熱交換器および熱交換器を備えた空気調和装置の室内機 - 特開２００８－８５４２

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【発明の名称】	熱交換器および熱交換器を備えた空気調和装置の室内機
【発明者】	【氏名】岩田育弘【氏名】尾崎隆浩【氏名】岡本昌和
【要約】	【課題】ドレンが伝熱フィンの間に停滞することを抑制し、空気を通過しやすい熱交換器、およびこの熱交換器を備えた空気調和装置の室内機を提供する。【構成】本発明に係る熱交換器６～６ｂは、冷媒に超臨界冷媒を利用して冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器であって、伝熱フィン群７１～７４，７１ａ～７４ａ，７１ｂ～７４ｂと、複数の伝熱管１２とを備える。伝熱フィン群は、所定の間隔をあけて鉛直方向と平行に配置される板状の複数の伝熱フィン１１～１１ｂにより形成される。複数の伝熱管は、伝熱フィン群を貫通する。空気流と交差する第１方向に伝熱管を配置してできる伝熱管列６１～６８，６１ａ～６８ａ，６１ｂ～６８ｂが、空気流の上流から下流に向かって４列以上形成される。複数の伝熱フィンは、その下端の第１辺７５が水平面に対して傾いている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒に超臨界冷媒を利用して前記冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器であって、
所定の間隔をあけて鉛直方向と平行に配置される板状の複数の伝熱フィン（１１～１１ｂ）により形成される伝熱フィン群（７１～７４，７１ａ～７４ａ，７１ｂ～７４ｂ）と、
前記伝熱フィン群を貫通する複数の伝熱管（１２）と、
を備え、
空気流と交差する第１方向に前記伝熱管を配置してできる伝熱管列（６１～６８，６１ａ～６８ａ，６１ｂ～６８ｂ）が、前記空気流の上流から下流に向かって４列以上形成され、
前記複数の伝熱フィンは、その下端の第１辺（７５）が水平面に対して傾いている、
熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項２】
前記第１辺は、水平面に対して４５度以上の範囲で傾斜している、
請求項１に記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項３】
前記第１辺の２つの端部のうち上側の第１辺上端部（７７）を含む第１面（８０）は、前記第１辺と略垂直であり、
前記伝熱フィン群は、前記第１面より上側の部分が、カットされている、
請求項１または２に記載の熱交換器（６ａ）。
【請求項４】
前記空気流の通過を抑える第１板（６０）をさらに備え、
前記第１板は、前記第１面に沿うよう前記伝熱フィン群の端部に設置される、
請求項３に記載の熱交換器（６ａ）。
【請求項５】
前記第１辺と前記伝熱フィンの上端の第２辺（７６）とは、前記第１方向と略平行である、
請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項６】
前記第２辺の２つの端部のうち下側の第２辺下端部（７８）を含む第２面（８１）は、前記第２辺と略垂直であり、
前記複数の伝熱管は、前記第２面より下側の前記伝熱フィン群に挿入されていない、
請求項５に記載の熱交換器（６ａ）。
【請求項７】
前記複数の伝熱管は、鉛直方向に前記空気流が流れやすいように配置される、
請求項１または２のいずれかに記載の熱交換器（６ｂ）。
【請求項８】
前記複数の伝熱管は、鉛直方向視において複数の隙間を空けて配置される、
請求項７に記載の熱交換器（６ｂ）。
【請求項９】
前記複数の伝熱管は、前記空気流が前記第１方向に対して略垂直の第２方向に通過しにくいように配置される、
請求項７または８に記載の熱交換器（６ｂ）。
【請求項１０】
前記複数の伝熱管は、前記第２方向視において隙間なく配置される、
請求項９に記載の熱交換器（６ｂ）。
【請求項１１】
少なくとも１組の隣り合う前記伝熱管列の間で前記伝熱フィンが分割されている、
請求項１から１０のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１２】
全ての隣り合う前記伝熱管列の間で前記伝熱フィンが分割されている、
請求項１から１１のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１３】
前記冷媒は、暖房運転の際に、前記空気流の下流側の前記伝熱管列に属する前記伝熱管から、前記空気流の上流側の前記伝熱管列に属する前記伝熱管へ流れる、
請求項１から１２のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１４】
前記空気流は、前記伝熱フィンの下部から上部へと流れる、
請求項１から１３のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１５】
前記伝熱フィンは、表面が親水処理されている、
請求項１から１４のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１６】
前記伝熱フィンは、表面が撥水処理されている、
請求項１から１４のいずれかに記載の熱交換器（６～６ｂ）。
【請求項１７】
請求項１の熱交換器（６～６ｂ）と、
前記空気流を生成するファン（５３）と、
を備えた空気調和装置（１～１ｂ）の室内機（５１～５１ｂ）。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
冷房時のドレン対策を施した熱交換器、およびこの熱交換器を備えた空気調和装置の室内機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置の室内機に備えられている熱交換器には、クロスフィン式で冷媒と空気とを熱交換させるものがある。このクロスフィン式の熱交換器は、空気流の流れ方向に略平行な複数枚のフィンを所定間隔で配置するとともに、これら各フィンをその板厚方向に貫通する多列の伝熱管群を配置して構成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１－２２９９５号公報ところで、熱交換器では、冷房時にドレンが発生することがある。ドレンは、伝熱フィンを伝って上部から下部へと落ちるが、伝熱フィンと伝熱フィンとの間に停滞して目詰まりを起こしてしまう場合がある。このような場合、それが大きな空気抵抗となり冷房能力の低下を引き起こすことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、ドレンが伝熱フィンの間に停滞することを抑制し、空気を通過しやすい熱交換器、およびこの熱交換器を備えた空気調和装置の室内機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１発明に係る熱交換器は、冷媒に超臨界冷媒を利用して冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器であって、伝熱フィン群と、複数の伝熱管とを備える。伝熱フィン群は、所定の間隔をあけて鉛直方向と平行に配置される板状の複数の伝熱フィンにより形成される。複数の伝熱管は、伝熱フィン群を貫通する。空気流と交差する第１方向に伝熱管を配置してできる伝熱管列が、空気流の上流から下流に向かって４列以上形成される。複数の伝熱フィンは、その下端の第１辺が水平面に対して傾いている。
【０００５】
本発明では、複数の伝熱フィンの下端を傾斜させることで、伝熱フィンの下端を伝ってドレンを排出させやすくしている。したがって、ドレンにより目詰まりを起こすことを低減でき、空気を通過させやすくすることができる。このため、冷房能力の低下を抑えることができる。
【０００６】
第２発明に係る熱交換器は、第１発明に係る熱交換器であって、第１辺は、水平面に対して４５度以上の範囲で傾斜している。
【０００７】
この熱交換器では、第１辺を水平面に対して４５度以上の範囲で傾斜させることにより、より効率よくドレンを熱交換器内部から排出させることができる。
【０００８】
第３発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、第１辺の２つの端部のうち上側の第１辺上端部を含む第１面は、第１辺と略垂直である。伝熱フィン群は、第１面より上側の部分を、カットされている。
【０００９】
空気流は、熱交換器の通過するときに最短距離を取る傾向にある。伝熱管列が斜めに傾いているような熱交換器の場合に、空気流は、伝熱管列に対して垂直に近い方向で通過する傾向にある。したがって、第１面より上側は空気流が通過しにくくなる。すなわち、第１面より上側の伝熱フィンおよび伝熱管は、あまり熱交換に寄与しない。
【００１０】
本発明では、第１面より上側の伝熱フィンをカットしている。このため、あまり熱交換をしていない部分を排除することができ、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００１１】
第４発明に係る熱交換器は、第３発明に係る熱交換器であって、空気流の通過を抑える第１板をさらに備える。第１板は、第１面に沿うよう伝熱フィン群の端部に設置される。
【００１２】
第３発明のように、第１面よりも上側の伝熱フィンをカットするだけでは、空気流が熱交換器全体を通ることなくカットされた部分から逃げていく恐れがある。
【００１３】
本発明では、伝熱フィンをカットした部分に第１板を設けることにより、熱交換器に流入してくる空気流が伝熱フィンのカットされた部分から逃げていくことを防いでいる。したがって、熱交換器全体に空気流を行き渡らせることができ、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００１４】
第５発明に係る熱交換器は、第１発明から第４発明のいずれかに係る熱交換器であって、第１辺と伝熱フィンの上端の第２辺とは、第１方向と略平行である。
【００１５】
伝熱フィンの下端の第１辺および上端の第２辺と伝熱管列の方向とを平行にすることで、伝熱フィンの形状に伝熱管の配列を合わせることができる。したがって、熱交換にあまり寄与しない伝熱フィンの面積を少なくすることができる。このため、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００１６】
第６発明に係る熱交換器は、第５発明に係る熱交換器であって、第２辺の２つの端部のうち下側の第２辺下端部を含む第２面は、第２辺と略垂直である。複数の伝熱管は、第２面より下側の伝熱フィン群に挿入されていない。
【００１７】
空気流は、熱交換器内を最短経路で通過する傾向にあるため、第２面より下側の伝熱フィンおよび伝熱管は、あまり熱交換に寄与しない。
【００１８】
本発明では、第２面より下側の伝熱管を挿入しないことで、ドレンが伝熱フィンを伝って落ちやすくしつつ、あまり熱交換をしていない部分を排除している。このため、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００１９】
第７発明に係る熱交換器は、第１発明または第２発明に係る熱交換器であって、複数の伝熱管は、鉛直方向に空気流が流れやすいように配置される。
【００２０】
この熱交換器では、空気流は熱交換器の最短経路を通過する傾向にあるため、熱交換器の中で空気流に対して熱交換にあまり寄与しない部分が出てくる。
【００２１】
本発明では、例えば、伝熱管を鉛直方向対して隙間をあけるように並べることで、空気流を鉛直方向に流れやすくしている。したがって、熱交換器全体に渡って空気流を流すことができ、熱交換器全体を熱交換に寄与させることができる。このため、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００２２】
第８発明に係る熱交換器は、第７発明に係る熱交換器であって、複数の伝熱管は、鉛直方向視おいて複数の隙間を空けて配置される。
【００２３】
この熱交換器では、伝熱管を鉛直方向に隙間を空けて並べている。したがって、空気流を鉛直方向に流れやすくすることができる。このため、熱交換器全体に空気流を流すことができ、熱交換に寄与する面積を増加させることができる。これにより、効率よく熱交換を行うことができる。
【００２４】
第９発明に係る熱交換器は、第７発明または第８発明に係る熱交換器であって、複数の伝熱管は、空気流が第１方向に対して略垂直の第２方向に通過しにくいように配置される。
【００２５】
本発明では、第１方向に対して略垂直に空気流が流れにくくなるように伝熱管を並べることで、最短経路で空気流が通過しにくくなるようにしている。したがって、熱交換器全体に渡って空気流を流すことができ、熱交換器全体を熱交換に寄与させることができる。
【００２６】
第１０発明に係る熱交換器は、第９発明に係る熱交換器であって、複数の伝熱管は、第２方向視において隙間なく配置される。
【００２７】
この熱交換器では、第２方向視において伝熱管を隙間無く並べることで、熱交換器内を最短距離で空気流が通過しにくくなるようにしている。
【００２８】
第１１発明に係る熱交換器は、第１発明から第１０発明のいずれかに係る熱交換器であって、少なくとも１組の隣り合う伝熱管列の間で伝熱フィンが分割されている。
【００２９】
超臨界冷媒を用いた空気調和装置では、暖房運転時に、室内熱交換器は冷媒を冷却するガスクーラとなっている。ガスクーラでは、熱交換器全体において冷媒の入口側と出口側とで温度が異なる。このため、隣り合う伝熱管列同士が伝熱フィンにより接続されていると、伝熱管同士で伝熱フィンを介した熱交換を行ってしまい、熱損失が生じる恐れがある。
【００３０】
本発明では、伝熱フィンを隣り合う伝熱管列の間で分割することで、伝熱フィンを介した熱交換を行われにくいようにしている。このため、この熱交換によって生じる熱損失を抑えることができる。
【００３１】
第１２発明に係る熱交換器は、第１発明から第１１発明のいずれかに係る熱交換器であって、全ての隣り合う伝熱管列の間で伝熱フィンが分割されている。
【００３２】
この空気調和装置の室内機では、１列の伝熱管列ごとに伝熱フィンが分割されている。したがって、より多くの伝熱管同士が伝熱フィンを介した熱交換を行うことを低減することができる。
【００３３】
第１３発明に係る熱交換器は、第１発明から第１２発明のいずれかに係る熱交換器であって、冷媒は、暖房運転の際に、空気流の下流側の伝熱管列に属する伝熱管から、空気流の上流側の伝熱管列に属する伝熱管へ流れる。
【００３４】
暖房運転の際に、冷媒の流れ方向と空気流の方向とを対向させることで、熱交換器全体における冷媒と空気との温度差を大きく保つことができる。このため、効率よく暖房運転を行うことができる。
【００３５】
第１４発明に係る熱交換器は、第１発明から第１３発明に係る熱交換器であって、空気流は、伝熱フィンの下部から上部へと流れる。
【００３６】
下吸い込み上吹き出し型室内機では、熱交換器の下部からの風により、ドレンが落下しにくくなる。このような熱交換器においても、ドレンの目詰まりを低減できる。
【００３７】
第１５発明に係る熱交換器は、第１発明から第１４発明のいずれかに係る熱交換器であって、伝熱フィンは、表面が親水処理されている。
【００３８】
伝熱フィンの表面が親水処理されているため、ドレンが発生した場合に、伝熱フィンを伝わせてドレンが流れやすいようにすることができる。
【００３９】
第１６発明に係る熱交換器は、第１１発明から第１４発明のいずれかに係る熱交換器であって、伝熱フィンは、表面が撥水処理されている。
【００４０】
伝熱フィンの表面が撥水処理されているため、ドレンが発生した場合に、ドレンをはじいて熱交換器から落としやすくすることができる。
【発明の効果】
【００４１】
第１発明に係る熱交換器では、複数の伝熱フィンの下端を傾斜させることで、伝熱フィンの下端を伝ってドレンを排出させやすくしている。したがって、ドレンにより目詰まりを起こすことを低減でき、空気を通過させやすくすることができる。このため、冷房能力の低下を抑えることができる。
【００４２】
第２発明に係る熱交換器では、第１辺を水平面に対して４５度以上の範囲で傾斜させることにより、より効率よくドレンを熱交換器内部から排出させることができる。
【００４３】
第３発明に係る熱交換器では、第１面より上側の伝熱フィンをカットしている。このため、あまり熱交換をしていない部分を排除することができ、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００４４】
第４発明に係る熱交換器では、伝熱フィンをカットした部分に第１板を設けることにより、熱交換器に流入してくる空気流が伝熱フィンのカットされた部分から逃げていくことを防いでいる。したがって、熱交換器全体に空気流を行き渡らせることができ、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００４５】
第５発明に係る熱交換器では、伝熱フィンの下端の第１辺および上端の第２辺と伝熱管列の方向とを平行にすることで、伝熱フィンの形状に伝熱管の配列を合わせることができる。したがって、熱交換にあまり寄与しない伝熱フィンの面積を少なくすることができる。このため、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００４６】
第６発明に係る熱交換器では、第２面より下側の伝熱管を挿入しないことで、ドレンが伝熱フィンを伝って落ちやすくしつつ、あまり熱交換をしていない部分を排除している。このため、熱交換器の生産コストを削減することができる。
【００４７】
第７発明に係る熱交換器では、空気流を鉛直方向に流れやすくしている。したがって、熱交換器全体に渡って空気流を流すことができ、熱交換器全体を熱交換に寄与させることができる。このため、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００４８】
第８発明に係る熱交換器では、空気流を鉛直方向に流れやすくすることができる。このため、熱交換器全体に空気流を流すことができ、熱交換に寄与する面積を増加させることができる。これにより、効率よく熱交換を行うことができる。
【００４９】
第９発明に係る熱交換器では、第１方向に対して略垂直に空気流が流れにくくなるように伝熱管を並べることで、最短経路で空気流が通過しにくくなるようにしている。したがって、熱交換器全体に渡って空気流を流すことができ、熱交換器全体を熱交換に寄与させることができる。
【００５０】
第１０発明に係る熱交換器では、第２方向視において伝熱管を隙間無く並べることで、熱交換器内を最短距離で空気流が通過しにくくなるようにしている。
【００５１】
第１１発明に係る熱交換器では、伝熱フィンを隣り合う伝熱管列の間で分割することで、伝熱フィンを介した熱交換を行われにくいようにしている。このため、この熱交換によって生じる熱損失を抑えることができる。
【００５２】
第１２発明に係る熱交換器では、１列の伝熱管列ごとに伝熱フィンが分割されている。したがって、より多くの伝熱管同士が伝熱フィンを介した熱交換を行うことを低減することができる。
【００５３】
第１３発明に係る熱交換器では、暖房運転の際に、冷媒の流れ方向と空気流の方向とを対向させることで、熱交換器全体における冷媒と空気との温度差を大きく保つことができる。このため、効率よく暖房運転を行うことができる。
【００５４】
第１４発明に係る熱交換器では、下吸い込み上吹き出し型室内機では、熱交換器の下部からの風により、ドレンが落下しにくくなる。このような熱交換器においても、ドレンの目詰まりを低減できる。
【００５５】
第１５発明に係る熱交換器では、伝熱フィンの表面が親水処理されているため、ドレンが発生した場合に、伝熱フィンを伝わせてドレンが流れやすいようにすることができる。
【００５６】
第１６発明に係る熱交換器では、伝熱フィンの表面が撥水処理されているため、ドレンが発生した場合に、ドレンをはじいて熱交換器から落としやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
＜空気調和装置の冷凍回路＞
図１は、ＣＯ２冷媒を使用した空気調和装置１の冷凍回路である。空気調和装置１は、圧縮機２、四路切換弁３、室外熱交換器４、膨張弁５、および室内熱交換器６を、冷媒配管７で連結した冷凍回路を有する。図１において、実線および破線の矢印は冷媒の流れ方向を示している。空気調和装置１は、四路切換弁３で冷媒の流れ方向を切り換える事により、暖房運転と冷房運転とを切り換えることができる。
【００５８】
冷房運転時においては、室外熱交換器４がガスクーラとなり、室内熱交換器６が蒸発器となる。一方、暖房運転時においては、室外熱交換器４が蒸発器となり、室内熱交換器６がガスクーラとなる。室外熱交換器４および室内熱交換器６は、それぞれ伝熱フィン１１（図３参照）と伝熱管１２（図３参照）とから成り、伝熱管１２内の冷媒が空気流を介して伝熱フィン１１と熱交換を行う。
【００５９】
図１において、Ａ点は暖房運転時における圧縮機２の吸入側であり、Ｂ点は暖房運転時における圧縮機２の吐出側である。Ｃ点は暖房運転時における室内熱交換器６の冷媒出口側であり、Ｄ点は暖房運転時における室外熱交換器４の冷媒入口側である。
【００６０】
図２（ａ）は、ＣＯ２冷媒の圧力－エンタルピー状態図であり、縦軸が圧力Ｐ、横軸がエンタルピーｈを表す。Ｔｋは臨界点Ｋを通る等温線であり、Ｔｘは温度Ｔｘの等温線である。Ｔｘ＞Ｔｋであり等温線Ｔｋの右側では、ＣＯ２冷媒が液化も２相化も起こらない。等温線Ｔｋの右側で臨界圧Ｐｋ以上の領域を超臨界状態と呼び、第１実施形態の熱交換器を使用する空気調和装置１では、超臨界状態を含む冷凍サイクルで運転される。図２（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの点に対応した冷媒の状態を表している。
【００６１】
図２（ｂ）は、ＣＯ２冷媒の温度－エントロピー状態図であり、縦軸は温度Ｔ、横軸はエントロピーｓを表す。図２（ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの点に対応した冷媒の状態を表している。冷媒の温度は、圧縮機２の吐出側であるＢ点を出てから、室内熱交換器６の冷媒出口であるＣ点へ至るまでの間に低下する。このため、室内熱交換器６表面の温度は、冷媒の上流側の温度が高く下流側の温度が低くなる温度分布となっている。したがって、空気流が、冷媒の下流側から冷媒の上流側に向かって通過する方が、空気と室内熱交換器６との温度差が安定し、空気と室内熱交換器６との熱交換量が増加する。
【００６２】
＜室内熱交換器の構造＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る空気調和装置の室内熱交換器の斜視図である。室内熱交換器６は、クロスフィン式の熱交換器である。伝熱フィン１１は、薄いアルミニウム製の平板であり、一枚の伝熱フィン１１には複数の貫通孔１４が形成されている。伝熱管１２は、伝熱フィン１１の貫通孔１４に挿入される直管１２ａと、隣り合う直管１２ａの端部同士を連結するＵ字管１２ｂとから成る。なお、第１実施形態の伝熱管１２は、直管１２ａとＵ字管１２ｂとが一体に形成されており、図３背面側のＵ字管（図示せず）は、直管１２ａが伝熱フィン１１の貫通孔１４に挿入された後で、溶接などによって直管１２ａの端部に連結される。
【００６３】
空気流は、室内熱交換器６内部を通り、伝熱管１２内を流れる冷媒と熱交換を行っている。空気流と交差する方向に並ぶ伝熱管１２の伝熱管列６１～６８は、空気流の上流から空気流の下流に向かって８列配置されている。冷媒は、空気流の下流側の伝熱管列６８に属する伝熱管１２から、空気流の上流側の伝熱管列６１に属する伝熱管１２に流れる。この冷媒の流通経路はパス９１（図４参照）と呼ばれ、このパス９１によって、空気流と冷媒の流れとは、対向するようになり、対向しないものと比べて熱交換量が増加する。但し、実験によって、伝熱管列が３列以下の熱交換器では、空気流と冷媒の流れとが対向しても対向しなくても、効果に大差はないことがわかっている。
【００６４】
なお、図３の伝熱管１２内に描いた破線の矢印は、上述した冷媒が流れるパス９１（図４参照）であり、接続管１２ｄ（図４参照）が隣り合う伝熱管列６１～６８の互いに反対の方向の端に位置する伝熱管１２同士を接続している。
【００６５】
伝熱フィン１１は、伝熱管列６２と伝熱管列６３との間で分割されている。この分割は、伝熱管列６４と伝熱管列６５との間、および伝熱管列６６と伝熱管列６７との間にも実施されている。伝熱フィン１１は、伝熱管列６１および伝熱管列６２が挿入されている伝熱フィン群７１と、伝熱管列６３および伝熱管列６４が挿入されている伝熱フィン群７２と、伝熱管列６５および伝熱管列６６が挿入されている伝熱フィン群７３と、伝熱管列６７および伝熱管列６８が挿入されている伝熱フィン群７４とに分けられる。これによって、伝熱フィン１１表面の熱は分割部１３を超えて移動することはほとんどできなくなる。
【００６６】
また、伝熱フィン１１は、伝熱フィン群７１の下端の第１辺７５と伝熱フィン群７４の上端の第２辺７６とが水平面に対して４５度傾いている。さらに、伝熱フィン１１は、その表面が親水処理を施されている。この室内熱交換器６は、室内機が冷房運転をする際に、蒸発器となる。このため、ドレンが発生する。このように、室内熱交換器６の伝熱フィン群７１～７４の下端の第１辺７５を傾斜させて設置することにより、ドレンを伝熱フィン１１の第１辺７５を伝わらせて落下させやすくしている。これにより、ドレンによる目詰まりを低減しており、室内熱交換器６内部に空気が通りやすくなるようにしている。
【００６７】
＜空気調和装置の構成＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る空気調和装置の室内機の縦断面図である。室内機５１は、ケーシング５２内部に室内熱交換器６を搭載している。室内熱交換器６の上方には、空気流を発生させるファン５３が配置されており、ファン５３の上方には、空気吹出口５２ａが設けられている。室内熱交換器６の下方には、空気吸込口５２ｂが設けられている。なお、第１実施形態で使用するファン５３は、シロッコファンである。
【００６８】
伝熱管１２の中心間を結ぶ線は、暖房運転時に冷媒が流れるパス９１を示しており、実線は図の手前側にあるＵ字管１２ｂを示し、破線は、反対側にあるＵ字管（図示せず）および接続管（図示せず）を示す。暖房運転時、冷媒は室内熱交換器６のパス９１内を上方から下方へ向かって流れ、空気流は、室内熱交換器６の下方から上方へ向かって流れる。このため、空気流は、空気吹出口５２ａに近づくにつれてより高い温度の冷媒と熱交換を行ない温度上昇するので、室内熱交換器６がガスクーラとして機能するときの放熱工程の全域を通じて冷媒温度と空気温度との温度差が適正に維持される。
【００６９】
＜第１実施形態の特徴＞
（１）
本発明の室内熱交換器６では、複数の伝熱フィン１１の下端の第１辺７５を水平面に対して４５度傾斜させることで、伝熱フィン１１の下端の第１辺７５を伝ってドレンを排出させやすくしている。したがって、ドレンが目詰まりを起こすことを低減でき、空気を通過させやすくすることができる。このため、冷房能力の低下を抑えることができる。また、本実施例のような、下吸い込み上吹き出し型の室内機５１では、ドレンが室内熱交換器６の下部からの風により落下しにくくなる。このような室内熱交換器６においても、ドレンの目詰まりを低減できる。
【００７０】
（２）
伝熱フィン群７１の第１辺７５と伝熱フィン群７４の第２辺７６とを、伝熱管列６１～６８の列方向と平行にすることで、伝熱フィン１１の形状に伝熱管１２の配列を合わせることができる。したがって、熱交換にあまり寄与しない伝熱フィン１１の面積を少なくすることができる。このため、室内熱交換器６の生産コストを削減することができる。
【００７１】
（３）
本発明の室内熱交換器６では、伝熱フィン１１を隣り合う伝熱管列の間で分割することで、伝熱フィン１１を介した熱交換を行わないようにしている。このため、この熱交換によって生じる熱損失を抑えることができる。
【００７２】
（４）
暖房運転の際に、冷媒の流れ方向と空気流の方向とを対向させることで、室内熱交換器６全体における冷媒と空気との温度差を大きく保つことができる。このため、効率よく暖房運転を行うことができる。
【００７３】
（５）
伝熱フィン１１の表面が親水処理されているため、ドレンが発生した場合に、伝熱フィン１１を伝わせてドレンが流れやすいようにすることができる。
【００７４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る熱交換器について、以下に、主として第１実施形態の室内熱交換器６との相違点について説明する。
【００７５】
＜室内熱交換器の構造＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る空気調和装置１ａの縦断面図である。室内熱交換器６ａは、クロスフィン式の熱交換器であり、主に、伝熱フィン１１ａと伝熱管１２とから構成されている。
【００７６】
伝熱管１２は、空気流と交差する方向に並んでおり、伝熱管列６１ａ～６８ａが空気流の上流から空気流の下流に向かって８列配置されている。冷媒は、空気流の下流側の伝熱管列６８ａに属する伝熱管１２から、空気流の上流側の伝熱管列６１ａに属する伝熱管１２に流れる。この冷媒の流通経路はパス９１ａ（図６参照）と呼ばれ、このパス９１ａによって、空気流と冷媒の流れとは、対向するようになり、対向しないものと比べて熱交換量が増加する。
【００７７】
伝熱フィン１１ａは、伝熱管列６２ａと伝熱管列６３ａとの間で分割されている。これは、伝熱管列６４ａと伝熱管列６５ａとの間、および伝熱管列６６ａと伝熱管列６７ａとの間にも実施されている。これによって、伝熱フィン１１ａ表面の熱は分割部１３ａを超えて移動することはできなくなる。
【００７８】
また、伝熱フィン１１ａは、下端の第１辺７５を水平面に対して４５度傾いている。すなわち、伝熱フィン群７１ａ～７４ａの下端の第１辺７５が水平面に対して４５度傾いている。この室内熱交換器６ａは、第１実施形態における室内熱交換器６と比べて、伝熱フィン群７１ａの下端の第１辺７５の２つある端部のうち上側の第１端部７７を含み、かつ、伝熱フィン群７１ａの下端の第１辺７５と垂直な第１面８０において、伝熱フィン群７１ａ～７４ａをカットしている。そして、このカットされた伝熱フィン群７１ａ～７４ａの端部に空気通過防止板６０が接続されている。また、この室内熱交換器６ａでは、第２辺７６の２つある端部のうち下側の第２端部７８を含んで空気通過防止板と平行な第２面８１よりも下側の伝熱フィン１１ａに、伝熱管１２は貫通していない。
【００７９】
空気流は、熱交換器の通過経路として最短距離を取る傾向がある。第１実施形態のように伝熱管列６１～６８が斜めに傾いているような室内熱交換器６の場合に、空気流は、伝熱管列６１～６８に対して垂直に近い方向（図４の破線白抜き矢印Ａ１参照）で通過する。このため、空気通過防止板６０よりも上部の空間および第２面８１よりも下部の空間には、あまり空気流が通らなくなる。第１実施形態の室内熱交換器６における伝熱フィン１１と比べると、第２実施形態の室内熱交換器６ａにおける伝熱フィン１１ａでは、第１面８０よりも上部の部分がカットされている。そして、カットされた部分に空気通過防止板６０を設けることで、カットした部分から空気流が逃げていかないようにし、室内熱交換器６ａ全体に空気流が行き渡るようにしている。そして、空気流は、図５の破線白抜き矢印Ａ２のように流れる。第２実施形態の室内熱交換器６ａでは、空気流があまり通らずに熱交換に寄与しにくい部分を排除して、生産コストの削減を図っている。また、第２面８１よりも下部の伝熱フィン１１ａに伝熱管１２を挿入していないことにより、同様に生産コストの削減を図っている。すなわち、この室内熱交換器６ａでは、熱交換に寄与しにくい部分を排除することにより、熱交換の能力をあまり低下させることなく、生産コストを削減することができる。
【００８０】
＜第２実施形態の特徴＞
第２実施形態に係る室内熱交換器６ａでは、第１面８０より上側の伝熱フィン１１ａがカットされている。そして、伝熱フィン１１ａがカットされた部分に空気通過防止板６０が設けられている。また、伝熱フィン１１ａの第２面８１より下側に伝熱管１２を貫通させていない。
【００８１】
このため、あまり熱交換をしていない部分を排除することができ、室内熱交換器６ａの生産コストを削減することができる。また、室内熱交換器６ａに流入してくる空気流をカットされた部分から逃がすことを防ぐことができ、室内熱交換器６ａ全体に空気流を行き渡らせることができる。これにより、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００８２】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る熱交換器について、以下に、主として、第１実施形態の室内熱交換器６および第２実施形態の室内熱交換器６ａとの相違点について説明する。
【００８３】
＜室内熱交換器の構造＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る空気調和装置１ｂの縦断面図である。室内熱交換器６ｂは、クロスフィン式の熱交換器であり、主に、伝熱フィン１１ｂと伝熱管１２とから構成されている。
【００８４】
伝熱管１２は、空気流と交差する方向に並んでおり、伝熱管列６１ｂ～６８ｂが空気流の上流から空気流の下流に向かって８列配置されている。冷媒は、空気流の下流側の伝熱管列６８ｂに属する伝熱管１２から、空気流の上流側の伝熱管列６１ｂに属する伝熱管１２に流れる。この冷媒の流通経路はパス９１ｂ（図６参照）と呼ばれ、このパス９１ｂによって、空気流と冷媒の流れとは、対向するようになり、対向しないものと比べて熱交換量が増加する。
【００８５】
伝熱フィン１１ｂは、伝熱管列６２ｂと伝熱管列６３ｂとの間で分割されている。これは、伝熱管列６４ｂと伝熱管列６５ｂとの間、および伝熱管列６６ｂと伝熱管列６７ｂとの間にも実施されている。これによって、伝熱フィン１１ｂ表面の熱は分割部１３ｂを超えて移動することはできなくなる。また、伝熱フィン１１ｂは、下端の第１辺７５を水平面に対して４５度傾いている。すなわち、伝熱フィン群７１ｂ～７４ｂの下端の第１辺７５が水平面に対して４５度傾いている。
【００８６】
また、伝熱管列６１ｂ～６８ｂは、室内熱交換器６ｂの上面視において、伝熱管１２の直管１２ａが重なるように配置され、かつ、隣り合う伝熱管１２の直管１２ａと隙間が空くように配置される。すなわち、空気流が伝熱管１２の直管１２ａの間を鉛直方向（図６の破線白抜き矢印Ａ３参照）に突き抜けるように形成されている。さらに、伝熱管１２の直管１２ａは、伝熱フィン１１ｂの下端の第１辺７５に対する垂直視において、全て隙間が無く重ねて配置される。すなわち、伝熱フィン１１ｂの下端の第１辺７５に対する垂直視において、室内熱交換器６ｂ全体を突き抜ける隙間がないように伝熱管１２の直管１２ａが配置される。空気流は、熱交換器の通過経路として最短距離を取る傾向がある。本発明のように伝熱管列６１ｂ～６８ｂが斜めに傾いているような室内熱交換器６ｂの場合に、空気流は、伝熱管列６１ｂ～６８ｂに対して垂直に近い方向（図６の破線白抜き矢印Ａ４参照）で通過しようとする。第３実施形態に係る室内熱交換器６ｂでは、破線白抜き矢印Ａ４のように伝熱管列６１ｂ～６８ｂに対して垂直に近い方向に空気流が流れようとすると、室内熱交換器６ｂ内の伝熱管１２に進路を妨害される（図６の破線白抜き矢印Ａ４の先端の×印参照）。この室内熱交換器６ｂでは、空気流は、室内熱交換器６内部を最短経路で通過しにくくなっており、鉛直方向に通過しやすくなっている。このため、室内熱交換器６ｂ全体に渡って空気流を流すことができ、室内熱交換器６ｂ全体を熱交換に寄与させることができる。
【００８７】
＜第３実施形態の特徴＞
第３実施形態に係る室内熱交換器６ｂでは、伝熱管１２を鉛直方向対して隙間をあけるように並べることで、空気流を鉛直方向に流れやすくしている。また、伝熱管列６１～６８に対して垂直の方向視において、伝熱管１２を隙間無く並べることで、空気流の流通経路が室内熱交換器６ｂ内部で最短距離を取らないようにしている。したがって、室内熱交換器６ｂ全体に渡って空気流を流すことができ、室内熱交換器６ｂ全体を熱交換に寄与させることができる。このため、効率の良い熱交換を行うことができる。
【００８８】
＜変形例＞
（１）
上記実施形態に係る室内熱交換器６～６ｂでは、伝熱フィン群１つに対して伝熱管列が２列貫通しているが、これに限らず、伝熱フィン群１つに対して伝熱管列が１列貫通する構成にしても構わない。
【００８９】
（２）
上記実施形態に係る室内熱交換器６～６ｂでは、床置き型の空気調和装置であるが、これに限らず、壁掛型、天井埋め込み型、壁埋め込み型などであっても構わない。
【００９０】
（３）
上記実施形態に係る室内熱交換器６～６ｂでは、伝熱フィン１１の表面は親水処理を施されていたが、これに限らず、撥水処理でも構わない。
【００９１】
この室内熱交換器では、ドレンが発生した場合に、ドレンをはじいて熱交換器から落としやすくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る熱交換器は、冷房能力の低下を抑えることができ、冷房時のドレン対策を施した熱交換器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】ＣＯ２冷媒を使用した空気調和装置の冷凍回路。
【図２】（ａ）ＣＯ２冷媒の圧力－エンタルピー状態図。（ｂ）ＣＯ２冷媒の温度－エントロピー状態図。
【図３】第１実施形態に係る空気調和装置の室内熱交換器の斜視図。
【図４】空気調和装置の縦断面図。
【図５】第２実施形態に係る空気調和装置の縦断面図。
【図６】第３実施形態に係る空気調和装置の縦断面図。
【符号の説明】
【００９４】
６～６ｂ室内熱交換器（熱交換器）
１１～１１ｂ伝熱フィン
１２伝熱管
６０空気通過防止板（第１板）
６１～６８，６１ａ～６８ａ，６１ｂ～６８ｂ伝熱管列
７１～７４，７１ａ～７４ａ，７１ｂ～７４ｂ伝熱フィン群
７５第１辺
７６第２辺
７７第１端部（第１辺上端部）
７８第２端部（第２辺下端部）
８０第１面
８１第２面

特許の図

【出願人】	【識別番号】０００００２８５３【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
【出願日】	平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【代理人】	【識別番号】１０００９４１４５【弁理士】【氏名又は名称】小野由己男【識別番号】１００１１１１８７【弁理士】【氏名又は名称】加藤秀忠【識別番号】１００１２１３８２【弁理士】【氏名又は名称】山下託嗣【識別番号】１００１３６３１９【弁理士】【氏名又は名称】北原宏修
【公開番号】	特開２００８－８５４２（Ｐ２００８－８５４２Ａ）
【公開日】	平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】	特願２００６－１７８１５８（Ｐ２００６－１７８１５８）