(57)【要約】  送風機により空気が供給される熱交換器（１）であって、第一の方向（Ｄ１）に延びる複数の扁平管（２）と、複数の扁平管（２）に接続され、第一の方向（Ｄ１）と交差する第二の方向（Ｄ２）に延びるコルゲートフィン（３）と、第二の方向Ｄ２と交差する第三の方向（Ｄ３）に延び、コルゲートフィン（３）の風上側端部（３ｃ）および風下側端部（３ｄ）の少なくとも一方に接続された複数のプレートフィン（４）と、を備えたものである。これにより、熱交換性能を向上させることができる。
2018235215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機により空気が供給される熱交換器であって、  第一の方向に延びる複数の伝熱管と、  前記複数の伝熱管に接続され、前記第一の方向と交差する第二の方向に延びる第一のフィンと、  前記第二の方向と交差する第三の方向に延び、前記第一のフィンの風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された複数の第二のフィンと、を備えた熱交換器。
【請求項２】
前記複数の第二のフィンのそれぞれに接続された接続部材を更に備えた請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記空気の流通方向において、前記複数の伝熱管の長さが前記第一のフィンの長さよりも長い請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記複数の第二のフィンは、前記第一のフィン側の端部に第一の切り欠き部を有し、  前記第一の切り欠き部に前記第一のフィンが接続されている請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第一のフィンは、前記複数の第二のフィン側の端部に複数の第二の切り欠き部を有し、  前記複数の第二の切り欠き部のそれぞれに前記複数の第二のフィンのそれぞれが接続されている請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第一の方向における前記複数の伝熱管の両端に接続されたヘッダを更に備え、  前記複数の第二のフィンの少なくとも一部が前記ヘッダに接続されている請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第三の方向に延び、前記複数の伝熱管のうち少なくとも一つの伝熱管の風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された第三のフィンを更に備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記冷媒を膨張させる膨張器と、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記凝縮器に空気を供給する第一の送風機と、前記蒸発器に空気を供給する第二の送風機とを備え、  前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方に、請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器が適用された冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記熱交換器は、前記第三の方向が水平方向に対して交差するように配置されている請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記熱交換器は、前記第二の方向が水平方向に対して交差するように配置されている請求項８または９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置が搭載され、  前記熱交換器が室内機に搭載されている空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は熱交換器、冷凍サイクル装置および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のパラレルフロー熱交換器では、鉛直方向に立てられた複数の扁平管が並列に配置され、扁平管の間には、コルゲート状の曲面が鉛直方向に延びるようにコルゲートフィンが配置されている。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記した従来の熱交換器において熱交換性能を向上させるためには、扁平管の間に配置されたコルゲートフィンを風上側または風下側に延長してフィンの面積を拡大することが考えられる。しかし、このような構成では、熱交換器の寸法またはフィンの強度の関係で、フィンの面積拡大に限界があり、熱交換器の熱交換性能を十分に向上させることができない場合がある。【０００５】  本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、熱交換性能を向上させることができる熱交換器を提供することを目的とする。また、この熱交換器を備えた冷凍サイクル装置および空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明に係る熱交換器は、送風機により空気が供給される熱交換器であって、第一の方向に延びる複数の伝熱管と、複数の伝熱管に接続され、第一の方向と交差する第二の方向に延びる第一のフィンと、第二の方向と交差する第三の方向に延び、第一のフィンの風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された複数の第二のフィンと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】  本発明の熱交換器では、第一のフィンの端部に、第一のフィンと交差するように複数の第二のフィンを接続したため、伝熱面積が拡大され、熱交換性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る熱交換器が適用された冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例を示す要部斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例を示す要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る熱交換器の要部断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る熱交換器の変形例を示す要部斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る熱交換器の要部斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る熱交換器の正面図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係る空気調和機の一例を示す正面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る空気調和機の室内機の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。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、その説明は繰り返さない。なお、図中の白抜きの矢印は、空気の流通方向を示している。また、図１を含め以下の図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものと異なる場合がある。さらに、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまで例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１０】実施の形態１．  図１を参照して、本発明の実施の形態１の熱交換器の概略構成について説明する。
【００１１】  熱交換器１は、第一の方向Ｄ１に延びるように配置された複数の扁平管２と、複数の扁平管２の間（隣接する扁平管２の間）に配置された複数のコルゲートフィン３と、コルゲートフィン３に接続された複数のプレートフィン４と、複数の扁平管２の第一の方向Ｄ１における両端に接続されたヘッダ５ａおよびヘッダ５ｂと、を備えている。なお、扁平管２が本発明における伝熱管に相当する。また、コルゲートフィン３が本発明における第一のフィンに相当する。さらに、プレートフィン４が本発明における第二のフィンに相当する。
【００１２】  複数の扁平管２は、第一の方向Ｄ１に直交する方向に互いに間隔を隔てて配置されている。複数の扁平管２は互いに平行に配置されている。送風機により熱交換器１に供給された空気は、複数の扁平管２の間を通過し、扁平管２、コルゲートフィン３およびプレートフィン４と接触する。
【００１３】  ヘッダ５ａは、第一の方向Ｄ１における複数の扁平管２のそれぞれの一端に接続され、冷媒出入口６ａを備えている。ヘッダ５ｂは、第一の方向Ｄ１における複数の扁平管２のそれぞれの他端に接続され、冷媒出入口６ｂを備えている。熱交換器１において、冷媒出入口６ａからヘッダ５ａ内に流入した作動流体である冷媒は、複数の扁平管２のそれぞれの内部に形成された後述する流路７を通って、ヘッダ５ｂ内に流入し、冷媒出入口６ｂから流出する。すなわち、熱交換器１は、パラレルフロー型熱交換器である。なお、冷媒の流通方向はこれに限定されず逆向きでもよい。
【００１４】  次に、図２から図４を参照して、熱交換器１の扁平管２、コルゲートフィン３およびプレートフィン４の構成について詳細に説明する。なお、図２には説明の便宜上プレートフィン４を図示していない。
【００１５】  扁平管２の内部には、第一の方向Ｄ１に沿って冷媒が流れる複数の流路７が形成されている。複数の流路７のそれぞれは空気の流通方向に並んでいる。扁平管２の外壁は、平面状に形成された一対の平面部２ａと、曲面に形成された風上側端部２ｂおよび風下側端部２ｃを有する。扁平管２の断面形状は、空気の流通方向に延びた扁平形状となっている。扁平管２は、例えばアルミニウム合金で形成されている。なお、流路７の数は複数に限らず一つであってもよい。
【００１６】  コルゲートフィン３は、板状部材で構成されている。コルゲートフィン３は、板状部材を折り曲げることにより平面部３ａと曲面部３ｂとが交互に配置された形状に形成されている。複数の平面部３ａは、所定の間隔を隔ててほぼ平行に配置されている。平面部３ａには、平面部３ａを切り起こしてルーバ８が形成されている。また、コルゲートフィン３は、例えばアルミニウム合金で形成されている。
【００１７】  コルゲートフィン３は、第一の方向Ｄ１に延びる複数の扁平管２に接続されている。具体的には、コルゲートフィン３の曲面部３ｂと扁平管２の外壁の平面部２ａとがロウ付けにより接続されている。このとき、平面部３ａは、第一の方向Ｄ１に交差する第二の方向Ｄ２に対して平行に配置されている。すなわち、平面部３ａは、第一の方向Ｄ１に交差する第二の方向Ｄ２に延びている。なお、図２には、第一の方向Ｄ１と第二の方向Ｄ２とが直交している熱交換器１を示しているが、これに限らず、第一の方向Ｄ１と第二の方向Ｄ２とが平行でなければよい。また、扁平管２とコルゲートフィン３との接合方法はロウ付けに限定されず、溶接による溶接接合でもよい。
【００１８】  図３に示すように、複数のプレートフィン４は、空気の流通方向においてコルゲートフィン３の風上側および風下側に配置されている。複数のプレートフィン４のそれぞれは、平面状に形成された平面部４ａを有する板状部材である。複数のプレートフィン４は、複数の扁平管２の配列方向において互いに間隔を隔てて配置されている。プレートフィン４は、例えばアルミニウム合金で形成されている。
【００１９】  プレートフィン４は、平面部４ａがコルゲートフィン３の平面部３ａと交差する向きに配置されている。具体的には、プレートフィン４の平面部４ａは、第二の方向Ｄ２と交差する第三の方向Ｄ３に平行な面である。すなわち、平面部４ａは、第二の方向Ｄ２に交差する第三の方向Ｄ３に延びている。なお、図３には、第一の方向Ｄ１と第三の方向Ｄ３とが同一である熱交換器１を示しているが、これに限らず、第三の方向Ｄ３と第二の方向Ｄ２とが平行でなければよい。
【００２０】  図４に示すように、風上側に配置されたプレートフィン４は、コルゲートフィン３の平面部３ａの風上側端部３ｃにロウ付けにより接続されている。また、風下側に配置されたプレートフィン４は、コルゲートフィン３の平面部３ａの風下側端部３ｄにロウ付けにより接続されている。なお、コルゲートフィン３とプレートフィン４との接合方法はロウ付けに限定されず、溶接による溶接接合でもよい。また、風上側に配置されたプレートフィン４は、コルゲートフィン３の曲面部３ｂの風上側端部３ｃに接続されていてもよい。風下側に配置されたプレートフィン４は、コルゲートフィン３の曲面部３ｂの風下側端部３ｄに接続されていてもよい。
【００２１】  次に、図５を参照して、熱交換器１が適用された冷凍サイクル装置について説明する。
【００２２】  冷凍サイクル装置９は、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、冷媒を凝縮させる凝縮器１１と、冷媒を膨張させる膨張弁１２と、冷媒を蒸発させる蒸発器１３と、凝縮器１１および蒸発器１３にそれぞれ付設される送風機１４および送風機１５と、冷媒の流通方向を切り替える四方弁１６とを備えている。なお、送風機１４が本発明における第一の送風機に相当する。また、送風機１５が本発明における第二の送風機に相当する。さらに、膨張弁１２が本発明における膨張器に相当する。
【００２３】  四方弁１６により冷媒の流通方向が切り替わると、凝縮器１１が蒸発器１３として機能し、一方で蒸発器１３が凝縮器１１として機能する。この凝縮器１１および蒸発器１３の少なくとも一方に、熱交換器１が用いられる。なお、四方弁１６を備えていない冷凍サイクル装置に熱交換器１を適用してもよい。また、この冷凍サイクル装置９は、例えば空気調和機または冷凍機に搭載される。
【００２４】  次に、熱交換器１における熱交換について説明する。送風機１４または送風機１５により熱交換器１に供給された空気は、複数の扁平管２の間を通過し、扁平管２、コルゲートフィン３およびプレートフィン４と接触する。扁平管２とコルゲートフィン３とが接続され、コルゲートフィン３とプレートフィン４とが接続されているので、冷媒の熱は扁平管２およびコルゲートフィン３を介してプレートフィン４に伝達される。すなわち、扁平管２、コルゲートフィン３およびプレートフィン４の表面が伝熱面となる。これらの伝熱面と熱交換器１を通過する空気との間で熱交換が行なわれる。
【００２５】  このように、複数のプレートフィン４がコルゲートフィン３に接続されているため、コルゲートフィン３のみの場合に比べて伝熱面積が拡大され、熱交換器１の熱交換性能が向上する。また、複数のプレートフィン４は、平面部４ａがコルゲートフィン３の平面部３ａと交差する向きに配置されているので、コルゲートフィン３の幅方向（扁平管２の配列方向）において複数のプレートフィン４を配置することができ、伝熱面積が拡大され、熱交換器１の熱交換性能が向上する。
【００２６】  次に、熱交換器１における結露水の排水について説明する。ここでは、複数の扁平管２が鉛直方向（第一の方向Ｄ１）に延在し、コルゲートフィン３の平面部３ａが水平方向（第二の方向Ｄ２）に延在し、プレートフィン４の平面部４ａが鉛直方向（第三の方向Ｄ３）に延在する熱交換器１が配置された蒸発器１３の場合について説明する。
【００２７】  熱交換器１が蒸発器１３に用いられた場合、熱交換器１を通過する空気中の水分が、扁平管２、コルゲートフィン３およびプレートフィン４の表面に露となって付着することがある。コルゲートフィン３の平面部３ａに付着した結露水の一部は、コルゲートフィン３の風上側端部３ｃから風上側の複数のプレートフィン４へ流れ、複数のプレートフィン４のそれぞれの平面部４ａを伝って鉛直方向下向きに流下して排水される。
【００２８】  また、コルゲートフィン３の平面部３ａに付着した結露水の一部は、コルゲートフィン３の風下側端部３ｄから風下側の複数のプレートフィン４へ流れ、複数のプレートフィン４のそれぞれの平面部４ａを伝って鉛直方向下向きに流下して排水される。
【００２９】  さらに、コルゲートフィン３の平面部３ａにはルーバ８が形成されているため、コルゲートフィン３の平面部３ａに付着した結露水の一部は、ルーバ８の開口を通過して鉛直方向下向きに流下して排水される。なお、プレートフィン４に付着した結露水は、平面部４ａを伝って鉛直方向下向きに流下して排水される。
【００３０】  このように、水平方向に配置されたコルゲートフィン３の平面部３ａに対して、プレートフィン４の平面部４ａが鉛直方向に延びるように接続されているため、コルゲートフィン３の平面部３ａに付着した結露水がプレートフィン４の平面部４ａを伝って排水されるので、熱交換器１の排水性が向上する。また、平面部３ａにルーバ８を形成することで、排水性が更に向上する。
【００３１】  また、結露水は、空気と伝熱面との温度差が大きい風上側に多く発生するため、風上側に複数のプレートフィン４を設けることで、風上側に多く発生した結露水を排水することができる。また、コルゲートフィン３に付着した結露水の一部は、熱交換器１を通過する空気から与えられる風下方向に作用する力により風下側に流れるため、風下側に複数のプレートフィン４を設けることで、風下側へ流れてきた結露水を排水することができる。
【００３２】  なお、上記した蒸発器１３では、複数のプレートフィン４の平面部４ａが鉛直方向に延びるように配置された熱交換器１について説明したが、平面部４ａの延びる方向は鉛直方向に限らず、水平方向に対して傾斜した方向に延びたものとしてもよい。平面部４ａが水平方向に対して傾斜した方向に延びた場合においても、複数のプレートフィン４に付着した結露水に重力方向の力が働き、結露水が平面部４ａを伝って熱交換器１の下部側に導かれるため、排水性が向上する。
【００３３】  また、上記した熱交換器１において、図６および図７に示すように、複数の扁平管２のうち少なくとも一つの扁平管２において、風上側端部２ｂまたは風下側端部２ｃの少なくとも一方に接続されたプレートフィン１７を備えるものとしてもよい。また、プレートフィン１７は一つでもよく、複数でもよい。なお、このプレートフィン１７が、本発明における第三のフィンに相当する。
【００３４】  プレートフィン１７は、プレートフィン４と同様に平面部１７ａを有する板状部材である。プレートフィン１７の平面部１７ａは、第三の方向Ｄ３に平行な面である。すなわち、平面部１７ａとプレートフィン４の平面部４ａとは、間隔を隔てて平行に配置されている。プレートフィン１７は、例えばアルミニウム合金で形成されている。このように、扁平管２に接続されるプレートフィン１７を備えた場合、複数のプレートフィン４のみの場合に比べて更に伝熱面積が拡大され、熱交換器１の熱交換性能が向上する。
【００３５】実施の形態２．  次に、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００について、図８を参照して説明する。熱交換器１００は、複数のプレートフィン４およびプレートフィン１７に接続された接続部材１８を備える点で、実施の形態１と異なる。
【００３６】  接続部材１８は、複数のプレートフィン４およびプレートフィン１７のそれぞれに接続され、これらを一体的に保持している。具体的には、接続部材１８は、複数のプレートフィン４の平面部４ａおよびプレートフィン１７の平面部１７ａを貫通している。また、接続部材１８は、円柱形状を呈している。
【００３７】  このように構成された熱交換器１００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、接続部材１８により複数のプレートフィン４およびプレートフィン１７が一体的に保持されているので、扁平管２およびコルゲートフィン３への接続が容易となり、熱交換機１００の製造性が向上する。また、プレートフィン４およびプレートフィン１７の間隔が設定された間隔からずれる可能性が低減される。さらに、プレートフィン４およびプレートフィン１７の強度が増加し、プレートフィン４およびプレートフィン１７が座屈する可能性が低減される。
【００３８】  なお、接続部材１８の形状は円柱形状に限らず、角柱形状など他の形状でもよい。また、接続部材１８はプレートフィン４およびプレートフィン１７を貫通していなくてもよく、これらの端部に接続して一体的に保持するようにしてもよい。さらに、接続部材１８は、複数の複数のプレートフィン４のみを接続して一体的に保持するものでもよい。
【００３９】実施の形態３．  次に、本発明の実施の形態３に係る熱交換器２００について、図９および図１０を参照して説明する。熱交換器２００は、空気の流通方向において、扁平管２の長さがコルゲートフィン３の平面部３ａの長さよりも長い点で、実施の形態１と異なる。
【００４０】  図９および図１０に示すように、扁平管２の風上側端部２ｂおよび風下側端部２ｃは、それぞれコルゲートフィン３の平面部３ａの風上側端部３ｃおよび風下側端部３ｄよりも、風上側および風下側に突出している。また、プレートフィン４は、隣り合う扁平管２の間に差し込まれるように取り付けられている。つまり、隣り合う扁平管２の間に、プレートフィン４の一部が配置されている。
【００４１】  このように構成された熱交換器２００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、空気の流通方向において、扁平管２の長さがコルゲートフィン３の平面部の長さよりも長いので、コルゲートフィン３に接続されたプレートフィン４が、隣り合う扁平管２の間に差し込まれるように取り付けられるため、プレートフィン４の位置決めが容易になり熱交換器２００の製造性が向上する。
【００４２】実施の形態４．  次に、本発明の実施の形態４に係る熱交換器３００について、図１１を用いて説明する。熱交換器３００は、プレートフィン４の平面部４ａに切り欠き部４ｂが形成されている点で、実施の形態１と異なる。
【００４３】  切り欠き部４ｂは、プレートフィン４の平面部４ａのコルゲートフィン３側の端部に形成されている。切り欠き部４ｂは、Ｌ字形状を呈している。コルゲートフィン３とプレートフィン４とは、切り欠き部４ｂにおいて接続されている。具体的には、コルゲートフィン３とプレートフィン４とが接続された状態において、切り欠き部４ｂがコルゲートフィン３の平面部３ａ又は曲面部３ｂ上に位置している。つまり、切り欠き部４ｂがコルゲートフィン３の平面部３ａ上に載せられている。なお、この切り欠き部４ｂが本発明における第一の切り欠き部に相当する。
【００４４】  このように構成された熱交換器３００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、プレートフィン４とコルゲートフィン３とは切り欠き部４ｂで接続されているため、コルゲートフィン３とプレートフィン４との接触面積が増加し、コルゲートフィン３からプレートフィン４へ熱を伝えやすくなり、熱交換器３００の熱交換性能が向上する。
【００４５】  さらに、コルゲートフィン３を切り欠き部４ｂに接続するようにしたので、コルゲートフィン３に対して第三の方向Ｄ３におけるプレートフィン４の位置決めができるため、コルゲートフィン３とプレートフィン４とを固定しやすくなり、熱交換器３００の製造性が向上する。
【００４６】  なお、切り欠き部４ｂをＬ字形状の切り欠きである例について説明したが、凹状（コの字状）の切り欠きであってもよい。切り欠き部４ｂの形状はこれらに限定されない。
【００４７】  また、図１２に示すように、コルゲートフィン３の平面部３ａに切り欠き部３ｅが形成され、コルゲートフィン３とプレートフィン４とが切り欠き部３ｅにおいて接続されるものとしてもよい。
【００４８】  切り欠き部３ｅは、コルゲートフィン３の平面部３ａのプレートフィン４側の端部に形成されている。切り欠き部３ｅは、凹状（コの字状）の切り欠きである。コルゲートフィン３とプレートフィン４とは、切り欠き部３ｅにおいて接続されている。具体的には、切り欠き部３ｅにプレートフィン４が差し込まれている。なお、この切り欠き部３ｅが本発明における第二の切り欠き部に相当する。また、切り欠き部３ｅは、コルゲートフィン３の曲面部３ｂのプレートフィン４側の端部に形成されていてもよい。
【００４９】  このように構成された熱交換器３００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、コルゲートフィン３とプレートフィン４とは切り欠き部３ｅで接続されているため、コルゲートフィン３とプレートフィン４との接触面積が増加し、コルゲートフィン３からプレートフィン４へ熱を伝えやすくなり、熱交換器３００の熱交換性能が向上する。
【００５０】  さらに、プレートフィン４を切り欠き部３ｅに接続するようにしたので、コルゲートフィン３に対して扁平管２の配列方向におけるプレートフィン４の位置決めができるため、コルゲートフィン３とプレートフィン４とを固定しやすくなり、熱交換器３００の熱交換器の製造性が向上する。
【００５１】  なお、切り欠き部４ｂおよび切り欠き部３ｅの両方を、それぞれプレートフィン４およびコルゲートフィン３に形成し、切り欠き部４ｂおよび切り欠き部３ｅの両方によって、コルゲートフィン３およびプレートフィン４を接続してもよい。このような構成により、コルゲートフィン３とプレートフィン４とをより固定しやすくなり、製造性が更に向上する。
【００５２】実施の形態５．  次に、本発明の実施の形態５に係る熱交換器４００について、図１３を用いて説明する。熱交換器４００は、コルゲートフィン３の平面部３ａが水平方向に対して傾斜して配置されている点で、実施の形態１と異なる。
【００５３】  図１３に示すように、コルゲートフィン３の平面部３ａが延びる第二の方向Ｄ２は、水平方向Ｄ４に対して角度θだけ傾斜している。また、例えば平面部３ａは撥水処理により結露水が傾斜方向に流れやすくなっている。なお、平面部３ａの表面処理は撥水処理に限定されず、浸水処理が施されているものとしてもよい。
【００５４】  このように構成された熱交換器４００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、コルゲートフィン３の平面部３ａが水平方向に対して傾斜して配置されているので、平面部３ａに付着した結露水は平面部３ａの傾斜方向に流れる。結露水はプレートフィン４が接続されている方向に向かって流れ、プレートフィン４の平面部４ａに沿って鉛直方向下向きに流下して排水されるので、熱交換器４００の排水性能が向上する。
【００５５】実施の形態６．  次に、本発明の実施の形態６に係る熱交換器５００について、図１４を用いて説明する。熱交換器５００は、複数のプレートフィン４に代えてコルゲートフィン１９が配置されている点で、実施の形態１から５と異なる。
【００５６】  コルゲートフィン１９は、コルゲートフィン３の平面部３ａの風上側端部３ｃおよび風下側端部３ｄにそれぞれ接続されている。また、コルゲートフィン１９は、板状部材で構成されている。コルゲートフィン１９は、板状部材を折り曲げることにより平面部１９ａと曲面部１９ｂとが交互に配置された形状に形成されている。複数の平面部１９ａは、所定の間隔を隔ててほぼ平行に配置されている。なお、図１４に示すように、コルゲートフィン１９の一部がコルゲートフィン３の曲面部３ｂに接続されていてもよい。
【００５７】  平面部１９ａは実施の形態１から５で説明したプレートフィン４の平面部４ａと同様に、コルゲートフィン３の平面部３ａが延びる第二の方向Ｄ２と交差する第三の方向Ｄ３に延びている。曲面部１９ｂは、ヘッダ５ａまたはヘッダ５ｂに接続されている。コルゲートフィン１９は、例えばアルミニウム合金で形成されている。なお、コルゲートフィン１９が本発明における第二のフィンに相当する。
【００５８】  このように構成された熱交換器５００にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、コルゲートフィン１９の曲面部１９ｂが、ヘッダ５ａまたはヘッダ５ｂに接続されているため、ヘッダ５ａまたはヘッダ５ｂ内を流通する冷媒の熱がコルゲートフィン１９に伝わるので、熱交換器５００の熱交換性能が向上する。また、実施の形態１から５で説明した複数のプレートフィン４を、一つのコルゲートフィン１９に置き換えることができるので、熱交換器５００の製造性が向上する。
【００５９】  なお、コルゲートフィン１９が、複数のプレートフィン４およびプレートフィン１７の両方に代替されるものとしてもよい。すなわち、コルゲートフィン１９は、扁平管２およびコルゲートフィン３の両方に接続されていてもよい。
【００６０】  具体的には、風上側に配置されたコルゲートフィン１９は、扁平管２の風上側端部２ｂとコルゲートフィン３の風上側端部３ｃとの両方に接続されていてもよい。また、風下側に配置されたコルゲートフィン１９は、扁平管の風下側端部２ｃとコルゲートフィン３の風下側端部３ｄとの両方に接続されていてもよい。このような構成により、風上側または風下側に配置された複数のプレートフィン４およびプレートフィン１７を、それぞれ一つのコルゲートフィン１９に置き換えることができるので、熱交換器の製造性が更に向上する。
【００６１】実施の形態７．  次に、本発明の実施の形態７に係る空気調和機２０について、図１５および図１６を用いて説明する。空気調和機２０は、例えば一般家庭で使用されるセパレート型の空気調和機である。空気調和機２０は、図５に示す冷凍サイクル９を備えている。
【００６２】  図１５に示すように、空気調和機２０は、室内機２１と、冷媒配管２２と、冷媒配管２２によって室内機２１に接続された室外機２３とにより構成されている。空気調和機２０には、室内機２１および室外機２３の少なくとも一方に、実施の形態１から６で説明した熱交換器（変形例を含む）が搭載されている。具体的には、室内機２１に搭載された熱交換器６００と、室外機２３に搭載された熱交換器７００との少なくとも一方に、実施の形態１から６で説明した熱交換器（変形例を含む）が適用されている。
【００６３】  このように構成された空気調和機２０は、室内機２１および室外機２３の少なくとも一方に、実施の形態１から６で説明した熱交換器（変形例を含む）が適用されているので、実施の形態１から６と同様の効果が得られる。
【００６４】  次に、室内機２１の内部構成について説明する。図１６は、室内の壁などに設置された状態の室内機２１の断面図であり、紙面上の上下方向が重力方向（鉛直方向）である。室内機２１は、外殻を形成するケーシング２４と、その内部に配置された熱交換器６００と、送風機であるクロスフローファン２５とを備えている。ケーシング２４の上面には、吸込口２６が形成されている。ケーシング２４の下面には、吹出口２７が形成されている。また、ケーシング２４の内部には、吸込口２６から吹出口２７にかけて図示しない送風経路が形成されている。室内機２１では、吸込口２６から取り入れた空気を熱交換器６００で熱交換する。クロスフローファン２５が駆動することにより、熱交換された空気が吹出口２６から室内に放出される。また、室内機２１は、熱交換器６００が蒸発器として使用された場合に発生した結露水を受け止めるためのドレンパン２８を備えている。
【００６５】  熱交換器６００には、実施の形態１から６で説明した熱交換器が適用される。熱交換器６００は、室内機２１の前面側に配置された熱交換器６００ａと、後面側に配置された熱交換器６００ｂとにより構成されている。熱交換器６００ａおよび６００ｂは、クロスフローファン２５の上部を囲むように、鉛直方向からクロスフローファン２５に向かって傾斜して配置されている。すなわち、扁平管２が鉛直方向に対して傾斜した方向（第一の方向Ｄ１）に延在し、複数のプレートフィン４の平面部４ａ（コルゲートフィン１９の平面部１９ａ）は、鉛直方向に対して傾斜した方向（第三の方向Ｄ３）に延在している。なお、熱交換器６００ａおよび６００ｂにおいて、複数のプレートフィン４（コルゲートフィン１９）は、コルゲートフィン３の平面部３ａの風下側端部３ｄにのみ接続されている。また、コルゲートフィン３の平面部３ａは、第一の方向Ｄ１に交差する方向に延びている。
【００６６】  熱交換器６００で結露水が発生した場合、結露水には熱交換器６００を通過する空気から与えられる風下方向に作用する力と、重力により与えられる力が作用する。そのため、扁平管２およびコルゲートフィン３に付着した結露水は、コルゲートフィン３の平面部３ａの風下側端部３ｄに接続されたプレートフィン４（コルゲートフィン１９）に向かって流れ、プレートフィン４の平面部４ａ（コルゲートフィン１９の平面部１９ａ）を伝って、平面部４ａの傾斜方向に流下してドレンパン２８に排出される。
【００６７】  このように構成された空気調和機２０にあっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、複数のプレートフィン４（コルゲートフィン１９）が、コルゲートフィン３の風下側に配置されているので、熱交換器６００で発生した結露水は、プレートフィン４の平面部４ａ（コルゲートフィン１９の平面部１９ａ）を伝ってドレンパン２８へ排出される。これにより、熱交換器６００で発生した結露水が、熱交換器６００の風下側に位置するクロスフローファン２５に滴下し、吹出口２７から室内に放出される可能性が低減される。
【００６８】  なお、複数のプレートフィン４（コルゲートフィン１９）が、コルゲートフィン３の風上側端部３ｃにも接続されていてもよい。
【００６９】  上記した実施の形態１から６では、複数のプレートフィン４（コルゲートフィン１９）を、コルゲートフィン３の平面部３ａの風上側端部３ｃおよび風下側端部３ｄの両方に接続した例について説明したが、風上側端部３ｃおよび風下側端部３ｄのどちらか一方に接続したものとしてもよい。
【００７０】  また、上記した実施の形態１から７では、扁平管２に接続されたプレートフィン１７を備える熱交換器について説明したが、プレートフィン１７を備えていなくてもよい。
【００７１】  さらに、上記した実施の形態１から７では、隣り合う扁平管２の間にコルゲートフィン３が配置される例について説明したが、コルゲートフィン３の代わりに平面部３ａを有するプレートフィンを配置してもよい。扁平管２の間に配置されるフィンの種類はこれらに限定されない。
【００７２】  また、上記した実施の形態１から７では、コルゲートフィン３にルーバ８が形成されている例について説明したが、ルーバ８が形成されていなくてもよい。
【００７３】  さらに、上記した実施の形態１から７では、扁平管２と、コルゲートフィン３と、複数のプレートフィン４とがアルミニウム合金で形成される例について説明したが、これらの材質はこれに限定されず、銅または銅合金で形成されていてもよい。
【００７４】  また、実施の形態２で説明した、接続部材１８の構成を他の実施の形態に適用してもよい。さらに、実施の形態３で説明した、空気の流通方向において、扁平管２の長さをコルゲートフィン３の平面部３ａの長さよりも長くする構成を、他の実施の形態に適用してもよい。また、実施の形態４で説明した、切り欠き部３ｅおよび切り欠き部４ｂの構成を他の実施の形態に適用してもよい。さらに、実施の形態５で説明した、コルゲートフィン３の平面部３ａが水平方向に対して傾斜した構成を、他の実施の形態に適用してもよい。また、実施の形態６で説明した、コルゲートフィン１９の構成を他の実施の形態に適用してもよい。
【００７５】  以上に説明した各実施の形態における特徴および変形例における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７６】１  熱交換器、２  扁平管（伝熱管）、２ａ  平面部、２ｂ  風上側端部、２ｃ  風下側端部、３  コルゲートフィン（第一のフィン）、３ａ  平面部、３ｂ  曲面部、３ｃ  風上側端部、３ｄ  風下側端部、３ｅ  切り欠き部（第二の切り欠き部）、４  プレートフィン（第二のフィン）、４ａ  平面部、４ｂ  切り欠き部（第一の切り欠き部）、５ａ  ヘッダ、５ｂ  ヘッダ、６ａ  冷媒出入口、６ｂ  冷媒出入口、７  流路、８  ルーバ、９  冷凍サイクル装置、１０  圧縮機、１１  凝縮器、１２  膨張弁（膨張器）、１３  蒸発器、１４  送風機、１５  送風機、１６  四方弁、１７  プレートフィン（第三のフィン）、１８  接続部材、１９  コルゲートフィン（第二のフィン）、１９ａ  平面部、１９ｂ  曲面部、２０  空気調和機、２１  室内機、２２  冷媒配管、２３  室外機、２４  ケーシング、２５  クロスフローファン、２６  吸込口、２７  吹出口、２８  ドレンパン、１００  熱交換器、２００  熱交換器、３００  熱交換器、４００  熱交換器、５００  熱交換器、６００  熱交換器、６００ａ  熱交換器、６００ｂ  熱交換器、７００  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月11日(2019.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、送風機により空気が供給される熱交換器であって、第一の方向に延びる複数の伝熱管と、複数の伝熱管に接続され、複数の伝熱管のうち隣り合う二つの伝熱管の間に位置する平面部を有し、第一の方向と交差する第二の方向に延びる第一のフィンと、第二の方向と交差する第三の方向に延び、第一のフィンの平面部の風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された複数の第二のフィンと、を備えたものである。
【手続補正２】
【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】
送風機により空気が供給される熱交換器であって、
第一の方向に延びる複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管に接続され、前記複数の伝熱管のうち隣り合う二つの伝熱管の間に位置する平面部を有し、前記第一の方向と交差する第二の方向に延びる第一のフィンと、
前記第二の方向と交差する第三の方向に延び、前記第一のフィンの前記平面部の風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された複数の第二のフィンと、
を備えた熱交換器。
【請求項２】
前記複数の第二のフィンのそれぞれに接続された接続部材を更に備えた請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記空気の流通方向において、前記複数の伝熱管の長さが前記第一のフィンの長さよりも長い請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記複数の第二のフィンは、前記第一のフィン側の端部に第一の切り欠き部を有し、
前記第一の切り欠き部に前記第一のフィンが接続されている請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第一のフィンは、前記複数の第二のフィン側の端部に複数の第二の切り欠き部を有し、
前記複数の第二の切り欠き部のそれぞれに前記複数の第二のフィンのそれぞれが接続されている請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第一の方向における前記複数の伝熱管の両端に接続されたヘッダを更に備え、
前記複数の第二のフィンの少なくとも一部が前記ヘッダに接続されている請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第三の方向に延び、前記複数の伝熱管のうち少なくとも一つの伝熱管の風上側端部および風下側端部の少なくとも一方に接続された第三のフィンを更に備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第一のフィンは、コルゲートフィンである請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項９】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記冷媒を膨張させる膨張器と、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記凝縮器に空気を供給する第一の送風機と、前記蒸発器に空気を供給する第二の送風機とを備え、
前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方に、請求項１から８のいずれか一項に記載の熱交換器が適用された冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記熱交換器は、前記第三の方向が水平方向に対して交差するように配置されている請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記熱交換器は、前記第二の方向が水平方向に対して交差するように配置されている請求項９または１０に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置が搭載され、
前記熱交換器が室内機に搭載されている空気調和機。
【国際調査報告】
2018235215.tif 000019
2018235215.tif 000020
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