WO2019008696A1 - 熱交換器、冷凍サイクル装置、及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器、冷凍サイクル装置、及び熱交換器の製造方法 Download PDF

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WO2019008696A1
WO2019008696A1 PCT/JP2017/024639 JP2017024639W WO2019008696A1 WO 2019008696 A1 WO2019008696 A1 WO 2019008696A1 JP 2017024639 W JP2017024639 W JP 2017024639W WO 2019008696 A1 WO2019008696 A1 WO 2019008696A1
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WO
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fin
heat transfer
heat exchanger
transfer portion
heat
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PCT/JP2017/024639
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊東　大輔
英明 前山
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger provided with a flat tube in which a flow path through which a refrigerant flows is formed, a refrigeration cycle apparatus provided with the heat exchanger, and a method of manufacturing the heat exchanger.
  • a corrugated heat exchanger provided with a plurality of flat tubes and a wave-like fin disposed between adjacent flat tubes has been proposed (see, for example, Patent Document 1) .
  • the heat of the refrigerant is also transferred to the corrugated fins via the flat tubes. Since the corrugated fin heat exchanger is provided with corrugated fins, the heat transfer area with the air is increased accordingly. As a result, in the corrugated fin heat exchanger, the heat exchange efficiency between the refrigerant and the air is improved.
  • the wave-like fins may be condensed.
  • the flat tube of the corrugated fin heat exchanger of Patent Document 1 is formed with a groove for drainage. That is, when the wave-like fins of the corrugated fin heat exchanger of Patent Document 1 are condensed, dew condensation water on the fins is discharged from the drainage groove. However, condensation water is attached to the surface of the fins.
  • the fins of the corrugated fin heat exchanger of Patent Document 1 are formed with horizontal surfaces. Therefore, it is difficult for the condensed water on the fins to be discharged to the drainage groove. As described above, in the corrugated fin heat exchanger, since the shape of the fins is a wave, condensation water tends to be accumulated on the fins.
  • the corrugated fin heat exchanger functions as an evaporator and low-temperature air is supplied to the corrugated fin heat exchanger, for example, in winter, condensation water stagnating on the fins may freeze. is there.
  • the gap between the fins and the flat tube is filled with the frozen dew condensation water, and it becomes difficult for air to pass through the fins and the flat tube. As a result, the heat exchange performance of the corrugated fin heat exchanger is reduced.
  • the heat exchanger described in Patent Document 2 includes a plurality of flat tubes, but does not include fins. That is, the heat exchanger described in Patent Document 2 is a finless heat exchanger. Since the heat exchanger described in Patent Document 2 does not have fins, drainage of condensed water is improved.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger, a refrigeration cycle apparatus, and a method of manufacturing the heat exchanger capable of improving heat exchange performance. There is.
  • a first flat pipe in which a flow path through which a refrigerant flows is formed, a first fin facing the first flat pipe, and a second fin facing the first fin
  • a first heat transfer portion disposed between the first fin and the second fin, the second fin being provided with a gap in the first fin, the first fin
  • the heat transfer section is a columnar member, one end of the first heat transfer section is provided on the first fin, and the other end of the first heat transfer section is provided on the second fin It is a thing.
  • the heat exchange performance of the heat exchanger can be improved.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a refrigerant circuit configuration and the like of a refrigeration cycle apparatus 100 provided with a heat exchanger 300 according to Embodiment 1.
  • 5 is a perspective view of a heat exchanger 300 according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view shown in the state where heat exchange part 3A with which heat exchanger 300 concerning Embodiment 1 is equipped is disassembled. It is an enlarged view of the upper part of heat exchange part 3A. It is sectional drawing of 3 A of heat exchange parts, a 1st header, and a 2nd header. It is detail explanatory drawing of 3 A of heat exchange parts shown in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of Modification 1 (heat exchange portion 3B) of the heat exchange portion 3A of the heat exchanger 300 according to Embodiment 1. It is detail explanatory drawing of the heat exchange part 3B shown in FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view of Modification 2 (heat exchange portion 3C) of the heat exchange portion 3A of the heat exchanger according to Embodiment 1. It is detail explanatory drawing of 3 C of heat exchange parts shown in FIG. FIG.
  • FIG. 18 is an explanatory view of a third modified example (heat exchanger 3D) of the heat exchanger 3A of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory view of a heat exchange unit 3E of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a heat transfer unit 25A of a heat exchange unit 3E of a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a modified example (heat exchange portion 3F) of the heat exchange portion 3D of the heat exchanger according to the second embodiment. It is a perspective view shown in the state where heat exchange part 3G with which the heat exchanger concerning Embodiment 3 is equipped is disassembled.
  • FIG. 21 is a perspective view showing a heat exchange unit 3H provided in the heat exchanger according to the fourth embodiment in a disassembled state.
  • FIG. 18 is an explanatory view of a heat exchange unit 3H of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • 10 is a modification 1 of the heat exchanger according to the fourth embodiment. It is a modification 2 of the heat exchanger according to the fourth embodiment. It is a modification 3 of the heat exchanger according to the fourth embodiment. It is a modification 4 of the heat exchanger according to the fourth embodiment. It is a modification 5 of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a refrigerant circuit configuration and the like of a refrigeration cycle apparatus 100 provided with a heat exchanger 300 according to the first embodiment.
  • the direction of the flow of the refrigerant during the heating operation is indicated by a solid arrow AR1.
  • the direction of the flow of the refrigerant during the cooling operation and the defrosting operation is indicated by a broken arrow AR2.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 will be described as being an air conditioner.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes an outdoor unit 101 and an indoor unit 102.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a compressor 1, a four-way valve 2, a heat exchanger 300, a throttling device 4, and a heat exchanger 5.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a control device Cnt that controls the compressor 1 and the like.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 also includes a blower 7 that supplies air to the heat exchanger 300 and a blower 8 that supplies air to the heat exchanger 5.
  • the outdoor unit 101 is provided with a compressor 1, a heat exchanger 300, an expansion device 4, a four-way valve 2 and a blower 7.
  • the indoor unit 102 is provided with a heat exchanger 5 and a blower 8.
  • the outdoor unit 101 and the indoor unit 102 are connected to the refrigerant pipe Rp1.
  • the outdoor unit 101 and the indoor unit 102 are connected to the refrigerant pipe Rp2.
  • the refrigerant flows through the compressor 1, the heat exchanger 300, the expansion device 4, and the heat exchanger 5 by driving the compressor 1.
  • the heat exchanger 300 exchanges heat between the refrigerant and the air supplied by the blower 7.
  • the heat exchanger 5 exchanges heat between the refrigerant and the air supplied by the blower 8.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 can execute a cooling operation for cooling the air in the room, a heating operation for warming the air in the room, and a defrosting operation for melting the frost attached to the heat exchanger 300.
  • the four-way valve 2 can be configured by, for example, a solenoid valve that switches the flow path of the refrigerant.
  • the four-way valve 2 supplies the refrigerant from the compressor 1 to the heat exchanger 300 during the cooling operation and the defrosting operation, and supplies the refrigerant from the heat exchanger 5 to the compressor 1. Further, the four-way valve 2 supplies the refrigerant from the compressor 1 to the heat exchanger 5 during the heating operation and supplies the refrigerant from the heat exchanger 300 to the compressor 1.
  • the refrigerant compressed by the compressor 1 is supplied to the heat exchanger 300.
  • heat exchanger 300 heat exchange is performed between the air and the refrigerant.
  • the refrigerant flowing out of the heat exchanger 300 is supplied to the expansion device 4.
  • the expansion device 4 decompresses the refrigerant.
  • the refrigerant flowing out of the expansion device 4 is supplied to the heat exchanger 5.
  • heat exchanger 5 heat exchange is performed between the air and the refrigerant.
  • the refrigerant evaporates in the heat exchanger 5.
  • the refrigerant returns from the heat exchanger 5 to the compressor 1.
  • the heat exchanger 300 functions as a condenser and the heat exchanger 5 functions as an evaporator.
  • the refrigerant compressed by the compressor 1 is supplied to the heat exchanger 5.
  • heat exchanger 5 heat exchange is performed between the air and the refrigerant.
  • the refrigerant flowing out of the heat exchanger 5 is supplied to the expansion device 4.
  • the expansion device 4 decompresses the refrigerant.
  • the refrigerant flowing out of the expansion device 4 is supplied to the heat exchanger 300.
  • heat exchanger 300 heat exchange is performed between the air and the refrigerant.
  • the refrigerant evaporates in the heat exchanger 300.
  • the refrigerant returns from the heat exchanger 300 to the compressor 1.
  • the heat exchanger 300 functions as an evaporator, and the heat exchanger 5 functions as a condenser.
  • moisture contained in the air may be generated in the heat exchanger 300 as condensed water.
  • the condensed water is cooled by the air and the refrigerant to be frozen. That is, the dew condensation water of the heat exchanger 300 may form frost on the heat exchanger 300.
  • frost is formed in the heat exchanger 300
  • air is less likely to pass through the heat exchanger 300.
  • the heat exchange between the air and the refrigerant is hindered, and the heat exchange performance of the heat exchanger 300 is reduced. That is, when frost is formed in the heat exchanger 300, the heat exchange performance of the heat exchanger 300 is reduced. Therefore, when frost is formed in the heat exchanger 300, the refrigeration cycle apparatus 100 temporarily stops the heating operation and performs the defrosting operation.
  • the blower 7 and the blower 8 are stopped. Further, during the defrosting operation, the four-way valve 2 is switched to the same state as during the cooling operation. Accordingly, when the compressor 1 is driven during the defrosting operation, the flow of the refrigerant becomes the same flow as during the cooling operation. That is, during the defrosting operation, the high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 is supplied to the heat exchanger 300. Thereby, the frost formed in the heat exchanger 300 is melted by the heat of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant. The refrigerant having dissipated heat by the heat exchanger 300 returns to the compressor 1 via the expansion device 4 and the heat exchanger 5.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat exchanger 300 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the heat exchange unit 3A provided in the heat exchanger 300 according to the first embodiment in a disassembled state.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the upper portion of the heat exchange unit 3A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the heat exchange unit 3A, the first header 12A, and the second header 12B. The cross section of FIG. 5 is parallel to the XZ plane.
  • FIG. 6 is a detailed explanatory view of the heat exchange unit 3A shown in FIG.
  • the X direction is a direction parallel to the direction in which the plurality of flat tubes 10 are arranged.
  • the Y direction is parallel to the direction in which the air passes.
  • the Z direction is a direction parallel to the vertical direction. In the first embodiment, it is assumed that the X direction and the Y direction are orthogonal, the X direction and the Z direction are orthogonal, and the Y direction and the Z direction are orthogonal.
  • the heat exchanger 300 includes a plurality of flat tubes 10 and a plurality of fins 11 provided in parallel to the plurality of flat tubes 10.
  • a flow passage 10r through which the refrigerant flows is formed in the flat tube 10.
  • the fins 11 are flat.
  • the fins 11 are rectangular.
  • the heat exchanger 300 includes a first header 12A to which one end 10a of the plurality of flat tubes 10 is attached, and a second header 12B to which the other ends 10b of the plurality of flat tubes 10 are attached. Is equipped.
  • the first header 12A is provided with a pipe 12A1.
  • the pipe 12B1 is provided in the second header 12B.
  • the heat exchanger 300 includes a plurality of heat transfer portions 11A provided to the plurality of fins 11.
  • Heat exchanger 300 also includes heat exchanger 3A.
  • the heat exchange unit 3A includes two flat tubes 10, at least one fin 11, and at least one heat transfer unit 11A.
  • the heat exchange unit 3A includes four fins 11 and 28 heat transfer units 11A.
  • the heat exchanger 300 includes a plurality of heat exchange units 3A.
  • the plurality of flat tubes 10 include a flat tube 10 n 1 and a flat tube 10 n 2.
  • the plurality of fins 11 include fins 11 n 1 facing the flat tube 10 n 1 and fins 11 n 2 facing the fins 11 n 1.
  • the plurality of fins 11 include fins 11n3 facing the fins 11n2 and fins 11n4 facing the flat tubes 10n2.
  • the fins 11n4 face the fins 11n3.
  • the plurality of heat transfer units 11A include heat transfer units 11An1 disposed between the fins 11n1 and the fins 11n2.
  • the plurality of heat transfer units 11A are a heat transfer unit 11An2 disposed between the fin 11n2 and the fin 11n3, a heat transfer unit 11An3 disposed between the fin 11n3 and the fin 11n4, and a fin 11n4. And a heat transfer portion 11An4 disposed between the flat tube 10n2 and the flat tube 10n2.
  • Heat transfer unit 11An1 includes five heat transfer units 11A.
  • Heat transfer part 11An2, heat transfer part 11An3, and heat transfer part 11An4 also include five heat transfer parts 11A.
  • the heat transfer unit 11A is a columnar member.
  • the first flat tube of the present invention corresponds to one of the flat tube 10 n 1 and the flat tube 10 n 2.
  • the first fin of the present invention corresponds to the fin 11n1
  • the second fin of the present invention corresponds to the fin 11n2.
  • the first flat tube of the present invention corresponds to the flat tube 10n2
  • the first fin of the present invention corresponds to the fin 11n4
  • the second fin of the present invention corresponds to the fin 11n3.
  • the fin 11n1 includes a first surface P1 in contact with the flat tube 10n1 and a second surface P2 formed on the opposite side of the first surface P1.
  • the fin 11n2 includes a third surface P3 opposed to the second surface P2 and a fourth surface P4 formed on the opposite side of the third surface P3.
  • the fin 11n3 includes a fifth surface P5 opposite to the fourth surface P4 and a sixth surface P6 formed on the opposite side of the fifth surface P5.
  • the fin 11n4 includes a seventh surface P7 facing the sixth surface P6 and an eighth surface P8 formed on the opposite side of the seventh surface P7.
  • the fin 11n2 is provided with a gap G1 in the second surface P2 of the fin 11n1.
  • One end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An1 is provided on the second surface P2 of the fin 11n1, and the other end portion of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An1 is on the third surface P3 of the fin 11n2. It is in contact.
  • the fins 11n3 are provided on the second surface P2 of the fins 11n2 with a gap G2 therebetween.
  • One end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An2 is provided on the fourth surface P4 of the fin 11n2, and the other end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An2 is on the fifth surface P5 of the fin 11n3. It is in contact.
  • the fin 11n4 is provided at the sixth surface P6 of the fin 11n3 with a gap G3.
  • One end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An3 is provided on the sixth surface P6 of the fin 11n3, and the other end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An3 is on the seventh surface P7 of the fin 11n4.
  • One end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An4 is provided on the eighth surface P8 of the fin 11n4, and the other end of the heat transfer portion 11A of the heat transfer portion 11An4 is in contact with the flat tube 10n2.
  • the heat transfer portion 11A has a circular cross-sectional shape parallel to the fins 11n1. That is, the heat transfer section 11A has a circular YZ cross section.
  • the upper surface of the heat transfer portion 11A includes an inclined surface.
  • the inclined surface of the upper surface of the heat transfer portion 11A is inclined with respect to the surface orthogonal to the fin 11n1. For this reason, the dew condensation water adhering to heat transfer section 11A flows along the slope of heat transfer section 11A and flows downward. Therefore, heat exchanger 300 can control that drainage nature falls.
  • an inclined surface is formed on the upper surface of each of the heat transfer portion 11A of the fin 11n1, the heat transfer portion 11A of the fin 11n2, the heat transfer portion 11A of the fin 11n3, and the heat transfer portion 11A of the fin 11n4. There is.
  • the heat transfer portion 11A is not limited to a circular cross-sectional shape parallel to the fins 11n1.
  • An inclined surface may be formed in the heat transfer portion 11A so that condensation water can easily flow. That is, when the heat transfer section 11A is viewed in a cross section in a plane parallel to the fins 11n1, an inclined surface which is inclined with respect to the plane orthogonal to the fins 11n1 may be formed. Thereby, the dew condensation water adhering to heat transfer part 11A flows along the slope of heat transfer part 11A, and flows below. Therefore, heat exchanger 300 can control that drainage nature falls.
  • the heat transfer section 11A includes a rising portion 11A1, a cylindrical portion 11A2, and a bonding end portion 11A3.
  • the rising portion 11A1 is connected to the fin 11.
  • the fins 11 are burred. Thereby, the heat transfer portion 11A is formed on the fin 11.
  • the heat transfer portion 11 ⁇ / b> A intersects the surface of the fin 11.
  • the YZ cross section is cylindrical, and in the first embodiment, the YZ cross section is circular.
  • the heat transfer portion 11A includes a cylindrical portion 11A2 and has a hollow structure.
  • the joint end 11A3 is a portion to be joined to the fin 11 or the flat tube 10.
  • the outer diameter of the joint end 11A3 is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 11A2.
  • the flat tube 10n1 and the fin 11n1 are in contact with each other. For this reason, the heat or cold of the flat tube 10n1 is transmitted to the fin 11n1. Further, heat or cold of the fins 11n1 is transmitted to the fins 11n2 through the heat transfer portion 11A. The heat or cold of the flat tube 10n2 is transmitted to the fin 11n4 via the heat transfer portion 11A. The heat or cold of the fins 11n4 is transmitted to the fins 11n3 via the heat transfer portion 11A. As described above, since the heat exchanger 300 includes the heat transfer portion 11A, the heat or cold of the flat tube 10 can be transmitted to the fins 11. That is, not only heat exchange between the flat tube 10 and air but also heat exchange between the fins 11 and air. For this reason, the heat exchange area of the heat exchanger 300 is increased by the area of the fins 11. Therefore, the heat exchanger 300 improves the heat exchange performance.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the in-pipe volume ratio, the heat transfer area outside the tube, and the heat exchange performance of the heat exchanger.
  • the vertical axis in FIG. 7 indicates the in-pipe volume ratio.
  • the tube volume ratio is based on a conventional circular tube heat exchanger provided with a plurality of fins and a circular heat transfer tube connected to the fins and through which the refrigerant flows. Specifically, the volume ratio in the tube is 100% of the volume of the circular heat transfer tube of the conventional circular tube heat exchanger.
  • the horizontal axis of FIG. 7 shows the extra-tube heat transfer area obtained by dividing the surface area of the fin by the area of the outer surface of the heat exchanger.
  • the extra-tube heat transfer area of the conventional circular tube heat exchanger is obtained by dividing the surface area of the fin by the surface area of the surface area of the fin and the surface area of the heat transfer tube.
  • the width of the minor axis of the flat tube 10 is 1 (mm) (see curve L1), 2 mm (see curve L2) and 3 (mm) (see curve L3).
  • Curves L1, L2 and L3 show the in-pipe volume ratio and the out-of-tube heat transfer area of the heat exchanger 300 such that the heat exchange performance similar to that of the conventional circular tube heat exchanger can be obtained.
  • the width of the short axis of the plurality of flat tubes 10 may be 3 (mm) or less.
  • the short axis of the flat tube 10 is an axis parallel to the X direction.
  • the long axis of the flat tube 10 is an axis parallel to the Y direction.
  • the plurality of flat tubes 10 are all the flat tubes 10 provided in the heat exchanger 300.
  • the surface area obtained by combining the surface area of the plurality of fins 11, the surface area of the outer surface of the plurality of heat transfer portions 11A, and the surface area of the outer surface of the plurality of flat tubes 10 is taken as a first surface area.
  • a surface area obtained by combining the surface area of the outer surface of the plurality of flat tubes 10 and the surface area of the outer surface of the plurality of heat transfer portions 11A is taken as a second surface area.
  • the plurality of fins 11 are all the fins 11 included in the heat exchanger 300.
  • the plurality of heat transfer units 11A are all the heat transfer units 11A included in the heat exchanger 300.
  • the plurality of flat tubes 10 are all the flat tubes 10 provided in the heat exchanger 300.
  • the value obtained by dividing the second surface area by the sum of the first surface area and the second surface area is defined as the heat transfer area outside the tube.
  • the heat exchanger 300 according to the first embodiment may have an outer heat transfer area of 96 (%) or more and less than 100 (%).
  • the outside heat transfer area is, for example, about 90 (%).
  • the curve L3 in FIG. As shown to, the heat transfer area outside the tube of the heat exchanger 300 may be 96 (%) or more and less than 100 (%).
  • the width of the short axis of the plurality of flat tubes 10 of the heat exchanger 300 is 3 (mm) or less, and the heat transfer area of the heat exchanger 300 is 96 (%) or more and less than 100 (%)
  • the heat exchange performance similar to that of the conventional circular tube heat exchanger can be obtained.
  • the volume ratio in the pipe can be made equal to or less than that of the conventional circular pipe heat exchanger, and the amount of refrigerant required for the refrigeration cycle apparatus 100 can be suppressed. it can.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 can suppress the amount of refrigerant required, it becomes easy to use a refrigerant whose GWP is low but whose use is avoided because it is flammable.
  • the fact that the heat transfer area outside the tube is 96 (%) or more and less than 100 (%) means that the area occupied by the fins 11 in the heat exchanger 300 is increased.
  • the area of the heat exchanger 300 to which the corrosion resistance is applied is increased, and as a result, the corrosion resistance of the heat exchanger 300 is obtained. Can be improved.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the fin pitch and the tube volume.
  • the vertical axis in FIG. 8 indicates the in-pipe volume ratio.
  • the tube volume ratio is based on a conventional circular tube heat exchanger provided with a plurality of fins and a circular heat transfer tube connected to the fins and through which the refrigerant flows. Specifically, the volume ratio in the tube is 100% of the volume of the circular heat transfer tube of the conventional circular tube heat exchanger.
  • the horizontal axis in FIG. 8 indicates the fin pitch.
  • the width of the short axis of the flat tube 10 is 1 (mm) (see curve L11), 2 mm (see curve L12) and 3 (mm) (see curve L13). And show.
  • the width of the short axis of the plurality of flat tubes 10 may be 3 (mm) or less. Further, the pitch of the plurality of fins 11 is preferably 0.4 (mm) or more and 1.0 (mm) or less.
  • the in-pipe volume ratio can be reduced. Thereby, the amount of refrigerant required for the refrigeration cycle apparatus 100 can be suppressed. Further, by setting the pitch of the fins 11 to 0.4 (mm) or more, the heat exchanger 300 prevents the pitch of the fins 11 from being set too small. That is, the heat exchanger 300 can prevent the water droplets from staying between the fins 11 and the fins 11, and can suppress the decrease in drainage performance.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a modification 1 (heat exchange portion 3B) of the heat exchange portion 3A of the heat exchanger 300 according to the first embodiment.
  • the cross section of FIG. 9 is parallel to the XZ plane.
  • FIG. 10 is a detailed explanatory view of the heat exchange unit 3B shown in FIG.
  • the heat exchange unit 3B includes two flat tubes 10, at least one fin 11, and at least two heat transfer units 15A.
  • the heat exchange unit 3 ⁇ / b> B includes three fins 11.
  • the heat transfer portion 15A includes a joint end 15A1, a cylindrical portion 15A2, and a joint end 15A3.
  • the fins 11 are burred and the heat transfer portion 11A is formed on the fins 11. That is, the fins 11 and the heat transfer unit 11A are integrated.
  • the fins 11 and the heat transfer portion 15A are separate members.
  • a joint end 15A1 is formed at one end of the cylindrical portion 15A2, and a joint end 15A3 is formed at the other end of the cylindrical portion 15A2.
  • the heat transfer portion 15A has a hollow structure.
  • the joint end 15A1 and the joint end 15A3 are portions to be joined to the fin 11 or the flat tube 10.
  • the outer diameter of the joint end 15A1 and the outer diameter of the joint end 15A3 are larger than the outer diameter of the cylindrical portion 15A2. As a result, in the joint end 15A1 and the joint end 15A3, the joint area with the fin 11 or the flat tube 10 is increased, and the joint end 15A1 and the joint end 15A3 are firmly fixed by the fin 11 or the flat tube 10. .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a second modification (heat exchange portion 3C) of the heat exchange portion 3A of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • the cross section of FIG. 11 is parallel to the XZ plane.
  • FIG. 12 is a detailed explanatory view of the heat exchange unit 3C shown in FIG.
  • the heat exchange unit 3C includes two flat tubes 10, at least one fin 11, at least one fin 21, and at least two heat transfer units 11A. In the second modification, the heat exchange unit 3C includes two fins 11 and two fins 21.
  • the fins 21 have heat transfer portions 11A formed on both sides. That is, the fins 21 are provided with the heat transfer portion 11A protruding in the X direction and the heat transfer portion 11A protruding in the direction opposite to the X direction. In the second modification, the heat transfer portion 11A of the fin 11 and the heat transfer portion 11A of the fin 21 are joined. Further, in the second modification, the heat transfer portion 11A of the fin 21 and the heat transfer portion 11A of the fin 21 are also joined.
  • the first flange portion of the present invention corresponds to the heat transfer portion 11A of the fin 11, and the second flange portion of the present invention corresponds to the heat transfer portion 11A of the fin 21.
  • the first flange portion of the present invention corresponds to the heat transfer portion 11A of one of the fins 21 and the second flange portion of the present invention corresponds to the heat transfer portion 11A of the other fin 21.
  • the heat transfer portion 11A is integrally formed with the fin 11 or the fin 21. As in the first embodiment, as a result of the fins 11 and the fins 21 being subjected to burring, the fins 11 and the fins 21 are formed with the heat transfer portion 11A.
  • the fin pitch Fp of the heat exchange unit 3C of the second modification is larger than the fin pitch of the heat exchange unit 3A of the first embodiment. For this reason, the heat exchanger of the modification 2 can reduce ventilation resistance by enlarging fin pitch Fp of 3 C of heat exchange parts. In addition, since the fin pitch Fp is large, the gap through which air passes is unlikely to be closed. For this reason, the heat exchanger provided with the heat exchange part 3C of the modification 2 can continue heating operation longer. Moreover, since the fin pitch Fp is large, the heat exchanger provided with the heat exchange part 3C of the modification 2 is also improving the drainage property.
  • the elongation percentage of the metal material constituting the fin may be small, and it may be difficult to secure the dimension of the heat transfer portion in the X direction even if the fin is burred. In this case, the fin pitch of the heat exchanger becomes smaller than the desired length.
  • the fin pitch is equal to the combined length of the two heat transfer portions 11A in the X direction. For this reason, even if the elongation percentage of the metal material which comprises the fin 11 and the fin 21 is small, the fin pitch of a heat exchanger can be united with desired length.
  • FIG. 13 is an explanatory view of a third modified example (heat exchanger 3D) of the heat exchanger 3A of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • the heat exchange unit 3D includes two flat tubes 10, at least one fin 21, and at least two heat transfer units 11A. In the third modification, the heat exchange unit 3D includes one fin 21.
  • the fins 21 face the flat tube 10 n 1 and the flat tube 10 n 2. That is, the fins 21 are disposed between the flat tube 10n1 and the flat tube 10n2.
  • the flat tube 10n2 is provided in parallel to the flat tube 10n1.
  • the heat transfer portion 11A of the fin 21 is formed in the same manner as in the second modification. That is, in the fins 21, the heat transfer parts 11A are formed on both sides.
  • a joint end 11A3 is formed at the tip of the heat transfer portion 11A.
  • the fin 21 includes a heat transfer portion 11A (one heat transfer portion 11A) protruding in the X direction and a heat transfer portion 11A (the other heat transfer portion 11A) protruding in the direction opposite to the X direction. .
  • One heat transfer portion 11A is disposed between the fin 21 and the flat tube 10n2.
  • the other heat transfer portion 11A is disposed between the fin 21 and the flat tube 10n1.
  • the first heat transfer portion of the present invention corresponds to one heat transfer portion 11A
  • the second heat transfer portion of the present invention corresponds to the other heat transfer portion 11A.
  • the heat transfer parts 11A are formed on both sides of the fins 21, the number of fins 21 can be suppressed, and the manufacturing cost of the heat exchanger can be reduced.
  • FIG. 14 is an explanatory view of a heat exchange unit 3E of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of heat transfer portion 25A of heat exchange portion 3E of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • Fin 25 of the second embodiment includes fin 25 n 1, fin 25 n 2, fin 25 n 3 and fin 25 n 4.
  • each of the fin 25 n 1, the fin 25 n 2, the fin 25 n 3 and the fin 25 n 4 is referred to as a respective fin.
  • Each fin is formed with a through hole 25A3 and a heat transfer portion 25A connected to the peripheral edge of the through hole 25A3.
  • a plurality of through holes 25A3 and a plurality of heat transfer portions 25A are formed in each fin.
  • adjacent fins are referred to as a pair of fins.
  • the fins 25 are provided with a plurality of pairs of fins.
  • the fins 25 n 1 and the fins 25 n 2 correspond to the pair of fins.
  • the fins 25 n 2 and the fins 25 n 3 correspond to the pair of fins. Furthermore, the fins 25 n 3 and the fins 25 n 4 correspond to the pair of fins.
  • the heat transfer portion 25A of one of the pair of fins is fitted in the through hole 25A3 of the other of the pair of fins.
  • the heat transfer portion 25A of the fin 25n1 is fitted in the through hole 25A3 of the fin 25n2.
  • the heat transfer portion 25A of the fin 25n2 is in contact with the inner side surface of the heat transfer portion 25A of the fin 25n1.
  • the first fin of the present invention corresponds to the fin 25n1
  • the second fin of the present invention corresponds to the fin 25n2.
  • the heat transfer portion 25A includes a rising portion 25A1 connected to the fin 25 and a tapered tip portion 25A2.
  • the tip 25A2 is inserted into the through hole 25A3 of the adjacent fin 25.
  • the heat transfer portion 25A is formed by burring the fins 25. Through holes 25A3 are also formed at the time of burring.
  • the pair of fins of the second embodiment has a fitting structure. For this reason, the strength of the heat exchanger provided with the heat exchange unit 3E is improved.
  • the manufacturing method of the heat exchanger of Embodiment 2 includes the following steps. That is, in the method of manufacturing the heat exchanger according to the second embodiment, the heat transfer portion 25A of the fin 25 is fitted into the through hole 25A3 formed in the heat transfer portion 25A of the adjacent fin 25 and the plurality of fins 25 are It comprises an assembly process of assembling the fin unit U including. In FIG. 14, the fin unit U is configured of four fins 25. The number is not limited to four, and may be two or more. Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of Embodiment 2 is equipped with the pinching process which pinches the fin unit U by flat tube 10 n 1 and flat tube 10 n 2. Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger of Embodiment 2 is equipped with the 1st joining process of joining heat-transfer part 25A inserted by the assembly process, and fin 25 inserted.
  • the manufacturing method of the heat exchanger of Embodiment 2 is equipped with the 2nd joining process of joining the fin 25 and flat tube 10 n 2.
  • the bonding agent is applied to the fins 25 in advance.
  • the brazing material uniformly spreads over the joint portion of the pair of fins and the joint portion of the fin 25 and the flat tube 10. Therefore, in the method of manufacturing a heat exchanger according to the second embodiment, a heat exchanger with high strength can be manufactured.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a modified example (heat exchange portion 3F) of the heat exchange portion 3D of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • the heat transfer portion 25A has two insertion directions. That is, in the heat transfer section 25A belonging to the group Gr1 shown in FIG. 16, the direction opposite to the X direction is the insertion direction. In the heat transfer section 25A belonging to the group Gr2 shown in FIG. 16, the X direction is the insertion direction.
  • the fin 26 is formed with a heat transfer portion 25A projecting in the X direction.
  • the fins 27a are formed with a heat transfer portion 25A projecting in the X direction and a heat transfer portion 25A projecting in the direction opposite to the X direction.
  • the fins 27b are formed with a heat transfer portion 25A projecting in the X direction and a heat transfer portion 25A projecting in the direction opposite to the X direction.
  • the fins 27c are formed with a heat transfer portion 25A projecting in the X direction and a heat transfer portion 25A projecting in the direction opposite to the X direction.
  • the fin 28 is formed with a heat transfer portion 25A that protrudes in the direction opposite to the X direction.
  • the first fin of the present invention corresponds to the fin 26, the second fin of the present invention corresponds to the fin 27a, and the third fin of the present invention corresponds to the fin 27b.
  • the first fin of the present invention corresponds to the fin 28, the second fin of the present invention corresponds to the fin 27c, and the third fin of the present invention corresponds to the fin 27b.
  • the structure of the group Gr1 and the structure of the group Gr2 are symmetrical. That is, in the modification of the second embodiment, the symmetry of the structure is higher as compared with the heat exchanger having only the structure of group Gr1 or the structure of only group Gr2. For this reason, in the modification of the second embodiment, the heat transfer becomes uniform as compared with the heat exchanger having only the structure of group Gr1 or the structure of only group Gr2.
  • FIG. 17 is a perspective view showing the heat exchange unit 3G provided in the heat exchanger according to the third embodiment in a disassembled state.
  • FIG. 18 is a diagram showing a state in which a plurality of heat exchange units 3G provided in the heat exchanger according to the third embodiment are arranged.
  • the heat transfer portions 41A of the fins 41 of the heat exchange portion 3G are arranged in two rows so as to be aligned in the Z direction. And heat transfer part 41A of fin 41 of heat exchange part 3G is arranged in zigzag form. Specifically, the height position of the heat transfer portion 41A in the first row and the position of the heat transfer portion 41A in the second row are shifted in the Z direction. For this reason, the heat exchange part 3G is excellent in the effect of stirring air. Therefore, it is possible to suppress the generation of the region where the air is difficult to flow in the heat exchange portion 3G.
  • the heat exchange part 3G suppresses the generation of the region where the air does not easily flow in the heat exchange part 3G.
  • the heat exchange efficiency can be improved.
  • the distance Lt between the heat transfer portion 41A in the first row and the heat transfer portion 41A in the second row of the heat exchange portion 3G is the height position of the heat transfer portion in the first row and 2
  • the distance between the first row heat transfer portion and the second row heat transfer portion when the height positions of the row heat transfer portions are aligned is larger than the distance between the first row heat transfer portion and the second row heat transfer portion.
  • the distance between the heat transfer unit 41A in the second row and the heat transfer unit 41A in the third row of the heat exchange unit 3G, and the heat transfer unit 41A in the third row and the heat transfer unit 41A in the fourth row of the heat exchange unit 3G The interval between and is also the same. For this reason, it is hard to form frost between heat-transfer parts 41A of a row which adjoins, and it can control that heat exchange performance of a heat exchanger falls.
  • the fins 41 may not be provided in two rows, and three or more rows of heat exchange portions 3G may be provided.
  • the number of rows of the heat exchange units 3G is plural, turbulent flow is formed in the air passing through the fins 41, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger provided with the heat exchange units 3G can be improved.
  • a plurality of fins 41 may be arranged.
  • the arrangement of the heat transfer portion 41A is not limited to the aspect of FIGS. 17 and 18.
  • FIG. 19 is a perspective view showing the heat exchange unit 3H provided in the heat exchanger according to the fourth embodiment in a disassembled state.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of the heat exchange unit 3H of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • the heat transfer section 51A has a circular YZ cross section.
  • the heat transfer portion 51A is a cylindrical rod-like member.
  • the upper surface of the heat transfer portion 51A includes an inclined surface. For this reason, the dew condensation water adhering to heat transfer part 51A flows along the slope of heat transfer part 51A, and flows below. Therefore, the heat exchanger including the heat exchange portion 3H can suppress the decrease in drainage performance.
  • the heat transfer portion 51A does not have a hollow structure.
  • the rise dimension is limited by the elongation percentage of the material, the press area, and the like.
  • the heat transfer section may not have the desired dimensions. Therefore, in the fourth embodiment, the heat exchanger can be easily manufactured by using the heat transfer portion 51A separate from the fins 51.
  • FIG. 21 shows a modification 1 of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 22 shows a modification 2 of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a modification 3 of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 24 shows a fourth modification of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • FIG. 25 is a fifth variation of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • the YZ cross section of the heat transfer portion 51A may be a parallelogram. Further, as shown in FIG. 22, the YZ cross section of the heat transfer portion 51A may have a shape surrounded by the arc t1 and the arc t2. The arc t1 and the arc t2 may have the same shape or different shapes. As shown in FIG. 23, the YZ cross section of the heat transfer portion 51A may be shaped so as to be surrounded by the semicircle s1 and the notch s2 formed in the lower part of the semicircle s1. As shown in FIG. 24, the YZ cross section of the heat transfer portion 51A may be flat with the Z direction as the long axis. Moreover, as shown in FIG. 25, the aspect which made the heat-transfer part 51A of FIG. 24 incline may be sufficient. Even in the mode shown in FIGS. 21 to 25, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

Abstract

熱交換器の熱交換部（３Ａ）は、冷媒が流れる流路が形成されている第１の扁平管（１０ｎ１）と、第１の扁平管（１０ｎ１）に向かい合う第１のフィン（１１ｎ１）と、第１のフィン（１１ｎ１）に向かい合う第２のフィン（１１ｎ２）と、第１のフィン（１１ｎ１）と第２のフィン（１１ｎ２）との間に配置されている第１の伝熱部（１１Ａ）と、を備え、第２のフィン（１１ｎ２）は、第１のフィン（１１ｎ１）に隙間をあけて設けられ、第１の伝 熱部（１１Ａ）は、柱状部材であり、第１の伝熱部（１１Ａ）の一端部は、第１のフィン（１１ｎ１）に設けられ、第１の伝熱部（１１Ａ）の他端部は、第２のフィン（１１ｎ２）に設けられている。

Description

熱交換器、冷凍サイクル装置、及び熱交換器の製造方法
　本発明は、冷媒が流れる流路が形成されている扁平管を備えた熱交換器、この熱交換器を備えた冷凍サイクル装置、及び熱交換器の製造方法に関するものである。
　従来の熱交換器には、複数の扁平管と、隣接する扁平管の間に配置されている波状のフィンとを備えているコルゲート熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。コルゲートフィン熱交換器は、冷媒の熱が扁平管を介して波状のフィンにも伝達される。コルゲートフィン熱交換器は波状のフィンを備えているので、その分空気との伝熱面積が増加している。その結果、コルゲートフィン熱交換器は冷媒と空気との熱交換効率が向上している。
　ここで、コルゲートフィン熱交換器が蒸発器として機能する場合には、波状のフィンが結露することがある。特許文献１のコルゲートフィン熱交換器の扁平管には、排水用の溝が形成されている。つまり、特許文献１のコルゲートフィン熱交換器の波状のフィンが結露した場合には、フィン上の結露水が排水用の溝から排出される。しかし、結露水はフィンの表面に付着している。加えて、特許文献１のコルゲートフィン熱交換器のフィンには水平面が形成されている。このため、フィン上の結露水が排水用の溝へ排出されにくい。このように、コルゲートフィン熱交換器は、フィンの形状が波状であるため、フィン上に結露水が滞留してしまいやすい。
　コルゲートフィン熱交換器が蒸発器として機能し、且つ、例えば冬期のように、温度の低い空気がコルゲートフィン熱交換器に供給された場合には、フィン上に滞留する結露水が凍結することがある。フィン上に滞留する結露水が凍結してしまうと、フィン及び扁平管の間の隙間が凍結した結露水で埋められ、空気がフィン及び扁平管を通過しにくくなる。その結果、コルゲートフィン熱交換器の熱交換性能が低下してしまう。
　そこで、従来の熱交換器には、コルゲートフィン熱交換器から、波状のフィンを外した構成の熱交換器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の熱交換器は、複数の扁平管を備えているが、フィンを備えていない。つまり、特許文献２に記載の熱交換器は、フィンレス熱交換器である。特許文献２に記載の熱交換器は、フィンがないため、結露水の排水性が向上している。
特開平９－２８０７５４号公報 特表２００８－５２８９４３号公報
　特許文献２に記載の熱交換器は、フィンがないため、コルゲートフィン熱交換器と比較すると、熱交換性能を向上させにくい、という課題がある。
　本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、熱交換性能を向上させることができる熱交換器、冷凍サイクル装置、及び熱交換器の製造方法を提供することを目的としている。
　本発明に係る熱交換器は、冷媒が流れる流路が形成されている第１の扁平管と、第１の扁平管に向かい合う第１のフィンと、第１のフィンに向かい合う第２のフィンと、第１のフィンと第２のフィンとの間に配置されている第１の伝熱部と、を備え、第２のフィンは、第１のフィンに隙間をあけて設けられ、第１の伝熱部は、柱状部材であり、第１の伝熱部の一端部は、第１のフィンに設けられ、第１の伝熱部の他端部は、第２のフィンに設けられているものである。
　本発明によれば、上記構成を備えているため、熱交換器の熱交換性能を向上させることができる。
実施の形態１に係る熱交換器３００を備えた冷凍サイクル装置１００の冷媒回路構成などを示す説明図である。 実施の形態１に係る熱交換器３００の斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器３００が備える熱交換部３Ａを分解した状態で示す斜視図である。 熱交換部３Ａの上部の拡大図である。 熱交換部３Ａ、第１のヘッダー及び第２のヘッダーの断面図である。 図５に示す熱交換部３Ａの詳細説明図である。 管内容積率と、管外伝熱面積と、熱交換器の熱交換性能と、の関係を示すグラフである。 フィンピッチと管内容積との関係を示すグラフである。 実施の形態１に係る熱交換器３００の熱交換部３Ａの変形例１（熱交換部３Ｂ）の断面図である。 図９に示す熱交換部３Ｂの詳細説明図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部３Ａの変形例２（熱交換部３Ｃ）の断面図である。 図１１に示す熱交換部３Ｃの詳細説明図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部３Ａの変形例３（熱交換部３Ｄ）の説明図である。 実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｅの説明図である。 実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｅの伝熱部２５Ａの断面図である。 実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｄの変形例（熱交換部３Ｆ）の断面図である。 実施の形態３に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｇを分解した状態で示す斜視図である。 実施の形態３に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｇを複数並べた状態を示す図である。 実施の形態４に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｈを分解した状態で示す斜視図である。 実施の形態４に係る熱交換器の熱交換部３Ｈの説明図である。 実施の形態４に係る熱交換器の変形例１である。 実施の形態４に係る熱交換器の変形例２である。 実施の形態４に係る熱交換器の変形例３である。 実施の形態４に係る熱交換器の変形例４である。 実施の形態４に係る熱交換器の変形例５である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る熱交換器３００を備えた冷凍サイクル装置１００の冷媒回路構成などを示す説明図である。図１では、暖房運転時の冷媒の流れの方向を実線の矢印ＡＲ１で示している。また、図１では、冷房運転時及び除霜運転時の冷媒の流れの方向を破線の矢印ＡＲ２で示している。実施の形態１では、冷凍サイクル装置１００が空気調和装置であるものとして説明する。
　冷凍サイクル装置１００は室外機１０１と室内機１０２とを備えている。冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、四方弁２、熱交換器３００、絞り装置４、及び熱交換器５を含む。冷凍サイクル装置１００は圧縮機１等を制御する制御装置Ｃｎｔを備えている。また、冷凍サイクル装置１００は熱交換器３００に空気を供給する送風機７と、熱交換器５に空気を供給する送風機８とを含む。室外機１０１には圧縮機１、熱交換器３００、絞り装置４、四方弁２及び送風機７が設けられている。また、室内機１０２には熱交換器５及び送風機８が設けられている。室外機１０１と室内機１０２とは冷媒配管Ｒｐ１に接続されている。また、室外機１０１と室内機１０２とは冷媒配管Ｒｐ２に接続されている。冷凍サイクル装置１００は圧縮機１が駆動することにより、冷媒は、圧縮機１、熱交換器３００、絞り装置４及び熱交換器５を流れる。熱交換器３００は、冷媒と、送風機７によって供給される空気と、の間で熱交換を行う。熱交換器５は、冷媒と、送風機８によって供給される空気と、の間で熱交換を行う。
　冷凍サイクル装置１００は、室内の空気を冷やす冷房運転と、室内の空気を暖める暖房運転と、熱交換器３００に付着した霜を融かす除霜運転と、を実行することができる。四方弁２は冷媒の流路を切り替える例えば電磁弁で構成することができる。四方弁２は、冷房運転時及び除霜運転時には圧縮機１から熱交換器３００へ冷媒を供給するとともに、熱交換器５から圧縮機１へ冷媒を供給する。また、四方弁２は、暖房運転時には圧縮機１から熱交換器５へ冷媒を供給するとともに、熱交換器３００から圧縮機１へ冷媒を供給する。
　冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、圧縮機１で圧縮された冷媒は、熱交換器３００へ供給される。熱交換器３００では、空気と冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、熱交換器３００では冷媒が凝縮する。熱交換器３００から流出した冷媒は、絞り装置４へ供給される。絞り装置４では冷媒が減圧される。絞り装置４から流出した冷媒は熱交換器５へ供給される。熱交換器５では、空気と冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、熱交換器５では冷媒が蒸発する。その後、冷媒は、熱交換器５から圧縮機１へ戻る。このように、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、熱交換器３００が凝縮器として機能し、熱交換器５が蒸発器として機能する。
　冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、圧縮機１で圧縮された冷媒が、熱交換器５へ供給される。熱交換器５では、空気と冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、熱交換器５では冷媒が凝縮する。熱交換器５から流出した冷媒は、絞り装置４へ供給される。絞り装置４では冷媒が減圧される。絞り装置４から流出した冷媒は熱交換器３００へ供給される。熱交換器３００では空気と冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、熱交換器３００では冷媒が蒸発する。その後、冷媒は、熱交換器３００から圧縮機１へ戻る。このように、冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、熱交換器３００が蒸発器として機能し、熱交換器５が凝縮器として機能する。暖房運転時には、空気中に含まれる水分が熱交換器３００に結露水として生成されることがある。この結露水は空気及び冷媒によって冷却されて凍結する。つまり、熱交換器３００の結露水は熱交換器３００に霜を形成してしまうことがある。熱交換器３００に霜が形成されると、空気が熱交換器３００を通過しにくくなる。その結果、空気と冷媒との間の熱交換が阻害され、熱交換器３００の熱交換性能が低下する。つまり、熱交換器３００に霜が形成されると、熱交換器３００の熱交換性能が低下してしまう。したがって、熱交換器３００に霜が形成された場合には、冷凍サイクル装置１００は暖房運転を一旦停止し、除霜運転を行う。
　冷凍サイクル装置１００の除霜運転時には、送風機７及び送風機８は停止する。また、除霜運転時には、四方弁２が冷房運転時と同じ状態に切り替えられる。これにより、除霜運転時には圧縮機１が駆動されると、冷媒の流れが冷房運転時と同じ流れになる。すなわち、除霜運転時には、圧縮機１から吐出した高温高圧のガス冷媒が熱交換器３００へ供給される。これにより、熱交換器３００に形成された霜は、高温高圧のガス冷媒の熱により溶かされる。熱交換器３００で放熱した冷媒は、絞り装置４及び熱交換器５を介して、圧縮機１に戻る。
　図２は、実施の形態１に係る熱交換器３００の斜視図である。
　図３は、実施の形態１に係る熱交換器３００が備える熱交換部３Ａを分解した状態で示す斜視図である。
　図４は、熱交換部３Ａの上部の拡大図である。
　図５は、熱交換部３Ａ、第１のヘッダー１２Ａ及び第２のヘッダー１２Ｂの断面図である。図５の断面は、Ｘ－Ｚ平面に平行である。
　図６は、図５に示す熱交換部３Ａの詳細説明図である。
　なお、Ｘ方向は、複数の扁平管１０が並ぶ方向に平行な方向である。Ｙ方向は、空気が通過する方向に平行である。Ｚ方向は、上下方向に平行な方向である。実施の形態１において、Ｘ方向とＹ方向とが直交し、Ｘ方向とＺ方向が直交し、Ｙ方向とＺ方向とが直交しているものとして説明する。
　熱交換器３００は、複数の扁平管１０と、複数の扁平管１０に並列に設けられている複数のフィン１１とを備えている。扁平管１０は、冷媒が流れる流路１０ｒが形成されている。フィン１１は平板状である。フィン１１は矩形状である。また、熱交換器３００は、複数の扁平管１０の一端部１０ａが取り付けられている第１のヘッダー１２Ａと、複数の扁平管１０の他端部１０ｂが取り付けられている第２のヘッダー１２Ｂとを備えている。第１のヘッダー１２Ａには配管１２Ａ１が設けられている。第２のヘッダー１２Ｂには配管１２Ｂ１が設けられている。配管１２Ａ１から第１のヘッダー１２Ａへ冷媒が流れる場合には、流路１０ｒを通過した冷媒は、第２のヘッダー１２Ｂから配管１２Ｂ１へ流れる。また、配管１２Ｂ１から第２のヘッダー１２Ｂへ冷媒が流れる場合には、流路１０ｒを通過した冷媒は、第１のヘッダー１２Ａから配管１２Ａ１へ流れる。更に、熱交換器３００は、複数のフィン１１に設けられている複数の伝熱部１１Ａを備えている。
　また、熱交換器３００は、熱交換部３Ａを含む。熱交換部３Ａは、２つの扁平管１０と、少なくとも１つのフィン１１と、少なくとも１つの伝熱部１１Ａとを含む。実施の形態１では、熱交換部３Ａは、４つのフィン１１と、２８つの伝熱部１１Ａとを含む。熱交換器３００は、熱交換部３Ａを複数備えている。
　複数の扁平管１０は、図３に示すように、扁平管１０ｎ１と扁平管１０ｎ２とを含んでいる。複数のフィン１１は、扁平管１０ｎ１に向かい合うフィン１１ｎ１と、フィン１１ｎ１に向かい合うフィン１１ｎ２とを含む。また、複数のフィン１１は、フィン１１ｎ２に向かい合うフィン１１ｎ３と、扁平管１０ｎ２に向かい合うフィン１１ｎ４とを含む。フィン１１ｎ４はフィン１１ｎ３に向かい合っている。複数の伝熱部１１Ａは、フィン１１ｎ１とフィン１１ｎ２との間に配置されている伝熱部１１Ａｎ１を含む。また、複数の伝熱部１１Ａは、フィン１１ｎ２とフィン１１ｎ３との間に配置されている伝熱部１１Ａｎ２と、フィン１１ｎ３とフィン１１ｎ４との間に配置されている伝熱部１１Ａｎ３と、フィン１１ｎ４と扁平管１０ｎ２との間に配置されている伝熱部１１Ａｎ４とを含む。伝熱部１１Ａｎ１は５つの伝熱部１１Ａを含む。伝熱部１１Ａｎ２、伝熱部１１Ａｎ３及び伝熱部１１Ａｎ４も、５つの伝熱部１１Ａを含む。伝熱部１１Ａは柱状部材である。
　本発明の第１の扁平管は、扁平管１０ｎ１及び扁平管１０ｎ２のうちの一方に対応している。本発明の第１の扁平管が扁平管１０ｎ１に対応する場合には、本発明の第１のフィンはフィン１１ｎ１に対応し、本発明の第２のフィンはフィン１１ｎ２に対応する。本発明の第１の扁平管が扁平管１０ｎ２に対応する場合には、本発明の第１のフィンはフィン１１ｎ４に対応し、本発明の第２のフィンはフィン１１ｎ３に対応する。
　フィン１１ｎ１は、扁平管１０ｎ１に接触する第１の面Ｐ１と、第１の面Ｐ１の反対側に形成されている第２の面Ｐ２とを含む。フィン１１ｎ２は、第２の面Ｐ２に対向する第３の面Ｐ３と、第３の面Ｐ３の反対側に形成されている第４の面Ｐ４とを含む。なお、フィン１１ｎ３は第４の面Ｐ４に対向する第５の面Ｐ５と、第５の面Ｐ５の反対側に形成されている第６の面Ｐ６とを含む。また、フィン１１ｎ４は第６の面Ｐ６に対向する第７の面Ｐ７と、第７の面Ｐ７の反対側に形成されている第８の面Ｐ８とを含む。
　フィン１１ｎ２は、フィン１１ｎ１の第２の面Ｐ２に隙間Ｇ１をあけて設けられている。伝熱部１１Ａｎ１の伝熱部１１Ａの一端部は、フィン１１ｎ１の第２の面Ｐ２に設けられ、伝熱部１１Ａｎ１の伝熱部１１Ａの他端部は、フィン１１ｎ２の第３の面Ｐ３に接触している。
　フィン１１ｎ３は、フィン１１ｎ２の第２の面Ｐ２に隙間Ｇ２をあけて設けられている。伝熱部１１Ａｎ２の伝熱部１１Ａの一端部は、フィン１１ｎ２の第４の面Ｐ４に設けられ、伝熱部１１Ａｎ２の伝熱部１１Ａの他端部は、フィン１１ｎ３の第５の面Ｐ５に接触している。
　フィン１１ｎ４は、フィン１１ｎ３の第６の面Ｐ６に隙間Ｇ３をあけて設けられている。伝熱部１１Ａｎ３の伝熱部１１Ａの一端部は、フィン１１ｎ３の第６の面Ｐ６に設けられ、伝熱部１１Ａｎ３の伝熱部１１Ａの他端部は、フィン１１ｎ４の第７の面Ｐ７に接触している。
　伝熱部１１Ａｎ４の伝熱部１１Ａの一端部は、フィン１１ｎ４の第８の面Ｐ８に設けられ、伝熱部１１Ａｎ４の伝熱部１１Ａの他端部は、扁平管１０ｎ２に接触している。
　伝熱部１１Ａは、フィン１１ｎ１に平行な断面形状が円形である。つまり、伝熱部１１Ａは、Ｙ－Ｚ断面が円形である。伝熱部１１ＡのＹ－Ｚ断面が、円形である場合には、伝熱部１１Ａの上面には傾斜面が含まれる。伝熱部１１Ａの上面の傾斜面は、フィン１１ｎ１に直交する面に対して傾斜している。このため、伝熱部１１Ａに付着した結露水は、伝熱部１１Ａの傾斜面を伝い、下方に流れる。したがって、熱交換器３００は排水性が低下することを抑制することができる。実施の形態１では、フィン１１ｎ１の伝熱部１１Ａ、フィン１１ｎ２の伝熱部１１Ａ、フィン１１ｎ３の伝熱部１１Ａ及びフィン１１ｎ４の伝熱部１１Ａのいずれにも、上面に傾斜面が形成されている。
　なお、伝熱部１１Ａは、フィン１１ｎ１に平行な断面形状が円形であることに限定されない。伝熱部１１Ａには結露水が流れやすいように傾斜面が形成されていればよい。つまり、伝熱部１１Ａは、フィン１１ｎ１に平行な面で断面視したときに、フィン１１ｎ１に直交する面に対して傾斜する傾斜面が形成されていればよい。これにより、伝熱部１１Ａに付着した結露水は、伝熱部１１Ａの傾斜面を伝い、下方に流れる。したがって、熱交換器３００は排水性が低下することを抑制することができる。
　伝熱部１１Ａは、図６に示すように、立上部１１Ａ１と、筒状部１１Ａ２と、接合端部１１Ａ３とを備えている。立上部１１Ａ１はフィン１１に接続されている。フィン１１はバーリング加工されている。これにより、フィン１１には伝熱部１１Ａが形成される。伝熱部１１Ａはフィン１１の表面に交差している。筒状部１１Ａ２はＹ－Ｚ断面が筒状であり、実施の形態１ではＹ－Ｚ断面が円形である。伝熱部１１Ａは筒状部１１Ａ２を備えており、中空構造を有している。接合端部１１Ａ３はフィン１１又は扁平管１０に接合される部分である。接合端部１１Ａ３の外径は、筒状部１１Ａ２の外径よりも大きい。これにより、接合端部１１Ａ３はフィン１１又は扁平管１０との接合面積が増加し、接合端部１１Ａ３がフィン１１又は扁平管１０により強固に固定される。
　扁平管１０ｎ１とフィン１１ｎ１とは接触している。このため、扁平管１０ｎ１の熱又は冷熱は、フィン１１ｎ１に伝達される。また、フィン１１ｎ１の熱又は冷熱は伝熱部１１Ａを介してフィン１１ｎ２に伝達される。扁平管１０ｎ２の熱又は冷熱は、伝熱部１１Ａを介してフィン１１ｎ４に伝達される。また、フィン１１ｎ４の熱又は冷熱は、伝熱部１１Ａを介してフィン１１ｎ３に伝達される。このように、熱交換器３００は伝熱部１１Ａを備えているので、扁平管１０の熱又は冷熱をフィン１１に伝達することができる。つまり、扁平管１０と空気とが熱交換するだけでなく、フィン１１と空気とについても熱交換する。このため、熱交換器３００の熱交換面積は、フィン１１の面積の分、増大している。したがって、熱交換器３００は熱交換性能が向上する。
　図７は、管内容積率と、管外伝熱面積と、熱交換器の熱交換性能と、の関係を示すグラフである。図７の縦軸は、管内容積率を示している。この管内容積率は、複数のフィンと、フィンに接続され、冷媒が流れる円形伝熱管とを備えた従来の円管熱交換器を基準としている。具体的には、管内容積率は、従来の円管熱交換器の円形伝熱管の容積を１００（％）としている。図７の横軸は、フィンの表面積を熱交換器の外表面の面積で割って得られる管外伝熱面積を示している。従来の円管熱交換器の管外伝熱面積は、フィンの表面積を、フィンの表面積と伝熱管の表面積とを合わせた表面積で、割って得られる。
　図７では、扁平管１０の短軸の幅が、１（ｍｍ）である場合（曲線Ｌ１参照）と、２ｍｍである場合（曲線Ｌ２参照）と、３（ｍｍ）である場合（曲線Ｌ３参照）とを示している。曲線Ｌ１、曲線Ｌ２及び曲線Ｌ３は、従来の円管熱交換器と同様の熱交換性能が得られるような、熱交換器３００の管内容積率及び管外伝熱面積を示している。
　複数の扁平管１０の短軸の幅は、３（ｍｍ）以下とするとよい。ここで、扁平管１０のＸ－Ｙ断面において、扁平管１０の短軸はＸ方向に平行な軸である。扁平管１０のＸ－Ｙ断面において、扁平管１０の長軸はＹ方向に平行な軸である。また、複数の扁平管１０とは、熱交換器３００が備える全ての扁平管１０である。
　複数のフィン１１の表面積と、複数の伝熱部１１Ａの外表面の表面積と、複数の扁平管１０の外表面の表面積と、をあわせた表面積を第１の表面積とする。複数の扁平管１０の外表面の表面積と、複数の伝熱部１１Ａの外表面の表面積と、を合わせた表面積を第２の表面積とする。ここで、複数のフィン１１とは、熱交換器３００が含む全てのフィン１１である。また、複数の伝熱部１１Ａとは、熱交換器３００が含む全ての伝熱部１１Ａである。また、複数の扁平管１０とは、熱交換器３００が備える全ての扁平管１０である。
　第２の表面積を、第１の表面積と第２の表面積との和で割って得られる値を管外伝熱面積とする。実施の形態１に係る熱交換器３００は、管外伝熱面積が９６（％）以上であって１００（％）未満であるとよい。
　従来の円管熱交換器では、管外伝熱面積が例えば９０（％）程度である。扁平管の短軸の幅が、３（ｍｍ）以下である場合に、熱交換器３００の熱交換性能を円管熱交換器の熱交換性能と同等にするためには、図７の曲線Ｌ３に示すように、熱交換器３００の管外伝熱面積は、９６（％）以上であって１００（％）未満であるとよい。
　熱交換器３００の複数の扁平管１０の短軸の幅は３（ｍｍ）以下であり、熱交換器３００の管外伝熱面積が９６（％）以上であって１００（％）未満である場合には、従来の円管熱交換器と同様の熱交換性能を得ることができる。加えて、図７の曲線Ｌ３に示すように、管内容積率を従来の円管熱交換器と同等又は同等以下にすることができ、冷凍サイクル装置１００に必要となる冷媒量を抑制することができる。また、冷凍サイクル装置１００は必要となる冷媒量を抑制することができるため、ＧＷＰが低いが可燃性のため使用が控えられる冷媒を、使用しやすくなる。また、管外伝熱面積が９６（％）以上であって１００（％）未満であるということは、熱交換器３００のうちフィン１１が占める面積が増大することになる。ここで、フィン１１に耐腐食性の加工を施せば、熱交換器３００のうち耐腐食性の加工が施された領域が増大することになるので、結果として、熱交換器３００の耐腐食性を向上させることができる。
　図８は、フィンピッチと管内容積との関係を示すグラフである。
　図８の縦軸は、管内容積率を示している。この管内容積率は、複数のフィンと、フィンに接続され、冷媒が流れる円形伝熱管とを備えた従来の円管熱交換器を基準としている。具体的には、管内容積率は、従来の円管熱交換器の円形伝熱管の容積を１００（％）としている。図８の横軸は、フィンピッチを示している。図８では、扁平管１０の短軸の幅が、１（ｍｍ）である場合（曲線Ｌ１１参照）と、２ｍｍである場合（曲線Ｌ１２参照）と、３（ｍｍ）である場合（曲線Ｌ１３参照）とを示している。
　複数の扁平管１０の短軸の幅は、３（ｍｍ）以下とするとよい。また、複数のフィン１１のピッチは、０．４（ｍｍ）以上であって１．０（ｍｍ）以下であるとよい。
　フィン１１のピッチを１．０（ｍｍ）以下とすることで、図８に示すように、管内容積率を低下させることができる。これにより、冷凍サイクル装置１００に必要となる冷媒量を抑制することができる。
　また、フィン１１のピッチを０．４（ｍｍ）以上とすることで、熱交換器３００は、フィン１１のピッチを小さく設定しすぎることを回避している。つまり、熱交換器３００は、フィン１１とフィン１１との間に水滴が滞留してしまうことを回避することができ、排水性が低下してしまうことを抑制することができる。
　図９は、実施の形態１に係る熱交換器３００の熱交換部３Ａの変形例１（熱交換部３Ｂ）の断面図である。図９の断面は、Ｘ－Ｚ平面に平行である。
　図１０は、図９に示す熱交換部３Ｂの詳細説明図である。
　実施の形態１の変形例１は、実施の形態１と共通する構成については同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。後述する実施の形態１の変形例２，３と、実施の形態２と、実施の形態２の変形例と、実施の形態３と、実施の形態４と、実施の形態４の変形例と、についても同様である。
　熱交換部３Ｂは、２つの扁平管１０と、少なくとも１つのフィン１１と、少なくとも２つの伝熱部１５Ａとを含む。変形例１では、熱交換部３Ｂは、３つのフィン１１とを含む。
　伝熱部１５Ａは、図１０に示すように、接合端部１５Ａ１と、筒状部１５Ａ２と、接合端部１５Ａ３とを備えている。実施の形態１ではフィン１１にバーリング加工をし、フィン１１に伝熱部１１Ａを形成した。つまり、フィン１１と伝熱部１１Ａとは一体である。変形例１ではフィン１１と伝熱部１５Ａとは別体である。筒状部１５Ａ２の一端には接合端部１５Ａ１が形成され、筒状部１５Ａ２の他端には接合端部１５Ａ３が形成されている。伝熱部１５Ａは中空構造を有している。接合端部１５Ａ１及び接合端部１５Ａ３はフィン１１又は扁平管１０に接合される部分である。接合端部１５Ａ１の外径及び接合端部１５Ａ３の外径は、筒状部１５Ａ２の外径よりも大きい。これにより、接合端部１５Ａ１及び接合端部１５Ａ３は、フィン１１又は扁平管１０との接合面積が増加し、接合端部１５Ａ１及び接合端部１５Ａ３がフィン１１又は扁平管１０により強固に固定される。
　図１１は、実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部３Ａの変形例２（熱交換部３Ｃ）の断面図である。図１１の断面は、Ｘ－Ｚ平面に平行である。
　図１２は、図１１に示す熱交換部３Ｃの詳細説明図である。
　熱交換部３Ｃは、２つの扁平管１０と、少なくとも１つのフィン１１と、少なくとも１つのフィン２１と、少なくとも２つの伝熱部１１Ａとを含む。変形例２では、熱交換部３Ｃは、２つのフィン１１と、２つのフィン２１とを含む。
　フィン２１は、伝熱部１１Ａが両面に形成されている。つまり、フィン２１には、Ｘ方向に突出する伝熱部１１Ａと、Ｘ方向とは反対方向に突出する伝熱部１１Ａとを備えている。変形例２では、フィン１１の伝熱部１１Ａと、フィン２１の伝熱部１１Ａとが接合されている。また、変形例２では、フィン２１の伝熱部１１Ａとフィン２１の伝熱部１１Ａとについても接合されている。
　本発明の第１のフランジ部は、フィン１１の伝熱部１１Ａに対応し、本発明の第２のフランジ部は、フィン２１の伝熱部１１Ａに対応している。また、本発明の第１のフランジ部は、一方のフィン２１の伝熱部１１Ａに対応し、本発明の第２のフランジ部は、他方のフィン２１の伝熱部１１Ａに対応している。
　伝熱部１１Ａはフィン１１又はフィン２１に一体形成されている。実施の形態１と同様に、フィン１１及びフィン２１がバーリング加工された結果、フィン１１及びフィン２１には伝熱部１１Ａが形成される。
　変形例２の熱交換部３ＣのフィンピッチＦｐは、実施の形態１の熱交換部３Ａのフィンピッチよりも、大きくなっている。このため、熱交換部３ＣのフィンピッチＦｐを大きくすることで、変形例２の熱交換器は通風抵抗を低減することができる。また、フィンピッチＦｐが大きいため、空気が通過する隙間が閉塞されにくい。このため、変形例２の熱交換部３Ｃを備えた熱交換器は、暖房運転をより長く継続することができる。また、変形例２の熱交換部３Ｃを備えた熱交換器は、フィンピッチＦｐが大きいため、排水性も向上している。
　また、フィンを構成する金属材料の伸び率が小さく、フィンにバーリング加工をしても、伝熱部のＸ方向の寸法を確保しにくい場合がある。この場合では、熱交換器のフィンピッチが所望の長さに対して小さくなってしまう。変形例２ではフィン１１の伝熱部１１Ａとフィン２１の伝熱部１１Ａとを接合するため、フィンピッチが２つの伝熱部１１ＡのＸ方向の寸法を合わせた長さになる。このため、フィン１１及びフィン２１を構成する金属材料の伸び率が小さくても、熱交換器のフィンピッチを所望の長さに合わせることができる。
　図１３は、実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部３Ａの変形例３（熱交換部３Ｄ）の説明図である。
　熱交換部３Ｄは、２つの扁平管１０と、少なくとも１つのフィン２１と、少なくとも２つの伝熱部１１Ａとを含む。変形例３では、熱交換部３Ｄは、１つのフィン２１を含む。
　フィン２１は、扁平管１０ｎ１及び扁平管１０ｎ２に向かい合っている。つまり、扁平管１０ｎ１と扁平管１０ｎ２との間には、フィン２１が配置されている。扁平管１０ｎ２は、扁平管１０ｎ１に並列に設けられている。フィン２１の伝熱部１１Ａは、変形例２と同様に形成されている。つまり、フィン２１は、伝熱部１１Ａが両面に形成されている。伝熱部１１Ａの先端部には接合端部１１Ａ３が形成されている。フィン２１には、Ｘ方向に突出する伝熱部１１Ａ（一方の伝熱部１１Ａ）と、Ｘ方向とは反対方向に突出する伝熱部１１Ａ（他方の伝熱部１１Ａ）とを備えている。
　一方の伝熱部１１Ａは、フィン２１と扁平管１０ｎ２との間に配置されている。他方の伝熱部１１Ａは、フィン２１と扁平管１０ｎ１との間に配置されている。本発明の第１の伝熱部は、一方の伝熱部１１Ａに対応し、本発明の第２の伝熱部は、他方の伝熱部１１Ａに対応している。
　変形例３では、フィン２１の両面に伝熱部１１Ａを形成しているので、フィン２１の数を抑制し、熱交換器の製造コストを減少させることができる。
実施の形態２．
　図１４は、実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｅの説明図である。
　図１５は、実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｅの伝熱部２５Ａの断面図である。
　実施の形態２のフィン２５は、フィン２５ｎ１、フィン２５ｎ２、フィン２５ｎ３及びフィン２５ｎ４を備えている。ここで、フィン２５ｎ１、フィン２５ｎ２、フィン２５ｎ３及びフィン２５ｎ４のそれぞれを各フィンと称する。各フィンは、貫通穴２５Ａ３と、貫通穴２５Ａ３の周縁部に接続されている伝熱部２５Ａとが形成されている。また、各フィンには複数の貫通穴２５Ａ３と複数の伝熱部２５Ａが形成されている。
　ここで、隣接するフィンを一対のフィンと称する。フィン２５は一対のフィンを複数備えている。一対のフィンは、フィン２５ｎ１及びフィン２５ｎ２が該当する。また、一対のフィンは、フィン２５ｎ２及びフィン２５ｎ３が該当する。更に、一対のフィンは、フィン２５ｎ３及びフィン２５ｎ４が該当する。一対のフィンのうちの一方のフィンの伝熱部２５Ａは、一対のフィンのうちの他方のフィンの貫通穴２５Ａ３に嵌められている。例えばフィン２５ｎ１の伝熱部２５Ａは、フィン２５ｎ２の貫通穴２５Ａ３に嵌められている。そして、フィン２５ｎ２の伝熱部２５Ａは、フィン２５ｎ１の伝熱部２５Ａの内側面に接触している。
　本発明の第１のフィンがフィン２５ｎ１に対応し、本発明の第２のフィンはフィン２５ｎ２に対応する。
　伝熱部２５Ａは、フィン２５に接続されている立上部２５Ａ１と、先細りになっている先端部２５Ａ２とを備えている。先端部２５Ａ２は、隣接するフィン２５の貫通穴２５Ａ３に挿入される。フィン２５がバーリング加工されることで、伝熱部２５Ａが形成される。バーリング加工時に貫通穴２５Ａ３も形成される。
　実施の形態２の一対のフィンは、嵌り合う構造を備えている。このため、熱交換部３Ｅを備えた熱交換器は、強度が向上する。
　実施の形態２の熱交換器の製造方法は、下記の工程を含む。
　つまり、実施の形態２の熱交換器の製造方法は、フィン２５の伝熱部２５Ａを、隣のフィン２５の、伝熱部２５Ａに形成されている貫通穴２５Ａ３に嵌め込み、複数のフィン２５を含むフィンユニットＵを組み立てる組立工程を備えている。図１４では、フィンユニットＵは、４つのフィン２５から構成されている。なお、４つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。
　また、実施の形態２の熱交換器の製造方法は、フィンユニットＵを、扁平管１０ｎ１及び扁平管１０ｎ２で挟み込む挟込工程を備えている。
　また、実施の形態２の熱交換器の製造方法は、組立工程で嵌め込んだ伝熱部２５Ａと、嵌め込まれたフィン２５とを接合する第１の接合工程を備えている。
　実施の形態２の熱交換器の製造方法では、各部品を小型化することができるので、熱交換器を自動製造するときの設備を小規模化することができる。
　更に、実施の形態２の熱交換器の製造方法は、フィン２５と扁平管１０ｎ２とを接合する第２の接合工程を備えている。
　また、実施の形態２の熱交換器の製造方法では、フィン２５には予め接合剤が塗布されている。これにより、一対のフィンの接合部、及び、フィン２５と扁平管１０との接合部に、均一にロウ材が行き渡る。したがって、実施の形態２の熱交換器の製造方法では、強度が高い熱交換器が製造できる。
　図１６は、実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部３Ｄの変形例（熱交換部３Ｆ）の断面図である。
　実施の形態２の変形例では、伝熱部２５Ａの挿入方向が２つある。つまり、図１６に示すグループＧｒ１に属する伝熱部２５Ａは、Ｘ方向とは反対方向が挿入方向である。図１６に示すグループＧｒ２に属する伝熱部２５Ａは、Ｘ方向が挿入方向である。
　フィン２６はＸ方向に突出する伝熱部２５Ａが形成されている。
　フィン２７ａはＸ方向に突出する伝熱部２５Ａと、Ｘ方向とは反対の方向に突出する伝熱部２５Ａとが形成されている。フィン２７ｂはＸ方向に突出する伝熱部２５Ａと、Ｘ方向とは反対の方向に突出する伝熱部２５Ａとが形成されている。フィン２７ｃはＸ方向に突出する伝熱部２５Ａと、Ｘ方向とは反対の方向に突出する伝熱部２５Ａとが形成されている。
　フィン２８はＸ方向とは反対の方向に突出する伝熱部２５Ａが形成されている。
　本発明の第１のフィンはフィン２６に対応し、本発明の第２のフィンはフィン２７ａに対応し、本発明の第３のフィンはフィン２７ｂに対応する。また、本発明の第１のフィンはフィン２８に対応し、本発明の第２のフィンはフィン２７ｃに対応し、本発明の第３のフィンはフィン２７ｂに対応する。
　実施の形態２の変形例では、グループＧｒ１の構造と、グループＧｒ２の構造とが、対称構造になっている。つまり、実施の形態２の変形例は、グループＧｒ１の構造のみ、又は、グループＧｒ２の構造のみの熱交換器と比較すると、構造の対称性が高くなっている。このため、実施の形態２の変形例では、グループＧｒ１の構造のみ、又は、グループＧｒ２の構造のみの熱交換器と比較すると、熱伝達が均一になる。
実施の形態３．
　図１７は、実施の形態３に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｇを分解した状態で示す斜視図である。
　図１８は、実施の形態３に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｇを複数並べた状態を示す図である。
　熱交換部３Ｇのフィン４１の伝熱部４１Ａは、Ｚ方向に並ぶように２列配置されている。そして、熱交換部３Ｇのフィン４１の伝熱部４１Ａは、千鳥状に配置されている。具体的には、１列目の伝熱部４１Ａの高さ位置と２列目の伝熱部４１Ａの位置とが、Ｚ方向にずれている。このため、熱交換部３Ｇは空気を撹拌する効果が優れている。したがって、熱交換部３Ｇのうち空気が流れにくくなる領域が発生することを抑制することができる。すなわち、熱交換部３Ｇのフィン４１の伝熱部４１Ａは千鳥状に配置されているので、熱交換部３Ｇは熱交換部３Ｇのうち空気が流れにくくなる領域が発生することを抑制することができ、熱交換効率を向上させることができる。
　また、図１８に示すように、熱交換部３Ｇの１列目の伝熱部４１Ａと２列目の伝熱部４１Ａとの間隔Ｌｔは、１列目の伝熱部の高さ位置と２列目の伝熱部の高さ位置とが揃っている場合における１列目の伝熱部と２列目の伝熱部との間隔よりも、大きい。熱交換部３Ｇの２列目の伝熱部４１Ａと３列目の伝熱部４１Ａとの間隔、及び、熱交換部３Ｇの３列目の伝熱部４１Ａと４列目の伝熱部４１Ａとの間隔も同様である。このため、霜が隣接する列の伝熱部４１Ａの間に形成されにくく、熱交換器の熱交換性能が低下してしまうことを抑制することができる。
　また、フィン４１は２列ではなく、３列以上の熱交換部３Ｇが設けられていてもよい。熱交換部３Ｇの列数が複数であると、フィン４１を通過する空気に乱流が形成され、熱交換部３Ｇを備えている熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。また、図１８に示すように、フィン４１を複数配置してもよい。
　また、伝熱部４１Ａの配置は、図１７及び図１８の態様に限定されるものではない。例えば、フィン４１のうち着霜させたくない場所には伝熱部４１Ａを配置することを避け、フィン４１のうち熱交換効率を向上させた場所には伝熱部４１Ａを配置するとよい。
実施の形態４．
　図１９は、実施の形態４に係る熱交換器が備える熱交換部３Ｈを分解した状態で示す斜視図である。
　図２０は、実施の形態４に係る熱交換器の熱交換部３Ｈの説明図である。
　熱交換部３Ｈは、平板状のフィン５１と、フィン５１とは別体の伝熱部５１Ａとが形成されている。伝熱部５１ＡはＹ－Ｚ断面が円形である。伝熱部５１Ａは円柱状の棒状部材である。伝熱部５１ＡのＹ－Ｚ断面が円形である場合には、伝熱部５１Ａの上面には傾斜面が含まれる。このため、伝熱部５１Ａに付着した結露水は、伝熱部５１Ａの傾斜面を伝い、下方に流れる。したがって、熱交換部３Ｈを含む熱交換器は排水性が低下することを抑制することができる。伝熱部５１Ａは伝熱部１１Ａとは異なり、中空構造を有していない。バーリング加工等の加工では、材料の伸び率及びプレス面積等により、立ち上げ寸法が制限される。立ち上げ寸法が制限されると、伝熱部が所望の寸法にならないことがある。そこで、実施の形態４では、フィン５１とは別体の伝熱部５１Ａを用いることで、熱交換器を製造しやすくしている。
　図２１は、実施の形態４に係る熱交換器の変形例１である。
　図２２は、実施の形態４に係る熱交換器の変形例２である。
　図２３は、実施の形態４に係る熱交換器の変形例３である。
　図２４は、実施の形態４に係る熱交換器の変形例４である。
　図２５は、実施の形態４に係る熱交換器の変形例５である。
　図２１に示すように、伝熱部５１ＡのＹ－Ｚ断面は、平行四辺形であってもよい。また、図２２に示すように、伝熱部５１ＡのＹ－Ｚ断面は、円弧ｔ１と円弧ｔ２とによって囲まれる形状であってもよい。円弧ｔ１と円弧ｔ２とは同一形状であっても異なってもよい。図２３に示すように、伝熱部５１ＡのＹ－Ｚ断面は、半円ｓ１と半円ｓ１の下部に形成された切欠ｓ２とによって囲まれる形状であってもよい。図２４に示すように、伝熱部５１ＡのＹ－Ｚ断面は、Ｚ方向を長軸とする扁平形状であってもよい。また、図２５に示すように、図２４の伝熱部５１Ａの傾斜させた態様であってもよい。図２１～図２５に示す態様であっても、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
　１　圧縮機、２　四方弁、３Ａ　熱交換部、３Ｂ　熱交換部、３Ｃ　熱交換部、３Ｄ　熱交換部、３Ｅ　熱交換部、３Ｆ　熱交換部、３Ｇ　熱交換部、３Ｈ　熱交換部、４　絞り装置、５　熱交換器、７　送風機、８　送風機、１０　扁平管、１０ａ　一端部、１０ｂ　他端部、１０ｎ１　第１の扁平管、１０ｎ２　第２の扁平管、１０ｒ　流路、１１　フィン、１１Ａ　伝熱部、１１Ａ１　立上部、１１Ａ２　筒状部、１１Ａ３　接合端部、１１Ａ４　第４の伝熱部、１１Ａｎ１　伝熱部、１１Ａｎ２　伝熱部、１１Ａｎ３　伝熱部、１１Ａｎ４　伝熱部、１１Ｂ　伝熱部、１１ｎ１　フィン、１１ｎ２　フィン、１１ｎ３　フィン、１１ｎ４　フィン、１２Ａ　第１のヘッダー、１２Ａ１　配管、１２Ｂ　第２のヘッダー、１２Ｂ１　配管、１５Ａ　伝熱部、１５Ａ１　接合端部、１５Ａ２　筒状部、１５Ａ３　接合端部、２１　フィン、２５　フィン、２５Ａ　伝熱部、２５Ａ１　立上部、２５Ａ２　先端部、２５Ａ３　貫通穴、２６　フィン、２７　フィン、２８　フィン、４１　フィン、４１Ａ　伝熱部、５１　フィン、５１Ａ　伝熱部、１００　冷凍サイクル装置、１０１　室外機、１０２　室内機、３００　熱交換器、Ｆｐ　フィンピッチ、Ｇ１　隙間、Ｇ２　隙間、Ｇ３　隙間、Ｇｒ１　グループ、Ｇｒ２　グループ、Ｐ１　第１の面、Ｐ２　第２の面、Ｐ３　第３の面、Ｐ４　第４の面、Ｐ５　第５の面、Ｐ６　第６の面、Ｐ７　第７の面、Ｐ８　第８の面、Ｒｐ１　冷媒配管、Ｒｐ２　冷媒配管、ｓ１　半円、ｓ２　切欠、ｔ１　円弧、ｔ２　円弧、Ｃｎｔ　制御装置。

Claims (12)

  1. 　冷媒が流れる流路が形成されている第１の扁平管と、
    　前記第１の扁平管に向かい合う第１のフィンと、
    　前記第１のフィンに向かい合う第２のフィンと、
    　前記第１のフィンと前記第２のフィンとの間に配置されている第１の伝熱部と、
    　を備え、
    　前記第２のフィンは、前記第１のフィンに隙間をあけて設けられ、
    　前記第１の伝熱部は、柱状部材であり、
    　前記第１の伝熱部の一端部は、前記第１のフィンに設けられ、
    　前記第１の伝熱部の他端部は、前記第２のフィンに設けられている
    　熱交換器。
  2. 　前記第２のフィンは、第１の貫通穴と、前記第１の貫通穴の周縁部に接続されている第２の伝熱部とが形成され、
    　前記第１の伝熱部の前記他端部は、前記第１の貫通穴に嵌められ、前記第２の伝熱部に接触している
    　請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第２のフィンに隙間をあけて設けられ、前記第２のフィンに向かい合う平板状の第３のフィンを更に備え、
    　前記第２のフィンは、第２の貫通穴と、前記第２の貫通穴の周縁部に接続されている第３の伝熱部とが更に形成され、
    　前記第３のフィンは、第３の貫通穴と、前記第３の貫通穴の周縁部に接続されている第４の伝熱部とが形成され、
    　前記第４の伝熱部は、前記第２の貫通穴に嵌められ、前記第３の伝熱部に接触している
    　請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第１の伝熱部は、前記第１のフィンに一体形成されている第１のフランジ部と、前記第２のフィンに一体形成されている第２のフランジ部とを含み、
    　前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部とは、接合されている
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器。
  5. 　前記第１の伝熱部は、前記第１のフィンに平行な面で断面視したときに、前記第１のフィンに直交する面に対して傾斜する傾斜面が形成されている
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器。
  6. 　前記第１の伝熱部を複数備えたものにおいて、
    　前記第１の伝熱部は、千鳥状に配置されている
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の熱交換器。
  7. 　全ての扁平管の短軸の幅は、３（ｍｍ）以下であり、
    　全てのフィンの表面積と、全ての伝熱部の外表面の表面積と、全ての扁平管の外表面の表面積と、をあわせた表面積を第１の表面積とし、
    　全てのフィンの表面積と、全ての伝熱部の外表面の表面積とを合わせた表面積を第２の表面積とし、
    　前記第２の表面積を、前記第１の表面積と前記第２の表面積との和で割って得られる値を管外伝熱面積としたとき、
    　管外伝熱面積は、９６（％）以上であって１００（％）未満である
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の熱交換器。
  8. 　全ての扁平管の短軸の幅は、３（ｍｍ）以下であり、
    　全てのフィンのピッチが、０．４（ｍｍ）以上であって１．０（ｍｍ）以下である
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の熱交換器。
  9. 　冷媒が流れる流路が形成されている第１の扁平管と、
    　冷媒が流れる流路が形成されている第２の扁平管と、
    　前記第１の扁平管と前記第２の扁平管との間に配置されているフィンと、
    　を備え、
    　前記フィンには、前記フィンから前記第２の扁平管へ向かう方向に突出する第１の伝熱部と、前記フィンから前記第１の扁平管へ向かう方向に突出する第２の伝熱部とが形成され、
    　前記第１の伝熱部及び前記第２の伝熱部は、柱状部材であり、
    　前記第１の伝熱部の先端部は、前記第１の扁平管に設けられ、
    　前記第２の伝熱部の先端部は、前記第２の扁平管に設けられている
    　熱交換器。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた
    　冷凍サイクル装置。
  11. 　第１のフィンの第１の伝熱部を、第２のフィンの第２の伝熱部に形成されている貫通穴に挿入して嵌め込み、前記第１のフィン及び前記第２のフィンを含むフィンユニットを組み立てる組立工程と、
    　前記組立工程の前記フィンユニットを、第１の扁平管及び第２の扁平管で挟み込む挟込工程と、
    　前記第１の伝熱部と前記第２のフィンとを接合する接合工程と、
    　を備えている
    　熱交換器の製造方法。
  12. 　前記第１のフィン及び前記第２のフィンには、予め接合剤が塗布されている
    　請求項１１に記載の熱交換器の製造方法。
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