JP5947158B2 - ヒートポンプ用室外熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプ装置の一構成要素となる室外熱交換器に関するものである。

従来から、ヒートポンプ装置は、圧縮機、膨張弁、室内熱交換器、室外熱交換器及び流路切替装置を備えており、流路切替装置により暖房運転と冷房運転とに切り替えられるようになっている。室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として作用する一方、冷房運転時には凝縮器として作用する。

室外熱交換器としては、例えば、特許文献１に開示されているように、上下一対のヘッダタンクと、上下のヘッダタンク間に配置されて該ヘッダタンクに連通する複数のチューブと、チューブ間に配置されるフィンとを備えたものが知られている。チューブは複数のチューブ群をなすように分けられ、これにより、複数のパスが形成されている。

暖房運転時に蒸発器として作用する場合、冷媒の各チューブへの分流性を考えると、特許文献１のようにチューブが上下方向に延びるように配置するのが好ましい。ところが、冷房運転時に凝縮器として作用する場合には、冷媒が上昇流となっているパスにおいて、冷媒が外部空気と熱交換することによって次第に液化していき、チューブ内で液冷媒の滞留が発生しやすくなる。このことは凝縮性能の低下を招く。

このことに対し、例えば特許文献２に開示されているように、上昇流となる冷媒が流通するチューブを、下降流となる冷媒が流通するチューブとは別にする構成が知られている。

特開平７−８１３８７号公報 特開２００１−１４１３８２号公報

しかしながら、特許文献２のように上昇流となる冷媒が流通するチューブを、下降流となる冷媒が流通するチューブとは別にする構成があるが、凝縮性能の低下をより効果的に抑制したいという要求がある。

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、凝縮器として作用する場合の凝縮性能の低下を効果的に抑制できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、所定方向に延びる上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクと、
上記上側ヘッダタンク及び上記下側ヘッダタンク間で上下方向に延び、上端部が上記上側ヘッダタンクに連通し、下端部が上記下側ヘッダタンクに連通し、かつ、該ヘッダクタンクの長手方向に所定の間隔をあけて並ぶように配置された複数のチューブと、
上記チューブ間に設けられた複数のフィンとを備え、
冷媒が順次流通する第１パス、第２パス及び第３パスが少なくとも形成されたヒートポンプ用室外熱交換器において、
上記第１〜第３パスのうち、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するパスは、上記チューブとは断面形状が異なり、かつ、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスのチューブ群の合計流路断面積よりも小さな流路断面積を有する冷媒流通管で構成されており、
上記冷媒流通管における上記チューブ並び方向の寸法は、隣り合う２本の上記チューブと該２本のチューブ間に配置されているフィンとの該チューブ並び方向の合計寸法と略等しく設定されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通する冷媒流通管の流路断面積が、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスの流路断面積よりも小さくなる。そして、冷媒流通管におけるチューブ並び方向の寸法を、２本のチューブとフィンとの合計寸法と略等しくしたことで、冷媒流通管の流路断面積が不足しないように最低限確保して冷媒の流通抵抗を減少させながら、冷媒の熱交換効率を低下させることが可能になる。

また、製造時において、上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクのチューブ挿入孔を例えばプレス成形法により得る際、冷媒流通管を連通させるための挿入孔をヘッダタンクに形成する箇所では、チューブ挿入孔を形成するためのパンチ型をチューブ２本分だけ取り除いて、冷媒流通管の挿入孔を形成するためのパンチ型に入れ替えればよく、金型の費用が安価なものとなる。

第２の発明は、所定方向に延びる上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクと、
上記上側ヘッダタンク及び上記下側ヘッダタンク間で上下方向に延び、上端部が上記上側ヘッダタンクに連通し、下端部が上記下側ヘッダタンクに連通し、かつ、該ヘッダクタンクの長手方向に所定の間隔をあけて並ぶように配置された複数のチューブと、
上記チューブ間に設けられた複数のフィンとを備え、
冷媒が順次流通する第１パス、第２パス及び第３パスが少なくとも形成されたヒートポンプ用室外熱交換器において、
上記第１〜第３パスのうち、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するパスは、上記チューブとは断面形状が異なり、かつ、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスのチューブ群の合計流路断面積よりも小さな流路断面積を有する冷媒流通管で構成されており、
上記冷媒流通管は、冷媒流路と、該冷媒流路とは区画された空間とを備えており、該空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通する冷媒流通管の流路断面積が、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスの流路断面積よりも小さくなるので、冷房運転時に上昇流となる冷媒の熱交換効率が低下する。さらに、冷媒流通管の外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に空間が設けられているので、該空間が外部空気と冷媒との間で断熱効果を発揮する。よって、熱交換効率がより一層低下することになる。

また、冷媒流通管の耐腐食性も向上する。

第３の発明は、第１の発明において、
上記冷媒流通管は、冷媒流路と、該冷媒流路とは区画された空間とを備えており、該空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、第２の発明と同様に、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流れるパスの熱交換効率をより一層低下させることが可能になるとともに、冷媒流通管の耐腐食性も向上する。

第４の発明は、第２または３の発明において、
上記冷媒流通管の冷媒流路の断面形状は略円形であることを特徴とするものである。

この構成によれば、冷媒流通管の耐圧性を確保しながら、肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能になる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つに記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
上記冷媒流通管における上記フィンとの接触面の形状と、上記チューブにおける上記フィンとの接触面の形状とは、略等しいことを特徴とするものである。

この構成によれば、例えば製造時にチューブ、フィン及び冷媒流通管を並び方向に結束してまとめる場合に、チューブのフィンへの接触面積と、冷媒流通管のフィンへの接触面積とが略等しくなる。よって、フィンにかかる結束力がチューブ側と冷媒流通管側とで同等になり、フィンの座屈が抑制される。

第６の発明は、第５の発明において、
上記冷媒流通管における上記フィンとの接触面の形状は、略平坦であることを特徴とするものである。

この構成によれば、例えば製造時にチューブ、フィン及び冷媒流通管を並び方向に結束してまとめる場合に、冷媒流通管の平坦面がフィンに接触することになるので、フィンの座屈が抑制される。

第７の発明は、第２または３の発明において、
上記冷媒流通管の空間には、空気が充填されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、外部空気と冷媒との間の断熱効果がより一層高まる。

第８の発明は、第２または３の発明において、
上記冷媒流通管の空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の両方に設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、冷媒流通管の空間が、冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の両方に位置することになるので、外部空気と冷媒との間の断熱効果がより一層高まる。

第１の発明によれば、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通する冷媒流通管の流路断面積を、下降流となる冷媒が流通するパスの流路断面積よりも小さくできる。そして、冷媒流通管におけるチューブ並び方向の寸法を、２本のチューブとフィンとの合計寸法と略等しくしたことで、冷媒流通管の流路断面積が不足しないように最低限確保して冷媒の流通抵抗を減少させながら、冷媒の熱交換効率を低下させて冷媒の滞留を抑制することができる。よって、冷房運転時の凝縮性能を向上させることができる。

また、上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクをプレス成形する場合には、冷媒流通管の挿入孔は、チューブ挿入孔を形成するパンチ型の入れ替えで対応することができ、金型の費用を安価することができる。

第２の発明によれば、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通する冷媒流通管の流路断面積を、下降流となる冷媒が流通するパスの流路断面積よりも小さくできる。そして、冷媒流通管の外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に空間を設けたので、外部空気と冷媒との熱交換効率をより一層低下させて冷媒の滞留を抑制することができる。よって、冷房運転時の凝縮性能を向上させることができる。また、冷媒流通管の耐腐食性を向上させることもできる。

第３の発明によれば、第２の発明と同様に冷房運転時の凝縮性能を向上させることができる。また、冷媒流通管の耐腐食性を向上させることもできる。

第４の発明によれば、冷媒流通管の冷媒流路の断面形状を略円形にしたので、耐圧性を確保しながら軽量化を図ることができる。

第５の発明によれば、冷媒流通管におけるフィンの接触面の形状と、チューブにおけるフィンの接触面の形状とを略等しくしたので、製造時にチューブ、フィン及び冷媒流通管を結束した場合にフィンの座屈を抑制できる。

第６の発明によれば、冷媒流通管におけるフィンとの接触面の形状を略平坦にしたので、フィンの座屈を抑制できる。

第７の発明によれば、冷媒流通管の空間に空気を充填したので、外部空気と冷媒との間の断熱効果をより一層高めることができるので、冷房運転時の凝縮性能をさらに向上させることができる。

第８の発明によれば、冷媒流通管の空間を外部空気の流れ方向上流側と下流側の両方に設けたので、外部空気と冷媒との間の断熱効果をより一層高めることができるので、冷房運転時の凝縮性能をさらに向上させることができる。

実施形態にかかるヒートポンプ用室外熱交換器の正面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 冷媒流通管の端面図である。 変形例にかかる冷媒流通管の端面図である。

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。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、実施形態にかかるヒートポンプ用室外熱交換器１を外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。室外熱交換器１は、図示しないが、ヒートポンプ装置の一構成要素である。ヒートポンプ装置は、室外熱交換器１の他に、圧縮機、膨張弁、室内熱交換器及び流路切替装置を備えており、これらが冷媒配管によって環状に接続されている。そして、流路切替装置によって暖房運転と冷房運転との切替が行われるようになっている。室外熱交換器１は、暖房運転時には蒸発器として作用する一方、冷房運転時には凝縮器として作用する。

尚、この実施形態の説明では、ヒートポンプ装置が車両用空調装置を構成する場合について説明するが、本発明の適用範囲は、車両用空調装置に限られるものではなく、一般家庭用や事務所用、事業所用のヒートポンプ装置にも適用可能である。

室外熱交換器１は、車両の前部において走行風（外部空気）が当たるように配設されている。室外熱交換器１には、クーリングファンによる冷却風（外部空気）も当たるようになっている。

室外熱交換器１は、上側ヘッダタンク２と、下側ヘッダタンク３と、コアＣとを備えている。上側ヘッダタンク２は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。上側ヘッダタンク２の下壁部には、後述するチューブ４の上端部が挿入されるチューブ挿入孔（図示せず）がチューブ４の間隔に対応して複数形成されている。また、上側ヘッダタンク２の下壁部には、後述する冷媒流通管６の上端部が挿入される冷媒流通管挿入孔が形成されている。

下側ヘッダタンク３も車幅方向に延びる筒状に形成されており、上側ヘッダタンク２から下方へ所定距離離れて配設されている。下側ヘッダタンク３にも上側ヘッダタンク２と同様にチューブ挿入孔及び冷媒流通管挿入孔が形成されている。

上側ヘッダタンク２及び下側ヘッダタンク３は、アルミニウム合金製であり、例えばプレス成形法によって得ることができる。

コアＣは、複数のチューブ４，４，…及びフィン５，５，…と、チューブ４とは別に冷媒流路を形成する冷媒流通管６と、左右のエンドプレート７，７とを備えている。チューブ４は、上下方向に延び、かつ、外部空気の流れ方向に長い断面形状を有する偏平チューブであり、アルミニウム合金を押出成形してなるものである。

チューブ４の両側面は、上下方向に延びる略平坦面で構成されている。図２に示すように、チューブ４の内部には、該チューブ４の長手方向に延びる複数の区画壁４ａ，４ａ，…が設けられ、該区画壁４ａによって複数の冷媒流路Ｒ，Ｒ，…が形成されている。

チューブ４，４，…の上端部は上側ヘッダタンク２のチューブ挿入孔に挿入されて上側ヘッダタンク２に連通している。一方、チューブ４，４，…の下端部は下側ヘッダタンク３のチューブ挿入孔に挿入されて下側ヘッダタンク３に連通している。

冷媒流通管６は、アルミニウム合金を押出成形してなるものであり、チューブ４と同様に上下方向に延びる筒状に形成され、コアＣのチューブ４並び方向において中央寄りの所定位置に配設されている。

図３に示すように冷媒流通管６の断面は、外部空気流れ方向に長い長円形に近い形状とされており、図４にも示すように冷媒流通管６の両側面８，８はチューブ４の側面と同様に上下方向に延びる略平坦面で構成されている。冷媒流通管６の外部空気流れ方向上流側及び下流側の外壁９，９は、それぞれ、外部空気流れ方向上流側及び下流側へ膨出するように湾曲している。図３及び図４において外部空気の流れ方向を白抜きの矢印で示す。

冷媒流通管６の内部には、第１区画壁１０と、第２区画壁１１とが形成されている。第１区画壁１０及び第２区画壁１１の肉厚は、冷媒流通管６の外壁９，９の肉厚よりも厚くなっている。第１区画壁１０は、冷媒流通管６の外部空気流れ方向上流端寄りに位置しており、該冷媒流通管６の長手方向に延びている。この第１区画壁１０は、幅方向（図３及び図４の左右方向）中央部が最も外部空気流れ上流側に位置するように上流側へ向けて断面円弧状に膨出形成されている。第１区画壁１０と冷媒流通管６の外壁９とは外部空気流れ方向に離れている。

第２区画壁１１は、冷媒流通管６の外部空気流れ方向下流端寄りに位置しており、第１区画壁１０から所定距離離れている。第２区画壁１１は、冷媒流通管６の長手方向に延びており、第１区画壁１０とは反対に、幅方向中央部が最も外部空気流れ下流側に位置するように下流側へ向けて断面円弧状に膨出形成されている。第２区画壁１１と冷媒流通管６の外壁９とは外部空気流れ方向に離れている。

冷媒流通管６の内部には、第１区画壁１０と第２区画壁１１との間に冷媒が流通する冷媒流路Ｓが形成され、第１区画壁１０と冷媒流通管６の外壁９との間に冷媒が流通しない第１空間Ｔ１が形成され、第２区画壁１１と冷媒流通管６の外壁９との間にも冷媒が流通しない第２空間Ｔ２が形成されている。つまり、第１空間Ｔ１は、冷媒流通管６における外部空気の流れ方向上流側に設けられ、第２空間Ｔ２は、冷媒流通管６における外部空気の流れ方向下流側に設けられる。

冷媒流路Ｓの断面形状は、第１区画壁１０及び第２区画壁１１が略円弧状であるため、略円形となる。この冷媒流路Ｓの断面中心は、冷媒流通管６の断面中心と略一致している。冷媒流路Ｓの上端部は上側ヘッダタンク２の冷媒流通管挿入孔に挿入されて上側ヘッダタンク２に連通し、また、下端部は下側ヘッダタンク３の冷媒流通管挿入孔に挿入されて下側ヘッダタンク３に連通している。このとき、第１空間Ｔ１及び第２空間Ｔ２は、上側ヘッダタンク２及び下側ヘッダタンク３に挿入されない。よって、第１空間Ｔ１及び第２空間Ｔ２には、空気が充填されることになる。

また、冷媒流通管６におけるチューブ４並び方向の寸法Ｗ１（図４に示す）は、隣り合う２本のチューブ４，４と２本のチューブ４，４間に配置されているフィン５とのチューブ４並び方向の合計寸法Ｗ２（図２に示す）と略等しく設定されている。従って、冷媒流通管６を配設する部位は、２本のチューブ４，４とそれらの間に位置するフィン５との３つの部材と入れ替える形で容易に確保することが可能であり、また、冷媒流通管６を配設する部位を変更したい場合には容易に変更することが可能である。

また、冷媒流通管６における外部空気流れ方向の寸法Ｑ１（図４に示す）は、チューブ４における外部空気流れ方向の寸法Ｑ２（図２に示す）と略等しく設定されている。

フィン５は、アルミニウム合金製の薄板材を成形してなり、外部空気の流れ方向から見て上下方向に連続する波型のコルゲートフィンである。フィン５はチューブ４の側面に接触した状態でろう付けされる。また、冷媒流通管６に隣接するフィン５は、冷媒流通管６の側面８に接触した状態でろう付けされる。

また、エンドプレート７，７は、チューブ４並び方向の最外部に位置するフィン５，５を覆うように形成され、該フィン５，５にろう付けされている。

図１に示すように、上側ヘッダタンク２の内部には、左右方向の中央よりも右側寄りに右側仕切板２１が配設され、左右方向の中央よりも左側寄りに左側仕切板２２が配設されている。これら右側及び左側仕切板２１，２２により、上側ヘッダタンク２の内部は、右側空間Ａ１、中央空間Ａ２及び左側空間Ａ３の３つの空間に分けられている。また、上側ヘッダタンク２の右側には、右側空間Ａ１に連通する冷媒流入管２３が設けられ、また、上側ヘッダタンク２の左側には、左側空間Ａ３に連通する冷媒流出管２４が設けられている。

下側ヘッダタンク３の内部には、上記上側ヘッダタンク２の右側仕切板２１と左側仕切板２２との間に対応するように仕切板３１が配設されている。この仕切板３１により、下側ヘッダタンク３の内部は、右側空間Ｂ１及び左側空間Ｂ２の２つの空間に分けられている。

冷媒流通管６は、上側ヘッダタンク２の中央空間Ａ２と下側ヘッダタンク３の右側空間Ｂ１とに連通するように配置されており、この冷媒流通管６により第２パスＰ２が構成されている。

冷媒流通管６よりも右側のチューブ群４，４，…は、上側ヘッダタンク２の右側空間Ａ１と下側ヘッダタンク３の右側空間Ｂ１とに連通しており、これらチューブ群４，４，…により第１パスＰ１が構成されている。

冷媒流通管６よりも左側のチューブ群４，４，…は、上側ヘッダタンク２の中央空間Ａ２と下側ヘッダタンク３の左側空間Ｂ２とに連通しており、これらチューブ群４，４，…により第３パスＰ３が構成されている。

第３パスＰ３よりも左側のチューブ群４，４，…は、上側ヘッダタンク２の左側空間Ａ３と下側ヘッダタンク３の左側空間Ｂ２とに連通しており、これらチューブ群４，４，…により第４パスＰ４が構成されている。

冷媒流通管６の冷媒流路Ｓの断面積は、第１パスＰ１を構成するチューブ群４，４，…の合計流路断面積、第３パスＰ３を構成するチューブ群４，４，…の合計流路断面積、第４パスＰ４を構成するチューブ群４，４，…の合計流路断面積のいずれよりも小さく設定されている。

冷媒流入管２３から上側ヘッダタンク２の右側空間Ａ１に流入した冷媒は、第１パスＰ１を構成するチューブ４を下方へ流通した後、下側ヘッダタンク３の右側空間Ｂ１に流入する。下側ヘッダタンク３の右側空間Ｂ１に流入した冷媒は、第２パスＰ２を構成する冷媒流通管６の冷媒流路Ｓを上方へ流れて上側ヘッダタンク２の中央空間Ａ２に流入し、その後、第３パスＰ３を構成するチューブ４を下方へ流通した後、下側ヘッダタンク３の左側空間Ｂ２に流入する。下側ヘッダタンク３の左側空間Ｂ２に流入した冷媒は、第４パスＰ４を構成するチューブ４を上方へ流れて上側ヘッダタンク２の左側空間Ａ３に流入した後、冷媒流出管２４から外部へ排出される。つまり、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するパスは、第２パスＰ２と第４パスＰ４であり、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスは、第１パスＰ１と第３パスＰ３である。

上記のように構成された室外熱交換器１を製造する場合について説明する。まず、各部材を用意し、チューブ４、フィン５、冷媒流通管６及びエンドプレート７を上記のように順に並べ、図示しない結束具を用いて並び方向に結束し、圧縮力を加える。このとき、冷媒流通管６の側面８，８がチューブ４の側面と略平行な平坦面であることから、フィン５に対して局所的に大きな力が作用することはなく、略均一に圧縮力を作用させることができる。これにより、フィン５の座屈を防止できる。

一方、上側ヘッダタンク２及び下側ヘッダタンク３をプレス成形する際、チューブ挿入孔及び冷媒流通管挿入孔は、パンチ型を使用して形成する。このとき、冷媒流通管６の寸法Ｗ１（図４に示す）と、２本のチューブ４，４及びフィン５の合計寸法Ｗ２（図２に示す）とが略等しいので、チューブ４，４のチューブ挿入孔形成用のパンチ型を取り外して、冷媒流通管６の冷媒流通管挿入孔形成用のパンチ型に入れ替えればよく、金型本体の改造は不要である。よって、金型の費用が安価なものとなる。

チューブ４、フィン５、冷媒流通管６及びエンドプレート７を圧縮した状態で、上側ヘッダタンク２及び下側ヘッダタンク３を組み付けていき、チューブ４及び冷媒流通管６の両端部を上側ヘッダタンク２と下側ヘッダタンク３のチューブ挿入孔及び冷媒流通管挿入孔に挿入する。その後、ろう付け用の炉内に搬入して各部をろう付けする。

本実施形態にかかる室外熱交換器１では、冷房運転時に、冷媒が第１パスＰ１のチューブ４を流通しながら外部空気と熱交換して温度低下していく。この第１パスＰ１で全ての冷媒が凝縮するわけではないので、第２パスＰ２には、ガス冷媒が流入することになる。この第２パスＰ２の流路は、冷媒流通管６の冷媒流路Ｓであり、他のパスＰ１、Ｐ３、Ｐ４の流路断面積よりも小さく、かつ、単一の流路で外部空気との伝熱面積が狭くなっている。よって、第２パスＰ２における冷媒の熱交換効率が低下する。

さらに、冷媒流通管６におけるチューブ並び方向の寸法を、２本のチューブ４，４とフィン５との合計寸法と略等しくしたことで、冷媒流通管６の冷媒流路Ｓの断面積を十分に広く確保して冷媒の流通抵抗を減少させながら、冷媒の熱交換効率を低下させて液化を抑制し、冷媒の滞留を抑制することが可能になる。

しかも、冷媒流通管６の外部空気流れ方向両側に第１空間Ｔ１及び第２空間Ｔ２を設けているので、該空間Ｔ１，Ｔ２が外部空気と冷媒との間で断熱効果を発揮する。よって、冷媒流通管６の熱交換効率がより一層低下することになる。また、第１空間Ｔ１及び第２空間Ｔ２には空気が充填されているので、このことにより、断熱効果がより一層高まる。

第２パスＰ２を流通した冷媒は第３パスＰ３のチューブ４を流通しながら外部空気と熱交換して凝縮が進んでいく。その後、第４パスＰ４のチューブ４を流通し、外部へ排出されることになる。

また、室外熱交換器１の使用時には、外部空気の流れ方向から異物が飛んできて冷媒流通管６に当たることがあるが、この冷媒流通管６の外部空気流れ方向上流側は外壁９と第１区画壁１０とによって二重構造となっているので、損傷しにくいとともに、高い耐腐食性を得ることができる。

以上説明したように、この実施形態によれば、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通する冷媒流通管６の流路流路Ｓの断面積を、下降流となる冷媒が流通する第１パスＰ１の流路断面積よりも小さくできる。そして、冷媒流通管６におけるチューブ並び方向の寸法を、２本のチューブ４，４とフィン５との合計寸法と略等しくしたことで、冷媒流通管６の冷媒流路Ｓの断面積が不足しないように最低限確保して冷媒の流通抵抗を減少させながら、冷媒の熱交換効率を低下させて冷媒の滞留を抑制することができる。よって、冷房運転時の凝縮性能を向上させることができる。

また、上側ヘッダタンク２及び下側ヘッダタンク３をプレス成形する場合には、冷媒流通管６の挿入孔は、チューブ挿入孔を形成するためのパンチ型の入れ替えで対応することができ、金型の費用を安価することができる。

また、冷媒流通管６の冷媒流路Ｓの断面形状を略円形にしたので、耐圧性を確保しながら軽量化を図ることができる。

さらに、冷媒流通管６におけるフィン５との接触面である側面８の形状を略平坦にしたので、フィン５の座屈を抑制できる。

尚、冷媒流通管６の断面形状は上記した形状に限られるものではなく、例えば、図５に示す変形例のように外部空気の流れ方向に長い略矩形断面としてもよい。この変形例では、側面８，８における外部空気の流れ方向の寸法Ｑ１がチューブ４における外部空気の流れ方向の寸法Ｑ２（図２に示す）と略等しく設定されている。つまり、冷媒流通管６におけるフィン５の接触面（側面８，８）の形状と、チューブ４におけるフィン５の接触面（側面）の形状とは、略等しくなっている。これにより、チューブ４のフィン５への接触面積と、冷媒流通管６のフィン５への接触面積とが略等しくなる。よって、フィン５にかかる結束力がチューブ４側と冷媒流通管６側とで同等になり、フィン５の座屈を抑制できる。

また、上記実施形態では、冷媒流通管６の外部空気流れ方向上流側に第１空間Ｔ１、下流側に第２空間Ｔ２を設けているが、これに限らず、いずれか一方のみ設けてもよい。この場合、外部空気流れ方向上流側の第１空間Ｔ１を設けるのが耐腐食性の観点から好ましい。

また、冷媒流通管６の冷媒流路Ｓの断面形状は、略円形以外の形状であってもよい。

また、パスの数は４つに限られるものではなく、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

また、室外熱交換器１の第１〜第４パスＰ１〜Ｐ４の冷媒流れ方向は、上記した例に限られるものではなく、例えば、第１パスＰ１の下から上に冷媒が流れるように構成してもよい。この場合、冷媒流通管６は、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するように配置すればよく、図１において第３パスＰ３の位置に配置する。

以上説明したように、本発明にかかるヒートポンプ用室外熱交換器は、例えば、車両用空調装置に使用することができる。

１ ヒートポンプ用室外熱交換器
２ 上側ヘッダタンク
３ 下側ヘッダタンク
４ チューブ
５ フィン
６ 冷媒流通管
７ エンドプレート
Ｐ１ 第１パス
Ｐ２ 第２パス
Ｐ３ 第３パス
Ｐ４ 第４パス
Ｓ 冷媒流路
Ｔ１ 第１空間
Ｔ２ 第２空間

Claims (8)

1. 所定方向に延びる上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクと、
   上記上側ヘッダタンク及び上記下側ヘッダタンク間で上下方向に延び、上端部が上記上側ヘッダタンクに連通し、下端部が上記下側ヘッダタンクに連通し、かつ、該ヘッダクタンクの長手方向に所定の間隔をあけて並ぶように配置された複数のチューブと、
   上記チューブ間に設けられた複数のフィンとを備え、
   冷媒が順次流通する第１パス、第２パス及び第３パスが少なくとも形成されたヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記第１〜第３パスのうち、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するパスは、上記チューブとは断面形状が異なり、かつ、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスのチューブ群の合計流路断面積よりも小さな流路断面積を有する冷媒流通管で構成されており、
   上記冷媒流通管における上記チューブ並び方向の寸法は、隣り合う２本の上記チューブと該２本のチューブ間に配置されているフィンとの該チューブ並び方向の合計寸法と略等しく設定されていることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
2. 所定方向に延びる上側ヘッダタンク及び下側ヘッダタンクと、
   上記上側ヘッダタンク及び上記下側ヘッダタンク間で上下方向に延び、上端部が上記上側ヘッダタンクに連通し、下端部が上記下側ヘッダタンクに連通し、かつ、該ヘッダクタンクの長手方向に所定の間隔をあけて並ぶように配置された複数のチューブと、
   上記チューブ間に設けられた複数のフィンとを備え、
   冷媒が順次流通する第１パス、第２パス及び第３パスが少なくとも形成されたヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記第１〜第３パスのうち、冷房運転時に上昇流となる冷媒が流通するパスは、上記チューブとは断面形状が異なり、かつ、冷房運転時に下降流となる冷媒が流通するパスのチューブ群の合計流路断面積よりも小さな流路断面積を有する冷媒流通管で構成されており、
   上記冷媒流通管は、冷媒流路と、該冷媒流路とは区画された空間とを備えており、該空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
3. 請求項１に記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管は、冷媒流路と、該冷媒流路とは区画された空間とを備えており、該空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の少なくとも一方に設けられていることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
4. 請求項２または３に記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管の冷媒流路の断面形状は略円形であることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管における上記フィンとの接触面の形状と、上記チューブにおける上記フィンとの接触面の形状とは、略等しいことを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
6. 請求項５に記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管における上記フィンとの接触面の形状は、略平坦であることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
7. 請求項２または３に記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管の空間には、空気が充填されていることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
8. 請求項２または３に記載のヒートポンプ用室外熱交換器において、
   上記冷媒流通管の空間は、該冷媒流通管における外部空気の流れ方向上流側と下流側の両方に設けられていることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。

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