JP2006112731A

JP2006112731A - 細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット

Info

Publication number: JP2006112731A
Application number: JP2004301499A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Fujino; 宏和藤野; Takayuki Takahashi; 孝幸高橋; Keiji Ashida; 圭史芦田; Haruo Nakada; 春男中田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】細径多管式熱交換器の熱交換性能を、伝熱促進部材により、さらに高性能化する。
【解決手段】伝熱フィン４２部分に設置するスリット、ルーバー等の切り起し片４５ａ，４５ｂ，４５ｃを略正方形として、フィン部中央部まで十分に熱が伝わる伝熱領域を広く、かつ多く確保することによって、フィン効率を不当に低下させることなく、有効な伝熱促進を可能とした。
【選択図】図２

Description

本願発明は、細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造に関するものである。

最近では、例えば所定の間隔を置いて対向配置された入口タンクと出口タンクとの間に、管径ｄが０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の細径の断面円環状の複数のチューブを、当該各チューブ間のピッチＬが上記チューブの管径ｄの１ｄ〜２ｄ程度となるように配置して外部流体が流通するコア部を形成するとともに、さらに上記コア部の複数のチューブを外部流体の流れ方向に正方形の碁盤目状に配置し、外部流体との接触効率を向上させた細径多管式の伝熱管構造を採用した熱交換器が提案されている（例えば特許文献１参照）。

このような細径多管式の熱交換器は、空気調和機などの熱交換器として一般的に使用されているフィン・アンド・チューブ型の熱交換器に比較して、より高性能で、より通風抵抗が小さいので、高効率の熱交換器として機能させることが可能である。

しかし、このような細径多管式熱交換器の構成の場合、コア部が細径伝熱管の集合体よりなるために伝熱管熱交部トータルとしての熱伝達率そのものは高いが、他方各伝熱管個々の伝熱面積が小さいために、一定レベル以上の高性能化を図るためには、より多数本の細径伝熱管が必要となる。その結果、構造が複雑で、組み立ても煩雑となる。

また、同細径の伝熱管群は、外部流体（空気）の流れ方向に多数本の流路を碁盤目状に設けて内部流体（水）を流すようになっているが、その流れ方向の位置によって各流路毎の熱交換量が異なるために偏流を生じやすく、特に空気調和機のように気液二相冷媒を流す場合にはその傾向が著しい。

したがって、自動車のラジエータのような相状態が変化しない冷却水を内部流体とする場合にはよいが、上記空気調和機などのように相状態が変化する冷媒を内部流体とする場合には、採用することが困難であった。

そこで、このような事情に基き、上述の細径の伝熱管の各管体部にフィンを付加するとともに、それら各管体部およびフィン部の仕様条件を偏流を生じにくいものに形成することによって、熱伝達率に加えて、伝熱面積をも有効に増大させ、空気調和機などにも有効に採用できるようにした細径多管式の熱交換器を提供することが考えられている。

この伝熱フィンを備えた細径多管式熱交換器および同熱交換器を構成する細径伝熱管ユニットの構成の一例を図１４〜図１７に示す。

すなわち、先ず図１４に示す細径多管式熱交換器１は、相互に所定の間隔を保って並設された冷媒分配機能を有する入口ヘッダ２Ａおよび出口ヘッダ２Ｂと、該入口ヘッダ２Ａと出口ヘッダ２Ｂの各々に接続され、その下部側に位置して長手方向に沿って多数本並設された細径伝熱管ユニット４，４・・・よりなる熱交部３とから構成されている。

上記細径伝熱管ユニット４，４・・・は、例えば図１５及び図１６に示すように、その伝熱管（細径管）４１が全体としてＵ状に曲成され、その上端側各開口端部４１ｃ，４１ｄが上記入口ヘッダ２Ａ、出口ヘッダ２Ｂの底部側各開口部に各々接続されるようになっている一方、同Ｕ状の伝熱管４１の左右２本のストレートな管体部４１ａ，４１ｂには、それぞれ空気流の上流側と中流側、下流側に位置して各々所定の幅のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが設けられている。これらフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃは相互に連続して、上記Ｕ状の伝熱管４１に対して１枚の伝熱フィン４２を形成している。

そして、該伝熱フィン４２を備えた細径伝熱管ユニット４，４・・・は、それぞれ伝熱管４１（管体部４１ａ，４１ｂ）形成用の断面半円形状の凹溝部を有する左右対称構造の薄くて扁平な伝熱フィンプレート（貼り合わせ部材）４Ａ，４Ｂを、例えば図１６のように相互に対向させた状態で、接合して一体化することにより、上記Ｕ状の伝熱管４１のストレートな管体部４１ａ，４１ｂの左右両側にフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが一体成形された細径伝熱管ユニット４，４・・・を構成している。

このように構成された細径伝熱管ユニット４，４・・・が、例えば図１７に示すように、、外部流体Ｆの流れ方向と平行に配列され、同配列状態において、各細径伝熱管ユニット４，４・・・上部のヘッダ２Ａ，２Ｂへの接続用開口端部４１ｃ，４１ｄに入口ヘッダ２Ａ、出口ヘッダ２Ｂが接続されて、図１４のような細径多管式熱交換器１が形成される。

以上のような構成によれば、本来伝熱率の高い細径の伝熱管４１の管体部４１４１ａ，４１ｂの両側に、さらに伝熱面積拡大用の伝熱フィン４２（フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）が付加されることから、細径伝熱管の管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・による熱伝達率の良さに加えて、伝熱面積も大きく増大して、全体としての熱交換性能が大きく向上し、空気調和機等冷凍装置用の熱交換器としての使用条件にも適したものとなる。

特開２００１−１１６４８１号公報（明細書第１−３頁、図１−４）

ところで、このような細径多管式熱交換器の熱交換性能を、さらに高性能化しようとする場合、例えば図１８〜図２０に示すように、伝熱フィン４２のフィン部４２ｂ，４２ｃ部分にスリット（又はルーバー）などよりなる多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・を設けることが考えられる。

しかし、内部流体が流れる前後２本の管体部４１ａ，４１ｂに挟まれた伝熱フィン４２ｂ部分は熱源の位置が両端側になるため、図示のように、外部流体Ｆの流動方向に対して垂直に延びる上下方向に長いスリット（又はルーバー）等の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・を多数設置した場合、管体部４１ａ，４１ｂからの熱が伝熱フィン４２ｂの中央部まで伝わらず、フィン効率が低下し、十分な促進効果が得られない問題がある。

この問題は、もちろん管体部４１ａ，４１ｂ外側のフィン部４２ａ，４２ｃでも程度の差はあれ、同様である。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、伝熱フィン部分に設置するスリット、ルーバー等の切り起し片を略正方形として、フィン中央部まで熱が伝わるフィン連続部分を多く確保することによって、フィン効率を不当に低下させることなく、伝熱促進を可能とした細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、該目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１）第１の課題解決手段
本願発明の第１の課題解決手段は、内部流体と外部流体Ｆとの間で熱交換を行わせる細径の管体部４１ａ，４１ｂと該管体部４１ａ，４１ｂの両側に設けられた伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃよりなる複数の細径伝熱管ユニット４，４・・・を、外部流体Ｆの流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設してなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン面に略正方形の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を設けたことを特徴としている。

このように、伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン面に設けられる切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を略正方形のものにすると、フィン面が連続する各切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・間の隙間領域が多くなり、フィン幅に応じ、その中央部又は外周まで確実に管体部４１ａ，４１ｂからの熱が伝導する熱伝導領域を広くかつ均一に確保することができる。

したがって、伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン効率自体を低下させることなく、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の前縁効果による有効な伝熱促進機能を十分に発揮させることができる。

（２）第２の課題解決手段
本願発明の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成され、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの両方を同一の位置で一体に切り起すことにより形成されていることを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成されており、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの両方を同一の位置で切り起すことにより形成されていると、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の形成加工が容易であるとともに、通路断面積が小さくなる管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・部分で側方に曲がって流れる縮流の一部が、同切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の内側部分に形成された開口を介して対向する隣側の通路に効果的にバイパスして流れるようになり、より流通抵抗が小さくなる。

そのため、さらに有効に熱交換性能の向上を図ることができる。

（３）第３の課題解決手段
本願発明の第３の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成され、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該貼り合わされる２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂ内の何れか一方側のみを切り起すことにより形成されていることを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成されており、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂ内の何れか一方側のみを切り起すことにより形成されていると、多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を形成して伝熱促進機能を向上させた時にも、伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃの伝熱面積そのものを全く縮小させなくて済む。

また縮小させないだけでなく、むしろ切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を設けた分だけ、伝熱面積が拡大される。

したがって、よりフィン効率の低下を招くことなく、より有効に熱交換性能を向上させることができる。

（４）第４の課題解決手段
本願発明の第４の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成され、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの各々を異なる位置で切り起すことにより形成されていることを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂ形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成されており、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの各々を異なる位置で切り起すことにより形成されていると、上記第３の課題解決手段の場合と同様、多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を形成して伝熱促進機能を向上させた時にも、伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃの伝熱面積そのものを全く縮小させなくて済む。

しかも、該構成の場合、伝熱促進用の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃの両面側に設けられることになるので、その伝熱促進効果が、さらに大きく向上する。

（５）第５の課題解決手段
本願発明の第５の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂと該管体部４１ａ，４１ｂの両側にカシメ固定された１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃよりなり、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該伝１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを切り起すことにより形成されていることを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４が、管体部４１ａ，４１ｂと該管体部４１ａ，４１ｂの両側にカシメ固定された１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃよりなり、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを切り起すことにより形成されていると、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の形成加工が容易であるとともに、通路断面積が小さくなる各管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・と隣合う部分で側方に曲がって流れる縮流の一部が、同切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の内側に形成された開口を介して対向する隣側の通路に効果的にバイパスして流れるようになり、より流通抵抗が小さくなる。そのため、さらに有効に熱交換性能の向上を図ることができる。

（６）第６の課題解決手段
本願発明の第６の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４又は第５の課題解決手段の構成において、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、スリットであることを特徴としている。

このように、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、スリットである場合、同スリットによって、上記第１，第２，第３，第４又は第５の各課題解決手段の作用が有効に実現される。

（７）第７の課題解決手段
本願発明の第７の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４又は第５の課題解決手段の構成において、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、ルーバーであることを特徴としている。

このように、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、ルーバーである場合、同ルーバーによって、上記第１，第２，第３，第４又は第５の各課題解決手段の作用が有効に実現される。

（８）第８の課題解決手段
本願発明の第８の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６又は第７の課題解決手段の構成において、熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体がＲ３２を５０ｗｔ％以上含む混合冷媒、又はＲ３２の単一冷媒、もしくはＣＯ₂冷媒等の高圧冷媒であることを特徴としている。

上記第１，第２，第３，第４，第５，第６又は第７の課題解決手段の構成によれば、フィン効率が向上して、有効に伝熱性能、伝熱効率が向上する。

そのため、熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体がＲ３２を５０ｗｔ％以上含む混合冷媒、又はＲ３２の単一冷媒、もしくはＣＯ₂冷媒等の高圧冷媒である細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットにも適したものとなる。

以上の結果、本願発明によると、内部流体が流れる管体部からの熱が伝導する領域を十分に確保することができフィン効率を不当に低下させることなく、切り起し片による有効な伝熱促進が可能となる。

また、貼り合わせた伝熱フィンプレートの片側又は両側に、片側のプレートのみを切り起すことによりスリットを設置するようにした場合、前縁効果による伝熱促進に加え、伝熱面積自体の増加も期待できるため、その相乗効果で、さらに熱交換器の性能が向上する。

（最良の実施の形態１）
先ず図１および図６は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態１に係る細径伝熱管ユニットを採用して構成した細径多管式熱交換器の全体的な構成を示している。

また図２〜図５、図７は、同細径多管式熱交換器を構成している細径伝熱管ユニットの全体および要部の構造を示している。

すなわち、先ず図１に示す細径多管式熱交換器１は、相互に所定の間隔を保って並設された冷媒分配機能を有する入口ヘッダ２Ａおよび出口ヘッダ２Ｂと、該入口ヘッダ２Ａと出口ヘッダ２Ｂの各々に接続され、その下部側に位置して長手方向に沿って多数本並設された細径伝熱管ユニット（フィン付細径伝熱管）４，４・・・よりなる熱交部３とから構成されている。

上記細径伝熱管ユニット４，４・・・は、例えば図２に示すように、その伝熱管（細径管）４１が全体としてＵ状に曲成され、その上端側各開口端部４１ｃ，４１ｄが上記入口ヘッダ２Ａ、出口ヘッダ２Ｂの底部側各開口部に各々接続されるようになっている一方、同Ｕ状の伝熱管４１の左右２列のストレートな管体部４１ａ，４１ｂには、それぞれその左右両側に位置して各々所定の幅のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが設けられている（フィン部４２ｂは、両管体部４１ａ，４１ｂに共通）。これらストレートな２本の管体部４１ａ，４１ｂ両側のフィン部４２ａ，４２ｂ、４２ｂ，４２ｃは相互に連続して、上記Ｕ状の伝熱管４１に対する１枚の伝熱フィン４２を形成している。

そして、該伝熱フィン４２を備えた細径伝熱管ユニット４，４・・・は、それぞれ伝熱管４１（管体部４１ａ，４１ｂ）形成用の断面半円形状の凹溝部を有する左右対称構造の薄くて扁平な縦長長方形状の伝熱フィンプレート（貼り合わせ部材）４Ａ，４Ｂを、例えば図６から図３に示すように、相互に対向させた状態で接合して一体化することにより形成され、それによって上記Ｕ状の伝熱管４１のストレートな管体部４１ａ，４１ｂの左右両側にフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが一体成形された細径伝熱管ユニット４，４・・・を構成している。

このように構成された細径伝熱管ユニット４，４・・・は、例えば図１、図６に示すように、、外部流体Ｆの流れ方向と平行に所定のフィンピッチで多数枚並設して配列され、同配列状態において、各細径伝熱管ユニット４，４・・・上部のヘッダ２Ａ，２Ｂへの接続用開口端部４１ｃ，４１ｄ、４１ｄ，４１ｃ・・・に入口ヘッダ２Ａ、出口ヘッダ２Ｂが接続されて、最終的に図１のような細径多管式熱交換器１が形成される。

このような構成によれば、本来伝熱率の高い細径の伝熱管４１の管体部４１ａ，４１ｂ両側に、さらに伝熱面積拡大用の伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが付加されることから、細径の伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂによる熱伝達率の良さに加えて、伝熱面積も大きく増大して、全体としての熱交換性能が大きく向上し、空気調和機等冷凍装置用の熱交換器としての使用条件にも適したものとなる。

ところで、このような構成の場合、上記図１、図６のように多数枚の細径伝熱管ユニット４，４・・・を並設して熱交部３を構成するに際し、そのまま各細径伝熱管ユニット４，４・・・を同じ状態で各々並設したのでは、隣合う伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・同士が相互に近接して、通風抵抗が増大するので、フィンピッチにも限界が生じる。

他方、この問題を解決するために、単純に外部流体Ｆの流れる前後方向（上下流方向）に交互に位置をずらして、全体として千鳥構造に配列したのでは、その分熱交部３の寸法が大きくなり、コンパクト性に欠けるとともに、ヘッダ２Ａ，２Ｂとの接続用開口端部４１ｃ，４１ｄ、４１ｄ，４１ｃ・・・の位置が合わなくなる。

また、上述のように各細径伝熱管ユニット４，４・・・を千鳥構造に配列した場合、伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ，４１ａ，４１ｂ・・・同士は相互に並設方向に隣り合わないとしても、管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・と伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン面とが並設方向に隣接することになるので、やはりフィン面間同士の部分よりも外部流体Ｆの流れる通路間隔が狭くなる。

また、以上のような細径多管式熱交換器の熱交換性能を、さらに高性能化しようとする場合、前述の図１８〜図２０に示すように、上下方向に長く、相互の間隔が狭いスリットやルーバーなどの切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を設けることが考えられる。

しかし、内部流体が流れるＵ状の伝熱管４１の管体部４１ａ，４１ｂに挟まれたフィン部４２ｂ部分は熱源の位置が両端側になるため、外部流体Ｆの流動方向に垂直に上下方向に長いスリット４５ａ，４５ａ・・・を設置した場合、それらの間の上下間隙間が小さく、また隙間の数も非常に少なくなる。そのため、管体部４１ａ，４１ｂからの熱がフィン部４２ｂの中央部まで伝わらず、フィン効率が低下し、十分な促進効果が得られない問題がある。もちろん、この問題は、大小の差はあるものの、管体部４１ａ，４１ｂ側のフィン部４２ａ，４２ｃ部分でも同様である。

そこで、この実施の形態では、先ず図３〜図５に示すように、上述したＵ状の伝熱管４１の前後２本のストレートな管体部４１ａ，４１ｂの内の何れか一方側（図２の例では、下流側）の管体部４１ｂを、他方側の管体部４１ａのように、その上端側開口端部４１ｃから真っ直ぐ下方に直線的に延設するのではなく、伝熱フィン４２の中央部側（フィン部４２ｂ側）に一旦所定幅ａだけクランク状に内側に曲成した上で下方に延設することにより、つまりクランク状の曲成部Ｒを形成することにより、Ｕ状の伝熱管４１のストレートな管体部４１ａ，４１ｂの何れか一方側が全体として伝熱フィン４２の左右何れか一方側に偏位した形で設けられるように構成する。

そして、このように構成された各細径伝熱管ユニット４，４・・・を、例えば図１，図６に示すように、その左右方向の位置を交互に逆にして並設することにより、上記細径伝熱管ユニット４，４・・・の各伝熱管４１，４１・・・のストレートな管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・同士が、４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａ、４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａの関係で並設され、それぞれ外部流体Ｆの上流側と下流側に所定寸法位置がずれて、全体として千鳥形状の配置となるように、外部流体Ｆの流れ方向に対して平行に配設する。

この結果、細径伝熱管ユニット４，４・・・の各々を、外部流体Ｆの流れる前後方向に位置をずらすまでもなく、外部流体Ｆの流れの方向と平行に隣合う細径伝熱管ユニット４，４の伝熱管４１，４１・・・の各管体部４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａ、４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａ・・・が外部流体Ｆの流れ方向の上流と下流に所定寸法確実に偏位し、それら相互の間隔も広くなるので、外部流体Ｆの流路抵抗が小さくなり、伝熱管４１，４１・・・の各管体部４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａ、４１ａ，４１ｂ、４１ｂ，４１ａ・・・および伝熱フィン４２（フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）、４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）・・・の表面を外部流体Ｆが均一かつスムーズに流れるようになる。

したがって、熱交部３の拡大を図ることなく、有効に熱交換性能を向上させることができる。

そして、この実施の形態では、さらに、その場合において、上記伝熱フィン４２，４２・・・の各フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ・・・部分には、例えば図２，図３に示すように上下方向に短かく、相互の間の隙間領域が広い多数の略正方形状のスリットよりなる切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が設けられている。

該切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、フィン部４２ａに１列、フィン部４２ｂに４列、フィン部４２ｃに３列設けられており、フィン部４２ｂ，４２ｃ部分では、１列毎に交互に千鳥状に位置をずらせて配列されている。

そして、この実施の形態の場合、これらの各切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、上記相互に貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの両方を同一の位置で一体に切り起すことにより形成されていて、同切り起し部の内側には、当該フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ各々の左右両面側に貫通した開口部が形成されている（貼り合わせ時において内側に入る切り起し片の幅Ｙ₂は、外側の切り起し片の幅Ｙ₁よりも少し小さくなっている）。

したがって、上記通路断面積が小さくなる各伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・部分で側方に曲がって流れる縮流の一部は、同スリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・形成部の開口を介して対向する隣側の通路に効果的にバイパスして流れるようになり、より流通抵抗が小さくなるとともに、同多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の前縁効果により、伝熱促進機能が大きく向上する。

しかも、以上の構成では、上記伝熱フィン４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン面に設けられるスリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、略正方形のものとなっていて管体部４１ａ，４１ｂ間およびそれらの両側においてフィン面が、相互に連続する各切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・上下間の隙間領域が広く、かつ多くなり、フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ各々のフィン幅に応じ、その中央部又は外周まで確実に管体部４１ａ，４１ｂからの熱が伝導する熱伝導領域を広くかつ均一に確保することができる。

つまり、同構成では、例えば図７に示すように、各フィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の周囲に、均等に多数の連続するフィン面が残されることになり、それらが各管体部４１ａ，４１ｂからの有効な伝熱通路となる。そして、同伝熱通路を介して、図７中に破線の矢印で示したように、管体部４１ａ，４１ｂからの熱が均一かつ効果的に伝導される。

したがって、伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのフィン効率自体を低下させることなく、多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の前縁効果による有効な伝熱促進機能を、より十分に発揮させることができる。

その結果、熱交部３の熱交換性能も大きく向上する。

（変形例）
なお、以上の説明では、伝熱促進用の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・としてスリット構造のものを採用したが、これは例えばルーバー構造のものであってもよい。

このように、切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、ルーバーである場合、同ルーバーによって、上記スリットの場合と同様の作用が有効に実現される。

（最良の実施の形態２）
次に図８および図９は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態２に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。

この構成では、上記最良の実施の形態１の細径伝熱管ユニット４，４・・・の伝熱フィン４２，４２・・・に設けたのと同様の伝熱促進用のスリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を、上述のように、相互に貼り合わされる２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの内の何れか一方側プレートのみを切り起すことにより形成したことを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４，４・・・が、伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成されており、上記スリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂ内の何れか一方側プレートのみを切り起すことにより形成されていると、多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を形成して伝熱促進機能を向上させようとした時にも、伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの伝熱面積そのものを全く縮小させなくて済む。

（最良の実施の形態３）
次に図１０および図１１は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態３に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。

この構成では、上記最良の実施の形態２の細径伝熱管ユニット４，４・・・の伝熱フィン４２，４２・・・に設けたのと同様の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの片面側プレートにより形成される伝熱促進用のスリット４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を、相互に貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの各々を異なる位置で切り起すことにより、その両面側に形成したことを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４，４・・・が、伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ・・・形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂを貼り合わせることにより形成されており、上記スリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの各々を異なる位置で切り起すことにより、その両面側に形成されていると、多数の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を形成して伝熱促進機能を向上させようとした時にも、上記最良の実施の形態２の場合と同様に、伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの伝熱面積そのものを縮小させなくて済む。

しかも、該構成の場合、上記伝熱促進用の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該伝熱フィン４２のフィン部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの両面側に設けられることになるので、その伝熱促進効果も、さらに大きく向上する。

（最良の実施の形態４）
次に図１２は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態４に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。

この構成では、上記最良の実施の形態１の細径伝熱管ユニット４，４・・・の伝熱フィン４２，４２・・・に設けたのと同様の伝熱フィンプレート４Ａ，４Ｂの片面側に形成される伝熱促進用のスリット４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・を、図示のようなワッフル構造のものに変更したことを特徴としている。

このようなワッフル構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・によると、外部流体Ｆバイパス用の開口部が形成されるとともに、両面側で前縁効果が生じるので、上述の最良の実施の形態１〜３および最良の実施の形態４のものと、同様の作用効果を同時に得ることができる。

（最良の実施の形態５）
次に図１３は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態５に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。

この構成では、上記最良の実施の形態１〜４と同様の細径伝熱管ユニット４，４・・・が、伝熱管４１，４１・・・の管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・と該管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・の両側カシメ部４１ｅ，４１ｆ、４１ｅ，４１ｆ・・・にカシメ固定された１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ・・・よりなり、スリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・は、当該伝１枚板構造の熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、・・・を切り起すことにより形成されていることを特徴としている。

このように、細径伝熱管ユニット４，４・・・が、管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・と該管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・の両側に設けられたＵ状のカシメ部４１ｅ，４１ｆにカシメ固定された１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ・・・よりなり、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、当該１枚板構造の伝熱フィンプレート４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ・・・の一部を断裂的に切り起すことにより形成されていると、上記最良の実施の形態１〜４と同様の作用に加えて、伝熱促進部材であるスリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・の形成加工自体が容易であるとともに、通路断面積が小さくなる伝熱管４１，４１・・・の各管体部４１ａ，４１ｂ、４１ａ，４１ｂ・・・と隣合う部分で側方に曲がって流れる縮流の一部が、同スリット構造の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・により形成された開口部を介して対向する隣側の通路に効果的にバイパスして流れるようになり、より流通抵抗が小さくなる。

（変形例）
なお、以上の説明では、伝熱促進用の切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・としてスリット構造のものを採用したが、これは例えばルーバー構造のものでもよい。

このように、上記切り起し片４５ａ，４５ａ・・・、４５ｂ，４５ｂ・・・、４５ｃ，４５ｃ・・・が、ルーバーである場合、同ルーバーによって、上記スリットの場合と同様の作用が有効に実現される。

本願発明の最良の実施の形態１に係る細径多管式熱交換器の全体的な構成を示す斜視図である。同細径多管式熱交換器を構成する細径伝熱管ユニットの斜視図である。同細径伝熱管ユニットの貼り合わせ後の構成を示す水平断面図である。同細径伝熱管ユニットの左右貼り合わせ部材（ａ），（ｂ）の貼り合わせ前の対向面（接合面）の構造を左右に対比して示す図である。同細径多管式熱交換器の貼り合わせ前の構成を示す水平断面図である。同細径伝熱管ユニットよりなる熱交部の構成を示す水平断面図である。同細径伝熱管ユニットの要部の伝熱作用を示す拡大正面図である。本願発明の最良の実施の形態２に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構成を示す水平断面図である。同細径伝熱管ユニットの貼り合わせ前の構成を示す水平断面図である。本願発明の最良の実施の形態３に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構成を示す水平断面図である。同細径伝熱管ユニットの貼り合わせ前の構成を示す水平断面図である。本願発明の最良の実施の形態４に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの要部の構成を示す水平断面図である。本願発明の最良の実施の形態４に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの要部の構成を示す一部切欠斜視図である。従来の細径伝熱管ユニットを用いて構成した細径多管式熱交換器の全体構成を示す斜視図である。同細径多管式熱交換器を構成する細径伝熱管ユニットの構造を示す正面図である。同細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの要部の構成を示す水平断面図（図１５のＢ−Ｂ）である。同細径多管式熱交換器の熱交部の構成を示す水平断面図である。従来の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの改良検討例の要部の構成を示す一部切欠斜視図である。同細径伝熱管ユニットの要部である伝熱フィン面の構成を示す一部正面図である。同細径伝熱管ユニットの要部の構成を示す水平断面図（図１９のＣ−Ｃ）である。

符号の説明

１は細径多管式熱交換器、２Ａは入口ヘッダ、２Ｂは出口ヘッダ、３は熱交部、４は細径伝熱管ユニット、４１は細径伝熱管ユニット４のＵ状の伝熱管、４１ａ，４１ｂはＵ状の伝熱管４１のストレートな管体部、４２は伝熱フィン、４２ａ，４２ｂ，４２ｃはフィン部、４５ａ，４５ｂ，４５ｃはスリット、ルーバー等の切り起し片である。

Claims

内部流体と外部流体Ｆとの間で熱交換を行わせる細径の管体部（４１ａ），（４１ｂ）と該管体部（４１ａ），（４１ｂ）の両側に設けられた伝熱フィン（４２ａ），（４２ｂ），（４２ｃ）よりなる複数の細径伝熱管ユニット（４），（４）・・・を、外部流体Ｆの流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設してなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン（４２ａ），（４２ｂ），（４２ｃ）のフィン面に略正方形の切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・を設けたことを特徴とする細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
細径伝熱管ユニット（４）が、管体部（４１ａ），（４１ｂ）形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）を貼り合わせることにより形成され、切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）の両方を同一の位置で一体に切り起すことにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
細径伝熱管ユニット（４）が、管体部（４１ａ），（４１ｂ）形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）を貼り合わせることにより形成され、切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、当該貼り合わされる２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）内の何れか一方側のみを切り起すことにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
細径伝熱管ユニット（４）が、管体部（４１ａ），（４１ｂ）形成用の凹溝部を有する２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）を貼り合わせることにより形成され、切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、当該貼り合される２枚の伝熱フィンプレート（４Ａ），（４Ｂ）の各々を異なる位置で切り起すことにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
細径伝熱管ユニット（４）が、管体部（４１ａ），（４１ｂ）と該管体部（４１ａ），（４１ｂ）の両側にカシメ固定された１枚板構造の伝熱フィンプレート（４２Ａ），（４２Ｂ），（４２Ｃ）よりなり、切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、当該伝１枚板構造の伝熱フィンプレート（４２Ａ），（４２Ｂ），（４２Ｃ）を切り起すことにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、スリットであることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
切り起し片（４５ａ），（４５ａ）・・・、（４５ｂ），（４５ｂ）・・・、（４５ｃ），（４５ｃ）・・・は、ルーバーであることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体がＲ３２を５０ｗｔ％以上含む混合冷媒、又はＲ３２の単一冷媒、もしくはＣＯ₂冷媒等の高圧冷媒であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。