(57)【要約】  熱交換器は、上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、を備え、複数のフィンのそれぞれは、上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、扁平管は、当該扁平管の長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、第１端部と第１側縁部との間は、第２端部と第１側縁部との間よりも近接しており、複数のフィンのそれぞれは、第１側縁部と第１端部との間、及び第２側縁部と第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、上下方向に延伸した導水部と、扁平管の下方に位置する下縁部と、導水部の下方に位置し、下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有する。
2020070869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、
前記複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、
を備え、
前記複数のフィンのそれぞれは、前記上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、
前記扁平管は、当該扁平管の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、
前記第１端部と前記第１側縁部との間は、前記第２端部と前記第１側縁部との間よりも近接しており、
前記複数のフィンのそれぞれは、
前記第１側縁部と前記第１端部との間、及び前記第２側縁部と前記第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、前記上下方向に延伸した導水部と、
前記上下方向で前記扁平管の下方に位置する下縁部と、
前記上下方向で前記導水部の下方に位置し、前記下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有する熱交換器。
【請求項２】
前記凸状縁部の下端での幅寸法をＷ１とし、前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２としたとき、
Ｗ１≦Ｗ２の関係が満たされる請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２とし、前記導水部の幅寸法をＷ３としたとき、
Ｗ３≦Ｗ２の関係が満たされる請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記扁平管は、平面状の上面を有しており、
前記上面は、前記導水部に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記導水部は、前記第１側縁部と前記第１端部との間に形成された第１導水部と、前記第２側縁部と前記第２端部との間に形成された第２導水部と、を有しており、
前記扁平管は、平面状の上面を有しており、
前記上面は、前記第１導水部又は前記第２導水部の一方に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜しており、
前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の前記一方の下方に形成されており、
前記下縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の他方の下方にまで形成されており、
前記下縁部は、前記凸状縁部に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記複数のフィンは、第１フィンと、間隔を空けて前記第１フィンと隣り合う第２フィンと、を有しており、
前記導水部は、前記第１側縁部と前記第１端部との間に形成された第１導水部と、前記第２側縁部と前記第２端部との間に形成された第２導水部と、を有しており、
前記第１フィンの前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の一方の下方に形成されており、
前記第２フィンの前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の他方の下方に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記複数のフィンのそれぞれは、前記扁平管及び前記導水部の上方に位置する上縁部を有しており、
前記扁平管の延伸方向に沿って見たとき、前記上縁部の輪郭は、前記下縁部及び前記凸状縁部の輪郭と同一の形状を有する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の熱交換器を備え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、複数のフィンと、複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、を有する熱交換器、及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、パラレルフロー型の熱交換器が記載されている。この熱交換器は、複数の偏平チューブと複数のフィンとを有している。フィンの下縁には、風上側から風下側に向かって低くなる斜辺と、斜辺の最下部であるピーク部と、が形成されている。同文献には、フィンに付着した結露水又は除霜水は、重力でフィンの下縁まで垂れた後、ピーク部から滴下することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９１１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の熱交換器では、水の自重と表面張力との釣り合いにより水がピーク部から滴下せず、フィンの下縁に水が保持されてしまう場合がある。このため、熱交換器の排水性が必ずしも向上しないという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、排水性を向上させることができる熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置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、互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、前記複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、を備え、前記複数のフィンのそれぞれは、前記上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、前記扁平管は、当該扁平管の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、前記第１端部と前記第１側縁部との間は、前記第２端部と前記第１側縁部との間よりも近接しており、前記複数のフィンのそれぞれは、前記第１側縁部と前記第１端部との間、及び前記第２側縁部と前記第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、前記上下方向に延伸した導水部と、前記上下方向で前記扁平管の下方に位置する下縁部と、前記上下方向で前記導水部の下方に位置し、前記下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有するものである。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、本発明に係る熱交換器を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のフィンのそれぞれにおいて、導水部を伝って流れ落ちて凸状縁部に達した水は、導水部を流れ落ちた勢いにより、凸状縁部から離脱して下方に滴下する。また、複数のフィンのそれぞれにおいて、導水部を伝って凸状縁部に流れ落ちた水には、下縁部を伝って凸状縁部に達した水も合流する。これにより、凸状縁部では水の自重が増大するため、凸状縁部からの水の離脱がさらに生じやすくなる。したがって、本発明によれば、水が表面張力により下縁部又は凸状縁部に保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器の排水性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１００の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の実施例１に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の実施例２に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３の実施例１に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の実施例２に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の変形例に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態７に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７の変形例に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態８に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。
【図１８】本発明の実施の形態８に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態９に係る冷凍サイクル装置２００の構成を示す冷媒回路図である。
【図２０】本発明の実施の形態９に係る冷凍サイクル装置２００における室外機１１０の要部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る熱交換器について説明する。図１は、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成を示す正面図である。図１の上下方向は、重力方向に沿った上下方向を表している。図２は、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。熱交換器１００は、扁平管３０の内部を流通する内部流体と、熱交換器１００に供給される空気と、の熱交換を行うクロスフィン式の熱交換器である。熱交換器１００は、例えば、冷凍サイクル装置の熱源側熱交換器又は負荷側熱交換器として用いられる。熱交換器１００が冷凍サイクル装置に用いられる場合、内部流体としては冷媒が用いられる。熱交換器１００を通過する空気の流れ方向は、図２中で上向き又は下向きのいずれであってもよい。空気の流れ方向については後述する。以下の説明において、各構成部材の設置姿勢及び各構成部材同士の位置関係は、原則として、熱交換器１００を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００１０】
図１及び図２に示すように、熱交換器１００は、間隔を空けて互いに並列して配置された複数のフィン１０と、互いに並列して配置され、複数のフィン１０と交差して延伸した複数の扁平管３０と、を有している。
【００１１】
複数のフィン１０のそれぞれは、一方向に長い長方形平板状の形状を有している。フィン１０のそれぞれの長手方向は、重力方向と平行になっている。すなわち、フィン１０のそれぞれは、重力方向に沿って延伸している。複数のフィン１０は、重力方向及び空気の流れ方向のいずれとも垂直な水平方向、すなわち図１及び図２の左右方向に沿って並列している。互いに隣り合う２つのフィン１０の間の隙間１１は、空気が流通する空気通路となる。フィン１０のそれぞれは、例えばアルミニウム製である。
【００１２】
複数の扁平管３０のそれぞれは、水平方向すなわち図１及び図２の左右方向に沿って延伸している。複数の扁平管３０のそれぞれは、扁平な断面形状を有している。以下、扁平管３０の延伸方向と垂直な断面における長径方向のことを、単に扁平管３０の長径方向という場合がある。複数の扁平管３０は、各扁平管３０の長径方向が空気の流れ方向に沿うように配置されている。複数の扁平管３０は、重力方向に沿って並列している。扁平管３０のそれぞれは、例えばアルミニウム製である。
【００１３】
また、熱交換器１００は、液ヘッダ１０１及びガスヘッダ１０２を有している。液ヘッダ１０１には、複数の扁平管３０のそれぞれの延伸方向一端部が接続されている。ガスヘッダ１０２には、複数の扁平管３０のそれぞれの延伸方向他端部が接続されている。液ヘッダ１０１及びガスヘッダ１０２はいずれも、筒状の形状を有し、上下方向に延伸している。液ヘッダ１０１には、熱交換器１００が蒸発器として機能する場合の流入口となる流入口１０３が設けられている。流入口１０３は、液ヘッダ１０１のうちの下部に設けられている。ガスヘッダ１０２には、熱交換器１００が蒸発器として機能する場合の流出口となる流出口１０４が設けられている。流出口１０４は、ガスヘッダ１０２のうちの上下方向の中央部に設けられている。
【００１４】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。図３の上下方向は、重力方向に沿った上下方向を表している。フィン１０の長手方向は、重力方向に沿った図３の上下方向である。また、フィン１０の長手方向と直交するフィン１０の幅方向は、図３の左右方向である。本実施の形態では、扁平管３０の長径方向も図３の左右方向である。空気の流れ方向は、図３の右向き又は左向きである。
【００１５】
図３に示すように、フィン１０は、それぞれ上下方向に沿って直線状に延伸する一対の縁部として、第１側縁部１０ａ及び第２側縁部１０ｂを有している。空気の流れに対して、第１側縁部１０ａ又は第２側縁部１０ｂの一方はフィン１０の前縁となり、他方はフィン１０の後縁となる。第２側縁部１０ｂには、複数の扁平管３０がそれぞれ側方から挿入される複数の扁平な切欠き１２が形成されている。切欠き１２に挿入された扁平管３０は、ろう付け等によってフィン１０と接合されている。
【００１６】
扁平管３０は、当該扁平管３０の長径方向の端部として、フィン１０の第１側縁部１０ａ側に位置する第１端部３０ａと、フィン１０の第２側縁部１０ｂ側に位置する第２端部３０ｂと、を有している。第１端部３０ａと第１側縁部１０ａとの間は、第２端部３０ｂと第１側縁部１０ａとの間よりも近接している。第２端部３０ｂと第２側縁部１０ｂとの間は、第１端部３０ａと第２側縁部１０ｂとの間よりも近接している。また、扁平管３０は、第１端部３０ａと第２端部３０ｂとを接続する面として、上面３０ｃ及び下面３０ｄを有している。上面３０ｃ及び下面３０ｄはいずれも、平面状に形成されている。上面３０ｃと下面３０ｄとは、互いに平行となるように形成されている。本実施の形態では、扁平管３０は、上面３０ｃ及び下面３０ｄがいずれも水平面に沿うように配置されている。
【００１７】
扁平管３０の第２端部３０ｂは、フィン１０の第２側縁部１０ｂに沿って配置されている。一方、扁平管３０の第１端部３０ａは、フィン１０の第１側縁部１０ａにまで達していない。扁平管３０の内部には、内部流体を流通させる複数の流体通路３１が形成されている。複数の流体通路３１は、第１端部３０ａと第２端部３０ｂとの間に、扁平管３０の長径方向に沿って並列している。流体通路３１のそれぞれは、扁平管３０の延伸方向に沿って延伸している。
【００１８】
フィン１０の表裏両面の表面において、第１側縁部１０ａと扁平管３０の第１端部３０ａとの間には、上下方向に帯状に延伸した導水部１３が形成されている。導水部１３は、フィン１０の表面又は扁平管３０の表面に生じた水を下方に導く直線状の流路となる。導水部１３は、水の流れを阻害しないように、例えば平坦に形成されている。図３における導水部１３は、第１側縁部１０ａと、複数の扁平管３０のそれぞれの第１端部３０ａを通る直線Ｌ１と、の間の帯状の領域である。
【００１９】
また、フィン１０は、扁平管３０の下方に位置する部分に形成された下縁部１０ｃを有している。下縁部１０ｃは、フィン１０の外縁の一部である。下縁部１０ｃは、第１側縁部１０ａ及び第２側縁部１０ｂと垂直でフィン１０の幅方向と平行な直線状に形成されている。フィン１０は、下縁部１０ｃが水平面に沿うように配置されている。
【００２０】
さらに、フィン１０は、導水部１３の下方に位置する部分に形成された凸状縁部１０ｄを有している。凸状縁部１０ｄは、フィン１０の外縁の一部である。凸状縁部１０ｄは、下縁部１０ｃと隣接して設けられており、下縁部１０ｃに対して下方に突出するように形成されている。すなわち、凸状縁部１０ｄは、下縁部１０ｃの延長線を基準として、当該延長線よりも下方に突出している。また、凸状縁部１０ｄは、下縁部１０ｃよりも下方に位置している。凸状縁部１０ｄは、導水部１３の真下に位置している。
【００２１】
凸状縁部１０ｄは、例えば、台形状又は三角形状の形状を有している。凸状縁部１０ｄは、凸状縁部１０ｄの下端に位置する底縁１０ｄ１と、第１側縁部１０ａと底縁１０ｄ１とを接続する第１側縁１０ｄ２と、下縁部１０ｃと底縁１０ｄ１とを接続する第２側縁１０ｄ３と、を有している。底縁１０ｄ１は、例えば、第１側縁部１０ａと垂直な直線状に形成されている。フィン１０は、底縁１０ｄ１が水平面に沿うように配置されている。第１側縁１０ｄ２は、例えば、第１側縁部１０ａの延長線上に延びた直線状に形成されている。第２側縁１０ｄ３は、例えば、第１側縁部１０ａに対して傾斜した直線状に形成されている。第２側縁１０ｄ３の水平面からの傾きは、下縁部１０ｃの水平面からの傾きよりも大きくなっている。図３に示す例では、底縁１０ｄ１、第１側縁１０ｄ２及び第２側縁１０ｄ３がいずれも直線状に形成されているが、底縁１０ｄ１、第１側縁１０ｄ２及び第２側縁１０ｄ３の少なくとも１つは曲線状に形成されていてもよい。また、第２側縁１０ｄ３と下縁部１０ｃとは、曲線を介して滑らかに接続されていてもよい。
【００２２】
熱交換器１００が蒸発器として機能する場合、フィン１０及び扁平管３０の表面には、空気中の水分が凝縮した凝縮水が生じる。また、熱交換器１００に付着した霜が除霜運転などにより融解すると、フィン１０及び扁平管３０の表面には、霜が融解した融解水が生じる。図３では、これらの水の流れの例を破線矢印で表している。例えば、フィン１０の表面のうち２つの扁平管３０に挟まれた部分に生じた水は、フィン１０の表面を伝って徐々に下方に流れ落ち、下側の扁平管３０の上面３０ｃに達する。上面３０ｃに達した水又は上面３０ｃで生じた水は、上面３０ｃに沿って移動して導水部１３まで達すると、導水部１３を伝って下方に流れ落ちる。導水部１３では、フィン１０の各部分で生じた水が次々に合流する。このため、導水部１３を伝って流れ落ちる水の量は、導水部１３の下方ほど多くなる。これにより、導水部１３を伝って流れ落ちる水の速度は、導水部１３の下方ほど速くなる。すなわち、導水部１３では、水が徐々に勢いを増しながら下方に流れ落ちる。
【００２３】
導水部１３を伝って流れ落ちた水は、導水部１３の下方に位置する凸状縁部１０ｄに達する。導水部１３を伝って凸状縁部１０ｄに流れ落ちた水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、導水部１３を流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。
【００２４】
ここで、熱交換器１００における空気の流れ方向について説明する。上記のとおり、空気の流れ方向は、図３の左右方向のうち右向き又は左向きのいずれであってもよい。ただし、熱交換器１００の着霜量を低減するという観点では、空気の流れ方向は図３で右向きであるのが望ましい。この点について説明する。図３に示す構成では、フィン１０に対して扁平管３０が第２側縁部１０ｂ寄りに設けられている。これにより、熱交換器１００が蒸発器として機能する場合、第１側縁部１０ａの温度は、第２側縁部１０ｂの温度よりも高くなる。このため、空気の流れ方向が図３で右向きである場合、フィン１０の前縁となる第１側縁部１０ａの温度を、流入する空気の温度に近づけることができる。したがって、空気の流れ方向が図３で右向きである場合、熱交換器１００の着霜量を低減することができる。
【００２５】
一方で、熱交換器１００の排水性をより向上させるという観点では、空気の流れ方向は図３で左向きであるのが望ましい。これは、フィン１０又は扁平管３０の表面に生じた水が、空気の流れによって導水部１３に導かれやすくなるためである。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成について、具体例を挙げて説明する。図４は、本実施の形態の実施例１に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。ここで、図４並びに後述する図５、図６、図８〜図１４、図１８及び図２０では、図３に対応する断面を示している。図４に示す熱交換器１００において、凸状縁部１０ｄの下端に位置する底縁１０ｄ１の幅寸法をＷ１とし、凸状縁部１０ｄの上端に位置する付け根部１０ｄ４の幅寸法をＷ２とする。幅寸法Ｗ１及びＷ２は、いずれもフィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ１は幅寸法Ｗ２以下である（Ｗ１≦Ｗ２）。底縁１０ｄ１の幅寸法Ｗ１は、凸状縁部１０ｄが三角形状である場合にはほぼ０であり、凸状縁部１０ｄが台形状である場合には０よりも大きくなる。
【００２７】
図５は、本実施の形態の実施例２に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図５に示す熱交換器１００において、導水部１３の幅寸法、すなわち第１側縁部１０ａと第１端部３０ａとの間の幅寸法をＷ３とする。幅寸法Ｗ３は、フィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ３は幅寸法Ｗ２以下である（Ｗ３≦Ｗ２）。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１００は、互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィン１０と、複数のフィン１０と交差して延伸した扁平管３０と、を備えている。複数のフィン１０のそれぞれは、上下方向に沿った縁部である第１側縁部１０ａ及び第２側縁部１０ｂを有している。扁平管３０は、当該扁平管３０の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部３０ａと第２端部３０ｂとを有している。第１端部３０ａと第１側縁部１０ａとの間は、第２端部３０ｂと第１側縁部１０ａとの間よりも近接している。複数のフィン１０のそれぞれは、上下方向に延伸した導水部１３と、上下方向で扁平管３０の下方に位置する下縁部１０ｃと、上下方向で導水部１３の下方に位置し、下縁部１０ｃに対して下方に突出した凸状縁部１０ｄと、を有する。導水部１３は、第１側縁部１０ａと第１端部３０ａとの間、及び第２側縁部１０ｂと第２端部３０ｂとの間、の少なくとも一方に形成されている。
【００２９】
この構成によれば、導水部１３を伝って流れ落ちて凸状縁部１０ｄに達した水は、導水部１３を流れ落ちた勢いにより、凸状縁部１０ｄから離脱して下方に滴下する。また、導水部１３を伝って凸状縁部１０ｄに流れ落ちた水には、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水も合流する。これにより、凸状縁部１０ｄに集まる水の自重が増大するため、凸状縁部１０ｄからの水の離脱がさらに生じやすくなる。したがって、本実施の形態によれば、水が表面張力により下縁部１０ｃ又は凸状縁部１０ｄに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施の形態に係る熱交換器１００では、凸状縁部１０ｄの下端での幅寸法をＷ１とし、凸状縁部１０ｄの上端での幅寸法をＷ２としたとき、Ｗ１≦Ｗ２の関係が満たされる。この構成によれば、フィン１０の幅方向で広い範囲の水を凸状縁部１０ｄの下端に集めることができるため、凸状縁部１０ｄに集まる水の自重を増大させることができる。したがって、凸状縁部１０ｄからの水の離脱をさらに生じやすくすることができるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る熱交換器１００では、凸状縁部１０ｄの上端での幅寸法をＷ２とし、導水部１３の幅寸法をＷ３としたとき、Ｗ３≦Ｗ２の関係が満たされる。この構成によれば、導水部１３を伝って流れ落ちる水をより確実に凸状縁部１０ｄに到達させることができるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。さらに、Ｗ３＜Ｗ２の関係が満たされることがより望ましい。Ｗ３＜Ｗ２の関係が満たされる場合、最下段の扁平管３０の第１端部３０ａに沿って下面３０ｄ側に回り込みつつ流れ落ちた水をも、より確実に凸状縁部１０ｄに到達させることができる。
【００３２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る熱交換器について説明する。図６は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、複数の扁平管３０のそれぞれは、上面３０ｃ及び下面３０ｄが水平面に対して傾斜するように配置されている。複数の扁平管３０のそれぞれにおいて、上面３０ｃの第１端部３０ａ側の高さ位置は、上面３０ｃの第２端部３０ｂ側の高さ位置よりも低くなっている。また、複数の扁平管３０のそれぞれにおいて、下面３０ｄの第１端部３０ａ側の高さ位置は、下面３０ｄの第２端部３０ｂ側の高さ位置よりも低くなっている。これにより、上面３０ｃ及び下面３０ｄのそれぞれは、導水部１３に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。
【００３３】
フィン１０のうち２つの扁平管３０に挟まれた部分に生じた凝縮水又は融解水は、フィン１０の表面を伝って徐々に下方に流れ落ち、下側の扁平管３０の上面３０ｃに達する。上面３０ｃに達した水又は上面３０ｃで生じた水は、傾斜した上面３０ｃに沿って導水部１３側に流れ落ち、さらに導水部１３を伝って下方に流れ落ちる。導水部１３を伝って凸状縁部１０ｄに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、導水部１３を流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。
【００３４】
本実施の形態では、空気の流れ方向は図６で右向き又は左向きのいずれであってもよい。熱交換器１００の着霜量を低減するという観点では、空気の流れ方向は図６で右向きであるのが望ましい。熱交換器１００の排水性をより向上させるという観点では、空気の流れ方向は図６で左向きであるのが望ましい。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１００では、扁平管３０は平面状の上面３０ｃを有している。上面３０ｃは、導水部１３に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。この構成によれば、水が上面３０ｃに沿って導水部１３側に流れ落ちるため、導水部１３を伝って流れ落ちる水の勢いを増大させることができる。したがって、凸状縁部１０ｄからの水の離脱をさらに生じやすくすることができるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。
【００３６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る熱交換器について説明する。図７は、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。図８は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７及び図８に示すように、複数のフィン１０のそれぞれ幅方向中央部には、複数の扁平管３０をそれぞれ貫通させる複数の扁平な貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４を貫通した扁平管３０は、ろう付け等によってフィン１０と接合されている。扁平管３０は、上面３０ｃ及び下面３０ｄが水平面に沿うように設けられている。
【００３７】
フィン１０の表裏両面の表面において、第１側縁部１０ａと扁平管３０の第１端部３０ａとの間には、上下方向に帯状に延伸した第１導水部１３ａが形成されている。また、フィン１０の表裏両面の表面において、第２側縁部１０ｂと扁平管３０の第２端部３０ｂとの間には、上下方向に帯状に延伸した第２導水部１３ｂが形成されている。第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂはそれぞれ、フィン１０の表面又は扁平管３０の表面に生じた水を下方に導く直線状の流路となる。第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂは、水の流れを阻害しないように、例えば平坦に形成されている。図８における第１導水部１３ａは、第１側縁部１０ａと、複数の扁平管３０のそれぞれの第１端部３０ａを通る直線Ｌ２と、の間の帯状の領域である。図８における第２導水部１３ｂは、第２側縁部１０ｂと、複数の扁平管３０のそれぞれの第２端部３０ｂを通る直線Ｌ３と、の間の帯状の領域である。
【００３８】
フィン１０は、扁平管３０の下方に位置する部分に形成された下縁部１０ｃと、第１導水部１３ａの下方に位置する部分に形成された凸状縁部１０ｄと、第２導水部１３ｂの下方に位置する部分に形成された凸状縁部１０ｅと、を有している。凸状縁部１０ｄは第１凸状縁部の一例であり、凸状縁部１０ｅは第２凸状縁部の一例である。下縁部１０ｃ、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅは、フィン１０の外縁の一部である。凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅはいずれも、下縁部１０ｃと隣接して設けられており、下縁部１０ｃに対して下方に突出するように形成されている。すなわち、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅはいずれも、下縁部１０ｃの延長線を基準として、当該延長線よりも下方に突出している。また、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅはいずれも、下縁部１０ｃよりも下方に位置している。凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅは、下縁部１０ｃを挟んでフィン１０の下端の両側に形成されている。凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅは、互いに左右対称となる台形状又は三角形状の形状を有している。凸状縁部１０ｄは、第１導水部１３ａの真下に位置している。凸状縁部１０ｅは、第２導水部１３ｂの真下に位置している。
【００３９】
凸状縁部１０ｄは、凸状縁部１０ｄの下端に位置する底縁１０ｄ１と、第１側縁部１０ａと底縁１０ｄ１とを接続する第１側縁１０ｄ２と、下縁部１０ｃと底縁１０ｄ１とを接続する第２側縁１０ｄ３と、を有している。凸状縁部１０ｅは、凸状縁部１０ｅの下端に位置する底縁１０ｅ１と、第２側縁部１０ｂと底縁１０ｅ１とを接続する第１側縁１０ｅ２と、下縁部１０ｃと底縁１０ｅ１とを接続する第２側縁１０ｅ３と、を有している。
【００４０】
フィン１０のうち２つの扁平管３０に挟まれた部分に生じた凝縮水又は融解水は、フィン１０の表面を伝って徐々に下方に流れ落ち、下側の扁平管３０の上面３０ｃに達する。上面３０ｃに達した水又は上面３０ｃで生じた水は、上面３０ｃに沿って移動して第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの一方まで達すると、当該一方を伝って下方に流れ落ちる。第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂのそれぞれでは、フィン１０の各部分で生じた水が次々に合流する。このため、第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂのそれぞれを伝って流れ落ちる水の量は、それぞれの下方ほど多くなる。これにより、第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂのそれぞれを伝って流れ落ちる水の速度は、それぞれの下方ほど速くなる。すなわち、第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂでは、水が徐々に勢いを増しながら下方に流れ落ちる。
【００４１】
第１導水部１３ａを伝って流れ落ちた水は、第１導水部１３ａの下方に位置する凸状縁部１０ｄに達する。第１導水部１３ａを伝って凸状縁部１０ｄに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、第１導水部１３ａを流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。一方、第２導水部１３ｂを伝って流れ落ちた水は、第２導水部１３ｂの下方に位置する凸状縁部１０ｅに達する。第２導水部１３ｂを伝って凸状縁部１０ｅに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｅに達した水と合流しつつ、第２導水部１３ｂを流れ落ちた勢いにより底縁１０ｅ１から離脱し、下方に滴下する。したがって、本実施の形態によれば、水が表面張力により下縁部１０ｃ、凸状縁部１０ｄ又は凸状縁部１０ｅに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００４２】
本実施の形態のフィン１０は、図８の左右方向で対称となる構造を有している。したがって、空気の流れ方向は図８で右向き又は左向きのいずれであってもよい。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成について、具体例を挙げて説明する。図９は、本実施の形態の実施例１に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図９に示す熱交換器１００において、凸状縁部１０ｄの下端に位置する底縁１０ｄ１の幅寸法をＷ４とし、凸状縁部１０ｄの上端に位置する付け根部１０ｄ４の幅寸法をＷ５とする。幅寸法Ｗ４及びＷ５は、いずれもフィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ４は幅寸法Ｗ５以下である（Ｗ４≦Ｗ５）。また、凸状縁部１０ｅの下端に位置する底縁１０ｅ１の幅寸法をＷ６とし、凸状縁部１０ｅの上端に位置する付け根部１０ｅ４の幅寸法をＷ７とする。幅寸法Ｗ６及びＷ７は、いずれもフィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ６は幅寸法Ｗ７以下である（Ｗ６≦Ｗ７）。この構成によれば、幅方向で広い範囲の水を凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅの下端に集めることができるため、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅのそれぞれに集まる水の自重を増大させることができる。したがって、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅのそれぞれからの水の離脱をさらに生じやすくすることができるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。
【００４４】
図１０は、本実施の形態の実施例２に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図１０に示す熱交換器１００において、第１導水部１３ａの幅寸法、すなわち第１側縁部１０ａと第１端部３０ａとの間の幅寸法をＷ８とする。幅寸法Ｗ８は、フィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ８は、幅寸法Ｗ５以下である（Ｗ８≦Ｗ５）。また、第２導水部１３ｂの幅寸法、すなわち第２側縁部１０ｂと第２端部３０ｂとの間の幅寸法をＷ９とする。幅寸法Ｗ９は、フィン１０の幅方向に沿った寸法である。このとき、幅寸法Ｗ９は、幅寸法Ｗ７以下である（Ｗ９≦Ｗ７）。この構成によれば、第１導水部１３ａを伝って流れ落ちる水をより確実に凸状縁部１０ｄに到達させることができ、第２導水部１３ｂを伝って流れ落ちる水をより確実に凸状縁部１０ｅに到達させることができる。このため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。さらに、Ｗ８＜Ｗ５及びＷ９＜Ｗ７の関係が満たされることがより望ましい。この場合、最下段の扁平管３０の第１端部３０ａ又は第２端部３０ｂに沿って下面３０ｄ側に回り込みつつ流れ落ちた水をも、より確実に凸状縁部１０ｄ又は凸状縁部１０ｅに到達させることができる。
【００４５】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る熱交換器について説明する。図１１は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。なお、実施の形態１〜３と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１１に示すように、複数の扁平管３０のそれぞれは、上面３０ｃ及び下面３０ｄが水平面に対して傾斜するように配置されている。上面３０ｃの第１端部３０ａ側の高さ位置は、上面３０ｃの第２端部３０ｂ側の高さ位置よりも低くなっている。下面３０ｄの第１端部３０ａ側の高さ位置は、下面３０ｄの第２端部３０ｂ側の高さ位置よりも低くなっている。これにより、上面３０ｃ及び下面３０ｄのそれぞれは、第１導水部１３ａに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。
【００４６】
フィン１０のうち２つの扁平管３０に挟まれた部分に生じた凝縮水又は融解水は、フィン１０の表面を伝って徐々に下方に流れ落ち、下側の扁平管３０の上面３０ｃに達する。上面３０ｃに達した水又は上面３０ｃで生じた水は、傾斜した上面３０ｃに沿って第１導水部１３ａ側に流れ落ち、さらに第１導水部１３ａを伝って下方に流れ落ちる。第１導水部１３ａを伝って凸状縁部１０ｄに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、第１導水部１３ａを流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。一方、第２導水部１３ｂで生じた水は、第２導水部１３ｂを伝って流れ落ち、凸状縁部１０ｅの底縁１０ｅ１から下方に滴下する。したがって、本実施の形態によれば、水が表面張力により下縁部１０ｃ、凸状縁部１０ｄ又は凸状縁部１０ｅに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００４７】
本実施の形態では、空気の流れ方向は図１１で左向きであるのが望ましい。空気の流れ方向が左向きである場合、上面３０ｃに沿った第１導水部１３ａ側への水の流れが空気の流れによって促進されるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。
【００４８】
図１２は、本実施の形態の変形例に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図１２に示すように、本変形例では、複数の扁平管３０のそれぞれは、長径方向の中心部で折れ曲がった逆Ｖ字状の断面形状を有している。
【００４９】
扁平管３０のそれぞれの上面は、第１端部３０ａ寄りすなわち第１導水部１３ａ寄りに形成された平面状の上面３０ｃ１と、第２端部３０ｂ寄りすなわち第２導水部１３ｂ寄りに形成された平面状の上面３０ｃ２と、を有している。上面３０ｃ１は、第１導水部１３ａに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。一方、上面３０ｃ２は、第２導水部１３ｂに近づくほど高さ位置が低くなるように、上面３０ｃ１とは逆向きに傾斜している。
【００５０】
また、扁平管３０のそれぞれの下面は、第１導水部１３ａ寄りに形成された平面状の下面３０ｄ１と、第２導水部１３ｂ寄りに形成された平面状の下面３０ｄ２と、を有している。下面３０ｄ１は、第１導水部１３ａに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。下面３０ｄ２は、第２導水部１３ｂに近づくほど高さ位置が低くなるように、下面３０ｄ１とは逆向きに傾斜している。
【００５１】
上面３０ｃ１に達した水又は上面３０ｃ１で生じた水は、傾斜した上面３０ｃ１に沿って第１導水部１３ａ側に流れ落ち、第１導水部１３ａを伝って下方に流れ落ちる。第１導水部１３ａを伝って凸状縁部１０ｄに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、第１導水部１３ａを流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。一方、上面３０ｃ２に達した水又は上面３０ｃ２で生じた水は、傾斜した上面３０ｃ２に沿って第２導水部１３ｂ側に流れ落ち、第２導水部１３ｂを伝って下方に流れ落ちる。第２導水部１３ｂを伝って凸状縁部１０ｄに達した水は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄに達した水と合流しつつ、第２導水部１３ｂを流れ落ちた勢いにより底縁１０ｄ１から離脱し、下方に滴下する。したがって、本変形例によっても、水が表面張力により下縁部１０ｃ、凸状縁部１０ｄ又は凸状縁部１０ｅに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００５２】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る熱交換器について説明する。図１３は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。なお、実施の形態１〜４と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１３に示すように、本実施の形態では、下縁部１０ｃが第２導水部１３ｂの下方にまで形成されている。これにより、本実施の形態では、第２導水部１３ｂの下方に凸状縁部１０ｅが形成されていない。下縁部１０ｃは、第１側縁部１０ａ側での高さ位置が第２側縁部１０ｂ側での高さ位置よりも低くなるように傾斜している。これにより、下縁部１０ｃは、第１導水部１３ａの下方の凸状縁部１０ｄに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。つまり、本実施の形態の下縁部１０ｃは、扁平管３０の上面３０ｃ及び下面３０ｄの傾斜方向と同方向に傾斜している。
【００５３】
第２導水部１３ｂで生じた水は、第２導水部１３ｂを伝って流れ落ちる。第２導水部１３ｂを流れ落ちた水は、流れ落ちた勢いで下縁部１０ｃから下方に滴下するか、又は、下縁部１０ｃを伝って凸状縁部１０ｄ側に導かれ、第１導水部１３ａを流れ落ちた水と合流して凸状縁部１０ｄから下方に滴下する。したがって、本実施の形態によれば、水が表面張力により下縁部１０ｃ又は凸状縁部１０ｄに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００５４】
本実施の形態では、空気の流れ方向は図１３で左向きであるのが望ましい。空気の流れ方向が左向きである場合、上面３０ｃに沿った第１導水部１３ａ側への水の流れ、及び下縁部１０ｃに沿った凸状縁部１０ｄ側への水の流れが空気の流れによって促進されるため、熱交換器１００の排水性をより向上させることができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１００では、導水部は、第１側縁部１０ａと第１端部３０ａとの間に形成された第１導水部１３ａと、第２側縁部１０ｂと第２端部３０ｂとの間に形成された第２導水部１３ｂと、を有している。扁平管３０は、平面状の上面３０ｃを有している。上面３０ｃは、第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの一方に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。凸状縁部１０ｄは、第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの上記一方の下方に形成されている。下縁部１０ｃは、第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの他方の下方にまで形成されている。下縁部１０ｃは、凸状縁部１０ｄに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。この構成によれば、水が表面張力により下縁部１０ｃ又は凸状縁部１０ｄに保持されてしまうのを防ぐことができるため、熱交換器１００の排水性を向上させることができる。
【００５６】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６に係る熱交換器について説明する。図１４は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。ここで、複数のフィン１０のうちの１つのフィンを第１フィン１０−１とし、間隔を空けて第１フィン１０−１と隣り合うフィンを第２フィン１０−２とする。複数のフィン１０の並列方向において、第１フィン１０−１と第２フィン１０−２とは交互に配置されている。なお、実施の形態１〜５と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
図１４に示すように、第１フィン１０−１は、第２導水部１３ｂの下方に位置する凸状縁部１０ｅが設けられていない点を除き、図８に示した実施の形態３のフィン１０と同様の形状を有している。第１フィン１０−１の下縁部１０ｃは、第２導水部１３ｂの下方にまで形成されている。第１フィン１０−１の下縁部１０ｃは、水平面に沿って延伸しているか、又は、凸状縁部１０ｄに近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している。
【００５８】
一方、第２フィン１０−２は、第１導水部１３ａの下方に位置する凸状縁部１０ｄが設けられていない点を除き、図８に示した実施の形態３のフィン１０と同様の形状を有している。第２フィン１０−２の下縁部１０ｃは、第２フィン１０−２の第１導水部１３ａの下方にまで形成されている。第２フィン１０−２の下縁部１０ｃは、水平面に沿って延伸しているか、又は、凸状縁部１０ｅに近づくほど高さ位置が低くなるように第１フィン１０−１の下縁部１０ｃとは逆方向に傾斜している。
【００５９】
本実施の形態では、空気の流れ方向は図１４で右向き又は左向きのいずれであってもよい。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１００では、複数のフィン１０は、第１フィン１０−１と、間隔を空けて第１フィン１０−１と隣り合う第２フィン１０−２と、を有している。導水部は、第１側縁部１０ａと第１端部３０ａとの間に形成された第１導水部１３ａと、第２側縁部１０ｂと第２端部３０ｂとの間に形成された第２導水部１３ｂと、を有している。第１フィン１０−１の凸状縁部１０ｄは、第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの一方の下方に形成されている。第２フィン１０−２の凸状縁部１０ｅは、第１導水部１３ａ又は第２導水部１３ｂの他方の下方に形成されている。
【００６１】
この構成によれば、複数のフィン１０の並列方向で隣り合う凸状縁部１０ｄ同士の間隔を、フィン１０同士の間隔の約２倍に広げることができる。したがって、隣り合う凸状縁部１０ｄ同士の間に挟まれた水の表面張力を小さくすることができるため、凸状縁部１０ｄからの水の滴下をさらに生じやすくすることができる。同様に、複数のフィン１０の並列方向で隣り合う凸状縁部１０ｅ同士の間隔を、フィン１０同士の間隔の約２倍に広げることができる。したがって、隣り合う凸状縁部１０ｅ同士の間に挟まれた水の表面張力を小さくすることができるため、凸状縁部１０ｅからの水の滴下をさらに生じやすくすることができる。
【００６２】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７に係る熱交換器について説明する。図１５は、本実施の形態に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図１５及び後述する図１６では、フィン１０の上端近傍及び下端近傍の構成を示している。なお、実施の形態１〜６と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図１５に示すように、フィン１０の上端近傍以外の構成は、図３に示した実施の形態１のフィン１０の構成と同様である。すなわち、フィン１０の下端には、扁平管３０の下方に位置する下縁部１０ｃと、導水部１３の下方に位置する凸状縁部１０ｄと、が形成されている。
【００６４】
また、フィン１０は、扁平管３０及び導水部１３の上方に位置する部分に形成された上縁部１０ｆを有している。上縁部１０ｆは、フィン１０の外縁の一部である。上縁部１０ｆは、直線部１０ｆ１と切欠き部１０ｆ２とを有している。直線部１０ｆ１は、下縁部１０ｃと平行に形成されている。切欠き部１０ｆ２の輪郭は、凸状縁部１０ｄの底縁１０ｄ１及び第２側縁１０ｄ３の輪郭と同一の形状を有している。これにより、扁平管３０の延伸方向に沿って見たとき、上縁部１０ｆ全体の輪郭は、下縁部１０ｃ及び凸状縁部１０ｄの輪郭と同一の形状を有している。
【００６５】
ここで、扁平管３０の配列ピッチをＤＰとし、下縁部１０ｃから最下段の扁平管３０の上下方向中心部までの高さ寸法をＨ１とし、最上段の扁平管３０の上下方向中心部から上縁部１０ｆの直線部１０ｆ１までの高さ寸法をＨ２とする。このとき、高さ寸法Ｈ１と高さ寸法Ｈ２との和は、配列ピッチＤＰと等しくなっている（Ｈ１＋Ｈ２＝ＤＰ）。また、高さ寸法Ｈ１及び高さ寸法Ｈ２はいずれも、配列ピッチＤＰの半分と等しくなっている（Ｈ１＝Ｈ２＝ＤＰ／２）。
【００６６】
図１６は、本実施の形態の変形例に係る熱交換器１００の要部構成を示す断面図である。図１６に示すように、フィン１０の上端近傍以外の構成は、図８に示した実施の形態３のフィン１０の構成と同様である。すなわち、フィン１０の下端には、扁平管３０の下方に位置する下縁部１０ｃと、第１導水部１３ａの下方に位置する凸状縁部１０ｄと、第２導水部１３ｂの下方に位置する凸状縁部１０ｅと、が形成されている。
【００６７】
また、フィン１０は、扁平管３０及び導水部１３の上方に位置する部分に形成された上縁部１０ｆを有している。上縁部１０ｆは、直線部１０ｆ１、切欠き部１０ｆ２及び切欠き部１０ｆ３を有している。直線部１０ｆ１は、下縁部１０ｃと平行に形成されている。切欠き部１０ｆ２の輪郭は、凸状縁部１０ｄの底縁１０ｄ１及び第２側縁１０ｄ３の輪郭と同一の形状を有している。切欠き部１０ｆ３の輪郭は、凸状縁部１０ｅの底縁１０ｅ１及び第２側縁１０ｅ３の輪郭と同一の形状を有している。これにより、上縁部１０ｆ全体の輪郭は、下縁部１０ｃ、凸状縁部１０ｄ及び凸状縁部１０ｅの輪郭と同一の形状を有している。
【００６８】
図１５に示したフィン１０と同様に、下縁部１０ｃから最下段の扁平管３０の上下方向中心部までの高さ寸法Ｈ１と、最上段の扁平管３０の上下方向中心部から上縁部１０ｆの直線部１０ｆ１までの高さ寸法Ｈ２と、の和は、扁平管３０の配列ピッチＤＰと等しくなっている（Ｈ１＋Ｈ２＝ＤＰ）。また、高さ寸法Ｈ１及び高さ寸法Ｈ２はいずれも、配列ピッチＤＰの半分と等しくなっている（Ｈ１＝Ｈ２＝ＤＰ／２）。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器１００では、複数のフィン１０のそれぞれは、扁平管３０及び導水部１３の上方に位置する上縁部１０ｆを有している。扁平管３０の延伸方向に沿って見たとき、上縁部１０ｆの輪郭は、下縁部１０ｃ及び凸状縁部１０ｄの輪郭と同一の形状を有する。一般に、複数のフィン１０は、長尺の金属板をプレス機で切断することにより製造される。上記構成によれば、上縁部１０ｆの輪郭が下縁部１０ｃ及び凸状縁部１０ｄの輪郭と同一の形状を有するため、複数のフィン１０を製造する際に廃棄される部分を少なくすることができる。したがって、フィン１０の歩留まりを向上させることができ、結果として熱交換器１００の製造コストを削減することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、高さ寸法Ｈ１及び高さ寸法Ｈ２はいずれも、配列ピッチＤＰの半分と等しくなっている（Ｈ１＝Ｈ２＝ＤＰ／２）。この構成によれば、フィン１０の下縁部１０ｃと最下段の切欠き１２又は貫通孔１４との間の高さ寸法、又は、フィン１０の最上段の切欠き１２又は貫通孔１４と上縁部１０ｆとの間の高さ寸法が小さくなってしまうのを防ぐことができる。したがって、プレス機での切断加工の際にフィン１０に生じる歪みを抑えることができる。
【００７１】
実施の形態８．
本発明の実施の形態８に係る熱交換器について説明する。図１７は、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成を示す上面図である。図１８は、本実施の形態に係る熱交換器１００の構成を示す断面図である。なお、実施の形態１〜７と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
図１７及び図１８に示すように、複数の扁平管３０は、空気の流れ方向で２列に配列するように設けられている。本実施の形態では、空気の流れ方向は図１８で右向き又は左向きのいずれであってもよい。フィン１０の表裏両面の表面において、図１８で左列の扁平管３０の第２端部３０ｂと、図１８で右列の扁平管３０の第１端部３０ａと、の間には、上下方向に帯状に延伸した第３導水部１３ｃが形成されている。第３導水部１３ｃは、第１導水部１３ａ及び第２導水部１３ｂと同様に、水を下方に導く直線状の流路となる。
【００７３】
フィン１０の下端には、左列の扁平管３０の下方に位置する下縁部１０ｃと、右列の扁平管３０の下方に位置する下縁部１０ｇと、第１導水部１３ａの下方に位置する凸状縁部１０ｄと、第２導水部１３ｂの下方に位置する凸状縁部１０ｅと、第３導水部１３ｃの下方に位置する凸状縁部１０ｈと、が形成されている。下縁部１０ｃは、凸状縁部１０ｄと凸状縁部１０ｈとに挟まれている。下縁部１０ｇは、凸状縁部１０ｈと凸状縁部１０ｅとに挟まれている。
【００７４】
本実施の形態によれば、扁平管３０が複数列に配列した熱交換器１００であっても、実施の形態１〜７と同様の効果が得られる。
【００７５】
実施の形態９．
本発明の実施の形態９に係る冷凍サイクル装置について説明する。図１９は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２００の構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態では、冷凍サイクル装置２００として、空気調和機を例示している。図１９に示すように、冷凍サイクル装置２００は、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路５０を有している。冷凍サイクル回路５０は、圧縮機５１、四方弁５２、室外熱交換器５３、膨張弁５４及び室内熱交換器５５が冷媒配管を介して環状に接続された構成を有している。また、冷凍サイクル装置２００は、室外熱交換器５３に空気を供給する室外ファン５６と、室内熱交換器５５に空気を供給する室内ファン５７と、を有している。冷凍サイクル装置２００では、圧縮機５１が駆動されることにより、冷媒が相変化しながら冷凍サイクル回路５０を循環する冷凍サイクルが実行される。室外熱交換器５３では、内部流体である冷媒と、室外ファン５６により供給される空気と、の熱交換が行われる。室内熱交換器５５では、内部流体である冷媒と、室内ファン５７により供給される空気と、の熱交換が行われる。室外熱交換器５３及び室内熱交換器５５の少なくとも一方には、実施の形態１〜８のいずれかの熱交換器１００が用いられている。
【００７６】
冷凍サイクル装置２００は、室外機１１０及び室内機１２０を有している。室外機１１０は、圧縮機５１、四方弁５２、室外熱交換器５３、膨張弁５４及び室外ファン５６を収容する熱交換ユニットである。室内機１２０は、室内熱交換器５５及び室内ファン５７を収容する熱交換ユニットである。室外機１１０と室内機１２０との間は、冷媒配管の一部であるガス管１３０及び液管１４０を介して接続されている。
【００７７】
冷凍サイクル装置２００の動作について、冷房運転を例に挙げて説明する。冷房運転時には、圧縮機５１から吐出された冷媒が室外熱交換器５３に流入するように、四方弁５２が切り替えられる。圧縮機５１から吐出された高圧のガス冷媒は、四方弁５２を経由し、室外熱交換器５３に流入する。冷房運転時には、室外熱交換器５３は凝縮器として機能する。すなわち、室外熱交換器５３では、内部を流通する冷媒と、室外ファン５６により供給される室外空気との熱交換が行われ、冷媒は室外空気に凝縮熱を放熱する。これにより、室外熱交換器５３に流入したガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。
【００７８】
室外熱交換器５３から流出した液冷媒は、膨張弁５４で減圧されて低圧の二相冷媒となる。膨張弁５４から流出した二相冷媒は、液管１４０を経由して室内熱交換器５５に流入する。冷房運転時には、室内熱交換器５５は蒸発器として機能する。すなわち、室内熱交換器５５では、内部を流通する冷媒と、室内ファン５７により供給される室内空気との熱交換が行われ、冷媒は室内空気から蒸発熱を吸熱する。これにより、室内熱交換器５５に流入した二相冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒となる。室内熱交換器５５を通過した室内空気は、冷媒との熱交換により冷却される。室内熱交換器５５から流出したガス冷媒は、ガス管１３０及び四方弁５２を経由して圧縮機５１に吸入される。圧縮機５１に吸入されたガス冷媒は、圧縮されて高圧のガス冷媒となる。冷房運転時には、以上の冷凍サイクルが連続的に繰り返し実行される。説明を省略するが、暖房運転時には、四方弁５２によって冷媒の流れ方向が切り替えられ、室外熱交換器５３が蒸発器として機能し、室内熱交換器５５が凝縮器として機能する。
【００７９】
図２０は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２００における室外機１１０の要部構成を示す断面図である。図２０に示すように、室外機１１０は、鋼鉄製の鋼板を折り曲げることにより作製された底板１１１を底部に有している。底板１１１の表面には、腐食防止のための樹脂製の被膜が形成されていてもよい。底板１１１は、上方に凸となるように形成された熱交換器支持部１１２を一部に有している。熱交換器支持部１１２により、熱交換器１００の底部、すなわち各フィン１０の下縁部１０ｃが支持される。また、底板１１１は、下方に凸となるように形成されたドレン水流路１１３を有している。ドレン水流路１１３は、熱交換器支持部１１２と隣接して設けられている。ドレン水流路１１３は、熱交換器１００から排水された水の流路となる。熱交換器１００は、各フィン１０の凸状縁部１０ｄがドレン水流路１１３の真上に位置するように設置される。
【００８０】
本実施の形態では、熱交換器１００から排水される水が、各フィン１０の幅方向の一部に設けられた凸状縁部１０ｄから集中的に滴下される。このため、ドレン水流路１１３の流路幅を狭く形成することができる。これにより、ドレン水流路１１３の幅方向に水が広がるのを抑えつつドレン水流路１１３に沿って水を排水することができるため、ドレン水流路１１３内への残水を抑制することができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１〜８のいずれかの熱交換器１００を備えている。この構成によれば、熱交換器１００からの排水性を向上させることができる冷凍サイクル装置を実現することができる。
【００８２】
上記実施の形態１〜９では、フィン１０の長手方向が重力方向と平行な熱交換器１００を例に挙げたが、本発明はこれに限られない。フィン１０の長手方向は、重力方向に対して傾斜していてもよい。すなわち、本願明細書中の「上下方向」には、重力方向と平行な方向だけでなく、技術常識を考慮して上下方向と見なすことができる、重力方向から傾いた方向も含まれる。
【００８３】
上記実施の形態１〜９及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  フィン、１０−１  第１フィン、１０−２  第２フィン、１０ａ  第１側縁部、１０ｂ  第２側縁部、１０ｃ、１０ｇ  下縁部、１０ｄ、１０ｅ、１０ｈ  凸状縁部、１０ｄ１、１０ｅ１  底縁、１０ｄ２、１０ｅ２  第１側縁、１０ｄ３、１０ｅ３  第２側縁、１０ｄ４、１０ｅ４  付け根部、１０ｆ  上縁部、１０ｆ１  直線部、１０ｆ２、１０ｆ３  切欠き部、１１  隙間、１２  切欠き、１３  導水部、１３ａ  第１導水部、１３ｂ  第２導水部、１３ｃ  第３導水部、１４  貫通孔、３０  扁平管、３０ａ  第１端部、３０ｂ  第２端部、３０ｃ、３０ｃ１、３０ｃ２  上面、３０ｄ、３０ｄ１、３０ｄ２  下面、３１  流体通路、５０  冷凍サイクル回路、５１  圧縮機、５２  四方弁、５３  室外熱交換器、５４  膨張弁、５５  室内熱交換器、５６  室外ファン、５７  室内ファン、１００  熱交換器、１０１  液ヘッダ、１０２  ガスヘッダ、１０３  流入口、１０４  流出口、１１０  室外機、１１１  底板、１１２  熱交換器支持部、１１３  ドレン水流路、１２０  室内機、１３０  ガス管、１４０  液管、２００  冷凍サイクル装置、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  直線。
【図１】
2020070869.tif 000003
【図２】
2020070869.tif 000004
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月16日(2020.11.16)
【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、互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、前記複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、を備え、前記複数のフィンのそれぞれは、前記上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、前記扁平管は、当該扁平管の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、前記第１端部と前記第１側縁部との間は、前記第２端部と前記第１側縁部との間よりも近接しており、前記複数のフィンのそれぞれは、前記第１側縁部と前記第１端部との間、及び前記第２側縁部と前記第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、前記上下方向に延伸した導水部と、前記上下方向で前記扁平管の下方に位置する下縁部と、前記上下方向で前記導水部の下方に位置し、前記下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有しており、前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２とし、前記導水部の幅寸法をＷ３としたとき、Ｗ３≦Ｗ２の関係が満たされる。
【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】
互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、
前記複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、
を備え、
前記複数のフィンのそれぞれは、前記上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、
前記扁平管は、当該扁平管の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、
前記第１端部と前記第１側縁部との間は、前記第２端部と前記第１側縁部との間よりも近接しており、
前記複数のフィンのそれぞれは、
前記第１側縁部と前記第１端部との間、及び前記第２側縁部と前記第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、前記上下方向に延伸した導水部と、
前記上下方向で前記扁平管の下方に位置する下縁部と、
前記上下方向で前記導水部の下方に位置し、前記下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有しており、
前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２とし、前記導水部の幅寸法をＷ３としたとき、
Ｗ３≦Ｗ２の関係が満たされる熱交換器。
【請求項２】
互いに並列して配置され上下方向に沿って延伸した複数のフィンと、
前記複数のフィンと交差して延伸した扁平管と、
を備え、
前記複数のフィンのそれぞれは、前記上下方向に沿った縁部である第１側縁部及び第２側縁部を有しており、
前記扁平管は、当該扁平管の延伸方向と垂直な断面における長径方向の端部として、第１端部と第２端部とを有しており、
前記第１端部と前記第１側縁部との間は、前記第２端部と前記第１側縁部との間よりも近接しており、
前記複数のフィンのそれぞれは、
前記第１側縁部と前記第１端部との間、及び前記第２側縁部と前記第２端部との間、の少なくとも一方に形成され、前記上下方向に延伸した導水部と、
前記上下方向で前記扁平管の下方に位置する下縁部と、
前記上下方向で前記導水部の下方に位置し、前記下縁部に対して下方に突出した凸状縁部と、を有しており、
前記凸状縁部の下端での幅寸法をＷ１とし、前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２の関係が満たされる熱交換器。
【請求項３】
前記凸状縁部の上端での幅寸法をＷ２とし、前記導水部の幅寸法をＷ３としたとき、
Ｗ３≦Ｗ２の関係が満たされる請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記扁平管は、平面状の上面を有しており、
前記上面は、前記導水部に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記導水部は、前記第１側縁部と前記第１端部との間に形成された第１導水部と、前記第２側縁部と前記第２端部との間に形成された第２導水部と、を有しており、
前記扁平管は、平面状の上面を有しており、
前記上面は、前記第１導水部又は前記第２導水部の一方に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜しており、
前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の前記一方の下方に形成されており、
前記下縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の他方の下方にまで形成されており、
前記下縁部は、前記凸状縁部に近づくほど高さ位置が低くなるように傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記複数のフィンは、第１フィンと、間隔を空けて前記第１フィンと隣り合う第２フィンと、を有しており、
前記導水部は、前記第１側縁部と前記第１端部との間に形成された第１導水部と、前記第２側縁部と前記第２端部との間に形成された第２導水部と、を有しており、
前記第１フィンの前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の一方の下方に形成されており、
前記第２フィンの前記凸状縁部は、前記第１導水部又は前記第２導水部の他方の下方に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記複数のフィンのそれぞれは、前記扁平管及び前記導水部の上方に位置する上縁部を有しており、
前記扁平管の延伸方向に沿って見たとき、前記上縁部の輪郭は、前記下縁部及び前記凸状縁部の輪郭と同一の形状を有する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の熱交換器を備える冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2020070869.tif 000023
2020070869.tif 000024
2020070869.tif 000025