JPWO2016038865A1 - 室外ユニットおよびそれを用いた冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

本発明に係る室外ユニットは、複数のフィンと伝熱管と複数の接続管とを備えた熱交換器と、送風機とを備える。熱交換器の端部には、第１端部接続管および第２端部接続管が設けられている。第２端部接続管は、第１端部接続管よりも下方に位置している。第２端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備える。接合冷媒管は、複数の接続管のうち最も送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている。

Description

本発明は、室外ユニットおよびそれを用いた冷凍サイクル装置に関する。

従来の冷凍サイクル装置として、特に空気調和機では、室外熱交換器及び室内熱交換器の内部に配設される伝熱管、並びに、これらの熱交換器の間を接続する冷媒管に、銅又は銅合金で形成された管部材（銅製冷媒管）を使用することが主流である。しかしながら、軽量化や低コスト化といった要望から、近年では一部にアルミニウム又はアルミニウム合金で形成した管部材（アルミニウム製冷媒管）を使用することが提案されている（特許文献１参照）。

ところが、アルミニウムはイオン化傾向が比較的大きい材質であるため、銅などの異種金属との接触によって腐食（電食）が生じやすい。また、このような腐食は、アルミニウムと銅との直接的な接触で生じる他、銅イオンを含む水滴がアルミニウムに接触することによっても生じる。特に、空気調和機では、冷房運転時には室内熱交換器の冷媒管内を、暖房運転時には室外熱交換器の冷媒管内を低温の冷媒が通流する。このため、外気に含まれる水蒸気が結露して冷媒管に水滴が付着し、その水滴によってアルミニウムが腐食する可能性がある。そこで上記特許文献１では、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分を被覆する技術が提案されている。

しかしながら、上記特許文献１の場合、新たな被覆部材が必要となり、低コスト化の要望に応えることが難しい。また、空気調和機などの冷凍サイクル装置を設置する現場での作業工程が増えてしまう。また、被覆部材を適切に被覆しなければ、アルミニウム製冷媒管の腐食を防止することができない。さらに、被覆部材の耐用年数を考慮しなければならないといった制約もある。

特開２００５−９０７６１号公報

本発明は、上述したような事情に鑑みて、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる熱交換器を備えた室外ユニットや冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の室外ユニットは、所定の間隔で積層される複数のフィンと、複数のフィンの平面方向と直交する方向に貫通する伝熱管と、複数の伝熱管どうしを接続する複数の接続管とを備えた熱交換器と、フィンの平面方向に設けられ、熱交換器に気流を送風する送風機とを備える。熱交換器の端部には、冷媒管と伝熱管とを接続する第１端部接続管および第２端部接続管が設けられている。第２端部接続管は、第１端部接続管よりも下方に位置している。第２端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備えている。接合冷媒管は、複数の接続管のうち最も送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている。

これによれば、室外ユニットを大型化することなく、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分に、他の接続管にて結露した水滴が滴下することを低減できる。このため、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食を適切に抑制することができる。

本発明によれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる室外ユニットや冷凍サイクル装置を提供することができる。

図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一種である空気調和機の概略図である。 図２は、実施の形態１に係る熱交換器の部分概略図である。 図３は、実施の形態１に係る室外ユニットの概略図である。 図４は、実施の形態１に係る室外熱交換器の部分正面図である。 図５は、実施の形態１に係る室外熱交換器の側面図である。 図６は、実施の形態１に係る室外熱交換器の上面図である。 図７Ａは、実施の形態１に係る下流側端部接続管の背面図である。 図７Ｂは、実施の形態１に係る下流側端部接続管の側面図である。 図７Ｃは、実施の形態１に係る下流側端部接続管の上面図である。 図８Ａは、実施の形態１に係る室外熱交換器において、Ｕベンドと多曲管の配置を説明するための側面図である。 図８Ｂは、実施の形態１に係る室外熱交換器において、上流側端部接続管、下流側端部接続管を除いた接続管の配置を説明するための側面図である。

第１の発明に係る室外ユニットは、所定の間隔で積層される複数のフィンと、複数のフィンの平面方向と直交する方向に貫通する伝熱管と、複数の伝熱管どうしを接続する複数の接続管とを備えた熱交換器と、フィンの平面方向に設けられ、熱交換器に気流を送風する送風機とを備える。熱交換器の端部には、冷媒管と伝熱管とを接続する第１端部接続管および第２端部接続管が設けられている。第２端部接続管は、第１端部接続管よりも下方に位置している。第２端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備えている。接合冷媒管は、複数の接続管のうち最も送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている。ここで「直交」とは、「略直交」も含む。

これによれば、室外ユニットを大型化することなく、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分に、他の接続管に結露した水滴が滴下することを低減できる。このため、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食を適切に抑制することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、接合冷媒管は、鉄とニッケルまたはクロムとを含むステンレス製冷媒管であり、接合冷媒管は、アルミニウム製冷媒管が拡管されて接合冷媒管が挿入されている第１接合部と、接合冷媒管が拡管されて銅製冷媒管が挿入されている第２接合部とを備え、第１接合部は第２接合部よりも上方に配置されている。

これによれば、接合冷媒管（ステンレス製冷媒管）を、接続相手部材に対して製造現場や修理現場等で接続すればよいので、現場での作業が容易になる。また、第１接合部を第２接合部の上方に設けることで、銅製冷媒管に付着した水分がアルミニウム製冷媒管へと移動するのを防止できる。

第３の発明は、特に第２の発明において、アルミニウム製冷媒管が拡管されている第１拡管部および接合冷媒管が拡管されている第２拡管部は、開口部が下方を向くように配置されている。

これにより、第１接合部、第２接合部ともにロウ付け箇所が、第１拡管部、第２拡管部よりも下方に位置することにより、異種金属が接する箇所に水滴が留まることを防止できる。

第４の発明は、特に第３の発明において、銅製冷媒管は、接合冷媒管の傾斜角度より緩やかな角度で上方から第２接合部に向けて傾斜する傾斜部を備えている。

これによれば、接合冷媒管を伝って流下する水滴を、傾斜部を伝って流下する水滴に合流させることできる。さらに、接合冷媒管と傾斜部との接続箇所の最下部から下方に、水滴を速やかに滴下させることができる。

第５の発明は、特に第１の発明において、接合冷媒管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管である。

これによれば、共晶結合部分を有する接合冷媒管を、相手部材に対して製造現場や修理現場等で接続すればよいので、現場での作業が容易になる。

第６の発明は、特に第１〜５のいずれか１つに記載の室外ユニットを備えた冷凍サイクル装置である。

これによれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止した熱交換器を備えた室外ユニットを採用することができるために、冷凍サイクル装置全体の軽量化や低コスト化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る室外ユニットを備えた冷凍サイクル装置の一種である空気調和機について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係る空気調和機の概略図である。図１に示すように空気調和機１は、室外ユニット１Ａと室内ユニット１Ｂとが接続されて構成されている。

空気調和機１は、冷媒と外気の熱を交換して冷房運転時には凝縮器となり暖房運転時には蒸発器となる室外熱交換器２と、冷媒と室内空気の熱を交換して冷房時には蒸発器となり暖房時には凝縮器となる室内熱交換器３と、熱交換器２、３を含んで構成される冷凍サイクル回路４とを備えている。また、これら室外熱交換器２及び室内熱交換器３の近傍には、それぞれモータ５、６によって駆動する送風機であるファン７、８が設けられている。ファン７、８の回転駆動により発生する気流が、熱交換器２、３を経て流れる。

冷凍サイクル回路４には、圧縮機１１、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁１２、冷媒を減圧する絞り装置１３が設けられている。圧縮機１１は、冷房運転時においては室内熱交換器３から室外熱交換器２へ向かう低温低圧の冷媒を圧縮して昇圧高温化し、暖房運転時においては室外熱交換器２から室内熱交換器３へ向かう低温低圧の冷媒を圧縮して昇圧高温化する。なお、図示していないが、圧縮機１１の手前には通常アキュームレータが接続され、冷媒の気液分離を行い、液冷媒が圧縮機１１に戻らないように構成されている。絞り装置１３としては、毛細管や電動膨張弁などが採用できる。

室外ユニット１Ａは、室外熱交換器２、モータ５、ファン７、圧縮機１１、四方弁１２、絞り装置１３などを備えている。室内ユニット１Ｂは、モータ６、ファン８、室内熱交換器３などを備えている。

なお、以下の説明では便宜上、「上流」及び「下流」という表現を用いる。これらは、空気調和機１を冷房運転したときに冷凍サイクル回路４での冷媒の流れにおける「上流」及び「下流」を意味するものとする。そして、図１に示す冷凍サイクル回路４に沿って付された矢印は、冷房運転時に冷媒が「上流」から「下流」へ流れる向きを示している。また、付言しておくと、暖房運転をしたときの冷媒の流れは、冷房運転のときの冷媒の流れと逆向きになり、破線で示す通りである。

図１に示すように、圧縮機１１には冷媒管４ａが設けられおり、その下流端は、四方弁１２の第１ポートに接続されている。四方弁１２において、冷房運転時に第１ポートと連通する第２ポートには、冷媒管４ｂが設けられている。冷媒管４ｂの下流端は、室外熱交換器２内に備えられ冷凍サイクル回路４の一部を構成する伝熱管２０の上流端に接続されている。この室外熱交換器２内の伝熱管２０の下流端には別の冷媒管４ｃが設けられており、冷媒管４ｃの下流端は、絞り装置１３に接続されている。

絞り装置１３からは別の冷媒管４ｄが延設されており、冷媒管４ｄの下流端は二方弁１４の一方のポートに接続されている。この二方弁１４の他方のポートには、室外ユニット１Ａと室内ユニット１Ｂとを接続する液側接続管４１が設けられている。液側接続管４１の下流端は室内ユニット液側接続部１５（室内熱交換器３から見て上流側の接続部）に接続されている。そして、この室内ユニット液側接続部１５からは別の冷媒管４ｅが延設され、冷媒管４ｅの下流端は、室内熱交換器３内に備えられ冷凍サイクル回路４の一部を構成する伝熱管３０の上流端に接続されている。

室内熱交換器３内の伝熱管３０の下流端には別の冷媒管４ｆが設けられており、冷媒管４ｆの下流端は室内ユニットガス側接続部１６（室内熱交換器３から見て下流側の接続部）に接続されている。この室内ユニットガス側接続部１６には、室外ユニット１Ａと室内ユニット１Ｂとを接続するガス側接続管４２が設けられている。ガス側接続管４２の下流端には、三方弁１７を介して冷媒管４ｇが接続されている。冷媒管４ｇの下流端は、四方弁１２の第３ポートに接続されている。四方弁１２において、冷房運転時に第３ポートと連通する第４ポートからは冷媒管４ｈが延設され、冷媒管４ｈの下流端は圧縮機１１に接続されている。

このようにして、冷媒管４ａ〜４ｈ、伝熱管２０、伝熱管３０、液側接続管４１、およびガス側接続管４２によって冷凍サイクル回路４が構成されており、この冷凍サイクル回路４によって、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器２、絞り装置１３、室内熱交換器３などが接続されている。

冷媒管４ａ、４ｄ〜４ｈは、銅または銅合金を含む銅製冷媒管（以下、単に銅製冷媒管と称す）である。冷媒管４ｂ、４ｃは、銅製冷媒管と、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管（以下、単にアルミニウム製冷媒管と称す）と、銅製冷媒管とアルミニウム製冷媒管とを接続する接合冷媒管とから構成されている。

次に、本発明の実施の形態に係る熱交換器である室外熱交換器２について、詳しく説明する。

室外熱交換器２は、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器である。図２に示すように、フィンアンドチューブ式の熱交換器は、主に、所定の間隔で多数積層された平板状のフィン２１と、フィン２１に所定の間隔で設けられた貫通孔に挿入される複数本の伝熱管２０とで構成されている。フィン２１は、典型的には、長方形かつ平板の形状を有する。フィン２１は一定の間隔（フィンピッチＦＰ）で並べられている。フィンピッチＦＰは、例えば、１．０〜１．５ｍｍの範囲に調整されうる。

室外熱交換器２は、複数のフィン２１の間を通過する空気Ａ（室外空気）と、伝熱管２０の内部を流れる媒体Ｂとを熱交換させるように構成されている。媒体Ｂは、例えば、ハイドロフルオロカーボンなどの冷媒である。

本明細書では、フィン２１の並び方向を幅方向、フィン２１の長手方向を高さ方向、幅方向及び高さ方向に垂直な方向を気流方向（空気Ａの流れ方向）と定義する。言い換えれば、気流方向はフィン２１の長手方向に垂直である。気流方向、幅方向及び高さ方向は、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に対応している。

伝熱管２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管である。室外熱交換器２の冷媒の流れ方向における中央部に位置する複数の伝熱管２０の端部には、本発明の接続管の一種であるＵベンド２２ａが設けられ、近接する他の伝熱管２０と接続されている（図４参照）。これにより、伝熱管２０は蛇行して連結されることとなる。伝熱管２０は、Ｕベンド２２ａによって１つの流路となるように連結されていてもよいし、分岐管等の他の接続管と組み合わせることで複数の流路となるように連結されていてもよい。Ｕベンド２２ａ等の接続管は、アルミニウム製冷媒管である。

最も外側（Ｕベンド２２ａが設けられた側）のフィン２１のさらに外側には、鋼板等で構成された端板２７が設けられている。フィン２１から突出する伝熱管２０は、端板２７に設けられた貫通孔に挿入され、その外側でＵベンド２２ａ等によって連結されている。

図３は本実施の形態における室外ユニット１Ａの概略構成図（Ｚ方向の正の側から負の側を見た図）である。

室外ユニット１Ａの底部は基板５０により構成されおり、室外ユニット１Ａの天部は天板（図示せず）により覆われている。さらに、室外ユニット１Ａの周囲は、室外熱交換器２が露出している部分を除いて、筐体外装板５１により覆われている。

室外ユニット１Ａの内部は、基板５０と室外熱交換器２の端板２７とに固定された仕切板５２により、圧縮機収納部５３と送風機収納部５４とに区画されている。

圧縮機収納部５３は、四方を仕切板５２と筐体外装板５１の一部により仕切られ、上下を天板の一部と基板５０の一部により仕切られた空間である。圧縮機収納部５３には、圧縮機１１、四方弁１２、絞り装置１３などの冷凍サイクル回路４の主要構成要素と、室外熱交換器２の接続管等が収納されている。

送風機収納部５４には、室外熱交換器２の端板２７よりフィン２１側の部分（熱交換部分）と、室外熱交換器２に送風する送風機であるファン７が収納されている。

室外熱交換器２は、図２に示すような形態の熱交換器を略Ｌ字状に曲げるとともに、Ｘ方向に２つ並べて構成されている。なお、２つの熱交換器の端板２７は一体に構成されている。

室外熱交換器２に送風するファン７、圧縮機１１、四方弁１２、および絞り装置１３は、室外熱交換器２より室外ユニット１Ａの内部側に配置されている。

図４は本実施の形態における室外熱交換器２の端板２７より外側、つまり、圧縮機収納部５３に収納された部分の部分正面図（Ｘ方向の正の側から負の側を見た図）であり、図５はその側面図（Ｙ方向の負の側から正の側を見た図）、図６はその上面図（Ｚ方向の正の側から負の側を見た図）である。なお、室外熱交換器２に送風するファン７、圧縮機１１、四方弁１２、および絞り装置１３は、図５、図６のＸ方向の正の側（図５、図６の紙面左側）に配置されている。

以下に、図４〜図６を用いて、冷媒管４ｂと室外熱交換器２の伝熱管２０との接合箇所、および伝熱管２０と冷媒管４ｃとの接合箇所について詳しく説明する。

まず、室外熱交換器２の上流側の端部（図１において破線の丸形状で示したポイントＰ１）の接続箇所について、詳しく説明する。

室外熱交換器２の上流側の端部の接続箇所は、上流側端部接続管２３で構成されている。上流側端部接続管２３は、銅製冷媒管であるＵ字形状のヘッダ下部管２３ａと、アルミニウム製冷媒管である直管状のヘッダ管２３ｂと、ヘッダ下部管２３ａとヘッダ管２３ｂとの間に設けられた接合冷媒管である上流側接合冷媒管２３ｃとで構成されている。

ヘッダ下部管２３ａは、Ｕ字形状の一端側が他端側より長くなるように形成されており、その長い側の端部に冷媒管４ｂを介して四方弁１２が接続されている。ヘッダ下部管２３ａの他端側は、上流側接合冷媒管２３ｃが接続されている。また、Ｕ字形の両直線部は、室外熱交換器２の高さ方向（Ｚ方向）と平行となるように設けられている。

ヘッダ管２３ｂは、室外熱交換器２の高さ方向（Ｚ方向）と平行となるように設けられ、一端を閉塞させた直管と、直管の側部に連通する複数の延長管２３ｂ１とを備えている。延長管２３ｂ１は、室外熱交換器２の伝熱管２０に接続されており、伝熱管２０を長手方向に延長するものである。本実施の形態では、延長管２３ｂ１は８本設けられており、冷媒管４ｂから室外熱交換器２の上流側の端部へと流入した冷媒は、８つの流路に分かれて伝熱管２０に流入することとなる。また、いずれの延長管２３ｂ１も、Ｘ方向に２つ並べて配置した熱交換器のうち、空気の流れ方向（Ａ方向）の下流側（Ｘ方向の負の側より正の側）の熱交換器に設けられた伝熱管２０に接続されている（後述する、図８Ａ，Ｂ参照）。

上流側接合冷媒管２３ｃは、鉄とニッケルまたはクロムとを含むステンレス製冷媒管（以下、単にステンレス製冷媒管と称す）である。上流側接合冷媒管２３ｃは、ヘッダ管２３ｂの直管の下方端を拡管し上流側接合冷媒管２３ｃを挿入した第１接合部２３ｃ１と、上流側接合冷媒管２３ｃを拡管しヘッダ下部管２３ａの一端を挿入した第２接合部２３ｃ２とを備えた直管である。上流側接合冷媒管２３ｃは、第１接合部２３ｃ１が第２接合部２３ｃ２より上方となるように配置されている。

なお、上流側接合冷媒管２３ｃを、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管としてもよい。

次に、室外熱交換器２の下流側の端部（図１において破線の丸形状で示したポイントＰ２）の接続箇所について、詳しく説明する。

室外熱交換器２の下流側の端部の接続箇所は、下流側端部接続管２４で構成されている。下流側端部接続管２４は、銅製冷媒管である略Ｌ字形状の第１接続管２４ａと、アルミニウム製冷媒管である複数の曲がり部を備えた第２接続管２４ｂと、第１接続管２４ａと第２接続管２４ｂとの間に設けられた接合冷媒管である下流側接合冷媒管２４ｃとで構成されている。下流側端部接続管２４の一端は、室外熱交換器２の最下部の空気の流れ方向上流側に設けられた伝熱管２０に接続されている（後述する、図８Ａ，Ｂ参照）。下流側端部接続管２４の他端はストレーナ２６を介して、絞り装置１３に接続される冷媒管４ｃが接続される。

下流側端部接続管２４は、室外熱交換器２の高さ方向（Ｚ方向）において、上流側端部接続管２３より下方で接続されている。また、下流側端部接続管２４は、上流側端部接続管２３より配管径が細くなっている。

図６、または、図３に示すように、基板５０は、第１接続管２４ａと下流側接合冷媒管２４ｃとの接続箇所である接合屈曲部２４ｄの鉛直下方に、室外ユニット１Ａの圧縮機収納部５３と外部とを連通させる排水孔５５を備えている。

図７Ａは、下流側端部接続管２４の背面図（Ｘ方向の負の側から正の側を見た図）である。図７Ｂは、下流側端部接続管２４の側面図（Ｙ方向の正の側から負の側を見た図）である。図７Ｃは、下流側端部接続管２４の上面図（Ｚ方向の正の側から負の側を見た図）である。

図７Ａ〜Ｃに示すように、第１接続管２４ａは、室外熱交換器２の高さ方向（Ｚ方向）と平行に設けられた第１立上り部２４ａ１と、第１立上り部２４ａ１に対して鈍角で曲げられた傾斜部２４ａ２と、傾斜部２４ａ２に対してさらに鈍角で曲げられた挿入部２４ａ３とを備えている。傾斜部２４ａ２は、第１立上り部２４ａ１側が挿入部２４ａ３側より上方となるように、水平方向（ＸＹ面）に対して傾斜して設けられている。

第２接続管２４ｂは、伝熱管２０を長手方向に延長する延長部２４ｂ１と、延長部２４ｂ１に対して複数、鈍角で曲げられた曲げ部２４ｂ２と、曲げ部２４ｂ２から略垂直に立ち上がる第２立上り部２４ｂ３と、第２立上り部２４ｂ３に対して鋭角で曲げられ、端部を拡管した第１拡管部２４ｂ４とを備えている。

第２接続管２４ｂは、第２立上り部２４ｂ３を備えることで、第１拡管部２４ｂ４が延長部２４ｂ１より上方となる。また、第２接続管２４ｂは、延長部２４ｂ１の長手方向に対して交差する方向であって、ファン７が設けられた側に曲げられた曲げ部２４ｂ２を備える。これにより、第１拡管部２４ｂ４は、延長部２４ｂ１の長手方向よりファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）となる。

第１拡管部２４ｂ４は、拡管された開口が下方となるように、第２立上り部２４ｂ３から曲げられている。

下流側接合冷媒管２４ｃは、ステンレス製冷媒管であり、一端には第１拡管部２４ｂ４に挿入される第１接合部２４ｃ１が設けられ、他端には拡管した第２接合部２４ｃ２が設けられた直管である。下流側接合冷媒管２４ｃは、第１接合部２４ｃ１が第２接合部２４ｃ２より上方となるように、水平方向（ＸＹ面）に対して傾斜して設けられている。

これによって、図７Ａに示すように、第１接続管２４ａと下流側接合冷媒管２４ｃとの接続箇所である接合屈曲部２４ｄは、下方（Ｚ方向の負の側）に突出する。

下流側接合冷媒管２４ｃの長さは、第１接続管２４ａの傾斜部２４ａ２の長さより長い。また、下流側接合冷媒管２４ｃの水平方向（ＸＹ面）に対する傾斜は、第１接続管２４ａの傾斜部２４ａ２の水平方向（ＸＹ面）に対する傾斜より大きい（急である）。

また、図７Ｂ、図７Ｃに示すように、下流側接合冷媒管２４ｃは、第２接合部２４ｃ２側が第１接合部２４ｃ１側より、ファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）となるように設けられている。また、第１接続管２４ａの傾斜部２４ａ２は、挿入部２４ａ３側が第１立上り部２４ａ１側より、ファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）となるように設けられている。これによって、接合屈曲部２４ｄは、第１立上り部２４ａ１や第２立上り部２４ｂ３より、ファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）に突出する。

なお、下流側接合冷媒管２４ｃも、上流側接合冷媒管２３ｃと同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管としてもよい。

さらに、室外熱交換器２の内部に配置された伝熱管２０どうしの接続について説明する。図８Ａは、図５から、上流側端部接続管２３、下流側端部接続管２４と、後述する分岐管との記載を省略して、Ｕベンド２２ａと多曲管２２ｂとの配置を説明する説明するための側面図である。

図８Ａにおいて、８本の延長管２３ｂ１と接続された伝熱管２０は、近隣の伝熱管２０と、Ｕベンド２２ａや、本発明の接続管の一種である多曲管２２ｂとで接続され、室外熱交換器２内に流路を構成する。なお、多曲管２２ｂは、多数の曲がり部を有する接続管である。Ｕベンド２２ａが隣接する伝熱管２０どうしを接続するのに対して、それより離れた位置に配置された伝熱管２０どうしを接続するものが多曲管２２ｂである。多曲管２２ｂは、アルミニウム製冷媒管である。

このように、８つの流路に分かれて、空気の流れ方向の下流側に配置された伝熱管２０に流入する冷媒（図８Ａ中の左側の矢印）は、空気の流れ方向の上流側に配置された熱交換器に設けられた８本の伝熱管２０から流出する（図８Ａ中の右側の矢印）。

８本の伝熱管２０から流出する冷媒を合流させる分岐管について、図８Ｂを用いて説明する。図８Ｂは、図５から、上流側端部接続管２３、下流側端部接続管２４の記載を省略して、接続管の配置を説明するための側面図である。室外熱交換器２は、空気の流れ方向の上流側に配置された熱交換器に設けられた８本の伝熱管２０のうち、上側の４本の伝熱管２０に接続される第１分岐管２５ａと、下側の４本の伝熱管２０に接続される第２分岐管２５ｂと、第１分岐管２５ａの下流側と第２分岐管２５ｂの下流側とを複数の伝熱管２０を介して接続する第３分岐管２５ｃとを備えている。

第１分岐管２５ａ、第２分岐管２５ｂはともに、一方（上流側）が４本の伝熱管２０にそれぞれ接続される冷媒管を備え、他方（下流側）にそれらを分岐・合流させる第１合流冷媒管２５ａ１、第２合流冷媒管２５ｂ１を備えている。また、第３分岐管２５ｃは、一方（上流側）が第１合流冷媒管２５ａ１、第２合流冷媒管２５ｂ１のそれぞれと接続される冷媒管を備え、他方（下流側）にそれらを分岐・合流させる第３合流冷媒管２５ｃ１を備えている。

第３分岐管２５ｃは、第１合流冷媒管２５ａ１、第２合流冷媒管２５ｂ１のそれぞれに接続される冷媒管と、第３合流冷媒管２５ｃ１とのそれぞれの長手方向が室外熱交換器２の幅方向（Ｙ方向）に平行となるように配置されている。これによれば、第３分岐管２５ｃを流れる冷媒の通過音を低減することができる。

このように、８つの流路に分かれて伝熱管２０に流入した冷媒は、まず、第１分岐管２５ａの第１合流冷媒管２５ａ１と、第２分岐管２５ｂの第２合流冷媒管２５ｂ１とで、４つの流路ごとに合流する。その後、冷媒は、いくつかの伝熱管２０を流れた後、さらに第３分岐管２５ｃの第３合流冷媒管２５ｃ１で合流する。最終的には、冷媒は、空気の流れ方向の上流側の熱交換器の最下部に設けられた１本の伝熱管２０から、下流側端部接続管２４を介して流出する（図８Ｂ中の右側下部の矢印）。

以上の構成により、本実施の形態の室外熱交換器２は、第２接続管２４ｂが曲げ部２４ｂ２を備えることで、下流側端部接続管２４は、上流側端部接続管２３よりファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）に配置される。これによって、上流側端部接続管２３より細管で、下方に位置する下流側端部接続管２４を、上流側端部接続管２３や他の接続管の鉛直下方からずらすことができる。従って、上流側端部接続管２３や他の接続管から、水滴が下流側接合冷媒管２４ｃに滴下することを低減できる。

また、図５、図６に示すように、第２接続管２４ｂが曲げ部２４ｂ２を備えることで、下流側接合冷媒管２４ｃが、Ｕベンド２２ａ、多曲管２２ｂ、上流側端部接続管２３、第１分岐管２５ａ、第２分岐管２５ｂ、第３分岐管２５ｃなどの室外熱交換器２が備える他のすべての接続管より、ファン７が設けられた側（Ｘ方向の正の側）となる。

これによって、下流側接合冷媒管２４ｃを他のすべての接続管の鉛直下方からずらすことができるので、結露した水滴が下流側接合冷媒管２４ｃに滴下することを低減できる。また、ファン７側にずらすことで、反ファン７側にずらす場合と比較して、室外ユニット１Ａが大型化することを防止できる。このため、銅製冷媒管である第１接続管２４ａに接続されるアルミニウム製冷媒管である第２接続管２４ｂの腐食を適切に抑制することができる。

また、予め拡管された第２接合部２４ｃ２を備えた下流側接合冷媒管２４ｃを、第２接続管２４ｂの第１拡管部２４ｂ４に挿入することで、製造現場や修理現場等での作業が容易になる。あるいは、予め下流側接合冷媒管２４ｃを共晶結合部分を有する接合冷媒管とした、下流側端部接続管２４を準備すれば、室外熱交換器２や冷媒管４ｂに対する現場での接続作業が容易になる。

また、下流側接合冷媒管２４ｃは、第１接合部２４ｃ１が第２接合部２４ｃ２より上方となるように設けられている。これにより、アルミニウム製冷媒管である第２接続管２４ｂの表面で結露した水分を、銅製冷媒管である第１接続管２４ａ側へ排水することができ、銅製冷媒管である第１接続管２４ａの表面で結露した水分が、アルミニウム製冷媒管である第２接続管２４ｂ側へ流れることを防止できる。

さらに、第１拡管部２４ｂ４、拡管された第２接合部２４ｃ２は、開口が下方に向くように配置されている。これにより、下流側接合冷媒管２４ｃ、第１接続管２４ａを挿入した後にロウ付けした箇所が拡管部より下方に位置することとなる。これにより、ロウ付け箇所に水滴が留まることを防止できる。

また、下流側接合冷媒管２４ｃは、水平方向（ＸＹ面）に対して傾斜して設けられているので、第１接合部２４ｃ１、第２接合部２４ｃ２それぞれの拡管部の反開口側の段差の上に、水滴が溜まることを抑制できる。

また、下流側接合冷媒管２４ｃの水平方向（ＸＹ面）に対する傾斜は、第１接続管２４ａの傾斜部２４ａ２の水平方向（ＸＹ面）に対する傾斜より大きい。これにより、下流側接合冷媒管２４ｃを伝って流下する水滴を、傾斜部２４ａ２を伝って流下する水滴に合流させることができる。したがって、下流側接合冷媒管２４ｃと傾斜部２４ａ２との表面に付着した水滴を接合屈曲部２４ｄの最下部から下方に速やかに滴下させることができる。

さらに、基板５０には、接合屈曲部２４ｄの下方に排水孔５５が設けられているので、接合屈曲部２４ｄから滴下した水滴を、速やかに室外ユニット１Ａの筐体外に排出することができる。

次に、上述の冷凍サイクル装置について動作を説明する。まず、通常運転モードである冷房運転と暖房運転について説明する。

冷房運転時には、圧縮機１１によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁１２を通って室外熱交換器２に送られる。そして、高温高圧の冷媒は、ファン７によって外気との熱交換が促進されて放熱し、高圧の液冷媒となって絞り装置１３に送られる。高圧の液冷媒は、絞り装置１３で減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液側接続管４１を通って、室内熱交換器３に送られる。

ファン８によって吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器３を通って冷媒と熱交換する。冷媒は、室内空気の熱を吸熱した結果、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。このとき冷媒によって吸熱された室内空気は温度湿度が低下してファン８によって室内に吹き出され室内を冷房する。ガス冷媒は、ガス側接続管４２を通過して四方弁１２に入り、圧縮機１１に戻る。

一方、暖房運転時には、圧縮機１１によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁１２を通り、ガス側接続管４２に送られる。ファン８によって吸い込まれた室内空気は室内熱交換器３を通って冷媒と熱交換する。冷媒は室内空気へ熱を放熱した結果、凝縮して高圧の液冷媒となる。このとき室内空気は、冷媒の熱を吸熱し温度が上昇した状態でファン８によって室内に吹き出されて室内を暖房する。液冷媒は、液側接続管４１を通って絞り装置１３に送られ、絞り装置１３において減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、室外熱交換器２に送られて、ファン７によって外気と熱交換を促進して蒸発気化し、四方弁１２を経て圧縮機１１へ戻る。

本実施の形態の冷凍サイクル装置によれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止した室外熱交換器２を備えた室外ユニット１Ａを採用することができるため、冷凍サイクル装置全体の軽量化や低コスト化が可能となる。

なお、以上説明した実施の形態のように構成された接合部を水滴が付着するのを防止する被覆部材でさらに覆っても、よりアルミニウムが腐食する可能性を低減できることは明らかであり、本発明の効果は、被覆部材を備えていない構成に限定されるわけではない。

本発明は、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる冷凍サイクル装置を提供することができる。

１ 空気調和機
１Ａ 室外ユニット
１Ｂ 室内ユニット
２ 室外熱交換器
３ 室内熱交換器
４ 冷凍サイクル回路
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ 冷媒管
５，６ モータ
７，８ ファン（送風機）
１１ 圧縮機
１２ 四方弁
１３ 絞り装置
１４ 二方弁
１５ 室内ユニット液側接続部
１６ 室内ユニットガス側接続部
１７ 三方弁
２０，３０ 伝熱管
２１ フィン
２２ａ Ｕベンド
２２ｂ 多曲管
２３ 上流側端部接続管
２３ａ ヘッダ下部管
２３ｂ ヘッダ管
２３ｂ１ 延長管
２３ｃ 上流側接合冷媒管
２４ 下流側端部接続管
２４ａ 第１接続管
２４ａ１ 第１立上り部
２４ａ２ 傾斜部
２４ａ３ 挿入部
２４ｂ 第２接続管
２４ｂ１ 延長部
２４ｂ２ 曲げ部
２４ｂ３ 第２立上り部
２４ｂ４ 第１拡管部
２４ｃ 下流側接合冷媒管
２３ｃ１，２４ｃ１ 第１接合部
２３ｃ２，２４ｃ２ 第２接合部
２４ｄ 接合屈曲部
２５ａ 第１分岐管
２５ａ１ 第１合流冷媒管
２５ｂ 第２分岐管
２５ｂ１ 第２合流冷媒管
２５ｃ 第３分岐管
２５ｃ１ 第３合流冷媒管
２６ ストレーナ
２７ 端板
４１ 液側接続管
４２ ガス側接続管
５０ 基板
５１ 筐体外装板
５２ 仕切板
５３ 圧縮機収納部
５４ 送風機収納部
５５ 排水孔

Claims (6)

1. 所定の間隔で積層される複数のフィンと、
   前記複数のフィンの平面方向と直交する方向に貫通する伝熱管と、
   前記複数の伝熱管どうしを接続する複数の接続管と、
   を備えた熱交換器と、
   前記フィンの平面方向に設けられ、前記熱交換器に気流を送風する送風機と、を備えた室外ユニットであって、
   前記熱交換器の端部には、冷媒管と前記伝熱管とを接続する第１端部接続管および第２端部接続管が設けられ、
   前記第２端部接続管は、前記第１端部接続管よりも下方に位置しており、
   前記第２端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、前記アルミニウム製冷媒管と前記銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備え、
   前記接合冷媒管は、前記複数の接続管のうち最も前記送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている室外ユニット。
2. 前記接合冷媒管は、鉄とニッケルまたはクロムとを含むステンレス製冷媒管であり、
   前記接合冷媒管は、前記アルミニウム製冷媒管が拡管されて前記接合冷媒管が挿入されている第１接合部と、前記接合冷媒管が拡管されて前記銅製冷媒管が挿入されている第２接合部とを備え、
   前記第１接合部は前記第２接合部よりも上方に配置されている請求項１に記載の室外ユニット。
3. 前記アルミニウム製冷媒管が拡管されている第１拡管部および前記接合冷媒管が拡管されている第２拡管部は、開口部が下方を向くように配置されている請求項２に記載の室外ユニット。
4. 前記銅製冷媒管は、前記接合冷媒管の傾斜角度より緩やかな角度で上方から前記第２接合部に向けて傾斜する傾斜部を備えている請求項３に記載の室外ユニット。
5. 前記接合冷媒管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管である請求項１に記載の室外ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の室外ユニットを備えた冷凍サイクル装置。

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