WO2021161729A1 - 熱交換器およびそれを用いた空気調和機 - Google Patents

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WO2021161729A1
WO2021161729A1 PCT/JP2021/001572 JP2021001572W WO2021161729A1 WO 2021161729 A1 WO2021161729 A1 WO 2021161729A1 JP 2021001572 W JP2021001572 W JP 2021001572W WO 2021161729 A1 WO2021161729 A1 WO 2021161729A1
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WO
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heat exchanger
fins
fin
heat transfer
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/001572
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛史 永田
憲昭 山本
賢宣 和田
崇裕 大城
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0067—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the shape of the heat exchangers or of parts thereof, e.g. of their fins
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • 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

  • This disclosure relates to a fin tube type heat exchanger and an air conditioner using the fin tube type heat exchanger.
  • an air conditioner circulates a refrigerant compressed by a compressor through a heat exchanger such as a condenser and an evaporator to exchange heat with air for cooling or heating.
  • a heat exchanger such as a condenser and an evaporator to exchange heat with air for cooling or heating.
  • the heat exchange efficiency of the heat exchanger greatly affects the performance and energy saving of the air conditioner. Therefore, heat exchangers are strongly required to have high efficiency.
  • a fin tube type heat exchanger configured by inserting a plurality of rows of heat transfer tubes into a fin group is generally used.
  • This heat exchanger is provided so as to cover the front side and the back side of the blower (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 13 shows the air conditioner of Patent Document 1.
  • air is sucked from the suction port 103 of the balancer main body 102 by a once-through blower 101, and the sucked air is heat-exchanged by the heat exchanger 104 and then blown out from the outlet 105 for air conditioning.
  • the heat exchanger 104 is composed of a front side heat exchanger 104A bent and formed in an abbreviated shape so as to surround the blower 101 and a linear back side heat exchanger 104B, which are abutted at the upper portion thereof. There is.
  • the heat exchanger 104 is configured by inserting a heat transfer tube 107 through the fins 106.
  • the heat transfer tubes 107 of the plurality of heat transfer tube rows are staggered so as not to overlap each other in the air flow direction. Further, in some cases, the diameter of the heat transfer tube 107 may be changed so as to exhibit the highest heat exchange performance according to the state of the refrigerant flowing through the heat transfer tube 107, that is, the state of the liquid phase and the gas phase. Efficiency has been improved.
  • a heat exchanger is referred to as a hybrid heat exchanger for convenience.
  • the once-through type blower 101 is used, and the front side heat exchanger 104A is bent in an abbreviated shape. Therefore, the air sucked toward the center of the once-through type blower 101 flows in from each side of the front side heat exchanger 104A so as to substantially intersect with the front side heat exchanger 104A, and causes the front side heat exchanger 104A to flow. pass.
  • the plurality of heat transfer tubes 107 in each row of the front side heat exchanger 104A are configured to be arranged so as not to overlap in the flow direction of the air passing through the front side heat exchanger 104A. Therefore, the heat exchange rate between each heat transfer tube 107 and air is high.
  • the diameter of the heat transfer tube 107 different, high heat exchange performance can be exhibited according to the gas-liquid state of the refrigerant, and the heat exchanger can be made highly efficient. As a result, the performance and energy saving as an air conditioner are improved.
  • the hybrid heat exchanger when the hole rows for inserting the heat transfer tubes are press-formed so that the heat transfer tubes 107 of the plurality of heat transfer tube rows do not overlap each other in the air flow direction.
  • a drilling die having a shape in which the hole forming positions are deviated from each other is required.
  • the heat transfer tubes are arranged in two rows, a drilling die dedicated to two rows is required, and when the heat transfer tubes are arranged in three rows, a drilling die dedicated to three rows is required.
  • the present disclosure suppresses the cost increase caused by the need for a plurality of molds, and each heat transfer tube of a plurality of heat transfer tube rows overlaps with each other in the air flow direction by a simple process using a single mold.
  • a highly efficient and inexpensive heat exchanger that can be formed so as not to become a heat exchanger, and an inexpensive and high-performance air conditioner using the heat exchanger.
  • the heat exchanger of the present disclosure has a fin group composed of a plurality of fins and a plurality of heat transfer tubes inserted through the fin group.
  • Each of the plurality of fins has an obtuse shape in the plan view of each of the plurality of fins, and the crossing angle between the extension lines of the two straight portions of the front edge which is the windward side of the heat exchanger.
  • the intersection angle between the extension lines of the two straight parts on the trailing edge that is leeward is the same obtuse angle, and the curved part that connects the two straight parts on the front edge and the two straight parts on the trailing edge It is configured so that the curved portion connecting the spaces has the same shape.
  • the plurality of heat transfer tubes are lines connecting the intersections of the extension lines of the two straight lines on the front edge and the intersections of the extension lines of the two straight lines on the trailing edge in the plan view of each of the fins.
  • at least two rows or more are arranged at a predetermined pitch FP, and the pitch in the step direction of each row is set to SP, and the angle formed by each of the two straight sections of the line FL and the upwind front edge is set.
  • FP ⁇ cos ⁇ and FP ⁇ cos ⁇ are arranged so as to fall within the range of SP ⁇ 1/4 to SP ⁇ 3/4, respectively.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing the fins of the heat exchanger.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing a main part of the fin.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of manufacturing fins of the heat exchanger.
  • FIG. 5 is a plan view showing fins of the heat exchanger according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a plan view of fins in a state where the heat exchanger is used in an air conditioner.
  • FIG. 7 is a plan view showing the fins of the heat exchanger according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing the fins of the heat exchanger.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an indoor unit of an air conditioner using the same heat exchanger.
  • FIG. 9 is a plan view showing the fins of the heat exchanger according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger according to the seventh embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an indoor unit of a conventional heat exchanger and an air conditioner using the same.
  • FIG. 14 is a plan view showing the fins of the conventional heat exchanger.
  • the heat exchanger includes a fin group composed of a plurality of fins and a plurality of heat transfer tubes inserted through the fin group.
  • Each of the plurality of fins has an obtuse shape in each plan view of the plurality of fins, and the crossing angle between the extension lines of the two straight portions of the front edge which is the windward side of the heat exchanger and the angle of intersection.
  • the intersection angle of the extension lines of the two straight sections on the trailing edge that is leeward of the heat exchanger is the same obtuse angle, and the curved section that connects the two straight sections on the front edge and the two straight sections on the trailing edge It is configured so that the curved portion connecting the straight portions has the same shape.
  • the plurality of heat transfer tubes form a line FL connecting the intersection of the extension lines of the two straight lines on the front edge and the extension line of the two straight lines on the trailing edge in the plan view of each of the fins.
  • At least two rows or more are arranged in parallel at a predetermined pitch FP, and the pitch in the step direction of each row is SP, and the angles formed by each of the two straight sections of the line FL and the upwind front edge are ⁇ and ⁇ , respectively.
  • FP ⁇ cos ⁇ and FP ⁇ cos ⁇ are arranged so as to fall within the range of SP ⁇ 1/4 to SP ⁇ 3/4.
  • the fins of the heat exchanger have a shape having a predetermined hole row after drilling holes for inserting the heat transfer tube while sequentially feeding the fin material plate using, for example, a drilling die having one row of drilling pins.
  • the holes for inserting the heat transfer tubes, which are perforated along the straight portion of the fins, are arranged in a substantially staggered pattern in which the positions are sequentially displaced from the windward side to the leeward side without overlapping. That is, the heat transfer tubes inserted into the heat transfer tube insertion holes drilled in the fins are also arranged in a substantially staggered pattern in which the positions are sequentially displaced from the windward side to the leeward side without overlapping.
  • the drilling pin is one. Only one row drilling die is required.
  • the holes for inserting the heat transfer tube can be continuously press-drilled by simply feeding the fin material plate in order without changing the mold. Since the heat transfer tubes are sequentially displaced from the windward side to the leeward side and arranged in a substantially staggered pattern, the degree of air contact with each heat transfer tube is increased, the heat transfer performance is improved, and heat exchange is performed. Efficiency can be increased.
  • the heat exchanger includes a fin group composed of a plurality of fins and a plurality of heat transfer tubes inserted through the fin group, and the plurality of fins are on the windward side of the heat exchanger. It is arranged side by side on the leeward side.
  • Each of the plurality of fins has an abbreviated shape in the plan view of each of the plurality of fins, and the crossing angle formed by the extension lines of the two straight portions of the front edge which is the windward side of the heat exchanger and The intersection angle formed by the extension lines of the two straight parts on the trailing edge that is leeward is the same blunt angle, and the curved part connecting the two straight parts on the front edge and the two straight parts on the trailing edge It is configured so that the curved portion connecting the spaces has the same shape.
  • the plurality of heat transfer tubes are arranged in a row in the plan view of each of the plurality of fins, and in the plan view of the plurality of fins arranged side by side, the intersections of the extension lines of the two straight portions of the front edge.
  • At least two rows or more are arranged at a predetermined pitch FP in parallel with the line FL connecting the intersection and the intersection of the extension lines of the two straight lines on the trailing edge, and the pitch in the step direction of each row is SP and the line.
  • FP ⁇ cos ⁇ and FP ⁇ cos ⁇ are within the range of SP ⁇ 1/4 to SP ⁇ 3/4. Is located in.
  • the fin material plate by sequentially feeding the fin material plate, it is possible to press-form a row of holes for inserting a heat transfer tube using a single drilling die. Then, if the fins of one row of holes manufactured by a simple process using a single mold are arranged, two or more rows of holes for inserting heat transfer tubes are arranged in the direction of air flow. That is, in the air flow direction, the plurality of heat transfer tubes can be arranged in a substantially staggered manner without overlapping each other.
  • the pitch SP in the step direction of the plurality of heat transfer tubes may be a combination of at least two or more types of pitches.
  • the pitch SP in the step direction of the heat transfer tube is shortened in the portion where the flow velocity of the air passing through the heat exchanger is high, and the pitch SP is lengthened in the portion where the flow velocity of the air is slow, thereby passing through the heat exchanger.
  • the velocity distribution of the air can be adjusted. Therefore, it is possible to improve the heat transfer performance in the entire heat exchanger and realize a higher performance heat exchanger.
  • each of the plurality of fins may be provided with a first cut-up and a second cut-up arranged in a direction intersecting the first cut-up.
  • the first cut-up and the second cut-up may be configured to open in the direction of air flow, respectively.
  • the first cut-up is arranged in the air flow path for the air sucked from the front side of the blower, and is upward.
  • a second cut-up is arranged in the air flow path for the air sucked from.
  • the plurality of heat transfer tubes may include two or more types of heat transfer tubes having different outer shapes.
  • the heat exchange between the heat transfer tube and the refrigerant can be optimized according to the gas-liquid mixture state of the refrigerant flowing through the heat transfer tube, and a high heat transfer coefficient can be realized. Therefore, the efficiency of the heat exchanger can be further improved, and the material cost of the heat transfer tube can be reduced by using a thin heat transfer tube to make the heat exchanger even cheaper.
  • Each of the plurality of fins intersects the intersection angle between the extension lines of the two straight sections on the windward front edge and the extension lines of the two straight sections on the leeward trailing edge in each plan view of the plurality of fins. It may be configured so that the angle is the same.
  • the width dimension between the leeward leading edge and the leeward trailing edge of the abbreviated fin can be made equal over the entire area, a sufficient heat exchange area can be secured, and the heat exchange efficiency is further high.
  • a highly efficient heat exchanger can be obtained. Then, when the fin material plate is cut into a fin shape, wasteful waste material is prevented from being generated between the leeward side edge portion of the first fin and the leeward side edge portion of the second fin, which is efficient. Heat exchangers can be produced.
  • Each of the plurality of fins may have a second fin portion that is detachably arranged at the end portion of the abbreviated fin.
  • the heat exchanger formed by the abbreviated fin portion and the heat exchanger formed by the second fin portion are combined. It can be manufactured with one mold, and a significant cost reduction can be realized.
  • the heat exchanger has a heat exchange block composed of a second fin portion separated from each of the plurality of fins, and the heat exchange block is located on the windward side of the fin located on the outermost side of the heat exchanger. , May be located on the front or back.
  • the heat exchanger may have a second heat exchanger having a separate configuration arranged on the back side of the heat exchanger.
  • the existing highly versatile heat exchanger can be combined as the second heat exchanger to reduce the optimum heat exchanger according to the cost of the heat exchanger and the required heat exchanger capacity. It can be provided at a cost.
  • the air conditioner includes a main body having a suction port and an outlet, a once-through type blower housed in the main body, and any of the above heat exchangers.
  • the heat exchanger is located on the front side of the blower.
  • the suction port may be provided on the upper surface of the main body. Then, in the plurality of heat transfer tubes of the heat exchanger, the pitch SP in the step direction at the upper portion of each of the plurality of fins facing the suction port is the pitch in the step direction in each of the other parts of the plurality of fins. It may be arranged so as to be shorter than the SP.
  • the air resistance increases at the upper part of the fin where the air flow is the fastest when air is sucked from the suction port on the upper surface of the main body because the pitch SP in the step direction of the heat transfer tube is short. Therefore, the flow velocity of air at the upper part of the fin is reduced to approximate the flow velocity of air flowing through another portion having a long pitch SP, and the flow velocity distribution of air can be made uniform. Therefore, since the heat transfer performance can be improved over the entire heat exchanger, a high-performance heat exchanger can be obtained.
  • the suction port may be provided on the upper surface of the main body, and the second cut-up in each of the plurality of fins may be arranged in the upper portion of each of the plurality of fins and in a portion facing the suction port.
  • the first cut-off is the air flow for the air passing between the steps of the heat transfer tube from the front side of the blower. Located on the road, it resists the flow of air through the heat exchanger.
  • the second cut-up is located in the air flow path for the air passing between the rows of heat transfer tubes from the suction port on the upper part of the main body, and it resists the flow of air passing through the heat exchanger. Become. Therefore, the velocity distribution of the air passing through the heat exchanger can be effectively adjusted to further improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the first embodiment and an indoor unit of an air conditioner using the same
  • FIG. 2 is a plan view showing fins of the heat exchanger
  • FIG. 3 is a main part of the fins.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing an example of fin manufacturing of the same heat exchanger.
  • the left side in FIG. 1 will be referred to as the front side, and the right side will be referred to as the back side.
  • the suction port 3 is provided on the upper surface of the main body 2 of the indoor unit 1, and the outlet 4 is provided on the lower surface of the main body 2.
  • a once-through type blower 5 and a fin tube type heat exchanger 6 are housed inside the main body 2.
  • the heat exchanger 6 includes a front side heat exchanger 6A arranged on the front side in the main body 2 and a back side heat exchanger 6B arranged on the back side in the main body 2.
  • the front side heat exchanger 6A and the back side heat exchanger 6B are arranged so as to surround the once-through type blower 5 from the windward side by the front side heat exchanger 6A and the back side heat exchanger 6B.
  • the front side heat exchanger 6A and the back side heat exchanger 6B are inserted into a large number of fins 8 and 9 constituting the fin group and these fins 8 and 9 at a substantially right angle, and a large number of transmissions in which the refrigerant flows inside. It has a heat tube 10.
  • a large number of fins 8 and 9 are arranged in parallel at predetermined intervals in the depth direction of the paper surface in FIG. 1 to form a fin group, and air flows between the large number of fins 8 and 9 arranged in parallel. ..
  • the fins 8 of the front heat exchanger 6A and the fins 9 of the rear heat exchanger 6B are separated, the heat transfer tubes 10 of the front heat exchanger 6A and the rear heat exchanger 6B are communicated with each other. As a result, the front side heat exchanger 6A and the back side heat exchanger 6B act as one heat exchanger.
  • the front side heat exchanger 6A shown in the present embodiment has fins 8 formed in an abbreviated shape (substantially V-shaped) in a plan view of the fins 8.
  • the angle (intersection angle) of the intersection where the extension lines of 12b intersect is the same obtuse angle.
  • the fins 8 include a curved portion 13 connecting the two straight portions 11a forming the leeward side edge portion and the straight portion 11b, and two straight portions 12a and the straight portion forming the leeward side edge portion. It has a curved portion 14 connecting between 12b and 12b.
  • the shapes of the curved portions 13 and 14 include, for example, elliptic curves, hyperbolas, splines, shapes connected by approximate straight lines, and chamfered shapes of abbreviations.
  • the curved portions 13 and 14 have an arc shape.
  • the arc-shaped curved portion 13 on the leeward side edge portion and the arc-shaped curved portion 14 on the leeward side edge portion have the same radius of curvature and the same dimensions.
  • the leeward edge consisting of the straight portions 11a and 11b and the leeward edge consisting of the straight portions 12a and 12b are in a parallel state, and the fin width is the same over the entire area of the fin 8 from the upper part to the lower part of the fin 8.
  • the fins 8 are configured so as to be.
  • Each fin 8 is formed with a large number of circular holes 15 for inserting a heat transfer tube at predetermined intervals by burring. As shown in FIG. 1, a heat transfer tube 10 is inserted and fixed in the hole 15.
  • the holes 15 are arranged in at least two rows at a predetermined pitch FP (feed pitch) in parallel with the line FL.
  • the line FL is an intersection of the extension lines of the two straight lines 11a and 11b on the windward front edge of the fin 8 and the intersection of the extension lines of the two straight lines 12a and 12b on the leeward trailing edge. It is a connecting line.
  • the fins 8 have the pitch of the holes 15 in the stepwise direction parallel to the outline-shaped outer edges (upwind leading edge and leeward trailing edge) of the fins 8, that is, the pitch of the holes 15 in each row of the fins 8.
  • the row pitch which is the length of one row of fins in the width direction
  • RP FP ⁇ sin ⁇
  • RP FP ⁇ sin ⁇
  • Each hole 15 arranged in at least two rows or more at a predetermined pitch FP parallel to the line FL has the same outer shape.
  • the size of the outer shape of the hole 15 located at the entrance / exit portion of the heat exchanger, and the diameter of the hole 15 which is circular in this embodiment are the outer diameters of the holes 15 in other parts. It is configured to be different in size from. That is, the plurality of heat transfer tubes 10 have at least two different sizes, large and small, so that the highest heat exchange between the refrigerant and the heat transfer tube 10 is performed according to the gas-liquid state of the refrigerant flowing in the heat transfer tube 10.
  • a heat transfer tube 10 having an outer shape is included.
  • the heat exchanger 6 of the indoor unit 1 when the air conditioner 100 is heated, the heat exchanger 6 of the indoor unit 1 is used as a condenser or a gas cooler. At this time, the diameter of the heat transfer tube 10 near the refrigerant outlet in the heat exchanger 6 may be formed to be smaller than the diameter of the heat transfer tube 10 at any other location.
  • the heat exchanger 6 of the indoor unit 1 is used as an evaporator, so that the refrigerant in the heat transfer tube 10 flows in the opposite direction to the case where the air conditioner 100 is operated for heating. Therefore, the region where the thin heat transfer tube 10 having a small diameter is used is the region near the refrigerant inlet in the heat exchanger 6.
  • a plurality of cuts are provided on the fin surface between the step directions of the holes 15 of the fin 8.
  • three types of cut-ups 16, 17, and 18 are provided in order from the windward side between two holes 15 adjacent to each other in the step direction.
  • the plurality of cut-ups 16, 17, and 18 are arranged substantially parallel to each other.
  • the rising portions of the cut-ups 16, 17, and 18 are arranged so as to roughly follow the outer circumference of the heat transfer tube 10.
  • the widths, heights, and the like of the cut-ups 16, 17, and 18 are appropriately set in consideration of the heat exchange performance with air.
  • the holes 15 in each row through which the heat transfer tube 10 is inserted and fixed are extension lines of the two straight portions 11a and 11b of the upwind front edge, as shown in FIGS. 2 and 3. Is arranged at a predetermined pitch FP in parallel with the line FL connecting the intersection of the above and the intersection of the extension lines of the two straight lines 12a and 12b on the leeward trailing edge. Therefore, as shown in FIG. 4, when manufacturing the fin 8, a drilling die having perforated pins arranged in a row while feeding the fin material plate 19 in order in the arrow X direction with a pitch FP (shown). The fin material plate 19 is cut off so as to have a predetermined hole row (for example, 3 rows in the case of FIG. 3) by drilling a hole 15 for inserting a heat transfer tube. 8 can be manufactured.
  • a predetermined hole row for example, 3 rows in the case of FIG. 3
  • the holes 15 in each of the three rows of the fins 8 drilled using one drilling die having the above-mentioned one row of drilling pins have a pitch in the step direction of SP, a line FL, and 2 of the windward front edge.
  • the angles formed by the straight portions 11a and 11b of the book are ⁇ and ⁇ , respectively, FP ⁇ cos ⁇ and FP ⁇ cos ⁇ are arranged so as to fall within the range of SP ⁇ 1/4 to SP ⁇ 3/4. .. Therefore, in the flow direction of the air flowing toward the center of the once-through type blower 5 (direction of arrow Y in FIGS. 2 and 3), the holes 15 are substantially staggered so as not to overlap from the windward side to the leeward side. It will be in a state of being arranged in a shape.
  • the heat transfer tubes 10 are arranged in a staggered pattern in which the distances between adjacent heat transfer tubes in the row direction are evenly spaced.
  • the drilling pin is one. Only one row drilling die is required. Moreover, the holes 15 for inserting the heat transfer tube can be continuously press-drilled by simply feeding the fin material plate 19 in order without changing the mold. Therefore, the manufacturing cost of the fin 8 can be reduced.
  • the holes 15 in each row of the fins 8 are sequentially displaced in the air flow direction and arranged in a substantially staggered pattern. Therefore, the degree of contact between the heat transfer tube 10 inserted through the hole 15 and the air is increased to improve the heat transfer performance, so that the heat exchange efficiency of the heat exchanger 6 can be improved. That is, even if the holes 15 for inserting the heat transfer tube are drilled with one row of drilling dies, the holes 15 can be arranged in a substantially staggered pattern from the windward side to the leeward side, resulting in highly efficient heat exchange. It can be a vessel.
  • the manufacturing cost can be reduced by manufacturing the fins with one drilling die having a row of drilling pins without replacing the die.
  • the heat exchange efficiency can be improved, and an inexpensive and highly efficient heat exchanger can be obtained.
  • the heat transfer tube 10 includes a plurality of types of heat transfer tubes having different outer shapes.
  • the diameters of the plurality of heat transfer tubes 10 are made different in size. Therefore, it is possible to realize a high heat transfer coefficient by optimizing the heat exchange between the heat transfer tube 10 and the refrigerant according to the gas-liquid state of the refrigerant.
  • the heat transfer tube 10 near the refrigerant outlet of the heat exchanger 6 when the heat exchanger 6 is used as a condenser or a gas cooler, or the heat exchanger 6 when the heat exchanger 6 is used as an evaporator.
  • the heat transfer rate of the refrigerant in the heat transfer tube 10 is improved, and the heat of the heat exchanger 6 is improved.
  • the exchange capacity can be increased. Further, since the refrigerant in the region where the above-mentioned heat transfer tube 10 having a small tube diameter is arranged is in a liquid phase state and has a high density, the flow resistance of the refrigerant does not increase so much. Therefore, it is unlikely that the use of the thin heat transfer tube 10 will prevent the increase in heat exchange capacity.
  • the heat exchanger can be further improved in efficiency by the configuration shown in the present embodiment. Further, by reducing the pipe diameter, the amount of copper used in the heat transfer tube 10 made of expensive copper can be suppressed, and an inexpensive heat exchanger can be obtained.
  • the fin 8 has an angle formed by the intersection of the extension lines of the two straight portions 11a and 11b on the windward front edge of the fin 8 and the two straight portions 12a and 12b on the leeward trailing edge. It is configured so that the angle formed by the intersection of the extension lines is the same. Therefore, the width dimension between the leeward leading edge and the leeward trailing edge is equal over the entire area of the abbreviated fin 8.
  • the heat exchange capacity of the refrigerant is improved to obtain a highly efficient heat exchanger with high heat exchange efficiency. Can be done. Further, when the fin material plate 19 is cut to produce a plurality of fins 8, wasteful waste material is generated between the leeward edge of the first fin 8 and the leeward edge of the second fin 8. It does not occur, and the fins 8 can be produced efficiently.
  • FIG. 5 is a plan view showing the fins of the heat exchanger according to the second embodiment
  • FIG. 6 is a plan view of the fins in a state where the heat exchanger is used in the air conditioner.
  • the heat exchanger of the present embodiment is configured so that the pitch SP in the step direction of the hole 15 (heat transfer tube 10) for inserting the heat transfer tube is at least two types.
  • the pitch SP1 of the hole 15a (heat transfer tube 10) for inserting the heat transfer tube in the step direction in the upper part of the fin facing the suction port 3 (see FIG. 1) on the upper surface of the main body 2 of the air conditioner is
  • the holes 15a and 15b are arranged so as to be shorter than the pitch SP2 of the holes 15b (heat transfer tubes 10) for inserting the heat transfer tubes in other parts.
  • the air flow sucked from the suction port 3 on the upper surface of the main body 2 is the fastest at the upper part of the fin. Since the pitch SP1 in the step direction of the heat transfer tube 10 at the upper part of the fin where the air flow is the fastest is short, the resistance is increased by the heat transfer tube 10 at the upper part of the fin, and the air flow velocity is reduced at that portion, so that the pitch SP2 becomes It will approximate the flow velocity of the air flowing through the other long parts. Therefore, the flow velocity distribution of the air passing through the front side heat exchanger 6A can be made uniform, the heat transfer performance of the front side heat exchanger 6A can be improved, and a high-performance heat exchanger can be realized. can.
  • the portion of the pitch SP1 having a short pitch of the heat transfer tube is positioned in the portion where the flow velocity of the air passing through the front heat exchanger 6A is high, and the portion of the pitch SP2 having a long pitch is located in the portion where the flow velocity of the air is slow.
  • the flow velocity distribution of the air passing through the front side heat exchanger 6A is adjusted. As a result, the heat transfer performance in the entire heat exchanger can be improved, and a higher performance heat exchanger can be obtained.
  • the air resistance increases at the upper part of the fin, so that the air conditioner wraps around from the suction port 3 portion to the fin front edge side.
  • the amount of air increases and the air flow velocity distribution is adjusted. Therefore, the flow velocity distribution of air becomes more uniform, and a higher performance heat exchanger can be obtained.
  • FIG. 7 is a plan view showing the fins of the heat exchanger according to the third embodiment
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the indoor unit of the air conditioner using the heat exchanger.
  • a plurality of cut-ups 16, 17, and 18 are arranged on the fins 8 as in the embodiment shown in FIG. 3 of the first embodiment.
  • the plurality of cut-ups 16, 17, and 18 are formed so as to open in the direction of air flow.
  • the fin 8 is cut and raised so as to open toward the windward leading edge in the long side portion in the plan view (hereinafter, this cut and raised is the first cut and raised 16a, 17a and 18a are provided, and the short side portion of the fin 8 which is the upper end of the fin 8 is provided with a first cut and raised so as to substantially intersect with the 16a, 17a and 18a.
  • the second cut-up is referred to as 16b, 17b, 18b).
  • each of the plurality of first cut-ups 16a, 17a, 18a is an extension of the intersection of the extension lines of the two straight lines 11a, 11b on the leeward front edge and the extension of the two straight lines 12a, 12b on the leeward trailing edge. It is arranged at a pitch FP parallel to the line FL connecting the intersections of the lines. That is, with the first cut-up 16a, 17a, 18a as a set, the set of the first cut-up 16a, 17a, 18a having the same shape as the first cut-up 16a, 17a, 18a is parallel to the line FL. Arranged at pitch FP.
  • the front side heat exchanger 6A is arranged on the front side of the once-through type blower 5 as shown in FIG. 8, the air passing between the stages of the heat transfer tube 10 from the front side of the blower 5 is dealt with. Is that the first cut-up 16a, 17a, 18a are located in the air flow path and serve as resistance to the air flow. Further, for air having a high flow velocity passing between the suction ports 3 on the upper part of the main body 2 and the rows of heat transfer tubes 10, the second cut-ups 16b, 17b, 18b are located in the air flow path and the air flow. Becomes resistance to. Thereby, the velocity distribution of the air passing through the front side heat exchanger 6A can be effectively adjusted, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger 6 can be further improved.
  • the amount of air wrapping around the front edge side of the fin 8 increases as the resistance of air in the upper part of the fin 8 increases, and the flow velocity distribution is adjusted. Proceeds. Therefore, in the configuration of the present embodiment, the flow velocity distribution of air becomes more uniform, and a higher performance heat exchanger can be obtained.
  • FIG. 9 is a plan view showing the fins of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
  • the fins 9 are connected to the ends of the abbreviated fins 8 (see FIG. 2 and the like) described in the first to third embodiments.
  • the fin 9 is integrally formed with the fin 8 at the end of the fin 8 and can be separated from the fin 8.
  • the fins 8 and 9 in the front side heat exchanger 6A formed by the abbreviated fins 8 and the back side heat exchanger 6B formed by the fins 9 are press-processed at once with one die. Can be manufactured. Therefore, the manufacturing cost of the heat exchanger 6 can be further reduced.
  • the fin 9 may have a configuration in which the second fin portion 20 is connected to the end portion of the fin 9.
  • the second fin portion 20 is integrally formed with the fin 9 at the end portion of the fin 9, and can be separated from the fin 9.
  • Fins 8, fins 9 and second fin portion 20 can be press-processed at once with one mold. Therefore, the manufacturing cost of the heat exchanger can be further reduced.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the fifth embodiment and an indoor unit of an air conditioner using the heat exchanger.
  • the integrally formed abbreviated fin 8 and the second fin portion 20 of the fin 9 are cut and separated from each other, and the cut second fin portion 20 is used.
  • the heat exchange block 21 is formed. Then, the heat exchange block 21 is arranged on the front surface or the back surface on the windward side of the fin 9 located on the outermost side of the back surface side heat exchanger 6B. In the example shown in FIG. 10, the heat exchange block 21 is arranged on the back surface of the fin 9 on the windward side.
  • the heat transfer area of the back side heat exchanger 6B while reducing the dimension L in the front-rear direction of the back side heat exchanger 6B formed by the fins 9. Therefore, when the heat exchanger is arranged in the indoor unit 1 of the air conditioner, it is possible to prevent the depth size of the indoor unit 1 from becoming large. Further, the heat transfer area of the entire heat exchanger 6 can be secured by utilizing the second fin portion 20 obtained when the fin material plate 19 is cut. Therefore, it is possible to obtain a high-performance air conditioner without wasting materials.
  • the fin 9 may be formed integrally with the fin 8 bent in an abbreviated shape and then separated from the fin 8.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the sixth embodiment and an indoor unit of an air conditioner using the heat exchanger.
  • the heat exchanger of the present embodiment is a separate body formed on the back side of the front side heat exchanger 6A described in the first embodiment with a mold different from the mold of the front side heat exchanger 6A.
  • the second heat exchanger 22 of the configuration is configured in combination.
  • the cost and heat exchange applied to the heat exchanger It is possible to provide an optimum heat exchanger according to the capacity required for the vessel at a lower cost.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to the seventh embodiment and an indoor unit of an air conditioner using the heat exchanger.
  • the fin material plate 19 in which the holes 15 for inserting the heat transfer tube are perforated by the pitch FP using the perforation die (not shown) having the one row of perforation pins described in the first embodiment is formed.
  • a single-hole row fin (hereinafter referred to as a single-hole row fin) 80 is manufactured by cutting it into a shape having one row of holes.
  • a heat exchanger is configured by arranging a plurality of one-hole row fins 80 in parallel from the windward side to the leeward side.
  • two single hole row fins 80 are arranged side by side from the windward side to the leeward side.
  • the fins 9 are also configured by arranging a plurality of one-hole row fins 90 in parallel.
  • each hole 15 of the plurality of single-hole row fins 80 arranged side by side from the wind side to the leeward side, that is, the heat transfer tube 10, is upwind of the fin 8 as in the case of the first embodiment. It is arranged at a predetermined pitch FP parallel to the line FL connecting the intersection of the extension lines of the two straight lines 11a and 11b on the front edge and the intersection of the extension lines of the two straight lines 12a and 12b on the leeward trailing edge. ..
  • a plurality of one-hole row fins 80 are arranged side by side from the windward side to the leeward side, so that the heat transfer tube 10 is located on the windward front edge 2 as in the case of the first embodiment. At least two rows or more are arranged at a predetermined pitch FP in parallel with the line FL connecting the intersection of the extension lines of the straight lines 11a and 11b of the book and the intersection of the extension lines of the two straight lines 12a and 12b on the leeward trailing edge.
  • the heat transfer tube 10 is arranged so as to be within the range of 4 to SP 3/4.
  • the fin 8 is formed by a simple process using a single metal fitting, in which the fin material plate 19 is sequentially fed by the pitch FP and the hole row for inserting the heat transfer tube is press-formed by a single drilling die. Can be manufactured. Then, the holes 15 for inserting the heat transfer tubes (that is, the heat transfer tubes 10) arranged in the air flow direction (in other words, the directions of a plurality of rows or more) can be arranged in a substantially staggered manner without overlapping each other. .. Therefore, only one drilling die is required for press-forming the hole 15 for inserting the heat transfer tube, and the hole 15 for inserting the heat transfer tube is simply fed forward without replacing the die.
  • each of the one-hole row fins 80 is independent of each other, the one-hole row fins 80 are insulated from each other. Therefore, the performance of the heat exchanger can be effectively improved.
  • the rows of holes formed in the fins 8 are three rows, but the holes 15 may be two rows or a plurality of rows of three or more rows. be.
  • the pitch SP of the heat transfer tube 10 described in the second embodiment is of two types, large and small, it may be of three types, large, medium and small, depending on the flow velocity distribution of the air flowing into the front heat exchanger 6A. good.
  • the holes 15 are arranged at a short pitch SP1 and the portion is the upper part of the fin 8, but when the suction port 3 of the main body 2 is also provided on the front side of the main body 2, the front side of the front side heat exchanger 6A
  • a portion where the holes 15 are arranged at a short pitch SP1 may be provided at two locations, a portion and an upper portion.
  • the seventh embodiment the case where two single-hole row fins 80 of the heat exchanger are arranged side by side is illustrated.
  • the number of one-hole row fins 80 arranged side by side may be appropriately increased according to the required capacity of the heat exchanger.
  • heat exchanger composed of the one-hole row fins 80 described in the seventh embodiment may be combined with one or more heat exchangers described in the second to sixth embodiments. This makes it possible to obtain a highly efficient and inexpensive heat exchanger according to the required capacity of the heat exchanger and the like.
  • the air conditioner of the present disclosure may be an integrated air conditioner, and the same effect as that of the separate type air conditioner described in each of the above embodiments can be obtained.
  • the heat exchanger according to the present disclosure can be arranged in a heat transfer tube arrangement that does not overlap in the air flow direction with a single mold, and the mold replacement or the like is not required, so that the manufacturing process is also required. It can be simplified, and it can be a highly efficient and inexpensive heat exchanger.
  • the air conditioner using the heat exchanger can be an inexpensive and high-performance air conditioner. Therefore, it can be widely applied to various air conditioners including air conditioners used in ordinary households.

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Abstract

熱交換器は、複数のフィン（８）と、複数のフィン（８）に挿通された複数の伝熱管（１０）と、を有する。複数のフィン（８）の各々は、略くの字形状であり、複数の伝熱管（１０）は、フィン（８）の前縁の２本の直線部の延長線同士の交点と後縁の２本の直線部の延長線同士の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上に配置されるとともに、各列の段方向のピッチＳＰ、線ＦＬと前縁の２本の直線部とが各々成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置されている。

Description

熱交換器およびそれを用いた空気調和機
　本開示はフィンチューブ型の熱交換器とそれを用いた空気調和機に関する。
　一般に空気調和機は、圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮器及び蒸発器等の熱交換器に循環させて空気と熱交換させ、冷房もしくは暖房を行う。熱交換器の熱交換効率によって空気調和機としての性能及び省エネ性などが大きく左右される。従って、熱交換器は高効率化が強く求められている。
　空気調和機に用いられる熱交換器としては、一般的には、フィン群に伝熱管を複数列挿通させて構成したフィンチューブ型の熱交換器が用いられている。この熱交換器は、送風機の前面側及び背面側を覆うようにして設けられている（例えば、特許文献１参照）。
　図１３は、特許文献１の空気調和機を示している。この空気調和機では、貫流型の送風機１０１によって調和機本体１０２の吸込口１０３から空気が吸込まれ、吸込まれた空気は熱交換器１０４で熱交換された後、吹出口１０５から吹き出されて空調が行われる。熱交換器１０４は、送風機１０１を囲むように略くの字形状に屈曲形成された前面側熱交換器１０４Ａと直線状の背面側熱交換器１０４Ｂとが、その上部で突き合わされて構成されている。熱交換器１０４は、図１４に示すように、フィン１０６に伝熱管１０７が挿通されて構成されている。
　上記空気調和機に使用される熱交換器１０４については、高い熱交換効率が要求される場合、複数の伝熱管列の各伝熱管１０７は空気の流れ方向に互いに重ならないよう千鳥配置される。また、場合によっては更に、伝熱管１０７を流れる冷媒の状態、すなわち液相と気相の状態に応じて、最も高い熱交換性能を発揮するように伝熱管１０７の管径を変える等して高効率化が図られている。なお、このような熱交換器を便宜上ハイブリット型熱交換器と称する。
　上記構成の熱交換器を用いた空気調和機においては、貫流型の送風機１０１が用いられ、前面側熱交換器１０４Ａが略くの字形状に屈曲されている。このため、貫流型の送風機１０１の中心に向かって吸引される空気が前面側熱交換器１０４Ａの各辺から前面側熱交換器１０４Ａと略交差するように流入し、前面側熱交換器１０４Ａを通過する。この際、前面側熱交換器１０４Ａの各列の複数の伝熱管１０７は、前面側熱交換器１０４Ａを通過する空気の流れ方向において重ならないように並ぶように構成されている。従って、各伝熱管１０７と空気との熱交換率が高い。また、伝熱管１０７の管径を異ならせることで、冷媒の気液状態に応じて高い熱交換性能を発揮させ、熱交換器を高効率化することができる。これにより、空気調和機としての性能及び省エネルギ性が良好なものとなる。
　しかしながら、上記特許文献１記載のハイブリッド型熱交換器は、製造コストが高くつくため、非常に高価なものとなってしまう。
　具体的には、上記ハイブリッド型熱交換器は、複数の伝熱管列の各伝熱管１０７が空気の流れ方向に互いに重ならないようするために、伝熱管挿通用の孔列をプレス形成する際の穿孔金型として、孔形成位置が互いにずれた形の穿孔金型が必要となる。例えば、伝熱管が２列並びの場合は２列専用の穿孔金型、３列並びの場合は３列専用の穿孔金型が必要となる。
　また、伝熱管１０７の管径を変えるためには、異なる軸径の穿孔金型の孔形成用ピンを用いる必要がある。
　そして、２列並びの伝熱管挿通用の孔列を持つフィン、及び、３列並びの伝熱管挿通用の孔列を持つフィンを製造するたびに、それぞれのフィンに応じた穿孔金型に交換する必要があるなど、製造工程も複雑化する。
　その結果、熱交換器の製造コストが大幅に高くなり、熱交換器の価格が非常に高価なものとなってしまう。
特開２００４－１９９９９号公報
　本開示は、複数の金型を必要とすることによって生じるコストアップを抑制するもので、単一金型による単純な工程によって、複数の伝熱管列の各伝熱管が空気の流れ方向に互いに重ならないように形成できる、高効率かつ安価な熱交換器およびそれを用いた安価で高性能な空気調和機を提供する。
　本開示の熱交換器は、複数のフィンからなるフィン群と、フィン群に挿通された複数の伝熱管とを有する。複数のフィンの各々は複数のフィンの各々の平面視において、略くの字形状であるとともに、熱交換器の風上となる前縁の２本の直線部の延長線同士の交差角度と、風下となる後縁の２本の直線部の延長線同士の交差角度とが同じ鈍角であり、前縁の２本の直線部分の間を結ぶ湾曲部と、後縁の２本の直線部の間を結ぶ湾曲部とが同じ形状を有するように構成されている。また、複数の伝熱管は複数のフィンの各々の平面視において、前縁の２本の直線部の延長線同士の交点と後縁の２本の直線部の延長線同士の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上に配置されるとともに、各列の段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部の各々とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置されている。
図１は、本開示の実施の形態１に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図２は、同熱交換器のフィンを示す平面図である。 図３は、同フィンの要部を示す拡大平面図である。 図４は、同熱交換器のフィン製造の例を示す説明図である。 図５は、本開示の実施の形態２に係る熱交換器のフィンを示す平面図である。 図６は、同熱交換器を空気調和機に用いた状態におけるフィンの平面図である。 図７は、本開示の実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示す平面図である。 図８は、同熱交換器を用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図９は、本開示の実施の形態４に係る熱交換器のフィンを示す平面図である。 図１０は、本開示の実施の形態５に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図１１は、本開示の実施の形態６に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図１２は、本開示の実施の形態７に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図１３は、従来の熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。 図１４は、同従来の熱交換器のフィンを示す平面図である。
　本開示の一態様に係る熱交換器は、複数のフィンからなるフィン群と、フィン群に挿通された複数の伝熱管と、を有する。複数のフィンの各々は複数のフィンの各々の平面視において、略くの字形状を有し、熱交換器の風上となる前縁の２本の直線部の延長線同士の交差角度と、熱交換器の風下となる後縁の２本の直線部の延長線の交差角度とが同じ鈍角であり、前縁の２本の直線部の間を結ぶ湾曲部と、後縁の２本の直線部の間を結ぶ湾曲部とが同じ形状を有するように構成されている。また、複数の伝熱管は複数のフィンの各々の平面視において、前縁の２本の直線部の延長線の交点と後縁の２本の直線部の延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上配置され、各列の段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部の各々とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置されている。
　これにより、熱交換器のフィンについては、例えば穿孔ピンが１列である穿孔金型を用いてフィン素材板を順送りしながら伝熱管挿通用の孔を穿孔した後、所定の孔列を持つ形状に切り離して製造することができる。そして、フィンの直線部に沿って穿孔された伝熱管挿通用の孔は、風上から風下側に向かって重なることなく順次位置ずれした略千鳥状に配置される。すなわち、フィンに穿孔された伝熱管挿通用の孔に挿通される伝熱管も、風上から風下側に向かって重なることなく順次位置ずれした略千鳥状に配置されることとなる。
　したがって、伝熱管挿通用の孔を穿孔する穿孔金型としては、フィンに形成される伝熱管列が２列又は３列以上等のように複数列の場合であっても、穿孔用ピンが１列の穿孔金型一つでよい。しかも、金型交換等することなく、フィン素材板を単純に順送りするだけで伝熱管挿通用の孔を連続的にプレス穿孔することができる。そして、伝熱管は風上から風下側に向かって重なることなく順次位置ずれして略千鳥状に配置されるので、各伝熱管に対する空気の接触度合が高まって伝熱性能が向上し、熱交換効率を高めることができる。
　つまり、熱交換器の製造コストを下げることができると同時に熱交換効率を向上させることができるので、安価で高効率な熱交換器を実現することができる。
　本開示の他の一態様に係る熱交換器は、複数のフィンからなるフィン群と、フィン群に挿通された複数の伝熱管と、を有し、複数のフィンは、熱交換器の風上側から風下側に並設されて配置されている。複数のフィンの各々は複数のフィンの各々の平面視において、略くの字形状であり、熱交換器の風上となる前縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度と、風下となる後縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度とが同じ鈍角であり、前縁の２本の直線部の間を結ぶ湾曲部と後縁の２本の直線部の間を結ぶ湾曲部とが同じ形状を有するように構成されている。複数の伝熱管は、複数のフィンの各々の平面視において１列に配置されおり、且つ、並設された複数のフィンの平面視において、前縁の２本の直線部の延長線同士の交点と後縁の２本の直線部の延長線同士の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上に配置されるとともに、各列の段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと前縁の２本の直線部の各々とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置されている。
　これにより、フィン素材板を順送りすることで、単一の穿孔金型を用いて伝熱管挿通用の孔列をプレス形成することができる。そして、単一の金型を用いた単純工程によって製造された１列孔のフィンを並べれば、空気の流れ方向において伝熱管挿通用の孔が２列以上並ぶこととなる。つまり、空気の流れ方向において、複数の伝熱管を、互いに重なることなく略千鳥状に配置させることができる。
　したがって、伝熱管挿通用の孔をプレス形成する穿孔金型としては一つの金型でよい。しかも、金型交換等することなく、フィン素材板を単純に順送りするだけで伝熱管挿通用の孔を連続的にプレス形成でき、工程も簡素化する。よって、伝熱管と空気との熱交換率を高めて熱交換効率を向上させつつ大幅なコストダウンを図ることが可能となり、安価で高効率な熱交換器を得ることができる。加えて、並べられた各フィンは互いに独立しているため、より確実に断熱でき、熱交換器の性能を一段と向上させることができる。
　複数の伝熱管の段方向のピッチＳＰは、少なくとも２種類以上のピッチの組み合わせであってもよい。
　これにより、例えば、熱交換器を通過する空気の流速が早い部分では伝熱管の段方向のピッチＳＰを短くし、空気の流速が遅い部分ではピッチＳＰを長くすることによって、熱交換器を通過する空気の速度分布を調整することができる。従って、熱交換器全域における伝熱性能を向上させて、より高性能な熱交換器を実現することができる。
　複数のフィンの各々のフィン表面には、第１切起こし及び第１切起こしと交差する方向に配置された第２切り起こしが設けられていてもよい。第１切起こし及び第２切り起こしは、それぞれ空気の流れ方向に開口するように構成されていてもよい。
　これにより、熱交換器が例えば貫流型の送風機の前面側に配置された際、送風機の前面側から吸引される空気に対しては第１切り起こしが空気の流路に配置されるとともに、上方から吸引される空気に対しては第２切り起こしが空気の流路に配置される。これにより、熱交換器を通過する空気の流れに抵抗をつけることができため、熱交換器を通過する空気の速度分布を調整して熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
　複数の伝熱管には、異なる大きさの外形を有する２種類以上の伝熱管がふくまれていてもよい。
　これにより、伝熱管を流れる冷媒の気液混合状態に応じて伝熱管と冷媒との熱交換を最適化して、高い熱伝達率を実現することができる。従って、熱交換器を更に高効率化することができるとともに、細い伝熱管を用いることによって伝熱管の材料費を下げて一段と安価な熱交換器とすることができる。
　複数のフィンの各々は複数のフィンの各々の平面視において、風上前縁の２本の直線部の延長線同士の交差角度と、風下後縁の２本の直線部の延長線同士の交差角度とが同一となるように構成されていてもよい。
　これにより、略くの字形状のフィンの風上前縁と風下後縁との間の巾寸法を全域にわたって等しくして、十分な熱交換面積を確保することができ、更に熱交換効率の高い高効率な熱交換器を得ることができる。そして、フィン素材板をフィン形状に切断する際、一つ目のフィンの風下側縁部と二つ目の風上側縁部との間に無駄な廃材が発生することが回避され、効率的に熱交換器を生産することができる。
　複数のフィンの各々は、略くの字形状のフィンの端部に切り離し可能に配置された第２フィン部を有していてもよい。
　これにより、略くの字形状のフィンから第２フィン部を切り離すことにより、略くの字形状のフィンによって形成される熱交換器と、第２フィン部によって形成される熱交換器とを一つの金型で製造することができ、大幅なコストダウンを実現することができる。
　熱交換器は、複数のフィンの各々から切り離された第２フィン部で構成された熱交換ブロックを有し、当該熱交換ブロックが、熱交換器の最外方に位置するフィンの風上側の、前面もしくは背面に配置されていてもよい。
　これにより、熱交換器の幅方向寸法を小さく保ちながら熱交換器の伝熱面積を確保することができる。従って、熱交換器が空気調和機の室内機に配置される際には、室内機の奥行きサイズが大型化するのを抑えることができる。また、フィンをカットすることにより生じたフィン残部を利用して熱交換器の伝熱面積を確保することができるので、材料の無駄がなく、且つ高性能な熱交換器を実現することができる。
　熱交換器は、熱交換器の背面側に配置された別体構成の第２熱交換器を有していてもよい。
　これにより、汎用性の高い既存の熱交換器を第２熱交換器として組合せて、熱交換器にかけられるコストおよび必要とされる熱交換器の能力に応じた最適な熱交換器を、より低コストで提供することができる。
　本開示の一態様に係る空気調和機は、吸込み口及び吹出し口を有する本体と、本体に収納された貫流型の送風機と、上記のいずれかの熱交換器と、を備える。熱交換器は、送風機の前面側に配置されている。
　これにより、安価で高効率な熱交換器を用いて、性能が高く、且つ安価な空気調和機を得ることができる。
　なお、吸込み口が本体の上面部に設けられていてもよい。そして、熱交換器の複数の伝熱管は、複数のフィンの各々の上部であって吸込み口と対向する部分における段方向のピッチＳＰが、複数のフィンの各々の他の部分における段方向のピッチＳＰより短くなるように配置されていてもよい。
　これにより、本体上面の吸込み口から空気が吸い込まれる場合において空気の流れが最も速くなるフィン上部は、伝熱管の段方向のピッチＳＰが短いため空気の抵抗が大きくなる。このため、当該フィン上部において空気の流速が低下して、ピッチＳＰの長い他の部分を流れる空気の流速に近似するようになり、空気の流速分布の均一化が図られる。従って、熱交換器全体にわたって伝熱性能を向上させることができるので、高性能な熱交換器を得ることができる。
　なお、吸込み口が本体の上面部に設けられ、複数のフィンの各々における第２切り起こしが複数のフィンの各々の上部であって吸込み口と対向する部分に配置されていてもよい。
　これにより、例えば熱交換器が貫流型の送風機の前面側に配置される際には、送風機の前面側から伝熱管の段の間を通過する空気に対しては第１切り起こしが空気の流路に位置し、熱交換器を通過する空気の流れに対して抵抗となる。また、本体の上部の吸込み口から伝熱管の列の間を通過する空気に対しては第２切り起こしが空気の流路に位置し、熱交換器を通過する空気の流れに対して抵抗となる。従って、熱交換器を通過する空気の速度分布を効果的に調整して熱交換器の熱交換効率をより向上させることができる。
　以下、本開示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開示が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　本実施の形態１においては、本開示の熱交換器として、冷媒配管で互いに接続された室外機と室内機とで構成したセパレート型の空気調和機に組み込まれて使用される熱交換器を例として説明する。以下、熱交換器の構成を空気調和機の構成とともに説明する。
　図１は実施の形態１に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図、図２は同熱交換器のフィンを示す平面図、図３は同フィンの要部を示す拡大平面図、図４は同熱交換器のフィン製造の例を示す説明図である。なお、図１における左側を前面側、右側を背面側として、以降説明する。
　図１に示すように、本実施の形態の空気調和機１００においては、室内機１の本体２の上面に吸込み口３が設けられ、本体２の下面に吹出し口４が設けられている。本体２の内部には、貫流型の送風機５とフィンチューブ型の熱交換器６とが収納されている。
　熱交換器６は、本体２内における前面側に配置された前面側熱交換器６Ａと、本体２内における背面側に配置された背面側熱交換器６Ｂと、を含む。前面側熱交換器６Ａおよび背面側熱交換器６Ｂは、前面側熱交換器６Ａおよび背面側熱交換器６Ｂにより貫流型の送風機５を風上側から取り囲むように配置されている。
　前面側熱交換器６Ａおよび背面側熱交換器６Ｂは、フィン群を構成する多数のフィン８，９と、これらのフィン８，９に略直角に挿入され、内部を冷媒が流動する多数の伝熱管１０とを有する。多数のフィン８，９は、図１における紙面の奥行方向に所定の間隔で平行に並べられてそれぞれフィン群を構成し、平行に並べられた多数のフィン８，９の間を空気が流動する。前面側熱交換器６Ａのフィン８と背面側熱交換器６Ｂのフィン９とは分離されているが、前面側熱交換器６Ａ及び背面側熱交換器６Ｂの伝熱管１０同士が連通されることにより、前面側熱交換器６Ａ及び背面側熱交換器６Ｂは一つの熱交換器として作用する。
　以下、本開示の対象となる前面側熱交換器６Ａの構成について説明する。
　本実施の形態で示す前面側熱交換器６Ａは、図２に示すように、そのフィン８が、フィン８の平面視において略くの字形状（略Ｖ字形状）に形成されている。フィン８の風上側縁部を構成する２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線が交差する交差部分の角度（交差角度）と、フィン８の風下側縁部を構成する２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線が交差する交差部分の角度（交差角度）とが、同じ鈍角である。また、フィン８は、風上側縁部を構成する２本の直線部１１ａと直線部１１ｂとの間を結ぶ湾曲部１３、及び、風下側縁部を構成する２本の直線部１２ａと直線部１２ｂとの間を結ぶ湾曲部１４を有する。
　湾曲部１３，１４の形状としては、例えば楕円曲線、双曲線、スプライン、近似直線で結ぶ形状及び略くの字を面取りした形状などがある。本実施の形態では、図２に示すように、湾曲部１３，１４は円弧形状としてある。また、風上側縁部の円弧形状の湾曲部１３及び風下側縁部の円弧形状の湾曲部１４は、曲率半径が同じ且つ同じ寸法の形状としてある。直線部１１ａ，１１ｂからなる風上側縁部と直線部１２ａ，１２ｂからなる風下側縁部とは平行状態となっており、フィン８の上部から下部に至るフィン８の全域にわたってフィン幅が同じになるようにフィン８が構成されている。
　各フィン８には、所定の間隔で伝熱管挿通用の多数の円形の孔１５がバーリング加工により形成されている。孔１５には、図１に示すように、伝熱管１０が挿入されて固定されている。
　孔１５は、図２及び図３に示すように、線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰ（送りピッチ）で少なくとも２列以上配置されている。なお、線ＦＬは、フィン８の風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線同士の交点と、風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線同士の交点とを結ぶ線である。フィン８は、フィン８の略くの字状の外縁（風上前縁及び風下後縁）と平行な方向となる段方向の孔１５のピッチ、すなわちフィン８の各列における孔１５のピッチをＳＰ（段ピッチ）、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂとが成す角度をそれぞれα，βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように構成されている。
　また、フィン１列分の幅方向の長さである列ピッチをＲＰとすると、ＲＰ＝ＦＰ・ｓｉｎαおよびＲＰ＝ＦＰ・ｓｉｎβの関係式が成り立つ。従って、列ピッチＲＰおよび角度α、βを設定すれば、所定のピッチＦＰは一義的に決まる。
　線ＦＬに平行に所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上配置された各孔１５は、同一の外形状を有する。なお、本実施の形態では、熱交換器の出入り口部分に位置することになる孔１５の外形の大きさ、この実施の形態では円形である孔１５の直径は、他の部分における孔１５の外形の大きさと異なるように構成されている。すなわち、複数の伝熱管１０には、伝熱管１０内を流れる冷媒の気液状態に応じて冷媒と伝熱管１０との間で最も高い熱交換がなされるように、少なくとも大小２種類の異なる大きさの外形を有する伝熱管１０が含まれている。例えば、空気調和機１００が暖房運転される場合には、室内機１の熱交換器６が凝縮器またはガスクーラーとして使用される。この際の熱交換器６における冷媒出口寄りの伝熱管１０の直径は、他の何れの箇所の伝熱管１０の直径よりも小さく形成されていてもよい。なお、空気調和機１００が冷房運転される場合には、室内機１の熱交換器６が蒸発器として使用されるため、伝熱管１０内の冷媒は暖房運転される場合と逆に流れる。従って、直径の小さな細い伝熱管１０が用いられる領域は、熱交換器６における冷媒入口寄りの領域となる。
　また、図２および図３に示すように、フィン８の孔１５の段方向の間において、フィン面に複数の切り起こしが設けられている。本実施の形態の例では、段方向に隣接する二つの孔１５の間に、３種類の切り起こし１６，１７，１８が風上から順に設けられている。複数の切り起こし１６，１７，１８は、互いに略平行に並べられている。切り起こし１６，１７，１８の立ち上がり部は、伝熱管１０の外周に概略沿うように配置されている。なお、切り起こし１６，１７，１８の巾及び切り起こし高さ等は、空気との熱交換性能を考慮して適宜設定されている。
　次に、上記のように構成された空気調和機１００の作用効果について説明する。
　熱交換器６においては、伝熱管１０が挿通されて固定される各列の孔１５が、図２及び図３に示すように、風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線の交点と風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで配置される。従って、図４に示すように、フィン８の製造の際には、フィン素材板１９をピッチＦＰで矢印Ｘ方向に順に送りながら、１列に配置された穿孔ピンを持つ穿孔金型（図示せず）を用いて伝熱管挿通用の孔１５を穿孔し、その後、所定の孔列（例えば、図３の場合は３列）を持つ形状となるようにフィン素材板１９を切り離すことで、フィン８を製造することかできる。
　そして、上記１列の穿孔ピンを持つ穿孔金型一つを用いて穿孔されたフィン８の３列の各列の孔１５は、段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部１１ａ、１１ｂとが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置されている。従って、貫流型の送風機５の中心に向かって流れる空気の流れ方向（図２及び図３の矢印Ｙ方向）において、孔１５は風上側から風下側に向かって重なることなく順次位置ずれした略千鳥状に配置された状態となる。
　例えば、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがともにＳＰ・１／２である場合、伝熱管１０は列方向に隣り合う伝熱管同士の距離が等間隔となる千鳥状に配置された状態となる。
　したがって、伝熱管挿通用の孔１５を穿孔する穿孔金型は、フィン８を挿通する伝熱管１０の列が２列又は３列等のように複数列の場合であっても穿孔用ピンが１列の穿孔金型一つでよい。しかも、金型交換等することなく単純にフィン素材板１９を順送りするだけで伝熱管挿通用の孔１５を連続的にプレス穿孔することができる。よって、フィン８の製造コストを下げることができる。
　穿孔用ピンが１列の穿孔金型一つを用いてフィン８に穿孔しても、フィン８の各列の孔１５は空気の流れ方向において順次位置ずれして略千鳥状に配置される。従って、孔１５に挿通される伝熱管１０と空気との接触度合が高まって伝熱性能が向上するため、熱交換器６の熱交換効率を高めることができる。つまり、１列の穿孔金型一つで伝熱管挿通用の孔１５を穿孔しても、風上側から風下側に向かって略千鳥状に孔１５を配置させることができ、高効率な熱交換器とすることができる。
　このように、本実施の形態の熱交換器は、金型交換等することなく、穿孔用ピンが１列の穿孔金型一つでフィンを製造することで製造コストを下げることができるとともに、熱交換効率を向上させることができ、安価で高効率な熱交換器とすることができる。
　また、本実施の形態において、伝熱管１０には、異なる大きさの外形を有する複数種類の伝熱管が含まれている。本実施の形態では、複数の伝熱管１０の間で管径を大小に異ならせている。従って、冷媒の気液状態に応じて伝熱管１０と冷媒との熱交換を最適化して高い熱伝達率を実現することができる。例えば、熱交換器６が凝縮器またはガスクーラーとして使用される際の熱交換器６の冷媒出口寄りの伝熱管１０、あるいは熱交換器６が蒸発器として使用される際の熱交換器６の入口寄りの伝熱管１０の管径（直径）を、熱交換器６の他の箇所よりも細くすることにより、伝熱管１０内の冷媒の熱伝達率を向上させて、熱交換器６の熱交換能力を増大させることができる。また、上述の細い管径の伝熱管１０が配置される領域における冷媒は液相状態であり密度が大きいため、冷媒の流通抵抗はあまり増大することがない。従って、細い伝熱管１０が用いられることによって熱交換能力の増大が妨げられる可能性は低い。
　以上のように、本実施の形態に示した構成によって、熱交換器を更に高効率化することができる。また、管径を小さくすることで、高価な銅からなる伝熱管１０の銅の使用量を抑えることができ、安価な熱交換器とすることができる。
　本実施の形態において、フィン８は、フィン８の風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線が交差してなす角度と、風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線が交差してなす角度とが同一となるように構成されている。従って、略くの字形状のフィン８の全域にわたって、風上前縁と風下後縁との間の巾寸法が等しい。
　よって、略くの字形状のフィン８の全域にわたって十分な熱交換面積を確保することができるため、冷媒の熱交換能力を向上させて、熱交換効率の高い高効率な熱交換器とすることができる。また、フィン素材板１９を切断して複数のフィン８を生産する際、一つ目のフィン８の風下側縁部と二つ目のフィン８の風上側縁部との間に無駄な廃材が発生することがなくなり、効率的にフィン８を生産することができる。
　（実施の形態２）
　図５は実施の形態２に係る熱交換器のフィンを示す平面図、図６は同熱交換器を空気調和機に用いた状態におけるフィンの平面図である。
　本実施の形態の熱交換器は、伝熱管挿通用の孔１５（伝熱管１０）の段方向のピッチＳＰが少なくとも２種類以上となるように構成されている。本実施の形態の例では、空気調和機の本体２の上面の吸込み口３（図１参照）と対向するフィン上部における段方向の伝熱管挿通用の孔１５ａ（伝熱管１０）のピッチＳＰ１が、他の部分の伝熱管挿通用の孔１５ｂ（伝熱管１０）のピッチＳＰ２より短くなるように、孔１５ａ，１５ｂが配置されている。
　本体２の上面の吸込み口３から吸い込まれる空気の流れは、フィン上部において最も速い。空気の流れが最も速いフィン上部における伝熱管１０の段方向のピッチＳＰ１が短いことで、フィン上部において、伝熱管１０によって抵抗が大きくなって当該部分で空気の流速が低下して、ピッチＳＰ２が長い他の部分を流れる空気の流速に近似するようになる。従って、前面側熱交換器６Ａを通過する空気の流速分布の均一化が図られることになり、前面側熱交換器６Ａの伝熱性能が向上し、高性能な熱交換器を実現することができる。
　すなわち、前面側熱交換器６Ａを通過する空気の流速が早い部分には伝熱管のピッチが短いピッチＳＰ１の部分を位置させ、空気の流速が遅い部分にはピッチが長いピッチＳＰ２の部分を位置させることによって、前面側熱交換器６Ａを通過する空気の速度分布を調整する。これにより、熱交換器全域における伝熱性能を向上させて、より高性能な熱交換器とすることができる。
　特に、本実施の形態のように空気調和機の吸込み口３が本体２の上面の１箇所である場合は、フィン上部において空気抵抗が大きくなることで、吸込み口３部分からフィン前縁側に回り込む空気の量が多くなって空気の流速分布の調整が進む。従って、空気の流速分布がより均一化し、より高性能な熱交換器とすることができる。
　その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同じであり、説明は省略する。
　（実施の形態３）
　図７は実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示す平面図、図８は同熱交換器を用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。
　本実施の形態の熱交換器においては、実施の形態１の図３に示した形態と同様に、フィン８に複数の切り起こし１６，１７，１８が配置されている。複数の切り起こし１６，１７，１８は、空気の流れ方向に開口するように形成されている。例えば、本実施の形態では図７に示すように、フィン８の平面視における長辺部分に風上前縁に向かって開口するように切り起こし（以下、この切り起こしを第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａと称す）が設けられ、フィン８の上端となるフィン８の短辺部分に第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａと略交差するように略９０度向きの異なる切り起こし（以下、この切り起こしを第２切り起こし１６ｂ，１７ｂ，１８ｂと称す）が設けられている。
　なお、複数の第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａの各々は、風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線の交点と風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行にピッチＦＰで配置されている。すなわち、第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａを一組として、当該一組の第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａと同一形状の第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａの組が線ＦＬに平行にピッチＦＰで配置されている。
　これにより、図８に示すように前面側熱交換器６Ａが貫流型の送風機５の前面側に配置された際、送風機５の前面側から伝熱管１０の段の間を通過する空気に対しては、第１切り起こし１６ａ，１７ａ，１８ａが空気の流路に位置して空気の流れに対する抵抗となる。また、本体２上部の吸込み口３から伝熱管１０の列の間を通過する流速の速い空気に対しては、第２切り起こし１６ｂ，１７ｂ，１８ｂが空気の流路に位置して空気の流れに対する抵抗となる。これにより、前面側熱交換器６Ａを通過する空気の速度分布を効果的に調整して熱交換器６の熱交換効率をより向上させることができる。
　また、本実施の形態においても、実施の形態２で説明したように、フィン８の上部における空気の抵抗が大きくなる分、フィン８の前縁側に回り込む空気の量が多くなって流速分布の調整が進む。従って、本実施の形態の構成では空気の流速分布がより均一化し、より高性能な熱交換器とすることができる。
　その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同じであり、説明は省略する。
　（実施の形態４）
　図９は実施の形態４に係る熱交換器のフィンを示す平面図である。
　本実施の形態においては、実施の形態１～３で説明した略くの字形状のフィン８（図２等参照）の端部に、フィン９が接続された構成である。フィン９は、フィン８の端部においてフィン８と一体形成されており、フィン８から切り離すことが可能である。
　これにより、略くの字形状のフィン８によって形成される前面側熱交換器６Ａ及びフィン９によって形成される背面側熱交換器６Ｂにおける、フィン８およびフィン９を一つの金型で一気にプレス加工して製造することができる。従って、熱交換器６の製造コストをさらに低減することができる。
　なお、フィン９は、フィン９の端部に第２フィン部２０が接続された構成としてもよい。第２フィン部２０は、フィン９の端部においてフィン９と一体形成されており、フィン９から切り離すことが可能である。これにより、略くの字形状のフィン８によって形成される前面側熱交換器６Ａ、フィン９によって形成される背面側熱交換器６Ｂ、及び第２フィン部２０によって形成される熱交換ブロック２１における、フィン８、フィン９及び第２フィン部２０を一つの金型で一気にプレス加工して製造することができる。従って、熱交換器の製造コストをさらに低減することができる。
　その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同じであり、説明は省略する。
　（実施の形態５）
　図１０は実施の形態５に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。
　本実施の形態においては、一体形成された略くの字形状のフィン８とフィン９の第２フィン部２０（図９参照）とをカットして互いに切り離し、カットされた第２フィン部２０で熱交換ブロック２１を形成している。そして、熱交換ブロック２１が、背面側熱交換器６Ｂの最外方に位置するフィン９の風上側の、前面もしくは背面に配置されている。図１０に示す例では、熱交換ブロック２１は、フィン９の風上側における背面に配置されている。
　このような構成により、フィン９で形成される背面側熱交換器６Ｂの前後方向の寸法Ｌを小さくしながら当該背面側熱交換器６Ｂの伝熱面積を確保することができる。よって、空気調和機の室内機１に熱交換器が配置される際に、室内機１の奥行きサイズが大型化するのを抑えることができる。また、フィン素材板１９をカットする際に得られる第２フィン部２０を利用して、熱交換器６全体の伝熱面積を確保することができる。従って、材料の無駄がない、高性能な空気調和機を得ることができる。なお、実施の形態４の場合と同様に、フィン９は略くの字形状に屈曲したフィン８と一体形成された後、フィン８から切り離されて形成されるものであってもよい。
　その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同じであり、説明は省略する。
　（実施の形態６）
　図１１は実施の形態６に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。
　本実施の形態の熱交換器は、実施の形態１で説明した前面側熱交換器６Ａの背面側に、前面側熱交換器６Ａの金型とは別の金型で形成された、別体構成の第２熱交換器２２が組み合わされて構成されている。
　このように、本実施の形態においては、別の金型で形成された汎用性の高い既存の熱交換器を第２熱交換器２２として組合せることで、熱交換器にかけられるコストおよび熱交換器に求められる能力に応じた最適な熱交換器を、より低コストで提供することができる。
　その他の構成及び作用効果は実施の形態１と同じであり、説明は省略する。
　（実施の形態７）
　図１２は実施の形態７に係る熱交換器とそれを用いた空気調和機の室内機を示す断面図である。
　本実施の形態においては、実施の形態１で説明した１列の穿孔ピンを持つ穿孔金型（図示せず）を用いてピッチＦＰで伝熱管挿通用の孔１５を穿孔したフィン素材板１９を、１列の孔列を持つ形状に切り離して一つ孔列のフィン（以下、一つ孔列フィンと称す）８０が製造される。そして、一つ孔列フィン８０を風上側から風下側に複数並設することで熱交換器が構成されている。なお、本実施の形態においては、一つ孔列フィン８０を風上側から風下側に二つ並設している。なお、本実施の形態の例では、フィン９についても同様に一つ孔列フィン９０を複数並設して構成している。
　このような構成により、風上側から風下側に並設された複数の一つ孔列フィン８０の各孔１５、つまり伝熱管１０は、実施の形態１の場合と同様に、フィン８の風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線の交点と風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に所定のピッチＦＰで配置される。また、伝熱管１０の段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂとが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置される。
　つまり、この熱交換器は、一つ孔列フィン８０が風上側から風下側に複数並設されることによって、実施の形態１の場合と同様に、伝熱管１０が、風上前縁の２本の直線部１１ａ，１１ｂの延長線の交点と風下後縁の２本の直線部１２ａ，１２ｂの延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上配置される。また、各列の段方向のピッチをＳＰ、線ＦＬと風上前縁の２本の直線部とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように、伝熱管１０が配置される。
　よって、実施の形態１と同様、フィン素材板１９をピッチＦＰで順送りしながら単一の穿孔金型によって伝熱管挿通用の孔列をプレス形成する、単一金具を用いた単純工程によりフィン８を製造することができる。そして、空気の流れ方向（換言すると、２列以上の複数の列方向）に並ぶ伝熱管挿通用の孔１５（つまり伝熱管１０）を、互いに重なることなく、略千鳥状に配置させることができる。したがって、伝熱管挿通用の孔１５をプレス形成する際の穿孔金型は一つでよく、しかも金型交換等することなくフィン素材板１９を単純に順送りするだけで伝熱管挿通用の孔１５を連続的にプレス形成できるため、フィン８の製造工程が簡素化される。よって、伝熱管１０と空気との熱交換率を高めて熱交換効率を向上させつつ、大幅なコストダウンを図ることが可能となり、安価で高効率な熱交換器を得ることができる。
　さらに、各一つ孔列フィン８０はそれぞれ互いに独立しているので、一つ孔列フィン８０同士の間で断熱される。従って、熱交換器の性能を効果的に向上させることができる。
　以上、本開示に係る熱交換器及び空気調和機について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本開示は、これに限定されるものではなく、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれるものである。
　例えば、熱交換器として、本実施の形態１～６ではフィン８に形成する孔の列を３列としたが、この孔１５は２列もしくは３列以上の複数列であってもよいものである。
　なお、本実施の形態２で説明した伝熱管１０のピッチＳＰは大小の２種類としたが、前面側熱交換器６Ａに流入する空気の流速分布に応じて例えば大中小の３種類等としてもよい。短いピッチＳＰ１で孔１５が配列され部分はフィン８の上部としたが、本体２の吸込み口３が本体２の前面側にも設けられている場合には、前面側熱交換器６Ａの前面側の部分と上部との２箇所に短いピッチＳＰ１で孔１５が配列される部分が設けられてもよい。
　なお、実施の形態７では、熱交換器の一つ孔列フィン８０を２つ並設した場合について例示した。しかしながら、一つ孔列フィン８０を並設する数については、必要とされる熱交換器の能力に応じて適宜増やせばよいものである。
　なお、実施の形態７において説明した一つ孔列フィン８０で構成された熱交換器と、実施の形態２～６で説明した一つもしくは複数の熱交換器とを組み合わせてもよい。これによって、必要とされる熱交換器の能力等に応じて高効率かつ安価な熱交換器を得ることができる。
　なお、空気調和機として、上記各実施の形態では室内機と室外機とが分離されているセパレート型の空気調和機について説明した。しかしながら、本開示の空気調和機としては、一体型の空気調和機であってもよく、上記各実施の形態において説明したセパレート型の空気調和機の場合と同様の効果が得られるものである。
　以上説明したように、本開示にかかる熱交換器は、単一の金型で空気の流れ方向に重ならない伝熱管配列とすることができ、しかも金型交換等が不要となるので製造工程も単純化でき、高効率かつ安価な熱交換器とすることができる。当該熱交換器を用いた空気調和機は、安価で高性能な空気調和機とすることができる。よって、一般家庭で使用される空気調和機をはじめとして様々な空気調和機に広く適用できる。
　１　室内機
　２　本体
　３　吸込み口
　４　吹出し口
　５　送風機
　６　熱交換器
　６Ａ　前面側熱交換器
　６Ｂ　背面側熱交換器
　８，９　フィン
　１０　伝熱管
　１１ａ，１１ｂ　直線部
　１２ａ，１２ｂ　直線部
　１３，１４　湾曲部
　１５，１５ａ，１５ｂ　孔
　１６，１７，１８　切り起こし
　１６ａ，１７ａ，１８ａ　第１切り起こし
　１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ　第２切り起こし
　１９　フィン素材板
　２０　第２フィン部
　２１　熱交換ブロック
　２２　第２熱交換器
　８０，９０　一つ孔列フィン
　１００　空気調和機

Claims (12)

  1. 　複数のフィンからなるフィン群と、
    　前記フィン群に挿通された複数の伝熱管と、
    を有する熱交換器であって、
    　前記複数のフィンの各々は前記複数のフィンの各々の平面視において、
    　　略くの字形状であり、
    　　前記熱交換器の風上となる前縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度と、前記熱交換器の風下となる後縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度とが同じ鈍角であり、
    　　前記前縁の前記２本の直線部の間を結ぶ湾曲部と、前記後縁の前記２本の直線部の間を結ぶ湾曲部とが同じ形状を有するように構成され、
    　前記複数の伝熱管は前記複数のフィンの各々の平面視において、
    　　前記前縁の前記２本の直線部の延長線同士の交点と前記後縁の前記２本の直線部の延長線の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上に配置されるとともに、
    　　各列の段方向のピッチをＳＰ、前記線ＦＬと前記前縁の前記２本の直線部の各々とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置された、
    熱交換器。
  2. 　複数のフィンからなるフィン群と、
    　前記フィン群に挿通された複数の伝熱管と、
    を有する熱交換器であって、
    　前記複数のフィンは、前記熱交換器の風上側から風下側に並設されて配置されており、
    　前記複数のフィンの各々は前記複数のフィンの各々の平面視において、
    　　略くの字形状であり、
    　　前記熱交換器の風上となる前縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度と、前記熱交換器の風下となる後縁の２本の直線部の延長線同士がなす交差角度とが同じ鈍角であり、
    　　前記前縁の前記２本の直線部の間を結ぶ湾曲部と、前記後縁の前記２本の直線部の間を結ぶ湾曲部とが同じ形状を有するように構成され、
    　前記複数の伝熱管は、
    　　前記複数のフィンの各々の平面視において１列に配置されており、且つ、
    　　並設された前記複数のフィンの平面視において、
    　　　前記前縁の前記２本の直線部の延長線同士の交点と前記後縁の前記２本の直線部の延長線同士の交点とを結ぶ線ＦＬに平行に、所定のピッチＦＰで少なくとも２列以上に配置されるとともに、
    　　　各列の段方向のピッチをＳＰ、前記線ＦＬと前記前縁の前記２本の直線部の各々とが成す角度をそれぞれα、βとしたとき、ＦＰ・ｃｏｓαおよびＦＰ・ｃｏｓβがＳＰ・１／４からＳＰ・３／４の範囲内に収まるように配置された、
    熱交換器。
  3. 　前記段方向の前記ピッチＳＰは、少なくとも２種類以上のピッチの組み合わせである、
    請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記複数のフィンの各々のフィン表面は、第１切起こし及び前記第１切起こしと交差する方向に配置された第２切り起こしを有し、
    　前記第１切起こし及び前記第２切り起こしは、空気の流れ方向に開口している、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器。
  5. 　前記複数の伝熱管には、異なる大きさの外形を有する２種類以上の伝熱管が含まれている、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換器。
  6. 　前記複数のフィンの各々は前記複数のフィンの各々の平面視において、前記前縁の前記２本の直線部の延長線同士の交差角度と、前記後縁の前記２本の直線部の延長線同士の交差角度とが同一となるように構成されている、
    請求項１～５のいずれか１項記載の熱交換器。
  7. 　前記複数のフィンの各々は、前記複数のフィンの各々の端部に切り離し可能に配置された第２フィン部を有する、
    請求項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器。
  8. 　前記熱交換器は、前記複数のフィンの各々から切り離された前記第２フィン部で構成された熱交換ブロックを有し、
    　前記熱交換ブロックは、前記熱交換器の最外方に位置するフィンの風上側の前面もしくは背面に配置された、
    請求項７に記載の熱交換器。
  9. 　前記熱交換器は、前記熱交換器の背面側に配置された別体構成の第２熱交換器を有する、
    請求項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器。
  10. 　吸込み口及び吹出し口を有する本体と、
    　前記本体に収納された貫流型の送風機と、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の熱交換器と、
    を備えた空気調和機であって、
    　前記熱交換器は、前記送風機の前面側に配置されている、
    空気調和機。
  11. 　前記吸込み口は前記本体の上面部に配置されており、
    　前記熱交換器の前記複数の伝熱管は、前記複数のフィンの各々の上部であって前記吸込み口と対向する部分における段方向のピッチＳＰが、前記複数のフィンの各々の他の部分における段方向のピッチＳＰより短くなるように配置された、
    請求項１０に記載の空気調和機。
  12. 　請求項４に記載の熱交換器を有する、請求項１０または請求項１１に記載の空気調和機であって、
    　前記吸込み口は前記本体の上面部に配置されており、
    　前記複数のフィンの各々における前記第２切り起こしは、前記複数のフィンの各々の上部であって前記吸込み口と対向する部分に配置されている、
    空気調和機。
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