮蔽部とは別体で構成されていてもよい。
【００６６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第２熱交換部材２０Ｂの第２ヘッダ３１に第１熱交換部材２０Ａの第２ヘッダ２２が積層されるとともに、第２熱交換部材２０Ｂの第１ヘッダ３２に第１熱交換部材２０Ａの第１ヘッダ２１が積層され、第２熱交換部材２０Ｂの第２接続継手３６と第１熱交換部材２０Ａの第２接続継手２７とが連結管３９を介して接続される。これにより、第１熱交換部材２０Ａと第２熱交換部材２０Ｂとを積層する前に、各熱交換部材２０Ａ，２０Ｂの第１ヘッダ２１，３２及び第２ヘッダ２２，３１と熱交換チューブ２４，３４とフィン２５，３５を炉中でロウ付けを行うことができる。したがって、熱交換装置全体を収容するに大きな炉を用いることなしに熱交換装置（室外熱交換器４）を製造することができる。また、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５と第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５とが分断される。よって、第１熱交換部材２０Ａのフィン２５の下端部２５ｂと第２熱交換部材２０Ｂのフィン３５の上端部３５ｕとの間での熱干渉が防止される。このため、複数の熱交換部材２０が設置され、冷媒の流通方向が互いに逆方向となる熱交換装置において、伝熱性能の向上を図ることができる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１…空気調和機、４…室外熱交換器（熱交換装置）、６…室内熱交換器、２０…熱交換部材、２０Ａ…第１熱交換部材、２０Ｂ…第２熱交換部材、２１…第１ヘッダ、２２…第２ヘッダ、２３…エンドキャップ、２４…熱交換チューブ、２５…フィン、２６…第１接続継手（流通継手）、２７…第２接続継手（流通継手）、３１…第２ヘッダ、３２…第１ヘッダ、３３…エンドキャップ、３４…熱交換チューブ、３５…フィン、３６…第２接続継手（流通継手）、３７…第１接続継手（流通継手）、３９…連結管、４０…ヘッダ間遮蔽部材、４２…介装部（ヘッダ間遮蔽部）、５０…遮蔽部材、５２…介装部（ヘッダ間遮蔽部）、５６…遮蔽部（フィン間遮蔽部）
【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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