(57)【要約】【課題】伝熱管の伝熱性能を向上させることができ、かつ製作性を向上させることができる縦型凝縮熱交換器を提供する。【解決手段】縦に配列された複数の伝熱管１０１と、伝熱管１０１を垂直に支持し、かつ凝縮液排除構造であるフィン状金属板１０４と、複数のフィン状金属板１０４とケーシング１０２との間を互いに水平方向に接続し、かつ凝縮性気体１０８が流れる空間を有し、かつ全体または一部に傾斜を有するメッシュ状金属板１０５とを備えている。【選択図】  図１
2018004126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内を凝縮性気体が、伝熱管内を冷媒が流れ、前記伝熱管を介して前記凝縮性気体と前記冷媒との間で熱交換が行われる縦型凝縮熱交換器であって、
鉛直方向に配置された複数の伝熱管と、
前記伝熱管を垂直に支持する複数のフィン状金属板と、
前記フィン状金属板と前記ケーシングとの間、および前記フィン状金属板同士を互いに水平方向に接続する接続構造部材と、を備え、
前記フィン状金属板は、前記伝熱管に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造を有しており、
前記接続構造部材は、前記凝縮性気体が流れる空間を有しており、かつ少なくとも一部に傾斜を有している
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項２】
ケーシング内を凝縮性気体が、伝熱管内を冷媒が流れ、前記伝熱管を介して前記凝縮性気体と前記冷媒との間で熱交換が行われる縦型凝縮熱交換器であって、
鉛直方向に配置された複数の伝熱管と、
前記伝熱管を垂直に支持する複数のフィン状金属板と、
前記フィン状金属板と前記ケーシングとの間、および前記フィン状金属板同士を互いに水平方向に接続する接続構造部材と、を備え、
前記フィン状金属板は、前記伝熱管に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造を有しており、この凝縮液排除構造は、前記伝熱管の表面から少なくとも５ｍｍ以上の幅を有しており、
前記接続構造部材は、前記凝縮性気体が流れる空間を有している
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の縦型凝縮熱交換器において、
前記接続構造部材は、金属メッシュ板である
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の縦型凝縮熱交換器において、
前記接続構造部材の傾斜は、前記接続構造部材に設けられた窪みである
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の縦型凝縮熱交換器において、
前記接続構造部材の窪みは、前記複数の伝熱管から等距離の位置に設けられた
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項６】
請求項１に記載の縦型凝縮熱交換器において、
前記フィン状金属板と前記接続構造部材とが、一部が一枚の金属板からなる
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【請求項７】
請求項６に記載の縦型凝縮熱交換器において、
前記接続構造部材の傾斜は、前記凝縮性気体の流れの向きに設けられた
ことを特徴とする縦型凝縮熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型凝縮熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、縦型凝縮熱交換器の伝熱性能を向上させる技術として、特許文献１に記載の技術がある。一般に、縦型凝縮熱交換器の伝熱管では、伝熱管の下方ほど蒸気の凝縮液量が増加し、蒸気と伝熱管表面との熱交換を阻害する。特許文献１に記載の技術では、伝熱管に取り付けた輪状の液膜排除構造により、伝熱管表面で凝縮する蒸気の凝縮液を排除し、凝縮液の液膜厚さを薄くすることで、伝熱管の伝熱性能を向上させている。
【０００３】
また、特許文献２には、管状構造に接着された液膜排除構造と、管状構造と隣接する管状構造の間に、管状構造と並行に配置された液膜流下補助構造を備えることで、ピッチの狭い管群を有する縦型多管式熱交換器においても、伝熱管表面での滴状凝縮形態を維持でき、高い伝熱性能を得る熱交換器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５３−９６５５８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９０７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、凝縮器や蒸発器などの熱交換器において、熱交換を行う伝熱面には平板状のものや管状のものが用いられる。特に、管状の構造は伝熱管であり、製作が容易で取り付けが簡単なため、多く用いられている。熱交換を行う伝熱面での交換熱量Ｑ［Ｗ］は以下の式（１）で決定される。
Ｑ＝Ｋ・Ａ・ΔＴ            ・・・・・・・・・・（１）  
【０００６】
ここで、Ｋ［Ｗ／ｍ２Ｋ］は熱通過率、Ａ［ｍ２］は伝熱面積、ΔＴ［Ｋ］は熱交換する媒体の温度差である。
【０００７】
式（１）から明らかなように、伝熱面積、媒体の温度差が等しい場合、熱通過率が大きい程、交換熱量が大きくなり、伝熱性能（単位面積、単位温度差当たりの交換熱量）が高くなる。
【０００８】
伝熱管は、単に管状のままで縦に配列され使用されることが多い。この伝熱管の外周面側を凝縮面として使用する場合、伝熱管上部では凝縮液が滴状に分散する滴状凝縮となる。滴状凝縮では、凝縮の進行に伴い液滴が成長し流下する。その際、流下する液滴が伝熱面に付着した他の液滴をぬぐい去り一緒に流下するため、伝熱面が露出し新たに液滴の生成・流下が繰り返される。このような伝熱面の刷新効果により、滴状凝縮の際の壁面上における熱通過率はきわめて大きくなり、伝熱性能が高くなる。
【０００９】
一方で、伝熱管上部を除く部分では、凝縮した蒸気ドレンが下方に流下するほどにその流下膜が大きく成長して熱抵抗となり、伝熱性能を決定する熱通過率が著しく低下する。このため、伝熱管長さを大きく出来ない、との課題があった。
【００１０】
特許文献１では上記課題を解決するために、伝熱管に蒸気ドレン排除用の部品を取り付けた構造を提供している。蒸気ドレン排除のため、伝熱管にプラスチックあるいはゴム製の輪状部品を取り付けており、その設置位置は蒸気ドレンが成長して流下するか、その流下膜が大きく成長しない段階の位置としている。
【００１１】
特許文献１に記載のような構造によれば、蒸気ドレンは各輪状部品の上部に集まり、輪状部品の外周側から下方に空中滴下して排除されていく。輪状部品の外径は空中滴下した液滴が再度伝熱管に付着して流下しないように決定されている。このため、輪状部品の下方では流下液膜が排除される。従って、下方でも伝熱面が露出しているため、凝縮液が滴状に分散する滴状凝縮となる。滴状凝縮では熱通過率がきわめて大きくなるため、伝熱管の伝熱性能を向上させることができる。また、特許文献１に記載の技術では、伝熱管長さを大きくしても、輪状部品を伝熱管に追加することで流下液膜の成長を抑制できるので、伝熱管長さを大きくできないといった、従来の課題を解決することができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の伝熱促進技術では、一般に複数本の伝熱管を配列する縦型凝縮熱交換器において、液膜排除構造により一方の伝熱管から飛散した凝縮液が同伝熱管あるいは他方の伝熱管に再付着し、伝熱促進の効果が抑制されてしまう、との課題がある。
【００１３】
これに対し、特許文献２に記載の技術では、伝熱管と並行に配置した液膜流下補助構造によって、伝熱管ピッチの狭い管群形状においても凝縮液が液膜流下補助構造を伝って流下するため、凝縮液が再付着するといった特許文献１における課題を解決することができる。
【００１４】
一方、特許文献２に記載の技術では、液膜排除構造は伝熱管一本に対して複数個を接着あるいは溶接する必要があり、管群形状を有する縦型凝縮熱交換器の製作に手間が掛かり、製作コストが増加してしまう、との課題があった。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、伝熱管の伝熱性能を向上させることができ、かつ製作性を向上させることができる縦型凝縮熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ケーシング内を凝縮性気体が、伝熱管内を冷媒が流れ、前記伝熱管を介して前記凝縮性気体と前記冷媒との間で熱交換が行われる縦型凝縮熱交換器であって、鉛直方向に配置された複数の伝熱管と、前記伝熱管を垂直に支持する複数のフィン状金属板と、前記フィン状金属板と前記ケーシングとの間、および前記フィン状金属板同士を互いに水平方向に接続する接続構造部材と、を備え、前記フィン状金属板は、前記伝熱管に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造を有しており、前記接続構造部材は、前記凝縮性気体が流れる空間を有しており、かつ少なくとも一部に傾斜を有していることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、ケーシング内を凝縮性気体が、伝熱管内を冷媒が流れ、前記伝熱管を介して前記凝縮性気体と前記冷媒との間で熱交換が行われる縦型凝縮熱交換器であって、鉛直方向に配置された複数の伝熱管と、前記伝熱管を垂直に支持する複数のフィン状金属板と、前記フィン状金属板と前記ケーシングとの間、および前記フィン状金属板同士を互いに水平方向に接続する接続構造部材と、を備え、前記フィン状金属板は、前記伝熱管に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造を有しており、この凝縮液排除構造は、前記伝熱管の表面から少なくとも５ｍｍ以上の幅を有しており、前記接続構造部材は、前記凝縮性気体が流れる空間を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、伝熱管の伝熱性能を向上でき、かつ製作性を向上させることができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係る縦型凝縮熱交換器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ’横断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る縦型凝縮熱交換器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。
【図４Ａ】図３中のＢ−Ｂ’横断面図である。
【図４Ｂ】図３中のＢ−Ｂ’横断面の他の一例を表す図である。
【図５】本発明の実施例３に係る縦型凝縮熱交換器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。
【図６】図５中のＣ−Ｃ’横断面図である。
【図７】実施例３に係る縦型凝縮熱交換器における、フィン状金属板の幅と熱伝達率の改善率との関係を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の縦型凝縮熱交換器の実施例を、図面を用いて説明する。
【００２２】
＜実施例１＞  
本発明の縦型凝縮熱交換器の実施例１を、図１および図２を用いて説明する。図１は本実施例に係る縦型凝縮熱交換器の概略を表す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ’横断面図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、本実施例に係る縦型凝縮熱交換器１００は、鉛直方向に配置された複数の伝熱管１０１、ケーシング１０２、上ヘッダー部１０３ａ、下ヘッダー部１０３ｂ、伝熱管１０１を垂直に支持する複数のフィン状金属板１０４およびメッシュ状金属板（接続構造部材）１０５を備えている。
【００２４】
縦型凝縮熱交換器１００は、ケーシング１０２内で伝熱管１０１の外部を凝縮性気体１０８が流れ、内部にはこの凝縮性気体１０８よりも温度の低い気体あるいは液体からなる冷媒１０７が流れており、伝熱管１０１を介して凝縮性気体１０８と冷媒１０７との間で熱交換が行われる体系となっている。
【００２５】
縦型凝縮熱交換器１００では、冷媒１０７は、縦型凝縮熱交換器１００の下部に位置する入口１１２から流入して上部の出口１１３から排出される体系となっている。凝縮性気体１０８は、側面に位置する入口１１１から流入して出口１１０から排出される体系となっている。本実施例では、位置口１１１よりケーシング１０２内に流入した凝縮性気体１０８は伝熱管１０１の表面で冷媒１０７との熱交換により冷やされて凝縮し、凝縮液は凝縮性気体１０８とともに出口１１０より排出される。なお、冷媒１０７および凝縮性気体１０８の出入口の設置位置および流れ方向は図１，２に示す位置，向きに限定されない。
【００２６】
伝熱管１０１は、複数本から構成される伝熱管群としてケーシング１０２内に並列に配置されている。本実施例では、横３本×奥行き３本の９本としているが、本数に制限はない。
【００２７】
また、図２に示すように、本実施例ではケーシング１０２の横断面形状を四角形としているが、多角形、円形あるいは楕円形でも良い。
【００２８】
フィン状金属板１０４は、伝熱管１０１の外径以上の穴を有しており、本実施例ではリング形状である。このリング形状により、伝熱管１０１に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造をなしている。フィン状金属板１０４の材質は例えばステンレス、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金などである。板厚に制限はなく、本実施例では例えば１ｍｍ程度となっている。
【００２９】
メッシュ状金属板１０５は、フィン状金属板１０４とケーシング１０２との間、およびフィン状金属板１０４同士を互いに水平方向に接続している金属網である。メッシュ状金属板１０５の、材質は例えばステンレス、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金などである。メッシュ状金属板１０５の網目形状は多角形あるいは円形である。本実施例では、網目の円等価直径（４×網目面積÷網目周長）は５ｍｍ程度となっている。メッシュ状金属板１０５は格子を有する金属板でも良く、その場合には格子形状が多角形あるいは円形である。
【００３０】
メッシュ状金属板１０５は、その周囲の４つの伝熱管１０１から等距離の箇所に下方向に対して窪んだ窪み１０９を複数個有している。本実施例における窪み１０９は、窪みの最も低くなる１点と、メッシュ状金属板１０５に接続されるフィン状金属板１０４の設置との高さの違いをＨとすると、高さＨは例えば１０ｍｍ程度となっている。
【００３１】
次に、本実施例における縦型凝縮熱交換器１００の製作方法を説明する。
【００３２】
まず、メッシュ状金属板１０５に予め複数の窪み１０９を形成する。窪み１０９の形成は、例えばプレス加工等の塑性加工により行う。
【００３３】
次に、伝熱管１０１の本数と同数のフィン状金属板１０４をメッシュ状金属板１０５の伝熱管１０１の群配列と同じ位置に接着あるいは溶接して固定する。また、メッシュ状金属板１０５の外縁をケーシング１０２内壁の横断面形状と同じ形状に加工し、ケーシング１０２内壁にメッシュ状金属板１０５を水平方向に接着あるいは溶接して固定する。
【００３４】
同工程を繰り返し、ケーシング１０２内部に多段のメッシュ状金属板１０５およびこのメッシュ状金属板１０５と固定されたフィン状金属板１０４を設置する。
【００３５】
次に、伝熱管１０１をフィン状金属板１０４の穴にそれぞれ通し、上ヘッダー部１０３ａ、下ヘッダー部１０３ｂに接続して固定する。伝熱管１０１とフィン状金属板１０４とは、例えば圧入方式あるいは拡管方式などの組立方法により、固定することができる。
【００３６】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００３７】
上述した本発明の実施例１の縦型凝縮熱交換器１００では、縦に配列された複数の伝熱管１０１と、伝熱管１０１を垂直に支持し、かつ凝縮液排除構造であるフィン状金属板１０４と、複数のフィン状金属板１０４とケーシング１０２との間を互いに水平方向に接続し、かつ凝縮性気体１０８が流れる空間を有し、かつ全体または一部に傾斜を有するメッシュ状金属板１０５とを備えている。
【００３８】
このため、液膜排除構造であるフィン状金属板１０４により、凝縮液の流下を抑えて水平方向に飛散させることによって、伝熱管１０１の表面の液膜厚さを減少させる。
【００３９】
また、従来の縦型凝縮熱交換器では、凝縮液がフィン状金属板１０４から溢れて回り込み、下方の伝熱面に再付着して流れ落ちることで伝熱性能が低下する懸念があるが、本実施例の縦型凝縮熱交換器１００では、フィン状金属板１０４がメッシュ状金属板１０５に固定されている。このため、凝縮液がフィン状金属板１０４から溢れた場合でも、表面張力によってメッシュ状金属板１０５を伝って流れたり、飛散した凝縮液をメッシュ状金属板１０５に付着させたりすることができるため、他の伝熱管１０１への再付着による液膜厚さの増加を抑制させることができ、熱伝達率を向上させることができる。
【００４０】
また、凝縮性気体１０８はメッシュ状金属板１０５を通過するため、凝縮性気体１０８の流れは妨げられず、圧力損失増加への影響は少なくすることができる。
【００４１】
更に、本実施例の縦型凝縮熱交換器１００では、全ての伝熱管１０１をフィン状金属板１０４の穴に通すことで熱交換器を製作でき、かつフィン状金属板１０４およびメッシュ状金属板により伝熱性能が向上するため、伝熱管１０１一本毎にフィン状金属板を接着あるいは溶接する必要が無く、縦型凝縮熱交換器の製作性および伝熱管１０１の熱伝達率を向上させることができる。
【００４２】
また、メッシュ状金属板１０５は、金属メッシュ板であるため、凝縮性気体１０８の流れが妨げられることがなく、また凝縮液を容易に落下させることができ、更なる伝熱性能の向上を図ることができる。
【００４３】
更に、メッシュ状金属板１０５の傾斜は、メッシュ状金属板１０５に設けられた窪み１０９であることにより、メッシュ状金属板１０５に付着した凝縮液は傾斜により窪み１０９の先端に誘導され、凝集して落下するため、凝縮液の排水性能をより向上することができ、更なる伝熱性能の向上を図ることができる。
【００４４】
また、メッシュ状金属板１０５の窪み１０９は、複数の伝熱管１０１から等距離の位置に設けられたことで、窪み１０９の先端から落下した凝縮液がいずれかの伝熱管１０１に再付着することをより確実に抑制することができ、更なる伝熱性能の向上を達成することができる。
【００４５】
＜実施例２＞  
本発明の実施例２の縦型凝縮熱交換器を図３乃至図４Ｂを用いて説明する。図３は、本実施例に係る縦型凝縮熱交換器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図４Ａは、図３の縦型凝縮熱交換器を上から見たＢ−Ｂ’横断面図である。
【００４６】
図３および図４Ａに示すように、本実施例に係る縦型凝縮熱交換器３００は、鉛直方向に配置された複数の伝熱管３０１、ケーシング３０２、上ヘッダー部３０３ａ、下ヘッダー部３０３ｂ、伝熱管３０１を垂直に支持する一体型金属板３０４を備えている。
【００４７】
実施例１と本実施例との違いは、本実施例では、金属板（接続構造部材）３０４Ｂおよび３つのフィン状金属板２０４Ａとが、一枚の一体型金属板３０４からなる点である。
【００４８】
また、この金属板３０４Ｂは伝熱管３０１に対して傾斜Ｔとなるよう斜めに設置されている。一体型金属板３０４の傾斜Ｔは、凝縮性気体３０８の流れの向きと略同じ向きに設けられている。設置角度Ｔに制限はなく、本実施例では例えば設置角度Ｔは水平方向に対して５度となっている。
【００４９】
更に、一体型金属板３０４と隣り合う一体型金属板３０４やケーシング３０２との間には、隙間３１５が設けられている。
【００５０】
次に、本実施例の縦型凝縮熱交換器３００の製作方法について説明する。
【００５１】
まず、伝熱管３０１と同じ配置に穴を有する一体型金属板３０４をケーシング３０２の内壁に水平方向に固定する。穴は楕円形とする。
【００５２】
一体型金属板３０４は鉛直方向に対して斜めに角度Ｔをつけて設置する。この一体型金属板３０４をケーシング３０２内に多段に設置し、伝熱管３０１を通過させて垂直に支持する。
【００５３】
その他の構成・動作・工程は前述した実施例１の縦型凝縮熱交換器１００の場合と略同じであり、詳細は省略する。
【００５４】
本発明の実施例２の縦型凝縮熱交換器３００においても、前述した実施例１の縦型凝縮熱交換器１００とほぼ同様な効果が得られる。
【００５５】
すなわち、本実施例の縦型凝縮熱交換器３００では、分割した一体型金属板３０４により３本の伝熱管３０１を支持している。凝縮液は一体型金属板３０４によって飛散し、凝縮性気体は一体型金属板３０４同士やケーシング３０２との間の隙間３１５を通過する。一体型金属板３０４に付着した凝縮液は、一体型金属板３０４自体の傾斜によって流れ落ちる。このため、他の伝熱管３０１への再付着を防ぎ、熱伝達率を向上させることができる、との効果が得られる。
【００５６】
また、フィン状金属板３０４Ａと金属板（接続構造部材）３０４Ｂとが、一部が一枚の一体型金属板３０４からなることにより、加工等の工数を少なくすることができ、その製作性をより向上させることができる。
【００５７】
更に、金属板３０４Ｂの傾斜は、凝縮性気体３０８の流れの向きに設けられたことで、凝縮性気体３０８の流れは妨げられず、圧力損失増加への影響を少なくすることができる。
【００５８】
なお、本実施例の縦型凝縮熱交換器３００の構造は図３および図４Ａに示す態様に限られず、例えば、図４Ｂに示すように、一体型金属板３０４の水平方向での設置向きを、凝縮性気体３０８の流れ方向と平行にすることができる。
【００５９】
また、一体型金属板３０４は、図４Ａ，４Ｂに示す以外の設置向きとすることができ、更に、フィン状金属板３０４Ａと金属板３０４Ｂとを一体とする構成も図４Ａ，４Ｂに示す態様に限られない。
【００６０】
＜実施例３＞  
本発明の実施例３の縦型凝縮熱交換器を図５乃至図７を用いて説明する。図５は、本実施例に係る縦型凝縮熱交換器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図６は、図５の縦型凝縮熱交換器を上から見たＣ−Ｃ’横断面図である。
【００６１】
図５および図６に示すように、本実施例に係る縦型凝縮熱交換器５００は、鉛直方向に配置された複数の伝熱管５０１、ケーシング５０２、上ヘッダー部５０３ａ、下ヘッダー部５０３ｂ、伝熱管５０１を垂直に支持する複数のフィン状金属板５０４およびメッシュ状金属板５０５を備えている。
【００６２】
実施例１と本実施例との違いは、本実施例の縦型凝縮熱交換器５００ではフィン状金属板５０４の外形（幅）が５ｍｍ以上である点と、メッシュ状金属板５０５が平らである点である。
【００６３】
実施例３の縦型凝縮熱交換器５００においては、フィン状金属板５０４は、伝熱管５０１の外径以上の穴を有し、かつ穴の外縁からフィン状金属板５０４の外形との幅Ｗが５ｍｍ以上となっている。例えばフィン状金属板５０４リング形状であり、幅Ｗはリングの幅にあたり、これを５ｍｍとしている。
【００６４】
以下、幅Ｗを５ｍｍ以上とする理由について図７を用いて説明する。図７はフィン状金属板５０４の幅Ｗと熱伝達率の改善率との関係を本発明者らが実験により求めた結果を示すグラフである。実験では、伝熱管（１本）を設けた場合の、伝熱性能を示す熱伝達率の改善率を測定した。
【００６５】
図７に示すように、幅Ｗが３ｍｍでは、熱伝達率の向上はほとんど図ることができなかった。これに対し、少なくとも５ｍｍの幅をもたせることによって、熱伝達率を効果的に改善できることが分かった。
【００６６】
例えば、幅Ｗが５ｍｍの場合、フィン状金属板５０４を備えないストレート伝熱管（直管）の熱伝達率に対して最大２．７倍熱伝導率が増加した。また、幅Ｗが８ｍｍの場合は、直管の熱伝達率に対して最大３．３倍増加した。ここで、熱伝達率が増加することは、凝縮液（伝熱管表面の凝縮液膜）を排除する効果と同義であり、幅Ｗを５ｍｍ以上とすることによって伝熱性能の向上を図ることができることが分かった。
【００６７】
フィン状金属板５０４の外形形状に制限はなく、例えば、多角形、円形または楕円形などでも良い。多角形、楕円形の場合には、穴の外縁と外形との距離が最小となる間を幅Ｗとする。材質は例えばステンレス、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金などである。板厚に制限はなく、本実施例では例えば１ｍｍ程度となっている。
【００６８】
なお、本実施例におけるメッシュ状金属板５０５は平らとしているが、実施例１に記載されたような窪み１０９があっても良い。
【００６９】
実施例１に記載の縦型凝縮熱交換器１００の製作方法と本実施例の縦型凝縮熱交換器５００の製作方法との違いは、本実施例ではメッシュ状金属板に塑性加工を施す工程がない点と、フィン状金属板５０４の幅を５ｍｍ以上確保する点の２点である。
【００７０】
その他の構成・動作・工程は前述した実施例１の縦型凝縮熱交換器１００の場合と略同じであり、詳細は省略する。
【００７１】
本発明の実施例３の縦型凝縮熱交換器５００では、フィン状金属板５０４は、伝熱管５０１に接着された凝縮液を排除する凝縮液排除構造を有しており、この凝縮液排除構造は、伝熱管５０１の表面から少なくとも５ｍｍ以上の幅を有しており、メッシュ状金属板５０５は、凝縮性気体５０８が流れる空間を有しているものである。
【００７２】
このため、液膜排除構造である幅５ｍｍ以上のフィン状金属板５０４が、凝縮液を水平方向に飛散させることによって、伝熱管５０１の表面の液膜厚さを減少させる。さらに、飛散した凝縮液はメッシュ状金属板５０５に付着するため、他の伝熱管５０１への再付着による液膜厚さの増加を抑制する。凝縮性気体はメッシュ状金属板５０５を通過するため、流れは妨げられず圧力損失増加への影響を少なくすることができる。さらに、幅５ｍｍ以上のフィン状金属板５０４がメッシュ状金属板５０５に固定されることにより、凝縮液が幅５ｍｍ以上のフィン状金属板５０４から溢れた場合でも、表面張力によってメッシュ状金属板５０５を伝って流れるため、熱伝達率を向上させることができる、との効果が得られる。
【００７３】
＜その他＞  
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１００，３００，５００…縦型凝縮熱交換器
１０１，３０１，５０１…伝熱管
１０２，３０２，５０２…ケーシング
１０３ａ，３０３ａ，５０３ａ…上ヘッダー部
１０３ｂ，３０３ｂ，５０３ｂ…下ヘッダー部
１０４，３０４Ａ，５０４…フィン状金属板
１０５，５０５…メッシュ状金属板
１０７，３０７，５０７…冷媒
１０８，３０８，５０８…凝縮性気体
１０９…窪み
１１０…（凝縮性気体の）出口
１１１…（凝縮性気体の）入口
１１２…（冷媒の）入口
１１３…（冷媒の）出口
３０４…一体型金属板
３０４Ｂ…金属板
３１５…隙間
Ｈ…窪み１０９の高さ
Ｔ…設置角度
Ｗ…フィン状金属板５０４の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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