JP2003240470A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular 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
- F28F1/126—Tubular 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
- F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸発器に適した諸元を提案する。
【解決手段】 内部に流体が流れるチューブ１の外表面
に、平面部２ａと隣り合う平面部２ａとを繋ぐ屈曲部２
ｂを有して波状に形成されたフィン２を備える蒸発器に
おいて、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを５０ｍｍ以
下、フィン２の高さ寸法ｈを７ｍｍ以下、フィン２
のピッチ寸法Ｆｐを３．３ｍｍ以下、ルーバ２ｃのピ
ッチ寸法Ｌｐを０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下、ル
ーバ列間距離ＦＬｐを０．８６ｍｍ以上、ルーバ角度
Ｌａは３０°以上、４０°以下とする。
に、平面部２ａと隣り合う平面部２ａとを繋ぐ屈曲部２
ｂを有して波状に形成されたフィン２を備える蒸発器に
おいて、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを５０ｍｍ以
下、フィン２の高さ寸法ｈを７ｍｍ以下、フィン２
のピッチ寸法Ｆｐを３．３ｍｍ以下、ルーバ２ｃのピ
ッチ寸法Ｌｐを０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下、ル
ーバ列間距離ＦＬｐを０．８６ｍｍ以上、ルーバ角度
Ｌａは３０°以上、４０°以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
もので、空調装置用の蒸発器や冷却器等の空気を冷却す
る熱交換器に適用して有効である。
もので、空調装置用の蒸発器や冷却器等の空気を冷却す
る熱交換器に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】蒸発器
や冷却器等の空気を冷却する熱交換器の一般的な構造
は、図１に示すように、冷媒等の冷却媒体が流れるチュ
ーブ１と、チューブ１の外表面に接合された波状のフィ
ン２とからなる熱交換コア部３を有して構成されてお
り、フィン２の平面部２ａには、図２（ａ）、（ｂ）に
示すように、温度境界層の厚さを小さくして空気とフィ
ン２との間の伝熱を促進すべく、平面部２ａの一部を鎧
窓状に切り起こしたルーバ２ｃが形成されている。
や冷却器等の空気を冷却する熱交換器の一般的な構造
は、図１に示すように、冷媒等の冷却媒体が流れるチュ
ーブ１と、チューブ１の外表面に接合された波状のフィ
ン２とからなる熱交換コア部３を有して構成されてお
り、フィン２の平面部２ａには、図２（ａ）、（ｂ）に
示すように、温度境界層の厚さを小さくして空気とフィ
ン２との間の伝熱を促進すべく、平面部２ａの一部を鎧
窓状に切り起こしたルーバ２ｃが形成されている。
【０００３】ところで、近年、熱交換器の小型化が切望
されており、熱交換能力を低下させることなく熱交換器
を小型にする具体的な手段として、特昭５９−１０７１
９０号公報に記載の発明では、フィンの幅寸法、すなわ
ち熱交換部３の外形寸法のうち、空気の流通方向と平行
な部位の寸法を１０ｍｍ〜２０ｍｍとし、ルーバのピッ
チ寸法を０．７ｍｍ〜１．３ｍｍとし、かつ、ルーバ角
度を２５°〜４０°とすることが提案されているが、こ
の出願に記載の発明は、ラジエータやヒータコア等の空
気を加熱するための熱交換器に関する諸元を規定したも
ので、蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器には
適用できない。
されており、熱交換能力を低下させることなく熱交換器
を小型にする具体的な手段として、特昭５９−１０７１
９０号公報に記載の発明では、フィンの幅寸法、すなわ
ち熱交換部３の外形寸法のうち、空気の流通方向と平行
な部位の寸法を１０ｍｍ〜２０ｍｍとし、ルーバのピッ
チ寸法を０．７ｍｍ〜１．３ｍｍとし、かつ、ルーバ角
度を２５°〜４０°とすることが提案されているが、こ
の出願に記載の発明は、ラジエータやヒータコア等の空
気を加熱するための熱交換器に関する諸元を規定したも
ので、蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器には
適用できない。
【０００４】なぜならば、空気を冷却すると凝縮水が発
生して熱交換器の表面に凝縮水が付着し、この付着した
凝縮水が熱抵抗となって熱伝達率を低下させ、かつ、通
風抵抗を増大させるので、上記出願に記載の発明を蒸発
器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器には適用できな
い。
生して熱交換器の表面に凝縮水が付着し、この付着した
凝縮水が熱抵抗となって熱伝達率を低下させ、かつ、通
風抵抗を増大させるので、上記出願に記載の発明を蒸発
器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器には適用できな
い。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、蒸発器や冷却器
等の空気を冷却する熱交換器に適した諸元を提案するこ
とを目的とする。
等の空気を冷却する熱交換器に適した諸元を提案するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、内部に流体
が流れるチューブ（１）の外表面に設けられ、平面部
（２ａ）と隣り合う平面部（２ａ）とを繋ぐ屈曲部（２
ｂ）を有して波状に形成されたフィン（２）を備え、平
面部（２ａ）に鎧窓状のルーバ（２ｃ）が形成された熱
交換器であって、ルーバ（２ｃ）のピッチ寸法（Ｌｐ）
が、０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下であることを特徴
とする。
成するために、請求項１に記載の発明では、内部に流体
が流れるチューブ（１）の外表面に設けられ、平面部
（２ａ）と隣り合う平面部（２ａ）とを繋ぐ屈曲部（２
ｂ）を有して波状に形成されたフィン（２）を備え、平
面部（２ａ）に鎧窓状のルーバ（２ｃ）が形成された熱
交換器であって、ルーバ（２ｃ）のピッチ寸法（Ｌｐ）
が、０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下であることを特徴
とする。
【０００７】これにより、後述する図７に示すように、
蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に適した諸
元を得ることができる。
蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に適した諸
元を得ることができる。
【０００８】請求項２に記載の発明では、ルーバ（２
ｃ）の平面部（２ａ）に対する傾斜角度であるルーバ角
度（Ｌａ）が、３０°以上、４０°以下であることを特
徴とする。
ｃ）の平面部（２ａ）に対する傾斜角度であるルーバ角
度（Ｌａ）が、３０°以上、４０°以下であることを特
徴とする。
【０００９】これにより、後述する図８に示すように、
蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に適した諸
元を得ることができる。
蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に適した諸
元を得ることができる。
【００１０】請求項３に記載の発明では、フィン（２）
の高さ寸法（ｈ）は７ｍｍ以下であり、熱交換部（３）
の外形寸法のうち、空気の流通方向と平行な部位の寸法
（Ｄ)は５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
の高さ寸法（ｈ）は７ｍｍ以下であり、熱交換部（３）
の外形寸法のうち、空気の流通方向と平行な部位の寸法
（Ｄ)は５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】これにより、フィン（２）の高さ寸法
（ｈ）を１０ｍｍとした熱交換コア部（３）と同等の熱
交換能力を発揮させながら、小型化を達成することがで
きる。
（ｈ）を１０ｍｍとした熱交換コア部（３）と同等の熱
交換能力を発揮させながら、小型化を達成することがで
きる。
【００１２】請求項４に記載の発明では、フィン（２）
のピッチ寸法（Ｆｐ）は３．３ｍｍ以下であることを特
徴とする。
のピッチ寸法（Ｆｐ）は３．３ｍｍ以下であることを特
徴とする。
【００１３】これにより、後述する図９、図１０に示す
ように、蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に
適した諸元を得ることができる。
ように、蒸発器や冷却器等の空気を冷却する熱交換器に
適した諸元を得ることができる。
【００１４】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る熱交
換器を車両用空調装置の蒸発器に適用したものであっ
て、その構造は、「従来の技術」の欄で述べたものと同
じである。
換器を車両用空調装置の蒸発器に適用したものであっ
て、その構造は、「従来の技術」の欄で述べたものと同
じである。
【００１６】具体的には、図１に示すように、冷媒が流
れるチューブ１、及びチューブの外表面に接合された波
状のフィン２等からなる熱交換コア部３、並びにチュー
ブ１の長手方向端部に設けられて各チューブ１と連通す
るヘッダタンク４等を有して構成されたものである。
れるチューブ１、及びチューブの外表面に接合された波
状のフィン２等からなる熱交換コア部３、並びにチュー
ブ１の長手方向端部に設けられて各チューブ１と連通す
るヘッダタンク４等を有して構成されたものである。
【００１７】なお、チューブ１、フィン２及びヘッダタ
ンク４は、全てアルミニウム合金製であり、これら１、
２、４はろう付けにて一体化されている。
ンク４は、全てアルミニウム合金製であり、これら１、
２、４はろう付けにて一体化されている。
【００１８】また、フィン２は、空気の流通方向から見
て、図２（ａ）に示すように、平面部２ａと隣り合う平
面部２ａとを繋ぐ屈曲部２ｂを有して矩形波状に形成さ
れたコルゲートフィンであり、平面部２ａには、図２
（ｂ）に示すように、平面部２ａを切り起こすことによ
り鎧窓状のルーバ２ｃが一体形成されている。
て、図２（ａ）に示すように、平面部２ａと隣り合う平
面部２ａとを繋ぐ屈曲部２ｂを有して矩形波状に形成さ
れたコルゲートフィンであり、平面部２ａには、図２
（ｂ）に示すように、平面部２ａを切り起こすことによ
り鎧窓状のルーバ２ｃが一体形成されている。
【００１９】そして、本実施形態に係る蒸発器は、以下
の諸元を有することを特徴としている。因みに、括弧内
の数字は、本実施形態で採用した具体的な寸法値であ
る。
の諸元を有することを特徴としている。因みに、括弧内
の数字は、本実施形態で採用した具体的な寸法値であ
る。
【００２０】熱交換コア部３の厚み寸法Ｄは５０mm以
下（38mm） フィン２の高さ寸法ｈは７ｍｍ以下（5mm） フィン２のピッチ寸法Ｆｐは３．３mm以下（2.6mm） ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐは0.5mm以上、0.9mm以下
(0.8mm） ルーバ列間距離ＦＬｐは0.86ｍｍ以上（0.86ｍｍ） ルーバ角度Ｌａは３０°以上、４０°以下（３５°） 但し、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄとは、図２（ｂ）に
示すように、熱交換コア部３の外形寸法のうち、空気の
流通方向と平行な部位の最大寸法を言い、フィン２の高
さ寸法ｈとは、図２（ａ）に示すように、波状に形成さ
れたフィン２の高低差、つまり波の振幅に相当する寸法
を言う。
下（38mm） フィン２の高さ寸法ｈは７ｍｍ以下（5mm） フィン２のピッチ寸法Ｆｐは３．３mm以下（2.6mm） ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐは0.5mm以上、0.9mm以下
(0.8mm） ルーバ列間距離ＦＬｐは0.86ｍｍ以上（0.86ｍｍ） ルーバ角度Ｌａは３０°以上、４０°以下（３５°） 但し、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄとは、図２（ｂ）に
示すように、熱交換コア部３の外形寸法のうち、空気の
流通方向と平行な部位の最大寸法を言い、フィン２の高
さ寸法ｈとは、図２（ａ）に示すように、波状に形成さ
れたフィン２の高低差、つまり波の振幅に相当する寸法
を言う。
【００２１】また、フィン２のピッチ寸法Ｆｐとは、波
状に形成されたフィン２の１周期分の長さ、つまり波の
波長に相当する寸法を言い、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌ
ｐとは、図３に示すように、１枚のルーバ２ｃのうち空
気流れ上流端と空気流れ下流端との距離を言い、隣り合
うルーバ２ｃ間の中心間距離に等しい。
状に形成されたフィン２の１周期分の長さ、つまり波の
波長に相当する寸法を言い、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌ
ｐとは、図３に示すように、１枚のルーバ２ｃのうち空
気流れ上流端と空気流れ下流端との距離を言い、隣り合
うルーバ２ｃ間の中心間距離に等しい。
【００２２】また、ルーバ列間距離ＦＬｐとは、ルーバ
２ｃの先端と、このルーバ２ｃが形成された平面部２ａ
と隣り合う平面部２ａに形成されたルーバ２ｃの先端と
の間の寸法を言う。
２ｃの先端と、このルーバ２ｃが形成された平面部２ａ
と隣り合う平面部２ａに形成されたルーバ２ｃの先端と
の間の寸法を言う。
【００２３】なお、本実施形態では、Ｆｐ／２−Ｌｐ×
ｓｉｎ（Ｌａ)をルーバ列間距離ＦＬｐとして採用して
いる。ルーバ角度Ｌａはルーバ２ｃの平面部２ａに対す
る傾斜角度を示す。
ｓｉｎ（Ｌａ)をルーバ列間距離ＦＬｐとして採用して
いる。ルーバ角度Ｌａはルーバ２ｃの平面部２ａに対す
る傾斜角度を示す。
【００２４】次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２５】図４はラジエータやヒータコアのように表
面に凝縮水が発生しないドライ状態におけるルーバ２ｃ
のピッチ寸法Ｌｐと熱交換コア部３で発生する圧力損失
との関係を示す数値シミュレーション結果であり、図４
から明らかなように、ドライ状態ではルーバ２ｃのピッ
チ寸法Ｌｐが小さくなると圧力損失が増大することに加
えて、ルーバ２ｃ間の隙間から凝縮水を排水し易くすべ
く、従来は、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを約１．２ｍ
ｍ以上としていた。
面に凝縮水が発生しないドライ状態におけるルーバ２ｃ
のピッチ寸法Ｌｐと熱交換コア部３で発生する圧力損失
との関係を示す数値シミュレーション結果であり、図４
から明らかなように、ドライ状態ではルーバ２ｃのピッ
チ寸法Ｌｐが小さくなると圧力損失が増大することに加
えて、ルーバ２ｃ間の隙間から凝縮水を排水し易くすべ
く、従来は、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを約１．２ｍ
ｍ以上としていた。
【００２６】しかし、発明者等は、凝縮水の付着状態を
詳しく調査研究したところ、風速が１．５ｍ／ｓ以上の
状態では、図５に示すように、ルーバ２ｃ全体を覆うよ
うに凝縮水がルーバ２ｃに付着して熱抵抗を増大させて
いることが解った。
詳しく調査研究したところ、風速が１．５ｍ／ｓ以上の
状態では、図５に示すように、ルーバ２ｃ全体を覆うよ
うに凝縮水がルーバ２ｃに付着して熱抵抗を増大させて
いることが解った。
【００２７】なお、１．５ｍ／ｓ以上とは、一般的な空
調装置における最小風量程度であるので、一般的な空調
装置においては、多くの場合、図５に示すような状態で
凝縮水がルーバ２ｃに保水される。
調装置における最小風量程度であるので、一般的な空調
装置においては、多くの場合、図５に示すような状態で
凝縮水がルーバ２ｃに保水される。
【００２８】このとき、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを
小さくすると、隣り合うルーバ２ｃ間の中心間距離Ｌｐ
が小さくなるので、表面張力によってルーバ２ｃ間に保
持される凝縮水量を低下させることができる。
小さくすると、隣り合うルーバ２ｃ間の中心間距離Ｌｐ
が小さくなるので、表面張力によってルーバ２ｃ間に保
持される凝縮水量を低下させることができる。
【００２９】したがって、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐ
を小さくすれば、ルーバ２ｃに保水される凝縮水量を減
少させることができるものの、空気は、図６に示すよう
に、ルーバ２ｃ間の隙間を通過するので、ルーバ２ｃの
ピッチ寸法Ｌｐを小さくすると、ルーバ２ｃ全体を覆う
ように付着した凝縮水により実質的なルーバ２ｃ間の隙
間が小さくり、通風抵抗が増大して熱交換能力の低下を
招いてしまう。
を小さくすれば、ルーバ２ｃに保水される凝縮水量を減
少させることができるものの、空気は、図６に示すよう
に、ルーバ２ｃ間の隙間を通過するので、ルーバ２ｃの
ピッチ寸法Ｌｐを小さくすると、ルーバ２ｃ全体を覆う
ように付着した凝縮水により実質的なルーバ２ｃ間の隙
間が小さくり、通風抵抗が増大して熱交換能力の低下を
招いてしまう。
【００３０】そこで、本実施形態では、ルーバ２ｃのピ
ッチ寸法Ｌｐを０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下として
保水量の低減と通風抵抗の低減との両立を図っている。
なお、図７はルーバ角度Ｌａを３５°とし、フィン２の
ピッチ寸法Ｆｐ２．６ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み
寸法Ｄを３８ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流通方
向から見たときのコア高さＨを２１５ｍｍとし、熱交換
コア部３を空気の流通方向から見たときのコア幅寸法２
３８ｍｍとし、温度２７℃、相対湿度５０％の空気を風
量５００ｍ3／ｈ（風速２．７ｍ／ｓ）で流し、かつ、
水温２．６℃の冷水をチューブ１に流したときの、ルー
バ２ｃのピッチ寸法Ｌｐと、熱交換能力、通風抵抗、及
び温度３０℃相対湿度７０％の風量２５０風量２５０ｍ
3／ｈ（風速１．４ｍ／ｓ）における保水量との関係を
示す試験結果である。
ッチ寸法Ｌｐを０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下として
保水量の低減と通風抵抗の低減との両立を図っている。
なお、図７はルーバ角度Ｌａを３５°とし、フィン２の
ピッチ寸法Ｆｐ２．６ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み
寸法Ｄを３８ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流通方
向から見たときのコア高さＨを２１５ｍｍとし、熱交換
コア部３を空気の流通方向から見たときのコア幅寸法２
３８ｍｍとし、温度２７℃、相対湿度５０％の空気を風
量５００ｍ3／ｈ（風速２．７ｍ／ｓ）で流し、かつ、
水温２．６℃の冷水をチューブ１に流したときの、ルー
バ２ｃのピッチ寸法Ｌｐと、熱交換能力、通風抵抗、及
び温度３０℃相対湿度７０％の風量２５０風量２５０ｍ
3／ｈ（風速１．４ｍ／ｓ）における保水量との関係を
示す試験結果である。
【００３１】なお、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐの下限
値は、現状の加工限界を考慮して決定し、上限値は通風
抵抗を考慮して決定した。
値は、現状の加工限界を考慮して決定し、上限値は通風
抵抗を考慮して決定した。
【００３２】また、図８はルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐ
を０．８ｍｍとし、フィン２のピッチ寸法Ｆｐ２．６ｍ
ｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍとし、
熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコア高
さＨを２１５ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流通方
向から見たときのコア幅寸法２３８ｍｍとし、温度２７
℃、相対湿度５０％の空気を５００ｍ3／ｈ（風速２．
７ｍ／ｓ）で流し、かつ、水温２．６℃の冷水をチュー
ブ１に流したときの、ルーバ角度Ｌａと、熱交換能力、
通風抵抗、及び温度３０℃相対湿度７０％の風量２５０
風量２５０ｍ3／ｈ（風速１．４ｍ／ｓ）における保水
量との関係を示す試験結果である。そして、本実施形態
では、図８に示す結果を考慮し、ルーバ角度Ｌａを３０
°以上、４０°以下とした。
を０．８ｍｍとし、フィン２のピッチ寸法Ｆｐ２．６ｍ
ｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍとし、
熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコア高
さＨを２１５ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流通方
向から見たときのコア幅寸法２３８ｍｍとし、温度２７
℃、相対湿度５０％の空気を５００ｍ3／ｈ（風速２．
７ｍ／ｓ）で流し、かつ、水温２．６℃の冷水をチュー
ブ１に流したときの、ルーバ角度Ｌａと、熱交換能力、
通風抵抗、及び温度３０℃相対湿度７０％の風量２５０
風量２５０ｍ3／ｈ（風速１．４ｍ／ｓ）における保水
量との関係を示す試験結果である。そして、本実施形態
では、図８に示す結果を考慮し、ルーバ角度Ｌａを３０
°以上、４０°以下とした。
【００３３】なお、ルーバ角度Ｌａの下限値は、必要性
能を考慮して決定し、上限値は通風抵抗を考慮して決定
した。
能を考慮して決定し、上限値は通風抵抗を考慮して決定
した。
【００３４】また、図９はルーバ角度Ｌａを３５°と
し、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを０．８ｍｍ及び１．
２ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍと
し、熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコ
ア高さＨを２１１ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流
通方向から見たときのコア幅寸法２８０ｍｍとし、温度
２７℃、相対湿度５０％の空気をで５００ｍ3／ｈ（風
速２．７ｍ／ｓ）流し、かつ、高圧１．６４ＭＰａ、低
圧０．１８ＭＰａ、ＳＣ５ ＳＨ１０にて冷媒をチュー
ブ１に流したときの、フィン２のピッチ寸法Ｆｐと熱交
換能力との関係を示す試験結果であり、この試験結果か
ら明らかなように、フィン２のピッチ寸法Ｆｐを３．３
ｍｍ以下とすれば、風抜けにより熱交換能力が低下を防
止できる。
し、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを０．８ｍｍ及び１．
２ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍと
し、熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコ
ア高さＨを２１１ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流
通方向から見たときのコア幅寸法２８０ｍｍとし、温度
２７℃、相対湿度５０％の空気をで５００ｍ3／ｈ（風
速２．７ｍ／ｓ）流し、かつ、高圧１．６４ＭＰａ、低
圧０．１８ＭＰａ、ＳＣ５ ＳＨ１０にて冷媒をチュー
ブ１に流したときの、フィン２のピッチ寸法Ｆｐと熱交
換能力との関係を示す試験結果であり、この試験結果か
ら明らかなように、フィン２のピッチ寸法Ｆｐを３．３
ｍｍ以下とすれば、風抜けにより熱交換能力が低下を防
止できる。
【００３５】なお、「風抜けによる熱交換能力の低下」
とは、例えば、ルーバ２ｃ間を通過すべき風がフィン２
のピッチ寸法Ｆｐを大きくすることで、ルーバ２ｃ間を
通らずに素通りしてしまい、フィン２の先端効果による
伝熱量増大の狙いから外れてしまうことを意味する。
とは、例えば、ルーバ２ｃ間を通過すべき風がフィン２
のピッチ寸法Ｆｐを大きくすることで、ルーバ２ｃ間を
通らずに素通りしてしまい、フィン２の先端効果による
伝熱量増大の狙いから外れてしまうことを意味する。
【００３６】また、図１０はルーバ角度Ｌａを３５°と
し、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを０．８ｍｍ及び１．
２ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍと
し、熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコ
ア高さＨを２１１ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流
通方向から見たときのコア幅寸法２８０ｍｍとし、温度
２７℃、相対湿度５０％の空気を５００ｍ3／ｈ（風速
２．７ｍ／ｓ）で流し、かつ、高圧１．６４ＭＰａ、低
圧０．１８ＭＰａ、ＳＣ５ ＳＨ１０にて冷媒をチュー
ブ１に流したときの、フィン２のピッチ寸法Ｆｐと圧力
損失との関係を示す試験結果であり、この試験結果から
明らかなように、フィン２のピッチ寸法Ｆｐを３．３ｍ
ｍ以下とすれば、ルーバ２ｃに付着する凝縮水による目
詰まりや空気中の塵埃による目詰まり等によって発生す
る圧力損失を低減するできる。
し、ルーバ２ｃのピッチ寸法Ｌｐを０．８ｍｍ及び１．
２ｍｍとし、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを３８ｍｍと
し、熱交換コア部３を空気の流通方向から見たときのコ
ア高さＨを２１１ｍｍとし、熱交換コア部３を空気の流
通方向から見たときのコア幅寸法２８０ｍｍとし、温度
２７℃、相対湿度５０％の空気を５００ｍ3／ｈ（風速
２．７ｍ／ｓ）で流し、かつ、高圧１．６４ＭＰａ、低
圧０．１８ＭＰａ、ＳＣ５ ＳＨ１０にて冷媒をチュー
ブ１に流したときの、フィン２のピッチ寸法Ｆｐと圧力
損失との関係を示す試験結果であり、この試験結果から
明らかなように、フィン２のピッチ寸法Ｆｐを３．３ｍ
ｍ以下とすれば、ルーバ２ｃに付着する凝縮水による目
詰まりや空気中の塵埃による目詰まり等によって発生す
る圧力損失を低減するできる。
【００３７】そこで、本実施形態では、フィン２のピッ
チ寸法Ｆｐを３．３ｍｍ以下としている。
チ寸法Ｆｐを３．３ｍｍ以下としている。
【００３８】また、発明者等の検討によれば、熱交換コ
ア部３の厚み寸法Ｄを５０ｍｍ以下とし、かつ、フィン
２の高さ寸法ｈを７ｍｍ以下として、少なくともルーバ
２ｃのピッチ寸法Ｌｐが、０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ
以下とすれば、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを５８ｍｍ
とし、かつ、フィン２の高さ寸法ｈを１０ｍｍとした熱
交換コア部３と同等の熱交換能力を発揮させながら、小
型化を達成することができることを確認している。
ア部３の厚み寸法Ｄを５０ｍｍ以下とし、かつ、フィン
２の高さ寸法ｈを７ｍｍ以下として、少なくともルーバ
２ｃのピッチ寸法Ｌｐが、０．５ｍｍ以上、０．９ｍｍ
以下とすれば、熱交換コア部３の厚み寸法Ｄを５８ｍｍ
とし、かつ、フィン２の高さ寸法ｈを１０ｍｍとした熱
交換コア部３と同等の熱交換能力を発揮させながら、小
型化を達成することができることを確認している。
【００３９】以上に述べたように、本実施形態によれ
ば、熱交換コア部３、すなわち熱交換効率の低下を招く
ことなく蒸発器の小型化を図ることができる。
ば、熱交換コア部３、すなわち熱交換効率の低下を招く
ことなく蒸発器の小型化を図ることができる。
【００４０】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、車両用空調装置の蒸発器に本発明を適用したが、本
発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の
熱交換器にも適用することができる。
は、車両用空調装置の蒸発器に本発明を適用したが、本
発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の
熱交換器にも適用することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る蒸発器の正面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施形態に係る蒸発器に採用されるフ
ィンの説明図である。
ィンの説明図である。
【図３】本明細書に記載した用語の定義を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図４】ルーバのピッチ寸法Ｌｐと熱交換コア部で発生
する圧力損失との関係を示すグラフである。
する圧力損失との関係を示すグラフである。
【図５】ルーバに付着した凝縮水の様子を示す模式図で
ある。
ある。
【図６】ルーバ間を流れる空気の様子を示す模式図であ
る。
る。
【図７】ルーバのピッチ寸法Ｌｐと、熱交換能力、通風
抵抗及び保水量との関係を示すグラフである。
抵抗及び保水量との関係を示すグラフである。
【図８】ルーバ角度Ｌａと、熱交換能力、通風抵抗及び
保水量との関係を示すグラフである。
保水量との関係を示すグラフである。
【図９】フィン２のピッチ寸法Ｆｐと熱交換能力との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図１０】フィン２のピッチ寸法Ｆｐと圧力損失との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
２…フィン、２ｃ…ルーバ、３…熱交換コア部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 嶋貫 宏泰
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Claims (4)
- 【請求項１】 内部に流体が流れるチューブ（１）の外
表面に設けられ、平面部（２ａ）と隣り合う前記平面部
（２ａ）とを繋ぐ屈曲部（２ｂ）を有して波状に形成さ
れたフィン（２）を備え、 前記平面部（２ａ）に鎧窓状のルーバ（２ｃ）が形成さ
れた熱交換器であって、 前記ルーバ（２ｃ）のピッチ寸法（Ｌｐ）が、０．５ｍ
ｍ以上、０．９ｍｍ以下であることを特徴とする熱交換
器。 - 【請求項２】 前記ルーバ（２ｃ）の前記平面部（２
ａ）に対する傾斜角度であるルーバ角度（Ｌａ）が、３
０°以上、４０°以下であることを特徴とする請求項１
に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記フィン（２）の高さ寸法（ｈ）は７
ｍｍ以下であり、 前記熱交換部（３）の外形寸法のうち、空気の流通方向
と平行な部位の寸法（Ｄ)は５０ｍｍ以下であることを
特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記フィン（２）のピッチ寸法（Ｆｐ）
は３．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１つに記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041500A JP2003240470A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041500A JP2003240470A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003240470A true JP2003240470A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27781894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002041500A Pending JP2003240470A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003240470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2253921A3 (de) * | 2009-05-13 | 2014-04-09 | Behr GmbH & Co. KG | Rippe für einen Wärmeübertrager |
| JP2018132247A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 富士電機株式会社 | 自動販売機 |
-
2002
- 2002-02-19 JP JP2002041500A patent/JP2003240470A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2253921A3 (de) * | 2009-05-13 | 2014-04-09 | Behr GmbH & Co. KG | Rippe für einen Wärmeübertrager |
| JP2018132247A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 富士電機株式会社 | 自動販売機 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040603 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051104 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060112 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060221 |