(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向となる長手方向に間隔を置いて複数の切欠部が形成された第１の領域と、前記長手方向に前記複数の切欠部が形成されていない第２の領域と、を有する板状のフィンと、
前記複数の切欠部に装着され、前記フィンと交差する扁平管と、を備え、
前記フィンは、前記第１の領域側の一側部から、前記第２の領域側の他側部まで延びており、
前記フィンには、当該フィンの平面部から突出した突出部が形成され、
前記突出部は、第１の端部が前記第１の領域に位置し、第２の端部が前記第２の領域において前記フィンの他側部から離れて且つ前記フィンの他側部よりも内側に位置すると共に当該第１の端部よりも下方に位置する形状である
熱交換器。
【請求項２】
重力方向となる長手方向に間隔を置いて複数の切欠部が形成された第１の領域と、前記長手方向に前記複数の切欠部が形成されていない第２の領域と、を有する板状のフィンと、
前記複数の切欠部に装着され、前記フィンと交差する扁平管と、を備え、
前記フィンには、当該フィンの平面部から突出した突出部が形成され、
前記突出部は、第１の端部が前記第１の領域に位置し、第２の端部が前記第２の領域に位置すると共に当該第１の端部よりも下方に位置する形状であり、
前記第１の端部は、前記フィンの長手方向における前記扁平管の中心よりも上方に形成され、前記第２の端部は、前記フィンの長手方向における前記扁平管の中心よりも下方に形成されている
熱交換器。
【請求項３】
重力方向となる長手方向に間隔を置いて複数の切欠部が形成された第１の領域と、前記長手方向に前記複数の切欠部が形成されていない第２の領域と、を有する板状のフィンと、
前記複数の切欠部に装着され、前記フィンと交差する扁平管と、を備え、
前記フィンには、当該フィンの平面部から突出した突出部が形成され、
前記突出部は、第１の端部が前記第１の領域に位置し、第２の端部が前記第２の領域に位置すると共に当該第１の端部よりも下方に位置する形状であり、
前記突出部は、
隣り合う前記複数の切欠部の間に複数設けられている
熱交換器。
【請求項４】
前記突出部は、
滑らかな形状に形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記突出部は、
円弧状に形成されている請求項４記載の熱交換器。
【請求項６】
前記フィンには、
前記第１の領域において、一部が切り起こされ、前記フィンが立ち上がった部分であるスリット立上部が設けられた切起こし片が形成されており、
前記第１の端部が、前記スリット立上部よりも前記第２の領域側に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１の端部が、前記切起こし片の前記スリット立上部よりも下方に形成されている請求項６記載の熱交換器。
【請求項８】
前記切起こし片における前記第２の領域側の端部は、前記フィンの短手方向における前記扁平管の中心よりも前記第２の領域側に形成されている請求項６又は７記載の熱交換器。
【請求項９】
前記切起こし片は、前記フィンの短手方向に対し垂直に延びるように形成されている請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記切起こし片は、前記フィンの短手方向に対し傾斜して延びるように形成されている請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水性が向上するフィンアンドチューブ型の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定のフィンピッチ間隔を空けて配置された板状の複数のフィンと、扁平形状の複数の伝熱管とを備えるフィンアンドチューブ型の熱交換器が知られている。熱交換器において、伝熱管の断面は、略楕円形状又は略長円形状に形成されている。フィンには、フィンの一側部から他側部に向けて延びる複数の切欠部が形成されており、複数の伝熱管は、フィンの複数の切欠部に挿入され、複数のフィンの配置方向に延びている。なお、各伝熱管の端部は、伝熱管と共に冷媒流路を形成する分配管又はヘッダに接続されている。そして、熱交換器において、フィンの間を流動する空気等の熱交換流体と、伝熱管内を流動する水又は冷媒等の被熱交換流体との間で熱が交換される。【０００３】
また、熱交換器において、フィンには、切欠部の周縁から垂直に切り起こされたフィンカラーが形成されている。切欠部に挿入された伝熱管とフィンカラーとが、炉中ロウ付け又は接着剤を用いて接着され、これにより、伝熱管とフィンとの密着性が向上する。また、空気が主に流れる方向に向けて開口したスリット又はルーバーと呼称される切起こしが形成されている熱交換器、又は、空気が主に流れる方向に対し突出したスクラッチ又はワッフルと呼称される突出部が形成されている熱交換器が知られている。このような熱交換器は、切起こし又は突出部によって、熱交換される表面積を増やし、熱交換性能を向上させている。更に、伝熱管の内部に複数の流路が形成された熱交換器、伝熱管の内面に溝が形成された熱交換器等が知られている。このような熱交換器も、複数の流路又は溝によって、熱交換される表面積を増やし、熱交換性能を向上させている。【０００４】
なお、熱交換器が蒸発器として作用する場合、空気中の水分が凝縮水として熱交換器に付着する。熱交換器には、フィンにおける切欠部を除く部分に、フィンに付着した水が排出される排水領域が形成されている。そして、熱交換器上の凝縮水は、排水領域を通ってフィンの下方に排出される。ここで、フィンの切欠部の上方に付着した水滴は、重力により、切欠部に挿入された伝熱管の上面に落下する。そして、水滴は、伝熱管の端部に沿って伝熱管の下面に回り込む。その後、水滴は、下方に設けられた伝熱管の上面に落下する。これに対し、フィンの排水領域に付着した水滴は、下方に伝熱管のような障害物がないため、一定速度を保ったまま落下し続ける。即ち、切欠部の上方に付着した水滴は、排水領域に付着した水滴よりも、伝熱管という障害物によって落下が阻害されるため、熱交換器の下端部に至るまでに時間がかかる。【０００５】
また、熱交換器が室外機に設置されており、蒸発器として作用する場合、空気中の水分が霜となって熱交換器に付着する。熱交換器を備える空気調和機又は冷凍機等は、除霜運転を行い、熱交換器に付着した霜を溶かす。霜は、溶かされて水滴となり、水滴は、凝縮水と同様に、排水領域を通ってフィンの下方に排出される。なお、除霜運転が終了し、暖房運転が開始された後も、切欠部の上方に水滴が残留している場合、水滴は再び氷結して成長する。このため、伝熱管の損傷等による信頼性の低下につながる。また、伝熱管の周囲が霜で塞がれるため、通風抵抗の増加及び着霜耐力の低下に影響する。また、除霜運転時に、蒸発器として作用した場合に付着した霜だけではなく、氷結した水滴も溶かす必要がある。このため、除霜時間の増加による快適性の低下、及び、暖房運転と除霜運転とを繰り返すことによる一定時間における平均暖房能力の低下を招く。【０００６】
特許文献１には、フィンの切欠部の間にルーバーが設けられ、排水領域に突出部が設けられた熱交換器が開示されている。また、特許文献２には、排水領域に突出部が設けられた熱交換器が開示されている。特許文献２では、フィンの切欠部の端部を覆うように形成された扇形の突出部、及び、フィンの他側部にまで延びる直線状の突出部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−３１４９０号公報
【特許文献２】特許第５５２３４９５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、特許文献１に開示された熱交換器は、第１の突出部がフィンの排水領域に設けられている。このため、フィンの切欠部の上方に付着した水滴は、伝熱管の上面に落下する。従って、水滴は、伝熱管という障害物によって落下が阻害されるため、熱交換器の下端部に至るまでに時間がかかる。また、特許文献２に開示された熱交換器において、扇形の突出部は、一旦、切欠部の上方に付着した水滴を排水領域に導くものの、その後、切欠部の下方に導く。即ち、水滴は、その後、伝熱管の上面に落下して滞留する。従って、水滴は、伝熱管という障害物によって落下が阻害されるため、熱交換器の下端部に至るまでに時間がかかる。更に、特許文献２に開示された熱交換器において、フィンの他側部にまで延びる直線状の突出部は、突出部に導かれた水滴が、フィンの他側部から、フィンの外部に飛散する虞がある。従って、熱交換器の信頼性が損なわれる。このように、従来の熱交換器は、信頼性が損なわれ、フィンに付着した水滴の排水性も悪い。【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、信頼性を確保しつつ、フィンに付着した水滴の排水性が向上する熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る熱交換器は、重力方向となる長手方向に間隔を置いて複数の切欠部が形成された第１の領域と、長手方向に複数の切欠部が形成されていない第２の領域と、を有する板状のフィンと、複数の切欠部に装着され、フィンと交差する扁平管と、を備え、フィンは、第１の領域側の一側部から、第２の領域側の他側部まで延びており、フィンには、当該フィンの平面部から突出した突出部が形成され、突出部は、第１の端部が第１の領域に位置し、第２の端部が第２の領域においてフィンの他側部から離れて且つフィンの他側部よりも内側に位置すると共に当該第１の端部よりも下方に位置する形状である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、突出部によって、フィンに付着した水が第２の領域（排水領域）に導かれる。従って、信頼性を確保しつつ、フィンに付着した水滴の排水性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるフィン３を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における扁平管２を示す平面断面図である。
【図５Ａ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図５Ｂ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図５Ｃ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図５Ｄ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図５Ｅ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図５Ｆ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図５Ｇ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図５Ｈ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図５Ｉ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図５Ｊ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図６Ａ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図６Ｂ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図６Ｃ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図６Ｄ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図６Ｅ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図である。
【図６Ｆ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図６Ｇ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図６Ｈ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図６Ｉ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図６Ｊ】比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。
【図７】比較例２の熱交換器３００の作用を示す平面図である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図である。
【図８Ｃ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図である。
【図８Ｄ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図である。
【図８Ｅ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図である。
【図８Ｆ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。
【図８Ｇ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。
【図８Ｈ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。
【図８Ｉ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。
【図８Ｊ】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の第１変形例における扁平管２を示す平面断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の第２変形例に係る熱交換器１ｂを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の第３変形例に係る熱交換器１ｃを示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１の第４変形例に係る熱交換器１ｄを示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１の第５変形例に係る熱交換器１ｅを示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の第６変形例に係る熱交換器１ｆを示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１の第７変形例に係る熱交換器１ｇを示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の第８変形例に係る熱交換器１ｈを示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００を示す側面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２におけるフィン３を示す平面図である。
【図２０Ａ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図である。
【図２０Ｂ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図である。
【図２０Ｃ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図である。
【図２０Ｄ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。
【図２０Ｅ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。
【図２０Ｆ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。
【図２１Ａ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図である。
【図２１Ｂ】比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。
【図２２Ａ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す平面図である。
【図２２Ｂ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す平面図である。
【図２２Ｃ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す平面図である。
【図２２Ｄ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す側面図である。
【図２２Ｅ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す側面図である。
【図２２Ｆ】実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す側面図である。
【図２３】本発明の実施の形態２の第１変形例に係る熱交換器１００ａを示す平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態２の第２変形例に係る熱交換器１００ｂを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１を示す平面図、図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１を示す側面図である。この図１，図２に基づいて、熱交換器１について説明する。図１，図２に示すように、熱交換器１は、フィン３と、扁平管２とを備えている。なお、図１，図２は、フィン３の枚数が１〜３枚、扁平管２の本数が３本である部分を拡大した図である。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態１におけるフィン３を示す平面図である。図３に示すように、複数のフィン３は、互いに間隔を空けて配置され、板状に形成されている。図２に示すように、複数のフィン３は、所定のフィンピッチ間隔ＦＰを開けて配置されている。そして、フィン３には、第１の領域である切欠領域５と、第２の領域である排水領域６とが設けられている。切欠領域５は、重力方向（矢印Ｚ方向）となる長手方向に間隔を置いて複数の切欠部４が形成された領域である。切欠部４は、一側部から他側部３ａに向けて延びている。排水領域６は、長手方向（矢印Ｚ方向）に複数の切欠部４が形成されていない領域である。排水領域６は、切欠領域５からフィン３の他側部３ａまでの領域でありフィン３に付着した水が排出される領域である。なお、フィン３には、フィン３の平面部から突出した突出部７が形成されている。また、フィン３は、例えばアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。フィン３の幅をＬＰ、切欠部４の幅をＤＡ、隣り合う切欠部４の距離をＤＰとする。
【００１６】
切欠部４は、フィン３の一側部側が広がった挿入部４ｂとなっており、これにより、切欠部４へのフィン３の挿入を容易にしている。切欠部４は、フィン３の他側部３ａ側の奥部４ａが半円状となっている。なお、切欠部４における奥部４ａは、楕円状となっていてもよい。この切欠部４における奥部４ａの最端部を通る重力方向（矢印Ｚ方向）の直線が、切欠領域５と排水領域６との境界線となっている。
【００１７】
突出部７は、第１の端部である一端部７ａが切欠領域５に位置する形状である。また、第２の端部である他端部７ｂが排水領域６に位置する形状であり、一端部７ａよりも下方（矢印Ｚ１方向）に位置する形状である。更に、他端部７ｂは、フィン３の他側部３ａよりも内側に形成されている。そして、重力方向（矢印Ｚ方向）において隣り合う突出部７は、いずれも、一端部７ａが切欠領域５に形成され、且つ、他端部７ｂが排水領域６において一端部７ａよりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）且つフィン３の他側部３ａよりも内側に形成されている。
【００１８】
突出部７は、一端部７ａから他端部７ｂにかけて滑らかな形状に形成されている。即ち、突出部７は、一端部７ａから他端部７ｂへの軌跡が、単調に、重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）、又は、水平方向（矢印Ｘ方向）及び重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に向かって延びている。本実施の形態１では、突出部７は、一端部７ａから他端部７ｂにかけて円弧状に形成されている。突出部７は、円弧の中心点が、他端部７ｂよりも切欠領域５に位置している。なお、突出部７は、円弧が、真円の一部であっても、楕円の一部であってもよい。また、本実施の形態１では、複数の突出部７が形成されているが、１個の突出部７が形成されてもよい。更に、全ての突出部７が同じ形状に形成されているが、異なる形状であってもよい。
【００１９】
なお、突出部７と、切欠部４における排水領域６側の端部との間には隙間が空けられている。これにより、フィン３の強度を向上させている。また、一端部７ａは、切欠領域５と排水領域６との境界線から、近接する位置に形成されている。これにより、突出部７は、扁平管２の端部２ｃから滴る水滴を捕捉することができる。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１における扁平管２を示す平面断面図である。図４に示すように、扁平管２は、フィン３の複数の切欠部４に装着され、フィン３と交差するものである。扁平管２は、略長円形状の断面を有しており、その内部には、１本の冷媒流路２ｅが形成されている。なお、扁平管２は、略楕円形状の断面を有していてもよい。また、扁平管２の冷媒流路２ｅの壁面、即ち、扁平管２の内壁面に溝が形成されてもよい。これにより、扁平管２の内面と冷媒との接触面積が増える。従って、熱交換効率が向上する。ここで、扁平管２の長尺径をＤＡ、扁平管２の短尺径をＤＢとする。また、扁平管２は、例えばアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。
【００２１】
図５Ａ〜図５Ｅは、比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図、図５Ｆ〜図５Ｊは、比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。次に、本実施の形態１に係る熱交換器１の作用を説明する上で、比較例１の熱交換器２００の作用について説明する。比較例１の熱交換器２００は、フィン３に突出部７が設けられていない点で、本実施の形態１に係る熱交換器１と相違する。
【００２２】
先ず、フィン３の切欠領域５に付着した水滴の排出過程について説明する。切欠領域５に付着した水滴は、切欠領域５上において落下する（図５Ａ，図５Ｆ）。そして、落下する水滴は、扁平管２の上面２ｂに到達する（図５Ｂ，図５Ｇ）。扁平管２の上面２ｂに到達した水滴は、扁平管２の上面２ｂに滞留し、成長する（図５Ｃ，図５Ｈ）。成長した水滴は、一定以上の大きさになると、扁平管２の半円状の端部２ｃを伝って扁平管２の下面２ａに回り込む（図５Ｄ，図５Ｉ）。
【００２３】
回り込んだ水滴は、表面張力、重力及び静止摩擦力等が釣り合った状態で、扁平管２の下面２ａに滞留して成長する。水滴は、成長に伴って下方に膨らんでいき、重力の影響が大きくなる。そして、水滴にかかる重力が、表面張力等の重力方向上方（矢印Ｚ２方向）の力に勝ると、水滴は、表面張力の影響を受けなくなり、扁平管２の下面２ａを離脱して落下する（図５Ｅ，図５Ｊ）。このように、切欠領域５に付着した水滴は、下方に障害物である扁平管２があるため、扁平管２によって落下が阻害され、熱交換器２００の下端部に至るまでに時間がかかる。
【００２４】
図６Ａ〜図６Ｅは、比較例１の熱交換器２００の作用を示す平面図、図６Ｆ〜図６Ｊは、比較例１の熱交換器２００の作用を示す側面図である。次に、比較例１の熱交換器２００において、フィン３の排水領域６に付着した水滴の排出過程について説明する。
【００２５】
排水領域６に付着した水滴は、排水領域６上において落下する（図６Ａ，図６Ｆ）。そして、落下する水滴は、排水に対する抵抗体となるような障害物がないため、重力によって、落下速度を維持したまま、下方に排出される（図６Ｂ〜図６Ｅ，図６Ｇ〜図６Ｊ）。このように、排水領域６に付着した水滴は、下方に障害物である扁平管２がないため、扁平管２によって落下が阻害されず、熱交換器２００の下端部に至るまでの時間が短い。
【００２６】
以上説明したように、比較例１の熱交換器２００は、切欠領域５に付着した水滴と、排水領域６に付着した水滴とは、別々の経路で熱交換器２００の下方に排出される。そして、切欠領域５に付着した水滴は、熱交換器２００の下端部に至るまでに時間がかかる。このため、比較例１の熱交換器２００は、熱交換器２００全体における水の滞留量が減少し難い。
【００２７】
図７は、比較例２の熱交換器３００の作用を示す平面図である。次に、比較例２の熱交換器３００の作用について説明する。比較例２の熱交換器３００は、突出部７の他端部７ｂがフィン３の他側部３ａに位置している点で、本実施の形態１に係る熱交換器１と相違する。
【００２８】
図７に示すように、比較例２の熱交換器３００において、突出部７に導かれた水滴は、フィン３の他側部３ａから、慣性力によってフィン３の外部に飛散する。比較例２の熱交換器３００が、空気調和機の筐体に搭載された場合、筐体の外部に水滴が飛散して、空気調和機の信頼性が損なわれる虞がある。
【００２９】
図８Ａ〜図８Ｅは、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す平面図、図８Ｆ〜図８Ｊは、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１の作用を示す側面図である。次に、本実施の形態１に係る熱交換器１の作用を説明する。
【００３０】
フィン３の切欠領域５に付着した水滴は、切欠領域５上において落下し、突出部７の一端部７ａに到達して、毛管力によって、突出部７に捕捉される（図８Ａ，図８Ｆ）。これは、突出部７の一端部７ａが、切欠領域５に形成されていることによる。そして、捕捉された水滴は、毛管力及び重力によって、突出部７に沿って流れ、切欠領域５から排水領域６に導かれる（図８Ｂ，図８Ｇ）。これは、突出部７の他端部７ｂが、排水領域６に形成されていることによる。排水領域６に導かれた水滴は、他端部７ｂに到達する。これは、突出部７の他端部７ｂが、一端部７ａよりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に形成されていることによる。そして、水滴は、他端部７ｂから排水領域６上に落下する（図８Ｃ，図８Ｈ）。
【００３１】
排水領域６上に落下した水滴は、排水に対する抵抗体となるような障害物がないため、重力によって、落下速度を維持したまま、落下する（図８Ｄ，図８Ｉ）。なお、排水領域６上に落下した水滴は、下方の突出部７に到達しても、そのまま排水領域６上を落下し続ける（図８Ｅ，図８Ｊ）。これは、隣り合う複数の突出部７は、いずれも、一端部７ａが切欠領域５に形成され、且つ、他端部７ｂが排水領域６において一端部７ａよりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）且つフィン３の他側部３ａよりも内側に形成されていることによる。即ち、一旦、排水領域６に導かれた水滴は、切欠領域５に戻らない。その後、水滴は、下方に排出される。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態１に係る熱交換器１において、突出部７は、一端部７ａが切欠領域５に位置し、他端部７ｂが排水領域６に位置すると共に一端部７ａよりも下方（矢印Ｚ１方向）に位置する形状である。このため、切欠領域５に付着した水滴は、扁平管２の上面２ｂに付着する前に、突出部７に捕捉され、突出部７によって排水領域６に導かれる。従って、水滴は、扁平管２に滞留せず、その落下速度の低下を抑えることができる。これにより、熱交換器１全体における水の滞留量が減少し易い。また、他端部７ｂが排水領域６に位置しているため、突出部７に流れる水滴は、フィン３の外部に飛散しない。更に、他端部７ｂがフィン３の他側部３ａよりも内側に形成されている。このため、突出部７に流れる水滴は、更にフィン３の外部に飛散しない。従って、熱交換器１が、空気調和機の筐体に搭載された場合、筐体の外部に水滴が飛散せず、空気調和機の信頼性が損なわれない。このように、突出部７によって、フィン３に付着した水が排水領域６に導かれる。従って、信頼性を確保しつつ、フィン３に付着した水滴の排水性を向上させることができる。
【００３３】
更に、隣り合う複数の突出部７は、いずれも、一端部７ａが切欠領域５に形成され、他端部７ｂが排水領域６に形成され、他端部７ｂは、一端部７ａよりも下方（矢印Ｚ１方向）且つフィン３の他側部３ａよりも内側に形成されている。このため、一旦、排水領域６に導かれた水滴は、切欠領域５に戻らない。従って、水滴は、扁平管２に滞留せず、熱交換器１の下端部に至るまでの時間を短縮することができる。このように、本実施の形態１に係る熱交換器１は、フィン３に付着した水滴の排水性を向上させることができる。
【００３４】
また、除霜運転によって、熱交換器１に付着した霜が融解し始めた直後、多量の水滴が熱交換器１から排出される。このため、除霜運転にかかる時間が短い。従って、除霜運転に必要な熱量を減らし、且つ、除霜時間を低減することができる。また、暖房運転時の残水を減少させ、信頼性の向上、通風抵抗の減少、着霜耐力の向上を実現することができる。
【００３５】
また、突出部７は、滑らかな形状に形成されている。即ち、突出部７は、一端部７ａから他端部７ｂへの軌跡が、単調に、重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）、又は、水平方向（矢印Ｘ方向）及び重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に向かって延びている。従って、突出部７に捕捉された水滴は、流れが阻害されることなく円滑に排水領域６に導かれる。
【００３６】
更に、突出部７は、円弧状に形成されている。これにより、突出部７に捕捉された水滴は、より円滑に排水領域６に導かれる。
【００３７】
（第１変形例）
図９は、本発明の実施の形態１の第１変形例における扁平管２を示す平面断面図である。図９に示すように、第１変形例では、熱交換器１ａの扁平管２の内部には、長尺方向（矢印Ｘ方向）に沿って複数の冷媒流路２ｅが形成されている。このように、内部に複数の冷媒流路２ｅが形成されることによって、扁平管２の内面と冷媒との接触面積が増える。これにより、熱交換効率が向上する。
【００３８】
（第２変形例）
図１０は、本発明の実施の形態１の第２変形例に係る熱交換器１ｂを示す平面図である。図１０に示すように、第２変形例では、フィン３に設けられた突出部７が、一端部７ａから他端部７ｂにかけて直線状に形成されている。即ち、突出部７は、切欠部４の長手方向（矢印Ｘ方向）に対し、所定角度傾斜している。この第２変形例においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３９】
（第３変形例）
図１１は、本発明の実施の形態１の第３変形例に係る熱交換器１ｃを示す平面図である。図１１に示すように、第３変形例では、フィン３に設けられた突出部７において、円弧の中心点が、一端部７ａよりも排水領域６側に位置している。この第３変形例においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４０】
（第４変形例）
図１２は、本発明の実施の形態１の第４変形例に係る熱交換器１ｄを示す平面図である。図１２に示すように、第４変形例では、フィン３に設けられた突出部７において、一端部７ａがフィン３の長手方向における扁平管２の中心よりも上方（矢印Ｚ２方向）に形成され、他端部７ｂがフィン３の長手方向における扁平管２の中心よりも下方（矢印Ｚ１方向）に形成されている。即ち、突出部７は、切欠部４における奥部４ａを覆っている。このとき、突出部７において、円弧の中心点は、他端部７ｂよりも切欠領域５側に位置している。これにより、フィン３に垂直荷重の負荷がかかったときに生じる切欠部４の奥部４ａへの応力集中を低減することができる。従って、熱交換器１ｄが折り曲げ成形加工される際に生じ得るフィン倒れの発生を抑制することができる。
【００４１】
（第５変形例）
図１３は、本発明の実施の形態１の第５変形例に係る熱交換器１ｅを示す断面図である。突出部７は、毛管力を発生し、水滴を引き込みやすく、多量の水滴を排水領域６に導くことができる構造であれば、その断面形状は限定されない。図１３に示すように、第５変形例では、フィン３に設けられた突出部７の断面形状が逆Ｖ字型に形成されている。このように、突出部７は、角部を有しているため、毛管力が更に大きく発生する。従って、排水速度が更に向上する。
【００４２】
（第６変形例）
図１４は、本発明の実施の形態１の第６変形例に係る熱交換器１ｆを示す断面図である。図１４に示すように、第６変形例では、フィン３に設けられた突出部７の断面形状が逆Ｗ字型に形成されている。このように、突出部７は、角部を有しているため、毛管力が更に大きく発生する。従って、排水速度が更に向上する。
【００４３】
（第７変形例）
図１５は、本発明の実施の形態１の第７変形例に係る熱交換器１ｇを示す断面図である。図１５に示すように、第７変形例では、フィン３に設けられた突出部７の断面形状が矩形状に形成されている。このように、突出部７は、角部を有しているため、毛管力が更に大きく発生する。従って、排水速度が更に向上する。
【００４４】
（第８変形例）
図１６は、本発明の実施の形態１の第８変形例に係る熱交換器１ｈを示す断面図である。図１６に示すように、第８変形例では、突出部７は、隣り合う複数の切欠部４の間に複数設けられている。これにより、切欠領域５において、排水領域６に導出される部位が増加する。このため、排水速度が更に向上する。
【００４５】
実施の形態２．
図１７は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００を示す平面図、図１８は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００を示す側面図である。本実施の形態２は、フィン３に切起こし片８が形成されている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４６】
図１７，図１８に示すように、切起こし片８は、フィン３の切欠領域５において、一部が切り起こされたものである。切起こし片８は、フィン３の短手方向（矢印Ｘ方向）に対し垂直、即ち重力方向（矢印Ｚ方向）に延びるように形成されている。切起こし片８は、フィン３の一部が切りこまれて立ち上げられることにより形成されている。
【００４７】
ここで、切起こし片８において、切断線である排水領域６側の側部を第１のスリット切断部８ｂ−１、切断線である切欠領域５側の側部を第２のスリット切断部８ｂ−２、切起こし片８においてフィン３が立ち上がった部分をスリット立上部、スリット立上部のうち上部を第１のスリット立上部８ａ−１、下部を第２のスリット立上部８ａ−２と呼称する。なお、スリットのフィン配置方向（矢印Ｙ方向）における立ち上がり高さをＳｈとする。
【００４８】
また、切起こし片８における排水領域６側の端部、即ち、第１のスリット切断部８ｂ−１は、フィン３の短手方向（矢印Ｘ方向）における扁平管２の中心２ｄよりも排水領域６側に形成されている。そして、突出部７は、一端部７ａが、切起こし片８においてフィン３が立ち上がった部分であるスリット立上部よりも排水領域６側に形成されている。また、突出部７は、一端部７ａが、切起こし片８のスリット立上部よりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に形成されている。本実施の形態２では、突出部７は、一端部７ａが、第１のスリット立上部８ａ−１よりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に形成されている。
【００４９】
切起こし片８は、空気の流れ方向に発達した温度境界層を分断し、更新する。即ち、切起こし片８は、温度境界層を薄くするため、伝熱に伴う抵抗が低減する。これにより、フィン３間の通風路を流れる空気とフィン３との間の熱伝達を促進させている。
【００５０】
図２０Ａ〜図２０Ｃは、比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図、図２０Ｄ〜図２０Ｆは、比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。次に、本実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を説明する上で、比較例３の熱交換器４００の作用について説明する。比較例３の熱交換器４００は、フィン３に突出部７が設けられていない点で、本実施の形態２に係る熱交換器１００と相違する。
【００５１】
先ず、水滴の量が多い場合における水滴の排出過程について説明する。なお、扁平管２の下面２ａに至るまでの排出過程は、比較例１（図６Ａ〜図６Ｊ）と同様である。扁平管２の下面２ａに滞留した水滴（図２０Ａ，図２０Ｄ）は、切起こし片８の第１のスリット立上部８ａ−１と、隣り合うフィン３の底面との間に形成された狭空間ＦＰｍｉｎ（＞フィンピッチ間隔ＦＰ）に接触する（図２０Ｂ，図２０Ｅ）。
【００５２】
そして、狭空間ＦＰｍｉｎには、狭い方向に作用する毛管力が発生するため、切起こし片８が形成されていない比較例１に比べて、水滴が扁平管２の下面２ａから離脱し易い。扁平管２の下面２ａから離脱した水滴は、隣り合うフィン３との狭空間ＦＰｍｉｎにおいて、上方（矢印Ｚ２方向）に作用する毛管力よりも、水滴自身の重力（矢印Ｚ１方向）の作用が勝り、狭空間ＦＰｍｉｎからも離脱する（図２０Ｃ，図２０Ｆ）。このように、比較例３の熱交換器４００は、水滴の量が比較的多い場合には、排水が円滑に行われるため、排水速度は速い。
【００５３】
図２１Ａは、比較例３の熱交換器４００の作用を示す平面図、図２１Ｂは、比較例３の熱交換器４００の作用を示す側面図である。次に、水滴の量が少ない場合における水滴の排出過程について説明する。
【００５４】
図２１Ａ，図２１Ｂに示すように、水滴の量が少ない場合、水滴自身にかかる重力（矢印Ｚ１方向）が小さくなる。このため、扁平管２の下面２ａから離脱した水滴は、毛管力によって、隣り合うフィン３との狭空間ＦＰｍｉｎに滞留する。なお、毛管力は、表面張力によるものであり、できるだけ多くの面に接しようとする作用を有する。即ち、表面に濡れようとする。そして、表面張力の性質によって、一部の水滴が、切起こし片８からはみ出た状態で、重力と毛管力とが釣り合って、水滴が狭空間ＦＰｍｉｎに滞留する。このように、比較例３の熱交換器４００は、水滴の量が少ない場合、排水性が悪化する。
【００５５】
図２２Ａ〜図２２Ｃは、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す平面図、図２２Ｄ〜図２２Ｆは、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を示す側面図である。次に、本実施の形態２に係る熱交換器１００の作用を説明する。
【００５６】
水滴の量が少ない場合、水滴自身にかかる重力（矢印Ｚ１方向）が小さくなる。このため、扁平管２の下面２ａから離脱した水滴は、毛管力によって、隣り合うフィン３と第１のスリット立上部８ａ−１との狭空間ＦＰｍｉｎに滞留する（図２２Ａ，図２２Ｄ）。滞留した水滴のうち、切起こし片８からはみ出た水滴が、突出部７の一端部７ａに接触すると、毛管力によって、突出部７に捕捉される（図２２Ｂ，図２２Ｅ）。これは、一端部７ａが、切起こし片８においてフィン３が立ち上がった部分である第１のスリット立上部８ａ−１よりも排水領域６側に形成されていることによる。
【００５７】
そして、捕捉された水滴は、毛管力及び重力によって、突出部７に沿って流れ、切欠領域５から排水領域６に導かれる。そして、排水領域６に導かれた水滴は、他端部７ｂに到達する。そして、水滴は、他端部７ｂから排水領域６上に落下する（図２２Ｃ，図２２Ｆ）。排水領域６上に落下した水滴は、排水に対する抵抗体となるような障害物がないため、重力によって、落下速度を維持したまま、落下する。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態２に係る熱交換器１００において、フィン３には、切欠領域５において、一部が切り起こされ、フィン３が立ち上がった部分であるスリット立上部が設けられた切起こし片８が形成されており、一端部７ａが、スリット立上部よりも排水領域６側に形成されている。これにより、隣り合うフィン３とスリット立上部との狭空間ＦＰｍｉｎに滞留した水滴が、突出部７に捕捉される。そして、突出部７に捕捉された水滴は、排水領域６に導かれて排出される。従って、水滴は、扁平管２に滞留せず、熱交換器１００の下端部に至るまでの時間を短縮することができる。これにより、熱交換器１００全体における水の滞留量が減少し易い。このように、本実施の形態２に係る熱交換器１００は、フィン３に付着した水滴の排水性を向上させることができる。
【００５９】
また、一端部７ａが、切起こし片８のスリット立上部よりも下方（矢印Ｚ１方向）に形成されている。隣り合うフィン３とスリット立上部との狭空間ＦＰｍｉｎに滞留した水滴のうち、切起こし片８からはみ出た水滴は、重力によって下向き（矢印Ｚ１方向）に垂れる。突出部７は、一端部７ａが、切起こし片８のスリット立上部よりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に形成されているため、水滴を捕捉しようとする毛管力は、下方（矢印Ｚ１方向）に働く。従って、水滴にかかる重力（矢印Ｚ１方向）と毛管力の方向（矢印Ｚ１方向）とが合致する。このため、突出部７による排水促進効果が増加する。
【００６０】
更に、切起こし片８における排水領域６側の端部は、扁平管２の中心２ｄよりも排水領域６側に形成されている。これにより、隣り合うフィン３とスリット立上部との狭空間ＦＰｍｉｎに滞留した水滴のうち、切起こし片８からはみ出た水滴が、一端部７ａに接触するまでの距離を短くすることができる。従って、突出部７による排水促進効果が増加する。
【００６１】
更にまた、切起こし片８は、フィン３の短手方向に対し垂直（矢印Ｚ方向）に延びるように形成されている。これにより、隣り合うフィン３間を通過する空気の流れを阻害しない。従って、熱交換器１００の熱交換効率が向上する。
【００６２】
（第１変形例）
図２３は、本発明の実施の形態２の第１変形例に係る熱交換器１００ａを示す平面図である。図２３に示すように、第１変形例では、突出部７は、一端部７ａが、第２のスリット立上部８ａ−２よりも重力方向において下方（矢印Ｚ１方向）に形成されている。これにより、隣り合うフィン３と第２スリット立上部と間の狭空間ＦＰｍｉｎに滞留する水滴も、突出部７によって捕捉することができる。
【００６３】
（第２変形例）
図２４は、本発明の実施の形態２の第２変形例に係る熱交換器１００ｂを示す平面図である。図２４に示すように、第２変形例では、切断部は、フィン３の短手方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜して延びるように形成されている。この場合、実施の形態２と同様の効果を奏する。
【００６４】
上記の実施の形態１，２に係る熱交換器１００ｂは、ヒートポンプ装置の熱交換器として用いられることによって、熱交換性能が向上したヒートポンプ装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ  熱交換器、２  扁平管、２ａ  下面、２ｂ  上面、２ｃ  端部、２ｄ  中心、２ｅ  冷媒流路、３  フィン、３ａ  他側部、４  切欠部、４ａ  奥部、４ｂ  挿入部、５  切欠領域、６  排水領域、７  突出部、７ａ  一端部、７ｂ  他端部、８  切起こし片、８ａ−１  第１のスリット立上部、８ａ−２  第２のスリット立上部、８ｂ−１  第１のスリット切断部、８ｂ−２  第２のスリット切断部、１００，１００ａ，１００ｂ  熱交換器、２００  熱交換器、３００  熱交換器、４００  熱交換器。
【図１】
0006465970.tif 000002
【図２】
0006465970.tif 000003
【図３】
0006465970.tif 000004
【図４】
0006465970.tif 000005
【図５Ａ】
0006465970.tif 000006
【図５Ｂ】
0006465970.tif 000007
【図５Ｃ】
0006465970.tif 000008
【図５Ｄ】
0006465970.tif 000009
【図５Ｅ】
0006465970.tif 000010
【図５Ｆ】
0006465970.tif 000011
【図５Ｇ】
0006465970.tif 000012
【図５Ｈ】
0006465970.tif 000013
【図５Ｉ】
0006465970.tif 000014
【図５Ｊ】
0006465970.tif 000015
【図６Ａ】
0006465970.tif 000016
【図６Ｂ】
0006465970.tif 000017
【図６Ｃ】
0006465970.tif 000018
【図６Ｄ】
0006465970.tif 000019
【図６Ｅ】
0006465970.tif 000020
【図６Ｆ】
0006465970.tif 000021
【図６Ｇ】
0006465970.tif 000022
【図６Ｈ】
0006465970.tif 000023
【図６Ｉ】
0006465970.tif 000024
【図６Ｊ】
0006465970.tif 000025
【図７】
0006465970.tif 000026
【図８Ａ】
0006465970.tif 000027
【図８Ｂ】
0006465970.tif 000028
【図８Ｃ】
0006465970.tif 000029
【図８Ｄ】
0006465970.tif 000030
【図８Ｅ】
0006465970.tif 000031
【図８Ｆ】
0006465970.tif 000032
【図８Ｇ】
0006465970.tif 000033
【図８Ｈ】
0006465970.tif 000034
【図８Ｉ】
0006465970.tif 000035
【図８Ｊ】
0006465970.tif 000036
【図９】
0006465970.tif 000037
【図１０】
0006465970.tif 000038
【図１１】
0006465970.tif 000039
【図１２】
0006465970.tif 000040
【図１３】
0006465970.tif 000041
【図１４】
0006465970.tif 000042
【図１５】
0006465970.tif 000043
【図１６】
0006465970.tif 000044
【図１７】
0006465970.tif 000045
【図１８】
0006465970.tif 000046
【図１９】
0006465970.tif 000047
【図２０Ａ】
0006465970.tif 000048
【図２０Ｂ】
0006465970.tif 000049
【図２０Ｃ】
0006465970.tif 000050
【図２０Ｄ】
0006465970.tif 000051
【図２０Ｅ】
0006465970.tif 000052
【図２０Ｆ】
0006465970.tif 000053
【図２１Ａ】
0006465970.tif 000054
【図２１Ｂ】
0006465970.tif 000055
【図２２Ａ】
0006465970.tif 000056
【図２２Ｂ】
0006465970.tif 000057
【図２２Ｃ】
0006465970.tif 000058
【図２２Ｄ】
0006465970.tif 000059
【図２２Ｅ】
0006465970.tif 000060
【図２２Ｆ】
0006465970.tif 000061
【図２３】
0006465970.tif 000062
【図２４】
0006465970.tif 000063