JPH0624695Y2 - 熱交換器ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷凍庫や冷蔵庫あるいは空気調和機等に使用
される熱交換器ユニットに関し、より詳細には、冷媒通
路を形成するチューブに多数の伝熱用フィンを取り付け
た熱交換器ユニットに関する。

（従来の技術） この種の熱交換器ユニットでは、蛇行形状の冷媒通路用
チューブに多数のフィンが取り付けてある。フィンは、
ファンから送られてくる空気の流れに対して平行に設置
してあり、空気はフィンの表面に沿って流れるようにな
っている。

このような構造では、フィンの表面近傍に低速の空気層
が形成されるので、フィンから空気への強制対流による
熱伝達効率が低いという問題がある。

この対策として、全体を波板状に折り曲げたフィンや、
複数の半球状凹凸部を設けたフィンを使用することが既
に提案されている。この構造によると、波形や半球状の
凹凸部によりフィンの表面近傍に空気の乱流を生じさせ
ることができるので、ファンから供給された空気をフィ
ン表面に効率良く接触させ、フィンから空気への熱伝達
を向上させることが期待できる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、フィン全体やフィンの中央部に凹凸部を形成
する場合、フィン材の加工限界に関して問題が生じ、
又、製造行程が複雑化する。

又、冷蔵庫や冷凍庫に使用するフィンにおいて、フィン
の表面に霜や水が付着すると、それらが断熱層として作
用し、熱交換効率が低下するが、この点に関しても上記
従来構造では次のような不具合がある。すなわち、フィ
ン全体やフィンの中央部に波形や半球状の凹凸部を形成
すると、その凹凸部が霜の発生を促進する要因となる場
合がある。又、除霜時に霜が溶けて水になると、その水
が凹凸部に付着したままになりやすい。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、冷媒通路用チューブ１の２本の直線状に延び
るチューブ部分２を空気流の方向と直角な方向に間隔を
隔てて平行に並べた組を空気流の方向に複数組配置し、
上記２本のチューブ部分２にほぼ全体が平坦な複数の矩
形のフィン５を空気流に沿う姿勢で取り付けて空気流の
方向に間隔を隔てた複数のフィングループ６を形成し、
上記フィン５の空気流の方向と交差する方向に延びる交
差縁部１０に空気流を乱す為の凹入折曲部１５を設け、
上記折曲部１５を、上記２本の隣接するチューブ部分２
の一方側へ上記交差方向にずらして上記交差縁部１０の
一部分に設けかつ空気流の上流端と下流端のフィングル
ープ６のフィン５には上流側の交差縁部１０に折曲部１
５を設け、空気流の方向に隣接するフィン５の対向する
交差縁部１０の折曲部１５を互い違いに配置し、各折曲
部１５の両端とフィン本体とを滑らかに湾曲した境界部
１５ａで連続させたことを特徴とする熱交換器ユニット
である。

（実施例） 第１図は実施例の斜視略図、第２図は第１図の実施例の
正面略図である。第１図において、チューブ１全体は蛇
行形状の１本のチューブで形成されており、直線状に延
びる複数のチューブ部分２と湾曲した複数の連結部３を
備えている。チューブ部分２は水平かつ互いに平行に延
びており、隣接する２本のチューブ部分２の端部同士が
連結部３により接続されている。チューブ１の両端部４
は別の冷媒通路（図示せず）に接続している。

各チューブ部分２には、多数のフィン５が取り付けてあ
る。フィン５全体は、上下に並ぶ複数（図示の場合は５
個）のフィングループ６に分かれている。各フィングル
ープ６において、１対（２本）のチューブ部分２に複数
のフィン５が互いに間隔を隔てて取り付けてある。上記
１対のチューブ部分２は互いに水平方向に間隔を隔てて
位置しており、その１対のチューブ部分２に対して各フ
ィン５がチューブ部分２と直角な姿勢で固定されてい
る。

熱交換用の空気は、図示されていないファンにより吸入
されて下方から供給され、隣接するチューブ部分２の間
の隙間８を通過して上方へ流れる。図示の実施例では、
第２図の如く、上記隙間８の幅Ｐ（フィン取付ピッチ）
が、最も下側のフィングループ６では比較的広く設定さ
れ、中間のフィングループ６では多少狭く設定され、最
上部のフィングループ６では更に狭く設定されている。

第１図の如く、各フィン５は矩形の薄い金属板で形成さ
れており、１対の水平な縁部１０と１対の垂直な縁部１
１とを備えている。各フィン５には、１対の水平縁部１
０の一方に折曲部１５が設けてある。折曲部１５は、下
方からの空気流を乱すためのものであり、従って、上端
及び下端のフィングループ６以外では、折曲部１５をフ
ィン５の上端及び下端のいずれに位置させてもよいが、
下端及び上端のフィン５については、その乱流効果を有
効に利用するために、図示の如く、折曲部１５をフィン
５の下端の空気流入側に位置させることが望ましい。

第３図は第２図のIII−III矢視図、第４図は第３図のIV
−IV矢視図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面拡大部分図で
ある。

第３図及び第４図において、フィン５にはチューブ部分
２を通すために２個の孔が設けてあり、その孔の縁部に
形成した筒状部１４の内周にチューブ部分２が嵌合固定
されている。

前記折曲部１５は縁部１０に沿って縁部１０より凹入し
て細長く形成されており、その長さＬ（第３図）は、例
えば、１対の筒状部１４間の間隔と概ね同じ程度であ
り、その上下方向の幅Ｗは長さＬに比べて非常に小さ
い。図示の実施例では、第４図の如く、空気の流れ方向
（上下方向）に見て、折曲部１５は一方の（第４図で左
側の）チューブ部分２に隣接するとともに、そのチュー
ブ部分２に対して他方のチューブ部分２側（第４図で右
側）へずれている。又、第３図の如く、一方のチューブ
部分２側にずれた折曲部１５に対して、その下側に位置
する折曲部１５は他方のチューブ部分２側にずれてい
る。

このように折曲部１５を各チューブ部分２に対してずれ
た位置に配置することにより、次のような作用を得るこ
とができる。

すなわち、前述の如く、折曲部１５はその下流側に乱流
を形成するが、同様に、チューブ部分２もその下流側に
乱流を形成する。従って、折曲部１５をチューブ部分２
に対して左右にずれた位置に配置することにより、折曲
部１５及びチューブ部分２により広い幅にわたって乱流
を形成でき、フィン５表面と空気流との接触による熱伝
達の効率が向上する。

又、折曲部１５を、一方のチューブ部分２側に多少ずれ
た位置に形成することにより、チューブ部分２に対する
フィン５の取付方向（裏表）を変えるだけで、上下に並
ぶ折曲部１５、１５を互いに左右方向にずらせることが
できる。従って、上下２個の折曲部１５、１５により広
い幅にわたって乱流を形成することができる。又、その
ように両折曲部１５、１５を左右にずらせて配置する場
合でも、フィン５はその取付方向（裏表）を逆にするだ
けでよく、同一仕様のフィン５を使用できる。従って、
フィン５の製造コストを低減できる。

更に前述の如く、一般に凹凸部や折曲部は霜の発生を促
進する要素となるが、図示の構造では、乱流発生用の折
曲部１５が縁部１０だけに設けてあるので、フィン５の
表面に霜が発生する可能性が小さく、従って、霜により
フィン５の熱伝達効率が低下することを効果的に防止で
きる。

又、一般に、霜は屈曲部分（極めて曲率半径の小さい折
り曲げ部分）から発生しやすい。この点を考慮して、第
５図の如く、折曲部１５と平坦なフィン５本体との境界
部分１５ａは、全長にわたって、滑らかに湾曲した断面
となっている。

又、除霜時の霜が溶けた水がフィン５の表面に付着した
ままになると、熱伝達効率が低下するので、そのような
水はフィン５の表面から速やかに落下させる必要があ
る。そして図示の構造では、上述の如く、折曲部１５が
縁部１１に設けてあり、又、その断面が湾曲しているの
で、水は速やかにフィン５の平坦な表面を流れて折曲部
１５から落下する。又、上下のフィンの間で水滴が垂下
した際の架橋防止効果もある。従って、フィン５の表面
上から水を速やかに排除できる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によると、フィン５の縁部１
０に折曲部１５を設けたので、フィン５の表面に乱流を
発生させてフィンと空気との接触による熱伝達の効率を
高め、熱交換器の熱交換効率を向上させることができ
る。又、折曲部１５を縁部１０に設けるので、製造が容
易であるとともに、霜の発生や付着水の滞留を効果的に
防止でき、又フィン間の水滴の架橋も効果的に防止でき
る。更に本考案によると、折曲部１５は交差縁部１０よ
り凹入するように形成されているので、フィン５を矩形
の素材板から作ることができ、歩留りが向上し、低コス
トになる。又境界部１５ａ（第５図）は滑らかに湾曲し
た断面とされているので、霜が発生しにくくなる。空気
流の上流端と下流端のフィングループ６のフィン５には
上流側の交差縁部１０に折曲部１５を設けたので、乱流
の影響が折曲部１５のあるフィン５の表面に及び、熱伝
達効率が向上する。中間のフィングループ６では、空気
流の方向に隣接するフィン５の対向する交差縁部１０の
折曲部１５を互い違いに配置しているので、抵抗を増加
させることなく、より広い範囲にわたって乱流を形成で
き、フィン表面と空気流の接触の機会が増し、熱伝達効
率が向上する。

（別の実施例） 第６図の如く、両方の縁部１０に折曲部１５を互いに左
右方向に多少ずらして設けることもできる。

第７図〜第８図の如く、上下方向に延びる各縁部１１に
切り欠き２１を設け、切り欠き２１の湾曲した縁部に折
曲部１５と類似した構造の折曲部２２を設けることもで
きる。

第９図や第１０図の如く、縁部１１に隣接する縁部１０
の端部に、折曲部１５と類似した構造の折曲部２０を設
けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の斜視略図、第２図は第１図の実施例の
正面略図、第３図は第２図のIII−III矢視図、第４図は
第３図のIV−IV矢視図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面拡
大部分図、第６図〜第１０図はそれぞれ別の実施例のフ
ィンの正面図である。 １……チューブ、２……チューブ部分、３……連結部、
５……フィン、１０……縁部、１５……折曲部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒通路用チューブ１の２本の直線状に延
   びるチューブ部分２を空気流の方向と直角な方向に間隔
   を隔てて平行に並べた組を空気流の方向に複数組配置
   し、上記２本のチューブ部分２にほぼ全体が平坦な複数
   の矩形のフィン５を空気流に沿う姿勢で取り付けて空気
   流の方向に間隔を隔てた複数のフィングループ６を形成
   し、上記フィン５の空気流の方向と交差する方向に延び
   る交差縁部１０に空気流を乱す為の凹入折曲部１５を設
   け、上記折曲部１５を、上記２本の隣接するチューブ部
   分２の一方側へ上記交差方向にずらして上記交差縁部１
   ０の一部分に設けかつ空気流の上流端と下流端のフィン
   グループ６のフィン５には上流側の交差縁部１０に折曲
   部１５を設け、空気流の方向に隣接するフィン５の対向
   する交差縁部１０の折曲部１５を互い違いに配置し、各
   折曲部１５の両端とフィン本体とを滑らかに湾曲した境
   界部１５ａで連続させたことを特徴とする熱交換器ユニ
   ット。