JPH0448192A - 熱交換器のフィン形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は空気調和機の熱交換器に係り、特にフィンカラ
ー下部のドレン水を流下させる熱交換器のフィン形状に
関するものである。

（従来の技術） 一般に、空気調和機の冷凍サイクルには、第１４図に示
すように、圧ｍｌｌ［ａ、四方弁ｂ、室外熱交換器Ｃ，
膨張ｍ構ｄ及び室内熱交換器ｅか主に備えられている。

その空気調和機の性能を左右する役割を果たす構成部品
の一つである室外熱交換器ｅとしては、熱伝達性能が良
いプレートフィンチューブ型の熱交換器が用いられてい
る。この熱交換器ｅは、第１５図及び第１６図に示すよ
うに、冷媒が流れる複数の伝熱管（Ｕバイブ）での外周
部に、その長平方向に多段となるようにプレート状の複
数枚のフィンｇがフィンカラーｈを介して並設されてい
ると共に、それらＵパイプの端部が互いにベント管ｉで
連結されてなるものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近年、居住空間の快適性向上に対する要求に
伴い、空気調和の分野においてら、空気関和機の性能向
上が要求され、特に、着霜、除霜を伴う熱交換器の性能
向上が要求されている。

これは、着霜、除霜を繰り返す場合、除霜時に溶けた霜
がドレン水としてフィン表面等を流れるために、ドレン
水がフィン表面に残留したまま次の暖房運転が行われる
と、そのドレン水が密度の大きい氷となるので、暖房運
転時間の低下や除霜時間の増加をもたらして暖房能力が
低下し、空調効果を損なうからである。また、湿り条件
でもフィン表面等に凝縮したドレン水が付着する。

このため、フィンの表面に親水性処理を施して、フィン
表面のドレン水の流れを良くすることにより、フィン表
面のドレン水の付着がほとんどなくなる。しかし、親水
性処理の親水性が良ければ良い程、第１６図に示すよう
に、表面張力の増大により重力とバランスした方向すな
わちフィンカラーｈ下部にドレン水りが残留し易くなっ
てしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決すべく創案されたも
のであり、フィンカラー下部のドレン水を流下させるこ
とを可能にした熱交換器のフィン形状を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、伝熱管に、その
長平方向に多段となるように複数枚のフィンをフィンカ
ラーを介して並設する熱交換器において、上記フィンの
貫通支持部の重力方向下部に、その重力方向に沿った第
１切り込みと、その第１切り込みの下端から斜め方向に
傾斜した第２切り込みとを形成し、これら切り込みによ
り区画形成された舌片部を立ち上げたものである。

また、上記フィンに、その貫通支持部の周縁部の少なく
とも下部を除いて親水性被膜を施したものである。

（作用） 上記構成によれば、フィンカラー下部のドレン水は、第
１切り込みが重力方向に沿って形成されているために、
立ち上げられた舌片部により重力方向下方に引きつけら
れる。そして、第２切り込みが斜め方向に傾斜されてい
るために、第２切り込みの下端付近へと斜めに導かれ、
そこからフィン表面を流下することになる。従って、フ
ィンカラー下部のドレン水は、立ち上げられた舌片部に
より流下し、舌片部に滞留することなくフィン表面へと
流れる。

また、フィンのフィンカラー周縁部の少なくとも下部に
は親水性処理が施されていないために、フィンカラー下
部での水滴の表面張力が小さくなるので、そこにドレン
水が溜まりにくくなり、しかも、そのドレン水が舌片部
により流下されるので、フィンカラー下部に溜まるドレ
ン水量が可及的に少なくなる。これにより、フィン表面
等に残留するドレン水量が少なくなるので、通風抵抗が
減少されることになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図及び第２図において、１は、従来とほぼ同機の空
冷式の熱交換器の伝熱管（Ｕパイプ）２の外周部に、そ
の長手方向に所定の間隔を隔てて多段となるように並設
されるフィンを示している。

フィン１は、アルミニウム製の平らな薄板状に形成され
、従来と同様にその長手方向に沿ってパイプ挿通孔３が
形成されている。このパイプ挿通孔３には、フィン１と
Ｕパイプ２が密着するように、第２図に示す如く折り返
し状のフィンカラー４が形成されており、このフィンカ
ラー４にて相隣接するフィン１か接合されていると共に
、フィンカラー４にＵパイプ２が挿通されてａｍ的ある
いはハンダ等で固定される。

また、フィンｌには、第１図及び第２図に示すように、
そのフィンカラー４の重力方向下部のドレン水を流下さ
せるためのスリット５が形成されている。このスリット
５は、２つの切り込み５ａ、５ｂがらなり、第１切り込
み５ａが、フィン１の軸を含む重力方向にフィン１のフ
ィンカラ−４下部近傍に形成されていると共に、第２切
り込み５ｂが、第１切り込み５ａの下端から斜め方向に
図示例ではほぼ円弧状に傾斜して形成されている。これ
ら切り込み５ａ、５ｂにより区画形成された舌片部６が
斜め下方に半玉日月状に立ち上げられて切起部７が形成
されおり、この切起部７によりフィンカラ−４下部のド
レン水が流下されるようになっている。

さらに、フィン１の表面には、第３図及び第４図に示す
ように、そのフィンカラー４の周縁部又はその下部を除
いて、約０．３〜１μの親水性被膜が施されており、フ
ィン１表面のドレン水の付着が防止されるようになって
いる。

次に本実施例の作用について説明する。

フィン１のフィンカラー４の下部近傍には、第１図及び
第２図に示すように、半玉日月状の切起部７が形成され
ているために、フィンカラ−４下部にドレン水が溜ろう
とすると、切起部７により表面張力の減少が促されてド
レン水が流下する。

すなわち、第１切り込み５ａが重力方向に沿って形成さ
れているなめに、フィンカラ−４下部の水滴が、舌片部
６の第１切り込み片により重力方向下方に引きつけられ
る。そして、第２切り込み５ｂが第１切り込み５ａの下
端から斜め方向にほぼ円弧状に傾斜されていると共に、
舌片部６が半玉日月状に斜め立ち上げられているために
、重力方向下方に引きつけられた水滴が斜め下方へ第２
切り込み５ｂの下端付近へと導かれる。このように、フ
ィンカラ−４下部の水滴は、半玉日月状の切起部７によ
り、重力方向下方へと案内され、その後、斜め下方へと
案内されて第２切り込み５ｂの下端へ流れるので、水滴
の一部が切起部７に溜まることなく、フィンカラ−４下
部の水滴がフィン１表面に流下することになる。このた
め、フィンカラ−４下部のドレン水量が少なくなり、フ
ィン１表面等に残留するドレン水量も少なくなる。

また、第５図及び第６図は切起部の他の実施例を示すも
のであり、フィン８のフィンカラー９の重力方向下部近
傍に、その重力方向に沿って所定の間隔を隔てて３本の
切り込み１０が形成され、これら切り込みにより挟まれ
た２つの部分（切起基部）がそれぞれ反対方向に６設さ
れて切起部１１が形成されている。第７図及び第８図は
、他の実施例の変形例を示すものであり、４本の切り込
み１２により２つの切起基ｓ１３が形成されている。

それらのように構成することで、重力方向に沿って形成
された複数の切り込みｉｏ、１２により、フィンカラ−
９下部の水滴が重力方向下方に引きつけられて、切起基
部１１．１３の下端付近へと導かれるので、上述とほぼ
同様にフィンカラ−９下部のドレン水を流下させること
ができる。

ここで、切起部の他の形状について検討してみる。但し
、フィン表面には親水性処理が施されていると共に、い
ずれもフィンカラー下部近傍に切り込みが形成されてい
る。

Ｎｏ３は、第９図（ａ）（ｂ）に示す如く２等辺三角形
状の切り込み２０により形成された舌片部２１が斜め上
方に立ち上げられているものである。このように構成す
ると、水滴が三角形状の下部すなわち下辺２２付近に滞
留する傾向がある。

ＮＯ，４及びＮＯ，５は、第１０図（ａ）Ｔｏ）及び第
１１図（ａＨｂ）に示す如く先細り状の２等辺三角形状
に切り込み２３が形成され、１１０４では舌片部２４が
斜め下方に立ち上げられている。一方、ＮＯ，５では舌
片部２５がスリットフィン的になるように立ち上げられ
ている。これらのように構成すると、水滴か三角形状の
上部すなわち上辺２６付近に滞留する傾向かある。

ＮＯ，６は、第１２図（ａ）（ｂ）に示す如く第１の実
施例とほぼ同様な半玉日月状の上側に切り込み２７か形
成され、その舌片部２８が斜め上方に立ち上げられてい
る。このように構成すると、Ｎｏ３〜Ｎｏ、　５程では
ないか、水滴か半玉日月状の下端２９付近及びフィン３
０間に滞留する傾向がある。

ＮＯ，７は、第１３図（ａ）（ｂ）に示す如く重力方向
に対して釧めく約３０°）に２本の切り込み３１がほぼ
平行に形成され、これら切り込み３１により挟まれた部
分か６設されているにのように構成すると、水滴がある
程度流下するが、フィン３２の強度が低下する傾向があ
る。

これにより、ＮＯ３〜！１ｏ７における他の形状の切起
部では、ある程度の水滴を流下することができるが、一
部の水滴が切起部に滞留する傾向かある。尚、ＮＯ，３
〜間７における形状の切起部でも、切起部を多量に形成
すれば、水滴の流下を行えるが、熱伝達性能が低下して
、着霜時間をはやめるので、空気調和機の熱交換器とし
ては適さない。

よって、フィン１に第１の実施例に示す半三日月状の切
起部７（又は第５図〜第８図に示すような切起部１１，
１４）を形成することで、フィンカラー４下部の水滴を
、切起部に滞留するこむなくフィン１表面へと流下させ
ることができ、しかも切起部７を多量に形成することな
くドレン渠の流下を行える。

また、フィン１表面のフィンカラ−４周縁下部には第３
図及び第４図に示すように、親水性処理か施されていな
いために、フィンカラ−４周縁部下部のフィン１表面か
水滴をはじき、水滴の表面張力か小さくなるので、フィ
ンカラ−４下部には水滴か溜まりにくくなる。これによ
り、フィンカラ−４下部にドレン水が溜まっても、はぼ
円弧状に溜るので、その量も少なくなる。そのフィンカ
ラ−４下部のドレン水が上述の切起部７により流下され
るので、そこに溜まるドレン水量が可及的に減少される
。尚、フィンカラー周縁下部のフィン表面に親水性処理
を施さないだけでも、ある程度、フィンカラー下部に溜
まるドレン水量を減らすことができる。

したがって、フィン１に半三日月状の切起部７を形成す
ると共に、そのフィン１の少なくともフィンカラ−４周
縁下部を未親水性処理部として残したことにより、フィ
ンカラ−４下部に溜まるドレン水量が可及的に減少する
ので、フィン１表面等に残留するドレン水量か少なくな
る。このため、通風抵抗が減少するので、送風動力が一
定の場合、風量か増加して熱伝達性能が向上する。また
、風量を一定とした場合、送風動力を減少することがで
きると共に、空気の圧力損失が小さいので、騒音を低減
することができる。さらに、フィン１に切り込み５ａ、
５ｂを設けたので、空気側の熱伝達効率の向上を図れる
ことになる。さらにまた、フィン１形状を変え、熱伝達
性能が低下することなく、フィン１に切起部７を形成す
るだけで、フィンカラ−４下部のドレン水を流下するこ
とができる。また、除霜運転を行う場合、フィン１表面
等に残留する水滴量が少ないために、除霜運転時間の短
縮を図れるので、暖房能力を向上することかでき、快適
な空調を行える。

［発明の効果コ 以上要するに本発明によれば、次の如き優れた効果を発
揮する。

（１）第１切り込みと第２切り込みとにより区画形成さ
れた舌片部を立ち上げたので、フィンカラー下部のドレ
ン水を流下でき、しかもドレン水が舌片部に滞留するこ
となく流下する。

（２）フィンの表面のフィンカラー周縁部の少なくとも
下部には親水性処理が施されていないなめに、ドレン水
がフィンカラー下部に溜まりにくくなると共に、舌片部
によりドレン水が流下されるので、フィンカラー下部の
ドレン水量を減少できる。

（３）フィンカラー下部のドレン水量が少なくなるので
、フィン表面に残留するドレン水量が少なくなり、通風
抵抗を減少できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図の側面図、第３図及び第４図はフィン表面に親水性被
膜を施した状態を示す斜視図、第５図は他の実施例を示
す正面図、第６図は第５図の側面図、第７図は他の実施
例の変形例を示す正面図、第８図は第７図の■−■線断
面図、第９図〜第１３図は比較例を示す図、第１４図は
冷凍サイクルの一例を示す楕成図、第１５図は熱交換器
の一例を示す斜視図、第１６図はフィンカラー下部に溜
まるドレン水の状態を示す図である。 図中、１はフィン、２は伝熱管、４はフィンカラー、５
ａは第１切り込み、５ｂは第２切り込み、６は舌片部を
示す。 第９図 第１０図 （ａ） ｏ７ （ｂ） 第１３図 第５図 第６ 図 第７図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　伝熱管に、その長手方向に多段となるように複数
   枚のフィンをフィンカラーを介して並設する熱交換器に
   おいて、上記フィンのフィンカラーの重力方向下部に、
   その重力方向に沿った第１切り込みと、該第１切り込み
   の下端から斜め方向に傾斜した第２切り込みとを形成し
   、これら切り込みにより区画形成された舌片部を立ち上
   げたことを特徴とする熱交換器のフィン形状。
2. ２．　上記フィンに、そのフィンカラーの周縁部の少な
   くとも下部を除いて親水性被膜を施したことを特徴とす
   る請求項１記載の熱交換器のフィン形状。