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WO2025234040A1 - 熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents

熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置

Info

Publication number
WO2025234040A1
WO2025234040A1 PCT/JP2024/017190 JP2024017190W WO2025234040A1 WO 2025234040 A1 WO2025234040 A1 WO 2025234040A1 JP 2024017190 W JP2024017190 W JP 2024017190W WO 2025234040 A1 WO2025234040 A1 WO 2025234040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
portions
main body
upwind
flat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/017190
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀斗 辻井
悟 梁池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2024/017190 priority Critical patent/WO2025234040A1/ja
Publication of WO2025234040A1 publication Critical patent/WO2025234040A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/20—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means being attachable to the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/30—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means being attachable to the element

Definitions

  • This disclosure relates to a heat exchanger equipped with fins and flat tubes, and a refrigeration cycle device equipped with this heat exchanger.
  • Patent Document 1 Conventionally, heat exchangers equipped with fins and flat tubes have been shown to have improved frost resistance (see, for example, Patent Document 1).
  • the heat exchanger in Patent Document 1 is a serpentine-type heat exchanger in which corrugated fins are arranged between the straight sections of serpentine tubes formed by alternating straight and curved sections. The end of each corrugated fin protrudes upstream of the airflow passing through the heat exchanger beyond the end of the tube, and the fin pitch on the upstream side is coarser than the fin pitch on the downstream side. In this way, by having the end of the corrugated fin protrude upstream of the airflow beyond the end of the tube, the rate at which frost progresses is suppressed.
  • the time until frost grows to block the heat exchange surface can be extended.
  • louvered fins with no cuts on the upstream side of the airflow can be extended, further extending the time until frost grows to block the heat exchange surface.
  • the above heat exchanger can improve frost resistance.
  • the heat exchanger in Patent Document 1 had the problem of low frost resistance, as frost formed on the entire front surface on the windward side under low-temperature heating conditions where the outside air temperature was 5°C or below, completely blocking the air passage.
  • This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a heat exchanger with improved frost resistance under low-temperature heating conditions, and a refrigeration cycle device equipped with this heat exchanger.
  • the heat exchanger disclosed herein comprises a plurality of flat tubes arranged in a first direction with gaps for air to flow therethrough and extending along a second direction intersecting the first direction; a main body portion disposed between adjacent flat tubes and in contact with the flat portions of the flat tubes; and a plurality of outer fins extending from the main body portion at least upwind in a third direction that is in the air flow direction and intersects the first and second directions, the outer fins having protruding portions that protrude in the third direction from between adjacent flat tubes.
  • the main body portion alternates in the second direction between first portions that have the same thickness or the same water droplet contact angle as the protruding portions extending upwind in the third direction, and second portions that are thicker or have a smaller water droplet contact angle than the first portions.
  • the heat exchanger comprises a plurality of flat tubes arranged in a first direction with gaps for air flow and extending along a second direction intersecting the first direction, and a plurality of outer fins arranged between adjacent flat tubes and having main body portions in contact with flat portions of the flat tubes, the main body portions in contact with the flat portions of the flat tubes and having first base surfaces parallel to the flat portions of the flat tubes and first bent portions bent in one direction in the first direction relative to the first base surface, alternately arranged in the second direction.
  • the air conditioner includes a plurality of unit main body portions extending from the main body portion in a third direction that is the air flow direction and intersects with the first and second directions, the first bend portion having a bent portion-side base surface that is parallel to the flat portion of the flat tube and an inclined portion that is inclined relative to the flat portion of the flat tube, and at least two adjacent unit main body portions among the plurality of unit main body portions have overlapping and non-overlapping inclined portions that alternate in the second direction when viewed from the upwind side in the third direction.
  • the refrigeration cycle device according to the present disclosure is equipped with the above-described heat exchanger.
  • the main body portion has first and second portions, each with a different amount of frost, alternating in the second direction.
  • portions of the main body portion that are prone to frost and portions that are not prone to frost are alternately formed, forming a distribution of frost amounts. This prevents frost from forming on the entire front surface on the windward side of the heat exchanger, even during frost formation under low-temperature heating conditions, and ensures an airflow path. As a result, frost resistance under low-temperature heating conditions can be improved.
  • At least two adjacent unit main body portions among the multiple unit main body portions have portions in the second direction where their inclined portions overlap and portions where they do not.
  • Frost is less likely to form in the portions where the inclined portions of two adjacent unit main body portions overlap, improving frost resistance under low-temperature heating conditions.
  • a leading edge effect occurs in the portions where the inclined portions of two adjacent unit main body portions do not overlap, improving heat exchange performance.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing a heat exchanger according to a first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration cycle device equipped with the heat exchanger of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of a heat exchange member of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • 2 is a schematic side view of a heat exchange element of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view schematically illustrating frost formation on a heat exchange element of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a front view schematically illustrating frost formation on a heat exchange member of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic front view showing a heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • thick outline arrows indicate the direction of refrigerant flow when the heat exchanger 101 is used as an evaporator.
  • the heat exchanger 101 includes a plurality of heat exchange elements 10 arranged in a first direction D1, and a first header 40 and a second header 50 connected to ends of the plurality of heat exchange elements 10.
  • FIG 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration cycle device 100 equipped with the heat exchanger 101 of Figure 1. As shown in Figure 2, the heat exchanger 101 constitutes part of the refrigerant circuit 100c of the refrigeration cycle device 100.
  • the refrigeration cycle device 100 is described as being applied to an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 100 can also be applied to devices other than air conditioners, such as refrigerators, freezers, vending machines, refrigeration systems, or water heaters.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 has a compressor 102, a heat exchanger 101, an expansion device 105, an indoor heat exchanger 104, and a flow path switching device 103.
  • the compressor 102, the heat exchanger 101, the expansion device 105, and the flow path switching device 103 are provided in the outdoor unit 100A, and the indoor heat exchanger 104 is provided in the indoor unit 100B.
  • Compressor 102 draws in low-temperature, low-pressure refrigerant, compresses it, and discharges high-temperature, high-pressure refrigerant.
  • Compressor 102 is, for example, an inverter compressor whose capacity, or the amount of refrigeration delivered per unit time, is controlled by changing the operating frequency.
  • Heat exchanger 101 functions as an evaporator or a condenser, exchanging heat between the refrigerant and the outdoor air generated by the operation of outdoor fan 107, thereby evaporating the refrigerant into a gas or condensing it into a liquid.
  • Heat exchanger 101 functions as an evaporator during heating operation and as a condenser during cooling operation.
  • the indoor heat exchanger 104 functions as an evaporator or a condenser, exchanging heat between the indoor air generated by the operation of the indoor fan 106 and the refrigerant, evaporating the refrigerant into a gas or condensing it into a liquid.
  • the indoor heat exchanger 104 functions as a condenser during heating operation and as an evaporator during cooling operation.
  • the throttling device 105 reduces the pressure of the refrigerant and causes it to expand.
  • the throttling device 105 is, for example, an electronic expansion valve that can adjust the opening of the throttling device. By adjusting the opening, the pressure of the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 104 is controlled during cooling operation, and the pressure of the refrigerant flowing into the heat exchanger 101 is controlled during heating operation.
  • the flow path switching device 103 is, for example, a four-way valve that switches between cooling and heating operation by switching the direction of the refrigerant flow. Note that instead of a four-way valve, the flow path switching device 103 may also be a combination of a two-way valve and a three-way valve.
  • the indoor fan 106 is located near the indoor heat exchanger 104 and supplies indoor air to the indoor heat exchanger 104; the airflow rate for the indoor fan 106 is adjusted by controlling its rotation speed.
  • the outdoor fan 107 is located near the heat exchanger 101 and supplies outdoor air to the heat exchanger 101; the airflow rate for the outdoor fan 107 is adjusted by controlling its rotation speed.
  • the refrigeration cycle device 100 can perform cooling operation and heating operation as normal operation. Furthermore, the refrigeration cycle device 100 can perform defrosting operation to remove frost that has formed on the heat exchanger 101 during heating operation. The operation of the refrigeration cycle device 100 can be switched between cooling operation and defrosting operation, and heating operation.
  • the direction of refrigerant flow during cooling operation and defrosting operation is indicated by dashed arrows
  • the direction of refrigerant flow during heating operation is indicated by solid arrows.
  • the flow path switching device 103 switches so that the refrigerant from the compressor 102 is guided to the heat exchanger 101 and the refrigerant from the indoor heat exchanger 104 is guided to the compressor 102, as shown by the dashed lines in Figure 2.
  • the refrigerant compressed by the compressor 102 is then sent to the heat exchanger 101.
  • the refrigerant releases heat to the outdoor air and is condensed.
  • the refrigerant is then sent to the expansion device 105, where it is decompressed and then sent to the indoor heat exchanger 104.
  • the refrigerant then absorbs heat from the indoor air in the indoor heat exchanger 104, evaporating, and then returning to the compressor 102. Therefore, during cooling operation of the refrigeration cycle apparatus 100, the heat exchanger 101 functions as a condenser, and the indoor heat exchanger 104 functions as an evaporator.
  • the heating operation is interrupted, and the flow path switching device 103 is switched so that the refrigerant from the compressor 102 is directed to the heat exchanger 101 and the refrigerant from the indoor heat exchanger 104 is directed to the compressor 102, as shown by the dashed lines in Figure 2.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 102 is then sent to the heat exchanger 101, melting the frost that has adhered to the surface of the heat exchanger 101.
  • FIG. 3 is a perspective view of the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • FIG. 4 is a schematic side view of the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing how frost forms on the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic front view showing how frost forms on the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • the direction of air flow is indicated by white arrows.
  • the general configuration of the heat exchanger 101 will be described below with reference to FIGS. 1 and 3 to 6.
  • the illustrated heat exchanger 101 is an example, and its configuration is not limited to the configuration described in the embodiments, and can be modified as appropriate within the scope of the technology related to the embodiments.
  • each of the multiple heat exchange elements 10 arranged in the first direction D1 of the heat exchanger 101 is composed of flat tubes 20 and outer fins 30.
  • the flat tubes 20 extend in a second direction D2 that intersects the first direction D1, and are arranged so that their tube axes are aligned with the second direction D2.
  • the outer fins 30 are also arranged between adjacent flat tubes 20.
  • a gap G through which air can flow is formed between adjacent flat tubes 20 in the first direction D1.
  • the extension direction of the heat exchange element 10 (of the flat tubes 20) shown in Figure 1 i.e., the second direction D2
  • the arrangement direction of the multiple heat exchange elements 10, i.e., the first direction D1 is defined as the horizontal direction perpendicular to the direction of gravity.
  • the third direction D3, which is parallel to the air flow direction in the heat exchanger 101, is defined as the depth direction perpendicular to the first direction D1 and the second direction D2. Note that the arrangement of the heat exchanger 101 is not limited to the above case.
  • first header 40 As shown in FIG. 1, one end 13a of each of the heat exchange elements 10 in the tube axis direction is connected to a first header 40.
  • the other end 13b of each of the heat exchange elements 10 in the tube axis direction is connected to a second header 50.
  • the first header 40 and the second header 50 are arranged with their longitudinal directions facing the arrangement direction of the heat exchange elements 10, i.e., the first direction D1. In other words, the longitudinal directions of the first header 40 and the second header 50 are parallel to each other.
  • the first header 40 and the second header 50 may be referred to simply as headers without any distinction being made between them.
  • the first header 40 and the second header 50 are cylindrical bodies with closed ends, and have spaces formed therein through which the refrigerant flows.
  • the first header 40 and the second header 50 extend in the first direction D1, and in the example shown in Fig. 1, have a rectangular parallelepiped outer shape, and in a cross section perpendicular to the first direction D1, have a rectangular cross section with the long side in the third direction D3.
  • first header 40 and the second header 50 have refrigerant flow ports 41 and 51, respectively, through which the refrigerant can flow in and out.
  • the refrigerant flow port 41 is provided in a wall portion constituting one end of the first header 40 in the first direction D1 (the left wall portion of the first header 40 in Figure 1).
  • the refrigerant flow port 51 is provided in a wall portion constituting one end of the second header 50 in the first direction D1 (the right wall portion of the second header 50 in Figure 1).
  • the refrigerant flow port 41 serves as the refrigerant inlet in the heat exchanger 101
  • the refrigerant flow port 51 serves as the refrigerant outlet in the heat exchanger 101.
  • the refrigerant flow port 51 serves as the refrigerant inlet in the heat exchanger 101
  • the refrigerant flow port 41 serves as the refrigerant outlet in the heat exchanger 101.
  • the locations of the refrigerant flow ports 41 and 51 in the first header 40 and second header 50 are not limited to the above locations and can be changed as appropriate.
  • multiple insertion holes are formed in the header upper wall portion of the first header 40 located on the lower side of the heat exchanger 101, and the multiple insertion holes are arranged in parallel in the first direction D1 to correspond to the multiple heat exchange elements 10.
  • the multiple insertion holes are holes into which the lower ends 13a of the multiple heat exchange elements 10 are inserted, and penetrate the header upper wall portion of the first header 40 in the thickness direction, i.e., the second direction D2.
  • multiple insertion holes are formed in the lower header wall of the second header 50, which is located on the upper side of the heat exchanger 101.
  • the multiple insertion holes are arranged in parallel in the first direction D1 to correspond to the multiple heat exchange elements 10.
  • the multiple insertion holes are holes into which the upper ends 13b of the multiple heat exchange elements 10 are inserted, and penetrate the lower header wall of the second header 50 in the thickness direction, i.e., the second direction D2.
  • the multiple heat exchange elements 10 have their ends 13a and 13b inserted into the first header 40 and second header 50, respectively, and are joined by a joining means such as brazing or adhesive.
  • low-pressure refrigerant in a two-phase gas-liquid state flows into the heat exchanger 101 through the refrigerant flow port 41.
  • the low-pressure refrigerant in a two-phase gas-liquid state first flows into the first header 40, where it is distributed to each of the flat tubes 20 (see FIG. 3) of the multiple heat exchange elements 10, and then flows through multiple refrigerant flow paths (not shown) formed inside each flat tube 20.
  • the low-pressure refrigerant in a two-phase gas-liquid state flows in the second direction D2 toward the second header 50 and passes through the flat tubes 20.
  • the low-pressure refrigerant in a two-phase gas-liquid state exchanges heat with air flowing through the gaps G between adjacent flat tubes 20 via the components that make up the heat exchange element 10, releasing heat to the air and evaporating, becoming low-pressure gaseous refrigerant.
  • the low-pressure gaseous refrigerant from the multiple flat tubes 20 flows into the second header 50 and merges there.
  • the low-pressure gaseous refrigerant that has merged in the second header 50 flows out of the heat exchanger 101 (for example, to the compressor 102 in Figure 2) from a refrigerant flow port 51 provided in the second header 50.
  • the flat tube 20 is a flat, perforated tube having a cross-sectional shape that is flat in one direction, such as an oval shape, and having multiple refrigerant flow paths (not shown) formed by through-holes inside.
  • the flat tube 20 has a pair of flat portions 21 that face the first direction D1 and extend in the third direction D3, and a pair of curved portions 22 that are located at both ends of the flat portions 21 in the third direction D3 and curve convexly outward.
  • the flat tubes 20 are arranged in the first direction D1 with gaps G (see FIG. 1 ) through which air flows and extend along a second direction D2 that intersects with the first direction D1.
  • the flat tube 20 is an extruded tube formed by extrusion molding.
  • the flat tube 20 is not limited thereto, and may also be a roll-formed tube formed by bending a single rectangular flat plate.
  • the outer fin 30 has a main body 31 arranged between the flat portions 21 of adjacent flat tubes 20 in the first direction D1, and a pair of protrusions protruding from the main body 31 on both sides in the third direction D3.
  • the pair of protrusions includes an upwind protrusion 32 protruding from the main body 31 to the upwind side in the third direction D3, and a downwind protrusion 33 protruding from the main body 31 to the downwind side in the third direction D3.
  • the protrusions need only include at least the upwind protrusion 32.
  • the main body 31 is brazed to the flat portions 21 of the flat tubes 20, and has multiple base surfaces 31a parallel to the flat portions 21 of the flat tubes 20.
  • the upwind-side protrusion 32 has multiple upwind-side base surfaces 32a parallel to the flat tubes 20 and multiple, approximately C-shaped upwind-side bends 32b bent in the first direction D1 relative to the upwind-side base surfaces 32a.
  • the upwind-side base surfaces 32a and the upwind-side bends 32b are alternately formed in the second direction D2.
  • this is not limited to this, and the number of upwind-side base surfaces 32a and the number of upwind-side bends 32b may be single rather than multiple.
  • the upwind-side protrusion 32 does not need to have the upwind-side bends 32b.
  • the heat transfer area of the outer fin 30 can be increased, improving heat transfer performance.
  • the strength of the outer fin 30 can be improved.
  • the upwind-side bent portion 32b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 3) relative to the upwind-side base surface 32a.
  • this is not limited thereto, and the upwind-side bent portion 32b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 3) relative to the upwind-side base surface 32a.
  • the downwind-side protrusion 33 has multiple downwind-side base surfaces 33a parallel to the flat tubes 20 and multiple, generally C-shaped, downwind-side bends 33b bent in the first direction D1 relative to the downwind-side base surfaces 33a.
  • the downwind-side base surfaces 33a and the downwind-side bends 33b are alternately formed in the second direction D2.
  • the number of downwind-side base surfaces 33a and the number of downwind-side bends 33b may be single rather than multiple.
  • the downwind-side protrusion 33 does not need to have a downwind-side bend 33b.
  • the heat transfer area of the outer fin 30 can be increased, improving heat transfer performance.
  • the strength of the outer fin 30 can be improved.
  • the leeward bent portion 33b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 3) relative to the leeward base surface 33a.
  • this is not limited thereto, and the leeward bent portion 33b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 3) relative to the leeward base surface 33a.
  • the main body 31 has multiple base surfaces 31a (hereinafter also referred to as first base surfaces) parallel to the flat tubes 20, and multiple bent portions 31b (hereinafter also referred to as first bent portions) that are bent in a first direction D1 relative to the base surfaces 31a and have a generally C-shape.
  • the base surfaces 31a and bent portions 31b are alternately formed in the second direction D2.
  • this is not limited to this, and the number of base surfaces 31a and bent portions 31b of the main body 31 may each be singular rather than plural.
  • bent portion 31b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 3) relative to the base surface 31a.
  • this is not limited thereto, and the bent portion 31b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 3) relative to the base surface 31a.
  • the outer fin 30 is formed by bending a single rectangular flat plate material. However, this is not limited to this, and it may also be formed by connecting multiple rectangular flat plate materials.
  • the multiple base surfaces 31a (hereinafter also referred to as first portions) of the main body portion 31 have the same thickness as the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33. Furthermore, the multiple bends 31b (hereinafter also referred to as second portions) of the main body portion 31 have the same thickness as the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32. Furthermore, the thickness of the multiple base surfaces 31a of the main body portion 31 is formed to be thinner than the thickness of the multiple bends 31b of the main body portion 31.
  • the multiple bends 31b of the main body 31 and the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32 are thicker than the multiple base surfaces 31a of the main body 31 and the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33, resulting in correspondingly higher fin efficiency.
  • air is more easily cooled, making frost more likely to form.
  • the multiple base surfaces 31a of the main body 31 and the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33 are thinner than the multiple bends 31b of the main body 31 and the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32, resulting in correspondingly lower fin efficiency.
  • the main body 31 has a base surface 31a and a bent portion 31b in the second direction D2, which have different amounts of frost.
  • the main body 31 alternates between areas prone to frost (fr in Figures 5 and 6) and areas resistant to frost, forming a distribution of frost amounts. This prevents frost from forming on the entire front surface on the windward side of the heat exchanger 101, even during frost formation under low-temperature heating conditions, ensuring a secure airflow path. As a result, frost resistance under low-temperature heating conditions can be improved.
  • the thickness of the main body 31 is not limited to the above, and the multiple base surfaces 31a of the main body 31 may have the same thickness as the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32, and the multiple bends 31b of the main body 31 may have the same thickness as the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33.
  • the thicknesses of the multiple bends 31b of the main body 31 and the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32 are different from the thicknesses of the multiple base surfaces 31a of the main body 31 and the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33, but instead, the contact angles of water droplets may be different.
  • the multiple base surfaces 31a of the main body 31 have the same water droplet contact angle as the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33. Furthermore, the multiple bends 31b of the main body 31 have the same water droplet contact angle as the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32.
  • the water droplet contact angle of the multiple base surfaces 31a of the main body 31 is formed to be larger than the water droplet contact angle of the multiple bends 31b of the main body 31.
  • the multiple bends 31b of the main body 31 and the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32 have a smaller contact angle of water droplets than the multiple base surfaces 31a of the main body 31 and the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33, resulting in a correspondingly larger contact area between the water droplets and the fins. Furthermore, areas with a larger contact area between the water droplets and the fins tend to cool the air more easily, making them more susceptible to frost.
  • the multiple base surfaces 31a of the main body 31 and the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33 have a larger contact angle of water droplets than the multiple bends 31b of the main body 31 and the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32, resulting in a correspondingly smaller contact area between the water droplets and the fins. Furthermore, in areas where the contact area between the water droplets and the fins is small, it is difficult to cool the air, and therefore frost is less likely to form. Therefore, the main body 31 has a base surface 31a and bent portions 31b in the second direction D2, which have different frost amounts.
  • the contact angle of water droplets on the main body 31 is not limited to the above, and the multiple base surfaces 31a of the main body 31 may have the same contact angle of water droplets as the multiple upwind base surfaces 32a and multiple upwind bends 32b of the upwind protrusion 32, and the multiple bends 31b of the main body 31 may have the same contact angle of water droplets as the multiple downwind base surfaces 33a and multiple downwind bends 33b of the downwind protrusion 33.
  • the heat exchanger 101 comprises a plurality of flat tubes 20 arranged in a first direction D1 with gaps G through which air flows and extending along a second direction D2 intersecting the first direction D1; a main body 31 disposed between adjacent flat tubes 20 and in contact with the flat portions 21 of the flat tubes 20; and a plurality of outer fins 30 extending from the main body 31 toward at least the upwind side of a third direction D3 that is the air flow direction and intersects the first direction D1 and the second direction D2, and having protruding portions that protrude from between adjacent flat tubes 20 in the third direction D3.
  • the main body 31 alternates in the second direction D2 between first portions that have the same thickness or water droplet contact angle as the protruding portions extending toward the upwind side in the third direction D3, and second portions that have a greater thickness or a smaller water droplet contact angle than the first portions.
  • the main body 31 has first and second sections, each with a different amount of frost, that alternate in the second direction D2.
  • the main body 31 alternates between sections that are prone to frost and sections that are not prone to frost, forming a distribution of frost amounts. This prevents frost from forming on the entire front surface on the windward side of the heat exchanger 101, even during frost formation under low-temperature heating conditions, ensuring a secure airflow path. As a result, frost resistance under low-temperature heating conditions can be improved.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 1 is equipped with the heat exchanger 101 described above.
  • the refrigeration cycle device 100 according to embodiment 1 can achieve the same effects as the heat exchanger 101 described above.
  • Embodiment 2 The second embodiment will be described below, but explanations of parts that overlap with the first embodiment will be omitted, and parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment will be given the same reference numerals.
  • the difference between the heat exchanger 101 according to embodiment 1 and the heat exchanger 101 according to embodiment 2 is the structure of the main body 31 of the outer fin 30 of the heat exchange element 10.
  • Figure 7 is a perspective view of the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 2.
  • Figure 8 is a schematic side view of the heat exchange element 10 of the heat exchanger 101 according to embodiment 2, viewed from the upwind side. Note that in Figure 7, the direction of air flow is indicated by the outline arrows.
  • the outer fin 30 has a main body 31 arranged between the flat portions 21 of adjacent flat tubes 20 in the first direction D1, and a pair of protrusions protruding from the main body 31 on both sides in the third direction D3.
  • the pair of protrusions includes an upwind protrusion 32 protruding from the main body 31 to the upwind side in the third direction D3, and a downwind protrusion 33 protruding from the main body 31 to the downwind side in the third direction D3.
  • the main body 31 is brazed to the flat portions 21 of the flat tubes 20, and has multiple base surfaces 31a parallel to the flat portions 21 of the flat tubes 20.
  • the upwind-side protrusion 32 has multiple upwind-side base surfaces 32a parallel to the flat tubes 20 and multiple, approximately C-shaped upwind-side bends 32b bent in the first direction D1 relative to the upwind-side base surfaces 32a.
  • the upwind-side base surfaces 32a and the upwind-side bends 32b are alternately formed in the second direction D2.
  • this is not limited to this, and the number of upwind-side base surfaces 32a and the number of upwind-side bends 32b may be single rather than multiple.
  • the upwind-side protrusion 32 does not need to have the upwind-side bends 32b.
  • the heat transfer area of the outer fin 30 can be increased, improving heat transfer performance.
  • the strength of the outer fin 30 can be improved.
  • the upwind-side bent portion 32b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 7) relative to the upwind-side base surface 32a.
  • this is not limited thereto, and the upwind-side bent portion 32b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 7) relative to the upwind-side base surface 32a.
  • the downwind-side protrusion 33 has multiple downwind-side base surfaces 33a parallel to the flat tubes 20 and multiple, generally C-shaped, downwind-side bends 33b bent in the first direction D1 relative to the downwind-side base surfaces 33a.
  • the downwind-side base surfaces 33a and the downwind-side bends 33b are alternately formed in the second direction D2.
  • the number of downwind-side base surfaces 33a and the number of downwind-side bends 33b may be single rather than multiple.
  • the downwind-side protrusion 33 does not need to have a downwind-side bend 33b.
  • the heat transfer area of the outer fin 30 can be increased, improving heat transfer performance.
  • the strength of the outer fin 30 can be improved.
  • the leeward bent portion 33b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 7) relative to the leeward base surface 33a.
  • this is not limited thereto, and the leeward bent portion 33b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 7) relative to the leeward base surface 33a.
  • the main body portion 31 has a plurality of unit main body portions 34 arranged in a third direction D3.
  • the unit main body portions 34 have a plurality of base surfaces 31a (hereinafter also referred to as first base surfaces) parallel to the flat tubes 20 and a plurality of approximately C-shaped bent portions 31b (hereinafter also referred to as first bent portions) bent in a first direction D1 relative to the base surfaces 31a, arranged alternately in a second direction D2.
  • first base surfaces 31a hereinafter also referred to as first base surfaces
  • first bent portions bent in a first direction D1 relative to the base surfaces 31a, arranged alternately in a second direction D2.
  • this is not limited to this, and the number of base surfaces 31a and bent portions 31b of the unit main body portions 34 may each be singular rather than plural.
  • the bent portion 31b has a bent portion-side base surface 31ba that is parallel to the flat tube 20, and inclined portions 31bb that are provided on both sides of the bent portion-side base surface 31ba in the second direction D2 and are inclined relative to the flat tube 20.
  • the main body 31 comprises four unit main body parts 34. Of the four unit main body parts 34, from the windward side they are unit main body part 34A, unit main body part 34B, unit main body part 34C, and unit main body part 34D. However, when viewed from the windward side, unit main body part 34C is hidden by unit main body part 34A, and unit main body part 34D is hidden by unit main body part 34B, so only unit main body part 34A and unit main body part 34B are shown in Figure 8.
  • bent portion 31b is bent in the negative direction of the first direction D1 (to the left in FIG. 7) relative to the base surface 31a.
  • this is not limited thereto, and the bent portion 31b may also be bent in the positive direction of the first direction D1 (to the right in FIG. 7) relative to the base surface 31a.
  • the outer fin 30 is formed by bending a single rectangular flat plate material. However, this is not limited to this, and it may also be formed by connecting multiple rectangular flat plate materials.
  • the multiple unit body portions 34 are arranged so that two adjacent unit body portions 34 have overlapping portions (E2 in FIG. 8) and non-overlapping portions (E1 in FIG. 8) of the inclined portions 31bb alternating at predetermined intervals in the second direction D2.
  • the pitch which is the length in the second direction D2 of the wave portion 31c consisting of one base surface 31a and one bent portion 31b, is different between unit body portions 34A and 34C and unit body portions 34B and 34D.
  • the configuration in which, when viewed from the upwind side in the third direction D3, overlapping and non-overlapping portions of the inclined portions 31bb of two adjacent unit main body portions 34 are alternately formed at predetermined intervals in the second direction D2 is not limited to the above.
  • the pitch of only some of the wave portions 31c of one may be different from the pitch of the other wave portion 31c.
  • the number of unit main body portions 34 is not limited to four, and the main body portion 31 may be provided with at least two or more unit main body portions 34.
  • the configuration of the heat exchanger 101 according to embodiment 2 may be combined with the configuration of the heat exchanger 101 according to embodiment 1.
  • the main body 31 of the heat exchanger 101 according to embodiment 2 may be configured to have alternating first portions in the second direction D2 that have the same thickness or water droplet contact angle as the upwind protrusion 32 and second portions that have the same thickness or water droplet contact angle as the downwind protrusion 33 but are thicker or have a smaller water droplet contact angle than the first portion. This configuration can further improve frost resistance under low-temperature heating conditions.
  • the heat exchanger 101 comprises a plurality of flat tubes 20 arranged in a first direction D1 with a gap G through which air flows and extending along a second direction D2 intersecting the first direction D1, and a plurality of outer fins 30 arranged between adjacent flat tubes 20 and having a main body portion 31 in contact with the flat portion 21 of the flat tubes 20, the main body portion 31 being in contact with the flat portion 21 of the flat tubes 20 and having a first base surface parallel to the flat portion 21 of the flat tubes 20 and a first bent portion bent in one direction in the first direction D1 relative to the first base surface in the second direction D2.
  • a plurality of alternating unit body portions 34 are provided in a third direction D3 that is the air flow direction from the body portion 31 and intersects with the first direction D1 and the second direction D2, and the first bend portion has a bend-side base surface 31ba that is parallel to the flat portion 21 of the flat tube 20 and an inclined portion 31bb that is inclined relative to the flat portion 21 of the flat tube 20.
  • the third direction D3 When viewed from the upwind side of the third direction D3, at least two adjacent unit body portions 34 among the plurality of unit body portions 34 have overlapping and non-overlapping portions of the inclined portions 31bb that alternate in the second direction D2.
  • the heat exchanger 101 when viewed from the upwind side in the third direction D3, of the multiple unit body parts 34, at least two adjacent unit body parts 34 have overlapping and non-overlapping portions of the inclined portions 31bb, alternating in the second direction D2.
  • Frost formation is less likely to occur in the portions where the inclined portions 31bb of two adjacent unit body parts 34 overlap, improving frost resistance under low-temperature heating conditions.
  • a leading edge effect occurs in the portions where the inclined portions 31bb of two adjacent unit body parts 34 do not overlap, improving heat exchange performance.
  • the multiple outer fins 30 have protrusions that extend from the main body 31 in the air flow direction and upwind in the third direction D3, and the main body 31 has first portions that are the same thickness or have the same water droplet contact angle as the protrusions extending upwind in the third direction D3, and second portions that are thicker or have a smaller water droplet contact angle than the first portions, arranged alternately in the second direction D2.
  • the main body 31 has first and second sections, each with a different amount of frost, alternately arranged in the second direction D2.
  • the main body 31 has alternating sections that are prone to frost and sections that are not prone to frost, forming a distribution of the amount of frost. This prevents frost from forming on the entire front surface on the windward side of the heat exchanger 101, even during frost formation under low-temperature heating conditions, ensuring a secure airflow path. As a result, frost resistance under low-temperature heating conditions can be further improved.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 according to embodiment 2 is equipped with the heat exchanger 101 described above.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 according to the second embodiment can achieve the same effects as the heat exchanger 101 described above.

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Abstract

熱交換器は、空気が流通する隙間を有して第１方向に配列され、第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の扁平管と、隣り合う扁平管の間に配置され、扁平管の平坦部と接する本体部、および、本体部から空気の流通方向であり且つ第１方向および第２方向と交差する第３方向の少なくとも風上側に延び、隣り合う扁平管の間から第３方向に突出する突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、本体部は、第３方向の風上側に延びる突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を第２方向に交互に有するものである。

Description

熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置
　本開示は、フィンと扁平管とを備えた熱交換器、およびこ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、フィンと扁平管とを備えた熱交換器において、着霜耐力を向上させたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の熱交換器は、直線部と曲線部を交互に形成して蛇行状にしたチューブの各直線部間にコルゲートフィンを配設したサーペンタインタイプの熱交換器において、各コルゲートフィンの端部をチューブの端部よりも熱交換器を通過する空気流の上流側へ突出させるとともに、上流側のフィンピッチを下流側のフィンピッチよりも粗くしたことを特徴とする。このように、コルゲートフィンの端部をチューブの端部よりも空気流の上流側へ突出することにより着霜進行速度を抑える。また、上流側のフィンピッチを下流側のフィンピッチよりも粗くすることにより、着霜の成長による熱交換面の閉塞に至るまでの時間を長くできる。空気流の上流側に切り込みのないルーバレスフィンを用いることにより、着霜の成長による熱交換面の閉塞に至るまでの時間をより長くできる。つまり、上記の熱交換器によれば、着霜耐力を向上させることができる。
特開平５－３２２４７８号公報
　特許文献１の熱交換器では、外気温度が５℃以下となる暖房低温条件では、風上側の前面全体に着霜し、完全に風路が塞がってしまうため、着霜耐力が低いという課題があった。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、暖房低温条件における着霜耐力を向上させた熱交換器およびこの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。
　本開示に係る熱交換器は、空気が流通する隙間を有して第１方向に配列され、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の扁平管と、隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部、および、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の少なくとも風上側に延び、隣り合う前記扁平管の間から前記第３方向に突出する突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、前記本体部は、前記第３方向の風上側に延びる前記突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、前記第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を前記第２方向に交互に有するものである。
　また、本開示に係る熱交換器は、空気が流通する隙間を有して第１方向に配列され、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の扁平管と、隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部を有する複数のアウターフィンと、を備え、前記本体部は、前記扁平管の平坦部と接し、前記扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、前記第一ベース面に対して前記第１方向の一方向に屈曲された第一屈曲部と、を前記第２方向に交互に有する単位本体部を、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向に複数備え、前記第一屈曲部は、前記扁平管の平坦部と平行な屈曲部側ベース面と、前記扁平管の平坦部に対して傾斜した傾斜部と、を有し、前記第３方向の風上側から見て、複数の前記単位本体部のうち、少なくとも２つの隣り合う前記単位本体部は、前記傾斜部同士が重なる部分と重ならない部分とを前記第２方向に交互に有するものである。
　また、本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を備えたものである。
　本開示に係る熱交換器およびこの熱交換器を備えた冷凍サイクル装置では、本体部は、互いに着霜量の異なる第１部および第２部を、第２方向に交互に有する。つまり、本体部に霜が付きやすい部分と霜が付きにくい部分とを交互に生じさせ、着霜量の分布を形成する。そうすることで、暖房低温条件の着霜時においても熱交換器の風上側の前面全体に着霜せず、風路を確保することができる。その結果、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。または、第３方向の風上側から見て、複数の単位本体部のうち、少なくとも２つの隣り合う単位本体部は、傾斜部同士が重なる部分と重ならない部分とを第２方向に交互に有する。２つの隣り合う単位本体部の傾斜部同士が重なる部分では、着霜しづらくなるため、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。また、２つの隣り合う単位本体部の傾斜部同士が重ならない部分では、前縁効果が生じ、熱交換性能を向上させることができる。
実施の形態１に係る熱交換器を示す正面模式図である。 図１の熱交換器を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部材の側面模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部材に着霜する様子を示す側面模式図である。 実施の形態１に係る熱交換器の熱交換部材に着霜する様子を示す正面模式図である。 実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部材の斜視図である。 実施の形態２に係る熱交換器の熱交換部材を風上側から見た側面模式図である。
　以下、実施の形態１に係る熱交換器について図面などを参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係および形状などが実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一また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。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置および向きを限定するものではない。明細書中において、各構成部材同士の位置関係、各構成部材の延伸方向、および各構成部材の配列方向は、原則として、熱交換器が使用可能な状態に設置されたときのものである。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る熱交換器１０１を示す正面模式図である。図１では、熱交換器１０１が蒸発器として用いられる場合における、冷媒の流れの方向を太い白抜き矢印で示している。図１に示されるように、熱交換器１０１は、第１方向Ｄ１に配列された複数の熱交換部材１０と、複数の熱交換部材１０の端部に接続された第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０と、を備える。
　図２は、図１の熱交換器１０１を搭載した冷凍サイクル装置１００の冷媒回路図である。図２に示されるように、熱交換器１０１は、冷凍サイクル装置１００の冷媒回路１００ｃの一部を構成する。
　なお、実施の形態１では、冷凍サイクル装置１００が空気調和機に適用された場合について説明する。ただし、冷凍サイクル装置１００は、空気調和機以外にも適用でき、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、冷凍装置または給湯器などの用途に用いられる冷凍サイクル装置に適用することができる。
　冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０２、熱交換器１０１、絞り装置１０５、室内熱交換器１０４、および流路切替装置１０３を有している。この例では、圧縮機１０２、熱交換器１０１、絞り装置１０５、および流路切替装置１０３が室外機ユニット１００Ａに設けられ、室内熱交換器１０４が室内機ユニット１００Ｂに設けられている。
　圧縮機１０２、流路切替装置１０３、熱交換器１０１、絞り装置１０５、および室内熱交換器１０４は、冷媒管を介して互いに接続されることにより、冷媒が循環可能な冷媒回路１００ｃを構成している。冷凍サイクル装置１００では、圧縮機１０２が動作することにより、圧縮機１０２、熱交換器１０１、絞り装置１０５、および室内熱交換器１０４を冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われる。
　室外機ユニット１００Ａには、熱交換器１０１に室外の空気を強制的に通過させる室外ファン１０７が設けられている。室内機ユニット１００Ｂには、室内熱交換器１０４に室内の空気を強制的に通過させる室内ファン１０６が設けられている。なお、以下において、室外ファン１０７はファンとも称する。
　圧縮機１０２は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１０２は、例えば、運転周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバーター圧縮機などである。
　熱交換器１０１は、蒸発器または凝縮器として機能し、室外ファン１０７の動作によって生じた室外の空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。熱交換器１０１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。
　室内熱交換器１０４は、蒸発器または凝縮器として機能し、室内ファン１０６の動作によって生じた室内の空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。室内熱交換器１０４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。
　絞り装置１０５は、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１０５は、例えば絞りの開度を調整することができる電子式膨張弁であり、開度を調整することによって、冷房運転時では室内熱交換器１０４に流入する冷媒圧力を制御し、暖房運転時では熱交換器１０１に流入する冷媒圧力を制御する。
　流路切替装置１０３は、例えば四方弁であり、冷媒の流れの方向を切り替えることで、冷房運転と暖房運転とを切り替えるものである。なお、流路切替装置１０３として、四方弁に代えて二方弁および三方弁の組み合わせなどを用いてもよい。
　室内ファン１０６は、室内熱交換器１０４の近傍に設けられ、室内熱交換器１０４に対して室内の空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室内ファン１０６に対する送風量が調整される。室外ファン１０７は、熱交換器１０１の近傍に設けられ、熱交換器１０１に対して室外の空気を供給するものであり、回転数が制御されることにより、室外ファン１０７に対する送風量が調整される。
　冷凍サイクル装置１００は、通常運転として冷房運転および暖房運転を行うことができる。さらに、冷凍サイクル装置１００は、暖房運転時に熱交換器１０１に着いた霜を除くための除霜運転を行うことができる。冷凍サイクル装置１００の運転は、冷房運転および除霜運転と暖房運転との間で切り替えられる。図２では、冷房運転時および除霜運転時の冷媒の流れの方向を破線の矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れの方向を実線の矢印で示している。
　冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、流路切替装置１０３が、図２の破線で示すように、圧縮機１０２からの冷媒を熱交換器１０１へ導くとともに室内熱交換器１０４からの冷媒を圧縮機１０２へ導くように切り替えられる。そして、圧縮機１０２で圧縮された冷媒が熱交換器１０１へ送られる。熱交換器１０１では、冷媒が室外の空気へ熱を放出して凝縮される。この後、冷媒は、絞り装置１０５へ送られ、絞り装置１０５で減圧された後、室内熱交換器１０４へ送られる。この後、冷媒は、室内熱交換器１０４で室内の空気から熱を取り込んで蒸発した後、圧縮機１０２へ戻る。したがって、冷凍サイクル装置１００の冷房運転時には、熱交換器１０１が凝縮器として機能し、室内熱交換器１０４が蒸発器として機能する。
　冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、流路切替装置１０３が、図２の実線で示すように、圧縮機１０２からの冷媒を室内熱交換器１０４へ導くとともに熱交換器１０１からの冷媒を圧縮機１０２へ導くように切り替えられる。そして、圧縮機１０２で圧縮された冷媒が室内熱交換器１０４へ送られる。室内熱交換器１０４では、冷媒が室内の空気へ熱を放出して凝縮される。この後、冷媒は、絞り装置１０５へ送られ、絞り装置１０５で減圧された後、熱交換器１０１へ送られる。この後、冷媒は、熱交換器１０１で室外の空気から熱を取り込んで蒸発した後、圧縮機１０２へ戻る。したがって、冷凍サイクル装置１００の暖房運転時には、熱交換器１０１が蒸発器として機能し、室内熱交換器１０４が凝縮器として機能する。
　冷凍サイクル装置１００の除霜運転時では、暖房運転が中断され、流路切替装置１０３が、図２の破線で示すように、圧縮機１０２からの冷媒を熱交換器１０１へ導くとともに室内熱交換器１０４からの冷媒を圧縮機１０２へ導くように切り替えられる。そして、圧縮機１０２で圧縮された高温の冷媒が、熱交換器１０１へ送られ、熱交換器１０１の表面に付着した霜が融解される。
　図３は、実施の形態１に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０の斜視図である。図４は、実施の形態１に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０の側面模式図である。図５は、実施の形態１に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０に着霜する様子を示す側面模式図である。図６は、実施の形態１に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０に着霜する様子を示す正面模式図である。なお、図３および図６では、空気の流れの方向を白抜き矢印で示している。以下、図１、図３～図６に基づき、熱交換器１０１の概略構成について説明する。なお、図示した熱交換器１０１は一例であって、その構成は実施の形態で説明した構成に限定されるものではなく、実施の形態に係る技術の範囲内で適宜変更が可能である。
　図３および図４に示すように、熱交換器１０１の第１方向Ｄ１に配列された複数の熱交換部材１０は、それぞれ扁平管２０とアウターフィン３０とで構成されている。扁平管２０は、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延伸しており、第２方向Ｄ２に管軸が沿うように配置されている。また、アウターフィン３０は、隣り合う扁平管２０同士の間に配置されている。図１に示されるように、第１方向Ｄ１において隣り合う扁平管２０同士の間には、空気が流通する隙間Ｇが形成されている。そして、図３に示されるように、熱交換器１０１において第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と交差する第３方向Ｄ３に沿って、空気が流通する。
　以降の説明では、図１に示される熱交換部材１０（の扁平管２０）の延伸方向すなわち第２方向Ｄ２が、重力方向と平行な上下方向であるものと定義する。また、複数の熱交換部材１０の配列方向すなわち第１方向Ｄ１が、重力方向と垂直な左右方向であるものと定義する。また、熱交換器１０１における空気の流通方向に平行な第３方向Ｄ３が、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と垂直な奥行き方向であるものと定義する。なお、熱交換器１０１の配置は上記の場合に限定されない。
　図１に示されるように、複数の熱交換部材１０の管軸方向の一方の端部１３ａは、第１ヘッダ４０に接続されている。また、複数の熱交換部材１０の管軸方向の他方の端部１３ｂは、第２ヘッダ５０に接続されている。第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０は、複数の熱交換部材１０の配列方向すなわち第１方向Ｄ１に長手方向を向けて配置されている。すなわち、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０の長手方向は、互いに平行になっている。以下の説明において、第１ヘッダ４０と第２ヘッダ５０とを区別せずに単にヘッダと称する場合がある。
（ヘッダ）
　第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０は、両端が閉じられた筒状体であり、内部には冷媒が流通する空間が形成されている。第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０は、第１方向Ｄ１に延伸しており、図１に示される例では、直方体の外形を有し、また、第１方向Ｄ１に垂直な断面では第３方向Ｄ３に長辺を有する長方形の断面形状を有している。
　なお、図１において、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０の外形は、直方体になっているが、形状は限定されるものではない。第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０の外形は、例えば、円柱、または楕円柱などでもよいし、また、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０の断面形状は適宜変更することができる。また、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０の構造は、上述した、両端が閉じられた筒状体で構成する以外にも、例えば、スリットが形成された板状体を積層させたものであってもよい。また、第１ヘッダ４０と第２ヘッダ５０とは、互いに、外形または断面形状が異なる構成でもよい。
　また、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０は、それぞれ冷媒が流出入できる冷媒流通口４１および５１を有している。具体的には、第１ヘッダ４０の第１方向Ｄ１の一端を構成する壁部（図１では第１ヘッダ４０の左壁部）に、冷媒流通口４１が設けられている。また、第２ヘッダ５０の第１方向Ｄ１の一端を構成する壁部（図１では第２ヘッダ５０の右壁部）に、冷媒流通口５１が設けられている。熱交換器１０１が蒸発器として機能する場合には、冷媒流通口４１が熱交換器１０１における冷媒の流入口となり、冷媒流通口５１が熱交換器１０１における冷媒の流出口となる。また、熱交換器１０１が凝縮器として機能する場合には、冷媒流通口５１が熱交換器１０１における冷媒の流入口となり、冷媒流通口４１が熱交換器１０１における冷媒の流出口となる。なお、第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０において、冷媒流通口４１および５１を設ける位置は、上記の位置に限定されず、適宜変更することができる。
　また、熱交換器１０１において下側に位置する第１ヘッダ４０のヘッダ上壁部には、複数の挿入穴（図示せず）が形成されており、複数の挿入穴は、複数の熱交換部材１０に対応して、第１方向Ｄ１に並列して設けられている。複数の挿入穴は、複数の熱交換部材１０のそれぞれの下側の端部１３ａが挿入される穴であり、第１ヘッダ４０のヘッダ上壁部を厚さ方向すなわち第２方向Ｄ２に貫通している。
　また、熱交換器１０１において上側に位置する第２ヘッダ５０のヘッダ下壁部には、複数の挿入穴（図示せず）が形成されており、複数の挿入穴は、複数の熱交換部材１０に対応して、第１方向Ｄ１に並列して設けられている。複数の挿入穴は、複数の熱交換部材１０のそれぞれの上側の端部１３ｂが挿入される穴であり、第２ヘッダ５０のヘッダ下壁部を厚さ方向すなわち第２方向Ｄ２に貫通している。
　複数の熱交換部材１０は、端部１３ａおよび端部１３ｂがそれぞれ第１ヘッダ４０および第２ヘッダ５０に挿し込まれ、ろう付けまたは接着剤などの接合手段により接合されている。
　次に、熱交換器１０１が蒸発器として用いられる場合における、熱交換器１０１の動作の一例について説明する。図１に示されるように、低圧の気液二相状態の冷媒が、冷媒流通口４１から熱交換器１０１内に流入する。熱交換器１０１において低圧の気液二相状態の冷媒は、まず第１ヘッダ４０に流入し、第１ヘッダ４０により複数の熱交換部材１０の扁平管２０（図３参照）のそれぞれに分配され、各扁平管２０の内部に形成された複数の冷媒流路（図示せず）に分かれて流れる。各扁平管２０の冷媒流路において低圧の気液二相状態の冷媒は、第２ヘッダ５０に向かって第２方向Ｄ２に流れ、扁平管２０内を通過する。このとき、低圧の気液二相状態の冷媒は、隣り合う扁平管２０同士の隙間Ｇを流通する空気と、熱交換部材１０を構成する部材を介して熱交換することによって空気に放熱して蒸発し、低圧のガス状態の冷媒となる。複数の扁平管２０からの低圧のガス状態の冷媒は、第２ヘッダ５０に流入し、第２ヘッダ５０において合流する。第２ヘッダ５０において合流した低圧のガス状態の冷媒は、第２ヘッダ５０に設けられた冷媒流通口５１から熱交換器１０１の外部（例えば、図２の圧縮機１０２）へ流出する。
（熱交換部材１０）
　図３に示されるように、扁平管２０は、長円形状などの一方向に扁平な断面形状を有しており、貫通孔で形成された複数の冷媒流路（図示せず）を内部に有する扁平多孔管である。扁平管２０は、第１方向Ｄ１に対向し、第３方向Ｄ３に延びる一対の平坦部２１と、平坦部２１の第３方向Ｄ３の両端部に位置し、外側に凸に湾曲した一対の湾曲部２２と、を有する。扁平管２０は、空気が流通する隙間Ｇ（図１参照）を有して第１方向Ｄ１に配列され、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿って延びている。扁平管２０は、押出し成形によって形成された押出管である。ただし、それに限定されず、扁平管２０は、矩形平板状の１枚の板材を折り曲げて形成したロール成形管でもよい。
　図３に示されるように、アウターフィン３０は、第１方向Ｄ１において隣り合う扁平管２０の平坦部２１の間に配置される本体部３１と、本体部３１から第３方向Ｄ３における両側に突出する一対の突出部とを有する。一対の突出部は、本体部３１から第３方向Ｄ３における風上側に突出する風上側突出部３２と、本体部３１から第３方向Ｄ３における風下側に突出する風下側突出部３３とを有する。ただし、それに限定されず、突出部は、少なくとも風上側突出部３２のみ有していればよい。本体部３１は、扁平管２０の平坦部２１とろう付け接合されており、扁平管２０の平坦部２１と平行な複数のベース面３１ａを有している。
　風上側突出部３２は、扁平管２０と平行な複数の風上側ベース面３２ａと、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の風上側屈曲部３２ｂと、を有する。そして、風上側ベース面３２ａと風上側屈曲部３２ｂとが、第２方向Ｄ２に交互に形成されている。ただし、それに限定されず、風上側ベース面３２ａおよび風上側屈曲部３２ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。また、風上側突出部３２に風上側屈曲部３２ｂを設けなくてもよい。しかしながら、風上側突出部３２に、風上側屈曲部３２ｂを設けることで、アウターフィン３０の伝熱面積を増加させることができ、伝熱性能を向上させることができる。さらには、アウターフィン３０の強度を向上させることができる。
　また、風上側屈曲部３２ｂは、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図３では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、風上側屈曲部３２ｂは、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図３では右方向）に屈曲されていてもよい。
　風下側突出部３３は、扁平管２０と平行な複数の風下側ベース面３３ａと、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の風下側屈曲部３３ｂと、を有する。そして、風下側ベース面３３ａと風下側屈曲部３３ｂとが、第２方向Ｄ２に交互に形成されている。ただし、それに限定されず、風下側ベース面３３ａおよび風下側屈曲部３３ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。また、風下側突出部３３に風下側屈曲部３３ｂを設けなくてもよい。しかしながら、風下側突出部３３に、風下側屈曲部３３ｂを設けることで、アウターフィン３０の伝熱面積を増加させることができ、伝熱性能を向上させることができる。さらには、アウターフィン３０の強度を向上させることができる。
　また、風下側屈曲部３３ｂは、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図３では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、風下側屈曲部３３ｂは、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図３では右方向）に屈曲されていてもよい。
　本体部３１は、扁平管２０と平行な複数のベース面３１ａ（以下、第一ベース面とも称する）と、ベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の屈曲部３１ｂ（以下、第一屈曲部とも称する）と、を有する。そして、ベース面３１ａと屈曲部３１ｂとが、第２方向Ｄ２に交互に形成されている。ただし、それに限定されず、本体部３１のベース面３１ａおよび屈曲部３１ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。
　また、屈曲部３１ｂは、ベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図３では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、屈曲部３１ｂは、ベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図３では右方向）に屈曲されていてもよい。
　アウターフィン３０は、矩形平板状の１枚の板材を折り曲げて形成されている。ただし、それに限定されず、矩形平板状の複数枚の板材を繋げて形成してもよい。
　本体部３１の複数のベース面３１ａ（以下、第１部とも称する）は、風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂと同じ厚さを有している。また、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ（以下、第２部とも称する）は、風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂと同じ厚さを有している。そして、本体部３１の複数のベース面３１ａの厚さは、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂの厚さよりも薄くなるように形成されている。
　このように、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ並びに風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂは、本体部３１の複数のベース面３１ａ並びに風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂよりも厚いため、その分だけフィン効率が高くなる。そして、フィン効率が高い部分では、空気を冷やしやすくなるため、その分霜が付きやすい。一方、本体部３１の複数のベース面３１ａ並びに風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂは、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ並びに風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂよりも薄いため、その分だけフィン効率が低くなる。そして、フィン効率が低い部分では、空気を冷やしづらくなるため、その分霜が付きづらい。そのため、本体部３１は、互いに着霜量の異なるベース面３１ａおよび屈曲部３１ｂを、第２方向Ｄ２に有する。つまり、図５および図６に示すように、本体部３１に霜（図５および図６のｆｒ）が付きやすい部分と霜が付きにくい部分とを交互に生じさせ、着霜量の分布を形成する。そうすることで、暖房低温条件の着霜時においても熱交換器１０１の風上側の前面全体に着霜せず、風路を確保することができる。その結果、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。
　ただし、本体部３１の厚さに関して上記に限定されず、本体部３１の複数のベース面３１ａが、風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂと同じ厚さを有し、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂが、風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂと同じ厚さを有していてもよい。
　なお、上記では、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ並びに風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂと、本体部３１の複数のベース面３１ａ並びに風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂとで、厚さが異なる構成としたが、それに代えて水滴の接触角が異なる構成としてもよい。
　具体的には、本体部３１の複数のベース面３１ａは、風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂと同じ水滴の接触角を有している。また、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂは、風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂと同じ水滴の接触角を有している。そして、本体部３１の複数のベース面３１ａの水滴の接触角は、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂの水滴の接触角よりも大きくなるように形成されている。例えば、本体部３１の複数のベース面３１ａと風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂとに撥水性コーティングを施し、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂと風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂとに親水性コーティングを施すことで、両者に水滴の接触角の差を設けることができる。
　このように、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ並びに風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂは、本体部３１の複数のベース面３１ａ並びに風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂよりも水滴の接触角が小さいため、その分だけ水滴とフィンとの接触面積が大きくなる。そして、水滴とフィンとの接触面積が大きい部分では、空気を冷やしやすくなるため、その分霜が付きやすい。一方、本体部３１の複数のベース面３１ａ並びに風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂは、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂ並びに風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂよりも水滴の接触角が大きいため、その分だけ水滴とフィンとの接触面積が小さくなる。そして、水滴とフィンとの接触面積が小さい部分では、空気を冷やしづらくなるため、その分霜が付きづらい。そのため、本体部３１は、互いに着霜量の異なるベース面３１ａおよび屈曲部３１ｂを、第２方向Ｄ２に有する。つまり、図５および図６に示すように、本体部３１に霜（図５および図６のｆｒ）が付きやすい部分と霜が付きにくい部分とを交互に生じさせ、着霜量の分布を形成する。そうすることで、暖房低温条件の着霜時においても熱交換器１０１の風上側の前面全体に着霜せず、風路を確保することができる。その結果、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。
　ただし、本体部３１の水滴の接触角に関して上記に限定されず、本体部３１の複数のベース面３１ａが、風上側突出部３２の複数の風上側ベース面３２ａおよび複数の風上側屈曲部３２ｂと同じ水滴の接触角を有し、本体部３１の複数の屈曲部３１ｂが、風下側突出部３３の複数の風下側ベース面３３ａおよび複数の風下側屈曲部３３ｂと同じ水滴の接触角を有していてもよい。
　以上、実施の形態１に係る熱交換器１０１は、空気が流通する隙間Ｇを有して第１方向Ｄ１に配列され、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿って延びる複数の扁平管２０と、隣り合う扁平管２０の間に配置され、扁平管２０の平坦部２１と接する本体部３１、および、本体部３１から空気の流通方向であり且つ第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と交差する第３方向Ｄ３の少なくとも風上側に延び、隣り合う扁平管２０の間から第３方向Ｄ３に突出する突出部を有する複数のアウターフィン３０と、を備え、本体部３１は、第３方向Ｄ３の風上側に延びる突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を第２方向Ｄ２に交互に有するものである。
　実施の形態１に係る熱交換器１０１では、本体部３１は、互いに着霜量の異なる第１部および第２部を、第２方向Ｄ２に交互に有する。つまり、本体部３１に霜が付きやすい部分と霜が付きにくい部分とを交互に生じさせ、着霜量の分布を形成する。そうすることで、暖房低温条件の着霜時においても熱交換器１０１の風上側の前面全体に着霜せず、風路を確保することができる。その結果、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。
　また、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、上記の熱交換器１０１を備えたものである。
　実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００によれば、上記の熱交換器１０１と同様の効果を得ることができる。
　実施の形態２．
　以下、実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　実施の形態１に係る熱交換器１０１と実施の形態２に係る熱交換器１０１との相違点は、熱交換部材１０のアウターフィン３０の本体部３１の構造である。
　図７は、実施の形態２に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０の斜視図である。図８は、実施の形態２に係る熱交換器１０１の熱交換部材１０を風上側から見た側面模式図である。なお、図７では、空気の流れの方向を白抜き矢印で示している。
　図７に示されるように、アウターフィン３０は、第１方向Ｄ１において隣り合う扁平管２０の平坦部２１の間に配置される本体部３１と、本体部３１から第３方向Ｄ３における両側に突出する一対の突出部とを有する。一対の突出部は、本体部３１から第３方向Ｄ３における風上側に突出する風上側突出部３２と、本体部３１から第３方向Ｄ３における風下側に突出する風下側突出部３３とを有する。ただし、それに限定されず、アウターフィン３０は、突出部を有していなくてもよい。本体部３１は、扁平管２０の平坦部２１とろう付け接合されており、扁平管２０の平坦部２１と平行な複数のベース面３１ａを有している。
　風上側突出部３２は、扁平管２０と平行な複数の風上側ベース面３２ａと、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の風上側屈曲部３２ｂと、を有する。そして、風上側ベース面３２ａと風上側屈曲部３２ｂとが、第２方向Ｄ２に交互に形成されている。ただし、それに限定されず、風上側ベース面３２ａおよび風上側屈曲部３２ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。また、風上側突出部３２に風上側屈曲部３２ｂを設けなくてもよい。しかしながら、風上側突出部３２に、風上側屈曲部３２ｂを設けることで、アウターフィン３０の伝熱面積を増加させることができ、伝熱性能を向上させることができる。さらには、アウターフィン３０の強度を向上させることができる。
　また、風上側屈曲部３２ｂは、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図７では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、風上側屈曲部３２ｂは、風上側ベース面３２ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図７では右方向）に屈曲されていてもよい。
　風下側突出部３３は、扁平管２０と平行な複数の風下側ベース面３３ａと、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の風下側屈曲部３３ｂと、を有する。そして、風下側ベース面３３ａと風下側屈曲部３３ｂとが、第２方向Ｄ２に交互に形成されている。ただし、それに限定されず、風下側ベース面３３ａおよび風下側屈曲部３３ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。また、風下側突出部３３に風下側屈曲部３３ｂを設けなくてもよい。しかしながら、風下側突出部３３に、風下側屈曲部３３ｂを設けることで、アウターフィン３０の伝熱面積を増加させることができ、伝熱性能を向上させることができる。さらには、アウターフィン３０の強度を向上させることができる。
　また、風下側屈曲部３３ｂは、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図７では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、風下側屈曲部３３ｂは、風下側ベース面３３ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図７では右方向）に屈曲されていてもよい。
　本体部３１は、扁平管２０と平行な複数のベース面３１ａ（以下、第一ベース面とも称する）とベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１に屈曲された略Ｃ形状の複数の屈曲部３１ｂ（以下、第一屈曲部とも称する）とを第２方向Ｄ２に交互に有する単位本体部３４を、第３方向Ｄ３に複数備えている。ただし、それに限定されず、単位本体部３４のベース面３１ａおよび屈曲部３１ｂの数は、それぞれ複数ではなく単数でもよい。
　また、屈曲部３１ｂは、扁平管２０と平行な屈曲部側ベース面３１ｂａと、屈曲部側ベース面３１ｂａの第２方向Ｄ２の両側に設けられ、扁平管２０に対して傾斜した傾斜部３１ｂｂとを有する。
　ここで、実施の形態２では、本体部３１は、４つの単位本体部３４を備えている。そして、４つの単位本体部３４のうち、風上側から単位本体部３４Ａ、単位本体部３４Ｂ、単位本体部３４Ｃ、単位本体部３４Ｄとする。ただし、風上側から見て単位本体部３４Ｃは単位本体部３４Ａに隠れて、単位本体部３４Ｄは単位本体部３４Ｂに隠れるため、図８では、単位本体部３４Ａおよび単位本体部３４Ｂのみ示されている。
　また、屈曲部３１ｂは、ベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１の負方向（図７では左方向）に屈曲されている。ただし、それに限定されず、屈曲部３１ｂは、ベース面３１ａに対して第１方向Ｄ１の正方向（図７では右方向）に屈曲されていてもよい。
　アウターフィン３０は、矩形平板状の１枚の板材を折り曲げて形成されている。ただし、それに限定されず、矩形平板状の複数枚の板材を繋げて形成してもよい。
　また、図８に示すように、第３方向Ｄ３の風上側から見て、複数の単位本体部３４は、２つの隣り合う単位本体部３４が、傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分（図８のＥ２）と重ならない部分（図８のＥ１）とを、第２方向Ｄ２の所定間隔毎に交互に有するように設けられている。図７では、単位本体部３４Ａおよび単位本体部３４Ｃと単位本体部３４Ｂおよび単位本体部３４Ｄとで、１つのベース面３１ａと１つの屈曲部３１ｂとからなる波部３１ｃの第２方向Ｄ２の長さであるピッチが異なっている。このようにすることで、図８に示すように、第３方向Ｄ３の風上側から見て、２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分と重ならない部分とを第２方向Ｄ２の所定間隔毎に交互に形成することができる。２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分では、着霜しづらくなるため、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。また、２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重ならない部分では、前縁効果が生じ、熱交換性能を向上させることができる。ここで、前縁効果とは、層流の流れの中に孤立して置かれたフィンに、先端の前縁部から薄い温度境界層が形成され、熱伝達率が向上する効果をいう。
　なお、第３方向Ｄ３の風上側から見て、２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分と重ならない部分とを第２方向Ｄ２の所定間隔毎に交互に形成する構成は上記に限定されない。例えば、２つの隣り合う単位本体部３４のうち、一方の一部の波部３１ｃのピッチのみを他の波部３１ｃのピッチと変えてもよい。また、単位本体部３４の数は４つに限定されず、本体部３１は、単位本体部３４を少なくとも２つ以上備えていればよい。
　なお、実施の形態２に係る熱交換器１０１の構成は、実施の形態１に係る熱交換器１０１の構成と組み合わせてもよい。つまり、実施の形態２に係る熱交換器１０１の本体部３１は、風上側突出部３２と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、風下側突出部３３と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角であり、前記第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を第２方向Ｄ２に交互に有する構成としてもよい。このような構成にすることで、暖房低温条件における着霜耐力をさらに向上させることができる。
　以上、実施の形態２に係る熱交換器１０１は、空気が流通する隙間Ｇを有して第１方向Ｄ１に配列され、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿って延びる複数の扁平管２０と、隣り合う扁平管２０の間に配置され、扁平管２０の平坦部２１と接する本体部３１を有する複数のアウターフィン３０と、を備え、本体部３１は、扁平管２０の平坦部２１と接し、扁平管２０の平坦部２１と平行な第一ベース面と、第一ベース面に対して第１方向Ｄ１の一方向に屈曲された第一屈曲部と、を第２方向Ｄ２に交互に有する単位本体部３４を、本体部３１から空気の流通方向であり且つ第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と交差する第３方向Ｄ３に複数備え、第一屈曲部は、扁平管２０の平坦部２１と平行な屈曲部側ベース面３１ｂａと、扁平管２０の平坦部２１に対して傾斜した傾斜部３１ｂｂと、を有し、第３方向Ｄ３の風上側から見て、複数の単位本体部３４のうち、少なくとも２つの隣り合う単位本体部３４は、傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分と重ならない部分とを第２方向Ｄ２に交互に有するものである。
　実施の形態２に係る熱交換器１０１によれば、第３方向Ｄ３の風上側から見て、複数の単位本体部３４のうち、少なくとも２つの隣り合う単位本体部３４は、傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分と重ならない部分とを第２方向Ｄ２に交互に有する。２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重なる部分では、着霜しづらくなるため、暖房低温条件における着霜耐力を向上させることができる。また、２つの隣り合う単位本体部３４の傾斜部３１ｂｂ同士が重ならない部分では、前縁効果が生じ、熱交換性能を向上させることができる。
　また、実施の形態２に係る熱交換器１０１において、複数のアウターフィン３０は、本体部３１から空気の流通方向であり且つ第３方向Ｄ３の風上側に延びる突出部を備え、本体部３１は、第３方向Ｄ３の風上側に延びる突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を第２方向Ｄ２に交互に有するものである。
　実施の形態２に係る熱交換器１０１によれば、本体部３１は、互いに着霜量の異なる第１部および第２部を、第２方向Ｄ２に交互に有する。つまり、本体部３１に霜が付きやすい部分と霜が付きにくい部分とを交互に生じさせ、着霜量の分布を形成する。そうすることで、暖房低温条件の着霜時においても熱交換器１０１の風上側の前面全体に着霜せず、風路を確保することができる。その結果、暖房低温条件における着霜耐力をさらに向上させることができる。
　また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００は、上記の熱交換器１０１を備えたものである。
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００によれば、上記の熱交換器１０１と同様の効果を得ることができる。
　１０　熱交換部材、１３ａ　端部、１３ｂ　端部、２０　扁平管、２１　平坦部、２２　湾曲部、３０　アウターフィン、３１　本体部、３１ａ　ベース面、３１ｂ　屈曲部、３１ｂａ　屈曲部側ベース面、３１ｂｂ　傾斜部、３１ｃ　波部、３２　突出部、３２ａ　ベース面、３２ｂ　屈曲部、３３　風下側突出部、３３ａ　風下側ベース面、３３ｂ　風下側屈曲部、３４　単位本体部、３４Ａ　単位本体部、３４Ｂ　単位本体部、３４Ｃ　単位本体部、３４Ｄ　単位本体部、３４Ｅ　単位本体部、３４Ｆ　単位本体部、３５　溝、４０　第１ヘッダ、４１　冷媒流通口、５０　第２ヘッダ、５１　冷媒流通口、６１　排水経路、６２　排水経路、６３　排水経路、１００　冷凍サイクル装置、１００Ａ　室外機ユニット、１００Ｂ　室内機ユニット、１００ｃ　冷媒回路、１０１　熱交換器、１０２　圧縮機、１０３　流路切替装置、１０４　室内熱交換器、１０５　絞り装置、１０６　室内ファン、１０７　室外ファン。

Claims (8)

  1. 　空気が流通する隙間を有して第１方向に配列され、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の扁平管と、
    　隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部、および、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向の少なくとも風上側に延び、隣り合う前記扁平管の間から前記第３方向に突出する突出部を有する複数のアウターフィンと、を備え、
    　前記本体部は、
    　前記第３方向の風上側に延びる前記突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、前記第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を前記第２方向に交互に有する
    　熱交換器。
  2. 　空気が流通する隙間を有して第１方向に配列され、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の扁平管と、
    　隣り合う前記扁平管の間に配置され、前記扁平管の平坦部と接する本体部を有する複数のアウターフィンと、を備え、
    　前記本体部は、前記扁平管の平坦部と接し、前記扁平管の平坦部と平行な第一ベース面と、前記第一ベース面に対して前記第１方向の一方向に屈曲された第一屈曲部と、を前記第２方向に交互に有する単位本体部を、前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向に複数備え、
    　前記第一屈曲部は、前記扁平管の平坦部と平行な屈曲部側ベース面と、前記扁平管の平坦部に対して傾斜した傾斜部と、を有し、
    　前記第３方向の風上側から見て、複数の前記単位本体部のうち、少なくとも２つの隣り合う前記単位本体部は、前記傾斜部同士が重なる部分と重ならない部分とを前記第２方向に交互に有する
    　熱交換器。
  3. 　前記複数のアウターフィンは、
    　前記本体部から前記空気の流通方向であり且つ前記第３方向の風上側に延びる突出部を備え、
    　前記本体部は、
    　前記第３方向の風上側に延びる前記突出部と同じ厚みあるいは同じ水滴の接触角である第１部と、前記第１部よりも厚い厚みあるいは小さい水滴の接触角である第２部と、を前記第２方向に交互に有する
    　請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記本体部は、
    　前記第３方向の風上側に延びる前記突出部と同じ厚みである前記第１部と、前記第１部よりも厚い厚みである前記第２部と、を前記第２方向に交互に有する
    　請求項１または３に記載の熱交換器。
  5. 　前記複数のアウターフィンは、
    　前記第３方向の風下側に延びる前記突出部を備え、
    　前記第３方向の風下側に延びる前記突出部は、前記第２部と同じ厚みである
    　請求項４に記載の熱交換器。
  6. 　前記本体部は、
    　前記第３方向の風上側に延びる前記突出部と同じ水滴の接触角である前記第１部と、前記第１部よりも小さい水滴の接触角である前記第２部と、を前記第２方向に交互に有する
    　請求項１または３に記載の熱交換器。
  7. 　前記複数のアウターフィンは、
    　前記第３方向の風下側に延びる前記突出部を備え、
    　前記第３方向の風下側に延びる前記突出部は、前記第２部と同じ水滴の接触角である
    　請求項６に記載の熱交換器。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた
    　冷凍サイクル装置。
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