JP2001317890A - フィン付き熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換能力や着霜特性が向上し、かつコンパ
クト、低コストにて構成されるフィン付き熱交換器を提
供する。 【解決手段】 一定間隔で平行に並べられその間を気流
３が流通する複数のフィン１１と、前記複数のフィン１
１を貫通して気流方向に沿う方向および垂直をなす方向
にそれぞれ所定の管列ピッチＰｒおよび管段ピッチＰｓ
で配列され内部を流体が流通する複数の伝熱管１３とを
有したフィン付き熱交換器において、前記複数の伝熱管
１３は、外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５mmとし、管列
ピッチＰｒおよび管段ピッチＰｓを、３．７≦Ｐｓ／Ｄ
o≦５．４、かつ１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１／２とする。
これにより、通風抵抗を大幅に低減できるので、熱交換
能力を向上できるとともに、風速を高くして着霜特性を
向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調機あるいは冷
凍機分野に広く用いられるフィン付き熱交換器に関する
もので、特にヒートポンプ式空調機の室外機にも用いら
れるフィン付き熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空調機あるいは冷凍機分野に広く用いら
れる従来のフィン付き熱交換器は、図９に示すように、
一定間隔で平行に並べられた複数枚のフィン１と、これ
らのフィン１に略直角に挿入された複数本の伝熱管２と
から構成されていて、気流３はフィン１どうしの間を流
れ、各伝熱管２の内部を流動する冷媒と熱交換を行な
う。

【０００３】その中で、ヒートポンプ式空調機の室外機
に用いられるフィン付き熱交換器は、熱交換性能、着霜
性能、サイズ、コストの観点から一般に、伝熱管２の直
径Ｄｏを7ｍｍ≦Ｄｏ≦10ｍｍ、気流方向の管列ピッチ
Ｐｒおよび気流方向に直角方向の管段ピッチＰｓをそれ
ぞれ、２．５≦Ｐｓ／Ｄｏ≦３．５、０．６≦Ｐｒ／Ｐ
ｓ≦1としており、例えばＤｏ＝１０ｍｍ、Ｐｒ＝２２
ｍｍ、Ｐｓ＝２５．４ｍｍのフィン付き熱交換器が実用
化されている。またフィン１には、図１０および図１１
(a)(b) に示すように、段方向に隣接する伝熱管２の間
に直線状の稜線が段方向に伸びる山部４を設けた、いわ
ゆるコルゲートフィンを用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、室外機用のフィ
ン付き熱交換器にもさらに高性能化、小型化、低コスト
化が要求され、それを解決するフィン付き熱交換器とし
て、特許第２６６１３５６号で提案された直線状の稜線
が段方向に伸びる山部と稜線が伝熱管と同心円弧状をな
す山部とを形成したフィンを備えたものや、特開平０１
−１０７０９６号で提案された管群間に波形状のフィン
を備えたものも実用化されてきた。しかし、地球環境の
観点からも空調機の省エネルギーをさらに進める必要が
あり、室外機用のフィン付き熱交換器もさらなる高性能
化、小型化、低コスト化が強く求められている。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、熱交
換能力や着霜特性が向上し、かつコンパクト、低コスト
にて構成されるフィン付き熱交換器を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明は、一定間隔で平行に並べら
れその間を気体が流通する複数のフィンと、前記複数の
フィンを貫通して気体流れ方向に沿う方向および垂直を
なす方向にそれぞれ所定の管列ピッチおよび管段ピッチ
で配列され内部を流体が流通する複数の伝熱管とを有し
たフィン付き熱交換器において、前記複数の伝熱管は、
外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５mmとし、管列ピッチＰ
ｒおよび管段ピッチＰｓを、３．７≦Ｐｓ／Ｄo≦５．
４、かつ１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１／２としたことを特徴
とするものであり、従来の伝熱管配列方式に比べて、同
一風速に対する熱交換能力を低減することなく通風抵抗
を大幅に低減できるので、同一空気動力に対する熱交換
能力を大幅に向上できる。また熱交換能力を同一とした
時の風速が高くなるので、着霜特性を向上させることが
できる。これらのことから、コンパクト化、低コスト化
も実現できる。

【０００７】請求項２記載の本発明は、一定間隔で平行
に並べられその間を気体が流通する複数のフィンと、前
記複数のフィンを貫通して気体流れ方向に沿う方向およ
び垂直をなす方向にそれぞれ所定の管列ピッチおよび管
段ピッチで配列され内部を流体が流通する複数の伝熱管
とを有したフィン付き熱交換器において、前記フィンの
表面に、前記気体流れ方向と垂直をなす段方向に隣接し
た前記伝熱管の間でジグザグ状の稜線が前記段方向に伸
びる複数の山部を形成したことを特徴とするものであ
り、この構成により、伝熱性能向上に有効な山部稜線が
長くなるので、着霜特性を低下させることなく熱交換能
力を向上できる。

【０００８】請求項３記載の本発明は、一定間隔で平行
に並べられその間を気体が流通する複数のフィンと、前
記複数のフィンを貫通して気体流れ方向に沿う方向およ
び垂直をなす方向にそれぞれ所定の管列ピッチおよび管
段ピッチで配列され内部を流体が流通する複数の伝熱管
とを有したフィン付き熱交換器において、前記複数の伝
熱管は、外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５mmとし、管列
ピッチＰｒおよび管段ピッチＰｓを、３．７≦Ｐｓ／Ｄ
o≦５．４、かつ１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１／２とすると
ともに、前記フィンの表面に、前記気体流れ方向と垂直
をなす段方向に隣接した前記伝熱管の間でジグザグ状の
稜線が前記段方向に伸びる複数の山部を形成したことを
特徴とするものであり、この構成により、従来の伝熱管
配列方式に比べて、同一風速に対する熱交換能力および
着霜特性を維持しつつ通風抵抗を大幅に低減することが
でき、同一空気動力に対する熱交換能力を大幅に向上で
きる。また熱交換能力を同じにした時は風速が高くなる
ので、着霜特性を向上させることができる。これらのこ
とから、コンパクト化、低コスト化も実現できる。

【０００９】請求項４記載の本発明は、請求項２または
請求項３のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、山部は、段方向に隣接した伝熱管の間に偶数個形成
するとともに、前記伝熱管の中心どうしを結ぶ直線に関
して線対称をなす形状に形成したことを特徴とするもの
であり、この構成により、風向に対するフィンの方向性
がなくなり、上流側、下流側の区別なく使えるので、設
計時の自由度が増す。

【００１０】請求項５記載の本発明は、請求項２から請
求項４のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、伝熱管の近傍の山部は、ジグザグ状の稜線が前記伝
熱管の接線方向に沿う形状に形成したことを特徴とする
ものであり、この構成により、伝熱管の周りに沿って流
れる気流を生ぜしめ、死水域を減少させることができる
ので、熱交換能力を向上できる。

【００１１】請求項６記載の本発明は、請求項１から請
求項３のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、気体流れ方向に沿って隣接する上流側の伝熱管と下
流側の伝熱管とを、気体流れ方向と垂直をなす方向にお
いて互いに管段ピッチの１／２だけずらして配列したこ
とを特徴とするものであり、この構成により、下流側列
の伝熱管が上流側列の伝熱管の死水域に埋没することは
なくなり、気体もスムーズに流れるので、複数列構成で
の熱交換能力を有効に引出せる。

【００１２】請求項７記載の本発明は、請求項１から請
求項３のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、気体流れ方向に沿って隣接する上流側の伝熱管と下
流側の伝熱管とを、気体流れ方向と垂直をなす方向にお
いて互いに管段ピッチの１／３だけずらして配列したこ
とを特徴とするものであり、この構成により、下流側列
の伝熱管が上流側列の伝熱管の死水域に埋没することは
なくなり、気体もスムーズに流れるので、複数列構成で
の熱交換能力を有効に引出せるとともに、列数が３の倍
数の熱交換器を大量生産するときの生産性を向上でき
る。

【００１３】請求項８記載の本発明は、請求項１から請
求項３のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、フィンを、気体流れ方向と垂直をなす方向の伝熱管
列と山部とに相応する複数列の領域に区分し、区分した
領域のフィン幅を上流側から順にＷ１、Ｗ２、…、Ｗｎ
とした時に、Ｗ１＋Ｗ２＋…＋Ｗｎ＝ｎ×管列ピッチ、
かつＷ１≧Ｗ２≧…≧Ｗｎとなるように構成したことを
特徴とするものであり、この構成により、着霜量が多く
なる上流側領域のフィン面積を大きくして、着霜特性を
改善することができる。また、伝熱管の貫通部に設ける
フィンカラーを作成する際の加工金型が単一の管ピッチ
のものですむので、既存の加工金型の流用も可能であ
り、コストを削減できる。

【００１４】請求項９記載の本発明は、請求項８記載の
フィン付き熱交換器において、各領域の伝熱管中心から
上流縁までの距離をＬｕ、下流縁までの距離をＬｄとし
た時に、Ｌｕ≧Ｌｄとなるように構成したことを特徴と
するものであり、この構成により、同一列内でも比較的
着霜量の多い風上側の面積を広くして、着霜特性を改善
できる。

【００１５】請求項１０記載の本発明は、請求項１から
請求項５のいずれかに記載のフィン付き熱交換器におい
て、気体流れ方向と垂直をなす方向の伝熱管列ごとに、
直径または内面形状の異なる伝熱管を配したことを特徴
とするものであり、この構成により、伝熱管列ごとに着
霜特性を向上させたり、コスト当りの熱交換能力を向上
させることが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
フィン付き熱交換器の平面図、図２(a)は図１の熱交換
器のＡ−Ａ断面図、図２(b) は同熱交換器のＢ−Ｂ断面
図、図２(c) は同熱交換器のＣ−Ｃ断面図、図３は同熱
交換器の特性を示す能力線図である。

【００１７】図１〜図２に示すように、この実施の形態
１におけるフィン付き熱交換器の全体構成は先に図９を
用いて説明したものと概ね同じであり、一定間隔で平行
に並べられた複数枚のフィン１１と、各フィン１１に所
定間隔でバーリングされたフィンカラ−１２に挿入して
各フィン１１と略直角に交わる方向に設けられた複数本
の伝熱管１３とを有していて、気流３がフィン１１どう
しの間を流れ、各伝熱管１３の内部を流動する冷媒と熱
交換を行なう。

【００１８】各伝熱管１３の外径Ｄｏは５．５ｍｍ≦Ｄ
ｏ≦８．５ｍｍであり、フィンカラ−１２および伝熱管
１３は、気流方向の管列ピッチをＰｒ、気流と垂直方向
の管段ピッチをＰｓとした時に、３．７≦Ｐｓ／Ｄo≦
５．４および１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１／２なる関係を満
足するように、配列されている。

【００１９】各フィン１１の表面には、気流３方向と垂
直をなす段方向に隣接した伝熱管１３の間でジグザグ状
の稜線が前記段方向に伸びる山部１４が、１列のフィン
幅の中に２個、隣接する２つの伝熱管１３の中心を結ぶ
直線に関してジグザグ形状の稜線が対称となるように、
また伝熱管１３の近傍においてジグザグ形状の稜線が伝
熱管１３の接線方向に概略沿うように形成されている。

【００２０】上記したようなフィン付き熱交換器につい
て、山部１４を形成しない状態で、伝熱管１３の外径Ｄ
ｏ、管列ピッチＰｒ、管段ピッチＰｓをパラメータとし
て実験および解析を行い、同一開口面積の熱交換器で同
一空気動力△Ｐ・ｑ（△Ｐ：通風抵抗、ｑ：風量）にお
ける能力を、Ｄｏ＝１０ｍｍ、Ｐｒ＝２２ｍｍ、Ｐｓ＝
２５．４ｍｍとした従来のフィン付き熱交換器と比較評
価した。結果は図３のに示す通りである。

【００２１】ここで、伝熱管１３の外径Ｄoを一定とし
た場合、管段ピッチＰｓが大きくなるほどフィン１１の
効率が低下し、同一開口面積での伝熱管１３の使用量が
低下し、熱交換能力は低下するが、その一方で通風抵抗
△Ｐは大幅に低下する。また、管列ピッチＰｒが小さく
なるほど気流方向の奥行きが減り、伝熱面積が減少し、
熱交換能力が低下するが、その一方で通風抵抗△Ｐは大
幅に低下する。さらに、伝熱管１３の外径Ｄoが大きく
なるほど通風抵抗△Ｐは増加し、小さくなるほど通風抵
抗△Ｐは低下する。

【００２２】しかるに、この実施の形態１のフィン付き
熱交換器では、上記したように５．５ｍｍ≦Ｄｏ≦８．
５ｍｍ、３．７≦Ｐｓ／Ｄo≦５．４、１／３≦Ｐｒ／
Ｐｓ≦１／２なる関係を満足しているので、従来のフィ
ン付き熱交換器に比べて同一空気動力に対する熱交換能
力が大幅に高い。また熱交換能力を同じにした時には風
速が速いので、熱交換器のエンタルピ効率が下がり、着
霜特性が向上する。したがって、伝熱性能が大幅に向上
し、コンパクト化、低コスト化を実現できる。

【００２３】しかも、山部１４の稜線をジグザグ形状と
しているので、先に図１０および図１１を用いて説明し
た稜線が直線状の従来機に比べても、伝熱性能向上に有
効な山部稜線が長くなっており、着霜特性の低下を伴う
ことなく熱交換能力を向上できる。

【００２４】また、山部１４の稜線のジグザグ形状を、
伝熱管１３の近傍で伝熱管１３の接線方向に概略沿う方
向にしているので、伝熱管１３の周りに沿って流れる気
流を生ぜしめ、死水域を減少させることができ、熱交換
能力を向上させることができる。

【００２５】さらに、山部１４の稜線のジグザグ形状
を、段方向に隣接する２つの伝熱管１２の中心を結ぶ直
線に関して線対称となるように形成しているので、風向
に対する方向性がなくなる。したがって、フィン１１を
風上風下の区別なく使用することができ、設計時の自由
度が増す。 (実施の形態２)図４は本発明の実施の形態２におけるフ
ィン付き熱交換器の平面図である。

【００２６】図４に示すように、この実施の形態２の熱
交換器が実施の形態１の熱交換器と異なるのは、気流方
向と垂直をなす方向の伝熱管１３列を並列に２列配列す
るとともに、隣接する上流側の伝熱管１３と下流側の伝
熱管１３とを、気流方向と垂直をなす方向において互い
に管段ピッチＰｓの１／２だけずらして配列している点
である。

【００２７】この構成により、下流側列の伝熱管１３が
上流側列の伝熱管１３の死水域に埋没することはなく、
気体もスムーズに流れるので、複数列構成での熱交換能
力を有効に引出せる。 (実施の形態３)図５は本発明の実施の形態３におけるフ
ィン付き熱交換器の平面図である。

【００２８】図５に示すように、この実施の形態３の熱
交換器が実施の形態１の熱交換器と異なるのは、気流方
向と垂直をなす方向の伝熱管１３列を並列に３列配列す
るとともに、隣接する上流側の伝熱管１３と下流側の伝
熱管１３とを、気流方向と垂直をなす方向において互い
に管段ピッチＰｓの１／３だけずらして配列している点
である。

【００２９】この構成により、下流側列の伝熱管１３が
上流側列の伝熱管１３の死水域に埋没することはなく、
気体もスムーズに流れるので、複数列構成での熱交換能
力を有効に引出せる。また列数が３の倍数の熱交換器を
大量生産するときの生産性を向上させることができる。 (実施の形態４)図６は本発明の実施の形態４におけるフ
ィン付き熱交換器の平面図である。

【００３０】図６に示すように、この実施の形態４の熱
交換器が実施の形態１の熱交換器と異なるのは、気流方
向と垂直をなす方向の伝熱管１３列を並列に２列配列す
るとともに、フィン１１を各列の伝熱管１３と山部１４
とに相応する２列の領域に区分し、区分した上流側の領
域のフィン幅をＷ１、下流側の領域のフィン幅をＷ２と
し、管列ピッチをＰｒとした時に、Ｗ１＋Ｗ２＝２×Ｐ
ｒ、かつＷ１＞Ｗ２となるようにしている点である。

【００３１】この構成により、着霜量が多くなる上流側
領域のフィン面積が大きくなり、着霜特性を改善するこ
とができる。また、フィンカラー１２を作成する際の加
工金型は単一の管ピッチのものでよいので、既存の加工
金型の流用も可能であり、コストを削減できる。 (実施の形態５)図７は本発明の実施の形態５におけるフ
ィン付き熱交換器の平面図である。

【００３２】図７に示すように、この実施の形態５の熱
交換器は実施の形態４の熱交換器とほぼ同様の構成を有
しているが、上流側の領域において、伝熱管１３中心か
ら上流縁までの上流側幅をＬｕ１、下流縁までの下流側
幅をＬｄ１とした時に、Ｌｕ１≧Ｌｄ１となるように、
また下流側の領域において、伝熱管１３中心から上流縁
までの上流側幅をＬｕ２、下流縁までの下流側幅をＬｄ
２とした時に、Ｌｕ２≧Ｌｄ２となるようにした点が異
なっている。

【００３３】この構成により、Ｗ１＞Ｗ２に基づく実施
の形態４と同様の効果が得られるうえに、同一領域内で
も、着霜量の多い伝熱管１３より上流側を広くしたこと
で、着霜特性をさらに改善できる。ただし、必ずしもＷ
１＞Ｗ２とする必要はない。 (実施の形態６)図８は本発明の実施の形態６におけるフ
ィン付き熱交換器の平面図である。

【００３４】図７に示すように、この実施の形態６の熱
交換器が実施の形態２の熱交換器と異なるのは、隣接す
る上流側の伝熱管１３ａが下流側の伝熱管１３ｂよりも
直径が大きい点である。

【００３５】この構成により、実施の形態２の熱交換器
に比べて上流側で着霜特性を向上させることができる。
その他、上下方向の列ごとに内面形状の異なる伝熱管を
配することで、上流側・下流側の各領域の着霜特性を向
上させたり、コスト当りの熱交換能力を向上させること
も可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、伝熱管の外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５mmとし、
伝熱管の気流方向の管列ピッチＰｒおよび気流と垂直方
向の管段ピッチＰｓを、３．７≦Ｐｓ／Ｄo≦５．４お
よび１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１／２とすることにより、同
一空気動力に対する熱交換能力を大幅に向上できるとと
もに、熱交換能力を同じにしたときの着霜特性を向上さ
せることができ、コンパクト化、低コスト化もはかれ
る。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、フィンの表
面に、気体流れ方向と垂直をなす段方向に隣接した前記
伝熱管の間でジグザグ状の稜線が前記段方向に伸びる複
数の山部を形成することにより、着霜特性を低下させる
ことなく熱交換能力を向上させることができ、コンパク
ト化、低コスト化も実現できる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、請求項１，
２の両構成を有することにより、熱交換能力、着霜特性
をさらに向上させることができる。請求項４記載の発明
によれば、段方向に隣接した伝熱管の間に偶数個の山部
を形成するとともに、山部の形状を、伝熱管の中心どう
しを結ぶ直線に関して線対称とすることにより、風向に
対するフィンの方向性をなくし、設計時の自由度を増す
ことができる。

【００３９】請求項５記載の発明によれば、伝熱管の近
傍の山部の形状をジグザグ状の稜線が前記伝熱管の接線
方向に沿うようにしたことにより、伝熱管の周りに沿っ
て流れる気流を生ぜしめ、死水域を減少させることが可
能になり、熱交換能力を向上させることができる。

【００４０】請求項６記載の発明によれば、伝熱管を複
数配列とし、隣接する上流側の伝熱管と下流側の伝熱管
とを管段ピッチＰｓの１／２だけずらして配列すること
により、下流側列の伝熱管が上流側列の伝熱管の死水域
に埋没するのをなくすことができ、気体もスムーズに流
れるので、複数列構成での熱交換能力を有効に引出せ
る。

【００４１】請求項７記載の発明によれば、伝熱管を複
数配列とし、隣接する上流側の伝熱管と下流側の伝熱管
とを管段ピッチＰｓの１／３だけずらして配列すること
により、下流側列の伝熱管が上流側列の伝熱管の死水域
に埋没するのをなくすことができ、気体もスムーズに流
れるので、複数列構成での熱交換能力を有効に引出すこ
とができ、さらに列数が３の倍数の熱交換器を大量生産
するときの生産性を向上できる。

【００４２】請求項８記載の発明によれば、伝熱管を複
数配列とし、各列の伝熱管と山部とに相応する各領域の
フィン幅を上流側から順にＷ１、Ｗ２、…、Ｗｎとした
時に、Ｗ１＋Ｗ２＋…＋Ｗｎ＝ｎ×管列ピッチＰｒ、か
つＷ１≧Ｗ２≧…≧Ｗｎとなるように構成することによ
り、着霜量が多くなる上流側領域のフィン面積を大きく
して、着霜特性を改善することができる。また、伝熱管
の貫通部に設けるフィンカラーを作成する際の加工金型
は単一の管ピッチのものでよいので、既存の加工金型の
流用も可能であり、コストを削減できる。

【００４３】請求項９記載の発明によれば、伝熱管を複
数配列とし、各列の伝熱管と山部とに相応する各領域で
伝熱管中心から上流縁までの距離をＬｕ、下流縁までの
距離をＬｄとした時に、Ｌｕ≧Ｌｄとなるように構成す
ることにより、同一列内でも比較的着霜量の多い伝熱管
より風上側の面積を広くして、着霜特性を改善できる。

【００４４】請求項１０記載の発明によれば、上下方向
の伝熱管列ごとに直径または内面形状の異なる伝熱管を
配することにより、伝熱管列ごとに着霜特性を向上させ
たり、コスト当りの熱交換能力を向上させることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図２】図１のフィン付き熱交換器のＡ−Ａ断面、Ｂ−
Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示した構成図

【図３】図１のフィン付き熱交換器の能力線図

【図４】本発明の実施の形態２におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図５】本発明の実施の形態３におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図６】本発明の実施の形態４におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図７】本発明の実施の形態５におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図８】本発明の実施の形態５におけるフィン付き熱交
換器の平面図

【図９】従来より用いられているフィン付き熱交換器の
斜視図

【図１０】図９のフィン付き熱交換器の平面図

【図１１】図１０のフィン付き熱交換器のＤ−Ｄ断面、
Ｅ−Ｅ断面を示した構成図

【符号の説明】

３ 気流 11 フィン 12 フィンカラー 13 伝熱管 13a 伝熱管 13b 伝熱管 14 山部 Ｄｏ 伝熱管外径 Ｐｒ 管列ピッチ Ｐｓ 管段ピッチ Ｗ１ 上側側フィン幅 Ｗ２ 下側側フィン幅 Ｌｕ 上側側幅 Ｌｄ 下側側幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 智朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 茂木 仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定間隔で平行に並べられその間を気体
   が流通する複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通し
   て気体流れ方向に沿う方向および垂直をなす方向にそれ
   ぞれ所定の管列ピッチおよび管段ピッチで配列され内部
   を流体が流通する複数の伝熱管とを有したフィン付き熱
   交換器において、 前記複数の伝熱管は、外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５
   mmとし、管列ピッチＰｒおよび管段ピッチＰｓを、３．
   ７≦Ｐｓ／Ｄo≦５．４、かつ１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１
   ／２としたことを特徴とするフィン付き熱交換器。
2. 【請求項２】 一定間隔で平行に並べられその間を気体
   が流通する複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通し
   て気体流れ方向に沿う方向および垂直をなす方向にそれ
   ぞれ所定の管列ピッチおよび管段ピッチで配列され内部
   を流体が流通する複数の伝熱管とを有したフィン付き熱
   交換器において、 前記フィンの表面に、前記気体流れ方向と垂直をなす段
   方向に隣接した前記伝熱管の間でジグザグ状の稜線が前
   記段方向に伸びる複数の山部を形成したことを特徴とす
   るフィン付き熱交換器。
3. 【請求項３】 一定間隔で平行に並べられその間を気体
   が流通する複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通し
   て気体流れ方向に沿う方向および垂直をなす方向にそれ
   ぞれ所定の管列ピッチおよび管段ピッチで配列され内部
   を流体が流通する複数の伝熱管とを有したフィン付き熱
   交換器において、 前記複数の伝熱管は、外径Ｄoを５．５mm≦Ｄo≦８．５
   mmとし、管列ピッチＰｒおよび管段ピッチＰｓを、３．
   ７≦Ｐｓ／Ｄo≦５．４、かつ１／３≦Ｐｒ／Ｐｓ≦１
   ／２とするとともに、 前記フィンの表面に、前記気体
   流れ方向と垂直をなす段方向に隣接した前記伝熱管の間
   でジグザグ状の稜線が前記段方向に伸びる複数の山部を
   形成したことを特徴とするフィン付き熱交換器。
4. 【請求項４】 山部は、段方向に隣接した伝熱管の間に
   偶数個形成するとともに、前記伝熱管の中心どうしを結
   ぶ直線に関して線対称をなす形状に形成したことを特徴
   とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のフィ
   ン付き熱交換器。
5. 【請求項５】 伝熱管の近傍の山部は、ジグザグ状の稜
   線が前記伝熱管の接線方向に沿う形状に形成したことを
   特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のフィ
   ン付き熱交換器。
6. 【請求項６】 気体流れ方向に沿って隣接する上流側の
   伝熱管と下流側の伝熱管とを、気体流れ方向と垂直をな
   す方向において互いに管段ピッチの１／２だけずらして
   配列したことを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載のフィン付き熱交換器。
7. 【請求項７】 気体流れ方向に沿って隣接する上流側の
   伝熱管と下流側の伝熱管とを、気体流れ方向と垂直をな
   す方向において互いに管段ピッチの１／３だけずらして
   配列したことを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載のフィン付き熱交換器。
8. 【請求項８】 フィンを、気体流れ方向と垂直をなす方
   向の伝熱管列と山部とに相応する複数列の領域に区分
   し、区分した領域のフィン幅を上流側から順にＷ１、Ｗ
   ２、…、Ｗｎとした時に、Ｗ１＋Ｗ２＋…＋Ｗｎ＝ｎ×
   管列ピッチ、かつＷ１≧Ｗ２≧…≧Ｗｎとなるように構
   成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
   かに記載のフィン付き熱交換器。
9. 【請求項９】 各領域の伝熱管中心から上流縁までの距
   離をＬｕ、下流縁までの距離をＬｄとした時に、Ｌｕ≧
   Ｌｄとなるように構成したことを特徴とする請求項８記
   載のフィン付き熱交換器。
10. 【請求項１０】 気体流れ方向と垂直をなす方向の伝熱
    管列ごとに、直径または内面形状の異なる伝熱管を配し
    たことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに
    記載のフィン付き熱交換器。