JPH10227589A - ワッフル型クロスフィン熱交換器 - Google Patents

ワッフル型クロスフィン熱交換器

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JPH10227589A
JPH10227589A JP8798197A JP8798197A JPH10227589A JP H10227589 A JPH10227589 A JP H10227589A JP 8798197 A JP8798197 A JP 8798197A JP 8798197 A JP8798197 A JP 8798197A JP H10227589 A JPH10227589 A JP H10227589A
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JP
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fin
seat
heat transfer
waffle
transfer tube
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JP8798197A
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English (en)
Inventor
Kannan Ki
冠南 喜
Isao Fujinami
功 藤波
Takeshi Hiruko
毅 蛭子
Kanji Akai
寛二 赤井
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular 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
    • F28F1/24—Tubular 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 and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular 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 and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワッフル型クロスフィン熱交換器において、
適性なフィンピッチを確保し、より高い熱交換性能を得
る。 【解決手段】 空気流の上流側から下流側に到るフィン
前端と後端との間に複数の長手方向に延びる山部と谷部
が交互に形成され、それらの前後方向中央部よりも後方
に位置して伝熱管取付用の座部が設けられたワッフル型
クロスフィン熱交換器において、上記フィン前端から座
部にかけてリブ機能を発揮するフラット部を形成し、フ
ィン前縁部の剛性を高めることにより、適正なフィンピ
ッチを確保できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、ワッフル型クロ
スフィン熱交換器のフィン構造の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】クロスフィン熱交換器におけるフィン構
造としては、伝熱管の配置位置をフィンの空気流方向の
略中央部に設定した標準フィンと、該伝熱管の配置位置
をフィンの空気流方向の略中央部よりも後方寄り位置に
設定した偏心フィンとが知られている。尚、上記偏心フ
ィン構造は、伝熱管前縁部における着霜量の低下と、伝
熱管下流の死水域の減少による有効伝熱面積の拡大等に
より、着霜時間を長くして暖房性能を向上させることを
狙った構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記偏心フ
ィン構造を備えたものにおいては、フィンへの伝熱管の
偏心配置によって該伝熱管前方のフィン幅が大きくなる
ことから、例えばワッフル型フィンのように板の厚さが
薄く、しかも山谷形状に屈曲した構造のものの場合、剛
性が不足して変形し易くなる。その結果、クロスフィン
熱交換器として構築した時に適正なフィンピッチを確保
し得ない問題が生じ得る。かかる問題は、特に上記ワッ
フル型クロスフィン熱交換器において、伝熱管を細径化
したような場合に顕著となる。
【０００４】また一方、ワッフル型フィンを備えた熱交
換器においては、フィン構造に拘わらず、標準フィンと
偏心フィンの双方に共通した問題として、フィンの伝熱
管取付用の座部における水捌け性がある。即ち、ワッフ
ル型フィンは、板材を山谷形状に屈曲させた構造である
ことから、該フィンに平坦な座部を設けた場合、該座部
がフィン表面から凹状に陥没するような形態となる。か
かる形態の場合、除霜運転によりフィン表面の着霜が融
けてこれが水となってフィン表面に沿って流下排出され
る時、この水が上記座部に溜まり、除霜後の暖房運転時
に凍って氷となり易い。この結果、フィンへの着氷によ
って通風抵抗が急激に上昇し、早期に除霜運転が必要と
なり、それだけ暖房運転時間が短縮され、暖房性能の悪
化を招来するものである。
【０００５】そこで本願発明は、ワッフル型クロスフィ
ン熱交換器に特有の問題に鑑み、適正なフィンピッチを
確保し、より高い熱交換性能が得られるようにすること
を目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願各発明は、上記の目
的を達成するための具体的手段としてそれぞれ次のよう
な構成を採用している。
【０００７】本願請求項１に記載の発明は、空気流の上
流側から下流側に到るフィン前端と後端との間に複数の
長手方向に延びる山部と谷部が交互に形成され、それら
の前後方向中央部よりも後方に位置して伝熱管取付用の
座部が設けられたワッフル型クロスフィン熱交換器にお
いて、上記フィン前端から座部にかけてフラット部を形
成したことを特徴としている。
【０００８】上記のように、本来山部と谷部が交互に形
成されているワッフル型フィンの前後方向中央部よりも
後方に位置して伝熱管を取付けるようにすると、伝熱管
前縁部の着霜量が低減されるとともに、伝熱管下流の死
水域の減少により有効伝熱面積が拡大され、さらにデフ
ロスト間隔が長くでき、熱交換性能が向上する。
【０００９】そして、広くなった前縁部の前縁から座部
にかけて、さらに部分的にフラット部を形成すると、該
フラット部が山部および谷部に対して補強用のリブ機能
を発揮するようになり、伝熱管前方のフィン前縁部分の
曲げ剛性が高くなる。この結果、クロスフィン熱交換器
として構築された時にもフィンピッチを適正に確保でき
るようになる。
【００１０】本願請求項２に記載の発明は、空気流の上
流側から下流側に到るフィン前端と後端との間に複数の
長手方向に延びる山部と谷部が交互に形成され、それら
の前後方向略中央部に位置して伝熱管取付用の座部が設
けられたワッフル型クロスフィン熱交換器において、上
記フィン前端から上記座部にかけてフラット部を形成し
たことを特徴としている。
【００１１】かかる構成とすることで、山部と谷部が交
互に形成されているワッフル型フィンに特有の曲げ剛性
の低さが、該フィンの前縁部の前縁から座部にかけてフ
ラット部を形成し該フラット部を山部および谷部に対す
る補強用リブとして機能させることで補償され、フィン
剛性が良好に維持されることになる。
【００１２】本願請求項３に記載の発明は、上記請求項
１又は２に記載の発明の構成において、上記フラット部
が、座部と同一面状態でフィン前端から座部まで連続し
て形成されている。
【００１３】従って、上記フラット部によって山部との
間に形成された溝部により伝熱管周囲に空気が効率良く
ガイドされ、死水域を生じやすい伝熱管の背後にも十分
に空気が回り込んで後方に流れるようになる。その結
果、死水域が縮小されて伝熱性能が向上する。
【００１４】本願請求項４の発明は、上記請求項１，２
又は３に記載の発明の構成において、上記フラット部
が、座部と同一面状態でフィン前端から座部にかけて下
流側伝熱管の管径に近い同一上下幅で空気流と平行に延
設されている。
【００１５】従って、空気流がスムーズに伝熱管背後ま
で流れ、上記死水域縮小作用が向上する。
【００１６】本願請求項５の発明は、上記請求項１，２
又は３に記載の発明の構成において、上記フラット部
が、座部と同一面状態でフィン前端から座部にかけて次
第に上下幅を広くして空気流方向に延設し、空気流を効
果的に伝熱管の周囲下流側に回り込ませるように構成さ
れている。
【００１７】従って、上記死水域縮小作用がより向上す
る。
【００１８】本願請求項６の発明は、上記請求項１，
２，３，４又は５に記載の発明の構成において、上記座
部の上部と下部とがそれぞれ上記伝熱管側に向かって鋭
角で拡開する角状形態とされている。
【００１９】かかる構成とすることで、除霜運転により
フィン表面に沿って流下する水は、上記座部においては
その上部及び下部がそれぞれ伝熱管に向かって鋭角に拡
開する角状形態とされているので、この鋭角部分の稜線
に沿ってスムーズに下方へ流下し、上記座部における水
捌け性が良好となる。この結果、上記座部における残水
量が可及的に低減され、この残水の氷結による通風抵抗
の上昇が可及的に抑制され、暖房運転時間が長くなる分
だけ暖房性能が向上することになる。
【００２０】本願請求項７の発明は、上記請求項１，
２，３，４，５又は６に記載の発明の構成において、上
記座部の空気流方向における前部と後部とが空気流に対
向する壁部をもたない開口状とされている。
【００２１】かかる構成とすることで、空気流に対する
ワッフル及び座部による形状抵抗が小さくなる。この結
果、伝熱管回り及び該伝熱管の背後の死水域に流れ込む
空気量が多くなり、死水域が減少する分だけフィンの有
効伝熱面積が増大し、それだけ暖房性能の向上が期待で
きる。
【００２２】
【発明の効果】以上の結果、本願各発明によると、次の
ような有益な効果を得ることができる。
【００２３】（１） ワッフル型フィンを採用した場合
においても、伝熱管の後方配置が可能となり、フィン前
縁の着霜量の低減、伝熱管下流の死水域の減少により熱
交換性能を向上させることができる。その結果、暖房性
能も向上する。
【００２４】（２） 上記（１）と同様の構成におい
て、細径化した伝熱管の採用も可能となり、熱交換器の
小型化、また伝熱管の段ピッチ増大による冷媒流量の増
大により、さらに熱交換性能の向上が可能となる。その
結果、コンパクトで暖房性能の高い空気調和機の実現が
可能となる。
【００２５】（３） 上記（１），（２）何れの構成を
採用したクロスフィン熱交換器においても、適正なフィ
ンピッチを確保することが可能となり、組付けが容易で
十分に熱交換性能の高い製品を実現することができるよ
うになる。
【００２６】（４） フィンの座部の上部と下部とをそ
れぞれ伝熱管側に向かって鋭角で拡開する角状形態とす
ることで、該座部における水捌け性が向上し、通風抵抗
の上昇が抑制される分だけ暖房性能が向上することにな
る。
【００２７】（５） フィンの座部の空気流方向におけ
る前部と後部とを空気流に対向する壁部をもたない開口
状とすることで、空気流に対するワッフル及び座部によ
る形状抵抗が小さくなり、死水域が減少する分だけフィ
ンの有効伝熱面積が増大し、暖房性能が向上するもので
ある。
【００２８】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 以下、本願発明の実施の形態１に係るワッフル型クロス
フィン熱交換器の構成について、添付の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
【００２９】先ず、図１および図２は、同本願発明の実
施の形態１におけるワッフル型クロスフィン熱交換器の
フィン部分の構成を示している。このワッフル型フィン
１は、いわゆる偏心フィンであって、同図中、符号１は
フィン部前後方向において各々長手方向に延びた山部７
Ａと谷部７Ｂが交互に形成されたワッフルフィン、３は
該ワッフルフィン１の前後方向中央よりも後方に偏位し
て設けられ伝熱管挿通孔２を有したフィンカラー、５は
該フィンカラーの周囲に位置して形成された座部、８は
上記フィン１の伝熱管１０前方の前縁部１Ａにその前端
から上記座部５にかけて形成されたフラット部である。
【００３０】上記座部５は、プレス成形により形成され
るものであって、該座部５の上下方向両側においてそれ
ぞれワッフル部分と境をなす上部５ｃと下部５ｄは、共
に上記伝熱管挿通孔２（即ち、伝熱管１０）に向かって
鋭角（角度α）で拡開する角状形態とされており、該座
部５は全体として略菱形の平面形状を呈することにな
る。また、上記座部５の空気流方向の前後に位置する前
部５ａと後部５ｂは、空気流に対向する壁部をもたない
開口状とされている。尚、この座部５の前部５ａは、次
述のフラット部８と同一面を構成している。
【００３１】上記フラット部８は、上記座部５と同時に
プレス成形され、該座部５と同一面状態でフィン前縁部
１Ａの前端から座部５にかけて、伝熱管１０の管径に近
い同一上下幅で空気流と平行に延設されている。
【００３２】このように、本来山部７Ａと谷部７Ｂが交
互に形成されているワッフル型フィン１の前縁部１Ａ部
分に部分的にフラット部８を形成すると、該フラット部
８が山部７Ａおよび谷部７Ｂに対して補強用のリブ機能
を発揮するようになり、伝熱管１０前方のフィン前縁１
Ａ部分の曲げ剛性が高くなる。その結果、クロスフィン
熱交換器として構築された時にもフィンピッチを適正に
確保できるようになる。
【００３３】また、上記フラット部８は、上記伝熱管１
０の管径と略同一の上下幅で、かつ座部５と同一面状態
でフィン前縁部１Ａの前端から座部５まで連続して形成
されているので、上記フラット部８によって山部７Ａと
の間に形成された溝部により下流側の伝熱管１０の周囲
に空気が効率良くガイドされ、死水域を生じやすい当該
伝熱管１０の背後にも十分に空気が回り込んで後方に流
れるようになる。その結果、死水域が縮小されて伝熱性
能が向上する。
【００３４】この場合、上記座部５の前部５ａ及び後部
５ｂが共に開口状とされ、該座部５の形状抵抗が小さく
抑えられ、上記伝熱管１０の背後側に流れ込む空気量が
増大することで、上記死水域の減少がさらに図られ、伝
熱性能のより一層の向上が期待できるものである。
【００３５】一方、上記座部５の上部５ｃと下部５ｄと
がそれぞれ上記伝熱管１０側に向かって鋭角で拡開する
角状形態とされているので、例えば除霜運転によりワッ
フル型フィン１の表面に沿って流下する水は、上記鋭角
部分の稜線に沿ってスムーズに下方へ流下し、上記座部
５における水捌け性が良好となる。この結果、上記座部
５における残水量が可及的に低減され、この残水の氷結
による通風抵抗の上昇が可及的に抑制され、暖房運転時
間が長くなる分だけ暖房性能が向上することになる。
【００３６】以上の結果、本願発明の実施の形態１に係
るワッフル型クロスフィン熱交換器の構成によると、次
のような有益な効果を得ることができる。
【００３７】（１） ワッフル型フィン１を採用した場
合においても、伝熱管１０の後方配置が可能となり、フ
ィン前縁の着霜量の低減、伝熱管下流の死水域の減少に
より熱交換性能を向上させることができ、その結果、暖
房性能が向上する。
【００３８】（２） 上記（１）と 同様の構成におい
て、細径化した伝熱管１０の採用も可能となり、熱交換
器の小型化、また伝熱管１０の段ピッチ増大による冷媒
流量の増大により、さらに熱交換性能の向上が可能とな
る。その結果、コンパクトで暖房性能の高い空気調和機
の実現が可能となる。
【００３９】（３） 上記（１），（２）何れの構成を
採用したクロスフィン熱交換器においても、適正なフィ
ンピッチを確保することが可能となり、組付けが容易で
十分に熱交換性能の高い製品を実現することができるよ
うになる。
【００４０】（４） ワッフル型フィン１の座部５の上
部５ｃと下部５ｄとをそれぞれ伝熱管１０側に向かって
鋭角で拡開する角状形態とすることで、該座部５におけ
る水捌け性が向上し、通風抵抗の上昇が抑制される分だ
け暖房性能が向上することになる。
【００４１】（５） ワッフル型フィン１の座部５の空
気流方向における前部５ａと後部５ｂとを空気流に対向
する壁部をもたない開口状とすることで、空気流に対す
るワッフル及び座部５による形状抵抗が小さくなり、死
水域が減少する分だけフィンの有効伝熱面積が増大し、
暖房性能がさらに向上する。
【００４２】実施の形態２ 次に、本願発明の実施の形態２に係るワッフル型クロス
フィン熱交換器の構成について、添付の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
【００４３】先ず、図３および図４は、同本願発明の実
施の形態２におけるワッフル型クロスフィン熱交換器の
フィン部分の構成を示している。このワッフル型フィン
１は、いわゆる偏心フィンであって、同図中、符号１は
フィン部前後方向において各々長手方向に延びた山部７
Ａと谷部７Ｂが交互に形成されたワッフルフィン、３は
該ワッフルフィン１の前後方向中央よりも後方に偏位し
て設けられ伝熱管挿通孔２を有したフィンカラー、５は
該フィンカラーの周囲に位置して形成された座部、８は
上記フィン１の伝熱管１０前方の前縁部１Ａにその前端
から上記座部５にかけて形成されたフラット部である。
【００４４】上記座部５は、プレス成形により形成され
るものであって、該座部５の上下方向両側においてそれ
ぞれワッフル部分と境をなす上部５ｃと下部５ｄは、共
に上記伝熱管挿通孔２（即ち、伝熱管１０）に向かって
鋭角（角度α）で拡開する角状形態とされており、該座
部５は全体として略菱形の平面形状を呈することにな
る。また、上記座部５の空気流方向の前後に位置する前
部５ａと後部５ｂは、空気流に対向する壁部をもたない
開口状とされている。尚、この座部５の前部５ａは、次
述のフラット部８と同一面を構成している。
【００４５】上記フラット部８は、上記座部５と同時に
プレス成形され、該座部５と同一面状態でフィン前縁部
１Ａの前端から座部５にかけて、次第に上下幅を広くし
て下流側では伝熱管１０の管径に近い幅となるように空
気流の流れ方向に延設されている。
【００４６】このように、本来山部７Ａと谷部７Ｂが交
互に形成されているワッフル型フィン１の前縁部１Ａ部
分に部分的にフラット部８を形成すると、該フラット部
８が山部７Ａおよび谷部７Ｂに対して補強用のリブ機能
を発揮するようになり、伝熱管１０前方のフィン前縁１
Ａ部分の曲げ剛性が高くなる。その結果、クロスフィン
熱交換器として構築された時にもフィンピッチを適正に
確保できるようになる。
【００４７】また、上記フラット部８は、同一面状態で
座部５にかけて次第に幅を広くして、下流側では伝熱管
１０の管径と略同一となるようにし、空気流を上記伝熱
管１０の周囲から背後に回り込ませるように延設されて
いる。したがって、上記フラット部８によって山部７Ａ
との間に形成された下流側ほど下幅が広くなる溝部によ
り下流側の伝熱管１０の周囲から背後に空気が効率良く
ガイドされ、死水域を生じやすい当該伝熱管１０の背後
にも、より十分に空気が回り込んで後方に流れるように
なる。その結果、より伝熱性能が向上する。
【００４８】この場合、上記座部５の前部５ａ及び後部
５ｂが共に開口状とされ、該座部５の形状抵抗が小さく
抑えられ、上記伝熱管１０の背後側に流れ込む空気量が
増大することで、上記死水域の減少がさらに図られ、伝
熱性能のより一層の向上が期待できるものである。
【００４９】一方、上記座部５の上部５ｃと下部５ｄと
がそれぞれ上記伝熱管１０側に向かって鋭角で拡開する
角状形態とされているので、例えば除霜運転によりワッ
フル型フィン１の表面に沿って流下する水は、上記鋭角
部分の稜線に沿ってスムーズに下方へ流下し、上記座部
５における水捌け性が良好となる。この結果、上記座部
５における残水量が可及的に低減され、この残水の氷結
による通風抵抗の上昇が可及的に抑制され、暖房運転時
間が長くなる分だけ暖房性能が向上することになる。
【００５０】以上の結果、本願発明の実施の形態２に係
るワッフル型クロスフィン熱交換器の構成によると、次
のような有益な効果を得ることができる。
【００５１】（１） ワッフル型フィン１を採用した場
合においても、伝熱管１０の後方配置が可能となり、フ
ィン前縁の着霜量の低減、伝熱管下流の死水域の減少に
より熱交換性能を向上させることができ、その結果、暖
房性能が向上する。
【００５２】（２） 上記（１）と 同様の構成におい
て、細径化した伝熱管１０の採用も可能となり、熱交換
器の小型化、また伝熱管１０の段ピッチ増大による冷媒
流量の増大により、さらに熱交換性能の向上が可能とな
る。その結果、コンパクトで暖房性能の高い空気調和機
の実現が可能となる。
【００５３】（３） 上記（１），（２）何れの構成を
採用したクロスフィン熱交換器においても、適正なフィ
ンピッチを確保することが可能となり、組付けが容易で
十分に熱交換性能の高い製品を実現することができるよ
うになる。
【００５４】（４） ワッフル型フィン１の座部５の上
部５ｃと下部５ｄとをそれぞれ伝熱管１０側に向かって
鋭角で拡開する角状形態とすることで、該座部５におけ
る水捌け性が向上し、通風抵抗の上昇が抑制される分だ
け暖房性能が向上することになる。
【００５５】（５） ワッフル型フィン１の座部５の空
気流方向における前部５ａと後部５ｂとを空気流に対向
する壁部をもたない開口状とすることで、空気流に対す
るワッフル及び座部５による形状抵抗が小さくなり、死
水域が減少する分だけフィンの有効伝熱面積が増大し、
暖房性能がさらに向上する。
【００５６】実施の形態３ 本願発明の実施の形態３に係るワッフル型クロスフィン
熱交換器の構成について、添付の図面を参照しながら詳
細に説明する。
【００５７】先ず、図１および図２は、同本願発明の実
施の形態３におけるワッフル型クロスフィン熱交換器の
フィン部分の構成を示している。このワッフル型フィン
１は、いわゆる標準フィンであって、同図中、符号１は
フィン部前後方向において各々長手方向に延びた山部７
Ａと谷部７Ｂが交互に形成されたワッフルフィン、３は
該ワッフルフィン１の前後方向の略中央に設けられ伝熱
管挿通孔２を有したフィンカラー、５は該フィンカラー
の周囲に位置して形成された座部、８は上記フィン１の
伝熱管１０前方の前縁部１Ａにその前端から上記座部５
にかけて形成されたフラット部である。
【００５８】上記座部５は、プレス成形により形成され
るものであって、該座部５の上下方向両側においてそれ
ぞれワッフル部分と境をなす上部５ｃと下部５ｄは、共
に上記伝熱管挿通孔２（即ち、伝熱管１０）に向かって
鋭角（角度α）で拡開する角状形態とされており、該座
部５は全体として略菱形の平面形状を呈することにな
る。また、上記座部５の空気流方向の前後に位置する前
部５ａと後部５ｂは、空気流に対向する壁部をもたない
開口状とされている。尚、この座部５の前部５ａは、次
述のフラット部８と同一面を構成している。
【００５９】上記フラット部８は、上記座部５と同時に
プレス成形され、該座部５と同一面状態でフィン前縁部
１Ａの前端から座部５にかけて、伝熱管１０の管径に近
い同一上下幅で空気流と平行に延設されている。
【００６０】このように、本来山部７Ａと谷部７Ｂが交
互に形成されているワッフル型フィン１の前縁部１Ａ部
分に部分的にフラット部８を形成すると、該フラット部
８が山部７Ａおよび谷部７Ｂに対して補強用のリブ機能
を発揮するようになり、伝熱管１０前方のフィン前縁１
Ａ部分の曲げ剛性が高くなる。その結果、クロスフィン
熱交換器として構築された時にもフィンピッチを適正に
確保できるようになる。
【００６１】また、上記フラット部８は、上記伝熱管１
０の管径と略同一の上下幅で、かつ座部５と同一面状態
でフィン前縁部１Ａの前端から座部５まで連続して形成
されているので、上記フラット部８によって山部７Ａと
の間に形成された溝部により下流側の伝熱管１０の周囲
に空気が効率良くガイドされ、死水域を生じやすい当該
伝熱管１０の背後にも十分に空気が回り込んで後方に流
れるようになる。その結果、死水域が縮小されて伝熱性
能が向上する。
【００６２】この場合、上記座部５の前部５ａ及び後部
５ｂが共に開口状とされ、該座部５の形状抵抗が小さく
抑えられ、上記伝熱管１０の背後側に流れ込む空気量が
増大することで、上記死水域の減少がさらに図られ、伝
熱性能のより一層の向上が期待できるものである。
【００６３】一方、上記座部５の上部５ｃと下部５ｄと
がそれぞれ上記伝熱管１０側に向かって鋭角で拡開する
角状形態とされているので、例えば除霜運転によりワッ
フル型フィン１の表面に沿って流下する水は、上記鋭角
部分の稜線に沿ってスムーズに下方へ流下し、上記座部
５における水捌け性が良好となる。この結果、上記座部
５における残水量が可及的に低減され、この残水の氷結
による通風抵抗の上昇が可及的に抑制され、暖房運転時
間が長くなる分だけ暖房性能が向上することになる。
【００６４】以上の結果、本願発明の実施の形態３に係
るワッフル型クロスフィン熱交換器の構成によると、次
のような有益な効果を得ることができる。
【００６５】（１） ワッフル型フィン１を採用した場
合においても、細径化した伝熱管１０の採用も可能とな
り、熱交換器の小型化、また伝熱管１０の段ピッチ増大
による冷媒流量の増大により、さらに熱交換性能の向上
が可能となる。その結果、コンパクトで暖房性能の高い
空気調和機の実現が可能となる。
【００６６】（２） 上記（１）の構成を採用したクロ
スフィン熱交換器においても、適正なフィンピッチを確
保することが可能となり、組付けが容易で十分に熱交換
性能の高い製品を実現することができるようになる。
【００６７】（３） ワッフル型フィン１の座部５の上
部５ｃと下部５ｄとをそれぞれ伝熱管１０側に向かって
鋭角で拡開する角状形態とすることで、該座部５におけ
る水捌け性が向上し、通風抵抗の上昇が抑制される分だ
け暖房性能が向上することになる。
【００６８】（４） ワッフル型フィン１の座部５の空
気流方向における前部５ａと後部５ｂとを空気流に対向
する壁部をもたない開口状とすることで、空気流に対す
るワッフル及び座部５による形状抵抗が小さくなり、死
水域が減少する分だけフィンの有効伝熱面積が増大し、
暖房性能がさらに向上する。
【００６９】実施の形態４ 本願発明の実施の形態４に係るワッフル型クロスフィン
熱交換器の構成について、添付の図面を参照しながら詳
細に説明する。
【００７０】先ず、図７および図８は、同本願発明の実
施の形態４におけるワッフル型クロスフィン熱交換器の
フィン部分の構成を示している。このワッフル型フィン
１は、いわゆる標準フィンであって、同図中、符号１は
フィン部前後方向において各々長手方向に延びた山部７
Ａと谷部７Ｂが交互に形成されたワッフルフィン、３は
該ワッフルフィン１の前後方向の略中央に設けられ伝熱
管挿通孔２を有したフィンカラー、５は該フィンカラー
の周囲に位置して形成された座部、８は上記フィン１の
伝熱管１０前方の前縁部１Ａにその前端から上記座部５
にかけて形成されたフラット部である。
【００７１】上記座部５は、プレス成形により形成され
るものであって、該座部５の上下方向両側においてそれ
ぞれワッフル部分と境をなす上部５ｃと下部５ｄは、共
に上記伝熱管挿通孔２（即ち、伝熱管１０）に向かって
鋭角（角度α）で拡開する角状形態とされており、該座
部５は全体として略菱形の平面形状を呈することにな
る。また、上記座部５の空気流方向の前後に位置する前
部５ａと後部５ｂは、空気流に対向する壁部をもたない
開口状とされている。尚、この座部５の前部５ａは、次
述のフラット部８と同一面を構成している。
【００７２】上記フラット部８は、上記座部５と同時に
プレス成形され、該座部５と同一面状態でフィン前縁部
１Ａの前端から座部５にかけて、次第に上下幅を広くし
て下流側では伝熱管１０の管径に近い幅となるように空
気流の流れ方向に延設されている。
【００７３】このように、本来山部７Ａと谷部７Ｂが交
互に形成されているワッフル型フィン１の前縁部１Ａ部
分に部分的にフラット部８を形成すると、該フラット部
８が山部７Ａおよび谷部７Ｂに対して補強用のリブ機能
を発揮するようになり、伝熱管１０前方のフィン前縁１
Ａ部分の曲げ剛性が高くなる。その結果、クロスフィン
熱交換器として構築された時にもフィンピッチを適正に
確保できるようになる。
【００７４】また、上記フラット部８は、同一面状態で
座部５にかけて次第に幅を広くして、下流側では伝熱管
１０の管径と略同一となるようにし、空気流を上記伝熱
管１０の周囲から背後に回り込ませるように延設されて
いる。したがって、上記フラット部８によって山部７Ａ
との間に形成された下流側ほど下幅が広くなる溝部によ
り下流側の伝熱管１０の周囲から背後に空気が効率良く
ガイドされ、死水域を生じやすい当該伝熱管１０の背後
にも、より十分に空気が回り込んで後方に流れるように
なる。その結果、より伝熱性能が向上する。
【００７５】この場合、上記座部５の前部５ａ及び後部
５ｂが共に開口状とされ、該座部５の形状抵抗が小さく
抑えられ、上記伝熱管１０の背後側に流れ込む空気量が
増大することで、上記死水域の減少がさらに図られ、伝
熱性能のより一層の向上が期待できるものである。
【００７６】一方、上記座部５の上部５ｃと下部５ｄと
がそれぞれ上記伝熱管１０側に向かって鋭角で拡開する
角状形態とされているので、例えば除霜運転によりワッ
フル型フィン１の表面に沿って流下する水は、上記鋭角
部分の稜線に沿ってスムーズに下方へ流下し、上記座部
５における水捌け性が良好となる。この結果、上記座部
５における残水量が可及的に低減され、この残水の氷結
による通風抵抗の上昇が可及的に抑制され、暖房運転時
間が長くなる分だけ暖房性能が向上することになる。
【００７７】以上の結果、本願発明の実施の形態４に係
るワッフル型クロスフィン熱交換器の構成によると、次
のような有益な効果を得ることができる。
【００７８】（１） ワッフル型フィン１を採用した場
合においても、細径化した伝熱管１０の採用も可能とな
り、熱交換器の小型化、また伝熱管１０の段ピッチ増大
による冷媒流量の増大により、さらに熱交換性能の向上
が可能となる。その結果、コンパクトで暖房性能の高い
空気調和機の実現が可能となる。
【００７９】（２） 上記（１）の構成を採用したクロ
スフィン熱交換器においても、適正なフィンピッチを確
保することが可能となり、組付けが容易で十分に熱交換
性能の高い製品を実現することができるようになる。
【００８０】（３） ワッフル型フィン１の座部５の上
部５ｃと下部５ｄとをそれぞれ伝熱管１０側に向かって
鋭角で拡開する角状形態とすることで、該座部５におけ
る水捌け性が向上し、通風抵抗の上昇が抑制される分だ
け暖房性能が向上することになる。
【００８１】（４） ワッフル型フィン１の座部５の空
気流方向における前部５ａと後部５ｂとを空気流に対向
する壁部をもたない開口状とすることで、空気流に対す
るワッフル及び座部５による形状抵抗が小さくなり、死
水域が減少する分だけフィンの有効伝熱面積が増大し、
暖房性能がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態１に係るワッフル型クロ
スフィン熱交換器のフィン部の側面図である。
【図２】同フィン部の断面図（図１のII−II）である。
【図３】本願発明の実施の形態２に係るワッフル型クロ
スフィン熱交換器のフィン部の側面図である。
【図４】同フィン部の断面図（図３のIV−IV）である。
【図５】本願発明の実施の形態３に係るワッフル型クロ
スフィン熱交換器のフィン部の側面図である。
【図６】同フィン部の断面図（図５のVI−VI）である。
【図７】本願発明の実施の形態２に係るワッフル型クロ
スフィン熱交換器のフィン部の側面図である。
【図８】同フィン部の断面図（図７のVIII−VIII）であ
る。
【符号の説明】
１はワッフル型フィン、２は伝熱管挿通孔、３はフィン
カラー、５は座部、５ａは前部、５ｂは後部、５ｃは上
部、５ｄは下部、７Ａは山部、７Ｂは谷部、８はフラッ
ト部、１０は伝熱管である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛭子 毅 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 赤井 寛二 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気流の上流側から下流側に到るフィン
    前端と後端との間に複数の長手方向に延びる山部と谷部
    が交互に形成され、それらの前後方向中央部よりも後方
    に位置して伝熱管取付用の座部が設けられたワッフル型
    クロスフィン熱交換器において、上記フィン前端から上
    記座部にかけてフラット部を形成したことを特徴とする
    ワッフル型クロスフィン熱交換器。
  2. 【請求項２】 空気流の上流側から下流側に到るフィン
    前端と後端との間に複数の長手方向に延びる山部と谷部
    が交互に形成され、それらの前後方向略中央部に位置し
    て伝熱管取付用の座部が設けられたワッフル型クロスフ
    ィン熱交換器において、上記フィン前端から上記座部に
    かけてフラット部を形成したことを特徴とするワッフル
    型クロスフィン熱交換器。
  3. 【請求項３】 上記フラット部は、上記座部と同一面状
    態で該座部に連続していることを特徴とする請求項１又
    は２記載のワッフル型クロスフィン熱交換器。
  4. 【請求項４】 上記フラット部は、上記座部と同一面状
    態でフィン前端から上記座部にかけて伝熱管の管径に近
    い同一上下幅で空気流方向に延設されていることを特徴
    とする請求項１，２又は３記載のワッフル型クロスフィ
    ン熱交換器。
  5. 【請求項５】 上記フラット部は、上記座部と同一面状
    態でフィン前端から上記座部にかけて次第に上下幅を広
    くして空気流方向に延設されていることを特徴とする請
    求項１，２又は３記載のワッフル型クロスフィン熱交換
    器。
  6. 【請求項６】 上記座部の上部と下部とがそれぞれ上記
    伝熱管側に向かって鋭角で拡開する角状形態とされてい
    ることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の
    ワッフル型クロスフィン熱交換器。
  7. 【請求項７】 上記座部の空気流方向における前部と後
    部とが空気流に対向する壁部をもたない開口状とされて
    いることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６
    記載のワッフル型クロスフィン熱交換器。
JP8798197A 1996-12-12 1997-04-07 ワッフル型クロスフィン熱交換器 Pending JPH10227589A (ja)

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