JP6584668B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、排水性を向上させたフィンアンドチューブ型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、規定のフィンピッチ間隔を空けて並設された板状の複数のフィンと、フィンの並設方向に沿ってフィンを貫通する複数の伝熱管と、を備えたフィンアンドチューブ型の熱交換器が知られている。

このような熱交換器に用いられる伝熱管は、例えば、断面が略真円形状の伝熱管である。また例えば、このような熱交換器に用いられる伝熱管は、断面が略楕円形状又は略長円形状等の扁平形状となっている伝熱管である。複数のフィンには貫通孔又は切り欠き等の開口部が複数形成され、これらの開口部に伝熱管が挿入される。これにより、複数の伝熱管は、フィンの並設方向に沿ってフィンを貫通した状態となっている。各伝熱管の端部は、伝熱管とともに冷媒流路を形成する分配管又はヘッダに接続されている。そして、熱交換器において、フィンの間を流動する空気等の熱交換流体と、伝熱管内を流動する水又は冷媒等の被熱交換流体との間で熱が交換される。

また、従来、空気が主に流れる方向に向けて開口したスリット又はルーバーと呼称される切り起こし片が形成されている熱交換器が知られている。さらに、従来、空気が主に流れる方向に対し突出したスクラッチ又はワッフルと呼称される突出部が形成されている熱交換器が知られている。このような熱交換器においては、切り起こし片又は突出部によって、熱交換される表面積を増やし、熱交換性能を向上させている。

さらには、従来、伝熱管の内部に複数の流路が形成された熱交換器、伝熱管の内面に溝が形成された熱交換器等が知られている。このような熱交換器も、複数の流路又は溝によって、熱交換される表面積を増やし、熱交換性能を向上させている。

ところで、熱交換器が蒸発器として機能する場合、空気中の水分が凝縮水として熱交換器に付着する。そのため、熱交換器に付着した凝縮水は、フィン及び伝熱管の表面を伝って下方に落下していき、熱交換器の下方に排出される。

ここで、従来、熱交換器の大きさが、搭載ユニットに対して十分な大きさで製造できない場合がある。このような場合、所定のフィンピッチ間隔を空けて並設された板状の複数のフィンと、フィンの並設方向に沿ってフィンを貫通する複数の伝熱管と、を備えた熱交換部を複数用意する。そして、これらの熱交換部を組み合わせて、熱交換器を構成する。このように複数の熱交換部で熱交換器を構成する際、熱交換部を上下方向に並べて配置した場合、これら熱交換部の間に隙間ができる。このため、熱交換器が蒸発器として機能する場合、上方に配置された熱交換部のフィンの下端部に凝縮水が滞留し、排水性が低下してしまうという課題があった。

そこで、熱交換部を上下方向に並設した従来の熱交換器には、これら熱交換部の間に導水部材を設け、熱交換部の間に凝縮水が滞留することの抑制を図ったものも提案されている（特許文献１参照）。

特許第５４０３０２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の熱交換器は、下方に配置された熱交換部の排水性が十分ではなく、以下のような課題を有していた。なお、以下に課題を記載するに際し、熱交換部を横方向に２つの領域（排水領域、伝熱管領域）に分けて説明する。排水領域とは、フィンの横側端部と伝熱管との間の領域であり、伝熱管が設けられていない領域である。伝熱管領域とは、伝熱管の上方及び下方に位置するフィン表面部分と、伝熱管とで構成される領域である。

冷凍サイクル装置の１つである空気調和機では、暖房運転時、室外機に設置された熱交換器が蒸発器として機能する。この際、室外機に設置された熱交換器には、空気中の水分が霜となって付着する。このため、空気調和機は、除霜運転を行い、室外機に設置された熱交換器に付着した霜を溶かすようになっている。霜が溶かされて水滴になると、該水滴は、凝縮水と同様に、熱交換器の下方に排出される。

この際、伝熱管領域に付着した水滴と、排水領域に付着した水滴とでは、熱交換器の下方に排出されるまでの時間が異なる。詳しくは、伝熱管領域となるフィン表面部分において伝熱管の上方に付着した水滴は、重力により、伝熱管の上面に落下する。この水滴は、伝熱管の表面に沿って伝熱管の下面に回り込む。その後、水滴は、下方に設けられた伝熱管の上面に落下する。伝熱管領域のフィン表面に付着した水滴は、この工程を繰り返し、熱交換器の下方に流出していく。これに対し、排水領域となるフィン表面部分に付着した水滴は、下方に伝熱管のような障害物がないため、一定速度を保ったまま落下し続け、熱交換器の下方に流出していく。すなわち、伝熱管領域に付着した水滴は、排水領域に付着した水滴よりも、伝熱管という障害物によって落下が阻害されるため、熱交換器の下方に排出されるまでに時間がかかる。

このため、除霜運転が終了して暖房運転が開始された際、伝熱管領域に水滴が残っていると、該水滴は再び氷結して成長することになる。したがって、除霜運転が終了して暖房運転が開始された際、伝熱管領域に水滴が残っていると、伝熱管の損傷等による信頼性の低下につながる。また、伝熱管の周囲が霜で塞がれるため、通風抵抗の増加及び着霜耐力の低下に影響する。また、次回の除霜運転時に、暖房運転時熱交換器に付着した霜だけではなく、氷結した水滴も溶かす必要がある。このため、除霜時間の増加による快適性の低下、及び、暖房運転と除霜運転とを繰り返すことによる一定時間における平均暖房能力の低下を招く。

すなわち、特許文献１に記載の熱交換器は、下方に配置された熱交換部における伝熱管領域の排水性が十分ではないため、上述のような課題を有していた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来よりも排水性を向上させた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。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、熱交換器を備えた冷凍サイクル装置であって、前記熱交換器は、間隔を空けて並設され、該並設方向に長い板形状の第１フィン及び第２フィンと、前記第１フィンを貫通し、断面が扁平形状の第１伝熱管と、前記第２フィンを貫通し、断面が扁平形状の第２伝熱管とを備え、前記第１フィンは、短手方向の端部である第１端部及び第２端部を有し、前記第２フィンは、短手方向の端部のうちの前記第１端部側の端部である第３端部と、該第３端部と前記第２伝熱管との間の領域である排水領域とを有し、を有し、前記第１フィンは、前記第２フィンの上方に配置され、前記第１端部が、前記第３端部に対して、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向にずれて配置され、前記第１伝熱管の前記第１端部側の側端部は、前記排水領域の上方に配置されているものである。

本発明に係る熱交換器をフィンファンドチューブ型熱交換器として実施することにより、熱交換器からの排水性を従来よりも向上させることができる。詳しくは、本発明に係る第１フィンを上方に配置される熱交換部のフィンとして採用し、本発明に係る第２フィンを下方に配置される熱交換部のフィンとして採用することにより、従来よりも排水性が向上したフィンファンドチューブ型熱交換器を得ることができる。

なぜならば、上方に配置された熱交換部のフィンである第１フィンの下端部に滞留した水滴は、一定量溜まると重力の影響で下方に排出され、下方に配置された熱交換部のフィンである第２フィンに落下する。この際、第１フィンの第１端部が、第２フィンの第３端部に対して、第２端部から第１端部へ向かう方向にずれている。このため、第１フィンの下端部に滞留している水滴のうち、第１端部近傍の水分は、第２フィンの第３端部に集中して落下する。すなわち、第２フィンに落下した水滴のうちの多くの水分は、排水領域となる第３端部近傍を流れるため、排水性が向上する。また、第３端部近傍を多くの水分が流れるため、第２フィンの伝熱管領域に落下した水滴を第３端部近傍の水分の流れに引き込む力が発生する。このため、第２フィンの伝熱管領域に落下した水滴も第３端部近傍の排水領域に流れていき、排水性が向上する。
したがって、本発明に係る熱交換器及びこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置は、従来よりも排水性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における室外熱交換器の一例を示す斜視図である。 図２に示す室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 図２に示す室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 比較例に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図６に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図７に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図８に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図９に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図１１に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図１２に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図１３に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 図１４に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。 比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図１６に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図１７に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図１８に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図１９に続く、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２１に続く、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２２に続く、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２３に続く、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２４に続く、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２７に続く、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２８に続く、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図２９に続く、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 図３０に続く、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態４に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態５に係る室外熱交換器における第１熱交換部のフィン及び第２熱交換部のフィンを示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態５に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態６に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態６に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態７に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。

以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又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。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
はじめに、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置５０１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例を示す冷媒回路図である。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。また、冷凍サイクル装置５０１は、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例である。

［冷凍サイクル装置５０１の構成］
図１に示すように、冷凍サイクル装置５０１は、圧縮機５０２、室内熱交換器５０３、室内ファン５０４、絞り装置５０５、室外熱交換器１０、室外ファン５０６、及び、四方弁５０７を備えている。圧縮機５０２、室内熱交換器５０３、絞り装置５０５、室外熱交換器１０及び四方弁５０７が冷媒配管によって接続され、冷媒回路が形成されている。

圧縮機５０２は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機５０２で圧縮された冷媒は、吐出されて四方弁５０７へ送られる。圧縮機５０２は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。

室内熱交換器５０３は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。室内熱交換器５０３は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等で構成することができる。

絞り装置５０５は、室内熱交換器５０３又は室外熱交換器１０を経由した冷媒を膨張させて減圧するものである。絞り装置５０５は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、絞り装置５０５としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。

室外熱交換器１０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ものである。室外熱交換器１０については、後段で詳細に説明する。

四方弁５０７は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。つまり、四方弁５０７は、暖房運転時、圧縮機５０２の吐出口と室内熱交換器５０３とを接続し、圧縮機５０２の吸入口と室外熱交換器１０とを接続するように切り替えられる。また、四方弁５０７は、冷房運転時、圧縮機５０２の吐出口と室外熱交換器１０とを接続し、圧縮機５０２の吸入口と室内熱交換器５０３とを接続するように切り替えられる。

室内ファン５０４は、室内熱交換器５０３に付設されており、室内熱交換器５０３に熱交換流体である空気を供給するものである。
室外ファン５０６は、室外熱交換器１０に付設されており、室外熱交換器１０に熱交換流体である空気を供給するものである。

［冷凍サイクル装置５０１の動作］
次に、冷凍サイクル装置５０１の動作について、冷媒の流れとともに説明する。まず、冷凍サイクル装置５０１が実行する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、図１に破線矢印で示している。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、冷凍サイクル装置５０１の動作について説明する。

図１に示すように、圧縮機５０２を駆動させることによって、圧縮機５０２から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機５０２から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁５０７を介して凝縮器として機能する室外熱交換器１０に流れ込む。室外熱交換器１０では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室外ファン５０６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。

室外熱交換器１０から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置５０５によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する室内熱交換器５０３に流れ込む。室内熱交換器５０３では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室内ファン５０４によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室内が冷却されることになる。室内熱交換器５０３から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁５０７を介して圧縮機５０２に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機５０２から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

次に、冷凍サイクル装置５０１が実行する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、図１に実線矢印で示している。

図１に示すように、圧縮機５０２を駆動させることによって、圧縮機５０２から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。

圧縮機５０２から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁５０７を介して凝縮器として機能する室内熱交換器５０３に流れ込む。室内熱交換器５０３では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、室内ファン５０４によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室内が暖房されることになる。

室内熱交換器５０３から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置５０５によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器１０に流れ込む。室外熱交換器１０では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室外ファン５０６によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。

室外熱交換器１０から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁５０７を介して圧縮機５０２に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機５０２から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

上記の冷房運転及び暖房運転の際、圧縮機５０２に冷媒が液状態で流入すると、液圧縮を起こし、圧縮機５０２の故障の原因となってしまう。そのため、蒸発器から流出する冷媒はガス冷媒（単相）となっていることが望ましい。冷房運転時では、室内熱交換器５０３が蒸発器として機能し、暖房運転時では、室外熱交換器１０が蒸発器として機能している。

ここで、蒸発器では、ファンから供給される空気と、蒸発器を構成している伝熱管の内部を流動する冷媒との間で熱交換が行われる際に、空気中の水分が凝縮し、蒸発器の表面に水滴が生ずる。蒸発器の表面に生じた水滴は、フィン及び伝熱管の表面を伝って下方に落下していき、ドレン水として蒸発器の下方に排出される。

また、室外熱交換器１０は、低外気温状態となっている暖房運転時、蒸発器として機能する。このため、暖房運転時、空気中の水分が室外熱交換器１０に着霜することがある。そのため、暖房運転が可能な冷凍サイクル装置等では、通常、外気が一定温度（例えば、０℃）以下となったときに霜を除去するための「除霜運転」を行うようになっている。

「除霜運転」とは、蒸発器として機能する室外熱交換器１０に霜が付着するのを防ぐために、圧縮機５０２から室外熱交換器１０にホットガス（高温高圧のガス冷媒）を供給する運転のことである。なお、除霜運転を、暖房運転の継続時間が所定値（例えば、３０分）に達した場合に実行するようにしてもよい。また、除霜運転を、室外熱交換器１０が一定温度（例えば、マイナス６℃）以下の場合に、暖房運転を行う前に実行するようにしてもよい。室外熱交換器１０に付着した霜及び氷は、除霜運転時に室外熱交換器１０に供給されるホットガスによって融解される。

例えば、除霜運転時に圧縮機５０２から室外熱交換器１０にホットガスを直接的に供給できるように、圧縮機５０２の吐出口と室外熱交換器１０との間をバイパス冷媒配管（図示せず）で接続する構成にできる。また、圧縮機５０２から室外熱交換器１０にホットガスを供給できるように、圧縮機５０２の吐出口を、冷媒流路切替装置（例えば、四方弁５０７等）を介して室外熱交換器１０に接続する構成としてもよい。

［室外熱交換器１０の詳細］
図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置における室外熱交換器の一例を示す斜視図である。図３及び図４は、図２に示す室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。
なお、図２以降において、Ｘ方向は、横方向であり、室外熱交換器１０のフィン３０の短手方向（幅方向）となる方向を表している。Ｙ方向は、横方向であり、同一の熱交換部を構成するフィン３０の並設方向となる方向を表している。Ｚ方向は、上下方向（重力方向）であり、フィン３０の長手方向となる方向を表している。白抜き矢印は、室外ファン５０６から室外熱交換器１０へ供給される空気の流れ方向を表している。図２からわかるように、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、室外ファン５０６からＸ方向に空気が供給される。また、図３は、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。また、図４は、Ｘ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

室外熱交換器１０は、二列構造の熱交換器であり、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２を備えている。これら風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２は、フィンアンドチューブ型熱交換器であり、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向であるＸ方向に沿って並設されている。風上側熱交換器６０１の伝熱管の一端は、風上側ヘッダ集合管６０３に接続されている。風下側熱交換器６０２の伝熱管の一端は、風下側ヘッダ集合管６０４に接続されている。また、風上側熱交換器６０１の伝熱管の他端と、風下側熱交換器６０２の伝熱管の他端とは、列間接続部材６０５に接続されている。

つまり、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、風上側ヘッダ集合管６０３及び風下側ヘッダ集合管６０４の一方から、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２の一方の伝熱管に冷媒が分配される。そして、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２の一方の伝熱管に分配された冷媒は、列間接続部材６０５を介して、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２の他方の伝熱管に流入する。その後、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２の他方の伝熱管に流入した冷媒は、風上側ヘッダ集合管６０３及び風下側ヘッダ集合管６０４の他方で合流し、圧縮機５０２の吸入口又は絞り装置５０５の方へ流れていく。
なお、本実施の形態１では、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２は、同様の構成となっている。このため、以下では、双方を代表して、風上側熱交換器６０１について説明する。ここで、風上側熱交換器６０１及び風下側熱交換器６０２が、本発明の熱交換器に相当する。なお、風上側熱交換器６０１又は風下側熱交換器６０２の一方で室外熱交換器１０の熱交換負荷を賄える場合、風上側熱交換器６０１又は風下側熱交換器６０２の一方のみで室外熱交換器１０を構成しても勿論よい。

風上側熱交換器６０１は、第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００を備えている。これらは、第１熱交換部１００が第２熱交換部２００の上方となるように、上下方向であるＺ方向に並設されている。図３及び図４に示すように、第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００は、同様の構成となっており、複数のフィン３０及び複数の伝熱管２０を備えている。詳しくは、フィン３０は、上下方向に長い、換言すると第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００の並設方向に長い板形状の部材である。フィン３０は、例えば、上下方向に長い矩形状に形成されている。同一の熱交換部において、これらフィン３０は、規定のフィンピッチ間隔ＦＰを空けて並設されている。複数の伝熱管２０は、上下方向に規定の間隔を空けて並設されている。また、伝熱管２０のそれぞれは、フィン３０の並設方向であるＹ方向に、これらフィン３０を貫通している。第１熱交換部１００と第２熱交換部２００とは、別々に製造されたものであり、分離している。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５（フィン３０の長手方向の端部のうちの第２熱交換部２００側の端部）と、第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５（フィン３０の長手方向の端部のうちの第１熱交換部１００側の端部）との間には、隙間が空いている。
ここで、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５が、本発明の第５端部に相当する。

また、本実施の形態１では、第１熱交換部１００のフィン３０は、該フィン３０の短手方向であるＸ方向の端部として、側端部１３３，１３４を有している。同様に、第２熱交換部２００のフィン３０は、該フィン３０の短手方向であるＸ方向の端部として、側端部２３３，２３４を有している。側端部２３３は側端部１３３側の端部であり、側端部２３４は側端部１３４側の端部である。図３に示すように、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。なお、上述のように、本実施の形態１では、第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００を同様の構成としている。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３４も、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３４に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。また、第１熱交換部１００の伝熱管２０も、第２熱交換部２００の伝熱管２０に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。

なお、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０の排水作用を説明するため、以下のように定義する。

図３の一点鎖線Ｌ１１は、第１熱交換部１００の伝熱管２０の側端部２１をＺ方向につなぐ直線である。第１熱交換部１００において、側端部１３３と該側端部１３３側の一点鎖線Ｌ１１との間となる領域、及び、側端部１３４と該側端部１３４側の一点鎖線Ｌ１１との間となる領域を、排水領域１３１と定義する。排水領域１３１は、Ｚ方向のどの領域においても伝熱管２０が存在しない領域となる。また、側端部１３３側の一点鎖線Ｌ１１と、側端部１３４側の一点鎖線Ｌ１１との間となる領域を、伝熱管領域１３２と定義する。伝熱管領域１３２は、Ｚ方向の一部に伝熱管２０が存在する領域である。

図３の一点鎖線Ｌ２１は、第２熱交換部２００の伝熱管２０の側端部２１をＺ方向につなぐ直線である。第２熱交換部２００において、側端部２３３と該側端部２３３側の一点鎖線Ｌ２１との間となる領域、及び、側端部２３４と該側端部２３４側の一点鎖線Ｌ２１との間となる領域を、排水領域２３１と定義する。排水領域２３１は、Ｚ方向のどの領域においても伝熱管２０が存在しない領域となる。また、側端部２３３側の一点鎖線Ｌ２１と、側端部２３４側の一点鎖線Ｌ２１との間となる領域を、伝熱管領域２３２と定義する。伝熱管領域２３２は、Ｚ方向の一部に伝熱管２０が存在する領域である。

また、第１熱交換部１００の伝熱管２０のうち、最も下方の伝熱管２０（換言すると最も第２熱交換部２００側の伝熱管２０）を他の伝熱管２０と区別して示したい場合、符号に「１００」を加えて記載することとする。例えば、伝熱管１２０と記載する。また、第２熱交換部２００の伝熱管２０のうち、最も上方の伝熱管２０（換言すると最も第１熱交換部１００側の伝熱管２０）を他の伝熱管２０と区別して示したい場合、符号に「２００」を加えて記載することとする。例えば、伝熱管２２０と記載する。

ここで、第１熱交換部１００のフィン３０が、本発明の第１フィンに相当する。第２熱交換部２００のフィン３０が、本発明の第２フィンに相当する。第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３が、本発明の第１端部に相当する。第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３４が、本発明の第２端部に相当する。第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３が、本発明の第３端部に相当する。第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３４が、本発明の第４端部に相当する。第１熱交換部１００の伝熱管２０が、本発明の第１伝熱管に相当する。第２熱交換部２００の伝熱管２０が、本発明の第２伝熱管に相当する。

［室外熱交換器１０の排水作用］
続いて、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０の排水作用について説明する。なお、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０における排水性向上効果の理解を容易とするため、以下では、まず比較例の室外熱交換器の構成、及び該室外熱交換器の排水過程について説明する。その後、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０の排水過程を説明する。

なお、比較例を示す際、比較例の構成には、当該構成と対応する本実施の形態１の構成の符号に「１０００」を加えた符号を付すものとする。例えば、比較例の室外熱交換器は、室外熱交換器１０１０と示す。

図５は、比較例に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。この図５は、図３と同様に、Ｙ方向に比較例の室外熱交換器１０１０を観察した際の、第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００との境界部分を示している。

比較例の室外熱交換器１０１０が本実施の形態１に係る室外熱交換器１０と異なる点は第１熱交換部１１００が第２熱交換部１２００に対してＸ方向にずれていない点である。このため、比較例の室外熱交換器１０１０においては、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の側端部１１３３と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の側端部１２３３とは、Ｘ方向において同位置となっている。また、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の側端部１１３４と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の側端部１２３４とは、Ｘ方向において同位置となっている。また、第１熱交換部１１００の伝熱管１０２０と、第２熱交換部１２００の伝熱管１０２０とは、Ｘ方向において同位置となっている。
このように構成された比較例の室外熱交換器１０１０では、付着した水滴が以下のように排出されていく。

図６〜図１０は、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の伝熱管領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。これらは、図５と同位置を観察した図である。なお、図６〜図１０では、水滴が認識しやすいように、水滴にハッチングを付している。

第１熱交換部１１００の伝熱管領域１１３２に付着した水滴は、伝熱管領域１１３２となるフィン１０３０の表面部分及び伝熱管１０２０の表面を伝って、下方に落下していく（図６）。そして、この落下してきた水滴は、第１熱交換部１１００の最下段の伝熱管１１２０の上面１１２２に到達する。伝熱管１１２０の上面１１２２に到達した水滴には、重力と、伝熱管１１２０及びフィン１０３０の表面張力とが、Ｚ方向下向きに加わる。このため、伝熱管１１２０の上面１１２２に到達した水滴は、伝熱管１１２０の下方へ回り込もうとする（図７）。

伝熱管１１２０の下方へ回り込んだ水滴は、伝熱管１１２０の下面１１２３に到達する。この水滴には、重力がＺ方向下向きに加わるのに対し、伝熱管１１２０及びフィン１０３０の表面張力及び静止摩擦力等がＺ方向上向きに加わる。このため、伝熱管１１２０の下面１１２３に到達した水滴は、上方から落下してきた水滴と合体し、ある程度の水量となるまで、伝熱管１１２０の下面１１２３に滞留して成長する（図８）。

その後、水滴にかかる重力が表面張力等の重力方向上向きの力に勝ると、水滴は、表面張力等の影響を受けなくなり、伝熱管１１２０の下面１１２３を離脱して落下し、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に到達する。ここで、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の上端部１２３５との間には、隙間が空いている。このため、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に到達した水滴は、フィン１０３０の表面張力の働きにより、上方から落下してきた水滴と合体してある程度の水量となるまで、下端部１１３５に滞留する（図９）。

このように、第１熱交換部１１００の伝熱管領域１１３２に付着した水滴は、下方に障害物である伝熱管１０２０，１１２０があるため、落下が阻害される。このため、第１熱交換部１１００の伝熱管領域１１３２に付着した水滴は、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に至るまでに時間がかかる。また、フィン１０３０の下端部１１３５に至った水滴も、第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００とが分離している影響で、室外ファンからの空気流れ方向であるＸ軸方向に広がるように、下端部１１３５に滞留する（図１０）。

図１１〜図１５は、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部の排水領域に付着した水滴が第２熱交換部へ排出される過程を示す図である。これらは、図５と同位置を観察した図である。なお、図１１〜図１５では、水滴が認識しやすいように、水滴にハッチングを付している。

第１熱交換部１１００の排水領域１１３１に付着した水滴は、排水領域１１３１となるフィン１０３０の表面部分を伝って、下方に落下していく（図１１）。そして、この落下する水滴は、排水に対する抵抗体となるような障害物がないため、重力によって落下速度を維持したまま、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に到達する（図１２及び図１３）。

しかしながら、上述のように、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の上端部１２３５との間には、隙間が空いている。このため、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に到達した水滴は、伝熱管領域１１３２を落下する水滴と同様に、フィン１０３０の表面張力の働きにより、下端部１１３５に滞留する（図１４）。そして、この水滴は、上方から落下してきた水滴と合体してある程度の水量となるまで、室外ファンからの空気流れ方向であるＸ軸方向に広がるように、下端部１１３５に滞留する（図１５）。

このように、第１熱交換部１１００の排水領域１１３１に付着した水滴は、下方に障害物である伝熱管１０２０，１１２０がないため、落下が阻害されず、第１熱交換部１１００の下端部に至るまでの時間が短い。このため、当領域を介して水滴が排出されるのは、有効である。しかし、フィン１０３０の下端部１１３５に至った水滴は、第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００とが分離している影響で、室外ファンからの空気流れ方向であるＸ軸方向に広がるように、下端部１１３５に滞留する。

図１６〜図２０は、比較例に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。これらは、図５と同位置を観察した図である。なお、図１６〜図２０では、水滴が認識しやすいように、水滴にハッチングを付している。

第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に滞留した水滴は、水量が少ない場合、重力と表面張力及び静止摩擦力等とが釣り合うことで滞留し続ける。そして、この水滴は、排水領域１１３１及び伝熱管領域１１３２より排出される水滴が下端部１１３５に到達することで、水量が増加する（図１６及び図１７）。

その後、水滴にかかる重力が表面張力等の重力方向上向きの力に勝ると、水滴は、表面張力等の影響を受けなくなり、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５を離脱して落下し、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の上端部１２３５に到達する。ただし、比較例の室外熱交換器１０１０においては、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の側端部１１３３と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の側端部１２３３とは、Ｘ方向において同位置となっている。また、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の側端部１１３４と、第２熱交換部１２００のフィン１０３０の側端部１２３４とは、Ｘ方向において同位置となっている。このため、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に滞留していた水滴は、均等に第２熱交換部１２００のフィン１０３０の上端部１２３５に落下する（図１８）。

そのため、この水滴が重力により第２熱交換部１２００の最上段の伝熱管１２２０に到達する際、この水滴のうちの排水領域１２３１を落下する水分の一部が、伝熱管領域１２３２側へ伝熱管１２２０の表面張力の影響で引き寄せられる（図１９）。そのため、排水が円滑に進む排水領域１２３１を介して落下する水滴の量が減少し、排水速度が遅くなる伝熱管領域１２３２を介して落下する水滴が増加してしまう（図２０）。このように、第１熱交換部１１００のフィン１０３０の下端部１１３５に滞留した水滴は、第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００のフィン端部同士が一致している場合、第２熱交換部１２００の伝熱管領域１２３２側に水滴が引き寄せられやすいため、第２熱交換部１２００において水滴の排出が遅くなってしまう。

以上説明したように、比較例の室外熱交換器１０１０は、第２熱交換部１２００の伝熱管領域１２３２に付着した水滴と、第２熱交換部２００の排水領域１２３１に付着した水滴とが、別々の経路で室外熱交換器１０１０の下方に排出される。そして、伝熱管領域１２３２に付着した水滴は、第２熱交換部１２００つまり熱交換器１０１０の下端部に至るまでに時間がかかる。このため、比較例の室外熱交換器１０１０は、熱交換器１０１０全体における水の滞留量が減少し難い。

一方、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、第２熱交換部２００の排水過程が以下のようになるので、室外熱交換器１０の排水性を向上させることができる。なお、室外熱交換器１０において、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５に滞留した水滴が第２熱交換部２００に落下するまでの過程は、比較例の室外熱交換器１０１０と同様である。このため、以下では、室外熱交換器１０の排水過程のうち、第１熱交換部１００から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部２００から排出されていく過程について説明する。

図２１〜図２５は、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。これらは、図３つまり図５と同位置を観察した図である。なお、図２１〜図２５では、水滴が認識しやすいように、水滴にハッチングを付している。

比較例と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５に滞留した水滴は、水量が少ない場合、重力と表面張力及び静止摩擦力等とが釣り合うことで滞留し続ける。そして、この水滴は、排水領域１３１及び伝熱管領域１３２より排出される水滴が下端部１３５に到達することで、水量が増加する（図２１及び図２２）。

その後、水滴にかかる重力が表面張力等の重力方向上向きの力に勝ると、水滴は、表面張力等の影響を受けなくなり、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５を離脱して落下し、第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５に到達する。

ここで、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０においては、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。すなわち、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３の下方には、フィン３０が存在しない。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５から落下した水滴のうち、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３近傍の水分は、水同士の分子間力の影響で、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３側に落下する。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５から第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５へ落下した水滴は、側端部２３３側の排水領域２３１に水分が多く集まった状態で、下方へ排出されていく（図２３）。

そのため、比較例の図１９で発生した「水滴が重力により第２熱交換部１２００の最上段の伝熱管１２２０に到達する際、排水領域１２３１を落下する水分の一部が、伝熱管領域１２３２側へ伝熱管１２２０の表面張力の影響で引き寄せられる」という現象を防止できる。本実施の形態１に係る室外熱交換器１０の場合、水滴が側端部２３３側の排水領域２３１に水分が多く集まった状態となっているため、側端部２３３側の排水領域２３１の水分にかかる重力の影響が大きくなるからである。このため、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、側端部２３３側の排水領域２３１に水分が多く集まった状態となる。したがって、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、第２熱交換部２００において、排水領域２３１側を落下する水滴の量が比較例に比べて増加する（図２５）。

このように、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０においては、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５から第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５に落下した水滴は、第２熱交換部２００の排水領域２３１側に引き寄せられやすいため、多くの水滴の排出が円滑となる。これにより、室外熱交換器１０全体における水の滞留量も減少し易い。

以上のように、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０においては、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、従来よりも排水性を向上させることができる。

このため、除霜運転によって、室外熱交換器１０に付着した霜が融解し始めた直後、多量の水滴が室外熱交換器１０から排出される。したがって、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置５０１は、除霜運転にかかる時間が短くなる。このため、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置５０１は、除霜運転に必要な熱量を減らし、且つ、除霜時間を低減することができる。また、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置５０１は、暖房運転時の残水を減少させ、信頼性の向上、通風抵抗の減少、着霜耐力の向上を実現することができる。

また、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、第１熱交換部１００の伝熱管２０も、第２熱交換部２００のフィン３０の伝熱管２０に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、第１熱交換部１００の伝熱管１２０から落下した水滴のうちの少なくとも一部の水分は、第２熱交換部２００の伝熱管２２０上に落下せず、排水領域２３１を落下していく。したがって、本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、排水性をさらに向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向において風上側にずれて配置されていた。第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３のずれる方向は、当該方向に限定されるものではなく、例えば本実施の形態２で示す方向でもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図２６は、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。図２６は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

本実施の形態２に係る室外熱交換器１０においては、実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。また、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００を同様の構成としている。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３４も、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３４に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。また、第１熱交換部１００の伝熱管２０も、第２熱交換部２００のフィン３０の伝熱管２０に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。

本実施の形態２に係る室外熱交換器１０が実施の形態１と異なる点は、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向に対して、側端部１３３が側端部１３４よりも下流側となるように、第１熱交換部１００のフィン３０が配置されている点である。つまり、本実施の形態２においては、側端部２３３が側端部２３４よりも下流側となるように、第２熱交換部２００のフィン３０が配置されている。そして、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向において風下側にずれて配置されている。

続いて、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０の排水過程について説明する。
ここで、一般的に、除霜運転は、室外ファン５０６を停止させた状態、つまり室外熱交換器１０に空気を供給しない状態で行われる。一方、暖房運転時には、室外ファン５０６が駆動し、室外熱交換器１０に空気が供給される。この室外熱交換器１０に空気が供給されている状態においても、室外熱交換器１０に付着した水滴の排出は行われる。そして、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０と実施の形態１で示した室外熱交換器１０とでは、室外ファン５０６から室外熱交換器１０に空気が供給されている状態における、第１熱交換部１００から落下した水滴が第２熱交換部から排出されていく過程が異なる。このため、以下では、室外ファン５０６から室外熱交換器１０に空気が供給されている状態において、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０では、第１熱交換部１００から落下した水滴がどのように第２熱交換部から排出されていくかについて説明する。

図２７〜図３１は、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器において、第１熱交換部から水滴が落下し、該水滴が第２熱交換部から排出されていく過程を示す図である。これらは、図２５と同位置を観察した図である。なお、図２７〜図３１では、水滴が認識しやすいように、水滴にハッチングを付している。

実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５に滞留した水滴は、水量が少ない場合、重力と表面張力及び静止摩擦力等とが釣り合うことで滞留し続ける。そして、この水滴は、排水領域１３１及び伝熱管領域１３２より排出される水滴が下端部１３５に到達することで、水量が増加する。この際、室外ファン５０６からの気流の影響で、水滴には気流の下流側に向かおうとする力が加わる（図２７及び図２８）。

その後、水滴にかかる重力が表面張力等の重力方向上向きの力に勝ると、水滴は、表面張力等の影響を受けなくなり、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５を離脱して落下する。

そして、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５から落下した水滴は、室外ファン５０６からの気流に引き込まれる。このため、落下した水滴のうちの一部の水分は、室外ファン５０６からの気流によって水同士の分子間力が引き離されて、第２熱交換部２００の下流側へ離脱し、第２熱交換部２００から排出される。また、落下した水滴のうちの一部の水分は、第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５に到達する。この際、当該水分は、つまり、第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５に付着した水滴は、室外ファン５０６からの気流の影響により、下流側つまり側端部２３３側に多くの水分が集まった状態となる（図２９）。

ここで、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５から第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５へ落下した水滴は、側端部２３３側の排水領域２３１に水分が多く集まった状態となる。また、上述したように、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０においては、第２熱交換部２００のフィン３０の上端部２３５に付着した水滴は、室外ファン５０６からの気流の影響により、下流側つまり側端部２３３側に多くの水分が集まった状態となる。つまり、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、実施の形態１よりもさらに多くの水分が側端部２３３側の排水領域２３１に多く集まった状態となる。

そのため、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、比較例の図１９で発生した「水滴が重力により第２熱交換部１２００の最上段の伝熱管１２２０に到達する際、排水領域１２３１を落下する水分の一部が、伝熱管領域１２３２側へ伝熱管１２２０の表面張力の影響で引き寄せられる」という現象を、実施の形態１よりもさらに防止できる（図３０）。したがって、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、第２熱交換部２００において、排水が円滑に進む排水領域２３１を介して落下する水滴の量が、実施の形態１よりもさらに増加する（図３１）。

以上のように、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０においては、実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、従来よりも排水性を向上させることができる。

また、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向に対して、側端部１３３が側端部１３４よりも下流側となっている。このため、本実施の形態２に係る室外熱交換器１０は、室外ファン５０６が駆動している際、実施の形態１よりもさらに排水性を向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、室外熱交換器１０の伝熱管２０として、断面が略真円形状の伝熱管を用いた。しかしながら、本発明に用いられる伝熱管は、断面が略真円形状の伝熱管に限定されるものではない。例えば、実施の形態１及び実施の形態２で示した室外熱交換器１０の伝熱管２０として、断面が略楕円形状又は略長円形状等の扁平形状となっている伝熱管を用いてもよい。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。また、本実施の形態３では、実施の形態１で示した室外熱交換器１０に、断面が扁平形状の伝熱管２０を採用した例について説明する。

図３２は、本発明の実施の形態３に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。図３２は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

本実施の形態３に係る室外熱交換器１０では、断面が扁平形状の伝熱管２０を用いている。本実施の形態３に係る室外熱交換器１０のその他の構成は、実施の形態１と同様である。

本実施の形態３に係る室外熱交換器１０においても、実施の形態１と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、本実施の形態３に係る室外熱交換器１０は、従来よりも排水性を向上させることができる。

ここで、断面が扁平形状の伝熱管２０の場合、形状の影響で上面２２に水滴が滞留しやすい。また、断面が扁平形状の伝熱管２０の場合、表面張力の影響で下面２３に水滴が滞留しやすい。このため、断面が扁平形状の伝熱管を用いた室外熱交換器に本発明を実施した場合、断面が略真円形状の伝熱管を用いた室外熱交換器に本発明を実施した場合と比べ、本発明の排水性向上効果がより顕著となる。

実施の形態４．
断面が扁平形状の伝熱管２０を採用する場合、伝熱管２０を以下のような姿勢で配置してもよい。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図３３は、本発明の実施の形態４に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。図３３は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

実施の形態３で示した室外熱交換器１０は、Ｙ方向と垂直な縦断面において、伝熱管２０の長手方向が略水平となっていた。一方、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０は、Ｙ方向と垂直な縦断面において、側端部１３４から側端部１３３に向かうにしたがって、伝熱管２０の長手方向が下方へ傾斜するように配置されている。換言すると、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０の伝熱管２０は、側端部１３４から側端部１３３に向かうにしたがって、第１熱交換部１００側から第２熱交換部２００側へ傾斜している。

本実施の形態４に係る室外熱交換器１０においても、実施の形態３と同様に、第１熱交換部１００のフィン３０の側端部１３３は、第２熱交換部２００のフィン３０の側端部２３３に対して、側端部１３４から側端部１３３へ向かう方向にずれて配置されている。このため、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０は、従来よりも排水性を向上させることができる。

また、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０は、伝熱管２０が上述のように傾斜している。このため、伝熱管２０の上面２２に滞留した水滴は、該上面２２を流れ落ちて、第２熱交換部２００における側端部２３３側の排水領域２３１に排出される。このため、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０は、実施の形態３よりもさらに排水性を向上させることができる。

実施の形態５．
フィンアンドチューブ型の熱交換器に断面が扁平形状の伝熱管を採用する場合、フィンへの伝熱管の挿入性等を考慮し、フィンに一端が開口した切り欠きを形成し、該開口から切り欠きに伝熱管を挿入する場合がある。断面が扁平形状の伝熱管２０を採用した実施の形態３及び実施の形態４の室外熱交換器１０において、このような伝熱管の取り付け構成を採用する場合、フィン３０の以下のような位置に、伝熱管２０挿入用の切り欠きを形成するとよい。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態３又は実施の形態４と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図３４は、本発明の実施の形態５に係る室外熱交換器における第１熱交換部のフィン及び第２熱交換部のフィンを示す要部拡大図である。図３５は、本発明の実施の形態５に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。
なお、図３５は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。また、図３４は、図３５から伝熱管２０を取り外した状態を示した図となっている。

第１熱交換部１００のフィン３０には、側端部１３４に開口した複数の切り欠き３５が形成されている。これら切り欠き３５は、上下方向に規定の間隔を空けて並設されている。また、第２熱交換部２００のフィン３０にも、側端部２３４に開口した複数の切り欠き３５が形成されている。これら切り欠き３５も、上下方向に規定の間隔を空けて並設されている。そして、第１熱交換部１００及び第２熱交換部２００の伝熱管２０のそれぞれは、切り欠き３５の開口から、該切り欠き３５内に挿入されている。
ここで、第１熱交換部１００のフィン３０に形成された切り欠き３５が、本発明の第１切り欠きに相当する。また、第２熱交換部２００のフィン３０に形成された切り欠き３５が、本発明の第２切り欠きに相当する。

このように構成された第１熱交換部１００においては、フィン３０の側端部１３４と、伝熱管２０における側端部１３４側の側端部２１とが、Ｘ方向において略同じ位置となる。このため、フィン３０の側端部１３３側の排水領域１３１を広く形成することができる。同様に、このように構成された第２熱交換部２００においては、フィン３０の側端部２３４と、伝熱管２０における側端部２３４側の側端部２１とが、Ｘ方向において略同じ位置となる。このため、フィン３０の側端部２３３側の排水領域２３１を広く形成することができる。

実施の形態１〜実施の形態４で示したように、第２熱交換部２００における側端部２３３側の排水領域２３１を落下する水滴の量を多くすることにより、室外熱交換器１０の排水性を向上させることができる。本実施の形態５に係る室外熱交換器１０は、この側端部２３３側の排水領域２３１を広く形成できるので、当該領域を落下する水滴の量を多くすることができ、排水性が向上する。

また、第１熱交換部１００における側端部１３３側の排水領域１３１及び第２熱交換部２００における側端部２３３側の排水領域２３１を広く形成することにより、これらの領域を落下する水滴の量が多くなるので、これらの領域を落下する水滴に作用する重力の影響によって、伝熱管２０の上面２２に滞留している水滴の一部をこれらの領域に導くことができる。このため、排水性がさらに向上する。

したがって、実施の形態３又は実施の形態４で示した室外熱交換器１０における伝熱管２０の取り付け構成を本実施の形態５のように変更することにより、実施の形態３又は実施の形態４で示した室外熱交換器１０と同等又はそれ以上の排水性向上効果を得ることができる。

実施の形態６．
フィンアンドチューブ型の熱交換器には、熱交換性能を向上させるため、フィンに切り起こし片が形成される場合がある。実施の形態１〜実施の形態５で示した室外熱交換器１０においても、フィン３０に切り起こし片を形成することにより、熱交換性能を向上させることができる。この際、本実施の形態６のような位置に切り起こし片を形成することにより、排水性を向上させることも可能となる。なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態５のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。また、本実施の形態６では、実施の形態５で示した室外熱交換器１０に切り起こし片を形成した例について説明する。

図３６及び図３７は、本発明の実施の形態６に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。なお、図３６は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。また、図３７は、図４と同様に、Ｘ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

本実施の形態６に係る第１熱交換部１００のフィン３０には、フィン３０の一部を切り起こすことにより、複数の切り起こし片３６が形成されている。これら切り起こし片３６は、例えば伝熱管領域１３２に、上下方向に並設されている。各切り起こし片３６は、フィン３０の幅方向（Ｘ方向）に対し垂直、すなわち重力方向（Ｚ方向）に延びるように形成されている。また、各切り起こし片３６は、切り起こし部３６ａ及び脚部３６ｂによって構成されている。切り起こし部３６ａは、フィン３０における切り起こし片３６が形成されていない領域の表面から距離Ｓｈの位置に、該表面と平行に配置されている部分である。脚部３６ｂは、フィン３０における切り起こし片３６が形成されていない領域の表面と、切り起こし部３６ａの端部とを接続する部分である。

ここで、第１熱交換部１００のフィン３０に形成された切り起こし片３６のうち、最も下方つまり第２熱交換部２００側に形成された切り起こし片３６を他の切り起こし片３６と区別して示したい場合、符号に「１００」を加えて記載することとする。つまり、切り起こし片１３６と記載する。本実施の形態６においては、少なくとも切り起こし片１３６は、第２熱交換部２００における側端部２３３側の排水領域２３１の上方に配置されている。換言すると、少なくとも切り起こし片１３６は、第１熱交換部１００のフィン３０において、第２熱交換部２００の伝熱管２０における側端部２３３側の端部よりも側端部１３３側となる領域に配置されている。

また、本実施の形態６に係る第２熱交換部２００のフィン３０にも、フィン３０の一部を切り起こすことにより、第１熱交換部１００と同形状の複数の切り起こし片３６が形成されている。これら切り起こし片３６は、例えば伝熱管領域２３２に、上下方向に並設されている。

切り起こし片３６は、室外ファン５０６から供給される空気の流動方向に発達した温度境界層を分断し、新たに更新する作用を有する。換言すると、切り起こし片３６は、温度境界層を薄くして、伝熱に伴う抵抗を低減する作用を有する。これにより、フィン３０間の通風路を流れる空気とフィン３０との間の熱伝達を促進させることができる。

切り起こし片３６の切り起こし部３６ａと、隣り合うフィン３０の表面との間には、フィンピッチ間隔ＦＰよりも狭い隙間ＦＰｍｉｎが形成される。隙間ＦＰｍｉｎには、狭い方向に作用する毛管力が発生するため、水滴が当部に引き込まれやすい。ここで、フィン３０の下端部１３５に至った水滴は、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００とが分離している影響で、室外ファン５０６からの空気流れ方向であるＸ軸方向に広がるように、下端部１３５に滞留する。このため、下端部１３５に滞留した水滴は、第１熱交換部１００の最下段に形成された切り起こし片１３６に引き込まれるため、当部を起点に下方へ離脱しやすくなる。

この際、本実施の形態６に係る室外熱交換器１０においては、切り起こし片１３６は、第２熱交換部２００における側端部２３３側の排水領域２３１の上方に配置されている。このため、切り起こし片１３６から離脱した水滴は、排水領域２３１を落下していく。したがって、実施の形態１〜実施の形態５で示した室外熱交換器１０に対して、本実施の形態６で示した位置に切り起こし片３６を形成することにより、実施の形態１〜実施の形態５で示した室外熱交換器１０と同等又はそれ以上の排水性向上効果を得ることができる。

さらにまた、実施の形態１〜実施の形態５で示した室外熱交換器１０に対して、本実施の形態６で示した位置に切り起こし片３６を形成することにより、実施の形態１〜実施の形態５で示した室外熱交換器１０の熱交換性能を向上させることもできる。

実施の形態７．
実施の形態１〜実施の形態６で示した室外熱交換器１０において、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５に以下のような突部を形成することにより、排水性をさらに向上させることができる。なお、本実施の形態７において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態６のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。また、本実施の形態７では、実施の形態１で示した室外熱交換器１０に突部を形成した例について説明する。

図３８は、本発明の実施の形態７に係る室外熱交換器における第１熱交換部と第２熱交換部との境界部分を示す要部拡大図である。なお、図３８は、図３と同様に、Ｙ方向に室外熱交換器１０を観察した際の、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００との境界部分を示している。

本実施の形態７に係る室外熱交換器１０は、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５に、第２熱交換部２００側へ突出する突部１３７を有している。この突部１３７は、第１熱交換部１００のフィン３０の下端部１３５において、第２熱交換部２００の側端部２３３よりも側端部１３３側となる位置に設けられている。つまり、突部１３７の下方には、第２熱交換部２００が存在しない。なお、突部１３７は、例えば、フィン３０を形成する際（切り出す際）に、該フィン３０と一体に形成される（切り出される）。また例えば、突部１３７をフィン３０とは別の部品として形成し、フィン３０に当該別部品の突部１３７を取り付けてもよい。

フィン３０の下端部１３５に至った水滴は、第１熱交換部１００と第２熱交換部２００とが分離している影響で、室外ファン５０６からの空気流れ方向であるＸ軸方向に広がるように、下端部１３５に滞留しやすい。このとき、下端部１３５に突部１３７を設けることにより、フィン３０の下端部１３５に至った水滴は、突部１３７に導かれる。そして、突部１３７に導かれた水滴に作用する重力が表面張力に打ち勝つと、突部１３７に導かれた水滴は、突部１３７から離脱する。この際、突部１３７の下方には第２熱交換部２００が存在しないので、第２熱交換部２００を通ることなく、突部１３７から離脱した水滴を室外熱交換器１０から排出することができ、水滴の排出が円滑となる。したがって、実施の形態１〜実施の形態６で示した室外熱交換器１０に本実施の形態７で示した突部１３７を設けることにより、実施の形態１〜実施の形態６で示した室外熱交換器１０排水性をさらに向上させることができる。

以上、上記の実施の形態１〜実施の形態７においては、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向に二列の熱交換器を並設して室外熱交換器１０を構成し、並設された熱交換器の双方を本発明に係る熱交換器とした。これに限らず、室外ファン５０６から供給される空気の流れ方向に複数列の熱交換器を配置して室外熱交換器１０を構成する際、並設された熱交換器のうちの一部を本発明に係る熱交換器としてもよい。この場合、最も風上側となる熱交換器を本発明に係る熱交換器にすることが好ましい。風下側の熱交換器に流入する空気は風上側の熱交換器を通過する際に除湿されるため、風下側の熱交換器は、風上側の熱交換器と比べて、水分が付着しないからである。

また、上記の実施の形態１〜実施の形態７では、本発明に係る熱交換器を室外熱交換器１０として用いたが、本発明に係る熱交換器を室内熱交換器５０３として用いても勿論よい。室内熱交換器５０３に滞留する水分を減らすことで、室内ファン５０４の入力を削減させることができ、冷凍サイクル装置５０１の消費エネルギーの削減が可能となる。

１０ 室外熱交換器、２０ 伝熱管、２１ 側端部、２２ 上面、２３ 下面、３０ フィン、３５ 切り欠き、３６ 切り起こし片、３６ａ 切り起こし部、３６ｂ 脚部、１００ 第１熱交換部、１２０ 伝熱管、１２１ 側端部、１２２ 上面、１２３ 下面、１３１ 排水領域、１３２ 伝熱管領域、１３３ 側端部、１３４ 側端部、１３５ 下端部、１３６ 切り起こし片、１３７ 突部、２００ 第２熱交換部、２２０ 伝熱管、２２１ 側端部、２２２ 上面、２２３ 下面、２３１ 排水領域、２３２ 伝熱管領域、２３３ 側端部、２３４ 側端部、２３５ 上端部、５０１ 冷凍サイクル装置、５０２ 圧縮機、５０３ 室内熱交換器、５０４ 室内ファン、５０５ 絞り装置、５０６ 室外ファン、５０７ 四方弁、６０１ 風上側熱交換器、６０２ 風下側熱交換器、６０３ 風上側ヘッダ集合管、６０４ 風下側ヘッダ集合管、６０５ 列間接続部材、１０１０ 室外熱交換器、１０２０ 伝熱管、１０２１ 側端部、１０３０ フィン、１１００ 第１熱交換部、１１２０ 伝熱管、１１２２ 上面、１１２３ 下面、１１３１ 排水領域、１１３２ 伝熱管領域、１１３３ 側端部、１１３４ 側端部、１１３５ 下端部、１２００ 第２熱交換部、１２２０ 伝熱管、１２３１ 排水領域、１２３２ 伝熱管領域、１２３３ 側端部、１２３４ 側端部、１２３５ 上端部。

Claims (7)

1. 熱交換器を備えた冷凍サイクル装置であって、
   前記熱交換器は、
   間隔を空けて並設され、該並設方向に長い板形状の第１フィン及び第２フィンと、
   前記第１フィンを貫通し、断面が扁平形状の第１伝熱管と、
   前記第２フィンを貫通し、断面が扁平形状の第２伝熱管と
   を備え、
   前記第１フィンは、短手方向の端部である第１端部及び第２端部を有し、
   前記第２フィンは、短手方向の端部のうちの前記第１端部側の端部である第３端部と、該第３端部と前記第２伝熱管との間の領域である排水領域とを有し、
   前記第１フィンは、前記第２フィンの上方に配置され、
   前記第１端部が、前記第３端部に対して、前記第２端部から前記第１端部へ向かう方向にずれて配置され、
   前記第１伝熱管の前記第１端部側の側端部は、前記排水領域の上方に配置されている冷凍サイクル装置。
2. 前記第１フィンは、前記第２端部に開口した第１切り欠きが形成され、
   前記第１伝熱管は、前記第１切り欠きに挿入されており、
   前記第２フィンは、短手方向の端部のうちの前記第２端部側の端部である第４端部を有し、該第４端部に開口した第２切り欠きが形成され、
   前記第２伝熱管は、前記第２切り欠きに挿入されている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１伝熱管及び前記第２伝熱管は、前記第２端部側から前記第１端部側に向かうにしたがって、前記第１フィン側から前記第２フィン側へ傾斜している請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記第１フィンは、該第１フィンが切り起こされて形成された切り起こし片を有し、
   前記第１フィンにおける最も前記第２フィン側となる前記切り起こし片は、前記第２伝熱管における前記第３端部側の端部よりも前記第１端部側となる領域に配置されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記第１フィンは、長手方向の端部のうちの前記第２フィン側の端部である第５端部を有し、
   前記第５端部における前記第３端部よりも前記第１端部側となる位置に、前記第２フィン側へ突出する突部を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記熱交換器に空気を供給するファンを備え、
   前記熱交換器は、前記第１端部が前記第２端部に対して風下側となるように配置されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記熱交換器を室外熱交換器として用いている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

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