JP2008111646A - フィンチューブ型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、フィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部による伝熱促進効果と排水性とを両立させることにある。
【解決手段】本発明のフィンチューブ型熱交換器１は、伝熱フィン２と複数の伝熱管３とを備える。伝熱フィンは気流中に配置される。複数の伝熱管は、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。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真っ直ぐに並ぶ複数の切り起こし部２１ａ〜２１ｆが、切り起こし加工により形成されている。複数の切り起こし部を結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２は、伝熱管近傍の気流を、伝熱管の気流の流れ方向後側に案内するように、気流の流れ方向に対して傾斜している。伝熱フィンには、伝熱管の周囲のうち少なくとも伝熱管の中心軸を通る水平面より下部に凹部２４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィンチューブ型熱交換器、特に、気流中に配置された伝熱フィンと、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た複数の伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器に関する。

従来、空気調和装置等において、空気流中に配置された伝熱フィンと、伝熱フィンに挿入されており空気流の流れ方向に略直交する向きに配置された複数の伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器（すなわち、クロスフィンアンドチューブ型熱交換器）が良く用いられている。このような、フィンチューブ型熱交換器では、伝熱フィンにおける伝熱管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、および、伝熱フィンにおける境界層の更新を目的とした伝熱促進手法として、伝熱フィン面の伝熱管の両側の位置に、空気流の流れ方向上流側に向かって拡開する切り起こし部を、切り起こし加工により形成する手法が採用されることがある（特許文献１参照）。
特開昭６１―１１０８８９号公報

上述のような切り起こし部が採用されたフィンチューブ型熱交換器を、空気調和装置等に代表されるような空気を熱源とする冷媒等の熱媒体の蒸発器として使用する場合には、空気と熱媒体との熱交換により発生した結露水などの水滴（以下ドレン水と呼ぶ）が切り起こし部に滞留して通風抵抗を増大させるという問題が生じてしまう。

本発明の課題は、フィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部による伝熱促進効果と排水性とを両立させることにある。

第１発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、伝熱フィンと複数の伝熱管とを備える。伝熱フィンは、気流中に配置される。複数の伝熱管は、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。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真っ直ぐ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ている。複数の切り起こし部を仮想的に結ぶ直線は、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している。伝熱フィンには、伝熱管の周囲のうち少なくとも伝熱管の中心軸を通る水平面より下部に凹部が形成されている。

このフィンチューブ型熱交換器では、切り起こし部が気流の流れ方向上流側から下流側に向かって複数に分割されている。そして、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前側に配置されている。また、伝熱フィンにおける伝熱管の下部側の一部には、切り起こし部を設けないようにしている。そして、伝熱フィンにおける伝熱管の周囲の少なくとも下部側に凹部を形成している。

したがって、切り起こし部によって境界層を更新する効果を得ることができる。また、伝熱フィンの気流の流れ方向後側の部分に形成される死水域を低減する効果を得ることができる。また、ドレン水を伝熱管と切り起こし部との間に滞留しにくいようにすることができる。さらに、伝熱フィン面に発生したドレン水を切り起こし部間の隙間から排出されやすくできる。また、凹部にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。これにより、伝熱フィン面に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部による伝熱促進効果を得ることができるようになる。

第２発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第１発明に係るフィンチューブ熱交換器であって、伝熱フィンには、伝熱管の周囲全体に凹部が形成されている。

本発明では伝熱フィンにおける伝熱管の周囲の全体に凹部を形成している。したがって、凹部にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。このため、切り起こし部と伝熱管との間に滞留することなく、ドレン水を排出することができる。これにより、伝熱促進効果を得ることができる。

第３発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第１発明または第２発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、伝熱フィンは、気流の流れ方向と略直交する方向に形成された折り目を有するワッフル形状である。

本発明では、伝熱フィンが気流の流れ方向に略直交する方向に形成された折り目を有するワッフル形状となっている。

したがって、伝熱フィンと気流との熱交換を促進できる。また、ドレン水を折り目を伝わせて流下させやすくできる。このため、伝熱フィン面に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部による伝熱促進効果を得ることができるようになる。

第４発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第１発明または第２発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、凹部は、下端部と上端部とを有する。また、凹部は、下端部と上端部とが突出した形状となっている。ここで、下端部は、凹部の下部の第１点を尖端とする。また、上端部は、凹部の上部の第２点を尖端とする。

本発明では、凹部の形状が、凹部の下部の第１点を尖端とする下端部と、凹部の上部の第２点を尖端とする上端部とが突出した形状となっている。したがって、発生したドレン水を凹部から排出させやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第５発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第１発明または第２発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、凹部は、その下部の第１点を尖端とする下端部を有する。また、凹部は、下端部が突出した形状となっている。

本発明では、凹部の形状が、凹部の下部の第１点を尖端とする下端部が突出した形状となっている。したがって、発生したドレン水を凹部から排出させやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第６発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第３発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、折り目は、少なくとも谷折り形状となっている。凹部は、その下部の第１点を尖端とする下端部を有する。また、凹部は、下端部が突出した形状となっており、下端部と谷折り形状の折り目とが一致するように形成される。

本発明では、谷折り形状となっている折り目に、下部に突出した下端部が重なるように凹部が形成されている。したがって、凹部から発生したドレン水を排出させやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第７発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第６発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、切り起こし部は、伝熱管の真下を除く領域に形成される。

したがって、 凹部から発生したドレン水を排出しやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第８発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第６発明または第７発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、複数の切り起こし部は、複数の第１切り起こし部と、複数の第２切り起こし部とを含む。複数の第１切り起こし部は、伝熱管の下側に形成される。複数の第２切り起こし部は、伝熱管の上側に形成される。複数の第１切り起こし部を仮想的に結ぶ第１直線は、伝熱管の中心軸を通り気流の流れ方向に平行な第３直線に対して、気流の流れ方向上流側よりも下流側の方が遠くなるように傾斜している。複数の第２切り起こし部を仮想的に結ぶ第２直線は、第３直線に対して、気流の流れ方向上流側よりも下流側の方が近くなるように傾斜している。

本発明では、伝熱管の下側に形成される第１切り起こし部が、伝熱管の中心軸を通り気流の流れ方向に平行な第３直線に対して、気流の流れ方向上流側よりも下流側の方が遠くなるように傾斜している。すなわち、ドレン水が溜まりやすい伝熱管の下側に形成される第１切り起こし部を、ドレン水が流れ落ちる方向と気流の流れ方向とが一致するように傾斜して配置している。

したがって、ドレン水が発生した場合に、ドレン水は、伝熱管と切り起こし部との間に溜まらずに排出されやすくできる。このため、伝熱フィンの水はけ性能を向上させることができ、伝熱効果を促進させることができる。

第１発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、切り起こし部によって境界層を更新する効果を得ることができる。また、伝熱フィンの気流の流れ方向後側の部分に形成される死水域を低減する効果を得ることができる。また、ドレン水を伝熱管と切り起こし部との間に滞留しにくいようにすることができる。さらに、伝熱フィン面に発生したドレン水を切り起こし部間の隙間から排出されやすくできる。また、凹部にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。これにより、伝熱フィン面に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部による伝熱促進効果を得ることができるようになる。

第２発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、凹部にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。このため、切り起こし部と伝熱管との間に滞留することなく、ドレン水を排出することができる。これにより、伝熱促進効果を得ることができる。

第３発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、伝熱フィンと気流との熱交換を促進できる。また、ドレン水を折り目を伝わせて流下させやすくできる。このため、伝熱フィン面に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部による伝熱促進効果を得ることができるようになる。

第４発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、発生したドレン水を凹部から排出しやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第５発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、発生したドレン水を凹部から排出しやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第６発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、凹部から発生したドレン水を排出しやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第７発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、凹部から発生したドレン水を排出しやすくできる。このため、熱交換器に発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

第８発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、ドレン水が発生した場合に、ドレン水は、伝熱管と切り起こし部との間に溜まらずに排出されやすくできる。このため、伝熱フィンの水はけ性能を向上させることができ、伝熱効果を促進させることができる。

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。

図１〜図３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１は、フィンチューブ型熱交換器１の断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

（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、その平面方向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２３となっている。カラー部２３は、板厚方向に隣り合う伝熱フィン２のカラー部２３が形成された面と反対の面に当接しており、各伝熱フィン２の板厚方向間に所定の間隔Ｈを確保している。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、板厚方向に並んで配置された複数の伝熱フィン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２３の内面に密着している。

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。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。

（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。

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真っ直ぐに並ぶ複数（本実施形態では、下側に３つ、上側に３つ）の切り起こし部２１ａ〜２１ｆが、切り起こし加工により、伝熱フィン表面２ｂに形成されている。ここで、下側の切り起こし部を第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃ、上側の切り起こし部を第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆとする。この第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃを仮想的に結ぶ第１直線Ｌ１または第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆを仮想的に結ぶ第２直線Ｌ２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している。ここで、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２の気流の流れ方向に対する迎え角α１，α２は、１０°〜３０°の範囲内になるように設定されている。

このように第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆ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している。このため、主として、切り起こし部２１ａ〜２１ｆのうち伝熱フィン２の気流の流れ方向前側に配置された第１切り起こし部２１ａおよび第２切り起こし部２１ｄによって境界層を更新する効果を確実に得ることができる。また、伝熱フィン２の気流の流れ方向後側に配置された第１切り起こし部２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｆによって伝熱管３の気流の流れ方向後側の部分に形成される死水域を低減する効果を得ることができる。

また、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆは、気流の流れ方向下流側に向かって高さが漸増するように形成されている。本実施形態において、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆは、略台形状または略三角形状であり（図３参照、図３は、第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆを示す図であるが、第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃについても同様の形状を有する）、その最大高さｈがカラー部２３の高さＨよりも低くなるように形成されている。

このように各伝熱管３の両側に形成された切り起こし部２１ａ〜２１ｆのそれぞれが気流の流れ方向上流側から下流側に向かう複数（本実施形態では、上下で各３つずつ）の第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆに分割されている。このため、伝熱フィン２に発生したドレン水を第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃ間および第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆの隙間から排出されやすくできる。これにより、伝熱フィン２に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部２１ａ〜２１ｆによる伝熱促進効果を得ることができるようになる。

また、切り起こし部２１ａ〜２１ｆが切り起こされる際に伝熱フィン２に形成されるスリット孔２２ａ〜２２ｆは、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆの上側に配置される。さらに、伝熱フィン２には、カラー部２３の周囲にカラー部２３と同心円形状の凹部２４が設けられている。この凹部２４は、図２に示すように断面がカラー部２３に外接する位置にカラー部２３とは逆の方向に伝熱フィン２を凹ませて形成されている。

このように、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆは、伝熱フィン２を上部から下部に向かって切り起こし加工により形成されている。このため、特にドレン水が滞留しやすい伝熱管３と第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃとの間に第１スリット孔２２ａ〜２２ｃが形成されることになり、伝熱管３と第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃとの間にドレン水が滞留しにくくなる。このため、ドレン水は、伝熱フィン２から排出されやすくなる。また、伝熱フィン２における伝熱管３の周囲全体に凹部２４を形成している。したがって、この凹部２４にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。このため、第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃと伝熱管３との間に滞留することなく、ドレン水を排出することができる。

さらに、第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｄ〜２１ｆが気流の流れ方向上流側から下流側に向かって第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２上を真っ直ぐに並ぶことによって、切り起こし部２１ａ〜２１ｆのうち伝熱フィン２の気流の流れ方向下流側に配置された第１切り起こし部２１ｃが気流の流れ方向上流側に配置された第１切り起こし部２１ａと同じ傾斜を有し、また、第２切り起こし部２１ｆが気流の流れ方向上流側に配置された第２切り起こし部２１ｄと同じ傾斜を有することになるため、伝熱管３の気流の流れ方向後側の部分に形成される死水域を低減するだけでなく、第１切り起こし部２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｆの背後に新たな死水域が形成されるのを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、伝熱フィン２に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部２１ａ〜２１ｆによる伝熱促進効果を得ることができるとともに、第１切り起こし部２１ｃおよび第２切り起こし部２１ｆの背後に新たな死水域が形成されるのを防ぐことができるため、切り起こし部２１ａ〜２１ｆによる伝熱促進効果と排水性とを両立させることができる。

また、このフィンチューブ型熱交換器１では、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆ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２１ａ〜２１ｆの背後に縦渦を生じさせることができるため、各切り起こし部２１ａ〜２１ｆによる伝熱促進効果をさらに高めることができる。

＜特徴＞
（１）
本実施形態では、伝熱フィン２における伝熱管３の下側の第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃ全てを上部から下部に向かって切り起こし加工により形成している。第１切り起こし部と伝熱管３との間には、ドレン水が保持される場合がある。したがって、全ての第１切り起こし部を上部から下部に向かって切り起こし加工により形成することで、ドレン水が保持されることを極力防いでいる。

したがって、伝熱管３と第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃとの間に第１スリット孔２２ａ〜２２ｃが形成されることになり、伝熱管３と第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃとの間には、ドレン水が滞留しにくくなる。このため、ドレン水を効果的に排出しつつ、切り起こし部２１ａ〜２１ｆによる伝熱促進効果を得ることができる。

（２）
本発明では伝熱フィン２における伝熱管３の周囲の全体に凹部２４を形成している。したがって、この凹部２４にドレン水が一時的に滞留し、所定量以上のドレン水が滞留した後に流下し排出される。このため、ドレン水を第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃと伝熱管３との間に滞留させることなく排出することができる。これにより、伝熱促進効果を得ることができる。

＜変形例＞
（１）
本実施形態では、伝熱管３の下側にある第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃは、これらの３つの第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃの全てが伝熱フィン２を上側から切り起こして形成されているが、これに限らず、伝熱管３に最も近い位置にある第１切り起こし部４１ｃのみを上側から切り起こし加工により形成し、他の第１切り起こし部４１ａ，４１ｂを下側から切り起こし加工により形成しても良い（図４参照）。なお、この場合に、第１切り起こし部４１ｃだけでなく第１切り起こし部４１ｂも上側から切り起こし加工により形成しても良い。また、図４においての番号表記は、本実施形態における２番台を４番台に、２０番台を４０番台を置き換えたものである。

伝熱管３に一番近い領域（第１領域Ｒ）にある第１切り起こし部４１ｃと伝熱管３との間に最もドレン水が保持されやすい。したがって、第１領域Ｒの第１切り起こし部４１ｃを上部から下部に向かって切り起こし加工により形成することで、ドレン水が保持されることを極力防いでいる。

このように図４のようなフィンチューブ型熱交換器１ａでは、少なくとも、伝熱管３に最も近い位置に形成されている第１切り起こし部４１ｃを上側から切り起こし加工により形成しているため、伝熱管３と第１切り起こし部４１ｃとの間にドレン水の水滴が保持されにくくなる。このため、ドレン水を効率よく排出することができ、伝熱促進効果を得ることができる。

（２）
本実施形態では、伝熱管３の下側にある第１切り起こし部２１ａ〜２１ｃは、伝熱フィン２を上側から切り起こし加工により形成されているが、これに限らず、図５のように下側から切り起こして、上側の第２切り起こし部５１ｄ〜５１ｆと伝熱管３の中心を通る水平面Ａと上下対象になるように形成しても良い。ただし、この場合に、第１切り起こし部５１ａ，５１ｂは、第２切り起こし部５１ｄ〜５１ｆのうち第２切り起こし部５１ｄ，５１ｅの２つのみと上下対称になるように形成され、第２切り起こし部５１ｆに対応する位置の切り起こし部を設けない。さらに、第１切り起こし部は、伝熱管３から最も遠い第１切り起こし部５１ａのみを残すようにして１つのみ設けるようにしても良い。また、切り起こし部を設ける代わりに図６のようにスリット孔のみを設けるようにしても良い。なお、この場合に、図５においての番号表記は、本実施形態における２番台を５番台に、２０番台を５０番台を置き換えたものである。また、図６においての番号表記は、本実施形態における２番台を６番台に、２０番台を６０番台を置き換えたものである。

伝熱管３に一番近い領域（第１領域Ｒ）に第１切り起こし部があると第１切り起こし部と伝熱管３との間に最もドレン水が保持されやすい。このフィンチューブ型熱交換器１ｂ，１ｃでは、伝熱フィン５，６における第１領域Ｒには、第１切り起こし部を設けないようにしている。

したがって、ドレン水を伝熱管３と第１切り起こし部との間に滞留しにくいようにすることができる。これにより、伝熱フィン５，６に発生するドレン水の影響を受けることなく、切り起こし部５１ａ，５１ｂ，５１ｄ〜５１ｆおよび切り起こし部６１ａ，６１ｂ，６１ｄ〜６１ｆによる伝熱促進効果を得ることができるようになる。

（３）
本実施形態では、伝熱管３の周囲全体に凹部２４を形成しているが、これに限らず、伝熱管３の下部側（伝熱管３の中心を通る水平面Ａより下側）にのみ弓形の凹部７４を設けても構わない（図７参照）。なお、この場合に、図７においての番号表記は、本実施形態における２番台を７番台に、２０番台を７０番台に置き換えたものである。

（４）
本実施形態では、伝熱フィン２として平坦なフィンを採用しているが、これに限らず、鉛直方向に平行な折り目８５ａ〜８５ｃを有するワッフル形状の伝熱フィン８（図８参照）を採用しても構わない。図８は、ワッフル形状の伝熱フィン８を採用したフィンチューブ型熱交換器１ｅの断面図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ断面図（伝熱管３を除いたもの）である。ここで、折り目８５ａ〜８５ｃは、図９に示すように、折り目８５ａ，８５ｃが山折りとなっており、折り目８５ｂが谷折りとなっている。

伝熱フィン８の形状が気流の流れ方向に略直交する方向に形成された折り目８５ａ〜８５ｃを有するワッフル形状となっているため、気流に渦流を起こすことができ、伝熱フィン８と気流との熱交換を促進させることができる。また、伝熱管３の付近に発生したドレン水を谷折りとなっている折り目８５ｂを伝わせて流下させやすくできる。このため、伝熱フィンに発生するドレン水の影響を受けることなく、各切り起こし部８１ａ〜８１ｆによる伝熱促進効果を得ることができるようになる。なお、本変形例（４）における番号表記は、本実施形態における番号表記の２番台を８番台に、２０番台を８０番台に置き換えたものである。

（５）
本実施形態では、伝熱フィン２に設けられる凹部２４は、カラー部２３と同心円形状の形状であるが、これに限らず、伝熱フィン２における凹部２４の下端部９４ａおよび上端部９４ｂを尖端として突出させた形状の凹部９４（図１０参照）としてもよいし、伝熱フィン２における凹部２４の下端部１０４ａのみを突出させた形状の凹部１０４（図１１参照）としてもよい。なお、本変形例（５）における伝熱フィン９および伝熱フィン１０の断面は、変形例（４）における伝熱フィン８の断面と同様の形状である。

本変形例（５）では、図１０および図１１におけるフィンチューブ型熱交換器１ｆ，１ｇの伝熱フィン９，１０は、変形例（４）の伝熱フィン８と同様に、鉛直方向に平行な折り目９５ａ〜９５ｃ，１０５ａ〜１０５ｃを有するワッフル形状の伝熱フィン９，１０である。この場合に、下端部９４ａおよび上端部９４ｂが突出した凹部９４は、例えば図１０のように、ワッフル形状の伝熱フィン９の折り目９５ａ〜９５ｃのうちで谷折りとなっている折り目９５ｂと凹部９４の突出した下端部９４ａおよび上端部９４ｂとが一致して形成される。ここで、下端部９４ａは、凹部９４の下端の第１点Ｐ１を尖端とするものである。また、上端部９４ｂは、凹部９４の上端の第２点Ｐ２を尖端とするものである。

また、下端部１０４ａのみが突出した凹部１０４は、例えば図１１のように、図１０の伝熱フィン９に形成される凹部９４と同様に、ワッフル形状の伝熱フィン１０の折り目１０５ａ〜１０５ｃのうち谷折りとなっている折り目１０５ｂと凹部１０４の突出した下端部１０４ａとが一致して形成される。ここで、下端部１０４ａは、凹部１０４の下端の第１点Ｐ１を尖端とするものである。

このように、フィンチューブ型熱交換器１ｆ，１ｇでは、ワッフル形状の伝熱フィン９，１０の折り目９５ａ〜９５ｃ，１０５ａ〜１０５ｃの谷折りとなっている折り目９５ｂ，１０５ｂと凹部９４，１０４の突出した下端部９４ａ，１０４ａとが重なるように凹部が形成されている（図１０の場合は凹部９４の上端部９４ｂとも重なる）。したがって、伝熱フィン９，１０に発生したドレン水が凹部９４，１０４から排出されやすくできる。このため、このフィンチューブ型熱交換器１ｆ，１ｇに発生したドレン水をスムーズに流下させることができる。

なお、本変形例（５）の図１０における番号表記は、本実施形態における番号表記の２番台を９番台に、２０番台を９０番台に置き換えたものである。また、本変形例（５）の図１１における番号表記は、本実施形態における番号表記の２番台を１０番台に、２０番台を１００番台に置き換えたものである。

（６）
変形例（５）のフィンチューブ型熱交換器１ｇでは、伝熱管３の下側にある第１切り起こし部１０１ａ〜１０１ｃは、これらの３つの第１切り起こし部１０１ａ〜１０１ｃが伝熱フィン１０を切り起こして形成されているが、これに限らず、伝熱管３の真下を除く領域に第１切り起こし部１１１ａを切り起こす形状の伝熱フィン１１（図１２参照）にしてもよい。なお、本変形例（６）における伝熱フィン１１の断面は、変形例（４）における伝熱フィン８の断面と同様の形状である。また、本変形例（６）における番号表記は、変形例（４）における番号表記の８番台を１１番台に、８０番台を１１０番台に置き換えたものである。

（７）
変形例（５）のフィンチューブ型熱交換器１ｆでは、伝熱管３の下側にある第１切り起こし部９１ａ〜９１ｃは、気流の流れ方向下流側の第１切り起こし部９１ｃが上流側の第１切り起こし部９１ａよりも、伝熱管３の中心軸を通り気流の流れ方向に平行な直線（図１３では第３直線Ｌ３）に対して近くなるように傾斜しているが、これに限らない。例えば、図１３のフィンチューブ型熱交換器１ｉの伝熱フィン１２のように、伝熱管３の下側にある第１切り起こし部１２１ａ，１２１ｂは、気流の流れ方向下流側の第１切り起こし部１２１ｂが上流側の第１切り起こし部１２１ａよりも第３直線から遠ざかるように傾斜して形成されてもよい。この場合、第１切り起こし１２１ａ，１２１ｂは、第２切り起こし１２１ｃ〜１２１ｅが配置されている第２直線Ｌ２とは逆の角度θに傾く第４直線Ｌ４上に配置されることになる。なお、本変形例（７）における伝熱フィン１２の断面は、変形例（４）における伝熱フィン８の断面と同様の形状である。また、本変形例（７）における番号表記は、変形例（４）における番号表記の８番台を１２番台に、８０番台を１２０番台に置き換えたものである。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態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。

本発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、ドレン水を排出させやすくして伝熱効果を効果的に得ることができ、フィンチューブ型熱交換器、特に、気流中に配置された伝熱フィンと、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た複数の伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器等として有用である。

本発明の実施形態に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 変形例（１）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（２）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（２）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（３）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（４）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 図８のＩＸ−ＩＸ断面図。 変形例（５）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（５）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（６）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。 変形例（７）に係るフィンチューブ型熱交換器の断面図。

符号の説明

１〜１ｉ フィンチューブ型熱交換器
２，４〜１２ 伝熱フィン
３ 伝熱管
２４，４４，５４，６４，７４，８４，９４，１０４，１１４，１２４ 凹部
２１ａ〜２１ｃ 第１切り起こし部
２１ｄ〜２１ｆ 第２切り起こし部
４１ａ〜４１ｃ 第１切り起こし部
４１ｄ〜４１ｆ 第２切り起こし部
５１ａ，５１ｂ 第１切り起こし部
５１ｄ〜５１ｆ 第２切り起こし部
６１ａ，６１ｃ 第１切り起こし部
６１ｄ〜６１ｆ 第２切り起こし部
７１ａ〜７１ｃ 第１切り起こし部
７１ｄ〜７１ｆ 第２切り起こし部
８１ａ〜８１ｃ 第１切り起こし部
８１ｄ〜８１ｆ 第２切り起こし部
８５ａ〜８５ｃ 折り目
９４ａ，１０４ａ，１１４ａ，１２４ａ 下端部
９４ｂ，１２４ｂ 上端部
９５ａ〜９５ｃ 折り目
１０５ａ〜１０５ｃ 折り目
１１５ａ〜１１５ｃ 折り目
１２５ａ〜１２５ｃ 折り目
９１ａ〜９１ｃ 第１切り起こし部
９１ｄ〜９１ｆ 第２切り起こし部
１０１ａ〜１０１ｃ 第１切り起こし部
１０１ｄ〜１０１ｆ 第２切り起こし部
１１１ａ 第１切り起こし部
１１１ｂ〜１１１ｄ 第２切り起こし部
１２１ａ，１２１ｂ 第１切り起こし部
１２１ｃ〜１２１ｅ 第２切り起こし部
Ｌ１ 第１直線
Ｌ２ 第２直線
Ｌ３ 第３直線
Ｌ４ 第４直線
Ｐ１ 第１点
Ｐ２ 第２点

Claims (8)

1. 気流中に配置された伝熱フィン（２，４〜１２）と、
   前記伝熱フィンに挿入されており、前記気流の流れ方向に略直交する方向に配置された複数の伝熱管（３）と、
   を備え、
   前記伝熱フィンには、前記伝熱管の鉛直方向における両側において前記気流の流れ方向上流側から下流側に向かって真っ直ぐに並ぶ複数の切り起こし部（２１ａ〜２１ｆ，４１ａ〜４１ｆ，５１ａ，５１ｂ，５１ｄ〜５１ｆ，６１ａ，６１ｂ，６１ｄ〜６１ｆ，７１ａ〜７１ｆ，８１ａ〜８１ｆ，９１ａ〜９１ｆ，１０１ａ〜１０１ｆ，１１１ａ〜１１１ｄ，１１２ａ〜１１２ｅ）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を仮想的に結ぶ直線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４）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しており、
   前記伝熱フィンには、前記伝熱管の周囲のうち少なくとも前記伝熱管の中心軸を通る水平面より下部に凹部（２４，４４，５４，６４，７４，８４，９４，１０４，１１４，１２４）が形成されている、
   フィンチューブ型熱交換器（１〜１ｉ）。
2. 前記伝熱フィンには、前記伝熱管の周囲全体に凹部（２４，４４，５４，６４，８４，９４，１０４，１１４，１２４）が形成されている、
   請求項１に記載のフィンチューブ型熱交換器（１〜１ｃ，１ｅ〜１ｉ）。
3. 前記伝熱フィン（８〜１２）は、前記気流の流れ方向と略直交する方向に形成された折り目（８５ａ〜８５ｃ，９５ａ〜９５ｃ，１０５ａ〜１０５ｃ，１１５ａ〜１１５ｃ，１２５ａ〜１２５ｃ）を有するワッフル形状である、
   請求項１または２に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｅ〜１ｉ）。
4. 前記凹部（９４，１２４）は、その下部の第１点（Ｐ１）を尖端とする下端部（９４ａ，１２４ａ）と、その上部の第２点（Ｐ２）を尖端とする上端部（９４ｂ，１２４ｂ）とを有し、前記下端部と前記上端部とが突出した形状となっている、
   請求項１または２に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｆ，１ｉ）。
5. 前記凹部（１０４，１１４）は、その下部の第１点（Ｐ１）を尖端とする下端部（１０４ａ，１１４ａ）を有し、前記下端部が突出した形状となっている、
   請求項１または２に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｇ，１ｈ）。
6. 前記折り目（１０５ａ，１１５ａ）は、少なくとも谷折り形状となっており、
   前記凹部（１０４，１１４）は、その下部の第１点（Ｐ１）を尖端とする下端部（１０４ａ，１１４ａ）を有し、前記下端部が突出した形状となっており、前記下端部と前記谷折り形状の前記折り目とが一致するように形成される、
   請求項３に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｇ，１ｈ）。
7. 前記複数の切り起こし部（１１１ａ〜１１１ｄ）は、前記伝熱管の真下を除く領域に形成される、
   請求項６に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｈ）。
8. 前記複数の切り起こし部（１２１ａ〜１２１ｅ）は、前記伝熱管の下側に形成される複数の第１切り起こし部と、前記伝熱管の上側に形成される複数の第２切り起こし部とを含み、
   前記複数の第１切り起こし部を仮想的に結ぶ第４直線（Ｌ４）は、前記伝熱管の中心軸を通り前記気流の流れ方向に平行な第３直線（Ｌ３）に対して、前記気流の流れ方向上流側よりも下流側の方が遠くなるように傾斜しており、
   前記複数の第２切り起こし部を仮想的に結ぶ第２直線（Ｌ２）は、前記第３直線（Ｌ３）に対して、前記気流の流れ方向上流側よりも下流側の方が近くなるように傾斜している、
   請求項６または７に記載のフィンチューブ型熱交換器（１ｉ）。

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