JPH0639249Y2 - 熱交換器用フィン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はインタークーラやオイルクーラのエレメントの
内面又は外面に接触し、該接触部がろう付け固定される
マルチエントリー型の熱交換器用フィンに関する。

〔従来技術〕

矩形波又は方形波に形成され、その波の側面が凹凸に切
り起こされたいわゆるマルチエントリー型のフィンは、
第４図に示す如く形成されていた。そして、その頂部及
び側部がチューブに接触し、該接触部がろう付け固定さ
れる。そしてこのフィンに流通する熱交換媒体は波の稜
線方向に流通する場合と、それに直交する方向に流通す
る場合とがあった。

〔解決しようとする課題〕

このようなマルチエントリー型フィンにおいて、その放
熱性を向上させるため種々提案がなされていたが、いず
れも製作上の難点や形状が複雑になり過ぎてかえって熱
交換性能が低下するなどの問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本考案者は種々実験の結果、製造容易で且つ波の
稜線方向に熱交換媒体が流通するものに対して、流体抵
抗が小で伝熱性の高いフィンを見つけ出した。そしてそ
の構成は次のとおりである。

即ち、夫々の波の頂部及び側部が同一平面上で且つ平坦
に形成され、夫々の波の稜線に直交する断面が方形又は
台形に折り曲げ形成されると共に夫々の波の両側壁が全
面に渡って波のピッチ方向に凹凸に切り起こし形成され
たものである。ここにおいて本考案の特徴とするところ
は、側壁の凹凸面が３段の階段状を基本形として、波の
長手方向に繰り返し連続してなる。そして、その長手方
向に第Ｎ番目の階段面と、第Ｎ＋３番目の階段面とが、
波のピッチ方向へ同一位置に存在するように形成する。
そして、フィンに流通する熱交換媒体がその稜線方向に
流通するようにしたものである。

従って本フィンによれば製造容易で且つ、前縁効果を向
上させ、伝熱性を高め得るフィンとなり得る。

〔実施例〕

次に図面に基づいて本考案の実施例につき説明する。

第１図は本熱交換器用フィンの斜視略図、第２図は第１
図の波の稜線方向から見た図、第３図は同平面図であ
る。この実施例のフィンは厚さ0.1mm〜0.15mm程度のア
ルミニューム板又は銅板さらにはステンレス鋼板等の金
属板からなり、そのピッチＰ（第２図）が一例として5.
5mm,高さＨが5.0mm,波の頂部の幅Ｍが2.0mm,側壁の階段
面の段差Ｌが0.5mmまた波の稜線方向における各階段面
の長さＮ（第３図）は夫々3mmである。そして各側壁の
傾斜角α（第２図）が８°程である。このフィンが第４
図の従来型フィンと異なる点は、従来型の階段面が２段
であるのに対し、本考案のそれは３段に形成されてい
る。そしてこのフィンは第１図矢印方向に熱交換媒体が
流通するものである。従って、従来型のフィンに比べて
階段面の切り起こし部がより多くなり、その分だけ前縁
効果が向上するものである。即ち、各切り起こし端面の
存在により境界層の発達を阻止し、熱交換を促進させる
ものである。このようにしてなるフィン５は一例として
第５図，第６図に示す如く、上下一対の皿状金属板1,2
間に介装されインタークーラのエレメント３として使用
される。このエレメント３は、その両端部にチャージエ
アの流出入用の連通孔を有し、一対の皿状金属板1,2の
周縁同志がろう付け固定されると共に、本考案のフィン
５の波の頂部及び底部が夫々金属板1,2内面にろう付け
固定されるものである。そして、このようにしてなるエ
レメント３を第６図に示す如く積層すると共に、各エレ
メント間にアウターフィン６を介装する。そして、各エ
レメントの連通孔間を液密に連通する。なお、最も下端
に位置するエレメント下面の金属板ではその連通孔が閉
塞されると共に、最上段のエレメントには出入口用のパ
イプ7,7が夫々連結される。そして一方のパイプ７から
チャージエアが流入し各エレメント３の内部を流通して
他方のパイプ７よりエンジンに供給されるものである。
そして、各エレメント３及びアウターフィン６の外面側
に冷却用の空気流が流通し、該空気流と前記チャージエ
アとの間に熱交換が行われ、チャージエアは冷却される
ものである。実験によれば、第６図において各エレメン
トに内装したインナーフィンを本考案のものとした場合
には、従来型第４図に示すインナーフィンに比べて９％
程温度効率が上昇した。このときの圧力損失、出口温
度、入口温度、温度効率は夫々次表のとおりである。

なお、インタークーラのコア寸法はその縦・横・幅が夫
々200mm,225mm,65mmとした。

次に、各エレメントに挿入するインナーフィンを従来型
フィンとし、アウターフィンとして従来使われていたコ
ルゲートフィンの代わりに本考案の第１図〜第３図に示
すフィンを用いた場合には下表の如く温度効率で11％の
増加と圧力損失では42％の減少があった。なお、この実
験において従来型アウターフィンはその材質及び板厚な
らびに高さ、ピッチその他を本考案のそれと同一とする
と共に、階段面の段差Ｌを1mmとした。従って本考案と
従来型との違いは各段差が本考案では半分となると共に
それが３段に形成されている点のみである。

次に、本考案のフィンの形状を有し、そのピッチ及び高
さその他を種々変えると共に、従来型のフィンに対して
も同様なものを用意し、両者を比較検討したところ、少
なくとも波のピッチＰがＰ＝3mm〜5mmで、波の高さＨが
Ｐ＜Ｈ＜2P（Ｈ＝5.0〜10mmが好ましい）で且つ、前記
階段状基本形を構成する夫々の段差Ｌが0.06P＜Ｌ＜0.1
2Pである範囲では放熱性が６〜12％の範囲で向上した。

〔考案の効果〕

本考案の熱交換器用フィンは以上のような構成からな
り、次の効果を有する。

本フィンはいわゆるマルチエントリー型のフィンであっ
てその波の稜線方向に熱交換媒体が流通するものにかか
り、側壁の凹凸面が３段階の階段状を基本形として波の
長手方向に繰り返し連続してなるから、従来のマルチエ
ントリー型フィンに比べて、階段状切り起こし面の存在
に基づく前縁効果が増大し、熱交換を促進し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の熱交換器用フィンの斜視略図、第２図
は第１図のフィンの波の稜線方向から見た同フィンの
図、第３図は同平面図、第４図は従来型フィンの斜視略
図、第５図はそのエレメントに内装した本考案のフィン
の略図、第６図は本フィンを有するインタークーラの全
体的略図。 1,2…金属板、３…エレメント ４…連通孔、５…フィン ６…アウターフィン、７…パイプ ８…取付部、９…稜線 10…側壁

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】夫々の波の頂部および底部が同一面上で且
   つ平坦に形成され、夫々の波の稜線に直交する断面が方
   形または台形に折り曲げ形成されると共に、夫々の波の
   両側壁が全面に渡って波のピッチ方向に凹凸に切り起こ
   し形成された熱交換器用フィンにおいて、前記側壁の前
   記凹凸面が３段の階段状を基本形として波の長手方向に
   繰り返し連続して形成することにより、該長手方向に第
   Ｎ番目の階段面と第Ｎ＋３番面の階段面とが、前記波の
   ピッチ方向へ同一位置に存在するように構成し、該フィ
   ンに流通する熱交換媒体が前記稜線方向に流通するよう
   にしたことを特徴とする熱交換器用フィン。
2. 【請求項２】前記波の頂部および波の底部がチューブ表
   面に接触してろう付け固定された実用新案登録請求の範
   囲第１項記載のフィン。
3. 【請求項３】前記波のピッチＰがＰ＝3mm〜5mmで、波の
   高さＨがＰ＜Ｈ＜2Pで且つ、前記階段状基本形を構成す
   る夫々の段差Ｌが0.06P＜Ｌ＜0.12Pである実用新案登録
   請求の範囲第１項又は第２項記載のフィン。