JP3216472B2 - クロスフィンコイル型熱交換器 - Google Patents

クロスフィンコイル型熱交換器

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JP3216472B2
JP3216472B2 JP05117995A JP5117995A JP3216472B2 JP 3216472 B2 JP3216472 B2 JP 3216472B2 JP 05117995 A JP05117995 A JP 05117995A JP 5117995 A JP5117995 A JP 5117995A JP 3216472 B2 JP3216472 B2 JP 3216472B2
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冠南 喜
光春 沼田
一成 笠井
克宏 川端
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、クロスフィンコイル
型熱交換器に関し、さらに詳しくはドレン排出能力を向
上させた高性能なクロスフィンコイル型熱交換器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】所定間隔で平行に配置された鉛直方向に
延びる多数の板状フィンと、該板状フィンに対して直交
するように挿通される伝熱管とを備えたクロスフィンコ
イル型熱交換器は、空気調和機用の蒸発器として多用さ
れている。
【0003】この種クロスフィンコイル型熱交換器を蒸
発器として使用した場合、フィン表面に付着するドレン
(即ち、凝縮水)により水膜が形成されるが、該水膜
は、重力の作用を受けてフィンの下方に行くにしたがっ
て厚くなる傾向にある。すると、熱交換器の下方部分に
おける伝熱抵抗(即ち、フィン面とフィン付近を流通す
る空気流との間の伝熱抵抗)が増大して熱交換性能が悪
くなるとともに、熱交換器出口側における空気流れが偏
流するという不具合が生じていた。
【0004】そこで、フィン間に流れる空気流に旋回成
分をもつ流れを誘起し、空気流の混合効果、死水域減少
効果および前縁効果を生かすために、フィンにおける伝
熱管相互間に風上側に開口した切起片を形成したものが
提案されている(例えば、特公平4ー71156号公報
参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の場合、空気の流れ改善にのみ着目し、ドレン排出につ
いては考慮されていないため、伝熱管回りの領域にドレ
ンが溜まり易く、伝熱管回り抵抗が増え、熱交換性能が
低下するという不具合が解消されない。また、熱交換器
出口側からの水飛びも生じやすい。
【0006】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、フィン面に付着したドレンが速やかに排出できる
ようにし、もって熱交換性能の大幅な向上を期すること
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願発明の第1の基本構
成では、上記課題を解決するための手段として、所定間
隔で平行に配置された鉛直方向に延びる多数の板状フィ
ン1,1・・と、該板状フィン1,1・・に対して直交
するように挿通される伝熱管2,2・・とを備え、前記
各板状フィン1において上下方向に並ぶ伝熱管2,2相
互間に、上下方向に延びる多数の切起片3a,3bから
なる切起片群Aを形成してなるクロスフィンコイル型熱
交換器において、前記各切起片群Aにおける各切起片3
a,3bを、斜め下方に向かう傾斜線Lに沿う分割部
4,4・・を介して上下にそれぞれ分割せしめるととも
に、前記傾斜線Lに沿う切起片非形成部に、ドレン案内
用のガイド突条6を形成している。
【0008】本願発明の第2の基本構成では、上記課題
を解決するための手段として、所定間隔で平行に配置さ
れた鉛直方向に延びる多数の板状フィン1,1・・と、
該板状フィン1,1・・に対して直交するように挿通さ
れる伝熱管2,2・・とを備え、前記各板状フィン1に
おいて上下方向に並ぶ伝熱管2,2相互間に、上下方向
に延びる多数の切起片3a,3bからなる切起片群Aを
形成してなるクロスフィンコイル型熱交換器において、
前記各切起片群Aにおける各切起片3a,3bを、斜め
下方に向かう傾斜線Lに沿う分割部4,4・・を介して
上下にそれぞれ分割せしめるとともに、前記各板状フィ
ン1に、前記切起片群Aにおける分割部4,4・・の最
下端に対応して上下方向に延びるドレン案内用のガイド
溝5を形成している
【0009】
【作用】本願発明の第1の基本構成では、上記手段によ
って次のような作用が得られる。
【0010】即ち、蒸発器として使用した場合には、板
状フィン1の表面にドレンDが付着し、該ドレンDがフ
ィン面に沿って下方へ流下するが、その際、切起片3
a,3bを上下に分割している傾斜線Lに沿う分割部
4,4・・にガイドされてドレンDが伝熱管2回りを避
けて流下するため、伝熱管2回りへのドレンDの滞留が
なくなり、速やかなドレン排出が得られる。しかも、傾
斜線Lに沿う切起片非形成部に、ドレン案内用のガイド
突条6を形成しているので、分割部4,4・・に沿って
流下するドレンDが切起片非形成部においてはガイド突
条6に案内されつつ流下することとなり、伝熱管2回り
へのドレン滞留が効果的に防止される。
【0011】本願発明の第2の基本構成では、上記手段
によって次のような作用が得られる。
【0012】即ち、蒸発器として使用した場合には、板
状フィン1の表面にドレンDが付着し、該ドレンDがフ
ィン面に沿って下方へ流下するが、その際、切起片3
a,3bを上下に分割している傾斜線Lに沿う分割部
4,4・・にガイドされてドレンDが伝熱管2回りを避
けて流下するため、伝熱管2回りへのドレンDの滞留が
なくなり、速やかなドレン排出が得られる。しかも、
記切起片群Aにおける分割部4,4・・の最下端に対応
して上下方向に延びるドレンD案内用のガイド溝5を形
しているので、分割部4,4・・に沿って流下せしめ
られたドレンDがガイド溝5に案内されて下方へ速やか
に排出されることとなる。
【0013】
【発明の効果】本願発明の第1の基本構成によれば、板
状フィン1に形成された各切起片群Aにおける各切起片
3a,3bを、斜め下方に向かう傾斜線Lに沿う分割部
4,4・・を介して上下にそれぞれ分割せしめて、蒸発
器として使用した場合に板状フィン1の表面に付着した
ドレンDがフィン面に沿って下方へ流下する際に、傾斜
線Lに沿う分割部4,4・・にガイドされて伝熱管2回
りを避けて流下するようにしたので、伝熱管2回りへの
ドレンDの滞留がなくなり、速やかなドレン排出が得ら
れることとなり、板状フィン1の下方部分におけるドレ
ン水膜の増大による伝熱抵抗の増大、空気出口側での空
気の偏流および水飛び、通風抵抗の増大が効果的に防止
できるという優れた効果がある。
【0014】また、傾斜線Lに沿う切起片非形成部に、
ドレン案内用のガイド突条6を形成しているので、分割
部4,4・・に沿って流下するドレンDが切起片非形成
部においてはガイド突条6に案内されつつ流下すること
となり、伝熱管2回りへのドレン滞留を効果的に防止す
ることができるという効果もある。
【0015】本願発明の第2の基本構成によれば、板状
フィン1に形成された各切起片群Aにおける各切起片3
a,3bを、斜め下方に向かう傾斜線Lに沿う分割部
4,4・・を介して上下にそれぞれ分割せしめて、蒸発
器として使用した場合に板状フィン1の表面に付着した
ドレンDがフィン面に沿って下方へ流下する際に、傾斜
線Lに沿う分割部4,4・・にガイドされて伝熱管2回
りを避けて流下するようにしたので、伝熱管2回りへの
ドレンDの滞留がなくなり、速やかなドレン排出が得ら
れることとなり、板状フィン1の下方部分におけるドレ
ン水膜の増大による伝熱抵抗の増大、空気出口側での空
気の偏流および水飛び、通風抵抗の増大が効果的に防止
できるという優れた効果がある。
【0016】また、切起片群Aにおける分割部4,4・
・の最下端に対応して上下方向に延びるドレンD案内用
のガイド溝5を形成しているので、分割部4,4・・に
沿って流下せしめられたドレンDがガイド溝5に案内さ
れて下方へ速やかに排出されることとなるという効果も
ある。
【0017】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。
【0018】実施例1 図1および図2には、本願発明の実施例1にかかるクロ
スフィンコイル型熱交換器が示されている。
【0019】本実施例のクロスフィンコイル型熱交換器
は、所定間隔で平行に配置された鉛直方向に延びる多数
の板状フィン1,1・・と、該板状フィン1,1・・に
対して直交するように挿通される伝熱管2,2・・とを
備えて構成されており、前記伝熱管2,2・・は、上下
方向に所定の管ピッチでの2列配置とされている。この
熱交換器においては、矢印Wで示す方向に空気流が流通
する。
【0020】そして、前記各板状フィン1において上下
方向に並ぶ伝熱管2,2相互間には、上下方向に延び且
つ平行に隣接する一対の切起片3a,3bを一組とする
複数組の切起片ユニット3,3・・からなる切起片群A
がそれぞれ形成されている。本実施例の場合、各切起片
ユニット3における切起片3a,3bにおいては、風上
側に位置する切起片3aが風下側に位置する切起片3b
よりフィン面からの切り起こし量が大きくされている。
このように構成したことにより、切起片3a,3bにお
ける風上側端部における前縁効果がより効果的となる。
【0021】前記各切起片群Aにおける各切起片3a,
3bは、風上側が下となる斜め下方に向かう傾斜線Lに
沿う分割部4を介して上下にそれぞれ分割された分割切
起片3a1,3a2および3b1,3b2により構成されて
いる。
【0022】また、前記各切起片群Aにおける分割部
4,4・・の最下端に対応して上下方向に延びるドレン
案内用のガイド溝5が形成されている。本実施例の場
合、前記ガイド溝5は、三角溝とされており、2列の伝
熱管2,2・・における中央部および風下側端部におい
て形成されている。このように構成したことにより、分
割部4,4・・に沿って流下せしめられたドレンDがガ
イド溝5に案内されて下方へ速やかに排出されることと
なる。なお、このガイド溝5の形状は、図3の(イ)あ
るいは(ロ)に示すように、半円弧状溝あるいはスリッ
ト溝としてもドレン排出効果においては本実施例と変わ
らない。
【0023】さらに、前記傾斜線Lに沿う切起片非形成
部には、ドレン案内用のガイド突条6,6・・が形成さ
れている。該ガイド突条6は、三角突条とされており、
分割部4,4・・に沿って流下するドレンDが切起片非
形成部においてはガイド突条6,6・・に案内されつつ
流下することとなり、伝熱管2回りへのドレン滞留が効
果的に防止される。なお、このガイド突条6の形状は、
図4の(イ)あるいは(ロ)に示すように、三角突条あ
るいは半円弧状突条としてもドレンD排出効果において
は本実施例と変わらない。
【0024】上記したように、本実施例においては、蒸
発器として使用した場合に板状フィン1の表面に付着し
たドレンDがフィン面に沿って下方へ流下する際に、傾
斜線Lに沿う分割部4,4・・にガイドされて伝熱管2
回りを避けて流下することとなり、伝熱管2回りへのド
レンDの滞留がなくなり、速やかなドレン排出が得られ
る。従って、板状フィン1の下方部分におけるドレン水
膜の増大による伝熱抵抗の増大、空気出口側での空気の
偏流および水飛び、通風抵抗の増大が効果的に防止でき
る。
【0025】実施例2 図5および図6には、本願発明の実施例2にかかるクロ
スフィンコイル型熱交換器が示されている。
【0026】本実施例の場合、2列配置の伝熱管2,2
・・における空気流通方向中間部にガイド溝5が形成さ
れており、傾斜線Lは、前記ガイド溝5側が最下端とな
るように形成されている。このように構成すると、分割
部4,4・・に案内されたドレンDは、ガイド溝5に合
流した後、下方へ速やかに排出されることとなる。従っ
て、ガイド溝5の形成が少なくて済むこととなり、製作
コストの低減に寄与する。なお、本実施例の場合におい
ても、前記ガイド溝5の形状を、図3の(イ)あるいは
(ロ)に示すように、半円弧状溝あるいはスリット溝と
してもよく、ガイド突条6の形状を、図4の(イ)ある
いは(ロ)に示すように、三角突条あるいは半円弧状突
条としてもよい。その他の構成および作用効果は実施例
1と同様なので重複を避けて説明を省略する。
【0027】実施例3 図7および図8には、本願発明の実施例3にかかるクロ
スフィンコイル型熱交換器が示されている。
【0028】本実施例の場合、各切起片群Aにおいて、
分割部4,4・・を形成する傾斜線Lを上下方向に所定
間隔で並ぶ平行な2本とした点が実施例1と相異してい
るのみである。このようにすると、切起片群Aにおい
て、ドレンDが2本の傾斜線Lに沿う分割部4,4・・
に分散してガイドされるため、ドレンDの排出がより速
やかに行われる。その他の構成および作用効果は実施例
1と同様である。
【0029】実施例4 図9および図10には、本願発明の実施例4にかかるク
ロスフィンコイル型熱交換器が示されている。
【0030】本実施例の場合、各切起片群Aにおいて、
分割部4,4・・を形成する傾斜線Lを上下方向に所定
間隔で並ぶ平行な2本とした点が実施例2と相異してい
るのみである。このようにすると、切起片群Aにおい
て、ドレンDが2本の傾斜線Lに沿う分割部4,4・・
に分散してガイドされるため、ドレンDの排出がより速
やかに行われる。その他の構成および作用効果は実施例
2と同様である。
【0031】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施例1にかかるクロスフィンコイ
ル型熱交換器におけるフィンの正面図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】(イ)、(ロ)は本願発明の実施例1にかかる
クロスフィンコイル型熱交換器におけるガイド溝の変形
例を示す部分断面図である。
【図4】(イ)、(ロ)は本願発明の実施例1にかかる
クロスフィンコイル型熱交換器におけるガイド突条の変
形例を示す部分断面図である。
【図5】本願発明の実施例2にかかるクロスフィンコイ
ル型熱交換器におけるフィンの正面図である。
【図6】図5のVI−VI断面図である。
【図7】本願発明の実施例3にかかるクロスフィンコイ
ル型熱交換器におけるフィンの正面図である。
【図8】図7のVIII−VIII断面図である。
【図9】本願発明の実施例4にかかるクロスフィンコイ
ル型熱交換器におけるフィンの正面図である。
【図10】図9のX−X断面図である。
【符号の説明】
1は板状フィン、2は伝熱管、3は切起片ユニット、3
a,3bは切起片、4は分割部、5はガイド溝、6はガ
イド突条、Aは切起片群、Lは傾斜線。
フロントページの続き (72)発明者 川端 克宏 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工 業株式会社堺製作所 金岡工場内 (56)参考文献 実開 昭63−231198(JP,U) 実開 昭60−50378(JP,U) 実開 昭63−36874(JP,U) 実開 昭64−22185(JP,U) 実開 昭64−54682(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 1/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定間隔で平行に配置された鉛直方向に
    延びる多数の板状フィン(1),(1)・・と、該板状
    フィン(1),(1)・・に対して直交するように挿通
    される伝熱管(2),(2)・・とを備え、前記各板状
    フィン(1)において上下方向に並ぶ伝熱管(2),
    (2)相互間には、上下方向に延びる多数の切起片(3
    a),(3b)からなる切起片群(A)を形成してなる
    クロスフィンコイル型熱交換器であって、前記各切起片
    群(A)における各切起片(3a),(3b)を、斜め
    下方に向かう傾斜線(L)に沿う分割部(4),(4)
    ・・を介して上下にそれぞれ分割せしめるとともに、前
    記傾斜線(L)に沿う切起片非形成部には、ドレン案内
    用のガイド突条(6)を形成したことを特徴とするクロ
    スフィンコイル型熱交換器。
  2. 【請求項2】 所定間隔で平行に配置された鉛直方向に
    延びる多数の板状フィン(1),(1)・・と、該板状
    フィン(1),(1)・・に対して直交するように挿通
    される伝熱管(2),(2)・・とを備え、前記各板状
    フィン(1)において上下方向に並ぶ伝熱管(2),
    (2)相互間には、上下方向に延びる多数の切起片(3
    a),(3b)からなる切起片群(A)を形成してなる
    クロスフィンコイル型熱交換器であって、前記各切起片
    群(A)における各切起片(3a),(3b)を、斜め
    下方に向かう傾斜線(L)に沿う分割部(4),(4)
    ・・を介して上下にそれぞれ分割せしめるとともに、
    記各板状フィン(1)には、前記切起片群(A)におけ
    る分割部(4),(4)・・の最下端に対応して上下方
    向に延びるドレン案内用のガイド溝(5)を形成したこ
    とを特徴とするクロスフィンコイル型熱交換器。
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