JP6572811B2 - Heat exchange member and heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換部材及び熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchange member and a heat exchanger.
室内空気の冷却と省エネルギーとを両立させるための装置として、水の気化を利用した熱交換器が知られている。例えば、特許文献１には、水の気化を利用した熱交換器の一例が記載されている。特許文献１に示されているように、伝熱部材を介して隔てられた２つの流路のうち一方の流路を室内空気が通過し且つ他方の流路に冷却用空気（外気）及び水が供給されることで、室内空気が冷却される。 2. Description of the Related Art A heat exchanger using water vaporization is known as an apparatus for achieving both indoor air cooling and energy saving. For example, Patent Document 1 describes an example of a heat exchanger using water vaporization. As shown in Patent Document 1, indoor air passes through one of two channels separated by a heat transfer member, and cooling air (outside air) and water flow through the other channel. Is supplied, the room air is cooled.
室内空気の冷却効率を向上させるためには、単位時間当たりに流路に流入する冷却用空気及び気化する水の量がより多いことが好ましい。しかしながら、冷却用空気及び水が流れる流路を単に大きくすると、装置全体が大型化する。このため、大型化を抑制でき且つ冷却効率を向上させることができる熱交換器が望まれている。 In order to improve the cooling efficiency of the room air, it is preferable that the amount of cooling air and water to be vaporized flowing into the flow path per unit time is larger. However, simply enlarging the flow path through which the cooling air and water flow increases the size of the entire apparatus. For this reason, the heat exchanger which can suppress an enlargement and can improve cooling efficiency is desired.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、大型化を抑制でき且つ冷却効率を向上させることができる熱交換部材及び熱交換器を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said subject, Comprising: It aims at providing the heat exchange member and heat exchanger which can suppress enlargement and can improve cooling efficiency.
上記の目的を達成するため、本発明に係る熱交換部材は、冷却用空気及び水が通過する第１流路と被冷却空気が通過する第２流路とを隔てるための隔壁、及び前記第１流路に面する前記隔壁の内側表面から突出し且つ前記第１流路の流れ方向に沿うインナーフィンを備える中空部材と、前記隔壁の外側表面から突出するアウターフィンと、を備え、前記中空部材は、前記流れ方向で上流側の端面に傾斜面を備え、前記傾斜面における前記インナーフィンの先端側の端部は、前記傾斜面における前記インナーフィンの根本側の端部よりも前記流れ方向で下流側に位置する。 In order to achieve the above object, a heat exchange member according to the present invention includes a partition for separating a first flow path through which cooling air and water pass and a second flow path through which cooled air passes, and the first A hollow member provided with an inner fin protruding from the inner surface of the partition wall facing the one flow path and extending along the flow direction of the first flow path; and an outer fin protruding from the outer surface of the partition wall, the hollow member Is provided with an inclined surface on the upstream end surface in the flow direction, and the end portion on the tip side of the inner fin in the inclined surface is closer to the flow direction than the end portion on the root side of the inner fin in the inclined surface. Located downstream.
第１流路にインナーフィンが設けられることで、気化蒸発表面積の拡大が図られる。入口に傾斜面が設けられることで、中空部材は、冷却用空気及び水を内側に取り込みやすくなる。また、入口に傾斜面が設けられることで、水がインナーフィンの先端まで行き渡りやすい。これにより、インナーフィンの先端でも水が気化する。すなわち、インナーフィンの表面積が水の気化に有効利用される。これにより、第１流路の幅を大きくしなくても、被冷却空気の冷却が促進される。したがって、熱交換部材は、大型化を抑制でき且つ冷却効率を向上させることができる。 By providing the inner fin in the first flow path, the vaporized evaporation surface area can be increased. By providing the inclined surface at the inlet, the hollow member can easily take in the cooling air and water inside. Moreover, since the inclined surface is provided at the entrance, water can easily reach the tip of the inner fin. Thereby, water vaporizes also at the tip of the inner fin. That is, the surface area of the inner fin is effectively used for water vaporization. This facilitates cooling of the air to be cooled without increasing the width of the first flow path. Therefore, the heat exchange member can suppress an increase in size and can improve the cooling efficiency.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記隔壁は、前記流れ方向で上流側の端部に、前記内側表面及び前記外側表面の両方が前記冷却用空気及び水に接し且つスリットを有する露出部を備えることが好ましい。 As a desirable mode of the heat exchange member according to the present invention, the partition wall is exposed at the upstream end in the flow direction, both the inner surface and the outer surface are in contact with the cooling air and water, and has a slit. It is preferable to provide a part.
これにより、熱交換部材は、中空部材の端面の開口及びスリットの２種類の開口を備えることになる。中空部材の端面の開口及びスリットは、互いに異なる高さに位置し、且つ互いに異なる方向に開口している。これにより、冷却用空気の流れる方向が変化する場合又は給水時に水が中空部材の外側に飛散した場合であっても、中空部材は、冷却用空気及び水を内側に取り込みやすい。このため、気化する水量が増え、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, a heat exchange member is provided with two types of opening, the opening of the end surface of a hollow member, and a slit. The openings and slits on the end face of the hollow member are located at different heights and open in different directions. Thereby, even if it is a case where the direction through which cooling air flows changes, or when water is scattered outside the hollow member during water supply, the hollow member can easily take in cooling air and water to the inside. For this reason, the amount of water to be vaporized is increased, and the cooling efficiency of the air to be cooled is improved.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記内側表面及び前記インナーフィンの表面は、凹凸面であることが好ましい。 As a desirable aspect of the heat exchange member according to the present invention, the inner surface and the surface of the inner fin are preferably uneven surfaces.
凹凸面により第１部材及び第２部材の表面積が大きくなる。さらに、凹凸面に付着した水が毛細管現象により広範囲に広がるので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 The surface areas of the first member and the second member are increased by the uneven surface. Furthermore, since water adhering to the uneven surface spreads over a wide range by capillary action, vaporization of water is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記内側表面及び前記インナーフィンの表面に、親水性が付与されていることが好ましい。 As a desirable aspect of the heat exchange member according to the present invention, it is preferable that hydrophilicity is imparted to the inner surface and the surface of the inner fin.
これにより、内側表面及びインナーフィンの表面に付着した水の接触角が小さくなり、水が拡散し易くなる。すなわち、内側表面及びインナーフィンの表面が濡れやすくなる。これにより、水の膜が薄くなり広がりやすいので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, the contact angle of the water adhering to the inner surface and the surface of the inner fin is reduced, and the water is easily diffused. That is, the inner surface and the surface of the inner fin are easily wetted. This facilitates vaporization of the water because the water film is thin and easy to spread. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記内側表面及び前記インナーフィンの表面に、アルミニウム合金ろう材及びフッ化物系フラックスを含むスラリーが塗布され、且つ焼付けされていることが好ましい。 As a desirable mode of the heat exchange member according to the present invention, it is preferable that a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride-based flux is applied and baked on the inner surface and the surface of the inner fin.
これにより、第１流路に供給された水がアルミニウム合金ろう材とフッ化物系フラックスの焼付けされた表面に浸透する。このため、内側表面及びインナーフィンの表面に保持される水の量が多くなる。さらに、フラックスの焼付けされた表面によって水が広範囲に広がるので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, the water supplied to the first flow path permeates the surface on which the aluminum alloy brazing material and the fluoride flux are baked. For this reason, the quantity of the water hold | maintained on the inner surface and the surface of an inner fin increases. Further, since the water spreads over a wide area by the surface on which the flux is baked, vaporization of the water is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記アウターフィンは、アルミニウム合金ろう材を介して前記外側表面に接合されていることが好ましい。 As a desirable mode of the heat exchange member according to the present invention, the outer fin is preferably joined to the outer surface via an aluminum alloy brazing material.
これにより、中空部材とアウターフィンとの間の熱伝導が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。また、アウターフィンを中空部材に接合させる作業が容易となる。 Thereby, heat conduction between the hollow member and the outer fin is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves. Moreover, the operation | work which joins an outer fin to a hollow member becomes easy.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記中空部材は、前記隔壁の一部及び前記インナーフィンの一部を含む第１部材と、前記隔壁の一部及び前記インナーフィンの一部を含み且つ前記第１部材に連結される第２部材と、を備えることが好ましい。 As a desirable aspect of the heat exchange member according to the present invention, the hollow member includes a first member including a part of the partition and a part of the inner fin, a part of the partition and a part of the inner fin. And a second member coupled to the first member.
中空部材が第１部材及び第２部材を備えることで、第１部材及び第２部材を組み立てる前にアウターフィンを第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けることができる。このため、熱交換部材の組み立てが容易である。また、中空部材の内側に親水性部材の塗布又はスラリーの塗布等が施される場合、第１部材及び第２部材を組み立てる前に塗布することが可能である。このため、親水性部材又はスラリー等を塗布する作業が容易である。 Since the hollow member includes the first member and the second member, the outer fin can be attached to each of the first member and the second member before assembling the first member and the second member. For this reason, the assembly of the heat exchange member is easy. Further, when a hydrophilic member or slurry is applied to the inside of the hollow member, it can be applied before assembling the first member and the second member. For this reason, the operation | work which apply | coats a hydrophilic member or slurry etc. is easy.
本発明に係る熱交換部材の望ましい態様として、前記隔壁及び前記インナーフィンは、一体であり且つアルミニウム合金押出形材であり、前記アウターフィンは、アルミニウム合金であることが好ましい。 As a desirable mode of the heat exchange member according to the present invention, it is preferable that the partition wall and the inner fin are integral and are an aluminum alloy extruded shape, and the outer fin is an aluminum alloy.
これにより、熱交換部材の熱伝導率が向上し且つ軽量になる。さらに、熱交換部材のリサイクルが容易になる。また、隔壁及びインナーフィンが一体であり且つアルミニウム合金押出形材であることにより、寸法精度が向上しやすい。このため、中空部材が複数部材（第１部材及び第２部材）で構成される場合、複数部材の嵌め合わせが容易である。 Thereby, the heat conductivity of a heat exchange member improves and it becomes lightweight. Furthermore, the heat exchange member can be easily recycled. In addition, since the partition wall and the inner fin are integrated and are an aluminum alloy extruded shape, the dimensional accuracy is easily improved. For this reason, when a hollow member is comprised by multiple members (a 1st member and a 2nd member), fitting of a multiple member is easy.
本発明に係る熱交換器は、熱交換部材を複数備え、複数の前記熱交換部材は、隣り合う前記熱交換部材の前記アウターフィン同士が対向するように並べられており、前記隔壁で隔てられた前記第１流路及び前記第２流路を備える。 The heat exchanger according to the present invention includes a plurality of heat exchange members, and the plurality of heat exchange members are arranged so that the outer fins of the adjacent heat exchange members face each other, and are separated by the partition walls. The first flow path and the second flow path are provided.
熱交換器１には、熱交換効率の高い熱交換部材が複数用いられている。したがって、熱交換器は、大型としなくても冷却効率を向上させることができる。 The heat exchanger 1 uses a plurality of heat exchange members having high heat exchange efficiency. Therefore, the cooling efficiency can be improved even if the heat exchanger is not large.
本発明によれば、大型化を抑制でき且つ冷却効率を向上させることができる熱交換部材及び熱交換器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat exchange member and heat exchanger which can suppress enlargement and can improve cooling efficiency can be provided.
本発明を実施するための実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、一部の構成要素は用いられない場合もある。 Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. In addition, some components may not be used.
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る熱交換器を示す模式図である。本実施形態に係る熱交換器１は、空調対象空間９０内の空気（以下、被冷却空気という）を冷却するための装置である。空調対象空間９０は、例えばインターネットデータセンター（ＩＤＣ）又は商業施設建屋等である。熱交換器１は、第１ダクト９１及び第２ダクト９２で空調対象空間９０と接続されている。第１ダクト９１は、被冷却空気を熱交換器１に導くためのダクトである。第２ダクト９２は、熱交換器１を通過した被冷却空気を空調対象空間９０に導くためのダクトである。
(Embodiment)
Drawing 1 is a mimetic diagram showing the heat exchanger concerning this embodiment. The heat exchanger 1 according to this embodiment is a device for cooling air in the air-conditioning target space 90 (hereinafter referred to as air to be cooled). The air-conditioning target space 90 is, for example, an Internet data center (IDC) or a commercial facility building. The heat exchanger 1 is connected to the air-conditioning target space 90 by the first duct 91 and the second duct 92. The first duct 91 is a duct for guiding the air to be cooled to the heat exchanger 1. The second duct 92 is a duct for guiding the air to be cooled that has passed through the heat exchanger 1 to the air conditioning target space 90.
熱交換器１は、例えば屋外１００に配置されている。すなわち、熱交換器１は外気（以下、冷却用空気という）に曝されている。例えば、冷却用空気は、屋外１００の風によって熱交換器１に流入する。また、熱交換器１は屋内にあって、送風機等によって外気等の冷却用空気が熱交換器１に流入させられてもよい。また、熱交換器１は、水供給装置８０から水を受け取ることができる。水供給装置８０は、例えば水を貯留するためのタンク及びタンクに貯留された水を熱交換器１に向かって噴霧する噴霧装置を備える。これにより、熱交換器１には、冷却用空気及び水が供給される。熱交換器１は、被冷却空気を冷却し、被冷却空気から受け取った熱を冷却用空気によって屋外１００に排出する。 The heat exchanger 1 is disposed, for example, outdoors 100. That is, the heat exchanger 1 is exposed to the outside air (hereinafter referred to as cooling air). For example, the cooling air flows into the heat exchanger 1 by the outdoor 100 wind. Further, the heat exchanger 1 may be indoors, and cooling air such as outside air may be caused to flow into the heat exchanger 1 by a blower or the like. Further, the heat exchanger 1 can receive water from the water supply device 80. The water supply device 80 includes, for example, a tank for storing water and a spraying device that sprays water stored in the tank toward the heat exchanger 1. Thereby, cooling air and water are supplied to the heat exchanger 1. The heat exchanger 1 cools the air to be cooled, and discharges the heat received from the air to be cooled to the outdoor 100 by the cooling air.
図２は、本実施形態に係る熱交換器を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る熱交換器を示す正面図である。図４は、本実施形態に係る熱交換器を示す側面図である。図５は、本実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。図２から図５に示すように、熱交換器１は、ケース２と、複数の熱交換部材３と、を備える。 FIG. 2 is a perspective view showing the heat exchanger according to the present embodiment. FIG. 3 is a front view showing the heat exchanger according to the present embodiment. FIG. 4 is a side view showing the heat exchanger according to the present embodiment. FIG. 5 is a plan view showing the heat exchanger according to the present embodiment. As shown in FIGS. 2 to 5, the heat exchanger 1 includes a case 2 and a plurality of heat exchange members 3.
図２に示すように、ケース２は、上蓋２１と、下蓋２２と、横蓋２３と、横蓋２４と、を備える。上蓋２１、下蓋２２、横蓋２３及び横蓋２４のそれぞれは、例えば、アルミニウム合金製の板材が折り曲げられることで形成されている。上蓋２１、下蓋２２、横蓋２３及び横蓋２４のそれぞれにおいて、長手方向に対して垂直な平面で切ったときの断面は、例えば略Ｕ字状である。例えば、上蓋２１は、下蓋２２に対して鉛直方向で上方に配置されている。以下の説明において、鉛直方向での上方は単に上方と記載され、鉛直方向での下方は単に下方と記載される。上蓋２１は、横蓋２３の一端と横蓋２４の一端とを連結している。下蓋２２は、上蓋２１と平行に配置されており、且つ横蓋２３の他端と横蓋２４の他端とを連結している。すなわち、上蓋２１、下蓋２２、横蓋２３及び横蓋２４により矩形が形成されている。図４に示すように、ケース２の正面側に第１ダクト９１が接続されており、ケース２の背面側に第２ダクト９２が接続されている。 As shown in FIG. 2, the case 2 includes an upper lid 21, a lower lid 22, a horizontal lid 23, and a horizontal lid 24. Each of the upper lid 21, the lower lid 22, the horizontal lid 23, and the horizontal lid 24 is formed, for example, by bending a plate material made of an aluminum alloy. Each of the upper lid 21, the lower lid 22, the horizontal lid 23, and the horizontal lid 24 has a substantially U-shaped cross section when cut along a plane perpendicular to the longitudinal direction. For example, the upper lid 21 is disposed above the lower lid 22 in the vertical direction. In the following description, the upper part in the vertical direction is simply referred to as the upper part, and the lower part in the vertical direction is simply referred to as the lower part. The upper lid 21 connects one end of the horizontal lid 23 and one end of the horizontal lid 24. The lower lid 22 is disposed in parallel with the upper lid 21 and connects the other end of the horizontal lid 23 and the other end of the horizontal lid 24. That is, the upper lid 21, the lower lid 22, the horizontal lid 23, and the horizontal lid 24 form a rectangle. As shown in FIG. 4, the first duct 91 is connected to the front side of the case 2, and the second duct 92 is connected to the back side of the case 2.
図２から図５に示すように、第１ダクト９１から第２ダクト９２に向かう方向を＋Ｘ方向とし、横蓋２４から横蓋２３に向かう方向を＋Ｙ方向とし、上蓋２１から下蓋２２に向かう方向を＋Ｚ方向とする。図２に示す冷却用空気及び水の流れ方向ＤＦ１は、＋Ｚ方向である。図２に示す被冷却空気の流れ方向ＤＦ２は、＋Ｘ方向である。 As shown in FIGS. 2 to 5, the direction from the first duct 91 to the second duct 92 is the + X direction, the direction from the horizontal lid 24 to the horizontal lid 23 is the + Y direction, and the upper lid 21 is directed to the lower lid 22. The direction is the + Z direction. The cooling air and water flow direction DF1 shown in FIG. 2 is the + Z direction. The flow direction DF2 of the air to be cooled shown in FIG. 2 is the + X direction.
熱交換部材３は、被冷却空気から冷却用空気へ熱を伝達させるための部材である。複数の熱交換部材３は、横蓋２３と横蓋２４との間で、互いに平行に並べられている。熱交換部材３は、ケース２に支持されている。具体的には、熱交換部材３は、上蓋２１及び下蓋２２に支持されている。熱交換器１の冷却能力は、熱交換部材３の数に依存する。熱交換器１に必要とされる冷却能力に応じて熱交換部材３の数は適宜調節される。 The heat exchange member 3 is a member for transferring heat from the air to be cooled to the cooling air. The plurality of heat exchange members 3 are arranged in parallel between the horizontal lid 23 and the horizontal lid 24. The heat exchange member 3 is supported by the case 2. Specifically, the heat exchange member 3 is supported by the upper lid 21 and the lower lid 22. The cooling capacity of the heat exchanger 1 depends on the number of heat exchange members 3. The number of heat exchange members 3 is appropriately adjusted according to the cooling capacity required for the heat exchanger 1.
図６は、本実施形態に係る熱交換部材を示す平面図である。図７は、図３におけるＡ部拡大図である。図６及び図７に示すように、熱交換部材３は、中空部材４と、アウターフィン６と、を備える。図６に示すように、複数の熱交換部材３は、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士が対向するように並べられている。 FIG. 6 is a plan view showing a heat exchange member according to the present embodiment. FIG. 7 is an enlarged view of part A in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the heat exchange member 3 includes a hollow member 4 and outer fins 6. As shown in FIG. 6, the plurality of heat exchange members 3 are arranged so that the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3 face each other.
図６に示すように、中空部材４は、第１部材４１と、第２部材４２と、を備える。第１部材４１及び第２部材４２は、例えばアルミニウム合金押出形材である。また、第１部材４１及び第２部材４２は、例えば互いに同じ形状を有する。平面視において、第１部材４１の外形は、第２部材４２の外形に対して点対称である。第１部材４１の接合用突起４１３が第２部材４２の接合用突起４２４に引っ掛かり、且つ第２部材４２の接合用突起４２３が第１部材４１の接合用突起４１４に引っ掛かることで、第１部材４１と第２部材４２とが連結されている。このように、第１部材４１と第２部材４２とが連結されることで、筒状の中空部材４が形成されている。中空部材４の内側には、冷却用空気及び水が通過する第１流路Ｆ１が形成されている。図７に示すように、中空部材４の外側（隣接する中空部材４の間）には、被冷却空気が通過する第２流路Ｆ２が形成されている。また、中空部材４は、図２に示す上蓋２１及び下蓋２２を貫通している。すなわち、中空部材４の上端は上蓋２１よりも上方にあり、中空部材４の下端は下蓋２２よりも下方にある。 As shown in FIG. 6, the hollow member 4 includes a first member 41 and a second member 42. The first member 41 and the second member 42 are, for example, aluminum alloy extruded shapes. Moreover, the 1st member 41 and the 2nd member 42 have the mutually same shape, for example. In plan view, the outer shape of the first member 41 is point-symmetric with respect to the outer shape of the second member 42. The joining protrusion 413 of the first member 41 is hooked on the joining protrusion 424 of the second member 42, and the joining protrusion 423 of the second member 42 is hooked on the joining protrusion 414 of the first member 41. 41 and the 2nd member 42 are connected. Thus, the cylindrical hollow member 4 is formed by connecting the first member 41 and the second member 42. A first flow path F1 through which cooling air and water pass is formed inside the hollow member 4. As shown in FIG. 7, a second flow path F <b> 2 through which air to be cooled passes is formed outside the hollow member 4 (between adjacent hollow members 4). Further, the hollow member 4 penetrates the upper lid 21 and the lower lid 22 shown in FIG. That is, the upper end of the hollow member 4 is above the upper lid 21, and the lower end of the hollow member 4 is below the lower lid 22.
図６に示すように、第１部材４１は、隔壁４１１と、複数のインナーフィン４１２と、を備える。隔壁４１１は、第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２とを隔てる部材である。隔壁４１１のうち水の気化が生じる表面（内側表面４１１ｂ）の裏面（外側表面４１１ａ）に被冷却空気が接することで、被冷却空気が冷却される。インナーフィン４１２は、隔壁４１１の内側表面４１１ｂから突出する部材である。インナーフィン４１２の長手方向は、第１流路Ｆ１の流れ方向ＤＦ１に沿っている。すなわち、インナーフィン４１２の長手方向は、Ｚ方向に沿っている。また、複数のインナーフィン４１２は、例えば、互いに平行且つ等間隔に配置されている。インナーフィン４１２により第１部材４１の表面積が大きくなるので、冷却用空気と第１部材４１との間の熱伝達が促進される。 As shown in FIG. 6, the first member 41 includes a partition wall 411 and a plurality of inner fins 412. The partition wall 411 is a member that separates the first flow path F1 and the second flow path F2. The air to be cooled comes into contact with the back surface (outer surface 411a) of the surface (inner surface 411b) where water vaporization occurs in the partition wall 411, thereby cooling the air to be cooled. The inner fin 412 is a member protruding from the inner surface 411 b of the partition wall 411. The longitudinal direction of the inner fin 412 is along the flow direction DF1 of the first flow path F1. That is, the longitudinal direction of the inner fin 412 is along the Z direction. In addition, the plurality of inner fins 412 are arranged, for example, in parallel with each other at equal intervals. Since the surface area of the first member 41 is increased by the inner fins 412, heat transfer between the cooling air and the first member 41 is promoted.
第２部材４２の隔壁４２１は、第１部材４１の隔壁４１１に対して、隔壁４１１に対する直交方向（Ｙ方向）におけるインナーフィン４１２の長さの２倍よりも大きい間隔を空けて配置されている。隔壁４２１の内側表面４２１ｂから突出するインナーフィン４２２は、第１部材４１のインナーフィン４１２に対して、隔壁４１１に対する直交方向（Ｙ方向）で対向している。このため、インナーフィン４１２の先端とインナーフィン４２２の先端との間には、隙間が形成されている。インナーフィン４２２により第２部材４２の表面積が大きくなるので、冷却用空気と第２部材４２との間の熱伝達が促進される。 The partition wall 421 of the second member 42 is disposed with a space larger than twice the length of the inner fin 412 in the direction orthogonal to the partition wall 411 (Y direction) with respect to the partition wall 411 of the first member 41. . The inner fin 422 protruding from the inner surface 421b of the partition wall 421 faces the inner fin 412 of the first member 41 in the direction orthogonal to the partition wall 411 (Y direction). For this reason, a gap is formed between the tip of the inner fin 412 and the tip of the inner fin 422. Since the inner fin 422 increases the surface area of the second member 42, heat transfer between the cooling air and the second member 42 is promoted.
図６及び図７に示すように、アウターフィン６は、例えばアルミニウム合金等で形成されたコルゲートフィンである。アウターフィン６は、例えば中空部材４の両側に取り付けられている。アウターフィン６は、第１部材４１の外側表面４１１ａ及び第２部材４２の外側表面４２１ａから突出している。具体的には、図７に示すように、第１部材４１に取り付けられるアウターフィン６は、第１部材４１の外側表面４１１ａにアルミニウム合金ろう材６０を介して接合されている。第２部材４２に取り付けられるアウターフィン６は、第２部材４２の外側表面４２１ａにアルミニウム合金ろう材６０を介して接合されている。具体的には、アルミニウム合金ろう材６０においては、銅が２３質量％以上３７質量％以下含まれ、シリコンが４質量％以上１０質量％以下含まれ、残部がアルミニウムであることが好ましい。また、アウターフィン６は、複数の孔６１を備える。これにより、第２流路Ｆ２の被冷却空気の流れが複雑になるので、被冷却空気とアウターフィン６との間の熱伝達が促進される。例えば、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士の間には、隙間が設けられている。すなわち、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士が接しないように、複数の熱交換部材３が配置されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the outer fin 6 is a corrugated fin formed of, for example, an aluminum alloy. The outer fins 6 are attached to both sides of the hollow member 4, for example. The outer fin 6 protrudes from the outer surface 411 a of the first member 41 and the outer surface 421 a of the second member 42. Specifically, as shown in FIG. 7, the outer fin 6 attached to the first member 41 is joined to the outer surface 411 a of the first member 41 via an aluminum alloy brazing material 60. The outer fin 6 attached to the second member 42 is joined to the outer surface 421 a of the second member 42 via an aluminum alloy brazing material 60. Specifically, in the aluminum alloy brazing material 60, it is preferable that copper is contained in an amount of 23% by mass or more and 37% by mass or less, silicon is contained in an amount of 4% by mass or more and 10% by mass or less, and the balance is aluminum. Further, the outer fin 6 includes a plurality of holes 61. Thereby, since the flow of the air to be cooled in the second flow path F2 becomes complicated, heat transfer between the air to be cooled and the outer fin 6 is promoted. For example, a gap is provided between the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3. That is, the several heat exchange member 3 is arrange | positioned so that the outer fins 6 of the adjacent heat exchange member 3 may not contact.
図８は、本実施形態に係る中空部材を示す平面図である。図９は、図８におけるＢ部拡大図である。図１０は、図８におけるＣ−Ｃ断面図である。図１１は、図８におけるＤ矢視図である。 FIG. 8 is a plan view showing a hollow member according to the present embodiment. FIG. 9 is an enlarged view of a portion B in FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 11 is a view taken in the direction of arrow D in FIG.
図９に示すように、隔壁４１１の内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面は、凹凸面である。言い換えると、隔壁４１１が凸部４１１ｐを備え、インナーフィン４１２が凸部４１２ｐを備えている。凸部４１１ｐの厚さＴ２は、隔壁４１１の厚さＴ１よりも小さい。具体的には、例えば厚さＴ１が約０．８ｍｍであって、厚さＴ２が約０．２ｍｍである。また、凸部４１２ｐの厚さＴ４は、インナーフィン４１２の厚さＴ３よりも小さい。具体的には、例えば厚さＴ３が約０．８ｍｍであって、厚さＴ４が約０．２ｍｍである。 As shown in FIG. 9, the inner surface 411b of the partition 411 and the surface of the inner fin 412 are uneven surfaces. In other words, the partition 411 includes the convex portion 411p, and the inner fin 412 includes the convex portion 412p. The thickness T2 of the convex portion 411p is smaller than the thickness T1 of the partition wall 411. Specifically, for example, the thickness T1 is about 0.8 mm and the thickness T2 is about 0.2 mm. Further, the thickness T4 of the convex portion 412p is smaller than the thickness T3 of the inner fin 412. Specifically, for example, the thickness T3 is about 0.8 mm and the thickness T4 is about 0.2 mm.
隔壁４１１の内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面には、親水性が付与されている。親水性の付与は、例えば親水性塗料の塗布等により行われる。すなわち、隔壁４１１の内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面には、親水性塗料が塗布されている。例えば、親水性材料は、分散粒子径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下のコロイダルシリカと、少なくともカルボン酸ポリマーを含む水溶性ポリマーと、水とで組成される。コロイダルシリカ及び水溶性ポリマーの固形分の重量比は、３０：７０から７０：３０までの範囲である。コロイダルシリカ及び水溶性ポリマーの合計含有量は、４重量％以上２０重量％以下である。水溶性ポリマーに含まれるカルボン酸ポリマー中のカルボキシル基の含有量は、２０重量％以上６３重量％以下である。親水性材料は、全体のｐＨ値が１以上５以下である水性親水性付与剤であることが好ましい。親水性材料は、隔壁４１１の内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面の少なくとも一部に直接又は耐蝕性下地皮膜を介して、固形分付着量が０．３ｇ／ｍ２以上１．５ｇ／ｍ２以下になるように塗布された後、加熱乾燥される。 Hydrophilicity is imparted to the inner surface 411 b of the partition wall 411 and the surfaces of the inner fins 412. The imparting of hydrophilicity is performed, for example, by applying a hydrophilic paint. That is, hydrophilic paint is applied to the inner surface 411b and the inner fin 412 of the partition wall 411. For example, the hydrophilic material is composed of colloidal silica having a dispersed particle diameter of 5 nm to 100 nm, a water-soluble polymer containing at least a carboxylic acid polymer, and water. The solids weight ratio of colloidal silica and water-soluble polymer ranges from 30:70 to 70:30. The total content of the colloidal silica and the water-soluble polymer is 4% by weight or more and 20% by weight or less. The content of carboxyl groups in the carboxylic acid polymer contained in the water-soluble polymer is 20% by weight or more and 63% by weight or less. The hydrophilic material is preferably an aqueous hydrophilicity imparting agent having an overall pH value of 1 or more and 5 or less. The hydrophilic material has a solid content adhesion amount of 0.3 g / m 2 or more to 1.5 g / m 2 directly or via a corrosion-resistant undercoat on at least a part of the inner surface 411b and the inner fin 412 of the partition wall 411. After being applied as follows, it is dried by heating.
隔壁４１１の内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面には、親水性塗料に代えて、アルミニウム合金ろう材及びフッ化物系フラックスを含むスラリーが塗布され、且つ焼付けされていてもよい。焼付けとは、対象物を加熱することによって融着させることを意味する。例えば、スラリーが塗布された第１部材４１が加熱された空間に所定時間置かれることで、スラリーが焼付けされる。例えば、スラリーに含まれるアルミニウム合金ろう材においては、銅が２３質量％以上３７質量％以下含まれ、シリコンが４質量％以上１０質量％以下含まれ、残部がアルミニウムであることが好ましい。フッ化物系フラックスは、固形分として１１質量％以上のフッ化セシウムを含むＫ−Ｃｓ−Ａｌ−Ｆ系のフッ化物系非腐食性フラックスであることが好ましい。焼付け温度は５４０℃以上５６０℃以下が好ましい。 Instead of the hydrophilic paint, a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride-based flux may be applied and baked on the inner surface 411b and the inner fin 412 of the partition wall 411. Baking means that the object is fused by heating. For example, the slurry is baked by placing the first member 41 to which the slurry is applied in a heated space for a predetermined time. For example, in the aluminum alloy brazing material contained in the slurry, it is preferable that copper is contained in an amount of 23 to 37% by mass, silicon is contained in an amount of 4 to 10% by mass, and the balance is aluminum. The fluoride flux is preferably a K—Cs—Al—F fluoride non-corrosive flux containing 11 mass% or more of cesium fluoride as a solid content. The baking temperature is preferably 540 ° C. or higher and 560 ° C. or lower.
第２部材４２においても、隔壁４２１の内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面には、親水性塗料が塗布されている。もしくは、隔壁４２１の内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面には、アルミニウム合金ろう材及びフッ化物系フラックスを含むスラリーが塗布され、且つ焼付けされている。第２部材４２に塗布される親水性塗料及びスラリーは、第１部材４１に塗布される親水性塗料及びスラリーと同じである。 Also in the second member 42, hydrophilic paint is applied to the inner surface 421 b of the partition wall 421 and the surface of the inner fin 422. Alternatively, a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride flux is applied and baked on the inner surface 421b of the partition wall 421 and the surfaces of the inner fins 422. The hydrophilic paint and slurry applied to the second member 42 are the same as the hydrophilic paint and slurry applied to the first member 41.
図１０に示すように、第１部材４１は傾斜面４１５を備える。傾斜面４１５は、第１部材４１において流れ方向ＤＦ１で上流側（−Ｚ方向）の端面に設けられている。すなわち、傾斜面４１５は、第１部材４１上端部に設けられている。傾斜面４１５におけるインナーフィン４１２の先端側の端部４１６は、傾斜面４１５におけるインナーフィン４１２の根本側の端部４１７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側（＋Ｚ方向）に位置する。すなわち、傾斜面４１５は、端部４１６が端部４１７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側（＋Ｚ方向）に位置するように傾斜している。例えば、傾斜面４１５が流れ方向ＤＦ１に対する直交平面となす角度θ１は、３０度以上６０度以下であることが好ましく、より好ましくは４５度である。 As shown in FIG. 10, the first member 41 includes an inclined surface 415. The inclined surface 415 is provided on the upstream end surface (−Z direction) of the first member 41 in the flow direction DF1. That is, the inclined surface 415 is provided at the upper end portion of the first member 41. The end portion 416 on the tip side of the inner fin 412 on the inclined surface 415 is positioned downstream (+ Z direction) in the flow direction DF1 with respect to the end portion 417 on the root surface of the inner fin 412 on the inclined surface 415. That is, the inclined surface 415 is inclined so that the end portion 416 is positioned downstream (+ Z direction) in the flow direction DF1 from the end portion 417. For example, the angle θ1 formed by the inclined surface 415 and the plane orthogonal to the flow direction DF1 is preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less, and more preferably 45 degrees.
図１０に示すように、第２部材４２は傾斜面４２５を備える。傾斜面４２５は、第２部材４２において流れ方向ＤＦ１で上流側（−Ｚ方向）の端面に設けられている。すなわち、傾斜面４２５は、第２部材４２上端部に設けられている。傾斜面４２５におけるインナーフィン４２２の先端側の端部４２６は、傾斜面４２５におけるインナーフィン４２２の根本側の端部４２７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側（＋Ｚ方向）に位置する。すなわち、傾斜面４２５は、端部４２６が端部４２７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側（＋Ｚ方向）に位置するように傾斜している。例えば、傾斜面４２５が流れ方向ＤＦ１に対する直交平面となす角度θ２は、３０度以上６０度以下であることが好ましく、より好ましくは４５度である。例えば、角度θ２は角度θ１と同じである。 As shown in FIG. 10, the second member 42 includes an inclined surface 425. The inclined surface 425 is provided on the end surface of the second member 42 on the upstream side (−Z direction) in the flow direction DF1. That is, the inclined surface 425 is provided at the upper end portion of the second member 42. The end portion 426 on the tip side of the inner fin 422 in the inclined surface 425 is located downstream (+ Z direction) in the flow direction DF1 with respect to the end portion 427 on the root surface of the inner fin 422 in the inclined surface 425. That is, the inclined surface 425 is inclined so that the end portion 426 is positioned downstream (+ Z direction) in the flow direction DF1 from the end portion 427. For example, the angle θ2 formed by the inclined surface 425 and the plane orthogonal to the flow direction DF1 is preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less, and more preferably 45 degrees. For example, the angle θ2 is the same as the angle θ1.
図１０及び図１１に示すように、隔壁４１１は露出部４１１ｅを備える。露出部４１１ｅは、流れ方向ＤＦ１で上流側（−Ｚ方向）の端部に配置されている。露出部４１１ｅにおいては、内側表面４１１ｂ及び外側表面４１１ａの両方が冷却用空気及び水に接する。すなわち、露出部４１１ｅは、上蓋２１よりも上方に配置されている。露出部４１１ｅは、スリット４１９を備える。スリット４１９は、例えば図１１に示すように矩形の穴である。例えば、隔壁４１１の短手方向（Ｘ方向）の長さＬ１が約１２０ｍｍであって、スリット４１９の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ２が約１１０ｍｍであって、スリット４１９の短手方向（Ｚ方向）の長さＬ３が約７ｍｍである。 As shown in FIGS. 10 and 11, the partition 411 includes an exposed portion 411e. The exposed portion 411e is disposed at the upstream end (−Z direction) in the flow direction DF1. In the exposed portion 411e, both the inner surface 411b and the outer surface 411a are in contact with cooling air and water. That is, the exposed part 411e is disposed above the upper lid 21. The exposed portion 411e includes a slit 419. The slit 419 is, for example, a rectangular hole as shown in FIG. For example, the length L1 in the short direction (X direction) of the partition wall 411 is about 120 mm, the length L2 in the long direction (X direction) of the slit 419 is about 110 mm, and the short direction ( The length L3 in the Z direction) is about 7 mm.
図１０に示すように、隔壁４２１は露出部４２１ｅを備える。露出部４２１ｅは、流れ方向ＤＦ１で上流側（−Ｚ方向）の端部に配置されている。露出部４２１ｅにおいては、内側表面４２１ｂ及び外側表面４２１ａの両方が冷却用空気及び水に接する。すなわち、露出部４２１ｅは、上蓋２１よりも上方に配置されている。露出部４２１ｅは、スリット４２９を備える。スリット４２９は、スリット４１９と同様の矩形の穴である。 As shown in FIG. 10, the partition wall 421 includes an exposed portion 421e. The exposed part 421e is disposed at the upstream end (−Z direction) in the flow direction DF1. In the exposed portion 421e, both the inner surface 421b and the outer surface 421a are in contact with cooling air and water. That is, the exposed portion 421e is disposed above the upper lid 21. The exposed part 421e includes a slit 429. The slit 429 is a rectangular hole similar to the slit 419.
なお、第１流路Ｆ１の流れ方向ＤＦ１は、必ずしも鉛直方向に沿っていなくてもよい。例えば流れ方向ＤＦ１は、鉛直方向に対して角度をなしていてもよいし、水平方向に沿っていてもよい。 Note that the flow direction DF1 of the first flow path F1 does not necessarily have to be along the vertical direction. For example, the flow direction DF1 may be at an angle with respect to the vertical direction, or may be along the horizontal direction.
なお、冷却用空気は、必ずしも屋外の風によって第１流路Ｆ１に供給されなくてもよい。例えば、熱交換器１が冷却用空気を搬送するためのファンを備えており、ファンによって冷却用空気が第１流路Ｆ１に供給されてもよい。 The cooling air does not necessarily have to be supplied to the first flow path F1 by outdoor wind. For example, the heat exchanger 1 may include a fan for conveying cooling air, and the cooling air may be supplied to the first flow path F1 by the fan.
なお、水供給装置８０は、必ずしも噴霧装置を備えていなくてもよい。例えば、水供給装置８０は、第１流路Ｆ１に対して水を滴下してもよい。水供給装置８０による熱交換器１への水の供給方式は、噴霧方式であってもよいし、滴下方式であってもよいし、その他の方式であってもよい。 Note that the water supply device 80 does not necessarily include a spray device. For example, the water supply device 80 may drop water on the first flow path F1. The method of supplying water to the heat exchanger 1 by the water supply device 80 may be a spray method, a dropping method, or another method.
なお、中空部材４は、必ずしも第１部材４１及び第２部材４２を備えていなくてもよい。例えば、中空部材４は、筒状のアルミニウム合金押出形材等の単一部材で構成されていてもよい。このような場合、中空部材４としての単一部材が、隔壁４１１、インナーフィン４１２、隔壁４２１及びインナーフィン４２２を備える。 The hollow member 4 does not necessarily have to include the first member 41 and the second member 42. For example, the hollow member 4 may be composed of a single member such as a tubular aluminum alloy extruded shape. In such a case, a single member as the hollow member 4 includes a partition wall 411, an inner fin 412, a partition wall 421 and an inner fin 422.
なお、第１部材４１及び第２部材４２には、必ずしも親水性塗料又はスラリーが塗布されていなくてもよい。ただし、第１部材４１及び第２部材４２には、親水性塗料又はスラリーが塗布されていることが好ましい。 The first member 41 and the second member 42 do not necessarily have to be coated with a hydrophilic paint or slurry. However, the first member 41 and the second member 42 are preferably coated with a hydrophilic paint or slurry.
なお、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士の間には、必ずしも隙間が設けられていなくてもよい。すなわち、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士が接していてもよい。例えば熱交換器１を組み立てる時に隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士が干渉する場合、アウターフィン６を変形させながら熱交換器１が組み立てられてもよい。 Note that a gap may not necessarily be provided between the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3. That is, the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3 may be in contact with each other. For example, when the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3 interfere when the heat exchanger 1 is assembled, the heat exchanger 1 may be assembled while the outer fins 6 are deformed.
なお、スリット４１９及びスリット４２９は、必ずしもそれぞれ１つずつでなくてもよい。すなわち、露出部４１１ｅが複数のスリット４１９を備えていてもよいし、露出部４２１ｅが複数のスリット４２９を備えていてもよい。 Note that one slit 419 and one slit 429 are not necessarily provided. That is, the exposed portion 411e may include a plurality of slits 419, and the exposed portion 421e may include a plurality of slits 429.
以上で説明した通り、熱交換部材３は、中空部材４と、アウターフィン６と、を備える。中空部材４は、冷却用空気及び水が通過する第１流路Ｆ１と被冷却空気が通過する第２流路Ｆ２とを隔てるための隔壁４１１及び隔壁４２１と、第１流路Ｆ１に面する隔壁４１１の内側表面４１１ｂから突出し且つ第１流路Ｆ１の流れ方向ＤＦ１に沿うインナーフィン４１２と、第１流路Ｆ１に面する隔壁４２１の内側表面４２１ｂから突出し且つ第１流路Ｆ１の流れ方向ＤＦ１に沿うインナーフィン４２２と、を備える。アウターフィン６は、隔壁４１１の外側表面４１１ａ及び隔壁４２１の外側表面４２１ａから突出する。中空部材４は、流れ方向ＤＦ１で上流側の端面に傾斜面４１５及び傾斜面４２５を備える。傾斜面４１５におけるインナーフィン４１２の先端側の端部４１６は、傾斜面４１５におけるインナーフィン４１２の根本側の端部４１７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側に位置する。傾斜面４２５におけるインナーフィン４２２の先端側の端部４２６は、傾斜面４２５におけるインナーフィン４２２の根本側の端部４２７よりも流れ方向ＤＦ１で下流側に位置する。 As described above, the heat exchange member 3 includes the hollow member 4 and the outer fin 6. The hollow member 4 faces the first flow path F1 and the partition 411 and the partition 421 for separating the first flow path F1 through which cooling air and water pass and the second flow path F2 through which the air to be cooled passes. An inner fin 412 protruding from the inner surface 411b of the partition wall 411 and extending along the flow direction DF1 of the first flow path F1, and a flow direction of the first flow path F1 protruding from the inner surface 421b of the partition wall 421 facing the first flow path F1 An inner fin 422 along the DF1. The outer fin 6 protrudes from the outer surface 411a of the partition wall 411 and the outer surface 421a of the partition wall 421. The hollow member 4 includes an inclined surface 415 and an inclined surface 425 on the upstream end surface in the flow direction DF1. An end portion 416 on the front end side of the inner fin 412 on the inclined surface 415 is positioned on the downstream side in the flow direction DF1 with respect to an end portion 417 of the inner fin 412 on the inclined surface 415 on the root side. The end portion 426 on the front end side of the inner fin 422 on the inclined surface 425 is located downstream in the flow direction DF1 from the end portion 427 on the inclined surface 425 on the root side of the inner fin 422.
傾斜面４１５及び傾斜面４２５が設けられることで、中空部材４は、冷却用空気及び水を内側に取り込みやすくなる。特に、水がインナーフィン４１２及びインナーフィン４２２の先端まで行き易くなる。これにより、インナーフィン４１２及びインナーフィン４２２の先端でも水が気化する。すなわち、インナーフィン４１２及びインナーフィン４２２の全表面積が水の気化に有効利用される。これにより、第１流路Ｆ１の幅を大きくしなくても、被冷却空気の冷却が促進される。したがって、熱交換部材３は、大型化を抑制でき且つ冷却効率を向上させることができる。 By providing the inclined surface 415 and the inclined surface 425, the hollow member 4 can easily take in the cooling air and water to the inside. In particular, water can easily reach the tips of the inner fin 412 and the inner fin 422. As a result, water is vaporized also at the tips of the inner fin 412 and the inner fin 422. That is, the entire surface area of the inner fin 412 and the inner fin 422 is effectively utilized for water vaporization. Thereby, cooling of the air to be cooled is promoted without increasing the width of the first flow path F1. Therefore, the heat exchange member 3 can suppress an increase in size and improve the cooling efficiency.
また、熱交換部材３においては、隔壁４１１は、流れ方向ＤＦ１で上流側の端部に、内側表面４１１ｂ及び外側表面４１１ａの両方が冷却用空気及び水に接し且つスリット４１９を有する露出部４１１ｅを備える。隔壁４２１は、流れ方向ＤＦ１で上流側の端部に、内側表面４２１ｂ及び外側表面４２１ａの両方が冷却用空気及び水に接し且つスリット４２９を有する露出部４２１ｅを備える。 Further, in the heat exchange member 3, the partition wall 411 has an exposed portion 411e having both the inner surface 411b and the outer surface 411a in contact with cooling air and water and having a slit 419 at the upstream end in the flow direction DF1. Prepare. The partition wall 421 includes an exposed portion 421e that has an inner surface 421b and an outer surface 421a both in contact with cooling air and water and has a slit 429 at an upstream end in the flow direction DF1.
これにより、熱交換部材３は、中空部材４の端面の開口及びスリット４１９（スリット４２９）の２種類の開口を備えることになる。中空部材４の端面の開口及びスリット４１９（スリット４２９）は、互いに異なる高さに位置し、且つ互いに異なる方向に開口している。これにより、冷却用空気の流れる方向が変化する場合又は給水時に水が中空部材４の外側に飛散した場合であっても、中空部材４は、冷却用空気及び水を内側に取り込みやすい。このため、気化する水量が増え、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, the heat exchange member 3 is provided with two types of openings, the opening of the end surface of the hollow member 4 and the slit 419 (slit 429). The opening of the end face of the hollow member 4 and the slit 419 (slit 429) are located at different heights and open in different directions. Thereby, even when the direction in which the cooling air flows changes or when water splashes outside the hollow member 4 at the time of water supply, the hollow member 4 can easily take in the cooling air and water to the inside. For this reason, the amount of water to be vaporized increases and the cooling efficiency of the air to be cooled is improved.
また、熱交換部材３においては、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面は、凹凸面である。内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面は、凹凸面である。 Moreover, in the heat exchange member 3, the inner surface 411b and the surface of the inner fin 412 are uneven surfaces. The surfaces of the inner surface 421b and the inner fin 422 are uneven surfaces.
凹凸面により第１部材４１及び第２部材４２の表面積が大きくなる。さらに、凹凸面に付着した水が毛細管現象により広範囲に広がるので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 The surface areas of the first member 41 and the second member 42 are increased by the uneven surface. Furthermore, since water adhering to the uneven surface spreads over a wide range by capillary action, vaporization of water is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
また、熱交換部材３においては、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面に、親水性塗料が塗布されている。内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面に、親水性塗料が塗布されている。 In the heat exchange member 3, hydrophilic paint is applied to the inner surface 411 b and the inner fin 412. A hydrophilic paint is applied to the surfaces of the inner surface 421b and the inner fin 422.
これにより、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面（内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面）に付着した水の接触角が小さくなり、水が拡散し易くなる。すなわち、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面（内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面）が濡れやすくなる。これにより、水の膜が薄くなりやすいので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, the contact angle of the water adhering to the surface of the inner surface 411b and the inner fin 412 (the surface of the inner surface 421b and the inner fin 422) is reduced, and the water is easily diffused. That is, the surfaces of the inner surface 411b and the inner fin 412 (the surfaces of the inner surface 421b and the inner fin 422) are likely to get wet. Thereby, since the film | membrane of water tends to become thin, vaporization of water is accelerated | stimulated. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
また、熱交換部材３においては、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面に、親水性塗料に代えて、アルミニウム合金ろう材及びフッ化物系フラックスを含むスラリーが塗布され、且つ焼付けされていてもよい。内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面に、親水性塗料に代えて、アルミニウム合金ろう材及びフッ化物系フラックスを含むスラリーが塗布され、且つ焼付けされていてもよい。 In the heat exchange member 3, a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride-based flux may be applied and baked on the inner surface 411 b and the inner fin 412 instead of the hydrophilic paint. . Instead of the hydrophilic paint, a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride-based flux may be applied to the inner surface 421b and the inner fin 422 and baked.
これにより、第１流路Ｆ１に供給された水がスラリーの焼付けされた表面に浸透する。このため、内側表面４１１ｂ及びインナーフィン４１２の表面（内側表面４２１ｂ及びインナーフィン４２２の表面）に保持される水の量が多くなりやすい。さらに、スラリーの焼付けされた表面によって水が広範囲に広がるので、水の気化が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。 Thereby, the water supplied to the 1st flow path F1 osmose | permeates the surface by which the slurry was baked. For this reason, the amount of water retained on the surfaces of the inner surface 411b and the inner fin 412 (the surfaces of the inner surface 421b and the inner fin 422) tends to increase. Furthermore, since the water spreads over a wide area by the baked surface of the slurry, the vaporization of the water is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves.
また、熱交換部材３においては、アウターフィン６は、アルミニウム合金ろう材６０を介して外側表面４１１ａに接合されている。アウターフィン６は、アルミニウム合金ろう材６０を介して外側表面４２１ａに接合されている。 Further, in the heat exchange member 3, the outer fin 6 is joined to the outer surface 411 a via the aluminum alloy brazing material 60. The outer fin 6 is joined to the outer surface 421a via the aluminum alloy brazing material 60.
これにより、中空部材４とアウターフィン６との間の熱伝導が促進される。このため、被冷却空気の冷却効率が向上する。また、アウターフィン６を中空部材４に接合させる作業が容易となる。 Thereby, the heat conduction between the hollow member 4 and the outer fin 6 is promoted. For this reason, the cooling efficiency of to-be-cooled air improves. Moreover, the operation | work which joins the outer fin 6 to the hollow member 4 becomes easy.
また、熱交換部材３においては、中空部材３は、隔壁４１１及びインナーフィン４１２を含む第１部材４１と、隔壁４２１及びインナーフィン４２２を含み且つ第１部材４１に接合される第２部材４２と、を備える。 In the heat exchange member 3, the hollow member 3 includes a first member 41 including a partition wall 411 and an inner fin 412, and a second member 42 including the partition wall 421 and the inner fin 422 and joined to the first member 41. .
中空部材３が第１部材４１及び第２部材４２を備えることで、第１部材４１及び第２部材４２を組み立てる前にアウターフィン６を第１部材４１及び第２部材４２のそれぞれに取り付けることができる。このため、熱交換部材３の組み立てが容易である。また、中空部材３の内側に親水性塗料の塗布又はスラリーの塗布が施され且つ焼付け等が施される場合、第１部材４１及び第２部材４２を組み立てる前に塗布することが可能である。このため、親水性部材又はスラリー等を塗布する作業が容易である。 Since the hollow member 3 includes the first member 41 and the second member 42, the outer fin 6 can be attached to each of the first member 41 and the second member 42 before the first member 41 and the second member 42 are assembled. it can. For this reason, the heat exchange member 3 can be easily assembled. In addition, when a hydrophilic paint or slurry is applied to the inside of the hollow member 3 and baking or the like is applied, the first member 41 and the second member 42 can be applied before assembling. For this reason, the operation | work which apply | coats a hydrophilic member or slurry etc. is easy.
また、熱交換部材３においては、隔壁４１１及びインナーフィン４１２は、一体であり且つアルミニウム合金押出形材である。隔壁４２１及びインナーフィン４２２は、一体であり且つアルミニウム合金押出形材である。アウターフィン６は、アルミニウム合金である。 Moreover, in the heat exchange member 3, the partition 411 and the inner fin 412 are integral and are an aluminum alloy extrusion shape material. The partition 421 and the inner fin 422 are integral and are an aluminum alloy extruded shape. The outer fin 6 is an aluminum alloy.
これにより、熱交換部材３の熱伝導率が向上し且つ軽量になる。さらに、熱交換部材３のリサイクルが容易になる。また、隔壁４１１及びインナーフィン４１２（隔壁４２１及びインナーフィン４２２）が一体であり且つアルミニウム合金押出形材であることにより、寸法精度が向上しやすい。このため、中空部材４が複数部材（第１部材４１及び第２部材４２）で構成される場合、複数部材の嵌め合わせが容易である。 Thereby, the heat conductivity of the heat exchange member 3 improves and it becomes lightweight. Furthermore, the heat exchange member 3 can be easily recycled. Further, the partition wall 411 and the inner fin 412 (the partition wall 421 and the inner fin 422) are integrated and are an aluminum alloy extruded shape, so that the dimensional accuracy is easily improved. For this reason, when the hollow member 4 is comprised by multiple members (the 1st member 41 and the 2nd member 42), the fitting of a multiple member is easy.
熱交換器１は、熱交換部材３を複数備える。複数の熱交換部材３は、隣り合う熱交換部材３のアウターフィン６同士が対向するように並べられている。隔壁４１１及び隔壁４２１で隔てられた第１流路Ｆ１及び第２流路Ｆ２を備える。 The heat exchanger 1 includes a plurality of heat exchange members 3. The plurality of heat exchange members 3 are arranged so that the outer fins 6 of the adjacent heat exchange members 3 face each other. A first flow path F1 and a second flow path F2 separated by a partition wall 411 and a partition wall 421 are provided.
熱交換部材３は、第１流路Ｆ１に設けられたインナーフィン４１２、インナーフィン４１２に設けられた凹凸面、及びインナーフィン４１２に付与された親水性により、気化冷却で効率的に被冷却空気が冷却される。熱交換器１には、熱交換効率の高い熱交換部材３が複数用いられている。したがって、熱交換器１は、大型としなくても冷却効率を向上させることができる。 The heat exchange member 3 is efficiently cooled by evaporative cooling due to the inner fin 412 provided in the first flow path F1, the uneven surface provided in the inner fin 412 and the hydrophilicity imparted to the inner fin 412. Is cooled. A plurality of heat exchange members 3 having high heat exchange efficiency are used in the heat exchanger 1. Therefore, the cooling efficiency can be improved even if the heat exchanger 1 is not large.
１ 熱交換器
１００ 屋外
２ ケース
２１ 上蓋
２２ 下蓋
２３、２４ 横蓋
３ 熱交換部材
４ 中空部材
４１ 第１部材
４１１ 隔壁
４１１ａ 外側表面
４１１ｂ 内側表面
４１１ｅ 露出部
４１１ｐ 凸部
４１２ インナーフィン
４１２ｐ 凸部
４１３、４１４ 接合用突起
４１５ 傾斜面
４１６、４１７ 端部
４１９ スリット
４２ 第２部材
４２１ 隔壁
４２１ａ 外側表面
４２１ｂ 内側表面
４２１ｅ 露出部
４２２ インナーフィン
４２３、４２４ 接合用突起
４２５ 傾斜面
４２６、４２７ 端部
４２９ スリット
６ アウターフィン
６１ 孔
８０ 水供給装置
９０ 空調対象空間
９１ 第１ダクト
９２ 第２ダクト
ＤＦ１、ＤＦ２ 流れ方向
Ｆ１ 第１流路
Ｆ２ 第２流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 100 Outdoor 2 Case 21 Upper lid 22 Lower lid 23, 24 Horizontal lid 3 Heat exchange member 4 Hollow member 41 1st member 411 Partition 411a Outer surface 411b Inner surface 411e Exposed part 411p Convex part 412 Inner fin 412p Convex part 413 414 Joining projection 415 Inclined surface 416, 417 End portion 419 Slit 42 Second member 421 Partition 421a Outer surface 421b Inner surface 421e Exposed portion 422 Inner fin 423, 424 Joining projection 425 Inclined surface 426, 427 End portion 429 Slit 6 Outer fin 61 Hole 80 Water supply device 90 Air-conditioning target space 91 First duct 92 Second duct DF1, DF2 Flow direction F1 First flow path F2 Second flow path
Claims (9)
前記隔壁の外側表面から突出するアウターフィンと、
を備え、
前記中空部材は、前記流れ方向で上流側の端面に傾斜面を備え、
前記傾斜面における前記インナーフィンの先端側の端部は、前記傾斜面における前記インナーフィンの根本側の端部よりも前記流れ方向で下流側に位置する
熱交換部材。 A partition for separating a first flow path through which cooling air and water pass and a second flow path through which the air to be cooled passes, and an inner surface of the partition facing the first flow path, and the first A hollow member having an inner fin along the flow direction of the flow path;
Outer fins protruding from the outer surface of the partition;
With
The hollow member includes an inclined surface on an upstream end surface in the flow direction,
An end portion on the tip side of the inner fin on the inclined surface is a heat exchange member positioned on the downstream side in the flow direction with respect to an end portion on the root side of the inner fin on the inclined surface.
請求項１に記載の熱交換部材。 2. The heat exchange member according to claim 1, wherein the partition wall includes an exposed portion that has an upstream end portion in the flow direction, and both the inner surface and the outer surface are in contact with the cooling air and water and have slits. .
請求項１又は２に記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to claim 1, wherein the inner surface and the surface of the inner fin are uneven surfaces.
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to any one of claims 1 to 3, wherein hydrophilicity is imparted to the inner surface and the surfaces of the inner fins.
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to any one of claims 1 to 3, wherein a slurry containing an aluminum alloy brazing material and a fluoride-based flux is applied and baked on the inner surface and the inner fin surface.
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer fin is joined to the outer surface via an aluminum alloy brazing material.
請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換部材。 The hollow member includes a first member including a part of the partition and a part of the inner fin, and a second member including a part of the partition and a part of the inner fin and connected to the first member. The heat exchange member according to any one of claims 1 to 6.
前記アウターフィンは、アルミニウム合金である
請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換部材。 The partition wall and the inner fin are integral and an aluminum alloy extruded shape,
The heat exchange member according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer fin is an aluminum alloy.
複数の前記熱交換部材は、隣り合う前記熱交換部材の前記アウターフィン同士が対向するように並べられており、
前記隔壁で隔てられた前記第１流路及び前記第２流路を備える熱交換器。 A plurality of heat exchange members according to any one of claims 1 to 8,
The plurality of heat exchange members are arranged so that the outer fins of the adjacent heat exchange members face each other,
A heat exchanger comprising the first flow path and the second flow path separated by the partition wall.
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