CN103946662B - 空调用蛇管式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地抑制由结露引起的换热性能降低且能够充分应对空调的紧凑化的空调用蛇管式换热器。将多张翅片(12)在与作为换热流体的空气的流通方向(x方向)垂直的方向(y方向)上相互平行且隔开0.6mm～5.0mm的间隔地配置而形成翅片组(14)，将这样的多个翅片组(14)在分别与上述x方向和y方向成直角的方向(z方向)上以各翅片组(14)成为相互隔开2.0mm以下的距离的状态的方式排列成一列而构成多层翅片组，并将导热管(16)以依次贯穿上述各层翅片组(14)的方式配置为蛇行形态，由此构成了空调用蛇管式换热器(10)。

Description

空调用蛇管式换热器
技术领域
本发明涉及一种在空气等换热流体和制冷剂之间进行换热的蛇管式换热器，特别是涉及一种适合作为空调用的换热器使用的蛇管式换热器。
背景技术
以往，作为空调用的换热器，主要使用交叉翅片管型换热器。该交叉翅片管型换热器的构造为：将发夹形弯曲的多个导热管沿与多张翅片垂直的方向插入该多张翅片，并对上述导热管进行扩管，从而使翅片和导热管相接合。而且，在这样的换热器中，使规定的制冷剂在导热管内流通，另一方面，使空气沿与导热管垂直的方向沿着翅片流动，由此在制冷剂与空气之间进行换热。
然而，为了制作这样的构造的交叉翅片型换热器，需要较大的设备投资。即，需要用于成形铝板翅片的大型冲压装置和该冲压装置的冲压模具、用于将铝板翅片和导热管扩管固定的扩管装置、以及该扩管装置所使用的扩管滴定管等较多的设备。特别是，在室内换热器和室外换热器中，由于翅片的形状(有无狭缝、百叶窗等)、导热管的管径不同，因此，为了制造换热器，必须准备与各换热器相对应的冲压模具、扩管滴定管等，为了准备这些需要较大的投资，因此，成为妨碍改变换热器的形状这样的大胆的产品更新的主要原因。
另一方面，作为冰箱等所使用的换热器，公知有很多下述构成的独立翅片型的翅片管式换热器(蛇管式换热器)(参照专利文献1、2)，即，翅片管式换热器由平行地排列的多张板翅片和贯穿这些翅片的制冷剂管构成，将这样的制冷剂管相对于空气的流动方向配置为锯齿状，并且将上述板翅片相对于上述制冷剂管按每列和每层分割。采用这样的蛇管式换热器，通过将安装有独立的翅片组的制冷剂管弯曲加工为锯齿状来构成换热器，因此能够提高生产率，并且通过做成独立翅片而得到的前缘效应(anterior bordereffect)等，能够谋求提高换热性能。
因此，对于在空调用的换热器中也应用这样的蛇管式换热器进行了研究，但在实际的空调用的换热器中，基本上都使用上述那样的交叉翅片管型换热器，迄今为止，未采用蛇管式换热器。这是由于：与冰箱用的换热器相比，空调用的换热器是在空气的流动方向上比较薄的构造的换热器(2层～3层)，因此，通过做成独立翅片而得到的效果较小。
另外，该专利文献1、2记载的换热器设计为冰箱等冷却系统用的换热器，因此，为了抑制由落霜引起的翅片间的堵塞，导热管间距、翅片间隔(翅片间距)变大，空气侧的导热面积变小。另一方面，在空调用的换热器中，需要抑制由结露引起的翅片间的堵塞。鉴于这样的情况，难以将专利文献1、2记载的换热器为首的以往的蛇管式换热器直接应用为空调用的换热器。
另外，作为使翅片和导热管相接合而成的构造的翅片管型换热器(蛇管式换热器)中，大多使用翅片的材质和导热管的材质不同的翅片和导热管来构成换热器，在这样的情况下，由于结露水等而在翅片与导热管之间产生电蚀，从而有可能使翅片或导热管腐蚀。因此，本申请申请人在专利文献3(日本特开2011－185589号公报)中公开一种能够通过在翅片上形成单层或多层的涂膜来提高翅片的耐腐蚀性的空调用蛇管式换热器，但在该专利文献公开的换热器中，虽然翅片的耐腐蚀性良好，但导热管有可能腐蚀，另外，由于在翅片上形成涂膜的涂装成本，还存在使换热器的生产成本上升这样的问题。
专利文献1：日本实开平5－8265号公报
专利文献2：日本特开2002－243382号公报
专利文献3：日本特开2011－185589号公报
发明内容
发明要解决的问题
此处，本发明是以上述事实为背景做成的，其要解决的课题在于，提供能够有效地抑制由结露引起的换热性能的降低、并且能够充分地应对空调的紧凑化的空调用蛇管式换热器。
用于解决问题的方案
而且，在本发明中，解决这样的课题的主旨在于一种空调用蛇管式换热器，该空调用蛇管式换热器的构造为：由在与换热流体的流通方向(x方向)成直角的方向(y方向)上相互平行且隔开规定间隔地配置的多张翅片构成翅片组，将多个翅片组在分别与上述x方向和y方向成直角的方向(z方向)上相互隔开规定距离地排列成一列而构成多层翅片组，并且使1根至两根金属制导热管贯穿l张翅片，在这样的形态下，该金属制导热管以依次贯穿上述各层翅片组的方式配置为蛇行形态，其特征在于，(1)构成上述翅片组的各翅片由具有相同形状的金属板构成，且相邻的翅片以0.6mm～5.0mm的间隔排列，并且(2)上述多层翅片组中的相邻的翅片组以在上述z方向上相互隔开2.0mm以下的距离的方式配置。另外，此处，作为翅片的形状，能够适当采用矩形、圆形、多边形等形状。
另外，采用这样的本发明的空调用蛇管式换热器的一个优选的技术方案，上述导热管与构成上述翅片组的各翅片间的自然点蚀电位的差为30mV以上。由此，能够有效地降低因翅片和导热管的电蚀而产生的导热管的腐蚀。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的一个优选的技术方案中，上述金属板由铝或铝合金构成，在另一优选的技术方案中，上述导热管由铝或铝合金构成。
另外，采用本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案，上述导热管由铝或铝合金构成，对导热管的外表面赋予由锌带来的牺牲阳极效果。
另外，采用这样的本发明的另一优选的技术方案，上述导热管由铝或铝合金构成，在导热管的外表面形成有具有牺牲阳极效果的金属覆膜，并且该外表面的表面粗糙度Ra在管轴线方向上为0.2μm～3.0μm。
另外，采用本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案，上述金属板的材质是由JIS A1050、JIS A1100、JIS A1200、JIS A7072、以及在JISA1050、JIS A1100或JISA1200中含有0.1质量％～0.5质量％的Mn和/或0.1质量％～1.8质量％的Zn而成的物质中的任意1种物质构成的铝或铝合金，且上述导热管的材质是由JIS A1050、JIS A1100、JISA1200、以及JIS A3003中的任意1种物质构成的铝或铝合金。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案中，上述导热管由铜或铜合金构成，采用另一优选的技术方案，上述导热管的材质为JIS H3300C1220或JISH3300C5010。
除此之外，在这样的本发明的空调用蛇管式换热器中，有利地是构成为，在上述金属制导热管的内表面具有与管轴线方向平行的直槽、相对于管轴线具有规定的扭转角的螺旋槽或由在管轴线方向上交叉的槽构成的十字槽中的任意1种或两种以上的槽。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案中，上述翅片构成为具有沿厚度方向突出且底部外形呈圆形或椭圆形的多个压花部。
另外，在本发明中，优选对上述翅片施加狭缝加工或百叶窗加工，采用另一优选的技术方案，上述翅片的投影面积构成为由上述导热管的外径规定的截面积的3倍～30倍。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案中，上述翅片的投影面积为200mm2～1000mm2。
而且，采用上述那样的本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案，上述金属制导热管的外径为3mm～13mm。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的另一有利的技术方案中，在上述金属板的表面设有基底处理层，在该基底处理层之上形成有单层或多层的涂膜层，且该涂膜层中的至少最外层是由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层。
另外，采用本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案，上述亲水性树脂能够从包括聚乙烯醇类树脂、聚丙烯酰胺类树脂、聚丙烯酸类树脂、纤维素类树脂以及聚乙二醇类树脂在内的组中选择。
另外，在本发明的空调用蛇管式换热器的另一优选的技术方案中，上述疏水性树脂能够从包括环氧类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂、氟类树脂、硅类树脂以及聚酯类树脂在内的组中选择。
另外，在本发明中，有利地是在上述金属制导热管的表面形成有树脂制的涂膜层。另外，采用本发明的另一优选的技术方案，上述树脂制的涂膜层含有导热性填料。
另外，在本发明中，其主旨在于提出一种空调，其包括：蛇管式换热器，其具有上述那样特征的构造；以及风扇部件，其使换热流体在沿上述z方向排列的多层翅片组中沿上述x方向流通，其特征在于，在使位于由该风扇部件引起的换热流体流通时的风速变大的第一区域的翅片组或其一部分中的相邻的翅片间的间隔为p1、使位于相对于该第一区域的风速为0.7以下的风速的、风速较小的第二区域的翅片组或其一部分中的相邻的翅片间的间隔为p2时，以满足下式的方式规定上述翅片组或其一部分中的翅片间隔：1.5≤p2/p1≤3.0。
此外，采用本发明的空调的一个优选的技术方案，位于上述第一区域的翅片组或其一部分和位于上述第二区域的翅片组或其一部分在上述z方向上位于不同的层。
另外，采用这样的本发明的空调的另一优选的技术方案，位于上述第一区域的翅片组或其一部分和位于上述第二区域的翅片组或其一部分在上述z方向上位于同层。
发明的效果
这样，在本发明的空调用蛇管式换热器中，构成各翅片组的翅片形状相同，在金属制导热管上相邻的翅片的间隔(翅片间距)为0.6mm～5.0mm，并且，翅片组中的相邻的翅片组以在z方向、即与换热流体的流通方向成直角的方向的、翅片组排列方向上相互隔开2.0mm以下的距离的方式配置，因此能够将在翅片表面等上产生的结露水有效地向翅片组之外顺畅地排出，而不会残留在相邻的翅片与翅片之间、相邻的翅片组与翅片组之间，在空调中使用本发明的空调用蛇管式换热器时，也能够有效地抑制由结露引起的换热性能的降低。
另外，在该空调用蛇管式换热器中，使1根至两根导热管贯穿构成翅片组的多张翅片，由独立的翅片组构成该空调用蛇管式换热器，由此能够有利地提高翅片效率，并能隔断相邻的导热管经由翅片而产生的热干涉(传导)，其结果，能够提高换热性能，由此能够有利于实现换热器的紧凑化。
并且，在这样的空调用蛇管式换热器中，通过使导热管与构成翅片组的各翅片之间的自然点蚀电位的差成为30mV以上，从而即使在翅片与导热管之间产生电蚀，也能够优先使翅片腐蚀，由此能够有效地抑制乃至消除导热管发生腐蚀的危险。这样，通过抑制乃至消除导热管的腐蚀，还能够有效地抑制乃至消除产生在导热管内流通的制冷剂自导热管漏出这样的问题的危险。
附图说明
图1是表示本发明的空调用蛇管式换热器的一个例子的立体说明图。
图2是概略地表示将本发明的空调用蛇管式换热器应用于空调的室外机时的一个例子的剖面说明图。
图3是概略地表示将本发明的空调用蛇管式换热器应用于空调的室外机时的另一个例子的剖面说明图。
图4是表示形成于构成本发明的空调用蛇管式换热器的翅片的表面的涂膜层的一个例子的剖面说明图。
图5是表示本发明的空调用蛇管式换热器的另一不同例子的立体说明图。
图6是表示本发明的空调用蛇管式换热器的又一不同的例子的立体说明图。
图7是表示本发明的空调用蛇管式换热器的再一不同的例子的立体说明图。
图8是表示构成本发明的空调用蛇管式换热器的翅片的另一个例子的说明图，图8的(a)是1张翅片整体的立体说明图，图8的(b)是放大表示压花部的剖面的剖面说明图。
图9是表示构成本发明的空调用蛇管式换热器的金属制导热管的说明图，图9的(a)是表示图1所示的换热器所使用的金属制导热管的剖面说明图，图9的(b)、(c)、(d)分别是表示作为金属制导热管使用的其他不同的一个例子的剖面说明图。
具体实施方式
以下，为了更具体地明示本发明，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
首先，图1以立体图的形态表示本发明的空调用蛇管式换热器(以下简称作蛇管式换热器或换热器)的一个实施方式。此处，换热器10构成为，将多个由相互平行且隔开恒定距离配置的、呈矩形形状的多张翅片12构成的翅片组14以分别隔开规定距离的方式相互平行地沿上下方向排列，并且将金属制导热管16以依次贯穿上述多个翅片组14的方式经由弯曲部18配置为蛇行形态、即蛇管状。
更详细而言，翅片12构成为将由规定的金属材料构成的金属板形成为规定的翅片形状(在此为矩形形状)而成的薄壁的大致平坦的板状翅片，在该矩形形状的大致中央部位设有供金属制导热管16插入的装配孔，在该装配孔的周缘部分与翅片12一体地设有规定高度的轴环部。此外，该翅片12所使用的金属板与以往同样优选由铝或铝合金构成，而且，其中，从导热性优异且能确保作为翅片的强度这样的观点考虑，除了JIS A1050、JIS A1100、JISA1200等材质之外，也有利地使用在JIS A1050、JIS A1100或JIS A1200中含有0.1质量％～0.5质量％左右比例的Mn和/或含有0.1质量％～1.8质量％左右比例的Zn的材质等。另外，在优先考虑作为翅片的强度的情况下，有利地采用JISA7072的材质。此外，此处，用“JIS A”的字母表和四位数字的组合表示的记号表示按JIS标准规定的铝或铝合金材质。
此外，从同时谋求换热器的小型化和换热性能的观点考虑，翅片12的投影面积优选为由导热管(金属制导热管16)的外径规定的截面积的3倍～30倍。由该导热管的外径规定的截面积表示根据将金属制导热管16相对于翅片12的装配孔扩管固定之后的导热管的外径求出的截面积，例如，如图1所示，在相对于1张翅片贯穿1根导热管那样的蛇管式换热器中，若扩管后的金属制导热管16的外径为6.5mm，则其截面积为33.2mm2。而且，在翅片的投影面积小于如此由导热管的外径规定的截面积的3倍的情况下，由于翅片相对于导热管过小，因此有可能不能获得充分的换热性能，另一方面，若翅片的投影面积超过该截面积的30倍，则导致换热器大型化，不实用。特别是，从同时谋求换热器的小型化和换热性能的观点考虑，翅片的投影面积优选为200mm2～1000mm2。在该翅片的投影面积小于200mm2的情况下，有可能不能获得充分的换热性能，另一方面，若翅片的投影面积超过1000mm2，则导致换热器大型化，不实用。
而且，如图1所示，通过将多张这样的翅片12如下那样配置而形成有翅片组14，即，在与作为换热流体的空气的流通方向(在图1中为x方向)垂直的方向(在图1为y方向)上、也就是说以板的厚度方向与空气的流通方向垂直的方式将相互平行且相邻的翅片12、12隔开0.6mm～5.0mm的间隔(翅片间距)、优选为1.0mm～4.0mm的间隔。另外，多个这样的由多张翅片12构成的翅片组14通过以在分别与上述x方向和y方向成直角的方向(在图1中为z方向)上将各翅片组14相互隔开2.0mm以下、优选1.5mm以下的距离d的方式排列成一列而整体呈平板形状。此外，在换热器10被配置成使用状况的状态下，作为该翅片组14的排列方向的z方向成为铅垂方向。
另一方面，金属制导热管16为与以往同样的由规定的金属材料形成的、具有大致圆形形状的截面的管体。而且，作为构成该金属制导热管16的金属材料，优选使用铝或铝合金、或者铜或铜合金。此外，该金属制导热管16与构成翅片组14的各翅片12之间的自然点蚀电位的差优选为30mV以上。此外，此处，应该理解的是：金属制导热管16的自然点蚀电位指的是构成这样的导热管的原材料本身的自然点蚀电位，并不是在表面上形成有涂膜层或进行了表面改性后的导热管的自然点蚀电位。另外，同样地，翅片12的自然点蚀电位也指的是构成该翅片的原材料本身的自然点蚀电位。
此处，在金属制导热管16由铝材料或铝合金材料构成的情况下，从制造性(挤压性)的观点考虑，有利地采用由JIS A1050、JIS A1100、JIS A1200、以及JIS A3003中的任意1种构成的材质，另外，为了提高导热管的耐腐蚀性，优选如以下那样进行制作。
即，金属制导热管16如上所述那样由JIS A1050、JIS A1100、JIS A1200、JISA3003中的任意1种的铝或铝合金构成，并且在导热管的外表面形成由锌喷镀、含锌助溶剂(KZnF4)、镀锌等形成的牺牲阳极材层，对导热管的外表面赋予由锌产生的牺牲阳极效果，由此能够提高导热管的耐腐蚀性。或者，金属制导热管16由上述JIS A1050、JIS A1100、JISA1200、JIS A3003中的任意1种材质构成，并且构成翅片12的金属板的材质为电化学性比上述铝或铝合金低的、含Zn的JIS A7072的材质，由此能够提高导热管的耐腐蚀性。
并且，在如上述那样在导热管的外表面上形成有具有牺牲阳极效果的金属覆膜的情况下，优选该外表面的表面粗糙度Ra在管轴线方向上为0.2μm～3.0μm。这是由于：若该表面粗糙度Ra低于0.2μm，则用于加工导热管的工具的表面精度的管理变得严格，因此会产生导热管的制造成本变高这样的问题，若Ra大于3.0μm，则容易在翅片轴环部与导热管表面之间产生空隙，从而使翅片与导热管之间的导热效率降低并使水分进入到这样的空隙中而成为导热管腐蚀的原因。
另外，该导热管16也能够由在径向上靠内侧的心材层和靠外侧的皮材层形成的双重的管壁构造的包覆管构成。此处，作为心材层的材质，采用上述JIS A1050、JIS A1100、JIS A1200、JIS A3003等，另外，作为皮材层的材质，采用JIS A7072等，能够同时实现与上述同样的效果。此外，作为成为外侧的皮材层的厚度的包覆率，采用成为管壁全部厚度的3％～20％的值。若该包覆率小于3％，则产生如下问题：皮材的牺牲阳极效果变小，通孔容易暴露而耐腐蚀性变差，另外，若包覆率超过20％，则心材层占管壁厚度的比例变小，容易产生强度降低等问题。
另一方面，在上述金属制导热管16由铜或铜合金构成的情况下，从导热性的观点考虑，有利地采用JIS H3300C1220、JIS H3300C5010等材质。此外，在此所使用的由“JISH3300”和“C+四位数字”的组合构成的记号也表示按JIS标准规定的铜或铜合金材质。
而且，在这样的由规定的金属材料构成的金属制导热管16中，其外径能够适当地确定，以同时实现相对于作为目标的蛇管式换热器10的小型化的要求和换热性能，但优选为3mm～13mm。这是由于：外径小于3mm的导热管作为管难以制造，另外，对于外径超过13mm的管来说，采用那样粗的导热管的换热器也需要大型化，不实用。
另外，这样的1根金属制导热管16的直线部依次贯穿被形成于构成上述翅片组14的多张翅片12的各自的大致中央部位的装配孔，使金属制导热管16的外周面和上述多张翅片12的装配孔周缘的轴环内周面贴紧、固定(结合)。此外，这样的翅片12和金属制导热管16的结合能够适当选择采用以往公知的各种方法，但特别适合采用下述方法，即，在翅片12的中央部位开设内径比金属制导热管16的外径稍大的带轴环的装配孔，在将金属制导热管16插入这样的装配孔内之后，在金属制导热管16内插入扩管塞，将金属制导热管16的外径扩大，由此使金属制导热管16的外周面和设于翅片12的装配孔的内周面(轴环内周面)贴紧。
这样，如图1所示，通过使金属制导热管16依次贯穿在分别与作为换热流体的空气的流通方向(x方向)和多张翅片12的排列方向(y方向)成直角的方向(z方向)上排列的多个翅片组14且呈蛇行形态、换言之将金属制导热管16配设为蛇管状，从而构成整体呈大致平板形状的空调用的蛇管式换热器10。
另外，为了将金属制导热管16做成蛇行形状而形成作为目标的换热器10的形状，能够例示出以下的方法。即，首先，相对于1根长的直线状的金属制导热管16，分别隔开规定间隔地配置多个翅片组14。然后，将金属制导热管16的未配置翅片组14的部位弯曲加工为U字形状形成弯曲部18而形成蛇行形状，由此如图1所示那样形成作为目标的换热器10的形状。
此外，在此例示的呈大致平板状的空调用蛇管式换热器10适合作为例如如图2所示那样的空调的室外机用的换热器。即，在该图2中，在截面图的形态中概略地图示空调的室外机20，此处，利用风扇22使作为换热流体的空气相对于配置于室外机20内的空调用蛇管式换热器10流通并使规定的制冷剂在金属制导热管16内流通，由此在上述制冷剂与空气之间进行热交换。
另外，在图3中示出了将该空调用蛇管式换热器10用作以整体上成为L字形状的方式呈弯折形态的换热器的例子。此处，使用两个那样的L字形状的换热器(10、10’)，上述换热器10、10’组合配置为俯视呈矩形形状，并且风扇22以位于该矩形形状的上方的方式设置于室外机20的上部。而且，利用该风扇22的工作，使作为换热流体的空气如箭头所示那样在以矩形的筒体形状组合的两个换热器10、10’中流通，由此能够进行制冷剂与空气之间的热交换。
因此，如上所述，在为本发明的构造的空调用蛇管式换热器10中，通过将翅片12以0.6mm～5.0mm的间隔(翅片间距)配置于金属制导热管16上来构成翅片组14，从而在空调中使用的情况下，也能够有效地抑制由结露引起的换热性能的降低。即，若翅片间距小于0.6mm，则即使在翅片上设有后述的涂膜层的情况下，由结露产生的水(结露液)也难以从翅片表面落下，因此，使换热性能降低，并且，这样的结露液被送风的空气挤出而有可能在室内产生溅水。另一方面，若翅片间距超过5.0mm，则翅片间距过大，因此，在相同大小的换热器中，翅片数量必然变少，从而有可能导致换热性能降低。
并且，在该换热器10中，通过将多层翅片组14的相邻的翅片组以相互隔开2.0mm以下、优选1.5mm以下的距离(d)的方式配置在成为z方向的铅垂方向上，能够使在翅片12的表面上产生的结露液顺畅地向下方流下而向外部排出，由此能够有效地发挥换热器10的换热性能。与此相对，若在铅垂方向上相邻的翅片组14、14的间隔(d)大于2.0mm，则在翅片12的表面上产生的结露液有可能在自翅片12的表面流下时残留在相邻的翅片组14、14之间、翅片12的端部,并有可能因这样残留的结露液而引起上述那样的换热性能的降低、溅水等问题。
另外，在该换热器10中，利用多个独立的翅片组14构成换热器，因此，与相对于1张翅片组装多个导热管而构成的翅片管式换热器相比，能够有利地提高翅片效率，并且能够有效地抑制乃至隔断相邻的导热管经由翅片而产生的热干涉(传导)，其结果，能够有利地提高换热性能。其结果，还能够发挥能够使换热器10紧凑化这样的优点。
以上，详述了本发明的换热器的代表性的一个实施方式，但它们只不过是例示，应该理解本发明不应通过那样的实施方式的具体记述而进行任何限定性解释。
例如，在上述实施方式中，对于翅片12，其是通过使无涂装的金属板形成为规定的翅片形状而形成的，但也可以使用在金属板的表面上形成单层或多层的涂膜层而成的预涂金属板来形成翅片12。此时，涂膜层的至少最外层成为由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层。通过如此利用形成有由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层的预涂金属板来形成翅片12，从而使空调的设定温度与外部气体温度之间的温度差变得显著，在翅片12的表面上产生结露那样的状况下，也能够有利地维持换热器10的换热性能。
并且，在这样的预涂金属板中，在将由亲水性树脂构成的涂膜层设置为最外层的情况下，在该最外层的表面，由结露产生的水成为膜状，因此，能够有效地抑制由结露水导致的通风阻力(空气通过翅片间时的阻力)的增加，从而能够稳定地维持较高的换热性能。另一方面，在将由疏水性树脂构成的涂膜层设置为最外层的情况下，在该最外层的表面，由结露产生的水成为微细的水滴从翅片表面平滑地落下，从而也能够有效地向翅片外排出，因此，与将由亲水性树脂构成的涂膜层设置为最外层的情况同样地，能够有效地抑制由结露水导致的通风阻力的增加，从而能够维持换热器10的换热性能。
此外，在如此形成于翅片12的表面的、至少最外层由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层中，作为亲水性树脂，能够列举例如聚乙烯醇类树脂(聚乙烯醇及其衍生物)、聚丙烯酰胺类树脂(聚丙烯酰胺及其衍生物)、聚丙烯酸类树脂(聚丙烯酸及其衍生物)、纤维素类树脂(羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素铵等)以及聚乙二醇类树脂(聚乙二醇、聚环氧乙烷等)等。另外，作为疏水性树脂，能够列举例如环氧类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂、氟类树脂、硅类树脂以及聚酯类树脂等。
并且，当然能够将设置有由亲水性树脂或疏水性树脂构成的单一的涂膜层的预涂金属板用作翅片12，但优选使用设有多层涂膜层的预涂金属板，该多层涂膜层通过首先在成为基板的金属板的表面形成由环氧类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、氯乙烯类树脂等构成的耐腐蚀性的涂膜层、再在该涂膜层的表面形成由上述亲水性树脂等构成的涂膜层而得到。这样，通过在成为基板的金属板的表面设置那样的耐腐蚀性的涂膜层，能够提高翅片12的耐腐蚀性。此外，如此形成于金属板的表面的各涂膜层的厚度每层优选为0.1μm～5.0μm。这是由于：在各涂膜层的厚度小于0.1μm的情况下，有可能不能有利地得到各涂膜层的效果。另一方面，即使设置厚度超度5.0μm的涂膜层，各涂膜层的效果也己经为饱和状态，因此，为了形成那样的涂膜层，只会无谓地增加成本。
另外，在构成翅片12的金属板的表面设置由亲水性树脂、疏水性树脂构成的涂膜层或耐腐蚀性涂膜层时，优选在金属板30的表面预先形成基底处理层32(参照图4)。通过设置这样的基底处理层32，能够提高金属板与上述各涂膜层(34、36)之间的贴紧性。此处，作为该基底处理层，能够例示出由使用磷酸铬、铬酸铬等的铬酸盐处理、使用铬化合物以外的、磷酸钛、磷酸锆、磷酸钼、磷酸锌、氧化钛、或氧化锆等的无铬处理等化学覆膜处理(化学合成处理)得到的覆膜层等。此外，在化学覆膜处理方法中有反应型和涂覆型，但在本发明中，能够采用任何方法。
并且，在例示的实施方式中，相邻的翅片12、12的间隔(翅片间距)都为等间隔，当然，在一个换热器10内，根据翅片组14的配置部位、翅片组14中的翅片12的配置部位的不同，也能够在翅片组14之间或一个翅片组14中设置不同的翅片间距。
具体而言，就在金属制导热管16内流通的制冷剂而言，金属制导热管16中的制冷剂出入口附近的气相域和液相域与该金属制导热管16的制冷剂中间部的气液二相域相比，制冷剂本身的换热性能较低，从而热传递率明显较低，因此，通过缩小那样的部位的翅片间距，能够扩大换热面积并提高换热效率。
另外，在图3所示的空调的室外机20中，在利用风扇22使空气在换热器10、10’中流通的情况下，在位于最接近那样的风扇22的区域即上层区域A的翅片组14的翅片12间流通的空气的流速大于在位于最远离风扇22的区域即下层区域B的翅片组14的翅片12间流通的空气的流速。
例如，在上层区域A的翅片组14的翅片12间流通的空气的流速Va为在下层区域B的翅片组14的翅片12间流通的空气的流速Vb的1.5倍～2倍左右，在这样的情况下，为了提高换热性能而缩小上层区域A的翅片组14的、相邻的翅片12、12之间的间隔(翅片间距：p1)，另一方面，在下层区域B的翅片组14的、相邻的翅片12、12之间的间隔(翅片间距：p2)也为与上述翅片间距p1相同的翅片间距时，在下层区域B的翅片组14中，通风阻力过大而产生整体的换热性能降低这样的问题。
而且，为了避免产生这样的问题，优选位于远离风扇22的下层区域B的翅片组14的翅片间距p2相对于位于接近风扇22的上层区域A的翅片组14的翅片间距p1以适当的比率扩大。因此，在本发明中，着眼于上述区域A、B的作为换热流体的空气的流速(风速)，有利地采用下述结构：限制位于基于风扇22的空气流通时的风速变大的上层区域A(第一区域)的翅片组14的多个翅片部位的翅片间距p1和位于相对于该上层区域A的风速为0.7以下的风速的、风速较小的下层区域B(第二区域)的翅片组14的翅片间距p2的关系，以使它们之比p2/p1为1.5～3.0(1.5≤p2/p1≤3.0)的方式调整各个区域的翅片组14的翅片间距，控制通风阻力，以提高整体的换热性能。
此外，当该p2/p1的值小于1.5时，通过使上述两个翅片间距的比率变化而产生的效果不充分，难以期待提高换热性能。另外，若该p2/p1的值超过3.0，在使位于各换热器10、10’的上层区域A的翅片组14的相邻的翅片12、12之间的间隔p1为作为翅片间距而言的适当的范围的下限的0.6mm时，因供暖运转时的各翅片12的结露水的附着而产生的通风阻力的增大成为导致空气侧热传递率降低的问题，而且，使空气侧热传递率降低而成为使换热性能降低的原因。
另外，此处，上述翅片间距p1设定为位于最接近风扇22的区域即上层区域A的、至少1层翅片组14的相邻的翅片间的间隔，但通常在那样的接近风扇22的上层区域A中包括沿z方向排列的多层(n层)翅片组14中的、位于接近风扇22的位置的n/4层数的翅片组14。同样地，翅片间距p2作为位于最远离风扇22的区域即下层区域B的、至少1层翅片组的相邻的翅片间的间隔而被采用，但通常有利地适用于构成换热器10、10’的多层(n层)翅片组14中的、位于最远离风扇22的区域的n/4层的层数的翅片组14。除此之外，即使在位于上层区域A与下层区域B之间的中间区域的翅片组14(n/2层)中，在上述翅片组14的风速为上层区域A的风速的0.7倍以下的情况下，以满足上述p2/p1的不等式的方式规定该翅片间距(p2)。另外，该p1表示位于上层区域A的至少1层翅片组14的平均翅片间距，而且，p2表示位于下层区域B的至少1层翅片组14的平均翅片间距。
另外，各换热器10、10’中的、沿z方向排列的多层(n层)翅片组的、位于上层区域A与下层区域B之间的中间区域的翅片组14的空气的流速Vc为Vb≤Vc≤Va的关系，因此，那样的多层的翅片组14的中间区域的层(通常为n/2的层数)的翅片组14的翅片间距p3优选为p1≤p3≤p2。
此外，上述那样的换热流体(空气)的流速(风速)的变化除了产生在位于z方向上的不同的层的翅片组14、14之间之外，也在同层的翅片组14中的不同的翅片配置部位、换言之配置于导热管16的管轴线方向上的不同的位置的一个翅片组14的翅片12间产生，因此，上述翅片间距p1、p2的关系在任何情况下都适用。
另外，在该实施方式的换热器10中，构成为1根金属制导热管16贯穿1张翅片12，但如图5所示，也可以为使两根金属制导热管16、16贯穿1张翅片42而构成形成有各个翅片组44的构造的换热器40。
并且，也能够通过使换热器10在换热流体(空气)的流通方向上多个重叠、例如如图6、图7所示那样使两个平板形状的换热器10隔开规定间隔地重叠来构成一个空调用蛇管式换热器46、48。这样，在使多个平板形状的换热器10在空气的流通方向上重叠的情况下，如图6所示的换热器46所示，配置为，相邻的换热器10的翅片12为棋盘格状，换言之，在换热流体的流通方向上，前段的换热器10的一个翅片组14与后段的换热器10的一个翅片组14相邻，除此之外也能够如图7所示的换热器48那样，配置为，前段的换热器10的一个翅片组14与后段的换热器10的两个翅片组14相邻接，相邻的换热器10的翅片12为锯齿状。但是，从换热性能的观点考虑，如图7所示，以锯齿状重叠的做法能够期待良好的换热效率。另外，这样使换热器10在作为换热流体的空气的流通方向上多个重叠的情况下，通过在不能够期待较高的换热效率的部位扩大翅片间距，也能够降低通风阻力。通过如此降低通风阻力，从而使作为换热流体的空气的流动良好，在相对于空气的流通方向配置于后侧的换热器10处也有充分的空气流动，因此能够提高换热器整体的换热效率。
此外，作为构成该换热器10(40、46、48)的翅片，除了例示的大致平坦的矩形形状的翅片12(42)之外，例如，如图8所示，还能够适当使用在翅片表面具有多个沿翅片的厚度方向突出且底部外形呈圆形或椭圆形的压花部52的翅片50。通过如此在翅片表面形成压花部52，通过层叠的翅片50之间的换热用的空气在与压花部52接触之后向翅片50的层叠方向(纵向)和与该层叠方向正交的方向(横向)转换，它们成为适度的纵向的涡流(以下称作纵涡)和横向的涡流(以下称作横涡)。利用这样的适度的涡流，翅片间的空气被适度地搅乱，其结果，能够提高换热性能。另外，在将翅片管式换热器(蛇管式换热器)作为寒冷地区的室外机在低温环境下用作蒸发器的情况下，这样的适度的涡流、特别是纵涡能够抑制在翅片表面附近滞留温度比较低的空气并能够使容易滞留于翅片间的中央部位的温度比较高的空气与翅片表面相接触，由此能够抑制翅片表面的落霜或有效地抑制落霜后的霜的成长。
对于这样的因压花部52的存在而带来的换热性能的提高，也能够通过利用狭缝加工、百叶窗加工形成的切起狭缝、百叶窗狭缝而同样地实现。因而，那样的狭缝加工、百叶窗加工能够与用于形成压花部52的压花加工一起实施或代替该压花加工而按照常法对翅片(12、42)实施。
另外，金属制导热管16的管径也可以与在管内流通的制冷剂的流动特性相应地根据换热器10的部位的不同而使用不同的外径。例如，通过在液相域使用比较小的外径的导热管，而在气相域使用比较大的外径的导热管，能够有利地谋求提高管内传递率、降低压力损失。此外，在采用根据这样的换热器的部位的不同而管径不同的金属制导热管时，除了使用管径在管轴线方向上的期望的部位适当地变化的一根较长的金属制导热管之外，还能够是，例如，使用针对每个翅片组14适当选择的管径的金属制导热管并利用U形弯管将它们连接起来，以构成呈蛇行形状的金属制导热管。
并且，在先前例示的实施方式中，作为金属制导热管16，使用其内表面平滑的管体(参照图9的(a))，但也能够采用在导热管的内表面形成有与长度方向平行的直槽、具有相对于管轴线而言的规定的扭转角的螺旋槽或具有槽以规定的角度交叉的槽形态的十字槽的、所谓的内表面带槽的导热管。这样，通过使导热管内表面的导热面积增大且使在导热管中流通的制冷剂的流动复杂化，能够进一步提高换热器10的换热性能。此外，在采用这样的内表面带槽的导热管的蛇管式换热器10中，也可以采用整体为同一槽类型的内表面带槽的导热管，但除此之外，还能够是，例如构成槽形状相对于构成翅片组14的每个路径而言不同的类型的内表面带槽的导热管。此外，如此形成于导热管的内表面的槽的槽深度优选为0.05mm～1.0mm，槽条数在相对于导热管的长度方向成直角的截面中优选为15条～150条，由此能够有效地提高换热性能。
另外，在本发明中使用的金属制导热管16只要是外表面呈大致圆形形状的导热管即可，例如，如图9的(b)、(c)、(d)所示，除了采用截面分别被l张分隔板55、两张平行的分隔板57、57、两张交叉的分隔板59、59分隔的多孔管54、56、58之外，还能够适当采用公知的各种多孔管。
除此之外，作为构成蛇管式换热器10的金属制导热管16，能够适当使用在其表面形成有树脂制的涂膜层的管。在上述蛇管式换热器10中，利用机械扩管法等方法使金属制导热管16和翅片12贴紧，将它们组合起来进行装配，但是若微观看那些翅片与导热管之间的接触部分，在金属制导热管16与各个翅片12之间存在某一程度的空隙。但是，当存在这样的空隙时，翅片与导热管之间的接触热阻力变高，从而有可能引起换热性能降低。因此，为了使翅片和导热管之间的接触热阻力降低而有效地发挥换热器的性能，优选不存在金属制导热管16与翅片12之间的空隙，为此，通过在金属制导热管16的表面形成上述的树脂制涂膜层，能够有利地抑制产生那样的空隙。
而且，作为构成那样的树脂制涂膜层的树脂，除了例如聚乙烯树脂等热塑性树脂之外，还能够例示出与形成于上述翅片12表面的物质同样的亲水性树脂和疏水性树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、氯乙烯类树脂等。通过使由上述各种树脂构成的涂膜层形成于金属制导热管16的表面，能够获得以下那样的效果。即，关于聚乙烯树脂等热塑性树脂，在具有由聚乙烯树脂等热塑性树脂构成的涂膜层作为最外层的金属制导热管16上组装设有带轴环的孔的翅片12之后，加热到聚乙烯树脂等热塑性树脂的融点以上，之后，在冷却时，形成于带轴环的孔周缘的轴环的下端的部分与金属制导热管之间的间隙被聚乙烯树脂等热塑性树脂有利地填埋，能够确保翅片12与金属制导热管16之间的接触面积更大，因此能够进一步提高换热器的换热性能。另外，通过使由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层作为最外层而形成于金属制导热管16上，能够使金属制导热管16的暴露部(未组装翅片的部分)具有与翅片12同样的功能。另外，通过在金属制导热管16的表面设置由环氧类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、氯乙烯类树脂等构成的涂膜层，能够提高金属制导热管16的耐腐蚀性。
另外，从提高导热性的观点考虑，该树脂制涂膜层优选包含导热性填料。作为那样的导热性填料，能够例示出氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳的微细粉末等。
此外，在本发明中，能够采用在金属制导热管16的表面设有上述那样由各种树脂构成的单一的涂膜层的构造，但优选采用如下结构：在金属制导热管16的表面先形成由环氧类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂、氯乙烯类树脂等构成的耐腐蚀性的涂膜层，然后在其上形成由聚乙烯树脂等热塑性树脂、亲水性树脂或疏水性树脂构成的树脂制涂膜层。另外，优选该树脂制涂膜层的每层的厚度为0.1μm～5.0μm。这是由于：若树脂制涂膜层的厚度小于0.1μm，则有可能不能够获得上述各树脂制涂膜层的效果，另一方面，即使设置厚度超过5.0μm的树脂制涂膜层，各涂膜层的效果也己经处于饱和状态，只会无谓地增加成本。
另外，在金属制导热管16的表面设置由上述树脂构成的树脂制涂膜层时，优选在金属制导热管16的表面预先形成基底处理层。通过设置该基底处理层，能够提高金属制导热管16与上述各涂膜层之间的贴紧性。此处，作为基底处理层，能够例示出通过使用磷酸铬、铬酸铬等的铬酸盐处理、使用铬化合物以外的磷酸钛、磷酸锆、磷酸钼、磷酸锌、氧化钛、氧化锆等的无铬处理等化学覆膜处理(化学合成处理)得到的覆膜层等。此外，在化学覆膜处理方法中有反应型和涂覆型，但在本发明中，能够采用任何方法。
除此之外，虽然未一一列举，但本发明基于本领域技术人员的常识能够以施加了各种各样的变更、修正、改良等的形态实施，并且，不言而喻，只要这样的实施方式不脱离本发明的主旨，则均属于本发明的范畴。
实施例
以下，表示本发明的代表性的实施例，更具体地明示本发明，但不言而喻，本发明也不受这样的实施例的记载的任何限制。
实验例1
首先，作为用于构成本发明的空调用的蛇管式换热器的导热管，通过对铝合金(JIS A3003)进行挤压加工而形成了截面外周形状呈圆形的、外径为8.0mm且在管内表面形成有规定的槽的各种内表面带槽的导热管。即，形成了3种如下的导热管：在管内表面形成有直槽的内表面带槽的导热管，其管外径为8.0mm，管壁的壁厚为0.65mm，形成于相邻的槽之间的内表面翅片的翅片高度为0.65mm，槽条数为30条，相对于管轴线的导程角为0°；在管内表面形成有螺旋槽的内表面带槽的导热管，其管外径为8.0mm，壁厚为0.42mm，翅片高度为0.28mm，槽条数为50条，导程角为34°；在管内表面形成有十字槽的内表面带槽的导热管，其管外径为8.0mm，壁厚为0.42mm，第一槽之间的翅片高度为0.28mm，第二槽之间的翅片高度为0.10mm，第一槽和第二槽的条数各为50条，第一槽的导程角为34°，第二槽的导程角为10°。此外，作为这样的内表面带槽的管的制造方法，能够适当选择使用公知的各种方法，但优选采用例如日本特开平8－49992号公报、日本特开2004－301495号公报所公开的方法。
然后，在对如此形成的内表面带槽的导热管的各自的外表面喷镀锌金属粉之后进行热处理，从而准备了3种在表层200μm的范围内形成有锌富集层的、较长的直线状的铝合金制导热管(16)。即，分别准备了由槽形状为直槽的内表面带槽的导热管形成的导热管A1、由槽形状为螺旋槽的内表面带槽的导热管形成的导热管A2、以及由槽形状为十字槽的内表面带槽的导热管形成的导热管A3。此外，上述A1～A3的导热管的外表面的表面粗糙度(Ra)均为1.0μm。
另外，作为其他的导热管而准备了导热管A4，该导热管A4是由铜合金(磷脱氧铜：JIS H3300C1220)形成的、外径为8.0mm的内表面带槽的导热管，在其内周面形成有螺旋槽。此外，该导热管A4的管外径为8.0mm、壁厚为0.3mm、翅片高度为0.12mm、槽条数为80条、相对于管轴线的导程角为43°、外表面的表面粗糙度(Ra)为0.3μm。并且，分别如下那样准备了导热管A5和导热管A6：与上述导热管A1～A3同样地，通过对铝合金进行挤压加工而准备了两根在内表面形成有规定的直槽的、外径为8.0mm的内表面带槽的导热管，在其中一根内表面带槽的导热管的外表面上没有形成锌富集层，而是使其外表面的表面粗糙度(Ra)为0.3μm，从而形成了导热管A5，在另一个内表面带槽的导热管的外表面上，在与上述导热管A1～A3相同的表层200μm的范围内形成锌富集层并使外表面的表面粗糙度(Ra)为5.0μm，从而形成了导热管A6。此外，上述导热管A5、A6的内表面槽的形状、尺寸等均与导热管A1相同。
另一方面，作为翅片材料，准备了如下3种板材：板厚为0.1mm且铝材质为JISA1100的板材B1、板厚为0.1mm且铝材质为JIS A7072的板材B2、以及在该板材B2的表面形成有图4所示的3层表面处理膜而成的板材B3。此外，在此，板材B3是作为以如下方式形成有膜厚1.5μm的亲水性涂膜(36)的翅片材料而形成的：对上述板材B2实施磷铬酸盐浸渍处理而在板材B2的表面形成由磷酸铬构成的化成覆膜(32)，之后，在该化成覆膜(32)上使用辊涂机涂敷环氧树脂，以220℃的温度加热10秒钟，由此形成膜厚1μm的耐腐蚀性涂膜(34)，而且，在空气冷却之后，在耐腐蚀性涂膜(34)上涂敷由聚乙烯醇树脂(PVA树脂)构成的亲水性涂膜用的涂料，以220℃的温度加热10秒钟。然后，将如此准备的3种翅片材料分别切断为图1中的x方向为12mm、z方向为16mm的大小的矩形状，并且在其大致中央部设置用于供导热管插入的通孔(在周缘立起0.5mm的轴环的通孔)，由此准备了多张3种翅片(12)。
然后，使用如此准备的各种导热管(16)和翅片(12)即外表面翅片在1根导热管(16)上如下那样形成作为目标的翅片组(14)。即，将多张该翅片排列为各自的通孔隔开规定间隔且平行，而且将导热管以依次贯穿的方式插入该通孔之后，对导热管进行扩管，由此使导热管和翅片一体化，在该导热管上形成了翅片组。此时，扩管后的导热管的管径(D)为8.75mm，成为1根导热管贯穿1张翅片的大致中央的形态。另外，使相对于导热管的直管部的翅片间隔(翅片间距)为1.0mm。此外，此处，准备了300张翅片，将上述翅片以每60张分成一组，在各个翅片组中以使翅片平行地排列的方式将各翅片与导热管的直管部相接合，由此形成了相对于1根导热管隔开规定间隔且全部为相同宽度的5个翅片组。
接着，分别如下那样制作了图1所示的形状的蛇管式换热器，即，对导热管的未形成翅片组的部位实施弯曲加工，将导热管构成为U字形，以使翅片组隔开规定间隔(d)地排列、并且使导热管依次贯穿上述排列的翅片组的方式配置为蛇行形态。此外，如表1所示，将翅片组间的距离(d)落在本发明的范围内的换热器作为了No.1～No.10的换热器，将翅片组间的距离(d)落在本发明的范围之外的换热器作为了No.11、12的换热器。
此外，将对如此准备了的各个换热器No.1～No.12中的导热管的芯材和翅片的各自的点蚀电位进行测定后的值、和上述翅片与导热管之间的点蚀电位差一并表示在下述表1中。此处，对各自的点蚀电位进行测定时的条件如下：作为试验溶液使用了5％NaCl水溶液(pH＝3，醋酸酸性)，试验温度为25℃，成为测定时的对电极的电极的原材料为SCE，扫描速度为20mV/m，在该条件下进行了测定。
然后，实施了如下的腐蚀试验：将pH值被用醋酸调整为3的5％盐水的试验液以喷雾室内温度为35℃、喷雾量为1ml/80cm2/h～2ml/80cm2/h的条件对如此准备的各换热器分别吹送4周时间。在该腐蚀试验之后，对于各个换热器，利用显微镜观察剥离了翅片之后的导热管的点蚀，比较评价出该点蚀的多少。即，将点蚀明显的情况评价为×，将发现少许点蚀的情况评价为△，将基本上没有发现点蚀的情况评价为○，将完全没有发现点蚀的情况评价为◎，将其结果表示在下述表1中。
另外，为了评价各个换热器所含有的水分，将浸渍在水槽中的各换热器提起，对静置1分钟之后的水分量进行测定，以此作为保水量。此处，将翅片间距为1.0mm的换热器的重量作为100％而进行相对比较，将静置1分钟之后的重量为150％以下的换热器评价为合格。
表1
由该表1的结果可知，在翅片组间的距离(d)为1.0mm或1.5mm的换热器No.1～No.10中，保水量(水分量)均较低，因此，发现能够将结露水自换热器顺畅地排出。另外，在换热器No.1～No.3、5、7中，在Al材质的导热管和Al材质的翅片之间的组合中，它们之间的自然点蚀电位差也都构成为30mV以上，因此，即使实施腐蚀试验，也基本上没有发现产生导热管的点蚀。并且，在换热器No.4和换热器No.6中，在Cu材质的导热管和Al材质的翅片的组合中，它们之间的自然点蚀电位差构成为大幅超过30mV，因此，即使实施腐蚀试验，也完全没有发现产生导热管的点蚀。与此相对，在以使翅片组间的距离(d)超过2mm的方式构成的换热器No.11和换热器No.12中，保水量较多，因此，发现结露水的排出不充分且导热管产生点蚀。另外，在使用导热管的外表面的表面粗糙度(Ra)处于本发明的范围外的、Ra为5.0μm的导热管A6而形成的换热器No.9中，虽然点蚀电位差为92mV而大于30mV，但结果却发现少许的点蚀。即，由于外表面的表面粗糙度较大而使水分(结露水)滞留于翅片轴环部与导热管表面之间出现的空隙，因此容易产生点蚀。
实验例2
以与实验例1中的换热器No.1相同的方式以A1为导热管、以B2为翅片制作了具有16层翅片组且使其上层区域A、下层区域B和其中间区域中的、翅片组的翅片间距发生各种变化的蛇管式换热器No.21～No.27。构成为各个换热器中的、位于上层区域A的翅片组为4层且位于下层区域B的翅片组为4层，而它们之间的中间区域有8层翅片组，各个区域的翅片间距(p1、p2、p3)考虑各个位置的风速为下述表2所示的值。
接着，关于如此制作的换热器No.21～No.27，为了比较其换热性能，进行了以下的实验。具体而言，在图3所示的形态中，在将各换热器设于风洞装置的状态下，使风扇以规定的旋转速度运转而通风，另一方面，制冷剂侧的出入口条件都为恒定，测定了制冷剂质量流量(kg/s)。而且，将该测定的制冷剂质量流量乘以制冷剂出入口的比焓差(J/kg)而算出了换热量(W)。此外，在该实验中，换热器No.21中的上层区域A的风速为3.0m/s，下层区域B的风速为1.0m/s，中间区域的风速为1.5m/s。另外，在该实验中，根据翅片张数的不同，空气侧导热面积不同，因此，使用将算出的换热量除以空气侧导热面积而得到的值算出了在换热器No.21的值为1.0时的、各性能比。将其结果一并表示于下述表2中。
表2
由该表2的结果可知，换热器No.21的翅片间距从上层区域A到下层区域B全部为3.0mm，换热器No.21是具有作为空调而言能够经得住实用的换热量的换热器。另外，确认了：换热器No.22、25、26的p2/p1的值处于本发明规定的优选的范围内，即使作为换热器整体，通风阻力也没有过大，换热性能特别优异。另外，与换热器No.21同样地，换热器No.23、24的p2/p1的值处于优选的范围外，因此，在设定上层的翅片组的适当的运转条件时，在下层的翅片组中，通风阻力过度地增大，作为空调能够经得住实用，但没有发现充分提高作为换热器整体的换热性能的效果。另外，换热器No.27的p2/p1的值过大，并且下层区域的翅片间距(p2)大于适当的翅片间距，因此发现换热性能变低。
实验例3
作为导热管，准备了由磷脱氧铜(JIS H3300C1220)构成的内表面带槽的导热管，该导热管的多条内表面槽形成为以相对于管轴线具有规定的导程角的方式延伸的螺旋槽。此外，对于该内表面带槽的导热管的各尺寸，其外径为6.35mm，底壁厚为0.23mm，槽深度为0.15mm，槽条数为58条，导程角为30°。
另一方面，作为翅片材料，准备板厚为0.13mm的、纯铝(JIS A1050)的板材，在该翅片材料的表面实施与实验例1相同的、由3层构成的表面处理。并且，作为在耐腐蚀性涂膜(34)的表面上涂敷的树脂，替代上述亲水性涂膜(36)，使用由环氧类树脂构成的疏水性涂膜用的涂料并将其涂敷在耐腐蚀性涂膜(34)的表面上，以220℃的温度加热10秒钟，由此准备了形成有膜厚1.5μm的疏水性涂膜(36)的另外的翅片材料。
然后，将如此准备的两种翅片材料分别切断为图1中的x方向为12mm、z方向为16mm的大小的矩形状，并且在其大致中央部设置用于供导热管插入的通孔(在周缘立起0.5mm的轴环的通孔)，由此准备了多张两种翅片。
然后，使用如此准备的导热管和翅片在1根导热管上如下那样形成作为目标的翅片组。即，将多张该翅片排列为各自的通孔隔开规定间隔且平行，而且将导热管以依次贯穿的方式插入该通孔之后，对导热管进行扩管，从而使导热管和翅片一体化，在该导热管上形成了翅片组。此时，扩管后的导热管的管径(D)为6.75mm，成为1根导热管贯穿1张翅片的大致中央的形态。另外，以使各翅片为下述表3所示那样的翅片间隔(翅片间距)、翅片张数的方式按顺序平行地排列而将各翅片与导热管的直管部相接合，由此形成了全部为相同宽度的目标的翅片组。
表3
接着，如下那样制作了图1所示的蛇管式换热器，即，将上述那样形成的翅片组在导热管的长度方向上隔开规定间隔地形成16个之后，对导热管的未形成翅片组的部位实施弯曲加工，将导热管构成为U字形，以使翅片组隔开规定间隔地排列、并且使导热管依次贯穿上述排列的翅片组的方式配置为蛇行形态。另外，平行地弯曲的导热管的间隔(中心间距离)为18mm，翅片间的间隙为1mm。
将如此获得的9种换热器No.31～No.39分别如图2所示那样设于规定的室外机，向导热管中导入制冷剂(R410A)而基于风扇旋转实施制冷运转，观察有无溅水。其结果，在翅片间隔为0.5mm的换热器No.35、37中，无论在翅片表面是否设置亲水性树脂或疏水性树脂的涂膜层，均发现产生了溅水。另一方面，在翅片间隔为1.0mm以上的换热器No.31～No.34、36、38中，完全没有发现溅水，确认了良好的运转状态。
并且，对于No.31～No.34、36、38的、翅片间隔为1.0mm以上的换热器(共计6种)，为了比较其换热性能，分别进行了以下的实验。具体而言，如图2所示，在设于规定的室外机的状态下，利用风扇使空气以恒定速度和风速流动，制冷剂侧的出入口条件都为恒定，测定了制冷剂质量流量(kg/s)。而且，将该测定的制冷剂质量流量乘以制冷剂出入口的比焓差(J/kg)而算出了换热量(W)。
其结果，在翅片间隔为1.0mm的换热器No.31、33中，它们的换热量均为大约1500W，且在翅片间隔为3.0mm的换热器No.32、34中，均为大约750W，因此，发现了上述换热器均是具有作为空调而言能够经得住实用的换热量的换热器。然而，在翅片间隔为8mm的换热器No.36、38中，换热量低至大约100W，发现了它们是作为空调而言难以实用的换热器。
另外，在上述换热器No.31～No.34中，求出由导热管的外径规定的截面积和翅片的投影面积时，截面积(ST)为31.7mm2，投影面积(SF)为192mm2，因此，其面积比(SF/ST)为6.1倍，处于本发明规定的适当的范围内(3倍～30倍)，从同时谋求换热性能和换热器的小型化的观点考虑，确认为优选的换热器。
附图标记说明
10、换热器；12、翅片；14、翅片组；16、金属制导热管；18、弯曲部；20、室外机；22、风扇。

Claims (23)

1.一种空调用蛇管式换热器，该空调用蛇管式换热器的构造为：由在与换热流体的流通方向即x方向成直角的方向即y方向上相互平行且隔开规定间隔地配置的多张翅片构成翅片组，将多个翅片组在分别与上述x方向和y方向成直角的方向即z方向上相互隔开规定距离地排列成一列而构成多层翅片组，并且使1根至两根金属制导热管贯穿l张翅片，在这样的形态下，该金属制导热管以依次贯穿上述各层翅片组的方式配置为蛇行形态，其特征在于，
构成上述翅片组的各翅片由具有相同形状的金属板构成，且相邻的翅片以0.6mm～5.0mm的间隔排列，并且上述多层翅片组中的相邻的翅片组以在上述z方向上相互隔开1.0mm以下的距离的方式配置，
上述导热管的外表面的表面粗糙度Ra在管轴线方向上为1.0μm～3.0μm。
2.根据权利要求1所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述导热管与构成上述翅片组的各翅片之间的自然点蚀电位的差为30mV以上。
3.根据权利要求1所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述金属板由铝或铝合金构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述导热管由铝或铝合金构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述导热管由铝或铝合金构成，对上述导热管的外表面赋予由锌带来的牺牲阳极效果。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述导热管由铝或铝合金构成，在上述导热管的外表面形成有具有牺牲阳极效果的金属覆膜。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述金属板的材质是由JIS A1050、JIS A1100、JIS A1200、JIS A7072、以及在JISA1050、JIS A1100或JIS A1200中含有0.1质量％～0.5质量％的Mn和/或0.1质量％～1.8质量％的Zn而成的物质中的任意1种物质构成的铝或铝合金，且上述导热管的材质是由JISA1050、JIS A1100、JIS A1200、以及JIS A3003中的任意1种物质构成的铝或铝合金。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述导热管由铜或铜合金构成。
9.根据权利要求8所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述导热管的材质为JIS H3300C1220或JIS H3300C5010。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
在上述金属制导热管的内表面具有与管轴线方向平行的直槽、相对于管轴线具有规定的扭转角的螺旋槽或由在管轴线方向上交叉的槽构成的十字槽中的任意1种或两种以上的槽。
11.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述翅片具有沿厚度方向突出且底部外形呈圆形或椭圆形的多个压花部。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
对上述翅片施加狭缝加工或百叶窗加工。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述翅片的投影面积为由上述导热管的外径规定的截面积的3倍～30倍。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述翅片的投影面积为200mm2～1000mm2。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述金属制导热管的外径为3mm～13mm。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其中，
在上述金属板的表面设有基底处理层，在该基底处理层之上形成有单层或多层的涂膜层，且该涂膜层中的至少最外层是由亲水性树脂或疏水性树脂构成的涂膜层。
17.根据权利要求16所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述亲水性树脂能够从由聚乙烯醇类树脂、聚丙烯酰胺类树脂、聚丙烯酸类树脂、纤维素类树脂以及聚乙二醇类树脂构成的组中选择。
18.根据权利要求16所述的空调用蛇管式换热器，其中，
上述疏水性树脂从能够由环氧类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂、氟类树脂、硅类树脂以及聚酯类树脂构成的组中选择。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
在上述金属制导热管的表面形成有树脂制的涂膜层。
20.根据权利要求19所述的空调用蛇管式换热器，其特征在于，
上述树脂制的涂膜层含有导热性填料。
21.一种空调，其包括：权利要求1至20中任一项所述的蛇管式换热器；以及风扇部件，其使换热流体在沿上述z方向排列的多层翅片组中沿上述x方向流通，其特征在于，
在使位于由该风扇部件引起的换热流体流通时的风速变大的第一区域的翅片组或其一部分中的相邻的翅片间的间隔为p1、使位于相对于该第一区域的风速为0.7以下的风速的、风速较小的第二区域的翅片组或其一部分中的相邻的翅片间的间隔为p2时，以满足下式的方式规定上述翅片组或其一部分中的翅片间隔：1.5≤p2/p1≤3.0。
22.根据权利要求21所述的空调，其中，
位于上述第一区域的翅片组或其一部分和位于上述第二区域的翅片组或其一部分在上述z方向上位于不同的层。
23.根据权利要求21所述的空调，其中，
位于上述第一区域的翅片组或其一部分和位于上述第二区域的翅片组或其一部分在上述z方向上位于同层。
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