(57)【要約】【課題】結露による熱交換性能の低下が効果的に抑制されると共に、空気調和機のコンパクト化に十分に対応することが可能な空気調和機用サーペンタイン熱交換器を提供すること。【解決手段】金属板の少なくとも一方の面に所定の塗膜層が形成されてなるフィン１２の多数枚を、熱交換流体である空気の流通方向（ｘ方向）に対して垂直な方向（ｙ方向）に、互いに平行に且つ1．０〜３．０ｍｍの間隔を隔てて配置してフィン群１４を形成し、そのようなフィン群１４の複数を、それらｘ方向及びｙ方向に対して直角な方向（ｚ方向）に、各フィン群１４が互いに一定距離を隔てた状態において一列に配列して複数段のフィン群を構成すると共に、それら複数のフィン群１４を順次貫通するように伝熱管１６を蛇行形態において配設して、空気調和機用サーペンタイン熱交換器１０を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換流体の流通方向（ｘ方向）に対して直角な方向（ｙ方向）において互いに平行に且つ所定の間隔にて配される多数枚のフィンからなるフィン群の複数を、それらｘ方向及びｙ方向に対して直角な方向（ｚ方向）に互いに一定距離を隔てて一列に配列して、複数段のフィン群を構成すると共に、１枚のフィンに１本乃至２本の金属製伝熱管が貫通されてなる形態において、それら各段のフィン群を順次貫通するように、該金属製伝熱管が蛇行形態において配されてなる構造のサーペンタイン熱交換器において、
前記フィン群を構成する各フィンが同一の形状を有し、且つ隣り合うフィンが１．０〜３．０ｍｍの間隔にて配列されていると共に、前記フィンが、金属板の少なくとも一方の面に単層若しくは複層の塗膜層が形成されてなるプレコート金属板にて構成され、更に、該塗膜層のうちの少なくとも最外層が、親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる塗膜層とされていることを特徴とする空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項２】
前記ｚ方向に配列された複数段のフィン群のうち、前記ｘ方向に熱交換流体を流通せしめるファン手段に最も近接した領域に位置する少なくとも１段のフィン群における隣り合うフィン間の間隔をｐ1とし、該ファン手段から最も離隔した領域に位置する少なくとも１段のフィン群における隣り合うフィン間の間隔をｐ2としたとき、次式：
１．５≦ｐ2／ｐ1≦３．０
を満足するように、それらフィン群におけるフィン間隔が規定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項３】
前記フィンに、スリット加工あるいはルーバー加工が施されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項４】
前記フィンの投影面積が、２００〜１０００ｍｍ2 であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項５】
前記金属製伝熱管の外径が、３〜１３ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項６】
前記金属製伝熱管の内面に、長手方向に平行なストレート溝あるいは捩れ角を有する螺旋溝のいずれか１種を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項７】
前記金属製伝熱管の内面の溝の深さが、０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項８】
前記金属製伝熱管の内面の溝の数が、伝熱管の長手方向に対して直角断面において、１５〜１５０条であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項９】
前記金属製伝熱管の表面に、樹脂製の塗膜層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【請求項１０】
前記樹脂製の塗膜層が熱伝導性フィラーを含むものであることを特徴とする請求項９に記載の空気調和機用サーペンタイン熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気等の熱交換流体と冷媒との間で熱交換が行なわれるサーペンタイン熱交換器に係り、特に、空気調和機用の熱交換器として好適に用いられるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和機用の熱交換器としては、主に、クロスフィンチューブ型熱交換器が用いられている。このクロスフィンチューブ型熱交換器は、複数のフィンに対して、ヘアピン曲げした複数の伝熱管を垂直方向に差し込み、それらの伝熱管を拡管することによって、フィンと伝熱管とを接合させてなる構造とされている。そして、所定の冷媒を伝熱管内に流通させる一方、伝熱管に対して垂直方向に、フィンに沿って空気が流れるようにすることによって、冷媒と空気との間で熱交換が行われるようになっている。
【０００３】
また、そのようなクロスフィンチューブ型熱交換器は、一般的に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金製のフィンと、銅若しくは銅合金製の伝熱管にて構成され、１枚のフィンに複数の伝熱管を挿通させた構造とされている。そして、空気調和機の室内熱交換器においては、例えば、特開２００８−１３８９１３号公報（特許文献１）にて明らかにされているように、スクロールファンを覆う状態となるような円弧状の熱交換器や、多段折り曲げ形状の熱交換器が、用いられているのである。また、空気調和機の室外熱交換器においては、平板状の熱交換器や、平板を折り曲げた形状の熱交換器が、一般的に用いられている。
【０００４】
ここで、このようなクロスフィンチューブ型熱交換器は、通常、以下のような工程で製作されることとなる。即ち、先ず、プレス加工等により、所定の組付孔が複数形成せしめられたアルミニウムプレートフィンを成形する。次いで、この得られたアルミニウムプレートフィンの複数を、それぞれ所定間隔をもって積層した後に、前記組付孔の内部に、別途製作した伝熱管を挿通せしめる。ここで用いられる伝熱管には、転造加工等によって内面に所定の溝付加工等が施されたものを、所定長さに切断した後、ヘアピン曲げ加工を施したものが、供されることとなる。そして、かかる伝熱管を、公知の各種の手法を用いて拡管することによってアルミニウムプレートフィンに固着せしめた後、ヘアピン曲げ加工を施した側とは反対側の伝熱管端部にＵベンド管をロウ付け加工する工程を経て、目的とするクロスフィンチューブ型熱交換器が製作されるのである。
【０００５】
しかしながら、このような工程をもって、クロスフィンチューブ型熱交換器を製作するためには、多大な設備投資が必要となる。例えば、アルミニウムプレートフィンを成形するための大型プレス装置及びそのプレス金型や、アルミニウムプレートフィンと伝熱管を拡管固着するための拡管装置、及びこれに用いられる拡管ビュレットが、必要となるのである。特に、室内熱交換器と室外熱交換器とでは、フィンの形状（スリットやルーバーの有無等）や伝熱管の管径が異なるため、その製造のためには、それぞれの熱交換器に応じたプレス金型や拡管ビュレット等を用意しなくてはならず、それらを準備するために大きな投資が必要であるところから、熱交換器の形状を変えてしまうような思い切ったモデルチェンジが妨げられる要因となっている。
【０００６】
さらに、熱交換器を組み立てる際の最終工程となるロウ付け工程においても、伝熱管同士をＵベンド管で接続する等のロウ付け箇所が多いため、作業負荷が大きく、加えてエネルギーコストが嵩む等の問題があった。さらに、そのようなロウ付け時に発生するアルミフィンの焼けや、ロウ付け部からのリーク等の品質不良が発生する可能性の問題もあり、出来るだけロウ付け箇所の少ない熱交換器が望まれているのであった。
【０００７】
一方、冷蔵庫等に用いられる熱交換器としても、従来より、上述したような、一枚の大きな板状のアルミニウム製フィンに多数の孔を形成して、この孔に冷却管を貫通させ、更に拡管によりフィンと冷却管とを圧着し、各冷却管の端部をＵ字型の連絡管でロウ付けして、それらを連通させてなる構成の、クロスフィンチューブ型熱交換器が用いられているが、これも、上記と同様の問題を内在していた。
【０００８】
かかる状況の下、冷蔵庫等に用いられる熱交換器として、平行に配列された多数枚のプレートフィンと、これらのフィンを貫通する冷媒管とから成り、かかる冷媒管を、空気の流れ方向に対して千鳥状に配置すると共に、前記プレートフィンを前記冷媒管に対して列ごと及び段ごとに分断して構成した、独立フィンタイプのフィン・アンド・チューブ式熱交換器（サーペンタイン熱交換器）が数多く明らかにされている（特許文献２〜４を参照）。このようなサーペンタイン熱交換器によれば、独立したフィン群が取り付けられた冷媒管を千鳥状に曲げ加工することで、熱交換器を構成しているため、ロウ付け箇所を低減することが出来、生産性を向上させることが可能であると共に、独立フィンにすることで得られる前縁効果等により、熱交換性能の向上を計ることが可能となる。
【０００９】
このため、空気調和機用の熱交換器においても、このようなサーペンタイン熱交換器を適用することが検討されているのであるが、実際の空気調和機用の熱交換器には、その殆どに、上述したようなクロスフィンチューブ型熱交換器が用いられており、これまで、サーペンタイン熱交換器は採用されていなかった。これは、空気調和機用の熱交換器が、冷蔵庫用の熱交換器と比較して、空気の流れ方向に比較的薄い構造とされた熱交換器（２〜３段）であるため、独立フィンにして得られる効果が小さいことが、その理由として考えられているからである。
【００１０】
また、特許文献２〜４に記載の熱交換器は、冷蔵庫等の冷却システム用の熱交換器として設計されているため、着霜によるフィン間の閉塞を抑制するために伝熱管ピッチやフィン間隔（フィンピッチ）が大きくされており、空気側の伝熱面積が小さくなってしまう。その一方、空気調和機用の熱交換器においては、結露によるフィン間の閉塞を抑制する必要がある。このような事情により、特許文献２〜４に記載の熱交換器を始めとする従来のサーペンタイン熱交換器にあっては、そのまま空気調和機用の熱交換器として適用することは困難なものであったのである。
【００１１】
ところで、近年、素材となる銅地金のコスト高騰から、空気調和機用の熱交換器を、従来のアルミニウム製フィンと銅製の伝熱管にて構成されたクロスフィンチューブ型熱交換器から、フィンと伝熱管を全てアルミニウム或いはアルミニウム合金にて形成した、オールアルミ熱交換器へ転換する動きが出てきている。
【００１２】
また、特に、室内機において、近年に見られる著しいコンパクト化に充分対応することが出来る熱交換器が望まれており、そのような要望に対して、サーペンタイン熱交換器は、独立フィンの前縁効果による熱交換性能向上が期待される等、コンパクト化に対応出来る可能性を持ったものであり、更に、空気調和機の製作の面においても、室内機と室外機の熱交換器の形態を出来るだけ共通化して、工程を簡略化することが可能なものである。これらの観点から、空気調和機用の熱交換器として有利に用いられるサーペンタイン熱交換器の開発が、望まれているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１３８９１３号公報
【特許文献２】実開平５−８２６５号公報
【特許文献３】特開平５−２６５９４１号公報
【特許文献４】特開２００２−２４３３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、結露による熱交換性能の低下が効果的に抑制されると共に、空気調和機のコンパクト化に十分に対応することが可能な空気調和機用サーペンタイン熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そして、本発明にあっては、かくの如き課題の解決のために、熱交換流体の流通方向（ｘ方向）に対して直角な方向（ｙ方向）において互いに平行に且つ所定の間隔にて配される多数枚のフィンからなるフィン群の複数を、それらｘ方向及びｙ方向に対して直角な方向（ｚ方向）に互いに一定距離を隔てて一列に配列して、複数段のフィン群を構成すると共に、１枚のフィンに１本乃至２本の金属製伝熱管が貫通されてなる形態において、それら各段のフィン群を順次貫通するように、該金属製伝熱管が蛇行形態において配されてなる構造のサーペンタイン熱交換器において、（ａ）前記フィン群を構成する各フィンが同一の形状を有し、且つ隣り合うフィンが１．０〜３．０ｍｍの間隔にて配列されていると共に、（ｂ）前記フィンが、金属板の少なくとも一方の面に単層若しくは複層の塗膜層が形成されてなるプレコート金属板にて構成され、更に、該塗膜層のうちの少なくとも最外層が、親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる塗膜層とされていることを特徴とする空気調和機用サーペンタイン熱交換器を、その要旨とするものである。なお、フィンの形状としては、矩形、円形、多角形などの形状が好適に採用される。
【００１６】
なお、このような本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の好ましい態様の一つによれば、前記ｚ方向に配列された複数段のフィン群のうち、前記ｘ方向に熱交換流体を流通せしめるファン手段に最も近接した領域に位置する少なくとも１段のフィン群における隣り合うフィン間の間隔をｐ1とし、該ファン手段から最も離隔した領域に位置する少なくとも１段のフィン群における隣り合うフィン間の間隔をｐ2としたとき、次式：
１．５≦ｐ2／ｐ1≦３．０
を満足するように、それらフィン群におけるフィン間隔が、規定されることとなる。
【００１７】
また、本発明の空気調和機用サーペンタイン熱交換器における望ましい態様の一つによれば、前記フィンには、スリット加工あるいはルーバー加工が施されることとなり、更に望ましい態様の別の一つによれば、前記フィンの投影面積は、２００〜１０００ｍｍ2 とされることとなる。
【００１８】
さらに、かかる本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の別の好ましい態様の一つにあっては、前記金属製伝熱管の外径は、３〜１３ｍｍとされている。
【００１９】
なお、本発明にあっては、有利には、前記金属製伝熱管の内面に、長手方向に平行なストレート溝あるいは捩れ角を有する螺旋溝のいずれか１種を有するようにされている。
【００２０】
また、そのような本発明の望ましい態様の一つによれば、前記金属製伝熱管の内面の溝の深さは、０．０５〜１．０ｍｍとされることとなり、更に別の望ましい態様の一つによれば、前記金属製伝熱管の内面の溝の数は、伝熱管の長手方向に対して直角断面において、１５〜１５０条とされることとなる。
【００２１】
さらに、このような本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の好ましい態様の一つによれば、前記金属製伝熱管の表面には、樹脂製の塗膜層が形成されている。加えて、本発明の他の好ましい態様の一つによれば、前記樹脂製の塗膜層は、熱伝導性フィラーを含むものである。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器にあっては、フィン群を構成するフィン形状が同一であり、金属製伝熱管上にて隣り合うフィンの間隔（フィンピッチ）が１．０〜３．０ｍｍとされており、更に、各フィンは、金属板の少なくとも一方の面に単層若しくは複層の塗膜層が形成されてなるプレコート金属板からなるものであって、かかる塗膜層のうちの少なくとも最外層が、親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなるものであるところから、空気調和機において用いた際に、結露による熱交換性能の低下が効果的に抑制されるのである。
【００２３】
また、かかる空気調和機用サーペンタイン熱交換器にあっては、フィン群を構成する多数枚のフィンに１本の伝熱管が貫通されて、独立したフィン群で構成されていることにより、フィン効率が有利に高められ得、隣り合う伝熱管のフィンを介した熱干渉（伝導）を遮断することが出来、その結果、熱交換性能を向上させることが可能となり、以て、熱交換器のコンパクト化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の一例を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器を空気調和機の室外機に適用した際の一例を概略的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器を空気調和機の室外機に適用した際の別の例を概略的に示す断面説明図である。
【図４】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の他の異なる一例を示す斜視説明図である。
【図５】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の別の異なる一例を示す斜視説明図である。
【図６】本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器の更に別の異なる一例を示す斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２６】
先ず、図１には、本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器（以下、単に、サーペンタイン熱交換器、又は熱交換器という）の一つの実施形態が、斜視図の形態において、示されている。そこにおいて、熱交換器１０は、互いに平行に且つ一定距離を隔てて配置された、矩形形状を呈するフィン１２の多数枚からなるフィン群１４の複数が、それぞれ一定距離を隔てて平行に配列されていると共に、それら複数のフィン群１４を順次貫通するように、金属製伝熱管１６が、曲げ部１８を介して、蛇行形態において、即ちサーペンタイン状に配設されて、構成されている。
【００２７】
また、フィン１２の複数が、図１に示されるように、熱交換流体である空気の流通方向（図１においてｘ方向）に対して垂直な方向（図１においてｙ方向）、つまり、板の厚さ方向が空気の流通方向に垂直となるようにして、互いに平行に且つ所定の間隔（フィンピッチ）を隔てて配置されることによって、フィン群１４を形成している。
【００２８】
そして、このような多数枚のフィン１２からなるフィン群１４の複数が、それらｘ方向及びｙ方向に対して直角な方向（図１においてｚ方向）において、各フィン群１４が互いに一定距離を隔てて一列に配列されて、複数段のフィン群が構成されると共に、全体として平板形状を呈するように構成されている。
【００２９】
一方、金属製伝熱管１６は、略円形形状の断面をもつ管体であって、そのような金属製伝熱管１６の直線部が、フィン群１４を構成する複数枚のフィン１２のそれぞれの略中央部位に形成されたカラー付き取付孔を順次貫通して、金属製伝熱管１６の外周面と、それら複数のフィン１２に形成された取付孔周縁のカラー内周面とが密着せしめられている。なお、このようなフィン１２と金属製伝熱管１６との結合には、従来から公知の各種の方法が、適宜に選択されて、用いられることとなるが、特に、フィン１２の中央部位に、金属製伝熱管１６の外径よりも僅かに大きな内径となるカラー付き孔を開けておき、そのような孔内に金属製伝熱管１６を挿通せしめた後、金属製伝熱管１６内に拡管プラグを挿入し、金属製伝熱管１６の外径を拡大することによって、金属製伝熱管１６の外周面とフィン１２に設けられた孔周縁のカラー内周面とを密着せしめる拡管法が、好適に採用されることとなる。
【００３０】
そして、そのような金属製伝熱管１６が、図１に示されるように、熱交換流体である空気の流通方向（ｘ方向）及び多数枚のフィン１２の配列方向（ｙ方向）に対して直角な方向（ｚ方向）に配列された複数のフィン群１４を、順次貫通するように、そして蛇行形態を呈するように、換言すればサーペンタイン状に配設されていることによって、全体として略平板状を呈する空気調和機用のサーペンタイン熱交換器１０が、構成されているのである。
【００３１】
上述の如き構造を呈する、本発明に従う空気調和機用サーペンタイン熱交換器１０にあっては、金属製伝熱管１６上にて隣り合うフィン１２の間隔が１．０〜３．０ｍｍとされていると共に、かかるフィン１２が、金属板の少なくとも一方の面に単層若しくは複層の塗膜層が形成されてなるプレコート金属板からなり、該塗膜層のうちの少なくとも最外層が親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる塗膜層であるところに、大きな特徴が存するのである。即ち、かかる特徴的な構成を有するフィン１２が、金属製伝熱管１６上に所定の間隔（フィンピッチ）にて配設せしめられていることにより、本発明に係るサーペンタイン熱交換器１０は、空気調和機において用いられた場合にあっても、結露による熱交換性能の低下が効果的に抑制されることとなるのである。ここで、フィンピッチが１．０ｍｍ未満とされると、フィン１２に、後述する塗膜層が設けられている場合であっても、結露により生ずる水（結露液）がフィン表面から落ちにくくなるため、結露液が送風の空気によって押し出されて、室内に水飛びが発生する恐れがある。一方、フィンピッチが３．０ｍｍを超えると、フィンピッチが大きすぎることから、同じ大きさの熱交換器では必然的にフィン数が少なくなり、熱交換性能の低下を招く恐れがある。
【００３２】
また、各フィン１２の表面には、単層若しくは複層の塗膜層が形成されており、且つかかる塗膜層のうちの少なくとも最外層は、親水性樹脂若しくは撥水性樹脂にて形成されている。このように、親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる最外層が設けられていることにより、例えば、空気調和機の設定温度と外気温との温度差が著しく結露が発生するような状況下においても、本発明に係るサーペンタイン熱交換器１０の熱交換性能は有利に維持される。即ち、親水性樹脂からなる塗膜層が最外層として設けられている場合には、かかる最外層の表面において、結露により生じた水が膜状となることから、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）の低下が効果的に抑制される。一方、撥水性樹脂からなる塗膜層が最外層として設けられている場合には、かかる最外層の表面において、結露により生じた水が微細な水滴となって円滑に落下し、排出され得るところから、親水性樹脂からなる塗膜層が最外層として設けられている場合と同様に、結露水による通風抵抗の低下が効果的に抑制されるのである。
【００３３】
ここで、本発明において用いられる親水性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコールとその誘導体）、ポリアクリルアミド系樹脂（ポリアクリルアミドとその誘導体）、ポリアクリル酸系樹脂（ポリアクリル酸とその誘導体）、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロース系アンモニウム等）、ポリエチレングリコール系樹脂（ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等）等を、挙げることが出来る。
【００３４】
また、上記撥水性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂やポリエステル系樹脂等を、挙げることが出来る。
【００３５】
本発明において、上述の如き親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる単一の塗膜層を設けてなる金属板を、フィン１２として用いることは勿論、可能であるが、好ましくは、基板の表面に、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等からなる耐食性の塗膜層を先ずは形成し、更にその表面に上述の親水性樹脂等からなる塗膜層を形成することが好ましい。このように耐食性の塗膜層を設けることにより、フィン１２の耐食性を向上せしめることが可能である。尚、上述してきた各塗膜層の厚さは、単層当たり、０．１〜５．０μｍであることが好ましい。厚さが０．１μｍ未満の塗膜層では、各塗膜層の効果を有利に享受し得ない恐れがあり、また、厚さが５．０μｍを超える塗膜層を設けても、各塗膜層の効果は既に飽和状態であって、徒にコストがかかるだけとなるからである。
【００３６】
また、金属板の表面に、上述の親水性樹脂（撥水性樹脂）からなる塗膜層若しくは耐食性塗膜層を設ける際には、金属板の表面に、予め下地処理層が形成されていることが好ましい。かかる下地処理層を設けることによって、金属板と上述した各塗膜層との密着性を向上することができる。ここで、下地処理層としては、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、また、クロム化合物以外のリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のノンクロメート処理等の化学皮膜処理（化成処理）により得られる皮膜層等を、例示することが出来る。化学皮膜処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においては、何れの手法であっても採用することが可能である。
【００３７】
ここで、上述の如き樹脂からなる塗膜層が設けられる、基材たる金属板は、従来と同様に、アルミニウム若しくはアルミニウム合金にて構成されていることが好ましい。それらの中でも、伝熱性に優れ、且つフィンとしての強度を確保し得るという観点から、ＪＩＳ  Ａ１０５０、ＪＩＳ  Ａ１１００、ＪＩＳ  Ａ１２００等の他、ＪＩＳ  Ａ１０５０にＭｎを０．１〜０．５質量％の割合において含有せしめてなるもの等が、有利に用いられる。また、熱交換器としての耐食性を優先する場合には、ＪＩＳ  Ａ７０７２が有利に用いられる。
【００３８】
また、本発明においては、熱交換性能を向上させるために、スリット加工或いはルーバー加工が施されてなるフィンが好適に用いられる。更に、フィンの投影面積は、熱交換器の小型化と熱交換性能との両立を図る観点から、２００〜１０００ｍｍ2 であることが好ましい。フィンの投影面積が２００ｍｍ2 未満の場合には充分な熱交換性能が得られない恐れがあり、一方、１０００ｍｍ2 を超えると、熱交換器が大型化してしまい、実用的でないからである。
【００３９】
一方、本発明において、金属製伝熱管は従来と同様の金属材料にて構成されるが、好ましくは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅若しくは銅合金にて構成されていることが好ましい。
【００４０】
アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる伝熱管については、伝熱性の観点から、ＪＩＳ  Ａ１０５０、ＪＩＳ  Ａ１１００、ＪＩＳ  Ａ１２００、ＪＩＳ  Ａ３００３等からなる伝熱管が有利に用いられる。また、銅若しくは銅合金からなる伝熱管についても、同様の理由により、ＪＩＳ  Ｃ１２２０、ＪＩＳ  Ｃ５０１０等からなる伝熱管が、有利に用いられる。
【００４１】
そのような所定の金属材料からなる伝熱管において、その外径は、熱交換器に対する小型化の要求と熱交換性能とを両立させるべく、適宜、決定されることとなる。具体的に、外径が３ｍｍ未満の伝熱管は管として製造することが困難であり、また、外径が１３ｍｍを超えるものは、熱交換器についても大型化する必要が生じ、実用的でないことから、伝熱管の外径は、好ましくは３〜１３ｍｍとされる。
【００４２】
さらに、本発明においては、伝熱管内面の伝熱面積を増大させ、更に伝熱管の中を流通する冷媒の流れを複雑化することで、熱交換性能をより高めることが可能となる。そのために、伝熱管の内面に、長手方向に平行なストレート溝、或いは捩れ角を有する螺旋溝を形成することが好ましいのである。また、このように伝熱管の内面に形成される溝は、その溝深さが、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍとされ、溝条数が、伝熱管の長手方向に対する直角断面において、好ましくは１５〜１５０条とされることとなる。なお、溝深さや溝の条数がこの範囲外となった場合にあっては、熱交換性能をより高める効果が期待出来ないのである。
【００４３】
本発明において、金属製伝熱管１６の表面には、樹脂製の塗膜層が形成されていることが好ましい。上述してきたサーペンタイン熱交換器１０は、金属製伝熱管１６とフィン１２を機械拡管法等で密着させているが、微視的に見れば、金属製伝熱管１６とフィン１２の各々との間には空隙が存在する。接触熱抵抗を低くし、熱交換器の性能を維持するためには、金属製伝熱管１６とフィン１２との間の空隙が存在しないことが好ましいのであり、金属製伝熱管１６の表面に樹脂製塗膜層が形成されていることによって、かかる空隙の発生が有利に抑制されるのである。
【００４４】
そのような樹脂製塗膜層を構成する樹脂としては、例えば、ａ）ポリエチレン樹脂、ｂ）上述した親水性樹脂及び撥水性樹脂、ｃ）エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を例示することが出来る。これら各種の樹脂からなる塗膜層を金属製伝熱管の表面に形成せしめることによって、以下の効果を享受することが出来る。即ち、ポリエチレン樹脂については、ポリエチレン樹脂からなる塗膜層を最外層として有する金属製伝熱管に、カラー付き孔が設けられたフィンを組み付けた後、ポリエチレン樹脂の融点以上に加熱し、その後、冷却すると、カラー付き孔周縁に形成されたカラーのすその部分と金属製伝熱管との隙間がポリエチレン樹脂によって有利に埋められ、フィンと金属製伝熱管との接触面積がより大きく確保され得ることとなる為、熱交換器の熱交換性能をより向上させることが可能となる。また、親水性樹脂又は撥水性樹脂からなる塗膜層を最外層として金属製伝熱管に形成せしめることにより、金属製伝熱管の露出部（フィンが組み付けられていない部分）に、フィンと同様の機能を持たせることが可能となる。更に、金属製伝熱管の表面にエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等からなる塗膜層を設けることによって、金属製伝熱管の耐食性を向上せしめることが可能である。
【００４５】
また、かかる樹脂製塗膜層は、熱伝導性を向上せしめる観点から、熱伝導性フィラーを含むものであることが好ましい。熱伝導性フィラーとしては、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、カーボンの微細な粉末等を、例示することが出来る。
【００４６】
なお、金属製伝熱管１６の表面に、上述の如き各種の樹脂からなる単一の塗膜層を設けることは勿論、可能であるが、好ましくは、金属製伝熱管１６の表面に、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等からなる耐食性の塗膜層を先ずは形成し、更にその表面に、ポリエチレン樹脂、親水性樹脂又は撥水性樹脂からなる樹脂製塗膜層を形成することが好ましい。また、樹脂製塗膜層の厚さは、単層当たり０．１〜５．０μｍであることが好ましい。樹脂製塗膜層の厚さが０．１μｍ未満では、上述した各樹脂製塗膜層の効果を享受できない恐れがあり、その一方、厚さが５．０μｍを超える樹脂製塗膜層を設けても、各塗膜層の効果は既に飽和状態であって、徒にコストがかかるだけとなるからである。
【００４７】
また、金属製伝熱管１６の表面に、上述の樹脂からなる樹脂製塗膜層を設ける際には、金属製伝熱管１６の表面に、予め下地処理層が形成されていることが好ましい。かかる下地処理層を設けることによって、金属製伝熱管１６と上述した各塗膜層との密着性を向上することができる。ここで、下地処理層としては、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、また、クロム化合物以外のリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のノンクロメート処理等の化学皮膜処理（化成処理）により得られる皮膜層等を、例示することが出来る。化学皮膜処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においては、何れの手法であっても採用することが可能である。
【００４８】
ところで、このように金属製伝熱管１６を蛇行形状として、目的とする熱交換器１０の形状とするには、以下のような方法を例示することが出来る。例えば、１本の長い伝熱管１６に対して、フィン群１４を所定間隔を隔てて形成しておいた後、伝熱管１６のフィン群が形成されていない箇所を、Ｕ字形状に曲げ加工することによって、曲げ部１８を形成し、蛇行形状とすることによって、図１に示される如く、目的とする熱交換器１０の形状を形成する方法である。
【００４９】
そして、ここで例示した略平板状を呈する空気調和機用サーペンタイン熱交換器１０は、例えば、図２に示されるように、空気調和機の室外機用の熱交換器として、好適に採用されることとなる。即ち、かかる図２においては、空気調和機の室外機２０が、断面図の形態において概略的に示されており、そこでは、室外機２０内に配置された空気調和機用サーペンタイン熱交換器１０に対して、ファン２２によって熱交換流体である空気を流通させることによって、冷媒と空気との間で熱交換が行われることとなる。
【００５０】
また、かかる空気調和機用サーペンタイン熱交換器１０を、その側面視がＬ字形状となるように、平板を折り曲げた形態を呈する熱交換器として、用いた例が、図３に示されている。そこでは、そのようなＬ字形状の熱交換器の二つ（１０、１０’）を用いて、それら熱交換器１０、１０’が、平面視において矩形形状を呈するように、組み合わせて、配置されていると共に、その矩形形状の上方に位置するように、ファン２２が室外機２０の上部に設置されている。そして、かかるファン２２の作動によって、熱交換流体である空気が、矢印で示されるように、矩形の筒体形状において組み合わされた二つの熱交換器１０、１０’を流通せしめられ、以て、冷媒と空気との間の熱交換が行われ得るようになっている。
【００５１】
このように、ファン２２によって、熱交換器１０、１０’に空気を流通せしめる場合において、そのようなファン２２に最も近接する領域となる上段領域Ａに位置するフィン群１４のフィン１２間を流通する空気の流速は、ファン２２から最も離隔する領域となる下段領域Ｂに位置するフィン群１４のフィン１２間を流通する空気の流速よりも大きくなる。
【００５２】
例えば、上段領域Ａのフィン群１４におけるフィン１２間を流通する空気の流速：Ｖａは、下段領域Ｂのフィン群１４におけるフィン１２間を流通する空気の流速：Ｖｂの１．５倍〜２倍程度となることがあり、そのような場合においては、上段領域Ａのフィン群１４における、隣り合うフィン１２、１２間の間隔（フィンピッチ：ｐ1）を、熱交換性能を向上させる目的で狭くする一方、下段領域Ｂのフィン群１４における、隣り合うフィン間１２、１２の間隔（フィンピッチ：ｐ2）も、上記のフィンピッチ：ｐ1と同じフィンピッチにすると、下段領域Ｂのフィン群１４においては、通風抵抗が大きくなり過ぎて、全体として熱交換性能が低下してしまうという問題が生じるのである。
【００５３】
ところで、そのような問題の発生を回避するには、ファン２２から遠い下段領域Ｂに位置するフィン群１４のフィンピッチ：ｐ2を、ファン２２に近接した上段領域Ａに位置するフィン群１４のフィンピッチ：ｐ1に対して、適切な比率にて拡げるのが、好ましいのである。そのため、本発明にあっては、それらフィンピッチ：ｐ1、ｐ2に関して、それらの比：ｐ2／ｐ1が１．５以上、３．０以下となるように（１．５≦ｐ2／ｐ1≦３．０）、それぞれの領域におけるフィン群１４のフィンピッチを調整して、通風抵抗を制御し、全体としての熱交換性能の向上を図るようにした構成が、有利に採用されることとなる。
【００５４】
なお、そこにおいて、ｐ2／ｐ1の値が、１．５未満となると、それら二つのフィンピッチの比率を変化させることによる効果が不充分となり、熱交換性能の向上は、期待し難くなる。また、かかるｐ2／ｐ1の値が、３．０を超えるようになると、各熱交換器１０、１０’の上段領域Ａに位置するフィン群１４の隣り合うフィン１２、１２間の間隔：ｐ1を、フィンピッチとして適切な範囲の下限である１．０ｍｍとした時、暖房運転時の各フィン１２における結露水の付着による通風抵抗の増大が、空気側熱伝達率の低下を招くようになる問題があり、更に、ｐ2の値がフィンピッチとして適切な範囲の上限である３．０ｍｍを超えてしまい、これにより、空気側熱伝達率が低下して、熱交換性能低下の原因となるのである。
【００５５】
また、ここでは、そのようなフィンピッチ：ｐ1は、ファン２２に最も近接した領域である上段領域Ａに位置する、少なくとも１段のフィン群１４における、隣り合うフィン間の間隔として、設定されるものであるが、一般に、そのような、ファン２２に近接した上段領域Ａには、ｚ方向に配列された複数段（ｎ段）のフィン群１４のうちの、ファン２２に近接して位置するｎ／４の段数のフィン群１４が含まれることとなる。同様に、フィンピッチ：ｐ2は、ファン２２から最も離隔した領域である下段領域Ｂに位置する、少なくとも１段のフィン群における隣り合うフィン間の間隔として、採用されるものであるが、一般に、熱交換器１０、１０’を構成する複数段（ｎ段）のフィン群１４のうちの、ファン２２から最も離隔した領域に位置するｎ／４段の段数のフィン群１４に対して、有利に適用されることとなる。また、かかるｐ1は、上段領域Ａに位置する少なくとも１段のフィン群１４の平均フィンピッチとして示されるものであり、更に、ｐ2は、下段領域Ｂに位置する少なくとも１段のフィン群１４における平均フィンピッチとして示されるものである。
【００５６】
さらに、各熱交換器１０、１０’における、ｚ方向に配列された複数段（ｎ段）のフィン群の、上段領域Ａと下段領域Ｂとの間に位置するフィン群１４における空気の流速：Ｖｃは、Ｖｂ≦Ｖｃ≦Ｖａの関係にあることから、そのような、複数段のフィン群１４の中間の段（一般に、ｎ／２の段数）のフィン群１４のフィンピッチ：ｐは、ｐ2≦ｐ3≦ｐ1とすることが好ましい。
【００５７】
以上、本発明の代表的な実施形態の一つとその製作方法について詳述してきたが、それらは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。即ち、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施されるものであり、またそのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【００５８】
例えば、前述した実施形態における熱交換器１０にあっては、１枚のフィン１２に対して、１本の金属製伝熱管１６が貫通するように設けられているが、これとは異なり、図４に示される如く、１枚のフィン４２に対して、２本の金属製伝熱管１６、１６を貫通させて、それぞれのフィン群４４を形成した構造の熱交換器４０とすることも可能である。なお、このように、１枚のフィン４２に対して、２本の金属製伝熱管１６、１６を貫通させる場合においても、図４の如く、ｘ方向と平行に２本の伝熱管１６、１６を配置してなる構成が採用される他、ｘ方向に対して所定の角度を持たせて、千鳥状配置とすることも可能である。
【００５９】
また、熱交換器１０を熱交換流体（空気）の流通方向に対して複数重ねた形状、例えば、図５や図６に示されるように、二つの平板形状の熱交換器１０を、所定間隔を隔てて重ね合せ、一つの空気調和機用サーペンタイン熱交換器４６、４８を構成するようにすることも可能である。このように、平板形状の熱交換器１０を空気の流通方向に対して複数重ね合わせる場合にあっては、図５に示される熱交換器４６のように、隣り合う熱交換器１０のフィン１２が碁盤目状となるように、換言すれば１段目の熱交換器１０のフィン群１４の一つが、２段目の熱交換器１０のフィン群１４の一つと隣接するように位置する他に、図６に示される熱交換器４８のように、１段目の熱交換器１０のフィン群１４の一つが、２段目の熱交換器１０の二つのフィン群１４と隣接するように配置して、隣り合う熱交換器１０のフィン１２が千鳥状となるようにすることも可能である。ただし、通風抵抗の観点からすると、図６に示される如く千鳥状に重ね合わせるほうが、良好な熱交換効率を期待することが出来る。更に、このように、熱交換器１０を熱交換流体である空気の流通方向に複数重ねた場合にあっては、高い熱交換効率が期待出来ない部位において、フィンピッチを拡げることにより通風抵抗を下げることも可能である。このように、通風抵抗を下げることによって、熱交換流体である空気の流れが良好になり、空気の流通方向に対して後ろ側に配置された熱交換器１０にも充分な空気が流れるために、熱交換器全体の熱交換効率を向上せしめることが可能となる。
【実施例】
【００６０】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００６１】
−実験例１−
先ず、伝熱管として、りん脱酸銅（ＪＩＳ  Ｈ３３００  Ｃ１２２０）からなる、外径：６．３５ｍｍ、断面が円形形状とされた、長い直線状の管体を用意した。一方、フィン材料としては、板厚：０．１３ｍｍの、純アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ１０５０）の板材を準備し、先ず、板材の表面にリン酸クロメートからなる下地処理層を１μｍの厚さでプレコートした。次いで、下地処理層の表面にポリビニルアルコール系樹脂からなる親水性塗膜層を１μｍの厚さでプレコートした。一方、下地処理層が設けられた板材の表面に、エポキシ系樹脂からなる撥水性塗膜層を１μｍの厚さでプレコートしたものも準備した。それらの板材を、図１におけるＸ方向で１２ｍｍ、Ｚ方向で１６ｍｍの大きさの矩形状に切断し、その略中央部に、伝熱管を挿通するための貫通孔（周縁に０．５ｍｍのカラーを立てた貫通孔）を設けることにより、２種類のフィンを準備した。
【００６２】
そして、このように用意された伝熱管とフィンを用いて、目的とするフィン群を、１本の伝熱管上に、次のようにして形成した。即ち、かかるフィンの複数を、それぞれの貫通孔が所定間隔を隔てて平行に位置するように配列し、そしてその貫通孔に伝熱管が順次貫通するように挿通させた後に、伝熱管を拡管することにより、伝熱管とフィンとを一体化させて、かかる伝熱管上にフィン群を形成した。このとき、拡管後の伝熱管の管径（Ｄ）は６．７５ｍｍとし、フィン１枚に対して伝熱管１本が、その略中央を貫通させた形態となるようにした。また、伝熱管の直管部に対して、フィン間隔（フィンピッチ）が０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、３．０ｍｍ、４．０ｍｍとなるように、それぞれ順に６００枚、３００枚、１００枚、７５枚のフィンを平行に配列させて、接合することによって、全て同じ幅からなる、目的とするフィン群を形成した。
【００６３】
次いで、そのようなフィン群を、伝熱管の長さ方向に、所定間隔を隔てて１６個形成した後に、伝熱管のフィン群が形成されていない箇所に対して曲げ加工を施して、伝熱管がＵ字形態となるように構成し、フィン群が所定間隔を隔てて配列されると共に、それら配列されたフィン群を伝熱管が順次貫通するように、蛇行形態において配されている、図１に示される如きサーペンタイン熱交換器を、フィン表面に親水性樹脂若しくは撥水性樹脂からなる塗膜層が設けられており、且つ、４種類のフィン間隔の組合せからなる、合計８種類のものを作製した。尚、平行に曲げられた伝熱管の間隔（中心間距離）は１８ｍｍであり、フィン間の隙間は２ｍｍである。
【００６４】
得られた８種類の熱交換器を、各々、図２に示すように所定の室外機にセットし、伝熱管に冷媒（Ｒ４１０Ａ）を通し、ファン回転による暖房運転を実施し、水飛びの有無を観察した。その結果、フィン間隔が０．５ｍｍである熱交換器にあっては、フィン表面に親水性樹脂又は撥水性樹脂の塗膜層が設けられているにもかかわらず、水飛びの発生が認められたが、フィン間隔が１．０ｍｍ、３．０ｍｍの熱交換器においては、水飛びはほとんど認められず、良好な運転状態が確認された。
【００６５】
さらに、フィン間隔が１．０ｍｍ、３．０ｍｍ、４．０ｍｍの熱交換器（計６種類）については、熱交換性能を比較するために、以下の実験を行なった。具体的に、図２に示すように所定の室外機にセットした状態で、ファンで空気を一定速度及び風速で流し、冷媒側の出入口条件を全て一定として、冷媒質量流量（ｋｇ／ｓ）を測定した。測定された冷媒質量流量に冷媒出入口の比エンタルピ差（Ｊ／ｋｇ）を乗じて、熱交換量（Ｗ）を算出した。その結果、フィン間隔が１．０ｍｍである熱交換器にあっては、熱交換量が約１５００Ｗであったのに対し、フィン間隔が３．０ｍｍの熱交換器では約７５０Ｗであり、空気調和機として実用に耐え得る熱交換量であった。しかしながら、フィン間隔が４．０ｍｍの熱交換器では、熱交換量が約６００Ｗと低く、空気調和機として実用困難な熱交換器であることが認められた。
【００６６】
−実験例２−
フィンを作製する際に、板厚が０．１３ｍｍである純アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ１０５０）の板材をそのまま（下地処理層や親水性塗膜層等をプレコートすることなく）用いた点を除いては、実験例１と同様の条件及び手法に従って、フィン間隔が３．０ｍｍであるフィン群（１フィン群当たりのフィン数：１００枚）を１６個、配列してなるサーペンタイン熱交換器を作製した。かかる熱交換器を図２に示すように所定の室外機にセットし、暖房運転を実施したところ、水飛びの発生が認められた。
【００６７】
−実験例３−
伝熱管として、純アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ１０５０）からなる、外径：６．３５ｍｍ、断面が円形形状とされた長い直管状の管体を用意した。また、フィンとして、前述の実験例１において用いたものと同様のもの（純アルミニウム製の板の表面に下地処理層がプレコートされ、更にその上に親水性塗膜層又は撥水性塗膜層がプレコートされたもの）を用意した。これらを用いて、実験例１と同様の手法に従い、フィン間隔が０．５ｍｍ、１．０ｍｍであって、フィン表面の最外層が親水性塗膜層又は撥水性塗膜層である熱交換器を作製した（合計４種類）。得られたそれぞれの熱交換器を、図２に示すように所定の室外機にセットし、暖房運転を実施した。その結果、フィン間隔が０．５ｍｍである熱交換器においては、フィン表面に最外層として親水性塗膜層又は撥水性塗膜層が設けられているにもかかわらず、水飛びの発生が認められた。その一方、フィン間隔が１．０ｍｍである熱交換器においては、水飛びの発生はほとんど認められなかったのである。
【００６８】
−実験例４−
りん脱酸銅（ＪＩＳ  Ｈ３３００  Ｃ１２２０）からなる、外径：６．３５ｍｍ、断面が円形形状とされた長い直管状の管体の表面に、エポキシ系樹脂塗膜層を１μｍの厚さでプレコートしたものを２本、準備した。一の管体はそのままとする一方、他の一の管体については、エポキシ系樹脂塗膜層の表面にポリエチレン樹脂塗膜層を厚さ：２μｍでプレコートした。以上のようにして得られた２種類の管体と、その表面に何らの樹脂製塗膜層が形成されていないりん脱酸銅製管体を、伝熱管として準備した。
【００６９】
また、純アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ１０５０）の板材の表面に、先ず、リン酸クロメートからなる下地処理層を１μｍの厚さでプレコートし、次いで、下地処理層の表面にポリビニルアルコール系樹脂からなる親水性塗膜層を１μｍの厚さでプレコートした。かかる処理後の板材を、図１におけるＸ方向で１２ｍｍ、Ｚ方向で１６ｍｍの大きさの矩形状に切断し、その略中央部に、伝熱管を挿通するための貫通孔（周縁に０．５ｍｍのカラーを立てた貫通孔）を設けることにより、フィンを準備した。
【００７０】
そして、上述した伝熱管及びフィンを用いて、実験例１と同様の手法に従って、フィン間隔が１．０ｍｍであるサーペンタイン熱交換器を作製した（合計３種類）。尚、伝熱管として、最外層がポリエチレン樹脂塗膜層であるものを用いた際には、かかる伝熱管にフィンを組み付けた後、加熱することでポリエチレン樹脂を一旦、溶融し、その後に冷却することによって、フィンの孔周縁のカラーと伝熱管との隙間を埋めた。
【００７１】
得られた熱交換器について、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を３００時間、実施し、その後、熱交換器の表面を目視で観察した。その結果、伝熱管として、表面に何らの樹脂製塗膜層が設けられていないりん脱酸銅製管体を用いた熱交換器については、伝熱管たるりん脱酸銅製管体の表面に数十μｍの浅い表面腐食が認められたものの、貫通腐食は認められず、実用レベルにあることが認められた。また、伝熱管として、りん脱酸銅製管体の表面にエポキシ系樹脂塗膜層が設けられた熱交換器、及び、エポキシ系樹脂塗膜層及びポリエチレン樹脂塗膜層が設けられたものを用いた熱交換器においては、伝熱管の表面腐食及び貫通腐食の何れも認められなかった。
【００７２】
−実験例５−
１６段のフィン群を有し、その上段領域Ａや下段領域Ｂ及びその中間領域における、フィン群のフィンピッチを種々変化させたサーペンタイン熱交換器Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７を、実施例１と同様にして、製作した。それぞれの熱交換器における、上段領域Ａに位置するフィン群は４段とし、また下段領域Ｂに位置するフィン群は４段とする一方、それらの間の中間領域には、８段のフィン群が位置するものとして、それぞれの領域のフィンピッチ（ｐ1、ｐ2、ｐ3）が、下記表１に示される値となるように、構成した。
【００７３】
そして、かかる製作された熱交換器Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７について、その熱交換性能を比較するために、以下の実験を行った。具体的には、図３に示される如き形態において、各熱交換器を風洞装置にセットした状態で、ファンを所定の回転速度で運転して通風する一方、冷媒側の出入り口条件を全て一定として、冷媒質量流量（ｋｇ／ｓ）を測定した。そして、その測定された冷媒質量流量に、冷媒出入り口の比エンタルピー差（Ｊ／ｋｇ）を乗じて、熱交換量（Ｗ）を算出した。なお、この実験では、フィン枚数の違いにより、空気側伝熱面積が異なるものとなるところから、算出した熱交換量を空気側伝熱面積で割った値を用いて、熱交換器Ｎｏ．１の値を１．０としたときの、それぞれの性能比として算出した。その結果を下記表１に併わせ示した。
【００７４】
【表１】
2011185589.tif 000003
【００７５】
かかる表１の結果から明らかなように、熱交換器Ｎｏ．１は、フィンピッチが上段領域Ａから下段領域Ｂまで全て３．０ｍｍとされており、空気調和機として実用に耐え得る熱交換量のものであった。また、熱交換器Ｎｏ．２、５及び６は、ｐ2／ｐ1の値が本発明にて規定される好ましい範囲にあり、熱交換器全体としても通風抵抗が過大にならず、熱交換性能は特に好ましいことが確認された。更に、熱交換器Ｎｏ．３、４は、熱交換器Ｎｏ．１と同様、ｐ2／ｐ1の値が好ましい範囲から外れており、そのため、上段のフィン群における適正な運転条件を設定した際に、下段のフィン群において通風抵抗が過度に増大し、空気調和機としての実用には耐え得るものの、熱交換器全体としての熱交換性能の向上効果は、充分とは認められなかった。また、熱交換器Ｎｏ．７は、ｐ2／ｐ1の値が大きくなり過ぎていると共に、下段領域のフィンピッチ（ｐ2）が適正なフィンピッチよりも大きくなっているため、熱交換性能が低くなっていることが認められる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  空気調和機用サーペンタイン熱交換器
１２  フィン
１４  フィン群
１６  金属製伝熱管
１８  曲げ部
２０  室外機
２２  ファン
【図１】
2011185589.tif 000004
【図２】
2011185589.tif 000005
【図３】
2011185589.tif 000006
【図４】
2011185589.tif 000007
【図５】
2011185589.tif 000008
【図６】
2011185589.tif 000009