JPH08320192A - 熱交換器及びその製造方法、冷凍システム、空調装置、熱交換器の製造装置及びその治具 - Google Patents

熱交換器及びその製造方法、冷凍システム、空調装置、熱交換器の製造装置及びその治具

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JPH08320192A
JPH08320192A JP7182750A JP18275095A JPH08320192A JP H08320192 A JPH08320192 A JP H08320192A JP 7182750 A JP7182750 A JP 7182750A JP 18275095 A JP18275095 A JP 18275095A JP H08320192 A JPH08320192 A JP H08320192A
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祐二 末藤
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高い熱伝達率を達成すると共に、伝熱面積を
確保しつつ、空気中の水分が熱交換器表面に結露した場
合でも目詰まりを起こさないようにすることで高性能・
コンパクトな空調用熱交換器を実現する。 【解決手段】 伝熱管１ａ〜１ｅをある間隔で配置して
内部に管内作動流体（例えば冷媒）を流し、同一細線２
ａ〜２ｃを伝熱フィンとして用い、細線２ａは伝熱管１
ａ，１ｃを螺旋状に取り巻くように構成し、細線２ｂは
伝熱管１ｂ，１ｃを螺旋状に取り巻くように構成し、細
線２ｃは伝熱管１ｂ，１ｄを螺旋状に取り巻くように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍システムや
空気調和機などに使用される熱交換器、およびこの熱交
換器の製造方法、並びにこの熱交換器の製造装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図８１は例えば特開昭６１−１５３３８
８号公報に示された従来の空調用熱交換器を示す斜視
図、図８２は図の断面図であり、これらの図８１，８２
において、１は伝熱管である。２は伝熱管１に接続さ
れ、フィンの役割をする細線である。また、Ａは管外作
動流体（例えば空気）、Ｂは管内作動流体（例えば冷
媒）である。この熱交換器は平行に並んだ各伝熱管１の
間を縫うように細線２を交差させ、伝熱管１が縦糸、細
線２が横糸となるよう畳織状に編み込んで構成したもの
である。
【０００３】次に、動作について説明する。図８２は従
来例における空調用熱交換器の管外作動流体Ａの流れを
示しているが、同図において、管外作動流体Ａは細線２
によりその流れが乱される。即ち、細線２直下の管外作
動流体Ａが図８２の矢印に示すように流れると、細線２
に当たって左右に分かれて流れると共に、細線２に沿っ
て伝熱管１の表面を上昇する流れも発生するので、管外
作動流体Ａと伝熱管１との接触時間、即ち、管外作動流
体Ａと管内作動流体Ｂとの接触時間が長くなる。
【０００４】なお、このような熱交換器を製作するに
は、平行に並ばせて配置した各伝熱管１の間を縫うよう
に細線２を交差させながら編み込む。即ち、伝熱管１が
縦糸、細線２が横糸となるよう畳織状に編み込んで組み
立てを完了したり、また、編み込んだ後、更に、熱伝導
を向上させるため、伝熱管１と細線２との接触部をそれ
ぞれ接触部毎に１づつ溶接して組み立てを完了したりす
る。
【０００５】また、図８３には、他の従来実施例とし
て、ルームエアコン等に使用されるプレートフィン形熱
交換器を示している。この熱交換器は、フィンの役割を
する細線２の換わりにプレート状のフィンを１〜５ｍｍ
程度の間隔でそのフィンに設けられた穴を伝熱管１に挿
入し、この挿入後、伝熱管１内に流体を圧入し、伝熱管
１の径を膨らませて、プレートフィン１０２と伝熱管１
を密着させて、組み立てを完了する。なお、このような
プレートフィン形熱交換器においては、管外作動流体Ａ
がプレートフィンに沿って余り乱れずに流れるために、
熱伝達率は小さくなる。
【０００６】また、近年、熱交換器の小形・高性能化の
ために伝熱管が細径化されてきているが、細径伝熱管を
熱交換器（特に蒸発器）に用いた場合には管内を流れる
冷媒の圧力損失が大きくなるため、空調機器の性能が低
下する。そのため、一般的には熱交換器のパス数を増や
して１パス当りの冷媒循環量を減少させることによっ
て、上記の性能低下を防止することが試みられている。
【０００７】通常、パス数が数パスである場合には分岐
管を使用するが、数十〜数百パスの場合には、入口ヘッ
ダーと出口ヘッダーを設け、その間に複数本の伝熱管を
配する多パス型熱交換器（蒸発器）を構成する場合が多
い。
【０００８】図８４は特開平６−２６７３７記載の多パ
ス型蒸発器の断面図である。図において、４５は入口冷
媒配管であり、その長さが膨張弁５８の口径の２０倍以
下の直管であり、かつその内部には凹凸面６１が形成さ
れている。
【０００９】図８５及び図８６は特開平６−１１７７２
８記載の気液分離型熱交換器の正面図である。図８５に
おいて、下側の入口ヘッダー３ａの開口部と上側の出口
ヘッダー３ｂの開口部とは所定の長さの気液分離筒６３
で連結されている。また、２は伝熱管１に対して前後方
向に複数枚取り付けられたメッシュフィンであり、６４
は出口ヘッダー３ｂの気液分離筒６３との接続部付近に
設けられた逆流防止用の絞りである。入口冷媒配管４５
より流入した気液二相冷媒はその重力差により該気液分
離筒６３内でガスと液との上下２層に分離し、ガス冷媒
を出口ヘッダー３ｂを介してバイパスさせ、伝熱管１に
は液冷媒のみを入口ヘッダー３ａを介して供給し各パス
に均等に液を分配する。
【００１０】また、図８６においては気液分離筒６３内
に上下垂直方向に液面制御部６５を形成するフロートパ
イプ６６が貫通せしめられている。また、フロートパイ
プ６６の内部には円柱体形状のフロート６７が気液分離
室内の液冷媒の液面位の変化に応じて上下移動自在に嵌
挿されており、フロートパイプ６６の上下両端部には各
々複数の開孔６８及び６９が形成されている。このよう
な構成により、ガス冷媒は上端側の開孔６８からバイパ
スされる。
【００１１】図８７は特開平６−１５９９８３記載の多
パス型蒸発器の断面図である。図において周壁に複数個
の冷媒分散用孔７１が設けられた冷媒分散用管体７０が
入口ヘッダー３ａ内に配置されている。該冷媒分散用孔
７１より入口ヘッダー３ａに流入された液冷媒は各伝熱
管１に分配される。
【００１２】図８８は特開平６−１０１９３５記載の多
パス型蒸発器の正面図である。図において、入口ヘッダ
ー３ａと出口ヘッダー３ｂとが上下方向に並列に配置さ
れた複数の伝熱管１を介して接続されている。さらに入
口ヘッダー３ａの上部と出口ヘッダー３ｂの上部とをガ
スバイパス管４４により連通せしめている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の空調用熱交換器
は以上のように構成されているので、空調用熱交換器の
伝熱管自体の幅が１〜５ｍｍと小さく、従来のルームエ
アコン等に使用されている熱交換器と比較して熱伝達率
は大きいものの、同一前面面積における伝熱面積がが１
／５以下と小さいため、必要な熱交換量が得られないと
いう問題点があった。このため、伝熱面を複数列にて使
用することも考えられるが、上述した従来の熱交換器を
複数列にて使用すると空気側圧力損失が大きくなり、同
一ファン動力にて風量が低下し必要な熱交換量が得られ
なくなるという問題点があった。特に、熱交換器を蒸発
器として利用し、伝熱面表面で空気中の水蒸気が凝縮す
る場合に顕著な傾向として現れるという問題点があっ
た。
【００１４】また、伝熱管内に非共沸混合冷媒を使用し
た場合、熱交換器を複数列にし、非共沸混合冷媒を後列
から順に流し、空気に対し疑似的に対向流となるような
直交流にすると性能がかなり良くなることが知られてい
る。従来のルームエアコン等に使用されている熱交換器
では、列数を増加すると、熱交換器の幅が大きくなり、
ユニットが大きくなることから、最大でも２列程度が限
度であり、疑似的に対向流となるような直交流化は非常
に困難であるなどの問題点があった。
【００１５】また従来の熱交換器において、伝熱管と細
線とを畳織状に編み込んで組み立てを完了したときに
は、伝熱管と細線との密着が不十分になり、伝熱管と細
線との熱伝導が低下するため、熱交換能力も低下すると
いう問題点があった。また、伝熱管に細線を編み込んだ
後に、さらに、伝熱管と細線とを溶接して組み立てを完
了したときは、熱交換能力は向上するものの、伝熱管と
細線の接合部をそれぞれ個々に溶接するため、製作する
のに非常に手間がかかり、多量量産するのが困難である
という問題点があった。また、伝熱管とヘッダーとを接
続する時も、それぞれ個々に接続部を溶接するため、製
作するのに非常に手間がかかり、しかも溶接材料の供給
量をコントロールしないため、溶接材料の過不足が生
じ、伝熱管とヘッダーとの密着が不十分になり、管内作
動流体が漏れて熱交換能力が低下するという問題点があ
った。また、伝熱管と細線とを畳織状に編み込んでいる
ので、細線が伝熱管の間で互いに交差しているため、こ
の交差部で除湿された水が落下しなくなり、管外作動流
体Ａの流れが阻害され、熱交換能力が低下するという問
題点もあった。また、プレートフィン形熱交換器では、
管外作動流体Ａがプレートフィンに沿って余り乱れずに
流れるために、熱伝達率が小さくなり、これをカバーす
るため熱交換器の伝熱面積、即ち、熱交換器が大きくな
るという問題点があった。また、従来の多パスの熱交換
器においては、冷媒が入口冷媒配管から入口ヘッダーに
流入する際、入口ヘッダー内で気相と液相に分離した波
状流を形成することが多い。このため、複数の伝熱管内
に流入する際に流量分配が不均一になる。また、気相ば
かりが流入する伝熱管があり、この部分では有効に熱交
換が行われず、有効に熱交換する面積（以下、有効伝熱
面積と称す）が実際の伝熱面積に比べて減少するという
問題があった。
【００１６】また、従来の熱交換器においては、膨張弁
で膨張され均質二相流となった冷媒が直管の冷媒配管を
通り入口ヘッダーに流入するので、ヘッダー入口部では
均質二相流になっているが、その際減速され、徐々に気
相と液相が分離し始め、やがて波状流になることが多
い。そのため、入口ヘッダーの入口部以外では、複数の
伝熱管内に流入する冷媒の流量分配が不均一になる。ま
た、気相と液相とが分離することで、気相ばかり流入す
る伝熱管があるため、有効伝熱面積が減少するという問
題があった。
【００１７】また、従来の熱交換器では、特別な気液分
離筒のようなものが必要で、構造が複雑になり、また、
冷媒は気相と液相に分離されてから各ヘッダーに流入さ
れるため冷媒の流れがスムーズでないという問題があっ
た。
【００１８】また、従来の熱交換器では、ヘッダーの中
に更に分散用管体を備える必要があり、また、ヘッダー
の長手方向の奥にいくに従い流速が小さくなるため、冷
媒が均一に分配されないという問題があった。
【００１９】さらに、従来の熱交換器では、入口冷媒配
管５が入口ヘッダーの下部に設けられ、出口冷媒配管６
が出口ヘッダー２の上部に設けられているため、ユニッ
ト内に設置するスペースが大きくなり、また、横長の空
調機への取り付けが不便であった。また、冷媒は入口ヘ
ッダー内の下方から上方へ流通されるため、流量が少な
い場合には冷媒がヘッダー上部まで充分いき渡らず、冷
媒を各伝熱管に充分に分配させるための制御が必要であ
るという問題があった。
【００２０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、伝熱管外の熱伝達率を増加さ
せ、伝熱が促進されると共に風量低下による熱交換量低
下を抑制させることが可能な熱交換器や、能力の高い冷
凍システム、空調装置を得ることを目的とする。
【００２１】また、この発明は伝熱フィンの面積を増大
させて熱交換量を増大させると共に圧力損失を小さく
し、風量低下による熱交換量低下を抑制させることが可
能な熱交換器を得ることを目的とする。
【００２２】また、この発明は伝熱面積を大きくし熱交
換量を増大させると共に全体としての占有空間を小さく
することが可能な熱交換器を得ることを目的とする。
【００２３】さらに、この発明は伝熱管外の熱伝達率を
増加させて伝熱を促進し、伝熱面積を大きくして熱交換
量を増大させ、風量低下による熱交換量低下を抑制させ
ると共に空気側圧力損失を減少させることが可能な熱交
換器を得ることを目的とする。
【００２４】さらにまた、この発明は簡易な構造で伝熱
面積の増大を図り、伝熱面積を大きくして熱交換量を増
大させると共に、風量低下による熱交換量低下を抑制さ
せることが可能な熱交換器を得ることを目的とする。
【００２５】さらにまた、この発明は細線と伝熱管との
密着が充分で、細線と伝熱管とからなる熱交換器の伝熱
面の熱伝達が向上し、管内作動流体と管外作動流体との
熱授受が促進されるものを目的とする。さらにまた、こ
の発明は伝熱管とヘッダーとの接続部からの管内作動流
体の漏れや、細線変形等による熱交換性能の低下を防止
した信頼性の高い熱交換器を得ることを目的とする。ま
た、この発明の細線と伝熱管、または細線と伝熱管とヘ
ッダーからなる熱交換器の各接続部の密着が容易で、か
つ確実で、作業性が良く、しかも細線の変形を防止した
信頼性の高い熱交換器の製造方法を得ることを目的とす
る。また、この発明は簡便な機構で、細線にバランス良
く張力がかかり、細線の変形を防止する熱交換器の製造
装置の張力治具を得ることを目的とする。
【００２６】本発明は、二相冷媒が流入した際に、液相
のみを伝熱管に流し、有効伝熱面積が減少しない熱交換
器を得ることを目的とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る熱交換器は、間隔をおいて配置された特定の伝熱管
に、細線によって構成された伝熱フィンを螺旋状に巻き
付けたものである。
【００２８】請求項２記載の発明に係る熱交換器は、特
定の複数の伝熱管を各々一組とし、細線によって構成さ
れた伝熱フィンを、一組ずつの伝熱管にそれぞれ螺旋状
に巻き付けたものである。
【００２９】請求項３記載の発明に係る熱交換器は、間
隔をおいて配置された複数の伝熱管の中の特定の複数の
伝熱管を各々一組として、次々に組をリンクさせて、そ
れぞれの組の伝熱管に互いに他とは交差することなく少
なくとも一本の細線によって構成された伝熱フィンを螺
旋状に巻き付けたものである。
【００３０】請求項４記載の発明に係る熱交換器は、細
線フィンの螺旋の角度を所定角度以上としたものであ
る。
【００３１】請求項５記載の発明に係る熱交換器は、伝
熱管を湾曲させて配置したものである。
【００３２】請求項６記載の発明に係る熱交換器は、伝
熱管の配列を湾曲または折曲して配置したものである。
【００３３】請求項７記載の発明に係る熱交換器は、熱
交換器を複数列配列して使用する場合において、伝熱面
を折り曲げて波型に構成し、かつ後方列の波型伝熱面の
山側の部分が前方に配置された伝熱面の山側に入り込む
ような形に構成したものである。
【００３４】請求項８記載の発明に係る熱交換器は、断
面形状を円形以外の形状にした細線によって伝熱フィン
を構成したものである。
【００３５】請求項９記載の発明に係る冷凍システム
は、凝縮器または蒸発器の少なくとも一方を、上下ヘッ
ダー間に配置された伝熱間の内の特定の伝熱管の間に所
定の細線フィンを巻き付けたものである。
【００３６】請求項１０記載の発明に係る空調装置は、
特定の伝熱管の間を所定の細線フィンを巻き付けた熱交
換器を少なくとも室外機または室内機の一方にヘッダー
を上下に配置して設けたものである。
【００３７】請求項１１記載の発明に係る熱交換器は、
伝熱管外径表面とリングフィンの内径表面の一部を接触
させて固着すると共に、リングフィンの内径中心を伝熱
管軸中心に対して、管外作動流体の風上方向に偏心させ
て配置するようにしたものである。
【００３８】請求項１２記載の発明に係る熱交換器は、
リングフィンとこれに相隣り合う左右のリングフィンと
を１カ所以上で接触させて固着するように構成したもの
である。
【００３９】請求項１３記載の発明に係る熱交換器は、
一つのリングフィンは伝熱管の外径表面と管外作動流体
の流れ方向の風上側において接触させて固着し、もう一
方のリングフィンは伝熱管の外径表面と管外作動流体の
流れ方向の風下側において接触させて固着し、これらの
風上側又は風下側に固着のリングフィンが、伝熱管の軸
方向に沿って交互に出現するように構成したものであ
る。
【００４０】請求項１４記載の発明に係る熱交換器は、
リングフィンをねじって８の字型に形成し一方の環に伝
熱管を挿入させるように構成したものである。
【００４１】請求項１５記載の発明に係る熱交換器は、
伝熱管の管外径よりも大きなリング直径を持つ螺旋状の
コイルリングを用いて伝熱フィンを構成したコイルリン
グフィンを備え、コイルリングフィンの螺旋ピッチがコ
イル線径の２倍以上を有するようになし、伝熱管の外径
表面とコイルリングフィンのリング内径表面の一部とを
接触させて固着するように構成したものである。
【００４２】請求項１６記載の発明に係る熱交換器は、
コイルリングフィンと左右の相隣り合うコイルリングフ
ィンとを少なくとも１カ所以上で接触させて固着するよ
うに構成したものである。
【００４３】請求項１７記載の発明に係る熱交換器は、
一つのコイルリングフィンは伝熱管の外径表面と管外作
動流体の流れ方向の風上側において接触させて固着し、
もう一方のコイルリングフィンは伝熱管の外径表面と管
外作動流体の流れ方向の風下側において接触させて固着
するように構成したものである。
【００４４】請求項１８記載の発明に係る熱交換器は、
リングフィンによって伝熱フィンを構成すると共に、リ
ングフィンのリング内径表面に複数の伝熱管を接触させ
て固着するように構成したものである。
【００４５】請求項１９記載の発明に係る熱交換器は、
８の字型に形成したリングフィンの一方の環のリング内
径表面に複数の伝熱管を接触させて固着するように構成
したものである。
【００４６】請求項２０記載の発明に係る熱交換器は、
コイルリングフィンのリング内径表面に複数の前記伝熱
管を接触させて固着するように構成したものである。
【００４７】請求項２１記載の発明に係る熱交換器は、
各々のリングフィンの伝熱管に対するリング内径表面へ
の接触固着部とは反対側の部分が鉛直下方へ向くように
リングフィンを傾斜させて配置するように構成したもの
である。
【００４８】請求項２２記載の発明に係る熱交換器は、
互いに隣接する伝熱管に所定の伝熱フィンを巻き付けた
ものである。
【００４９】請求項２３記載の発明に係る熱交換器は、
ある間隔で配置された複数の伝熱管の各々の間に細線に
よって構成された伝熱フィンを伝熱管の表面を横切るよ
うに配置し、伝熱管を縦糸、細線を横糸として各細線間
の間隔を細線直径の少なくとも２倍以上となるようにし
て畳織状に編み込んで伝熱面を構成すると共に、畳織状
の伝熱面と直交する方向に細線柱を挿入し、細線柱を細
線及び／または伝熱管と接触させて固着するように構成
したものである。
【００５０】請求項２４記載の発明に係る熱交換器は、
細線柱の両先端が鉛直下方に向くように逆Ｖ字状に折り
曲げるように構成したものである。
【００５１】請求項２５記載の発明に係る熱交換器は、
伝熱管と細線とによって構成される伝熱面を複数列にて
使用する熱交換器において、伝熱管内の作動流体として
使用される非共沸混合冷媒を複数列の熱交換器の後列側
から順に流し、空気流に対し疑似的に対抗流となるよう
な直交流にしたものである。
【００５２】請求項２６記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、これら複数の
伝熱管のうち特定の伝熱管の組にその外周を取り巻くよ
うに巻着された細線と、前記複数の伝熱管のその配置さ
れた伝熱管の間隔を広げる方向に引っ張る張力を与えな
がら前記複数の伝熱管の外表面に前記細線を接合したも
のである。
【００５３】請求項２７記載の発明に係る熱交換器は、
伝熱管に所定の張力を加える治具を取り付けた状態で、
伝熱管と細線をロー付接合するものである。
【００５４】請求項２８記載の発明に係る熱交換器の製
造装置は、細線をスパイラルに形成する手段と、伝熱管
と細線を一括して加熱しロー付する手段と、ロー付の際
張力を付与する伝熱管に係合する治具を備えたものであ
る。
【００５５】請求項２９記載の発明に係る熱交換器の製
造装置の治具は、伝熱管に係合する係合手段を所定の方
向へ荷重を加えて案内するものである。
【００５６】請求項３０記載の発明に係る熱交換器の製
造装置の治具は、伝熱管に係合し、伝熱管の伝熱面を広
げるものである。
【００５７】請求項３１記載の発明に係る熱交換器の製
造装置の治具は、伝熱面と平行な方向にはそれぞれ逆方
向に、また、伝熱面とは直角な方向には同一あるいは逆
方向に力を加えるものである。
【００５８】請求項３２記載の発明に係る熱交換器の治
具は、伝熱面と係合し、弾性手段で所定の方向に押すも
のである。
【００５９】請求項３３記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、これら複数の
伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と接合し、各伝熱
管の端部と接続するヘッダーと、で構成され複数の伝熱
管の外表面または前記各ヘッダーの接合部表面の少なく
とも一方の表面に所定厚さのロウ材を予め付着させ、こ
の予め付着させたロウ材を溶融冷却して各伝熱管の端部
と前記ヘッダーの接合部とをロー付接合したものであ
る。
【００６０】請求項３４記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、これら複数の
伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と嵌合し、複数の
伝熱管の端部と接続するヘッダーと、複数の伝熱管のう
ちの特定の伝熱管にその外周を取り巻くように巻着され
る細線と、で構成され、細線または複数の伝熱管の少な
くとも一方の外表面、および前記複数の伝熱管の外表面
または前記ヘッダーの嵌合部表面の少なくとも一方の表
面に所定厚さのロウ材を予め付着させ、この予め付着さ
せたロウ材を溶融冷却して複数の伝熱管の外表面に細線
を接合すると共に、各伝熱管の端部とヘッダーの嵌合部
とを接合したものである。
【００６１】請求項３５記載の発明に係る熱交換器の製
造方法は、間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、こ
れら複数の伝熱管のうちの特定の伝熱管にその外周を取
り巻くようにスパイラル状に巻着される細線と、で構成
される熱交換器の製造方法において、複数の伝熱管と係
合する細線をスパイラル状に成形する成形工程と、細線
または複数の伝熱管の少なくとも一方の外表面に所定厚
さのロウ材を付着させる付着工程と、スパイラル状の細
線を伝熱管の外周を取り巻くようにセットする第１のセ
ット工程と、このセット工程後に各伝熱管を間隔を広げ
る方向に引っ張って前記スパイラル状の細線に張力を与
える張力工程と、前記ロウ材を溶融冷却して各伝熱管の
外表面に前記細線を接合する接合工程と、を有して製造
したものである。
【００６２】請求項３６記載の発明に係る熱交換器の製
造方法は、間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、こ
れら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と嵌合
する嵌合部を有し、該嵌合部を介して各伝熱管の端部と
接続するヘッダーと、で構成された熱交換器の製造方法
において、複数の伝熱管の外表面またはヘッダーの嵌合
部表面の少なくとも一方の表面に所定厚さのロウ材を付
着させる付着工程と、この付着工程の後に各伝熱管の端
部とヘッダーの嵌合部とを嵌合させるセット工程と、こ
のセット工程後にロウ材を溶融冷却して端部と嵌合部と
を接合する接合工程と、を有して製造したものである。
【００６３】請求項３７記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、これら複数の
伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と嵌合する嵌合部
を有し、該嵌合部を介して前記各伝熱管の端部と接続す
るヘッダーと、複数の伝熱管の特定の組の伝熱管にその
外周を取り巻くようにスパイラル状に巻着される細線
と、で構成された熱交換器の製造方法において、複数の
伝熱管と係合する細線をスパイラル状に成形する成形工
程と、スパイラル状の細線を伝熱管の外周を取り巻くよ
うにセットする第１のセット工程と、各伝熱管の端部と
ヘッダーの嵌合部とを嵌合させる第２のセット工程と、
各伝熱管の端部とヘッダーの嵌合部とを接合させる第１
の接合工程と、複数の伝熱管の外表面に前記細線を接合
させる第２の接合工程と、を有して製造したものであ
る。
【００６４】請求項３８記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、これら複数の
伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と嵌合する嵌合部
を有し、該嵌合部を介して各伝熱管の端部と接続するヘ
ッダーと、複数の伝熱管のその互いに隣接する伝熱管毎
にその外周を取り巻くようにスパイラル状に巻着される
細線と、で構成された熱交換器の製造方法において、複
数の伝熱管と係合する細線をスパイラル状に成形する成
形工程と、スパイラル状の細線または複数の伝熱管の少
なくとも一方の外表面に所定厚さのロウ材を付着させる
第１の付着工程と、複数の伝熱管の外表面またはヘッダ
ーの嵌合部表面の少なくとも一方の表面に所定厚さのロ
ウ材を付着させる第２の付着工程と、スパイラル状の細
線を互いに隣接する伝熱管の外周を取り巻くようにセッ
トする第１のセット工程と、各伝熱管の端部とヘッダー
の嵌合部とを嵌合させる第２のセット工程と、第１およ
び第２の付着工程で付着させたロウ材を溶融して各伝熱
管の外表面に細線を接合すると共に、各伝熱管の端部と
ヘッダーの嵌合部とを一緒に接合する接合工程と、を有
して製造したものである。
【００６５】請求項３９記載の発明に係る熱交換器は、
複数の伝熱管の端部とヘッダーの嵌合部をハンダ漕に漬
けて製造したものである。
【００６６】請求項４０記載の発明に係る熱交換器は、
間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、この複数の伝
熱管に接合され伝熱面を形成する細線フィンと、これら
複数の伝熱管の両端部の少なくともいずれか一方の端部
と嵌合する嵌合部を介して複数の伝熱管の端部と接続す
る平板状もしくはコの字状のヘッダープレートと、該ヘ
ッダープレートの側面に接合され、ヘッダープレートの
一面を覆うヘッダーカバーと、前記複数の伝熱管の伝熱
面が前記ヘッダープレートのヘッダーカバーの反対側に
設けられるように前記ヘッダープレートの嵌合部に接続
されたものである。
【００６７】請求項４１記載の発明に係る熱交換器の製
造方法は、間隔をおいて配置された複数の伝熱管と、こ
れら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部と嵌合
する嵌合部を介して複数の伝熱管の端部と接続するヘッ
ダープレートと、ヘッダープレートに接続されるヘッダ
ーカバーと、を有する熱交換器の製造方法において、複
数の伝熱管の端部をヘッダープレートの嵌合部に挿入し
て接合する第１の接合工程と、嵌合部から飛び出した各
伝熱管の余剰部を切断する切断工程と、ヘッダープレー
トを折り曲げてコの字状のヘッダープレートに成形する
成形工程と、この成形後のコの字状のヘッダープレート
開口を各ヘッダーカバーで覆い接合する第２の接合工程
と、を備えたものである。
【００６８】請求項４２記載の発明に係る熱交換器は、
気液二相冷媒が流入される入口ヘッダー及び熱交換後の
冷媒を流出する出口ヘッダーを間隔をおいて上下に配置
し、入口ヘッダー及び出口ヘッダーの間を連通する複数
本の伝熱管を備えた熱交換器において、入口ヘッダー内
で気相と液相に分離した冷媒のうち気相の出口ヘッダー
に送るガスバイパス管を入口ヘッダーの冷媒の流れの減
速している部分に設けたものである。
【００６９】請求項４３記載の発明に係る熱交換器は、
入口ヘッダーの冷媒流入口とガスバイパス管との間に、
整流手段を設けたものである。
【００７０】請求項４４記載の発明に係る熱交換器は、
整流手段をハニカム状の格子としたものである。
【００７１】請求項４５記載の発明に係る熱交換器は、
入口ヘッダーの冷媒流入口とガスバイパス管との間の流
路断面の上部に突起を設けたものである。
【００７２】請求項４６記載の発明に係る熱交換器は、
冷媒配管に接続された気液二相冷媒が流入される入口ヘ
ッダーと、この入口ヘッダーより上方に配置される出口
ヘッダーと、入口ヘッダーと出口ヘッダーとを連通する
複数本の伝熱管とを備えた熱交換器において、伝熱管と
入口ヘッダーの冷媒配管接続部との間に入口ヘッダーと
出口ヘッダーを連通するガスバイパス管を設けたもので
ある。
【００７３】請求項４７記載の発明に係る熱交換器は、
ガスバイパス管を、入口ヘッダーとの接続部の内径が、
出口ヘッダーとの接続部の内径よりも大きくなるように
したものである。
【００７４】請求項４８記載の発明に係る熱交換器は、
ガスバイパス管の管軸が、入口ヘッダーとの接続部付近
で伝熱管側に偏心しているものである。
【００７５】請求項４９記載の発明に係る熱交換器は、
冷媒配管に接続され気液二相冷媒が流入される入口ヘッ
ダーと、この入口ヘッダーより上方に配置される出口ヘ
ッダーと、入口ヘッダーと出口ヘッダーとを連通する複
数本の伝熱管とを備えた熱交換器において、連通穴を有
し入口ヘッダー内を上下に仕切る穴あき板と、入口ヘッ
ダーの冷媒配管接続部と反対側の端部を出口ヘッダーに
連通させるガスバイパス管とを設け、伝熱管の開口部を
穴あき板の下方に位置させたものである。
【００７６】請求項５０記載の発明に係る熱交換器は、
冷媒配管に接続され冷媒が流入される入口ヘッダーと、
この入口ヘッダーより下方に配置される出口ヘッダー
と、入口ヘッダーと出口ヘッダーとを連通する複数本の
伝熱管とを備えた熱交換器において、入口ヘッダーの冷
媒配管接続部と反対側の端部に入口ヘッダーと出口ヘッ
ダーを連通するガスバイパス管を設けたものである。
【００７７】請求項５１記載の発明に係る熱交換器は、
入口ヘッダーの冷媒配管接続部と伝熱管との間に冷媒が
層状流となる区間を設けたものである。
【００７８】請求項５２記載の発明に係る熱交換器は、
入口ヘッダーに、冷媒流入口を有する第１の区間と伝熱
管及びガスバイパス管が連結されている第２の区間を設
け、第１の区間と第２の区間が隣接するように入口ヘッ
ダーを折曲して構成したものである。
【００７９】請求項５３記載の発明に係る熱交換器は、
ガスバイパス管の内部に気液を分離する気液分離部材を
設けたものである。
【００８０】請求項５４記載の発明に係る熱交換器は、
ガスバイパス管に熱交換を行うフィンを設けたものであ
る。
【００８１】請求項５５記載の発明に係る熱交換器は、
ガスバイパス管に逆止弁を設けたものである。
【００８２】請求項５６記載の発明に係る熱交換器は、
伝熱管の間をスパイラル状に巻き付けられた細線によっ
て構成されたフィンと、気液二相冷媒が流入する入口冷
媒配管より断面積の大きい入口ヘッダーと、この入口ヘ
ッダーの上部と冷媒の流出する出口ヘッダー間を連通
し、伝熱管断面積より大きな断面積を有するガスバイパ
ス管と、を備えたものである。
【００８３】請求項５７記載の発明に係る熱交換器は、
入口ヘッダーへの冷媒流入部で液面を安定化させるもの
である。
【００８４】請求項５８記載の発明に係る空調装置は、
伝熱管の間をスパイラル状に巻き付けられた細線によっ
て構成されたフィンと、気液二相冷媒が流入する入口冷
媒配管より断面積の大きい入口ヘッダーと、この入口ヘ
ッダーの上部と冷媒の流出する出口ヘッダー間を連通
し、前記伝熱管断面積より大きな断面積を有するガスバ
イパス管と、を備えた熱交換器を使用したものである。
【００８５】請求項５９記載の発明に係る熱交換器は、
フィン径が０．５ｍｍより小さい細線を用いたものであ
る。
【００８６】
【発明の実施の形態】
実施例１．本発明の熱交換器は、一例として図１に示す
ような冷媒回路において使用される。図において、５５
は圧縮機、５７は室外機の熱交換器、５８は膨張弁、５
９は冷媒配管、４５は入口冷媒配管、４６は出口冷媒配
管であり、入口ヘッダー３ａ、出口ヘッダー３ｂ、伝熱
管１、ガスバイパス管４４、フィン２で構成された本発
明の熱交換器が接続されている。図２は本発明の熱交換
器の部分を拡大した斜視図である。ここで、図１におい
ては室内機の熱交換器にこの発明を適用した場合示して
いるが、室外機の熱交換器や他の用途の熱交換器にも適
用できるものである。以下、この発明の実施例を説明す
る。
【００８７】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した二相冷媒は、気相が上部に、液相
が下部に分離した波状流をなすため、気相はガスバイパ
ス管４４に集中的に流入し、複数本の伝熱管１には液相
のみが流れる。その結果、冷媒分配の不均一がなくな
る。その後、複数本の伝熱管１に流入した冷媒は管外作
動流体と熱交換を行い管内で蒸発し、気相となって出口
ヘッダー３ｂに流入した後、ガスバイパス管４４から流
出した気相と共に出口冷媒配管４６から流出する。その
結果、複数本の伝熱管１において一様に熱交換が行われ
る。
【００８８】図３は本発明に使用される空調用熱交換器
の一例を示す平面図であり、図４は伝熱面を拡大したも
のである。図４において１，１ａ，１ｂ，１ｃはある間
隔で配置された各伝熱管であり、内部に熱媒体である管
内作動流体Ａ（例えば冷媒）が流れる。２，２ａと２
ｂ，２ｃと２ｄはそれぞれ伝熱フィンを構成する同一の
細線である。細線２ａと２ｂは伝熱管１ａ，１ｂをスパ
イラル状に取り巻くように構成され、細線２ｃと２ｄは
伝熱管１ｂ，１ｃをスパイラル状に取り巻くように構成
され、２ａ，２ｂと２ｃ，２ｄはスパイラルの回転方向
が互いに反転するように構成されている。また、２ａ，
２ｄは管外作動流体（例えば空気）の上流側に、２ｂ，
２ｃは下流側に配置されている。そして管内作動流体Ａ
をそれぞれの伝熱管に分配したり、あるいは伝熱管から
の管内作動流体を合流させるヘッダー３が上下に構成さ
れている。
【００８９】次に、動作について説明する。空気は２ａ
（あるいは２ｃ）の細線を流れる際に加速されるととも
に、２ａの細線が空気の流れを乱す促進体として働くた
め、三次元的な乱れの流れが生成される。そのため、熱
交換器を通過する乱れた空気により、熱交換器の表面熱
伝達率が高くなり、空気と伝熱管１内の冷媒との熱伝達
が促進される。
【００９０】また、互いに隣接する伝熱管１に細線２を
スパイラル状に巻くことにより、伝熱管１に直交する断
面では細線２同士が交差しなくなり、空気の流れ方向に
対する細線２間の空気が大きくなるため、伝熱管１の管
軸方向に落下する除湿水滴に対して細線２が障害物とな
らない構造になっている。それゆえ、空気中の水分が結
露する条件下で使用しても、水滴が保持されず、水滴目
詰まりが起こりにくくなるので、水滴目詰まりによる風
量低下に起因して発生する熱交換器の熱交換容量の低下
を抑制するなどの利点がある。
【００９１】また、図５はこの発明の一実施例による空
調用熱交換器を示す正面図であり、図において１，１ａ
〜１ｅはある間隔で配置された伝熱管であり、内部に管
内作動流体（例えば冷媒）が流れる。２ａ〜２ｃは伝熱
フィンを構成する同一の細線であり、細線２ａは伝熱管
１ａ，１ｃを螺旋状に取り巻くように構成され、また、
細線２ｂは伝熱管１ｂ，１ｃを螺旋状に取り巻くように
構成され、さらに、細線２ｃは伝熱管１ｂ，１ｄを螺旋
状に取り巻くように構成されている。また、細線２ａ，
２ｃは管外作動流体（例えば空気）の上流側に、２ｂは
下流側に配置されている。
【００９２】次に動作について説明する。空気は細線２
間を流れる際に加速されるとともに、細線２が乱れ促進
体として働くため、三次元的な乱れが生成される。その
ため熱交換器内部では空気は乱れた流れになり、その結
果伝熱が促進され、伝熱面が高い熱伝達率を示す。
【００９３】また、細線２を螺旋状に巻くことにより、
空気の流れ方向に対する細線２間の空気が大きくなると
ともに、伝熱管１の管軸方向に対し細線２が除湿により
生じた水滴の落下の障害物となりにくいので、水滴が保
持されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水
分が結露する条件下で使用しても、液滴が保持されにく
くなることで目詰まりを起こしにくく、風量低下による
熱交換量低下が抑制される利点がある。
【００９４】図６は、空調用熱交換器を示す正面図であ
り、図において、１ａ，１ｂはある間隔で配置された複
数の伝熱管のうち相隣り合う左右の伝熱管であり、内部
に管内作動流体（例えば冷媒）が流れる。２ａ〜２ｄは
細線によって構成される伝熱フィンであり、伝熱管１ａ
と１ｂに巻き付けられている。なお、２ａと２ｂ、２ｃ
と２ｄはそれぞれ同一の細線であり、２ａ，２ｃは管外
作動流体（例えば空気）の上流側に、２ｂ，２ｄは下流
側に配置されている。
【００９５】次に動作について説明する。空気は細線２
ａ（あるいは２ｃ）間を流れる際に加速されるととも
に、２ａの細線が乱れ促進体として働くため、三次元的
な乱れが生成される。そのため、熱交換器内部では空気
は乱れた流れになり、その結果伝熱が促進され、伝熱面
が高い熱伝達率を示す。
【００９６】また、相隣り合う左右の伝熱管を各々一組
としてそれぞれの組の伝熱管に細線を巻き付けてフィン
を構成することによって、伝熱管に直交する断面での空
間面積が大きくなるため、除湿により生じた水滴が保持
されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水分
が結露する条件下で使用しても、液滴が保持されにくく
なることで目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱
交換量低下が抑制される利点がある。図４〜図６のよう
にフィンである各細線２は特定の伝熱管に巻き付けられ
ており、ヘッダーとの接続や配管不良等によって製造途
中で伝熱管を抜いて変更するような場合でも簡単に抜き
差し可能であり、かつ、製造後の改造も特定の部分だけ
処置すればよくメインテナンスしやすい構成を得ること
ができる。
【００９７】実施例２．図７はこの発明の実施例２によ
る熱交換器を示す正面図であり、図において、１，１ａ
〜１ｃはある間隔で配置された伝熱管であり、内部に管
内作動流体（例えば冷媒）が流れる。２，２ａと２ｂ，
２ｃと２ｄはそれぞれ伝熱フィンを構成する同一の細線
であり、細線２ａと２ｂは伝熱管１ａ，１ｂを螺旋状に
取り巻くように構成され、細線２ｃと２ｄは伝熱管１
ｂ，１ｃを螺旋状に取り巻くように構成され、２ａ，２
ｂと２ｃ，２ｄは螺旋の回転方向が互いに反転するよう
に構成されている。また、２ａ，２ｄは管外作動流体
（例えば空気）の上流側に、２ｂ，２ｃは下流側に配置
されている。
【００９８】次に、動作について説明する。空気は細線
２ａ（あるいは２ｄ）間を流れる際に加速されるととも
に、２ａの細線が乱れ促進体として働くため、三次元的
な乱れが生成される。そのため、熱交換器内部では空気
は乱れた流れになり、その結果伝熱が促進され、熱交換
器表面が高い熱伝達率を示す。
【００９９】また、細線２を螺旋状に巻くことにより、
伝熱管１に直交する断面では細線２同士が交差がなくな
り、空気の流れ方向に対する細線２間の空気が大きくな
るとともに、伝熱管１の管軸方向に細線２が除湿により
生じた水滴の落下の障害物となりにくいので、水滴が保
持されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水
分が結露する条件下で使用しても、液滴が保持されにく
くなることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下によ
る熱交換量低下を抑制するなどの利点がある。また、図
８に示す面積比と螺旋の角度との関係を示すグラフ図か
ら分かるように、螺旋の角度φを大きくすることによ
り、同一ピッチでの伝熱面積が畳織状のものに比べて増
大する。すなわち、連続的に多くの伝熱管に接する細線
フィンに比し、例えば２０゜以上のように螺旋の角度を
大きくすることによって伝熱面積が増大することになり
有効な熱交換器が得られる。図８はフィンのピッチが同
一の場合の、螺旋の角度を変化させたときの伝熱面積変
化を表したグラフ図であり、螺旋角度φが０゜のときの
伝熱面積を基準面積とし、各螺旋角度φでの伝熱面積と
螺旋角度φが０゜のときの伝熱面積との比を面積比とし
ている。つまり、図８において螺旋角度φが０゜のとき
の伝熱面積が面積比１である。螺旋の角度を大きくする
ほど細線の長さが長くなり、図８に示されるように、伝
熱面積が増大する。
【０１００】図９は正面図であり、図において、１ａ〜
１ｃはある間隔で配置された伝熱管であり、内部に管内
作動流体（例えば冷媒）が流れる。２ａ〜２ｆは伝熱フ
ィンを構成する細線であり、２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ、
２ｅと２ｆはそれぞれ同一の細線である。細線２ａ，２
ｂは伝熱管１ａ，１ｂを螺旋状に取り巻くように構成さ
れ、細線２ｃ，２ｄと細線２ｅ，２ｆはそれぞれ伝熱管
１ｂ，１ｃを螺旋状に取り巻くように構成されている。
また、２ｃ，２ｄの螺旋状細線は２ｅ，２ｆの螺旋状細
線ピッチの間に配置され、螺旋状細線２ａ，２ｂと回転
方向が反転するように構成されている。２ａ，２ｃ，２
ｅは管外作動流体（例えば空気）の上流側に、２ｂ，２
ｄ，２ｆは下流側に配置されている。
【０１０１】次に、動作について説明する。空気は細線
２ａ（あるいは２ｃ，２ｅ）の間を流れる際に加速され
るとともに、細線２ａが乱れ促進体として働くため、三
次元的な乱れが生成される。そのため、熱交換器内部で
は空気は乱れた流れになり、その結果伝熱が促進され、
熱交換器表面が高い熱伝達率を示す。
【０１０２】また、細線２を螺旋状に巻くことにより、
伝熱管１に直交する断面では細線２同士の交差がなくな
り、空気の流れ方向に対する細線２間の空気が大きくな
るとともに、伝熱管１の管軸方向に細線２が除湿により
生じた水滴の落下の障害物となりにくいので、水滴が保
持されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水
分が結露する条件下で使用しても、液滴が保持されにく
くなることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下によ
る熱交換量低下を抑制されるなどの利点がある。また、
螺旋の角度を大きくすることにより、同一ピッチでの伝
熱面積が畳織状のものに比べて増大する。このように上
下に配置された所定の伝熱管と所定の細線の組み合わせ
により、管内作動流体と管外作動流体の温度差及び管外
作動流体の湿度の関係で水滴がフィンに発生したとして
も落下しやすい構成が可能となり、性能がよく、長期間
使用に対して信頼性の高い熱交換器を得ることができ
る。
【０１０３】図１０はこの発明の熱交換器を示す正面図
であり、図において、１ａ〜１ｃはある間隔で配置され
た伝熱管であり、内部に管内作動流体（例えば冷媒）が
流れる。２ａ〜２ｆは伝熱フィンを構成する細線であ
り、２ａと２ｂ、２ｃと２ｄはそれぞれ同一の細線であ
る。細線２ａ，２ｂは伝熱管１ａ，１ｂを螺旋状に取り
巻くように構成され、細線２ｃ，２ｄは伝熱管１ｂ，１
ｃを螺旋状に取り巻くように構成され、かつそれら螺旋
の回転方向が同一となるように配置されている。また、
これらの細線２ａ，２ｂと細線２ｃ，２ｄとは伝熱管１
ｂと同一箇所で接触させ、螺旋状細線間と伝熱管１で形
成される空間を大きくすることも可能である。２ａ，２
ｃは管外作動流体（例えば空気）の上流側に、２ｂ，２
ｄは下流側に配置されている。
【０１０４】次に、動作について説明する。空気は細線
２ａ（あるいは２ｃ）間を流れる際に加速されるととも
に、細線２ａが乱れ促進体として働くため、三次元的な
乱れが生成される。そのため、熱交換器内部では空気は
乱れた流れになり、その結果伝熱が促進され、熱交換器
表面が高い熱伝達率を示す。
【０１０５】また、細線２を螺旋状に巻くことにより、
伝熱管１に直交する断面では細線２同士の交差がなくな
り、空気の流れ方向に対する細線２間の空気が大きくな
るとともに、伝熱管１の管軸方向に細線２が除湿により
生じた水滴の落下の障害物となりにくいので、水滴が保
持されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水
分が結露する条件下で使用しても、液滴が保持されにく
くなることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下によ
る熱交換量低下が抑制されるなどの利点がある。また、
螺旋の角度を大きくすることにより、同一ピッチでの伝
熱面積が畳織状のものに比べて増大する。
【０１０６】図１１はこの発明の熱交換器を示す正面図
であり、図において、１ａ〜１ｃはある間隔で配置され
た伝熱管であり、内部に管内作動流体（例えば冷媒）が
流れる。２ａ〜２ｆは伝熱フィンを構成する細線であ
り、２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ、２ｅと２ｆはそれぞれ同
一の細線である。細線２ａ，２ｂと細線２ｃ，２ｄは伝
熱管１ａ，１ｂを螺旋状に取り巻くように構成され、細
線２ｅ，２ｆは伝熱管１ｂ，１ｃを螺旋状に取り巻くよ
うに構成されている。また、２ａ，２ｂの螺旋状細線は
２ｃ，２ｄの螺旋状細線ピッチの間に配置され、螺旋状
細線２ｅ，２ｆと回転方向が反転するように構成されて
いる。
【０１０７】また、これらの細線２ａと細線２ｅとは伝
熱管１ｂと同一箇所で接触させ、螺旋状細線間と伝熱管
１で形成される空間を大きくすることも可能である。２
ａ，２ｃ，２ｅは管外作動流体（例えば空気）の上流側
に、２ｂ，２ｄ，ｄｆは下流側に配置されている。
【０１０８】空気は細線２ａ（あるいは２ｃ，２ｅ）間
を流れる際に加速されるとともに、細線２ａが乱れ促進
体として働くため、三次元的な乱れが生成される。その
ため、熱交換器内部では空気は乱れた流れになり、その
結果伝熱が促進され、熱交換器表面が高い熱伝達率を示
す。
【０１０９】また、細線２を螺旋状に巻くことにより、
伝熱管１に直交する断面では細線２同士の交差がなくな
り、空気の流れ方向に対する細線２間の空気が大きくな
るとともに、伝熱管１の管軸方向に細線２が除湿により
生じた水滴の落下の障害物となりにくいので、水滴が保
持されにくい構造となっている。それゆえ、空気中の水
分が結露する条件下で使用しても液滴が保持されにくく
なることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下による
熱交換量低下を抑制されるなどの利点がある。また、螺
旋の角度を大きくすることにより、同一ピッチでの伝熱
面積が畳織状のものに比べて増大する。
【０１１０】上述のように上下に配置されたヘッダーに
複数の伝熱管を配置し、特定の伝熱管の間に細線フィン
を螺旋状に巻き付けることにより性能が良く、信頼性の
高い冷凍システムや空調装置が得られることになる。
【０１１１】実施例３．図１２〜１７はこの発明の別の
実施例を示す説明図である。図１２は伝熱管１を湾曲さ
せ、この伝熱管１にフィン２を螺旋状に巻き付けた構成
を示す。図１３は直線状の伝熱管の配列を湾曲して配置
し、この伝熱管１にフィン２を螺旋状に巻き付けた構成
を示す。伝熱管とフィンである線線をセットにして螺旋
状に巻き付けるため、管や管の配置を変化させても簡単
に製造することができる。さらに、伝熱面を湾曲させる
ので、熱伝達に有効な前面面積あたりの熱交換率が向上
することになる。図１４はこの発明の熱交換器を示す平
面図である。Ａは管外作動流体（例えば空気）の流れを
示す。７はある間隔で配置された複数の伝熱管と、編み
込み細線からなる伝熱面である。伝熱面を管軸方向に平
行に折り曲げ、波型に構成し、７ａ，７ｂのように複数
列に構成するとともに、後方列の波型伝熱面７ｂの山側
の部分が前方に配置された伝熱面７ａの山側に入り込む
ような形に構成される。
【０１１２】次に動作について説明する。上記のように
構成すると、複数列にした場合の同一前面面積に対する
伝熱面積を大きくし熱交換量の増大を図るとともに、全
体としての占有空間を小さくできる。また、伝熱面の単
位当りの通過風量が低下するので局所風速が低下して、
一列当りの圧力損失の低減が図られる。
【０１１３】伝熱促進のメカニズムは前述の実施例と同
様であるので、ここでは説明を省略する。図１５に伝熱
管の配置が波型になるように伝熱面を折り曲げた例を示
す。図１６は伝熱管の配列が波型になり、さらに伝熱管
が波型の頂点になるように伝熱面を折り曲げた熱交換器
の配置を示す。これにより伝熱管が波型の頂点にくるよ
うに伝熱面を折り曲げることで、伝熱フィンの伝熱管へ
の巻き付け角度を変えるだけで伝熱フィンを折ることな
く波型を形成することができ、フィンを折り曲げる形状
よりも製造が容易となる。図１７は伝熱管の配列が波型
になり、さらに伝熱管が波型の頂点になり、頂点の伝熱
管の間に１本以上の伝熱管が備わっているように伝熱面
を折り曲げた熱交換器の配置例であり、伝熱管の本数を
増やすことで、伝熱面を増大させ、熱交換効率を向上さ
せることができる。図１８は伝熱面を折り曲げて波型に
形成し、さらに折り曲げ角度を変化させて湾曲させた熱
交換器の配置であり、湾曲させることにより前面面積あ
たりの熱交換効率が向上するという効果が得られる。伝
熱管とフィンの組み合わせが特定されているため、さら
に隣接する配管に対しフィンを螺旋状に巻き付けるた
め、波型の配置の熱交換器製作が非常に簡単になる。な
お、特定の伝熱管の間とは２本に限定される必要はな
く、３本以上でも所定のフィンを巻き付けてもよいこと
は当然である。
【０１１４】上述の説明では特定の伝熱管を組にしてそ
の周りに細線フィンを螺旋状に巻き付けて接合し、伝熱
面を形成する熱交換器の構造を説明したが、この場合、
伝熱管の管軸の長さ方向に沿って複数の螺旋フィンに区
分けして完成してもよい。例えば、管長方向に仕切りを
入れ、この仕切りの上下で螺旋フィンを分けることがで
きる。さらに、各組毎にフィンを分ける必要性もなく、
１本の螺旋フィンで複数組の外周に連続的に巻き付ける
ことが可能である。螺旋フィンを製造しやすい形態で造
ればよく、これによって早く簡単な製造が可能になる。
【０１１５】実施例４．図１９はこの発明の他の実施例
による空調用熱交換器の細線を示す断面図であり、図に
おいて、２は編み込みのための細線であり、細線２は断
面を円形以外の形状で形成し、例えば、５〜１０角形の
星型で形成する。この場合、星型の先端は尖っているこ
とに限定するものではなく、例えば半円形でもよい。
【０１１６】次に動作について説明する。細線２は、断
面形状が円である細線と比較して、同一断面積でも表面
積が大きくなるような形状を持つので、同一フィンピッ
チの場合熱交換器の伝熱フィンの表面積が増大し、熱交
換量が増大する。その他の伝熱促進のメカニズムは上述
の実施例１と同様であるので、ここでは説明を省略す
る。
【０１１７】また、空気中の水分が凝縮した場合でも、
図２０に示すように凝縮水１１は細線の溝に沿って流れ
やすくなるため、熱交換器表面が濡れた状態で使用して
も目詰まりを起こしにくく、圧力損失が小さい。そのた
め、風量低下による熱交換量低下は抑制される。細線断
面を偏平状にして平坦な面を伝熱管と接触させるなど多
くの種類の断面形状の使用が可能である。
【０１１８】実施例５．図２１はこの発明の実施例５に
よる空調用熱交換器を示す平面図であり、図において、
１は伝熱管、４は伝熱フィンの役割をするリングフィン
である。Ａは管外作動流体（例えば空気）の流れを示
す。リングフィン４は伝熱管１の外径よりも大きな内径
を有し、リングフィン４の内径部分の一部と伝熱管１の
外径表面の一部が接触することで、伝熱フィンを形成
し、かつリングフィン４の内径中心を伝熱管軸中心に対
して、管外作動流体の風上方向に偏心させて配置した構
成としている。リングフィン４はリング線径に相当する
ピッチ以上の間隔で、伝熱管１に対して積層され、接触
部において固着される。
【０１１９】次に動作について説明する。空気は、まず
伝熱管１の前方にせり出したリングフィン４間の空隙を
通ることで加速され、さらにリングフィン４によって流
れが乱され、カルマン渦を発生させながら、伝熱管１に
向かって流れる。さらに、空気は熱交換器のコア部を直
進できずに、リングフィン４と伝熱管１の間隙を縫うよ
うに流れ、その時に微小な渦が生成される。そして生成
された渦は単に流されるのではなく、下流側のリングフ
ィン４、伝熱管１で受け止められ、流れの乱れが達成さ
れる。また、前方にせり出したリングフィン４は空気の
流れに対して、伝熱管１の後部で接するよう配置するこ
とができるため、空気の流れ方向を変化させ、熱伝達率
の悪い伝熱管１後部へと空気を導く。その結果、伝熱が
促進され、熱交換器表面が高い熱伝達率を示す。また、
リングフィン４により、伝熱面積の増大が図られる。
【０１２０】また、リングフィン４は伝熱管１の外径よ
りも大きな内径を有するため、伝熱管１とリングフィン
４の間には比較的大きな空隙が形成され、空気中の水分
が結露する条件下で使用しても液滴が保持されにくくな
ることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱
交換量低下が抑制されるなどの利点がある。
【０１２１】また、図２１で示した伝熱フィンを、楕円
状リングフィンで形成し、楕円形の長軸方向を空気の流
れ方向と一致させることにより、伝熱管１同士の間隔を
狭めることができ、全体としての伝熱面積を増大させる
ことも可能である。
【０１２２】図２２はこの発明の空調用熱交換器を示す
平面図であり、図において、１は伝熱管、４は伝熱フィ
ンの役割をするリングフィンである。矢印は管外作動流
体Ａ（例えば空気）の流れを示す。リングフィン４は伝
熱管１の外径よりも大きな内径を有し、リングフィン４
の内径部分の一部と伝熱管１の外径表面の一部が接触、
かつ固着することで、伝熱フィンを形成し、かつリング
フィン４の内径中心を伝熱管軸中心に対して、管外作動
流体の風上方向に偏心させて配置した構成としている。
前記リングフィン４は、隣り合う左右のリングフィン４
と８ａ，８ｂで示す箇所など１カ所以上で接触、かつ固
着させるようにして構成される。
【０１２３】次に動作について説明する。空気は、まず
伝熱管１の前方にせり出したリングフィン４間の空隙を
通ることで加速され、さらにリングフィン４によって流
れが乱され、カルマン渦を発生させながら、伝熱管１に
向かって流れる。さらに、空気は熱交換器のコア部を直
進できずに、リングフィン４と伝熱管１の間隙を縫うよ
うに流れ、その時に微小な渦が生成される。そして生成
された渦は単に流されるのではなく、下流側のリングフ
ィン４、伝熱管１で受け止められ、流れの乱れが連成さ
れる。また、前方にせり出したリングフィン４は空気の
流れに対して、伝熱管１の後部で接するよう配置するこ
とができるため、空気の流れ方向を変化させ、熱伝達率
の悪い伝熱管１後部へと空気を導く。その結果、伝熱が
促進され、熱交換器表面が高い熱伝達率を示す。また、
リングフィン４は、隣り合う左右のリングフィン４と８
ａ，８ｂで示す箇所など１カ所以上で接触させるように
して配置されるため、伝熱面の構成が強固になるととも
に、隣り合う伝熱管１の間隔を小さくすることができ、
伝熱面積の増大が図られる。
【０１２４】また、リングフィン４は伝熱管１の外径よ
りも大きな内径を有するため、伝熱管１とリングフィン
４の間には比較的大きな空隙が形成され、空気中の水分
が結露する条件下で使用しても液滴が保持されにくくな
ることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱
交換量低下が抑制されるなどの利点がある。
【０１２５】図２３はこの発明の空調用熱交換器を示す
平面図であり、図において、１は伝熱管、４は伝熱フィ
ンの役割をするリングフィンである。矢印は管外作動流
体Ａ（例えば空気）の流れを示す。リングフィン４は伝
熱管１の外径よりも大きな内径を有し、リングフィン４
の内径部分の一部と伝熱管１の外径表面の一部が接触す
ることで、伝熱フィンを形成している。一つのリングフ
ィン４ａは伝熱管１に対して管外作動流体Ａの流れ方向
の前部において接触、かつ固着され、もう一方のリング
フィン４ｂは伝熱管１に対して管外作動流体Ａの流れ方
向の後部においても接触、かつ固着されている。これら
の伝熱フィンは、伝熱管１に対して、リングフィン４ａ
とリングフィン４ｂが交互に配置されるように設置して
いる。なお、請求項６に係る実施例９は請求項５に係る
実施例１０のように、隣り合う左右のリングフィン４ａ
同士、または４ｂ同士と１カ所以上で接触させて構成し
てもよい。
【０１２６】次に動作について説明する。空気は、まず
伝熱管１の前方にせり出したリングフィン４ｂ間の空隙
を通ることで加速され、さらにリングフィン４ａによっ
て流れが乱され、カルマン渦を発生させながら、伝熱管
１に向かって流れる。さらに、空気は熱交換器のコア部
を直進できずに、リングフィン４と伝熱管１の間隙を縫
うように流れ、その時に微小な渦が生成される。そして
生成された渦は単に流されるのではなく、下流側のリン
グフィン４ａ、伝熱管１で受け止められ、流れの乱れが
達成される。また、前方にせり出したリングフィン４ｂ
は空気の流れに対して、伝熱管１の後部で接するよう配
置することができるため、空気の流れ方向を変化させ、
通常の場合、熱伝達率の悪い伝熱管１後部へと空気を導
く。また、後方リングフィン４ａにより伝熱面積がさら
に増大する。その結果、伝熱が促進され、熱交換器表面
が高い熱伝達率を示す。また、４ａ，４ｂのリングフィ
ンを交互に配置することで、管軸方向に対する４ａ間、
４ｂ間のピッチが自動的に定まる。
【０１２７】また、リングフィン４は伝熱管１の外径よ
りも大きな内径を有するため、伝熱管１とリングフィン
４の間には比較的大きな空隙が形成され、空気中の水分
が結露する条件下で使用しても液滴が保持されにくくな
ることで、目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱
交換量低下が抑制されるなどの利点がある。
【０１２８】図２４はこの発明の空調用熱交換器を示す
平面図であり、伝熱フィンを８の字型にねじって形成し
たもので、１は伝熱管、４は伝熱フィンの役割をする８
の字型リングフィンである。Ａは管外作動流体である空
気の流れ方向を示している。
【０１２９】次に動作について説明する。リングフィン
４を８の字型に形成することにより、フィンの上流側で
発生した渦が８の字型にねじれた部分で三次元的な乱れ
に発達するので、渦による伝熱管１表面の熱伝達促進効
果を熱交換器全面に広げることができ、全体としての熱
交換量を増大させることができる。
【０１３０】その他の管外の伝熱促進のメカニズムは上
述と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３１】実施例６．図２５はこの発明の空調用熱交
換器を示す斜視図であり、図において、１は伝熱管、５
は伝熱フィンの役割をするコイル状のコイルリングフィ
ンである。矢印は管外作動流体Ａである空気の流れを示
している。コイルリングフィン５は伝熱管１の外径より
も大きな内径を有する螺旋状のリングフィンからなり、
かつ、螺旋ピッチがコイル線径の２倍以上を有し、伝熱
管１の外径表面とコイルリングフィン５の内径表面の一
部が接触、かつ、固着されることで、伝熱面を構成す
る。コイルリングフィン５は多数のリングフィンが螺旋
状に連なったものと考えることができるので、製造が比
較的容易になり、かつ構造が丈夫になるなどの利点があ
る。
【０１３２】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３３】図２６はこの発明の一実施例における空調
用熱交換器を示す平面図であり、図において、１は伝熱
管、５は伝熱フィンの役割をするコイル状のコイルリン
グフィンである。矢印は管外作動流体Ａである空気の流
れ方向を示している。コイルリングフィン５は伝熱管１
の外径よりも大きな内径を有する螺旋状のリングフィン
からなり、かつ、螺旋ピッチがコイル線径の２倍以上を
有し、伝熱管１の外径表面とコイルリングフィン５の内
径表面の一部が接触、固着することで、伝熱面を構成す
る。コイルリングフィン５は、隣り合う左右のコイルリ
ングフィンと８ａ，８ｂに示す接触箇所において１カ所
以上で接触させて構成している。このように構成するこ
とで、伝熱面の構造が強固になるとともに、隣り合う伝
熱管１の間隔を小さくすることができ、伝熱面積の増大
が図られるとともに、製造が比較的容易になるなどの利
点がある。
【０１３４】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３５】図２７はこの発明の一実施例における空調
用熱交換器を示す斜視図であり、図において、１は伝熱
管、５は伝熱フィンの役割をするコイル状のコイルリン
グフィンである。矢印は管外作動流体Ａである空気の流
れ方向を示している。コイルリングフィン５は伝熱管１
の外径よりも大きな内径を有する螺旋状のリングフィン
からなり、かつ、螺旋ピッチがコイル線径の２倍以上を
有し、伝熱管１の外径表面とコイルリングフィン５の内
径表面の一部が接触することで、伝熱面を構成する。コ
イルリングフィン５は、例えば一つのコイルリングフィ
ン５ａは伝熱管１に対して管外作動流体Ａの流れ方向の
前部において接触し、もう一方のコイルリングフィン５
ｂは伝熱管１に対して管外作動流体Ａの流れ方向の後部
において接触する。
【０１３６】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３７】図２８はこの発明の一実施例による空調用
熱交換器の伝熱面を示す平面図であり、図において、１
は伝熱管、４は伝熱フィンの役割をする前述のリングフ
ィンである。リングフィン４は伝熱管１の外径よりも大
きな内径を有し、リングフィン４の内径部分の一部と複
数の伝熱管１の外径表面の一部が接触することで、伝熱
フィンを形成する。矢印は管外作動流体Ａである空気の
流れ方向を示している。リングフィン４が複数の伝熱管
１と接するよう構成されるため、リングフィンが単一の
伝熱管と接する実施例７乃至実施例１３に比べ、管によ
る乱れのために熱伝達がさらに促進される。また、伝熱
管１に対するリングフィン４の固定が容易になり、かつ
構造が丈夫になるなどの利点がある。
【０１３８】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１３９】図２９はこの発明の一実施例による空調用
熱交換器を示す斜視図であり、図において、１は伝熱
管、４は伝熱フィンの役割をするリングフィンである。
リングフィン４は伝熱管１の外径よりも大きな内径を有
し、リングフィン４の内径部分の一部と伝熱管１の外径
表面の一部が接触することで、伝熱フィンを形成する。
ここで、リングフィン４は鉛直下方に向けて配置され
る。矢印は管外作動流体Ａである空気の流れ方向を示し
ている。
【０１４０】次に動作について説明する。このように構
成することにより、空気中の水分が結露する条件下で使
用しても、結露した液滴は、重力の作用によって熱交換
器表面から容易に除去され、結露による目詰まりが抑制
される。
【０１４１】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１４２】実施例７．図３０はこの発明の一実施例に
よる空調用熱交換器を示す斜視図であり、図において、
１はある間隔で配置された伝熱管であり、内部に管内作
動流体（例えば冷媒）が流れる。２ａ，２ｂは伝熱フィ
ンの役割をする編み込みのための細線である。横糸とし
て用いる細線２の間隔を細線直径の２倍以上とることと
し、各伝熱管１と細線２同士で形成される空間に、畳織
状の伝熱面と直交する方向に細線柱６を挿入し、細線柱
６をフィンまたは伝熱管１と接触かつ固着させることに
より構成している。
【０１４３】次に動作について説明する。空気は熱交換
器のコア部を直進できずに、編み込み細線２ａ，２ｂと
細線柱６及び伝熱管１の間隙を縫うように流れ、その時
に微小な渦が生成される。そして生成された渦は単に流
されるのではなく、下流側の細線２、細線柱６、伝熱管
１で受け止められ、流れの乱れが形成される。その結
果、伝熱が促進され、熱交換器表面が高い熱伝達率を示
す。また、細線柱６の挿入によって、空気の流れ方向に
対して伝熱面積の増大を図ることができるため、熱交換
量を増大することができる。
【０１４４】また、細線柱６が挿入されたことにより、
編み込み細線２ａ，２ｂの間隔は大きくなるので、細線
２間の空隙が大きくなる。それゆえ、空気中の水分が結
露する条件下で使用しても液滴が保持されにくくなるこ
とで、目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱交換
量低下が抑制されるなどの利点がある。
【０１４５】図３１はこの発明の一実施例による空調用
熱交換器を示す斜視図であり、図において、１はある間
隔で配置された伝熱管であり、内部に管内作動流体（例
えば冷媒）が流れる。２ａ，２ｂは伝熱フィンの役割を
する編み込みのための細線である。横糸として用いる細
線２の間隔を細線直径の２倍以上とることとし、各伝熱
管１と細線２同士で形成される空間に、畳織状の伝熱面
と直交する方向に細線柱６を挿入し、細線柱６をフィン
または伝熱管１と接触かつ固着させ、かつ、前記細線柱
６の先端を鉛直下方に向けて折り曲げた形状で構成され
る。また、実施例１９では細線柱６を管軸に直交する方
向に折り曲げているが、先端が鉛直下方に向いていれば
管軸方向に対して平行となるよう折り曲げてもよい。
【０１４６】管外の伝熱促進のメカニズムは上述の実施
例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１４７】生ずる効果は上記実施例と同様であるが、
細線２間の空隙が大きくなる。さらに、細線柱６を鉛直
下方に折り曲げた形状で構成するため、重力の作用によ
って伝熱面から液滴が細線柱に沿って落下するため、空
気中の水分が結露する条件下で使用しても、目詰まりを
起こしにくく、風量低下による熱交換量低下が抑制され
るなどの利点がある。
【０１４８】実施例８．図３２はこの発明の一実施例に
よる空調用熱交換器を示す断面図であり、図において、
矢印は管外側作動流体Ａ（例えば空気）の流れを示し、
１は伝熱管、２は編み込み細線、３はヘッダーである。
この伝熱管内の作動流体として非共沸混合冷媒を使用す
る場合、複数列にて構成し、非共沸混合冷媒の管内作動
流体Ｂを後列から順に流し、空気流に対し疑似的に対向
流となるような直交流に構成した。
【０１４９】次に動作について説明する。伝熱管内の作
動流体として非共沸混合冷媒の管内作動流体Ｂを使用す
る場合、熱交換器内で相変化する冷媒に温度変化があ
り、冷媒入口温度が同一の場合、図３４の熱交換量と列
数のグラフ図に示すように疑似的に対向流となるような
複数列の直交流の方が、単なる直交流（１列の直交流）
よりも熱交換量が大きくなる。そのため、熱交換器を図
３２に示すような構成にすることにより、性能を向上さ
せることが可能となった。
【０１５０】また、図３３に示すように、中間にヘッダ
ーを設けず、伝熱面を折り曲げることで同様の効果を得
ることももちろん可能である。
【０１５１】実施例９．図３は本発明に使用される空調
用熱交換器の一例を示す平面図である。図４は伝熱面を
拡大したものである。図４において１，１ａ，１ｂ，１
ｃはある間隔で配置された各伝熱管であり、内部に熱媒
体である管内作動流体Ａ（例えば冷媒）が流れる。２，
２ａと２ｂ，２ｃと２ｄはそれぞれ伝熱フィンを構成す
る同一の細線である。細線２ａと２ｂは伝熱管１ａ，１
ｂをスパイラル状に取り巻くように構成され、細線２ｃ
と２ｄは伝熱管１ｂ，１ｃをスパイラル状に取り巻くよ
うに構成され、２ａ，２ｂと２ｃ，２ｄはスパイラルの
回転方向が互いに反転するように構成されている。ま
た、２ａ，２ｄは管外作動流体（例えば空気）の上流側
に、２ｂ，２ｃは下流側に配置されている。そして管内
作動流体Ａをそれぞれの伝熱管に分配したり、あるいは
伝熱管からの管内作動流体を合流させるヘッダー３が上
下に構成されている。
【０１５２】このような伝熱管にフィンをスパイラル状
に取り巻くように構成された熱交換器の製作方法につい
て説明する。図３５は熱交換器の製作手順を示した流れ
図である。最初に図３６のような伝熱フィンを構成する
細線２を製作する。その細線のリング状の断面は図３６
のように円、あるいは楕円、長円の形状をしており材料
は銅またはその合金を使用する。このような構成にする
と、構造的にバネと同一の構造になるため、バネを製作
する設備が流用できる。また、細線を各種形状のコイル
に巻く方法であればよく、例えば治具に巻き付けて製作
することもできる。例えば、楕円状のスパイラルを製作
する場合、線送りロール、回転ダイス、ピッチツール、
切断心金を使い、コンピュータ制御を行うことにより、
曲げＲ部や直線部を自由に製作でき、等ピッチや端末を
密着させたり丸等の形状を変えたり、あるいは自由な位
置で切断できるなどのものが得られる。巻端末はヘッダ
ーとともにロー付しても、上述の如く密着処理してもよ
い。
【０１５３】そして図３７のように、隣接するコイル状
の細線２の互いの１部が重なるようにし、その重なった
部分に伝熱管１が入るようにする。そして、この重なっ
た部分に伝熱管１を通す。この工程を繰り返して行い、
細線２と伝熱管１とからなる網目形状の熱交換器の伝熱
面を作る工程を完了する。なお、伝熱管１はあらかじめ
ロウ材でメッキを施しておく。また、ここで言うロウ材
とは軟ロウ、硬ロウの両方を含む。また、伝熱管１の材
料としては銅またはその合金を使用するとよいが、ステ
ンレスのような他の材質でも可能である。次に、図３８
の如く、細線２と伝熱管１とからなる網状のものを、ロ
ウ材の融点以上に熱した炉中、もしくはロウ材の融点以
上に熱したオイルに入れ、伝熱管１にメッキしたロウ材
を溶融し、その後冷却して伝熱管１と細線２とを接合す
る。そして、図３９に示すようにヘッダー３を接合して
熱交換器の組み立てを完成する。なお、伝熱管はコイル
状に形成された細線２よりも長くしておく。この製造の
例では、伝熱管１は１ｍｍ〜５ｍｍ、細線２は０．１ｍ
ｍ〜１ｍｍ程度の径のものを使用し、さらに、伝熱管の
間隔は２ｍｍ〜１０ｍｍ程度のものを使用して行った。
【０１５４】以上説明したように、この熱交換器の製作
方法では、細線を伝熱管に編み込んだ後、伝熱管と細線
との各接触点を一つ一つ接合するのではなく、互いの各
接点を同時に接合して熱交換器を製作するために、熱交
換器の製作時間が短くなり、製作コストも非常に低くな
るという利点を有する。製造途中の加熱の前であれば、
伝熱管の長さや径の違うものの取り換え等簡単にでき、
多様な製品の種類にも対応できる等のメリットがある。
【０１５５】なお、この製造方法はすでに示した細線と
伝熱管の組み合わせに基づく構成、すなわち、図４〜
７，９〜１８の如く伝熱管とフィンの組み合わせは全て
可能であり、同様に製作できる。即ち、熱交換器の伝熱
面２６が平面でなく、図４１，４２のような波形状や、
さらに、図４３のような伝熱管１と細線２のような組み
方をした熱交換器の伝熱面でも、また、図４４のような
曲面の伝熱面でも、また、図４５、図４６のように円筒
のものも同様に利用できる。また、伝熱面を何枚か重ね
た形状（以下、多列と呼ぶ）の場合も同様に製作でき
る。また伝熱管ピッチが均一でなくとも良いことは当然
である。
【０１５６】また、図３６のように、そのスパイラル状
に形成した細線２の互いの１部を重ねるようにし、その
重なり部分に伝熱管１が入るようにして熱交換器の伝熱
面を製作するのではなく、図４７のように伝熱管１にス
パイラル状の細線２を回転させながら挿入して組み立て
るようにしても網状の伝熱面構造を製作することが可能
である。
【０１５７】なお、細線は銅、またはその合金以外のス
テンレス、アルミ等の材料でも製作できる。また、伝熱
管も銅、またはその合金以外のステンレス、アルミ等の
材料でも製作できる。
【０１５８】実施例１０．この実施例１０においては、
伝熱管１、細線２をアルミニウム、またはその合金と
し、アルミニウム合金製のロウ材を圧延加工等により、
伝熱管１あるいは細線２に被覆する。（以下、ブレージ
ングという。）そして、実施例９と同様に網状の細線を
作り、真空ロウ付け、あるいはノコロックロウ付け作業
で伝熱管１、と細線２を接合する。その後、図３９に示
すようにヘッダー３を接合して熱交換器を完成する。な
お、熱交換器の作用、仕様、形状は実施例９と同様であ
る。
【０１５９】このように、伝熱管、あるいは細線にブレ
ージングして熱交換器を製作しても、細線２を伝熱管１
に編み込んだ後、伝熱管と細線との各接点を一つ一つ接
合することなく、各接点を同時に接合して熱交換器の伝
熱面を製作するので、製作時間が短くなり、製作コスト
も非常に低くなるという利点をもつ。また、伝熱管、及
び細線とともにアルミニウム、またはその合金材料であ
るので、非常に軽量にできるという利点をもつ。
【０１６０】また、細線２がアルミニウム、またはその
合金であるため、表面処理が容易となり、例えば親水処
理を施すことにより、細線２についた水滴が保持しにく
くなり、流れ出しやすくなる。それゆえ、空気中の水分
が結露する条件下で使用しても水滴が保持されにくくな
るので、目詰まりが起こりにくく、風量低下がなく、高
い熱交換性能を維持する信頼性の高い熱交換器を得るこ
とができる。
【０１６１】図４８は、この実施例の伝熱管の断面図で
あり、伝熱管１にあらかじめ別工程でハンダ２７の電界
メッキを施しておく。なお、ここで言うハンダとは、
錫、または錫と鉛の合金、錫と鉛と銀の合金、錫と銀の
合金を指す。そのとき電流密度、時間を制御し、メッキ
厚が２０μｍ〜３０μｍ程度になるように管理する。そ
して細線を組み込み、フラックスに浸漬、あるいはフラ
ックスを塗布し、その後２００〜３００℃に熱したオイ
ル、あるいは赤外線炉等３０秒〜５分間にいれる。する
と伝熱管にメッキされたハンダ２７は溶解し、伝熱管１
と細線２の接触部に集まる。そして加熱処理の終了後冷
却すると、図４９のようにハンダ７が凝固し接合が完了
する。
【０１６２】上記のように低融点であるハンダをロウ材
として使用して、細線と伝熱管とを接合すると、確実に
熱的接続がされ、熱交換器としての熱交換率が向上する
とともに、また、接合するときに、熱エネルギーをそれ
ほど必要としないので、作業性、安全性、加工性、及び
コスト面でも非常に有利な製造方法が得られる。
【０１６３】なお、メッキ厚が薄いと、接合に必要なハ
ンダが足りず接合が不完全となり、構造的にも弱くな
る。即ち、熱的接触が不完全となり、熱交換器としての
熱交換能力が低下するとともに、強度も低下するという
事態になる。また逆に、メッキ厚が厚すぎると、溶出す
るハンダが多すぎて伝熱管と伝熱管の間、あるいは細線
で形成したリングとリングの間にハンダが入り、リング
間をふさぐなど、目詰まりを起こして、熱交換能力を低
下させるということにもなる。そこで、ロー付の各材料
に対しメッキの膜厚を１０μｍ〜３０μｍ位に管理する
ことにより、接合が確実に行われ、目詰まりもなくすこ
とができる。例えば、図５０の例は、ハンダの場合を示
し、このような接合不良を起こさない管理範囲が確認さ
れている。
【０１６４】図５１はこの実施例に使用される伝熱管の
断面図であり、伝熱管１にあらかじめ別工程で無電解Ｎ
ｉメッキ２８（ニッケル８７〜９３％、りん４〜１２
％、その他１％）を施しておく、なお、そのときのメッ
キ厚を５μｍ〜３０μｍ程度にする。そして細線を組み
込み、ヘッダープレート５に挿入した後、真空（１０-3
Ｔｏｒｒ程度）の雰囲気のロウ付炉の中に入れ９５０℃
で３０分加熱するので、Ｎｉは溶解して伝熱管１と細線
２の接触部に集まる。そして加熱処理終了後、冷却する
と、図５２のようにＮｉメッキ２８が凝固し、伝熱管１
と細線２との接合が完了する。
【０１６５】以上説明したように、伝熱管にメッキし、
このメッキを溶融して細線と伝熱管とを接合して熱交換
器を製作すると、細線と伝熱管との熱的接続が確実にな
り、熱交換が向上すると共に、接合するときに、熱エネ
ルギーをそれほど必要しないので、作業性、安全性、加
工性、及びコスト面でも非常に有利な製造方法が得られ
る。
【０１６６】なお、上記に示したロウ材以外でも、細
線、伝熱管の材料の融点より低い融点のロウ材であれ
ば、接合材として使用できる。
【０１６７】実施例１１．図５３は本実施例の熱交換器
の製造手順を示した流れ図である。図５４はヘッダー３
の構成部品の一部であるヘッダープレート２４に伝熱管
１を組み込んだ斜視図であり、この図５４に示すよう
に、ある間隔で配設される伝熱管の間隔に合わせて、ヘ
ッダープレート２４に予め穴をあけておく。そして伝熱
管１と細線２とを接合する前に、細線２が組み込まれた
伝熱管１をヘッダープレート２４の穴に挿入し、その
後、伝熱管１の両端をつぶしておいたり、あるいは樹脂
等で両端の穴をふさいでおく。なお、穴は伝熱管１の両
端部との接触をよくするために、バアリング加工したよ
うな筒状の穴でもよい。次に、図５５のように、細線２
と伝熱管２及び伝熱管１とヘッダープレート２４を同時
に加熱時して接合する。そして、図５６のように、ヘッ
ダープレート２４からはみ出した余剰の伝熱管を切り取
り、図５７のように、ヘッダーカバー２５をヘッダープ
レート２４に接合して、熱交換器の組み立てを完成させ
る。
【０１６８】細線と伝熱管の接合の後にヘッダーを取り
付けると、細線の弾性や接合時の熱歪み等により、管の
間隔が狂うため、予め管の間隔に合わせて設けたヘッダ
ープレートの穴間隔と合わなくなり、ヘッダープレート
と伝熱管との組み立てが困難になったり、管とヘッダー
プレートとの接合時に、管の中にロウ材が侵入し、管を
ふさいでしまうことがある。このため、ヘッダーに入り
込む管の長さを長く取り、管がロウ材でふさがらないよ
うにしてもよいが、ヘッダーの中に入り込む管が長い
と、前述の実施例で説明したような、ヘッダーに入り込
んだ管を切断しないようなときは、長く入り込んだ管が
管内流体Ａの流れや分配を阻害してしまう場合もある。
【０１６９】そのため、細線と伝熱管との接合の前に、
ヘッダープレートを取り付けその後接合という工程にし
て、上記問題点を解決する。以上説明したように、この
実施例の製造方法は、特に、接合時の熱歪の影響が大き
くなり、管間隔が狂い易くなる仕様の熱交換器、例え
ば、伝熱管の径が小さいときや伝熱管が多列になってい
る時の熱交換器の製造に有効である。
【０１７０】実施例１２．図５８は次の一実施例の製作
断面図であり、まず、ヘッダープレート２４にあらかじ
め，５μｍ〜３０μｍ程度の厚さのロウ材２９をメッキ
工程によってつけておく。なお、ロウ材２９は先の実施
例で説明したものと同一のものを使用する。
【０１７１】次に、このロウ材２９をメッキしたヘッダ
ープレート２４の穴に、ロウ材２９をメッキした伝熱管
１を挿入し、この挿入後加熱冷却して伝熱管１とヘッダ
ープレート２４とを接合する。このように接合すると、
伝熱管１にメッキされたロウ材２９のほかにヘッダープ
レート２４にメッキされたロウ材２９が、伝熱管１とヘ
ッダープレート２４の隙間に流れ込み、双方からのロウ
材２９で隙間を埋めるので、各隙間にバラツキがあって
も、伝熱管とヘッダープレートをさらに完全に接合する
ため、気密性が高く、管内流体（例えば冷媒）の漏れを
防いだ信頼性の高い熱交換器が得られる。
【０１７２】次に、ヘッダープレート２４の材質をアル
ミニウムまたはその合金とし、かつ、ヘッダープレート
２４にあらかじめロー材をブレージングで施しておく。
なお、そのときの伝熱管、細線は共にアルミニウム、ま
たはその合金を使用する場合を説明する。
【０１７３】このようにして伝熱管１とヘッダープレー
ト２４とを接合すると、伝熱管１にメッキされたロウ材
２９のほかにヘッダープレート２４にブレージングされ
たロウ材２９が、伝熱管１とヘッダープレート２４の隙
間に流れ込み、双方からのロウ材２９で隙間を埋めるの
で、各隙間の寸法にバラツキがあっても、伝熱管とヘッ
ダープレートをさらに完全に接合するため、気密性が高
く、管内流体（例えば冷媒）の漏れを防いだ信頼性の高
い熱交換器が得られる。
【０１７４】図５９は一実施例のヘッダーの製作断面図
であり、この実施例では、まず、先の実施例で説明した
ように、ヘッダープレート２４と伝熱管１とを、また細
線２と伝熱管１とを接合し、この接合後に、伝熱管１と
ヘッダープレート２４の接合部をハンダ漕に付け、伝熱
管１とヘッダープレート２４の隙間をロウ材より融点の
低いハンダ３０で満たし、ヘッダープレート２４と伝熱
管１の接合をさらに完全にして、熱交換器を製作する。
【０１７５】このようにして熱交換器を製作すると、さ
らに伝熱管とヘッダープレート接続部の気密性が高くな
り、管内流体（例えば冷媒）の漏れを防いだ信頼性の高
い熱交換器が得られる。
【０１７６】実施例１３．図６０はこの実施例の製作構
成図であり、この実施例では、ロウ材をメッキあるいは
ブレージングされた細線２、伝熱管１及びヘッダープレ
ート２４を互いに接合する時に、伝熱管の配列方向（伝
熱管に対して直角の方向）に対して、常に伝熱管を介し
て細線２に張力を加えながら、炉あるいはオイルに入
れ、細線２、伝熱管１、及びヘッダープレート２４の接
合を行う。また、伝熱管に剛性の高い材料（例えばステ
ンレス）を使用すれば、ヘッダープレートに拘束された
伝熱管の弾性と、スパイラル状の細線の弾性の反発力に
より、熱交換器、伝熱面全体に一様な張力がかかるよう
にできる。
【０１７７】このように伝熱管と細線の間に張力を加え
ながら接合するのは、特に、強度が弱く、形状が変化し
やすい細線が変形してしまって、細線と伝熱管が接触し
ていない状態で、細線と伝熱管との接合を完了したり、
あるいは、接合時の炉内温度のバラツキによって、伝熱
管または細線に施したメッキ材あるいはブレージング材
が流れ出てしまった状態で、細線と伝熱管との接合を完
了したりするのを防ぐためである。従って、細線と伝熱
管を確実に接合させるために、図６０に示すように、配
列された伝熱管の両側を引っ張って、伝熱管１を介して
細線２に張力が掛かるようにする。この張力の掛け方と
して伝熱面全体を一方に凸にする変形を与え、伝熱管や
細線の拘束された弾性反発力により一様に張力がかかる
ようにしてもよい。このようにすると、細線と伝熱管が
確実に接触した状態で、しかも、この接触によって接合
部のメッキ材あるいはブレージング材が流れ出てしまう
ことがない状態で接合するので、特に、細線と伝熱管と
が確実に接合され、熱伝達性能が向上した信頼性の高い
熱交換器を得ることができる。
【０１７８】なお、この実施例では、熱交換器の細線２
と伝熱管１とからなる伝熱面が平面の場合の例を示した
が、伝熱面が図４３、図４４のような曲面、図４５、図
４６のような円筒の形状をしている場合でも、前述と同
様に、常に伝熱面に張力をかけ、細線と伝熱管とを接合
すれば、同様の効果が得られる。また、多列の熱交換器
においても同様である。上述の説明の如く、両側の伝熱
管を引っ張り両端に張力をことにより、あるいは伝熱面
全面を変形させ、スパイラル状の細線のバネ力で複数の
各伝熱管に張力が伝わり、熱交換器全体に均一な張力が
かかるようになり、伝熱効果が良好になり、性能の良
い、使用中にはずれることのない信頼性の高い熱交換器
を得ることができる。
【０１７９】図６１は、上述の実施例で説明した伝熱管
及び細線に張力を与えるための具体的な装置例を示して
おり、２６は熱交換器の伝熱面、２４はヘッダープレー
ト、３１はある間隔で設けられたピン、３２はピン３１
を固定する治具、３３はこの治具３２の案内シャフト、
３４は案内シャフト３３に挿入されたバネであり、治具
３２は案内シャフト３３に挿入されたバネ３４により常
に両側方向に広がるようになっている。従って、熱交換
器の両端の伝熱管１をピン３１に引っかけると、伝熱管
の配列方向で、常に細線が張力がかかるようになり、し
かも、ピン３１をある間隔で多数並べてあるので、伝熱
管の配列方向に関して均一の張力をかけることができ
る。なお、ピンを引っかける伝熱管は必ずしも両端の一
列でなくとも良く、例えば複数列のピンに各伝熱管によ
る引っかけ力を加えても良い。なお、この時、伝熱管１
はヘッダープレート２４の穴で拘束されているものの、
伝熱管１の径が伝熱管１の長さに対して充分細いため、
両側の伝熱管１を引っ張ると、伝熱管１は撓み、細線２
を引っ張るようになり、この引っ張れた細線はその先伝
熱管１を引っ張り、この引っ張れた伝熱管は次の細線を
引っ張るという具合に、順次細線２に張力が加わるよう
になる。もし、ヘッダープレートがない状態で引っ張る
場合は、この張力が直接細線に加わることになる。
【０１８０】従って、このような装置に前述したような
熱交換器をセットして、炉あるいはホットオイルに入れ
と、熱交換器の細線２に伝熱管１を介して張力を加えな
がら、細線、伝熱管、及びヘッダープレートの接合を行
うようになる。このため、特に、細線と伝熱管とを確実
に接合して、熱伝達を確実に行う信頼性の高い熱交換器
を得ることができる。
【０１８１】この実施例では、熱交換器の両端の伝熱管
に張力をかける装置の例を挙げたが、さらに中間の数カ
所からでも、張力がかかるようにしても良いし、また、
熱交換器の一方の伝熱管を引っ張るピン３１を固定化
し、他方のピン３１のみをバネ３４で引っ張るようにし
て、伝熱管１を介して細線２に張力を与えても良い。ま
た、バネで両側の伝熱管を引っ張り、各コイル状の細線
に張力がかかるようにしているが、細線２及び伝熱管１
の自重を利用したり、各コイル状の細線の径をヘッダー
プレート２４の穴間隔より小さくして張力がかかるよう
にしても良い。また、動力を利用して伝熱管の両側を引
っ張るような装置でも良い。なお、この実施例では、ヘ
ッダーを有する熱交換器について説明したが、ヘッダー
を有しない熱交換器、即ち、各伝熱管及びこの伝熱管の
巻き付けられる細線とからなる熱交換器でも同様の効果
が得られるので、これらのヘッダーを有しない熱交換器
に用いて良い。
【０１８２】実施例１４．図６２は、上述の実施例を具
体的に行う装置のもう一つの例を示しており、３５は波
形状の熱交換器の伝熱面、２４はヘッダープレート、３
６は伝熱面３５の波高さより高く、伝熱管を押さえる
板、３７は板３６を固定する治具、３３は治具３７の案
内シャフト、３４はバネである。以上のように構成され
た装置は、板３６で熱交換器の伝熱面３５の山部、及び
谷部を押すことになり、これにより山部の頂上と谷部の
底部の間に一様な張力がかかるようになる。
【０１８３】従って、この装置に前述したような熱交換
器をセットし、熱したオイル、あるいは炉にいれ、ロウ
材によって細線、伝熱管、及びヘッダープレートを接合
すると、板３６で押さえられた伝熱管１によって細線２
に張力を加えながら、伝熱管１と細線２とを接合するよ
うになるので、特に、細線２と伝熱管１との接合が確実
になり、細線と伝熱管との熱伝達を確実に行う信頼性の
高い熱交換器を得ることができる。また、このような装
置は、特に、波形状の伝熱面３５を有する熱交換器の伝
熱管１と細線２を接合するのに適している。
【０１８４】図６３に伝熱面の山部、谷部を押す例を示
す。図６３のように山部、谷部を押すことにより、伝熱
管同士を引っ張る、張力が働くようになり、スパイラル
状の細線と伝熱管の接触が強くなり、ロウ付け性が良く
なる。なお、この実施例では、山部の頂上と谷部の底部
を押すことで張力を加えているが、逆に引っ張るような
装置でも同様な効果を得る。あるいは、伝熱面全体に弾
性力を加えても良い。上記の説明では、伝熱管に力を加
えたが、ヘッダープレートに拘束された伝熱管の弾性
と、スパイラル状の細線の弾性の反発力を利用して張力
をかけるようにしても良い。これは一方から伝熱管を押
して全体を凸に変形させて行う方法等がある。
【０１８５】実施例１５．図６４は、この実施例のヘッ
ダーの製作断面図を示しており、１は伝熱管、２は細
線、２４はヘッダープレート、２５はヘッダーカバーで
ある。３８はロウ材である。まず、ロウ付けの工程後、
ヘッダープレート２４からはみ出た伝熱管１がヘッダー
カバーに当たって、伝熱管の穴がふさがることがないよ
うに、伝熱管１の余剰部分をカットする。なお、このカ
ット作業を容易にするため、ヘッダープレート２４をコ
の字として、開口部を熱交換器の伝熱面の方向に向け、
伝熱管１の余剰部分をカットするのに、支障をきたさな
いような構造にしている。次に、伝熱管１の余剰部分を
カットした後、ヘッダーカバー２５をヘッダープレート
２４に被せる。この時、ヘッダープレート２４のコの字
の開口先端部のつらが、ヘッダーカバー２５の被せた面
よりも外に出るようにして、溶接しろを簡単に確認で
き、しかも、溶接作業が容易にできるような構造にして
いる。そしてヘッダープレート２４とヘッダーカバー２
５を溶接あるいは、ロウ付けを行う。なお、伝熱管１と
細線２、あるいは伝熱管１とヘッダープレート２４の接
合をそれぞれ別々に行うような場合、一方の接合をして
いる時に、この溶接あるいはロウ付けの熱で、他方の接
合部がはずれて分離しないように、また、溶けたロウ材
が伝熱管１の穴をふさがないようにするため、接合作業
をしていない接合部分を冷却したり、あるいは、狭い範
囲でしか熱が発生しない溶接法（レーザー溶接、プラズ
マ溶接）でそれぞれ接合すると、接合部の分離や伝熱管
の塞ぎを防止することができるが、この実施例のような
ヘッダー構造にすると、これらのことが簡単に、かつ容
易にできるようになる。
【０１８６】以上説明したように、ヘッダープレート２
４をコの字にすることにより、ヘッダーカバーとの接合
面を簡単に確認でき、しかも、カット作業や溶接作業が
容易にできるようになるので、接合の信頼性が確実に向
上する。また、ヘッダーカバー５を最後に取り付ける工
程のため、ヘッダー内部に冷媒の流れを制御する構造、
装置等を簡単に組み込むことのできる使い勝手の良いヘ
ッダーが得られる。
【０１８７】この実施例では、ヘッダープレート２４が
コの字のものを説明したが、Ｕの字あるいは半円でもよ
い。また、ヘッダーカバー２５もＵの字あるいは半円で
もよい。
【０１８８】図６５は、ヘッダーの別の製作断面図を示
しており、１は伝熱管、２は細線、２４はヘッダープレ
ート、２４’はヘッダープレート２４を折り曲げた部
分、２５はヘッダーカバー、３８はロウ材あるいは溶出
した金属である。まず、ロウ付け工程後、ヘッダープレ
ート２４からはみ出た伝熱管１の余剰部分をカットす
る。その後、ヘッダープレート２４を曲げ加工して、２
４’を有するようなコの字とし、このヘッダープレート
の折り曲げ部２４’にヘッダーカバー２５を被せて、溶
接、あるいはロウ付けを行う。
【０１８９】この実施例では、ヘッダーカバー２５とヘ
ッダープレート２４の接合部が伝熱管１とヘッダープレ
ート２４の接合部から離れているために、溶接時、ある
いはロウ付け時の熱を防ぐための冷却が容易となる。
【０１９０】この実施例ではヘッダープレート２４がコ
の字の形状をしているが、Ｕの字、半円でもよい。
【０１９１】図６６に本発明の熱交換器の使用例を示
す。４０は空気調和機の室内機の例であり、２６は伝熱
面、３は上下に配置したヘッダー、４１はファンであ
る。伝熱面２６はファンに対応した曲面にできるため、
室内機の形状は自由度が大きいものとなる。
【０１９２】実施例１６．本発明の熱交換器は、図１に
示すような冷媒回路において使用され、図２は本発明の
熱交換器の部分を拡大した斜視図である。
【０１９３】図６７に本発明の一実施例の断面図を示
す。３ａは下部に配置され入口冷媒配管４５に接続され
る入口ヘッダー、３ｂは上部に配置され出口冷媒配管４
６に接続される出口ヘッダーであり、それらの間に複数
本の伝熱管１が接続されており、多パス型蒸発器を形成
している。４４は入口ヘッダー３ａと出口ヘッダー３ｂ
を連通するガスバイパス管であり、伝熱管１と入口ヘッ
ダー３ａと入口冷媒配管４５との接続部との間に設けら
れており、伝熱管１より管内径が大きく形成されてい
る。矢印Ａは冷媒の流れを示す。
【０１９４】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
面積を増大させたため、減速しながら流入した二相冷媒
は、気相４７（斜線部）が上部に、液相４８が下部に分
離した波状流をなすため、気相４７はガスバイパス管４
４に集中的に流入し、複数本の伝熱管１には液相４８の
みが流れる。その結果、冷媒分配の不均一がなくなる。
その後、複数本の伝熱管１に流入した冷媒は管外作動流
体と熱交換を行い管内で蒸発し、気相となって出口ヘッ
ダー３ｂに流入した後、ガスバイパス管４４から流出し
た気相と共に出口冷媒配管４６から流出する。その結
果、複数本の伝熱管１において一様に熱交換が行われ、
気相が流れて熱交換しにくい部分がガスバイパス管のみ
となるので、有効伝熱面積の減少を抑制することができ
る。また、このように上下に入口ヘッダー３ａ及び出口
ヘッダー３ｂを配置する構成にすれば、入口ヘッダーと
出口ヘッダーの距離が近いため、横長の空調機に組み込
んだ場合、省スペースで配管実装が可能である。さら
に、入口ヘッダーには気液二相の状態で冷媒が流入する
ため、冷媒はスムーズに流れる。
【０１９５】図６８に本発明の他の実施例の断面図を示
す。３ａは下部に配置した入口ヘッダー、３ｂは上部に
配置した出口ヘッダーであり、それらの間に複数本の伝
熱管１が接続されており、多パス型蒸発器を形成してい
る。４４は入口ヘッダー３ａと出口ヘッダー３ｂを連通
するガスバイパス管、４５は入口冷媒配管、４６は出口
冷媒配管である。４９は入口ヘッダー３ａの入口冷媒配
管４５との接続部とガスバイパス管４４との間に設けら
れた整流手段としてのハニカム状の格子であり、冷媒の
流れの方向に複数の細い流通路が形成され、各流通路を
形成する壁面には穴が設けられている。矢印Ａは冷媒の
流れを示す。
【０１９６】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した冷媒は、格子４９により流れが整
流されながら、気相４７と液相４８が上下に分離し、格
子４９を通過した直後は気相４７が上部に、液相４８が
下部に分離した波状流をなすため、気相４７はガスバイ
パス管４４に集中的に流入し、複数本の伝熱管１には液
相のみが流れる。その結果、冷媒分配の不均一がなくな
る。有効伝熱面積の減少を抑制する効果は上述の実施例
と同様なので説明を省略する。なお、この実施例におい
ては入口ヘッダー３ａが下部に配置された場合について
説明したが、上部に配置された場合でも、ガスバイパス
管の接続を入口ヘッダーの上部から配置すれば同様の効
果がある。
【０１９７】図６９に本発明の他の実施例の断面図を示
す。３ａは下部に配置した入口ヘッダー、３ｂは上部に
配置した出口ヘッダーであり、それらの間に複数本の伝
熱管１が接続されており、多パス型蒸発器を形成してい
る。４４は入口ヘッダー３ａと出口ヘッダー３ｂを連通
するガスバイパス管であり、４５は入口冷媒配管、４６
は出口冷媒配管である。入口ヘッダー３ａの冷媒配管接
続部とガスバイパス管４４との間の流路断面の上部には
突起６０が設けられている。矢印Ａは冷媒の流れを示
す。
【０１９８】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した冷媒Ａは、気液界面が乱れて波状
流になっている場合でも、突起６０により波を打ち消さ
れるので、突起６０を通過直後は穏やかな流れに変わ
り、気相が上部に液相が下部に分離した層状流になりや
すい。その結果、気相４７はガスバイパス管４４により
集中的に流入し、複数本の伝熱管１には液相のみが流れ
るので、冷媒分配の不均一がなくなる。有効伝熱面積の
減少を抑制する効果は前述の実施例と同様なので説明を
省略する。なお、この実施例においては入口ヘッダー３
ａが下部に配置された場合について説明したが、上部に
配置された場合でも、ガスバイパス管の接続を入口ヘッ
ダーの上部に設けるだけでよく同様の効果がある。
【０１９９】図７０に本発明の他の実施例の断面図を示
す。３ａは下部に配置した入口ヘッダー、３ｂは上部に
配置した出口ヘッダーであり、それらの間に複数本の伝
熱管１が接続されており、多パス型蒸発器を形成してい
る。４５は入口冷媒配管、４６は出口冷媒配管である。
矢印Ａは冷媒の流れを示す。４４ａは入口ヘッダー３ａ
と出口ヘッダー３ｂを連通するガスバイパス管であり、
入口ヘッダー３ａと接続する部分５０ａの管内径が出口
ヘッダー３ｂと接続する部分の管内径よりも大きい。そ
のため、入口ヘッダー３ａとガスバイパス管４４ａとの
接続部分で形成される液面の断面積が大きくなるため、
入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに減速しながら
流入した二相冷媒の気液界面が乱れている場合でも、気
相４７がガスバイパス管４４に集中的に流入しやすくな
り、複数本の伝熱管１には液相のみが流れやすくなる。
その結果、冷媒分配の不均一がなくなる。有効伝熱面積
の減少を抑制する効果は前の実施例と同様なので説明を
省略する。
【０２００】図７１に本発明の他の一実施例の断面図を
示す。３ａは下部に配置した入口ヘッダー、３ｂは上部
に配置した出口ヘッダーであり、それらの間に複数本の
伝熱管１が接続されており、多パス型蒸発器を形成して
いる。４５は入口冷媒配管、４６は出口冷媒配管であ
る。矢印Ａは冷媒の流れを示す。４４ｂは入口ヘッダー
と出口ヘッダーを連通するガスバイパス管であり、入口
ヘッダー３ａとの接続部分５０ｂの管内径が出口ヘッダ
ー３ｂと接続部の管内径よりも大きく、ガスバイパス管
の管軸が伝熱管側に偏心している。そのため、入口冷媒
配管４５から入口ヘッダー３ａに減速しながら流入した
二相冷媒の気液界面が乱れている場合でも、慣性の大き
い液相は５０ｂをそのまま通過しやすく、慣性の小さい
気相はガスバイパス管４４ｂに集中的に流入しやすい。
また、５０ｂ付近で形成される液面の断面積が大きくな
る効果は前の実施例と同様である。そのため、複数本の
伝熱管１には液相のみが流れやすくなり、冷媒分配の不
均一がなくなる。有効伝熱面積の減少を抑制する効果は
前の実施例と同様なので説明を省略する。
【０２０１】実施例１７．図７２に本発明の他の実施例
の断面図を示す。図７３は同実施例の入口ヘッダー付近
の斜視図である。３ａは下部に配置した入口ヘッダー、
３ｂは上部に配置した出口ヘッダーであり、それらの間
に複数本の伝熱管１が接続されており、多パス型蒸発器
を形成している。４４は入口ヘッダーと出口ヘッダーを
連通するガスバイパス管、４５は入口冷媒配管、４６は
出口冷媒配管である。５１は入口ヘッダー内に設置され
た伝熱管１を貫通させた水平穴あき板であり、入口ヘッ
ダー内空間を上下に仕切っている。矢印Ａは冷媒の流れ
を示す。
【０２０２】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した冷媒は、水平穴あき板５１に沿っ
て流れるが、比重の軽い気相４７は穴を通って入口ヘッ
ダーの上部に、比重の重い液相４８は下部に位置する性
質をもつので、入口ヘッダー内では分離した流れにな
る。この時水平穴あき板５１は、液相に混入した気泡を
上部に抜くだけではなく、気液界面の乱れを抑える働き
もする。このように液相と気相が分離されることによ
り、開口部が水平穴あき板５１の下側にある複数本の伝
熱管１には液相のみが流れ、気相４７は入口ヘッダー３
ａの入口冷媒配管４５との接続部と反対側に設けられた
ガスバイパス管４４に集中的に流入し、冷媒分配の不均
一がなくなる。また、入口ヘッダーの長手方向の奥にい
くに従い流速が小さくなるため、気液分離が容易にな
り、ガスの分離が充分に行える。なお、有効伝熱面積の
減少を抑制する効果は前の実施例と同様なので説明を省
略する。
【０２０３】実施例１８．図７４に本発明の他の実施例
の断面図を示す。この実施例においては入口ヘッダー３
ａは上部に配置され、出口ヘッダー３ｂは下部に配置さ
れており、それらの間に複数本の伝熱管１が接続されて
多パス型蒸発器を形成している。４４は入口ヘッダーと
出口ヘッダーを連通するガスバイパス管であり、入口ヘ
ッダー３ａの入口配管４５との接続部と反対側に設けら
れ、入口ヘッダー３ａとガスバイパス管４４の接続部は
上方に湾曲している。矢印Ａは冷媒の流れを示す。
【０２０４】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した冷媒は、気相４７が上部に、液相
４８が下部に分離した波状流をなすため、液相４８は複
数本の伝熱管１に流入すると共に、気相４７は入口ヘッ
ダー３ａの上部を流れ、ガスバイパス管４４に集中的に
流入する。このとき、入口ヘッダー３ａとガスバイパス
管４４の接続部は湾曲しているので、入口ヘッダー３ａ
の上部寄りの液冷媒がガスバイパス管４４を通って出口
ヘッダー３ｂに流れるのが防止される。有効伝熱面積の
減少を抑制する効果は前の実施例と同様なので説明を省
略する。ユニットの実装形態によって、この実施例のよ
うに上部に入口ヘッダーを配置する場合があるが、この
ような形態にすれば、位置エネルギー分、管内側の圧損
が低減される。
【０２０５】実施例１９．図７５に本発明の他の実施例
の斜視図を示す。３ａは下部に配置した入口ヘッダーで
あり、長さが同程度の直管が隣接するように折り曲げて
形成されており、入口冷媒配管４５が接続され入口ヘッ
ダー３ａ内における冷媒の流れの助走区間となる第１の
区間５２と、伝熱管１及び入口ヘッダー３ａと出口ヘッ
ダー３ｂを連通するガスバイパス管４４が接続された第
２の区間からなる。３ｂは上部に配置した出口ヘッダー
であり、それらの間に複数本の伝熱管１が接続されてお
り、多パス型蒸発器を形成している。矢印Ａは冷媒の流
れを示す。
【０２０６】入口冷媒配管４５から直管５２に減速しな
がら流入した冷媒は助走区間である第１の区間５２で流
れが一様になり、気相４７が上部に、液相４８が下部に
分離した層状流をなすため、入口ヘッダー３ａに流入し
た後気相はガスバイパス管４４に、液相４８は複数本の
伝熱管１に流入しやすくなる。それゆえ、気相４７はガ
スバイパス管４４に集中的に流入するので、冷媒分配の
不均一がなくなる。有効伝熱面積の減少を抑制する効果
は前の実施例と同様なので説明を省略する。
【０２０７】以上の実施例において気液分離し、かつ、
液面を安定にさせるために、ハニカムや突起のような整
流手段を用いたり、ガスバイパス管の位置や径を変えた
り、長い助走区間を設けた例を示したが、結局、分離後
の液冷媒が均一に伝熱管に分配される構成であれば、即
ち、気液を分離し液面安定化手段を設け、均一に伝熱管
に液冷媒が流入する構成であればどんな構成でもよいこ
とは当然である。
【０２０８】実施例２０．図７６に本発明の他の実施例
の部分断面図を示す。３ａは下部に配置した入口ヘッダ
ーであり、１は複数本の伝熱管、４４はガスバイパス
管、４５は入口冷媒配管、５３はガスバイパス管内部に
設置された気液を分離する気液分離部材としてのメッシ
ュであり、Ｃｕ、Ａｌ、ＳＵＳ等からなる。矢印Ａは冷
媒の流れを示す。
【０２０９】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した冷媒は、気相４７が上部に、液相
４８が下部に分離するものの、循環量が多い場合などは
ガスバイパス管４４に液塊４８ａなどを伴って流入する
場合がある。液塊４８ａが流入し液体が圧縮機まで到達
すると液圧縮により圧縮機が破壊されてしまう恐れがあ
り、また、熱交換の性能も低下する。この実施例の構成
によれば、気相４７と液塊４８ａはともにガスバイパス
管４４内を上昇するが、気相４７はメッシュ５３を通過
する一方、液塊４８ａはメッシュ５３に衝突してメッシ
ュ部を通過することができないため、液滴４８ｂや液膜
４８ｃとなって重力の作用によって落下する。そのた
め、ガスバイパス管４４には気相４７のみが集中的に流
れ、複数本の伝熱管１には液相のみが流れやすくなる。
その結果、冷媒分配の不均一がなくなる。また、出口ヘ
ッダーに液相が流入することがなく、液バックを防止す
ることができるので、冷媒回路の信頼性を向上させるこ
とができる。有効伝熱面積の減少を抑制する効果は前の
実施例と同様なので説明を省略する。なお、メッシュの
位置は液の脈動の影響をさけるため半分より下位がベタ
ーである。
【０２１０】実施例２１．図７７に本発明の他の一実施
例を表す冷媒回路図を示す。図は本発明をヒートポンプ
の室内機の熱交換器に適応した場合を表している。図に
おいて、実線矢印Ｆｇは冷房運転時の気相冷媒の流れ
を、実線矢印Ｆｌは冷房運転時の液相冷媒の流れを、実
線矢印Ｆｇｌは冷房運転時の気液二相冷媒の流れを、点
線矢印Ｆｇは暖房運転時の気相冷媒の流れを、点線矢印
Ｆｌは暖房運転時の液相冷媒の流れを、点線矢印Ｆｇｌ
は暖房運転時の気液二相冷媒の流れを示している。３
ａ，３ｂは冷房運転時ではそれぞれ入口ヘッダー、出口
ヘッダーであり、暖房運転時ではそれぞれ出口ヘッダ
ー、入口ヘッダーである。また、４５，４６は冷房運転
時ではそれぞれ入口冷媒配管、出口冷媒配管であり、暖
房運転時ではそれぞれ出口冷媒配管、入口冷媒配管であ
る。１と２は複数本の伝熱管及び伝熱フィンであり、４
４はガスバイパス管、５４はガスバイパス管に設けられ
た逆止弁である。５５は圧縮機、５６は四方弁、５７は
室外機の熱交換器であり、５８は膨張弁、５９は冷媒配
管を示す。
【０２１１】冷房運転時は、圧縮機５５から吐出された
気相冷媒は四方弁５６を経た後、室外機の熱交換器５７
（この場合凝縮器）で放熱して液相冷媒になり、５８の
膨張弁にて減圧膨張して気液二相状態となる。その後入
口冷媒配管４５を通過した後、室内機の熱交換器（この
場合蒸発器）の入口ヘッダー３ａに流入するが、前の実
施例等で説明したように、気相冷媒はガスバイパス管４
４を、液相冷媒は複数本の伝熱管１に流入し、吸熱して
すべて気相冷媒となって出口ヘッダー３ｂに流入する。
冷媒はその後出口ヘッダー３ｂから出口冷媒配管４６を
経て四方弁５６を通過した後、圧縮機１５に戻る。
【０２１２】一方、暖房運転時には、圧縮機５５から吐
出された気相冷媒は四方弁５６を経た後、入口冷媒配管
４５から入口ヘッダー３ａに流入し、複数本の伝熱管１
とガスバイパス管４４に流入しようとするが、この際逆
止弁５４の作用によりガスバイパス管は閉塞されるの
で、ガスバイパス管から気相冷媒がバイパスすることは
なく、ガス単相であるため伝熱管１に均一に流入するこ
とになる。その後、１内で放熱して液化した冷媒は、出
口冷媒配管４６を経て膨張弁５８で減圧膨張された後、
室外熱交換器５７（この場合蒸発器）で吸熱して気相冷
媒となり、四方弁５６を通過して再び圧縮機に戻る。
【０２１３】このように、ガスバイパス管の途中に逆止
弁を設けたことにより、本発明を蒸発器としても凝縮器
としても使用することができるため、本発明をヒートポ
ンプ運転する冷媒回路に使用することができる。また、
この構成は簡単なためコストが安く、稼働部がないため
信頼性が高い。さらに、逆止弁５４の交換も容易であ
る。
【０２１４】実施例２２．図７８に本発明の他の一実施
例の断面図を示す。３ａは下部に配置した入口ヘッダ
ー、３ｂは上部に配置した出口ヘッダーであり、それら
の間に複数本の伝熱管１が接続されており、多パス型蒸
発器を形成している。４４が入口ヘッダーと出口ヘッダ
ーを連通するガスバイパス管であり、外面にフィン２が
設けられている。４５が入口冷媒配管、４６が出口冷媒
配管であり、矢印Ａは冷媒の流れを示す。
【０２１５】入口冷媒配管４５から入口ヘッダー３ａに
減速しながら流入した二相冷媒は、気相４７が上部に、
液相４８が下部に分離した層流をなし、気相４７はガス
バイパス管４４に集中的に流入し、複数本の伝熱管１に
は液相４８のみが流れるが、気相４７に液相の一部が混
入したままガスバイパス管４４に流入する場合がある。
しかしながらガスバイパス管４４に流入した液相はフィ
ン２上を流れる管外作動流体Ｂ（例えば空気）と熱交換
を行うので蒸発し、出口ヘッダー３ｂに流入する際は気
相になる。その結果、出口ヘッダーに液相が流入するこ
とがなく、液バックを防止することができるので、冷媒
分配の不均一がなくなると同時に、冷媒回路の信頼性を
向上させることができる。有効伝熱面積の減少を抑制す
る効果は他の実施例と同様なので説明を省略する。な
お、この実施例におけるフィン２を上記の他の実施例の
形状の熱交換器に設けても同様の効果が得られる。
【０２１６】数十〜数百パスの熱交換器の場合、細い伝
熱管を多数使用し、入口ヘッダーと出口ヘッダーを接続
している。この装置を上下に配列するとヘッダーの荷重
や冷媒入口、出口配管の荷重、あるいは運転中の振動等
が細管に加わることになる。均等に力が加わる場合は問
題は少ないが、入口、出口配管と接続される側などに局
部的な過大な力が加わり、使用中細管破損やもれ、寿命
が短くなる問題等が考えられる。荷重や振動のかかりや
すいカ所に細管より数倍以上大きな径のガスバイパス管
を設けることにより、ガスバイパス管を強度部材とし、
強度的に細管だけでなくガスバイパス管で保持でき、信
頼性の高い装置を得ることができる。
【０２１７】実施例２３．図４〜７等に示す如く、本発
明は複数の伝熱管に１本のスパイラルフィンを巻き付け
る構成を採用している。しかも、図８の如くスパイラル
の螺旋の角度をとるとよい構造を示している。この点に
ついて図７９により除湿により生じる液滴の排水性のメ
カニズムについてを説明する。伝熱管に対し細線フィン
を螺旋状に巻くことで、細線フィンが水平方向に対して
傾きを持つため、除湿により細線フィンに生じる液滴
が、重力の作用で伝熱管と細線フィンが接している箇所
へ落ち易くなる。また、伝熱管と細線フィンとが接して
いる箇所の微少な隙間により毛管現象が生じ、液滴が伝
熱管と細線フィンとが接している箇所へ引っ張られて移
動し易くなる。このように、伝熱管に細線フィンを螺旋
状に巻くことで、重力の作用及び毛管現象によって、除
湿により細線フィンに生じる液滴が伝熱管と細線フィン
とが接している箇所へ移動し易くなる。伝熱管と細線フ
ィンとが接している箇所に集まった液滴はある大きさま
で成長した後、重力の作用で伝熱管を伝わって落下す
る。さらに、落下していく液滴は、その落下方向に存在
する他の液滴を吸収しながら落下する。その結果、熱交
換器全体で液滴が保持され難くなり、風量低下による熱
交換量低下が抑制される。
【０２１８】またさらに、スパイラルに巻くことにより
伝熱管とフィンの接触部が大きくなる。畳織状ではほぼ
点で接触していたものがフィンを伝熱管に巻き付けるた
め、接触部が線となる。即ち、２本の伝熱管に１本のフ
ィンをスパイラル状に巻き付けると１本の伝熱管あたり
半周接触するし、螺旋角が大きい場合、さらに接触部が
長くとれる。このため熱伝達特性が良くなり、装置の小
形化が可能になる。また、伝熱管とフィンとの接合が確
実になりはずれにくく、強度的に強くなり信頼性の高い
装置が得られる。この結果、輸送等や組立時の取り扱い
が簡単になり、扱い易い装置が得られる。また一方、上
述の如く、スパイラルに巻き付けることにより、水切れ
性が良い装置が得られる。水の場合には表面張力が働
き、液体表面はあたかも弾力のある薄膜を張ったように
各部分が引き合うが、微少な隙間があるとその方向にど
んどん引かれることになり集まっていき、結局、上下に
設けられた伝熱管を伝わり、熱交換器下部のドレンパン
（図示せず）に集められることになり、熱伝達特性を常
に良好に保つことができる装置が得られる。
【０２１９】本発明の構成におけるパイプ径は従来の熱
交換器よりも大幅に細い。だから管内の圧力損失の増大
を防ぐため流路のパスを非常に多数本にした。これに対
し冷媒を均一に分流させることが重要になり、液だけに
すると均一になるので、気液二相冷媒をガスと液に分
け、液を伝熱管にガスを図１のバイパス管４４に通して
いる。この構成における伝熱管及びフィンの径が小さい
方が空気側性能が良い理由を次に図８０により説明す
る。伝熱に関与する径の代表寸法を小さくすることによ
り、温度境界層の発達を抑え、伝熱部の大部分を新鮮な
流体と接触させることで高い熱伝達率を得ることができ
るので、伝熱管及びフィンの外径を小さくして代表寸法
を小さくすることで、高い熱伝達率を得ることが可能な
熱交換器が得られる。この例が図８０で、フィン径は
０．５ｍｍより小さくすることにより効果が著しくアッ
プしている。さらに、伝熱管及びフィンの外径を小さく
することで、空気の流れ方向の厚みが薄くなるため、空
気側の圧力損失を小さくすることができる。その結果、
従来に比べて低騒音化若しくは風量の増加に伴う性能向
上が実現できる。すなわち、スパイラルに巻いたフィン
の径を０．５ｍｍより小さな径を使用し、かつ、細い伝
熱管を使い、また、気液を分離して流した熱交換器によ
り伝熱特性が著しく良い。かつ、風損が小さい等の性能
が一段と飛躍したばかりか、小形化が可能で信頼性が良
くなる。しかも、細管であり曲げ等が簡単で、かつ、細
管より大きなヘッダーにより伝熱管の配置や複数の列が
自由に行えるため、熱交換器の形状が自由に得られるた
め、フィン等の他の構成部品や室内機等の構造体の設計
が自由に選べ最適な製品性能や形状が選択可能であり、
どんな狭いところや小さい場所にでも置ける冷凍システ
ムや空調装置が得られ、ユーザにとっても使い勝手のよ
い空調装置や冷凍システムが得られる。このように細線
すなわちスレッドフィンを用いた上述の数値は一例であ
って、周囲の条件、冷媒の種類や空気もしくは他の熱交
換気体や液体の種類や温度、速度等により異なる。しか
しながら、スレッド径に強く依存することが分かる。さ
らに、熱交換器のフィンとしての役割から考えると、熱
伝達率だけではなく圧力損失や伝熱面積、フィン効率等
も考慮して、最適なスレッド径を探していかなくてはな
らないことは当然であり、以上の実施例の構造、寸法に
とらわれないことは明らかである。なお、気液二相冷媒
から気液を分離させるのに入口配管より大きな入口ヘッ
ダーを使用し、面積が拡大することを利用した。この分
離は気相と液相の比重の差、例えばフルオロカーボンで
は４０〜６０倍位の差があることを利用している。これ
により、大きな流速の差も発生しており、上述の分離の
構成を一層有効なものとしている。しかも液面を安定化
させることにより、液の脈動の影響もさけることがで
き、冷媒の分配がスムースに行われ、伝熱性能が安定化
される。
【０２２０】この発明における熱交換器は、一本または
二本以上の細線を螺旋状に巻き付けてフィンを構成する
ことによって、三次元的な乱れを生成し、下流側の細線
フィンの伝熱を促進すると共に、伝熱管に直交する断面
では細線同士の交差がなくなり、空気の流れ方向に対す
る細線間の空間が大きくなる。それゆえ、空気中の水蒸
気が凝縮しても水滴が保持されにくくなり、熱交換器表
面が濡れた状態で使用しても目詰まりを起こしにくく、
圧力損失が小さい。そのため、風量低下による熱交換量
低下は抑制される。それゆえ、空気中の水分が結露する
条件下で使用しても、液滴が保持されにくくなることで
目詰まりをおこしにくく、風量低下による熱交換量低下
が抑制される効果がある。
【０２２１】また、この発明における熱交換器は、ある
間隔で配置された相隣り合う伝熱管を各々一組とし、一
本または二本以上の細線によって構成された伝熱フィン
を、一組ずつの伝熱管にそれぞれ螺旋状に巻き付けるこ
とによって、三次元的な乱れを生成し、下流側の伝熱フ
ィンの伝熱を促進すると共に、伝熱管に直交する断面で
の空間面積が大きくなる。それゆえ、空気中の水蒸気が
凝縮しても水滴が保持されにくくなり、伝熱面が濡れた
状態で使用しても目詰まりを起こしにくく、圧力損失が
小さい。そのため、風量低下による熱交換量低下は抑制
される。管外作動流体は、熱交換器を流れる際、加速さ
れると共に三次元的な乱れを生成するので、管外熱伝達
率が増加し、伝熱が促進される効果がある。また、伝熱
管に直交する断面での空間面積が大きくなるため、除湿
により生じた水滴が保持されにくい構造となっており、
空気中の水分が結露する条件下で使用しても、液滴が保
持されにくくなることで目詰まりをおこしにくく、風量
低下による熱交換量低下が抑制される効果がある。
【０２２２】また、この発明によれば、ある間隔で配置
された複数の伝熱管とこれら伝熱管に細線の伝熱フィン
を編み込む空調用熱交換器であり、相隣り合う左右の伝
熱管に一本または二本以上の細線を螺旋状に巻き付ける
ように構成したので、管外作動流体は、熱交換器内を流
れる際、加速されると共に三次元的な乱れを生成するの
で、管外の熱伝達率が増加し、伝熱が促進される効果が
ある。また、細線を螺旋状に巻くことにより、伝熱管に
直交する断面では細線同士の交差がなくなり、空気の流
れ方向に対する細線間の空間が大きくなると共に、伝熱
管の管軸方向に対して細線が障害物となりにくいので、
空気中の水分が結露する条件下で使用しても水滴が保持
されにくく、目詰まりを起こしにくいため、風量低下に
よる熱交換量低下が抑制される効果がある。また、螺旋
の角度を大きくすることにより、同一ピッチでの伝熱面
積が畳織状のものに比べて増大する効果がある。
【０２２３】また、この発明によれば、ある間隔で配置
された複数の伝熱管と編み込み細線を有する空調用熱交
換器であり、細線の伝熱フィンのラヂアル方向の断面形
状が円形以外の形状を採るように構成したので、断面が
円で形成される細線と比較して同一断面積でも表面積が
大きくなり伝熱フィンの面積が増大し、熱交換量が増大
する効果がある。また、凝縮水は細線の溝を伝わって流
れやすくなるため、熱交換器表面が濡れた状態で使用し
ても目詰まりを起こしにくく、圧力損失が小さい。その
ため、風量低下による熱交換量低下は抑制される効果が
ある。
【０２２４】また、この発明によれば、伝熱管と編み込
み細線からなる空調用熱交換器であり、伝熱面を波型に
して、熱交換器を複数列配列にて使用する場合、後方列
の熱交換器の波型伝熱面の山側の部分が前方に配置され
た熱交換器の伝熱面の山側に入り込むような形に構成し
たので、熱交換器を複数列にした場合の伝熱面積を大き
くし熱交換量の増大を図ると共に、全体としての占有空
間を小さくできる効果がある。
【０２２５】また、この発明によれば、伝熱管外径より
も大きなリング直径を持つ細線のリングを用いて伝熱フ
ィンとなし、伝熱管外径表面とリングフィンの内径表面
の一部が接触するように構成したので、管外作動流体
は、空気の流れ方向に対して伝熱管の上流と下流にせり
出したリングフィンに阻害されて、熱交換器のコア部を
直進できず、リングフィン間及びリングフィンと伝熱管
の間隙を縫うように、しかも加速すると同時に渦を形成
しながら流れるため、管外の熱伝達率が増加し、伝熱が
促進される効果がある。また、空気の流れ方向に対して
伝熱面積を大きくできるので熱交換量は増大する効果が
ある。さらに伝熱管とリングフィンの間の空間が大きい
ので、除湿により生じた液滴が保持されにくくなるた
め、空気中の水分が結露する条件下で使用しても液滴が
保持されにくく、結露による目詰まりが少なく、風量低
下による熱交換量低下が抑制される効果がある。さら
に、空気側圧力損失が減少する効果がある。
【０２２６】すなわち、伝熱管外径よりも大きなリング
直径を持つ細線状のリングを用いて伝熱フィンを構成
し、伝熱管外径表面とリングフィンの内径表面の一部が
接触するよう構成することにより、簡易な構造で伝熱面
積の増大を図ることができ、かつリングフィンの内径中
心を管外作動流体（例えば空気）の風上方向に偏心させ
ることにより、伝熱管よりも上流側で気流が乱され、発
達した乱れが伝熱管に作用するので熱交換量の増大が図
られる。さらに、接触部以外ではリングフィンと伝熱管
の間に空間が形成されることにより、除湿により生じた
液滴が保持されにくくなり、熱交換器表面が濡れた状態
で使用しても目詰まりを起こしにくく、風量低下による
熱交換量低下が抑制される。
【０２２７】また、この発明における熱交換器は、リン
グフィンと、隣り合う左右のリングフィンとを１カ所以
上で接触させることにより、伝熱面の構造が強固になる
とともに伝熱管同士の間隔を狭めることができ、簡易な
構造で伝熱面積の増大を図ることができ、かつリングフ
ィンの内径中心を伝熱管軸中心に対して、管外作動流体
（例えば空気）の風上方向に偏心させることにより、伝
熱管よりも上流側で気流が乱され、発達した乱れが伝熱
管に作用するので熱交換量の増大が図られる。さらに、
接触部以外ではリングフィンと伝熱管の間に空間が形成
されることにより、除湿により生じた液滴が保持されに
くくなり、熱交換器表面が濡れた状態で使用しても目詰
まりを起こしにくく、風量低下による熱交換量低下が抑
制される。
【０２２８】また、この発明における熱交換器は、一つ
のリングフィンは伝熱管外径表面と管外作動流体の流れ
方向の前部において接触させ、かつ、固着させ、もう一
方のリングフィンは伝熱管外径表面と管外作動流体の流
れ方向の後部において接触させ、かつ、固着させ、これ
らのリングフィンを伝熱管に対して交互に配置したこと
により、簡易な構造で伝熱面積の増大を図ることがで
き、伝熱管よりも上流側で気流が乱され、発達した乱れ
が伝熱管に作用するので熱交換量の増大が図られる。さ
らに、接触部以外ではリングフィンと伝熱管の間に空間
が形成されることにより、除湿により生じた液滴が保持
されにくくなり、熱交換器表面が濡れた状態で使用して
も目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱交換量低
下が抑制される。
【０２２９】また、この発明における空調用熱交換器
は、リングフィンを８の字型にねじって構成することに
より、伝熱面積が増加すると共に、リングフィンの前方
で乱された気流が、８の字型にねじれた部分によって三
次元的に発達し、下流側の伝熱量増大を図ることができ
る。すなわち、伝熱管の上流と下流に存在するリングフ
ィンに阻害されて、熱交換器のコア部を直進できず、リ
ングフィン間及びリングフィンと伝熱管の間隙を縫うよ
うに、しかも加速すると同時に渦を形成しながら流れる
ため、管外の熱伝達率が増加し、伝熱が促進されると共
に熱交換量は増大する効果がある。さらに伝熱管とリン
グフィンの間の空間が大きいので、除湿により生じた液
滴が保持されにくくなるため、空気中の水分が結露する
条件下で使用しても液滴が保持されにくく、結露による
目詰まりが少なく、風量低下による熱交換量低下が抑制
される効果がある。また、空気側圧力損失が減少する効
果がある。
【０２３０】この発明における熱交換器は、螺旋状のコ
イルリングを用いて伝熱フィンを構成することにより、
伝熱管に対するフィンの設置が容易となると共に、簡易
な構造で伝熱面積の増大を図ることができ、かつリング
フィンの内径中心を伝熱管軸中心に対して、管外作動流
体（例えば空気）の風上方向に偏心させることにより、
伝熱管よりも上流側で気流が乱され、発達した乱れが伝
熱管に作用することで熱交換量の増大が図られる。さら
に、接触部以外ではリングフィンと伝熱管の間に空間が
形成されることにより、除湿により生じた液滴が保持さ
れにくくなり、熱交換器表面が濡れた状態で使用しても
目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱交換量低下
が抑制される。
【０２３１】また、この発明における熱交換器は、コイ
ルリングフィンを、隣り合う左右のコイルリングフィン
と１カ所以上で接触、かつ、固着することにより、伝熱
面の構造が強固になるとともに伝熱管同士の間隔を狭め
ることができ、簡易な構造で伝熱面積の増大を図ること
ができ、かつリングフィンの内径中心を伝熱管軸中心に
対して、管外作動流体（例えば空気）の風上方向に偏心
させることにより、伝熱管よりも上流側で気流が乱さ
れ、発達した乱れが伝熱管に作用することで熱交換量の
増大が図られる。さらに、接触部以外ではリングフィン
と伝熱管の間に空間が形成されることにより、除湿によ
り生じた液滴が保持されにくくなり、熱交換器表面が濡
れた状態で使用しても目詰まりを起こしにくく、風量低
下による熱交換量低下が抑制される。
【０２３２】また、この発明における熱交換器は、一つ
のコイルリングフィンは伝熱管外径表面と管外作動流体
の流れ方向の前部において接触、かつ、固着させ、もう
一方のコイルリングフィンは伝熱管外径表面と管外作動
流体の流れ方向の後部において接触、かつ、固着させて
配置したことにより、簡易な構造で伝熱面積の増大を図
ることができ、伝熱管よりも上流側で気流が乱され、発
達した乱れが伝熱管に作用することで熱交換量の増大が
図られる。さらに、接触部以外ではリングフィンと伝熱
管の間に空間が形成されることにより、除湿により生じ
た液滴が保持されにくくなり、熱交換器表面が濡れた状
態で使用しても目詰まりを起こしにくく、風量低下によ
る熱交換量低下が抑制される。
【０２３３】また、この発明における空調用熱交換器
は、リングフィンのリング内径表面に複数の伝熱管を接
触させて固着するように構成されるため、伝熱面の構造
が強固になるとともに、簡易な構造で気流方向に伝熱面
積の増大を図ることができ、熱交換量の増大が図られ
る。さらに、接触部以外ではリングフィンと伝熱管の間
に空間が形成されることにより、除湿により生じた液滴
が保持されにくくなり、熱交換器表面が濡れた状態で使
用しても目詰まりを起こしにくく、風量低下による熱交
換量低下が抑制される。
【０２３４】また、この発明における熱交換器は、８の
字型に形成したリングフィンの一方の環のリング内径表
面に複数の伝熱管を接触させて固着するように構成され
るため、伝熱面の構造が強固になるとともに、簡易な構
造で気流方向に伝熱面積の増大を図ることができ、熱交
換量の増大が図られる。さらに、接触部以外ではリング
フィンと伝熱管の間に空間が形成されることにより、除
湿により生じた液滴が保持されにくくなり、熱交換器表
面が濡れた状態で使用しても目詰まりを起こしにくく、
風量低下による熱交換量低下が抑制される。伝熱管に対
するフィンの固定を容易にし、管外の熱伝達率が増加
し、伝熱が促進されると共に熱交換量が増大する効果
と、結露による目詰まりを少なく、風量低下による熱交
換量低下が抑制される効果と、空気側圧力損失が減少す
る効果とを有するような伝熱フィンを容易に制作するこ
とが可能になる効果がある。
【０２３５】また、この発明によれば、コイルリングフ
ィンのリング内径表面に複数の前記伝熱管を接触させて
固着するように構成したので、伝熱管に対するフィンの
固定を容易にし、簡易な構造で伝熱面積の増大を図るこ
とができる効果と、熱交換量の増大が図られる効果と、
風量低下による熱交換量低下が抑制される効果とを有す
るような伝熱フィンを容易に制作することが可能になる
効果がある。
【０２３６】また、この発明によれば、各々のリングフ
ィンの伝熱管に対するリング内径表面への接触固着部と
は反対側の部分が鉛直下方へ向くようにリングフィンを
傾斜させて配置するように構成したので、空気中の水分
が結露する条件下で使用する場合、液滴を重力の作用に
よって落下させることを促し、熱交換器表面が濡れた状
態で使用しても目詰まりを起こしにくく、風量低下によ
る熱交換量低下を防ぐことが可能になる効果がある。
【０２３７】また、この発明によれば、ある間隔で配置
された複数の伝熱管と、各々の伝熱管の間に伝熱管の表
面を横切るように配置した伝熱フィンを構成する細線
と、各々の伝熱管と細線同士で形成される空間に挿入さ
れる細線柱とを備え、伝熱管を縦糸、細線を横糸として
各細線間の間隔を細線直径の少なくとも２倍以上となる
ようにして畳織状に編み込んで伝熱面を構成すると共
に、畳織状の伝熱面と直交する方向に細線柱を挿入し、
細線柱を細線及び／または伝熱管と接触させて固着する
ように構成したので、伝熱面積が増大し熱交換量が増大
する効果がある。さらに編み込み細線間の空間が大きい
ので、空気中の水分が結露する条件下で使用しても液滴
が保持されにくく、結露による目詰まりが少なく、風量
低下による熱交換量低下が抑制される効果がある。ま
た、空気側圧力損失が減少する効果がある。
【０２３８】また、この発明によれば、細線柱の両先端
が鉛直下方に向くように逆Ｖ字状に折り曲げるように構
成したので、空気中の水分が結露する条件下で使用する
場合、液滴を重力の作用によって落下させることを促
し、熱交換器表面が濡れた状態で使用しても目詰まりを
起こしにくく、風量低下による熱交換量低下を防ぐこと
が可能になる効果がある。
【０２３９】また、この発明によれば、伝熱管と細線と
によって構成される伝熱面を複数列にて使用する熱交換
器と、伝熱管内の作動流体として使用される非共沸混合
冷媒とを備え、非共沸混合冷媒を複数列の熱交換器の後
列側から順に流し、空気流に対し疑似的に対向流となる
ような直交流にするように構成したので、伝熱管内の作
動流体として非共沸混合冷媒を使用する場合、非共沸混
合冷媒を後列から順に流し、空気流に対し疑似的に対向
流となるような直交流となり、熱交換器の性能を向上さ
せることが可能となる効果がある。
【０２４０】この発明は以上のように構成された熱交換
器においては、複数の伝熱管を配置し、この配置した伝
熱管をそれぞれ反対方向に引っ張って細線に張力を与え
ながら各伝熱管の外表面に細線を接合したので、細線と
伝熱管との密着を確実にすると共に、細線の変形を修正
する。これによって管外作動流体がスムースに流れ熱交
換性能が向上した信頼性の高い熱交換器が得られる。
【０２４１】また、各伝熱管の外表面または各ヘッダー
の穴部表面の少なくとも一方の表面に所定厚さのロウ材
を予め付着させ、この予め付着させたロウ材を溶融冷却
して各伝熱管の両端部と各ヘッダーの穴部とを接合した
ので、コントロールされて付着されたロウ材が各伝熱管
と各ヘッダーとの接合部に集合して凝固し、管内流体の
漏れを確実に防止する。これによって熱交換能力が低下
しない信頼性の高い装置が得られる。
【０２４２】無線または各伝熱管の少なくとも一方の外
表面、及び各伝熱管の外表面または各ヘッダーの穴部表
面の少なくとも一方の表面のそれぞれに所定厚さのロウ
材を予め付着させ、この予め付着させたロウ材を溶融冷
却して各伝熱管の外表面に細線を接合すると共に、各伝
熱管の両端部と各ヘッダーの穴部とを接合したので、各
伝熱管が細線の熱変形によって変化しなくなると共に、
各伝熱管、細線、及び各ヘッダーの各接合作業の重複や
接合エネルギーを抑える。これによって、コストが安
く、熱交換性能のよい信頼性の高い熱交換器が得られ
る。
【０２４３】また、複数の伝熱管と係合する細線を予め
スパイラル状に成形し、この成形後、スパイラル状の細
線または複数の伝熱管の少なくとも一方の外表面に所定
厚さのロウ材を付着させ、この付着後に、互いに隣接す
る伝熱管の外周を取り巻くようにスパイラル状の細線を
セットし、このセット後に、各伝熱管をそれぞれ反対方
向に引っ張ってスパイラル状の細線に張力を与え、この
張力を与えた後に、ロウ材を溶融冷却して各伝熱管の外
表面に細線を接合するので、細線の変形を修正しながら
各伝熱管と細線との密着を向上させた熱交換器を容易に
製造でき、完成品の歩留を向上させた装置の製造方法が
得られる。
【０２４４】また、複数の伝熱管の外表面または各ヘッ
ダーの穴部表面の少なくとも一方の表面に所定厚さのロ
ウ材を付着させ、この付着後に、各伝熱管の両端部と各
ヘッダーの穴部とを嵌合させ、この嵌合後に、ロウ材を
溶融冷却して両端部と穴部とを接合したので、コントロ
ールされて付着されたロウ材が各伝熱管と各ヘッダーと
の接合部に集合して凝固し、管内流体の漏れを確実に防
止でき、熱交換能力が低下しない熱交換器を容易に製造
することができる。
【０２４５】また、各伝熱管が各ヘッダーの穴部に挿入
された後、ロウ材を溶融冷却して各伝熱管の外表面に細
線を接合すると共に、各伝熱管の両端部と各ヘッダーの
穴部とを接合したので、各伝熱管の間隔が細線の熱変形
によって影響を受けなくなり、各伝熱管の間隔の修正作
業が不要で、しかも、各伝熱管、細線、及び各ヘッダー
の接合部の接合作業や接合エネルギーの消費が少なくな
るため、経済的に、熱交換器を製造することができる。
【０２４６】また、各伝熱管の両端部と各ヘッダーの穴
部とを接合させた後に、各伝熱管の外表面に細線を接合
するので、熱の影響を受けひずみ易い細線が、各伝熱管
の両端部と各ヘッダーの穴部とを接合する熱影響を受け
なくなるため、伝熱管の間隔の修正作業せずに、熱交性
能の良い熱交換器を経済的に製造することができる。
【０２４７】また、各伝熱管の両端部と各ヘッダーの穴
部とを接合した後に、この接合部をハンダ漕に漬けるの
で、伝熱管の両端部と穴部との接合部の隙間にハンダが
満たされ、さらに気密性が高まるために、さらに管内流
体の漏れを確実に防止した熱交換器を製造することがで
きる。
【０２４８】また、各伝熱管の両端部と各ヘッダーの穴
部とを接合した後に、この接合部をハンダ漕に漬けるの
で、伝熱管の両端部と穴部との接合部の隙間にハンダを
満たし、さらに気密性を高めながら製造する。
【０２４９】また、熱交換器の製造装置の張力治具は、
各伝熱管の外表面と係合するピン部をそれぞれに固定し
た一対の治具と、この一対の治具のそれぞれに設けられ
たそれぞれ対の貫通穴に挿入され、この各貫通穴を介し
て一対の治具とそれぞれに接続する各案内シャフトと、
この各案内シャフトのそれぞれに挿入されて一対の治具
の間に設けられた各コイルバネと、を備えているので、
一対の治具のそれぞれのピン部に各伝熱管をそれぞれ係
止させると、伝熱管は各ピン部を引っ張ってコイルバネ
を圧縮させながら係止するため、係止が完了すると、逆
に、ピン部が伝熱管を引っ張り、この引っ張られた伝熱
管がその伝熱管に巻着されたスパイラル状の細線を引っ
張る。
【０２５０】この熱交換器の製造装置の張力治具は、簡
単構成で、互いに隣接する伝熱管に巻着したスパイラル
状の細線を引っ張るので、経済的で、張力バランス性能
の良い張力治具となる。
【０２５１】また、熱交換器の製造装置の張力治具は、
各伝熱管及びこの各伝熱管の互いに隣接する伝熱管毎に
その外周を取り巻く細線とからなる伝熱面と係合する板
部をそれぞれに固定した一対の治具と、この一対の治具
のそれぞれに設けられたそれぞれ対の貫通穴に挿入さ
れ、この各貫通穴を介して一対の治具とそれぞれに接続
する各案内シャフトと、この各案内シャフトのそれぞれ
に挿入され、一対の治具の外側に設けられた各コイルバ
ネと、を備えているので、一対の治具のそれぞれ板部の
間に伝熱面を入れる。この時、一対の治具の板部を押し
ながら入れるため、コイルバネは圧縮される。次に、挿
入が完了すると、逆に、各伝熱管と細線とからなる伝熱
面は板部によって押され、互いに隣接する伝熱管に巻着
されたスパイラル状の細線を引っ張る。
【０２５２】この熱交換器の製造装置の張力治具は、簡
単構成で、各伝熱管と細線からなる伝熱面を板部が押し
て、伝熱管の位置にかかわらず、互いに隣接する伝熱管
に巻着したスパイラル状の細線を引っ張るので、経済的
で、使い勝手が良く、張力バランス性能の良い張力治具
となる。
【０２５３】また、各ヘッダーが複数の伝熱管の両端部
のそれぞれと接続する穴部を有するコの字状の各ヘッダ
ープレートと、各ヘッダープレートのコの字部側面に接
続される各ヘッダーカバーとからなり、各伝熱管の両端
部のそれぞれがコの字状のヘッダープレートのコの字の
開口部側から挿入され、各ヘッダーの穴部に接続される
ようにしたので、挿入後の伝熱管両端部のヘッダープレ
ート穴部から飛び出した状態を確認しやすく、切断しや
すい構造であるため、製造しやすい構造の熱交換器が得
られる。
【０２５４】また、各伝熱管の両端部のそれぞれを各ヘ
ッダープレートの穴部に挿入して溶接し、この溶接後に
穴部から飛び出した各伝熱管の余剰部を切断し、この切
断後に、各ヘッダープレートの両側を折り曲げてコの字
状のヘッダープレートに成形し、この成形後、コの字状
のヘッダープレートに各ヘッダーカバーを被せて溶接す
るようにしたので、穴部から飛び出した余剰の伝熱管分
を簡単に処理して、管内作動流体の分配の良い熱交換器
を容易に製造できる。
【０２５５】以上のように、この発明によれば、気液二
相冷媒が流入される入口ヘッダー及び熱交換後の冷媒を
流出する出口ヘッダーを所定間隔おいて上下に配置し、
入口ヘッダー及び出口ヘッダーの間を連通する複数本の
伝熱管とを備えた熱交換器において、入口ヘッダー内で
気相と液相とに分離した冷媒のうち気相冷媒を出口ヘッ
ダーに送るガスバイパス管を設けたことにより、入口ヘ
ッダー内で気相と液相に分離した冷媒は、比重の軽い気
相が上部に、比重の重い液相が下部に位置するため、気
相はガスバイパス管に集中的に流入し、複数本の伝熱管
には液相のみが流れるので、冷媒分配の不均一がなくな
り、有効伝熱面積の減少を抑制することができる。さら
にこの熱交換器を横長の空調機へ組み込んだ場合、入口
配管と出口配管の距離が近いため、省スペースで配管実
装が可能である。
【０２５６】また、この発明によれば、入口ヘッダーの
冷媒配管接続部とガスバイパス管との間に、ハニカム状
の格子等の整流手段を設けたことにより、冷媒配管から
入口ヘッダーに減速しながら流入した冷媒は、格子によ
り流れが整流され、気相が上部に液相が下部に分離した
層状流になりやすいため、気相がガスバイパス管に集中
的に流入し、複数本の伝熱管には液相のみが流れるの
で、冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少
を抑制することができる。さらにこの蒸発器を横長の空
調機へ組み込んだ場合、入口配管と出口配管の距離が近
いため、省スペースで配管実装が可能である。
【０２５７】また、この発明によれば、入口ヘッダーの
冷媒配管接続部とガスバイパス管との間の、流路断面の
上部に突起を設けたことにより、流入する二相冷媒の気
液界面が乱れて波状流になっている場合でも、突起が波
を打ち消すので、二相冷媒は穏やかな流れとなり、気相
が上部に液相が下部に分離した層状流になりやすい。そ
のため、気相がガスバイパス管に集中的に流入し、複数
本の伝熱管には液相のみが流れるので、冷媒分配の不均
一がなくなり、有効伝熱面積の減少を抑制することがで
きる。さらにこの蒸発器を横長の空調機へ組み込んだ場
合、入口配管と出口配管の距離が近いため、省スペース
で配管実装が可能である。
【０２５８】また、この発明によれば、冷媒配管に接続
され気液二相冷媒が流入される入口ヘッダーと、入口ヘ
ッダーより上方に配置される出口ヘッダーと、入口ヘッ
ダーと出口ヘッダーを連通する複数本の伝熱管を備えた
熱交換器において、伝熱管より入口ヘッダーの冷媒配管
接続部側に入口ヘッダーと出口ヘッダーを連通するガス
バイパス管を設けたことにより、冷媒配管から入口ヘッ
ダーに減速しながら流入した冷媒は気相が上部に液相が
下部に分離した流れをなすため、気相がガスバイパス管
に集中的に流入し、複数本の伝熱管には液相のみが流れ
るので、冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の
減少を抑制することができる。さらにこの蒸発器を横長
の空調機へ組み込んだ場合、入口配管と出口配管の距離
が近いため、省スペースで配管実装が可能である。
【０２５９】また、この発明によれば、ガスバイパス管
の入口ヘッダーとの接続部の内径を、出口ヘッダーとの
接続部の内径よりも大きくすることにより、入口ヘッダ
ーとガスバイパス管との接続部分で形成される液面の断
面積を大きくし、気液界面が乱れている場合で、気液分
離を容易にすることで、気相がガスバイパス管に集中的
に流入し、複数本の伝熱管には液相のみが流れるので、
冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少を抑
制することができる。さらにこの蒸発器を横長の空調機
へ組み込んだ場合、入口配管と出口配管の距離が近いた
め、省スペースで配管実装が可能である。
【０２６０】また、この発明によれば、ガスバイパス管
の管軸を入口ヘッダーとの接続部付近で伝熱管側に偏心
させることにより、気液界面が乱れている場合でも慣性
の大きい液相はガスバイパス管との接続部をそのまま通
過しやすく、慣性の小さい気相はガスバイパス管に集中
的に流入しやすくなり、複数本の伝熱管には液相のみが
流れるので、冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面
積の減少を抑制することができる。さらにこの蒸発器を
横長の空調機へ組み込んだ場合、入口配管と出口配管の
距離が近いため、省スペースで配管実装が可能である。
【０２６１】また、この発明によれば、冷媒配管に接続
され冷媒が流入される入口ヘッダーと、入口ヘッダーよ
り上方に配置される出口ヘッダーと、入口ヘッダーと出
口ヘッダーを連通する複数本の伝熱管を備えた熱交換器
において、複数の穴を有し入口ヘッダー内を上下に仕切
る穴あき板と、入口ヘッダーの冷媒配管接続部と反対側
の端部を出口ヘッダーに連通させるガスバイパス管とを
設け、伝熱管の開口部を穴あき板の下方に位置させたの
で、穴あき板により二相状態で流入する冷媒の気液界面
の乱れは抑えられ、比重の軽い気相は上部に、比重の重
い液相は下部に分離するため、端部が入口ヘッダーの比
較的下部に設置された複数本の伝熱管には液相が流入
し、ガスバイパス管には気相が集中的に流入するので、
冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少を抑
制することができる。また、ガスバイパス管が冷媒配管
接続部と反対側の入口ヘッダー端部にあるため、冷媒の
流速が入口部よりも小さくなりガスの分離が充分に行わ
れた状態でバイバスすることができる。さらに、この蒸
発器を横長の空調機へ組み込んだ場合、入口配管と出口
配管の距離が近いため、省スペースで配管実装が可能で
ある。
【０２６２】また、この発明によれば、冷媒配管に接続
され冷媒が流入される入口ヘッダーと、入口ヘッダーよ
り下方に配置される出口ヘッダーと、入口ヘッダーと出
口ヘッダーを連通する複数本の伝熱管を備えた熱交換器
において、入口ヘッダーの冷媒配管接続部と反対側の端
部に入口ヘッダーと出口ヘッダーを連通するガスバイパ
ス管を設けたことにより、入口ヘッダー内で気相と液相
に分離した冷媒は、比重の軽い気相は上部に、比重の重
い液相が下部に位置するので、液相が複数本の伝熱管に
流入し、気相はバイパス管に集中的に流れるので、冷媒
分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少を抑制す
ることができる。さらに、この蒸発器を横長の空調機へ
組み込んだ場合、入口配管と出口配管の距離が近いた
め、省スペースで配管実装が可能である。
【０２６３】また、この発明によれば、入口ヘッダーの
冷媒配管接続部と伝熱管との間に冷媒が層状流となる区
間を設けたことにより、その区間内で気相と液相がほぼ
完全に分離し、比重の軽い気相が上部に、比重の重い液
相が下部に位置するので、気相はガスバイパス管に集中
的に流入し、複数本の伝熱管には液相のみが流れるの
で、冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少
を抑制することができる。
【０２６４】また、この発明によれば、入口ヘッダーに
冷媒入口を有する第１の区間と伝熱管及びガスバイパス
管が連結されている第２の区間とを設け、第１の区間と
第２の区間が隣接するように入口ヘッダーを折曲して構
成したことにより、省スペースで配管実装が可能である
と共に、第１の区間内で気相と液相がほぼ完全に分離し
て、比重の軽い気相が上部に、比重の重い液相が下部に
位置し、第２の区間内で、気相はガスバイパス管に集中
的に流入し、複数本の伝熱管には液相のみが流れるの
で、冷媒分配の不均一がなくなり、有効伝熱面積の減少
を抑制することができる。
【０２６５】また、この発明によれば、ガスバイパス管
の内部に気液を分離する気液分離部材を設けたことによ
り、ガスバイパス管に液相が混入しても、液相が気液分
離部材に付着し重力の作用で落下するので、ガスバイパ
ス管には気相のみが流れ、出口ヘッダーに液相が流入す
ることがなく、液バックを防止することができるので、
冷媒回路の信頼性を向上させることができる。
【０２６６】また、この発明によれば、ガスバイパス管
に熱交換を行うフィンを設けたことにより、ガスバイパ
ス管に液相が混入した場合でも液相はフィン上を流れる
管外作動流体と熱交換することによって蒸発して気相に
なるので、出口ヘッダーに液相が流入することがなく、
液バックを防止することができるので、冷媒回路の信頼
性を向上させることができる。
【０２６７】また、この発明によれば、ガスバイパス管
の途中に逆止弁を設けたことにより、冷媒の流れを逆に
して蒸発器としても使用することが可能となるので、本
発明の熱交換器をヒートポンプ運転する冷媒回路に使用
することができる。
【０２６８】
【発明の効果】この発明の熱交換器は高い性能と信頼性
の秀れたものが得られる。この発明の熱交換器の製造方
法、製造装置及びその治具により、簡単に、かつ、確実
で修正がしやすく、信頼性の高い熱交換器が得られる。
この発明の冷凍システム、空調装置は高性能で信頼性の
高い、かつ、最も使用条件に適した装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例を示す冷媒回路図であ
る。
【図２】 本発明の一実施例の熱交換器の正面図であ
る。
【図３】 この発明の一実施例による空調用熱交換器の
伝熱面を示す正面図である。
【図４】 図３の伝熱面の拡大図である。
【図５】 この発明の一実施例による空調用熱交換器の
伝熱面を示す正面図である。
【図６】 この発明の一実施例による空調用熱交換器の
伝熱面を示す正面図である。
【図７】 この発明の一実施例による熱交換器の伝熱面
を示す正面図である。
【図８】 この発明の一実施例による空調用熱交換器の
螺旋の角度と面積比の関係を表すグラフ図である。
【図９】 この発明の一実施例による空調用熱交換器の
伝熱面を示す正面図である。
【図１０】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す正面図である。
【図１１】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す正面図である。
【図１２】 この発明の一実施例による熱交換器の伝熱
面を示す正面図である。
【図１３】 この発明の一実施例による熱交換器の伝熱
面を示す正面図である。
【図１４】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図１５】 この発明の一実施例による熱交換器の伝熱
面を示す正面図である。
【図１６】 この発明の一実施例による熱交換器の伝熱
管配置を示す説明図である。
【図１７】 この発明の一実施例による伝熱管配置を示
す説明図である。
【図１８】 この発明の一実施例による伝熱管配置を示
す説明図である。
【図１９】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の細線を示す断面図である。
【図２０】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の細線を示す断面図である。
【図２１】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２２】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２３】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２４】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２５】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す斜視図である。
【図２６】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２７】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す斜視図である。
【図２８】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
の伝熱面を示す平面図である。
【図２９】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す斜視図である。
【図３０】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す斜視図である。
【図３１】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す斜視図である。
【図３２】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す断面図である。
【図３３】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
を示す断面図である。
【図３４】 この発明の一実施例による空調用熱交換器
に関する、非共沸混合冷媒を使用した場合の直交流と熱
交換量との関係を示すグラフ図である。
【図３５】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す流れ図である。
【図３６】 本発明の一実施例の細線の斜視図及び断面
図である。
【図３７】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す正面図である。
【図３８】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す斜視図である。
【図３９】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す斜視図である。
【図４０】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す正面図である。
【図４１】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す斜視図である。
【図４２】 本発明の一実施例の熱交換器伝熱面の拡大
図である。
【図４３】 本発明の一実施例のその他の熱交換器の形
状を示す正面図である。
【図４４】 本発明の一実施例のその他の熱交換器の形
状を示す正面図である。
【図４５】 本発明の一実施例のその他の熱交換器の形
状を示す正面図である。
【図４６】 本発明の一実施例のその他の熱交換器の形
状を示す正面図である。
【図４７】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す正面図である。
【図４８】 本発明の一実施例の伝熱管の断面図であ
る。
【図４９】 本発明の一実施例の伝熱管と細線の接合を
示す断面図である。
【図５０】 本発明の一実施例のメッキ膜厚管理図であ
る。
【図５１】 本発明の一実施例の伝熱管の断面図であ
る。
【図５２】 本発明の一実施例の伝熱管と細線の接合を
示す断面図である。
【図５３】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す流れ図である。
【図５４】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図５５】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図５６】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図５７】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図５８】 本発明の一実施例の製造方法を示す断面図
である。
【図５９】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す断面図である。
【図６０】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図６１】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図６２】 本発明の一実施例の製造方法を示す斜視図
である。
【図６３】 本発明の一実施例の製造方法を示す説明図
である。
【図６４】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す断面図である。
【図６５】 本発明の一実施例の熱交換器の製造方法を
示す断面図である。
【図６６】 本発明の一実施例の空調装置を示す説明図
である。
【図６７】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図６８】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図６９】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７０】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７１】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７２】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７３】 本発明の一実施例による熱交換器の入口ヘ
ッダー付近の斜視図である。
【図７４】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７５】 本発明の一実施例による熱交換器の斜視図
である。
【図７６】 本発明の一実施例による熱交換器の入口ヘ
ッダー付近の断面図である。
【図７７】 本発明の一実施例による熱交換器を用いた
冷媒回路図である。
【図７８】 本発明の一実施例による熱交換器の断面図
である。
【図７９】 本発明の一実施例による熱交換器の説明図
である。
【図８０】 本発明のフィンの熱伝達率の特性図であ
る。
【図８１】 従来の熱交換器の斜視図である。
【図８２】 従来の熱交換器の断面図である。
【図８３】 従来の熱交換器の斜視図である。
【図８４】 従来の熱交換器の断面図である。
【図８５】 従来の熱交換器の断面図である。
【図８６】 従来の熱交換器の断面図である。
【図８７】 従来の熱交換器の入口ヘッダー部の断面図
である。
【図８８】 従来の熱交換器の正面図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｅ 伝熱管、２，２ａ〜２ｆ フィン（細
線）、３ ヘッダー、４，４ａ，４ｂ リングフィン、
５ コイルリングフィン、６ 細線柱、７，７ａ，７ｂ
伝熱面、８，８ａ，８ｂ リングフィン、１１ 凝縮
水、２４ ヘッダープレート、２５ ヘッダーカバー、
２６ 伝熱面、２７ ハンダ、２８ 無電解ニッケルメ
ッキ、２９ ロウ材、３０ ロウ材より融点の低いハン
ダ、３１ピン、３２ 治具、３３ 案内シャフト、３４
バネ、３５ 波形状の伝熱面、３６ 板、３７ 治
具、３８ ロウ材、４０ 室内機、４１ ファン、４４
ガスバイパス管、４５ 入口冷媒配管、４６ 出口冷媒
配管、４７ 気相冷媒、４８ 液相冷媒、４８ａ 液
塊、４８ｂ 液膜、４９ ハニカム状の格子、５０接続
部、５１ 水平穴あき板、５２ 入口ヘッダーの第１の
区間、５３ メッシュ、５４ 逆止弁、５５ 圧縮機、
５６ 四方弁、５７ 室外機、５８ 膨張弁、５９ 冷
媒配管、６０ 突起、Ａ 管外作動流体、Ｂ 管内作動
流体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−61023 (32)優先日 平７(1995)３月20日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 竹下 倫正 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 末藤 祐二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 望月 厚志 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 池島 薫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (59)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交換
    を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された前記
    伝熱管と、前記伝熱管の複数に螺旋状に巻き付けた細線
    によって構成された前記伝熱フィンと、を備えたことを
    特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交換
    を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された複数
    の前記伝熱管のうちの特定の複数の伝熱管を各々一組と
    しそれぞれの組の伝熱管に巻き付けた細線によって構成
    された前記伝熱フィンとを備えたことを特徴とする熱交
    換器。
  3. 【請求項３】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交換
    を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された複数
    の前記伝熱管１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・と、相隣り合う
    前記伝熱管（１ａ，１ｂ），（１ｂ，１ｃ），（１ｃ，
    １ｄ），・・・を各々一組としそれぞれの組の前記伝熱
    管に互いに他とは交差することなく螺旋状に巻き付けた
    少なくとも１本ずつの細線によって構成された前記伝熱
    フィンとを備えたことを特徴とする熱交換器。
  4. 【請求項４】 細線を螺旋状に巻つけた螺旋の角度を所
    定角度以上としたことを特徴とする請求項１又は２又は
    ３記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 伝熱管を湾曲させて配置させたことを特
    徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の熱
    交換器。
  6. 【請求項６】 伝熱管の配列を湾曲又は折曲して配置し
    たことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項
    に記載の熱交換器。
  7. 【請求項７】 伝熱フィンを構成する前記細線の編み込
    まれた表面によって構成される伝熱面を折り曲げて波型
    に形成し、複数列中の後方列の熱交換器の波型の前記伝
    熱面の山側の部分が複数列中の前方列に配置された熱交
    換器の前記伝熱面の山側に内側から入り込むような形に
    構成したことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいず
    れか１項に記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】 前記伝熱フィンを構成する前記細線のラ
    ヂアル方向の断面形状を円形以外の形状としたことを特
    徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の
    熱交換器。
  9. 【請求項９】 圧縮機、凝縮器、蒸発器を接続し冷媒を
    循環させる冷凍システムにおいて、凝縮器と蒸発器の少
    なくとも一方の熱交換器は、上下ヘッダー間に配置され
    た複数の伝熱管の内の特定の伝熱管の間に所定の細線フ
    ィンを巻き付けて構成したことを特徴とする冷凍システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 室外機、室内機間を配管で接続し、圧
    縮機により冷媒を循環させる空調装置において、複数の
    伝熱管を接続し、このうちの特定の伝熱管の間を所定の
    細線フィンを巻き付けた熱交換器と、この熱交換器を少
    なくとも室内機または室外機の一方にヘッダーを上下に
    配置して設けたことを特徴とする空調装置。
  11. 【請求項１１】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交
    換を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された複
    数の前記伝熱管と、前記伝熱管の外径よりも大きなリン
    グ直径を有する細線のリングフィンとを備え、前記リン
    グフィンと前記伝熱管とを接触させて伝熱面を構成する
    と共に、前記伝熱管の外径表面と前記リングフィンの内
    径表面の一部とを接触させて固着し、かつ前記リングフ
    ィンの内径中心を前記伝熱管の軸中心に対して、管外作
    動流体の風上方向に偏心させて配置したことを特徴とす
    る熱交換器。
  12. 【請求項１２】 前記リングフィンと左右の相隣り合う
    リングフィンとを少なくとも１カ所以上で接触させて固
    着したことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。
  13. 【請求項１３】 前記リングフィンを、一つの前記リン
    グフィンは前記伝熱管の外径表面と前記管外作動流体の
    流れ方向の風上側において接触させて固着し、もう一方
    の前記リングフィンは前記伝熱管の外径表面と前記管外
    作動流体の流れ方向の風下側において接触させて固着
    し、これらの風上側に固着又は風下側に固着の前記リン
    グフィンが、前記伝熱管の軸方向に沿って交互に出現す
    るように配置されることを特徴とする請求項１１に記載
    の熱交換器。
  14. 【請求項１４】 前記リングフィンをねじって８の字型
    に形成し一方の環に前記伝熱管を挿入させたことを特徴
    とする請求項１１乃至１３のうちのいずれか１項に記載
    の熱交換器。
  15. 【請求項１５】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交
    換を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された複
    数の伝熱管と、前記伝熱管の管外径よりも大きなリング
    直径を持つ螺旋状のコイルリングを用いて伝熱フィンを
    構成したコイルリングフィンとを備え、前記コイルリン
    グフィンの螺旋ピッチがコイル線径の２倍以上を有する
    ようになし、前記伝熱管の外径表面と前記コイルリング
    フィンのリング内径表面の一部とを接触させて固着する
    ようにしたことを特徴とする熱交換器。
  16. 【請求項１６】 前記コイルリングフィンと左右の相隣
    り合うコイルリングフィンとを少なくとも１カ所以上で
    接触させて固着するようにしたことを特徴とする請求項
    １５に記載の熱交換器。
  17. 【請求項１７】 前記コイルリングフィンを、一つの前
    記コイルリングフィンは前記伝熱管の外径表面と前記管
    外作動流体の流れ方向の風上側において接触させて固着
    し、もう一方の前記コイルリングフィンは前記伝熱管の
    外径表面と前記管外作動流体の流れ方向の風下側におい
    て接触させて固着したことを特徴とする請求項１５に記
    載の熱交換器。
  18. 【請求項１８】 前記リングフィンによって伝熱フィン
    を構成すると共に、前記リングフィンのリング内径表面
    に複数の前記伝熱管を接触させて固着したことを特徴と
    する請求項１１乃至１３のうちのいずれか１項に記載の
    熱交換器。
  19. 【請求項１９】 ８の字型に形成した前記リングフィン
    の一方の環のリング内径表面に複数の前記伝熱管を接触
    させて固着したことを特徴とする請求項１４に記載の熱
    交換器。
  20. 【請求項２０】 前記コイルリングフィンのリング内径
    表面に複数の前記伝熱管を接触させて固着したことを特
    徴とする請求項１５乃至１７のうちのいずれか１項に記
    載の熱交換器。
  21. 【請求項２１】 各々の前記リングフィンの前記伝熱管
    に対するリング内径表面への接触固着部とは反対側の部
    分が鉛直下方へ向くように前記リングフィンを傾斜させ
    て配置することを特徴とする請求項１１乃至１６のうち
    のいずれか１項に記載の熱交換器。
  22. 【請求項２２】 特定の複数の伝熱管に巻き付けられる
    所定の伝熱フィンは、互いに隣接する伝熱管に巻き付け
    られるフィンであることを特徴とする請求項１乃至２１
    のうちのいずれか１項に記載の熱交換器。
  23. 【請求項２３】 伝熱管に伝熱フィンを接触させて熱交
    換を行う熱交換器において、間隔をおいて配置された複
    数の伝熱管と、各々の前記伝熱管の間に前記伝熱管の表
    面を横切るように配置した細線によって構成される伝熱
    フィンと、各々の前記伝熱管と細線同士で形成される空
    間に挿入される細線柱とを備え、前記伝熱管を縦糸、前
    記細線を横糸として各細線間の間隔を該細線直径の少な
    くとも２倍以上となるようにして畳織状に編み込んで伝
    熱面を構成すると共に、畳織状の前記伝熱面と直交する
    方向に前記細線柱を挿入し、前記細線柱を前記細線及び
    ／または伝熱管と接触させて固着したことを特徴とする
    熱交換器。
  24. 【請求項２４】 前記細線柱の両先端が鉛直下方に向く
    ように逆Ｖ字状に折り曲げたことを特徴とする請求項２
    ３に記載の熱交換器。
  25. 【請求項２５】 前記伝熱管と前記細線とによって構成
    される伝熱面を複数列にて使用する熱交換器と、伝熱管
    内の作動流体として使用される非共沸混合冷媒からなる
    管内作動流体とを備え、前記管内作動流体を複数列の前
    記熱交換器の後列側から順に流し、空気流に対し疑似的
    に対向流となるような直交流にすることを特徴とする請
    求項１乃至２４のうちのいずれか１項に記載の熱交換
    器。
  26. 【請求項２６】 間隔をおいて配置された伝熱管と、こ
    れら複数の伝熱管のうち特定の複数の伝熱管にその外周
    を取り巻くように巻着された細線とを有し、前記複数の
    伝熱管のその配置された伝熱管の間隔を広げる方向に引
    っ張る張力を与えながら前記複数の伝熱管の外表面に前
    記細線を接合したことを特徴とする熱交換器。
  27. 【請求項２７】 伝熱管に細線を接合する際、前記伝熱
    管に所定の張力を加える治具を取り付けた状態で、前記
    伝熱管と細線をロー付接合したことを特徴とする請求項
    ２６記載の熱交換器。
  28. 【請求項２８】 間隔をおいて配置される複数の伝熱管
    のうち特定の複数の伝熱管の外周に取り巻くように巻き
    付けられる細線をリング状またはスパイラル状に形成す
    る成形手段と、 前記複数の伝熱管及び巻き付けられた細線を一括して加
    熱しロー付するロー付手段と、 前記ロー付行程におけるロー付の際、各伝熱管の間隔を
    広げる張力を付与するように前記伝熱管に係合する治具
    と、を備えたことを特徴とする熱交換器の製造装置。
  29. 【請求項２９】 伝熱管に着脱自在に係合する係合手段
    と、この係合手段を所定の方向へ移動可能に取り付けた
    案内手段と、この案内手段を所定の方向に動かす力を加
    える荷重手段と、を備えたことを特徴とする請求項２８
    記載の熱交換器の製造装置の治具。
  30. 【請求項３０】 各伝熱管に係合する係合手段をそれぞ
    れに固定した複数の固定具と、この複数の固定具をそれ
    ぞれ接続して所定の方向に案内する案内手段と、前記固
    定具に接続され、前記案内手段の案内する方向に前記固
    定具を動かして、各伝熱管の伝熱面を広げることを特徴
    とする請求項２８記載の熱交換器の製造装置の治具。
  31. 【請求項３１】 複数の伝熱管の構成する伝熱面と平行
    な方向にはそれぞれ逆方向に、また、伝熱面とは直角な
    方向には同一あるいは逆方向に力を加える荷重手段を備
    えたことを特徴とする請求項２９記載の熱交換器の製造
    装置の治具。
  32. 【請求項３２】 複数の伝熱管および該複数の伝熱管の
    うちの特定の複数の伝熱管にその外周を取り巻く前記細
    線とからなる伝熱面と係合する係合手段と、この係合手
    段に接続され、前記係合手段を所定の方向に移動可能に
    案内する案内手段と、前記係合手段に接続され前記係合
    手段を所定の方向に押す弾性手段と、を備えたことを特
    徴とする熱交換器の製造装置。
  33. 【請求項３３】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管のうちの特定の伝熱管の外周を
    取り巻くように巻き付けられた細線と、前記複数の伝熱
    管の両端部のいずれか一方の端部と接合する接合部を有
    し、該接合部を介して前記各伝熱管の端部のそれぞれと
    接続するヘッダーと、を有し、前記複数の伝熱管の外表
    面または前記各ヘッダーの接合表面の少なくとも一方の
    表面に所定厚さのロウ材を予め設け、この予め設けたロ
    ウ材を溶融冷却して前記各伝熱管の端部と前記ヘッダー
    の接合部とをロー付接合したことを特徴とする熱交換
    器。
  34. 【請求項３４】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部
    と嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部を介して前記複数の
    伝熱管の端部と接続するヘッダーと、前記複数の伝熱管
    にその外周を取り巻くようにスパイラル状に巻着される
    細線と、を有し、前記細線または前記複数の伝熱管の少
    なくとも一方の外表面、および、前記複数の伝熱管の外
    表面または前記ヘッダーの嵌合部表面の少なくとも一方
    の表面に所定厚さのロウ材を予め付着させ、この予め付
    着させたロウ材を溶融冷却して前記複数の伝熱管の外表
    面に前記細線を接合すると共に、前記各伝熱管の両端部
    と前記ヘッダーの嵌合部とを接合したことを特徴とする
    熱交換器。
  35. 【請求項３５】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管にその外周を取り巻くようにス
    パイラル状に巻着される細線と、で構成される熱交換器
    の製造方法において、前記複数の伝熱管と係合する細線
    をスパイラル状に成形する成形工程と、前記細線または
    前記複数の伝熱管の少なくとも一方の外表面に所定厚さ
    のロウ材を付着させる付着工程と、前記スパイラル状の
    細線を前記伝熱管の組の外周を取り巻くようにセットす
    るセット工程と、このセット工程後に前記各伝熱管のそ
    の配置された伝熱管の間隔を広げる方向に引っ張って前
    記スパイラル状の細線に張力を与える張力工程と、前記
    ロウ材を溶融冷却して前記各伝熱管の外表面に張力を与
    えられた前記細線を接合する接合工程と、を備えたこと
    を特徴とする熱交換器の製造方法。
  36. 【請求項３６】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部
    と嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部を介して前記各伝熱
    管の端部と接続するヘッダーと、このヘッダー間の伝熱
    管にスパイラル状に巻き付けられた細線とで構成された
    熱交換器の製造方法において、前記複数の伝熱管の外表
    面または前記ヘッダーの嵌合部表面の少なくとも一方の
    表面に所定厚さのロウ材を付着させる付着工程と、この
    付着工程の後に前記各伝熱管の両端部と前記各ヘッダー
    の嵌合部とを嵌合させるセット工程と、このセット工程
    後に前記ロウ材を溶融冷却して前記端部と前記嵌合部と
    を接合する接合工程と、を備えたことを特徴とする熱交
    換器の製造方法。
  37. 【請求項３７】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部
    と嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部を介して前記各伝熱
    管の端部と接続するヘッダーと、前記複数の伝熱管にそ
    の外周を取り巻くようにスパイラル状に巻着される細線
    と、で構成された熱交換器の製造方法において、前記複
    数の伝熱管と係合する細線をスパイラル状に成形する成
    形工程と、前記スパイラル状の細線を伝熱管の外周を取
    り巻くようにセットする第１のセット工程と、前記各伝
    熱管の端部と前記ヘッダーの嵌合部とを嵌合させる第２
    のセット工程と、前記各伝熱管の端部とヘッダーの嵌合
    部とを接合させる第１の接合工程と、前記複数の伝熱管
    の外表面に前記細線を接合させる第２の接合工程と、を
    備えたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
  38. 【請求項３８】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部
    と嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部を介して前記各伝熱
    管の端部と接続するヘッダーと、前記複数の伝熱管にそ
    の外周を取り巻くようにスパイラル状に巻着される細線
    と、で構成された熱交換器の製造方法において、前記複
    数の伝熱管と係合する細線をスパイラル状に成形する成
    形工程と、スパイラル状の細線または前記複数の伝熱管
    の少なくとも一方の外表面に所定厚さのロウ材を付着さ
    せる第１の付着工程と、前記複数の伝熱管の外表面また
    は前記ヘッダーの嵌合部表面の少なくとも一方の表面に
    所定厚さのロウ材を付着させる第２の付着工程と、前記
    スパイラル状の細線を前記互いに隣接する伝熱管の外周
    を取り巻くようにセットする第１のセット工程と、前記
    各伝熱管の端部と前記ヘッダーの嵌合部とを嵌合させる
    第２のセット工程と、前記第１および第２の付着工程で
    付着させた前記ロウ材を溶融して前記各伝熱管の外表面
    に前記細線を接合すると共に、前記各伝熱管の端部とヘ
    ッダーの嵌合部とを一緒に接合する接合工程と、を備え
    たことを特徴とする熱交換器の製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記複数の伝熱管の端部と前記ヘッダ
    ーの嵌合部をハンダ漕に漬ける工程、を備えたことを特
    徴とする請求項３５乃至３８のいずれか１項に記載の熱
    交換器の製造方法。
  40. 【請求項４０】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、この複数の伝熱管に接合され伝熱面を形成する細線
    フィンと、これら複数の伝熱管の両端部の少なくともい
    ずれか一方の端部と嵌合する嵌合部を介して前記複数の
    伝熱管の端部と接続する平板状もしくはコの字状のヘッ
    ダープレートと、ヘッダープレートの側面に接合され、
    ヘッダープレートの一面を覆うヘッダーカバーと、前記
    複数の伝熱管の伝熱面が前記ヘッダープレートのヘッダ
    ーカバーの反対側に設けられるように前記ヘッダープレ
    ートの嵌合部に接続されたことを特徴とする熱交換器。
  41. 【請求項４１】 間隔をおいて配置された複数の伝熱管
    と、これら複数の伝熱管の両端部のいずれか一方の端部
    と嵌合する嵌合部を介して前記複数の伝熱管の端部と接
    続するヘッダープレートと、該ヘッダープレートに接続
    されるヘッダーカバーと、を有する熱交換器の製造方法
    において、前記複数の伝熱管の端部を前記ヘッダープレ
    ートの嵌合部に挿入して接合する第１の接合工程と、前
    記嵌合部から飛び出した前記各伝熱管の余剰部を切断す
    る切断工程と、前記ヘッダープレートを折り曲げてコの
    字状のヘッダープレートに成形する成形工程と、この成
    形後のコの字状のヘッダープレート開口を前記各ヘッダ
    ーカバーで覆い接合する第２の接合工程と、を備えたこ
    とを特徴とする熱交換器の製造方法。
  42. 【請求項４２】 気液二相冷媒が流入される入口ヘッダ
    ー及び熱交換後の冷媒を流出する出口ヘッダーを間隔を
    おいて上下に配置し、上記入口ヘッダー及び上記出口ヘ
    ッダーの間を連通する複数本の伝熱管を備えた熱交換器
    において、上記入口ヘッダーに冷媒の流れを減速させる
    減速部を設け、この減速部で気相と液相に分離した冷媒
    のうち気相冷媒を出口ヘッダーに送るガスバイパス管を
    設けたことを特徴とする熱交換器。
  43. 【請求項４３】 入口ヘッダーの冷媒流入口とガスバイ
    パス管との間に、整流手段を設けたことを特徴とする請
    求項４２記載の熱交換器。
  44. 【請求項４４】 整流手段は、ハニカム状の格子である
    ことを特徴とする請求項４３記載の熱交換器。
  45. 【請求項４５】 入口ヘッダーの冷媒流入口とガスバイ
    パス管との間の流路断面の上部に突起を設けたことを特
    徴とする請求項４２記載の熱交換器。
  46. 【請求項４６】 冷媒配管に接続され気液二相冷媒が流
    入される入口ヘッダーと、この入口ヘッダーより上方に
    配置される出口ヘッダーと、上記入口ヘッダーと上記出
    口ヘッダーとを連通する複数本の伝熱管とを備えた熱交
    換器において、上記伝熱管と上記入口ヘッダーの冷媒配
    管接続部との間に上記入口ヘッダー上部と上記出口ヘッ
    ダー下部を連通するガスバイパス管を設けたことを特徴
    とする熱交換器。
  47. 【請求項４７】 ガスバイパス管は、入口ヘッダーとの
    接続部の内径が、出口ヘッダーとの接続部の内径よりも
    大きいものであることを特徴とする請求項４６記載の熱
    交換器。
  48. 【請求項４８】 ガスバイパス管の管軸が、入口ヘッダ
    ーとの接続部付近で伝熱管側に偏心していることを特徴
    とする請求項４７記載の熱交換器。
  49. 【請求項４９】 冷媒配管に接続され冷媒が流入される
    入口ヘッダーと、この入口ヘッダーより上方に配置され
    る出口ヘッダーと、上記入口ヘッダーと上記出口ヘッダ
    ーとを連通する複数本の伝熱管とを備えた熱交換器にお
    いて、連通穴を有し上記入口ヘッダー内を上下に仕切る
    穴あき板と、上記入口ヘッダーの冷媒配管接続部と反対
    側の端部を上記出口ヘッダーに連通させるガスバイパス
    管とを設け、上記伝熱管の開口部を上記穴あき板の下方
    に位置させたことを特徴とする熱交換器。
  50. 【請求項５０】 冷媒配管に接続され冷媒が流入される
    入口ヘッダーと、この入口ヘッダーより下方に配置され
    る出口ヘッダーと、上記入口ヘッダーと上記出口ヘッダ
    ーとを連通する複数本の伝熱管とを備えた熱交換器にお
    いて、上記入口ヘッダーの冷媒配管接続部と反対側の端
    部に入口ヘッダーと出口ヘッダーを連通するガスバイパ
    ス管を設けたことを特徴とする熱交換器。
  51. 【請求項５１】 入口ヘッダーの冷媒配管接続部と伝熱
    管との間に冷媒が層状流となる区間を設けたことを特徴
    とする請求項４２乃至請求項５０のうちいずれか１項に
    記載の熱交換器。
  52. 【請求項５２】 入口ヘッダーに、冷媒流入口を有する
    第１の区間と伝熱管及びガスバイパス管が連結されてい
    る第２の区間を設け、上記第１の区間と上記第２の区間
    が隣接するように上記入口ヘッダーを折曲して構成した
    ことを特徴とする請求項４２乃至請求項５０のうちいず
    れか１項に記載の熱交換器。
  53. 【請求項５３】 ガスバイパス管の内部に気液を分離す
    る気液分離部材を設けたことを特徴とする請求項４２乃
    至請求項５２のうちいずれか１項に記載の熱交換器。
  54. 【請求項５４】 ガスバイパス管に熱交換を行うフィン
    を設けたことを特徴とする請求項４２乃至請求項５２の
    うちいずれか１項に記載の熱交換器。
  55. 【請求項５５】 ガスバイパス管に逆止弁を設けたこと
    を特徴とする請求項４２乃至請求項５４のうちいずれか
    １項に記載の熱交換器。
  56. 【請求項５６】 上部と下部に配置した２つのヘッダー
    間に並置された多数の伝熱管に伝熱フィンを接触させて
    熱交換を行う熱交換器において、前記伝熱管の間をスパ
    イラル状に巻き付けられた細線によって構成されたフィ
    ンと、気液二相冷媒が流入する入口冷媒管より断面積の
    大きい入口ヘッダーと、この入口ヘッダーの上部と冷媒
    の流出する出口ヘッダー間を連通し、前記伝熱管断面積
    より大きな断面積を有するガスバイパス管と、を備えた
    ことを特徴とする熱交換器。
  57. 【請求項５７】 入口ヘッダーへの冷媒が流入する流入
    部に液相冷媒の液面を安定させる安定化手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項５６記載の熱交換器。
  58. 【請求項５８】 請求項５６または５７に記載した熱交
    換器を使用した空調装置。
  59. 【請求項５９】 フィン径が０．５ｍｍより小さい細線
    を用いたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，
    ６，７，８，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１
    ７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２
    ５，２６，２７，３３，３４，４０，４２，４３，４
    ４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５
    ２，５３，５４，５５のうちいずれか１項に記載の熱交
    換器。
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