WO2024089927A1 - 熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents

熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2024089927A1
WO2024089927A1 PCT/JP2023/020269 JP2023020269W WO2024089927A1 WO 2024089927 A1 WO2024089927 A1 WO 2024089927A1 JP 2023020269 W JP2023020269 W JP 2023020269W WO 2024089927 A1 WO2024089927 A1 WO 2024089927A1
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heat exchanger
bent
flat
pair
protrusions
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敦 森田
剛志 前田
伸 中村
武巳 松本
秀斗 辻井
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a heat exchanger equipped with fins and flat tubes, and a refrigeration cycle device equipped with this heat exchanger.
  • the heat exchanger of Patent Document 1 includes a pair of headers arranged parallel to each other at a distance, a plurality of flat tubes extending parallel to each other at a distance between the headers, and a plurality of serpentine fins arranged between the flat tubes, each of which has alternating ridges and spaces that form upper and lower ridges, each of which extends transversely to the longitudinal axis of the flow tube in the width direction of the serpentine fin, the width of the serpentine fin being wider than the flat tubes, the ridges of the serpentine fins being arranged to extend outside the outermost front and rear planes formed by the outermost edges of the flat tubes, a pair of protrusions on both sides of each ridge that extend outside the front and rear outermost edges of the flat tubes, and the flat tubes are arranged between the pairs of protrusions, thereby holding the
  • the serpentine fins are held at a predetermined position relative to the flat tubes, and the amount of protrusion of the multiple protrusions in the air flow direction is not very large. Therefore, in order to improve the heat exchange performance of the serpentine fins and flat tubes (hereinafter referred to as heat exchange members), it is possible to increase the amount of protrusion of the multiple protrusions in the air flow direction, that is, to extend the serpentine fins directly on both sides of the air flow direction to increase the heat transfer area of the serpentine fins.
  • the present disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to provide a heat exchanger that suppresses deformation of the protruding parts of the fins due to external forces and improves heat exchange performance, and a refrigeration cycle device equipped with this heat exchanger.
  • the heat exchanger includes a plurality of flat tubes having a plurality of refrigerant flow paths therein, arranged in a first direction with gaps through which air flows, and extending along a second direction intersecting the first direction; a main body portion disposed between adjacent flat tubes and in contact with the flat portions of the flat tubes; and a plurality of outer fins having a pair of protrusions protruding from the main body portion in a third direction which is the air flow direction and intersects the first direction and the second direction.
  • the pair of protrusions has a first base surface parallel to the flat portions of the flat tubes and a first bent portion bent in the first direction relative to the first base surface.
  • the main body portion has a second base surface in contact with the flat portions of the flat tubes and parallel to the flat portions of the flat tubes, and a second bent portion bent in one direction in the first direction relative to the second base surface.
  • the first bent portions of the pair of protrusions are bent in a direction opposite to the one direction in the first direction relative to the first base surface.
  • the refrigeration cycle device disclosed herein is equipped with the above-mentioned heat exchanger.
  • the pair of protrusions have a first base surface parallel to the flat portion of the flat tube, and a first bent portion bent in a first direction relative to the first base surface.
  • the protrusion of the outer fin is provided with a first bent portion bent in a first direction relative to the first base surface parallel to the flat portion of the flat tube.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration cycle device equipped with the heat exchanger of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the heat exchanger shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a schematic side view of the heat exchanger shown in FIG. 1 .
  • 5 is a schematic cross-sectional view showing the AA cross section of the heat exchanger element shown in FIG. 4.
  • 2 is a perspective view of a heat exchange member of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a schematic front view showing a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic side view of the heat exchanger shown in FIG. 7 .
  • FIG. 11 is a perspective view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a front view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a front view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a third embodiment.
  • 13 is a perspective view showing a state in which the outer fins of the heat exchange member of the heat exchanger according to embodiment 3 are shifted in the second direction.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the outer fins of the heat exchange member of the heat exchanger according to embodiment 2 are shifted in a second direction.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the outer fins of the heat exchange member of the heat exchanger according to embodiment 2 are shifted in the second direction, causing adjacent outer fins to interfere with each other.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the outer fins of the heat exchange member of the heat exchanger according to embodiment 2 are shifted in the second direction, causing adjacent outer fins to interfere with each other.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the outer fins of the heat exchange member of the heat exchanger according to embodiment 2 are shifted in the second direction, causing adjacent outer fins to interfere with each other.
  • FIG. 13 is a perspective view of a modified example of a heat exchange member of the heat exchanger according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a front view of a modified example of the heat exchange member of the heat exchanger according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a fourth embodiment.
  • 13 is a schematic side view of a heat exchange member of a heat exchanger according to embodiment 4.
  • FIG. FIG. 13 is a perspective view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a fifth embodiment.
  • 13 is a schematic side view of a heat exchange member of a heat exchanger according to embodiment 5.
  • FIG. FIG. 13 is a front view of a heat exchange member of a heat exchanger according to embodiment 5.
  • 13 is a perspective view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic side view of a heat exchange member of a heat exchanger according to a sixth
  • Fig. 1 is a schematic front view showing a heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • the direction of refrigerant flow when the heat exchanger 101 is used as an evaporator is indicated by solid white arrows.
  • the heat exchanger 101 includes a plurality of heat exchange members 10 arranged in a first direction D1, and a first header 40 and a second header 50 connected to ends of the plurality of heat exchange members 10.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration cycle device 100 equipped with the heat exchanger 101 of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the heat exchanger 101 constitutes a part of the refrigerant circuit 100c of the refrigeration cycle device 100.
  • the refrigeration cycle device 100 is described as being applied to an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 100 can be applied to devices other than air conditioners, and can be applied to refrigeration cycle devices used for purposes such as refrigerators, freezers, vending machines, refrigeration devices, or water heaters.
  • the refrigeration cycle device 100 has a compressor 102, a heat exchanger 101, a throttling device 105, an indoor heat exchanger 104, and a flow path switching device 103.
  • the compressor 102, the heat exchanger 101, the throttling device 105, and the flow path switching device 103 are provided in the outdoor unit 100A, and the indoor heat exchanger 104 is provided in the indoor unit 100B.
  • the compressor 102, the flow path switching device 103, the heat exchanger 101, the throttling device 105, and the indoor heat exchanger 104 are connected to each other via refrigerant pipes to form a refrigerant circuit 100c in which the refrigerant can circulate.
  • the operation of the compressor 102 performs a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates through the compressor 102, the heat exchanger 101, the throttling device 105, and the indoor heat exchanger 104 while undergoing a phase change.
  • the outdoor unit 100A is provided with an outdoor fan 107 that forces outdoor air through the heat exchanger 101.
  • the indoor unit 100B is provided with an indoor fan 106 that forces indoor air through the indoor heat exchanger 104.
  • the outdoor fan 107 is also referred to as the fan.
  • Compressor 102 draws in low-temperature, low-pressure refrigerant, compresses it, and discharges high-temperature, high-pressure refrigerant.
  • Compressor 102 is, for example, an inverter compressor whose capacity, which is the amount of refrigerant discharged per unit time, is controlled by changing the operating frequency.
  • Heat exchanger 101 functions as an evaporator or a condenser, and exchanges heat between the refrigerant and the outdoor air generated by the operation of outdoor fan 107, evaporating the refrigerant into a gas or condensing it into a liquid. Heat exchanger 101 functions as an evaporator during heating operation, and as a condenser during cooling operation.
  • the indoor heat exchanger 104 functions as an evaporator or a condenser, and exchanges heat between the indoor air generated by the operation of the indoor fan 106 and the refrigerant, evaporating the refrigerant into a gas or condensing the refrigerant into a liquid.
  • the indoor heat exchanger 104 functions as a condenser during heating operation, and as an evaporator during cooling operation.
  • the throttling device 105 reduces the pressure of the refrigerant to expand it.
  • the throttling device 105 is, for example, an electronic expansion valve that can adjust the opening of the throttling device. By adjusting the opening, the pressure of the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 104 is controlled during cooling operation, and the pressure of the refrigerant flowing into the heat exchanger 101 is controlled during heating operation.
  • the flow path switching device 103 is, for example, a four-way valve, and switches between cooling operation and heating operation by switching the direction of the refrigerant flow. Note that instead of a four-way valve, a combination of a two-way valve and a three-way valve may also be used as the flow path switching device 103.
  • the indoor fan 106 is provided near the indoor heat exchanger 104 and supplies indoor air to the indoor heat exchanger 104, and the amount of air sent to the indoor fan 106 is adjusted by controlling its rotation speed.
  • the outdoor fan 107 is provided near the heat exchanger 101 and supplies outdoor air to the heat exchanger 101, and the amount of air sent to the outdoor fan 107 is adjusted by controlling its rotation speed.
  • the operation of the refrigeration cycle device 100 can be switched between cooling operation and heating operation.
  • the direction of refrigerant flow during cooling operation is indicated by dashed arrows
  • the direction of refrigerant flow during heating operation is indicated by solid arrows.
  • the flow path switching device 103 is switched so as to guide the refrigerant from the compressor 102 to the heat exchanger 101 and the refrigerant from the indoor heat exchanger 104 to the compressor 102, as shown by the dashed lines in FIG. 2. Then, the refrigerant compressed by the compressor 102 is sent to the heat exchanger 101. In the heat exchanger 101, the refrigerant releases heat to the outdoor air and is condensed. After this, the refrigerant is sent to the throttling device 105, where it is decompressed, and then sent to the indoor heat exchanger 104.
  • the refrigerant absorbs heat from the indoor air in the indoor heat exchanger 104 and evaporates, and then returns to the compressor 102. Therefore, during cooling operation of the refrigeration cycle device 100, the heat exchanger 101 functions as a condenser, and the indoor heat exchanger 104 functions as an evaporator.
  • the flow path switching device 103 is switched so as to guide the refrigerant from the compressor 102 to the indoor heat exchanger 104 and the refrigerant from the heat exchanger 101 to the compressor 102, as shown by the solid lines in FIG. 2. Then, the refrigerant compressed by the compressor 102 is sent to the indoor heat exchanger 104. In the indoor heat exchanger 104, the refrigerant releases heat to the indoor air and is condensed. After this, the refrigerant is sent to the throttling device 105, where it is decompressed, and then sent to the heat exchanger 101. After this, the refrigerant absorbs heat from the outdoor air in the heat exchanger 101 and evaporates, and then returns to the compressor 102. Therefore, during heating operation of the refrigeration cycle device 100, the heat exchanger 101 functions as an evaporator, and the indoor heat exchanger 104 functions as a condenser.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the heat exchanger 101 shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic side view of the heat exchanger 101 shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the A-A cross section of the heat exchange member 10 shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the first embodiment.
  • the direction of the refrigerant flow when the heat exchanger 101 is used as an evaporator is indicated by solid white arrows.
  • the direction of the air flow is indicated by dashed white arrows.
  • FIGS. 1 and 3 the schematic configuration of the heat exchanger 101 will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 6. Note that the illustrated heat exchanger 101 is only an example, and the configuration is not limited to the configuration described in the embodiment, and can be changed as appropriate within the scope of the technology related to the embodiment.
  • the heat exchange member 10 is composed of flat tubes 20 and outer fins 30.
  • the flat tubes 20 extend in a second direction D2 intersecting the first direction D1, and are arranged so that their tube axes are aligned with the second direction D2.
  • the outer fins 30 are arranged between adjacent flat tubes 20.
  • a gap G through which air flows is formed between adjacent heat exchange members 10 in the first direction D1.
  • the extension direction of the heat exchange member 10 (of the flat tubes 20) shown in FIG. 1, i.e., the second direction D2 is defined as the up-down direction parallel to the direction of gravity.
  • the arrangement direction of the multiple heat exchange members 10, i.e., the first direction D1 is defined as the left-right direction perpendicular to the direction of gravity.
  • the third direction D3, parallel to the air flow direction in the heat exchanger 101, is defined as the depth direction perpendicular to the first direction D1 and the second direction D2.
  • the arrangement of the heat exchanger 101 is not limited to the above case.
  • one end 13a of the heat exchange members 10 in the tube axis direction is connected to a first header 40.
  • the other end 13b of the heat exchange members 10 in the tube axis direction is connected to a second header 50.
  • the first header 40 and the second header 50 are arranged with their longitudinal direction facing the arrangement direction of the heat exchange members 10, i.e., the first direction D1.
  • the longitudinal directions of the first header 40 and the second header 50 are parallel to each other.
  • the first header 40 and the second header 50 may be referred to simply as headers without distinction.
  • the first header 40 and the second header 50 are cylindrical bodies with both ends closed, and a space is formed inside for the refrigerant to flow through.
  • the first header 40 and the second header 50 extend in a first direction D1, and in the example shown in Figures 1, 3, and 4, have a rectangular parallelepiped outer shape and, in a cross section perpendicular to the first direction D1, have a rectangular cross-sectional shape with a long side in a third direction D3.
  • the external shape of the first header 40 and the second header 50 is a rectangular parallelepiped, but this shape is not limited to this.
  • the external shape of the first header 40 and the second header 50 may be, for example, a circular cylinder or an elliptical cylinder, and the cross-sectional shape of the first header 40 and the second header 50 may be changed as appropriate.
  • the structure of the first header 40 and the second header 50 may be a stack of plate-like bodies with slits formed therein, other than the above-mentioned cylindrical body with both ends closed.
  • the first header 40 and the second header 50 may be configured to have different external shapes or cross-sectional shapes.
  • the first header 40 and the second header 50 each have a refrigerant flow port 41 and 51 through which the refrigerant can flow in and out.
  • the refrigerant flow port 41 is provided in a wall portion constituting one end of the first header 40 in the first direction D1 (the left wall portion of the first header 40 in FIG. 1).
  • the refrigerant flow port 51 is provided in a wall portion constituting one end of the second header 50 in the first direction D1 (the right wall portion of the second header 50 in FIG. 1).
  • the heat exchanger 101 functions as an evaporator
  • the refrigerant flow port 41 becomes the refrigerant inlet in the heat exchanger 101
  • the refrigerant flow port 51 becomes the refrigerant outlet in the heat exchanger 101.
  • the refrigerant flow port 51 becomes the refrigerant inlet in the heat exchanger 101
  • the refrigerant flow port 41 becomes the refrigerant outlet in the heat exchanger 101.
  • the positions at which the refrigerant flow ports 41 and 51 are provided in the first header 40 and the second header 50 are not limited to the positions described above and can be changed as appropriate.
  • a plurality of insertion holes are formed in the header upper wall portion of the first header 40 located on the lower side of the heat exchanger 101, and the plurality of insertion holes are arranged in parallel in the first direction D1 corresponding to the plurality of heat exchange members 10.
  • the plurality of insertion holes are holes into which the lower ends 13a of the respective plurality of heat exchange members 10 are inserted, and penetrate the header upper wall portion of the first header 40 in the thickness direction, i.e., in the second direction D2.
  • a plurality of insertion holes are formed in the header lower wall of the second header 50 located at the upper side in the heat exchanger 101, and the plurality of insertion holes are arranged in parallel in the first direction D1 corresponding to the plurality of heat exchange members 10.
  • the plurality of insertion holes are holes into which the upper ends 13b of the respective heat exchange members 10 are inserted, and penetrate the header lower wall of the second header 50 in the thickness direction, i.e., in the second direction D2.
  • the ends 13a and 13b of the multiple heat exchange members 10 are inserted into the first header 40 and the second header 50, respectively, and are joined by a joining means such as brazing or adhesive.
  • a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the heat exchanger 101 from the refrigerant flow port 41.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant first flows into the first header 40, is distributed to each of the flat tubes 20 of the multiple heat exchange members 10 by the first header 40, and flows in multiple refrigerant flow paths 23 (see FIG. 6 described later) in each flat tube 20.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows in the second direction D2 toward the second header 50 and passes through the flat tube 20.
  • the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant radiates heat to the air by exchanging heat with the air flowing through the gap G between adjacent heat exchange members 10 through the members that constitute the heat exchange member 10, and evaporates, becoming a low-pressure gas-state refrigerant.
  • the low-pressure gaseous refrigerant from the flat tubes 20 flows into the second header 50 and merges in the second header 50.
  • the low-pressure gaseous refrigerant that merges in the second header 50 flows out of the heat exchanger 101 (for example, the compressor 102 in FIG. 2) from the refrigerant flow port 41 provided in the second header 50.
  • the flat tube 20 is a flat porous tube having a cross-sectional shape that is flat in one direction, such as an oval shape, and has a plurality of refrigerant flow paths 23 formed by through holes inside.
  • the flat tube 20 has a pair of flat parts 21 that face the first direction D1 and extend in the third direction D3, and a pair of curved parts 22 that are located at both ends of the flat parts 21 in the third direction D3 and curved convexly outward.
  • the flat tubes 20 are arranged in the first direction D1 with a gap G through which air flows, and extend along a second direction D2 that intersects with the first direction D1.
  • the flat tube 20 is an extruded tube formed by extrusion molding.
  • the present invention is not limited thereto, and the flat tube 20 may be a roll-formed tube formed by bending a single rectangular flat plate material.
  • the outer fin 30 has a main body 31 disposed between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20 in the first direction D1, and a pair of protruding portions 32 protruding from the main body 31 on both sides in the third direction D3.
  • the main body 31 is brazed to the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a rectangular plate shape parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20.
  • the pair of protruding portions 32 have a plurality of base surfaces 32a (hereinafter also referred to as first base surfaces) parallel to the flat tube 20, and a plurality of bent portions 32b (hereinafter also referred to as first bent portions) bent in the first direction D1 relative to the base surface 32a.
  • the number of base surfaces 32a and bent portions 32b is not limited to the above, and each may be singular.
  • the bent portion 32b is bent in the positive direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a (to the right in FIG. 5). However, without being limited thereto, the bent portion 32b may be bent in the negative direction of the first direction D1 (leftward in FIG. 5) relative to the base surface 32a.
  • the outer fin 30 is formed by bending a single rectangular flat plate material. However, without being limited thereto, the outer fin 30 may be formed by connecting multiple rectangular flat plate materials.
  • the main body 31 and the base surface 32a of the protruding portion 32 are connected on the same plane. In this way, since the main body 31 and the protruding portion 32 are connected on the same plane, the main body 31 and the protruding portion 32 can be firmly connected, and the rigidity of the outer fin 30 can be increased.
  • the gap G (see Figs. 1 and 5), i.e., the distance between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20, is set narrow for the multiple heat exchange members 10.
  • the above distance is set, for example, within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the structure of the serpentine fin makes it difficult to narrow the distance between the flat portions of the adjacent flat tubes, and it is difficult to set the distance within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the outer fin 30 since the outer fin 30 has the above structure, it is possible to set the distance between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20 within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 are bent only in the positive direction of the first direction D1 with respect to the base surface 32a. In other words, none of the multiple bent portions 32b are bent in the negative direction of the first direction D1 with respect to the base surface 32a. In this way, the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 are bent only in the same direction with respect to the base surface 32a. Therefore, only one flat tube 20 is arranged between the pair of protrusions 32, and multiple flat tubes 20 are not arranged between the pair of protrusions 32.
  • flat tubes 20 are arranged only in the bending direction of the protrusions 32 between the pair of protrusions 32, and flat tubes 20 are not arranged in the non-bending direction of the protrusions 32.
  • flat tubes 20 are arranged only one flat tube 20 between the pair of protrusions 32, there is no influence of the movement of the adjacent flat tubes 20 in the third direction D3.
  • adjacent flat tubes 20 move in the third direction D3, they do not come into contact with the bent portion 32b of the outer fin 30, so deformation of the outer fin 30 due to the movement of adjacent flat tubes 20 in the third direction D3 can be suppressed.
  • the heat exchanger 101 has a plurality of refrigerant flow paths 23 therein, is arranged in a first direction D1 with a gap G through which air flows, and is provided with a plurality of flat tubes 20 extending along a second direction D2 intersecting the first direction D1, a main body portion 31 arranged between adjacent flat tubes 20 and in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20, and a plurality of outer fins 30 having a pair of protruding portions 32 protruding from the main body portion 31 in a third direction D3 which is the air flow direction and intersects the first direction D1 and the second direction D2, and the pair of protruding portions 32 have a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and a first bent portion bent in the first direction D1 relative to the first base surface.
  • the pair of protrusions 32 have a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and a first bent portion bent in the first direction D1 with respect to the first base surface.
  • the protrusion 32 of the outer fin 30 is provided with a first bent portion bent in the first direction D1 with respect to the first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20.
  • This makes it possible to increase the rigidity of the protrusion 32 of the outer fin 30 more than before, and to suppress deformation of the protrusion 32 of the outer fin 30 due to an external force.
  • the heat transfer area of the outer fin 30 can be increased.
  • the structure of the outer fin 30 makes it possible to narrow the interval between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20 more than before. Therefore, the heat exchange performance can be improved more than before.
  • the pair of protrusions 32 have a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, it is easier to arrange the jig during manufacturing, and manufacturability can be improved.
  • the first base surfaces of the pair of protrusions 32 are connected to the main body 31 on the same plane.
  • the heat exchanger 101 according to the first embodiment can firmly connect the main body 31 and the protrusion 32, thereby increasing the rigidity of the outer fin 30.
  • the first bent portions of the pair of protrusions 32 are bent only in the same direction, the first direction D1, relative to the first base surface.
  • only one flat tube 20 is arranged between a pair of protrusions 32, and multiple flat tubes 20 are not arranged between the pair of protrusions 32.
  • the flat tube 20 is arranged between the pair of protrusions 32 only in the bending direction of the protrusion 32, and the flat tube 20 is not arranged in the non-bending direction of the protrusion 32. In this way, by arranging only one flat tube 20 between the pair of protrusions 32, the movement of the adjacent flat tubes 20 in the third direction D3 is not affected.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment is equipped with the above-mentioned heat exchanger 101.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the first embodiment can achieve the same effects as the heat exchanger 101 described above.
  • Embodiment 2 Hereinafter, the second embodiment will be described, but explanations of parts that overlap with the first embodiment will be omitted, and parts that are the same as or equivalent to the first embodiment will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to the first embodiment and the heat exchanger 101 according to the second embodiment is the structure of the main body 31 of the outer fin 30 of the heat exchange member 10.
  • the main body 31 of the outer fin 30 has only a flat shape
  • the main body 31 of the outer fin 30 has a curved shape in addition to a flat shape.
  • FIG. 7 is a schematic front view of the heat exchanger 101 according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic side view of the heat exchanger 101 shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the B-B cross section of the heat exchange member 10 shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a front view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the second embodiment.
  • the direction of refrigerant flow when the heat exchanger 101 is used as an evaporator is indicated by a solid white arrow.
  • the direction of air flow is indicated by a dashed white arrow.
  • the outer fin 30 has a main body 31 arranged between adjacent flat tubes 20 in the first direction D1, and a pair of protrusions 32 protruding from the main body 31 on both sides in the third direction D3.
  • the main body 31 is in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a plurality of base surfaces 31a (hereinafter also referred to as second base surfaces) parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, and a plurality of bent portions 31b (hereinafter also referred to as second bent portions) bent in one direction of the first direction D1 (leftward in FIG. 9) relative to the base surface 31a.
  • the number of base surfaces 31a and bent portions 31b is not limited to the above, and each may be singular.
  • the base surface 31a is brazed to the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a rectangular plate shape parallel to the flat tube 20.
  • the pair of protrusions 32 has a plurality of base surfaces 32a parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, and a plurality of bent portions 32b bent in the other direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 9) relative to the base surface 32a.
  • the other direction of the first direction D1 is the opposite direction to the one direction of the first direction D1.
  • the number of base surfaces 32a and bent portions 32b is not limited to the above, and each may be single.
  • the flat tube 20 can be sandwiched between the pair of protrusions 32, so that the flat tube 20 is less likely to move in the third direction D3, and manufacturability can be improved.
  • the outer fin 30 is formed by bending one rectangular flat plate material. However, it is not limited thereto, and may be formed by connecting multiple rectangular flat plate materials.
  • the base surface 31a of the main body 31 and the base surface 32a of the protruding portion 32 are connected on the same plane. In this way, since the base surfaces 31a and 32a of the main body 31 and the protruding portion 32 are connected on the same plane, the main body 31 and the protruding portion 32 can be firmly connected, and the rigidity of the outer fin 30 can be increased. Furthermore, by providing the bent portion 31b shifted in the first direction D1 from the base surface 31a, a leading edge effect is generated, and the heat exchange performance can be improved.
  • the leading edge effect refers to the effect that a thin temperature boundary layer is formed from the leading edge of the tip of a fin placed isolated in a laminar flow, improving the heat transfer coefficient.
  • the bent portion 31b of the main body 31 has an abutment portion 31ba that is parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20.
  • the abutment portion 31ba is provided so as to contact the flat portion 21 of the flat tube 20 that is arranged next to the flat tube 20 that is in contact with the base surface 31a provided on the same outer fin 30 as the bent portion 31b. Therefore, the heat exchange members 10 are provided at an interval of the height of the abutment portion 31ba (the distance between the abutment side surface of the abutment portion 31ba and the joining side surface of the base surface 31a, see W in FIG. 11).
  • the interval between the adjacent heat exchange members 10 is easily maintained, and manufacturability can be improved.
  • the interval between the adjacent heat exchange members 10 is narrowed by the deformation of the heat exchange member 10, and the uneven frost and deterioration of drainage caused by the narrowing of the air passage locally are less likely to occur, thereby improving reliability.
  • the gap G (see Figs. 7 and 9), i.e., the distance between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20, is set narrow for the multiple heat exchange members 10.
  • the above distance is set, for example, within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the structure of the serpentine fin makes it difficult to narrow the distance between the flat portions of the adjacent flat tubes, and it is difficult to set the distance within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the outer fin 30 since the outer fin 30 has the above structure, it is possible to set the distance between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20 within the range of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the bent portion 31b of the main body 31 is bent only in the negative direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a. In other words, none of the multiple bent portions 31b are bent in the positive direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a.
  • the bent portions 32b of the pair of protruding portions 32 are bent only in the positive direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a. In other words, none of the multiple bent portions 32b are bent in the negative direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a. In this way, the bent portions 32b of the pair of protruding portions 32 are bent only in the same direction relative to the base surface 32a.
  • the flat tubes 20 are arranged only in the bending direction of the protruding portion 32 between the pair of protruding portions 32, and the flat tubes 20 are not arranged in the non-bending direction of the protruding portion 32. In this way, by arranging only one flat tube 20 between a pair of protrusions 32, the movement of the adjacent flat tubes 20 in the third direction D3 is not affected.
  • the bent portion 31b of the main body 31 may be bent only in one direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a, and the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 may be bent only in the other direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a.
  • the bent portion 31b of the main body 31 and the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 may be bent in opposite directions, and are not limited to the above.
  • the bent portion 31b of the main body 31 may be bent only in the positive direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a, and the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 may be bent only in the negative direction of the first direction D1 relative to the base surface 31a.
  • the main body 31 has a second base surface that is in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20 and is parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, and a second bent portion that is bent in one direction of the first direction D1 relative to the second base surface, and the first bent portions of the pair of protrusions 32 are bent in the opposite direction to the one direction of the first direction D1 relative to the first base surface.
  • the pair of protrusions 32 have a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and a first bent portion bent in the opposite direction to the first direction D1 with respect to the first base surface.
  • the protrusion 32 of the outer fin 30 is provided with a first bent portion bent in the opposite direction to the first direction D1 with respect to the first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20.
  • the structure of the outer fin 30 makes it possible to narrow the interval between the flat portions 21 of the adjacent flat tubes 20 more than before. Furthermore, by providing a second bent portion shifted from the second base surface in the first direction D1, a leading edge effect is generated. Therefore, the heat exchange performance can be improved more than before. Furthermore, by bending the second bend of the main body 31 and the first bend of the pair of protrusions 32 in opposite directions, the flat tube 20 can be sandwiched between the pair of protrusions 32, making it difficult for the flat tube 20 to move in the third direction D3, improving manufacturability.
  • the second bent portion of the main body 31 has an abutment portion 31ba that is parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, and the abutment portion 31ba abuts the flat portion 21 of the flat tube 20 that is arranged next to the flat tube 20 that the first base surface abuts against.
  • the heat exchanger 101 according to the second embodiment makes it easier to maintain the distance between adjacent heat exchange members 10, improving manufacturability.
  • the distance between adjacent heat exchange members 10 narrows due to deformation of the heat exchange members 10, making it less likely that uneven frost and poor drainage will occur due to localized narrowing of the air passage, improving reliability.
  • the first base surfaces of the pair of protrusions 32 are connected to the second base surface of the main body 31 on the same plane.
  • the heat exchanger 101 according to embodiment 2 can firmly connect the main body 31 and the protrusion 32, thereby increasing the rigidity of the outer fin 30.
  • the first bent portions of the pair of protrusions 32 are bent only in the same direction, the first direction D1, relative to the first base surface.
  • only one flat tube 20 is arranged between a pair of protrusions 32, and multiple flat tubes 20 are not arranged between the pair of protrusions 32.
  • the flat tube 20 is arranged between the pair of protrusions 32 only in the bending direction of the protrusion 32, and the flat tube 20 is not arranged in the non-bending direction of the protrusion 32. In this way, by arranging only one flat tube 20 between the pair of protrusions 32, the movement of the adjacent flat tubes 20 in the third direction D3 is not affected.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment is equipped with the above-mentioned heat exchanger 101.
  • the refrigeration cycle device 100 according to the second embodiment can achieve the same effects as the heat exchanger 101 described above.
  • Embodiment 3 Hereinafter, the third embodiment will be described, but explanations of parts that overlap with the first and second embodiments will be omitted, and the same parts as or corresponding parts to the first and second embodiments will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to the first embodiment and the heat exchanger 101 according to the third embodiment is the structure of the protruding portion 32 of the outer fin 30 of the heat exchange member 10 (whether or not the ridge portion 32c is present).
  • FIG. 12 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a front view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the outer fin 30 of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment is shifted in the second direction.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a state in which the outer fin 30 of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the second embodiment is shifted in the second direction.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a state in which the outer fin 30 of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the second embodiment is shifted in the second direction and adjacent outer fins 30 interfere with each other.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the outer fin 30 of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the second embodiment is shifted in the second direction and adjacent outer fins 30 interfere with each other.
  • Figures 15 and 18 are diagrams showing cross sections at the same position as the B-B cross section of the heat exchanger member 10 shown in Figure 8.
  • the outer fin 30 has a main body 31 arranged between adjacent flat tubes 20 in the first direction D1, and a pair of protrusions 32 protruding from the main body 31 on both sides in the third direction D3.
  • the main body 31 is in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a plurality of base surfaces 31a (hereinafter also referred to as second base surfaces) parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, and a plurality of bent portions 31b bent in one direction of the first direction D1 (leftward in Figs. 12 and 13) relative to the base surface 31a.
  • the number of base surfaces 31a and bent portions 31b is not limited to the above, and each may be single.
  • the base surface 31a is brazed to the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a rectangular plate shape parallel to the flat tube 20.
  • the pair of protrusions 32 has a plurality of base surfaces 32a parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20, a plurality of bent portions 32b bent in the other direction of the first direction D1 (to the right in FIGS. 12 and 13) relative to the base surface 32a, and a plurality of peaks 32c bent in one direction of the first direction D1 (to the left in FIGS. 12 and 13) relative to the base surface 32a.
  • the peaks 32c are provided at both ends of the bent portions 32b in the second direction D2. As shown in FIG.
  • the plurality of bent portions 32b are arranged within the range of the width (thickness) Wp of the first direction D1 of the flat tube 20.
  • the other direction of the first direction D1 is the opposite direction to the one direction of the first direction D1.
  • the number of the base surfaces 32a, the bent portions 32b, and the peaks 32c is not limited to the above, and each may be single.
  • the heat exchanger 101 according to the third embodiment by adopting such a configuration, it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment.
  • the bent portion 31b of the main body 31 and the bent portion 32b of the pair of protrusions 32 are bent in opposite directions, and the bent portion 32b of the pair of protrusions 32 are arranged within the range of the width (thickness) Wp of the first direction D1 of the flat tube 20.
  • the protruding portion 32 of the outer fin 30 has an M-shape in which the bent portion 32b is bent in the other direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a, and the peak portion 32c is bent in one direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a, thereby further increasing the rigidity of the protruding portion 32 of the outer fin 30.
  • FIG. 19 is a perspective view of a modified example of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a front view of a modified example of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the third embodiment.
  • the peaks 32c are bent in the opposite direction to the bent portions 32b with respect to the base surface 32a.
  • the peaks 32c may be bent in the same direction as the bent portions 32b with respect to the base surface 32a.
  • the peaks 32c of the pair of protrusions 32 are disposed within the range of the width (thickness) Wp of the flat tube 20 in the first direction D1, but the bent portions 32b of the pair of protrusions 32 may be disposed within the range of the width (thickness) Wp of the flat tube 20 in the first direction D1, or may be disposed outside the range.
  • the heat exchanger 101 has a plurality of refrigerant flow paths therein, is arranged in a first direction D1 with gaps through which air flows, and comprises a plurality of flat tubes 20 extending along a second direction D2 intersecting the first direction D1, a main body portion 31 disposed between adjacent flat tubes 20 and in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20, and a plurality of outer fins 30 having a pair of protrusions 32 protruding from the main body portion 31 in a third direction D3 which is the direction in which air flows and intersects the first direction D1 and the second direction D2,
  • the pair of protrusions 32 have a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and a first bent portion bent in a first direction D1 relative to the first base surface, and the main body 31 is in contact with the flat portion 21 of the flat tube 20 and has a second base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and a second bent portion bent in one direction in the first direction D1 relative
  • the heat exchanger 101 even if the outer fin 30 is shifted in the second direction D2 relative to the flat tube 20, a gap can be secured between the bent portion 31b of the main body 31 of the adjacent outer fin 30 and the bent portion 32b of the protruding portion 32. Therefore, it is possible to prevent interference between the bent portion 31b of the main body 31 of the adjacent outer fin 30 and the bent portion 32b of the protruding portion 32. As a result, it is possible to suppress deterioration of assembly and deformation of the outer fin 30.
  • the protruding portion 32 of the outer fin 30 has an M-shape in which the bent portion 32b is bent in the other direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a and the peak portion 32c is bent in one direction of the first direction D1 relative to the base surface 32a, thereby further increasing the rigidity of the protruding portion 32 of the outer fin 30.
  • Embodiment 4 Hereinafter, the fourth embodiment will be described, but explanations of parts that overlap with the first to third embodiments will be omitted, and the same parts as or corresponding parts to the first to third embodiments will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to the first to third embodiments and the heat exchanger 101 according to the fourth embodiment is the inclination of the outer fins 30 of the heat exchange member 10.
  • the outer fins 30 are not inclined with respect to the third direction D3, which is the air flow direction, i.e., the upper ends of the outer fins 30 are parallel to the third direction D3, whereas in the fourth embodiment, the outer fins 30 are inclined with respect to the third direction D3, which is the air flow direction, i.e., the upper ends of the outer fins 30 are inclined with respect to the third direction D3.
  • FIG. 21 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 4.
  • FIG. 22 is a schematic side view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 4.
  • the outer fin 30 is inclined with respect to the third direction D3, which is the air flow direction.
  • the upper end of the outer fin 30 shown by the dashed line F2 in FIG. 21 and FIG. 22 is inclined with respect to the upper end of the flat tube 20 shown by the dashed line F1 in FIG. 21 and FIG. 22.
  • a pair of protrusions 32 are inclined on opposite sides of the second direction D2 with the main body 31 as the center.
  • the boundary between the base surface 31a and the bent portion 31b in the main body 31 and the boundary between the base surface 32a and the bent portion 32b in the protrusion 32 extend in the third direction D3 in the first to third embodiments, but in the fourth embodiment, they are inclined with respect to the third direction D3 like the upper end of the outer fin 30.
  • the leading edge and the trailing edge of the outer fin 30 are parallel to the leading edge and the trailing edge of the flat tube 20. In this way, by inclining the outer fins 30 with respect to the flat tubes 20 and arranging the inclination direction to be the direction of gravity, the drainage of the protruding parts 32 of the outer fins 30 is promoted by gravity, so that water is less likely to accumulate, and frost formation can be suppressed.
  • the heat exchanger 101 by arranging the heat exchanger 101 so that the protruding parts 32 on the leeward side are lower in the direction of gravity and the protruding parts 32 on the windward side are upper in the direction of gravity, and the protruding parts 32 on the windward side are lower than the protruding parts 32 on the windward side, and by slanting the outer fins 30 downward from the windward side to the leeward side, water is carried along with the wind flow of the outdoor fan 107, so that the drainage of the protruding parts 32 of the outer fins 30 can be further promoted.
  • the upper ends of the outer fins 30 are inclined relative to the upper ends of the flat tubes 20.
  • the outer fins 30 are inclined with respect to the flat tubes 20 and arranged so that the inclination direction is the direction of gravity. This promotes drainage of the protruding parts 32 of the outer fins 30 by gravity, so that water is less likely to accumulate, and frost formation is less likely to occur.
  • the refrigeration cycle device 100 includes the above-mentioned heat exchanger 101 and a fan that supplies air to the heat exchanger 101, and one of a pair of protrusions 32 formed integrally with the main body 31 of the heat exchanger 101 is disposed on the windward side.
  • the protrusion 32 on the leeward side is on the lower side in the direction of gravity
  • the protrusion 32 on the windward side is on the upper side in the direction of gravity
  • the heat exchanger 101 is arranged so that the protrusion 32 on the leeward side is lower than the protrusion 32 on the windward side, and the outer fins 30 are inclined downward from the windward side to the leeward side, so that water is carried along with the wind flow of the outdoor fan 107, further facilitating drainage of the protrusions 32 of the outer fins 30.
  • Embodiment 5 Hereinafter, the fifth embodiment will be described, but explanations of parts that overlap with the first to fourth embodiments will be omitted, and the same parts as or corresponding parts to the first to fourth embodiments will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to embodiment 4 and the heat exchanger 101 according to embodiment 5 is the inclination of the pair of protrusions 32 of the outer fin 30 of the heat exchange member 10.
  • the pair of protrusions 32 are inclined to opposite sides of the second direction D2 with the main body 31 as the center, whereas in embodiment 5, the pair of protrusions 32 are inclined to the same side of the second direction D2 with the main body 31 as the center.
  • FIG. 23 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 5.
  • FIG. 24 is a schematic side view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 5.
  • FIG. 25 is a front view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 5.
  • a part of the outer fin 30 is inclined with respect to the third direction D3, which is the air flow direction. That is, the upper ends of a pair of protrusions 32 of the outer fin 30, shown by dashed lines F21 and F22 in FIG. 23 and FIG. 24, are inclined with respect to the upper end of the flat tube 20, shown by dashed line F1 in FIG. 23 and FIG. 24.
  • the pair of protrusions 32 are inclined to the same side of the second direction D2 with the main body 31 as the center. Note that the pair of protrusions 32 of the outer fin 30 are not bent in the first direction D1, as shown in FIG. 25, and are arranged on the same plane. Therefore, as shown in FIG.
  • the positions shown by black circles P1 and P2 have the same coordinates in the first direction D1.
  • the upper end of the main body 31 is not inclined with respect to the upper end of the flat tube 20, shown by dashed line F1 in FIG. 23 and FIG. 24, and is parallel.
  • the pair of protrusions 32 so that they are inclined toward the same side of the second direction D2 with the main body 31 as the center and the inclination direction is the direction of gravity, the drainage of the protrusions 32 of the outer fin 30 is promoted by gravity regardless of the wind direction, so that water is less likely to accumulate and frost is less likely to form.
  • processing during press molding is easier than in embodiment 4, and manufacturability can be improved.
  • the upper ends of the pair of protrusions 32 are inclined relative to the upper ends of the flat tubes 20, and the pair of protrusions 32 are inclined toward the same side of the second direction D2 with the main body 31 as the center.
  • a pair of protrusions 32 are inclined toward the same side of the second direction D2 with the main body 31 as the center, and are arranged so that the inclination direction is the direction of gravity. This promotes drainage of the protrusions 32 of the outer fins 30 by gravity regardless of the wind direction, making it difficult for water to accumulate and thus reducing the likelihood of frost formation. Furthermore, by providing the protrusions 32 of the outer fins 30 so that they are symmetrical with the main body 31 as the center, processing during press molding is easier than in the fourth embodiment, improving manufacturability.
  • Embodiment 6 The sixth embodiment will be described below, but explanations of parts that overlap with those of the first to fifth embodiments will be omitted, and parts that are the same as or equivalent to those of the first to fifth embodiments will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to the first to fifth embodiments and the heat exchanger 101 according to the sixth embodiment is the structure of the main body 31 and the pair of protrusions 32 of the outer fin 30 of the heat exchange member 10.
  • both of the pair of protrusions 32 have a different shape from the main body 31 when viewed in the third direction D3
  • one of the pair of protrusions 32 has the same shape as the main body 31 when viewed in the third direction D3.
  • FIG. 26 is a perspective view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic side view of the heat exchange member 10 of the heat exchanger 101 according to the sixth embodiment.
  • one of the pair of protrusions 32 when viewed in the third direction D3, has the same shape as the main body 31. That is, one of the pair of protrusions 32 is integrally formed with the main body 31 by extending the main body 31 in the third direction D3.
  • the bent portion 31b of the main body 31 and the bent portion 32b of the protrusion 32 are connected to each other, so that the amount of heat conduction inside the outer fin 30 increases, and the temperature difference between the outer fin 30 and the air increases, so that the amount of heat exchange can be increased.
  • the protrusion 32 integrally formed with the main body 31 on the downwind side, the temperature difference between the outer fin 30 and the air increases, so that the amount of heat exchange can be further increased.
  • the heat exchanger 101 when viewed from the third direction D3, has one of the pair of protrusions 32 that has the same shape as the main body 31, and one of the pair of protrusions 32 is formed integrally with the main body 31.
  • one of the pair of protrusions 32 is integrally formed with the main body 31, which increases the amount of heat conduction inside the outer fin 30 and increases the temperature difference between the outer fin 30 and the air, thereby increasing the amount of heat exchange.
  • the refrigeration cycle device 100 includes the above-mentioned heat exchanger 101 and a fan that supplies air to the heat exchanger 101, and in the heat exchanger 101, one of a pair of protrusions 32 that are integrally formed with the main body 31 is disposed on the downwind side.
  • the protrusion 32 formed integrally with the main body 31 is positioned on the downwind side, which increases the temperature difference between the outer fin 30 and the air, thereby further increasing the amount of heat exchange.

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Abstract

熱交換器は、複数の冷媒流路を内部に有し、空気が流通する隙間を有して第1方向に配列され、第1方向と交差する第2方向に沿って延びる複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間に配置され、扁平管の平坦部と接する本体部、および、本体部から空気の流通方向であり且つ第1方向および第2方向と交差する第3方向に突出する一対の突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、一対の突出部は、扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向に屈曲された第一屈曲部と、を有し、本体部は、扁平管の平坦部と接し、扁平管の平坦部と平行な第二ベース面と、第二ベース面に対して第1方向の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、一対の突出部の第一屈曲部は、第一ベース面に対して第1方向の一方向と反対方向に屈曲されているものである。

Description

熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置
 本開示は、フィンと扁平管とを備えた熱交換器、およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
 従来、フィンと扁平管とを備えた熱交換器において、フィンが扁平管から空気の流通方向に突出したものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の熱交換器は、互いに平行に間隔をおいて配置された1対のヘッダが備えられ、また、ヘッダの間に間隔をおいて平行に延びる複数の扁平管が備えられ、扁平管の間に配置された複数の蛇行フィンが備えられ、これら蛇行フィンが、それぞれ上下の峰部を形成する交互に配置された畝と畝間とを有し、峰部のそれぞれが、蛇行フィンの幅方向で流管の縦軸線に対し横方向に延びており、蛇行フィンの幅が扁平管より広幅であり、蛇行フィンの峰部が扁平管の最外縁部により形成される最も外側の前方および後方平面の外側へ延びるように配置されており、各峰部の両側に1対の突出部が備えられ、これらの突出部が扁平管の前後の最外縁部の外側に延びており、扁平管が、これら複数の突出部の対の間に配置され、これにより蛇行フィンが、扁平管に対して所定位置に保持されることを特徴としている。
特開平9-310990号公報
 特許文献1の熱交換器では、蛇行フィンが、扁平管に対して所定位置に保持されることを特徴としており、複数の突出部の空気の流通方向への突出量はそれほど多くない。そこで、蛇行フィンおよび扁平管(以下、熱交換部材と称する)での熱交換性能を向上させるために複数の突出部の空気の流通方向への突出量を多くすること、つまり、蛇行フィンを空気の流通方向の両側へそのまま延ばして、蛇行フィンの伝熱面積を増大させることが考えられる。しかしながら、上記のようにして突出部の空気の流通方向への突出量を多くすると、製造時あるいは使用時などにおいて突出部に外力が加わった場合に、扁平管の配列方向に変形しやすくなる。そして、突出部が変形した場合、熱交換性能が低下してしまうという課題があった。また、熱交換性能を向上させるためには、隣り合う扁平管同士の間隔を狭く設定する必要があるが、従来の熱交換器では、蛇行フィンの構造的に扁平管の平坦部同士の間隔を狭くしづらいという課題があった。
 本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フィンの突出部の外力による変形を抑制し、熱交換性能を向上させた熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
 本開示に係る熱交換器は、複数の冷媒流路を内部に有し、空気が流通する隙間を有して第1方向に配列され、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びる複数の扁平管と、隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部、および、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に突出する一対の突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、前記一対の突出部は、前記扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、前記第一ベース面に対して前記第1方向に屈曲された第一屈曲部と、を有し、前記本体部は、前記扁平管の平坦部と接し、前記扁平管の平坦部と平行な第二ベース面と、前記第二ベース面に対して前記第1方向の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、前記一対の突出部の前記第一屈曲部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向の前記一方向と反対方向に屈曲されているものである。
 また、本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を備えたものである。
 本開示に係る熱交換器では、一対の突出部は、扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向に屈曲された第一屈曲部と、を有する。このように、アウターフィンの突出部に、扁平管の平坦部と平行な第一ベース面に対して第1方向に屈曲された第一屈曲部を設ける。そうすることで、従来よりもアウターフィンの突出部の剛性を高めることができ、アウターフィンの突出部の外力による変形を抑制することができる。また、上記の第一屈曲部を設けることで、アウターフィンの伝熱面積を増加させることができる。さらに、アウターフィンの構造により、隣り合う扁平管の平坦部同士の間隔を従来よりも狭くすることが可能となる。したがって、従来よりも熱交換性能を向上させることができる。
実施の形態1に係る熱交換器を示す正面模式図である。 図1の熱交換器を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。 図1に示される熱交換器の平面模式図である。 図1に示される熱交換器の側面模式図である。 図4に示される熱交換部材のA-A断面を示す断面模式図である。 実施の形態1に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態2に係る熱交換器を示す正面模式図である。 図7に示される熱交換器の側面模式図である。 図8に示される熱交換部材のB-B断面を示す断面模式図である。 実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部材の正面図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材の正面図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材のアウターフィンが第2方向にずれた状態を示す斜視図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材の断面模式図である。 実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部材のアウターフィンが第2方向にずれた状態を示す斜視図である。 実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部材のアウターフィンが第2方向にずれて隣接するアウターフィン同士が干渉した状態を示す斜視図である。 実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部材のアウターフィンが第2方向にずれて隣接するアウターフィン同士が干渉した状態を示す断面模式図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材の変形例の斜視図である。 実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部材の変形例の正面図である。 実施の形態4に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態4に係る熱交換器の熱交換部材の側面模式図である。 実施の形態5に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態5に係る熱交換器の熱交換部材の側面模式図である。 実施の形態5に係る熱交換器の熱交換部材の正面図である。 実施の形態6に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態6に係る熱交換器の熱交換部材の側面模式図である。
 以下、実施の形態1に係る熱交換器について図面等を参照しながら説明する。なお、図1を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係および形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など)を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置および向きを限定するものではない。明細書中において、各構成部材同士の位置関係、各構成部材の延伸方向、および各構成部材の配列方向は、原則として、熱交換器が使用可能な状態に設置されたときのものである。
 実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係る熱交換器101を示す正面模式図である。図1では、熱交換器101が蒸発器として用いられる場合における、冷媒の流れの方向を実線の白抜き矢印で示している。図1に示されるように、熱交換器101は、第1方向D1に配列された複数の熱交換部材10と、複数の熱交換部材10の端部に接続された第1ヘッダ40および第2ヘッダ50と、を備える。
 図2は、図1の熱交換器101を搭載した冷凍サイクル装置100の冷媒回路図である。図2に示されるように、熱交換器101は、冷凍サイクル装置100の冷媒回路100cの一部を構成する。
 なお、実施の形態1では、冷凍サイクル装置100が空気調和機に適用された場合について説明する。ただし、冷凍サイクル装置100は、空気調和機以外にも適用でき、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、冷凍装置または給湯器などの用途に用いられる冷凍サイクル装置に適用することができる。
 冷凍サイクル装置100は、圧縮機102、熱交換器101、絞り装置105、室内熱交換器104および流路切替装置103を有している。この例では、圧縮機102、熱交換器101、絞り装置105および流路切替装置103が室外機ユニット100Aに設けられ、室内熱交換器104が室内機ユニット100Bに設けられている。
 圧縮機102、流路切替装置103、熱交換器101、絞り装置105、および室内熱交換器104は、冷媒管を介して互いに接続されることにより、冷媒が循環可能な冷媒回路100cを構成している。冷凍サイクル装置100では、圧縮機102が動作することにより、圧縮機102、熱交換器101、絞り装置105、および室内熱交換器104を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。
 室外機ユニット100Aには、熱交換器101に室外の空気を強制的に通過させる室外ファン107が設けられている。室内機ユニット100Bには、室内熱交換器104に室内の空気を強制的に通過させる室内ファン106が設けられている。なお、以下において、室外ファン107はファンとも称する。
 圧縮機102は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機102は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバーター圧縮機などである。
 熱交換器101は、蒸発器または凝縮器として機能し、室外ファン107の動作によって生じた室外の空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。熱交換器101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。
 室内熱交換器104は、蒸発器または凝縮器として機能し、室内ファン106の動作によって生じた室内の空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。室内熱交換器104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。
 絞り装置105は、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置105は、例えば絞りの開度を調整することができる電子式膨張弁であり、開度を調整することによって、冷房運転時では室内熱交換器104に流入する冷媒圧力を制御し、暖房運転時では熱交換器101に流入する冷媒圧力を制御する。
 流路切替装置103は、例えば四方弁であり、冷媒の流れの方向を切り替えることで、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである。なお、流路切替装置103として、四方弁に代えて二方弁および三方弁の組み合わせなどを用いてもよい。
 室内ファン106は、室内熱交換器104の近傍に設けられ、室内熱交換器104に対して室内の空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室内ファン106に対する送風量が調整される。室外ファン107は、熱交換器101の近傍に設けられ、熱交換器101に対して室外の空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室外ファン107に対する送風量が調整される。
 冷凍サイクル装置100の運転は、冷房運転と暖房運転との間で切り替えられる。図2では、冷房運転時の冷媒の流れの方向を破線の矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れの方向を実線の矢印で示している。
 冷凍サイクル装置100の冷房運転時には、流路切替装置103が、図2の破線で示すように、圧縮機102からの冷媒を熱交換器101へ導くとともに室内熱交換器104からの冷媒を圧縮機102へ導くように切り替えられる。そして、圧縮機102で圧縮された冷媒が熱交換器101へ送られる。熱交換器101では、冷媒が室外の空気へ熱を放出して凝縮される。この後、冷媒は、絞り装置105へ送られ、絞り装置105で減圧された後、室内熱交換器104へ送られる。この後、冷媒は、室内熱交換器104で室内の空気から熱を取り込んで蒸発した後、圧縮機102へ戻る。したがって、冷凍サイクル装置100の冷房運転時には、熱交換器101が凝縮器として機能し、室内熱交換器104が蒸発器として機能する。
 冷凍サイクル装置100の暖房運転時には、流路切替装置103が、図2の実線で示すように、圧縮機102からの冷媒を室内熱交換器104へ導くとともに熱交換器101からの冷媒を圧縮機102へ導くように切り替えられる。そして、圧縮機102で圧縮された冷媒が室内熱交換器104へ送られる。室内熱交換器104では、冷媒が室内の空気へ熱を放出して凝縮される。この後、冷媒は、絞り装置105へ送られ、絞り装置105で減圧された後、熱交換器101へ送られる。この後、冷媒は、熱交換器101で室外の空気から熱を取り込んで蒸発した後、圧縮機102へ戻る。したがって、冷凍サイクル装置100の暖房運転時には、熱交換器101が蒸発器として機能し、室内熱交換器104が凝縮器として機能する。
 図3は、図1に示される熱交換器101の平面模式図である。図4は、図1に示される熱交換器101の側面模式図である。図5は、図4に示される熱交換部材10のA-A断面を示す断面模式図である。図6は、実施の形態1に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図3および図4では、熱交換器101が蒸発器として用いられる場合における、冷媒の流れの方向を実線の白抜き矢印で示している。また、図3では、空気の流れの方向を破線の白抜き矢印で示している。以下、図1、図3~図6に基づき、熱交換器101の概略構成について説明する。なお、図示した熱交換器101は一例であって、その構成は実施の形態で説明した構成に限定されるものではなく、実施の形態に係る技術の範囲内で適宜変更が可能である。
 図6に示すように、熱交換部材10は、扁平管20と、アウターフィン30とで構成されている。扁平管20は、第1方向D1と交差する第2方向D2に延伸しており、第2方向D2に管軸が沿うように配置されている。また、図5に示すように、アウターフィン30は、隣り合う扁平管20同士の間に配置されている。図1に示されるように、第1方向D1において隣り合う熱交換部材10同士の間には、空気が流通する隙間Gが形成されている。そして、図3および図4に示されるように、熱交換器101において第1方向D1および第2方向D2と交差する第3方向D3に沿って、空気が流通する。
 以降の説明では、図1に示される熱交換部材10(の扁平管20)の延伸方向すなわち第2方向D2が、重力方向と平行な上下方向であるものと定義する。また、複数の熱交換部材10の配列方向すなわち第1方向D1が、重力方向と垂直な左右方向であるものと定義する。また、熱交換器101における空気の流通方向に平行な第3方向D3が、第1方向D1および第2方向D2と垂直な奥行き方向であるものと定義する。なお、熱交換器101の配置は上記の場合に限定されない。
 図1に示されるように、複数の熱交換部材10の管軸方向の一方の端部13aは、第1ヘッダ40に接続されている。また、複数の熱交換部材10の管軸方向の他方の端部13bは、第2ヘッダ50に接続されている。第1ヘッダ40および第2ヘッダ50は、複数の熱交換部材10の配列方向すなわち第1方向D1に長手方向を向けて配置されている。すなわち、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50の長手方向は、互いに平行になっている。以下の説明において、第1ヘッダ40と第2ヘッダ50とを区別せずに単にヘッダと称する場合がある。
(ヘッダ)
 第1ヘッダ40および第2ヘッダ50は、両端が閉じられた筒状体であり、内部には冷媒が流通する空間が形成されている。第1ヘッダ40および第2ヘッダ50は、第1方向D1に延伸しており、図1、図3、図4に示される例では、直方体の外形を有し、また、第1方向D1に垂直な断面では第3方向D3に長辺を有する長方形の断面形状を有している。
 なお、図1、図3、図4において、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50の外形は、直方体になっているが、形状は限定されるものではない。第1ヘッダ40および第2ヘッダ50の外形は、例えば、円柱、または楕円柱等でも良いし、また、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50の断面形状は適宜変更することができる。また、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50の構造は、上述した、両端が閉じられた筒状体で構成する以外にも、例えば、スリットが形成された板状体を積層させたものであってもよい。また、第1ヘッダ40と第2ヘッダ50とは、互いに、外形または断面形状が異なる構成でもよい。
 また、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50は、それぞれ冷媒が流出入できる冷媒流通口41および51を有している。具体的には、第1ヘッダ40の第1方向D1の一端を構成する壁部(図1では第1ヘッダ40の左壁部)に、冷媒流通口41が設けられている。また、第2ヘッダ50の第1方向D1の一端を構成する壁部(図1では第2ヘッダ50の右壁部)に、冷媒流通口51が設けられている。熱交換器101が蒸発器として機能する場合には、冷媒流通口41が熱交換器101における冷媒の流入口となり、冷媒流通口51が熱交換器101における冷媒の流出口となる。また、熱交換器101が凝縮器として機能する場合には、冷媒流通口51が熱交換器101における冷媒の流入口となり、冷媒流通口41が熱交換器101における冷媒の流出口となる。なお、第1ヘッダ40および第2ヘッダ50において、冷媒流通口41および51を設ける位置は、上記の位置に限定されず、適宜変更することができる。
 また、熱交換器101において下側に位置する第1ヘッダ40のヘッダ上壁部には、複数の挿入穴(不図示)が形成されており、複数の挿入穴は、複数の熱交換部材10に対応して、第1方向D1に並列して設けられている。複数の挿入穴は、複数の熱交換部材10のそれぞれの下側の端部13aが挿入される穴であり、第1ヘッダ40のヘッダ上壁部を厚さ方向すなわち第2方向D2に貫通している。
 また、熱交換器101において上側に位置する第2ヘッダ50のヘッダ下壁部には、複数の挿入穴(不図示)が形成されており、複数の挿入穴は、複数の熱交換部材10に対応して、第1方向D1に並列して設けられている。複数の挿入穴は、複数の熱交換部材10のそれぞれの上側の端部13bが挿入される穴であり、第2ヘッダ50のヘッダ下壁部を厚さ方向すなわち第2方向D2に貫通している。
 複数の熱交換部材10は、端部13aおよび13bがそれぞれ第1ヘッダ40および第2ヘッダ50に挿し込まれ、ろう付けまたは接着剤等の接合手段により接合されている。
 次に、熱交換器101が蒸発器として用いられる場合における、熱交換器101の動作の一例について説明する。図1に示されるように、低圧の気液二相状態の冷媒が、冷媒流通口41から熱交換器101内に流入する。熱交換器101において低圧の気液二相状態の冷媒は、まず第1ヘッダ40に流入し、第1ヘッダ40により複数の熱交換部材10の扁平管20のそれぞれに分配され、各扁平管20において複数の冷媒流路23(後述の図6参照)に分かれて流れる。各扁平管20の冷媒流路23において低圧の気液二相状態の冷媒は、第2ヘッダ50に向かって第2方向D2に流れ、扁平管20内を通過する。このとき、低圧の気液二相状態の冷媒は、隣り合う熱交換部材10同士の隙間Gを流通する空気と、熱交換部材10を構成する部材を介して熱交換することによって空気に放熱して蒸発し、低圧のガス状態の冷媒となる。複数の扁平管20からの低圧のガス状態の冷媒は、第2ヘッダ50に流入し、第2ヘッダ50において合流する。第2ヘッダ50において合流した低圧のガス状態の冷媒は、第2ヘッダ50に設けられた冷媒流通口41から熱交換器101の外部(例えば、図2の圧縮機102)へ流出する。
(熱交換部材10)
 図5に示されるように、扁平管20は、長円形状等の一方向に扁平な断面形状を有しており、貫通孔で形成された複数の冷媒流路23を内部に有する扁平多孔管である。扁平管20は、第1方向D1に対向し、第3方向D3に延びる一対の平坦部21と、平坦部21の第3方向D3の両端部に位置し、外側に凸に湾曲した一対の湾曲部22と、を有する。扁平管20は、空気が流通する隙間Gを有して第1方向D1に配列され、第1方向D1と交差する第2方向D2に沿って延びている。扁平管20は、押出し成形によって形成された押出管である。ただし、それに限定されず、扁平管20は、矩形平板状の1枚の板材を折り曲げて形成したロール成形管でもよい。
 図5および図6に示されるように、アウターフィン30は、第1方向D1において隣り合う扁平管20の平坦部21の間に配置される本体部31と、本体部31から第3方向D3における両側に突出する一対の突出部32と、を有する。本体部31は、扁平管20の平坦部21とろう付け接合されており、扁平管20の平坦部21と平行な矩形平板状を有している。一対の突出部32は、扁平管20と平行な複数のベース面32a(以下、第一ベース面とも称する)と、ベース面32aに対して第1方向D1に屈曲された複数の屈曲部32b(以下、第一屈曲部とも称する)と、を有する。なお、ベース面32aおよび屈曲部32bの数は上記に限定されず、それぞれ単数でもよい。屈曲部32bは、ベース面32aに対して第1方向D1の正方向(図5では右方向)に屈曲されている。ただし、それに限定されず、屈曲部32bは、ベース面32aに対して第1方向D1の負方向(図5では左方向)に屈曲されていてもよい。また、アウターフィン30は、矩形平板状の1枚の板材を折り曲げて形成されている。ただし、それに限定されず、矩形平板状の複数枚の板材を繋げて形成してもよい。
 また、本体部31と突出部32のベース面32aとは同一平面上で繋がっている。このように、本体部31と突出部32とは同一平面上で繋がっているため、本体部31と突出部32とを強固に繋げることができ、アウターフィン30の剛性を高めることができる。
 なお、複数の熱交換部材10は、熱交換性能を高めるため、隙間G(図1および図5参照)すなわち隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔が狭く設定されている。上記の間隔は、例えば、1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内となるように設定される。従来の熱交換器では、蛇行フィンの構造的に隣り合う扁平管の平坦部同士の間隔を狭くしづらく、1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内にすることは難しい。一方、実施の形態1に係る熱交換器101では、アウターフィン30が上記の構造となっているため、隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔を1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内にすることが可能となる。
 また、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面32aに対して第1方向D1の正方向にのみ屈曲されている。つまり、複数の屈曲部32bのうち、ベース面32aに対して第1方向D1の負方向に屈曲されているものはない。このように、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面32aに対して同一方向にのみ屈曲されている。そのため、一対の突出部32の間には1つの扁平管20のみ配置されることになり、一対の突出部32の間に複数の扁平管20は配置されない。言い換えると、一対の突出部32の間には、突出部32の屈曲方向のみに扁平管20が配置され、突出部32の屈曲されていない方向には扁平管20が配置されない。このように、一対の突出部32の間には、1つの扁平管20のみ配置されるようにすることで、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きの影響を受けない。つまり、隣り合う扁平管20が第3方向D3に動いてもアウターフィン30の屈曲部32bに当たらないため、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きによってアウターフィン30が変形するのを抑制することができる。
 以上、実施の形態1に係る熱交換器101は、複数の冷媒流路23を内部に有し、空気が流通する隙間Gを有して第1方向D1に配列され、第1方向D1と交差する第2方向D2に沿って延びる複数の扁平管20と、隣り合う扁平管20の間に配置され、扁平管20の平坦部21と接する本体部31、および、本体部31から空気の流通方向であり且つ第1方向D1および第2方向D2と交差する第3方向D3に突出する一対の突出部32を有する複数のアウターフィン30と、を備え、一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向D1に屈曲された第一屈曲部と、を有するものである。
 実施の形態1に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向D1に屈曲された第一屈曲部と、を有する。このように、アウターフィン30の突出部32に、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面に対して第1方向D1に屈曲された第一屈曲部を設ける。そうことで、従来よりもアウターフィン30の突出部32の剛性を高めることができ、アウターフィン30の突出部32の外力による変形を抑制することができる。また、上記の第一屈曲部を設けることで、アウターフィン30の伝熱面積を増加させることができる。さらに、アウターフィン30の構造により、隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔を従来よりも狭くすることが可能となる。したがって、従来よりも熱交換性能を向上させることができる。また、一対の突出部32には、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面が存在することで、製造時に治具の配置がしやすくなり、製造性を向上させることができる。
 また、実施の形態1に係る熱交換器101において、一対の突出部32の第一ベース面は、本体部31と同一平面上で繋がっているものである。
 実施の形態1に係る熱交換器101によれば、本体部31と突出部32とを強固に繋げることができ、アウターフィン30の剛性を高めることができる。
 また、実施の形態1に係る熱交換器101において、一対の突出部32の第一屈曲部は、第一ベース面に対して第1方向D1の同一方向にのみ屈曲されているものである。
 実施の形態1に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32の間には1つの扁平管20のみ配置されることになり、一対の突出部32の間に複数の扁平管20は配置されない。言い換えると、一対の突出部32の間には、突出部32の屈曲方向のみに扁平管20が配置され、突出部32の屈曲されていない方向には扁平管20が配置されない。このように、一対の突出部32の間には、1つの扁平管20のみ配置されるようにすることで、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きの影響を受けない。つまり、隣り合う扁平管20が第3方向D3に動いてもアウターフィン30の屈曲部32bに当たらないため、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きによってアウターフィン30が変形するのを抑制することができる。
 また、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、上記の熱交換器101を備えたものである。
 実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100によれば、上記の熱交換器101と同様の効果を得ることができる。
 実施の形態2.
 以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
 実施の形態1に係る熱交換器101と実施の形態2に係る熱交換器101との相違点は、熱交換部材10のアウターフィン30の本体部31の構造である。実施の形態1では、アウターフィン30の本体部31が平坦な形状のみを有しているのに対し、実施の形態2では、アウターフィン30の本体部31が平坦な形状に加えて屈曲した形状を有している。
 図7は、実施の形態2に係る熱交換器101を示す正面模式図である。図8は、図7に示される熱交換器101の側面模式図である。図9は、図8に示される熱交換部材10のB-B断面を示す断面模式図である。図10は、実施の形態2に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図11は、実施の形態2に係る熱交換器101の熱交換部材10の正面図である。図7では、熱交換器101が蒸発器として用いられる場合における、冷媒の流れの方向を実線の白抜き矢印で示している。また、図8では、空気の流れの方向を破線の白抜き矢印で示している。
 図9および図10に示されるように、アウターフィン30は、第1方向D1において隣り合う扁平管20の間に配置される本体部31と、本体部31から第3方向D3における両側に突出する一対の突出部32と、を有する。本体部31は、扁平管20の平坦部21と接しており、扁平管20の平坦部21と平行な複数のベース面31a(以下、第二ベース面とも称する)と、ベース面31aに対して第1方向D1の一方向(図9では左方向)に屈曲された複数の屈曲部31b(以下、第二屈曲部とも称する)と、を有する。なお、ベース面31aおよび屈曲部31bの数は上記に限定されず、それぞれ単数でもよい。ベース面31aは、扁平管20の平坦部21とろう付け接合されており、扁平管20と平行な矩形平板状を有している。一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な複数のベース面32aと、ベース面32aに対して第1方向D1の他方向(図9では右方向)に屈曲された複数の屈曲部32bと、を有する。ここで、第1方向D1の他方向は、第1方向D1の一方向と反対方向のことである。なお、ベース面32aおよび屈曲部32bの数は上記に限定されず、それぞれ単数でもよい。上記のように、本体部31の屈曲部31bと一対の突出部32の屈曲部32bとを、互いに反対方向に屈曲させることで、一対の突出部32の間に扁平管20を挟むことができるため、扁平管20が第3方向D3に移動しづらくなり、製造性を改善することができる。また、アウターフィン30は、矩形平板状の1枚の板材を折り曲げて形成されている。ただし、それに限定されず、矩形平板状の複数枚の板材を繋げて形成してもよい。
 また、本体部31のベース面31aと突出部32のベース面32aとは同一平面上で繋がっている。このように、本体部31と突出部32とはベース面31aとベース面32aとが同一平面上で繋がっているため、本体部31と突出部32とを強固に繋げることができ、アウターフィン30の剛性を高めることができる。また、ベース面31aから第1方向D1にずれた屈曲部31bを設けることで、前縁効果が生じ、熱交換性能を向上させることができる。ここで、前縁効果とは、層流の流れの中に孤立して置かれたフィンに、先端の前縁部から薄い温度境界層が形成され、熱伝達率が向上する効果をいう。
 本体部31の屈曲部31bは、扁平管20の平坦部21と平行な当接部31baを有している。そして、当接部31baは、上記の屈曲部31bと同一のアウターフィン30に設けられたベース面31aが接している扁平管20の隣に配置されている扁平管20の平坦部21と接するように設けられている。そのため、当接部31baの高さ(当接部31baの当接側の面とベース面31aの接合側の面との距離、図11のW参照)の間隔で、熱交換部材10が設けられている。このように、本体部31の屈曲部31bに当接部31baを設けることで、隣り合う熱交換部材10同士の間隔が保持されやすくなり、製造性を改善することができる。また、熱交換部材10の変形によって隣り合う熱交換部材10同士の間隔が狭くなり、局所的に風路が狭くなることで生じる偏着霜および排水性悪化が起こりにくくなるため、信頼性が向上する。
 なお、複数の熱交換部材10は、熱交換性能を高めるため、隙間G(図7および図9参照)すなわち隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔が狭く設定されている。上記の間隔は、例えば、1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内となるように設定される。従来の熱交換器では、蛇行フィンの構造的に隣り合う扁平管の平坦部同士の間隔を狭くしづらく、1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内にすることは難しい。一方、実施の形態2に係る熱交換器101では、アウターフィン30が上記の構造となっているため、隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔を1[mm]以上かつ3[mm]以下の範囲以内にすることが可能となる。
 本体部31の屈曲部31bは、ベース面31aに対して第1方向D1の負方向にのみ屈曲されている。つまり、複数の屈曲部31bにうち、ベース面31aに対して第1方向D1の正方向に屈曲されているものはない。また、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面31aに対して第1方向D1の正方向にのみ屈曲されている。つまり、複数の屈曲部32bのうち、ベース面32aに対して第1方向D1の負方向に屈曲されているものはない。このように、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面32aに対して同一方向にのみ屈曲されている。そのため、一対の突出部32の間には1つの扁平管20のみ配置されることになり、一対の突出部32の間に複数の扁平管20は配置されない。言い換えると、一対の突出部32の間には、突出部32の屈曲方向のみに扁平管20が配置され、突出部32の屈曲されていない方向には扁平管20が配置されない。このように、一対の突出部32の間には、1つの扁平管20のみ配置されるようにすることで、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きの影響を受けない。つまり、隣り合う扁平管20が第3方向D3に動いてもアウターフィン30の屈曲部32bに当たらないため、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きによってアウターフィン30が変形するのを抑制することができる。
 なお、本体部31の屈曲部31bは、ベース面31aに対して第1方向D1の一方向にのみ屈曲されており、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面31aに対して第1方向D1の他方向にのみ屈曲されていればよい。つまり、本体部31の屈曲部31bと一対の突出部32の屈曲部32bとは、互いに反対方向に屈曲されていればよく、上記に限定されない。本体部31の屈曲部31bは、ベース面31aに対して第1方向D1の正方向にのみ屈曲されており、一対の突出部32の屈曲部32bは、ベース面31aに対して第1方向D1の負方向にのみ屈曲されていてもよい。
 以上、実施の形態2に係る熱交換器101において、本体部31は、扁平管20の平坦部21と接し、扁平管20の平坦部21と平行な第二ベース面と、第二ベース面に対して第1方向D1の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、一対の突出部32の第一屈曲部は、第一ベース面に対して第1方向D1の一方向と反対方向に屈曲されているものである。
 実施の形態2に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向D1の一方向と反対方向に屈曲された第一屈曲部と、を有する。このように、アウターフィン30の突出部32に、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面に対して第1方向D1の一方向と反対方向に屈曲された第一屈曲部を設ける。そうことで、従来よりもアウターフィン30の突出部32の剛性を高めることができ、アウターフィン30の突出部32の外力による変形を抑制することができる。また、上記の第一屈曲部を設けることで、アウターフィン30の伝熱面積を増加させることができる。さらに、アウターフィン30の構造により、隣り合う扁平管20の平坦部21同士の間隔を従来よりも狭くすることが可能となる。さらに、第二ベース面から第1方向D1にずれた第二屈曲部を設けることで、前縁効果が生じる。したがって、従来よりも熱交換性能を向上させることができる。さらに、本体部31の第二屈曲部と一対の突出部32の第一屈曲部とを、互いに反対方向に屈曲させることで、一対の突出部32の間に扁平管20を挟むことができるため、扁平管20が第3方向D3に移動しづらくなり、製造性を改善することができる。
 また、実施の形態2に係る熱交換器101において、本体部31の第二屈曲部は、扁平管20の平坦部21と平行な当接部31baを有し、当接部31baは、第一ベース面が接している扁平管20の隣に配置されている扁平管20の平坦部21と接しているものである。
 実施の形態2に係る熱交換器101によれば、隣り合う熱交換部材10同士の間隔が保持されやすくなり、製造性を改善することができる。また、熱交換部材10の変形によって隣り合う熱交換部材10同士の間隔が狭くなり、局所的に風路が狭くなることで生じる偏着霜および排水性悪化が起こりにくくなるため、信頼性が向上する。
 また、実施の形態2に係る熱交換器101において、一対の突出部32の第一ベース面は、本体部31の第二ベース面と同一平面上で繋がっているものである。
 実施の形態2に係る熱交換器101によれば、本体部31と突出部32とを強固に繋げることができ、アウターフィン30の剛性を高めることができる。
 また、実施の形態2に係る熱交換器101において、一対の突出部32の第一屈曲部は、第一ベース面に対して第1方向D1の同一方向にのみ屈曲されているものである。
 実施の形態2に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32の間には1つの扁平管20のみ配置されることになり、一対の突出部32の間に複数の扁平管20は配置されない。言い換えると、一対の突出部32の間には、突出部32の屈曲方向のみに扁平管20が配置され、突出部32の屈曲されていない方向には扁平管20が配置されない。このように、一対の突出部32の間には、1つの扁平管20のみ配置されるようにすることで、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きの影響を受けない。つまり、隣り合う扁平管20が第3方向D3に動いてもアウターフィン30の屈曲部32bに当たらないため、隣り合う扁平管20の第3方向D3の動きによってアウターフィン30が変形するのを抑制することができる。
 また、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100は、上記の熱交換器101を備えたものである。
 実施の形態2に係る冷凍サイクル装置100によれば、上記の熱交換器101と同様の効果を得ることができる。
 実施の形態3.
 以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態1および2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1および2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
 実施の形態1に係る熱交換器101と実施の形態3に係る熱交換器101との相違点は、熱交換部材10のアウターフィン30の突出部32の構造(山部32cの有無)である。
 図12は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図13は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10の正面図である。図14は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10のアウターフィン30が第2方向にずれた状態を示す斜視図である。図15は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10の断面模式図である。図16は、実施の形態2に係る熱交換器101の熱交換部材10のアウターフィン30が第2方向にずれた状態を示す斜視図である。図17は、実施の形態2に係る熱交換器101の熱交換部材10のアウターフィン30が第2方向にずれて隣接するアウターフィン30同士が干渉した状態を示す斜視図である。図18は、実施の形態2に係る熱交換器101の熱交換部材10のアウターフィン30が第2方向にずれて隣接するアウターフィン30同士が干渉した状態を示す断面模式図である。なお、図15および図18は、図8に示される熱交換部材10のB-B断面と同じ位置の断面を示す図である。
 図12および図13に示されるように、アウターフィン30は、第1方向D1において隣り合う扁平管20の間に配置される本体部31と、本体部31から第3方向D3における両側に突出する一対の突出部32と、を有する。本体部31は、扁平管20の平坦部21と接しており、扁平管20の平坦部21と平行な複数のベース面31a(以下、第二ベース面とも称する)と、ベース面31aに対して第1方向D1の一方向(図12および図13では左方向)に屈曲された複数の屈曲部31bと、を有する。なお、ベース面31aおよび屈曲部31bの数は上記に限定されず、それぞれ単数でもよい。ベース面31aは、扁平管20の平坦部21とろう付け接合されており、扁平管20と平行な矩形平板状を有している。一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な複数のベース面32aと、ベース面32aに対して第1方向D1の他方向(図12および図13では右方向)に屈曲された複数の屈曲部32bと、ベース面32aに対して第1方向D1の一方向(図12および図13では左方向)に屈曲された複数の山部32cとを有する。山部32cは、屈曲部32bの第2方向D2の両端部に設けられている。そして、複数の屈曲部32bは、図13に示すように、扁平管20の第1方向D1の幅(厚み)Wpの範囲内に配置されている。ここで、第1方向D1の他方向は、第1方向D1の一方向と反対方向のことである。なお、ベース面32a、屈曲部32b、および山部32cの数は上記に限定されず、それぞれ単数でもよい。実施の形態3に係る熱交換器101では、このような構成とすることで、上記の実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
 ここで、図16に示されるように、実施の形態2では、アウターフィン30が扁平管20に対して第2方向D2にずれた場合、隣接するアウターフィン30の突出部32のベース面32aと屈曲部32bとが近接し(図16のE1矢視部)、場合によっては図17および図18に示されるように、隣接するアウターフィン30の本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとが干渉してしまう(図17のE2矢視部および図18のE3矢視部)。
 それに対して、実施の形態3では、上記のように、本体部31の屈曲部31bと一対の突出部32の屈曲部32bとを、互いに反対方向に屈曲させ、かつ、一対の突出部32の屈曲部32bを扁平管20の第1方向D1の幅(厚み)Wpの範囲内に配置する。そうすることで、図14および図15に示されるように、アウターフィン30が扁平管20に対して第2方向D2にずれても、隣接するアウターフィン30の本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとの隙間を確保することができるため(図14のC1矢視部および図15のC2矢視部)、隣接するアウターフィン30の本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとの干渉を防ぐことができる。その結果、組立性の悪化およびアウターフィン30の変形を抑制することができる。さらに、アウターフィン30の突出部32が第3方向D3に見て、屈曲部32bがベース面32aに対して第1方向D1の他方向に屈曲し、山部32cがベース面32aに対して第1方向D1の一方向に屈曲したM字形状とすることで、アウターフィン30の突出部32の剛性をさらに高めることができる。
 図19は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10の変形例の斜視図である。図20は、実施の形態3に係る熱交換器101の熱交換部材10の変形例の正面図である。なお、実施の形態3では、図12および図13に示されるように、山部32cがベース面32aに対して屈曲部32bと反対方向に屈曲されているが、それに限定されず、図19および図20に示されるように、山部32cがベース面32aに対して屈曲部32bと同一方向に屈曲されていてもよい。この場合、一対の突出部32の山部32cを、扁平管20の第1方向D1の幅(厚み)Wpの範囲内に配置するが、一対の突出部32の屈曲部32bは、扁平管20の第1方向D1の幅(厚み)Wpの範囲内に配置してもよいし、範囲外に配置してもよい。
 以上、実施の形態3に係る熱交換器101は、複数の冷媒流路を内部に有し、空気が流通する隙間を有して第1方向D1に配列され、第1方向D1と交差する第2方向D2に沿って延びる複数の扁平管20と、隣り合う扁平管20の間に配置され、扁平管20の平坦部21と接する本体部31、および、本体部31から空気の流通方向であり且つ第1方向D1および第2方向D2と交差する第3方向D3に突出する一対の突出部32を有する複数のアウターフィン30と、を備え、一対の突出部32は、扁平管20の平坦部21と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第1方向D1に屈曲された第一屈曲部と、を有し、本体部31は、扁平管20の平坦部21と接し、扁平管20の平坦部21と平行な第二ベース面と、第二ベース面に対して第1方向D1の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、一対の突出部32は、第一ベース面に対して第1方向D1に屈曲され、第一屈曲部の第2方向D2の両端部に設けられた山部32cを有するものである。
 実施の形態3に係る熱交換器101によれば、アウターフィン30が扁平管20に対して第2方向D2にずれても、隣接するアウターフィン30の本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとの隙間を確保することができる。そのため、隣接するアウターフィン30の本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとの干渉を防ぐことができる。その結果、組立性の悪化およびアウターフィン30の変形を抑制することができる。さらに、アウターフィン30の突出部32が第3方向D3に見て、屈曲部32bがベース面32aに対して第1方向D1の他方向に屈曲し、山部32cがベース面32aに対して第1方向D1の一方向に屈曲したM字形状とすることで、アウターフィン30の突出部32の剛性をさらに高めることができる。
 実施の形態4.
 以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態1~3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
 実施の形態1~3に係る熱交換器101と実施の形態4に係る熱交換器101との相違点は、熱交換部材10のアウターフィン30の傾きである。実施の形態1~3では、アウターフィン30が空気の流通方向である第3方向D3に対して傾斜していない、つまり、アウターフィン30の上端が第3方向D3に対して平行であるのに対し、実施の形態4では、アウターフィン30が空気の流通方向である第3方向D3に対して傾斜している、つまり、アウターフィン30の上端が第3方向D3に対して傾斜している。
 図21は、実施の形態4に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図22は、実施の形態4に係る熱交換器101の熱交換部材10の側面模式図である。
 図21および図22に示すように、アウターフィン30が空気の流通方向である第3方向D3に対して傾斜している。つまり、図21および図22の破線F1で示す扁平管20の上端に対して、図21および図22の破線F2で示すアウターフィン30の上端が傾斜している。そして、一対の突出部32が、本体部31を中心として互いに第2方向D2の反対側に傾斜している。なお、本体部31におけるベース面31aと屈曲部31bとの境界および突出部32におけるベース面32aと屈曲部32bとの境界は、実施の形態1~3では第3方向D3に延びていたが、実施の形態4ではアウターフィン30の上端と同様に第3方向D3に対して傾斜している。なお、アウターフィン30の前縁および後縁は扁平管20の前縁および後縁と平行である。このように、アウターフィン30を扁平管20に対して傾斜させ、その傾斜方向が重力方向となるように配置することで、重力によりアウターフィン30の突出部32の排水が促進されるため、水が溜まりにくくなることから、着霜しにくくすることができる。さらに、風下側の突出部32を重力方向下側とし、風上側の突出部32を重力方向上側として、風下側の突出部32が風上側の突出部32よりも低くなるように熱交換器101を配置し、アウターフィン30を風上側から風下側に向かって下り傾斜とすることで、室外ファン107の風の流れとともに水が運ばれるため、アウターフィン30の突出部32の排水をさらに促進することができる。
 以上、実施の形態4に係る熱交換器101は、扁平管20の上端に対して、アウターフィン30の上端が傾斜しているものである。
 実施の形態4に係る熱交換器101によれば、アウターフィン30を扁平管20に対して傾斜させ、その傾斜方向が重力方向となるように配置することで、重力によりアウターフィン30の突出部32の排水が促進されるため、水が溜まりにくくなることから、着霜しにくくすることができる。
 また、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100は、上記の熱交換器101と、熱交換器101に空気を供給するファンと、を備え、熱交換器101において、本体部31と一体形成されている一対の突出部32のうち一方は、風上側に配置されているものである。
 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置100によれば、風下側の突出部32を重力方向下側とし、風上側の突出部32を重力方向上側として、風下側の突出部32が風上側の突出部32よりも低くなるように熱交換器101を配置し、アウターフィン30を風上側から風下側に向かって下り傾斜とすることで、室外ファン107の風の流れとともに水が運ばれるため、アウターフィン30の突出部32の排水をさらに促進することができる。
 実施の形態5.
 以下、実施の形態5について説明するが、実施の形態1~4と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~4と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
 実施の形態4に係る熱交換器101と実施の形態5に係る熱交換器101との相違点は、熱交換部材10のアウターフィン30の一対の突出部32の傾きである。実施の形態4では、一対の突出部32が、本体部31を中心として互いに第2方向D2の反対側に傾斜しているのに対し、実施の形態5では、一対の突出部32が、本体部31を中心として互いに第2方向D2の同一側に傾斜している。
 図23は、実施の形態5に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図24は、実施の形態5に係る熱交換器101の熱交換部材10の側面模式図である。図25は、実施の形態5に係る熱交換器101の熱交換部材10の正面図である。
 図23および図24に示すように、アウターフィン30の一部が空気の流通方向である第3方向D3に対して傾斜している。つまり、図23および図24の破線F1で示す扁平管20の上端に対して、図23および図24の破線F21およびF22で示すアウターフィン30の一対の突出部32の上端が傾斜している。そして、一対の突出部32が、本体部31を中心として互いに第2方向D2の同一側に傾斜している。なお、アウターフィン30の一対の突出部32は、図25に示すように、第1方向D1には折り曲げられておらず、同一平面上に配置されている。そのため、図23に示すように、黒丸P1およびP2で示す位置は、第1方向D1における座標が同一である。また、図23および図24の破線F1で示す扁平管20の上端に対して、本体部31の上端は傾斜しておらず、平行である。このように、一対の突出部32を、本体部31を中心として互いに第2方向D2の同一側に傾斜させ、その傾斜方向が重力方向となるように配置することで、風向きによらず重力によりアウターフィン30の突出部32の排水が促進されるため、水が溜まりにくくなることから、着霜しにくくすることができる。さらに、アウターフィン30を、本体部31を中心として対称となるように突出部32を設けることで、実施の形態4に比べてプレス成形時の加工が容易になるため、製造性を向上させることができる。
 以上、実施の形態5に係る熱交換器101は、扁平管20の上端に対して、一対の突出部32の上端が傾斜しており、一対の突出部32が、本体部31を中心として互いに第2方向D2の同一側に傾斜しているものである。
 実施の形態5に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32を、本体部31を中心として互いに第2方向D2の同一側に傾斜させ、その傾斜方向が重力方向となるように配置することで、風向きによらず重力によりアウターフィン30の突出部32の排水が促進されるため、水が溜まりにくくなることから、着霜しにくくすることができる。さらに、アウターフィン30を、本体部31を中心として対称となるように突出部32を設けることで、実施の形態4に比べてプレス成形時の加工が容易になるため、製造性を向上させることができる。
 実施の形態6.
 以下、実施の形態6について説明するが、実施の形態1~5と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~5と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
 実施の形態1~5に係る熱交換器101と実施の形態6に係る熱交換器101との相違点は、熱交換部材10のアウターフィン30の本体部31と一対の突出部32との構造である。実施の形態1~5では、第3方向D3に見て、一対の突出部32の両方が、本体部31と形状が異なっているのに対し、実施の形態6では、第3方向D3に見て、一対の突出部32のうち一方が、本体部31と形状が同じになっている。
 図26は、実施の形態6に係る熱交換器101の熱交換部材10の斜視図である。図27は、実施の形態6に係る熱交換器101の熱交換部材10の側面模式図である。図26および図27に示すように、第3方向D3に見て、一対の突出部32のうち一方が、本体部31と形状が同じになっている。つまり、一対の突出部32のうち一方が、本体部31を第3方向D3にそのまま延ばすことで、本体部31と一体形成されている。このように、本体部31の屈曲部31bと突出部32の屈曲部32bとが接続されていることで、アウターフィン30の内部での熱伝導量が増大し、アウターフィン30と空気との温度差が大きくなるので、熱交換量を増大させることができる。なお、本体部31と一体形成された突出部32を風下側に配置することで、アウターフィン30と空気との温度差がより大きくなるので、熱交換量をさらに増大させることができる。
 以上、実施の形態6に係る熱交換器101は、第3方向D3から見て、一対の突出部32のうち一方は、本体部31と同じ形状を有しており、一対の突出部32のうち一方は、本体部31と一体形成されているものである。
 実施の形態6に係る熱交換器101によれば、一対の突出部32のうち一方を、本体部31と一体形成することで、アウターフィン30の内部での熱伝導量が増大し、アウターフィン30と空気との温度差が大きくなるので、熱交換量を増大させることができる。
 また、実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100は、上記の熱交換器101と、熱交換器101に空気を供給するファンと、を備え、熱交換器101において、本体部31と一体形成されている一対の突出部32のうち一方は、風下側に配置されているものである。
 実施の形態6に係る冷凍サイクル装置100によれば、本体部31と一体形成された突出部32を風下側に配置することで、アウターフィン30と空気との温度差がより大きくなるので、熱交換量をさらに増大させることができる。
 10 熱交換部材、13a 端部、13b 端部、20 扁平管、21 平坦部、22 湾曲部、23 冷媒流路、30 アウターフィン、31 本体部、31a ベース面、31b 屈曲部、31ba 当接部、32 突出部、32a ベース面、32b 屈曲部、32c 山部、40 第1ヘッダ、41 冷媒流通口、50 第2ヘッダ、51 冷媒流通口、100 冷凍サイクル装置、100A 室外機ユニット、100B 室内機ユニット、100c 冷媒回路、101 熱交換器、102 圧縮機、103 流路切替装置、104 室内熱交換器、105 絞り装置、106 室内ファン、107 室外ファン。

Claims (13)

  1.  複数の冷媒流路を内部に有し、空気が流通する隙間を有して第1方向に配列され、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びる複数の扁平管と、
     隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部、および、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に突出する一対の突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、
     前記一対の突出部は、前記扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、前記第一ベース面に対して前記第1方向に屈曲された第一屈曲部と、を有し、
     前記本体部は、前記扁平管の平坦部と接し、前記扁平管の平坦部と平行な第二ベース面と、前記第二ベース面に対して前記第1方向の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、
     前記一対の突出部の前記第一屈曲部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向の前記一方向と反対方向に屈曲されている
     熱交換器。
  2.  前記本体部の前記第二屈曲部は、前記扁平管の平坦部と平行な当接部を有し、
     前記当接部は、前記第一ベース面が接している前記扁平管の隣に配置されている前記扁平管の平坦部と接している
     請求項1に記載の熱交換器。
  3.  前記一対の突出部の前記第一ベース面は、前記本体部の前記第二ベース面と同一平面上で繋がっている
     請求項1または2に記載の熱交換器。
  4.  前記一対の突出部の前記第一屈曲部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向の同一方向にのみ屈曲されている
     請求項1~3のいずれか一項に記載の熱交換器。
  5.  複数の冷媒流路を内部に有し、空気が流通する隙間を有して第1方向に配列され、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びる複数の扁平管と、
     隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部、および、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に突出する一対の突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、
     前記一対の突出部は、前記扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、前記第一ベース面に対して前記第1方向に屈曲された第一屈曲部と、を有し、
     前記本体部は、前記扁平管の平坦部と接し、前記扁平管の平坦部と平行な第二ベース面と、前記第二ベース面に対して前記第1方向の一方向に屈曲された第二屈曲部と、を有し、
     前記一対の突出部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向に屈曲され、前記第一屈曲部の前記第2方向の両端部に設けられた山部を有する
     熱交換器。
  6.  前記一対の突出部の前記山部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向の前記一方向に屈曲され、
     前記第3方向から見て、
     前記一対の突出部の前記第一屈曲部は、前記扁平管の前記第1方向の幅の範囲内に配置されている
     請求項5に記載の熱交換器。
  7.  前記一対の突出部の前記山部は、前記第一ベース面に対して前記第1方向の前記一方向と反対方向に屈曲され、
     前記第3方向から見て、
     前記一対の突出部の前記山部は、前記扁平管の前記第1方向の幅の範囲内に配置されている
     請求項5に記載の熱交換器。
  8.  前記第3方向から見て、
     前記一対の突出部のうち一方は、前記本体部と同じ形状を有しており、
     前記一対の突出部のうち一方は、前記本体部と一体形成されている
     請求項5~7のいずれか一項に記載の熱交換器。
  9.  前記扁平管の上端に対して、前記アウターフィンの上端が傾斜している
     請求項1~7のいずれか一項に記載の熱交換器。
  10.  前記扁平管の上端に対して、前記一対の突出部の上端が傾斜しており、前記一対の突出部が、前記本体部を中心として互いに前記第2方向の同一側に傾斜している
     請求項1~7のいずれか一項に記載の熱交換器。
  11.  請求項1~10のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
  12.  請求項8に記載の熱交換器と、
     前記熱交換器に空気を供給するファンと、を備え、
     前記熱交換器において、
     前記本体部と一体形成されている前記一対の突出部のうち一方は、風下側に配置されている
     冷凍サイクル装置。
  13.  請求項9に記載の熱交換器と、
     前記熱交換器に空気を供給するファンと、を備え、
     前記熱交換器において、
     風上側が重力方向上側で風下側が重力方向下側となるように前記アウターフィンの上端が傾斜している
     冷凍サイクル装置。
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