JPH06241678A - Parallel flow heat exchanger for heat pump - Google Patents

Parallel flow heat exchanger for heat pump

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Publication number
JPH06241678A
JPH06241678A JP3073393A JP3073393A JPH06241678A JP H06241678 A JPH06241678 A JP H06241678A JP 3073393 A JP3073393 A JP 3073393A JP 3073393 A JP3073393 A JP 3073393A JP H06241678 A JPH06241678 A JP H06241678A
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JP
Japan
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fin
tubes
heat exchanger
corrugated
louver
Prior art date
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Pending
Application number
JP3073393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Ito
正昭 伊藤
Mitsuo Kudo
光夫 工藤
Shinya Yoshinaga
信也 吉永
Hiroshi Kogure
博志 小暮
Ryoichi Hoshino
良一 星野
Nobuhiro Wakabayashi
信弘 若林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Showa Aluminum Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Showa Aluminum Corp filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH06241678A publication Critical patent/JPH06241678A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/126Tubular 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
    • F28F1/128Fins with openings, e.g. louvered fins

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a parallel flow heat exchanger for a heat pump having some corrugated fins showing superior water cutting feature capable of restricting staying of condensed water while keeping superior heat transfer characteristic. CONSTITUTION:Top parts 21 of corrugated fins 2 are formed flat. it is preferable that a fin angle 61 is 0.5 to 3 deg., a length L of a flat top part 21 is 0.8mm or more, a louver length L2 is {a fin height H1-(2X plate thickness of fin)} + or -0.5mm, a louver angle theta2 is 30 to 40 deg. and a louver pitch L3 is 0.7 to 1.5mm, respectively. Each of the top parts 21. is bent to have corner portions 21a, 21b and 21c at least at three locations including a cooperating part with an intermediate wall 22 so as to form a bent sectional line the corrugated fins 2 are compressed between the adjoining tubes 1 and 1 in a height direction, top parts are deformed flat and then the corrugated fins 2 and the tubes 1 are brazed to each other under this condition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばルームエアコ
ンの室内、室外用熱交換器として使用され、1台で蒸発
器及び凝縮器として作動するヒートポンプ用の熱交換器
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger for a heat pump which is used, for example, as a heat exchanger for indoor and outdoor use of a room air conditioner and which operates as an evaporator and a condenser by itself.

【0002】[0002]

【従来の技術及び課題】上記のようなヒートポンプ用熱
交換器として、パラレルフローと称される熱交換器を用
いることの試みがなされている。かかるパラレルフロー
熱交換器は、並列状に配置された多数本のチューブを有
するとともに、各チューブの両端が1対の中空ヘッダー
に連通接続され、かつ隣接チューブ間にコルゲートフィ
ンが配設された構成を有している。
2. Description of the Related Art As a heat exchanger for a heat pump as described above, attempts have been made to use a heat exchanger called a parallel flow. Such a parallel flow heat exchanger has a large number of tubes arranged in parallel, both ends of each tube are connected in communication with a pair of hollow headers, and corrugated fins are arranged between adjacent tubes. have.

【0003】前記コルゲートフィンは、図10に示すよ
うに山部及び谷部からなる頂部(41)と、山部と谷部を
結ぶ中間壁部(42)とが交互繰返し状態に曲成されてな
るが、かかるコルゲートフィン(40)は、従来、その頂
部(41)が円弧状に形成されていたため、次のような欠
点があった。
As shown in FIG. 10, the corrugated fin is formed by alternately bending a top portion (41) consisting of a mountain portion and a valley portion and an intermediate wall portion (42) connecting the mountain portion and the valley portion. However, the corrugated fin (40) conventionally has the following drawbacks because the top portion (41) thereof is formed in an arc shape.

【0004】即ち、ヒートポンプ用パラレルフロー熱交
換器が蒸発器として用いられた場合には、流通空気との
熱交換により凝縮水を生じるが、この凝縮水(50)は図
10に斜線で示すように、チューブ(30)(30)間に配
置されたコルゲートフィン(40)の頂部(41)に溜まっ
て流通空気の圧損を増大せしめ、ひいては熱交換性能を
阻害するという欠点があった。なお、図10に示す(40
a )は中間壁部(42)に形成されたルーバーである。
That is, when the parallel flow heat exchanger for a heat pump is used as an evaporator, condensed water is produced by heat exchange with the circulating air, and this condensed water (50) is shown by hatching in FIG. In addition, there is a drawback in that the pressure loss of the circulating air is increased by accumulating in the top portion (41) of the corrugated fin (40) arranged between the tubes (30) (30), which in turn impairs the heat exchange performance. In addition, as shown in FIG.
a) is a louver formed on the intermediate wall portion (42).

【0005】この発明は、かかる欠点を解消するために
なされたものであって、良好な伝熱性を確保しつつ凝縮
水の滞溜を抑制しうる水切り性の良いコルゲートフィン
を備えたヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器の提供
を目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and is a parallel for heat pump provided with corrugated fins having a good drainage property capable of suppressing the retention of condensed water while ensuring a good heat transfer property. The purpose is to provide a flow heat exchanger.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、並列状に配置された多数本のチューブ
(1)と、これらチューブの両端が連通接続された1対
の中空ヘッダー(3)(4)と、隣接する前記チューブ
間に配設され、頂部(21)と中間壁部(22)とが交互繰
返し状態に曲成されたコルゲートフィン(2)とを備え
たヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器において、前
記コルゲートフィン(2)の頂部(21)が平坦状に形成
されてなることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a large number of tubes (1) arranged in parallel with each other, and a pair of hollow headers in which both ends of these tubes are connected for communication. (3) For a heat pump comprising (4) and a corrugated fin (2) arranged between adjacent tubes and having a top portion (21) and an intermediate wall portion (22) bent alternately in a repeating state The parallel flow heat exchanger is characterized in that the corrugated fins (2) have flat tops (21).

【0007】さらには、コルゲートフィン(2)の隣接
中間壁部(22)(22)のなすフィン角度θ1 が0.5〜
3°に、平坦状頂部(21)の長さL1 が0.8mm以上
に規定されるとともに、中間壁部(22)に多数のルーバ
ー(2a)が形成され、かつルーバー長さL2 が{フィン
高さH1 −(2×フィンの板厚)}±0.5mmに、ル
ーバー角θ2 が30〜40°に、ルーバーピッチL3 が
0.7〜1.5mmにそれぞれ規定されているのが望ま
しい。
Further, the fin angle θ1 formed by the adjacent intermediate wall portions (22) and (22) of the corrugated fin (2) is 0.5 to 0.5.
At 3 °, the length L1 of the flat top portion (21) is defined to be 0.8 mm or more, a large number of louvers (2a) are formed on the intermediate wall portion (22), and the louver length L2 is {fin. It is desirable that the height H1− (2 × fin plate thickness)} ± 0.5 mm, the louver angle θ2 be 30 to 40 °, and the louver pitch L3 be 0.7 to 1.5 mm.

【0008】さらに、この発明は、並列状に配置された
多数本のチューブ(1)と、これらチューブの両端が連
通接続された1対の中空ヘッダー(3)(4)と、隣接
する前記チューブ間に配設され、頂部(21)と中間壁部
(22)とが交互繰返し状態に曲成されたコルゲートフィ
ン(2)とを備えたヒートポンプ用パラレルフロー熱交
換器において、前記コルゲートフィン(2)の各頂部
(21)が、中間壁部(22)との連設部を含む少なくとも
3つの箇所でコーナー部(21a )(21b )(21c)を有
するものに曲成されて断面折線状に形成されるととも
に、隣接チューブ(1)(1)間において前記コルゲー
トフィン(2)が高さ方向に圧縮されることにより、頂
部(21)が平坦状に変形され、この状態でコルゲートフ
ィン(2)とチューブ(1)とがろう付されてなること
を特徴とするものである。
Further, according to the present invention, a large number of tubes (1) arranged in parallel, a pair of hollow headers (3) and (4) in which both ends of these tubes are connected to communicate with each other, and the adjacent tubes. A parallel flow heat exchanger for a heat pump, comprising: a corrugated fin (2) disposed between and having a top portion (21) and an intermediate wall portion (22) bent alternately in a repeating state. Each top part (21) of () is bent to have a corner part (21a) (21b) (21c) at least at three places including the connecting part with the intermediate wall part (22), and has a bent line shape in section. When the corrugated fins (2) are formed and compressed between the adjacent tubes (1) and (1) in the height direction, the top portion (21) is deformed into a flat shape, and in this state, the corrugated fins (2) are deformed. ) And the tube (1) And it is characterized in by comprising brazed.

【0009】[0009]

【作用】頂部(21)が平坦状に形成されているから、頂
部が円弧状の場合に較べて毛細管現象が抑制され、水切
り性が向上する。
Since the top portion (21) is formed flat, the capillarity phenomenon is suppressed and the drainage property is improved as compared with the case where the top portion is arcuate.

【0010】また、フィン角度θ1 、平坦状頂部(21)
の長さL1 、ルーバー長さL2 、ルーバー角θ2 、ルー
バーピッチL3 がそれぞれ所定数値範囲に規定されるこ
とにより、頂部(21)を平坦状に形成したことによるフ
ィンの熱伝達率の低下が補われ、熱伝達率の大幅な低下
を招来することなく、水切り性が向上する。
The fin angle θ 1 and the flat top (21)
The length L1, the louver length L2, the louver angle θ2, and the louver pitch L3 are regulated within the respective predetermined numerical ranges, so that the reduction of the heat transfer coefficient of the fin due to the flat top portion (21) is compensated for. That is, the drainage property is improved without causing a significant decrease in the heat transfer coefficient.

【0011】また、コルゲートフィン(2)の各頂部
(21)が、中間壁部(22)との連設部を含む少なくとも
3つの箇所で曲成されて断面折線状に形成されるととも
に、隣接チューブ(1)(1)間において前記コルゲー
トフィン(2)が高さ方向に圧縮されることにより、頂
部(21)が平坦状に変形され、この状態でコルゲートフ
ィン(2)とチューブ(1)とがろう付されてなるヒー
トポンプ用パラレルフロー熱交換器においては、該熱交
換器の組み立て段階でコルゲートフィン(2)の頂部
(21)を平坦状に形成することができるから、コルゲー
トフィン(2)を予め平坦状頂部を有するものに製作す
る必要がなくなり、コルゲートフィン(2)の製作が簡
単となる。
Further, each of the top portions (21) of the corrugated fins (2) is bent at at least three places including a connecting portion with the intermediate wall portion (22) to be formed in a fold line shape in section, and adjacent to each other. By compressing the corrugated fins (2) in the height direction between the tubes (1) and (1), the top portion (21) is deformed into a flat shape, and in this state, the corrugated fins (2) and the tube (1) are deformed. In a parallel flow heat exchanger for a heat pump brazed with a corrugated fin (2), the top portion (21) of the corrugated fin (2) can be formed into a flat shape at the assembly stage of the heat exchanger. 2) is not required to have a flat top portion in advance, and the corrugated fin (2) can be easily manufactured.

【0012】[0012]

【実施例】次に、この発明をルームエアコンのヒートポ
ンプ用アルミニウム(その合金を含む)製熱交換器に適
用した実施例に基いて説明する。
EXAMPLE Next, an example in which the present invention is applied to a heat exchanger made of aluminum (including its alloy) for a heat pump of a room air conditioner will be described.

【0013】熱交換器を示す図3〜図5において、
(1)は垂直状態で左右方向に配置された複数の熱交換
チューブ、(2)はその隣接するチューブ(1)(1)
間に介在されたコルゲートフィンである。チューブ
(1)はアルミニウム材による偏平状の押出形材をもっ
て構成されたものである。このチューブ(1)はいわゆ
るハモニカチューブと称されるような多孔形のものを用
いても良い。また押出形材によらず電縫管を用いても良
い。コルゲートフィン(2)はチューブ(1)と略同じ
幅を有し、ろう付によりチューブ(1)に接合されてい
る。コルゲートフィン(2)もアルミニウム製であり、
ルーバー(2a)を切り起こしたものが用いられている。
3 to 5 showing the heat exchanger,
(1) is a plurality of heat exchange tubes arranged in the left-right direction in a vertical state, (2) is its adjacent tubes (1), (1)
It is a corrugated fin interposed between. The tube (1) is composed of a flat extruded shape member made of an aluminum material. The tube (1) may be of a so-called harmonica tube that is porous. Further, an electric resistance welded tube may be used instead of the extruded shape member. The corrugated fin (2) has substantially the same width as the tube (1) and is joined to the tube (1) by brazing. The corrugated fin (2) is also made of aluminum,
A cut and raised louver (2a) is used.

【0014】(3)(4)は上下のヘッダーである。こ
れらのヘッダー(3)(4)は、各1本の断面円形のア
ルミニウム製電縫管をもって形成されたものである。各
ヘッダー(3)(4)には、図5に示すように、長さ方
向に沿って間隔的にチューブ挿入孔(5)が穿設される
とともに、該孔(5)に各チューブ(1)の両端が挿入
され、かつろう付により強固に接合連結されている。さ
らに、上ヘッダー(3)の右端部及び下ヘッダー(4)
の左端部にはそれぞれ冷媒流出入用の接続管(6)
(7)が連結されている。これら接続管は、熱交換器が
蒸発器として作動する場合には、下側の接続管(7)が
冷媒流入用として、上側の接続管(6)が同流出用とし
て用いられる。そして、下側ヘッダー(4)に流入した
液状冷媒は、各チューブを流通して上ヘッダー(3)へ
と至ったのち、接続管(6)から器外へと流出するもの
となされている。一方、熱交換器が凝縮器として作動す
る場合には、上記と逆に上側の接続管(6)が冷媒流入
用として用いられ、下側の接続管(7)が同流出用とし
て用いられる。そして、接続管(6)から上ヘッダー
(3)に流入したガス状冷媒は、各チューブを流通して
下ヘッダー(4)へと至ったのち、接続管(7)から器
外へと流出するものとなされている。また、上ヘッダー
(3)の左端には蓋片(8)が取着される一方、下ヘッ
ダー(4)の右端にも蓋片(9)がそれぞれ取着されて
いる。
(3) and (4) are upper and lower headers. Each of these headers (3) and (4) is formed of an aluminum electric resistance welded pipe having a circular cross section. As shown in FIG. 5, the headers (3) and (4) are provided with tube insertion holes (5) at intervals along the length direction, and the tubes (1) are inserted into the holes (5). ) Are inserted and firmly joined and connected by brazing. Furthermore, the right end of the upper header (3) and the lower header (4)
At the left end of each, there are connection pipes (6) for refrigerant inflow and outflow.
(7) is connected. When the heat exchanger operates as an evaporator, these connecting pipes are used by the lower connecting pipe (7) for refrigerant inflow and the upper connecting pipe (6) for outflow. The liquid refrigerant flowing into the lower header (4) flows through each tube, reaches the upper header (3), and then flows out of the connection pipe (6). On the other hand, when the heat exchanger operates as a condenser, conversely to the above, the upper connecting pipe (6) is used for refrigerant inflow and the lower connecting pipe (7) is used for same outflow. Then, the gaseous refrigerant flowing from the connecting pipe (6) into the upper header (3) flows through each tube to reach the lower header (4), and then flows out of the connecting pipe (7) to the outside of the device. Has been made. A lid piece (8) is attached to the left end of the upper header (3), and a lid piece (9) is attached to the right end of the lower header (4).

【0015】前記コルゲートフィン(2)は、図1に示
すように、頂部(21)が平坦状に形成されている。平坦
状に形成することにより円弧状の場合に較べて毛細管現
象が抑制され、水切性を向上することができる。しか
し、平坦部の長さL1 が短すぎると凝縮水が溜まりやす
くなるため、水切性の向上効果を有効に発揮させるため
にはL1 を0.8mm以上にわたって確保するのが良
い。また、頂部(21)を平坦状に形成したことによるコ
ルゲートフィン(2)の熱伝達率の低下を補うべく、中
間壁部(22)に形成されたルーバー(2a)の長さL2 を
{フィン高さH1 −(2×フィン板厚)}±0.5mm
に設定すると共に、フィン角θ1 を0.5〜3°に、図
2に示すルーバー角θ2 を30〜40°に、ルーバーピ
ッチL3 を0.7〜1.5mmにそれぞれ設定するのが
望ましい。なお、フィンピッチL4 は一般的には1.4
〜1.8mmに、フィン高さH1 は6〜19mmに設定
される。特に好ましくは、平坦部の長さL1 は1.2m
mを中心として1〜1.5mm程度の範囲、フィン角θ
1 は1.5〜2.0°程度、ルーバー角θ2 は40°程
度、ルーバーピッチL3 は1.2mm程度に設定するの
が良い。
As shown in FIG. 1, the corrugated fin (2) has a flat top portion (21). By forming it in a flat shape, the capillary phenomenon is suppressed and the drainage property can be improved as compared with the case of an arc shape. However, if the length L1 of the flat portion is too short, condensed water is likely to collect, so that L1 should be secured over 0.8 mm or more in order to effectively exert the effect of improving the drainage property. Further, in order to compensate for the decrease in the heat transfer coefficient of the corrugated fin (2) due to the flat shape of the top portion (21), the length L2 of the louver (2a) formed in the intermediate wall portion (22) is set to {fin Height H1-(2 x fin plate thickness)} ± 0.5 mm
It is desirable to set the fin angle θ1 to 0.5 to 3 °, the louver angle θ2 shown in FIG. 2 to 30 to 40 °, and the louver pitch L3 to 0.7 to 1.5 mm. The fin pitch L4 is generally 1.4
The fin height H1 is set to 6 to 19 mm. Particularly preferably, the length L1 of the flat portion is 1.2 m.
Range about 1 to 1.5 mm centering on m, fin angle θ
It is preferable that 1 is set to about 1.5 to 2.0 °, louver angle θ2 is set to about 40 °, and louver pitch L3 is set to about 1.2 mm.

【0016】上記のような条件にコルゲートフィン
(2)を形成することにより、熱伝達率の大幅な低下を
招来することなく、水切性を向上することができ、流通
空気の圧損を減少でき、総合的な熱交換性能を向上する
ことができる。ちなみに、各条件を上記の最適値に設定
したコルゲートフィンと、頂部(21)を円弧状に形成し
たコルゲートフィンとを用いて、空気流通速度Vm/s
に対する流通空気の圧損及びフィンの熱伝達率を調べた
ところ、表1、表2に示すとおりであった。なお、この
表1、2をグラフで示すと図6(イ)(ロ)のようにな
る。
By forming the corrugated fins (2) under the above conditions, the drainage can be improved and the pressure loss of the circulating air can be reduced without causing a significant decrease in the heat transfer coefficient. It is possible to improve the overall heat exchange performance. By the way, by using a corrugated fin in which each condition is set to the above-mentioned optimum value and a corrugated fin in which the apex (21) is formed in an arc shape, the air circulation speed Vm / s
When the pressure loss of the circulating air and the heat transfer coefficient of the fin were examined, the results were as shown in Tables 1 and 2. It should be noted that the tables 1 and 2 are graphically represented as shown in FIGS.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【表2】 表1の結果から、頂部(21)が円弧状のコルゲートフィ
ンでは、湿り時(空気中の水分凝縮時)の流通空気の圧
損増加が乾き時の約2倍であるが、頂部が平坦状のコル
ゲートフィンでは1.2〜1.3倍程度であり、従って
水切が良くなり空気中の水分凝縮時の圧損増加が抑制さ
れることがわかる。
[Table 2] From the results of Table 1, in the corrugated fin with the arcuate top (21), the increase in the pressure loss of the circulating air when wet (when the moisture in the air is condensed) is about twice that when it is dry, but the top is flat. The corrugated fin has a ratio of 1.2 to 1.3 times, so that it can be understood that the drainage is improved and an increase in pressure loss when water in the air is condensed is suppressed.

【0018】また、表2の結果から、頂部平坦状フィン
の頂部円弧状フィンに対する熱伝達率は約95%であ
り、熱伝達率の低下は少ないことがわかる。
Further, from the results of Table 2, it is understood that the heat transfer coefficient of the flat top fins to the top arc fins is about 95%, and the decrease in the heat transfer coefficient is small.

【0019】このように、コルゲートフィン(2)の頂
部(21)を平坦状に形成することが水切性の向上に有効
であるが、かかる形状のフィンを高速度のロール成形に
より製作することは困難である。
As described above, it is effective to form the top portion (21) of the corrugated fin (2) in a flat shape to improve the drainage property, but it is not possible to manufacture such a fin by high speed roll forming. Have difficulty.

【0020】そこで、コルゲートフィン(2)の頂部
(21)を次のようにして平坦状に成形するのが良い。即
ち、図7に示すように、コルゲートフィン(2)の頂部
(21)両端(頂部と中間壁部(22)との連設部)及び中
央部の3か所のみを微小な曲率のコーナー部(21a )
(21b )(21c )に曲成するとともに、これ以外を直線
部に形成することにより、頂部(21)を断面折線状に成
形しておく。なお、頂部(21)の中間部分においてコー
ナー部を設ける箇所はちょうど中央でなくても良いし、
また中間部分の2箇所以上にコーナー部を設けても良
い。ここに、フィン(2)の高さ(H2 )は、フィンが
配置される隣接チューブ(1)(1)間の間隙よりも大
とし、また左右の頂部(21)を除いた中間部分の高さ
(H3 )をチューブ間の間隙にほぼ等しく設定してお
く。
Therefore, it is preferable to form the top portion (21) of the corrugated fin (2) into a flat shape as follows. That is, as shown in FIG. 7, only three corners of the corrugated fin (2), that is, both ends of the top part (21) (the connecting part of the top part and the intermediate wall part (22)) and the center part have a minute curvature. (21a)
(21b) and (21c) are bent, and the other portions are formed in a straight line portion, so that the top portion (21) is formed in a bent line cross section. In addition, the location where the corner portion is provided in the middle portion of the top portion (21) does not have to be the center,
Further, corner portions may be provided at two or more places in the intermediate portion. Here, the height (H2) of the fins (2) is set to be larger than the gap between the adjacent tubes (1) (1) in which the fins are arranged, and the height of the intermediate portion excluding the left and right tops (21). (H3) is set to be approximately equal to the gap between the tubes.

【0021】そして、熱交換器の組立に際して、かかる
コルゲートフィン(2)をチューブ(1)(1)間に配
置したのち、ヘッダー(3)(4)の長さ方向にチュー
ブ(1)とフィン(2)を図7に矢印で示す方向に圧縮
し、この状態でチューブ(1)をヘッダー(3)(4)
のチューブ挿入孔(5)に差し込んでバンディングす
る。コルゲートフィン(2)の頂部(21)は、チューブ
とフィンの圧縮前は図8(イ)に示すように、その頂点
のコーナー部(21C )のみがチューブ表面に接している
が、圧縮後は各コーナー部においてフィンが弾性変形
し、同図(ロ)に示すように頂部(21)のほぼ全体がチ
ューブ表面に押付けられて平坦状となる。そして、この
状態でろう付を行い、同図(ハ)に示すようにチューブ
(1)とフィン(2)との僅かな隙間にフィレット(4
0)を形成してフィン(2)の頂部(21)を平坦状のま
ま接合する。
When assembling the heat exchanger, the corrugated fins (2) are arranged between the tubes (1) and (1), and then the tubes (1) and the fins are arranged in the longitudinal direction of the headers (3) and (4). (2) is compressed in the direction shown by the arrow in FIG. 7, and in this state the tube (1) is attached to the headers (3) and (4).
Insert into the tube insertion hole (5) and band. The top part (21) of the corrugated fin (2) is in contact with the tube surface only at the apex corner part (21C) as shown in FIG. 8 (a) before the tube and the fin are compressed. The fins are elastically deformed at each corner, and the top (21) is almost entirely pressed against the tube surface to be flat as shown in FIG. Then, brazing is performed in this state, and the fillet (4) is placed in the slight gap between the tube (1) and the fin (2) as shown in FIG.
0) is formed and the tops (21) of the fins (2) are joined in a flat state.

【0022】こうして、図9に示すような平坦状頂部
(21)を有するコルゲートフィン(2)を実現すること
ができる。
In this way, the corrugated fin (2) having the flat top portion (21) as shown in FIG. 9 can be realized.

【0023】図示実施例に係るヒートンプ用熱交換器
は、これをルームエアコン用の室外機として使用した場
合、冬期は蒸発器として作動し、液状冷媒あるいは一部
がガス化した冷媒が下側接続管(7)から下ヘッダー
(4)に流入したのち、各チューブに分流する。チュー
ブ(1)に流れ込んだ冷媒は、チューブを上方へと流通
する間にフィン(2)を含む空気流通間隙を流通する空
気と熱交換を行い、ガス化してヘッダー(3)に至った
のち、上側の接続管(6)から器外へと流出する。而し
て、熱交換時に流通空気から凝縮水を生じるが、コルゲ
ートフィン(2)の頂部(21)が平坦状に形成されてい
るために、毛管現象が抑制され、凝縮水は頂部に溜まる
ことなく速やかに排出される。
When the heat exchanger for heat pump according to the illustrated embodiment is used as an outdoor unit for a room air conditioner, it operates as an evaporator in winter, and a liquid refrigerant or a partially gasified refrigerant is connected on the lower side. After flowing from the pipe (7) into the lower header (4), the flow is divided into each tube. The refrigerant flowing into the tube (1) exchanges heat with the air flowing through the air circulation gap including the fins (2) while flowing upward through the tube, gasifies and reaches the header (3), It flows out of the device through the upper connecting pipe (6). Condensed water is generated from the circulating air during heat exchange, but since the top part (21) of the corrugated fin (2) is formed flat, the capillarity phenomenon is suppressed and the condensed water collects on the top part. Not promptly discharged.

【0024】一方、夏期は凝縮器として作動し、上側の
接続管(6)から上ヘッダー(3)へ流入した冷媒は、
各チューブを下方へと流れ、この間に流通空気と熱交換
を行い、液化して下ヘッダー(4)へと至る。そして、
下側の接続管(7)から器外へと流出する。
On the other hand, in summer, the refrigerant operates as a condenser, and the refrigerant flowing from the upper connecting pipe (6) into the upper header (3) is
Each tube flows downward, heat is exchanged with circulating air during this time, and liquefies to reach the lower header (4). And
It flows out from the lower connecting pipe (7).

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、コルゲート
フィンの頂部が平坦状に形成されてなるから、空気中の
水分から生じた凝縮水の滞溜を抑制し得て水切り性を向
上することができる。その結果、凝縮水の滞溜に起因す
る熱交換性能の低下を防止でき、性能的に優れたヒート
ポンプ用パラレルフロー熱交換器の提供が可能となる。
しかも、頂部が平坦状であるから、チューブとコルゲー
トフィンとの接合面積を大きく確保することができ、強
度的にも優れた熱交換器となしうる。
According to the present invention, the top of the corrugated fin is formed flat as described above, so that the retention of the condensed water generated from the moisture in the air can be suppressed and the drainability is improved. be able to. As a result, it is possible to prevent deterioration of the heat exchange performance due to the retention of condensed water, and it is possible to provide a parallel flow heat exchanger for a heat pump having excellent performance.
Moreover, since the top is flat, a large bonding area between the tube and the corrugated fin can be secured, and a heat exchanger excellent in strength can be obtained.

【0026】また、コルゲートフィンの隣接中間壁部の
なすフィン角度θ1 が0.5〜3°に、平坦状頂部の長
さL1 が0.8mm以上に規定されるとともに、中間壁
部に多数のルーバーが形成され、かつルーバー長さL2
が{フィン高さH1 −(2×フィンの板厚)}±0.5
mmに、ルーバー角θ2 が30〜40°に、ルーバーピ
ッチL3 が0.7〜1.5mmにそれぞれ規定されてい
る場合には、頂部を平坦状にしたことによるフィンの熱
伝達率の低下を十分に補いつつ凝縮水の滞溜を効果的に
防止でき、益々ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器
の性能を向上することができる。
Further, the fin angle .theta.1 formed by the adjacent intermediate wall portions of the corrugated fins is set to 0.5 to 3 DEG, the length L1 of the flat top portion is set to 0.8 mm or more, and a large number of intermediate wall portions are formed. Louver is formed and louver length L2
Is {fin height H1− (2 × fin plate thickness)} ± 0.5
mm, the louver angle θ2 is 30 to 40 °, and the louver pitch L3 is 0.7 to 1.5 mm, the heat transfer coefficient of the fin is reduced due to the flat top. It is possible to effectively prevent the condensed water from accumulating while sufficiently supplementing it, and it is possible to further improve the performance of the parallel flow heat exchanger for the heat pump.

【0027】さらに、コルゲートフィンの各頂部が、中
間壁部との連設部を含む少なくとも3つの箇所で曲成さ
れて断面折線状に形成されるとともに、隣接チューブ間
において前記コルゲートフィンが高さ方向に圧縮される
ことにより、頂部が平坦状に変形され、この状態でコル
ゲートフィンとチューブとがろう付されてなるヒートポ
ンプ用パラレルフロー熱交換器においては、その組み立
て段階でコルゲートフィンの頂部を平坦状に形成するこ
とができるから、コルゲートフィンを予め平坦状頂部を
有するものに製作する必要がなくなり、コルゲートフィ
ンの製作が簡単となり、水切り性に優れたヒートポンプ
用パラレルフロー熱交換器を安価に提供できる効果があ
る。
Further, each apex of the corrugated fin is bent in at least three places including a connecting portion with the intermediate wall to be formed into a bent line shape, and the corrugated fin is elevated between adjacent tubes. The top part of the corrugated fin is flattened at the assembly stage in the parallel flow heat exchanger for heat pump in which the top part is deformed into a flat shape by being compressed in the direction, and the corrugated fin and the tube are brazed in this state. Since the corrugated fins can be formed into a shape, it is not necessary to manufacture the corrugated fins in advance with flat tops, the corrugated fins can be manufactured easily, and a parallel flow heat exchanger for a heat pump with excellent drainage can be provided at low cost. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図3に示す熱交換器に用いたコルゲートフィン
の拡大正面図である。
1 is an enlarged front view of a corrugated fin used in the heat exchanger shown in FIG.

【図2】図1のコルゲートフィンの幅方向の断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the corrugated fin of FIG. 1 in the width direction.

【図3】この発明の一実施例に係るヒートポンプ用パラ
レルフロー熱交換器の正面図である。
FIG. 3 is a front view of a parallel flow heat exchanger for heat pump according to an embodiment of the present invention.

【図4】同じく側面図である。FIG. 4 is a side view of the same.

【図5】図3に示す熱交換器の下ヘッダーとチューブと
フィンを分離して示す断面斜視図である。
5 is a sectional perspective view showing a lower header, tubes and fins of the heat exchanger shown in FIG.

【図6】頂部が平坦状のフィンと円弧状のフィンを用い
た場合の水切り性能と熱伝達率の比較を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing a comparison between the water draining performance and the heat transfer coefficient when a fin having a flat top and a fin having an arc are used.

【図7】頂部平坦状のコルゲートフィンとなすためのフ
ィン素材を示す拡大正面図である。
FIG. 7 is an enlarged front view showing a fin material for forming a corrugated fin having a flat top portion.

【図8】図7に示したフィン素材をチューブ間に配置し
て圧縮し、ろう付するまでの過程を示す部分的拡大正面
図である。
8 is a partially enlarged front view showing a process of arranging the fin material shown in FIG. 7 between the tubes, compressing and brazing.

【図9】図7に示したフィン素材を用いてチューブとコ
ルゲートフィンとをろう付した状態の拡大正面図であ
る。
9 is an enlarged front view of a state in which a tube and a corrugated fin are brazed using the fin material shown in FIG.

【図10】頂部が円弧状の従来のコルゲートフィンを用
いたときの凝縮水の保水状態を示す拡大正面図である。
FIG. 10 is an enlarged front view showing a water retention state of condensed water when a conventional corrugated fin having an arcuate top is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…チューブ 2…コルゲートフィン 3、4…ヘッダー 2a…ルーバー 21…頂部 22…中間壁部 21a 〜21c …コーナー部 1 ... Tube 2 ... Corrugated fin 3, 4 ... Header 2a ... Louver 21 ... Top 22 ... Intermediate wall 21a to 21c ... Corner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 信也 栃木県下都賀郡大平町富田800 株式会社 日立製作所栃木工場内 (72)発明者 小暮 博志 栃木県下都賀郡大平町富田800 株式会社 日立製作所栃木工場内 (72)発明者 星野 良一 大阪府堺市海山町6丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (72)発明者 若林 信弘 大阪府堺市海山町6丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinya Yoshinaga 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Co., Ltd. Tochigi factory (72) Inventor Hiroshi Kogure 800 Tomita, Ohira-machi, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Co., Ltd. Tochigi factory (72) Inventor, Ryoichi Hoshino, 6-224, Kaiyamacho, Sakai City, Osaka Prefecture, Showa Aluminum Co., Ltd. (72) Inventor, Nobuhiro Wakabayashi, 6-224, Kaiyamacho, Sakai City, Osaka Prefecture

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 並列状に配置された多数本のチューブ
(1)と、これらチューブの両端が連通接続された1対
の中空ヘッダー(3)(4)と、隣接する前記チューブ
間に配設され、頂部(21)と中間壁部(22)とが交互繰
返し状態に曲成されたコルゲートフィン(2)とを備え
たヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器において、 前記コルゲートフィン(2)の頂部(21)が平坦状に形
成されてなることを特徴とするヒートポンプ用パラレル
フロー熱交換器。
1. A plurality of tubes (1) arranged in parallel, a pair of hollow headers (3) (4) in which both ends of these tubes are connected in communication, and arranged between adjacent tubes. And a corrugated fin (2) in which the top portion (21) and the intermediate wall portion (22) are bent alternately in a repeating state, the parallel flow heat exchanger for a heat pump comprising: a top portion of the corrugated fin (2) ( 21) A parallel flow heat exchanger for a heat pump, characterized in that it is formed in a flat shape.
【請求項2】 コルゲートフィン(2)の隣接中間壁部
(22)(22)のなすフィン角度θ1 が0.5〜3°に、
平坦状頂部(21)の長さL1 が0.8mm以上に規定さ
れるとともに、中間壁部(22)に多数のルーバー(2a)
が形成され、かつルーバー長さL2 が{フィン高さH1
−(2×フィンの板厚)}±0.5mmに、ルーバー角
θ2 が30〜40°に、ルーバーピッチL3 が0.7〜
1.5mmにそれぞれ規定されていることを特徴とする
請求項1に記載のヒートポンプ用パラレルフロー熱交換
器。
2. The fin angle θ1 formed by the adjacent intermediate wall portions (22), (22) of the corrugated fin (2) is 0.5 to 3 °.
The length L1 of the flat top (21) is specified to be 0.8 mm or more, and a large number of louvers (2a) are provided on the intermediate wall (22).
And the louver length L2 is {fin height H1
-(2 x fin plate thickness)} ± 0.5 mm, louver angle θ2 of 30 to 40 °, and louver pitch L3 of 0.7 to
The parallel flow heat exchanger for a heat pump according to claim 1, wherein the parallel flow heat exchanger has a size of 1.5 mm.
【請求項3】 並列状に配置された多数本のチューブ
(1)と、これらチューブの両端が連通接続された1対
の中空ヘッダー(3)(4)と、隣接する前記チューブ
間に配設され、頂部(21)と中間壁部(22)とが交互繰
返し状態に曲成されたコルゲートフィン(2)とを備え
たヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器において、 前記コルゲートフィン(2)の各頂部(21)が、中間壁
部(22)との連設部を含む少なくとも3つの箇所でコー
ナー部(21a )(21b )(21c )を有するものに曲成さ
れて断面折線状に形成されるとともに、隣接チューブ
(1)(1)間において前記コルゲートフィン(2)が
高さ方向に圧縮されることにより、頂部(21)が平坦状
に変形され、この状態でコルゲートフィン(2)とチュ
ーブ(1)とがろう付されてなることを特徴とするヒー
トポンプ用パラレルフロー熱交換器。
3. A large number of tubes (1) arranged in parallel, a pair of hollow headers (3) (4) in which both ends of these tubes are connected in communication, and arranged between adjacent tubes. And a corrugated fin (2) in which the top portion (21) and the intermediate wall portion (22) are bent alternately in a repeating state, wherein each top portion of the corrugated fin (2) is provided. (21) is bent to have a corner portion (21a) (21b) (21c) at least at three places including a continuous portion with the intermediate wall portion (22), and is formed in a polygonal line shape in cross section. By compressing the corrugated fins (2) in the height direction between the adjacent tubes (1) and (1), the top portion (21) is deformed into a flat shape, and in this state, the corrugated fins (2) and the tubes (2) are 1) is brazed with Parallel flow heat exchanger for a heat pump, wherein the door.
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