JPH0585837B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、平板状のフイン基板にスリツトフイ
ン又はルーバ形フインを設けてなるクロスフイン
式熱交換器に係り、特に、フイン基板の熱伝達率
の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば特開昭61−21358号公報に開
示される如く、第７図に示すように、基板幅方向
が気流流通方向に一致するように配置される略矩
形板状フイン基板ａに挿通孔ｂ，…を基板縦方向
に列状に設け、相隣る各挿通孔ｂ，ｂ間に基板長
手方向に多数のスリツトフインｃ，…を設けると
ともに、両側端におけるスリツトフインｃの中央
部に、該スリツトフインｃを横断する帯状フイン
基板部ｅ，ｅを設けることにより、挿通孔ｂ，…
に挿通される熱媒管とフイン基板ａの両側端部と
の熱伝導特性を改善して、フイン基板ａの熱伝達
率つまりフイン基板ａと気流との熱交換効率の向
上を図ろうとするものは公知の技術である。

（発明が解決しようとする課題） 一方、フイン基板ａ内における熱伝導特性を見
ると、上記従来のものでは次のような問題があ
る。

すなわち、例えば暖房運転時、フイン基板ａに
おいて、気流上流側の側端部付近が気流との熱交
換によりいちはやく冷却される一方、気流下流側
では主として熱交換後の気流が流通するので、比
較的冷却されていない。その場合、上記従来のも
のでは、フイン基板ａの各挿通孔ｂ，ｂ間の中間
部はスリツトフインｃ，…が形成されているの
で、中央部におけるフイン基板ａ内の熱伝導がス
リツトフインｃ，…により分断されている。した
がつて、気流下流側のフイン基板ａの温度を有効
に上流側に伝導することができず、フイン基板ａ
内の温度分布が大きくなり、その結果、総合的な
フイン基板ａの熱伝達率の向上が不十分となる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、フイン基板にルーバ形フインや
スリツトフインを設けた場合、フイン基板内にお
ける気流上流側と下流側との間の熱伝導特性を改
善することにより、フイン基板内の温度分布を比
較的均一なものにして、フイン基板の総合的な熱
伝達率の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、
フイン基板の長手方向に相隣る挿通孔間の中間部
に、フインを基板幅方向に横断するフイン基板部
を設け、かつ該フイン基板部における空気抵抗の
低下を防止するためのフインを気流流通方向下流
側に設けることにある。

具体的には、第１図および第２図に示すよう
に、基板幅方向が気流流通方向に一致するように
配置される略矩形平板状のフイン基板２に、基板
長手方向に複数の熱媒管１挿通用の挿通孔３を列
状に設け、かつフイン基板２にその基板長手方向
に平行な二長辺をブリツジ状に切起した多数のス
リツトフイン５又は一長辺を切起して立上り変形
させてなるルーバ形フインを基板幅方向に沿つて
互いに平行に多数設けたクロスフイン式熱交換器
を前提とする。

そして、上記スリツトフイン５又はルーバ形フ
インを、基板長手方向に相隣る上記挿通孔３，３
間の基板幅方向の中央部２ａにおいては、基板幅
方向に上記スリツトフイン５又はルーバ形フイン
を横断して延びる帯状フイン基板部７を残すよう
に設け、かつ上記基板幅方向中央部２ａよりも気
流流通方向下流側においては、上記帯状フイン基
板部７に対向位置するように設けたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、例えば暖房運
転時における凝縮器に使用した場合、フイン基板
２の基板幅方向中央部２ａに、各スリツトフイン
５又はルーバ形フインを横断して気流流通方向
（基板幅方向）に延びる帯状フイン基板部７が形
成されているので、フイン基板２の気流上流側で
熱交換が行われ、熱交換により冷却されると、フ
イン基板２の基板幅方向中央部２ａのフイン基板
部７を通じて比較的高温状態にある気流下流側か
ら上流側に熱伝導が生じる。すなわち、上流側で
は、挿通孔３，…に挿通される熱媒管１だけでな
く、フイン基板２の高温部との間でも熱伝導が行
われることになり、冷却熱が速やかに拡散してフ
イン基板２内の温度分布が比較的均一化される。

一方、基板幅方向中央部２ａの気流下流側に
は、スリツトフイン５又はルーバ形フインがフイ
ン基板部７に対向位置するように設けられている
ので、フイン基板部７における空気抵抗の低下を
招くことがなく、気流の突き抜けが有効に防止さ
れる。

以上のことにより、フイン基板２全体の総合的
な熱伝達率が向上することになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第１図〜第５
図の図面に基づき説明する。

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、
２は空気調和装置の熱交換器に配置されるフイン
基板であつて、該フイン基板２は略矩形平板状に
形成され、基板幅方向を気流流通方向に一致させ
て設置されている。該フイン基板２には、熱媒管
たる熱交換器のコイル１挿通用の挿通孔３，…が
基板幅方向の中心線ｌに中心位置を有するように
フイン基板２の長手方向に一列に配置され、該挿
通孔３，…を除いたフイン基板２には、基板長手
方向に平板なスリツト４，…を多数穿設し、上下
短辺５ｃ，５ｄをフイン基板２に接続せしめてス
リツト４を形成した２つの長辺５ａ，５ｂをブリ
ツジ状に切起してなるスリツトフイン５，…が設
けられている。

該スリツトフイン５，…は、基板幅方向に相隣
接して配置されている４対のスリツトフイン５，
…と、中心線ｌ上の単一のスリツトフイン５とか
らなり、上記対になつたスリツトフイン５，５
は、第３図に示すように、中心線ｌの気流上流側
では、１対のスリツトフイン５，５のうち気流上
流側をフイン基板２面に対して図中上側に、気流
下流側を図中下方にそれぞれブリツジ状に切起さ
れている。また、中心線ｌから気流下流側では、
上記上流側と逆の関係になるように、つまり、第
１図の中心線ｌを含む鉛直面に関して両側で対称
になるように形成されている。なお、中心線ｌ上
のスリツトフイン５は、第３図において上方に切
起されている。

ここで、本発明の特徴として、基板縦方向で相
隣る挿通孔３，３の間の基板幅方向中央部２ａに
おいては、基板幅方向に上記中心線ｌ上のスリツ
トフイン５およびその両側の各１対のスリツトフ
イン５，…を横断して延びる帯状フイン基板部７
を残すように形成されている。

また、両側端側の各スリツトフイン５は、該ス
リツトフイン５を基板幅方向に横断する２箇所の
側端フイン基板部８，…を残すように基板長手方
向に３分割されていて、そのうち中央のスリツト
フイン５が上記帯状フイン基板部７に対向位置す
るように配置されている。すなわち、フイン基板
部７における空気抵抗の低下を防止するようにな
されている。

したがつて、上記実施例では、スリツトフイン
５，…が基板幅方向中央部７において、基板幅方
向にスリツトフイン５を…接続して延びる帯状フ
イン基板部７が形成されているので、フイン基板
２内における熱伝導特性が改善され、フイン基板
２の気流下流側の熱が上流側に速やかに伝導され
る。すなわち、上記従来のもののように、スリツ
トフイン５，…によつてフイン基板２の中央部２
ａ付近に基板幅方向に亘つてスリツトフイン５，
…が形成されているものでは、基板幅方向の熱伝
導が遮られるので、フイン基板２の気流上流側で
熱交換がなされても、下流側での熱交換量は比較
的少ない。したがつて、例えば暖房運転中の室内
熱交換器において、フイン基板２の上記中央部２
ａ付近の気流上流側は気流との熱交換により冷却
されるが、下流側は比較的高温状態にある。その
結果、基板全体では熱交換が十分行われず、フイ
ン基板２の総合的な熱伝達率の向上が不十分とな
る。

それに対し、上記実施例では、フイン基板２の
基板幅方向中央部２ａにおいて、気流上流側で熱
交換により冷却されると、比較的高温状態にある
気流下流側から上流側に熱伝導が生じる。すなわ
ち、上流側では、挿通孔３，…に挿通されるコイ
ル１だけでなく、フイン基板２の幅方向中央部２
ａよりも気流流通方向下流にある比較的高温部か
らも熱伝導を受けることになり、冷却熱が速やか
に拡散することとなる。よつて、フイン基板２全
体の熱伝達率が増大するのである。

第５図は、暖房運転時のフイン基板２の基板幅
方向にける温度分布と、気流の平均空気温度とに
ついて、上記従来のものと上記第１実施例による
ものと、さらに、比較例として、第６図のような
基板幅方向全体に亘つて延びた帯状フイン基板部
７を有するもの、つまり帯状フイン基板部７に対
向位置するスリツトフイン５が設けられていない
構造にしたものとを比較した値を示す。図中、実
線が第１実施例によるもの、破線が上記従来のも
の、一点鎖線が第６図の比較例のものの値であ
る。

ここで、フイン基板２の温度を比較すると、気
流上流側では、従来のものに比べて本発明による
ものの温度が高い。すなわち、気流下流側からの
熱伝導率により、フイン基板２内における温度分
布が比較的均一化されているのがわかる。また、
上記第６図の比較例のものでは、フイン基板２内
における熱伝導率がよいため、フイン基板２の気
流上流側における温度は本発明のものよりもさら
に高い。

一方、フイン基板２との熱交換を行つた平均空
気温度について見ると、従来のものと比較例のも
のとはそれほど差がなく、本発明のものでは平均
空気温度が両者に比べてかなり高くなつている。
すなわち、従来のものでは、中央部２ａにおける
熱伝導の分断に起因するフイン基板２の温度の不
均一により、比較例のものではフイン基板２の温
度分布は均一化されていてもフイン基板部７にお
ける気流の突き抜けにより、それぞれ総合的な熱
伝達率が低下している。それに対し、本発明で
は、フイン基板２の温度分布が比較的均一化され
るとともに、フイン基板部７への気流の突抜けが
有効に防止されているので、フイン基板２と気流
との間の総合的な熱伝達率が向上し、その結果、
熱交換効率が向上するのである。

なお、上記第１実施例では、基板幅方向中央部
２ａの気流上流側および下流側にスリツトフイン
５，５を設けたが、下流側だけにスリツトフイン
５を設けてもよい。第４図はそのような構成を有
する第２実施例を示し、本実施例では、スリツト
フイン５，…が基板幅方向中央部２ａの気流下流
側の側端のみ、帯状フイン基板部７に対向位置す
るように形成されていて、気流上流側では帯状フ
イン基板部７が基板幅方向にスリツトフイン５を
横断して延びている。その他の構成は、上記第１
実施例と同様である。

したがつて、本実施例においても、帯状フイン
基板部７の気流流通方向下流側においてスリツト
フイン５が対向位置するように形成されているの
で、帯状フイン基板部７の空気抵抗の低下は有効
に防止されている。つまり、帯状フイン基板部７
への気流の突抜けが有効に防止され、よつて、上
記第１実施例と同様の効果を発揮することができ
る。

また、実施例は省略するが、上記スリツトフイ
ン５の代りに、一長辺を切起して立上り変形させ
たルーバ形フインを基板長手方向に多数設けて、
該ルーバ形フインを、相隣る挿通孔３，３間にお
ける基板幅方向中央部２ａにおいては、基板幅方
向にルーバ形フインを横断して延びる帯状フイン
基板部７を残すように設け、かつ基板幅方向中央
部２ａよりも気流流通方向下流側においては、上
記帯状フイン基板部７に対向位置するように設け
てもよい。その場合にも、上記第１、第２実施例
と同様の効果を発揮しうることは容易に理解され
る。

さらに、上記実施例では、挿通孔３，…を一列
に配置した例を説明したが、本発明は、複数列の
挿通孔３，…を有するもの、例えばフイン基板２
の長手方向に複数列の挿通孔３，…を千鳥配列状
に設けたものについても、上記実施例と同様に適
用しうるものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、多数の
スリツトフイン又はルーバ形フインを設けてなる
フイン基板において、挿通孔間の基板幅方向中央
部にスリツトフインを横断して基板幅方向に延び
る帯状フイン基板部を残すとともに、基板幅方向
中央部よりも気流下流側では、スリツトフイン又
はルーバ形フインを帯状フイン基板部に対向位置
するように設けたので、フイン基板内の基板幅方
向中央部における気流下流側から気流上流側への
熱伝導特性を改善して基板内の温度分布を比較的
均一化するとともに、帯状フイン基板部における
空気抵抗の低下による気流の突抜けを有効に防止
することができ、よつて、フイン基板の総合的な
熱伝達率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１
図は第１実施例に係るフイン基板の平面図、第２
図は第１図の−線断面図、第３図は第１図の
−線断面図、第４図は第２実施例に係るフイ
ン基板の平面図、第５図はフイン基板の中央部の
基板幅方向に対する基板温度と平均空気温度の分
布状態を示す特性図である。第６図は比較例に係
るフイン基板の平面図である。第７図は従来のフ
イン基板の構造を示す平面図である。 １……コイル（熱媒管）２……フイン基板、２
ａ……中央部、３……挿通孔、５……スリツトフ
イン、７……フイン基板部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板幅方向が気流流通方向に一致するように
   配置される略矩形平板状のフイン基板２に、基板
   長手方向に複数の熱媒管１挿通用の挿通孔３を列
   状に設け、かつフイン基板２にその基板長手方向
   に平行な二長辺をブリツジ状に切起した多数のス
   リツトフイン５又は一長辺を切起して立上り変形
   させてなるルーバ形フインを基板幅方向に沿つて
   互いに平行に多数設けたクロスフイン式熱交換器
   において、上記スリツトフイン５又はルーバ形フ
   インは、基板長手方向に相隣る上記挿通孔３，３
   間の基板幅方向中央部２ａにおいては、基板幅方
   向に上記スリツトフイン５又はルーバ形フインを
   横断して延びる帯状フイン基板部７を残すように
   設けられ、かつ上記基板幅方向中央部２ａよりも
   気流流通方向下流側においては、上記帯状フイン
   基板部７に対向位置するように設けられているこ
   とを特徴とする熱交換器。