(57)【要約】【課題】フィン平坦部における排水性を高め、フィン頂点部の曲げの曲率半径を小さくして保水性を小さくする。【解決手段】コルゲートフィン３のフィン平坦部１０には、風上側端部１３近傍よりフィン幅方向Ｗの両端側に切り起こし高さｈ１の一対の隅ルーバ１６を複数対設けた隅ルーバ形成領域Ａと、その風下側には２つの隅ルーバの間をｈ１より小さい切り起こし高さｈ３の中央ルーバ１８で繋いだルーバが複数組設けられた全幅ルーバ形成領域Ｂとを設ける。中央ルーバはｈ３が小さいため着霜量は少なく、かつ、融けた霜の隅ルーバ側への排水路となる。隅ルーバは、その開口から水を扁平チューブと接合されるフィン頂点部１１へ排水するとともに、フィン頂点部の剛性を高めて折り曲げ曲率半径を小さくする効果がある。【選択図】図３
2007232246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒通路（６）を形成した扁平チューブ（２）を平行に配置し、前記扁平チューブ（２）間にフィン頂点部（１１）で接合されるとともに、前記フィン頂点部（１１）に対して折り曲げて形成され前記扁平チューブ（２）間をつなぐフィン平坦部（１０）に、通風方向に交差するフィン幅方向（Ｗ）にルーバ形成領域（Ａ、Ｂ）が設けられたコルゲートフィン（３）を備える熱交換器（１）であって、
前記ルーバ形成領域（Ａ、Ｂ）は、前記フィン幅方向（Ｗ）における両端部に前記フィン平坦部（１０）より切り起こされた一対の隅ルーバ（１６）を前記フィン幅方向（Ｗ）に直交するフィン奥行き方向（Ｄ）に複数対備え、前記各対の隅ルーバ（１６）間は前記フィン平坦部（１０）に切り起こしが設けられていない非切り起こし部（１７）とされている隅ルーバ形成領域（Ａ）を備え、前記隅ルーバ形成領域（Ａ）は、前記フィン平坦部（１０）の前記フィン奥行き方向（Ｄ）における前記通風方向の風上側部および風下側部の少なくとも一方の端部側（１３、１５）に設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ルーバ形成領域は、前記フィン平坦部（１０）において前記風上側の端部（１３）より前記風下側の端部（１５）に亘って前記隅ルーバ形成領域（Ａ）となっていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ルーバ形成領域の前記隅ルーバ形成領域（Ａ）以外の領域は、前記フィン幅方向（Ｗ）に亘って前記フィン平坦部（１０）より切り起こし（１６、１８）が設けられている全幅ルーバ形成領域（Ｂ）とされていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記全幅ルーバ形成領域（Ｂ）の前記フィン幅方向（Ｗ）の両端部は、前記隅ルーバ（１６）が形成され、前記隅ルーバ（１６）の前記切り起こし高さ（ｈ１）は前記フィン幅方向（Ｗ）の中央部の切り起こしである中央ルーバ（１８）の前記切り起こし高さ（ｈ３）より高くなっていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記隅ルーバ（１６）の切り起こし側の前記フィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）から前記隅ルーバ（１６）の前記切り起こし側表面（１６ａ）までの切り起こし高さ（ｈ１）は０．１ｍｍ以上、かつ、前記隅ルーバ（１６）の前記切り起こし側の前記フィン平坦部の表面（１０ａ）から前記隅ルーバ（１６）の前記切り起こし側の反対側表面（１６ｂ）までの距離である開口高さ（ｈ２）は０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記扁平チューブ（２）は、前記冷媒通路（６）の方向に沿って外壁に凹状の溝（２３）が形成され、前記フィン頂点部（１１）が前記溝（２３）に交差するように前記扁平チューブ（２）と接合されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記フィン平坦部（１０）の前記風上側の端部（１３）は、前記扁平チューブ（２）の前記風上側端部（２２）より前記風上側へ前記フィン平坦部（１０）として延長されている突出部（２１）を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項８】
前記突出部（２１）は切り起こしが設けられていない非切り起こし部（１７）であることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記突出部（２１）の前記フィン幅方向（Ｗ）の両端部には一対の隅ルーバ（１６）が複数対形成されていることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
【請求項１０】
内部に冷媒通路（６）を形成した扁平チューブ（２）を平行に配置し、前記扁平チューブ間（２）にフィン頂点部（１１）で接合されるとともに、前記フィン頂点部（１１）に対して折り曲げて形成され前記扁平チューブ（２）間をつなぐフィン平坦部（１０）に、通風方向に交差するフィン幅方向（Ｗ）にルーバ形成領域（Ｂ）が設けられたコルゲートフィン（３）を備える熱交換器（１）であって、
前記ルーバ形成領域は、前記フィン幅方向（Ｗ）における両端部に前記フィン平坦部（１０）より切り起こされた一対の隅ルーバ（１６）を前記フィン幅方向（Ｗ）に直交するフィン奥行き方向（Ｄ）に複数対備えるとともに、前記ルーバ形成領域の前記各対の隅ルーバ（１６）間は前記隅ルーバ（１６）の切り起こし高さ（ｈ１）より低い切り起こし高さ（ｈ３）の中央ルーバ（１８）が切り起こされている全幅ルーバ形成領域（Ｂ）とされ、
前記フィン平坦部（１０）と前記フィン頂点部（１１）との折り曲げの曲率半径（Ｒ）が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】
前記折り曲げの曲率半径（Ｒ）が０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記フィン頂点部（１１）は平面範囲を備え、前記平面範囲が前記扁平チューブ（２）と接触するよう接合されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記中央ルーバ（１８）の切り起こし側の前記フィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）から前記中央ルーバ（１８）の前記切り起こし側表面（１８ａ）までの切り起こし高さ（ｈ３）が０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記中央ルーバ（１６）の切り起こし高さ（ｈ３）が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記扁平チューブ（２）は、前記冷媒通路（６）の方向に沿って外壁に凹状の溝（２３）が形成され、前記フィン頂点部（１１）が前記溝（２３）に交差するように前記扁平チューブ（２）と接合されていることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に、着霜および除霜運転を伴う空気熱交換器に用いられて好適である。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ヒートポンプ式給湯機等の室外機ユニットに用いられる熱交換器としてのエバポレータでは、着霜が発生する場合があり、それを除くための除霜運転を行う必要がある。除霜運転時にはヒートポンプサイクルとして稼動しないため、なるべく除霜運転に切り替わるまでの時間である着霜時間を長くする必要がある。さらに、除霜時に融けた霜を熱交換器より速やかに排出し、これにより除霜時間を短縮する必要がある。
【０００３】
従来より、コルゲートフィンを用いた熱交換器において、冷媒管路との接合部位であるフィン頂点部に凹みや切り欠きを設けたり、フィン平坦部に穴を設けることにより、排水経路を確保して、排水性を向上させるものがある（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００４】
また、フィン平坦部に切り起こされたルーバの両端部の隅部が、それらの間の中間部のルーバの切り起こし角度より大きい切り起こし角度を備えるようにして、凝縮水を隅部から下方に円滑に流下させるようにしたものもある（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
なお、排水性を向上させるために、熱交換器内の冷媒管路表面に凹部溝を設けたもの（例えば、特許文献２、３参照）や、フィンを風上側に突出させることにより、風上側での着霜量を減少させ、着霜時間を長くするもの（例えば、特許文献５参照）もある。
【特許文献１】特開平５−３２２４７８号公報
【特許文献２】特開平９−２８０７５４号公報
【特許文献３】特開２００１−５９６９０号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１０７４号公報
【特許文献５】特開平６−１４７７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、コルゲートフィンの排水性を阻害する要因として、冷媒管路と接合されるフィン頂点部と通風路を形成するフィン平坦部との間の曲げ曲率の大きさがある。すなわち、曲げ曲率半径が大きくなる（曲率が小さくなる）と、冷媒管路と曲げ部との隙間が大きくなり、その結果、その隙間に保水し、排水性が悪化することになる。
【０００７】
しかし、通常の生産方法である高速ローラを用いたフィン成形方法でコルゲートフィンを作成しようとすると、上記各従来技術に示されたフィン形状では、曲げ部の剛性を高めることができないので、フィン頂上部の曲率半径を小さくすることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑み、フィン平坦部における排水性を高めるとともに、フィン頂点部の曲げの曲率半径を小さくして保水性を小さくできるフィン形状を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、冷媒通路（６）としての扁平チューブ（２）間に配置されるコルゲートフィン（３）において、フィン平坦部（１０）の通風方向に交差するフィン幅方向（Ｗ）における両端部である扁平チューブ（２）に近接した部位に、フィン平坦部（１０）より切り起こされた一対の隅ルーバ（１６）をフィン幅方向（Ｗ）に直交するフィン奥行き方向（Ｄ）に複数対備え、かつ、各対の隅ルーバ（１６）間はフィン平坦部（１０）に切り起こしが設けられていない非切り起こし部（１７）とした隅ルーバ形成領域（Ａ）を、フィン平坦部（１０）の風上側部および風下側部の少なくとも一方の端部側（１３、１５）に設けることを第１の特徴とする。
【００１０】
これにより、フィン平坦部（１０）の切り起こしが不要な領域であっても、隅ルーバ形成領域（Ａ）とすることにより、そのフィン幅方向（Ｗ）の両端部には隅ルーバ（１６）を切り起こして、フィン平坦部（１０）上の水を隅ルーバ（１６）における切り起こし開口から当該フィン平坦部（１０）の裏面へ排出することができ、排水性を向上させることができる。
【００１１】
さらに、隅ルーバ（１６）により、フィン平坦部（１０）の板状部材としての剛性を高めることができるので、高速ローラによる成形により、隅ルーバ（１６）の近傍での曲率半径（Ｒ）を容易に小さくしてフィン平坦部（１０）とフィン頂点部（１１）との折り曲げ成形を行うことができる。これにより、フィン頂点部（１１）の曲率半径（Ｒ）を小さくして、隙間（１２ｂ）での保水量を少なくすることができる。
【００１２】
この、隅ルーバ形成領域（Ａ）は、風上側の端部（１３）より風下側の端部（１５）まですべてのフィン平坦部（１０）にわたって形成することができる。これは、熱交換能力を抑制する必要がある場合に、フィン平坦部（１０）にルーバを切り起こす必要がなくても、隅ルーバ（１６）のみを形成することにより、排水性の向上と保水性の低減を可能にする。
【００１３】
あるいは、フィン平坦部（１０）の熱交換能力を抑制すべき部分を隅ルーバ形成領域（Ａ）とし、他の部分を熱交換能力を大きくするために、フィン幅方向（Ｗ）に亘ってルーバ（１６、１８）が切り起こされる全幅ルーバ形成領域（Ｂ）とすることができる。
【００１４】
この場合、全幅ルーバ形成領域（Ｂ）におけるフィン幅方向（Ｗ）の両端部には、中央部のルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）より高い切り起こし高さ（ｈ１）を有する一対の隅ルーバ（１６）を形成することができる。これにより、全幅ルーバ形成領域（Ｂ）では、比較的低い切り起こし高さ（ｈ３）の中央ルーバ（１８）で、水が毛管力により隅ルーバ（１６）側へ移動し、中央ルーバ（１８）より切り起こし高さが高い隅ルーバ（２）の切り起こし開口（１６ｃ）より水が容易に排出される。
【００１５】
なお、隅ルーバ（１６）の切り起こし側のフィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）から隅ルーバ（１６）の切り起こし側表面（１６ａ）までの切り起こし高さ（ｈ１）は０．１ｍｍ以上で、かつ、隅ルーバ（１６）の切り起こし側のフィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）から隅ルーバ（１６）の切り起こし側の反対側表面（１６ｂ）までの距離である開口高さ（ｈ２）は０ｍｍ以上とすることができる。ここで、切り起こしの開口高さ（ｈ２）が０ｍｍとは、隅ルーバ（１６）がフィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）よりフィンの板厚分切り起こされていることを意味する。
【００１６】
また、扁平チューブ（２）には、冷媒通路（６）の方向に沿って外壁に凹状の溝（２３）が形成され、フィン頂点部（１１）がこの溝（２３）に交差するように扁平チューブ（２）と接合することにより、溝（２３）を隅ルーバ（１６）の開口よりフィン平坦部の裏側へ排出された水の排水通路とすることができ、さらに排水性を向上させることができる。
【００１７】
さらに、フィン平坦部（１０）の風上側の端部（１３）は、扁平チューブ（２）の風上側端部（２２）より風上側へ、フィン平坦部（１０）として延長された突出部（２１）を形成することができる。これにより、最も風上側にあり、扁平チューブ（２）からの距離が大きい突出部（２１）での通風による着霜量を抑制することができるので、着霜時間を長くすることができる。
【００１８】
この突出部（２１）は、切り起こしを設けないようにすれば、通風による着霜量をさらに抑制することができる。さらに、突出部（２１）のフィン幅方向（Ｗ）の両端部のみに、一対の隅ルーバ（１６）を複数対形成するようにすれば、突出部（２１）においてもフィン頂点部（１１）の曲げ曲率半径（Ｒ）を容易に小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明の第２の特徴は、冷媒通路（６）としての扁平チューブ（２）間に配置されるコルゲートフィン（３）において、フィン平坦部（１０）の通風方向に交差するフィン幅方向（Ｗ）における両端部である扁平チューブ（２）に近接した部位に、フィン平坦部（１０）より切り起こされた一対の隅ルーバ（１６）をフィン幅方向（Ｗ）に直交するフィン奥行き方向（Ｄ）に複数対備え、かつ、各対の隅ルーバ（１６）間は隅ルーバ（１６）の切り起こし高さ（ｈ１）より低い切り起こし高さ（ｈ３）の中央ルーバ（１６）が切り起こされている全幅ルーバ形成領域（Ｂ）とし、フィン平坦部（１０）とフィン頂点部（１１）との折り曲げの曲率半径（Ｒ）を０．５ｍｍ以下とするものである。
【００２０】
これにより、フィン平坦部（１０）のフィン幅方向（Ｗ）に亘って切り起こし高さ（ｈ３）を有する中央ルーバ（１８）を形成し、この中央ルーバ（１８）の両端に中央ルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）より高い切り起こし高さ（ｈ１）を有する隅ルーバ（１６）を形成しているので、中央ルーバ（１８）に沿ってその毛管力により水が隅ルーバ（１６）側へ移動し、その隅ルーバ（１６）の開口より切り起こし側と反対側のフィン平坦部（１０）へ排出されやすくなる。
【００２１】
さらに、一対の隅ルーバ（１６）によりフィンの板部材としての剛性を高めることができるので、隅ルーバ（１６）近傍のフィン頂点部（１１）の曲げの曲率半径（Ｒ）を０．５ｍｍ以下にすることができる。したがってこの曲げ部の隙間（１２ｂ）の保水量を少なくすることができる。
【００２２】
さらに、ルーバ形成領域において一対の隅ルーバ（１６）を切り起こすことにより、フィン頂点部（１１）の曲げ曲率半径（Ｒ）を０．３ｍｍ以下にすることができ、隙間（１２ｂ）における保水量をさらに少なくすることができる。
【００２３】
折り曲げの曲率半径（Ｒ）を小さくすることにより、フィン頂点部（１１）に平面範囲を設けて、この平面範囲と扁平チューブ（２）とが接触するよう接合することができる。
【００２４】
なお、中央ルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）、すなわち、中央ルーバ（１８）を切り起こした側のフィン平坦部（１０）の表面（１０ａ）から中央ルーバ（１８）の切り起こし側表面（１８ａ）までの高さ（ｈ３）を０．１５ｍｍ以下とすることができる。このように、中央ルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）を小さくするほど、空気との熱交換量が減るため着霜時間を長くすることができる。しかも中央ルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）が低くても、中央ルーバ（１８）の開口における毛管力で水を両端部の隅ルーバ（１６）側へ容易に移動させることができるので、ルーバ形成領域における保水量を少なくすることができる。
【００２５】
この中央ルーバ（１８）の切り起こし高さ（ｈ３）をさらに、０．１ｍｍ以下にすれば、上記着霜時間をさらに長くできると共に、毛管力による水の移動の効果は減ずることがなく、保水量を少なくすることが可能である。
【００２６】
さらに、扁平チューブ（２）には、冷媒通路（１６）の方向に沿って外壁に凹状の溝（２３）が形成され、フィン頂点部（１１）がこの溝（２３）に交差するように扁平チューブ（２）と接合することにより、溝（２３）を隅ルーバ（１６）の開口よりフィン平坦部の裏側へ排出された水の排水通路とすることができ、さらに排水性を向上させることができる。
【００２７】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態におけるヒートポンプ用室外熱交換器（以下、熱交換器という）１の全体斜視図であり、図２はその一部の拡大図である。熱交換器１は従来から知られた構成を備え、平行に配された多数の扁平チューブ２の間に、その扁平チューブ２に熱的に接続されたコルゲートフィン３が挟み込まれている。扁平チューブ２およびコルゲートフィン３には、図示しない送風機により通風空気５が送風される。
【００２９】
コルゲートフィン３は、交互に折り曲げ成形されたフィン平坦部１０とフィン頂点部１１とを備えている。フィン頂点部１１は扁平チューブ２とろう付けされている。フィン平坦部１０は通風方向としてのフィン奥行き方向Ｄに平板状に配置され、フィン奥行き方向Ｄと直交するフィン幅方向Ｗに沿って切り起こされたルーバ４が設けられている。なお、図２に示すルーバ４は概略を示すもので、本実施形態のルーバ４の詳細については後述する。
【００３０】
通風空気５はコルゲートフィン３のフィン平坦部１０間に流入し、一部はルーバ４の切り起こし開口を流れながらコルゲートフィン３を通過する。このとき、通風空気５より冷熱（または温熱）が放出され、扁平チューブ２の中に設けられた多数の冷媒通路６としての小孔の中を流れる蒸発性媒体７に伝達される。冷媒通路６の内面には小さな凹凸を設けて伝熱促進を図ることがある。
【００３１】
平行に配された扁平チューブ２の両端は上下の中空ヘッダ８に繋がり、これが蒸発性媒体７の出入口を形成している。熱交換器１の左右端には端板９が取り付けられており、コルゲートフィン３を保護している。
【００３２】
ヒートポンプサイクルが稼動している場合、室外熱交換器１に送られる通風空気５は冷たく、その上扁平チューブ２が蒸発器として動作してコルゲートフィン３を介して通風空気５から凝縮の潜熱を奪うので、通風空気５はコルゲートフィン３の間を通過する間に更に次第に冷却される。
【００３３】
このため空気が保有していた水蒸気は過飽和状態となり、扁平チューブ２やコルゲートフィン３の通風路を形成する壁面の温度が０℃以下の時は、過飽和水蒸気が氷となってこれら壁面に着霜し、時間と共に生長して遂には通風路を閉塞するに至る。通常は、この時点で除霜運転に切り替えられて通風路についた霜を融かしたのち、再び、ヒートポンプサイクルに移行することが繰り返される。
【００３４】
なお、ヒートポンプサイクルの稼動時間を着霜時間といい、除霜時に融けた霜を速やかに排水し、熱交換器１に保水しないことにより着霜時間を短縮することが、ヒートポンプ用室外熱交換器のような着霜および除霜運転を伴う空気熱交換器に要求される特性である。
【００３５】
図３は、第１実施形態のコルゲートフィン３の一部を示す斜視図である。なお、図３は、高速ローラによるフィン成形装置（図示せず）により成形されたコルゲートフィン３の、扁平チューブ２に接合される前の状態を示しており、また図中には、熱交換器１に組み付けられたときの通風方向５も示している。
【００３６】
フィン平坦部１０とフィン頂点部１１とは、折り曲げ部１２で折り曲げられている。なお、この折り曲げ部１２の内側１２ａの曲率半径Ｒは０．５ｍｍ以下の値、好ましくは０．３ｍｍ以下に設定されている。Ｒの数値の意義については後述する。
【００３７】
フィン頂点部１１は、いわゆる、フラットトップ（ＦＴ）形状であり、平面領域を備えている。図４（ａ）に、通風方向から見た扁平チューブ２とフィン頂点部１１との接合状態を示す。図４（ａ）に示すように、このフィン頂点部１１の平面領域が扁平チューブ２の外壁と接触するようにして、両者をろう付け接合する。これにより、コルゲートフィン３と扁平チューブ２との熱的接触を確実に行うことができる。
【００３８】
また、折れ曲がり部内側１２ａの曲率半径Ｒが０．５ｍｍ以下と小さいので、この折れ曲がり部１２と扁平チューブ２との間の隙間１２ｂは小さい。したがって、図４（ａ）に示すように、ろう付けによりろう材１９がこの隙間１２ｂを満たすことができる。あるいは、ろう材１９ですべて満たせなくとも、ろう付け後の隙間１２ｂは、わずかである。したがって、隙間１２ｂへの保水量もわずかである。
【００３９】
一方、図４（ｂ）には、従来の曲率半径Ｒが大きい場合を示す。この場合は、ろう材１９がフィン頂点部１１と扁平チューブ２との間の大きな隙間１２ｂを埋めることができないため、除霜により生じた水２０が、このろう付け後の隙間１２ｂにとどまることになり、保水量が大きくなる。
【００４０】
フィン奥行き方向Ｄに板状に形成されるフィン平坦部１０には、フィン奥行き方向Ｄにおけるフィン中央１４と風上側端部１３との間の領域に風上側から隅ルーバ形成領域Ａと全幅ルーバ形成領域Ｂとが形成され、また、フィン中央１４と風下側端部１５との間の領域に全幅ルーバ形成領域Ｂが形成されている。すなわち、第１実施形態では、これら隅ルーバ形成領域Ａおよび全幅ルーバ形成領域Ｂがルーバ形成領域に相当する。
【００４１】
隅ルーバ形成領域Ａでは、フィン幅方向Ｗのフィン平坦部１０の両端側に一対の隅ルーバ１６が、切り起こし高さｈ１および切り起こしの開口高さｈ２の寸法で切り起こされ、この一対の隅ルーバ１６が複数対（図３では、４対）、フィン奥行き方向Ｄに並んで設けられている。隅ルーバ形成領域Ａでは、一対の隅ルーバ１６に挟まれたフィン幅方向Ｗにおける中央側の領域は、ルーバが設けられていない非切り起こし領域１７となっている。
【００４２】
全幅ルーバ形成領域Ｂでは、フィン幅方向Ｗに沿って、上記の一対の隅ルーバ１６と、それら２つの隅ルーバ１６の間を連続してつなぐ中央ルーバとが、一組のルーバとして連続して同じ方向に切り起こされ、このルーバがフィン奥行き方向Ｄに複数組（図３では、４組＋８組＝１２組）設けられている。
【００４３】
なお、本実施形態では、ひとつのフィン平坦部１０において、フィン中央１４より風上側の各ルーバ１６、１８の切り起こし方向と、フィン中央１４より風下側の各ルーバ１６、１８の切り起こし方向とは、それぞれの切り起こし角度がフィン中央１４に対して対称となる関係にある。すなわち、それぞれのフィン平坦部１０の表面からのルーバ角度（切り起こし角度）をθ１、θ２とすると、θ１＝−θ２の関係にある。
【００４４】
図５は、全幅ルーバ形成領域Ｂを風上側（または風下側）から見た図である。各ルーバ１６、１８の切り起こし高さｈ１、ｈ３は、切り起こし側におけるフィン平坦部１０の表面１０ａから、それぞれのルーバ１６、１８の各切り起こし側の表面１６ａ、１８ａまでの最大の距離を言う。図５に示すように、本実施形態では、ｈ１＞ｈ３である。
【００４５】
すなわち、切り起こし高さｈ３の中央ルーバ１８のフィン幅方向Ｗにおける両端部に、中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３より高い切り起こし高さｈ１（＞ｈ３）の隅ルーバ１６が切り起こされている。
【００４６】
また、隅ルーバ１６の切り起こし開口高さｈ２は、切り起こし側のフィン平坦部１０の表面１０ａから隅ルーバ１６の切り起こし側の反対側表面１６ｂまでの最大の距離を言う。すなわち、ｈ２＞０のとき、通風方向から見ると隅ルーバ１６は開口１６ｃが形成され、ｈ２＜０の場合は、隅ルーバ１６は切り起こされていても、通風方向から見て開口１６ｃは形成されていないことを意味している。なお隅ルーバ１６の開口形状は、図５に示すように、台形となっている。
【００４７】
次に、これら各ルーバ１６、１８の切り起こし高さｈ１、ｈ３および、隅ルーバ１６の開口高さｈ２の特性について説明する。図６は、隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１とそのときに成形可能なフィン頂点部１１における折り曲げ部内側１２ａの曲率半径Ｒとの関係を示す線図である。この結果より、切り起こし高さｈ１が０．１ｍｍ以上では、曲率半径Ｒは０．３ｍｍ程度を確保することができ、ｈ１が０．１ｍｍより小さい範囲では、ｈ１が小さくなるほど曲率半径Ｒは大きくなる。
【００４８】
すなわち、隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１を０．１ｍｍ以上とすれば、隅ルーバ１６近傍のフィン平坦部１０の剛性を高めることができるため、曲率半径Ｒを０．３ｍｍ程度と小さくすることができる。したがって、折り曲げ部１２における保水量を低減できるＲ＝０．３ｍｍとするために、隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１を０．１ｍｍ以上とすることが効果的である。
【００４９】
図７は、隅ルーバ１６の開口高さｈ２と除霜後の保水量との関係を示す。この開口高さｈ２が０ｍｍ以上あると、フィン平坦部１０の水が隅ルーバ１６の開口１６ｃより裏側へ通り抜けることができ、スムーズに排水することができる。その結果、フィン平坦部１０上の保水量を少なくすることができることを意味している。
【００５０】
図８は、中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３と着霜時間および除霜後の保水量との関係を示す。中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３は大きくなるほど、空気との熱交換量が大きくなるため着霜しやすくなる、すなわち着霜時間が短くなる。
【００５１】
この中央ルーバ１８の切り起こしは、図９に示すように、フィン平坦部１０上の水を速やかに排水する効果がある。つまり、中央ルーバ１８が少しでも切り起こされていれば、そのわずかな切れ目の毛管力により、水は中央ルーバ１８の両端部の隅ルーバ１６まで引き寄せられる。
【００５２】
なお、中央ルーバ１８より隅ルーバ１６に達した水は、隅ルーバの開口１６ｃよりフィン平坦部１０の反対側（図９では下方）へ排出される。そして、水は、隣のフィン平坦部１０の折れ曲がり部１２と扁平チューブ２との隙間１２ｂに集合し、その隙間１２ｂにおける毛管力によりフィン奥行き方向Ｄへ移動し、コルゲートフィン３より排出される。
【００５３】
図８に示される特性によれば、中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３がわずかでも、フィン平坦部１０上の水は隅ルーバ１６へ引き寄せられ、隅ルーバ１６より排出されることにより、保水量は小さく保たれることを意味している。
【００５４】
さらに、コルゲートフィン３の製造バラツキを考慮すると、中央ルーバ１８の切り込み高さｈ３は０．１もしくは０．１５ｍｍ以下が好ましい。ただし、着霜量の多い風上側のフィン平坦部１０では、着霜時間と排水性との兼ね合いから、中央ルーバを設けない非切り起こし部１７とするほうが好ましい。
【００５５】
以上の結果より、本第１実施形態では、隅ルーバ形成領域Ａおよび全幅ルーバ形成領域Ｂにおける隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１は０．１ｍｍ以上、かつ、開口高さｈ２は０ｍｍ以上とし、全幅ルーバ形成領域Ｂにおける中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３は０．１ｍｍ以下とする。さらに、フィン頂点部１１における折り曲げ部内側１２ａの曲率半径Ｒは０．３ｍｍとする。
【００５６】
これにより、第１実施形態では、フィン平坦部１０の奥行き方向Ｄにおけるフィン中央１４と風上側端部１３との間の領域に、風上側から隅ルーバ形成領域Ａと全幅ルーバ形成領域Ｂとが形成されているので、風上側の隅ルーバ形成領域Ａでは、非切り起こし部１７のために着霜が抑えられるとともに、フィン幅方向Ｗの両端部に形成された複数対の隅ルーバ１６により、その開口１６ｃから扁平チューブ２への水の排出および折り曲げ部内側１２ａの小さい曲率半径Ｒによる小さい隙間１２ｂを排出路とする排出性の向上の効果を得ることができる。
【００５７】
また、風下側に設けられた全幅ルーバ形成領域Ｂにおいては、比較的小さい切り起こし高さｈ３の中央ルーバ１８により、着霜時間を延ばしつつ、フィン幅方向Ｗの両端側への水の排出路を形成することができ、さらに、各中央ルーバ１８の両端に一対の隅ルーバ１６を設けることにより、隅ルーバ形成領域Ａにおけるのと同様、その開口１６ｃから扁平チューブ２への水の排出および折り曲げ部内側１２ａの小さい曲率半径Ｒによる小さい隙間１２ｂを排出路とする排出性の向上の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、除霜時間割合を、全稼働時間（＝着霜時間＋除霜時間）に対する除霜時間の比率としたとき、隅ルーバがなく、通常の一定高さの切り起こしが複数並べられた従来からのルーバ付きコルゲートフィンの除霜時間割合は２６％であった。これに対し、上記第１実施形態におけるコルゲートフィン３の除霜時間割合は１９％であり、平均ＣＯＰ（＝出力加熱能力／入力電力）は従来のものに比べ９％向上していた。
【００５９】
以上のように、着霜および除霜を伴う熱交換器において、上記コルゲートフィン３を用いることにより、着霜時間をながく、かつ、排水性を良好にすることができるので、除霜時の効率を増大させて除霜時間を短縮することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１０は、第２実施形態のコルゲートフィン３の一部を示す斜視図である。なお、第２実施形態のコルゲートフィン３は、第１実施形態と同様、図１に示す熱交換器１に用いられるものであり、第１実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
第２実施形態では、フィン平坦部１０は、フィン奥行き方向Ｄにおける風上側端部１３より風下側端部１５まで、すべて隅ルーバ形成領域Ａとされている。すなわち、フィン幅方向Ｗのフィン平坦部１０の両端側に一対の隅ルーバ１６が、切り起こし高さｈ１および切り起こしの開口高さｈ２の寸法で切り起こされ、この一対の隅ルーバ１６が複数対（図１０では、８対）、フィン奥行き方向Ｄの全体にわたって並んで設けられている。
【００６２】
また、これら複数対の隅ルーバ１６に挟まれたフィン幅方向Ｗにおける中央側の領域は、フィン奥行き方向Ｄの全体にわたってルーバが設けられていない非切り起こし部１７となっている。なお、隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１および開口高さｈ２は、ともに第１実施形態と同様、ｈ１≧０．１ｍｍ、ｈ２≧０ｍｍである。
【００６３】
本第２実施形態におけるコルゲートフィン３を用いることにより、非切り起こし部１７での着霜を遅らせることができ、着霜時間の要求が高い場合に有効である。
【００６４】
さらに、フィン平坦部１０の幅方向両端には、フィン奥行き方向Ｄにわたって隅ルーバ１６が形成されているので、その開口１６ｃから扁平チューブ２への水の排出および折り曲げ部内側１２ａの小さい曲率半径Ｒによる小さい隙間１２ｂを排出路とする排出性の向上の効果を得ることができる。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図１１（ａ）は、第３実施形態のコルゲートフィン３の一部を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、コルゲートフィン３が２つの扁平チューブ２に挟まれて配置される状態を示す図である。
【００６６】
なお、第３実施形態のコルゲートフィン３は、第１実施形態と同様、図１に示す熱交換器１に用いられるものであり、第１実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
第３実施形態のコルゲートフィン３は、扁平チューブ２のフィン奥行き方向Ｄの長さより長い奥行き長さを有している。このコルゲートフィン３は、風下側端部１５は扁平チューブ２の端部に一致するよう配置され、風上側端部１３は扁平チューブ２の風上側端部２２より突出部２１が飛び出るように配置される。この突出部２１は、フィン平坦部１０の平板が延長したものであり、ルーバが全く切り起こされていない非切り起こし部１７となっている領域Ｃを形成している。
【００６８】
突出部２１よりフィン奥行き方向Ｄの風下側においては、フィン平坦部１０のフィン形成領域は、扁平チューブ２の風上側端部２２位置よりフィン中央１４までと、フィン中央１４より風下側の中間位置までとが全幅ルーバ形成領域Ｂとされ、その風下側より風下側端部１５までが隅ルーバ形成領域Ａとされている。
【００６９】
なお、第３実施形態における全幅ルーバ形成領域Ｂの隅ルーバ１６および中央ルーバ１８と、隅ルーバ形成領域Ａの隅ルーバ１６はともに、上記第１および第２実施形態におけるものと同じ大きさの切り起こし高さｈ１、ｈ３および開口高さｈ２を備えている。また、全幅ルーバ形成領域Ｂにおける中央ルーバ１８とその両端の隅ルーバ１６からなるルーバの数は、フィン中央１４を挟んで風上側においても風下側においてもいずれも４組設けられ、同様に、隅ルーバ形成領域Ａにおいて一対の隅ルーバ１６は４対設けられている。
【００７０】
本第３実施形態では、フィン平坦部１０に突出部２１を設けることにより、着霜量が多い風上側において、適度なフィン効率を得ることができ、着霜時間を長くすることができる。この場合、突出部２１は扁平チューブ２に接していないので、隅ルーバを設ける必要がない。
【００７１】
なお、風下側では着霜量が少なくなるので、風下側端部１５付近では、隅ルーバ形成領域Ａとして、中央ルーバ１８を設けなくても、この非切り起こし部１７における排水性は問題とならない。ただし、風下側端部１５付近においても、隅ルーバ１６は排水性および折り曲げ部１２における曲率半径Ｒを小さくするために有効である。
【００７２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１２は、第４実施形態のコルゲートフィン３の一部を示す斜視図である。なお、第４実施形態のコルゲートフィン３は、第１ないし第３実施形態と同様、図１に示す熱交換器１に用いられるものであり、第１ないし第３実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
第４実施形態では、フィン平坦部１０は、フィン奥行き方向Ｄにおける風上側端部１３より風下側端部１５まで、すべて全幅ルーバ形成領域Ｂとされている。すなわち、フィン幅方向Ｗのフィン平坦部１０の両端側に一対の隅ルーバ１６が、切り起こし高さｈ１および切り起こしの開口高さｈ２の寸法で切り起こされ、この一対の隅ルーバ１６に挟まれるように中央ルーバ１８が切り起こし高さｈ３の寸法で連続して切り起こされている。この中央ルーバ１８およびその両端部の一対の隅ルーバ１６からなる一組のルーバが複数組（図１２では８組×２＝１６組）、フィン奥行き方向Ｄの全体にわたって並んで設けられている。
【００７４】
この隅ルーバ１６の切り起こし高さｈ１および開口高さｈ２は、ともに第１実施形態と同様、ｈ１≧０．１ｍｍ、ｈ２≧０ｍｍであり、中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３も第１実施形態と同様、ｈ３≦０．１ｍｍである。さらに、折り曲げ部内側１２ａの曲率半径Ｒは、Ｒ≦０．３ｍｍである。
【００７５】
本第４実施形態におけるコルゲートフィン３は、フィン奥行き方向Ｄにおいてフィン中央１４に対して対称にルーバが設けられている。したがって、このコルゲートフィン３の対称性により、板材としての剛性の不均等性が抑制され、高速ローラによる成形性を向上させることができる。
【００７６】
なお、第４実施形態におけるコルゲートフィン３の全幅ルーバ形成領域Ｂにおける排水性、および折り曲げ部１２の曲率半径Ｒについての効果は上記各実施形態と同様である。
【００７７】
また、第４実施形態では、フィン奥行き方向Ｄの全体にわたって、中央ルーバ１８が設けられている。中央ルーバ１８は、上述のように、排水路の形成を目的として、切り起こし高さｈ３を０．１ｍｍ以下と小さくしているので、比較的着霜量の多い風上側においても、この中央ルーバ１８の存在が着霜時間を大きく短縮することはない。
【００７８】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。図１３は、第５実施形態のコルゲートフィン３の一部を示す斜視図である。なお、第５実施形態のコルゲートフィン３は、第１ないし第４実施形態と同様、図１に示す熱交換器１に用いられるものであり、第１ないし第４実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
第５実施形態では、フィン平坦部１０は、フィン奥行き方向Ｄにおける風上側端部１３より、風下側に向かって、隅ルーバ形成領域Ａ、全幅ルーバ形成領域Ｂ、全幅ルーバ形成領域Ｂ、隅ルーバ形成領域Ａの順に配置される。これら隅ルーバ形成領域Ａおよび全幅ルーバ形成領域Ｂにおいて形成される隅ルーバ１６および中央ルーバ１８の形状、寸法はすべて、第１ないし第４実施形態と同様である。また、折り曲げ部１２における曲率半径Ｒも第１ないし第４実施形態と同様である。
【００８０】
本第５実施形態においても、第４実施形態と同様、コルゲートフィン３は、フィン奥行き方向Ｄにおいてフィン中央１４に対して対称にルーバが設けられている。したがって、このコルゲートフィン３の対称性により、板材としての剛性の不均等性が抑制され、高速ローラによる成形性を向上させることができる。
【００８１】
なお、第５実施形態におけるコルゲートフィン３の隅ルーバ形成領域Ａおよび全幅ルーバ形成領域Ｂにおける排水性、および折り曲げ部１２の曲率半径Ｒについての効果は上記各実施形態と同様である。
【００８２】
また、第５実施形態では、風上側端部１３の近傍に中央ルーバ１８を設けない隅ルーバ形成領域Ａを設けている。この隅ルーバ形成領域Ａにおける非切り起こし部１７により、風上側での着霜量を抑制して、着霜時間を向上させることができる。
【００８３】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。図１４は、第６実施形態のコルゲートフィン３が２つの扁平チューブ２に挟まれて配置される状態を示す図である。第６実施形態では、上記第１実施形態におけるコルゲートフィン３（図３）を用い、これを、図１４に示すように、２つの扁平チューブ２に挟むとともに、風上側端部１３を、扁平チューブの風上側端部２２より風上側へ突出させるものである。なお、上記第１ないし第５実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
第６実施形態では、コルゲートフィン３の風上側端部１３近傍の隅ルーバ形成領域Ａを、突出部２１としている。したがって、突出部２１には、フィン幅方向Ｗの両端部に隅ルーバ１６が形成され、それらの間はルーバのない非切り起こし部１７となっている。これにより、突出部２１では、着霜量を減少させて着霜時間を長くすることができるとともに、隅ルーバ１６により排水性を向上させることができる。なお、突出部２１における隅ルーバ１６による着霜量増加の影響は小さい。
【００８５】
第６実施形態におけるもうひとつの特徴は、扁平チューブ２の外壁に凹状の溝２３を設けたことである。この溝２３は、冷媒通路６に沿って熱交換器１の上下方向（図１参照）に２つ設けられている。
【００８６】
この溝２３は、フィン頂点部１１と交差するように配置される。したがって、フィン頂点部１１の曲率半径Ｒの小さい折り曲げ部１２と扁平チューブ２との小さな隙間１２ｂも溝２３と交差している。
【００８７】
これにより、除霜により融けた霜は、フィン平坦部１０上において中央ルーバ１８からその両端部の隅ルーバ１６へ移動し、隅ルーバ１６の開口１６ｃより隙間１２ｂ上に排水され、さらに、この隙間１２ｂにおける毛管力によりフィン奥行き方向Ｄへ移動して溝２３に達し、溝２３を排水路として熱交換器１の外に排出される。
【００８８】
このように、第６実施形態では、扁平チューブ２に設けた溝２３により、同じコルゲートフィン３を用いる第１実施形態と比較して、排水性をさらに向上させることができる。
【００８９】
なお、第６実施形態におけるコルゲートフィン３の隅ルーバ形成領域Ａおよび全幅ルーバ形成領域Ｂにおける排水性、および折り曲げ部１２の曲率半径Ｒについての効果は上記各実施形態と同様である。
【００９０】
（他の実施形態）
（１）上記各実施形態において、フィン頂点部１１における折り曲げ部１２の曲率半径Ｒを０．３ｍｍとしたものを示したが、これに限らず、コルゲートフィン３の製造バラツキを考慮すると、Ｒを０．５ｍｍないし０．１ｍｍ程度の範囲としてもよい。なお、Ｒ＝０．５ｍｍでは、折り曲げ部１２における扁平チューブ２との隙間１２ｂは幾分大きくなるが、保水量および排水性の点で好ましい効果を得ることができる。
【００９１】
（２）上記各実施形態において、中央ルーバ１８の切り起こし高さｈ３を０．１ｍｍもしくは０．１ｍｍ以下としたものを示したが、これに限らず、コルゲートフィン３の製造バラツキを考慮すると、図８より、ｈ３を０．１５ｍｍ以下としてもよい。
【００９２】
（３）上記各実施形態において、隅ルーバ１６の切り起こし形状、および、隅ルーバ１６の開口１６ｃの形状は、台形としたものを示したが、これに限らず、半円形や半楕円形あるいは、三角形や四角形などの多角形でもよい。いずれの形状でも、切り起こし高さｈ１、および切り起こしの開口高さｈ２は、図５に示す定義どおりである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施形態におけるヒートポンプ用室外熱交換器の全体斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】第１および第６実施形態のコルゲートフィンの一部を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は本実施形態における通風方向から見た扁平チューブとフィン頂点部との接合状態を示す図であり、（ｂ）は従来技術における通風方向から見た扁平チューブとフィン頂点部との接合状態を示す図である。
【図５】全幅ルーバ形成領域を風上側から見た図である。
【図６】隅ルーバの切り起こし高さｈ１とそのときに成形可能なフィン頂点部における折り曲げ部内側の曲率半径Ｒとの関係を示す線図である。
【図７】隅ルーバの開口高さｈ２と除霜後の保水量との関係を示す線図である。
【図８】中央ルーバの切り起こし高さｈ３と着霜時間および除霜後の保水量との関係を示す線図である。
【図９】中央ルーバから扁平チューブと折り曲げ部との隙間に至る排水経路を示す図である。
【図１０】第２実施形態のコルゲートフィンの一部を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は第３実施形態のコルゲートフィンの一部を示す斜視図であり、（ｂ）はコルゲートフィンが２つの扁平チューブに挟まれて配置される状態を示す図である。
【図１２】第４実施形態のコルゲートフィンの一部を示す斜視図である。
【図１３】第５実施形態のコルゲートフィンの一部を示す斜視図である。
【図１４】第２実施形態のコルゲートフィンが２つの扁平チューブに挟まれて配置される状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
２…扁平チューブ、３…コルゲートフィン、５…通風空気、６…冷媒通路、
１０…フィン平坦部、１１…フィン頂点部、１２…折り曲げ部、
１２ａ…折り曲げ部内側、１２ｂ…隙間、１３…風上側端部、１４…フィン中央、
１５…風下側端部、１６…隅ルーバ、１６ｃ…隅ルーバの開口、
１７…非切り起こし部、１８…中央ルーバ、２１…突出部、
２２…扁平チューブの風上側端部、２３…溝、Ａ…隅ルーバ形成領域、
Ｂ…全幅ルーバ形成領域、Ｗ…フィン幅方向、Ｄ…フィン奥行き方向（通風方向）。
【図１】
2007232246.tif 000003
【図２】
2007232246.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007232246.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007232246.tif 000008
【図７】
2007232246.tif 000009
【図８】
2007232246.tif 000010
【図９】
2007232246.tif 000011
【図１０】
2007232246.tif 000012
【図１１】
2007232246.tif 000013
【図１２】
2007232246.tif 000014
【図１３】
2007232246.tif 000015
【図１４】
2007232246.tif 000016