WO2017154175A1

WO2017154175A1 - 熱交換器

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Publication number: WO2017154175A1
Application number: PCT/JP2016/057639
Authority: WO
Inventors: 繁佳松井; 寿守務吉村; 松本　崇; 洋次尾中
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-09-14
Also published as: JPWO2017154175A1; JP6545357B2

Abstract

　熱交換器は、それぞれの扁平面が平行となるように間隔を空けて並ぶ複数の扁平管と、複数の扁平管の隣り合う一方の扁平管と他方の扁平管との間に挟まれるコルゲートフィンと、を有し、コルゲートフィンは、コルゲート形状の一方の凸部で一方の扁平管の扁平面と接合した第１の接合部と、コルゲート形状の他方の凸部で他方の扁平管の扁平面と接合した第２の接合部と、第１の接合部と第２の接合部との間で空気と熱交換するフィン部と、を有し、フィン部は、第１の接合部と第２の接合部との間をつなぐフィン面部と、第１の接合部と第２の接合部との間で、扁平面に沿った方向に長手に開口されたスリットと、第１の接合部又は第２の接合部の近傍からスリットまでの間に連続してフィン面部に対して異なる傾斜を有する傾斜部と、を有し、複数の扁平管が延びる方向を垂直としたときに、傾斜部が、第１の接合部側又は第２の接合部側からスリットに向かって下り傾斜となっている。

Description

熱交換器

　本発明は、フィンの表面に付着した水滴を排出する熱交換器に関する。

　従来、熱交換器として、パッケージエアコン及びビル用マルチエアコン等の空気調和機に用いられるコルゲートフィン型の熱交換器が知られている。コルゲートフィン型の熱交換器は、間隔を空けて配置された複数の扁平管と、二つの扁平管の間に設けられた波形状のフィンとを備えており、扁平管の内部に流れる冷媒と、波形状のフィンの間隙を通過する空気との間で熱交換するものである。コルゲートフィン型の熱交換器は、蒸発器として作用する場合、フィンの表面に水滴が付着する場合がある。また、コルゲートフィン型の熱交換器は、除霜運転が行われる際、フィンの表面に付着した霜が融解して水が析出されることにより、フィンの表面に水滴が付着する場合がある。このように、水滴がフィンの表面に付着して滞留すると、空気が流れる際の通風抵抗となるため、熱交換器の伝熱性能が低下する。このため、フィンが水平方向に対し傾斜した熱交換器が提案されている。これにより、フィンに付着した水滴は、フィン上を流れていき、扁平管とフィンとの接合部に設けられた流体経路を通って、下方に排水される。

　特許文献１には、フィンが水平方向から傾斜しており、フィンの表面に複数の切り起こしが設けられた熱交換器が開示されている。切り起こしは、フィンの表面に平行する２本の切り込みが入れられ、切り込みを起点として、フィンの表面から台形状に立ち上げられた片である。切り起こしにおいて、フィンの表面から立ち上がる部分が立ち上がり辺である。そして、立ち上がり辺は、フィンの傾斜方向と平行に傾斜している。これにより、切り起こし上に付着した水滴は、フィン上に付着した水滴と同様に、扁平管とフィンとの接合部側に流れる。また、特許文献１は、扁平管とフィンとの接合部に複数の開口部が設けられており、接合部に導水された水を開口部を介して排水する技術が開示されている。これにより、接合部において、水に表面張力が発生して、接合部に水が保持され円滑な排水を妨げることを抑制しようとするものである。

特開２０１３－２５００１６号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された熱交換器は、接合部に複数の開口部が形成されているため、接合面積が減少し、熱交換器の伝熱性能が低下する。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、伝熱性能を維持しつつ排水性を向上させる熱交換器を提供するものである。

　本発明に係る熱交換器は、それぞれの扁平面が平行となるように間隔を空けて並ぶ複数の扁平管と、複数の扁平管の隣り合う一方の扁平管と他方の扁平管との間に挟まれるコルゲートフィンと、を有し、コルゲートフィンは、コルゲート形状の一方の凸部で一方の扁平管の扁平面と接合した第１の接合部と、コルゲート形状の他方の凸部で他方の扁平管の扁平面と接合した第２の接合部と、第１の接合部と第２の接合部との間で空気と熱交換するフィン部と、を有し、フィン部は、第１の接合部と第２の接合部との間をつなぐフィン面部と、第１の接合部と第２の接合部との間で、扁平面に沿った方向に長手に開口されたスリットと、第１の接合部又は第２の接合部の近傍からスリットまでの間に連続してフィン面部に対して異なる傾斜を有する傾斜部と、を有し、複数の扁平管が延びる方向を垂直としたときに、傾斜部が、第１の接合部側又は第２の接合部側からスリットに向かって下り傾斜となっている。

　本発明によれば、フィンの表面に付着した水滴は、スリットに導かれ、傾斜部に当たって、下方に導かれ、スリットから下方に落下する。このように、排水を行う上で、扁平管とフィンとが接合される第１の接合部及び第２の接合部に、開口部が不要である。このため、伝熱性能を維持しつつ排水性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器５を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器５を示す正面断面図である。本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０５を示す斜視図である。本発明の実施の形態３に係る熱交換器２０５を示す斜視図である。本発明の実施の形態４に係る熱交換器３０５を示す斜視図である。本発明の実施の形態５に係る熱交換器４０５を示す斜視図である。本発明の実施の形態６に係る熱交換器５０５を示す斜視図である。本発明の実施の形態７に係る熱交換器６０５を示す斜視図である。

実施の形態１．
　以下、本発明に係る熱交換器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。この図１に基づいて、空気調和機１について説明する。図１に示すように、空気調和機１は、冷媒回路２と、室外送風機８と、室内送風機９とを備えている。冷媒回路２は、圧縮機３、流路切替部４、熱交換器５、膨張部６及び室内熱交換器７が配管により接続され、冷媒が流れるものである。

　圧縮機３は、冷媒を圧縮するものである。流路切替部４は、冷媒回路２において冷媒の流れる方向を切り替えるものである。流路切替部４は、圧縮機３から吐出された冷媒が熱交換器５に流れるか室内熱交換器７に流れるかを切り替えるものであり、これにより、冷房運転、暖房運転又は除霜運転のいずれもが行われる。熱交換器５は、例えば室外に設けられ、室外空気と冷媒とを熱交換するものである。室外送風機８は、例えば室外に設けられ、熱交換器５に室外空気を送風するものである。

　膨張部６は、冷媒を膨張及び減圧するものであり、例えば開度が調整される電磁膨張弁である。室内熱交換器７は、例えば室内に設けられ、室内空気と冷媒とを熱交換するものである。室内送風機９は、例えば室内に設けられ、室内熱交換器７に室内空気を送風するものである。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器５を示す斜視図である。次に、熱交換器５について詳細に説明する。図２に示すように、熱交換器５は、複数の扁平管２０と、コルゲートフィン３０とを備えている。

　扁平管２０は、重力方向（矢印Ｚ方向）に延在しており、長手方向（矢印Ｚ方向）である重力方向に垂直の断面が楕円形状を有している。扁平管２０の内部には、冷媒が流れる冷媒流路２１が扁平管２０の長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数形成されており、冷媒は、冷媒流路２１において上下方向に流れる。そして、複数の扁平管２０は、扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）にそれぞれ間隔を空けて配置されている。即ち、複数の扁平管２０は、それぞれの扁平面２０ａが平行となるように間隔を空けて並ぶものである。

　コルゲートフィン３０は、隣り合う２つの扁平管２０の間に設けられ、短辺方向（矢印Ｘ方向）からみたときに波形状をなしており、第１の接合部３１と第２の接合部３２とフィン部３３とを有している。第１の接合部３１は、コルゲート形状の一方の凸部で一方の扁平管２０の扁平面２０ａと接合したものである。第２の接合部３２は、コルゲート形状の他方の凸部で他方の扁平管２０の扁平面２０ａと接合したものである。フィン部３３は、第１の接合部３１と第２の接合部３２との間で空気と熱交換するものである。コルゲートフィン３０は、第１の接合部３１及び第２の接合部３２で反対方向に折り返されることによって、波形状をなしている。

　ここで、第１の接合部３１及び第２の接合部３２は、長辺方向（矢印Ｙ方向）に平行に形成されている。即ち、フィン部３３は、長辺方向（矢印Ｙ方向）に平行に形成されている。そして、コルゲートフィン３０は、フィン部３３同士の間に空気が流れる（白抜き矢印）。冷媒が内部に流れる扁平管２０は、フィン部３３において空気と接触するコルゲートフィン３０と接合されることにより、冷媒と空気とが熱交換される。また、コルゲートフィン３０の表面は親水性を有することが望ましいが、コルゲートフィン３０の表面は撥水性を有してもよい。

　フィン部３３は、第１の接合部３１から第２の接合部３２にかけて短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し下方に向けて傾斜している。これにより、フィン部３３に付着した水滴は、第１の接合部３１側から第２接合部側に流れる。また、フィン部３３には、長辺方向（矢印Ｙ方向）に延びるように切り欠かれたスリット４０が形成されている。スリット４０は、フィン部３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部に形成されており、夫々第１の接合部３１側のスリット４０を上流側スリット４０ａと呼称し、第２の接合部３２側のスリット４０を下流側スリット４０ｂと呼称する。このように、スリット４０は、第１の接合部３１と第２の接合部３２との間で、扁平面２０ａに沿った方向に長手に開口されたものである。なお、スリット４０の数は、１個でもよいし、３個以上でもよい。スリット４０の数が１個の場合、スリット４０は、フィン部３３における第２の接合部３２側の端部に設けられることが好ましい。また、スリット４０の扁平管２０側の端部は、扁平管２０から２ｍｍ以下の位置にある。

　更に、フィン部３３には、スリット４０とは異なる方向に延びるように切り欠かれた副スリット５０が形成されている。本実施の形態１では、副スリット５０は、短辺方向（矢印Ｘ方向）に延びるように切り欠かれたものである。そして、副スリット５０は、上流側スリット４０ａと下流側スリット４０ｂとの間において、長辺方向（矢印Ｙ方向）に６個形成されている。なお、副スリット５０の数は、５個以下でもよいし、７個以上でもよい。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器５を示す正面断面図である。図３に示すように、フィン部３３は、フィン面部３３ａ、傾斜部４１及び副傾斜部５１を有している。フィン面部３３ａは、第１の接合部３１と第２の接合部３２との間をつなぐものである。傾斜部４１は、第１の接合部３１又は第２の接合部３２の近傍からスリット４０までの間に連続してフィン面部３３ａに対して異なる傾斜を有するものである。傾斜部４１は、例えばフィン部３３の一部が折り曲げられたものであり、スリット４０の一部を閉塞するものである。傾斜部４１は、フィン部３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部に形成されており、夫々第１の接合部３１側の傾斜部４１を上流側傾斜部４１ａと呼称し、第２の接合部３２側の傾斜部４１を下流側傾斜部４１ｂと呼称する。なお、傾斜部４１の数は、１個でもよいし、３個以上でもよい。傾斜部４１の数が１個の場合、傾斜部４１は、フィン部３３における第２の接合部３２側の端部に設けられることが好ましい。また、傾斜部４１は、長辺方向（矢印Ｙ方向）の両端部の高さが等しい。また、傾斜部４１の一方の端が扁平管２０から２ｍｍ以下に近接していることが望ましい。即ち、傾斜部４１は、第１の接合部３１又は第２の接合部３２から２ｍｍ以下の部分からスリット４０までの間に連続してフィン面部３３ａに対して異なる傾斜を有するものである。

　本実施の形態１では、傾斜部４１は、フィン部３３の一部が切り欠かれ、残った部分が折り曲げられた部分であり、スリット４０は、フィン部３３の一部が折り曲げられたことによって形成された開口である。本実施の形態１において、傾斜部４１は、フィン部３３の上方及び下方に突出しているが、下方のみに突出してもよい。また、複数の扁平管２０が延びる方向（矢印Ｙ方向）を垂直としたときに、傾斜部４１が、第１の接合部３１側又は第２の接合部３２側からスリット４０に向かって下り傾斜となっている。即ち、上流側傾斜部４１ａは、第１の接合部３１側がフィン部３３の上方に突出し、第２の接合部３２側がフィン部３３の下方に突出している。また、下流側傾斜部４１ｂは、第１の接合部３１側がフィン部３３の下方に突出し、第２の接合部３２側がフィン部３３の上方に突出している。

　副傾斜部５１は、フィン部３３の一部であり、フィン部３３の他部に対し傾斜したものである。副傾斜部５１は、短辺方向（矢印Ｘ方向）に延びるように設けられており、これにより、コルゲートフィン３０の伝熱性能を向上させている。副傾斜部５１は、例えばフィン部３３の一部が折り曲げられたものであり、副スリット５０の一部を閉塞するものである。副傾斜部５１は、上流側傾斜部４１ａと下流側傾斜部４１ｂとの間において、長辺方向（矢印Ｙ方向）に６個形成されている。なお、副傾斜部５１の数は、５個以下でもよいし、７個以上でもよい。

　なお、本実施の形態１では、熱交換器５は、室外の熱交換器５として用いられているが、室内熱交換器７に適用されてもよい。

　次に、空気調和機１の運転モードについて説明する。空気調和機１は、運転モードとして、冷房運転、暖房運転及び除霜運転を有している。冷房運転は、圧縮機３、流路切替部４、熱交換器５、膨張部６、室内熱交換器７の順に冷媒が流れ（図１の破線矢印）、室内熱交換器７において室内空気が冷媒と熱交換されて冷却されるものである。暖房運転は、圧縮機３、流路切替部４、室内熱交換器７、膨張部６、熱交換器５の順に冷媒が流れ（図１の実線矢印）、室内熱交換器７において室内空気が冷媒と熱交換されて加熱されるものである。除霜運転は、圧縮機３、流路切替部４、熱交換器５、膨張部６、室内熱交換器７の順に冷媒が流れ（図１の破線矢印）、熱交換器５に付着した霜を除去するものである。

　次に、空気調和機１の各運転モードの動作について説明する。先ず、冷房運転について説明する。冷房運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、熱交換器５に流入し、熱交換器５において、室外送風機８によって送風される室外空気と熱交換されて凝縮液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入し、膨張部６において膨張及び減圧されて気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内送風機９によって送風される室内空気と熱交換されて蒸発ガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、冷房が実施される。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　次に、暖房運転について説明する。暖房運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内送風機９によって送風される室内空気と熱交換されて凝縮液化する。このとき、室内空気が暖められ、暖房が実施される。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入し、膨張部６において膨張及び減圧されて気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒は、熱交換器５に流入し、熱交換器５において、室外送風機８によって送風される室外空気と熱交換されて蒸発ガス化する。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　次に、除霜運転について説明する。空気調和機１において、暖房運転が行われると、熱交換器５に霜が付着する場合がある。この霜を除去するため、除霜運転が行われる。除霜運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、熱交換器５に流入し、熱交換器５に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、熱交換器５において、室外空気と熱交換されて凝縮液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入する。このとき、膨張部６は全開にされており、冷媒は、液状態のまま室内熱交換器７に流入する。そして、液状態の冷媒は、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内空気と熱交換されて蒸発ガス化する。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　次に、本実施の形態１に係る熱交換器５に付着した水の流れについて説明する。熱交換器５が蒸発器として作用する場合、空気が熱交換器５に流れる際、扁平管２０及びコルゲートフィン３０の表面は、空気の温度より低くなる。このため、空気中の水蒸気が、扁平管２０及びコルゲートフィン３０の表面に結露する。また、扁平管２０及びコルゲートフィン３０の表面が０℃以下となる場合、扁平管２０及びコルゲートフィン３０の表面に着霜が生じる。特に、コルゲートフィン３０のフィン部３３において、扁平管２０に近い位置にある傾斜部４１は、熱伝達率が高いため、着霜する量が多い。コルゲートフィン３０の表面に霜が付着して空気が通過する通風路が塞がり、熱交換器５の性能が低下し、暖房運転の能力が低下すると、除霜運転が行われる。除霜運転では、高温の冷媒が熱交換器５に流れることにより、扁平管２０の外表面及びコルゲートフィン３０に付着した霜が融解して、ドレン水が析出される。これにより、除霜運転が終了して、暖房運転が再開される。このようにして、コルゲートフィン３０のフィン部３３に水滴が付着する。

　フィン部３３に付着した水滴は、第１の接合部３１から第２の接合部３２にかけて短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜したフィン部３３を伝って、第１の接合部３１側から第２の接合部３２側に流れる。第１の接合部３１の近傍に付着した水滴は、上流側スリット４０ａから下方のフィン部３３に落下する。また、上流側傾斜部４１ａに付着した水滴は、上流側傾斜部４１ａに沿って流れ、上流側スリット４０ａから下方のフィン部３３に落下する。更に、第１の接合部３１と第２の接合部３２との中央部分に付着した水滴は、下流側傾斜部４１ｂにトラップされ、下流側傾斜部４１ｂに沿って流れ、下流側スリット４０ｂから下方のフィン部３３に落下する。

　従って、水滴は、第２の接合部３２まで到達しないため、表面張力によってコルゲートフィン３０と扁平管２０との間に水滴が保持されることが抑制される。よって、残水によって通風抵抗が増加することによる伝熱性能の低下を抑制することができる。また、除霜時に融解したドレン水においても、同様に、コルゲートフィン３０と扁平管２０との間に保持されることが抑制される。このため、除霜運転時において、残水が凝固することによって生じる除霜時間の拡大及び通風抵抗が増加することによる伝熱性能の低下を抑制することができる。

　その際、下流側傾斜部４１ｂは、フィン部３３における短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央に向けて傾斜しているため、水滴は、下流側傾斜部４１ｂに沿って、フィン部３３の傾斜方向とは反対方向である第２の接合部３２側から第１の接合部３１側に流れ、下流側スリット４０ｂから下方のフィン部３３に落下する。従って、水滴は、第２の接合部３２側に落下せず、下方のフィン部３３の中央部分に落下する。また、下流側傾斜部４１ｂは、フィン部３３の上方に突出しているため、水滴は、下流側傾斜部４１ｂにトラップされ易い。また、下流側傾斜部４１ｂに付着した水滴は、下流側傾斜部４１ｂに沿って流れ、下流側スリット４０ｂから下方のフィン部３３に落下する。ここで、下流側スリット４０ｂの扁平管２０側の端部は、扁平管２０から２ｍｍ以下の位置にあり、フィン部３３の端部に設けられているため、下流側スリット４０ｂよりも第２の接合部３２側に付着する水滴の量は僅かである。即ち、フィン部３３に付着した水の大部分が、上流側スリット４０ａ又は下流側スリット４０ｂから下方のフィン部３３に落下する。

　なお、スリット４０及び傾斜部４１の数が１個の場合、スリット４０及び傾斜部４１は、フィン部３３における第２の接合部３２側の端部に設けられれば、第１の接合部３１側の扁平管２０とコルゲートフィン３０との熱伝導性能が向上しつつ、フィン部３３に付着した水滴の大部分をスリット４０から下方のフィン部３３に落下させることができる。

　本実施の形態１によれば、コルゲートフィン３０の表面に付着した水滴は、スリット４０に導かれ、傾斜部４１に当たって、下方に導かれ、スリット４０から下方に落下する。このように、排水を行う上で、扁平管２０とコルゲートフィン３０とが接合される第１の接合部３１及び第２の接合部３２に、開口部が不要である。このため、第１の接合部３１及び第２の接合部３２における接合面積を充分に確保することができる。従って、伝熱性能を維持しつつ排水性を向上させることができる。

　また、複数の扁平管２０が延びる方向（矢印Ｙ方向）を垂直としたときに、傾斜部４１が、第１の接合部３１側又は第２の接合部３２側からスリット４０に向かって下り傾斜となっている。これにより、水滴は、傾斜部４１に沿って、短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央部に向けて、スリット４０から下方のフィン部３３に落下する。従って、水滴は、扁平管２０側に落下せず、下方のフィン部３３の中央部分に落下する。よって、表面張力によってコルゲートフィン３０と扁平管２０との間に水滴が保持されることが抑制される。なお、傾斜部４１は、第１の接合部３１又は第２の接合部３２から２ｍｍ以下の部分からスリット４０までの間に連続してフィン面部３３ａに対して異なる傾斜を有するものである。

　更に、フィン部３３は、第１の接合部３１から第２の接合部３２にかけて扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し下方に傾斜しており、傾斜部４１は、フィン部３３における第２の接合部３２側に設けられている。よって、フィン部３３に付着した水滴は、第１の接合部３１側から第２の接合部３２側に流れ、第２の接合部３２側に設けられた傾斜部４１によって、スリット４０から下方のフィン部３３に落下する。

　更にまた、第１の接合部３１及び第２の接合部３２は、扁平管２０の長辺方向（矢印Ｙ方向）に平行に形成されており、傾斜部４１は、長辺方向（矢印Ｙ方向）の両端部の高さが等しい。このように、傾斜部４１の両端部の高さが等しくても、円滑に排水することができる。

　コルゲートフィン３０は、フィン部３３の一部であり、スリット４０とは異なる方向に延びるように形成された副スリット５０の一部を閉塞し、フィン部３３の他部に対し傾斜した副傾斜部５１を更に有する。従って、コルゲートフィン３０の伝熱性能が向上する。

実施の形態２．
　図４は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０５を示す斜視図である。本実施の形態２は、傾斜部１４１が長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数設けられている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

　図４に示すように、フィン部１３３には、長辺方向（矢印Ｙ方向）に延びるように切り欠かれたスリット１４０が、フィン部１３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側のスリット１４０を風上側スリット１４０ａと呼称し、空気の流れの下流側のスリット１４０を風下側スリット１４０ｃと呼称し、風上側スリット１４０ａと風下側スリット１４０ｃとの間のスリット１４０を中間スリット１４０ｂと呼称する。なお、スリット１４０は、２個形成されてもよいし、４個以上形成されてもよい。

　また、傾斜部１４１は、フィン部１３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側の傾斜部１４１を風上側傾斜部１４１ａと呼称し、空気の流れの下流側の傾斜部１４１を風下側傾斜部１４１ｃと呼称し、風上側傾斜部１４１ａと風下側傾斜部１４１ｃとの間の傾斜部１４１を中間傾斜部１４１ｂと呼称する。なお、傾斜部１４１は、２個設けられてもよいし、４個以上設けられてもよい。

　本実施の形態２によれば、傾斜部１４１は、扁平管２０の長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数設けられている。これにより、コルゲートフィン１３０の表面に付着した水滴は、風上側スリット１４０ａ、中間スリット１４０ｂ及び風下側スリット１４０ｃに導かれ、風上側傾斜部１４１ａ、中間傾斜部１４１ｂ及び風下側傾斜部１４１ｃに当たって、下方に導かれ、風上側スリット１４０ａ、中間スリット１４０ｂ及び風下側スリット１４０ｃから下方に落下する。従って、実施の形態１と同様に、表面張力によってコルゲートフィン１３０と扁平管２０との間に水滴が保持されることが抑制される。よって、残水によって通風抵抗が増加することによる伝熱性能の低下を抑制することができる。また、傾斜部１４１及びスリット１４０は、長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数設けられているため、スリット１４０同士の間隙によって、扁平管２０からコルゲートフィン１３０に熱が伝わり易い。このため、熱交換器１０５の伝熱性能が向上する。

実施の形態３．
　図５は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器２０５を示す斜視図である。本実施の形態３は、複数の傾斜部２４１の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる点で、実施の形態２と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１及び２と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。

　図５に示すように、フィン部２３３には、長辺方向（矢印Ｙ方向）に延びるように切り欠かれたスリット２４０が、フィン部２３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側のスリット２４０を風上側スリット２４０ａと呼称し、空気の流れの下流側のスリット２４０を風下側スリット２４０ｃと呼称し、風上側スリット２４０ａと風下側スリット２４０ｃとの間のスリット２４０を中間スリット２４０ｂと呼称する。そして、各スリット２４０の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さは、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。即ち、風上側スリット２４０ａの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが最も長く、中間スリット２４０ｂの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが次に長く、風下側スリット２４０ｃの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが最も短い。なお、スリット２４０は、２個形成されてもよいし、４個以上形成されてもよい。

　また、傾斜部２４１は、フィン部２３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側の傾斜部２４１を風上側傾斜部２４１ａと呼称し、空気の流れの下流側の傾斜部２４１を風下側傾斜部２４１ｃと呼称し、風上側傾斜部２４１ａと風下側傾斜部２４１ｃとの間の傾斜部２４１を中間傾斜部２４１ｂと呼称する。そして、各傾斜部２４１の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さは、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。即ち、風上側傾斜部２４１ａの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが最も長く、中間傾斜部２４１ｂの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが次に長く、風下側傾斜部２４１ｃの長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが最も短い。なお、傾斜部２４１は、２個設けられてもよいし、４個以上設けられてもよい。

　本実施の形態３によれば、複数の傾斜部２４１は、扁平管２０の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。概して、コルゲートフィン２３０において、風下側よりも風上側の方が、空気が当たる量が多い分、冷媒との熱交換量が大きい。このため、扁平管２０及びコルゲートフィン２３０の表面が０℃以下となる場合、風下側よりも風上側の方が、扁平管２０及びコルゲートフィン２３０の表面に生じる着霜量が多い。従って、除霜運転が行われると、風下側よりも風上側の方が、融解する水の量が多いため、ドレン水が多くなる。また、熱交換器２０５が蒸発器として作用する場合、空気が熱交換器２０５に流れる際、扁平管２０及びコルゲートフィン２３０の表面は、空気の温度より低くなる。このため、空気中の水蒸気が、扁平管２０及びコルゲートフィン２３０の表面に結露する。このとき、風下側よりも風上側の方が、冷媒との熱交換量が大きい分、凝縮水が生じる量が多い。

　本実施の形態３は、複数の傾斜部２４１の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが、風下側よりも風上側の方が長いため、風上側においてより多く付着した水滴を排水することができる。このように、長辺方向（矢印Ｙ方向）に設けられた複数の傾斜部２４１の長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが、長辺方向（矢印Ｙ方向）における水滴量の分布に対応しているため、排水性をより向上することができる。

実施の形態４．
　図６は、本発明の実施の形態４に係る熱交換器３０５を示す斜視図である。本実施の形態４は、複数の傾斜部３４１の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる点で、実施の形態２と相違する。本実施の形態４では、実施の形態１、２及び３と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１、２及び３との相違点を中心に説明する。

　図６に示すように、フィン部３３３には、長辺方向（矢印Ｙ方向）に延びるように切り欠かれたスリット３４０が、フィン部３３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側のスリット３４０を風上側スリット３４０ａと呼称し、空気の流れの下流側のスリット３４０を風下側スリット３４０ｃと呼称し、風上側スリット３４０ａと風下側スリット３４０ｃとの間のスリット３４０を中間スリット３４０ｂと呼称する。そして、各スリット３４０の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さは、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。即ち、風上側スリット３４０ａの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが最も長く、中間スリット３４０ｂの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが次に長く、風下側スリット３４０ｃの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが最も短い。なお、スリット３４０は、２個形成されてもよいし、４個以上形成されてもよい。

　また、傾斜部３４１は、フィン部３３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の両端部において、長辺方向（矢印Ｙ方向）にそれぞれ３個形成されている。ここで、空気の流れの上流側の傾斜部３４１を風上側傾斜部３４１ａと呼称し、空気の流れの下流側の傾斜部３４１を風下側傾斜部３４１ｃと呼称し、風上側傾斜部３４１ａと風下側傾斜部３４１ｃとの間の傾斜部３４１を中間傾斜部３４１ｂと呼称する。そして、各傾斜部３４１の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さは、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。即ち、風上側傾斜部３４１ａの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが最も長く、中間傾斜部３４１ｂの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが次に長く、風下側傾斜部３４１ｃの短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが最も短い。なお、傾斜部３４１は、２個設けられてもよいし、４個以上設けられてもよい。

　本実施の形態４によれば、複数の傾斜部３４１は、扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる。概して、コルゲートフィン３３０において、風下側よりも風上側の方が、空気が当たる量が多い分、冷媒との熱交換量が大きい。このため、扁平管２０及びコルゲートフィン３３０の表面が０℃以下となる場合、風下側よりも風上側の方が、扁平管２０及びコルゲートフィン３３０の表面に生じる着霜量が多い。従って、除霜運転が行われると、風下側よりも風上側の方が、融解する水の量が多いため、ドレン水が多くなる。また、熱交換器３０５が蒸発器として作用する場合、空気が熱交換器３０５に流れる際、扁平管２０及びコルゲートフィン３３０の表面は、空気の温度より低くなる。このため、空気中の水蒸気が、扁平管２０及びコルゲートフィン３３０の表面に結露する。このとき、風下側よりも風上側の方が、冷媒との熱交換量が大きい分、凝縮水が生じる量が多い。

　本実施の形態４は、複数の傾斜部３４１の扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが、風下側よりも風上側の方が長いため、風上側においてより多く付着した水滴を排水することができる。このように、長辺方向（矢印Ｙ方向）に設けられた複数の傾斜部３４１の短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが、長辺方向（矢印Ｙ方向）における水滴量の分布に対応しているため、排水性をより向上することができる。

　なお、長辺方向（矢印Ｙ方向）に設けられた複数の傾斜部３４１は、長辺方向（矢印Ｙ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなり、且つ、短辺方向（矢印Ｘ方向）の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなるようにしてもよい。この場合、フィン部３３３において、風下側よりも風上側の方に、より顕著に水滴が付着した場合でも、排水性を向上することができる。

実施の形態５．
　図７は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器４０５を示す斜視図である。本実施の形態５は、副スリット４５０が短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜している点で、実施の形態２と相違する。本実施の形態５では、実施の形態１、２、３及び４と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１、２、３及び４との相違点を中心に説明する。

　図７に示すように、副スリット４５０は、フィン部４３３において、第１の接合部３１側が風上側となり、第２の接合部３２側が風下側となるように、短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜している。また、副傾斜部４５１は、フィン部４３３において、第１の接合部３１側が風上側となり、第２の接合部３２側が風下側となるように、短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜している。そして、副傾斜部４５１の高さは、空気が流れる方向の上流側の方が下流側よりも高い。

　本実施の形態５によれば、副スリット４５０は、扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜しており、副傾斜部４５１の高さは、空気が流れる方向の上流側の方が下流側よりも高い。概して、コルゲートフィン４３０において、風下側よりも風上側の方が、空気が当たる量が多い分、冷媒との熱交換量が大きい。このため、扁平管２０及びコルゲートフィン４３０の表面が０℃以下となる場合、風下側よりも風上側の方が、扁平管２０及びコルゲートフィン４３０の表面に生じる着霜量が多い。従って、除霜運転が行われると、風下側よりも風上側の方が、融解する水の量が多いため、ドレン水が多くなる。また、熱交換器４０５が蒸発器として作用する場合、空気が熱交換器４０５に流れる際、扁平管２０及びコルゲートフィン４３０の表面は、空気の温度より低くなる。このため、空気中の水蒸気が、扁平管２０及びコルゲートフィン４３０の表面に結露する。このとき、風下側よりも風上側の方が、冷媒との熱交換量が大きい分、凝縮水が生じる量が多い。

　本実施の形態５は、副傾斜部４５１の高さが、空気が流れる方向の上流側の方が下流側よりも高いため、室外送風機８によって送風される空気によって、副傾斜部４５１に付着した水滴は、風上側から風下側に流れる。これにより、風上側に多く偏った水滴が風下側に導かれるため、水滴はフィン部４３３における長辺方向（矢印Ｙ方向）で分散される。このため、フィン部４３３における長辺方向（矢印Ｙ方向）の水滴の分布が均一化され、水を排出する排水性が向上する。

実施の形態６．
　図８は、本発明の実施の形態６に係る熱交換器５０５を示す斜視図である。本実施の形態６は、フィン部５３３が短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し平行であり、副傾斜部５５１が、フィン部５３３における短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央に向けて傾斜している点で、実施の形態１～５と相違する。本実施の形態６では、実施の形態１、２、３、４及び５と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１、２、３、４及び５との相違点を中心に説明する。

　図８に示すように、フィン部５３３は、短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し平行、即ち水平に設けられている。これにより、重力方向において、フィン部５３３の数が増加し、フィン部５３３を高密度で実装することができる。従って、伝熱面積が増加し、伝熱性能が増加する。また、副スリット５５０は、フィン部５３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央を対称として、２組、長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数形成されている。一方の組の副スリット５５０は、一端が第１の接合部３１側で且つ風上側となり、他端が第２の接合部３２側で且つ風下側となるように形成されている。他方の組の副スリット５５０は、一端が第２の接合部３２側で且つ風上側となり、他端が第１の接合部３１で且つ風下側となるように形成されている。

　副傾斜部５５１は、フィン部５３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央を対称として、２組、長辺方向（矢印Ｙ方向）に複数形成されている。一方の組の副傾斜部５５１は、一端が第１の接合部３１側で且つ風上側となり、他端が第２の接合部３２側で且つ風下側となるように形成されている。他方の組の副傾斜部５５１は、一端が第２の接合部３２側で且つ風上側となり、他端が第１の接合部３１で且つ風下側となるように形成されている。フィン部５３３が、短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し平行に設けられているため、フィン部５３３に付着した水滴は、第１の接合部３１側及び第２の接合部３２側に流れ難い。本実施の形態６は、副スリット５５０及び副傾斜部５５１がフィン部５３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央を対称として形成されているため、室外送風機８によって送風される空気によって、フィン部５３３の短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央から両端部にかけて水滴が導かれる上で、水滴が均一に副スリット５５０から落下する。このため、排水性が向上する。また、副傾斜部５１は、フィン部５３３における短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央に向けて傾斜している。

　本実施の形態６によれば、副スリット５５０は、扁平管２０の短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜しており、副傾斜部５５１は、フィン部５３３における短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央に向けて傾斜するものである。これにより、水滴は、副傾斜部５５１に沿って、短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央部に向けて、副スリット５５０から下方のフィン部５３３に落下する。従って、水滴は、扁平管２０側に落下せず、下方のフィン部３３の中央部分に落下する。よって、表面張力によってコルゲートフィン５３０と扁平管２０との間に水滴が保持されることが抑制される。

実施の形態７．
　図９は、本発明の実施の形態７に係る熱交換器６０５を示す斜視図である。本実施の形態７は、傾斜部が、互いに向き合う一対の対面傾斜部６４１である点で、実施の形態１～６と相違する。本実施の形態６では、実施の形態１、２、３、４、５及び６と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１、２、３、４、５及び６との相違点を中心に説明する。

　図９に示すように、フィン部６３３の全面に、１個のスリット６４０が形成されている。そして、一対の対面傾斜部６４１は、いずれも、フィン部６３３における短辺方向（矢印Ｘ方向）の中央に向けて傾斜している。一対の対面傾斜部６４１は、いずれも、フィン部６３３の折り曲げ部６３４を起点として折り曲げられたものである。なお、折り曲げ部６３４は、扁平管２０から２ｍｍ以下の位置にある。また、対面傾斜部６４１には、対面傾斜部６４１から上方に突出し、伝熱面積を増やして空気と冷媒との熱交換を促進する熱交換促進部６３５が設けられている。なお、熱交換促進部６３５は、凹凸に限らず、ルーバー又は切り起こし等としてもよい。

　更に、スリット６４０の４隅であって折り曲げ部６３４の両端部は、直角ではなく傾斜しており、折り曲げ部６３４の両端部から亀裂が発生することを抑制する補強折り曲げ部６３６が設けられている。これにより、コルゲートフィン６３０の強度が向上し、熱交換器６０５の組み立て性及び製造性が向上する。補強折り曲げ部６３６は、短辺方向（矢印Ｘ方向）に対し傾斜している。なお、補強折り曲げ部６３６は、円弧状としてもよい。

　本実施の形態７によれば、傾斜部は、１個のスリット６４０の一部を閉塞するように設けられ、互いに向き合う一対の対面傾斜部６４１である。従って、対面傾斜部６４１自体が、コルゲートフィン６３０において主に熱交換が行われる部分である。このため、伝熱性能をより維持しつつ排水性を向上させることができる。

　１　空気調和機、２　冷媒回路、３　圧縮機、４　流路切替部、５　熱交換器、６　膨張部、７　室内熱交換器、８　室外送風機、９　室内送風機、２０　扁平管、２０ａ　扁平面、２１　冷媒流路、３０　コルゲートフィン、３１　第１の接合部、３２　第２の接合部、３３　フィン部、３３ａ　フィン面部、４０　スリット、４０ａ　上流側スリット、４０ｂ　下流側スリット、４１　傾斜部、４１ａ　上流側傾斜部、４１ｂ　下流側傾斜部、５０　副スリット、５１　副傾斜部、１０５　熱交換器、１３０　コルゲートフィン、１３３　フィン部、１４０　スリット、１４０ａ　風上側スリット、１４０ｂ　中間スリット、１４０ｃ　風下側スリット、１４１　傾斜部、１４１ａ　風上側傾斜部、１４１ｂ　中間傾斜部、１４１ｃ　風下側傾斜部、２０５　熱交換器、２３０　コルゲートフィン、２３３　フィン部、２４０　スリット、２４０ａ　風上側スリット、２４０ｂ　中間スリット、２４０ｃ　風下側スリット、２４１　傾斜部、２４１ａ　風上側傾斜部、２４１ｂ　中間傾斜部、２４１ｃ　風下側傾斜部、３０５　熱交換器、３３０　コルゲートフィン、３３３　フィン部、３４０　スリット、３４０ａ　風上側スリット、３４０ｂ　中間スリット、３４０ｃ　風下側スリット、３４１　傾斜部、３４１ａ　風上側傾斜部、３４１ｂ　中間傾斜部、３４１ｃ　風下側傾斜部、４０５　熱交換器、４３０　コルゲートフィン、４３３　フィン部、４５０　副スリット、４５１　副傾斜部、５０５　熱交換器、５３０　コルゲートフィン、５３３　フィン部、５５０　副スリット、５５１　副傾斜部、６０５　熱交換器、６３０　コルゲートフィン、６３３　フィン部、６３４　折り曲げ部、６３５　熱交換促進部、６３６　補強折り曲げ部、６４０　スリット、６４１　対面傾斜部。

Claims

　それぞれの扁平面が平行となるように間隔を空けて並ぶ複数の扁平管と、
　前記複数の扁平管の隣り合う一方の扁平管と他方の扁平管との間に挟まれるコルゲートフィンと、を有し、
　前記コルゲートフィンは、
　コルゲート形状の一方の凸部で前記一方の扁平管の扁平面と接合した第１の接合部と、
　前記コルゲート形状の他方の凸部で前記他方の扁平管の扁平面と接合した第２の接合部と、
　前記第１の接合部と前記第２の接合部との間で空気と熱交換するフィン部と、を有し、
　前記フィン部は、
　前記第１の接合部と前記第２の接合部との間をつなぐフィン面部と、
　前記第１の接合部と前記第２の接合部との間で、前記扁平面に沿った方向に長手に開口されたスリットと、
　前記第１の接合部又は前記第２の接合部の近傍から前記スリットまでの間に連続して前記フィン面部に対して異なる傾斜を有する傾斜部と、を有し、
　前記複数の扁平管が延びる方向を垂直としたときに、前記傾斜部が、前記第１の接合部側又は前記第２の接合部側から前記スリットに向かって下り傾斜となっている
　熱交換器。
　前記傾斜部は、
　前記第１の接合部又は前記第２の接合部から２ｍｍ以下の部分から前記スリットまでの間に連続して前記フィン面部に対して異なる傾斜を有するものである
　請求項１記載の熱交換器。
　前記傾斜部は、
　１個の前記スリットの一部を閉塞するように設けられ、互いに向き合う一対の対面傾斜部である
　請求項１又は２記載の熱交換器。
　前記フィン部は、
　前記第１の接合部から前記第２の接合部にかけて前記扁平管の短辺方向に対し下方に傾斜しており、
　前記傾斜部は、
　前記フィン部における前記第２の接合部側に設けられている
　請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記第１の接合部及び前記第２の接合部は、
　前記扁平管の長辺方向に平行に形成されており、
　前記傾斜部は、
　前記扁平管の長辺方向の両端部の高さが等しい
　請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記傾斜部は、
　前記扁平管の長辺方向に複数設けられている
　請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器。
　複数の前記傾斜部は、
　前記扁平管の長辺方向の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる
　請求項６記載の熱交換器。
　複数の前記傾斜部は、
　前記扁平管の短辺方向の長さが、空気が流れる方向の上流側から下流側にかけて短くなる
　請求項６又は７記載の熱交換器。
　前記コルゲートフィンは、
　前記フィン部の一部であり、前記スリットとは異なる方向に延びるように形成された副スリットの一部を閉塞し、前記フィン部の他部に対し傾斜した副傾斜部を更に有する
　請求項１～８のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記副スリットは、
　前記扁平管の短辺方向に対し傾斜しており、
　前記副傾斜部の高さは、
　空気が流れる方向の上流側の方が下流側よりも高い
　請求項９記載の熱交換器。
　前記副スリットは、
　前記扁平管の短辺方向に対し傾斜しており、
　前記副傾斜部は、
　前記フィン部における前記扁平管の短辺方向の中央に向けて傾斜するものである
　請求項９又は１０記載の熱交換器。
　前記コルゲートフィンの表面は親水性を有する
　請求項１～１１のいずれか１項に記載の熱交換器。