JP2022148602A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水や融解水などの排水性を高めて滞留を抑制するとともに、フィンピッチの設計自由度を高めることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器は、第１方向に配列されるとともに、第１方向と交差する第２方向に延びる複数の扁平管と、第２方向に所定の間隔をあけて配列されるとともに、第１方向に延びる複数のフィンとを備える。フィンは、複数のスリットと、複数の開口部と、複数の切片とを有する。複数のスリットは、第１方向に沿った辺部の入口から第１方向および第２方向と交差する第３方向へ延びて扁平管が挿入される。複数の開口部は、第１方向に隣り合うスリットで挟まれた面域に位置し、フィンを第２方向に貫通する。複数の切片は、開口部の辺縁から第２方向の同一側へ第２方向と平行に延びる。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、パラレルフロー型の熱交換器に関する。

例えば、空気調和機に用いられるパラレルフロー型の熱交換器は、互いに間隔を存して起立された一対のヘッダと、ヘッダの間に水平に架け渡された複数の扁平管と、複数の扁平管が架け渡された方向に所定ピッチで並んだ放熱用のフィンと、を主要な要素として備えている。扁平管は、ヘッダの高さ方向に互いに間隔を存して配列されている。フィンは、ヘッダの高さ方向に配列された扁平管に対応して形成された複数のスリットに扁平管がそれぞれ挿入され、隣り合う扁平管の間を熱的に接続している。これらの扁平管とフィンは、例えばろう付けによって互いに接合されている。

この種の熱交換器は、蒸発器あるいは凝縮器として機能し、扁平管を流れる冷媒と外気との間で熱交換を行う。熱交換時、例えば上下に隣り合う扁平管と左右に隣り合うフィンとで囲まれた空間に凝縮水や融解水などが滞留する場合がある。この場合、これらの滞留水によって前記空間における気流の通過が阻害され、熱交換器を通過する気流の抵抗（通風抵抗）が低下し易くなる。また、ろう付け時に扁平管やフィンが熱膨張した場合、その程度によっては、隣り合うフィンの間隔（フィンピッチ）にばらつきが生じるおそれがある。このようなフィンピッチのばらつきを抑制することに加えて、例えば扁平管の高さ（厚み）などにフィンピッチを依存させることなく、フィンピッチの設計自由度を高めることも求められる。

特許第６６２８８７９号公報

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、凝縮水や融解水などの排水性を高めて滞留を抑制するとともに、フィンピッチの設計自由度を高めることが可能な熱交換器を提供することにある。

実施形態によれば、熱交換器は、第１方向に配列されるとともに、前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の扁平管と、前記第２方向に所定の間隔をあけて配列されるとともに、前記第１方向に延びる複数のフィンとを備える。前記フィンは、複数のスリットと、複数の開口部と、複数の切片とを有する。複数の前記スリットは、前記第１方向に沿った辺部の入口から前記第１方向および前記第２方向にと交差する第３方向へ延びて前記扁平管が挿入される。複数の前記開口部は、前記第１方向に隣り合う前記スリットで挟まれた面域に位置し、前記フィンを前記第２方向に貫通する。複数の前記切片は、前記開口部の辺縁から前記第２方向の同一側へ前記第２方向と平行に延びる。

実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略的な構成を示す回路図である。 実施形態に係る熱交換器の概略的な構成を示す平面図である。 実施形態に係る熱交換器において、複数の扁平管と複数のフィンとを組み付けた状態を概略的に示す斜視図である。 実施形態に係る熱交換器において、図２におけるＡ４－Ａ４線に沿って図３の扁平管とフィンとの組み付け状態を概略的に示す断面図である。 実施形態に係る熱交換器において、フィンを第２方向の一方側（第１面部側）から概略的に示す斜視図である。 実施形態に係る熱交換器において、フィンを第２方向の他方側（第２面部側）から概略的に示す斜視図である。 実施形態に係る熱交換器において、フィンを第２方向の一方側（第１面部側）から概略的に示す平面図である。 実施形態に係る熱交換器において、フィンを第１方向の一方側から概略的に示す平面図である。 実施形態に係る熱交換器において、フィンピッチに着目した切片とカラーとの関係を模式的に示す図である。 実施形態に係る熱交換器における排水態様を模式的に示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１の概略的な構成を示す回路図である。冷凍サイクル装置１は、例えば冷房運転および暖房運転のいずれか一方もしくは双方の運転が可能な空気調和機であり、主たる要素として圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４と、膨張弁５と、室内熱交換器６と、これらの要素を接続する冷媒流路７とを備えている。

圧縮機２は、例えば圧縮機本体２ａと、アキュムレータ２ｂとを備えている。圧縮機本体２ａは、アキュムレータ２ｂから供給されるガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を冷媒流路７に吐出する。アキュムレータ２ｂは、冷媒流路７を介して供給される冷媒を気液分離し、ガス冷媒を圧縮機本体２ａに供給する。

四方弁３は、冷媒流路７における冷媒の流れを変更することで、冷房運転や暖房運転などの運転モードを切り換える。図１に示す例では、実線矢印が冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線矢印が暖房運転時の冷媒の流れを示す。

例えば、冷房運転時には、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張弁５、および室内熱交換器６の順に冷媒が流れる。この場合、室外熱交換器４が凝縮器として機能し、室内熱交換器６が蒸発器として機能することで、空調対象空間が冷房される。

一方、暖房運転時には、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器６、膨張弁５、および室外熱交換器４の順に冷媒が流れる。この場合、室内熱交換器６が凝縮器として機能し、室外熱交換器４が蒸発器として機能することで、空調対象空間が暖房される。

図２は、本実施形態に係る熱交換器１００の概略的な構成を示す平面図である。熱交換器１００は、図１に示す冷凍サイクル装置１の室外熱交換器４や室内熱交換器６として適用可能である。なお、熱交換器１００は、冷凍サイクル装置１とは異なる種類の冷凍サイクル装置、あるいは冷凍サイクル装置以外の各種装置にも適用可能である。

以下の説明においては、図２から図１０に示すように第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、および第３方向Ｄ３をそれぞれ定義する。これら方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、例えば互いに直交する方向である。本実施形態では一例として、第１方向Ｄ１を上下方向、第２方向Ｄ２を左右方向、第３方向Ｄ３を前後方向とする。この場合、第１方向Ｄ１は鉛直方向（重力方向）であり、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３で規定される平面が水平面である。また、第３方向Ｄ３は、後述する熱交換器１００における空気の通過方向（送風方向）である。

熱交換器１００は、主たる要素として、第１ヘッダ１０、第２ヘッダ２０、複数の扁平管３０、複数のフィン４０を備えている。
第１ヘッダ１０および第２ヘッダ２０は、いずれも真っ直ぐな管状の要素であって、第２方向Ｄ２に所定の間隔をあけて配置され、第１方向（鉛直方向）Ｄ１と平行に起立している。第１方向Ｄ１における第１ヘッダ１０の両端部は、第１エンドキャップ１１，１２により閉塞されている。第１ヘッダ１０は、冷媒流路７と接続するための第１継手１３を、第１方向Ｄ１の第１エンドキャップ１１寄りに有している。同様に、第１方向Ｄ１における第２ヘッダ２０の両端部は、第２エンドキャップ２１，２２により閉塞されている。第２ヘッダ２０は、冷媒流路７と接続するための第２継手２３を、第１方向Ｄ１の第２エンドキャップ２２寄りに有している。

図３は、複数の扁平管３０と複数のフィン４０とを組み付けた状態を概略的に示す斜視図である。
図２および図３に示すように、複数の扁平管３０は、第１方向Ｄ１に所定間隔をあけて配列されるとともに、第２方向Ｄ２に延びる管状の要素である。図２に示す例において、これらの扁平管３０は、第１ヘッダ１０と第２ヘッダ２０との間を結ぶように、第１方向Ｄ１に一定の間隔を存して第２方向Ｄ２と平行に架け渡されている。すなわち、これらの扁平管３０は、第１ヘッダ１０および第２ヘッダ２０を第１方向Ｄ１に沿って流れる冷媒を、これらヘッダ１０，２０の間で第２方向Ｄ２に分岐させてそれぞれ流す分流管である。

扁平管３０は、第１方向Ｄ１に対して押し潰され、第１方向Ｄ１の長さ（寸法）に比べて第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３の長さ（寸法）がそれぞれ大きな扁平の形態をなしている。このような扁平形態において、扁平管３０は、水平面と平行な第１扁平面３１および第２扁平面３２を有している。第１扁平面３１は、第１方向Ｄ１の一方側（上下方向の上側）に臨んだ面である。第２扁平面３２は、第１方向Ｄ１の他方側（上下方向の下側）に臨んだ面である。

また、第３方向Ｄ３における扁平管３０の端部３３，３４は、第２方向Ｄ２からみて凸状に湾曲した形態をなしている。扁平管３０において、第１方向Ｄ１の長さ（寸法）は高さ（厚み）であり、第２方向Ｄ２方向の長さ（寸法）は幅であり、第３方向Ｄ３の長さ（寸法）は奥行である。扁平管３０の内部は、複数の流路（内部流路）３５が第３方向（奥行方向）Ｄ３に並んで区画されている。これら複数の内部流路３５は、第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ延びている。

第２方向Ｄ２において、各扁平管３０の一端は第１ヘッダ１０に連結されており、第１ヘッダ１０の配管内で各内部流路３５が開口している。これらの開口は、第１方向Ｄ１に所定間隔をあけて並んでおり、互いに同一向きに臨んでいる。また、各扁平管３０の他端は第２ヘッダ２０に連結されており、第２ヘッダ２０の配管内で各内部流路３５が開口している。これらの開口は、第１方向Ｄ１に所定間隔をあけて並んでおり、互いに同一向き（各扁平管３０の開口とは逆向き）に臨んでいる。

例えば第１継手１３を通じて熱交換器１００に冷媒が導かれた場合、該冷媒は第１ヘッダ１０から各扁平管３０に分流され、第２ヘッダ２０で合流して第２継手２３を通じて熱交換器１００から排出される。これに対し、例えば第２継手２３を通じて熱交換器１００に冷媒が導かれた場合、該冷媒は第２ヘッダ２０から各扁平管３０に分流され、第１ヘッダ１０で合流して第１継手１３を通じて熱交換器１００から排出される。

図４は、図２におけるＡ４－Ａ４線に沿って図３に示す扁平管３０とフィン４０との組み付け状態を概略的に示す断面図である。図２から図４に示すように、複数のフィン４０は、第２方向Ｄ２に所定の間隔（以下、フィンピッチという）をあけて配列されるとともに、第１方向Ｄ１に延びる板状の要素である。フィン４０は、第１辺部４１、第２辺部４２、第３辺部４３、および第４辺部４４により規定される板状体である。

第１辺部４１および第２辺部４２は、第１方向Ｄ１と平行に延びる辺部である。図２から図４に示す例においては、熱交換器１００における空気の通過方向（送風方向）の上流側に第１辺部４１が配置され、下流側に第２辺部４２が配置される。送風方向の上流側は、第３方向Ｄ３の前側（手前側）であり、下流側は第３方向Ｄ３の後ろ側（奥側）である。

第３辺部４３および第４辺部４４は、第３方向Ｄ３と平行に延びる辺部であり、第１辺部４１および第２辺部４２に対する短辺部である。図２から図４に示す例においては、熱交換器１００における第１方向Ｄ１の一方側に第３辺部４３が配置され、他方側に第３辺部４３が配置される。第１方向Ｄ１の一方側は上下方向の上側であり、他方側は上下方向の下側である。

これらの四辺部４１～４４により、第１方向Ｄ１に長尺で第２方向Ｄ２に背中合わせとなる一対の面部４５，４６が形成されている。図２から図４に示す例においては、熱交換器１００における第２方向Ｄ２の一方側に第１面部４５が配置され、他方側に第２面部４６が配置される。本実施形態では一例として、第２方向Ｄ２の一方側は左右方向の右側であり、第１面部４５はフィン４０の右面部に相当する。これに対し、第２方向Ｄ２の他方側は左右方向の左側であり、第２面部４６はフィン４０の左面部に相当する。

図５から図８には、フィン４０の構成を概略的に示す。図５は、フィン４０を第１面部４５側から概略的に示す斜視図である。図６は、フィン４０を第２面部４６側から概略的に示す斜視図である。図７は、フィン４０を第１面部４５側から概略的に示す平面図である。図８は、フィン４０を第１方向Ｄ１の一方側（上下方向の上側）から概略的に示す平面図である。

図５から図８に示すように、フィン４０は、複数のスリット５０を有している。これらのスリット５０は、扁平管３０が挿入されて、扁平管３０とフィン４０とを一体的に組み付けるための空間領域であり、第１方向Ｄ１において複数の扁平管３０の配列間隔と同一間隔で並んでいる。なお、スリット５０に扁平管３０が挿入されてフィン４０と一体的に組み付けられた状態は、図３および図４に示す状態である。スリット５０は、第１方向Ｄ１に沿った辺部のうち、第１辺部４１（換言すれば熱交換器１００における送風方向の上流側）の入口から第２辺部４２の手前まで第３方向Ｄ３へ延びるとともに、第１面部４５と第２面部４６の間を第２方向Ｄ２へ貫いている。スリット５０の入口は、第１辺部４１に開口して扁平管３０が挿入される挿入口である。

スリット５０は、第１縁部５１、第２縁部５２、底部５３を有している。
第１縁部５１および第２縁部５２は、スリット５０に扁平管３０が挿入される際に扁平管３０を底部５３まで導くガイド部であり、挿入後に扁平管３０を支持する支持部である。これら縁部５１，５２は、扁平管３０の第１方向Ｄ１の寸法である高さ（厚み）とほぼ同等の間隔をあけて対向して第３方向Ｄ３と平行に直線状に延びている。図５から図８に示す例では、第１縁部５１がスリット５０の上縁部であり、第２縁部５２がスリット５０の下縁部である。

底部５３は、第１縁部５１および第２縁部５２から連続し、スリット５０に挿入された扁平管３０が突き当たるどんつき部、つまり閉塞端である。底部５３は、第２方向Ｄ２からみて、扁平管３０の端部３４に沿って凹状に湾曲した形態をなしている。これにより、スリット５０に挿入された扁平管３０の端部３４と底部５３とを密着させることが可能となる。扁平管３０は、端部３４が底部５３と密着した状態で、スリット５０に対して位置決めされる。

本実施形態では一例として、図４に示すように、スリット５０の奥行（第３方向Ｄ３の長さ）は、扁平管３０の奥行よりも小さい。したがって、扁平管３０の端部３３は、スリット５０から第３方向Ｄ３の手前側に飛び出した状態とされている。ただし、スリット５０の奥行寸法は、扁平管３０の奥行寸法と同程度であってもよいし、大きくてもよい。

扁平管３０とフィン４０とは、扁平管３０がスリット５０に挿入された状態で、例えばろう付けなどにより接合され、熱的に接続されている。これにより、扁平管３０とフィン４０とが一体的に組み付けられ、両者の間で伝熱作用が生じる。

また、図５から図８に示すように、フィン４０は、第１方向Ｄ１と平行に連続する段差部４７を第２辺部４２の近傍に有している。第１面部４５は、段差部４７を境にして第１辺部４１側の面域が隆起し、第２辺部４２側の面域が窪んだ凹凸面状をなしている。第２面部４６は、段差部４７を境にして第１辺部４１側の面域が窪み、第２辺部４２側の面域が隆起した凹凸面状をなしている。段差部４７を有することで、フィン４０は、撓み難くなり変形が抑制される。

フィン４０は、複数のスリット５０に挿入された各扁平管３０の姿勢をそれぞれ支持して安定させる複数のカラー４８を有している。カラー４８は、スリット５０の第１縁部５１、第２縁部５２、および底部５３とそれぞれ連続し、第１面部４５から第２方向Ｄ２と平行に起立している。カラー４８の第１面部４５に対する起立角度（図９に示す角度α）は、例えば９０度である。すなわち、カラー４８は、スリット５０を規定する辺縁に沿ってフランジ状に設けられている。本実施形態では、図５から図８に示すように、各フィン４０において、複数のカラー４８はいずれも、スリット５０を規定する辺縁（端的には第１縁部５１、第２縁部５２、および底部５３）から第２方向Ｄ２の同一側（第１面部４５側）へ起立している。

これにより、各カラー４８は、スリット５０に挿入された扁平管３０の第１扁平面３１、第２扁平面３２、および端部３４と面接触する。したがって、カラー４８は、第２方向Ｄ２における長さ（起立寸法）によってフィンピッチを管理する。カラー４８の第２方向Ｄ２における長さは、第１面部４５と接続する基端から起立端までの寸法（図９に示す寸法Ｌ４８）である。また、カラー４８は、例えば扁平管３０とフィン４０とをろう付けする場合のろう付け代としても機能する。

加えて、フィン４０は、複数の開口部６０および複数の切片７０をそれぞれ有している。
開口部６０は、フィン４０を第２方向Ｄ２に貫通する。これにより、フィン４０は、第１面部４５と第２面部４６とが開口部６０を介して繋がった形態とされている。換言すれば、フィン４０を挟んで第１面部４５側の空間と第２面部４６側の空間とが開口部６０を通じて連通した状態となる。

開口部６０は、第１方向Ｄ１に隣り合うスリット５０で挟まれた面域に位置している。本実施形態では、図５から図８に示すように、開口部６０は、第１方向Ｄ１、つまり鉛直方向においてスリット５０を挟んで上下両側にそれぞれ一つずつ配置されている。また、開口部６０は、スリット５０、具体的にはスリット５０規定する辺縁と隣接して配置されている。ただし、開口部６０の数は、スリット５０を挟んで第１方向Ｄ１における上下両側にそれぞれ二つ以上ずつ配置されていてもよい。また、スリット５０を挟んだ第１方向Ｄ１における上下で開口部６０の数が異なっていてもよい。このように開口部６０の数は限定されず、フィン４０が最低限持つべき放熱性能および強度と後述する排水性とを最大限両立可能な数まで増やし得る。

図５から図８に示す例では、スリット５０を挟んで第１方向Ｄ１における上側に配置された開口部６０（以下、第１開口部６１という）は、第３方向Ｄ３におけるスリット５０の長さ（奥行）の中間近傍に配置されている。これに対し、スリット５０を挟んで第１方向Ｄ１における下側に配置された開口部６０（以下、第２開口部６２という）は、第３方向Ｄ３におけるスリット５０の閉塞端である底部５３の近傍に配置されている。

第３方向Ｄ３において、開口部６０の長さ（奥行）は、扁平管３０の長さ（奥行）の三分の一以下である。ただし、開口部６０の長さは、フィン４０が最低限持つべき放熱性能および強度と後述する排水性とを最大限両立可能な長さであれば、扁平管３０の長さ（奥行）の三分の一を超えてもよい。

切片７０は、開口部６０に対応して設けられている。例えば、開口部６０は、第１方向Ｄ１と平行な一対の切込み、および当該切込みを繋ぐ第３方向Ｄ３と平行な切込みをそれぞれフィン４０に形成し、これら切込みで囲まれた部位をカラー４８が起立している逆方向（逆側、すなわち第１面部４５側）に屈曲させる（倒す）ことで形成される。換言すれば、カラー４８は、スリット５０を規定する辺縁（端的には第１縁部５１、第２縁部５２、および底部５３）から、第２方向Ｄ２において切片７０とは反対側へ起立している。これにより、これら切込みで囲まれて屈曲された（倒れた）部位が切片７０となる。複数の切片７０はいずれも、開口部６０を規定する辺縁から第２方向Ｄ２の同一側（第２面部４６側）で、かつカラー４８が起立している方向と逆側へ第２方向Ｄ２と平行に延びている。本実施形態では、切片７０は、フィン４０の開口部６０に対応して複数の直線の切込みで囲まれた四角い部位（矩形部位）を屈曲させ、倒された四角い部位で形成されている。

図５から図８に示す例では、スリット５０の第１縁部５１と連続する第１方向Ｄ１と平行な一対の切込み、および当該切込みの上端を繋ぐ第３方向Ｄ３と平行な切込みをそれぞれフィン４０に形成し、これら切込みで囲まれた部位を第２面部４６側に倒すことで、第１開口部６１が形成されている。これにより、これら切込みで囲まれて第２面部４６側へ第２方向Ｄ２と平行に倒れた部位が上側の切片７０（以下、第１切片７１という）とされている。したがって、第１切片７１は、第１開口部６１と対応して、第３方向Ｄ３におけるスリット５０の長さ（奥行）の中間近傍に配置されている。

これに対し、スリット５０の第２縁部５２と連続する第１方向Ｄ１と平行な一対の切込み、および当該切込みの下端を繋ぐ第３方向Ｄ３と平行な切込みをそれぞれフィン４０に形成し、これら切込みで囲まれた部位を第２面部４６側に倒すことで、第２開口部６２が形成されている。これにより、これら切込みで囲まれて第２面部４６側へ第２方向Ｄ２と平行に倒れた部位が下側の切片７０（以下、第２切片７２という）とされている。したがって、第２切片７２は、第２開口部６２と対応して、第３方向Ｄ３におけるスリット５０の閉塞端である底部５３の近傍に配置されている。

各フィン４０において、複数の切片７０はいずれも、開口部６０に対して第２方向Ｄ２の同一側（第２面部４６側）へ第２方向Ｄ２と平行に屈曲して（倒れて）いる。これにより、各切片７０は、スリット５０に挿入された扁平管３０の第１扁平面３１もしくは第２扁平面３２と面接触する。図５から図８に示す例では、第１切片７１が第１扁平面３１と面接触し、第２切片７２が第２扁平面３２と面接触する。第１切片７１および第２切片７２の第２面部４６に対する屈曲角度（図９に示す角度β）は、例えば９０度である。ただし、第１切片７１が第１扁平面３１と、第２切片７２が第２扁平面３２と、それぞれ面接触可能であれば、かかる屈曲角度は９０度に限定されない。

図９には、フィンピッチに着目した切片７０とカラー４８との関係を模式的に示す。図９に示すように、切片７０（第１切片７１および第２切片７２）は、開口部６０に対して第２面部４６側、つまり第１面部４５側へ起立するカラー４８とは反対側へ第２方向Ｄ２と平行に延びている。このため、第１切片７１および第２切片７２は、カラー４８と面一に連続した形態となっている。したがって、第２方向Ｄ２において隣り合うフィン４０は、一方のカラー４８と他方の切片７０とが第２方向Ｄ２に当接可能となる。すなわち、第１切片７１および第２切片７２は、第２方向Ｄ２における長さ（図９に示す寸法Ｌ７０）によってフィンピッチを管理する。第１切片７１および第２切片７２の第２方向Ｄ２における長さ（Ｌ７０）は、第２面部４６と接続する基端から延出端までの寸法である。その結果、第２方向Ｄ２におけるカラー４８の長さ（図９に示す寸法Ｌ４８）と第２方向Ｄ２における切片７０の長さとの合計寸法（Ｌ４８＋Ｌ７０）によって、フィンピッチ（図９に示す寸法ＦＰ）を管理できる。また、第１切片７１および第２切片７２は、例えば扁平管３０とフィン４０とをろう付けする場合、カラー４８とともにろう付け代として機能する。

本実施形態において、第２方向Ｄ２における切片７０（第１切片７１および第２切片７２）の長さ（Ｌ７０）は、フィンピッチ（ＦＰ）以下である（Ｌ７０≦ＦＰ）。また、第２方向Ｄ２における第１切片７１および第２切片７２の長さ（Ｌ７０）は、第２方向Ｄ２におけるカラー４８の長さ（Ｌ４８）よりも大寸である（Ｌ７０＞Ｌ４８）。

このように本実施形態によれば、フィン４０が開口部６０を有することで、熱交換器１００での熱交換時に生じた凝縮水や融解水を、開口部６０の縁の表面張力で当該縁を伝わせて落下させることができる。これにより、凝縮水等をスムーズに排水できる。図１０には、本実施形態に係るフィン４０のように第１開口部６１および第２開口部６２を有する場合の排水態様を模式的に示す。

図１０に示すように、熱交換器１００での熱交換時に生じた凝縮水等が矢印Ａ１で示すように第１開口部６１に落下すると、落下した凝縮水等は矢印Ａ２で示すように第１開口部６１の縁６３，６４を伝って扁平管３０の第１扁平面３１の上に誘導される。第１扁平面３１の上に誘導された凝縮水等は、矢印Ａ３で示すように、熱交換器１００を通過する空気の流れ（送風流）によって第１扁平面３１を端部３４側へ流れ、端部３４を伝って、さらに第２開口部６２の縁６５を伝って流れる。そして、縁６５の表面張力を超える重量の凝縮水等が滞留すると、重力によって落下する。これにより、凝縮水等をスムーズに排水させることができる。

本実施形態では、図１０に示す例のように、スリット５０に扁平管３０が挿入された状態で、端部３４と第２開口部６２の縁６５が第１方向Ｄ１において並んだ状態となっている。具体的には、第２方向Ｄ２からみて凸状に湾曲した端部３４の湾曲線が第２開口部６２の縁６５を第１方向Ｄ１に延長した仮想線（図１０に示す二点鎖線Ｌ）と交差する位置に、端部３４と縁６５とが配置されている。このような配置とすることで、図１０に矢印Ａ３で示すように凝縮水等を誘導し易くなるとともに落下させ易くなる。

したがって、凝縮水等が発生した場合であっても、熱交換器１００において、例えば第１方向Ｄ１に隣り合う扁平管３０と第２方向Ｄ２に隣り合うフィン４０とで囲まれた空間、あるいは該空間を区画する第１扁平面３１および第２扁平面３２に凝縮水等を滞留させずに、その排水を促進させることができる。これにより、凝縮水等の滞留によって送風流が阻害されることを抑止し、送風流の抵抗（通風抵抗）を低減できる。さらに、上記空間は、第１開口部６１および第２開口部６２を介して、第２方向Ｄ２の両隣の空間と連通している。このため、第１開口部６１および第２開口部６２を通じて上記空間から第２方向Ｄ２の両隣の空間へ凝縮水等を流出させることができる。これにより、かかる空間が凝縮水等で閉塞されることを抑止でき、送風流の抵抗（通風抵抗）をさらに低減できる。

また、本実施形態によれば、フィン４０が切片７０を有することで、切片７０によってフィンピッチを管理できる。すなわち、カラー４８に加えて切片７０によってもフィンピッチを管理可能となる。このため、フィンピッチの設計自由度を高めることができる。例えば、扁平管３０とフィン４０とを組み付ける際の衝撃やろう付け時のこれらの熱膨張などによるフィンピッチずれを抑制し易くなる。また、切片７０およびカラー４８を設けるという簡易な構造であっても、フィンピッチを均一に管理できる。

フィンピッチの管理に加えて、切片７０は、扁平管３０に対してフィン４０をろう付けする際のろう付け代としても機能する。すなわち、カラー４８に加えて切片７０もろう付け代として用いることができる。したがって、ろう付け代を切片７０の分だけ拡大できる。このため、扁平管３０とフィン４０との接合面積をカラー４８および切片７０の分だけ拡大して確保でき、接合強度を高めることができる。かかる観点では、第２方向Ｄ２における切片７０の長さをカラー４８の長さよりも大寸とすれば、ろう付け代を拡大させ易くなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、かかる実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…冷凍サイクル装置、１０…第１ヘッダ、１１，１２…第１エンドキャップ、１３…第１継手、２０…第２ヘッダ、２１，２２…第２エンドキャップ、２３…第２継手、３０…扁平管、３１…第１扁平面、３２…第２扁平面、３３，３４…端部、３５…内部流路、４０…フィン、４１…第１辺部、４２…第２辺部、４３…第３辺部、４４…第４辺部、４５…第１面部、４６…第２面部、４７…段差部、４８…カラー、５０…スリット、５１…第１縁部、５２…第２縁部、５３…底部、６０…開口部、６１…第１開口部、６２…第２開口部、６３，６４，６５…縁、７０…切片、７１…第１切片、７２…第２切片、１００…熱交換器、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向、α…カラーの起立角度、β…切片の屈曲角度。

Claims (6)

1. 第１方向に配列されるとともに、前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の扁平管と、
   前記第２方向に所定の間隔をあけて配列されるとともに、前記第１方向に延びる複数のフィンと、を備え、
   前記フィンは、
   前記第１方向に沿った辺部の入口から前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向へ延びて前記扁平管が挿入される複数のスリットと、
   前記第１方向に隣り合う前記スリットで挟まれた面域に位置し、前記フィンを前記第２方向に貫通する複数の開口部と、
   前記開口部の辺縁から前記第２方向の同一側へ前記第２方向と平行に延びる複数の切片と、を有する
   熱交換器。
2. 前記開口部は、前記スリットを規定する辺縁と隣接して配置される
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第２方向における前記切片の長さは、前記間隔以下である
   請求項１に記載の熱交換器。
4. 前記第３方向における前記開口部の長さは、前記第３方向における前記扁平管の長さの三分の一以下である
   請求項１に記載の熱交換器。
5. 前記第１方向は、鉛直方向であり、
   前記開口部と前記切片は、前記鉛直方向において前記スリットを挟んで上下両側にそれぞれ少なくとも一つずつ設けられ、
   前記鉛直方向の上側に配置された前記開口部と前記切片は、前記第３方向における前記スリットの長さの中間近傍に配置され、
   前記鉛直方向の下側に配置された前記開口部と前記切片は、前記第３方向における前記スリットの閉塞端近傍に配置される
   請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
6. 複数の前記フィンは、前記第２方向において前記切片とは反対側へ前記第２方向と平行に、前記スリットを規定する辺縁から起立するカラーを有する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。

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