JPH11218368A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮水の排水性の改善と、フィン伝熱性能の
向上とを両立させる。 【解決手段】 チューブ２のうち、空気流れ方向Ａの途
中部位に凝縮水を下方へ案内する排水溝１０を形成する
とともに、この排水溝１０と同一位置もしくはこの位置
よりも空気流れ方向Ａの上流側の位置にて、コルゲート
フィンを上流側の第１フィン５１と下流側の第２フィン
５２とに分断し、この第１フィン５１と第２フィン５２
の蛇行状の曲げ形状を互いにずらす。これにより、空気
流れ上流側の第１フィン５１の曲げ部５ｂの内側面角部
５ｃを流れる凝縮水が両フィンの境界部５３に到達する
と、両フィンの曲げ形状のずれにより第２フィン５２の
曲げ部５ｂの外側面５ｄ上に流れ出て、中央排水溝１０
内へ流れ込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒蒸発器におけ
る凝縮水の排水性改善に関するもので、例えば、車両用
空調装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置における冷媒蒸発
器は、例えば、図７に示すごとき構成であって、アルミ
ニウム等の金属薄板４、４を２枚１組として最中状に接
合（ろう付け）することより、チューブ２を構成すると
ともに、チューブ２相互の間には図８に示すようにアル
ミニウム等の金属薄板を蛇行状に曲げ成形したコルゲー
トフィン５を配置し、接合している。コルゲートフィン
５にはルーバ５ａを所定角度で斜めに切り起こし成形し
て、フィン熱伝達率の向上を図っている。また、チュー
ブ２内には冷媒側の伝熱性能向上のために、蛇行状に曲
げ成形したインナーフィン４２、４３を配置し接合して
いる。

【０００３】この冷媒蒸発器においては、凝縮水の排水
性改善のために、チューブ２のうち、空気流れ方向Ａの
中央部位および下流端部に、それぞれ中央排水溝１０、
下流端排水溝１１を形成している。このような排水構造
を持ったコア部３を有する冷媒蒸発器における凝縮水の
発生状況を実験により確認したところ、図９に示す結果
が得られた。図９の実験条件は、コア部３への流入空気
の速度Ｖ：２．７ｍ／ｓ、流入空気の温度：３０°Ｃ、
流入空気の相対湿度ＲＨ：５０％、コルゲートフィン５
のフィンピッチｆｐ：４ｍｍである。

【０００４】図９の横軸はコルゲートフィン５の空気流
れ方向Ａの部位を示している。図９に示す凝縮水発生量
Ｗの分布から理解されるように、コア部３の空気上流側
部位で凝縮水の大半が発生する。ところで、従来技術に
よると、コルゲートフィン５が空気流れ上流側から下流
側に至るまで１つの連続したフィン体を構成しているの
で、フィン５の曲げ部５ｂの内側面角部５ｃを流れる凝
縮水は、その途中で中央排水溝１０に流れ出ることがで
きない。従って、曲げ部５ｂの内側面角部５ｃの凝縮水
は空気流れ上流側からそのまま排出されることなく、図
７の矢印〜に示すように空気流れに沿って空気流れ
下流側の部位まで流れて、その後、排水溝１１から下方
へ排出される。

【０００５】一方、曲げ部５ｂの外側面５ｄで発生した
凝縮水は、中央排水溝１０と下流端排水溝１１の両方か
ら排出できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、フィ
ン５の曲げ部５ｂの内側面角部５ｃを流れる凝縮水は空
気流れ上流側からそのまま排出されることなく、空気流
れ下流側の部位まで流れるので、下流側の内側面角部５
ｃでは流れ下流側で新たに発生した凝縮水量が上流側か
らの凝縮水量に加わるので、下流側での凝縮水量が増加
して、凝縮水によりルーバ５ａの根元部（角部５ｃに近
接した部位）が閉塞されるという不具合が発生しやす
い。

【０００７】ところで、近年、車両用空調装置において
は、車室内居住スペース拡大のために、空調ユニット搭
載スペースの小型化の要求が強まっている。そのため、
冷媒蒸発器に対しても、空気流れ方向Ａの幅寸法を縮小
させる薄幅化の要求があり、この薄幅化の要求に応える
ためには、冷媒蒸発器の一層の高性能化が必要となる。
そこで、本発明者らは、この高性能化を図るために、性
能向上の寄与率が高い空気側の伝熱性能の改良検討を進
めている。

【０００８】一般に、空気側の伝熱性能向上に対して
は、フィンピッチを縮小して伝熱面積を拡大することが
確実な手段である。しかし、冷媒蒸発器においてこのフ
ィンピッチの縮小という手法を採用すると、現実には、
次のごとき問題が発生して、期待通りの性能向上を達成
できない。すなわち、フィンピッチの縮小に伴ってフィ
ン面相互の間隔が狭くなって、フィンにおける水保持力
が増大するので、上記した凝縮水によるルーバ部の閉塞
を一層助長し、フィン熱伝達率を悪化させる。そのた
め、フィンピッチ縮小による伝熱面積の拡大に見合った
分だけの伝熱性能向上を実現できないことになる。

【０００９】図１０は上記問題点を示す実験結果であ
り、実験条件は、コア部３への流入空気の速度Ｖ：２．
０ｍ／ｓ、流入空気の温度：３０°Ｃ、流入空気の相対
湿度ＲＨ：６０％、コルゲートフィン５のフィンピッチ
ｆｐ：４ｍｍである。図１０（ａ）の上段はコルゲート
フィン５の表面で凝縮水が発生しないドライ状態を示
し、下段はコルゲートフィン５の表面で凝縮水が発生し
ているウエット状態を示している。上段のドライ状態で
は凝縮水によるルーバ５ａの閉塞が発生しないため、空
気がコルゲートフィン５のルーバ５ａを下流端に至るま
で通過することができ、コルゲートフィン５の全域にお
いてルーバ５ａの先端効果を良好に発揮できる。

【００１０】これに反し、下段のウエット状態では、凝
縮水によるルーバ５ａの閉塞が発生するため、コルゲー
トフィン５における中間部から下流側に至る部分では、
空気がルーバ５ａを通過することができない。そのた
め、ルーバ５ａの先端効果をフィン５の中間部から下流
側の領域では発揮できない。その結果、図１０（ｂ）に
示すように、ウエット状態では空気側熱伝達率がドライ
状態に比して１５％程度低下してしまう。

【００１１】また、別の問題点として、フィンピッチを
縮小すると、保水力が増大するので、多量の凝縮水が流
れる内側面角部５ｃでは、空気流れ下流端部において凝
縮水が塊状に保持される。そして、この凝縮水の塊があ
る程度以上大きくなると、空気流れとともに蒸発器下流
側へ飛び出すという現象が発生する。つまり、フィンピ
ッチの縮小によって、水飛び現象が発生しやすくなる。

【００１２】車両用空調装置では、上記水飛び現象が発
生すると、冷媒蒸発器の下流側に設置されている暖房用
熱交換器に凝縮水が付着する。この暖房用熱交換器には
高温の温水（エンジン冷却水）が最大冷房時以外は常時
循環しているので、暖房用熱交換器にて凝縮水が蒸発し
て、車室内の湿度を上昇させ、車室内の快適性を損なっ
たり、窓ガラスの曇りの原因になる。従って、上記水飛
び現象の発生は極力抑える必要があり、そのためには、
冷媒蒸発器における凝縮水の排水性を改善することが極
めて重要である。

【００１３】ところで、実開昭６２−３４６７５号公報
では、図１１に示すように、コルゲートフィン５の一部
に切欠き部５０を形成し、この切欠き部５０を通して凝
縮水を下方へ落下させることにより、排水性を改善しよ
うとするものが提案されている。しかし、この従来技術
では、フィン伝熱性能確保のために切欠き部５０の大き
さに制約があるので、切欠き部５０を通過した凝縮水が
空気流れに押されて、コルゲートフィン５の下側の段に
順次流下していくだけであって、矢印Ｂで示す排水経路
を構成する。そのため、各段のフィン表面を凝縮水が空
気流れ下流側へと流れるので、ルーバ５ａの根元部が水
によって閉塞されるという現象が発生してフィン熱伝達
率を悪化させる。

【００１４】また、凝縮水がコルゲートフィン５の下側
の段に順次流下していき、最後にはフィンの空気流れ下
流端部まで流れてしまい、ここから、下流側への水飛び
現象が発生する。また、実開昭６３−６７７８４号公報
では、図１２に示すように、空気流れ方向Ａの下流寄り
の途中部位に、所定間隔Ｌを設けて、コルゲートフィン
５を上流側のフィン５１と、下流側のフィン５２とに切
り離して、所定間隔Ｌの部分で凝縮水を下方へ落下させ
ることにより、排水性を改善しようとするものが提案さ
れている。

【００１５】しかし、この後者の従来技術でも、フィン
伝熱性能確保のために間隔Ｌの大きさに制約があるの
で、前者の従来技術と同様に間隔Ｌを通過した凝縮水が
空気流れに押されて、フィン５の下側の段に順次流下し
ていく。つまり、間隔Ｌの部分で、凝縮水の流れ面が下
側の段にずれるだけであり、矢印Ｂで示す排水経路によ
り各段のフィン表面を凝縮水が空気流れ下流側へと流れ
るので、前者の従来技術と同様の不具合が発生する。

【００１６】さらに、上記両従来技術ではいずれも、切
欠き部５０、所定間隔Ｌによる切欠き部分が存在するこ
とにより、その分だけ伝熱面積が減少し、伝熱性能を低
下させる。本発明は上記点に鑑みてなされたもので、冷
媒蒸発器における凝縮水の排水性の改善と、フィン伝熱
性能の向上とを両立させることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜５記載の発明では、チューブ（２）のう
ち、、空気の流れ方向（Ａ）の途中部位に凝縮水を下方
へ案内する排水溝（１０）を形成するとともに、この排
水溝（１０）と同一位置もしくはこの位置よりも空気流
れ方向（Ａ）の上流側の位置にて、コルゲートフィン
（５）を上流側の第１フィン（５１）と下流側の第２フ
ィン（５２）とに分断し、この第１フィン（５１）と第
２フィン（５２）の蛇行状の曲げ形状を互いにずらした
ことを特徴としている。

【００１８】これによると、空気流れ上流側の第１フィ
ン（５１）の曲げ部（５ｂ）の内側面角部（５ｃ）を流
れる凝縮水が両フィンの境界部（５３）に到達すると、
両フィンの曲げ形状のずれにより第２フィン（５２）の
曲げ部（５ｂ）の外側面（５ｄ）上に流れ出ることが可
能となる。従って、この凝縮水は第２フィン（５２）の
曲げ部（５ｂ）の外側面（５ｄ）から排水溝（１０）内
へ流れ込むことができる。

【００１９】従って、内側面角部（５ｃ）を流れる凝縮
水がフィンの空気流れ下流端まで流れるのを防止でき
る。このため、フィンの空気流れ下流側部位で、ルーバ
（５ａ）の根元部が水によって閉塞されることを防止し
て、フィン熱伝達率の悪化を防止できる。しかも、従来
技術のような切欠き部分をフィン面に形成する必要がな
いから、切欠き部分による伝熱面積の低減もない。その
結果、フィンピッチ縮小による蒸発器の伝熱性能向上を
効果的に達成できる。

【００２０】また、同時に、内側面角部（５ｃ）を流れ
る凝縮水がフィンの空気流れ下流端まで流れるのを防止
できるため、フィンの空気流れ下流端に多量の凝縮水が
溜まるのを未然に防止でき、下流側への水飛び現象を良
好に抑制できる。なお、第１フィン（５１）と第２フィ
ン（５２）の曲げ形状の間隔であるフィンピッチは、請
求項２のごとく同一でも、あるいは請求項３のごとく異
なっていてもよい。

【００２１】また、請求項４記載の発明のように、第１
フィン（５１）と第２フィン（５２）を、蛇行状の曲げ
形状の所定山数毎に形成した連結部（５４）にて一体に
連結すれば、この連結部（５４）により両フィン（５
１、５２）のずれ位置を規定できるので、両フィン（５
１、５２）の組付作業を簡単かつ正確に行うことがで
き、組付性が非常に良好となる。

【００２２】また、請求項５記載の発明のように、チュ
ーブ（２）において空気流れ方向（Ａ）の下流端部に
も、凝縮水を下方へ案内する排水溝（１１）を形成する
ことにより、フィンの下流端部に到達した凝縮水をこの
排水溝（１１）から下方へ排出できる。なお、上記各手
段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手
段との対応関係を示すものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明を適用する車両用空調装
置の冷媒蒸発器の全体構成を例示するもので、蒸発器１
には、図示しない温度作動式膨張弁（減圧手段）で減圧
され膨張した低温低圧の気液２相冷媒が流入するように
なっている。

【００２４】蒸発器１は、図１に示す上下方向を上下に
して、車両用空調装置の空調ユニットケース（図示せ
ず）内に設置される。蒸発器１の熱交換用コア部３は並
列に配置された多数のチューブ２を有し、このチューブ
２内を流れる冷媒とチューブ２の外部を流れる空調用送
風空気とを熱交換させて、冷媒を蒸発させる。ここで、
チューブ２は図２に示すように冷媒が流れる断面偏平状
の通路形状を持っており、チューブ２内を上下方向に冷
媒が流れるように構成されている。このチューブ２は金
属薄板（コアプレート）４の積層構造により形成されて
おり、その具体的構造は基本的には公知のもの（本出願
人の出願に係る特開平９−１７０８５０号公報等）と同
じでよいので、以下積層構造の概略を説明する。

【００２５】金属薄板４は、具体的にはアルミニュウム
心材の両面にろう材をクラッドした両面クラッド材（板
厚：例えば、０．６ｍｍ程度）を所定形状に成形して、
これを２枚１組として多数組積層した上で、ろう付けに
て接合することにより多数のチューブ２を並列に形成す
るものである。金属薄板４の両端部には、チューブ２よ
りも積層方向外方へ突出する椀状突出部からなるタンク
部４０とタンク部４１がそれぞれ形成されている。この
タンク部４０、４１にはチューブ２内の冷媒通路をその
両端部（図１の上端部および下端部）でそれぞれ互いに
連通させる連通穴（図示せず）が形成されている。

【００２６】次に、コア部３の具体的形状についてより
詳しく説明すると、図２は図１におけるコア部３のチュ
ーブ２とコルゲートフィン５の１組のみを拡大して示す
ものであり、コルゲートフィン５は実際には後述のごと
く第１、第２の２つのフィン５１、５２からなる。コル
ゲートフィン５は矢印Ａ方向、すなわち略水平方向に空
調送風機の送風空気が入出するように配置され、チュー
ブ２に接合される。

【００２７】図２の空気流れ方向Ａ（図１の紙面垂直方
向）において、金属薄板４の幅方向の略中央部を、チュ
ーブ長手方向（図１の上下方向）に延びるリブ形状から
なる中央仕切り部４４と、金属薄板４の外縁部の全周に
わたってリブ状に形成されている外周接合部４５ａ、４
５ｂとを有している。そして、中央仕切り部４４と外周
接合部４５ａ、４５ｂとの間には、この両部分４４、４
５ａ、４５ｂの面より所定寸法だけ外方へ凹んだ凹状部
４６を形成している。

【００２８】従って、２枚の金属薄板４を互いに上記中
央仕切り部４４と外周接合部４５ａ、４５ｂの部分で接
合することにより、上記中央仕切り部４４の左右両側に
２つの冷媒通路４７、４８を並列に形成している。この
２つの冷媒通路４７、４８の内部には、それぞれ蛇行状
に曲げ成形されたインナーフィン４２、４３を配置し、
接合している。

【００２９】一方、隣接するチューブ２の外面側相互の
間隙にコルゲートフィン５が配置され、接合されてい
る。コルゲートフィン５は蛇行状に曲げ成形されて空気
側の伝熱面積を増大させる。そして、本実施形態では、
上記コルゲートフィン５を空気流れ方向Ａの前後に分断
している。つまり、コルゲートフィン５は上流側の第１
のコルゲートフィン５１と下流側の第２のコルゲートフ
ィン５２とに分断してある。

【００３０】この第１、第２のコルゲートフィン５１、
５２は、それぞれろう材をクラッドしてないアルミニュ
ウムベア材にて曲げ成形されるものであって、その蛇行
状の曲げ形状が上下方向に延びるように配置されてい
る。空気流れ方向Ａの中間部位に位置する、両フィン５
１、５２の境界部５３には、切欠き部を形成せずに、図
３に示すように、第１、第２のコルゲートフィン５１、
５２のフィンピッチｆｐの１／２だけ、両フィンィン５
１、５２の蛇行状の曲げ形状を相互にずらして配置して
いる。従って、両フィンィン５１、５２の曲げ部５ｂが
互い違いに配置される。

【００３１】さらに、両フィンィン５１、５２の境界部
５３は、上記した中央仕切り部４４の凹面形状により形
成される中央排水溝１０の位置と一致させてある。つま
り、中央排水溝１０の位置において、コルゲートフィン
５を上流側の第１のコルゲートフィン５１と下流側の第
２のコルゲートフィン５２とに分断している。また、チ
ューブ２において空気流れ方向Ａの下流端部にも、凝縮
水を下方へ案内する下流端排水溝１１が外周接合部４５
ａの凹面形状により形成されている。

【００３２】なお、上記フィンピッチｆｐは、コルゲー
トフィン５１、５２の隣接する曲げ部５ｂの中心部間の
間隔である。コルゲートフィン５１、５２には、それぞ
れ周知のごとくルーバ５ａ（図２、３参照）を所定角度
で斜めに切り起こし成形して、フィン熱伝達率の向上を
図っている。なお、前述の図１０（ａ）に示すように各
コルゲートフィン５１、５２において、上流側のルーバ
５ａと下流側のルーバ５ａの切り起こし方向を逆転させ
て、上流側のルーバ５ａと下流側のルーバ５ａとで、空
気流れ方向が上下逆転するようにしてある。

【００３３】図１において、コア部３の金属薄板４の積
層方向の一端部（図１の右端部）に位置するエンドプレ
ート６０、および、これに接合されるサイドプレート６
１、さらに上記積層方向の他端部（図１の左端部）に位
置するエンドプレート６２、および、これに接合される
サイドプレート６３も、上記金属薄板４と同様に両面ク
ラッド材から成形されている。

【００３４】そして、エンドプレート６０、６２にも、
上記金属薄板４のタンク部４０、４１と同様のタンク部
６４〜６７が形成され、さらに、右側のサイドプレート
６１には、上下に分断されたサイド冷媒通路を構成する
第１、第２の張出部６８、６９が形成され、左側のサイ
ドプレート６３には、サイド冷媒通路を構成する張出部
７０が形成されている。

【００３５】右側のサイドプレート６１において、上記
第１の張出部６８の下端部と、第２の張出部６９の上端
部との間に配管ジョイント８が配置され、接合されてい
る。この配管ジョイント８は、アルミニュウムベア材に
て略長円形のブロック体に成形されており、このブロッ
ク体の厚さ方向に外部冷媒回路との接続用の冷媒出口通
路穴８ａと冷媒入口通路穴８ｂが２つ並んで貫通してい
る。

【００３６】この冷媒出口通路穴８ａは上記第１の張出
部６８内に開口して、上側のサイド冷媒通路に連通して
おり、また、冷媒入口通路穴８ｂは第２の張出部６９内
に開口して下側のサイド冷媒通路に連通している。この
配管ジョイント８の冷媒入口通路穴８ｂは、図示しない
膨張弁の出口側冷媒配管に連結され、また、冷媒出口通
路穴８ａは、図示しない圧縮機の吸入配管に連結され
る。

【００３７】ここで、本実施形態の蒸発器１の製造方法
を簡単に説明すると、蒸発器１は図１に示す状態にチュ
ーブ２を構成する金属薄板４、コルゲートフィン５等の
各部品を積層して仮組付した後、この仮組付状態を適宜
の治具にて保持して、ろう付け炉内に仮組付体を搬入す
る。次に、このろう付け炉内にて、仮組付体をアルミニ
ウムクラッド材のろう材の融点（６００°Ｃ付近）まで
加熱して、蒸発器１各部の接合箇所を一体ろう付けす
る。

【００３８】次に、上記構成において本実施形態の作用
を説明すると、冷凍サイクルの図示しない膨張弁にて減
圧された低圧の気液２相冷媒は、配管ジョイント８の冷
媒入口通路穴８ｂに流入し、この入口通路穴８ｂからチ
ューブ２内の冷媒通路４７、４８内を上下方向に流れ
る。この間に、冷媒はインナーフィン４２、４３、金属
薄板４およびコルゲートフィン５１、５２を介して、コ
ア部３を通過する送風空気と熱交換して蒸発する。

【００３９】この熱交換により送風空気は冷却され、除
湿される。ここで、送風空気はコア部３の空気流れ上流
側（コルゲートフィン５１の空気入口側）で冷媒蒸発温
度との温度差が最大となるので、コア部３の空気流れ上
流側部位にて送風空気が急激に冷却される。そのため、
前述の図９のＷに示すように、空気流れ上流側部位にて
凝縮水が大量に発生し、空気流れ下流側に向かうにつれ
て凝縮水の発生量が減少していく。

【００４０】そして、凝縮水はコルゲートフィン５１、
５２の表面上を空気流れに押されて空気流れ下流側に向
かうが、本実施形態によると、中央排水溝１０によっ
て、空気流れ上流側の第１フィン５１で発生した凝縮水
をそのまま下方へ良好に排水できる。すなわち、本実施
形態によると、空気流れ方向Ａの途中において、コルゲ
ートフィン５を空気流れ上流側の第１フィン５１と空気
流れ下流側の第２フィン５２とに分断し、この第１、第
２フィン５１、５２の蛇行状を相互にずらして配置する
とともに、この第１、第２フィン５１、５２の境界部５
３を中央仕切り部４４の外側面により形成される中央排
水溝１０の位置と一致させてある。

【００４１】そのため、空気流れ上流側の第１フィン５
１で発生した凝縮水が空気流れに押されて境界部５３の
部位まで到達すると、第１フィン５１の曲げ部５ｂの内
側面角部５ｃを流れる凝縮水は図３の矢印Ｃに示すよう
に第２フィン５２の曲げ部５ｂの外側面５ｄ上に流れ出
ることが可能となる。従って、この凝縮水は第２フィン
５２の曲げ部５ｂの外側面５ｄから、中央排水溝１０内
へ流れ込むことができる。

【００４２】また、第１フィン５１の曲げ部５ｂの外側
面５ｄを流れる凝縮水は、矢印Ｄに示すように境界部５
３の部位で外側面５ｄから中央排水溝１０内に直接流れ
込むことができる。以上により、空気流れ上流側の第１
フィン５１で大量に発生した凝縮水を空気流れ方向Ａの
途中の境界部５３の部位にて、中央排水溝１０内に流れ
込ませ、ここから、矢印Ｅに示すように下方へ落下させ
ることができる。

【００４３】従って、空気流れ上流側の第１フィン５１
で大量に発生した凝縮水がフィンの空気流れ下流側まで
流れて、水飛びを発生することを良好に抑制できる。さ
らには、空気流れ方向Ａの途中の境界部５３の部位にて
凝縮水を中央排水溝１０から排出できるので、空気流れ
下流側の部位を流れる凝縮水量を大幅に低減できる。な
お、空気流れ下流側の第２フィン５２で発生した凝縮水
は、曲げ部５ｂの内側面角部５ｃと外面面５ｄを流れて
フィン下流端部まで到達した後に、下流端排水溝１１か
ら下方へ落下する。

【００４４】従来技術によると、コルゲートフィン５が
空気流れ上流側から下流側に至るまで１つの連続したフ
ィン体を構成しているので、フィン５の曲げ部５ｂの内
側面角部５ｃを流れる凝縮水は、その途中で中央排水溝
１０に流れ出ることができない。従って、曲げ部５ｂの
内側面角部５ｃの凝縮水は空気流れ上流側からそのまま
排出されることなく空気流れ下流側の部位まで流れてく
ることになる。

【００４５】そして、空気流れ下流側で新たに発生した
凝縮水量が空気流れ上流側からの凝縮水量に加わるの
で、空気流れ下流側の部位では、凝縮水によりルーバ５
ａの根元部が閉塞されるという不具合が発生しやすい
が、本実施形態によると、上述した理由にて空気流れ下
流側の部位を流れる凝縮水量を大幅に低減できるので、
凝縮水によるルーバ５ａの根元部の閉塞を良好に抑制で
きる。

【００４６】従って、フィンピッチｆｐを従来の通常の
製品における４．０〜３．０ｍｍを２．７ｍｍ程度に縮
小しても凝縮水によるルーバ５ａの根元部の閉塞を防止
できることを実験的に確認している。これにより、フィ
ンピッチｆｐの縮小によるフィン伝熱面積の増大と、凝
縮水によるルーバ閉塞（フィン熱伝達率の低下）の防止
とを両立でき、蒸発器の伝熱性能を向上できる。

【００４７】図４は本発明者の実験結果を示す図表であ
って、図４において、Ａはフィン分断なしの従来品であ
り、Ｂはフィン分断ありの本発明品である。実験条件と
して、コルゲートフィン５のフィンピッチｆｐはＡ、Ｂ
いずれも３．０ｍｍであり、コア部３への流入空気の速
度Ｖ：２．２ｍ／ｓ、流入空気の温度：２７°Ｃ、流入
空気の相対湿度ＲＨ：５０％である。

【００４８】図４の実験結果から分かるように、本発明
品Ｂによると、従来品Ａに比して、蒸発器単体の伝熱性
能を３％向上でき、凝縮水が発生しているウエット（Ｗ
ＥＴ）状態において、通風抵抗を４％低減できる。ま
た、水飛び開始風速を０．４４ｍ／ｓ向上でき、水飛び
抑制に効果があることを実験的にも確認できた。 （第２実施形態）図５は第２実施形態を示すもので、第
１実施形態では、第１、第２フィン５１、５２を完全に
分断する場合について説明したが、第２実施形態では、
第１、第２フィン５１、５２を部分的に連結する連結部
５４を設けている。

【００４９】第１フィン５１と第２フィン５２との境界
部５３に、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように蛇行状の所
定山数（例えば、数山）毎に連結部５４を形成し、この
連結部５４にて両フィン５１、５２を一体に連結した状
態にて、両フィン５１、５２を同一フィンピッチにて成
形している。この連結部５４は幅の狭い細長状の形状で
あり、かつ、フィン５１、５２の板厚は０．０８ｍｍ程
度の僅小値であるから、連結部５４は容易に変形でき
る。

【００５０】そこで、図５（ａ）〜（ｃ）の状態から図
５（ｄ）〜（ｅ）に示すように連結部５４を上下方向に
容易に変形させることができ、これにより、両フィン５
１、５２の蛇行状の曲げ形状を相互に上下方向にずらす
ことができる。この第２実施形態によると、連結部５４
の長さの設定により両フィン５１、５２のずれ位置を規
定できるので、両フィン５１、５２の組付作業を簡単か
つ正確に行うことができ、組付性が非常に良好となる。

【００５１】（第３実施形態）図６は第３実施形態を示
すもので、第１、第２実施形態では、第１、第２フィン
５１、５２のフィンピッチを同一としているが、第３実
施形態では、第１、第２フィン５１、５２のフィンピッ
チを互いに異ならせることにより、第１、第２フィン５
１、５２の蛇行状の曲げ形状をずらすようにしている。

【００５２】図６の例では、第１フィン５１のフィンピ
ッチｆｐに比して第２フィン５２のフィンピッチｆｐ
を大（ｆｐ＜ｆｐ）にしているが、これとは逆
に、ｆｐ＞ｆｐの関係に設定してもよい。なお、図
６ではルーバ５ａの図示を省略している。第２、第３実
施形態は、第１実施形態に対して両フィン５１、５２の
蛇行状の曲げ形状を相互にずらす手段が相違しているの
みであるから、蒸発器としての排水性、伝熱性能の面で
は、第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。

【００５３】（他の実施形態）なお、第１実施形態で
は、図２、３に示すように、第１、第２フィン５１、５
２の境界部５３と中央排水溝１０とを空気流れ方向Ａの
同一位置に設定しているが、境界部５３を中央排水溝１
０よりも空気流れの上流側に配置しても、ほぼ同様の排
水性を確保できる。すなわち、第１フィン５１の内側面
角部５ｃの凝縮水を境界部５３にて第２フィン５２の曲
げ部５ｂの外側面５ｄに流出させて、この外側面５ｄを
経由して凝縮水を中央排水溝１０内に排出できることは
第１実施形態と同じである。

【００５４】また、第１実施形態では、２枚の金属薄板
４を接合してチューブ２を構成する場合について説明し
たが、例えば、チューブ２として押し出し加工による多
穴偏平チューブを用いる冷媒蒸発器等に本発明を同様に
適用できることはもちろんである。また、コルゲートフ
ィン５（５１、５２）の曲げ部５ｂを矩形状に形成する
場合について図示したが、曲げ部５ｂが円弧状である場
合にも本発明を同様に適用できることはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する冷媒蒸発器を例示する正面図
である。

【図２】本発明の第１実施形態を示す冷媒蒸発器の要部
の斜視図である。

【図３】図２の要部の拡大斜視図である。

【図４】本発明品と従来品との性能を比較して示す図表
である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２実施形態を示す
コルゲートフィンの説明図である。

【図６】本発明の第３実施形態を示すコルゲートフィン
の斜視図である。

【図７】従来の冷媒蒸発器の要部の斜視図である。

【図８】従来の冷媒蒸発器におけるコルゲートフィンの
拡大正面図である。

【図９】従来の冷媒蒸発器における凝縮水発生量の分布
状況を示すグラフである。

【図１０】（ａ）はコルゲートフィン内の空気流れの可
視化実験の結果を示す説明図、（ｂ）は従来の冷媒蒸発
器における空気側伝熱性能を示すグラフである。

【図１１】従来の冷媒蒸発器のコルゲートフィンにおけ
る凝縮水の排水経路を示す断面図である。

【図１２】従来の冷媒蒸発器の別のコルゲートフィンに
おける凝縮水の排水経路を示す断面図である。

【符号の説明】

２…チューブ、５…コルゲートフィン、５１、５２…第
１、第２のフィン、５ａ…ルーバ、５ｂ…曲げ部、５ｃ
…内側面角部、５ｄ…外側面、１０、１１…排水溝。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が流れる断面偏平状の通路形状を持
   つチューブ（２）を備え、 このチューブ（２）の外表面に、蛇行状に折り曲げられ
   たコルゲートフィン（５）を接合し、 このコルゲートフィン（５）には所定の角度で斜めにル
   ーバ（５ａ）を切り起こし成形している冷媒蒸発器にお
   いて、 前記チューブ（２）に対して、前記コルゲートフィン
   （５）は略水平方向に空気が入出するように配置されて
   おり、 また、前記チューブ（２）には、前記空気の流れ方向
   （Ａ）の途中部位に凝縮水を下方へ案内する排水溝（１
   ０）が形成されており、 この排水溝（１０）と同一位置もしくはこの位置よりも
   前記空気流れ方向（Ａ）の上流側の位置にて、前記コル
   ゲートフィン（５）が上流側の第１フィン（５１）と下
   流側の第２フィン（５２）に分断され、 さらに、前記第１フィン（５１）と前記第２フィン（５
   ２）の蛇行状の曲げ形状を互いにずらしたことを特徴と
   する冷媒蒸発器。
2. 【請求項２】 前記第１フィン（５１）と前記第２フィ
   ン（５２）の曲げ形状の間隔であるフィンピッチが同一
   であることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
3. 【請求項３】 前記第１フィン（５１）と前記第２フィ
   ン（５２）の曲げ形状の間隔であるフィンピッチが異な
   っていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発
   器。
4. 【請求項４】 前記第１フィン（５１）と前記第２フィ
   ン（５２）が、前記蛇行状の曲げ形状の所定山数毎に形
   成された連結部（５４）にて一体に連結されていること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
   冷媒蒸発器。
5. 【請求項５】 前記チューブ（２）において前記空気流
   れ方向（Ａ）の下流端部にも、凝縮水を下方へ案内する
   排水溝（１１）が形成されていることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。