JP2020076531A - 熱交換器およびそれを備えた空気調和装置 - Google Patents

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俊 吉岡
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拓也 鵜飼
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祥志 松本
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Abstract

【課題】隣り合うフィンのピッチを十分に確保して熱交換器の排水性を高める。【解決手段】熱交換器(10)は、それぞれに円形の貫通孔(21)が形成された複数のフィン(20)と、複数のフィン(20)の貫通孔(21)を貫通しかつフィン(20)に接合された円管(30)とを備える。フィン(20)は、貫通孔(21)の縁部から隣のフィン(20)に向かって延びて突端部(23)がフィン(20)と当接するカラー(22)を有する。隣り合うフィン(20)のピッチをFpとし、フィン(20)の貫通孔の直径をdiとし、かつフィン(20)の厚みをtfとして、Fp/(di・tf)≧3.2が成り立っている。【選択図】図3

Description

本開示は、熱交換器およびそれを備えた空気調和装置に関するものである。
従来より、貫通孔が形成されたフィンと、当該貫通孔に挿通された伝熱管とを備えた熱交換器が知られている(例えば、特許文献1)。同文献の熱交換器のフィンは、貫通孔を形成するカラーを有しており、例えば同文献の図7に示されるように、当該カラーの突端部は、隣のフィンに当接している。
特開2016−20757号公報
ところで、熱交換器において、隣り合うフィンのピッチ(すなわち、あるフィンの平坦部と隣のフィンの平坦部との間の距離)が小さすぎると、当該熱交換器が蒸発器として使用される場合に生じるドレン水が隣り合うフィンの間に留まってしまい、当該ドレン水を十分に排出することが難しくなる。
本開示の目的は、隣り合うフィンのピッチを十分に確保して熱交換器の排水性を高めることにある。
本開示の第1の態様は、熱交換器(10)を対象とする。この熱交換器(10)は、それぞれに円形の貫通孔(21)が形成された複数のフィン(20)と、複数の上記フィン(20)の上記貫通孔(21)を貫通しかつ該フィン(20)に固定された円管(30)とを備え、各上記フィン(20)は、上記貫通孔(21)の縁部から隣の上記フィン(20)に向かって延びて突端部(23)が該フィン(20)と当接するカラー(22)を有し、隣り合う上記フィン(20)のピッチをFpとし、上記フィン(20)の上記貫通孔の直径をdiとし、かつ上記フィン(20)の厚みをtfとして、Fp/(di・tf)≧3.2が成り立っている。
第1の態様では、Fpとdiとtfとの間において、Fp/(di・tf)≧3.2の関係が成り立っている。つまり、フィン(20)の貫通孔(21)の直径に対して、およびフィン(20)の厚みに対して、隣り合うフィン(20)のピッチが十分に大きい。これにより、例えば熱交換器(10)でドレン水が生じたとしても、隣り合うフィン(20)の間に当該ドレン水が溜まりにくくなり、当該ドレン水が排出されやすくなる。このように、第1の態様によると、熱交換器(10)の排水性を高めることができる。
本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、上記カラー(22)の上記突端部(23)は、上記円管(30)の周方向において全周の一部のみに存在することを特徴とする。
第2の態様では、カラー(22)の突端部(23)が円管(30)の周方向において全周に存在する場合に比べて、カラー(22)を構成するために一定量の材料を用いると仮定すると、カラー(22)の基端部(24)から突端部(23)までの長さを長くすることができる。ここで、カラー(22)の基端部(24)から突端部(23)までの長さは、隣り合うフィン(20)のピッチに実質的に相当する。つまり、第2の態様によると、カラー(22)の突端部(23)が円管(30)の周方向において全周に存在する場合に比べて、隣り合うフィン(20)のピッチを容易に大きくすることができる。
本開示の第3の態様は、上記第2の態様において、上記カラー(22)の上記突端部(23)は、上記円管(30)の周方向において複数設けられていることを特徴とする。
第3の態様では、あるフィン(20)がその隣のフィン(20)を安定して支持することができる。なぜなら、あるフィン(20)が備えるカラー(22)の複数の突端部(23)によってその隣のフィン(20)が支持されることにより、突端部(23)が1つしか設けられていない場合に比べて支持箇所が多くなるためである。
本開示の第4の態様は、上記第1〜第3の態様のいずれか1つにおいて、上記カラー(22)は、上記突端部(23)が上記円管(30)の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲し、かつ基端部(24)が丸みを帯びており、上記カラー(22)の上記基端部(24)の曲率半径をR1とし、かつ上記カラー(22)の上記突端部(23)の曲率半径をR2として、R1≦R2が成り立っていることを特徴とする。
第4の態様では、隣り合うフィン(20)のピッチを安定して確保することができる。なぜなら、R1≦R2が成り立っていることにより、あるフィン(20)のカラー(22)の突端部(23)が、その隣のフィン(20)のカラー(22)の基端部(24)、すなわち丸みを帯びている部分ではなく、当該基端部(24)の周辺部分、すなわち当該隣のフィン(20)のうち平坦な部分に当接するためである。
本開示の第5の態様は、上記第1〜第4の態様のいずれか1つにおいて、上記円管(30)の外径は、3mm以上かつ5mm以下であることを特徴とする。
第5の態様では、円管(30)を比較的小径に構成することで、熱交換器(10)を通過する空気の圧力損失(すなわち、熱交換器(10)の通風抵抗)を小さくすることができる。
本開示の第6の態様は、上記第1〜第5の態様のいずれか1つにおいて、上記円管(30)は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であることを特徴とする。
第6の態様では、円管(30)をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成することにより、熱交換器(10)の製造コストを低く抑えることができる。
本開示の第7の態様は、上記第1〜第6の態様のいずれか1つにおいて、上記円管(30)は、複数設けられており、2つ以上の上記円管(30)の内部空間に連通する連通空間(41,51,61)が内部に形成されたヘッダ(40,50,60)を備えることを特徴とする。
第7の態様では、ヘッダ(40,50,60)により、2つ以上の円管(30)に対して冷媒を分流または合流させること、それに代えてまたは加えて、熱交換器(10)を空気流れ方向に対して複数列に構成する場合に、ある列を構成する円管(30)とその隣の列を構成する円管(30)との間の接続部を構成することができる。
本開示の第8の態様は、空気調和装置(100)を対象とする。この空気調和装置(100)は、上記第1〜第7の態様のいずれか1つの熱交換器(10)を備える。
図1は、実施形態1の空気調和装置の冷媒回路図である。 図2は、実施形態1の熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。 図3は、実施形態1のフィンの構成を概略的に示す正面図および側面図である。 図4は、フィンのカラーの形状を説明するための断面図である。 図5は、円管と液ヘッダとの接続部を拡大して示す断面図である。 図6は、円管とガスヘッダとの接続部を拡大して示す断面図である。 図7は、円管と接続ヘッダとの接続部を拡大して平面視で示す断面図である。 図8は、フィンのカラーの形成方法を説明するための正面図および側面図である。 図9は、実施形態2のフィンの構成を概略的に示す正面図および側面図である。 図10は、実施形態3のフィンの構成を概略的に示す正面図および側面図である。
《実施形態1》
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(100)は、室内機(8)とこれに接続される室外機(2)とを備え、室内の空気調和を行うものである。
−空気調和装置−
図1を参照して、空気調和装置(100)について説明する。
図1に示すように、空気調和装置(100)は、室内機(8)と、室外機(2)とを備える。空気調和装置(100)では、それぞれ後述する圧縮機(3)、四方切換弁(4)、室外熱交換器(10)、膨張弁(6)、および室内熱交換器(5)が配管で接続され、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路(1)を構成している。
〈室内機〉
室内機(8)は、室内(すなわち、空気調和の対象空間)に設置されるものであって、室内熱交換器(5)と、室内ファン(9)とを有する。
室内熱交換器(5)は、内部を流れる冷媒と室内ファン(9)によって供給される室内空気とを熱交換させるものである。室内熱交換器(5)は、例えばフィンアンドチューブ熱交換器によって構成される。
室内ファン(9)は、室内熱交換器(5)に室内空気を供給するためのものである。
〈室外機〉
室外機(2)は、室外に設置されるものであって、圧縮機(3)と、四方切換弁(4)と、室外熱交換器(10)と、室外ファン(7)と、膨張弁(6)とを有する。
圧縮機(3)は、室内熱交換器(5)および室外熱交換器(10)のうち蒸発器として機能するものから流出した低圧ガス冷媒を吸入し、これを圧縮することで高温の高圧ガス冷媒を吐出するものである。圧縮機(3)が吐出した高圧ガス冷媒は、室内熱交換器(5)および室外熱交換器(10)のうち放熱器として機能するものに流入する。
四方切換弁(4)は、冷媒回路(1)における冷媒の流れを可逆的に切り替えるためのものである。具体的に、四方切換弁(4)は、室内熱交換器(5)が蒸発器となって空気調和装置(100)が冷房運転を行うための第1状態(図1に実線で示す状態)と、室内熱交換器(5)が放熱器となって空気調和装置(100)が暖房運転を行うための第2状態(図1に破線で示す状態)とに切替可能である。
室外熱交換器(10)は、内部を流れる冷媒と室外ファン(7)によって供給される室外空気とを熱交換させるものである。室外熱交換器(10)は、例えばフィンアンドチューブ熱交換器によって構成される。室外熱交換器(10)は、熱交換器を構成している。
室外ファン(7)は、室外熱交換器(10)に室外空気を供給するためのものである。
膨張弁(6)は、室内熱交換器(5)および室外熱交換器(10)のうち放熱器として機能するものから流出した高圧液冷媒を減圧するためのものである。膨張弁(6)は、例えば開度調節可能な電子弁によって構成される。
〈運転動作〉
空気調和装置(100)は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。
冷房運転では、四方切換弁(4)が第1状態に設定され、冷媒回路(1)において冷媒が循環する。そして、室外熱交換器(10)が凝縮器(放熱器)として機能し、室内熱交換器(5)が蒸発器として機能する。室内機(8)は、室内空間から吸い込んだ空気を室内熱交換器(5)において冷却し、冷却された空気を室内空間へ吹き出す。
暖房運転では、四方切換弁(4)が第2状態に設定され、冷媒回路(1)において冷媒が循環する。そして、室内熱交換器(5)が凝縮器(放熱器)として機能し、室外熱交換器(10)が蒸発器として機能する。室内機(8)は、室内空間から吸い込んだ空気を室内熱交換器(5)において加熱し、加熱された空気を室内空間へ吹き出す。
−室外熱交換器の構成−
図2は、室外熱交換器(10)の構成を概略的に示す斜視図である。図3は、フィン(20)の構成を概略的に示す正面図および側面図である。図4は、フィン(20)のカラー(22)の形状を説明するための断面図である。図5は、円管(30)と液ヘッダ(40)との接続部を拡大して示す断面図である。図6は、円管(30)とガスヘッダ(50)との接続部を拡大して示す断面図である。図7は、円管(30)と接続ヘッダ(60)との接続部を拡大して平面視で示す断面図である。
これらの図に示すように、室外熱交換器(10)は、二列熱交換器に構成されていて、複数のフィン(20)と、複数の円管(30)と、液ヘッダ(40)と、ガスヘッダ(50)と、接続ヘッダ(60)と、分流器(70)とを備える。
フィン(20)は、図2および図3に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された上下に細長い矩形板状の部材であって、図2における左右方向において互いに平行に複数並んでいる。フィン(20)には、円形の貫通孔(21)が複数形成されている。ここで、図2における手前側の列を構成するフィン(20)の貫通孔(21)と、図2における奥側の列を構成するフィン(20)の貫通孔(21)とは、その高さ位置が互いに異なる。
フィン(20)は、貫通孔(21)の縁部から隣のフィン(20)に向かって延びるカラー(22)を有する。カラー(22)は、円管(30)の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲した突端部(23)を有し、かつ基端部(24)が丸みを帯びている。カラー(22)の突端部(23)は、隣のフィン(20)と当接しており、これにより隣り合うフィン(20)のピッチが確保されている。なお、カラー(22)の「突端部」とは、カラー(22)の突端の際のみではなく、カラー(22)の突端の際からカラー(22)の基端部(24)に向かってある程度広がる領域のことを言う。
ここで、図3に示すように、隣り合うフィン(20)のピッチをFpとし、フィン(20)の貫通孔(21)の直径をdiとし、かつフィン(20)の厚みをtfとする。この場合において、Fp/(di・tf)≧3.2の関係が成り立っている。つまり、本実施形態の室外熱交換器(10)は、隣り合うフィン(20)のピッチが、フィン(20)の貫通孔(21)の直径に対して、およびフィン(20)の厚みに対して十分に大きい。
また、カラー(22)の突端部(23)は、円管(30)の周方向において複数設けられると共に、円管(30)の周方向において全周の一部のみに存在している。換言すると、カラー(22)が有する複数の突端部(23)は、それぞれが隣のフィン(20)に向かうにつれて先細るように形成されており、カラー(22)の基端部(24)は円管(30)の周方向において360°の範囲にわたって存在している一方、カラー(22)の突端部(23)は円管(30)の周方向において360°未満の範囲にしか存在していない。具体例として、本実施形態では、カラー(22)が12個の突端部(23)を有するところ、図3に示すように、円管(30)の周方向における突端部(23)の一端と貫通孔(21)の中心とを結ぶ半直線(図3に破線で示す)と、突端部(23)の他端と貫通孔(21)の中心とを結ぶ半直線(図3に破線で示す)とのなす角度をθ[°]として、θ×12<360°の関係が成り立っている。
また、図4に示すように、カラー(22)の基端部(24)の曲率半径をR1とし、かつカラー(22)の突端部(23)の曲率半径をR2とする。この場合において、R1≦R2の関係が成り立っている。なお、0.2mm≦R1≦R2≦0.5mmの関係が成り立っていることが好ましい。
円管(30)は、図2〜図4に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された細長い円筒状の部材である。円管(30)の外径は、3mm以上かつ5mm以下であるが、この範囲に限られるものではない。円管(30)は、全体が直線状に延びている。すなわち、円管(30)は、その長手方向における一端から他端にわたって直線状に延びている。なお、円管(30)は、一部が湾曲した形状に形成されていてもよい。
円管(30)は、図2〜図4に示すように、フィン(20)の貫通孔(21)に挿通および固定されている。ここで、円管(30)は、当該円管(30)を拡張させる拡管と接合材(例えば、ロウ材)を用いた接合とによってフィン(20)に固定されている。なお、接合材としては、接着剤が用いられてもよいし、他の任意の種類のものが用いられてもよい。また、円管(30)は、接合材を用いずに、例えば拡管のみによって貫通孔(21)に固定されていてもよい。
液ヘッダ(40)は、図2および図5に示すように、手前側の列を構成する円管(30)に対応して設けられた上下に延びる円筒状の部材であって、その上端および下端は閉塞されている。液ヘッダ(40)の内部には、少なくとも1つの、この例では2つの液用連通空間(41)が形成されている。上側の液用連通空間(41)は、2つ以上の、この例では5つの円管(30)の内部空間に連通している。下側の液用連通空間(41)は、2つ以上の、この例では4つの円管(30)の内部空間に連通している。液ヘッダ(40)は、ヘッダを構成しており、液用連通空間(41)は、連通空間を構成している。
ガスヘッダ(50)は、図2および図6に示すように、奥側の列を構成する円管(30)に対応して設けられた上下に延びる円筒状の部材であって、その上端および下端は閉塞されている。ガスヘッダ(50)の内部には、少なくとも1つの、この例では1つのガス用連通空間(51)が形成されている。このガス用連通空間(51)は、2つ以上の、この例では9つの円管(30)の内部空間に連通している。ガスヘッダ(50)には、ガス用連通空間(51)に連通するガス管(82)が接続されている。ガスヘッダ(50)は、ヘッダを構成しており、ガス用連通空間(51)は、連通空間を構成している。
接続ヘッダ(60)は、図2および図7に示すように、手前側の列を構成する円管(30)と、奥側の列を構成する円管(30)とを互いに連通させるための部材である。接続ヘッダ(60)は、上下に延びる中空の直方体状に形成されている。接続ヘッダ(60)の内部には、少なくとも1つの、この例では1つの列間連通空間(61)が形成されている。この列間連通空間(61)は、2つ以上の、この例では全ての円管(30)の内部空間に連通している。接続ヘッダ(60)は、ヘッダを構成しており、列間連通空間(61)は、連通空間を構成している。なお、図7では、実際には高さ位置の異なる2つの円管(30)を同じ平面上に図示している。
分流器(70)は、液管(81)から流れてきた液冷媒を分流させるための部品である。分流器(70)は、液ヘッダ(40)の上側の液用連通空間(41)に連通する第1分岐管(71)と、液ヘッダ(40)の下側の液用連通空間(41)に連通する第2分岐管(72)とを有する。第1分岐管(71)は、上側の液用連通空間(41)の下部に開口している。第2分岐管(72)は、下側の液用連通空間(41)の下部に開口している。
−カラーの形成方法−
フィン(20)のカラー(22)の形成方法について、図8を参照して説明する。図8には、左上、右上、左下、そして右下の順に、孔開け工程と、切込工程と、立上げ工程と、曲げ工程とが示されている。
孔開け工程では、フィン(20)に比較的小さな円形の孔(25)を等間隔で複数形成する。孔(25)の数は、当該フィン(20)に取り付けられる円管(30)の数と同じである。
切込工程では、孔開け工程で形成した孔(25)の中心を通る複数の直線状の切込み(26)を、図8に破線で示す仮想円に向かって放射状に形成する。複数の切込み(26)は、孔(25)の周方向において等間隔に形成されることが好ましい。
立上げ工程では、切込工程で形成した切込み(26)を利用して、上記仮想円に沿って当該切込み(26)の間の部分を立ち上げて複数の立上り部(27)を形成する。この例では、図8における右方に向かって、切込み(26)の間の部分を立ち上げている。ここで、立上り部(27)の基端部は、完成後のカラー(22)の基端部(24)に相当する。また、この立上げ工程では、円管(30)が挿通される貫通孔(21)も形成される。
曲げ工程では、立上げ工程で形成した複数の立上り部(27)の先端部を、貫通孔(21)の軸心に対して径方向外方へ曲げることにより突端部(23)を形成する。これにより、カラー(22)が完成する。
−実施形態1の効果−
本実施形態の室外熱交換器(10)は、それぞれに円形の貫通孔(21)が形成された複数のフィン(20)と、複数の上記フィン(20)の上記貫通孔(21)を貫通しかつ該フィン(20)に固定された円管(30)とを備え、各上記フィン(20)は、上記貫通孔(21)の縁部から隣の上記フィン(20)に向かって延びて突端部(23)が該フィン(20)と当接するカラー(22)を有し、隣り合う上記フィン(20)のピッチをFpとし、上記フィン(20)の上記貫通孔の直径をdiとし、かつ上記フィン(20)の厚みをtfとして、Fp/(di・tf)≧3.2が成り立っている。したがって、Fpとdiとtfとの間において、Fp/(di・tf)≧3.2の関係が成り立っている。つまり、フィン(20)の貫通孔(21)の直径に対して、およびフィン(20)の厚みに対して、隣り合うフィン(20)のピッチが十分に大きい。これにより、例えば室外熱交換器(10)でドレン水が生じたとしても、隣り合うフィン(20)の間に当該ドレン水が溜まりにくくなり、当該ドレン水が排出されやすくなる。このように、本実施形態によると、室外熱交換器(10)の排水性を高めることができる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記カラー(22)の上記突端部(23)が、上記円管(30)の周方向において全周の一部のみに存在する。したがって、カラー(22)の突端部(23)が円管(30)の周方向において全周に存在する場合に比べて、カラー(22)を構成するために一定量の材料を用いると仮定すると、カラー(22)の基端部(24)から突端部(23)までの長さを長くすることができる。ここで、カラー(22)の基端部(24)から突端部(23)までの長さは、隣り合うフィン(20)のピッチに実質的に相当する。つまり、本実施形態によると、カラー(22)の突端部(23)が円管(30)の周方向において全周に存在する場合に比べて、隣り合うフィン(20)のピッチを容易に大きくすることができる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記カラー(22)の上記突端部(23)が、上記円管(30)の周方向において複数設けられている。したがって、あるフィン(20)がその隣のフィン(20)を安定して支持することができる。なぜなら、あるフィン(20)が備えるカラー(22)の複数の突端部(23)によってその隣のフィン(20)が支持されることにより、突端部(23)が1つしか設けられていない場合に比べて支持箇所が多くなるためである。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記カラー(22)が、上記突端部(23)が上記円管(30)の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲し、かつ基端部(24)が丸みを帯びており、上記カラー(22)の上記基端部(24)の曲率半径をR1とし、かつ上記カラー(22)の上記突端部(23)の曲率半径をR2として、R1≦R2が成り立っている。したがって、隣り合うフィン(20)のピッチを安定して確保することができる。なぜなら、R1≦R2が成り立っていることにより、あるフィン(20)のカラー(22)の突端部(23)が、その隣のフィン(20)のカラー(22)の基端部(24)、すなわち丸みを帯びている部分ではなく、当該基端部(24)の周辺部分、すなわち当該隣のフィン(20)のうち平坦な部分に当接するためである。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記円管(30)の外径が、3mm以上かつ5mm以下である。したがって、円管(30)を比較的小径に構成することで、室外熱交換器(10)を通過する空気の圧力損失(すなわち、室外熱交換器(10)の通風抵抗)を小さくすることができる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記円管(30)が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。したがって、円管(30)をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成することにより、室外熱交換器(10)の製造コストを低く抑えることができる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、上記円管(30)が、複数設けられており、2つ以上の上記円管(30)の内部空間に連通する液用連通空間(41)が内部に形成された液ヘッダ(40)と、2つ以上の上記円管(30)の内部空間に連通するガス用連通空間(51)が内部に形成されたガスヘッダ(50)と、2つ以上の上記円管(30)の内部空間に連通する列間連通空間(61)が内部に形成された接続ヘッダ(60)とを備える。したがって、各ヘッダ(40,50,60)により、2つ以上の円管(30)に対して冷媒を分流または合流させること、それに代えてまたは加えて、室外熱交換器(10)を空気流れ方向に対して複数列に構成する場合に、ある列を構成する円管(30)とその隣の列を構成する円管(30)との間の接続部を構成することができる。
さらに、本実施形態の室外熱交換器(10)が備えるフィン(20)のカラー(22)の形成方法は、上記フィン(20)に孔(25)を形成する孔開け工程と、上記孔開け工程で形成した上記孔(25)を中心とする仮想円に向かって放射状に複数の切込み(26)を形成する切込工程と、上記切込工程で形成した上記切込み(26)を利用して、上記仮想円に沿って上記切込み(26)の間の部分を立ち上げて複数の立上り部(27)を形成すると共に上記仮想円を外縁とする貫通孔(21)を形成する立上げ工程と、上記立上げ工程で形成した複数の上記立上り部(27)の先端部を、上記貫通孔(21)の軸心に対して径方向外方へ曲げることにより突端部(23)を形成する曲げ工程とを含む。したがって、例えばバーリングによってカラーを形成する場合に比べて、隣り合うフィン(20)のピッチを容易に大きくすることができる。より詳しくは、円管(30)の周方向において突端部が全周に存在するカラーでは、フィン(20)の素材である板材を引き延ばすバーリングによって当該カラーを筒状に形成する。そのため、カラーが高くなるほど(すなわち、隣り合うフィン(20)のピッチが大きくなるほど)当該カラーの厚さが薄くなる。しかしながら、カラーの厚さがある程度以下になると当該カラーが割れるおそれがある。このため、特に円管(30)の径が小さいときは、板材のうちカラーの形成に使用できる領域が狭くなるためにカラーの高さを確保できないことが多い。一方、本実施形態では、板材を切り起こしてカラー(22)を形成している。このため、円管(30)の径の大小に関わらず、カラー(22)の高さを適切な値に設定することができる。
《実施形態2》
実施形態2について説明する。本実施形態の室外熱交換器(10)は、フィン(20)のカラー(22)の形状が上記実施形態1と異なる。以下、主に上記実施形態1と異なる点について説明する。
図9は、本実施形態のフィン(20)の構成を概略的に示す正面図および側面図である。同図に示すように、フィン(20)のカラー(22)は、貫通孔(21)の縁部の一部のみから隣のフィン(20)に向かって延びている。また、カラー(22)は、円管(30)の周方向において互いに180°離れた2つの突端部(23)を有する。
各カラー(22)が有する2つの突端部(23)は、1つのフィン(20)に形成された複数の貫通孔(21)の中心を結ぶ直線(図9に破線で示す)を挟んで配置されている。換言すると、図9に示すように、当該直線によってフィン(20)を第1領域(20a)と第2領域(20b)とに分けた場合に、2つの突端部(23)は、一方が第1領域(20a)に配置されかつ他方が第2領域(20b)に配置されている。
−実施形態2の効果−
本実施形態の室外熱交換器(10)によっても、上記実施形態1と同様の効果が得られる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、フィン(20)が備えるカラー(22)が、上記フィン(20)に形成された複数の貫通孔(21)の中心を結ぶ直線によって上記フィン(20)を第1領域(20a)と第2領域(20b)とに分けた場合に、一方が上記第1領域(20a)に配置されかつ他方が上記第2領域(20b)に配置される2つの突端部(23)を有する。したがって、複数のフィン(20)を組み付ける際に、容易に当該フィン(20)を互いに平行に組み付けることができる。
《実施形態3》
実施形態3について説明する。本実施形態の室外熱交換器(10)は、フィン(20)のカラー(22)の形状が上記実施形態2と異なる。以下、主に上記実施形態2と異なる点について説明する。
図10は、本実施形態のフィン(20)の構成を概略的に示す正面図および側面図である。同図に示すように、フィン(20)のカラー(22)は、貫通孔(21)の縁部の一部のみから隣のフィン(20)に向かって延びている。また、カラー(22)は、円管(30)の周方向において1つの突端部(23)を有する。
1つのフィン(20)における隣り合うカラー(22)が有する突端部(23)は、1つのフィン(20)に形成された複数の貫通孔(21)の中心を結ぶ直線(図10に破線で示す)を挟んで配置されている。換言すると、図10に示すように、当該直線によってフィン(20)を第1領域(20a)と第2領域(20b)とに分けた場合に、隣り合う2つのカラー(22)の一方が有する突端部(23)は第1領域(20a)に配置され、当該2つのカラー(22)の他方が有する突端部(23)は第2領域(20b)に配置されている。
−実施形態3の効果−
本実施形態の室外熱交換器(10)によっても、上記実施形態2と同様の効果が得られる。
また、本実施形態の室外熱交換器(10)は、フィン(20)が備える複数のカラー(22)が、上記フィン(20)に形成された複数の貫通孔(21)の中心を結ぶ直線によって上記フィン(20)を第1領域(20a)と第2領域(20b)とに分けた場合に、上記第1領域(20a)に配置される突端部(23)を有するカラー(22)と、上記第2領域(20b)に配置される突端部(23)を有するカラー(22)とを含む。したがって、複数のフィン(20)を組み付ける際に、容易に当該フィン(20)を互いに平行に組み付けることができる。
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
例えば、フィン(20)のカラー(22)が有する突端部(23)の数は、上述したものに限られるものではなく、任意に設定することが可能である。
また、例えば、フィン(20)のカラー(22)が突端部(23)を複数有する場合に、各突端部(23)は円管(30)の周方向において等間隔に配置されていなくてもよい。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
以上説明したように、本開示は、熱交換器およびそれを備えた空気調和装置について有用である。
10 室外熱交換器(熱交換器)
20 フィン
21 貫通孔
22 カラー
23 突端部
24 基端部
30 円管
40 液ヘッダ(ヘッダ)
41 液用連通空間(連通空間)
50 ガスヘッダ(ヘッダ)
51 ガス用連通空間(連通空間)
60 接続ヘッダ(ヘッダ)
61 列間連通空間(連通空間)
100 空気調和装置
di 貫通孔の直径
tf フィンの厚み
FP フィンのピッチ
R1 基端部の曲率半径
R2 突端部の曲率半径

Claims (8)

  1. それぞれに円形の貫通孔(21)が形成された複数のフィン(20)と、
    複数の上記フィン(20)の上記貫通孔(21)を貫通しかつ該フィン(20)に固定された円管(30)とを備え、
    各上記フィン(20)は、上記貫通孔(21)の縁部から隣の上記フィン(20)に向かって延びて突端部(23)が該フィン(20)と当接するカラー(22)を有し、
    隣り合う上記フィン(20)のピッチをFpとし、上記フィン(20)の上記貫通孔の直径をdiとし、かつ上記フィン(20)の厚みをtfとして、Fp/(di・tf)≧3.2が成り立っている
    ことを特徴とする熱交換器。
  2. 請求項1において、
    上記カラー(22)の上記突端部(23)は、上記円管(30)の周方向において全周の一部のみに存在する
    ことを特徴とする熱交換器。
  3. 請求項2において、
    上記カラー(22)の上記突端部(23)は、上記円管(30)の周方向において複数設けられている
    ことを特徴とする熱交換器。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項において、
    上記カラー(22)は、上記突端部(23)が上記円管(30)の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲し、かつ基端部(24)が丸みを帯びており、
    上記カラー(22)の上記基端部(24)の曲率半径をR1とし、かつ上記カラー(22)の上記突端部(23)の曲率半径をR2として、R1≦R2が成り立っている
    ことを特徴とする熱交換器。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項において、
    上記円管(30)の外径は、3mm以上かつ5mm以下である
    ことを特徴とする熱交換器。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項において、
    上記円管(30)は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である
    ことを特徴とする熱交換器。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項において、
    上記円管(30)は、複数設けられており、
    2つ以上の上記円管(30)の内部空間に連通する連通空間(41,51,61)が内部に形成されたヘッダ(40,50,60)を備える
    ことを特徴とする熱交換器。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱交換器(10)を備える
    ことを特徴とする空気調和装置。
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