JP2021014929A - 熱交換器および熱交換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の信頼性を向上させる。【解決手段】複数の伝熱管（40）と、複数のフィン（45）とが、熱交換器（30）に設けられる。上記フィン（45）には、複数の管用開口（46）が形成される。フィン（45）の複数の管用開口（46）は、開口列（50）を構成する。開口列（50）において最も下方に位置する管用開口（46）は、伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）である。【選択図】図４

Description

本開示は、熱交換器および熱交換ユニットに関するものである。

特許文献１には、熱交換器が開示されている。この熱交換器は、空調機の室内ユニットに設けられ、室内ユニットに吸い込まれた空気を冷媒と熱交換させる。熱交換器が蒸発器として機能する冷房運転中には、熱交換器のフィンの表面で空気中の水分が凝縮し、生成した凝縮水がフィンを伝って下方へ流れ落ちる。

特開２０１５−１２７６０７号公報

上述したように、蒸発器として機能する熱交換器では、凝縮水がフィンを伝って流れ落ちる。そのため、熱交換器の最も下方に配置された伝熱管は、長時間に亘って濡れた状態になり、他の伝熱管に比べて腐食しやすい。伝熱管が腐食すると、伝熱管から冷媒が漏洩するおそれがあり、熱交換器の信頼性が損なわれる。

本開示の目的は、熱交換器および熱交換ユニットの信頼性を高めることにある。

本開示の第１の態様は、互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、上記伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成された複数の板状のフィン（45）とを備えた熱交換器を対象とする。そして、上記フィン（45）は、長手方向が上下方向となるように配置されると共に、上記フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の上記管用開口（46）によって構成される開口列（50）を一つだけ有し、上記開口列（50）において最も下方に位置する上記管用開口（46）は、上記伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）であることを特徴とする。

第１の態様では、各フィン（45）に開口列（50）が一つだけ設けられる。フィン（45）の開口列（50）において、最も下方に位置する管用開口（46）である非挿通開口（47）には、伝熱管（40）が挿し通されない。この態様では、凝縮水が滞留しやすい熱交換器（30）の下端部に、伝熱管（40）が設けられない。従って、この態様によれば、凝縮水によって伝熱管（40）が腐食する可能性を低減でき、熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

本開示の第２の態様は、互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、上記伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成された複数の板状のフィン（45）とを備えた熱交換器を対象とする。そして、上記フィン（45）は、長手方向が上下方向となるように配置されると共に、上記フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の上記管用開口（46）によって構成される開口列（51a,52a,51b,52b）を複数有し、複数の上記開口列（51a,52a,51b,52b）のそれぞれにおいて最も下方に位置する上記管用開口（46）は、上記伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）であることを特徴とする。

第２の態様では、各フィン（45）に開口列（51a,52a,51b,52b）が複数ずつ設けられる。フィン（45）の各開口列（51a,52a,51b,52b）において、最も下方に位置する管用開口（46）である非挿通開口（47）には、伝熱管（40）が挿し通されない。この態様では、凝縮水が滞留しやすい熱交換器（30）の下端部に、伝熱管（40）が設けられない。従って、この態様によれば、凝縮水によって伝熱管（40）が腐食する可能性を低減でき、熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

本開示の第３の態様は、上記第１又は第２の態様において、上記伝熱管（40）の材質がアルミニウム合金であることを特徴とする。

第３の態様では、アルミニウム合金製の伝熱管（40）が、熱交換器（30）に設けられる。アルミニウムは、銅に比べてイオン化傾向が大きく、一般的に銅よりも腐食しやすい。この態様によれば、銅製の伝熱管に比べて腐食しやすいアルミニウム合金製の伝熱管（40）を備えた熱交換器（30）において、伝熱管（40）の腐食を抑制できる。

本開示の第４の態様は、上記第３の態様において、上記伝熱管（40）は、幅が厚さよりも長い扁平な形状であることを特徴とする。

第４の態様では、厚さよりも幅が長い扁平な形状の伝熱管が熱交換器に設けられる。このような扁平な形状の伝熱管（40）は、円管状の伝熱管に比べて、その表面に凝縮水が滞留しやすい。この態様によれば、円管状の伝熱管に比べて凝縮水が滞留しやすい扁平な形状の伝熱管（40）を備えた熱交換器（30）において、伝熱管（40）の腐食を抑制できる。

本開示の第５の態様は、上記第１乃至第４のいずれか一つの態様において、上記フィン（45）の長手方向に沿って延びる筒状に形成され、上記伝熱管（40）に接続して内部空間が上記伝熱管（40）に連通するヘッダ部材（61,62）を備え、上記ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）が、上記開口列（50）の上記非挿通開口（47）よりも上方に位置することを特徴とする。

第５の態様では、ヘッダ部材（61,62）において冷媒が流れる内部空間は、その底壁面（63）がフィン（45）の開口列（50）の非挿通開口（47）よりも上に位置する。このため、熱交換器（30）が蒸発器として機能するときに、熱交換器（30）の下端部の温度が他の部分の温度に比べて高くなり、熱交換器（30）の下端部における凝縮水の滞留が抑制される。

本開示の第６の態様は、上記第１乃至第５のいずれか一つの態様において、上記フィン（45）と、該フィン（45）の上記管用開口（46）に挿し通された上記伝熱管（40）とをそれぞれが有する第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備え、上記第２熱交換部（32）は、上記第１熱交換部（31）の上方に配置され、上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の長手方向が、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の長手方向に対して傾斜し、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の上記開口列（50a）と、上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の上記開口列（50b）のそれぞれにおいて、最も下方に位置する上記管用開口（46）が上記非挿通開口（47）となることを特徴とする。

本開示の第７の態様は、上記第１乃至第５のいずれか一つの態様において、上記フィンと、該フィンの上記管用開口（46）に挿し通された上記伝熱管（40）とをそれぞれが有する第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備え、上記第２熱交換部（32）は、上記第１熱交換部（31）の上方に配置され、上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の長手方向が、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の長手方向に対して傾斜し、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の上記開口列（50a）において、最も下方に位置する上記管用開口（46）が上記非挿通開口（47）となり、上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の上記開口列（50b）において、最も下方に位置する上記管用開口（46）には、内部を流体が流通しない非流通管（41）が挿し通されることを特徴とする。

第６及び第７の各態様では、第１熱交換部（31）の上方に配置された第２熱交換部（32）が、第１熱交換部（31）に対して傾斜する。このため、第２熱交換部（32）の下端付近に凝縮水が滞留するおそれがある。

第６の態様では、第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）において、最も下方に位置する管用開口（46）が非挿通開口（47）となる。このため、第２熱交換部（32）の下端付近に伝熱管（40）が存在せず、従って、第２熱交換部（32）の伝熱管（40）が腐食する可能性を低減できる。

第７の態様では、第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）において、最も下方に位置する管用開口（46）に、非流通管（41）が挿し通される。仮に非流通管（41）が腐食しても、非流通管（41）から冷媒等の流体は漏洩しない。従って、この態様によれば、熱交換器（30）の信頼性を高めることができる。

本開示の第８の態様は、上記第１乃至第７のいずれか一つの態様の熱交換器（30）と、上記熱交換器（30）へ空気を送るファン（24）と、上記熱交換器（30）の下方に設けられて上記熱交換器（30）で生成した凝縮水を受けるドレンパン（13,25,26）とを備えた熱交換ユニットを対象とする。そして、上記熱交換器（30）は、上記フィン（45）の上記開口列（50）の上記非挿通開口（47）が上記ドレンパン（13,25,26）の上縁（13a,25a,26a）よりも下方に位置することを特徴とする。

第８の態様では、熱交換器（30）の下端部がドレンパン（13,25,26）の上縁よりも下方に位置しており、熱交換器（30）の下端部が凝縮水に長時間に亘って浸かるおそれがある。一方、この態様では、熱交換器（30）のフィン（45）のうちドレンパン（13,25,26）の上縁よりも下方に位置する部分に形成された管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。このため、熱交換器（30）の下端部に伝熱管（40）は設けられず、従って、熱交換器（30）の伝熱管（40）が腐食する可能性を低減できる。

図１は、実施形態１の室外ユニットの斜視図である。 図２は、実施形態１の熱交換器の概略斜視図である。 図３は、実施形態１の熱交換器の一部断面図である。 図４は、図３におけるIV−IV断面を示す断面図である。 図５は、実施形態２の室内ユニットの概略断面図である。 図６は、実施形態２の熱交換器の第１および第３熱交換部を構成する風上列部および風下列部の概略正面図である。 図７は、実施形態２の熱交換器の第２熱交換部を構成する風上列部および風下列部の概略正面図である。 図８は、実施形態２の変形例の室内ユニットの概略断面図である。 図９は、実施形態３の室内ユニットの概略断面図である。

《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態は、空気調和機の室外ユニット（10）である。この室外ユニット（10）は、熱交換器（30）を備えた熱交換ユニットである。

図１に示すように、室外ユニット（10）は、扁平な直方体状のケーシング（11）を備える。ケーシング（11）の前面には、吹出口（12）が形成される。また、図１には現れないが、ケーシング（11）の背面と一方の側面には、吸込口が形成される。室外ユニット（10）のケーシング（11）には、本実施形態の熱交換器（30）が、圧縮機およびファン等の構成機器と共に収容される。

−熱交換器−
図２に示すように、熱交換器（30）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。熱交換器（30）は、冷媒をファンによって供給された空気と熱交換させる。熱交換器（30）は、複数のフィン（45）と、複数の伝熱管（40）と、一対のヘッダ部材（61,62）とを備える。熱交換器（30）は、平面視でＬ字状に形成される。熱交換器（30）は、ケーシング（11）の吸込口（具体的には、ケーシング（11）の背面と一方の側面）に沿って配置される。

〈フィン〉
図４に示すように、フィン（45）は、概ね長方形板状に形成され、その長辺が上下方向となる姿勢で配置される。フィン（45）の材質は、アルミニウム合金である。

フィン（45）には、複数の管用開口（46）が形成される。管用開口（46）は、フィン（45）の一方の長辺から他方の長辺（図４における左側の長辺から右側の長辺）に向かって延びる切り込みである。管用開口（46）の形状は、フィン（45）の短辺に沿った細長い形状である。複数の管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に互いに一定の間隔をおいて一列に配置される。

各フィン（45）では、そのフィン（45）に形成された全ての管用開口（46）が開口列（50）を構成する。また、各フィン（45）では、その開口列（50）の最も下方に位置する管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。

図３に示すように、熱交換器（30）において、複数のフィン（45）は、互いに向かい合う姿勢で、一定の間隔をおいて配置される。

〈伝熱管〉
図３及び図４に示すように、伝熱管（40）は、幅が厚さよりも長い扁平な形状に形成される。伝熱管（40）の材質は、アルミニウム合金である。熱交換器（30）において、複数の伝熱管（40）は、それぞれの長手方向が概ね水平方向となる姿勢で、フィン（45）と交わるように配置される。また、複数の伝熱管（40）は、上下方向に互いに一定の間隔をおいて配置される。

図４に示すように、伝熱管（40）は、フィン（45）の各管用開口（46）に一本ずつ差し込まれ、フィン（45）とロウ付け等によって接合される。ただし、本実施形態の熱交換器（30）では、各フィン（45）の非挿通開口（47）に伝熱管（40）が差し込まれない。各フィン（45）の開口列（50）では、その最も下方に位置する非挿通開口（47）以外の管用開口（46）に、伝熱管（40）が差し込まれる。

〈ヘッダ部材〉
図３に示すように、各ヘッダ部材（61,62）は、両端が閉塞された筒状の部材である。ヘッダ部材（61,62）の材質は、アルミニウム合金である。各ヘッダ部材（61,62）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置される。熱交換器（30）では、伝熱管（40）の一端と他端に、ヘッダ部材（61,62）が一つずつ接続される。

各ヘッダ部材（61,62）の内部空間は、そのヘッダ部材（61,62）に接続する伝熱管（40）と連通する。各ヘッダ部材（61,62）において、その内部空間の底壁面（63）は、フィン（45）の非挿通開口（47）よりも上方に位置する。

〈熱交換器の配置〉
図４に示すように、熱交換器（30）は、その下端付近の部分が、ドレンパン（13）に入り込んでいる。ドレンパン（13）は、室外ユニット（10）のケーシング（11）の底板に形成された凹部である。ドレンパン（13）は、蒸発器として機能する熱交換器（30）において生成した凝縮水を受ける。ドレンパン（13）の上縁（13a）は、フィン（45）の非挿通開口（47）よりも上方に位置する。

〈熱交換器の機能〉
上述したように、熱交換器（30）は、冷媒を空気と熱交換させる。空気調和機の暖房運転において、室外ユニット（10）に設けられた熱交換器（30）は、蒸発器として機能する。蒸発器として機能する熱交換器（30）において、一方のヘッダ部材（61）へ流入した冷媒は、複数の伝熱管（40）に別れて流入し、フィン（45）の間を通過する空気から吸熱して蒸発する。各伝熱管（40）を通過した冷媒は、他方のヘッダ部材（62）へ流入して合流し、その後に熱交換器（30）から流出する。

フィン（45）の表面では、空気に含まれる水蒸気が凝縮して凝縮水が生成する。生成した凝縮水は、フィン（45）を伝って下方へ流れ落ち、ドレンパン（13）を通ってケーシング（11）の外部へ排出される。

−実施形態１の特徴（１）−
本実施形態の熱交換器（30）は、互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、複数の板状のフィン（45）とを備える。フィン（45）には、伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成される。フィン（45）は、長手方向が上下方向となるように配置される。また、フィン（45）は、開口列（50）を一つだけ有する。開口列（50）は、フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の管用開口（46）によって構成される。開口列（50）において最も下方に位置する管用開口（46）は、伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）である。

本実施形態の熱交換器（30）では、各フィン（45）に開口列（50）が一つだけ設けられる。フィン（45）の開口列（50）において、最も下方に位置する管用開口（46）である非挿通開口（47）には、伝熱管（40）が挿し通されない。本実施形態では、凝縮水が滞留しやすい熱交換器（30）の下端部に、伝熱管（40）が設けられない。従って、本実施形態によれば、凝縮水によって伝熱管（40）が腐食する可能性を低減でき、熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

−実施形態１の特徴（２）−
本実施形態の熱交換器（30）は、伝熱管（40）の材質がアルミニウム合金である。

アルミニウムは、銅に比べてイオン化傾向が大きく、一般的に銅よりも腐食しやすい。本実施形態では、銅製の伝熱管に比べて腐食しやすいアルミニウム合金製の伝熱管（40）を備えた熱交換器（30）において、伝熱管（40）の腐食を抑制できる。

−実施形態１の特徴（３）−
本実施形態の熱交換器（30）において、伝熱管（40）は、幅が厚さよりも長い扁平な形状である。

本実施形態の熱交換器（30）には、厚さよりも幅が長い扁平な形状の伝熱管が設けられる。このような扁平な形状の伝熱管（40）は、円管状の伝熱管に比べて、その表面に凝縮水が滞留しやすい。本実施形態によれば、円管状の伝熱管に比べて凝縮水が滞留しやすい扁平な形状の伝熱管（40）を備えた熱交換器（30）において、伝熱管（40）の腐食を抑制できる。

−実施形態１の特徴（５）−
本実施形態の熱交換器（30）は、ヘッダ部材（61,62）を備える。ヘッダ部材（61,62）は、フィン（45）の長手方向に沿って延びる筒状に形成され、伝熱管（40）に接続して内部空間が伝熱管（40）に連通する。ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）は、開口列（50）の非挿通開口（47）よりも上方に位置する。

本実施形態の熱交換器（30）では、ヘッダ部材（61,62）において冷媒が流れる内部空間は、その底壁面（63）がフィン（45）の開口列（50）の非挿通開口（47）よりも上に位置する。このため、熱交換器（30）が蒸発器として機能するときに、熱交換器（30）の下端部の温度が他の部分の温度に比べて高くなり、熱交換器（30）の下端部における凝縮水の滞留が抑制される。

−実施形態１の特徴（６）−
本実施形態の室外ユニット（10）は、熱交換器（30）と、熱交換器（30）へ空気を送るファンと、ドレンパン（13）とを備える。ドレンパン（13）は、熱交換器（30）の下方に設けられ、熱交換器（30）で生成した凝縮水を受ける。熱交換器（30）は、フィン（45）の開口列（50）の非挿通開口（47）が、ドレンパン（13）の上縁（13a）よりも下方に位置する。

本実施形態の室外ユニット（10）では、熱交換器（30）の下端部がドレンパン（13）の上縁（13a）よりも下方に位置しており、熱交換器（30）の下端部が凝縮水に長時間に亘って浸かるおそれがある。一方、本実施形態の熱交換器（30）では、フィン（45）のうちドレンパン（13）の上縁（13a）よりも下方に位置する部分に形成された管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。このため、熱交換器（30）の下端部に伝熱管（40）は設けられず、従って、熱交換器（30）の伝熱管（40）が腐食する可能性を低減できる。

《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態は、空気調和機の室内ユニット（20）である。この室内ユニット（20）は、熱交換器（30）を備えた熱交換ユニットである。

図５に示すように、室内ユニット（20）は、箱状のケーシング（21）を備える。ケーシング（21）は、横長の直方体状に形成される。ケーシング（21）の上面には、吸込口（22）が形成される。ケーシング（21）の下面には、吹出口（23）が形成される。ケーシング（21）の内部には、熱交換器（30）とファン（24）とが収容される。ファン（24）は、いわゆるクロスフローファンであって、その回転軸がケーシング（21）の長手方向（図５の紙面に垂直な方向）に沿う姿勢で配置される。ケーシング（21）には、ファン（24）の前方（図５における左方）に位置する前方ドレンパン（25）と、ファン（24）の後方（図５における右方）に位置する後方ドレンパン（26）とが形成される。

−熱交換器−
熱交換器（30）は、ファン（24）の前方から上方に亘って配置される。熱交換器（30）は、第１熱交換部（31）と、第２熱交換部（32）と、第３熱交換部（33）とを備える。第１熱交換部（31）と第２熱交換部（32）と第３熱交換部（33）のそれぞれは、二列構造である。

〈第１熱交換部〉
第１熱交換部（31）は、ファン（24）の前方（図５における左方）に配置される。第１熱交換部（31）の下端付近の部分は、前方ドレンパン（25）に入り込む。第１熱交換部（31）は、その上部が下部よりもケーシング（21）の前面寄り（図５の左寄り）となるように傾斜している。

第１熱交換部（31）は、第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）とを有する。第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）は、互いに重なり合うように配置される。第１風下列部（31b）は、第１風上列部（31a）よりもファン（24）寄りに配置される。

図６に示すように、第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）のそれぞれは、複数の長方形板状のフィン（45）と、複数の扁平な形状の伝熱管（40）と、一対の筒状のヘッダ部材（61,62）とを備え、実施形態１の熱交換器（30）と同様に構成される。

具体的に、第１風上列部（31a）及び第１風下列部（31b）の各フィン（45）には、開口列（50a）が一つずつ形成される。第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）のそれぞれにおいて、各フィン（45）の開口列（50a）の最も下方に位置する管用開口（46）は、非挿通開口（47）となる。また、第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）のそれぞれにおいて、各ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）は、非挿通開口（47）よりも上方に位置する。フィン（45）、伝熱管（40）、及びヘッダ部材（61,62）の材質は、何れもアルミニウム合金である。

ただし、第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）とは、伝熱管（40）が直線状に延びる平坦な形状に形成される点において、平面視でＬ字状に形成された実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第１風上列部（31a）と第１風下列部（31b）のそれぞれは、フィン（45）の枚数および大きさと、伝熱管（40）の本数および長さと、ヘッダ部材（61,62）の形状とが、実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第１風上列部（31a）の開口列（50a）を構成する管用開口（46）の位置と、第１風下列部（31b）の開口列（50a）を構成する管用開口（46）の位置とは、互いにフィン（45）の長手方向に１／２ピッチずれている。

〈第２熱交換部〉
第２熱交換部（32）は、第１熱交換部（31）の上方に配置される。第２熱交換部（32）の下端部は、第１熱交換部（31）の上端部と接する。第２熱交換部（32）は、その上部が下部よりもケーシング（21）の背面寄り（図５の右寄り）となるように傾斜している。

第２熱交換部（32）は、第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）とを有する。第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）は、互いに重なり合うように配置される。第２風下列部（32b）は、第２風上列部（32a）よりもファン（24）寄りに配置される。

図７に示すように、第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれは、複数の長方形板状のフィン（45）と、複数の扁平な形状の伝熱管（40）と、一対の筒状のヘッダ部材（61,62）とを備え、実施形態１の熱交換器（30）と同様に構成される。フィン（45）、伝熱管（40）、及びヘッダ部材（61,62）の材質は、何れもアルミニウム合金である。

第２風上列部（32a）及び第２風下列部（32b）を構成するフィン（45）の長手方向は、第１風上列部（31a）及び第１風下列部（31b）を構成するフィン（45）の長手方向に対して、ケーシング（21）の背面側に向かって傾斜している。

実施形態１の熱交換器（30）と同様に、第２風上列部（32a）及び第２風下列部（32b）の各フィン（45）には、開口列（50b）が一つずつ形成される。ただし、第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれにおいて、フィン（45）に形成された開口列（50b）の最も下方に位置する管用開口（46）には、非流通管（41）が差し込まれる。第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれにおいて、各ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）は、非流通管（41）よりも上方に位置する。そのため、非流通管（41）は、各ヘッダ部材（61,62）の内部空間に連通しない。従って、非流通管（41）において冷媒は流通しない。

更に、第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）とは、伝熱管（40）が直線状に延びる平坦な形状に形成される点において、平面視でＬ字状に形成された実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれは、フィン（45）の枚数および大きさと、伝熱管（40）の本数および長さと、ヘッダ部材（61,62）の形状とが、実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第２風上列部（32a）の開口列（50b）を構成する管用開口（46）の位置と、第２風下列部（32b）の開口列（50b）を構成する管用開口（46）の位置とは、互いにフィン（45）の長手方向に１／２ピッチずれている。

〈第３熱交換部〉
第３熱交換部（33）は、第２熱交換部（32）の後方（図５における右方）に配置される。第３熱交換部（33）の上端部は、第２熱交換部（32）の上端部と接する。第３熱交換部（33）の下端付近の部分は、後方ドレンパン（26）に入り込む。第３熱交換部（33）は、その上部が下部よりもケーシング（21）の前面寄り（図５の左寄り）となるように傾斜している。

第３熱交換部（33）は、第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）とを有する。第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）は、互いに重なり合うように配置される。第３風下列部（33b）は、第３風上列部（33a）よりもファン（24）寄りに配置される。

図６に示すように、第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）のそれぞれは、複数の長方形板状のフィン（45）と、複数の扁平な形状の伝熱管（40）と、一対の筒状のヘッダ部材（61,62）とを備え、実施形態１の熱交換器（30）と同様に構成される。

具体的に、第３風上列部（33a）及び第３風下列部（33b）の各フィン（45）には、開口列（50c）が一つずつ形成される。第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）のそれぞれにおいて、各フィン（45）の開口列（50c）の最も下方に位置する管用開口（46）は、非挿通開口（47）となる。また、第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）のそれぞれにおいて、各ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）は、非挿通開口（47）よりも上方に位置する。フィン（45）、伝熱管（40）、及びヘッダ部材（61,62）の材質は、何れもアルミニウム合金である。

ただし、第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）とは、伝熱管（40）が直線状に延びる平坦な形状に形成される点において、平面視でＬ字状に形成された実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第３風上列部（33a）と第３風下列部（33b）のそれぞれは、フィン（45）の枚数および大きさと、伝熱管（40）の本数および長さと、ヘッダ部材（61,62）の形状とが、実施形態１の熱交換器（30）と異なる。また、第３風上列部（33a）の開口列（50c）を構成する管用開口（46）の位置と、第３風下列部（33b）の開口列（50c）を構成する管用開口（46）の位置とは、互いにフィン（45）の長手方向に１／２ピッチずれている。

〈熱交換器の機能〉
熱交換器（30）は、冷媒を空気と熱交換させる。空気調和機の冷房運転において、室内ユニット（20）に設けられた熱交換器（30）は、蒸発器として機能する。蒸発器として機能する熱交換器（30）では、伝熱管（40）を流れる冷媒が、フィン（45）の間を通過する空気から吸熱して蒸発する。

蒸発器として機能する熱交換器（30）のフィン（45）の表面では、空気に含まれる水蒸気が凝縮して凝縮水が生成する。生成した凝縮水は、フィン（45）を伝って下方へ流れ落ちる。第１熱交換部（31）において生成した凝縮水は、第１熱交換部（31）のフィン（45）を伝って前方ドレンパン（25）に流れ落ちる。第２熱交換部（32）において生成した凝縮水は、第２熱交換部（32）のフィン（45）を伝って流れ落ち、その後に第１熱交換部（31）のフィン（45）を伝って前方ドレンパン（25）に流れ落ちる。第３熱交換部（33）において生成した凝縮水は、第３熱交換部（33）のフィン（45）を伝って後方ドレンパン（26）に流れ落ちる。

−実施形態２の特徴（１）−
本実施形態の室内ユニット（20）は、熱交換器（30）と、熱交換器（30）へ空気を送るファン（24）と、ドレンパン（25,26）とを備える。ドレンパン（25,26）は、熱交換器（30）の下方に設けられ、熱交換器（30）で生成した凝縮水を受ける。本実施形態の熱交換器（30）は、第１熱交換部（31）のフィン（45）の開口列（50a）の非挿通開口（47）が、前方ドレンパン（25）の上縁（25a）よりも下方に位置する。また、本実施形態の熱交換器（30）は、第３熱交換部（33）のフィン（45）の開口列（50b）の非挿通開口（47）が、後方ドレンパン（26）の上縁（26a）よりも下方に位置する。

本実施形態の室内ユニット（20）では、第１熱交換部（31）の下端部が前方ドレンパン（25）の上縁（25a）よりも下方に位置し、第３熱交換部（33）の下端部が後方ドレンパン（26）の上縁（26a）よりも下方に位置する。このため、第１熱交換部（31）及び第３熱交換部（33）の下端部が、凝縮水に長時間に亘って浸かるおそれがある。

一方、本実施形態の熱交換器（30）では、第１熱交換部（31）のフィン（45）のうち前方ドレンパン（25）の上縁（25a）よりも下方に位置する部分に形成された管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。また、この熱交換器（30）では、第３熱交換部（33）のフィン（45）のうち後方ドレンパン（26）の上縁（26a）よりも下方に位置する部分に形成された管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。このため、第１熱交換部（31）及び第３熱交換部（33）の下端部に伝熱管（40）は設けられず、従って、熱交換器（30）の伝熱管（40）が腐食する可能性を低減できる。

−実施形態２の特徴（２）−
本実施形態の熱交換器（30）は、第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備える。第１熱交換部（31）と第２熱交換部（32）のそれぞれは、フィン（45）と、フィン（45）の管用開口（46）に挿し通された伝熱管（40）とを有する。第２熱交換部（32）は、第１熱交換部（31）の上方に配置される。第２熱交換部（32）のフィン（45）の長手方向は、第１熱交換部（31）のフィン（45）の長手方向に対して傾斜する。本実施形態の熱交換器（30）では、第１熱交換部（31）のフィン（45）の開口列（50a）と、第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）のそれぞれにおいて、最も下方に位置する管用開口（46）が非挿通開口（47）となる。

本実施形態の熱交換器（30）では、第１熱交換部（31）の上方に配置された第２熱交換部（32）が、第１熱交換部（31）に対して傾斜する。この熱交換器（30）が蒸発器として機能する場合、第２熱交換部（32）において生成した凝縮水は、その下方に位置する第１熱交換部（31）へと流れ落ちる。このため、第２熱交換部（32）の下端付近に凝縮水が滞留するおそれがある。

これに対し、本実施形態の熱交換器（30）では、第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）において、最も下方に位置する管用開口（46）が非挿通開口（47）となる。このため、第２熱交換部（32）の下端付近に伝熱管（40）が存在せず、従って、第２熱交換部（32）の伝熱管（40）が腐食する可能性を低減できる。

−実施形態２の変形例−
図８に示すように、本実施形態の熱交換器（30）では、第２熱交換部（32）を構成する第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれにおいて、フィン（45）に形成された開口列（50）の最も下方に位置する管用開口（46）が非挿通開口（47）となっていてもよい。本変形例の第２風上列部（32a）と第２風下列部（32b）のそれぞれに、非流通管（41）は設けられない。

〈変形例の特徴〉
本変形例の熱交換器（30）は、第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備える。第１熱交換部（31）と第２熱交換部（32）のそれぞれは、フィン（45）と、フィン（45）の管用開口（46）に挿し通された伝熱管（40）とを有する。第２熱交換部（32）は、第１熱交換部（31）の上方に配置される。第２熱交換部（32）のフィン（45）の長手方向は、第１熱交換部（31）のフィン（45）の長手方向に対して傾斜する。第１熱交換部（31）のフィン（45）の開口列（50a）において、最も下方に位置する管用開口（46）が非挿通開口（47）となる。第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）において、最も下方に位置する管用開口（46）には、内部を流体が流通しない非流通管（41）が挿し通される。

本変形例の熱交換器（30）では、第２熱交換部（32）のフィン（45）の開口列（50b）において、最も下方に位置する管用開口（46）に、非流通管（41）が挿し通される。仮に非流通管（41）が腐食しても、非流通管（41）から冷媒は漏洩しない。従って、この態様によれば、伝熱管（40）の腐食に起因して冷媒が漏洩する可能性と低減でき、熱交換器（30）の信頼性を高めることができる。

ここで、第２熱交換部（32）の非流通管（41）を省略すると、第２熱交換部（32）の下端付近の部分を、冷媒と熱交換せずに通過する空気の量が増加するため、熱交換器（30）の熱交換性能の低下を招くおそれがある。これに対し、本変形例では、第２熱交換部（32）の下端付近に非流通管（41）を設けており、第２熱交換部（32）の下端付近を通過する空気の流量を、第２熱交換部（32）の他の部分を通過する空気の流量と同程度にすることができる。従って、本変形例によれば、熱交換器（30）の熱交換性能の低下を回避できる。

《実施形態３》
実施形態３について説明する。本実施形態は、実施形態２の室内ユニット（20）において、熱交換器（30）の構造を変更したものである。ここでは、本実施形態の室内ユニット（20）について、実施形態２の室内ユニット（20）と異なる点を説明する。

−熱交換器−
本実施形態の熱交換器（30）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。この熱交換器（30）は、複数の板状のフィン（45）と、複数の円管状の伝熱管（40）とを備える。フィン（45）の材質は、アルミニウム合金である。伝熱管（40）の材質は、銅合金である。

熱交換器（30）は、ファン（24）の前方から上方に亘って配置される。熱交換器（30）は、前方熱交換部（35）と、後方熱交換部（36）とを備える。前方熱交換部（35）と後方熱交換部（36）のそれぞれは、二列構造である。

〈前方熱交換部〉
前方熱交換部（35）は、ケーシング（21）の背面側（図５の右側）に湾曲している。前方熱交換部（35）は、ファン（24）の前方（図９における左方）から上方に亘って配置される。前方熱交換部（35）の下端付近の部分は、前方ドレンパン（25）に入り込む。

前方熱交換部（35）は、複数の板状のフィン（45）と、複数の円管状の伝熱管（40）とを備える。フィン（45）は、細長い板状に形成される。フィン（45）の長手方向に沿った一対の長辺は、それぞれが湾曲しており、互いに実質的に平行である。前方熱交換部（35）は、フィン（45）の長手方向が上下方向となる姿勢で配置される。

フィン（45）には、複数の管用開口（46）が形成される。管用開口（46）は、フィン（45）を厚さ方向に貫通する円形の孔である。管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に沿った一対の長辺のそれぞれに沿って一列ずつ配置される。湾曲したフィン（45）の外側の長辺に沿った複数の管用開口（46）は、第１開口列（51a）を構成する。湾曲したフィン（45）の内側の長辺に沿った複数の管用開口（46）は、第２開口列（52a）を構成する。

第１開口列（51a）と第２開口列（52a）のそれぞれにおいて、複数の管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に一列に配置される。第１開口列（51a）と第２開口列（52a）のそれぞれにおいて、複数の管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に互いに所定の間隔をおいて配置される。第１開口列（51a）を構成する管用開口（46）の位置と、第２開口列（52a）を構成する管用開口（46）の位置とは、互いにフィン（45）の長手方向に１／２ピッチずれている。第１開口列（51a）と第２開口列（52a）は、それぞれの最も下方に位置する管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。

伝熱管（40）は、フィン（45）の各管用開口（46）に一本ずつ差し込まれる。ただし、前方熱交換部（35）では、各フィン（45）の非挿通開口（47）に伝熱管（40）が差し込まれない。各フィン（45）の第１開口列（51a）と第２開口列（52a）では、それぞれの最も下方に位置する非挿通開口（47）以外の管用開口（46）に、伝熱管（40）が差し込まれる。

〈後方熱交換部〉
後方熱交換部（36）は、平坦な形状に形成される。後方熱交換部（36）は、ファン（24）の上方に配置される。後方熱交換部（36）の下端付近の部分は、後方ドレンパン（26）に入り込む。後方熱交換部（36）は、その上部が下部よりもケーシング（21）の前面寄り（図９の左寄り）となるように傾斜している。

後前方熱交換部（35）は、複数の板状のフィン（45）と、複数の円管状の伝熱管（40）とを備える。フィン（45）は、細長い長方形板状に形成される。後方熱交換部（36）は、フィン（45）の長手方向が上下方向となる姿勢で配置される。

フィン（45）には、複数の管用開口（46）が形成される。管用開口（46）は、フィン（45）を厚さ方向に貫通する円形の孔である。管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に沿った一対の長辺のそれぞれに沿って一列ずつ配置される。傾斜したフィン（45）の上側の長辺に沿った複数の管用開口（46）は、第１開口列（51b）を構成する。傾斜したフィン（45）の下側の長辺に沿った複数の管用開口（46）は、第２開口列（52b）を構成する。

第１開口列（51b）と第２開口列（52b）のそれぞれにおいて、複数の管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に一列に配置される。第１開口列（51b）と第２開口列（52b）のそれぞれにおいて、複数の管用開口（46）は、フィン（45）の長手方向に互いに一定の間隔をおいて配置される。第１開口列（51b）を構成する管用開口（46）の位置と、第２開口列（52b）を構成する管用開口（46）の位置とは、互いにフィン（45）の長手方向に１／２ピッチずれている。第１開口列（51b）と第２開口列（52b）は、それぞれの最も下方に位置する管用開口（46）が、非挿通開口（47）となる。

伝熱管（40）は、フィン（45）の各管用開口（46）に一本ずつ差し込まれる。ただし、後方熱交換部（36）では、各フィン（45）の非挿通開口（47）に伝熱管（40）が差し込まれない。各フィン（45）の第１開口列（51b）と第２開口列（52b）では、それぞれの最も下方に位置する非挿通開口（47）以外の管用開口（46）に、伝熱管（40）が差し込まれる。

−実施形態３の特徴（１）−
本実施形態の熱交換器（30）は、互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、複数の板状のフィン（45）とを備える。フィン（45）には、伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成される。フィン（45）は、長手方向が上下方向となるように配置される。また、フィン（45）は、複数の開口列（51a,52a,51b,52b）を有する。各開口列（51a,52a,51b,52b）は、フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の管用開口（46）によって構成される。複数の開口列（51a,52a,51b,52b）のそれぞれにおいて最も下方に位置する管用開口（46）は、伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）である。

本実施形態の熱交換器（30）では、各フィン（45）に開口列（51a,52a,51b,52b）が複数ずつ設けられる。フィン（45）の各開口列（51a,52a,51b,52b）において、最も下方に位置する管用開口（46）である非挿通開口（47）には、伝熱管（40）が挿し通されない。本実施形態では、凝縮水が滞留しやすい熱交換器（30）の下端部に、伝熱管（40）が設けられない。従って、本実施形態によれば、凝縮水によって伝熱管（40）が腐食する可能性を低減でき、熱交換器（30）の信頼性を向上させることができる。

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、熱交換器および熱交換ユニットについて有用である。

10 室外ユニット（熱交換ユニット）
13 ドレンパン
13a 上縁
20 室内ユニット（熱交換ユニット）
24 ファン
25 前方ドレンパン
25a 上縁
26 後方ドレンパン
26a 上縁
30 熱交換器
31 第１熱交換部
32 第２熱交換部
40 伝熱管
41 非流通管
45 フィン
46 管用開口
47 非挿通開口
50,50a,50b 開口列
51a,51b 第１開口列
52a,52b 第２開口列
61,62 ヘッダ部材
63 底壁面

Claims (8)

1. 互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、上記伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成された複数の板状のフィン（45）とを備えた熱交換器であって、
   上記フィン（45）は、
   長手方向が上下方向となるように配置されると共に、
   上記フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の上記管用開口（46）によって構成される開口列（50）を一つだけ有し、
   上記開口列（50）において最も下方に位置する上記管用開口（46）は、上記伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）である
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 互いに平行に配置された複数の伝熱管（40）と、上記伝熱管（40）を挿し通すための複数の管用開口（46）が形成された複数の板状のフィン（45）とを備えた熱交換器であって、
   上記フィン（45）は、
   長手方向が上下方向となるように配置されると共に、
   上記フィン（45）の長手方向に一列に並んだ複数の上記管用開口（46）によって構成される開口列（51a,52a,51b,52b）を複数有し、
   複数の上記開口列（51a,52a,51b,52b）のそれぞれにおいて最も下方に位置する上記管用開口（46）は、上記伝熱管（40）が挿し通されない非挿通開口（47）である
   ことを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１又は２において、
   上記伝熱管（40）の材質がアルミニウム合金である
   ことを特徴とする熱交換器。
4. 請求項３において、
   上記伝熱管（40）は、幅が厚さよりも長い扁平な形状である
   ことを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
   上記フィン（45）の長手方向に沿って延びる筒状に形成され、上記伝熱管（40）に接続して内部空間が上記伝熱管（40）に連通するヘッダ部材（61,62）を備え、
   上記ヘッダ部材（61,62）の内部空間の底壁面（63）が、上記開口列（50）の上記非挿通開口（47）よりも上方に位置する
   ことを特徴とする熱交換器。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
   上記フィン（45）と、該フィン（45）の上記管用開口（46）に挿し通された上記伝熱管（40）とをそれぞれが有する第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備え、
   上記第２熱交換部（32）は、上記第１熱交換部（31）の上方に配置され、
   上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の長手方向が、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の長手方向に対して傾斜し、
   上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の上記開口列（50a）と、上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の上記開口列（50b）のそれぞれにおいて、最も下方に位置する上記管用開口（46）が上記非挿通開口（47）となる
   ことを特徴とする熱交換器。
7. 請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
   上記フィンと、該フィンの上記管用開口（46）に挿し通された上記伝熱管（40）とをそれぞれが有する第１熱交換部（31）及び第２熱交換部（32）を備え、
   上記第２熱交換部（32）は、上記第１熱交換部（31）の上方に配置され、
   上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の長手方向が、上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の長手方向に対して傾斜し、
   上記第１熱交換部（31）の上記フィン（45）の上記開口列（50a）において、最も下方に位置する上記管用開口（46）が上記非挿通開口（47）となり、
   上記第２熱交換部（32）の上記フィン（45）の上記開口列（50b）において、最も下方に位置する上記管用開口（46）には、内部を流体が流通しない非流通管（41）が挿し通されている
   ことを特徴とする熱交換器。
8. 請求項１乃至７のいずれか一つの熱交換器（30）と、
   上記熱交換器（30）へ空気を送るファン（24）と、
   上記熱交換器（30）の下方に設けられて上記熱交換器（30）で生成した凝縮水を受けるドレンパン（13,25,26）とを備えた熱交換ユニットであって、
   上記熱交換器（30）は、上記フィン（45）の上記開口列（50）の上記非挿通開口（47）が上記ドレンパン（13,25,26）の上縁（13a,25a,26a）よりも下方に位置する
   ことを特徴とする熱交換ユニット。

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