JP7174291B1 - 熱交換器および空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝熱管の端部の強度を高め、熱交換器の信頼性を向上させる【解決手段】フィン群（47）の端に支持板（48）が設けられる。複数の伝熱管（50）の端部が、支持板（48）から突出する突出部（51）を構成する。突出部（51）は、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とを含む。第１突出部（51a）は、第１突出部（51a）の隣に位置する突出部（51）に接続される。第２突出部（51b）は、第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）とは別の流路配管に接続される。第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離が、第１突出部（51a）の先端から支持板（48）までの距離よりも短い。【選択図】図８

Description

本開示は、熱交換器および空気調和装置に関するものである。

特許文献１には、冷媒を空気と熱交換させる熱交換器が開示されている。この熱交換器は、板状のフィンと、ヘアピン形状（長いＵ字形状）に成形された伝熱管とを備える。この熱交換器では、一定の間隔で並んだ多数のフィンからなるフィン群が形成され、このフィン群を構成する各フィンを複数の伝熱管が貫通する。各伝熱管の端部は、フィン群から突出する。

フィン群から突出した各伝熱管の端部のうちの一部には、Ｕ字管が接合される。Ｕ字管は、短いＵ字状に形成された管部材であって、隣り合う伝熱管の端部同士を接続する。また、フィン群から突出した各伝熱管の端部のうちの他の一部には、接続管が接合される。接続管は、伝熱管の端部を、その端部と隣り合う伝熱管以外の部材（例えば、熱交換器を別の機器に接続するための配管）に接続する。

特開２０１７－２０１２２０号公報

上述した接続管は、伝熱管の端部を、その端部と隣り合う伝熱管以外の部材に接続する。そのため、接続管は、フィン群から突出した各伝熱管の端部から、更に外方へ延びる形状になる（特許文献１の図２を参照）。このような形状の接続管に外力が作用すると、接続管が接合する伝熱管の端部に比較的大きな荷重が作用する。そして、接続管が接合された伝熱管の端部の強度が、その端部に作用する荷重に対して不足する可能性がある。

本開示の目的は、伝熱管の端部の強度を高め、熱交換器の信頼性を向上させることにある。

本開示の第１の態様は、複数の板状のフィン（46）からなるフィン群（47）と、上記フィン群（47）の各上記フィン（46）を貫通する複数の伝熱管（50）と、上記フィン群（47）の端に設けられて上記伝熱管（50）が貫通する支持板（48）とを備え、上記伝熱管（50）を流れる熱媒体を空気と熱交換させる熱交換器（30）を対象とする。この態様において、複数の上記伝熱管（50）の端部が、上記支持板（48）から突出する突出部（51）を構成し、上記突出部（51）は、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とを含み、上記第１突出部（51a）は、該第１突出部（51a）の隣に位置する上記突出部（51）に接続され、上記第２突出部（51b）は、該第２突出部（51b）の隣に位置する上記突出部（51）とは別の流路配管（65）に接続され、上記第２突出部（51b）の先端から上記支持板（48）までの距離が、上記第１突出部（51a）の先端から上記支持板（48）までの距離よりも短い。

第１の態様では、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離が、第１突出部（51a）の先端から支持板（48）までの距離よりも短い。このため、第２突出部（51b）の剛性は、第１突出部（51a）の剛性よりも高い。また、第２突出部（51b）の強度は、第１突出部（51a）の強度よりも高い。従って、この態様では、第２突出部（51b）の強度が高くなり、熱交換器（30）の信頼性が向上する。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様の熱交換器（30）において、上記伝熱管（50）の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金である。

第２の態様では、銅製の伝熱管を用いた場合に比べて、熱交換器（30）を軽量化できる。

本開示の第３の態様は、上記第１又は第２の態様の熱交換器（30）において、上記フィン（46）の縁に沿って一列に並んだ複数の上記突出部（51）が、上記第１突出部（51a）と上記第２突出部（51b）とを含む。

第３の態様では、複数の突出部（51）によって構成された一つの列に、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）の両方が含まれる。

本開示の第４の態様は、上記第１～第３のいずれか一つの態様の熱交換器（30）において、一端が上記第１突出部（51a）に接合され、他端が該第１突出部（51a）の隣に位置する上記突出部（51）に接合される第１接続管（61）を備える。

第４の態様では、第１突出部（51a）と、第１突出部（51a）の隣に位置する突出部（51）とが、第１接続管（61）によって接続される。

本開示の第５の態様は、上記第１～第４のいずれか一つの態様の熱交換器（30）において、上記第２突出部（51b）に接続される上記流路配管（65）は、上記フィン群（47）に対して相対的に変位可能である。

第５の態様では、流路配管（65）がフィン群（47）に対して相対的に変位した場合であっても、第２突出部（51b）が変形する可能性は低い。

本開示の第６の態様は、上記第１～第５のいずれか一つの態様の熱交換器（30）において、上記フィン群（47）と上記伝熱管（50）と上記支持板（48）とが本体部（45）を構成し、上記本体部（45）へ流入する熱媒体または上記本体部（45）から流出した熱媒体が流れる第２接続管（62）を備え、上記第２突出部（51b）に、上記第２接続管（62）の一端が接合される。

第６の態様では、第２突出部（51b）に第２接続管（62）が接続される。第２突出部（51b）と第２接続管（62）では、“本体部（45）へ流入する熱媒体”または“本体部（45）から流出した熱媒体”が流れる。

本開示の第７の態様は、上記第１～第５のいずれか一つの態様の熱交換器（30）において、上記第２突出部（51b）を含む上記伝熱管（50）は、第１部分（53）と第２部分（54）とを有し、上記第１部分（53）は上記フィン（46）と接し、該第１部分（53）の一端が上記第２突出部（51b）に連続し、上記第２部分（54）は上記フィン（46）と接し、該第２部分（54）の一端が上記第１部分（53）の他端に連続し、上記第２突出部（51b）及び上記第１部分（53）の外径が、上記第２部分（54）の外径よりも大きく、上記第２突出部（51b）及び上記第１部分（53）の内径が、上記第２部分（54）の内径よりも大きい。

第７の態様では、第２突出部（51b）を含む伝熱管（50）が、第１部分（53）と第２部分（54）とを有する。第２突出部（51b）を含む伝熱管（50）では、第２突出部（51b）が第１部分（53）に連続し、第１部分（53）が第２部分（54）に連続する。第１部分（53）及び第２部分（54）は、フィン（46）と接する。第２突出部（51b）の外径と第１部分（53）の外径のそれぞれは、第２部分（54）の外径よりも大きい。第２突出部（51b）の内径と第１部分（53）の内径のそれぞれは、第２部分（54）の内径よりも大きい。

本開示の第８の態様は、上記第１，第２，第３，第４，第５，又は第７の態様の熱交換器（30）において、上記第２突出部（51b）に接続される第２接続管（62）を備え、上記第２接続管（62）は、上記第２突出部（51b）の内側に入り込む挿入部（62a）を有し、上記挿入部（62a）の先端が、上記支持板（48）よりも上記フィン群（47）側に位置する。

第８の態様では、第２突出部（51b）の変形が、第２突出部（51b）の内側に位置する挿入部（62a）によって抑えられる。

本開示の第９の態様は、上記第８の態様の熱交換器（30）において、上記第２接続管（62）は、上記第２突出部（51b）の外部に位置する露出部（62b）を有し、上記挿入部（62a）の外径は、上記露出部（62b）の外径よりも小さく、上記挿入部（62a）の内径は、上記露出部（62b）の内径よりも小さい。

第９の態様では、露出部（62b）に比べて外径と内径のそれぞれが小さい挿入部（62a）が、第２突出部（51b）の内側に入り込む。

本開示の第１０の態様は、上記第１～第９のいずれか一つの態様の熱交換器（30）を備える空気調和装置（10）である。

第１０の態様では、第１～第９のいずれか一つの熱交換器（30）が、空気調和装置（10）に設けられる。

図１は、実施形態の空気調和装置の構成を示す配管図である。 図２は、実施形態の室内ユニットの概略構成を示す、室内ユニットの断面図である。 図３は、実施形態の室内熱交換器の斜視図である。 図４は、実施形態の室内熱交換器の背面図である。 図５は、図３の室内熱交換器の要部を拡大して示す斜視図である。 図６は、実施形態の室内熱交換器の右側面図である。 図７は、液側管とガス側管を省略した室内熱交換器の右側面図である。 図８は、室内熱交換器が有する第２熱交換部の副熱交換部の要部を示す、副熱交換部の平面図である。 図９は、図８のIX－IX断面を示す断面図である。 図１０は、室内熱交換器の第２突出部と、第２突出部に接合された第２接続管との断面図である。

実施形態について説明する。本実施形態は、室内空間の空気調和を行う空気調和装置（10）である。

－空気調和装置－
〈空気調和装置の全体構成〉
図１に示すように、空気調和装置（10）は、室外ユニット（11）と室内ユニット（13）とを備える。室外ユニット（11）には、室外回路（20）及び室外ファン（12）が収容される。室内ユニット（13）には、室内熱交換器（30）及び室内ファン（14）が収容される。室外ユニット（11）と室内ユニット（13）は、液側連絡管（16）及びガス側連絡管（17）を介して互いに接続されて冷媒回路（15）を構成する。冷媒回路（15）には、熱媒体である冷媒が充填される。

〈冷媒回路〉
室外回路（20）には、圧縮機（25）と、四方切換弁（26）と、室外熱交換器（27）と、膨張弁（28）とが設けられる。室外回路（20）では、圧縮機（25）の吐出管と吸入管が、四方切換弁（26）に接続される。室外回路（20）のガス側端（22）は、四方切換弁（26）に接続される。室外回路（20）では、室外回路（20）の液側端（21）から四方切換弁（26）へ向かって順に、膨張弁（28）と室外熱交換器（27）が配置される。

室外回路（20）の液側端（21）には、液側連絡管（16）の一端が、継手を介して接続される。室外回路（20）のガス側端（22）には、ガス側連絡管（17）の一端が、継手を介して接続される。

圧縮機（25）は、全密閉型の圧縮機である。室外熱交換器（27）は、いわゆるクロスフィン熱交換器であって、冷媒回路（15）の冷媒を室外空気と熱交換させる。膨張弁（28）は、いわゆる電子膨張弁である。四方切換弁（26）は、冷房運転と暖房運転を切り換えるための切換弁である。

室内熱交換器（30）は、熱交換部（31）と、液側管（32）と、ガス側管（33）とを備える。熱交換部（31）は、いわゆるクロスフィン熱交換器であって、冷媒回路（15）の冷媒を室内空気と熱交換させる。熱交換部（31）には、液側管（32）の一端と、ガス側管（33）の一端とが接続される。

液側管（32）の他端には、液側連絡管（16）の他端が、継手を介して接続される。ガス側管（33）の他端には、ガス側連絡管（17）の他端が、継手を介して接続される。

〈空気調和装置の運転動作〉
空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転と暖房運転のそれぞれにおいて、空気調和装置（10）は、冷媒回路（15）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。

冷房運転では、四方切換弁（26）が図１に実線で示す状態になり、室外熱交換器（27）が凝縮器として機能し、室内熱交換器（30）が蒸発器として機能する。室内ユニット（13）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（30）の熱交換部（31）において冷却し、冷却した室内空気を室内へ吹き出す。

暖房運転では、四方切換弁（26）が図１に破線で示す状態になり、室内熱交換器（30）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（27）が蒸発器として機能する。室内ユニット（13）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（30）の熱交換部（31）において加熱し、加熱した室内空気を室内へ吹き出す。

－室内ユニット－
図２に示すように、本実施形態の室内ユニット（13）は、壁掛け型である。

室内ユニット（13）は、ケーシング（35）を備える。ケーシング（35）の上部には、吸込口（36）が形成される。ケーシング（35）の下部には、吹出口（37）が形成される。ケーシング（35）の内部には、室内熱交換器（30）と、室内ファン（14）と、エアフィルタ（38）とが収容される。室内ファン（14）は、いわゆるクロスフローファンである。

室内熱交換器（30）の熱交換部（31）は、室内ファン（14）の前側から上側にわたって設けられる。室内熱交換器（30）の熱交換部（31）は、第１熱交換部（41）と、第２熱交換部（42）と、第３熱交換部（43）とを備える。第１熱交換部（41）は、室内ファン（14）の前側に位置する。第２熱交換部（42）は、室内ファン（14）の上側の前方寄りに位置する。第３熱交換部（43）は、室内ファン（14）の上側の後方寄りに位置する。

－室内熱交換器－
室内熱交換器（30）について、詳しく説明する。以下の室内熱交換器（30）に関する説明において、「上」「下」「右」「左」「前」「後」は、それぞれ室内熱交換器（30）を正面から見たときの方向（図３に示す方向）を意味する。

〈室内熱交換器の全体構成〉
図３及び図４に示すように、室内熱交換器（30）は、熱交換部（31）と、液側管（32）と、ガス側管（33）とを備える。

熱交換部（31）は、クロスフィン型の熱交換器である。詳しくは後述するが、熱交換部（31）は、伝熱管（50）とフィン（46）とを備える。熱交換部（31）は、伝熱管（50）の内部を流れる冷媒を、フィン（46）と接触しながら流れる空気と熱交換させる。

液側管（32）及びガス側管（33）は、内部を冷媒が流れる管である。液側管（32）の一端とガス側管（33）の一端は、熱交換部（31）に接続される。液側管（32）の他端は、フレア継手を介して液側連絡管（16）に接続される。ガス側管（33）の他端は、フレア継手を介してガス側連絡管（17）に接続される。

液側管（32）及びガス側管（33）の他端寄り部分は、右から左へ向かって横方向へ延びている（図４を参照）。室内ユニット（13）を据え付ける際に、作業者は、液側管（32）及びガス側管（33）を曲げることによって、それぞれの他端寄り部分の姿勢を変更する場合がある。その場合、液側管（32）及びガス側管（33）の他端寄り部分は、前から後ろに向かって延びる姿勢になることや、左から右へ向かって延びる姿勢になることがある。このように、液側管（32）及びガス側管（33）は、熱交換部（31）に対して相対的に変位可能である。

〈熱交換部〉
図３に示すように、熱交換部（31）は、第１熱交換部（41）と、第２熱交換部（42）と、第３熱交換部（43）とを備える。第１熱交換部（41）、第２熱交換部（42）、及び第３熱交換部（43）のそれぞれは、伝熱管（50）と、フィン（46）と、支持板（48）とを備える。

フィン（46）は、薄い板状の部材である。フィン（46）の材質は、アルミニウム合金である。第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれでは、多数のフィン（46）が互いに一定の間隔をおいて左右方向に並んでいる。第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれでは、左右方向に並んだ多数のフィン（46）が、フィン群（47）を構成する。

支持板（48）は、フィン（46）よりも厚い板状の部材である。支持板（48）の材質は、鉄鋼である。第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれにおいて、支持板（48）は、フィン群（47）の左端と右端に一つずつ設けられる。支持板（48）は、フィン群（47）の端に位置するフィン（46）を覆うように設けられる。

伝熱管（41）は、ヘアピン状（または、細長いＵ字状）に成形された円管である。伝熱管（41）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。伝熱管（50）の外径は、６ｍｍである。伝熱管（50）の内面には、伝熱促進用の多数の溝が形成されている。伝熱管（50）の底肉厚は、０.５ｍｍである。なお、ここに示す伝熱管（50）の外径および底肉厚の値は、単なる一例である。

第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれにおいて、各伝熱管（50）は、フィン群（47）を構成する各フィン（46）と、フィン群（47）の両端に設けられた支持板（48）とを貫通する。第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれにおいて、各伝熱管（50）は、左から右へ向かってフィン群（47）に挿し通される。

第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれでは、互いに組み合わされたフィン群（47）と伝熱管（50）と支持板（48）とが、本体部（45）を構成する。

第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれにおいて、各伝熱管（50）の端部は、フィン群（47）の右端から突出している。各伝熱管（50）のうちフィン群（47）の右端から突出する部分が、突出部（51）である。ヘアピン状に形成された各伝熱管（50）は、突出部（51）を二つずつ備える。第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれでは、複数の突出部（51）がフィン（46）の長手方向に並んでいる。

第１熱交換部（41）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。

第２熱交換部（42）は、主熱交換部（42a）と副熱交換部（42b）とを一つずつ備える。副熱交換部（42b）は、主熱交換部（42a）の上に重なるように配置される。主熱交換部（42a）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。副熱交換部（42b）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、一つ形成される。

第３熱交換部（43）は、主熱交換部（43a）と副熱交換部（43b）とを一つずつ備える。副熱交換部（43b）は、主熱交換部（43a）の上に重なるように配置される。主熱交換部（43a）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。副熱交換部（43b）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、一つ形成される。

〈冷媒の流路を形成する部材〉
図５～図７に示すように、熱交換部（31）は、Ｕ字接続管（61）と、液側接続管（63）と、跨ぎ管（64）と、液側分流器（70）と、ガス側分流器（75）とを備える。また、熱交換部（31）は、液側分流器（70）に接続する液側幹管（71）及び液側枝管（72a～72c）と、ガス側分流器（75）に接続するガス側幹管（76）及びガス側枝管（77a～77c）とを備える。これらの部材は、伝熱管（50）と共に冷媒の流路を形成する。

〈Ｕ字接続管〉
Ｕ字接続管（61）は、第１～第３熱交換部（41～43）のそれぞれに複数ずつ設けられる。Ｕ字接続管（61）は、Ｕ字状に湾曲した円管である。Ｕ字接続管（61）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。Ｕ字接続管（61）の肉厚は、例えば約１ｍｍである。Ｕ字接続管（61）の肉厚は、伝熱管（50）の底肉厚よりも大きい。

Ｕ字接続管（61）は、隣り合う伝熱管（50）の突出部（51）を接続する第１接続管である。Ｕ字接続管（61）の一端は、隣り合う突出部（51）の一方に、ロウ付けによって接合される。Ｕ字接続管（61）の他端は、隣り合う突出部（51）の他方に、ロウ付けによって接合される。Ｕ字接続管（61）は、二つの伝熱管（50）を接続する。

〈液側接続管〉
液側接続管（63）は、熱交換部（31）に一つだけ設けられる。液側接続管（63）は、所定の形状に形成された円管である。液側接続管（63）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。液側接続管（63）の肉厚は、例えば約１ｍｍである。液側接続管（63）の肉厚は、伝熱管（50）の底肉厚よりも大きい。

液側接続管（63）の一端は、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）に設けられた一つの突出部（51）に接合される。具体的に、液側接続管（63）の一端は、この副熱交換部（42b）の最も下方に位置する突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。一方、液側接続管（63）の他端には、液側管（32）の一端が、ロウ付けによって接合される。

液側接続管（63）では、液側管（32）から熱交換部（31）へ流入した冷媒、または熱交換部（31）から液側管（32）へ流出する冷媒が流れる。液側接続管（63）は、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）の本体部（45）へ流入する冷媒、または副熱交換部（42b）の本体部（45）から流出した冷媒が流れる第２接続管（62）である。

〈跨ぎ管〉
跨ぎ管（64）は、熱交換部（31）に一つだけ設けられる。跨ぎ管（64）は、所定の形状に形成された円管である。跨ぎ管（64）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。跨ぎ管（64）の肉厚は、例えば約１ｍｍである。跨ぎ管（64）の肉厚は、伝熱管（50）の底肉厚よりも大きい。

跨ぎ管（64）の一端は、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）に設けられた一つの突出部（51）に接合される。具体的に、跨ぎ管（64）の一端は、この副熱交換部（42b）の最も上方に位置する突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。

跨ぎ管（64）の他端は、第３熱交換部（43）の副熱交換部（43b）に設けられた一つの突出部（51）に接合される。具体的に、跨ぎ管（64）の他端は、この副熱交換部（43b）の最も上方に位置する突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。

〈液側分流器、液側幹管、液側枝管〉
液側分流器（70）は、短い円柱状の部材である。液側幹管（71）と各液側枝管（72a～72c）とは、所定の形状に形成された円管である。液側分流器（70）、液側幹管（71）、及び液側枝管（72a～72c）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。液側幹管（71）及び液側枝管（72a～72c）の肉厚は、例えば約１ｍｍである。液側幹管（71）及び液側枝管（72a～72c）の肉厚は、伝熱管（50）の底肉厚よりも大きい。

液側分流器（70）は、中心軸が実質的に鉛直方向となる姿勢で設置される。液側分流器（70）は、一つの液側幹管（71）から流入した冷媒を三つの液側枝管（72a～72c）に分配する機能と、三つの液側枝管（72a～72c）から流入した冷媒を合流させて一つの液側幹管（71）に送る機能とを有する。

液側幹管（71）の一端は、液側分流器（70）の下面に、ロウ付けによって接合される。液側幹管（71）の他端は、第３熱交換部（43）の副熱交換部（43b）に設けられた一つの突出部（51）に接合される。具体的に、液側幹管（71）の他端は、この副熱交換部（43b）の最も下方に位置する突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。

各液側枝管（72a～72c）の一端は、液側分流器（70）の上面に、ロウ付けによって接合される。第１液側枝管（72a）の他端は、第１熱交換部（41）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。第２液側枝管（72b）の他端は、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。第３液側枝管（72c）の他端は、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。

〈ガス側分流器、ガス側幹管、ガス側枝管〉
ガス側分流器（75）は、短い円柱状の部材である。ガス側幹管（76）と各ガス側枝管（77a～77c）とは、所定の形状に形成された円管である。ガス側分流器（75）、ガス側幹管（76）、及びガス側枝管（77a～77c）の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。ガス側幹管（76）及びガス側枝管（77a～77c）の肉厚は、例えば約１ｍｍである。ガス側幹管（76）及びガス側枝管（77a～77c）の肉厚は、伝熱管（50）の底肉厚よりも大きい。

ガス側分流器（75）は、中心軸が斜め前方に傾斜した姿勢で設置される。ガス側分流器（75）は、一つのガス側幹管（76）から流入した冷媒を三つのガス側枝管（77a～77c）に分配する機能と、三つのガス側枝管（77a～77c）から流入した冷媒を合流させて一つのガス側幹管（76）に送る機能とを有する。

ガス側幹管（76）の一端は、液側分流器（70）の一端面に、ロウ付けによって接合される。ガス側幹管（76）の他端には、ガス側管（33）の一端が、ロウ付けによって接合される。

各ガス側枝管（77a～77c）の一端は、ガス側分流器（75）の他端面に、ロウ付けによって接合される。

第１ガス側枝管（77a）の他端は、第１熱交換部（41）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。第１ガス側枝管（77a）は、第１熱交換部（41）の本体部（45）へ流入する冷媒、または第１熱交換部（41）の本体部（45）から流出した冷媒が流れる第２接続管（62）である。

第２ガス側枝管（77b）の他端は、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。第２ガス側枝管（77b）は、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）の本体部（45）へ流入する冷媒、又はこの主熱交換部（42a）の本体部（45）から流出した冷媒が流れる第２接続管（62）である。

第３ガス側枝管（77c）の他端は、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）に設けられた一つの突出部（51）に、ロウ付けによって接合される。第３ガス側枝管（77c）は、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）の本体部（45）へ流入する冷媒、又はこの主熱交換部（43a）の本体部（45）から流出した冷媒が流れる第２接続管（62）である。

〈第１突出部、第２突出部、流路配管〉
上述したように、室内熱交換器（30）では、フィン群（47）から突出した伝熱管（50）の端部が、突出部（51）を構成する。室内熱交換器（30）の熱交換部（31）に設けられた複数の突出部（51）には、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とが含まれる。

本実施形態の室内熱交換器（30）では、Ｕ字接続管（61）が接合された突出部（51）が、第１突出部（51a）である。各第１突出部（51a）は、その第１突出部（51a）の隣に位置する一つの突出部（51）に、Ｕ字接続管（61）を介して接続される。

本実施形態の室内熱交換器（30）では、液側接続管（63）が接合された突出部（51）と、第１～第３ガス側枝管（77a～77c）のそれぞれが接合された突出部（51）とが、第２突出部（51b）である。

液側接続管（63）が接合された第２突出部（51b）は、液側管（32）に、液側接続管（63）を介して接続する。液側管（32）は、“液側接続管（63）が接合された第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）”とは別の流路配管（65）である。液側管（32）は、一端と他端の一方だけが、液側接続管（63）を介して第２熱交換部（42）に接続される。そのため、流路配管（65）である液側管（32）は、第２熱交換部（42）のフィン群（47）に対して相対的に変位可能である。

各ガス側枝管（77a～77c）が接合された第２突出部（51b）は、対応するガス側枝管（77a～77c）を介してガス側分流器（75）に接続する。ガス側分流器（75）には、ガス側幹管（76）を介してガス側管（33）が接続される。ガス側分流器（75）、ガス側幹管（76）、及びガス側管（33）は、“ガス側枝管（77a～77c）が接合された第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）”とは別の流路配管（65）である。ガス側分流器（75）は、一端と他端の一方だけが、ガス側枝管（77a～77c）を介して第１～第３熱交換部（41～43）に接続される。そのため、流路配管（65）であるガス側分流器（75）、ガス側幹管（76）、及びガス側管（33）は、第１～第３熱交換部（41～43）のフィン群（47）に対して相対的に変位可能である。

液側接続管（63）が接合される第２突出部（51b）は、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）に含まれる。この副熱交換部（42b）には、Ｕ字接続管（61）が接合される第１突出部（51a）も含まれる。上述したように、この副熱交換部（42b）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、一つ形成される。従って、この副熱交換部（42b）に形成された一つの“突出部（51）の列”には、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）の両方が含まれる。

第１ガス側枝管（77a）が接合される第２突出部（51b）は、第１熱交換部（41）に含まれる。上述したように、第１熱交換部（41）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。第１熱交換部（41）において、第２突出部（51b）は、空気の流れ方向の下流側（室内ファン（14）側）に位置する“突出部（51）の列”に含まれる。この“突出部（51）の列”には、Ｕ字接続管（61）が接合される第１突出部（51a）も含まれる。従って、第１熱交換部（41）では、一つの“突出部（51）の列”に、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）の両方が含まれる。

第２ガス側枝管（77b）が接合される第２突出部（51b）は、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）に含まれる。上述したように、この主熱交換部（42a）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。この主熱交換部（42a）において、第２突出部（51b）は、空気の流れ方向の下流側（室内ファン（14）側）に位置する“突出部（51）の列”に含まれる。この“突出部（51）の列”には、Ｕ字接続管（61）が接合される第１突出部（51a）も含まれる。従って、この主熱交換部（42a）では、一つの“突出部（51）の列”に、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）の両方が含まれる。

第３ガス側枝管（77c）が接合される第２突出部（51b）は、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）に含まれる。上述したように、この主熱交換部（43a）では、フィン（46）の長手方向に並んだ複数の突出部（51）によって構成される列が、二つ形成される。この主熱交換部（43a）において、第２突出部（51b）は、空気の流れ方向の下流側（室内ファン（14）側）に位置する“突出部（51）の列”に含まれる。この“突出部（51）の列”には、Ｕ字接続管（61）が接合される第１突出部（51a）も含まれる。従って、この主熱交換部（43a）では、一つの“突出部（51）の列”に、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）の両方が含まれる。

〈第１突出部と第２突出部の長さ〉
図８に示すように、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）では、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ２が、第２突出部（51b）以外の突出部（51）の先端から支持板までの距離よりも短い。従って、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ２は、第１突出部（51a）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。言い換えると、第２突出部（51b）は、第１突出部（51a）よりも短い。

図示しないが、各ガス側枝管（77a～77c）が接合する第２突出部（51b）が存在する第１熱交換部（41）と、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）と、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）とのそれぞれにおいても、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ２は、第２突出部（51b）以外の突出部（51）の先端から支持板（48）までの距離よりも短い。従って、第１熱交換部（41）と、第２熱交換部（42）の主熱交換部（42a）と、第３熱交換部（43）の主熱交換部（43a）とのそれぞれにおいても、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ２は、第１突出部（51a）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ１よりも短い（Ｌ２＜Ｌ１）。言い換えると、第２突出部（51b）は、第１突出部（51a）よりも短い。

〈拡径部〉
各伝熱管（50）は、その開口端から所定長さにわたる部分が、拡径部（52）となっている。拡径部（52）の外径は、伝熱管（50）の拡径部（52）以外の部分の外径よりも大きい。また、拡径部（52）の内径は、伝熱管（50）の拡径部（52）以外の部分の内径よりも大きい。

図８に示すように、第２突出部（51b）以外の突出部（51）を構成する伝熱管（50）の端部において、拡径部（52）の長さは、突出部（51）の長さよりも短い。従って、第２突出部（51b）以外の突出部（51）を構成する伝熱管（50）の端部では、拡径部（52）の全体がフィン群（47）の外部に露出する。なお、第２突出部（51b）以外の突出部（51）には、第１突出部（51a）が含まれる。

図９に示すように、第２突出部（51b）を構成する伝熱管（50）の端部において、拡径部（52）の長さＬ３は、第２突出部（51b）の長さＬ２よりも長い。従って、第２突出部（51b）を構成する伝熱管（50）の端部では、拡径部（52）の一部がフィン群（47）の外部に露出し、拡径部（52）の残りの部分がフィン群（47）の内側に位置する。

具体的に、第２突出部（51b）を有する伝熱管（50）では、第２突出部（51b）の全体と、フィン（46）と接する第１部分（53）の全体とが、拡径部（52）となる。第１部分（53）の一端は、第２突出部（51b）に連続する。第２突出部（51b）を有する伝熱管（50）では、第１部分（53）の他端に連続する部分が第２部分（54）である。第２突出部（51b）と第１部分（53）によって構成される拡径部（52）の外径Ｄ1oは、第２部分（54）の外径Ｄ2oよりも大きい（Ｄ2o＜Ｄ1o）。また、第２突出部（51b）と第１部分（53）によって構成される拡径部（52）の内径Ｄ1iは、第２部分（54）の内径Ｄ2iよりも大きい（Ｄ2i＜Ｄ1i）。

なお、図９は、第２熱交換部（42）の副熱交換部（42b）の第２突出部（51b）を示すが、それ以外の第２突出部（51b）の形状も、図９に示す第２突出部（51b）の形状と同じである。

〈第２接続管の端部〉
本実施形態の室内熱交換器（30）では、液側接続管（63）と、第１～第３ガス側枝管（77a～77c）とが、第２接続管（62）を構成する。

図１０に示すように、第２接続管（62）を構成する液側接続管（63）及び第１～第３ガス側枝管（77a～77c）の端部は、第２突出部（51b）の内側に入り込む挿入部（62a）である。第２接続管（62）の挿入部（62a）は、伝熱管（50）に形成された拡径部（52）の内側に差し込まれる。挿入部（62a）の先端は、支持板（48）よりもフィン群（47）側に位置する。言い換えると、挿入部（62a）の先端は、フィン群（47）の内部に位置する。従って、第２突出部（51b）の全体の内面に、挿入部（62a）がロウ付けによって接合される。

第２接続管（62）を構成する液側接続管（63）及び第１～第３ガス側枝管（77a～77c）において、挿入部（62a）に連続して第２突出部（51b）の外部に位置する部分は、露出部（62b）である。挿入部（62a）の外径Ｄ3oは、露出部（62b）の外径Ｄ4oよりも小さい（Ｄ3o＜Ｄ4o）。挿入部（62a）の内径Ｄ3iは、露出部（62b）の内径Ｄ4iよりも小さい（Ｄ3i＜Ｄ4i）。

なお、図１０は、液側接続管（63）の挿入部（62a）及び露出部（62b）を示すが、第１～第３ガス側枝管（77a～77c）にも、挿入部（62a）及び露出部（62b）が形成される。第１～第３ガス側枝管（77a～77c）の挿入部（62a）及び露出部（62b）の形状は、図１０に示す液側接続管（63）の挿入部（62a）及び露出部（62b）の形状と同じである。

－実施形態の特徴（１）－
本実施形態の室内熱交換器（30）では、複数の伝熱管（50）の端部が、支持板（48）から突出する突出部（51）を構成する。突出部（51）は、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とを含む。第１突出部（51a）は、第１突出部（51a）の隣に位置する突出部（51）に接続する。第２突出部（51b）は、“第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）”とは別の流路配管（65）に接続される。

ここで、第１突出部（51a）が接続する“第１突出部（51a）の隣に位置する突出部（51）”は、フィン群（47）に対して相対的に変位不能である。そのため、室内熱交換器（30）において、第１突出部（51a）に大きな外力が作用する可能性は低い。一方、第２突出部（51b）が接続する流路配管（65）は、フィン群（47）に対して相対的に変位可能である。流路配管（65）が変位すると、フィン群（47）に固定された伝熱管（50）の一部分である第２突出部（51b）には、比較的大きな外力が作用する。

このように、第２突出部（51b）に作用し得る最大の外力は、第１突出部（51a）に作用し得る最大の外力よりも大きい。一方、本実施形態の室内熱交換器（30）では、第２突出部（51b）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ２が、第１突出部（51a）の先端から支持板（48）までの距離Ｌ１よりも短い。このため、第２突出部（51b）の剛性は、第１突出部（51a）の剛性よりも高い。また、第２突出部（51b）の強度は、第１突出部（51a）の強度よりも高い。従って、本実施形態によれば、第２突出部（51b）の強度を高めることができ、外力が作用することによって第２突出部（51b）が変形する可能性を低減できるため、室内熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の室内熱交換器（30）において、伝熱管（50）の底肉厚は、Ｕ字接続管（61）、液側接続管（63）、跨ぎ管（64）、第１～第３液側枝管（72a～72c）、及び第１～第３ガス側枝管（77a～77c）の肉厚よりも小さい。そして、本実施形態によれば、底肉厚が比較的薄い伝熱管（50）によって構成される第２突出部（51b）の剛性と強度を、第２突出部（51b）の長さを短くすることによって向上させることができる。従って、本実施形態によれば、底肉厚が比較的薄い伝熱管（50）によって構成される第２突出部（51b）の強度を高めることができ、室内熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

－実施形態の特徴（２）－
本実施形態の室内熱交換器（30）では、伝熱管（50）の第２突出部（51b）を含む部分に、拡径部（52）が形成される。拡径部（52）の長さＬ３は、第２突出部（51b）の長さＬ２よりも長い（図９を参照）。従って、第２突出部（51b）を有する伝熱管（50）では、拡径部（52）の一部がフィン群（47）の外部に露出し、拡径部（52）の残りの部分がフィン群（47）の内側に位置する。

また、本実施形態の室内熱交換器（30）では、第２接続管（62）を構成する液側接続管（63）及び第１～第３ガス側枝管（77a～77c）の挿入部（62a）が、伝熱管（50）に形成された拡径部（52）の内側に入り込む。挿入部（62a）の先端は、支持板（48）よりもフィン群（47）側に位置する。そして、拡径部（52）を構成する第２突出部（51b）及び第１部分（53）の内面が、第２接続管（62）の挿入部（62a）の外面と、ロウ付けによって接合される。

本実施形態の室内熱交換器（30）では、拡径部（52）を構成する第２突出部（51b）及び第１部分（53）が、第２接続管（62）の挿入部（62a）とロウ付けにより接合されることによって、補強される。従って、本実施形態によれば、第２突出部（51b）の強度を高めることができ、外力が作用することによって第２突出部（51b）が変形する可能性を低減できるため、室内熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

－実施形態の特徴（３）－
本実施形態の室内熱交換器（30）では、第２接続管（62）を構成する液側接続管（63）及び第１～第３ガス側枝管（77a～77c）に挿入部（62a）と露出部（62b）とが形成され、挿入部（62a）の外径と内径が、それぞれ露出部（62b）の外径と内径よりも小さくなっている。そのため、本実施形態によれば、第２接続管（62）の露出部（62b）の内径を大きくすることができ、その結果、室内熱交換器（30）を流れる冷媒の圧力損失を低く抑えることができる。

－実施形態の変形例－
上記実施形態の空気調和装置（10）については、次のような変形例を適用してもよい。なお、以下の変形例は、空気調和装置（10）の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

本実施形態の室内熱交換器（30）において、跨ぎ管（64）が接合される突出部（51）が、第２突出部（51b）を構成してもよい。跨ぎ管（64）の一端と接合される第２突出部（51b）は、“その第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）”とは別の突出部（51）に、跨ぎ管（64）を介して接続される。この場合、“跨ぎ管（64）の他端と接合される突出部（51）”を有する伝熱管（50）が、流路配管（65）を構成する。 “第２突出部（51b）から流路配管（65）までの距離”は、“第２突出部（51b）から第２突出部（51b）の隣に位置する突出部（51）までの距離”よりも遠い。

本実施形態の室内熱交換器（30）では、第２突出部（51b）に液側管（32）が液側接続管（63）を介して接続されているが、第２突出部（51b）に液側管（32）が直接に接続されていてもよい。その場合は、流路配管（65）を構成する液側管（32）が、第２突出部（51b）にロウ付けによって接合される。

本実施形態において、室内熱交換器（30）の伝熱管（50）の材質は、銅または銅合金であってもよい。この場合は、室内熱交換器（30）に設けられるＵ字接続管（61）、液側接続管（63）、跨ぎ管（64）、液側幹管（71）、液側枝管（72a～72c）、ガス側幹管（76）、ガス側枝管（77a～77c）、液側管（32）、及びガス側管（33）の材質も、銅または銅合金であるのが望まし。また、室外熱交換器（27）の伝熱管の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であってもよいし、銅または銅合金であってもよい。

本発明を適用した室内熱交換器（30）が設けられる室内ユニット（13）は、壁掛け型には限定されず、例えば天井設置型であってもよい。

本発明を適用する熱交換器は、室内熱交換器（30）に限定されない。本発明は、室外熱交換器（27）に適用されてもよい。その場合は、室外熱交換器（27）を構成する複数の伝熱管の突出部に、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とが含まれる。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨およ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。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、明細書および特許請求の範囲の「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本開示は、熱交換器および空気調和装置について有用である。

10 空気調和装置
30 室内熱交換器（熱交換器）
46 フィン
47 フィン群
48 支持板
50 伝熱管
51 突出部
51a 第１突出部
51b 第２突出部
53 第１部分
54 第２部分
61 Ｕ字接続管（第１接続管）
62 第２接続管
62a 挿入部
62b 露出部
65 流路配管

Claims (10)

1. 複数の板状のフィン（46）からなるフィン群（47）と、
   上記フィン群（47）の各上記フィン（46）を貫通する複数の伝熱管（50）と、
   上記フィン群（47）の端に設けられて上記伝熱管（50）が貫通する支持板（48）とを備え、
   上記伝熱管（50）を流れる熱媒体を空気と熱交換させる熱交換器（30）であって、
   複数の上記伝熱管（50）の端部が、上記支持板（48）から突出する突出部（51）を構成し、
   上記突出部（51）は、第１突出部（51a）と第２突出部（51b）とを含み、
   上記第１突出部（51a）は、該第１突出部（51a）の隣に位置する上記突出部（51）に接続され、
   上記第２突出部（51b）は、該第２突出部（51b）の隣に位置する上記突出部（51）とは別の流路配管（65）に接続され、
   上記第２突出部（51b）の先端から上記支持板（48）までの距離が、上記第１突出部（51a）の先端から上記支持板（48）までの距離よりも短い
   熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器（30）において、
   上記伝熱管（50）の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金である
   熱交換器。
3. 請求項１又は２に記載の熱交換器（30）において、
   上記フィン（46）の縁に沿って一列に並んだ複数の上記突出部（51）が、上記第１突出部（51a）と上記第２突出部（51b）とを含む
   熱交換器。
4. 請求項１～３のいずれか一つに記載の熱交換器（30）において、
   一端が上記第１突出部（51a）に接合され、他端が該第１突出部（51a）の隣に位置する上記突出部（51）に接合される第１接続管（61）を備える
   熱交換器。
5. 請求項１～４のいずれか一つに記載の熱交換器（30）において、
   上記第２突出部（51b）に接続される上記流路配管（65）は、上記フィン群（47）に対して相対的に変位可能である
   熱交換器。
6. 請求項１～５のいずれか一つに記載の熱交換器（30）において、
   上記フィン群（47）と上記伝熱管（50）と上記支持板（48）とが本体部（45）を構成し、
   上記本体部（45）へ流入する熱媒体または上記本体部（45）から流出した熱媒体が流れる第２接続管（62）を備え、
   上記第２突出部（51b）に、上記第２接続管（62）の一端が接合される
   熱交換器。
7. 請求項１～５のいずれか一つに記載の熱交換器（30）において、
   上記第２突出部（51b）を含む上記伝熱管（50）は、第１部分（53）と第２部分（54）とを有し、
   上記第１部分（53）は上記フィン（46）と接し、該第１部分（53）の一端が上記第２突出部（51b）に連続し、
   上記第２部分（54）は上記フィン（46）と接し、該第２部分（54）の一端が上記第１部分（53）の他端に連続し、
   上記第２突出部（51b）及び上記第１部分（53）の外径が、上記第２部分（54）の外径よりも大きく、
   上記第２突出部（51b）及び上記第１部分（53）の内径が、上記第２部分（54）の内径よりも大きい
   熱交換器。
8. 請求項１，２，３，４，５又は７に記載の熱交換器（30）において、
   上記第２突出部（51b）に接続される第２接続管（62）を備え、
   上記第２接続管（62）は、上記第２突出部（51b）の内側に入り込む挿入部（62a）を有し、
   上記挿入部（62a）の先端が、上記支持板（48）よりも上記フィン群（47）側に位置する
   熱交換器。
9. 請求項８に記載の熱交換器（30）において、
   上記第２接続管（62）は、上記第２突出部（51b）の外部に位置する露出部（62b）を有し、
   上記挿入部（62a）の外径は、上記露出部（62b）の外径よりも小さく、
   上記挿入部（62a）の内径は、上記露出部（62b）の内径よりも小さい
   熱交換器。
10. 請求項１～９のいずれか一つに記載の熱交換器（30）を備える空気調和装置。

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