JP2002090083A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2002090083A
JP2002090083A JP2000282821A JP2000282821A JP2002090083A JP 2002090083 A JP2002090083 A JP 2002090083A JP 2000282821 A JP2000282821 A JP 2000282821A JP 2000282821 A JP2000282821 A JP 2000282821A JP 2002090083 A JP2002090083 A JP 2002090083A
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JP
Japan
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fin
heat exchanger
fins
inclination angle
parallel
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JP2000282821A
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English (en)
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Hiroshi Yamaguchi
博志 山口
Kazuki Kita
加寿紀 北
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Japan Climate Systems Corp
Original Assignee
Japan Climate Systems Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全ての隣り合うフィン面同士が平行に形成さ
れているような熱交換器においては、風下端部のフィン
に結露水が溜まり、隣接するフィン面同士を蓋するよう
な現象になることがある。また、全ての隣り合うフィン
面同士が一定の傾斜角度で形成された熱交換器において
は、フィン山の内側に結露水が保水し易いため、空気の
流通面積が狭くなり、性能低下や通気抵抗増加を招く不
具合が有る。 【解決手段】 扁平チューブとコルゲートフィンとが交
互に並列に横方向に積相された熱交換器において、コル
ゲートフィンの上部フィン部が、隣接するフィン面同士
が平行に形成された平行フィン部、又は隣接するフィン
面同士の傾斜角度が大きく形成された傾斜フィン部から
なり、下部フィン部が通常の傾斜角度のフィン部からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エバポレータ等の
熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱交換器としては、例えば、実開
平06−74865号公報に開示されたものが知られて
いる。
【0003】この種の熱交換器は、図4に示すように、
一般に扁平チューブ1とコルゲートフィン2とを交互に
積層し、この各扁平チューブ1の上下両端をヘッダー3
に接続して扁平チューブ1とコルゲートフィン2、及び
扁平チューブ1とヘッダー3を相互にロウ付けした構造
になっている。
【0004】コルゲートフィン2には、図5に示すよう
に、通過する空気に乱流を生起させて熱交換効率を高め
るとともに、凝縮水5が空気の流れに沿って熱交換器の
下流側に飛散しないように下方に流下させるために、複
数のルーバー4が形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の熱交換器では、
全ての隣り合うフィン面同士が平行に形成されている。
このような熱交換器においては、フィンを通過する通過
風が急激に増加した場合、風下端部のフィンに結露水が
溜まり易く、この結露水が隣接するフィン面同士を蓋す
るような現象になることがある。また、結露水が風下端
部から熱交換器外部に飛散し易い。
【0006】一方、図6に示すように、全ての隣り合う
フィン面同士が一定の傾斜角度で形成された熱交換器も
知られている。このような熱交換器においては、フィン
山の内側に結露水が保水し易いため、空気の流通面積が
狭くなり、性能低下や通気抵抗増加を招いている。
【0007】本発明は、風下端部のフィンに結露水が溜
まりにくく、且つフィン山の内側に結露水を保水しにく
いフィン構造を有する熱交換器を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、扁平
チューブとコルゲートフィンとを交互に横に並設して形
成した熱交換器であって、該各コルゲートフィンは、上
下方向の一部分に、隣接するフィン面同士が平行に形成
された平行フィン部と、上下方向の他の部分に、隣接す
るフィン面同士が傾斜して形成された傾斜フィン部とか
らなる構成である。この構成では、結露水が上下方向の
一部分から他の部分に移動しやすいので、排水性が良く
なり、結露水でフィン面同士が蓋される現象も非常に改
善される。また、全てのフィンが傾斜したものに比較し
て、フィンと扁平チューブとのロウ付け性も良くなる。
【0009】請求項2の発明は、扁平チューブとコルゲ
ートフィンとを交互に横に並設して形成した熱交換器で
あって、該各コルゲートフィンは、上下方向の一部分
に、隣接するフィン面同士の傾斜角度が大きく形成され
た第1傾斜フィン部と、上下方向の他の部分に、隣接す
るフィン面同士の傾斜角度が小さく形成された第2傾斜
フィン部とからなる構成である。この構成では、結露水
が上下方向の一部分から他の部分に移動しやすいので、
排水性が良くなり、結露水でフィン面同士が蓋される現
象も非常に改善される。また、単に一部のフィンの傾斜
角度を変更するだけであり、全てのフィンを傾斜して形
成しているので、フィンの成形用ローラーを変更するこ
となく製造でき、製造工程、製造コストを増加すること
なく製造できる。
【0010】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の熱交換器において、上記各コルゲートフィンの上下方
向の上記一部分は、中央より上方向に形成されているの
で、結露水が下方に活発に排水されるので、フィン内の
排水性が非常に良くなる。また、フィン上方部分の保水
性を下げているので、通風量が急激に増加して結露水が
下流側に集まっても結露水の量が少ないので、結露水で
フィン面同士が蓋される現象を飛躍的に無くすことがで
きる。
【0011】請求項4の発明は、請求項3記載の熱交換
器において、上記各コルゲートフィンの上下方向の上記
一部分が、3山以上であって上下方向長さの5〜15%
で形成されているので、結露水が下方に活発に排水さ
れ、フィン内の排水性が非常に良くなり、通風抵抗も少
ない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第1実施例を図
面に基づいて説明する。この実施例の積層型熱交換器1
0は、図1に示すように、複数の扁平チューブ11と放
熱用のコルゲートフィン12とが横方向に並列に積層さ
れている。積層された扁平チューブ11及びコルゲート
フィン12の下にヘッダータンク13が設けられ、扁平
チューブ11の各開口端部がヘッダータンク13にろう
付けされている。コルゲートフィン12には、左右方向
に切り欠いで形成されたルーバー14が設けられてい
る。
【0013】図2に示すように、コルゲートフィン12
各々は、上部は傾斜角度が大きい上部フィン部15a
と、その下部は傾斜角度が小さい下部フィン部16aと
からなる。傾斜角度の大きい上部フィン部15aでは保
水しにくいので、凝縮水は、上部フィン部15aに留ま
らずに下部に流れていく傾向にある。従って、風量が急
激に増加して、風上のフィン部の凝縮水が風下のフィン
部に持ち込まれても、凝縮水が多くないので、フィン部
の開口面積を凝縮水で覆い蓋をするような状態はほとん
ど発生しないで済む。
【0014】傾斜角度の大きいフィン部分15aの長さ
lは、フィン全体の長さLに対して5〜15パーセント
である。5パーセントより少ないと、フィン上部からフ
ィン下部への凝縮水の流れが十分でなく、フィン面同士
が凝縮水で覆われることが多いので好ましくない。ま
た、15%以上になると、フィンの絶対量が不足し、熱
交換能力が不足して好ましくない。また、上記機能を満
足するためには、傾斜角度の大きいフィン部15aのフ
ィン山は少なくとも3山以上を必要とする。
【0015】このコルゲートフィン12は、ルーバー付
きフィンを同じ傾斜角度で山谷に折り曲げてコルゲート
形状に形成し、上部フィン部15aに相当する部分を引
き伸ばして、傾斜角度を大きくすればよい。本技術で
は、傾斜角度の異なるフィンを形成するために、特別の
成形装置や成形工程を必要としないので、製造が簡単で
ある。
【0016】図3は第2実施例に係わり、コルゲートフ
ィンの上部フィン部15bを、互いのフィン面が平行な
状態に形成し、下部フィン部16bを傾斜角度の有るフ
ィン形状に形成したものである。この第2実施例では、
隣接するフィン同士の間隔が狭くなった部分が無いので
凝縮水が上部フィン部15bに停滞しにくい構造となっ
ている。従って、凝縮水は上部フィン部15bから下部
フィン部16bに流れるようになる。下部フィン部16
bでは、この流れに伴い、停滞するより流れる動きが活
発になるので、ここからも排出されるようになる。この
第2実施例でも第1実施例と同様に凝縮水によるフィン
面の蓋作用を防止できる。また、単に同一傾斜角度のフ
ィン形状に形成したものに比較して、熱交換効率は変わ
らず、製造も、上部フィン部に相当する部分を成形する
金型を一部変更するだけでよく、製造工程や製造工数は
増加することなく、本実施例のコルゲートフィンを製造
できる。
【0017】上記第1実施例及び第2実施例の各コルゲ
ートフィン12は、全列のコルゲートフィンの上部フィ
ン部を傾斜角度の大きいフィン15a、15bとした
が、全てのフィンでこのようにしなくて、一部のコルゲ
ートフィンは単純な傾斜角度のフィンとしても良い。ま
た、このフィン部15a、15bを全部のフィンで同じ
長さにする必要は無く、急激に風量が増加した場合に、
風下で凝縮水が多くなる部分でのフィンについて、傾斜
角度の大きいフィン形状或は平行なフィン形状を多く形
成するようにしても良い。例えば、熱交換器の中央をよ
り長くして両端を短くしても良い。
【0018】
【発明の効果】本発明では、コルゲートフィンの上下方
向の一部分が、隣接するフィン面同士が平行に形成され
た平行フィン部、又は隣接するフィン面同士の傾斜角度
が大きく形成された傾斜フィン部からなるので、結露水
の排水性が良く、結露水でフィン面同士の開口部が塞が
れることなく、熱交換効率を改善できる。また、平行フ
ィン部、又は,傾斜角度が大きく形成された傾斜フィン
部が、3山以上であって上下方向長さの5〜15%で形
成されているものでは、結露水が下方に活発に排水さ
れ、フィン内の排水性が非常に良くなり、通風抵抗も低
減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した熱交換器の概略図である。
【図2】本発明を適用した第1実施例のコルゲートフィ
ンの部分拡大図である。
【図3】本発明を適用した第2実施例のコルゲートフィ
ンの部分拡大図である。
【図4】従来の熱交換器の概略図である。
【図5】従来の熱交換器の拡大部分図である。
【図6】従来の他の熱交換器の概略図である。
【符号の説明】
11 扁平チューブ 12 コルゲートフィン 13 ヘッダータンク 14 ルーバー 15a、15b 上部フィン部 16a、16b 下部フィン部 l 上部フィンの長さ L フィンの全長

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扁平チューブとコルゲートフィンとを交
    互に横に並設して形成した自動車用熱交換器であって、
    該各コルゲートフィンは、上下方向の一部分に、隣接す
    るフィン面同士が平行に形成された平行フィン部と、上
    下方向の他の部分に、隣接するフィン面同士が傾斜して
    形成された傾斜フィン部とからなることを特徴とする熱
    交換器。
  2. 【請求項2】 扁平チューブとコルゲートフィンとを交
    互に横に並設して形成した自動車用熱交換器であって、
    該各コルゲートフィンは、上下方向の一部分に、隣接す
    るフィン面同士の傾斜角度が大きく形成された第1傾斜
    フィン部と、上下方向の他の部分に、隣接するフィン面
    同士の傾斜角度が小さく形成された第2傾斜フィン部と
    からなることを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項3】 上記各コルゲートフィンの上下方向の上
    記一部分は、中央より上方向に形成されていることを特
    徴とする請求項1または2記載の熱交換器。
  4. 【請求項4】 上記各コルゲートフィンの上下方向の上
    記一部分は、3山以上であって上下方向長さの5〜15
    %で形成されていることを特徴とする請求項3記載の熱
    交換器。
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