JPH0720523Y2

JPH0720523Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JPH0720523Y2
Application number: JP9211989U
Authority: JP
Inventors: 恭子関; 克宏川端
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2004-08-03
Also published as: JPH0331229U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はフィン付き伝熱管を備えた熱交換器に関するも
のである。

（従来の技術）ヒートポンプ式空調装置においては、外気条件により暖
房運転時に室外側熱交換器のフィンに着霜が生じる場合
が有り、かかる場合、除霜運転を行なってフィンの着霜
を除去するのが一般的である。しかしながら、このよう
な除霜運転は、着霜に起因する熱交換性能の低下を防ぐ
上において必要不可決であるものの、その一方で暖房能
力の低下、不快感、熱交換効率の低下等を招くものであ
るため、その運転回数を少なくする（換言すれば、運転
間隔を長くする）ことが要求される。

このような要求に応えるひとつの方法として、フィンの
表面に撥水処理を行って疎水性をもたせて該フィン表面
での霜成長を抑制し、もって除霜運転間隔の長期化を図
ることが従来より知られている。

（考案が解決しようとする課題）ところが、このような疎水性をもったフィン表面におい
ては、確かに霜の成長は抑制される（例えば、実開昭58
−155577号公報参照）ものの、疎水性が故に、除霜運転
時に融霜水が滴状となり、これが成長した場合には隣接
するフィン相互間に跨跨ってブリッジ状となり、流下し
にくくなる。この結果、除霜後の暖房運転時に、このフ
ィン間に滞溜した水滴が核となってフィン間に跨がった
状態で霜が成長し、通風抵抗の増大を招くという問題が
あった。

そこで本考案は、フィンを備えた熱交換器において、フ
ィン表面の疎水性を該フィンの形状との関係において有
効に利用することにより、除霜に伴う水滴のフィン表面
からの排除作用を促進しもって良好な熱交換性能を得ん
とするものである。

（考案の技術的背景）本願考案者らは、フィン表面での霜成長を抑制するため
には該フィン表面に疎水性をもたせることが必要である
との観点から、該フィン表面に撥水処理をすることとし
た。そして、融霜水が水滴となりこれが隣接するフィン
相互間に跨ってブリッジ状になり易いという疎水性表面
であるが故の不都合な現象の発生を是認した上で、この
ブリッジ状に付着した水滴を確実且つ容易に流下排除し
良好な熱交換性能を得るための手段の開発に着手した。

そして、本願考案者らは、フィンと水滴との間に作用す
る表面張力の方向に着目した。即ち、今、第６図に示す
ように一対のフィン51,51がそれぞれ湾曲面とされしか
もこれらがその凸面側を相互に近接対向させた状態で配
置され、これらの間に水滴60がブリッジ状に付着してい
る場合と、第７図に示すように一対のフィン52,52がと
もに平板状とされ且つこれらが平行に対向配置されてい
る場合とを想定する。そして、この両者の場合における
各フィン51,52と水滴60との間に作用する表面張力を考
えると、前者の場合には表面張力の方向はその接触面の
各部において異なるが、後者の場合には、その全域にお
いて一定となる。このため、ブリッジ状に付着した水滴
の付着安定性は、前者の方が後者よりも劣るといえる。

また、現段階の水滴がその近傍に発生した他の水滴を包
含して成長する時には、両水滴相互間に作用する表面張
力により、水滴はより一層不安定さを増すことになる。

このような点からして、フィンの凸面同士が対向する構
成をもつ前者は、平面同士が対向する構成をもつ後者に
比して、水滴の流下排除がより一層容易であると推測さ
れる。

このような、推測に基づいて本願考案者らは、第８図に
示すように、上記前者のフィン構成を具体化した資料フ
ィンＡと後者のフィン構成を具体化した資料フィンＢと
を用い、各資料フィンA,Bに実際に付着した水滴量とこ
れから流下排除された水滴量との相関関係を実験によっ
て調べ、これを特性図として表した。

この第８図を考察すると、明らかに資料フィンＡの方が
資料フィンＢよりも水滴の流下排除性が優れていること
が判り、これにより上記推測の正しかったことが実証さ
れる。

（課題を解決するための手段）本考案は、叙上の如き技術背景に立脚し、上記課題を解
決するための具体化手段として、第１図に例示するよう
に、略水平方向に向けて配置された伝熱管に対して、そ
の表面に疎水処理をした多数の板状フィン1,2,・・を該
伝熱管と直交する方向に向けて所定間隔をもって列状配
置してなる熱交換器において、上記各フィン1,2,・・の
水平方向断面を、凹凸状の屈曲部が交互に連続する略波
形断面形状を有する如く形成するとともに、列設方向に
隣接する一対の上記フィン１、２相互間においては、一
方のフィン１の他方のフィン２側へ突出する屈曲部1a
と、他方のフィン２の上記一方のフィン１側へ突出する
屈曲部2aとが所定間隔をもって対向するようにその相対
的取り付け位置を設定したことを特徴としている。

（作用）本考案ではかかる構成であるから、除霜運転時に隣接す
るフィン1,2の近接対向する屈曲部1a,2a間に跨って成長
した水滴は、該各フィン1,2の屈曲部1a,2aがその凸面側
を相互に対向させた状態となっているため、該各フィン
1,2に対する付着状態が不安定であり、その流下排除作
用が促進される。

（考案の効果）従って、本考案の熱交換器によれば、除霜運転時の融霜
により各フィン1,2の表面に発生した水滴は、これが隣
接するフィン1,2の屈曲部1a2a間に跨ってブリッジ状に
付着したとしてもその不安定さ故に容易に流下排除され
るため、除霜運転時間そのものの短縮化が図れ快適な暖
房運転が実現されるとともに、除霜運転後の再暖房運転
時においては、従来のもののように流下せずに付着残留
した水滴によってブリッジ状の着霜が生じるというよう
なことが少なく除霜運転間隔の長期化が図れる等の効果
が得られる。

（実施例）以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施例を説明
する。

第１図には、本考案の第１の実施例にかかる熱交換器に
適用されるフィン群の一部が示されている。この実施例
のものは、上記「考案の技術的背景」において例示した
フィン（資料フィンＡ）をそのまま具体化したものであ
って、所定間隔をもって前後方向に列設配置される各フ
ィン1,2,3,・・をそれぞれ滑らかに湾曲する波形状に屈
曲させるとともに、これら各フィン1,2,・・を、それぞ
れ隣接するフィンの凸面側の屈曲部1a,2aを相互に近接
対向させて構成されている。

このような構成とすることによって、この実施例の熱交
換器をヒートポンプ式の空調装置に適用した場合には、
その除霜運転時に各フィン1,2,・・の表面に発生する水
滴は、たとえこれが隣接するフィン1,2の屈曲部1a2a相
互間に跨ってブリッジ状となったような場合でも、該各
屈曲部1a,2aがその凸面側を相互に対向させていること
により該水滴の付着状態が不安定となっていることか
ら、容易に流下排除され、フィン群の水はけ性が良好な
らしめられるものである。

第２図には、本考案の第２の実施例にかかる熱交換器に
適用されるフィン群が示されている。この実施例のもの
は、各フィン1,2,・・を、それぞれ所定ピッチで左右に
交互に略く字形断面形状をもつ如くスリット状に切り起
こして構成されている。

このようにした場合には、上記第１の実施例のものと同
様の作用効果が得られる他に、各屈曲部1a,2a,・・がそ
れぞれ上下方向に所定間隔をもって間欠的に形成されて
いるため、水滴はフィン表面に沿った流下作用と落下作
用の両作用によって排除され、これにより上記第１の実
施例のものよりもより一層水滴の排除促進が図られるこ
ととなる。

第３図には、本考案の第３の実施例にかかる熱交換器に
適用されるフィン群が示されている。この実施例のもの
は、上記第１の実施例のものと第２の実施例のものとを
組み合わせた構成となっている。即ち、上記第２の実施
例のものがフィンを略く字状に切り起こしているのに対
して、これを円弧面状に切り起こしたものであり、上記
第２の実施例のものと同様の作用効果が得られる。

第４図及び第５図には本考案の第４の実施例にかかる熱
交換器に適用されるフィン群が示されている。この実施
例のものは、いわゆるワッフルルーバフィン、即ち、ル
ーバ5,5,・・を全面的に切り起こすとともに、その中央
部に円弧面状の屈曲部1a,2a・・を形成したフィン1,2,
・・を、該屈曲部1a,2a,・・から略く字状に屈曲させ、
これらをその屈曲部1a,2a,・・が相互に対向するように
して配置したものである。この実施例のものも上記各実
施例と同様の作用効果が得られることは勿論である。
尚、第４図において符号４は伝熱管である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例にかかる熱交換器に適用
されるフィンの形状を示す要部斜視図、第２図は本考案
の第２の実施例にかかる熱交換器に適用されるフィンの
形状を示す要部斜視図、第３図は本考案の第３の実施例
にかかる熱交換器に適用されるフィンの形状を示す要部
斜視図、第４図は本考案の第４の実施例にかかる熱交換
器に適用されるフィンの要部側面図、第５図は第４図の
Ｖ−Ｖ拡大断面図、第６図及び第７図はフィン形状に対
応した水滴の付着状態説明図、第８図は水滴付着量と水
滴流下量の相関特性図である。 1,2,3,……フィン 1a,2a,3a……屈曲部４……伝熱管５……ルーバ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】略水平方向に向けて配置された伝熱管に対
して、その表面に疎水処理をした多数の板状フィン
（１），（２），・・を該伝熱管と直交する方向に向け
て所定間隔をもって列状配置してなる熱交換器であっ
て、上記各フィン（１），（２），・・の水平方向断面
が、凹凸状の屈曲部が交互に連続する略波形断面形状を
有する如く形成されるとともに、列設方向に隣接する一
対の上記フィン（１）、（２）相互間においては、一方
のフィン（１）の他方のフィン（２）側へ突出する屈曲
部（1a）と、他方のフィン（２）の上記一方のフィン
（１）側へ突出する屈曲部（2a）とが所定間隔をもって
対向するようにその相対的取り付け位置が設定されてい
ることを特徴とする熱交換器。