JPH05164486A

JPH05164486A - フィン付き熱交換器

Info

Publication number: JPH05164486A
Application number: JP32891291A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hiruko; 毅蛭子; Masanori Kawazoe; 政宣川添; Katsuhiro Kawabata; 克宏川端; Hideyuki Odate; 秀幸大館
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684905B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】フィン付き熱交換器において、フィン面にお
ける空気流の剥離を可及的に抑制することにより、通風
抵抗の低減及び気流通過音の減少を図ること。【構成】フィン２の表面に多数の凹部３,３,・・が形
成されていると、該フィン２の表面から空気流が剥離し
ようとした場合には該凹部３,３,・・内の空気量が減少
することから該凹部３,３,・・内は負圧となり、この負
圧により一旦剥離しかけた空気流がフィン表面側に引き
戻される状態となり、該空気流はフィン表面から剥離す
ることなくスムーズに流れ、この結果、フィン間での空
気流の乱れが抑制され、通風抵抗の低減、あるいは気流
通過音の減少が図られるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、フィン付き熱交換器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にフィン付き熱交換器においては、
伝熱管１,１,・・に跨って配置した多数のフィン２,２,
・・間に、該各フィン２,２,・・の面方向に沿って空気
流を通過させることで該空気流と上記伝熱管１,１,・・
内の流体との間において熱交換を行わせるようになって
いる関係上、該フィン面上における空気流の流れ状態に
よって熱交換性能が大きく左右される。このため、より
高い熱交換性能を得るためには、フィン面の全長に亘っ
て空気流がスムーズに流れるようにする必要がある
(尚、このようなフィン付き熱交換器の従来例としては
例えば、実開昭６２ー３４６７８号公報に開示される如
きものがある)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フィン付き熱交換器においては、図６及び図７に示すよ
うに、空気流が各伝熱管１,１,・・間に跨って所定間隔
でその板厚方向に配置されたフィン２,２,・・間を通過
する場合に、特に該フィン２の空気流の流出部(即ち、
送風方向の下流側端縁部分)あるいは各伝熱管１,１,・
・の間の部分において空気流がフィン面より剥離して渦
が生じるため、これにより通風抵抗が増大し、さらに各
フィン２,２,・・間の狭い通路での乱れの発生によって
熱交換器特有の気流通過音が生じる原因ともなってい
た。

【０００４】そこで本願発明は、フィン面における空気
流の剥離を可及的に抑制することにより、通風抵抗の低
減による熱交換性能の向上、及び気流通過音の減少によ
る静粛運転を実現するようにしたフィン付き熱交換器を
提供せんとしてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、図１Ａ、図３及び図４に例示するように、所定
間隔で平行に配置された複数の伝熱管１,１,・・に、所
定間隔で板厚方向に配置された複数枚のフィン２,２,・
・を、上記複数の伝熱管１,１,・・をその板厚方向に貫
通せしめた状態で固定し、上記各フィン２,２,・・の平
面方向に沿って送風するようにしたフィン付き熱交換器
において、上記各フィン２,２,・・の表面に多数の凹部
３,３,・・を形成したことを特徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
フィン付き熱交換器において、上記凹部３を所定大きさ
のディンプル３１で構成したことを特徴としている。

【０００７】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
フィン付き熱交換器において、上記凹部３を送風方向に
略直交する方向に延びる凹条３２で構成したことを特徴
としている。

【０００８】請求項４記載の発明では、請求項２または
３記載のフィン付き熱交換器において、上記フィン２を
送風方向においてその両側面側に交互に折曲するワッフ
ルプレートで構成するとともに、上記凹部３,３,・・を
上記フィン２の折曲部の近傍に集中的に形成したことを
特徴としている。

【０００９】請求項５記載の発明では、請求項２または
３記載のフィン付き熱交換器において、上記フィン２
を、その基板部２１から切り起こされたルーバー２２,
２２,・・を備えるとともに、該各ルーバー２２,２２,
・・の送風方向下流側の端縁近傍に上記凹部３,３,・・
を集中的に形成したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１１】請求項１〜３記載の発明では、各フィン
２,２,・・間を空気流が流れる際、特にその流速が高い
場合、あるいは流れの方向が変化する場合においては、
該空気流がフィン表面から剥離し易くなる。

【００１２】ところがこれら各発明においては、該フィ
ン２,２,・・の表面にディンプル３１,３１,・・あるい
は凹条３２,３２,・・で構成される凹部３,３,・・を形
成しているため、該フィン表面を流れる空気流がこれか
ら剥離しようとした場合には、該凹部３,３,・・の内部
の空気量が減少する状態となって該凹部３,３,・・の内
部が負圧化し、一旦剥離しかけた空気流をフィン表面側
に引き戻す如く作用をする。この結果、該フィン表面か
らの空気流の剥離が効果的に防止され、該空気流はフィ
ン表面をスムーズに流れ、フィン２,２,・・間での気流
の乱れが可及的に抑制されるものである。

【００１３】請求項４記載の発明では、フィン２,２,・
・がワッフルプレートで構成されていることからその折
曲部の近傍位置においては特に空気流の剥離が生じ易い
が、この場合、最も剥離を生じ易い部分に凹部３,３,・
・が集中的に形成され該凹部３,３,・・によって空気流
の剥離が抑制されることから、より効果的な剥離抑制作
用が得られるものである。

【００１４】請求項５記載の発明では、各フィン２,２,
・・にルーバー２２,２２,・・が形成されていることか
ら、該各ルーバー２２,２２,・・においては空気流の流
出部、即ち該各ルーバー２２,２２,・・の送風方向下流
側の端縁近傍に最も空気流の剥離を生じ易いが、この場
合、最も剥離の生じ易い部位に集中的に凹部３,３,・・
が形成され該凹部３,３,・・によって空気流の剥離が抑
制されることから、より効果的な剥離抑制作用が得られ
るものである。

【００１５】

【発明の効果】従って、本願各発明のフィン付き熱交換
器によればそれぞれ次のような効果が得られる。

【００１６】請求項１〜３記載のフィン付き熱交換器に
よれば、フィン表面に形成した凹部３,３,・・による空
気流の剥離抑制作用によってフィン２,２,・・間におけ
る気流の乱れが防止されることから、フィン２,２,・・
間における通風抵抗が低減されより高い熱交換性能が得
られるとともに、気流通過音が減少しそれだけ熱交換器
の静粛運転が実現されるという効果が得られるものであ
る。

【００１７】請求項４及び５記載のフィン付き熱交換器
によれば、フィン２の形態上、最も空気流の剥離が生じ
易い部分に集中的に凹部３,３,・・を形成して該凹部
３,３,・・による剥離抑制作用を効果的に得るようにし
ていることから、より少ない数の凹部によって高い剥離
抑制効果を得ることができ、剥離抑制による通風抵抗の
低減と気流通過音の減少とをより安価に達成できるとい
う効果が得られるものである。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本願
発明のフィン付き熱交換器を具体的に説明する。

【００１９】第１実施例図１Ａ及び図１Ｂには、本願の請求項１,２及び４記載
の発明の実施例にかかるフィン付き熱交換器の要部が示
されており、同各図において符号１は所定間隔で平行配
置された複数の伝熱管である。この各伝熱管１,１,・・
には、該伝熱管１,１,・・をその板厚方向に貫通せしめ
た状態で多数のフィン２,２,・・がその板厚方向に所定
間隔で取り付けられている。この各フィン２,２,・・
は、上記各伝熱管１,１,・・間の部分を板厚方向に交互
に折曲してなる比較的板厚の厚いワッフルプレートで構
成されている。そして、このフィン２の折曲部の近傍及
び送風方向下流側の端縁の近傍のしかも突出側の側面に
は、それぞれ所定大きさの多数のディンプル３１,３１,
・・が集中的に形成されている。

【００２０】このようなワッフルプレートからなるフィ
ン２,２,・・を備えたフィン付き熱交換器おいて、その
板面方向の一方側から送風すると、特に流れ方向が変化
する折曲部の近傍、及び送風方向下流側の端縁近傍にお
いては空気流が剥離し易くなることは既述の通りであ
る。

【００２１】ところが、この実施例のものにおいては、
このようにフィン２のうちで最も剥離を生じ易い部分に
多数のディンプル３１,３１,・・を集中的に形成してい
るため、これらの部分においてはフィン表面に沿って流
れる空気流が剥離しようとした場合には、これに伴って
該各ディンプル３１,３１,・・の内部の空気量が減少す
る状態となりその内圧が負圧化することから、この各デ
ィンプル３１,３１,・・の負圧吸引作用によって一旦剥
離しかけた空気流が再びフィン表面側に引き戻される状
態となり、結果的に空気流のフィン表面からの剥離その
ものが可及的に抑制されるものである。しかも、この場
合、該各ディンプル３１,３１,・・が剥離が最も発生し
易い部位に集中的に形成されていることから、より少な
い数のディンプル３１,３１,・・によって剥離抑制作用
を最大限確保することができるものである。

【００２２】このようにフィン表面での空気流の剥離が
可及的に抑制されることにより、該フィン表面における
空気流の流れがスムーズとなり、各フィン２,２,・・間
での空気流の乱れが可及的に抑制され、この結果、各フ
ィン２,２,・・間における通風抵抗が低減されより高い
熱交換性能が確保されるとともに、各フィン２,２,・・
間における気流通過音が可及的に減少しフィン付き熱交
換器の静粛運転が可能ならしめられるものである。

【００２３】尚、図１Ｂに示すようにフィン２の板厚が
比較的厚い場合には、一方の側面に、他方の側面へ膨出
させることなくディンプル３１,３１,・・を形成するこ
とができるが、例えば図２に示すようにフィン２の板厚
が非常に薄い場合には一方の側面へのディンプル３１,
３１,・・の形成により他方の側面には膨出突起が形成
されることから該他方の側面側においては平滑面である
場合に比して多少通風抵抗が増加することとなる。しか
し、この多数の膨出突起の間の部分は上記ディンプル３
１,３１,・・と同様の剥離抑制作用に寄与することがで
き、また該膨出突起により空気流との接触面積が増加す
ることから、上記一方の側面のディンプル３１,３１,・
・における剥離抑制作用をも勘案すれば、トータル的に
は該ディンプル３１,３１,・・を形成しない場合に比し
て、より高い熱交換性能が得られることとなり実用に供
し得るものである。

【００２４】第２実施例図３には本願の請求項１,３及び４記載の発明の実施例
にかかるフィン付き熱交換器が示されている。この実施
例のものは、上記第１実施例のものがフィン２の折曲部
の近傍及び送風方向下流側の端縁の近傍にディンプル３
１,３１,・・を集中的に形成していたのに対して、これ
らの部位に上記ディンプル３１,３１,・・に替えて送風
方向に直交する方向に延びる凹条３２,３２,・・を形成
したものである。

【００２５】このようにフィン２の表面に凹条３２,３
２,・・を形成すると、空気流の流れに対して該各凹条
３２,３２,・・が上記第１実施例におけるディンプル３
１,３１,・・と同様の作用を行い、該フィン２の表面に
おける空気流の剥離が、より少ない数の凹条３２,３２,
・・によって効果的に抑制され、フィン２,２,・・間に
おける通風抵抗の低減及び気流通過音の減少が図られる
ものである。

【００２６】第３実施例図４及び図５には本願の請求項１,２及び５記載の発明
の実施例にかかるフィン付き熱交換器が示されている。
この実施例のフィン付き熱交換器は、フィン２を複数の
ルーバー２２,２２,・・を形成したワッフルプレートで
構成したものであり、該各ルーバー２２,２２,・・の送
風方向下流側の端縁の近傍にそれぞ多数のディンプル３
１,３１,・・を形成している。

【００２７】このように各ルーバー２２,２２,・・に多
数のディンプル３１,３１,・・を形成することにより、
該各ルーバー２２,２２,・・部分を流れる空気流の該ル
ーバー表面からの剥離を、しかも最も剥離の発生し易い
下流側端縁部分において効果的に防止することができる
ものであり、特に通風抵抗の増大が問題となっていたル
ーバー付きフィンにおいて該通風抵抗を可及的に低減さ
せることができることから、ルーバー付きフィンを備え
た熱交換器においてその実用価値が顕著となるものであ
る。

【００２８】尚、上記各実施例においては、ディンプル
３１,３１,・・あるいは凹条３２,３２,・・をフィン２
のうちでも最も剥離の起き易い部分に集中的に形成して
いるが、本願発明はこれに限定されるものではなく、例
えば該フィン２の表面の全域に亘って形成することもで
きることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本願発明の実施例にかかるフィン付き熱交換
器の要部縦断面図である。

【図１Ｂ】図１ＡのI-I縦断面図である。

【図２】図１Ａのフィン付き熱交換器の変形例を示す要
部縦断面図である。

【図３】本願発明の第２実施例にかかるフィン付き熱交
換器の縦断面図である。

【図４】本願発明の第３実施例にかかるフィン付き熱交
換器の要部縦断面図である。

【図５】図４のV-V要部拡大縦断面図である。

【図６】従来のフィン付き熱交換器の要部縦断面図であ
る。

【図７】図６のVII-VII縦断面図である。

【符号の説明】

１は伝熱管、２はフィン、３は凹部、３１はディンプ
ル、３２は凹条である。

フロントページの続き (72)発明者川端克宏大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者大館秀幸大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隔で平行に配置された複数の伝熱
管(１),(１),・・に、所定間隔で板厚方向に配置された
複数枚のフィン(２),(２),・・を、上記複数の伝熱管
(１),(１),・・をその板厚方向に貫通せしめた状態で固
定し、上記各フィン(２),(２),・・の平面方向に沿って
送風するようにしたフィン付き熱交換器であって、上記
各フィン(２),(２),・・の表面に多数の凹部(３),(３),
・・を形成したことを特徴とするフィン付き熱交換器。
【請求項２】請求項１において、上記凹部(３)が所定
大きさのディンプル(３１)で構成されていることを特徴
とするフィン付き熱交換器。
【請求項３】請求項１において、上記凹部(３)が送風
方向に略直交する方向に延びる凹条(３２)で構成されて
いることを特徴とするフィン付き熱交換器。
【請求項４】請求項２または３において、上記フィ
ン(２)が送風方向においてその両側面側に交互に折曲す
るワッフルプレートで構成されるとともに、上記凹部
(３),(３),・・が上記フィン(２)の折曲部の近傍に集中
的に形成されていることを特徴とするフィン付き熱交換
器。
【請求項５】請求項２または３において、上記フィン
(２)が、その基板部(２１)から切り起こされたルーバー
(２２),(２２),・・を備えるとともに、該各ルーバー
(２２),(２２),・・の送風方向下流側の端縁近傍に上記
凹部(３),(３),・・が集中的に形成されていることを特
徴とするフィン付き熱交換器。