JP2018155481A - 伝熱管ユニットを有する熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の伝熱性能の向上。【解決手段】熱交換器（１０）は、複数のフィン（３２）および複数の伝熱管（３１）を有する伝熱管ユニット（３０）を複数備える。複数の伝熱管ユニット（３０）は、伝熱管ユニット配列方向（ｘ）に間隔をあけて配置される。各伝熱管ユニット（３０）において、複数の伝熱管（３１）は、伝熱管ユニット配列方向（ｘ）に垂直な伝熱管伸張方向（ｚ）に延びる。また、フィン（３２）および伝熱管（３１）は、伝熱管ユニット配列方向（ｘ）および伝熱管伸張方向（ｚ）に垂直な伝熱管離間方向（ｙ）に交互に配置されている。各伝熱管ユニット（３０）の複数のフィン（３２）は、それぞれ、伝熱管離間方向（ｙ）に対して正の鋭角だけ傾斜する第１傾斜部分（Ｓ１）、および、伝熱管離間方向（ｙ）に対して負の鋭角だけ傾斜する第２傾斜部分（Ｓ２）、の少なくとも一方を含む。【選択図】図１０

Description

本発明は、伝熱管ユニットを有する熱交換器に関する。

空気調和装置などに用いられる熱交換器の中には、冷媒を流す伝熱管および熱交換を行うフィンが一体の部材として形成された伝熱管ユニットを有するものがある。特許文献１（特開２００６−１０５４８９号公報）が開示する熱交換器は、そのような伝熱管ユニットを複数有している。複数の伝熱管ユニットは共通のヘッダに接続されている。

空気と冷媒の間の伝熱性能を向上させるために、熱交換器では通常、複数の伝熱管ユニットが狭い間隔で配列される。このような伝熱管ユニットの間隙を空気流が通過するとき、空気流は抵抗を受けるので、空気の通過量が減少し、結果的に伝熱性能が意図した通りには向上しないことがある。一方、伝熱管ユニットを広い間隔で配置すると、空気流の一部が伝熱ユニットに接触しないまま熱交換器を通過するので、やはり伝熱性能は向上しない。

本発明の課題は、熱交換器の伝熱性能を向上させることである。

本発明の第１観点に係る熱交換器は、複数のフィンおよび複数の伝熱管を有する伝熱管ユニットを複数備える。複数の伝熱管ユニットは、伝熱管ユニット配列方向に間隔をあけて配置される。各伝熱管ユニットにおいて、複数の伝熱管は、伝熱管ユニット配列方向に垂直な伝熱管伸張方向に延びる。各伝熱管ユニットにおいて、フィンおよび伝熱管は、伝熱管ユニット配列方向および伝熱管伸張方向に垂直な伝熱管離間方向に交互に配置されている。各伝熱管ユニットの複数のフィンは、それぞれ、伝熱管離間方向に対して正の鋭角だけ傾斜する第１傾斜部分、および、伝熱管離間方向に対して負の鋭角だけ傾斜する第２傾斜部分、の少なくとも一方を含む。

この構成によれば、伝熱管ユニットに沿って流れる空気流は、フィンの傾斜の変化に従って蛇行する。その結果、空気流がフィンと接触する確率が高くなる。したがって、熱交換器の伝熱性能が向上する。

本発明の第２観点に係る熱交換器は、第１観点に係る熱交換器において、複数の伝熱管ユニットが、第１伝熱管ユニットおよび第２伝熱管ユニットの少なくとも一方を有する。第１伝熱管ユニットの複数のフィンは、それぞれ、第１傾斜部分のみを有する第１フィン、および、第２傾斜部分のみを有する第２フィン、のいずれかである。第２伝熱管ユニットの複数のフィンは、第１傾斜部分および第２傾斜部分の両方を有する第３フィン、を含む。

この構成によれば、複数のフィンが蛇行形状を形成する具体的態様が提示される。第１伝熱管ユニットは、蛇行の頂点に伝熱管が位置するので形状の確認が容易である。第２伝熱管ユニットは、蛇行の頂点に伝熱管が位置しないので、占有する空間が小さい。

本発明の第３観点に係る熱交換器は、第２観点に係る熱交換器において、複数の伝熱管ユニットが、第１伝熱管ユニットおよび第２伝熱管ユニットの両方を有する。

この構成によれば、熱交換器は、２種類の伝熱管ユニットを有する。したがって、２種類の伝熱管ユニットを適切に配置することにより、空気抵抗を低下させながら、伝熱性能を向上させることができる。

本発明の第４観点に係る熱交換器は、第３観点に係る熱交換器において、伝熱管ユニット配列方向を向く視点において、第１伝熱管ユニットに属する伝熱管は、第２伝熱管ユニットに属する隣接する伝熱管の間に位置する。

この構成によれば、第１伝熱管ユニットと第２伝熱管ユニットが隣接する箇所においては、それぞれの伝熱管ユニットに属する伝熱管が近接しない。したがって、その箇所においては、伝熱管の近接に起因する空気抵抗が起こりにくい。

本発明の第５観点に係る熱交換器は、第３観点または第４観点に係る熱交換器において、第１伝熱管ユニットと第２伝熱管ユニットが、伝熱管ユニット配列方向に交互に配列されている。

この構成によれば、第１伝熱管ユニットと第２伝熱管ユニットが交互に配置されるので、隣接する伝熱管ユニットに属する伝熱管が近接しない。したがって、伝熱管の近接に起因する空気抵抗がさらに起こりにくい。

本発明の第６観点に係る熱交換器は、第２観点から第５観点のいずれか１つに係る熱交換器において、第１伝熱管ユニットの複数のフィンが、伝熱管離間方向に交互に配列された第１フィンおよび第２フィンである。

この構成によれば、第１伝熱管ユニットのフィンの傾斜は交互に反転する。したがって、小さなピッチの蛇行形状を形成できる。

本発明の第７観点に係る熱交換器は、第２観点から第５観点のいずれか１つに係る熱交換器において、第１伝熱管ユニットの複数のフィンが、伝熱管離間方向に２枚以上ずつ交互に配列された第１フィンおよび第２フィンである。

この構成によれば、第１伝熱管ユニットのフィンの傾斜は１つ以上ずつおきに反転する。したがって、大きなピッチの蛇行形状を形成できる。

本発明の第８観点に係る熱交換器は、第２観点から第６観点のいずれか１つに係る熱交換器において、第２伝熱管ユニットの複数のフィンが、交互に突出方向が異なるように伝熱管離間方向に配列された第３フィンである。

この構成によれば、第２伝熱管ユニットのフィンの傾斜は交互に反転する。したがって、小さなピッチの蛇行形状を形成できる。

本発明の第９観点に係る熱交換器は、第２観点、第３観点、第４観点、第５観点、第７観点のいずれか１つに記載の熱交換器において、第２伝熱管ユニットの複数のフィンが、第１フィン、第２フィン、第３フィンをすべて含み、かつ、２枚の第３フィンの間に、少なくとも１枚の第１フィンまたは第２フィンが配置されている。

この構成によれば、第２伝熱管ユニットのフィンの傾斜は１つ以上ずつおきに反転する。したがって、大きなピッチの蛇行形状を形成できる。

本発明の第１０観点に係る熱交換器は、第１観点から第９観点のいずれか１つに係る熱交換器において、複数のフィンは曲面である。

この構成によれば、複数の曲面のフィンが滑らかな蛇行形状を形成し、空気流を滑らかに案内する。したがって、空気抵抗をさらに低下できる。

本発明の第１観点、第２観点に係る熱交換器よれば、熱交換器の伝熱性能が向上する。

本発明の第３観点、第４観点、第５観点、第１０観点に係る熱交換器によれば、伝熱性能を向上させつつ、空気抵抗が低下する。

本発明の第６観点、第７観点、第８観点、第９観点に係る熱交換器は、伝熱管ユニットのフィンの蛇行形状のピッチのバリエーションを提供し、用途に適したものを選ぶことができる。

熱交換器１０の外形を示す模式図である。 伝熱管ユニット３０の外形を示す模式図である。 第１実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ａの模式図である。 第１実施形態の変形例１Ａに係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ａ’の模式図である。 第１実施形態の変形例１Ｂに係る熱交換器１０の外形を示す模式図である。 第１実施形態の変形例１Ｂに係る熱交換器１０の伝熱管ユニット３０の外形を示す模式図である。 第２実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｂの模式図である。 第３実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｃの模式図である。 第４実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｄの模式図である。 第５実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｅの模式図である。 第６実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｆの模式図である。 熱交換用扁平管を示す図である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る熱交換器１０を示す。熱交換器１０は、例えば、空気調和装置などに用いられ、冷媒と空気との間で熱交換を行うためのものである。熱交換器１０は、第１配管４１、第２配管４２、第１ヘッダ２１、第２ヘッダ２２、および、伝熱管ユニット群３５を有する。伝熱管ユニット群３５は、複数の伝熱管ユニット３０からなる。

（２）各部構成
（２−１）ヘッダおよび配管
第１配管４１および第２配管４２は冷媒を通過させるためのものである。第１配管４１および第２配管４２はどちらも、ガス、液、気液二相などの様々な状態をとりうる冷媒の導入口および排出口として機能できる。第１配管４１は、第１ヘッダ２１と冷媒を授受できるように第１ヘッダ２１に接続されている。第２配管４２は、第２ヘッダ２２と冷媒を授受できるように第２ヘッダ２２に接続されている。第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２はいずれも伝熱管ユニット接続面２３を有している。第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２は、それぞれの伝熱管ユニット接続面２３が対向するか、あるいは実質的に対向するように配置されている。

（２−２）伝熱管ユニット群
伝熱管ユニット群３５を構成する複数の伝熱管ユニット３０は、伝熱管ユニット配列方向ｘに間隔をあけて配置されている。各伝熱管ユニット３０は、第１ヘッダ２１および第２ヘッダと、それぞれの伝熱管ユニット接続面２３において接続されている。伝熱管ユニット３０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金から一体的に構成されている。

図２は、１つの伝熱管ユニット３０を示す。伝熱管ユニット３０は、複数の伝熱管３１および複数のフィン３２を有する。伝熱管ユニット３０に設けられる伝熱管３１の数は、例えば６本以上であるが、これに限られない。

伝熱管３１は、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２の間で冷媒を移動させるためのものである。各伝熱管３１の両端は、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２の伝熱管ユニット接続面２３に接続されている。各伝熱管３１は、少なくとも伝熱管伸張方向ｚに延びる部分を有しており、好ましくは直線状である。複数の伝熱管３１は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセットを無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに配列している。各伝熱管３１の内径は、例えば１．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．８ｍｍ以下である。

フィン３２は、隣接する伝熱管３１を流れる冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うためのものである。各フィン３２は、隣接する２本の伝熱管３１の間に配置される。伝熱管ユニット３０の最も外側の伝熱管３１の外側にさらにフィン３２が配置されてもよい。フィン３２と伝熱管３１は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセット分を無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに交互に配置されている。空気は、図示しないファンなどによってｙｚ平面と平行な方向に流れるように構成されている。空気流の方向は伝熱管離間方向ｙと一致してもよい。

伝熱管ユニット配列方向ｘ、伝熱管離間方向ｙ、および伝熱管伸張方向ｚは、互いに交差している。例えば、伝熱管ユニット配列方向ｘ、伝熱管離間方向ｙ、および伝熱管伸張方向ｚは、互いに垂直である。伝熱管ユニット配列方向ｘおよび伝熱管離間方向ｙは水平方向であり、伝熱管伸張方向ｚは鉛直方向であってもよい。

（３）伝熱管ユニット３０の詳細構成
図３は本発明の第１実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ａの模式図である。複数のフィン３２の中には、伝熱管離間方向ｙに対して正の鋭角だけ傾斜している第１傾斜部分Ｓ１と、伝熱管離間方向ｙに対して負の鋭角だけ傾斜している第２傾斜部分Ｓ２とが存在する。本実施形態において、すべてのフィン３２は平面として構成されている。正の鋭角と負の鋭角の絶対値は、例えば実質的に等しく設定される。

伝熱管ユニット群３５Ａを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、いずれも第１伝熱管ユニット３０Ａである。ここで、第１伝熱管ユニット３０Ａとは、複数のフィン３２がそれぞれ、第１傾斜部分Ｓ１のみを有する第１フィン３２Ａ、および、第２傾斜部分Ｓ２のみを有する第２フィン３２Ｂのいずれかであるものをいう。

第１実施形態において、第１伝熱管ユニット３０Ａが有する複数のフィン３２は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセットを無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに交互に配列された第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂである。

（４）特徴
（４−１）
伝熱管ユニット３０に沿って流れる空気流は、フィン３２の傾斜の変化に従って蛇行する。その結果、空気流がフィン３２と接触する確率が高くなる。したがって、熱交換器１０の伝熱性能が向上する。

（４−２）
第１伝熱管ユニット３０Ａは、蛇行の頂点に伝熱管３１が位置するので、例えば製造工程において、形状の確認が容易である。

（４−３）
第１伝熱管ユニット３０Ａのフィン３２の傾斜は交互に反転する。したがって、小さなピッチの蛇行形状を形成できるので、空気流とフィン３２の接触頻度を増加し、伝熱性能の向上に寄与する。

（５）変形例
以下に、本実施形態の変形例について説明する。複数の変形例を組み合わせてもよい。

（５−１）変形例１Ａ
図４は、本発明の第１実施形態の変形例１Ａに係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ａ’の模式図である。第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５とは異なり、変形例１Ａに係る伝熱管ユニット群３５Ａ’の第１伝熱管ユニット３０Ａでは、すべてのフィン３２が曲面として構成されている。この曲面のために、第１伝熱管ユニット３０Ａは全体として、例えば正弦波の形状の断面を持つ。

この構成によれば、複数の曲面のフィンが滑らかな蛇行形状を形成し、空気流を滑らかに案内する。したがって、空気抵抗をさらに低下できる。

（５−２）変形例１Ｂ
図５は、本発明の第１実施形態の変形例１Ｂに係る熱交換器１０である。この熱交換器１０では、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２は伝熱管ユニット群３５Ａ’’に対して同じ側に配置されている。第１ヘッダ２１および第２ヘッダ２２は、それぞれ第１配管４１および第２配管４２に接続されている。

図６は熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ａ’’を構成する複数の伝熱管ユニット３０のうちの１つを示す。伝熱管ユニット３０は、複数の伝熱管３１および複数のフィン３２を有する。各伝熱管３１は、少なくとも伝熱管伸張方向ｚに延びる部分を有しており、好ましくは直線状である。複数の伝熱管３１は、伝熱管離間方向ｙに配列している。さらに、隣接する伝熱管３１は、曲線状の連結管３１ｃによって連結されている。すなわち、伝熱管ユニット３０は、伝熱管３１および連結管３１ｃによって構成される１本の冷媒経路を有する。この冷媒経路が、第１ヘッダ２１と第２ヘッダ２２の間で冷媒を移動させる。第１ヘッダ２１および第２ヘッダ２２のいずれの伝熱管ユニット接続面２３にも、伝熱管３１の端部が接続される。

伝熱管ユニット３０は、隣接する伝熱管３１の間にフィン３２を有する。伝熱管ユニット３０の最も外側の伝熱管３１の外側にさらにフィン３２が配置されてもよい。複数のフィン３２が伝熱管ユニット３０の上端または下端において接続されていてもよい。フィン３２は伝熱管伸張方向ｚに延びる辺を有しており、その辺において伝熱管３１と接合している。フィン３２と伝熱管３１は、伝熱管離間方向ｙに交互に配置されている。空気流の方向は、少なくともｙｚ平面と平行な方向に、好ましく伝熱管離間方向ｙと一致する方向に設定されている。伝熱管ユニット３０は、金属材料の押出成形以外の方法によって製造されてもよい。

この構成によれば、伝熱管ユニット３０の４辺うちの３つが周囲空間に開放されているので、結露水がより排出されやすい。

（５−３）変形例１Ｃ
上述の実施形態では、配置の一例として、伝熱管ユニット配列方向ｘおよび伝熱管離間方向ｙが水平方向であり、伝熱管伸張方向ｚが鉛直方向である構成に言及した。これに代えて、熱交換器１０を別の方向に配置してもよい。例えば、伝熱管離間方向ｙおよび伝熱管伸張方向ｚは水平方向であり、伝熱管ユニット配列方向ｘは鉛直方向であってもよい。

＜第２実施形態＞
（１）構成
図７は、本発明の第２実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｂの模式図である。

第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａと同様に、第２実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｂを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、いずれも第１伝熱管ユニット３０Ａである。第１実施形態において説明したように、第１伝熱管ユニット３０Ａが有する複数のフィン３２はそれぞれ、第１傾斜部分Ｓ１のみを有する第１フィン３２Ａ、および、第２傾斜部分Ｓ２のみを有する第２フィン３２Ｂのいずれかである。第１伝熱管ユニット３０Ａが有する複数のフィン３２は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセットを無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに交互に配列されている。

しかし、第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａとは異なり、第２実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｂにおいては、第１伝熱管ユニット３０Ａが有する第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂは２枚ずつ交互に配列されている。

本実施形態においても、すべてのフィン３２は平面として構成されている。その他、言及していない要素は第１実施形態と同様である。

（２）特徴
第１伝熱管ユニット３０Ａのフィン３２の傾斜は１つ以上ずつおきに反転するので、大きなピッチの蛇行形状を形成する。これによって、空気流の抵抗が低減されるので、その低減分に応じて隣接する第１伝熱管ユニット３０Ａの間隔を小さく設計できる等の場合がある。その結果、伝熱性能を向上できる場合がある。

（３）変形例
（３−１）交互配置のフィン数
概して伝熱管離間方向ｙに交互に配列される第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂは、２枚ずつに限られない。例えば、３枚ずつ、またはそれ以上の枚数ずつ第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂが交互に配列されてもよい。

この構成によれば、伝熱管ユニット３０の蛇行サイクルの空間的な長さ大きくすることができる。したがって、空気流がさらに抵抗を受けにくくなる。

（３−２）その他
第１実施形態の変形例を第２実施形態に適用してもよい。

＜第３実施形態＞
（１）構成
図８は、本発明の第３実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｃの模式図である。第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａと同様に、第３実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｃにおいても、複数のフィン３２の中には、伝熱管離間方向ｙに対して正の鋭角だけ傾斜している第１傾斜部分Ｓ１と、伝熱管離間方向ｙに対して負の鋭角だけ傾斜している第２傾斜部分Ｓ２とが存在する。本実施形態においても、すべてのフィン３２は平面として構成されている。

第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａとは異なり、第３実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｃを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、いずれも第２伝熱管ユニット３０Ｂである。ここで、第２伝熱管ユニット３０Ｂとは、第１傾斜部分Ｓ１および第２傾斜部分Ｓ２の両方を有する第３フィン３２Ｃが、複数のフィン３２の中に含まれるものをいう。本実施形態では、第２伝熱管ユニット３０Ｂが有する複数のフィン３２はすべて第３フィン３２Ｃである。

第３実施形態において、第２伝熱管ユニット３０Ｂが有する複数のフィン３２は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセットを無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに配列している。各フィン３２の中における第１傾斜部分Ｓ１と第２傾斜部分Ｓ２の境界は、伝熱管ユニット配列方向ｘの正方向および負方向のいずれかに突出する。概して伝熱管離間方向ｙに配列している複数のフィン３２は、突出方向が交互に異なっている。

その他、言及していない要素は第１実施形態と同様である。

（２）特徴
（２−１）
第２伝熱管ユニット３０Ｂのフィン３２はすべて第３フィン３２Ｃであり、第３フィン３２Ｃの突出方向は交互に反転する。したがって、小さなピッチの蛇行形状を形成できるので、空気流とフィン３２の接触頻度を増加し、伝熱性能の向上に寄与する。

（２−２）
第２伝熱管ユニット３０Ｂは、蛇行の頂点に伝熱管３１が位置しないので、占有する空間が小さい。したがって、空気流の抵抗を低減でき、これによって伝熱性能を向上できる場合がある。

（３）変形例
これまでの実施形態の変形例を第３実施形態に適応してもよい。

＜第４実施形態＞
（１）構成
図９は、本発明の第４実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｄの模式図である。

第３実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｃと同様に、第４実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｄを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、いずれも第２伝熱管ユニット３０Ｂである。第３実施形態において説明したように、第２伝熱管ユニット３０Ｂとは、第１傾斜部分Ｓ１および第２傾斜部分Ｓ２の両方を有する第３フィン３２Ｃが、複数のフィン３２の中に含まれるものをいう。しかし、第３実施形態とは異なり、第４実施形態で採用される第２伝熱管ユニット３０Ｂの複数のフィン３２は、第３フィン３２Ｃのみならず、第１実施形態で説明した第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂも含んでいる。

第４実施形態に係る第２伝熱管ユニット３０Ｂが有する複数のフィン３２は、伝熱管ユニット配列方向ｘのオフセットを無視すれば、概して伝熱管離間方向ｙに交互に配列されている。複数のフィン３２は、突出方向が交互に異なるように配列された複数の第３フィン３２Ｃを含んでいる。さらに、隣接する第３フィンに挟まれる複数の箇所には、第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂが交互に配列される。

本実施形態においても、すべてのフィン３２は平面として構成されている。その他、言及していない要素は第１実施形態と同様である。

（２）特徴
この構成によれば、第２伝熱管ユニット３０Ｂのフィン３２の傾斜は１つ以上ずつおきに反転する。したがって、大きなピッチの蛇行形状を形成できるので、空気流の抵抗を低減することができ、これによって伝熱性能が向上できる場合がある。

（３）変形例
（３−１）交互配置のフィン数
隣接する第３フィン３２Ｃに挟まれる複数の箇所に交互に配列される第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂの数は、１枚に限られない。例えば、２枚ずつ、またはそれ以上の第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂが交互に配列されてもよい。

この構成によれば、伝熱管ユニット３０の蛇行形状のピッチを大きくすることができるので、空気流が抵抗を受けにくい。したがって、第２実施形態と同様に、伝熱性能を向上できる場合がある。

（３−２）その他
これまでの実施形態の変形例を第４実施形態に適応してもよい。

＜第５実施形態＞
（１）構成
図１０は、本発明の第５実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｅの模式図である。第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａと同様に、第５実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｅにおいても、複数のフィン３２の中には、伝熱管離間方向ｙに対して正の鋭角だけ傾斜している第１傾斜部分Ｓ１と、伝熱管離間方向ｙに対して負の鋭角だけ傾斜している第２傾斜部分Ｓ２とが存在する。本実施形態においても、すべてのフィン３２は平面として構成されている。

伝熱管ユニット群３５Ｅを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、第１実施形態で用いた第１伝熱管ユニット３０Ａ、および第３実施形態で用いた第２伝熱管ユニット３０Ｂである。第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂの構造については説明済みであるので、ここでの説明は省略する。伝熱管ユニット群３５Ｅにおいて、第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂは、伝熱管ユニット配列方向ｘに交互に配置されている。これにより、伝熱管ユニット配列方向ｘを向く視点において、第１伝熱管ユニット３０Ａに属する前記伝熱管３１は、第２伝熱管ユニット３０Ｂに属する隣接する前記伝熱管３１の間に位置している。

その他、言及していない要素は第１実施形態と同様である。

（２）特徴
（２−１）
熱交換器１０は、２種類の伝熱管ユニット、すなわち第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂを有する。したがって、２種類の伝熱管ユニットを適切に配置することにより、空気抵抗を低下させながら、伝熱性能を向上させることができる。

（２−２）
第１伝熱管ユニット３０Ａと第２伝熱管ユニット３０Ｂが隣接する箇所においては、それぞれの伝熱管ユニットに属する伝熱管３１が近接しない。したがって、その箇所においては、伝熱管３１の近接に起因する空気抵抗が起こりにくい。

（２−３）
第１伝熱管ユニット３０Ａと第２伝熱管ユニット３０Ｂが交互に配置されるので、隣接する伝熱管ユニットに属する伝熱管３１が近接する箇所が少ない。したがって、伝熱管３１の近接に起因する空気抵抗がさらに起こりにくい。

（３）変形例
（３−１）伝熱管ユニットの種類
伝熱管ユニット群３５Ｅを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂの２種類のみならず、３種類以上であってもよい。例えば、伝熱管の位置がフィン幅の１／３ずつずれている３種類の伝熱管ユニットを用意して、それらを規則的に配置することによって伝熱管ユニット群３５Ｅを構成してもよい。

この構成によれば、例えばフィン幅を大きく設計することが許される場合などにおいて、伝熱管ユニット配列方向ｘにおける伝熱管ユニットの間隔を短く設定しても空気抵抗を増加させにくい。したがって、熱交換器の伝熱性能が向上できる場合がある。

（３−２）その他
これまでの実施形態の変形例を第５実施形態に適応してもよい。

＜第６実施形態＞
（１）構成
図１１は、本発明の第６実施形態に係る熱交換器１０の伝熱管ユニット群３５Ｆの模式図である。第１実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ａと同様に、第６実施形態に係る伝熱管ユニット群３５Ｆにおいても、複数のフィン３２の中には、伝熱管離間方向ｙに対して正の鋭角だけ傾斜している第１傾斜部分Ｓ１と、伝熱管離間方向ｙに対して負の鋭角だけ傾斜している第２傾斜部分Ｓ２と、が存在する。本実施形態においても、すべてのフィン３２は平面として構成されている。

伝熱管ユニット群３５Ｆを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、第２実施形態で用いた第１伝熱管ユニット３０Ａ、および第４実施形態で用いた第２伝熱管ユニット３０Ｂである。第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂの構造については説明済みであるので、ここでの説明は省略する。伝熱管ユニット群３５Ｆにおいて、第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂは、伝熱管ユニット配列方向ｘに交互に配置されている。これにより、伝熱管ユニット配列方向ｘを向く視点において、第１伝熱管ユニット３０Ａに属する前記伝熱管３１は、第２伝熱管ユニット３０Ｂに属する隣接する前記伝熱管３１の間に位置している。

その他、言及していない要素は第１実施形態と同様である。

（２）特徴
（２−１）
第１伝熱管ユニット３０Ａと第２伝熱管ユニット３０Ｂが隣接する箇所においては、それぞれの伝熱管ユニットに属する伝熱管３１が近接しない。したがって、その箇所においては、伝熱管３１の近接に起因する空気抵抗が起こりにくい。

（２−２）
第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂでは、いずれも、フィン３２の傾斜が１つ以上ずつおきに反転する。したがって、大きなピッチの蛇行形状を形成できるので、空気流の抵抗を低減することができる。

（３）変形例
（３−１）伝熱管ユニットの種類
第５実施形態の変形例と同様に、伝熱管ユニット群３５Ｆを構成する複数の伝熱管ユニット３０は、第１伝熱管ユニット３０Ａおよび第２伝熱管ユニット３０Ｂの２種類のみならず、３種類以上であってもよい。

この構成によれば、第５実施形態の変形例に関して説明したように、熱交換器の伝熱性能が向上できる場合がある。

（３−２）交互配置のフィン数
第１伝熱管ユニット３０Ａに関して、概して伝熱管離間方向ｙに交互に配列される第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂは、２枚ずつに限られない。例えば、３枚ずつ、またはそれ以上の第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂが交互に配列されてもよい。

第２伝熱管ユニット３０Ｂに関して、隣接する第３フィンによって規定される複数の間隙に交互に配列される第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂの数は、１枚に限られない。例えば、２枚ずつ、またはそれ以上の第１フィン３２Ａおよび第２フィン３２Ｂが交互に配列されてもよい。

（３−３）その他
これまでの実施形態の変形例を第６実施形態に適応してもよい。

＜結語＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

例えば、上述の伝熱管ユニットの構成を熱交換用扁平管に適用してもよい。熱交換用扁平管は、例えばマイクロチャネル熱交換器に用いられる部材である。この場合、熱交換用扁平管は図１２に示すような蛇行形状を有する。熱交換用扁平管は、伝熱管離間方向ｙに交互に配列される伝熱管３１およびフィン３２を有する。

１０ 熱交換器
２１ 第１ヘッダ
２２ 第２ヘッダ
２３ 伝熱管ユニット接続面
３０ 伝熱管ユニット
３０Ａ 第１伝熱管ユニット
３０Ｂ 第２伝熱管ユニット
３１ 伝熱管
３２ フィン
３２Ａ 第１フィン
３２Ｂ 第２フィン
３２Ｃ 第３フィン
４１ 第１配管
４２ 第２配管
Ｓ１ 第１傾斜部分
Ｓ２ 第２傾斜部分

特開２００６−１０５４８９号公報

Claims (10)

1. 複数のフィン（３２）および複数の伝熱管（３１）を有する伝熱管ユニット（３０）、
   を複数備え、
   前記複数の伝熱管ユニットは、伝熱管ユニット配列方向（ｘ）に間隔をあけて配置され、
   各伝熱管ユニットにおいて、
   前記複数の伝熱管は、前記伝熱管ユニット配列方向（ｘ）に垂直な伝熱管伸張方向（ｚ）に延び、
   前記フィンおよび前記伝熱管は、前記伝熱管ユニット配列方向（ｘ）および前記伝熱管伸張方向（ｚ）に垂直な伝熱管離間方向（ｙ）に交互に配置されており、
   各伝熱管ユニットの前記複数のフィンは、それぞれ、
   前記伝熱管離間方向（ｙ）に対して正の鋭角だけ傾斜する第１傾斜部分（Ｓ１）、および、
   前記伝熱管離間方向（ｙ）に対して負の鋭角だけ傾斜する第２傾斜部分（Ｓ２）、
   の少なくとも一方を含む、
   熱交換器（１０）。
2. 前記複数の伝熱管ユニットは、第１伝熱管ユニット（３０Ａ）および第２伝熱管ユニット（３０Ｂ）の少なくとも一方を有し、
   前記第１伝熱管ユニット（３０Ａ）の前記複数のフィンは、それぞれ、
   前記第１傾斜部分（Ｓ１）のみを有する第１フィン（３２Ａ）、および
   前記第２傾斜部分（Ｓ２）のみを有する第２フィン（３２Ｂ）、
   のいずれかであり、
   前記第２伝熱管ユニット（３０Ｂ）の前記複数のフィンは、
   前記第１傾斜部分（Ｓ１）および前記第２傾斜部分（Ｓ２）の両方を有する第３フィン（３２Ｃ）、
   を含む、
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記複数の伝熱管ユニットは、前記第１伝熱管ユニット（３０Ａ）および前記第２伝熱管ユニット（３０Ｂ）の両方を有する、
   請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記伝熱管ユニット配列方向（ｘ）を向く視点において、前記第１伝熱管ユニット（３０Ａ）に属する前記伝熱管は、前記第２伝熱管ユニット（３０Ｂ）に属する隣接する前記伝熱管の間に位置する、
   請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記第１伝熱管ユニットと前記第２伝熱管ユニットは、前記伝熱管ユニット配列方向（ｘ）に交互に配列されている、
   請求項３または請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記第１伝熱管ユニットの前記複数のフィンは、前記伝熱管離間方向（ｙ）に交互に配列された前記第１フィンおよび第２フィンである、
   請求項２から５のいずれか１つに記載の熱交換器。
7. 前記第１伝熱管ユニットの前記複数のフィンは、前記伝熱管離間方向（ｙ）に２枚以上ずつ交互に配列された前記第１フィンおよび第２フィンである、
   請求項２から５のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記第２伝熱管ユニットの前記複数のフィンは、交互に突出方向が異なるように前記伝熱管離間方向（ｙ）に配列された前記第３フィンである、
   請求項２から６のいずれか１つに記載の熱交換器。
9. 前記第２伝熱管ユニットの前記複数のフィンは、前記第１フィン、前記第２フィン、前記第３フィンをすべて含み、かつ、２枚の前記第３フィンの間に、少なくとも１枚の前記第１フィンまたは前記第２フィンが配置されている、
   請求項２、３、４、５、７のいずれか１つに記載の熱交換器。
10. 前記複数のフィンは曲面である、
    請求項１から９のいずれか１つに記載の熱交換器。

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