JPWO2018008134A1 - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

フィン表面に発生した結露水を風下側に飛散させない熱交換器が得られる。熱交換器は、少なくとも１つの伝熱管（２）と、フィン（３）とを備える。伝熱管（２）は内部に冷媒が流通する流路（５）を含む。フィン（３）は伝熱管（２）と接続される。フィン（３）は、第１端部と平面部（３ａ）と第２端部（３ｂ）とを含む。平面部（３ａ）は、平面部（３ａ）から突出する線形状の少なくとも１つのリブ（１５）を有する。リブ（１５）はリブ中央部（１５ｂ）と直線部（１５ａ）を有する部分とを含む。リブ中央部（１５ｂ）は、第１端部と第２端部との間の中央に位置する。上記部分は、リブ中央部（１５ｂ）と連なり、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように形成される。

Description

この発明は、コルゲートフィンを有する熱交換器に関する。

従来、コルゲートフィン（以下、フィンとも呼ぶ）を有する熱交換器が知られている。たとえば、図１に示すように、従来の熱交換器の一例としては、扁平管内を流れる冷媒と扁平管外部の空気とが熱交換するパラレルフロー熱交換器が良く知られている。図１に示した熱交換器では、鉛直方向に向けられた複数の扁平管が、水平方向に並列に配置されている。扁平管の上下方向の両端にはヘッダが設けられる。複数の扁平管の間にはコルゲートフィンが設けられる。

ここで、従来、空気調和機に組み込まれる熱交換器、特にセパレート型空気調和機の室内機に組込まれる熱交換器は、当該室内機の内部においてクロスフローファンを囲むように配置される（例えば特許文献1：特開２０１１−４７６００号公報参照）。上述したパラレルフロー熱交換器を用いた上記室内機に組込む場合も、当該熱交換器はクロスフローファンを囲むように配置される。

上述した熱交換器を蒸発器として使用した場合、扁平管およびフィンの表面の温度は空気の温度に比べて低くなる。このため、熱交換器を空気が通過する際に、空気中の水分が扁平管およびフィンの表面で凝縮し結露水が発生する。

熱交換器のフィン表面に発生した結露水には、重力と、熱交換器を通過する空気により与えられる力と、扁平管と結露水間の表面張力と、フィンと結露水間の表面張力と、が作用する。上記の力の関係により、結露水は、扁平管を伝って熱交換器下部に流下する、または熱交換器から風下側に滴下する、またはフィン間で保持され滞留する、といったいずれかの態様をとる。

上述した室内機などでは、熱交換器の下方にはドレンパンが配置されるのが一般的である。熱交換器の下部から流下した結露水は、ドレンパンに受け止められ室外へ放出される。しかし、熱交換器から風下側へ滴下する結露水は、ドレンパンで受け止められず、室内機の内部から室内機の外部（たとえば室内）に放出されることがある。

このような室内への結露水の放出を防止するため、従来、扁平管の前後一方の端面をコルゲートフィン端部より突出させ、当該突出した部分を排水路とする構成が提案されている（たとえば特許文献２：特開２００４−１７７０８２号公報参照）。また、扁平管に排水溝を設ける構成も提案されている(たとえば特許文献３：特開平７−１９０６６１号公報参照)。このような構成により、熱交換器における結露水の排水を促進することができるとされている。

特開２０１１−４７６００号公報 特開２００４−１７７０８２号公報 特開平７−１９０６６１号公報

ここで、熱交換器のフィン表面に発生した結露水は、重力と、熱交換器を通過する空気により与えられる力とによりフィン表面を伝って風下方向に流れる可能性がある。また、扁平管の側面部またはフィン曲面部に沿わず、並列に配置された扁平管の間においてフィン表面を風下方向に結露水が流下する場合、当該結露水は、扁平管の排水路、または排水溝による効果を得ることなく風下側に飛散する。この結果、飛散した結露水が室内機の内部から外部（室内）に放出される可能性がある。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、フィン表面に発生した結露水を風下側に飛散させない熱交換器を提供することである。

本実施形態に係る熱交換器は、少なくとも１つの伝熱管と、フィンとを備える。伝熱管は、１方向に沿って延びるように設けられており、かつ内部に冷媒が流通する。フィンは、少なくとも１つの伝熱管と接続される。フィンは、第１端部と平面部と第２端部とを含む。第１端部は伝熱管と接続される。平面部は第１端部に連なる。第２端部は、平面部に連なり、平面部から見て第１端部と反対側に位置する。平面部は、平面部から突出する線形状の少なくとも１つのリブを有する。少なくとも１つのリブは、第１端部と第２端部との間の中央に位置するリブ中央部を含む。少なくとも１つのリブは、リブ中央部と連なる部分を含む。当該部分は、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように形成されている。

本発明に係る熱交換器では、フィンの平面部に生じた結露水が空気の流通方向の下流側（風下側）に移動するときに、リブに接触して当該リブにガイドされフィンの第１端部または第２端部のいずれかの方向へ流れる。この結果、当該結露水は第１端部を介して伝熱管の表面に流れたり、フィンの第２端部に沿って流れたりし、最終的に伝熱管の表面やフィンの第２端部を介してドレンパンなどに回収される。したがって、当該結露水がフィンの平面部をそのまま流れて風下側に飛散する可能性を低減できる。

実施の形態１に係る熱交換器を示す斜視模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器を示す側面模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器の要部斜視模式図である。 実施の形態１に係るＵ字状リブを有する熱交換器の要部縦断面模式図である。 実施の形態１に係るＵ字状リブの拡大模式図である。 図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。 実施の形態１に係るＵ字状リブの変形例の断面模式図である。 実施の形態１に係るセパレート型空気調和機の室内機の横断面模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器に付着する結露水の縦断面模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器に付着する結露水の横断面模式図である。 実施の形態１に係るＶ字状リブを有する熱交換器の要部縦断面模式図である。 実施の形態１に係るＶ字状リブの拡大模式図である。 実施の形態１に係る直線状リブを有する熱交換器の要部縦断面模式図である。 実施の形態１に係る直線状リブの拡大模式図である。 実施の形態２に係る熱交換器の要約斜視模式図である。 実施の形態３に係る熱交換器の要約斜視模式図である。 実施の形態４に係る熱交換器の要約斜視模式図である。 実施の形態５に係る熱交換器の要約斜視模式図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
＜熱交換器の構成＞
図１は、本実施形態に係る熱交換器を示す斜視模式図である。図２は、本実施形態に係る熱交換器を示す側面模式図である。図３は、図１および図２に示した熱交換器の要部斜視模式図である。図４は、図および図２に示した熱交換器の要部縦断面模式図である。図５、は図４に示したリブの拡大模式図である。図６は図５の線分ＶＩ−ＶＩにおける断面模式図である。図７は図６に示したリブの変形例の断面模式図である。図８は、本実施形態に係る熱交換器を適用した空気調和機の室内機の断面模式図である。図９は熱交換器に付着する結露水を説明するための縦断面模式図である。図１０は熱交換器に付着する結露水を説明するための横断面模式図である。図１〜図１０を参照しながら、本実施形態に係る熱交換器の構成を説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る熱交換器１は、鉛直方向に延びるように配置され、水平方向に並列に配置された複数の扁平管である伝熱管２と、板状部材で形成され伝熱管２の間に配置されたコルゲートフィンであるフィン３と、水平に伸びるように配置され伝熱管２の両端に接続された入口側ヘッダ４ａおよび出口側ヘッダ４ｂと、を備える。

伝熱管２には、内部に冷媒が流れる１つまたは複数の流路５が形成されている。伝熱管２では、複数の流路５が平行に並ぶように配置されている。このため、伝熱管２は断面形状が円形状ではなく長方形状となっている扁平管である。また、フィン３は、板状部材を折り曲げることにより、平面部３ａと曲面部３ｂとが交互に配置され、複数の平面部３ａが所定の間隔を隔ててほぼ平行に配置されたコルゲートフィンを構成している。

例えば、入口側ヘッダ４ａには冷媒出入口６から冷媒が流入する。入口側ヘッダ４ａに流入した冷媒は、管内部の流路５を通って,出口側ヘッダ４ｂに流入する。出口側ヘッダ４ｂに流入した冷媒は、出口側ヘッダ４ｂの冷媒出入口６から流出する。なお、冷媒の流通方向はこれに限定されず逆向きでも良い。

伝熱管２とフィン３は、伝熱管２の外壁の側面部２ａとフィン３の曲面部３ｂとの間でロウ付けされている。フィン３において隣接する平面部３ａの間の空間を空気が通過する。このような構成により、熱交換器１では、伝熱管２の内部の流路５を流れる冷媒と、フィン３の間を通過する空気が熱交換する。

図４および図５に示すように、本実施形態に係る熱交換器１（図１参照）は、フィン３の平面部３ａに少なくとも１つ、たとえば鉛直上向きに突出した線形状リブ１５（以下、リブ１５とも呼ぶ）が、並列に配置された伝熱管２の間の空間の中心線、すなわちフィン３の平面部３ａの中心線を跨ぐように形成されている。リブ１５は、平面部３ａの中心線と重なる位置に配置されたリブ中央部１５ｂと、当該リブ中央部１５ｂと連なる部分の少なくとも一部に直線部１５ａを有する。リブ１５の直線部１５ａは、図５の矢印で示される風下方向から側面部２ａ方向に向けて傾いて形成されている。また、フィン３の平面部３ａには、ルーバ１６が形成されていても良い。

図４および図５に示すように、線形状のリブ１５は、少なくとも一部が直線部１５ａとなっており、平面形状がＵ字状のリブ（Ｕ字状リブとも呼ぶ）であっても良い。Ｕ字状のリブ１５では、図４および図５に示すように両端の直線部１５ａを繋ぐ中央部（リブ中央部１５ｂ）が当該直線部１５ａより風上側に位置している。直線部１５ａは風下方向から側面部２ａ（図３参照）に向かって角度θだけ傾けて成形されている。また、異なる観点から言えば、直線部１５ａはフィン３の平面部３ａの中心線に対して角度θだけ傾いている。

風下方向または平面部３ａの中心線に対する直線部１５ａの傾き角である角度θは、たとえば１０°以上８０°以下としてもよい。角度θの下限は２０°でもよく、３０°でもよい。また、角度θの上限は、７０°でもよく６０°でもよい。

図６に示すように、リブ１５の断面形状は三角形状であってもよい。また、図７に示すように、リブ１５の断面形状は半円状であってもよい。なお、リブ１５の断面形状は、図６や図７に示した形状に限らず、平面部３ａの表面から突出するような凸部を形成できる任意の形状を採用できる。

＜熱交換器を適用した空気調和機の構成＞
図８は、本実施形態の熱交換器１を、一般家庭で使用されるセパレート型空気調和機の室内機７に適用した場合を示している。図８に示すように、室内機７は、外殻を形成するケーシング８と、その内部に配置された熱交換器１と、クロスフローファン１２とを備える。ケーシング８には、吸込口９と吹出口１０とが設けられている。図８に示した室内機７では吸込口９は２つ形成されているが、吸込口９の数は３以上であってもよい。吸込口９から吹出口１０にかけて送風路１１が形成されている。また、室内機７では、吸込口９から取り入れた空気を熱交換器１で熱交換する。クロスフローファン１２が駆動することにより、熱交換された空気が吹出口１０から室内に放出される。例えば、空気の熱交換の際に熱交換器１が蒸発器として使用された場合、フィン３の間を通過する空気の水分が、伝熱管２の表面とフィン３の表面に露となって付着することがある。そのため、室内機７は、熱交換器１で発生した結露水を受け止めるためのドレンパン１３を備える。

図８に示すように、熱交換器１は、クロスフローファン１２の上部を囲むように、鉛直方向からクロスフローファン１２に向かって傾けて配置される場合がある。熱交換器１は、下側に入口側ヘッダ４ａが配置され、上側に出口側ヘッダ４ｂが配置された状態で設置されている。なお、入口側ヘッダ４ａと出口側ヘッダ４ｂとの配置は逆であってもよい。クロスフローファン１２に向かって熱交換器１が傾けて配置される場合、熱交換器１で発生する結露水には、熱交換器１を通過する空気から与えられる風下方向に作用する力と、重力により与えられる力が作用する。そのため、結露水は熱交換器１の風下側に位置するクロスフローファンに滴下し、吹出口１０から室内に放出されることが考えられる。

＜熱交換器における結露水の挙動＞
図９および図１０に示すように、フィン３（図４参照）に付着した結露水は、その付着場所により３種類に区分できる。すなわち、結露水は、伝熱管２の側面部２ａと接触する結露水１４ａと、フィン３の曲面部３ｂと接触する結露水１４ｂと、伝熱管２の側面部２ａとフィン３の曲面部３ｂとに接触せずフィン３の平面部３ａのみに接触している結露水１４ｃとに分類できる。

図８に示すように、熱交換器１が、クロスフローファン１２の上部を囲むように、鉛直方向からクロスフローファン１２に向かって傾けて配置される構成を考える。この場合、結露水には、熱交換器１を通過する空気から与えられる力Ｆａと、平面部３ａに沿った方向における重力の分力により与えられる力Ｆｇとが風下方向に作用する。一方、結露水とフィンの平面部３ａ間の表面張力Ｆ１が風上方向に作用する。また、側面部２ａと接触する結露水１４ａには、結露水１４ａと側面部２ａとの間の表面張力Ｆ２が風上方向に作用する。また、フィンの曲面部３ｂと接触する結露水１４ｂには、結露水１４ｂとフィンの曲面部３ｂとの間の表面張力Ｆ３が風上方向に作用する。

結露水１４ａ〜１４ｃにおいて、風下方向に作用する力の総和をｆ１、風上方向に作用する力の総和をｆ２とする。

ｆ１＞ｆ２の場合（風上方向に作用する力よりも風下方向に作用する力が大きい場合）、結露水１４ａ〜１４ｃはフィン３の表面などを伝って風下方向に流下し、熱交換器１の風下側に飛散することがある。

ｆ１≦ｆ２の場合（風下方向に作用する力よりも風上方向に作用する力が大きい場合）、結露水１４ａ〜１４ｃはフィン３の表面に滞留し、熱交換器１の風下側には飛散しない。

以下、結露水１４ａ〜１４ｃについて、上記力の総和ｆ１、ｆ２は以下のような式により表される。

結露水１４ａ〜１４ｃについて風下方向に作用する力の総和ｆ１＝Ｆａ＋Ｆｇ
結露水１４ａについての風上方向に作用する力の総和ｆ２ａ＝Ｆ１＋Ｆ２
結露水１４ｂについての風上方向に作用する力の総和ｆ２ｂ＝Ｆ１＋Ｆ３
結露水１４ｃについての風上方向に作用する力の総和ｆ２ｃ＝Ｆ１
上記の式から明らかなように、ｆ２ａ＞ｆ２ｃ、ｆ２ｂ＞ｆ２ｃの関係が成り立つ。そのため、結露水１４ｃは、結露水１４ａ、１４ｂよりも風下方向に流下しやすく、風下側に飛散しやすい。

結露水１４ｃにおいて、ｆ１＞ｆ２ｃの場合、結露水１４ｃは風下方向に流下する。そして、図４および図５に示す、鉛直上向きに突出した線形状のリブ１５に結露水１４ｃは衝突する。線形状のリブ１５に衝突した結露水１４ｃは、リブ１５の直線部１５ａを伝い直線部１５ａの延在方向に沿って流れる。このため、当該結露水１４ｃは伝熱管２の側面部２ａまたはフィン３の曲面部３ｂと接触し、結露水１４ａまたは結露水１４ｂになる。すなわち、結露水１４ｃが、線形状のリブ１５に導水された後、結露水１４ａまたは結露水１４ｂになることにより、結露水において風上方向に作用する力の総和ｆ２は、ｆ２ｃ（＝Ｆ１）からｆ２ａ（＝Ｆ１＋Ｆ２）またはｆ２ｂ（＝Ｆ１＋Ｆ３）と増大する。このように、結露水に対して風上方向に作用する力の総和が相対的に大きな結露水１４ａ、１４ｂの割合が増加するので、フィン３間に滞留する結露水の割合が増加し、熱交換器１の風下側に結露水が飛散し難くなる。

なお、結露水１４ａにおいて、ｆ１＞ｆ２ａの場合、すなわち結露水１４ａが風下方向に流下する場合、結露水１４ａは伝熱管２の側面部２ａを伝って風下方向に流下する。また、結露水１４ｂにおいて、ｆ１＞ｆ２ｂの場合、すなわち結露水１４ｂが風下方向に流下する場合、結露水１４ｂはフィン３の曲面部３ｂを伝って風下方向に流下する。

結露水１４ａが、伝熱管２の側面部２ａを伝って風下方向に流下した場合、図３に示す伝熱管２の外壁面の正面部２ｂ（以下、管正面部とも記載する）を排水路として利用できる。このため、結露水１４ａは伝熱管２の正面部２ｂ（排水路）を伝って熱交換器１の下部に流下する。また、結露水１４ｂがフィン３の曲面部３ｂを伝って風下方向に流下した場合も、同様に曲面部３ｂに隣接する伝熱管２の正面部２ｂ（排水路）を伝って熱交換器１の下部に結露水１４ｂは流下する。

＜熱交換器の作用効果＞
上述した熱交換器１の構成を異なる観点から言えば、熱交換器１は、少なくとも１つの伝熱管２と、フィン３とを備える。伝熱管２は、図１および図２に示すように１方向に沿って延びるように設けられている。一方向とは、たとえば重力方向である。伝熱管２は内部に冷媒が流通する流路５を含む。フィン３は、少なくとも１つの伝熱管２と接続される。フィン３は、第１端部（図９の結露水１４ａが接触しているフィン３の曲面部３ｂのうち伝熱管２と接合された部分）と平面部３ａと第２端部（図９の結露水１４ｂが接触しているフィン３の曲面部３ｂ）とを含む。第１端部は伝熱管２と接続される。平面部３ａは第１端部に連なる。第２端部（曲面部３ｂ）は、平面部３ａから見て第１端部と反対側に位置する。平面部３ａは、平面部３ａから突出する線形状の少なくとも１つのリブ１５を有する。少なくとも１つのリブ１５は、第１端部と第２端部（曲面部３ｂ）との間の中央に位置するリブ中央部１５ｂを含む。また、少なくとも１つのリブ１５は、リブ中央部１５ｂと連なり、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、第１端部および第２端部（曲面部３ｂ）のいずれか一方に近づくように形成された部分（リブ中央部１５ｂからリブ１５の端部までの部分）を含む。当該部分は、直線部１５ａを含む。

なお、リブ１５において、上記第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように形成された部分は、その平面形状において図５に示した直線部１５ａを含まない形状としてもよい。たとえば、当該部分全体の平面形状が曲線状となっていてもよい。より具体的には、当該部分全体の平面形状が風下側に凸の曲線状であってもよく、風上側に凸の曲線状であってもよく、当該風下側に凸の曲線と風上側に凸の曲線と直線とを任意に組み合わせた形状であってもよい。つまり、当該部分はリブ中央部１５ｂから風下側に向かうほど、第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように延びていれば任意の平面形状を採用し得る。

また、異なる観点から言えば、図５に示すようにリブ中央部１５ｂからリブ１５の端部に向かう仮想直線１５ｃが、風下方向から伝熱管２側に傾いている。また異なる観点から言えば、当該仮想直線１５ｃが、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように、リブ１５は形成されている。また異なる観点から言えば、少なくとも１つのリブ１５の一部分(リブ中央部１５ｂ）は、空気の流通方向と交差する方向における平面部３ａの中央に位置する。少なくとも１つのリブ１５は、直線部１５ａを含む。直線部１５ａは、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、第１端部および第２端部（曲面部３ｂ）のいずれか一方に近づくように、流通方向に対して角度θだけ傾斜している。

また、少なくとも１つの伝熱管２は、第１の伝熱管（図４の右側に位置する伝熱管２）と第２の伝熱管（図４の左側に位置する伝熱管２）とを含む。第１の伝熱管と第２の伝熱管とは、フィン３を間に挟むように配置される。第１の伝熱管と第２の伝熱管とは互いに平行に延びるように配置される。フィン３の第１端部は、第１の伝熱管に接続される。フィン３の第２端部（曲面部３ｂ）の外周表面は、第２の伝熱管に接続される。

このようにすれば、フィン３の平面部３ａに付着した結露水１４ｃが風下側に流下するときに、結露水１４ｃがリブ１５に衝突してその流れる方向が変更され、伝熱管２の側面部２ａ側またはフィン３の曲面部３ｂ側に流れる。この結果、結露水１４ｃは伝熱管２の側面部２ａまたはフィン３の曲面部３ｂに接触し、図９に示した結露水１４ａまたは結露水１４ｂとなる。この結果、熱交換器１の内部に留まる結露水１４ａ、１４ｂの割合を高くできるので、熱交換器１の下流側に結露水が飛散する可能性を低減できる。

＜熱交換器の変形例＞
図１１は図１〜図１０に示した熱交換器の第１の変形例を示す要部断面模式図であり、図１２は図１１に示した熱交換器のリブの拡大模式図である。図１１および図１２に示した熱交換器は、基本的に図１〜図１０に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、リブ１５の平面形状が図１〜図１０に示した熱交換器と異なっている。具体的には、図１２に示すように、線形状のリブ１５は少なくとも一部に直線部１５ａを有する平面形状がＶ字状のリブ１５である。図１１および図１２に示したＶ字状のリブ１５は、両端の直線部１５ａを繋ぐ中央部が当該直線部１５ａより風上側に位置している。Ｖ字状のリブ１５に含まれる直線部１５ａは、風下方向から伝熱管２の側面部２ａに向かって角度θだけ傾けて成形されている。このような構成の熱交換器によっても、図１〜図１０に示した熱交換器と同様の効果を得ることができる。

図１３は図１〜図１０に示した熱交換器の第２の変形例を示す要部断面模式図であり、図１４は図１３に示した熱交換器のリブの拡大模式図である。図１３および図１４に示した熱交換器は、基本的に図１〜図１０に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、リブ１５の平面形状が図１〜図１０に示した熱交換器と異なっている。具体的には、図１４に示すように、線形状のリブ１５は平面形状が直線状のリブ１５である。直線状のリブ１５は、風下方向から伝熱管２の側面部２ａに向かって角度θだけ傾けて成形されている。また、複数の直線状のリブ１５は、平面部３ａの中心線に対する傾き方向が互いに異なるように形成されている。図１３に示すように、平面部３ａの中心線に対する傾き方向は、風上側から風下側に向けて複数形成された直線状のリブ１５に関して、交互に逆向きになるように、リブ１５が形成されていてもよい。このような構成の熱交換器によっても、図１〜図１０に示した熱交換器と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
＜熱交換器の構成＞
図１５は、本実施形態に係る熱交換器１の要部斜視模式図である。図１５に示す熱交換器は、基本的には図１〜図１０に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、伝熱管２の風下側の正面部２ｂがフィン３の風下側の端部より風下側に位置している点が、図１〜図１０に示した熱交換器と異なっている。異なる観点から言えば、少なくとも１つの伝熱管２は、空気の流通方向において、フィン３より下流側に位置する下流側端部（伝熱管２においてフィン３より下流側に位置する部分）を含む。

＜熱交換器の作用効果＞
図１５に示すように、フィン３の風下側の端面よりも風下側に突出している伝熱管２の正面部２ｂと、当該正面部２ｂからフィン３の下流側の端部までの間に位置する伝熱管２の側面部２ａの一部が、排水路１７として利用できる。そのため、図１〜図１０に示した熱交換器よりも排水路１７として利用できる面積が増加する。したがって、熱交換器１において発生する結露水１４ａ〜１４ｃの量が多い場合でも、伝熱管２の表面やフィン３の曲面部３ｂを伝って排水路１７に流れてきた結露水を熱交換器１の下部に流下させることができる。このため、熱交換器１の風下側に飛散する結露水の量を低減できる。

実施の形態３．
＜熱交換器の構成＞
図１６は、本実施形態に係る熱交換器１の要部斜視模式図である。図１６に示す熱交換器は、基本的には図１５に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、伝熱管２の側面部２ａのうちフィン３の風下側に位置する部分（排水路１７として機能する領域）に、凹部２ｃが形成されている点が図１５に示した熱交換器と異なっている。凹部２ｃは伝熱管２の延在方向に沿って延びるように形成されている。

＜熱交換器の作用効果＞
図１６に示す熱交換器では、フィン３の風下側の端面よりも風下側に突出している伝熱管２の端部において凹部２ｃが形成された側面部２ａと、伝熱管２の正面部２ｂとが、排水路１７として利用できる。つまり、図１５に示した熱交換器より、排水路１７として利用できる部分の面積が凹部２ｃを形成することにより広くなっている。そのため、図１５に示した熱交換器を用いた場合より、さらに熱交換器１において発生する結露水１４ａ〜１４ｃの量が多い場合でも、伝熱管２の表面やフィン３の曲面部３ｂを伝って排水路１７に流れてきた結露水を熱交換器１の下部に流下させることができる。このため、熱交換器１の風下側に飛散する結露水の量を低減できる。

実施の形態４．
＜熱交換器の構成＞
図１７は、本実施形態に係る熱交換器１の要部斜視模式図である。図１７に示す熱交換器は、基本的には図１６に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、伝熱管２の側面部２ａのうちフィン３の風下側に位置する部分（排水路１７として機能する領域）において、凹部２ｃの下流側にさらに凸部２ｄが形成されている点が図１６に示した熱交換器と異なっている。凸部２ｄは伝熱管２の延在方向に沿って延びるように形成されている。

＜熱交換器の作用効果＞
図１７に示す熱交換器では、フィン３の風下側の端面よりも風下側に突出している伝熱管２の端部において凹部２ｃおよび凸部２ｄが形成された側面部２ａと、伝熱管２の正面部２ｂとが、排水路１７として利用できる。つまり、図１６に示した熱交換器より、排水路１７として利用できる部分の面積が凸部２ｄを形成することによりさらに広くなっている。そのため、図１６に示した熱交換器を用いた場合より、さらに熱交換器１において発生する結露水１４ａ〜１４ｃの量が多い場合でも、伝熱管２の表面やフィン３の曲面部３ｂを伝って排水路１７に流れてきた結露水を熱交換器１の下部に流下させることができる。このため、熱交換器１の風下側に飛散する結露水の量を低減できる。

実施の形態５．
＜熱交換器の構成＞
図１８は、本実施形態に係る熱交換器１の要部斜視模式図である。図１８に示す熱交換器は、基本的には図１５に示した熱交換器と同様の構成を備えるが、伝熱管２の側面部２ａのうちフィン３の風下側に位置する部分（排水路として機能する領域）に、吸水部材１８が配置されている点が図１５に示した熱交換器と異なっている。吸水部材１８は伝熱管２の側面部２ａに固定されている。吸水部材１８は伝熱管２の延在方向に沿って延びるように形成されている。

＜熱交換器の作用効果＞
図１８に示す熱交換器では、伝熱管２の下流側端部（伝熱管２においてフィン３より下流側に位置する部分）に接続された吸水部材１８をさらに備えるフィン３の風下側の端面よりも風下側に突出している伝熱管２の端部において吸水部材１８が固定された側面部２ａと、伝熱管２の正面部２ｂとが、排水路として利用できる。つまり、図１５に示した熱交換器より、吸水部材１８を配置することにより排水路として利用できる部分の結露水を保持する能力が図１５に示した熱交換器より高くなっている。そのため、図１５に示した熱交換器を用いた場合より、熱交換器１において発生する結露水１４ａ〜１４ｃの量が多い場合でも、伝熱管２の表面やフィン３の曲面部３ｂを伝って吸水部材１８に流れてきた結露水を熱交換器１の下部に流下させることができる。このため、熱交換器１の風下側に飛散する結露水の量を低減できる。

なお、吸水部材１８の材料は、吸水性を有する材料であれば任意の材料を利用できる。たとえば、スポンジ状の樹脂や多孔質材料などを用いることができる。また、図１８では、伝熱管２の側面部２ａの表面に吸水部材１８を配置しているが、当該側面部２ａに溝を形成し、当該溝の内部に吸水部材１８を配置してもよい。この場合、吸水部材１８が空気の流通路に突出する高さを低減できるので、吸水部材１８による空気の流通抵抗の増大を抑制できる。また、吸水部材１８の表面が、側面部２ａにおいて溝が形成されていない部分と同一面上に位置するように、吸水部材１８の厚みと溝の深さとを同じにしてもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

本発明は、パラレルフロー熱交換器および当該パラレルフロー熱交換器を備えた空気調和機に有効に利用される。

１ 熱交換器、２ 伝熱管、２ａ 側面部、２ｂ 正面部、２ｃ 凹部、２ｄ 凸部、３ フィン、３ａ 平面部、３ｂ 曲面部、４ａ 入口側ヘッダ、４ｂ 出口側ヘッダ、５ 流路、６ 冷媒出入口、７ 室内機、８ ケーシング、９ 吸込口、１０ 吹出口、１１ 送風路、１２ クロスフローファン、１３ ドレンパン、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 結露水、１５ リブ、１５ａ 直線部、１５ｂ リブ中央部、１６ ルーバ、１７ 排水路、１８ 吸水部材。

本実施形態に係る熱交換器は、少なくとも１つの伝熱管と、フィンとを備える。伝熱管は、１方向に沿って延びるように設けられており、かつ内部に冷媒が流通する。フィンは、少なくとも１つの伝熱管と接続される。フィンは、第１端部と平面部と第２端部とを含む。第１端部は伝熱管と接続される。平面部は第１端部に連なる。第２端部は、平面部に連なり、平面部から見て第１端部と反対側に位置する。平面部は、平面部から突出する線形状の少なくとも１つのリブを有する。少なくとも１つのリブは、第１端部と第２端部との間の中央に位置するリブ中央部を含む。少なくとも１つのリブは、リブ中央部と連なる部分を含む。当該部分は、空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、第１端部および第２端部のいずれか一方に近づくように形成されている。平面部は、少なくとも１つのリブと空気の流通方向に沿って並ぶルーバを有する。

図８に示すように、熱交換器１は、クロスフローファン１２の上部を囲むように、鉛直方向からクロスフローファン１２に向かって傾けて配置される場合がある。熱交換器１は、上側に入口側ヘッダ４ａが配置され、下側に出口側ヘッダ４ｂが配置された状態で設置されている。なお、入口側ヘッダ４ａと出口側ヘッダ４ｂとの配置は逆であってもよい。クロスフローファン１２に向かって熱交換器１が傾けて配置される場合、熱交換器１で発生する結露水には、熱交換器１を通過する空気から与えられる風下方向に作用する力と、重力により与えられる力が作用する。そのため、結露水は熱交換器１の風下側に位置するクロスフローファンに滴下し、吹出口１０から室内に放出されることが考えられる。

Claims (7)

1. 内部に冷媒が流通する少なくとも１つの伝熱管と、
   前記少なくとも１つの伝熱管と接続されたフィンとを備え、
   前記フィンは、
   前記伝熱管と接続された第１端部と、
   前記第１端部に連なる平面部と、
   前記平面部に連なり、前記平面部から見て前記第１端部と反対側に位置する第２端部とを含み、
   前記平面部は、
   前記平面部から突出する線形状の少なくとも１つのリブを有し、
   前記少なくとも１つのリブは、
   前記第１端部と前記第２端部との間の中央に位置するリブ中央部と、
   前記リブ中央部と連なり、前記空気の流通方向の下流側に向かうにつれて、前記第１端部および前記第２端部のいずれか一方に近づくように形成された部分とを含む、熱交換器。
2. 前記少なくとも１つのリブの前記部分は、直線部を含む、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記少なくとも１つの伝熱管は、前記フィンより前記下流側に位置する下流側端部を含む、請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記下流側端部の表面は凹部を含む、請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記下流側端部の表面は、前記流通方向において前記凹部の下流側に位置する凸部を含む、請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記下流側端部に接続された吸水部材をさらに備える、請求項３に記載の熱交換器。
7. 前記少なくとも１つの伝熱管は、第１の伝熱管と第２の伝熱管とを含み、
   前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管とは、前記フィンを間に挟むように配置され、
   前記フィンの前記第１端部は、前記第１の伝熱管に接続され、
   前記フィンの前記第２端部は、前記第２の伝熱管に接続されている、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器。

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