JP6455452B2

JP6455452B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP6455452B2
Application number: JP2016016588A
Authority: JP
Inventors: 中野　寛之; 寛之中野; 透安東; 泰弘笹井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2036-01-29
Also published as: CN108603726A; JP2017133815A; WO2017130975A1; MY193761A

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、扁平管を用いた、冷凍装置の室外ユニット用として搭載される熱交換器に関する。

近年、冷凍装置の室外ユニットでは、例えば、特許文献１（特開２０１５−９０２３７号公報）に開示されているような、扁平管を蛇行状に折り曲げ、その折り曲げ部を除く平坦部にフィンを装着した熱交換器が室外熱交換器として採用されている。

当該熱交換器は、マイクロチャネルが形成された上記扁平管と、その扁平管に接合される伝熱フィンとによって構成されている。

当該熱交換器は扁平管が蛇行しているため、過冷却域の冷媒流速が低下し、冷媒の熱伝達性が悪く、過冷却を大きく取ろうとすると熱交換能力が十分に発揮されない。

本発明の課題は、過冷却を大きく取っても、熱交換能力を低下させることのない熱交換器を提供することにある。

本発明の第１観点に係る熱交換器は、第１パスと、第２パスと、伝熱フィンと、第１ヘッダーと、中継部材とを備えている。第１パスは、少なくとも１本の扁平管を有する。第２パスは、第１パスの扁平管の数よりも多い複数の扁平管を有し、複数の扁平管が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように複数回折り返され、少なくとも２つの扁平管の奇数回目の折り返し部分へ向う部分及び偶数番目の折り返し部分へ向う部分が、他の扁平管の奇数回目の折り返し部分へ向う部分と偶数番目の折り返し部分へ向う部分との間に配置されている。伝熱フィンは、扁平管に接触するように装着される。第１ヘッダーは、第２パスの複数の扁平管の一方の端と連結される中空の管である。中継部材は、第１パスの扁平管および第２パスの複数の扁平管が接続される。また、中継部材は、第２パスの複数の扁平管から流入してきた冷媒を第１パスの扁平管に流す機能を有している。第１パスの扁平管および第２パスの複数の扁平管は、伝熱フィンが装着されているフィン装着部を除くフィン非装着部において冷媒を反転させる折り返し部を形成している。そして、一方の側端が扁平管の折り返し部だけで構成され、他方の側端には第１ヘッダーおよび中継部材が上下方向に離れて配置されている。

この熱交換器では、一つの中継部材が第２パスの扁平管から流入してきた冷媒の向きを反転させて第１パスの扁平管に流す機能を有するので、簡単な構造でパス数を変更して、熱交換器性能を調整することができる。

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であって、第２パスが、第１パスより上方に位置する。

この熱交換器では、冷媒出口側となる熱交換器下部のパス数を冷媒入口となる熱交換器上部のパス数より少なくすることによって過冷却を大きくとることができる。また、中継部材内でパス数の変換と冷媒向きの変換を行うので冷媒流速の低下を防止することができる。その結果、熱交換性能を高めることができる。

本発明の第３観点に係る熱交換器は、第１観点又は第２観点に係る熱交換器であって、中継部材が第１パスの出口と一体である。

この熱交換器では、中継部材と第１パスの出口との一体化により部品点数が削減され、コスト低減となる。

本発明の第４観点に係る熱交換器は、第１観点又は第２観点のいずれか１つに係る熱交換器であって、他方の側端が中継部材と扁平管の折り返し部とで構成されている。

この熱交換器では、中継部材の配置を熱交換器の一側端に限定したことによって、組立時の作業範囲を減縮することが可能となり、作業効率が向上し、製造コストを抑制することができる。

本発明の第５観点に係る熱交換器は、第１パスと、第２パスと、伝熱フィンと、第１ヘッダーと、中継部材とを備えている。第１パスは、少なくとも１本の扁平管を有する。第２パスは、第１パスの扁平管の数よりも多い複数の扁平管を有し、複数の扁平管が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように複数回折り返され、少なくとも２つの扁平管の奇数回目の折り返し部分へ向う部分及び偶数番目の折り返し部分へ向う部分が、他の扁平管の奇数回目の折り返し部分へ向う部分と偶数番目の折り返し部分へ向う部分との間に配置されている。伝熱フィンは、扁平管に接触するように装着される。第１ヘッダーは、第２パスの複数の扁平管の一方の端と連結される中空の管である。中継部材は、第１パスの扁平管および第２パスの複数の扁平管が接続される。また、中継部材は、第２パスの複数の扁平管から流入してきた冷媒を第１パスの扁平管に流す機能を有している。第１パスの扁平管および第２パスの複数の扁平管は、伝熱フィンが装着されているフィン装着部を除くフィン非装着部において冷媒を反転させる折り返し部を形成している。そして、一方の側端が扁平管の折り返し部だけで構成され、他方の側端が中継部材と扁平管の折り返し部とで構成され、他方の側端には第１ヘッダーおよび中継部材が上下方向に離れて配置されている。中継部材は、第１パスの出口と一体である。

本発明の第１観点又は第５観点に係る熱交換器では、一つの中継部材が第２パスの扁平管から流入してきた冷媒の向きを反転させて第１パスの扁平管に流す機能を有するので、簡単な構造でパス数を変更して、熱交換器性能を調整することができる。

本発明の第２観点に係る熱交換器では、冷媒出口側となる熱交換器下部のパス数を冷媒入口となる熱交換器上部のパス数より少なくすることによって過冷却を大きくとることができる。また、中継部材内でパス数の変換と冷媒向きの変換を行うので冷媒流速の低下を防止することができる。その結果、熱交換性能を高めることができる。

本発明の第３観点に係る熱交換器では、中継部材と第１パスの出口との一体化により部品点数が削減され、コスト低減となる。

本発明の第４観点に係る熱交換器では、中継部材の配置を熱交換器の一側端に限定したことによって、組立時の作業範囲を減縮することが可能となり、作業効率が向上し、製造コストを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る熱交換器である室外熱交換器を使用した冷凍装置の構成図。室外熱交換器の外観斜視図。室外ユニットの平面図。正規位置に配置された左側板、室外熱交換器及び室外ファンの斜視図。正規位置に配置された左側板、室外熱交換器及び室外ファンを図４とは別の角度から視たときの左側板、室外熱交換器および室外ファンの斜視図。室外熱交換器のパス数を示す模式図。変形例に係る室外熱交換器のパス数を示す模式図。他の実施形態に係る室外熱交換器のパス数を示す模式図。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）冷凍装置１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器である室外熱交換器２５を使用した冷凍装置１の構成図である。図１において、冷凍装置１は、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、室外ユニット３と、室内ユニット２と、室外ユニット３と室内ユニット２とを接続するための液冷媒連絡配管７及びガス冷媒連絡配管９とを備えている。

（１−１）室内ユニット２
図１において、室内ユニット２は、室内熱交換器１１と、室内ファン１３とを有している。室内熱交換器１１は、クロスフィン型熱交換器であり、室内空気との熱交換によって内部を流れる冷媒を蒸発又は凝縮させ、室内の空気を冷却又は加熱することができる。

（１−２）室外ユニット３
図１において、室外ユニット３は、主に、圧縮機２１、四路切換弁２３、室外熱交換器２５、膨張弁２７、アキュムレータ２９、液側閉鎖弁３７、及びガス側閉鎖弁３９を有している。さらに、室外ユニット３は室外ファン４１も有している。

（２）室外ユニット３の詳細構成
（２−１）圧縮機２１、四路切換弁２３およびアキュムレータ２９
圧縮機２１は、ガス冷媒を吸入して圧縮する。圧縮機２１の吸込口手前には、アキュムレータ２９が配置されており、圧縮機２１に液冷媒が直に吸い込まれないようになっている。

四路切換弁２３は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換える。冷房運転時、四路切換弁２３は、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２５のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側とガス側閉鎖弁３９とを接続する。つまり、図１の四路切換弁２３内の実線で示された状態である。

また、暖房運転時、四路切換弁２３は、圧縮機２１の吐出側とガス側閉鎖弁３９とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２５のガス側とを接続する。つまり、図１の四路切換弁２３内の点線で示された状態である。

（２−２）室外熱交換器２５
図２は、室外熱交換器２５の外観斜視図である。図２において、室外熱交換器２５は、マイクロチャネル熱交換器であって、室外空気との熱交換によって内部を流れる冷媒を凝縮又は蒸発させることができる。なお、室外熱交換器２５の詳細構成については、後半で説明する。

（２−３）膨張弁２７
膨張弁２７は、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行うために、室外熱交換器２５と液側閉鎖弁３７の間の配管に接続され、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、冷媒を膨張させる機能を有している。

（２−４）閉鎖弁３７，３９および冷媒連絡配管７，９
液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３９は、それぞれ、液冷媒連絡配管７及びガス冷媒連絡配管９に接続されている。液冷媒連絡配管７は、室内ユニット２の室内熱交換器１１の液側と室外ユニット３の液側閉鎖弁３７との間を接続している。ガス冷媒連絡配管９は、室内ユニット２の室内熱交換器１１のガス側と室外ユニット３のガス側閉鎖弁３９との間を接続している。

その結果、冷房運転時に圧縮機２１、室外熱交換器２５、膨張弁２７および室内熱交換器１１の順に冷媒が流れ、暖房運転時に圧縮機２１、室内熱交換器１１、膨張弁２７および室外熱交換器２５の順に冷媒が流れる冷凍回路が形成されている。

（２−５）本体ケーシング９１
図３は、室外ユニット３の平面図であり、天板を取り除いて内部を平面的に図示している。また、図４は、正規位置に配置された左側板９１７、室外熱交換器２５及び室外ファン４１の斜視図である。さらに、図５は、正規位置に配置された左側板９１７、室外熱交換器２５及び室外ファン４１を図４とは別の角度から視たときの左側板９１７、室外熱交換器２５および室外ファン４１の斜視図である。

図３、図４及び図５において、室外ユニット３は、外殻を形成する本体ケーシング９１の内部に、室外ファン４１、圧縮機２１、室外熱交換器２５、及び配管等の蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成に必要な部材を収納している。

本体ケーシング９１の外形は、天板９１１（図５参照）、底板９１３、基礎脚９１５、左側板９１７、第１前板９１９、第２前板９２１、右側板９２３、及び吸込グリル９２５によって略直方体形状に形成されている。また、天板９１１、底板９１３、基礎脚９１５、左側板９１７、第１前板９１９、第２前板９２１、及び右側板９２３は鋼製の板金加工部材である。

本体ケーシング９１の内部は、鉛直に延びる仕切板９２７によって機械室９１ａと送風機室９１ｂとに分割されており、機械室９１ａに圧縮機２１が、送風機室９１ｂに室外熱交換器２５及び室外ファン４１が収納されている。図３において、室外ファン４１が稼動しているとき、空気はＢ及びＣの方向から吸い込まれ、室外熱交換器２５と熱交換した後、Ａの方向へ吹き出される。

（２−６）室外ファン
図４及び図５において、室外ファン４１は、複数の翼を有するプロペラファンであり、送風機室９１ｂ内の室外熱交換器２５の前側で、吹出口９１９ａ（図３参照）に対向するように配置されている。室外ファン４１は、ファンモータ４１ａによって回転駆動される。

ファンモータ４１ａは、モータ固定台７１に取り付けられている。モータ固定台７１は、上端平面部７１１と下端平面部７１３とが４本の支持棒７１５で連結されている構造体である。ファンモータ４１ａはモータ固定台７１の鉛直方向中央部分に固定されている。

（３）室外熱交換器２５の詳細構成
図２に示すように、室外熱交換器２５は、扁平管２５１、入口ヘッダー２５３、伝熱フィン２５５、中継ヘッダー２５９、出口ヘッダー２５７、防食部材２６０及び管板２７０を含んでいる。

（３−１）扁平管２５１
扁平管２５１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で蛇行状に成形されており、伝熱面となる平面部２５１ａと、折り返し部２５１ｂとを有している。扁平管２５１の内部には、冷媒が流れる複数のマイクロチャネル（図示せず）を形成されている。扁平管２５１は、平面部２５１ａを上下に向けた状態で配置されている。

本実施形態では、４つの扁平管２５１が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように５回折り返されている。これを、折り返し部２５１ｂという。折り返し部２５１ｂは、伝熱フィン２５５が装着されるフィン装着部２５０ａから突出して折り返され、一旦、中継ヘッダー２５９でリターンさせた後さらに折り返されて再びフィン装着部２５０ａに至る。

説明の便宜上、１回目の折り返し部を第１折り返し部２５１ｂａ、２回目の折り返し部を第２折り返し部２５１ｂｂ、３回目の折り返し部を第３折り返し部２５１ｂｃ、４回目の折り返し部を第４折り返し部２５１ｂｄ、５回目の折り返し部を第５折り返し部２５１ｂｅ、６回目の折り返し部を第６折り返し部２５１ｂｆという。

また、フィン装着部２５０ａから突出して入口ヘッダー２５３、中継ヘッダー２５９及び出口ヘッダー２５７それぞれに繋がる扁平管２５１には折り返し部２５１ｂは存在しないので、これらを非折り返し部２５１ｃという。

説明の便宜上、入口ヘッダー２５３に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第１非折り返し部２５１ｃａ、出口ヘッダー２５７に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第２非折り返し部２５１ｃｂ、及び中継ヘッダー２５９に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第３非折り返し部２５１ｃｃという（図６参照）。

扁平管２５１の折り返し部２５１ｂ及び非折り返し部２５１ｃには、伝熱フィン２５５が装着されないので、フィン非装着部２５０ｂという。フィン非装着部２５０ｂは、通過する空気と管内冷媒との熱交換にほとんど貢献しない。

扁平管２５１については上部パス５２と下部パス５１の説明でさらに詳細を述べる。

（３−２）伝熱フィン２５５
伝熱フィン２５５は、波形に折り曲げられたアルミニウム製またはアルミニウム合金製のフィンである。伝熱フィン２５５は、上下に隣接する扁平管２５１の平面部２５１ａに挟まれた通風空間に配置され、谷部および山部が扁平管２５１の平面部２５１ａと接触している。なお、谷部と山部と平面部２５１ａとはロウ付け溶接されている。

伝熱フィン２５５は、扁平管２５１の平面部２５１ａのうち、片側の折り返し部から一定長さ離れた位置から反対側の折り返し部から一定長さ離れた位置までロウ付けされている。この領域をフィン装着部２５０ａとよび、それ以外をフィン非装着部２５０ｂとよぶ。

（３−３）入口ヘッダー２５３、中継ヘッダー２５９及び出口ヘッダー２５７
入口ヘッダー２５３は、中空円筒状の管である。入口ヘッダー２５３は、上下方向に等間隔を維持して並ぶ複数の扁平管２５１の一方の端と連結されている。また、入口ヘッダー２５３は、扁平管２５１を支持する機能と、冷媒を扁平管２５１内のマイクロチャネルに導く機能と、マイクロチャネルから出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。

中継ヘッダー２５９は、入口ヘッダー２５３と同様に、中空円筒状の管である。中継ヘッダー２５９は、入口ヘッダー２５３と同様の機能に加えて、４つの扁平管２５１それぞれから流入してきた冷媒を集合させて２つの扁平管２５１へ流出させる機能を有している。

出口ヘッダー２５７は、入口ヘッダー２５３と同様に、中空円筒状の管である。出口ヘッダー２５７は、上下方向に等間隔を維持して並ぶ複数の扁平管２５１の他方の端と連結されている。また、出口ヘッダー２５７は、入口ヘッダー２５３と同様に、扁平管２５１を支持する機能と、冷媒を扁平管２５１内のマイクロチャネルに導く機能と、マイクロチャネルから出てきた冷媒を集合させる機能とを有している。

（３−４）防食部材２６０
図４及び図５に示すように、扁平管２５１の５つの折り返し部のうち第１折り返し部２５１ｂａ、第３折り返し部２５１ｂｃ及び第５折り返し部２５１ｂｅと、左側板９１７との間に板状の防食部材２６０が取り付けられている。

防食部材２６０は、第１折り返し部２５１ｂａ、第３折り返し部２５１ｂｃ及び第５折り返し部２５１ｂｅが空気流に曝されることを防止して腐食の進行を抑制している。

例えば、防食部材２６０がない場合、扁平管２５１の５つの折り返し部のうち第１折り返し部２５１ｂａ、第３折り返し部２５１ｂｃ及び第５折り返し部２５１ｂｅは、送風機室９１ｂ内で左側板９１７の側面吸入口９１７ｃ（図５参照）に近接しているので、空気流に曝される。

これに対し、第２折り返し部２５１ｂｂ及び第４折り返し部２５１ｂｄは、機械室９１ａ内に位置し、空気流に曝されることがない。このような場合、空気流に曝される第１折り返し部２５１ｂａ、第３折り返し部２５１ｂｃ及び第５折り返し部２５１ｂｅは、空気流に曝されない第２折り返し部２５１ｂｂ及び第４折り返し部２５１ｂｄに比べて腐食の進行が速くなる。

そこで、室外熱交換器２５では、扁平管２５１、防食部材２６０、ロウ材の順に電位が小さくなる構成としている。それゆえ、扁平管２５１に対して防食部材２６０が犠牲防食効果を発揮し、防食部材２６０及び扁平管２５１に対してロウ材が犠牲防食効果を発揮する。

（３−５）管板２７０
図２〜図４に示すように、フィン装着部２５０ａを挟んで防食部材２６０と反対側となるフィン非装着部２５０ｂに管板２７０が取り付けられている。管板２７０は、フィン装着部２５０ａに装着された伝熱フィン２５５の群を防食部材２６０とで挟み込むように配置されている。管板２７０は、フィン非装着部２５０ｂで扁平管２５１とロウ付けされる。

本体ケーシング９１の内部を機械室９１ａと送風機室９１ｂとに分ける仕切板９２７は、第１前板９１９と第２前板９２１との境界から延び、その終端は室外熱交換器２５の管板２７０寄りに至る。そして、室外熱交換器２５と本体ケーシング９１の背面側との隙間は、管板２７０によって機械室９１ａと送風機室９１ｂとに仕切られる。つまり、管板２７０は、仕切部材としての機能も有している。

図２及び図４に示すように、管板２７０の略中央であって、扁平管２５１の第２折り返し部２５１ｂｂと第４折り返し部２５１ｂｄとの間に、温度センサが挿入される温度センサ保持部２８０が設けられている。温度センサ保持部２８０は、第４折り返し部２５１ｂｄの最も外側に位置する扁平管２５１に接するように設けられている。

なお、温度センサ保持部２８０は、管板２７０に製作後に管板２７０に固着させてもよいが、本実施形態では管板２７０の製作時に管板２７０の材料自体を用いて一体成形される。

（４）扁平管２５１による上部パス５２及び下部パス５１の形成
図６は、室外熱交換器２５のパス数を示す模式図である。図２及び図６において、第２折り返し部２５１ｂｂの上方に入口ヘッダー２５３が配置され、第４折り返し部２５１ｂｄの下方に中継ヘッダー２５９が配置されている。中継ヘッダー２５９は、４つの扁平管２５１それぞれから流入してきた冷媒を集合させて２つの扁平管２５１へ流出させる機能を有している。

中継ヘッダー２５９からは２つの扁平管２５１が延びてフィン装着部２５０ａのうち中継ヘッダー２５９の反対側から突出して第６折り返し部ｂｆで折り返されて再びフィン装着部２５０ａに至る。

第６折り返し部２５１ｂｆを経た２つの扁平管２５１はフィン装着部２５０ａを経て出口ヘッダー２５７に入る。出口ヘッダー２５７は、中継ヘッダー２５９の鉛直下方に一体に形成されている。

ここで、入口ヘッダー２５３から中継ヘッダー２５９までの冷媒流路を総称して上部パス５２とし、中継ヘッダー２５９から出口ヘッダー２５７までの冷媒流路を総称して下部パス５１とする。

そして、上部パス５２に属する４つの扁平管２５１それぞれが形成するパスを、上から順に上部１段目パス５２１、上部２段目パス５２２、上部３段目パス５２３、及び上部４段目パス５２４という。

また、下部パス５１に属する２つの扁平管２５１それぞれが形成するパスを、上から順に下部１段目パス５１１及び下部２段目パス５１２という。

（冷媒の流れ）
図２及び図６において、左側上部の入口ヘッダー２５３に流入した冷媒は、上から上部１段目パス５２１、上部２段目パス５２２、上部３段目パス５２３及び上部４段目パス５２４の各内部流路（マイクロチャネル）へ略均等に分配され、最初の折り返し部である第１折り返し部２５１ｂａに向って流れる。

第１折り返し部２５１ｂａに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である第２折り返し部２５１ｂｂに向かって流れる。

第２折り返し部２５１ｂｂに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である第３折り返し部２５１ｂｃに向かって流れる。

第３折り返し部２５１ｂｃに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である第４折り返し部２５１ｂｄに向かって流れる。

第４折り返し部２５１ｂｄに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である第５折り返し部２５１ｂｅに向かって流れる。

第５折り返し部２５１ｂｅに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、中継ヘッダー２５９に向かって流れる。

上部パス５２を経由して中継ヘッダー２５９で集合した冷媒は、今度は、下部パス５１の下部第１段目パス５１１及び下部第２パス５１２の各マイクロチャネルへ略均等に分配され、第６折り返し部ｂｆへ向かって流れる。

第６折り返し部２５１ｂｆに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、出口ヘッダー２５７に向かって流れる。

例えば、室外熱交換器２５が蒸発器として機能するとき、ガス冷媒は上部パス５２を流れる間に凝縮し、下部パス５１を流れる間に過冷却される。

本実施形態では、上部パス５２からそれよりパス数の少ない下部パスへの切り換えが中継ヘッダー２５９を介して行われるので、過冷却領域である下部パス５１での冷媒流速の低下が防止され、その結果、熱交換性能が損なわれることが回避される。

（５）特徴
（５−１）
室外熱交換器２５では、一つの中継ヘッダー２５９が上部パス５２の扁平管２５１から流入してきた冷媒の向きを反転させて下部パス５１の扁平管２５１に流す機能を有するので、簡単な構造でパス数を変更して、熱交換器性能を調整することができる。

（５−２）
室外熱交換器２５では、冷媒出口側となる熱交換器下部のパス数を冷媒入口となる熱交換器上部のパス数より少なくすることによって過冷却を大きくとることができる。また、中継ヘッダー２５９内でパス数の変換と冷媒向きの変換を行うので冷媒流速の低下を防止することができる。その結果、熱交換性能を高めることができる。

（５−３）
室外熱交換器２５では、中継ヘッダー２５９と出口ヘッダー２５７との一体化により部品点数が削減され、コスト低減となる。

（５−４）
室外熱交換器２５では、中継ヘッダー２５９の配置を室外熱交換器２５の一側端に限定したことによって、組立時の作業範囲を減縮することが可能となり、作業効率が向上し、製造コストを抑制することができる。

（６）パス取りの変形例
図７は、変形例に係る室外熱交換器２５のパス数を示す模式図である。図７において、４つの扁平管２５１が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように３回折り返され、一旦、中継ヘッダー２５９に至る。

次に、中継ヘッダー２５９からは２つの扁平管２５１が延び、３回折り返され、出口ヘッダー２５７に至る。

説明の便宜上、中継ヘッダー２５９に至るまでの折り返し部２５１ｂのうち、１回目の折り返し部を第１折り返し部２５１ｂａ、２回目の折り返し部を第２折り返し部２５１ｂｂ、３回目の折り返し部を第３折り返し部２５１ｂｃという。

また、中継ヘッダー２５９以降の折り返し部２５１ｂのうち、１回目の折り返し部を下第１折り返し部２５１ｂｇ、２回目の折り返し部を下第２折り返し部２５１ｂｈ、３回目の折り返し部を下第３折り返し部２５１ｂｉという。

説明の便宜上、入口ヘッダー２５３に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第１非折り返し部２５１ｃａ、出口ヘッダー２５７に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第２非折り返し部２５１ｃｂ、及び中継ヘッダー２５９に繋がる扁平管２５１の非折り返し部を第３非折り返し部２５１ｃｃという。

第２折り返し部２５１ｂｂの上方に入口ヘッダー２５３が配置され、第２折り返し部２５１ｂｂの下方に中継ヘッダー２５９が配置されている。

中継ヘッダー２５９は、４つの扁平管２５１それぞれから流入してきた冷媒を集合させて２つの扁平管２５１へ流出させる。

（冷媒の流れ）
図７において、左側上部の入口ヘッダー２５３に流入した冷媒は、上から上部１段目パス５２１、上部２段目パス５２２、上部３段目パス５２３及び上部４段目パス５２４の各内部流路（マイクロチャネル）へ略均等に分配され、最初の折り返し部である第１折り返し部２５１ｂａに向って流れる。

第３折り返し部２５１ｂｃに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、中継ヘッダー２５９に向かって流れる。

上部パス５２を経由して中継ヘッダー２５９で集合した冷媒は、今度は、下部パス５１の下部第１段目パス５１１及び下部第２パス５１２の各マイクロチャネルへ略均等に分配され、下第１折り返し部２５１ｂｇへ向かって流れる。

下第１折り返し部２５１ｂｇに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である下第２折り返し部２５１ｂｈに向かって流れる。

下第２折り返し部２５１ｂｈに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、次の折り返し部である下第３折り返し部２５１ｂｉに向かって流れる。

下第３折り返し部２５１ｂｉに到達した冷媒はそこで進行方向を１８０°反転し、出口ヘッダー２５７に向かって流れる。

上記のように、本変形例では、室外熱交換器２５が蒸発器として機能するとき、ガス冷媒は上部パス５２を流れる間に凝縮し、下部パス５１を流れる間に十分に過冷却される。

本変形例においても、上部パス５２からそれよりパス数の少ない下部パスへの切り換えが中継ヘッダー２５９を介して行われるので、過冷却領域である下部パス５１での冷媒流速の低下が防止され、その結果、熱交換性能が損なわれることが回避される。

（７）他の実施形態
上記実施形態のパス取り（図６）及び変形例のパス取り（図７）は、一つの中継ヘッダー２５９が上部パス５２の扁平管２５１から流入してきた冷媒の向きを反転させて下部パス５１の扁平管２５１に流す態様を示している。しかし、中継ヘッダー２５９が、必ずしも、流入してきた冷媒の向きを反転させる必要はない。

図８は、他の実施形態に係る室外熱交換器２５のパス数を示す模式図である。図８において、上部パス５２を経由して中継ヘッダー２５９で集合した冷媒は、中継ヘッダー２５９を挟んで上部パス５２とは反対側に接続された下部パス５１の下部第１段目パス５１１及び下部第２パス５１２の各マイクロチャネルへ略均等に分配され、第６折り返し部２５１ｂｆへ向かって流れる。

このように、「中継ヘッダー２５９から出た下部パス５１の下部第１段目パス５１１及び下部第２パス５１２自体が折り返されて、下第１折り返し部２５１ｂｇへ向かう」という構成であってもよい。

以上のように、本発明によれば、高性能の熱交換器を室外熱交換器として採用することができるので、空気調和機に限らずヒートポンプ式給湯機にも有用である。

２５室外熱交換器
５１下部パス（第１パス）
５２上部パス（第２パス）
２５０ａフィン装着部
２５０ｂフィン非装着部
２５１扁平管
２５５伝熱フィン
２５１ｂ折り返し部
２５５伝熱フィン
２５９中継ヘッダー（中継部材）

特開２０１５−９０２３７号公報

Claims

少なくとも１本の扁平管（２５１）を有する第１パス（５１）と、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）の数よりも多い複数の扁平管（２５１）を有し、前記複数の扁平管（２５１）が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように複数回折り返され、少なくとも２つの前記扁平管（２５１）の奇数回目の折り返し部分へ向う部分及び偶数番目の折り返し部分へ向う部分が、他の前記扁平管（２５１）の奇数回目の折り返し部分へ向う部分と偶数番目の折り返し部分へ向う部分との間に配置されている、第２パス（５２）と、
前記扁平管（２５１）に接触するように装着される伝熱フィン（２５５）と、
前記第２パスの前記複数の扁平管（２５１）の一方の端と連結される中空の管である第１ヘッダー（２５３）と、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）および前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）が接続される中継部材（２５９）と、
を備え、
前記中継部材（２５９）は、前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）から流入してきた冷媒を前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）に流す機能を有し、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）および前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）は、前記伝熱フィン（２５５）が装着されているフィン装着部（２５０ａ）を除くフィン非装着部（２５０ｂ）において冷媒を反転させる折り返し部（２５１ｂ）を形成し、
一方の側端が前記扁平管（２５１）の前記折り返し部（２５１ｂ）だけで構成され、他方の側端には前記第１ヘッダー（２５３）および前記中継部材（２５９）が上下方向に離れて配置されている、
熱交換器（２５）。
前記第２パス（５２）は、前記第１パス（５１）より上方に位置する、
請求項１に記載の熱交換器（２５）。
前記中継部材（２５９）は、前記第１パス（５１）の出口（２５７）と一体である、
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器（２５）。
他方の側端が前記中継部材（２５９）と前記扁平管（２５１）の前記折り返し部（２５１ｂ）とで構成されている、
請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の熱交換器（２５）。
少なくとも１本の扁平管（２５１）を有する第１パス（５１）と、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）の数よりも多い複数の扁平管（２５１）を有し、前記複数の扁平管（２５１）が互いに等間隔を維持したまま蛇行するように複数回折り返され、少なくとも２つの前記扁平管（２５１）の奇数回目の折り返し部分へ向う部分及び偶数番目の折り返し部分へ向う部分が、他の前記扁平管（２５１）の奇数回目の折り返し部分へ向う部分と偶数番目の折り返し部分へ向う部分との間に配置されている、第２パス（５２）と、
前記扁平管（２５１）に接触するように装着される伝熱フィン（２５５）と、
前記第２パスの前記複数の扁平管（２５１）の一方の端と連結される中空の管である第１ヘッダー（２５３）と、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）および前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）が接続される中継部材（２５９）と、
を備え、
前記中継部材（２５９）は、前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）から流入してきた冷媒を前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）に流す機能を有し、
前記第１パス（５１）の前記扁平管（２５１）および前記第２パス（５２）の前記複数の扁平管（２５１）は、前記伝熱フィン（２５５）が装着されているフィン装着部（２５０ａ）を除くフィン非装着部（２５０ｂ）において冷媒を反転させる折り返し部（２５１ｂ）を形成し、
一方の側端が前記扁平管（２５１）の前記折り返し部（２５１ｂ）だけで構成され、他方の側端が前記中継部材（２５９）と前記扁平管（２５１）の前記折り返し部（２５１ｂ）とで構成され、他方の側端には前記第１ヘッダー（２５３）および前記中継部材（２５９）が上下方向に離れて配置されており、
前記中継部材（２５９）は、前記第１パス（５１）の出口（２５７）と一体である、
熱交換器（２５）。