(57)【要約】【課題】結露水が付着した場合であっても、通風抵抗を低下させることが可能で伝熱性能が良好な空気調和装置の熱交換器を提供する。【解決手段】第１フィン７１は、少なくとも第１扁平伝熱管５１と第２扁平伝熱管５２との間に位置しており、厚み方向が空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、第１扁平伝熱管５１と第２扁平伝熱管５２との少なくともいずれかに接している。板状部分には、表面に生じた結露水を空気流れを利用して下流側に導くためのガイド部Ｓが形成されている。【選択図】図３
2010025476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和装置に用いられ、空冷式でかつ強制通風式の熱交換器（１）であって、
前記強制通風により水平方向に生じる空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、前記空気流れ方向に対して直交している水平方向に冷媒を流す第１扁平伝熱管（５１）と、
前記第１扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、前記空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、前記第１扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す第２扁平伝熱管（５２）と、
少なくとも前記第１扁平伝熱管と前記第２扁平伝熱管との間に位置しており、厚み方向が前記空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、前記第１扁平伝熱管と前記第２扁平伝熱管との少なくともいずれかに接している第１フィン（７１）と、
を備え、
前記板状部分には、表面に生じた結露水を前記空気流れを利用して下流側に導くためのガイド部（Ｓ）が形成されている、
熱交換器（１）。
【請求項２】
前記ガイド部（Ｓ）は、上端部から下端部に向かうにつれて前記空気流れ方向の上流側から下流側に向けて傾斜するように形成された傾斜形状を有している、
請求項１に記載の熱交換器（１）。
【請求項３】
前記板状部分には、互いに平行に配置されるようにして複数箇所に設けられた前記傾斜形状のみが形成されている、
請求項２に記載の熱交換器（１）。
【請求項４】
前記ガイド部（Ｓ）は、上端部から下端部にかけて前記空気流れ方向における位置を保ったまま延びるように形成された導水形状が、前記空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられており、
前記複数の導水形状は、前記空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて、下端部の高さ位置が徐々に低くなるように配置されている、
請求項１に記載の熱交換器（１）。
【請求項５】
前記ガイド部（Ｓ）は、上端部から下端部にかけて前記空気流れ方向における位置を保ったまま延びるように形成された導水形状が、前記空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられており、
前記複数の導水形状は、前記空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて、隣接導水形状間の距離が徐々に短くなるように配置されている、
請求項１に記載の熱交換器（１）。
【請求項６】
前記導水形状は、前記板状部分を板厚方向に貫通させたスリット形状、もしくは、前記板状部分を板厚方向に突出させた突出形状のいずれかである、
請求項２から５のいずれか１項に記載の熱交換器（１）。
【請求項７】
前記ガイド部（Ｓ）は、前記空気流れ方向の風上側が自由端であって風下側が固定端となるように前記板状部材を切り起こして形成された導水形状が、前記空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられており、
前記複数の導水形状は、下端部近傍において、前記空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて幅が狭まっていく切り込み形状（Ｚ１）が設けられている、
請求項１に記載の熱交換器（１）。
【請求項８】
前記第２扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、前記空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、前記第２扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す第３扁平伝熱管（５３）と、
少なくとも前記第２扁平伝熱管と前記第３扁平伝熱管との間に位置しており厚み方向が前記空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、前記第２扁平伝熱管と前記第３扁平伝熱管との少なくともいずれかに接している第２フィン（７２）と、
をさらに備え、
前記第１フィン（７１）と前記第２フィン（７２）とは、前記第２扁平伝熱管（５２）によって仕切られることで互いに連続することなく独立している、
請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器（１）。
【請求項９】
前記第１フィン（７１）および前記第２フィン（７２）は、前記空気流れ方向から見た場合に波形状となるように配置された波形フィンである、
請求項８に記載の熱交換器（１）。
【請求項１０】
前記第２扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、前記空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、前記第２扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す第３扁平伝熱管（５３）と、
前記第２扁平伝熱管（５２）と前記第３扁平伝熱管（５３）との間に位置しており厚み方向が前記空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、前記第２扁平伝熱管と前記第３扁平伝熱管と少なくともいずれかに接している第２フィン（７２）と、
をさらに備え、
前記第１フィン（７１）と前記第２フィン（７２）とは、互いに連続している、
請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に用いられ、空冷式でかつ強制通風式の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の熱交換器としては、例えば、水平方向に延びた伝熱管が複数本鉛直方向に並べられており、各伝熱管の間にフィンが配置されてなる、いわゆる積層型の熱交換器が用いられている。
【０００３】
このような積層型の熱交換器としては、例えば、以下の特許文献１に示すように、水平方向に延びている扁平伝熱管と、この扁平伝熱管が延びる方向に直行する面状に広がっており扁平伝熱管によって貫通されているフィンと、を有するものが提案されている。この特許文献１の熱交換器によると、扁平伝熱管の延びる方向と交差する方向を空気流方向としつつ、扁平伝熱管の扁平面を水平方向から傾斜させて風下側が風上側よりも下方に位置するように配置している。そして、フィンには、伝熱性能を向上させるために波形の起伏部が設けられており、その起伏部の稜線は、鉛直方向に延びている。
【０００４】
この熱交換器では、熱交換器が冷媒の蒸発器として機能する場合に、周囲空気に含まれる水分が結露水となってフィン面上に生じ、扁平伝熱管の上面に溜まることがあるが、その場合であっても、風下側が下方になるように扁平伝熱管が傾斜しているため、凝縮水の排水を促すことができるようにしている。これにより、扁平伝熱管上に結露水が滞留している場合よりも、排水を促した場合のほうが、熱交換器を通過する空気抵抗を小さく抑えることができ、熱交換効率を向上させることができている。
【特許文献１】特開２００５−１２１３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の特許文献１に記載の熱交換器では、フィンの表面に結露水が生じた場合には、起伏部の稜線の山部分や谷部分に結露水が集まりがちになる。そして、この起伏部の稜線は、鉛直方向に延びているため、集まった結露水も、この稜線に沿って、自重によって鉛直下方に向けて流れ落ちやすい。
【０００６】
ここで、上記特許文献１に記載の熱交換器では、この起伏部の稜線と空気流れ方向とが直行するように設けられているため、稜線上に集まった結露水は空気流れを受けても鉛直下方にのみ移動しやすく、風下方向には移動しにくい。起伏部の谷となる稜線部分に集まっている結露水は、特に風下方向には移動しにくい。
【０００７】
このため、フィン上に集まっている結露水は、空気流れを受けても、その流れ方向に従って移動することによって通風抵抗を小さく抑えることができず、むしろその場に留まろうとするために通風抵抗が増大してしまう。
【０００８】
このように通風抵抗が増大すると、結果として、熱交換器における熱交換効率を低下させてしまう。
【０００９】
本発明の課題は、結露水が付着した場合であっても、通風抵抗を低下させることが可能で伝熱性能が良好な空気調和装置の熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の熱交換器は、空気調和装置に用いられ、空冷式でかつ強制通風式の熱交換器であって、第１扁平伝熱管、第２扁平伝熱管および第１フィンを備えている。第１扁平伝熱管は、強制通風により水平方向に生じる空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、空気流れ方向に対して直交している水平方向に冷媒を流す。第２扁平伝熱管は、第１扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、第１扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す。第１フィンは、少なくとも第１扁平伝熱管と第２扁平伝熱管との間に位置しており、厚み方向が空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、第１扁平伝熱管と第２扁平伝熱管との少なくともいずれかに接している。板状部分には、表面に生じた結露水を空気流れを利用して下流側に導くためのガイド部が形成されている。ここで、水平には、正確な水平だけに限られず、水平方向から僅かに傾斜する場合も含まれ、実質的に水平であればよい。また、鉛直は、正確な鉛直だけに限られず、鉛直方向から僅かに傾斜する場合も含まれ、実質的に鉛直であればよい。また、ガイド形状とは、例えば、スリットや突起等のように部分的にフィンの表面積が増大しており表面張力が周辺領域よりも強くなっている箇所等が含まれる。
【００１１】
この熱交換器では、第１偏平伝熱管も第２扁平伝熱管も、いずれも扁平面が水平に広がっているため、水平方向から傾斜させて配置されている場合と比較して、水平方向に流れている空気流れに対する通風抵抗を小さく抑えることができる。第１フィンの板状部分は、その厚み方向が空気流れ方向に直交するように配置されているため、この板状部分による通風抵抗についても小さく抑えることができている。そして、第１フィンは、第１扁平伝熱管と第２扁平伝熱管との少なくともいずれかに接しているため、熱交換に有効な伝熱面積を拡大させることができている。板状部分には、表面に生じた結露水を空気流れを利用して下流側に導くためのガイド部が形成されているため、熱交換によって空気中の水分が冷やされて板状部材に結露水が生じたとしても、ガイド部と空気流れとによって結露水を下流側に導くことができ、排水を促すことができている。これにより、板状部材の表面に結露水が付着することによる熱交換器の通風抵抗を、この結露水の排水を促すことで、小さく抑えることができる。さらに、板状部材には、ガイド部が形成されているために何も形成されていない場合と比較して表面積が増大されており、伝熱性能を向上させることができている。
【００１２】
このように、ここでは、伝熱性能を良好にしつつ通風抵抗を低下させて効率的な熱交換を行わせることが可能になっている。
【００１３】
第２発明の熱交換器は、第１発明の熱交換器において、ガイド部は、上端部から下端部に向かうにつれて空気流れ方向の上流側から下流側に向けて傾斜するように形成された傾斜形状を有している。
【００１４】
この熱交換器では、ガイド部の有している傾斜形状は、上端部から下端部に向かうにつれて空気流れ方向の上流側から下流側に向けて傾斜している。このため、ガイド部で結露水が保持されている状態で空気流れが供給されても、結露水は、その場に留まって通風抵抗を増大させることなく、ガイド部に沿うように下端部で下流側に向かって流れていき、通風抵抗の増大を小さく抑えることができる。
【００１５】
第３発明の熱交換器は、第２発明の熱交換器において、板状部分には、互いに平行に配置されるようにして複数箇所に設けられた傾斜形状のみが形成されている。
【００１６】
この熱交換器では、これらの下流側に結露水の排水を促す傾斜形状のみが、板状部材の複数箇所に設けられているため、空気流れによって結露水をより下流側に導くことが可能になる。
【００１７】
第４発明の熱交換器は、第１発明の熱交換器において、ガイド部は、上端部から下端部にかけて空気流れ方向における位置を保ったまま延びるように形成された導水形状が、空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられている。複数の導水形状は、空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて、下端部の高さ位置が徐々に低くなるように配置されている。
【００１８】
この熱交換器では、上流側で生じた結露水は、上流側に設けられているガイド部によって補水され、ガイド部の下端部に導かれやすくなる。そして、上流側のガイド部の下端部は、より下流側のガイド部の下端部よりも上方に配置されているため、上流側のガイド部の下端部に溜まった結露水は、第２扁平伝熱管から離れた位置に存在しており、第２扁平伝熱管上面付近と比較して通風抵抗が小さい。これにより、上流側のガイド部の下端に溜まっている結露水は、比較的勢いの強い空気流れによって下流側に導かれやすい。そして、下流側に導かれた結露水は、下流側のガイド部の下端近傍によって捕らえられ、下流側のガイド部の下端部近傍に結露水があつまる。そして、さらに下流側のガイド部へと比較的強い空気流れによって結露水を下流側に導くことができ、効果的にフィンの下流端から結露水を排水させることが可能になる。
【００１９】
第５発明の熱交換器は、第１発明の熱交換器において、ガイド部は、上端部から下端部にかけて空気流れ方向における位置を保ったまま延びるように形成された導水形状が、空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられている。複数の導水形状は、空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて、隣接導水形状間の距離が徐々に短くなるように配置されている。
【００２０】
この熱交換器では、下流側のガイド部は上流側から導かれてくる結露水と下流側で生じた結露水との両方を排水処理する必要がある。これに対して、ここでは、上流側の比較的結露水が少なく水滴が比較的小粒な領域ではガイド部を粗に配置することで、不必要にガイド部を多く設けることによる結露水付着時の通風抵抗の増大の問題を回避している。さらに、下流側の比較的結露水が多く集まる水滴が比較的大粒な領域ではガイド部を密に配置することで、結露水をしっかり補水して、空気流れの弱いガイド部の下端部近傍まで結露水を導く前に、できるだけ空気流れの強い高さ位置で空位流れを当てることができ、排水が促進されている。
【００２１】
これにより、効果的にフィンの下流端から結露水を排水させることが可能になる。
【００２２】
第６発明の熱交換器は、第２発明から第５発明のいずれかの熱交換器であって、導水形状は、板状部分を板厚方向に貫通させたスリット形状、もしくは、板状部分を板厚方向に突出させた突出形状のいずれかである。
【００２３】
この熱交換器では、スリットや突出形状が設けられた部分では、表面積が部分的に増大するため、表面張力が増大しやすく、水をより確実に意図する場所へ導きやすい。
【００２４】
第７発明の熱交換器は、第１発明の熱交換器において、ガイド部は、空気流れ方向の風上側が自由端であって風下側が固定端となるように板状部材を切り起こして形成された導水形状が、空気流れ方向の上流側から下流側にかけて互いに平行に配置されるように複数箇所に設けられている。複数の導水形状は、下端部近傍において、空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて幅が狭まっていく切り込み形状が設けられている。
【００２５】
この熱交換器では、ガイド部が捕らえた結露水は、ガイド部の下端部まで流れ落ちやすい。そして、このガイド部の下端部には空気流れの上流側から下流側に向かうにつれて幅が狭くなっていく切り込み形状が設けられている。このため、ガイド部の下端部近傍まで導かれた結露水は、切り込み形状部分の表面張力によってより下流側に導かれる。
【００２６】
これにより、切り込み形状が無いことによって下流側に導かれない場合と比較して、結露水を効果的に下流側に導くことができるようになる。
【００２７】
第８発明の熱交換器は、第１発明から第７発明のいずれかの熱交換器において、第３扁平伝熱管と第２フィンをさらに備えている。第３扁平伝熱管は、第２扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、第２扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す。第２フィンは、少なくとも第２扁平伝熱管と第３扁平伝熱管との間に位置しており厚み方向が空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、第２扁平伝熱管と第３扁平伝熱管との少なくともいずれかに接している。第１フィンと第２フィンとは、第２扁平伝熱管によって仕切られることで互いに連続することなく独立している。
【００２８】
この熱交換器では、第３扁平伝熱管の上層に第２フィンを、第２フィンの上層に第２扁平伝熱管を、第２扁平伝熱管の上層に第１フィンを、第１フィンの上層に第１扁平伝熱管を、それぞれ積層配置させることができ、各扁平伝熱管同士の間隔は介在するフィンによって容易に確保することができ、熱交換器の組立作業性が向上する。
【００２９】
第９発明の熱交換器は、第８発明の熱交換器であって、第１フィンおよび第２フィンは、空気流れ方向から見た場合に波形状となるように配置された波形フィンである。
【００３０】
この熱交換器では、波形とすることで、伝熱面積が増大するため、効率的な熱交換を行うことができる。
【００３１】
第１０発明の熱交換器は、第１発明から第７発明のいずれかの熱交換器において、第３扁平伝熱管と第２フィンをさらに備えている。第３扁平伝熱管は、第２扁平伝熱管の鉛直下方に配置され、空気流れ方向に対して平行である水平面状に広がっている扁平面を有しており、第２扁平伝熱管の冷媒流れ方向と平行な方向に冷媒を流す。第２フィンは、第２扁平伝熱管と第３扁平伝熱管との間に位置しており厚み方向が空気流れ方向に直交するように配置された板状部分を有し、第２扁平伝熱管と第３扁平伝熱管と少なくともいずれかに接している。第１フィンと第２フィンとは、互いに連続している。
【００３２】
この熱交換器では、第１フィンおよび第２フィンに対して、板厚方向から第１扁平伝熱管および第２扁平伝熱管を貫通させることで、容易に熱交換器を組み立てることが可能になる。
【発明の効果】
【００３３】
第１発明では、伝熱性能を良好にしつつ通風抵抗を低下させて効率的な熱交換を行わせることが可能になっている。
【００３４】
第２発明では、通風抵抗の増大を小さく抑えることができる。
【００３５】
第３発明では、空気流れによって結露水をより下流側に導くことが可能になる。
【００３６】
第４発明では、効果的にフィンの下流端から結露水を排水させることが可能になる。
【００３７】
第５発明では、効果的にフィンの下流端から結露水を排水させることが可能になる。
【００３８】
第６発明では、水をより確実に意図する場所へ導きやすい。
【００３９】
第７発明では、切り込み形状が無いことによって下流側に導かれない場合と比較して、結露水を効果的に下流側に導くことができるようになる。
【００４０】
第８発明では、熱交換器の組立作業性が向上する。
【００４１】
第９発明では、効率的な熱交換を行うことができる。
【００４２】
第１０発明では、熱交換器を容易に熱交換器を組み立てることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
＜１＞本発明の熱交換器が用いられる空気調和装置について
本発明の熱交換器は、少なくとも空気調和装置における冷媒の蒸発器として用いることができるものである。本発明の熱交換器は、冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる空気調和装置に用いられる場合には、冷媒の蒸発器として機能することができるだけでなく、冷媒の放熱器として機能することができるものであってもよい。
【００４４】
本発明の熱交換器は、空冷式でかつ強制通風式の熱交換器である。このため、空気調和装置には、本発明の熱交換器に対して空気流れを供給する送風機（図示せず）が備わっている。
【００４５】
ここで、送風機は、自己が生じさせる空気流れ方向に対して、熱交換器の下流側に配置されていてもよいし、上流側に配置されていてもよい。また、送風機が形成する空気流れは、送風流路を形成する他の部材等によって自在に空気流れ方向の向きを変更できる。ここでは、そのようにして自在に向きを変更した後で、熱交換器を通過する際には、熱交換器を略水平方向に通過するように配置されている。
【００４６】
そして、本発明の熱交換器が空気調和装置において冷媒の蒸発器として機能している際に、送風機から空気が供給される状態では、熱交換器は、送風機によって供給される空気を利用して熱交換が行われる。ここでの熱交換では、送風機によって供給される空気の熱によって、伝熱管の内部を流れる冷媒が暖められて、蒸発する。他方、熱交換器に供給され、熱交換器を通過した空気は、伝熱管の内部を流れる冷媒の熱によって冷やされて、温度が低下する。この際、熱交換器の表面温度が、供給される空気の温度よりも低い状態となっていることから、供給される空気が冷やされる際に、熱交換器の表面に結露水が生じることがある。
【００４７】
本発明の熱交換器は、結露水等の熱交換器表面に付着した水の排水を促す構造を有する熱交換器を提供するものである。
【００４８】
以下、本発明の一実施形態である熱交換器について、図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
＜２＞熱交換器
（全体構成）
図１に、熱交換器１の外観斜視図を示す。なお、この図１においては、後述するフィン７の詳細部分は省略して示している。
【００５０】
なお、図１に示されるように熱交換器１が見える側を正面側とし、背面側、左側面側、右側面側、上面側および底面側は正面側を基準として把握されるものとして、以下、説明する。
【００５１】
図２に、図１中においてＡで示す部分の部分拡大図を示す。
【００５２】
図３に、図２におけるＢ−Ｂ断面で扁平伝熱管５とフィン７とを詳細する側面視断面図を示す。なお、図３では、説明のために、フィン７のうち断面に位置していない部分も合わせて示している。
【００５３】
図４に、熱交換器１の部分拡大概略斜視図を示す。
【００５４】
熱交換器１は、分流ヘッダ２、合流ヘッダ３、扁平伝熱管５およびフィン７を備えている。
【００５５】
分流ヘッダ２には、図１中においてＲ１で示す方向から、液状態の冷媒や気液二相状態の冷媒が送り込まれる。そして、分流ヘッダ２に供給された冷媒は、扁平伝熱管５の複数の流路に別れて、合流ヘッダ３まで流れる。
【００５６】
合流ヘッダ３は、分流ヘッダ２と空気流れ方向成分において同様の位置に設けられており、扁平伝熱管５の複数の流路から流れてきた冷媒を合流させ、図１中においてＲ２で示す方向に冷媒を送り出す。
【００５７】
扁平伝熱管５は、図３、図４に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成形されており、鉛直方向に並んで配置される第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等を有している。第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等は、鉛直上側と鉛直下側とにおいてそれぞれ水平方向に広がった扁平面を有しており、長手方向が空気流れ方向に対して直交する向きであって水平方向となるように伸びている。このように、偏平伝熱管５は、扁平面が水平に広がっているため、水平方向から傾斜して配置される場合と比較して、水平方向に流れている空気流れに対する通風抵抗を小さく抑えることができる。これら第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等は、図３に示すように、いずれも、空気流れ方向に直交する方向である長手方向に冷媒を流すための複数の冷媒流路Ｐを有している、いわゆる多穴管と呼ばれる伝熱管となっている。これらの複数の冷媒流路Ｐは、伝熱管を扁平形状に形成させるために、伝熱管内において空気流れ方向に互いに平行になるように並んで設けられている。また、冷媒流路Ｐの管径は、非常に小さく、１つが、２５０μｍ×２５０μｍの正方形状となっており、いわゆるマイクロチャンネル熱交換器となっている。
【００５８】
フィン７は、図２、図３、図４の正面図に示すように、正面視において山部分と谷部分とが繰り返し形成されている波形状となっており、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であり、第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等の間に、互いに分離して配置された第１フィン７１および第２フィン７２等を有している。フィン７は、山部分から谷部分までにかけて、平らに広がっている板状部分を有している。第１フィン７１および第２フィンは、図３に示すように、それぞれの板状部分に、伝熱面積を増大させつつ、結露水を空気流れ方向の下流側に導くためのガイド部Ｓを有している。なお、フィン７の板厚方向は、空気流れ方向に直交する方向となるように設けられている。これにより、フィン７を設けることによる通風抵抗を小さく抑えることができている。また、フィン７の肉厚は、０．１ｍｍである。なお、このフィン７には、ガイド部Ｓ以外には、板厚方向に凹凸が設けられていない。
【００５９】
第１フィン７１は、図２に示すように、第１扁平伝熱管５１と第２扁平伝熱管５２とによって挟まれるように配置されており、第１扁平伝熱管５１の下面側の扁平面に対して山部分の上面側が、第２扁平伝熱管５２の上面側の扁平面に対して谷部分の下面側が、それぞれ接している。第２フィン７１も同様に、第２扁平伝熱管５２と第３扁平伝熱管５３とによって挟まれるように配置されており、第２扁平伝熱管５２の下面側の扁平面に対して山部分の上面側が、第３扁平伝熱管５３の上面側の扁平面に対して谷部分の下面側が、それぞれ接している。そして、扁平伝熱管５とフィン７とがこのように接している部分は、ロウ付け溶接されることで固着されている。このようにして、第１フィン７１および第２フィンは、扁平伝熱管５に固着されていることで、扁平伝熱管５内を流れる冷媒が有している熱を、扁平伝熱管５の表面だけでなく、フィン７の表面にも伝熱させることができる。これにより、熱交換器１の伝熱面積を増大させ、熱交換効率を向上させて、熱交換器１自体をコンパクト化させることができている。また、熱交換器１は、扁平伝熱管５とフィン７とが鉛直方向に交互に積み重ねられており、いわゆる積層型の熱交換器となっている。このように、熱交換器１は、積層型の熱交換器であるために、第３扁平伝熱管５３の上層に第２フィン７２を、第２フィン７２の上層に第２扁平伝熱管５２を、第２扁平伝熱管５２の上層に第１フィン７１を、第１フィン７１の上層に第１扁平伝熱管５１を、それぞれ積層配置させることができ、扁平伝熱管５の間隔は介在するフィン７によって容易に確保することができ、熱交換器の組立作業性を向上させることができる。
【００６０】
（冷媒の流れ）
以上の構成を有する熱交換器１に対して冷媒が流れ込み、熱交換器１から冷媒が流れ出る態様を説明する。
【００６１】
まず、分流ヘッダ２に対して液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入し、各第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等の各冷媒流路Ｐに概ね均等に分流される。
【００６２】
第１扁平伝熱管５１、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等の各冷媒流路Ｐを流れる間に、送風機によって供給される空気によってフィン７および扁平伝熱管５自体が暖められることで、内部を流れている冷媒も暖められる。このようにして冷媒に熱が加わることで、冷媒流路Ｐを通過する過程で、冷媒は徐々に蒸発して気相状態となっていく。なお、この過程において、熱交換器１の表面は、冷媒の熱によって冷やされた空気中の水分が結露水となって付着した状態となっている。
【００６３】
そして、ほぼ気相状態となった冷媒は、第２扁平伝熱管５２および第３扁平伝熱管５３等の各冷媒流路Ｐを通過した後、合流ヘッダ３によって合流され、１つの冷媒流れとなって、熱交換器１から流出していく。
【００６４】
（フィンのガイド部Ｓ）
フィン７の第１フィン７１および第２フィン７２は、図３に示すように、フィン７や扁平伝熱管５の表面において生じた結露水を、空気流れ方向の下流側に導くためのガイド部Ｓを有している。
【００６５】
このガイド部Ｓは、図３に示すように、空気流れ上流側から下流側に向かうにつれて、徐々に下方に伸びるように傾斜して設けられているスリットが、空気流れ方向に互いに平行に並んで配置されて構成されている。このスリットは、フィン７の板厚方向に貫通するように設けられた切り込みであり、幅は０．０５ｍｍ程度である。
【００６６】
（結露水の排水）
上述のように、熱交換器１が冷媒の蒸発器として機能している場合には、熱交換器１の表面に結露水が生じる。そして、この結露水は、熱交換器１の通風抵抗を増大させるため、熱交換器１の表面に滞留し続けてしまうと、熱交換効率を良好に保つことができなくなってしまう。
【００６７】
これに対して、本実施形態の熱交換器１のフィン７では、空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて下方に位置するように傾斜しているスリットが複数設けられたガイド部Ｓが設けられている。このため、図５に示すように、フィン７の板状部分に付着した結露水が空気流れ方向の下流側に導かれやすいようになっている。このため、熱交換器１において生じた結露水は、熱交換器１の表面において滞留することなく、空気流れＦとガイド部Ｓとによって、より下流側に導かれやすくなっており、熱交換器１の通風抵抗を小さく抑えることができている。
【００６８】
＜３＞本実施形態の熱交換器の特徴
従来の熱交換器９０１は、例えば、図１６に示すように、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管９５１、９５２、９５３と、その扁平伝熱管９５１，９５２，９５３の間に配置されたフィン９７１，９７２によって構成されている。そして、フィン９７１、９７２には、鉛直方向に伸びるスリットＳ９が設けられている。この従来の熱交換器９０１では、熱交換器９０１の表面で生じた結露水がフィン９７１，９７２に付着したとしても、スリット９Ｓが結露水を保持してしまい、空気流れが供給されても、結露水が空気流れ方向における同じ位置に留まってしまい、通風抵抗が増大してしまっている。
【００６９】
これに対して、本実施形態の熱交換器１は、フィン７において、空気流れ方向の上流側から下流側に向かうにつれて下方に位置しているスリットが、複数設けられているガイド部Ｓが形成されている。このため、熱交換器１の扁平伝熱管５やフィン７の表面において生じてスリットＳの近傍まで滴り落ちてきた結露水や、スリットＳの近傍において生じた結露水は、空気流れＦを受けることにより、空気流れ方向における同じ場所に留まるのではなく、下方に流れ落ちながらより下流側に導かれやすくなっている。
【００７０】
これにより、結露水がフィン７上において滞留することによる通風抵抗を小さく抑えることができている。また、このように、空気流れＦによって結露水がより下流側に送られることによって、熱交換器１からの排水を促すことができる。このため、熱交換器１に滞留している結露水を少なくして、通風抵抗を小さく抑え、熱交換効率を向上させることができている。
【００７１】
＜４＞変形例
上記実施形態では、本発明の一実施形態を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、以下のような種々の変更が可能である。
【００７２】
（Ａ）
上記実施形態の熱交換器１では、ガイド部Ｓのスリットが空気流れ方向下流側が下方に傾斜して設けられている場合を例に挙げて説明した。
【００７３】
しかし，本発明はこれに限られるものではない。例えば、図６に示す熱交換器２０１のようなガイド部Ｓ２を有していてもよい。
【００７４】
ここでも、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管２５１，２５２が第１フィン２７１を挟んでおり、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管２５２，２５３が第２フィン２７２を挟んでいる点は同様である。ここで、フィン２７１，２７２に設けられているガイド部Ｓ２は、鉛直方向に伸びたスリットが空気流れ方向に平行に並べられて構成されており、スリットの上端が、空気流れ方向下流側に配置されているスリットのほうが、より上流側に配置されているスリットよりも下方に位置するように、各スリットの上端が下流側に向けて傾斜して並ぶように設けられている。また、スリットの下端についても、空気流れ方向下流側に配置されているスリットのほうが、より上流側に配置されているスリットよりも下方に位置するように、各スリットの下端が下流側に向けて傾斜して並ぶように設けられている。
【００７５】
変形例Ａの熱交換器２０１では、図７に示すように、上流側で生じた結露水は、ガイド部Ｓ２の上流側の素リットによって補水され、そのスリットの下端部に導かれやすい。そして、ガイド部Ｓ２の上流側のスリットの下端部は、ガイド部Ｓ２のより下流側のスリットの下端部よりも上方に配置されているため、ガイド部Ｓ２の上流側のスリットの下端部に溜まった結露水は、第２扁平伝熱管２５２の上面側の扁平面から離れたより情報の位置に存在しており、第２扁平伝熱管２５２の上面付近と比較して通風抵抗が小さい位置に存在していることになる。これにより、ガイド部Ｓ２の上流側の下端に溜まっている結露水は、比較的勢いの強い空気流れによって下流側のスリットに導かれやすい。そして、下流側のスリットに導かれた結露水は、ガイド部Ｓ２の下流側のスリットの下端近傍によって捕らえられ、ガイド部Ｓ２の下流側のスリットの下端部近傍に集められる。そして、さらにガイド部Ｓ２の下流側のスリットへと比較的強い空気流れによって結露水を導くことができ、効果的にフィン７の下流端から結露水を排水させることができるようになっている。
【００７６】
（Ｂ）
上記実施形態の熱交換器１では、ガイド部Ｓのスリットが空気流れ方向下流側が下方に傾斜して設けられている場合を例に挙げて説明した。
【００７７】
しかし，本発明はこれに限られるものではない。例えば、図８に示す熱交換器３０１のようなガイド部Ｓ３を有していてもよい。
【００７８】
ここでも、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管３５１，３５２が第１フィン３７１を挟んでおり、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管３５２，３５３が第２フィン３７２を挟んでいる点は同様である。ここで、フィン３７１，３７２に設けられているガイド部Ｓ３は、鉛直方向に伸びたスリットが空気流れ方向に平行に並べられて構成されており、最近接のスリット同士の間隔が、空気流れ方向上流側よりも下流側に向かうにつれて、徐々に狭くなるように設けられている。すなわち、上流側のスリットが粗に、下流側のスリットが密に、なるように配置されている。
【００７９】
変形例Ｂの熱交換器３０１では、図９に示すように、上流側で生じた結露水は、ガイド部Ｓ３の上流側に設けられているスリットによって補水されるが、ガイド部ｓ３の下流側のスリットは上流側から導かれてくる結露水と下流側で生じた結露水との両方を排水処理する必要がある。ここでは、上流側の比較的結露水が少なく水滴が比較的小粒な領域ではガイド部Ｓ３のスリットを粗に配置することで、不必要にガイド部を多く設けることによる結露水付着時の通風抵抗の増大の問題を回避している。さらに、下流側の比較的結露水が多く集まる水滴が比較的大粒な領域ではガイド部Ｓ３のスリットを密に配置することで、結露水をしっかり補水して、空気流れの弱いガイド部Ｓ３のスリットの下端部近傍（扁平伝熱管の表面近傍）まで結露水を導く前に、できるだけ空気流れの強い高さ位置で空位流れを当てることができ、排水を促進させることができている。これにより、効果的にフィン３７１，３７２の下流端から結露水を排水させることができている。
【００８０】
（Ｃ）
上記実施形態の熱交換器１では、ガイド部Ｓのスリットが空気流れ方向下流側が下方に傾斜して設けられている場合を例に挙げて説明した。
【００８１】
しかし，本発明はこれに限られるものではない。例えば、図１０に示す熱交換器４０１のようなガイド部Ｓ４を有していてもよい。
【００８２】
ここでも、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管４５１，４５２が第１フィン４７１を挟んでおり、冷媒流路Ｐを有する扁平伝熱管４５２，４５３が第２フィン４７２を挟んでいる点は同様である。ここで、フィン４７１，４７２に設けられているガイド部Ｓ４は、鉛直方向に伸びた切り起こしが空気流れ方向に平行に並べられて構成されている。この切り起こしは、図１１に示すように、空気流れ方向の下流側を固定端とし、上流側を自由端としており、下流側の固定端において結露水が集められるように形成されている。また、切り起こしは、上端と下端とが空気流れ方向に隆起した隆起部分ＺＨ，ＺＬと、上端の隆起部分ＺＨと下端の隆起部分ＺＬとを結ぶ切り起こし平面部分ＺＭと、を有している。そして、図１３に示すように、ガイド部Ｓ４の下端側には、空気流れ方向の下流側に向かうほど、切り起こし部分と、切り起こしの周辺部分との距離が狭くなるように切り取られている切り込み形状Ｚ１が形成されている。
【００８３】
変形例Ｃの熱交換器４０１では、図１２に示すように、ガイド部Ｓ４の切り起こしが捕らえた結露水は、切り起こしの下端部まで流れ落ちやすい。そして、この切り起こしの下端部には空気流れの上流側から下流側に向かうにつれて幅が狭くなっていく切り込み形状Ｚ１が設けられている。このため、切り起こしの下端部近傍まで導かれた結露水は、切り込み形状Ｚ１部分の表面張力によってより下流側に導かれる。これにより、切り込み形状Ｚ１が無いことによって下流側に導かれない場合と比較して、結露水を効果的に下流側に導くことができるようになり、排水効果を向上させることができている。
【００８４】
なお、変形例Ｃの切り込み形状としては、これに限られるものではなく、例えば、図１４に示すように、空気流れ方向の下流側に向かうほど、切り起こし平面部分ＺＭと、下端の隆起部分ＺＬとの距離が狭くなるように切り取られている切り込み形状Ｚ２が形成されていてもよい。また、例えば、図１５に示すように、空気流れ方向の下流側に向かうほど、下端の隆起部分ＺＬと、切り起こしの周辺部分との距離が狭くなるように切り取られている切り込み形状Ｚ３が形成されていてもよい。
【００８５】
（Ｄ）
上述した実施形態では、ガイド部Ｓの例として切り込みによって形成されるスリットを例に挙げて説明した。
【００８６】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、スリットの代わりに凹凸を設けてもよい。
【００８７】
（Ｅ）
上述した実施形態では、フィン７の形状が波形状である場合を例に挙げて説明した。
【００８８】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、板状部分が鉛直方向に延びるように設けられたものであってもよい。
【００８９】
（Ｆ）
上述した実施形態では、積層型の熱交換器を例に挙げて説明した。
【００９０】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、上記実施形態においては扁平伝熱管５によって不連続となっているフィン７を、扁平伝熱管５よりも空気流れ方向に突出した部分を設けて連続化させるように形成したクロスフィンチューブ型の熱交換器であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の熱交換器は、結露水の排水を促して通風抵抗を小さく抑えることが可能になるため、空気調和装置において冷媒の蒸発器として機能することが可能な熱交換器に適用する場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本実施形態の熱交換器の概略外観斜視図である。
【図２】図１においてＡで示す部分の部分拡大図である。
【図３】図２においてＢ−Ｂで示す面で切断した場合の横断面図である。
【図４】熱交換器の概略斜視図である。
【図５】熱交換器において結露水が排水される様子を示す図である。
【図６】変形例（Ａ）にかかる熱交換器の横断面図である。
【図７】変形例（Ａ）にかかる熱交換器において結露水が排水される様子を示す図である。
【図８】変形例（Ｂ）にかかる熱交換器の横断面図である。
【図９】変形例（Ｂ）にかかる熱交換器において結露水が排水される様子を示す図である。
【図１０】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器の横断面図である。
【図１１】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器の切り起こし形状を示す断面図である。
【図１２】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器において結露水が排水される様子を示す図である。
【図１３】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器の切り込み部分を示す部分拡大図である。
【図１４】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器の切り込み部分の他のバリエーションを示す部分拡大図である。
【図１５】変形例（Ｃ）にかかる熱交換器の切り込み部分の他のバリエーションを示す部分拡大図である。
【図１６】従来の積層型熱交換器の横断面図である。
【図１７】従来の熱交換器の切り起こし形状を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  熱交換器
２  分流ヘッダ
３  合流ヘッダ
５  扁平伝熱管
７  フィン
５１〜５３  第１扁平伝熱管〜第３扁平伝熱管
７１〜７２  第１フィン〜第２フィン
Ｐ  冷媒流路
Ｓ  ガイド部
【図１】
2010025476.tif 000003
【図２】
2010025476.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010025476.tif 000008
【図７】
2010025476.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010025476.tif 000013
【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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