WO2012098921A1 - 熱交換器および空気調和機 - Google Patents

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WO2012098921A1
WO2012098921A1 PCT/JP2012/000403 JP2012000403W WO2012098921A1 WO 2012098921 A1 WO2012098921 A1 WO 2012098921A1 JP 2012000403 W JP2012000403 W JP 2012000403W WO 2012098921 A1 WO2012098921 A1 WO 2012098921A1
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louver
heat exchanger
heat transfer
leeward
louvers
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PCT/JP2012/000403
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俊 吉岡
俊光 鎌田
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ダイキン工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger that includes a flat tube and fins and exchanges heat between fluid flowing in the flat tube and air.
  • heat exchangers having flat tubes and fins are known.
  • a plurality of flat tubes extending in the left-right direction are arranged one above the other at a predetermined interval, and plate-like fins are arranged at a predetermined interval from each other. They are arranged in the direction of extension.
  • a plurality of flat tubes extending in the left-right direction are arranged one above the other at a predetermined interval, and one corrugated fin is provided between adjacent flat tubes. It is provided one by one.
  • the air flowing while contacting the fins exchanges heat with the fluid flowing in the flat tube.
  • a louver for promoting heat transfer is formed on the fin of this type of heat exchanger.
  • the refrigerant circuit of the air conditioner is provided with an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and outdoor air.
  • an outdoor heat exchanger operating as an evaporator during heating operation, moisture in the air may condense and become drain water.
  • the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger is lower than 0 ° C., moisture in the air becomes frost and adheres to the outdoor heat exchanger.
  • a defrosting operation for melting frost attached to the outdoor heat exchanger is performed, for example, every time a predetermined time elapses. For this reason, even during the defrosting operation, drain water is generated by melting of the frost.
  • a heat exchanger in which flat tubes are lined up and down can be used as an outdoor heat exchanger of an air conditioner.
  • louvers are formed on the fins. For this reason, the generated drain water is held in a narrow gap near the cut-and-raised end of the louver, and the drain water may not be easily discharged from the surface of the fin.
  • This invention is made
  • air is provided between a plurality of flat tubes (33) that are arranged one above the other so that the side surfaces face each other and in which a fluid passage (34) is formed, and between the adjacent flat tubes (33).
  • a heat exchanger having a plurality of heat transfer portions (37) formed and constituting the side walls of the ventilation path (39) is an object.
  • a plurality of louvers (50, 60) that are formed by cutting and raising the heat transfer section (37) are arranged in the air passage direction,
  • the cut-and-raised end (53,63) of the louver (50,60) extends from the main edge (54,64) and the upper end of the main edge (54,64) to the upper end of the louver (50,60).
  • the heat exchanger (30) is provided with a plurality of flat tubes (33) and fins (35, 36). Between the flat tubes (33) lined up and down, the heat transfer section (37) of the fins (35, 36) is arranged. In the heat exchanger (30), air passes through the ventilation path (39) between the flat tubes (33) arranged vertically, and the air and the fluid flowing through the passage (34) in the flat tubes (33) Exchange. In the heat transfer section (37) of the fins (35, 36), a plurality of louvers (50, 60) extending vertically are arranged in the air passage direction.
  • the cut and raised ends (53,63) of the louvers (50,60) are the main edge (54,64), the upper edge (55,65), and the lower edge (56,66). It is comprised by. Further, at least part of the louvers (50, 60) formed in the heat transfer portions (37) of the fins (35, 36) are the main edges (54, 64) of the lower edges (56, 66). The inclination with respect to the upper edge (55, 65) is gentler than the inclination with respect to the main edge (54, 64).
  • the gap between the lower edge portions (56, 66) is the upper edge portion (55, 60a). 65) Longer than the gap between them.
  • drain water is generated by condensation of moisture in the air or melting of frost attached to the fin (35, 36). To do.
  • the drain water generated on the surfaces of the fins (35, 36) also enters between the cut and raised ends (53, 63a) of the louvers (50, 60a) adjacent in the air passage direction.
  • the drain water that has entered between the louvers (50, 60a) is drawn into the gap between the elongated lower edges (56, 66) by capillary action.
  • the plurality of louvers (50, 60) formed in the heat transfer portions (37) of the fins (35, 36) are arranged on the leeward side.
  • the louver of the portion is a symmetrical louver (60b) in which the inclination of the lower edge (66) with respect to the main edge (64) is equal to the inclination of the upper edge (65) with respect to the main edge (64).
  • the remaining louvers arranged on the windward side of the symmetric louver (60b) are inclined with respect to the main edge (54, 64) of the lower edge (56, 66).
  • 55, 65) is an asymmetric louver (50, 60a) that is gentler than the inclination with respect to the main edge (54, 64).
  • both the asymmetric louver (50, 60a) and the symmetric louver (60b) are formed in each heat transfer section (37) of the fin (35, 36).
  • the inclination of the lower edge (56,66) with respect to the main edge (54,64) is the inclination of the upper edge (55,65) with respect to the main edge (54,64). More lenient than.
  • the inclination of the lower edge (66) with respect to the main edge (64) is equal to the inclination of the upper edge (65) with respect to the main edge (64).
  • the asymmetric louvers (50, 60a) are arranged on the windward side of the symmetric louvers (60b).
  • the fin (36) is formed in a plate shape in which a plurality of notches (45) for inserting the flat tube (33) are provided,
  • the flat tube (33) is arranged at a predetermined interval in the extending direction of the flat tube (33), sandwiches the flat tube (33) at the periphery of the notch (45), and the fin (36)
  • the part between adjacent notch parts (45) comprises the said heat-transfer part (37).
  • the plurality of fins (36) formed in a plate shape are arranged at predetermined intervals in the extending direction of the flat tube (33).
  • Each fin (36) is formed with a plurality of notches (45) for inserting the flat tube (33).
  • the peripheral part of the notch (45) has pinched the flat tube (33).
  • the part between the notch parts (45) adjacent up and down comprises a heat-transfer part (37).
  • the fin (35) is a corrugated fin meandering up and down disposed between the adjacent flat tubes (33), wherein the flat tube A plurality of the heat transfer portions (37) arranged in the extending direction of (33) and a portion continuous to the upper end or the lower end of the adjacent heat transfer portion (37) and joined to the flat tube (33) A plurality of intermediate plate portions (41).
  • the fin (35) which is a corrugated fin is disposed between the adjacent flat tubes (33).
  • Each fin (35) is provided with a plurality of heat transfer sections (37) arranged in the extending direction of the flat tube (33).
  • the adjacent heat-transfer part (37) is connected to the intermediate plate part (41), and this intermediate plate part (41) is joined to the flat side surface of the flat tube (33). .
  • a fifth invention is directed to an air conditioner (10), and includes a refrigerant circuit (20) provided with the heat exchanger (30) of any one of the first to fourth inventions, and the refrigerant circuit In (20), the refrigerant is circulated to perform the refrigeration cycle.
  • the heat exchanger (30) of any one of the first to fourth inventions is connected to the refrigerant circuit (20).
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) flows through the passage (34) of the flat tube (33) and exchanges heat with the air flowing through the ventilation path (39).
  • a plurality of louvers (50, 60) are formed in each heat transfer section (37) of the fins (35, 36), and at least some of the louvers (50, 60)
  • the inclination of the main edges (54, 64) of 56, 66) is gentler than the inclination of the upper edges (55, 65) of the main edges (54, 64). For this reason, the drain water generated on the surface of the fins (35, 36) and entering between the cut-and-raised ends (53, 63a) of the louvers (50, 60a) adjacent in the air passage direction is caused by capillary action. It is drawn into the gap between the elongated lower edges (56, 66).
  • the drain water that has entered between the cut-and-raised ends (53, 63a) of the louvers (50, 60a) adjacent to each other in the air passage direction is lowered not only by gravity but also by capillary action.
  • the amount of drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) can be reduced.
  • the asymmetric louvers (50, 60a) are formed on the windward side of the heat transfer portions (37) of the fins (35, 36).
  • an asymmetric louver (50, 60a) is formed in the windward portion where the amount of drain water generated is relatively large, and the amount of drain water generated is relatively low.
  • a symmetric louver (60b) is formed at the portion. Therefore, according to the present invention, the amount of drain water remaining in the windward portion of the heat transfer section (37) that generates a relatively large amount of drain water can be reliably reduced.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating a schematic configuration of an air conditioner including the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating the front of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the heat exchanger showing a part of the AA cross section of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of fins provided in the heat exchanger according to the first embodiment.
  • 6A and 6B are diagrams showing a heat transfer section provided on the fin of the heat exchanger of Embodiment 1, wherein FIG. 6A is a front view of the heat transfer section, and FIG.
  • FIG. 7A and 7B are enlarged views of a part of FIG. 6B, in which FIG. 7A is a cross-sectional view of the leeward louver, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the leeward louver.
  • 8A and 8B are cross-sectional views of fins provided in the heat exchanger according to the first embodiment, where FIG. 8A shows a CC cross section of FIG. 6 and FIG. 8B shows a DD cross section of FIG. .
  • FIG. 9 is a view showing a plurality of heat transfer portions provided on the fins of the heat exchanger of Embodiment 1, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state of frost and drain water during the defrosting operation in the heat exchanger of Embodiment 1 and the conventional heat exchanger.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the fin showing the EE cross section of FIG.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view illustrating the front of the heat exchanger according to the second embodiment.
  • 14 is a cross-sectional view of the heat exchanger showing a part of the FF cross section of FIG. 15A and 15B are diagrams showing the main part of the fin of the heat exchanger according to the second embodiment, in which FIG. 15A is a front view of the fin, and FIG.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view showing a GG section of FIG. It is.
  • FIG. 16 is an enlarged view of a part of FIG. 15B, in which (A) is a cross-sectional view of the leeward louver, and (B) is a cross-sectional view of the leeward louver.
  • 17 is a cross-sectional view of fins provided in the heat exchanger according to the second embodiment, where (A) shows the HH cross section of FIG. 15 and (B) shows the II cross section of FIG. .
  • FIG. 18 is a view showing a heat transfer portion of a plurality of fins provided in the heat exchanger of Embodiment 2, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 14 of the heat exchanger of the third embodiment.
  • 20A and 20B are views showing the main part of the fin of the heat exchanger according to the third embodiment, in which FIG. 20A is a front view of the fin, and FIG. 20B is a cross-sectional view showing the HH cross section of FIG. It is.
  • FIG. 21 is a front view of a fin showing the first modification of the other embodiment applied to the fin of the second embodiment, and is a view corresponding to FIG. 15 (A).
  • FIG. 22 is a diagram showing a heat transfer section of a second modification of the other embodiment applied to the fin of the first embodiment, wherein (A) is a front view of the heat transfer section, and (B) is It is sectional drawing which shows the JJ cross section of (A).
  • FIG. 23 is a view showing a heat transfer section of a third modification of the other embodiment applied to the fin of the second modification, in which (A) is a front view of the heat transfer section, and (B)
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a KK cross section of (A).
  • FIG. 24 is a front view of a main part of a fourth modification of the other embodiment applied to the fin of the second embodiment.
  • Embodiment 1 of the Invention A first embodiment of the present invention will be described.
  • the heat exchanger (30) of Embodiment 1 comprises the outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10) mentioned later.
  • the air conditioner (10) includes an outdoor unit (11) and an indoor unit (12).
  • the outdoor unit (11) and the indoor unit (12) are connected to each other via a liquid side connecting pipe (13) and a gas side connecting pipe (14).
  • the refrigerant circuit (20) is formed by the outdoor unit (11), the indoor unit (12), the liquid side communication pipe (13), and the gas side communication pipe (14).
  • the refrigerant circuit (20) is provided with a compressor (21), a four-way switching valve (22), an outdoor heat exchanger (23), an expansion valve (24), and an indoor heat exchanger (25). ing.
  • the compressor (21), the four-way switching valve (22), the outdoor heat exchanger (23), and the expansion valve (24) are accommodated in the outdoor unit (11).
  • the outdoor unit (11) is provided with an outdoor fan (15) for supplying outdoor air to the outdoor heat exchanger (23).
  • the indoor heat exchanger (25) is accommodated in the indoor unit (12).
  • the indoor unit (12) is provided with an indoor fan (16) for supplying room air to the indoor heat exchanger (25).
  • the refrigerant circuit (20) is a closed circuit filled with refrigerant.
  • the compressor (21) has its discharge side connected to the first port of the four-way switching valve (22) and its suction side connected to the second port of the four-way switching valve (22). Yes.
  • the outdoor heat exchanger (23), the expansion valve (24), and the indoor heat exchanger are sequentially arranged from the third port to the fourth port of the four-way switching valve (22). (25) and are arranged.
  • Compressor (21) is a scroll type or rotary type hermetic compressor.
  • the four-way switching valve (22) has a first state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port, The port is switched to a second state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port.
  • the expansion valve (24) is a so-called electronic expansion valve.
  • the outdoor heat exchanger (23) exchanges heat between the outdoor air and the refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger (23) is configured by the heat exchanger (30) of the present embodiment.
  • the indoor heat exchanger (25) exchanges heat between the indoor air and the refrigerant.
  • the indoor heat exchanger (25) is constituted by a so-called cross fin type fin-and-tube heat exchanger provided with a heat transfer tube which is a circular tube.
  • the air conditioner (10) performs a cooling operation.
  • the four-way switching valve (22) is set to the first state.
  • the outdoor fan (15) and the indoor fan (16) are operated.
  • Refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (20). Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (21) flows into the outdoor heat exchanger (23) through the four-way switching valve (22), dissipates heat to the outdoor air, and is condensed. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (23) expands when passing through the expansion valve (24), then flows into the indoor heat exchanger (25), absorbs heat from the indoor air, and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchanger (25) passes through the four-way switching valve (22) and then is sucked into the compressor (21) and compressed. The indoor unit (12) supplies the air cooled in the indoor heat exchanger (25) to the room.
  • the air conditioner (10) performs heating operation.
  • the four-way selector valve (22) is set to the second state.
  • the outdoor fan (15) and the indoor fan (16) are operated.
  • Refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (20). Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (21) flows into the indoor heat exchanger (25) through the four-way switching valve (22), dissipates heat to the indoor air, and condenses. The refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (25) expands when passing through the expansion valve (24), then flows into the outdoor heat exchanger (23), absorbs heat from the outdoor air, and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (23) passes through the four-way switching valve (22) and then is sucked into the compressor (21) and compressed. The indoor unit (12) supplies the air heated in the indoor heat exchanger (25) to the room.
  • the outdoor heat exchanger (23) functions as an evaporator during the heating operation.
  • the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger (23) may be lower than 0 ° C.
  • the moisture in the outdoor air becomes frost and the outdoor heat exchanger (23 ). Therefore, the air conditioner (10) performs the defrosting operation every time the duration time of the heating operation reaches a predetermined value (for example, several tens of minutes).
  • the four-way switching valve (22) When starting the defrosting operation, the four-way switching valve (22) is switched from the second state to the first state, and the outdoor fan (15) and the indoor fan (16) are stopped.
  • the refrigerant circuit (20) during the defrosting operation the high-temperature refrigerant discharged from the compressor (21) is supplied to the outdoor heat exchanger (23).
  • the frost adhering to the surface In the outdoor heat exchanger (23), the frost adhering to the surface is heated and melted by the refrigerant.
  • the refrigerant that has radiated heat in the outdoor heat exchanger (23) sequentially passes through the expansion valve (24) and the indoor heat exchanger (25), and is then sucked into the compressor (21) and compressed.
  • the heating operation is resumed. That is, the four-way switching valve (22) is switched from the first state to the second state, and the operation of the outdoor fan (15) and the indoor fan (16) is resumed.
  • the heat exchanger (30) of the present embodiment includes one first header collecting pipe (31), one second header collecting pipe (32), and many flat tubes. (33) and a large number of fins (35).
  • the first header collecting pipe (31), the second header collecting pipe (32), the flat pipe (33), and the fin (35) are all made of an aluminum alloy and are joined to each other by brazing. .
  • the first header collecting pipe (31) and the second header collecting pipe (32) are both formed in an elongated hollow cylindrical shape whose both ends are closed.
  • the first header collecting pipe (31) is erected at the left end of the heat exchanger (30)
  • the second header collecting pipe (32) is erected at the right end of the heat exchanger (30).
  • the first header collecting pipe (31) and the second header collecting pipe (32) are installed in such a posture that their respective axial directions are in the vertical direction.
  • the flat tube (33) is a heat transfer tube whose cross-sectional shape is a flat oval or a rounded rectangle.
  • the plurality of flat tubes (33) are arranged in a posture in which the extending direction is the left-right direction and the flat side surfaces face each other.
  • the plurality of flat tubes (33) are arranged side by side at regular intervals.
  • Each flat tube (33) has one end inserted into the first header collecting tube (31) and the other end inserted into the second header collecting tube (32).
  • each flat tube (33) has a plurality of fluid passages (34).
  • Each fluid passage (34) is a passage extending in the extending direction of the flat tube (33).
  • the plurality of fluid passages (34) are arranged in a line in the width direction orthogonal to the extending direction of the flat tube (33).
  • One end of each of the plurality of fluid passages (34) formed in each flat pipe (33) communicates with the internal space of the first header collecting pipe (31), and the other end of each of the plurality of fluid passages (34) is the second header collecting pipe (32). ).
  • the refrigerant supplied to the heat exchanger (30) exchanges heat with air while flowing through the fluid passage (34) of the flat tube (33).
  • the fins (35) are corrugated fins meandering up and down, and are arranged between flat tubes (33) adjacent to each other in the vertical direction. As will be described in detail later, the fin (35) has a plurality of heat transfer portions (37) and a plurality of intermediate plate portions (41). In each fin (35), the intermediate plate portion (41) is joined to the flat tube (33) by brazing.
  • the space between the upper and lower flat tubes (33) is divided into a plurality of ventilation paths (39) by the heat transfer section (37) of the fin (35). Partitioned.
  • the heat exchanger (30) exchanges heat between the refrigerant flowing through the fluid passage (34) of the flat tube (33) and the air flowing through the ventilation passage (39).
  • the heat exchanger (30) includes a plurality of flat tubes (33) arranged vertically so that the flat side faces each other, and a plate-like shape extending from one to the other of the adjacent flat tubes (33).
  • a plurality of fins (35) having a heat transfer section (37).
  • the air which flows between adjacent heat-transfer parts (37) heat-exchanges with the fluid which flows through the inside of each flat tube (33).
  • the fin (35) is a corrugated fin formed by bending a metal plate having a certain width, and has a shape meandering up and down.
  • heat transfer portions (37) and intermediate plate portions (41) are alternately formed along the extending direction of the flat tube (33). That is, the fin (35) is provided with a plurality of heat transfer portions (37) arranged between adjacent flat tubes (33) and arranged in the extending direction of the flat tubes (33).
  • the fin (35) is formed with a protruding plate portion (42).
  • illustration of the louver (50, 60, 70) and the water guide rib (71) which will be described later is omitted.
  • the heat transfer part (37) is a plate-like part extending from one to the other of the flat tubes (33) adjacent to each other in the vertical direction.
  • the windward end is the leading edge (38).
  • a plurality of louvers (50, 60) are formed in the heat transfer section (37).
  • the intermediate plate portion (41) is a plate-like portion along the flat side surface of the flat tube (33), and is continuous with the upper ends or lower ends of the heat transfer portions (37) adjacent to the left and right.
  • the angle formed by the heat transfer section (37) and the intermediate plate section (41) is substantially a right angle.
  • the protruding plate portion (42) is a plate-like portion formed continuously at the leeward end of each heat transfer portion (37).
  • the projecting plate portion (42) is formed in an elongated plate shape extending vertically, and projects further to the leeward side than the flat tube (33).
  • the upper end of the protruding plate part (42) protrudes above the upper end of the heat transfer part (37), and the lower end protrudes below the lower end of the heat transfer part (37).
  • the protruding plate portions (42) of the fins (35) that are vertically adjacent to each other across the flat tube (33) are in contact with each other.
  • each louver (50, 60, 70) is formed by cutting and raising the heat transfer section (37) and the protruding plate section (42). That is, each louver (50, 60, 70) makes a plurality of slit-like cuts in the heat transfer part (37) and the protruding plate part (42), and plastically deforms so as to twist the part between the adjacent cuts. It is formed by.
  • each louver (50, 60, 70) is substantially parallel to the front edge (38) of the heat transfer section (37) (that is, substantially vertical). That is, the longitudinal direction of each louver (50, 60, 70) is the vertical direction.
  • a plurality of louvers (50, 60, 70) extending in the vertical direction are formed side by side from the windward side toward the leeward side.
  • the six louvers formed in the windward region in the heat transfer section (37) constitute the windward louver (50). That is, in the heat transfer section (37), the six louvers adjacent to each other including the louver formed on the most windward side constitute the windward louver (50). Further, the six louvers formed in the leeward region adjacent to the region where the leeward louver (50) is formed constitute the leeward louver (60). Further, the two louvers formed in the region extending from the leeward end of the heat transfer section (37) to the protruding plate section (42) constitute an auxiliary louver (70).
  • the heat transfer section (37) has six leeward louvers (50), six leeward louvers (60), and two auxiliary louvers in order from the leeward side to the leeward side. (70) and are formed.
  • the number of louvers (50, 60, 70) described above is merely an example. The detailed shape of each louver (50, 60, 70) will be described later.
  • the part other than the louvers (50, 60, 70) is a flat area without cuts and ridges.
  • a flat region between the upper end of the heat transfer section (37) and the windward louver (50) forms a first upper flat section (81), and the heat transfer section (
  • the flat area between the upper end of 37) and the leeward louver (60) constitutes the second upper flat part (82).
  • the first upper flat portion (81) is an area continuous with the windward louver (50) and is adjacent to the fold (51) located at the upper end of the windward louver (50).
  • the second upper flat portion (82) is an area continuous with the leeward louver (60) and is adjacent to the fold (61) located at the upper end of the leeward louver (60).
  • the flat region between the lower end of the heat transfer section (37) and the windward louver (50) constitutes the first lower flat section (83), and the heat transfer section (37 ) And the leeward louver (60) constitutes a second lower flat part (84).
  • the first lower flat portion (83) is an area continuous with the windward louver (50) and is adjacent to the fold (52) located at the lower end of the windward louver (50).
  • the second lower flat portion (84) is an area continuous with the leeward louver (60) and is adjacent to the fold (62) located at the lower end of the leeward louver (60).
  • the rib (71) for water conveyance is formed in the protrusion plate part (42) of the fin (35).
  • the water guiding rib (71) is an elongated concave groove extending vertically along the leeward end of the protruding plate portion (42).
  • louvers (50, 60, 70) formed on the fin (35) will be described. Note that “right” and “left” used in this description mean directions when the fin (35) is viewed from the windward side (that is, the front side of the heat exchanger (30)).
  • the length of the windward louver (50) in the vertical direction becomes gradually longer from the windward to the leeward. That is, in the heat transfer section (37), the windward louver (50) closest to the windward is the shortest, and the windward louver (50) closest to the leeward is the longest.
  • the distances L1 from the upper end of each windward louver (50) to the upper end of the heat transfer section (37) are equal to each other. Accordingly, the position of the lower end of the windward louver (50) gradually decreases from the windward to the leeward.
  • the distance L2 from the lower end of the windward louver (50) closest to the windward side to the lower end of the heat transfer part (37) is the distance L2 from the lower end of the windward louver (50) closest to the leeward side to the heat transfer part (37). It is longer than the distance L3 to the lower end (L2> L3).
  • the distance L1 from the upper end of the windward louver (50) to the upper end of the heat transfer section (37) is the distance L3 from the lower end of the windward louver (50) closest to the leeward to the lower end of the heat transfer section (37). Shorter (L3> L1).
  • the vertical lengths of the leeward louvers (60) are equal to each other.
  • Each leeward louver (60) is longer than the leeward louver (50) closest to the leeward side.
  • the distances L4 from the upper end of each leeward louver (60) to the upper end of the heat transfer section (37) are equal to each other.
  • the distance L4 is equal to the distance L1 from the upper end of the windward louver (50) to the upper end of the heat transfer section (37). Therefore, the distance L5 from the lower end of the leeward louver (60) to the lower end of the heat transfer section (37) is the distance L3 from the lower end of the leeward louver (50) closest to the leeward to the lower end of the heat transfer section (37). Shorter (L3> L5).
  • the vertical length of the auxiliary louver (70) is shorter than the vertical length of the leeward louver (60).
  • the position of the upper end of the auxiliary louver (70) is lower than the position of the upper end of the leeward louver (60).
  • the position of the lower end of the auxiliary louver (70) is higher than the position of the lower end of the leeward louver (60).
  • the windward louver (50) and the leeward louver (60) having the above-described length are formed in the heat transfer section (37). Further, as described above, in the heat transfer section (37), the first lower flat portion (83) is formed below the windward louver (50), and the second lower side is located below the leeward louver (60). A flat portion (84) is formed. Therefore, in the heat transfer part (37), the vertical width of the first lower flat part (83) is wider than the vertical width of the second lower flat part (84).
  • each louver (50, 60, 70) is inclined with respect to the flat portion (81 to 84).
  • the leeward louver (50) and the leeward louver (60) are inclined in opposite directions, and the leeward louver (60) and the auxiliary louver (70) are inclined in the same direction.
  • the windward louver (50) has a windward cut-and-raised end (53) bulging to the left and a leeward cut-and-raised end (53) bulging to the right.
  • the leeward louver (60) has a cut-and-raised end (63) on the leeward side that bulges to the right and a leeward-side cut and raised end (63) that bulges to the left.
  • the two windward louvers (50a) located closer to the windward side have a width W1 in the lateral direction (that is, the air passage direction) and are flat (81, 83).
  • W1 in the lateral direction (that is, the air passage direction)
  • H1 the height of the cut and raised (that is, the distance from the cut and raised end (53a) to the flat portion (81, 83))
  • H1 the height of the cut and raised
  • the four upwind louvers (50b) located closer to the leeward have a width in the lateral direction (that is, the air passage direction) of W2, and an inclination angle with respect to the flat portion (81,83) is ⁇ 2.
  • the cut and raised height (that is, the distance from the cut and raised end (53b) to the flat portion (81, 83)) is H2.
  • the leeward louver (60) has a width in the lateral direction (that is, the air passage direction) of W3, and an inclination angle with respect to the flat portion (82, 84) is ⁇ 3.
  • the cut and raised height (that is, the distance from the cut and raised end (63) to the flat portion (82, 84)) is H3.
  • the auxiliary louver (70) has a lateral width, an inclination angle with respect to the flat portion (82, 84), and a cut-and-raised height that are equal to those of the leeward louver (60).
  • the width W1 of the windward louver (50a) is wider than the width W2 of the windward louver (50b), and the width W2 of the windward louver (50b) is larger than the width W3 of the leeward louver (60). Also wide (W1> W2> W3). Further, the inclination angle ⁇ 1 of the windward louver (50a) is smaller than the inclination angle ⁇ 2 of the windward louver (50b), and the inclination angle ⁇ 2 of the windward louver (50b) is smaller than the inclination angle ⁇ 3 of the leeward louver (60). Small ( ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3).
  • the inclination of the windward louver (50a) is gentler than that of the windward louver (50b), and the inclination of the windward louver (50b) is gentler than the inclination of the leeward louver (60).
  • the cut-and-raised height H1 of the windward louver (50a) is lower than the cut-and-raised height H2 of the windward louver (50b), and the cut-and-raised height H2 of the windward louver (50b) is the leeward louver (60). Is lower than the height H3 (H1 ⁇ H2 ⁇ H3).
  • the heat transfer portions (37) of the fins (35) are arranged at a constant pitch along the extending direction of the flat tube (33). That is, as shown in FIG. 9, in the heat exchanger (30), the plurality of heat transfer sections (37) are arranged in the extending direction of the flat tube (33) at a constant interval D0.
  • the relationship between the cut-and-raised heights of the leeward louver (50a, 50b) and the leeward louver (60) is H1 ⁇ H2 ⁇ H3.
  • the distance D1 between the windward louvers (50a) closer to the windward is between the windward louvers (50b) closer to the leeward.
  • the distance D2 is wider than the distance D2
  • the distance D2 between the leeward louvers (50b) closer to the leeward is wider than the distance D3 between the leeward louvers (60) (D0> D1> D2> D3).
  • the cut-and-raised ends (53, 63) of the leeward louver (50) and the leeward louver (60) are the main edge (54, 64), the upper edge (55, 65), And the lower edge (56, 66).
  • the extension direction of the main edges (54, 64) is substantially parallel to the extension direction of the front edge (38) of the heat transfer part (37).
  • the upper edge portion (55, 65) extends from the upper end of the main edge portion (54, 64) to the upper end of the louver (50, 60), and is inclined with respect to the main edge portion (54, 64).
  • the lower edge portion (56,66) extends from the lower end of the main edge portion (54,64) to the lower end of the louver (50,60), and is inclined with respect to the main edge portion (54,64). ing.
  • the inclination angle of the upper edge (55) with respect to the main edge (54) is ⁇ 4, and the main edge of the lower edge (56)
  • the inclination angle with respect to (54) is ⁇ 5.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the lower edge portion (56) is smaller than the inclination angle ⁇ 4 of the upper edge portion (55) ( ⁇ 5 ⁇ 4). Therefore, in all the windward louvers (50), the lower edge (56) is longer than the upper edge (55).
  • All the windward louvers (50) are asymmetric louvers in which the shape of the cut-and-raised end (53) is asymmetric in the vertical direction.
  • FIG. 8A what is illustrated in FIG. 8A is an upwind louver (50b) located closer to the leeward side. As shown in FIG. 7A, the cut-and-raised height of the windward louver (50b) is H2. Moreover, as shown also in FIG. 9, in the heat-transfer part (37) adjacent to the passage direction of air, the space
  • the inclination angle of the upper edge (65) with respect to the main edge (64) is ⁇ 6, and the main edge of the lower edge (66)
  • the inclination angle with respect to (64) is ⁇ 7.
  • the inclination angle ⁇ 6 of the lower edge (66) is smaller than the inclination angle ⁇ 7 of the upper edge (65) ( ⁇ 6 ⁇ 7). Accordingly, in the leeward louver (60a), the lower edge (66) is longer than the upper edge (65).
  • the leeward louver (60a) is an asymmetric louver in which the shape of the cut-and-raised end (63) is asymmetric in the vertical direction.
  • the leeward louver (60b) is a symmetric louver in which the shape of the cut and raised end (63) is vertically symmetric.
  • FIG. 8B what is illustrated in FIG. 8B is a leeward louver (60b) located closer to the leeward. As shown in FIG. 7B, the cut-and-raised height of the leeward louver (60b) is H3. Moreover, as shown also in FIG. 9, in the heat-transfer part (37) adjacent to the passage direction of air, the space
  • the heat exchanger (30) of the present embodiment constitutes the outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10).
  • the air conditioner (10) performs a heating operation. However, in an operation state where the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger (23) is lower than 0 ° C., moisture in the outdoor air becomes frost and the outdoor heat exchanger (23 ). For this reason, the air conditioner (10) performs a defrosting operation for melting frost attached to the outdoor heat exchanger (23). During the defrosting operation, drain water is generated by melting of the frost.
  • frost is concentrated on the windward area of the fins, and the flow of air passing through the heat exchanger and the heat exchange between the air and the refrigerant are performed. Disturbed by frost. For this reason, in the conventional heat exchanger, it is necessary to perform a defrosting operation in spite of the fact that frost hardly adheres to the leeward region of the fin.
  • frost also adheres to the leeward region of the heat transfer section (37).
  • the air flow gap is blocked by frost, but it is lower than the windward louver (50). A gap through which air flows remains in the side region.
  • frost adheres also to the part in which the leeward louver (60) was formed among the heat-transfer parts (37).
  • the cut-and-raised height H3 of the leeward louver (60) is higher than the cut-and-raised heights H1 and H2 of the leeward louver (50). For this reason, it is easy for wind to hit the leeward louver (60) located behind the leeward louver (50), and as a result, the amount of frost adhering to the leeward louver (60) increases.
  • the amount of frost adhering to the heat exchanger (30) when it is necessary to perform the defrosting operation is the same as that of the heat exchanger (30) of the present embodiment. More than a vessel. Therefore, compared with the air conditioner which has the outdoor heat exchanger comprised by the conventional heat exchanger, the air conditioner which has the outdoor heat exchanger (23) comprised by the heat exchanger (30) of this embodiment In (10), the time interval from the end of the defrosting operation to the start of the next defrosting operation becomes longer, and as a result, the duration of the heating operation becomes longer.
  • drain water stays around the remaining frost.
  • all the louvers are formed over almost the entire width of the heat transfer section, and the gap between the adjacent heat transfer sections becomes narrow in almost the entire windward area of the heat transfer section. ing. For this reason, the drain water produced when the frost melts is held in the gap between the adjacent heat transfer parts, and hardly flows out from the periphery of the frost. If drain water stays around frost, it will be in the state which floated in drain water, and frost will leave
  • the generated drain water flows down, and the drain water does not stay around the remaining frost.
  • the lower end of the leeward louver (50) is higher than the lower end of the leeward louver (60). Therefore, the clearance gap between adjacent heat-transfer parts (37) is wide in the area
  • the frost is kept in contact with the surface of the heat transfer section (37).
  • the drain water generated during the defrosting operation is quickly discharged from the vicinity of the windward louver (50) where the amount of frost attached is relatively large. For this reason, the frost remaining around the windward louver (50) is kept in contact with the surface of the heat transfer section (37).
  • the heat transfer from the heat transfer section to the frost is inhibited by the drain water. , It takes longer time to thaw the frost.
  • the remaining frost is kept in contact with the surface of the heat transfer section (37), and the heat is transferred without being disturbed by the drain water. Move from frost to frost. Therefore, compared with the air conditioner which has the outdoor heat exchanger comprised by the conventional heat exchanger, the air conditioner which has the outdoor heat exchanger (23) comprised by the heat exchanger (30) of this embodiment In (10), the duration of the defrosting operation (that is, the time during which the heating operation is interrupted) is shortened.
  • the drain water generated during the defrosting operation hardly remains on the surface of the heat transfer section (37). If the drain water remains on the surface of the heat transfer section (37), the drain water remaining after the resumption of the heating operation freezes, and the time until it is necessary to perform the defrosting operation again is shortened. . Therefore, compared with the air conditioner which has the outdoor heat exchanger comprised by the conventional heat exchanger, the air conditioner which has the outdoor heat exchanger (23) comprised by the heat exchanger (30) of this embodiment In (10), the elapsed time from the end of the defrosting operation to the start of the next defrosting operation (that is, the duration of the heating operation) becomes longer.
  • the inclination angle ⁇ 5 of the lower edge (56) of the windward louver (50) is the inclination angle ⁇ 4 of the upper edge (55). (See FIG. 8A). For this reason, as shown in FIG. 11, between the windward louvers (50) adjacent to each other in the air passage direction, gaps formed between the lower edge portions (56) are separated from each other on the upper edge. It becomes elongated compared to the gap formed between the portions (55).
  • a relatively large capillary force acts on a liquid present in a relatively narrow gap. Further, the capillary force acting on the liquid increases as the gap becomes narrower.
  • the lower side in contact with the lower end of the drain water.
  • the interval between the edge portions (56) is narrower than the interval between the main edge portions (54) in contact with the upper end of the drain water. Accordingly, the downward capillary force acting on the drain water is stronger than the upward capillary force, and the drain water is drawn to the lower edge (56) side (ie, the lower side).
  • the windward louver (50) is an asymmetric louver in which the shape of the cut and raised end (53) is vertically asymmetric, and the lower edge (56) thereof is relatively long. For this reason, the area
  • the drain water that has entered between the cut-and-raised ends (53) of the windward louvers (50) adjacent to each other in the air passage direction passes into the narrow and narrow gap between the lower edges (56). It is drawn by capillary action. That is, this drain water flows downward not only by the action of gravity but also by capillary action. Therefore, the drain water generated in the vicinity of the windward louver (50) during the defrosting operation is quickly discharged downward, and the cut-and-raised ends (53) of the windward louvers (50) adjacent to each other in the air passing direction are It becomes difficult to be held in between.
  • the leeward louver (60a) located closer to the windward also has the inclination angle ⁇ 7 of the lower edge (56) that is the inclination angle ⁇ 6 of the upper edge (55). Smaller asymmetric louvers (see FIG. 6). Therefore, similarly to the case of the leeward louver (50), the drain water flows downward between the adjacent leeward louvers (60a) by the action of both gravity and capillary action.
  • movement of an air conditioner (10) is promptly transmitted from the surface of the heat-transfer part (37) of a fin (35). Can be discharged. For this reason, the amount of heat transferred from the heat transfer section (37) to the frost can be sufficiently secured. Therefore, if the outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10) is configured by the heat exchanger (30) of the present embodiment, the time required for the defrosting operation can be shortened.
  • the amount of drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) at the end of the defrosting operation can be reduced.
  • the drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) freezes after restarting the heating operation. For this reason, if the drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) decreases, the time until the next defrosting operation becomes necessary becomes longer. Therefore, if the outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10) is configured by the heat exchanger (30) of this embodiment, the duration of the heating operation can be extended.
  • the duration of the heating operation can be extended, and further, the defrosting operation is performed. Can be shortened. Therefore, if the outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10) is configured by the heat exchanger (30) of the present embodiment, the temporal average value of the heating capacity of the air conditioner (10) (that is, The substantial heating capacity of the air conditioner (10) can be increased.
  • Embodiment 2 of the Invention A second embodiment of the present invention will be described. Similarly to the heat exchanger (30) of the first embodiment, the heat exchanger (30) of the second embodiment constitutes an outdoor heat exchanger (23) of the air conditioner (10). Hereinafter, the heat exchanger (30) of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 18 as appropriate.
  • the heat exchanger (30) of the present embodiment includes one first header collecting pipe (31), one second header collecting pipe (32), and a number of flat tubes. (33) and a large number of fins (36).
  • the first header collecting pipe (31), the second header collecting pipe (32), the flat pipe (33), and the fin (36) are all made of an aluminum alloy and are joined to each other by brazing. .
  • the configuration and arrangement of the first header collecting pipe (31), the second header collecting pipe (32), and the flat pipe (33) are the same as those of the heat exchanger (30) of the first embodiment. That is, the first header collecting pipe (31) and the second header collecting pipe (32) are both formed in a vertically long cylindrical shape, one at the left end of the heat exchanger (30) and the other at the heat exchanger (30). 30) are arranged at the right end of each.
  • the flat tube (33) is a heat transfer tube having a flat cross-sectional shape, and is arranged side by side in a posture in which the flat side surfaces face each other. Each flat tube (33) has a plurality of fluid passages (34). One end of each of the flat tubes (33) arranged in the vertical direction is inserted into the first header collecting pipe (31), and the other end is inserted into the second header collecting pipe (32).
  • the fins (36) are plate-shaped fins, and are arranged at regular intervals in the extending direction of the flat tube (33). That is, the fin (36) is disposed so as to be substantially orthogonal to the extending direction of the flat tube (33).
  • the part located between the flat pipes (33) adjacent up and down comprises the heat-transfer part (37).
  • the space between the upper and lower flat tubes (33) is divided into a plurality of ventilation paths (39) by the heat transfer section (37) of the fin (36). Partitioned.
  • the heat exchanger (30) exchanges heat between the refrigerant flowing through the fluid passage (34) of the flat tube (33) and the air flowing through the ventilation passage (39).
  • the heat exchanger (30) includes a plurality of flat tubes (33) arranged vertically so that the flat side faces each other, and a plate-like shape extending from one to the other of the adjacent flat tubes (33).
  • the air which flows between adjacent heat-transfer parts (37) heat-exchanges with the fluid which flows through the inside of each flat tube (33).
  • the fin (36) is a vertically long plate-like fin formed by pressing a metal plate.
  • the thickness of the fin (36) is approximately 0.1 mm.
  • the fin (36) has a large number of elongated notches (45) extending in the width direction of the fin (36) from the front edge (38) of the fin (36).
  • a large number of notches (45) are formed at regular intervals in the longitudinal direction (vertical direction) of the fin (36).
  • the notch (45) is a notch for inserting the flat tube (33).
  • the portion closer to the lee of the notch (45) constitutes the tube insertion portion (46).
  • the tube insertion portion (46) has a vertical width substantially equal to the thickness of the flat tube (33) and a length substantially equal to the width of the flat tube (33).
  • the flat tube (33) is inserted into the tube insertion portion (46) of the fin (36) and joined to the peripheral portion of the tube insertion portion (46) by brazing. That is, the flat tube (33) is sandwiched between the peripheral portions of the tube insertion portion (46) which is a part of the notch (45).
  • the portion between the notches (45) adjacent to each other in the top and bottom forms a heat transfer portion (37), and the leeward side portion of the tube insertion portion (46) is the leeward side plate portion (47). It is composed.
  • the fin (36) has a plurality of heat transfer portions (37) adjacent to each other up and down across the flat tube (33), and one leeward continuous to the leeward end of each heat transfer portion (37).
  • a side plate portion (47) is provided.
  • the heat transfer section (37) of the fin (36) is disposed between the flat tubes (33) arranged in the vertical direction, and the leeward side plate portion (47) is disposed in the flat tube (33 ) Protrudes further to the leeward side.
  • each louver (50, 60) is formed by raising the heat transfer section (37) and the leeward side plate section (47). That is, each louver (50, 60) is formed by making a plurality of slit-like cuts in the heat transfer part (37) and the leeward side plate part (47), and plastically deforming so as to twist the part between the adjacent cuts. Is formed.
  • each louver (50, 60) is substantially parallel to the front edge (38) of the heat transfer section (37). That is, the longitudinal direction of each louver (50, 60) is the vertical direction.
  • a plurality of louvers (50, 60) extending in the vertical direction are formed side by side from the leeward side to the leeward side.
  • the six louvers formed in the windward region in the heat transfer section (37) constitute the windward louver (50). That is, in the heat transfer section (37), the six louvers adjacent to each other including the louver formed on the most windward side constitute the windward louver (50). The remaining nine louvers located on the leeward side of the leeward louver (50) constitute the leeward louver (60).
  • the leeward louver (60) is formed in a region extending from the leeward side portion of the heat transfer portion (37) to the leeward side plate portion (47).
  • the heat transfer section (37) and the leeward side plate section (47) have six windward louvers (50) and nine leeward louvers (60) in order from the windward side to the leeward side. And are formed.
  • the number of louvers (50, 60) described above is merely an example. The detailed shape of each louver (50, 60) will be described later.
  • the upper and lower portions of the louvers (50, 60) in the heat transfer section (37) of the fin (36) are flat areas without cuts and protrusions.
  • a flat region between the upper end of the heat transfer section (37) and the windward louver (50) forms a first upper flat section (81), and the heat transfer section (
  • the flat area between the upper end of 37) and the leeward louver (60) constitutes the second upper flat part (82).
  • the first upper flat portion (81) is an area continuous with the windward louver (50) and is adjacent to the fold (51) located at the upper end of the windward louver (50).
  • the second upper flat portion (82) is an area continuous with the leeward louver (60) and is adjacent to the fold (61) located at the upper end of the leeward louver (60).
  • the flat region between the lower end of the heat transfer section (37) and the windward louver (50) constitutes the first lower flat section (83), and the heat transfer section (37 ) And the leeward louver (60) constitutes a second lower flat part (84).
  • the first lower flat portion (83) is an area continuous with the windward louver (50) and is adjacent to the fold (52) located at the lower end of the windward louver (50).
  • the second lower flat portion (84) is an area continuous with the leeward louver (60) and is adjacent to the fold (62) located at the lower end of the leeward louver (60).
  • the leeward side plate portion (47) of the fin (36) is formed with a water guiding rib (71).
  • the water guiding rib (71) is a long and narrow groove extending vertically along the leeward end of the leeward plate (47), and is formed from the upper end to the lower end of the leeward plate (47). .
  • interval with the adjacent fin (36) is formed in the fin (36).
  • the tab (48) is a rectangular piece formed by cutting and raising the fin (36).
  • the tab (48) maintains the space between the fins (36) by the protrusions coming into contact with the adjacent fins (36).
  • one tab (48) is formed on each heat transfer section (37), and a plurality of tabs (48) are formed on the leeward side plate section (47). ing.
  • a tab (48) is arranged in a portion closer to the windward side than the windward louver (50).
  • one tab (48) is arranged on the leeward side portion of each tube insertion portion (46).
  • louvers (50, 60) formed on the fin (36) will be described. Note that “right” and “left” used in this description mean directions when the fin (36) is viewed from the windward side (that is, the front side of the heat exchanger (30)).
  • the distance from the upper end of the four upwind louvers (50b) located closer to the leeward to the upper end of the heat transfer section (37) is L11.
  • the positions of the upper ends of the two windward louvers (50a) located closer to the windward are slightly lower than the positions of the upper ends of the remaining four windward louvers (50b).
  • the position of the lower end of the windward louver (50) gradually decreases from the windward to the leeward. Therefore, the distance L12 from the lower end of the windward louver (50) closest to the windward side to the lower end of the heat transfer part (37) is the distance L12 from the lower end of the windward louver (50) closest to the leeward side to the heat transfer part (37).
  • the distance L11 from the upper end of the windward louver (50) to the upper end of the heat transfer part (37) is the distance L13 from the lower end of the windward louver (50) closest to the leeward to the lower end of the heat transfer part (37). Shorter (L13> L11).
  • the vertical lengths of the leeward louvers (60) are equal to each other.
  • Each leeward louver (60) is longer than the leeward louver (50) closest to the leeward side.
  • the distances L14 from the upper end of each leeward louver (60) to the upper end of the heat transfer section (37) are equal to each other.
  • the distance L14 is equal to the distance L11 from the upper end of the windward louver (50) to the upper end of the heat transfer section (37).
  • the distance L15 from the lower end of the leeward louver (60) to the lower end of the heat transfer section (37) is the distance L13 from the lower end of the leeward louver (50) closest to the leeward to the lower end of the heat transfer section (37). Shorter (L13> L15).
  • the windward louver (50) and the leeward louver (60) having the above-described length are formed in the heat transfer section (37). Further, as described above, in the heat transfer section (37), the first lower flat portion (83) is formed below the windward louver (50), and the second lower side is located below the leeward louver (60). A flat portion (84) is formed. Therefore, in the heat transfer part (37), the vertical width of the first lower flat part (83) is wider than the vertical width of the second lower flat part (84).
  • each louver (50, 60) is inclined with respect to the flat portion (81 to 84). Further, the leeward louver (50) and the leeward louver (60) are inclined in directions opposite to each other.
  • the windward louver (50) has a windward cut-and-raised end (53) bulging to the left and a leeward cut-and-raised end (53) bulging to the right.
  • the leeward louver (60) has a cut-and-raised end (63) on the leeward side that bulges to the right and a leeward-side cut and raised end (63) that bulges to the left.
  • the two windward louvers (50a) located closer to the windward side have a width W11 in the lateral direction (that is, the air passage direction) and are flat (81, 83).
  • W11 in the lateral direction
  • the cut-and-raised height that is, the distance from the cut-and-raised end (53a) to the flat portion (81, 83)
  • H11 the cut-and-raised height
  • the four upwind louvers (50b) located closer to the leeward have a width in the lateral direction (that is, an air passage direction) of W12, and an inclination angle with respect to the flat portion (81,83) is ⁇ 12.
  • the cut and raised height (that is, the distance from the cut and raised end (53b) to the flat portion (81, 83)) is H12.
  • the leeward louver (60) has a width in the lateral direction (that is, the air passage direction) of W13, and an inclination angle with respect to the flat portion (82, 84) is ⁇ 13.
  • the cut and raised height (that is, the distance from the cut and raised end (63) to the flat portion (82, 84)) is H13.
  • the width W11 of the windward louver (50a) is wider than the width W12 of the windward louver (50b), and the width W12 of the windward louver (50b) is larger than the width W13 of the leeward louver (60).
  • the inclination angle ⁇ 11 of the windward louver (50a) is smaller than the inclination angle ⁇ 12 of the windward louver (50b), and the inclination angle ⁇ 12 of the windward louver (50b) is smaller than the inclination angle ⁇ 13 of the leeward louver (60).
  • the inclination of the windward louver (50a) is gentler than that of the windward louver (50b), and the inclination of the windward louver (50b) is gentler than the inclination of the leeward louver (60).
  • the cut-and-raised height H11 of the windward louver (50a) is lower than the cut-and-raised height H12 of the windward louver (50b), and the cut-and-raised height H12 of the windward louver (50b) is the leeward louver (60). It is lower than the cut and raised height H13 (H11 ⁇ H12 ⁇ H13).
  • the heat transfer portions (37) of the fins (36) are arranged at a constant pitch along the extending direction of the flat tube (33). That is, as shown in FIG. 18, in the heat exchanger (30), a plurality of heat transfer sections (37) are arranged in the extending direction of the flat tube (33) at a constant interval D10. This distance D10 is equal to the height of the tab (48).
  • the relationship between the cut-and-raised heights of the leeward louver (50a, 50b) and the leeward louver (60) is H11 ⁇ H12 ⁇ H13.
  • interval D11 of the windward louver (50a) near the windward is between the windward louvers (50b) near the leeward.
  • the distance D12 is wider than the distance D12, and the distance D12 between the leeward louvers (50b) closer to the leeward is wider than the distance D13 between the leeward louvers (60) (D10> D11> D12> D13).
  • the cut-and-raised ends (53, 63) of the windward louver (50) and the leeward louver (60) are the main edge (54, 64), the upper edge (55, 65), and And the lower edge (56, 66).
  • the extension direction of the main edges (54, 64) is substantially parallel to the extension direction of the front edge (38) of the heat transfer part (37).
  • the upper edge portion (55, 65) extends from the upper end of the main edge portion (54, 64) to the upper end of the louver (50, 60), and is inclined with respect to the main edge portion (54, 64).
  • the lower edge portion (56,66) extends from the lower end of the main edge portion (54,64) to the lower end of the louver (50,60), and is inclined with respect to the main edge portion (54,64). ing.
  • the inclination angle of the upper edge (55) with respect to the main edge (54) is ⁇ 14, and the main edge of the lower edge (56)
  • the inclination angle with respect to (54) is ⁇ 15.
  • the inclination angle ⁇ 15 of the lower edge portion (56) is smaller than the inclination angle ⁇ 14 of the upper edge portion (55) ( ⁇ 15 ⁇ 14). Therefore, in all the windward louvers (50), the lower edge (56) is longer than the upper edge (55).
  • All the windward louvers (50) are asymmetric louvers in which the shape of the cut-and-raised end (53) is asymmetric in the vertical direction.
  • FIG. 17A what is illustrated in FIG. 17A is an upwind louver (50b) located closer to the leeward side. As shown in FIG. 16A, the cut-and-raised height of the windward louver (50b) is H12.
  • the inclination angle of the upper edge (65) with respect to the main edge (64) is ⁇ 16
  • the main edge of the lower edge (66) The inclination angle with respect to (64) is ⁇ 17.
  • the inclination angle ⁇ 16 of the lower edge portion (66) is smaller than the inclination angle ⁇ 17 of the upper edge portion (65) ( ⁇ 16 ⁇ 17). Accordingly, in the leeward louver (60a), the lower edge (66) is longer than the upper edge (65).
  • the leeward louver (60a) is an asymmetric louver in which the shape of the cut-and-raised end (63) is asymmetric in the vertical direction.
  • the leeward louver (60b) is a symmetric louver in which the shape of the cut and raised end (63) is vertically symmetric.
  • FIG. 17B what is illustrated in FIG. 17B is a leeward louver (60b) located closer to the leeward. As shown in FIG. 16B, the cut-and-raised height of the leeward louver (60b) is H13.
  • the effect obtained by the heat exchanger (30) of the present embodiment is the same as the effect obtained by the heat exchanger (30) of the first embodiment.
  • the lower end of the windward louver (50) is higher than the lower end of the leeward louver (60), similarly to the heat exchanger (30) of the first embodiment. Furthermore, the cut-and-raised heights H11 and H12 of the leeward louver (50) are lower than the cut-and-raised height H13 of the leeward louver (60). For this reason, during heating operation of the air conditioner (10), frost adheres not only to the leeward louver (50) but also to the leeward louver (60), which may increase the duration of the heating operation. it can.
  • the drain water generated near the windward louver (50) can flow quickly downward, and the frost is in contact with the surface of the heat transfer section (37). Since the amount of heat transferred from the heat transfer section (37) to the frost can be ensured while maintaining this state, the time required for the defrosting operation can be reduced. Furthermore, since the drain water that has flowed down below the windward louver (50) can be moved to the leeward side by capillary action, the amount of drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) at the end of the defrosting operation As a result, the time interval until the next defrosting operation can be extended.
  • the heat exchanger (30) of the present embodiment in the same way as the heat exchanger (30) of the first embodiment, all the windward louvers (50) and some of the leeward louvers (60a) are cut off.
  • the inclination angles ⁇ 15 and ⁇ 17 of the lower edge (56,66) of the raised end (53,63) are larger than the inclination angles ⁇ 14 and ⁇ 16 of the upper edge (55,65) of the raised end (53,63). It is getting smaller. For this reason, drain water that has entered between the leeward louvers (50) and leeward louvers (60a) adjacent to each other in the air passage direction can be discharged downward by the action of both gravity and capillary action. .
  • Embodiment 3 of the Invention ⁇ Embodiment 3 of the present invention will be described.
  • the heat exchanger (30) of Embodiment 3 is obtained by changing the configuration of the fins (36) in the heat exchanger (30) of Embodiment 2.
  • the difference between the fin (36) provided in the heat exchanger (30) of the present embodiment and the fin (36) provided in the heat exchanger (30) of the second embodiment will be described.
  • the fin (36) of the present embodiment replaces the windward louver (50) and leeward louver (60) of the first embodiment with the windward heat transfer promoting part (75). ), A leeward heat transfer promoting portion (76), and an auxiliary bulging portion (95).
  • the windward heat transfer promotion part (75) is formed in each heat transfer part (37).
  • the leeward heat transfer promoting part (76) is formed on the leeward side plate part (47).
  • the auxiliary bulging portion (95) is formed in a portion straddling each heat transfer portion (37) and the leeward side plate portion (47).
  • the windward side heat transfer promoting part (75), the leeward side heat transfer promoting part (76), and the auxiliary bulging part (95) will be described later.
  • the windward heat transfer promotion part (75) provided in each heat transfer part (37) of the fin (36) is composed of a plurality of louvers (50c, 50d) and a plurality of bulge parts (91 to 93). Has been.
  • the bulging sections (91 to 93) are arranged on the windward side of the louvers (50c, 50d).
  • the numbers of the bulging portions (91 to 93) and louvers (50c, 50d) shown below are merely examples.
  • each heat transfer part (37) of the fin (36) three bulge parts (91 to 93) are provided in the part closer to the windward side.
  • the three bulges (91 to 93) are arranged in the air passage direction. That is, the heat transfer part (37) includes, in order from the windward to the leeward, the first bulge part (91), the second bulge part (92), and the third bulge part (93). Is formed.
  • Each bulging part (91 to 93) is formed in a mountain shape by causing the heat transfer part (37) to bulge toward the air passage (39).
  • Each bulging portion (91 to 93) extends in a direction crossing the air passage direction in the ventilation path (39).
  • Each of the three bulges (91 to 93) bulges to the right as viewed from the front edge (38) of the fin (36).
  • the ridge lines (91a, 92a, 93a) of the bulging portions (91 to 93) are substantially parallel to the front edge (38) of the fin (36). That is, the ridgelines (91a, 92a, 93a) of the bulging portions (91 to 93) intersect the air flow direction in the ventilation path (39).
  • Each louver (50c, 50d) is formed by making a plurality of slit-like cuts in the heat transfer section (37) and plastically deforming the portions between the adjacent cuts.
  • the longitudinal direction of each louver (50c, 50d) is substantially parallel to the front edge (38) of the fin (36) (that is, the vertical direction). That is, the longitudinal direction of each louver (50c, 50d) is a direction intersecting with the air passing direction.
  • the louvers (50c, 50d) have the same length.
  • each louver (50c, 50d) is inclined with respect to a flat portion around the louver. Specifically, the cut-and-raised end (53c, 53d) on the windward side of each louver (50c, 50d) bulges to the left when viewed from the front edge (38) of the fin (36). On the other hand, the cut-and-raised end (53c, 53d) of each louver (50c, 50d) bulges to the right as viewed from the front edge (38) of the fin (36).
  • the plurality of louvers (50c) positioned closer to the windward are asymmetric louvers similar to the windward louver (50) and the leeward louver (60a) closer to the windward in the first embodiment. In other words, these louvers (50c) have an asymmetrical shape in the cut-and-raised end (53c).
  • the plurality of louvers (50d) located closer to the lee are symmetrical louvers similar to the leeward louver (60b) closer to the lee of the first embodiment. In other words, the louvers (50d) are vertically symmetrical in the shape of the cut and raised end (53d).
  • a tab (48) is provided on the windward side of the first bulge section (91).
  • the tab (48) is disposed near the center in the vertical direction of the heat transfer section (37).
  • the tab (48) is inclined with respect to the front edge (38) of the fin (36).
  • each horizontal rib (96) and a lower horizontal rib (97) are formed in each heat transfer section (37) of the fin (36).
  • the upper horizontal rib (96) is formed above the first bulge portion (91), and the lower horizontal rib (97) is formed below the first bulge portion (91).
  • the shape of each horizontal rib (96, 97) is a straight and elongated hook shape extending from the front edge (38) of the fin (36) to the second bulging portion (92).
  • Each horizontal rib (96, 97) is formed by bulging the heat transfer section (37) toward the ventilation path (39) in the same manner as the bulging sections (91 to 94).
  • the bulging direction of each horizontal rib (96, 97) is the same as the bulging direction of each bulging portion (91-94).
  • the leeward side heat transfer promoting part (76) provided on the leeward side plate part (47) of the fin (36) is constituted by the leeward side bulging part (94).
  • the leeward side bulge portions (94) and the tabs (48) are alternately arranged in the vertical direction. Specifically, in the leeward plate portion (47), one leeward bulge portion (94) is formed on the leeward side of each notch portion (45), and the leeward bulge portions (94) adjacent to each other in the vertical direction are formed.
  • One tab (48) is formed between each.
  • the leeward side bulging portion (94) is formed in a mountain shape by bulging the leeward side plate portion (47).
  • the leeward side bulging portion (94) extends in a direction crossing the air passage direction in the ventilation path (39).
  • Each leeward bulge portion (94) bulges to the right as viewed from the front edge (38) of the fin (36).
  • the ridge line (94a) of the leeward bulge portion (94) is substantially parallel to the front edge (38) of the fin (36). That is, the ridgeline (94a) of the leeward bulge portion (94) intersects the air flow direction in the ventilation path (39).
  • Each leeward bulge part (94) is a bulge part (75) that constitutes the leeward heat transfer promotion part (75) of two adjacent heat transfer parts (37) across the notch part (45) adjacent thereto. 91-93) and the louvers (50c, 50d) overlap with the front edge (38) side of the fin (36).
  • auxiliary bulging portion (95) is provided in a portion straddling each heat transfer portion (37) and the leeward side plate portion (47).
  • the auxiliary bulging portion (95) is formed in a mountain shape by bulging the fin (36).
  • the auxiliary bulging portion (95) extends in a direction crossing the air passage direction in the ventilation path (39).
  • Each auxiliary bulging portion (95) bulges to the right side when viewed from the front edge (38) of the fin (36).
  • the ridge line (95a) of the auxiliary bulging portion (95) is substantially parallel to the front edge (38) of the fin (36). That is, the ridgeline (95a) of the auxiliary bulging portion (95) intersects the air flow direction in the ventilation path (39).
  • the lower end of the auxiliary bulging portion (95) is inclined so as to be lower toward the leeward side.
  • louvers (50c, 50d) are formed in each heat transfer section (37) of the fin (36), and a part of the louvers (50c) arranged on the windward side Is an asymmetric louver. Therefore, the drain water that has entered between the louvers (50c) adjacent in the air passage direction can be discharged downward by the action of both gravity and capillary action.
  • the longitudinal direction of the louvers (50, 60, 70) formed in the heat transfer section (37) of the fins (35, 36) is perpendicular to the vertical direction. It may be inclined.
  • FIG. 21 shows an application of this modification to the fin (36) of the heat exchanger (30) of the second embodiment.
  • the longitudinal direction of all the louvers (50, 60) is the front edge (38) of the heat transfer section (37) (ie, substantially vertical Direction).
  • each louver (50, 60) is inclined such that the lower end thereof is located on the leeward side of the upper end. If the inclination of the louver (50, 60) with respect to the vertical direction is within 20 °, the longitudinal direction of the louver (50, 60) is substantially the vertical direction.
  • the drain water generated during the defrosting operation of the air conditioner (10) flows down along the louver (50, 60). Guided to the leeward side. Therefore, according to this modification, the drain water generated during the defrosting operation can flow more reliably to the leeward side, and the drain water remaining on the surface of the heat transfer section (37) at the end of the defrosting operation. The amount can be reduced.
  • the windward louver (50) and the leeward louver (50) formed in the heat transfer section (37) of the fins (35, 36) 60) may be equal in vertical length.
  • FIG. 22 shows an application of this modification to the fin (35) of the heat exchanger (30) of the first embodiment.
  • all the windward louvers (50) and all the leeward louvers (60) have the same vertical length.
  • the windward louver (50) formed in the heat transfer section (37) of the fins (35, 36) And the lateral width of the leeward louver (60) may be equal.
  • FIG. 23 shows an application of this modification to the fins (35) of the heat exchanger (30) of the second modification.
  • all the windward louvers (50) and all the leeward louvers (60) have the same width in the horizontal direction (that is, the air passage direction). It has become.
  • the heat exchangers (37) of the fins (35, 36) are formed. All the leeward louvers (50) and the leeward louvers (60) may be asymmetric louvers.
  • FIG. 24 shows an application of this modification to the fins (35) of the heat exchanger (30) of the second embodiment.
  • the shape of the cut-and-raised ends (53, 63) of all the leeward louvers (50) and all the leeward louvers (60) is asymmetric in the vertical direction. ing.
  • the present invention is useful for a heat exchanger having flat tubes and fins arranged vertically.
  • Air conditioner 20 Refrigerant circuit 30 Heat exchanger 33 Flat tube 34 Fluid passage (passage) 35 Fin 36 Fin 37 Heat transfer part 39 Ventilation path 41 Intermediate plate part 45 Notch part 50
  • Main edge 55 Upper edge 56
  • 60b Downward louver (symmetrical louver)
  • 63 Cut and raised end
  • Main edge 65 Upper edge 66 Lower edge

Landscapes

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Abstract

 熱交換器に扁平管とフィン(35)とが複数ずつ設けられる。コルゲートフィンであるフィン(35)は、上下に並んだ扁平管の間に配置される。上下に隣り合う扁平管の間には、フィン(35)に設けられた複数の伝熱部(37)が、扁平管(33)の伸長方向に沿って配置される。伝熱部(37)には、上下に延びる複数のルーバー(50,60)が形成される。風上側ルーバー(50)の切り起こし端(53)は、主縁部(54)と上側縁部(55)と下側縁部(56)とで構成される。上側縁部(55)及び下側縁部(56)は、主縁部(54)に対して傾斜している。下側縁部(56)の主縁部(54)に対する傾斜角θ5は、上側縁部(55)の主縁部(54)に対する傾斜角θ4よりも小さい。

Description

熱交換器および空気調和機
 本発明は、扁平管とフィンとを備え、扁平管内を流れる流体を空気と熱交換させる熱交換器に関する。
 従来より、扁平管とフィンとを備えた熱交換器が知られている。例えば、特許文献1に記載された熱交換器では、左右方向に延びる複数の扁平管が互いに所定の間隔をおいて上下に並べられ、板状のフィンが互いに所定の間隔をおいて扁平管の伸長方向に並べられている。また、特許文献2や特許文献3に記載された熱交換器では、左右方向に延びる複数の扁平管が互いに所定の間隔をおいて上下に並べられ、隣り合う扁平管の間にコルゲートフィンが一つずつ設けられている。これらの熱交換器では、フィンと接触しながら流れる空気が、扁平管内を流れる流体と熱交換する。特許文献2の図2や特許文献3の図4に記載されているように、この種の熱交換器のフィンには、伝熱を促進するためのルーバーが形成される。
特開2003-262485号公報 特開2010-002138号公報 特開平11-294984号公報
 ところで、空気調和機の冷媒回路には、冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器が設けられる。暖房運転中に蒸発器として動作している室外熱交換器では、空気中の水分が凝縮してドレン水となる場合がある。また、室外熱交換器での冷媒の蒸発温度が0℃を下回ると、空気中の水分が霜となって室外熱交換器に付着する。外気温が低い状態における暖房運転中には、室外熱交換器に付着した霜を融かすための除霜動作が、例えば所定時間が経過する毎に行われる。このため、除霜動作中にも、霜が融解することによってドレン水が生じる。
 一方、扁平管が上下に並んだ熱交換器は、空気調和機の室外熱交換器として用いることが可能である。ところが、上述したように、この種の熱交換器では、フィンにルーバーが形成されている。このため、生成したドレン水がルーバーの切り起こし端付近の狭い隙間に保持されてしまい、ドレン水がフィンの表面から排出されにくくなるおそれがあった。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、扁平管とルーバーが形成されたフィンとを備える熱交換器において、フィンに保持されるドレン水の量を削減することにある。
 第1の発明は、側面が対向するように上下に配列され、内部に流体の通路(34)が形成される複数の扁平管(33)と、隣り合う上記扁平管(33)の間を空気が流れる複数の通風路(39)に区画する複数のフィン(35,36)とを備え、上記フィン(35,36)は、隣り合う上記扁平管(33)の一方から他方に亘る板状に形成されて上記通風路(39)の側壁を構成する複数の伝熱部(37)を有する熱交換器を対象とする。そして、上記フィン(35,36)では、上記伝熱部(37)を切り起こすことによって形成された上下に延びる複数のルーバー(50,60)が、空気の通過方向に並んでおり、上記各ルーバー(50,60)の切り起こし端(53,63)は、主縁部(54,64)と、該主縁部(54,64)の上端から該ルーバー(50,60)の上端に亘る部分であって該主縁部(54,64)に対して傾斜した上側縁部(55,65)と、該主縁部(54,64)の下端から該ルーバー(50,60)の下端に亘る部分であって該主縁部(54,64)に対して傾斜した下側縁部(56,66)とで構成され、上記各伝熱部(37)に形成された複数の上記ルーバー(50,60)の少なくとも一部は、上記下側縁部(56,66)の上記主縁部(54,64)に対する傾きが、上記上側縁部(55,65)の上記主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかになっているものである。
 第1の発明では、熱交換器(30)に扁平管(33)とフィン(35,36)とが複数ずつ設けられる。上下に並んだ扁平管(33)の間には、フィン(35,36)の伝熱部(37)が配置される。熱交換器(30)では、上下に並んだ扁平管(33)の間の通風路(39)を空気が通過し、この空気が扁平管(33)内の通路(34)を流れる流体と熱交換する。フィン(35,36)の伝熱部(37)では、上下に延びる複数のルーバー(50,60)が、空気の通過方向に並んでいる。
 第1の発明では、ルーバー(50,60)の切り起こし端(53,63)が、主縁部(54,64)と上側縁部(55,65)と下側縁部(56,66)とによって構成される。また、フィン(35,36)の各伝熱部(37)に形成されたルーバー(50,60)の少なくとも一部は、下側縁部(56,66)の主縁部(54,64)に対する傾きが、上側縁部(55,65)の主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかになっている。このため、空気の通過方向に隣り合うルーバー(50,60a)の切り起こし端(53,63a)同士の間では、下側縁部(56,66)同士の隙間が、上側縁部(55,65)同士の隙間に比べて細長くなる。
 第1の発明の熱交換器(30)のフィン(35,36)表面では、空気中の水分が凝縮したり、フィン(35,36)に付着した霜が融解することによって、ドレン水が生成する。フィン(35,36)の表面で生成したドレン水は、空気の通過方向に隣り合うルーバー(50,60a)の切り起こし端(53,63a)同士の間にも入り込む。ルーバー(50,60a)の間に入り込んだドレン水は、毛管現象によって、細長い下側縁部(56,66)同士の隙間へ引き込まれる。
 第2の発明は、上記第1の発明において、上記フィン(35,36)の各伝熱部(37)に形成された複数の上記ルーバー(50,60)は、風下側に配置された一部の上記ルーバーが、上記下側縁部(66)の上記主縁部(64)に対する傾きが上記上側縁部(65)の上記主縁部(64)に対する傾きと等しい対称ルーバー(60b)であり、上記対称ルーバー(60b)よりも風上側に配置された残りの上記ルーバーが、上記下側縁部(56,66)の上記主縁部(54,64)に対する傾きが上記上側縁部(55,65)の上記主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかな非対称ルーバー(50,60a)であるものである。
 第2の発明では、フィン(35,36)の各伝熱部(37)に、非対称ルーバー(50,60a)と対称ルーバー(60b)の両方が形成される。非対称ルーバー(50,60a)は、下側縁部(56,66)の主縁部(54,64)に対する傾きが、上側縁部(55,65)の主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかである。一方、対称ルーバー(60b)は、下側縁部(66)の主縁部(64)に対する傾きが上側縁部(65)の主縁部(64)に対する傾きと等しい。各伝熱部(37)では、非対称ルーバー(50,60a)が対称ルーバー(60b)よりも風上側に配置される。
 第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記フィン(36)は、上記扁平管(33)を差し込むための切り欠き部(45)が複数設けられた板状に形成され、上記扁平管(33)の伸長方向に互いに所定の間隔をおいて配置され、上記切り欠き部(45)の周縁で上記扁平管(33)を挟んでおり、上記フィン(36)では、上下に隣り合う切り欠き部(45)の間の部分が上記伝熱部(37)を構成しているものである。
 第3の発明では、板状に形成された複数のフィン(36)が、扁平管(33)の伸長方向に互いに所定の間隔をおいて配置される。各フィン(36)には、扁平管(33)を差し込むための複数の切り欠き部(45)が形成される。各フィン(36)は、切り欠き部(45)の周縁部が扁平管(33)を挟み込んでいる。そして、各フィン(36)では、上下に隣り合う切り欠き部(45)の間の部分が、伝熱部(37)を構成する。
 第4の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記フィン(35)は、隣り合う上記扁平管(33)の間に配置された上下に蛇行するコルゲートフィンであって、上記扁平管(33)の伸長方向に並んだ複数の上記伝熱部(37)と、隣り合う該伝熱部(37)の上端または下端に連続した部分であって該扁平管(33)に接合される複数の中間板部(41)とを有しているものである。
 第4の発明では、コルゲートフィンであるフィン(35)が、隣り合う扁平管(33)の間に配置されている。各フィン(35)には、扁平管(33)の伸長方向に並んだ複数の伝熱部(37)が設けられる。また、各フィン(35)では、隣り合う伝熱部(37)が中間板部(41)に繋がっており、この中間板部(41)が扁平管(33)の平坦な側面に接合される。
 第5の発明は、空気調和機(10)を対象とし、上記第1~第4の何れか一つの発明の熱交換器(30)が設けられた冷媒回路(20)を備え、上記冷媒回路(20)において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うものである。
 第5の発明では、上記第1~第4の何れか一つの発明の熱交換器(30)が冷媒回路(20)に接続される。熱交換器(30)において、冷媒回路(20)を循環する冷媒は、扁平管(33)の通路(34)を流れ、通風路(39)を流れる空気と熱交換する。
 本発明では、フィン(35,36)の各伝熱部(37)に複数のルーバー(50,60)が形成されており、少なくとも一部のルーバー(50,60)は、下側縁部(56,66)の主縁部(54,64)に対する傾きが、上側縁部(55,65)の主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかになっている。このため、フィン(35,36)の表面において生成し、空気の通過方向に隣り合うルーバー(50,60a)の切り起こし端(53,63a)の間に入り込んだドレン水は、毛細管現象によって、細長い下側縁部(56,66)同士の隙間へ引き込まれる。従って、この発明によれば、空気の通過方向に隣り合うルーバー(50,60a)の切り起こし端(53,63a)同士の間に入り込んだドレン水を、重力だけでなく毛管現象によっても下方へ流すことができ、伝熱部(37)の表面に残存するドレン水の量を削減することができる。
 特に、上記第2の発明では、フィン(35,36)の各伝熱部(37)の風上側に非対称ルーバー(50,60a)が形成される。つまり、この発明の伝熱部(37)では、ドレン水の生成量が比較的多い風上寄りの部分に非対称ルーバー(50,60a)が形成され、ドレン水の生成量が比較的少ない風下寄りの部分に対称ルーバー(60b)が形成される。従って、この発明によれば、ドレン水の生成量が比較的多い伝熱部(37)の風上寄りの部分に残留するドレン水の量を、確実に削減することができる。
図1は、実施形態1の熱交換器を備える空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。 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の熱交換器の正面を示す一部断面図である。 図4は、図3のA-A断面の一部を示す熱交換器の断面図である。 図5は、実施形態1の熱交換器に設けられたフィンの概略斜視図である。 図6は、実施形態1の熱交換器のフィンに設けられた伝熱部を示す図であって、(A)は伝熱部の正面図であり、(B)は(A)のB-B断面を示す断面図である。 図7は、図6(B)の一部を拡大して示す図であって、(A)は風上側ルーバーの断面図であり、(B)は風下側ルーバーの断面図である。 図8は、実施形態1の熱交換器に設けられたフィンの断面図であって、(A)は図6のC-C断面を示し、(B)は図6のD-D断面を示す。 図9は、実施形態1の熱交換器のフィンに設けられた複数の伝熱部を示す図であって、図6(B)に相当する断面図である。 図10は、実施形態1の熱交換器と従来の熱交換器における除霜動作中の霜とドレン水の状態を示す図である。 図11は、図6のE-E断面を示すフィンの断面図である。 図12は、実施形態2の熱交換器の概略斜視図である。 図13は、実施形態2の熱交換器の正面を示す一部断面図である。 図14は、図13のF-F断面の一部を示す熱交換器の断面図である。 図15は、実施形態2の熱交換器のフィンの要部を示す図であって、(A)はフィンの正面図であり、(B)は(A)のG-G断面を示す断面図である。 図16は、図15(B)の一部を拡大して示す図であって、(A)は風上側ルーバーの断面図であり、(B)は風下側ルーバーの断面図である。 図17は、実施形態2の熱交換器に設けられたフィンの断面図であって、(A)は図15のH-H断面を示し、(B)は図15のI-I断面を示す。 図18は、実施形態2の熱交換器に設けられた複数のフィンの伝熱部を示す図であって、図15(B)に相当する断面図である。 図19は、実施形態3の熱交換器の図14に相当する断面図である。 図20は、実施形態3の熱交換器のフィンの要部を示す図であって、(A)はフィンの正面図であり、(B)は(A)のH-H断面を示す断面図である。 図21は、その他の実施形態の第1変形例を実施形態2のフィンに適用したものを示すフィンの正面図であって、図15(A)に相当する図である。 図22は、その他の実施形態の第2変形例を実施形態1のフィンに適用したものの伝熱部を示す図であって、(A)は伝熱部の正面図であり、(B)は(A)のJ-J断面を示す断面図である。 図23は、その他の実施形態の第3変形例を第2変形例のフィンに適用したものの伝熱部を示す図であって、(A)は伝熱部の正面図であり、(B)は(A)のK-K断面を示す断面図である。 図24は、その他の実施形態の第4変形例を実施形態2のフィンに適用したものの要部の正面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 《発明の実施形態1》
 本発明の実施形態1について説明する。実施形態1の熱交換器(30)は、後述する空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を構成している。
  -空気調和機-
 本実施形態の熱交換器(30)を備えた空気調和機(10)について、図1を参照しながら説明する。
   〈空気調和機の構成〉
 空気調和機(10)は、室外ユニット(11)及び室内ユニット(12)を備えている。室外ユニット(11)と室内ユニット(12)は、液側連絡配管(13)及びガス側連絡配管(14)を介して互いに接続されている。空気調和機(10)では、室外ユニット(11)、室内ユニット(12)、液側連絡配管(13)、及びガス側連絡配管(14)によって、冷媒回路(20)が形成されている。
 冷媒回路(20)には、圧縮機(21)と、四方切換弁(22)と、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが設けられている。圧縮機(21)、四方切換弁(22)、室外熱交換器(23)、及び膨張弁(24)は、室外ユニット(11)に収容されている。室外ユニット(11)には、室外熱交換器(23)へ室外空気を供給するための室外ファン(15)が設けられている。一方、室内熱交換器(25)は、室内ユニット(12)に収容されている。室内ユニット(12)には、室内熱交換器(25)へ室内空気を供給するための室内ファン(16)が設けられている。
 冷媒回路(20)は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路(20)において、圧縮機(21)は、その吐出側が四方切換弁(22)の第1のポートに、その吸入側が四方切換弁(22)の第2のポートに、それぞれ接続されている。また、冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)の第3のポートから第4のポートへ向かって順に、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが配置されている。
 圧縮機(21)は、スクロール型またはロータリ型の全密閉型圧縮機である。四方切換弁(22)は、第1のポートが第3のポートと連通し且つ第2のポートが第4のポートと連通する第1状態(図1に破線で示す状態)と、第1のポートが第4のポートと連通し且つ第2のポートが第3のポートと連通する第2状態(図1に実線で示す状態)とに切り換わる。膨張弁(24)は、いわゆる電子膨張弁である。
 室外熱交換器(23)は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室外熱交換器(23)は、本実施形態の熱交換器(30)によって構成されている。一方、室内熱交換器(25)は、室内空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器(25)は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。
   〈冷房運転〉
 空気調和機(10)は、冷房運転を行う。冷房運転中には、四方切換弁(22)が第1状態に設定される。また、冷房運転中には、室外ファン(15)及び室内ファン(16)が運転される。
 冷媒回路(20)では、冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、四方切換弁(22)を通って室外熱交換器(23)へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器(23)から流出した冷媒は、膨張弁(24)を通過する際に膨張してから室内熱交換器(25)へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。室内熱交換器(25)から流出した冷媒は、四方切換弁(22)を通過後に圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。室内ユニット(12)は、室内熱交換器(25)において冷却された空気を室内へ供給する。
   〈暖房運転〉
 空気調和機(10)は、暖房運転を行う。暖房運転中には、四方切換弁(22)が第2状態に設定される。また、暖房運転中には、室外ファン(15)及び室内ファン(16)が運転される。
 冷媒回路(20)では、冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、四方切換弁(22)を通って室内熱交換器(25)へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。室内熱交換器(25)から流出した冷媒は、膨張弁(24)を通過する際に膨張してから室外熱交換器(23)へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(23)から流出した冷媒は、四方切換弁(22)を通過後に圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。室内ユニット(12)は、室内熱交換器(25)において加熱された空気を室内へ供給する。
   〈除霜動作〉
 上述したように、暖房運転中には、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する。外気温が低い運転条件では、室外熱交換器(23)における冷媒の蒸発温度が0℃を下回る場合があり、この場合には、室外空気中の水分が霜となって室外熱交換器(23)に付着する。そこで、空気調和機(10)は、例えば暖房運転の継続時間が所定値(たとえは数十分)に達する毎に、除霜動作を行う。
 除霜動作を開始する際には、四方切換弁(22)が第2状態から第1状態へ切り換わり、室外ファン(15)及び室内ファン(16)が停止する。除霜動作中の冷媒回路(20)では、圧縮機(21)から吐出された高温の冷媒が室外熱交換器(23)へ供給される。室外熱交換器(23)では、その表面に付着した霜が冷媒によって暖められて融解する。室外熱交換器(23)において放熱した冷媒は、膨張弁(24)と室内熱交換器(25)を順に通過し、その後に圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。除霜動作が終了すると、暖房運転が再開される。つまり、四方切換弁(22)が第1状態から第2状態へ切り換わり、室外ファン(15)及び室内ファン(16)の運転が再開される。
  -実施形態1の熱交換器-
 空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を構成する本実施形態の熱交換器(30)について、図2~9を適宜参照しながら説明する。
   〈熱交換器の全体構成〉
 図2及び図3に示すように、本実施形態の熱交換器(30)は、一つの第1ヘッダ集合管(31)と、一つの第2ヘッダ集合管(32)と、多数の扁平管(33)と、多数のフィン(35)とを備えている。第1ヘッダ集合管(31)、第2ヘッダ集合管(32)、扁平管(33)、及びフィン(35)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
 第1ヘッダ集合管(31)と第2ヘッダ集合管(32)は、何れも両端が閉塞された細長い中空円筒状に形成されている。図3において、、熱交換器(30)の左端には第1ヘッダ集合管(31)が、熱交換器(30)の右端には第2ヘッダ集合管(32)が、それぞれ起立した状態で配置されている。つまり、第1ヘッダ集合管(31)と第2ヘッダ集合管(32)は、それぞれの軸方向が上下方向となる姿勢で設置されている。
 図4にも示すように、扁平管(33)は、その断面形状が扁平な長円形あるいは角の丸い矩形となった伝熱管である。熱交換器(30)において、複数の扁平管(33)は、その伸長方向が左右方向となり、且つそれぞれの平坦な側面が互いに向かい合う姿勢で配置されている。また、複数の扁平管(33)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置されている。各扁平管(33)は、その一端部が第1ヘッダ集合管(31)に挿入され、その他端部が第2ヘッダ集合管(32)に挿入されている。
 図4に示すように、各扁平管(33)には、複数の流体通路(34)が形成されている。各流体通路(34)は、扁平管(33)の伸長方向に延びる通路である。各扁平管(33)において、複数の流体通路(34)は、扁平管(33)の伸長方向と直交する幅方向に一列に並んでいる。各扁平管(33)に形成された複数の流体通路(34)は、それぞれの一端が第1ヘッダ集合管(31)の内部空間に連通し、それぞれの他端が第2ヘッダ集合管(32)の内部空間に連通している。熱交換器(30)へ供給された冷媒は、扁平管(33)の流体通路(34)を流れる間に空気と熱交換する。
 フィン(35)は、上下に蛇行するコルゲートフィンであって、上下に隣り合う扁平管(33)の間に配置されている。詳しくは後述するが、フィン(35)には、伝熱部(37)と中間板部(41)とが複数ずつ形成されている。各フィン(35)では、その中間板部(41)がロウ付けによって扁平管(33)に接合される。
 図3に示すように、熱交換器(30)では、上下に隣り合う扁平管(33)の間の空間が、フィン(35)の伝熱部(37)によって複数の通風路(39)に区画される。熱交換器(30)は、扁平管(33)の流体通路(34)を流れる冷媒を、通風路(39)を流れる空気と熱交換させる。
 上述したように、熱交換器(30)は、平坦な側面が対向するように上下に並んだ複数の扁平管(33)と、隣り合う扁平管(33)の一方から他方に亘る板状の伝熱部(37)を有する複数のフィン(35)とを備える。隣り合う扁平管(33)の間には、複数の伝熱部(37)が扁平管(33)の伸長方向に並んでいる。そして、この熱交換器(30)では、隣り合う伝熱部(37)の間を流れる空気が、各扁平管(33)内を流れる流体と熱交換する。
   〈フィンの構成〉
 図5に示すように、フィン(35)は、一定幅の金属板を折り曲げることによって形成されたコルゲートフィンであって、上下に蛇行する形状となっている。フィン(35)には、扁平管(33)の伸長方向に沿って、伝熱部(37)と中間板部(41)とが交互に形成されている。つまり、フィン(35)には、隣り合う扁平管(33)の間に配置されて扁平管(33)の伸長方向に並ぶ複数の伝熱部(37)が設けられている。また、フィン(35)には、突出板部(42)が形成されている。なお、図5では、後述するルーバー(50,60,70)と導水用リブ(71)の図示を省略している。
 伝熱部(37)は、上下に隣り合う扁平管(33)の一方から他方に亘る板状の部分である。伝熱部(37)では、風上側の端部が前縁(38)となっている。図5では図示を省略するが、伝熱部(37)には、複数のルーバー(50,60)が形成されている。中間板部(41)は、扁平管(33)の平坦な側面に沿った板状の部分であって、左右に隣り合う伝熱部(37)の上端同士または下端同士に連続している。伝熱部(37)と中間板部(41)のなす角度は、概ね直角となっている。
 突出板部(42)は、各伝熱部(37)の風下側の端部に連続して形成された板状の部分である。突出板部(42)は、上下に延びる細長い板状に形成され、扁平管(33)よりも風下側に突出している。また、突出板部(42)は、その上端が伝熱部(37)の上端よりも上方に突き出し、その下端が伝熱部(37)の下端よりも下方に突き出ている。図4に示すように、熱交換器(30)では、扁平管(33)を挟んで上下に隣り合うフィン(35)の突出板部(42)が、互いに接触する。
 図6に示すように、フィン(35)の伝熱部(37)及び突出板部(42)には、複数のルーバー(50,60,70)が形成されている。各ルーバー(50,60,70)は、伝熱部(37)及び突出板部(42)を切り起こすことによって形成されている。つまり、各ルーバー(50,60,70)は、伝熱部(37)及び突出板部(42)に複数のスリット状の切り込みを入れ、隣り合う切り込みの間の部分を捩るように塑性変形させることによって形成されている。
 各ルーバー(50,60,70)の長手方向は、伝熱部(37)の前縁(38)と実質的に平行(即ち、実質的には鉛直方向)となっている。つまり、各ルーバー(50,60,70)の長手方向は、上下方向となっている。伝熱部(37)では、上下方向に延びる複数のルーバー(50,60,70)が、風上側から風下側へ向かって並んで形成されている。
 伝熱部(37)における風上寄りの領域に形成された六本のルーバーは、風上側ルーバー(50)を構成している。つまり、伝熱部(37)では、最も風上側に形成されたルーバーを含む互いに隣り合った六本のルーバーが、風上側ルーバー(50)を構成している。また、風上側ルーバー(50)が形成された領域に隣接する風下寄りの領域に形成された六本のルーバーは、風下側ルーバー(60)を構成している。また、伝熱部(37)の風下側の端部から突出板部(42)に亘る領域に形成された二本のルーバーは、補助ルーバー(70)を構成している。
 このように、伝熱部(37)には、風上側から風下側へ向かって順に、六本の風上側ルーバー(50)と、六本の風下側ルーバー(60)と、二本の補助ルーバー(70)とが形成されている。なお、上述した各ルーバー(50,60,70)の数は、単なる一例である。また、各ルーバー(50,60,70)の詳細な形状については、後述する。
 フィン(35)の伝熱部(37)のうちルーバー(50,60,70)以外の部分は、切り起こしや凹凸の無い平坦な領域となっている。
 具体的に、伝熱部(37)では、伝熱部(37)の上端と風上側ルーバー(50)の間の平坦な領域が第1上側平坦部(81)を構成し、伝熱部(37)の上端と風下側ルーバー(60)の間の平坦な領域が第2上側平坦部(82)を構成している。第1上側平坦部(81)は、風上側ルーバー(50)に連続した領域であって、風上側ルーバー(50)の上端に位置する折れ目(51)に隣接している。第2上側平坦部(82)は、風下側ルーバー(60)に連続した領域であって、風下側ルーバー(60)の上端に位置する折れ目(61)に隣接している。
 また、伝熱部(37)では、伝熱部(37)の下端と風上側ルーバー(50)の間の平坦な領域が第1下側平坦部(83)を構成し、伝熱部(37)の下端と風下側ルーバー(60)の間の平坦な領域が第2下側平坦部(84)を構成している。第1下側平坦部(83)は、風上側ルーバー(50)に連続した領域であって、風上側ルーバー(50)の下端に位置する折れ目(52)に隣接している。第2下側平坦部(84)は、風下側ルーバー(60)に連続した領域であって、風下側ルーバー(60)の下端に位置する折れ目(62)に隣接している。
 フィン(35)の突出板部(42)には、導水用リブ(71)が形成されている。導水用リブ(71)は、突出板部(42)の風下側の端部に沿って上下に延びる細長い凹溝である。
   〈ルーバーの形状〉
 フィン(35)に形成されたルーバー(50,60,70)の詳細な形状について説明する。なお、この説明で用いる「右」及び「左」は、フィン(35)を風上側(即ち、熱交換器(30)の前面側)から見た場合の方向を意味する。
 図6(A)に示すように、風上側ルーバー(50)の上下方向の長さは、風上から風下へ向かって次第に長くなる。つまり、伝熱部(37)では、最も風上寄りの風上側ルーバー(50)が最も短く、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)が最も長い。各風上側ルーバー(50)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L1は、互いに等しい。従って、風上側ルーバー(50)の下端の位置は、風上から風下へ向かって次第に低くなる。つまり、最も風上寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L2は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L3よりも長い(L2>L3)。また、風上側ルーバー(50)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L1は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L3よりも短い(L3>L1)。
 各風下側ルーバー(60)の上下方向の長さは、互いに等しい。また、各風下側ルーバー(60)は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)よりも長い。各風下側ルーバー(60)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L4は、互いに等しい。また、この距離L4は、風上側ルーバー(50)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L1と等しい。従って、風下側ルーバー(60)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L5は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L3よりも短い(L3>L5)。
 補助ルーバー(70)の上下方向の長さは、風下側ルーバー(60)の上下方向の長さよりも短い。補助ルーバー(70)の上端の位置は、風下側ルーバー(60)の上端の位置よりも低い。補助ルーバー(70)の下端の位置は、風下側ルーバー(60)の下端の位置よりも高い。
 伝熱部(37)には、上述した長さの風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)が形成されている。また、上述したように、伝熱部(37)では、風上側ルーバー(50)の下方に第1下側平坦部(83)が形成され、風下側ルーバー(60)の下方に第2下側平坦部(84)が形成されている。従って、伝熱部(37)では、第1下側平坦部(83)の上下方向の幅が、第2下側平坦部(84)の上下方向の幅よりも広くなっている。
 図6(B)に示すように、各ルーバー(50,60,70)は、平坦部(81~84)に対して傾斜している。また、風上側ルーバー(50)と風下側ルーバー(60)は互いに逆方向に傾斜し、風下側ルーバー(60)と補助ルーバー(70)は互いに同じ方向に傾斜している。図8にも示すように、風上側ルーバー(50)は、風上側の切り起こし端(53)が左側に膨出し、風下側の切り起こし端(53)が右側に膨出している。また、風下側ルーバー(60)は、風上側の切り起こし端(63)が右側に膨出し、風下側の切り起こし端(63)が左側に膨出している。
 図7(A)に示すように、風上寄りに位置する二本の風上側ルーバー(50a)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW1であり、平坦部(81,83)に対する傾斜角がθ1であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(53a)から平坦部(81,83)までの距離)がH1である。また、風下寄りに位置する四本の風上側ルーバー(50b)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW2であり、平坦部(81,83)に対する傾斜角がθ2であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(53b)から平坦部(81,83)までの距離)がH2である。図7(B)に示すように、風下側ルーバー(60)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW3であり、平坦部(82,84)に対する傾斜角がθ3であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(63)から平坦部(82,84)までの距離)がH3である。なお、補助ルーバー(70)は、横方向の幅、平坦部(82,84)に対する傾斜角、及び切り起こし高さのそれぞれが、風下側ルーバー(60)と等しくなっている。
 図7に示すように、風上側ルーバー(50a)の幅W1は風上側ルーバー(50b)の幅W2よりも広く、風上側ルーバー(50b)の幅W2は風下側ルーバー(60)の幅W3よりも広い(W1>W2>W3)。また、風上側ルーバー(50a)の傾斜角θ1は風上側ルーバー(50b)の傾斜角θ2よりも小さく、風上側ルーバー(50b)の傾斜角θ2は風下側ルーバー(60)の傾斜角θ3よりも小さい(θ1<θ2<θ3)。つまり、風上側ルーバー(50a)の傾斜は風上側ルーバー(50b)の傾斜よりも緩やかであり、風上側ルーバー(50b)の傾斜は風下側ルーバー(60)の傾斜よりも緩やかである。また、風上側ルーバー(50a)の切り起こし高さH1は風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さH2よりも低く、風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さH2は風下側ルーバー(60)の切り起こし高さH3よりも低い(H1<H2<H3)。
 熱交換器(30)において、フィン(35)の伝熱部(37)は、扁平管(33)の伸長方向に沿って一定のピッチで配置されている。つまり、図9に示すように、熱交換器(30)では、複数の伝熱部(37)が互いに一定の間隔D0をおいて扁平管(33)の伸長方向に並んでいる。一方、風上側ルーバー(50a,50b)及び風下側ルーバー(60)の切り起こし高さの関係は、H1<H2<H3である。このため、扁平管(33)の伸長方向に隣り合う二つの伝熱部(37)では、風上寄りの風上側ルーバー(50a)同士の間隔D1が風下寄りの風上側ルーバー(50b)同士の間隔D2よりも広くなり、風下寄りの風上側ルーバー(50b)同士の間隔D2が風下側ルーバー(60)同士の間隔D3よりも広くなる(D0>D1>D2>D3)。
 図8に示すように、風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)の切り起こし端(53,63)は、主縁部(54,64)と、上側縁部(55,65)と、下側縁部(56,66)とによって構成されている。主縁部(54,64)の伸長方向は、伝熱部(37)の前縁(38)の伸長方向と実質的に平行である。上側縁部(55,65)は、主縁部(54,64)の上端からルーバー(50,60)の上端に亘る部分であって、主縁部(54,64)に対して傾斜している。下側縁部(56,66)は、主縁部(54,64)の下端からルーバー(50,60)の下端に亘る部分であって、主縁部(54,64)に対して傾斜している。
 図8(A)に示すように、風上側ルーバー(50)では、上側縁部(55)の主縁部(54)に対する傾斜角がθ4であり、下側縁部(56)の主縁部(54)に対する傾斜角がθ5である。図6に示すように、全ての風上側ルーバー(50)では、下側縁部(56)の傾斜角θ5が上側縁部(55)の傾斜角θ4よりも小さい(θ5<θ4)。従って、全ての風上側ルーバー(50)では、下側縁部(56)が上側縁部(55)よりも長い。全ての風上側ルーバー(50)は、切り起こし端(53)の形状が上下非対称となった非対称ルーバーである。
 なお、図8(A)に図示されているのは、風下寄りに位置する風上側ルーバー(50b)である。図7(A)にも示すように、この風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さはH2である。また、図9にも示すように、空気の通過方向に隣り合う伝熱部(37)において、風上側ルーバー(50b)同士の間隔はD2である。
 図8(B)に示すように、風下側ルーバー(60)では、上側縁部(65)の主縁部(64)に対する傾斜角がθ6であり、下側縁部(66)の主縁部(64)に対する傾斜角がθ7である。図6に示すように、風上寄りに位置する二本の風下側ルーバー(60a)では、下側縁部(66)の傾斜角θ6が上側縁部(65)の傾斜角θ7よりも小さい(θ6<θ7)。従って、この風下側ルーバー(60a)では、下側縁部(66)が上側縁部(65)よりも長い。この風下側ルーバー(60a)は、切り起こし端(63)の形状が上下非対称となった非対称ルーバーである。一方、風下寄りに位置する三本の風下側ルーバー(60b)では、下側縁部(66)の傾斜角θ6が上側縁部(65)の傾斜角θ7と等しい(θ6=θ7)。従って、この風下側ルーバー(60b)では、下側縁部(66)と上側縁部(65)の長さが等しい。この風下側ルーバー(60b)は、切り起こし端(63)の形状が上下対称となった対称ルーバーである。
 なお、図8(B)に図示されているのは、風下寄りに位置する風下側ルーバー(60b)である。図7(B)にも示すように、この風下側ルーバー(60b)の切り起こし高さはH3である。また、図9にも示すように、空気の通過方向に隣り合う伝熱部(37)において、風下側ルーバー(60b)同士の間隔はD3である。
  -除霜動作中における霜とドレン水の状態-
 上述したように、本実施形態の熱交換器(30)は、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を構成している。空気調和機(10)は暖房運転を行うが、室外熱交換器(23)における冷媒の蒸発温度が0℃を下回る運転状態では、室外空気中の水分が霜となって室外熱交換器(23)に付着する。このため、空気調和機(10)は、室外熱交換器(23)に付着した霜を融かすための除霜動作を行う。除霜動作中には、霜が融解することによってドレン水が生成する。
 除霜動作の開始直前から除霜動作の終了直後に至る間における霜とドレン水の状態を、図10を参照しながら説明する。ここでは、本実施形態の熱交換器(30)における霜とドレン水の状態を、従来の熱交換器における霜とドレン水の状態と対比しながら説明する。なお、この従来の熱交換器では、全てのルーバーが伝熱部のほぼ全幅に亘って形成され、全てのルーバーの切り起こし高さが同じになっている。
 除霜動作の開始直前には、フィンの伝熱部(37)に多量の霜が付着し、隣り合う伝熱部(37)の間の空間が霜によって殆ど塞がれた状態となる。
 図10(a1)に示すように、従来の熱交換器では、フィンの風上寄りの領域に集中的に霜が付着し、熱交換器を通過する空気の流れや空気と冷媒の熱交換が、霜によって妨げられる。このため、従来の熱交換器では、フィンの風下側の領域には霜が殆ど付着していないにも拘わらず、除霜動作を行うことが必要となる。
 一方、図10(b1)に示すように、本実施形態の熱交換器(30)では、伝熱部(37)の風下側の領域にも霜が付着する。伝熱部(37)の風上寄りの部分において、風上側ルーバー(50)が形成された上側の領域では、空気の流れる隙間が霜によって塞がれるが、風上側ルーバー(50)よりも下側の領域には、空気の流れる隙間が残る。このため、本実施形態の熱交換器(30)では、伝熱部(37)のうち風下側ルーバー(60)が形成された部分にも霜が付着する。
 更に、本実施形態の熱交換器(30)では、風下側ルーバー(60)の切り起こし高さH3が風上側ルーバー(50)の切り起こし高さH1,H2よりも高くなっている。このため、風上側ルーバー(50)の後ろ側に位置する風下側ルーバー(60)にも風が当たり易くなり、その結果、風下側ルーバー(60)に付着する霜の量が増える。
 このように、本実施形態の熱交換器(30)では、フィン(35)の風上寄りの領域だけでなく、その風下寄りの領域にも霜が付着する。このため、除霜動作を行うことが必要となった時点で熱交換器(30)に付着している霜の量は、本実施形態の熱交換器(30)の方が、従来の熱交換器よりも多くなる。従って、従来の熱交換器で構成された室外熱交換器を有する空気調和機に比べると、本実施形態の熱交換器(30)で構成された室外熱交換器(23)を有する空気調和機(10)では、除霜動作が終了してから次の除霜動作が開始されるまでの時間間隔が長くなり、その結果、暖房運転の継続時間が長くなる。
 除霜動作が開始されると、熱交換器(30)に付着した霜は、冷媒によって暖められて次第に融けてゆく。
 図10(a2)(a3)に示すように、従来の熱交換器では、残存する霜の周辺にドレン水が滞留する。従来の熱交換器では、全てのルーバーが伝熱部のほぼ全幅に亘って形成されており、伝熱部の風上寄りの領域のほぼ全体において、隣り合う伝熱部同士の隙間が狭くなっている。このため、霜が融解することによって生じたドレン水は、隣り合う伝熱部同士の隙間に保持されることとなり、霜の周辺から殆ど流出しない。霜の周辺にドレン水が滞留すると、霜がドレン水の中に浮いた状態となり、霜が伝熱部の表面から離れてしまう。
 一方、図10(b2)(b3)に示すように、本実施形態の熱交換器(30)では、生成したドレン水が流れ落ちてゆき、ドレン水は残存する霜の周囲に滞留しない。本実施形態の熱交換器(30)では、風上側ルーバー(50)の下端が風下側ルーバー(60)の下端よりも高くなっている。従って、隣り合う伝熱部(37)同士の隙間は、風上側ルーバー(50)の下側の領域において広くなっている。このため、風上側ルーバー(50)に付着した霜が融けることによって生成したドレン水は、第1下側平坦部(83)を伝って速やかに下方へ流れ落ちてゆく。霜の周辺からドレン水が速やかに排出されると、霜は伝熱部(37)の表面と接した状態に保たれる。
 このように、本実施形態の熱交換器(30)では、除霜動作中に生成したドレン水が、霜の付着量が比較的多い風上側ルーバー(50)の周辺から速やかに排出される。このため、風上側ルーバー(50)の周辺に残存している霜は、伝熱部(37)の表面と接触した状態に保たれる。ここで、従来の熱交換器のように、残存する霜がドレン水の中に浮いた状態となって伝熱部から離れると、伝熱部から霜への熱の移動がドレン水によって阻害され、霜を融かすのに要する時間が長くなる。それに対し、本実施形態の熱交換器(30)では、残存する霜が伝熱部(37)の表面と接触した状態に保たれ、ドレン水に妨げられることなく熱が伝熱部(37)から霜へ移動する。従って、従来の熱交換器で構成された室外熱交換器を有する空気調和機に比べると、本実施形態の熱交換器(30)で構成された室外熱交換器(23)を有する空気調和機(10)では、除霜動作の継続時間(即ち、暖房運転が中断される時間)が短くなる。
 通常、除霜動作の終了直後の熱交換器(30)では、霜は残存していないがドレン水は存在する状態となる。
 図10(a4)に示すように、従来の熱交換器(30)では、フィンの伝熱部(37)の下端付近に比較的多くのドレン水が滞留する。従来の熱交換器(30)では、全てのルーバーが伝熱部(37)のほぼ全幅に亘って形成されており、隣り合う伝熱部(37)同士の隙間が狭くなっている。また、扁平管(33)の上側の側面は、概ね水平な面である。このため、除霜動作中に生成したドレン水は、隣り合う伝熱部(37)同士の隙間に保持され、扁平管(33)の上面に滞留してしまう。
 一方、図10(b4)に示すように、本実施形態の熱交換器(30)では、除霜動作中に生成したドレン水の大部分が風下側へ移動し、突出板部(42)を伝って下方へ排出される。本実施形態の熱交換器(30)では、風下側ルーバー(60)の下端が風上側ルーバー(50)の下端よりも低くなっている。従って、隣り合う伝熱部(37)同士の隙間は、風下側ルーバー(60)の下側の領域において狭くなっている。扁平管(33)の上面に溜まったドレン水は、毛管現象によって風下側へ引き込まれてゆく。つまり、除霜動作中には室外ファン(15)が停止しており、扁平管(33)の上面が概ね水平面となっているにも拘わらず、ドレン水が風下側へ移動してゆく。
 このように、本実施形態の熱交換器(30)では、除霜動作中に生成したドレン水が、伝熱部(37)の表面に殆ど残存しない状態となる。伝熱部(37)の表面にドレン水が残存していると、暖房運転の再開後に残存するドレン水が凍結してしまい、再び除霜動作を行うことが必要となるまでの時間が短くなる。従って、従来の熱交換器で構成された室外熱交換器を有する空気調和機に比べると、本実施形態の熱交換器(30)で構成された室外熱交換器(23)を有する空気調和機(10)では、除霜動作の終了から次の除霜動作の開始までの経過時間(即ち、暖房運転の継続時間)が長くなる。
 ところで、上述したように、本実施形態の熱交換器(30)では、風上側ルーバー(50)の下側縁部(56)の傾斜角θ5が、その上側縁部(55)の傾斜角θ4よりも小さくなっている(図8(A)を参照)。このため、図11に示すように、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)の間では、それぞれの下側縁部(56)同士の間に形成される隙間が、それぞれの上側縁部(55)同士の間に形成される隙間に比べて細長くなる。
 一般に、比較的狭い隙間に存在する液体には、比較的大きな毛管力が作用する。また、液体に作用する毛管力は、隙間が狭いほど大きくなる。一方、図11に示すように、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)の切り起こし端(53)の間にドレン水が入り込んでいる状態において、このドレン水の下端と接する下側縁部(56)同士の間隔は、このドレン水の上端と接する主縁部(54)同士の間隔よりも狭い。従って、ドレン水に作用する下向きの毛管力が上向きの毛管力よりも強くなり、ドレン水が下側縁部(56)側(即ち、下側)に引き込まれる。
 また、風上側ルーバー(50)は、切り起こし端(53)の形状が上下非対称となった非対称ルーバーであり、その下側縁部(56)が比較的長くなっている。このため、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)の間では、切り起こし端(53)同士の間隔の狭い領域が拡大する。その結果、ドレン水に作用する下向きの毛管力が上向きの毛管力よりも強くなる領域が拡大し、ドレン水が毛管現象によって下方へ移動する可能性が高くなる。
 このように、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)の切り起こし端(53)同士の間に入り込んだドレン水は、下側縁部(56)同士の間の細長くて狭い隙間へ、毛管現象によって引き込まれてゆく。つまり、このドレン水は、重力の作用だけでなく、毛管現象によっても下方へ流れてゆく。従って、除霜動作中に風上側ルーバー(50)付近で生成したドレン水は、下方へ速やかに排出され、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)の切り起こし端(53)同士の間に保持されにくくなる。
 また、本実施形態の熱交換器(30)では、風上寄りに位置する風下側ルーバー(60a)も、下側縁部(56)の傾斜角θ7が上側縁部(55)の傾斜角θ6よりも小さい非対称ルーバーである(図6を参照)。従って、風上側ルーバー(50)の場合と同様に、隣り合う風下側ルーバー(60a)同士の間では、ドレン水が重力と毛管現象の両方の作用によって下方へ流れてゆく。
  -実施形態1の効果-
 上述したように、本実施形態の熱交換器(30)によれば、空気調和機(10)の暖房運転中において、フィン(35)の伝熱部(37)の風上寄りの領域だけでなく風下寄りの領域にも霜を付着させることができる。従って、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を本実施形態の熱交換器(30)で構成すれば、暖房運転の継続時間を延ばすことができる。
 また、本実施形態の熱交換器(30)によれば、空気調和機(10)の除霜動作中に生成したドレン水を、フィン(35)の伝熱部(37)の表面から速やかに排出することができる。このため、伝熱部(37)から霜へ伝わる熱量を充分に確保することができる。従って、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を本実施形態の熱交換器(30)で構成すれば、除霜動作に要する時間を短縮できる。
 また、本実施形態の熱交換器(30)によれば、除霜動作の終了時に伝熱部(37)の表面に残存するドレン水の量を削減することができる。伝熱部(37)の表面に残存するドレン水は、暖房運転の再開後に凍結する。このため、伝熱部(37)の表面に残存するドレン水が減少すると、次の除霜動作が必要となるまでの時間が長くなる。従って、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を本実施形態の熱交換器(30)で構成すれば、暖房運転の継続時間を延ばすことができる。
 このように、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を本実施形態の熱交換器(30)で構成すれば、暖房運転の継続時間を延ばすことができ、更には除霜動作に要する時間を短縮できる。従って、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を本実施形態の熱交換器(30)で構成すれば、空気調和機(10)の暖房能力の時間的な平均値(即ち、空気調和機(10)の実質的な暖房能力)を高めることができる。
 《発明の実施形態2》
 本発明の実施形態2について説明する。実施形態2の熱交換器(30)は、実施形態1の熱交換器(30)と同様に、空気調和機(10)の室外熱交換器(23)を構成している。以下では、本実施形態の熱交換器(30)について、図12~18を適宜参照しながら説明する。
   〈熱交換器の全体構成〉
 図12及び図13に示すように、本実施形態の熱交換器(30)は、一つの第1ヘッダ集合管(31)と、一つの第2ヘッダ集合管(32)と、多数の扁平管(33)と、多数のフィン(36)とを備えている。第1ヘッダ集合管(31)、第2ヘッダ集合管(32)、扁平管(33)、及びフィン(36)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
 第1ヘッダ集合管(31)、第2ヘッダ集合管(32)、及び扁平管(33)の構成と配置は、実施形態1の熱交換器(30)と同じである。つまり、第1ヘッダ集合管(31)及び第2ヘッダ集合管(32)は、共に縦長の円筒状に形成されており、一方が熱交換器(30)の左端に、他方が熱交換器(30)の右端にそれぞれ配置されている。一方、扁平管(33)は、扁平な断面形状の伝熱管であって、それぞれの平坦な側面が向かい合う姿勢で上下に並んで配置されている。各扁平管(33)には、複数の流体通路(34)が形成されている。上下に並んだ各扁平管(33)は、一端部が第1ヘッダ集合管(31)に挿入され、他端部が第2ヘッダ集合管(32)に挿入されている。
 フィン(36)は、板状フィンであって、扁平管(33)の伸長方向に互いに一定の間隔をおいて配置されている。つまり、フィン(36)は、扁平管(33)の伸長方向と実質的に直交するように配置されている。詳しくは後述するが、各フィン(36)では、上下に隣り合う扁平管(33)の間に位置する部分が、伝熱部(37)を構成している。
 図13に示すように、熱交換器(30)では、上下に隣り合う扁平管(33)の間の空間が、フィン(36)の伝熱部(37)によって複数の通風路(39)に区画される。熱交換器(30)は、扁平管(33)の流体通路(34)を流れる冷媒を、通風路(39)を流れる空気と熱交換させる。
 上述したように、熱交換器(30)は、平坦な側面が対向するように上下に並んだ複数の扁平管(33)と、隣り合う扁平管(33)の一方から他方に亘る板状の伝熱部(37)を有する複数のフィン(36)とを備える。隣り合う扁平管(33)の間には、複数の伝熱部(37)が扁平管(33)の伸長方向に並んでいる。そして、この熱交換器(30)では、隣り合う伝熱部(37)の間を流れる空気が、各扁平管(33)内を流れる流体と熱交換する。
   〈フィンの構成〉
 図14に示すように、フィン(36)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。フィン(36)の厚さは、概ね0.1mm程度である。
 フィン(36)には、フィン(36)の前縁(38)からフィン(36)の幅方向に延びる細長い切り欠き部(45)が、多数形成されている。フィン(36)では、多数の切り欠き部(45)が、フィン(36)の長手方向(上下方向)に一定の間隔で形成されている。切り欠き部(45)は、扁平管(33)を差し込むための切り欠きである。切り欠き部(45)の風下寄りの部分は、管挿入部(46)を構成している。管挿入部(46)は、上下方向の幅が扁平管(33)の厚さと実質的に等しく、長さが扁平管(33)の幅と実質的に等しい。
 扁平管(33)は、フィン(36)の管挿入部(46)に差し込まれ、管挿入部(46)の周縁部とロウ付けによって接合される。つまり、扁平管(33)は、切り欠き部(45)の一部分である管挿入部(46)の周縁部に挟まれる。
 フィン(36)では、上下に隣り合う切り欠き部(45)の間の部分が伝熱部(37)を構成し、管挿入部(46)の風下側の部分が風下側板部(47)を構成している。つまり、フィン(36)には、扁平管(33)を挟んで上下に隣り合う複数の伝熱部(37)と、各伝熱部(37)の風下側の端部に連続する一つの風下側板部(47)とが設けられている。本実施形態の熱交換器(30)では、フィン(36)の伝熱部(37)が上下に並んだ扁平管(33)の間に配置され、風下側板部(47)が扁平管(33)よりも風下側へ突出している。
 図15に示すように、フィン(36)の伝熱部(37)及び風下側板部(47)には、複数のルーバー(50,60)が形成されている。各ルーバー(50,60)は、伝熱部(37)及び風下側板部(47)を切り起こすことによって形成されている。つまり、各ルーバー(50,60)は、伝熱部(37)及び風下側板部(47)に複数のスリット状の切り込みを入れ、隣り合う切り込みの間の部分を捩るように塑性変形させることによって形成されている。
 各ルーバー(50,60)の長手方向は、伝熱部(37)の前縁(38)と実質的に平行となっている。つまり、各ルーバー(50,60)の長手方向は、上下方向となっている。伝熱部(37)では、上下方向に延びる複数のルーバー(50,60)が、風上側から風下側へ向かって並んで形成されている。
 伝熱部(37)における風上寄りの領域に形成された六本のルーバーは、風上側ルーバー(50)を構成している。つまり、伝熱部(37)では、最も風上側に形成されたルーバーを含む互いに隣り合った六本のルーバーが、風上側ルーバー(50)を構成している。風上側ルーバー(50)よりも風下側に位置する残りの九本のルーバーは、風下側ルーバー(60)を構成している。風下側ルーバー(60)は、伝熱部(37)の風下側の部分から風下側板部(47)に亘る領域に形成されている。
 このように、伝熱部(37)及び風下側板部(47)には、風上側から風下側へ向かって順に、六本の風上側ルーバー(50)と、九本の風下側ルーバー(60)とが形成されている。なお、上述した各ルーバー(50,60)の数は、単なる一例である。また、各ルーバー(50,60)の詳細な形状については、後述する。
 フィン(36)の伝熱部(37)のうちルーバー(50,60)の上側と下側の部分は、切り起こしや凹凸の無い平坦な領域となっている。
 具体的に、伝熱部(37)では、伝熱部(37)の上端と風上側ルーバー(50)の間の平坦な領域が第1上側平坦部(81)を構成し、伝熱部(37)の上端と風下側ルーバー(60)の間の平坦な領域が第2上側平坦部(82)を構成している。第1上側平坦部(81)は、風上側ルーバー(50)に連続した領域であって、風上側ルーバー(50)の上端に位置する折れ目(51)に隣接している。第2上側平坦部(82)は、風下側ルーバー(60)に連続した領域であって、風下側ルーバー(60)の上端に位置する折れ目(61)に隣接している。
 また、伝熱部(37)では、伝熱部(37)の下端と風上側ルーバー(50)の間の平坦な領域が第1下側平坦部(83)を構成し、伝熱部(37)の下端と風下側ルーバー(60)の間の平坦な領域が第2下側平坦部(84)を構成している。第1下側平坦部(83)は、風上側ルーバー(50)に連続した領域であって、風上側ルーバー(50)の下端に位置する折れ目(52)に隣接している。第2下側平坦部(84)は、風下側ルーバー(60)に連続した領域であって、風下側ルーバー(60)の下端に位置する折れ目(62)に隣接している。
 フィン(36)の風下側板部(47)には、導水用リブ(71)が形成されている。導水用リブ(71)は、風下側板部(47)の風下側の端部に沿って上下に延びる細長い凹溝であって、風下側板部(47)の上端から下端に亘って形成されている。
 フィン(36)には、隣のフィン(36)との間隔を保持するためのタブ(48)が形成されている。図15(B)に示すように、タブ(48)は、フィン(36)を切り起こすことによって形成された矩形の小片である。図18に示すように、タブ(48)は、その突端が隣のフィン(36)に当接することによって、フィン(36)同士の間隔を保持する。図14,15に示すように、フィン(36)では、各伝熱部(37)にタブ(48)が一つずつ形成され、風下側板部(47)に複数のタブ(48)が形成されている。各伝熱部(37)では、風上側ルーバー(50)よりも風上寄りの部分にタブ(48)が配置されている。風下側板部(47)では、各管挿入部(46)の風下側の部分にタブ(48)が一つずつ配置されている。
   〈ルーバーの形状〉
 フィン(36)に形成されたルーバー(50,60)の詳細な形状について説明する。なお、この説明で用いる「右」及び「左」は、フィン(36)を風上側(即ち、熱交換器(30)の前面側)から見た場合の方向を意味する。
 図15に示すように、風下寄りに位置する四本の風上側ルーバー(50b)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離はL11である。風上寄りに位置する二本の風上側ルーバー(50a)の上端の位置は、残りの四本の風上側ルーバー(50b)の上端の位置よりも若干低い。風上側ルーバー(50)の下端の位置は、風上から風下へ向かって次第に低くなる。従って、最も風上寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L12は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L13よりも長い(L12>L13)。また、風上側ルーバー(50)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L11は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L13よりも短い(L13>L11)。
 各風下側ルーバー(60)の上下方向の長さは、互いに等しい。また、各風下側ルーバー(60)は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)よりも長い。各風下側ルーバー(60)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L14は、互いに等しい。また、この距離L14は、風上側ルーバー(50)の上端から伝熱部(37)の上端までの距離L11と等しい。従って、風下側ルーバー(60)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L15は、最も風下寄りの風上側ルーバー(50)の下端から伝熱部(37)の下端までの距離L13よりも短い(L13>L15)。
 伝熱部(37)には、上述した長さの風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)が形成されている。また、上述したように、伝熱部(37)では、風上側ルーバー(50)の下方に第1下側平坦部(83)が形成され、風下側ルーバー(60)の下方に第2下側平坦部(84)が形成されている。従って、伝熱部(37)では、第1下側平坦部(83)の上下方向の幅が、第2下側平坦部(84)の上下方向の幅よりも広くなっている。
 図15(B)に示すように、各ルーバー(50,60)は、平坦部(81~84)に対して傾斜している。また、風上側ルーバー(50)と風下側ルーバー(60)は、互いに逆方向に傾斜している。図17にも示すように、風上側ルーバー(50)は、風上側の切り起こし端(53)が左側に膨出し、風下側の切り起こし端(53)が右側に膨出している。また、風下側ルーバー(60)は、風上側の切り起こし端(63)が右側に膨出し、風下側の切り起こし端(63)が左側に膨出している。
 図16(A)に示すように、風上寄りに位置する二本の風上側ルーバー(50a)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW11であり、平坦部(81,83)に対する傾斜角がθ11であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(53a)から平坦部(81,83)までの距離)がH11である。また、風下寄りに位置する四本の風上側ルーバー(50b)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW12であり、平坦部(81,83)に対する傾斜角がθ12であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(53b)から平坦部(81,83)までの距離)がH12である。図16(B)に示すように、風下側ルーバー(60)は、横方向(即ち、空気の通過方向)の幅がW13であり、平坦部(82,84)に対する傾斜角がθ13であり、切り起こし高さ(即ち、切り起こし端(63)から平坦部(82,84)までの距離)がH13である。
 図16に示すように、風上側ルーバー(50a)の幅W11は風上側ルーバー(50b)の幅W12よりも広く、風上側ルーバー(50b)の幅W12は風下側ルーバー(60)の幅W13よりも広い(W11>W12>W13)。また、風上側ルーバー(50a)の傾斜角θ11は風上側ルーバー(50b)の傾斜角θ12よりも小さく、風上側ルーバー(50b)の傾斜角θ12は風下側ルーバー(60)の傾斜角θ13よりも小さい(θ11<θ12<θ13)。つまり、風上側ルーバー(50a)の傾斜は風上側ルーバー(50b)の傾斜よりも緩やかであり、風上側ルーバー(50b)の傾斜は風下側ルーバー(60)の傾斜よりも緩やかである。また、風上側ルーバー(50a)の切り起こし高さH11は風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さH12よりも低く、風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さH12は風下側ルーバー(60)の切り起こし高さH13よりも低い(H11<H12<H13)。
 熱交換器(30)において、フィン(36)の伝熱部(37)は、扁平管(33)の伸長方向に沿って一定のピッチで配置されている。つまり、図18に示すように、熱交換器(30)では、複数の伝熱部(37)が互いに一定の間隔D10をおいて扁平管(33)の伸長方向に並んでいる。この間隔D10は、タブ(48)の高さと等しい。一方、風上側ルーバー(50a,50b)及び風下側ルーバー(60)の切り起こし高さの関係は、H11<H12<H13である。このため、扁平管(33)の伸長方向に隣り合う二つの伝熱部(37)では、風上寄りの風上側ルーバー(50a)同士の間隔D11が風下寄りの風上側ルーバー(50b)同士の間隔D12よりも広くなり、風下寄りの風上側ルーバー(50b)同士の間隔D12が風下側ルーバー(60)同士の間隔D13よりも広くなる(D10>D11>D12>D13)。
 図17に示すように、風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)の切り起こし端(53,63)は、主縁部(54,64)と、上側縁部(55,65)と、下側縁部(56,66)とによって構成されている。主縁部(54,64)の伸長方向は、伝熱部(37)の前縁(38)の伸長方向と実質的に平行である。上側縁部(55,65)は、主縁部(54,64)の上端からルーバー(50,60)の上端に亘る部分であって、主縁部(54,64)に対して傾斜している。下側縁部(56,66)は、主縁部(54,64)の下端からルーバー(50,60)の下端に亘る部分であって、主縁部(54,64)に対して傾斜している。
 図17(A)に示すように、風上側ルーバー(50)では、上側縁部(55)の主縁部(54)に対する傾斜角がθ14であり、下側縁部(56)の主縁部(54)に対する傾斜角がθ15である。図15に示すように、全ての風上側ルーバー(50)では、下側縁部(56)の傾斜角θ15が上側縁部(55)の傾斜角θ14よりも小さい(θ15<θ14)。従って、全ての風上側ルーバー(50)では、下側縁部(56)が上側縁部(55)よりも長い。全ての風上側ルーバー(50)は、切り起こし端(53)の形状が上下非対称となった非対称ルーバーである。
 なお、図17(A)に図示されているのは、風下寄りに位置する風上側ルーバー(50b)である。図16(A)にも示すように、この風上側ルーバー(50b)の切り起こし高さはH12である。
 図17(B)に示すように、風下側ルーバー(60)において、上側縁部(65)の主縁部(64)に対する傾斜角はθ16であり、下側縁部(66)の主縁部(64)に対する傾斜角はθ17である。図15に示すように、風上寄りに位置する二本の風下側ルーバー(60a)では、下側縁部(66)の傾斜角θ16が上側縁部(65)の傾斜角θ17よりも小さい(θ16<θ17)。従って、この風下側ルーバー(60a)では、下側縁部(66)が上側縁部(65)よりも長い。この風下側ルーバー(60a)は、切り起こし端(63)の形状が上下非対称となった非対称ルーバーである。一方、風下寄りに位置する六本の風下側ルーバー(60b)では、下側縁部(66)の傾斜角θ16が上側縁部(65)の傾斜角θ17と等しい(θ16=θ17)。従って、この風下側ルーバー(60b)では、下側縁部(66)と上側縁部(65)の長さが等しい。この風下側ルーバー(60b)は、切り起こし端(63)の形状が上下対称となった対称ルーバーである。
 なお、図17(B)に図示されているのは、風下寄りに位置する風下側ルーバー(60b)である。図16(B)にも示すように、この風下側ルーバー(60b)の切り起こし高さはH13である。
  -実施形態2の効果-
 本実施形態の熱交換器(30)によって得られる効果は、上記実施形態1の熱交換器(30)によって得られる効果と同じである。
 つまり、本実施形態の熱交換器(30)では、上記実施形態1の熱交換器(30)と同様に、風上側ルーバー(50)の下端が風下側ルーバー(60)の下端よりも上方に位置しており、更には、風上側ルーバー(50)の切り起こし高さH11,H12が風下側ルーバー(60)の切り起こし高さH13よりも低くなっている。このため、空気調和機(10)の暖房運転中には、風上側ルーバー(50)だけでなく風下側ルーバー(60)にも霜が付着することとなり、暖房運転の継続時間を長くすることができる。また、空気調和機(10)の除霜動作中には、風上側ルーバー(50)付近で生成したドレン水を速やかに下方へ流すことができ、霜を伝熱部(37)の表面と接した状態に保って伝熱部(37)から霜へ移動する熱量を確保できるため、除霜動作に要する時間を短縮できる。更に、風上側ルーバー(50)の下方へ流れ落ちたドレン水を毛管作用によって風下側へ移動させることができるため、除霜動作の終了時に伝熱部(37)の表面に残存するドレン水の量を削減でき、その結果、次回の除霜動作までの時間間隔を延ばすことができる。
 また、本実施形態の熱交換器(30)では、上記実施形態1の熱交換器(30)と同様に、全ての風上側ルーバー(50)と一部の風下側ルーバー(60a)において、切り起こし端(53,63)の下側縁部(56,66)の傾斜角θ15,θ17が、切り起こし端(53,63)の上側縁部(55,65)の傾斜角θ14,θ16よりも小さくなっている。このため、空気の通過方向に隣り合う風上側ルーバー(50)同士や風下側ルーバー(60a)同士の間に入り込んだドレン水を、重力と毛管現象の両方の作用によって下方へ排出することができる。
 《発明の実施形態3》
 本発明の実施形態3について説明する。実施形態3の熱交換器(30)は、実施形態2の熱交換器(30)においてフィン(36)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の熱交換器(30)に設けられたフィン(36)について、実施形態2の熱交換器(30)に設けられたフィン(36)と異なる点を説明する。
   〈フィンの構成〉
 図19及び図20に示すように、本実施形態のフィン(36)には、実施形態1の風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)に代えて、風上側伝熱促進部(75)と、風下側伝熱促進部(76)と、補助膨出部(95)とが形成されている。風上側伝熱促進部(75)は、各伝熱部(37)に形成されている。風下側伝熱促進部(76)は、風下側板部(47)に形成されている。補助膨出部(95)は、各伝熱部(37)と風下側板部(47)に跨る部分に形成されている。風上側伝熱促進部(75)、風下側伝熱促進部(76)、及び補助膨出部(95)については、後述する。
   〈フィンの伝熱部〉
 フィン(36)の各伝熱部(37)に設けられた風上側伝熱促進部(75)は、複数のルーバー(50c,50d)と、複数の膨出部(91~93)とによって構成されている。各伝熱部(37)では、ルーバー(50c,50d)の風上側に膨出部(91~93)が配置されている。なお、以下に示す膨出部(91~93)とルーバー(50c,50d)の数は、何れも単なる一例である。
 具体的に、フィン(36)の各伝熱部(37)では、風上寄りの部分に三つの膨出部(91~93)が設けられている。三つの膨出部(91~93)は、空気の通過方向に並んでいる。つまり、伝熱部(37)には、風上から風下に向かって順に、第1膨出部(91)と、第2膨出部(92)と、第3膨出部(93)とが形成されている。
 各膨出部(91~93)は、伝熱部(37)を通風路(39)へ向かって膨出させることによって、山型に形成されている。各膨出部(91~93)は、通風路(39)における空気の通過方向と交わる方向へ延びている。三つの膨出部(91~93)は、それぞれがフィン(36)の前縁(38)から見て右側に膨出している。また、各膨出部(91~93)の稜線(91a,92a,93a)は、フィン(36)の前縁(38)と実質的に平行になっている。つまり、各膨出部(91~93)の稜線(91a,92a,93a)は、通風路(39)における空気の流れ方向と交わっている。
 各ルーバー(50c,50d)は、伝熱部(37)に複数のスリット状の切り込みを入れ、隣り合う切り込みの間の部分を捩るように塑性変形させることによって形成されている。各ルーバー(50c,50d)の長手方向は、フィン(36)の前縁(38)と実質的に平行(即ち、上下方向)となっている。つまり、各ルーバー(50c,50d)の長手方向は、空気の通過方向と交わる方向となっている。各ルーバー(50c,50d)の長さは、互いに等しくなっている。
 図20(B)に示すように、各ルーバー(50c,50d)は、その周囲の平坦な部分に対して傾斜している。具体的に、各ルーバー(50c,50d)の風上側の切り起こし端(53c,53d)は、フィン(36)の前縁(38)から見て左側に膨出している。一方、各ルーバー(50c,50d)の風下側の切り起こし端(53c,53d)は、フィン(36)の前縁(38)から見て右側に膨出している。
 風上寄りに位置する複数のルーバー(50c)は、実施形態1の風上側ルーバー(50)や風上寄りの風下側ルーバー(60a)と同様の非対称ルーバーである。つまり、これらルーバー(50c)は、切り起こし端(53c)の形状が上下非対称となっている。一方、風下寄りに位置する複数のルーバー(50d)は、実施形態1の風下寄りの風下側ルーバー(60b)と同様の対称ルーバーである。つまり、これらルーバー(50d)は、切り起こし端(53d)の形状が上下対称となっている。
 図20(A)に示すように、フィン(36)の伝熱部(37)では、第1膨出部(91)よりも風上側にタブ(48)が設けられている。このタブ(48)は、伝熱部(37)の上下方向の中央付近に配置されている。また、このタブ(48)は、フィン(36)の前縁(38)に対して傾斜している。
 フィン(36)の各伝熱部(37)には、上側水平リブ(96)と下側水平リブ(97)とが形成されている。上側水平リブ(96)は、第1膨出部(91)の上側に形成され、下側水平リブ(97)は、第1膨出部(91)の下側に形成されている。各水平リブ(96,97)の形状は、フィン(36)の前縁(38)から第2膨出部(92)に亘る真っ直ぐで細長い畝状である。各水平リブ(96,97)は、各膨出部(91~94)と同様に、通風路(39)へ向かって伝熱部(37)を膨出させることによって形成されている。各水平リブ(96,97)の膨出方向は、各膨出部(91~94)の膨出方向と同じである。
   〈フィンの風下側板部〉
 フィン(36)の風下側板部(47)に設けられた風下側伝熱促進部(76)は、風下側膨出部(94)によって構成されている。この風下側板部(47)では、風下側膨出部(94)とタブ(48)が上下方向に交互に配置されている。具体的に、風下側板部(47)では、各切り欠き部(45)の風下側に風下側膨出部(94)が一つずつ形成され、上下に隣り合う風下側膨出部(94)の間にタブ(48)が一つずつ形成されている。
 風下側膨出部(94)は、風下側板部(47)を膨出させることによって、山型に形成されている。風下側膨出部(94)は、通風路(39)における空気の通過方向と交わる方向へ延びている。各風下側膨出部(94)は、フィン(36)の前縁(38)から見て右側に膨出している。また、風下側膨出部(94)の稜線(94a)は、フィン(36)の前縁(38)と実質的に平行になっている。つまり、風下側膨出部(94)の稜線(94a)は、通風路(39)における空気の流れ方向と交わっている。各風下側膨出部(94)は、それに隣接する切り欠き部(45)を挟んで隣り合う二つの伝熱部(37)の風上側伝熱促進部(75)を構成する膨出部(91~93)及びルーバー(50c,50d)と、フィン(36)の前縁(38)側から見て重なり合っている。
   〈フィンの補助膨出部〉
 上述したように、フィン(36)では、各伝熱部(37)と風下側板部(47)に跨る部分に、補助膨出部(95)が一つずつ設けられている。
 補助膨出部(95)は、フィン(36)を膨出させることによって、山型に形成されている。補助膨出部(95)は、通風路(39)における空気の通過方向と交わる方向へ延びている。各補助膨出部(95)は、フィン(36)の前縁(38)から見て右側に膨出している。また、補助膨出部(95)の稜線(95a)は、フィン(36)の前縁(38)と実質的に平行になっている。つまり、補助膨出部(95)の稜線(95a)は、通風路(39)における空気の流れ方向と交わっている。また、補助膨出部(95)の下端は、風下側ほど下方となるように傾斜している。
  -実施形態3の効果-
 本実施形態の熱交換器(30)では、フィン(36)の各伝熱部(37)にルーバー(50c,50d)が形成されており、風上側に配置された一部のルーバー(50c)が非対称ルーバーとなっている。従って、空気の通過方向に隣り合うルーバー(50c)同士の間に入り込んだドレン水を、重力と毛管現象の両方の作用によって下方へ排出することができる。
 《その他の実施形態》
 実施形態1及び2の熱交換器(30)の変形例について説明する。
  -第1変形例-
 実施形態1及び実施形態2の熱交換器(30)では、フィン(35,36)の伝熱部(37)に形成されたルーバー(50,60,70)の長手方向が、鉛直方向に対して傾いていてもよい。
 図21は、実施形態2の熱交換器(30)のフィン(36)に本変形例を適用したものを示す。同図に示すフィン(36)の伝熱部(37)では、全てのルーバー(50,60)の長手方向が、伝熱部(37)の前縁(38)(即ち、実質的には鉛直方向)に対して約5°程度傾いている。また、各ルーバー(50,60)は、それぞれの下端が上端よりも風下側に位置するように傾斜している。ルーバー(50,60)の鉛直方向に対する傾斜が概ね20°以内であれば、ルーバー(50,60)の長手方向は、実質的に上下方向であるといえる。
 図21に示すようにルーバー(50,60)が傾斜している場合は、空気調和機(10)の除霜動作中に生成したドレン水は、ルーバー(50,60)に沿って流れ落ちる際に風下側へ導かれる。従って、本変形例によれば、除霜動作中に生成するドレン水を一層確実に風下側へ流すことができ、除霜動作の終了時に伝熱部(37)の表面に残存するドレン水の量を削減することができる。
  -第2変形例-
 実施形態1、実施形態2、及び第1変形例の熱交換器(30)では、フィン(35,36)の伝熱部(37)に形成された風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)の上下方向の長さが等しくてもよい。図22は、実施形態1の熱交換器(30)のフィン(35)に本変形例を適用したものを示す。このフィン(35)の伝熱部(37)において、全ての風上側ルーバー(50)と全ての風下側ルーバー(60)は、それぞれの上下方向の長さが互いに等しくなっている。
  -第3変形例-
 実施形態1、実施形態2、第1変形例、及び第2変形例の熱交換器(30)では、フィン(35,36)の伝熱部(37)に形成された風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)の横方向の幅が等しくてもよい。図23は、第2変形例の熱交換器(30)のフィン(35)に本変形例を適用したものを示す。このフィン(35)の伝熱部(37)において、全ての風上側ルーバー(50)と全ての風下側ルーバー(60)は、それぞれの横方向(即ち、空気の通過方向)の幅が互いに等しくなっている。
  -第4変形例-
 実施形態1、実施形態2、第1変形例、第2変形例、及び第3変形例の熱交換器(30)では、フィン(35,36)の各伝熱部(37)に形成された全ての風上側ルーバー(50)及び風下側ルーバー(60)が非対称ルーバーとなっていてもよい。図24は、実施形態2の熱交換器(30)のフィン(35)に本変形例を適用したものを示す。このフィン(35)の伝熱部(37)において、全ての風上側ルーバー(50)と全ての風下側ルーバー(60)は、それぞれの切り起こし端(53,63)の形状が上下非対称となっている。
 なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
 以上説明したように、本発明は、上下に並んだ扁平管とフィンとを有する熱交換器について有用である。
 10  空気調和機
 20  冷媒回路
 30  熱交換器
 33  扁平管
 34  流体通路(通路)
 35  フィン
 36  フィン
 37  伝熱部
 39  通風路
 41  中間板部
 45  切り欠き部
 50  風上側ルーバー(非対称ルーバー)
 53  切り起こし端
 54  主縁部
 55  上側縁部
 56  下側縁部
 60  風下側ルーバー
 60a  風下側ルーバー(非対称ルーバー)
 60b  風下側ルーバー(対称ルーバー)
 63  切り起こし端
 64  主縁部
 65  上側縁部
 66  下側縁部

Claims (5)

  1.  側面が対向するように上下に配列され、内部に流体の通路(34)が形成される複数の扁平管(33)と、隣り合う上記扁平管(33)の間を空気が流れる複数の通風路(39)に区画する複数のフィン(35,36)とを備え、
     上記フィン(35,36)は、隣り合う上記扁平管(33)の一方から他方に亘る板状に形成されて上記通風路(39)の側壁を構成する複数の伝熱部(37)を有する熱交換器であって、
     上記フィン(35,36)では、上記伝熱部(37)を切り起こすことによって形成された上下に延びる複数のルーバー(50,60)が、空気の通過方向に並んでおり、
     上記各ルーバー(50,60)の切り起こし端(53,63)は、主縁部(54,64)と、該主縁部(54,64)の上端から該ルーバー(50,60)の上端に亘る部分であって該主縁部(54,64)に対して傾斜した上側縁部(55,65)と、該主縁部(54,64)の下端から該ルーバー(50,60)の下端に亘る部分であって該主縁部(54,64)に対して傾斜した下側縁部(56,66)とで構成され、
     上記各伝熱部(37)に形成された複数の上記ルーバー(50,60)の少なくとも一部は、上記下側縁部(56,66)の上記主縁部(54,64)に対する傾きが、上記上側縁部(55,65)の上記主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかにな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、
     上記フィン(35,36)の各伝熱部(37)に形成された複数の上記ルーバー(50,60)は、
      風下側に配置された一部の上記ルーバーが、上記下側縁部(66)の上記主縁部(64)に対する傾きが上記上側縁部(65)の上記主縁部(64)に対する傾きと等しい対称ルーバー(60b)であり、
      上記対称ルーバー(60b)よりも風上側に配置された残りの上記ルーバーが、上記下側縁部(56,66)の上記主縁部(54,64)に対する傾きが上記上側縁部(55,65)の上記主縁部(54,64)に対する傾きよりも緩やかな非対称ルーバー(50,60a)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、
     上記フィン(36)は、上記扁平管(33)を差し込むための切り欠き部(45)が複数設けられた板状に形成され、上記扁平管(33)の伸長方向に互いに所定の間隔をおいて配置され、上記切り欠き部(45)の周縁で上記扁平管(33)を挟んでおり、
     上記フィン(36)では、上下に隣り合う切り欠き部(45)の間の部分が上記伝熱部(37)を構成していることを特徴とする熱交換器。
  4.  請求項1又は2において、
     上記フィン(35)は、隣り合う上記扁平管(33)の間に配置された上下に蛇行するコルゲートフィンであって、上記扁平管(33)の伸長方向に並んだ複数の上記伝熱部(37)と、隣り合う該伝熱部(37)の上端または下端に連続した部分であって該扁平管(33)に接合される複数の中間板部(41)とを有していることを特徴とする熱交換器。
  5.  請求項1に記載の熱交換器(30)が設けられた冷媒回路(20)を備え、
     上記冷媒回路(20)において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うことを特徴とする空気調和機。
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