JPS6034952Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クロスフィンコイル型の空気熱交換器に関し
、特にフィン基板が気流の流通方向に対して傾斜して波
形に屈曲するいわゆるワツフルフィン型のフィンユニッ
トを備えたものの伝熱性能の改良に関する。

一般にクロスフィンコイル型の空気熱交換器において、
フィン基板の伝熱性能を向上させるために、該フィン基
板を気流の流通方向に対して傾斜して波形に屈曲させた
ワツフルフィン型のものはよく知られている。

そして、従来、このワツフルフィン型のものは、第１図
および第２図に示すように、波形のフィン基板ａに熱媒
管す挿通用の多数の挿通穴Ｃ・・・が波形の稜線（山部
又は谷部）に平行にかつ１列以上穿設されており、該各
挿通穴Ｃの周縁部には、深絞り加工による底面が平坦な
凹陥部ｄおよびバーリング加工による該凹陥部ｄの内周
縁から立上るカラ一部ｅが形成されていて、上記フィン
基板ａを挿通穴Ｃ・・・にて熱媒管ｂ・・・に挿通支持
した際、上記カラ一部ｅによりフィン基板ａ、 ａ間の
ピッチを規制するとともに上記フィン基板ａの嵌合支持
を強固に行い、さらに上記凹陥部ｄによりカラ一部ｅを
補強するようになされていた（実公昭５６−３９９０７
号公報参照）。

しかるに、上記従来のものでは、フィン基板ａの波形の
ピッチＰ□が挿通穴Ｃの列ピツチＰ２のほぼ１／２にま
た、凹陥部ｄの外径りがｏ／２＞’ｘにそ２ れぞれ設定され、かつ該波形の谷部稜線が挿通穴Ｃ列の
中心線を通るように設定されているため、上記凹陥部ｄ
の平面投影形状は波形面に平坦な底面をもつ凹陥部ｄを
形成する関係上、第１図の如くほぼ矩形状となる。

そのため、この矩形状の凹部ｄによりカラ一部ｅ（熱媒
管ｂ）周辺の空気流が著しく妨げられることにより、通
風抵抗が増大して、熱媒管す後方の後流域ｆがデッドゾ
ーンとなって伝熱性能が低下し、本来の伝熱性能の向上
を十分に図り得ないという問題があった。

そこで、本考案は斯かる点に鑑み、上記フィン基板の波
形のピッチと挿通穴の列ピツチおよび凹陥部の外径とフ
ィン基板の波形のピッチとの関係を適切に設定すること
により、カラ一部周辺に設ける補強用凹陥部による通風
抵抗を可及的に低減させて、ワツフルフィン型の伝熱性
能の向上を十分に図り得るようにすることを目的とする
ものである。

この目的を遠戚するため、本考案の構成は、多数のフィ
ンユニットと熱媒管とによりクロスフィンコイルが構成
され、前記フィンユニットハ気流の流通方向に対して傾
斜して波形に屈曲し、フィン基板の波形のピッチＰ工と
ほぼ等しい列ピツチＰ２で熱媒管挿通用の多数の挿通穴
を、該挿通穴の列中心が波形の谷部稜線とほぼ一致し、
かつ１列以上穿設され、該各挿通穴の周縁部にフィン基
板の波形面より凹陥した平坦な底面と、該底面の外周縁
より立上る周側面とを有する凹陥部をフィン基板の波形
面の谷部に、凹陥部の周側面の外端が谷部稜線を通る直
径方向上では殆んど底面の外径りと等しくかつ浅く、谷
部稜線から離れるに従って徐々に底面の外径りより遠く
かつ深くする如く形成するとともに、前記底面の内周縁
から立上るカラ一部を凹陥部と反対方向に形成されてい
ることを特徴とするものである。

そのことにより、上記凹陥部の平面投影形状が気流の流
通方向に長軸を有するほぼ楕円形状となって流線形状に
近似することにより、該凹陥部による通風抵抗を低減す
るようにしたものである。

以下、本考案の実施例を第３図以下に示す図面に基づい
て説明する。

第３図および第４図は本考案を立上りフィンを有するワ
ツフルフィン型のクロスフィンコイル型空気熱交換器に
適用した実施例を示し、１は熱交換流体である気流Ｗの
流通方向に対して傾斜して例えば２波の波形に屈曲した
フィン基板であって、該フィン基板１には、その波形稜
線上に、熱媒管２が挿通可能な多数の挿通穴３，３・・
・が前後（第３図では左右）に２列、千鳥配列状に穿設
されている。

該各挿通穴３の周縁部には、深絞り加工によってフィン
基板１の波形面より凹陥して形成された平坦な底面４ａ
と該底面４ａの外周縁から立上る周側面４ｂを有する凹
陥部４が設けられているとともに、バーリング加工によ
って形成された該凹陥部４の底面４ａの内周縁（挿通穴
３の周縁）から立上るカラ一部５が設けられており、該
カラ一部５により後述のフィン間隔を規制すると共に熱
媒管２への嵌挿支持を強固に行い、また上記凹陥部４に
よりカラ一部５（挿通穴３）周辺の強度を増大させるよ
うにしている。

また、上記フィン基板１の波形のピッチＰ１は挿通穴３
の列ピツチＰ２とほぼ等しく設定され、かっ該挿通穴３
列の中心線ｌは波形の谷部稜線（第４図）にほぼ一致し
、前記カラ一部５は凹陥部４と反対方向に形成し、また
、上記凹陥部４の周側面４ｂの外端は底面４ａが平坦な
深絞りする上で、谷部稜線を通る直径方向上では殆んど
底面４ａの外径と等しくかつ浅く谷部稜線から離れるに
従って徐々に底面４ａの外径より遠くかつ深く形成する
ことから、凹陥部４の平面投影形状は気流Ｗの流通方向
に長軸を有するほぼ楕円形状に形成されるのである。

尚、上記凹陥部４は第４図図示の如く上方から見て波形
稜線の谷部に凹陥形成されるものであるが、下方から見
れば波形稜線の山部に形成されているように見える。

さらに、上記フィン基板１には、挿通穴３列（すなわち
波形の稜線）に平行に巾の狭い多数のスリット６．６・
・・が上記挿通穴３の周辺の凹陥部４のみを残して、相
互にほぼ平行に多数穿設されているとともに、該スリッ
ト６に対応して、挿通穴３例の両短辺７ａ、７ｂおよび
一長辺７ｃ（又は７ｄ）をフィン基板１に接続せしめた
状態で所定の傾斜角に立上り変形させてなるルーバ形の
立上りフィン７，７・・・が多数形成されて、よって立
上りフィン７・・・を有するワツフルフィン型のフィン
ユニット８が構成されている。

このフィンユニット８は多数、その挿通穴３，３・・・
にて熱媒管２，２・・・にカラ一部５の高さによって規
定される所定のフィン間隔をもって嵌挿支持されてクロ
スフィンコイル９が形成され、気流Ｗを波形屈曲方向に
流通させるようにすることにより本考案に係る熱交換器
が構成される。

尚、上記ルーバ形立上りフィン７は、波形稜線の山部に
対して上流側では風下の長辺７ｄを折目として前方に向
って傾斜する一方、下流側では風上の長辺７ｃを折目と
して後方に向って傾斜するように形成されている。

したがって、上記実施例においては、フィン基板１の波
形のピッチＰ１と熱媒管２挿通用の挿通穴３の列ピツチ
Ｐ２とかほぼ等しいこと、および該挿通穴３列の中心線
１と波形谷部稜線とがほぼ一致し、凹陥部４をフィン基
板１の波形面の谷部に、凹陥部４の周側面４ｂの外端は
底面４ａが平坦な深絞りをする上で、谷部稜線を通る直
径方向上では殆んど底面４ａの外径りと等しくかつ浅く
、谷部稜線から離れるに従って徐々に底面４ａの外径り
より遠くかつ深くする如く形成したことから、上記各挿
通穴３周縁部に設けた補強用の凹陥部４の平面投影形状
が第３図の如く気流Ｗの流通方向に長軸を有するほぼ楕
円形状に形成されていることにより、該凹陥部４が気流
Ｗに対して流線形状となって、従来の矩形状と比べて通
風抵抗を著しく低減させることができるとともに、カラ
一部５（熱媒管２）後方の後流域ｆであるデッドゾーン
を第５図図示の如く縮小させることができ、よってフィ
ンユニット８の伝熱性能を向上させることができる。

さらに、上記実施例では、フィン基板１にスリット６お
よび立上りフィン７を挿通穴３の周辺の凹陥部４のみを
残して多数設けたことにより、フィンユニット８が熱媒
管２に嵌挿支持されるための強度を確保し且つ上記凹陥
部４周囲を流れる気流の流れを乱すことなく、伝熱性能
の劣ったフィン基板１部分が可及的に減少し、伝熱性能
の優れた立上りフィン７部分が大部分の面積を占めるた
め、伝熱効果をより一層向上させることができる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものである。

例えば、上記実施例ではルーバ形立上りフィン７を有す
るワツフルフィン型に適用した場合について述べたが、
本考案はその他公知の立上りフィンを有するワツフルフ
ィン型あるいは立上りフィンの無い通常のワツフルフィ
ン型に対しても適用できるものである。

また、波形のフィン基板１としては、第３，４図に示す
如く波形稜線の頂部を補強すべく逆方向に凹ませり、平
坦としたものに対しても適用でき、同様の作用効果を奏
することができる。

以上説明したように、本考案によれば、ワツフルフィン
型のフィンユニットを備えたクロスフィンコイル型の空
気熱交換器において、熱媒管挿通穴の列ピツチとフィン
基板の波形のピッチとほぼ等しくし、かつ該挿通穴の列
中心と波形の谷部稜線とをほぼ一致させて、上記挿通式
周縁部にフィン基板の波形面より凹陥した平坦な底面と
、該底面の外周縁より立上る周側面とを有する凹陥部を
フィン基板の波形面の谷部に、凹陥部の周側面の外端が
谷部稜線を通る直径方向上では殆んど底面の外径と等し
くかつ浅く、谷部稜線から離れるに従って徐々に底面の
外径より遠くかつ深くするとともに、前記底面の内周縁
から立上るカラ一部を凹陥部と反対方向に形成し、上記
凹陥部の平面投影形状が気流の流通方向に長軸を有する
ほぼ楕円形状に形成されるように構成したので、上記凹
陥部による通風抵抗を低減でき、かつ熱媒管後方のデッ
ドゾーンとなる後流域を縮小できて、伝熱性能を向上さ
せることができ、よってワツフルフィン型の持つ良好な
伝熱性能を十分に発揮させることができる効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のワツフルフィン型のフィン
ユニットを示し、第１図ａは部分側面図、第１図すはコ
イル出口の風速分布図、第２図は第１図の■−■線にお
ける拡大断面図であり、第３図、第４図および第５図は
本考案の実施例を示し、第３図は部分側面図、第４図は
第３図の■−■線における拡大断面図、第５図は第１図
に対応するコイル出口の風速分布図である。 １・・・・・・フィン基板、２・・・・・・熱媒管、３
・・・・・・挿通穴、４・・・・・・凹陥部、４ａ・・
・・・・底面、４ｂ・・・・・・周側面、５・・・・・
・カラ一部、８・・・・・・フィンユニット、９・・・
・・・クロスフィンコイル、Ｄ・・・・・・外径（底面
の）、Ｐ□・・・・・・波形のピッチ、Ｐ２・・・・・
・列ピツチ、Ｗ・・・・・・気流。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多数のフィンユニット訃・・と熱媒管２・・・とにより
   クロスフィンコイル９が構成され、前記フィンユニット
   ８は気流の流通方向に対して傾斜して波形に屈曲し、フ
   ィン基板１の波形のピッチＰ１とほぼ等しい列ピツチＰ
   ２で熱媒管２挿通用の多数の挿通穴３を、該挿通穴３の
   列中心が波形の谷部稜線とほぼ一致し、かつ１列以上穿
   設され、該各挿通穴３の周縁部にフィン基板１の波形面
   より凹陥した平坦な底面４ａと、該底面４ａの外周縁よ
   り立上る周側面４ｂとを有する凹陥部４をフィン基板１
   の波形面の谷部に凹陥部４の周側面４ｂの外端が谷部稜
   線を通る直径方向上では殆んど底面４ａの外径りと等し
   くかつ浅く、谷部稜線から離れるに従って徐々に底面４
   ａの外径りより遠くかつ深くする如く形成するとともに
   、前記底面４ａの内周縁から立上るカラ一部５を凹陥部
   ４と反対方向に形成し、上記凹陥部４の平面投影形状か
   気流の流通方向に長軸を有するほぼ楕円形状に形成され
   るように構成したことを特徴とする熱交換器。