JP5084304B2 - フィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル - Google Patents

Description

この発明は、フィンチューブ型熱交換器及びこのフィンチューブ型熱交換器を用いた冷凍サイクルに関し、特に低温条件下でのフィンチューブ型熱交換器の熱交換能力向上に関するものである。

従来のフィンチューブ型熱交換器としては、例えば「気流が間ごとに流動されるように所定の間隔をおいて平行に配列された複数の平板フィンと、流体が内部に流動されるように前記複数の平板フィンにたいして上下に千鳥状に直角になるように挿入配列された複数の伝熱管とから構成された空気調和機の熱交換器において、前記上下に配列された複数の伝熱管の間にたいして伝熱管の垂直中心線を通る位置に所定高さをもつように前記平板フィンに設けられた第５のスリット部と、前記第５のスリット部を基準として気流の流動進行の反対方向へ行くほど第５のスリット部より高さが漸次低くなるように前記複数の平板フィンに上下対称になるように設けられた第１および第２のスリット部と、前記第５のスリット部を基準として気流の流動進行方向へ行くほど第５のスリット部の高さより低い位置から高さが漸次高くなるように前記複数の平板フィンに上下対称になるように設けられた第３および第４のスリット部とから構成される」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
また、例えば「所定間隔を置いて平行に配設され、その間を気流が流動する複数の平板フィン１と、内部を流体が流動するとともに複数の平板フィン１に対して直角に上下方向にジグザグ状に挿入された複数の伝熱管２とから構成され、平板フィン１の表面と裏面には、流動する気流を伝熱管２の周囲で乱流化させて伝熱効率を高めるために、気流の流動方向に沿って複数の伝熱管２の間に所定間隔を置いてスリット状切り起こし群１０が形成され、さらに、スリット状切り起こし群１０により乱流化された気流を混合して伝熱管２の後方に生じる死角流域を有効に減少させるために、気流の流動方向に沿ってスリット状切り起こし群１０の中間部において平板フィン１に対してルーバー状切り起こし２０が傾斜して形成されている。」（例えば特許文献２参照）というものが提案されている。

特開平１０−２０６０８５号公報（段落番号０００８、図６，７） 特開平８−４９８７０号公報（段落番号００１０、図１）

従来よりフィンチューブ型熱交換器のフィンには、熱交換能力を向上するために、プレス加工などによりスリットと呼ばれる切り起こしが設けられている（例えば、特許文献１，２参照）。フィン表面にスリットがない場合には、フィンと熱交換を行う気体（例えば空気）の流れに沿ってフィン表面には温度境界層が発達し、空気とフィンとの熱交換が阻害されるが、フィン表面にスリットを設けることにより、温度境界層がスリットごとに分断、更新され、空気とフィンとの間の熱交換が促進されるからである。

しかしながら、室外温度が約２℃以下という低外気温条件において、フィンチューブ型熱交換器を空調機の室外機用熱交換器として使用する場合、伝熱管やフィンの表面に付着した凝縮水が氷結し着霜してしまうことがある。特に、熱伝達率の高いスリット付近に多く着霜し、各フィンの間隙が霜によって閉塞することがある。このため、フィンチューブ型熱交換器を空調機の室外熱交換器として使用する場合、フィン表面にスリットを設けることができず、熱交換能力が低下していた。この場合、通常運転時（室外空気温度が約０℃以上）での熱交換能力を向上させるためには、熱交換器自体を大きくしたり、ファンの回転数を高くして熱交換器と熱交換をおこなう空気流量を増加させたりしなければならない。したがって、室外機設置面積の増加、フィンチューブ型熱交換器の材料費の増加及びファン動力増加による騒音の増加などを招くといった問題点があった。

この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、着霜が生じる条件下で運転する場合でも、各フィンの間隙が霜によって閉塞するのを防止することができ、熱交換能力が高くコンパクトなフィンチューブ型熱交換器を得るものである。また、このフィンチューブ型熱交換器を用いた熱交換能力の高い冷凍サイクルを得るものである。

この発明に係るフィンチューブ型熱交換器においては、所定の間隔で平行に積層され、その間を気体が通過する複数の板状フィンと、該板状フィンを積層方向に貫通して配置された複数の伝熱管とを有するフィンチューブ型熱交換器において、前記フィンは、上下方向に隣接する前記伝熱管の間に、前記積層方向及び前記上下方向と垂直な方向であって前記気体の流通方向と略平行な列方向にスリット分割領域を備え、該スリット分割領域の上部及び下部の前記フィン上には第１のスリットを設け、前記スリット分割領域内の前記フィン上には、第２のスリットを設け、該第２のスリットは、前記フィンと平行な切り起こし部、及び該切り起こし部の両端部と前記フィンとを接続する脚部を有し、前記切り起こし部はその側縁部が前記列方向に対向するように形成され、前記第２のスリットは前記列方向に向かって開口しており、前記第１のスリットは前記スリット分割領域内にはみ出しておらず、前記第２のスリットは前記スリット分割領域外へはみ出しておらず、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは前記上下方向において重なりあっていないものである。

この発明においては、フィンにスリット分割領域を備えたため、従来のスリットがフィンに設けられたフィンチューブ型熱交換器では着霜し、各フィンの間隙が霜によって閉塞して使用できなかった環境でも、空気の流路が確保できるので高い熱交換能力を維持することができる。このため、従来使用していたフィンにスリットを設けていないフィンチューブ型熱交換器と比較して、熱交換能力の高くコンパクトなフィンチューブ型熱交換器が使用することできる。また、このフィンチューブ型熱交換器を用いた熱交換能力の高い冷凍サイクルを提供することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図である。図２は本実施形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部側面図である。また、図３は図１におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）がＡ−Ａ断面図、（ｂ）がＢ−Ｂ断面図である。これらの図を用いて、以下本実施形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０について説明する。

図１及び図２に示すように、板状フィン１は積層方向（図１に示す方向）に所定の間隔Ｆｐ（フィンピッチ）で平行に積層されている。また、伝熱管２は、板状フィン１に設けられたフィンカラー３によって積層方向に貫通、保持され、段方向（図１に示す方向）に所定の間隔で配置されている。

板状フィン１には、隣接する伝熱管２の略中央部にスリット分割領域４が列方向（図１に示す方向で、空気の流通方向と略平行方向）に段方向の幅Ｌ１を持って形成されている。このスリット分割領域４の上部及び下部には、本発明の第１のスリットに相当する分割スリット５が設けられている。また、スリット分割領域４内の略中央部には、本発明の第２のスリットに相当するフィン中央部スリット６が設けられている。分割スリット５は、フィン中央部スリット６を略中心として列方向（空気流れと略平行方向）に２分割されている。つまり、分割スリット５及びフィン中央部スリット６は全体として列方向に３列のスリットを形成している。

図３に示すように、分割スリット５及びフィン中央部スリット６は、板状フィン１から切り起こされ、それぞれ板状フィン１に対して傾斜した脚部５ａ，６ａ及び板状フィン１と平行な切り起こし部５ｂ，６ｂからなり、切り起こし部５ｂ，６ｂの側端部がそれぞれ空気流れ方向に対向するように形成されている。フィン中央部スリット６のスリット高さＨ６は、分割スリット５のスリット高さＨ５よりも低く形成されている。
また図１に示すように、分割スリット５の脚部５ａは、スリット分割領域４側においてはスリット分割領域４と平行に設けられ、伝熱管２側においては伝熱管２に対向するように傾斜して設けられている。

なお、本実施形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０では、伝熱管２としては、例えば外形が７ｍｍ、７．９４ｍｍ、９．５２ｍｍの金属パイプ等が用いられる。伝熱管２を挿入するフィンカラーの直径としては、７．５５ｍｍ、８．５４ｍｍ、１０．２ｍｍ等が用いられる。伝熱管２の伝熱管段方向配列ピッチは、例えば２０．４ｍｍに設定される。また、伝熱管２を列方向に複数本配置する場合には、伝熱管２の列方向配列ピッチは１８ｍｍ、２２ｍｍに設定される。しかし、これらの値はすべて単なる例示であって、本発明がこれらの値に限定されるものではない。また、本実施形態１では伝熱管２を列方向に１列のみ配置したが、２列またはそれ以上設けることもできる。

図４は、この発明の実施の形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０の着霜時における空気流れの説明図である。通常運転時（室外空気温度が約０℃以上）においては、風上側から流入した空気により板状フィン１に形成される温度境界層は、分割スリット５及びフィン中央部スリット６により分断、更新され、フィンチューブ型熱交換器２０の熱交換能力が向上する。また、分割スリット５の脚部５ａは伝熱管２に対向するように傾斜して設けられているため、空気流れ下流側にあたる伝熱管２の後方を流れる空気を、伝熱管２に沿った流れに形成できる。このため、分割スリット５が無い場合に伝熱管２の後方で発生する死水域（速度欠損領域）による伝熱低下を防ぐことができる。

ところが、室外空気温度が約２度以下の着霜が生じる条件下で運転する場合は、熱交換能力の高い分割スリット５及びフィン中央部スリット６の空気流れ上流側側端部から霜が付着し始める。その後、分割スリット５及びフィン中央部スリット６に付着した霜は成長し、分割スリット５近傍では隣接する板状フィン１間は着霜により閉塞してしまう。しかしながら、本実施形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０にはスリット分割領域４が設けられており、また分割スリット５よりもフィン中央部スリット６のスリット高さが低いため、空気は図４に示す空気流路７ａ及び７ｂを通って流れることができる。さらに着霜が成長し、フィン中央部スリット６近傍の隣接する板状フィン１間が着霜により閉塞した場合でも、スリット分割領域４が設けられているため、空気は図４に示す空気流路７ａを通って支障なく流れることができる。また、分割スリット５はフィン中央部スリット６を略中心として列方向（空気流れと平行方向）に２分割され、分割スリット５及びフィン中央部スリット６は全体として列方向に３列のスリットを形成しているため、空気流路７ａを広く確保できる。

図５は、比較例としてのスリット分割領域４が設けられていないフィンチューブ型熱交換器２０の着霜時における空気流れの説明図である。着霜によって、分割スリット５近傍の隣接する板状フィン１間が着霜により閉塞した場合、フィンチューブ型熱交換器２０内を流れる空気流路は無くなり（空気流路７ｃ）、通風抵抗が大きくなる。
図６は、本実施形態１におけるスリット分割領域４が設けられたフィンチューブ型熱交換器２０及び比較例であるスリット分割領域４が設けられていないフィンチューブ型熱交換器２０における、着霜量と通風抵抗の関係を示す特性図である。ここで通風抵抗とは、フィンチューブ型熱交換器２０に流れ込む空気の静圧と、フィンチューブ型熱交換器２０から流れ出た空気の静圧との圧力差である。本実施形態１におけるスリット分割領域４が設けられたフィンチューブ型熱交換器２０では、スリット分割領域４を設けたことにより、着霜量の増加による通風抵抗の増加は抑制されている。このため、スリット分割領域４が設けられていないフィンチューブ型熱交換器２０と比較して通風抵抗が小さくなっている。

図７は、図１及び図２に示すスリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２と、通風抵抗の関係を示す特性図である。本実施形態１では、伝熱管２はフィンカラー３に挿入、保持されて板状フィン１に設けられているため、隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２が、本発明においての隣接する板状フィン１と隣接する伝熱管２により形成される空気流れ方向に直角な断面における段方向長さに相当する。Ｌ１／Ｌ２の値が大きくなるほど、通風抵抗が小さくなっている。これは、スリット分割領域４の幅Ｌ１が広がったために、スリット分割領域４を流れる空気流量が増加したからである。また、隣接する板状フィン１の間を流れる空気が、分割スリット５を通過することにより発生する乱流の影響をあまり受けなくなったためである。

図８は、分割スリット５のスリット高さＨ５と通風抵抗の関係を示す特性図である。分割スリット５のスリット高さＨ５が隣接する板状フィン１のフィンピッチＦｐの１／３より大きいときは、Ｈ５が小さくなるにしたがい通風抵抗は減少している。Ｈ５≦Ｆｐ／３では、低い通風抵抗をほぼ一定に保っている。これは、隣接する板状フィン１のフィンピッチＦｐが広がったために、隣接する板状フィン１の間を流れる空気が、分割スリット５を通過することにより発生する乱流の影響をあまり受けなくなったためである。

図７及び図８の条件に従って、スリット分割領域４の幅Ｌ１、隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２、分割スリット５のスリット高さＨ５及び隣接する板状フィン１のフィンピッチＦｐを決定することで、実施形態１におけるフィンチューブ型熱交換器２０を流れる空気の通風抵抗を抑えることができる。したがって、着霜運転時（室外空気温度が約２℃以下）に分割スリット５近傍において隣接するフィン１間が着霜により閉塞した場合でも、空気流路が確保できるので、本実施形態１の熱交換器を使用することができる。
しかし、空気流れから分割スリット５を通過することにより発生する乱流の影響を排除しすぎると、板状フィン１に形成される温度境界層を分断、更新することができず、通常運転時（室外空気温度が約０℃以上）での熱交換能力が低下してしまう。

図９は、スリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２と、管外側熱伝達率と通風抵抗との比の関係を示す特性図である。ここで、管外熱伝達率とは、伝熱管２内を流れる冷媒が伝熱管２→フィンカラー３→フィン→空気と熱交換を行うときの熱伝達率である。Ｌ１／Ｌ２≦０．２の範囲では、（管外側熱伝達率／通風抵抗）の値は急激に増加している。０．２＜Ｌ１／Ｌ２＜０．６の範囲では、（管外側熱伝達率／通風抵抗）の値はなだらかに湾曲している。０．６≦Ｌ１／Ｌ２の範囲では、（管外側熱伝達率／通風抵抗）の値は急激に減少している。Ｌ１／Ｌ２≦０．２の範囲では、通風抵抗が大きいために各板状フィン１の間に流れる空気流量が少なく、フィンと空気の間での熱交換量が少なくなる。このため、熱伝達率が小さくなり、（管外側熱伝達率／通風抵抗）の値が小さくなる。０．６≦Ｌ１／Ｌ２の範囲では、通風抵抗は小さく各板状フィンの間に流れる空気流量は多いものの、分割スリット５が板状フィン１に形成される温度境界層を分断、更新することができず、フィンと空気の間での熱交換量が少なくなる。このため、熱伝達率が小さくなり、（管外側熱伝達率／通風抵抗）の値が小さくなる。この図９より、熱伝達率が大きく通風抵抗の小さいＬ１／Ｌ２の範囲、つまり熱交換能力の大きなＬ１／Ｌ２の範囲は０．２＜Ｌ１／Ｌ２＜０．６となる。

このように構成されたフィンチューブ型熱交換器２０においては、板状フィン１スリット分割領域４を備えたため、従来のスリットがフィンに設けられたフィンチューブ型熱交換器では着霜し、各フィンの間隙が霜によって閉塞して使用できなかった環境でも、空気の流路が確保できるのでスリットがフィンに設けられたフィンチューブ型熱交換器２０を使用することができる。このため、従来使用していたフィンにスリットを設けていないフィンチューブ型熱交換器と比較して、熱交換能力の高くコンパクトなフィンチューブ型熱交換器２０を使用することできる。また、この熱交換能力の高いフィンチューブ型熱交換器２０を用いることで室外機をコンパクトに製作でき、室外機設置面積を低減できる。

一般にフィンチューブ型熱交換器の熱交換能力はフィン間の距離であるフィンピッチに反比例する。したがって、この熱交換能力の高いフィンチューブ型熱交換器２０を用いることで、フィンピッチを拡大することが可能となり、フィン枚数を減らしてフィンチューブ型熱交換器２０の材料費を低減することができる。この熱交換能力の高いフィンチューブ型熱交換器２０を用いることで、ファン動力増加による騒音を防止することができる。

フィン中央部スリット６のスリット高さＨ６は、分割スリット５のスリット高さＨ５よりも低く形成されているため、着霜運転時（室外空気温度が約２℃以下）に分割スリット５近傍の隣接する板状フィン１間が着霜により閉塞した場合でも、空気はフィン中央部スリット６の上部を流れることができる。このため、着霜時に板状フィン１間を流れる空気流量をより確保できる。

スリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２を０．２＜Ｌ１／Ｌ２＜０．６としたので、着霜運転時（室外空気温度が約２℃以下）及び通常運転時（室外空気温度が約０℃以上）の両運転条件でフィンチューブ型熱交換器２０の熱交換能力を最適に発揮することができる。

分割スリット５のスリット高さＨ５と板状フィン１のフィンピッチＦｐをＨ５≦Ｆｐ／３としたので、隣接する板状フィン１の間を流れる空気の通風抵抗を小さく抑えることができる。

分割スリット５の脚部５ａを、スリット分割領域４側においてはスリット分割領域４と平行に設け、また伝熱管２側においては伝熱管２に対向するように傾斜して設けたので、スリット分割領域４の幅Ｌ１を確保でき、また分割スリット５が無い場合に伝熱管２の下流側で発生する死水域（速度欠損領域）による伝熱低下を防ぐことができる。

分割スリット５はフィン中央部スリット６を略中心として列方向（空気流れと平行方向）に２分割され、分割スリット５及びフィン中央部スリット６は全体として列方向に３列のスリットを形成しているため、空気流路７ａを広く確保できる。このため、着霜運転時により多くの空気流量が板状フィン１間を流れることができる。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図の一例である。また、図１１は図１０におけるＣ−Ｃ断面図の一例である。なお、本実施形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。板状フィン１の両側縁部には、段方向と平行に例えばプレス加工によって形成された凸部８が設けられている。凸部８の断面形状は図１１（ａ）に示す半円形状に加工されていてもよいし、（ｂ）に示す三角形状に加工されていてもよい。

このように構成されたフィンチューブ型熱交換器２０においては、板状フィン１の両側縁部に凸部８を設けることによって、板状フィン１の曲げ強度を高めてたわみを低減することができる。このため、板状フィン１の積層行程を高速化できる。また、外部から曲げモーメントが加えられても、分割スリット５のスリット高さＨ５と板状フィン１のフィンピッチＦｐの距離比及びスリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２を組立時の設定条件に保つことができ、フィンチューブ型熱交換器２０の熱交換能力を維持することができる。

実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図の一例である。また、図１３は図１２におけるＥ−Ｅ断面図の一例である。スリット分割領域４の段方向略中央部には、フィン中央部スリット６の空気流れ上流部側及び下流部側に、列方向と平行に例えばプレス加工によって形成された凸部９が設けられている。凸部８の断面形状は図１３（ａ）に示す半円形状に加工されていてもよいし、（ｂ）に示す三角形状に加工されていてもよい。

このように構成されたフィンチューブ型熱交換器２０においては、スリット分割領域４の段方向略中央部において、フィン中央部スリット６の空気流れ上流部側及び下流部側に凸部９を設けたので、板状フィン１の座屈強度を高めて座屈を低減することができる。このため、板状フィン１の積層行程を高速化できる。また、外部から圧縮荷重が負荷されても、分割スリット５のスリット高さＨ５と板状フィン１のフィンピッチＦｐの距離比及びスリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２を組立時の設定条件に保つことができ、フィンチューブ型熱交換器２０の熱交換能力を維持することができる。

実施の形態４．
図１４はこの発明の実施の形態４におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図である。スリット分割領域４側における分割スリット５の脚部５ａは、伝熱管２側における分割スリット５の脚部５ａと平行に設けられている。つまり、スリット分割領域４側における分割スリット５の脚部５ａは、空気流れ上流側に開口した形状で設けられている。
このように構成することで、空気流れをフィン中央部スリット６に誘導することができ、熱交換能力のさらなる向上を図ることができる。

実施の形態５．
図１５はこの発明の実施の形態５におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図である。板状フィン１のスリット部１０にはスリット分割領域４、分割スリット５及びフィン中央部スリット６が設けられている。また、板状フィン１フラット部１１にはスリット分割領域４、分割スリット５及びフィン中央部スリット６が設けられていない。これらスリット部１０及びフラット部１１が伝熱管２の間に交互に配置されている。
このように構成することで、着霜運転時（室外空気温度が約２℃以下）に分割スリット５近傍及びフィン中央部スリット６の隣接する板状フィン１間が着霜により閉塞した場合でも、空気はフラット部を流れることができる。このため、着霜時に板状フィン１間を流れる空気流量をより確保でき、熱交換効率の低下を防止することができる。

実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６におけるフィンチューブ型熱交換器２０を示す要部断面図である。スリット分割領域４の上部及び下部には、分割スリット５が設けられている。また、スリット分割領域４内の略中央部には、本発明の第２のスリットに相当するフィン中央部スリット６が設けられている。分割スリット５は、フィン中央部スリット６を略中心として列方向（空気流れと平行方向）に２分割されている。各々２分割された分割スリット５はさらに列方向（空気流れと平行方向）に２分割されている。つまり、分割スリット５及びフィン中央部スリット６は全体として列方向に５列のスリットを形成している。
このように構成することで、通風抵抗は若干大きくなるものの、板状フィン１に形成される温度境界層を分断、更新する能力が大きくなり、さらに熱交換能力を向上させることができる。

実施の形態７．
図１７は、上記実施の形態１〜実施の形態６に記載のいずれかのフィンチューブ型熱交換器２０を室外熱交換器として用いた冷凍サイクルの一例である。圧縮機２１、四方弁２２、室内熱交換器２３、膨張弁２４、及び室外熱交換器であるフィンチューブ型熱交換器２０が順次冷媒配管により接続されて冷凍サイクルを構成している。暖房時の冷媒流れは図１７に矢印で示す方向となる。圧縮機２１で圧縮されたガス状態の冷媒は、四方弁２２を通り室内熱交換器２３に入る。室内熱交換器２３は、送風機２５から送り出された空気との熱交換により放熱する。室内熱交換器２３で熱交換を行った冷媒は過冷却状態の液冷媒となり、膨張弁２４に入る。膨張弁２４で膨張した低温低圧の冷媒は低乾き度の二相状態となり、室外熱交換器であるフィンチューブ型熱交換器２０に入る。フィンチューブ型熱交換器２０は、送風機２６から送り出された空気との熱交換により吸熱する。フィンチューブ型熱交換器２０で室外の空気と熱交換により吸熱した冷媒は蒸発してガス状態となり、圧縮機２１に入る。

このように、室外熱交換器に、本実施の形態１〜実施の形態６に記載のいずれかのフィンチューブ型熱交換器２０を用いることで、上記それぞれの優れた特性を有するフィンチューブ型熱交換器２０を備えた冷凍サイクルを提供することができる。なお、室内熱交換器２３は、本実施の形態１〜実施の形態６に記載のいずれかのフィンチューブ型熱交換器２０を用いる必要はなく、従来より使用している例えばフィンチューブ型熱交換器でよい。

この発明の実施の形態１を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図である。 この発明の実施の形態１を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部側面図である。 図１に示すＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）がＡ−Ａ断面図、（ｂ）がＢ−Ｂ断面図である。 この発明の実施の形態１を示すフィンチューブ型熱交換器２０の着霜時における空気流れの説明図である。 スリット分割領域４が設けられていないフィンチューブ型熱交換器２０の着霜時における空気流れの説明図である。 この発明の実施の形態１を示すスリット分割領域４が設けられたフィンチューブ型熱交換器２０及びスリット分割領域４が設けられていないフィンチューブ型熱交換器２０における、着霜量と通風抵抗の関係を示す特性図である。 この発明の実施の形態１におけるスリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２と、通風抵抗の関係を示す特性図である。 この発明の実施の形態１における分割スリット５のスリット高さＨ５と通風抵抗の関係を示す特性図である。 この発明の実施の形態１におけるスリット分割領域４の幅Ｌ１と隣接するフィンカラー３間の距離Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２と、管外側熱伝達率と通風抵抗との比の関係を示す特性図である。 この発明の実施の形態２を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図の一例である。 図１０に示すＣ−Ｃ断面図の一例である。 この発明の実施の形態３を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図の一例である。 図１０に示すＥ−Ｅ断面図の一例である。 この発明の実施の形態４を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図である。 この発明の実施の形態５を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図である。 この発明の実施の形態６を示すフィンチューブ型熱交換器２０の要部断面図である。 この発明の実施の形態１〜実施の形態７に記載のいずれかのフィンチューブ型熱交換器２０を室外熱交換器に用いた冷凍サイクルの一例である。

符号の説明

１ 板状フィン、２ 伝熱管、３ フィンカラー、４ スリット分割領域、５ 分割スリット、５ａ 分割スリット脚部、５ｂ 分割スリット切り起こし部、６ フィン中央部スリット、６ａ フィン中央部スリット脚部、６ｂ フィン中央部スリット切り起こし部、７ａ 空気流路、７ｂ 空気流路、７ｃ 空気流路、８ 凸部、９ 凸部、１０ スリット部、１１ フラット部、２０ フィンチューブ型熱交換器、２１ 圧縮機、２２ 四方弁、２３ 室内熱交換器、２４ 膨張弁、２５ ファン、２６ ファン、Ｆｐ フィンピッチ、Ｈ５ スリット高さ、Ｈ６ スリット高さ、Ｌ１ スリット分割領域４の幅、Ｌ２ フィンカラー３間の距離。

Claims (12)

1. 所定の間隔で平行に積層され、その間を気体が通過する複数の板状フィンと、
   該板状フィンを積層方向に貫通して配置された複数の伝熱管とを有するフィンチューブ型熱交換器において、
   前記フィンは、上下方向に隣接する前記伝熱管の間に、前記積層方向及び前記上下方向と垂直な方向であって前記気体の流通方向と略平行な列方向にスリット分割領域を備え、
   該スリット分割領域の上部及び下部の前記フィン上には第１のスリットが設けられ、
   前記スリット分割領域内の前記フィン上には、第２のスリットが設けられ、
   該第２のスリットは、前記フィンと平行な切り起こし部、及び該切り起こし部の両端部と前記フィンとを接続する脚部を有し、
   前記切り起こし部はその側縁部が前記列方向に対向するように形成され、前記第２のスリットは前記列方向に向かって開口しており、
   前記第１のスリットは前記スリット分割領域内にはみ出しておらず、前記第２のスリットは前記スリット分割領域外へはみ出しておらず、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは前記上下方向において重なりあっていないことを特徴とするフィンチューブ型熱交換器。
2. 前記第２のスリットのスリット高さは、前記第１のスリットのスリット高さよりも低いことを特徴とする請求項１に記載のフィンチューブ型熱交換器。
3. 前記スリット分割領域の段方向幅をＬ１とし、
   隣接する前記フィンと隣接する前記伝熱管により形成される前記気体流通方向に直角な断面における段方向長さをＬ２としたとき、
   ０．２＜Ｌ１／Ｌ２＜０．６
   であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィンチューブ型熱交換器。
4. 前記フィンの所定間隔をＦｐとし、
   前記第１のスリットのスリット高さをＨ５としたとき、
   Ｆｐ／３≧Ｈ５
   であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
5. 前記フィンの側縁部には、段方向と平行に凸部が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
6. 前記スリット分割領域には、列方向と平行に凸部が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
7. 前記第１のスリットは、
   前記スリット分割領域側のスリット脚部は、前記スリット分割領域と平行であり、
   前記伝熱管側のスリット脚部は、前記伝熱管と対向するように傾斜していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
8. 前記第１のスリットは、
   前記伝熱管側のスリット脚部は、前記伝熱管と対向するように傾斜しており、
   前記スリット分割領域側であり且つ前記気体流通方向上流側のスリット脚部は、前記スリット分割領域に対して傾斜しており、前記気体流通方向上流側に開口していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
9. 前記フィン上には、
   前記スリット分割領域、前記第１のスリット及び前記第２のスリットが設けられたスリット部と、
   前記フィン上にスリットが設けられていないフラット部とが、
   前記伝熱管の間に交互に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
10. 前記第１のスリットは、前記第２のスリットを中心として列方向に２分割され、
    前記第１のスリットと第２のスリットは、列方向に合計３列のスリットを形成することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
11. 前記第１のスリットは、前記第２のスリットを中心として列方向に２分割され、
    該２分割された第１のスリットは、各々さらに列方向に２分割され、
    前記第１のスリットと第２のスリットは、列方向に合計５列のスリットを形成することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のフィンチューブ型熱交換器を用いたことを特徴とする冷凍サイクル。

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