(57)【要約】【課題】排水性の向上した、伝熱性能に優れたフィンチューブ熱交換器を提供すること。【解決手段】複数の偏平管１と、隣り合う前記偏平管１の間に配設されるとともに、前記偏平管１と接合され、間隙を気流８０が通過するコルゲートフィン２とを備え、前記コルゲートフィン２の表面には伝熱促進部（６、７、８）が形成され、前記コルゲートフィン２上で、かつ、前記偏平管１と前記コルゲートフィン２との接合部２３と、前記伝熱促進部（６、７、８）との間に、流体経路（１０１、１０２、１０４）を設けたので、コルゲートフィン２の頂部２１上に滞留する水分を、鉛直下方へと円滑に流下させて排水性を向上させるので、伝熱性能を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の偏平管と、隣り合う前記偏平管の間に配設されるとともに、前記偏平管と接合され、間隙を気流が通過するコルゲートフィンとを備え、前記コルゲートフィンの表面には伝熱促進部が形成され、前記コルゲートフィン上で、かつ、前記偏平管と前記コルゲートフィンとの接合部と、前記伝熱促進部との間に、流体経路を設けることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。
【請求項２】
前記流体経路は、その一部が前記伝熱促進部と接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のフィンチューブ熱交換器。
【請求項３】
前記伝熱促進部は、２つの立ち上り辺を有する切り起こしであり、前記切り起こしに流体経路を設けることを特徴とする請求項１または２に記載のフィンチューブ熱交換器。
【請求項４】
前記伝熱促進部は、前記気流方向に対して山部および谷部が交互に並んで形成される起伏部であり、前記山部および前記谷部と前記コルゲートフィンの平坦部とを接続する傾斜面に、流体経路を設けることを特徴とする請求項１または２に記載のフィンチューブ熱交換器。
【請求項５】
前記偏平管の平面に、鉛直方向に形成される凹条と、一端が前記凹条に接し、前記凹条よりも幅の小さい溝部が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィンチューブ熱交換器。
【請求項６】
前記偏平管の内部を流通させる冷媒として、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、ＨＣ冷媒、ＣＯ２冷媒の少なくとも一つを含む冷媒を使用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に冷媒と空気との熱交換に用いられる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】
従来のこの種の熱交換器は、図１４に示すように、長手方向を鉛直方向（鉛直下方９０）と略平行にして、所定のピッチで互いに平行に配置された複数の偏平管１と、これらの偏平管１の上端を連通接続する水平方向の上側ヘッダー１０と、前記偏平管１の下端を連通接続する水平方向の下側ヘッダー１１とを備える。
【０００３】
また、隣り合う偏平管１の間には、偏平管１との接合部をろう付けや接着などにより接合し、波形状に折り曲げ成形され、その間隙を気流８０が通過するコルゲートフィン２が配設されている。
【０００４】
また、この種の熱交換器として、コルゲートフィン２の表面に、図１５に示すような、フィンの一部を立ち上げて形成するルーバー６を設けたもの（例えば、特許文献１を参照。）、図１６に示すような、２つの立ち上り辺によってコルゲートフィン２の表面から立ち上げられる切り起こし７を設けたもの（例えば、特許文献２を参照。）、また、図１７に示すような、気流８０に対して山部２０１と谷部２０２とが交互に並んで形成される起伏部９を設けたもの（例えば、特許文献３を参照。）がある。
【０００５】
これら伝熱促進部としてのルーバー６や切り起こし７により、気流の温度境界層を再形成し、また、伝熱促進部としての起伏部９により、気流の乱流化を促進することで伝熱性能の向上を図っている。
【０００６】
また、図１８に示すように、熱交換器を、特に気体の冷却器として用いた場合に生じる凝縮水の排出を目的とし、コルゲートフィン２の頂部２１を平坦な形状として、頂部２１の内側での、凝縮水の捕水を低減させるもの（例えば、特許文献４を参照。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４７７８５号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８４１９７号公報
【特許文献３】特開２００４−２７０９５９号公報
【特許文献４】特開平６−２４１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、図１９に示すように、熱交換器の表面に生じる水分が、コルゲートフィン２と偏平管１との頂部２１まで流れ落ちた後に、頂部２１の上面に滞留して（滞留水２０）、コルゲートフィン２の伝熱を阻害するとともに、通風抵抗を増大させ、熱交換能力の低下を招くという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱交換器に生じる水分を円滑に流下させて排水性を向上させ、伝熱性能に優れたフィンチューブ熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の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、複数の偏平管と、隣り合う前記偏平管の間に配設されるとともに、前記偏平管と接合され、間隙を気流が通過するコルゲートフィンとを備え、前記コルゲートフィンの表面には伝熱促進部が形成され、前記コルゲートフィン上で、かつ、前記偏平管と前記コルゲートフィンとの接合部と、前記伝熱促進部との間に、流体経路を設けることを特徴とする。
【００１１】
これにより、熱交換器表面に析出する水分を、流体経路によって鉛直下方へと誘導して流下させることができるので、熱交換器の排水性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、排水性の向上した、伝熱性能に優れたフィンチューブ熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィンチューブ熱交換器の正面要部拡大図
【図２】同フィンチューブ熱交換器のフィンの要部拡大斜視図
【図３】同フィンチューブ熱交換器において複数個所の切り込みを設けた際のフィンの要部拡大斜視図
【図４】本発明の実施の形態２におけるフィンチューブ熱交換器の要部拡大斜視図
【図５】（ａ）同フィンチューブ熱交換器の凹部の形状を示す断面図（ｂ）同フィンチューブ熱交換器の凹部の他の形状を示す断面図、（ｃ）同フィンチューブ熱交換器の凹部のさらに他の形状を示す断面図
【図６】同フィンチューブ熱交換器において切り起こしを始端とする切り込みを設けた際の要部拡大斜視図
【図７】同フィンチューブ熱交換器において切り起こしに小孔を設けた際のフィンの要部拡大斜視図
【図８】本発明の実施の形態３におけるフィンチューブ熱交換器の要部拡大斜視図
【図９】本発明の実施の形態４におけるフィンチューブ熱交換器のフィンの要部拡大斜視図
【図１０】図９の気流方向の拡大断面図
【図１１】同フィンチューブ熱交換器において、起伏部に流体経路を設けた際のフィンの要部拡大斜視図
【図１２】図１１の気流方向の拡大断面図
【図１３】本発明の実施の形態５におけるフィンチューブ熱交換器の要部拡大斜視図
【図１４】従来のフィンチューブ熱交換器の基本構成を示す斜視図
【図１５】従来のフィンチューブ熱交換器においてフィンにルーバーを設けた場合の斜視図
【図１６】従来のフィンチューブ熱交換器においてフィンに切り起こしを設けた場合の斜視図
【図１７】従来のフィンチューブ熱交換器においてフィンに起伏部を設けた場合のフィンの斜視図
【図１８】従来のフィンチューブ熱交換器において頂部を平坦形状とした場合のフィンの正面図
【図１９】従来のフィンチューブ熱交換器において水分の滞留状態を示すイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、複数の偏平管と、隣り合う前記偏平管の間に配設されるとともに、前記偏平管と接合され、間隙を気流が通過するコルゲートフィンとを備え、前記コルゲートフィンの表面には伝熱促進部が形成され、前記コルゲートフィン上で、かつ、前記偏平管と
前記コルゲートフィンとの接合部と、前記伝熱促進部との間に、流体経路を設けることを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００１５】
これにより、コルゲートフィン上に析出する水分が、流体経路によって鉛直下方へと誘導され、また、コルゲートフィンと偏平管との接合部に滞留する水分についても、その滞留量が増加するとともに、流体経路によって鉛直下方へと誘導して流下させることができるので、熱交換器の排水性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【００１６】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記流体経路は、その一部が前記伝熱促進部と接するように形成されることを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００１７】
これにより、コルゲートフィン上に析出し、伝熱促進部に捕水された水分を、伝熱促進部と接するように形成される流体経路を介して誘導して、流下させることができるので、コルゲートフィン上に１つの流体流路が形成されることとなり、熱交換器としての排水性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【００１８】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記伝熱促進部は、２つの立ち上り辺を有する切り起こしであり、前記切り起こしに流体経路を設けることを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００１９】
これにより、特に切り起し立ち上り部に滞留しやすい水分を、切り起こしに設けた流体経路を介して円滑に流下させることができるので、熱交換器としての排水性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【００２０】
第４の発明は、特に第１または第２の発明において、前記伝熱促進部は、前記気流方向に対して山部および谷部が交互に並んで形成される起伏部であり、前記山部および前記谷部と前記コルゲートフィンの平坦部とを接続する傾斜面に、流体経路を設けることを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００２１】
これにより、特に、起伏部と、コルゲートフィンの平坦部とを接続する傾斜面に滞留しやすい水分を、傾斜面に設けた流体経路を介して円滑に流下させることができるので、熱交換器としての排水性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【００２２】
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれかの発明において、前記偏平管の平面に、鉛直方向に形成される凹条と、一端が前記凹条に接し、前記凹条よりも幅の小さい溝部が形成されることを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００２３】
これにより、偏平管の表面に析出して、偏平管の表面を流下する水分が、凹条および溝部を介して鉛直下方へと円滑に誘導されるので、熱交換器としての排水性を向上させ、伝熱性能を向上させることができる。
【００２４】
第６の発明は、特に第１〜第５のいずれかの発明において、前記偏平管の内部を流通させる冷媒として、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、ＨＣ冷媒、ＣＯ２冷媒の少なくとも一つを含む冷媒を使用することを特徴とするフィンチューブ熱交換器である。
【００２５】
これにより、オゾン層の破壊を低減し、また、ＨＣ冷媒あるいはＣＯ２冷媒は地球温暖化係数が小さいので、環境に配慮した空気調和機や冷凍機などの商品を提供することができる。また、偏平管を用いていることにより、これら冷媒の使用量を少なくすることができるので、熱交換器としての省エネルギー性をさらに向上させることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態における熱交換器の基本構成は、図１４に示すように、長手方向を略鉛直方向にして、所定のピッチで互いに平行に配置された複数の偏平管１と、隣接する偏平管１の間に配置され、偏平管１と接合あるいは密着し、波形状に折り曲げ成形されて、その間隙を空気が通過するコルゲートフィン２とを備える。
【００２８】
また、隣り合う偏平管１の間には、偏平管１との接合部をろう付けや接着などにより接合し、波形状に折り曲げ成形され、その間隙を気流８０が通過するコルゲートフィン２が配設されている。
【００２９】
図１は本実施の形態におけるフィンチューブ熱交換器の正面要部拡大図である。
【００３０】
図１に示すように、コルゲートフィン２は、頂部２１と中間壁部２２が交互に繰り返すように波形状に折曲げ形成され、偏平管２と接合部２３にて接合されている。
【００３１】
ここで、頂部２１は、一定の曲率を持ったアール形状に形成され、また、中間壁部２２は、水平方向に対して所定角度傾斜するように傾いて形成される。これにより、コルゲートフィン２の表面に析出する水分を、中間壁部２２に沿って、偏平管２へ向かって誘導することができる。なお、頂部２１の形状は特に限定されず、例えば、頂部２１が平坦状に形成されていてもよい。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態１におけるフィンチューブ熱交換器のコルゲートフィン２の要部拡大斜視図である。図２においては、説明のため、偏平管１の記載を省略する。
【００３３】
図２において、コルゲートフィン２には、気流８０に対して開口し、コルゲートフィン２の平坦部から所定の傾斜角を有して立ち上げられた、伝熱促進部としての複数のルーバー６が、中間壁部２２に設けられている。
【００３４】
さらに、ルーバー６が形成されていないコルゲートフィン２の表面で、かつ、ルーバー６と偏平管１との間の領域に、排水のための流体経路として、コルゲートフィン２の表裏を連通する切り込み１０１が、気流８０に対して所定の間隔で、複数設けられている。
【００３５】
ここで、図２においては、切り込み１０１の一部は、ルーバー６とコルゲートフィン２の平坦部とが接続されている箇所を始端とし、接合部２３が終端となるように形成されている。
【００３６】
ここで、切り込み１０１の幅は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。
【００３７】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、コルゲートフィン２の表面に、気流８０に対して開口する複数のルーバー６を設けたことにより、熱交換器に流入した空気は、フィン２に設けた複数のルーバー６を通り抜け、温度境界層前縁効果と、コルゲートフィン２の表裏にわたる気流の混合攪拌効果とによって、伝熱性能が向上し、熱交換能力を増大させることができる。
【００３９】
また、コルゲートフィン２の表面で、かつ、ルーバー６と偏平管２との間の領域に、切り込み１０１が設けられているので、特に、熱交換器を蒸発器として使用する場合には、コルゲートフィン２の表面に付着し、頂部２１の上面に捕水される凝縮水は、毛細管現象によりコルゲートフィン２の裏側へと流れ、次に、コルゲートフィン２を伝って、鉛直下方へと流下する。さらに、水分は、傾斜した中間壁部２２を伝って流れ、反対側の頂部２１に到達する。
【００４０】
上記の動作が繰り返し行われることで、コルゲートフィン２に析出する水分を、中間壁部２２、および、切り込み１０１を介して誘導して、鉛直下方へと随時流下させることができるので、排水性を向上させることができる。
【００４１】
また、切り込み１０１によって、コルゲートフィン２の伝熱面積の減少を抑制しながら排水性を向上させることができる。
【００４２】
なお、図２に示すように、切り込み１０１の一端が、ルーバー６まで延設され、さらに、ルーバー６と接するように形成されていると、ルーバー６とコルゲートフィン２との間に滞留しやすい水分を、切りこみ１０１にて誘導して、流下させることができるので、排水性がより向上する。
【００４３】
なお、本実施の形態では、切り込み１０１を、接合部２３よりも鉛直上方の領域に設けているが、合わせて、接合部２３よりも鉛直下方のルーバー６と、接合部２３との間に設けてもよい。
【００４４】
これにより、頂部２１に、接合部２３を境として、切り込み１０１が対抗するように形成される。よって、接合部２３の上面に滞留する水分が、切りこみ１０１を通じて、コルゲートフィン２の表裏を交互に通過しながら鉛直下方へと流下する。すなわち、熱交換器内に、水分が円滑に流下する流体流路が形成されることとなり、排水性をより向上させることができる。
【００４５】
なお、図３に示すように、切り込み１０１は、複数箇所に分かれて形成されていてもよい。
【００４６】
図３において、切り込み１０１は、頂部２１に捕水される水分を流下させることを主目的とし、接合部２３側に形成される切り込み１０１ａと、ルーバー６で捕水される水分を流下させることを主目的とする切り込み１０１ｂとから形成される。
【００４７】
ここで切り込み１０１ｂは、ルーバー６とコルゲートフィン２の平坦部とが接続されている箇所を始端として、頂部２１に向かって延びるように形成されている。
【００４８】
これにより、伝熱促進部としてのルーバー６に捕水される水分と、頂部２１の上面に滞留する水分とを、別々の流路によって誘導して、水分を効率よく排出することができるので、排水性をより向上させることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における熱交換器のフィンの要部拡大斜視図、図５（ａ〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２における熱交換器のフィンに設けた、各種形状の筋状の凹部の断面図である。
【００５０】
本実施の形態において、他の実施の形態と同一の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図４において、コルゲートフィン２には、気流８０に対して開口し、コルゲートフィン２に対して２つの立ち上り辺を有する、伝熱促進部としての切り起こし７が複数設けられている。
【００５２】
さらに、切り起こし７が形成されていないコルゲートフィン２の表面で、かつ、切り起こし７と偏平管２との間の領域に、排水のための流体経路として、筋状の凹部１０２が、気流８０に沿って所定の間隔で、複数設けられている。
【００５３】
図４に示す、凹部１０２は、切り起こし７が気流８０に対して開口した箇所を始端とし、接合部２３に向かって形成されている。
【００５４】
ここで、凹部１０２は、接合部２３を境として、鉛直上方および鉛直下方の双方に渡って連続して形成されている。すなわち、コルゲートフィン２の所定の階層に形成されている切り起こし７から、隣接する下方の階層に形成されている切り起こし７に向かって連続して形成されている。
【００５５】
なお、凹部１０２の開口部の幅は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。
【００５６】
また、凹部１０２の形状は特に限定されず、例えば、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、断面形状が、三角形の凹部１０２、台形の凹部１０２ａおよび四角形の凹部１０２ｂであってもよい。
【００５７】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、コルゲートフィン２の表面で、かつ、切り起こし７と偏平管２との間の領域に、筋状の凹部１０２を設けたことにより、コルゲートフィン２の剛性を維持しながら、コルゲートフィン２の表面に析出する水分を毛細管現象により誘引して、偏平管１とコルゲートフィン２との接合部２３へと誘導する。
【００５９】
さらに、凹部１０２は、接合部２３を境として、接続部２３の鉛直上方および鉛直下方の領域の双方に連続して形成されているので、水分は、凹部１０２を伝って鉛直下方へと誘導されて流下する。よって、排水性を向上させることができる。
【００６０】
また、筋状の凹部１０２は、気体の乱流化を促進するので、伝熱を促進し、熱交換性能を向上させることができる。
【００６１】
なお、図６に示すように、凹部１０２に加えて、流体経路としての切り込み１０５を設けてもよい。ここで、図６においては、切りこみ１０５は、切り起こし７の一部を始端として形成されている。
【００６２】
この場合、図６に示すように、凹部１０２は、切り起こし７とは接しておらず、また、切り起こし７の立ち上り部に捕水される水分を流下させることを主目的として、切り込み１０５が設けられている。ここで、切り込み１０５は、切り起こし７の立ち上り部の両脇を始端とし、頂部２１に向かって延びるように形成されている。
【００６３】
また、切り込み１０５の幅は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。
【００６４】
これにより、切り起こし７に捕水される水分が主に流下する流路と、頂部２１の上面に滞留する水分が主に流れる流路とを分離して、表面張力による水分の滞留を抑制するので、排水性をより向上させることができる。
【００６５】
また、図７に示すように、切り起こし７に捕水される水分を流下させるために、切り起こし７に、流体経路としての小孔１０６を設けてもよい。ここで、図７においては、小孔１０６は、切り起こし７の立ち上り部の稜線上に形成されている。
【００６６】
なお、小孔１０６の直径は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。
【００６７】
これにより、切り起こし７の上面に付着する水分を、切り起こし７の裏側へと誘導して流下させることができるので、排水性をより向上させることができる。
【００６８】
なお、小孔１０６は、図７に示すような略円形の小孔１０６の形状以外にも、例えば、略楕円形の小孔１０６ａや、菱形の小孔１０６ｂ、三角形の小孔１０６ｃでもよいが、加工が比較的容易な略円形の小孔１０６が推奨される。
【００６９】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における熱交換器のフィンの要部拡大斜視図である。
【００７０】
本実施の形態において、他の実施の形態と同一の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
図８において、コルゲートフィン２には、気流８０に対して開口し、コルゲートフィン２に対して、２つの立ち上り辺を有する、伝熱促進部としての切り起こし７が複数設けられている。
【００７２】
また、切り起こし７が形成されていないコルゲートフィン２の表面で、かつ、切り起こし７と偏平管１との間の領域に、排水のための流体経路として、筋状の凹部１０３ａが気流８０に対して所定の間隔で、複数設けられている。
【００７３】
図８に示す、凹部１０３ａは、切り起こし７が気流８０に対して開口した箇所を始端として、接合部２３に向かって形成されている。
【００７４】
ここで、凹部１０３ａは、接合部２３を境として、鉛直上方および鉛直下方の双方に渡って連続して形成されている。すなわち、コルゲートフィン２の所定の階層に形成されている切り起こし７から、隣接する下方の階層に形成されている切り起こし７に向かって連続して形成されている。
【００７５】
さらに、コルゲートフィン２の表面には、排水のための流体経路として、水平方向に対して傾斜するように傾いて形成され、凹部１０３ａの間をつなぐように形成される、筋状の凹部１０３ｂが設けられている。ここで凹部１０３ｂは、凹部１０３ａよりも、幅寸法および深さ寸法が小さくなるように設定される。
【００７６】
なお、凹部１０３ａおよび凹部１０３ｂの開口部の幅は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。
【００７７】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００７８】
以上のように、本実施の形態においては、コルゲートフィン２の表面で、かつ、切り起こし７と偏平管２との間の領域に、筋状の凹部１０３ａを設けたことにより、コルゲートフィン２の剛性を維持しながら、コルゲートフィン２の表面に析出する水分を毛細管現象により誘引して、偏平管１とコルゲートフィン２との接合部２３へと誘導する。
【００７９】
また、凹部１０３ａは、接合部２３を境として、鉛直上方および鉛直下方の領域の双方に形成されているので、水分は、凹部１０３ａを伝って頂部２１の下方へと誘導されて流下し、よって、排水性を向上させることができる。
【００８０】
さらに、凹部１０３ａをつなぐように凹部１０３ｂが形成されていることから、凹部１０３ａによって誘導されない水分についても、凹部１０３ｂによって誘導されて排出することができるので、排水性をより向上させることができる。
【００８１】
よって、通風抵抗の増大を抑制することとなり、伝熱性能を向上することができるとともに、凹部１０３ａと凹部１０３ｂは気流を乱す効果を有するので、伝熱を促進し、熱交換性能を向上させることができる。
【００８２】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態３における熱交換器のフィンの要部拡大斜視図、図１０は、本発明の実施の形態４における熱交換器のフィンの空気通過方向の拡大断面図である。なお、図９においては、説明のため、偏平管１の記載を省略する。
【００８３】
本実施の形態において、他の実施の形態と同一の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
図９および図１０に示すように、コルゲートフィン２の表面には、気流８０に対して直角方向に延びる稜線を有する山部２０１と谷部２０２とが、気流８０に対して交互に複数並んで形成された、伝熱促進部としての起伏部９が設けられている。また、谷部２０２の稜線には切り込み２０３が形成されている。
【００８５】
また、起伏部９が形成されていないコルゲートフィン２上で、かつ、起伏部９と偏平管１との間の領域に、排水のための流体経路として、小孔１０４が設けられている。
【００８６】
ここで、切り込み２０３の幅寸法、および、小孔１０４の直径は、毛細管現象が生じるような寸法に調整されていることが好ましい。なお、小孔１０４の形状は特に限定されない。
【００８７】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００８８】
本実施の形態においては、熱交換器に流入した空気は、起伏部９を乗り越えながら流れ、気流の乱流化が促進されるので、伝熱性能を向上させることができる。
【００８９】
また、熱交換器を空気調和機の室外熱交換器として用いた場合、暖房運転時に外気が低温になると、コルゲートフィン２の表面に霜が付着する。
【００９０】
このとき、温度境界層前縁効果で高性能を得るルーバーや切り起こしが形成されていると、伝熱性能が良好なルーバーおよび切り起こしの前縁に霜が集中して付着し、付着した霜によりコルゲートフィン２が目詰まりを起こして、通風抵抗が増大する。しかしながら、起伏部９による乱流促進によって、伝熱性能を向上させる本実施の形態では、このような現象が生じず、暖房性能の急激な減退を抑制することができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、フィン２の表面に設けた起伏部９の谷部２０２の稜線に切り込み２０３を設けている。
【００９２】
これにより、本実施の形態の熱交換器を、コルゲートフィン２の表面に霜が付かない条件で使用したときには、切り込み２０３の温度境界層前縁効果により、伝熱性能の向上を図ることができる。
【００９３】
一方、本実施の形態の熱交換器を、コルゲートフィン２の表面に霜が付く条件で使用したときには、温度境界層前縁効果により局所熱伝達率が高い切り込み２０３が早く着霜する。
【００９４】
しかし、切り込み２０３が霜で閉塞しても、稜線が気流に直角方向に延びる山部２０１と谷部２０２を交互に並べた起伏部９としての性能を維持することができ、暖房性能の急激な減退を抑制することができる。
【００９５】
また、特に、本実施の形態の熱交換器を蒸発器として用いた場合、気体との熱交換により、コルゲートフィン２の表面に生じる凝縮水は、切り込み２０３に誘引されて流下する。なお、切り込み２０３は谷部２０２の稜線だけでなく、山部２０１の稜線に設けてもよい。
【００９６】
また、起伏部９が形成されていないコルゲートフィン２の表面で、かつ、起伏部９と偏平管１との間の領域に、排水のための流体経路として、コルゲートフィン２の表裏を連通する小孔１０４が設けられている。
【００９７】
これにより、特に、熱交換器を蒸発器として使用する場合には、コルゲートフィン２の表面に付着し、頂部２１の上面に保水される凝縮水を毛細管現象によりコルゲートフィン２の裏側へと誘引して、さらに、コルゲートフィン２の頂部２１に沿って鉛直下方へと誘導する。誘導された水分は、その後、中間壁部２２を伝って流れ、反対側の頂部２１に到達する。
【００９８】
上記のように、コルゲートフィン２に析出する水分を、中間壁部２２および小孔１０４によって下方へと誘導することができるので、排水性を向上させることができる。
【００９９】
また、小孔１０４によって、コルゲートフィン２上の熱伝達性能を維持しながら排水性を向上させることができる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、小孔１０４を、接合部２３よりも鉛直上方の領域に設けているが、合わせて、前記接合部２３よりも鉛直下方の起伏部９と、前記接合部２３との間に設けてもよい。
【０１０１】
これにより、接合部２３を境として、小孔１０４が対抗するように、ほぼ対称位置に形成される。よって、接合部２３の上面に滞留する水分が、小孔１０４を通じて、コルゲートフィン２の表裏を交互に通過しながら鉛直下方へと流下する。すなわち、熱交換器に水分が流下する流体流路が形成されることとなり、排水性を向上させることができる。
【０１０２】
また、図１１および図１２に示すように、起伏部９の、山部２０１の端点とコルゲートフィン２の平坦部とをつなぐ傾斜面に、流体経路としての切り込み１０５や、凹み１０８を設け、また、山部２０１の稜線上に筋状の凹部１０７を設けることで、起伏部９に析出する凝縮水をより円滑に流下させることができる。
【０１０３】
ここで、切り込み１０５は、山部２０１の端点からコルゲートフィン２の平坦部に向かって形成し、また、山部２０１の端点を始端として、傾斜面の線上に形成することで排水性を向上させることができる。
【０１０４】
また、凹部１０７の形状は特に限定されず、その断面が、三角形、台形および四角形などの各形状であっても同様の効果を有する。
【０１０５】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５における熱交換器の拡大斜視図である。
【０１０６】
本実施の形態において、他の実施の形態と同一の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０７】
図１３に示すように、偏平管１の平面部には、排水のための流体経路として、偏平管１の長手方向すなわち略鉛直方向に延び、幅が０．７ｍｍ以上２ｍｍ以下の凹条１０９が、偏平管１の幅方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。
【０１０８】
また、凹条１０９と繋がり、水平方向に対して、３０°以内の傾斜角を有し、幅が０．７ｍｍ以下の複数の溝１１０が設けられている。
【０１０９】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態においては、偏平管１の平面部に、排水のための流体経路として、偏平管１の長手方向すなわち略鉛直方向に延び、幅が０．７ｍｍ以上２ｍｍ以下の凹条１０９と、前記凹条１０９と繋がり、水平方向に対して所定の角度傾斜した、幅が０．７ｍｍ以下の複数の溝１１０が設けられている。
【０１１１】
これにより、偏平管１の表面に析出した水分や、コルゲートフィン２の頂部２１の上面に滞留する水分が、凹条１０９および溝１１０によって誘導されて流下するので、排水性が向上し、伝熱性能を向上することができる。
【０１１２】
なお、凹条１０９と溝１１０の幅はいずれも、毛細管現象が作用するような寸法に設定するとともに、凹条１０９において、溝１１０によって誘導された水分が合流することから、凹条１０９の幅を溝１１０の幅以上の大きさとしている。
【０１１３】
なお、偏平管１の内部を流通させる冷媒として、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒、ＨＣ冷媒、ＣＯ２冷媒の少なくとも１つ、または、それらの混合冷媒を使用し、さらに偏平管を利用することで、冷媒の使用量を低減することができる。
【０１１４】
これにより、オゾン層の破壊がなく、また、ＨＣ冷媒あるいはＣＯ２冷媒は、地球温暖化係数が小さいので、地球環境に配慮した空気調和機や冷凍機を実現することができる。
【０１１５】
なお、実施の形態１〜４にて記載した伝熱促進部と流体経路は、それぞれ組み合わせて使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明にかかるフィンチューブ熱交換器は、伝熱促進部と偏平管の間に形成される流体経路によって、排水性を向上させることができるので、空気調和装置、給湯装置、暖房装置などに用いられる熱交換器に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１  偏平管
２  コルゲートフィン
６  ルーバー（伝熱促進部）
７  切り起こし（伝熱促進部）
９  起伏部（伝熱促進部）
８０  気流
９０  鉛直下方
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０５  切り込み（流体経路）
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂ、１０７  凹部（流体経路）
１０４，１０６、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ  小孔（流体経路）
１０８  凹み（流体経路）
１０９  凹条（流体経路）
１１０  溝（流体経路）
２０１  山部
２０２  谷部
【図１０】
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【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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