JPH07198283A - Fin for heat exchanger - Google Patents

Fin for heat exchanger

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Publication number
JPH07198283A
JPH07198283A JP35500993A JP35500993A JPH07198283A JP H07198283 A JPH07198283 A JP H07198283A JP 35500993 A JP35500993 A JP 35500993A JP 35500993 A JP35500993 A JP 35500993A JP H07198283 A JPH07198283 A JP H07198283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
intermediate wall
fin unit
adjacent
air flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP35500993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Rokugo
彰 六郷
Shinji Ito
真二 伊東
Yuji Yamamoto
祐司 山本
Tsunetaka Kadoguchi
恒孝 門口
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.)
Honda Motor Co Ltd
Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Showa Aluminum Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Showa Aluminum Corp filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP35500993A priority Critical patent/JPH07198283A/en
Publication of JPH07198283A publication Critical patent/JPH07198283A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • 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 realize high efficiency of a fin by allowing a high heat transfer rate and low pressure loss compatible. CONSTITUTION:A plurality of fin units 41-45, 51-55 bent in a wave plate state by alternately repeating crests 2 and intermediate wall parts 3 and having flat surfaces parallel with an air flow by louvering the intermediate wall parts or the intermediate wall parts themselves are continuously formed along an air flowing direction. A plurality of fin unit rows in which the fin units of the same position of the wall parts are aligned in a direction perpendicular to the flowing direction are formed in the flowing direction, and the adjacent fin unit rows are arranged in the state deviated at positions of the aligning direction to provide fins for a heat exchanger. A width (b) of the fin unit in the flowing direction is specified to 0.8-1.2m, and a positional deviation P0 of the adjacent rows is specified to 0.22-0.54m. It is desirable that the adjacent rows are deviated at the positions of the aligning direction at every other ones.

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、例えばコンデンサ、
エバポレータ、ラジエータ、ヒータコアその他空気との
間で熱交換を行う自動車用、居住用等の各種熱交換器に
おいて、空気流通間隙に配置されるフィンに関し、特に
頂部と中間壁部との交互繰り返しにより波板状に曲成さ
れたコルゲートフィンと称される熱交換器用フィンに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a capacitor,
In various heat exchangers for automobiles, residences, etc. that perform heat exchange with air such as an evaporator, a radiator, a heater core, and the like, regarding fins arranged in the air circulation gap, in particular, the wave is formed by alternately repeating the top part and the intermediate wall part. The present invention relates to a heat exchanger fin that is bent in a plate shape and is called a corrugated fin.

【0002】[0002]

【従来の技術及び解決しようとする課題】上記のような
フィンには、該フィンを通過する空気に境界層分断効果
を生じさせて熱伝達率を向上させるために、その中間壁
部にルーバーと称されるようなフィン単位が切り起こし
等により形成されている。
2. Description of the Related Art In the fins as described above, a louver is provided in an intermediate wall portion of the fins in order to improve the heat transfer coefficient by causing a boundary layer dividing effect in the air passing through the fins. The so-called fin unit is formed by cutting and raising.

【0003】このようなフィン単位は、従来一般に、空
気流れに対して斜めに形成されていたが、フィンを通過
する空気はフィン単位に沿うように曲げられるため、圧
損が大きくなってしまうという欠点があった。
Conventionally, such a fin unit has generally been formed obliquely with respect to the air flow, but since the air passing through the fin is bent along the fin unit, the pressure loss becomes large. was there.

【0004】そこで、空気流れと平行な面を有する複数
個のフィン単位が、隣り合うものどうし互いに肉厚方向
の位置をずらした状態で空気流通方向に沿って連続的に
形成された、オフセットフィンと称されるようなフィン
が提供されている(例えば特開昭62−56786号、
特開昭63−163785号)。
Therefore, an offset fin in which a plurality of fin units each having a surface parallel to the air flow are continuously formed along the air flow direction with the positions of the adjacent fin units displaced from each other in the thickness direction Fins are provided (for example, JP-A-62-56786,
JP-A-63-163785).

【0005】このようなオフセットフィンは、各中間壁
部の同一位置にあるフィン単位により、空気流通方向と
直交する方向にフィン単位列が形成されるとともに、隣
り合うフィン単位列は互いに整列方向の位置をずらした
状態で配列されてなり、これらフィン単位列を横切って
空気が流通するから、フィン単位が斜めに形成されたフ
ィン以上の伝熱性能を維持しながら、空気の圧損を低減
することができ、ひいては伝熱効率の良い熱交換器の提
供が可能となる。
In such an offset fin, fin unit rows are formed in the direction orthogonal to the air flow direction by the fin units located at the same position on each intermediate wall portion, and adjacent fin unit rows are arranged in the alignment direction. Since the air is circulated across these fin unit rows, the fin units are arranged in a staggered position, so that the pressure loss of the air can be reduced while maintaining heat transfer performance higher than the fins in which the fin units are formed diagonally. Therefore, it is possible to provide a heat exchanger with high heat transfer efficiency.

【0006】しかしながら、上記従来のオフセットフィ
ンによってもなお、昨今の熱交換器の高効率化の要請に
対して十分な満足を与え得るものではなく、さらに効率
の良いフィンの提供が熱望されている。
However, even the above-mentioned conventional offset fin cannot sufficiently satisfy the recent demand for higher efficiency of the heat exchanger, and there is a strong desire to provide more efficient fins. .

【0007】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、高熱伝達率と低圧損の両立によ
り、さらなる高効率を実現し得る熱交換器用フィンの提
供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to provide a fin for a heat exchanger capable of realizing higher efficiency by achieving both high heat transfer coefficient and low pressure loss.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者は後述するような実験と研究を行い、隣り合
うフィン単位列どうしが位置ずれしたオフセットフィン
において、フィン単位の空気流通方向の幅、及びフィン
単位列の空気流通方向と直交する方向の位置ずれ量(オ
フセット量)に最適値が存在することを見出だし、この
発明を完成し得たものである。
In order to achieve the above object, the inventor has conducted experiments and studies as described later, and in an offset fin in which adjacent fin unit rows are displaced from each other, the fin unit air flow direction It was found that there is an optimum value for the width of the fin unit row and the amount of offset (offset amount) in the direction orthogonal to the air circulation direction of the fin unit row, and the present invention has been completed.

【0009】即ち、発明者はまずフィン単位の空気流通
方向の幅bが熱伝達率に与える影響を調べた。実験には
図1に示したフィン(1)を用いた。このフィンについ
てまず説明する。
That is, the inventor first examined the influence of the width b of the fin unit in the air flow direction on the heat transfer coefficient. The fin (1) shown in FIG. 1 was used for the experiment. This fin will be described first.

【0010】図1において、(2)(2)は上下の頂
部、(3)は隣り合う上下頂部(2)(2)間を結ぶ中
間壁部(3)であり、各中間壁部(3)が所定間隔で平
行状配置となるように波板状に曲成されてなる。
In FIG. 1, (2) and (2) are upper and lower apex portions, and (3) is an intermediate wall portion (3) connecting between adjacent upper and lower apex portions (2) and (2). ) Are bent in a corrugated plate shape so as to be arranged in parallel at predetermined intervals.

【0011】各中間壁部(3)は、図1に矢印Wで示す
空気流通方向(フィンの幅方向)の中間平坦部(31)
を境にして、風上側領域(A)と風下側領域(B)に分
けられ、各領域に中間壁部(3)の長さ(高さ)方向の
ほぼ全長に亘ってそれぞれ5個のフィン単位(41)〜
(45)、(51)〜(55)が、隣り合うものどうし
互いに肉厚方向の位置をずらした状態で、空気流通方向
に沿って形成されてなる。これら各5個のフィン単位の
うち、空気流入側の2個のフィン単位(41)(42)
(51)(52)及び空気流出側の2個のフィン単位
(44)(45)(54)(55)は、中間壁部(3)
の一部を相互逆方向に切り起こすことによって形成さ
れ、また中間のフィン単位(43)(53)は中間壁部
(3)そのものによって形成され、いずれも空気流れと
平行な面を有している。
Each intermediate wall portion (3) has an intermediate flat portion (31) in the air flow direction (width direction of the fin) indicated by an arrow W in FIG.
Is divided into a leeward side area (A) and a leeward side area (B), and each area has five fins over substantially the entire length (height) direction of the intermediate wall portion (3). Unit (41) ~
(45) and (51) to (55) are formed along the air circulation direction in a state where adjacent ones are displaced from each other in the thickness direction. Of these five fin units, two fin units on the air inflow side (41) (42)
(51) (52) and the two fin units (44) (45) (54) (55) on the air outflow side are the intermediate wall (3).
Is formed by cutting and raising a part of each of them in opposite directions, and the intermediate fin units (43) and (53) are formed by the intermediate wall portion (3) itself, and each has a surface parallel to the air flow. There is.

【0012】上記のようなフィン単位(41)〜(4
5)、(51)〜(55)が各中間壁部(3)に形成さ
れることにより、フィン全体では、図1(b)に示すよ
うに、各中間壁部の同一位置にあるフィン単位が空気流
通方向と直交する方向に整列されて、風上側領域(A)
と風下側領域(B)にそれぞれ5列のフィン単位列(6
1)〜(65)、(71)〜(75)が形成されてい
る。かつ、隣り合うフィン単位列どうしは、互いにP0
の量だけ整列方向に位置ずれした状態で配列されるとと
もに、風上側、風下側各領域(A)(B)において、第
1列のフィン単位列(61)(71)と第4列のフィン
単位列(64)(74)、第2列のフィン単位列(6
2)(72)と第5列のフィン単位列(65)(75)
とは、位置ずれの存在しない整合状態となされている。
つまり、隣り合うフィン単位列はもとより、1つ置きに
隣接するフィン単位列どうしの整列方向の位置もまた、
位置ずれした状態となされている。
The fin units (41) to (4) as described above
5) and (51) to (55) are formed on each intermediate wall portion (3), the fin unit as a whole has fin units at the same position on each intermediate wall portion as shown in FIG. 1 (b). Are aligned in the direction perpendicular to the air flow direction, and the windward area (A)
And in the leeward side area (B), five fin unit rows (6
1) to (65) and (71) to (75) are formed. In addition, the adjacent fin unit rows have P0 to each other.
Of the fin unit rows (61) (71) of the first row and the fin rows of the fourth row in each of the windward and leeward areas (A) and (B). The unit rows (64) (74), the second fin unit row (6
2) (72) and the fifth fin unit row (65) (75)
And are in a matched state with no positional deviation.
That is, not only the adjacent fin unit rows, but also the positions of the fin unit rows adjacent to each other in the alignment direction are
It is out of position.

【0013】図1に示したフィンを用いて、発明者はま
ずフィン単位(41)〜(45)、(51)〜(55)
の空気流通方向の幅bが熱伝達率に与える影響を調べ
た。図2は、bの値を変えたときの圧損、熱伝達率を数
値計算により求めたときの結果を示すグラフである。図
2において、横軸bはフィン単位の空気流通方向の幅で
あり、縦軸j/fは伝熱効率を示す値で、熱伝達率の無
次元値j(コルバーンのj因子)と圧力損失の無次元値
f(摩擦係数)の比である。
Using the fins shown in FIG. 1, the inventor first finds fin units (41) to (45) and (51) to (55).
The effect of the width b of the air flow direction on the heat transfer coefficient was investigated. FIG. 2 is a graph showing the results of numerically calculating the pressure loss and heat transfer coefficient when the value of b was changed. In FIG. 2, the horizontal axis b is the width of the fin unit in the air flow direction, and the vertical axis j / f is the value indicating the heat transfer efficiency, which is the dimensionless value j of heat transfer coefficient (Coburn's j factor) and the pressure loss. It is the ratio of the dimensionless value f (friction coefficient).

【0014】ここに、数値計算は、以下の式により行っ
た。
Here, the numerical calculation was performed by the following formula.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】図2のグラフからわかるように、フィン単
位の空気流通方向の幅bが0.8〜1.2mmの範囲で
熱伝達率は最も増大する。特に好ましいbの値は、1.
0〜1.1mmである。
As can be seen from the graph of FIG. 2, the heat transfer coefficient increases most when the width b of the fin unit in the air flow direction is in the range of 0.8 to 1.2 mm. Particularly preferable values of b are 1.
It is 0 to 1.1 mm.

【0017】次に、発明者は、フィン単位列(61)〜
(65)、(71)〜(75)の位置ずれ量P0が、熱
伝達率に与える影響を調べた。図3は、P0の値を変え
たときの圧損、熱伝達率を数値計算により求めたときの
結果を示すグラフである。図3の横軸に示すP0/δに
おいて、δは空気流れによりフィン単位の表裏両面に発
達する境界層、つまり空気流れの少ない空気だまり層の
厚さであり、次の式により定義される。
Next, the inventor has found that the fin unit array (61)-
The influence of the positional shift amount P0 of (65) and (71) to (75) on the heat transfer coefficient was examined. FIG. 3 is a graph showing the results of numerically calculating pressure loss and heat transfer coefficient when the value of P0 was changed. In P0 / δ shown on the horizontal axis of FIG. 3, δ is the thickness of the boundary layer developed on the front and back sides of the fin unit by the air flow, that is, the thickness of the air trap layer with a small air flow, and is defined by the following equation.

【0018】[式2] [Equation 2]

【0019】また、図3の縦軸j/fは、前述のとお
り、伝熱効率を示す値で、熱伝達率の無次元値j(コル
バーンのj因子)と圧力損失の無次元値f(摩擦係数)
の比である。
As described above, the vertical axis j / f in FIG. 3 is a value indicating the heat transfer efficiency, which is a dimensionless value j of heat transfer coefficient (Colburn's j factor) and a dimensionless value f of pressure loss (friction). coefficient)
Is the ratio of

【0020】また、圧損、熱伝達率の数値計算は、次の
式により行った。
Numerical calculations of pressure loss and heat transfer coefficient were carried out by the following equations.

【0021】[式3] [Equation 3]

【0022】上記の式3において、フィン間の平均風速
uに関しては、空調用熱交換器では前面風速(フィン入
口の空気速度)が1〜3m/sと低い風速での性能が要
求されることから、uは1m/s及び3m/sに設定し
た。また、フィン単位(41)〜(45)、(51)〜
(55)の空気流通方向の幅bは、最適範囲の最小値と
最大値である0.8mm及び1.2mmに設定して、式
3の計算を行った。
Regarding the average wind speed u between the fins in the above expression 3, the air conditioner heat exchanger is required to have a low front wind speed (air speed at the fin inlet) of 1 to 3 m / s. Therefore, u was set to 1 m / s and 3 m / s. Further, the fin units (41) to (45) and (51) to
The width b in the air flow direction of (55) was set to 0.8 mm and 1.2 mm, which are the minimum and maximum values of the optimum range, and the calculation of Equation 3 was performed.

【0023】図3のグラフからわかるように、横軸P0
/δが0.7〜0.8のときに、最も効率が良くなる。
従ってフィン単位列(61)〜(65)、(71)〜
(75)の位置ずれ量P0が0.22〜0.54mmの
範囲で熱伝達率は最も増大する。特に好ましいP0の値
は、0.25〜0.40mmである。
As can be seen from the graph of FIG. 3, the horizontal axis P0
The efficiency is highest when / δ is 0.7 to 0.8.
Therefore, the fin unit rows (61) to (65) and (71) to
The heat transfer coefficient increases most when the positional deviation amount P0 of (75) is in the range of 0.22 to 0.54 mm. A particularly preferable value of P0 is 0.25 to 0.40 mm.

【0024】位置ずれ量P0が空気流れの挙動に及ぼす
影響を定性的に調べるため、フィン(1)を通過する空
気流れの流線及び温度分布をシミュレーションにより求
めた。図5はその結果を示すものである。同図(a)
は、図1に示したフィンを用いるとともに、P0=0.
35mm(本発明範囲内)に設定したものである。ま
た、同図(b)は、図4に示すように、中間壁部(3)
を交互反対側に連続して切り起こし成形することによ
り、フィン単位(41)〜(45)、(51)〜(5
5)を突出させたフィン(1)を用いたものである。従
ってフィン全体では、図4(b)に示すように、各中間
壁部(3)の同一位置にあるフィン単位によりフィン単
位列(61)〜(65)、(71)〜(75)が形成さ
れるとともに、隣り合うフィン単位列(61)(6
2)、(62)(63)…どうしは、互いに位置ずれ量
P0だけ整列方向に位置ずれした状態で配列されている
が、1つ置きに隣接するフィン単位列(61)(6
3)、(62)(64)…どうしは位置ずれが存在せず
整合状態となされている。そして、かかるフィン(1)
において、P0=0.5mmに設定したものである。な
お、フィン単位の空気流通方向の幅bは、図5(a)、
(b)いずれも1.0mmに設定した。なお、図4にお
いて、図1に示したフィンと同一名称部分については同
一の符号を付す。
In order to qualitatively examine the influence of the positional deviation amount P0 on the behavior of the air flow, the streamline and temperature distribution of the air flow passing through the fin (1) were obtained by simulation. FIG. 5 shows the result. The same figure (a)
Uses the fin shown in FIG. 1, and P0 = 0.
It is set to 35 mm (within the range of the present invention). Further, as shown in FIG. 4B, the intermediate wall portion (3) is shown in FIG.
The fin units (41) to (45) and (51) to (5
5) A fin (1) having a protruding portion is used. Therefore, in the entire fin, as shown in FIG. 4B, fin unit rows (61) to (65) and (71) to (75) are formed by the fin units located at the same position of each intermediate wall portion (3). And the adjacent fin unit rows (61) (6
2), (62) (63) ... Are arranged in a state of being displaced from each other in the alignment direction by a displacement amount P0, but every other adjacent fin unit row (61) (6).
3), (62), (64) ... There is no misalignment between them and they are in an aligned state. And such fin (1)
In the above, P0 is set to 0.5 mm. The width b of the fin unit in the air flow direction is as shown in FIG.
(B) Both were set to 1.0 mm. In FIG. 4, parts having the same names as those of the fin shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0025】図5(a)に示す本発明実施品の場合、矢
印で示すように、前方より流れてくる空気がフィン単位
(41)〜(45)の頂点を結ぶ線に沿うように湾曲し
て流れるとともに、一部が隣り合うフィン単位列(6
1)〜(65)の隣り合うフィン単位相互の間隙に分流
する。従って、フィン単位(41)〜(45)、(5
1)〜(55)の平坦面と空気との接触のみならず、分
流した間隙流が特にフィン単位の風上側及び風下側の端
縁に接触し、この部分での伝熱が促進される結果、熱伝
達率が増大する。これに対し、図5(b)の比較品の場
合、位置ずれ量P0が大きいため、空気流通方向におい
て同一線上に存在するフィン単位(52)(54)と位
置ずれ量P0を隔てて、同じく同一線上に存在するフィ
ン単位(51)(53)(55)とで挟まれた間隙を、
矢印で示すように、蛇行しながら流れていくが、風上側
に存在するフィン単位の後流によって、同一線上で隣接
するフィン単位(52)と(54)あるいは(51)と
(53)あるいは(53)と(55)の間隙への分流が
妨げられている。従って、フィン単位の風上側及び風下
側端縁への空気の接触が抑制されて、その分伝熱効果が
低下しているものと思われる。なお、図5に示す符号
(8)は、各フィン単位の表面に発達した前述の境界層
である。
In the case of the embodiment of the present invention shown in FIG. 5 (a), the air flowing from the front is curved along the line connecting the vertices of the fin units (41) to (45) as indicated by the arrow. Fin unit rows (6
1) to (65) are divided into the gaps between the adjacent fin units. Therefore, the fin units (41) to (45), (5
As a result of not only the contact between the flat surface of 1) to (55) and the air but also the separated gap flow particularly contacts the windward and leeward edges of the fin unit, which promotes heat transfer in this portion. , The heat transfer rate increases. On the other hand, in the case of the comparative product of FIG. 5B, since the positional deviation amount P0 is large, the fin units (52) and (54) existing on the same line in the air flow direction are separated from the positional deviation amount P0, and The gap between the fin units (51) (53) (55) existing on the same line is
As shown by the arrow, the flow is meandering, but due to the wake of the fin units existing on the windward side, the fin units (52) and (54) or (51) and (53) or (adjacent to each other on the same line). The diversion into the gap between 53) and (55) is blocked. Therefore, it is considered that the contact of air to the windward and leeward end edges of the fin unit is suppressed, and the heat transfer effect is reduced accordingly. Reference numeral (8) shown in FIG. 5 is the above-mentioned boundary layer developed on the surface of each fin unit.

【0026】図6(a)(b)は、それぞれ図5(a)
(b)におけるフィンの熱伝達性を示すグラフである。
横軸が空気流通方向を示し、縦軸に熱伝達率を示す指標
としてヌセルト数Nuをとっている。同図からも、図5
(b)の比較品は、フィン単位の風上側縁部の熱伝達率
が低下しているのに対し、図5(a)の本発明実施品で
は、フィン単位の風上側および風下側両縁部に間隙流に
よる伝熱促進効果が明らかに認められることがわかる。
6 (a) and 6 (b) are respectively shown in FIG. 5 (a).
It is a graph which shows the heat transfer of the fin in (b).
The horizontal axis indicates the air flow direction, and the vertical axis indicates the Nusselt number Nu as an index indicating the heat transfer coefficient. Also from FIG.
In the comparative product of (b), the heat transfer coefficient at the windward edge of the fin unit is reduced, whereas in the product of the present invention of FIG. 5 (a), both the windward and leeward edges of the fin unit are provided. It can be seen that the effect of promoting heat transfer due to the interstitial flow is clearly observed in the part.

【0027】この発明は、いわゆるオフセットタイプの
コルゲートフィンを前提とし、フィン単位(41)〜
(45)、(51)〜(55)の空気流通方向の幅
(b)が0.8〜1.2mmに規定されるとともに、隣
り合うフィン単位列(61)〜(65)、(71)〜
(75)の位置ずれ量(P)が、0.22〜0.54
mmに規定されてなることをもって要件とするものであ
り、それ以外の要件については何ら限定するものではな
い。従って、フィンは図1に示した構造のものであって
も、図4に示した構造のものであっても良いが、より好
ましくは、図1に示したように、隣り合うフィン単位列
(61)(62)、(62)(63)…どうしのみなら
ず、1つ置き以上に隣接するフィン単位列(61)(6
3)、(62)(64)…どうしの整列方向の位置もず
れている状態のフィンとするのが良い。この理由は次の
とおりである。
The present invention is premised on a so-called offset type corrugated fin, and fin units (41) to (41) to
The width (b) in the air flow direction of (45), (51) to (55) is regulated to 0.8 to 1.2 mm, and adjacent fin unit rows (61) to (65) and (71). ~
The positional deviation amount (P 0 ) of (75) is 0.22 to 0.54.
The requirement is to be specified in mm, and other requirements are not limited at all. Therefore, the fin may have the structure shown in FIG. 1 or the structure shown in FIG. 4, but more preferably, as shown in FIG. 61) (62), (62) (63) ... Not only the fin unit rows (61) (6) that are adjacent to each other by more than one
3), (62) (64) ... It is preferable to use fins in a state where the positions in the alignment direction of them are also deviated. The reason for this is as follows.

【0028】即ち、熱交換器の組立時において、熱交換
チューブ相互間の空間にフィンを挿入する場合、フィン
(1)を隣り合う中間壁部(3)どうしが接触するまで
長さ方向に圧縮した状態で挿入し、しかるのち今度は逆
方向に引っ張って、所期する配置状態となるように修正
することが行われる場合がある。而して、図4に示すフ
ィンのように、1つ置きに隣接するフィン単位列(6
1)(63)、(62)(64)…どうしの位置が同じ
であると、中間壁部(3)の肉厚方向の同一側に切り起
こされた2個のフィン単位(41)(43)、(52)
(54)…の間に、隣の中間壁部(3)のフィン単位
(42)(53)…が補完的な関係で突出しているか
ら、圧縮状態では図7に鎖線で示すように、中間壁部の
2個のフィン単位(41)(43)、(52)(54)
…の間に、補完的な位置関係にある前記フィン単位(4
2)(53)が食い込んでしまう。このため、フィンを
引張っただけでは、食い込んだフィンの両側縁が両側の
フィンの側縁に引っ掛かって係合し離間しにくくなるた
め、局部的な引き離し作業が必要となり、フィンの円滑
な組み付け作業を妨げる。これに対し、図1に示すフィ
ンのように、1つ置きに隣接するフィン単位列どうしの
整列方向の位置がずれている場合には、フィンを長さ方
向に圧縮しても、図8に鎖線で示すように補完的な位置
関係にあるフィン単位(42)(53)…が2個のフィ
ン単位(41)(43)、(52)(54)…間に食い
込むことはなく、従って、引張り時においてもフィンの
両側縁が両側のフィンの側縁に引っ掛かかることはな
く、フィン(1)の円滑な組み付け作業を遂行できる。
That is, when the fins are inserted into the spaces between the heat exchange tubes during the assembly of the heat exchanger, the fins (1) are compressed in the longitudinal direction until the adjacent intermediate wall portions (3) come into contact with each other. There is a case where it is inserted in this state, and then pulled in the opposite direction, so that the desired arrangement state is corrected. Thus, like the fin shown in FIG. 4, every other adjacent fin unit row (6
1) (63), (62) (64) ... When the positions are the same, two fin units (41) (43) cut and raised on the same side in the thickness direction of the intermediate wall (3) ), (52)
Since the fin units (42) (53) of the adjacent intermediate wall portion (3) protrude in a complementary relationship between (54) ..., In the compressed state, as shown by the chain line in FIG. Two fin units (41) (43), (52) (54) on the wall
Between the fin units (4
2) (53) bites into it. For this reason, if the fins are simply pulled, both side edges of the bited fins will be caught by the side edges of the fins on both sides and will be difficult to separate. Interfere with. On the other hand, like the fin shown in FIG. 1, when every other adjacent fin unit rows are displaced in the alignment direction, even if the fins are compressed in the longitudinal direction, The fin units (42) (53), which are in a complementary positional relationship as shown by the chain line, do not bite between the two fin units (41) (43), (52) (54), and, therefore, Even when the fins are pulled, both side edges of the fins are not caught on the side edges of the fins on both sides, and the fin (1) can be smoothly assembled.

【0029】[0029]

【作用】フィン単位(41)〜(45)、(51)〜
(55)の空気流通方向の幅(b)が0.8〜1.2m
mに規定されるとともに、隣り合うフィン単位列(6
1)(62)、(62)(63)…の位置ずれ量
(P)が、0.22〜0.54mmに規定されてなる
から、熱伝達効率が増大する。
Function Fin units (41) to (45), (51) to
The width (b) of the air flow direction of (55) is 0.8 to 1.2 m.
m adjacent to the fin unit row (6
1) Since the positional displacement amount (P 0 ) of (62), (62) (63) ... Is regulated to 0.22 to 0.54 mm, the heat transfer efficiency is increased.

【0030】もとより、フィン単位は、空気流れと平行
な面を有するから、空気流れに対して斜めに形成されて
いる場合のような大きな圧損を生じることはない。
Of course, since the fin unit has a surface parallel to the air flow, it does not cause a large pressure loss as in the case where it is formed obliquely to the air flow.

【0031】また、1つ置きに隣接するフィン単位列
(61)(63)、(62)(64)…どうしの整列方
向の位置がずれている場合には、フィンに曲成方向の圧
縮力を加えても、1つの中間壁部(3)の2個のフィン
単位(41)(43)、(52)(54)…の間に、補
完成的位置関係にある隣の中間壁部のフィン単位(4
2)(53)…が食い込むことがなく、圧縮後引っ張っ
てもフィン単位が相互に係合して離れなくなることはな
い。
Further, when the fin unit rows (61), (63), (62), (64), which are adjacent to each other, are misaligned in the alignment direction, the fins are compressed in the bending direction. , The two intermediate fins (41) (43), (52) (54), etc., of one intermediate wall (3) are adjacent to each other in the intermediate position. Fin unit (4
2) (53) does not bite, and the fin units do not engage with each other and cannot be separated even when pulled after compression.

【0032】[0032]

【実施例】3000番系アルミニウム材からなる厚さ
0.1mm、幅16mmの板材を、図1に示したよう
に、隣り合うフィン単位列(61)(62)、(62)
(63)…どうしのみならず、1つ置きに隣接するフィ
ン単位列(61)(63)、(62)(64)…どうし
の整列方向の位置もずれている状態のオフセットコルゲ
ートフィンに製作した。ここに、各フィン単位(41)
〜(45)、(51)〜(55)の空気流通方向の長さ
bは1.0mmに、隣り合うフィン単位列(61)(6
2)、(62)(63)…の位置ずれ量P0は0.33
mmにそれぞれ設定して本発明実施品とした。
EXAMPLE A plate material made of No. 3000 series aluminum material having a thickness of 0.1 mm and a width of 16 mm was used to form adjacent fin unit rows (61) (62), (62) as shown in FIG.
(63) ... The offset corrugated fins are manufactured not only in the mutually adjacent fin unit rows (61), (63), (62), (64) but also in the offset position in the alignment direction. . Here, each fin unit (41)
To (45), (51) to (55), the length b in the air flow direction is 1.0 mm, and the adjacent fin unit rows (61) (6)
2), (62) (63) ... The positional displacement amount P0 is 0.33
Each of the values was set to mm to obtain a product of the present invention.

【0033】一方、上記と同一のアルミニウム板材を、
図4に示したように、隣り合うフィン単位列(61)
(62)、(62)(63)…どうしは位置ずれしてい
るが、1つ置きに隣接するフィン単位列(61)(6
3)、(62)(64)…どうしの位置は合致している
状態のオフセットコルゲートフィンに製作した。ここ
に、各フィン単位(41)〜(45)、(51)〜(5
5)の空気流通方向の長さbは1.4mmに、隣り合う
フィン単位列(61)(62)、(62)(63)…の
位置ずれ量P0は0.5mmにそれぞれ設定して比較品
とした。
On the other hand, the same aluminum plate material as above is
As shown in FIG. 4, adjacent fin unit rows (61)
(62), (62) (63) ... The two fin unit rows (61) (6) are adjacent to each other although they are displaced from each other.
3), (62), (64) ... The offset corrugated fins were manufactured so that the positions of the two were matched. Here, each fin unit (41) to (45), (51) to (5
The length b in the air flow direction of 5) is set to 1.4 mm, and the positional deviation amount P0 of the adjacent fin unit rows (61) (62), (62) (63) ... It was an item.

【0034】次に、上記2種類のフィンを用いて、図9
に示すマルチフロータイプの熱交換器(凝縮器)に組み
立てた。図9において(10)はA1100材からなる
アルミニウムチューブであり、該チューブ(10)の複
数本が平行状に配置されるとともに、隣接チューブ間に
フィン(1)が介在配置され、フィン(1)とチューブ
(10)がろう付されることによりコアが形成されてい
る。また、各チューブの両端は左右1対のアルミニウム
製ヘッダー(11)(12)に連通接続されている。こ
の熱交換器では、冷媒入口管(13)から左ヘッダー
(11)に流入した冷媒は、チューブ群によって構成さ
れる冷媒通路を蛇行しながら、右ヘッダー(12)へと
至り、冷媒出口管(14)から流出する。そして、冷媒
がチューブ(10)を通過する間にフィンを通過する空
気と熱交換を行う。なお、(15)は左右ヘッダーをそ
れぞれ仕切る仕切板、(16)は最外側のフィンの外側
に配置されたサイドプレートである。
Next, using the above two types of fins, as shown in FIG.
Assembled into a multi-flow type heat exchanger (condenser) shown in. In FIG. 9, (10) is an aluminum tube made of A1100 material, and a plurality of tubes (10) are arranged in parallel, and fins (1) are interposed between adjacent tubes. The core is formed by brazing the tube (10). Both ends of each tube are connected to a pair of left and right aluminum headers (11) and (12). In this heat exchanger, the refrigerant flowing from the refrigerant inlet pipe (13) into the left header (11) reaches the right header (12) while meandering through the refrigerant passage formed by the tube group, and the refrigerant outlet pipe ( It flows out from 14). Then, the refrigerant exchanges heat with the air passing through the fins while passing through the tube (10). Incidentally, (15) is a partition plate for partitioning the left and right headers, and (16) is a side plate arranged outside the outermost fin.

【0035】上記の熱交換器を用いて、フィン入口の空
気速度を各種に変えたときの、フィンを通過する時の空
気の圧力損失及び熱交換器の熱交換率を調べた。それら
の結果を図10、図11に示す。
Using the above heat exchanger, the pressure loss of the air passing through the fin and the heat exchange rate of the heat exchanger when the air velocity at the fin inlet was changed to various values were examined. The results are shown in FIGS.

【0036】これらの図に示されたグラフから明らかな
ように、本発明実施品は比較品と圧力損失が同程度であ
るにもかかわらず、熱交換効率を大幅に増大できること
を確認し得た。
As is clear from the graphs shown in these figures, it can be confirmed that the product of the present invention can greatly increase the heat exchange efficiency despite the pressure loss being comparable to that of the comparative product. .

【0037】[0037]

【発明の効果】この発明は上述の次第で、頂部と中間壁
部との交互繰り返しにより波板状に曲成されるととも
に、前記中間壁部の切り起こしにより、または中間壁部
そのものにより、空気流れと平行な面を有する複数個の
フィン単位が空気流通方向に沿って連続的に形成される
とともに、各中間壁部の同一位置にあるフィン単位がフ
ィン長さ方向に整列されて複数のフィン単位列が形成さ
れ、かつ隣り合うフィン単位列どうしが互いに整列方向
の位置をずらした状態で配列されている熱交換器用フィ
ンにおいて、前記各フィン単位の空気流通方向の幅bが
0.8〜1.2mmに規定されるとともに、隣り合うフ
ィン単位列の位置ずれ量Pが0.22〜0.54mm
に規定されてなるから、流通空気の圧力損失を小さく維
持しながら、熱伝達率を増大することができる。その結
果、フィン性能に優れ、ひいては熱交換効率に優れた熱
交換器を提供できる。
As described above, according to the present invention, air is formed by corrugating a corrugated plate by alternately repeating the top portion and the intermediate wall portion, and by cutting and raising the intermediate wall portion or by the intermediate wall portion itself. A plurality of fin units having planes parallel to the flow are continuously formed along the air flow direction, and the fin units at the same position on each intermediate wall are aligned in the fin length direction to form a plurality of fins. In a fin for a heat exchanger in which unit rows are formed and adjacent fin unit rows are arranged with their positions in the alignment direction displaced from each other, the width b of each fin unit in the air flow direction is 0.8 to It is regulated to 1.2 mm, and the positional deviation amount P 0 of the adjacent fin unit rows is 0.22 to 0.54 mm.
Therefore, it is possible to increase the heat transfer coefficient while keeping the pressure loss of the circulating air small. As a result, it is possible to provide a heat exchanger having excellent fin performance and, in turn, excellent heat exchange efficiency.

【0038】また、1つ置きに隣接するフィン単位列ど
うしの整列方向の位置がずれているフィンとした場合に
は、フィンに曲成方向の圧縮力を加えても、1つの中間
壁部の2個のフィン単位の間に、補完成的位置関係にあ
る隣の中間壁部のフィン単位が食い込むことがなく、圧
縮後引っ張ってもフィン単位が相互に係合して離れなく
なる不都合がなく、従って熱交換器の組み立て作業性、
フィンの取扱い性を向上できる。
In the case where the fin unit rows that are adjacent to each other every other fin are displaced from each other in the alignment direction, even if a compressive force in the bending direction is applied to the fins, the fins of one intermediate wall part Between the two fin units, the fin unit of the adjacent intermediate wall portion in the complementary positional relationship does not bite, and there is no inconvenience that the fin units are engaged with each other even if they are pulled after compression. Therefore, the workability of assembling the heat exchanger,
The handleability of the fins can be improved.

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

【図1】(a)はこの発明が適用されるフィンの一例を
示す斜視図、(b)は(a)のI−I線断面図である。
1A is a perspective view showing an example of a fin to which the present invention is applied, and FIG. 1B is a sectional view taken along line I-I of FIG.

【図2】フィン単位の空気流通方向の幅と熱伝達率との
関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the width of the fin unit in the air flow direction and the heat transfer coefficient.

【図3】フィン単位列の位置ずれ量と熱伝達率との関係
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a positional deviation amount of a fin unit row and a heat transfer coefficient.

【図4】この発明が適用されるフィンの他の例を示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing another example of fins to which the present invention is applied.

【図5】本発明実施品に対する空気流れの流線図であ
る。
FIG. 5 is a streamline diagram of the air flow for the product of the present invention.

【図6】比較品に対する空気流れの流線図である。FIG. 6 is a streamline diagram of the air flow for the comparative product.

【図7】図4に示したフィンを長さ方向に圧縮したとき
の状態を説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a state in which the fin shown in FIG. 4 is compressed in the length direction.

【図8】図1に示したフィンを長さ方向に圧縮したとき
の状態を説明するための断面図である。
8 is a cross-sectional view for explaining a state when the fin shown in FIG. 1 is compressed in the length direction.

【図9】(a)は実施例で用いた熱交換器の正面図、
(b)は平面図である。
FIG. 9 (a) is a front view of a heat exchanger used in Examples,
(B) is a plan view.

【図10】図9の熱交換器における空気の通過速度と圧
力損失との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between air passage speed and pressure loss in the heat exchanger of FIG.

【図11】図9の熱交換器における空気の通過速度と熱
交換率との関係を示すグラフである。
11 is a graph showing the relationship between the air passage speed and the heat exchange rate in the heat exchanger of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フィン 2…頂部 3…中間壁部 41〜45、51〜55…フィン単位 61〜65、71〜75…フィン単位列 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fin 2 ... Top part 3 ... Intermediate wall part 41-45, 51-55 ... Fin unit 61-65, 71-75 ... Fin unit row

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 祐司 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 門口 恒孝 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 Yuji Yamamoto 6-224 Kaiyama-cho, Sakai City, Showa Aluminum Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 頂部(2)と中間壁部(3)との交互繰
り返しにより波板状に曲成されるとともに、前記中間壁
部(3)の切り起こしにより、または中間壁部そのもの
により、空気流れと平行な面を有する複数個のフィン単
位(41)〜(45)、(51)〜(55)が空気流通
方向に沿って連続的に形成されるとともに、各中間壁部
(3)の同一位置にあるフィン単位(41)〜(4
5)、(51)〜(55)により、空気流通方向と直交
する方向に整列されたフィン単位列(61)〜(6
5)、(71)〜(75)が空気流通方向に複数個形成
され、かつ隣り合うフィン単位列(61)(62)、
(62)(63)…どうしが互いに整列方向の位置をず
らした状態で配列されている熱交換器用フィンにおい
て、前記各フィン単位(41)〜(45)、(51)〜
(55)の空気流通方向の幅bが0.8〜1.2mmに
規定されるとともに、隣り合うフィン単位列(61)
(62)、(62)(63)…の位置ずれ量Pが、
0.22〜0.54mmに規定されてなることを特徴と
する熱交換器用フィン。
1. A corrugated plate is formed by alternately repeating a top portion (2) and an intermediate wall portion (3), and by cutting and raising the intermediate wall portion (3) or by the intermediate wall portion itself. A plurality of fin units (41) to (45) and (51) to (55) having planes parallel to the air flow are continuously formed along the air circulation direction, and each of the intermediate wall portions (3). Fin units (41) to (4
5) and (51) to (55), fin unit rows (61) to (6) aligned in a direction orthogonal to the air flow direction.
5), (71) to (75) are formed in plural in the air flow direction, and are adjacent fin unit rows (61) (62),
(62) (63) ... In the heat exchanger fins arranged such that their positions in the alignment direction are displaced from each other, the fin units (41) to (45), (51) to
The width b of the air flow direction of (55) is regulated to 0.8 to 1.2 mm, and the adjacent fin unit rows (61)
The positional deviation amount P 0 of (62), (62), (63) ...
A fin for a heat exchanger, characterized in that the fin is regulated to 0.22 to 0.54 mm.
【請求項2】 1つ置きに隣接するフィン単位列(6
1)(63)、(62)(64)…どうしの整列方向の
位置がずれている請求項1に記載の熱交換器用フィン。
2. A fin unit row adjacent to every other fin unit row (6).
The heat exchanger fins according to claim 1, wherein the positions of (1), (63), (62), (64) ... Are misaligned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008045765A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Denso Corp Heat exchanger
JP2015517646A (en) * 2012-05-25 2015-06-22 ヴァレオ システム テルミク Air heater spacer and related air heater

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