JP2002235993A - スパイラルフィンチューブ及び冷凍空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スパイラルフィンチューブに関
し、効率的に熱交換を行うことのできる形状を提供す
る。 【解決手段】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
伝熱チューブ２２と、伝熱チューブ２２の周囲にスパイ
ラル状に巻かれたフィン２１のピッチを、冷媒流入側か
ら冷媒流出側へ漸次疎となるように備えたスパイラルフ
ィンチューブ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷蔵庫や低
温ショーケース等の冷凍空調装置におけるスパイラルフ
ィンチューブ型熱交換器及びそのような熱交換器を備え
た冷凍空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷蔵庫の凝縮器等においては空気
流入側フィン間の塵埃による目詰まりの問題に対して、
通常のプレートフィンチューブ型熱交換器より有利であ
ると言う理由でスパイラルフィンチューブ型が多く用い
られている。この種のスパイラルフィンチューブの凝縮
器としては、特開２０００−３１０４７３号公報に示す
ようなものがある。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
冷蔵庫用のスパイラルフィンチューブ凝縮器の一例につ
いて説明する。

【０００４】図７は従来の冷蔵庫の構造を示す要部の横
断平面図である。図のごとく凝縮器のスパイラルフィン
チューブ１０を設置しており、このスパイラルフィンチ
ューブ１０においては、フィン１１のピッチが均等に巻
かれており、フィン幅についても均一である。

【０００５】一般に上記構成の凝縮器では、熱交換によ
り温度上昇する風と放熱する冷媒との温度差を保つため
に風下側を冷媒流入側とし、風上側を冷媒流出側として
冷媒を流動させ、放熱効率を向上させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、フィンと伝熱チューブとの外表面積が十
分に大きくない場合、または空気側の熱伝達率が小さい
場合には、伝熱チューブの内側つまり冷媒側の熱伝達率
の増減にかかわらず、伝熱チューブ内外の熱伝達量は空
気側の熱伝達量に支配され、効率的に熱交換することが
できない。

【０００７】一般に冷媒流入側では冷媒が気相で流入し
てくるため、流速が速く、熱交換により液化した冷媒は
次第に流速を落として、冷媒流出側では流速が遅くな
る。気体と液体、およびそれらの流動様式により予測す
ることが難しいが、気液の単相域では冷媒の流速が大き
くなれば、それに従い熱伝達率が大きくなる。また凝縮
時の熱伝達率については、冷媒流入口付近で凝縮をはじ
める飽和温度から一気に熱伝達率が上昇し、凝縮が進む
につれて熱伝達率が小さくなっていく傾向がある。すな
わち伝熱チューブ内の熱伝達率は冷媒流入口付近で上昇
した後、流出側へ行くに従い徐々に低下していき、凝縮
が終わった時点で一定となる。

【０００８】スパイラルフィンチューブの冷媒から空気
への合成の熱伝達率は、その逆数が、伝熱チューブ内面
の熱伝達率と伝熱面積の積の逆数と伝熱チューブ外側の
熱伝達率と伝熱面積の積の逆数との和で示される。

【０００９】冷媒流入側の一部分での冷媒から空気への
合成の熱伝達率を考察すると、伝熱チューブの内側につ
いては、冷媒の流速が速く熱伝達率が大きくなる、また
凝縮が始まった時点で熱伝達率はさらに大きくなる。つ
まり冷媒流入側の内面では、その熱伝達率と伝熱チュー
ブ内面積の積の逆数は小さくなる。次に、伝熱チューブ
の外側については、空気に対する熱伝達率とフィンを加
えた伝熱チューブ外表面積の積の逆数は、冷媒の流れに
対しては無関係ため変化しない。したがって、流入側で
の合成の熱伝達率は、それぞれの逆数の和になるが、伝
熱チューブ内面側の増加した熱伝達率による変化に対し
て、伝熱チューブ外側つまり空気側が変化しないため、
逆数の和である合成の熱伝達率の変化度は小さい。

【００１０】すなわちフィンと伝熱チューブ外表面積が
十分に大きくない場合、または空気側の熱伝達率が小さ
い場合には、伝熱チューブの内側つまり冷媒側の熱伝達
率が増大しているにもかかわらず、合成の熱伝達率は十
分には大きくならず、効率的に熱交換することができな
い。

【００１１】また外表面積を増やす目的でフィンピッチ
を詰めると、空気の流れを阻害し、通風抵抗が増大し能
力低下を招く。

【００１２】本発明は従来の課題を解決するもので、伝
熱管内部を流れる冷媒の熱伝達量に合わせて、フィンを
付けた伝熱チューブの外表面積または熱伝達率を変化さ
せることで、より効率的に熱交換を行うことのできるス
パイラルフィンチューブを提供することを目的とする。
また、このように改良されたスパイラルフィンチューブ
を用いることによってエネルギー効率の高い冷凍空調装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた伝
熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル状
に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブに
おいて、前記フィンのピッチを、冷媒流入側から冷媒流
出側へ漸次疎にしたものである。これにより、冷媒の熱
伝達量の大きい流入側では、フィンピッチが詰められ、
伝熱チューブの外表面積が増大し、管内外の熱伝達率が
双方で増大しており、効率的に熱交換できる。また冷媒
の熱伝達量が減少するに従いフィンピッチが疎となり、
十分な熱交換を行いながら、通風抵抗を低減できる。

【００１４】また本発明は、内部に冷媒が流動し蛇行状
に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲
にスパイラル状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフ
ィンチューブにおいて、フィンのピッチを、伝熱チュー
ブの列ごとに冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次疎にした
のである。これにより、冷媒の熱伝達量の大きい流入側
では、フィンピッチが詰められ、管外表面積が増大し効
率的に熱交換でき、冷媒の熱伝達量が減少するに従い列
ごとにフィンピッチが疎となり、十分な熱交換を行いな
がら、通風抵抗を低減できる。フィンピッチが連続して
変化しないため、加工方法が比較的簡略化できる。

【００１５】また本発明は、内部に冷媒が流動し蛇行状
に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲
にスパイラル状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフ
ィンチューブにおいて、フィンの幅を、冷媒流入側から
冷媒流出側へ漸次狭くしたのである。これにより、冷媒
の熱伝達量の大きい流入側では、フィン幅が広くなり、
伝熱チューブの外表面積が増大し、管内外の熱伝達率が
双方で増大しており、効率的に熱交換できる。また冷媒
の熱伝達量が減少するに従いフィン幅が狭くなり、十分
な熱交換を行いながら、通風抵抗を低減できる。

【００１６】また本発明は、内部に冷媒が流動し蛇行状
に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲
にスパイラル状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフ
ィンチューブにおいて、フィンの幅を、伝熱チューブの
列ごとに冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次狭くしたので
ある。これにより、冷媒の熱伝達量の大きい流入側で
は、フィン幅が広くなり、管外表面積が増大し効率的に
熱交換でき、冷媒の熱伝達量が減少するに従い列ごとに
フィン幅が狭くなり、十分な熱交換を行いながら、通風
抵抗を低減できる。フィン幅が連続して変化しないた
め、加工方法が比較的簡略化できる。

【００１７】また本発明は、内部に冷媒が流動し蛇行状
に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲
にスパイラル状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフ
ィンチューブにおいて、前記スパイラルフィンチューブ
が設置される風路を冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次広
くしたのである。これにより、冷媒の熱伝達量の大きい
流入側では、風路が狭いために、風速が高められ、管外
熱伝達率が増大し、管内外の熱伝達率が双方で増大する
ことになり、効率的に熱交換できる。また冷媒の熱伝達
量が減少するに従い風路が広くなり、風速が低くなって
いるが、十分な熱交換を行いながら、通風抵抗を低減で
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図６を用いて説明する。

【００１９】（実施の形態１）本発明によるスパイラル
フィンチューブの実施の形態１について図面を参照しな
がら説明する。

【００２０】図１は本発明の実施の形態１におけるスパ
イラルフィンチューブの凝縮器の構造を示す要部の横断
平面図である。図１において、２１はスパイラルフィン
で帯状薄板を後述する伝熱チューブに螺旋状に巻いたも
のである。２２は周知の伝熱チューブで、サーペンタイ
ン状に形成されており前記スパイラルフィン２１が巻装
されている。而してスパイラルフィン２１は図１のＡ側
において密に巻かれ、Ｂ側に行くに従って疎になるよう
に巻かれている。そしてＡ側は冷凍サイクル（図示せ
ず）の冷媒流入側に接続され、Ｂ側は冷媒流出側に接続
される。

【００２１】以上のように構成されたスパイラルフィン
チューブについて、以下にその作用を説明する。

【００２２】冷媒は図１のＡ側から流入し、伝熱チュー
ブ２２内を通り、Ｂ側に流出していく。このとき凝縮器
であることから、Ａ側から進入する冷媒は、ガス状態で
ある。そして伝熱チューブ２２外へ熱を放出しながら、
徐々にガス状態から液状態へ変化していき、流出するＢ
側では、液状態になる。このときの伝熱チューブ２２内
側の熱伝達率を図２に示した。これは実験ならびに数値
シミュレーションにより求めた概略値である。流入側か
ら進入した冷媒が凝縮の始まる飽和温度に達すると熱伝
達率は一気に増大し、その後凝縮が終了するまで徐々に
低下し、冷媒が液体状態になった時点で、熱伝達率は一
定化する。したがって伝熱チューブ２２内表面積が一定
であることから、Ａ側からＢ側に行くに従い、熱伝達量
は徐々に低下していくことになる。

【００２３】上記した如くフィン２１はＡ側からＢ側に
行くに従い、疎となっている。従って、伝熱チューブ２
２の空気側の表面積をＡ側では大きく、Ｂ側に行くに従
い小さくなるようにしている。つまり伝熱チューブ２２
の空気側の熱伝達量は、Ａ側が大きく、Ｂ側に行くに従
い小さくなっている。伝熱チューブ２２内側の冷媒の熱
伝達量と同様にすることで、Ａ側では十分に熱交換がで
きると共に、Ｂ側で必要十分な熱交換量を確保しつつ、
フィンピッチを疎にし、通風抵抗を低減することができ
る。

【００２４】すなわち、材料費の低減はもとより、より
効率的な熱交換を行うスパイラルフィンチューブの凝縮
器を提供することができる。なお図１ではスパイラルフ
ィンチューブの曲げ部分にフィン２１を設けているが、
なくても良い。また図のスパイラルフィンチューブの横
方向の長さがそろっているが違っていても良い。またス
パイラルフィンチューブの全体に渡ってフィンピッチを
疎に変化させているが、冷媒の流出側に近い側のみのフ
ィンピッチを疎にしても良く、冷媒の流入側に近い側の
みのフィンピッチを密にしても良い。

【００２５】（実施の形態２）本発明によるスパイラル
フィンチューブの実施の形態２について図３を参照しな
がら説明する。

【００２６】図３において、３１はスパイラルフィン
で、伝熱チューブ２２に螺旋状に巻装されている。本実
施の形態においてはスパイラルフィン３１はＡ側が密に
巻かれ、Ｂ側に行くに従って列毎に疎になるように巻か
れているが、その他の構成は実施の形態１と同様の構成
である。

【００２７】以上のように構成されたスパイラルフィン
チューブについて、以下にその作用を説明する。

【００２８】冷媒は図３のＡ側から流入し、伝熱チュー
ブ２２内を通り、Ｂ側に流出していく。このとき凝縮器
であることから、Ａ側から進入する冷媒は、ガス状態で
ある。そして伝熱チューブ２２外へ熱を放出しながら、
徐々にガス状態から液状態へ変化していき、流出するＢ
側では、液状態になる。このときの伝熱チューブ２２内
側の熱伝達率を図２に示した。これは実験ならびに数値
シミュレーションにより求めた概略値である。流入側か
ら進入した冷媒が凝縮の始まる飽和温度に達すると熱伝
達率は一気に増大し、その後凝縮が終了するまで徐々に
低下し、冷媒が液体状態になった時点で、熱伝達率は一
定化する。したがって伝熱チューブ２２内表面積が一定
であることから、Ａ側からＢ側に行くに従い、熱伝達量
は徐々に低下していくことになる。

【００２９】上記の通り、フィン３１はＡ側からＢ側に
行くに従い、列毎に疎となっている。従って、伝熱チュ
ーブ２２の空気側の表面積をＡ側では大きく取り、Ｂ側
に行くに従い列毎に小さくなるようにしている。つまり
伝熱チューブ２２の空気側の熱伝達量は、Ａ側が大き
く、Ｂ側に行くに従い列毎に小さくなっている。伝熱チ
ューブ２２内側の冷媒の熱伝達量と同様にすることで、
Ａ側では十分に熱交換ができると共に、Ｂ側で必要十分
な熱交換量を確保しつつ、フィンピッチを疎にし、通風
抵抗を低減することができる。また列毎にフィンピッチ
を変化しているため、加工を比較的簡略化することがで
きる。

【００３０】すなわち、材料費の低減はもとより、より
効率的な熱交換を行うスパイラルフィンチューブの凝縮
器を提供することができる。なお図３ではスパイラルフ
ィンチューブの曲げ部分にフィン３１を設けているが、
なくても良い。また図の横方向の長さがそろっているが
違っていても良い。またスパイラルフィンチューブの全
体に渡ってフィンピッチを疎に変化させているが、冷媒
の流出側に近い側のみのフィンピッチを疎にしても良
く、冷媒の流入側に近い側のみのフィンピッチを密にし
ても良い。

【００３１】（実施の形態３）本発明によるスパイラル
フィンチューブの実施の形態３について図４を参照しな
がら説明する。

【００３２】図４は本発明の実施の形態３におけるスパ
イラルフィンチューブの凝縮器の構造を示す要部の横断
平面図である。図において、４１はスパイラルフィンで
Ａ側のフィン幅が最も大きくＢ側に行くに従って小さく
なるように、伝熱チューブ２２に巻装されている。その
他の構成は実施の形態１、２と同様であるため説明を省
略する。

【００３３】以上のように構成されたスパイラルフィン
チューブについて、以下にその作用を説明する。

【００３４】冷媒は図４のＡ側から流入し、伝熱チュー
ブ２２内を通り、Ｂ側に流出していく。このとき凝縮器
であることから、Ａ側から進入する冷媒は、ガス状態で
ある。そして伝熱チューブ２２外へ熱を放出しながら、
徐々にガス状態から液状態へ変化していき、流出するＢ
側では、液状態になる。このときの伝熱チューブ２２内
側の熱伝達率を図２に示した。これは実験ならびに数値
シミュレーションにより求めた概略値である。流入側か
ら進入した冷媒が凝縮の始まる飽和温度に達すると熱伝
達率は一気に増大し、その後凝縮が終了するまで徐々に
低下し、冷媒が液体状態になった時点で、熱伝達率は一
定化する。したがって伝熱チューブ２２内表面積が一定
であることから、Ａ側からＢ側に行くに従い、熱伝達量
は徐々に低下していくことになる。

【００３５】ここでフィン４１はＡ側からＢ側に行くに
従い、幅が小さくなっている。これは、伝熱チューブ２
２の空気側の表面積をＡ側では大きく取り、Ｂ側に行く
に従い小さくなるようにしている。つまり伝熱チューブ
２２の空気側の熱伝達量は、Ａ側が大きく、Ｂ側に行く
に従い小さくなっている。伝熱チューブ２２内側の冷媒
の熱伝達量と同様にすることで、Ａ側では十分に熱交換
ができると共に、Ｂ側で必要十分な熱交換量を確保しつ
つ、フィン幅を小さくし、通風抵抗を低減することがで
きる。

【００３６】すなわち、材料費の低減はもとより、より
効率的な熱交換を行うスパイラルフィンチューブの凝縮
器を提供することができる。なお図４ではスパイラルフ
ィンチューブの曲げ部分にフィン４１を設けているが、
なくても良い。また図の横方向の長さがそろっているが
違っていても良い。またスパイラルフィンチューブの全
体に渡ってフィン幅を減少させているが、冷媒の流出側
に近い側のみのフィン幅を小さくしても良く、冷媒の流
入側に近い側のみのフィン幅を大きくしても良い。

【００３７】（実施の形態４）本発明によるスパイラル
フィンチューブの実施の形態４について図５を参照しな
がら説明する。

【００３８】図５は本発明の実施の形態４におけるスパ
イラルフィンチューブの凝縮器の構造を示す要部の横断
平面図である。図において、５１はスパイラルフィンで
Ａ側の列のフィン幅が最も大きく、Ｂ側の列に行くに従
って小さくなるように伝熱チューブ２２に巻装されてい
る。その他の構成は前述のものと同様である。

【００３９】以上のように構成されたスパイラルフィン
チューブについて、以下にその作用を説明する。

【００４０】冷媒は図５のＡ側から流入し、伝熱チュー
ブ２内を通り、Ｂ側に流出していく。このとき凝縮器で
あることから、Ａ側から進入する冷媒は、ガス状態であ
る。そして伝熱チューブ外へ熱を放出しながら、徐々に
ガス状態から液状態へ変化していき、流出するＢ側で
は、液状態になる。このときの伝熱チューブ２２内側の
熱伝達率を図２に示した。これは実験ならびに数値シミ
ュレーションにより求めた概略値である。流入側から進
入した冷媒が凝縮の始まる飽和温度に達すると熱伝達率
は一気に増大し、その後凝縮が終了するまで徐々に低下
し、冷媒が液体状態になった時点で、熱伝達率は一定化
する。したがって伝熱チューブ２２内表面積が一定であ
ることから、Ａ側からＢ側に行くに従い、熱伝達量は徐
々に低下していくことになる。

【００４１】ここでフィン５１はＡ側からＢ側に行くに
従い、列毎に幅が小さくなっている。これは、伝熱チュ
ーブ２２の空気側の表面積をＡ側では大きく取り、Ｂ側
に行くに従い小さくなるようにしている。つまり伝熱チ
ューブ２２の空気側の熱伝達量は、Ａ側が大きく、Ｂ側
に行くに従い列毎に小さくなっている。伝熱チューブ２
２内側の冷媒の熱伝達量と同様にすることで、Ａ側では
十分に熱交換ができると共に、Ｂ側で必要十分な熱交換
量を確保しつつ、フィン幅を小さくし、通風抵抗を低減
することができる。また列毎にフィン幅を変化している
ため、加工を比較的簡略化することができる。すなわ
ち、材料費の低減はもとより、より効率的な熱交換を行
うスパイラルフィンチューブの凝縮器を提供することが
できる。なお図５ではスパイラルフィンチューブの曲げ
部分にフィン５１を設けているが、なくても良い。また
図の横方向の長さがそろっているが違っていても良い。
またスパイラルフィンチューブの全体に渡ってフィン幅
を減少させているが、冷媒の流出側に近い側のみのフィ
ン幅を小さくしても良く、冷媒の流入側に近い側のみの
フィン幅を大きくしても良い。

【００４２】（実施の形態５）本発明によるスパイラル
フィンチューブの実施の形態５について図６を参照しな
がら説明する。

【００４３】図６は本発明の実施の形態５におけるスパ
イラルフィンチューブの凝縮器の構造を示す要部の横断
平面図である。図において、６１はスパイラルフィンで
後記する伝熱チューブ２２’に等ピッチで巻装されてい
る。２２’はサーペンタイン状に形成された電熱チュー
ブで直管部の長さがＡ側が最も短く、Ｂ側に行くに従っ
て末広がり状に形成されている。６３は風路を構成する
ダクトで冷蔵庫等の機械室に設けられている。而してダ
クト６３はスパイラルフィンチューブの形状に対応した
形状をなし、空気流入側の開口幅が最も大きく、出口側
にいくに従って小さくなるように構成されており、フィ
ンチューブは冷媒流入側を空気出口側に、冷媒出口側を
空気流入側に位置させてダクト６３内に適当な方法によ
り装着されるものである。

【００４４】以上のように構成されたスパイラルフィン
チューブについて、以下にその作用を説明する。

【００４５】冷媒は図６のＡ側から流入し、伝熱チュー
ブ２２内を通り、Ｂ側に流出していく。このとき凝縮器
であることから、Ａ側から進入する冷媒は、ガス状態で
ある。そして伝熱チューブ２２外へ熱を放出しながら、
徐々にガス状態から液状態へ変化していき、流出するＢ
側では、液状態になる。このときの伝熱チューブ２２内
側の熱伝達率を図２に示した。これは実験ならびに数値
シミュレーションにより求めた概略値である。流入側か
ら進入した冷媒が凝縮の始まる飽和温度に達すると熱伝
達率は一気に増大し、その後凝縮が終了するまで徐々に
低下し、冷媒が液体状態になった時点で、熱伝達率は一
定化する。したがって伝熱チューブ２２内表面積が一定
であることから、Ａ側からＢ側に行くに従い、熱伝達量
は徐々に低下していくことになる。

【００４６】ここでダクト６３は風の流れに対して徐々
に狭められている。つまり風上側から風下側に行くに従
い風速が高められることになる。これはスパイラルフィ
ンチューブにおいてＡ側からＢ側に行くに従い、風速が
小さくなっている。伝熱チューブ２２外側の熱伝達率
は、空気の風速に比例して増大するので、伝熱チューブ
２２の風速をＡ側では大きく取り、Ｂ側に行くに従い小
さくなるようにしている。つまり伝熱チューブ２２の空
気側の熱伝達量は、Ａ側が大きく、Ｂ側に行くに従い小
さくなっている。伝熱チューブ２２内側の冷媒の熱伝達
量と同様にすることで、Ａ側では十分に熱交換ができる
と共に、Ｂ側で必要十分な熱交換量を確保することがで
きる。

【００４７】すなわち、ダクト形状を吸入面積の小さい
ファン等に合わすことで、より効率的な熱交換を行うス
パイラルフィンチューブの凝縮器を提供することができ
る。なお図６ではスパイラルフィンチューブの曲げ部分
にフィン６１を設けているが、なくても良い。また図６
はダクト６３の形状を横方向で幅の長さを漸次変化させ
ているが、ダクト形状をスパイラルフィンチューブの図
に対して垂直方向を漸次変化させても同じ効果が得られ
る。またスパイラルフィンチューブの全体に渡ってダク
ト６３を減少させているが、風下側の冷媒流出側に近い
側のみのダクト幅を小さくしても良く、風上側の冷媒流
入側に近い側のみのダクト幅を大きくしても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明は、内
部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた伝熱チューブと、
前記伝熱チューブの周囲にスパイラル状に巻かれたフィ
ンを備えたスパイラルフィンチューブにおいて、前記フ
ィンのピッチを、冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次疎に
したのである。これにより、冷媒の熱伝達量の大きい流
入側では、フィンピッチが詰められ、伝熱チューブの外
表面積が増大し、管内外の熱伝達率が双方で増大してお
り、効率的に熱交換できる。また冷媒の熱伝達量が減少
するに従いフィンピッチが疎となり、十分な熱交換を行
いながら、通風抵抗を低減できる。

【００４９】また請求項２記載の発明は、内部に冷媒が
流動し蛇行状に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チ
ューブの周囲にスパイラル状に巻かれたフィンを備えた
スパイラルフィンチューブにおいて、フィンのピッチ
を、伝熱チューブの列ごとに冷媒流入側から冷媒流出側
へ漸次疎にしたのである。これにより、冷媒の熱伝達量
の大きい流入側では、フィンピッチが詰められ、管外表
面積が増大し効率的に熱交換でき、冷媒の熱伝達量が減
少するに従い列ごとにフィンピッチが疎となり、十分な
熱交換を行いながら、通風抵抗を低減できる。フィンピ
ッチが連続して変化しないため、加工方法が比較的簡略
化できる。

【００５０】また請求項３記載の発明は、内部に冷媒が
流動し蛇行状に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チ
ューブの周囲にスパイラル状に巻かれたフィンを備えた
スパイラルフィンチューブにおいて、フィンの幅を、冷
媒流入側から冷媒流出側へ漸次狭くしたのである。これ
により、冷媒の熱伝達量の大きい流入側では、フィン幅
が広くなり、伝熱チューブの外表面積が増大し、管内外
の熱伝達率が双方で増大しており、効率的に熱交換でき
る。また冷媒の熱伝達量が減少するに従いフィン幅が狭
くなり、十分な熱交換を行いながら、通風抵抗を低減で
きる。

【００５１】また請求項４記載の発明は、内部に冷媒が
流動し蛇行状に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チ
ューブの周囲にスパイラル状に巻かれたフィンを備えた
スパイラルフィンチューブにおいて、フィンの幅を、伝
熱チューブの列ごとに冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次
狭くしたのである。これにより、冷媒の熱伝達量の大き
い流入側では、フィン幅が広くなり、管外表面積が増大
し効率的に熱交換でき、冷媒の熱伝達量が減少するに従
い列ごとにフィン幅が狭くなり、十分な熱交換を行いな
がら、通風抵抗を低減できる。フィン幅が連続して変化
しないため、加工方法が比較的簡略化できる。

【００５２】また請求項５記載の発明は、内部に冷媒が
流動し蛇行状に曲げられた伝熱チューブと、前記伝熱チ
ューブの周囲にスパイラル状に巻かれたフィンを備えた
スパイラルフィンチューブにおいて、前記スパイラルフ
ィンチューブが設置される風路を冷媒流入側から冷媒流
出側へ漸次広くしたのである。これにより、冷媒の熱伝
達量の大きい流入側では、風路が狭いために、風速が高
められ、管外熱伝達率が増大し、管内外の熱伝達率が双
方で増大することになり、効率的に熱交換できる。また
冷媒の熱伝達量が減少するに従い風路が広くなり、風速
が低くなっているが、十分な熱交換を行いながら、通風
抵抗を低減できる。

【００５３】また請求項７、請求項８記載の発明は、上
記したフィンチューブを設けた冷凍空調装置であり、そ
れぞれ運転効率を向上させ、省エネルギー効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスパイラルフィンチューブの実施
の形態１の横断平面図

【図２】伝熱チューブ内面の熱伝達率の特性図

【図３】本発明によるスパイラルフィンチューブの実施
の形態２の横断平面図

【図４】本発明によるスパイラルフィンチューブの実施
の形態３の横断平面図

【図５】本発明によるスパイラルフィンチューブの実施
の形態４の横断平面図

【図６】本発明によるスパイラルフィンチューブの実施
の形態５の横断平面図

【図７】従来のスパイラルフィンチューブの横断平面図

【符号の説明】

２１ フィン ３１ フィン ４１ フィン ５１ フィン ６１ フィン ２２ 伝熱チューブ ２２’伝熱チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加瀬 広明 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L103 AA17 AA37 BB44 CC22 CC30 DD06 DD33

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記フィンのピッチを、冷媒流入側から冷媒
   流出側へ漸次疎にしたことを特徴とするスパイラルフィ
   ンチューブ。
2. 【請求項２】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記フィンのピッチを、伝熱チューブの列ご
   とに冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次疎にしたことを特
   徴とするスパイラルフィンチューブ。
3. 【請求項３】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記フィンの幅を、冷媒流入側から冷媒流出
   側へ漸次狭くしたことを特徴とするスパイラルフィンチ
   ューブ。
4. 【請求項４】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記フィンの幅を、伝熱チューブの列ごとに
   冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次狭くしたことを特徴と
   するスパイラルフィンチューブ。
5. 【請求項５】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記フィンの板厚を、伝熱チューブの列ごと
   に冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次薄くしたことを特徴
   とするスパイラルフィンチューブ。
6. 【請求項６】 内部に冷媒が流動し蛇行状に曲げられた
   伝熱チューブと、前記伝熱チューブの周囲にスパイラル
   状に巻かれたフィンを備えたスパイラルフィンチューブ
   において、前記伝熱チューブ直管部の長さを冷媒流入側
   から冷媒流出側へ漸次長くしたことを特徴とするスパイ
   ラルフィンチューブ。
7. 【請求項７】 空気との熱交換部において請求項１〜請
   求項６のいずれか一項に記載のスパイラルフィンチュー
   ブを備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
8. 【請求項８】 冷媒流入側から冷媒流出側へ漸次広く形
   成された、スパイラルフィンチューブが設置されるダク
   トを備え、該ダクト内に請求項６記載のスパイラルフィ
   ンチューブを設けた冷凍空調装置。