(57)【要約】【課題】凝縮水を速やかに排水でき高い熱交換性能が得られるフィン付き熱交換器の提供。【解決手段】フィン１と、フィンに貫設した伝熱管２とを備え、前記フィンは、気体の流れ方向に対して山稜線と谷稜線をもつ折れ曲がり形状とするとともに、フィンの下端部において、山稜線上の任意の点と、フィンの風上側下端点あるいは風下側下端点と、谷稜線の下端点、の３点で構成される略三角形の傾斜面６を設けた構成としてある。これによりフィン下端部に設けた傾斜面を構成する各々の稜線が排水回収路の働きを果たすようになって、フィン上部より流れ落ちてくる凝縮水を速やかに流下させ、しかも凝縮水を数箇所に集結して良好な重力効果を発揮させることにより、フィン下端部に滞留することなく、効率良くドレン受けへ滴下させることができる。よって、凝縮水による性能低下を抑制し、熱交換性能を向上させることができる。【選択図】図１
2015004450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の流路を形成するように平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに貫設して前記気体と熱交換する媒体が内部を流れる伝熱管とを備え、前記フィンは、気体の流れ方向に対して少なくとも１箇所以上の山稜線と谷稜線をもった折れ曲がり形状とするとともに、前記フィンの下端部において、前記山稜線上の任意の点と、前記フィンの風上側下端点あるいは風下側下端点と、前記谷稜線の下端点、の３点で構成される略三角形の傾斜面を設けたことを特徴とするフィン付き熱交換器。
【請求項２】
略三角形の傾斜面を、三角形底辺を境に線対称となるよう上下に並べ、フィン下端部以外の範囲に位置する隣り合う伝熱管の間にも配置したことを特徴とする請求項１記載のフィン付き熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として空気調和機等に用いられるフィン付き熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に従来のフィン付き熱交換器は、図４に示すように、所定間隔で並べられたフィン群１とこのフィン群１に略直角に挿入し貫通する伝熱管群２とから構成されている。気流Ｘはフィン間を矢印方向に流動して伝熱管群２の管内の流体と熱交換を行う。
【０００３】
このようなフィン付き熱交換器はフィン表面に凝縮水が生じてその排水性能が悪いと、凝縮水がフィン同士間の最下端部分にブリッジ状に滞留して熱交換性能を低下させることがある。そのため従来のフィン付き熱交換器の中にはフィン下端部の排水性能を向上させるように配慮したものが見られる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図５は上記特許文献１に記載されているフィン付き熱交換器を示し、このフィン付き熱交換器のプレートフィン１０１は、最下端を一方側に傾斜して形成した長いプレートフィン１０１ｂと、同一形状に形成した短いプレートフィン１０１ａとを、１枚毎に交互に配置して構成してある。これにより、フィンの最下端部分に流下してきた凝縮水はフィン同士間にブリッジ状に滞留することなく長いフィンの下端傾斜に沿って流れて滴下し、水滴が残ることを避けられる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−９９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のフィン付き熱交換器は、フィン下端部に傾斜カットを施しているので、フィン面積が損なわれ、特に冷房運転時においては能力低下が懸念される。また、傾斜カットされた部分から風が抜けやすくなるため、風速バランスの悪化による損失も懸念される。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、基本性能を損なう事なく凝縮水を速やかに排水できて高い熱交換性能を得ることができるフィン付熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、気体の流路を形成するように平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに貫設して前記気体と熱交換する媒体が内部を流れる伝熱管とを備え、前記フィンは、気体の流れ方向に対して少なくとも１箇所以上の山稜線と谷稜線をもった折れ曲がり形状とするとともに、前記フィンの下端部において、前記山稜線上の任意の点と、前記フィンの風上側下端点あるいは風下側下端点と、前記谷稜線の下端点、の３点で構成される略三角形の傾斜面を設けた構成としてある。
【０００９】
これによりフィン下端部に設けた傾斜面を構成する各々の稜線が排水回収路の働きを果たすようになって、フィン上部より流れ落ちてくる凝縮水を広い範囲で捉え、かつ速やかに集め排水する事ができる。さらに、前記稜線によって集められた凝縮水は、フィン下端
エッジ上の限られた数箇所の点に集結することから、良好な重力効果を発揮し、フィン下端部に滞留することなく、効率良く滴下させることができる。これらの効果により、フィン下端部のフィン面積を確保しつつ排水スピードを向上させ、かつ熱交下端部での凝縮水ブリッジによる通風閉塞を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はフィン下端部のフィン面積を確保しつつ、フィンに生じた凝縮水を迅速に排水できるとともにフィン下端部での凝縮水ブリッジによる通風閉塞も抑制できるので、熱交換性能の高いフィン付き熱交換器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器のフィンを示し、（ａ）はフィンの部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た下視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器と従来のフィン付き熱交換器の作用を説明する図で、（ａ）は従来フィン上の凝縮水の滞留を示した図、（ｂ）は同従来のフィンの間を側面から見た図、（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるフィン上の凝縮水の滞留と流下軌跡を示した図、（ｄ）は同本発明の実施の形態１におけるフィンの間を側面から見た図
【図３】本発明の実施の形態２におけるフィン付き熱交換器のフィンの部分平面図
【図４】従来のフィン付き熱交換器の斜視図
【図５】従来の他のフィン付き熱交換器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、気体の流路を形成するように平行に並べられた複数のフィンと、前記フィンに貫設して前記気体と熱交換する媒体が内部を流れる伝熱管とを備え、前記フィンは、気体の流れ方向に対して少なくとも１箇所以上の山稜線と谷稜線をもった折れ曲がり形状とするとともに、前記フィンの下端部において、前記山稜線上の任意の点と、前記フィンの風上側下端点あるいは風下側下端点と、前記谷稜線の下端点、の３点で構成される略三角形の傾斜面を設けた構成としてある。
【００１３】
これによりフィン下端部に傾斜面を設けたことで、傾斜面を構成する各々の稜線が排水回収路の働きを果たすようになって、フィン上部より流れ落ちてくる凝縮水を広い範囲で捉え、かつ速やかに集めて排水する事ができる。さらに、前記稜線によって集められた凝縮水は、フィン下端エッジ上の限られた数箇所の点に集結することから、良好な重力効果を発揮し、フィン下端部に滞留することなく、効率良くドレン受け等へと滴下させることができる。これらの効果により、フィン下端部のフィン面積を確保しつつ排水スピードを向上させ、かつ熱交下端部での凝縮水ブリッジによる通風閉塞を抑制でき、熱交換性能の高いフィン付き熱交換器とすることができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、略三角形の傾斜面を、三角形底辺を境に線対称となるよう上下に並べ、フィン下端部以外の範囲に位置する隣り合う伝熱管の間にも配置した構成としてある。
【００１５】
これにより、フィン下端部以外の範囲では隣り合う伝熱管２同士間に位置する傾斜面の稜線に沿って凝縮水が集まって流れ落ちやすくなり、フィンの上部から下部へと良好に排水することができるとともに、上記傾斜面が新たな伝熱面を設けたような形となるため、３次元的熱流動を生み出し、更なる伝熱促進を期待することができ、熱交換性能の更なる向上を図ることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交換器のフィンを示し、（ａ）はフィンの部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た下視図、図２は同実施の形態１におけるフィン付き熱交換器と従来のフィン付き熱交換器の作用を説明する図で、（ａ）は従来フィン上の凝縮水の滞留を示した図、（ｂ）は同従来のフィンの間を側面から見た図、（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるフィン上の凝縮水の滞留と流下軌跡を示した図、（ｄ）は同本発明の実施の形態１におけるフィンの間を側面から見た図である。
【００１８】
図１、図２において、本発明の実施の形態１のフィン付き熱交換器は、気体Ｘの流路を形成するために平行に並べられた複数のフィン１と、前記フィン１を気体Ｘの流れ方向に略直角に配列・貫通しており、気体Ｘと熱交換する媒体が内部を流れる伝熱管２とを備えている。
【００１９】
前記フィン１は、気体Ｘの流れ方向に対して少なくとも１箇所以上の山稜線４と谷稜線５をもった折れ曲がり形状としてある。そして上記フィン１の下端部において、前記山稜線４上の任意の点７と、前記フィン１の風上側下端点８あるいは風下側下端点９と、前記谷稜線の下端点１０、の３点で構成される略三角形の傾斜面６を有する。
【００２０】
以下、上記構成のフィン付き熱交換器の効果について説明する。
【００２１】
気体Ｘはフィン１の間を流れ、伝熱管２内の媒体と熱交換するが、暖房運転時にフィン１表面に凝縮水が生じることがあり、凝縮水はフィン１に沿ってフィン下端部へと流れ落ちていく。
【００２２】
図２は上記フィン１の下端部に流れ落ちた凝縮水１１の滞留傾向を表しており、（ａ）（ｂ）は従来フィンの場合、（ｃ）（ｄ）は本発明フィンの場合についてそれぞれ示す。
【００２３】
図２（ａ）（ｂ）に示す従来フィンでは、暖房運転時にフィン全体で発生した凝縮水１１は、山稜線４の裏側エッジおよび谷稜線５に多少は集められるものの、両稜線より離れた部分の凝縮水１１は、そのまま一様にフィン下端エッジまで緩やかに流れ落ちる。その結果、水の表面張力により凝縮水１１は、隣り合うフィン１間でブリッジを形成し、多量に滞留することとなり、フィン下端部が大きく閉塞するために、通風抵抗の増加と伝熱性能の低下を招くことになる。
【００２４】
一方、図２（ｃ）（ｄ）に示す本発明フィンでは、フィン下端部に傾斜面６を設けたことによって、傾斜面６を構成する各々の稜線が排水回収路の機能を果たすようになり、上部より流れ落ちてきた凝縮水１１は、広い範囲で前記稜線に捉えられ、速やかに集まって流れ落ちることができる。さらに、前記稜線によって集められた凝縮水１１は、フィン下端エッジ上の限られた数箇所の点、たとえば本実施の形態の場合は点８、９、１０の３点のみに集結することから、良好な重力効果を発揮し、フィン下端部に滞留することなく、効率良くドレン受け等へ滴下させることができる。しかもフィン１下端部は傾斜面６があるから従来のようにフィン面積が減少したり、風が抜けやすくなるようなこともない。よって、これらの効果、すなわち、排水スピードの向上、およびフィン下端部での凝縮水ブリッジによる通風閉塞の抑制、フィン面積減少等の解消により、従来に比べてその熱交換性能を大きく向上させることができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２におけるフィン付き熱交換器のフィンの部分平面図である。
【００２６】
この実施の形態のフィン１は、実施の形態１と同様、フィン１の下端部に山稜線４上の任意の点７と、フィン１の風上側下端点８あるいは風下側下端点９と、谷稜線の下端点１０、の３点で構成される略三角形の傾斜面６を有しており、さらに図３から明らかなように前記略三角形の傾斜面６を、三角形底辺を境に線対称となるよう上下に並べ、前記フィン下端部以外の範囲に位置する隣り合う伝熱管２同士の間にも配置した構成としてある。
【００２７】
かかる構成とした上記フィン付き熱交換器は、実施の形態１と同様、フィン面積が減少することなく凝縮水がフィン下端エッジ上の点８、９、１０の３点のみに集結することから、良好な重力効果を発揮し、フィン下端部に滞留することなく、効率良くドレン受けへ滴下させることができる。
【００２８】
しかもこの実施の形態ではさらに前記略三角形の傾斜面６を、三角形底辺を境に線対称となるよう上下に並べ、前記フィン下端部以外の範囲に位置する隣り合う伝熱管２同士間にも配置してあるから、フィン１上部の凝縮水も図３の流下軌跡１２で示すように、傾斜面の稜線に沿ってフィン１の上部から下部へと集めて良好に排水することができる。
【００２９】
また、隣り合う伝熱管２同士間において、伝熱管配列方向に傾斜角をもった新たな伝熱面を設けたような形となるため、３次元的熱流動を生み出し、更なる伝熱促進を期待することができる。
【００３０】
さらに、伝熱管２の配列ピッチ方向にフィンをプレス成型する場合、１種類のプレス型で対応できるため、従来に比べて製造効率やコスト性を損なうこともない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、フィン面積を減少させて基本性能を損なうようなことなく凝縮水を速やかに排水できて高い熱交換性能のフィン付き熱交換器を提供することができ、給湯機、冷凍・空調機器などのヒートポンプ装置用のフィン付き熱交換器として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  フィン
２  伝熱管
４  山稜線
５  谷稜線
６  傾斜面
７  山稜線上の任意の点
８  風上側下端点
９  風下側下端点
１０  谷稜線の下端点
１１  凝縮水
１２  流下軌跡
Ｘ  気体（方向）
【図１】
2015004450.tif 000003
【図２】
2015004450.tif 000004
【図３】
2015004450.tif 000005
【図４】
2015004450.tif 000006
【図５】
2015004450.tif 000007