JPWO2018139162A1 - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

熱交換器は、一方の面から先細りの筒状にのびたカラー部を有する平板状のフィンが複数枚重ねられ、重ね方向に隣接するフィンのカラー部どうしが連接して通液管を構成し、前記通液管の内面に樹脂膜が形成されている熱交換器において、前記カラー部の内側に、前記カラー部の周方向に不連続な第２のフィンを有する。

Description

本発明は、プレートフィン型の熱交換器に関するものである。

従来の熱交換器は、例えば、特許文献１のように、複数のフィンカラーが設けられた平板形状の複数のフィンを備える。そして、複数の円筒状のフィンカラーの穴中心が一致するように複数のフィンが積層されてフィンコアが形成されている。連接されたフィンカラーは、樹脂により接合されるとともにシールされ、複数の通液管を構成する。通液管は、内周面に形成された樹脂膜により表面の防食が施されている。

特公昭６１−０１５３５９号公報

特許文献１に記載された熱交換器においては、通液管の内周面に形成された樹脂膜が熱抵抗となる。このため、熱交換性能が低下する。特に、通液管に水あるいは不凍液などの比較的粘度の高い流体が流れる場合、または、高伝熱化のため通液管が細径で構成される場合に、通液管の流れが層流化して熱交換性能が低下するといった問題があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためのものであり、通液管内を流れる流体が層流化しやすい場合でも高い熱交換性能が得られる熱交換器を提供することを目的とする。

本発明の熱交換器は、一方の面から先細りの筒状にのびたカラー部を有する平板状のフィンが複数重ねられ、重ね方向に隣接するフィンのカラー部どうしが連接して通液管を構成し、前記通液管の内面に樹脂膜が形成されている熱交換器において、前記カラー部の内側に、前記カラー部の周方向に不連続な第２のフィンを有するものである。

本発明の熱交換器によれば、周方向に不連続な第２のフィンがカラー部の内側に配置されるとともに、通液管の内面に樹脂膜が形成されるため、通液管内を流れる流体が層流化しやすい場合でも、前縁効果により熱交換性能が向上する。また、第２のフィンが不連続に形成されているため、周方方向に第２のフィンのない部分、具体的には隙間などが形成でき、流動抵抗が抑制できる。

本発明の実施の形態１に係る熱交換器の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器を図１のＡ−Ａ方向から見たフィンを示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器を図２のＢ−Ｂ方向から見て示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例のフィンの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る熱交換器の一部のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態４に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態４に係る熱交換器のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る熱交換器の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態６に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態６に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態７に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態７に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態８に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態８に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態９に係る熱交換器を示す断面図である。 本発明の実施の形態９に係る熱交換器のフィンカラーの内部を通液管に沿った方向から見て示す平面図である。 本発明の実施の形態９に係る熱交換器のフィンカラーの構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１０に係る熱交換器を示す断面拡大図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る熱交換器について図面を参照して説明する。異なる実施の形態において同一または対応する要素は同一符号で説明し、顕著な違いがない場合は説明をくり返さないものとする。また、図面において各要素の大きさの関係は実際と異なる場合がある。各実施の形態において、発明の主旨と反しない範囲で各部の形状などは変更自由であり、相互に組合せも可能である。説明において、板状、平行、円筒などとする各要素の形状は、厳密に板状、平行、円筒などの形状に限るものではなく、全体を見た場合におおよそのそのような形状、特徴を有して発明の効果が得られる場合は、そのような状態も含むものとする。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の外観を示す斜視図である。熱交換器１０は、間隔をあけて重ねられた複数の平板状のフィン１と、複数のフィン１を重ね方向に貫通する通液管１３と、によって構成されたフィンコアを有する。図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０を図１のＡ−Ａ方向（フィン１の重ね方向）から見たフィン１を示す正面図である。なお、フィン１の重ね方向と、通液管１３内を流体が流れる方向つまり通液方向と、は同一方向である。以下では、特に流れに関する説明について、主に通液方向を使って説明する。熱交換器１０は、フィン１の表面の空気と通液管１３の内部に流れる流体とで熱交換を行うものである。以下では、通液管１３に流れる流体を水として説明する。しかし、通液管１３に流れる流体は、流体の凝固点を降下させる薬品を添加した水あるいはフッ素系不活性液体などとしてもよい。

図１において、空気ＷＦの流れ方向、および、熱搬送媒体である水ＲＦの流れ方向をそれぞれ矢印により示している。空気ＷＦは、例えば送風機などで発生されるものである。また、空気ＷＦは、送風機のかわりに自然対流あるいは他の駆動力で発生する風を利用してもよい。

水ＲＦは、フィン１の通液管１３の重ねられたフィン１の一方の端から入り、他方の端から出る。図１では、フィン１に複数の通液管１３が設けられ、複数の通液管１３どうしがＵ字管（図示せず）などで接続されて他方の端で反転して並列に流れるように構成した例を示している。図２では、通液管１３は、フィン１の重ね方向と直交する空気ＷＦの流れ方向（列方向）に２列に配置され、かつ、列毎の鉛直方向（段方向）にそれぞれ複数配置された構造を示している。また、通液管１３が形成された配置構造は、図２に示すように、千鳥配列に形成されている。

また、図１のように重ね方向の一方の端から多数の通液管１３に水ＲＦが流入するために、水ＲＦは、入口ヘッダ２で分岐して各通液管１３に接続管４を経て流入する。熱交換器１０の他方の端のＵ字管で反転されて並列に流入時と逆方向に流れる各通液管１３から流出する水ＲＦは、別の接続管４を経て出口ヘッダ３に合流させてから流出する。風の流れる方向で異なる位置に通液管１３が形成されている。しかし、風の下流側に位置する通液管１３に入口ヘッダ２から水ＲＦが流入し、上流側に位置する通液管１３から出口ヘッダ３に水ＲＦが流出されるようにしている。このため、熱交換が良好となる。上記では水ＲＦが２本の通液管１３を他方の端で反転して重ねあわせたフィン１を往復するように構成した。しかし、通液管１３は、種々に変更可能である。例えば、水ＲＦは、重ねあわせたフィン１を往復せずに他方の端に設置した出口ヘッダ３から流出させるようにしてもよい。また、水ＲＦは、重ねあわせたフィン１の内部を蛇行しながら複数回往復するように接続してもよい。

本実施の形態１の通液管１３は、フィン１に形成したフィンカラーを連接することで形成されている。フィン１は、金属製（例えば、アルミニウム）である。フィンカラーは、例えば絞り加工によってフィン１の一方の面から筒状に突出した部分である。フィンカラーは、典型的には円筒状であり、フィン１の一面から垂直方向に突出する。また、後述するように、フィンカラーの一部は、変形される。しかし、フィンカラーは、フィン１の一方の面から垂直方向に先細りとなった筒状の内面および外面を有することに変わりはない。フィンカラーの先細りとなった筒状の部分を以下では、カラー部１１と称して述べる。重ね方向における一方側でのフィン１のカラー部１１の開口部に、重ね方向における他方側のフィン１のカラー部１１の先端部が挿入される。これにより、２つのフィン１のフィンカラーどうしは、筒状部の内面と外面とを接着され、通液管１３が構成される。２つのフィン１のカラー部１１どうしの接着には、例えば、樹脂接着剤あるいはろう付けなどが用いられる。

通液管１３の内面には、樹脂材により樹脂膜１４が形成されている（図２７参照）。カラー部１１の接合には、この樹脂膜１４を用いてもよい。フィン１がアルミニウムを主成分とする金属の場合には、樹脂膜１４が形成されることで、水による腐食が防止できる。また、接着に同じ樹脂が用いられると製造が容易となり、生産性が向上する。

図３は、本発明の実施の形態１の熱交換器１０の断面を図２のＢ−Ｂ方向から見て示す断面図である。図４は、本発明の実施の形態１のフィンカラーの形状を模式的に示す斜視図である。図３には、水ＲＦの流通部分のうち、入口ヘッダ２から接続管４を経て通液管１３に接続される部分付近が拡大して示されている。接続管４は、その先端にフランジ状の部分が形成されている。接続管４のフランジ状の部分は、接続管４と通液管１３とが連通するように、入口ヘッダ２側に露出したフィン１の露出面と接着される。なお、通液管１３の内面に形成された樹脂膜１４は、薄い。このため、図３では、樹脂膜１４が省略されている。

図３、図４に示すように、フィンカラーは、通液管１３の内側に突出する第２のフィン１２を有する。本実施の形態１において第２のフィン１２は、通液管１３の通液方向に対して直交した管断面の中心に向けて突出した突起である。第２のフィン１２は、カラー部１１と連続した材料からなる。第２のフィン１２は、カラー部１１のテーパー面に対して傾斜した表面部分を有する。カラー部１１のテーパー面は、先端に向けて先細りの筒状に形成された面である。カラー部１１のテーパー面は、通液方向に対して、わずかに傾斜した面を有する。第２のフィン１２は、カラー部１１の内側で、カラー部１１の周方向および通液方向に不連続な突出構造として存在する。第２のフィン１２は、周方向および通液方向に連続しない。そのため、カラー部１１の内側には、周方向のどこか、または、通液方向のどこかに第２のフィン１２の無い部分が存在する。

本実施の形態１において、１つのカラー部１１の内部には、周方向に離れた位置に２つの突起である第２のフィン１２が設けられている。２つの突起である第２のフィン１２は、互いが対向する位置、すなわちカラー部１１の通液方向に対して直交した管断面の中心に対して点対称となる位置に設けられている。図３には、第２のフィン１２の突起の断面がドーム状の場合が示されている。なお、第２のフィン１２は、円柱状、角柱状または矩形状などに突出するものであってもよい。第２のフィン１２が内部に向かって突出する長さは、長くなるほど、伝熱面積の拡大と同時に前縁効果によって拡大面積部のほぼ全域で伝熱促進効果が得られ、著しく伝熱特性が向上する。しかし、第２のフィン１２が内部に向かって突出する長さは、長くなりすぎると、通液管１３内の流路抵抗が大きくなって管内に水ＲＦを流すための動力が増大する。このため、第２のフィン１２が内部に向かって突出する長さは、例えば、カラー部１１の内径の１／１０の長さから最大でもカラー部１１の内径の１／２の長さ程度に設定するとよい。

フィン１の重ね方向において、第２のフィン１２の長さは、カラー部１１の長さよりも短い。また、フィン１の重ね方向において、第２のフィン１２の長さは、隣接するフィン１の間隔よりも短い。第２のフィン１２は、フィン１の重ね方向において、カラー部１１の重ね方向における途中の部分に設けられている。第２のフィン１２は、第２のフィン１２を有したフィン１側、および、カラー部１１の先端側に、形成されない。カラー部１１における第２のフィン１２を有したフィン１側、および、カラー部１１の先端側には、カラー部１１の筒状の面が残されている。これにより、隣接するフィン１間で２つのカラー部１１のテーパー状の面どうしが密着し、密封性および強度のすぐれた通液管１３が構成される。

以下では、本実施の形態１の熱交換器１０の製造方法を説明する。まず、フィン１の材料となる金属製の薄板を用意し、プレスによる絞り加工でフィンカラーを形成する。さらに、フィンカラーにおけるカラー部１１のテーパー面の外側から中心に向けて突起である第２のフィン１２を形成するプレス加工を行う。このようにして第２のフィン１２が形成されたフィン１を作製できる。

次いで、フィン１に設けられたカラー部１１の先端部を、隣りのフィン１に設けられたカラー部１１の開口に挿入する。このカラー部１１の先端部をカラー部１１の開口に挿入することを他の複数のフィン１を用いて繰り替えし、複数のカラー部１１を順次連接し、通液管１３を形成する。

そして、間隔をあけて複数重ねられたフィン１のうち一端に配置されたフィン１の各開口（カラー部１１の開口）から複数の通液管１３にそれぞれ樹脂材を注入する。樹脂材の注入後の各開口に、入口ヘッダ２および出口ヘッダ３に固着された接続管４を嵌め込んで取り付ける。さらに、前述したように、間隔をあけて複数重ねられたフィン１のうち他端に配置されたフィン１から突出するカラー部１１の先端部をＵ字管に差し込んで固定する。

その後、重ねあわせたフィン１を加熱処理して樹脂材を流動化させ、通液管１３の内周面、つまりカラー部１１および第２のフィン１２であるフィンカラー内部全体を、流動化した樹脂材で覆う。そして、連接されたフィンカラーどうしの接合面に樹脂材を浸透させて接合し、樹脂材を冷却固化して定着させる。なお、フィンカラーに樹脂材を塗布しながらカラー部１１を順次連接してフィンコアを組み立てた後に、フィンコアを加熱および冷却処理し、樹脂材を定着させてもよい。

また、別の接合方法について説明する。カラー部１１の開口に別のカラー部１１の先端部を挿入して隣り合うフィン１を順次連接する。その後、カラー部１１どうしの接触部をろう付け接合する。その後に、通液管１３の内面に樹脂材を注入または塗布し、通液管１３の内周面を樹脂材で覆う。そして、覆った樹脂材を冷却固化して定着させる。ろう付けには、アルミシリコン系のアルミろう付け用のろう材を用いる。あるいは、フィン１としてろう材層を両面に形成させたクラッド材を用いる。

樹脂膜１４の形成の際には、樹脂材の種類に応じて、加熱温度、冷却温度及び時間を調整する。そして、通液管１３の内周面に樹脂材で形成された樹脂膜１４における膜厚は、５０μｍ以下とすることが望ましい。

なお、カラー部１１の先端部を、隣り合うカラー部１１に挿入し、複数のカラー部１１を順次連接する際に、カラー部１１がテーパーの付いた先細りの円筒状であるため、カラー部１１のテーパー形状を調整すれば、空気が流れる２つのフィン１の間の距離が保持される。しかし、２つのフィン１の間に組立用のスペーサー冶具を挿入すれば、より精度良く２つのフィン１の間の距離が保持できる。

次に、本実施の形態１に係る熱交換器１０の動作について、温水または冷水を熱搬送媒体とし、空気調和機の室内機に収容して適用した場合を例に説明する。

空気調和機の暖房運転においては、室外機での冷媒との熱交換により熱搬送媒体が加熱され、温水（ここでは、水ＲＦの流れを温水ＲＦとして用いる）となって室内機に流入する。温水ＲＦは、室内機に収容された熱交換器１０の入口ヘッダ２から流入し、各接続管４を介して空気ＷＦの下流側に位置する各通液管１３内を流れる。空気ＷＦの下流側の各通液管１３内を流れた温水ＲＦは、それぞれＵ字管を介して空気ＷＦの上流側に位置する各通液管１３内に流れる。空気ＷＦの上流側の各通液管１３内を流れた温水ＲＦは、各接続管４を介して出口ヘッダ３において合流して流通し、室外機に向けて流出する。空気調和機の冷房運転においては、室外機での冷媒との熱交換により熱搬送媒体が冷却され、冷水（ここでは、水ＲＦの流れを冷水ＲＦとして用いる）となって室内機に流入し、熱交換器１０を通流する。熱交換器１０における冷水ＲＦの流れは、暖房運転時の流れと同じである。

暖房運転の場合には、室内の空気ＷＦは、室内機の送風機によって吸引され、熱交換器１０を介して空気ＷＦの流れ方向の室内に送風される。送風機によって吸引された空気ＷＦは、フィン１の重ね方向と直交する方向から、重ね方向に隣接するフィン１間に流入する。そして、その空気ＷＦは、風上側に位置する各通液管１３内の温水ＲＦと熱交換するとともに、風下側に位置する各通液管１３内の温水ＲＦと熱交換して温風となり、室内に流出する。なお、冷房運転時の場合には、風下側と風上側の各通液管１３内に流れる冷水ＲＦにより、冷風に熱交換された空気ＷＦが室内に送り込まれる。

従来の熱交換器では、通液管に水あるいは不凍液などの比較的粘度の高い流体を流す場合、または、高伝熱化のため通液管を管径の小さい細管で構成する場合には、通液管の流れが層流化して熱交換性能が低下するといった問題があった。これに対し、本実施の形態１に係る熱交換器１０によれば、通液管１３の内側にカラー部１１の内面に沿って流れる流体の流れの一部を遮るように第２のフィン１２が配置されている。このため、熱搬送媒体の層流化した流れがある場合でも、前縁効果で熱伝達率が向上する。前縁効果は、層流の流れの中に孤立して置かれた第２のフィン１２の周囲に、第２のフィン１２の先端の前縁部から薄い温度境界層が形成され、熱伝達率が向上する効果を言う。ここでは、第２のフィン１２が１つのカラー部１１の内部に周方向に２つ配置された場合を示した。しかし、第２のフィン１２の数は、１つでも良く、また多いほど伝熱促進効果が高くなる。

第２のフィン１２は、面積の拡大効果と前縁効果との相乗効果に加え、拡大面積部の裏表で直接水と空気とが熱交換する。このため、通常の面積拡大フィン、例えば、カラー部１１の内面に複数の薄板を設ける場合とは異なり、拡大面積部は、熱伝導ロスなく（フィン効率がほぼ１００％）となり、最大限有効に伝熱促進効果が得られる。このようなフィン１と熱伝導ロスのない第２のフィン１２とが通液管１３の内部に形成されることによって、第２のフィン１２がない場合と比べて通液管１３内で水が熱交換する面積が効率よく増加させられるので、熱交換性能が向上する。さらに、第２のフィン１２がドーム状（半球状）であるほど、第２のフィン１２の周りにおける水の流れの乱れが少ない。加えて、水の流れは、流れの剥離がない滑らかな流れになりやすく、第２のフィン１２の面積の拡大効果がより有効に作用させられる。

また、通液方向において、カラー部１１がフィン１から立ち上がる部分、つまりカラー部１１の基部部分（根元部分）には、第２のフィン１２が形成されていない滑らかなテーパー面が構成されている。このため、複数のカラー部１１どうしを連接した際に、密閉性及び接着強度が向上する。また、通液方向に流れる水に対して、複数の第２のフィン１２が断続的に存在し、複数の第２のフィン１２による多数の前縁ができるため、伝熱促進効果が高くなる。

図５は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の変形例のフィン１の構造を示す斜視図である。変形例では、フィン１の一部に切り起こし部４３が設けられている。切り起こし部４３を設けた以外は、実施の形態１の構成と同様である。そのため、断面図などは省略する。図５には、切り起こし部４３が台形状の場合を示す。しかし、切り起こし部４３の形状は、任意に変更可能である。切り起こし部４３は、フィン１に複数の切り込み部４４を入れ、切り込み部４４をフィン１の重ね方向に起こして形成すれば良い。切り起こし部４３が形成されることにより、前縁効果によりフィン１と空気ＷＦとの伝熱が促進される。前縁効果を高めるには、切り起こし部４３が空気ＷＦの流れと平行であると良い。また、変形例の熱交換器１０の製造時において、この切り起こし部４３が隣り合うフィン１の間を保持するために用いてもよい。隣り合うフィン１の間を切り起こし部４３が接続することで、隣り合うフィン１間の強度が向上できる。

このように、本実施の形態１の熱交換器１０は、第２のフィン１２が存在し、通液管１３の内面に樹脂膜１４が形成される。これにより、水ＲＦの流れが層流化する場合でも、有効に熱交換性能が向上できる。また、第２のフィン１２が周方向に不連続であるため、周方方向に第２のフィンのない部分、つまり隙間などが形成でき、流動抵抗が抑制できる。なお、春あるいは秋など空調負荷の比較的小さい中間季での空気調和機の運転頻度の増加、または、ビルあるいは住宅の高断熱化に伴う空調負荷の低下などにより、熱搬送媒体である水ＲＦの流量が低下し、水ＲＦの流れが層流化する運転割合が高まっている。そのため、水ＲＦの流れが層流化しても熱交換性能を向上させる必要性は、ますます重要になっている。

＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０を示す断面図である。図６は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態２の熱交換器１０の全体の構成は実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。また、図７は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器の一部のフィンカラーの構造を示す斜視図である。図７のフィンカラーの第２のフィン１２は、実施の形態１の図４に示したフィンカラーと同様に内側に突出した突起である。しかし、本実施の形態２の第２のフィン１２は、図４の突起とは異なり、突起の位置が周方向にずれたものである。そして、本実施の形態２の熱交換器１０は、図４に示したフィンカラーと図７に示したフィンカラーとを交互に連接し、通液管１３が形成されたものである。すなわち、通液方向から見たときに、重ね方向に隣接するフィン１において、第２のフィン１２の配置が、互いに周方向にずれている（オフセットフィン配置）。そのため、重ねられた複数のフィン１では、第２のフィン１２の配置が、通液方向から見たときに交互に周方向にずれている。なお、製造方法、動作については実施の形態１と同様であり説明を省略する。

図６では、隣接する２つのフィン１において、通液方向から見たときに一方のフィン１の２つの第２のフィン１２の周方向のピッチの中間に他方のフィン１の第２のフィン１２が位置する。すなわち、隣接するフィン１において、第２のフィン１２の配置が、互いに、周方向に半ピッチ（半周期）ずれるように配置されている。

このように、周方向にピッチをずらして配置すれば、上流に配置された第２のフィン１２の後流の影響を抑制でき、更に伝熱性能が向上する。通液方向から見て同じ位置となる第２のフィン１２どうしの間隔は、重ね方向のフィン１間と同じになる。実施の形態１では、通液方向に第２のフィン１２が不連続に存在した。しかし、実施の形態１では、上流側の第２のフィン１２と下流側の第２のフィン１２との間隔が狭く、下流側の第２のフィン１２で高い前縁効果が得られない場合がある。さらに、本実施の形態２では、第２のフィン１２の密度は実施の形態１と同じでありながら、通液方向から見える第２のフィン１２は２倍であり、高い前縁効果が得られる。

上記は、１つのカラー部１１内に複数の第２のフィン１２がある場合について説明した。しかし、１つのカラー部１１内の第２のフィン１２の数が１つの場合は、隣接するカラー部１１内の第２のフィン１２の位置は、カラー部１１の通液方向に直交する管断面の中心に対して１８０度反対の位置などとするとよい。なお、連続的に積層する３つ以上のフィン１について、第２のフィン１２の位置をずらしてオフセット配置することも可能である。その場合、第２のフィン１２の位置を１／３ピッチ、１／４ピッチなどずらしてもよい。ただ、図６のように隣接するフィン１の第２のフィン１２の配置が、互いに、周方向に半周期ずれるように配置する構造であると、この構造は、伝熱性能の向上と製造の容易性との観点から非常に優れている。

＜実施の形態３＞
図８は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０を示す断面図である。図８は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態３の熱交換器１０の全体の構成は実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図９は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。図１０は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０のフィンカラーの構造を示す斜視図である。

フィンカラーのカラー部１１の内側には、周方向に複数の第２のフィン１２が形成されている。本実施の形態３の第２のフィン１２は、フィンカラーの先端を加工することで形成されている。実施の形態１、２では、第２のフィン１２は、カラー部１１の通液方向の途中に形成されていた。しかし、本実施の形態３の第２のフィン１２は、カラー部１１の先端にある。したがって、第２のフィン１２は、カラー部１１の先端から連続する部分である。そして、第２のフィン１２は、カラー部１１の先端から内側に曲がった部分である。フィン１から立ち上がるカラー部１１の基部から、第２のフィン１２と繋がるカラー部１１の先端までは筒状の形状は変化しない。このため、２つのフィン１間を繋ぐカラー部１１の表面は筒状のままである。

第２のフィン１２は、フィンカラーの先端を周方向で複数に分割し、それら複数に分割された部分をカラー部１１の内側に張り出すように曲げられて形成されている。また、複数の第２のフィン１２は、通液方向の同じ方向に傾くように曲げられている。

カラー部１１は、フィン１の一方の面に対して垂直方向に向かってのびる。そして、本実施の形態３の第２のフィン１２は、その先端をフィン１の一方の面に向かって戻るように折り曲げられている。第２のフィン１２は、カラー部１１の先端で、両者の面が鋭角をなすように鋭角に折り返された形状になっている。このため、通液管１３の内部の流路面積は、広く確保されている。

このようなフィンカラーは、例えば、フィン１の一方の面に対して垂直方向に向かってのびたカラー部１１を形成する際に、その先端にスリットを形成して周方向に複数に分割する。その後、スリットによって分割された部分をフィン１の一方の面に向かって折り曲げる加工を行うことで形成できる。フィンカラーの基部部分のテーパー面は、カラー部１１としてそのまま残り、この部分が隣接するカラー部１１との連接に用いられる。第２のフィン１２の構造部分を除き、他部分の製造工程、熱交換器の動作は上記の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

本実施の形態３における熱交換器１０のカラー部１１の内側には、複数の第２のフィン１２の先端部が周方向に断続的に存在し、複数の第２のフィン１２の先端部が通液管１３の内面に沿って流れる水ＲＦの流れの一部を遮る。このため、通液管１３のカラー部１１付近を流れる水ＲＦの流れは、第２のフィン１２に衝突して隣り合う第２のフィン１２の間またはカラー部１１の内側中央を流れるように流れ方向を変化させる。図１０の矢印付きの線は、カラー部１１の内面に沿った流れが変化する様子を模式的に示している。

第２のフィン１２がカラー部１１の内部に突出しているので、水ＲＦの流れが層流化する場合でも、前縁効果と接触面積の増加の効果とにより、熱交換性能が向上する。また、このような水ＲＦの流れが層流化する流れが生じる際に、第２のフィン１２の表面およびその端部と水ＲＦとが接触して熱交換する。隣り合う第２のフィン１２どうしの間には、周方向に隙間が形成されているため、流動抵抗が抑制されながら、熱交換性能が向上できる。ここでは、カラー部１１の開口部の周方向に８つの第２のフィン１２が配置された場合を示した。しかし、第２のフィン１２の数は、２つでも良く、また第２のフィン１２の数が多いほど伝熱促進効果が高く、更に曲げ加工も容易になる。

第２のフィン１２は、面積の拡大効果と前縁効果との相乗効果に加え、前縁効果が得られる面積拡大部とカラー部１１とが連続している。このため、面積拡大部とカラー部１１との間の熱抵抗は、比較的小さい（フィン効率の低下が抑制される）。それにより、最大限有効に伝熱促進効果が得られる。このような熱伝導ロスが比較的小さい第２のフィン１２が通液管１３の内部に形成されることによって、第２のフィン１２がない場合と比べて通液管１３内で水ＲＦが熱交換する面積が効率よく増加でき、熱交換性能が向上する。

第２のフィン１２は、面積の拡大効果と前縁効果との相乗効果に加え、拡大面積部の裏表で直接水と空気とが熱交換する。このため、通常の面積拡大フィン、例えば、カラー部１１の内面に複数の薄板を設ける場合とは異なり、拡大面積部が熱伝導ロスなく（フィン効率がほぼ１００％）となる。それにより、最大限有効に伝熱促進効果が得られる。このような熱伝導ロスのない第２のフィン１２が通液管１３の内部に形成されることによって、第２のフィン１２がない場合と比べて通液管１３内で水ＲＦが熱交換する面積が効率よく増加でき、熱交換性能が向上する。

＜実施の形態４＞
図１１は、本発明の実施の形態４に係る熱交換器１０を示す断面図である。図１１は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態４の熱交換器１０の全体の構成は実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図１２は、本発明の実施の形態４の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。図１３は本実施の形態４の熱交換器１０のフィンカラーの構造を示す斜視図である。

本実施の形態４の熱交換器１０は、カラー部１１の先端に、折り曲げた複数の第２のフィンがある点で、実施の形態３と同様である。しかし、本実施の形態４の熱交換器１０は、折り曲げた複数の第２のフィンにおける通液方向に対しての折れ曲げる方向が異なった第２のフィンが混在する点で異なる。一部の第２のフィン１２ａは、実施の形態３と同様に先端をフィン１の一面に向かうように、カラー部１１に対して鋭角に曲がった形状のものである。この第２のフィン１２ａに周方向で隣接する第２のフィン１２ｂは、カラー部１１よりも内側に突出するように曲げられ、その先端をフィン１の一面から遠ざかる方向に、カラー部１１に対して鈍角に曲がった形状のものである。したがって、後者の第２のフィン１２ｂは、カラー部１１と同方向に傾斜し、カラー部１１のテーパー面に対して鈍角をなすようにわずかな角度でカラー部１１の内側に曲げられている。なお、製造方法、動作については実施の形態３と同様であり説明を省略する。第２のフィン１２ａは、先端がフィン１の一方の面に近づくように曲がった第１形状である。第２のフィン１２ｂは、先端がフィン１の一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状である。第１形状の第２のフィン１２ａと第２形状の第２のフィン１２ｂとは、周方向で交互に配置されている。

本実施の形態４では、１つのカラー部１１の内部で周方向に隣接する第２のフィン１２ａ、１２ｂが互いに通液方向において逆方向に曲げられている。このように構成されているので、実施の形態３に比べて第２のフィン１２の間に大きな隙間ができ、流動抵抗が抑制されながら、実施の形態３と同様に熱交換性能が向上できる。図１３には、カラー部１１の内面に沿った水ＲＦの流れは、第２のフィン１２ａによって流れの向きを変化させ、隣り合う第２のフィン１２ａの間を流れ、その通液方向下流に存在する第２のフィン１２ｂの表面を流れる様子を模式的に示した。このような水ＲＦの流れは、上流での乱れを抑制することにもつながる。このため、下流側の第２のフィン１２ｂの前縁効果も最大限得られ（後流の影響が最大限抑制でき）、更に伝熱性能が向上する。

＜実施の形態５＞
図１４は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１０を示す断面図である。図１４は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態５の熱交換器１０の全体の構成は、実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図１５は、本発明の実施の形態５の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。図１６は、本発明の実施の形態５の熱交換器１０のフィンカラーの構造を示す斜視図である。

本実施の形態５の熱交換器１０は、カラー部１１の先端に、折り曲げた複数の第２のフィンがある点で、実施の形態３、４と同様である。しかし、本実施の形態５の熱交換器１０は、第２のフィン１２ａ、ｂの形状が異なる。本実施の形態５の第２のフィン１２ａ、ｂは、周方向の一部を通液方向に折り曲げた折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂ及び通液方向に直交な平坦部１２ｃで構成される。平坦部１２ｃは、カラー部１１先端の周方向の一部から液方向に直交する管断面の中心側に向かって張り出した扇型の形状に形成される。平坦部１２ｃは、通液方向とおおよそ直交な面を有するように曲げられる。また、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、平坦部１２ｃの両端に設けられている。通液方向から見ると、折り曲げ部である第２のフィン１２ａと折り曲げ部である第２のフィン１２ｂとは、平坦部１２ｃに対して周方向反対の端にある。折り曲げ部である第２のフィン１２ａは、通液方向の上流側に向かって曲げられた部分である。折り曲げ部である第２のフィン１２ｂは、通液方向の下流側に向かって曲げられた部分である。図１５、１６では、折り曲げ部である第２のフィン１２ａが通液方向の上流側から下流側を見て平坦部１２ｃに対して時計回り方向の端にある。折り曲げ部である第２のフィン１２ｂが通液方向の上流側から下流側を見て平坦部１２ｃに対して反時計回り方向の端にある。なお、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、逆に配置してもよい。また、平坦部１２ｃは、扇形としたが、三角、台形あるいは矩形などの形状に形成されてもよい。

平坦部１２ｃとその端部の折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂとは、合わせて１つの第２のフィン体を構成している。図１５、１６では、１つのフィンカラーの内部に周方向の異なる位置に２つの第２のフィン体がある構成を示している。通液方向から見たときに、カラー部１１の内周には、２つの第２のフィン体が形成された領域と、それらの間に第２のフィン体が形成されていない領域と、が存在する。第２のフィン１２ａは、先端がフィン１の一方の面に近づくように曲がった第１形状である。第２のフィン１２ｂは、先端がフィン１の一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状である。第１形状の第２のフィン１２ａと第２形状の第２のフィン１２ｂとは、周方向で交互に配置されている。

このようなフィンカラーの製造は、例えば、フィン１にフィンカラーを形成する際に、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂと平坦部１２ｃとなる部分をフィンカラーの先端にスリットを入れるなどで形成し、その後、各部を折り曲げることで作製できる。フィンカラーの基部部分のテーパー面は、カラー部１１としてそのまま残り、この部分が隣接するカラー部１１との連接に用いられる。第２のフィン体の構造部分を除き、他部分の製造工程、熱交換器の動作は、上記の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

本実施の形態５でも、図１６の矢印つきの線で流れを示すように、カラー部１１の内面に沿った水ＲＦの流れが変化する。第２のフィン体が内部に突出するため、上記の実施の形態と同様に前縁効果によって熱交換性能が向上する。また、第２のフィン体は、カラー部１１内の異なる周方向に異なる通液方向の高さの部分を有している。これにより、水ＲＦの流れは、周方向に非対称な流れを生じ、結果として周方向に向かう流れを生じられる。折り曲げ部である第２のフィン１２ａの上流端に対して平坦部１２ｃ側に流れる水ＲＦは、平坦部１２ｃに衝突した後、周方向にそって折り曲げ部である第２のフィン１２ａと反対側に流れ、折り曲げ部である第２のフィン１２ｂから下流側に流れる。この時、通液管１３を回転する流れが生じ、２つの第２のフィン体間の隙間を流れる水ＲＦに対しても流れを変化させる作用が生じる。水ＲＦの流れ方向が変化することで、熱交換が促進される。

なお、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂの先端は、互いに逆方向に曲げて配置されている。しかし、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂの先端は、同じ方向に曲げてもよい。その場合には、水ＲＦの流れの回転による促進効果が得られないが、前縁効果による伝熱性能向上の効果が得られる。図１７は、平坦部１２ｃの両端とも入口ヘッダ２側に曲げた折り曲げ部である第２のフィン１２ａとした変形例を示す断面図である。第２のフィン１２ａの折り曲げた先端が流れの上流側に向くため、前縁効果が高まる。なお、出口ヘッダ３側に接続するフィンカラーでは、平坦部１２ｃの両端とも出口ヘッダ３と反対側に曲げることで、第２のフィン１２ａの折り曲げた先端を上流側に向け、前縁効果が高められる。水ＲＦの流れる方向が変化する場合は、図１４のように異なった折り曲げ方向の第２のフィンが混在する方が、水ＲＦの流れ方向による性能変化が小さくてよい。つまり、先端がフィン１の一方の面に近づくように曲がった第１形状の第２のフィン１２ａのみが設けられてもよい。また、実施の形態６で後述するように、先端がフィン１の一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状の第２のフィン１２ｂのみが設けられてもよい。

第２のフィン１２ａ、１２ｂの面積が大きくなるほど、前縁効果による伝熱の向上及び流動抵抗の低減の効果が得られる。実施の形態３、４では、第２のフィンは周方向（伝熱と直角方向）に分断されているため、分断により伝熱が低下する影響はない。しかしながら、本実施の形態５において折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、カラー部１１と径方向（伝熱方向）に分断されるため、大きくしすぎると熱伝導ロスが増加する可能性がある。そこで、例えば、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂの面積は、平坦部１２ｃよりも小さくするなど、適度なサイズに設定することが好ましい。

＜実施の形態６＞
図１８は、本発明の実施の形態６に係る熱交換器１０を示す断面図である。図１８は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態６の熱交換器１０の全体の構成は、実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図１９は、本発明の実施の形態６の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。

本実施の形態６の第２のフィン１２は、実施の形態４の第２のフィン１２ａを除去し、第２のフィン１２ｂのみを残した形状である。つまり、第２のフィン１２は、カラー部１１のテーパー面に対して鈍角をなすようにわずかな角度でカラー部１１の内側に曲げられ、カラー部１１のテーパー面と同方向に傾斜している。第２のフィン１２は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。なお、製造方法、動作については実施の形態３、４と同様であり説明を省略する。

本実施の形態６では、周方向に隣り合う第２のフィン１２の間には、第２のフィンが形成されていない。このため、熱交換性能の向上が実施の形態４より少し劣る。しかし、更に流動抵抗が抑制できる。本実施の形態６は、通液管１３の管径を小さくする場合に有効である。

また、図１８、１９では、入口ヘッダ２から水が流れるように示した。このため、第２のフィン１２の先端が通液方向の下流側に向いている。しかし、入口ヘッダ２のかわりに出口ヘッダ３に置き換えると、第２のフィン１２は、通液方向の上流側に向くことになる。この場合には、第２のフィン１２の先端での前縁効果が高まり、熱交換性能が向上する。

＜実施の形態７＞
図２０は、本発明の実施の形態７に係る熱交換器１０を示す断面図である。図２０は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態７の熱交換器１０の全体の構成は、実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図２１は、本発明の実施の形態７の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。

本実施の形態７の第２のフィン１２は、実施の形態６と同様にカラー部１１のテーパー面と同方向かつカラー部１１の内側に傾斜している。第２のフィン１２は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。本実施の形態７では、連接される２つのフィン１間で互いの第２のフィン１２の周方向の位置がずれている。図２１には、通液方向から見たときに、実線で示す手前の通液方向上流側におけるフィン１の第２のフィン１２と、破線で示すそのすぐ奥の通液方向下流側における連接されたフィン１の第２のフィン１２と、が、カラー部１１の通液方向に直交する管断面の中心の周方向にずれていることを示している。通液方向で見て、実線で示す手前の通液方向上流側におけるフィン１の隣り合う第２のフィン１２の間における空間領域に、破線で示すそのすぐ奥の通液方向下流側における連接されたフィン１の１つの第２のフィン１２が存在している。

本実施の形態７では、周方向に隣接する第２のフィン１２の間には、第２のフィンが形成されていない。このため、流動抵抗が抑制できる。また、連接されたフィン１には、異なる周方向位置の第２のフィン１２が存在する。これにより、カラー部１１の内面付近を流れる水がいずれかのフィン１の第２のフィン１２と接触しやすくなり、熱交換性能が向上する。

なお、図２１のように通液方向から見たときに、連接されたフィン１どうしの第２のフィン１２どうしの重なりの間に周方向のわずかな隙間が存在するように配置している。これにより、高い前縁効果が得られる。しかし、連接されたフィン１どうしの第２のフィン１２どうしがわずかに重なり合い、通液方向から見たときに周方向に隙間が見えなくなるように配置してもよい。

＜実施の形態８＞
図２２は、本発明の実施の形態８に係る熱交換器１０を示す断面図である。図２２は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態８の熱交換器１０の全体の構成は、実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図２３は、本発明の実施の形態８の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。

本実施の形態８の第２のフィン１２は、フィンカラーの先端を三角形状などの凹凸（ギザギザ）形状に形成している。第２のフィン１２は、その凹凸部分をフィンカラーの通気方向に直交する管断面の中心方向に折り曲げることで形成されている。なお、フィンカラーの折り曲げられなかった先細りの筒状部分は、カラー部１１として残る。カラー部１１のその筒状の先端は、フィン１の一面と平行、かつ、滑らかなリング状である。フィン１の一面からの通液方向の高さにおいて、複数のギザギザの凹凸部分の折り曲げ位置は、同一である。このため、カラー部１１の連接による密閉性が良好になる。なお、他の実施の形態においても、カラー部１１の先端は、同様に滑らかなリング状に形成されるとよい。

本実施の形態８の第２のフィン１２は、カラー部１１の先端に小さな凹凸部分が周方向に多数、例えば図２２、２３のように１２個以上など、が形成されたものである。また、第２のフィン１２の凹凸形状は、三角形など、通気方向に直交する管断面の中心側に向かって細くなった形状に形成されている。このため、第２のフィン１２によって通液管１３を遮る面積が小さくなりながら、高い前縁効果が得られ、熱交換性能が向上できる。

＜実施の形態９＞
図２４は、本発明の実施の形態９に係る熱交換器１０を示す断面図である。図２４は、実施の形態１の図２のＢ−Ｂ方向から見た断面図に相当する。なお、本実施の形態９の熱交換器１０の全体の構成は、実施の形態１の図１の斜視図、図２の正面図と同様であり説明を省略する。図２５は、本発明の実施の形態９の熱交換器１０のフィンカラーの内部を通液方向から見て示す平面図である。図２６は、本発明の実施の形態９の熱交換器１０のフィンカラーの構造を示す斜視図である。

本実施の形態９は、実施の形態５と類似するが、第２のフィン１２の形状が異なる。第２のフィン１２は、カラー部１１の先端に矩形状などの板片部分を形成し、この板片部分をカラー部１１の通気方向に直交する管断面の中心に向けて曲げ、さらにその矩形状の板片部分の一方の角をフィン１の一面に近づくように曲げ、板片部分の他方の角をフィン１の一面から遠ざかる側に向けて曲げて形成されている。したがって、実施の形態５と同様に、第２のフィン１２は、カラー部１１の先端からその開口部の通気方向に直交する管断面の中心に向けて突出した平坦部１２ｃと、カラー部１１の周方向の一方側の平坦部１２ｃの端に通液方向の一方に向かうよう曲げられた折り曲げ部である第２のフィン１２ａと、平坦部１２ｃの反対側の端に折り曲げ部である第２のフィン１２ａと逆方向に折り曲げられた折り曲げ部である第２のフィン１２ｂと、を有する。第２のフィン１２ａは、先端がフィン１の一方の面に近づくように曲がった第１形状である。第２のフィン１２ｂは、先端がフィン１の一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状である。第１形状の第２のフィン１２ａと第２形状の第２のフィン１２ｂとは、周方向で交互に配置されている。第２のフィン１２は、実施の形態５の第２のフィン体に相当する。

なお、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、実施の形態５のように平坦部１２ｃと直交に曲げず、曲げる角度を直角よりも小さくしている。このため、通液方向に対してり曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、傾斜する斜面を有する。なお、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂと平坦部１２ｃとの間の折り曲げ部分は、連続する曲面に形成されてもよい。折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、曲面に形成されてもよい。

折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂは、板片部分の角を曲げて形成されている。平坦部１２ｃは、中央側が細くなった三角または台形の形状に形成される。このため、これらの傾斜面は、通液管１３の内側中心に向いている。なお、第２のフィン１２のもとになる形状は、矩形形状とした例で説明した。しかし、第２のフィン１２のもとになる形状は、他の形状としてもよい。

本実施の形態９によれば、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂの一方が流れの上流側に端部を有するので、前縁効果により熱交換性能が向上する。また、折り曲げ部である第２のフィン１２ａが通液方向に反対であることにより、液を回転させる作用を有し、液の流れを変化させるので、実施の形態５と同様の効果が得られる。特に、折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂの少なくとも一方は、その傾斜面を通液管１３の内側中心に向いて傾斜させているので、通液管１３の中央付近を流れる水ＲＦがカラー部１１の内壁近くに導かれる。このため、通液管１３の管壁での熱交換も促進できる。

また、平坦部１２ｃとその両端の折り曲げ部である第２のフィン１２ａ、１２ｂとは、１つの第２のフィン１２（第２のフィン体）を構成している。しかし、平坦部１２ｃの片方の側の端に折り曲げ部である第２のフィン１２ａが形成され、他方の端に折り曲げ部である第２のフィン１２ｂがない構成、または、平坦部１２ｃの片方の側の端に折り曲げ部である第２のフィン１２ｂが形成され、他方の端に折り曲げ部である第２のフィン１２ａがない構成、としても類似の効果がある。つまり、先端がフィン１の一方の面に近づくように曲がった第１形状の第２のフィン１２ａのみが設けられてもよい。また、先端がフィン１の一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状の第２のフィン１２ｂのみが設けられてもよい。平坦部１２ｃの一部は、通液方向に向けて曲げられた構成としてもよい。第２のフィン１２の折り曲げた面が周方向を向くように構成されると、通液方向から見たときの投影面積が小さくなり、前縁効果などの高い熱交換効果が得られるとともに、流路抵抗が低減できる。

＜実施の形態１０＞
以上の各実施の形態において、第２のフィン１２に形成される樹脂膜１４の厚みは、カラー部１１に形成された樹脂膜１４よりも薄くしてもよい。または、第２のフィン１２に形成される樹脂膜１４における樹脂膜１４の少なくとも一部は、第２のフィンを覆わなくてもよい。なお、第２のフィン１２の樹脂膜１４が薄い、または覆われない領域は、第２のフィン１２の全面である必要はなく、一部のみであってもよい。

図２７は、本発明の実施の形態１０に係る熱交換器１０を示す断面拡大図である。図２７は、例として、図２０に示す実施の形態７の構造に関し、樹脂膜１４の厚み、付着を部位により変化させた構造を示す。カラー部１１の内面に付着した樹脂膜１４に比べて通液管１３の内側中心に向かって突出した第２のフィン１２の樹脂膜１４は薄い、または一部が付着していない構造である。この例では、第２のフィン１２の先端になるほど、つまり通液管１３の内側中心に向かうほど樹脂膜１４が薄くなり、第２のフィン１２の先端では樹脂膜１４がない構造を示している。他の実施の形態に関しても類似の構造とすることができる。

このように樹脂膜１４の厚みを変える方法として、例えば、通液管１３の内部に樹脂膜１４を形成した後に、通液管１３に挿入したブラシなどで第２のフィン１２の樹脂膜１４を擦る方法がある。ブラシとしてカラー部１１の内径より小さく、かつ第２のフィン１２を擦ることが可能なサイズのものを使用すればよい。また、ブラシの代わりに樹脂膜１４を徐々に溶かす溶剤などを用いて、その溶剤が通液管１３の中央部に勢いよく流れるようにしてもよい。

第２のフィン１２に付着する樹脂膜１４が薄い、または樹脂膜１４が付着していないことによって、第２のフィン１２と通液管１３を流れる流体との熱交換性能が格段に向上する。特に、第２のフィン１２がカラー部１１の先端が通液管１３の内側中心方向に曲げられた構造では、樹脂膜１４が薄くなっても通液管１３を構成するカラー部１１の保護には影響しないため、信頼性が維持できるまま、熱交換性能が向上できる。

１ フィン、２ 入口ヘッダ、３ 出口ヘッダ、４ 接続管、１０ 熱交換器、１１ カラー部、１２ 第２のフィン、１２ａ 第２のフィン、１２ｂ 第２のフィン、１２ｃ 平坦部、１３ 通液管、１４ 樹脂膜、４３ 切り起こし部、４４ 切り込み部。

本発明の熱交換器は、一方の面から先細りの筒状にのびたカラー部を有する平板状のフィンが複数重ねられ、重ね方向に隣接するフィンのカラー部どうしが連接して通液管を構成し、前記通液管の内面に樹脂膜が形成されている熱交換器において、前記カラー部の内側に、前記カラー部の周方向に不連続な第２のフィンを有し、前記カラー部は前記周方向に前記第２のフィンが形成された領域と前記第２のフィンが形成されていない領域とを有するものである。

Claims (17)

1. 一方の面から先細りの筒状にのびたカラー部を有する平板状のフィンが複数重ねられ、重ね方向に隣接するフィンのカラー部どうしが連接して通液管を構成し、前記通液管の内面に樹脂膜が形成されている熱交換器において、
   前記カラー部の内側に、前記カラー部の周方向に不連続な第２のフィンを有する、熱交換器。
2. 前記第２のフィンは、前記周方向に断続的に配置されている、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記カラー部は前記周方向に前記第２のフィンが形成された領域と前記第２のフィンが形成されていない領域とを有する、請求項１または２に記載の熱交換器。
4. 前記重ね方向に隣接するフィンの前記第２のフィンは、前記重ね方向から見ると前記方向にずれている、請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
5. 前記第２のフィンは、前記周方向に複数が配置され、
   前記重ね方向に隣接するフィンの前記第２のフィンどうしは、前記重ね方向から見ると前記周方向に半周期ずれている、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
6. 前記第２のフィンは前記カラー部の前記重ね方向の途中の位置にあって、前記カラー部の一部が内側に突出する突起である、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
7. 前記第２のフィンは前記カラー部の先端から連続する部分であり、前記筒状を構成する前記カラー部から内側に曲がった部分である、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
8. 前記第２のフィンは先端が前記フィンの前記一方の面に近づくように、前記一方の面側に曲がった部分である、請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記第２のフィンは先端が前記フィンの前記一方の面から遠ざかるように、前記一方の面側とは反対側に曲がった部分である、請求項７に記載の熱交換器。
10. 前記第２のフィンには、先端が前記フィンの前記一方の面に近づくように曲がった第１形状のものと、先端が前記フィンの前記一方の面から遠ざかるように曲がった第２形状のものとがある、請求項７に記載の熱交換器。
11. 前記第１形状のものと前記第２形状のものとが前記周方向で交互に配置される、請求項１０に記載の熱交換器。
12. 前記第２のフィンには、先端が前記フィンの前記一方の面に近づくように前記カラー部に対して鋭角をなすように曲がった第１形状のものと、先端が前記フィンの前記一方の面から遠ざかるように、前記カラー部に対して鈍角をなすように曲がった第２形状のものとがあり、前記第１形状のものと前記第２形状のものとが前記周方向で隣接する、請求項７に記載の熱交換器。
13. 前記第２のフィンは前記内側に曲がった平坦部と、前記平坦部から前記重ね方向に向かうように折れ曲がった折り曲げ部とを有する、請求項７に記載の熱交換器。
14. 前記平坦部は前記周方向の両端に折り曲げ部を有する、請求項１３に記載の熱交換器。
15. 前記平坦部の前記周方向の両端の２つの折り曲げ部は前記重ね方向に対して同じ方向に曲がっている、請求項１４に記載の熱交換器。
16. 前記平坦部の前記周方向の両端の２つの折り曲げ部は前記重ね方向に対して逆方向に曲がっている、請求項１４に記載の熱交換器。
17. 前記第２のフィンの少なくとも一部の領域で、前記第２のフィンに形成された前記樹脂膜の厚みが前記カラー部の内面に形成されている前記樹脂膜の厚みに比べて薄い、または前記樹脂膜が覆っていない、請求項１から１６のいずれか一項に記載の熱交換器。

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