(57)【要約】【課題】各フィンの表面を所定物質によりコーティング処理して各フィンの表面に付着された凝縮水を一層円滑に排出し得るようにしたことにより、熱伝逹性能を向上させてフィン間の距離を低減し得ることで、同様な熱交換性能を有すると共に、大きさを低減し得る熱交換器を提供しようとする。【解決手段】所定間隔を置いて配列されて空気が通過する各フィン１０と、それらフィン間を通過するように設置されて流体が通過するチューブ６と、を包含して構成され、前記各フィン１０は、親水性物質が表面処理された一方側面と撥水性物質が表面処理された他側面とが夫々所定間隔を置いて対向するように配列されるように熱交換器を構成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を置いて配列されて空気が通過する各フィンと、
それらフィン間を通過するように設置されて流体が通過するチューブと、を包含して構成され、
前記各フィンは、親水性物質が表面処理された一方側面と撥水性物質が表面処理された他側面とが夫々所定間隔を置いて対向するように配列されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記各フィンは、その両方側の表面が夫々撥水性物質により表面処理された第１フィンと、該第１フィンと対向されるように配置されてその両方側の表面に夫々親水性物質により表面処理された第２フィンと、が夫々順次的に配列されることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１フィンの両方側の表面には、夫々撥水性物質が塗布されて第１コーティング層が形成され、前記第２フィンの両方側の表面には、夫々親水性物質が塗布されて第２コーティング層が形成されることを特徴とする請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記各フィンは、その一方側の表面が撥水性物質により表面処理され、その他方側の表面は、親水性物質により表面処理されて、前記撥水性物質が表面処理された一方側の表面と前記親水性物質が表面処理された他方側の表面とが所定間隔を置いて夫々対向するように配列されることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項５】
前記各フィンの一方側の表面は、撥水性物質が塗布されて第１コーティング層が形成され、他方側の表面は、親水性物質が塗布されて第２コーティング層が形成されることを特徴とする請求項４記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に係るもので、詳しくは、熱交換作用時に発生される凝縮水の排出を円滑にして熱交換性能を向上し得る熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱交換器は、相互相違な二つの流体を直接又は間接的に接触させて熱交換させる装置であって、加熱器、冷却機、蒸発器及び凝縮器等に主に使われる。
前記熱交換器において、冷凍機及び空調機に主に使われる熱交換器は、フィンアンドチューブ式が主に使われる。
従来の熱交換器は、図５及び図６に示したように、所定間隔を置いて配列される複数のフィン１０２と、それらフィン１０２間を貫通して設置されて流体が通過するチューブ１０４と、を包含して構成されていた。
【０００３】
前記各フィン１０２は、所定長さ及び幅を有する板タイプで、前記チューブ１０４が通過する複数の貫通ホール１０８が形成され、その伝熱面積を広げるために所定角に折曲されるルーバー１０６が形成される。
又、前記チューブ１０４は、一方側の端部が流体が流入される流入管１１０に連結され、他方側の端部は、熱交換を完了した流体が排出される排出管１１２に連結され、前記フィン１０２の貫通ホール１０８をジグザグに通過するように複数回折曲される形態を有する。
【０００４】
このように構成された従来の熱交換器は、前記流入管１１０を通して流体が流入されると、ジグザグ状に折曲された前記チューブ１０４を通過しながら前記フィン１０２間を通過する空気との熱交換が行われる。この時、前記フィン１０２により前記チューブ１０４の外部を通過する空気と前記チューブ１０４の内部を通過する流体間の熱交換が円滑に行われる。
このような熱交換作用中、前記チューブ１０４の内外側温度差によって空気中に含まれていた水分が前記チューブ１０４の表面及びフィン１０２の表面に付着され、該付着された水分は、重力により下方向に移動してドレインパン（図示されず）に集められて外部に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の熱交換器においては、前記熱交換作用中、発生された凝縮水がフィン１０２の表面に表面張力により残留する現象が発生するため、フィン１０２間を通過する空気の流動を妨害し、前記フィン１０２の表面に凝縮水が付着されることで、空気と流体間の熱交換性能が低下するという不都合な点があった。
また、前記フィン１０２間の空気が通過する空間に凝縮水が停滞される現象を防止するためにフィン間の距離が所定以上に維持されなければならないため、熱交換器の大きさが大きくなるという不都合な点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、各フィンの表面を所定物質によりコーティング処理して各フィンの表面に付着された凝縮水が一層円滑に排出されるため、熱伝逹性能を向上させてフィン間の距離を低減し得ることで、同様な熱交換性能を有すると共に、大きさを低減し得る熱交換器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る熱交換器においては、所定間隔を置いて配列されて空気が通過する各フィンと、それらフィン間を通過するように設置されて流体が通過するチューブと、を包含して構成され、前記各フィンは、親水性物質が表面処理された一方側面と撥水性物質が表面処理された他方側面とが夫々所定間隔を置いて対向して配列されることを特徴とする。
【０００８】
又、本発明に係る熱交換器においては、前記各フィンは、両方側の表面が夫々撥水性物質により表面処理された第１フィンと、該第１フィンと対向されるように配置されてその両方側の表面に夫々親水性物質により表面処理された第２フィンと、が夫々順次配列されることを特徴とする。
又、前記熱交換器の前記第１フィンの両方側の表面には、夫々撥水性物質が塗布されて第１コーティング層が形成され、前記第２フィンの両方側の表面には、夫々親水性物質が塗布されて第２コーティング層が形成されることを特徴とする。
【０００９】
又、前記熱交換器の前記各フィンは、一方側の表面が撥水性物質により表面処理され、他方側の表面は、親水性物質により表面処理され、前記撥水性物質が表面処理された一方側の表面と前記親水性物質が表面処理された他方側の表面が所定間隔を置いて夫々対向するように配列されることを特徴とする。
又、前記熱交換器の前記各フィンの一方側の表面は、撥水性物質が塗布されて第１コーティング層が形成され、他方側の表面は、親水性物質が塗布されて第２コーティング層が形成されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
本発明に係る熱交換器においては、図１に示したように、一方側に流体が流入する流入管２が連結され、他方側に熱交換が完了された流体が排出される吐出管４が連結されて所定間隔を置いてジグザグに折曲されて流体が通過するチューブ６と、該チューブ６が通過するように複数の貫通ホール８が形成されて所定間隔を置いて複数に配列されて空気との接触面積を拡張させるフィン１０と、を包含して構成されている。
【００１１】
又、前記フィン１０は、所定長さ及び幅を有する板状に形成され、その両方側の側面に夫々通過する空気との接触面積を拡張するために所定角度に突出されるルーバー１２が形成され、その両方側の表面には、夫々凝縮水を一層容易に排出させるために、撥水性物質及び親水性物質が夫々表面処理される。
即ち、前記フィン１０は、図２に示したように、その両方側の表面に夫々撥水性物質により表面処理されて第１コーティング層２６を形成した第１フィン２０と、該第１フィン２０と対向されるように配置されてその両方側の表面に夫々親水性物質により表面処理されて第２コーティング層２８を形成した第２フィン２２と、が夫々順次的に配列される。
【００１２】
又、前記親水性物質は、一般的に前記水との親和性が強い物質であって、前記フィン１０の表面に凝縮水を一層容易に吸着させる機能をする。前記撥水性物質は、水と反発する物質であって、前記フィン１０の表面に凝縮水が吸着されないようにする機能をする。
又、前記撥水性物質及び親水性物質は、夫々フィン１０の表面にコーティング方法により表面処理することが好ましい。
【００１３】
以下、上記のように構成される本発明に係る熱交換器の動作に対し、説明する。
前記流入管２に流入された流体は、ジグザグ状に折曲された前記チューブ６を通過して排出管４を通して排出される。又、前記フィン１０間に空気が通過する。この時、前記チューブ６を通過する流体と前記フィン１０間を通過する空気が相互直交して流れながら相互熱交換が行われる。
このような熱交換作用を実施する時、前記チューブ６を通過する流体とフィン６間を通過する空気との温度差により空気中に含まれていた水分がチューブ６の表面及びフィン１０の表面に付着される。
【００１４】
以下、前記凝縮水が前記フィン１０の表面に付着されて排出される過程に対し、図３を用いて説明する。
熱交換が実施されると、撥水性物質が表面処理されて第１コーティング層２６が形成された第１フィン２０の両方側の表面に夫々凝縮水が水滴粒子Ｌ状に凝縮され、該水滴粒子Ｌ状の凝縮水は、時間が経過することで、他の水滴粒子と結合されて順次的に大きくなり、前記水滴粒子Ｌが所定以上大きくなると、前記第１フィン２２と所定間隔を置いて配列された親水性材料が表面処理されて第２コーティング層が形成された第２フィン２２の表面に接すると、瞬間的に前記第２フィン２２の表面に沿って広がりながら下方向に流れる。この時、前記水滴粒子Ｌの重さが重いため、前記凝縮水が第２フィン２２の表面に流れる速度が速くなることで、凝縮水を迅速に除去することができる。
【００１５】
又、前記第１フィン２０の表面で生成される凝縮水が第２フィン２２の表面に接すると、直ちに排出されるため、水滴粒子Ｌの大きさに関係無く、排出が行われるため、前記第１フィン２０と第２フィン２２間の距離を狭めることで、熱交換器の全体的な大きさが低減する。
【００１６】
又、本発明に係る熱交換器の他の実施形態においては、図４の如く、所定間隔を置いてジグザグに折曲されるように形成されて流体が通過するチューブ６と、該チューブ６が通過するように複数の貫通ホール８が形成されて所定間隔を置いて複数配列されて空気との接触面積を拡張させる各フィン３０と、を包含して構成され、それらフィン３０は、夫々その一方側面に撥水性物質が表面処理されて第１コーティング層３２を形成し、他側面は、親水性物質が表面処理されて第２コーティング層３４を形成して所定間隔を置いて複数配列される。
【００１７】
この時、前記フィン３０は、前記撥水性物質が表面処理されて第１コーティング層３２が形成された側面と親水性材料が表面処理されて第２コーティング層３４が形成された他側面とが対向するように配列される。
【００１８】
上記のように構成される本発明に係る熱交換器の他の実施形態の凝縮水排出過程は、先ず、撥水性物質が表面処理されて第１コーティング層３２が形成されたフィン３０の一方側の表面に夫々凝縮水が水滴粒子状に凝縮され、該水滴粒子状の凝縮水は、時間が経過することで、他の水滴粒子と結合しながら順次的に大きくなり、前記水滴粒子が所定以上大きくなると、親水性材料が表面処理されて第２コーティング層３４が形成された前記フィン３０の他方側の表面に接すると、瞬間的に前記フィン３０の他方側の表面を沿って広がりながら下方向に速く流れる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る熱交換器においては、熱交換器のフィンの両方側の表面に夫々撥水性材料及び親水性材料を表面処理し、撥水性材料が表面処理された面と親水性材料が表面処理された面とを対向するように配置して熱交換作用時に発生される凝縮水が前記撥水性材料が表面処理されたフィンの一方側の表面に水滴粒子状に生成されて前記親水性材料が表面処理されたフィンの他方側の表面に接すると、瞬間的に下方向に排出されることで、凝縮水の重さにより凝縮水の排出速度は速くなり凝縮水を迅速に排出させることで、フィン間を通過する空気の流動を円滑にし得るし、前記フィンの表面に付着される凝縮水の時間を低減し得ることで、熱交換性能を向上し得るという効果がある。
また、前記水滴粒子状の大きさに関係なく、凝縮水の排出が容易に行われるため、前記フィン間の距離を狭めて全体熱交換器の大きさを低減し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱交換器を示した斜視図である。
【図２】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図３】本発明に係る熱交換器の凝縮水排出過程を示した部分断面図である。
【図４】本発明に係る熱交換器の他の実施形態を示した斜視図である。
【図５】従来の熱交換器を示した斜視図である。
【図６】従来の熱交換器のフィンを示した平面図である。
【符号の説明】
２…流入管
４…吐出管
６…チューブ
８…貫通ホール
１０…フィン
１２…ルーバー
２０…第１フィン
２２…第２フィン
２６…第１コーティング層
２８…第２コーティング層
【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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