JP5402159B2 - 空気熱交換器 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気熱交換器1の概略構成図であり、図2は、図1のA部の拡大斜視図であり、図3は、図2のB矢視図であり、図4は、波形に折り曲げられる前の波形フィン3の展開図である。空気熱交換器1は、空気を冷却源又は加熱源として、熱媒体(例えば、フロンや二酸化炭素等の冷媒)の放熱(凝縮)や加熱(蒸発)を行う熱交換器であり、例えば、蒸気圧縮式の冷凍装置の冷媒回路を構成する熱交換器として採用されるものである。空気熱交換器1は、主として、熱媒体伝熱管2と、伝熱フィン3と、ヘッダー管4、5とを有している。
熱媒体伝熱管2は、長尺で幅広の平面部21が上下方向に向く状態で上下方向間に平面部21の幅方向(図1及び図3においては、紙面手前−奥方向、図2においては、矢印B方向)に向かって空気が流れる通風空間を空けて複数(ここでは、8つ)配置されており、内部に熱媒体が流れる扁平管からなる。
ヘッダー管4、5は、熱媒体伝熱管2を支持する機能と、熱媒体を熱媒体伝熱管2(ここでは、複数の流路穴22)内に流入させる機能と、熱媒体伝熱管2(ここでは、複数の流路穴22)から熱媒体を流出させる機能とを有する部材であり、上下方向に複数配置された熱媒体伝熱管2の両端に接合されている。ここでは、図1における紙面右側のヘッダー管を第1ヘッダー管4とし、図1における紙面左側のヘッダー管を第2ヘッダー管5とする。
伝熱フィン3は、熱媒体伝熱管2の平面部21の幅方向寸法よりも幅方向寸法の大きい板状素材P(ここで、平面部21の幅方向寸法をW1とし、板状素材P及び伝熱フィン3の幅方向寸法をW2とする)が熱媒体伝熱管2の長手方向に沿って波形に折り曲げられることによって構成されており、フィン本体部31とフィン縁部36とを有する波形フィンからなる。
ところで、このようなフィン縁部32を介して結露水を下方に流す構造では、伝熱フィン3の各通風空間に配置される部分であるフィン本体部31については、その上端32及び下端33が熱媒体伝熱管2の平面部21に接合されていることから、フィン本体部31自体の曲げ強度は高くないものの、空気熱交換器1を通風方向から見た際における左右方向の曲げ荷重が作用しても曲がってしまうおそれが小さい。
上述の実施形態における空気熱交換器1では、フィン縁部36に切り起こし部が形成されないようにすることで、フィン本体部31の幅方向の曲げ強度よりもフィン縁部36の幅方向の曲げ強度が高くなるようにしているが、図5及び図6に示されるように、フィン縁部36に伝熱フィン3の幅方向に沿って延びる折り目Yが形成されるようにしてもよい。
上述の変形例1における空気熱交換器1では、フィン縁部36に切り起こし部が形成されないようにするとともに、フィン縁部36に伝熱フィン3の幅方向に沿って延びる1つの折り目Yが形成されるようにしているが、図7及び図8に示されるように、複数(ここでは、2つ)の折り目Zを設けて、フィン縁部36を通風方向から見た際に波形になるように折り曲げるようにしてもよい。
上述の変形例1、2における空気熱交換器1では、フィン縁部36に切り起こし部が形成されないようにするとともに、フィン縁部36に伝熱フィン3の幅方向に沿って延びる1つ以上の折り目Y、Zが形成されるようにしているが、このような折り目に代えて、図9及び図10に示されるように、フィン縁部36に伝熱フィン3の幅方向に沿って延びるリブ36aを設けるようにしてもよい。
上述の実施形態における空気熱交換器1では、フィン縁部36に切り起こし部が形成されないようにすることで、フィン本体部31の幅方向の曲げ強度よりもフィン縁部36の幅方向の曲げ強度が高くなるようにしているが、図11及び図12に示されるように、フィン縁部36には、フィン縁部36の上下方向中央部分を切り起こすことによって本体側切り起こし部34よりも上下方向幅が短い縁側切り起こし部40を形成することで、フィン本体部31の幅方向の曲げ強度よりもフィン縁部36の幅方向の曲げ強度が高くなるようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上述の実施形態及びその変形例における空気熱交換器1では、フィン縁部36がフィン本体部31の幅方向両側に設けられているが、フィン本体部31の幅方向片側のみに設けられていてもよい。この場合には、結露水が伝熱フィン3の通風方向の下流側の部分に滞留しやすいことを考慮して、フィン本体部31の通風方向の下流側のみに設けることが好ましい。
上述の実施形態及びその変形例における空気熱交換器1では、切り込み37の長手方向切り込み37b全体がフィン縁部36の折り曲げ中央線X上に配置されているが、上下方向に隣り合うフィン縁部36同士が接触又は近接してフィン縁部32を介して結露水を下方に流す構造が得られるのであれば、長手方向切り込み37bが折り曲げ中央線Xからずれて配置されたり、折り曲げ中央線Xに対して傾斜して配置されていてもよい。
2 熱媒体伝熱管
3 伝熱フィン
21 平面部
31 フィン本体部
34 本体側切り起こし部
36 フィン縁部
36a リブ
37 切り込み
40 縁側切り起こし部
P 板状素材
X 折り曲げ中央線
Y 折り目
Z 折り目
Claims (5)
- 幅広の平面部(21)が上下方向に向く状態で上下方向間に前記平面部の幅方向に向かって空気が流れる通風空間を空けて複数配置されており、内部に熱媒体が流れる扁平管からなる熱媒体伝熱管(2)と、
前記平面部の幅方向寸法よりも幅方向寸法の大きい板状素材(P)が前記熱媒体伝熱管の長手方向に沿って波形に折り曲げられることによって構成されており、前記各通風空間に配置される部分であり上端及び下端が前記平面部に接合されるフィン本体部(31)と、前記各通風空間から前記熱媒体伝熱管の幅方向外方に向かって突出する部分であり前記板状素材を前記熱媒体伝熱管の長手方向に沿って波形に折り曲げる際の中央線である折り曲げ中央線(X)上又は前記折り曲げ中央線の近傍に設けられた切り込み(37)によって前記板状素材が前記熱媒体伝熱管の長手方向に沿って波形に折り曲げられる際に上端及び下端が切り起こされるフィン縁部(36)とを有しており、上下方向に隣り合う前記フィン縁部同士が接触又は近接する波形フィンからなる伝熱フィン(3)と、
を備え、
前記フィン本体部の幅方向の曲げ強度よりも前記フィン縁部の幅方向の曲げ強度が高い、
空気熱交換器(1)。 - 前記フィン本体部(31)には、前記フィン本体部の上下方向中央部分を切り起こすことによって本体側切り起こし部(34)が形成されており、
前記フィン縁部(36)には、前記フィン縁部の上下方向中央部分が切り起こされていない、
請求項1に記載の空気熱交換器(1)。 - 前記フィン本体部(31)には、前記フィン本体部の上下方向中央部分を切り起こすことによって本体側切り起こし部(34)が形成されており、
前記フィン縁部(36)には、前記フィン縁部の上下方向中央部分を切り起こすことによって前記本体側切り起こし部よりも上下方向幅が短い縁側切り起こし部(40)が形成されている、
請求項1に記載の空気熱交換器(1)。 - 前記フィン縁部(36)には、前記伝熱フィンの幅方向に沿って延びる折り目(Y、Z)又はリブ(36a)が形成されている、請求項2に記載の空気熱交換器(1)。
- 前記折り目(Z)は、上下方向に並んで複数形成されており、
前記フィン縁部(36)は、前記折り目によって波形になるように折り曲げられている、
請求項4に記載の空気熱交換器(1)。
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JP2009084404A JP5402159B2 (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 空気熱交換器 |
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