特開 2024-104449 フィンチューブ熱交換器及び空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104449

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】フィンチューブ熱交換器及び空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F28F 1/32 20060101AFI20240729BHJP

   F28D 1/053 20060101ALI20240729BHJP

   F25B 39/00 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

F28F1/32 S

F28D1/053 Z

F25B39/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008654

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 佳憲

【テーマコード（参考）】

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L103AA37

3L103BB42

3L103CC17

3L103CC18

3L103CC23

3L103DD08

3L103DD33

3L103DD82

3L103DD85

3L103DD97

(57)【要約】

【課題】フィンチューブ熱交換器の熱交換率の向上を図る。
【解決手段】実施形態に係るフィンチューブ熱交換器は、複数の平板フィンと、複数の伝熱管と、複数の切り起こし部と、備える。複数の平板フィンは、それぞれの厚さ方向に互いに間隔をあけて配置され、隣り合う二つの間を厚さ方向と交差する第１の方向に流体が流れる。複数の伝熱管は、厚さ方向に複数の平板フィンを貫通し、内部に冷媒が流れる。
複数の切り起こし部は、平板フィンから厚さ方向に突出している。複数の切り起こし部のうち、伝熱管を間に挟んで厚さ方向及び第１の方向と交差する第２の方向に間隔をあけて配置された二つの切り起こし部は、第１の方向に向かうにつれて互いに近づくように第１の方向に対して傾斜している。第２の方向に隣り合う二つの伝熱管の間に配置される二つの切り起こし部は、第２の方向に間隔をあけて配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの厚さ方向に互いに間隔をあけて配置され、隣り合う二つの間を前記厚さ方向と交差する第１の方向に流体が流れる複数の平板フィンと、
前記厚さ方向に前記複数の平板フィンを貫通し、内部に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
前記平板フィンから前記厚さ方向に突出した複数の切り起こし部と、
を備え、
前記複数の切り起こし部のうち、前記伝熱管を間に挟んで前記厚さ方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に間隔をあけて配置された二つの前記切り起こし部は、前記第１の方向に向かうにつれて互いに近づくように前記第１の方向に対して傾斜し、
前記第２の方向に隣り合う二つの前記伝熱管の間に配置される二つの前記切り起こし部は、前記第２の方向に間隔をあけて配置された、
フィンチューブ熱交換器。

【請求項2】

前記平板フィンから前記厚さ方向に突出した突出部を備え、
前記突出部には、当該突出部を前記第１の方向に貫通した開口部が設けられた、
請求項１に記載のフィンチューブ熱交換器。

【請求項3】

前記突出部は、前記二つの前記伝熱管の間の前記二つの前記切り起こし部に対して前記第１の方向とは反対方向側に設けられた、
請求項２に記載のフィンチューブ熱交換器。

【請求項4】

請求項１～３のうちいずれか一つに記載のフィンチューブ熱交換器を、室内熱交換器と室外熱交換器とのうち少なくとも一方に備えた空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、フィンチューブ熱交換器及び空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エアコンディショナのような空気調和機においては、冷房運転や暖房運転時において、熱交換器において冷媒と空気との熱交換を行う。例えば、熱交換器としては、複数の平板フィンと、複数の平板フィンを貫通した複数の伝熱管と、を備えたフィンチューブ熱交換器がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３０９５３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のフィンチューブ熱交換器では、熱交換率の向上を図ることができれば有益である。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、フィンチューブ熱交換器の熱交換率の向上を図ることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係るフィンチューブ熱交換器は、それぞれの厚さ方向に互いに間隔をあけて配置され、隣り合う二つの間を前記厚さ方向と交差する第１の方向に流体が流れる複数の平板フィンと、前記厚さ方向に前記複数の平板フィンを貫通し、内部に冷媒が流れる複数の伝熱管と、前記平板フィンから前記厚さ方向に突出した複数の切り起こし部と、備え、前記複数の切り起こし部のうち、前記伝熱管を間に挟んで前記厚さ方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に間隔をあけて配置された二つの前記切り起こし部は、前記第１の方向に向かうにつれて互いに近づくように前記第１の方向に対して傾斜し、前記第２の方向に隣り合う二つの前記伝熱管の間に配置される二つの前記切り起こし部は、前記第２の方向に間隔をあけて配置されている。

【0007】

前記フィンチューブ熱交換器は、例えば、前記平板フィンから前記厚さ方向に突出した突出部を備え、前記突出部には、当該突出部を前記第１の方向に貫通した開口部が設けられている。

【0008】

前記フィンチューブ熱交換器では、例えば、前記突出部は、前記二つの前記伝熱管の間の前記二つの前記切り起こし部に対して前記第１の方向とは反対方向側に設けられている。

【0009】

本発明の実施形態に係る空気調和機は、前記フィンチューブ熱交換器を、室内熱交換器と室外熱交換器とのうち少なくとも一方に備える。

【0010】

以上のフィンチューブ熱交換器及び空気調和機によれば、例えば、フィンチューブ熱交換器の熱交換率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係る冷房運転時の空気調和機を概略的に示す冷媒系統図である。

【図2】図２は、実施形態のフィンチューブ熱交換器と冷媒配管の一部とを概略的に示す正面図である。

【図3】図３は、実施形態のフィンチューブ熱交換器の一部を概略的に示す断面図である。

【図4】図４は、実施形態のフィンチューブ熱交換器の一部を概略的に示す斜視図である。

【図5】図５は、実施形態のフィンチューブ熱交換器の一部を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

【0013】

また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0014】

図１は、実施形態に係る冷房運転時の空気調和機１０を概略的に示す冷媒系統図である。空気調和機１０は、例えば、家庭用のエアコンディショナである。なお、空気調和機１０は、この例に限られず、業務用のエアコンディショナのような他の空気調和機であっても良い。

【0015】

図１に示されるように、空気調和機１０は、室外機１１と、室内機１２と、冷媒配管１３と、制御装置１４とを有する。室外機１１は、例えば、屋外に配置される。室内機１２は、例えば、屋内に配置される。

【0016】

空気調和機１０は、室外機１１と室内機１２とが冷媒配管１３により接続された冷凍サイクルを備える。室外機１１と室内機１２との間で、冷媒配管１３を通り、冷媒が流れる。また、室外機１１と室内機１２とは、例えば電気配線により互いに電気的に接続されている。

【0017】

室外機１１は、室外熱交換器２１と、室外送風ファン２２と、圧縮機２３と、アキュムレータ２４と、四方弁２５と、膨張弁２６とを有する。室内機１２は、室内熱交換器３１と、室内送風ファン３２とを有する。室外熱交換器２１は、熱交換器の一例である。

【0018】

冷媒配管１３は、例えば、金属で作られた管である。冷媒配管１３は、二つの冷媒配管４１，４２を有する。冷媒配管４１は、室内熱交換器３１と室外熱交換器２１とを接続する。圧縮機２３、アキュムレータ２４、及び四方弁２５は、冷媒配管４１に設けられている。冷媒配管４２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器３１とを接続する。膨張弁２６は、冷媒配管４２に設けられている。

【0019】

冷房運転において、冷媒は、冷媒配管４１を通って室内熱交換器３１から室外熱交換器２１へ流れ、冷媒配管４２を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器３１へ流れる。図１の矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示す。暖房運転において、冷媒は、冷媒配管４１を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器３１へ流れ、冷媒配管４２を通って室内熱交換器３１から室外熱交換器２１へ流れる。

【0020】

室外機１１の室外熱交換器２１は、冷房運転において凝縮器として冷媒の放熱を行い、暖房運転において蒸発器として冷媒の吸熱を行う。室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１に向かって送風し、室外熱交換器２１における冷媒と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１と熱交換する気流を生成する。

【0021】

圧縮機２３は、吸入口２３ａと吐出口２３ｂとを有する。圧縮機２３は、吸入口２３ａから冷媒を吸入し、圧縮した冷媒を吐出口２３ｂから吐出する。これにより、圧縮機２３は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮するとともに、冷媒の循環を生じさせる。

【0022】

アキュムレータ２４は、圧縮機２３の吸入口２３ａに接続されている。アキュムレータ２４は、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離する。これにより、圧縮機２３は、アキュムレータ２４を通過した気体状の冷媒を吸入口２３ａから吸入することができる。アキュムレータ２４は、圧縮機２３と一体に構成されることで、圧縮機２３の吸入口となることができる。

【0023】

四方弁２５は、室外熱交換器２１と、室内熱交換器３１と、圧縮機２３の吐出口２３ｂと、アキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とに接続されている。四方弁２５は、暖房運転時と冷房運転時とで、室外熱交換器２１、室内熱交換器３１、圧縮機２３の吐出口２３ｂ、及びアキュムレータ２４のそれぞれに接続されている流路を切り替え、冷媒が流れる方向を変更する。

【0024】

図１に実線で示されるように、冷房運転時において、四方弁２５は、室外熱交換器２１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する。さらに、冷房運転時において、四方弁２５は、室内熱交換器３１とアキュムレータ２４とを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室外熱交換器２１へ流れ、室内熱交換器３１で蒸発した冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

【0025】

図１に破線で示されるように、暖房運転時において、四方弁２５は、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４とを接続する。さらに、暖房運転時において、四方弁２５は、室内熱交換器３１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器３１へ流れ、室外熱交換器２１で蒸発した冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

【0026】

膨張弁２６は、例えば、電磁膨張弁である。なお、膨張弁２６は、他の膨張弁であっても良い。膨張弁２６は、制御装置１４により開度を制御されることで、当該膨張弁２６を通過する冷媒の量を調節する。

【0027】

室内機１２の室内熱交換器３１は、冷房運転において蒸発器として吸熱し、暖房運転において凝縮器として放熱する。室内送風ファン３２は、室内熱交換器３１に向かって送風し、室内熱交換器３１と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室内送風ファン３２は、室内熱交換器３１と熱交換する気流を生成する。

【0028】

制御装置１４は、例えば、室外制御装置１４ａと、室内制御装置１４ｂとを有する。室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、互いに電気配線により電気的に接続されている。室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち少なくとも一方は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はマイクロコントローラのような制御装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリのような記憶装置とを有するコンピュータである。なお、制御装置１４は、この例に限られない。例えば、制御装置１４は、室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち一方のみを有しても良い。

【0029】

室外制御装置１４ａは、室外機１１の室外送風ファン２２、圧縮機２３、四方弁２５、及び膨張弁２６を制御する。室内制御装置１４ｂは、室内機１２の室内送風ファン３２を制御する。

【0030】

制御装置１４が室外機１１及び室内機１２を制御することで、空気調和機１０は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、及び他の運転を行う。室内制御装置１４ｂは、例えば、リモートコントローラから信号を入力されても良いし、通信装置を通じてスマートフォンのような情報端末から信号を入力されても良い。

【0031】

図２は、実施形態のフィンチューブ熱交換器５０と冷媒配管１３の一部とを概略的に示す正面図である。室外熱交換器２１と室内熱交換器３１とのそれぞれは、フィンチューブ熱交換器５０を有する。室外熱交換器２１のフィンチューブ熱交換器５０と、室内熱交換器３１のフィンチューブ熱交換器５０とは、大まかな構成が共通する。このため、以下のフィンチューブ熱交換器５０についての説明は、室外熱交換器２１のフィンチューブ熱交換器５０と室内熱交換器３１のフィンチューブ熱交換器５０において概ね共通する。なお、室外熱交換器２１のフィンチューブ熱交換器５０と、室内熱交換器３１のフィンチューブ熱交換器５０とは、例えば、形状、大きさ、配置、伝熱管５３の形状及び配置、又は、平板フィン５４の形状及び配置等について、互いに異なっても良い。

【0032】

以下、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が定義される。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直交する。Ｘ軸及びＹ軸は、水平に延びている。Ｚ軸は、鉛直に延びている。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、水平方向及び鉛直方向に対して斜めに傾いていても良い。

【0033】

さらに、本明細書において、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向と、Ｘ軸の矢印の反対方向である－Ｘ方向とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向と、Ｙ軸の矢印の反対方向である－Ｙ方向とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、Ｚ軸の矢印が示す＋Ｚ方向と、Ｚ軸の矢印の反対方向である－Ｚ方向とを含む。例えば、＋Ｚ方向は上方向、－Ｚ方向は下方向である。＋Ｙ方向は、第１の方向の一例であり、Ｚ方向は、第２の方向の一例である。

【0034】

フィンチューブ熱交換器５０は、二つのヘッダ５１，５２と、複数の伝熱管５３と、複数の平板フィン５４とを有する。

【0035】

二つのヘッダ５１，５２は、それぞれ、Ｚ方向の延び、Ｘ方向に互いに離間している。ヘッダ５１は、冷媒配管４１に接続されている。ヘッダ５２は、冷媒配管４２に接続されている。ヘッダ５１，５２は、内部の流路に冷媒が流れる。例えば、冷房運転時においては、室外熱交換器２１のフィンチューブ熱交換器５０が凝縮器として機能する場合、室外熱交換器２１の熱交換器２０のヘッダ５１には、気体状の高温の冷媒が流入する。ヘッダ５１，５２は、冷媒を複数の伝熱管５３に分配、又は複数の伝熱管５３から集約する流路の一種であり、上記形状に限られない。また、二つのヘッダ５１，５２の形状等は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。

【0036】

図３は、実施形態のフィンチューブ熱交換器５０の一部を概略的に示す断面図である。図２及び図３に示されるように、平板フィン５４は、Ｙ－Ｚ平面に沿って延びる平板状に形成されている。複数の平板フィン５４は、それぞれの厚さ方向がＸ方向に沿う状態で、それぞれの厚さ方向すなわちＸ方向に互いに間隔をあけて並べられている。以後、特に言及しない限り、厚さ方向は、平板フィン５４の厚さ方向である。隣り合う二つの平板フィン５４の間を、厚さ方向すなわちＸ方向と交差する＋Ｙ方向（第１の方向）に向けて空気が流れる。換言すると、空気は、隣り合う二つの平板フィン５４の間において、概ね＋Ｙ方向（第１の方向）へ流れる。空気は、室外熱交換器２１の場合は、室外の空気（フィンチューブ熱交換器５０に対する外気）であり、室内熱交換器３１の場合は、室内の空気（フィンチューブ熱交換器５０に対する外気）である。上記空気は、流体の一例である。平板フィン５４は、例えば銅やアルミニウムのような金属によって作られている。

【0037】

図２に示されるように、複数の伝熱管５３は、二つのヘッダ５１，５２の間に設けられて、Ｘ方向に延びている。複数の伝熱管５３は、例えば、銅やアルミニウムのような金属で作られた管である。伝熱管５３の断面は真円であってもよく、楕円や多角形状であっても良い。各伝熱管５３の内部の流路には、ヘッダ５１とヘッダ５２とのうちの一方から流入した冷媒が流れ、当該冷媒はヘッダ５１とヘッダ５２とのうちの他方に流出する。各伝熱管５３は、平板フィン５４の厚さ方向すなわちＸ方向に平板フィン５４を貫通するとともに、平板フィン５４に接続されている。これにより、複数の平板フィン５４が、複数の伝熱管５３を流れる冷媒と空気（流体）との熱交換を促進する。

【0038】

図３に示されるように、複数の伝熱管５３は、複数の列に並べられている。一例として、Ｚ方向に互いに間隔をあけて並べられた複数の伝熱管５３による列が、Ｙ方向に間隔をあけて複数（一例として３つ）設けられている。各列における複数の伝熱管５３の間隔は、等間隔であっても良いし等間隔でなくても良い。また、本実施形態では、各列が互い違いになるようにＹ方向に位置をずらして配置されている。なお、各列の配置は上記に限られない。

【0039】

また、平板フィン５４には、複数の切り起こし部７２Ａ，７２Ｂと、複数の突出部７４と、が設けられている。以後、複数の切り起こし部７２Ａ，７２Ｂの総称として切り起こし部７２を用いる。平板フィン５４と、当該平板フィン５４に設けられた複数の切り起こし部７２Ａ及び複数の突出部７４は、一つの部材７１を構成している。部材７１は、熱交換部材とも称される。

【0040】

切り起こし部７２は、隣り合う二つの平板フィン５４間を流れる空気を案内するものである。切り起こし部７２は、平板フィン５４に対して切り起こされることにより形成されている。具体的には、切り起こし部７２は、部材７１の素材に対する機械加工によって形成されている。切り起こし部７２は、平板フィン５４の一面５４ａから＋Ｘ方向に突出している。切り起こし部７２の＋Ｘ方向の高さは、例えば、隣り合う二つの平板フィン５４の間隔が２ｍｍの場合、１ｍｍ～２ｍｍであり、１．５ｍｍが好適である。なお、切り起こし部７２の高さは上記に限定されない。切り起こし部７２は、帯板状である。平板フィン５４における切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが切り起された部分には、開口部７３Ａ，７３Ｂが形成されている。開口部７３Ａ，７３Ｂは、平板フィン５４の厚さ方向すなわちＸ方向に貫通したスリット（貫通孔）である。以後、複数の開口部７３Ａ，７３Ｂの総称として開口部７３を用いる。

【0041】

図４は、実施形態のフィンチューブ熱交換器５０の一部を概略的に示す斜視図である。図３及び図４に示されるように、一つの平板フィン５４において、伝熱管５３ごとに二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが設けられている。すなわち、二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂの間に、一つの伝熱管５３が配置されている。詳細には、二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、対応する伝熱管５３の中心よりも＋Ｙ方向すなわち空気の流れ方向の下流に配置されている。一つの伝熱管５３を間にして配置された二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、＋Ｙ方向に向かうにつれて互いに近づくように＋Ｙ方向に対して傾斜している。上記構成では、図３に示されるように、Ｚ方向（第２の方向）に間隔をあけて配置された二つの伝熱管５３の間に二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが設けられている。当該二つの伝熱管５３の間の二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、＋Ｙ方向すなわち空気の流れ方向の下流に向かうにつれて互いに離れるように＋Ｙ方向に対して傾斜している。すなわち、複数の切り起こし部７２は、Ｚ方向に間隔をあけて配置された二つの伝熱管５３の間に配置された二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂを含む。

【0042】

図３に示されるように、突出部７４は、二つの伝熱管５３の間の二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂの組みに対して一つずつ設けられている。突出部７４は、二つの伝熱管５３の間の二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂに対して＋Ｙ方向とは反対方向すなわち－Ｙ方向側（空気の流れ方向の上流側）に設けられている。

【0043】

図５は、実施形態のフィンチューブ熱交換器５０の一部を概略的に示す断面図である。図５に示されるように、突出部７４は、平板フィン５４の一面５４ａから厚さ方向（一例として＋Ｘ方向）に突出している。すなわち、突出部７４は、平板フィン５４の一面５４ａに設けられている。突出部７４の＋Ｘ方向の高さは、例えば、切り起こし部７２よりも低い（例えば、１．５ｍｍ未満）。なお、突出部７４の高さは上記に限定されない。なお、突出部７４は、平板フィン５４の一面５４ａに対する裏面（他面）に設けられて、裏面から厚さ方向（一例として－Ｘ方向）に突出していても良い。

【0044】

突出部７４は、二つの突出壁７４ａ，７４ｂと、一つの接続壁７４ｃと、を有する。二つの突出壁７４ａ，７４ｂは、互いにＺ方向に間隔をあけて配置され、平板フィン５４から厚さ方向（一例として＋Ｘ方向）に突出している。接続壁７４ｃは、二つの突出壁７４ａ，７４ｂにおける先端部（＋Ｘ方向側の端部）を接続している。このような形状の突出部７４には、開口部７５が設けられている。開口部７５は、開口部７５は、突出壁７４ａ，７４ｂと接続壁７４ｃとによって囲まれている。開口部７５は、突出部７４を＋Ｙ方向に貫通している。突出部７４は、部材７１の素材に対するプレス加工等によって形成されている。なお、平板フィン５４には、開口部７５と通じた貫通孔が形成されている。当該貫通孔は、平板フィン５４の厚さ方向に平板フィン５４を貫通している。

【0045】

上記の構成において、冷房運転や暖房運転時には、フィンチューブ熱交換器５０のヘッダ５１とヘッダ５２との一方には、気体状や液体状の冷媒が流入する。ヘッダ５１とヘッダ５２との一方に流入した冷媒は、伝熱管５３の内部を通り、ヘッダ５１とヘッダ５２との他方に流出する。この際、伝熱管５３及び平板フィン５４が、伝熱管５３の内部を通る冷媒と、隣り合う平板フィン５４間を通る空気との間の熱交換を行う。ここで、図３の矢印Ｆ１は、隣り合う平板フィン５４間に向かう空気の流れを示す。空気は、室外送風ファン２２や室内送風ファン３２によって送風される。

【0046】

平板フィン５４の面に沿って＋Ｙ方向に流れる空気は、伝熱管５３の外側を通って流れる。このとき、伝熱管５３を間にした二つ（一対）の切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、空気が伝熱管５３における＋Ｙ方向の端部５３ａ（図３参照）側に空気を案内する。これにより、伝熱管５３の側方（＋Ｚ方向側、－Ｚ方向側）を流れた空気が伝熱管５３の端部５３ａ側に回りみやすくなり、空気が伝熱管５３の端部５３ａに当たりやすくなる。これにより、伝熱管５３における端部５３ａの＋Ｙ方向側に、空気が滞留する死水域が生じるのが抑制される。ここで、従来では、死水域は、例えば、複数の伝熱管５３のうち空気の流れ方向の下流側（例えば、３列目の伝熱管５３）に位置する程生じやすかった。これに対して、本実施形態では、３列目を含む複数の列の伝熱管５３のそれぞれに対して二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが設けられているので、３列目の伝熱管５３であっても死水域が生じるのが抑制される。

【0047】

また、平板フィン５４の面に沿って＋Ｙ方向に流れる空気は、突出部７４の内側（開口部７５）と外側を通る。この際、突出部７４を介して空気と冷媒との熱交換が行われる。

【0048】

ここで、フィンチューブ熱交換器５０において、単位時間あたりの伝熱量をＱとし、熱通過率をＫとし、平板フィン５４の面積（伝熱面積）をＡとし、冷媒と空気との温度差をΔＴとすると、Ｑは次式によって表される。
Ｑ＝Ｋ・Ａ・ΔＴ

【0049】

切り起こし部７２を設けることによって、熱透過率（Ｋ）が改善する。本実施形態では、１列目、２列目、３列目のそれぞれで死水域の発生が抑制されるので、熱透過率（Ｋ）が大きく改善する。例えば、本実施形態の熱透過率（Ｋ）は、切り起こし部７２が設けられていない構成に比べて、２５％近く改善される。換言すると、実施形態では、切り起こし部７２が設けられていない構成に比べて、熱透過率（Ｋ）が１．２５倍になるので、フィンチューブ熱交換器５０の熱交換能力を３０％程上がる可能性がある。別の言い方をすると、フィンチューブ熱交換器５０のサイズを７５％程小さくすることが可能である。

【0050】

以上のように、本実施形態のフィンチューブ熱交換器５０は、複数の平板フィン５４と、複数の伝熱管５３と、複数の切り起こし部７２と、備える。複数の平板フィン５４は、それぞれの厚さ方向（Ｘ方向）に互いに間隔をあけて配置され、隣り合う二つの間を厚さ方向と交差する＋Ｙ方向（第１の方向）に流体が流れる。複数の伝熱管５３は、厚さ方向に複数の平板フィン５４を貫通し、内部に冷媒が流れる。複数の切り起こし部７２は、平板フィン５４から厚さ方向に突出している。複数の切り起こし部７２のうち、伝熱管５３を間に挟んで厚さ方向及び＋Ｙ方向と交差するＺ方向（第２の方向）に間隔をあけて配置された二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、＋Ｙ方向に向かうにつれて互いに近づくように＋Ｙ方向に対して傾斜している。Ｚ方向に隣り合う二つの伝熱管５３の間に配置される二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂは、Ｚ方向に間隔をあけて配置されている。

【0051】

このような構成によれば、二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが、Ｚ方向に間隔をあけて配置された二つの伝熱管５３の間に配置されているので、当該二つの伝熱管５３の間に切り起こし部７２が設けられていない構成、又は、切り起こし部７２が一つしか設けられていない構成に比べて、フィンチューブ熱交換器５０の熱交換率の向上を図ることができる。また、上記構成によれば、二つの伝熱管５３の間に配置される二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂが干渉せずに間隔をあけて配置されることで、空気の流れが阻害されにくくなる。すなわち、空気の流れがスムーズになる。

【0052】

また、フィンチューブ熱交換器５０は、平板フィン５４から厚さ方向に突出した突出部７４を備える。突出部７４には、当該突出部７４を＋Ｙ方向に貫通した開口部７５が設けられている。

【0053】

このような構成によれば、平板フィン５４の他に突出部７４を介しても冷媒と流体との熱交換が行われるので、熱交換のための表面積が増え、フィンチューブ熱交換器５０の熱交換率の向上を図ることができる。

【0054】

また、突出部７４は、二つの伝熱管５３の間の二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂに対して＋Ｙ方向とは反対方向側に設けられている。

【0055】

このような構成によれば、二つの切り起こし部７２Ａ，７２Ｂの間に突出部７４を設ける構成に比べて、突出部７４のＺ方向の幅の設定の自由度を大きくすることができる。

【0056】

なお、上記実施形態では、室外熱交換器２１と室内熱交換器３１との両方がフィンチューブ熱交換器５０を備えた例が示されたが、これに限定されない。例えば、室外熱交換器２１と室内熱交換器３１との一方がフィンチューブ熱交換器５０を備え、室外熱交換器２１と室内熱交換器３１との他方が他の熱交換器を備えていても良い。

【0057】

また、上記実施形態では、伝熱管５３の列が３列の例が示されたが、これに限定されない。例えば、伝熱管５３の列は、３列以外であっても良い。

【0058】

また、上記実施形態では、平板フィン５４に突出部７４が設けられた例が示されたが、突出部７４は設けられていなくても良い。

【0059】

以上の説明において、抑制は、例えば、事象、作用、若しくは影響の発生を防ぐこと、又は事象、作用、若しくは影響の度合いを低減させること、として定義される。

【0060】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0061】

１０…空気調和機、２１…室外熱交換器、３１…室内熱交換器、５０…フィンチューブ熱交換器、５３…伝熱管、５４…平板フィン、７２，７２Ａ，７２Ｂ…切り起こし部、７４…突出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】