JP2019045031A - コルゲートフィン式熱交換器 - Google Patents
コルゲートフィン式熱交換器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019045031A JP2019045031A JP2017166466A JP2017166466A JP2019045031A JP 2019045031 A JP2019045031 A JP 2019045031A JP 2017166466 A JP2017166466 A JP 2017166466A JP 2017166466 A JP2017166466 A JP 2017166466A JP 2019045031 A JP2019045031 A JP 2019045031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrugated fin
- heat exchanger
- corrugated
- type heat
- louver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
【課題】低温外気における暖房運転時の室外機用熱交換器の通風部の着霜を遅延し、着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制するコルゲートフィン式熱交換器を提供すること。【解決手段】左右に対峙する一対のヘッダーパイプ2a,2bと、両ヘッダーパイプ2a,2bに接続される互いに平行な複数の扁平チューブ3と、扁平チューブ3間に接合され、隣接する山部4aと谷部4b間に通風路4cを有するコルゲートフィン4と、を具備するコルゲートフィン式熱交換器において、コルゲートフィン4は、風上側から風下側に向かって離れた位置に、隣接する通風路4cを連通する縦スリット5を切り起こして形成されるルーバー6を、コルゲートフィン4の幅方向に互いに平行に複数形成してなる。【選択図】 図4
Description
この発明は、コルゲートフィン式熱交換器に関するもので、更に詳細には、コルゲートフィンと扁平チューブを互いに平行に水平方向に配置したコルゲートフィン式熱交換器に関するものである。
一般に、対峙する一対のヘッダーパイプ間に、互いに平行な複数の扁平状の熱交換チューブ(以下に扁平チューブという)を水平方向に配置し、これら扁平チューブ間にコルゲートフィンを接合してなるコルゲートフィン式熱交換器が広く使用されている。
この種のコルゲートフィン式熱交換器を蒸発器として使用した場合、表面に凝縮水が付着し通風の妨げとなり、熱交換性能を低下させる問題がある。
この問題を解決する手段として、扁平チューブの幅方向の端部外面に、扁平チューブの上下側に隣接するコルゲートフィンの谷頂点間に保水される水と接触して誘引するエッジ部を有する流水路を扁平チューブの長手方向に適宜ピッチをおいて複数形成してなるコルゲートフィン式熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の熱交換器によれば、流水路が排水機能として働くことで水が排出され、扁平チューブが水平方向に配置された蒸発器として使用することができる。
特許文献1に記載の熱交換器によれば、流水路が排水機能として働くことで水が排出され、扁平チューブが水平方向に配置された蒸発器として使用することができる。
なお、特許文献1に記載のコルゲートフィン式熱交換器において、コルゲートフィンに設けられた複数の縦スリットを切り起こしてルーバーを形成することで、熱交換性能を向上させている。
ところで、室外機用熱交換器においては、暖房運転時、外気温度が低いと、熱交換器に霜が付着して、通風量及び熱交換性能が低下する懸念がある。
また、霜は風の当たる先端部に付きやすく、特にフィンのルーバー部は霜の成長が早いため、着霜の観点ではルーバーは望ましくない。
また、霜は風の当たる先端部に付きやすく、特にフィンのルーバー部は霜の成長が早いため、着霜の観点ではルーバーは望ましくない。
しかしながら、特許文献1に記載のコルゲートフィン式熱交換器の排水メカニズムは、コルゲートフィンの山谷に付着した水は、谷部から山部へ移動し、山部すなわち谷頂点間から扁平チューブ側壁の流水路(排水機構)を介して下段のコルゲートフィンの谷部へと流れる。また、コルゲートフィンの谷部から山部へ移動する際、コルゲートフィンに設けられたルーバーを通るため、ルーバーは必要であり無くすことはできない。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低温外気における暖房運転時の室外機用熱交換器の通風部の着霜を遅延し、着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制するコルゲートフィン式熱交換器を提供することを課題とする。
上記課題を達成するために、この発明のコルゲートフィン式熱交換器は、左右に対峙する一対のヘッダーパイプと、上記両ヘッダーパイプに接続される互いに平行な複数の扁平チューブと、上記扁平チューブ間に接合され、隣接する山部と谷部間に通風路を有するコルゲートフィンと、を具備するコルゲートフィン式熱交換器であって、上記コルゲートフィンは、風上側から風下側に向かって離れた位置に、隣接する上記通風路を連通する縦スリットを切り起こして形成されるルーバーを、コルゲートフィンの幅方向に互いに平行に複数形成してなる、ことを特徴とする(請求項1)。
この場合、上記ルーバーは、上記コルゲートフィンの風下側に形成されるか(請求項2)、上記コルゲートフィンの風上側と風下側の中間位置に形成されているのが好ましい(請求項3)。
この場合、上記ルーバーは、上記コルゲートフィンの風下側に形成されるか(請求項2)、上記コルゲートフィンの風上側と風下側の中間位置に形成されているのが好ましい(請求項3)。
このように構成することにより、着霜しやすいルーバーは風上側から離れた位置に設けられるので、風上側で空気が除湿されるため、ルーバーの着霜をし難くすると共に遅延させることができる。
また、この発明において、上記コルゲートフィンは、上記ルーバーが設けられていない箇所は平坦状であっても差し支えないが、好ましくは上記通風路に面する表裏面が凹凸状に形成されているのがよい(請求項4)。
このように構成することにより、平坦面に比べ空気の流れを乱流化し、温度境界層を小さくすることができる。
加えて、この発明において、上記コルゲートフィンは、風下側に延在する風下側コルゲートフィンを更に具備し、上記風下側コルゲートフィンは、隣接する通風路を連通する縦スリットを切り起こして形成されるルーバーを風上側から風下側に亘って互いに平行に複数形成されているのが好ましい(請求項5)。
このように構成することにより、風上側のコルゲートフィンのルーバー減による熱交換性能の低下を風下側コルゲートフィンに設けられたルーバーによって抑制することができる。
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
(1)請求項1〜3に記載の発明によれば、着霜しやすいルーバーは風上側から離れた位置に設けられるので、風上側で空気が除湿されるため、ルーバーの着霜をし難くすると共に遅延させることができ、着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制することができる。
(2)請求項4に記載の発明によれば、空気の流れを乱流化し、温度境界層を小さくすることができるので、上記(1)に加えて、更に熱交換性能の向上を図ることができる。
(3)請求項5に記載の発明によれば、風上側のコルゲートフィンのルーバー減による熱交換性能の低下を風下側コルゲートフィンに設けられたルーバーによって抑制することができるので、上記(1),(2)に加えて、更に熱交換性能の向上を図ることができる。
以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る熱交換器を蒸発器に適用した場合について説明する。なお、添付図面はこの発明の構造を判りやすくするために概略的に図示したもので、各部の寸法比率は図面に図示したものに限定されるものではない。
この発明に係るコルゲートフィン式熱交換器1は、図1に示すように、それぞれアルミニウム(アルミニウム合金を含む)製の左右に対峙する一対のヘッダーパイプ2a,2bと、これらヘッダーパイプ2a,2b間に互いに平行に水平方向に接続(連結)される複数の扁平チューブ3と、扁平チューブ3間に接合され、隣接する山部4aと谷部4b間に通風路4cを有するコルゲートフィン4と、をろう付けによって接合してなる。
なお、扁平チューブ3には複数に区画された熱媒体流路3aが形成されている。また、上下端のコルゲートフィン4の上部外方側及び下部開放側には、それぞれアルミニウム製のサイドプレート7がろう付けされている。また、ヘッダーパイプ2a,2bの上下開口端にはアルミニウム製のエンドキャップ8がろう付けされている。
上記のように構成される熱交換器1において、扁平チューブ3の幅方向の端部外面には、排水機構10が設けられている。排水機構10は、図1ないし図4に示すように、扁平チューブ3の幅方向の端部外面に、該扁平チューブ3の上下側に隣接するコルゲートフィン4の谷頂点間に保水される水と接触して誘引するエッジ部12を有する少なくとも一部がコルゲートフィン4の側端部の内側に位置する流水路13が扁平チューブ3の長手方向に沿って等ピッチに設けられた構造となっている。
この場合、扁平チューブ3は、幅方向の側端部に、扁平チューブ3の長手方向に沿って薄肉の鍔部(図示せず)が延設されるアルミニウム製押出形材にて形成され、鍔部に等間隔の切込みを介して傾斜状に切り起こされる等ピッチの切起し片11によって、扁平チューブ3の上下側に隣接するコルゲートフィン4の谷頂点間に保水される水を誘引する流水路13が形成される。
一方、コルゲートフィン4は、薄板を所定の高さになるように山−谷折りを交互に繰り返して、隣接する逆U字状の山部4aとU字状の谷部4b間に通風路4cが形成されており、熱交換器1の正面視では、略U字形状の連続波形に形成されている。
また、コルゲートフィン4は、図4ないし図6に示すように、風上側から風下側に向かって離れた風下側の位置に、複数のルーバー6が形成されている。この場合、ルーバー6は、隣接する通風路4cを連通する縦スリット5を隣接する山部4a及び谷部4bの通風路4c側に切り起こして形成され、コルゲートフィン4の幅方向に互いに平行に複数形成されている。
このように形成されるルーバー6によって、コルゲートフィンに付着した水(凝縮水、結露水)の谷部4bから山部4aすなわち谷頂点間への流れを円滑にすることができる。
このように形成されるルーバー6によって、コルゲートフィンに付着した水(凝縮水、結露水)の谷部4bから山部4aすなわち谷頂点間への流れを円滑にすることができる。
このように、ルーバー6を設けることにより、熱交換性能の向上が図れる、すなわち、通風路4cに所定角度に形成された所定数のルーバー6を設けることで、乱流効果等により熱伝達性能の向上が図れる。
また、ルーバー6を風上側から離れた風下側に設けることで、風上側で空気が除湿されるため、ルーバー6の着霜をし難くすると共に遅延させることができるので、着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制することができる。
上記のように構成される熱交換器1の排水メカニズムは、図3に示すように、U字形状(谷折り)フィン表面に付着した水(凝縮水、結露水)は、下段への水路がないため、コルゲートフィン4の幅方向に互いに平行に設けられた複数の縦スリット5を切り起こして形成されたルーバー6を介して隣の逆U字形状(山折り)部に移動し、逆U字形状部すなわちコルゲートフィン4の谷頂点間に集まった水(凝縮水、結露水)は、下方の開口部から、扁平チューブ3に形成された流水路13を形成する切起し片11のエッジ部12と接触することで、流れ落ちる起点となり、流水路13内に誘引される。このようにして、順次下方側のコルゲートフィン4に流れ込むといったメカニズムをスムーズに繰り返すことにより、排水が促進される。
この排水メカニズムにおいて、扁平チューブ3に形成される流水路13のピッチがコルゲートフィン4のピッチ(山頂点−谷頂点寸法)の4倍以上になると、コルゲートフィン4の保水力に対し、上下に連続する排水路が少なくなるため、排水スピードが極端に遅くなり、実用上有効な排水効果が得られなくなる。そのため、図2に示すように、流水路13すなわち切起し片11のピッチP1はコルゲートフィン4のピッチP(山頂点−谷頂点寸法)の4倍以下が好ましい。これにより、コルゲートフィン4の谷頂点間に少なくとも1つの切起し片11が位置するので、排水性の向上が図れる。
上記実施形態では、風下側にルーバー6が設けられるコルゲートフィン4について説明したが、図7及び図8に示すように、風上側と風下側の中間位置にルーバー6が設けられたコルゲートフィン4Aであってもよい。
このように、ルーバー6をコルゲートフィン4Aの風上側と風下側の中間位置に設けることで、風上側で空気が除湿されるため、ルーバー6の着霜をし難くすると共に遅延させることができる。
上記実施形態では、コルゲートフィン4は、ルーバー6を形成した以外の箇所は平坦状に形成されているが、図9に示すように、ルーバー6を形成した以外の箇所すなわちコルゲートフィン4Aの風上側及び風下側の箇所を山型に切り起こして凹凸部20を設けることで、ルーバー6を形成した以外の箇所の通風路4cに面する表裏面を凹凸状に形成してもよい。
このようにルーバー6を形成した以外の箇所の通風路4cに面する表裏面を凹凸状に形成することにより、平坦面に比べ空気の流れを乱流化し、温度境界層を小さくすることができ、熱交換性能の向上が図れる。
なお、上記説明では、中間部にルーバー6を設けたコルゲートフィン4Aの風上側及び風下側の箇所の通風路4cに面する表裏面を凹凸状に形成する場合について説明したが、図6に想像線で示すように、風下側にルーバー6を設けたコルゲートフィン4の風上側の箇所を山型に切り起こして凹凸部20を設けることで、ルーバー6を形成した以外の箇所の通風路4cに面する表裏面を凹凸状に形成してもよい。
図10は、この発明のコルゲートフィンの別の形態を示す概略側面図である。図10に示すコルゲートフィンは、中間部にルーバー6を設けたコルゲートフィン4Aの風下側に延在する風下側コルゲートフィン4Bを更に具備し、風下側コルゲートフィン4Bは、隣接する通風路4cを連通する縦スリット5を切り起こして形成されるルーバー6を風上側から風下側に亘って互いに平行に複数形成してなる。
このように形成することにより、コルゲートフィン4Aのルーバー減による熱交換性能の低下を風下側コルゲートフィン4Bに設けられたルーバー6によって抑制することができるので、熱交換性能の向上を図ることができる。
なお、上記説明では、中間部にルーバー6を設けたコルゲートフィン4Aの風下側に風下側コルゲートフィン4Bを延在(延設)した場合について説明したが、風下側にルーバー6を設けたコルゲートフィン4の風下側に風下側コルゲートフィン4Bを延在(延設)してもよい。
なお、上記説明では、1つの熱交換器にコルゲートフィン4又は4Aとコルゲートフィン4Bを2列配置した場合について説明したが、コルゲートフィン4又は4Aを具備する熱交換器を風上側に配置し、コルゲートフィン4Bを具備する熱交換器を風下側に配置した構造においても、上記と同様の効果が得られる。すなわち、風上側に配置される熱交換器のルーバー減による熱交換性能の低下を風下側に配置される熱交換器のコルゲートフィン4Bに設けられたルーバー6によって抑制することができるので、熱交換性能の向上を図ることができる。
なお、上記実施形態では、コルゲートフィン4がU字状の山−谷折りを交互に繰り返した略U字形状の連続波形状に形成されているが、V字状の山−谷折りを交互に繰り返した略V字形状の連続波形状に形成されるコルゲートフィンであってもよい。
また、上記実施形態では、排水機構10を構成する流水路13は、扁平チューブ3の上下側に隣接するコルゲートフィン4の谷頂点間に保水される水と接触して誘引するエッジ部12を有する場合について説明したが、排水機構は必ずしもこのような構造である必要はない。例えば、流水路を、扁平チューブの幅方向の端部に上下に渡って傾斜状又は鉛直状に切り欠かれた溝部にて形成した排水機構であってもよい。
1 熱交換器
2a,2b ヘッダーパイプ
3 扁平チューブ
4,4A,4B コルゲートフィン
4a 山部
4b 谷部
4c 通風路
5 縦スリット
6 ルーバー
10 排水機構
20 凹凸部
2a,2b ヘッダーパイプ
3 扁平チューブ
4,4A,4B コルゲートフィン
4a 山部
4b 谷部
4c 通風路
5 縦スリット
6 ルーバー
10 排水機構
20 凹凸部
このように構成することにより、風上側のコルゲートフィンのルーバー減による熱交換性能の低下を風下側コルゲートフィンに設けられたルーバーによって抑制することができる。
また、請求項1に記載のコルゲートフィン式熱交換器において、上記扁平チューブは、幅方向の側端部に、上記扁平チューブの長手方向に沿って薄肉の鍔部が延設されるアルミニウム製形材にて形成され、上記鍔部に等間隔の切込みを介して傾斜状に切り起こされる等ピッチの切起し片によって、上記扁平チューブの上下側に隣接する上記コルゲートフィンの谷頂点間に保水される水を誘引する流水路が形成されているのが好ましい(請求項6)。
このように構成することにより、コルゲートフィンの山谷に付着した水は、谷部から山部へ移動する際、ルーバーを構成する縦スリットを通って谷頂点間に流れ、谷頂点間に集まった水は、切起し片によって流水路に誘引され、順次下方側のコルゲートフィンに流れる。
また、請求項1に記載のコルゲートフィン式熱交換器において、上記扁平チューブは、幅方向の側端部に、上記扁平チューブの長手方向に沿って薄肉の鍔部が延設されるアルミニウム製形材にて形成され、上記鍔部に等間隔の切込みを介して傾斜状に切り起こされる等ピッチの切起し片によって、上記扁平チューブの上下側に隣接する上記コルゲートフィンの谷頂点間に保水される水を誘引する流水路が形成されているのが好ましい(請求項6)。
このように構成することにより、コルゲートフィンの山谷に付着した水は、谷部から山部へ移動する際、ルーバーを構成する縦スリットを通って谷頂点間に流れ、谷頂点間に集まった水は、切起し片によって流水路に誘引され、順次下方側のコルゲートフィンに流れる。
(3)請求項5に記載の発明によれば、風上側のコルゲートフィンのルーバー減による熱交換性能の低下を風下側コルゲートフィンに設けられたルーバーによって抑制することができるので、上記(1),(2)に加えて、更に熱交換性能の向上を図ることができる。
(4)請求項6に記載の発明によれば、暖房運転時の室外機用熱交換器に付着する水(凝縮水、結露水)を排水すると共に、低温外気における通風部の着霜を遅延し、水(凝縮水、結露水)及び着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制することができる。
(4)請求項6に記載の発明によれば、暖房運転時の室外機用熱交換器に付着する水(凝縮水、結露水)を排水すると共に、低温外気における通風部の着霜を遅延し、水(凝縮水、結露水)及び着霜が起因する風量及び熱交換性能の低下を抑制することができる。
Claims (5)
- 左右に対峙する一対のヘッダーパイプと、上記両ヘッダーパイプに接続される互いに平行な複数の扁平チューブと、上記扁平チューブ間に接合され、隣接する山部と谷部間に通風路を有するコルゲートフィンと、を具備するコルゲートフィン式熱交換器であって、
上記コルゲートフィンは、風上側から風下側に向かって離れた位置に、隣接する上記通風路を連通する縦スリットを切り起こして形成されるルーバーを、コルゲートフィンの幅方向に互いに平行に複数形成してなる、ことを特徴とするコルゲートフィン式熱交換器。 - 請求項1に記載のコルゲートフィン式熱交換器において、
上記ルーバーは、上記コルゲートフィンの風下側に形成されている、ことを特徴とするコルゲートフィン式熱交換器。 - 請求項1に記載のコルゲートフィン式熱交換器において、
上記ルーバーは、上記コルゲートフィンの風上側と風下側の中間位置に形成されている、ことを特徴とするコルゲートフィン式熱交換器。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のコルゲートフィン式熱交換器において、
上記コルゲートフィンは、上記ルーバーが設けられていない箇所の上記通風路に面する表裏面が凹凸状に形成されている、ことを特徴とするコルゲートフィン式熱交換器。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載のコルゲートフィン式熱交換器において、
上記コルゲートフィンは、風下側に延在する風下側コルゲートフィンを更に具備し、上記風下側コルゲートフィンは、隣接する通風路を連通する縦スリットを切り起こして形成されるルーバーを風上側から風下側に亘って互いに平行に複数形成してなる、ことを特徴とするコルゲートフィン式熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017166466A JP2019045031A (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | コルゲートフィン式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017166466A JP2019045031A (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | コルゲートフィン式熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019045031A true JP2019045031A (ja) | 2019-03-22 |
Family
ID=65816320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017166466A Pending JP2019045031A (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | コルゲートフィン式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019045031A (ja) |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017166466A patent/JP2019045031A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4952196B2 (ja) | 熱交換器 | |
US6050328A (en) | Heat exchanger and air conditioner using same | |
JP5678392B2 (ja) | コルゲートフィン式熱交換器の排水構造 | |
WO2009153985A1 (ja) | 熱交換器 | |
CN102356287A (zh) | 波纹片式热交换器的排水结构 | |
JP5550106B2 (ja) | コルゲートフィン式熱交換器の排水構造 | |
GB2023798A (en) | Fin-tube heat exchanger | |
WO2014207785A1 (ja) | 熱交換器、熱交換器構造体、及び、熱交換器用のフィン | |
JP2010019534A (ja) | 熱交換器 | |
JP2013245884A (ja) | フィンチューブ熱交換器 | |
JP2008101847A (ja) | 空気熱交換器 | |
JP6330577B2 (ja) | フィン・アンド・チューブ型熱交換器 | |
JP5020886B2 (ja) | 熱交換器 | |
JP2004177039A (ja) | 熱交換器 | |
JP2013250016A (ja) | フィンチューブ熱交換器 | |
JP2005127595A (ja) | 熱交換器 | |
JP2019045033A (ja) | コルゲートフィン式熱交換器 | |
JP2012251719A (ja) | コルゲートフィン式熱交換器の排水構造 | |
JP2019045032A (ja) | コルゲートフィン式熱交換器 | |
CN202002518U (zh) | 一种换热器 | |
JP2004263881A (ja) | 伝熱フィン、熱交換器、カーエアコン用エバポレータ及びコンデンサ | |
JP2004271113A (ja) | 熱交換器 | |
JP2016188708A (ja) | コルゲートフィン式熱交換器の排水構造 | |
JP2019045031A (ja) | コルゲートフィン式熱交換器 | |
JP2002090083A (ja) | 熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170925 |