WO2022168232A1 - 熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents

熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置 Download PDF

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heat exchanger
side portion
opening
cross
heat transfer
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English (en)
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敦 森田
剛志 前田
伸 中村
暁 八柳
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三菱電機株式会社
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    • F28F2255/16—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger and a refrigeration cycle device including the same.
  • Patent Literature 1 proposes a heat exchanger provided with flat heat transfer tubes in which the flow path located on the windward side is wider than the flow path located on the leeward side.
  • Flat heat transfer tubes are manufactured, for example, by extruding a material such as aluminum.
  • a flat heat transfer tube in which the flow path located on the windward side is wider than the flow path located on the leeward side for example, it is difficult to manufacture a desired flat heat transfer tube due to the asymmetrical cross-sectional shape.
  • can be Heat exchangers are required to improve manufacturability while ensuring heat transfer performance.
  • the present disclosure has been made as part of such development, and one object is to provide a heat exchanger that can improve manufacturability while ensuring heat transfer performance, and another object. is to provide a refrigeration cycle apparatus to which such a heat exchanger is applied.
  • a heat exchanger includes flat heat transfer tubes, headers, and heat radiation fins.
  • a flat heat transfer tube has a first side and a second side with a width in the first direction, and extends in a second direction intersecting the first direction.
  • a plurality of flow paths extending in the second direction are arranged in the flat heat transfer tube at intervals in the first direction.
  • the header is formed with an opening, and the flat heat transfer tube is connected to the opening.
  • a flat heat transfer tube includes a body portion and a connection portion. The main body is attached to the heat radiating fins.
  • the connection part has an open end face where each of the plurality of flow paths is open, is inserted into the opening in the header and is connected to the header.
  • each of the plurality of channels has a first channel cross-sectional area.
  • the first side portion is tapered so that the width thereof is reduced as it approaches the opening end face.
  • the first open end of the first channel closest to the tapered first side portion of the plurality of channels has a second channel cross-sectional area smaller than the first channel cross-sectional area.
  • a refrigeration cycle apparatus includes the above heat exchanger.
  • the flat heat transfer tube includes the main body portion and the connection portion.
  • a plurality of flow paths are arranged at intervals in the flat heat transfer tube.
  • a flat heat transfer tube has a first side and a second side across a width.
  • a connecting portion connected to the opening of the header has an opening end surface in which the plurality of flow paths are respectively opened.
  • the first side portion is tapered so that the width thereof is reduced as it approaches the opening end face.
  • the first open end of the first channel closest to the first side has a second cross-sectional channel area that is smaller than the first cross-sectional channel area.
  • the refrigeration cycle apparatus by including the heat exchanger, it is possible to improve productivity while ensuring heat transfer performance.
  • FIG. 2 is a top view including a partial cross section, showing the structure of a portion where flat heat transfer tubes are connected to a header in the outdoor heat exchanger according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the cross-sectional line IV-IV shown in FIG. 3 in the same embodiment;
  • FIG. 4 is a front view showing an open end face at a connecting portion of flat heat transfer tubes in the same embodiment.
  • FIG. 4 is a partial top view showing one step of the method for manufacturing the outdoor heat exchanger in the same embodiment.
  • FIG. 8 is a top view including a partial cross section, showing a step performed after the step shown in FIG. 7 in the same embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining actions and effects of an outdoor heat exchanger in the same embodiment;
  • FIG. 8 is a top view including a partial cross section, showing the structure of a portion where flat heat transfer tubes are connected to a header in an outdoor heat exchanger according to Embodiment 2;
  • FIG. 4 is a front view showing an open end face at a connecting portion of flat heat transfer tubes in the same embodiment.
  • FIG. 4 is a partial top view showing one step of the method for manufacturing the outdoor heat exchanger in the same embodiment.
  • FIG. 11 is a top view including a partial cross section, showing the structure of a portion where flat heat transfer tubes are connected to a header in an outdoor heat exchanger according to Embodiment 3;
  • FIG. 4 is a front view showing an open end face at a connecting portion of flat heat transfer tubes in the same embodiment.
  • FIG. 4 is a partial top view showing one step of the method for manufacturing the outdoor heat exchanger in the same embodiment.
  • FIG. 16 is a partial top view including a partial cross section, showing a step performed after the step shown in FIG. 15 in the embodiment;
  • FIG. 16 is a partial top view including a partial cross section, showing a step performed after the step shown in FIG. 15 in the embodiment;
  • FIG. 11 is a top view including a partial cross section, showing the structure of a portion where flat heat transfer tubes are connected to a header in an outdoor heat exchanger according to Embodiment 4;
  • FIG. 4 is a front view showing an open end face at a connecting portion of flat heat transfer tubes in the same embodiment.
  • FIG. 4 is a partial top view showing one step of the method for manufacturing the outdoor heat exchanger in the same embodiment. It is a perspective view which shows the other example of the outdoor heat exchanger which concerns on each embodiment.
  • the refrigeration cycle device 1 includes a compressor 3, an indoor heat exchanger 5, a fan 7, an expansion valve 9, an outdoor heat exchanger 11, a propeller fan 13, a four-way valve 15, and refrigerant pipes connecting these. 17.
  • the structure of the outdoor heat exchanger 11 will be described in detail in each embodiment.
  • a solid line indicates the flow of the refrigerant in the heating operation.
  • the indoor heat exchanger 5 heat is exchanged between the flowing gas refrigerant and the air sent by the fan 7.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is condensed into a high-pressure liquid refrigerant (single-phase).
  • the heat-exchanged air is sent indoors from the indoor heat exchanger 5 to heat the room.
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the indoor heat exchanger 5 is turned into a two-phase refrigerant of low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant by the expansion valve 9 .
  • the two-phase refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 11 .
  • the outdoor heat exchanger 11 functions as an evaporator.
  • heat is exchanged between the flowing two-phase refrigerant and the air supplied by the propeller fan 13 .
  • the liquid refrigerant evaporates to become a low-pressure gas refrigerant (single-phase).
  • more refrigerant flows through the refrigerant passages located on the windward side than the refrigerant passages located on the leeward side.
  • a low-pressure gas refrigerant is sent out from the outdoor heat exchanger 11 .
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the outdoor heat exchanger 11 flows into the compressor 3 via the four-way valve 15 .
  • the low-pressure gas refrigerant that has flowed into the compressor 3 is compressed into high-temperature and high-pressure gas refrigerant, which is discharged from the compressor 3 again. This cycle is then repeated.
  • high-temperature and high-pressure gas refrigerant is discharged from the compressor 3 .
  • the discharged high-temperature and high-pressure gas refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 11 via the four-way valve 15 .
  • the outdoor heat exchanger 11 functions as a condenser. In the outdoor heat exchanger 11 , heat exchange takes place between the flowing refrigerant and the air supplied by the propeller fan 13 .
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is condensed into a high-pressure liquid refrigerant (single-phase).
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the outdoor heat exchanger 11 is turned into a two-phase refrigerant of low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant by the expansion valve 9 .
  • the two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 5 .
  • heat is exchanged between the flowing two-phase refrigerant and the air sent into the indoor heat exchanger 5 by the fan 7 .
  • the liquid refrigerant evaporates to become a low-pressure gas refrigerant (single-phase).
  • the heat-exchanged air is sent into the room from the indoor heat exchanger 5 to cool the room.
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the indoor heat exchanger 5 flows into the compressor 3 via the four-way valve 15 .
  • the low-pressure gas refrigerant that has flowed into the compressor 3 is compressed into high-temperature and high-pressure gas refrigerant, which is discharged from the compressor 3 again. This cycle is then repeated.
  • the structure of the outdoor heat exchanger 11 according to each embodiment will be described. Each embodiment will be described using the X-axis and the Y-axis for convenience of explanation.
  • Embodiment 1 An example of an outdoor heat exchanger as a heat exchanger according to Embodiment 1 will be described.
  • an outdoor heat exchanger 11 including flat heat transfer tubes 21 and heat radiation fins 41 and a header 31 are accommodated in a housing 10 of the outdoor unit.
  • a single row type outdoor heat exchanger 11 is arranged.
  • the housing 10 also accommodates a propeller fan 13 and a compressor 3 (not shown). By driving the propeller fan 13 (not shown), air flows in the housing 10 in the direction indicated by the arrow Y1.
  • the flat heat transfer tubes 21 in the outdoor heat exchanger 11 are provided with a main body portion 23 and a connection portion 25 .
  • the flat heat transfer tube 21 has a width in the Y-axis direction as the first direction and extends in the X-axis direction as the second direction.
  • a plurality of flow paths 27 extending in the X-axis direction are arranged at intervals in the Y-axis direction (see FIG. 4).
  • the flat heat transfer tube 21 has a first side portion 29a and a second side portion 29b across the width.
  • the first side portion 29a is positioned on the leeward side
  • the second side portion 29b is positioned on the windward side.
  • Radiation fins 41 are attached to the body portion 23 .
  • the connecting portion 25 has an open end surface 26 on which the open ends 28 (see FIG. 5) of the plurality of flow paths 27 are located.
  • the opening end face 26 is positioned along the Y-axis direction.
  • the connecting portion 25 is connected to the header 31 in such a manner that it is inserted into an opening 33 formed in the header 31 .
  • the first side portion 29 a and the second side portion 29 b of the connection portion 25 are in contact with the opening inner wall surface 34 of the opening portion 33 .
  • each of the plurality of channels 27 has a first channel cross-sectional area S1.
  • a molded body to be the main body portion 23 is manufactured.
  • connection portion 25 is subjected to processing (crinkling) to shrink the flat heat transfer tube 21 in the width direction (Y-axis direction).
  • the first side portion 29 a is tapered so that the width of the first side portion 29 a decreases as it approaches the opening end face 26 .
  • the first opening end 28a of the first flow path 27a closest to the first side portion 29a has a tapered shape. It is narrowed in the Y-axis direction so as to correspond to one side portion 29a.
  • the first opening end 28a of the first flow path 27a has a second flow path cross-sectional area S2 that is smaller than the first flow path cross-sectional area S1 of the opening end 28 of the other flow path 27a. That is, the first open end 28a of the first channel 27a closest to the first side portion 29a has a second channel cross-sectional area S2 smaller than the first channel cross-sectional area S1 of the open end 28 of the other channel 27.
  • the outdoor heat exchanger 11 according to Embodiment 1 is configured as described above.
  • step T1 a material for the flat heat transfer tubes is prepared.
  • step T2 the material is put into an extruder.
  • step T3 the molded body 20 (see FIG. 7) that will be a flat heat transfer tube is manufactured by extruding the material put into the extruder.
  • each of the plurality of flow paths 27 is extruded so as to have the first flow path cross-sectional area S1, so that the cross-sectional shape of the molded body 20 (see FIG. 7) is the body
  • the cross-sectional shape is symmetrical with respect to the center line in the width direction. This allows the material to be uniformly extruded and, for example, to produce void-free moldings.
  • step T4 the molded body 20 (see FIG. 7) is cut and compressed. As shown in FIG. 7, here, the molded body 20 is cut along the Y-axis direction. A cut surface of the cut molded body 20 serves as an open end surface 26 in which each of the plurality of flow paths 27 (see FIG. 4 and the like) opens.
  • the molded body 20 is contracted. That is, by applying pressure (see arrow P1) to the first side portion 29a of the molded body 20, for example, by a plate (not shown) or the like, in such a manner that the width of the molded body 20 is reduced as it approaches the opening end face 26. , forming a tapered first side 29a.
  • the first opening end 28a of the first flow path 27a closest to the first side portion 29a among the plurality of flow paths 27 on the opening end face 26 is located on the Y-axis. direction is narrowed (see FIG. 5).
  • the first open end 28a of the first channel 27a closest to the first side portion 29a has a second channel cross-sectional area smaller than the first channel cross-sectional area S1 of the open end 28 of the other channel 27. will have S2.
  • the flat heat transfer tube 21 including the main body portion 23 and the connection portion 25 is completed (step T5).
  • step T6 the flat heat transfer tubes 21 are connected to the headers 31 (see FIG. 8).
  • the connection portion 25 of the flat heat transfer tube 21 is inserted into the opening 33 provided in the header 31 as indicated by an arrow P3, and the first side portion 29a and the second side portion 29b are connected. It is brought into contact with the opening inner wall surface 34 of the opening 33 .
  • the tapered shape of the first side portion 29 a facilitates insertion into the opening 33 of the header 31 .
  • the length by which the connecting portion 25 is inserted into the header 31 is uniquely defined, so that the connecting portion 25 can be prevented from being inserted into the opening 33 of the header 31 more than necessary. . In this way, the attachment of the flat heat transfer tubes 21 to the header 31 is completed, and the main part of the outdoor heat exchanger 11 is completed.
  • the outdoor heat exchanger 11 According to the outdoor heat exchanger 11 described above, first, when manufacturing a molded body to be the flat heat transfer tube 21, as shown in the cross-sectional shape of the main body portion 23 (see FIG. 4), the center line in the width direction A molded body having a cross-sectional shape that is line-symmetrical with respect to is molded. As a result, the material is uniformly extruded, for example, a molded body without voids can be manufactured, which can contribute to improvement in manufacturability of the outdoor heat exchanger 11 .
  • the heat load decreases as the ventilation distance of air flowing from upwind to downwind increases.
  • the heat load is high, heat exchange between the air and the refrigerant is actively performed. Therefore, when functioning as an evaporator, heat transfer performance cannot be improved if the refrigerant is completely gasified by heat exchange with air.
  • the flow rate of the refrigerant flowing on the windward side is larger than the flow rate of the refrigerant flowing on the leeward side.
  • a cut portion of the molded body 20 that serves as the connecting portion 25 of the flat heat transfer tube 21 is processed (tube shrinking). That is, the first side portion 29a is tapered (constriction) so that the width of the first side portion 29a is reduced (from the width W1 to the width W2) as it approaches the opening end face 26 .
  • the first opening end 28a of the first flow path 27a closest to the first side portion 29a located on the leeward side is formed in a tapered shape. is narrowed in the Y-axis direction so as to correspond to .
  • the first open end 28 a has a second cross-sectional area S ⁇ b>2 smaller than the first cross-sectional area S ⁇ b>1 of the open end 28 of the other flow path 27 .
  • the refrigerant is less likely to flow through the first flow path 27a, and accordingly, more refrigerant flows through the flow path 27 located on the windward side where the heat load is higher. , and the complete gasification of the refrigerant can be suppressed. As a result, the heat transfer performance of the outdoor heat exchanger 11 can be ensured.
  • the first side portion 29a of the connection portion 25 of the flat heat transfer tube 21 connected to the header 31 is tapered, so that the opening portion 33 formed in the header 31 easier to insert into This can contribute to improving the manufacturability of the outdoor heat exchanger 11 .
  • connection portion 25 since the tapered first side portion 29 a of the connection portion 25 contacts the opening inner wall surface 34 of the opening portion 33 , the insertion length of the connection portion 25 (flat heat transfer tube 21 ) into the header 31 is reduced to Defined uniquely. Thereby, it is possible to prevent the connection portion 25 from being inserted into the opening 33 of the header 31 more than necessary. As a result, it is possible to contribute to stabilization of the flow of the refrigerant in the header 31 .
  • Embodiment 2 An example of an outdoor heat exchanger as a heat exchanger according to Embodiment 2 will be described. As shown in FIGS. 10 and 11, the open end surface 26 of the flat heat transfer tube 21 is inclined with respect to the Y-axis direction from the first side portion 29a toward the second side portion 29b in a manner approaching the main body portion 23. along the direction as the third direction.
  • the first side portion 29a is formed in a tapered shape so that the width of the first side portion 29a is reduced as it approaches the open end surface 26 thereof.
  • the first open end 28a of the first channel 27a closest to the first side 29a has a second cross-sectional channel area S2 that is less than the first cross-sectional channel area S1 of the open end 28 of the other channel 27. .
  • step T4 an example of a method for manufacturing the outdoor heat exchanger 11 described above will be described. After the steps similar to steps T1, T2 and T3 shown in FIG. 6 are performed, the molded body is cut and the tube is compressed (step T4).
  • the molded body 20 is cut along a direction inclined with respect to the Y-axis direction.
  • a cut surface of the cut molded body 20 serves as an open end surface 26 in which each of the plurality of flow paths 27 (see FIG. 11) opens.
  • the molded body 20 is cut and the molded body 20 is compressed. That is, by applying pressure (see arrow P1) to the first side portion 29a of the molded body 20, for example, by a plate (not shown) or the like, in such a manner that the width of the molded body 20 is reduced as it approaches the opening end face 26. , forming a tapered first side 29a.
  • the first opening end 28a of the first channel 27a closest to the first side portion 29a among the plurality of channels 27 on the opening end face 26 is located at the other end.
  • the open end 28 of the channel 27 has a second cross-sectional channel area S2 that is smaller than the first cross-sectional channel area S1.
  • the opening end face 26 extends from the first side portion 29a located on the leeward side toward the second side portion 29b located on the windward side. 23 along a direction inclined with respect to the Y-axis direction.
  • the length of the second flow path 27b located on the leeward side is longer than the length of the first flow path 27a located on the windward side.
  • the flow path resistance (frictional resistance) of the second flow path 27b positioned on the leeward side becomes higher than the flow path resistance (frictional resistance) of the first flow path 27a positioned on the windward side.
  • the coolant can easily flow through the second flow path 27b.
  • the refrigerant is less likely to flow into the first flow path 27a located on the leeward side. more refrigerant will flow to. As a result, the heat transfer performance of the outdoor heat exchanger 11 can be improved.
  • Embodiment 3 An example of an outdoor heat exchanger as a heat exchanger according to Embodiment 3 will be described. As shown in FIGS. 13 and 14, the open end face 26 of the flat heat transfer tube 21 is positioned along the Y-axis direction.
  • the first side portion 29a is formed in a tapered shape in such a manner that the width of the first side portion 29a is reduced as it approaches the open end face 26.
  • the first open end 28a of the first channel 27a closest to the first side 29a has a second cross-sectional channel area S2 that is less than the first cross-sectional channel area S1 of the open end 28 of the other channel 27. .
  • the second side portion 29b is tapered so that the width thereof is reduced as it approaches the opening end face 26.
  • the second open end 28b of the second channel 27b closest to the second side 29b is smaller than the first channel cross-sectional area S1 of the open end 28 of the other channel 27 and is smaller than the second channel cross-sectional area S2.
  • step T4 an example of a method for manufacturing the outdoor heat exchanger 11 described above will be described. After the steps similar to steps T1, T2 and T3 shown in FIG. 6 are performed, the molded body is cut and the tube is compressed (step T4).
  • the molded body 20 is cut along the Y-axis direction.
  • a cut surface of the cut molded body 20 serves as an open end surface 26 in which each of the plurality of flow paths 27 (see FIG. 14) opens.
  • both the first side portion 29a and the second side portion 29b of the molded body 20 are tapered in such a manner that the width of the molded body 20 is reduced as the width of the molded body 20 approaches the opening end face 26.
  • a first side portion 29a and a tapered second side portion 29b are formed.
  • a tapered first side portion 29a is formed by applying pressure (pressure A: see arrow P1). Also, the tapered second side portion 29b is formed by applying a pressure lower than the pressure A (pressure B: see arrow P2).
  • the narrowed length in the Y-axis direction is shorter.
  • the second opening end 28b of the second flow path 27b has a third flow path cross-sectional area larger than the second flow path cross-sectional area S2 of the first opening end 28a of the first flow path 27a. It is formed to have an area S3. In this way, the flat heat transfer tube 21 including the main body portion 23 and the connection portion 25 is completed (step T5).
  • step T6 the flat heat transfer tubes 21 are connected to the headers 31 (see FIG. 16).
  • the connection portion 25 of the flat heat transfer tube 21 is inserted into the opening portion 33 provided in the header 31 as indicated by an arrow P3, and the first side portion 29a and the second side portion 29b are connected. It is brought into contact with the opening inner wall surface 34 of the opening 33 .
  • both the first side portion 29 a and the second side portion 29 b are tapered, the header 31 can be easily inserted into the opening 33 .
  • the length by which the connecting portion 25 is inserted into the header 31 is uniquely defined, so that the connecting portion 25 can be prevented from being inserted into the opening 33 of the header 31 more than necessary. . In this way, the attachment of the flat heat transfer tubes 21 to the header 31 is completed, and the main part of the outdoor heat exchanger 11 is completed.
  • both the first side portion 29a and the second side portion 29b are tapered.
  • the openings 33 formed in the header 31 are Easier to insert.
  • connection portion 25 flat heat transfer tube 21
  • the length inserted into the header 31 is defined more reliably. This prevents the connection portion 25 from being inserted into the opening 33 of the header 31 more than necessary. As a result, it is possible to contribute to stabilization of the flow of the refrigerant in the header 31 .
  • the second opening end 28b of the second flow path 27b closest to the second side portion 29b is larger than the first flow path cross-sectional area S1 of the opening end 28 of the other flow path 27.
  • the second side portion 29b on the windward side of the second flow path 27b which is located on the windward side and is required to flow more coolant, is formed in a tapered shape. It is possible to minimize the difficulty of flowing. As a result, the heat transfer performance of the outdoor heat exchanger 11 can be maintained.
  • Embodiment 4 An example of an outdoor heat exchanger as a heat exchanger according to Embodiment 4 will be described. As shown in FIGS. 17 and 18, the open end surface 26 of the flat heat transfer tube 21 is inclined with respect to the Y-axis direction from the first side portion 29a toward the second side portion 29b so as to approach the main body portion 23. along the direction as the third direction.
  • the first side portion 29a is formed in a tapered shape in such a manner that the width of the first side portion 29a is reduced as it approaches the open end face 26.
  • the first open end 28a of the first channel 27a closest to the first side 29a has a second cross-sectional channel area S2 that is less than the first cross-sectional channel area S1 of the open end 28 of the other channel 27. .
  • the second side portion 29b is tapered in such a manner that the width of the second side portion 29b is reduced as it approaches the opening end face 26 .
  • the second open end 28b of the second channel 27b closest to the second side 29b is smaller than the first channel cross-sectional area S1 of the open end 28 of the other channel 27 and is smaller than the second channel cross-sectional area S2. has a large third flow passage cross-sectional area S3.
  • step T4 an example of a method for manufacturing the outdoor heat exchanger 11 described above will be described. After the steps similar to steps T1, T2 and T3 shown in FIG. 6 are performed, the molded body is cut and the tube is compressed (step T4).
  • the molded body 20 is cut along a direction inclined with respect to the Y-axis direction.
  • a cut surface of the cut molded body 20 serves as an open end surface 26 in which each of the plurality of flow paths 27 (see FIG. 18) opens.
  • both the first side portion 29a and the second side portion 29b of the molded body 20 are tapered in such a manner that the width of the molded body 20 is reduced as the width of the molded body 20 approaches the opening end face 26.
  • a first side portion 29a and a tapered second side portion 29b are formed.
  • a tapered first side portion 29a is formed by applying pressure (pressure A: see arrow P1). Also, the tapered second side portion 29b is formed by applying a pressure lower than the pressure A (pressure B: see arrow P2).
  • the narrowed length in the Y-axis direction is shorter.
  • the second opening end 28b of the second flow path 27b has a third flow path cross-sectional area larger than the second flow path cross-sectional area S2 of the first opening end 28a of the first flow path 27a. It is formed to have an area S3. In this way, the flat heat transfer tube 21 including the main body portion 23 and the connection portion 25 is completed (step T5).
  • step T6 the flat heat transfer tubes 21 are connected to the headers 31.
  • both the first side portion 29 a and the second side portion 29 b are tapered, the header 31 can be easily inserted into the opening 33 .
  • the length by which the connecting portion 25 is inserted into the header 31 is uniquely defined, so that the connecting portion 25 can be prevented from being inserted into the opening 33 of the header 31 more than necessary. . In this way, the attachment of the flat heat transfer tubes 21 to the header 31 is completed, and the main part of the outdoor heat exchanger 11 is completed.
  • the opening end face 26 is moved from the first side portion 29a toward the second side portion 29b in the Y-axis direction in a manner approaching the main body portion 23. located along a direction tilted with respect to
  • the length of the first flow path 27a becomes longer than the length of the second flow path 27b, and the flow path resistance (frictional resistance) of the first flow path 27a becomes equal to the flow path resistance of the second flow path 27b. (frictional resistance), and the refrigerant easily flows into the second flow path 27b located on the windward side.
  • both the first side portion 29a and the second side portion 29b are tapered.
  • the second open end 28b of the second flow path 27b closest to the second side portion 29b is smaller than the first cross-sectional area S1 of the open end 28 of the other flow path 27.
  • a third flow cross-sectional area S3 that is greater than the second flow cross-sectional area S2.
  • the second side portion 29b on the windward side of the second flow path 27b which is located on the windward side and is required to flow more coolant, is formed in a tapered shape. It is possible to minimize the difficulty of flowing. As a result, the heat transfer performance of the outdoor heat exchanger 11 can be maintained.
  • both the first side portion 29 a and the second side portion 29 b of the connection portion 25 are tapered, so that the opening 33 formed in the header 31 can be more easily inserted. As a result, it is possible to contribute to improvement in manufacturability of the outdoor heat exchanger 11 .
  • connection portion 25 can be attached to the header 31 , for example. Unnecessary insertion into the opening 33 can be prevented. As a result, it is possible to contribute to stabilization of the flow of the refrigerant in the header 31 .
  • the outdoor heat exchanger 11 may be of a multi-row type, and as shown in FIG. 20, two rows of outdoor heat exchangers 11a and 11b are arranged along the direction of air flow. It may be an outdoor heat exchanger 11 of the type.
  • it may be an outdoor heat exchanger in which three or more rows of outdoor heat exchangers are arranged. Moreover, it is possible to apply not only to the outdoor heat exchanger 11 but also to the indoor heat exchanger 5 as needed.
  • the present disclosure is effectively used for heat exchangers with flat heat transfer tubes.

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Abstract

室外熱交換器（１１）における扁平伝熱管（２１）は、本体部（２３）と接続部（２５）とを備えている。扁平伝熱管（２１）には、複数の流路（２７）が互いに間隔を開けて配置されている。扁平伝熱管（２１）は、幅を隔てて第１側部（２９ａ）および第２側部（２９ｂ）を有する。ヘッダ（３１）の開口部（３３）に接続される接続部（２５）は、複数の流路（２７）がそれぞれ開口している開口端面（２６）を有する。接続部（２５）では、第１側部（２９ａ）は、開口端面（２６）に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第１側部（２９ａ）に最も近い第１流路（２７ａ）の第１開口端（２８ａ）は、他の流路（２７）の開口端（２８）の第１流路断面積（Ｓ１）よりも小さい第２流路断面積（Ｓ２）を有する。

Description

熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置
　本開示は、熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置に関する。
　空気調和機に使用される熱交換器の一形態として、冷媒が流れる複数の流路が形成された扁平状の扁平伝熱管を適用した熱交換器がある。この種の熱交換器では、蒸発器として機能させる運転の際には、伝熱性能を向上させるために、風上側に位置する流路に対してより多くの冷媒を流すことが求められる。たとえば、特許文献１では、風上側に位置する流路を、風下側に位置する流路よりも拡げた扁平伝熱管を備えた熱交換器が提案されている。
特開２０１５－９０２１９号公報
　扁平伝熱管は、たとえば、アルミニウム等の材料を押出し成型することによって製造される。風上側に位置する流路を、風下側に位置する流路よりも拡げた扁平伝熱管では、たとえば、断面形状が非対称となることに起因して、所望の扁平伝熱管を製造することが困難になることがある。熱交換器では、伝熱性能を確保しながら製造性を向上させることが求められている。
　本開示は、このような開発の一環でなされたものであり、一つの目的は、伝熱性能を確保しながら、製造性の向上が図られる熱交換器を提供することであり、他の目的は、そのような熱交換器を適用した冷凍サイクル装置を提供することである。
　本開示に係る熱交換器は、扁平状の扁平伝熱管とヘッダと放熱フィンとを有している。扁平状の扁平伝熱管は、第１方向に幅を隔てて第１側部および第２側部を有するとともに、第１方向と交差する第２方向に延在する。扁平伝熱管には、第２方向にそれぞれ延在する複数の流路が、第１方向に互いに間隔を開けて配置されている。ヘッダは、開口部が形成され、開口部に扁平伝熱管が接続されている。扁平伝熱管は、本体部と接続部とを備えている。本体部は、放熱フィンに装着される。接続部は、複数の流路のそれぞれが開口している開口端面を有し、ヘッダにおける開口部に挿入されてヘッダに接続されている。本体部では、複数の流路のそれぞれは、第１流路断面積を有する。接続部では、第１側部は、開口端面に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。開口端面では、複数の流路のうち、テーパー状に形成された第１側部に最も近い第１流路の第１開口端は、第１流路断面積よりも小さい第２流路断面積を有する。
　本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記熱交換器を備えている。
　本開示に係る熱交換器によれば、扁平伝熱管は、本体部と接続部とを備えている。扁平伝熱管には、複数の流路が互いに間隔を開けて配置されている。扁平伝熱管は、幅を隔てて第１側部および第２側部を有する。ヘッダの開口部に接続される接続部は、複数の流路がそれぞれ開口している開口端面を有する。接続部では、第１側部は、開口端面に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。これにより、ヘッダの開口部へ接続部を容易に挿入することができ、製造性の向上に寄与することができる。また、開口端面では、第１側部に最も近い第１流路の第１開口端は、第１流路断面積よりも小さい第２流路断面積を有する。これにより、熱負荷の高い領域に位置する流路に、冷媒をより多く流すことができ、伝熱性能を確保することができる。
　本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、上記熱交換器を備えていることで、伝熱性能を確保しながら製造性を向上させることができる。
各実施の形態に係る室外熱交換器を備えた冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図である。 各実施の形態に係る室外熱交換器の一例を示す斜視図である。 実施の形態１に係る室外熱交換器における扁平伝熱管がヘッダに接続される部分の構造を示す、一部断面を含む上面図である。 同実施の形態において、図３に示される断面線ＩＶ－ＩＶにおける断面図である。 同実施の形態において、扁平伝熱管の接続部における開口端面を示す正面図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の製造方法のフローチャートの一例を示す図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の製造方法の一工程を示す部分上面図である。 同実施の形態において、図７に示す工程の後に行われる工程を示す、一部断面を含む上面図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の作用および効果を説明するための図である。 実施の形態２に係る室外熱交換器における扁平伝熱管がヘッダに接続される部分の構造を示す、一部断面を含む上面図である。 同実施の形態において、扁平伝熱管の接続部における開口端面を示す正面図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の製造方法の一工程を示す部分上面図である。 実施の形態３に係る室外熱交換器における扁平伝熱管がヘッダに接続される部分の構造を示す、一部断面を含む上面図である。 同実施の形態において、扁平伝熱管の接続部における開口端面を示す正面図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の製造方法の一工程を示す部分上面図である。 同実施の形態において、図１５に示す工程の後に行われる工程を示す、一部断面を含む部分上面図である。 実施の形態４に係る室外熱交換器における扁平伝熱管がヘッダに接続される部分の構造を示す、一部断面を含む上面図である。 同実施の形態において、扁平伝熱管の接続部における開口端面を示す正面図である。 同実施の形態において、室外熱交換器の製造方法の一工程を示す部分上面図である。 各実施の形態に係る室外熱交換器の他の例を示す斜視図である。
　はじめに、各実施の形態に係る熱交換器（室外熱交換器）を備えた冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例について説明する。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機３、室内熱交換器５、ファン７、膨張弁９、室外熱交換器１１、プロペラファン１３、四方弁１５およびこれらを接続する冷媒配管１７を備えている。室外熱交換器１１の構造については、各実施の形態において、詳しく説明する。
　次に、上述した冷凍サイクル装置１の動作として、まず、暖房運転の場合について説明する。暖房運転の場合の冷媒の流れを実線で示す。圧縮機３を駆動させることによって、圧縮機３から高温高圧のガス冷媒が吐出する。吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁１５を介して室内熱交換器５に流れ込む。
　室内熱交換器５では、流れ込んだガス冷媒と、ファン７によって送り込まれる空気との間で熱交換が行われる。高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。熱交換が行われた空気は、室内熱交換器５から室内に送り出されて、室内が暖房されることになる。室内熱交換器５から送り出された高圧の液冷媒は、膨張弁９によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。
　二相状態の冷媒は、室外熱交換器１１に流れ込む。室外熱交換器１１は、蒸発器として機能する。室外熱交換器１１では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、プロペラファン１３によって供給される空気との間で熱交換が行われる。二相状態の冷媒のうち、液冷媒が蒸発して、低圧のガス冷媒（単相）になる。このとき、風下側に位置する冷媒流路よりも風上側に位置する冷媒流路により多くの冷媒が流される。低圧のガス冷媒は、室外熱交換器１１から送り出される。
　室外熱交換器１１から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁１５を介して圧縮機３に流れ込む。圧縮機３に流れ込んだ低圧のガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
　次に、冷房運転の場合について説明する。圧縮機３を駆動させることによって、圧縮機３から高温高圧のガス冷媒が吐出する。吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁１５を介して室外熱交換器１１へ流れ込む。室外熱交換器１１は、凝縮器として機能する。室外熱交換器１１では、流れ込んだ冷媒と、プロペラファン１３によって供給される空気との間で熱交換が行われる。高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。
　室外熱交換器１１から送り出された高圧の液冷媒は、膨張弁９によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、室内熱交換器５に流れ込む。室内熱交換器５では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、ファン７によって室内熱交換器５に送り込まれた空気との間で熱交換が行われる。二相状態の冷媒は、液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。熱交換が行われた空気は、室内熱交換器５から室内に送り出されて、室内が冷房されることになる。
　室内熱交換器５から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁１５を介して圧縮機３に流れ込む。圧縮機３に流れ込んだ低圧のガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。次に、各実施の形態に係る室外熱交換器１１の構造について説明する。各実施の形態では、説明の便宜上、Ｘ軸およびＹ軸を用いて説明する。
　実施の形態１．
　実施の形態１に係る、熱交換器としての室外熱交換器の一例について説明する。図２に示すように、室外機の筺体１０内には、扁平伝熱管２１および放熱フィン４１を含む室外熱交換器１１およびヘッダ３１が収容されている。ここでは、単列型の室外熱交換器１１が配置されている。また、筐体１０内には、プロペラファン１３および圧縮機３（図示せず）等も収容されている。プロペラファン１３（図示せず）の駆動によって、筐体１０内には、矢印Ｙ１に示す方向に空気が流れる。
　図３に示すように、室外熱交換器１１における扁平伝熱管２１は、本体部２３と接続部２５とを備えている。扁平伝熱管２１は、第１方向としてのＹ軸方向に幅を有し、第２方向としてのＸ軸方向に延在する。扁平伝熱管２１では、Ｘ軸方向にそれぞれ延在する複数の流路２７が、Ｙ軸方向に互いに間隔を開けて配置されている（図４参照）。
　扁平伝熱管２１は、幅を隔てて第１側部２９ａおよび第２側部２９ｂを有する。ここでは、第１側部２９ａは風下側に位置し、第２側部２９ｂは風上側に位置する。本体部２３には放熱フィン４１が取り付けられている。
　接続部２５は、複数の流路２７のそれぞれの開口端２８（図５参照）が位置する開口端面２６を有する。ここでは、開口端面２６は、Ｙ軸方向に沿って位置する。接続部２５は、ヘッダ３１に形成された開口部３３に挿入される態様で、ヘッダ３１に接続されている。接続部２５における第１側部２９ａと第２側部２９ｂとは、開口部３３の開口内壁面３４に接している。図４に示すように、本体部２３では、複数の流路２７のそれぞれは、第１流路断面積Ｓ１を有する。後述するように、扁平伝熱管２１を製造する際には、まず、本体部２３となる成型体が製造される。
　図３および図５に示すように、接続部２５では、扁平伝熱管２１を幅方向（Ｙ軸方向）に縮める加工（縮管）が施されている。接続部２５では、第１側部２９ａは、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。開口端面２６では、Ｙ軸方向に沿って配置された複数の流路２７のうち、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、テーパー状に形成された第１側部２９ａに対応するように、Ｙ軸方向に狭められている。
　このため、第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有する。すなわち、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有する。実施の形態１に係る室外熱交換器１１は、上記のように構成される。
　次に、上述した室外熱交換器１１の製造方法の一例について、フローチャートに基づいて説明する。図６に示すように、まず、ステップＴ１では、扁平伝熱管となる材料を用意する。次に、ステップＴ２では、その材料を押出成型機へ投入する。次に、ステップＴ３では、押出成型機に投入された材料を押し出すことによって、扁平伝熱管となる成型体２０（図７参照）を製造する。
　このとき、複数の流路２７（図４参照）のそれぞれが、第１流路断面積Ｓ１を有するように押出成型されることで、成型体２０（図７参照）の断面形状としては、本体部２３の断面形状（図４参照）に示されるように、幅方向の中心線に対して線対称の断面形状になる。これにより、材料が均一に押し出されて、たとえば、ボイドのない成型体を製造することができる。
　次に、ステップＴ４では、成型体２０（図７参照）の切断と縮管とを行う。図７に示すように、ここでは、Ｙ軸方向に沿って成型体２０を切断する。切断された成型体２０の切断面は、開口端面２６として、複数の流路２７（図４等参照）のそれぞれが開口する。
　このとき、成型体２０の切断とともに、成型体２０の縮管を行う。すなわち、開口端面２６に近づくにしたがい成型体２０の幅を縮める態様で、成型体２０における第１側部２９ａを、たとえば、板材（図示せず）等によって圧力（矢印Ｐ１参照）を加えることによって、テーパー状の第１側部２９ａを形成する。
　テーパー状の第１側部２９ａを形成することで、開口端面２６では、複数の流路２７のうち、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、Ｙ軸方向に狭められる（図５参照）。これにより、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有することになる。こうして、本体部２３および接続部２５を含む扁平伝熱管２１が完成する（ステップＴ５）。
　次に、ステップＴ６では、扁平伝熱管２１をヘッダ３１に接続する（図８参照）。図８に示すように、扁平伝熱管２１の接続部２５を、矢印Ｐ３に示すように、ヘッダ３１に設けられた開口部３３に挿入し、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとを開口部３３の開口内壁面３４に接触させる。
　このとき、第１側部２９ａがテーパー状に形成されていることで、ヘッダ３１の開口部３３へ挿入しやすくなる。また、接続部２５がヘッダ３１内に挿入される長さが一義的に規定されて、接続部２５が、たとえば、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。こうして、扁平伝熱管２１のヘッダ３１への取り付けが完了し、室外熱交換器１１の主要部分が完成する。
　上述した室外熱交換器１１によれば、まず、扁平伝熱管２１となる成型体を製造する際には、本体部２３の断面形状（図４参照）に示されるように、幅方向の中心線に対して線対称の断面形状を有する成型体が成型される。これにより、材料が均一に押し出されて、たとえば、ボイドのない成型体を製造することができ、室外熱交換器１１の製造性の向上に寄与することができる。
　次に、成型体から製造される扁平伝熱管２１では、テーパー状の第１側部２９ａが形成されることで、伝熱性能を確保しながら製造性を向上させることができる。これについて説明する。
　図２に示すように、冷凍サイクル装置１における室外熱交換器１１では、室外熱交換器１１に送り込まれた空気（矢印Ｙ１参照）と、扁平伝熱管２１を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器１１が蒸発器として機能する場合には、室外熱交換器１１に送り込まれた空気は、扁平伝熱管２１を流れる冷媒との間で熱交換が行われて、風上から風下へ向かって空気の温度は下がっていく。
　すなわち、図９（中段）に示すように、熱負荷は、空気が、風上から風下へ向かって流れる通風距離が長くなるにしたがって小さくなる。熱負荷の高い領域（範囲）では、空気と冷媒との熱交換が積極的に行われることになる。このため、蒸発器として機能する場合には、空気との熱交換によって冷媒がガス化しきってしまうと、伝熱性能は向上できなくなる。
　そこで、図９（上段）に示すように、風上側を流れる冷媒の流路が、風下側を流れる冷媒の流量よりも多くなるように、扁平伝熱管２１の本体部となる部分に対して、扁平伝熱管２１の接続部２５となる成型体２０の切断部分に、加工（縮管）が施される。すなわち、第１側部２９ａを、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様（幅Ｗ１から幅Ｗ２）で、テーパー状に形成する加工（縮管）が施される。
　このため、扁平伝熱管２１の接続部２５では、風下側に位置する第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、テーパー状に形成された第１側部２９ａに対応するように、Ｙ軸方向に狭められることになる。これにより、第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有することになる。
　風下側に位置する第１流路２７ａの第１開口端２８ａの第２流路断面積Ｓ２を、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さくすることで、図９（下段）に示すように、第１流路２７ａには、冷媒が流れにくくなり、その分、熱負荷の高い風上側等に位置する流路２７には、より多くの冷媒が流れることになり、冷媒が完全にガス化されるのを抑制することができる。その結果、室外熱交換器１１としての伝熱性能を確保することができる。
　さらに、上述した室外熱交換器１１では、ヘッダ３１に接続される扁平伝熱管２１の接続部２５の第１側部２９ａがテーパー状に形成されることで、ヘッダ３１に形成された開口部３３に挿入させやすくなる。これにより、室外熱交換器１１の製造性の向上に寄与することができる。
　また、接続部２５におけるテーパー状の第１側部２９ａが、開口部３３の開口内壁面３４に接触することで、接続部２５（扁平伝熱管２１）がヘッダ３１内に挿入される長さが一義的に規定される。これにより、接続部２５が、たとえば、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。その結果、ヘッダ３１内の冷媒の流れの安定化に寄与することができる。
　実施の形態２．
　実施の形態２に係る、熱交換器としての室外熱交換器の一例について説明する。図１０および図１１に示すように、扁平伝熱管２１における開口端面２６は、第１側部２９ａから第２側部２９ｂへ向かって、本体部２３に近づく態様でＹ軸方向に対して傾いた第３方向としての方向に沿って位置する。
　扁平伝熱管２１における接続部２５では、第１側部２９ａは、その開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有する。
　なお、これ以外の構成については、図３～図５に示す室外熱交換器１１の構成と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
　次に、上述した室外熱交換器１１の製造方法の一例について説明する。図６に示すステップＴ１、ステップＴ２およびステップＴ３に示す工程と同様の工程を経た後、成型体の切断と縮管とを行う（ステップＴ４）。
　図１２に示すように、ここでは、Ｙ軸方向に対して傾いた方向に沿って成型体２０を切断する。切断された成型体２０の切断面は、開口端面２６として、複数の流路２７（図１１参照）のそれぞれが開口する。このとき、成型体２０の切断とともに、成型体２０の縮管を行う。すなわち、開口端面２６に近づくにしたがい成型体２０の幅を縮める態様で、成型体２０における第１側部２９ａを、たとえば、板材（図示せず）等によって圧力（矢印Ｐ１参照）を加えることによって、テーパー状の第１側部２９ａを形成する。
　テーパー状の第１側部２９ａを形成することで、開口端面２６では、複数の流路２７のうち、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有することになる。こうして、本体部２３および接続部２５を含む扁平伝熱管２１が完成する（ステップＴ５）。その後、ステップＴ６と同様の工程を経て、扁平伝熱管２１のヘッダ３１への取り付けが完了し、室外熱交換器１１の主要部分が完成する。
　上述した室外熱交換器１１によれば、実施の形態１において説明した室外熱交換器１１による効果に加えて、次のような効果が得られる。
　上述した室外熱交換器１１の扁平伝熱管２１における接続部２５では、開口端面２６は、風下側に位置する第１側部２９ａから風上側に位置する第２側部２９ｂへ向かって、本体部２３に近づく態様でＹ軸方向に対して傾いた方向に沿って位置する。
　このため、風下側に位置する第２流路２７ｂの長さが、風上側に位置する第１流路２７ａの長さよりも長くなる。これにより、風下側に位置する第２流路２７ｂの流路抵抗（摩擦抵抗）が、風上側に位置する第１流路２７ａの流路抵抗（摩擦抵抗）よりも高くなり、風上側に位置する第２流路２７ｂに冷媒が流れやすくなる。
　このため、第１側部２９ａがテーパー状に形成されることにより、風下側に位置する第１流路２７ａに冷媒が流れにくくなる作用と相まって、熱負荷の高い風上側に位置する流路２７には、さらに多くの冷媒が流れることになる。その結果、室外熱交換器１１としての伝熱性能を向上させることができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る、熱交換器としての室外熱交換器の一例について説明する。図１３および図１４に示すように、扁平伝熱管２１における開口端面２６は、Ｙ軸方向に沿って位置する。
　扁平伝熱管２１における接続部２５では、第１側部２９ａは、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有する。
　さらに、接続部２５では、第２側部２９ｂは、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さく、第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有する。
　なお、これ以外の構成については、図３～図５に示す室外熱交換器１１の構成と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
　次に、上述した室外熱交換器１１の製造方法の一例について説明する。図６に示すステップＴ１、ステップＴ２およびステップＴ３に示す工程と同様の工程を経た後、成型体の切断と縮管とを行う（ステップＴ４）。
　図１５に示すように、Ｙ軸方向に沿って成型体２０を切断する。切断された成型体２０の切断面は、開口端面２６として、複数の流路２７（図１４参照）のそれぞれが開口する。このとき、成型体２０の切断とともに、成型体２０における第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方について、開口端面２６に近づくにしたがい成型体２０の幅を縮める態様で、テーパー状の第１側部２９ａとテーパー状の第２側部２９ｂとを形成する。
　テーパー状の第１側部２９ａを、圧力（圧力Ａ：矢印Ｐ１参照）を加えることによって形成する。また、テーパ状の第２側部２９ｂを、圧力Ａよりも低い圧力（圧力Ｂ：矢印Ｐ２参照）を加えることによって形成する。
　テーパー状に形成する圧力の大小関係を、圧力Ａ＞圧力Ｂとすることで、開口端面２６における、第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂでは、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａに比べて、Ｙ軸方向に狭められる長さが短くなる。
　これにより、図１４に示すように、第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、第１流路２７ａの第１開口端２８ａの第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有するように形成される。こうして、本体部２３および接続部２５を含む扁平伝熱管２１が完成する（ステップＴ５）。
　次に、ステップＴ６では、扁平伝熱管２１をヘッダ３１に接続する（図１６参照）。図１６に示すように、扁平伝熱管２１の接続部２５を、矢印Ｐ３に示すように、ヘッダ３１に設けられた開口部３３に挿入し、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとを開口部３３の開口内壁面３４に接触させる。
　このとき、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方がテーパー状に形成されていることで、ヘッダ３１の開口部３３へ挿入しやすくなる。また、接続部２５がヘッダ３１内に挿入される長さが一義的に規定されて、接続部２５が、たとえば、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。こうして、扁平伝熱管２１のヘッダ３１への取り付けが完了し、室外熱交換器１１の主要部分が完成する。
　上述した室外熱交換器１１によれば、実施の形態１において説明した室外熱交換器１１による効果に加えて、次のような効果が得られる。
　上述した室外熱交換器１１の扁平伝熱管２１における接続部２５では、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方がテーパー状に形成される。これにより、扁平伝熱管２１の接続部２５をヘッダ３１に接続する際に、第１側部２９ａだけがテーパー状に形成されている場合と比べて、ヘッダ３１に形成された開口部３３に、より挿入させやすくなる。その結果、室外熱交換器１１の製造性の向上に寄与することができる。
　また、接続部２５におけるテーパー状の第１側部２９ａとテーパー状の第２側部２９ｂとが、開口部３３の開口内壁面３４に接触することで、接続部２５（扁平伝熱管２１）がヘッダ３１内に挿入される長さがより確実に規定される。これにより、接続部２５が、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。その結果、ヘッダ３１内の冷媒の流れの安定化に寄与することができる。
　さらに、接続部２５における開口端面２６では、第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さく、第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有する。
　これにより、冷媒をより多く流すことが求められる風上側に位置する第２流路２７ｂについて、風上側の第２側部２９ｂをテーパー状に形成することに伴って、冷媒が第２流路２７ｂを流れにくくなるのを最小限に抑えることができる。その結果、室外熱交換器１１としての伝熱性能を維持することができる。
　実施の形態４．
　実施の形態４に係る、熱交換器としての室外熱交換器の一例について説明する。図１７および図１８に示すように、扁平伝熱管２１における開口端面２６は、第１側部２９ａから第２側部２９ｂへ向かって、本体部２３に近づく態様でＹ軸方向に対して傾いた第３方向としての方向に沿って位置する。
　扁平伝熱管２１における接続部２５では、第１側部２９ａは、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さい第２流路断面積Ｓ２を有する。
　第２側部２９ｂは、開口端面２６に近づくにしたがい、幅が縮められる態様でテーパー状に形成されている。第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さく、第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有する。
　なお、これ以外の構成については、図３～図５に示す室外熱交換器１１の構成と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
　次に、上述した室外熱交換器１１の製造方法の一例について説明する。図６に示すステップＴ１、ステップＴ２およびステップＴ３に示す工程と同様の工程を経た後、成型体の切断と縮管とを行う（ステップＴ４）。
　図１９に示すように、ここでは、Ｙ軸方向に対して傾いた方向に沿って成型体２０を切断する。切断された成型体２０の切断面は、開口端面２６として、複数の流路２７（図１８参照）のそれぞれが開口する。このとき、成型体２０の切断とともに、成型体２０における第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方について、開口端面２６に近づくにしたがい成型体２０の幅を縮める態様で、テーパー状の第１側部２９ａとテーパー状の第２側部２９ｂとを形成する。
　テーパー状の第１側部２９ａを、圧力（圧力Ａ：矢印Ｐ１参照）を加えることによって形成する。また、テーパ状の第２側部２９ｂを、圧力Ａよりも低い圧力（圧力Ｂ：矢印Ｐ２参照）を加えることによって形成する。
　テーパー状に形成する圧力の大小関係を、圧力Ａ＞圧力Ｂとすることで、開口端面２６における、第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂでは、第１側部２９ａに最も近い第１流路２７ａの第１開口端２８ａに比べて、Ｙ軸方向に狭められる長さが短くなる。
　これにより、図１８に示すように、第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、第１流路２７ａの第１開口端２８ａの第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有するように形成される。こうして、本体部２３および接続部２５を含む扁平伝熱管２１が完成する（ステップＴ５）。
　次に、ステップＴ６では、扁平伝熱管２１をヘッダ３１に接続する。このとき、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方がテーパー状に形成されていることで、ヘッダ３１の開口部３３へ挿入しやすくなる。また、接続部２５がヘッダ３１内に挿入される長さが一義的に規定されて、接続部２５が、たとえば、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。こうして、扁平伝熱管２１のヘッダ３１への取り付けが完了し、室外熱交換器１１の主要部分が完成する。
　上述した室外熱交換器１１によれば、実施の形態２において説明した室外熱交換器１１による効果と、実施の形態３において説明した室外熱交換器１１による効果との双方の効果を得ることができる。
　まず、上述した室外熱交換器１１の扁平伝熱管２１における接続部２５では、開口端面２６は、第１側部２９ａから第２側部２９ｂへ向かって、本体部２３に近づく態様でＹ軸方向に対して傾いた方向に沿って位置する。
　これにより、第１流路２７ａの長さが、第２流路２７ｂの長さよりも長くなって、第１流路２７ａの流路抵抗（摩擦抵抗）が、第２流路２７ｂの流路抵抗（摩擦抵抗）よりも高くなり、風上側に位置する第２流路２７ｂに冷媒が流れやすくなる。
　また、接続部２５では、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方がテーパー状に形成される。接続部２５における開口端面２６では、第２側部２９ｂに最も近い第２流路２７ｂの第２開口端２８ｂは、他の流路２７の開口端２８の第１流路断面積Ｓ１よりも小さく、第２流路断面積Ｓ２よりも大きい第３流路断面積Ｓ３を有する。
　これにより、冷媒をより多く流すことが求められる風上側に位置する第２流路２７ｂについて、風上側の第２側部２９ｂをテーパー状に形成することに伴って、冷媒が第２流路２７ｂを流れにくくなるのを最小限に抑えることができる。その結果、室外熱交換器１１としての伝熱性能を維持することができる。
　さらに、接続部２５では、第１側部２９ａと第２側部２９ｂとの双方がテーパー状に形成されることで、ヘッダ３１に形成された開口部３３に、より挿入させやすくなる。その結果、室外熱交換器１１の製造性の向上に寄与することができる。
　また、接続部２５におけるテーパー状の第１側部２９ａとテーパー状の第２側部２９ｂとが、開口部３３の開口内壁面３４に接触することで、接続部２５が、たとえば、ヘッダ３１の開口部３３へ必要以上に挿入されるのを阻止することができる。その結果、ヘッダ３１内の冷媒の流れの安定化に寄与することができる。
　なお、上述した各実施の形態では、単列型の室外熱交換器１１を例に挙げて説明した（図２参照）。室外熱交換器１１としては、多列型であってもよく、図２０に示すように、空気が流れる方向に沿って、室外熱交換器１１ａと室外熱交換器１１ｂとが配置された２列型の室外熱交換器１１であってもよい。
　このような室外熱交換器１１においても、点線枠ＤＬ内に示される、室外熱交換器１１ａの扁平伝熱管がヘッダ３１ａに接続される部分と、室外熱交換器１１ｂの扁平伝熱管がヘッダ３１ｂに接続される部分とについて、実施の形態１～４に係る室外熱交換器１１を適用することができる。
　さらに、３列以上の室外熱交換器が配置された室外熱交換器であってもよい。また、室外熱交換器１１だけではなく、必要に応じて室内熱交換器５にも適用することも可能である。
　各実施の形態において説明した室外熱交換器については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。
　今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本開示は上記で説明した範囲ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
　本開示は、扁平伝熱管を備えた熱交換器に有効に利用される。
　１　冷凍サイクル装置、３　圧縮機、５　室内熱交換器、７　ファン、９　膨張弁、１０　筺体、１１　室外熱交換器、１３　プロペラファン、１５　四方弁、１７　冷媒配管、２０　成型体、２１　扁平伝熱管、２３　本体部、２５　接続部、２６　開口端面、２７　流路、２７ａ　第１流路、２７ｂ　第２流路、２８　開口端、２８ａ　第１開口端、２８ｂ　第２開口端、２９ａ　第１側部、２９ｂ　第２側部、３１　ヘッダ、３３　開口部、３４　開口内壁面、４１　放熱フィン、Ｓ１　第１流路断面積、Ｓ２　第２流路断面積、Ｓ３　第３流路断面積、Ｙ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３　矢印（挿入）、ＤＬ　枠。

Claims (8)

  1. 　第１方向に幅を隔てて第１側部および第２側部を有するとともに、前記第１方向と交差する第２方向に延在し、前記第２方向にそれぞれ延在する複数の流路が、前記第１方向に互いに間隔を開けて配置された扁平状の扁平伝熱管と、
    　開口部が形成され、前記開口部に前記扁平伝熱管が接続されたヘッダと、
    　放熱フィンと
    を有し、
    　前記扁平伝熱管は、
    　前記放熱フィンに装着される本体部と、
    　複数の前記流路のそれぞれが開口している開口端面を有し、前記ヘッダにおける前記開口部に挿入されて前記ヘッダに接続される接続部と
    を備え、
    　前記本体部では、複数の前記流路のそれぞれは、第１流路断面積を有し、
    　前記接続部では、前記第１側部は、前記開口端面に近づくにしたがい、前記幅が縮められる態様でテーパー状に形成され、
    　前記開口端面では、複数の前記流路のうち、テーパー状に形成された前記第１側部に最も近い第１流路の第１開口端は、前記第１流路断面積よりも小さい第２流路断面積を有する、熱交換器。
  2. 　前記接続部では、前記第２側部は、前記開口端面に近づくにしたがい、前記幅が縮められる態様でテーパー状に形成され、
    　前記開口端面では、前記第１方向に沿って配置された複数の前記流路のうち、テーパー状に形成された前記第２側部に最も近い第２流路の第２開口端は、前記第１流路断面積よりも小さく、前記第２流路断面積よりも大きい第３流路断面積を有する、請求項１記載の熱交換器。
  3. 　テーパー状の前記第１側部は、前記ヘッダの前記開口部における開口内壁面に接触している、請求項１または２に記載の熱交換器。
  4. 　テーパー状の前記第２側部は、前記ヘッダの前記開口部における開口内壁面に接触している、請求項２記載の熱交換器。
  5. 　前記開口端面は、前記第１方向に沿って位置する、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換器。
  6. 　前記開口端面は、前記第１側部から前記第２側部へ向かって、前記本体部に近づく態様で、前記第１方向と交差する第３方向に沿って位置する、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換器。
  7. 　前記扁平伝熱管は、前記第１側部が風下側に位置し、前記第２側部が風上側に位置するように配置された、請求項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載された熱交換器を備えた、冷凍サイクル装置。
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