JP2008051352A - 熱交換器、空気調和装置の室内機、および熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、騒音の発生を低減し、かつ、生産コストのあまりかからない熱交換器を提供することにある。
【解決手段】本発明の熱交換器の製造方法は伝熱管配置ステップＳ１と伝熱フィン配置ステップＳ２と第１接続ステップＳ３と分割ステップＳ４と第２接続ステップＳ５とを備える。伝熱管配置ステップでは、複数の伝熱管６１を、第１列伝熱管群Ｇ１として配置し、かつ、半ピッチずらして第２列伝熱管群Ｇ２として配置する。伝熱フィン配置ステップでは、伝熱フィン５複数枚を配置する。第１接続ステップでは伝熱管と伝熱フィンとを密着させて第１加工物７２，７３を形成する。分割ステップでは第１加工物を第１列伝熱管群と第２列伝熱管群との間で分割して第２加工物８１，８２を形成する。第２接続ステップでは、２つの第２加工物を第１方向の所定位置で再接続した第３加工物７１を形成する。
【選択図】図７

Description

従来の金型を利用する熱交換器において、騒音の発生を低減できる熱交換器に関する。

クロスフィン式の熱交換器において、空気流が伝熱管を通る際に、空気流の乱れが原因で騒音が発生するという問題がある。特に、側面視でくの字状に折り曲げられた熱交換器では、折り曲げ箇所を境にしてできる熱交換器の各部位を通る風量に大きな差が生じ、騒音の原因となっている。特許文献１のような技術では、熱交換器における空気流の流通長さ、フィンピッチ、および管径を変更することにより、熱交換器内の風速分布を低減させている。
特開平８−３１３０４９号公報

しかしながら、特許文献１のような技術では、汎用性に乏しいため、製造することは難しい。このため、熱交換器を製造するのに新たに金型などを作る必要があり、設備投資による生産コストの増大につながってしまう。

本発明の課題は、騒音の発生を低減し、かつ、生産コストのあまりかからない熱交換器を提供することにある。

第１発明に係る熱交換器の製造方法は、伝熱管配置ステップと、伝熱フィン配置ステップと、第１接続ステップと、分割ステップと、第２接続ステップとを備える。伝熱管配置ステップでは、複数の伝熱管を、第１方向に延びる第１直線上に軸断面の中心が第１管ピッチで並ぶように第１列伝熱管群として配置し、かつ、第１直線と略平行な第２直線上に第１管ピッチの半分だけ第１方向に第１列伝熱管群とずらして軸断面の中心が第１管ピッチで並ぶように第２列伝熱管群として配置する。伝熱フィン配置ステップでは、第１列伝熱管群と第２列伝熱管群とが貫通可能な複数の孔を有する板状の伝熱フィン複数枚を、第１列伝熱管群および第２列伝熱管群が複数の孔を貫通するように配置する。第１接続ステップでは、第１列伝熱管群および第２列伝熱管群と複数の伝熱フィンとを密着させて第１加工物を形成する。分割ステップでは、第１加工物を第１列伝熱管群と第２列伝熱管群との間で２つに分割して２つの第２加工物を形成する。第２接続ステップでは、２つの第２加工物を第１列伝熱管群と第２列伝熱管群とが第１方向における所定位置で一致するように再接続した第３加工物を形成する。

伝熱管列が互いに半ピッチずれて２列配置されている２列略熱交換器を、伝熱管列１列ごとに分割し、２列の伝熱管列の列方向における位置が互いに一致するように再接続している。したがって、熱交換器内に空気流を通り易くし、騒音の発生を低減することができる。また、従来の金型を利用して、熱交換器を製造することができるため、生産コストの増大を抑えることができる。

第２発明に係る熱交換器の製造方法は、第１発明に係る熱交換器の製造方法であって、複数の伝熱フィンは、第１列伝熱管が貫通する第１列孔群と第２列伝熱管群が貫通する第２列孔群との間に切断可能なミシン目を有する。分割ステップにおいて、ミシン目に沿って複数の伝熱フィンを分割することで第１加工物を分割する。

伝熱フィンは、第１加工物として一体になった後に第１列伝熱管群と第２列伝熱管群とを分割できるようなミシン目を有している。このため、容易に第１加工物を分割して、第２加工物とすることができる。

第３発明に係る熱交換器の製造方法は、第２発明に係る熱交換器の製造方法であって、少なくとも１つ以上の第１加工物と少なくとも１つ以上の第３加工物とをそれぞれが互いに傾斜した状態で連結部により接続して第４加工物を形成する第３接続ステップをさらに備える。

第１加工物と第３加工物とを傾斜した状態で組み合わせることで多段曲げを施した熱交換器を形成している。このため、狭い空間に、多くの熱交換面積を有する熱交換器を配置することができ、熱交換効率を高めることができる。

第４発明に係る熱交換器の製造方法は、伝熱管配置ステップと、伝熱フィン配置ステップと、第１接続ステップと、分割ステップと、第２接続ステップと、第３接続ステップとを備える。伝熱管配置ステップでは、複数の伝熱管を、第１方向に延びる第１直線上に軸断面の中心が第１管ピッチで並ぶように第１列伝熱管群として配置し、かつ、第１直線と略平行な第２直線上に第１管ピッチの半分だけ第１方向に第１列伝熱管群とずらして軸断面の中心が第１管ピッチで並ぶように第２列伝熱管群として配置する。伝熱フィン配置ステップでは、第１列伝熱管群と第２列伝熱管群とが貫通可能な複数の孔を有する板状の伝熱フィン複数枚を、第１列伝熱管群および第２列伝熱管群が複数の孔を貫通するように配置する。第１接続ステップでは、第１列伝熱管群および第２列伝熱管群と複数の伝熱フィンとを密着させて第１加工物を形成する。分割ステップでは、第１加工物を第１列伝熱管群と第２列伝熱管群との間で２つに分割して２つの第２加工物を形成する。第２接続ステップでは、第２加工物２つを互いに傾斜した状態で連結部により接続して第５加工物を形成する。第３接続ステップでは、第５加工物２つを、一方の連結部における傾斜角の内側の端部と他方の連結部における外側の端部とが向かい合うように接続して第４加工物を形成する。

２つの２列熱交換器をくの字形に接続すると連結部の傾斜角の外側に大きな隙間を生じる。したがって、その部分を通過する空気流を機械内に取り込むと、湿気を含んだ空気を取り込むこととなり機械内にドレンを生じさせてしまう可能性があり、障害の発生の原因となる。また、従来はこの部分をシール材で塞いでこの部分を空気流が通過しないようにしており、コストアップの原因となっている。

本発明では、１列熱交換器に分割して、２つの１列熱交換器を予めくの字形に接続して第３加工物を形成している。そして、２つの第３加工物が重なるように接続して２つの２列熱交換器を連結している。

このように予めくの字形に接続した第３加工物を２つ重ねて２列熱交換器とすることで、結果として２列熱交換器を２箇所で接続することとなる。このため、傾斜角の外側にできる隙間を小さくすることができ、その部分を通過した空気流を、熱交換した状態で機内に取り込むことができる。これにより、機内結露を防ぐことができる。また、シール材を取り付けなくとも良いためコストダウンをすることができる。

第５発明に係る熱交換器の製造方法は、第４発明に係る熱交換器の製造方法であって、少なくとも１つ以上の第１加工物と第４加工物とを接続して第７加工物を形成する。

本発明では、第１加工物と第４加工物とを組み合わせて多段式の熱交換器を形成している。このため、多方向から多くの空気を取り入れて熱交換することができ、熱交換効率を向上させることができる。

第６発明に係る熱交換器の製造方法は、第１接続ステップを備える。第１接続ステップは、第１熱交換部と、第２熱交換部とを複数の第１伝熱フィンと複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第８加工物を形成する。第１熱交換部は、第１方向に複数の第１伝熱管を第１管ピッチで配置した１列の第１伝熱管列と第１伝熱管列が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィンとを有する。第２熱交換部は、第２方向に複数の第２伝熱管を第２管ピッチで配置した１列の第２伝熱管列と第２伝熱管列が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィンとを有する。

本発明では、伝熱管列の管ピッチが違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。このため、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第７発明に係る熱交換器の製造方法は、第１接続ステップを備える。第１接続ステップは、第１熱交換部と第２熱交換部とを複数の第１伝熱フィンと複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第９加工物を形成する。第１熱交換部は、第１方向に複数の第１伝熱管を第１管ピッチで配置した１列の第１列伝熱管群と第１列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィンとを有する。第２熱交換部は、第２方向に複数の第２伝熱管を第２管ピッチで配置した１列の第２列伝熱管群と第２列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィンとを有する。第１伝熱管の管径と第２伝熱管の管径とは異なる。

本発明では、伝熱管の管径が違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。したがって、管径が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器とすることで、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第８発明に係る熱交換器の製造方法は、第１接続ステップを備える。第１接続ステップは、第１熱交換部と第２熱交換部とを複数の第１伝熱フィンと複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第１０加工物を形成する。第１熱交換部は、第１方向に複数の第１伝熱管を第１管ピッチで配置した１列の第１列伝熱管群と第１列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィンとを有する。第２熱交換部は、第２方向に複数の第２伝熱管を第２管ピッチで配置した１列の第２列伝熱管群と第２列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィンとを有する。第１伝熱フィンの短手側の第１辺の長さと第２伝熱フィンの短手側の第２辺の長さとは異なる。

本発明では、伝熱フィンの短手方向における幅が違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。したがって、伝熱フィン幅が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器とすることで、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第９発明に係る熱交換器は、請求項１から８のいずれかに記載の熱交換器の製造方法により製造されるものである。

本発明の熱交換器では、２列が半ピッチだけずれて配置されるような千鳥配列の伝熱管の配置を変更して２列熱交換器を形成したり、伝熱管列の管径、管ピッチ、および伝熱フィン幅が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器を形成したりすることで、熱交換器内部の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第１０発明に係る空気調和装置の室内機は、熱交換器と送風機とを備える。熱交換器は、請求項９に記載のものである。送風機は、空気流を生成する。

第９発明に係る熱交換器を空気調和装置の室内機に搭載することで、騒音発生の少ない空気調和装置の室内機を提供することができる。

第１発明に係る熱交換器の製造方法では、伝熱管列が互いに半ピッチずれて２列配置されている２列熱交換器を、伝熱管列１列ごとに分割し、２列の伝熱管列の列方向における位置が互いに一致するように再接続している。したがって、熱交換器内に空気流を通り易くし、騒音の発生を低減することができる。また、従来の金型を利用して、熱交換器を製造することができるため、生産コストの増大を抑えることができる。

第２発明に係る熱交換器の製造方法では、伝熱フィンは、第１加工物として一体になった後に第１列伝熱管群と第２列伝熱管群とを分割できるようなミシン目を有している。このため、容易に第１加工物を分割して、第２加工物とすることができる。

第３発明に係る熱交換器の製造方法では、第１加工物と第３加工物とを傾斜した状態で組み合わせることで多段曲げを施した熱交換器を形成している。このため、狭い空間に、多くの熱交換面積を有する熱交換器を配置することができ、熱交換効率を高めることができる。

第４発明に係る熱交換器の製造方法では、１列熱交換器に分割して、２つの１列熱交換器を予めくの字形に接続して第３加工物を形成している。そして、２つの第３加工物が重なるように接続して２つの２列熱交換器を連結している。

第５発明に係る熱交換器の製造方法では、第１加工物と第４加工物とを組み合わせて多段式の熱交換器を形成している。このため、多方向から多くの空気を取り入れて熱交換することができ、熱交換効率を向上させることができる。

第６発明に係る熱交換器の製造方法では、伝熱管列の管ピッチ、管径、および伝熱フィンの短手方向における幅などの形状が違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。このため、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第７発明に係る熱交換器の製造方法では、伝熱管の管径が違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。したがって、管径が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器とすることで、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第８発明に係る熱交換器の製造方法では、伝熱フィンの短手方向における幅が違う１列熱交換器同士を接続して２列熱交換器を形成している。したがって、伝熱フィン幅が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器とすることで、乱流を発生させて熱交換器内の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第９発明に係る熱交換器では、２列が半ピッチだけずれて配置されるような千鳥配列の伝熱管の配置を変更して２列熱交換器を形成したり、伝熱管列の管径、管ピッチ、および伝熱フィン幅が異なる１列熱交換器を組み合わせて２列熱交換器を形成したりすることで、熱交換器内部の風速分布ムラを低減することができる。このため、騒音の発生を抑えることができる。

第１０発明に係る空気調和装置の室内機では、第９発明に係る熱交換器を空気調和装置の室内機に搭載することで、騒音発生の少ない空気調和装置の室内機を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係る空気調和装置の実施形態について説明する。

＜空気調和装置の概略構成＞
本発明の一実施形態が採用された空気調和装置１は、室内の壁面に設置される室内機３と、室外に設置される室外機２とを備えている。室内機３内および室外機２内にはそれぞれ熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管により接続されることにより冷媒回路を構成している。空気調和装置１の冷媒回路の構成を図１に示す。

この冷媒回路は、主として室内熱交換器３０、圧縮機２２、四路切換弁２３、室外熱交換器２０、および膨張弁２４で構成される。

室内機３に設けられている室内熱交換器３０は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う。また、室内機３には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器３０に通し熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン３１が設けられている。クロスフローファン３１は、室内機３内に設けられる１つの室内ファンモータ３２によって回転駆動される。室内機３の側面図である図２に示すように、クロスフローファン３１は室内機ケーシング４内に配置されている。室内機ケーシング４には、二点鎖線で示す吸込口４１が前方、上方に設けられ、破線で示す吹出口４２が下方に設けられている。室内熱交換器３０は、室内機ケーシング４内において、クロスフローファン３１を吸込口４１との間で取り囲むように、多段曲げされて配置されている。本実施形態では、この室内熱交換器３０は、３段曲げ式の熱交換器で３つの熱交換部７１〜７３から構成されている。これら３つの熱交換部７１〜７３は、具体的には、室内機ケーシング４の上部背面側に配置されている背面側熱交換部７１、室内機ケーシング４の上部前面側に配置されている上部熱交換部７２、および室内機ケーシング４の下部前面側に配置されている下部熱交換部７３である。背面熱交換部７１と上部熱交換部７２とは、側面視において逆Ｖ字になるように、第１連結部７４により接続されている。また、上部熱交換部７２と下部熱交換部７３とは、室内機ケーシング４の内側に沿うように若干傾けて第２連結部７５により接続されている。室内機３は、クロスフローファン３１が回転駆動すると、室内空気ＲＡが室内熱交換器３０を介して取り込まれ、熱交換されて加熱または冷却された調和空気ＳＡを再び室内に戻すことにより、対象となる空間を空調する。

室外機２には、圧縮機２２と、圧縮機２２の吐出側に接続される四路切換弁２３と、圧縮機２２の吸入側に接続されるアキュムレータ２１と、四路切換弁２３に接続された室外熱交換器２０と、室外熱交換器２０に接続された膨張弁２４とが設けられている。膨張弁２４は、液閉鎖弁２６を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器３０の一端と接続される。また、四路切換弁２３は、ガス閉鎖弁２７を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器３０の他端と接続されている。また、室外機２には、室外熱交換器２０での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２８が設けられている。このプロペラファン２８は、室外ファンモータ２９によって回転駆動される。

＜室内熱交換器の構造＞
以下、室内機３の室内熱交換器３０の詳細構成について説明する。本発明の室内熱交換器３０の正面図を図３に示す。また、上部熱交換部７２および下部熱交換部７３の拡大詳細側面図を図４に、背面熱交換部７１の拡大詳細図を図６に示す。

ここで、各図において、Ｌ１はフィンの長手方向を、Ｌ２はフィンの幅方向、Ｌ３はフィンの板厚方向をそれぞれ示すものとする。

この室内熱交換器３０は、図３に示すように、矩形平板状の外観形状を有するクロスフィン型の熱交換器である。この室内熱交換器３０は、図３に示すように、略平行に配置された複数のヘアピン形状の伝熱管６１と、伝熱管６１が板厚方向に貫通する孔５１を有し板厚方向に所定の間隔を空けて配置された複数の伝熱フィン５と、各伝熱管６１のヘアピン部６２とを備えている。

図４は、上部熱交換部７２および下部熱交換部７３の拡大図であって、伝熱フィン５の形状の詳細を示したものである。伝熱フィン５は、孔５１と、膨出スリット５２とを備えている。この孔５１は、伝熱フィン５の板厚方向Ｌ３に貫通する円形状の孔であり、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１において第１管ピッチＰ１（１８ｍｍの間隔）で、第１列孔群Ｆ１と第２列孔群Ｆ２との２列が設けられている。これらの第１列孔群Ｆ１および第２列孔群Ｆ２は、各列が伝熱フィン５の長手方向Ｌ１に半ピッチだけずれて、千鳥状に配置されている。そして、第１列孔群Ｆ１に伝熱管６１の列である第１列伝熱管群Ｇ１が貫通しており、また、同様にして第２列孔群Ｆ２に伝熱管６１の列である第２列伝熱管群Ｇ２が貫通している。伝熱フィン５には、第１列孔群Ｆ１と第２列孔群Ｆ２との間に伝熱フィン５の長手方向Ｌ１に延びるようにミシン目５４が設けられている。このミシン目５４については後述する。また、膨出スリット５２は、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１に伸びており、複数設けられている。この複数の膨出スリット５２が一単位となって、孔５１のピッチと同様にして所定間隔で、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１において孔５１と交互に繰り返して設けられている。図５は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。この孔５１と膨出スリット５２とは、図５に示すように、伝熱フィン５が板厚方向Ｌ３に膨出することによって形成されている。このうち孔５１の周辺は、略円柱状になっている。また、膨出スリット５２は、長手方向Ｌ１に向けて切り込みが入れられて、伝熱フィン５の板厚方向Ｌ３に対して塑性変形することで膨出して形成されており、この膨出部分において伝熱フィン５の幅方向Ｌ２に貫通した状態になっている。

図７は、背面熱交換部７１の拡大図である。背面熱交換部７１は、１列の伝熱管６１の列で構成される１列熱交換器８１，８２の２つを（図６参照）、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における位置が一致するように接続して形成されている。すなわち、この背面熱交換部７１は、第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２が互いに半ピッチずらして配置されてできる上部熱交換部７２および下部熱交換部７３のような２列熱交換器（図４参照）を伝熱フィン５上のミシン目５４により１列ごとに分割して、分割してできた１列熱交換器８１，８２を伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における伝熱管６１の位置が互いに一致するように再接続されて形成されている（図７参照）。ここで、分割された１列熱交換器８１，８２は、接続器具５５により１列熱交換器８１，８２の端部にある伝熱管６１を２箇所で接続される。

これにより、背面側熱交換部７１を通過する空気流は、背面側熱交換部７１の伝熱管６１の列Ｇ１，Ｇ２が伝熱フィン５の長手方向Ｌ１に半ピッチずれて千鳥配置されている場合よりも通過しやすくなり、風速分布のムラを低減することができる。これにより、騒音の発生を抑えることができる。また、従来の伝熱フィン５を利用して伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における伝熱管６１の位置を互いに一致するように配置することができるため、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における伝熱管６１が貫通する孔５１の位置が互いに一致している伝熱フィンを新たに作成する必要がなくなる。このため、熱交換器の生産にかかるコストを低減することができる。

＜室内熱交換器の製造工程＞
次に室内熱交換器３０の製造方法について説明する。図８は、室内熱交換器３０の製造工程を表すフローチャートである。

ステップＳ１では、スタッキング加工工程が行われる。スタッキング加工工程では、複数の伝熱フィン５を集積させる。これにより複数の伝熱フィン５が整列される。ステップＳ１が終了するとステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、差し込み込み加工工程が行われる。差し込み加工工程では、ステップＳ１で整列された伝熱フィン５の複数の孔５１に対して複数の伝熱管６１を差し込む。ステップＳ２が終了するとステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、拡管加工工程が行われる。拡管加工工程では、ステップＳ２で整列状態の伝熱フィン５の複数の孔５１に対して差し込まれた伝熱管６１の拡管を行う。これにより、各伝熱管６１に対して伝熱フィン５が固定されて、位置が定まる。これにより、上部熱交換部７２および下部熱交換部７３が得られる。ステップＳ３が終了するとステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、分割加工工程が行われる。分割加工工程では、ステップＳ３で形成された２列熱交換器（ここでは図４の上部熱交換部７２および下部熱交換部７３と同形状のもの）を伝熱フィン５に設けられたミシン目５４に沿って１列熱交換器８１，８２に分割する（図６参照）。ステップＳ４が終了するとステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、再接続加工工程が行われる。再接続加工工程では、ステップＳ４で得られた２つの１列熱交換器８１，８２を伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における位置が互いに一致するように接続器具５５により再接続する。これにより、背面熱交換部７１が得られる。ステップＳ５が終了するとステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、多段接続加工工程が行われる。多段接続加工工程では、ステップＳ３で得られた上部熱交換部７２および下部熱交換部７３と、ステップＳ５で得られた背面熱交換部７１とを第１連結部７４および第２連結部７５により接続する。これにより、室内熱交換器３０が得られる。

＜特徴＞
（１）
第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とが互いに半ピッチずれて配置されている２列熱交換器（図４のような上部熱交換器７２および下部熱交換器７３と同形状のもの）を、伝熱管列１列ごとに分割し、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における位置が互いに一致するように再接続して背面熱交換部７１を形成している。

したがって、背面熱交換部７１内に空気流が通り易くなり、騒音の発生を低減することができる。また、従来の金型を利用して、熱交換器を製造することができるため、生産コストの増大を抑えることができる。

（２）
伝熱フィン５は、２列熱交換器として一体になった後に第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とを分割できるようなミシン目５４を有している。このため、容易にこの２列熱交換器７２，７３を分割して、１列熱交換器８１，８２とすることができる。

（３）
２列熱交換器７２，７３である上部熱交換部７２および下部熱交換部７３と背面熱交換部７１とを傾斜した状態で組み合わせることで多段曲げを施した室内熱交換器３０を形成している。このため、狭い空間である室内機ケーシング４内に、多くの熱交換面積を有する室内熱交換器３０を配置することができ、熱交換効率を高めることができる。

＜変形例＞
（１）
本実施形態では、背面熱交換部７１においてのみ伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における伝熱管６１の列の位置が互いに一致するように再接続を行っているが、これに限らず、このような再接続は、上部熱交換部７２、または下部熱交換部７３で行っても構わない。これにより、室内熱交換器３０の伝熱管６１の配置において、伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における伝熱管６１の列の位置が互いに一致する部分を増やすことで、空気流が熱交換器内を通過しやすくなる。このため、熱交換器内の空気流における風速分布ムラを低減することができ、風速分布ムラが原因となっている騒音の発生を抑えることができる。

（２）
本実施形態では、上部熱交換部７２と下部熱交換部７３との第２連結部７５が１箇所のみであったが、１箇所に限らず、伝熱管６１の列数だけ設けてもよい。すなわち、伝熱管６１が２列の場合には、第２連結部７５ａのように２箇所設けて上部熱交換部７２ａと下部熱交換部７３ａとを接続しても構わない（図９参照）。これにより、第２連結部７５ａ付近の伝熱フィン５と伝熱フィン５との隙間９０が小さくなり、第２連結部７５ａ近傍を通る空気流は、より多くの伝熱フィン５と接触する。このため、この室内熱交換器３０ａの熱交換効率は大きくなり、ほとんど熱交換されていない室内空気が室内機３ａ内に入り込むことが少なくなる。したがって、室内機３ａの冷房時に、室内機３ａ内に結露が起こることを低減できる。また、第２連結部７５ａを空気流が通らないようにするためのシール材を接続する必要がなくなり、生産コストを低減させることができる。

なお、この室内熱交換器３０ａの製造工程を図１０のフローチャートに示す。この室内熱交換器３０ａの製造工程は、本実施形態の室内熱交換器３０の製造工程のステップＳ１からステップＳ４までは、同様の工程であり、ステップＳ５以降が異なり、代わりにステップＳ１１からステップＳ１３と続く。なお、ステップＳ１３では、本実施形態の室内熱交換器３０の製造工程により製造される背面熱交換部７１を利用している。次に、室内熱交換器３０ａの製造工程において、ステップＳ４に続くステップＳ１１およびステップＳ１３について説明する。

ステップＳ１１では、傾斜接続加工工程が行われる。傾斜接続加工工程では、ステップＳ４で得られた２つの１列熱交換器８１，８２を互いに傾斜した状態（連結角度Ｒ）で第２連結部７５ａにより接続する。これにより、２段１列熱交換器８３，８４が得られる。ステップＳ１１が終了すると、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、２列接続加工工程が行われる。２列接続加工工程では、ステップＳ１１で得られた２段１列熱交換器８３，８４を、一方（２段１列熱交換器８３）の連結角度Ｒの外側と、他方（２段１列熱交換器８４）の連結角度の内側とが向かい合うようにして接続する。これにより、２段２列熱交換器８５が得られる。ステップＳ１２が終了すると、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、多段接続加工工程が行われる。多段接続加工工程では、本実施例のステップＳ５で得られた背面熱交換部７１とステップＳ１２で得られた２段２列熱交換器８５とを接続する。これにより、室内熱交換器３０ａが得られる。

（３）
本実施形態では、背面熱交換部７１のみで、第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２との伝熱管６１の位置を伝熱フィン５の長手方向Ｌ１において一致させるために、伝熱管列１列ごとに分割して再接続を行っている。しかし、これに限らず、全ての２列熱交換器（例えば上部熱交換部７２および下部熱交換部７３）を１列熱交換器８１，８２に分割し、必要な熱交換部のみを２列の伝熱管列の列方向における位置が互いに一致するように接続し、その他の熱交換部を千鳥配置になるように伝熱管列を半ピッチずらして接続するようにしても構わない。例えば、図１１のように、背面熱交換部７１において第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とを互いの伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における位置が一致するように再接続し、上部熱交換部７２ｂと下部熱交換部７３ｂとにおいて１列熱交換器８１，８２を再び千鳥配置になるように第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とを半ピッチずらして再接続しても構わない。このようにして、図１１のような室内機３ｂの室内熱交換器３０ｂが得られる。

また、図１１では、上部熱交換部７２ｂおよび下部熱交換部７３ｂは第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とを半ピッチずらして再接続している。しかし、これに限らず、上部熱交換部７２ｂおよび下部熱交換部７３ｂの少なくともどちらか一方において、第１列伝熱管群Ｇ１と第２列伝熱管群Ｇ２とを互いの伝熱フィン５の長手方向Ｌ１における位置が一致するように再接続しても構わない。

（４）
本実施形態では、１列熱交換器８１，８２を組み合わせて作成した熱交換器では、伝熱管の管ピッチ、伝熱管列の列ピッチ、および伝熱管の管径が全て同じものを使って２列熱交換器を組み合わせていたが、これに限らず、組み合わせる１列熱交換器として、伝熱管の管ピッチ、伝熱管列の列ピッチ、および伝熱管の管径が違うものを使って組み合わせて２列熱交換器を作成しても構わない。

これにより、風速分布を多様に変更することが可能となる。このため、風速分布ムラを軽減することができ、風速分布ムラが原因の騒音の発生を抑えることができる。

（ａ）
例えば、図１２のように、複数の伝熱管６１ａが第１管ピッチＰ２で並んだ第１列伝熱管群Ｇ３と第１伝熱フィン５ａとで構成される１列熱交換器８６と、複数の伝熱管６１ｂが第１管ピッチＰ２とは異なる第２管ピッチＰ３で並んだ第２列伝熱管群Ｇ４と第２伝熱フィン５ｂとで構成される１列熱交換器８７とを組み合わせて背面熱交換部７１ｃとしても構わない。このようにして、図１２のような室内機３ｃの室内熱交換器３０ｃが得られる。

（ｂ）
例えば、図１３のように、第１管径ｒ１の複数の第１伝熱管６１ａが並んだ第１列伝熱管群Ｇ３と第１伝熱フィン５ａとで構成される１列熱交換器８６と、第１管径ｒ１とは異なる第２管径ｒ２の複数の第２伝熱管６１ｃが並んだ第２列伝熱管群Ｇ５と第２伝熱フィン５ｃとで構成される１列熱交換器８８とを組み合わせて背面熱交換部７１ｄとしても構わない。このようにして、図１３のような室内機３ｄの室内熱交換器３０ｄが得られる。

（ｃ）
例えば、図１４のように、複数の伝熱管６１ａが並んだ第１列伝熱管群Ｇ３と短手方向の幅がＷ１の第１伝熱フィン５ａとで構成される１列熱交換器８６と、複数の伝熱管６１ｄが並んだ第２列伝熱管群Ｇ６と短手方向の幅がＷ１異なる長さのＷ２である第２伝熱フィン５ｄとで構成される１列熱交換器８９とを組み合わせて背面熱交換部７１ｅとしても構わない。このようにして、図１４のような室内機３ｅの室内熱交換器３０ｅが得られる。

（５）
本実施形態では、１列熱交換器８１，８２同士を再接続して背面熱交換部７１を形成する際に、１列熱交換器８１，８２の端部にある伝熱管６１同士の２箇所を接続器具５５で接続しているが、これに限らない。２箇所だけではなく、３箇所、４箇所などでも構わない。また、この接続器具５５を使用せずに、管板やビスなどを使用して接続しても構わない。さらに、背面熱交換部７１と上部熱交換部７２とを第１連結部７４で接続し、上部熱交換部７２と下部熱交換部７３とを第２連結部７５で接続しているが、これに限らない。第１連結部７４や第２連結部７５を使用せずに、管板やビスなどを使用して接続しても構わない。

本発明に係る熱交換器、空気調和装置の室内機、および熱交換器の製造方法は、騒音の発生を低減することができ、従来の金型を利用する熱交換器において騒音の発生を低減できる熱交換器等として有用である。

本発明の一実施形態が採用された空気調和装置の冷媒回路図。 室内機の側面図。 室内熱交換器の正面図。 室内熱交換器の拡大図であって、伝熱フィンの形状の詳細図。 図４のＡ−Ａ断面図。 ２列熱交換器の分割後の１列熱交換器を示す図。 背面熱交換部を示す図。 熱交換器の製造工程のフローチャート。 変形例（２）に係る室内機の側面図。 変形例（２）に係る熱交換器の製造工程のフローチャート。 変形例（３）に係る室内機の側面図。 変形例（４）の（ａ）に係る室内機の側面図。 変形例（４）の（ｂ）に係る室内機の側面図。 変形例（４）の（ｃ）に係る室内機の側面図。

符号の説明

１ 空気調和装置
３，３ａ 室内機
５ 伝熱フィン
５ａ 第１伝熱フィン
５ｂ 第２伝熱フィン
３０〜３０ｃ 室内熱交換器（熱交換器、第４加工物、第７加工物）
３１ クロスフローファン（送風機）
５１ 孔
５４ ミシン目
６１ 伝熱管
６１ａ 第１伝熱管
６１ｂ 第２伝熱管
７１，７１ｃ 背面熱交換部（第３加工物、第８加工物）
７２ 上部熱交換部（第１加工物）
７３ 下部熱交換部（第１加工物）
７４ 第１連結部（連結部）
７５，７５ａ 第２連結部（連結部）
８１，８２ １列熱交換器（第２加工物）
８３，８４ ２段１列熱交換器（第５加工物）
８５ ２段２列熱交換器（第６加工物）
８６，８７ １列熱交換器（第１熱交換部、第２熱交換部）
Ｇ１，Ｇ３ 第１列伝熱管群
Ｇ２，Ｇ４ 第２列伝熱管群
Ｍ１ 第１直線
Ｍ２ 第２直線
Ｐ１〜Ｐ２ 第１管ピッチ
Ｐ３ 第２管ピッチ

Claims (10)

1. 複数の伝熱管（６１）を、第１方向に延びる第１直線（Ｍ１）上に軸断面の中心が第１管ピッチ（Ｐ１）で並ぶように第１列伝熱管群（Ｇ１）として配置し、かつ、前記第１直線と略平行な第２直線（Ｍ２）上に前記第１管ピッチの半分だけ前記第１方向に前記第１列伝熱管群とずらして軸断面の中心が前記第１管ピッチで並ぶように第２列伝熱管群（Ｇ２）として配置する伝熱管配置ステップ（Ｓ１）と、
   前記第１列伝熱管群と前記第２列伝熱管群とが貫通可能な複数の孔（５１）を有する板状の伝熱フィン（５）複数枚を、前記第１列伝熱管群および前記第２列伝熱管群が前記複数の孔に貫通するように配置する伝熱フィン配置ステップ（Ｓ２）と、
   前記第１列伝熱管群および前記第２列伝熱管群と前記複数の伝熱フィンとを密着させて第１加工物（７２，７３）を形成する第１接続ステップ（Ｓ３）と、
   前記第１加工物を前記第１列伝熱管群と前記第２列伝熱管群との間で２つに分割して２つの第２加工物（８１，８２）を形成する分割ステップ（Ｓ４）と、
   前記第１列伝熱管群と前記第２列伝熱管群とが前記第１方向における所定位置で一致するように、２つの前記第２加工物を再接続した第３加工物（７１）を形成する第２接続ステップ（Ｓ５）と、
   を備えた、
   熱交換器の製造方法。
2. 前記複数の伝熱フィンは、前記第１列伝熱管が貫通する第１列孔群部分（Ｆ１）と前記第２列伝熱管群が貫通する第２列孔群部分（Ｆ２）との間に切断可能なミシン目（５４）を有し、
   前記分割ステップにおいて、前記ミシン目に沿って前記複数の伝熱フィンを分割することで前記第１加工物を分割する、
   請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
3. 少なくとも１つ以上の前記第１加工物と少なくとも１つ以上の前記第３加工物とをそれぞれが互いに傾斜した状態で連結部（７４，７５）により接続して第４加工物（３０）を形成する第３接続ステップ（Ｓ６）をさらに備えた、
   請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
4. 複数の伝熱管を、第１方向に延びる第１直線上に軸断面の中心が第１管ピッチで並ぶように第１列伝熱管群を配置し、前記第１直線と平行な第２直線上に前記第１管ピッチ（Ｐ２）の半分だけ前記第１方向に前記第１列伝熱管群とずらして軸断面の中心が前記第１管ピッチで並ぶように第２列伝熱管群を配置する伝熱管配置ステップ（Ｓ１１）と、
   前記第１列伝熱管群と前記第２列伝熱管群とが貫通可能な複数の孔を有する板状の伝熱フィン複数枚を、前記第１列伝熱管群および前記第２列伝熱管群が前記複数の孔を貫通するように配置する伝熱フィン配置ステップ（Ｓ１２）と、
   前記第１列伝熱管群および前記第２列伝熱管群と前記複数の伝熱フィンとを密着させて第１加工物を形成する第１接続ステップ（Ｓ１３）と、
   前記第１加工物を前記第１列伝熱管群と前記第２列伝熱管群との間で２つに分割して第２加工物を形成する分割ステップ（Ｓ１４）と、
   前記第２加工物２つを互いに傾斜した状態で連結部（７５ａ）により接続して第５加工物（８３，８４）を形成する第２接続ステップ（Ｓ１５）と、
   前記第５加工物２つを、一方の前記連結部における傾斜角（Ｒ）の内側の端部と他方の前記連結部における傾斜角の外側の端部とが向かい合うように接続して第６加工物（８５）を形成する第３接続ステップ（Ｓ１６）と、
   を備えた、
   熱交換器の製造方法。
5. 少なくとも１つ以上の前記第１加工物と前記第４加工物とを接続して第７加工物（３０ａ）を形成する第４接続ステップ（Ｓ１７）をさらに備えた、
   請求項４に記載の熱交換器の製造方法。
6. 第１方向に複数の第１伝熱管（６１ａ）を第１管ピッチ（Ｐ３）で配置した１列の第１列伝熱管群（Ｇ３）と前記第１列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィン（５ａ）とを有する第１熱交換部（８６）と、
   第２方向に複数の第２伝熱管（６１ｂ）を第２管ピッチ（Ｐ４）で配置した１列の第２列伝熱管群（Ｇ４）と前記第２列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィン（５ｂ）とを有する第２熱交換部（８７）と、
   を前記複数の第１伝熱フィンと前記複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第８加工物（７１ｃ）を形成する第１接続ステップ、
   を備え、
   前記第１管ピッチと前記第２管ピッチとは異なる、
   熱交換器の製造方法。
7. 第１方向に複数の第１伝熱管（６１ａ）を第１管ピッチで配置した１列の第１列伝熱管群（Ｇ３）と前記第１列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィン（５ａ）とを有する第１熱交換部（８６）と、
   第２方向に複数の第２伝熱管（６１ｃ）を第２管ピッチで配置した１列の第２列伝熱管群（Ｇ５）と前記第２列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィン（５ｃ）とを有する第２熱交換部（８８）と、
   を前記複数の第１伝熱フィンと前記複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第９加工物（７１ｄ）を形成する第１接続ステップ、
   を備え、
   前記第１伝熱管の管径（ｒ１）と前記第２伝熱管の管径（ｒ２）とは異なる、
   熱交換器の製造方法。
8. 第１方向に複数の第１伝熱管（６１ａ）を第１管ピッチで配置した１列の第１列伝熱管群（Ｇ３）と前記第１列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第１伝熱フィン（５ａ）とを有する第１熱交換部（８６）と、
   第２方向に複数の第２伝熱管（６１ｄ）を第２管ピッチで配置した１列の第２列伝熱管群（Ｇ５）と前記第２列伝熱管群が貫通する矩形の複数の第２伝熱フィン（５ｄ）とを有する第２熱交換部（８９）と、
   を前記複数の第１伝熱フィンと前記複数の第２伝熱フィンとの長手側の端部同士を接続して第１０加工物（７１ｅ）を形成する第１接続ステップ、
   を備え、
   前記第１伝熱フィンの短手側の第１辺の長さ（Ｗ１）と前記第２伝熱フィンの短手側の第２辺の長さ（Ｗ２）とは異なる、
   熱交換器の製造方法。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の熱交換器の製造方法により製造される、
   熱交換器（３０〜３０ｅ）。
10. 請求項９に記載の熱交換器（３０〜３０ｅ）と、
    前記空気流を生成する送風機（３１）と、
    を備えた
    空気調和装置（１）の室内機（３〜３ｅ）。

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