JP2021081079A - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents

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賢吾 内田
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Abstract

【課題】ルーバーに付着した結露水の排水性を向上することができる熱交換器及び空気調和装置を提供する。【解決手段】熱交換器11は、複数の多穴管63と、複数の多穴管63が一方向に並べて取り付けられたフィン70と、を備える。フィン70は、隣り合う多穴管63の間において空気の通過方向に並んで配置された複数のルーバー74を有する。複数のルーバー74のうち過半数のルーバー74は、それぞれフィン70の一部分70cにおける風上側の一端70dを起点として、一部分70cの風下側の他端70eを切り起こして形成されている。【選択図】図9

Description

本開示は、熱交換器及び空気調和装置に関する。
従来より、複数の多穴管と、複数の多穴管が取り付けられたフィンとを備え、多穴管の内部を流れる冷媒を、フィンと接触しながら流れる空気と熱交換させる熱交換器が知られている。この種の熱交換器では、フィンにおける隣り合う多穴管の間に、伝熱を促進するためのルーバーが形成されている。特許文献1の図7に記載されたルーバーは、フィンの一部分における風上側及び風下側の両端に切り込みを入れ、前記一部分における前記両端の間の部分を捩じることにより前記両端を切り起こして形成されている。
特開2015−31491号公報
空気調和装置の冷媒回路には、冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器が設けられる。暖房運転中に蒸発器として動作している室外熱交換器では、室外熱交換器内を低い温度の冷媒が流れると、フィンの表面ならびにルーバーに結露水が発生する。特許文献1に記載された熱交換器では、熱交換効率を上げるために、熱交換器のフィンにルーバーが形成されている。特許文献1のようにルーバーの風上側に切り起こし端が形成されると、ルーバーの下流側に結露水が溜まってしまうことがある。このように結露水がルーバーの下流側に溜まることによってルーバーの開口周辺の通風抵抗が上がり、ルーバーの機能が低下してしまう。
本開示は、ルーバーに付着した結露水の排水性を向上することができる熱交換器及び空気調和装置を提供することを目的とする。
(1)本開示の熱交換器は、
複数の多穴管と、前記複数の多穴管が一方向に並べて取り付けられたフィンと、を備える熱交換器であって、
前記フィンは、隣り合う前記多穴管の間において空気の通過方向に並んで配置された複数のルーバーを有し、
前記複数のルーバーのうち過半数のルーバーは、それぞれ前記フィンの一部分における風上側の一端を起点として、前記一部分の風下側の他端を切り起こして形成されている。
このように構成された熱交換器では、過半数のルーバーの切り起こし端は風下側に形成されるので、ルーバーに付着した結露水は風下側の切り起こし端から風下側へ吹き飛ばされる。これにより、ルーバーの開口周辺の結露水の排水性が向上し、結露水がルーバーの開口付近に溜まるのを抑制することできる。
(2)好ましくは、前記複数のルーバーの全てが、それぞれ前記一部分における風上側の一端を起点として、前記一部分の風下側の他端を切り起こして形成されている。
このような構成によって、すべてのルーバーの開口周辺の結露水の排水性が向上し、結露水がルーバーの開口付近に溜まるのを抑制することできる。
(3)好ましくは、前記フィンは、当該フィンの風上側に複数の切り欠きを有し、前記多穴管が、前記切り欠きに差し込まれている。
(4)好ましくは、前記フィンは、当該フィンの前記複数のルーバーよりも風上側及び前記複数のルーバーよりも風下側においてそれぞれ切り起こされた一対の切り起こし片を有し、前記一対の切り起こし片は、隣り合う前記多穴管の間に配置されている。
このような構成によって、一対の切り起こし片により、隣り合うフィン間のピッチを容易に規定することができる。
(5)好ましくは、前記フィンは、前記ルーバーと前記多穴管との間において前記フィンの風上側から風下側に延びる凸部を有する。
このような構成によって、複数のルーバーが切り起こされたフィンを凸部により補強することができる。
(6)本開示の空気調和装置は、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の熱交換器を備える。
このように構成された空気調和装置では、ルーバーに付着した結露水の排水性を向上することができる。
実施形態に係る熱交換器が採用された空気調和装置の概略構成図である。 室外ユニットの外観斜視図である。 室外熱交換器の概略斜視図である。 室外熱交換器における冷媒流れを説明するための構成図である。 図3に示す熱交換部の部分拡大図である。 多穴管が取り付けられたフィンの一部を多穴管の長手方向から見た図である。 多穴管が挿入される前のフィンの一部を示す図である。 フィンの風上部を風上側から見た図である。 図7のI−I矢視断面図である。 フィンのルーバーによる空気の流れを説明する図である。
以下、実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、実施形態に係る熱交換器としての室外熱交換器11が採用された空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行うことが可能な装置である。
<空気調和装置の全体構成>
空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3a,3bと、液冷媒連絡管4およびガス冷媒連絡管5と、制御部23と、を備えている。空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と室内ユニット3a,3bとが、液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5を介して接続されることによって構成されている。
室外ユニット2は、室外(建物の屋上や建物の壁面近傍等)または地下室などに設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、アキュムレータ7、圧縮機8と、四路切換弁10と、室外熱交換器11と、膨張機構としての室外膨張弁12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、室外ファン15と、を有している。各機器7,8,10,11,15および弁12〜14間は、冷媒管16〜22によって接続されている。
室内ユニット3a,3bは、室内に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室内ユニット3aは、主として、室内膨張弁31aと、室内熱交換器32aと、室内ファン33aと、を有している。室内ユニット3bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁31bと、室内熱交換器32bと、室内ファン33bと、を有している。
液冷媒連絡管4は、一端が室外ユニット2の液側閉鎖弁13に接続され、他端が室内ユニット3a,3bの室内膨張弁31a,31bの液側端に接続されている。ガス冷媒連絡管5は、一端が室外ユニット2のガス側閉鎖弁14に接続され、他端が室内ユニット3a,3bの室内熱交換器32a,32bのガス側端に接続されている。
制御部23は、室外ユニット2や室内ユニット3a,3bに設けられた制御基板等(図示せず)が通信接続されることによって構成されている。なお、図1において、制御部23は、便宜上、室外ユニット2及び室内ユニット3a,3bとは離れた位置に図示している。制御部23は、空気調和装置1(ここでは、室外ユニット2や室内ユニット3a,3b)の構成機器8,10,12,15,31a,31b,33a,33bの制御、すなわち、空気調和装置1全体の運転制御を行うようになっている。
<空気調和装置の動作>
次に、図1を用いて、空気調和装置1の動作について説明する。空気調和装置1では、冷房運転と暖房運転とが行われる。冷房運転では、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12および室内膨張弁31a,31b、室内熱交換器32a,32bの順に冷媒が流れる。暖房運転では、圧縮機8、室内熱交換器32a,32b、室内膨張弁31a,31bおよび室外膨張弁12、室外熱交換器11の順に冷媒が流れる。冷房運転および暖房運転は、制御部23によって行われる。
冷房運転時には、四路切換弁10が室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10を通じて、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。
室外熱交換器11において放熱した高圧の液冷媒は、室外膨張弁12、液側閉鎖弁13および液冷媒連絡管4を通じて、室内膨張弁31a,31bに送られる。室内膨張弁31a,31bに送られた冷媒は、室内膨張弁31a,31bによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室内膨張弁31a,31bで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a,32bに送られる。
室内熱交換器32a,32bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a,32bにおいて、室内ファン33a,33bによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器32a,32bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス側閉鎖弁14、四路切換弁10およびアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
暖房運転時には、四路切換弁10が室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10、ガス側閉鎖弁14およびガス冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器32a,32bに送られる。室内熱交換器32a,32bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器32a,32bにおいて、室内ファン33a,33bによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。
室内熱交換器32a,32bで放熱した高圧の液冷媒は、室内膨張弁31a,31b、液冷媒連絡管4および液側閉鎖弁13を通じて、室外膨張弁12に送られる。室外膨張弁12に送られた冷媒は、室外膨張弁12によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁12で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器11に送られる。
室外熱交換器11に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器11で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁10およびアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
なお、暖房運転中に室外熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能している状態において、外気温度や室外熱交換器11を流れる冷媒の温度が所定運転状況条件を満たした場合には、室外熱交換器11に霜が付着する場合がある。当該霜が多く付着してしまうと、室外ファン15から供給される空気が、霜が付着した室外熱交換器11を通過する際に過大な通風抵抗を受けてしまい、熱交換効率が低下してしまうおそれがある。
したがって、所定運転状況条件を満たした状態が所定時間以上続く等の予め定めたデフロスト判定条件が成立した場合には、制御部23は、四路切換弁10を室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて、デフロスト運転を行う。なお、デフロスト運転が所定時間行われデフロスト処理が終了すると、再び、制御部23は、四路切換弁10を室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えて、暖房運転を再開させる。
<室外ユニットの構成>
図2は、室外ユニット2の外観斜視図である。室外ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んでケーシング40の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、送風機としての室外ファン15と、冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。冷媒回路構成部品は、圧縮機や室外熱交換器等の機器7、8、11、四路切換弁や室外膨張弁等の弁10、12〜14、および冷媒管16〜22等を含む。
以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」は、特にことわりのない限り、図2に示される室外ユニット2を前方(図面の左斜前側)から見た場合の方向を意味している。
ケーシング40は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚41上に架け渡される底フレーム42と、底フレーム42の角部から鉛直方向に延びる支柱43と、支柱43の上端に取り付けられるファンモジュール44と、前面パネル45と、を有している。ケーシング40の側面(ここでは、背面および左右両側面)には、空気の吸込口40a,40b,40cが形成されている。ケーシング40の天面には、空気の吹出口40dが形成されている。
底フレーム42は、ケーシング40の底面を形成しており、底フレーム42上には、室外熱交換器11が設けられている。ここで、室外熱交換器11は、ケーシング40の背面および左右両側面に面する平面視略U字形状の熱交換器であり、ケーシング40の背面および左右両側面を実質的に形成している。
室外熱交換器11の上側には、ファンモジュール44が設けられており、ケーシング40の前面、背面および左右両面の支柱43よりも上側の部分と、ケーシング40の天面と、を形成している。ここで、ファンモジュール44は、上面および下面が開口した略直方体形状の箱体に室外ファン15が収容された集合体である。ファンモジュール44の天面の開口は、吹出口40dであり、吹出口40dには、吹出グリル46が設けられている。
室外ファン15は、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置されている。室外ファン15は、空気を吸込口40a,40b,40cからケーシング40内に取り込んで吹出口40dから排出させる送風機である。室外ファン15による吸込口40aからの空気の流れは、図3において矢印a1,a2で示す。室外ファン15による吸込口40bからの空気の流れは、図3において矢印b1,b2で示す。室外ファン15による吸込口40cからの空気の流れは、図3において矢印c1,c2で示す。前面パネル45は、前面側の支柱43間に架け渡されており、ケーシング40の前面を形成している。
ケーシング40内には、室外ファン15および室外熱交換器11以外の冷媒回路構成部品(図2においては、アキュムレータ7、圧縮機8および冷媒管16〜18を図示)も収容されている。ここで、圧縮機8およびアキュムレータ7は、底フレーム42上に設けられている。
このように、室外ユニット2は、側面(ここでは、背面および左右両側面)に空気の吸込口40a,40b,40cと天面に空気の吹出口40dとが形成されたケーシング40と、ケーシング40内において吹出口40dに面して配置された室外ファン15と、ケーシング40内において室外ファン15の下側に配置された室外熱交換器11と、を有している。
<室外熱交換器>
図3は、室外熱交換器11の概略斜視図である。図4は、室外熱交換器11における冷媒流れを説明するための構成図である。室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器であり、主として、第1ヘッダ集合管80と、第2ヘッダ集合管90と、複数の多穴管63と、複数のフィン70と、を有している。ここでは、第1ヘッダ集合管80、第2ヘッダ集合管90、多穴管63およびフィン70のすべてが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、互いにロウ付け等によって接合されている。なお、多穴管63とフィン70の詳細構造については、後述する。
第1ヘッダ集合管80および第2ヘッダ集合管90はいずれも、縦長中空の円筒形状の部材である。第1ヘッダ集合管80は、室外熱交換器11の一端側(ここでは、図3の左前端側)に設けられている。第2ヘッダ集合管90は、室外熱交換器11の他端側(ここでは、図3の右前端側)に設けられている。
室外熱交換器11は、図3に示すように、上下に複数並んだ多穴管63に対してフィン70が固定されて構成された熱交換部60を有している。熱交換部60は、上段側の上段熱交換部60Aと、下段側の下段熱交換部60Bと、を有している。
第1ヘッダ集合管80には、図4に示すように、その内部空間が水平方向に広がった仕切板81によって上下に仕切られることで、ガス側出入口連通空間80Aと液側出入口連通空間80Bが形成されている。ガス側出入口連通空間80Aには、対応する上段熱交換部60Aを構成する多穴管63が連通している。液側出入口連通空間80Bには、対応する下段熱交換部60Bを構成する多穴管63が連通している。
第1ヘッダ集合管80のガス側出入口連通空間80Aには、冷房運転時に圧縮機8から送られる冷媒をガス側出入口連通空間80Aに送る冷媒管19(図1参照)が接続されている。
第1ヘッダ集合管80の液側出入口連通空間80Bには、暖房運転時に室外膨張弁12から送られる冷媒を液側出入口連通空間80Bに送る冷媒管20(図1参照)が接続されている。
第2ヘッダ集合管90は、その内部空間が上側から順に水平方向に広がった仕切板91,92,93,94によってそれぞれ上下に仕切られつつ、仕切板92と仕切板93の間に設けられたノズル付き区切板99によって上下に区切られている。これにより、第2ヘッダ集合管90には、上側から順に並んだ第1〜第3上段折り返し連通空間90A,90B,90Cと、第1〜第3下段折り返し連通空間90D,90E,90Fと、が形成されている。
第1〜第3上段折り返し連通空間90A,90B,90Cには、対応する上段熱交換部60Aにおける多穴管63が連通している。第1〜第3下段折り返し連通空間90D,90E,90Fには、対応する下段熱交換部60Bにおける多穴管63が連通している。第3上段折り返し連通空間90Cと第1下段折り返し連通空間90Dとは、ノズル付き区切板99によって上下に区切られているが、ノズル付き区切板99において上下に貫通するように設けられたノズル99aを介して上下に連通している。
第1上段折り返し連通空間90Aと第3下段折り返し連通空間90Fとは、第2ヘッダ集合管90に接続されている第1接続配管24を介して接続されている。第2上段折り返し連通空間90Bと第2下段折り返し連通空間90Eとは、第2ヘッダ集合管90に接続されている第2接続配管25を介して接続されている。
以上の構成により、室外熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能する場合には、冷媒管20から第1ヘッダ集合管80の液側出入口連通空間80Bに流入した冷媒は、液側出入口連通空間80Bに接続されている下段熱交換部60Bの多穴管63を流れる。下段熱交換部60Bの多穴管63に流れた冷媒は、第2ヘッダ集合管90の第1〜第3下段折り返し連通空間90D、90E、90Fに流入する。
第1下段折り返し連通空間90Dに流入した冷媒は、ノズル付き区切板99のノズル99aを介して第3上段折り返し連通空間90Cに流入する。第3上段折り返し連通空間90Cに流入した冷媒は、第3上段折り返し連通空間90Cに接続されている上段熱交換部60Aの多穴管63を介して、第1ヘッダ集合管80のガス側出入口連通空間80Aに流入する。
第2下段折り返し連通空間90Eに流入した冷媒は、第2接続配管25を介して第2上段折り返し連通空間90Bに流入する。第2上段折り返し連通空間90Bに流入した冷媒は、第2上段折り返し連通空間90Bに接続されている上段熱交換部60Aの多穴管63を介して、第1ヘッダ集合管80のガス側出入口連通空間80Aに流入する。
第3下段折り返し連通空間90Fに流入した冷媒は、第1接続配管24を介して第1上段折り返し連通空間90Aに流入する。第1上段折り返し連通空間90Aに流入した冷媒は、第1上段折り返し連通空間90Aに接続されている上段熱交換部60Aの多穴管63を介して、第1ヘッダ集合管80のガス側出入口連通空間80Aに流入する。第1ヘッダ集合管80のガス側出入口連通空間80Aにおいて合流した冷媒は、冷媒管19を介して室外熱交換器11の外部に流れていくことになる。
室外熱交換器11が冷媒の放熱器として用いられる場合には、上記の室外熱交換器11が冷媒の蒸発器として機能する場合とは反対の冷媒流れとなる。
<多穴管>
図5は、図3に示す熱交換部60の部分拡大図である。図6は、多穴管63が取り付けられたフィン70の一部を多穴管63の長手方向から見た図である。多穴管63の長手方向に並べられた複数のフィン70には、複数の多穴管63が上下方向(一方向)に並べて取り付けられている。
多穴管63は、上下方向に所定の間隔をあけて複数配列されている。多穴管63は、特に限定されないが、例えば、押し出し成形により形成された扁平管である。多穴管63は、伝熱面となる鉛直方向を向く上面および下面の扁平面63aと、冷媒が流れる複数の小さな通路63bと、を有している。複数の通路63bは、空気の通過方向に並んで設けられている。各通路63bの両端は、第1ヘッダ集合管80および第2ヘッダ集合管90に接続されている(図4参照)。
<フィン>
図7は、多穴管63が挿入される前のフィン70の一部を示す図である。フィン70は、空気の通過方向および上下方向に広がる板状部材であり、板厚方向に所定の間隔で複数配置されている(図5参照)。
フィン70は、その風上側において上下方向に所定間隔をあけて形成された複数の切り欠き71を有している。切り欠き71は、フィン70の風上側の縁部から風下側に向けて風下側の縁部の手前まで水平方向に切り込まれて形成されている。切り欠き71の形状は、多穴管63の外形にほぼ一致しており、切り欠き71には、多穴管63が差し込まれた状態でロウ付けにより固定される(図6参照)。
フィン70は、切り欠き71よりも風下側において上下方向に連続して延びる連通部70aと、連通部70aから空気の通過方向の風上側に延びる複数の風上部70bと、を有している。風上部70bは、隣り合う切り欠き71の間に形成されている。
図8は、フィン70の風上部70bを風上側から見た図である。図9は、図7のI−I矢視断面図である。図7〜図9に示すように、フィン70は、その主面72側に設けられた、ルーバー74、第1切り起こし片75、第2切り起こし片76、第1リブ77、第2リブ78、及び第3リブ79をさらに有している。
ルーバー74は、フィン70の各風上部70bにおいて空気の通過方向に並んで複数配置されている。各ルーバー74は、風上部70bの一部分であって、第1リブ77と第2リブ78との間、かつ、第1切り起こし片75と第2切り起こし片76との間の領域において、矩形状の切り起こし部分70cに形成されている。矩形状の切り起こし部分70cは、長手方向が上下方向を向き、短手方向が空気の通過方向を向いている。
暖房運転中に蒸発器として動作する室外熱交換器11では、室外熱交換器11内を低い温度の冷媒が流れると、フィン70の表面ならびにルーバー74に結露水が発生する。各ルーバー74は、結露水の排水性を向上するために、ルーバー74の風下側のみが開口するように、切り起こし部分70cを切り起こして形成されている。具体的には、各ルーバー74は、切り起こし部分70cの風上側の一端70dを起点として、切り起こし部分70cの風下側の他端70eを切り起こして形成されている。
上記のように切り起こし部分70cを切り起こすことで、各ルーバー74は、風上側から風下側へ向かうにつれて、フィン70の主面72からの突出量が大きくなるように傾斜している。これにより、フィン70の各風上部70bに配置された全てのルーバー74の切り起こし端(他端70e)は風下側に形成されている。各ルーバー74の風上側(一端70d側)には、空気が流入する流入側開口74aが形成され、各ルーバー74の風下側(他端70e側)には、空気が流出する流出側開口74bが形成されている。
図10は、フィン70のルーバー74による空気の流れを説明する図である。図10に示すように、互いに隣接するフィンにおいて、図中上側のフィン70の主面72に沿って流れる空気は、当該フィン70のルーバー74に沿って、図中下側のフィン70へ導かれる。図中下側のフィン70へ導かれた空気の一部は、当該フィン70の上面(主面72と反対側の面)に沿って流れる。また、図中下側のフィン70へ導かれた空気の他部は、当該フィン70のルーバー74の流入側開口74aから流出側開口74bに向かって板厚方向に通過するように流れる。これにより、フィン70の各風上部70bに配置された全てのルーバー74が風下側のみに開口していても、各ルーバー74の流入側開口74a及び流出側開口74bにより空気を通過させることができる。
各ルーバー74では、上記のように流出側開口74bが風下側に形成されているので、流入側開口74aの開口面積Saよりも、流出側開口74bの開口面積Sbのほうが小さくなる。このため、隣り合うルーバー74間を空気が通過する際には、流入側開口74aでの空気の風速Vaよりも、流出側開口74bでの空気の風速Vbのほうが速くなる。これにより、ルーバー74間に溜まった結露水を効率的に風下側に吹き飛ばして排水することができる。その結果、結露水がルーバー74の流出側開口74b付近に溜まるのを抑制することできる。
以上のように構成されたルーバー74により、隣り合う多穴管63の間において空気の流れが乱れるので、凹凸の無い平板状のフィンよりも、空気とフィン70との間の伝熱を促進することができる。
第1切り起こし片75は、フィン70の各風上部70bにおいて、最も風上側に配置されたルーバー74よりも更に風上側の部分を切り起こして形成されている。第2切り起こし片76は、フィン70の各風上部70bにおいて、最も風下側に配置されたルーバー74よりも更に風下側の部分を切り起こして形成されている。これにより、各風上部70bにおける上下一対の第1及び第2切り起こし片75,76は、隣り合う多穴管63の間に配置され、第1及び第2切り起こし片75,76の各切り起こし端部が隣りのフィン70に当接することで、隣接するフィン70間のピッチを規定している。
第1リブ77は、フィン70の各風上部70bの上側から連通部70aまで水平方向に延びて形成された凸部であり、フィン70を補強している。本実施形態の第1リブ77は、フィン70におけるルーバー74よりも上側の部分を、プレス加工等により主面72から突出させて形成されている。これにより、第1リブ77は、各風上部70bのルーバー74とその直上の切り欠き71(多穴管63)との間において風上側から風下側に延びている。第1リブ77は、風上側に形成された幅狭部77aと、風下側に形成された幅広部77bと、を有している。
幅狭部77aは、風上部70bの風上側端部から切り欠き71の風下側端の手前まで延びている。幅広部77bは、幅狭部77aよりも上下方向に幅広に形成されており、幅狭部77aの風下側端から連通部70aの風下側端部まで延びている。これにより、第1リブ77における上下方向の幅の変化点である、幅広部77bの風上側端77cは、空気の通過方向において、切り欠き71の風下側端よりも風上側に位置している。
第2リブ78は、フィン70の各風上部70bの下側から連通部70aまで水平方向に延びて形成された凸部であり、フィン70を補強している。本実施形態の第2リブ78は、フィン70におけるルーバー74よりも下側の部分を、プレス加工等により主面72から突出させて形成されている。これにより、第2リブ78は、各風上部70bのルーバー74とその直下の切り欠き71(多穴管63)との間において風上側から風下側に延びている。第2リブ78は、風上側に形成された幅狭部78aと、風下側に形成された幅広部78bと、を有している。
幅狭部78aは、風上部70bの風上側端部から切り欠き71の風下側端の手前まで延びている。幅広部78bは、幅狭部78aよりも上下方向に幅広に形成されており、幅狭部78aの風下側端から連通部70aの風下側端部まで延びている。これにより、第2リブ78における上下方向の幅の変化点である、幅広部78bの風上側端78cは、空気の通過方向において、切り欠き71の風下側端よりも風上側に位置している。
本実施形態では、第1及び第2リブ78の前記変化点は、空気の通過方向において、切り欠き71の風下側端よりも風上側に離れた位置にある。切り欠き71の風下側端は多穴管63を切り欠き71に差し込むときに応力が集中しやすいが、第1及び第2リブ78の前記変化点を上記のように位置させることで、多穴管63を切り欠き71に差し込むときにフィン70が折れ曲がるのを抑制することができる。
第3リブ79は、フィン70の連通部70aにおいて複数形成されている。各第3リブ79は、各切り欠き71よりも風下側の連通部70aにおいて、第1リブ77の幅広部77bと第2リブ78の幅広部78bとの間の部分を、プレス加工等により主面72から突出させて形成されている。第3リブ79は、第1リブ77及び第2リブ78と共に、フィン70を補強している。
<実施形態の作用効果>
本実施形態によれば、フィン70の各風上部70bにおける全てのルーバー74が、切り起こし部分70cの風上側の一端70dを起点として、切り起こし部分70cの風下側の他端70eを切り起こして形成されている。このため、ルーバー74の切り起こし端(他端70e)は風下側に形成されるので、ルーバー74に付着した結露水は、風下側の切り起こし端から風下側へ吹き飛ばされる。これにより、ルーバー74の流出側開口74b周辺の結露水の排水性が向上し、結露水がルーバー74の流出側開口74b付近に溜まるのを抑制することできる。
また、フィン70は、風上側に多穴管63が差し込まれる切り欠き71を有し、風下側に上下方向に連続して延びる連通部70aを有している。これにより、ルーバー74の流出側開口74b周辺から風下側に吹き飛ばされた結露水は、フィン70の連通部70aを伝ってフィン70の風下側へ導かれる。これにより、結露水の排水性をさらに向上させることができる。
また、フィン70のルーバー74の風上側及び風下側には、第1切り起こし片75及び第2切り起こし片76が設けられているので、これらの第1及び第2切り起こし片75,76により、隣り合うフィン70間のピッチを容易に規定することができる。
また、フィン70におけるルーバー74と多穴管63との間には、フィン70の風上側から風下側に延びる第1リブ77及び第2リブ78が主面72から突出して形成されている。これにより、複数のルーバー74が切り起こされたフィン70を、第1及び第2リブ77,78により補強することができる。
また、外気温が低いときには、ルーバー74に付着した結露水が凍結してしまう場合がある。その場合、凍結した結露水がルーバー74の流出側開口74bを塞いでしまうと、ルーバー74が機能しなくなるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、ルーバー74に付着した結露水の排水性を向上させているため、ルーバー74の流出側開口74b周辺で結露水が凍結するのを抑制することができる。したがって、外気温が低いときには、結露水の排水性を向上させるとともに、熱交換効率の低下を抑制することもできる。
<変形例>
上記実施形態では、フィン70の各風上部70bに配置された複数のルーバー74の全てが、風下側を切り起こして形成されているが、これら複数のルーバー74のうちの過半数が、風下側を切り起こして形成されていればよい。
上記実施形態のフィン70は、ルーバー74の上側及び下側にそれぞれリブ77,78を有しているが、ルーバー74の上側及び下側のいずれか一方にリブを有していればよい。
本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 空気調和装置
11 室外熱交換器(熱交換機)
63 多穴管
70 フィン
70c 切り起こし部分(一部分)
70d 一端
70e 他端
71 切り欠き
74 ルーバー
75 第1切り起こし片(切り起こし片)
76 第2切り起こし片(切り起こし片)
77 第1リブ(凸部)
78 第2リブ(凸部)
室外ユニット2は、室外(建物の屋上や建物の壁面近傍等)または地下室などに設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、アキュムレータ7、圧縮機8と、四路切換弁10と、室外熱交換器11と、膨張機構としての室外膨張弁12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、室外ファン15と、を有している。各機器7,8,10,11,15および弁12〜14間は、冷媒管16〜22によって接続されている。
1 空気調和装置
11 室外熱交換器(熱交換
63 多穴管
70 フィン
70c 切り起こし部分(一部分)
70d 一端
70e 他端
71 切り欠き
74 ルーバー
75 第1切り起こし片(切り起こし片)
76 第2切り起こし片(切り起こし片)
77 第1リブ(凸部)
78 第2リブ(凸部)

Claims (6)

  1. 複数の多穴管(63)と、前記複数の多穴管(63)が一方向に並べて取り付けられたフィン(70)と、を備える熱交換器であって、
    前記フィン(70)は、隣り合う前記多穴管(63)の間において空気の通過方向に並んで配置された複数のルーバー(74)を有し、
    前記複数のルーバー(74)のうち過半数のルーバー(74)は、それぞれ前記フィン(70)の一部分(70c)における風上側の一端(70d)を起点として、前記一部分(70c)の風下側の他端(70e)を切り起こして形成されている、熱交換器。
  2. 前記複数のルーバー(74)の全てが、それぞれ前記一部分(70c)における風上側の一端(70d)を起点として、前記一部分(70c)の風下側の他端(70e)を切り起こして形成されている、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記フィン(70)は、当該フィン(70)の風上側に複数の切り欠き(71)を有し、
    前記多穴管(63)が、前記切り欠き(71)に差し込まれている、請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。
  4. 前記フィン(70)は、当該フィン(70)の前記複数のルーバー(74)よりも風上側及び前記複数のルーバー(74)よりも風下側においてそれぞれ切り起こされた一対の切り起こし片(75,76)を有し、
    前記一対の切り起こし片(75,76)は、隣り合う前記多穴管(63)の間に配置されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の熱交換器。
  5. 前記フィン(70)は、前記ルーバー(74)と前記多穴管(63)との間において前記フィン(70)の風上側から風下側に延びる凸部(77,78)を有する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱交換器。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の熱交換器を備える空気調和装置。
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