(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィン（２、１２、２２、３２、４２）と、
前記複数の伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管（３）とを備え、
前記各伝熱フィンには、前記伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部（４ａ〜４ｈ、１４ａ〜１４ｈ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｈ、４４ａ〜４４ｊ）が、切り起こし加工により形成されており、
前記複数の切り起こし部は、前記伝熱管近傍の気流が、前記伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように、かつ、前記切り起こし部の気流の流れ方向後端と該切り起こし部の気流の流れ方向下流側に隣り合う前記切り起こし部の気流の流れ方向前端との気流の流れ方向間に間隔が空くように、かつ、前記各切り起こし部の気流の流れ方向前端同士又は後端同士を仮想的に結ぶ直線（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ４１、Ｍ４２）が、前記各切り起こし部の気流の流れ方向に対する迎え角（αａ〜αｈ、α１ａ〜α１ｈ、α２ａ〜α２ｊ、α３ａ〜α３ｈ、α４ａ〜α４ｊ）よりも大きな角度をなすように、配置されている、
フィンチューブ型熱交換器（１）。
【請求項２】
前記各切り起こし部（４ａ〜４ｈ、１４ａ〜１４ｈ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｈ、４４ａ〜４４ｊ）は、気流の流れ方向下流側に向かって前記伝熱フィン面からの高さが漸増している、請求項１に記載のフィンチューブ型熱交換器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィンチューブ型熱交換器、特に、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置等に使用されるフィンチューブ型熱交換器として、図１に示されるように、伝熱フィン１０２における伝熱管１０３の空気流の流れ方向下流側の部分に形成される死水域の低減や伝熱フィン１０２における境界層の更新等による伝熱促進のために、伝熱フィン面の伝熱管１０３の鉛直方向における両側において、伝熱管１０３近傍の空気流を伝熱管１０３の空気流の流れ方向後側に案内するように、空気流の流れ方向に対して傾斜した切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆが切り起こし加工により形成され、さらに、空気と冷媒等の熱媒体との熱交換より発生したドレン水が切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆに滞留して排水性が低下するのを防ぐために、切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆを空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって３つに分割して一直線（図１の直線Ｌ参照）上に並べたものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１１１６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述の切り起こし部の空気流の流れ方向に対する迎え角α（図１参照）を小さくすると、切り起こし部１個当たりの伝熱促進効果は低下する傾向にあるが（図２における迎え角αと交換熱量Ｑとの関係を参照）、通風抵抗ΔＰ当たりの伝熱促進効果は大きくなる傾向にある（図３における迎え角αと通風抵抗当たりの交換熱量Ｑ／ΔＰとの関係を参照）。
【０００４】
このため、上述のような、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって一直線上に並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器においては、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすことで、理論的には、さらなる伝熱促進を図ることが可能になる。
【０００５】
しかし、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすと、切り起こし部間の間隔が小さくなり、ドレン水が切り起こし部間の隙間にブリッジ状に滞留しやすくなり、排水性が確保できなくなるおそれがある。また、切り起こし部間の間隔が小さい状態で複数の切り起こし部を一直線上に並べると、各切り起こし部によって下流側に導かれる空気流が、その下流側の切り起こし部を通過しようとする空気流に干渉しやすくなり、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されなくなるおそれがある。
【０００６】
このため、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすことで伝熱促進を図るためには、切り起こし部間の排水性を確保しつつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにする必要がある。
【０００７】
本発明の課題は、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部間の排水性を確保し、かつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器は、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管とを備えている。伝熱フィンは、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される。伝熱管は、複数の伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置される。そして、各伝熱フィンには、伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、切り起こし加工により形成されており、複数の切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が、伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように、かつ、切り起こし部の気流の流れ方向後端と該切り起こし部の気流の流れ方向下流側に隣り合う切り起こし部の気流の流れ方向前端との気流の流れ方向間に間隔が空くように、かつ、各切り起こし部の気流の流れ方向前端又は後端同士を仮想的に結ぶ直線が、各切り起こし部の気流の流れ方向に対する迎え角よりも大きな角度をなすように、配置されている。
【０００９】
このフィンチューブ型熱交換器では、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されているため、従来の複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合と同様に、伝熱フィンにおける伝熱管の気流の流れ方向下流側の部分に形成される死水域の低減や伝熱フィンにおける境界層の更新等による伝熱促進効果を得ることができる。そして、このフィンチューブ型熱交換器では、各切り起こし部の気流の流れ方向前端同士又は後端同士を仮想的に結ぶ直線が各切り起こし部の気流の流れ方向に対する迎え角よりも大きな角度をなすように配置されていることから、各切り起こし部の気流の流れ方向後端とその下流側の切り起こし部の気流の流れ方向前端とが各切り起こし部の気流の流れ方向前端又は後端同士を仮想的に結ぶ直線からずれた状態で配置されることになるため、従来の複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合に比べて、各切り起こし部間の隙間を確保しやすくなり、これにより、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やす場合であっても、切り起こし部間の排水性を確保することができる。しかも、各切り起こし部の気流の流れ方向後端とその下流側の切り起こし部の気流の流れ方向前端とが各切り起こし部の気流の流れ方向前端又は後端同士を仮想的に結ぶ直線からずれた状態で配置されているため、切り起こし部間の間隔が小さい状態で複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合に比べて、各切り起こし部によって下流側に導かれる気流が、その下流側の切り起こし部を通過しようとする気流に干渉しにくくなり、これにより、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やす場合であっても、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにすることができる。
【００１０】
このように、このフィンチューブ型熱交換器では、切り起こし部間の排水性を確保し、かつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにしながら、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすことで伝熱促進を図ることができる。
【００１１】
第２の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器は、第１の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器において、各切り起こし部は、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面からの高さが漸増している。
【００１２】
このフィンチューブ型熱交換器では、各切り起こし部の形状を気流の流れ方向下流側に向かって高さが漸増した形状にすることによって、各切り起こし部の背後に縦渦を生じさせることができるため、切り起こし部による伝熱促進効果をさらに高めることができるようになっている。
【００１３】
そして、このような縦渦は、気流の流れ方向下流側に向かって成長することで、大きな伝熱促進効果をもたらすものであるが、上述のように、各切り起こし部の気流の流れ方向後端とその下流側の切り起こし部の気流の流れ方向前端とが各切り起こし部の気流の流れ方向前端又は後端同士を仮想的に結ぶ直線からずれた状態で配置されることによって、この縦渦の成長が妨げられにくくなるため、縦渦による伝熱促進効果を確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
第１の発明では、切り起こし部間の排水性を確保し、かつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにしながら、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすことで伝熱促進を図ることができる。
【００１６】
第２の発明では、縦渦による伝熱促進効果を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかるフィンチューブ型熱交換器の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図４、図５に本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ型熱交換器１の要部を示す。ここで、図４は、フィンチューブ型熱交換器１の断面図である。図５は、図４のＩ−Ｉ断面図である。
【００１９】
（１）フィンチューブ型熱交換器の基本構成
フィンチューブ型熱交換器１は、クロスフィンアンドチューブ型熱交換器であり、主として、複数のプレート状の伝熱フィン２と、複数の伝熱管３とを備えている。伝熱フィン２は、その平面を空気等の気流の流れ方向に概ね沿わせた状態で、板厚方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。伝熱フィン２には、気流の流れ方向に略直交する方向に間隔を空けて複数の貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａの周囲部分は、伝熱フィン２の板厚方向の一方側に突出する環状のカラー部８となっている。カラー部８は、板厚方向に隣り合う伝熱フィン２のカラー部８が形成された面と反対の面に当接しており、伝熱フィン２の板厚方向間に所定の間隔（以下、この所定の間隔をフィンピッチＦＰとする）が確保されるようになっている。伝熱管３は、内部に冷媒等の熱媒体が流れる管部材であり、複数の伝熱フィン２に挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置されている。具体的には、伝熱管３は、伝熱フィン２に形成された貫通孔２ａを貫通しており、フィンチューブ型熱交換器１の組立時の拡管作業によって、カラー部８の内面に密着している。
【００２０】
また、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１は、複数の伝熱管３の配列方向が略上下方向となるように設置された状態で使用されるものである（すなわち、図４は、複数の伝熱管３のうちの１つだけを示している）。このため、気流は、フィンチューブ型熱交換器１を、略水平方向に向かって横切るように流れることになる。なお、以下の説明において、「上側」、「上方」や「下側」、「下方」という文言を用いる場合には、伝熱管３の配列方向を示しているものとする。
【００２１】
（２）伝熱フィンの詳細形状
次に、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１に用いられている伝熱フィン２の詳細形状について説明する。
【００２２】
伝熱フィン２には、各伝熱管３の鉛直方向における両側（すなわち、各伝熱管３の下側および上側）において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数（本実施形態では、伝熱管３の下側に４つ、伝熱管３の上側に４つ）の切り起こし部４ａ〜４ｈが、切り起こし加工により、伝熱フィン面２ｂに形成されている。ここで、伝熱管３の下側の４つの切り起こし部を第１切り起こし部４ａ〜４ｄ、伝熱管３の上側の４つの切り起こし部を第２切り起こし部４ｅ〜４ｈとする。各切り起こし部４ａ〜４ｈは、伝熱フィン２に切り込みを入れて伝熱フィン２の板厚方向に延びる方向に起こすことによって形成された略台形形状の部分である。そして、伝熱フィン２の各切り起こし部４ａ〜４ｈに隣接する部分には、切り起こし部４ａ〜４ｈが切り起こされるのに伴って、略台形形状のスリット孔７ａ〜７ｈが各切り起こし部４ａ〜４ｈに対応するように形成されている。
【００２３】
また、第１切り起こし部４ａ〜４ｄ及び第２切り起こし部４ｅ〜４ｈは、伝熱管３近傍の気流が、伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されている。より具体的には、第１切り起こし部４ａ〜４ｄについては、第１切り起こし部４ａ〜４ｄの気流の流れ方向に対する各迎え角αａ〜αｄが正値であり、各第１切り起こし部４ａ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ａ〜５ｄ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ１が直線をなすとともに、この直線Ｍ１の気流の流れ方向に対する角度β１が正値となるように配置されている。また、第２切り起こし部４ｅ〜４ｈについては、第２切り起こし部４ｅ〜４ｈの気流の流れ方向に対する各迎え角αｅ〜αｈが正値であり、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｅ〜５ｈ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ２が直線をなすとともに、この直線Ｍ２の気流の流れ方向に対する角度β２が正値となるように配置されている。ここで、迎え角αａ〜αｈは、各切り起こし部４ａ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ａ〜５ｈが各切り起こし部４ａ〜４ｈの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｈよりも伝熱管３から遠い側に位置するように傾斜している場合を正値であるものとし、角度β１、β２は、直線Ｍ１、Ｍ２が気流の流れ方向上流側に向かうにつれて伝熱管３から遠ざかるように傾斜している場合を正値であるものとする。
【００２４】
また、本実施形態において、直線Ｍ１の気流の流れ方向に対する角度β１は、迎え角αａ〜αｄよりも大きくなっているため、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｃとその下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ｂ〜５ｄとが直線Ｍ１からずれた状態で配置されている。また、直線Ｍ２の気流の流れ方向に対する角度β２は、迎え角αｅ〜αｈよりも大きくなっているため、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｇの気流の流れ方向後端６ｅ〜６ｇとその下流側の切り起こし部４ｆ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｆ〜５ｈとが直線Ｍ２からずれた状態で配置されている。このため、切り起こし部間の間隔が小さい状態で複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合（例えば、第１切り起こし部４ａ〜４ｄを直線Ｍ１上に真っ直ぐに並べる場合や第２切り起こし部４ｅ〜４ｈを直線Ｍ２上に真っ直ぐに並べる場合）に比べて、各第１切り起こし部４ａ〜４ｄ間及び各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈ間の隙間Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃ、Ｃ４ｅ、Ｃ４ｆ、Ｃ４ｇを確保しやすくなっている。しかも、第１切り起こし部４ａ〜４ｄを直線Ｍ１上に真っ直ぐに並べる場合や第２切り起こし部４ｅ〜４ｈを直線Ｍ２上に真っ直ぐに並べる場合に比べて、各切り起こし部４ａ〜４ｃ、４ｅ〜４ｇによって下流側に導かれる気流が、その下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄ、４ｆ〜４ｈを通過しようとする気流に干渉しにくくなっている。
【００２５】
また、本実施形態において、各切り起こし部４ａ〜４ｈは、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面２ｂからの高さが漸増している。より具体的には、第１切り起こし部４ａについては、前端５ａの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ａの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第１切り起こし部４ｂについては、前端５ｂの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｂの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第１切り起こし部４ｃについては、前端５ｃの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｃの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第１切り起こし部４ｄについては、前端５ｄの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｄの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｅについては、前端５ｅの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｅの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｆについては、前端５ｆの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｆの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｇについては、前端５ｇの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｇの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｈについては、前端５ｈの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｈの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっている。
【００２６】
（３）フィンチューブ型熱交換器の特徴
本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部４ａ〜４ｈが、伝熱管３近傍の気流が伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されているため、複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合（図１参照）と同様に、伝熱フィン２における伝熱管３の気流の流れ方向下流側の部分に形成される死水域の低減や伝熱フィン２における境界層の更新等による伝熱促進効果を得ることができる。
【００２７】
そして、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、各第１切り起こし部４ａ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ａ〜５ｄ同士を仮想的に結ぶ直線Ｍ１が各第１切り起こし部４ａ〜４ｄの気流の流れ方向に対する迎え角αａ〜αｄよりも大きな角度β１をなすように配置されることによって、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｃとその下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ｂ〜５ｄとが直線Ｍ１からずれた状態で配置されており、また、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｅ〜５ｈ同士を仮想的に結ぶ直線Ｍ２が各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈの気流の流れ方向に対する迎え角αｅ〜αｈよりも大きな角度β２をなすように配置されることによって、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｇの気流の流れ方向後端６ｅ〜６ｇとその下流側の切り起こし部４ｆ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｆ〜５ｈとが直線Ｍ２からずれた状態で配置されており、各第１切り起こし部４ａ〜４ｄ間及び各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈ間の隙間Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃ、Ｃ４ｅ、Ｃ４ｆ、Ｃ４ｇを確保しやすくなっているため、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やす場合（例えば、図１の伝熱管の下側及び上側に３つの切り起こし部が形成された構成を伝熱管の下側及び上側に４つの切り起こし部が形成された構成にする場合）であっても、切り起こし部間の排水性を確保することができる。しかも、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｃとその下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ｂ〜５ｄとが直線Ｍ１からずれた状態で配置されており、また、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｇの気流の流れ方向後端６ｅ〜６ｇとその下流側の切り起こし部４ｆ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｆ〜５ｈとが直線Ｍ２からずれた状態で配置されており、各切り起こし部４ａ〜４ｃ、４ｅ〜４ｇによって下流側に導かれる気流が、その下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄ、４ｆ〜４ｈを通過しようとする気流に干渉しにくくなっているため、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やす場合（例えば、図１の伝熱管の下側及び上側に３つの切り起こし部が形成された構成を伝熱管の下側及び上側に４つの切り起こし部が形成された構成にする場合）であっても、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにすることができる。
【００２８】
このように、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、切り起こし部間の排水性を確保し、かつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにしながら、迎え角を小さくしつつ切り起こし部の数を増やすことで伝熱促進を図ることができる。
【００２９】
また、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、各切り起こし部４ａ〜４ｈの形状を気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面２ｂからの高さが漸増した形状にすることによって、各切り起こし部４ａ〜４ｈの背後に縦渦を生じさせることができるため、切り起こし部４ａ〜４ｈによる伝熱促進効果をさらに高めることができるようになっている。そして、このような縦渦は、気流の流れ方向下流側に向かって成長することで、大きな伝熱促進効果をもたらすものであるが、上述のように、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｃとその下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ｂ〜５ｄとが直線Ｍ１からずれた状態で配置されており、また、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｇの気流の流れ方向後端６ｅ〜６ｇとその下流側の切り起こし部４ｆ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｆ〜５ｈとが直線Ｍ２からずれた状態で配置されることによって、この縦渦の成長が妨げられにくくなるため、縦渦による伝熱促進効果を確実に得ることができる。
【００３０】
（４）変形例１
上述の実施形態（図４参照）では、各第１切り起こし部４ａ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ａ〜５ｄ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ１が直線をなすとともに、直線Ｍ１の気流の流れ方向に対する角度β１を迎え角αａ〜αｄよりも大きく、また、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｅ〜５ｈ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ２が直線をなすとともに、直線Ｍ２の気流の流れ方向に対する角度β２を迎え角αｅ〜αｈよりも大きくすることで、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｃとその下流側の切り起こし部４ｂ〜４ｄの気流の流れ方向前端５ｂ〜５ｄとが直線Ｍ１からずれた状態で配置され、また、各第２切り起こし部４ｅ〜４ｇの気流の流れ方向後端６ｅ〜６ｇとその下流側の切り起こし部４ｆ〜４ｈの気流の流れ方向前端５ｆ〜５ｈとが直線Ｍ２からずれた状態で配置されるようにしているが、図６に示されるように、各第１切り起こし部１４ａ〜１４ｄの気流の流れ方向後端１６ａ〜１６ｄ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ１１が直線をなすとともに、直線Ｍ１１の気流の流れ方向に対する角度β１１を迎え角α１ａ〜α１ｄよりも大きく、また、各第２切り起こし部１４ｅ〜１４ｈの気流の流れ方向後端１６ｅ〜１６ｈ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ１２が直線をなすとともに、直線Ｍ１２の気流の流れ方向に対する角度β１２を迎え角α１ｅ〜α１ｈよりも大きくすることで、各第１切り起こし部１４ａ〜１４ｃの気流の流れ方向後端１６ａ〜１６ｃとその下流側の切り起こし部１４ｂ〜１４ｄの気流の流れ方向前端１５ｂ〜１５ｄとが直線Ｍ１１からずれた状態で配置され、また、各第２切り起こし部１４ｅ〜１４ｇの気流の流れ方向後端１６ｅ〜１６ｇとその下流側の切り起こし部１４ｆ〜１４ｈの気流の流れ方向前端１５ｆ〜１５ｈとが直線Ｍ１２からずれた状態で配置されるようにしてもよい。尚、本変形例における伝熱フィン１２の各部については、上述の実施形態における１桁台の符号を１０番台に置き換え、迎え角については、上述の実施形態における迎え角の符号に「１」を添え字として加えたものに置き換えるものとし、直線Ｍ１１、Ｍ１２以外の伝熱フィン１２の各部の説明については省略するものとする。
【００３１】
本変形例のフィンチューブ型熱交換器１においても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
（５）変形例２
上述の実施形態（図４参照）では、各伝熱管の鉛直方向における両側（すなわち、各伝熱管の下側および上側）において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって、伝熱管３の下側及び伝熱管３の上側に各４つの切り起こし部を、切り起こし加工により、伝熱フィン面に形成しているが、これに限定されず、さらに多くの切り起こし部を形成するようにしてもよい。
【００３３】
例えば、図７に示されるように、上述の実施形態（図４参照）において、各伝熱管３の鉛直方向における両側（すなわち、各伝熱管３の下側および上側）において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ５つの第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅを伝熱管３の下側に、そして、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ５つの第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊを伝熱管３の上側に、切り起こし加工により、伝熱フィン２２ｂ面に形成するようにしてもよい。
【００３４】
次に、本変形例のフィンチューブ型熱交換器１に用いられている伝熱フィン２２の詳細形状について説明する。
【００３５】
伝熱フィン２２には、各伝熱管３の鉛直方向における両側（すなわち、各伝熱管３の下側および上側）において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数（本変形例では、伝熱管３の下側に５つ、伝熱管３の上側に５つ）の切り起こし部２４ａ〜２４ｈが、切り起こし加工により、伝熱フィン面２２ｂに形成されている。ここで、伝熱管３の下側の４つの切り起こし部を第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅ、伝熱管３の上側の５つの切り起こし部を第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊとする。各切り起こし部２４ａ〜２４ｊは、伝熱フィン２２に切り込みを入れて伝熱フィン２の板厚方向に延びる方向に起こすことによって形成された略台形形状の部分である。そして、伝熱フィン２２の各切り起こし部２４ａ〜２４ｊに隣接する部分には、切り起こし部２４ａ〜２４ｊが切り起こされるのに伴って、略台形形状のスリット孔２７ａ〜２７ｊが各切り起こし部２４ａ〜２４ｊに対応するように形成されている。
【００３６】
また、第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅ及び第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊは、伝熱管３近傍の気流が、伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されている。より具体的には、第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅについては、第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅの気流の流れ方向に対する各迎え角α２ａ〜α２ｅが正値であり、各第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅの気流の流れ方向前端２５ａ〜２５ｅ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ２１が直線をなすとともに、この直線Ｍ２１の気流の流れ方向に対する角度β２１が正値となるように配置されている。また、第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊについては、第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊの気流の流れ方向に対する各迎え角α２ｆ〜αｊが正値であり、各第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊの気流の流れ方向前端２５ｆ〜２５ｊ同士を仮想的に結ぶ線Ｍ２２が直線をなすとともに、この直線Ｍ２２の気流の流れ方向に対する角度β２２が正値となるように配置されている。ここで、迎え角α２ａ〜α２ｊは、各切り起こし部２４ａ〜２４ｊの気流の流れ方向前端２５ａ〜２５ｊが各切り起こし部２４ａ〜２４ｊの気流の流れ方向後端２６ａ〜２６ｊよりも伝熱管３から遠い側に位置するように傾斜している場合を正値であるものとし、角度β２１、β２２は、直線Ｍ２１、Ｍ２２が気流の流れ方向上流側に向かうにつれて伝熱管３から遠ざかるように傾斜している場合を正値であるものとする。
【００３７】
また、本変形例において、直線Ｍ２１の気流の流れ方向に対する角度β２１は、迎え角α２ａ〜α２ｅよりも大きくなっているため、各第１切り起こし部２４ａ〜２４ｄの気流の流れ方向後端２６ａ〜２６ｄとその下流側の切り起こし部２４ｂ〜２４ｅの気流の流れ方向前端２５ｂ〜２５ｅとが直線Ｍ２１からずれた状態で配置されている。また、直線Ｍ２２の気流の流れ方向に対する角度β２２は、迎え角α２ｆ〜α２ｊよりも大きくなっているため、各第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｉの気流の流れ方向後端２６ｆ〜２６ｉとその下流側の切り起こし部２４ｇ〜２４ｊの気流の流れ方向前端２５ｇ〜２５ｊとが直線Ｍ２２からずれた状態で配置されている。このため、切り起こし部間の間隔が小さい状態で複数の切り起こし部を一直線上に並べる場合（例えば、第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅを直線Ｍ１１上に真っ直ぐに並べる場合や第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊを直線Ｍ２２上に真っ直ぐに並べる場合）に比べて、各第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅ間及び各第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊ間の隙間Ｃ２４ａ、Ｃ２４ｂ、Ｃ２４ｃ、Ｃ２４ｄ、Ｃ２４ｆ、Ｃ２４ｇ、Ｃ２４ｈ、Ｃ２４ｉを確保しやすくなっている。しかも、第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅを直線Ｍ２１上に真っ直ぐに並べる場合や第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｉを直線Ｍ２２上に真っ直ぐに並べる場合に比べて、各切り起こし部２４ａ〜２４ｄ、２４ｆ〜４ｉによって下流側に導かれる気流が、その下流側の切り起こし部２４ｂ〜２４ｅ、２４ｇ〜２４ｊを通過しようとする気流に干渉しにくくなっている。
【００３８】
また、本変形例において、各切り起こし部２４ａ〜２４ｊは、ここでは図示しないが、上述の実施形態の切り起こし部４ａ〜４ｈと同様、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面２２ｂからの高さが漸増している。
【００３９】
本変形例のフィンチューブ型熱交換器１においても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例においても、変形例１と同様、各第１切り起こし部２４ａ〜２４ｅの気流の流れ方向後端２６ａ〜２６ｅ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α２ａ〜α２ｅよりも大きく、また、各第２切り起こし部２４ｆ〜２４ｊの気流の流れ方向後端２６ｆ〜２６ｊ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α２ｆ〜α２ｊよりも大きくするようにしてもよい。
【００４０】
（６）変形例３
上述の実施形態（図４及び図５参照）では、伝熱フィンとして平板状のフィンを採用しているが、これに限定されず、ワッフル形状の伝熱フィンを採用してもよい。
【００４１】
例えば、図８及び図９に示されるように、上述の実施形態（図４及び図５参照）において、伝熱フィンとして鉛直方向に平行な折り目３９ａ〜３９ｃを有する伝熱フィン３２を採用し、各伝熱管３の鉛直方向における下側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ４つの第１切り起こし部３４ａ〜３４ｄを、切り起こし加工により、伝熱フィン３２の気流の流れ方向前端とその下流側の折り目３９ａとの間の伝熱フィン面３２ｃ、折り目３９ａとその下流側の折り目３９ｂとの間の伝熱フィン面３２ｄ、折り目３９ｂとその下流側の折り目３９ｃとの間の伝熱フィン面３２ｅ、及び折り目３９ｃと伝熱フィン３２の気流の流れ方向後端との間の伝熱フィン面３２ｆに形成し、各伝熱管３の鉛直方向における上側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ４つの第２切り起こし部３４ｅ〜３４ｈを、伝熱フィン面３２ｃ〜３２ｆに形成するようにしてもよい。ここで、折り目３９ａ〜３９ｃは、折り目３９ａ、３９ｃが山折りとなっており、折り目３９ｂが谷折りとなっている。尚、本変形例における伝熱フィン３２の各部については、上述の実施形態における１桁台の符号を３０番台に置き換え、迎え角については、上述の実施形態における迎え角の符号に「３」を添え字として加えたものに置き換えるものとし、折り目３９ａ〜３９ｃ及び伝熱フィン面３２ｃ〜３２ｆ以外の伝熱フィン３２の各部の説明については省略するものとする。
【００４２】
本変形例のフィンチューブ型熱交換器１においても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例においても、変形例１と同様、各第１切り起こし部３４ａ〜３４ｄの気流の流れ方向後端３６ａ〜３６ｄ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α３ａ〜α３ｄよりも大きく、また、各第２切り起こし部３４ｅ〜３４ｈの気流の流れ方向後端３６ｅ〜３６ｈ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α３ｅ〜α３ｈよりも大きくするようにしてもよい。
【００４３】
（７）変形例４
上述の変形例２（図７参照）では、伝熱フィンとして平板状のフィンを採用しているが、これに限定されず、ワッフル形状の伝熱フィンを採用してもよい。
【００４４】
例えば、図１０に示されるように、変形例２（図７参照）において、伝熱フィンとして鉛直方向に平行な折り目４９ａ〜４９ｅを有する伝熱フィン４２を採用し、各伝熱管３の鉛直方向における下側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ５つの第１切り起こし部４４ａ〜４４ｅを、切り起こし加工により、伝熱フィン４２の気流の流れ方向前端とその下流側の折り目４９ａとの間の伝熱フィン面４２ｃ、折り目４９ａとその下流側の折り目４９ｂとの間の伝熱フィン面４２ｄ、折り目４９ｂとその下流側の折り目４９ｃとの間の伝熱フィン面４２ｅ、折り目４９ｃとその下流側の折り目４９ｄとの間の伝熱フィン面４２ｆ、折り目４９ｄとその下流側の折り目４９ｅとの間の伝熱フィン面４２ｇに形成し、各伝熱管３の鉛直方向における上側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ４つの第２切り起こし部４４ｆ〜４４ｊを、伝熱フィン面４２ｃ〜４２ｇに形成するようにしてもよい。ここで、折り目４９ａ〜４９ｅは、図示しないが、折り目４９ａ、４９ｃ、４９ｅが山折りとなっており、折り目４９ｂ、４９ｄが谷折りとなっている。また、本変形例においては、伝熱フィン面４２ｈには、切り起こし部は形成されていない。尚、本変形例における伝熱フィン４２の各部については、上述の変形例２における２０番台の符号を３０番台に置き換え、迎え角については、上述の変形例２における迎え角の添え字「２」を「４」に置き換えるものとし、折り目４９ａ〜４９ｅ及び伝熱フィン面４２ｃ〜４２ｈ以外の伝熱フィン４２の各部の説明については省略するものとする。
【００４５】
本変形例のフィンチューブ型熱交換器１においても、上述の変形例２と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例においても、変形例１と同様、各第２切り起こし部４４ａ〜４４ｅの気流の流れ方向後端４６ａ〜４６ｅ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α４ａ〜α４ｄよりも大きく、また、各第２切り起こし部４４ｆ〜４４ｊの気流の流れ方向後端４６ｆ〜４６ｊ同士を仮想的に結ぶ線が直線をなすとともに、この直線の気流の流れ方向に対する角度を迎え角α４ｆ〜α４ｊよりも大きくするようにしてもよい。
【００４６】
（８）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明を利用すれば、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部間の排水性を確保し、かつ、各切り起こし部における伝熱促進効果が十分に発揮されるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来のフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【図２】迎え角と交換熱量との関係を示す図である。
【図３】迎え角と通風抵抗当たりの交換熱量との関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ断面図である。
【図６】変形例１にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【図７】変形例２にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【図８】変形例３にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【図９】図８のＩ−Ｉ断面図である。
【図１０】変形例４にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  フィンチューブ型熱交換器
２、１２、２２、３２、４２  伝熱フィン
３  伝熱管
４ａ〜４ｈ、１４ａ〜１４ｈ、２４ａ〜２４ｊ、３４ａ〜３４ｈ、４４ａ〜４４ｊ  切り起こし部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ４１、Ｍ４２  直線
αａ〜αｈ、α１ａ〜α１ｈ、α２ａ〜α２ｊ、α３ａ〜α３ｈ、α４ａ〜α４ｊ  迎え角
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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