(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が蛇行しながら上下方向に流通するように上下に所定の間隔で並設した複数の伝熱管（３〜６）の両端を交互に接続して形成した伝熱管列を風上側と風下側とにそれぞれ配置し、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各上端の伝熱管（３）（５）の端部同士を端部連絡管（１０）で相互に接続して成るクロスフィンチューブ型熱交換器であって、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列とをそれぞれ上部伝熱管列と下部伝熱管列とに分割すると共に、風上側の上部伝熱管列下端の伝熱管（３）と風下側の下部伝熱管列上端の伝熱管（６）との各端部同士を相互に接続する第１中間部連絡管（１１）と、風上側の下部伝熱管列上端の伝熱管（４）と風下側の上部伝熱管列下端の伝熱管（６）との各端部同士を相互に接続する第２中間部連絡管（１２）とを設け、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各下端の各伝熱管（４）（６）に風上側冷媒出入口管（８）と風下側冷媒出入口管（９）とを接続し、蒸発器として機能させる運転時に冷媒が風上側冷媒出入口管（８）を通して流入し、風上側下部伝熱管列、風下側上部伝熱管列、風上側上部伝熱管列、風下側下部伝熱管列を順次通過して風下側冷媒出入口管（９）から流出し、除霜運転時には上記とは逆の流れとなるべく構成されていることを特徴とするクロスフィンチューブ型熱交換器。
【請求項２】
風上側の下部伝熱管列の下側に、風下側の下部伝熱管列に流入した冷媒が風上側に迂回して流通するように、風下側の下部伝熱管列下端側の伝熱管（６）に下部連絡管（２５）（２６）で接続した氷結防止用伝熱管を設けていることを特徴とする請求項１のクロスフィンチューブ型熱交換器。
【請求項３】
冷媒が蛇行しながら上下方向に流通するように上下に所定の間隔で並設した複数の伝熱管（３〜６）の両端を交互に接続して形成した伝熱管列を風上側と風下側とにそれぞれ配置し、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各下端の伝熱管（４）（６）の端部同士を端部連絡管（１０）で相互に接続して成るクロスフィンチューブ型熱交換器であって、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列とをそれぞれ上部伝熱管列と下部伝熱管列とに分割すると共に、風上側の上部伝熱管列下端の伝熱管（３）と風下側の下部伝熱管列上端の伝熱管（６）との各端部同士を相互に接続する第１中間部連絡管（１１）と、風上側の下部伝熱管列上端の伝熱管（４）と風下側の上部伝熱管列下端の伝熱管（６）との各端部同士を相互に接続する第２中間部連絡管（１２）とを設け、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各上端の各伝熱管（３）（５）に風上側冷媒出入口管（８）と風下側冷媒出入口管（９）とを接続し、蒸発器として機能させる運転時に冷媒が風上側冷媒出入口管（８）を通して流入し、風上側上部伝熱管列、風下側下部伝熱管列、風上側下部伝熱管列、風下側上部伝熱管列を順次通過して風下側冷媒出入口管（９）から流出し、除霜運転時には上記とは逆の流れとなるべく構成されていることを特徴とするクロスフィンチューブ型熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの熱交換器の１種類又は複数種類を上下複数段設けていることを特徴とするクロスフィンチューブ型熱交換器。
【請求項５】
請求項２の熱交換器を最下段に配置したことを特徴とする請求項４のクロスフィンチューブ型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばセパレート形空気調和機の室外機に内装されるクロスフィンチューブ型熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクロスフィンチューブ型熱交換器は、図５（ａ）に示すように、薄板状の多数のフィン３１と、これらフィン３１を水平に貫通する直管状の複数の伝熱管３２・３３とを設けて構成されている。これら伝熱管３２・３３は、紙面手前側と奥側との２つの垂直面に沿って、それぞれ、冷媒が蛇行しながら上下方向に流通するように、所定の間隔で並設されると共に左右両端が交互に接続されている。
【０００３】
すなわち、各伝熱管３２・３３は、下段側から２本ずつが、図において右端側でＵ字状曲管部３４によって相互に接続されたヘアピン形伝熱管にて構成され、また、図において左端側は、同図（ｂ）にも示す冷媒出入口管３２ａ・３３ａが最下段の伝熱管３２・３３にそれぞれ接続され、その上方二本づつが、列内連絡管３２ｂ・３３ｂによって相互に接続されている。そして、上端部に、各列の最上段の伝熱管３２・３３の端部同士を相互に接続する端部連絡管３５が設けられている。
【０００４】
この熱交換器３０を外気が同図（ｂ）中に付記しているような方向で通過するとき、例えば図中実線矢印で示すように、風上側の冷媒出入口管３２ａを通して冷媒を流入させると、この冷媒は風上側の伝熱管列３２…を下側から順次通過し、次いで、風下側の伝熱管列３３…を上段側から順次通過して風下側の冷媒出入口管３３ａを通して流出する。すなわち、同図（ｂ）中に示す側面視で逆Ｕ字状に、風上側から風下側に冷媒が流通する。
【０００５】
このような熱交換器３０をセパレート形空気調和機における室外熱交換器として用い、これと、図示しない圧縮機、四路切換弁、室内熱交換器、膨張機構とによって冷媒循環回路を構成する場合、上記熱交換器３０が凝縮器として機能する冷房運転時には、この熱交換器３０に風下側から風上側に冷媒を流通させ、また、蒸発器として機能する暖房運転時には、上記とは逆に、風上側から風下側に冷媒を流通させることで、いずれの場合にもより良好な熱交換効率を得ることができる。したがって、上記の熱交換器３０は、風上側の冷媒出入口管３２ａが膨張機構を介して室内熱交換器に、また、風下側の冷媒出入口管３３ａが四路切換弁を介して圧縮機にそれぞれ接続される。これにより、暖房運転時には、同図（ｂ）中実線矢印で示すように風上側から風下側に冷媒が流通し、また、四路切換弁を切換えて行う冷房運転時には、図中破線矢印で示すように風上側から風下側に冷媒が流通する。
【０００６】
一方、図６に示すクロスフィンチューブ型の熱交換器４０は、風上側と風下側との各列の最上段に冷媒出入口管３２ａ・３３ａが設けられ、各列の最下段同士を端部連絡管３５で相互に接続して構成されている。この場合、側面視でＵ字状に冷媒が流通することになるが、この構成の熱交換器４０も、暖房運転時に、図中実線矢印で示すように風上側から風下側に冷媒を流通させ、また、冷房運転時に、図中破線矢印で示すように風下側から風上側に冷媒を流通させるように冷媒回路中に介装される。
【０００７】
ところで、冬期などの外気温が低いときの暖房運転では、室外熱交換器の表面に着霜が生じ、したがって、適宜、暖房運転を中断して除霜運転が行われる。これを逆サイクルデフロスト方式、すなわち、室内ファンを停止した状態で、四路切換弁の切換操作により、圧縮機から吐出する高温冷媒を室外熱交換器に供給して除霜する方式では、図５（ｂ）および図６にそれぞれ破線矢印で示すように、冷房運転時と同様の流通方向で、冷媒がこれら熱交換器３０・４０を風下側から風上側に流通して除霜が行われることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示した逆Ｕ字タイプ、若しくは図６に示したＵ字タイプのように、除霜時に風下側から風上側に冷媒が流れるようにしたパス取り形状であると、除霜が効率的に行われ難く、この結果、充分な暖房能力が得られないという問題を生じている。
【０００９】
つまり、暖房運転中の着霜は、熱交換器における風下側よりも風上側に多く発生し、また、冷媒の出口側に多く発生する。したがって、除霜運転時の冷媒流通が風下側から風上側に流れる場合には、暖房運転時に冷媒の出口側であった領域をまず冷媒が通過することでこの領域の霜は溶かされるものの、風上側には、その後の圧力損失に応じて凝縮温度が低下した冷媒が流通することになる。このため、この着霜量の多い風上側を除霜するのに時間がかかり、或いは霜の溶け残りが生じるものとなって、暖房能力の低下を招来する。
【００１０】
この発明は、上記した問題点に鑑みなされたもので、その目的は、除霜時間をより短縮することが可能であり、これによって暖房能力を向上し得るクロスフィンチューブ型熱交換器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１のクロスフィンチューブ型熱交換器は、冷媒が蛇行しながら上下方向に流通するように上下に所定の間隔で並設した複数の伝熱管３〜６の両端を交互に接続して形成した伝熱管列を風上側と風下側とにそれぞれ配置し、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各上端の伝熱管３・５の端部同士を端部連絡管１０で相互に接続して成るクロスフィンチューブ型熱交換器であって、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列とをそれぞれ上部伝熱管列と下部伝熱管列とに分割すると共に、風上側の上部伝熱管列下端の伝熱管３と風下側の下部伝熱管列上端の伝熱管６との各端部同士を相互に接続する第１中間部連絡管１１と、風上側の下部伝熱管列上端の伝熱管４と風下側の上部伝熱管列下端の伝熱管６との各端部同士を相互に接続する第２中間部連絡管１２とを設け、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各下端の各伝熱管４・６に風上側冷媒出入口管８と風下側冷媒出入口管９とを接続し、蒸発器として機能させる運転時に冷媒が風上側冷媒出入口管８を通して流入し、風上側下部伝熱管列、風下側上部伝熱管列、風上側上部伝熱管列、風下側下部伝熱管列を順次通過して風下側冷媒出入口管９から流出し、除霜運転時には上記とは逆の流れとなるべく構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この熱交換器においては、暖房運転時に冷媒を風上側の下部伝熱管列下端の伝熱管４に流入させることで、冷媒は、この風上側下部伝熱管列の各伝熱管４を通過した後、風下側上部伝熱管列・風上側上部伝熱管列・風下側下部伝熱管列を順次通過し、側面視で逆γ字状に流通する。
【００１３】
そして、除霜運転時に冷媒の流通方向が上記とは逆になると、冷媒は、まず、風下側下部伝熱管列、すなわち、暖房運転時における冷媒の出口側を通過し、次いで、風上側上部伝熱管列を流通することになる。したがって、特に、圧力損失に伴う冷媒温度の低下が大きくなる前に、着霜量の多い風上側を流通することになって、この風上側上半部に付着した霜が溶かされる。さらに、霜が溶けて生じたドレン水がその下方に流下するが、このドレン水によって、風上側下半部に付着した霜の除霜が促進される。この結果、全体的な除霜をより速やかに終了させることができ、その分、暖房運転時間の割合が増えるので、全体的な暖房能力が向上する。
【００１４】
請求項２のクロスフィンチューブ型熱交換器は、風上側の下部伝熱管列の下側に、風下側の下部伝熱管列に流入した冷媒が風上側に迂回して流通するように、風下側の下部伝熱管列下端側の伝熱管６に下部連絡管２５・２６で接続した氷結防止用伝熱管を設けていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、除霜運転時に風下側下部伝熱管列の下端側に流入させた冷媒は、風上側下部伝熱管列の下側に設けた氷結防止用伝熱管を一旦迂回した後に、前記逆γ字状に流通する。したがって、前述したように、風上側では、その上半部に付着した霜が溶かされ、さらに、霜が溶けて生じたドレン水によってその下半部の霜も溶かされて流下するが、このドレン水の量が多いと、熱交換器下端部でのドレン水の補水量が増加し、このドレン水が暖房運転時に氷結し易くなる。このため、次の除霜運転時の除霜時間が長くなる。そこで、除霜運転時に風下側に流入した冷媒を一旦風上側下端部に迂回させることで、上記のように氷結したドレン水もこれが速やかに溶かされて排出されることになり、したがって、これによっても、全体的な除霜時間が短縮される。
【００１６】
請求項３のクロスフィンチューブ型熱交換器は、冷媒が蛇行しながら上下方向に流通するように上下に所定の間隔で並設した複数の伝熱管３〜６の両端を交互に接続して形成した伝熱管列を風上側と風下側とにそれぞれ配置し、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各下端の伝熱管４・６の端部同士を端部連絡管１０で相互に接続して成るクロスフィンチューブ型熱交換器であって、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列とをそれぞれ上部伝熱管列と下部伝熱管列とに分割すると共に、風上側の上部伝熱管列下端の伝熱管３と風下側の下部伝熱管列上端の伝熱管６との各端部同士を相互に接続する第１中間部連絡管１１と、風上側の下部伝熱管列上端の伝熱管４と風下側の上部伝熱管列下端の伝熱管６との各端部同士を相互に接続する第２中間部連絡管１２とを設け、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各上端の各伝熱管３・５に風上側冷媒出入口管８と風下側冷媒出入口管９とを接続し、蒸発器として機能させる運転時に冷媒が風上側冷媒出入口管８を通して流入し、風上側上部伝熱管列、風下側下部伝熱管列、風上側下部伝熱管列、風下側上部伝熱管列を順次通過して風下側冷媒出入口管９から流出し、除霜運転時には上記とは逆の流れとなるべく構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この構成では、風上側伝熱管列と風下側伝熱管列との各下端の伝熱管４・６を相互に接続した構成であることから、暖房運転時に冷媒を風上側の上部伝熱管列上端の伝熱管に流入させることで、冷媒は、この風上側上部伝熱管列の各伝熱管を通過した後、風下側下部伝熱管列・風上側下部伝熱管列・風下側上部伝熱管列を順次通過し、側面視でγ字状に流通する。
【００１８】
そして、除霜運転時に冷媒の流通方向が上記とは逆になると、冷媒は、風下側上部伝熱管列を通過後に風上側下部伝熱管列を流通する。したがって、この場合にも、圧力損失に伴う冷媒温度の低下が大きくなる前に着霜量の多い風上側を冷媒が流通することになるので、前記した従来の逆Ｕ字状やＵ字状のパス取り形状の熱交換器に比べ、全体的な除霜時間を短縮することができる。
【００１９】
請求項４のクロスフィンチューブ型熱交換器は、請求項１〜３のいずれかの熱交換器の１種類又は複数種類を上下複数段設けていることを特徴としている。
【００２０】
この場合、各熱交換器に互いに並列に冷媒を流通させることで、前述した効率的な除霜を各熱交換器毎に得ることができる。これにより、熱交換能力が大きく、かつ、除霜性能の良好な大形の熱交換器を得ることができる。
【００２１】
請求項５のクロスフィンチューブ型熱交換器は、請求項４の熱交換器において、請求項２の熱交換器を最下段に配置したことを特徴としている。
【００２２】
すなわち、上下複数段として大形の熱交換器を構成する場合に、最下段に、氷結防止用伝熱管を下端側に備える熱交換器を配置する。これにより、前記同様に、ドレン水の量が多いときに熱交換器下端部で生じ易いドレン水の氷結も、これが速やかに溶かされ排出されることになる。したがって、ドレン水の量が多くなる大形の熱交換器でも、全体的な除霜時間を短縮することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る熱交換器１は、例えばアルミニウム等のように熱伝導が良好な金属からなる薄板状の多数のフィン２と、これらフィン２を水平に貫通する直管状の複数の伝熱管３〜６とを設けて構成されている。これら伝熱管３〜６は、紙面に平行な２つの垂直面に沿って、それぞれ、上下方向に所定の間隔で複数本、図の場合には８本ずつ設けられている。以下、紙面手前側の８本のうちの上半分の４本の伝熱管３を風上側上部伝熱管列、下半分の４本の伝熱管４を風上側下部伝熱管列、紙面奥側の８本のうちの上半分の４本の伝熱管５を風下側上部伝熱管列、下半分の４本の伝熱管６を風下側下部伝熱管列とそれぞれ称して説明する。
【００２５】
各伝熱管３〜６の図において右端側は、下段側から２本ずつが、Ｕ字状の曲管部７によって順次接続されている。なお、１つの曲管部７と、その上下両端から各々水平に延びる一対の伝熱管とは、直管をその中央で１８０°曲げ成形して得られるヘアピン形伝熱管にて一体的に形成されている。また、各伝熱管３〜６の図において左端側は、同図（ｂ）にも示すように、各伝熱管列毎に、下から２段目と３段目との伝熱管の端部同士が、それぞれ、Ｕ字状の列内連絡管３ａ〜６ａによって相互に接続されている。
【００２６】
そして、風上側と風下側との各下部伝熱管列における下端の伝熱管４・６に、風上側冷媒出入口管８、風下側冷媒出入口管９が各々接続される一方、風上側と風下側との各上部伝熱管列における各上端の伝熱管３・５の端部同士が、端部連絡管１０で相互に接続されている。さらに、風上側上部伝熱管列における下端の伝熱管３と風下側下部伝熱管列における上端の伝熱管６との各端部同士が第１中間部連絡管１１によって相互に接続され、また、風上側下部伝熱管列における上端の伝熱管４と風下側下部伝熱管列における下端の伝熱管５との各端部同士が第２中間部連絡管１２によって相互に接続されている。
【００２７】
上記構成の熱交換器１は、セパレート形空気調和機における室外機に、図示しない室外ファンに対面させて内装される。このとき、室外ファンの駆動に伴ってフィン２間を通過する外気が、図１（ｂ）において右から左に通過するものとすると、この熱交換器１は、これを蒸発器として機能させる暖房運転時に、冷媒が風上側冷媒出入口管８を通して流入し、風下側冷媒出入口管９を通して流出するように冷媒回路中に介装される。
【００２８】
このとき、風上側冷媒出入口管８を通して流入した冷媒は、図中実線矢印で示すように、まず、風上側下部伝熱管列の各伝熱管４を下側から順次通過した後、第２中間部連絡管１２を通して風下側上部伝熱管列下端の伝熱管５に流入する。したがって、次にはこの伝熱管列の各伝熱管５を順次通過することになる。その後、端部連絡管１０を通して風上側上部伝熱管列上端の伝熱管３に流入し、この伝熱管列の各伝熱管３を上側から順次通過した後、第１中間部連絡管１１を通して風下側下部伝熱管列上端の伝熱管６に送られ、この伝熱管列の各伝熱管６を順次通過した後に、風下側冷媒出入口管９を通して流出する。
【００２９】
このように、上記の熱交換器１は、図１（ｂ）に示す側面視で冷媒流れが略逆γ字状となるパス取り形状で形成されている。暖房運転時には、上記のような経路で冷媒がこの熱交換器１を流通する際に、フィン２間を通過する外気から吸熱して蒸発し、この熱エネルギーが室内熱交換器で室内に放熱される。
【００３０】
ところで、外気温度が低い状態で上記のような暖房運転を継続すると、熱交換器１に次第に着霜が生じ、これによって外気の流通が損なわれるようになって熱交換効率が低下する。そこで、適宜、除霜運転に切換えられるが、これを、室内機内における室内ファンを停止し、冷媒循環サイクルを上記とは逆にした逆サイクルデフロスト運転によって行う場合には、この熱交換器１を通過する冷媒の流れ方向は上記とは逆になる。すなわち、図１（ｂ）に破線矢印で示すように、まず、冷媒は風下側冷媒出入口管９を通して流入した後、風下側の下半部、風上側の上半部、風下側の上半部、風上側の下半部を順次通過して、風上側冷媒出入口管８を通して流出する。
【００３１】
このように、除霜運転時に冷媒流れが暖房運転時とは逆方向に生じる場合に、前記した逆γ字状のパス取り形状になっていることで、この除霜運転が効率的に行われる。すなわち、暖房運転の継続に伴う着霜は、風下側の面よりも風上側の面に多く生じ、また、冷媒の出口側で多く生じる。これに対し、除霜時における冷媒の流通が上記のように切換わると、冷媒は、まず、暖房運転時における冷媒の出口側、すなわち、風下側の下半部を通過し放熱して、この領域に生じた霜を溶かすことになる。そして、この領域での放熱に伴って凝縮した冷媒は、その後にこの熱交換器１を通過する際の圧力損失に伴って凝縮温度が次第に低下していくが、上記した風下側下半部の次には、風上側上半部に送られるので、この領域をより高温の温度状態の冷媒が流通することになる。
【００３２】
この結果、風上側上半部に生じた霜に、図２に示すように、この領域を流通する冷媒から充分な熱量が付与されてこれが速やかに溶かされ、ドレン水１３となってフィン２を伝って流下する。
【００３３】
一方、風上側下半部は、冷媒がこの領域での前記伝熱管４を最後に流通する領域となり、したがって、このときの冷媒は温度の低下を生じたものとなっているが、上記した風上側上半部からフィン２を伝ってドレン水１３が流下する際に、このドレン水１３からも、風上側下半部に生じている霜に熱量が付与される。これによって、この領域の除霜も速やかに生じさせることができる。この結果、熱交換器１の全体にわたり、短時間での除霜が可能となる。
【００３４】
なお、前記したように、暖房運転時には冷媒を風上側から風下側に流した方がより良好な熱交換効率が得られるが、上記熱交換器１では、各上部伝熱管列については風下側から風上側へと冷媒が流通することになって、上記関係が満たされず、この結果、暖房運転時の熱交換器効率は若干低下する。しかしながら、上記のように、除霜運転時間を短縮し得ることで暖房運転時間が長くなり、これによって、全体的な暖房性能を向上することができる。
【００３５】
図３には、この発明の他の実施形態におけるクロスフィンチューブ型熱交換器１を示している。この熱交換器１は、同図（ａ）に示すように、全体形状が平面視で略Ｌ字状に形成されている。そして、この熱交換器１は、同図（ｂ）に示すように、前記図１（ｂ）に示した熱交換器とほぼ同様に逆γ字のパス取り形状を各々採用した上下３段の熱交換器２１〜２３を設けて構成されている。なお、本実施形態では、フィン２は各熱交換器２１〜２３毎に上下に分離されてはおらず、上下方向の全体にわたって一体形状で形成されている。したがって、以下では、上段の熱交換器を第１熱交換部２１、中段の熱交換器を第２熱交換部２２、下段の熱交換器を第３熱交換部２３と称して説明する。
【００３６】
最上段の第１熱交換部２１には、その下端側の風上側と風下側とに各々冷媒出入口管８ａ・９ａが設けられ、上端側の端部連絡管１０と、中間高さ位置で相互に交差する第１中間部連絡管１１および第２中間部連絡管１２とによって、風上側と風下側との各伝熱管が相互に連結されている。同様に、中段の第２熱交換部２２にも、その下端側の風上側と風下側とに各々冷媒出入口管８ｂ・９ｂが設けられ、この第２熱交換器２２における上端側の端部連絡管１０と、中間高さ位置の第１・第２中間部連絡管１１・１２とによって、風上側と風下側との各伝熱管が相互に連結されている。また、下段の第３熱交換部２３も、その下端側の風上側と風下側とに各々冷媒出入口管８ｃ・９ｃが設けられ、この第３熱交換器２３における上端側の端部連絡管１０と、中間高さ位置の第１・第２中間部連絡管１１・１２とによって、風上側と風下側との各伝熱管が相互に連結されている。
【００３７】
そして、第１〜第３熱交換部２１〜２３の各風上側冷媒出入口管８ａ〜８ｃは、冷媒を分流または合流させるための図示しない風上側ヘッダにそれぞれ接続され、同様に、各風下側冷媒出入口管９ａ〜９ｃは風下側ヘッダにそれぞれ接続されている。したがって、例えば、風上側ヘッダを通して冷媒がこの熱交換器１に供給されると、同図中一点鎖線矢印で示すように、各熱交換部２１〜２３毎に、逆γ字のパス取り形状に応じた冷媒の流通が互いに並行に生じ、風下側ヘッダで合流して流出していくことになる。
【００３８】
なお、第３熱交換部２３の下端側には、同図（ａ）に示すように、風下側冷媒出入口管９ｃよりも下側にさらに１本の氷結防止用伝熱管２４が設けられている。この伝熱管２４の図において左端側は、風下側冷媒出入口管９ｃが接続された伝熱管６に曲管部７を介して接続されている。一方、風上側冷媒出入口管８ｃの下側には、図示してはいないが、左端側で相互に連結された２本の氷結防止用伝熱管がさらに設けられており、これら氷結防止用伝熱管のうちの下側の伝熱管の端部と、上記風下側の氷結防止用伝熱管２４の端部とが、同図（ｂ）に示す第１下部連絡管２５によって相互に接続されている。また、風上側の氷結防止用伝熱管のうちの上側の伝熱管の端部は、風下側冷媒出入口管９ｃの上段に位置する伝熱管の端部に、第２下部連絡管２６を介して接続されている。
【００３９】
このような構成により、後述する除霜運転時に、同図（ｂ）で一点鎖線矢印とは逆方向に、風下側冷媒出入口管９ｃを通して冷媒が流入すると、この冷媒は、風下側の氷結防止用伝熱管２４を通過後に第１下部連絡管２５を通して風上側に送られ、この風上側の２本の氷結防止用伝熱管を通過する。その後、第２下部連絡管２６を通して風下側に送られ、以降は、前記した逆γ字のパス取り形状に応じてこの第３熱交換部２３を流通し、風上側冷媒出入口管８ｃを通して流出することになる。
【００４０】
上記構成の熱交換器１は、図１を参照して説明した前記熱交換器と同様に、暖房運転時に、冷媒が図中一点鎖線矢印で示すように各熱交換部２１〜２３を通過した後に、各風下側冷媒出入口管９ａ〜９ｃを通して流出するように冷媒回路中に介装される。
【００４１】
そして、除霜運転時には、上記とは逆方向で冷媒が各熱交換部２１〜２３を流通することになり、これによって、各熱交換部２１〜２３毎に、冷媒が風下側下半部から風上側上半部へと流通する。したがって、前記同様に、着霜量の多い領域をより高温の冷媒が通過することで、特に風上側上半部の霜も速やかに溶かされ、また、風上側下半部の除霜も、その上半部から流下するドレン水で促進されることになって、全体にわたる除霜を短時間で完了させることができる。
【００４２】
なお、上記のように３段の熱交換部２１〜２３を設けて大形化した熱交換器１では全体的な着霜量が多くなる。これに伴い、フィン２を伝って流下するドレン水の量も多くなって、熱交換器下端部でのドレン水の補水量が増加し、このドレン水が暖房運転時に氷結し易くなる。そして、次の除霜運転時にこの氷結したドレン水を溶かして排出することが必要になって、除霜時間が長くなる。
【００４３】
このような場合に、上記熱交換器１では、前記したように、第３熱交換部２３の下端側に風下側冷媒出入口管９ｃを通して流入した高温の冷媒を一旦風上側に迂回させて前記した氷結防止用伝熱管を通して冷媒を流通させるようになっている。これにより、熱交換器１の下端側で氷結したドレン水も速やかに溶かされて排出されることになり、したがって、これによっても、全体的な除霜時間が短縮される。
【００４４】
図４には、この本発明のさらに他の実施形態におけるクロスフィンチューブ型熱交換器１を示している。この熱交換器１は、風上側冷媒出入口管８と風下側冷媒出入口管９とを、風上側と風下側との各上部伝熱管列の上端の各伝熱管に各々接続すると共に、端部連絡管１０を、各下部伝熱管列の下端の各伝熱管の端部同士の間に設けて、略γ字状のパス取り形状に構成されている。
【００４５】
この場合、実線矢印で示すように、暖房運転時に冷媒を風上側冷媒出入口管８を通して流入させることで、冷媒は、風上側上部伝熱管列の各伝熱管を通過した後、風下側下部伝熱管列・風上側下部伝熱管列・風下側上部伝熱管列を順次通過し、側面視でγ字状に流通する。
【００４６】
そして、除霜運転時に、図中破線矢印で示すように、冷媒の流通方向が上記とは逆になると、冷媒は、風下側上部伝熱管列を通過後に風上側下部伝熱管列を流通する。したがって、この場合にも、圧力損失に伴う冷媒温度の低下が大きくなる前に着霜量の多い風上側を冷媒が流通することになるので、前記した従来の逆Ｕ字状やＵ字状のパス取り形状を有する熱交換器に比べ、全体的な除霜時間を短縮することができる。
【００４７】
以上にこの発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記各形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更することができる。例えば、図３を参照して説明した実施形態では、それぞれ逆γ字状のパス取り形状を有する第１〜第３熱交換部２１〜２３を上下多段に設けた構成を例に挙げたが、図３における第３熱交換部２３のように下端部に氷結防止用伝熱管を備える熱交換器を上下多段に、また、図４を参照して説明したγ字状のパス取り形状を有する熱交換器を上下多段に設けた構成とすることも可能である。
【００４８】
さらに、例えば最上段を逆γ字状のパス取り形状の熱交換器、中段をγ字状のパス取り形状を有する熱交換器、最下段を、下端部に氷結防止用伝熱管を備える逆γ字状のパス取り形状の熱交換器のように、上記した３種類の熱交換器のいずれか複数種類を組み合わせて構成することも可能である。
【００４９】
この場合に、最下段の熱交換器として、下端部に氷結防止用伝熱管を備える熱交換器を配置することにより、ドレン水の量が多いときに熱交換器下端部で生じ易いドレン水の氷結も、これが速やかに溶かされ排出されることになって、ドレン水の量が多くなる大形の熱交換器でも全体的な除霜時間が短縮される。
【００５０】
なお、上記のように上下複数段の構成とする場合のフィン形状については、上下方向に一体のものとすることも、また、各熱交換器に対応して分離した形状とすることも可能である。
【００５１】
また、上記各形態では、セパレート形空気調和機の室外機に内装される熱交換器を例に挙げて説明したが、一体形空気調和機などのその他の形式の空気調和機に内装される熱交換器にも本発明を適用して構成することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明の請求項１のクロスフィンチューブ型熱交換器においては、風上側と風下側との各伝熱管列を上下に分割し、これらを第１・第２中間部連絡管を設けて相互に接続した構成であるので、除霜運転時の冷媒の流通方向が暖房運転時とは逆になったときに、圧力損失に伴う冷媒温度の低下が大きくなる前に着霜量の多い風上側に冷媒を流通させることができる。これによって、風上側上半部に付着した霜を溶かし、さらに、霜が溶けて生じたドレン水によって、風上側下半部の除霜を促進することができる。この結果、全体的な除霜をより速やかに終了させて除霜運転時間を短縮することができるので、その分、暖房運転時間の割合が増加し、全体的な暖房能力が向上する。
【００５３】
請求項２のクロスフィンチューブ型熱交換器においては、風下側における下端側に流入した冷媒が風上側に一旦迂回して流通するようになっているので、霜が溶けて生じたドレン水の量が多く、これが次の暖房運転時に熱交換器の下端側で氷結した場合でも、除霜運転への切換時にこれが速やかに溶かされ排出されることになる。したがって、これによっても全体的な除霜時間を短縮することができる。
【００５４】
請求項３のクロスフィンチューブ型熱交換器においては、冷媒が側面視でγ字状に流通するパス取り形状であり、この場合も、除霜運転時に冷媒の流通方向が暖房運転時とは逆になると、冷媒は、風下側上部伝熱管列を通過後に風上側下部伝熱管列を流通する。したがって、この熱交換器においても、圧力損失に伴う冷媒温度の低下が大きくなる前に着霜量の多い風上側を冷媒が流通することになるので、前記した従来の逆Ｕ字状やＵ字状のパス取り形状を有する熱交換器に比べ、全体的な除霜時間を短縮することができる。
とができる。
【００５５】
請求項４のクロスフィンチューブ型熱交換器においては、上下複数段の熱交換器に互いに並列に冷媒を流通させることで、前述した効率的な除霜を各熱交換器毎に得ることができる。これにより、熱交換能力が大きく、かつ、除霜性能の良好な大形の熱交換器を得ることができる。
【００５６】
請求項５のクロスフィンチューブ型熱交換器においては、上下複数段の構成とする場合に、最下段に、氷結防止用伝熱管を下端側に備える熱交換器を配置するので、ドレン水の量が多いときに熱交換器下端部で生じ易いドレン水の氷結も、これが速やかに溶かされ排出されることになって、ドレン水の量が多くなる大形の熱交換器でも全体的な除霜時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態におけるクロスフィンチューブ型熱交換器を示すもので、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
【図２】上記熱交換器における除霜運転時の状態を説明するための斜視図である。
【図３】この発明の他の実施形態におけるクロスフィンチューブ型熱交換器を示すもので、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態におけるクロスフィンチューブ型熱交換器を示す側面図である。
【図５】従来のクロスフィンチューブ型熱交換器を示すもので、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
【図６】従来の他のクロスフィンチューブ型熱交換器の側面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器
２  フィン
３  伝熱管
４  伝熱管
５  伝熱管
６  伝熱管
８  風上側冷媒出入口管
９  風下側冷媒出入口管
１０  端部連絡管
１１  第１中間部連絡管
１２  第２中間部連絡管
２１  第１熱交換部
２２  第２熱交換部
２３  第３熱交換部
２５  第１下部連絡管
２６  第２下部連絡管
【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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