(57)【要約】【課題】蒸発器の熱交換性能を向上させることができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。【解決手段】本開示に係る冷凍サイクル装置は、冷媒が流れる伝熱管、及び該伝熱管と接続され、間隔を空けて並設されている複数の伝熱フィンを有し、冷媒で空気を冷却する蒸発器と、蒸発器に空気を供給するファンと、蒸発器とは別部品で構成され、空気の流れ方向において蒸発器の上流側に設けられた渦発生器と、を備える。渦発生器は、複数の伝熱フィンの並設方向と同方向に並設されている板状の複数の基材と、複数の基材のそれぞれに形成された複数の凸部と、を有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れる伝熱管、及び該伝熱管と接続され、間隔を空けて並設されている複数の伝熱フィンを有し、前記冷媒で空気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器に前記空気を供給するファンと、
前記蒸発器とは別部品で構成され、前記空気の流れ方向において前記蒸発器の上流側に設けられた渦発生器と、を備え、
前記渦発生器は、前記複数の伝熱フィンの並設方向と同方向に並設されている板状の複数の基材と、前記複数の基材のそれぞれに形成された複数の凸部と、を有している冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記複数の凸部は、前記複数の基材のそれぞれにおいて前記基材の一部を切り起こして形成された切り起こし片である請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記渦発生器における一部の領域は、該領域よりも風速の速い領域と比べ、前記凸部が多く設けられている請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記蒸発器の前記伝熱フィンと前記渦発生器との間に隙間が形成されている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記蒸発器の前記伝熱フィンと前記渦発生器との間にスペーサーを有する請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記スペーサーは、前記蒸発器及び前記渦発生器とは別部品で構成されている請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記スペーサーは、前記蒸発器の前記伝熱フィン及び前記渦発生器よりも熱伝導率が低い材料で形成されている請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記スペーサーは、前記渦発生器又は前記蒸発器の前記伝熱フィンとの一体成形品である請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記蒸発器と前記渦発生器とを１つの組とした熱交換部を、前記空気の流れ方向に複数列並べた請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記ファンは、プロペラファンであり、
該プロペラファンは、前記空気の流れ方向において、前記蒸発器の下流側に配置されている請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記ファンは、クロスフローファンであり、
該クロスフローファンは、前記空気の流れ方向において、前記蒸発器の下流側に配置されている請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記ファンは、シロッコファンであり、
該シロッコファンは、前記空気の流れ方向において、前記渦発生器の上流側に配置されている請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記ファンは、ターボファンであり、
該ターボファンは、前記空気の流れ方向において、前記渦発生器の上流側に配置されている請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の熱交換性能の向上を図った冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィンアンドチューブ型の熱交換器を用いた冷凍サイクル装置が知られている。フィンアンドチューブ型の熱交換器は、冷媒が流れる伝熱管、及び該伝熱管と接続された伝熱フィンを有する。このような冷凍サイクル装置に用いられるフィンアンドチューブ型の熱交換器のなかには、熱交換性能の向上を図ったものも提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、長方形状をした複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管とを備えたフィンアンドチューブ型の熱交換器が記載されている。複数の伝熱フィンは、長手方向が上下方向に沿うように配置されている。これら複数の伝熱フィンは、所定の間隔を空けて、ファンによって供給される空気の流れ方向と略垂直な横方向に並設されている。また、複数の伝熱管は、所定の間隔を空けて上下方向（伝熱フィンの長手方向）に並設され、伝熱フィンの並設方向に沿って各フィンを貫通している。そして、特許文献１に記載の熱交換器の各伝熱フィンには、空気の流れ方向において上流側となる端部近傍に、ウイングレットと称する三角形状の切り起こし片が複数形成されている。特許文献１によれば、伝熱フィン間に流入した空気がウイングレットに衝突することにより渦が発生し、伝熱管及び伝熱フィンの表面近傍の気流が乱れるため、熱交換器の熱交換性能が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷凍サイクル装置のフィンアンドチューブ型の熱交換器は、伝熱管を流れる冷媒で熱交換器に流入した空気を冷却する蒸発器として用いられる場合がある。詳しくは、伝熱管を流れる冷媒により、伝熱管及び伝熱フィンは、熱交換器に流入する空気よりも低温に冷却される。このため、熱交換器に流入した空気は、該空気よりも低温となっている伝熱管及び伝熱フィンによって冷却される。この熱交換器に流入した空気が冷却される際、該空気が露点温度以下になると、伝熱管及び伝熱フィンの表面に結露が発生する。すなわち、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍は、熱交換器に流入した空気を冷却し始める箇所であるため、当該箇所に結露しやすくなる。また、熱交換器に流入する空気の温度が低温の場合、伝熱フィンは当該空気よりもさらに低温となっているため、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍に付着した露が凍結し、該端部近傍に着霜が発生してしまう。
【０００６】
ここで、特許文献１に記載の熱交換器においては、渦発生手段であるウイングレットは伝熱フィンに形成されている。換言すると、特許文献１に記載の熱交換器においては、渦発生手段と伝熱フィンとが一体部品として形成されている。このため、特許文献１に記載の熱交換器を蒸発器として用いた場合、渦発生手段であるウイングレットは、伝熱管を流れる冷媒によって伝熱フィンの他の部分と同温度まで冷却される。また、伝熱フィンにおけるウイングレットの形成箇所は、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍、つまり、結露が生じやすい箇所となっている。このため、特許文献１に記載の熱交換器は、該熱交換器に流入する空気の温度が低温となっている状況において蒸発器として用いられた場合、渦発生手段であるウイングレットに着霜し、ウイングレットで渦を発生させることが困難となってしまう。したがって、特許文献１に記載の熱交換器は、蒸発器として用いた場合、熱交換性能の向上効果が得られなくなってしまうという課題があった。すなわち、従来の冷凍サイクル装置は、蒸発器の熱交換性能を向上させることができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、蒸発器の熱交換性能を向上させることができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒が流れる伝熱管、及び該伝熱管と接続され、間隔を空けて並設されている複数の伝熱フィンを有し、前記冷媒で空気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器に前記空気を供給するファンと、前記蒸発器とは別部品で構成され、前記空気の流れ方向において前記蒸発器の上流側に設けられた渦発生器と、を備え、前記渦発生器は、前記複数の伝熱フィンの並設方向と同方向に並設されている板状の複数の基材と、前記複数の基材のそれぞれに形成された複数の凸部と、を有しているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置においては、渦発生手段となる渦発生器が蒸発器とは別部品で構成されている。このため、渦発生器が蒸発器の伝熱管を流れる冷媒によって冷却されることを、従来よりも抑制することができる。すなわち、本発明に係る冷凍サイクル装置は、渦発生器への着霜を従来よりも抑制することができる。したがって、本発明に係る冷凍サイクル装置は、蒸発器に流入する空気の温度が低温となっている状況においても、渦発生器で渦を発生させた気流を蒸発器に供給することができるので、蒸発器の熱交換性能を従来よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０を示す側面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図２のＢ矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の熱交換器１０の別の一例を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の渦発生器２０の別の一例を示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０近傍を示す側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０を蒸発器として用いる際の、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び渦発生器２０の温度を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の渦発生器２０の別の一例を示す側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０の別の一例を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の一例を示す側面図である。
【図１２】図１１で示した空気調和機１００において、渦発生器２０に流入する気流の速度分布を追記した図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す平面図である。
【図１５】図１４に示す空気調和機１００の側面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す平面図である。
【図１７】図１６に示す空気調和機１００の側面図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０の配置例を示す側面図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０の別の配置例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態１では、冷凍サイクル装置の１つである空気調和機を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００を示す冷媒回路図である。なお、図１に示す白抜き矢印は、空気の流れ方向を示している。
【００１３】
空気調和機１００は、圧縮機１、室内熱交換器である熱交換器２、熱交換器２に室内空気を供給するファン２ａ、膨張装置３、室外熱交換器である熱交換器１０、熱交換器１０に室外空気を供給するファン３０、及び、流路切替装置４等を備えている。圧縮機１、熱交換器２、膨張装置３、熱交換器１０及び流路切替装置４が冷媒配管によって接続され、冷媒回路が形成されている。
【００１４】
圧縮機１は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機１で圧縮された冷媒は、吐出されて流路切替装置４へ送られる。圧縮機１は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。
【００１５】
室内熱交換器である熱交換器２は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。熱交換器２は、例えば、フィンアンドチューブ型の熱交換器である。
【００１６】
膨張装置３は、熱交換器２又は熱交換器１０から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。膨張装置３は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、膨張装置３としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
【００１７】
室外熱交換器である熱交換器１０は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。熱交換器１０は、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、詳細構成は後述する。
【００１８】
流路切替装置４は、例えば四方弁であり、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流路を切り替えるものである。つまり、流路切替装置４は、暖房運転時、圧縮機１の吐出口と熱交換器２とを接続し、圧縮機１の吸入口と熱交換器１０とを接続するように冷媒流路が切り替えられる。また、流路切替装置４は、冷房運転時、圧縮機１の吐出口と熱交換器１０とを接続し、圧縮機１の吸入口と熱交換器２とを接続するように冷媒流路が切り替えられる。
【００１９】
ファン２ａは、熱交換器２の近傍に設置されており、上述のように熱交換器２に室内空気を供給するものである。
ファン３０は、熱交換器１０の近傍に設置されており、上述のように熱交換器１０に室外空気を供給するものである。
ファン２ａ及びファン３０としては、例えば、プロペラファン、クロスフローファン、シロッコファン及びターボファン等、種々の種類のファンを用いることができる。
【００２０】
ここで、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、ファン３０によって熱交換器１０に供給される空気の流れ方向において、熱交換器１０の上流側となる位置に、渦発生器２０が設けられている。渦発生器２０の詳細構成は、熱交換器１０の詳細構成と共に後述する。
【００２１】
上述した空気調和機１００の各構成は、室外機１０１又は室内機１０２に収納されている。詳しくは、圧縮機１、膨張装置３、流路切替装置４、熱交換器１０、渦発生器２０及びファン３０は、室外機１０１に収納されている。熱交換器２及びファン２ａは、室内機１０２に収納されている。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０を示す側面図である。図３は、図２のＡ矢視図である。また、図４は、図２のＢ矢視図である。なお、図２及び図４に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気（室外空気）の流れ方向を示している。
以下、図２及び図３を用いて、熱交換器１０の詳細構成について説明する。また、図２及び図４を用いて、渦発生器２０の詳細構成について説明する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、熱交換器１０は、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、冷媒が流れる複数の伝熱管１２と、これら伝熱管１２に接続された複数の伝熱フィン１１とを備える。伝熱フィン１１は、長方形状をした板状部材である。これら複数の伝熱フィン１１は、例えば長手方向が上下方向に沿うように、配置される。そして、これら複数の伝熱フィン１１は、規定の間隔を空けて、ファン３０によって供給される空気の流れ方向と略垂直な横方向に並設されている。また、各伝熱フィン１１には、伝熱管１２が挿入される貫通孔が形成されている。なお、各伝熱フィン１１の強度を増すために、各伝熱フィン１１を波状に形成してもよい。
【００２４】
複数の伝熱管１２は、円管である。これら伝熱管１２は、各伝熱フィン１１に形成された貫通孔に挿入されている。換言すると、これら伝熱管１２は、伝熱フィン１１の並設方向に沿って、複数の伝熱フィン１１を貫通している。すなわち、伝熱管１２と伝熱フィン１１の貫通孔外縁部とが、両者の接続部となる。なお、伝熱管１２は、円管に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、伝熱管１２として、断面が扁平形状となっている扁平管を用いてもよい。扁平形状とは、横幅が縦幅よりも大きくなる例えば断面長円形状等の形状である。ここで、図５は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の熱交換器１０の別の一例を示す側面図である。
【００２５】
ところで、従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器では、熱交換性能を向上させるため、スリット、ルーバー又はウイングレット等と称される切り起こし片が伝熱フィンに形成される場合がある。一方、本実施の形態１に係る熱交換器１０の各伝熱フィン１１には、切り起こし片が形成されていない。後述のように渦発生器２０を設けることによって熱交換器１０の熱交換性能が向上するため、伝熱フィン１１に切り起こし片を形成する必要がないからである。
【００２６】
上述のように、渦発生器２０は、ファン３０から熱交換器１０に供給される空気の流れ方向において、熱交換器１０の上流側となる位置に配置されている。この渦発生器２０は、熱交換器１０とは別部品で構成されている。詳しくは、図２及び図４に示すように、渦発生器２０は、複数の凸部２２を備えている。本実施の形態１では、板状の基材２１の一部を切り起こして、複数の凸部２２を形成している。つまり、凸部２２は、切り起こし片となっている。そして、凸部２２が形成された基材２１を規定の間隔を空けて並設することにより、渦発生器２０を構成している。また、本実施の形態１では、渦発生器２０と熱交換器１０の伝熱フィン１１とが接触するように、渦発生器２０を配置している。このように構成された渦発生器２０においては、ファン３０によって供給される空気が基材２１間に流入して凸部２２に衝突すると、渦が発生することとなる。また、本実施の形態１では、ファン３０によって供給される空気の流れ方向において、渦発生器２０の厚みが、熱交換器１０の厚みよりも小さくなっている。このように渦発生器２０及び熱交換器１０を構成することにより、空気調和機１００をコンパクトに形成することができる。
【００２７】
なお、渦発生器２０の構成は、上記の構成に限定されるものではない。例えば、切り起こされる凸部２２の形状を三角形以外にしてもよい。また例えば、図２及び図４では、ファン３０によって供給される空気の流れ方向上流側から下流側に向かって基材２１を切り起こし、凸部２２を形成したが、凸部２２の切り起こし方向も限定されない。例えば、ファン３０によって供給される空気の流れ方向下流側から上流側に向かって基材２１を切り起こし、凸部２２を形成してもよい。また、凸部２２の形成方法は、切り起こしに限定されるものではない。例えば、基材２１とは別部品を溶接等で該基材２１に取り付け、凸部２２としてもよい。また例えば、図２及び図４では、複数の基材２１の並設方向を伝熱フィン１１の並設方向と同方向にしたが、両者の並設方向を異ならせてもよい。また例えば、複数の基材２１を格子状に配置してもよい。
【００２８】
また例えば、図６に示すように、凸部２２を用いず、規定の間隔を空けて配置された複数の線材２３を備えた渦発生器２０としてもよい。これら複数の線材２３は、例えば格子状に配置される。一方向に規定の間隔を空けて配置された線材２３ａ又は線材２３ｂのみで渦発生器２０を構成することもできる。ファン３０によって供給される空気が線材２３に衝突した際、渦が発生するからである。すなわち、渦発生器２０は、ファン３０によって供給される空気が渦発生器２０を通過する際に渦を発生させることができる構成であればよい。ここで、図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の渦発生器２０の別の一例を示す側面図である。なお、図６は、ファン３０から渦発生器２０に供給される空気の流れ方向に観察した、渦発生器２０の別の一例を示している。すなわち、図６の観察方向は、図２において紙面左側となる位置から渦発生器２０の別の一例を観察したものとなっている。
【００２９】
続いて、空気調和機１００の動作について説明する。まず、空気調和機１００の暖房運転動作について説明する。空気調和機１００が暖房運転する場合、流路切替装置４は、図１に実線で示す冷媒流路に切り替わる。この状態において、圧縮機１、ファン２ａ及びファン３０が駆動することにより、暖房運転が開始される。
【００３０】
圧縮機１を駆動させることによって、圧縮機１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。圧縮機１から吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置４を介して室内熱交換器である熱交換器２に流入する。暖房運転時、熱交換器２は、凝縮器として機能する。このため、熱交換器２では、該熱交換器２内を流れる高温高圧のガス冷媒が、ファン２ａによって供給される室内空気を加熱し、室内等の空調対象空間を暖房する。また、熱交換器２内を流れる高温高圧のガス冷媒は、ファン２ａによって供給される室内空気と熱交換する際、凝縮して高圧の液冷媒になる。
【００３１】
熱交換器２から流出した高圧の液冷媒は、膨張装置３によって、低温低圧の気液二相冷媒になる。この低温低圧の気液二相冷媒は、室外熱交換器である熱交換器１０に流入する。暖房運転時、熱交換器１０は、蒸発器として機能する。このため、熱交換器１０では、該熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒が、ファン３０によって供給される室外空気から吸熱する。換言すると、熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒は、ファン３０によって供給される室外空気を冷却する。また、熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒は、ファン３０によって供給される室外空気と熱交換する際、蒸発して低圧のガス冷媒になる。その後、熱交換器１０から流出した低圧のガス冷媒は、流路切替装置４を介して圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１から吐出される。
【００３２】
ここで、本実施の形態１に係る空気調和機１００では、上述のように、ファン３０から熱交換器１０に供給される空気の流れ方向において、熱交換器１０の上流側となる位置に渦発生器２０が配置されている。このため、ファン３０によって供給される空気が渦発生器２０に流入して凸部２２に衝突すると、渦が発生する。したがって、熱交換器１０には、渦発生器２０で渦を発生させた気流を供給することができる。このため、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び伝熱管１２の表面近傍の気流が乱れるため、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００３３】
ところで、従来、伝熱フィンに渦発生手段を例えば切り起こしによって一体形成し、熱交換性能の向上を図った熱交換器が知られている。この従来の熱交換器は、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍に、渦発生手段が一体形成されている。このような従来の熱交換器においては、該熱交換器を蒸発器として用いた場合、渦発生手段による熱交換性能向上効果を得ることができなかった。
【００３４】
詳しくは、蒸発器においては、伝熱管を流れる冷媒により、伝熱管及び伝熱フィンは、蒸発器に流入する空気よりも低温に冷却される。このため、蒸発器に流入した空気は、該空気よりも低温となっている伝熱管及び伝熱フィンによって冷却される。この蒸発器に流入した空気が冷却される際、該空気が露点温度以下になると、伝熱管及び伝熱フィンの表面に結露が発生する。すなわち、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍は、熱交換器に流入した空気を冷却し始める箇所であるため、当該箇所に結露しやすくなる。また、蒸発器に流入する空気の温度が低温の場合、伝熱フィンは当該空気よりもさらに低温となっているため、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍に付着した露が凍結し、該端部近傍に着霜が発生してしまう。
【００３５】
すなわち、伝熱フィンに渦発生手段を一体形成した従来の熱交換器を蒸発器として用いた場合、渦発生手段は伝熱管を流れる冷媒によって伝熱フィンの他の部分と同温度まで冷却される。また、伝熱フィンにおける渦発生手段の形成箇所は、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍、つまり、結露が生じやすい箇所となっている。このため、伝熱フィンに渦発生手段を一体形成した従来の熱交換器を蒸発器として用いた場合、該熱交換器に流入する空気の温度が低温となっている状況では、渦発生手段に着霜し、渦発生手段で渦を発生させることが困難となってしまう。したがって、伝熱フィンに渦発生手段を一体形成した従来の熱交換器を蒸発器として用いた場合、熱交換性能の向上効果が得られなくなってしまう。
【００３６】
一方、本実施の形態１に係る空気調和機１００においては、渦発生器２０が熱交換器１０とは別部品で構成されている。このため、渦発生器２０と熱交換器１０の伝熱フィン１１とが接触しているものの、伝熱フィン１１と渦発生器２０との間の熱伝導率は、従来の熱交換器における伝熱フィンと渦発生手段との間の熱伝導率と比べ、低くなる。つまり、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、渦発生器２０が熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒によって冷却されることを、従来よりも抑制することができる。すなわち、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、渦発生器２０への着霜を従来よりも抑制することができる。したがって、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、熱交換器１０に流入する空気の温度が低温となっている状況においても、渦発生器２０で渦を発生させた気流を熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態１に係る熱交換器１０の伝熱フィン１１は、上述のように、切り起こし片が形成されていない構成となっている。伝熱フィン１１に切り起こし片を形成すると、切り起こし片と、該切り起こし片が形成された伝熱フィン１１と隣接する伝熱フィン１１との間の隙間が小さくなる。このため、伝熱フィン１１に切り起こし片を形成すると、伝熱フィン１１間が着霜によって閉塞しやすくなる。換言すると、本実施の形態１に係る熱交換器１０は、伝熱フィン１１に切り起こし片が形成されていないため、伝熱フィン１１間が着霜によって閉塞することを抑制できる。また、伝熱フィン１１に切り起こし片を形成しないことにより、伝熱フィン１１に付着した露は、切り起こし片に表面張力等で保持されることがなくなるため、下方へ滑っていき、熱交換器１０から排出されやすくなる。この点においても、本実施の形態１に係る熱交換器１０は、伝熱フィン１１間が着霜によって閉塞することを抑制できる。したがって、本実施の形態１に係る熱交換器１０は、伝熱フィン１１に切り起こし片が形成されていない構成となっているため、熱交換器１０の熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００３８】
空気調和機１００が冷房運転する場合、流路切替装置４は、図１に破線で示す冷媒流路に切り替わる。この状態において、圧縮機１、ファン２ａ及びファン３０が駆動することにより、冷房運転が開始される。
【００３９】
圧縮機１を駆動させることによって、圧縮機１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。圧縮機１から吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置４を介して室外熱交換器である熱交換器１０に流入する。冷房運転時、熱交換器２は、凝縮器として機能する。このため、熱交換器１０では、該熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒が、ファン３０によって供給される室外空気に放熱する。また、熱交換器１０の伝熱管１２を流れる高温高圧のガス冷媒は、ファン３０によって供給される室外空気と熱交換する際、凝縮して高圧の液冷媒になる。
【００４０】
熱交換器１０から流出した高圧の液冷媒は、膨張装置３によって、低温低圧の気液二相冷媒になる。この低温低圧の気液二相冷媒は、室内熱交換器である熱交換器２に流入する。冷房運転時、熱交換器２は、蒸発器として機能する。このため、熱交換器２では、該熱交換器２内を流れる低温低圧の気液二相冷媒が、ファン２ａによって供給される室内空気を冷却し、室内等の空調対象空間を冷房する。また、熱交換器２内を流れる低温低圧の気液二相冷媒は、ファン２ａによって供給される室内空気と熱交換する際、蒸発して低圧のガス冷媒になる。その後、熱交換器２から流出した低圧のガス冷媒は、流路切替装置４を介して圧縮機１に吸入され、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１から吐出される。
【００４１】
ここで、本実施の形態１に係る空気調和機１００では、上述のように、ファン３０から熱交換器１０に供給される空気の流れ方向において、熱交換器１０の上流側となる位置に渦発生器２０が配置されている。このため、ファン３０によって供給される空気が渦発生器２０に流入して凸部２２に衝突すると、渦が発生する。したがって、熱交換器１０には、渦発生器２０で渦を発生させた気流を供給することができる。このため、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び伝熱管１２の表面近傍の気流が乱れるため、冷房運転時においても、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００４２】
以上、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、冷媒が流れる伝熱管１２及び該伝熱管１２と接続された伝熱フィン１１を有し、蒸発器として機能する熱交換器１０と、熱交換器１０に空気を供給するファン３０と、熱交換器１０とは別部品で構成され、ファン３０によって供給される空気の流れ方向において熱交換器１０の上流側に設けられた渦発生器２０と、を備えている。このため、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、渦発生器２０が熱交換器１０の伝熱管１２を流れる冷媒によって冷却されることを、従来よりも抑制することができる。すなわち、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、渦発生器２０への着霜を従来よりも抑制することができる。
【００４３】
したがって、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、熱交換器１０に流入する空気の温度が低温となっている状況においても、渦発生器２０で渦を発生させた気流を連続的に安定して熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能を従来よりも向上させることができる。換言すると、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、蒸発器として機能する熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができるため、省エネルギー運転を実現することができる。
【００４４】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１００においては、熱交換器１０の伝熱フィン１１に切り起こし片が形成されていない構成となっている。このため、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、伝熱フィン１１間が着霜によって閉塞することを抑制でき、熱交換器１０の熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態１では、熱交換器１０を室外熱交換器として用いたが、熱交換器１０を室内熱交換器として用いてもよい。この場合、熱交換器２を室外熱交換器として用いればよい。つまり、熱交換器１０、渦発生器２０及びファン３０を室内機１０２に収納し、替わりに熱交換器２及びファン２ａを室外機１０１に収納すればよい。また、熱交換器２及び熱交換器１０の双方において、空気流れ方向の上流側となる位置に渦発生器２０を配置してもよい。
【００４６】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１００は、あくまでも本発明に係る冷凍サイクル装置の一例である。蒸発器としてフィンアンドチューブ型の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置全般に、本発明を採用することができる。すなわち、フィンアンドチューブ型の蒸発器の空気流れ上流側に渦発生器２０を配置することにより、本発明を実施することができる。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態１では、渦発生器２０と熱交換器１０の伝熱フィン１１とが接触していた。しかしながら、渦発生器２０及び熱交換器１０の配置は当該構成に限定されるものではなく、渦発生器２０と熱交換器１０の伝熱フィン１１との間に隙間を形成してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００４８】
図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０近傍を示す側面図である。また、図８は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０を蒸発器として用いる際の、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び渦発生器２０の温度を示す図である。なお、図７及び図８に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を示している。
【００４９】
図７に示すように、本実施の形態２に係る空気調和機１００においては、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間に、距離Ｌの隙間４１が形成されている。このように熱交換器１０及び渦発生器２０を配置することにより、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び渦発生器２０における各位置の温度は、図８のようになる。
【００５０】
詳しくは、熱交換器１０の伝熱フィン１１は、該伝熱フィン１１と接続されている伝熱管１２を流れる冷媒によって冷却される。また、ファン３０によって伝熱フィン１１間に流入した空気は、伝熱フィン１１によって冷却されていくため、下流側に行くほど温度が低くなる。つまり、伝熱フィン１１は、空気流れの下流側に行くほど、空気によって暖められず、温度が低い状態になる。このため、伝熱フィン１１の表面温度は、図８に実線で示す直線Ｃのように、ファン３０によって供給される空気の流れ方向において、上流側から下流側に向かって低下する状態となる。
【００５１】
ここで、伝熱フィンにおける空気の流れ方向の上流側端部近傍に渦発生手段が一体形成された従来の熱交換器においては、該熱交換器を蒸発器として用いる場合、渦発生手段は、伝熱フィンの他の部分と同様の温度状態となる。つまり、渦発生手段の温度は、伝熱管を流れる冷媒によって冷却され、図８に二点鎖線で示す直線Ｄのように、直線Ｃに連なるように空気の流れ方向の上流側から下流側に向かって低下する状態となる。
【００５２】
一方、本実施の形態２では、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間に隙間４１が形成されているため、渦発生器２０は、伝熱管１２を流れる冷媒によってほとんど冷却されない。このため、渦発生器２０の温度は、図８に実線で示す直線Ｅのように、外気温度（ファン３０によって熱交換器１０に供給される空気であって、熱交換器１０に流入する前の空気の温度）となる。
【００５３】
したがって、本実施の形態２に係る空気調和機１００においては、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、熱交換器１０に流入する空気の温度が低温となっている状況においても、渦発生器２０に着霜はほとんど発生しない。このため、本実施の形態２に係る空気調和機１００においても、実施の形態１と同様に、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、熱交換器１０に流入する空気の温度が低温となっている状況においても、渦発生器２０で渦を発生させた気流を連続的に安定して熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能を従来よりも向上させることができる。
【００５４】
ここで、隙間４１の距離Ｌは、１ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。これは、距離Ｌが大きすぎると、渦発生器２０で発生させた渦流が熱交換器１０に到達せず、距離Ｌが小さすぎると、熱交換器１０の伝熱フィン１１に付着した露が渦発生器２０に付着してしまう可能性が生じるからである。
【００５５】
なお、渦発生器２０と熱交換器１０の伝熱フィン１１とが接触していた実施の形態１に係る渦発生器２０の温度は、実施の形態２に係る渦発生器２０の温度（図８の直線Ｅ）と、従来の熱交換器における渦発生手段の温度（図８の直線Ｄ）との間となる。すなわち、本実施の形態２に係る空気調和機１００は、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、実施の形態１よりも渦発生器２０に着霜が発生しづらい。したがって、本実施の形態２に係る空気調和機１００は、実施の形態１と比べ、渦発生器２０で渦を発生させた気流をより長期に渡って連続的に安定して熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００５６】
ここで、本実施の形態２に係る空気調和機１００は、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間に、これらとは別部品として構成されたスペーサー４０を有している。つまり、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間にスペーサー４０を挟み込むことにより、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間に隙間４１を形成している。このスペーサー４０は、熱交換器１０の伝熱フィン１１及び渦発生器２０よりも熱伝導率が低い材料、例えば樹脂等で形成するのが好ましい。なお、スペーサー４０の形状及び個数は、特に限定されるものではない。
【００５７】
熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間にスペーサー４０を挟み込んで隙間４１を形成することにより、隙間４１の距離Ｌの管理が容易となる。すなわち、熱交換器１０及び渦発生器２０の設置誤差等によって隙間４１の大きさが設定値からずれることを防止できる。そして、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間の隙間４１の距離Ｌを正確に設定することにより、渦発生器２０によって所望の状態に乱れた気流を熱交換器１０に供給でき、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。
【００５８】
また、スペーサー４０を熱交換器１０の伝熱フィン１１及び渦発生器２０よりも熱伝導率が低い材料で形成することにより、熱交換器１０を蒸発器として用いた際に、スペーサー４０を介して伝熱フィン１１によって渦発生器２０が冷却されることを抑制できる。このため、スペーサー４０を介して伝熱フィン１１と渦発生器２０とが熱的に接続されているとしても、実施の形態１よりも渦発生器２０に着霜が発生しづらい。したがって、本実施の形態２に係る空気調和機１００は、実施の形態１と比べ、渦発生器２０で渦を発生させた気流をより長期に渡って連続的に安定して熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００５９】
なお、図９に示すように、スペーサー４０を渦発生器２０との一体成形品にしてもよい。例えば、渦発生器２０の基材２１における熱交換器１０側の端部の一部を熱交換器１０側に突出させ、該突出部分をスペーサー４０としてもよい。また例えば、図１０に示すように、スペーサー４０を熱交換器１０の伝熱フィン１１との一体成形品にしてもよい。つまり、伝熱フィン１１における渦発生器２０側の端部の一部を熱交換器１０側に突出させ、該突出部分をスペーサー４０としてもよい。
ここで、図９は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の渦発生器２０の別の一例を示す側面図である。また、図１０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の熱交換器１０の別の一例を示す側面図である。
【００６０】
図９及び図１０に示すようにスペーサー４０を構成しても、熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０との間の隙間４１の距離Ｌを正確に設定することができる。したがって、渦発生器２０によって所望の状態に乱れた気流を熱交換器１０に供給でき、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。また、図９及び図１０に示すようにスペーサー４０を構成した場合、スペーサー４０部分において熱交換器１０の伝熱フィン１１と渦発生器２０とが接触することとなるが、両者の接触範囲は実施の形態１よりも狭い。このため、熱交換器１０を蒸発器として用いた際、実施の形態１と比べ、渦発生器２０は、熱交換器１０の伝熱フィン１１によって冷却されづらい。つまり、渦発生器２０に着霜が発生しづらい。このため、図９及び図１０に示すようにスペーサー４０を構成しても、本実施の形態２に係る空気調和機１００は、実施の形態１と比べ、渦発生器２０で渦を発生させた気流をより長期に渡って連続的に安定して熱交換器１０に供給することができるので、熱交換器１０の熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００６１】
実施の形態３．
上述のように、実施の形態１及び実施の形態２で示した熱交換器１０及び渦発生器２０に空気を供給するファン３０として、例えば、プロペラファン、クロスフローファン、シロッコファン及びターボファン等、種々の種類のファンを用いることができる。この際、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給した方が、渦発生器２０で安定した渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能が向上する。そこで、本実施の形態３では、ファン３０の種類毎に、熱交換器１０及び渦発生器２０に対する好適な配置例について説明する。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００６２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の一例を示す側面図である。なお、図１１に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を示している。
図１１に示す空気調和機１００は、ファン３０としてプロペラファン３１を採用している。プロペラファン３１の吹き出し側の気流は、プロペラファン３１の回転軸を中心に旋回しながら進んでいく。一方、プロペラファン３１の吸い込み側の気流は、吹き出し側の気流と比べ、整流されたものとなる。このため、ファン３０としてプロペラファン３１を採用する場合、プロペラファン３１が供給する空気の流れ方向において、熱交換器１０の下流側にプロペラファン３１を配置することが好ましい。このようにプロペラファン３１を配置することにより、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給できるため、渦発生器２０で安定した渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００６３】
図１２は、図１１で示した空気調和機１００において、渦発生器２０に流入する気流の速度分布を追記した図である。プロペラファン３１が供給する空気の流れ方向において、熱交換器１０の下流側にプロペラファン３１を配置することにより、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給することができる。しかしながら、渦発生器２０に流入する気流は、渦発生器２０の領域毎に速度が異なってくる。詳しくは、渦発生器２０においてプロペラファン３１の外周側に吸引される気流が通る領域は、プロペラファン３１の中心部に吸引される気流が通る領域と比べ、気流の速度つまり風速が遅い領域となる。そして、風速が遅い領域は、該領域よりも風速が速い領域と比べ、渦が発生しづらい。つまり、渦発生器２０における風速が遅い領域を通過した気流は渦の発生度合いが少なく、該気流が流れる熱交換器１０の領域は、風速が速い気流が流れる熱交換器１０の領域と比べ、熱交換性能が低下してしまう。
【００６４】
そこで、図１２に示すように、渦発生器２０における一部の領域に、該領域よりも風速の速い領域と比べて、凸部２２を多く設けてもよい。このように構成することにより、渦発生器２０における風速が遅い領域においても、風速が速い領域と同等の渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。なお、図６で示したように、線材２３で渦発生器２０を構成する場合、渦発生器２０における一部の領域に、該領域よりも風速の速い領域と比べて、線材２３を多く設けるとよい。このように構成することにより、渦発生器２０における風速が遅い領域においても、風速が速い領域と同等の渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。
【００６５】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す側面図である。なお、図１３に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を示している。
【００６６】
図１３に示す空気調和機１００は、ファン３０としてクロスフローファン３２を採用している。詳しくは、図１３に示す空気調和機１００は、吹出口５１が形成された筐体５０を備えている。そして、クロスフローファン３２は、吹出口５１の上方を覆うように、筐体５０内に収容されている。このように配置されたクロスフローファン３２が回転することにより、クロスフローファン３２の上方部分から空気が吸い込まれ、クロスフローファン３２の下方部分から吹出口５１に空気が吹き出される。この際、クロスフローファン３２の吸い込み側の気流は、比較的整流されたものとなる。このため、ファン３０としてクロスフローファン３２を採用する場合、クロスフローファン３２が供給する空気の流れ方向において、熱交換器１０の下流側にクロスフローファン３２を配置することが好ましい。このようにクロスフローファン３２を配置することにより、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給できるため、渦発生器２０で安定した渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００６７】
ここで、ファン３０としてクロスフローファン３２を採用する場合においても、渦発生器２０に流入する気流は、渦発生器２０の領域毎に速度が異なってくる。このため、図１３に示す空気調和機１００においても、渦発生器２０における一部の領域に、該領域よりも風速の速い領域と比べて、凸部２２又は線材２３を多く設けることが好ましい。これにより、渦発生器２０における風速が遅い領域においても、風速が速い領域と同等の渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。
【００６８】
図１４は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す平面図である。また、図１５は、図１４に示す空気調和機１００の側面図である。なお、図１４及び図１５に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を示している。また、図１４及び図１５では、シロッコファン３３を収納しているケーシング５２を断面で示している。
【００６９】
図１４及び図１５に示す空気調和機１００は、ファン３０としてシロッコファン３３を採用している。詳しくは、図１４及び図１５に示す空気調和機１００においては、シロッコファン３３は、例えばケーシング５２に収納されている。このケーシング５２の下面には、シロッコファン３３の回転軸と対向する位置に、吸込口５３が形成されている。また、ケーシング５２の側面には、シロッコファン３３の外周面と対向して、吹出口５４が形成されている。シロッコファン３３が回転することにより、吸込口５３からケーシング５２内に空気が吸い込まれ、吹出口５４からケーシング５２外へ空気が吹き出される。この際、シロッコファン３３の吹き出し側の気流は、比較的整流されたものとなる。このため、ファン３０としてシロッコファン３３を採用する場合、シロッコファン３３が供給する空気の流れ方向において、渦発生器２０の上流側にシロッコファン３３を配置することが好ましい。このようにシロッコファン３３を配置することにより、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給できるため、渦発生器２０で安定した渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００７０】
ここで、ファン３０としてシロッコファン３３を採用する場合においても、渦発生器２０に流入する気流は、渦発生器２０の領域毎に速度が異なってくる。このため、図１４及び図１５に示す空気調和機１００においても、渦発生器２０における一部の領域に、該領域よりも風速の速い領域と比べて、凸部２２又は線材２３を多く設けることが好ましい。これにより、渦発生器２０における風速が遅い領域においても、風速が速い領域と同等の渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。
【００７１】
図１６は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機１００の別の一例を示す平面図である。また、図１７は、図１６に示す空気調和機１００の側面図である。なお、図１６及び図１７に示す白抜き矢印は、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を示している。
【００７２】
図１６及び図１７に示す空気調和機１００は、ファン３０としてターボファン３４を採用している。ターボファン３４は、該ターボファン３４が回転することにより、該ターボファン３４の回転軸方向に空気を吸い込む。また、ターボファン３４は、該ターボファン３４の外周側に空気を吹き出す。この際、ターボファン３４の吹き出し側の気流は、比較的整流されたものとなる。このため、ファン３０としてターボファン３４を採用する場合、ターボファン３４が供給する空気の流れ方向において、渦発生器２０の上流側にターボファン３４を配置することが好ましい。このため、図１６及び図１７に示す空気調和機１００においては、ターボファン３４の外周側を囲むように、渦発生器２０が配置されている。また、この渦発生器２０の外周側を囲むように、熱交換器１０が配置されている。このようにターボファン３４を配置することにより、比較的整流された気流を渦発生器２０に供給できるため、渦発生器２０で安定した渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能を向上させることができる。
【００７３】
ここで、ファン３０としてターボファン３４を採用する場合においても、渦発生器２０に流入する気流は、渦発生器２０の領域毎に速度が異なってくる。このため、図１６及び図１７に示す空気調和機１００においても、渦発生器２０における一部の領域に、該領域よりも風速の速い領域と比べて、凸部２２又は線材２３を多く設けることが好ましい。これにより、渦発生器２０における風速が遅い領域においても、風速が速い領域と同等の渦を発生させることができ、熱交換器１０の熱交換性能をより向上させることができる。
【００７４】
実施の形態４．
実施の形態１〜実施の形態３に示した空気調和機１００では、ファン３０によって供給される空気の流れ方向に、熱交換器１０及び渦発生器２０を１つずつ配置していた。これに限らず、本実施の形態４で示すように、実施の形態１〜実施の形態３に示した空気調和機１００において、ファン３０によって供給される空気の流れ方向に熱交換器１０及び渦発生器２０を複数ずつ配置してもよい。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００７５】
図１８は、本発明の実施の形態４に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０の配置例を示す側面図である。なお、図１８では、ファン３０によって供給される空気の流れ方向を実線矢印で示している。また、図１８では、渦巻き模様により、渦発生器２０の下流側で渦が発生していることを模式的に示している。
【００７６】
本実施の形態４では、１つの熱交換器１０と１つの渦発生器２０とを１つの組として、その組をファン３０によって供給される空気の流れ方向に複数列並べて配置している。つまり、熱交換器１０と渦発生器２０が組み合わされた組のそれぞれにおいて、渦発生器２０が熱交換器１０の上流側に設置されるようになっている。
【００７７】
図１８では、熱交換器１０と渦発生器２０とで構成される１つの組を熱交換部として、風上側から熱交換部８０Ａ、熱交換部８０Ｂとして図示している。なお、以下の説明において、各熱交換部をまとめて熱交換ユニット８０と称するものとする。
【００７８】
熱交換ユニット８０における空気の流れについて説明する。
ファン３０が回転することにより空気が熱交換ユニット８０に供給される。この空気は、まず熱交換部８０Ａに供給される。熱交換部８０Ａでは、ファン３０により供給された空気が、熱交換器１０に流入する前に渦発生器２０を通過することになる。渦発生器２０では、凸部２２の作用により、空気流れに渦を発生させる。すなわち、ファン３０により供給された空気の流れを渦流にする。
【００７９】
渦流に変化した空気の流れは、熱交換部８０Ａの熱交換器１０を通過した後、熱交換部８０Ｂに供給される。熱交換部８０Ａを通過する空気は、熱交換器１０を通過する際に、整流され、渦流が減少または消滅してしまう。このような場合、熱交換部８０Ｂにおいては、渦発生器２０による熱交換性能向上効果が得られない可能性が生じる。そこで、熱交換部８０Ｂにおいても、熱交換器１０の上流側に渦発生器２０を設置し、熱交換部８０Ａから流れてきた空気を、渦発生器２０により渦流とするようにしている。
【００８０】
これを熱交換ユニット８０の全体で実行することにより、熱交換ユニット８０の全体で渦発生器２０による熱交換性能の促進を図ることができる。つまり、熱交換ユニット８０を熱交換器１０及び渦発生器２０が組み合わされた熱交換部の多列構成とした場合であっても、全部の組で渦発生器２０を設置したことによる熱交換性能の向上効果を得ることが可能になる。
【００８１】
図１９は、本発明の実施の形態４に係る空気調和機１００の熱交換器１０及び渦発生器２０の別の配置例を示す側面図である。
図１９では、熱交換器１０と渦発生器２０とで構成される１つの組を熱交換部として、風上側から熱交換部８０Ａ、熱交換部８０Ｂ・・・熱交換部８０Ｎとして図示している。つまり、熱交換器１０と渦発生器２０とで構成される熱交換部を３組以上設けてもよい。換言すると、熱交換器１０と渦発生器２０とで構成される熱交換部を、ファン３０によって供給される空気の流れ方向に３列以上配置してもよい。
【００８２】
図１９に示すように、熱交換ユニット８０を熱交換部の３列以上の多列構成とした場合であっても、熱交換部のそれぞれにおいて渦発生器２０が熱交換器１０の上流側に設置されているので、熱交換ユニット８０の全体で渦発生器２０による熱交換性能の促進を図ることができる。
【００８３】
ところで、実施の形態２で示したように熱交換器１０と渦発生器２０との間に距離Ｌの隙間４１を形成する場合、全ての熱交換部において距離Ｌを同じ値としてもよく、下流に設置される熱交換部ほど距離Ｌを大きく（又は小さく）してもよい。つまり、距離Ｌの値は、全部を一致させてもよく、全部を異ならせてもよく、一部を一致させてもよい。
また、必ずしも、熱交換ユニット８０の全部の熱交換器１０の上流側に渦発生器２０を設置しなくてもよく、少なくとも２つの熱交換部の熱交換器１０の上流側に渦発生器２０が設置されていればよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  圧縮機、２  熱交換器、２ａ  ファン、３  膨張装置、４  流路切替装置、１０  熱交換器、１１  伝熱フィン、１２  伝熱管、２０  渦発生器、２１  基材、２２  凸部、２３（２３ａ，２３ｂ）  線材、３０  ファン、３１  プロペラファン、３２  クロスフローファン、３３  シロッコファン、３４  ターボファン、４０  スペーサー、４１  隙間、５０  筐体、５１  吹出口、５２  ケーシング、５３  吸込口、５４  吹出口、８０  熱交換ユニット、８０Ａ  熱交換部、８０Ｂ  熱交換部、８０Ｎ  熱交換部、１００  空気調和機、１０１  室外機、１０２  室内機。
【図１】
2020106267.tif 000003
【図２】
2020106267.tif 000004
【図３】
2020106267.tif 000005
【図４】
2020106267.tif 000006
【図５】
2020106267.tif 000007
【図６】
2020106267.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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