JP2015031483A - 熱交換器及びそれを備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】側方に開口するように切り欠き部が形成されたフィンにおいて、切り欠き部の開口側の変形を抑制する。
【解決手段】所定方向に配列された複数の扁平管（33）と、扁平管（33）の配列方向に延びるように板状に設けられ、側方に開口して各扁平管（33）を差し込む切り欠き部（45）が形成された複数のフィン（36）とを備え、各フィン（36）の隣り合う扁平管（33）の間に配置して扁平管（33）に接触する中間領域（71）に複数の中間側膨出部（52〜55）が設けられ、中間領域（71）から突出する各フィン（36）の突出領域（72）に突出側膨出部（56）が設けられ、突出側膨出部（56）と中間側膨出部（55）との間の谷の部分に補強膨出部（57）が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、熱交換器及びそれを備えた空気調和機に関し、特に、フィンの切り欠き部に扁平管が差し込まれた熱交換器及びそれを備えた空気調和機に関するものである。

フィンに形成された切り欠き部に扁平管が差し込まれた熱交換器は、従来より広く知られている。例えば、特許文献１には、側面が対向するように平行に配置された複数の扁平管と、それらの扁平管の配列方向に延びる板状に形成され、各扁平管が直交方向に差し込まれる切り欠き部を有する複数のフィンとを備えた熱交換器が開示されている。

特開２０１２−１６３３１８号公報

ところで、上記特許文献１に開示された熱交換器のように、フィンに切り欠き部が側方に開口するように形成された熱交換器では、フィンの開口側の強度が相対的に低く、且つフィンの開口側が外側に向いているので、例えば、熱交換器が内蔵された室外ユニットを据え付ける際に作業者から偶発的に受ける外力などによって、フィンの開口側が変形して、フィンが倒れてしまうおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、側方に開口するように切り欠き部が形成されたフィンにおいて、切り欠き部の開口側の変形を抑制することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、フィン（36）の突出領域（72）に形成された突出側膨出部（56）と、フィン（36）の中間領域（71）に形成された中間側膨出部（55）との間の谷の部分に補強膨出部（57）を設けるようにしたものである。

具体的に第１の発明は、所定方向に配列された複数の扁平管（33）と、上記複数の扁平管（33）の配列方向に延びるように板状にそれぞれ設けられ、側方に開口して上記各扁平管（33）を差し込む切り欠き部（45）が形成された複数のフィン（36）とを備えた熱交換器であって、上記各フィン（36）は、隣り合う上記扁平管（33）同士の間に配置して該扁平管（33）に接触する複数の中間領域（71）、及び該各中間領域（71）から上記切り欠き部（45）の開口側に突出して互いに離間する複数の突出領域（72）を有し、上記各中間領域（71）には、横断面の頂角による稜線が上記切り欠き部の延びる方向と交差する方向に延びるように山形にそれぞれ形成され、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する複数の中間側膨出部（52〜55）が設けられ、上記各突出領域（72）には、上記複数の中間側膨出部（52〜55）のうち上記突出領域（72）に最も近い側の中間側膨出部（55）に隣り合うように山形に形成され、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する突出側膨出部（56）が設けられ、上記突出側膨出部（56）と該突出側膨出部（56）に隣り合う中間側膨出部（55）との間の谷の部分には、山形に形成され、該突出側膨出部（56）の斜面と該中間側膨出部（55）の斜面とを連結してフィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する補強膨出部（57）が設けられていることを特徴とするものである。

上記第１の発明では、各フィン（36）において、隣り合う扁平管（33）同士の間の中間領域（71）に複数の中間側膨出部（52〜55）が設けられているので、各フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形にそれぞれ形成された中間側膨出部（52〜55）の形状により、フィン（36）の中間領域（71）が補強される。また、各フィン（36）において、中間領域（71）から切り欠き部（45）の開口側に突出する突出領域（72）に突出側膨出部（56）が設けられているので、各フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形に形成された突出側膨出部（56）の形状により、フィン（36）の突出領域（72）が補強される。さらに、突出側膨出部（56）とそれに隣り合う中間側膨出部（55）との間の谷の部分には、補強膨出部（57）が設けられているので、フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形に形成され、突出側膨出部（56）の斜面と中間側膨出部（55）の斜面とを連結する補強膨出部（57）の形状により、フィン（36）の中間領域（71）と突出領域（72）との間の部分が補強される。これにより、フィン（36）の開口側の突出領域（72）及びそれに隣り合う中間領域（71）の突出領域（72）側の部分が補強されるので、側方に開口するように切り欠き部（45）が形成されたフィン（36）において、切り欠き部（45）の開口側の変形を抑制することができる。

また、上記第１の発明では、突出領域（72）の突出側膨出部（56）とそれに隣り合う中間領域（71）の中間側膨出部（55）との間の谷の部分に設けられた補強膨出部（57）により、フィン（36）の突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分が補強されているので、例えば、熱交換器のコンパクトな設置スペースを実現するために、少なくともフィン（36）と扁平管（33）とのロウ付けを行った後に、各扁平管（33）の平坦な面が水平に保持されるように各扁平管（33）をフィン（36）の切り欠き部（45）の開口側の反対側が内側になるように略Ｌの字状に折り曲げる曲げ加工を行ったとしても、フィン（36）が突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分で折れ曲がり難くなる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記突出側膨出部（56）は、上記中間領域（71）側の斜面の下端側が上記中間領域（71）に位置するように設けられていることを特徴とするものである。

上記第２の発明では、突出領域（72）に設けられた突出側膨出部（56）の中間領域（71）側の斜面の下端側が中間領域（71）に位置しているので、フィン（36）の突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分が補強膨出部（57）及び突出側膨出部（56）の双方により補強され、例えば、熱交換器のコンパクトな設置スペースを実現するために、少なくともフィン（36）と扁平管（33）とのロウ付けを行った後に、各扁平管（33）の平坦な面が水平に保持されるように各扁平管（33）をフィン（36）の切り欠き部（45）の開口側の反対側が内側になるように略Ｌの字状に折り曲げる曲げ加工を行ったとしても、フィン（36）が突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分でいっそう折れ曲がり難くなる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記補強膨出部（57）の両端は、該補強膨出部（57）を介して互いに隣り合う中間側膨出部（55）の両端、及び突出側膨出部（56）の該補強膨出部（57）に沿う部分の両端よりも内側に位置していることを特徴とするものである。

上記第３の発明では、補強膨出部（57）の両端が、中間側膨出部（55）の両端及び突出側膨出部（56）の補強膨出部（57）に沿う部分の両端よりも内側に位置しているので、補強膨出部（57）の両端面（例えば、両端の斜面）、中間側膨出部（55）の両端面（例えば、両端の斜面）、及び突出側膨出部（56）の補強膨出部（57）に沿う部分の両端面（例えば、両端の斜面）が揃って配置されないことになり、中間側膨出部（55）、突出側膨出部（56）及び補強膨出部（57）の形状により、フィン（36）の開口側の突出領域（72）及びそれに隣り合う中間領域（71）の突出領域（72）側の部分を具体的に補強することができる。

第４の発明は、上記第１〜第３の発明の何れか１つにおいて、上記各突出領域（72）には、フィン本体（36a）を切り起こして形成され、上記隣り合うフィン（36）同士の間隔を保持するスペーサ部（48）が設けられ、上記突出側膨出部（56）は、上記スペーサ部（48）を囲むようにコの字状に設けられていることを特徴とするものである。

上記第４の発明では、各突出領域（72）には、フィン本体（36a）を切り起こして形成されたスペーサ部（48）が設けられているので、突出領域（72）の強度低下が懸念されるものの、スペーサ部（48）を囲むように突出側膨出部（56）がコの字状（Ｕの字状）に設けられているので、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形に形成された突出側膨出部（56）の形状により、スペーサ部（48）を設けるために形成した切り込みの周辺の部分が補強され、フィン（36）の突出領域（72）の強度を確保することができる。

第５の発明は、空気調和機を対象とし、上記第１〜第４の発明の何れか１つの熱交換器（30）が設けられた冷媒回路（20）を備え、上記冷媒回路（20）において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うことを特徴とするものである。

上記第５の発明では、上記第１〜第４の発明の何れか１つの熱交換器（30）が冷媒回路（20）に接続されるので、熱交換器（30）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が扁平管（33）内を流れ、扁平管（33）及びフィン（36）により区画された通風路を流れる空気と熱交換することになる。

本発明によれば、フィン（36）の突出領域（72）に形成された突出側膨出部（56）と、フィン（36）の中間領域（71）に形成された中間側膨出部（55）との間の谷の部分に補強膨出部（57）が設けられているので、側方に開口するように切り欠き部（45）が形成されたフィン（36）において、切り欠き部（45）の開口側の変形を抑制することができる。

実施形態１に係る熱交換器を備えた空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。 実施形態１に係る熱交換器の概略構成を示す正面図である。 実施形態１に係る熱交換器の正面を示す一部断面図である。 実施形態１に係る熱交換器の正面の一部を拡大して示す断面図である。 図３のV−V断面の一部を拡大して示す熱交換器の断面図である。 実施形態１に係る熱交換器のフィンの一部を拡大して示す正面図である。 図６のVII−VII断面を示すフィンの断面図である。 実施形態１に係る熱交換器に対して曲げ加工を行った後の概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図８は、本発明に係る熱交換器の実施形態１を示している。なお、本実施形態の熱交換器（30）は、後述する空気調和機（10）の室外熱交換器（23）を構成している。

―空気調和機―
本実施形態の空気調和機（10）について、図１を参照しながら説明する。ここで、図１は、室外熱交換器（23）を備えた空気調和機（10）の概略構成を示す冷媒回路図である。

＜空気調和機の構成＞
空気調和機（10）は、室外ユニット（11）及び室内ユニット（12）を備えている。ここで、室外ユニット（11）及び室内ユニット（12）は、液側連絡配管（13）及びガス側連絡配管（14）を介して互いに接続されている。また、空気調和機（10）では、室外ユニット（11）、室内ユニット（12）、液側連絡配管（13）及びガス側連絡配管（14）により冷媒回路（20）が構成されている。

冷媒回路（20）には、圧縮機（21）、四方切換弁（22）、室外熱交換器（23）、膨張弁（24）及び室内熱交換器（25）が設けられている。ここで、圧縮機（21）、四方切換弁（22）、室外熱交換器（23）及び膨張弁（24）は、室外ユニット（11）に収容されている。そして、室外ユニット（11）には、室外熱交換器（23）へ室外空気を供給するための室外ファン（15）が設けられている。一方、室内熱交換器（25）は、室内ユニット（12）に収容されている。そして、室内ユニット（12）には、室内熱交換器（25）へ室内空気を供給するための室内ファン（16）が設けられている。

冷媒回路（20）は、冷媒が充填された閉回路である。ここで、冷媒回路（20）において、圧縮機（21）は、その吐出側が四方切換弁（22）の第１のポートに接続されていると共に、その吸入側が四方切換弁（22）の第２のポートに接続されている。また、冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器（23）、膨張弁（24）及び室内熱交換器（25）が配置されている。

圧縮機（21）は、スクロール型又はロータリ型の全密閉型圧縮機である。また、四方切換弁（22）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に破線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に実線で示す状態）とに切り換わる。ここで、膨張弁（24）は、いわゆる電子膨張弁である。

室外熱交換器（23）は、室外空気を冷媒と熱交換させる。一方、室内熱交換器（25）は、室内空気を冷媒と熱交換させる。ここで、室内熱交換器（25）は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器により構成されている。なお、室外熱交換器（23）は、上述したように、本実施形態の熱交換器（30）により構成されている。

＜空気調和機の冷房運転＞
空気調和機（10）は、冷房運転を行う。ここで、冷房運転中には、四方切換弁（22）が第１状態に設定される。また、冷房運転中には、室外ファン（15）及び室内ファン（16）が運転される。

冷媒回路（20）では、冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、四方切換弁（22）を通って室外熱交換器（23）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。そして、室外熱交換器（23）から流出した冷媒は、膨張弁（24）を通過する際に膨張してから室内熱交換器（25）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。さらに、室内熱交換器（25）から流出した冷媒は、四方切換弁（22）を通過後に圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。ここで、室内ユニット（12）は、室内熱交換器（25）において冷却された空気を室内へ供給するように構成されている。

＜空気調和機の暖房運転＞
空気調和機（10）は、暖房運転を行う。ここで、暖房運転中には、四方切換弁（22）が第２状態に設定される。また、暖房運転中には、室外ファン（15）及び室内ファン（16）が運転される。

冷媒回路（20）では、冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（21）から吐出された冷媒は、四方切換弁（22）を通って室内熱交換器（25）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。そして、室内熱交換器（25）から流出した冷媒は、膨張弁（24）を通過する際に膨張してから室外熱交換器（23）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。さらに、室外熱交換器（23）から流出した冷媒は、四方切換弁（22）を通過後に圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。ここで、室内ユニット（12）は、室内熱交換器（25）において加熱された空気を室内へ供給するように構成されている。

＜空気調和機の除霜動作＞
上述したように、暖房運転中には、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。そして、外気温が低い運転条件では、室外熱交換器（23）における冷媒の蒸発温度が０℃を下回る場合があり、この場合には、室外空気中の水分が霜となって室外熱交換器（23）に付着する。そこで、空気調和機（10）は、例えば、暖房運転の継続時間が所定値（例えば、数十分）に達する毎に、除霜動作を行う。

除霜動作を開始する際には、四方切換弁（22）が第２状態から第１状態へ切り換わり、室外ファン（15）及び室内ファン（16）が停止する。ここで、除霜動作中の冷媒回路（20）では、圧縮機（21）から吐出された高温の冷媒が室外熱交換器（23）へ供給される。そして、室外熱交換器（23）では、その表面に付着した霜が冷媒により暖められて融解する。さらに、室外熱交換器（23）において放熱した冷媒は、膨張弁（24）及び室内熱交換器（25）を順に通過し、その後に圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。ここで、除霜動作が終了すると、暖房運転が再開される。つまり、四方切換弁（22）が第１状態から第２状態へ切り換わり、室外ファン（15）及び室内ファン（16）の運転が再開される。

−熱交換器−
室外熱交換器（23）を構成する熱交換器（30）について、図２〜図７を参照しながら説明する。ここで、図２は、本実施形態の熱交換器（30）の概略構成を示す正面図である。

また、図３は、熱交換器（30）の正面を示す一部断面図である。また、図４は、熱交換器（30）の正面の一部を拡大して示す断面図である。また、図５は、図３のV−V断面の一部を拡大して示す熱交換器（30）の断面図である。また、図６は、熱交換器（30）のフィン（36）の一部を拡大して示す正面図である。また、図７は、図６のVII−VII断面を示すフィン（36）の断面図である。

熱交換器（30）は、図２及び図３に示すように、第１ヘッダ集合管（31）、第２ヘッダ集合管（32）、複数の扁平管（33）及び複数のフィン（36）を備えている。ここで、第１ヘッダ集合管（31）、第２ヘッダ集合管（32）、扁平管（33）及びフィン（36）は、何れもアルミニウム合金製の部材により構成され、互いにロウ付けにより接合されている。

熱交換器（30）は、図２及び図３に示すように、上側の主熱交換領域（1）と、下側の補助熱交換領域（2）とに区分されている。ここで、主熱交換領域（1）には、図２及び図３に示すように、第１主熱交換部（1a）、第２主熱交換部（1b）及び第３主熱交換部（1c）が下から上に向かって順に設けられている。また、補助熱交換領域（2）には、図２及び図３に示すように、第１補助熱交換部（2a）、第２補助熱交換部（2b）及び第３補助熱交換部（2c）が下から上に向かって順に設けられている。なお、各熱交換領域（1,2）に形成される熱交換部（1a〜1c,2a〜2c）の個数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

第１ヘッダ集合管（31）及び第２ヘッダ集合管（32）は、図２及び図３に示すように、両端が閉塞された細長い中空円筒状にそれぞれ形成されている。なお、図２及び図３では、熱交換器（30）の左端に第１ヘッダ集合管（31）が起立した状態に設けられ、熱交換器（30）の右端に第２ヘッダ集合管（32）が起立した状態に設けられている。

第１ヘッダ集合管（31）の内部空間は、図３及び図４に示すように、アルミニウム合金製の仕切板（31a）により上側空間（81）及び下側空間（82）に仕切られている。なお、仕切板（31a）、並びに後述する上側横仕切板（31b）、下側横仕切板（31c）、縦仕切板（31d）、仕切板（32a）、仕切板（32b）、液側接続管（6）及びガス側接続管（7）は、対応する部材の接触部とロウ付けにより接合されている。

上側空間（81）は、主熱交換領域（1）に対応した主連通空間を構成している。ここで、上側空間（81）は、図３に示すように、主熱交換領域（1）の各主熱交換部（1a〜1c）に設けられた全ての扁平管（33）と連通している。

下側空間（82）は、補助熱交換領域（2）に対応した補助連通空間を構成している。そして、下側空間（82）は、図３及び図４に示すように、連通用貫通孔（98a）及びスリット孔（99a）が形成されたアルミニウム合金製の上側横仕切板（31b）、連通用貫通孔（98b）及びスリット孔（99b）が形成されたアルミニウム合金製の下側横仕切板（31c）、並びに連通用開口部（96a,96b）及び連通用貫通孔（97）が形成されたアルミニウム合金製の縦仕切板（31d）により、第１補助熱交換部（2a）に対応する第１連通室（82a）、第２補助熱交換部（2b）に対応する第２連通室（82b）、第３補助熱交換部（2c）に対応する第３連通室（82c）、及び第１〜第３連通室（82a〜82c）に連通する混合室（83）に仕切られている。ここで、上側横仕切板（31b）及び下側横仕切板（31c）に形成されたスリット孔（99a,99b）には、図４に示すように、縦仕切板（31d）が挿入されている。また、図３及び図４に示すように、最も下方に位置する第１連通室（82a）は、第１補助熱交換部（2a）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、第１連通室（82a）の上方に位置する第２連通室（82b）は、第２補助熱交換部（2b）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、最も上方に位置する第３連通室（82c）は、第３補助熱交換部（2c）に設けられた全ての扁平管（33）と連通している。

下側空間（82）の混合室（83）には、図３及び図４に示すように、アルミニウム合金製の液側接続管（6）の一方端が接続されている。ここで、液側接続管（6）の他方端は、図１及び図２に示すように、室外熱交換器（23）と膨張弁（24）とを繋ぐ銅製の配管（17）に継手（不図示）を介して接続されている。

上側空間（81）には、図３に示すように、その上下方向のほぼ中央にアルミニウム合金製のガス側接続管（7）の一方端が接続されている。ここで、ガス側接続管（7）の他方端は、図１及び図２に示すように、室外熱交換器（23）と四方切換弁（22）の第３のポートとを繋ぐ銅製の配管（18）に継手（不図示）を介して接続されている。

第２ヘッダ集合管（32）の内部空間は、図３に示すように、主熱交換領域（1）に対応した主連通空間（91）と、補助熱交換領域（2）に対応した補助連通空間（92）とに区分されている。

主連通空間（91）は、図３に示すように、アルミニウム合金製の２枚の仕切板（32a）により第１〜第３部分空間（91a〜91c）に仕切られている。ここで、図３に示すように、最も下方に位置する第１部分空間（91a）は、第１主熱交換部（1a）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、第１部分空間（91a）の上方に位置する第２部分空間（91b）は、第２主熱交換部（1b）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、最も上方に位置する第３部分空間（91c）は、第３主熱交換部（1c）に設けられた全ての扁平管（33）と連通している。

補助連通空間（92）は、アルミニウム合金製の２枚の仕切板（32b）により第４〜第６部分空間（92a〜92c）に仕切られている。ここで、図３に示すように、最も下方に位置する第４部分空間（92a）は、第１補助熱交換部（2a）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、第４部分空間（92a）の上方に位置する第５部分空間（92b）は、第２補助熱交換部（2b）に設けられた全ての扁平管（33）と連通し、最も上方に位置する第６部分空間（92c）は、第３補助熱交換部（2c）に設けられた全ての扁平管（33）と連通している。

第２ヘッダ集合管（32）では、図３に示すように、第２部分空間（91b）及び第４部分空間（92a）が第１接続用配管（8）を介して互いに接続され、第３部分空間（91c）及び第５部分空間（92b）が第２接続用配管（9）を介して互いに接続され、第１部分空間（91a）及び第６部分空間（92c）が互いに連続している。

したがって、熱交換器（30）では、第１主熱交換部（1a）及び第３補助熱交換部（2c）が直列に接続され、第２主熱交換部（1b）及び第１補助熱交換部（2a）が直列に接続され、第３主熱交換部（1c）及び第２補助熱交換部（2b）が直列に接続されている。

扁平管（33）は、図５に示すように、例えば、長円形状の横断面を有し、複数の流体通路（34）が互いに並行に延びるように設けられた伝熱管である。ここで、熱交換器（30）において、複数の扁平管（33）は、図３〜図５に示すように、平坦な面が互いに対向するように一定の間隔で上下に並んで配列されている。また、各扁平管（33）は、図３及び図４に示すように、その一方の端部が第１ヘッダ集合管（31）に接続されていると共に、その他方の端部が第２ヘッダ集合管（32）に接続されている。

フィン（36）は、図３及び図４に示すように、扁平管（33）の延びる方向に互いに一定の間隔で配置されている。つまり、フィン（36）は、扁平管（33）の延びる方向と実質的に直交するように配置されている。詳しくは後述するが、各フィン（36）では、上下に隣り合う一対の扁平管（33）の間の中間領域（71）に複数の膨出部（52〜55）が設けられている。

熱交換器（30）では、図３及び図４に示すように、上下に隣り合う一対の扁平管（33）の間の空間が、フィン（36）により複数の通風路（40）に区画されている。そして、熱交換器（30）は、扁平管（33）の流体通路（34）を流れる冷媒を、通風路（40）を流れる空気と熱交換させるように構成されている。

フィン（36）は、例えば、金属板をプレス加工することにより形成された縦長の板状フィンである。

フィン（36）には、図５及び図６に示すように、図中左側の側方に開口して、フィン（36）の幅方向、すなわち、空気の通過方向に延びる細長い切り欠き部（45）が、複数の扁平管（33）に対応して複数形成されている。ここで、フィン（36）では、複数の切り欠き部（45）が、図５及び図６に示すように、フィン（36）の長手方向（図中上下方向）に一定の間隔で形成され、複数の切り欠き部（45）に複数の扁平管（33）がそれぞれ差し込まれている。そして、扁平管（33）は、フィン（36）の切り欠き部（45）に差し込まれた状態で切り欠き部（45）の内縁部とロウ付けにより接合されている。

フィン（36）は、図５に示すように、図中上下に隣り合う一対の扁平管（33）の間に配置して扁平管（33）に接触する複数の中間領域（71）、各中間領域（71）から切り欠き部４５の開口側（図中左側の風上側）に突出して互いに離間する複数の突出領域（72）、及び複数の中間領域（71）を図中右側の風下側で連結する連結領域（73）を有している。ここで、フィン（36）では、図５及び図６に示すように、突出領域（72）の風上側の端部が前縁（38）となり、連結領域（73）の風下側の端部が後縁（39）となっている。

フィン（36）の連結領域（73）には、図５及び図６に示すように、平面視でＬの字状の第１膨出部（51）が複数設けられ、図中上下に隣り合う一対の第１膨出部（51）の間には、第１スペーサ部（47）が設けられている。また、フィン（36）の連結領域（73）には、図５〜図７に示すように、横断面が逆Ｖの字状に形成された導水用リブ（49）が図５及び図６中上下方向に延びるように設けられている。ここで、第１膨出部（51）は、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形に形成されている。また、第１スペーサ部（47）は、図７に示すように、フィン本体（36a）を切り起こして形成された略台形状の小片であり、小片の突出した端部が隣のフィン（36）に当接することにより、隣り合うフィン（36）同士の間隔を保持するように構成されている。

フィン（36）の各中間領域（71）には、図５及び図６に示すように、図中右側の風下側から図中左側の風上側に向かって、第２〜第５膨出部（52〜55）が複数の中間側膨出部として順に設けられている。ここで、第２〜第５膨出部（52〜55）は、図５〜図７に示すように、横断面の頂角による稜線が切り欠き部（45）の延びる方向と直交する方向に延びるようにフィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形にそれぞれ形成されている。また、図５〜図７に示すように、第２膨出部（52）の図中左側の風上側、並びに第３膨出部（53）の図中右側の風下側及び図中左側の風上側の各斜面には、３つのルーバー（60）がそれぞれ設けられている。さらに、図５〜図７に示すように、第４膨出部（54）の図中右側の風下側の斜面には、２つのルーバー（60）が設けられている。ここで、ルーバー（60）は、フィン本体（36a）に対応する第２〜第４膨出部（52〜54）の横断面の頂角による稜線と平行に延びるようにスリット状の切り込みを入れ、隣り合う一対の切り込みの間の部分、又は１つの切り込みの側方の部分を捩るように塑性変形させることにより形成されている。なお、図５〜図７に示すように、第２〜第５膨出部（52〜55）のうち、図中右側の最も風下側の位置に配置される第２膨出部（52）では、図中右側の風下側の斜面にルーバー（60）が設けられていない。また、図５〜図７に示すように、第２膨出部（52）と第３膨出部（53）との間の谷の部分、第３膨出部（53）と第４膨出部（54）との間の谷の部分、及び第４膨出部（54）と第５膨出部（55）との間の谷の部分には、ルーバー（60）が設けられていない。

フィン（36）の各突出領域（72）には、図５及び図６に示すように、第２スペーサ部（48）が設けられ、第２スペーサ部（48）を囲むように平面視でコの字状（Ｕの字状）の第６膨出部（56）が突出側膨出部として設けられている。ここで、第２スペーサ部（48）は、図７に示すように、フィン本体（36a）を切り起こして形成された略台形状の小片であり、小片の突出した端部が隣のフィン（36）に当接することにより、隣り合うフィン（36）同士の間隔を保持するように構成されている。また、第６膨出部（56）は、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形に形成されている。

第５膨出部（55）と第６膨出部（56）との間の谷の部分には、横断面の頂角による稜線が切り欠き部（45）の延びる方向と直交する方向に延びるようにフィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形に形成され、第５膨出部（55）の斜面と第６膨出部（56）の斜面とを連結する補強膨出部として第７膨出部（57）が設けられている。ここで、第７膨出部（57）の両端は、第７膨出部（57）を介して互いに隣り合う第５膨出部（55）の両端、及び第６膨出部（56）の第７膨出部（57）に沿う部分の両端よりも内側に位置しているので、第７膨出部（57）の両端の凧形状に形成された斜面、第５膨出部（55）の両端の二等辺三角状に形成された斜面、及び第６膨出部（56）の第７膨出部（57）に沿う部分の両端の台形状に形成された斜面が揃って配置されていない。

上記構成の熱交換器（30）では、各フィン（36）に第１〜第７膨出部（51〜57）が設けられているので、第１〜第７膨出部（51〜57）の山形の形状による補強効果が得られることにより、凹凸の無い平板状のフィンよりも各フィン（36）の強度が向上している。

また、上記構成の熱交換器（30）では、扁平管（33）の延びる方向に隣り合うフィン（36）同士の間に通風路（40）が形成され、風上側から風下側に順に設けられた第６膨出部（56）、第７膨出部（57）、第５膨出部（55）、第４膨出部（54）、第３膨出部（53）、第２膨出部（52）及び第１膨出部（51）により各通風路（40）が蛇行する形状になっており、さらに、第２〜第４膨出部（52〜54）の斜面にルーバー（60）が設けられ、通風路（40）における空気の流れが乱されているので、凹凸の無い平板状のフィンや膨出部だけが形成されたフィンよりも、通風路（40）を流れる空気とフィン（36）との間の熱伝達が促進されている。

また、上記構成の熱交換器（30）では、除霜動作中に霜が融解することにより、中間領域（71）の第２〜第５膨出部（52〜55）の表面に付着した霜から生成したドレイン水が扁平管（33）の表面、すなわち、扁平管（33）の平面状の上面及び曲面状の側面に沿って流れ落ち、鉛直下方向に排水されることにより、水はけ性が確保されている。

＜熱交換器の曲げ加工＞
熱交換器（30）の曲げ加工について、図８を参照しながら説明する。ここで、図８は、熱交換器（30）に対して曲げ加工を行った後の概略斜視図である。

上記構成の熱交換器（30）では、例えば、設置スペースのコンパクト化を図るために、熱交換器（30）の全体外形の横断面形状が略Ｌの字状となるように曲げ加工を行う場合がある。具体的には、少なくともフィン（36）と扁平管（33）とのロウ付けを行った後に、例えば、ロウ付けを行ったロウ付け体の後縁（39）側の表面に回転軸がフィン（36）の延びる方向と平行に配置された成形ロールを当接させ、ロウ付け体の内部に設けられた各扁平管（33）を成形ロールの周面に沿って変形させることにより、図８に示すように、各扁平管（33）の平坦な面が水平に保持されるように各扁平管（33）をフィン（36）の後縁（39）側が内側になるように略Ｌの字状に折り曲げる曲げ加工を行う。ここで、上記構成の熱交換器（30）では、フィン（36）の突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分が補強膨出部（57）及び突出側膨出部（56）の双方により補強されているので、上記曲げ加工を行ったとしても、フィン（36）が突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分で折れ曲がり難くなっている。

以上説明したように、本実施形態の熱交換器（30）によれば、各フィン（36）において、隣り合う扁平管（33）同士の間の中間領域（71）に第２〜第５膨出部（52〜55）が設けられているので、各フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形にそれぞれ形成された第２〜第５膨出部（52〜55）の形状により、フィン（36）の中間領域（71）が補強される。また、各フィン（36）において、中間領域（71）から切り欠き部（45）の開口側に突出する突出領域（72）に第６膨出部（56）が設けられているので、各フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形に形成された第６膨出部（56）の形状により、フィン（36）の突出領域（72）が補強される。さらに、第６膨出部（56）とそれに隣り合う第５膨出部（55）との間の谷の部分には、第７膨出部（57）が設けられているので、フィン（36）に厚さ方向に膨出して山形に形成され、第６膨出部（56）の斜面と第５膨出部（55）の斜面とを連結する第７膨出部（57）の形状により、フィン（36）の中間領域（71）と突出領域（72）との間の部分が補強される。これにより、フィン（36）の開口側の突出領域（72）及びそれに隣り合う中間領域（71）の突出領域（72）側の部分が補強されるので、側方に開口するように切り欠き部（45）が形成されたフィン（36）において、切り欠き部（45）の開口側の変形を抑制することができる。

また、本実施形態の熱交換器（30）によれば、突出領域（72）の第６膨出部（56）とそれに隣り合う中間領域（71）の第５膨出部（55）との間の谷の部分に設けられた第７膨出部（57）により、フィン（36）の突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分が補強されているので、熱交換器（30）のコンパクトな設置スペースを実現するために、少なくともフィン（36）と扁平管（33）とのロウ付けを行った後に、各扁平管（33）の平坦な面が水平に保持されるように各扁平管（33）をフィン（36）の後縁（39）側が内側になるように略Ｌの字状に折り曲げる曲げ加工を行ったとしても、フィン（36）が突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分で折れ曲がり難くすることができ、曲げ加工の際のフィン（36）の倒れを抑制することができる。

また、本実施形態の熱交換器（30）によれば、突出領域（72）に設けられた第６膨出部（56）の中間領域（71）側の斜面の下端側が中間領域（71）に位置しているので、フィン（36）の突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分が第７膨出部（57）及び第６膨出部（56）の双方により補強され、熱交換器（30）のコンパクトな設置スペースを実現するために、少なくともフィン（36）と扁平管（33）とのロウ付けを行った後に、各扁平管（33）の平坦な面が水平に保持されるように各扁平管（33）をフィン（36）の切り欠き部（45）の開口側の反対側が内側になるように略Ｌの字状に折り曲げる曲げ加工を行ったとしても、フィン（36）が突出領域（72）と中間領域（71）との間の部分でいっそう折れ曲がり難くすることができ、曲げ加工の際のフィン（36）の倒れをいっそう抑制することができる。

また、本実施形態の熱交換器（30）によれば、各突出領域（72）には、フィン本体（36a）を切り起こして形成されたスペーサ部（48）が設けられているので、突出領域（72）の強度低下が懸念されるものの、スペーサ部（48）を囲むように第６膨出部（56）がコの字状（Ｕの字状）に設けられているので、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出して山形に形成された第６膨出部（56）の形状により、スペーサ部（48）を設けるために形成した切り込みの周辺の部分が補強され、フィン（36）の突出領域（72）の強度を確保することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、第５膨出部（55）及び第６膨出部（56）が互いに接触するように配置された熱交換器（30）を例示したが、本発明は、例えば、第５膨出部（55）及び第６膨出部（56）が互いに離間するように配置された熱交換器にも適用することができる。

また、上記実施形態１では、第１〜第７膨出部（51〜57）が設けられたフィン（36）を備えた熱交換器（30）を例示したが、本発明は、例えば、連結領域（73）の第１膨出部（51）、及び中間領域（71）の第２〜第４膨出部（52〜54）が適宜省略された熱交換器にも適用することができる。

また、上記実施形態１では、中間領域（71）に４つの第２〜第５膨出部（52〜55）が設けられ、第２〜第４膨出部（52〜54）の斜面に２つ又は３つのルーバー（60）が設けられたフィン（36）を例示したが、中間領域（71）に設ける膨出部の個数、及びその膨出部に設けるルーバーの個数は、これに限定されるものではない。

なお、上記各実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物又はその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、ルーバーが設けられたフィンの切り欠き部に扁平管を差し込む際のフィンの座屈を抑制することができるので、フィンの切り欠き部に扁平管が差し込まれた熱交換器及びそれを備えた空気調和機について有用である。

２０ 冷媒回路
３０ 熱交換器
３３ 扁平管
３６ フィン
３６ａ フィン本体
４５ 切り欠き部
４８ 第２スペーサ部
５２ 第２膨出部（中間側膨出部）
５３ 第３膨出部（中間側膨出部）
５４ 第４膨出部（中間側膨出部）
５５ 第５膨出部（中間側膨出部）
５６ 第６膨出部（突出側膨出部）
５７ 第７膨出部（補強膨出部）
７１ 中間領域
７２ 突出領域

Claims (5)

1. 所定方向に配列された複数の扁平管（33）と、
   上記複数の扁平管（33）の配列方向に延びるように板状にそれぞれ設けられ、側方に開口して上記各扁平管（33）を差し込む切り欠き部（45）が形成された複数のフィン（36）とを備えた熱交換器であって、
   上記各フィン（36）は、隣り合う上記扁平管（33）同士の間に配置して該扁平管（33）に接触する複数の中間領域（71）、及び該各中間領域（71）から上記切り欠き部（45）の開口側に突出して互いに離間する複数の突出領域（72）を有し、
   上記各中間領域（71）には、横断面の頂角による稜線が上記切り欠き部の延びる方向と交差する方向に延びるように山形にそれぞれ形成され、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する複数の中間側膨出部（52〜55）が設けられ、
   上記各突出領域（72）には、上記複数の中間側膨出部（52〜55）のうち上記突出領域（72）に最も近い側の中間側膨出部（55）に隣り合うように山形に形成され、フィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する突出側膨出部（56）が設けられ、
   上記突出側膨出部（56）と該突出側膨出部（56）に隣り合う中間側膨出部（55）との間の谷の部分には、山形に形成され、該突出側膨出部（56）の斜面と該中間側膨出部（55）の斜面とを連結してフィン本体（36a）の厚さ方向に膨出する補強膨出部（57）が設けられていることを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１において、
   上記突出側膨出部（56）は、上記中間領域（71）側の斜面の下端側が上記中間領域（71）に位置するように設けられていることを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１又は２において、
   上記補強膨出部（57）の両端は、該補強膨出部（57）を介して互いに隣り合う中間側膨出部（55）の両端、及び突出側膨出部（56）の該補強膨出部（57）に沿う部分の両端よりも内側に位置していることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１〜３の何れか１つにおいて、
   上記各突出領域（72）には、フィン本体（36a）を切り起こして形成され、上記隣り合うフィン（36）同士の間隔を保持するスペーサ部（48）が設けられ、
   上記突出側膨出部（56）は、上記スペーサ部（48）を囲むようにコの字状に設けられていることを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１〜４の何れか１つの熱交換器（30）が設けられた冷媒回路（20）を備え、
   上記冷媒回路（20）において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うことを特徴とする空気調和機。

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