JP2003156295A - フィン付熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱交換能力の大幅な向上をはかり、コンパクト
化と低コスト化をはかるとともに連続暖房運転の時間を
長くするフィン付き熱交換器を提供する。 【解決手段】フィン１１に形成されるルーバ状切り起こ
し１５，１６，１７の気体の流送方向の上流側におよび
下流側に対面して開口する前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７
ｆおよび後縁部１５ｅ，１６ｅ，１７ｅをジグザグ形状
に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調機あるいは冷
凍機分野に広く用いられるフィン付熱交換器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】フィン付熱交換器は、図４に示すよう
に、複数のフィン２を一定間隔で平行に並べられたフィ
ン群１と、このフィン群１に略直角に挿入された複数の
伝熱管３とから構成され、伝熱用の気体４はフィン２の
間を流れて、伝熱管群２の内部を流れる冷媒流体と熱交
換を行なう。

【０００３】このようなフィン付熱交換器の従来構造
は、同一空気動力に対する熱交換能力を向上させるた
め、たとえば図５に示すもの（特許第１４０７０７２
号）や図６に示すもの（特開昭５７−１９２７９５）が
ある。

【０００４】すなわち、図５に示す従来例は、フイン１
０１表裏にわたってル−バ状切り起こし１０５〜１０７
を設け、さらにル−バ状切り起こし１０５〜１０７の流
入側と流出側にスリツト状切り起こし１１２、１１３が
設けられている。

【０００５】また、図６に示す従来例は、平板フイン２
０１の面を境にして、表面側に開口部２０８〜２１１お
よび裏面側に開口部２１２〜２１５を形成する切り起こ
し２０３〜２０５と折曲片２０６、２０７を、二側辺部
２１６〜２２３を立上げて、ル−バ状に形成している。

【０００６】上記各従来構成では、フィン１０１，２０
１の表裏にわたる複数のル−バ状切り起こし１０５〜１
０７，２０３〜２０５により、温度境界層の前縁効果に
よる熱伝達率の向上を図り、これに加えてフィン１０
１，２０１の表裏間の気体の流れの混合作用により熱伝
達率を向上させ、同一空気動力に対する熱交換能力を向
上させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、昨今の省エネルギの要求に対応した更なる
能力向上の要求に対して、段数および列数を増やすなど
伝熱面積を増加させる工夫が見られるが、収納性・通風
抵抗の増加の点からの制約が多い。

【０００８】また、上記従来構成のフィン付熱交換器を
冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用いた場合、暖
房運転して外気温度が低くなった時に、局所熱伝達率の
高いルーバ状切り起こしの前縁部に急速に着霜が進行
し、短時間で開口部が閉塞して空気が流通しなくなるた
め、頻繁に除霜運転する必要があった。

【０００９】本発明は上記課題を解決して、熱交換能力
の大幅な向上をはかり、コンパクトで低コストであると
ともに、冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用いた
場合にも、除霜運転するまでの連続暖房時間を長くでき
るフィン付熱交換器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の本発明のフィン付熱交換器は、一定間
隔で平行に並んで配置されて伝熱用の気体が流送される
複数のフィンと、前記複数のフィンに所定の段ピッチお
よび列ピッチでフィンに直角に挿入された複数の伝熱管
から構成され、前記伝熱管の間の前記フィンに、フィン
の表裏にわたって切り起こされて気体の流送方向の上流
側および下流側にそれぞれ対面する二つの開口部が形成
された複数のルーバ状切り起こしを設け、前記上流側開
口部の前縁部および下流側開口部の後縁部のいずれか一
方または両方を、凹凸形状に形成したものである。

【００１１】上記構成によれば、気体の流送方向の上流
側開口部を形成するルーバ状切り起こしの前縁部を凹凸
形状に形成することにより、熱伝達率の高い温度境界層
前縁部を長くすることができるので、フィン全体の平均
熱伝達率および熱交換能力を大幅に向上させることがで
きる。また、前縁部が凹凸形状のルーバ状切り起こしの
通風抵抗は、前縁部が直線状の従来のルーバ状切り起こ
しに比較して、気体流送方向の幅が同一であればほぼ同
等であり、通風抵抗が増加することがない。したがっ
て、熱交換能力を同じにしたときには、コンパクト化、
低コスト化を図ることができる。さらに、このフィン付
熱交換器を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用
い、暖房運転して外気温度が低くなった時に、ルーバ状
切り起こしの前縁部への着霜は、凹凸形状により前縁部
の距離が長い分、多くの霜を付着させることができ、除
霜運転するまでの連続暖房時間を長くすることができ
る。

【００１２】また、下流側開口部を形成するルーバ状切
り起こしの後縁部を凹凸形状に形成することにより、ル
ーバ状切り起こしに接する流送方向下流側直後のルーバ
状切り起こしまたはフィンの前縁部を凹凸形状とするこ
とになり、熱伝達率の高い温度境界層前縁部を長くする
ことができるので、フィン全体の平均熱伝達率および熱
交換能力を大幅に向上させることができる。また後縁部
が凹凸形状のルーバ状切り起こしの通風抵抗は、後縁部
が直線状の従来のルーバ状切り起こしに比較して、気体
流送方向の幅が同一であればほぼ同等であり、通風抵抗
が増加することもない。したがって、熱交換能力を同じ
にしたときには、コンパクト化、低コスト化を図ること
ができる。

【００１３】請求項２記載のフィン付熱交換器は、請求
項１記載の構成において、フィンに形成された１本の切
断線を介して隣接する複数のルーバ状切り起こしを形成
したものである。

【００１４】上記構成によれば、上流側のルーバ状切り
起こしの後縁部と、下流側に隣接して配置された下流側
のルーバ状切り起こしの前縁部との間に開口部が一体化
されて面積の広い開口部が形成され、フィン付熱交換器
を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用いた場合
に、暖房運転して外気温度が低くなった時に、ルーバ状
切り起こしの前縁部に着霜して開口部を閉鎖するが、こ
の前縁部と開口部を形成する後縁部が凹凸形状に形成さ
れることから、着霜可能な距離が長く多くの霜を付着さ
せることができ、除霜運転するまでの連続暖房時間を長
くすることができる。

【００１５】請求項３記載のフィン付熱交換器は、請求
項１または２記載の構成において、前縁部および／また
は後縁部に形成される凹凸形状を、ルーバ状切り起こし
の前記段ピッチに沿う幅方向の中心線に対して略対称形
としたものである。

【００１６】上記構成によれば、フィンにルーバ状切り
起こしを成形するための加工金型のメンテナンス性を向
上させることができる。請求項４記載のフィン付熱交換
器は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成にお
いて、上流端のルーバ状切り起こしの上流側のフィンお
よび下流端のルーバ状切り起こしの下流側のフィンに、
ルーバ状切り起こしと平行に折り曲げられたルーバ状折
り曲げ片を設け、前記ルーバ状折り曲げ片の前縁部およ
び後縁部を凹凸形状に形成したものである。

【００１７】上記構成によれば、下流端ルーバ状切り起
こしの下流側に設けたルーバ状折り曲げ片の前縁部を凹
凸形状に形成することにより、熱伝達率の高い温度境界
層前縁部を長くすることができるので、フィン全体の平
均熱伝達率および熱交換能力を大幅に向上させることが
できる。また前縁部が凹凸形状の下流側ルーバ状折り曲
げ片の通風抵抗は、前縁部が直線状の従来のルーバ状折
り曲げ片に比較して、気体流送方向の幅が同一であれば
ほぼ同等で、通風抵抗が増加することもない。したがっ
て、熱交換能力を同じにしたときには、コンパクト化、
低コスト化がはかれる。さらに、このフィン付熱交換器
を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用い、暖房運
転して外気温度が低くなった時に、ルーバ状切り起こし
の前縁部への着霜は、凹凸形状により前縁部の距離が長
い分多くの霜を付着させることができ、除霜運転するま
での連続暖房時間を長くすることができる。

【００１８】また、上流側ルーバ状折り曲げ片の後縁部
を凹凸形状となるように形成することにより、このルー
バ状折り曲げ片に接する気体後流直後のルーバ状切り起
こしの前縁部を凹凸形状としたこととなり、熱伝達率の
高い温度境界層前縁部を長くすることができるので、フ
ィン全体の平均熱伝達率および熱交換能力を大幅に向上
させることができる。さらに後縁部が凹凸形状の上流側
ルーバ状折り曲げ片の通風抵抗は、後縁部が直線状の従
来の風上側ルーバ状折り曲げ片に比較して通風抵抗は、
幅が同一であればほぼ同等で、増加することがない。し
たがって、熱交換能力を同じにしたときには、コンパク
ト化、低コスト化がはかれる。

【００１９】請求項５記載のフィン付熱交換器は、請求
項４記載の構成において、上流側ルーバ状折り曲げ片と
上流端のルーバ状切り起こしを、フィンに形成された１
本の切断線を介して形成し、下流側ルーバ状折り曲げ片
と下流端のルーバ状切り起こしを、フィンに形成された
１本の切断線を介して形成したものである。

【００２０】上記構成によれば、ルーバ状切り起こしの
前後縁部と、下流側のルーバ状折り曲げ片の前後縁部と
の間に一体化されて面積の広い開口部が形成され、フィ
ン付熱交換器を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として
用いた場合に、暖房運転して外気温度が低くなった時
に、上流端のルーバ状切り起こしの前縁部に着霜して開
口部を閉鎖するが、開口部を介して対抗するルーバ状折
り曲げ片の後縁部が凹凸形状に形成されることから、着
霜可能な距離が長く多くの霜を付着させることができ、
除霜運転するまでの連続暖房時間を長くすることができ
る。

【００２１】請求項６記載のフィン付熱交換器は、請求
項４または５記載の構成において、ルーバ状折り曲げ片
の凹凸形状を、ルーバ状折り曲げ片の前記段ピッチに沿
う幅方向の中心線に対して略対称形としたものである。

【００２２】上記構成によれば、ルーバ状折り曲げ片を
加工するための加工金型のメンテナンス性を向上させる
ことができる。請求項７記載のフィン付熱交換器は、請
求項１乃至６のいずれか１項に記載の構成において、ル
ーバ状切り起こしの配置および形状を、段ピッチ方向に
隣接する伝熱管の中心を結ぶ直線に対して略対称形とし
たものである。

【００２３】上記構成によれば、気体の流送方向の上流
側、下流側の区別なく熱交換器を配置できるので、設計
時の自由度が増す。請求項８記載のフィン付熱交換器
は、請求項４乃至６のいずれかに１項に記載の構成にお
いて、ルーバ状折り曲げ片の配置および形状を、段ピッ
チ方向に隣接する伝熱管の中心を結ぶ直線に対して略対
称形としたものである。

【００２４】上記構成によれば、気体の流送方向の上流
側、下流側の区別なく熱交換器を配置できるので、設計
時の自由度が増す。請求項９記載のフィン付熱交換器
は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の構成におい
て、凹凸形状を、ジグザグ形状または略正弦波形状ある
いは略矩形波形状としたものである。

【００２５】上記構成によれば、ルーバ状切り起こしあ
るいはルーバ状折り曲げ片に形成する凹凸形状を、ジグ
ザグ形状または略正弦波形状または略矩形波形状とする
ことにより、比較的容易にルーバ状切り起こしあるいは
ルーバ状折り曲げ片の加工金型を作成することができ、
またルーバ状切り起こしあるいはルーバ状折り曲げ片の
加工金型のメンテナンス性を向上させることができる。

【００２６】請求項１０記載のフィン付熱交換器は、請
求項１乃至９のいずれか１項に記載の構成において、ル
ーバ状切り起こしの段ピッチ方向両側でフィンからの立
ち上がり部を、伝熱管から略均等距離で略接線方向に形
成したものである。

【００２７】上記構成によれば、ルーバ状切り起こしの
立ち上がり部を、伝熱管から略均等距離で略接線方向に
形成することにより、伝熱管の周りに沿って流れる気流
が生じ、死水域を減少させることができ、熱交換能力を
向上させることができる。また、伝熱管の間でフィンの
強度を低下させることなく面積を有効利用してルーバ状
切り起こしを広い面積で形成することができ、熱交換能
力を増大することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るフィン付熱
交換器の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
熱交換器の全体形状は図４に示す熱交換器と同様である
ので説明を省略する。

【００２９】図１〜図３において、平板状フィン１１に
所定の段ピッチと列ピッチでバーリングさせたフィンカ
ラ−１２が取り付けられ、このフィンカラ−１２にそれ
ぞれ伝熱管が挿入される。また伝熱媒体である気体（以
下気流１３という）が矢印で示すようにフィン１１間に
流入され、段方向に隣接する伝熱管（フィンカラー１
２）の間のフィン１１には、気流１３の流送方向に直交
する方向に、上流側（入口側）ルーバ状折り曲げ片１
４、第１〜第３ルーバ状切り起こし１５，１６，１７お
よび下流側（出口側）ルーバ状折り曲げ片１８が上流側
から下流側に順に形成されており、これら上流側ルーバ
状折り曲げ片１４と第１ルーバ状切り起こし１５、第１
ルーバ状切り起こし１５と第２ルーバ状切り起こし１
６、第２ルーバ状切り起こし１６と第３ルーバ状切り起
こし１７、第３ルーバ状切り起こし１７と下流側ルーバ
状折り曲げ片１８は、それぞれ平面視で縁部が互いに接
するように、フィン１１に形成された１本の切断線を介
してプレス加工により成形されている。

【００３０】前記上流側および下流側のルーバ状折り曲
げ片１４，１８は、フィン１１に立ち上がり部１４ｓ，
１８ｓを介して、第１〜第３ルーバ状切り起こし１５〜
１７と同じ角度および方向に傾斜するように片側に折り
曲げて形成され、上流側ルーバ状折り曲げ片１４の後縁
部（下流側）と下流側ルーバ状折り曲げ片１８の前縁部
（上流側）にそれぞれ開口部１４ｂ，１８ｂが形成され
る。また上流側ルーバ状折り曲げ片１４の後縁部１４ａ
と，下流側ルーバ状折り曲げ片１８の前縁部，１８ａ
は、所定ピッチの凹凸形状たとえばジグザグ形状（のこ
刃形状）に形成され、これら後前縁部１４ａ，１８ａの
凹凸形状は、段方向に隣接するフィンカラー１２間で気
流１３の流送方向に沿う中心線Ｏ１に対して（略）対称
形になるように形成されている。

【００３１】また第１〜第３ルーバ状切り起こし１５，
１６，１７は、フィン１１に立ち上り部１５ｓ，１６
ｓ，１７ｓを介して一定の角度および一定の方向にフィ
ン１１の表裏にわたって傾斜され、気流１３の流送方向
上流側と下流側にそれぞれ対面する２つの開口部１５
ｄ，１５ｕ，１６ｄ，１６ｕ，１７ｄ，１７ｕを形成し
ている。そして、これら第１〜第３ルーバ状切り起こし
１５，１６，１７の上流側の前縁部１５ｆ，１６ｆ，１
７ｆおよび後縁部１５ｅ，１６ｅ，１７ｅが、それぞれ
所定ピッチの凹凸形状たとえばジグザグ形状（のこ刃形
状）に形成され、これら前後縁部１５ｆ，１５ｅ，１６
ｆ，１６ｅ，１７ｆ，１７ｅの凹凸形状は、段方向に隣
接するフィンカラー１２間で気流１３の流送方向に沿う
中心線Ｏ１に対して（略）対称形になるように形成され
ている。

【００３２】したがって、上流側ルーバ状折り曲げ片１
４、第１〜第３切り起こし１５，１６，１７および下流
側ルーバ状折り曲げ片１８は互いに接して配置されるた
め、上流側ルーバ状折り曲げ片１４の開口部１４ｂと第
１ルーバ状切り起こし１５の上流側開口部１５ｄが一体
となって、後縁部１４ａと前縁部１５ｆの間に第１開口
部２１が形成され、また第１ルーバ状切り起こし１５の
下流側開口部１５ｕと第２ルーバ状切り起こし１６の下
流側開口部１６ｄとが一体となって後縁部１５ｅと前縁
部１６ｆの間に第３開口部２３が形成される。さらに第
２ルーバ状切り起こし１６の下流側開口部１６ｕと第３
ルーバ状切り起こし１７の上流側開口部１７ｄと一体と
なって後縁部１６ｅと前縁部１７ｆの間に第３開口部２
３が形成され、さらにまた第３ルーバ状切り起こし１７
の下流側開口部１７ｕと下流側ルーバ状折り曲げ片１８
の開口部１８ｂとが一体となって後縁部１７ｅと前縁部
１８ａの間に第４開口部２４が形成されている。

【００３３】これら第１〜第３ルーバ状切り起こし１
５，１６，１７とルーバ状折り曲げ片１４，１８は、図
1に示すように平面図における位置および形状は、第１
〜第３ルーバ状切り起こし１５，１６，１７の両側をル
ーバ状折り曲げ片１４，１８が挟み、段方向に隣接する
伝熱管あるいはフィンカラー１２の中心を結ぶ直線Ｏ２
に対して略対称形になっている。また、第１ルーバ状切
り起こし１５の上下端となる立ち上がり部１５ｓ、第２
ルーバ状切り起こし１６の上下端となる立ち上がり部１
６ｓおよび第３ルーバ状切り起こし１７の上下端となる
立ち上がり部１７ｓは、フィンカラー１２（伝熱管）か
ら等距離位置で（同一円周に対して）略接線方向に形成
されている。

【００３４】上記構成において、第１〜第３ルーバ状切
り起こし１５，１６，１７のそれぞれの気体の流送方向
に対面して開口する前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７ｆをジ
グザグ形状に形成したので、熱伝達率の高い温度境界層
前縁部を長くすることができ、フィン１１全体の平均熱
伝達率および熱交換能力を大幅に向上させることができ
る。また前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７ｆの通風抵抗は、
従来の端縁部が直線状のルーバ状切り起こしに対して、
切り起こしの気流流送方向の幅の平均値が同一のもの同
士では、ほぼ同等であり、通風抵抗が増加することもな
い。したがって、熱交換器の熱交換能力を同じにしたと
きには、熱交換器のコンパクト化、低コスト化がはかれ
る。さらに、このフィン付熱交換器を冷暖房兼用空調機
の室外熱交換器として用いた場合、暖房運転して外気温
度が低くなった時にルーバ状切り起こし１５，１６，１
７の前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７ｆに着霜して第１〜第
４開口部２１〜２４を閉鎖させるが、前縁部１５ｆ，１
６ｆ，１７ｆがジグザグ形状で長いために多くの霜を付
着させることができ、第１〜第４開口部２１〜２４が閉
鎖されるのが遅れるので、除霜運転するまでの連続暖房
時間を長くすることができる。

【００３５】また、第１〜第３のルーバ状切り起こし１
５，１６，１７のそれぞれの気体１３の流送方向の下流
側に対面して開口する後縁部１５ｅ，１６ｅ，１７ｅを
ジグザグ形状に形成することにより、前縁部１６ｂ，１
７ｂ，１８ｂのジグザグ形状とは別に、熱伝達率の高い
温度境界層前縁部を長くすることができるので、フィン
１１全体の平均熱伝達率および熱交換能力を大幅に向上
させることができる。また後縁部１５ｅ，１６ｅ，１７
ｅの通風抵抗は、従来の直線状の切り起こしに比較し
て、切り起こしの気流流送方向の幅の平均値が同一のも
の同士ではほぼ同等であり、通風抵抗が増加することも
ない。なお、熱交換器の熱交換能力を同じにしたときに
は、コンパクト化、低コスト化がはかれる。さらに、フ
ィン付熱交換器を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器とし
て用いた場合、暖房運転して外気温度が低くなった時、
前縁部１６ｆ，１７ｆ，１８ｆに着霜して第１〜第４開
口部２１〜２４を閉鎖するが、後縁部１５ｅ，１６ｅ，
１７ｅがジグザグ形状で長いために多くの霜を付着させ
ることができるので、第１〜第４開口部２１〜２４が閉
鎖されるのが遅れるので、除霜運転するまでの連続暖房
時間を長くすることができる。

【００３６】さらに、第１〜第３ルーバ状切り起こし１
５，１６，１７の上流側および下流側に３つのルーバ状
切り起こし１５，１６，１７と同じ角度および方向に傾
斜するルーバ状折り曲げ片１４，１８を、それぞれフィ
ン１１の片面に折り曲げて形成し、ルーバ状折り曲げ片
１４，１８の後前縁部１４ａ，１８ａをジグザグ形状に
形成したので、下流側ルーバ状折り曲げ片１８により、
熱伝達率の高い温度境界層前縁部を長くすることがで
き、フィン全体の平均熱伝達率および熱交換能力を大幅
に向上させることができる。またこの前縁部１８ａ通風
抵抗は、従来の端縁部が直線状のルーバ状折り曲げ片に
比較して、折り曲げ片の気流流送方向の幅の平均値が同
一のもの同士では、ほぼ同等であり、通風抵抗が増加す
ることもない。したがって、熱交換器の熱交換能力を同
じにしたときには、熱交換器のコンパクト化、低コスト
化がはかれる。さらに、このフィン付熱交換器を冷暖房
兼用空調機の室外熱交換器として用いた場合、暖房運転
して外気温度が低くなった時にルーバ状折り曲げ部１８
ａに着霜して第４開口部２４を閉鎖させるが、前縁部１
８ａがジグザグ形状で長いために多くの霜を付着させる
ことができ、第４開口部２４が閉鎖されるのが遅れるの
で、除霜運転するまでの連続暖房時間を長くすることが
できる。

【００３７】さらにまた、上流側ルーバ状折り曲げ片１
４の後縁部１４ａをジグザグ形状に形成することによ
り、このルーバ状折り曲げ片１４に隣接して配置されて
１本の切断線を介して形成される気体後流直後のルーバ
状切り起こし１５ａの前縁部１５ｂを同時にジグザグ形
状としたことになり、熱伝達率の高い温度境界層前縁部
を長くすることができるので、フィン全体の平均熱伝達
率および熱交換能力を大幅に向上させることができる。
また上流側ルーバ状折り曲げ片１４の後縁部１４ａの通
風抵抗は、従来の端縁部が直線状のルーバ状折り曲げ片
に比較して、ルーバ状折り曲げ片の気体流送方向に沿う
幅の平均値が同一のもの同士ではほぼ同等である。した
がって、熱交換能力を同じにしたときには、コンパクト
化、低コスト化がはかれる。さらに、フィン付熱交換器
を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用い、暖房運
転して外気温度が低くなったとき、後縁部１４ａとで第
１開口部２１を形成するルーバ状切り起こし１５ａの前
縁部１５ｂに着霜するが、後縁部１４ａがジグザグ形状
で長いので、多くの霜を付着させて第１開口部２１を閉
鎖いるまでに多くの時間を要するため、除霜運転するま
での連続暖房時間を長くすることができる。

【００３８】また、第１〜第３ルーバ状切り起こし１５
ａ，１６ａ，１７ａの前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７ｆお
よび後縁部１５ｅ，１６ｅ，１７ｅと、上流側および下
流側のルーバ状折り曲げ片１４，１８の後前縁部１４
ａ，１８ａを段ピッチに沿う幅方向の中心線Ｏ１に対し
て略対称形としたことにより、ルーバ状切り起こし１
５，１６，１７およびルーバ状折り曲げ片１４ａ，１８
ａの加工金型のメンテナンス性を向上させることができ
る。

【００３９】さらに、第１〜第３ルーバ状切り起こし１
５，１６，１７および上下流側ルーバ状折り曲げ片１
４，１８の図１における全体配置および全体形状を、ル
ーバ状切り起こし１５，１６，１７の気体流送方向の両
側にルーバ状折り曲げ片１４，１８を挟んで配置し、段
方向に隣接するフィンカラ−１２（伝熱管）の中心を結
ぶ直線Ｏ２に対して略対称形とすることにより、気体１
３の流送む方向に対する上流および下流の区別なく熱交
換器を使用できるので、設計時の自由度が増す。

【００４０】さらにまた、フィン１１に第１〜第３ルー
バ状切り起こし１５，１６，１７および上下流側のルー
バ状折り曲げ片１４，１８をプレス切断して前後縁部１
４ａ，１４ｂ，１５ｆ〜１７ｆ，１５ｅ〜１７ｅに形成
する凹凸形状を、図１に示すジグザグ形状とすることに
より、比較的容易にルーバ状切り起こし１５，１６，１
７およびルーバ状折り曲げ片１４，１８の加工金型を作
成することができ、またルーバ状切り起こし１５，１
６，１７あるいはルーバ状折り曲げ片１４，１８の加工
金型のメンテナンス性を向上させることができる。

【００４１】また、第１〜第３ルーバ状切り起こし１
５，１６，１７の立ち上がり部１５ｓ，１６ｓ，１７ｓ
をフィンカラ−１２（伝熱管）管に略等距離でかつ略接
線方向に形成配置することにより、フィンカラ−１２
（伝熱管）の周りに沿って流れる気流を形成することが
でき、死水域を減少できるので、熱交換能力を向上させ
ることができる。またフィン１１の強度を低下させるこ
となく面を有効利用して、ルーバ状切り起こしの面積を
広く確保することができ、伝熱効率を向上させることが
できる。

【００４２】なお、第１〜第３切り起こし１５，１６，
１７の前縁部１５ｆ，１６ｆ，１７ｆあるいは後縁部１
５ｅ，１６ｅ，１７ｅおよび上下流側のルーバ状折り曲
げ片１４，１８の後前縁部１４ａ，１８ａの凹凸形状
は、上記実施の形態のようなジグザグ形状のほかに、正
弦波形状や矩形波形状にしても、ほぼ同様の作用効果を
得ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載の発明
によれば、気体の流送方向の上流側開口部を形成するル
ーバ状切り起こしの前縁部を凹凸形状に形成することに
より、熱伝達率の高い温度境界層前縁部を長くすること
ができるので、フィン全体の平均熱伝達率および熱交換
能力を大幅に向上させることができる。また、前縁部が
凹凸形状のルーバ状切り起こしの通風抵抗は、前縁部が
直線状の従来のルーバ状切り起こしに比較して、気体流
送方向の幅が同一であればほぼ同等であり、通風抵抗が
増加することがない。したがって、熱交換能力を同じに
したときには、コンパクト化、低コスト化を図ることが
できる。さらに、このフィン付熱交換器を冷暖房兼用空
調機の室外熱交換器として用い、暖房運転して外気温度
が低くなった時に、ルーバ状切り起こしの前縁部への着
霜は、凹凸形状により前縁部の距離が長い分、多くの霜
を付着させることができ、除霜運転するまでの連続暖房
時間を長くすることができる。

【００４４】また、下流側開口部を形成するルーバ状切
り起こしの後縁部を凹凸形状に形成することにより、こ
のルーバ状切り起こしに接する流送方向下流側直後のル
ーバ状切り起こしまたはフィン基板の前縁部を凹凸形状
としたこととなり、熱伝達率の高い温度境界層前縁部を
長くすることができるので、フィン全体の平均熱伝達率
および熱交換能力を大幅に向上させることができる。ま
た後縁部が凹凸形状のルーバ状切り起こしの通風抵抗
は、後縁部が直線状の従来のルーバ状切り起こしに比較
して、気体流送方向の幅が同一であればほぼ同等であ
り、通風抵抗が増加することもない。したがって、熱交
換能力を同じにしたときには、コンパクト化、低コスト
化を図ることができる。

【００４５】請求項２記載の構成によれば、上流側のル
ーバ状切り起こしの後縁部と、下流側に隣接して配置さ
れた下流側のルーバ状切り起こしの前縁部との間に開口
部が一体化されて面積の広い開口部が形成され、フィン
付熱交換器を冷暖房兼用空調機の室外熱交換器として用
いた場合に、暖房運転して外気温度が低くなった時に、
ルーバ状切り起こしの前縁部に着霜して開口部を閉鎖す
るが、この前縁部と開口部を形成する後縁部が凹凸形状
に形成されることから、着霜可能な距離が長く多くの霜
を付着させることができ、除霜運転するまでの連続暖房
時間を長くすることができる。

【００４６】請求項３記載の構成によれば、フィンにル
ーバ状切り起こしを成形するための加工金型のメンテナ
ンス性を向上させることができる。請求項４記載の構成
によれば、下流端ルーバ状切り起こしの下流側に設けた
ルーバ状折り曲げ片の前縁部を凹凸形状に形成すること
により、熱伝達率の高い温度境界層前縁部を長くするこ
とができるので、フィン全体の平均熱伝達率および熱交
換能力を大幅に向上させることができる。また前縁部が
凹凸形状の下流側ルーバ状折り曲げ片の通風抵抗は、前
縁部が直線状の従来のルーバ状折り曲げ片に比較して、
気体流送方向の幅が同一であればほぼ同等で、通風抵抗
が増加することもない。したがって、熱交換能力を同じ
にしたときには、コンパクト化、低コスト化がはかれ
る。さらに、このフィン付熱交換器を冷暖房兼用空調機
の室外熱交換器として用い、暖房運転して外気温度が低
くなった時に、ルーバ状切り起こしの前縁部への着霜
は、凹凸形状により前縁部の距離が長い分多くの霜を付
着させることができ、除霜運転するまでの連続暖房時間
を長くすることができる。

【００４７】また、上流側ルーバ状折り曲げ片の後縁部
を凹凸形状となるように形成することにより、このルー
バ状折り曲げ片に接する気体後流直後のルーバ状切り起
こしの前縁部を凹凸形状としたこととなり、熱伝達率の
高い温度境界層前縁部を長くすることができるので、フ
ィン全体の平均熱伝達率および熱交換能力を大幅に向上
させることができる。さらに後縁部が凹凸形状の上流側
ルーバ状折り曲げ片の通風抵抗は、後縁部が直線状の従
来の風上側ルーバ状折り曲げ片に比較して通風抵抗は、
幅が同一であればほぼ同等で、増加することがない。し
たがって、熱交換能力を同じにしたときには、コンパク
ト化、低コスト化がはかれる。

【００４８】請求項５記載の構成によれば、ルーバ状切
り起こしの前後縁部と、下流側のルーバ状折り曲げ片の
前後縁部との間に一体化されて面積の広い開口部が形成
され、フィン付熱交換器を冷暖房兼用空調機の室外熱交
換器として用いた場合に、暖房運転して外気温度が低く
なった時に、上流端のルーバ状切り起こしの前縁部に着
霜して開口部を閉鎖するが、開口部を介して対抗するル
ーバ状折り曲げ片の後縁部が凹凸形状に形成されること
から、着霜可能な距離が長く多くの霜を付着させること
ができ、除霜運転するまでの連続暖房時間を長くするこ
とができる。

【００４９】請求項６記載の構成によれば、ルーバ状折
り曲げ片を加工するための加工金型のメンテナンス性を
向上させることができる。請求項７記載の構成によれ
ば、気体の流送方向の上流側、下流側の区別なく熱交換
器を配置できるので、設計時の自由度が増す。

【００５０】請求項８記載の構成によれば、気体の流送
方向の上流側、下流側の区別なく熱交換器を配置できる
ので、設計時の自由度が増す。請求項９記載の構成によ
れば、ルーバ状切り起こしあるいはルーバ状折り曲げ片
に形成する凹凸形状を、ジグザグ形状または略正弦波形
状または略矩形波形状とすることにより、比較的容易に
ルーバ状切り起こしあるいはルーバ状折り曲げ片の加工
金型を作成することができ、またルーバ状切り起こしあ
るいはルーバ状折り曲げ片の加工金型のメンテナンス性
を向上させることができる。

【００５１】請求項１０記載の構成によれば、ルーバ状
切り起こしの立ち上がり部を、伝熱管から略均等距離で
略接線方向に形成することにより、伝熱管の周りに沿っ
て流れる気流が生じ、死水域を減少させることができ、
熱交換能力を向上させることができる。また、伝熱管の
間でフィンの強度を低下させることなく面積を有効利用
してルーバ状切り起こしを広い面積で形成することがで
き、熱交換能力を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィン付熱交換器の実施の形態を
示し、フィンの平面図である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図である。

【図３】同フィンの一部切欠き斜視図である。

【図４】従来のフィン付熱交換器を示す斜視図である。

【図５】第１の従来のフィン付熱交換器を示し、（ａ）
はフィンの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線拡大
断面図である。

【図６】第２の従来のフィン付熱交換器を示し、（ａ）
はフィンの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線拡大
断面図である。

【符号の説明】

１１ フィン １２ フィンカラー １３ 気流 １４ 上流側ルーバ状折り曲げ片 １４ａ 後縁部 １４ｂ 立ち上がり部 １５ 第１ルーバ状切り起こし １５ｆ 前縁部 １５ｅ 後縁部 １５ｕ，１５ｄ 開口 １５ｓ 立ち上がり部 １６ 第２ルーバ状切り起こし １６ｆ 前縁部 １６ｅ 後縁部 １６ｕ，１６ｄ 開口 １６ｓ 立ち上がり部 １７ 第３ルーバ状切り起こし １７ｆ 前縁部 １７ｅ 後縁部 １７ｕ，１７ｄ 開口 １７ｓ 立ち上がり部 １８ 下流側ルーバ状折り曲げ片 １８ａ 前縁部 １８ｂ 立ち上がり部 ２１ 第１開口部 ２２ 第２開口部 ２３ 第３開口部 ２４ 第４開口部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定間隔で平行に並んで配置されて伝熱用
   の気体が流送される複数のフィンと、前記複数のフィン
   に所定の段ピッチおよび列ピッチでフィンに直角に挿入
   された複数の伝熱管から構成され、 前記伝熱管の間の前記フィンに、フィンの表裏にわたっ
   て切り起こされて気体の流送方向の上流側および下流側
   にそれぞれ対面する二つの開口部が形成された複数のル
   ーバ状切り起こしを設け、 前記上流側開口部の前縁部および下流側開口部の後縁部
   のいずれか一方または両方を、凹凸形状に形成したこと
   を特徴とするフィン付熱交換器。
2. 【請求項２】フィンに形成された１本の切断線を介して
   隣接する複数のルーバ状切り起こしを形成したことを特
   徴とする請求項１記載のフィン付熱交換器。
3. 【請求項３】前縁部および／または後縁部に形成される
   凹凸形状を、ルーバ状切り起こしの前記段ピッチに沿う
   幅方向の中心線に対して略対称形としたことを特徴とす
   る請求項１または２記載のフィン付熱交換器。
4. 【請求項４】上流端のルーバ状切り起こしの上流側のフ
   ィンおよび下流端のルーバ状切り起こしの下流側のフィ
   ンに、ルーバ状切り起こしと平行に折り曲げられたルー
   バ状折り曲げ片を設け、 前記ルーバ状折り曲げ片の前縁部および後縁部を凹凸形
   状に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か１項に記載のフィン付熱交換器。
5. 【請求項５】上流側ルーバ状折り曲げ片と上流端のルー
   バ状切り起こしを、フィンに形成された１本の切断線を
   介して形成し、 下流側ルーバ状折り曲げ片と下流端のルーバ状切り起こ
   しを、フィンに形成された１本の切断線を介して形成し
   たことを特徴とする請求項４記載のフィン付熱交換器。
6. 【請求項６】ルーバ状折り曲げ片の凹凸形状を、ルーバ
   状折り曲げ片の前記段ピッチに沿う幅方向の中心線に対
   して略対称形としたことを特徴とする請求項４または５
   記載のフィン付熱交換器。
7. 【請求項７】ルーバ状切り起こしの配置および形状を、
   段ピッチ方向に隣接する伝熱管の中心を結ぶ直線に対し
   て略対称形としたことを特徴とする請求項１乃至６のい
   ずれか１項に記載のフィン付熱交換器。
8. 【請求項８】ルーバ状切り起こしおよびルーバ状折り曲
   げ片の配置および形状を、段ピッチ方向に隣接する伝熱
   管の中心を結ぶ直線に対して略対称形としたことを特徴
   とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のフィン付
   熱交換器。
9. 【請求項９】凹凸形状を、ジグザグ形状または略正弦波
   形状あるいは略矩形波形状としたことを特徴とする請求
   項1乃至８のいずれか１項に記載のフィン付熱交換器。
10. 【請求項１０】ルーバ状切り起こしの段ピッチ方向両側
    でフィンからの立ち上がり部を、伝熱管から略均等距離
    で略接線方向に形成したことを特徴とする請求項１乃至
    ９のいずれか１項に記載のフィン付熱交換器。