WO2013051418A1

WO2013051418A1 - サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器

Info

Publication number: WO2013051418A1
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Inventors: 理浜口; 円上野
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Abstract

　熱交換器（１）は、間隔を置いて平行に配置された２本のヘッダパイプ（２、３）と、ヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路（５）をヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブ（４）と、各偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィン（６）と、複数のフィンの中で最も外側に位置するものの外側に取り付けられるサイドプレート（７Ｔ、７Ｂ）を備える。熱交換器下部に位置するサイドプレートには排水用の貫通孔（１１）またはノッチ（１２）が形成されている。熱交換器が設置されるベース（１０）とサイドプレートの間には上部の少なくとも１個の凸部がサイドプレートに近接または接触する排水ガイド（２０）が配置されている。

Description

サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器

　本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器に関する。

　複数のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の複数の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したパラレルフロー型の熱交換器は、カーエアコンや建物用空気調和機の室外側ユニットなどに広く利用されている。

　特許文献１には、２本の垂直方向ヘッダパイプと、両ヘッダパイプを連結する複数の水平方向偏平チューブを備えるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器が記載されている。この熱交換器では偏平チューブの間にコルゲートフィンが配置されている。最下位の偏平チューブの下面にもコルゲートフィンが取り付けられ、このコルゲートフィンの下面にはサイドプレートが取り付けられている。

　図２２に示したのは、特許文献１記載のパラレルフロー型熱交換器と同様構造のパラレルフロー型熱交換器Ｈの下端部である。そこに表れた偏平チューブＴは最下位の偏平チューブであり、その下面には最下位のコルゲートフィンＣが固定され、さらにその下面にはサイドプレートＳが固定されている。

　上記構成のパラレルフロー型熱交換器Ｈは、それが搭載される機器のベースの上にサイドプレートＳが直接置かれる訳ではない。ベースとサイドプレートＳの間には隙間が生じる。隙間を残したままだと、熱交換器Ｈを通らない空気の流通路が生まれてしまうため、何らかの手段で隙間を塞ぐ必要がある。

　上記隙間を塞ぐ手段として従来多用されたのが断熱材として用いられるブロック状の発泡樹脂Ｆである。発泡樹脂Ｆはコストも安く、多少の寸法誤差は吸収できるところから、隙間を塞ぐという目的にうってつけであった。

　パラレルフロー型熱交換器Ｈが蒸発器として用いられた場合、表面に凝縮水が発生する。凝縮水は、気温が低いと熱交換器の表面で霜と化す。霜が氷にまで進むこともある。本明細書では、そのような霜や氷が溶けた水、いわゆる除霜水も含めた意味で「凝縮水」の語を用いるものとする。

　凝縮水はサイドプレートＳからブロック状の発泡樹脂Ｆに伝わる。しかしながら、発泡樹脂Ｆがブロック状であると、それが一枚板のサイドプレートＳに組み合わさった場合、コルゲートフィンＣの中心付近に生じる凝縮水は排出されにくかった。

　特許文献２には、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器とそれが搭載される機器のベースとの間の隙間を、発泡樹脂以外のもので塞ぐ構成が記載されている。すなわち、空調用ダクトの底板部分の上面にスペーサーが設けられ、このスペーサーの頂面にパラレルフロー型熱交換器の下側サイドプレートが載置されている。

　パラレルフロー型熱交換器では、偏平チューブやフィンの表面に凝縮水が溜まると空気流通路の面積が水によって狭められてしまい、熱交換性能が低下する。このためパラレルフロー型熱交換器では、発生した凝縮水が内部に滞らないよう、速やかに排水する必要がある。この点に関し、特許文献２記載の装置には格別の工夫は存在しない。

特開２０１０－２４９３８８号公報特開昭６１－２２３４６５号公報

　本発明は、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器とそれが搭載される機器のベースとの間の隙間を塞ぐとともに、凝縮水の排水を促進できる、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器を提供することを目的とする。

　本発明に係るサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器は、次のように構成された熱交換器を搭載する。前記熱交換器は、間隔を置いて平行に配置された複数のヘッダパイプと、前記複数のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブと、前記複数の偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィンと、前記複数のフィンの中で最も外側に位置するフィンの外側に取り付けられるサイドプレートを備える。前記熱交換器下部に位置する前記サイドプレートには排水用の貫通孔またはノッチが形成され、当該熱交換器が設置されるベースと前記サイドプレートの間には上端が前記サイドプレートに接近する排水ガイドが配置され、前記排水ガイドはその上部に少なくとも１個の凸部を有し、前記凸部は前記貫通孔またはノッチに近接または接触する。

　記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記貫通孔またはノッチは、前記フィンの間隔ピッチを複数ピッチ分カバーする幅であることが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは、所定の距離を置いて設けられた２個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を備えることが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは頂部に排水溝を備え、前記排水溝の側壁の上部が前記貫通孔またはノッチに近接または接触することが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは頂部に稜線部またはリブを備え、前記稜線部またはリブが前記貫通孔またはノッチに近接または接触することが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドには、前記稜線部またはリブを外れた箇所に排水孔が形成されていることが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドの内部に発熱部が配置されていることが好ましい。

　上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドには、前記サイドプレートより上のフィンの空気の流通方向の端部に近接または接触するリブが形成されていることが好ましい。

　本発明によると、熱交換器下部に位置するサイドプレートに形成された貫通孔またはノッチから凝縮水は速やかに排水ガイドに伝わり、排水ガイド経由で排水される。

サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の概略構成図である。本発明の第１実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。第１実施形態に係るパラレルフロー型熱交換器のサイドプレートの部分上面図である。第１実施形態に係る排水ガイドの長手方向に沿った部分断面図である。サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器に排水ガイドを組み合わせた状況を示す斜視図である。本発明の第２実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。第２実施形態に係るパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。第２実施形態に係る排水ガイドの長手方向に沿った部分断面図である。本発明の第３実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。本発明の第４実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。本発明の第５実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。本発明の第６実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。第６実施形態に係る排水ガイドの上面図である。本発明の第７実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。第７実施形態に係る排水ガイドがサイドプレートに組み合わせられた状況を示す斜視図である。本発明の第８実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。第８実施形態に係る排水ガイドの部分拡大上面図である。本発明の第９実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。第９実施形態に係る排水ガイドがパラレルフロー型熱交換器に組み合わせられた状況を示す部分断面図である。本発明に係るパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機の概略構成図で、暖房運転時の状態を示すものである。本発明に係るパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器と機器ベースの間に生じる隙間を塞ぐ従来構造について説明する部分断面図である。

　サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の基本構造を図１に示す。図１では紙面上側が熱交換器の上側、紙面下側が熱交換器の下側となる。パラレルフロー型熱交換器１は、２本の垂直方向ヘッダパイプ２、３と、その間に配置される複数の水平方向偏平チューブ４を備える。ヘッダパイプ２、３は水平方向に間隔を置いて平行に配置され、偏平チューブ４は垂直方向に所定ピッチで配置されている。実際に機器に搭載する段階では、熱交換器１は設計の要請に従って様々な角度に据え付けられるから、本明細書における「垂直方向」「水平方向」は厳格に解釈されるべきものではない。単なる方向の目安として理解されるべきである。

　偏平チューブ４は金属を押出成型した細長い成型品であり、図２に示す通り、内部には冷媒を流通させる冷媒通路５が形成されている。偏平チューブ４は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路５の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路４は断面形状及び断面面積の等しいものが図２の左右方向に複数個並び、そのため偏平チューブ４の垂直断面はハーモニカ状を呈している。各冷媒通路５はヘッダパイプ２、３の内部に連通する。

　偏平チューブ４の偏平面にはフィン６が取り付けられる。フィン６として、ここではコルゲートフィンを用いているが、プレートフィンでも構わない。上下に並ぶフィン６のうち、最上段のものと最下段のものの外側にはサイドプレート７Ｔ、７Ｂが配置される。

　ヘッダパイプ２、３、偏平チューブ４、フィン６、及びサイドプレート７Ｔ、７Ｂはいずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなり、偏平チューブ４はヘッダパイプ２、３に対し、フィン６は偏平チューブ４に対し、サイドプレート７Ｔ、７Ｂはフィン６に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。

　ヘッダパイプ２の内部は、２個の仕切部Ｐ１、Ｐ２により３個の区画Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に仕切られている。仕切部Ｐ１、Ｐ２は複数の偏平チューブ４を複数の偏平チューブグループに区分する。区画Ｓ１には合計２４本の偏平チューブ４のうち４本からなる偏平チューブグループが接続され、区画Ｓ２には１５本の偏平チューブ４からなる偏平チューブグループが接続され、区画Ｓ３には５本の偏平チューブ４からなる偏平チューブグループが接続される。

　ヘッダパイプ３の内部は、１個の仕切部Ｐ３により２個の区画Ｓ４、Ｓ５に仕切られている。仕切部Ｐ３は複数の偏平チューブ４を複数の偏平チューブグループに区分する。区画Ｓ４には合計２４本の偏平チューブ４のうち１２本からなる偏平チューブグループが接続され、区画Ｓ５にも１２本の偏平チューブ４からなる偏平チューブグループが接続される。

　上記した偏平チューブ４の総数、各ヘッダパイプ内部の仕切部の数とそれによって仕切られる区画の数、及び仕切部によって区分される偏平チューブグループ毎の偏平チューブ４の数は、いずれも単なる例示であり、発明を限定するものではない。

　区画Ｓ１には冷媒出入パイプ８が接続される。区画Ｓ３には冷媒出入パイプ９が接続される。

　熱交換器１の機能は次の通りである。熱交換器１が凝縮器として用いられるとき、冷媒は冷媒出入パイプ８を通じて区画Ｓ１に供給される。区画Ｓ１に入った冷媒は区画Ｓ１と区画Ｓ４を連結する４本の偏平チューブ４を通って区画Ｓ４に向かう。この４本の偏平チューブ４で編成される偏平チューブグループが冷媒パスＡを構成する。冷媒パスＡはブロック矢印で象徴されている。それ以外の冷媒パスもブロック矢印で象徴させる。

　区画Ｓ４に入った冷媒はそこで折り返し、区画Ｓ４と区画Ｓ２を連結する８本の偏平チューブ４を通って区画Ｓ２に向かう。この８本の偏平チューブ４で編成される偏平チューブグループが冷媒パスＢを構成する。

　区画Ｓ２に入った冷媒はそこで折り返し、区画Ｓ２と区画Ｓ５を連結する７本の偏平チューブ４を通って区画Ｓ５に向かう。この７本の偏平チューブ４で編成される偏平チューブグループが冷媒パスＣを構成する。

　区画Ｓ５に入った冷媒はそこで折り返し、区画Ｓ５と区画Ｓ３を連結する５本の偏平チューブ４を通って区画Ｓ３に向かう。この５本の偏平チューブ４で編成される偏平チューブグループが冷媒パスＤを構成する。区画Ｓ３に入った冷媒は冷媒出入パイプ９より流出する。

　熱交換器１が蒸発器として用いられるときは、冷媒は冷媒出入パイプ９を通じて区画Ｓ３に供給される。それ以後の冷媒の流れは、熱交換器１が凝縮器として用いられるときの冷媒パスを逆に辿る。すなわち冷媒パスＤ→冷媒パスＣ→冷媒パスＢ→冷媒パスＡのルートで冷媒は区画Ｓ１に入り、冷媒出入パイプ８より流出する。

　図１には、熱交換器１が搭載される機器のベース１０が描かれている。ベース１０は水を溜められる水受けパンとして構成されたものであってもよく、単なる機器の底板であってもよい。なお、本実施形態、及び後述する実施形態２～９においては、熱交換器１はヘッダパイプ２、３を垂直にした状態でベース１０上に配置されているものとして説明する。

　熱交換器１は、図示しないマウント部材により、サイドプレート７Ｂがベース１０から浮き上がった状態で設置される。サイドプレート７Ｂとベース１０の間の隙間は、それが熱交換器１を通らない空気の流通路となることのないように、塞がれる。隙間を塞ぐのは図２以下の図に詳細構造を示す排水ガイドである。排水ガイドには、図１では総括的符号２０を付すが、図２以下の個別の実施形態では符号２０にさらに枝符号を付して表示するものとする。

　図２に示す排水ガイド２０Ａは合成樹脂の射出成型品であり、所定の距離を置いて設けられた２個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を有している。言い換えると、樋を上下反転させたような形状を備えている。排水ガイド２０Ａの上端はサイドプレート７Ｂの下面に近接または接触する。

　サイドプレート７Ｂには排水用の貫通孔１１とノッチ１２が形成される。貫通孔１１は複数存在し、サイドプレート７Ｂの長手方向の中心線に沿って所定ピッチで配置されている。ノッチ１２も複数存在し、サイドプレート７Ｂの長手方向の両側縁部に所定ピッチで配置されている。

　図３に示す通り、貫通孔１１はサイドプレート７Ｂの長手方向に長い長円（トラック円）形状である。ノッチ１２はＶ字形である。貫通孔１１はフィン６の間隔ピッチＰ（コルゲートフィンの場合、襞の山から次の谷までの間隔）を複数ピッチ分カバーする幅とされている。ノッチ１２はフィン６の間隔ピッチＰに等しい幅とされているが、貫通孔１１と同様に、フィン６の間隔ピッチＰを複数ピッチ分カバーする幅であってもよい。

　排水ガイド２０Ａの上端には長手方向に延びる排水溝２１が形成されている。排水溝２１は貫通孔１１の真下に位置し、その両側壁の上端（凸部に相当）はサイドプレート７Ｂの下面に密着する。図４に示す通り、排水溝２１の底は１点に向かって、この場合は排水ガイド２０Ａの長手方向中央部に向かって、下り勾配とされている。排水溝２１の最下部と、そこに至る斜面の途中には排水孔２２が形成されている。

　図２に示す通り、排水ガイド２０Ａの天面は、排水溝２１の両側では前後側面（熱交換器１を通過する気流の上流側を前側面、下流側を後側面とする）に向かって下り勾配となる斜面２３とされている。

　排水ガイド２０Ａはサイドプレート７Ｂとベース１０の間の隙間を塞ぎ、その隙間を空気が通らないようにする。このため、空気流は専ら熱交換器１を通ることになり、熱交換効率が向上する。

　熱交換器１で発生した凝縮水はサイドプレート７Ｂのところまで降りてくる。そして貫通孔１１とノッチ１２の箇所から滴下する。その下には、上端がサイドプレート７Ｂに近接または接触する排水ガイド２０Ａが配置されているから、凝縮水は速やかに排水２０Ａガイドに伝わり、排水ガイド２０Ａ経由で排水される。排水ガイド２０Ａは断熱材として用いられる発泡樹脂ではないので耐久性があり、装置の信頼性が向上する。

　ノッチ１２は、サイドプレート７Ｂの縁から奥に進むほど幅が狭くなる形状であるところから、そのエッジに触れた凝縮水はノッチ１２の奥へと誘導され、ノッチ１２の一番奥で合流して水滴を形成する。水滴は大きくなると滴下、すなわち排水される。ノッチ１２にフィン６の間隔ピッチＰを複数ピッチ分カバーする幅を備えさせることとすれば、凝縮水が集まって大きな水滴となるまでの時間が短くなり、効率良く凝縮水の排水を行うことができる。

　貫通孔１１から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ａの排水溝２１に受け止められ、排水孔２２よりベース１０の上に排水される。ノッチ１２から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ａの斜面２３で受け止められ、排水ガイド２０Ａの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　貫通孔１１の形状は長円形に限られない。矩形や菱形であっても構わない。貫通孔１１を設けず、ノッチ１２だけとしてもよい。ノッチ１２の形状もＶ字形に限られない。Ｕ字形、矩形、台形など様々な形状が可能である。

　図５には熱交換器１に排水ガイド２０Ａが組み合わせられた状況が斜視図の形で描かれている。熱交換器１は平面形状Ｌ字形に曲げられており、長い方の辺に排水ガイド２０Ａが組み合わせられるものである。

　第２実施形態以降の実施形態を図６から図１９に示す。これらの実施形態の中で、第１実施形態と機能的に共通する構成要素には、第１実施形態の説明で用いたのと同じ符号を付し、説明を省略する。

　第２実施形態を図６から図８に示す。第２実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｂは、第１実施形態の排水ガイド２０Ａでは斜面２３であった箇所に排水溝２４が形成されている。排水溝２４はノッチ１２から滴下する凝縮水を受けるためのものである。

　第１実施形態の排水溝２１は、底面が排水ガイド２０Ａの長手方向中央部に向かって下り勾配となる形状であったが、第２実施形態の排水溝２１は、長手方向に所定間隔で複数の谷部を設け、その谷部に向かって下り勾配となる形状とされている。すなわち山部と谷部が交互に現れる起伏形状となっている。谷底には排水孔２２が設けられる。

　排水溝２４の底面も排水溝２１と同じ形状にされる。排水孔２２は排水溝２１の領域を超えて排水溝２４の方へ延び、排水溝２４にとっての排水孔を兼ねている。

　貫通孔１１から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ｂの排水溝２１に受け止められ、排水孔２２よりベース１０の上に排水される。ノッチ１２から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ｂの排水溝２４に受け止められ、排水孔２２よりベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　第３実施形態を図９に示す。第３実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｃは排水溝を備えていない。その代わり、天面の中央に長手方向に延びる稜線部２５（凸部に相当）が形成されている。稜線部２５は貫通孔１１に近接または接触する。稜線部２５の両側は前後側面に向かって下り勾配となる斜面２６となっている。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｃの斜面２６で受け止められ、排水ガイド２０Ｃの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　第４実施形態を図１０に示す。第４実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｄは第３実施形態の排水ガイド２０Ｃにおいて稜線部２５であった箇所が、排水ガイド２０Ｄの天面上に突き出す垂直なリブ２７（凸部に相当）となっている。リブ２７は排水ガイド２０Ｄの長手方向に延び、貫通孔１１に近接または接触する。リブ２７の両側は前後側面に向かって下り勾配となる斜面２８となっている。斜面２８は、リブ２７に近い箇所では勾配が緩やかで、途中からやや急勾配となっている。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｄの斜面２８で受け止められ、排水ガイド２０Ｄの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　第５実施形態を図１１に示す。第５実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｅは第４実施形態の排水ガイド２０Ｄに排水孔２９が加わった形になっている。排水孔２９は斜面２８の途中に設けられる。排水孔２９は、複数のものが排水ガイド２０Ｅの長手方向に沿って所定間隔で配置されている。

　排水ガイド２０Ｅの内部には発熱部３０が配置されている。発熱部３０は、比較的温かい冷媒を通す冷媒パイプ（凍結防止パイプと呼ばれることもある）であってもよく、必要に応じ通電する、シーズヒータのような電熱ヒータであってもよい。このようにすることにより、冬季に排水ガイド２０Ｅの内部で凝縮水が凍ることを防止できる。

　発熱部３０が電熱ヒータである場合、ヒータが発熱すると、排気孔２９を通じて暖気が立ち昇る。暖気は熱交換器１を温める。従って、熱交換器１に霜がついたり、その霜が凍って氷になっていたりした場合には、暖気で霜や氷を溶かし、熱交換器１の熱交換効率を維持することができる。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｅの斜面２８で受け止められ、排水孔２９よりベース１０の上に排水される。排水孔２９から排水されなかった凝縮水は排水ガイド２０Ｅの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　第６実施形態を図１２、１３に示す。第６実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｆは、第３実施形態の排水ガイド２０Ｃに複数の短い垂直なリブ３１（凸部に相当）が加わった形状である。リブ３１は稜線部２５に斜めに交差する。図１３に示す通り、傾斜方向を逆にするものが少しの間隔を置いて交互に配置されている。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｆの斜面２６で受け止められ、排水ガイド２０Ｆの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　リブ３１は貫通孔１１を斜めに横断する長さとなっている。貫通孔１１から滴下しようとする凝縮水はリブ３１によって速やかに斜面２６に引き下ろされるので、排水が一層スピードアップする。

　第７実施形態を図１４、１５に示す。第７実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｇは、第６実施形態の排水ガイド２０Ｆの発展形である。すなわち排水ガイド２０Ｇでは、稜線部２５に沿って平面形状円形の突起３２（凸部に相当）が複数個、長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。斜面２６には平面形状Ｖ字形の垂直なリブ３３（凸部に相当）が複数個、長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。リブ３３は、突起３２の前後どちらの側においても、外側に向かって開いた形状となっている。さらに詳しく言えば、エンドプレート７Ｂのノッチ１２に対応する位置に、ノッチ１２に対応する大きさ、形状のリブ３３が形成されている。

　図１５に示す通り、貫通孔１１には突起３２が３個ずつ入り込む。ノッチ１２にはリブ３３が１対１で対応する。リブ３３はエンドプレート７Ｂの下面に接触する。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｇの斜面２６で受け止められ、排水ガイド２０Ｇの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　貫通孔１１から滴下しようとする凝縮水は突起３２によって速やかに斜面２６に引き下ろされる。ノッチ１２から滴下しようとする凝縮水はリブ３３によって速やかに斜面２６に引き下ろされる。このため、排水が一層スピードアップする。

　図１５では貫通孔１１に突起３２が３個ずつ入り込んでいるが、３個という数は単なる例示であり、発明を限定するものではない。２個、４個といった、３個以外の数であっても構わない。

　第８実施形態を図１６、１７に示す。第８実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｈは、第２実施形態の排水ガイド２０Ｂの発展形である。すなわち排水ガイド２０Ｈでは、排水溝２４の中に、ノッチ１２に近接または接触する垂直な短いリブ３４ａ、３４ｂ（凸部に相当）が形成されている。個々のリブ３４ａ、３４ｂは排水溝２４の長手方向に延びるものであり、複数個ずつが排水溝２４の長手方向に沿って所定間隔で配置されている。

　リブ３４ａはサイドプレート７Ｂのノッチ１２に対応する位置に設けられている。１個のリブ３４ａが１個のノッチ１２に対応するものであり、リブ３４ａはノッチ１２を横断する長さを備えている。図１７に示す通り、リブ３４ａは排水ガイド２０Ｈの中心方向に向かって突き出すブラケット３４ｃ１または３４ｃ２の先端または先端近くに形成されており、ブラケット３４ｃ１、３４ｃ２の弾性により上下動可能になっている。

　リブ３４ａは排水ガイド２０Ｈの中でも外寄りの位置に、２本の列を形成するように配置されている。このリブ３４ａの列の間にリブ３４ｂが配置される。リブ３４ｂは２個ずつが平行に並ぶ。２個並んだリブ３４ｂの間が排水溝２１となる。

　リブ３４ｂは、２個１組となって、平面形状矩形の浮動台３４ｄの上面に形成される。浮動台３４ｄの長辺は、それぞれ２個ずつの連結片３４ｅで排水ガイド２０Ｈに連結されている。連結片３４ｅは平面形状Ｕ字形であり、この形状によりバネとしての弾力を備え、浮動台３４ｄを上下動可能に支持している。このため、リブ３４ｂと排水溝２１も上下動可能である。

　排水ガイド２０Ｈを熱交換器１に組み合わせるとき、リブ３４ａ、３４ｂ、及び排水溝２１はそれぞれ上下動可能であるところから、熱交換器１の高さ方向の寸法のバラツキを吸収可能である。これにより、リブ３４ａはノッチ１２に対して、リブ３４ｂは貫通孔１１に対して、それぞれ十分に近接または接触させることができる。熱交換器１を組み立てたとき、サイドプレート７Ｂは表面に起伏を生じることが多いが、そのような起伏に対してもリブ３４ａ、３４ｂ、及び排水溝２１を確実に追随させることができる。

　貫通孔１１から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ｈの排水溝２１に受け止められ、排水孔２２よりベース１０の上に排水される。ノッチ１２から滴下した凝縮水は排水ガイド２０Ｈの排水溝２４に受け止められ、排水孔２２よりベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　ノッチ１２から滴下しようとする凝縮水はリブ３４ａによって速やかに排水溝２４に引き下ろされる。このため、排水が一層スピードアップする。

　第９実施形態を図１８、１９に示す。第９実施形態で用いられる排水ガイド２０Ｉは、第４実施形態の排水ガイド２０Ｄの発展形である。すなわち排水ガイド２０Ｉでは、斜面２８と前後側面に、サイドプレート７Ｂより上のフィン６の空気の流通方向の端部に近接または接触する垂直なリブ３５が多数形成されている。リブ３５は複数のものが排水ガイド２０Ｉの長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。

　リブ３５はサイドプレート７Ｂの直上のフィン６の空気の流通方向の端部に近接または接触するのみであるが、リブ３５の並びの所々に、サイドプレート７Ｂから数えて３段目に位置するフィン６の空気の流通方向の端部に近接または接触する背の高いリブ３６が設けられている。

　貫通孔１１とノッチ１２から滴下する凝縮水は排水ガイド２０Ｉの斜面２８で受け止められ、排水ガイド２０Ｉの前後側面を伝ってベース１０の上に排水される。ベース１０の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。

　サイドプレート７Ｂより上のフィン６に接近するリブ３５、３６が設けられているため、サイドプレート７Ｂまで流下する以前の段階から凝縮水はリブ３５、３６によって引き下ろされる。これにより、排水が一層スピードアップする。

　熱交換器１と排水ガイド２０（総括的符号）の組み合わせは、セパレート型空気調和機に搭載することができる。セパレート型空気調和機は室外機と室内機により構成され、室外機は圧縮機、四方弁、膨張弁、室外側熱交換器、室外側送風機などを含み、室内機は室内側熱交換器、室内側送風機などを含む。室外側熱交換器は、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。室内側熱交換器は、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。

　冷凍サイクルとしてヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の基本的構成を図２０に示す。ヒートポンプサイクル１０１は、圧縮機１０２、四方弁１０３、室外側の熱交換器１０４、減圧膨張装置１０５、及び室内側の熱交換器１０６をループ状に接続したものである。圧縮機１０２、四方弁１０３、熱交換器１０４、及び減圧膨張装置１０５は室外機の筐体に収容され、熱交換器１０６は室内機の筐体に収容される。熱交換器１０４には室外側の送風機１０７が組み合わせられ、熱交換器１０６には室内側の送風機１０８が組み合わせられる。送風機１０７はプロペラファンを含み、送風機１０８はクロスフローファンを含む。

　本発明に係る熱交換器１を、熱交換器１０４として用いることができる。この場合には、それに排水ガイド２０を組み合わせることができる。

　熱交換器１０６は、３個の熱交換器１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃを送風機１０８を覆う屋根のように組み合わせたものであり、熱交換器１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃのいずれかとして、本発明の熱交換器１を用いることができる。熱交換器１を熱交換器１０６Ｃとして用いた場合には、これに排水ガイド２０を組み合わせることができる。

　図２０は暖房運転時の状態を示す。この時は、圧縮機１０２から吐出された高温高圧の冷媒は室内側の熱交換器１０６に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器１０６を出た冷媒は減圧膨張装置１０５から室外側の熱交換器１０４に入ってそこで膨張し、室外空気から熱を取り込んだ後、圧縮機１０２に戻る。室内側の送風機１０８によって生成された気流が熱交換器１０６からの放熱を促進し、室外側の送風機１０７によって生成された気流が熱交換器１０４の吸熱を促進する。

　図２１は冷房運転時あるいは除霜運転時の状態を示す。この時は四方弁１０３が切り換えられて暖房運転時と冷媒の流れが逆になる。すなわち、圧縮機１０２から吐出された高温高圧の冷媒は室外側の熱交換器１０４に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器１０４を出た冷媒は減圧膨張装置１０５から室内側の熱交換器１０６に入ってそこで膨張し、室内空気から熱を取り込んだ後、圧縮機１０２に戻る。室外側の送風機１０７によって生成された気流が熱交換器１０４からの放熱を促進し、室内側の送風機１０８によって生成された気流が熱交換器１０６の吸熱を促進する。

　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

　例えば、排水ガイドを発泡樹脂により形成してもよい。この場合、発泡樹脂に凝縮水が浸み込んで発泡樹脂を劣化させるので、劣化した場合は交換するなどメンテナンスを行う必要がある。

　また、排水ガイドの形状が押出成型で成型可能な形状であれば、射出成型に代えて押出成型により排水ガイドを成型してもよい。

　また、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器として、冷蔵庫や除湿器を適用対象にしてもよい。

　本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器に広く利用可能である。

　　　１　　熱交換器
　　　２、３　ヘッダパイプ
　　　４　　偏平チューブ
　　　５　冷媒通路
　　　６　フィン
　　　７Ｔ、７Ｂ　サイドプレート
　　　１１　貫通孔
　　　１２　ノッチ
　　　２０Ａ～２０Ｉ　排水ガイド
　　　２１　排水溝
　　　２２　排水孔
　　　２４　排水溝
　　　２５　稜線部
　　　２７、３１、３３、３４ａ、３４ｂ　リブ
　　　３２　突起
　　　２９　排水孔
　　　３０　発熱部
　　　３５、３６　リブ

Claims

　サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記パラレルフロー型熱交換器は、
　間隔を置いて平行に配置された複数のヘッダパイプと、
　前記複数のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブと、
　前記複数の偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィンと、
　前記複数のフィンの中で最も外側に位置するフィンの外側に取り付けられるサイドプレートを備え、
　前記パラレルフロー型熱交換器下部に位置する前記サイドプレートには排水用の貫通孔またはノッチが形成され、
　前記パラレルフロー型熱交換器が設置されるベースと前記サイドプレートの間には上端が前記サイドプレートに接近する排水ガイドが配置され、
　前記排水ガイドはその上部に少なくとも１個の凸部を有し、
　前記凸部は前記貫通孔またはノッチに近接または接触する。
　請求項１のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記貫通孔またはノッチは、前記フィンの間隔ピッチを複数ピッチ分カバーする幅である。
　請求項１のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドは、所定の距離を置いて設けられた２個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を備える。
　請求項３のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドは頂部に排水溝を備え、前記排水溝の側壁の上部が前記貫通孔またはノッチに近接または接触する。
　請求項３のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドは頂部に稜線部またはリブを備え、前記稜線部またはリブが前記貫通孔またはノッチに近接または接触する。
　請求項５のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドには、前記稜線部またはリブを外れた箇所に排水孔が形成されている。
　請求項３から６のいずれかのサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドの内部に発熱部が配置されている。
　請求項１から６のいずれかのサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器であって、以下の構成を備えるもの：
　前記排水ガイドには、前記サイドプレートより上のフィンの空気の流通方向の端部に近接または接触するリブが形成されている。