WO2023145042A1 - 熱交換器 - Google Patents

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WO2023145042A1
WO2023145042A1 PCT/JP2022/003484 JP2022003484W WO2023145042A1 WO 2023145042 A1 WO2023145042 A1 WO 2023145042A1 JP 2022003484 W JP2022003484 W JP 2022003484W WO 2023145042 A1 WO2023145042 A1 WO 2023145042A1
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WO
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heat exchanger
heat transfer
water
upper header
header
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/003484
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English (en)
French (fr)
Inventor
敦 森田
剛志 前田
暁 八柳
浩介 佐藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/003484 priority Critical patent/WO2023145042A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—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
    • F28D1/02—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
    • 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
    • F28D1/053—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 straight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger having a water conveying structure.
  • the flat plate is only attached so as to cover the surface of the upper header, and the condensed water is not guided to the heat exchanger, and the condensed water scatters from the outside of the flat plate, causing dewdrops.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a heat exchanger capable of suppressing dripping of condensed water from the header.
  • a heat exchanger includes a plurality of heat transfer tubes each extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction; and the center of the top header viewed from the second direction, within the range of the angle formed by the first direction and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction a water guiding structure covering a part of the upper header and guiding condensed water generated on the surface of the upper header between the plurality of heat transfer tubes.
  • the water guiding structure part covers a part of the lower part of the upper header within the range of the angle formed by the third direction and the first direction, and the condensed water generated on the surface of the upper header is distributed between the heat transfer tubes.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram schematically showing a refrigerant circuit configuration of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross section which looked at the 2nd heat exchanger in the refrigerating-cycle apparatus which concerns on Embodiment 1 from the front.
  • It is a side cross-sectional schematic diagram which shows the cross section which looked at the 2nd heat exchanger which concerns on Embodiment 1 from the side.
  • It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross section which looked at the 2nd heat exchanger in the refrigerating-cycle apparatus which concerns on the modified example of Embodiment 1 from the front.
  • FIG. 11 shows a state in which a first water conveying structure is provided in the upper header of the forward-inclined flat tubes in the second heat exchanger according to the second embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram showing a first water conveying structure of a second heat exchanger according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram showing a first water conveying structure portion of a second heat exchanger according to a modification of Embodiment 3; It is a figure for demonstrating a contact angle.
  • FIG. 11 is a diagram showing a first water conveying structure provided in a first row heat exchanger and a second row heat exchanger arranged in a third direction of a second heat exchanger according to Embodiment 5; 13 is a schematic top cross-sectional view showing the A-A' cross section of FIG. 12;
  • FIG. It is a side cross-sectional schematic diagram which shows the cross section which looked at the 2nd heat exchanger which concerns on Embodiment 6 from the side.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram schematically showing a refrigerant circuit configuration of a refrigeration cycle device 200 according to Embodiment 1.
  • FIG. The configuration and operation of the refrigeration cycle device 200 will be described based on FIG.
  • a refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 1 includes a first heat exchanger 152 having a first refrigerant distributor 152a and a second heat exchanger 154 having a second refrigerant distributor 154a as elements of a refrigerant circuit. It is a thing.
  • the refrigeration cycle device 200 has an outdoor unit 101 and an indoor unit 102 .
  • the outdoor unit 101 has a compressor 100 , a channel switching device 151 , a first heat exchanger 152 and an expansion device 153 .
  • An accumulator 300 is arranged upstream of the compressor 100 .
  • the first heat exchanger 152 is provided with a first refrigerant distributor 152a.
  • the first refrigerant distributor 152 a distributes the refrigerant to the heat transfer tubes of the first heat exchanger 152 .
  • An outdoor fan 156 is provided near the first heat exchanger 152 .
  • the outdoor unit 101 has a control device 160 .
  • the indoor unit 102 has a second heat exchanger 154.
  • the second heat exchanger 154 is provided with a second refrigerant distributor 154a.
  • the second refrigerant distributor 154 a distributes the refrigerant to heat transfer tubes (not shown) of the second heat exchanger 154 .
  • An indoor fan 157 is provided near the second heat exchanger 154 .
  • the compressor 100, the first heat exchanger 152 and the expansion device 153 are connected by a pipe 155a, and the expansion device 153, the second heat exchanger 154 and the compressor 100 are connected by a pipe 155b to form a refrigerant circuit. ing.
  • the compressor 100 compresses the sucked refrigerant into a high-temperature and high-pressure state.
  • the refrigerant compressed by compressor 100 is discharged from compressor 100 and sent to first heat exchanger 152 or second heat exchanger 154 .
  • the flow path switching device 151 switches the refrigerant flow between heating operation and cooling operation.
  • the flow switching device 151 is switched to connect the compressor 100 and the second heat exchanger 154 during the heating operation, and is switched to connect the compressor 100 and the first heat exchanger 152 during the cooling operation.
  • the channel switching device 151 may be composed of, for example, a four-way valve. However, a combination of two-way valves or three-way valves may be employed as the channel switching device 151 .
  • the first heat exchanger 152 functions as an evaporator during heating operation and as a condenser during cooling operation.
  • the first heat exchanger 152 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure refrigerant discharged from the expansion device 153 and the air supplied by the outdoor fan 156 to produce a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. of the liquid refrigerant evaporates.
  • the first heat exchanger 152 when functioning as a condenser, in the first heat exchanger 152, heat is exchanged between the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 100 and the air supplied by the outdoor fan 156, and high temperature and high pressure gas refrigerant is produced. condensed.
  • the first heat exchanger 152 may be composed of a refrigerant-water heat exchanger. In this case, in the first heat exchanger 152, heat exchange is performed between the refrigerant and the heat medium such as water.
  • the expansion device 153 expands the refrigerant flowing out of the first heat exchanger 152 or the second heat exchanger 154 to reduce the pressure.
  • the expansion device 153 may be composed of, for example, an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant.
  • an electric expansion valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant.
  • the expansion device 153 not only an electric expansion valve but also a mechanical expansion valve employing a diaphragm as a pressure receiving portion, a capillary tube, or the like can be applied.
  • the second heat exchanger 154 functions as a condenser during heating operation and as an evaporator during cooling operation.
  • the second heat exchanger 154 exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 100 and the air supplied by the indoor fan 157 to condense the high-temperature and high-pressure gas refrigerant. be.
  • the second heat exchanger 154 heat is exchanged between the low-temperature, low-pressure refrigerant discharged from the expansion device 153 and the air supplied by the indoor fan 157, resulting in a gas-liquid two-phase refrigerant. Low-temperature, low-pressure liquid refrigerant evaporates.
  • the second heat exchanger 154 may be composed of a refrigerant-water heat exchanger. In this case, in the second heat exchanger 154, heat exchange is performed between the refrigerant and the heat medium such as water.
  • the first refrigerant distributor 152a distributes the refrigerant to the plurality of heat transfer tubes of the first heat exchanger 152.
  • the outdoor fan 156 blows air for heat exchange to the first heat exchanger 152 .
  • the second refrigerant distributor 154 a distributes the refrigerant to heat transfer tubes (not shown) of the second heat exchanger 154 .
  • the indoor fan 157 blows air for heat exchange to the second heat exchanger 154 .
  • control device 160 comprehensively controls the refrigeration cycle device 200 as a whole. Specifically, control device 160 controls the driving frequency of compressor 100 according to the required cooling capacity or heating capacity. Further, the control device 160 controls the opening degree of the expansion device 153 according to the operating state and each mode. Furthermore, the control device 160 controls the flow path switching device 151 according to each mode.
  • the control device 160 uses information sent from each temperature sensor (not shown) and each pressure sensor (not shown) based on the operation instruction from the user, etc. to control each actuator.
  • the control device 160 can be configured with hardware such as a circuit device that realizes its functions, or can be configured with an arithmetic device such as a microcomputer or a CPU and software executed thereon. can.
  • the control device 160 is composed of dedicated hardware or a CPU (Central Processing Unit, also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a processor) that executes programs stored in memory. . If the control device 160 is dedicated hardware, the control device 160 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. do. Each functional unit implemented by the control device 160 may be implemented by separate hardware, or each functional unit may be implemented by one piece of hardware. When the control device 160 is a CPU, each function executed by the control device 160 is implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • a CPU Central Processing Unit, also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a processor
  • the CPU reads out and executes programs stored in the memory to realize each function of the control device 160 .
  • the memory is, for example, non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, EEPROM.
  • a part of the functions of the control device 160 may be realized by dedicated hardware, and a part thereof may be realized by software or firmware.
  • first heat exchanger 152 is provided with the first refrigerant distributor 152a and the second heat exchanger 154 is provided with the second refrigerant distributor 154a. Only one of them may be provided with a refrigerant distributor.
  • the compressor 100 is driven, and high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is discharged from the compressor 100 .
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant (single-phase) discharged from the compressor 100 flows into the first heat exchanger 152 .
  • the first heat exchanger 152 heat is exchanged between the flowing high-temperature and high-pressure gas refrigerant and the air supplied by the outdoor fan 156, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is condensed into a high-pressure liquid refrigerant. (single phase).
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the first heat exchanger 152 is turned into a two-phase refrigerant of low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant by the expansion device 153 .
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is collected by the second refrigerant distributor 154 a , and the collected gas-liquid two-phase refrigerant flows into the second heat exchanger 154 .
  • heat is exchanged between the gas-liquid two-phase refrigerant that is distributed by the second refrigerant distributor 154a and flows in, and the air that is supplied by the indoor fan 157.
  • the liquid refrigerant evaporates to become a low-pressure single-phase gas refrigerant.
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the second heat exchanger 154 flows into the compressor 100 via the accumulator 300, is compressed into high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 100 again. After that, this cycle is repeated.
  • the flow of the refrigerant may be set in a constant direction without providing the flow switching device 151 provided on the discharge side of the compressor 100 .
  • the channel switching device 151 may not be provided.
  • refrigeration cycle device 200 includes, in addition to air conditioners, water heaters, refrigerators, and air conditioning/hot water supply complex machines.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 in the refrigeration cycle apparatus 200 according to Embodiment 1 as viewed from the front.
  • FIG. 3 is a schematic side cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 according to Embodiment 1 as seen from the side.
  • the second heat exchanger 154 is shown in FIGS. 2 and 3, the same configuration as the second heat exchanger 154 may be adopted for the first heat exchanger 152 as well.
  • the second heat exchanger 154 has an upper header 1, a lower header 2, a flat tube 3, corrugated fins 4, a drain pan 5, and a water conveying structure 12.
  • the flat tube 3 extends in the first direction, which is the vertical direction (gravitational direction).
  • the first direction is the vertical direction.
  • the direction indicated by the arrow corresponds to the plus side of the first direction.
  • the upper header 1 and the lower header 2 are arranged so as to extend in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the flat tubes 3 are spaced apart in the second direction, one end of which is inserted into the upper header 1 and the other end of which is inserted into the lower header 2 .
  • the flow direction of the refrigerant is not specified, in FIG. 2, the refrigerant flows from the lower header 2 toward the upper header 1 during the evaporation operation.
  • the outer diameter of the upper header 1 serving as a gas header is larger than the outer diameter of the lower header 2 in order to suppress pressure loss of the refrigerant during internal flow. Therefore, dewdrops from the upper header 1 are likely to occur.
  • the shape of the upper header 1 and the lower header 2 may be a cylindrical shape with a D-shaped cross section instead of a cylindrical shape.
  • the corrugated fins 4 are attached to the flat tubes 3 so as to be positioned between the adjacent flat tubes 3. Corrugated fins 4 extend in a second direction orthogonal to the first direction. The corrugated fins 4 conduct heat transfer to the flat tubes 3 .
  • the corrugated fins 4 have a louver structure capable of draining water in the first direction.
  • the shape of the fins attached to the flat tube 3 is not limited to corrugated fins.
  • the drain pan 5 is arranged below the lower header 2 in a state where the second heat exchanger 154 is arranged.
  • the drain pan 5 receives the condensed water that adheres to the surface of the upper header 1 and drips through the water conveying structure 12 on the upper surface.
  • the water conveying structure 12 is provided on the upper header 1 and has a first water conveying structure 11a and a second water conveying structure 11b.
  • the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b are composed of separate parts such as resin.
  • the first water guiding structure portion 11a is formed within the range of the angle formed by the first direction and the third direction orthogonal to the first direction and the second direction when the center C of the top header 1 is viewed from the second direction. Covers part of the header 1.
  • the direction indicated by the arrow corresponds to the positive side of the third direction.
  • the center C of the upper header 1 means the center of the cross section of the flow path of the upper header 1 .
  • the first water guiding structure 11 a guides the condensed water generated on the surface of the upper header 1 to the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11 a is provided in the upper header 1 on the front side with respect to the wind passing through the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11 a does not contact the corrugated fins 4 , but is arranged in the vicinity of the corrugated fins 4 to the extent that it can guide the condensed water to the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11a When the center C of the upper header 1 is viewed from the second direction, the first water guiding structure portion 11a has an upper part over the entire range of angles formed by the first direction and a third direction perpendicular to the first and second directions.
  • the end located on the heat transfer tube side is on a virtual line extending to the plus side of the first direction, or the virtual line and the third It is located in the area between the imaginary line extending on the negative side of the direction (see, for example, FIG. 8).
  • the second water guiding structure portion 11b is formed within the range of the angle formed by the first direction and the third direction orthogonal to the first direction and the second direction when the center C of the top header 1 is viewed from the second direction. Covers part of the header 1.
  • the second water guiding structure 11 b guides the condensed water generated on the surface of the upper header 1 to the corrugated fins 4 .
  • the second water guiding structure portion 11 b is provided in the upper header 1 on the rear side with respect to the wind passing through the corrugated fins 4 .
  • the second water guiding structure portion 11 b does not contact the corrugated fins 4 , but is arranged in the vicinity of the corrugated fins 4 to the extent that it can guide the condensed water to the corrugated fins 4 .
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 in the refrigeration cycle apparatus 200 according to the modified example of Embodiment 1, viewed from the front.
  • FIG. 5 is a schematic side cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 according to the modified example of the first embodiment viewed from the side.
  • the first water guiding structure portion 11a and the second water guiding structure portion 11b are in contact with the corrugated fins 4, as shown in FIGS.
  • the first water guiding structure portion 11a and the second water guiding structure portion 11b are in contact with the uppermost corrugated fin 4 .
  • the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b are shown in a substantially L shape when the second heat exchanger 154 is viewed from the side. Other shapes may be used.
  • Condensed water generated on the surface of the upper header 1 is guided to the corrugated fins 4 by the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b.
  • the condensed water guided to the corrugated fins 4 is heat-exchanged with the wind passing through the corrugated fins 4, and part of the condensed water is drained in the first direction.
  • Condensed water drained from the corrugated fins 4 runs along the surfaces of the flat tubes 3 and drops from the lower header 2 to the drain pan 5 .
  • the water guide structure 12 can guide the condensed water generated on the surface of the upper header 1 to the corrugated fins 4, so that the condensed water flows from the upper header 1 to the air passage. You can prevent it from coming out. As a result, dripping of condensed water generated on the surface of the upper header 1 can be suppressed.
  • the corrugated fins 4 are brought into contact with the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b, as shown in FIG. Therefore, the condensed water received by the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b can be guided to the corrugated fins 4 more reliably. Further, since the space between the corrugated fins 4 and the upper header 1 is blocked by the first water conveying structure portion 11a and the second water conveying structure portion 11b, it is possible to suppress the wind from flowing between the corrugated fins 4 and the upper header 1. . As a result, it is possible to suppress dew condensation in the downstream air passage due to the humid air leaking into the air passage downstream of the second heat exchanger 154 .
  • Embodiment 2 In the first embodiment, the case where the second heat exchanger 154 is provided vertically has been described. In Embodiment 2, the second heat exchanger 154 is arranged to be tilted with respect to the vertical direction.
  • FIG. 6 is a schematic side cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 according to Embodiment 2 as seen from the side.
  • the same parts as in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals, and different parts will be explained here.
  • the flat tube 3 is arranged to be inclined with respect to the vertical direction.
  • the first direction is the inclination direction of the flat tube 3 .
  • the third direction is a direction orthogonal to the first direction and the second direction.
  • the water conveying structure 12 is provided on the upper header 1 and has a first water conveying structure 11a.
  • the first water guiding structure portion 11a is formed within the range of the angle formed by the first direction and the third direction orthogonal to the first direction and the second direction when the center C of the top header 1 is viewed from the second direction.
  • the flat tube 3 of 1 covers part of the inclined side.
  • the first water guiding structure 11 a guides the condensed water generated on the surface of the upper header 1 to the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11 a is provided in the upper header 1 on the front side with respect to the wind passing through the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11 a does not contact the corrugated fins 4 , but is arranged in the vicinity of the corrugated fins 4 to the extent that it can guide the condensed water to the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11a may come into contact with the corrugated fins 4 as in the first embodiment.
  • the first water guiding structure portion 11a contacts the uppermost corrugated fin 4. As shown in FIG.
  • the first direction which is the direction of inclination of the flat tube 3 with respect to the vertical direction, does not matter whether it is inclined forward with respect to the direction of the wind or is shown later. Also, the inclination angle of the flat tube 3 is not limited.
  • FIG. 6 shows a state in which the first water conveying structure portion 11a is provided on the upper header 1 of the flat tube 3 tilted backward.
  • FIG. 7 shows a state in which the first water conveying structure portion 11a is provided in the upper header 1 of the forward-inclined flat tube 3 in the second heat exchanger 154 according to the second embodiment.
  • the first water conveying structure 11a is designed to prevent dewdrops from the upper header 1 due to gravity. It covers part of the bottom of the top header 1 .
  • the first water guiding structure portion 11a may come into contact with the corrugated fins 4.
  • the first water guiding structure portion 11a contacts the uppermost corrugated fin 4.
  • the first water conveying structure portion 11a covers the lower side of the inclined upper header 1 . Therefore, it is possible to prevent the condensed water generated on the surface of the upper header 1 from dropping into the air passages of the corrugated fins 4 .
  • FIG. 8 is a schematic side cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 according to Embodiment 3 as seen from the side.
  • FIG. 9 is a diagram showing the first water conveying structure portion 11a of the second heat exchanger 154 according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, the water guiding structure 12 has an L-shaped side surface and a comb-shaped lower end. A flat tube 3 is inserted and fixed between the comb-shaped comb teeth, and the lower end is in contact with the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11a When the center C of the upper header 1 is viewed from the second direction, the first water guiding structure portion 11a has an upper part over the entire range of angles formed by the first direction and a third direction perpendicular to the first and second directions.
  • the end located on the heat transfer tube side is on a virtual line extending to the plus side of the first direction, or the virtual line and the third It is located in the area between the imaginary line extending on the negative side of the direction.
  • the comb shape of the first water guiding structure 11a is such that the contact position between the first water guiding structure 11a and the corrugated fins 4 is on the windward side of the center of the upper header 1 with respect to the wind direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing the first water conveying structure portion 11a of the second heat exchanger 154 according to the modification of the third embodiment. As shown in FIG. 10, the first water conveying structure 11a is arranged across the heat exchangers 21a and 21b.
  • the first water conveying structure 11a is provided on the upper header 1 of the heat exchanger 21a.
  • the first water guiding structure portion 11a has an angle formed by a first direction and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction when the center C of the upper header 1 of the heat exchanger 21a is viewed from the second direction. It covers part of the inclined side of the flat tube 3 of the upper header 1 within the range.
  • the first water guiding structure portion 11 a guides the condensed water generated on the surface of the upper header 1 of the heat exchanger 21 a to the corrugated fins 4 .
  • the first water guiding structure portion 11a is defined by a first direction and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction when the center C of the upper header 1 of the heat exchanger 21b is viewed from the second direction.
  • the flat tubes 3 of the upper header 1 cover part of the inclined side within the corners.
  • the first water guiding structure 11 a guides the condensed water generated on the surface of the upper header 1 of the heat exchanger 21 b to the corrugated fins 4 .
  • the condensed water generated in the upper header 1 can be more reliably conveyed to the surfaces of the corrugated fins 4. can be done.
  • the side surface of the first water guiding structure portion 11a is L-shaped, the air passage passing between the upper header 1 and the corrugated fins 4 can be blocked. As a result, it is possible to suppress the formation of frost in the air passage caused by bypassing of the corrugated fins 4 by the humid air.
  • the heat exchanger 21a and the heat exchanger 21b share one first water conveying structure portion 11a. Therefore, the number of manufactured first water conveying structure portions 11a is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • Embodiment 4 the surfaces of the first water-conducting structure portion 11a and the second water-conducting structure portion 11b in Embodiment 1 are water-repellent surfaces. In Embodiment 4, the surfaces of the first water-conducting structure portion 11a and the second water-conducting structure portion 11b in Embodiments 2 and 3 are water-repellent surfaces. In Embodiment 4, the surfaces of the corrugated fins 4 in Embodiments 1, 2 and 3 are made hydrophilic.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the contact angle ⁇ . As shown in FIG. 11, the contact angle ⁇ is the angle between the solid surface rSL and the droplet surface rLV.
  • the water-repellent surface has a contact angle ⁇ of 90° or more.
  • the hydrophilic surface has a contact angle ⁇ of 40° or less, ideally 10° or less.
  • the droplet has a wettability gradient that changes the contact angle ⁇ , a driving force is generated and it has the property of moving from the water-repellent surface to the hydrophilic surface. Therefore, according to the fourth embodiment, the condensed water is easily guided from the first water conveying structure portion 11a or the second water conveying structure portion 11b toward the corrugated fins 4.
  • FIG. 12 is a view showing the first water conveying structure portion 11a provided in the first row heat exchanger 22a and the second row heat exchanger 22b arranged in the third direction of the second heat exchanger 154 according to the fifth embodiment.
  • . 13 is a schematic top cross-sectional view showing the AA' cross section of FIG. 12.
  • FIG. 13 for the sake of explanation, the position where the first water conveying structure 11a is arranged is indicated by oblique lines.
  • the same parts as in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals, and different parts will be explained here.
  • FIG. 12 shows one inclined first row heat exchanger 22a and a second row heat exchanger 22b arranged in parallel in the third direction of the first row heat exchanger 22a.
  • FIG. 13 shows the second heat exchanger 154 with two rows and two columns.
  • inter-row water conduction holes 31 are provided between the flat tubes 3 of the first row heat exchanger 22a and the flat tubes 3 of the second row heat exchanger 22b.
  • the flat tubes 3 of the first row heat exchanger 22a are also called first row heat transfer tubes
  • the flat tubes 3 of the second row heat exchanger 22b are also called second row heat transfer tubes.
  • the first water guiding structure portion 11 a extends toward the inter-row water guiding holes 31 .
  • the corrugated fins 4 are integrally provided between the flat tubes 3 of the first row heat exchanger 22a and the flat tubes 3 of the second row heat exchanger 22b.
  • the corrugated fins 4 may be separately provided on the flat tubes 3 of the first row heat exchanger 22a and the flat tubes 3 of the second row heat exchanger 22b.
  • the inter-row water guide holes 31 may be provided in the corrugated fins 4 .
  • the first water conveying structure portion 11a is provided so as to extend toward the inter-row water conveying holes 31 . Therefore, according to the second heat exchanger 154 according to the fifth embodiment, the condensed water can be discharged more efficiently than through the drainage channels on the corrugated fins 4 .
  • FIG. 14 is a schematic side cross-sectional view showing a cross section of the second heat exchanger 154 according to Embodiment 6 as seen from the side.
  • the same parts as in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals, and different parts will be explained here.
  • a thermally insulating portion 41 is provided between the first water conveying structure portion 11a and the upper header 1 of the second heat exchanger 154 according to the sixth embodiment.
  • a heat insulating portion 41 is provided between the second water conveying structure portion 11 b and the upper header 1 .
  • the heat insulation processing part 41 is, for example, one or both of a heat insulation sheet and a hollow structure.
  • the heat insulating treatment portion 41 is provided, so that the upper header 1 It is possible to further suppress the air from being cooled and condensed on the surface of the .

Abstract

熱交換器は、各々が第１方向に延び、第１方向に直交する第２方向に配列された複数の伝熱管と、伝熱管の上端に設けられ、第２方向に延びる上部ヘッダと、上部ヘッダの中心を第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向とに直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダの一部を覆い、上部ヘッダの表面に発生した結露水を複数の伝熱管の間に導く導水構造部とを具備する。

Description

熱交換器
　本開示は、導水構造部を有する熱交換器に関する。
　鉛直方向に対して扁平管が傾斜して配置されるパラレルフロー型熱交換器がある。このようなパラレルフロー型熱交換器において、上部ヘッダの最下部から扁平管に向かう平板を設け、上部ヘッダからの結露水の飛び出しを抑制する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－２２７７５４号公報
　特許文献１に示された熱交換器では、平板は上部ヘッダ表面を覆うように取り付けられているのみで、結露水が熱交換器に導かれず、平板の外側から結露水が飛散し、露だれの可能性がある。
　本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ヘッダからの結露水の露だれを抑制することができる熱交換器を提供することを目的とする。
　本開示に係る熱交換器は、各々が第１方向に延び、前記第１方向に直交する第２方向に配列された複数の伝熱管と、前記伝熱管の上端に設けられ、前記第２方向に延びる上部ヘッダと、前記上部ヘッダの中心を前記第２方向から見て、前記第１方向と、前記第１方向及び前記第２方向とに直交する第３方向とが成す角の範囲内で前記上部ヘッダの一部を覆い、前記上部ヘッダの表面に発生した結露水を前記複数の伝熱管の間に導く導水構造部とを具備する。
　本開示によれば、導水構造部が第３方向と第１方向となす角の範囲内で上部ヘッダの下部の一部を覆い、上部ヘッダの表面に発生した結露水を複数の伝熱管の間に導くことができる。
実施形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。 実施形態１に係る冷凍サイクル装置における第２熱交換器を正面から見た断面を示す断面模式図である。 実施形態１に係る第２熱交換器を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。 実施形態１の変形例に係る冷凍サイクル装置における第２熱交換器を正面から見た断面を示す断面模式図である。 実施形態１の変形例に係る第２熱交換器を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。 実施形態２に係る第２熱交換器を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。 実施形態２に係る第２熱交換器における前傾の扁平管の上部ヘッダに第１導水構造部が設けられている状態を示す。 実施形態３に係る第２熱交換器を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。 実施形態３に係る第２熱交換器の第１導水構造部を示す図である。 実施形態３の変形例に係る第２熱交換器の第１導水構造部を示す図である。 接触角を説明するための図である。 実施形態５に係る第２熱交換器の第３方向に並ぶ第１列熱交換器及び第２列熱交換器に設けられる第１導水構造を示す図である。 図１２のＡ－Ａ’断面を示す上面断面模式図である。 実施形態６に係る第２熱交換器を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。
　以下、図面を参照して、実施形態に係る空気調和装置について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。
実施形態１．
　図１は、実施形態１に係る冷凍サイクル装置２００の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。図１に基づいて、冷凍サイクル装置２００の構成及び動作について説明する。実施形態１に係る冷凍サイクル装置２００は、第１冷媒分配器１５２ａを備えた第１熱交換器１５２及び第２冷媒分配器１５４ａを備えた第２熱交換器１５４を冷媒回路の一要素として備えたものである。
＜冷凍サイクル装置２００の構成＞
　図１に示すように、冷凍サイクル装置２００は、室外機１０１と室内機１０２とを有する。室外機１０１は、圧縮機１００、流路切替装置１５１、第１熱交換器１５２及び膨張装置１５３を有する。また、圧縮機１００の上流側にはアキュームレータ３００が配置されている。第１熱交換器１５２には、第１冷媒分配器１５２ａが設けられている。第１冷媒分配器１５２ａは、第１熱交換器１５２の伝熱管に冷媒を分配する。第１熱交換器１５２の近傍には、室外ファン１５６が設けられている。さらに、室外機１０１は制御装置１６０を有する。
　室内機１０２は、第２熱交換器１５４を有する。第２熱交換器１５４には、第２冷媒分配器１５４ａが設けられている。第２冷媒分配器１５４ａは、第２熱交換器１５４の図示せぬ伝熱管に冷媒を分配する。第２熱交換器１５４の近傍には、室内ファン１５７が設けられている。
　圧縮機１００、第１熱交換器１５２及び膨張装置１５３が配管１５５ａにより配管接続され、膨張装置１５３、第２熱交換器１５４及び圧縮機１００が、配管１５５ｂにより配管接続されて冷媒回路を形成している。
　圧縮機１００は、吸入された冷媒を圧縮して高温高圧の状態とするものである。圧縮機１００で圧縮された冷媒は、圧縮機１００から吐出されて第１熱交換器１５２又は第２熱交換器１５４へ送られる。
　流路切替装置１５１は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替装置１５１は、暖房運転時には圧縮機１００と第２熱交換器１５４とを接続するように切り替えられ、冷房運転時には圧縮機１００と第１熱交換器１５２とを接続するように切り替えられる。なお、流路切替装置１５１は、たとえば四方弁で構成するとよい。ただし、二方弁又は三方弁の組み合わせを流路切替装置１５１として採用してもよい。
　第１熱交換器１５２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。蒸発器として機能する場合、第１熱交換器１５２では、膨張装置１５３から流出された低温低圧の冷媒と、室外ファン１５６により供給される空気とが熱交換され、低温低圧の気液二相冷媒の液冷媒が蒸発する。一方、凝縮器として機能する場合、第１熱交換器１５２では、圧縮機１００から吐出された高温高圧の冷媒と、室外ファン１５６により供給される空気とが熱交換され、高温高圧のガス冷媒が凝縮される。なお、第１熱交換器１５２を、冷媒－水熱交換器で構成してもよい。この場合、第１熱交換器１５２では、冷媒と、水などの熱媒体とで熱交換が実行される。
　膨張装置１５３は、第１熱交換器１５２又は第２熱交換器１５４から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。膨張装置１５３は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、膨張装置１５３としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又は、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
　第２熱交換器１５４は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。凝縮器として機能する場合、第２熱交換器１５４では、圧縮機１００から吐出された高温高圧の冷媒と、室内ファン１５７により供給される空気とが熱交換され、高温高圧のガス冷媒が凝縮される。一方、蒸発器として機能する場合、第２熱交換器１５４では、膨張装置１５３から流出された低温低圧の冷媒と、室内ファン１５７により供給される空気とが熱交換され、気液二相冷媒の低温低圧の液冷媒が蒸発する。なお、第２熱交換器１５４を、冷媒－水熱交換器で構成してもよい。この場合、第２熱交換器１５４では、冷媒と、水などの熱媒体とで熱交換が実行される。
　第１冷媒分配器１５２ａは、第１熱交換器１５２の複数の伝熱管に冷媒を分配する。室外ファン１５６は、第１熱交換器１５２に熱交換のための空気を送風する。第２冷媒分配器１５４ａは、第２熱交換器１５４の図示せぬ伝熱管に冷媒を分配する。室内ファン１５７は、第２熱交換器１５４に熱交換のための空気を送風する。
　制御装置１６０は、冷凍サイクル装置２００全体を統括制御する。具体的には、制御装置１６０は、必要とする冷却能力又は加熱能力に応じて圧縮機１００の駆動周波数を制御する。また、制御装置１６０は、運転状態及びモード毎に応じて膨張装置１５３の開度を制御する。さらに、制御装置１６０は、モード毎に応じて流路切替装置１５１を制御する。
　制御装置１６０は、ユーザーからの運転指示に基づいて、図示省略の各温度センサー及び図示省略の各圧力センサーから送られる情報を利用し、例えば、圧縮機１００、膨張装置１５３及び流路切替装置１５１等の各アクチュエーターを制御する。
　なお、制御装置１６０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコン又はＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。
　制御装置１６０は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。制御装置１６０が専用のハードウェアである場合、制御装置１６０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置１６０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置１６０がＣＰＵの場合、制御装置１６０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行し、制御装置１６０の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。なお、制御装置１６０の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
　なお、図１においては、第１熱交換器１５２に第１冷媒分配器１５２ａが設けられ、第２熱交換器１５４に第２冷媒分配器１５４ａが設けられている場合を示しているが、いずれか一方にのみに冷媒分配器が設けられていても良い。
＜冷凍サイクル装置２００の動作＞
　次に、冷凍サイクル装置２００の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、第１熱交換器１５２及び第２熱交換器１５４での熱交換流体が空気である場合を例に、冷凍サイクル装置２００の冷房運転時の動作について説明する。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
　圧縮機１００が駆動され、圧縮機１００から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出される。圧縮機１００から吐出された高温高圧のガス冷媒（単相）は、第１熱交換器１５２に流れ込む。第１熱交換器１５２では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室外ファン１５６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮されて高圧の液冷媒（単相）になる。
　第１熱交換器１５２から送り出された高圧の液冷媒は、膨張装置１５３によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。気液二相状態の冷媒は、第２冷媒分配器１５４ａにより収集され、収集された気液二相状態の冷媒は第２熱交換器１５４に流れ込む。第２熱交換器１５４では、第２冷媒分配器１５４ａにより分配され、流れ込んだ気液二相状態の冷媒と、室内ファン１５７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、気液二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧であって単相のガス冷媒になる。第２熱交換器１５４から送り出された低圧のガス冷媒は、アキュームレータ３００を介して圧縮機１００に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１００から吐出される。以降、このサイクルが繰り返される。
　なお、冷凍サイクル装置２００の暖房運転時の動作は、流路切替装置１５１により冷媒の流れを図１に示す実線矢印の流れにすることで実行される。
　また、圧縮機１００の吐出側に設けた流路切替装置１５１を設けずに、冷媒の流れを一定方向にしてもよい。
　冷凍サイクル装置２００が冷房専用又は暖房専用であって冷媒の流れ方向を切り替える必要が無い場合には、流路切替装置１５１を設けなくてよい。
　さらに、冷凍サイクル装置２００の適用例としては、空気調和装置の他、給湯器、冷凍機、又は空調給湯複合機などがある。
＜第２熱交換器１５４＞
　図２は、実施形態１に係る冷凍サイクル装置２００における第２熱交換器１５４を正面から見た断面を示す断面模式図である。図３は、実施形態１に係る第２熱交換器１５４を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。
　図２及び図３においては、第２熱交換器１５４を示したが、第１熱交換器１５２も第２熱交換器１５４と同様の構成が採用されても良い。
　図２及び図３に示すように、第２熱交換器１５４は、上部ヘッダ１、下部ヘッダ２、扁平管３、コルゲートフィン４、ドレンパン５及び導水構造部１２を有する。
　扁平管３は、鉛直方向（重力方向）である第１方向に延びる。実施形態１においては、第１方向は鉛直方向である。図では、矢印の指す向きが、第１方向のプラス側に相当する。
　上部ヘッダ１及び下部ヘッダ２は、第１方向に直交する第２方向に延びるように配置される。扁平管３は、第２方向に間隔を空けて設けられ、一端が上部ヘッダ１に挿入され、他端が下部ヘッダ２に挿入される。冷媒の流れ方向は特に規定しないが、図２では蒸発運転時に、冷媒が下部ヘッダ２から上部ヘッダ１に向かって流れる。ガスヘッダとなる上部ヘッダ１の外径は内部流動時の冷媒圧損を抑制するため、下部ヘッダ２の外径と比べて多きい。従って、上部ヘッダ１からの露だれが起こり易い。なお、上部ヘッダ１及び下部ヘッダ２の形状は円筒型のほか、断面Ｄ型の筒型であっても良い。
　コルゲートフィン４、隣接する扁平管３の間に位置するように扁平管３に取り付けられる。コルゲートフィン４は、第１方向に直交する第２方向に延びる。コルゲートフィン４は扁平管３に伝熱を行なう。コルゲートフィン４は、第１方向に向かって排水を行なうことができるルーバー構造である。なお、扁平管３に取り付けられるフィンの形状は、コルゲートフィンに限定されない。
　ドレンパン５は、第２熱交換器１５４が配置された状態において、下部ヘッダ２の下側に配置される。ドレンパン５は、上部ヘッダ１の表面に付着して導水構造部１２を介して滴下する結露水を上面で受け取る。
　導水構造部１２は、上部ヘッダ１に設けられ、第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂを有する。第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂは、例えば樹脂のような別体部品で構成される。
　第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向とに直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダ１の一部を覆う。図では、矢印の指す向きが、第３方向のプラス側に相当する。ここで、上部ヘッダ１の中心Ｃとは、上部ヘッダ１の流路断面の中心をいう。第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の表面に発生した結露水をコルゲートフィン４に導く。第１導水構造部１１ａは、コルゲートフィン４を通過する風に対して前面側の上部ヘッダ１に設けられる。第１導水構造部１１ａは、コルゲートフィン４に接触しないが、結露水をコルゲートフィン４に導くことができる程度のコルゲートフィン４の近傍に配置される。
　第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向とが成す角の全ての範囲において上部ヘッダ１を覆い、かつ上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、伝熱管側に位置する端部が、前記第１方向のプラス側に延びる仮想線上、又は前記仮想線と前記第３方向のマイナス側に延びる仮想線との間の領域に位置している（例えば、図８参照）。
　第２導水構造部１１ｂは、上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向とに直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダ１の一部を覆う。第２導水構造部１１ｂは、上部ヘッダ１の表面に発生した結露水をコルゲートフィン４に導く。第２導水構造部１１ｂは、コルゲートフィン４を通過する風に対して後面側の上部ヘッダ１に設けられる。第２導水構造部１１ｂは、コルゲートフィン４に接触しないが、結露水をコルゲートフィン４に導くことができる程度のコルゲートフィン４の近傍に配置される。
　図４は、実施形態１の変形例に係る冷凍サイクル装置２００における第２熱交換器１５４を正面から見た断面を示す断面模式図である。図５は、実施形態１の変形例に係る第２熱交換器１５４を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂは、図４及び図５に示すように、コルゲートフィン４に接触する。第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂは、最上段のコルゲートフィン４に接触する。
　第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂは、図５に示すように、第２熱交換器１５４を側面から見た場合に、略Ｌ字形状で示したが、半円形状などの他の形状であっても良い。
　上部ヘッダ１の表面にて発生した結露水は、第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂによりコルゲートフィン４に導かれる。コルゲートフィン４に導かれた結露水は、コルゲートフィン４を通過する風と熱交換されるとともに、一部は、第１方向に向かって排水される。コルゲートフィン４から排水された結露水は、扁平管３の表面を伝わり、下部ヘッダ２からドレンパン５に滴下する。
　実施形態１の第２熱交換器１５４によれば、導水構造部１２により上部ヘッダ１の表面で発生する結露水をコルゲートフィン４に導くことができるので、結露水が上部ヘッダ１から風路に出てしまうことを抑制できる。その結果、上部ヘッダ１の表面にて発生した結露水の露だれを抑制することができる。
　実施形態１の変形例の第２熱交換器１５４によれば、図５に示すように、第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂと、コルゲートフィン４とを接触する。このため、第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂで受けた結露水を、より確実にコルゲートフィン４に導くことができる。また、コルゲートフィン４と上部ヘッダ１との間が第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂによって塞がれるので、コルゲートフィン４と上部ヘッダ１との間に風が流れることを抑制できる。その結果、多湿空気が第２熱交換器１５４の下流の風路へ抜けてしまうことによる、下流の風路での結露を抑制できる。
実施形態２．
　実施形態１では、第２熱交換器１５４が鉛直に設けられている場合について説明した。実施形態２では、第２熱交換器１５４が鉛直方向に対して傾くように配置されている。
　図６は、実施形態２に係る第２熱交換器１５４を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。なお、図２及び図３と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
　図６に示すように、扁平管３は、鉛直方向に対して傾斜して配置される。実施形態２においては、第１方向は、扁平管３の傾斜方向である。また、図５に示すように、第３方向は、第１方向及び第２方向とに直交する方向である。
　導水構造部１２は、上部ヘッダ１に設けられ、第１導水構造部１１ａを有する。第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダ１の扁平管３が傾斜している側の一部を覆う。第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の表面に発生した結露水をコルゲートフィン４に導く。第１導水構造部１１ａは、コルゲートフィン４を通過する風に対して前面側の上部ヘッダ１に設けられる。第１導水構造部１１ａは、コルゲートフィン４に接触しないが、結露水をコルゲートフィン４に導くことができる程度のコルゲートフィン４の近傍に配置される。
　第１導水構造部１１ａは、実施形態１と同様に、コルゲートフィン４に接触しても良い。第１導水構造部１１ａは、最上段のコルゲートフィン４に接触する。
　扁平管３の鉛直方向に対する傾斜方向である第１方向は、風向きに対して前傾であるか、後掲であるかを問わない。また、扁平管３の傾斜角度についても問わない。図６は、後傾である扁平管３の上部ヘッダ１に第１導水構造部１１ａが設けられている状態を示す。
　図７は、実施形態２に係る第２熱交換器１５４における前傾の扁平管３の上部ヘッダ１に第１導水構造部１１ａが設けられている状態を示す。図６及び図７に示すように、扁平管３が前傾又は後傾であっても、第１導水構造部１１ａは、重力で上部ヘッダ１から露だれが発生することを防止するために、上部ヘッダ１の下部の一部を覆う。
　図７に示す場合であっても第１導水構造部１１ａは、コルゲートフィン４に接触しても良い。第１導水構造部１１ａは、最上段のコルゲートフィン４に接触する。
　実施形態２によれば、第２熱交換器１５４が傾斜して配置されていたとしても、第１導水構造部１１ａは傾斜している上部ヘッダ１の下側を覆う。従って、上部ヘッダ１の表面で発生した結露水がコルゲートフィン４の風路へ落下することを抑制できる。
実施形態３．
　図８は、実施形態３に係る第２熱交換器１５４を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。図９は、実施形態３に係る第２熱交換器１５４の第１導水構造部１１ａを示す図である。図９に示すように、導水構造部１２は、側面がＬ字形状であり、下端が櫛歯形状である。この櫛歯形状の櫛歯間には扁平管３が差し込まれて固定され、下端がコルゲートフィン４に接する。
　第１導水構造部１１ａは、上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向とが成す角の全ての範囲において上部ヘッダ１を覆い、かつ上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、伝熱管側に位置する端部が、前記第１方向のプラス側に延びる仮想線上、又は前記仮想線と前記第３方向のマイナス側に延びる仮想線との間の領域に位置している。
　第１導水構造部１１ａの櫛歯形状は、第１導水構造部１１ａとコルゲートフィン４との接触位置が、風向きに対して上部ヘッダ１の中央よりも風上側になるような形状である。このような櫛歯形状を有する第１導水構造部１１ａを使用することにより、導水構造部１２を流れる結露水が風下側へ出にくくなる。
　図１０は、実施形態３の変形例に係る第２熱交換器１５４の第１導水構造部１１ａを示す図である。図１０に示すように、第１導水構造部１１ａは熱交換器２１ａ及び熱交換器２１ｂをまたぐように配置される。
　第１導水構造部１１ａは、熱交換器２１ａの上部ヘッダ１に設けられる。第１導水構造部１１ａは、熱交換器２１ａの上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダ１の扁平管３が傾斜している側の一部を覆う。第１導水構造部１１ａは、熱交換器２１ａの上部ヘッダ１の表面に発生した結露水をコルゲートフィン４に導く。また、第１導水構造部１１ａは、熱交換器２１ｂの上部ヘッダ１の中心Ｃを第２方向から見て、第１方向と、第１方向及び第２方向に直交する第３方向とが成す角の範囲内で上部ヘッダ１の扁平管３が傾斜している側の一部を覆う。第１導水構造部１１ａは、熱交換器２１ｂの上部ヘッダ１の表面に発生した結露水をコルゲートフィン４に導く。
　実施形態３に係る第２熱交換器１５４によれば、第１導水構造部１１ａがコルゲートフィン４に接するので、上部ヘッダ１で発生した結露水をより確実にコルゲートフィン４の表面に導水することができる。
　また、第１導水構造部１１ａの側面がＬ字形状であるので、上部ヘッダ１とコルゲートフィン４との間を通過する風路を塞ぐことができる。その結果、多湿空気がコルゲートフィン４を通らずバイパスすることで生ずる風路での霜付きを抑制することができる。
　実施形態３の変形例に係る第２熱交換器１５４の第１導水構造部１１ａによれば、熱交換器２１ａ及び熱交換器２１ｂで１つの第１導水構造部１１ａを共有する。従って、第１導水構造部１１ａの製造数が少なくなり、製造コストを低減できる。
実施形態４．
　実施形態４においては、実施形態１における第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂの表面を撥水面とする。実施形態４においては、実施形態２及び実施形態３における第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂの表面を撥水面とする。実施形態４においては、実施形態１、実施形態２及び実施形態３におけるコルゲートフィン４の表面を親水面とする。
　表面が撥水面又は親水面であるかは接触角θで判断される。図１１は、接触角θを説明するための図である。図１１に示すように、接触角θは、固体表面ｒＳＬと液滴表面ｒＬＶとがなす角である。撥水面は、接触角θが９０°以上である。親水面は、接触角θが４０°以下であり、理想的には１０°以下である。
　液滴は接触角θが変化する濡れ性勾配があると駆動力が生じ、撥水面から親水面に向かって移動する性質を持つ。従って、実施形態４によれば、第１導水構造部１１ａ又は第２導水構造部１１ｂからコルゲートフィン４に向かって結露水が導水し易くなる。
実施形態５．
　図１２は、実施形態５に係る第２熱交換器１５４の第３方向に並ぶ第１列熱交換器２２ａ及び第２列熱交換器２２ｂに設けられる第１導水構造部１１ａを示す図である。図１３は、図１２のＡ－Ａ’断面を示す上面断面模式図である。図１３では、説明のため、第１導水構造部１１ａが配置される位置を斜線で示している。なお、図２及び図３と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
　図１２は、１つの傾斜して配置された第１列熱交換器２２ａと、第１列熱交換器２２ａの第３方向に並列に配置された第２列熱交換器２２ｂとを示している。図１３は、２行２列の第２熱交換器１５４を示している。
　図１２及び図１３に示すように、第１列熱交換器２２ａの扁平管３と、第２列熱交換器２２ｂの扁平管３との間には、列間導水穴３１が設けられている。第１列熱交換器２２ａの扁平管３は第１列伝熱管とも称し、第２列熱交換器２２ｂの扁平管３は第２列伝熱管とも称する。図１２に示すように、第１導水構造部１１ａは、列間導水穴３１に向かって伸びている。
　図１２に示すように、コルゲートフィン４は、第１列熱交換器２２ａの扁平管３と第２列熱交換器２２ｂの扁平管３との間に一体に設けられている。コルゲートフィン４は、第１列熱交換器２２ａの扁平管３と第２列熱交換器２２ｂの扁平管３とに別々に設けられても良い。また、列間導水穴３１は、コルゲートフィン４に設けられていても良い。
　実施形態５に係る第２熱交換器１５４では、第１導水構造部１１ａが列間導水穴３１に向かって延びるように設けられている。従って、実施形態５に係る第２熱交換器１５４によれば、結露水をコルゲートフィン４上の排水路を通して排出するよりも効率的に排出することができる。
実施形態６．
　図１４は、実施形態６に係る第２熱交換器１５４を側面から見た断面を示す側面断面模式図である。なお、図２及び図３と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
　図１４に示すように、実施形態６に係る第２熱交換器１５４の第１導水構造部１１ａと上部ヘッダ１との間には断熱処理部４１が設けられる。第２導水構造部１１ｂと上部ヘッダ１との間には断熱処理部４１が設けられる。断熱処理部４１は、例えば、断熱シート及び中空構造のいずれか又は両方である。
　実施形態２に示すように、第２熱交換器１５４が傾斜して配置される場合であって、第１導水構造部１１ａのみが設けられる場合には、第１導水構造部１１ａと上部ヘッダ１との間に断熱処理部４１が設けられる。
　実施形態６の第２熱交換器１５４によれば、第１導水構造部１１ａ及び第２導水構造部１１ｂに多湿空気が当たる際に、断熱処理部４１が設けられていることから、上部ヘッダ１の表面で空気が冷却され結露することをさらに抑制することができる。
　１　上部ヘッダ、２　下部ヘッダ、３　扁平管、４　コルゲートフィン、５　ドレンパン、１１ａ　第１導水構造部、１１ｂ　第２導水構造部、１２　導水構造部、２１ａ、２１ｂ　熱交換器、２２ａ、２２ｂ　列熱交換器、３１　列間導水穴、４１　断熱処理部、１００　圧縮機、１０１　室外機、１０２　室内機、１５１　流路切替装置、１５２　第１熱交換器、１５２ａ　第１冷媒分配器、１５３　膨張装置、１５４　第２熱交換器、１５４ａ　第２冷媒分配器、１５５ａ、１５５ｂ　配管、１５６　室外ファン、１５７　室内ファン、１６０　制御装置、２００　冷凍サイクル装置、３００　アキュームレータ、Ｃ　上部ヘッダの中心、ｔ　端部。

Claims (8)

  1. 　各々が第１方向に延び、前記第１方向に直交する第２方向に配列された複数の伝熱管と、
    　前記伝熱管の上端に設けられ、前記第２方向に延びる上部ヘッダと、
    　前記上部ヘッダの中心を前記第２方向から見て、前記第１方向と、前記第１方向及び前記第２方向とに直交する第３方向とが成す角の範囲内で前記上部ヘッダの一部を覆い、前記上部ヘッダの表面に発生した結露水を前記複数の伝熱管の間に導く導水構造部と
    を具備する熱交換器。
  2. 　各々が第１方向に延び、前記第１方向に直交する第２方向に配列された複数の伝熱管と、
    　前記伝熱管の上端に設けられ、前記第２方向に延びる上部ヘッダと、
    　前記上部ヘッダの中心を前記第２方向から見て、前記第１方向と、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向とが成す角の全ての範囲において前記上部ヘッダを覆い、かつ前記上部ヘッダの中心を前記第２方向から見て、前記伝熱管側に位置する端部が、前記第１方向のプラス側に延びる仮想線上、又は前記仮想線と前記第３方向のマイナス側に延びる仮想線との間の領域に位置している導水構造部と
    を具備する熱交換器。
  3. 　前記伝熱管に設けられたフィンを具備し、
    　前記導水構造部は、前記フィンに接触する
    請求項１又は２に記載の熱交換器。
  4. 　前記複数の伝熱管は、鉛直方向に対して傾斜して配置され、
    　前記導水構造部が覆っている前記上部ヘッダの前記一部は、前記上部ヘッダの下側である
    請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器。
  5. 　前記導水構造部は、前記複数の伝熱管の間に挿し込まれ、下端が前記フィンに接する櫛歯形状である
    請求項３に記載の熱交換器。
  6. 　前記導水構造部の表面は撥水面であり、前記フィンの表面は親水面である
    請求項３又は５のいずれか１項に記載の熱交換器。
  7. 　前記複数の伝熱管は、前記第３方向に沿って配置された第１列伝熱管と第２列伝熱管とを含み、
    　前記導水構造部は、前記第１列伝熱管と、前記第２列伝熱管との間の列間導水穴に向かって伸びている
    請求項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器。
  8. 　前記導水構造部と前記上部ヘッダとの間に設けられた断熱処理部を具備する
    請求項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器。
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