JP5246322B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に関する。

空気調和装置の室外ユニットや給湯装置の熱源ユニット等には、空気を加熱したり冷却したりするための熱交換器が用いられている。熱交換器の種類としては、例えば特許文献１（特開２００８−１０１８４７号公報）に示されるものがある。

特許文献１の熱交換器は、扁平伝熱管の平面部が水平になるようにして当該伝熱管が配置されており、互いに離れて位置している扁平伝熱管の間にコルゲートフィンが配置された構造を有する。特に、特許文献１の熱交換器は、コルゲートフィンの伝熱面から延びており扁平伝熱管の平面部からはみ出したはみ出し部分を有する構造となっており、当該はみ出し部分はコルゲートフィンの凝縮水の導水面として機能する。これにより、凝縮水は、当該導水面を介して下方へと流れる。

特許文献１に係るコルゲートフィンは、波型に折り曲げられた構造であるため、板厚方向に隣接する板状の伝熱面を複数と、上述した導水面と、互いに隣接する伝熱面同士をつなぐ折り曲げ部分とを有している。そして、このコルゲートフィンの材料としては、表面にロウ材が塗布された所謂クラッド材が用いられることが多く、コルゲートフィン及び扁平伝熱管は、ロウ付けによって接合される。

しかしながら、互いに隣接する伝熱面それぞれから延びる導水面の面積によっては、ロウ材の量の差によってコルゲートフィンと扁平伝熱管とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりする虞がある。

そこで、本発明の課題は、凝縮水の導水機能を確保しつつも、フィンと伝熱管とを問題なく接触させることにある。

本発明の第１観点に係る熱交換器は、フィンと、複数の伝熱管とを備える。フィンは、板状の第１フィン部及び第２フィン部を有する。第１フィン部及び第２フィン部は、板厚方向が空気流れ方向に交差するようにして配置されており、互いに隣接している。複数の伝熱管は、空気流れ方向に交差するようにしてフィンに挿入されている。そして、第１フィン部及び第２フィン部は、伝熱部と、上方導水部と、下方導水部とを有している。伝熱部は、空気と熱交換を行う。上方導水部は、伝熱部から上方に突出している。下方導水部は、伝熱部から下方に突出している。第１フィン部の上方導水部の突出量は、第２フィン部の上方導水部の突出量と異なっているが、第２フィン部の下方導水部の突出量と等しい。第１フィン部の下方導水部の突出量は、第２フィン部の下方導水部の突出量と異なっているが、第２フィン部の上方導水部の突出量と等しい。

この熱交換器によると、互いに隣接する第１フィン部と第２フィン部とでは、上方導水部の突出量同士が異なり、下方導水部の突出量同士も異なっている。そして、第１フィン部の上方導水部の突出量は、第２フィン部の下方導水部の突出量と等しく、第１フィン部の下方導水部の突出量は、第２フィン部の上方導水部の突出量と等しい。従って、第１フィン部における上方導水部及び下方導水部の面積の合計と、第２フィン部における上方導水部及び下方導水部の面積の合計は等しくなる。そのため、ロウ材の量の差によってフィンと伝熱管とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりすることを防止できる。従って、凝縮水の導水機能を確保しつつも、フィンと伝熱管とを問題なく接触させることができる。

本発明の第２観点に係る熱交換器は、第１観点に係る熱交換器であって、第１フィン部及び第２フィン部は、空気流れ方向に沿った幅を２等分する中心線に対して、左右対称の形状を有している。

これにより、第１フィン部における上方導水部及び下方導水部の面積の合計と、第２フィン部における上方導水部及び下方導水部の面積の合計は、より等しくなる。従って、第１フィン部と第２フィン部とでロウ材の量に差が生じてしまうのを、より防ぐことができる。

本発明の第３観点に係る熱交換器は、第１観点または第２観点に係る熱交換器であって、上方導水部及び下方導水部は、その先端部に向かって幅が細くなる形状を有している。

これにより、フィンには伝熱管と接触する部分が確保され、更に凝縮水の導水機能が確保され易くなる。

本発明の第４観点に係る熱交換器は、第１観点から第３観点のいずれかに係る熱交換器であって、フィンは、隣接する伝熱管の間において、板状部材が約９０度ずつ波型に折り曲げられることで形成されている。

これにより、フィンとして所謂コルゲートフィンを採用した場合においても、ロウ材の量の差によってフィンと伝熱管とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりすることを防止できる。

本発明の第１観点に係る熱交換器によると、凝縮水の導水機能を確保しつつも、フィンと伝熱管とを問題なく接触させることができる。

本発明の第２観点に係る熱交換器によると、第１フィン部と第２フィン部とでロウ材の量に差が生じてしまうのを、より防ぐことができる。

本発明の第３観点に係る熱交換器によると、フィンには伝熱管と接触する部分が確保され、更に凝縮水の導水機能が確保され易くなる。

本発明の第４観点に係る熱交換器によると、ロウ材の量の差によってフィンと伝熱管とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりすることを防止できる。

本実施形態に係る熱交換器の外観図。 図１においてＡで示す部分の拡大図。 本実施形態に係る熱交換器の概略斜視図。 図２においてＩＶ−ＩＶで示す面で切断した場合の横断面であって、図３の熱交換器を右側から見た場合の側面図。 １枚の板状部材から形成されるフィンを説明するための図。 本実施形態に係る第１フィン部の外観図。 本実施形態に係る第２フィン部の外観図。 図５の板状部材が波型に折り曲げられて形成されたフィンの外観図。 互いに接合されたフィン及び扁平伝熱管を、空気流れ方向から見た場合の図。 従来からある第１フィン部の外観図。 従来からある第２フィン部の外観図。 図４においてＸＩＩ−ＸＩＩで示す面で切断した場合の、フィンの横断面図。

以下、本発明に係る熱交換器について、図面を参照しつつ詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）概要
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器１０の外観図である。本実施形態に係る熱交換器１０は、空気調和装置の室外ユニットの内部に設けられており、冷媒の蒸発器、または冷媒の放熱器として機能することができる。

なお、図示してはいないが、本実施形態では、上記空気調和装置が、屋外に設置される室外ユニットと室内に設置される室内ユニットとに分かれて構成されるセパレートタイプである場合を例に取る。空気調和装置の運転種類としては、冷房運転、暖房運転の他、室外機における熱交換器１０に付着した霜を取り除くデフロスト運転等が挙げられる。

本実施形態に係る熱交換器１０は、空冷式かつ通風式の熱交換器である。このため、空気調和装置には、当該熱交換器１０に対して空気流れを供給する送風機（図示せず）が備えられている。以下では、図面にて、空気流れ方向「Ｆ」として示している。

ここで、送風機は、自己が生じさせる空気流れ方向Ｆに対して、熱交換器１０の下流側に配置されていてもよいし、上流側に配置されていてもよい。また、送風機が形成する空気流れは、送風流路を形成する他の部材等によって、自在に空気流れ方向Ｆを変更できる。自在に向きが変更された後の空気が熱交換器１０を通過する際には、熱交換器は、空気が略水平方向に通過するようにして配置される。

そして、冷媒の蒸発器として機能している熱交換器１０に、送風機からの空気が供給される状態においては、熱交換器１０は、送風機によって供給される空気を利用して熱交換を行う。この場合の冷媒と空気との間の熱交換においては、後述する各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の内部を流れる冷媒は、送風機によって供給される空気の熱によって暖められて蒸発する。他方、熱交換器１０を通過した空気は、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の内部を流れる冷媒の熱によって冷やされるため、空気の温度は低下する。この際、熱交換器１０の表面温度が、供給される空気の温度よりも低い状態となっていることから、供給される空気が冷やされる際には、空気中の水分が冷却されて熱交換器１０の表面に凝縮水として付着することがある。

そのため、本実施形態に係る熱交換器１０は、当該凝縮水を下方へと導く構造を有している。

（２）熱交換器の構成
次に、本実施形態に係る熱交換器１０の構造について詳述する。図１に示すように、熱交換器１０は、主として、分流ヘッダ２０、合流ヘッダ３０、扁平伝熱管群４０、及びフィン群５０を備えている。

尚、以下の説明においては、「上」「下」「鉛直」「水平」等の方向を示す表現を適宜用いているが、これらは、熱交換器１０が図１の状態で設置された状態での各方向を表す。また、図１に示されるように、熱交換器１０が見える側を「正面側」とし、「上面側」および「下面側」は、正面側を基準として把握されるものとする。

（２−１）分流ヘッダ及び合流ヘッダ
図１に示すように、分流ヘッダ２０及び合流ヘッダ３０は、その長手方向が共に鉛直方向となっている。分流ヘッダ２０及び合流ヘッダ３０には、扁平伝熱管群４０が連結されている。具体的には、分流ヘッダ２０及び合流ヘッダ３０は、互いに所定距離離れて並列に延びており、その長手方向に沿って扁平伝熱管群４０における各扁平伝熱管４１，４２，４３・・・が配列するようにして連結されている。

分流ヘッダ２０には、図１における方向Ｒ１から、液状態の冷媒や気液二相状態の冷媒が送り込まれる。分流ヘッダ２０に供給された冷媒は、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・が有する複数の流路に別れて、合流ヘッダ３０まで流れる。

合流ヘッダ３０は、空気流れ方向Ｆの成分において分流ヘッダ２０と同様の位置に設けられており、複数の扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・が有する複数の流路から流れてきた冷媒を合流させ、図１における方向Ｒ２に冷媒を送り出す。

（２−２）扁平伝熱管群
扁平伝熱管群４０は、図３，４，９に示すように、複数の扁平伝熱管（伝熱管に相当）４１，４２，４３，・・・によって構成されている。

扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されており、通風により生じる空気流れ方向Ｆに交差（具体的には、略直交）するようにしてフィン群５０に挿入されている。より具体的には、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・は、図３，４に示すように、それぞれ鉛直方向に所定距離離れて並んで配置されており、図３に示すように、通風によって水平方向に生じる空気流れ方向Ｆに対して略平行な水平面状に広がっている扁平面４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ・・・を有している。扁平面４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ・・・は、鉛直上側及び鉛直下側において水平方向に広がっている。このように、扁平面４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ・・・が水平に広がっているため、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・は、当該管が水平方向から傾斜して配置される場合に比して、水平方向に沿って流れている空気流れに対する通風抵抗を小さく抑えることができる。

また、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・は、図４に示すように、空気流れ方向Ｆに略直交する方向に冷媒を流す複数の冷媒流路Ｐを有しており、いわゆる多穴管と呼ばれる伝熱管となっている。複数の冷媒流路Ｐは、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・を扁平形状に形成させるために、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・内において空気流れ方向Ｆに沿って並んで設けられている。各冷媒流路Ｐの管径は、非常に小さく、１つが、約２５０μｍ×約２５０μｍの正方形状となっており、いわゆるマイクロチャンネル熱交換器となっている。

（２−３）フィン群
フィン群５０は、図２〜４に示すように、少なくとも隣接する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の間において、隣接する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の少なくともいずれかに接合されて配置されたフィン５０ａ，５０ｂによって構成されている。即ち、フィン５０群は、隣接する扁平伝熱管４１，４２の間に位置するフィン５０ａ、隣接する扁平伝熱管４２，４３の間に位置するフィン５０ｂのように、それぞれ隣接する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の間において、互いに分離して設けられている。

フィン５０ａ，５０ｂは、それぞれ、図１における熱交換器１０の正面視において、板状部材が約９０度ずつ波型に折り曲げられて形成された、いわゆるコルゲートフィンとなっている。具体的には、各フィン５０ａ，５０ｂは、図５に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の１枚の板状部材が、太線で表されている実線Ｒｅ１に沿って切り抜かれ、次いで実線Ｒｅ２に沿って切り込みを入れられた後、点線Ｄｔ１に沿った山折、一点破線Ｄｔ２に沿った谷折が交互に行われることによって、波形状に形成される。ここで、板状部材が山折及び谷折される際、板状部材は、約９０度ずつ折り曲げられる。

このようにして形成されたフィン５０ａは、図３，４に示すように、扁平伝熱管４１，４２に挟まれるようにして配置されており、扁平伝熱管４１の下面側である扁平面４１ｂに対しては山折された折り返し部分５３が、扁平伝熱管４２の上面側である扁平面４２ａに対しては谷折された折り返し部分５４が、それぞれ接している。同様にして、フィン５０ｂは、扁平伝熱管４２，４３に挟まれるようにして配置されており、扁平伝熱管４２の下面側である扁平面４２ｂに対しては山折された折り返し部分５３が、扁平伝熱管４３の上面側である扁平面４３ａに対しては谷折された折り返し部分５４が、それぞれ接している。そして、扁平伝熱管４１，４２，４３、・・・と各フィン５０ａ，５０ｂとが上述のようにして接している各部分５３，５４は、ロウ付け溶接によって固着されている。

これにより、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・内を流れる冷媒の熱は、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の表面だけではなく、各フィン５０ａ，５０ｂの表面にも伝熱されるようになる。従って、熱交換器１０の伝熱面積を増大させ、熱交換効率を向上させて、熱交換器１０自体をコンパクト化させることができている。

また、本実施形態に係る熱交換器１０は、扁平伝熱管４１，４２，４３、・・・と各フィン５０ａ，５０ｂとが鉛直方向に交互に積み重ねられた、いわゆる積層型の熱交換器である。そのため、各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の間隔は、介在するフィン５０ａ，５０ｂによって容易に確保することができ、熱交換器１０の組立作業性を向上させることができる。

ここで、本実施形態に係るフィン５０ａ，５０ｂの板厚としては、例えば約０．１ｍｍが挙げられる。

（２−４）フィンの詳細な構成
上述したフィン５０ａ，５０ｂそれぞれは、図５〜９に示すように、互いに形状の異なる２種類の第１フィン部５１及び第２フィン部５２と、既に述べた折り返し部分５３，５４と、複数のルーバ５５とを有する。

（２−４−１）第１フィン部及び第２フィン部
第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、波形状に折り返されたフィン５０ａ，５０ｂにおける各扁平伝熱管４１，４２，４３、・・・に接触しない板状の部分であって、互いに隣接している。即ち、第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、図３，４に示すように、その板厚方向が空気流れ方向Ｆに交差するようにして配置されており、フィン５０ａ，５０ｂのうち、フィン形状の山部分から谷部分までにかけて平らに広がっている部分を言う。そして、第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、図５，８，９に示すように交互に配置されており、図６，７に示すように、空気流れ方向Ｆに沿った幅を２等分する中心線ｌｎ１に対して左右対称の形状を有している。このような第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、それぞれ伝熱部５１ａ，５２ａ、上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃを有する。

伝熱部５１ａ，５２ａは、主に空気と熱交換を行う部分であって、その平面が空気流れ方向Ｆに概ね沿った状態となっている。このような伝熱部５１ａ，５２ａの構成により、フィン５０ａ，５０ｂを設けることによる通風抵抗を小さく抑えることができている。

上方導水部５１ｂ，５２ｂは、凝縮水を熱交換器１０の下方へと案内する役割を担うものであって、伝熱部５１ａ，５２ａから上方に突出している。具体的には、上方導水部５１ｂ，５２ｂは、フィン５０ａ，５０ｂそれぞれが波型に折り曲げられた際に、鉛直方向に沿って上側に突出しており、その先端部に向かって幅が狭くなることで約三角形の形状を有している。

下方導水部５１ｃ，５２ｃは、上方導水部５１ｂ，５２ｂと同様、凝縮水を熱交換器１０の下方へと案内する役割を担うものであって、伝熱部５１ａ，５２ａから下方に突出している。具体的には、下方導水部５１ｃ，５２ｃは、フィン５０ａ，５０ｂそれぞれが波型に折り曲げられた際に、上方導水部５１ｂ，５２ｂとは逆の方向、即ち鉛直方向に沿って下側に突出しており、その先端部に向かって幅が狭くなることで約三角形の形状を有している。

特に、本実施形態においては、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂの突出量ｄ１ａは、第２フィン部５２の上方導水部５２ｂの突出量ｄ２ａとは異なっているが、第２フィン部５２の下方導水部５２ｃの突出量ｄ２ｂとは等しい。第１フィン部５１の下方導水部５１ｃの突出量ｄ１ｂは、第２フィン部５２の下方導水部５２ｃの突出量ｄ２ｂとは異なっているが、第２フィン部５２の上方導水部５２ｂの突出量ｄ２ａとは等しい。例えば、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂが伝熱部５１ａの平坦な上端部分から突出する量（即ち、突出量ｄ１ａ）、及び第２フィン部５２の下方導水部５２ｃが伝熱部５２ａの平坦な下端部分から突出する量（即ち、突出量ｄ２ｂ）は、共に約２ｍｍであることができる。第１フィン部５１の下方導水部５１ｃが伝熱部５１ａの平坦な下端部分から突出する量（即ち、突出量ｄ１ｂ）、及び第２フィン部５２の上方導水部５２ｂが伝熱部５２ａの平坦な上端部分から突出する量（即ち、突出量ｄ２ａ）は、共に約０．５ｍｍであることができる。特に、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂ及び第２フィン部５２の下方導水部５２ｃの突出量ｄ１ａ，ｄ２ｂは、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の鉛直方向の幅である厚みＰｄ２よりも高く、逆に第１フィン部５１の下方導水部５１ｃ及び第２フィン部５２の上方導水部５２ｂの突出量ｄ１ｂ，ｄ２ａは、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の厚みＰｄ２よりも低い（図３，４，９参照）。

ここで、本実施形態では、第１フィン部５１における各導水部５１ｂ，５１ｃの突出量ｄ１ａ，ｄ１ｂは、これらの導水部５１ｂ，５１ｃの突出量ｄ１ａ，ｄ１ｂの平均値が扁平伝熱管４１，４２、４３，・・・の厚みＰｄ２よりも長くなるように決定されている。同様にして、第２フィン部５２における各導水部５２ｂ，５２ｃの突出量ｄ２ａ，ｄ２ｂは、これらの導水部５２ｂ，５２ｃの突出量ｄ２ａ，ｄ２ｂの平均値が扁平伝熱管４１，４２、４３，・・・の厚みＰｄ２よりも長くなるように決定されている。これは、凝縮水をフィン５０ａ，５０ｂの下方へと確実に流す、所謂水はけ性能を維持するためである。

また、突出量の小さい下方導水部５１ｃ及び上方導水部５２ｂの先端部分の角度としては、例えば約１０度〜４０度が挙げられる。一方、突出量の大きい上方導水部５１ｂ及び下方導水部５２ｃの先端部分の角度としては、例えば約３０度〜６０度が挙げられる。

以上の構成を有する第１フィン部５１及び第２フィン部５２においては、第１フィン部５１の横に第２フィン部５２が並んだ際には（図８参照）、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂの方が第２フィン部５２の上方導水部５２ｂよりも上方に突出することとなる。逆に、第２フィン部５２の下方導水部５２ｃの方が、第１フィン部５１の下方導水部５１ｃよりも下方に突出することとなる。そして、フィン５０ａ，５０ｂに扁平伝熱管４１，４２，４３を挿入すると、図３，９に示すように、第１フィン部５１の下方導水部５１ｃ及び第２フィン部５２の上方導水部５２ｂは、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の厚みＰｄ２を超えていないが、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂ及び第２フィン部５２の下方導水部５２ｃは、扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の厚みＰｄ２を超えることとなる。

また、既に述べたように、第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、中心線ｌｎ１に対して左右対称の形状を有しているため、本実施形態に係る第１フィン部５１と第２フィン部５２とは、互いに点対称の関係、つまりは第１フィン部５１は第２フィン部５２を上下逆にした形状であると言える。従って、本実施形態に係る第１フィン部５１の前縁長さは、第２フィン部５２の前縁長さと同じ長さである。

ここで、第１フィン部５１と第２フィン部５２とを図６，７のような形状にする理由について、簡単に説明する。図１０，１１は、従来からある第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２の一例を表している。

まず、図１０，１１に示すように、第１フィン部１５１においては上方導水部１５１ｂの突出量と下方導水部１５１ｃの突出量とを同一にし、かつ第２フィン部１５２においても上方導水部１５２ｂの突出量と下方導水部１５２ｃの突出量とを同一にしている。この場合、第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２は、互いに点対称の関係とはなっておらず、互いに全く形状の異なるフィン部分であると言える。更には、第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２それぞれは、上下対称かつ左右対称である形状を有している。

ここで、第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２を有するフィンは、本実施形態に係るフィン５０ａ，５０ｂと同様、１枚の板状部材を折り曲げることで形成されるとする。すると、第１フィン部１５１の各導水部１５１ｂ，１５１ｃの突出量が、フィンを波型に折り曲げた際の第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２の間のフィンピッチよりも大きくなるようにして、各導水部１５１ｂ，１５１ｃが形成されるとなると、第２フィン部１５２の各導水部１５２ｂ，１５２ｃの突出量は、第１フィン部１５１の各導水部１５１ｂ，１５２ｃよりも小さくなる。つまり、第２フィン部１５２の前縁長さは、第１フィン部１５１の前縁長さに比して非常に短くなる。

この場合、フィンが波型に折り曲げられた際の第１フィン部１５１及び第２フィン部１５２は、板厚方向において互いに隣り合うこととなるが、第１フィン部１５１の表面積は第２フィン部１５２の表面積よりも大きくなっており、従って第１フィン部１５１のロウ材の量は第２フィン部１５２のロウ材の量よりも多いこととなる。このように、ロウ材の量に違いが生じると、フィンと扁平伝熱管とを接合するのに必要となるロウ材の量は第１フィン部１５１側と第２フィン部１５２側とで同じであるものの、第１フィン部１５１側ではロウ材が多すぎてしまい、逆に第２フィン部１５２側ではロウ材が少なすぎる現象が生じる。すると、ロウ材の量が多すぎる第１フィン部１５１側では、例えば強度が必要な部分のように、本来溶けるべきでない部分のロウ材までもが溶けてしまい、エロージョン（ロウ侵食）が生じてしまう。この溶けたロウ材は、例えばフィン上の開口１５５ａに入り込んだり、あるいは切り起こし形成されているルーバ１５５を寝かせる方向に作用して開口１５５ａをルーバ１５５によって塞いだりする虞がある。

しかし、本実施形態に係る第１フィン部５１及び第２フィン部５２それぞれは、図６，７に示すように、左右対称であるものの上下対称ではなく、かつ第１フィン部５１及び第２フィン部５２は互いに点対称な関係となる形状を有している。そのため、第１フィン部５１の表面積と第２フィン部５２の表面積は等しい。従って、第１フィン部５１と第２フィン部５２とで、ロウ材の量は均一となり、エロージョン等が生じるのを防ぐことができる。

更に、フィン５０ａ，５０ｂに扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・を挿入する際には、図３，９に示すように、フィン５０ａ，５０ｂの間に位置する扁平管４２に対してフィン５０ａとフィン５０ｂとが互い違いになるようにして配置される。そのため、凝縮水は、フィン５０ａにおける第１フィン部５１の下方導水部５１ｃ及び扁平伝熱管４２を伝って、フィン５０ｂにおける第２フィン部５２の上方導水部５２ｂから伝熱面５２ａに伝わり、やがてフィン５０ｂにおける第１フィン部５１の下方導水部５１ｃ及び扁平伝熱管４３へと伝わることとなる。従って、ロウ材の均一化を図るのみならず、水はけ性を維持することができる。

なお、図１０，１１では、本実施形態に係る第１フィン部５１及び第２フィン部５２との比較をし易くするため、第１フィン部１５１の各導水部１５１ｂ，１５１ｃの突出量は、図６，７で示した本実施形態に係る上方導水部５１ｂ及び下方導水部５２ｃの突出量と同じとしている。更に、第２フィン部１５２の各導水部１５２ｂ，１５２ｃの突出量は、図６，７で示した本実施形態に係る下方導水部５１ｃ及び上方導水部５２ｂの突出量と同じとしている。

（２−４−２）折り返し部分
折り返し部分５３，５４は、フィン５０ａ，５０ｂそれぞれが波型に折り曲げられた際に互いに隣接する第１フィン部５１と第２フィン部５２とを繋ぐ部分である。空気流れ方向Ｆに交差する方向Ｘ（図５，８参照）における折り返し部分５３，５４の幅ｄ３ａ，ｄ４ａは、それぞれ第１フィン部５１及び第２フィン部５２間の距離に相当する。一方で、空気流れ方向Ｆに沿った折り返し部分５３，５４の幅ｄ３ｂ，ｄ４ｂは、当該部分５３，５４に接触する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の、空気流れ方向Ｆに沿った幅Ｐｄ１とほぼ一致している。

ここで、折り返し部分５３の幅ｄ３ａは折り返し部分５４の幅ｄ４ａと等しく、例えば約１．５ｍｍであることができる。折り返し部分５３の幅ｄ３ｂは折り返し部分５４の幅ｄ４ｂと等しく、例えば約１８ｍｍであることができる。

（２−４−３）ルーバ
複数のルーバ５５は、図３，１２に示すように、第１フィン部５１及び第２フィン部５２の各伝熱部５１ａ，５２ａから板厚方向に突出しており、空気流れ方向Ｆに沿って配列している。ルーバ５５は、図４に示すように、隣接する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の配列方向、つまりは鉛直方向に沿って、細長い矩形状の形状を有しており、図１２等に示すように、所定間隔毎に位置している。

このようなルーバ５５は、第１フィン部５１及び第２フィン部５２の各伝熱部５１ａ，５２ａの一部から切り起こして形成されている。具体的には、各ルーバ５５は、切り起こし形成されることで、図１２に示すように、空気流れ方向Ｆの上流側に傾くようにして傾斜する形状となっている。更に、各ルーバ５５が切り起こして形成されることで、各伝熱部５１ａ，５２ａには、開口５５ａが形成される（図６，７参照）。

なお、本実施形態では、各ルーバ５５が各伝熱部５１ａ，５２ａに対して傾斜する傾斜角度θ１、及びルーバ５５の各伝熱部５１ａ，５２ａからの突出高さｈ１が、一定である場合を例に採っている。しかし、この傾斜角度θ１及び突出高さｈ１は、ルーバ５５毎に異なっていても良い。

（３）冷媒の流れ
以上の構成を有する熱交換器１０に対して冷媒が流れ込み、熱交換器１０から冷媒が流れ出る態様を簡単に説明する。ここでは、空気調和装置が暖房運転を行う場合、つまりは熱交換器１０が蒸発器として機能する場合について説明する。

まず、分流ヘッダ２０に対して液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する。この冷媒は、扁平伝熱管群４０における各扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の各冷媒流路Ｐに、概ね均等に分流される。

扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の各冷媒流路Ｐを冷媒が流れる間に、送風機（図示せず）によって供給された空気によってフィン群５０および扁平伝熱管群４０自体が暖められ、冷媒流路Ｐの内部を流れている冷媒も暖められる。このようにして冷媒に熱が加わることで、冷媒は、冷媒流路Ｐ内を通過する過程で、徐々に蒸発して気相状態となっていく。なお、この過程において、熱交換器１０の表面には、冷媒の熱によって冷やされた空気中の水分が凝縮水となって付着している。凝縮水は、第１フィン部５１及び第２フィン部５２それぞれの上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃを介して、やがて熱交換器１０の下方へと流れていく。

その後、気相状態となった冷媒は、扁平伝熱管４２，４３等の各冷媒流路Ｐを通過した後、合流ヘッダ３０によって合流され、１つの冷媒流れとなって、熱交換器１０から流出していく。

（４）特徴
（４−１）
この熱交換器１０によると、互いに隣接する第１フィン部５１と第２フィン部５２とでは、上方導水部５１ｂ，５２ｂの突出量ｄ１ａ，ｄ２ａ同士が異なり、下方導水部５１ｃ，５２ｃの突出量ｄ１ｂ，ｄ２ｂ同士も異なっている。そして、第１フィン部５１の上方導水部５１ｂの突出量ｄ１ａは、第２フィン部５２の下方導水部５２ｃの突出量ｄ２ｂと等しく、第１フィン部５１の下方導水部５１ｃの突出量ｄ１ｂは、第２フィン部５２の上方導水部５２ｂの突出量ｄ２ａと等しい。従って、第１フィン部５１における上方導水部５１ｂ及び下方導水部５１ｃの面積の合計と、第２フィン部５２における上方導水部５２ｂ及び下方導水部５２ｃの面積の合計は等しくなる。そのため、ロウ材の量の差によってフィン５０ａ，５０ｂと扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりすることを防止できる。従って、凝縮水の導水機能を確保しつつも、フィン５０ａ，５０ｂと扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・とを問題なく接触させることができる。

（４−２）
また、この熱交換器１０では、第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、空気流れ方向Ｆに沿った幅を２等分する中心線lｎ１に対して左右対称の形状を有している。つまり、第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、互いに点対称の関係であると言える。これにより、第１フィン部５１における上方導水部５１ｂ及び下方導水部５１ｃの面積の合計と、第２フィン部５２における上方導水部５２ｂ及び下方導水部５２ｃの面積の合計は、ほぼ一致する。従って、第１フィン部５１と第２フィン部５２とでロウ材の量に差が生じてしまうのを、より防ぐことができる。

（４−３）
また、この熱交換器１０では、上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃは、その先端部に向かって幅が細くなる三角形の形状を有している。これにより、フィン５０ａ、５０ｂには扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・と接触する部分が確保され、更に凝縮水の導水機能が確保され易くなる。

特に、本実施形態では、上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃが図５〜７等に示すように三角形の形状を有している。このため、各導水部５１ｂ，５２ｂ，５１ｃ，５２ｃの長さを十分に確保できている。従って、凝縮水を、フィン５０ａ，５０ｂ付近に溜めてしまうことなく、確実にフィン５０ａ，５０ｂの下方へと導くことができる。

（４−４）
また、この熱交換器１０では、図９に示すように、フィン５０ａ，５０ｂは、隣接する扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・の間において、板状部材が約９０度ずつ波型に折り曲げられることで形成されている。つまり、本実施形態に係るフィン５０ａ，５０ｂは、所謂コルゲートフィンである。この場合においても、ロウ材の量の差によってフィン５０ａ，５０ｂと扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・とが十分に接触しなかったり、あるいは不必要にロウ材を溶かしてしまう所謂エロージョンが生じたりすることを防止できる。従って、凝縮水の導水機能を確保しつつも、フィン５０ａ，５０ｂと扁平伝熱管４１，４２，４３，・・・とを問題なく接触させることができるようになる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃが、図６，７に示すように約三角形の形状である場合について説明した。しかし、上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃの形状は、これに限定されない。上方導水部５１ｂ，５２ｂ及び下方導水部５１ｃ，５２ｃのその他の形状としては、例えば三角形ではないが、所謂先細りの形状である場合等が挙げられる。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、フィン５０ａ，５０ｂの折り曲げ角度が約９０度である場合について説明した。しかし、フィン５０ａ，５０ｂの折り曲げ角度は、約９０度でなくともよく、例えば第１フィン部５１及び第２フィン部５２は、鉛直方向に対して所定角度傾斜する方向であってかつ互いに異なる方向に向かって延びていてもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、フィン５０ａ，５０ｂが、１枚の板状部材が折り曲げられることで形成されたコルゲートフィンである場合について説明した。しかし、フィン５０ａ，５０ｂの種類は、コルゲートフィンに限定されない。例えば、本発明は、折り返し部分５３，５４を有しない、第１フィン部及び第２フィン部が別々の板状部材で構成されるようなフィンであっても、適用することができる。

１０ 熱交換器
２０ 分流ヘッダ
３０ 合流ヘッダ
４０ 扁平伝熱管群
４１，４２，４３ 扁平伝熱管
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ 扁平面
５０ フィン群
５０ａ，５０ｂ フィン
５１ 第１フィン部
５２ 第２フィン部
５１ａ，５２ａ 伝熱部
５１ｂ，５２ｂ 上方導水部
５１ｃ，５２ｃ 下方導水部
５５ ルーバ
５５ａ 開口

特開２００８−１０１８４７号公報

Claims (4)

1. 板厚方向が空気流れ方向（Ｆ）に交差するようにして配置されており互いに隣接する板状の第１フィン部（５１）及び第２フィン部（５２）、を有するフィン（５０ａ,５０ｂ）と、
   前記空気流れ方向に交差するようにして前記フィン（５０ａ,５０ｂ）に挿入された複数の伝熱管（４１，４２，４３、・・・）と、
   を備え、
   前記第１フィン部（５１）及び前記第２フィン部（５２）は、空気と熱交換を行う伝熱部（５１ａ，５２ａ）と、前記伝熱部から上方に突出している上方導水部（５１ｂ，５２ｂ）と、前記伝熱部から下方に突出している下方導水部（５１ｃ，５２ｃ）と、を有しており、
   前記第１フィン部（５１）の前記上方導水部（５１ｂ）の突出量は、前記第２フィン部（５２）の前記上方導水部（５２ｂ）の突出量と異なっており、かつ前記第２フィン部（５２）の前記下方導水部（５２ｃ）の突出量と等しく、
   前記第１フィン部（５１）の前記下方導水部（５１ｃ）の突出量は、前記第２フィン部（５２）の前記下方導水部（５２ｃ）の突出量と異なっており、かつ前記第２フィン部（５２）の前記上方導水部（５２ｂ）の突出量と等しい、
   熱交換器（１０）。
2. 前記第１フィン部（５１）及び前記第２フィン部（５２）は、前記空気流れ方向（Ｆ）に沿った幅を２等分する中心線（ｌｎ１）に対して左右対称の形状を有している、
   請求項１に記載の熱交換器（１０）。
3. 前記上方導水部（５１ｂ，５２ｂ）及び前記下方導水部（５１ｃ，５２ｃ）は、その先端部に向かって幅が細くなる形状を有している、
   請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
4. 前記フィン（５０ａ,５０ｂ）は、隣接する前記伝熱管（４１，４２，４３,・・・）の間において、板状部材が約９０度ずつ波型に折り曲げられることで形成されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。

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