JP2006017316A - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 冷媒等の流体と空気とを熱交換させる熱交換器において、通風抵抗の増大を抑制しつつフィンの表面積を拡大し、その性能向上を図る。
【解決手段】 熱交換器（60）のフィンとして波板フィン（70）を用いる。この波板フィン（70）は、波板状に形成されており、その波形の稜線方向が前縁及び後縁と直交している。熱交換器（60）では、伝熱管（61）の軸方向へ複数の波板フィン（70）が一定ピッチで配置される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、熱交換器とこれを備える空気調和装置に関するものである。
従来より、冷媒等の流体と空気とを熱交換させる熱交換器が知られており、空気調和機等に広く利用されている。この熱交換器としては、例えば特許文献１に開示されているように、平板状に形成された多数のフィンを伝熱管に沿って所定のピッチで配置した形式のものが知られている。この形式の熱交換器では、伝熱管内を冷媒等の流体が流通する一方、所定ピッチで配置されたフィン同士の間を空気が通過し、流体と空気の間で熱交換が行われる。
特開２００１−３０４７８３号公報
一般に、熱交換器の性能向上策としては、フィンの表面積、即ち空気側の伝熱面積を拡大する方策が有効である。一方、上述のような平板状のフィンと伝熱管を組み合わせた熱交換器において、フィンの表面積を増大させるにはフィン同士のピッチを短縮する必要がある。ところが、この形式の熱交換器では、フィン同士のピッチが短くなると、それにつれて空気の通過する部分が狭まり、通風抵抗が増大してゆくことになる。このため、フィンピッチの短縮による熱交換器の性能向上には限界があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒等の流体と空気とを熱交換させる熱交換器において、通風抵抗の増大を抑制しつつフィンの表面積を拡大し、その性能向上を図ることにある。また、本発明の他の目的は、このような高性能な熱交換器を用いた空気調和装置を提供することにある。
第１の発明は、伝熱管（61）と、該伝熱管（61）の軸方向へ配列された複数のフィンとを備え、上記伝熱管（61）内を流れる流体と上記フィン同士の間を流れる空気とを熱交換させる熱交換器を対象としている。そして、波板状に形成された波板フィン（70）が上記フィンとして設けられており、上記波板フィン（70）は、その波形の振幅方向が上記伝熱管（61）の軸方向と略平行になると共に、その波形の稜線方向が熱交換器の前面及び背面と略直交しているものである。
第２の発明は、上記第１の発明において、波板フィン（70）は、その波形の振幅が波板フィン（70）同士のピッチと等しくなっているものである。
第３の発明は、伝熱管（61）と、該伝熱管（61）の軸方向へ配列された複数のフィンとを備え、上記伝熱管（61）内を流れる流体と上記フィン同士の間を流れる空気とを熱交換させる熱交換器を対象としている。そして、平板状に形成された複数の平板フィン（65）と、波板状に形成された複数の波板フィン（70）とが上記フィンとして設けられ、上記伝熱管（61）の軸方向において平板フィン（65）と波板フィン（70）が交互に配置され、上記波板フィン（70）は、その波形の振幅方向が上記伝熱管（61）の軸方向と略平行になると共に、その波形の稜線方向が熱交換器の前面及び背面と略直交しているものである。
第４の発明は、上記第３の発明において、波板フィン（70）は、該波板フィン（70）の両側に位置する平板フィン（65）と当接しているものである。
第５の発明は、上記第３の発明において、平板フィン（65）及び波板フィン（70）は、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（66,75）を備えるものである。
第６の発明は、上記第５の発明において、平板フィン（65）には貫通孔（66）の周縁に連続する筒状の第１カラー部（67）が、波板フィン（70）には貫通孔（75）の周縁に連続する筒状の第２カラー部（76）がそれぞれ突設され、上記第２カラー部（76）に上記第１カラー部（67）が挿入されて該第２カラー部（76）の内周面に該第１カラー部（67）の外周面が密着する一方、上記第１カラー部（67）に伝熱管（61）が挿通されて該第１カラー部（67）の内周面に伝熱管（61）の外周面が密着しているものである。
第７の発明は、上記第５の発明において、平板フィン（65）には貫通孔（66）の周縁に連続する筒状の第１カラー部（67）が、波板フィン（70）には貫通孔（75）の周縁に連続する筒状の第２カラー部（76）がそれぞれ突設され、上記第１カラー部（67）に上記第２カラー部（76）が挿入されて該第１カラー部（67）の内周面に該第２カラー部（76）の外周面が密着する一方、上記第２カラー部（76）に伝熱管（61）が挿通されて該第２カラー部（76）の内周面に伝熱管（61）の外周面が密着しているものである。
第８の発明は、上記第３の発明において、平板フィン（65）は、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（66）を備えて該貫通孔（66）に挿通された伝熱管（61）と密着する一方、波板フィン（70）は、その両側に位置する一対の平板フィン（65）によって挟持されるものである。
第９の発明は、上記第１又は第３の発明において、波板フィン（70）では、その波形の稜線方向と直交する側部に沿って平坦な平坦部（78）が形成されるものである。
第１０の発明は、上記第１〜第９の何れか１つの発明において、フィンの表面に吸着剤から成る吸着層が形成されており、フィン同士の間を通過する空気と上記吸着層の間で水分の授受が行われるものである。
第１１の発明は、上記第３〜第８の何れか１つの発明において、平板フィン（65）と波板フィン（70）の何れか一方の表面だけに吸着剤から成る吸着層が形成されており、平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を通過する空気と上記吸着層の間で水分の授受が行われるものである。
第１２の発明は、顕熱負荷を処理するための温度調節部（55）と、潜熱負荷を処理するための湿度調節部（56,57）とを備え、上記温度調節部（55）が室内へ供給される空気を冷却すると共に上記湿度調節部（56,57）が室内へ供給される空気を除湿する冷房除湿運転を少なくとも行う空気調和装置を対象としている。そして、上記湿度調節部（56,57）は、空気中の水分を吸着する吸着剤を利用して空気中の水分量を調節するように構成され、上記温度調節部（55）は、上記冷房除湿運転中に冷却用の熱媒体を空気と熱交換させる温調用熱交換器（55）により構成されており、上記第１〜第９の何れか１つの発明の熱交換器（60）が上記温調用熱交換器（55）として設けられるものである。
第１３の発明は、空気調和装置を対象としている。そして、上記第１０又は第１１の発明の熱交換器（60）と、該熱交換器（60）の伝熱管（61）へ加熱用又は冷却用の熱媒体を供給するための熱媒体回路（40）とを備え、上記熱交換器（60）の伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給して該熱交換器（60）の吸着層へ空気中の水分を吸着させる動作と、上記熱交換器（60）の伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給して該熱交換器（60）の吸着層から脱離した水分を空気へ付与する動作とを交互に行い、上記熱交換器（60）で除湿された空気と該熱交換器（60）で加湿された空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出するものである。
−作用−
上記第１の発明では、波板フィン（70）が熱交換器（60）にフィンとして設けられる。この熱交換器（60）において、複数の波板フィン（70）は、伝熱管（61）の軸方向へ配列される。熱交換器（60）では、波板フィン（70）同士の間を熱交換器（60）の前面から背面へ向かって空気が通過する。波板フィン（70）では、その波形の振幅方向が伝熱管（61）の軸方向とほぼ平行となっている。また、波板フィン（70）では、その波形の稜線方向が熱交換器（60）の前面及び背面とほぼ直交している。つまり、波板フィン（70）の波形の稜線方向は、熱交換器（60）における空気の通過方向と概ね一致する。波板フィン（70）は、波板状に形成されており、同じ大きさの平板状に形成されたフィンに比べ、その表面積が大きくなる。この波板フィン（70）を熱交換器（60）にフィンとして設けると、波板フィン（70）のピッチを狭めなくても、空気との伝熱面積が増大する。
上記第２の発明において、波板フィン（70）の波形の振幅は、伝熱管（61）の軸方向へ配列された波板フィン（70）のピッチと等しくなっている。
上記第３の発明では、平板フィン（65）と波板フィン（70）とが熱交換器（60）にフィンとして設けられる。この熱交換器（60）において、平板フィン（65）と波板フィン（70）は、伝熱管（61）の軸方向へ交互に設けられる。熱交換器（60）では、平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を熱交換器（60）の前面から背面へ向かって空気が通過する。波板フィン（70）では、その波形の振幅方向が伝熱管（61）の軸方向とほぼ平行となっている。また、波板フィン（70）では、その波形の稜線方向が熱交換器（60）の前面及び背面とほぼ直交している。つまり、波板フィン（70）の波形の稜線方向は、熱交換器（60）における空気の通過方向と概ね一致する。波板フィン（70）は、波板状に形成されており、同じ大きさの平板状に形成されたフィンに比べ、その表面積が大きくなる。この波板フィン（70）を熱交換器（60）にフィンとして設けると、波板フィン（70）のピッチを狭めなくても、空気との伝熱面積が増大する。
上記第４の発明では、波板フィン（70）がその両側に位置する平板フィン（65）に当接する。つまり、波板フィン（70）のうち波形の頂部に位置する部分は、隣接する一方の平板フィン（65）に当接する。また、波板フィン（70）のうち波形の底部に位置する部分は、隣接する他方の平板フィン（65）に当接する。
上記第５の発明では、平板フィン（65）と波板フィン（70）のそれぞれに貫通孔（66,75）が形成される。熱交換器（60）では、平板フィン（65）や波板フィン（70）の貫通孔（66,75）に伝熱管（61）が挿通され、平板フィン（65）や波板フィン（70）を伝熱管（61）が貫通した状態となる。
上記第６及び第７の発明では、平板フィン（65）に第１カラー部（67）が、波板フィン（70）に第２カラー部（76）がそれぞれ形成される。平板フィン（65）において、第１カラー部（67）は、貫通孔（66）の周縁に連続する筒状に形成される。波板フィン（70）において、第２カラー部（76）は、貫通孔（75）の周縁に連続する筒状に形成される。
上記第６の発明において、波板フィン（70）の第２カラー部（76）には平板フィン（65）の第１カラー部（67）が挿入され、平板フィン（65）の第１カラー部（67）には伝熱管（61）が挿通される。熱交換器（60）では、伝熱管（61）の外周面に第１カラー部（67）の内周面が密着することによって、伝熱管（61）に平板フィン（65）が固定される。また、熱交換器（60）では、第１カラー部（67）の外周面に第２カラー部（76）の内周面が密着することによって、平板フィン（65）に波板フィン（70）が固定される。
上記第７の発明において、平板フィン（65）の第１カラー部（67）には波板フィン（70）の第２カラー部（76）が挿入され、波板フィン（70）の第２カラー部（76）には伝熱管（61）が挿通される。熱交換器（60）では、伝熱管（61）の外周面に第２カラー部（76）の内周面が密着することによって、伝熱管（61）に波板フィン（70）が固定される。また、熱交換器（60）では、第２カラー部（76）の外周面に第１カラー部（67）の内周面が密着することによって、波板フィン（70）に平板フィン（65）が固定される。
上記第８の発明では、平板フィン（65）に貫通孔（66）が形成される。熱交換器（60）では、平板フィン（65）の貫通孔（66）に伝熱管（61）が挿通され、平板フィン（65）を伝熱管（61）が貫通した状態となる。平板フィン（65）は、その貫通孔（66）に挿通された伝熱管（61）と密着する。一方、波板フィン（70）は、その両側に配置された一対の平板フィン（65）によって挟み込まれる。つまり、この発明の熱交換器（60）において、波板フィン（70）は、伝熱管（61）に固定された平板フィン（65）で挟み込まれることによって保持される。
上記第９の発明では、波板フィン（70）に平坦な平坦部（78）が形成される。波板フィン（70）において、平坦部（78）は、波板フィン（70）の波形の稜線方向と直交する側部に沿って形成される。波板フィン（70）では、その波形の稜線方向と直交する２つの側部の一方に沿って平坦部（78）が形成されていてもよいし、２つの側部のそれぞれに沿って平坦部（78）が１つずつ形成されていてもよい。
上記第１０の発明では、フィンの表面に吸着層が形成される。つまり、熱交換器（60）に波板フィン（70）が設けられている場合は、波板フィン（70）の表面に吸着層が形成される。また、熱交換器（60）に平板フィン（65）と波板フィン（70）の両方が設けられている場合は、平板フィン（65）の表面と波板フィン（70）の表面に吸着層が形成される。この発明の熱交換器（60）では、フィン同士の間を通過する空気が吸着層と接触し、この空気と吸着層との間で水分の授受が行われる。例えば、伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給すれば、吸着層に対する空気中の水分の吸着が促進される。また、伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給すれば、吸着層からの水分の脱離が促進される。
上記第１１の発明では、平板フィン（65）と波板フィン（70）の両方が設けられた熱交換器（60）において、平板フィン（65）の表面と波板フィン（70）の表面の何れか一方だけに吸着層が形成される。この発明の熱交換器（60）では、平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を通過する空気が吸着層と接触し、この空気と吸着層との間で水分の授受が行われる。例えば、伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給すれば、吸着層に対する空気中の水分の吸着が促進される。また、伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給すれば、吸着層からの水分の脱離が促進される。
上記第１２の発明では、空気調和装置（10）に温度調節部（55）と湿度調節部（56,57）とが設けられる。温度調節部（55）は、室内へ供給される空気の温度を調節することによって、室内の顕熱負荷を処理する。湿度調節部（56,57）は、室内へ供給される空気の湿度を調節することによって、室内の潜熱負荷を処理する。この空気調和装置（10）は、少なくとも冷房除湿運転を行う。冷房除湿運転中には、温度調節部（55）が室内へ供給される空気を冷却し、湿度調節部（56,57）が室内へ供給される空気を除湿する。
この発明の温度調節部（55）は、第１〜第９の何れか１つの発明の熱交換器（60）から成る温調用熱交換器（55）によって構成される。つまり、この温調用熱交換器（55）は、波板フィン（70）が設けられた熱交換器（60）によって構成されている。空気調和装置（10）の冷房除湿運転中には、温調用熱交換器（55）の伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体が供給され、温調用熱交換器（55）を通過する際に空気が冷却される。一方、湿度調節部（56,57）は、吸着剤を利用して空気中の水分量を調節する。空気調和装置（10）の冷房除湿運転中において、湿度調節部（56,57）は、室内へ供給される空気を吸着剤と接触させ、この空気に含まれる水分を吸着剤に吸着させる。
ここで、熱交換器（60）の伝熱管（61）内へ冷却用の熱媒体を供給する状態では、フィン表面において空気中の水分が凝縮する場合がある。このような場合には、フィン表面で生じた凝縮水（ドレン水）の処理が必要となる。これに対し、第１０の発明の熱交換器（60）では、フィン表面の吸着層に空気中の水分が吸着されるため、伝熱管（61）内へ冷却用の熱媒体を供給する状態においても、フィン表面でドレン水が殆どあるいは全く生成しない。また、第１１の発明の空気調和装置（10）では、湿度調節部（56,57）が空気の湿度調節によって潜熱負荷を処理するため、温度調節部（55）は専ら顕熱負荷だけを処理すればよいこととなる。従って、温度調節部（55）を構成する温調用熱交換器（55）では、伝熱管（61）内へ冷却用の熱媒体を供給する状態においても、フィン表面でドレン水が殆どあるいは全く生成しない。波板フィン（70）を備える第１〜第９の発明の熱交換器（60）は、このようなドレン処理が不要な用途に適している。
上記第１３の発明では、第１０又は第１１の発明の熱交換器、即ち吸着層を備える熱交換器と、この熱交換器の伝熱管（61）に接続する熱媒体回路（40）とが、空気調和装置（10）に設けられる。この空気調和装置（10）は、熱交換器の伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給する動作と、熱交換器の伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給する動作とを交互に繰り返す。熱交換器の伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給すると、吸着層に対する水分の吸着が促進される。一方、熱交換器の伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給すると、吸着層からの水分の脱離が促進される。そして、空気調和装置（10）は、熱交換器の吸着層に水分を奪われて除湿された空気と、熱交換器の吸着層から脱離した水分を付与されて加湿された空気との何れか一方を室内へ供給して他方を室外へ排出し、それによって室内の空気調和を行う。
本発明では、波板状に形成された波板フィン（70）を熱交換器（60）にフィンとして設けている。このため、平板状に形成されたものに比べて１枚当たりの表面積が大きい波板フィン（70）を採用することで、フィンのピッチを狭めることなく熱交換器（60）における空気との伝熱面積を拡大することができる。また、本発明の熱交換器（60）において、波板フィン（70）の波形の稜線方向は熱交換器（60）の前面及び背面とほぼ直交しており、熱交換器（60）を通過する空気の流れは波板フィン（70）によって殆ど阻害されない。従って、本発明によれば、熱交換器（60）における通風抵抗の増大を抑えつつ空気との伝熱面積を拡大することができ、従来に比べて熱交換器（60）の性能を大幅に向上させることが可能となる。
特に、上記第９の発明では、波板フィン（70）の側部に沿って平坦部（78）を形成しており、この平坦部（78）によって波板フィン（70）の剛性を確保することができる。従って、この発明によれば、波板フィン（70）の板厚を増すことなく波板フィン（70）の変形を抑制することが可能となる。
上記第１０の発明では、フィンの表面に吸着層を形成し、空気中の水分を吸脱着する機能を熱交換器（60）に持たせている。この発明では、熱交換器（60）に波板フィン（70）を設けていることから、吸着層の面積も充分に確保される。従って、この発明によれば、吸着層が形成された熱交換器（60）における水分の吸脱着性能を向上させることが可能となる。
上記第１２の発明では、第１〜第９の何れか１つの発明の熱交換器（60）を、主に顕熱負荷の処理を行うための温調用熱交換器（55）として用いている。つまり、この発明では、波板フィン（70）を有する高性能な第１〜第９の発明の熱交換器（60）をドレン処理の必要がない温調用熱交換器（55）として用いているため、空気調和装置（10）の能力を確保しながらその小型化を図ることができる。
上記第１３の発明では、第１０又は第１１の発明の熱交換器（60）を利用して空気の湿度調節を行っている。つまり、この発明では、波板フィン（70）を有する高性能な第１０又は第１１の発明の熱交換器（60）を用いているため、空気調和装置（10）の調湿能力を確保しながらその小型化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の空気調和装置（10）は、熱媒体回路としての冷媒回路（40）で冷媒を循環させて蒸気圧縮冷凍サイクルを行い、室内の顕熱負荷と潜熱負荷の両方を処理するものである。
〈空気調和装置の構成〉
図１に示すように、上記空気調和装置（10）は、いわゆるセパレート型に構成されており、室内ユニット（11）と室外ユニット（12）を備えている。室内ユニット（11）は、室内熱交換器（55）と第１吸着熱交換器（56）と第２吸着熱交換器（57）とを備え、屋内に設置されている。この室内ユニット（11）は、いわゆる壁掛け型に構成されており、室内の壁面に取り付けられている。一方、室外ユニット（12）は、室外熱交換器（54）を備え、屋外に設置されている。
室内ユニット（11）と室外ユニット（12）は、ガス側連絡配管（43）及び液側連絡配管（44）によって互いに接続されている。室外ユニット（12）の室外ケーシング（13）には、室外熱交換器（54）の他に圧縮機（50）や室外ファン（14）が収納されている。
室内ユニット（11）は、横長の箱状に形成された室内ケーシング（20）を備えている。室内ケーシング（20）では、その前面に室内熱交換器（55）と第１吸着熱交換器（56）と第２吸着熱交換器（57）とが配置されている。具体的に、室内ケーシング（20）の前面の上部には、第１吸着熱交換器（56）と第２吸着熱交換器（57）とが左右に並んで配置されている。室内ケーシング（20）を前面側から見た状態で、第１吸着熱交換器（56）は左寄りに、第２吸着熱交換器（57）は右寄りにそれぞれ設置されている。室内ケーシング（20）の前面において、第１吸着熱交換器（56）及び第２吸着熱交換器（57）の下方には温調用熱交換器としての室内熱交換器（55）が配置され、室内熱交換器（55）の下方には吹出口（26）が開口している。
室内ケーシング（20）の内部空間は、前面側と背面側に仕切られている。室内ケーシング（20）内の背面側の空間は、排気通路（24）を構成している。室内ケーシング（20）内の前面側の空間は、上下に仕切られている。この前面側の空間のうち下側の空間は、室内熱交換器（55）の背面側に位置しており、給気通路（23）を構成している。一方、前面側の空間のうち上側の空間は、更に左右に仕切られている。そして、左側の第１吸着熱交換器（56）の背面側に位置する方が第１空間（21）を、右側の第２吸着熱交換器（57）の背面側に位置する方が第２空間（22）をそれぞれ構成している。
室内ケーシング（20）内の排気通路（24）には、排気ファン（32）が収納されている。また、排気通路（24）には、室外に開口する排気ダクト（25）が接続されている。一方、給気通路（23）には、室内ファン（31）が収納されている。この給気通路（23）は、吹出口（26）に連通している。
室内ケーシング（20）には、開閉式のダンパ（33〜36）が４つ設けられている。具体的に、第１空間（21）と給気通路（23）の仕切りには第１給気ダンパ（33）が、第１空間（21）と排気通路（24）の仕切りには第１排気ダンパ（34）がそれぞれ設けられている。また、第２空間（22）と給気通路（23）の仕切りには第２給気ダンパ（35）が、第２空間（22）と排気通路（24）の仕切りには第２排気ダンパ（36）がそれぞれ設けられている。
図６及び図７に示すように、上記冷媒回路（40）には、圧縮機（50）と電動膨張弁（53）とが１つずつ設けられ、四方切換弁（51,52）が２つ設けられている。また、冷媒回路（40）には、室外熱交換器（54）と室内熱交換器（55）とが１つずつ設けられ、吸着熱交換器（56,57）が２つ設けられている。
上記冷媒回路（40）の構成について説明する。圧縮機（50）は、その吐出側が第１四方切換弁（51）の第１のポートに、その吸入側が第１四方切換弁（51）の第２のポートにそれぞれ接続されている。室外熱交換器（54）は、その一端が第１四方切換弁（51）の第３のポートに、他端が第２四方切換弁（52）の第１のポートにそれぞれ接続されている。室内熱交換器（55）は、その一端が第１四方切換弁（51）の第４のポートに、他端が第２四方切換弁（52）の第２のポートにそれぞれ接続されている。この冷媒回路（40）では、第２四方切換弁（52）の第３のポートから第４のポートへ向かって順に、第１吸着熱交換器（56）と電動膨張弁（53）と第２吸着熱交換器（57）とが配置されている。
上記冷媒回路（40）のうち、圧縮機（50）と第１四方切換弁（51）と室外熱交換器（54）とが設けられた部分は、屋外回路（41）を構成して室外ユニット（12）に収納されている。一方、冷媒回路（40）のうち、室内熱交換器（55）と第１及び第２吸着熱交換器（56,57）と電動膨張弁（53）と第２四方切換弁（52）とが設けられた部分は、屋内回路（42）を構成して室内ユニット（11）に収納されている。屋内回路（42）の第２四方切換弁（52）側の端部は、屋外回路（41）の室外熱交換器（54）側の端部に液側連絡配管（44）を介して接続されている。屋内回路（42）の室内熱交換器（55）側の端部は、屋外回路（41）の第１四方切換弁（51）側の端部にガス側連絡配管（43）を介して接続されている。
室外熱交換器（54）、室内熱交換器（55）、及び各吸着熱交換器（56,57）は、何れも伝熱管（61）と多数のフィンとで構成されたクロスフィン形のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。室内熱交換器（55）と、第１，第２吸着熱交換器（56,57）とは、本発明に係る熱交換器（60）により構成されている。
各吸着熱交換器（56,57）では、そのフィンの表面に吸着剤から成る吸着層が形成されている。この吸着剤としては、ゼオライトやシリカゲル等が用いられる。フィン表面に吸着層が形成された吸着熱交換器（56,57）では、フィン間を通過する空気と吸着層との間で水分の授受が行われる。各吸着熱交換器（56,57）は、室内の潜熱負荷を処理するために空気中の水分量を調節する湿度調節部を構成している。
室外熱交換器（54）及び室内熱交換器（55）は、それぞれのフィンの表面に吸着剤が担持されておらず、空気と冷媒の熱交換だけを行う。室外熱交換器（54）では、室外空気と冷媒の間で熱交換が行われる。室内熱交換器（55）では、室内空気と冷媒の間で熱交換が行われる。この室内熱交換器（55）は、室内の顕熱負荷を処理するために空気の温度を調節する温度調節部を構成している。
上記第１四方切換弁（51）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図６に示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図７に示す状態）とに切り換わる。一方、上記第２四方切換弁（52）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図６(Ａ)及び図７(Ｂ)に示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図６(Ｂ)及び図７(Ａ)に示す状態）とに切り換わる。
〈熱交換器の構成〉
上述のように、室内熱交換器（55）、第１吸着熱交換器（56）、及び第２吸着熱交換器（57）は、本発明に係る熱交換器（60）により構成されている。ここでは、この熱交換器（60）について、図８及び図９を参照しながら説明する。
図８に示すように、熱交換器（60）は、直管状の伝熱管（61）と、波板状の波板フィン（70）とを複数ずつ備えている。熱交換器（60）は、全体として厚板状ないし扁平な直方体状に形成されている。この熱交換器（60）では、その前面から背面へ向かって空気が通過する。
熱交換器（60）において、伝熱管（61）は、ほぼ水平となる姿勢で一定の間隔をおいて配列されている。図示しないが、この熱交換器（60）では、隣接する伝熱管（61）の端部がＵ字管によって互いに接続されており、１つ又は複数のパスが形成されている。
一方、波板フィン（70）は、そのフィン面が伝熱管（61）の軸方向と直交する姿勢で、伝熱管（61）の軸方向へ一定ピッチで配置されている。波板フィン（70）は、山部（71）と谷部（72）が一定周期で交互に形成された波板状となっている。つまり、この波板フィン（70）の波形は、三角波形状となっており、図８における上下方向へ山部（71）と谷部（72）が一定周期で交互に形成された形状となっている。ここでは、同図の右手前側へ突出した部分を山部（71）とし、同図の左奥側へ突出した部分を谷部（72）としている。
波板フィン（70）では、空気流の上流側に位置する側面が前縁（73）となり、その下流側に位置する側面が後縁（74）となっている。つまり、波板フィン（70）では、その前縁（73）が熱交換器（60）の前面側に、後縁（74）が熱交換器（60）の背面側にそれぞれ位置している。
波板フィン（70）には、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（75）が形成されている。また、波板フィン（70）には、貫通孔（75）の周縁に連続する筒状のカラー部（76）が突設されている。図８において、カラー部（76）は、波板フィン（70）のフィン面から右手前方向へ突出している。このカラー部（76）には伝熱管（61）が挿通されており、カラー部（76）の内周面が伝熱管（61）の外周面と密着している。また、カラー部（76）の突端が隣接する波板フィン（70）に当接することで、波板フィン（70）同士の間隔が保持される。
このように構成された熱交換器（60）において、波板フィン（70）は、その波形の振幅方向が伝熱管（61）の軸方向と概ね平行になっている。また、波板フィン（70）の波形の稜線方向は、波板フィン（70）の前縁（73）及び後縁（74）と直交している。
この熱交換器（60）では、図９に示すように、隣接する波板フィン（70）について、それぞれの波形の周期が一致している。また、熱交換器（60）では、波板フィン（70）における波形の振幅Ｗが、波板フィン（70）同士のピッチＦＰと等しくなっている。そして、熱交換器（60）では、一定ピッチで配列された波板フィン（70）の間を通過する空気が、波板フィン（70）を貫通するように設けられた伝熱管（61）内を流れる冷媒と熱交換する。
第１，第２吸着熱交換器（56,57）として用いられる熱交換器（60）では、波板フィン（70）の表面に吸着層が形成されている。そして、吸着熱交換器（56,57）としての熱交換器（60）では、一定ピッチで配列された波板フィン（70）の間を通過する空気が、波板フィン（70）を貫通するように設けられた伝熱管（61）内を流れる冷媒と熱交換すると共に、波板フィン（70）の表面に形成された吸着層と接触する。
一方、室内熱交換器（55）として用いられる熱交換器（60）において、波板フィン（70）の表面に吸着層は形成されていない。そして、室内熱交換器（55）としての熱交換器（60）では、一定ピッチで配列された波板フィン（70）の間を通過する空気が、波板フィン（70）を貫通するように設けられた伝熱管（61）内を流れる冷媒と熱交換する。
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置（10）では、冷房除湿運転と暖房加湿運転とが行われる。
この空気調和装置（10）において、室内ファン（31）及び排気ファン（32）を運転すると、室内熱交換器（55）、第１吸着熱交換器（56）、及び第２吸着熱交換器（57）のそれぞれへ室内空気が流入する。また、室外ファン（14）を運転すると、室外熱交換器（54）へ室外空気が流入する。
〈冷房除湿運転〉
冷房除湿運転中の動作について、図２，図３及び図６を参照しながら説明する。
図６に示すように、冷媒回路（40）では、第１四方切換弁（51）が第１状態に設定されると共に電動膨張弁（53）の開度が適宜調節され、室外熱交換器（54）が凝縮器となって室内熱交換器（55）が蒸発器となる。そして、図２及び図３に示すように、室内熱交換器（55）で冷却された室内空気が給気通路（23）を通って吹出口（26）から室内へ送り返される一方、室外熱交換器（54）で冷媒から吸熱した室外空気が室外へ排出される。
冷房除湿運転中には、第１吸着熱交換器（56）が凝縮器となって第２吸着熱交換器（57）が蒸発器となる第１動作と、第２吸着熱交換器（57）が凝縮器となって第１吸着熱交換器（56）が蒸発器となる第２動作とが交互に繰り返される。
第１動作では、第１吸着熱交換器（56）についての再生動作と、第２吸着熱交換器（57）についての吸着動作とが並行して行われる。第１動作中は、図６(Ａ)に示すように、第２四方切換弁（52）が第１状態に設定される。この状態で、圧縮機（50）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（54）と第１吸着熱交換器（56）を順に通過する間に凝縮し、電動膨張弁（53）で減圧され、その後、第２吸着熱交換器（57）と室内熱交換器（55）を順に通過する間に蒸発し、圧縮機（50）へ吸入されて圧縮される。この第１動作中には、高圧冷媒が加熱用の熱媒体として第１吸着熱交換器（56）へ供給され、低圧冷媒が冷却用の熱媒体として第２吸着熱交換器（57）へ供給される。
第１動作中には、図２に示すように、第１排気ダンパ（34）及び第２給気ダンパ（35）が開状態となり、第１給気ダンパ（33）及び第２排気ダンパ（36）が閉状態となる。第１吸着熱交換器（56）では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第１吸着熱交換器（56）から脱離した水分は、室内空気と共に第１空間（21）から第１排気ダンパ（34）を通って排気通路（24）へ流入し、排気ダクト（25）を通って室外へ排出される。第２吸着熱交換器（57）では、室内空気中の水分が吸着材に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（57）で除湿された室内空気は、第２空間（22）から第２給気ダンパ（35）を通って給気通路（23）へ流入し、吹出口（26）を通って室内へ送り返される。
第２動作では、第１吸着熱交換器（56）についての吸着動作と、第２吸着熱交換器（57）についての再生動作とが並行して行われる。第２動作中は、図６(Ｂ)に示すように、第２四方切換弁（52）が第２状態に設定される。この状態で、圧縮機（50）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（54）と第２吸着熱交換器（57）を順に通過する間に凝縮し、電動膨張弁（53）で減圧され、その後、第１吸着熱交換器（56）と室内熱交換器（55）を順に通過する間に蒸発し、圧縮機（50）へ吸入されて圧縮される。この第２動作中には、高圧冷媒が加熱用の熱媒体として第２吸着熱交換器（57）へ供給され、低圧冷媒が冷却用の熱媒体として第１吸着熱交換器（56）へ供給される。
第２動作中には、図３に示すように、第１給気ダンパ（33）及び第２排気ダンパ（36）が開状態となり、第１排気ダンパ（34）及び第２給気ダンパ（35）が閉状態となる。第１吸着熱交換器（56）では、室内空気中の水分が吸着材に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（56）で除湿された室内空気は、第１空間（21）から第１給気ダンパ（33）を通って給気通路（23）へ流入し、吹出口（26）を通って室内へ送り返される。第２吸着熱交換器（57）では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第２吸着熱交換器（57）から脱離した水分は、室内空気と共に第２空間（22）から第２排気ダンパ（36）を通って排気通路（24）へ流入し、排気ダクト（25）を通って室外へ排出される。
ここで、吸着熱交換器（56,57）が設けられない一般的な空気調和装置において、冷房運転時における室内熱交換器での冷媒の蒸発温度は、室内空気の露点温度よりも低い値（例えば５℃程度）に設定される。これは、室内熱交換器で室内空気中の水分を凝縮させることにより、室内空気を除湿するためである。
これに対し、本実施形態の空気調和装置（10）の冷房除湿運転では、吸着熱交換器（56,57）において室内空気の除湿が行われるため、室内熱交換器（55）では室内空気を除湿する必要がない。そこで、この空気調和装置（10）では、冷房除湿運転中の室内熱交換器（55）における冷媒蒸発温度が、一般的な空調機の場合よりも高めに設定される。具体的に、冷房除湿運転中の室内熱交換器（55）における冷媒蒸発温度は、室内熱交換器（55）を通過する空気の露点温度よりも高く設定される。このため、室内熱交換器（55）では、冷房除湿運転中であってもドレン水が発生しない。
また、本実施形態の空気調和装置（10）の冷房除湿運転において、第１動作中は第２吸着熱交換器（57）が蒸発器となり、第２動作中は第１吸着熱交換器（56）が蒸発器となる。蒸発器となっている吸着熱交換器（56,57）では、波板フィン（70）間を通過する室内空気中の水分が吸着層に吸着され、その際に生じた吸着熱を吸熱して伝熱管（61）内の冷媒が蒸発する。つまり、蒸発器となっている吸着熱交換器（56,57）では、そこを通過する室内空気の絶対湿度が低下してゆく一方、その温度はさほど低下してゆかない。このため、蒸発器となっている吸着熱交換器（56,57）において、波板フィン（70）の表面で結露が生じることは殆ど無い。
〈暖房加湿運転〉
暖房加湿運転中の動作について、図４，図５及び図７を参照しながら説明する。
図７に示すように、冷媒回路（40）では、第１四方切換弁（51）が第２状態に設定されると共に電動膨張弁（53）の開度が適宜調節され、室内熱交換器（55）が凝縮器となって室外熱交換器（54）が蒸発器となる。そして、図４及び図５に示すように、室内熱交換器（55）で加熱された室内空気が給気通路（23）を通って吹出口（26）から室内へ送り返され、室外熱交換器（54）で冷媒へ放熱した室外空気が室外へ排出される。
暖房加湿運転中には、第１吸着熱交換器（56）が凝縮器となって第２吸着熱交換器（57）が蒸発器となる第１動作と、第２吸着熱交換器（57）が凝縮器となって第１吸着熱交換器（56）が蒸発器となる第２動作とが交互に繰り返される。
第１動作では、第１吸着熱交換器（56）についての再生動作と、第２吸着熱交換器（57）についての吸着動作とが並行して行われる。第１動作中は、図７(Ａ)に示すように、第２四方切換弁（52）が第２状態に設定される。この状態で、圧縮機（50）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（55）と第１吸着熱交換器（56）を順に通過する間に凝縮し、電動膨張弁（53）で減圧され、その後、第２吸着熱交換器（57）と室外熱交換器（54）を順に通過する間に蒸発し、圧縮機（50）へ吸入されて圧縮される。この第１動作中には、高圧冷媒が加熱用の熱媒体として第１吸着熱交換器（56）へ供給され、低圧冷媒が冷却用の熱媒体として第２吸着熱交換器（57）へ供給される。
第１動作中には、図４に示すように、第１給気ダンパ（33）及び第２排気ダンパ（36）が開状態となり、第１排気ダンパ（34）及び第２給気ダンパ（35）が閉状態となる。第１吸着熱交換器（56）では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第１吸着熱交換器（56）で加湿された室内空気は、第１空間（21）から第１給気ダンパ（33）を通って給気通路（23）へ流入し、吹出口（26）を通って室内へ送り返される。第２吸着熱交換器（57）では、室内空気中の水分が吸着材に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（57）で水分を奪われた室内空気は、第２空間（22）から第２排気ダンパ（36）を通って排気通路（24）へ流入し、排気ダクト（25）を通って室外へ排出される。
第２動作では、第１吸着熱交換器（56）についての吸着動作と、第２吸着熱交換器（57）についての再生動作とが並行して行われる。第２動作中は、図７(Ｂ)に示すように、第２四方切換弁（52）が第１状態に設定される。この状態で、圧縮機（50）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（55）と第２吸着熱交換器（57）を順に通過する間に凝縮し、続いて電動膨張弁（53）で減圧され、その後、第１吸着熱交換器（56）と室外熱交換器（54）を順に通過する間に蒸発し、圧縮機（50）へ吸入されて圧縮される。この第２動作中には、高圧冷媒が加熱用の熱媒体として第２吸着熱交換器（57）へ供給され、低圧冷媒が冷却用の熱媒体として第１吸着熱交換器（56）へ供給される。
第２動作中には、図５に示すように、第１排気ダンパ（34）及び第２給気ダンパ（35）が開状態となり、第１給気ダンパ（33）及び第２排気ダンパ（36）が閉状態となる。第１吸着熱交換器（56）では、室内空気中の水分が吸着材に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（56）で水分を奪われた室内空気は、第１空間（21）から第１排気ダンパ（34）を通って排気通路（24）へ流入し、排気ダクト（25）を通って室外へ排出される。第２吸着熱交換器（57）では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が室内空気に付与される。第２吸着熱交換器（57）で加湿された室内空気は、第２空間（22）から第２給気ダンパ（35）を通って給気通路（23）へ流入し、吹出口（26）を通って室内へ送り返される。
本実施形態の空気調和装置（10）の暖房加湿運転において、第１動作中は第２吸着熱交換器（57）が蒸発器となり、第２動作中は第１吸着熱交換器（56）が蒸発器となる。この暖房加湿運転中においても、蒸発器となっている吸着熱交換器（56,57）では、波板フィン（70）間を通過する室内空気中の水分が吸着層に吸着され、その際に生じた吸着熱を吸熱して伝熱管（61）内の冷媒が蒸発する。従って、冷房除湿運転中と同様、暖房加湿運転中においても、蒸発器となっている吸着熱交換器（56,57）の波板フィン（70）の表面で結露が生じることは殆ど無い。
−実施形態１の効果−
本実施形態では、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として、波板フィン（70）を備えた熱交換器（60）を採用している。この熱交換器（60）では、平板状に形成されたものに比べて１枚当たりの表面積が大きい波板フィン（70）を採用しているため、波板フィン（70）のピッチを狭めることなく熱交換器（60）における空気との伝熱面積を拡大することができる。また、この熱交換器（60）では、波板フィン（70）の波形の稜線方向が熱交換器（60）の前面及び背面とほぼ直交するように波板フィン（70）を配置している。このため、熱交換器（60）を通過する空気の流れが波板フィン（70）によって阻害されることはなく、空気が熱交換器（60）の前面から背面へ向かってスムーズに通過してゆく。従って、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として熱交換器（60）を採用することで、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）における通風抵抗の増大を抑えつつ空気側の伝熱面積を拡大することができ、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）を大幅に小型化することができる。
ここで、上記熱交換器（60）において、波板フィン（70）上で空気中の水分が凝縮すると、生成した凝縮水（ドレン水）が流れ落ちにくくなる可能性も皆無とは言えない。これに対し、本実施形態の空気調和装置（10）では、室内熱交換器（55）と吸着熱交換器（56,57）のうち蒸発器となっているものにおいても、波板フィン（70）の表面で空気中の水分が殆どあるいは全く凝縮しない。このため、上記空気調和装置（10）の室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として波板フィン（70）を備える上記熱交換器（60）は極めて適しており、この熱交換器（60）を採用することによって室内ユニット（11）の小型化を図ることができる。
−実施形態１の変形例−
本実施形態で室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として採用した熱交換器（60）において、隣接する波板フィン（70）の波形の周期が一致している必要はない。例えば、図１０に示すように、隣接する波板フィン（70）同士で、それぞれの波形の周期が半周期だけ相違していてもよい。この場合、熱交換器（60）では、隣接する波板フィン（70）の一方の山部（71）と他方の谷部（72）とが互いに当接し、隣接する波板フィン（70）で囲まれた矩形状断面の空間を空気が通過することになる。
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、上記実施形態１の空気調和装置（10）において、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として採用される熱交換器（60）の構成を変更したものである。ここでは、この熱交換器（60）の構成について説明する。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態の熱交換器（60）は、直管状の伝熱管（61）と、平板状の平板フィン（65）と、波板状の波板フィン（70）とを複数ずつ備えている。熱交換器（60）は、全体として厚板状ないし扁平な直方体状に形成されている。この熱交換器（60）では、その前面から背面へ向かって空気が通過する。
熱交換器（60）において、伝熱管（61）は、ほぼ水平となる姿勢で一定の間隔をおいて配列されている。図示しないが、この熱交換器（60）では、隣接する伝熱管（61）の端部がＵ字管によって互いに接続されており、１つ又は複数のパスが形成されている。平板フィン（65）と波板フィン（70）とは、それぞれのフィン面が伝熱管（61）の軸方向と直交する姿勢で、伝熱管（61）の軸方向へ一定ピッチで交互に配置されている。
平板フィン（65）は、縦長で平坦な長方形板状に形成されている。この平板フィン（65）には、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（66）が形成されている。また、平板フィン（65）には、貫通孔（66）の周縁に連続する筒状の第１カラー部（67）が突設されている。図１１及び図１２において、第１カラー部（67）は、平板フィン（65）のフィン面から右手前方向へ突出している。
波板フィン（70）は、上記実施形態１のものと同様に構成されている。つまり、この波板フィン（70）は、山部（71）と谷部（72）が一定周期で交互に形成された波板状となっており、その波形の稜線方向が波板フィン（70）の前縁（73）や後縁（74）と直交している。また、波板フィン（70）には、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（75）が形成されると共に、この貫通孔（75）の周縁に連続する筒状の第２カラー部（76）が突設されている。図１１及び図１２において、この第２カラー部（76）は、波板フィン（70）のフィン面から右手前方向へ突出している。
図１３に示すように、上記熱交換器（60）では、波板フィン（70）の第２カラー部（76）に平板フィン（65）の第１カラー部（67）が挿入され、平板フィン（65）の第１カラー部（67）に伝熱管（61）が挿通されている。つまり、この熱交換器（60）では、平板フィン（65）及び波板フィン（70）の貫通孔（66,75）に伝熱管（61）が挿通されている。この熱交換器（60）では、伝熱管（61）を拡管することにより、伝熱管（61）の外周面が第１カラー部（67）の内周面に密着し、第１カラー部（67）の外周面が第２カラー部（76）の内周面に密着する。また、この熱交換器（60）では、図１４に示すように、各波板フィン（70）における波形の周期が一致している。
第１，第２吸着熱交換器（56,57）として用いられる熱交換器（60）では、平板フィン（65）の表面と波板フィン（70）の表面とに吸着層が形成される。吸着熱交換器（56,57）としての熱交換器（60）において、一定ピッチで交互に配列された平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を通過する空気は、平板フィン（65）及び波板フィン（70）を貫通するように設けられた伝熱管（61）内を流れる冷媒と熱交換すると同時に、平板フィン（65）及び波板フィン（70）の表面に形成された吸着層と接触する。
一方、室内熱交換器（55）として用いられる熱交換器（60）において、平板フィン（65）及び波板フィン（70）の表面に吸着層は形成されない。そして、室内熱交換器（55）としての熱交換器（60）では、一定ピッチで交互に配列された平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を通過する空気が、平板フィン（65）及び波板フィン（70）を貫通するように設けられた伝熱管（61）内を流れる冷媒と熱交換する。
本実施形態においても、上記実施形態１で得られる効果と同様の効果が得られる。
−実施形態２の変形例１−
本実施形態の熱交換器（60）では、次のような構造を採用してもよい。ここでは、本変形例の熱交換器（60）について、図１５を参照しながら説明する。
この熱交換器（60）では、平板フィン（65）における第１カラー部（67）の突出方向と、波板フィン（70）における第２カラー部（76）の突出方向とが逆方向となっている。この熱交換器（60）では、平板フィン（65）の第１カラー部（67）に波板フィン（70）の第２カラー部（76）が挿入され、波板フィン（70）の第２カラー部（76）に伝熱管（61）が挿通されている。つまり、この熱交換器（60）では、平板フィン（65）及び波板フィン（70）の貫通孔（66,75）に伝熱管（61）が挿通されている。そして、この熱交換器（60）では、伝熱管（61）を拡管することにより、伝熱管（61）の外周面が第２カラー部（76）の内周面に密着し、第２カラー部（76）の外周面が第１カラー部（67）の内周面に密着する。
−実施形態２の変形例２−
本実施形態の熱交換器（60）において、隣接する波板フィン（70）の波形の周期が一致している必要はない。例えば、図１６に示すように、平板フィン（65）を挟んで隣接する一対の波板フィン（70）について、それぞれの波形の周期が半周期だけ相違していてもよい。
−実施形態２の変形例３−
本実施形態において吸着熱交換器（56,57）を構成する熱交換器（60）では、波板フィン（70）の表面だけに吸着層が形成されていてもよいし、これとは逆に平板フィン（65）の表面だけに吸着層が形成されていてもよい。
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。本実施形態は、上記実施形態２の空気調和装置（10）において、室内熱交換器（55）や吸着熱交換器（56,57）として採用される熱交換器（60）の構成を変更したものである。ここでは、この熱交換器（60）の構成について、上記実施形態２のものと異なる点を説明する。
図１７に示すように、本実施形態の熱交換器（60）では、波板フィン（70）の構成が上記実施形態２のものと異なっている。具体的に、本実施形態の波板フィン（70）では、複数の切欠き部（77）が形成されており、第２カラー部（76）は設けられていない。この切欠き部（77）は、波板フィン（70）の一部分を後縁（74）側から前縁（73）へ向かって所定の幅に亘って切除することにより形成されている。切欠き部（77）の幅は、平板フィン（65）の第１カラー部（67）の外径とほぼ同じか、その外径よりもやや広くなっている。また、波板フィン（70）における切欠き部（77）のピッチは、平板フィン（65）における第１カラー部（67）のピッチと等しくなっている。
本実施形態の熱交換器（60）では、伝熱管（61）が平板フィン（65）の第１カラー部（67）に挿通され、伝熱管（61）を拡管することによって伝熱管（61）の外周面が第１カラー部（67）の内周面に密着している。波板フィン（70）は、伝熱管（61）に固定された平板フィン（65）の間に挿入され、その両側に位置する平板フィン（65）によって挟み込まれている。このように、本実施形態の熱交換器（60）では、互いに隣り合った２枚の平板フィン（65）の間に波板フィン（70）が挿入され、この波板フィン（70）が両側の平板フィン（65）で挟み込まれて保持される。
上記熱交換器（60）によって吸着熱交換器（56,57）を構成する場合は、平板フィン（65）の表面と波板フィン（70）の表面とに吸着層が形成される。また、この熱交換器（60）によって室内熱交換器（55）を構成する場合は、平板フィン（65）の表面と波板フィン（70）の表面とに吸着層が形成されない。これらの点は、上記実施形態２の場合と同様である。本実施形態においても、上記実施形態２の場合と同様に、上記実施形態１で得られる効果と同様の効果が得られる。
−実施形態３の変形例１−
本実施形態の熱交換器（60）では、次のような構造を採用してもよい。ここでは、本変形例の熱交換器（60）について、図１８を参照しながら説明する。
本変形例の熱交換器（60）では、一定ピッチで配置された平板フィン（65）の間に波板フィン（70）が２つずつ挿入される。この波板フィン（70）の幅ＬWは、平板フィン（65）の幅よりも短くなっている。具体的に、波板フィン（70）のの幅ＬWは、平板フィン（65）のうち第１カラー部（67）よりも前縁（73）側の部分の幅ＬFと等しくなっている。尚、この平板フィン（65）では、第１カラー部（67）よりも後縁（74）側の部分の幅もＬFとなっている。そして、この熱交換器（60）では、波板フィン（70）がその両側に位置する平板フィン（65）に挟み込まれている。
−実施形態３の変形例２−
本実施形態において吸着熱交換器（56,57）を構成する熱交換器（60）では、波板フィン（70）の表面だけに吸着層が形成されていてもよいし、これとは逆に平板フィン（65）の表面だけに吸着層が形成されていてもよい。
《その他の実施形態》
−第１変形例−
上記の各実施形態では、熱交換器（60）の波板フィン（70）に平坦部（78）を形成してもよい。図１９に示すように、この変形例の波板フィン（70）では、その前縁（73）に沿った部分と後縁（74）に沿った部分のそれぞれに、比較的幅が狭くて平坦な平坦部（78）が形成されている。このような平坦部（78）を波板フィン（70）に形成すると、波板フィン（70）の剛性が確保され、フィン面に垂直な方向への波板フィン（70）の変形が抑制される。尚、波板フィン（70）において、平坦部（78）は、前縁（73）に沿った部分だけに形成されていてもよいし、後縁（74）に沿った部分だけに形成されていてもよい。
−第２変形例−
上記の各実施形態では、熱交換器（60）の波板フィン（70）における波形を三角波形状としているが、波板フィン（70）の波形は三角波形状に限定されない。
例えば、図２０に示すように、波板フィン（70）の波形は、凸状の円弧と凹状の円弧とが交互に繰り返す曲面波状になっていてもよい。また、波板フィン（70）の波形を曲面波状にする場合も、波板フィン（70）の波形は円弧面が繰り返される曲面波状に限定されるわけではなく、この波形が正弦波状であってもよい。このように波板フィン（70）の波形を曲面波状にすると、波板フィン（70）で仕切られた空間の断面が円形に近くなり、この空間を通過する際の空気の圧力損失を低く抑えることが可能となる。
また、図２１に示すように、波板フィン（70）の波形は、凸状の台形と凹状の台形とが交互に繰り返す矩形波状になっていてもよい。波板フィン（70）の波形を矩形波状にした場合、上記実施形態１のような波板フィン（70）だけを備える熱交換器（60）では、隣接する波板フィン（70）同士の接触面積が増大し、隣接する波板フィン（70）同士の間で移動する熱量が増大する。また、この場合、上記実施形態２のような波板フィン（70）と平板フィン（65）を備える熱交換器（60）では、隣接する波板フィン（70）と平板フィン（65）の接触面積が増大し、隣接する波板フィン（70）と平板フィン（65）の間で移動する熱量が増大する。従って、この場合には、熱交換器（60）に設けられたフィンの温度を平均化でき、フィン効率を向上させて熱交換器（60）の性能向上を図ることができる。
−第３変形例−
上記の各実施形態において、熱交換器（60）の波板フィン（70）では、その波形の稜線方向が波板フィン（70）の前縁（73）及び後縁（74）と直交しているが、この波形の稜線方向と波板フィン（70）の前縁（73）及び後縁（74）とのなす角度が正確に９０°である必要はない。つまり、上記の各実施形態で波板フィン（70）における波形の稜線方向を前縁（73）及び後縁（74）と略直交させた理由は、熱交換器を前面から背面へ向かって通過する空気の流れが波板フィン（70）によって阻害されないようにする点にある。従って、熱交換器を通過する空気の流れが妨げられなければ、波板フィン（70）の波形の稜線方向と前縁（73）及び後縁（74）とのなす角度が正確に９０°から多少ずれていても（例えば当該角度が９０°から±５°程度ずれていても）、波形の稜線方向が前縁（73）及び後縁（74）と略直交しているといって差し支えない。
−第４変形例−
上記の各実施形態では、湿度調節部を２つの吸着熱交換器（56,57）によって構成しているが、この湿度調節部は、吸着剤を用いて空気を湿度調節するものであればよく、吸着熱交換器（56,57）に限定されるものではない。例えば、一般的なロータ式除湿機等に用いられる吸着ロータによって湿度調節部が構成されていてもよい。この吸着ロータには、ハニカム状に形成された円板形状の基材と、その基材の表面に形成された吸着層とが設けられる。そして、空気をそのまま吸着ロータへ送ると、吸着ロータを通過する間に空気中の水分が吸着層に吸着され、空気が除湿される。また、ヒータ等で加熱した空気を吸着ロータへ送ると、吸着ロータを通過する空気によって加熱された吸着層から水分が脱離し、この脱離した水分が空気へ付与される。
以上説明したように、本発明は、冷媒等の流体を空気と熱交換させる熱交換器、及びこの熱交換器を備える空気調和装置について有用である。
実施形態１における空気調和装置の構成を示す概略構成図である。 実施形態１の空気調和装置における冷房除湿運転の第１動作を示す概略構成図である。 実施形態１の空気調和装置における冷房除湿運転の第２動作を示す概略構成図である。 実施形態１の空気調和装置における暖房加湿運転の第１動作を示す概略構成図である。 実施形態１の空気調和装置における暖房加湿運転の第２動作を示す概略構成図である。 実施形態１における冷媒回路の構成と除湿冷却運転時の動作を示す概略構成図である。 実施形態１における冷媒回路の構成と加湿暖房運転時の動作を示す概略構成図である。 実施形態１における熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 実施形態１における波板フィンの配置を示す熱交換器の要部拡大図である。 実施形態１の変形例における波板フィンの配置を示す熱交換器の要部拡大図である。 実施形態２における熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 実施形態２における熱交換器の概略構成を示す分解斜視図である。 実施形態２における熱交換器の要部を示す拡大断面図である。 実施形態２における波板フィンと平板フィンの配置を示す熱交換器の要部拡大図である。 実施形態２の変形例１における熱交換器の要部を示す拡大断面図である。 実施形態２の変形例２における波板フィンと平板フィンの配置を示す熱交換器の要部拡大図である。 実施形態３における熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 実施形態３の変形例１における熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 その他の実施形態の第１変形例における波板フィンの正面図と側面図である。 その他の実施形態の第２変形例における波板フィンの概略側面図である。 その他の実施形態の第２変形例における波板フィンの概略側面図である。
符号の説明
（10） 空気調和装置
（40） 冷媒回路（熱媒体回路）
（55） 室内熱交換器（温度調節部、温調用熱交換器）
（56） 第１吸着熱交換器（湿度調節部）
（57） 第２吸着熱交換器（湿度調節部）
（60） 熱交換器
（61） 伝熱管
（65） 平板フィン
（66） 貫通孔
（67） 第１カラー部
（70） 波板フィン
（75） 貫通孔
（76） 第２カラー部
（78） 平坦部

Claims (13)

  1. 伝熱管（61）と、該伝熱管（61）の軸方向へ配列された複数のフィンとを備え、上記伝熱管（61）内を流れる流体と上記フィン同士の間を流れる空気とを熱交換させる熱交換器であって、
    波板状に形成された波板フィン（70）が上記フィンとして設けられており、
    上記波板フィン（70）は、その波形の振幅方向が上記伝熱管（61）の軸方向と略平行になると共に、その波形の稜線方向が熱交換器の前面及び背面と略直交している熱交換器。
  2. 請求項１に記載の熱交換器において、
    波板フィン（70）は、その波形の振幅が波板フィン（70）同士のピッチと等しくなっている熱交換器。
  3. 伝熱管（61）と、該伝熱管（61）の軸方向へ配列された複数のフィンとを備え、上記伝熱管（61）内を流れる流体と上記フィン同士の間を流れる空気とを熱交換させる熱交換器であって、
    平板状に形成された複数の平板フィン（65）と、波板状に形成された複数の波板フィン（70）とが上記フィンとして設けられ、
    上記伝熱管（61）の軸方向において平板フィン（65）と波板フィン（70）が交互に配置され、
    上記波板フィン（70）は、その波形の振幅方向が上記伝熱管（61）の軸方向と略平行になると共に、その波形の稜線方向が熱交換器の前面及び背面と略直交している熱交換器。
  4. 請求項３に記載の熱交換器において、
    波板フィン（70）は、該波板フィン（70）の両側に位置する平板フィン（65）と当接している熱交換器。
  5. 請求項３に記載の熱交換器において、
    平板フィン（65）及び波板フィン（70）は、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（66,75）を備えている熱交換器。
  6. 請求項５に記載の熱交換器において、
    平板フィン（65）には貫通孔（66）の周縁に連続する筒状の第１カラー部（67）が、波板フィン（70）には貫通孔（75）の周縁に連続する筒状の第２カラー部（76）がそれぞれ突設され、
    上記第２カラー部（76）に上記第１カラー部（67）が挿入されて該第２カラー部（76）の内周面に該第１カラー部（67）の外周面が密着する一方、上記第１カラー部（67）に伝熱管（61）が挿通されて該第１カラー部（67）の内周面に伝熱管（61）の外周面が密着している熱交換器。
  7. 請求項５に記載の熱交換器において、
    平板フィン（65）には貫通孔（66）の周縁に連続する筒状の第１カラー部（67）が、波板フィン（70）には貫通孔（75）の周縁に連続する筒状の第２カラー部（76）がそれぞれ突設され、
    上記第１カラー部（67）に上記第２カラー部（76）が挿入されて該第１カラー部（67）の内周面に該第２カラー部（76）の外周面が密着する一方、上記第２カラー部（76）に伝熱管（61）が挿通されて該第２カラー部（76）の内周面に伝熱管（61）の外周面が密着している熱交換器。
  8. 請求項３に記載の熱交換器において、
    平板フィン（65）は、伝熱管（61）を挿通するための貫通孔（66）を備えて該貫通孔（66）に挿通された伝熱管（61）と密着する一方、
    波板フィン（70）は、その両側に位置する一対の平板フィン（65）によって挟持されている熱交換器。
  9. 請求項１又は３に記載の熱交換器において、
    波板フィン（70）では、その波形の稜線方向と直交する側部に沿って平坦な平坦部（78）が形成されている熱交換器。
  10. 請求項１乃至９の何れか１つに記載の熱交換器において、
    フィンの表面に吸着剤から成る吸着層が形成されており、フィン同士の間を通過する空気と上記吸着層の間で水分の授受が行われる熱交換器。
  11. 請求項３乃至８の何れか１つに記載の熱交換器において、
    平板フィン（65）と波板フィン（70）の何れか一方の表面だけに吸着剤から成る吸着層が形成されており、平板フィン（65）と波板フィン（70）の間を通過する空気と上記吸着層の間で水分の授受が行われる熱交換器。
  12. 顕熱負荷を処理するための温度調節部（55）と、潜熱負荷を処理するための湿度調節部（56,57）とを備え、上記温度調節部（55）が室内へ供給される空気を冷却すると共に上記湿度調節部（56,57）が室内へ供給される空気を除湿する冷房除湿運転を少なくとも行う空気調和装置であって、
    上記湿度調節部（56,57）は、空気中の水分を吸着する吸着剤を利用して空気中の水分量を調節するように構成され、
    上記温度調節部（55）は、上記冷房除湿運転中に冷却用の熱媒体を空気と熱交換させる温調用熱交換器（55）により構成されており、
    請求項１乃至９の何れか１つに記載の熱交換器（60）が上記温調用熱交換器（55）として設けられている空気調和装置。
  13. 請求項１０又は１１に記載の熱交換器（60）と、該熱交換器（60）の伝熱管（61）へ加熱用又は冷却用の熱媒体を供給するための熱媒体回路（40）とを備え、
    上記熱交換器（60）の伝熱管（61）へ冷却用の熱媒体を供給して該熱交換器（60）の吸着層へ空気中の水分を吸着させる動作と、上記熱交換器（60）の伝熱管（61）へ加熱用の熱媒体を供給して該熱交換器（60）の吸着層から脱離した水分を空気へ付与する動作とを交互に行い、上記熱交換器（60）で除湿された空気と該熱交換器（60）で加湿された空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する空気調和装置。
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