(57)【要約】  室外熱交換器は、入口側のヘッダ管（２３ａ）から複数の伝熱管（２２）を通り、出口側のヘッダ管（２３ｂ）に冷媒が向かう際、複数の伝熱管（２２）を並列に通流して出口側のヘッダ管（２３ｂ）に冷媒が向かい、出口側のヘッダ管（２３ｂ）から複数の伝熱管（２２）を通り、入口側のヘッダ管（２３ａ）に冷媒が戻る際、入口側のヘッダ管（２３ａ）から出口側にヘッダ管（２３ｂ）が向かう際に通流した伝熱管２２に隣り合う伝熱管（２２）を通流して、入口側のヘッダ管（２３ａ）に冷媒が戻るように、複数の伝熱管（２２）がヘッダ管（２３ａ，２３ｂ）に接続されている。
2019008997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィンと、当該フィンと熱的に接続され、断面形状が扁平で、冷媒が通流する複数の伝熱管と、当該複数の伝熱管の入口側及び出口側のそれぞれに接続されたヘッダ管と、を備える室外熱交換器であって、
前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で、前記複数の伝熱管を通流して冷媒が流れることで前記室外熱交換器における熱交換が行われ、前記伝熱管はそれぞれ複数の流路を有しており、
前記入口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かう際、前記複数の伝熱管を並列に通流して前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かい、
前記出口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記入口側のヘッダ管から前記出口側にヘッダ管が向かう際に通流した伝熱管に隣り合う伝熱管を通流して、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻るように、前記複数の伝熱管が前記入口側及び出口側のそれぞれのヘッダ管に接続されていることを特徴とする、空気調和機の室外熱交換器。
【請求項２】
前記室外熱交換器が蒸発器として前記空気調和機が運転される際、前記出口側のヘッダ管から戻ってきた冷媒が前記入口側のヘッダ管において上方向に向かい、かつ、前記出口側のヘッダ管に向かう冷媒が前記出口側のヘッダ管において上方向に向かうように、及び、
前記室外熱交換器が凝縮器として前記空気調和機が運転される際、前記出口側のヘッダ管から戻ってきた冷媒が前記入口側のヘッダ管において下方向に向かい、かつ、前記出口側のヘッダ管に向かう冷媒が前記出口側のヘッダ管において下方向に向かうように、前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管がそれぞれ構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項３】
前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管には、少なくとも二系統の冷媒の流路が形成され、
前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間でそれぞれの系統の冷媒が往復するように流れ、最後に前記出口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記二系統の冷媒の流路が隣接していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項４】
前記フィンには、隣接する前記伝熱管同士の間に、スリット又は切断部位が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項５】
前記室外熱交換器は、室外ファンの駆動に伴って生じる空気の流れ方向に沿って少なくとも二つ備えられ、
当該空気の流れ方向の風上側に配置された前記室外熱交換器における、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で冷媒が往復する回数が、前記空気の流れ方向の風下側に配置された前記室外熱交換器における、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で冷媒が往復する回数よりも多くなるように、前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管が構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の室外熱交換器を備えることを特徴とする、空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外熱交換器及びこれを備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機を構成する熱交換機では、高い熱交換効率が望まれている。そこで、熱交換効率を高める技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、室外熱交換器において、風上主熱交換領域は風上主列部を、風下主熱交換領域は風下主列部を、風上補助熱交換領域は風上補助列部を、風下補助熱交換領域は風下補助列部を、それぞれ備えることが記載されている。また、各主列部と各補助列部は、それぞれが複数の扁平管で構成されることが記載されている。さらに、蒸発器として機能する熱交換器において、冷媒は、風上補助列部、風下補助列部、風下主列部、風上主列部の順に流れることが記載されている。一方、凝縮器として機能する熱交換器において、冷媒は、風上主列部、風下主列部、風下補助列部、風上補助列部の順に流れることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７８８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の空気調和機の室外熱交換器では、冷媒の流路が複雑化し、外付けの配管が多くなる。これにより、熱交換器の高コスト化に繋がる。また、外付けの配管が多くなるため、ろう付けの部位が多くなり、冷媒漏れが生じ易くなる。【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、熱交換性能を安価に維持しつつ、耐久性を高めた空気調和機の室外熱交換器及びこれを備える空気調和機熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、以下の知見を見出して本発明を完成させた。即ち、本発明の要旨は、フィンと、当該フィンと熱的に接続され、断面形状が扁平で、冷媒が通流する複数の伝熱管と、当該複数の伝熱管の入口側及び出口側のそれぞれに接続されたヘッダ管と、を備える室外熱交換器であって、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で、前記複数の伝熱管を通流して冷媒が流れることで前記室外熱交換器における熱交換が行われ、前記伝熱管はそれぞれ複数の流路を有しており、前記入口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かう際、前記複数の伝熱管を並列に通流して前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かい、前記出口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記入口側のヘッダ管から前記出口側にヘッダ管が向かう際に通流した伝熱管に隣り合う伝熱管を通流して、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻るように、前記複数の伝熱管が前記入口側及び出口側のそれぞれのヘッダ管に接続されていることを特徴とする、空気調和機の室外熱交換器に関する。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱交換性能を安価に維持しつつ、耐久性を高めた空気調和機の室外熱交換器及びこれを備える空気調和機熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す系統図である。
【図２】第一実施形態に係る空気調和機の室外機の外観を示す分解斜視図である。
【図３】第一実施形態に係る空気調和機の室外熱交換器の外観を示す図である。
【図４】第一実施形態において、室外熱交換器を蒸発器として運転しているときの室外熱交換器の冷媒流路を示す図である。
【図５】第一実施形態において、室外熱交換器を凝縮器として運転しているときの室外熱交換器の冷媒流路を示す図である。
【図６】第二実施形態において、室外熱交換器を凝縮器として運転しているときの室外熱交換器の冷媒流路を示す図である。
【図７】第三実施形態において、室外熱交換器におけるフィンの形状を示す図である。
【図８】第四実施形態において、室外熱交換器におけるフィンの形状を示す図である。
【図９】第五実施形態において、室外熱交換器の全体での冷媒流路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１０】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係る空気調和機１００の冷媒回路を示す系統図である。図１に示すように、空気調和機１００は、熱源側で室外（非空調空間）に設置される室外機１と、利用側で室内（空調空間）に設置される室内機２とから構成され、これらは冷媒配管３で繋がれている。
【００１１】
空気調和機１００の基本的な動作について暖房運転、冷房運転に分けて説明する。暖房運転の場合、圧縮機４により圧縮されたガス状態の冷媒が、四方弁５を介して室内熱交換器８へ流れる。そして、流れてきた冷媒は、室内送風機１０により発生した気流で室内空気と熱交換を行うことで、ガス状態から凝縮して液状態に変化する。液状態となった冷媒は、膨張弁９を介して室外熱交換器６へと流れる。流れてきた冷媒は、室外送風機７により発生した気流によって室外空気の熱を吸収し熱交換を行い、液状態から蒸発してガス状態となり圧縮機４に流れる。
【００１２】
冷房運転の場合、四方弁５を切り替えることで冷媒の流れる方向が暖房運転と逆になる。圧縮機４により圧縮されたガス状態の冷媒は四方弁５を介して室外熱交換器６へと流れ込む。流れ込んだ冷媒は、室外送風機７により発生した気流で室外空気に熱を放出し熱交換を行うことで、ガス状態から凝縮して液状態に変化する。液状態となった冷媒は、膨張弁９を介して室内熱交換器８へと流れる。流れてきた冷媒は、室内送風機１０により発生した気流で室内空気から熱を吸収し、蒸発することでガス状態となり圧縮機４に流れる。
【００１３】
図２は、第一実施形態に係る空気調和機１００の室外機１の外観を示す分解斜視図である。図２に示すように、室外機１は、その筐体として、ベース１３ａ、正面板１３ｂ、天板１３ｃ、左側面板１３ｄ、及び右側面板１３ｅを備える。これらは、例えば鋼板に塗装を施したものにより構成される。
【００１４】
室外機１の内部には、室外熱交換器６と、室外機１の内部を送風室と機械室に分ける仕切り板１２とが設置されている。これらのうち、室外熱交換器６は、空気の流れ方向に沿って風上側に配置された室外熱交換器６ａと、空気の流れ方向に沿って風下側に配置された室外熱交換器６ｂとの二つを備えている。
【００１５】
仕切り板１２の上部には、電機箱１１が配置され、電機箱１１は、仕切り板１２によって支持されている。送風室には、室外熱交換器６、室外送風機７、及びモータ支持材（図示省略）が配置されている。機械室には、圧縮機４（図１参照）、四方弁５（図１参照）、及び膨張弁９（図１参照）が配置されている。
【００１６】
室外の空気は、室外送風機７によって、室外機１の背面側から吸い込まれ、室外熱交換器６を通過した後、室外機１の正面板１３ｂから吹き出される。室外熱交換器６は、左側面板１３ｄ内と室外機１の背面側を覆うように、左側面板１３ｄ内から室外機１の背面まで湾曲して配置される。
【００１７】
図３は、第一実施形態に係る空気調和機１００の室外熱交換器６ａの外観を示す図である。なお、室外熱交換器６を構成する室外熱交換器６ａと室外熱交換器６ｂとの基本構成は同じであるため（詳細は図９を参照しながら後記する）、以下では主に室外熱交換器６ａを例示して室外熱交換器６ａ，６ｂの説明を行う。
【００１８】
室外熱交換器６ａでは、フィン２１に対し、断面形状が扁平（図７を併せて参照）の伝熱管２２を差し込まれ、これにより、フィン２１と伝熱管２２との熱的な接続が行われる。そのため、伝熱管２２を通流する冷媒と室外機１（図１参照）に吸い込まれた空気との間で熱交換が行われる。そして、各伝熱管２２は、冷媒の集合管であるヘッダ管２３，２３に挿入される。従って、冷媒の入口側となるヘッダ管２３（図４におけるヘッダ管２３ａ）を通じて伝熱管２２に冷媒が導入され、その伝熱管を通じ、冷媒の出口側となるヘッダ管２３（図４におけるヘッダ管２３ｂ）に至る。
【００１９】
断面形状が扁平の伝熱管２２を用いることにより、室外送風機７が送風する方向から見たときの伝熱管による投影面積が減少する。そのため、運転時の通風抵抗が低減され、室外送風機７に必要な入力電力が減り、空気調和機の性能が向上する。
【００２０】
ここで、室外熱交換器６ａでは、前記のようにヘッダ管２３，２３と伝熱管２２とが接続される。そのため、冷媒はヘッダ管２３を通じて複数の伝熱管２２に流入、流出する。このとき、冷媒は各伝熱管２２に均等に分配されず、重力の影響を受けやすい液冷媒は重力方向で下方に位置する伝熱管２２に流れやすく、重力の影響を受けにくいガス冷媒は重力方向で上方に位置する伝熱管２２に流れやすくなる。この結果、冷媒の質量流量は、室外熱交換器６ａの下部分ほど多くなり、逆に上部分は質量流量が低下し、室外熱交換器６ａの上部分は冷媒が過熱しやすい状態となる。そして、室外熱交換器６ａの上部分が過熱しやすい状態になると、室外熱交換器６ａの上部分に位置する伝熱管２２の内の冷媒は早々に気化してしまい、熱交換をほとんど行わなくなるため、結果として室外熱交換器６ａとしての性能が低下してしまう。
【００２１】
この点、前記の特許文献１に記載の技術では、このような冷媒の偏りを抑制するため、分流器を使用し、また、仕切板を挿入することによりヘッダ管内を複数の空間に分割することで、冷媒の偏りを防いでいる。しかしながら、この方法では分配器及び分配配管が多く使用されるため空気調和機の室外機内に広いスペースが必要となり、さらには、部品点数が多くなるため高コストになる恐れがある。
【００２２】
そこで、本実施形態では、室外熱交換器６ａの内部で冷媒を複数の流路に分割しかつ並行な流路とし、かつ、その内部を複数回往復させるような流路とし、その往路と復路とが隣接するような冷媒流路が形成される。これにより、少ない部品点数で、ヘッダ管２３，２３から伝熱管２２へ流れる冷媒量の偏りが低減する。
【００２３】
図４は、室外熱交換器６ａを蒸発器として運転しているときの室外熱交換器６ａの冷媒流路を示す図である。冷媒流路は、符号「Ａ」を冠する流路（流路Ａ１Ｌ，Ａ１Ｒ，Ａ２Ｌ，Ａ２Ｒ）と、符号「Ｂ」を冠する流路（流路Ｂ１Ｌ，Ｂ１Ｒ，Ｂ２Ｌ，Ｂ２Ｒ）と２つの流路に分かれている。以下、符号「Ａ」を冠する流路のことを「流路Ａ」といい、符号「Ｂ」を冠する流路のことを「流路Ｂ」という。
【００２４】
そして、これらの流路Ａ，Ｂは、対となるヘッダ管２３ａ，２３ｂの間をそれぞれ２往復する。流路Ａで１往復目の往路となる流路は流路Ａ１Ｌ、復路となる流路は流路Ａ１Ｒ、流路Ｂで１往復目の往路となる流路は流路Ｂ１Ｌ、復路となる流路は流路Ｂ１Ｒ、流路Ａで２往復目の往路となる流路は流路Ａ２Ｌ、復路となる流路は流路Ａ２Ｒ、流路Ｂで２往復目の往路となる流路は流路Ｂ２Ｌ、復路となる流路は流路Ｂ２Ｒである。
【００２５】
これらの各流路は、伝熱管２２が並列に接続されることで構成される。例えば、ガス冷媒よりも密度の小さな液冷媒が相対的に多くなり易い最も下の流路Ｂ１Ｌでは、２本の伝熱管２２が並列に接続されている。また、例えば、液冷媒よりも密度の小さなガス冷媒が相対的に多くなり易い最も上の流路Ａ２Ｒでは、６本の伝熱管２２が並列に接続されている。従って、ヘッダ管２３ａとヘッダ管２３ｂとの間では、並列に接続された伝熱管２２を通流して冷媒が往復することになる。
【００２６】
なお、ヘッダ管２３ａにおいて、液冷媒の入口は配管３０ａ，３０ｂの２本である。また、ガス冷媒の出口は、配管３２ａ，３２ｂの２本である。また、流路Ａ１Ｒを経てヘッダ管２３ａに至った冷媒は、配管３１ａを通じ上方向に向かい、流路Ａ２Ｌを通って再度ヘッダ管２３ｂに向かう。さらに、流路Ｂ１Ｒを経てヘッダ管２３ａに至った冷媒は、配管３１ｂを通じ上方向に向かい、流路Ｂ２Ｌを通って再度ヘッダ管２３ｂに向かう。
【００２７】
室外熱交換器６ａでは、同じ流路Ａ，Ｂ内で冷媒が往復するとき、その往路と復路が隣り合うようなパスとなっている。例えば、液冷媒が流路Ｂを流れる場合は液配管６０ｂを通って流路Ｂ１Ｌへ、そして流路Ｂ１Ｒへと流れるが、このとき、流路Ｂ１Ｌと流路Ｂ１Ｒは隣接しており、流路Ｂ１Ｌと流路Ｂ１Ｒの間には他の流路は挟まれない。流路Ａ１Ｌと流路Ａ１Ｒ、流路Ｂ２Ｌと流路Ｂ２Ｒ、流路Ａ２Ｌと流路Ａ２Ｒに関しても同様である。このような構成とすることにより、ヘッダ管２３ｂに配管を接続することなく、同じ流路内で並列する伝熱管２２の数を減らし、冷媒の分配の偏りが改善する。
【００２８】
図５は、室外熱交換器６ａを凝縮器として運転しているときの室外熱交換器６ａの冷媒流路を示す図である。図５は、図４で示した室外熱交換器６ａが蒸発運転ではなく凝縮運転した際の冷媒の流れを示しており、図４の冷媒の流れる向きが全て逆向きになっている。図５に示すように、凝縮運転の際は、冷媒がヘッダ管２３ａ，２３ｂ内で往路から復路へ、又は復路から往路へ折り返す際、いずれも冷媒が重力方向で下向きに流れてから折り返すような流路となっている。このようにすることで、室外熱交換器６ａが凝縮器として運転を行うとき、即ち冷媒が徐々に液冷媒へ変化してゆく際に、冷媒の流れが重力方向で下向きになり、液冷媒の偏りや滞留が防止される。
【００２９】
また、出口側のヘッダ管２３ｂから入口側のヘッダ管２３ａに冷媒が戻る際、ヘッダ管２３ａからヘッダ管２３ｂが向かう際に通流した伝熱管２２に隣り合う伝熱管２２を通流して、ヘッダ管２３ａに冷媒が戻るようになっている。このようにすることで、出口側のヘッダ管２３ｂに対する外部配管のろう付け箇所を減らし、室外熱交換器６ａの耐久性が高められる。
【００３０】
（第二実施形態）
前記の第一実施形態では、伝熱管２２同士の熱伝導により室外熱交換器６ａの熱交換性能が低下する可能性がある。例えば、図５の凝縮運転時の室外熱交換器６ａの配管３０ａ，３０ｂ（液冷媒配管）付近の伝熱管２２、即ち流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌの流路を流れる冷媒は過冷却状態となっている場合がほとんどである。そのため、隣接する流路Ａ１Ｒ，Ｂ１Ｒの冷媒の温度は、流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌを流れる冷媒の温度よりも高い。これにより、流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌの冷媒が本来放熱するべきところを、逆に流路Ａ１Ｒ，Ｂ１Ｒの冷媒の影響を受けて、逆に吸熱してしまう可能性がある。この場合、室外熱交換器６ａの伝熱性能は低下し、空気調和機１００の性能低下につながる。
【００３１】
そこで、第二実施形態では、凝縮運転時の一部の冷媒流路において、ヘッダ管２３ａ，２３ｂ内で冷媒の流れが折り返す際、冷媒が重力方向で上向きに流れてから折り返すような流路としている。これにより、流路Ａ，Ｂの冷媒が最後にヘッダ管２３ｂに戻る際、流路Ａと流路Ｂと（具体的には流路Ａ１Ｌと流路Ｂ１Ｌと）が隣接するようになっている。これにより、比較的冷媒温度の近い流路Ａ，Ｂ同士を隣接させて過度の熱の授受を防止し、室外熱交換器６ａにおける熱交換性能の低下が防止される。
【００３２】
図６は、第二実施形態において、室外熱交換器６ａを凝縮器として運転しているときの室外熱交換器６ａの冷媒流路を示す図である。なお、第二実施形態においては、室外熱交換器６ａ以外の構成は前記の第一実施形態と同じであるから、以下では室外熱交換器６ａの構成を中心に説明する。図６は、前記の図５の凝縮運転時の一部の冷媒流路を、冷媒の折り返し時に重力方向で上向きに流れてから折り返すような流路とした例である。
【００３３】
前記の図５で示した冷媒流路と比較すると、流路Ｂ１Ｌ，Ｂ１Ｒの位置が上下で逆となっている。流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌの冷媒は、どちらも二往復目の復路であり、ほとんど同じ温度であると考えられる。そのため、流路Ａ１Ｌと流路Ｂ１Ｌとの間での熱伝導による熱交換性能の低下は起こりにくい。これにより、室外熱交換器６ａにおける熱交換性能の低下が十分に防止される。
【００３４】
（第三実施形態）
前記の第二実施形態は、室外熱交換器６ａにおける熱交換性能の低下を十分に防止した実施形態である。しかし、流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌの冷媒には、室外熱交換器６ａへの空気の接触部位等のわずかな違いにより依然として温度差が生じる場合があり、この場合、熱交換性能の低下が生じ得る。そこで、第三実施形態は、このような点を考慮して改善した実施形態である。
【００３５】
前記の図６においては、伝熱管同士の熱伝導による熱交換性能の低下が起こる可能性がある箇所として、流路Ａ２Ｒと流路Ａ２Ｌとの間、流路Ａ２Ｌと流路Ｂ２Ｒとの間、流路Ｂ２Ｒと流路Ｂ２Ｌとの間、流路Ｂ２Ｌと流路Ａ１Ｒとの間、流路Ａ１Ｒと流路Ａ１Ｌとの間、流路Ｂ１Ｌと流路Ｂ１Ｒとの間、計６箇所が挙げられる。この中でも、過冷却状態となる配管３０ａ，３０ｂ付近の流路、即ち流路Ａ１Ｌ，Ｂ１Ｌは、それぞれ隣接する流路Ａ１Ｒ，Ｂ１Ｒからの伝熱の影響を受けやすい。
【００３６】
そこで、第三実施形態では、熱伝導による性能低下が発生する可能性がある箇所のフィンに加工がされている。例えば、フィン２１にスリットが入れられたり、フィン２１が略水平平面で切断されたりしている。これにより、伝熱管２２同士の熱伝導による熱交換性能の低下が防止される。
【００３７】
図７は、第三実施形態において、室外熱交換器６ａにおけるフィン２１の形状を示す図である。図７に示す伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅは、それぞれ前記の伝熱管２２の一部である。伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの内部には、それぞれ、冷媒が通流する空間となる空間２２ａ１，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１が形成される。これらの伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅのうち、伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃは流路Ａ１Ｒ（図６参照）に属する。また、伝熱管２２ｄ，２２ｅは流路Ａ１Ｌ（図６参照）に属する。
【００３８】
室外熱交換器６ａの凝縮運転時、伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃを流れる冷媒は、伝熱管２２ｄ，２２ｅを流れる冷媒に比べ温度が高く、温度差がある（なお、このとき、伝熱管２２ｄ，２２ｅを流れる冷媒は過冷却状態になっていることが多い）。そのため、伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃを流れる冷媒が伝熱管２２ｄ，２２ｅに放熱してしまい、熱交換性能を低下させてしまう可能性がある。そこで、第三実施形態では、伝熱管２２ｃと伝熱管２２ｄとの間、即ち、流路Ａ１Ｒと流路Ａ１Ｌとの間にスリット５０が形成される。これにより、これらの流路Ａ１Ｒ，Ａ１Ｌの間での意図しない熱交換が防止され、熱伝導による熱交換性能の低下が防止される。
【００３９】
なお、図示はしていないが、第三実施形態では、流路Ｂ１Ｌと流路Ｂ１Ｌとの間にもスリットが形成される。
【００４０】
（第四実施形態）
前記の第三実施形態では、フィン２１にスリット５０が形成されていた。しかし、熱伝導による熱交換性能の低下防止には、スリット５０の形成のみならず、以下のようにすることも有効である。
【００４１】
図８は、第四実施形態において、室外熱交換器６ａにおけるフィン２１の形状を示す図である。図８に示す第四実施形態では、前記の第三実施形態におけるスリット５０に代えて、切断部位５１が形成される。即ち、第三実施形態では、伝熱管２２ａ，２２ｂ，２２ｃと熱的に接続されるフィン２１と、伝熱管２２ｄ，２２ｅと熱的に接続されるフィン２１とは、一体でなく独立して設けられていることになる。このようにしても、これらの流路Ａ１Ｒ，Ａ１Ｌの間での意図しない熱交換が防止され、熱伝導による熱交換性能の低下が防止される。
【００４２】
なお、図示はしていないが、第四実施形態では、流路Ｂ１Ｌと熱的に接続されるフィンと、流路Ｂ１Ｌと熱的に接続されるフィン２１とも、独立して設けられている。
【００４３】
（第五実施形態）
図９は、第五実施形態において、室外熱交換器６の全体での冷媒流路を示す図である。前記の図２を参照しながら説明したように、室外熱交換器６は、空気の流れ方向に沿って風上側に配置された室外熱交換器６ａと、空気の流れ方向に沿って風下側に配置された室外熱交換器６ｂとを備えて構成される。そこで、この図９においても、室外熱交換器６ａ，６ｂの双方が図示されている。これらのうち、室外送風機７の駆動に伴って生じる空気の流れ方向で風上側には室外熱交換器６ａが、風下側には室外熱交換器６ｂが配置される。
【００４４】
風上側に配置される室外熱交換器６ａと、風下側に配置される室外熱交換器６ｂとは、配管３２ａ，３２ｂ及び配管３３ａ，３３ｂにより接続される。従って、室外熱交換器６ａの配管３２ａを通じて室外熱交換器６ａを出た冷媒は、室外熱交換器６ｂの配管３３ａを通じて室外熱交換器６ｂに導入される。また、室外熱交換器６ａの配管３２ｂを通じて室外熱交換器６ａを出た冷媒は、室外熱交換器６ｂの配管３３ｂを通じて室外熱交換器６ｂに導入される。
【００４５】
風上側に配置される室外熱交換器６ａでは、冷媒はヘッダ管２３ａ，２３ｂ間を２往復する。一方で、風下側に配置される室外熱交換器６ｂでは、冷媒はヘッダ管２３ａ，２３ｂ間を１往復する。即ち、風上側に配置された室外熱交換器６ａにおける、入口側のヘッダ管２３ａと出口側のヘッダ管２３ｂとの間で冷媒が往復する回数が、風下側に配置された室外熱交換器６ｂにおける、ヘッダ管２３ａとヘッダ管２３ｂとの間で冷媒が往復する回数よりも多くなっている。
【００４６】
そして、室外熱交換器６の全体において、配管（液冷媒配管）３０ａからヘッダ管２３ａに流入した液冷媒は、流路Ａ１Ｌ、流路Ａ１Ｒ、配管３１ａ、流路Ａ２Ｌ、流路Ａ２Ｒ、配管３２ａ、配管３３ａ、流路Ａ３Ｒ、流路Ａ３Ｌ、配管（ガス冷媒配管）３２ａの順に流れる。また、室外熱交換器６の全体において、配管（液冷媒配管）３０ｂから流入した液冷媒は、流路Ｂ１Ｌ、流路Ｂ１Ｒ、配管３１ｂ、流路Ｂ２Ｌ、流路Ｂ２Ｒ、配管３２ｂ、配管３３ｂ、流路Ｂ３Ｒ、流路Ｂ３Ｌ、配管（ガス冷媒配管）３２ｂの順に流れる。
【００４７】
前記のように、風上側に配置された室外熱交換器６ａにおける冷媒の往復回数が、風下側に配置された室外熱交換器６ｂにおける冷媒の往復回数よりも多くなっている。このような冷媒流路とすることで、配管３２ａ，３２ｂ付近の流路における並行する伝熱管２２の本数が多くなるため、圧力損失が低減し、熱交換性能が向上する。また、配管３０ａ，３０ｂ付近の流路における並行する伝熱管２２の本数が少なくなるため、流速の上昇により熱伝達率が上昇し、熱交換性能が向上する。
【００４８】
冷媒の熱交換において、冷媒のほとんどがガス状態である場合は圧力損失が熱交換の性能に与える影響が大きく、冷媒のほとんどが液状態である場合は冷媒流速が熱交換器の性能に与える影響が大きい。そのため、図９のように風上列での冷媒の往復回数より風下側での往復回数を少なくすることにより、室外熱交換器６ａ，６ｂの双方での熱交換性能が向上する。
【符号の説明】
【００４９】
１  室内機
２  室外機
８  室外熱交換器
２０  扁平管熱交換器
２１  フィン
２２  扁平伝熱管
２３  ヘッダ管
５０  スリット
５１  切断部
１００  空気調和機
【図１】
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【図２】
2019008997.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月14日(2019.3.14)
【手続補正１】
【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】
フィンと、当該フィンと熱的に接続され、断面形状が扁平で、冷媒が通流する複数の伝熱管と、当該複数の伝熱管の入口側及び出口側のそれぞれに接続されたヘッダ管と、を備える室外熱交換器であって、
前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で、前記複数の伝熱管を通流して冷媒が流れることで前記室外熱交換器における熱交換が行われ、前記伝熱管はそれぞれ複数の流路を有しており、
前記入口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かう際、前記複数の伝熱管を並列に通流して前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かい、
前記出口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記入口側のヘッダ管から前記出口側にヘッダ管が向かう際に通流した伝熱管に隣り合う伝熱管を通流して、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻るように、前記複数の伝熱管が前記入口側及び出口側のそれぞれのヘッダ管に接続されており、
前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管には、少なくとも二系統の冷媒の流路が形成され、
前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間でそれぞれの系統の冷媒が往復するように流れ、最後に前記出口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記二系統の冷媒の流路が隣接していることを特徴とする、空気調和機の室外熱交換器。
【請求項２】
前記室外熱交換器が蒸発器として前記空気調和機が運転される際、前記出口側のヘッダ管から戻ってきた冷媒が前記入口側のヘッダ管において上方向に向かい、かつ、前記出口側のヘッダ管に向かう冷媒が前記出口側のヘッダ管において上方向に向かうように、及び、
前記室外熱交換器が凝縮器として前記空気調和機が運転される際、前記出口側のヘッダ管から戻ってきた冷媒が前記入口側のヘッダ管において下方向に向かい、かつ、前記出口側のヘッダ管に向かう冷媒が前記出口側のヘッダ管において下方向に向かうように、前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管がそれぞれ構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項３】
前記フィンには、隣接する前記伝熱管同士の間に、スリット又は切断部位が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項４】
前記室外熱交換器は、室外ファンの駆動に伴って生じる空気の流れ方向に沿って少なくとも二つ備えられ、
当該空気の流れ方向の風上側に配置された前記室外熱交換器における、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で冷媒が往復する回数が、前記空気の流れ方向の風下側に配置された前記室外熱交換器における、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で冷媒が往復する回数よりも多くなるように、前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管が構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外熱交換器。
【請求項５】
請求項１に記載の室外熱交換器を備えることを特徴とする、空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、以下の知見を見出して本発明を完成させた。即ち、本発明の要旨は、フィンと、当該フィンと熱的に接続され、断面形状が扁平で、冷媒が通流する複数の伝熱管と、当該複数の伝熱管の入口側及び出口側のそれぞれに接続されたヘッダ管と、を備える室外熱交換器であって、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間で、前記複数の伝熱管を通流して冷媒が流れることで前記室外熱交換器における熱交換が行われ、前記伝熱管はそれぞれ複数の流路を有しており、前記入口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かう際、前記複数の伝熱管を並列に通流して前記出口側のヘッダ管に冷媒が向かい、前記出口側のヘッダ管から、前記複数の伝熱管を通り、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記入口側のヘッダ管から前記出口側にヘッダ管が向かう際に通流した伝熱管に隣り合う伝熱管を通流して、前記入口側のヘッダ管に冷媒が戻るように、前記複数の伝熱管が前記入口側及び出口側のそれぞれのヘッダ管に接続されており、前記入口側のヘッダ管、前記出口側のヘッダ管及び前記複数の伝熱管には、少なくとも二系統の冷媒の流路が形成され、前記入口側のヘッダ管と前記出口側のヘッダ管との間でそれぞれの系統の冷媒が往復するように流れ、最後に前記出口側のヘッダ管に冷媒が戻る際、前記二系統の冷媒の流路が隣接していることを特徴とする、空気調和機の室外熱交換器に関する。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
【国際調査報告】
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