(57)【要約】  従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器と比べて、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる熱交換器および冷凍サイクル装置を提供する。熱交換器（１０）は、第１方向において一端（３０ａ）および他端（３０ｂ）を有する板状のフィン（３０）と、フィン（３０）を貫通しており、第２方向において隣り合う第１伝熱管（２０ａ）および第２伝熱管（２０ｂ）とを備える。第１伝熱管（２０ａ）および第２伝熱管（２０ｂ）が延在する第１方向に垂直な断面において、第１伝熱管（２０ａ）および第２伝熱管（２０ｂ）の外形状は扁平形状である。フィン（３０）と第１伝熱管（２０ａ）との間には、フィン（３０）と第１伝熱管（２０ａ）とが接続されている部分と、フィン（３０）と第１伝熱管（２０ａ）との間を隔てている空隙部（４１ａ）とが配置されている。空隙部（４１ａ）は、第１伝熱管（２０ａ）の長手方向の中心を通って短手方向に沿って延びる仮想中心線（Ｌ２ａ）よりも、上記第１方向の一端側に配置されている。
2019077655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向において一端および他端とを有する板状のフィンと、
前記フィンを貫通しており、前記第１方向と交差する第２方向において隣り合う第１伝熱管および第２伝熱管とを備え、
前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の延在方向に垂直な断面の外形状は、長手方向および短手方向を有する扁平形状であり、
前記一端側に位置する前記第１伝熱管の第１端部は前記他端側に位置する前記第１伝熱管の第２端部よりも前記第２方向の一方側に配置されており、
前記一端側に位置する前記第２伝熱管の第３端部は前記他端側に位置する前記第２伝熱管の第４端部よりも前記第２方向の前記一方側に配置されており、
前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとの間には、前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとが接続されている部分と、前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとの間を隔てている少なくとも１つの空隙部とが配置されており、
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第１伝熱管の前記長手方向の中心を通って前記短手方向に沿って延びる仮想中心線よりも、前記第１方向の前記一端側に配置されている、熱交換器。
【請求項２】
前記少なくとも１つの空隙部が、前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間を最短距離で結ぶ仮想線であって前記第１方向において最も前記一端側に描かれる第１仮想線分と重なるように配置されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１仮想線分上の前記フィンの幅は、前記仮想中心線上の前記フィンの幅よりも短い、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１仮想線分に沿った方向における前記空隙部の幅は、前記第１仮想線分上において最も大きい、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１伝熱管および前記第２伝熱管は、前記短手方向に互いに間隔を隔てて平行に配置されている上平面および下平面と、前記一端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第１面および前記他端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第２面とを有し、
前記第１仮想線分は、前記第１伝熱管の前記上平面と前記第１面との境界部を通る、請求項２〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第１伝熱管の前記上平面に面している、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第２伝熱管の前記下平面に面している、請求項５または６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの空隙部は、複数の前記空隙部であり、
前記複数の空隙部は、前記第１伝熱管の前記上平面に面している第１空隙部と、前記第１仮想線分に沿った方向において前記第１空隙部と間隔を隔てて配置されており、かつ前記第２伝熱管の前記下平面に面している第２空隙部とを含む、請求項６または７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１伝熱管の前記第１端部と前記第２伝熱管の前記第４端部との間の前記第２方向における距離は、前記第１伝熱管の前記第２端部と前記第２伝熱管の前記第３端部との間の前記第２方向における距離よりも短い、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に対し、前記第１方向に沿って熱交換流体を吹付けるファンとを備え、
前記熱交換器は、前記フィンの前記一端が前記熱交換流体の風上側に位置しかつ前記第２方向が重力方向に沿うように配置されている、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、熱交換器および冷凍サイクル装置に関し、特にフィンアンドチューブ型の熱交換器およびそれを備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定のフィンピッチ間隔を空けて並設された板状の複数のフィンと、複数のフィンの並設方向に沿ってフィンを貫通する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知られている。【０００３】
フィンアンドチューブ型の熱交換器において、複数の伝熱管は、複数のフィンに設けられた貫通孔または切欠き等の開口部に挿入されている。これにより複数の伝熱管はフィンを貫通した状態とされている。各伝熱管の端部は、分配管またはヘッダに接続されている。これにより各伝熱管には水または冷媒等の被熱交換流体が流通し、複数のフィン間を流れる空気等の熱交換流体と被熱交換流体との間で熱が交換される。【０００４】
従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器には、各伝熱管の延在方向に垂直な断面形状が扁平形状であるものが知られている。断面が扁平形状である伝熱管は、断面が円形状である伝熱管に比べ、通風時の剥離を縮小することができ、通風抵抗を小さくすることができるため、高密度に実装されることができる。断面が扁平形状である伝熱管が高密度に実装された熱交換器は、伝熱性能と通風性能のバランスが向上されている。【０００５】
一方で、熱交換器が例えば外気温度が氷点下となる環境で蒸発器として動作する場合、上記熱交換流体中の水分が伝熱管の周囲に結露して霜が生じる。霜は除霜運転によって融解されて水滴となるが、伝熱管の周囲での水滴の滞留および凍結を防ぐため、水滴は伝熱管の周囲から適切に排出される必要がある。【０００６】
特開平１０−６２０８６号公報には、水滴を伝熱管の周囲から適切に排出して除霜時間を短縮することを目的として、扁平形状の伝熱管の下面と伝熱管が挿入される挿通孔との間に水の流動用の隙間が形成されているフィンアンドチューブ型熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６２０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器では、隣り合う伝熱管間が霜によって閉塞されることを十分に防止し得ないという問題があった。【０００９】
フィンアンドチューブ型の熱交換器では、隣り合う伝熱管間を流れる熱交換流体の絶対湿度はその流通方向の風上側から風下側に向かって小さくなり、隣り合う伝熱管間に形成される温度境界層は風上側から風下側に向かって厚くなる。そのため、特開平１０−６２０８６公報に記載されているような従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器では、熱交換流体の絶対湿度が小さくかつ温度境界層が厚くなる風下側よりも、熱交換流体の絶対湿度が大きくかつ温度境界層が薄くなる風上側に、着霜が生じやすい。【００１０】
特に、伝熱管を高密度に実装した場合には、隣り合う伝熱管間に配置される熱交換流体の流路が風上側に成長した霜によって閉塞されやすいという問題がある。熱交換流体の流路が霜によって閉塞されると、冷凍サイクル装置の暖房運転時の能力が低下する。【００１１】
本発明の主たる目的は、従来のフィンアンドチューブ型の熱交換器と比べて、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る熱交換器は、第１方向において一端および他端とを有する板状のフィンと、フィンを貫通しており、第１方向と交差する第２方向において隣り合う第１伝熱管および第２伝熱管とを備える。第１伝熱管および第２伝熱管の延在方向に垂直な断面の外形状は、長手方向および短手方向を有する扁平形状である。上記一端側に位置する第１伝熱管の第１端部は上記他端側に位置する第１伝熱管の第２端部よりも第２方向の一方側に配置されている。上記一端側に位置する第２伝熱管の第３端部は上記他端側に位置する第２伝熱管の第４端部よりも第２方向の一方側に配置されている。フィンと第１伝熱管および第２伝熱管の少なくともいずれかとの間には、フィンと第１伝熱管および第２伝熱管の少なくともいずれかとが接続されている部分と、フィンと第１伝熱管および第２伝熱管の少なくともいずれかとの間を隔てている少なくとも１つの空隙部とが配置されている。少なくとも１つの空隙部は、第１伝熱管の長手方向の中心を通って短手方向に沿って延びる仮想中心線よりも、第１方向の上記一端側に配置されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１仮想線と重なるように配置されている空隙部によって、蒸発器としての動作時に第１仮想線上に位置するフィンの温度低下が従来の熱交換器と比べて抑制されている。そのため、本発明によれば、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の一例を示す図である。
【図２】図１に示される熱交換器の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示される熱交換器の部分断面図である。
【図４】図２に示される熱交換器の部分断面図である。
【図５】図４中の線分Ｖ−Ｖから視た部分断面図である。
【図６】図３に示される熱交換器の熱流束分布を示す部分断面図である。
【図７】比較例の熱流束分布を示す部分断面図である。
【図８】実施の形態２に係る熱交換器の部分断面図である。
【図９】実施の形態３に係る熱交換器の部分断面図である。
【図１０】実施の形態４に係る熱交換器の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置の構成＞
図１を参照して、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１について説明する。図１に示されるように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２と、室内熱交換器３と、室内ファン４と、絞り装置５と、室外熱交換器１０と、室外ファン６と、四方弁７とを備えている。例えば、圧縮機２、室外熱交換器１０、絞り装置５および四方弁７が室外機に、室内熱交換器３が室内機に設けられている。
【００１７】
圧縮機２、室内熱交換器３、絞り装置５、室外熱交換器１０、及び四方弁７は、冷媒が循環可能な冷媒回路を構成している。冷凍サイクル装置１では、上記冷媒回路中を冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われる。
【００１８】
圧縮機２は、冷媒を圧縮させる。圧縮機２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ある。
【００１９】
室内熱交換器３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。室内熱交換器３は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等である。
【００２０】
絞り装置５は、冷媒を膨張させて減圧させる。絞り装置５は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等である。なお、絞り装置５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であってもよい。
【００２１】
室外熱交換器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。室外熱交換器１０は、フィンアンドチューブ型熱交換器である。室外熱交換器１０の詳細は、後述する。
【００２２】
四方弁７は、冷凍サイクル装置１における冷媒の流路を切り替え可能である。四方弁７は、暖房運転時、圧縮機２の吐出口と室内熱交換器３とを接続し、圧縮機２の吸入口と室外熱交換器１０とを接続するように切り替えられる。また、四方弁７は、冷房運転および除湿運転時、圧縮機２の吐出口と室外熱交換器１０とを接続し、圧縮機２の吸入口と室内熱交換器３とを接続するように切り替えられる。
【００２３】
室内ファン４は、室内熱交換器３に付設されており、室内熱交換器３に対して熱交換流体としての居室内の空気を供給する。室外ファン６は、室外熱交換器１０に付設されており、室外熱交換器１０に対して室外の空気を供給する。
【００２４】
＜熱交換器の構成＞
次に、図２および図３を参照して、熱交換器１０について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、熱交換器１０に備えられる複数のフィン３０の各々の短辺が延在する方向をｘ方向とし、熱交換器１０に備えられる複数の伝熱管２０の各々が延在する方向をｙ方向とし、熱交換器１０に備えられる複数のフィン３０の各々の長辺が延在する方向であって、複数の伝熱管２０の各々が互いに間隔を隔てて並んで配置されている方向をｚ方向（第２方向）とする。冷凍サイクル装置１において、熱交換器１０は、ｘ方向が図１に示される室外ファン６から供給される熱交換流体の流通方向に沿うように、かつｚ方向が重力方向に沿うように配置される。
【００２５】
図２に示されるように、熱交換器１０は、例えば２列構造の熱交換器であり、ｘ方向において風上側に配置されている第１熱交換器１１と、風下側に配置されている第２熱交換器１２とを備えている。第１熱交換器１１および第２熱交換器１２の各々が、フィンアンドチューブ型の熱交換器として構成されている。第１熱交換器１１および第２熱交換器１２の各々は、重力方向において互いに間隔を隔てて配置されている複数の伝熱管と、複数の伝熱管の各々が貫通している複数のフィンとを備えている。なお、熱交換器１０に課される熱交換負荷に応じて、熱交換器１０は１列構造の熱交換器、すなわち第１熱交換器１１および第２熱交換器１２の一方のみで構成されていてもよい。
【００２６】
図２に示されるように、第１熱交換器１１の伝熱管の一端は、第１ヘッダ部１３に接続されている。第２熱交換器１２の伝熱管の一端は、第２ヘッダ部１４に接続されている。第１熱交換器１１の伝熱管の他端および第２熱交換器１２の伝熱管の他端は、列間接続部材１５に接続されている。第１ヘッダ部１３は、外部から供給された冷媒を第１熱交換器１１の各伝熱管に分配可能に設けられている。第２ヘッダ部１４は、外部から供給された冷媒を第２熱交換器１２の各伝熱管に分配可能に設けられている。これにより、熱交換器１０は、第１ヘッダ部１３、第１熱交換器１１の各伝熱管、列間接続部材１５、第２熱交換器１２の各伝熱管、および第２ヘッダ部１４が順に接続されて成る冷媒流路を備えている。
【００２７】
第１熱交換器１１および第２熱交換器１２の各々は、例えば同等の構成を備えている。以下においては、双方を代表して、第１熱交換器１１の構成について説明する。
【００２８】
図３および図４に示されるように、第１熱交換器１１は、複数の伝熱管２０と、複数のフィン３０とを備える。複数の伝熱管２０の各々は、ｙ方向に沿って延在している。複数の伝熱管２０は、ｚ方向において隣り合う第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとを含む。第１伝熱管２０ａは、第２伝熱管２０ｂよりも下方に配置されている。
【００２９】
複数のフィン３０の各々は、板状に設けられている。複数のフィン３０の各々は、ｙ方向に垂直な面の外形が例えば長方形状である。ｙ方向から視て、フィン３０の短辺はｘ方向に沿っており、かつフィン３０の長辺はｚ方向に沿っている。フィン３０は、ｘ方向において一端３０ａおよび他端３０ｂを有している。一端３０ａは熱交換流体の流通方向における風上側に配置され、他端３０ｂは風下側に配置されている。複数のフィン３０には、複数の伝熱管２０の各々が貫通されている貫通孔と、該貫通孔と連なる空隙部４１ａ，４１ｂとが設けられている（詳細は後述する）。なお、図３に示される第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂは、第１熱交換器１１における複数の伝熱管２０のうち重力方向に隣り合う任意の２つの伝熱管である。図３に示されるフィン３０は、第１熱交換器１１における複数のフィン３０のうちの任意の１つのフィンである。
【００３０】
図３に示されるように、ｙ方向に垂直な断面の第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの外形状は、長手方向、および該長手方向に直交する短手方向を有する扁平形状である。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各々は、上記短手方向に互いに間隔を隔てて配置されている上平面および下平面を有している。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各上平面および各下平面は、例えば互いに平行に配置されている。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各々は、風上側において上記上平面と上記下平面とを接続している第１面および風下側において上記上平面と上記下平面とを接続している第２面をさらに有している。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各内部には、冷媒が流通するための複数の流路が、例えば上記扁平形状の長手方向に並んで配置されている。
【００３１】
以下では、説明の便宜上、風上側（フィン３０の一端３０ａ側）に位置する第１伝熱管２０ａの端部を風上側端部２１ａ（第１端部）とし、風下側（フィン３０の他端３０ｂ側）に位置する第１伝熱管２０ａの端部を風下側端部２２ａ（第２端部）とする。第１伝熱管２０ａの上平面と第１面との境界部を第１境界部２５ａとし、第１伝熱管２０ａの下平面と第１面との境界部を第２境界部２６ａとする。風上側に位置する第２伝熱管２０ｂの端部を風上側端部２１ｂ（第３端部）とし、風下側に位置する第２伝熱管２０ｂの端部を風下側端部２２ｂ（第４端部）とする。第２伝熱管２０ｂの上平面と第１面との境界部を第３境界部２５ｂとし、第２伝熱管２０ｂの下平面と第１面との境界部を第４境界部２６ｂとする。
【００３２】
図３および図４に示されるように、風上側端部２１ａは、風下側端部２２ａよりも上方に配置されている。風上側端部２１ｂは、風下側端部２２ｂよりも上方に配置されている。言い換えると、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各々は、上記流通する方向の風上側から風下側に向かって重力方向の下向きに傾斜している。異なる観点から言えば、第１伝熱管２０ａの風上側端部２１ａと第２伝熱管２０ｂの風下側端部２２ｂとの間のｚ方向における距離は、第１伝熱管２０ａの風下側端部２２ａと第２伝熱管２０ｂの風上側端部２１ｂとの間のｚ方向における距離よりも短い。
【００３３】
図３および図４に示されるように、ｙ方向に垂直な断面において第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各長手方向は、ｘ方向に対して成す角度がｚ方向に対して成す角度よりも小さくなるように、配置されている。ｙ方向に垂直な断面において第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各短手方向は、ｘ方向に対して成す角度がｚ方向に対して成す角度よりも大きくなるように、配置されている。ｙ方向に垂直な断面において第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの各長手方向がｘ方向に対して成す角度は、例えば２０度以下である。
【００３４】
図３および図４に示されるように、風上側端部２１ａと風上側端部２１ｂとは、ｚ方向において重なるように配置されている。第１境界部２５ａと第２境界部２６ａとは、上記短手方向において重なるように配置されている。第３境界部２５ｂと第４境界部２６ｂとは、上記短手方向において重なるように配置されている。風下側端部２２ａと風下側端部２２ｂとは、ｚ方向において重なるように配置されている。第１境界部２５ａと第３境界部２５ｂとは、ｚ方向において重なるように配置されている。
【００３５】
図３，図４および図５に示されるように、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂは、複数のフィン３０の各々を貫通している。複数のフィン３０の各々は、ｙ方向において所定の間隔ＦＰ（図５参照）を隔てて配置されている。
【００３６】
図３に示されるように、上記短手方向に沿って延びており、第１境界部２５ａと第２境界部２６ａとを通り、かつ第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間に位置する仮想線分を、第１仮想線分１ａと定義する。上記短手方向に沿って延びており、上記長手方向における第１伝熱管２０ａの中心を通る仮想線を、仮想中心線Ｌ２ａと定義する。上記短手方向に沿って延びており、第３境界部２５ｂと第４境界部２６ｂとを通り、かつ第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間に位置する仮想線分を、第２仮想線分Ｌ１ｂと定義する。さらに、上記短手方向において第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの中心を通り、かつ上記長手方向に沿って延びる仮想線を仮想線Ｌ３、第２伝熱管２０ｂの下平面を延長した仮想線を仮想線Ｌ４ｂ、第１伝熱管２０ａの上平面を延長線した仮想線を仮想線Ｌ５ａ、第２伝熱管２０ｂの上平面を延長線した仮想線を仮想線Ｌ５ｂ、風上側端部２１ａと風上側端部２１ｂとを結ぶ仮想線を仮想線Ｌ７、風下側端部２２ａと風下側端部２２ｂとを結ぶ仮想線を仮想線Ｌ８と定義する。
【００３７】
図４に示されるように、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間に位置し、かつフィン３０に沿って熱交換流体が流通する領域を風路領域ＲＰと定義する。風路領域ＲＰは、ｙ方向において、風上側端部２１ａと風上側端部２１ｂとを結ぶ仮想線Ｌ７と、風下側端部２２ａと風下側端部２２ｂとを結ぶ仮想線Ｌ８との間に配置されている。風路領域ＲＰよりも風上側、すなわち仮想線Ｌ７よりも風上側に配置されており、かつ風路領域ＲＰと連なる領域を風上領域ＲＷと定義する。風路領域ＲＰよりも風下側、すなわち仮想線Ｌ８よりも風下側に配置されており、かつ風路領域ＲＰと連なる領域を風下領域ＲＬと定義する。第２伝熱管２０ｂと第３伝熱管２０ｃとの間に配置されており、かつ熱交換流体が流通する領域を、第２風路領域ＲＰ２と定義する。風路領域ＲＰと第２風路領域ＲＰ２とは、第２伝熱管２０ｂを隔てて配置されている。
【００３８】
図４に示されるように、風路領域ＲＰにおいて、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間が最短距離で結ばれる領域を第１領域Ｒ１と定義する。第１領域Ｒ１は、フィン３０上において、ｚ方向において第１伝熱管２０ａの上平面を延長線した仮想線Ｌ５ａと第２伝熱管２０ｂの下平面を延長した仮想線Ｌ４ｂとの間にあって、上記流通方向において第１仮想線分Ｌ１ａと第３仮想線Ｌ６ｂとの間に配置されている領域である。第１領域Ｒ１は矩形状である。さらに、風路領域ＲＰにおいて、第１領域Ｒ１と風上領域ＲＷとの間に配置されている領域を第２領域Ｒ２とし、第１領域Ｒ１と風下領域ＲＬとの間に配置されている領域を第３領域Ｒ３と定義する。
【００３９】
図３に示されるように、第１仮想線分Ｌ１ａは、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ仮想線分であって、ｘ方向における最も風上側に描かれる仮想線分である。言い換えると、第１仮想線分Ｌ１ａは、第１領域Ｒ１上において最も風上側に描かれるものであり、第１領域Ｒ１の一辺を成している。第２仮想線分Ｌ１ｂは、第２伝熱管２０ｂと第２伝熱管２０ｂよりも上方において第２伝熱管２０ｂと隣り合うように配置されている第３伝熱管２０ｃとの間を最短距離で結ぶ仮想線分であって、ｘ方向における最も風上側に描かれる仮想線分である。仮想中心線Ｌ２ａは、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ仮想線であって、第１仮想線分Ｌ１ａよりも風下側に描かれる仮想線である。仮想中心線Ｌ２ａは、上記長手方向における第１領域Ｒ１の中心よりも風下側を通る。第１仮想線分Ｌ１ａおよび仮想中心線Ｌ２ａなど、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ仮想線は、第１領域Ｒ１上に描かれる。
【００４０】
図３に示されるように、風路領域ＲＰには、第１伝熱管２０ａとフィン３０との間を隔てている空隙部４１ａが、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に配置されている。空隙部４１ａは、仮想中心線Ｌ２ａと重ならないように配置されている。空隙部４１ａは、例えばｙ方向においてフィン３０を貫通している貫通孔として形成されている。空隙部４１ａは、空隙部４１ａに面している第１伝熱管２０ａとフィン３０との間の熱経路を、空隙部４１ａに面していない第１伝熱管２０ａとフィン３０との間の熱経路よりも長くすることができる限りにおいて、任意の構成を有していればよく、例えばフィン３０においてｙ方向に垂直な面に対する凹部等として構成されていてもよい。
【００４１】
図３に示されるように、空隙部４１ａは、例えば第２伝熱管２０ｂの仮想中心線Ｌ２ｂよりも風上側に配置されている。空隙部４１ａは、例えば第２伝熱管２０ｂの仮想中心線Ｌ２ｂと重ならないように配置されている。
【００４２】
図３に示されるように、空隙部４１ａは、例えば第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されている。空隙部４１ａは、例えば第１伝熱管２０ａの上平面および第１面の各一部と面している。ｙ方向から視て、空隙部４１ａは、例えば第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を跨ぐように配置されている。つまり、空隙部４１ａは、第１伝熱管２０ａの上平面において最も風上側に位置する部分と面している。なお、ｙ方向から視て、空隙部４１ａは、例えば第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、および風上領域ＲＷを跨ぐように配置されていてもよい。
【００４３】
ｙ方向から視た空隙部４１ａの平面形状は、任意の形状であればよいが、例えば図３に示されるように第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置する第１伝熱管２０ａの一部、すなわち第１境界部２５ａを中心とする扇形状である。空隙部４１ａの上記短手方向の幅は、例えば第１仮想線分Ｌ１ａ上において最も広い。空隙部４１ａの上記長手方向の幅は、例えば仮想線Ｌ５ａ上において最も広い。言い換えると、上記長手方向において空隙部４１ａの最も幅広な部分は、例えば空隙部４１ａにおいて第１伝熱管２０ａに面している部分である。空隙部４１ａの上記短手方向の幅は、例えば上記長手方向において第１仮想線分Ｌ１ａから離れるにつれて徐々に狭くなっている。空隙部４１ａの上記長手方向の幅は、例えば上記短手方向において第１伝熱管２０ａから離れるにつれて徐々に狭くなっている。
【００４４】
図３に示されるように、空隙部４１ａが配置されていることにより、第１仮想線分Ｌ１ａ上のフィン３０の幅Ｗ１は、第１領域Ｒ１内において空隙部４１ａを介さずに第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ任意の仮想線、例えば仮想中心線Ｌ２ａ上のフィン３０の幅Ｗ２よりも短い。
【００４５】
図３に示されるように、第１仮想線分Ｌ１ａ上のフィン３０の幅Ｗ１は、第１領域Ｒ１内において第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ任意の仮想線、例えば第１仮想線分Ｌ１ａよりも風下側に位置しかつ空隙部４１ａと重なるように描かれる仮想線上のフィン３０の幅よりも短い。
【００４６】
図３に示されるように、ｙ方向から視て、空隙部４１ａの最大幅は、例えば第１伝熱管２０ａの短手方向の幅未満である。第１伝熱管２０ａの上平面において、空隙部４１ａと面している部分の上記長手方向の長さは、例えば当該部分よりも風下側に位置しフィン３０と面している部分の上記長手方向の長さよりも短い。
【００４７】
図３に示されるように、第２風路領域ＲＰ２には、第２伝熱管２０ｂとフィン３０との間を隔てている空隙部４１ｂが、第２仮想線分Ｌ１ｂと重なるように配置されている。空隙部４１ｂは、空隙部４１ａと同様の構成を有している。異なる観点から言えば、第２伝熱管２０ｂは、第３伝熱管２０ｃとの関係において第１伝熱管２０ａと同様の構成を有している。第１熱交換器１１の複数の伝熱管において重力方向に隣り合う２つの伝熱管は、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂと同様の構成を有している。図３，図４に示される第１熱交換器１１では、１つのフィン３０上に配置されている空隙部の数は、伝熱管の数に等しい。
【００４８】
複数のフィン３０の各々には、各フィン３０を平面視したときに図３に示されるような空隙部４１ａ，４１ｂが配置されている。１つのフィン３０の空隙部４１ａは、他のフィン３０の空隙部４１ａと、ｙ方向において重なるように配置されている。言い換えると、１つのフィン３０上に配置されている複数の空隙部の各々は、他のフィン３０上に配置されている空隙部の各々と、ｙ方向において重なるように配置されている。つまり、第１熱交換器１１には、ｙ方向において重なるように配置された複数の空隙部からなる１群の空隙部が、ｚ方向に間隔を隔てて複数設けられている。
【００４９】
図５に示されるように、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂは、空隙部４１ａまたは空隙部４１ｂに面している領域を除いて、ロウ材３３を介してフィン３０と接合されている。フィン３０は、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂが挿入されているフィン３０の貫通孔の周囲に設けられたフィンカラー部３２を有している。フィンカラー部３２は、ｙ方向に垂直な面を有するフィン３０の主板部３１に対し折り曲げられた構造を有している。フィンカラー部３２は、空隙部４１ａ，４１ｂと接する領域にも設けられている。空隙部４１ａ，４１ｂに接していないフィンカラー部３２と、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂとは接しており、かつそれらの間にはロウ材３３によるフィレットが形成されている。これにより、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂとフィン３０とは金属接合されている。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂとフィン３０との密着面積（接合面積）は、ロウ材３３を介した金属接合により広く設けられており、両者の間で良好な熱伝達を実現可能とされている。つまり、第１伝熱管２０ａから、第１仮想線分Ｌ１ａよりも風下側に位置しかつ空隙部４１ａと重ならない上記仮想線（例えば仮想中心線Ｌ２ａ）上に位置するフィン３０への熱伝導は、最短の経路で効率的に行われる。
【００５０】
一方で、空隙部４１ａ，４１ｂに面しているフィンカラー部３２と第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂとは間隔を隔てて配置されており、それらの間はロウ材３３を介して接合されていない。つまり、第１仮想線分Ｌ１ａ上において、第１伝熱管２０ａとフィンカラー部３２との間に配置されている空隙部４１ａ内には、ロウ材３３が充填されてない。空隙部４１ａ内には、第１伝熱管２０ａの上平面および第１面の一部が表出している。そのため、第１伝熱管２０ａから第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置するフィン３０への熱伝導は、空隙部４１ａにより、最短の経路で行うことが阻害されている。
【００５１】
空隙部４１ａ，４１ｂは、任意の方法により形成され得るが、例えばフィンカラー部３２の成形と同時に、形成される。また、空隙部４１ａ，４１ｂは、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂと複数のフィン３０とを接合する際に、棒状のロウ材が配置される領域として利用可能である。棒状ロウ材は、例えば１つのフィン３０上に配置されている空隙部の数だけ準備される。各棒状ロウ材の延在方向の長さは、例えば第１熱交換器１１のｙ方向の長さと等しい。各棒状ロウ材は、ｙ方向に連なるように配置された１群の空隙部に挿入可能に設けられている。棒状ロウ材は、上記１群の空隙部に挿入された後、加熱されて溶融し、各空隙部と連なるように配置されている伝熱管２０とフィン３０との間、すなわちフィンカラー部３２に浸透する。その後、ロウ材は、冷却されることにより凝固し、図５に示されるように伝熱管２０とフィン３０とを強固に接合する。
【００５２】
＜空気調和機および室外熱交換器の動作＞
次に、冷凍サイクル装置１および室外熱交換器１０の動作について説明する。冷凍サイクル装置１は、冷房運転、暖房運転、および除霜運転を実施可能に設けられている。冷凍サイクル装置１は、四方弁７によって上記冷媒回路が切り替えられることにより、冷房運転および除霜運転と、暖房運転とが切り替えられる。なお、図１では、冷房運転時及び除霜運転時の冷媒の流れの方向を破線の矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れの方向を実線の矢印で示している。
【００５３】
冷凍サイクル装置１の冷房運転時には、圧縮機２、室外熱交換器１０、絞り装置５、室内熱交換器３が順に接続された冷媒回路が形成される。圧縮機２から吐出した単相の高温高圧のガス冷媒は、四方弁７を介して凝縮器として機能する室外熱交換器１０に流れ込む。室外熱交換器１０では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と室外ファン６によって供給される空気との間で熱交換が行われることにより、高温高圧のガス冷媒は凝縮して単相の高圧の液冷媒になる。室外熱交換器１０から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置５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、蒸発器として機能する室内熱交換器３に流れ込む。室内熱交換器３では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室内ファン４によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して単相の低圧のガス冷媒になる。この熱交換によって、室内が冷却されることになる。室内熱交換器３から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁７を介して圧縮機２に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
【００５４】
冷凍サイクル装置１の暖房運転時には、圧縮機２、室内熱交換器３、絞り装置５、室外熱交換器１０が順に接続された冷媒回路が形成される。圧縮機２から吐出された単相の高温高圧のガス冷媒は、四方弁７を介して凝縮器として機能する室内熱交換器３に流れ込む。室内熱交換器３では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と室内ファン４によって供給される空気との間で熱交換が行われることにより、高温高圧のガス冷媒は凝縮して単相の高圧の液冷媒になる。この熱交換によって、室内が暖房されることになる。室内熱交換器３から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置５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、蒸発器として機能する室外熱交換器１０に流れ込む。室外熱交換器１０では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室外ファン６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して単相の低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器１０から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁７を介して圧縮機２に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機２から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
【００５５】
暖房運転時には、室外の空気に含まれる水分が蒸発器として機能する室外熱交換器１０により凝縮されることにより、複数の伝熱管２０および複数の板状フィン３０の表面には凝縮水が発生する。凝縮水は、伝熱管２０およびフィン３０の表面を伝って下方に落下していき、ドレン水として蒸発器の下方に排出される。このとき、複数の伝熱管２０の各々は、上記流通する方向の風上側から風下側に向かって重力方向の下向きに傾斜しているため、伝熱管２０の表面に達した凝縮水は、室外熱交換器１０から効率的に排水される。さらに、室外熱交換器１０は、高い着霜耐力を有している（詳細は後述する）。
【００５６】
ただし、凝縮水の一部は、室外熱交換器１０に霜となって付着することがある。室外熱交換器１０に付着した霜は冷媒と室外の空気との間の熱交換を阻害し、その結果冷凍サイクル装置１の暖房効率が低下する。そのため、冷凍サイクル装置１は、室外熱交換器１０に付着した霜を融解するための除霜運転を実施可能に設けられている。
【００５７】
冷凍サイクル装置１の除霜運転時には、冷房運転時と同様の冷媒回路が形成される。圧縮機２にて圧縮された冷媒は、室外熱交換器１０に送られ、室外熱交換器１０に付着した霜を温めて融解させる。これにより、暖房運転時において室外熱交換器１０に着いた霜は、除霜運転により融解して水となる。当該融解水は、室外熱交換器１０から効果的に排水される。なお、除霜運転時には、室内ファン４および室外ファン６は、例えば停止される。
【００５８】
＜作用効果＞
次に、図６および図７を参照して、熱交換器１０の作用効果を、比較例との対比に基づいて説明する。図６は、熱交換器１０の構成と、フィン３０上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束分布を示す部分拡大図である。図７は、比較例の構成と、フィン１３０上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束分布を示す部分拡大図である。図６および図７中において環状に示された各点線は、フィン上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束の等高線を示す。なお、一般的に熱移動と物質移動には相関性があるため、熱流束は、単位面積当たりの物質移動量、すなわち局所の着霜量を示す質量流束とも相関があると考えられる。
【００５９】
図７に示される比較例の熱交換器は、熱交換器１０と比較して、空隙部の構成が異なっている。比較例では、第１伝熱管１２０ａとフィン３０との間を隔てている空隙部１４０ａが第１伝熱管１２０ａと第２伝熱管１２０ｂとの間の風路領域に面して配置されている。空隙部１４０ａは、第１伝熱管１２０ａの長手方向の中心を通り短手方向に沿って延びる仮想中心線Ｌ２ａよりも風下側に配置されている。空隙部１４０ａは、結露水の排水路の一部として設けられている。
【００６０】
比較例の熱交換器が蒸発器として動作する場合、被熱交換流体としての冷媒の温度は熱交換流体としての空気の温度よりも低い。そのため、冷媒が内部を流通する伝熱管１２０ａの表面温度は、空気が流通する風路領域にあるフィン１３０の表面温度よりも低い。伝熱管１２０ａとフィン１３０との間の熱伝導は、フィン１３０から伝熱管１２０ａに向かって行われるため、フィン１３０の表面温度は伝熱管１２０ａとの間の距離に応じた分布を示す。また、空気は、風上側から被熱交換流体としての冷媒が流通する伝熱管１３０を経て風下側に流れる際に冷却され、かつ空気中の水分は凝縮される。そのため、フィンアンドチューブ型熱交換器において風上側に供給される空気の温度および絶対湿度は、風下側を通る空気の温度および絶対湿度と比べて高い。
【００６１】
上記のような表面温度分布と、空気側の温度・湿度分布とを考慮することにより、図７に示される熱流束（物質流束）分布が求められる。図７に示される比較例では、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に位置する第１伝熱管１２０ａとフィン１３０とが最短距離で接続されている。そのため、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に位置する領域では、熱流束の等高線が、仮想中心線Ｌ２ａよりも風下側に位置する領域と比べて、密にかつ第１伝熱管１２０ａおよび第２伝熱管１２０ｂの一方から他方に向かって広く配置されている。そのため、比較例では、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に位置する領域の、仮想線Ｌ３上も含む全体に渡って、フィン１３０と空気との温度差が着霜を生じさせる程度に大きくなる。
【００６２】
特に、仮想線Ｌ３上においては、第１仮想線分Ｌ１ａ上、すなわち第１仮想線分Ｌ１ａと仮想線Ｌ３との交点上において、フィン１３０と空気との温度差が最も大きくなる。これは、上記交点上のフィン１３０が第１伝熱管１２０ａおよび第２伝熱管１２０ｂと最短距離で接続されているため十分に冷却されているのに対し、上記交点上には比較的温度の高い空気が供給されるため、上記交点上におけるフィン１３０と空気との温度差が大きくなるためである。
【００６３】
そのため、比較例では、仮想線Ｌ３上も着霜されやすいため、風路領域ＲＰが霜によって閉塞されやすく、空隙部１４０ａはこのような閉塞を十分に抑制できない。その結果、比較例の熱交換器は、暖房運転時に十分な蒸発能力を発揮することが困難となり、室内機側の能力（暖房能力）を低下させてしまう。
【００６４】
これに対し、図６に示されるように、熱交換器１０は、板状のフィン３０と、フィン３０を貫通しており、重力方向において隣り合う第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂとを備える。第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂが延在する第１方向に垂直な断面において、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの外形状は扁平形状である。第１伝熱管２０ａは、第２伝熱管２０ｂよりも下方に配置されている。第１伝熱管２０ａとフィン３０との間には、フィン３０と第１伝熱管２０ａとが接続されている部分と、フィン３０と第１伝熱管２０ａとの間を隔てている空隙部４１ａとが配置されている。空隙部４１ａは、第１伝熱管２０ａの長手方向の中心を通って短手方向に沿って延びる仮想中心線Ｌ２ａよりも、上記流通する方向の風上側に配置されている。
【００６５】
図６に示される熱交換器１０では、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に位置する第１伝熱管２０ａとフィン３０との間の一部が空隙部４１ａを介して接続されており、残部が空隙部４１ａを介さずに直接接続されている。そのため、空隙部４１ａを介して接続されている第１伝熱管２０ａとフィン３０との間の熱経路は、空隙部４１ａを介さずに直接接続されている第１伝熱管２０ａとフィン３０との間の熱経路よりも長くなる。その結果、図６に示される熱流束の等高線は、仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に配置された空隙部４１ａと上記短手方向に重なるフィン３０の領域上で、第１伝熱管２０ａ側に凹状になる。つまり、熱交換器１０によれば、比較例と比べて、蒸発器としての動作時に仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に位置するフィン３０の温度、特に空隙部４１ａと上記短手方向に重なるとともに仮想線Ｌ３上に位置するフィン３０の温度を高くすることができる。そのため、熱交換器１０は、比較例と比べて、風路領域ＲＰ内の着霜、特に仮想線Ｌ３上での着霜を抑制することができ、霜による風路領域ＲＰの閉塞を抑制することができる。その結果、熱交換器１０は、暖房運転時に十分な蒸発能力を発揮することができ、室内機側の能力（暖房能力）の低下を抑制することができる。
【００６６】
さらに、熱交換器１０の空隙部４１ａ内には第１伝熱管２０ａの上平面および第１面の一部が表出している。そのため、熱交換器１０によれば、蒸発器としての動作時に空隙部４１ａ内に剥き出しとされた第１伝熱管２０ａの表面上に霜を集中的に生じさせることができるため、熱交換流体の流路の霜による閉塞をより効果的に抑制することができる。
【００６７】
さらに、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂは、ｚ方向において、風下側端部２２ａ，２２ｂが風上側端部２１ａ，２１ｂよりも下側に位置するよう傾斜している。そのため、熱交換器１０によれば、例えば除霜運転時において図１に示す室外ファン６から空気が供給されない状態においても、第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂの表面上に付着した水滴は重力を受けて風下側に流出して風下領域を経て排出される。そのため、熱交換器１０は、高い排水性を有している。
【００６８】
熱交換器１０では、空隙部４１ａが、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ仮想線分であって上記流通する方向における最も風上側に描かれる第１仮想線分と重なるように配置されている。
【００６９】
そのため、第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置するフィン３０と第１伝熱管２０ａの第１境界部２５ａとは、空隙部４１ａを介して接続されており、最短距離で接続されていない。つまり、第１伝熱管２０ａから第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置するフィン３０への熱伝導が、第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されている空隙部４１ａにより、最短の経路で行うことが阻害されている。そのため、熱交換器１０によれば、比較例と比べて、蒸発器としての動作時に第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置するフィン３０の温度、例えば第１仮想線分Ｌ１ａと仮想線Ｌ３との交点上に位置するフィン３０の温度、を高くすることができる。その結果、熱交換器１０は、比較例と比べて、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる。
【００７０】
上記熱交換器１０では、第１仮想線分Ｌ１ａ上のフィン３０の幅が、第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ仮想線であって第１伝熱管２０ａの中心を通る仮想中心線Ｌ２ａ上のフィン３０の幅よりも短い。風路領域ＲＰに面しておりかつ少なくとも仮想中心線Ｌ２ａ上に位置するフィン３０は、第１伝熱管２０ａと最短距離で接続されている。そのため、第１伝熱管２０ａとの間で効率的に熱をやり取りすることができる。つまり、熱交換器１０によれば、蒸発器としての動作時の熱交換流体の流路の霜による閉塞を従来の熱交換器と比べて効果的に抑制しながらも、十分な熱交換性能を確保することができる。
【００７１】
上記熱交換器１０において、第１仮想線分Ｌ１ａに沿った方向における空隙部４１ａの幅は、第１仮想線分Ｌ１ａ上において最も大きい。
【００７２】
このようにすれば、第１仮想線分Ｌ１ａと重ならない領域上のフィン３０と第１伝熱管２０ａとの間の熱交換は、空隙部４１ａによって大きく妨げられない。そのため、熱交換器１０によれば、蒸発器としての動作時の熱交換流体の流路の霜による閉塞を従来の熱交換器と比べて効果的に抑制しながらも、十分な熱交換性能を確保することができる。
【００７３】
上記熱交換器１０の第１伝熱管２０ａおよび第２伝熱管２０ｂは、断面における短手方向に互いに間隔を隔てて平行に配置されている上平面および下平面と、風上側において上平面と下平面とを接続している第１面および流通する方向の風下側において上平面と下平面とを接続している第２面とを有している。第１仮想線分Ｌ１ａは、第１伝熱管２０ａの上平面と第１面との第１境界部２５ａを通る。空隙部４１ａは、第１伝熱管２０ａの上平面と第１面とに面している。
【００７４】
このようにすれば、熱交換器１０の製造方法において空隙部４１ａを棒状のロウ材の挿入部として用いた場合に、溶融したロウ材は、上記上平面を伝って濡れ広がるとともに、上記第１面を伝って濡れ広がることができる。その結果、ロウ材３３によるフィレットは第１伝熱管２０ａの周囲に均一に形成され得る。
【００７５】
冷凍サイクル装置１は、熱交換器１０と、熱交換器１０に熱交換流体を吹付けるファン６とを備える。このような冷凍サイクル装置１は、熱交換器１０が蒸発器として使用されたときに、上述のように熱交換器１０が高い蒸発能力を発揮することができるため、比較例の熱交換器を備える冷凍サイクル装置と比べて、高い暖房能力を発揮することができる。
【００７６】
なお、上記熱交換器１０に関し、冷凍サイクル装置１内で配置される形態を考慮しない観点から言えば、ｘ方向においてフィン３０の一端３０ａ側に位置する第１伝熱管２０ａの第１端部（風上側端部２１ａ）は、ｘ方向においてフィン３０の他端３０ｂ側に位置する第１伝熱管２０ａの第２端部（風下側端部２２ａ）よりもｚ方向の一方側に配置されている。ｘ方向において一端３０ａ側に位置する第２伝熱管２０ｂの第３端部（風上側端部２１ｂ）は、ｘ方向においてフィン３０の他端３０ｂ側に位置する第４端部（風下側端部２２ｂ）よりもｚ方向の当該一方側に配置されている。第１伝熱管２０ａの第１端部（風上側端部２１ａ）と第２伝熱管２０ｂの第４端部（風下側端部２２ｂ）との間のｚ方向における距離は、第１伝熱管２０ａの第２端部（風下側端部２２ａ）と第２伝熱管２０ｂの第３端部（風上側端部２１ｂ）との間のｚ方向における距離よりも短い。空隙部４１ａは、上記ｘ方向において、第１伝熱管２０ａの長手方向の中心を通って短手方向に沿って延びる仮想中心線Ｌ２ａよりも上記一端３０ａ側に配置されている。
【００７７】
上述のように、冷凍サイクル装置１内において室外熱交換器を構成している熱交換器１０は、ｘ方向が室外ファン６により形成される熱交換流体の流通方向に沿うとともにフィン３０のｘ方向の上記一端３０ａが熱交換流体の風上側に配置され、かつｚ方向が重力方向に沿うように配置される。これにより、第１伝熱管２０ａの第１端部および第２伝熱管２０ｂの第３端部は風上側に配置されて風上側端部２１ａ，２１ｂとされ、第１伝熱管２０ａの第２端部および第２伝熱管２０ｂの第４端部は風下側に配置されて風下側端部２２ａ，２２ｂとされる。さらに、第１伝熱管２０ａが第２伝熱管２０ｂよりも下方に配置される。
【００７８】
実施の形態２．
図８に示されるように、実施の形態２に係る熱交換器１０Ａは、実施の形態１に係る熱交換器１０と基本的に同様の構成を備えるが、風路領域ＲＰに面するように設けられている空隙部４２ｂが第２伝熱管２０ｂの下平面に面している点で異なる。
【００７９】
空隙部４２ｂは、例えば第２伝熱管２０ｂの表面において下平面のみに面している。空隙部４２ｂは、例えば第２伝熱管２０ｂの第１面には接していない。ｙ方向から視た空隙部４２ａの平面形状は、任意の形状であればよいが、例えば図８に示されるように第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置する第２伝熱管２０ｂの一部を中心とする扇形状である。空隙部４２ｂは、例えば上記長手方向において第１仮想線分Ｌ１ａに対し線対称に設けられている。
【００８０】
図８に示されるように、空隙部４２ｂが配置されていることにより、第１仮想線分Ｌ１ａ上のフィン３０の幅Ｗ３は、第１領域Ｒ１内において空隙部４２ｂを介さずに第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ任意の仮想線、例えば仮想中心線Ｌ２ａ、上のフィン３０の幅Ｗ２よりも短い。
【００８１】
第１伝熱管２０ａの下平面に面している空隙部４２ａは、空隙部４２ｂと同様の構成を備えている。空隙部４２ａは、重力方向の下方において第１伝熱管２０ａと隣り合うように配置されている他の伝熱管（図示しない）の仮想中心線よりも風上側に配置されており、さらに当該他の伝熱管における第１仮想線と重なるように配置されている。空隙部４２ａは、例えば第１伝熱管２０ａの仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に配置されている。空隙部４２ａは、例えば第２伝熱管２０ｂの仮想中心線Ｌ２ｂと重なるように配置されている。
【００８２】
このような熱交換器１０Ａによれば、空隙部４２ｂが、風路領域ＲＰにおいて仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に配置されており、さらに第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されているため、熱交換器１０と同様の効果を奏することができる。つまり、熱交換器１０Ａは、図７に示される比較例と比べて、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる。
【００８３】
実施の形態３．
図９に示されるように、実施の形態３に係る熱交換器１０Ｂは、実施の形態１に係る熱交換器１０および実施の形態２に係る熱交換器１０Ａと基本的に同様の構成を備えるが、風路領域ＲＰに面するように設けられている空隙部４３ｂが第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されておらず第１仮想線分Ｌ１ａよりも風上側に配置されている点で異なる。
【００８４】
空隙部４３ｂは、例えば第２仮想線分Ｌ１ｂと重なるように配置されている。空隙部４３ｂ部は、例えば第２伝熱管２０ｂの下平面および第２伝熱管２０ｂの第１面と面している。ｙ方向から視た空隙部４３ｂの平面形状は、任意の形状であればよいが、例えば図９に示されるように第１仮想線分Ｌ１ａ上に位置する第２伝熱管２０ｂの一部、すなわち第４境界部２６ｂを中心とする扇形状である。
【００８５】
第１伝熱管２０ａの下平面に面している空隙部４３ａは、空隙部４３ｂと同様の構成を備えている。空隙部４３ａは、重力方向の下方において第１伝熱管２０ａと隣り合うように配置されている他の伝熱管（図示しない）の第１仮想線よりも風上側に配置されており、さらに第１伝熱管２０ａの第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されている。
【００８６】
このような熱交換器１０Ｂによれば、空隙部４３ｂが、風路領域ＲＰにおいて仮想中心線Ｌ２ａよりも風上側に配置されており、さらに第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されているため、熱交換器１０と同様の効果を奏することができる。つまり、熱交換器１０Ｂは、図７に示される比較例と比べて、熱交換流体の流路の霜による閉塞を効果的に抑制することができる。
【００８７】
実施の形態４．
図１０に示されるように、実施の形態４に係る熱交換器１０Ｃは、実施の形態１に係る熱交換器１０と基本的に同様の構成を備えるが、１つの風路領域ＲＰに複数の空隙部（第１空隙部４４ａおよび第２空隙部４５ｂ）が配置されている点で異なる。
【００８８】
複数の空隙部は、第１伝熱管２０ａの上平面に面している第１空隙部４４ａと、上記短手方向において第１空隙部４４ａと間隔を隔てて配置されており、かつ第２伝熱管２０ｂの下平面に面している第２空隙部４５ｂとを含む。
【００８９】
第１空隙部４４ａは、図３に示される空隙部４１ａと同様の構成を備えている。第２空隙部４５ｂは、図８に示される空隙部４２ｂと同様の構成を備えている。第１空隙部４４ａおよび第２空隙部４５ｂは、短手方向において間隔を隔てて配置されている。第１空隙部４４ａおよび第２空隙部４５ｂは、第１仮想線分Ｌ１ａと重なるように配置されている。
【００９０】
図１０に示されるように、第１仮想線分Ｌ１ａ上のフィン３０の幅Ｗ４は、第１領域Ｒ１内において第１空隙部４４ａおよび第２空隙部４５ｂを介さずに第１伝熱管２０ａと第２伝熱管２０ｂとの間を最短距離で結ぶ任意の仮想線、例えば仮想中心線Ｌ２ａ、上のフィン３０の幅Ｗ２よりも短い。上記幅Ｗ４は、図３に示される熱交換器１０における上記幅Ｗ１と比べて、第２空隙部４５ｂの上記短手方向の幅の分だけ短い。また、上記幅Ｗ４は、図８に示される熱交換器１０における上記幅Ｗ３と比べて、第１空隙部４４ａの上記短手方向の幅の分だけ短い。第１仮想線分Ｌ１ａと仮想線Ｌ３との交点上のフィン３０は、第１空隙部４４ａを介して第１伝熱管２０ａと接続されているとともに、第２空隙部４５ｂを介して第２伝熱管２０ｂと接続されている。
【００９１】
上記風路領域ＲＰと第１伝熱管２０ａを介して隣り合う他の風路領域には、第１伝熱管２０ａの下平面に面している第２空隙部４５ａが配置されている。図１０に示されるように、第１伝熱管２０ａの上平面に面している第１空隙部４４ａと第１伝熱管２０ａの下平面に面している第２空隙部４５ａとは、例えば上記短手方向において互いに重ならないように配置されている。なお、第１空隙部４４ａおよび第２空隙部４５ａの各一部は、上記短手方向において互いに重なるように配置されていてもよい。
【００９２】
空隙部４４ｂは、図３に示される空隙部４１ｂと同様の構成を備えている。空隙部４５ａは、図８に示される空隙部４２ａと同様の構成を備えている。
【００９３】
このような熱交換器１０Ｃによれば、熱交換器１０の空隙部４１ａ，４１ｂと同様の構成を備える第１空隙部４４ａ，４４ｂと、熱交換器１０Ａの空隙部４２ａ，４２ｂと同様の構成を備える空隙部４５ａ，４５ｂとが設けられていることにより、熱交換器１０および熱交換器１０Ａと同様の効果を奏することができる。
【００９４】
さらに、熱交換器１０Ｃによれば、第１仮想線分Ｌ１ａと仮想線Ｌ３との交点上のフィン３０は、第１空隙部４４ａを介して第１伝熱管２０ａと接続されているとともに、第２空隙部４５ｂを介して第２伝熱管２０ｂと接続されている。そのため、熱交換器１０Ｃによれば、熱交換器１０，１０Ａと比べて、上記交点上のフィン３０への着霜を抑制することができるため、熱交換流体の流路の霜による閉塞をより効果的に抑制することができる。
【００９５】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、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内でのすべての変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００９６】
１  冷凍サイクル装置、２  圧縮機、３  室内熱交換器、４  室内ファン、５  絞り装置、６  室外ファン、７  四方弁、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  熱交換器（室外熱交換器）、２０ａ，２０ａ，１２０ａ  第１伝熱管、２０ｂ，２０ｂ，１２０ｂ  第２伝熱管、１１  第１熱交換器、１２  第２熱交換器、１３  第１ヘッダ部、１４  第２ヘッダ部、１５  列間接続部材、２０  伝熱管、２０ａ  第１伝熱管、２０ｂ  第２伝熱管、２０ｃ  第３伝熱管、２１ａ  風上側端部（第１端部）、２１ｂ  風上側端部（第３端部）、２２ａ  風下側端部（第２端部）、２２ｂ  風下側端部（第４端部）、２５ａ  第１境界部、２５ｂ  第３境界部、２６ａ  第２境界部、２６ｂ  第４境界部、３０  板状フィン、３１  主板部、３２  フィンカラー部、３３  ロウ材、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ  空隙部、Ｌ１ａ  第１仮想線、Ｌ１ｂ  第２仮想線、Ｌ２ｂ，Ｌ２ａ  仮想中心線、Ｌ３，Ｌ４ｂ，Ｌ５ｂ，Ｌ５ａ，Ｌ７，Ｌ８  仮想線、Ｌ６ｂ  第３仮想線、Ｒ１  第１領域、Ｒ２  第２領域、Ｒ３  第３領域、ＲＬ  風下領域、ＲＰ  風路領域、ＲＰ２  第２風路領域、ＲＷ  風上領域。
【図１】
2019077655.tif 000003
【図２】
2019077655.tif 000004
【図３】
2019077655.tif 000005
【図４】
2019077655.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019077655.tif 000009
【図８】
2019077655.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019077655.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月10日(2020.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向において一端および他端とを有する板状のフィンと、
前記フィンを貫通しており、前記第１方向と交差する第２方向において隣り合う第１伝熱管および第２伝熱管とを備え、
前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の延在方向に垂直な断面の外形状は、長手方向および短手方向を有する扁平形状であり、
前記一端側に位置する前記第１伝熱管の第１端部は前記他端側に位置する前記第１伝熱管の第２端部よりも前記第２方向の一方側に配置されており、
前記一端側に位置する前記第２伝熱管の第３端部は前記他端側に位置する前記第２伝熱管の第４端部よりも前記第２方向の前記一方側に配置されており、
前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとの間には、前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとが接続されている部分と、前記フィンと前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の少なくともいずれかとの間を隔てている少なくとも１つの空隙部とが配置されており、
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第１伝熱管の前記長手方向の中心を通って前記短手方向に沿って延びる仮想中心線よりも、前記第１方向の前記一端側に配置されており、
前記少なくとも１つの空隙部が、前記第１伝熱管と前記第２伝熱管との間を最短距離で結ぶ仮想線であって前記第１方向において最も前記一端側に描かれる第１仮想線分と重なるように配置されている、熱交換器。
【請求項２】
前記第１仮想線分上の前記フィンの幅は、前記仮想中心線上の前記フィンの幅よりも短い、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１仮想線分に沿った方向における前記空隙部の幅は、前記第１仮想線分上において最も大きい、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１伝熱管および前記第２伝熱管は、前記短手方向に互いに間隔を隔てて平行に配置されている上平面および下平面と、前記一端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第１面および前記他端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第２面とを有し、
前記第１仮想線分は、前記第１伝熱管の前記上平面と前記第１面との境界部を通る、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第１伝熱管の前記上平面に面している、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記少なくとも１つの空隙部は、前記第２伝熱管の前記下平面に面している、請求項４または５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの空隙部は、複数の前記空隙部であり、
前記複数の空隙部は、前記第１伝熱管の前記上平面に面している第１空隙部と、前記第１仮想線分に沿った方向において前記第１空隙部と間隔を隔てて配置されており、かつ前記第２伝熱管の前記下平面に面している第２空隙部とを含む、請求項５または６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１伝熱管の前記第１端部と前記第２伝熱管の前記第４端部との間の前記第２方向における距離は、前記第１伝熱管の前記第２端部と前記第２伝熱管の前記第３端部との間の前記第２方向における距離よりも短い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に対し、前記第１方向に沿って熱交換流体を吹付けるファンとを備え、
前記熱交換器は、前記フィンの前記一端が前記熱交換流体の風上側に位置しかつ前記第２方向が重力方向に沿うように配置されている、冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2019077655.tif 000013
2019077655.tif 000014