(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器であって、
前記空気の流通方向に直交する配列方向に沿って第１配置間隔で平行に配置される複数の第１プレートフィンと、該第１プレートフィンに形成される第１チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第１チューブとを有する第１フィンチューブ熱交換部と、
前記配列方向に沿って第２配置間隔で平行に配置される複数の第２プレートフィンと、該第２プレートフィンに形成される第２チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第２チューブとを有する第２フィンチューブ熱交換部と、
前記配列方向に沿って第３配置間隔で平行に配置される複数の第３プレートフィンと、該第３プレートフィンに形成される第３チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第３チューブとを有する第３フィンチューブ熱交換部とを備え、
前記流通方向の最上流位置に前記第１フィンチューブ熱交換部が配置され、該第１フィンチューブ熱交換部に隣接して前記流通方向の下流側に前記第２フィンチューブ熱交換部が配置され、前記流通方向の最下流位置に前記第３フィンチューブ熱交換部が配置され、
前記第１プレートフィンおよび前記第２プレートフィンは平板状に形成されるとともに前記第１配置間隔が前記第２配置間隔よりも広くなっており、
前記第３プレートフィンには切り起こし部が形成され、
前記第３配置間隔が前記第２配置間隔よりも広いフィンチューブ熱交換器。
【請求項２】
前記第３配置間隔が前記第１配置間隔よりも広い請求項１に記載のフィンチューブ熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィンチューブ熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器として、内部に冷媒を流通させるチューブとチューブが挿入されるチューブ孔が形成されるプレートフィンとを備えたフィンチューブ熱交換器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に開示された熱交換器は、空気を熱源としたヒートポンプ式空気調和機の室外熱交換器である。特許文献１には、空気流入側のフィン群のフィン間隔を空気流出側のフィン群のフィン間隔より疎に配列することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気流入側のフィン群のフィン間隔を空気流出側のフィン群のフィン間隔より疎に配列することにより、空気流入側のフィン群において空気中の水蒸気が霜層となってフィン間が閉塞される不具合が抑制される。
しかしながら、空気流入側のフィン群のフィン間隔が疎になるため、それに伴って空気流入側のフィン群の熱交換量が減少し、熱交換器の熱交換性能が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、本発明のフィンチューブ熱交換器は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器は、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器であって、前記空気の流通方向に直交する配列方向に沿って第１配置間隔で平行に配置される複数の第１プレートフィンと、該第１プレートフィンに形成される第１チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第１チューブとを有する第１フィンチューブ熱交換部と、前記配列方向に沿って第２配置間隔で平行に配置される複数の第２プレートフィンと、該第２プレートフィンに形成される第２チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第２チューブとを有する第２フィンチューブ熱交換部と、前記配列方向に沿って第３配置間隔で平行に配置される複数の第３プレートフィンと、該第３プレートフィンに形成される第３チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第３チューブとを有する第３フィンチューブ熱交換部とを備え、前記流通方向の最上流位置に前記第１フィンチューブ熱交換部が配置され、該第１フィンチューブ熱交換部に隣接して前記第２フィンチューブ熱交換部が配置され、前記流通方向の最下流位置に前記第３フィンチューブ熱交換部が配置され、前記第１プレートフィンおよび前記第２プレートフィンは平板状に形成されるとともに前記第１配置間隔が前記第２配置間隔よりも広くなっており、前記第３プレートフィンには切り起こし部が形成されている。
【０００７】
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、冷媒と熱交換される空気の流通方向の最上流位置に配置される第１フィンチューブ熱交換部が有する複数の第１プレートフィンの第１配置間隔が、第１フィンチューブ熱交換部に隣接して配置される第２フィンチューブ熱交換部が有する複数の第２プレートフィンの第２配置間隔よりも広くなっている。
そのため、除湿されない状態の空気が流入する第１フィンチューブ熱交換部において、着霜によるフィン間流路の閉塞が抑制され、耐着霜性を高めることができる。
【０００８】
また、本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、空気の流通方向の最下流位置に配置される第３フィンチューブ熱交換部が有する複数の第３プレートフィンに切り起こし部が形成されている。切り起こし部が設けられた第３プレートフィンは、上流側で発達した温度境界層を切り起こし部で更新するため、いわゆる前縁効果によって空気と冷媒との伝熱を促進することができる。これにより、耐着霜性を高めるために低下する第１フィンチューブ熱交換部の熱交換性能を第３フィンチューブ熱交換部の第３プレートフィンで高めることができる。
ここで、前縁効果とは、伝熱体において送風される入口近傍（前縁部分）の温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる効果をいう。
【０００９】
このように、本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。
【００１０】
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器において、前記第３配置間隔が前記第２配置間隔よりも広い構成であってもよい。
このようにすることで、切り起こし部が形成される第３プレートフィンによる空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させることができる。
【００１１】
上記構成のフィンチューブ熱交換器において、前記第３配置間隔が前記第１配置間隔よりも広いものであってもよい。
このようにすることで、切り起こし部が形成される第３プレートフィンによる空気の圧力損失を更に低減し、フィンチューブ熱交換器における空気の流通量を更に確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】フィンチューブ熱交換器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すフィンチューブ熱交換器を上方からみた部分拡大図である。
【図３】図１に示す第３フィンチューブ熱交換部を正面からみた部分拡大図である。
【図４】図３に示す第３プレートフィンのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】第１比較例のフィンチューブ熱交換器を上方からみた部分拡大図である。
【図６】第２比較例のフィンチューブ熱交換器を上方からみた部分拡大図である。
【図７】熱交換量の運転時間による変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ熱交換器１００について、図面を参照して説明する。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行う装置であり、例えば、熱交換システムの室外熱交換器として用いられるものである。
熱交換システムの一例として、１台の室外熱交換器に１台または複数の室内熱交換器が接続された空気調和システムが挙げられる。また、熱交換システムの他の一例として、ＣＯ２冷媒を用いたヒートポンプ式給湯システムが挙げられる。
【００１５】
また、熱交換システムの他の一例として、エバポレータとして使用される庫内熱交換器とコンデンサとして使用される庫外熱交換器とを有する冷凍車両の輸送用冷凍システムが挙げられる。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、輸送用冷凍システムにおいてはエバポレータとして使用される庫内熱交換器として用いられる。
【００１６】
図１の斜視図に示すように、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、空気を送風するファン（図示略）と、ファンにより送風される空気の流通方向ＦＤの最上流位置に配置される第１フィンチューブ熱交換部１０と、第１フィンチューブ熱交換部１０に隣接して流通方向ＦＤの下流側に配置される第２フィンチューブ熱交換部２０と、流通方向ＦＤの最下流位置に配置される第３フィンチューブ熱交換部３０とを有する。
【００１７】
第１フィンチューブ熱交換部１０は、空気の流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って平行に配置される複数のプレートフィン１１（第１プレートフィン）と、プレートフィン１１に形成される３箇所のチューブ孔１１ａ（第１チューブ孔）に挿入されるチューブ１２（第１チューブ）とを有する。
【００１８】
プレートフィン１１は、アルミ等の金属部材で平板状に形成された板状部材である。プレートフィン１１は、後述するルーバーフィン３１のように表面に切り起こし部が形成されていない部材である。プレートフィン１１の断面形状は、山形、Ｍ字形、波形等の凹凸形状とすることができる。また、プレートフィン１１の表面に、リブを設けるようにしてもよい。
【００１９】
第２フィンチューブ熱交換部２０は、空気の流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って平行に配置される複数のプレートフィン２１（第２プレートフィン）と、プレートフィン２１に形成される３箇所のチューブ孔２１ａ（第２チューブ孔）に挿入されるチューブ２２（第２チューブ）とを有する。
【００２０】
プレートフィン２１は、アルミ等の金属部材で平板状に形成された板状部材である。プレートフィン２１は、プレートフィン１１と同様に表面に切り起こし部が形成されていない部材である。プレートフィン２１の断面形状は、山形、Ｍ字形、波形等の凹凸形状とすることができる。また、プレートフィン２１の表面に、リブを設けるようにしてもよい。
【００２１】
第３フィンチューブ熱交換部３０は、空気の流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って平行に配置される複数のルーバーフィン３１（第３プレートフィン）と、ルーバーフィン３１に形成される３箇所のチューブ孔３１ａ（第３チューブ孔）に挿入されるチューブ３２（第３チューブ）とを有する。
ルーバーフィン３１は、アルミ等の金属部材で形成された板状部材であり、後述するルーバー３３（切り起こし部）が形成されている。
【００２２】
チューブ１２，チューブ２２，およびチューブ３２は、フィンチューブ熱交換器１００と室内熱交換器（図示略）とで形成する熱交換システムにおいて、冷媒を流通させる冷媒回路の一部として用いられる。
チューブ１２，チューブ２２，およびチューブ３２は、銅等の金属部材で形成されている。チューブ１２，チューブ２２，およびチューブ３２は、これらをチューブ孔１１ａ，２１ａ，３１ａに挿入した状態で治具（図示略）により径を拡大して塑性変形させる加工をすることにより、チューブ孔１１ａ，２１ａ，３１ａに密着した状態となる。これにより、チューブ１２とプレートフィン１１，チューブ２２とプレートフィン２１，チューブ３２とルーバーフィン３１が、それぞれ密着した状態となり、冷媒と空気との熱交換が良好に行われる。  
【００２３】
チューブ１２，チューブ２２，およびチューブ３２は、これらの端部をＵ字型の流路を形成するＵベンド（図示略）等で接続し、１つの連続した冷媒回路を形成するようになっている。
なお、チューブ１２，チューブ２２，およびチューブ３２により、冷媒が上流側で分岐して下流側で合流するように複数系統の冷媒回路を形成するようにしてもよい。
【００２４】
第１フィンチューブ熱交換器１０において、３箇所のチューブ孔１１ａは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。また、第２フィンチューブ熱交換部２０において、３箇所のチューブ孔２１ａは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。また、第３フィンチューブ熱交換器３０において、３箇所のチューブ孔３１ａは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。
【００２５】
図１に示すように、プレートフィン１１に形成されるチューブ孔１１ａの位置と、隣接して配置されるプレートフィン２１に形成されるチューブ孔２１ａの位置とは、高さ方向で互いにずらした（オフセットされた）状態となっている。同様に、プレートフィン２１に形成されるチューブ孔２１ａの位置と、隣接して配置されるルーバーフィン３１に形成されるチューブ孔３１ａの位置とは、高さ方向で互いにずらした（オフセットされた）状態となっている。
このようにすることで、チューブ孔１１ａの位置とチューブ孔２１ａの位置とを高さ方向で一致させ、チューブ孔２１ａの位置とチューブ孔３１ａの位置とを高さ方向で一致させる場合に比べ、フィンチューブ熱交換器１００の熱交換性能を向上させることができる。
【００２６】
図２の部分拡大図は、図１に示すフィンチューブ熱交換器１００を上方からみた図である。
図２に示すように、流通方向ＦＤの最上流位置に配置される第１フィンチューブ熱交換部１０の複数のプレートフィン１１は、互いの配置間隔が流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って第１フィンピッチＦＰ１（第１配置間隔）となるように連続的に配置されている。
【００２７】
また、第１フィンチューブ熱交換部１０に隣接して流通方向ＦＤの下流側に配置される第２フィンチューブ熱交換部２０の複数のプレートフィン２１は、互いの配置間隔が流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って第２フィンピッチＦＰ２（第２配置間隔）となるように連続的に配置されている。
また、流通方向ＦＤの最下流位置に配置される第３フィンチューブ熱交換部３０の複数のルーバーフィン３１は、互いの配置間隔が流通方向ＦＤに直交する配列方向ＡＤに沿って第３フィンピッチＦＰ３（第３配置間隔）となるように連続的に配置されている。
【００２８】
ここで、図２に示すように、複数のプレートフィン１１の配置間隔である第１フィンピッチＦＰ１と、複数のプレートフィン２１の配置間隔である第２フィンピッチＦＰ２と、複数のルーバーフィン３１の配置間隔である第３フィンピッチＦＰ３とは、以下の式（１）に示す関係となる。
ＦＰ２＜ＦＰ１＜ＦＰ３          （１）
ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３の具体的な数値としては、各種の値を採用することが可能である。例えば、ＦＰ１を１．４ｍｍとし、ＦＰ２を１．３ｍｍとし、ＦＰ３を１．６ｍｍとすることができる。
【００２９】
第１フィンピッチＦＰ１を第２フィンピッチＦＰ２よりも広くしているのは、除湿されない状態の空気が流入する第１フィンチューブ熱交換部１０のプレートフィン１１において着霜によるフィン間流路の閉塞を抑制し、耐着霜性を高めるためである。
また、第３フィンピッチＦＰ３を第２フィンピッチＦＰ２よりも広くしているのは、ルーバー３３が設けられる第３フィンチューブ熱交換部３０のルーバーフィン３１による空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器１００における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させるためである。
【００３０】
第３フィンピッチＦＰ３を第２フィンピッチＦＰ２よりも広くすることにより、第３フィンチューブ熱交換部３０のルーバーフィン３１の配置間隔が広くなって空気の圧力損失が低減する。
しかしながら、ルーバーフィン３１の配置間隔が広くするほど冷媒と空気との熱交換のための伝熱面の面積が減少するため、熱交換性能が低下してしまう。
本実施形態のルーバーフィン３１は、配置間隔を広げることによる熱交換性能の低下を抑制するために、ルーバー３３を設けて熱交換性能を維持するようにしている。
【００３１】
図３に示すように、第３フィンチューブ熱交換部３０のルーバーフィン３１には、ルーバー３３が設けられている。ルーバー３３は、平板状に形成される板状部材に高さ方向に延びるスリットを複数形成し、幅方向に隣接する一対のスリットの間あるいはスリットとルーバーフィン３１の幅方向の端部との間に挟まれる部分を切り起こして平面から突出させたものである。
図３にはルーバーフィン３１を拡大した一部のみが示されているが、ルーバー３３は、ルーバーフィン３１の高さ方向（図３における上下方向）の各部に設けられている。
【００３２】
図４（図３のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、ルーバーフィン３１に形成されるルーバー３３には、流通方向ＦＤの上流側から順に、切り起こし３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇ，３３ｈ，３３ｉ，３３ｊを有する。
図４に示すように、切り起こし３３ｅおよび切り起こし３３ｆは、ルーバーフィン３１の第１面３１ｂ側に突出し、切り起こし３３ａおよび切り起こし３３ｊは、ルーバーフィン３１の第２面３１ｃ側に突出している。また、切り起こし３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｇ，３３ｈ，３３ｉ，３３ｊは、それぞれルーバーフィン３１の第１面３１ｂ側と第２面３１ｃ側の双方に突出している。
【００３３】
切り起こし３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅは、図４に矢印で示すように、それぞれルーバーフィン３１の第１面３１ｂ側から第２面３１ｃ側へ空気を導く流路を形成する。この流路を形成するルーバーフィン３１は、伝熱体の前縁部分となるため、温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる（前縁効果）。
【００３４】
同様に、切り起こし３３ｆ，３３ｇ，３３ｈ，３３ｉ，３３ｊは、図４に矢印で示すように、それぞれルーバーフィン３１の第２面３１ｃ側から第１面３１ｂ側へ空気を導く流路を形成する。この流路を形成するルーバーフィン３１は、伝熱体の前縁部分となるため、温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる（前縁効果）。
【００３５】
このように、ルーバーフィン３１に形成されるルーバー３３は、伝熱体の前縁部分となる複数の切り起こしを有するため、切り起こしにより形成される流路を通過する空気からルーバーフィン３１への伝熱が促進される。
【００３６】
次に、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１と、第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２について説明する。
図５に示すように、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００に対して第１フィンチューブ熱交換部１０と第３フィンチューブ熱交換部３０の構成が異なっている。
【００３７】
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、第１フィンチューブ熱交換部１０のプレートフィン１１のフィンピッチＦＰ１がプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２よりも広いものであった。それに対して第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、第１フィンチューブ熱交換部１０’のプレートフィン１１のフィンピッチがプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２と同じである。
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、第３フィンチューブ熱交換部３０がルーバーフィン３１を有するものであった。それに対して第１比較例の第３フィンチューブ熱交換部３０’はチューブ孔３１’ａに挿入されるプレートフィン３１’を有するものである。
【００３８】
さらに、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、ルーバーフィン３１のフィンピッチＦＰ３がプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２よりも広いものであった。それに対して第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、第３フィンチューブ熱交換部３０’のプレートフィン３１’のフィンピッチがプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２と同じである。
このように、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、第１フィンチューブ熱交換部１０’と第２フィンチューブ熱交換部２０と第３フィンチューブ熱交換部３０’とのフィンピッチが全てＦＰ２で同じである。
【００３９】
図６に示すように、第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２は、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００に対して第３フィンチューブ熱交換部３０の構成が異なっている。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、第３フィンチューブ熱交換部３０がルーバーフィン３１を有するものであった。それに対して第２比較例の第３フィンチューブ熱交換部３０’はチューブ孔３１’ａに挿入されるプレートフィン３１’を有するものである。
【００４０】
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、ルーバーフィン３１のフィンピッチＦＰ３がプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２よりも広いものであった。それに対して第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２は、第３フィンチューブ熱交換部３０’のプレートフィン３１’のフィンピッチがプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２と同じである。
このように、第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、第２フィンチューブ熱交換部２０と第３フィンチューブ熱交換部３０’のフィンピッチがＦＰ２で同じである。
【００４１】
次に、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換量の運転時間による変化について、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１および第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２と対比して説明する。
図７は、熱交換量の運転時間による変化について、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００を実線で示し、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１を破線で示し、第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２を２点鎖線で示したものである。
【００４２】
図７に示すように、実線で示す本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻Ｔ１で最大値となる熱交換量Ｑ１となり、その後は徐々に低下している。時刻Ｔ１の経過後に熱交換量が低下しているのは、第１フィンチューブ熱交換部１０のプレートフィン１１に着霜が発生し、熱交換性能が低下しているからである。
【００４３】
一方、破線で示す第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻Ｔ１で最大値となる熱交換量Ｑ１となり、その後は徐々に低下している。最大値となる熱交換量Ｑ１は本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００と同じである。
これは、第１比較例の第３フィンチューブ熱交換部３０はルーバーを有するルーバーフィンではなくプレートフィン３１’であるものの、第１フィンチューブ熱交換部１０’のフィンピッチＦＰ２が本実施形態の第１フィンチューブ熱交換部１０のフィンピッチＦＰ１よりも狭いからである。
【００４４】
しかしながら、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１の熱交換量は、時刻Ｔ１以降において本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換量を下回っている。これは、第１フィンチューブ熱交換部１０’のフィンピッチＦＰ２が本実施形態の第１フィンチューブ熱交換部１０のフィンピッチＦＰ１よりも狭く、第１フィンチューブ熱交換部１０’のプレートフィン１１への着霜によりフィン間流路が閉塞し、空気の流通量が低下しているからである。
【００４５】
このように、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１は、熱交換量の最大値では本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００と同様の性能を発揮するものの、着霜による空気流通量の低下が大きいため、運転時間の経過による熱交換性能の低下が顕著である。そのため、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換性能は、第１比較例のフィンチューブ熱交換器１０１の熱交換性能を上回っている。
【００４６】
また、鎖線で示す第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻Ｔ１で最大値となる熱交換量Ｑ２となり、その後は徐々に低下している。最大値となる熱交換量Ｑ２は本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００で最大値となる熱交換量Ｑ１よりも低い。また、時刻Ｔ１経過後の熱交換量は本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換量を下回っている。
【００４７】
これは、第２比較例の第１フィンチューブ熱交換部１０のフィンピッチＦＰ１が第２フィンチューブ熱交換部２０のフィンピッチＦＰ２よりも広く、かつ第３フィンチューブ熱交換部３０’がルーバーを有しないプレートフィン３１’であるからである。第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２は、耐着霜性を高めるために第１フィンチューブ熱交換部１０のフィンピッチを広くしたことによる熱交換性能の低下を、第３フィンチューブ熱交換部３０’で補うことができない。
このように、運転開始から全ての時刻において本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００の熱交換性能は、第２比較例のフィンチューブ熱交換器１０２の熱交換性能を上回っている。
【００４８】
以上説明した本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００によれば、冷媒と熱交換される空気の流通方向の最上流位置に配置される第１フィンチューブ熱交換部１０が有する複数のプレートフィン１１のフィンピッチＦＰ１が、第１フィンチューブ熱交換部１０に隣接して配置される第２フィンチューブ熱交換部２０が有する複数のプレートフィン２１のフィンピッチＦＰ２よりも広くなっている。
そのため、除湿されない状態の空気が流入する第１フィンチューブ熱交換部１０において着霜によるフィン間流路の閉塞を抑制し、耐着霜性を高めることができる。
【００４９】
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００によれば、空気の流通方向ＦＤの最下流位置に配置される第３フィンチューブ熱交換部３０が有する複数のルーバーフィン３１にルーバー３３が形成されている。ルーバー３３が設けられたルーバーフィン３１は、上流側で発達した温度境界層をルーバー３３で更新するため、いわゆる前縁効果によって空気と冷媒との伝熱を促進することができる。これにより、耐着霜性を高めるために低下する第１フィンチューブ熱交換部１０の熱交換性能を第３フィンチューブ熱交換部３０のルーバーフィン３１で高めることができる。
【００５０】
このように、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器１００において、空気の流通方向ＦＤの最上流位置に配置される第１フィンチューブ熱交換部１０における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。
【００５１】
本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、第３フィンチューブ熱交換部３０のフィンピッチＦＰ３が第２フィンチューブ熱交換部２０のフィンピッチＦＰ２よりも広い。
このようにすることで、ルーバー３３が形成されるルーバーフィン３１による空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器１００における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させることができる。
【００５２】
また、第３フィンチューブ熱交換部３０のフィンピッチＦＰ３は、第１フィンチューブ熱交換部１０のフィンピッチＦＰ１よりも更に広い。
このようにすることで、ルーバー３３が形成されるルーバーフィン３１による空気の圧力損失を更に低減し、フィンチューブ熱交換器１００における空気の流通量を更に確保することができる。
【００５３】
〔他の実施形態〕
以上の説明においては、空気の流通方向ＦＤの上流側から順に第１フィンチューブ熱交換部１０、第２フィンチューブ熱交換部２０、第３フィンチューブ熱交換部３０を設けるものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、第２フィンチューブ熱交換部２０と第３フィンチューブ熱交換部３０の間に、他の１以上の熱交換部を配置するようにしてもよい。したがって、本実施形態のフィンチューブ熱交換器１００は、空気の流通方向ＦＤに沿って３種類以上の複数種類の熱交換部を設けた構成にも適用可能である。
また、フィンチューブ熱交換器は、第１フィンチューブ熱交換部１０、第２フィンチューブ熱交換部２０、および第３フィンチューブ熱交換部３０を、それぞれ複数列を有する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０    第１フィンチューブ熱交換部
１１    プレートフィン（第１プレートフィン）
１１ａ  チューブ孔（第１チューブ孔）
１２    チューブ（第１チューブ）
２０    第２フィンチューブ熱交換部
２１    プレートフィン（第２プレートフィン）
２１ａ  チューブ孔（第２チューブ孔）
２２    チューブ（第２チューブ）
３０    第３フィンチューブ熱交換部
３１    ルーバーフィン（第３プレートフィン）
３１ａ  チューブ孔（第３チューブ孔）
３２    チューブ（第３チューブ）
３３    ルーバー（切り起こし部）
１００  フィンチューブ熱交換器
ＡＤ    配列方向
ＦＤ    流通方向
ＦＰ１  第１フィンピッチ（第１配置間隔）
ＦＰ２  第２フィンピッチ（第２配置間隔）
ＦＰ３  第３フィンピッチ（第３配置間隔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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