JP2006138504A - 熱交換器および空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水等によるフィンでの着霜が低減されると共に、伝熱管の後流域に形成される死水域が低減されて熱交換率が高まる熱交換器、ならびに、かかる熱交換器を含む空気調和機を提供すること。
【解決手段】この熱交換器２１は、冷媒の流路となる伝熱管２１１と、伝熱管２１１を支持するフィン２１２とを含み構成される。また、フィン２１２が、空気流を伝熱管２１１の後流域にガイドするメインガイド２１４を有すると共に、メインガイド２１４がフィン２１２の表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、凝縮水等によるフィンでの着霜が低減されると共に、伝熱管の後流域に形成される死水域が低減されて熱交換率が高まる熱交換器、ならびに、かかる熱交換器を含む空気調和機に関する。

従来の熱交換器には、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の熱交換器は、平板フィンにおける伝熱管の挿通される各位置の間に、空気流の流れ方向に対して上流側が突出し、且つ、下流側に行くに従って低く連続的に傾斜すると共にこの傾斜面積を広げた形状の突起部（ガイド）が形成される。かかる構成では、凝縮した水などが突起部にホールドされないので、フィン（突起部）での着霜が低減される利点がある。また、空気の流れに対して低損失の突起部が設けられているので、伝熱管の後流域の死水域が低減されて、熱交換率が高められる利点がある。

特開平１０−３３９５９５号公報

この発明は、凝縮水等によるフィンでの着霜が低減されると共に、伝熱管の後流域に形成される死水域が低減されて熱交換率が高まる熱交換器、ならびに、かかる熱交換器を含む空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気調和機は、室外にて冷媒の熱交換を行う室外熱交換器と、室内にて冷媒の熱交換を行う室内熱交換器とを有すると共に、室外熱交換器および室内熱交換器間に冷媒を循環させて熱交換を行うことにより室内の空気を調和する空気調和機であって、前記室外熱交換器が、冷媒の流路となる伝熱管と、前記伝熱管を支持するフィンとを含み構成され、且つ、前記フィンが、空気流を前記伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、前記メインガイドが前記フィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することを特徴とする。

この空気調和機では、室外熱交換器のフィンが空気流を伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、このメインガイドがフィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有する。かかる構成では、室外熱交換器が蒸発器として機能したときに、メインガイドの着想抑制形状により、フィン（メインガイド）における着霜が抑制される。これにより、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドは、少なくとも空気流に対する前面および前縁が滑らかに形成されている。

この空気調和機では、メインガイドは、少なくとも空気流に対する前面および前縁が滑らかに形成されている。メインガイドの前面および前縁では、空気流が直接あたるため、特に着霜が生じ易い。この点において、上記の構成では、メインガイドの前面および前縁が滑らかに形成されているので、メインガイドにおける着霜が効果的に抑制される。これにより、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記フィンは、前記メインガイドにより伝熱管の後流域にガイドされた空気流を前記伝熱管の背面により近い位置にガイドするサブガイドを有する。

この空気調和機では、フィンがサブガイドを有しており、このサブガイドによって、メインガイドにより伝熱管の後流域にガイドされた空気流が伝熱管の背面により近い位置にガイドされる。これにより、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドのうち空気流の下流側に位置するメインガイドほど空気流に対する幅が広くなるように構成される。

この空気調和機では、フィンに複数のメインガイドが設置されており、これらのメインガイドのうち空気流の下流側に位置するメインガイドほど空気流に対する幅が広くなるように構成されるので、メインガイドにより空気がより効率的に伝熱管の後流域に導かれる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが、前記伝熱管の中心よりも空気流の下流側に形成される。

この空気調和機では、メインガイドが伝熱管の中心よりも空気流の下流側に形成されるので、メインガイドにより空気がより効率的に伝熱管の後流域に導かれる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドのうち空気流の最下流側に位置するメインガイドが前記フィンの長手方向に沿って連続的に形成されている。

この空気調和機では、複数のメインガイドのうち空気流の最下流側に位置するメインガイドがフィンの長手方向に沿って連続的に形成されているので、フィンの強度が増加してフィンの撓みが低減される。これにより、空気流がフィンによって安定的に伝熱管にガイドされるので、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが、前記フィンの両面に形成される。

この空気調和機では、メインガイドがフィンの両面に形成されるので、フィンの両面にて空気流がガイドされる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドの高さｈが空気流の下流側に位置するものほど高くなるように構成される。

この空気調和機では、メインガイドの高さｈが空気流の下流側に位置するものほど高くなるように構成されるので、空気流が効率的に伝熱管の後流域に流入する。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数配列されており、且つ、これらのメインガイドの配列数ｎがｎ＝３となるように構成される。

この空気調和機では、メインガイドの配列数ｎがｎ＝３となるように構成されるので、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気調和機では、この空気調和機では、前記メインガイドの高さｈが０．２［ｍｍ］〜０．４［ｍｍ］の範囲にあるように構成される。

この空気調和機では、メインガイドの高さｈが０．２［ｍｍ］〜０．４［ｍｍ］の範囲にあるように構成されるので、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる熱交換器では、流体の流路となる伝熱管と、前記伝熱管を支持するフィンとを含み構成され、且つ、前記フィンが、空気流を前記伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、前記メインガイドが前記フィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することを特徴とする。

この発明にかかる空気調和機によれば、室外熱交換器のフィンが空気流を伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、このメインガイドがフィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有するので、室外熱交換器が蒸発器として機能したときに、メインガイドの着想抑制形状によりフィン（メインガイド）における着霜が抑制される。これにより、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われて、室外熱交換器の伝熱性能が向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。

図１は、この発明の実施例１にかかる空気調和機を示す構成図である。図２は、図１に記載した空気調和機の室外熱交換器を示す斜視図である。図３〜図５は、図２に記載した熱交換器のフィンを示す説明図である。図６〜図１１は、図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。図１２は、フィンのガイドの設置数と熱交換器の伝熱効率および通気効率との関係を示すグラフである。図１３は、フィンのガイドの高さ寸法と、熱交換器の伝熱効率および通気効率との関係を示すグラフである。

［空気調和機］
この空気調和機１は、室外に配置される室外ユニット２と、室内に配置される室内ユニット３と、制御ユニット（図示省略）とを含み構成される。そして、室外ユニット２および室内ユニット３がそれぞれ熱交換器２１，３１を有しており、これらの熱交換器２１，３１が相互に配管５により接続されている。空気調和機１は、これらの熱交換器２１，３１間に冷媒（流体）を循環させて室内および室外にて熱交換を行うことにより、室内の冷房、暖房もしくは冷暖房を行うことができる。

なお、図１では、一例として、暖房運転にかかる配管構成が示されている。この空気調和機１では、四方切換弁２５が駆動されて室外ユニット２内の配管構成が切り換えられることにより、暖房運転と冷房運転とが切り換えられる（図示省略）。

室外ユニット２は、室外熱交換器２１と、室外膨張弁２２と、圧縮機２３と、アキュムレータ２４と、四方切換弁２５とを含み、これらが配管５により接続されて構成されている。室外熱交換器２１は、外気との間で冷媒の熱交換を行う機器であり、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。室外膨張弁２２は、冷媒の流路を絞る弁であり、主として、暖房運転時に使用される。また、この室外膨張弁２２は、その開度調整により配管５内における冷媒の流量を調整できる。圧縮機２３は、冷媒を吸入して圧縮し、冷媒の圧力を高める機能を有する。アキュムレータ２４は、冷媒の余剰分を一時的に貯蔵して冷媒の流量を調整する機能を有する。四方切換弁２５は、室外ユニット２内の配管５の接続を切り換えることにより、暖房運転用の配管構成と冷房用の配管構成とを切り換える機能を有する。

室内ユニット３は、室内熱交換器３１と、室内膨張弁３２とを含み、これらが配管５により接続されて構成されている。室内熱交換器３１は、室内空気との間で冷媒の熱交換を行う機器であり、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。室内膨張弁３２は、冷媒の流路を絞る弁であり、主として、冷房運転時に使用される。また、この室内膨張弁３２は、その開度調整により配管５内における冷媒の流量を調整できる。なお、この空気調和機１では、複数の室内ユニット３，３が設置されており、これらの室内ユニット３，３が相互に独立して稼働できる。これにより、各室内ユニット３が異なる部屋（場所）に設置されて独立して稼働することにより、各室内の空気が個別に調和される。

制御ユニット（図示省略）は、制御部と、各種のセンサーとを含み構成される。制御部は、室外ユニット２および室内ユニット３の各構成要素を制御し、特に、室外膨張弁２２および室内膨張弁３２の動作を制御する。各種のセンサーは、室外ユニット２および室内ユニット３の各構成要素、ならびに、配管５の要所に設置されて必要な情報を検出する。

暖房運転時では、まず、圧縮機２３にて加圧された冷媒が高温高圧のガス状態にて各室内ユニット３、３に供給される。そして、この冷媒が室内熱交換器３１内にて凝縮液化して熱を放出する。これにより、熱交換が行われて室内の空気が暖められる。次に、熱交換を行った冷媒が室外ユニット２側に戻され、冷媒の流路が室外膨張弁２２にて絞られる。すると、冷媒が室外熱交換器２１内にて断熱膨張し、蒸発気化して熱を吸収する。そして、この冷媒が四方切換弁２５およびアキュムレータ２４を通って圧縮機２３に帰還する。これにより、冷媒が室外ユニット２および各室内ユニット３、３間を循環して、室内の暖房が行われる。

［室外熱交換器］
室外ユニット２の室外熱交換器２１は、伝熱管２１１と、複数のフィン２１２とを含み構成される（図２〜図５参照）。伝熱管２１１は、銅製の管状部材であり、冷媒の流路となる。伝熱管２１１は、蛇腹状に湾曲しており、その両端部にて配管５に接続されている。複数のフィン２１２は、伝熱性の平板状部材から成り、その平面を対向させつつ所定間隔を空けて一列に配列される。これらのフィン２１２には、その平面に複数の孔２１３が形成されており、これらの孔２１３に挿通される。これにより、伝熱管２１１がフィン２１２よって固定的に支持される。

この室外熱交換器２１では、空気流が一方の側面からフィン２１２、２１２間を通過して反対側に抜ける。このとき、空気がフィン２１２、２１２間にて伝熱管２１１にあたり、空気と伝熱管２１１内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。なお、空気と冷媒との熱交換は、フィン２１２を介した伝熱によっても行われる。

［フィンの空気流ガイド機能］
室外熱交換器２１のフィン２１２には、複数のメインガイド２１４（主流ビード）が形成されている（図２〜図５参照）。このメインガイド２１４は、フィン２１２の平面上に土手状に突出する凸部であり、例えば、フィン２１２の成形時にて、プレス加工により同時に成形される。また、メインガイド２１４は、フィン２１２の平面視にて、空気流の通過方向に直交して（フィン２１２の長手方向もしくは伝熱管２１１の配列方向に）直線的に延在するように、形成されている（図３参照）。また、メインガイド２１４は、伝熱管２１１の挿通位置（フィン２１２の孔２１３）を境界として、長手方向に分割されている。したがって、伝熱管２１１の後流域（空気流に対する背面側）には、メインガイド２１４が形成されていない。また、メインガイド２１４は、フィン２１２の正面視にて、隣り合う伝熱管２１１，２１１（フィン２１２、２１２の孔２１３、２１３）の間に位置するように、形成される（図４参照）。すなわち、メインガイド２１４は、隣り合う伝熱管２１１，２１１の間を通過する空気があたる位置に、形成される。また、メインガイド２１４は、フィン２１２の側面断面視にて、フィン２１２の片面側に略半円弧状に突出するように、形成される（図５参照）。また、フィン２１２には、複数（３本）のメインガイド２１４が形成されている（図３および図５参照）。これらのメインガイド２１４は、空気流の通過方向に沿って複数段の土手を形成するように、所定間隔にて平行かつ連続的に配列される。

かかる構成では、フィン２１２、２１２間を通過する空気が、メインガイド２１４にあたって伝熱管２１１の後流域に導かれる。すると、伝熱管２１１の後流域における死水域が解消されるので（伝熱管２１１の背面側でも熱交換が行われるので）、空気と冷媒との熱交換が効率的に行われる。また、空気流の圧力損失が低減される。これにより、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［フィンの着霜抑制機能］
暖房運転時には、上記のように、室外熱交換器２１が蒸発器として機能する。かかる場合には、室外熱交換器２１にて冷媒が蒸発気化して空気（外気）の熱を吸収する。このとき、フィン２１２の表面には、空気中の水分が凝縮して水滴が付着する。かかる水滴が凍結してフィン２１２の表面に霜が発生すると、空気の通風抵抗が増加して室外熱交換器２１の伝熱性能が低下する。発明者らの研究によれば、フィン２１２における着霜は、フィン２１２がスリット部、切り欠き部、ピン状突起部などを有する構成において、生じ易い。

この点において、この室外熱交換器２１では、フィン２１２のメインガイド２１４が、フィン２１２の表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有する（図３〜図５参照）。具体的には、メインガイド２１４が、細長い略半楕円球形状を有しておりフィン２１２の表面上に滑らかに形成されている。また、メインガイド２１４が、側面断面視にて略余弦波形状となるようにフィン２１２の表面に打ち起こされて形成されている。
また、メインガイド２１４は、着霜が生じ易い切り欠き部、切り起こし部、ピン状の突起部などにより構成されていない。

かかる構成では、フィン２１２（メインガイド２１４）における着霜が低減されるので、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われる。これにより、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

なお、メインガイド２１４の前面および前縁では、空気流が直接あたるため着霜が生じ易い。したがって、メインガイド２１４は、少なくとも空気流に対する前面（上流側の面）および前縁（前面の縁）が滑らかに形成されており、鋭突部や鋭端部を有さないことが好ましい。これにより、メインガイド２１４における着霜が効果的に抑制される利点がある。

また、メインガイド２１４の空気流に対する背面（下流側の面）にピンホールが形成されていても、かかるピンホールには着霜が生じ難い。したがって、かかる構成としても、上記とほぼ同等な作用効果を得られる。

［変形例１］
なお、この室外熱交換器２１では、フィン２１２にサブガイド（三次元ビード）２１５が形成されることが好ましい（図６参照）。このサブガイド２１５は、フィン２１２の平面上に土手状に突出する凸部であり、例えば、フィン２１２の成形時にて、プレス加工により同時に成形される。また、サブガイド２１５は、伝熱管２１１の断面形状に沿った略円弧形状を有する。また、サブガイド２１５は、フィン２１２の平面視にて、伝熱管２１１の周囲を囲むように、伝熱管２１１の後流域に形成される。

かかる構成では、サブガイド２１５が、メインガイド２１４により伝熱管２１１の後流域にガイドされた空気流を、伝熱管２１１の背面により近い位置にガイドする。これにより、空気と冷媒との熱交換が効率的に行われるので、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

また、サブガイド２１５は、メインガイド２１４同様に、フィン２１２の表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することが好ましい。これにより、フィン２１２（サブガイド２１５）における着霜が低減されるので、空気および冷媒間の伝熱が効率的に行われる。これにより、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例２］
また、この室外熱交換器２１では、複数のメインガイド２１４のうち空気流の通過方向に対して下流側に位置するメインガイド２１４ほど空気流に対する幅が広くなるように（長くなるように）構成されることが好ましい（図７参照）。かかる構成では、フィン２１２、２１２間を通過する空気が、メインガイド２１４により、より効率的に伝熱管２１１の後流域に導かれる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例３］
また、この室外熱交換器２１では、メインガイド２１４が、フィン２１２の平面視にて、伝熱管２１１の中心よりも空気流の下流側に位置するように構成されることが好ましい（図７参照）。かかる構成では、フィン２１２、２１２間を通過する空気が、メインガイド２１４により、より効率的に伝熱管２１１の後流域に導かれる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例４］
また、この室外熱交換器２１では、複数のメインガイド２１４のうち空気流に対して最下流側に位置するメインガイド２１４が、フィン２１２の長手方向渡って連続的に形成されることが好ましい（図８参照）。かかる構成では、連続的に形成されたメインガイド２１４により、フィン２１２の強度が増加してフィン２１２の撓みが低減される。これにより、空気流がフィン２１２によって安定的に伝熱管２１１にガイドされるので、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。なお、メインガイド２１４の空気流ガイド機能が阻害されない。

［変形例５］
また、この室外熱交換器２１では、メインガイド２１４がフィン２１２の一方の表面にのみ形成される（図５参照）。かかる構成は、メインガイド２１４が、フィン２１２のプレス加工により容易に成形可能な点で好ましい。しかし、これに限らず、メインガイド２１４は、フィンの両面に形成されても良い（図９参照）。例えば、フィン２１２の断面視にて、メインガイド２１４が略正弦波形状を有することにより、フィン２１２の両面に交互に突出するように構成されることが好ましい。かかる構成では、メインガイド２１４により、フィン２１２の両面にて空気流がガイドされる。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例６］
また、この室外熱交換器２１では、複数のメインガイド２１４がフィン２１２の表面に対して一様な高さｈにて隆起するように構成されている（図５参照）。しかし、これに限らず、メインガイド２１４は、空気流に対して下流側に位置するものほど高さｈが高くなるように、構成されることが好ましい（図１０参照）。具体的には、空気流に対して下流側に位置するメインガイド２１４ほど高さｈが高くなるように構成されることが好ましい。かかる構成では、空気流が、複数のメインガイド２１４により段階的にガイドされるので、効率的に伝熱管２１１の後流域に流入する。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例７］
また、この室外熱交換器２１は、伝熱管２１１および複数のフィン２１２から成る単一のユニットのみにより、構成されている（図３参照）。すなわち、この室外熱交換器２１は、単段構造を有する。かかる室外熱交換器２１は、製品の低コスト化およびコンパクト化の観点から好ましい。しかし、これに限らず、室外熱交換器２１は、伝熱管２１１および複数のフィン２１２から成る複数のユニットが空気流の流れ方向に向かって配列されることにより、構成されても良い（図１１参照）。すなわち、室外熱交換器２１は、多段構造を有しても良い。

なお、かかる多段構造の室外熱交換器２１では、空気流に対して最前列（最上流側）に配置されるユニットにて、最も着霜が生じ易い。したがって、少なくとも空気流に対して最前列に配置されるユニットは、上記の単一ユニットから成る室外熱交換器２１と同様の構成を有することが好ましい。

［変形例８］
発明者らは、上記の室外熱交換器２１において、空気流の通過方向にかかるメインガイド２１４の配列数ｎと、フィン２１２の熱伝達率αａ．ｆｍ［Ｗ／ｍ２ｋ］および通気抵抗ΔＰａ［Ｐａ］との関係について、所定の性能試験を行った（図１２参照）。なお、この性能試験では、隣り合うフィン２１２，２１２の間隔が１．４［ｍｍ］であり、メインガイド２１４の高さｈが１．４［ｍｍ］となるように構成される。

試験結果に示すように、フィン２１２の熱伝達率αａ．ｆｍは、メインガイド２１４の配列数ｎが多いほど高いが、その数値上昇がｎ＝３を越えたあたりから収束して緩やかとなっている（図１２（ａ）参照）。一方、通気抵抗ΔＰａは、メインガイド２１４の配列数ｎの増加に対して略Ｓ字状に向上しており、その数値がｎ＝３を越えたあたりから急上昇している（図１２（ｂ）参照）。したがって、メインガイド２１４の配列数ｎは、ｎ＝３であることが好ましい（図３参照）。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［変形例９］
発明者らは、上記の室外熱交換器２１において、メインガイド２１４の高さｈ［ｍｍ］と、フィン２１２の熱伝達率αａ．ｆｍ［Ｗ／ｍ２ｋ］および通気抵抗ΔＰａ［Ｐａ］との関係について、所定の性能試験を行った（図１３参照）。なお、この性能試験では、隣り合うフィン２１２，２１２の間隔が１．４［ｍｍ］であり、メインガイド２１４の配列数ｎがｎ＝３となるように構成される。

試験結果に示すように、フィン２１２の熱伝達率αａ．ｆｍは、メインガイド２１４の高さｈの増加に対して略Ｓ字状に向上しており、その数値上昇がｈ＝０．３を越えたあたりから収束して緩やかとなっている（図１３（ａ）参照）。一方、通気抵抗ΔＰａは、メインガイド２１４の高さｈの増加に対して略放物線状に向上しており、その数値がｎ＝３を越えたあたりから急上昇している（図１３（ｂ）参照）。したがって、メインガイド２１４の高さｈは、０．２［ｍｍ］〜０．４［ｍｍ］の範囲にあることが好ましく、略０．３［ｍｍ］であることがより好ましい。これにより、空気と冷媒との熱交換がより効率的に行われて、室外熱交換器２１の伝熱性能が向上する利点がある。

［他の熱交換機への適用］
なお、この実施例１では、空気調和機１の室外熱交換器２１を一例として説明したが、かかる熱交換器の構成は、室外熱交換器に限らず、他の熱交換器についても当業者自明の範囲内で適用されても良い。

以上のように、本発明にかかる熱交換器および空気調和機は、熱交換器の凝縮水等によるフィンでの着霜が低減されると共に伝熱管の後流域に形成される死水域が低減されて熱交換率が高まる点で有用である。

この発明の実施例１にかかる空気調和機を示す構成図である。 図１に記載した空気調和機の室外熱交換器を示す斜視図である。 図２に記載した熱交換器のフィンを示す説明図である。 図２に記載した熱交換器のフィンを示す説明図である。 図２に記載した熱交換器のフィンを示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 図２に記載した熱交換器の変形例を示す説明図である。 フィンのガイドの設置数と熱交換器の伝熱効率との関係を示すグラフである。 フィンのガイドの設置数と熱交換器の通気効率との関係を示すグラフである。 フィンのガイドの高さ寸法と、熱交換器の伝熱効率との関係を示すグラフである。 フィンのガイドの高さ寸法と、熱交換器の通気効率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 空気調和機
２ 室外ユニット
２１ 室外熱交換器
２１１ 伝熱管
２１２ フィン
２１３ 孔
２１４ メインガイド
２１５ サブガイド
２２ 室外膨張弁
２３ 圧縮機
２４ アキュムレータ
２５ 四方切換弁
３ 室内ユニット
３１ 室内熱交換器
３２ 室内膨張弁
５ 配管

Claims (11)

1. 室外にて冷媒の熱交換を行う室外熱交換器と、室内にて冷媒の熱交換を行う室内熱交換器とを有すると共に、室外熱交換器および室内熱交換器間に冷媒を循環させて熱交換を行うことにより室内の空気を調和する空気調和機であって、
   前記室外熱交換器が、冷媒の流路となる伝熱管と、前記伝熱管を支持するフィンとを含み構成され、且つ、
   前記フィンが、空気流を前記伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、前記メインガイドが前記フィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することを特徴とする空気調和機。
2. 前記メインガイドは、少なくとも空気流に対する前面および前縁が滑らかに形成されている請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記フィンは、前記メインガイドにより伝熱管の後流域にガイドされた空気流を前記伝熱管の背面により近い位置にガイドするサブガイドを有する請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドのうち空気流の下流側に位置するメインガイドほど空気流に対する幅が広くなるように構成される請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気調和機。
5. 前記メインガイドが、前記伝熱管の中心よりも空気流の下流側に形成される請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気調和機。
6. 前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドのうち空気流の最下流側に位置するメインガイドが前記フィンの長手方向に沿って連続的に形成されている請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気調和機。
7. 前記メインガイドが、前記フィンの両面に形成される請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気調和機。
8. 前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数設置されており、且つ、これらのメインガイドの高さｈが空気流の下流側に位置するものほど高くなるように構成される請求項１〜７のいずれか一つに記載の空気調和機。
9. 前記メインガイドが空気流の通過方向に沿って複数配列されており、且つ、これらのメインガイドの配列数ｎがｎ＝３となるように構成される請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気調和機。
10. この空気調和機では、前記メインガイドの高さｈが０．２［ｍｍ］〜０．４［ｍｍ］の範囲にあるように構成される請求項１〜９のいずれか一つに記載の空気調和機。
11. 流体の流路となる伝熱管と、前記伝熱管を支持するフィンとを含み構成され、且つ、
    前記フィンが、空気流を前記伝熱管の後流域にガイドするメインガイドを有すると共に、前記メインガイドが前記フィンの表面上に滑らかに隆起した凸部から成る着霜抑制形状を有することを特徴とする熱交換器。

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