WO2022113297A1 - 熱交換器および冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2022113297A1
WO2022113297A1 PCT/JP2020/044332 JP2020044332W WO2022113297A1 WO 2022113297 A1 WO2022113297 A1 WO 2022113297A1 JP 2020044332 W JP2020044332 W JP 2020044332W WO 2022113297 A1 WO2022113297 A1 WO 2022113297A1
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mountain portion
heat exchanger
fin
mountain
hole
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PCT/JP2020/044332
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English (en)
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悟 梁池
剛志 前田
暁 八柳
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三菱電機株式会社
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    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
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    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Definitions

  • This disclosure relates to heat exchangers and refrigeration cycle devices.
  • the fin includes a sheet portion (flat surface portion) and a mountain portion and a valley portion.
  • the seat portion is formed concentrically around the outer periphery of the fin collar in order to guide the air flowing around the heat transfer tube and reduce the wake area.
  • the front and rear of the seat are open.
  • the peaks and valleys are continuously provided between the fin collars to vary the flow of air.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the heat transfer efficiency, improve the strength of fins, and suppress the decrease in frost resistance. Is to provide a heat exchanger and a refrigeration cycle device capable of
  • the heat exchangers of the present disclosure include fins configured to extend in the lateral direction along the air flow direction and in the longitudinal direction intersecting the air flow direction, and a heat transfer tube penetrating the fins. There is.
  • the fins are provided with through holes.
  • the heat transfer tube is inserted into the through hole.
  • the fin includes a flat surface portion and a first mountain portion, a second mountain portion, and a third mountain portion configured to protrude from the flat surface portion.
  • the first mountain portion is configured to be curved along the longitudinal direction.
  • the second mountain portion is arranged between the first mountain portion and the through hole, and is configured to surround the through hole.
  • the third mountain portion is configured to extend linearly in the longitudinal direction and is arranged on the leeward side of the first mountain portion and the second mountain portion in the air flow direction.
  • the heat exchanger of the present disclosure since the first mountain portion and the second mountain portion are configured to protrude from the flat surface portion, the influence of the dead water area can be suppressed. Therefore, the heat transfer coefficient of the fins can be improved. Further, the strength of the fin can be improved by the first mountain portion, the second mountain portion and the third mountain portion. Further, since the third mountain portion is arranged on the leeward side of the first mountain portion and the second mountain portion in the air flow direction, it is possible to suppress the generation of frost on the fins on the windward side. Therefore, it is possible to suppress a decrease in frost bearing capacity.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II of region A in FIG. It is an end view along the line III-III of FIG. It is an end view along the IV-IV line of FIG. It is a refrigerant circuit diagram which shows the refrigerating cycle apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows schematic the structure of the part corresponding to FIG. 2 of the heat exchanger which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is an end view along the line VII-VII of FIG. It is an end view along the line VIII-VIII of FIG. It is sectional drawing which shows schematic the structure of the part corresponding to FIG.
  • FIG. 9 is an end view taken along line XX of FIG. 9. It is an end view along the XI-XI line of FIG. It is sectional drawing which shows schematic the structure of the part corresponding to FIG. 2 of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is an end view along the XIII-XIII line of FIG. It is an end view along the XIV-XIV line of FIG.
  • Embodiment 1 The configuration of the heat exchanger HE according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the heat exchanger HE includes fins F and a heat transfer tube P.
  • the fin F is configured to extend in the lateral direction D1 along the air flow direction D0 and the longitudinal direction D2 intersecting the air flow direction D0.
  • the fin F is configured to have a substantially rectangular shape.
  • the heat transfer tube P penetrates the fin F.
  • the heat transfer tube P is a circular tube.
  • the fin F is provided with a through hole TH.
  • the through hole TH is formed in a circular shape.
  • the heat transfer tube P is inserted into the through hole TH.
  • the heat exchanger HE includes a plurality of fins F and a plurality of heat transfer tubes P.
  • the plurality of fins F are stacked at intervals from each other.
  • the heat transfer tube P penetrates the plurality of fins F in the direction D3 in which the plurality of fins F are stacked.
  • Each of the plurality of fins F is provided with a plurality of through holes TH.
  • the plurality of through holes TH are arranged in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the plurality of through holes TH are arranged so as to be spaced apart from each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the lateral direction D1 of the fin F is orthogonal to the longitudinal direction D2.
  • the lateral direction D1 of the fin F may be the horizontal direction.
  • the longitudinal direction D2 of the fin F may be the vertical direction (vertical direction).
  • the direction D3 in which the fins F are stacked is orthogonal to the lateral direction D1 and the longitudinal direction D2 of the fins F.
  • the heat transfer tube P has a plurality of heat transfer portions P1 and a plurality of connection portions P2. Each of the plurality of heat transfer portions P1 penetrates the plurality of fins F. Each of the plurality of heat transfer portions P1 is inserted into the plurality of through holes TH in the direction D3 in which the plurality of fins F are stacked. The plurality of heat transfer portions P1 are formed in a linear shape. Each of the plurality of heat transfer portions P1 extends in the direction D3 in which the plurality of fins F are stacked.
  • the plurality of connection portions P2 are portions that connect the plurality of heat transfer portions P1 to each other on the outside of the plurality of fins F.
  • Each of the plurality of connecting portions P2 is configured in a U shape.
  • Each of the plurality of connecting portions P2 connects a plurality of heat transfer tubes P adjacent to each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • Each of the plurality of connecting portions P2 is connected to the end portions of the plurality of heat transfer portions P1 in the direction D3 in which the plurality of fins F are stacked.
  • the plurality of heat transfer portions P1 are arranged in a plurality of stages in the longitudinal direction D2 of the fin F. In the present embodiment, the plurality of heat transfer portions P1 are arranged in four stages along the longitudinal direction D2 of the fins F.
  • the plurality of heat transfer units P1 are connected by the plurality of connection units P2 as follows.
  • the heat transfer portion P1 of the first stage is connected to the heat transfer portion P1 of the second stage at the back side of the direction D3 in which a plurality of fins F are stacked by the connection portion P2.
  • the second-stage heat transfer unit P1 is connected to the third-stage heat transfer unit P1 by a connecting portion P2 on the front side in the direction D3 in which a plurality of fins F are stacked.
  • the heat transfer unit P1 of the third stage is connected to the heat transfer unit P1 of the fourth stage at the back side of the direction D3 in which a plurality of fins F are stacked by the connection portion P2.
  • the heat transfer tube P is configured to meander in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fin F includes a flat surface portion SP, a first mountain portion MP1, a second mountain portion MP2, a third mountain portion MP3, and a fin color FC.
  • the flat surface portion SP is configured to be flat.
  • the flat surface portion SP is configured in a flat plate shape.
  • the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3 are configured to protrude from the flat surface portion SP.
  • the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3 project from the flat surface portion SP in the same direction.
  • the fin F includes a plurality of first mountain portions MP1 and a plurality of second mountain portions MP2.
  • the first mountain portion MP1 is configured to be curved along the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 is curved so as to protrude in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 has a portion extending along the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 has a portion extending along the lateral direction D1 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 is arranged so as to be offset from the center of the through hole TH in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 is configured in an arc shape.
  • the widths of the first mountain portions MP1 are equal.
  • the plurality of first mountain portions MP1 are lined up in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • four first mountain portions MP1 are arranged between the two through holes TH in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • two first mountain portions MP1 are arranged on the upper side and two on the lower side of one through hole TH.
  • the two first mountain portions MP1 arranged above the one through hole TH in the longitudinal direction D2 of the fin F are arranged so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the two first mountain portions MP1 arranged below the one through hole TH in the longitudinal direction D2 of the fin F are arranged so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the two first mountain portions MP1 arranged so as to be adjacent to each other are configured to be curved to the same side along the longitudinal direction D2. Further, the two first mountain portions MP1 arranged so as to sandwich one through hole TH in the longitudinal direction D2 of the fin F are configured to be curved to the opposite side along the longitudinal direction D2.
  • the two first ridges MP1 located near the upper through hole TH between the two through holes TH are curved so as to protrude downward.
  • the two first mountain portions MP1 arranged near the lower through hole TH between the two through holes TH are curved so as to protrude upward.
  • the outer first ridge MP1 is among the two first ridge MP1s that are curved so as to protrude upward. It is arranged at a distance from the outer first mountain portion MP1.
  • Each of the plurality of first mountain portions MP1 is configured to have the same shape except for the direction of bending along the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the radius of curvature of each of the plurality of first mountain portions MP1 is equal to each other.
  • the centers of curvature of each of the plurality of first mountain portions MP1 are linearly aligned with each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the widths of the plurality of first mountain portions MP1 are equal to each other.
  • the length of each of the plurality of first mountain portions MP1 is equal to each other.
  • Each of the plurality of first mountain portions MP1 is longer than each of the plurality of second mountain portions MP2 in the lateral direction D1 of the fin F.
  • each of the plurality of first mountain portions MP1 is arranged between each of the plurality of second mountain portions MP2.
  • the center of curvature of each of the plurality of first mountain portions MP1 is linearly aligned with the center of each of the plurality of second mountain portions MP2 in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the inner first ridge MP1 is adjacent to the second ridge MP2.
  • the inner first ridge MP1 is adjacent to the second ridge MP2.
  • the second mountain portion MP2 is arranged between the first mountain portion MP1 and the through hole TH.
  • the second mountain portion MP2 is configured to surround the through hole TH.
  • the second mountain part MP2 is configured in an annular shape. The height of the second mountain portion MP2 protruding from the flat surface portion SP is higher than that of the first mountain portion MP1.
  • Each of the plurality of second mountain MP2s is configured to have the same shape.
  • the centers of each of the plurality of second mountain portions MP2 are linearly arranged in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the widths of the plurality of second mountain MP2s are equal to each other.
  • the diameters of the plurality of second mountain MP2s are equal to each other.
  • the third mountain part MP3 is configured to extend linearly in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the third mountain portion MP3 continuously extends from one end to the other end of the fin F in the longitudinal direction D2.
  • the third mountain portion MP3 is arranged on the leeward side of the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the air flow direction D0.
  • the third mountain portion MP3 is arranged at a distance from the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the third mountain portion MP3 is arranged at the leeward end of the fin F in the lateral direction D1.
  • no other mountain portion is arranged on the windward side of the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the air flow direction D0.
  • the height position on the leeward side of the fin F is lower than the height position on the leeward side of the fin F.
  • the height of the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3 protruding from the flat surface portion SP is lower than that of the fin collar FC.
  • the fin color FC is configured in a cylindrical shape.
  • the heat transfer tube P is inserted into the fin collar FC.
  • the outer peripheral surface of the heat transfer tube P is fitted to the inner peripheral surface of the fin collar FC.
  • the fin collar FC is configured to protrude from the flat surface portion SP.
  • the fin color FC protrudes from the flat surface portion SP in the same direction as the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3.
  • Fin color FC includes a peripheral wall and a flange.
  • the peripheral wall is configured to protrude from the flat surface portion SP.
  • the flange is configured to project outward from the peripheral wall.
  • the flange is provided at the tip opposite to the flat surface portion SP of the peripheral wall.
  • the fin F includes a plurality of fin color FCs.
  • the refrigeration cycle device 100 is, for example, an air conditioner and a refrigerator.
  • an air conditioner will be described as an example of the refrigeration cycle device 100.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a refrigerant circuit RC, a refrigerant, a control device CD, and blower devices 6 and 7.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a refrigerant circulation device RCD.
  • the refrigerant circulation device RCD is configured to circulate a refrigerant for heat exchange with air in the heat exchanger HE.
  • the refrigeration cycle device 100 in which the compressor 1 is incorporated as the refrigerant circulation device RCD will be described.
  • the refrigerant circulation device RCD may be a refrigerant pump.
  • the refrigerant circuit RC includes a compressor 1, a four-way valve 2, an outdoor heat exchanger 3, a pressure reducing valve 4, and an indoor heat exchanger 5.
  • the above heat exchanger HE may be applied to at least one of the outdoor heat exchanger 3 and the indoor heat exchanger 5.
  • the compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the pressure reducing valve 4, and the indoor heat exchanger 5 are connected by pipes.
  • the refrigerant circuit RC is configured to circulate the refrigerant.
  • the refrigerant circuit RC is configured to perform a refrigerating cycle in which the refrigerant circulates while undergoing a phase change.
  • the compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the pressure reducing valve 4, the control device CD, and the blower device 6 are housed in the outdoor unit 101.
  • the indoor heat exchanger 5 and the blower device 7 are housed in the indoor unit 102.
  • the refrigerant circulates in the order of the compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger (condenser) 3, the pressure reducing valve 4, the indoor heat exchanger (evaporator) 5, and the four-way valve 2 during the cooling operation. It is configured as follows. Further, in the refrigerant circuit RC, during the heating operation, the refrigerant is charged in the order of the compressor 1, the four-way valve 2, the indoor heat exchanger (condenser) 5, the pressure reducing valve 4, the outdoor heat exchanger (evaporator) 3, and the four-way valve 2. It is configured to circulate.
  • the refrigerant flows through the refrigerant circuit RC in the order of the compressor 1, the condenser, the pressure reducing valve 4, and the evaporator.
  • the control device CD is configured to control each device of the refrigeration cycle device 100 by performing calculations, instructions, and the like.
  • the control device CD is electrically connected to a compressor 1, a four-way valve 2, a pressure reducing valve 4, a blower device 6, 7, and the like, and is configured to control the operation thereof.
  • the compressor 1 is configured to compress the refrigerant for heat exchange with air in the heat exchanger HE.
  • the compressor 1 is configured to compress and discharge the sucked refrigerant.
  • the compressor 1 may be configured to have a variable capacity.
  • the compressor 1 may be configured to change its capacity by adjusting the rotation speed of the compressor 1 based on an instruction from the control device CD.
  • the four-way valve 2 is configured to switch the flow of the refrigerant so that the refrigerant compressed by the compressor 1 flows to the outdoor heat exchanger 3 or the indoor heat exchanger 5.
  • the four-way valve 2 is configured to allow the refrigerant discharged from the compressor 1 to flow to the outdoor heat exchanger (condenser) 3 during the cooling operation. Further, the four-way valve 2 is configured to allow the refrigerant discharged from the compressor 1 to flow to the indoor heat exchanger (evaporator) 5 during the heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 3 is configured to exchange heat between the refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger 3 and the air flowing outside the outdoor heat exchanger 3.
  • the outdoor heat exchanger 3 is configured to function as a condenser that condenses the refrigerant during the cooling operation and as an evaporator that evaporates the refrigerant during the heating operation.
  • the pressure reducing valve 4 is configured to reduce the pressure by expanding the refrigerant condensed by the condenser.
  • the pressure reducing valve 4 is configured to reduce the pressure of the refrigerant condensed by the outdoor heat exchanger (condenser) 3 during the cooling operation and to reduce the pressure of the refrigerant condensed by the indoor heat exchanger (evaporator) 5 during the heating operation.
  • the pressure reducing valve 4 is, for example, a solenoid valve.
  • the indoor heat exchanger 5 is configured to exchange heat between the refrigerant flowing inside the indoor heat exchanger 5 and the air flowing outside the indoor heat exchanger 5.
  • the indoor heat exchanger 5 is configured to function as an evaporator that evaporates the refrigerant during the cooling operation and as a condenser that condenses the refrigerant during the heating operation.
  • the blower device 6 is configured to blow outdoor air to the outdoor heat exchanger 3. That is, the blower 6 is configured to supply air to the outdoor heat exchanger 3.
  • the blower device 6 heat exchanges between the refrigerant and air by adjusting the amount of air flowing around the outdoor heat exchanger 3 by adjusting the rotation speed of the blower device 6 based on the instruction from the control device CD. It may be configured to adjust the amount.
  • the blower device 7 is configured to blow indoor air to the indoor heat exchanger 5. That is, the blower 7 is configured to supply air to the indoor heat exchanger 5.
  • the blower device 7 heat exchanges between the refrigerant and air by adjusting the amount of air flowing around the indoor heat exchanger 5 by adjusting the rotation speed of the blower device 7 based on the instruction from the control device CD. It may be configured to adjust the amount.
  • the solid line arrow in FIG. 5 indicates the flow of the refrigerant during the cooling operation, and the broken line arrow in FIG. 5 indicates the flow of the refrigerant during the heating operation.
  • the refrigeration cycle device 100 can selectively perform cooling operation and heating operation.
  • the refrigerant circulates in the refrigerant circuit RC in the order of the compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the pressure reducing valve 4, the indoor heat exchanger 5, and the four-way valve 2.
  • the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser. Heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 3 and the air blown by the blower device 6.
  • the indoor heat exchanger 5 functions as an evaporator. Heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 5 and the air blown by the blower device 7.
  • the refrigerant circulates in the refrigerant circuit RC in the order of the compressor 1, the four-way valve 2, the indoor heat exchanger 5, the pressure reducing valve 4, the outdoor heat exchanger 3, and the four-way valve 2.
  • the indoor heat exchanger 5 functions as a condenser. Heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 5 and the air blown by the blower device 7.
  • the outdoor heat exchanger 3 functions as an evaporator. Heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 3 and the air blown by the blower device 6.
  • the action and effect of the first embodiment will be described.
  • the heat exchanger HE since the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 are configured to protrude from the flat surface portion SP, the influence of the dead water area can be suppressed. .. Therefore, the heat transfer coefficient of the fin F can be improved. Further, the strength of the fin F can be improved by the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3. Further, since the third mountain part MP3 is arranged on the leeward side of the first mountain part MP1 and the second mountain part MP2 in the air flow direction, it is possible to suppress the generation of frost on the fin F on the windward side. Can be done. Therefore, it is possible to suppress a decrease in frost bearing capacity.
  • the second mountain portion MP2 is arranged between the first mountain portion MP1 and the through hole TH, and is configured to surround the through hole TH. Therefore, the strength of the fin F can be improved so as to surround the through hole TH by the second mountain portion MP2.
  • Embodiment 2 Unless otherwise specified, the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the second embodiment have the same configuration, operation, and operation effect as the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the first embodiment. There is.
  • Fin F contains the 4th Yamabe MP4.
  • the fourth mountain portion MP4 is configured to protrude from the flat surface portion SP.
  • the fourth mountain portion MP4 is configured to protrude from the flat portion SP in the same direction as the first mountain portion MP1, the second mountain portion MP2, and the third mountain portion MP3.
  • the fourth mountain portion MP4 is configured to extend linearly in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 continuously extends from one end to the other end of the fin F in the longitudinal direction D2.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged on the windward side of the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the air flow direction D0.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged at a distance from the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged at the leeward end of the fin F in the lateral direction D1.
  • the height of the 4th mountain part MP4 protruding from the flat surface part SP is lower than that of the 3rd mountain part MP3.
  • the fourth mountain portion MP4 extends in parallel with the third mountain portion MP3.
  • the third mountain portion MP3 and the fourth mountain portion MP4 are arranged so as to sandwich the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2.
  • the height of the 4th mountain part MP4 protruding from the flat surface part SP is lower than that of the 2nd mountain part MP2.
  • the height of the second mountain portion MP2 protruding from the flat surface portion SP is lower than that of the third mountain portion MP3.
  • the fourth mountain portion MP4 is configured to extend linearly in the longitudinal direction D2 of the fin F. Therefore, the strength of the fin F can be improved in the longitudinal direction D2 of the fin F by the fourth mountain portion MP4.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged on the windward side of the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the air flow direction D0. Further, the height of the fourth mountain portion MP4 protruding from the flat surface portion SP is lower than that of the third mountain portion MP3. Therefore, it is possible to suppress the generation of frost on the fin F on the leeward side.
  • the height of the fourth mountain portion MP4 protruding from the flat surface portion SP is lower than that of the second mountain portion MP2, and the second mountain portion MP2 is the third mountain portion.
  • the height protruding from the flat surface portion SP is lower than that of MP3. Therefore, it is possible to suppress the generation of frost on the fin F on the leeward side.
  • Embodiment 3 Unless otherwise specified, the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the third embodiment have the same configuration, operation, and operation effect as the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the second embodiment. There is.
  • the fourth mountain portion MP4 is configured to extend linearly in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged at intervals in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is separated in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged intermittently and between the first mountain portions MP1 facing each other in the longitudinal direction D2 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged so as to be offset from the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged so as not to overlap the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the fourth mountain portion MP4 is arranged so as to be offset from the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 in the lateral direction D1 of the fin F. Therefore, the strength of the fin F can be improved by arranging the fourth mountain portion MP4 in a place where stress is likely to be concentrated, which is a place where the first mountain portion MP1 and the second mountain portion MP2 are not formed. can.
  • the 1st mountain part MP1 is not affected by the dead water area in the wake of the 4th mountain part MP4. Therefore, the heat transfer coefficient of the fin F can be improved.
  • Embodiment 4 Unless otherwise specified, the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the fourth embodiment have the same configuration, operation, and operation effect as the heat exchanger HE and the refrigeration cycle apparatus 100 according to the second embodiment. There is.
  • the first mountain part MP1 is longer on the leeward side than on the windward side with respect to the center of the through hole TH in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 has a larger area on the leeward side than on the windward side with respect to the center of the through hole TH in the lateral direction D1 of the fin F.
  • the first mountain portion MP1 has a longer leeward side than the windward side with respect to the center of the through hole TH in the lateral direction D1 of the fin F. Therefore, it is possible to suppress the generation of frost on the windward side of the first mountain portion MP1.
  • 1 Compressor 2 Four-way valve, 3 Outdoor heat exchanger, 4 Pressure reducing valve, 5 Indoor heat exchanger, 100 Refrigeration cycle device, D0 Flow direction, D1 Short direction, D2 Longitudinal direction, F fin, HE heat exchanger, MP1 1st mountain part, MP2 2nd mountain part, MP3 3rd mountain part, MP4 4th mountain part, P heat transfer tube, SP flat part, TH through hole.

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Abstract

熱交換器（ＨＥ）は、空気の流れ方向（Ｄ０）に沿う短手方向（Ｄ１）と空気の流れ方向（Ｄ０）に交差する長手方向（Ｄ２）とに延在するように構成されたフィン（Ｆ）と、フィン（Ｆ）を貫通する伝熱管（Ｐ）とを備えている。フィン（Ｆ）には貫通孔（ＴＨ）が設けられている。フィン（Ｆ）は、平面部（ＳＰ）と、平面部（ＳＰ）から突出するように構成された第１山部（ＭＰ１）、第２山部（ＭＰ２）および第３山部（ＭＰ３）とを含んでいる。第１山部（ＭＰ１）は、長手方向（Ｄ２）に沿って湾曲するように構成されている。第２山部（ＭＰ２）は、第１山部（ＭＰ１）と貫通孔（ＴＨ）との間に配置されておりかつ貫通孔（ＴＨ）を取り囲むように構成されている。第３山部（ＭＰ３）は、長手方向（Ｄ２）に直線状に延びるように構成されかつ空気の流れ方向において第１山部（ＭＰ１）および第２山部（ＭＰ２）よりも風下側に配置されている。

Description

熱交換器および冷凍サイクル装置
　本開示は、熱交換器および冷凍サイクル装置に関するものである。
　従来、フィンとフィンを貫通する伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器がある。たとえば、特開２００５－７７０８３号公報（特許文献１）に記載された熱交換器では、フィンは、シート部（平面部）ならびに山部および谷部を備えている。シート部は、伝熱管の周りに流動する空気をガイドし、後流域を減少させるためにフィンカラーの外周辺に同心円状に形成されている。シート部は、前方および後方が開放されている。山部および谷部は、フィンカラーの間に空気の流動に変動を与えるために連続して設けられている。
特開２００５－７７０８３号公報
　上記の公報に記載された熱交換器では、空気の流動方向に沿って山部および谷部が連続して設けられているため、山部を起点に境界層が形成される。このため、谷部は死水域となる。その結果、谷部における局所熱伝達率が低下するため、フィン全体として熱伝達率が低下する。また、山谷が設けられていない平面部に応力が集中するため、フィンの強度が不足する。また、熱交換器が蒸発器として機能する場合、ファンなどによって送風された風の風上側において熱交換器に霜が発生し易い。
　本開示は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱伝達効率を向上させることができ、かつフィンの強度を向上させることができるとともに、着霜耐力の低下を抑制することができる熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することである。
　本開示の熱交換器は、空気の流れ方向に沿う短手方向と空気の流れ方向に交差する長手方向とに延在するように構成されたフィンと、フィンを貫通する伝熱管とを備えている。フィンには貫通孔が設けられている。伝熱管は、貫通孔に挿入されている。フィンは、平面部と、平面部から突出するように構成された第１山部、第２山部および第３山部とを含んでいる。第１山部は、長手方向に沿って湾曲するように構成されている。第２山部は、第１山部と貫通孔との間に配置されておりかつ貫通孔を取り囲むように構成されている。第３山部は、長手方向に直線状に延びるように構成されかつ空気の流れ方向において第１山部および第２山部よりも風下側に配置されている。
　本開示の熱交換器によれば、第１山部および第２山部は平面部から突出するように構成されているため、死水域の影響を抑制することができる。このため、フィンの熱伝達率を向上させることができる。また、第１山部、第２山部および第３山部によりフィンの強度を向上させることができる。また、第３山部は空気の流れ方向において第１山部および第２山部よりも風下側に配置されているため、風上側においてフィンに霜が発生することを抑制することができる。したがって、着霜耐力の低下を抑制することができる。
実施の形態１に係る熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。 図１の領域ＡのＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う端面図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う端面図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。 実施の形態２に係る熱交換器の図２に対応する部分の構成を概略的に示す断面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う端面図である。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う端面図である。 実施の形態３に係る熱交換器の図２に対応する部分の構成を概略的に示す断面図である。 図９のＸ－Ｘ線に沿う端面図である。 図９のＸＩ－ＸＩ線に沿う端面図である。 実施の形態４に係る熱交換器の図２に対応する部分の構成を概略的に示す断面図である。 図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う端面図である。 図１２のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う端面図である。
　以下、実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下において、同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１～図４を参照して、実施の形態１に係る熱交換器ＨＥの構成について説明する。
　図１および図２を参照して、熱交換器ＨＥは、フィンＦと、伝熱管Ｐとを備えている。フィンＦは、空気の流れ方向Ｄ０に沿う短手方向Ｄ１と空気の流れ方向Ｄ０に交差する長手方向Ｄ２とに延在するように構成されている。フィンＦは、略長方形状に構成されている。伝熱管ＰはフィンＦを貫通する。伝熱管Ｐは、円管である。フィンＦには貫通孔ＴＨが設けられている。貫通孔ＴＨは、円形に構成されている。伝熱管Ｐは、貫通孔ＴＨに挿入されている。
　本実施の形態では、熱交換器ＨＥは、複数のフィンＦと、複数の伝熱管Ｐとを備えている。複数のフィンＦは、互いに間隔をあけて積み重ねられている。伝熱管Ｐは、複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３に複数のフィンＦを貫通する。複数のフィンＦの各々には、複数の貫通孔ＴＨが設けられている。複数の貫通孔ＴＨは、フィンＦの長手方向Ｄ２に並んでいる。複数の貫通孔ＴＨは、フィンＦの長手方向Ｄ２互いに間隔をあけて配置されている。
　フィンＦの短手方向Ｄ１は、長手方向Ｄ２に直交している。フィンＦの短手方向Ｄ１は水平方向であってもよい。フィンＦの長手方向Ｄ２は上下方向（鉛直方向）であってもよい。フィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３は、フィンＦの短手方向Ｄ１および長手方向Ｄ２に直交している。
　伝熱管Ｐは、複数の伝熱部Ｐ１と、複数の接続部Ｐ２とを有している。複数の伝熱部Ｐ１の各々は、複数のフィンＦを貫通している。複数の伝熱部Ｐ１の各々は、複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３に複数の貫通孔ＴＨに挿入されている。複数の伝熱部Ｐ１は、直線状に構成されている。複数の伝熱部Ｐ１の各々は、複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３に延在している。
　複数の接続部Ｐ２は、複数のフィンＦの外側で複数の伝熱部Ｐ１同士を接続する部分である。複数の接続部Ｐ２の各々は、Ｕ字状に構成されている。複数の接続部Ｐ２の各々は、フィンＦの長手方向Ｄ２に互いに隣り合う複数の伝熱管Ｐ同士を接続している。複数の接続部Ｐ２の各々は、複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３における複数の伝熱部Ｐ１の端部に接続されている。複数の伝熱部Ｐ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に複数段に配置されている。本実施の形態では、複数の伝熱部Ｐ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に沿って４段に配置されている。
　複数の伝熱部Ｐ１は、複数の接続部Ｐ２によって次のように接続されている。第１段の伝熱部Ｐ１は、第２段の伝熱部Ｐ１に接続部Ｐ２によって複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３の奥側で接続されている。第２段の伝熱部Ｐ１は、第３段の伝熱部Ｐ１に接続部Ｐ２によって複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３の手前側で接続されている。第３段の伝熱部Ｐ１は、第４段の伝熱部Ｐ１に接続部Ｐ２によって複数のフィンＦが積み重ねられた方向Ｄ３の奥側で接続されている。このようにして、伝熱管Ｐは、フィンＦの長手方向Ｄ２に蛇行するように構成されている。
　図２～図４を参照して、フィンＦの構造について詳しく説明する。
　フィンＦは、平面部ＳＰと、第１山部ＭＰ１と、第２山部ＭＰ２と、第３山部ＭＰ３と、フィンカラーＦＣとを含んでいる。平面部ＳＰは、平面状に構成されている。平面部ＳＰは、平板状に構成されている。
　第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３は、平面部ＳＰから突出するように構成されている。本実施の形態では、第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３は、同じ方向に平面部ＳＰから突出している。本実施の形態では、フィンＦは、複数の第１山部ＭＰ１と、複数の第２山部ＭＰ２とを含んでいる。
　第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に沿って湾曲するように構成されている。第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に突き出すように湾曲している。第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に沿って延在する部分を有している。また、第１山部ＭＰ１は、フィンＦの短手方向Ｄ１に沿って延在する部分を有している。第１山部ＭＰ１は、フィンＦの短手方向Ｄ１に貫通孔ＴＨの中心とずれるように配置されている。本実施の形態では、第１山部ＭＰ１は、円弧状に構成されている。本実施の形態では、第１山部ＭＰ１の幅は、等しい。
　複数の第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に並んでいる。本実施の形態では、フィンＦの長手方向Ｄ２において２つの貫通孔ＴＨの間に４つの第１山部ＭＰ１が配置されている。フィンＦの長手方向Ｄ２において１つの貫通孔ＴＨの上側および下側に２つずつ第１山部ＭＰ１が配置されている。
　フィンＦの長手方向Ｄ２において１つの貫通孔ＴＨの上側に配置された２つの第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に互いに隣接するように配置されている。フィンＦの長手方向Ｄ２において１つの貫通孔ＴＨの下側に配置された２つの第１山部ＭＰ１は、フィンＦの長手方向Ｄ２に互いに隣接するように配置されている。
　互いに隣接するように配置された２つの第１山部ＭＰ１は、長手方向Ｄ２に沿って同じ側に湾曲するように構成されている。また、フィンＦの長手方向Ｄ２に１つの貫通孔ＴＨを挟んで配置された２つの第１山部ＭＰ１同士は、長手方向Ｄ２に沿って反対側に湾曲するように構成されている。２つの貫通孔ＴＨの間において上側の貫通孔ＴＨの近くに配置された２つの第１山部ＭＰ１は下側に向けて突き出すように湾曲している。２つの貫通孔ＴＨの間において下側の貫通孔ＴＨの近くに配置された２つの第１山部ＭＰ１は上側に向けて突き出すように湾曲している。下側に向けて突き出すように湾曲している２つの第１山部ＭＰ１のうち外側の第１山部ＭＰ１は、上側に向けて突き出すように湾曲している２つの第１山部ＭＰ１のうち外側の第１山部ＭＰ１と間隔をあけて配置されている。
　複数の第１山部ＭＰ１の各々は、フィンＦの長手方向Ｄ２に沿って湾曲する方向を除いて同じ形状に構成されている。複数の第１山部ＭＰ１の各々の曲率半径は、互いに等しい。複数の第１山部ＭＰ１の各々の曲率中心は、フィンＦの長手方向Ｄ２に互いに直線状に並んでいる。複数の第１山部ＭＰ１の各々の幅は、互いに等しい。複数の第１山部ＭＰ１の各々の長さは、互いに等しい。
　複数の第１山部ＭＰ１の各々は、フィンＦの短手方向Ｄ１において複数の第２山部ＭＰ２の各々よりも長い。フィンＦの長手方向Ｄ２において、複数の第１山部ＭＰ１の各々は、複数の第２山部ＭＰ２の各々の間に配置されている。複数の第１山部ＭＰ１の各々の曲率中心は、フィンＦの長手方向Ｄ２に複数の第２山部ＭＰ２の各々の中心と直線状に並んでいる。
　フィンＦの長手方向Ｄ２において貫通孔ＴＨの上側に配置された２つの第１山部ＭＰ１のうち内側の第１山部ＭＰ１は第２山部ＭＰ２に隣接している。フィンＦの長手方向Ｄ２において貫通孔ＴＨの下側に配置された２つの第１山部ＭＰ１のうち内側の第１山部ＭＰ１は第２山部ＭＰ２に隣接している。
　第２山部ＭＰ２は、第１山部ＭＰ１と貫通孔ＴＨとの間に配置されている。第２山部ＭＰ２は、貫通孔ＴＨを取り囲むように構成されている。第２山部ＭＰ２は、円環状に構成されている。第２山部ＭＰ２は、第１山部ＭＰ１よりも平面部ＳＰから突出する高さが高い。
　複数の第２山部ＭＰ２の各々は、同じ形状に構成されている。複数の第２山部ＭＰ２の各々の中心は、フィンＦの長手方向Ｄ２に直線状に並んでいる。複数の第２山部ＭＰ２の各々の幅は、互いに等しい。複数の第２山部ＭＰ２の各々の直径は、互いに等しい。
　第３山部ＭＰ３は、フィンＦの長手方向Ｄ２に直線状に延びるように構成されている。第３山部ＭＰ３は、フィンＦの長手方向Ｄ２の一端から他端まで連続して延びている。第３山部ＭＰ３は、空気の流れ方向Ｄ０において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２よりも風下側に配置されている。第３山部ＭＰ３は、フィンＦの短手方向Ｄ１において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２から間隔をあけて配置されている。第３山部ＭＰ３は、フィンＦの短手方向Ｄ１の風下側の端部に配置されている。
　本実施の形態では、空気の流れ方向Ｄ０において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２よりも風上側に他の山部は配置されていない。フィンＦの風上側の高さ位置は、フィンＦの風下側の高さ位置よりも低い。
　第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３は、フィンカラーＦＣよりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。
　フィンカラーＦＣは、円筒状に構成されている。フィンカラーＦＣに伝熱管Ｐが挿入されている。フィンカラーＦＣの内周面に伝熱管Ｐの外周面が嵌合されている。フィンカラーＦＣは、平面部ＳＰから突出するように構成されている。本実施の形態では、フィンカラーＦＣは、第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３と同じ方向に平面部ＳＰから突出している。
　フィンカラーＦＣは、周壁と、フランジとを含んでいる。周壁は、平面部ＳＰから突出するように構成されている。フランジは、周壁から外側に張り出すように構成されている。フランジは、周壁の平面部ＳＰと反対側の先端に設けられている。本実施の形態では、フィンＦは、複数のフィンカラーＦＣを含んでいる。
　図５を参照して、実施の形態１に係る熱交換器ＨＥを備えた冷凍サイクル装置１００の構成について説明する。冷凍サイクル装置１００は、たとえば、空気調和機および冷凍機などである。実施の形態１では、冷凍サイクル装置１００の一例として空気調和機について説明する。冷凍サイクル装置１００は、冷媒回路ＲＣと、冷媒と、制御装置ＣＤと、送風装置６、７とを備えている。冷凍サイクル装置１００は、冷媒循環装置ＲＣＤを備えている。冷媒循環装置ＲＣＤは、熱交換器ＨＥにおいて空気との間で熱交換を行うための冷媒を循環させるように構成されている。実施の形態１では、冷媒循環装置ＲＣＤとして圧縮機１が組み込まれた冷凍サイクル装置１００について説明する。なお、冷媒循環装置ＲＣＤは、冷媒ポンプであってもよい。
　冷媒回路ＲＣは、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、減圧弁４と、室内熱交換器５とを含んでいる。上記の熱交換器ＨＥは、室外熱交換器３および室内熱交換器５の少なくともいずれかに適用されていればよい。圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、減圧弁４および室内熱交換器５は、配管によって接続されている。冷媒回路ＲＣは、冷媒を循環させるように構成されている。冷媒回路ＲＣは、冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われるように構成されている。
　圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、減圧弁４、制御装置ＣＤおよび送風装置６は、室外機１０１に収容されている。室内熱交換器５および送風装置７は、室内機１０２に収容されている。
　冷媒回路ＲＣは、冷房運転時には、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器（凝縮器）３、減圧弁４、室内熱交換器（蒸発器）５、四方弁２の順に冷媒が循環するように構成されている。また、冷媒回路ＲＣは、暖房運転時には、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器（凝縮器）５、減圧弁４、室外熱交換器（蒸発器）３、四方弁２の順に冷媒が循環するように構成されている。
　冷媒は、冷媒回路ＲＣを、圧縮機１、凝縮器、減圧弁４、蒸発器の順に流れる。
　制御装置ＣＤは、演算、指示等を行って冷凍サイクル装置１００の各機器等を制御するように構成されている。制御装置ＣＤは、圧縮機１、四方弁２、減圧弁４、送風装置６、７などに電気的に接続されており、これらの動作を制御するように構成されている。
　圧縮機１は、熱交換器ＨＥにおいて空気との間で熱交換を行うための冷媒を圧縮するように構成されている。圧縮機１は吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機１は、容量可変に構成されていてもよい。圧縮機１は、制御装置ＣＤからの指示に基づいて圧縮機１の回転数が調整されることにより容量が変化するように構成されていてもよい。
　四方弁２は、圧縮機１により圧縮された冷媒を室外熱交換器３または室内熱交換器５に流すように冷媒の流れを切替えるように構成されている。四方弁２は、冷房運転時には圧縮機１から吐出された冷媒を室外熱交換器（凝縮器）３に流すように構成されている。また、四方弁２は、暖房運転時には圧縮機１から吐出された冷媒を室内熱交換器（蒸発器）５に流すように構成されている。
　室外熱交換器３は、室外熱交換器３の内部を流れる冷媒と室外熱交換器３の外部を流れる空気との間で熱交換を行うように構成されている。室外熱交換器３は、冷房運転時には冷媒を凝縮させる凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒を蒸発させる蒸発器として機能するように構成されている。
　減圧弁４は、凝縮器で凝縮された冷媒を膨張させることにより減圧させるように構成されている。減圧弁４は、冷房運転時には室外熱交換器（凝縮器）３により凝縮された冷媒を減圧させ、暖房運転時には室内熱交換器（蒸発器）５により凝縮された冷媒を減圧させるように構成されている。減圧弁４は、たとえば、電磁弁である。
　室内熱交換器５は、室内熱交換器５の内部を流れる冷媒と室内熱交換器５の外部を流れる空気との間で熱交換を行うように構成されている。室内熱交換器５は、冷房運転時には冷媒を蒸発させる蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒を凝縮させる凝縮器として機能するように構成されている。
　送風装置６は、室外熱交換器３に室外の空気を送風するように構成されている。つまり、送風装置６は、室外熱交換器３に対して空気を供給するように構成されている。送風装置６は、制御装置ＣＤからの指示に基づいて送風装置６の回転数が調整されることにより室外熱交換器３の周囲を流れる空気の量を調整することで冷媒と空気との熱交換量を調整するように構成されていてもよい。
　送風装置７は、室内熱交換器５に室内の空気を送風するように構成されている。つまり、送風装置７は、室内熱交換器５に対して空気を供給するように構成されている。送風装置７は、制御装置ＣＤからの指示に基づいて送風装置７の回転数が調整されることにより室内熱交換器５の周囲を流れる空気の量を調整することで冷媒と空気との熱交換量を調整するように構成されていてもよい。
　続いて、図５を参照して、冷凍サイクル装置１００の動作について説明する。図５中実線矢印は冷房運転時における冷媒の流れを示し、図５中破線矢印は暖房運転時のおける冷媒の流れを示している。
　冷凍サイクル装置１００は、冷房運転と暖房運転とを選択的に行うことが可能である。冷房運転時には、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、減圧弁４、室内熱交換器５、四方弁２の順に冷媒が冷媒回路ＲＣを循環する。冷房運転時には室外熱交換器３は、凝縮器として機能する。室外熱交換器３を流れる冷媒と送風装置６によって送風される空気との間で熱交換が行われる。冷房運転時には室内熱交換器５は、蒸発器として機能する。室内熱交換器５を流れる冷媒と送風装置７によって送風される空気との間で熱交換が行われる。
　暖房運転においては、圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器５、減圧弁４、室外熱交換器３、四方弁２の順に冷媒が冷媒回路ＲＣを循環する。暖房運転時には室内熱交換器５は、凝縮器として機能する。室内熱交換器５を流れる冷媒と送風装置７によって送風される空気との間で熱交換が行われる。暖房運転時には室外熱交換器３は、蒸発器として機能する。室外熱交換器３を流れる冷媒と送風装置６によって送風される空気との間で熱交換が行われる。
　次に、実施の形態１の作用効果について説明する。
　実施の形態１に係る熱交換器ＨＥによれば、第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２は平面部ＳＰから突出するように構成されているため、死水域の影響を抑制することができる。このため、フィンＦの熱伝達率を向上させることができる。また、第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３によりフィンＦの強度を向上させることができる。また、第３山部ＭＰ３は空気の流れ方向において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２よりも風下側に配置されているため、風上側においてフィンＦに霜が発生することを抑制することができる。したがって、着霜耐力の低下を抑制することができる。
　着霜耐力の低下を抑制することにより、フィンＦに発生した霜のためにフィンＦを通過する風量が低下することを抑制することができる。このため、熱交換器ＨＥが蒸発器として機能する場合に、蒸発器で吸熱される熱量が減少することを抑制することができる。これにより、暖房能力が低下することを抑制することができる。したがって、快適性が低下することを抑制することができる。
　また、第２山部ＭＰ２は、第１山部ＭＰ１と貫通孔ＴＨとの間に配置されておりかつ貫通孔ＴＨを取り囲むように構成されている。このため、第２山部ＭＰ２によって貫通孔ＴＨを取り囲むようにフィンＦの強度を向上させることができる。
　実施の形態２．
　実施の形態２に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００は、特に説明しない限り、実施の形態１に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００と同一の構成、動作および作用効果を有している。
　図６～図８を参照して、実施の形態２に係る熱交換器ＨＥのフィンＦの構造について説明する。
　フィンＦは、第４山部ＭＰ４を含んでいる。第４山部ＭＰ４は、平面部ＳＰから突出するように構成されている。本実施の形態では、第４山部ＭＰ４は、第１山部ＭＰ１、第２山部ＭＰ２および第３山部ＭＰ３と同じ方向に平面部ＳＰから突出するように構成されている。
　第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２に直線状に延びるように構成されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２の一端から他端まで連続して延びている。第４山部ＭＰ４は、空気の流れ方向Ｄ０において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２よりも風上側に配置されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの短手方向Ｄ１において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２から間隔をあけて配置されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの短手方向Ｄ１の風下側の端部に配置されている。
　第４山部ＭＰ４は、第３山部ＭＰ３よりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。第４山部ＭＰ４は、第３山部ＭＰ３と平行に延びている。第３山部ＭＰ３と第４山部ＭＰ４とは、第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２を挟むように配置されている。
　第４山部ＭＰ４は、第２山部ＭＰ２よりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。第２山部ＭＰ２は、第３山部ＭＰ３よりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。
　次に、実施の形態２の作用効果について説明する。
　実施の形態２に係る熱交換器ＨＥによれば、第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２に直線状に延びるように構成されている。このため、第４山部ＭＰ４によってフィンＦの長手方向Ｄ２においてフィンＦの強度を向上させることができる。
　また、第４山部ＭＰ４は、空気の流れ方向Ｄ０において第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２よりも風上側に配置されている。さらに、第４山部ＭＰ４は、第３山部ＭＰ３よりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。したがって、風下側においてフィンＦに霜が発生することを抑制することができる。
　実施の形態２に係る熱交換器ＨＥによれば、第４山部ＭＰ４は、第２山部ＭＰ２よりも平面部ＳＰから突出する高さが低く、第２山部ＭＰ２は、第３山部ＭＰ３よりも平面部ＳＰから突出する高さが低い。したがって、風下側においてフィンＦに霜が発生することを抑制することができる。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００は、特に説明しない限り、実施の形態２に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００と同一の構成、動作および作用効果を有している。
　図９～図１１を参照して、実施の形態３に係る熱交換器ＨＥのフィンＦの構造について説明する。
　第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２に直線状に延びるように構成されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２に間隔をあけて配置されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２に分離されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの長手方向Ｄ２において、断続的に配置されておりかつ互いに向かい合う第１山部ＭＰ１の間に配置されている。
　第４山部ＭＰ４は、フィンＦの短手方向Ｄ１に第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２とずれるように配置されている。第４山部ＭＰ４は、フィンＦの短手方向Ｄ１に第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２と重ならないように配置されている。
　次に、実施の形態３の作用効果について説明する。
　実施の形態３に係る熱交換器ＨＥによれば、第４山部ＭＰ４は、フィンＦの短手方向Ｄ１に第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２とずれるように配置されている。このため、第１山部ＭＰ１および第２山部ＭＰ２が形成されていない箇所である応力が集中し易い箇所に第４山部ＭＰ４が配置されることよって、フィンＦの強度を向上させることができる。
　また、第１山部ＭＰ１は、第４山部ＭＰ４の後流での死水域の影響を受けない。したがって、フィンＦの熱伝達率を向上させることができる。
　実施の形態４．
　実施の形態４に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００は、特に説明しない限り、実施の形態２に係る熱交換器ＨＥおよび冷凍サイクル装置１００と同一の構成、動作および作用効果を有している。
　図１２～図１４を参照して、実施の形態４に係る熱交換器ＨＥのフィンＦの構造について説明する。
　第１山部ＭＰ１は、フィンＦの短手方向Ｄ１において貫通孔ＴＨの中心に対して風上側よりも風下側が長い。第１山部ＭＰ１は、フィンＦの短手方向Ｄ１において貫通孔ＴＨの中心に対して風上側よりも風下側の面積が大きい。
　次に、実施の形態４の作用効果について説明する。
　実施の形態４に係る熱交換器ＨＥによれば、第１山部ＭＰ１は、フィンＦの短手方向Ｄ１において貫通孔ＴＨの中心に対して風上側よりも風下側が長い。このため、第１山部ＭＰ１の風上側で霜が発生することを抑制することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　圧縮機、２　四方弁、３　室外熱交換器、４　減圧弁、５　室内熱交換器、１００　冷凍サイクル装置、Ｄ０　流れ方向、Ｄ１　短手方向、Ｄ２　長手方向、Ｆ　フィン、ＨＥ　熱交換器、ＭＰ１　第１山部、ＭＰ２　第２山部、ＭＰ３　第３山部、ＭＰ４　第４山部、Ｐ　伝熱管、ＳＰ　平面部、ＴＨ　貫通孔。

Claims (6)

  1. 　空気の流れ方向に沿う短手方向と前記空気の流れ方向に交差する長手方向とに延在するように構成されたフィンと、
    　前記フィンを貫通する伝熱管とを備え、
    　前記フィンには貫通孔が設けられており、
    　前記伝熱管は、前記貫通孔に挿入されており、
    　前記フィンは、平面部と、前記平面部から突出するように構成された第１山部、第２山部および第３山部とを含み、
    　前記第１山部は、前記長手方向に沿って湾曲するように構成されており、
    　前記第２山部は、前記第１山部と前記貫通孔との間に配置されておりかつ前記貫通孔を取り囲むように構成されており、
    　前記第３山部は、前記長手方向に直線状に延びるように構成されかつ前記空気の流れ方向において前記第１山部および前記第２山部よりも風下側に配置されている、熱交換器。
  2. 　前記フィンは、前記平面部から突出するように構成された第４山部を含み、
    　前記第４山部は、前記長手方向に直線状に延びるように構成されており、前記空気の流れ方向において前記第１山部および前記第２山部よりも風上側に配置されており、かつ前記第３山部よりも前記平面部から突出する高さが低い、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第４山部は、前記第２山部よりも前記平面部から突出する高さが低く、
    　前記第２山部は、前記第３山部よりも前記平面部から突出する高さが低い、請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第４山部は、前記短手方向に前記第１山部および前記第２山部とずれるように配置されている、請求項２または３に記載の熱交換器。
  5. 　前記第１山部は、前記短手方向において前記貫通孔の中心に対して風上側よりも風下側が長い、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換器。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器と、
    　冷媒循環装置とを備え、
    　前記冷媒循環装置は、前記熱交換器において空気との間で熱交換を行うための冷媒を循環させるように構成されている、冷凍サイクル装置。
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