JPH06249591A

JPH06249591A - 蒸発器

Info

Publication number: JPH06249591A
Application number: JP3781093A
Authority: JP
Inventors: Mitsutaka Shizutani; 光隆静谷; Masakatsu Hayashi; 政克林; Hiroshi Iwata; 博岩田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、耐着霜性能の高い冷凍冷蔵庫
用やエアコン室外機用の蒸発器を提供することである。【構成】上流端や側端等の空気流入端の近傍に平行な切
れ目８を設ける、上流端から列方向第１列の冷媒管の段
方向の側面近傍までの切れ目９あるいは切れ目と共に切
れ目で区分される領域の一部に切り落とし部１０を設け
る構成とする。【効果】上流端や側端等の流入端でフィン効率を低化さ
せることにより、冷凍冷蔵庫用やエアコン室外機用の蒸
発器の耐着霜性能を大きく向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵庫用またはエ
アコン用として用いられる空気を冷却する蒸発器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に熱交換器のうち蒸発器として用い
られるものでは、流入する空気流が氷点以下となるよう
に冷却する条件や、空気流が氷点以上となるように冷却
する条件でも冷媒管やフィンの表面が氷点以下となる条
件で使用されることが多いため、空気流中の湿度がある
程度高い場合には、冷媒管やフィンの表面に空気流中の
水分が凝結・付着して霜が生成される。このような着霜
は、一般に熱伝達と物質伝達との現象の相似性から、上
記のような空気温度や表面温度等の動作条件を大幅に変
えることのない限り、熱交換に付随して必然的に発生
し、しかも時間と共にその付着量即ち着霜量は単調に増
加する。また、熱交換性能を向上させると着霜量の時間
的増加率即ち着霜速度も増加するという性質をもつもの
である。

【０００３】蒸発器への着霜量が増えると通風抵抗の増
大と共に熱交換能力の低下が顕著になり、さらにフィン
間の空気流路が霜で閉塞すると熱交換不能となって冷凍
冷蔵庫やエアコンの正常な運転ができなくなる。これを
防ぐため、ヒータで加熱するかサイクルを逆運転するこ
と等により、霜を融解させる形式の除霜運転が着霜量が
多くなった時点で行われる。

【０００４】このような除霜運転は冷凍冷蔵庫やエアコ
ンの運転を継続してゆくために必要なものであるが、通
常運転を中断するため冷凍冷蔵庫の庫内温度が上昇する
ことや、エアコンからの温風の吹き出しを停止しなけれ
ばならない等の不具合が生じる。又、霜の融解のための
余分な電力消費（通常運転も含めた全消費電力の約５〜
１０％に相当）を伴うものである。又、除霜運転を行う
以前の着霜による通風抵抗の増大や熱交換性能の低下等
も結局電力消費の増加をもたらすことになる。

【０００５】従って、冷凍冷蔵庫やエアコンでこのよう
な着霜に伴う余分な電力消費や不具合等を少なくするた
めには、蒸発器の耐着霜性能の向上、すなわち同一の熱
交換性能でも着霜量や通風抵抗の低減（厳密には、着霜
速度や通風抵抗の時間的増加率の低減）ができるように
改善することが重要となる。

【０００６】蒸発器の耐着霜性能を向上させる対策の基
本は、上流部分への着霜の偏りや集中が減るように、あ
るいは着霜しても閉塞が起こりにくいように構成や材質
等を適正化することにより、蒸発器全体として着霜によ
る空気流路の段面積減少が列方向に一様に進む状態にし
て、いわゆる均一な着霜に近づけることである。

【０００７】上流部分への着霜の偏りの問題は、空気流
の方向である列方向（以下、これに対して空気流に直交
する方向を段方向という）に長い外形状の冷凍冷蔵庫用
の蒸発器の方がエアコン室外機用の蒸発器よりも現れ易
いため対策例が多く、特開昭６１−１６８７７０号公報
に示されるように、各冷媒管列のフィンピッチを上流部
分で大きく、下流部分で小さく設定したもの、特開昭５
８−２０３３７９号公報に示されるように、空気冷却ダ
クトの高さをフィンよりも上流部分では大きくして、蒸
発器側面を上流から下流へ通ずるバイパス流路を設ける
ことを併用するものがある。

【０００８】また、連続フィン型の蒸発器では、実開昭
６３−６０８７５号公報に示されるように、列・段の両
方向とも空気冷却ダクトと同じ高さを有する大きい大型
フィンと、フィンの大きさは２種類に限らずそれ以上で
もよいが両方向とも小さい小型フィンとを下流端を揃え
て管軸方向に規則的に並べることで、列方向にフィンピ
ッチが大きく変わり、かつフィンの段方向両側にはフィ
ンピッチの大きいバイパス流路が形成されるようにした
ものもある。

【０００９】上記特開昭６１−１６８７７０号公報に示
されるものは、着霜厚さの増加が速く着霜量の多い上流
部分ほどフィンピッチを大きくする一方、上流部分での
熱交換と着霜により空気流がある程度低温・低湿となる
ため着霜厚さの増加が遅く着霜量の少ない下流部分では
フィンピッチを小さくすることで、運転時間と共に着霜
量が増えても蒸発器全体としては均一な着霜に近い状態
に保てるようにすることを目的としたものである。

【００１０】又、特開昭５８−２０３３７９号公報に示
されるものは、無着霜状態から着霜により閉塞が生じて
除霜が必要になるまでの運転時間のことをいう一運転時
間の前半では、上流部分で主として熱交換するのでこの
部分に多く着霜し、着霜の偏りを生じるが、一運転時間
の後半では上流部分が閉塞してもバイパス流路を迂回し
て空気流は下流部分に導かれて有効に熱交換するため、
結果として蒸発器全体に着霜させることができるという
ものである。

【００１１】これらの構成にした場合、独立フィン型の
蒸発器の方が、列方向に分割されたフィン群毎に変えら
れフィンピッチの変化幅を大きくとれるため、さらにフ
ィン群どおしの隙間で空気流の流入・交換が起きること
から、フィン群の上流端での過大着霜をある程度抑えら
れれば耐着霜性能は連続フィン型より熱交換性能も上流
端周辺の熱伝達率が大きいためやや優れているといわれ
るが、局所的な過大な着霜部、すなわち上流端や側端及
び冷媒管周辺等への着霜の集中や空気流路の閉塞に対し
てはあまり影響がなく、これらだけでは蒸発器全体とし
ての耐着霜性能を大きく向上させることはできない。従
って、これらの上流部分への着霜の偏りに対する対策と
ともに、局所的な過大な着霜部に対する効果的な対策も
併用することが必要となる。

【００１２】一般に、着霜現象は空気中の水分が表面で
冷却されて凝縮・凝固して氷の形で付着するものである
から、熱伝達率の大きい表面あるいは空気流に比べより
低温な表面ほど着霜速度は大きく着霜量は多くなる傾向
がある。このことから蒸発器内部での着霜量は場所によ
る不均一を生じ易く、次のような個所への着霜の偏りや
着霜が集中するいわゆる過大着霜及び空気流路の局所的
な閉塞が問題となる。

【００１３】すなわち、蒸発器の上流部分は、空気流が
流入するため境界層が薄くて熱伝達率が大きく、空気流
が熱交換前あるいはあまり熱交換されていないため表面
との温度差も大きいことで着霜量が多い。空気流入端は
そのような条件が極端であり、特に空気流が端部に直交
して流入する上流端や側端等の空気流入端への着霜が集
中し易く最も問題となる。

【００１４】また、冷媒管の周辺は、空気流が衝突・加
速されるため冷媒管の上流側面では境界層が薄く、その
近傍のフィン表面も含めた部分の熱伝達率は大きくな
り、またその部分は冷媒管内を流れる冷媒により温度も
低いために、特に冷媒管の上流側の側面とその近傍のフ
ィン表面、及び冷媒管どおしの段間のフィン表面に着霜
し易い。冷媒管列の位置では空気流路の断面積が冷媒管
のために狭く、その段間のフィン温度も低いので、段間
への着霜を抑制しないと蒸発器全体の閉塞が早くなる。

【００１５】局所的な過大着霜部の中で最も問題となる
上流端への過大着霜の対策は、フィン温度を空気流温度
に近づけて熱交換量を部分的に減らし着霜量を少なくす
るというフィン効率（ここで、フィン効率＝（空気流と
フィンの温度差）／（空気流と冷媒の温度差）で定義さ
れる）を低化させるものと、ある程度着霜しても局所的
に通風抵抗が急増しない形状とし流入損失を低化させる
ものとに分類できる。

【００１６】前者のフィン効率を低化させる対策として
は、特開平２−９７８９７号公報に示されるような、フ
ィンの上流端から列方向第１列の冷媒管までの距離を大
きくするもの、特開昭６２−２５８９９７号公報に示さ
れるような、フィンの上流端の近傍に小孔群を加工する
もの、特開昭６１−１５３４９３号公報に示されるよう
な、フィンの上流端の近傍に端部に平行で段方向に長い
形状の切り抜き部を加工するもの、あるいは特開昭６１
−２５６１９２号公報に示されるような、フィンの上流
端に熱伝導率が小さい材質の被覆を設置するものがあ
る。

【００１７】また、後者の流入損失を低化させる対策と
しては、特開昭６４−４６５８７号公報に示されるよう
な、上流端から列方向第１列の冷媒管までの距離が異な
る２種類以上の平板状のフィンを規則的な順番で配設し
て、隣接するフィンの上流端が列方向に前後して並ぶよ
うにするもの、特開昭６１−２７４９４号公報に示され
るような、上流端が列方向への凹部と凸部を段方向に交
互に有する歯形状となったフィンを、隣接するフィンど
おしの上流端の凹部と凸部が管軸方向に交互に並ぶよう
にするもの、あるいは特開平４−２０７９２号公報に示
されるような、上流端から列方向第１列の冷媒管の前な
いし後ろまでの列方向に長い連続的な切り落とし部を、
冷媒管の段方向のピッチと同じ間隔で設けるものがあ
る。

【００１８】局所的な過大着霜部として問題となる冷媒
管の周辺での対策としては、特開昭６１−２４００９９
号公報に示されるような、フィン上の冷媒管の上流側の
側面近傍に、折り曲げ片が空気流に対し斜めになったす
なわち冷媒管の段方向側面に偏向させる向きになった切
り起こし部を設置するもの、特開平１−１０２２９６号
公報に示されるような、上記のものと同じ位置に円弧状
の切り抜き部を設置するもの、あるいは特開昭６１−１
５３４９４号公報に示されるような、フィン上の冷媒管
どおしの段間の部分に、段方向に長い形状の連続的な切
り抜き部を設置するものがある。

【００１９】フィンの側端での局所的な過大着霜の問題
は、主に列方向に長い外形状となる冷凍冷蔵庫用の蒸発
器が対象となるが、連続フィン型に関し側端部に切り起
こしを設けたものに、実開昭６３−６０８７５号公報に
は、幅広フィンの側端の近傍に空気流に直交する形状あ
るいは空気流を段方向の中央に斜めに導入するような形
状に折り曲げた切り起こし部、すなわち両側の側端に列
方向の同位置にくるよう配置された切り起こし部を設け
ることが記載され、特開平３−３１６９６号公報に示さ
れるように、フィン上の管列間の列方向の中間位置に、
側端から段方向に最も近い冷媒管の管軸までの長さ程度
で段方向に長い形状の連続的な切り落とし部を両側の側
端に設置するもの、あるいは特開平３−６３４９８号公
報に示されるような、フィン上の列方向にひとつおきの
管列の位置に、折り曲げ片が空気流に平行となるように
側端の一部を直角に曲げた切り起こし部を両側の側端に
設置するものがある。

【００２０】又、熱交換器のフィンに熱伝導を制御する
ための切れ目を設けるものとして、特開昭５８−１３８
９９４号公報や特開平２−６４３９６号公報に例が示さ
れている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たフィン効率を低化させる対策において、特開平２−９
７８９７号公報に示されるものは、距離を増大すること
でフィン内部の熱伝導の抵抗とフィン表面での熱交換量
が増えるため、上流端の温度が上がって空気流の温度に
近づくようにすることを目的としたものであるが、通常
のフィン材はアルミが主で熱伝導率λは２００ｗ／ｍＫ
程度と熱伝導率が大きく、上流端のフィン効率を低下さ
せるためには距離をかなり大きくする必要がある。又、
列方向の第１列の部分のフィン形状が列方向の第１列の
冷媒管から上流端までの距離が列方向の管列ピッチの１
／２に一致しないため、フィンの成形や全体の組立等製
作性が低くなる等の問題がある。

【００２２】又、特開昭６２−２５８９９７号公報に示
されるものは、小孔群により熱伝導の熱流が遮られて抵
抗が増加し、空気流を小孔を通過させて熱交換量を増大
させることを目的としているが、小孔間を熱が熱伝導す
るため充分な着霜防止とならない。又、薄いフィンの端
部に多数の孔加工が必要で製作性が低くなることや、空
気流が小孔を通過させるためにはある程度小孔の直径を
大きくする必要があり上流端の強度が大幅に低下して変
形し易くなる等の問題がある。

【００２３】特開昭６１−１５３４９３号公報に示され
るものは、幅の大きい切り抜き部を設けるためにフィン
の強度の低下が生じるとともに、切り抜き部を空気流が
通過することにより境界層が発達して熱伝達率が大きく
なり冷媒管に近いため低温であるので、切り抜き部の列
方向下流の端部では着霜し易い問題があった。又、ある
程度着霜しても空気流の交換が起こるためには切り抜き
部の空気流方向の幅を大きくとらねばならず伝熱面積が
減少することになり、空気流の交換による熱伝達率の増
加がそれより少ないと全体の熱交換性能が低下する等の
問題がある。

【００２４】又、特開昭６１−２５６１９２号公報に示
されるものは、被覆部分で熱伝導の抵抗を増加させて表
面温度を上げることを目的としているが、十分に熱伝導
の抵抗を増加させるためには被覆を厚く（例えば被覆を
樹脂とすると熱伝導率λは０．２Ｗ／ｍＫ程度のため
０．３〜１ｍｍ程度の厚さが必要と推定される）しなけ
ればならないという問題があった。又、被覆設置のため
に製作性の大幅な低下や被覆とフィン材の接合の難しさ
等の問題がある。

【００２５】従って、上記従来技術では、製作性が低下
する、フィン強度が低下する問題があり、実用上におい
て上流端での耐着霜性能を大きく向上させることができ
ないものであった。

【００２６】また、流入損失を低化させて着霜を防止さ
せることを目的とした特開昭６４−４６５８７号公報に
示されるものは、上流側の上流端では従来と同様着霜が
生じ、列方向の後流側に配置されているフィンの上流端
では上流側でないため着霜は集中しないが、ある程度の
速さでは着霜してゆき、フィンピッチは変わらないため
通風抵抗や閉塞に対して充分に改善されていないという
問題があった。特開昭６１−２７４９４号公報に示され
るものは、フィンの凹部と凸部が管軸方向に交互に並ぶ
ため上流端の実質的なフィンピッチを大きくするもので
あるが、特開昭６４−４６５８７号公報に示されるもの
と同様な問題がある。

【００２７】又、特開平４−２０７９２号公報に示され
るものは、切り落とし部により上流端が分断されて局所
的に閉塞し難くなり、また上流端をバイパスして空気流
の一部が下流に導入されるようにすることを目的とした
ものであるが、切り落とし部の周囲の端部が低温で熱伝
達率が大きく着霜し易いため、通風抵抗や閉塞に対して
充分に改善されないという問題がある。

【００２８】従って、これらのような構成をとっても、
上流端での耐着霜性能を大きく向上させることができな
い。

【００２９】上記冷媒管の周辺での着霜についての従来
技術は、冷媒管の周辺の着霜分布を管の上流側の限られ
た部分に多く、段間に少なくなるように制御して、全体
の着霜量が増えても通風抵抗の増加や空気流路の閉塞が
起こり難くなるようにすることを目的としている。

【００３０】しかし、特開昭６１−２４００９９号公報
に示されるものは、切り起こし部の下流ではフィン温度
が低く、切り起こし部が空気流を乱すことで熱伝達率が
大きくなるために着霜が冷媒管の上流側近傍に限定され
るとともに、冷媒管から上流への熱流を阻害して切り起
こし部の上流部分、特に列方向の第１列の冷媒管に設置
されたものでは上流端の着霜量を減らすものであるが、
切り起こし部により空気流が乱されるとともに冷媒管の
段間に偏流させられるために、冷媒管の段間での閉塞が
起こり易くなるという問題がある。

【００３１】特開平１−１０２２９６号公報に示される
ものでは、切り抜き部の下流ではフィン温度が低く、切
り抜き部で空気流が交換されることで熱伝達率が大きく
なるために着霜が冷媒管の上流側近傍に限定されるとと
もに、切り抜き部の上流部分や上流端の着霜量を減らす
ものであるが、ある程度着霜しても空気流が切り抜き部
を通過するために、切り抜き部の下流側の端部に着霜し
易く、切り抜き部の下流側のフィン表面も熱伝達率が大
きく着霜し易いために冷媒管の段間での閉塞が起こり易
くなるという問題がある。

【００３２】又、特開昭６１−１５３４９４号公報に示
されるものは、切り抜き部には着霜しないので段間での
閉塞が遅くなることを目的としているが、特開平１−１
０２２９６号公報に示されるものと同じような伝熱面積
の減少や冷媒管の段間での閉塞等の問題がある。特に特
開平１−１０２２９６号公報に示されるものは、切り抜
き部が段方向に長い形状であり、空気流に直交するため
着霜し易い切り抜き部の下流側の端部が段間の大部分を
占めることになる。又、切り抜き部の空気流方向の幅を
大きくとらねばならず伝熱面積の減少になり、空気流の
交換による熱伝達率の増加がそれより少ないと全体の熱
交換性能が低下する問題がある。

【００３３】従って、これらの構成をとっても、製作性
は低下し、冷媒管の周辺での耐着霜性能を大きく向上さ
せることができない。

【００３４】又、フィンの側端での局所的な過大着霜を
防止する対策では、バイパス流路の空気流を段方向の中
央に導入する効果を得ることを目的としているが、実開
昭６３−６０８７５号公報に示されるものは、冷媒管に
近い位置にある切り起こし部を設けており、低温になる
ので周囲の端部に着霜し易いことや導入した空気流が冷
媒管に衝突する位置に切り起こし部を設けており、冷媒
管の周辺に着霜し易いので、閉塞し易いという問題や、
切り起こし部が多いと通風抵抗が増加するという問題が
ある。特開平３−３１６９６号公報に示されるもので
は、切り落とし部の段方向の中央の端部が冷媒管に近く
低温になって閉塞し易い問題や、切り落とし部が多いと
空気流を流入させて熱伝達率を増加させる効果より伝熱
面積の減少の影響が多くなるため、熱交換性能が低下す
るという問題がある。又、特開平３−６３４９８号公報
に示されるものでは、切り抜き部でないため伝熱面積は
減らないが、折り曲げ片の形状が空気の流入に対し適正
でなく空気の流入損失が低下させることに限られる等の
問題がある。

【００３５】従って、上記のような構成をとっても、製
作性は低下し、側端での耐着霜性能を大きく向上させる
ことができない。

【００３６】又、熱交換器のフィンに切れ目を設けるこ
とを開示する特開昭５８−１３８９９４号公報や特開平
２−６４３９６号公報のものは、切れ目は冷媒管どおし
や管列の列方向の中間位置に設けられて管や管列の温度
差を保つように使われており、熱交換器のコンパクト化
や対向流化には効果があるが、着霜には配慮されていな
いものであった。

【００３７】本発明の第１の目的は、製作性もよく、フ
ィンの上流端の温度を空気流の温度に近づけ着霜量を減
らすことができる蒸発器を提供することである。

【００３８】本発明の第２の目的は、製作性もよく、流
入損失を低化させて着霜を防止させることができる蒸発
器を提供することである。

【００３９】本発明の第３の目的は、製作性もよく、冷
媒管の周辺での着霜を改善し、全体の着霜量が増えても
通風抵抗の増加や空気流路の閉塞が起こり難くできる蒸
発器を提供することである。

【００４０】本発明の第４の目的は、製作性もよく、フ
ィンの側端での局所的な過大着霜を防止できる蒸発器を
提供することである。

【００４１】本発明の第５の目的は、局所的な過大着霜
を防止でき、熱交換器の性能もよい蒸発器を提供するこ
とである。

【００４２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の蒸発器は、空気の流れ方向である列
方向あるいは列方向にほぼ直交する段方向の少なくとも
いずれかに蛇行管の直管部分が複数列並べられて配置さ
れた冷媒管と、該冷媒管の直管部分が貫通され、かつ管
軸方向に互いに間隔を有して固定された複数のフィンを
備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト内に設置した蒸
発器において、前記フィンの列方向の最上流に位置する
上流端と列方向第１列の冷媒管との間に、該上流端とほ
ぼ平行に切れ目を設けたものである。

【００４３】又、空気の流れ方向である列方向あるいは
列方向にほぼ直交する段方向の少なくともいずれかに蛇
行管の直管部分が複数列並べられて配置された冷媒管
と、該冷媒管の直管部分が貫通され、かつ管軸方向に互
いに間隔を有して固定され、前記冷媒管にそれぞれ独立
して設けられた複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空
気を流すダクト内に設置した蒸発器において、前記各独
立したフィンの列方向の最上流に位置する上流端と列方
向第１列の冷媒管との間に、該上流端とほぼ平行に切れ
目を設けたものである。

【００４４】又、空気流にほぼ直交する直管部分が列方
向あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べ
られた蛇行管からなる冷媒管と、該冷媒管の直管部分が
貫通され管軸方向に互いに間隔を有して固定された複数
のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト内に
設置した蒸発器において、前記フィンに空気の流れ方向
の上流端から列方向第１列の前記冷媒管の近傍であって
前記冷媒管の列方向の管軸中心ないしは管下流部後端ま
での位置に、列方向に沿った切れ目を設けたものであ
る。

【００４５】又、前記切れ目で区分される領域であっ
て、前記上流端から列方向第１列の前記冷媒管の近傍の
上流側位置まで達する切り落とし部を段方向にひとつお
きに設けたものである。

【００４６】上記第２の目的を達成するために、本発明
の蒸発器は、空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかに複数列並べられて
配置された蛇行管からなる冷媒管と、該冷媒管の前記直
管部分が貫通され管軸方向に互いに間隔を有して固定さ
れた複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダ
クト内に設置した蒸発器において、２種類以上の平板状
のフィンを前記空気の流れ方向の上流端から列方向第１
列の前記冷媒管までの距離が異なるように規則的な順番
で配置するとともに、上流端が列方向の後ろにくるフィ
ンの上流端に相当する列方向位置であって、隣接する上
流端が列方向の前にくるフィンにほぼ段方向に長い形状
の切り抜き部を設けたものである。

【００４７】又、上流端が凹部と凸部を段方向に交互に
有する歯形状に形成されているフィンを、隣接するフィ
ンが上流端の凹部と凸部とを管軸方向に交互に並ぶよう
に配置とするとともに、前記凸部であって、隣接する前
記フィンの凹部の上流端に相当する位置で、かつ前記冷
媒管と上流端との間にほぼ段方向に長い形状の切り抜き
部を設けたものである。

【００４８】又、前記フィンに前記冷媒管の近傍で上流
側に、段方向に長い形状の切れ目を設けたものである。

【００４９】又、前記フィンのフィン高さが上流端側に
向かって小さくなるように、前記フィン上の上流端と側
端との角部分に切り落とし部を設けたものである。

【００５０】上記第３の目的を達成するために、本発明
の蒸発器は、空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べられ
た蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫通
され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された複
数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト内
に設置した蒸発器において、前記冷媒管を部分的に囲む
形状の切れ目を設けたものである。

【００５１】又、前記フィンの前記冷媒管の近傍で段方
向に、ほぼ列方向に長い形状の切れ目を設けたものであ
る。

【００５２】又、前記フィンの前記冷媒管の間の段方向
の中間位置もしくは前記冷媒管と側端との段方向の中間
位置に、列方向に長い形状の切り抜き部を設けたもので
ある。又、前記フィンの側端で前記冷媒管の間の位置
に、空気流に直交する形状もしくは空気流を段方向の中
央に斜めに導入するような形状を有する折り曲げた切り
起こし部を設けたものである。

【００５３】上記第４の目的を達成するために、本発明
の蒸発器は、前記フィンに段方向両端にある側端と冷媒
管との間に列方向に沿った切れ目を設けているものであ
る。

【００５４】又、前記フィンの表面に加工された切り抜
き部の周端もしくはフィンの表面に加工された切り起こ
し部の周端の端部の近傍に、該端部とほぼ平行に切れ目
を設けているものである。

【００５５】上記第５の目的を達成するために、本発明
の蒸発器は、前記フィンに、前記フィンの列方向の最上
流に位置する上流端と列方向第１列の冷媒管との間に該
上流端とほぼ平行に設けた切れ目、前記フィンに段方向
両端にある側端と冷媒管との間に列方向に沿って設けら
れた切れ目、前記フィンの表面に加工された切り抜き部
の周端もしくはフィンの表面に加工された切り起こし部
の周端の端部の近傍に該端部とほぼ平行に設けられた切
れ目、空気の流れ方向の上流端から列方向第１列の前記
冷媒管の近傍であって前記冷媒管の列方向の管軸中心な
いしは管下流部後端までの位置に列方向に沿って設けら
れた切れ目、前記冷媒管の近傍で上流側に、段方向に設
けられた長い形状の切れ目、前記冷媒管を部分的に設け
られた囲む形状の切れ目、記フィンの前記冷媒管の近傍
で段方向にほぼ列方向に設けられた長い形状の切れ目、
前記切れ目で区分される領域であって、前記上流端から
列方向第１列の前記冷媒管の近傍の上流側位置まで達す
る段方向にひとつおきに設けた切り落とし部、２種類以
上の平板状のフィンを前記空気の流れ方向の上流端から
列方向第１列の前記冷媒管までの距離が異なるように規
則的な順番で配置隣接する上流端が列方向の前にくるフ
ィンにほぼ段方向に設けられた長い形状の切り抜き部、
上流端が凹部と凸部を段方向に交互に有する歯形状に形
成されているフィンを隣接するフィンが上流端の凹部と
凸部とを管軸方向に交互に並ぶように配置とするととも
に前記凸部であって隣接する前記フィンの凹部の上流端
に相当する位置でかつ前記冷媒管と上流端との間にほぼ
段方向に設けられた長い形状の切り抜き部、前記フィン
の前記冷媒管の間の段方向の中間位置もしくは前記冷媒
管と側端との段方向の中間位置に列方向に設けられた長
い形状の切り抜き部、前記フィンの側端で前記冷媒管の
位置に前記側端から冷媒管の近傍まで連続的な切り抜き
部、前記フィンの側端で前記冷媒管の間の位置に空気流
に直交する形状もしくは空気流を段方向の中央に斜めに
導入するような形状を有する折り曲げた切り起こし部、
のいずれからうち２種類以上組み合わせ形成したもので
ある。

【００５６】又、前記冷媒管もしくは前記フィンの表面
に少なくとも撥水性、親水性の被膜の一方を形成したも
のである。

【００５７】又、前記フィンの表面に、少なくともスリ
ット状、ルーバ状、突起状の要素のいずれか１つを形成
したものである。

【００５８】

【作用】上記第１の目的を達成するするために上記のよ
うに構成しているので、空気が流入する端部の近傍の端
部に沿うような切れ目により、冷媒管との熱伝導による
熱流を遮ってフィン温度が空気流温度に近ずくようにな
る。このとき、空気流が切れ目を横切って流れることが
ないため、切れ目の後流側の端部には部分的な着霜は生
じず、切れ目の内部は霜で埋まっても、霜の熱伝導率λ
は０．１〜０．３Ｗ／ｍＫ程度でフィン材の約１／１０
００と小さく、熱伝導の抵抗だけを増加でき空気流入端
のフィン効率を効果的に下げることができる。又、切れ
目を複数にした場合、上記効果を高めることができ種々
の空気流入端のフィン効率をさらに効果的に下げること
ができる。このため、製作上も容易となり、伝熱面積も
大きくとれて、上流端や側端等の空気流入端の耐着霜性
能を大きく向上させることができる。

【００５９】又、各冷媒管の両側に１対以上の上流端か
ら列方向第１列の冷媒管の段方向の側面近傍までほぼ列
方向に延びた切れ目を設けることにより、冷媒管のすぐ
上流側に位置する上流端は対策前と同様に低温で着霜し
易いが、冷媒管の間の段間となる上流端及びその下流部
分では、上記切れ目により冷媒管との熱伝導による熱流
が冷媒管から切れ目より下流の部分を通って上流端を結
ぶ経路になるように迂回させられるため、フィン温度が
空気流温度に近づき着霜量が少なくなる。

【００６０】又、切れ目とともに、段方向のひとつおき
の各切れ目間に冷媒管の上流側の側面近傍までの切り落
とし部を設けた場合は、切れ目だけの場合と同様に、切
り落とされて残った先端である冷媒管の上流側の上流端
には着霜し、冷媒管の段間となる上流端へはフィン温度
が高く、通常運転の前半ではあまり空気が流入しないた
め着霜量は少なくなるとともに、冷媒管の上流側の上流
端が霜で閉塞に近づいても切り落とし部両側の端部から
冷媒管の段間に空気流を迂回させることが可能となる。

【００６１】又、冷媒管の段間に相当する部分を切り落
とした場合には、切れ目だけと同様な効果とともに、フ
ィンが列方向にへこむことになるので、段間への空気流
の流入をさらに円滑にすることが可能になる。よって、
このような構成により上流端での流入損失を小さくで
き、切れ目の作用により、段間に通じる切り落とし部の
端部でフィン温度が高くなって着霜量が少なくなり、二
次的効果として、冷媒管周辺の着霜状態を改善できる。

【００６２】上記第２の目的を達成するために、上記の
ように構成しているおり、既に述べたように、このよう
なフィン形状のみでは流入損失の低化をある程度行える
が、列方向の後流側にくる上流端でフィンピッチが変わ
らないため、その効果が限られていたが、列方向の後流
側にくる上流端に相当する位置で隣接するフィン、すな
わち上流端が列方向に前にくるフィンまたはフィンの一
部に切り抜き部を設けて、そのような上流端についても
実質的なフィンピッチが大きくなるようにしている。切
り抜き部を設けることにより、強度の点や伝熱面積の減
少の問題点は付随してくるが、フィンの上流端でフィン
効率の低化ができるとともに、ほぼ全ての上流端で実質
的なフィンピッチが大きくできるので、流入損失の点で
大幅な改善ができる。そのため、上流端で耐着霜性能を
大きく向上させることができる。

【００６３】上記第３の目的を達成するために、上記の
ように構成しており、冷媒管の近傍の上流側に段方向に
長い形状や冷媒管を部分的に囲む形状の切れ目を設けて
いるので、切れ目が冷媒管から上流側への熱伝導を抑制
するために、切れ目の下流側となる冷媒管の上流側の近
傍で切れ目と冷媒管との間はフィン温度が低くて着霜し
易くなり、特に冷媒管の近傍の上流側のフィン表面に着
霜を集中させることができ、切れ目では、従来技術の切
り抜き部のような部分的な着霜は発生せず、逆に切れ目
の上流側部分ではフィン温度が上がり着霜量が減るた
め、冷媒管の周辺の着霜状態の改善でき、製作性・強度
及び伝熱面積の面でも有利で冷媒管周辺での耐着霜性能
を大きく向上させることができる。なお、列方向第１列
の冷媒管に適用した場合は、上記したフィンの上流端に
ついてと同様な作用を有する。

【００６４】又、冷媒管の段方向の側面近傍に列方向に
長い形状や管を部分的に囲む形状の切れ目を設けている
ので、切れ目により冷媒管から段方向への熱伝導が抑制
されるために、切れ目と冷媒管の間の部分ではフィン温
度が低くて着霜し易くなるものの、冷媒管から見て切れ
目より遠い部分（この場合、冷媒管の間の段間や冷媒管
と側端との間のかなりの部分となる）では、フィン温度
が上がり着霜量が減るため、冷媒管の周辺の着霜状態の
改善、特に冷媒管と側端との間も含む冷媒管の段間のフ
ィン表面への着霜を減らすことができ、製作性を低下さ
せることなく、冷媒管周辺での耐着霜性能を大きく向上
させることができる。

【００６５】又、冷媒管の間の段方向の中間位置や冷媒
管と側端の段方向の中間位置に、列方向に長い形状の切
り抜き部を設けているので、切り抜き部には着霜しない
ためその設置部分での閉塞が遅くなる。又、従来技術の
切り抜き部は段方向に長い形状であるため空気流に直交
するので特に着霜し易い切り抜き部の下流側の端部が段
間の大部分を占め閉塞し易いのに対し、切り抜き部は列
方向に長い形状であるために、その下流側の端部に着霜
しても段間あるいは冷媒管と側端との間の一部にしか影
響せず、冷媒管の周辺の着霜状態の改善、特に冷媒管の
段間あるいは冷媒管と側端との間のフィン表面への着霜
を減らすことができ、製作性の低下をおさえ、冷媒管の
周辺での耐着霜性能を大きく向上させることができる。

【００６６】又、上流端と側端の角部分に切り落とし部
を設けてその部分着霜しないようにしているので、空気
冷却ダクトと蒸発器の側面との間のバイパス流路の入口
が緩やかに狭まる形状になり、フィンの上流端と側端の
着霜が多くなっても空気流の流入損失が従来技術のよう
に急増することがなく、フィンの側端への着霜に対し流
入損失を低化させることができる。よって、製作性を低
下させることがなく、側端での耐着霜性能を大きく向上
させることができる。

【００６７】上記第４の目的を達成するために、上記の
ように構成しており、冷媒管に近接する側端から冷媒管
の近傍までの段方向等に延びた切り落とし部、あるいは
冷媒管から遠い位置の側端の近傍に空気流に直交する形
状等の切り起こし部、あるいはそれらの両方のいずれか
を設けてているので、バイパス流路の空気流を段方向の
中央に効率的に導入する作用をさせることができる。
又、切り落とし部は、冷媒管に近いため低温で元々閉塞
し易い位置にある側端近傍だけ着霜面を部分的に除くも
の（すなわち局所的な閉塞が起こり難くなって空気流を
導入し易くなる）であり、従来技術のように切り落とし
部が大きい割には導入効果が限られるあるいは伝熱面積
の減少により熱交換性能の低下という問題は少ない。
又、切り起こし部は、冷媒管から遠いために温度が高く
てやや着霜量が少なく、かつ冷媒管による空気流の撹乱
が少ないという位置になる側端近傍だけに設けるもので
あり、従来技術のように設置された切り起こし部の数の
割に周辺への閉塞が生じ空気流の導入が限られることや
通風抵抗がかなり増加するという問題は少なくなる。従
って、特に冷凍冷蔵庫用の蒸発器ではフィンの側端への
着霜に対し流入損失を低化させることができ、製作性を
低下させることなく側端での耐着霜性能を大きく向上さ
せることができる。

【００６８】なお、上記した構成のいずれかを２種類以
上組み合わせて適用することにより冷凍冷蔵庫用の蒸発
器の耐着霜性能、あるいはエアコン室外機用の蒸発器の
耐着霜性能を、大きく向上させることも可能である。

【００６９】上記第５の目的を達成するために、上記し
た構成のいずれかあるいは２種類以上組み合わたものに
冷媒管あるいはフィン表面に撥水性あるいは親水性の被
膜のいずれかを適用してもよく、冷凍冷蔵庫用の蒸発
器、あるいはエアコン室外機用の蒸発器に適用した場
合、上記した作用と被膜の作用が有効に得られるため
に、蒸発器の耐着霜性能をさらに大きく向上させられ
る。

【００７０】また、上記した構成のいずれかあるいは２
種類以上組み合わたものにフィン表面の適正な個所にス
リット状あるいはルーバ状あるいは突起状の要素のいず
れかを単独あるいは組み合わせて適用してもよく、冷凍
冷蔵庫用の蒸発器、あるいはエアコン室外機用の蒸発器
に適用した場合、上記した作用と熱交換の性能が低下す
る場合もこれを補うように作用するために、全体とし
て、熱交換性能をわずかな低下あるいは増加して蒸発器
の耐着霜性能をさらに大きく向上させられる。

【００７１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１から図３
により説明する。図１は本実施例の蒸発器の管軸方向か
ら見た断面図、図２はその変形例を示す横断面図、図３
はル−ムエアコン用蒸発器を示す管軸方向から見た断面
図である。

【００７２】冷凍冷蔵庫又は暖房運転時のエアコン用室
外機に搭載されている蒸発器は、一般に、蛇行状の冷媒
管３の直管部分を空気流の方向（以下、列方向という）
にほぼ直交する方向と空気流及び直管部分の管軸にほぼ
直交する方向（以下、段方向という）とに複数列並べ、
それらの冷媒管３の直管部分により貫通される形で管軸
方向に互いに間隔（以下、この間隔のことをフィンピッ
チという）をとって固定された複数のフィン４から構成
される蒸発器本体を、冷却用の空気を流すダクト２内に
設置した構成となっている。そして、蒸発器は、冷媒管
内を流れる低温の冷媒が空気から熱を得て蒸発する一
方、冷媒管３の外側とフィン４間を流れる空気から熱を
奪って空気を冷却して空気と冷媒との間で熱交換させる
ように動作するものである。

【００７３】実用上、蒸発器は設置方法や動作条件等が
違うため、冷凍冷蔵庫用の蒸発器は例えば段方向が２〜
３列、列方向が６〜１０列程度と段方向よりも列方向の
方が管列数が多く、列方向に長い形状で例えば５〜２０
ｍｍ程度と比較的粗いフィンピッチとなっている。ま
た、フィン形状には主として、列方向の１〜３列程度の
管列毎に分割されたフィンから形成されている独立フィ
ン型と、列方向に連続なフィンで形成されている連続フ
ィン型の２種類がある。

【００７４】一方、エアコン室外機用として用いられる
蒸発器は、例えば段方向が１０〜３０列、列方向が２〜
３列程度と列方向よりも段方向の管列数が多く段方向に
長い外形状で、例えば１．５〜４ｍｍ程度とやや密なフ
ィンピッチとなっている。又、フィン形状は列・段の両
方向に連続なものが一般的である。

【００７５】また、冷凍冷蔵庫用とエアコン室外機用の
蒸発器とはほぼ共通して、冷媒管の直径は６〜１３ｍ
ｍ、冷媒管の管列の列・段方向のピッチは１９〜２５ｍ
ｍ、フィンの厚さは０．１〜０．２ｍｍ程度となってい
る。

【００７６】本実施例の蒸発器は、上流部分への着霜の
偏りを防止するため、図１の中で矢印Ａで示す列方向と
矢印Ｂで示す段方向に直管部分が複数列並べられた蛇行
管である冷媒管３に大型のフィン４と一点鎖線で示した
小型のフィン４ａ（以下フィン４と小型のフィン４ａと
をまとめて単にフィンという）とが、管軸方向（すなわ
ち図１では紙面に向かう方向のことをいう）に間隔をと
り、かつ下流端を揃えて交互に配置されて固定され、上
流部分のフィンピッチを大きくするように一体となった
構造の蒸発器本体が形成され、空気１が流れる空気冷却
ダクト２の内部に置かれて蒸発器の全体を構成してい
る。本実施例の冷凍冷蔵庫用の蒸発器では、段方向の側
面側には空気冷却ダクト２と蒸発器本体との間にバイパ
ス流路７が形成されており、上記した連続フィン型のフ
ィン４の上流端５と側端６とに、上流端５と側端６のそ
れぞれそに平行で連続的な切れ目８が設けられている。

【００７７】この切れ目８は次のように構成されてい
る。切れ目の幅としては、除霜の際に解けたドレン水が
あまり付着して残らないように、また着霜初期に霜で埋
められて空気流の交換が起こらないように、０．１〜１
ｍｍ程度に設定されている。この場合、もし切れ目８の
間にドレン水が残り、氷となっても氷の熱伝導率λは２
〜３Ｗ／ｍＫ程度であるので、フィンの上流端側への熱
伝導はその氷により阻害されるのでフィンの上流端は空
気流の温度に近くなる。また、上記切れ目８の幅は、着
霜していないときの空気流がこの切れ目８を通過しない
程度に形成されている。このように０．１〜１ｍｍ程度
の切れ目８を形成しているので、従来技術のように幅の
大きい切り抜き部より製作性の優れ、強度及び伝熱面積
の点でも有利となっている。

【００７８】また、切れ目８は連続的なものの方が効果
が大きいが、強度を保持するために部分的な切り残しを
適度に入れた断続的なものとしてもよく、又、同一個所
に切れ目８を複数設けてもよい。

【００７９】以上のように構成された蒸発器の動作を説
明する。冷蔵庫が運転されると、圧縮機から吐出された
高音、高圧の冷媒は凝縮器により冷却され、膨張弁によ
り断熱膨張されて低温、低圧の液冷媒となり、蒸発器で
蒸発された後、圧縮機へ戻る。このとき、蒸発器では、
冷媒管３およびフィン４により水分を含んだ空気が流入
されて冷却されるため、空気中の水分が凝縮、凝固して
着霜され始める。本実施例の切れ目８は、上記のように
構成しているので、空気流は切れ目８を通過せず、薄い
境界層が形成されないで、熱伝達率が大きくならないの
で切れ目８の下流側の端部に着霜されにくく、切れ目８
にドレン水があまり付着しない程度で凝固され、比較的
滑らかなフィン面が形成される。このため、着霜部で熱
伝導が阻害されてフィンの上流端は空気流の温度に近く
なり、着霜しにくくなる、あるいは着霜速度が遅くな
る。又、切れ目８で着霜しにくいため、熱交換器全体に
均一な着霜することになる。

【００８０】図２は、図１に示す実施例の変形例で、独
立フィン型の冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用した例を示し
ている。各冷媒管３の管列毎に設けられた独立フィン４
の上流端５と側端６とに、上流端５と側端６とのそれぞ
れに平行に断続的な切れ目８が設けられている。その他
の構成は図１に示す蒸発器と同様に構成されている。こ
のように構成することにより、分割されたフィン毎にフ
ィンの上流端で着霜しにくくなる。

【００８１】また、図３は、エアコン室外機用の蒸発器
のフィン４の上流端５に、上流端５に平行で断続的な切
れ目８を２列設けた場合を示している。このような構成
にすることにより上流端５や側端で、図１に示す実施例
と同様フィン効率が低化されるため、製作性の低下も少
なく、蒸発器の耐着霜性能を大きく向上させることがで
きる。

【００８２】本発明の第２の実施例を図４から図６によ
り説明する。図４は、本実施例の蒸発器の管軸方向から
見た断面図、図５はその変形例を示す横断面図、図６は
ル−ムエアコン用蒸発器を示す管軸方向から見た断面図
である。

【００８３】図４は、図１に示すと同様冷凍冷蔵庫用の
蒸発器を示しているが、本実施例では、上流端５から空
気の流れ方向に第１列の冷媒管３の後端近傍まで連続的
な切れ目９を設けている。このような構成とすることに
より、各冷媒管の両側に１対以上の上流端から列方向第
１列の冷媒管の段方向の側面近傍までほぼ列方向に延び
た切れ目を設けることにより、冷媒管のすぐ上流側に位
置する上流端は対策前と同様に低温で着霜し易いが、冷
媒管の間の段間となる上流端及びその下流部分では、上
記切れ目により冷媒管との熱伝導による熱流が冷媒管か
ら切れ目より下流の部分を通って上流端を結ぶ経路にな
るように迂回させられるため、フィン温度が空気流温度
に近づき着霜量が少なくなる。

【００８４】図５は、図４に示す実施例と同様な構成で
あるが、２列の断続的な切れ目９を設けている。このよ
うに構成することにより、特に管軸方向に見た場合に上
流端が列方向に前後する形状を有したフィンを備えてい
るので、フィンの上流端への着霜が生じた場合に流入損
失の低化を行うことができ、図４の実施例と同様な効果
がある。

【００８５】図６は、エアコン室外機用の蒸発器につい
て示しており、空気の流れ方向に冷媒管３の後端近傍ま
で連続的な切れ目９を設けており、段方向の冷媒管３の
ひとつおきに切れ目９で区分される領域の一部を取り除
くように切り落とし部１０を設けている。フィンまたは
フィンの一部に切り抜き部を設けて、そのような上流端
についても実質的なフィンピッチが大きくなるようにし
ている。切り抜き部を設けることにより、強度の点や伝
熱面積の減少の問題点は付随してくるが、フィンの上流
端でフィン効率の低化ができるとともに、ほぼ全ての上
流端で実質的なフィンピッチが大きくできるので、流入
損失の点で大幅な改善ができる。

【００８６】本発明の第３の実施例を図７及び図８によ
り説明する。図７は本実施例の蒸発器を管軸方向から見
た断面図、図８はその変形例を示す蒸発器を管軸方向か
ら見た断面図である。

【００８７】図７は、エアコン室外機用の蒸発器に適用
した例で、上流端５から列方向の第１列の冷媒管３まで
距離が異なるの２種類の平板状の大型のフィン４及び一
点鎖線で示す小型のフィン４ａを交互に並べてフィンを
配置させており、小型のフィン４ａの上流端に相当する
位置で大型のフィン４を部分的に取り除くように切り抜
き部１１を設けている。

【００８８】図８は、図７に示す実施例と同様な構成で
あるが、上流端５にフィンの凹部と凸部を段方向に交互
に有する歯形状のフィン４を、そのフィンの凹部と凸部
が管軸方向に交互に並ぶようにしたフィンを配置し、凹
部の位置するところで切り抜き部１１を設けている。

【００８９】上記のように、列方向の後流側にくる上流
端に相当する位置で隣接するフィン、すなわち上流端が
列方向に前にくるフィンまたはフィンの一部に切り抜き
部を設けて、そのような上流端についても実質的なフィ
ンピッチが大きくなるようにしている。切り抜き部を設
けることにより、強度の点や伝熱面積の減少の問題点は
付随してくるが、フィンの上流端でフィン効率の低化が
できるとともに、ほぼ全ての上流端で実質的なフィンピ
ッチが大きくできるので、流入損失の点で大幅な改善が
できる。そのため、上流端で耐着霜性能を大きく向上さ
せることができる。本発明の第４の実施例を図９から
図１１により説明する。図９は本実施例の蒸発器の管軸
方向から見た断面図、図１０はその変形例を示す蒸発器
の管軸方向から見た断面図、図１１はル−ムエアコン用
蒸発器を示す管軸方向から見た断面図である。

【００９０】図９は、冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用した
場合を示しており、図４に示す実施例と同様な構成であ
るが、本実施例では、フィン４の表面の冷媒管３の近傍
の上流側の側面に段方向に長い連続的な直線状の切れ目
１２を設けている。

【００９１】図１０は、図９に示す実施例と同様な構成
であるが、本実施例では、角型の断続的な切れ目１２を
設けている。

【００９２】図１１は、エアコン室外機用の蒸発器に適
用した例を示しており、図３に示す実施例と同様な構成
であるが、本実施例では、冷媒管の近傍でその周囲の冷
媒管の上流側に２列の円弧状の断続的な切れ目１２を設
けている。

【００９３】上記のように構成しているので、冷媒管の
近傍の上流側に段方向に長い形状や冷媒管を部分的に囲
む形状の切れ目を設けているので、切れ目が冷媒管から
上流側への熱伝導を抑制するために、切れ目の下流側と
なる冷媒管の上流側の近傍で切れ目と冷媒管との間はフ
ィン温度が低くて着霜し易くなり、特に冷媒管の近傍の
上流側のフィン表面に着霜を集中させることができ、切
れ目では、従来技術の切り抜き部のような部分的な着霜
は発生せず、逆に切れ目の上流側部分ではフィン温度が
上がり着霜量が減るため、冷媒管の周辺の着霜状態の改
善でき、製作性・強度及び伝熱面積の面でも有利で冷媒
管周辺での耐着霜性能を大きく向上させることができ
る。なお、列方向第１列の冷媒管に適用した場合は、上
記したフィンの上流端についてと同様な作用を有する。

【００９４】本発明の第５の実施例を図１２から図１４
により説明する。図１２は本実施例の蒸発器の管軸方向
から見た断面図、図１３はその変形例を示す蒸発器の管
軸方向から見た断面図、図１５はル−ムエアコン用蒸発
器を示す管軸方向から見た断面図である。

【００９５】図１２は、冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用し
た例を示しており、図９に示す実施例と同様な構成であ
るが、本実施例では、フィン４表面に冷媒管３の近傍に
段方向の側面に列方向に長い連続的な直線状の切れ目１
３を設けている。

【００９６】図１３は、図１２に示す実施例と同様な構
成であるが、フィン４表面に冷媒管３の近傍に段方向の
側面にハの字状の断続的な切れ目１３を設けている。

【００９７】図１４は、エアコン室外機用の蒸発器に適
用した例を示しており、本実施例では、冷媒管の近傍に
２列の円弧状の断続的な切れ目１２を設けている。

【００９８】本実施例では、冷媒管の段方向の側面近傍
に列方向に長い形状や管を部分的に囲む形状の切れ目を
設けているので、切れ目により冷媒管から段方向への熱
伝導が抑制されるために、切れ目と冷媒管の間の部分で
はフィン温度が低くて着霜し易くなるものの、冷媒管か
ら見て切れ目より遠い部分（この場合、冷媒管の間の段
間や冷媒管と側端との間のかなりの部分となる）では、
フィン温度が上がり着霜量が減るため、冷媒管の周辺の
着霜状態の改善、特に冷媒管と側端との間も含む冷媒管
の段間のフィン表面への着霜を減らすことができ、製作
性を低下させることなく、冷媒管周辺での耐着霜性能を
大きく向上させることができる。

【００９９】本発明の第６の実施例を図１５から図１６
により説明する。図１５は本実施例の蒸発器の管軸方向
から見た断面図、図１６はル−ムエアコン用蒸発器を示
す管軸方向から見た断面図である。

【０１００】図１５は、冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用し
た例を示しており、図１２に示す実施例と同様な構成と
なっているが、本実施例では、フィン４表面に冷媒管３
の間の段方向の中間位置等に列方向に長い連続的な切り
抜き部１４を設ている。

【０１０１】図１６は、エアコン室外機用の蒸発器に適
用した例を示しており、フィン４表面に冷媒管３の間の
段方向の中間位置等に列方向に長い断続的な切り抜き部
１４を設けている。

【０１０２】本実施例では上記のように、冷媒管の間の
段方向の中間位置や冷媒管と側端の段方向の中間位置
に、列方向に長い形状の切り抜き部を設けているので、
切り抜き部には着霜しないためその設置部分での閉塞が
遅くなる。又、従来技術の切り抜き部は段方向に長い形
状であるため空気流に直交するので特に着霜し易い切り
抜き部の下流側の端部が段間の大部分を占め閉塞し易い
のに対し、切り抜き部は列方向に長い形状であるため
に、その下流側の端部に着霜しても段間あるいは冷媒管
と側端との間の一部にしか影響せず、冷媒管の周辺の着
霜状態の改善、特に冷媒管の段間あるいは冷媒管と側端
との間のフィン表面への着霜を減らすことができ、製作
性の低下をおさえ、冷媒管の周辺での耐着霜性能を大き
く向上させることができる。

【０１０３】本発明の第７の実施例を図１７により説明
する。図１７は、本実施例である蒸発器の管軸方向から
見た断面図である。

【０１０４】本実施例は、冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用
した場合を示しているが、フィン４の上流端５と側端６
の角部分を切り欠いて取り除き、切り落とし部１５を設
けており、空気流１がバイパス流路７に流入し易くなっ
ている。従って、このような構成では着霜が生じても側
端での流入損失が小さくなるため、製作性を低下させ
ず、冷凍冷蔵庫用の蒸発器の耐着霜性能を大きく向上さ
せることができる。

【０１０５】本発明の第８の実施例を図１８から図１９
により説明する。図１８は本実施例の蒸発器の管軸方向
から見た断面図、図１９はその変形例を示す蒸発器の管
軸方向から見た断面図である。

【０１０６】図１８は、図４に示す実施例と同様な構成
であるが、本実施例では、蒸発器のフィン４上で冷媒管
３から近い位置の側端６に、その側端部から冷媒管３近
傍までの段方向の切り落とし部１６を設けている。

【０１０７】図１９に示す実施例では、冷媒管３から遠
い位置の側端６の近傍に折り曲げ部が空気流１に直交す
る形状の切り起こし部１７を設けている。

【０１０８】上記のように冷媒管に近接する側端から冷
媒管の近傍までの段方向等に延びた切り落とし部、ある
いは冷媒管から遠い位置の側端の近傍に空気流に直交す
る形状等の切り起こし部、あるいはそれらの両方のいず
れかを設けてているので、バイパス流路の空気流を段方
向の中央に効率的に導入する作用をさせることができ
る。又、切り落とし部は、冷媒管に近いため低温で元々
閉塞し易い位置にある側端近傍だけ着霜面を部分的に除
くもの（すなわち局所的な閉塞が起こり難くなって空気
流を導入し易くなる）であり、従来技術のように切り落
とし部が大きい割には導入効果が限られるあるいは伝熱
面積の減少により熱交換性能の低下という問題は少な
い。又、切り起こし部は、冷媒管から遠いために温度が
高くてやや着霜量が少なく、かつ冷媒管による空気流の
撹乱が少ないという位置になる側端近傍だけに設けるも
のであり、従来技術のように設置された切り起こし部の
数の割に周辺への閉塞が生じ空気流の導入が限られるこ
とや通風抵抗がかなり増加するという問題は少なくな
る。従って、特に冷凍冷蔵庫用の蒸発器ではフィンの側
端への着霜に対し流入損失を低化させることができ、製
作性を低下させることなく側端での耐着霜性能を大きく
向上させることができる。

【０１０９】本発明の第９の実施例を図２０から図２２
により説明する。図２０は冷凍冷蔵庫用の蒸発器に適用
した場合を、図２１及び図２２は、それぞれエアコン室
外機用の蒸発器に適用した場合を示しており、上述した
各実施例の構成を組み合わせて適用した一例を示してい
る。図２０から図２２はそれぞれ蒸発器の管軸方向から
見た断面図である。

【０１１０】図２０に示す実施例では、図１に示す切れ
目８と、図９に示す切れ目１２と、図１５に示す切り抜
き部１４とを組み合せて設置したものである。本実施例
に示すように、上記各実施例の構成のいずれかを組み合
わて適用した構成では、既に説明したように各々の構成
要素の作用が複数加わることになり、冷凍冷蔵庫用の蒸
発器の耐着霜性能を大きく向上させることができる。

【０１１１】図２１に示す実施例では、図３に示す切れ
目８と、図６に示す切れ目９および切り落とし部１０
と、図１２に示す切れ目１３とを組み合わせて設置した
ものである。

【０１１２】本実施例ように上記各実施例の構成のいず
れかを組み合わて適用した構成でも、既に説明した各々
の構成要素の作用が複数加わることにより、エアコン室
外機用の蒸発器の耐着霜性能を大きく向上させることが
できる。

【０１１３】図２２に示す実施例では、図４に示す切れ
目９と、図１２に示す切れ目１３と、列方向第２列の冷
媒管３の段間のスリット状の要素とが組み合わされて設
置されたものである。本実施例では、上記各構成要素と
ともに、撥水性・親水性の被膜やスリット状・ルーバ状
・突起状の要素のいずれか１種類以上を組み合わて適用
してもよく、既に説明した各々の構成要素の複数の作用
と合わせて被膜やスリット状・ルーバ状・突起状の要素
の作用が加わることにより、冷凍冷蔵庫用の蒸発器の耐
着霜性能を大きく向上させることができ、場合によって
は、熱交換性能をわずかな低下あるいは増加させてるこ
とができる。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製作性を低下させることなく、あるいは多少製作性の低
下が生じても冷凍冷蔵庫用やエアコン室外機用の蒸発器
の耐着霜性能を大きく向上させることができる効果があ
る。

【０１１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である蒸発器の管軸方向
から見た断面図である。

【図２】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向から
見た断面図である。

【図３】本実施例のル−ムエアコン用蒸発器に適用した
場合を示す管軸方向から見た断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例である蒸発器の管軸方向
から見た断面図である。

【図５】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向から
見た断面図である。

【図６】本実施例のル−ムエアコン用蒸発器に適用した
場合を示す管軸方向から見た断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例である蒸発器の管軸方向
から見た断面図である。

【図８】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向から
見た断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例である蒸発器の管軸方向
から見た断面図である。

【図１０】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向か
ら見た断面図である。

【図１１】本実施例のル−ムエアコン用蒸発器に適用し
た場合を示す管軸方向から見た断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施例である蒸発器の管軸方
向から見た断面図である。

【図１３】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向か
ら見た断面図である。

【図１４】本実施例のル−ムエアコン用蒸発器に適用し
た場合を示す管軸方向から見た断面図である。

【図１５】本発明の第６の実施例である蒸発器の管軸方
向から見た断面図である。

【図１６】本実施例のル−ムエアコン用蒸発器に適用し
た場合を示す管軸方向から見た断面図である。

【図１７】本発明の第７の実施例である蒸発器の管軸方
向から見た断面図である。

【図１８】本発明の第８の実施例である蒸発器の管軸方
向から見た断面図である。

【図１９】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向か
ら見た断面図である。

【図２０】本発明の第９の実施例である蒸発器の管軸方
向から見た断面図である。

【図２１】本発明の第１０の実施例である蒸発器の管軸
方向から見た断面図である。

【図２２】本実施例の変形例である蒸発器の管軸方向か
ら見た断面図である。

【符号の説明】

１…空気流、２…空気冷却ダクト、３…冷媒管、４…フ
ィン、５…上流端、６…側端、７…バイパス流路、８…
空気流入端に平行な切れ目、９…上流端から冷媒管の段
方向の側面近傍までの切れ目、１０…切れ目で区分され
る領域の一部での切り落とし部、１１…隣接するフィン
の上流端に相当する位置での切り抜き部、１２…冷媒管
の上流側の側面近傍の切れ目、１３…冷媒管の段方向の
側面近傍の切れ目、１４…冷媒管どおしの段間等の切り
抜き部、１５…上流端と側端の角部分の切り落とし部、
１６…側端から管の近傍までの切り落とし部、１７…側
端の近傍の切り起こし部、１８…スリット状の要素。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気の流れ方向である列方向あるいは列方
向にほぼ直交する段方向の少なくともいずれかに蛇行管
の直管部分が複数列並べられて配置された冷媒管と、該
冷媒管の直管部分が貫通され、かつ管軸方向に互いに間
隔を有して固定された複数のフィンを備えた蒸発器本体
を、空気を流すダクト内に設置した蒸発器において、前
記フィンの列方向の最上流に位置する上流端と列方向第
１列の冷媒管との間に、該上流端とほぼ平行に切れ目を
設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項２】空気の流れ方向である列方向あるいは列方
向にほぼ直交する段方向の少なくともいずれかに蛇行管
の直管部分が複数列並べられて配置された冷媒管と、該
冷媒管の直管部分が貫通され、かつ管軸方向に互いに間
隔を有して固定され、前記冷媒管にそれぞれ独立して設
けられた複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流
すダクト内に設置した蒸発器において、前記各独立した
フィンの列方向の最上流に位置する上流端と列方向第１
列の冷媒管との間に、該上流端とほぼ平行に切れ目を設
けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項３】前記フィンに段方向両端にある側端と冷媒
管との間に列方向に沿った切れ目を設けている請求項１
又は２に記載の蒸発器。
【請求項４】前記フィンの表面に加工された切り抜き部
の周端もしくはフィンの表面に加工された切り起こし部
の周端の端部の近傍に、該端部とほぼ平行に切れ目を設
けている請求項１又は２に記載の蒸発器。
【請求項５】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べられ
た蛇行管からなる冷媒管と、該冷媒管の直管部分が貫通
され管軸方向に互いに間隔を有して固定された複数のフ
ィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト内に設置
した蒸発器において、前記フィンに空気の流れ方向の上
流端から列方向第１列の前記冷媒管の近傍であって前記
冷媒管の列方向の管軸中心ないしは管下流部後端までの
位置に、列方向に沿った切れ目を設けたことを特徴とす
る蒸発器。
【請求項６】前記切れ目で区分される領域であって、前
記上流端から列方向第１列の前記冷媒管の近傍の上流側
位置まで達する切り落とし部を段方向にひとつおきに設
けた請求項５に記載の蒸発器。
【請求項７】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかに複数列並べられて
配置された蛇行管からなる冷媒管と、該冷媒管の前記直
管部分が貫通され管軸方向に互いに間隔を有して固定さ
れた複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダ
クト内に設置した蒸発器において、２種類以上の平板状
のフィンを前記空気の流れ方向の上流端から列方向第１
列の前記冷媒管までの距離が異なるように規則的な順番
で配置するとともに、上流端が列方向の後ろにくるフィ
ンの上流端に相当する列方向位置であって、隣接する上
流端が列方向の前にくるフィンにほぼ段方向に長い形状
の切り抜き部を設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項８】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかに複数列並べられて
配置された蛇行管からなる冷媒管と、該冷媒管の前記直
管部分が貫通され管軸方向に互いに間隔を有して固定さ
れた複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダ
クト内に設置した蒸発器において、上流端が凹部と凸部
を段方向に交互に有する歯形状に形成されているフィン
を、隣接するフィンが上流端の凹部と凸部とを管軸方向
に交互に並ぶように配置とするとともに、前記凸部であ
って、隣接する前記フィンの凹部の上流端に相当する位
置で、かつ前記冷媒管と上流端との間にほぼ段方向に長
い形状の切り抜き部を設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項９】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向あ
るいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べられ
た蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫通
され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された複
数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト内
に設置した蒸発器において、前記フィンに前記冷媒管の
近傍で上流側に、段方向に長い形状の切れ目を設けたこ
とを特徴とする蒸発器。
【請求項１０】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記冷媒管を部分的に囲
む形状の切れ目を設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項１１】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンの前記冷媒管
の近傍で段方向に、ほぼ列方向に長い形状の切れ目を設
けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項１２】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンの前記冷媒管
の間の段方向の中間位置もしくは前記冷媒管と側端との
段方向の中間位置に、列方向に長い形状の切り抜き部を
設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項１３】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンのフィン高さ
が上流端側に向かって小さくなるように、前記フィン上
の上流端と側端との角部分に切り落とし部を設けたこと
を特徴とする蒸発器。
【請求項１４】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンの側端で前記
冷媒管の位置に前記側端から冷媒管の近傍まで連続的な
切り抜き部を設けたことを特徴とする蒸発器。
【請求項１５】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンの側端で前記
冷媒管の間の位置に、空気流に直交する形状もしくは空
気流を段方向の中央に斜めに導入するような形状を有す
る折り曲げた切り起こし部を設けたことを特徴とする蒸
発器。
【請求項１６】空気流にほぼ直交する直管部分が列方向
あるいは段方向の少なくともいずれかには複数列並べら
れた蛇行管である冷媒管と、前記冷媒管の直管部分が貫
通され、かつ管軸方向に互いに間隔を有して固定された
複数のフィンを備えた蒸発器本体を、空気を流すダクト
内に設置した蒸発器において、前記フィンに、前記フィ
ンの列方向の最上流に位置する上流端と列方向第１列の
冷媒管との間に該上流端とほぼ平行に設けた切れ目、前
記フィンに段方向両端にある側端と冷媒管との間に列方
向に沿って設けられた切れ目、前記フィンの表面に加工
された切り抜き部の周端もしくはフィンの表面に加工さ
れた切り起こし部の周端の端部の近傍に該端部とほぼ平
行に設けられた切れ目、空気の流れ方向の上流端から列
方向第１列の前記冷媒管の近傍であって前記冷媒管の列
方向の管軸中心ないしは管下流部後端までの位置に列方
向に沿って設けられた切れ目、前記冷媒管の近傍で上流
側に、段方向に設けられた長い形状の切れ目、前記冷媒
管を部分的に設けられた囲む形状の切れ目、記フィンの
前記冷媒管の近傍で段方向にほぼ列方向に設けられた長
い形状の切れ目、前記切れ目で区分される領域であっ
て、前記上流端から列方向第１列の前記冷媒管の近傍の
上流側位置まで達する段方向にひとつおきに設けた切り
落とし部、２種類以上の平板状のフィンを前記空気の流
れ方向の上流端から列方向第１列の前記冷媒管までの距
離が異なるように規則的な順番で配置隣接する上流端が
列方向の前にくるフィンにほぼ段方向に設けられた長い
形状の切り抜き部、上流端が凹部と凸部を段方向に交互
に有する歯形状に形成されているフィンを隣接するフィ
ンが上流端の凹部と凸部とを管軸方向に交互に並ぶよう
に配置とするとともに前記凸部であって隣接する前記フ
ィンの凹部の上流端に相当する位置でかつ前記冷媒管と
上流端との間にほぼ段方向に設けられた長い形状の切り
抜き部、前記フィンの前記冷媒管の間の段方向の中間位
置もしくは前記冷媒管と側端との段方向の中間位置に列
方向に設けられた長い形状の切り抜き部、前記フィンの
側端で前記冷媒管の位置に前記側端から冷媒管の近傍ま
で連続的な切り抜き部、前記フィンの側端で前記冷媒管
の間の位置に空気流に直交する形状もしくは空気流を段
方向の中央に斜めに導入するような形状を有する折り曲
げた切り起こし部、のいずれかのうち２種類以上組み合
わせ形成したことを特徴とする蒸発器。
【請求項１７】前記冷媒管もしくは前記フィンの表面に
少なくとも撥水性、親水性の被膜の一方を形成した請求
項１から１６のいずれかに記載の蒸発器。
【請求項１８】前記フィンの表面に、少なくともスリッ
ト状、ルーバ状、突起状の要素のいずれか１つを形成し
た請求項１から１６のいずれかに記載の蒸発器。
【請求項１９】前記切れ目が連続的に形成されている請
求項１から１１のいずれかに記載の蒸発器。
【請求項２０】前記切れ目が断続的に形成されている請
求項１から１１のいずれかに記載の蒸発器。