JP7166458B2 - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器及び当該熱交換器を備えた冷凍サイクル装置に関し、特に伝熱管に接続されたフィンの構造に関するものである。

従来、熱交換器の乾き条件及び濡れ条件での伝熱性能と、除霜性との両立を目的に、伝熱管の通風方向端部にヒレ状のフィンを形成した熱交換モジュールを有し、当該熱交換モジュールを互いに間隔を開けて配列させた熱交換器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような熱交換器は、管軸方向を重力方向と一致するよう配置することで、凝縮水あるいは霜融解水の滑落を阻害する抵抗体がなくなるため、排水が速い。すなわち、このような熱交換器は、濡れ条件での液膜厚さを薄くでき、除霜運転では迅速に霜融解水を排出できる。また、このような熱交換器は、伝熱管径を小さくして高密度に熱交換モジュールを配置し、あるいは、内部を多穴構造として冷媒と伝熱管との接触面積を拡大することで、伝熱性能を高めることができる。したがって、このような熱交換器は、乾き条件及び濡れ条件での伝熱性能と、除霜性とを両立することができる。

特開２００８－２０２８９６号公報

しかしながら、上記した従来の熱交換器では、熱交換器を通過する空気の通風方向において、伝熱管の下流で生じる死水域に、下流側のフィンが被るよう配置されるため、フィン表面近傍の空気の流速が低く、フィンと空気との間の熱伝達率が低いという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためのものであり、フィンと空気との熱伝達率を向上させることができる熱交換器及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本発明に係る熱交換器は、互いに間隔をあけて第１方向に並列される複数の熱交換モジュールと、第１方向に交差する第２方向における複数の熱交換モジュールの端部で、複数の熱交換モジュールに接続されたヘッダと、を備え、複数の熱交換モジュールは、第２方向に延びる伝熱管と、第１方向及び第２方向に平行な面に交差する第３方向の伝熱管の側縁部から第３方向に延びるフィンと、を備え、フィンは、第３方向において伝熱管を挟んで伝熱管の両側に設けられていると共に、表面に第１方向に突出した複数の凸部が形成されており、複数の凸部はそれぞれ、第２方向及び第３方向に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されており、複数の熱交換モジュールのそれぞれは、一方の側に配置されたフィンに設けられた複数の凸部のうち、少なくとも一つの凸部の頂部が、第１方向において、伝熱管よりも外側に配置されるように構成されており、他方の側に配置されたフィンに設けられた複数の凸部が、第１方向における、伝熱管の幅の中に配置されているものである。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、本発明に係る熱交換器を備えたものである。

本発明によれば、熱交換器は、複数の凸部がそれぞれ、第２方向及び第３方向に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されている。熱交換器は、第２方向と第３方向に対して傾斜する面に気流が衝突することで、空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器は、伝熱管の下流側のフィンの表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

実施の形態１に係る熱交換器を備えた冷凍サイクル装置の構成を示す冷媒回路図である。 実施の形態１に係る熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器を側面から見た概念図である。 図３に示す熱交換モジュールのＡ－Ａ線断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態１に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 図５に示すフィンのＢ－Ｂ線断面を概略的に示した断面図である。 図５に示すフィンのＣ－Ｃ線断面を概略的に示した断面図である。 図５に示す熱交換モジュールのフィンの拡大図である。 図８に示すフィンのＤ－Ｄ線断面位置の構成を概略的に示した断面図である。 図８及び図９に示すフィンのＥ－Ｅ線断面の構成を概略的に示した断面図である。 実施の形態１に係る熱交換器を構成する変形例の熱交換モジュールの拡大図である。 実施の形態２に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 実施の形態３に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 実施の形態４に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 実施の形態５に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールのフィンの断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態６に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールのフィンの断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態６に係る熱交換器を構成する他の例の熱交換モジュールフィンの断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態７に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールのフィンの断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態８に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 図１９に示すフィンのＦ－Ｆ線断面を概略的に示した断面図である。 図１９に示すフィンのＧ－Ｇ線断面を概略的に示した断面図である。 実施の形態９に係る熱交換器を構成する熱交換モジュールの拡大図である。 図２２に示すフィンのＨ－Ｈ線断面を概略的に示した断面図である。 図２２に示すフィンのＩ－Ｉ線断面を概略的に示した断面図である。

以下、実施の形態１に係る熱交換器５０について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。明細書中において、各構成部材同士の位置関係、各構成部材の延伸方向、及び各構成部材の配列方向は、原則として、熱交換器５０が使用可能な状態に設置されたときのものである。

実施の形態１．
［冷凍サイクル装置１００］
図１は、実施の形態１に係る熱交換器５０を備えた冷凍サイクル装置１００の構成を示す冷媒回路図である。なお、図１において、点線で示す矢印は、冷媒回路１１０において、冷房運転時における冷媒の流れる方向を示すものであり、実線で示す矢印は、暖房運転時における冷媒の流れる方向を示すものである。まず、図１を用いて熱交換器５０を備えた冷凍サイクル装置１００について説明する。本実施の形態では、冷凍サイクル装置１００として空気調和装置を例示しているが、冷凍サイクル装置１００は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途または空調用途に使用される。なお、図示した冷媒回路１１０は一例であって、回路要素の構成等について実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、実施の形態に係る技術の範囲内で適宜変更が可能である。

冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室内熱交換器１０３、減圧装置１０４及び室外熱交換器１０５が冷媒配管を介して環状に接続された冷媒回路１１０を有している。室外熱交換器１０５及び室内熱交換器１０３の少なくとも一方には、後述する熱交換器５０が用いられている。冷凍サイクル装置１００は、室外機１０６及び室内機１０７を有している。室外機１０６には、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０５及び減圧装置１０４と、室外熱交換器１０５に室外空気を供給する室外送風機１０８と、が収容されている。室内機１０７には、室内熱交換器１０３と、室内熱交換器１０３に空気を供給する室内送風機１０９と、が収容されている。室外機１０６と室内機１０７との間は、冷媒配管の一部である２本の延長配管１１１及び延長配管１１２を介して接続されている。

圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。流路切替装置１０２は、例えば四方弁であり、制御装置（図示は省略）の制御により、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える装置である。

室内熱交換器１０３は、内部を流通する冷媒と、室内送風機１０９により供給される室内空気と、の熱交換を行う熱交換器である。室内熱交換器１０３は、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。

減圧装置１０４は、例えば膨張弁であり、冷媒を減圧させる装置である。減圧装置１０４としては、制御装置の制御により開度が調節される電子膨張弁を用いることができる。

室外熱交換器１０５は、内部を流通する冷媒と、室外送風機１０８により供給される空気と、の熱交換を行う熱交換器である。室外熱交換器１０５は、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。

［冷凍サイクル装置の動作］
次に、図１を用いて冷凍サイクル装置１００の動作の一例について説明する。冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、流路切替装置１０２を介して室内熱交換器１０３に流入し、室内送風機１０９によって供給される空気と熱交換を行い凝縮する。凝縮した冷媒は、高圧の液状態となり、室内熱交換器１０３から流出し、減圧装置１０４によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器１０５に流入し、室外送風機１０８によって供給される空気との熱交換によって蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、圧縮機１０１に吸入される。

冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、冷媒回路１１０を流れる冷媒は暖房運転時とは逆方向に流れる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、流路切替装置１０２を介して室外熱交換器１０５に流入し、室外送風機１０８によって供給される空気と熱交換を行い凝縮する。凝縮した冷媒は、高圧の液状態となり、室外熱交換器１０５から流出し、減圧装置１０４によって、低圧の気液二相状態となる。低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１０３に流入し、室内送風機１０９によって供給される空気との熱交換によって蒸発する。蒸発した冷媒は、低圧のガス状態となり、圧縮機１０１に吸入される。

［熱交換器５０］
図２は、実施の形態１に係る熱交換器５０の構成を概略的に示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係る熱交換器５０を側面から見た概念図である。図２～図３を用いて、実施の形態１に係る熱交換器５０について説明する。なお、図に示すＸ軸方向は第１方向を示し、Ｙ軸方向は第２方向を示し、Ｚ軸方向は第３方向を示す。

図３に示すように、熱交換器５０は、複数のヘッダ７０と、複数のヘッダ７０の間に接続された複数の熱交換モジュール１０と、を有する。

（ヘッダ７０）
ヘッダ７０は、複数の熱交換モジュール１０の延伸方向の端部に接続されている。ヘッダ７０は、複数の熱交換モジュール１０の配列方向に沿って延伸するように形成されている。ヘッダ７０は、熱交換器５０において、熱交換器５０に流入する冷媒を、複数の熱交換モジュール１０に分配する流体分配機構として機能する。また、ヘッダ７０は、熱交換器５０において、熱交換器５０から流出する冷媒が、複数の熱交換モジュール１０から流出して合流する流体合流機構としても機能する。

ヘッダ７０は、第１ヘッダ７１と、第２ヘッダ７２とを有する。第１ヘッダ７１及び第２ヘッダ７２は、一方が流体分配機構として機能し、他方が流体合流機構として機能する。第１ヘッダ７１は、複数の熱交換モジュール１０のそれぞれの延伸方向の一端に接続されており、第２ヘッダ７２は、複数の熱交換モジュール１０のそれぞれの延伸方向の他端に接続されている。すなわち、第１ヘッダ７１及び第２ヘッダ７２は、複数の熱交換モジュール１０の延伸方向の両端に取り付けられている。すなわち、ヘッダ７０は、第１方向（Ｘ軸方向）に交差する第２方向（Ｙ軸方向）における複数の熱交換モジュール１０の端部で、複数の熱交換モジュール１０に接続されている。より詳細には、第１ヘッダ７１及び第２ヘッダ７２は、複数の熱交換モジュール１０を構成する伝熱管２０の延伸方向の両端に取り付けられている。第１ヘッダ７１と、第２ヘッダ７２とは、ヘッダ７０の内部と伝熱管２０の管路内とが連通するように、熱交換モジュール１０の伝熱管２０に接続されている。

図２及び図３に示すヘッダ７０は、複数の熱交換モジュール１０の配列方向に沿って長手方向を形成するような直方体状に形成されている。ただし、ヘッダ７０の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円筒形状等、他の形状であってもよい。

第１ヘッダ７１には、第１ヘッダ７１に流入する冷媒の流入口（図示は省略）が形成されており、あるいは、第１ヘッダ７１から流出する冷媒の流出口（図示は省略）が形成されている。同様に、第２ヘッダ７２には、第２ヘッダ７２に流入する冷媒の流入口（図示は省略）が形成されており、あるいは、第２ヘッダ７２から流出する冷媒の流出口（図示は省略）が形成されている。

（熱交換モジュール１０）
図４は、図３に示す熱交換モジュール１０のＡ－Ａ線断面を概略的に示した断面図である。熱交換モジュール１０は、熱交換モジュール１０に沿って流れる空気と熱交換モジュール１０内を流れる冷媒とを熱交換させる。複数の熱交換モジュール１０は、互いに間隔をあけて第１方向（Ｘ軸方向）に並列されている。複数の熱交換モジュール１０は、ヘッダ７０の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の間隔Ｐで配置されている。熱交換モジュール１０は、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる伝熱管２０を有する。また、熱交換モジュール１０は、第１方向（Ｘ軸方向）及び第２方向（Ｙ軸方向）に平行な面に交差する第３方向（Ｚ軸方向）の伝熱管２０の第１側縁部２０ａ及び第２側縁部２０ｂから第３方向（Ｚ軸方向）に延びるフィン３０とを有する。

（伝熱管２０）
複数の伝熱管２０のそれぞれは、冷媒を内部に流通させる。複数の伝熱管２０のそれぞれは、第１ヘッダ７１と第２ヘッダ７２との間に延伸している。複数の伝熱管２０のそれぞれは、互いに間隔をあけて配列され、ヘッダ７０の延伸方向である軸方向に並列している。複数の伝熱管２０は、互いに対向するように配置されている。複数の伝熱管２０のうち隣り合う２つの伝熱管２０の間には、空気の流路となる隙間が形成されている。

熱交換器５０は、第１方向である複数の伝熱管２０の配列方向を水平方向としている。ただし、第１方向である複数の伝熱管２０の配列方向は、水平方向に限定されるものではなく、鉛直方向であってもよく、鉛直方向に対して傾いた方向であってもよい。同様に、熱交換器５０は、複数の伝熱管２０の延伸方向を鉛直方向としている。ただし、複数の伝熱管２０の延伸方向は、鉛直方向に限定されるものではなく、水平方向であってもよく、鉛直方向に対して傾いた方向であってもよい。

複数の伝熱管２０の中で隣り合う伝熱管２０は、互いの伝熱管２０同士が伝熱促進部材によって接続されていない。伝熱促進部材とは、例えば、プレートフィン、あるいは、コルゲートフィン等である。

熱交換器５０が冷凍サイクル装置１００の蒸発器として機能する場合、複数の伝熱管２０のそれぞれでは、伝熱管２０の内部を伝熱管２０の延伸方向の一端から他端に向かって冷媒が流れる。また、熱交換器５０が冷凍サイクル装置１００の凝縮器として機能する場合、複数の伝熱管２０のそれぞれでは、伝熱管２０の内部を伝熱管２０の延伸方向の他端から一端に向かって冷媒が流れる。

図４に示すように、伝熱管２０は、矩形の断面形状を有する扁平管である。なお、伝熱管２０の形状は限定されるものではなく、例えば、長円形状等の一方向に扁平な断面形状を有する扁平管であってもよい。伝熱管２０は、一対の第１側縁部２０ａ及び第２側縁部２０ｂと、一対の平坦面２０ｃ及び平坦面２０ｄとを有している。図６に示す断面において、第１側縁部２０ａは、平坦面２０ｃの一方の端部と平坦面２０ｄの一方の端部との間において平面となるように形成されている。同断面において、第２側縁部２０ｂは、平坦面２０ｃの他方の端部と平坦面２０ｄの他方の端部との間において平面となるように形成されている。なお、第１側縁部２０ａ及び第２側縁部２０ｂは、当該形状に限定されるものではなく、例えば、平坦面２０ｃの端部と平坦面２０ｄの端部との間において外側に凸となるように形成されてもよい。

第１側縁部２０ａは、熱交換器５０を通過する空気の流れにおいて風上側、すなわち前縁側に配置される側縁部である。第２側縁部２０ｂは、熱交換器５０を通過する空気の流れにおいて風下側、すなわち後縁側に配置される側縁部である。以下の説明では、伝熱管２０の延伸方向と垂直であってかつ平坦面２０ｃ及び平坦面２０ｄに沿う方向を、伝熱管２０の長軸方向という場合がある。図４では、伝熱管２０の長軸方向は上下方向であり、短軸方向は左右方向である。なお、伝熱管２０の長軸方向は、第３方向である。

伝熱管２０には、長軸方向に沿って第１側縁部２０ａと第２側縁部２０ｂとの間に配列した複数の冷媒通路２２が形成されている。伝熱管２０は、冷媒の流れる冷媒通路２２が空気の流れ方向に複数配列された扁平多孔管である。複数の冷媒通路２２のそれぞれは、伝熱管２０の延伸方向である第２方向と平行に延びるように形成されている。隣り合う冷媒通路２２の間の仕切壁２３のそれぞれは、伝熱管２０の延伸方向の両端まで連続している。なお、冷媒通路２２の断面形状及び形成数は図示した実施形態に限定されず、例えば円形、あるいは、三角形状等、様々な形状で形成されてもよく、１又は複数の形成数で構成されてもよいものとする。

（フィン３０）
フィン３０は、伝熱管２０の長軸方向の端部から突出している。フィン３０は、第１側縁部２０ａ及び第２側縁部２０ｂから突出し複数の伝熱管２０のそれぞれの長軸方向に延びるように設けられた板状の部分である。なお、フィン３０は、伝熱管２０の長軸方向に延びているが、この形態のみに限定されるものではない。例えば、フィン３０は、長軸方向に対して複数の伝熱管２０の配列方向に所定の角度で傾いた状態に形成されてもよい。フィン３０は、伝熱管２０と接合させて形成されてもよく、伝熱管２０と一体に成形したものでもよい。上述したように、複数の伝熱管２０の中で隣り合う伝熱管２０は、互いの伝熱管２０同士が伝熱促進部材によって接続されていない。そのため、複数の伝熱管２０はそれぞれ、フィン３０を介して隣りに配置されている伝熱管２０と接続されてはいない。

図５は、実施の形態１に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０の拡大図である。なお、図５に示す矢印は、気流ＦＬを表している。また、図５は、熱交換モジュール１０の一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０の一部の図示を省略している。図５を用いてフィン３０の構成について更に詳細に説明する。フィン３０には、表面に第１方向（Ｘ軸方向）に突出した複数の凸部４０が形成されている。凸部４０は、四角錐形状に突出して形成されている。なお、凸部４０の形状は、四角錐形状に限定されるものではない。例えば、凸部４０は、半球状に形成されてもよい。凸部４０は、第１方向（Ｘ軸方向）の一方の面が突出しており、他方の面が凹むように形成されている。凸部４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されていると共に、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。複数の凸部４０は、稜線４１が第３方向に連続するように形成されている。

複数の凸部４０は、第１方向（Ｘ軸方向）において、一方の表面から突出する第１凸部４０ａと、他方の表面から突出する第２凸部４０ｂとを有する。第１凸部４０ａは、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されていると共に、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。同様に、第２凸部４０ｂは、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されていると共に、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。複数の第１凸部４０ａは、稜線４１が第３方向（Ｚ軸方向）に連続するように形成されている。また、複数の第２凸部４０ｂは、稜線４１が第３方向（Ｚ軸方向）に連続するように形成されている。複数の第１凸部４０ａと複数の第２凸部４０ｂは、第２方向（Ｙ軸方向）及び第３方向（Ｚ軸方向）に対する斜めの方向において交互に形成されている。

図６は、図５に示すフィン３０のＢ－Ｂ線断面を概略的に示した断面図である。なお、Ｂ－Ｂ線断面は、フィン３０を第３方向（Ｚ軸方向）に沿って切断した場合に、第２方向（Ｙ軸方向）から見た場合のフィン３０の断面である。また、図６は、熱交換モジュール１０の一部の断面図であり、熱交換モジュール１０の一部の図示を省略している。図６に示すように、フィン３０の複数の第１凸部４０ａはそれぞれ、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度αを有する傾斜面４２を構成するように形成されている。傾斜面４２は、凸部４０の突出方向に位置する側の面であり、気流の流れ方向に対して、上流側に向いている斜面である。

図７は、図５に示すフィン３０のＣ－Ｃ線断面を概略的に示した断面図である。なお、Ｃ－Ｃ線断面は、フィン３０を第２方向（Ｙ軸方向）に沿って切断した場合に、第３方向（Ｚ軸方向）から見た場合のフィン３０の断面である。また、図７は、熱交換モジュール１０の一部の断面図であり、熱交換モジュール１０の一部の図示を省略している。図７に示すように、フィン３０の複数の第１凸部４０ａはそれぞれ、第２方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜角度βを有する傾斜面４３を構成するように形成されている。

［熱交換器５０の動作例］
実施の形態１に係る熱交換器５０の動作について、熱交換器５０が冷凍サイクル装置１００の蒸発器として機能する際の動作を例に挙げて説明する。蒸発器として機能する熱交換器５０には、減圧装置１０４で減圧された気液二相冷媒が流入する。この際、冷媒は、熱交換器５０の第１ヘッダ７１から流入し、複数の伝熱管２０の本数と同一のパスに分離される。そして、冷媒は、複数の伝熱管２０の冷媒通路２２を流通して吸熱及び蒸発し、第２ヘッダ７２から流出して冷媒回路１１０を循環する。

［熱交換器５０の効果］
図８は、図５に示す熱交換モジュール１０のフィン３０の拡大図である。図９は、図８に示すフィン３０のＤ－Ｄ線断面位置の構成を概略的に示した断面図である。図１０は、図８及び図９に示すフィン３０のＥ－Ｅ線断面の構成を概略的に示した断面図である。なお、図８～図９に示す矢印は、気流ＦＬを表している。また、図９及び図１０は、熱交換モジュール１０の一部の断面図であり、熱交換モジュール１０の一部の図示を省略している。熱交換器５０は、複数の熱交換モジュール１０の間を気流ＦＬが通過する。熱交換器５０は、図８に示すように、フィン３０に形成された第１凸部４０ａに気流ＦＬが衝突することで、気流ＦＬが直線的に流れず、渦を作って流れる。より詳細には、気流ＦＬは、図６に示す第１凸部４０ａの傾斜面４２と衝突することで、図９に示すように第３方向（Ｚ軸方向）に回転する渦を形成する。この渦を形成した気流ＦＬは、第１凸部４０ａの間の窪み部ＨＡに向かって高速で流れ込む高速流ＨＬを生じさせる。また、気流ＦＬは、図７に示す第１凸部４０ａの傾斜面４３と衝突することで、図１０に示すように、第２方向（Ｙ軸方向）に回転する渦を形成する。したがって、フィン３０の第１凸部４０ａは、気流ＦＬに対して、第２方向と第３方向とに回転する渦を形成させ空気の流れを撹拌させる。

上記に記載のように、複数の凸部４０はそれぞれ、第２方向（Ｙ軸方向）及び第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されている。熱交換器５０は、第２方向（Ｙ軸方向）と第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜する面に気流が衝突することで、空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、複数の第１凸部４０ａはそれぞれ、四角錐状に形成されており、第１凸部４０ａの稜線４１が第３方向（Ｚ軸方向）に連続するように形成されている。そのため、熱交換器５０は、渦が形成された気流ＦＬが全体として、稜線４１が形成する峰状部分に沿って第３方向（Ｚ軸方向）に流れやすくなる。

また、フィン３０は、表面に複数の凸部４０を有する。そのため、フィン３０は、凸部４０を形成していない場合と比較して表面積を増やすことができる。その結果、熱交換器５０は、冷媒と空気との熱交換の効率を上げることができる。

図１１は、実施の形態１に係る熱交換器５０を構成する変形例の熱交換モジュール１０１０Ｉの拡大図である。なお、図１１は、熱交換モジュール１０Ｉの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ｉの一部の図示を省略している。図１１に示すように、熱交換モジュール１０の伝熱管１２０は、上記で説明した扁平管ではなく円管でもよい。フィン３０は、円管である伝熱管１２０の径方向に延びるように設けられている。

実施の形態２．
図１２は、実施の形態２に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ａの拡大図である。なお、図１２に示す矢印は、気流ＦＬを表している。図１３は、熱交換モジュール１０Ａの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ａの一部の図示を省略している。また、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ａは、実施の形態１に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０と、フィン３０の構成が異なるものである。より具体的には、熱交換モジュール１０Ａの凸部１４０の構成は、熱交換モジュール１０の凸部４０の構成と異なるものである。図１２を用いてフィン３０に設けられた凸部１４０の構成について更に詳細に説明する。

熱交換モジュール１０Ａは、第３方向（Ｚ軸方向）において、伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられたフィン３０を有する。フィン３０には、表面に第１方向（Ｘ軸方向）に突出した複数の凸部１４０が形成されている。凸部１４０は、フィン３０の平面に沿って延びるように柱状に形成されている。図１２に示す凸部１４０は、五角柱状に形成されているが、凸部１４０の形状は、当該形状に限定されるものではない。凸部１４０は、フィン３０の平面に沿って側面が延びる柱状に形成されていればよく、例えば、半円柱状に形成されてもよい。

凸部１４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されていると共に、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。図１２では、各フィン３０において、凸部１４０は、第３方向（Ｚ軸方向）に２つ形成されているが、第３方向（Ｚ軸方向）における凸部１４０の形成数は、２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上であってもよい。なお、上述した気流ＦＬの渦を形成する起点は多い方がよいため、第３方向（Ｚ軸方向）における凸部１４０の形成数は多い方が望ましい。同様に、図１２では、各フィン３０において、凸部１４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に１２個形成されているが、第２方向（Ｙ軸方向）における凸部１４０の形成数は、１２個に限定されるものではない。なお、上述した気流ＦＬの渦を形成する起点は多い方がよいため、第２方向（Ｙ軸方向）における凸部１４０の形成数は多い方が望ましい。

凸部１４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、凸部１４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。複数の凸部１４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、それぞれ同じ方向に延びている。凸部１４０は、柱状に形成され、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いており、上述した傾斜面４２及び傾斜面４３を構成するように形成されている。なお、上記の説明では、方向Ｄ１は、凸部１４０の長手方向が延びる方向としたが、例えば、方向Ｄ１は、凸部１４０の頂部によって形成される稜線が延びる方向であってもよい。

［熱交換器５０の効果］
上記に記載のように、複数の凸部１４０はそれぞれ、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されている。熱交換器５０は、第２方向（Ｙ軸方向）と第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜する面に気流が衝突することで、空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、フィン３０は、表面に複数の凸部１４０を有する。そのため、フィン３０は、凸部１４０を形成していない場合と比較して表面積を増やすことができる。その結果、熱交換器５０は、冷媒と空気との熱交換の効率を上げることができる。

実施の形態３.
図１３は、実施の形態３に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｂの拡大図である。なお、図１３に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。また、図１３は、熱交換モジュール１０Ｂの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ｂの一部の図示を省略している。また、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態３に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｂは、実施の形態２に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ａと、フィン３０の構成が異なるものである。より具体的には、熱交換モジュール１０Ｂは凸部２４０の構成が、熱交換モジュール１０Ａの凸部１４０の構成と異なるものである。図１３を用いてフィン３０に設けられた凸部２４０の構成について更に詳細に説明する。

熱交換モジュール１０Ｂは、第３方向（Ｚ軸方向）において、伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられたフィン３０を有する。フィン３０には、表面に第１方向（Ｘ軸方向）に突出した複数の凸部２４０が形成されている。凸部２４０は、フィン３０の平面に沿って長手方向が延びるように柱状に形成されている。図１３に示す凸部２４０は、五角柱状に形成されているが、凸部２４０の形状は、当該形状に限定されるものではない。凸部２４０は、フィン３０の平面に沿って長手方向が延びるように柱状に形成されていればよく、例えば、半円柱状に形成されてもよい。

凸部２４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されていると共に、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。図１３では、各フィン３０において、凸部２４０は、第３方向（Ｚ軸方向）に２つ形成されているが、第３方向（Ｚ軸方向）における凸部２４０の形成数は、２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上であってもよい。なお、上述した気流ＦＬの渦を形成する起点は多い方がよいため、第３方向（Ｚ軸方向）における凸部２４０の形成数は多い方が望ましい。同様に、図１３では、各フィン３０において、凸部２４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に１２個形成されているが、第２方向（Ｙ軸方向）における凸部２４０の形成数は、１２個に限定されるものではない。なお、上述した気流ＦＬの渦を形成する起点は多い方がよいため、第２方向（Ｙ軸方向）における凸部２４０の形成数は多い方が望ましい。

熱交換モジュール１０Ｂのフィン３０は、第１フィン３０ａと第２フィン３０ｂとを有する。第１フィン３０ａは、伝熱管２０の第１側縁部２０ａから第３方向（Ｚ軸方向）に延びるように設けられており、第２フィン３０ｂは、第２側縁部２０ｂから第３方向（Ｚ軸方向）に延びるように設けられている。第１フィン３０ａは、伝熱管２０に対して気流ＦＬの上流側に位置するフィン３０であり、第２フィン３０ｂは、伝熱管２０に対して気流ＦＬの下流側に位置するフィン３０である。

第１フィン３０ａに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第１フィン３０ａに設けられた複数の凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１は、それぞれ同じ方向に延びている。第１フィン３０ａに設けられた凸部２４０は、柱状に形成され、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いており、上述した傾斜面４２及び傾斜面４３を構成するように形成されている。なお、上記の説明では、方向Ｄ１は、凸部２４０の長手方向が延びる方向としたが、例えば、方向Ｄ１は、凸部２４０の頂部によって形成される稜線が延びる方向であってもよい。

第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第２フィン３０ｂに設けられた複数の凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２は、それぞれ同じ方向に延びている。第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０は、柱状に形成され、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いており、上述した傾斜面４２及び傾斜面４３を構成するように形成されている。なお、上記の説明では、方向Ｄ２は、凸部２４０の長手方向が延びる方向としたが、例えば、方向Ｄ２は、凸部２４０の頂部によって形成される稜線が延びる方向であってもよい。

ここで、凸部２４０の長手方向が延びる方向において、伝熱管２０側に位置する端部を第１端部２４０ａとし、伝熱管２０とは反対側に位置する端部を第２端部２４０ｂと定義する。フィン３０は、第１フィン３０ａ及び第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の第１端部２４０ａが、伝熱管２０の一方の端部Ｔ１側に位置するように形成されている。そして、フィン３０は、第１フィン３０ａ及び第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の第２端部２４０ｂが、伝熱管２０の他方の端部Ｔ２側に位置するように形成されている。

図１３に示すように、第１フィン３０ａに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とは、第３方向（Ｚ軸方向）に対して、異なる角度に傾くように形成されている。すなわち、フィン３０は、第３方向（Ｚ軸方向）において、伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられている。そして、フィン３０は、一方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、他方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とが、第３方向（Ｚ軸方向）に対して異なる方向に傾くように形成されている。

図１３に示す態様では、第１フィン３０ａに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とは、伝熱管２０を中心に対称となるように傾いている。すなわち、熱交換モジュール１０は、第３方向（Ｚ軸方向）に対する方向Ｄ１の傾きと、第３方向（Ｚ軸方向）に対する方向Ｄ２の傾きとが、伝熱管２０を中心に対称となるように形成されている。なお、第１フィン３０ａに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、第２フィン３０ｂに設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とは、伝熱管２０を中心に対称に傾く構成に限定されるものではない。

［熱交換器５０の効果］
フィン３０は、第３方向（Ｚ軸方向）において伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられている。そして、一方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、他方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とが、第３方向（Ｚ軸方向）に対して異なる方向に傾くように形成されている。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０に対して気流の上流側と下流側で凸部２４０の傾斜方向が異なり、さらに空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、フィン３０は、伝熱管２０の両側において、一方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ１と、他方の側に配置されたフィン３０に設けられた凸部２４０の長手方向が延びる方向Ｄ２とが、伝熱管２０を中心に対称となるように形成されている。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０に対して気流の上流側と下流側で凸部２４０の傾斜方向が異なり、さらに空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、複数の凸部２４０はそれぞれ、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されている。熱交換器５０は、第２方向（Ｙ軸方向）と第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜する面に気流が衝突することで、空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、フィン３０は、表面に複数の凸部２４０を有する。そのため、フィン３０は、凸部２４０を形成していない場合と比較して表面積を増やすことができる。その結果、熱交換器５０は、冷媒と空気との熱交換の効率を上げることができる。

実施の形態４.
図１４は、実施の形態４に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｃの拡大図である。なお、図１４に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。また、図１４は、熱交換モジュール１０Ｃの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ｃの一部の図示を省略している。また、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態４に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｃは、実施の形態２に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ａと、フィン３０の構成が異なるものである。より具体的には、熱交換モジュール１０Ｃは凸部３４０の構成が、熱交換モジュール１０Ａの凸部１４０の構成と異なるものである。図１４を用いてフィン３０に設けられた凸部３４０の構成について更に詳細に説明する。

熱交換モジュール１０Ｃは、第３方向（Ｚ軸方向）において、伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられたフィン３０を有する。フィン３０には、表面に第１方向（Ｘ軸方向）に突出した複数の凸部３４０が形成されている。凸部３４０は、フィン３０の平面に沿って延びるように柱状に形成されている。図１４に示す凸部３４０は、五角柱状に形成されているが、凸部３４０の形状は、当該形状に限定されるものではない。凸部３４０は、フィン３０の平面に沿って延びるように柱状に形成されていればよく、例えば、半円柱状に形成されてもよい。

凸部３４０は、第１凸部３４１と、第２凸部３４２とを有する。第１凸部３４１と、第２凸部３４２とは、第２方向（Ｙ軸方向）において互いに間隔を開けて形成されている。ここで、凸部３４０の長手方向が延びる方向において、伝熱管２０側に位置する端部を第１端部３４０ａとし、伝熱管２０とは反対側に位置する端部を第２端部３４０ｂと定義する。

フィン３０は、第１凸部３４１の第１端部３４０ａが、伝熱管２０の一方の端部Ｔ１側に位置するように形成されている。また、フィン３０は、第１凸部３４１の第２端部３４０ｂが、伝熱管２０の他方の端部Ｔ２側に位置するように形成されている。

第１フィン３０ａにおいて、第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ１は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、第１フィン３０ａにおいて、第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ１は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第１フィン３０ａにおいて、フィン３０に設けられた複数の第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ１は、それぞれ同じ方向に延びている。第１凸部３４１は、柱状に形成され、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いており、上述した傾斜面４２及び傾斜面４３を構成するように形成されている。

第２フィン３０ｂにおいて、第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ２は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、第２フィン３０ｂにおいて、第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ２は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第２フィン３０ｂにおいて、フィン３０に設けられた複数の第１凸部３４１の長手方向が延びる方向Ｄ２は、それぞれ同じ方向に延びている。

フィン３０は、第２凸部３４２の第１端部３４０ａが、伝熱管２０の他方の端部Ｔ２側に位置するように形成されている。また、フィン３０は、第２凸部３４２の第２端部３４０ｂが、伝熱管２０の一方の端部Ｔ１側に位置するように形成されている。

第１フィン３０ａにおいて、第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ２は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、第１フィン３０ａにおいて、第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ２は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第１フィン３０ａにおいて、フィン３０に設けられた複数の第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ２は、それぞれ同じ方向に延びている。第２凸部３４２は、柱状に形成され、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いており、上述した傾斜面４２及び傾斜面４３を構成するように形成されている。

第２フィン３０ｂにおいて、第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ１は、伝熱管２０の長手方向が延びる方向に対して傾いている。換言すれば、第２フィン３０ｂにおいて、第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ１は、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾いている。第２フィン３０ｂにおいて、フィン３０に設けられた複数の第２凸部３４２の長手方向が延びる方向Ｄ１は、それぞれ同じ方向に延びている。

凸部３４０は、第１凸部３４１が第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。また、凸部３４０は、第２凸部３４２が第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。更に、凸部３４０は、第２方向（Ｙ軸方向）において、連続して第１凸部３４１と第２凸部３４２とが交互に配置されて形成されている。

図１４に示すように、凸部３４０は、第３方向（Ｚ軸方向）に対し互いに異なる傾きを有すると共に、第２方向（Ｙ軸方向）において、互いに間隔を開けて形成された第１凸部３４１と第２凸部３４２とを有する。そして、凸部３４０は、異なる傾きを有する第１凸部３４１と第２凸部３４２との組み合わせによって、第２方向（Ｙ軸方向）において、一定の間隔ごとに角度を付け、そのたびに折り返して逆方向へ折れ曲がる線状に形成されている。すなわち、凸部３４０は、第２方向（Ｙ軸方向）において、鋸歯状、あるいは、波線状に形成されている。なお、上述した気流ＦＬの渦を形成する起点は多い方がよいため、第２方向（Ｙ軸方向）及び第３方向（Ｚ軸方向）における凸部３４０の形成数は多い方が望ましい。

［熱交換器５０の効果］
凸部３４０は、第３方向（Ｚ軸方向）に対し互いに異なる傾きを有すると共に、第２方向（Ｙ軸方向）において、互いに間隔を開けて形成された第１凸部３４１と第２凸部３４２とを有する。そして、凸部３４０は、第１凸部３４１と第２凸部３４２との組み合わせによって、第２方向（Ｙ軸方向）において、一定の間隔ごとに角度を付け、そのたびに折り返して逆方向へ折れ曲がる線状に形成されている。そのため、凸部３４０は、気流の流れる第３方向（Ｚ軸方向）において、幅が狭まる壁が形成され、第３方向（Ｚ軸方向）に流れる空気同士が衝突しやすくなり、さらに空気の流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、複数の凸部３４０はそれぞれ、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されている。熱交換器５０は、第２方向（Ｙ軸方向）と第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜する面に気流が衝突することで、空気流れが撹拌される。そのため、熱交換器５０は、伝熱管２０の下流側のフィン３０の表面にも空気が流れ込み、表面近傍の空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。

また、フィン３０は、表面に複数の凸部３４０を有する。そのため、フィン３０は、凸部３４０を形成していない場合と比較して表面積を増やすことができる。その結果、熱交換器５０は、冷媒と空気との熱交換の効率を上げることができる。

実施の形態５.
図１５は、実施の形態５に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｄのフィン３０の断面を概略的に示した断面図である。なお、図１５に示す断面は、図５に示すフィン３０のＢ－Ｂ線断面を概略的に示したものである。また、図１５は、熱交換モジュール１０Ｄの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｄの一部の図示を省略している。また、フィン３０に示す凸部４０は一例であり、凸部４０として説明する構成は、上記に説明した凸部４０～後述する凸部４４０のいずれか１つの構成が適用される。以下の説明において、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

熱交換器５０は、伝熱管２０と、フィン３０とを有する熱交換モジュール１０Ｄを備えている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｄは、伝熱管２０に対する基部となるフィン３０の根本部３１が、第１方向（Ｘ軸方向）における伝熱管２０の厚みの中央部２１に対して、第１方向（Ｘ軸方向）において複数の凸部４０の突出側に偏らせて配置されている。

［熱交換器５０の効果］
フィン３０の根本部３１が、第１方向（Ｘ軸方向）における伝熱管２０の厚みの中央部２１に対して、第１方向（Ｘ軸方向）において凸部４０の突出側に偏らせて配置されていることで、図１５に示すように、死水域ＤＡから露出するフィン３０の面積が大きくなる。そのため、熱交換器５０は、熱交換モジュール１０Ｄにおいて、フィン３０の凸部４０の表面に気流が衝突しやすくなる。その結果、熱交換器５０は、フィン３０の表面の近傍における空気の流速が増大するため、熱伝達率が向上する。また、熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｄは、気流がフィン３０の表面に十分に衝突するため、必要な凸部４０の高さを小さくでき、成形性が向上する。

実施の形態６.
図１６は、実施の形態６に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｅのフィン３０の断面を概略的に示した断面図である。図１７は、実施の形態６に係る熱交換器５０を構成する他の例の熱交換モジュール１０Ｅのフィン３０の断面を概略的に示した断面図である。なお、図１６及び図１７に示す断面は、図５に示すフィン３０のＢ－Ｂ線断面を概略的に示したものである。また、図１６及び図１７は、熱交換モジュール１０Ｅの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｅの一部の図示を省略している。また、図１６及び図１７に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。また、フィン３０に示す凸部４０は一例であり、凸部４０として説明する構成は、上記に説明した凸部４０～後述する凸部４４０のいずれか１つの構成が適用される。以下の説明において、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

熱交換器５０は、伝熱管２０と、フィン３０とを有する熱交換モジュール１０Ｅを備えている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、複数の凸部４０のうち、少なくとも一つの凸部４０の頂部４５が、第１方向（Ｘ軸方向）において、伝熱管２０よりも外側に配置されるように構成されている。なお、頂部４５は、凸部４０において、突出方向の先端に位置する部分である。

第２フィン３０ｂは、上述したように、伝熱管２０に対して気流ＦＬの下流側に位置するフィン３０である。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、伝熱管２０の下流に位置する少なくとも一つの凸部４０の頂部４５が、第１方向（Ｘ軸方向）において、伝熱管２０の幅ＷＴよりも外側に配置されて空気に露出しやすいように構成されている。

熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、図１６に示すように、フィン３０の根本部３１が、第１方向（Ｘ軸方向）における伝熱管２０の厚みの中央部２１の位置に配置されてもよい。あるいは、熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、図１７に示すように、フィン３０の根本部３１が、第１方向（Ｘ軸方向）における伝熱管２０の厚みの中央部２１に対して、第１方向（Ｘ軸方向）において複数の凸部４０の突出側に偏らせて配置されてもよい。

［熱交換器５０の効果］
熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、複数の凸部４０のうち、少なくとも一つの凸部４０の頂部４５が、第１方向（Ｘ軸方向）において、伝熱管２０よりも外側に配置されるように構成されている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｅは、当該構成を有することで、伝熱管２０の下流の第２フィン３０ｂに気流が衝突し易くなり、気流のより強い渦流れを発生させることができる。その結果、熱交換器５０は、伝熱管２０に対する気流の下流に位置するフィン３０の、表面の近傍における空気の流速が増大するため、更に熱伝達率が向上する。

実施の形態７.
図１８は、実施の形態７に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｆのフィン３０の断面を概略的に示した断面図である。なお、図１８に示す断面は、図５に示すフィン３０のＢ－Ｂ線断面を概略的に示したものである。また、図１８は、熱交換モジュール１０Ｆの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｆの一部の図示を省略している。また、図１８に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。また、フィン３０に示す凸部４０は一例であり、凸部４０として説明する構成は、上記に説明した凸部４０～後述する凸部４４０のいずれか１つの構成が適用される。以下の説明において、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

熱交換器５０は、伝熱管２０と、フィン３０とを有する熱交換モジュール１０Ｆを備えている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｆのフィン３０は、第３方向（Ｚ軸方向）において伝熱管２０を挟んで伝熱管２０の両側に設けられている。そして、一方の側に配置されたフィン３０に設けられた複数の凸部４０が全て、第１方向（Ｘ軸方向）における、伝熱管２０の幅ＷＴの中に配置されている。

上述したように、第１フィン３０ａは、伝熱管２０に対して気流ＦＬの上流側に位置するフィン３０であり、第２フィン３０ｂは、伝熱管２０に対して気流ＦＬの下流側に位置するフィン３０である。そして、複数の熱交換モジュール１０Ｆのそれぞれは、第２フィン３０ｂに対して他方の側に配置されている第１フィン３０ａに設けられた複数の凸部４０が、第１方向（Ｘ軸方向）における、伝熱管２０の幅ＷＴの中に配置されている。そして、熱交換モジュール１０Ｆは、伝熱管２０の上流に位置する凸部４０の頂部４５が、第１方向（Ｘ軸方向）において、伝熱管２０の幅ＷＴよりも内側に配置されて伝熱管よりも空気に露出しにくいように構成されている。

［熱交換器５０の効果］
複数の熱交換モジュール１０Ｆは、伝熱管２０に対して気流ＦＬの下流側に配置されている第１フィン３０ａに設けられた複数の凸部４０が全て、第１方向（Ｘ軸方向）における、伝熱管２０の幅ＷＴの中に配置されている。そのため、熱交換器５０の複数の熱交換モジュール１０Ｆは、伝熱管２０の上流における空気の撹拌を、熱交換モジュール１０Ｆから近い領域で発生させることができる。その結果、熱交換器５０の複数の熱交換モジュール１０Ｆは、伝熱管２０、あるいは、伝熱管２０の下流側に位置する第２フィン３０ｂに気流が流れ込みやすくなり、更に熱伝達率が向上する。

実施の形態８．
図１９は、実施の形態８に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｇの拡大図である。図２０は、図１９に示すフィン３０のＦ－Ｆ線断面を概略的に示した断面図である。図２１は、図１９に示すフィン３０のＧ－Ｇ線断面を概略的に示した断面図である。また、図１９は、熱交換モジュール１０Ｇの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ｇの一部の図示を省略している。また、図２０及び図２１は、熱交換モジュール１０Ｇの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｇの一部の図示を省略している。また、図１９～図２１に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。また、フィン３０に示す凸部４０は一例であり、凸部４０として説明する構成は、上記に説明した凸部４０～後述する凸部４４０のいずれか１つの構成が適用される。以下の説明において、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

熱交換器５０は、伝熱管２０と、フィン３０とを有する熱交換モジュール１０Ｇを備えている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、第２方向（Ｙ軸方向）又は第３方向（Ｚ軸方向）に沿ったフィン３０の両端部の表面が、平坦となるよう構成された平坦部３６を有する。より詳細には、熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、第２方向（Ｙ軸方向）に沿ったフィン３０の両端部の表面が、平坦となるよう構成された第１平坦部３５を有する。第１平坦部３５は、フィン３０の縁部に形成されており、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って形成されている。または、熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、第３方向（Ｚ軸方向）に沿ったフィン３０の両端部の表面が、平坦となるよう構成された第２平坦部３７を有する。第２平坦部３７は、フィン３０の縁部に形成されており、第３方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。

［熱交換器５０の効果］
熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、第２方向（Ｙ軸方向）又は第３方向（Ｚ軸方向）に沿ったフィン３０の両端部の表面が、平坦となるよう構成された平坦部３６を有する。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、平坦部３６を有することで、凸部４０の凹凸形状を成形する際の基準面としての抑え部を確保することができる。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｇは、抑え部としての平坦部３６を有することで成形機の摩耗を抑制し、製造コストを低減することができる。

実施の形態９．
図２２は、実施の形態９に係る熱交換器５０を構成する熱交換モジュール１０Ｈの拡大図である。なお、図２２は、熱交換モジュール１０Ｈの一部の斜視図であり、熱交換モジュール１０Ｈの一部の図示を省略している。また、図２２に示す白抜矢印は、気流ＦＬを表している。以下の説明において、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

フィン３０には、表面に第１方向（Ｘ軸方向）に突出した複数の凸部４４０が形成されている。凸部４４０は、三角錐状であり、三角錐の側面４４１が形成されるように突出している。凸部４４０は、三角錐の側面４４１が気流ＦＬの上流側に面するように形成されている。すなわち、凸部４４０は、頂点４４２側が気流の上流側に位置するように形成されている。凸部４４０は、第１方向（Ｘ軸方向）の先端側に位置する側辺４４３が、第３方向（Ｚ軸方向）に沿うように形成されている。なお、上記に説明した凸部４４０の形状は一例であり、凸部４４０の形状は、当該形状に限定されるものではない。例えば、凸部４４０は、他の角錐状、円錐形状、半球状等他の形状に形成されてもよい。

凸部４４０は、第２方向（Ｙ軸方向）に並列して形成されている。第２方向（Ｙ軸方向）に並列した凸部４４０の列は、第３方向（Ｚ軸方向）に並列して形成されている。この際、奇数列と偶数列とが互いに第２方向（Ｙ軸方向）にずれて配置されている。そして、第３方向（Ｚ軸方向）において、後列の凸部４４０は、前列の凸部４４０の間に位置するように形成されている。

図２３は、図２２に示すフィン３０のＨ－Ｈ線断面を概略的に示した断面図である。なお、Ｈ－Ｈ線断面は、フィン３０を第３方向（Ｚ軸方向）に沿って切断した場合に、第２方向（Ｙ軸方向）から見た場合のフィン３０の断面である。また、図２３は、熱交換モジュール１０Ｈの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｈの一部の図示を省略している。図２３に示すように、フィン３０の複数の凸部４４０はそれぞれ、第３方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜角度αを有する傾斜面４６を構成するように形成されている。傾斜面４６は、凸部４４０の突出方向に位置する側の面であり、気流ＦＬの流れ方向に対して、上流側に向いている斜面である。すなわち、傾斜面４６は、凸部４４０の突出方向に位置する側の面であり、フィン３０の先端側ではなく伝熱管２０が配置されている根本部３１側の面である。

図２４は、図２２に示すフィン３０のＩ－Ｉ線断面を概略的に示した断面図である。なお、Ｉ－Ｉ線断面は、フィン３０を第２方向（Ｙ軸方向）に沿って切断した場合に、第３方向（Ｚ軸方向）から見た場合のフィン３０の断面である。また、図２４は、熱交換モジュール１０Ｈの一部の断面図であり、熱交換モジュール１０Ｈの一部の図示を省略している。図２４に示すように、フィン３０の複数の凸部４４０はそれぞれ、第２方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜角度βを有する傾斜面４７を構成するように形成されている。

複数の凸部４４０は、上述したように、第３方向（Ｚ軸方向）に対して成す角度を傾斜角度αと定義し、第２方向（Ｙ軸方向）に対して成す角度を傾斜角度βと定義した場合に、傾斜角度α＜傾斜角度βとなるよう形成されている。すなわち、複数の凸部４４０はそれぞれ、傾斜角度αが傾斜角度βよりも小さくなるように形成されている。

［熱交換器５０の効果］
複数の凸部４４０は、傾斜角度α＜傾斜角度βとなるよう形成されている。熱交換器５０の熱交換モジュール１０Ｈは、当該構成に第２方向（Ｙ軸方向）に沿って高密度に凸部４４０を成形しながら、気流の第３方向（Ｚ軸方向）への屈曲角度を小さくすることができる。そのため、熱交換器５０は、伝熱性能と通風抵抗のバランスを改善し、熱交換器性能を向上することができる。

［冷凍サイクル装置１００の作用効果］
上記で説明した冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１～３のいずれかに係る熱交換器を備えたものである。そのため、冷凍サイクル装置１００において、実施の形態１～２のいずれかと同様の効果が得られる。そのため、冷凍サイクル装置１００は、高伝熱性能の熱交換器を搭載することで、空調システムのエネルギー効率を向上することができる。

上記の各実施の形態１～９は、互いに組み合わせて実施することが可能である。また、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 熱交換モジュール、１０Ａ 熱交換モジュール、１０Ｂ 熱交換モジュール、１０Ｃ 熱交換モジュール、１０Ｄ 熱交換モジュール、１０Ｅ 熱交換モジュール、１０Ｆ 熱交換モジュール、１０Ｇ 熱交換モジュール、１０Ｈ 熱交換モジュール、１０Ｉ 熱交換モジュール、２０ 伝熱管、２０ａ 第１側縁部、２０ｂ 第２側縁部、２０ｃ 平坦面、２０ｄ 平坦面、２１ 中央部、２２ 冷媒通路、２３ 仕切壁、３０ フィン、３０ａ 第１フィン、３０ｂ 第２フィン、３１ 根本部、３５ 第１平坦部、３６ 平坦部、３７ 第２平坦部、４０ 凸部、４０ａ 第１凸部、４０ｂ 第２凸部、４１ 稜線、４２ 傾斜面、４３ 傾斜面、４５ 頂部、４６ 傾斜面、４７ 傾斜面、５０ 熱交換器、７０ ヘッダ、７１ 第１ヘッダ、７２ 第２ヘッダ、１００ 冷凍サイクル装置、１０１ 圧縮機、１０２ 流路切替装置、１０３ 室内熱交換器、１０４ 減圧装置、１０５ 室外熱交換器、１０６ 室外機、１０７ 室内機、１０８ 室外送風機、１０９ 室内送風機、１１０ 冷媒回路、１１１ 延長配管、１１２ 延長配管、１２０ 伝熱管、１４０ 凸部、２４０ 凸部、２４０ａ 第１端部、２４０ｂ 第２端部、３４０ 凸部、３４０ａ 第１端部、３４０ｂ 第２端部、３４１ 第１凸部、３４２ 第２凸部、４４０ 凸部、４４１ 側面、４４２ 頂点、４４３ 側辺。

Claims (11)

1. 互いに間隔をあけて第１方向に並列される複数の熱交換モジュールと、
   前記第１方向に交差する第２方向における前記複数の熱交換モジュールの端部で、前記複数の熱交換モジュールに接続されたヘッダと、を備え、
   前記複数の熱交換モジュールは、
   前記第２方向に延びる伝熱管と、
   前記第１方向及び前記第２方向に平行な面に交差する第３方向の前記伝熱管の側縁部から前記第３方向に延びるフィンと、
   を備え、
   前記フィンは、
   前記第３方向において前記伝熱管を挟んで前記伝熱管の両側に設けられていると共に、表面に前記第１方向に突出した複数の凸部が形成されており、
   前記複数の凸部はそれぞれ、
   前記第２方向及び前記第３方向に対して傾斜角度を有する面を構成するように形成されており、
   前記複数の熱交換モジュールのそれぞれは、
   一方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部のうち、少なくとも一つの凸部の頂部が、前記第１方向において、前記伝熱管よりも外側に配置されるように構成されており、
   他方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部が、前記第１方向における、前記伝熱管の幅の中に配置されている熱交換器。
2. 前記複数の凸部はそれぞれ、四角錐状に形成されており、
   前記複数の凸部の側辺が前記第３方向に連続するように形成されている請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記複数の凸部はそれぞれ、前記フィンの平面に沿って延びるように柱状に形成されており、
   前記複数の凸部の長手方向が延びる方向は、
   前記第３方向に対して傾いている請求項１に記載の熱交換器。
4. 前記複数の凸部は、
   前記第２方向に並列して形成されていると共に、前記第３方向に並列して形成されており、前記第３方向に対して傾く方向が全て同じ方向である請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記フィンは、
   前記第３方向において前記伝熱管を挟んで前記伝熱管の両側に設けられており、
   一方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部の長手方向が延びる方向と、他方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部の長手方向が延びる方向とが、前記第３方向に対して異なる方向に傾くように形成されている請求項３に記載の熱交換器。
6. 前記フィンは、
   一方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部の長手方向が延びる方向と、他方の側に配置された前記フィンに設けられた前記複数の凸部の長手方向が延びる方向とが、前記伝熱管を中心に対称となるように形成されている請求項５に記載の熱交換器。
7. 前記複数の凸部は、
   前記第３方向に対して互いに異なる傾きを有すると共に、前記第２方向において互いに間隔を開けて形成された第１凸部と第２凸部とを有し、
   前記第１凸部と前記第２凸部との組み合わせによって、前記第２方向において、一定の間隔ごとに角度を付け、そのたびに折り返して逆方向へ折れ曲がる線状に形成されている請求項３に記載の熱交換器。
8. 前記フィンは、
   前記伝熱管に対する基部となる前記フィンの根本部が、
   前記第１方向における前記伝熱管の厚みの中央部に対して、前記第１方向において前記複数の凸部の突出側に偏らせて配置されている請求項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器。
9. 前記熱交換モジュールは、
   前記第２方向又は前記第３方向に沿った前記フィンの両端部の表面が、平坦となるよう構成された平坦部を有する請求項１～８のいずれか１項に記載の熱交換器。
10. 前記複数の凸部は、
    前記第３方向に対して成す角度を傾斜角度αと定義し、前記第２方向に対して成す角度を傾斜角度βと定義した場合に、傾斜角度α＜傾斜角度βとなるよう形成されている請求項１～９のいずれか１項に記載の熱交換器。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。

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