JP6520353B2 - 熱交換器及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器及び空気調和機に関する。

従来より、平行に配列された多数の扁平管と、該扁平管に接合されるフィンとを備えた熱交換器が知られている。特許文献１（図２を参照）には、この種の熱交換器が開示されている。この熱交換器は、空気の通過方向に扁平管が１列に配置される１列構成の熱交換器である。熱交換器には、上側熱交換領域（主熱交換領域）と、下側熱交換領域（補助熱交換領域）とが形成されている。下側熱交換領域の扁平管の本数は、上側熱交換領域の扁平管の本数より少ない。

また、特許文献には、伝熱管が空気の通過方向に２列に配置される２列構成の熱交換器が開示されている（図３を参照）。この熱交換器（蒸発器）では、１列目の伝熱管と、２列目の伝熱管とで冷媒の流れる方向が逆向きとなっている。これにより、熱交換器では、１列目の伝熱管において図３の右端から左端より手前側までに過熱領域１７が形成される。また、熱交換器では、２列目の図３の左端から右端より手前側までに過熱領域１７が形成される。

特開２０１２−１６３３２８号公報 実公昭６２−１２４６４号公報

ところで、特許文献２の熱交換器では、図３に示すように、１列目の過熱領域１７と、２列目の過熱領域１７とが、空気の通過方向において重なっている。具体的には、１列目と２列目の左右方向の中間部において過熱領域１７、１７が空気の通過方向に重なり、１列目では、左端側に液（湿り）領域１６が形成され、２列目では右端側に液（湿り）領域１６が形成される。

蒸発器として機能する熱交換器では、湿り領域１６において、空気が低温まで冷やされる。このため、空気中の水分が結露し、伝熱管やフィンの表面に着霜することがある。特許文献２に開示の熱交換器において、１列目の湿り領域１６と２列目の湿り領域１６とで着霜が生じると、熱交換器では、着霜していない部分での空気抵抗が小さくなる。具体的に、図３に示す熱交換器では、その左右中央部に２列の重なった過熱領域１７、１７が形成されるので、各湿り領域１６，１６で着霜が生じた場合、空気が中央部ばかりに偏流してしまう。この結果、熱交換器では、空気の偏流に起因して熱交換効率が低下してしまうという問題が生じる。

特に特許文献１に記載のような、扁平管を用いた熱交換器では、扁平管の表面に結露した水分が留まりやすく、扁平管やフィンの表面で着霜が生じ易い。従って、上述した問題が顕著となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気の通過方向に隣り合う複数の冷媒流路群を形成した熱交換器において、蒸発器として機能する際の空気の偏流を防止し、熱交換効率の向上を図ることである。

第１の発明は、互いに平行に配置され、それぞれに複数の冷媒流路（C）が形成される複数の扁平管（31,41）と、上記扁平管（31,41）に接合されるフィン（32,42）とを備え、上記冷媒流路（C）を流れる冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器を対象とし、上記複数の冷媒流路（C）は、空気の通過方向に配列される複数の冷媒流路（C）から成る２つ以上の冷媒流路群（C1,C2）を構成し、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）は、風上冷媒流路群（C1）と、風下冷媒流路群（C2）とで構成され、上記風上冷媒流路群（C1）には、複数の扁平管（31,41）を有する風上主熱交換領域（35）と、該風上主熱交換領域（35）よりも扁平管（31,41）の本数が少ない風上補助熱交換領域（37）とが構成され、上記風上冷媒流路群（C1）は、凝縮器として機能する際、冷媒が上記風上主熱交換領域（35）、上記風上補助熱交換領域（37）の各扁平管（31,41）を順に流れ、蒸発器として機能する際、冷媒が上記風上補助熱交換領域（37）、上記風上主熱交換領域（35）の各扁平管（31,41）を順に流れるように構成され、上記風下冷媒流路群（C2）には、複数の扁平管（31,41）を有する風下主熱交換領域（45）と、該風下主熱交換領域（45）よりも扁平管（31,41）の本数が少ない風下補助熱交換領域（47）とが構成され、上記風下冷媒流路群（C2）は、凝縮器として機能する際、冷媒が上記風下主熱交換領域（45）、上記風下補助熱交換領域（47）の各扁平管（31,41）を順に流れ、蒸発器として機能する際、冷媒が上記風下補助熱交換領域（47）、上記風下主熱交換領域（45）の各扁平管（31,41）を順に流れるように構成され、上記複数の冷媒流路群（C1,C2）は、蒸発器として機能する際及び凝縮器として機能する際、上記風上主熱交換領域（35）と上記風下主熱交換領域（45）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒が並行且つ逆向きに流れるように構成され、且つ上記風上補助熱交換領域（37）と上記風下補助熱交換領域（47）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒が並行且つ逆向きに流れるように構成され、上記複数の冷媒流路群（C1,C2）は、蒸発器として機能する際、風上主熱交換領域（35）及び風下主熱交換領域（45）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならないことを特徴とする。

第１の発明では、扁平管（31,41）に複数の冷媒流路（C）から成る２つ以上の冷媒流路群（C1,C2）が形成され、各冷媒流路群（C1,C2）の複数の冷媒流路（C）を冷媒が流れる。熱交換器が蒸発器として機能する際には、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を冷媒が並行に流れる。ここで、本発明では、各冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の方向が逆向きとなる。

即ち、例えば第１の冷媒流路群（C1）では、扁平管（31）の一端（例えば右端）から流入した湿り状態の冷媒が空気と熱交換し、徐々に蒸発してガス状態となる。これにより、第１の冷媒流路群（C1）では、扁平管（31）の他端側（例えば左側）において、乾き状態の冷媒が流れる過熱領域Ｓ１が形成される。一方、例えば第２の冷媒流路群（C2）では、扁平管（41）の他端（例えば左端）から流入した湿り状態の冷媒が空気と熱交換し、徐々に蒸発してガス状態となる。これにより、第２の冷媒流路群（C2）では、扁平管（41）の他端側（例えば右側）において、乾き状態の冷媒が流れる。

本発明では、このようにして隣り合う冷媒流路群（C1,C2）の過熱領域（S1,S2）が互いに離間し、空気の通過方向において互いに重ならない。このため、従来例のように過熱領域（S1,S2）の重複部分ばかりに空気が偏流することを抑制できる。

第２の発明は、第１の発明において、上記各冷媒流路群（C1,C2）に対応する複数の扁平管（31,41）を有し、空気の通過方向に配列される複数の列部（30,40）を備え、上記複数の列部（30,40）は、上記蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う列部（30,40）間の扁平管（31,41）の冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならないように構成されることを特徴とする。

第２の発明では、空気の通過方向において、複数の扁平管（31,41）を有する複数の列部（30,40）が設けられる。各列部（30,40）の各扁平管（31,41）には、それぞれ冷媒流路群（C1,C2）が形成される。熱交換器が蒸発器として機能する際には、空気の通過方向に隣り合う列部（30,40）の冷媒流路群（C1,C2）を冷媒が並行に流れる。

本発明では、各列部（30,40）を流れる冷媒の方向が逆向きとなり、各列部（30,40）の各冷媒流路群（C1,C2）に形成される過熱領域（S1,S2）が空気の通過方向に互いに重ならない。このため、例えば２列に扁平管（31,41）を配列した熱交換器において、空気が偏流することを抑制できる。

第３の発明は、第１の発明において、上記複数の冷媒流路群（C1,C2）が形成され複数の扁平管（31）が互いに平行に配列される１つの列部（30）を有し、該１つの列部（30）は、上記蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならないように構成されることを特徴とする。

第３の発明では、１つ列部（30）の平行に配列される複数の扁平管（31）において、空気の通過方向に隣り合う複数の冷媒流路群（C1,C2）が形成される。熱交換器が蒸発器として機能する際には、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を冷媒が並行に流れる。

本発明では、１つの列部（30）において隣り合う冷媒流路群（C1,C2）の冷媒の方向が逆向きとなり、各冷媒流路群（C1,C2）の過熱領域（S1,S2）が空気の通過方向に互いに重ならない。このため、１列の扁平管（31）に複数の冷媒流路群（C1,C2）を形成した熱交換器において、空気が偏流することを抑制できる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記風上冷媒流路群（C1）の風上主熱交換領域（35）と、上記風下冷媒流路群（C2）の風下補助熱交換領域（47）とが、空気の通過方向において互いに重ならず、上記風上冷媒流路群（C1）の風上補助熱交換領域（37）と、上記風下冷媒流路群（C2）の風下主熱交換領域（45）とが、空気の通過方向において互いに重ならないことを特徴とする。

第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、複数の扁平管（31,41）は、上下方向に配列され、且つ該複数の扁平管（31,41）により空気が通過する４つの側面部（23a,23b,23c,23d）を成すように３つの屈曲部（33a,33b,33c,43a,43b,43c）を有している。

第５の発明では、上下に配列された複数の扁平管（31,41）に３つの屈曲部（33a,33b,33c）が形成されることで、４つの側面部（23a,23b,23c,23d）が形成される。つまり、熱交換器は、空気が通過する４つの側面部（23a,23b,23c,23d）を有する４面式の熱交換器で構成される。このように熱交換器を構成すると、各扁平管（31,41）の軸方向長さが大きくなり、各冷媒流路群（C1,C2）の流路長さも大きくなる。従って、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）では、互いに逆向きに流れる冷媒の過熱領域（S1,S2）の距離を充分に確保でき、各過熱領域（S1,S2）が空気の通過方向に重なってしまうことを確実に防止できる。

第６の発明は、第５の発明において、前記４つの側面部（23a,23b,23c,23d）は、略四角状に配列され、前記４つの側面部（23a,23b,23c,23d）のうちの両端の側面部（23a,23d）の各側端部の間のスペースに、上記風上冷媒流路群（C1）に対応する第１分流ユニット（91）と、上記風下冷媒流路群（C2）に対応する第２分流ユニット（92）とが配置されることを特徴とする。

第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つの発明の熱交換器（23）が設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、熱交換器（23）が蒸発器として機能する運転と、熱交換器（23）が凝縮器として機能する運転とを切り換えて行うように構成されていることを特徴とする。

第７の発明では、第１乃至第６のいずれか１つの発明の熱交換器（23）が、空気調和機（10）の冷媒回路（20）に設けられる。熱交換器（23）が蒸発器として機能する際には、この熱交換器（23）での空気の偏流が抑制される。

本発明では、熱交換器が蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向に重ならないため、過熱領域（S1,S2）ばかりに空気が偏流してしまうことを抑制できる。この結果、過熱領域（S1,S2）以外の部分の扁平管（31,41）やフィン（32,42）の表面で着霜が生じたとしても、熱交換器の全域に空気を均一に流しやすくなり、熱交換効率、ひいては蒸発性能の向上を図ることができる。

隣り合う冷媒流路群（C1,C2）では、冷媒が並行に流れるため、これらの冷媒流路群（C1,C2）を冷媒が直行して流れる場合と比較して、冷媒流路（C）の全長が短くなり、冷媒の流速も低減できる。この結果、各冷媒流路（C）の圧力損失を低減できる。

第２の発明では、複数の列部（30,40）の扁平管（31,41）にそれぞれ冷媒流路群（C1,C2）を形成する構成において、第１の発明の効果を奏することができる。

また、第２の発明では、扁平管（31,41）を複数列に配置するため、各扁平管（31,41）の幅（空気の通過方向の長さ）を比較的短くできる。これにより、各扁平管（31,41）における幅方向の曲げ加工が容易となる。また、各扁平管（31,41）の幅が短くなることで、各列部（30,40）の扁平管（31,41）の間の通風抵抗を低減でき、熱透過率の減少を抑制できる。更に、扁平管（31,41）の幅が狭くなることで、扁平管（31,41）の上側に結露水が滞ることを抑制できる。この結果、扁平管（31,41）の表面での着霜を抑制できる。

第３の発明では、１つの列部（30）に複数の冷媒流路群（C1,C2）を形成する構成において、第１の発明の効果を奏することができる。また、第３の発明では、扁平管（31）やフィン（32）が１列だけ配置されるため、部品点数を低減できる。

第５の発明では、熱交換器をいわゆる４面式の熱交換器とすることで、熱交換器の小型化を図りつつ、空気と冷媒の伝熱面積を確保できる。更に、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）では、過熱領域（S1,S2）の距離を充分に確保できるため、各過熱領域（S1,S2）が互いに重なってしまうことを確実に防止できる。

図１は、空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。 図２は、室外熱交換器の概略の斜視図である。 図３は、室外熱交換器の風上列部を平面状に展開した概略の構成図であり、凝縮器として機能する際の冷媒の流れを表している。 図４は、室外熱交換器の風下列部を平面状に展開した概略の構成図であり、凝縮器として機能する際の冷媒の流れを表している。 図５は、図３のＡで示した部分を拡大した縦断面図である。 図６は、図３のＢで示した部分を拡大した縦断面図である。 図７は、図５のVII-VII線断面図である。 図８は、図６のVIII-VIII線断面図である。 図９は、図６のVIIII-VIIII線断面図である。 図１０は、図５のX-X線断面図である。 図１１は、室外熱交換器の風上列部を平面状に展開した概略の構成図であり、蒸発器として機能する際の冷媒の流れを表している。 図１２は、室外熱交換器の風下列部を平面状に展開した概略の構成図であり、蒸発器として機能する際の冷媒の流れを表している。 図１３は、蒸発器として機能する室外熱交換器の概略の上面図である。 図１４は、実施形態の変形例に係る図７に相当する図である。 図１５は、その他の実施形態に係る室外熱交換器の図７に相当する図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する各形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態の熱交換器は、空気調和機（10）に設けられた室外熱交換器（23）である。以下では、先ず空気調和機（10）について説明し、その後に室外熱交換器（23）について詳細に説明する。

〈空気調和機の全体構成〉
空気調和機（10）について、図１を参照しながら説明する。

空気調和機（10）は、室外ユニット（11）および室内ユニット（12）を備えている。室外ユニット（11）と室内ユニット（12）は、液側連絡配管（13）およびガス側連絡配管（14）を介して互いに接続されている。空気調和機（10）では、室外ユニット（11）、室内ユニット（12）、液側連絡配管（13）、及びガス側連絡配管（14）が接続されることで、冷媒回路（20）が形成されている。

冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、四方切換弁（22）と、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが設けられている。圧縮機（21）、四方切換弁（22）、室外熱交換器（23）、及び膨張弁（24）は、室外ユニット（11）に収容されている。室外ユニット（11）には、室外熱交換器（23）へ室外空気を供給するための室外ファン（15）が設けられている。室内熱交換器（25）は、室内ユニット（12）に収容されている。室内ユニット（12）には、室内熱交換器（25）へ室内空気を供給するための室内ファン（16）が設けられている。

冷媒回路（20）は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路（20）において、圧縮機（21）は、その吐出管が四方切換弁（22）の第１のポートに、その吸入管が四方切換弁（22）の第２のポートに、それぞれ接続されている。冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、室外熱交換器（23）と、膨張弁（24）と、室内熱交換器（25）とが配置されている。この冷媒回路（20）において、室外熱交換器（23）は、配管（17）を介して膨張弁（24）に接続され、配管（18）を介して四方切換弁（22）の第３のポートに接続される。

圧縮機（21）は、スクロール型またはロータリ型の全密閉型圧縮機である。四方切換弁（22）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。膨張弁（24）は、いわゆる電子膨張弁である。

室外熱交換器（23）は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室外熱交換器（23）については後述する。一方、室内熱交換器（25）は、室内空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器（25）は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。

−空気調和機の運転動作−
空気調和機（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。

冷房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第１状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室外熱交換器（23）、膨張弁（24）、室内熱交換器（25）の順に冷媒が循環し、室外熱交換器（23）が凝縮器として機能し、室内熱交換器（25）が蒸発器として機能する。室外熱交換器（23）では、圧縮機（21）から流入したガス冷媒が室外空気へ放熱して凝縮し、凝縮後の冷媒が膨張弁（24）へ向けて流出してゆく。

暖房運転中の冷媒回路（20）では、四方切換弁（22）を第２状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室内熱交換器（25）、膨張弁（24）、室外熱交換器（23）の順に冷媒が循環し、室内熱交換器（25）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。室外熱交換器（23）には、膨張弁（24）を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が流入する。室外熱交換器（23）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（21）へ向けて流出してゆく。

〈室外熱交換器の全体構成〉
実施形態に係る室外熱交換器（23）について図２〜図１１を適宜参照しながら説明する。なお、以下の説明に示す扁平管（31,41）の本数は、単なる一例である。

図２に示すように、室外熱交換器（23）は、４つの側面部（23a,23b,23c,23d）を有する４面式の空気熱交換器である。具体的に、室外熱交換器（23）では、第１側面部（23a）、第２側面部（23b）、第３側面部（23c）、及び第４側面部（23d）が連続して形成される。第１側面部（23a）は図２の左下側に位置し、第２側面部（23b）は図２の左上側に位置し、第３側面部（23c）は図２の右上側に位置し、第４側面部（23d）は、図２の右下側に位置する。各側面部（23a,23b,23c,23d）の高さは概ね等しい。第１側面部（23a）及び第４側面部（23d）の各幅は、第２側面部（23b）及び第３側面部（23c）の幅より短い。

室外熱交換器（23）では、室外ファン（15）が運転されることで、各側面部（23a,23b,23c,23d）の外側の室外空気が、各側面部（23a,23b,23c,23d）の内側へと流れる（図２の矢印を参照）。この空気は、室外ケーシング（図示省略）の上部に形成された吹出口より排出される。

図２〜図４に示すように、室外熱交換器（23）は、扁平管（31,41）とフィン（32,42）とを有する２つの列部（30,40）を有する二列構造の熱交換器である。室外熱交換器（23）は、３つ以上の列部を有していてもよい。本実施形態の室外熱交換器（23）では、空気の通過方向の風上側の列部が風上列部（30）を構成し、風下側の列部が風下列部（40）を構成している。なお、図３及び図４では、風上列部（30）及び風下列部（40）をそれぞれ平面状に展開して模式的に表している。

室外熱交換器（23）は、第１ヘッダ集合管（50）、第２ヘッダ集合管（60）、第３ヘッダ集合管（70）、第４ヘッダ集合管（80）、第１分流ユニット（91）、及び第２分流ユニット（92）を有している。第１ヘッダ集合管（50）は、風上列部（30）のうち第１側面部（23a）側の一端部近傍に立設している。第２ヘッダ集合管（60）は、風上列部（30）のうち第４側面部（23d）側の他端部近傍に立設している。第３ヘッダ集合管（70）は、風下列部（40）のうち第１側面部（23a）側の一端部近傍に立設している。第４ヘッダ集合管（80）は、風下列部（40）のうち第４側面部（23d）側の他端部近傍に立設している。第１分流ユニット（91）は、第１ヘッダ集合管（50）の近傍に立設している。第２分流ユニット（92）は、第４ヘッダ集合管（80）の近傍に立設している。

扁平管（31,41）、フィン（32,42）、第１ヘッダ集合管（50）、第２ヘッダ集合管（60）、第３ヘッダ集合管（70）、第４ヘッダ集合管（80）、第１分流ユニット（91）、及び第２分流ユニット（92）は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。

〔風上列部〕
図２、図３、図５〜図１０に示すように、風上列部（30）は、多数の扁平管（31）と、多数のフィン（32）とを備えている。

扁平管（31）は、その軸直角断面の形状が扁平な略長円形となった伝熱管である（図７を参照）。複数の扁平管（31）は、上下の平坦な部分が対向する状態で配置される。つまり、複数の扁平管（31）は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配列され、互いの筒軸が実質的に平行になっている。

図２に示すように、扁平管（31）は、第１側面部（23a）に沿った第１風上管部（31a）と、第２側面部（23b）に沿った第２風上管部（31b）と、第３側面部（23c）に沿った第３風上管部（31c）と、第４側面部（23d）に沿った第４風上管部（31d）とを有している。図２に示すように、扁平管（31）には、第１風上管部（31a）を第２風上管部（31b）に対して水平内向きに略直角に折り曲げる第１風上屈曲部（33a）と、第２風上管部（31b）に対して第３風上管部（31c）を水平内向きに略直角に折り曲げる第２風上屈曲部（33b）と、第３風上管部（31c）に対して第４風上管部（31d）を水平内向きに略直角に折り曲げる第３風上屈曲部（33c）とが設けられる。

各扁平管（31）は、第１風上管部（31a）の端部が第１ヘッダ集合管（50）に挿入され（図５を参照）、第４風上管部（31d）の端部が第２ヘッダ集合管（60）に挿入される（図６を参照）。

図７に示すように、各扁平管（31）には、複数の冷媒流路（C）が形成されている。複数の冷媒流路（C）は、扁平管（31）の筒軸方向に延びる通路であり、扁平管（31）の幅方向（空気の通過方向）に一列に並んでいる。各冷媒流路（C）は、扁平管（31）の両端面に開口している。風上列部（30）へ供給された冷媒は、扁平管（31）の冷媒流路（C）を流れる間に空気と熱交換する。風上列部（30）の各扁平管（31）の複数の冷媒流路（C）は、風上冷媒流路群（C1）を構成している。

フィン（32）は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。複数のフィン（32）は、扁平管（31）の軸方向に一定の間隔をおいて配列されている。フィン（32）には、フィン（32）の外縁（即ち、風上側の縁部）からフィン（32）の幅方向に延びる細長い切り欠き部（32a）が、多数形成されている。フィン（32）では、多数の切り欠き部（32a）がフィン（32）の長手方向（上下方向）に一定の間隔で形成されている。切り欠き部（32a）の風上寄りの部分は、管挿入部（32b）を構成している。扁平管（31）は、管挿入部（32b）に挿入され、管挿入部（32b）の周縁部とロウ付けによって接合される。また、フィン（32）には、伝熱を促進するためのルーバー（32c）が形成されている。

図３に示すように、風上列部（30）には、上下に２つの熱交換領域（35,37）が形成されている。上側の熱交換領域は、風上主熱交換領域（35）を構成し、下側の熱交換領域は、風上補助熱交換領域（37）を構成する。風上補助熱交換領域（37）に対応する扁平管（31）の本数は、風上主熱交換領域（35）を構成する扁平管（31）の本数よりも少ない。

風上主熱交換領域（35）は、上下に並ぶ６つの風上主熱交換部（36）に区分されている。風上補助熱交換領域（37）は、上下に並ぶ６つの風上補助熱交換部（38）に区分されている。つまり、風上主熱交換領域（35）と風上補助熱交換領域（37）は、それぞれ同数の熱交換部に区分されている。なお、風上主熱交換部（36）及び風上補助熱交換部（38）の数は単なる一例であり、複数であることが好ましい。

図３及び図６に示すように、各風上主熱交換部（36）には、同数（例えば６本）の扁平管（31）が設けられている。各風上主熱交換部（36）に設けられる扁平管（31）の数は単なる例示であり、複数本又は１本であってもよい。

図３及び図５に示すように、各風上補助熱交換部（38）には、同数（例えば２本）の扁平管（31）が設けられている。各風上補助熱交換部（38）に設けられる扁平管（31）の数は単なる例示であり、複数本又は１本であってもよい。

〔風下列部〕
図２、図４、図５〜図１０に示すように、風下列部（40）は、多数の扁平管（41）と、多数のフィン（42）とを備えている。

扁平管（41）は、その軸直角断面の形状が扁平な略長円形となった伝熱管である（図７を参照）。複数の扁平管（41）は、上下の平坦な部分が対向する状態で配置される。つまり、複数の扁平管（41）は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配列され、互いの筒軸が実質的に平行になっている。

図２に示すように、扁平管（41）は、第１風上管部（31a）の内縁に沿った第１風下管部（41a）と、第２風上管部（31b）の内縁に沿った第２風下管部（41b）と、第３風上管部（31c）の内縁に沿った第３風下管部（41c）と、第４風上管部（31d）の内縁に沿った第４風下管部（41d）とを有している。扁平管（41）には、第１風下管部（41a）を第２風下管部（41b）に対して水平内向きに略直角に折り曲げる第１風下屈曲部（43a）と、第２風下管部（41b）に対して第３風下管部（41c）を水平内向きに略直角に折り曲げる第２風下屈曲部（43b）と、第３風下管部（41c）に対して第４風下管部（41d）を水平内向きに略直角に折り曲げる第３風下屈曲部（43c）とが設けられる。

各扁平管（41）は、第１風下管部（41a）の端部が第３ヘッダ集合管（70）に挿入され、第４風下管部（41d）の端部が第４ヘッダ集合管（80）に挿入される（図４を参照）。

図７〜図１０に示すように、各扁平管（41）には、複数の冷媒流路（C）が形成されている。複数の冷媒流路（C）は、扁平管（41）の筒軸方向に延びる通路であり、扁平管（41）の幅方向（空気の通過方向）に一列に並んでいる。各冷媒流路（C）は、扁平管（41）の両端面に開口している。風下列部（40）へ供給された冷媒は、扁平管（41）の冷媒流路（C）を流れる間に空気と熱交換する。風下列部（40）の各扁平管（41）の複数の冷媒流路（C）は、風下冷媒流路群（C2）を構成している。

図７に示すように、フィン（42）は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。複数のフィン（42）は、扁平管（41）の軸方向に一定の間隔をおいて配列されている。フィン（42）には、フィン（42）の外縁（即ち、風上側の縁部）からフィン（42）の幅方向に延びる細長い切り欠き部（42a）が、多数形成されている。フィン（42）では、多数の切り欠き部（42a）がフィン（42）の長手方向（上下方向）に一定の間隔で形成されている。切り欠き部（42a）の風上寄りの部分は、管挿入部（42b）を構成している。扁平管（41）は、管挿入部（42b）に挿入され、管挿入部（42b）の周縁部とロウ付けによって接合される。また、フィン（42）には、伝熱を促進するためのルーバー（42c）が形成されている。

図４に示すように、風下列部（40）には、上下に２つの熱交換領域（45,47）が形成されている。上側の熱交換領域は、風下主熱交換領域（45）を構成し、下側の熱交換領域は、風下補助熱交換領域（47）を構成する。風下補助熱交換領域（47）に対応する扁平管（41）の本数は、風下主熱交換領域（45）を構成する扁平管（41）の本数よりも少ない。

風下主熱交換領域（45）は、上下に並ぶ６つの風下主熱交換部（46）に区分されている。風下補助熱交換領域（47）は、上下に並ぶ６つの風下補助熱交換部（48）に区分されている。つまり、風下主熱交換領域（45）と風下補助熱交換領域（47）は、それぞれ同数の熱交換部に区分されている。なお、風下主熱交換部（46）及び風下補助熱交換部（48）の数は単なる一例であり、複数であることが好ましい。

図４に示すように、各風下主熱交換部（46）には、同数（例えば６本）の扁平管（41）が設けられている。各風下主熱交換部（46）に設けられる扁平管（41）の数は単なる例示であり、複数本又は１本であってもよい。

図５及び図６に示すように、各風下補助熱交換部（48）には、同数（例えば２本）の扁平管（41）が設けられている。各風下補助熱交換部（48）に設けられる扁平管（41）の数は単なる例示であり、複数本又は１本であってもよい。

〔第１ヘッダ集合管〕
図２、図３、図５、図８〜図１０に示すように、第１ヘッダ集合管（50）は、上下の両端が閉塞された円筒状の部材である。第１ヘッダ集合管（50）の長さ（高さ）は、風上列部（30）及び風下列部（40）の高さと概ね一致している。

図３及び図５に示すように、第１ヘッダ集合管（50）の内部空間は、主仕切板（51）によって上下に仕切られている。主仕切板（51）の上側の空間は、風上主熱交換領域（35）に対応する風上上側空間（52）である。主仕切板（51）の下側の空間は、風上補助熱交換領域（37）に対応する風上下側空間（53）である。風上上側空間（52）の上下方向の中間部には、１本の第１主ガス管（52a）の一端が接続される。第１主ガス管（52a）の他端は、ガス側連絡配管（14）と連通している。

風上下側空間（53）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（54）によって６つの風上補助空間（55）に仕切られている。これらの６つの風上補助空間（55）は、６つの風上補助熱交換部（38）にそれぞれ１つずつ対応している。各風上補助空間（55）には、例えば２本の扁平管（31）の各第１風上管部（31a）がそれぞれ連通している。

〔第２ヘッダ集合管〕
図２、図３、図６、図８〜図１０に示すように、第２ヘッダ集合管（60）は、上下の両端が閉塞された円筒状の部材である。第２ヘッダ集合管（60）の長さ（高さ）は、風上列部（30）及び風下列部（40）の高さと概ね一致している。

図３及び図６に示すように、第２ヘッダ集合管（60）の内部空間は、主仕切板（61）によって上下に仕切られている。主仕切板（61）の上側の空間は、風上主熱交換領域（35）に対応する風上上側空間（62）である。主仕切板（51）の下側の空間は、風上補助熱交換領域（37）に対応する風上下側空間（63）である。

風上上側空間（62）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（64）によって６つの風上主連絡空間（65）に仕切られている。これらの６つの風上主連絡空間（65）は、６つの風上主熱交換部（36）にそれぞれ１つずつ対応している。各風上主連絡空間（65）には、例えば６本の扁平管（31）の各第４風上管部（31d）がそれぞれ連通している。

風上下側空間（63）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（66）によって６つ風上補助連絡空間（67）に仕切られている。これらの６つの風上補助連絡空間（67）は、６つの風上補助熱交換部（38）にそれぞれ１つずつ対応している。各風上補助連絡空間（67）には、例えば２本の扁平管（31）の第４風上管部（31d）がそれぞれ連通している。

第２ヘッダ集合管（60）には、６つの風上連絡管（68）が接続されている。風上連絡管（68）は、風上列部（30）の風上主熱交換領域（35）の扁平管（31）の端部と風上補助熱交換領域（37）の扁平管（31）の端部とを繋いでいる。

具体的には、第１の風上連絡管（68）は、最上段の風上補助連絡空間（67）と最下段の風上主連絡空間（65）とを接続し、第２の風上連絡管（68）は、上から２段目の風上補助連絡空間（67）と下から２段目の風上主連絡空間（65）とを接続し、第３の風上連絡管（68）は、上から３段目の風上補助連絡空間（67）と下から３段目の風上主連絡空間（65）とを接続している。第４の風上連絡管（68）は、上から４段目の風上補助連絡空間（67）と下から４段目の風上主連絡空間（65）とを接続し、第５の風上連絡管（68）は、上から５段目の風上補助連絡空間（67）と下から５段目の風上主連絡空間（65）とを接続し、第６の風上連絡管（68）は、最下段の風上補助連絡空間（67）と最上段の風上主連絡空間（65）とを接続している。

〔第３ヘッダ集合管〕
図２、図４、図８〜図１０に示すように、第３ヘッダ集合管（70）は、上下の両端が閉塞された円筒状の部材である。第３ヘッダ集合管（70）の長さ（高さ）は、風上列部（30）及び風下列部（40）の高さと概ね一致している。

第３ヘッダ集合管（70）の内部構造は、図６に示す第２ヘッダ集合管（60）と同様である。即ち、図４に示すように、第３ヘッダ集合管（70）の内部空間は、主仕切板（71）によって上下に仕切られている。主仕切板（71）の上側の空間は、風下主熱交換領域（45）に対応する風下上側空間（72）である。主仕切板（71）の下側の空間は、風下補助熱交換領域（47）に対応する風下下側空間（73）である。

風下上側空間（72）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（74）によって６つの風下主連絡空間（75）に仕切られている。これらの６つの風下主連絡空間（75）は、６つの風下主熱交換部（46）にそれぞれ１つずつ対応している。風下主連絡空間（75）には、例えば６本の扁平管（41）の第１風下管部（41a）がそれぞれ連通している。

風下下側空間（73）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（76）によって６つの風下補助連絡空間（77）に仕切られている。これらの６つの風下補助連絡空間（77）は、６つの風下補助熱交換部（48）にそれぞれ１つずつ対応している。各風下補助連絡空間（77）には、例えば２本の扁平管（41）の各第１風下管部（41a）がそれぞれ連通している。

第３ヘッダ集合管（70）には、６つの風下連絡管（78）が接続されている。風下連絡管（78）は、風下列部（40）の風下主熱交換領域（45）の扁平管（41）の端部と風下補助熱交換領域（47）の扁平管（41）の端部とを繋いでいる。

具体的には、第１の風下連絡管（78）は、最上段の風下補助連絡空間（77）と最下段の風下主連絡空間（75）とを接続し、第２の風下連絡管（78）は、上から２段目の風下補助連絡空間（77）と下から２段目の風下主連絡空間（75）とを接続し、第３の風下連絡管（78）は、上から３段目の風下補助連絡空間（77）と下から３段目の風下主連絡空間（75）とを接続している。第４の風下連絡管（78）は、上から４段目の風下補助連絡空間（77）と下から４段目の風下主連絡空間（75）とを接続し、第５の風下連絡管（78）は、上から５段目の風下補助連絡空間（77）と下から５段目の風下主連絡空間（75）とを接続し、第６の風下連絡管（78）は、最下段の風下補助連絡空間（77）と最上段の風下主連絡空間（75）とを接続している。

〔第４ヘッダ集合管〕
図２及び図４に示すように、第４ヘッダ集合管（80）は、上下の両端が閉塞された円筒状の部材である。第４ヘッダ集合管（80）の長さ（高さ）は、風上列部（30）及び風下列部（40）の高さと概ね一致している。

第４ヘッダ集合管（80）の内部構造は、図５に示す第１ヘッダ集合管（50）と同様である。即ち、図４に示すように、第４ヘッダ集合管（80）の内部空間は、主仕切板（81）によって上下に仕切られている。主仕切板（81）の上側の空間は、風下主熱交換領域（45）に対応する風下上側空間（82）である。主仕切板（81）の下側の空間は、風下補助熱交換領域（47）に対応する風下下側空間（83）である。風下上側空間（82）の上下方向の中間部には、１本の第２主ガス管（82a）の一端が接続される。第２主ガス管（82a）の他端は、ガス側連絡配管（14）と連通している。

風下下側空間（83）は、上下に等間隔置きに並んだ５枚の仕切板（84）によって６つ風下補助空間（85）に仕切られている。これらの６つの風下補助空間（85）は、６つの風下補助熱交換部（48）にそれぞれ１つずつ対応している。各風下補助空間（85）には、例えば２本の扁平管（41）の第４風下管部（41d）がそれぞれ連通している。

〔第１分流ユニット〕
図２及び図３に示すように、第１分流ユニット（91）は、第１ヘッダ集合管（50）に取り付けられている。第１分流ユニット（91）は、円筒部（91a）と、６本の液側接続管（91b）と、１本の第１主液管（91c）とを有している。

円筒部（91a）は、第１ヘッダ集合管（50）よりも低い円筒状に形成され、第１ヘッダ集合管（50）の下部に沿って起立している。６本の液側接続管（91b）は、上下に配列されて円筒部（91a）に接続されている。各液側接続管（91b）の本数は、風上補助連絡空間（67）の数と同数（本例では６つ）である。各液側接続管（91b）は、各風上補助連絡空間（67）とそれぞれ連通している。第１主液管（91c）の一端は、円筒部（91a）の下部に接続されている。第１主液管（91c）と各液側接続管（91b）とは、円筒部（91a）の内部空間を介して連通している。第１主液管（91c）の他端は、液側連絡配管（13）と連通している。

〔第２分流ユニット〕
図２及び図４に示すように、第２分流ユニット（92）は、第４ヘッダ集合管（80）に取り付けられている。第２分流ユニット（92）は、円筒部（92a）と、６本の液側接続管（92b）と、１本の第２主液管（92c）とを有している。

円筒部（92a）は、第４ヘッダ集合管（80）よりも低い円筒状に形成され、第４ヘッダ集合管（80）の下部に沿って起立している。６本の液側接続管（92b）は、上下に配列されて円筒部（92a）に接続されている。各液側接続管（92b）の本数は、風下補助空間（85）の数と同数（本例では６つ）である。各液側接続管（92b）は、各風下補助空間（85）とそれぞれ連通している。第２主液管（92c）の一端は、円筒部（92a）の下部に接続されている。第２主液管（92c）と各液側接続管（92b）とは、円筒部（92a）の内部空間を介して連通している。第２主液管（92c）の他端は、液側連絡配管（13）と連通している。

−室外熱交換器の冷媒流れについて−
図３、図４、図１１、図１２に示すように、室外熱交換器（23）は、凝縮器及び蒸発器として機能する際、風上列部（30）の各扁平管（31）を流れる冷媒と、風下列部（40）の各扁平管（41）を流れる冷媒とが並行になるように構成される。具体的に、凝縮器及び蒸発器として機能する室外熱交換器（23）は、風上列部（30）の風上主熱交換領域（35）の扁平管（31）と、風下列部（40）の風下主熱交換領域（45）の扁平管（41）とで冷媒が並行に流れ、且つ風上列部（30）の風下補助熱交換領域（47）の扁平管（31）と、風下列部（40）の風下補助熱交換領域（47）の扁平管（41）とで冷媒が並行に流れるように構成される。つまり、凝縮器及び蒸発器として機能する室外熱交換器（23）は、風上主熱交換領域（35）の風上冷媒流路群（C1）を流れる冷媒と、風下主熱交換領域（45）の風下冷媒流路群（C2）を流れる冷媒とが互いに並行に流れるように構成される。

更に室外熱交換器（23）は、凝縮器及び蒸発器として機能する際、風上列部（30）の各扁平管（31）を流れる冷媒と、風下列部（40）の各扁平管（41）を流れる冷媒とが互いに逆方向となるように構成される。具体的に、凝縮器及び蒸発器として機能する室外熱交換器（23）は、風上列部（30）の風上主熱交換領域（35）の扁平管（31）と、風下列部（40）の風下補助熱交換領域（47）の扁平管（41）とで冷媒が互いに逆方向に流れる。つまり、凝縮器及び蒸発器として機能する室外熱交換器（23）は、風上主熱交換領域（35）の風上冷媒流路群（C1）を流れる冷媒と、風下主熱交換領域（45）の風下冷媒流路群（C2）を流れる冷媒とが互いに逆方向に流れる。

〔凝縮器の場合〕
空気調和機（10）の冷房運転中には、室内熱交換器（25）が蒸発器として機能し、室外熱交換器（23）が凝縮器として機能する。ここでは、冷房運転中における室外熱交換器（23）での冷媒の流れを説明する。

室外熱交換器（23）には、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒が、配管（18）を通じて供給される。この冷媒は、配管（18）から第１主ガス管（52a）と第２主ガス管（82a）とに分流する。

図３に示すように、第１主ガス管（52a）へ供給された冷媒は、第１ヘッダ集合管（50）の風上上側空間（52）に流入し、各風上主熱交換部（36）に分配される。各風上主熱交換部（36）の各扁平管（31）の各風上冷媒流路群（C1）を通過する各冷媒は、空気へ放熱して凝縮していく。その後、各冷媒は、第２ヘッダ集合管（60）の各風上主連絡空間（65）へ供給され、各風上連絡管（68）に流入する。各風上連絡管（68）を流れた各冷媒は、第２ヘッダ集合管（60）の各風上補助連絡空間（67）へ供給され、各風上補助熱交換部（38）に分配される。各風上補助熱交換部（38）の各扁平管（31）の各風上冷媒流路群（C1）を通過する各冷媒は、空気へ更に放熱して凝縮し、過冷却状態（即ち、液単相状態）となる。

過冷却状態となった液冷媒は、第１ヘッダ集合管（50）の各風上補助空間（55）へ供給され、第１分流ユニット（91）で合流し、第１主液管（91c）より液側連絡配管（13）へ送られる。

図４に示すように、配管（18）から第２主ガス管（82a）へ供給された冷媒は、第４ヘッダ集合管（80）の風下上側空間（82）に流入し、風下主熱交換部（46）に分配される。各風下主熱交換部（46）の各扁平管（41）の各風下冷媒流路群（C2）を通過する各冷媒は、空気へ放熱して凝縮していく。その後、各冷媒は、第３ヘッダ集合管（70）の各風下主連絡空間（75）へ供給され、各風下連絡管（78）に流入する。各風下連絡管（78）を流れた各冷媒は、第３ヘッダ集合管（70）の各風下補助連絡空間（77）へ供給され、各風下補助熱交換部（48）に分配される。各風下補助熱交換部（48）の各扁平管（41）の各風下冷媒流路群（C2）を通過する各冷媒は、空気へ更に放熱して凝縮し、過冷却状態（即ち、液単相状態）となる。

過冷却状態となった液冷媒は、第４ヘッダ集合管（80）の各風下補助空間（85）へ供給され、第２分流ユニット（92）で合流し、第１分流ユニット（91）から流出した冷媒とともに液側連絡配管（13）へ送られる。

〔蒸発器の場合〕
空気調和機（10）の暖房運転中には、室内熱交換器（25）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する。ここでは、暖房運転中における室外熱交換器（23）での冷媒の流れを説明する。

室外熱交換器（23）には、膨張弁（24）を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が、配管（17）を通じて供給される。この冷媒は、配管（17）から第１分流ユニット（91）と第２分流ユニット（92）とに分流する。

図１１に示すように、第１分流ユニット（91）に供給された冷媒は、各液側接続管（91b）に分流し、第１ヘッダ集合管（50）の各風上補助空間（55）より各風上補助熱交換部（38）へ分配される。各風上補助熱交換部（38）の各扁平管（31）の各風上冷媒流路群（C1）を通過する各冷媒は、空気から吸熱して蒸発していく。その後、各冷媒は、第２ヘッダ集合管（60）の各風上補助連絡空間（67）へ供給され、各風上連絡管（68）に流入する。各風上連絡管（68）を流れた各冷媒は、第２ヘッダ集合管（60）の各風上主連絡空間（65）へ供給され、各風上主熱交換部（36）に分配される。各風上主熱交換部（36）の各扁平管（31）の各風上冷媒流路群（C1）を通過する各冷媒は、空気から更に吸熱して蒸発し、過熱状態（即ち、ガス単相状態）となる。

過熱状態となったガス冷媒は、第１ヘッダ集合管（50）の風上上側空間（52）で合流し、第１主ガス管（52a）よりガス側連絡配管（14）へ送られる。

図１２に示すように、第２分流ユニット（92）に供給された冷媒は、各液側接続管（92b）に分流し、第４ヘッダ集合管（80）の各風下補助空間（85）より各風下補助熱交換部（48）へ分配される。各風下補助熱交換部（48）の各扁平管（41）の各風下冷媒流路群（C2）を通過する各冷媒は、空気から吸熱して蒸発していく。その後、各冷媒は、第３ヘッダ集合管（70）の各風下補助連絡空間（77）へ供給され、各風下連絡管（78）に流入する。各風下連絡管（78）を流れた各冷媒は、第３ヘッダ集合管（70）の各風下主連絡空間（75）へ供給され、各風下主熱交換部（46）に分配される。各風下主熱交換部（46）の各扁平管（41）の各風下冷媒流路群（C2）を通過する各冷媒は、空気から更に吸熱して蒸発し、過熱状態（即ち、ガス単相状態）となる。

過熱状態となったガス冷媒は、第４ヘッダ集合管（80）の風下上側空間（72）で合流し、第１主ガス管（52a）から流出した冷媒とともにガス側連絡配管（14）へ送られる。

〈空気の偏流の抑制対策について〉
ところで、室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する際には、従来においては、室外熱交換器（23）を流れる空気が偏流し易いという問題があった。具体的に、室外熱交換器（23）において、２つの列部（30,40）にそれぞれ冷媒流路群（C1,C2）を形成し、これらの冷媒流路群（C1,C2）に並行に冷媒を流すとする。ここで、各冷媒流路群（C1,C2）において、気液二相状態の冷媒は、空気の冷却に用いられる。このため、空気中の水分が凝縮し、扁平管（31,41）やフィン（32,42）の表面に着霜することがある。

一方、各冷媒流路群（C1,C2）において、気液二相状態の冷媒が更に蒸発すると、過熱状態となって温度が上昇する。従って、各扁平管（31,41）において、過熱状態の冷媒が流れる部分では、空気中の水分が結露しにくく、各扁平管（31,41）やフィン（32,42）の表面で着霜もほぼ生じない。

このような理由から、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）において、液状態ないし気液二相状態の冷媒が流れる部分と、過熱状態の冷媒が流れる部分とが、空気の通過方向に重なると、室外熱交換器（23）を流れる空気が偏流し易くなる、という問題が生じる。

具体的には、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）において、例えば液状態ないし気液二相状態の冷媒が流れる部分が空気の通過方向に重なると、この部分に対応する各扁平管（31,41）及び各フィン（32,42）の表面では、上述したように着霜が生じ易くなる。特に、扁平管（31,41）では、その表面に結露した水分が留まりやすいため、着霜量が大きくなる傾向になる。このような状態では、風上列部（30）と風下列部（40）の双方の扁平管（31,41）やフィン（32,42）で連続的に着霜が発生するため、この部分の通風抵抗が大きくなり易い。

これに対し、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）において、過熱領域の冷媒が流れる部分が空気の通過方向に重なると、この部分に対応する各扁平管（31,41）や各フィン（32,42）の表面では、着霜がほとんど生じない。従って、このような状態では、２列に重なった過熱領域に対応する部分の通風抵抗が、他の部分よりも小さくなり、この部分に空気が偏流し易くなるという問題が生じる。

このようにして、空気の偏流が生じると、室外熱交換器（23）全体の扁平管（31,41）及びフィン（32,42）を冷媒と空気との伝熱に有効に利用できず、熱交換効率の低下を招いてしまう。そこで、本実施形態では、このような空気の偏流を防止するために、各列部（30,40）の過熱領域（S1,S2）が空気の通過方向に重ならないようしている。

即ち、図１１〜図１３に示すように、室外熱交換器（23）では、上述のように、風上冷媒流路群（C1）を流れる冷媒と、風下冷媒流路群（C2）を流れる冷媒とが互いに逆方向になっている。このため、風上列部（30）の過熱領域（S1）は、扁平管（31）の第１風上管部（31a）の端部近傍に形成され、風下列部（40）の過熱領域（S2）は、扁平管（41）の第４風下管部（41d）の端部近傍に形成される。つまり、過熱領域（S1）と過熱領域（S2）とは、各扁平管（31,41）の長手方向において最も遠くに位置している。従って、過熱領域（S1）と過熱領域（S2）とが、空気の通過方向に重なることを確実に防止でき、ひいては上述した空気の偏流を防止できる。

室外熱交換器（23）では、過熱領域（S1）と過熱領域（S2）とを空気の通過方向に重ならないようにするために、扁平管（31,41）の本数やサイズ、各冷媒流路（C）の数やサイズ、冷媒循環量、空気の風量等の各種のパラメータが設計されている。

−実施形態の効果−
実施形態では、以下の作用及び効果を奏することができる。

室外熱交換器（23）が蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向に重ならないため、過熱領域（S1,S2）ばかりに空気が偏流してしまうことを抑制できる。この結果、過熱領域（S1,S2）以外の部分の扁平管（31,41）やフィン（32,42）の表面で着霜が生じたとしても、室外熱交換器（23）の全域に空気を均一に流しやすくなり、熱交換効率、ひいては蒸発性能の向上を図ることができる。

隣り合う冷媒流路群（C1,C2）では、冷媒が並行に流れるため、これらの冷媒流路群（C1,C2）を冷媒が直行して流れる場合と比較して、冷媒流路（C）の全長が短くなり、冷媒の流速も低減できる。この結果、各冷媒流路（C）の圧力損失を低減できる。

扁平管（31,41）を２列に配置するため、各扁平管（31,41）の幅（空気の通過方向の長さ）を比較的短くできる。これにより、各扁平管（31,41）の各屈曲部（33a,33b,33c,43a,44b,44c）の幅方向の曲げ加工が容易となる。また、各扁平管（31,41）の幅が短くなることで、各列部（30,40）の扁平管（31,41）の間の通風抵抗を低減でき、熱透過率の減少を抑制できる。更に、扁平管（31,41）の幅が狭くなることで、扁平管（31,41）の上側に結露水が滞ることを抑制できる。この結果、扁平管（31,41）の表面での着霜を抑制できる。

室外熱交換器（23）をいわゆる４面式の熱交換器とすることで、熱交換器の小型化を図りつつ、空気と冷媒の伝熱面積を確保できる。更に、隣り合う冷媒流路群（C1,C2）では、過熱領域（S1,S2）の距離を充分に確保できるため、各過熱領域（S1,S2）が互いに重なってしまうことを確実に防止できる。

−実施形態の変形例−
上述した実施形態の室外熱交換器（23）は、図７に示すように、風上列部（30）と風下列部（40）とにそれぞれ扁平管（31,41）を配置した２列構成の熱交換器である。つまり、室外熱交換器（23）では、風上列部（30）の扁平管（31）に風上冷媒流路群（C1）を形成し、風下列部（40）の扁平管（41）に風下冷媒流路群（C2）を形成している。しかしながら、図１４に示す変形例のように、扁平管（31）を１列だけ配置し、扁平管（31）の内部に複数（本例では、２つ）の冷媒流路群（C1,C2）を空気の通過方向に形成してもよい。この構成においても、風上冷媒流路群（C1）と風下冷媒流路群（C2）とで冷媒を並行に流し、且つ蒸発器となる際に冷媒の流れを互いに逆向きとする。これにより、上記実施形態と同様、過熱領域（S1,S2）が空気の通過方向に重なることがなく、空気の偏流を防止できる。

また、変形例では、図１４に示すように、扁平管（31）及びフィン（32）が１列だけ設けられるため、部品点数の削減を図ることができる。

《その他の実施形態》
本開示の各種の形態では、以下のような構成としてもよい。

室外熱交換器（23）では、隣り合うヘッダ集合管（50,70）、（60,80）がそれぞれ別体に構成されているが、これらの少なくとも一組のヘッダ集合管を一体化し、その内部空間を２列に区画する構成してもよい。

室外熱交換器（23）では、２列の扁平管（31,41）の各冷媒流路群（C1,C2）の隣り合う過熱領域（S1,S2）を互いに重ならないようにしているが、例えば３列以上の冷媒流路群（C1,C2）において、隣り合う過熱領域を重ならないようにしてもよい。

室外熱交換器（23）において、補助熱交換領域（37,47）を省略した構成としてもよい。

本開示の熱交換器は、室外熱交換器（23）である。しかしながら、本開示の熱交換器を室内熱交換器（25）に適用してもよい。この場合、室内熱交換器（25）は、例えば天井埋め込み式、あるいは天井吊り下げ式の室内ユニットに搭載される４面式の熱交換器であることが好ましい。また、室外熱交換器（23）及び室内熱交換器（25）は、必ずしも４面式でなくてもよく、３面以下のものであってもよい。

本開示の熱交換器は、例えば図７に示すように、風上列部（30）と風下列部（40）とに対応するように、風上側と風下側とにそれぞれ別体のフィン（32,42）が設けられる。しかしながら、例えば図１５に示すように、扁平管（31,41）を２列に配置する一方、風上側と風下側のフィン（32,42）を風上列部（30）と風下列部（40）とに跨がるように一体化してもよい。

本開示の熱交換器のフィン（32,42）は、風上側の縁部に管挿入部（32b,42b）を形成し、この管挿入部（32b,42b）に扁平管（31,41）を挿入している。しかしながら、熱交換器は、フィン（32,42）の風下側の縁部に管挿入部を形成し、この管挿入部に扁平管（31,41）を挿入する構成としてもよい。また、本開示のフィン（32,42）では、伝熱促進部としてルーバ（32c,42c）を形成しているが、フィン（32,42）を厚さ方向に膨出させた膨出部（凸部）やスリット等を伝熱促進部としてもよい。

上記実施形態の２列の列部（30,40）は、互いに異なる構成であってもよい。つまり、例えば２列の扁平管（31,41）において、各扁平管（31,41）の幅、各扁平管（31,41）厚さ方向（上下方向）の間隔、各扁平管（31,41）の冷媒流路（C）の流路面積、各扁平管（31,41）の冷媒流路（C）の数等を互いに異ならす構成としてもよい。また、２列のフィン（32,42）において、フィン（32,42）の幅（空気の通過方向の長さ）、フィン（32,42）の厚さ方向のピッチ（間隔）、フィン（32.42）の形状等を互いに異なる構成としてもよい。

本開示の空気調和機において、複数の列部（30,40）に対応して１つずつ冷媒調整弁を設けてもよい。つまり、これらの冷媒調整弁の開度をそれぞれ個別に調節することで、各列部（30,40）に並列に流入する冷媒量を個別に調整することができる。

以上説明したように、本発明は、熱交換器及び空気調和機について有用である。

10 空気調和機
23 室外熱交換器（熱交換器）
23a 第１側面部（側面部）
23b 第２側面部（側面部）
23c 第３側面部（側面部）
23d 第４側面部（側面部）
30 風上列部（列部）
31 扁平管
32 フィン
33a 第１風上屈曲部（屈曲部）
33b 第２風上屈曲部（屈曲部）
33c 第３風上屈曲部（屈曲部）
34a 第１風下屈曲部（屈曲部）
34b 第２風下屈曲部（屈曲部）
34c 第３風下屈曲部（屈曲部）
40 風下列部（列部）
41 扁平管
42 フィン
C 冷媒流路
C1 風上冷媒流路群
C2 風下冷媒流路群
S1 過熱領域
S2 過熱領域

Claims (7)

1. 互いに平行に配置され、それぞれに複数の冷媒流路（C）が形成される複数の扁平管（31,41）と、上記扁平管（31,41）に接合されるフィン（32,42）とを備え、上記冷媒流路（C）を流れる冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であって、
   上記複数の冷媒流路（C）は、空気の通過方向に配列される複数の冷媒流路（C）から成る２つ以上の冷媒流路群（C1,C2）を構成し、
   空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）は、風上冷媒流路群（C1）と、風下冷媒流路群（C2）とで構成され、
   上記風上冷媒流路群（C1）には、複数の扁平管（31,41）を有する風上主熱交換領域（35）と、該風上主熱交換領域（35）よりも扁平管（31,41）の本数が少ない風上補助熱交換領域（37）とが構成され、
   上記風上冷媒流路群（C1）は、凝縮器として機能する際、冷媒が上記風上主熱交換領域（35）、上記風上補助熱交換領域（37）の各扁平管（31,41）を順に流れ、蒸発器として機能する際、冷媒が上記風上補助熱交換領域（37）、上記風上主熱交換領域（35）の各扁平管（31,41）を順に流れるように構成され、
   上記風下冷媒流路群（C2）には、複数の扁平管（31,41）を有する風下主熱交換領域（45）と、該風下主熱交換領域（45）よりも扁平管（31,41）の本数が少ない風下補助熱交換領域（47）とが構成され、
   上記風下冷媒流路群（C2）は、凝縮器として機能する際、冷媒が上記風下主熱交換領域（45）、上記風下補助熱交換領域（47）の各扁平管（31,41）を順に流れ、蒸発器として機能する際、冷媒が上記風下補助熱交換領域（47）、上記風下主熱交換領域（45）の各扁平管（31,41）を順に流れるように構成され、
   上記複数の冷媒流路群（C1,C2）は、蒸発器として機能する際及び凝縮器として機能する際、上記風上主熱交換領域（35）と上記風下主熱交換領域（45）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒が並行且つ逆向きに流れるように構成され、且つ上記風上補助熱交換領域（37）と上記風下補助熱交換領域（47）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒が並行且つ逆向きに流れるように構成され、
   上記複数の冷媒流路群（C1,C2）は、蒸発器として機能する際、風上主熱交換領域（35）及び風下主熱交換領域（45）の冷媒流路群（C1,C2）の冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならない
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１において、
   上記各冷媒流路群（C1,C2）に対応する複数の扁平管（31,41）を有し、空気の通過方向に配列される複数の列部（30,40）を備え、
   上記複数の列部（30,40）は、上記蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う列部（30,40）間の扁平管（31,41）の冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならないように構成される
   ことを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１において、
   上記複数の冷媒流路群（C1,C2）が形成され複数の扁平管（31）が互いに平行に配列される１つの列部（30）を有し、
   上記１つの列部（30）は、上記蒸発器として機能する際、空気の通過方向に隣り合う冷媒流路群（C1,C2）を流れる冷媒の各過熱領域（S1,S2）が、空気の通過方向において互いに重ならないように構成される
   ことを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   上記風上冷媒流路群（C1）の風上主熱交換領域（35）と、上記風下冷媒流路群（C2）の風下補助熱交換領域（47）とが、空気の通過方向において互いに重ならず、
   上記風上冷媒流路群（C1）の風上補助熱交換領域（37）と、上記風下冷媒流路群（C2）の風下主熱交換領域（45）とが、空気の通過方向において互いに重ならない
   ことを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   複数の扁平管（31,41）は、上下方向に配列され、且つ該複数の扁平管（31,41）により空気が通過する４つの側面部（23a,23b,23c,23d）を成すように３つの屈曲部（33a,33b,33c,43a,43b,43c）を有している
   ことを特徴とする熱交換器。
6. 請求項５において、
   前記４つの側面部（23a,23b,23c,23d）は、略四角状に配列され、
   前記４つの側面部（23a,23b,23c,23d）のうちの両端の側面部（23a,23d）の各側端部の間のスペースに、上記風上冷媒流路群（C1）に対応する第１分流ユニット（91）と、上記風下冷媒流路群（C2）に対応する第２分流ユニット（92）とが配置される
   ことを特徴とする熱交換器。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載の熱交換器（23）が設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
   上記熱交換器（23）が蒸発器として機能する運転と、上記熱交換器（23）が凝縮器として機能する運転とを切り換えて行うように構成されている
   ことを特徴とする空気調和機。

Images