JP2023072100A - 熱交換器、熱交換器を搭載した空気調和機、及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、コルゲートフィンの強度が向上し、凝縮水の排水性を向上させる熱交換器、空気調和機、及び熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本開示に係る熱交換器は、冷媒が流通する流路が内部に形成され、流路の方向に直交する断面が扁平形状であり、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置された複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管の間に配置され、扁平面の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部を有するコルゲートフィンと、を備え、突き出し部には、突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が形成され、突き出し部の短手側の長さＬ１と折り返し部の短手側の長さＬ２は、１／４＜＝Ｌ２／Ｌ１＜１であることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本開示は、扁平伝熱管とコルゲートフィンを備えた熱交換器、熱交換器を搭載した空気調和機、及び熱交換器の製造方法に関するものである。

従来では、例えば、冷媒が通過する一対のヘッダー間に接続された複数の扁平伝熱管とコルゲートフィンを備えたコルゲートフィンチューブ型の熱交換器が普及している。コルゲートフィンは、扁平伝熱管の断面である扁平面の長手側で形成された平面と平面との間に配置され、扁平伝熱管の間に気体が気流として通過する。このような熱交換器では、扁平伝熱管とコルゲートフィンとの少なくとも一方の表面温度が氷点以下になる可能性がある。表面温度が低下すると、表面近くの空気中の水分が析出して水となり、さらに、氷点以下になると、水が凍結し、コルゲートフィンの表面に霜が形成されていた。
また、コルゲートフィンの外気の流通方向の上流端部には塵埃が堆積し、熱交換器の目詰まりの原因となっていた。

そこで、コルゲートフィンを扁平伝熱管の扁平面の短手側である風上側の端部よりもさらに風上側に突き出すように設けることで、霜の形成を抑制する熱交換器があった（例えば、特許文献１参照）。
また、扁平伝熱管の扁平面の短手側であるコルゲートフィンの端部を折り返して湾曲部を設けることで、外気の流通方向の上流端部の塵埃の堆積を抑制する熱交換器があった（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２０１３／０３５４３６号 特開２０１５ー１３５２０８号公報

しかしながら、このような従来技術では、コルゲートフィンが扁平伝熱管の扁平面の風上側の端部よりもさらに風上側に突き出ることで、コルゲートフィンが扁平伝熱管と接合されない距離が長くなり、コルゲートフィンの強度が低下していた。コルゲートフィンの強度の低下により、コルゲートフィンの端部が変形して外気の流路を塞ぎ、熱交換器を通過する空気の抵抗となって、熱交換器の伝熱性能を低下させていた。
また、コルゲートフィンの端部を折り返すことで、コルゲートフィンの強度は増すものの、コルゲートフィンの表面に析出する水が排出されずに滞留し、熱交換器の伝熱性能を低下させていた。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コルゲートフィンの強度が向上し、凝縮水の排水性を向上させる熱交換器、空気調和機、及び熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係る熱交換器は、冷媒が流通する流路が内部に形成され、流路の方向に直交する断面が扁平形状であり、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置された複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管の間に配置され、扁平面の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部を有するコルゲートフィンと、を備え、突き出し部には、突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が形成され、突き出し部の短手側の長さＬ１と折り返し部の短手側の長さＬ２は、１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１であることを特徴とする。

本開示に係るコルゲートフィンの製造方法は、帯状のフィン材の長手側のいずれか一方を１８０度折り返し、折り返し部を形成する工程と、折り返し部を圧縮する工程と、フィン材を短手側から順に波形状に折り曲げ、波形状の部分である頂部の間の山腹である面には、折り返し部に向かって並列するようにルーバーを形成しコルゲートフィンを製造する工程と、冷媒が流通する流路が内部に形成され、流路の方向に直交する断面が扁平形状であり、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置された複数の扁平伝熱管の間に、扁平面の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部を設けるように配置し、突き出し部には突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が設けられており、突き出し部の短手側の長さＬ１と折り曲げ部の短手側の長さＬ２は、１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１であるようにコルゲートフィンを設ける工程と、扁平伝熱管とヘッダーとを接合する工程と、を備える。

本開示にかかる熱交換器は、コルゲートフィンが、扁平伝熱管の扁平面の端部よりも突き出した突き出し部を有している。そして、突き出し部には、突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が設けられており、突き出し部の短手側の長さＬ１と折り返し部の短手側の長さＬ２が１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１であることで、コルゲートフィンの強度と凝縮水の排水性が向上し、伝熱性能を向上させることができる。

本開示に係る熱交換器の製造方法は、扁平伝熱管の間に、扁平伝熱管の端部よりも突き出した突き出し部を設けるようにコルゲートフィンを配置する。突き出し部には、突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が設ける。このとき、突き出し部の短手側の長さＬ１と折り返し部の短手側の長さＬ２が１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１であるようにコルゲートフィンを設けることで、コルゲートフィンの強度と凝縮水の排水性が向上し、伝熱性能を向上させることができる。

実施の形態１に係る熱交換器の概略図の例である。 実施の形態１に係る扁平伝熱管に設置されたコルゲートフィンの一部を表す図である。 実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す図である。 実施の形態１に係る熱交換器のコルゲートフィン及び扁平伝熱管を第１方向からみた上面図の概略図である。 実施の形態１に係る折り返し部の長さと、コルゲートフィンの端部の変形量の関係を示した図である。 実施の形態１に係るコルゲートフィンの折り返し部と扁平伝熱管との間に、滞留している凝縮水の様子を表している。 実施の形態１に係るコルゲートフィンの折り返し部の端部と扁平伝熱管との間に成型された空隙を伝って排水される凝縮水の様子を表している図である。 実施の形態１に係るコルゲートフィンの折り返し部と折り返し部以外の突き出し部の部分で形成された空隙の縁を伝い、排水が促進される凝縮水の様子を表している図である。 実施の形態１に係るコルゲートフィンの製造方法の流れを表すフローチャートの一例である。 実施の形態１に係るコルゲートフィンを製造する縁折りローラーの一例を示した図である。 実施の形態２に係る扁平伝熱管に設けられたコルゲートフィンの一部を表す図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの概略図の例である。
図１に示すように、実施の形態１に係る熱交換器１０Ａは、パラレル配管形となるコルゲートフィンチューブ型の熱交換器である。熱交換器１０Ａは、複数の扁平伝熱管１、複数のコルゲートフィン２Ａ及び一対のヘッダーであるヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂを備えている。矢印Ｍは、冷媒の流れを表す。

ヘッダー３Ａは、空気調和機を構成する圧縮機と配管接続されており、熱交換を行う媒体となる流体である冷媒を扁平伝熱管１に分岐させて送っている。
ヘッダー３Ｂは、接続された扁平伝熱管１から送られた冷媒を合流させ、室外ファンに送っている。

複数の扁平伝熱管１は、ヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂに接続され、ヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂと直交するように設けられている。扁平伝熱管１の長手方向を第１方向、扁平伝熱管１が間隔を空けて配列されている方向を第２方向、並びに、第１方向及び第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向で表す。
扁平伝熱管１の内部には、冷媒が流通する流路が第１方向に向かって形成されている。本実施の形態の扁平伝熱管１は、冷媒の流路となる複数の孔を有する多穴扁平伝熱管である。

図１で示すように、２本のヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂは、第１方向に扁平伝熱管１を挟んで分かれて配置される。

扁平伝熱管１は、冷媒の流路の方向である第１方向に直交する断面が扁平形状になっている。空気の流通方向の第３方向である扁平面の長手方向の外側面は平面状であり、扁平円の短手側の外側面は曲面状となっている。
扁平伝熱管１は、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置されている。

本実施の形態に係る扁平伝熱管１は、ヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂが有する挿入穴に挿し込まれてろう付けされ、接合される。ろう付けのろう材は、本実施の形態では例えばアルミニウムを含むろう材を使用するが、その他のものでもよい。

熱交換器１０Ａが、凝縮器として使用される場合は、高温及び高圧の冷媒が扁平伝熱管１の管内の冷媒流路を流れる。また、熱交換器１０Ａが、蒸発器として使用される場合は、低温及び低圧の冷媒が扁平伝熱管１の管内の冷媒流路を流れる。

冷媒は、外部装置から熱交換器１０Ａに冷媒を供給する配管を介して、一方のヘッダーであるヘッダー３Ａに流入する。ヘッダー３Ａに流入した冷媒は、分配されて各扁平伝熱管１を通過する。扁平伝熱管１は、管内を通過する冷媒と管外を通過する外部の空気である外気との間で熱交換を行う。このとき、扁平伝熱管１を通過する間に、冷媒の温度が外気の温度より高い場合には、冷媒は、自身が持つ熱を外気に放出する。冷媒の温度が外気の温度より低い場合には、冷媒は、外気から熱を吸収する。
扁平伝熱管１を通過して熱交換された冷媒は、もう一方のヘッダーであるヘッダー３Ｂに流入し、合流する。そして、冷媒は、ヘッダー３Ｂに接続された配管を通って、外部装置に還流される。

図２は、図１のａを拡大した本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの図であり、扁平伝熱管１に設置されたコルゲートフィン２Ａの一部を表す図である。図２を用いて、本実施の形態に係るコルゲートフィン２Ａの構造について説明する。矢印Ｎは、凝縮水４の流れを示している。
コルゲートフィン２Ａは、扁平伝熱管１の互いに対向する間に配列され、冷媒と外気との伝熱面積を広げている。コルゲートフィン２Ａは、フィン材に対してコルゲート加工が行われ、山折り及び谷折りを繰返すつづら折りにより、折り返しされて波形状に、蛇腹となって形成される。ここで、波形状に形成されてできた凹凸による折り返し部分は、波形状の頂部となる。本実施の形態では、コルゲートフィン２Ａの頂部は、扁平面の長手方向と平行となっている。

コルゲートフィン２Ａは、対向する扁平伝熱管１の間から空気の流通する方向である第３方向の上流側、つまり、扁平伝熱管１の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部２１を設けている。突き出し部２１以外の部分は、扁平伝熱管１の扁平面の長手方向とコルゲートフィン２Ａの頂部が接触して設けられている。そして、接触部分は、ろう材によってろう付けされ、接合されている。コルゲートフィン２Ａの板材は、アルミニウム合金を材質に用いる。そして、板材表面には、ろう材層がクラッドされる。クラッドされたろう材層は、アルミシリコン系のアルミニウムを含むろう材を基本とする。ここで、板材の板厚は、５０μｍ～２００μｍ程度である。コルゲートフィン２Ａの板材及びクラッドされたろう材層の材料は、その他の材料でもよい。

コルゲートフィン２Ａの各頂部の間の山腹における面をフィン面とする。各フィン面は、それぞれルーバー２２を有する。ルーバー２２は、各フィン面に空気の流通方向である第３方向に沿って、複数並んで設けられる。
ルーバー２２は、空気を通過させるスリット及びスリットを通過する空気を導く板部を有している。コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１の長さについては、後述する。

図３は、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａを搭載した空気調和装置の構成を示す図である。図３に示す空気調和装置では、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａを室外熱交換器２３０として用いる。ただし、これに限定せず、室内熱交換器１１０として用いてもよいし、室外熱交換器２３０及び室内熱交換器１１０の両方に用いてもよい。
図３に示すように、空気調和装置は、室外機２００及び室内機１００を、ガス冷媒配管３００及び液冷媒配管４００によって各々配管接続することで、冷媒回路が構成される。

室外機２００は、圧縮機２１０、四方弁２２０、室外熱交換器２３０及び室外ファン２４０を有している。本実施の形態に係る空気調和装置は、１台の室外機２００と１台の室内機１００が配管接続されている。

圧縮機２１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機２１０は、例えばインバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることで、圧縮機２１０の容量を変化させることができる。
四方弁２２０は、冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。

室外熱交換器２３０は、冷媒と室外の空気との熱交換を行う。暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。室外ファン２４０は、室外熱交換器２３０に室外の空気を送り込み、室外熱交換器２３０における熱交換を促す。

一方、室内機１００は、室内熱交換器１１０、膨張弁１２０及び室内ファン１３０を有している。
室内熱交換器１１０は、空調対象となる室内の空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。本実施の形態では、熱交換器１０Ａが蒸発器として用いた場合において、ヘッダー３Ａが液状の冷媒が通過し、ヘッダー３Ｂがガス状の冷媒が通過している。

絞り装置などの膨張弁１２０は、冷媒を減圧して膨張させる。例えば、電子式膨張弁で構成した場合には、制御装置の指示に基づいて開度調整を行う。
また、室内熱交換器１１０は、空調対象の空間である室内の空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。
室内ファン１３０は、室内の空気を、室内熱交換器１１０に通過させ、室内熱交換器１１０を通過させた空気を室内に供給する。

次に、冷媒の流れに基づいて、空気調和装置を構成する各部の動作の例を説明する。
まず、暖房運転について説明する。
圧縮機２１０により圧縮されて吐出した高温および高圧のガス冷媒は、四方弁２２０を通過し、室内熱交換器１１０に流入する。室内熱交換器１１０を通過中に、ガス冷媒は、空調対象の空間の空気と熱交換することで凝縮し、液化する。凝縮し、液化した冷媒は、膨張弁１２０を通過する。冷媒は、膨張弁１２０を通過する際、減圧される。膨張弁１２０で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、室外熱交換器２３０を通過する。室外熱交換器２３０において、室外ファン２４０から送られた室外の空気と熱交換することで蒸発し、ガス化した冷媒は、四方弁２２０を通過して、再度、圧縮機２１０に吸入される。以上のようにして空気調和装置の冷媒が循環し、暖房に係る空気調和を行う。

次に、冷房運転について説明する。
圧縮機２１０により圧縮されて吐出した高温および高圧のガス冷媒は、四方弁２２０を通過し、室外熱交換器２３０に流入する。そして、室外熱交換器２３０内を通過して、室外ファン２４０が供給した室外の空気と熱交換することで凝縮し、液化した冷媒は、膨張弁１２０を通過する。冷媒は、膨張弁１２０を通過する際、減圧される。膨張弁１２０で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、室内熱交換器１１０を通過する。そして、室内熱交換器１１０において、空調対象空間の空気と熱交換することで蒸発し、ガス化した冷媒は、四方弁２２０を通過して再度圧縮機２１０に吸入される。以上のようにして空気調和装置の冷媒が循環し、冷房に係る空気調和を行う。

本実施の形態に係る熱交換器１０Ａが蒸発器として作用する場合、扁平伝熱管１及びコルゲートフィン２Ａの表面は、熱交換器１０Ａを通過する空気の温度より低い。したがって、空気中の水分が扁平伝熱管１及びコルゲートフィン２Ａの表面で結露し、凝縮水４となる。そして凝縮水４が冷却され、霜が形成される。
本実施の形態に係る熱交換器１０Ａでは、コルゲートフィン２Ａに突き出し部２１を設けて扁平伝熱管１に設置することで、霜の形成を抑制する。

本実施の形態に係るコルゲートフィン２Ａの突き出し部２１は、コルゲートフィン２Ａの素材となる帯状材の第３方向の端部を、扁平伝熱管１の扁平面の突き出し部２１側の端部を１８０度折り返した折り返し部２３が形成されている。
図４は、熱交換器１０Ａのコルゲートフィン２Ａ及び扁平伝熱管１を第１方向からみた上面図の概略図である。コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１の短手側の長さをＬ１、折り返し部の短手側の長さをＬ２、及び突き出し部２１の折り返し部２３以外の部分の短手側の長さをＬ３で表す。空気の流通する方向を矢印Ｐで表す。

図５は、折り返し部２３の長さと、コルゲートフィン２Ａの端部の変形量の関係を示した図である。熱交換器１０Ａを使用していくと、コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１は、鉛直方向にたわむように曲がって変形する。変形量は、変形していないコルゲートフィン２Ａのフィン面を基準としたとき、フィン面と曲がって変形した部分との鉛直方向の距離の最大値を表したものである。図５では、突き出し部２１の長さＬ１を４ｍｍ、折り返し部２３の長さＬ２を０ｍｍとした場合のコルゲートフィン２Ａの端部の変形量を基準値１００とし、折り返し部２３の長さを順に増加させた場合の変形量を比率で表している。コルゲートフィン２Ａの折り返し部２３の長さが１ｍｍである場合の変形量は、折り返し部２３の長さが０ｍｍである場合も変形量のおよそ５０％である。図５に示した通り、折り返し部２３の長さL２を１ｍｍ以上とすると、変形量がおよそ５０％よりも小さくなる。
変形量がおよそ５０％よりも小さくなると、コルゲートフィン２Ａの端部の変形により阻害される外気の流量を抑制することができ、熱交換器１０Ａの伝熱性能の低下を抑制することができる。
したがって、１／４≦Ｌ２／Ｌ１であることが望ましい。

折り返し部２３の長さＬ２が突き出し部２１の長さＬ１より長くなる場合、つまり、コルゲートフィン２Ａの折り返し部２３を扁平伝熱管１の端部よりも第３方向の向きに向かって折り返す場合、折り返し部２３に扁平伝熱管１が接触する。接触すると、扁平伝熱管１とコルゲートフィン２Ａの間に隙間が形成され、凝縮水が滞留してしまう。さらに、扁平伝熱管１とコルゲートフィン２Ａのろう付けが阻害される。

図６は、コルゲートフィン２Ａの折り返し部２３と扁平伝熱管１との間に、滞留している凝縮水４の様子を表している。図７は、コルゲートフィン２Ａの折り返し部２３の端部と扁平伝熱管１との間に成型された空隙を伝って排水される凝縮水４の様子を表している。図８は、コルゲートフィン２Ａの折り返し部２３と折り返し部２３以外の突き出し部２１の部分で形成された空隙の縁を伝い、排水が促進される凝縮水４の様子を示した図である。

図６～図８より、扁平伝熱管１の端部よりも第３方向に向かって折り返し部２３を折り込まない、つまり、突き出し部２１中に折り返し部２３以外の部分を確保する場合、折り返し部２３の端部と扁平伝熱管１との間と、折り返し部２３と折り返し部２３以外の突き出し部２１の部分において、空隙が形成されることがわかる。形成された空隙によって、凝縮水４の排水が促進される。

したがって、コルゲートフィン２Ａの端部の強度の確保と、凝縮水４の排水の促進の点から、コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１の長さＬ１と折り返し部２３の長さＬ２は、１／４≦Ｌ２／L１＜１であることが望ましい。

さらに、コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１は、コルゲートフィン２Ａと扁平伝熱管１とを安定したろう付けによって製造する点から、突き出し部２１の折り返し部２３以外の部分の長さＬ３は、１／４≦Ｌ３／Ｌ１、つまり１／４≦L２／L１≦３／４であるように確保して製造するのがより望ましい。

次に、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの製造方法について述べる。
図９は、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの製造方法の流れを表すフローチャートの一例である。
図１０は、本実施の形態に係るコルゲートフィン２Ａを製造する縁折りローラー５００の一例を示した概略図である。図９及び図１０を用いて、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの製造方法について説明する。

図９のステップＳ００１では、フィン材の長手側のいずれか一方を１８０度折り返し、折り返し部２３を形成する。
このとき、図１０の縁折りローラー５００では、ローラー間の噛み合いにより、コルゲートフィン２Ａとなる帯状のフィン材の一部に折り返し部２３を形成する。
縁折りローラー５００は、鉛直方向に並んで配置されたローラーの間にコルゲートフィン２Ａとなるフィン材を矢印Qの方向に供給すると、フィン材を折り返し加工する。
縁折りローラー５００は、鉛直方向に設けられた上下１対となる４組のローラーで構成されている。上側に配置されたローラーは、下側に配置されたローラーよりも、折り返し部２３が形成される位置の方向にずれて設けられている。上側に配置されたローラーの円形面のうち、折り返し部２３が形成される側の円形面には、円形面よりも一回り大きい円盤が設けられている。フィン材の長手方向のいずれか一方が円盤に触れるように供給することで、第１ローラー５０１と対となる第２ローラー５０２では、ローラーの円盤が設けられている箇所でフィン材は９０°折り返される。
９０°折り返した箇所に当たるように設けられた第３ローラー５０３と、第３ローラーと対となる第４ローラー５０４は、第３ローラー５０３と第４ローラー５０４がずれている箇所で、さらに１３５°程度まで折り返しを行う。続く第５ローラー５０５と対となる第６ローラー５０６では同様に、１８０°まで折返すことにより、折り返し部２３を形成する。

図９のステップＳ００２では、折り返し部２３の圧縮を行う。このとき、図１０の第７ローラー５０７と、第７ローラー５０７と対となる第８ローラー５０８で折り返し部２３を圧縮することにより、折り返し部２３を精度良く加工することができる。

図９のステップＳ００３では、フィン材を波形状に折り曲げて切り落とす。このとき、図１０の上下１対のコルゲート成型ローラー５１０によって、フィン材は、短手側から順に山折り及び谷折りを繰返すつづら折りにより、折り曲げられて波形状に蛇腹となり、コルゲートフィン２Ａが形成される。また、コルゲートフィン２Ａを波形状に形成すると同時に、フィン材上にルーバー２２の形成を行う。ルーバー２２は、波形状の部分である頂部の間の山腹である面に、折り返し部２３に向かって並列するように形成される。図１０のコルゲート成型ローラー５１０には、ローラーの外周部に細かい歯が形成されており、ルーバー２２を切り起こすことができる。ルーバー２２の形成後、コルゲートフィン２Ａを切り落とし、コルゲートフィン２Ａを作り終える。
本実施の形態では、コルゲートフィン２Ａの製造装置として、第１ローラー５０１～第８ローラー５０８、及びコルゲート成型ローラー５１０を用いたが、その他のものでもよい。

図９のステップＳ００４では、扁平伝熱管１にコルゲートフィン２Ａを設ける。扁平伝熱管１の一方の端部よりも突き出している部分である突き出し部２１を設けるようにコルゲートフィン２Ａを配置する。このとき、突き出し部２１には折り返し部２３が設けられており、コルゲートフィン２Ａの突き出し部２１の短手側の長さＬ１と折り返し部２３の短手側の長さＬ２が１／４≦Ｌ２／L１＜１となるように、扁平伝熱管１の平面とコルゲートフィン２Ａの頂部を接触して設ける。また、本実施の形態では、突き出し部２１以外の部分である、コルゲートフィン２Ａの頂部は、扁平伝熱管１の扁平面の長手方向と平行であるように接触して設ける。

図９のステップＳ００５では、ヘッダー３Ａ及びヘッダー３Ｂと、扁平伝熱管１とを接合する。ステップＳ００１～Ｓ００５を経て、熱交換器１０Ａが製造される。

本実施の形態によれば、扁平伝熱管１の端部から突き出す突き出し部２１を設け、突き出し部２１には、突き出し部２１の端部を１８０度折り返した折り返し部２３を形成したコルゲートフィン２Ａを熱交換器１０Ａに備える。このとき、突き出し部２１の短手側の長さＬ１と折り返し部２３の短手側の長さＬ２を、１／４≦Ｌ２／L１＜１とすることで、コルゲートフィン２Ａの強度が向上し、コルゲートフィン２Ａの端部の変形を抑制することができる。また、コルゲートフィン２Ａの表面に析出した水及び除霜運転時に発生する凝縮水の滞留を抑制し、排水を促進することができる。
したがって、コルゲートフィン２Ａの端部の変形及び凝縮水の滞留による熱交換器の伝熱性能の低下を抑制することができる。コルゲートフィン２Ａの強度を増加させることで、運搬又は据付時、製品使用環境下で、突き出し部２１に外力が加わっても、変形することを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、コルゲートフィン２Ａの強度を増すために、コルゲートフィン２Ａの厚みを増す必要がないため、コルゲートフィン２Ａの材料の使用量を削減することができる。

実施の形態２．
実施の形態１と実施の形態２との相違点は、扁平伝熱管へのコルゲートフィンの設置の仕方の違いである。突き出し部以外の部分は、コルゲートフィンの頂部の長さと、第１方向である扁平伝熱管の扁平面の長手方向とが、平行ではなく、突き出し部側に傾斜して設置されている。
なお、以下では、実施の形態１との相違点のみ説明し、同一又は、対応する部分についての説明は省略する。符号についても、実施の形態１と同一又は相当部分は同一符号とし、説明を省略する。

図１１は、本実施の形態に係る扁平伝熱管１に設けられたコルゲートフィンの２Ｂの一部を表す図である。
図１１で示すように、コルゲートフィン２Ｂは、突き出し部２１側に向かって傾斜して扁平伝熱管１の扁平面に設けられている。
傾斜具合は、コルゲートフィン２Ｂを傾斜させたときに、突き出し部２１の長さＬ１と折り返し部２３の長さＬ２の長さの関係が、１／４≦Ｌ２／L１＜１として確保することができる程度である。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に、コルゲートフィン２Ｂの突き出し部２１の長さＬ１と、突き出し部２１の端部を１８０度折り返した折り返し部２３の長さＬ２とを、１／４≦Ｌ２／L１＜１とすることで、コルゲートフィン２Ｂの強度が向上し、コルゲートフィン２Ｂの端部の変形を抑制することができる。

また、コルゲートフィン２Ｂの表面に析出した水及び除霜運転時に発生する凝縮水の滞留を抑制し、排水を促進することができる。したがって、コルゲートフィン２Ｂの端部の変形及び凝縮水の滞留による熱交換器１０Ｂの伝熱性能の低下を抑制することができる。

本実施の形態では、コルゲートフィン２Ｂを突き出し部２１側に傾斜させて扁平伝熱管１と接触して設けることで、実施の形態１よりも、凝縮水の排水をさらに促進させ、熱交換器の伝熱性能の低下を抑制することができる。

なお、本開示は、その開示の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略すること、及び別公知の技術と組み合わせることが可能である。

１ 扁平伝熱管
２Ａ，２Ｂ コルゲートフィン
２１ 突き出し部
２２ ルーバー
２３ 折り返し部
３Ａ，３Ｂ ヘッダー
４ 凝縮水
１００ 室内機
１１０ 室内熱交換器
１２０ 膨張弁
１３０ 室内ファン
２００ 室外機
２１０ 圧縮機
２２０ 四方弁
２３０ 室外熱交換器
２４０ 室外ファン
３００ ガス冷媒配管
４００ 液冷媒配管
５００ 縁折りローラー
５０１ 第１ローラー
５０２ 第２ローラー
５０３ 第３ローラー
５０４ 第４ローラー
５０５ 第５ローラー
５０６ 第６ローラー
５０７ 第７ローラー
５０８ 第８ローラー
５１０ コルゲート成型ローラー

Claims (5)

1. 冷媒が流通する流路が内部に形成され、前記流路の方向に直交する断面が扁平形状であり、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置された複数の扁平伝熱管と、
   前記扁平伝熱管の間に配置され、前記扁平伝熱管の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部を有するコルゲートフィンと、
   を備え、
   前記突き出し部には、前記突き出し部の端部を１８０度折り返した折り返し部が形成され、
   前記突き出し部の短手側の長さＬ１と前記折り返し部の短手側の長さＬ２は、１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１である
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 前記コルゲートフィンは、前記コルゲートフィンの波形状の部分である頂部が、前記扁平面の前記長手方向と平行であるように設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記コルゲートフィンは、前記突き出し部側に傾いて設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器を搭載した
   空気調和機。
5. 帯状のフィン材の長手側のいずれか一方を１８０度折り返し、折り返し部を形成する工程と、
   前記折り返し部を圧縮する工程と、
   前記フィン材を短手側から順に波形状に折り曲げ、前記波形状の部分である頂部の間の山腹である面には、前記折り返し部に向かって並列するようにルーバーを形成して前記フィン材を切り落とし、コルゲートフィンを製造する工程と、
   冷媒が流通する流路が内部に形成され、前記流路の方向に直交する断面が扁平形状であり、扁平面の長手方向の面でそれぞれ対向して間を隔てて配置された複数の扁平伝熱管の間に、前記扁平伝熱管の一方の端部よりも突き出した部分である突き出し部を設けるように配置し、前記突き出し部には前記折り返し部が設けられており、前記突き出し部の短手側の長さＬ１と前記折り曲げ部の短手側の長さＬ２は、１／４≦Ｌ２／Ｌ１＜１であるようにコルゲートフィンを設ける工程と、
   前記扁平伝熱管とヘッダーとを接合する工程と、
   を備える熱交換器の製造方法。

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