JP2002028741A - ルーバーフィン及びその製造方法並びに熱交換器 - Google Patents
ルーバーフィン及びその製造方法並びに熱交換器Info
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- 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
- F28F1/126—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 consisting of zig-zag shaped fins
- F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins
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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
- F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
- F28F17/005—Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた伝熱特性を確保することができ、また
例えば蒸発器用のアウターフィンとして用いた場合に凝
縮水の排水性を向上できるルーバーフィン及びその製造
方法並びにこれを用いた熱交換器を提供する。 【解決手段】 フィン1は、その山頂面3及び谷底面4
が平坦面に形成され、各ルーバー2が山谷平坦面との境
界領域まで形成されて隣り合うルーバー2間の通風間隙
5が山谷平坦面3、4との境界領域まで形成され、各ル
ーバー2の面方向が山谷平坦面の軸線方向Xと非平行状
となされた構成とする。熱交換器は、チューブ間に上記
構成のフィン1を配置し、かつルーバーの幅方向の中点
を結ぶ直線が、風の流れ方向に対して角度を有するよう
に配置した構成とする。
例えば蒸発器用のアウターフィンとして用いた場合に凝
縮水の排水性を向上できるルーバーフィン及びその製造
方法並びにこれを用いた熱交換器を提供する。 【解決手段】 フィン1は、その山頂面3及び谷底面4
が平坦面に形成され、各ルーバー2が山谷平坦面との境
界領域まで形成されて隣り合うルーバー2間の通風間隙
5が山谷平坦面3、4との境界領域まで形成され、各ル
ーバー2の面方向が山谷平坦面の軸線方向Xと非平行状
となされた構成とする。熱交換器は、チューブ間に上記
構成のフィン1を配置し、かつルーバーの幅方向の中点
を結ぶ直線が、風の流れ方向に対して角度を有するよう
に配置した構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、蒸発器、凝縮器
等の熱交換器に用いられる伝熱特性に優れたルーバーフ
ィンおよびその製造方法並びに該ルーバーフィンを用い
た熱交換器に関する。
等の熱交換器に用いられる伝熱特性に優れたルーバーフ
ィンおよびその製造方法並びに該ルーバーフィンを用い
た熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、蒸発器、凝縮器においては、チ
ューブ内を流通する冷媒が、チューブ間に介装配置され
たコルゲートフィンを含む空気流通間隙を流通する空気
との間で熱交換を行うものとなされている。
ューブ内を流通する冷媒が、チューブ間に介装配置され
たコルゲートフィンを含む空気流通間隙を流通する空気
との間で熱交換を行うものとなされている。
【0003】このような蒸発器、凝縮器等の熱交換器に
用いられるフィン(100)としては、例えば図7に示
すような、アルミニウムシート等のシート材が蛇行状に
成形されると共にその平坦面にルーバー(102)…が
複数切り起こされた構成のものが公知である。ルーバー
(102)間を空気が流通するようになるので、流通空
気と冷媒との間の熱交換効率が向上されるものとなる。
用いられるフィン(100)としては、例えば図7に示
すような、アルミニウムシート等のシート材が蛇行状に
成形されると共にその平坦面にルーバー(102)…が
複数切り起こされた構成のものが公知である。ルーバー
(102)間を空気が流通するようになるので、流通空
気と冷媒との間の熱交換効率が向上されるものとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のルーバーフィンには次のような問題があった。
即ち、フィンの立設側面におけるルーバーが切り起こさ
れていない部位(101)は、切り起こされたルーバー
面(102)とある角度を有して存在するものとなり、
これにより伝熱特性の低下を招くという問題があった。
また、前記従来構成のルーバーフィンが蒸発器用のアウ
ターフィンとして用いられた場合には、表面で生成され
た凝縮水が前述のルーバーが切り起こされていない部位
(101)に溜まり易いという問題もあった。更に、フ
ィンピッチが大きい場合には、ルーバー(102)間を
通過しないで抜けていく風量が顕著に増大し、ひいては
伝熱特性が一層低下するという問題もあった。
来構成のルーバーフィンには次のような問題があった。
即ち、フィンの立設側面におけるルーバーが切り起こさ
れていない部位(101)は、切り起こされたルーバー
面(102)とある角度を有して存在するものとなり、
これにより伝熱特性の低下を招くという問題があった。
また、前記従来構成のルーバーフィンが蒸発器用のアウ
ターフィンとして用いられた場合には、表面で生成され
た凝縮水が前述のルーバーが切り起こされていない部位
(101)に溜まり易いという問題もあった。更に、フ
ィンピッチが大きい場合には、ルーバー(102)間を
通過しないで抜けていく風量が顕著に増大し、ひいては
伝熱特性が一層低下するという問題もあった。
【0005】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、優れた伝熱特性を確保することが
でき、また例えば蒸発器用のアウターフィンとして用い
た場合に凝縮水の排水性を向上できるルーバーフィン及
びその製造方法並びにこれを用いた熱交換器を提供する
ことを目的とする。
されたものであって、優れた伝熱特性を確保することが
でき、また例えば蒸発器用のアウターフィンとして用い
た場合に凝縮水の排水性を向上できるルーバーフィン及
びその製造方法並びにこれを用いた熱交換器を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、アルミニウ
ム等の金属シートが蛇行状に成形されてなるルーバーフ
ィンにおいて、前記アルミニウム等の金属シートを所定
の折り曲げ操作をすることによって、前記フィンの山頂
面及び谷底面が平坦面に形成されると共に、各ルーバー
が前記山谷平坦面との境界領域まで形成されて隣り合う
ルーバー間の通風間隙が前記山谷平坦面との境界領域ま
で形成され、かつ各ルーバーの面方向が前記山谷平坦面
の軸線方向と非平行状となされていることを特徴とする
ルーバーフィンによって達成される。
ム等の金属シートが蛇行状に成形されてなるルーバーフ
ィンにおいて、前記アルミニウム等の金属シートを所定
の折り曲げ操作をすることによって、前記フィンの山頂
面及び谷底面が平坦面に形成されると共に、各ルーバー
が前記山谷平坦面との境界領域まで形成されて隣り合う
ルーバー間の通風間隙が前記山谷平坦面との境界領域ま
で形成され、かつ各ルーバーの面方向が前記山谷平坦面
の軸線方向と非平行状となされていることを特徴とする
ルーバーフィンによって達成される。
【0007】隣り合うルーバー間の通風間隙が山谷平坦
面との境界領域まで形成されているので、伝熱特性に優
れたものとなる。また、フィンの立設側面においてルー
バー以外の部位は存在しない構成であり、従来のフィン
のようなルーバーが切り起こされていない部位が存在し
ないので、例えば蒸発器用のアウターフィンとして用い
た場合に凝縮水が溜まる部位がなく、凝縮水の排水性に
優れたものとなる。
面との境界領域まで形成されているので、伝熱特性に優
れたものとなる。また、フィンの立設側面においてルー
バー以外の部位は存在しない構成であり、従来のフィン
のようなルーバーが切り起こされていない部位が存在し
ないので、例えば蒸発器用のアウターフィンとして用い
た場合に凝縮水が溜まる部位がなく、凝縮水の排水性に
優れたものとなる。
【0008】各ルーバーの面方向は相互に平行状となさ
れると共に、各ルーバーの幅方向の中点が一直線上に並
ぶものとなされ、かつ該中点を結ぶ直線が山谷平坦面の
軸線方向に対して平行状になるように構成されているの
が好ましい。このような構成とすることで、通風抵抗を
より小さくしつつ伝熱特性を一層向上させることができ
る。
れると共に、各ルーバーの幅方向の中点が一直線上に並
ぶものとなされ、かつ該中点を結ぶ直線が山谷平坦面の
軸線方向に対して平行状になるように構成されているの
が好ましい。このような構成とすることで、通風抵抗を
より小さくしつつ伝熱特性を一層向上させることができ
る。
【0009】ルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線は、フ
ィンの前面線に対して直交しないものとなされているの
が好ましい。このような構成とすれば、熱交換器を製作
した際にルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線が風の流れ
方向に対して角度を有するように構成することが可能と
なり、ひいては伝熱特性に優れた熱交換器を提供するこ
とができる。
ィンの前面線に対して直交しないものとなされているの
が好ましい。このような構成とすれば、熱交換器を製作
した際にルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線が風の流れ
方向に対して角度を有するように構成することが可能と
なり、ひいては伝熱特性に優れた熱交換器を提供するこ
とができる。
【0010】上記構成のルーバーフィンは、次のような
製造法によって製造効率良く、かつ低コストで製造でき
る。即ち、この発明に係るルーバーフィンの製造方法
は、フィンの山頂面又は谷底面となる複数の折返し帯部
がシート長さ方向に所定間隔で相互に平行状に配置さ
れ、該折返し帯部の間の領域に該折返し帯部の軸線方向
に対して非直交方向に平行状に複数のスリットが設けら
れることによって前記折返し帯部間にこれらを連結する
態様で複数のルーバーが並列状に形成されたアルミニウ
ム等の金属シートを準備し、前記折返し帯部の軸線方向
に対して非平行状である折返し線に沿ってルーバーを折
返し帯部に対して山折り又は谷折りに折り曲げることに
よって、前記金属シートをその折返し帯部が交互に山頂
面又は谷底面となる折り曲げ蛇行状に成形することを特
徴とするものである。
製造法によって製造効率良く、かつ低コストで製造でき
る。即ち、この発明に係るルーバーフィンの製造方法
は、フィンの山頂面又は谷底面となる複数の折返し帯部
がシート長さ方向に所定間隔で相互に平行状に配置さ
れ、該折返し帯部の間の領域に該折返し帯部の軸線方向
に対して非直交方向に平行状に複数のスリットが設けら
れることによって前記折返し帯部間にこれらを連結する
態様で複数のルーバーが並列状に形成されたアルミニウ
ム等の金属シートを準備し、前記折返し帯部の軸線方向
に対して非平行状である折返し線に沿ってルーバーを折
返し帯部に対して山折り又は谷折りに折り曲げることに
よって、前記金属シートをその折返し帯部が交互に山頂
面又は谷底面となる折り曲げ蛇行状に成形することを特
徴とするものである。
【0011】金属シートに予め複数のスリットを設けて
ルーバーとなる部分を形成しておき、このルーバーを折
返し帯部に対して山折り又は谷折りに折り曲げるだけで
前記構成のルーバーフィンを製造できるものであり、従
来のように切り起こし操作におけるルーバーを起こす操
作をする必要がないので、生産効率に優れ、低コストで
もある。また、ルーバーを折返し帯部に対して折り曲げ
る際には折返し帯部の軸線方向に対して非平行状である
折返し線に沿って折り曲げるので、得られるフィンにお
いて各ルーバーの面方向が山谷平坦面の軸線方向に対し
て非平行状となる。
ルーバーとなる部分を形成しておき、このルーバーを折
返し帯部に対して山折り又は谷折りに折り曲げるだけで
前記構成のルーバーフィンを製造できるものであり、従
来のように切り起こし操作におけるルーバーを起こす操
作をする必要がないので、生産効率に優れ、低コストで
もある。また、ルーバーを折返し帯部に対して折り曲げ
る際には折返し帯部の軸線方向に対して非平行状である
折返し線に沿って折り曲げるので、得られるフィンにお
いて各ルーバーの面方向が山谷平坦面の軸線方向に対し
て非平行状となる。
【0012】上記金属シートの折返し線の中間部に孔が
穿設されているのが好ましい。この折返し線における孔
の形成によって前記折り曲げ操作が非常に容易なものと
なるし、所望の折返し線で確実に折り曲げることができ
るので品質に優れたルーバーフィンを提供できる。
穿設されているのが好ましい。この折返し線における孔
の形成によって前記折り曲げ操作が非常に容易なものと
なるし、所望の折返し線で確実に折り曲げることができ
るので品質に優れたルーバーフィンを提供できる。
【0013】金属シートにおける折返し線と折返し帯部
の軸線方向とのなす角度θxは下記範囲にあるのが好ま
しい。角度θxがこのような範囲であれば、一層伝熱特
性を向上させることができる。
の軸線方向とのなす角度θxは下記範囲にあるのが好ま
しい。角度θxがこのような範囲であれば、一層伝熱特
性を向上させることができる。
【0014】 tan-1(1.01×t/Lp)≦θx≦45° (t:ルーバーの厚さ、Lp:ルーバーピッチ)
【0015】また、この発明の熱交換器は、中空ヘッダ
ーに複数本の熱交換用チューブが連通状態に接続され、
これらチューブ間にルーバーフィンが配設された熱交換
器において、前記ルーバーフィンとして上記構成のルー
バーフィンが用いられ、かつルーバーの幅方向の中点を
結ぶ直線と風の流れ方向とのなす角度θyが下記範囲に
あるように配置されていることを特徴とするものであ
る。
ーに複数本の熱交換用チューブが連通状態に接続され、
これらチューブ間にルーバーフィンが配設された熱交換
器において、前記ルーバーフィンとして上記構成のルー
バーフィンが用いられ、かつルーバーの幅方向の中点を
結ぶ直線と風の流れ方向とのなす角度θyが下記範囲に
あるように配置されていることを特徴とするものであ
る。
【0016】−90°≦θy≦90°(θy≠0°)
【0017】上記構成のルーバーフィンを用いているの
で伝熱特性に優れたものとなる。更に、ルーバーの幅方
向の中点を結ぶ直線が、風の流れ方向に対して上記角度
θyを有するように配置されていることで、フィンピッ
チが大きい場合であっても、風がルーバー間を通過せず
に抜けていくことを効果的に防止することができ、ひい
ては一層伝熱特性を向上させることができる。
で伝熱特性に優れたものとなる。更に、ルーバーの幅方
向の中点を結ぶ直線が、風の流れ方向に対して上記角度
θyを有するように配置されていることで、フィンピッ
チが大きい場合であっても、風がルーバー間を通過せず
に抜けていくことを効果的に防止することができ、ひい
ては一層伝熱特性を向上させることができる。
【0018】ルーバーの面方向と山谷平坦面の軸線方向
とのなす角度θxと、角度θyとの間に下記関係が成り
立つ場合には、通風抵抗をより小さくしつつ伝熱特性を
一層向上させることができる。
とのなす角度θxと、角度θyとの間に下記関係が成り
立つ場合には、通風抵抗をより小さくしつつ伝熱特性を
一層向上させることができる。
【0019】0°≦θx+θy≦45°
【0020】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態に係るルー
バーフィン(1)を示す図1において、(2)はルーバ
ー、(3)はフィンの山頂面、(4)はフィンの谷底
面、(5)はルーバー間に形成された通風間隙である。
バーフィン(1)を示す図1において、(2)はルーバ
ー、(3)はフィンの山頂面、(4)はフィンの谷底
面、(5)はルーバー間に形成された通風間隙である。
【0021】このルーバーフィン(1)は、蒸発器、凝
縮器等の熱交換器に用いられるルーバーフィンであり、
アルミニウム等の金属シート(10)を所定の折り曲げ
操作をすることによって成形されたものであって、図3
に示すようにフィンの山頂面(3)、谷底面(4)およ
び側面のルーバー(2)のいずれもが平坦面に形成さ
れ、折り曲げにより各折曲部が直角状である蛇行状に成
形されている。即ち、側面のルーバー(2)が、上下間
に相互に平行状に配置された山頂面(3)及び谷底面
(4)のいずれに対しても直角状に折り曲げられてい
る。各ルーバー(2)はいずれも前記山頂面(3)及び
谷底面(4)との境界領域まで形成されており、これに
より隣り合うルーバー(2)間に形成される通風間隙
(5)が山頂面(3)及び谷底面(4)との境界領域ま
で形成されている(図1参照)。このように山谷両平坦
面(3)(4)との境界領域まで通風間隙(5)が形成
されているので、伝熱特性に優れたものとなし得る。
縮器等の熱交換器に用いられるルーバーフィンであり、
アルミニウム等の金属シート(10)を所定の折り曲げ
操作をすることによって成形されたものであって、図3
に示すようにフィンの山頂面(3)、谷底面(4)およ
び側面のルーバー(2)のいずれもが平坦面に形成さ
れ、折り曲げにより各折曲部が直角状である蛇行状に成
形されている。即ち、側面のルーバー(2)が、上下間
に相互に平行状に配置された山頂面(3)及び谷底面
(4)のいずれに対しても直角状に折り曲げられてい
る。各ルーバー(2)はいずれも前記山頂面(3)及び
谷底面(4)との境界領域まで形成されており、これに
より隣り合うルーバー(2)間に形成される通風間隙
(5)が山頂面(3)及び谷底面(4)との境界領域ま
で形成されている(図1参照)。このように山谷両平坦
面(3)(4)との境界領域まで通風間隙(5)が形成
されているので、伝熱特性に優れたものとなし得る。
【0022】また、各折曲部が直角状となされ、かつ側
面のルーバー(2)が山頂面(3)及び谷底面(4)の
いずれに対しても垂設されており、フィンの側面におい
てルーバー以外の部位は存在しない構成であり、従来の
フィンのようなルーバーが切り起こされていない部位が
側面に存在しないので、例えば蒸発器用のアウターフィ
ンとして用いた場合でも凝縮水が溜まることがなく、従
って凝縮水の排水性に優れたものとなし得る。
面のルーバー(2)が山頂面(3)及び谷底面(4)の
いずれに対しても垂設されており、フィンの側面におい
てルーバー以外の部位は存在しない構成であり、従来の
フィンのようなルーバーが切り起こされていない部位が
側面に存在しないので、例えば蒸発器用のアウターフィ
ンとして用いた場合でも凝縮水が溜まることがなく、従
って凝縮水の排水性に優れたものとなし得る。
【0023】また、各ルーバー(2)の面方向は、山谷
両平坦面(3)(4)の軸線方向(X)と非平行状とな
されている。更に、図2に示すように、各ルーバー
(2)の面方向は相互に平行状となされると共に、各ル
ーバー(2)の幅方向の中点(P)が一直線上に並ぶも
のとなされ、かつこの中点(P)を結ぶ直線(Q)が山
谷両平坦面(3)(4)の軸線方向(X)に対して平行
状になるように構成されているので、通風抵抗を抑制し
つつ伝熱特性をより向上させることができるものであ
る。
両平坦面(3)(4)の軸線方向(X)と非平行状とな
されている。更に、図2に示すように、各ルーバー
(2)の面方向は相互に平行状となされると共に、各ル
ーバー(2)の幅方向の中点(P)が一直線上に並ぶも
のとなされ、かつこの中点(P)を結ぶ直線(Q)が山
谷両平坦面(3)(4)の軸線方向(X)に対して平行
状になるように構成されているので、通風抵抗を抑制し
つつ伝熱特性をより向上させることができるものであ
る。
【0024】また、本実施形態では、隣り合うルーバー
(2)の対峙する側端面(8)(8)同士を結ぶ線
(R)が、ルーバー(2)の面方向(S)に対して略直
交又は直交するように構成されており、これにより通風
抵抗を抑制しつつ伝熱特性をより一段と向上させること
ができる。
(2)の対峙する側端面(8)(8)同士を結ぶ線
(R)が、ルーバー(2)の面方向(S)に対して略直
交又は直交するように構成されており、これにより通風
抵抗を抑制しつつ伝熱特性をより一段と向上させること
ができる。
【0025】更に、本実施形態では、ルーバー(2)の
幅方向の中点(P)を結ぶ直線(Q)が、ルーバーフィ
ン(1)の前面線(K)に対して直交しないように構成
されているので、このルーバーフィン(1)を用いて熱
交換器(20)を製作した際にルーバー(2)の幅方向
の中点(P)を結ぶ直線(Q)が風の流れ方向(J)に
対して角度を有するように構成することが可能となり、
ひいては伝熱特性に優れた熱交換器(20)を製作する
ことができる。
幅方向の中点(P)を結ぶ直線(Q)が、ルーバーフィ
ン(1)の前面線(K)に対して直交しないように構成
されているので、このルーバーフィン(1)を用いて熱
交換器(20)を製作した際にルーバー(2)の幅方向
の中点(P)を結ぶ直線(Q)が風の流れ方向(J)に
対して角度を有するように構成することが可能となり、
ひいては伝熱特性に優れた熱交換器(20)を製作する
ことができる。
【0026】この発明のルーバーフィン(1)の製造方
法は、特に限定されないが、次のような製造方法が好適
である。
法は、特に限定されないが、次のような製造方法が好適
である。
【0027】まず、図4に示すようなアルミニウム等の
金属シート(10)を準備する。このシート(10)
は、フィンの山頂面(3)又は谷底面(4)となる複数
の折返し帯部(11)がシート長さ方向に所定間隔で相
互に平行状にかつシート幅方向に対して傾斜して配置さ
れ、これら折返し帯部(11)の間の領域に前記折返し
帯部(11)の軸線方向(X)に対して非直交方向に平
行状に複数のスリット(12)が設けられて、前記折返
し帯部(11)間にこれらを連結する複数のルーバー
(2)が並列状に形成されたものである。
金属シート(10)を準備する。このシート(10)
は、フィンの山頂面(3)又は谷底面(4)となる複数
の折返し帯部(11)がシート長さ方向に所定間隔で相
互に平行状にかつシート幅方向に対して傾斜して配置さ
れ、これら折返し帯部(11)の間の領域に前記折返し
帯部(11)の軸線方向(X)に対して非直交方向に平
行状に複数のスリット(12)が設けられて、前記折返
し帯部(11)間にこれらを連結する複数のルーバー
(2)が並列状に形成されたものである。
【0028】上記のようなスリットを形成させる手段と
しては、特に限定されないが、例えば化学的エッチング
法、放電加工法などが挙げられる。
しては、特に限定されないが、例えば化学的エッチング
法、放電加工法などが挙げられる。
【0029】前記スリット(12)の幅は特に限定され
ず、また本実施形態のように所定のスリット幅(m)を
有するものとなされていても良いし、スリット幅(m)
が実質的にない形態、すなわち単に切り込みが入れられ
た形態であっても良い。
ず、また本実施形態のように所定のスリット幅(m)を
有するものとなされていても良いし、スリット幅(m)
が実質的にない形態、すなわち単に切り込みが入れられ
た形態であっても良い。
【0030】また、スリット(12)の軸線と折返し帯
部(11)の軸線方向(X)とのなす角度は、45°〜
90°−tan-1(1.01×t/Lp)に設定される
のが、より通風抵抗を抑制しつつ伝熱特性を一層向上さ
せることができる点で、好ましい。
部(11)の軸線方向(X)とのなす角度は、45°〜
90°−tan-1(1.01×t/Lp)に設定される
のが、より通風抵抗を抑制しつつ伝熱特性を一層向上さ
せることができる点で、好ましい。
【0031】(13)は折返し線であり、この折返し線
(13)は前記折返し帯部(11)の軸線方向(X)に
対して非平行状となされており、本実施形態ではこの折
返し線(13)はルーバー(2)の軸線方向に直交する
線である。また、折返し線(13)の長さ方向中心部に
は孔(14)が1つ穿設されている。なお、この孔(1
4)の形状は特に限定されるものではなく、例えば円
形、楕円形、矩形状等どのような形状でも良い。また、
設ける孔(14)の数も特に限定されないが、折返し線
(13)の長さ方向に対して孔(14)の占有率が大き
くなると折り曲げ部の強度を十分に確保できなくなっ
て、折り曲げの際に破損したり、成形後のフィン(1)
の製品強度が低下して耐久性の低下を招来するので、必
要以上に多くするのは好ましくない。
(13)は前記折返し帯部(11)の軸線方向(X)に
対して非平行状となされており、本実施形態ではこの折
返し線(13)はルーバー(2)の軸線方向に直交する
線である。また、折返し線(13)の長さ方向中心部に
は孔(14)が1つ穿設されている。なお、この孔(1
4)の形状は特に限定されるものではなく、例えば円
形、楕円形、矩形状等どのような形状でも良い。また、
設ける孔(14)の数も特に限定されないが、折返し線
(13)の長さ方向に対して孔(14)の占有率が大き
くなると折り曲げ部の強度を十分に確保できなくなっ
て、折り曲げの際に破損したり、成形後のフィン(1)
の製品強度が低下して耐久性の低下を招来するので、必
要以上に多くするのは好ましくない。
【0032】しかして、前記折返し線(13)に沿って
ルーバー(2)を折返し帯部(11)に対して直角に山
折り又は谷折りに折り曲げて、前記金属シート(10)
をその折返し帯部(11)が交互に山頂面(3)、谷底
面(4)となる直角蛇行状に成形し、図1に示すルーバ
ーフィン(1)を得る。この際、折返し線(13)の長
さ方向中心部に孔(14)が穿設されているので、折り
曲げ操作が非常に容易となるし、所望の折返し線(1
3)で確実に折り曲げることができるので、品質に優れ
たルーバーフィン(1)の提供が可能となる。
ルーバー(2)を折返し帯部(11)に対して直角に山
折り又は谷折りに折り曲げて、前記金属シート(10)
をその折返し帯部(11)が交互に山頂面(3)、谷底
面(4)となる直角蛇行状に成形し、図1に示すルーバ
ーフィン(1)を得る。この際、折返し線(13)の長
さ方向中心部に孔(14)が穿設されているので、折り
曲げ操作が非常に容易となるし、所望の折返し線(1
3)で確実に折り曲げることができるので、品質に優れ
たルーバーフィン(1)の提供が可能となる。
【0033】なお、上記折り曲げ操作は、例えば従来公
知の歯車のかみ合わせ方式によって行うことができる
が、特にこの手法に限定されるものではない。
知の歯車のかみ合わせ方式によって行うことができる
が、特にこの手法に限定されるものではない。
【0034】前記金属シート(10)における折返し線
(13)と前記折返し帯部(11)の軸線方向(X)と
のなす角度θxは下記範囲に設定されるのが、一層伝熱
特性を向上させることができる点で、好ましい。
(13)と前記折返し帯部(11)の軸線方向(X)と
のなす角度θxは下記範囲に設定されるのが、一層伝熱
特性を向上させることができる点で、好ましい。
【0035】 tan-1(1.01×t/Lp)≦θx≦45° (t:ルーバーの厚さ、Lp:ルーバーピッチ)
【0036】なお、前記金属シート(10)としては、
例えばアルミニウムシート、アルミニウムの合金シー
ト、ろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージン
グシート等が用いられる。
例えばアルミニウムシート、アルミニウムの合金シー
ト、ろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージン
グシート等が用いられる。
【0037】次に、この発明の一実施形態に係る熱交換
器(20)を図5に示す。この熱交換器(20)は、例
えばカークーラー用の冷凍サイクルに用いられる凝縮器
であり、扁平チューブ(22)と前記ルーバーフィン
(1)が並列状態に交互に上下方向に配置されている。
(25)(25)は左右一対のヘッダーで、扁平チュー
ブ(22)の両端に連通状態に接続されている。
器(20)を図5に示す。この熱交換器(20)は、例
えばカークーラー用の冷凍サイクルに用いられる凝縮器
であり、扁平チューブ(22)と前記ルーバーフィン
(1)が並列状態に交互に上下方向に配置されている。
(25)(25)は左右一対のヘッダーで、扁平チュー
ブ(22)の両端に連通状態に接続されている。
【0038】前記扁平チューブ(22)は、アルミニウ
ム製の押出型材によるもので、内部が仕切り壁により複
数個の室に区画されて伝熱性能、耐圧性能が高められ
た、いわゆるハモニカチューブである。なお、扁平チュ
ーブ(22)としては、電縫管製チューブを使用するこ
ともできる。これら扁平チューブ(22)(22)間に
は、前記ルーバーフィン(1)が介装配置されている前
記ヘッダー(25)は、ろう材層がクラッドされたアル
ミニウムブレージングシートを両側縁部突き合わせ状態
に曲成することによりパイプ状となしたヘッダーパイプ
(25a)と、該ヘッダーパイプ(25a)の両端開口
部を外嵌状態に塞ぐアルミニウム製の蓋体(25b)と
で構成されている。
ム製の押出型材によるもので、内部が仕切り壁により複
数個の室に区画されて伝熱性能、耐圧性能が高められ
た、いわゆるハモニカチューブである。なお、扁平チュ
ーブ(22)としては、電縫管製チューブを使用するこ
ともできる。これら扁平チューブ(22)(22)間に
は、前記ルーバーフィン(1)が介装配置されている前
記ヘッダー(25)は、ろう材層がクラッドされたアル
ミニウムブレージングシートを両側縁部突き合わせ状態
に曲成することによりパイプ状となしたヘッダーパイプ
(25a)と、該ヘッダーパイプ(25a)の両端開口
部を外嵌状態に塞ぐアルミニウム製の蓋体(25b)と
で構成されている。
【0039】前記ヘッダー(25)(25)の周側壁に
は、それぞれその長さ方向に沿って所定間隔でチューブ
挿入孔(30)…が設けられ、このチューブ挿入孔(3
0)…に各チューブ(22)の両端が挿入接続されてい
る。
は、それぞれその長さ方向に沿って所定間隔でチューブ
挿入孔(30)…が設けられ、このチューブ挿入孔(3
0)…に各チューブ(22)の両端が挿入接続されてい
る。
【0040】前記右側ヘッダー(25)の上部外側には
冷媒入口管(26)が連結される一方、該右側ヘッダー
(25)の下部外側には冷媒出口管(27)が連結され
ている。また、左右両ヘッダー(25)(25)にはそ
れぞれその長さ方向に仕切る仕切板(28)が設けられ
て、冷媒入口管(26)から右側ヘッダー(25)に流
入した冷媒は、チューブ群によって構成される全冷媒流
通路をめぐって蛇行状に流通して冷媒出口管(27)か
ら流出し、この間にチューブ(22)間に形成されたル
ーバーフィン(1)を含む空気流通間隙を流通する空気
と熱交換を行い、凝縮するものとなされている。なお、
(29)は最外側のフィン(1)の外側に配置されたサ
イドプレートである。
冷媒入口管(26)が連結される一方、該右側ヘッダー
(25)の下部外側には冷媒出口管(27)が連結され
ている。また、左右両ヘッダー(25)(25)にはそ
れぞれその長さ方向に仕切る仕切板(28)が設けられ
て、冷媒入口管(26)から右側ヘッダー(25)に流
入した冷媒は、チューブ群によって構成される全冷媒流
通路をめぐって蛇行状に流通して冷媒出口管(27)か
ら流出し、この間にチューブ(22)間に形成されたル
ーバーフィン(1)を含む空気流通間隙を流通する空気
と熱交換を行い、凝縮するものとなされている。なお、
(29)は最外側のフィン(1)の外側に配置されたサ
イドプレートである。
【0041】本構成では、ルーバーフィン(1)の前面
線(K)が扁平チューブ(22)の前面線(M)に対し
て平行状となるように配置されているので、図6に示す
ようにルーバー(2)の幅方向の中点(P)を結ぶ直線
(Q)が、風の流れ方向(J)(チューブの幅方向)に
対して角度θyを有するものとなる。従って、フィンピ
ッチが小さい場合はもちろんフィンピッチが大きい場合
であっても、風がルーバー(2)間を通過せずに抜けて
いくことを効果的に防止することができ、ひいては伝熱
特性を向上させることができる。
線(K)が扁平チューブ(22)の前面線(M)に対し
て平行状となるように配置されているので、図6に示す
ようにルーバー(2)の幅方向の中点(P)を結ぶ直線
(Q)が、風の流れ方向(J)(チューブの幅方向)に
対して角度θyを有するものとなる。従って、フィンピ
ッチが小さい場合はもちろんフィンピッチが大きい場合
であっても、風がルーバー(2)間を通過せずに抜けて
いくことを効果的に防止することができ、ひいては伝熱
特性を向上させることができる。
【0042】前記ルーバー(2)の面方向(S)と前記
山谷平坦面(3)(4)の軸線方向(X)とのなす角度
θxと、前記角度θyとの間に下記関係が成り立つ構成
を採用するのが好ましい。これにより通風抵抗をより小
さくしつつ伝熱特性を一層向上させることができる。
山谷平坦面(3)(4)の軸線方向(X)とのなす角度
θxと、前記角度θyとの間に下記関係が成り立つ構成
を採用するのが好ましい。これにより通風抵抗をより小
さくしつつ伝熱特性を一層向上させることができる。
【0043】0°≦θx+θy≦45°
【0044】
【発明の効果】この発明のルーバーフィンは、隣り合う
ルーバー間の通風間隙が山谷平坦面との境界領域まで形
成されているので、伝熱特性に優れたものとなる。ま
た、フィンの立設側面が全てルーバーであり、従来のよ
うなルーバーが切り起こされていない部位が存在しない
ので、例えば蒸発器用のアウターフィンとして用いた場
合に凝縮水が溜まる部位がなく、凝縮水の排水性に優れ
たものとなる。
ルーバー間の通風間隙が山谷平坦面との境界領域まで形
成されているので、伝熱特性に優れたものとなる。ま
た、フィンの立設側面が全てルーバーであり、従来のよ
うなルーバーが切り起こされていない部位が存在しない
ので、例えば蒸発器用のアウターフィンとして用いた場
合に凝縮水が溜まる部位がなく、凝縮水の排水性に優れ
たものとなる。
【0045】各ルーバーの面方向が相互に平行状となさ
れると共に、各ルーバーの幅方向の中点が一直線上に並
ぶものとなされ、かつ該中点を結ぶ直線が前記山谷平坦
面の軸線方向に対して平行状になるように構成されてい
る場合には、通風抵抗をより小さくしつつ伝熱特性を一
層向上させることができる。
れると共に、各ルーバーの幅方向の中点が一直線上に並
ぶものとなされ、かつ該中点を結ぶ直線が前記山谷平坦
面の軸線方向に対して平行状になるように構成されてい
る場合には、通風抵抗をより小さくしつつ伝熱特性を一
層向上させることができる。
【0046】ルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線が、フ
ィンの前面線に対して直交しないものとなされている場
合には、熱交換器を製作した際にルーバーの幅方向の中
点を結ぶ直線が風の流れ方向に対して角度を有するよう
に構成することが可能となり、ひいては熱交換器の伝熱
特性を向上させることができる。
ィンの前面線に対して直交しないものとなされている場
合には、熱交換器を製作した際にルーバーの幅方向の中
点を結ぶ直線が風の流れ方向に対して角度を有するよう
に構成することが可能となり、ひいては熱交換器の伝熱
特性を向上させることができる。
【0047】この発明のルーバーフィンの製造方法によ
れば、金属シートに予め複数のスリットを設けてルーバ
ーとなる部分を形成しておき、このルーバーを折返し帯
部に対して山折り又は谷折りに折り曲げるだけで製造で
きるものであり、従来のように切り起こし操作における
ルーバーを起こす操作をする必要がないので、生産効率
に優れ、低コストでもある。また、折り曲げる際には折
返し帯部の軸線方向に対して非平行状である折返し線に
沿って折り曲げるので、得られるフィンにおいて各ルー
バーの面方向が山谷平坦面の軸線方向に対して非平行状
のものを製作できる。
れば、金属シートに予め複数のスリットを設けてルーバ
ーとなる部分を形成しておき、このルーバーを折返し帯
部に対して山折り又は谷折りに折り曲げるだけで製造で
きるものであり、従来のように切り起こし操作における
ルーバーを起こす操作をする必要がないので、生産効率
に優れ、低コストでもある。また、折り曲げる際には折
返し帯部の軸線方向に対して非平行状である折返し線に
沿って折り曲げるので、得られるフィンにおいて各ルー
バーの面方向が山谷平坦面の軸線方向に対して非平行状
のものを製作できる。
【0048】金属シートの折返し線の中間部に孔が穿設
されている場合には、前記折り曲げ操作を非常に容易に
行うことができると共に、所望の折返し線で確実に折り
曲げることができて高品質のものを製造できる利点があ
る。
されている場合には、前記折り曲げ操作を非常に容易に
行うことができると共に、所望の折返し線で確実に折り
曲げることができて高品質のものを製造できる利点があ
る。
【0049】金属シートにおける折返し線と折返し帯部
の軸線方向とのなす角度θxが、tan-1(1.01×
t/Lp)≦θx≦45°の条件を満たす場合には、一
層伝熱特性を向上させることができる。
の軸線方向とのなす角度θxが、tan-1(1.01×
t/Lp)≦θx≦45°の条件を満たす場合には、一
層伝熱特性を向上させることができる。
【0050】この発明の熱交換器は、上記構成のルーバ
ーフィンを用いているので伝熱特性に優れたものとな
る。更に、ルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線と風の流
れ方向とのなす角度θyが、−90°≦θy≦90°
(θy≠0°)の条件を満たすように配置されているの
で、フィンピッチが大きい場合であっても、風がルーバ
ー間を通過せずに抜けていくことを効果的に防止するこ
とができ、ひいては一層伝熱特性を向上させることがで
きる。
ーフィンを用いているので伝熱特性に優れたものとな
る。更に、ルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線と風の流
れ方向とのなす角度θyが、−90°≦θy≦90°
(θy≠0°)の条件を満たすように配置されているの
で、フィンピッチが大きい場合であっても、風がルーバ
ー間を通過せずに抜けていくことを効果的に防止するこ
とができ、ひいては一層伝熱特性を向上させることがで
きる。
【0051】ルーバーの面方向と山谷平坦面の軸線方向
とのなす角度θxと、角度θyとの間に、0°≦θx+
θy≦45°の関係が成り立つ場合には、通風抵抗をよ
り小さくしつつ伝熱特性をより一層向上させることがで
きる。
とのなす角度θxと、角度θyとの間に、0°≦θx+
θy≦45°の関係が成り立つ場合には、通風抵抗をよ
り小さくしつつ伝熱特性をより一層向上させることがで
きる。
【図1】この発明の一実施形態に係るルーバーフィンを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図2】図1におけるA−A線の断面図である。
【図3】ルーバーフィンの正面側端面図である。
【図4】折り曲げ前の金属シートを示す平面図である。
【図5】この発明の一実施形態に係る熱交換器を示す斜
視図である。
視図である。
【図6】図5におけるB−B線の断面図である。
【図7】従来のルーバーフィンを示す斜視図である。
1…ルーバーフィン 2…ルーバー 3…山頂面 4…谷底面 5…通風間隙 10…金属シート 11…折返し帯部 12…スリット 13…折返し線 14…孔 J…風のながれ方向 K…ルーバーフィンの前面線 P…ルーバーの幅方向の中点 Q…中点を結ぶ直線 R…側端面同士を結ぶ線 S…ルーバーの面方向 W…ルーバーフィンの前面線 X…山谷平坦面の軸線方向
Claims (8)
- 【請求項1】 フィンの山頂面又は谷底面となる複数の
折返し帯部がシート長さ方向に所定間隔で相互に平行状
に配置され、該折返し帯部の間の領域に該折返し帯部の
軸線方向に対して非直交方向に平行状に複数のスリット
が設けられることによって前記折返し帯部間にこれらを
連結する態様で複数のルーバーが並列状に形成されたア
ルミニウム等の金属シートを準備し、 前記折返し帯部の軸線方向に対して非平行状である折返
し線に沿ってルーバーを折返し帯部に対して山折り又は
谷折りに折り曲げることによって、前記金属シートをそ
の折返し帯部が交互に山頂面又は谷底面となる折り曲げ
蛇行状に成形することを特徴とするルーバーフィンの製
造方法。 - 【請求項2】 前記金属シートの折返し線の中間部に孔
が穿設されている請求項1に記載のルーバーフィンの製
造方法。 - 【請求項3】 前記金属シートにおける折返し線と前記
折返し帯部の軸線方向とのなす角度θxが下記範囲にあ
る請求項1または2に記載のルーバーフィンの製造方
法。 tan-1(1.01×t/Lp)≦θx≦45° (t:ルーバーの厚さ、Lp:ルーバーピッチ) - 【請求項4】 アルミニウム等の金属シートが蛇行状に
成形されてなるルーバーフィンにおいて、 前記アルミニウム等の金属シートを所定の折り曲げ操作
をすることによって、前記フィンの山頂面及び谷底面が
平坦面に形成されると共に、各ルーバーが前記山谷平坦
面との境界領域まで形成されて隣り合うルーバー間の通
風間隙が前記山谷平坦面との境界領域まで形成され、か
つ各ルーバーの面方向が前記山谷平坦面の軸線方向と非
平行状となされていることを特徴とするルーバーフィ
ン。 - 【請求項5】 前記各ルーバーの面方向が相互に平行状
となされると共に、各ルーバーの幅方向の中点が一直線
上に並ぶものとなされ、かつ該中点を結ぶ直線が前記山
谷平坦面の軸線方向に対して平行状になるように構成さ
れている請求項4に記載のルーバーフィン。 - 【請求項6】 前記ルーバーの幅方向の中点を結ぶ直線
が、フィンの前面線に対して直交しないものとなされて
いる請求項5に記載のルーバーフィン。 - 【請求項7】 中空ヘッダーに複数本の熱交換用チュー
ブが連通状態に接続され、これらチューブ間にルーバー
フィンが配設された熱交換器において、 前記ルーバーフィンとして請求項4〜6のいずれか1項
に記載のルーバーフィンが用いられ、かつルーバーの幅
方向の中点を結ぶ直線と風の流れ方向とのなす角度θy
が下記範囲にあるように配置されていることを特徴とす
る熱交換器。 −90°≦θy≦90°(θy≠0°) - 【請求項8】 前記ルーバーの面方向と前記山谷平坦面
の軸線方向とのなす角度θxと、前記角度θyとの間に
下記関係が成り立つ請求項7に記載の熱交換器。 0°≦θx+θy≦45°
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000209639A JP2002028741A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | ルーバーフィン及びその製造方法並びに熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000209639A JP2002028741A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | ルーバーフィン及びその製造方法並びに熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002028741A true JP2002028741A (ja) | 2002-01-29 |
Family
ID=18706014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000209639A Pending JP2002028741A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | ルーバーフィン及びその製造方法並びに熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002028741A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100809514B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2008-03-04 | 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤 | 핀 구조체 및 이 핀 구조체를 내장한 전열관 및 이전열관을 조립한 열 교환기 |
KR101103003B1 (ko) | 2009-08-20 | 2012-01-05 | 삼성공조 주식회사 | 열교환기 및 열교환기용 방열핀 |
EP2770289A4 (en) * | 2011-10-19 | 2015-03-04 | Panasonic Corp | HEAT EXCHANGE DEVICE |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209639A patent/JP2002028741A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100809514B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2008-03-04 | 우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤 | 핀 구조체 및 이 핀 구조체를 내장한 전열관 및 이전열관을 조립한 열 교환기 |
KR101103003B1 (ko) | 2009-08-20 | 2012-01-05 | 삼성공조 주식회사 | 열교환기 및 열교환기용 방열핀 |
EP2770289A4 (en) * | 2011-10-19 | 2015-03-04 | Panasonic Corp | HEAT EXCHANGE DEVICE |
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