JP5304024B2 - フィンチューブ型熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、フィンチューブ型熱交換器、特に、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器に関する。

空気調和装置等に使用されるフィンチューブ型熱交換器として、図１及び図２に示されるように、伝熱フィン１０２における伝熱管１０３の空気流の流れ方向下流側の部分に形成される死水域の低減や伝熱フィン１０２における境界層の更新等による伝熱促進のために、伝熱フィン面１０２ｂの伝熱管１０３の鉛直方向における両側において、伝熱管１０３近傍の空気流を伝熱管１０３の空気流の流れ方向後側に案内するように、空気流の流れ方向に対して傾斜した切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆが切り起こし加工により形成され、さらに、空気と冷媒等の熱媒体との熱交換より発生したドレン水が切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆに滞留して排水性が低下するのを防ぐために、切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃ、１０４ｄ〜１０４ｆを空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって３つに分割して並べたものがある。そして、空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ切り起こし部１０４ａ〜１０４ｃの伝熱フィン面からの高さや空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ切り起こし部１０４ｄ〜１０４ｆの伝熱フィン面からの高さは、空気流の流れ方向下流側に向かって全体にわたって漸増するように形成されている（特許文献１参照）。
特開２００８−１１１６４６号公報

上述のように、空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さが空気流の流れ方向下流側に向かって全体にわたって漸増するように伝熱フィンに形成した構成を採用するのは、伝熱管近傍の空気流を伝熱管の空気流の流れ方向後側に案内するガイド作用を得られやすくして、死水域の低減を図るとともに、空気流の流れ方向上流側の切り起こし部における通風抵抗が増大するのをできるだけ防ぐことにあるが、このような構成の採用に伴って、空気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さを低くし過ぎると、切り起こし部の背後に縦渦を生じさせる作用が小さくなり、この縦渦による伝熱促進効果が得られにくくなるという問題が生じる。

このため、空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部を伝熱フィンに形成する場合には、切り起こし部による伝熱性能と通風性能とが両立するように、各切り起こし部の伝熱フィン面からの高さを決める必要があり、このような観点を考慮することなく、空気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さが空気流の流れ方向下流側に向かって全体にわたって漸増するように切り起こし部を伝熱フィンに形成することは好ましいものとはいえない。

本発明の課題は、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部による伝熱性能と通風性能とを両立させることにある。

第１の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器は、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱管とを備えている。伝熱フィンは、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される。伝熱管は、複数の伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置される。そして、各伝熱フィンには、伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、切り起こし加工により形成されており、複数の切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が、伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜しており、各切り起こし部は、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面からの高さが漸増しており、気流の流れ方向の前端における伝熱フィン面からの高さである前端高さと気流の流れ方向の後端における伝熱フィン面からの高さである後端高さとの平均高さを伝熱フィン間の間隔であるフィンピッチで除した値が、０．３より大きく、かつ、０．６より小さくなっている。

本願発明者は、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されたフィンチューブ型熱交換器において、通風抵抗を考慮に入れた形で切り起こし部の伝熱性能を評価し、各切り起こし部について、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面からの高さが漸増しているものとし（すなわち、気流の流れ方向の前端における伝熱フィン面からの高さである前端高さよりも気流の流れ方向の後端における伝熱フィン面からの高さである後端高さのほうが高くなるようにし）、前端高さと後端高さとの平均高さをフィンピッチで除した値を、０．３より大きく、かつ、０．６より小さくするものとすることで、通風抵抗当たりの伝熱性能を高くすることができることを見出した。

そして、このフィンチューブ型熱交換器では、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置された複数の切り起こし部のそれぞれに対して、前端高さよりも後端高さのほうが高いことを前提として上述の平均高さとフィンピッチとの関係が適用されているため、気流の流れ方向上流側の切り起こし部については、気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さを低くし過ぎるということがなくなり、これにより、切り起こし部の背後に縦渦を生じさせる作用を大きくして、通風抵抗当たりの伝熱性能を向上させることができる（すなわち、通風抵抗の増大をできるだけ抑えつつ伝熱性能を向上させることができる）。また、気流の流れ方向下流側の切り起こし部については、伝熱管近傍の気流を伝熱管の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用を得られやすくしたいがために、切り起こし部の伝熱フィン面からの高さを高くし過ぎるということがなくなり、これにより、通風抵抗当たりの伝熱性能を向上させることができる（すなわち、ガイド作用をできるだけ得ながら通風抵抗の増大を抑えることができる）。

このように、このフィンチューブ型熱交換器では、切り起こし部による伝熱性能と通風性能とを両立させることができ、高性能化を図ることができる。

しかも、ここでは、各切り起こし部の尾根と伝熱フィン面とがなす角度である傾斜角は、３０度より小さくなっている。

ここで、上述の平均高さとフィンピッチとの関係が適用されたフィンチューブ型熱交換器では、前端高さよりも後端高さのほうが高いことを前提として上述の平均高さとフィンピッチとの関係が適用されているため、例えば、切り起こし部の前端高さを非常に低くした場合には、切り起こし部の後端高さを高くしなければならなくなり、これにより、切り起こし部の尾根と伝熱フィン面とがなす角度である傾斜角が大きくなる。

しかし、この傾斜角を大きくし過ぎると、通風抵抗当たりの伝熱性能が低下してしまい、前端高さよりも後端高さのほうが高いことを前提として上述の平均高さとフィンピッチとの関係を適用することによる通風抵抗当たりの伝熱性能の向上の妨げになってしまう。

そこで、本願発明者は、傾斜角と通風抵抗当たりの伝熱性能との関係を評価し、傾斜角を３０度より小さくすることで、通風抵抗当たりの伝熱性能を高く維持できることを見出した。

そして、このフィンチューブ型熱交換器では、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置された複数の切り起こし部のそれぞれに対して、上述の傾斜角の条件をさらに適用しているため、上述の平均高さとフィンピッチとの関係を適用することによる通風抵抗当たりの伝熱性能の向上効果を確実に得ることができる。

第２の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器は、第１の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器において、複数の切り起こし部は、各切り起こし部の平均高さが、複数の切り起こし部のうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部よりも気流の流れ方向下流側の切り起こし部のほうが順次大きくなるように配置されている。

上述の第１又は第２の発明にかかるフィンチューブ型熱交換器では、切り起こし部ごとの形状が規定されているだけであるため、例えば、複数の切り起こし部のうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さが気流の流れ方向下流側の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さよりも高くなる場合等が生じ得ることになり、これにより、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さが気流の流れ方向下流側に向かって全体にわたって漸増するように伝熱フィンに形成した構成を採用する場合に比べて、伝熱管近傍の気流を伝熱管の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用が得られにくくなるおそれがある。

そこで、このフィンチューブ型熱交換器では、複数の切り起こし部を、各切り起こし部の平均高さが複数の切り起こし部のうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部よりも気流の流れ方向下流側の切り起こし部のほうが順次大きくなるように配置することで、伝熱管近傍の気流を伝熱管の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用を得られやすくしているため、死水域の低減を図ることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、切り起こし部による伝熱性能と通風性能とを両立させることができ、高性能化を図ることができる。しかも、平均高さとフィンピッチとの関係を適用することによる通風抵抗当たりの伝熱性能の向上効果を確実に得ることができる。

第２の発明では、死水域の低減を図ることができる。

以下、本発明にかかるフィンチューブ型熱交換器の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図３〜図７に本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ型熱交換器１の要部を示す。ここで、図３は、フィンチューブ型熱交換器１の断面図である。図４は、図３のＩ−Ｉ断面図である。図５は、図３のＩＩ−ＩＩ断面又はＩＩＩ−ＩＩＩ断面を模式的に示した図である。図６は、切り起こし部の形状（平均高さ）の伝熱促進への影響を示す図である。図７は、切り起こし部の形状（傾斜角）の伝熱促進への影響を示す図である。

（１）フィンチューブ型熱交換器の基本構成
フィンチューブ型熱交換器１は、クロスフィンアンドチューブ型熱交換器であり、主として、複数のプレート状の伝熱フィン２と、複数の伝熱管３とを備えている。伝熱フィン２は、その平面を空気等の気流の流れ方向に概ね沿わせた状態で、板厚方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。伝熱フィン２には、気流の流れ方向に略直交する方向に間隔を空けて複数の貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａの周囲部分は、伝熱フィン２の板厚方向の一方側に突出する環状のカラー部８となっている。カラー部８は、板厚方向に隣り合う伝熱フィン２のカラー部８が形成された面と反対の面に当接しており、伝熱フィン２の板厚方向間に所定の間隔（以下、この所定の間隔をフィンピッチＦＰとする）が確保されるようになっている。伝熱管３は、内部に冷媒等の熱媒体が流れる管部材であり、複数の伝熱フィン２に挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置されている。具体的には、伝熱管３は、伝熱フィン２に形成された貫通孔２ａを貫通しており、フィンチューブ型熱交換器１の組立時の拡管作業によって、カラー部８の内面に密着している。

また、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１は、複数の伝熱管３の配列方向が略上下方向となるように設置された状態で使用されるものである（すなわち、図３は、複数の伝熱管３のうちの２つだけを示している）。このため、気流は、フィンチューブ型熱交換器１を、略水平方向に向かって横切るように流れることになる。なお、以下の説明において、「上側」、「上方」や「下側」、「下方」という文言を用いる場合には、伝熱管３の配列方向を示しているものとする。

（２）伝熱フィンの詳細形状
次に、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１に用いられている伝熱フィン２の詳細形状について説明する。

伝熱フィン２には、各伝熱管３の鉛直方向における両側（すなわち、各伝熱管３の下側および上側）において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数（本実施形態では、伝熱管３の下側に３つ、伝熱管３の上側に３つ）の切り起こし部４ａ〜４ｆが、切り起こし加工により、伝熱フィン面２ｂに形成されている。ここで、伝熱管３の下側の３つの切り起こし部を第１切り起こし部４ａ〜４ｃ、伝熱管３の上側の３つの切り起こし部を第２切り起こし部４ｄ〜４ｆとする。各切り起こし部４ａ〜４ｆは、伝熱フィン２に切り込みを入れて伝熱フィン２の板厚方向に延びる方向に起こすことによって形成された略台形形状の部分である。そして、伝熱フィン２の各切り起こし部４ａ〜４ｆに隣接する部分には、切り起こし部４ａ〜４ｆが切り起こされるのに伴って、略台形形状のスリット孔７ａ〜７ｆが各切り起こし部４ａ〜４ｆに対応するように形成されている。

これらの第１切り起こし部４ａ〜４ｃ及び第２切り起こし部４ｄ〜４ｆは、伝熱管３近傍の気流が、伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されている。より具体的には、第１切り起こし部４ａ〜４ｃについては、第１切り起こし部４ａ〜４ｃの気流の流れ方向に対する迎え角α１が正値であり、第１切り起こし部４ａ〜４ｃが直線Ｍ１上に真っ直ぐ並んで配置されている。また、第２切り起こし部４ｄ〜４ｆについては、第２主切り起こし部４ｄ〜４ｆの気流の流れ方向に対する迎え角α２が正値であり、第２切り起こし部４ｄ〜４ｆが直線Ｍ２上に真っ直ぐ並んで配置されている。ここで、迎え角α１、α２は、各切り起こし部４ａ〜４ｆの気流の流れ方向前端５ａ〜５ｆが各切り起こし部４ａ〜４ｆの気流の流れ方向後端６ａ〜６ｆよりも伝熱管３から遠い側に位置するように傾斜している場合を正値であるものとする。

また、本実施形態において、各切り起こし部４ａ〜４ｆは、気流の流れ方向下流側に向かって伝熱フィン面２ｂからの高さが漸増している。より具体的には、第１切り起こし部４ａについては、前端５ａの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ａの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第１切り起こし部４ｂについては、前端５ｂの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｂの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第１切り起こし部４ｃについては、前端５ｃの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｃの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｄについては、前端５ｄの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｄの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｅについては、前端５ｅの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｅの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっており、第２切り起こし部４ｆについては、前端５ｆの伝熱フィン面２ｂからの高さよりも後端６ｆの伝熱フィン面２ｂからの高さが高くなっている。そして、各切り起こし部４ａ〜４ｆの気流の流れ方向の前端における伝熱フィン面２ｂからの高さを前端高さａとし、気流の流れ方向の後端における伝熱フィン面２ｂからの高さを後端高さｂとし、前端高さａと後端高さｂとの平均値（すなわち、（ａ＋ｂ）／２）を平均高さＨとすると（図５参照）、この平均高さＨをフィンピッチＦＰで除した値（すなわち、｛（ａ＋ｂ）／２｝／ＦＰ）は、０．３より大きく、かつ、０．６より小さくなるように設定されている。このような各切り起こし部４ａ〜４ｆにおける平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係は、本願発明者が気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されたフィンチューブ型熱交換器において、通風抵抗を考慮に入れた形で切り起こし部の伝熱性能を評価することによって見出されたものである。具体的には、本願発明者は、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置されたフィンチューブ型熱交換器において、通風抵抗を考慮に入れた形で切り起こし部の伝熱性能を評価したところ、切り起こし部を付加した場合の通風抵抗の増加率ΔＰａを切り起こし部を付加した場合の熱伝達率の増加率Δｈａで除した値（すなわち、ΔＰａ／Δｈａ）と上述の｛（ａ＋ｂ）／２｝／ＦＰとの間に、図６に示されるような関係を有することを見出し、この関係から通風抵抗当たりの伝熱性能の促進率が高くなる｛（ａ＋ｂ）／２｝／ＦＰの範囲が０．３より大きく、かつ、０．６より小さい範囲であることを導き出している。

そして、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、伝熱管３近傍の気流が伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置された複数の切り起こし部４ａ〜４ｆのそれぞれに対して、前端高さａよりも後端高さｂのほうが高いことを前提として上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係が適用されているため、気流の流れ方向上流側の切り起こし部（例えば、気流の流れ方向の最も上流側に配置された切り起こし部４ａ、４ｄ）については、気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さを低くし過ぎるということがなくなり、これにより、切り起こし部の背後に縦渦を生じさせる作用を大きくして、通風抵抗当たりの伝熱性能を向上させることができる（すなわち、通風抵抗の増大をできるだけ抑えつつ伝熱性能を向上させることができる）。また、気流の流れ方向下流側の切り起こし部（例えば、気流の流れ方向の最も下流側に配置された切り起こし部４ｃ、４ｆ）については、伝熱管３近傍の気流を伝熱管の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用を得られやすくしたいがために、切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さを高くし過ぎるということがなくなり、これにより、通風抵抗当たりの伝熱性能を向上させることができる（すなわち、ガイド作用をできるだけ得ながら通風抵抗の増大を抑えることができる）。

このように、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、切り起こし部４ａ〜４ｆによる伝熱性能と通風性能とを両立させることができ、高性能化を図ることができるようになっている。

ところで、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、前端高さａよりも後端高さｂのほうが高いことを前提として上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係が適用されているため、例えば、切り起こし部の前端高さａを非常に低くした場合には、切り起こし部の後端高さｂを高くしなければならなくなり、これにより、切り起こし部の尾根と伝熱フィン面２ｂとがなす角度である傾斜角θ（図５参照）が大きくなる。ここで、各切り起こし部４ａ〜４ｆの尾根とは、各切り起こし部４ａ〜４ｆの前端５ａ〜５ｆの伝熱フィン面２ｂから最も遠い側の先端と、各切り起こし部４ａ〜４ｆの後端６ａ〜６ｆの伝熱フィン面２ｂから最も遠い側の先端とを結ぶ線を意味している。また、傾斜角θは、各切り起こし部４ａ〜４ｆの尾根と伝熱フィン面２ｂとの挟角である。

しかし、この傾斜角θを大きくし過ぎると、通風抵抗当たりの伝熱性能が低下してしまい（図７参照）、前端高さａよりも後端高さｂのほうが高いことを前提として上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係を適用することによる通風抵抗当たりの伝熱性能の向上の妨げになってしまうことから、傾斜角θに制限を設けて、通風抵抗当たりの伝熱性能を高く維持することが好ましい。

そこで、本願発明者は、傾斜角θと通風抵抗当たりの伝熱性能との関係を評価して、切り起こし部を付加した場合の通風抵抗の増加率ΔＰａを切り起こし部を付加した場合の熱伝達率の増加率Δｈａで除した値（すなわち、ΔＰａ／Δｈａ）と傾斜角θとの間に、図７に示されるような関係を有することを見出し、この関係から通風抵抗当たりの伝熱性能を高く維持できる傾斜角θが３０度より小さい範囲であることを導き出している。

そして、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、伝熱管３近傍の気流が伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜するように配置された複数の切り起こし部４ａ〜４ｆのそれぞれに対して、上述の傾斜角θの条件をさらに適用しているため、上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係を適用することによる通風抵抗当たりの伝熱性能の向上効果を確実に得ることができる。

また、本実施形態において、仮に、切り起こし部４ａ〜４ｆごとの形状が規定されているだけ（すなわち、上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係、又は、上述の平均高さＨとフィンピッチＦＰとの関係及び上述の傾斜角θの条件が適用されているだけ）の場合には、例えば、第１切り起こし部４ａ〜４ｃのうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さが気流の流れ方向下流側の切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さよりも高くなる場合や第２切り起こし部４ｄ〜４ｆのうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さが気流の流れ方向下流側の切り起こし部の伝熱フィン面２ｂからの高さよりも高くなる場合等が生じ得ることになり、これにより、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部の伝熱フィン面からの高さが気流の流れ方向下流側に向かって全体にわたって漸増するように伝熱フィンに形成した構成を採用する場合に比べて、伝熱管３近傍の空気流を伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用が得られにくくなるおそれがある。

そこで、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器１では、第１切り起こし部４ａ〜４ｃを、各第１切り起こし部４ａ〜４ｃの平均高さＨが第１切り起こし部４ａ〜４ｃのうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部よりも気流の流れ方向下流側の切り起こし部のほうが順次大きくなるように配置し、第２切り起こし部４ｄ〜４ｆを、各第２切り起こし部４ｄ〜４ｆの平均高さＨが第２切り起こし部４ａ〜４ｃのうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部よりも気流の流れ方向下流側の切り起こし部のほうが順次大きくなるように配置することで、伝熱管３近傍の気流を伝熱管３の気流の流れ方向後側に案内するガイド作用を得られやすくしているため、死水域の低減を図ることができる。

（３）変形例
上述の実施形態（図３及び図４参照）では、伝熱フィンとして平板状のフィンを採用しているが、これに限定されず、ワッフル形状の伝熱フィンを採用してもよい。

例えば、図８及び図９に示されるように、上述の実施形態（図３及び図４参照）において、伝熱フィンとして鉛直方向に平行な折り目１９ａ〜１９ｃを有する伝熱フィン１２を採用し、各伝熱管３の鉛直方向における下側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ３つの第１切り起こし部１４ａ〜１４ｃを、切り起こし加工により、伝熱フィン１２の気流の流れ方向前端とその下流側の折り目１９ａとの間の伝熱フィン面１２ｃ、折り目１９ａとその下流側の折り目１９ｂとの間の伝熱フィン面１２ｄ、及び折り目１９ｂとその下流側の折り目１９ｃとの間の伝熱フィン面１２ｅに形成し、各伝熱管３の鉛直方向における上側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ３つの第２切り起こし部１４ｄ〜１４ｆを、伝熱フィン面１２ｃ〜１２ｅに形成するようにしてもよい。ここで、折り目１９ａ〜１９ｃは、折り目１９ａ、１９ｃが山折りとなっており、折り目１９ｂが谷折りとなっている。また、伝熱フィン面１２ｆには、切り起こし部は形成されていない。尚、本変形例における伝熱フィン１２の各部については、上述の実施形態１における１桁台の符号を１０番台に置き換え、迎え角については、上述の実施形態における迎え角の符号に「１」を添え字として加えたものに置き換えるものとし、折り目１９ａ〜１９ｃ及び伝熱フィン面１２ｃ〜１２ｆ以外の伝熱フィン１２の各部の説明については省略するものとする。

本変形例のフィンチューブ型熱交換器１においても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（４）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明を利用すれば、板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管とを備えており、伝熱フィン面の伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部が切り起こし加工により形成されたフィンチューブ型熱交換器において、切り起こし部による伝熱性能と通風性能とを両立させることができる。

従来のフィンチューブ型熱交換器の断面図である。 図１のＩ−Ｉ断面図である。 本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。 図３のＩ−Ｉ断面図である。 図３のＩＩ−ＩＩ断面又はＩＩＩ−ＩＩＩ断面を模式的に示した図である。 切り起こし部の形状（平均高さ）の伝熱促進への影響を示す図である。 切り起こし部の形状（傾斜角）の伝熱促進への影響を示す図である。 変形例にかかるフィンチューブ型熱交換器の断面図である。 図８のＩ−Ｉ断面図である。

１ フィンチューブ型熱交換器
２、１２ 伝熱フィン
３ 伝熱管
４ａ〜４ｆ、１４ａ〜１４ｆ 切り起こし部
ａ 前端高さ
ｂ 後端高さ
ＦＰ フィンピッチ
Ｈ 平均高さ
θ 傾斜角

Claims (2)

1. 板厚方向に間隔を空けて並べて気流中に配置される複数の伝熱フィン（２、１２）と、
   前記複数の伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置される複数の伝熱管（３）とを備え、
   前記各伝熱フィンには、前記伝熱管の鉛直方向における両側において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって並ぶ複数の切り起こし部（４ａ〜４ｆ、１４ａ〜１４ｆ）が、切り起こし加工により形成されており、
   前記複数の切り起こし部は、前記伝熱管近傍の気流が、前記伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように気流の流れ方向に対して傾斜しており、前記各切り起こし部は、気流の流れ方向下流側に向かって前記伝熱フィン面からの高さが漸増しており、気流の流れ方向の前端における前記伝熱フィン面からの高さである前端高さと気流の流れ方向の後端における前記伝熱フィン面からの高さである後端高さとの平均高さを前記伝熱フィン間の間隔であるフィンピッチで除した値が、０．３より大きく、かつ、０．６より小さくなっており、かつ、前記各切り起こし部の尾根と前記伝熱フィン面とがなす角度である傾斜角が、３０度より小さくなっていることによって、通風抵抗当たりの伝熱性能を向上させている、
   フィンチューブ型熱交換器（１）。
2. 前記複数の切り起こし部（４ａ〜４ｆ、１４ａ〜１４ｆ）は、前記各切り起こし部の前記平均高さが、前記複数の切り起こし部のうち気流の流れ方向上流側の切り起こし部よりも気流の流れ方向下流側の切り起こし部のほうが順次大きくなるように配置されている、請求項１に記載のフィンチューブ型熱交換器（１）。

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