(57)【要約】【課題】  プレートフィン４のチューブ挿通孔２に設けられたカラー部３の風下側に空気の滞留域が生じることを解消する。【解決手段】  カラー部３の周りに孔縁波形部６を形成し、隣合うカラー部３間の中間に中間波形部５を形成する。そして、中間波形部５と孔縁波形部６とを半ピッチずらした横断面波形に曲折し、中間波形部５と孔縁波形部６の境界を斜面７で接続する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート本体(1)の長手方向に定間隔に離間して、多数の円形のチューブ挿通孔(2)が並列され、その挿通孔の孔縁にカラー部(3)が立ち上げ形成されてプレートフィン(4)を構成し、
そのカラー部(3)で多数のプレートフィンが積層され、各カラー部(3)にチューブが挿通されてコアを形成し、チューブ内に冷媒が流通すると共に、プレートフィン(4)の幅方向に空気流が流通する熱交換器のプレートフィンにおいて、
プレート本体(1)の長手方向に隣接するカラー部(3)(3)の中間部に、その幅方向に断面波形に曲折された中間波形部(5)を有し、各カラー部(3)の孔縁部近傍には前記幅方向に断面波形に曲折された孔縁波形部(6)を有し、その孔縁波形部(6)と前記中間波形部(5)は、前記幅方向に半ピッチ分、波の位相がずれ且つ、その孔縁波形部(6)の各波の稜線(6a)および谷線(6b)の両端と、中間波形部(5)の各波の稜線(5a)および谷線(5b)の両端とは互いに離間され、その離間して隣り合う稜線(5a)(6a)と谷線(5b)(6b)との間が斜面(7)で連結されていることを特徴とする熱交換器のプレートフィン。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
前記斜面(7)が平面視で菱形に形成された熱交換器のプレートフィン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
各プレートフィンのカラー部(3)の高さｆが1.2〜1.5mmであり、稜線の高さｈが0.4〜0.8mmである熱交換器のプレートフィン。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
前記チューブ挿通孔(2)が幅方向に一列以上あり、各列に波形の稜線(5a)(6a)が３以上存在する熱交換器のプレートフィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として、空調用の熱交換器に用いるプレートフィンに関し、より詳しくは、プレートフィンを波形に曲折したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調用熱交換器のプレートフィン４で波形に曲折されたものは、図８に示すごとく、平面方形の金属板を幅方向に断面波形に曲折し、その長手方向に定間隔に多数のチューブ挿通孔を形成するとともに、その孔縁部をそれぞれ立ち上げてカラー部３を形成する。そして、各カラー部３を整合させ、多数のプレートフィン４を積層するとともに、そのカラー部３にチューブ９を挿通し、そのチューブ９の内部を拡開して、チューブ９外周とカラー部３内周とを密着させる。そして、チューブ９内に冷媒12を流通させるとともに、プレートフィン４の幅方向に空気流13を流通させ、冷媒12と空気流13との間に熱交換を行なうものである。
【０００３】
図８の例は、一列あたり二山の山10が形成され、それらの間に谷11が設けられている。山10の頂部は、稜線10ａが長手方向に形成され、谷11の底部には谷線11ｂが、同様に長手方向に形成されている。各プレートフィン４のフィンピッチｆは、1.4〜1.8ｍｍ程度であり、山10の高さｈは、1.0〜1.5ｍｍ程度である。
【０００４】
この山10の数を一列につき三つとした提案が下記特許文献１に記載されている。
これは、その平面が図７（Ａ）に示すごとく形成され、その断面は（Ｂ）のごとく形成されている。このようにチューブ列の一列ごとに山10の数を三つ山とすることにより、図８の例に比べて、熱交換性能を向上させる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７９６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者の実験によれば、従来の波形に曲折されたプレートフィンは、いずれも図７（Ａ）に示す如く、カラー部３の空気流13の下流側に空気の滞留部８（死水域）が大きく形成される。滞留部８が形成されると、その部分の熱交換性能が低下する。
また、近年のエアコンの省エネルギー化の要求により、各プレートフィンのフィンピッチが従来の1.4〜1.8ｍｍに替えて、1.2〜1.5ｍｍへと高密度化されている。そのため、空気抵抗が増大し、送風動力を増す必要があった。
そこで、本発明はカラー部３の下流側に生じる空気の滞留域を可能な限り小さくし、熱交換を促進するとともに、空気抵抗を低下させるフィンを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、プレート本体(1)の長手方向に定間隔に離間して、多数の円形のチューブ挿通孔(2)が並列され、その挿通孔(2)の孔縁にカラー部(3)が立ち上げ形成されてプレートフィン(4)を構成し、そのカラー部(3)で多数のプレートフィンが積層され、各カラー部(3)にチューブが挿通されてコアを形成し、チューブ内に冷媒が流通すると共に、プレートフィン(4)の幅方向に空気流が流通する熱交換器のプレートフィンにおいて、
プレート本体(1)の長手方向に隣接するカラー部(3)(3)の中間部に、その幅方向に断面波形に曲折された中間波形部(5)を有し、
各カラー部(3)の孔縁部近傍には前記幅方向に断面波形に曲折された孔縁波形部(6)を有し、その孔縁波形部(6)と前記中間波形部(5)は、前記幅方向に半ピッチ分、波の位相がずれ且つ、その孔縁波形部(6)の各波の稜線(6a)および谷線(6b)の両端と、中間波形部(5)の各波の稜線(5a)および谷線(5b)の両端とは互いに離間され、その離間して隣り合う稜線(5a)(6a)と谷線(5b)(6b)との間が斜面(7)で連結されていることを特徴とする熱交換器のプレートフィンである。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
前記斜面(7)が平面視で菱形に形成された熱交換器のプレートフィンである。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
各プレートフィンのカラー部(3)の高さｆが1.2〜1.5mmであり、稜線の高さｈが0.4〜0.8mmである熱交換器のプレートフィンである。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器のプレートフィンにおいて、
前記チューブ挿通孔(2)が幅方向に一列以上あり、各列に波形の稜線(5a)(6a)が３以上存在する熱交換器のプレートフィンである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の熱交換器のプレートフィンは、隣合うカラー部３，３間の中間部に、中間波形部５を有し、各カラー部３の孔縁部近傍に孔縁波形部６を有し、その孔縁波形部６と中間波形部５は、フィンの幅方向に半ピッチ分、波の位相がずれている。さらに、孔縁波形部６の各波の稜線6aおよび谷線6bの両端と、中間波形部５の各波の稜線5aおよび谷線5bの両端とは互いに離間され、その離間して隣り合う稜線5a，6aと谷線5b，6bとの間が斜面７で連結されている。
それにより、各カラー部の風下側に形成される空気の滞留域を可及的に無くし、熱交換を促進する効果がある。これは、隣接するカラー部に衝突した空気流が、それを迂回しつつ、半ピッチずれて配置された、各波形部５，６の斜面および、それらを接続する斜面７に導かれる。そして、流入時に幅方向に進入した空気流は、斜めのベクトルを得て、平面視で斜めに流通する。そして、その空気流が隣接するカラー部３の風下側に斜めに導かれ、そこに存在した従来の滞留域を通過するからである。
【００１２】
上記構成に加えて、請求項２に記載のように、斜面７を平面視で菱形に形成した場合には、その斜面を介して、空気流をより円滑に斜めに各谷線5b，6b方向に導き、空気の滞留域を無くして、熱交換を促進できる。
【００１３】
上記いずれかの構成に加えて、請求項３に記載のように、各プレートフィンのカラー部３の高さｆを1.2〜1.5mmとし、稜線の高さｈを0.4〜0.8mmとした場合には、高密度のプレートフィン型熱交換器において、空気抵抗を低減し、空気の流通をよくして、熱交換を促進できる。
上記いずれかの構成に加えて、請求項４に記載のように、前記チューブ挿通孔(2)を幅方向に一列以上とし、各列に波形の稜線5a，6aを３以上形成した場合には、熱交換をさらに促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の熱交換器のプレートフィンの平面図。
【図２】図１のII‐II矢視断面図。
【図３】本発明の第２実施例のプレートフィン４の平面図。
【図４】図３のIV‐IV矢視断面図。
【図５】図３のＶ‐Ｖ矢視断面図。
【図６】本発明のプレートフィン４の作用を示す説明図。
【図７】従来型プレートフィンの平面図および断面図。
【図８】同従来型フィンを用いた熱交換器の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１および図２は、本発明のプレートフィン４であって、二列型のものであり、図３〜図５はその一列型のものである。したがって、両プレートフィン４は、基本的に同一の作用効果を有する。
図１および図２に示す第１実施例では、細長いプレート本体１に多数の円形のチューブ挿通孔２が二列に千鳥状に定間隔に穿設され、その孔縁にカラー部３が立上げ形成されている。このカラー部３の高さｆは、1.2〜1.5ｍｍ程である。
【００１６】
そして、各カラー部３の周縁部には、それを平面略円形に取り囲むように孔縁波形部６が形成されている。そして、隣合う孔縁波形部６の間に中間波形部５が配置され、その中間波形部５の全体の平面形状は中間がくびれた鼓形に形成されている。各中間波形部５、孔縁波形部６は、横断面波形に形成され、その波形は孔縁波形部６と中間波形部５とで、プレートフィン４の幅方向に半ピッチずれている。そして、中間波形部５の波の頂部には稜線5aが、谷部には谷線5bがプレートフィン４の長手方向に形成されている。また、孔縁波形部６の頂部には稜線6aが、谷部には谷線6bが形成されている。その中間波形部５の稜線5aの両端は、平面菱形の斜面７を介して孔縁波形部６の谷線6bに接続され、その中間波形部５の谷線5bの両端は斜面７を介して孔縁波形部６の稜線6aに連結されている。この状態が、図４，図５に示されている。
【００１７】
さらに、図１に示す二列形では、孔縁波形部６、中間波形部５は千鳥に配置されている。また、一列形では図３のごとく長手方向に孔縁波形部６と中間波形部５とが交互に配置されている。そして、図２に示すごとく、稜線5aおよび稜線6aの高さｈは、0.4〜0.8ｍｍ程度である。この高さは、従来のそれに比べて半分程度である。これにより、プレートフィン４の空気抵抗を低減している。
なお、図１および図３において、各稜線5a、稜線6aは細線で表現し、各谷線5b、谷線6bは太線で表現している。
【００１８】
（作用）
次に、図６に基づき本発明のプレートフィンの作用につき、説明する。
先ず、図６において、孔縁波形部６の稜線6aは細線で表現され、その谷線6bは太線で表現されている。同様に半ピッチずれた中間波形部５の稜線5aは細線で表現され、その谷線5bは太線で表現されている。
そして、孔縁波形部６の稜線6aの両端は、中間波形部５の谷線5bの両端に平面菱形の斜面７を介して連結され、孔縁波形部６の谷線6bは中間波形部５の稜線5aに斜面７を介して連結されている。そして、谷線6bと谷線5bとは図上太線によって連結され、稜線6aと稜線5aとは細線によって連結されている。
【００１９】
ここで、中間波形部５には空気流れb0がプレートフィン４の風上側から流入し、孔縁波形部６には流れa0と、流れc0が流通したとする。
空気の流れa0、流れc0はそれぞれその正面にカラー部３が存在するため、それを迂回する。このとき、カラー部３の近傍ではそれに沿った流れa5、流れc5が存在する。カラー部３から比較的離れた位置では、流れa0は流れa1〜流れa4として斜めに流通する。これは空気流が通風抵抗の、より小さな位置を流通するからである。即ち、流れa1はその入口側の斜面７と、それに隣接する谷線5bとに導かれ、斜めのベクトルをもって、斜めの流れa1方向へ流通する。
【００２０】
同様に流れc0は、その正面のカラー部３を迂回し、流れc1方向の斜めに流通する。これは、中間波形部５と孔縁波形部６の稜線どうしおよび、谷線どうしが千鳥に配置され、それらが斜面７で連結された結果である。そして、流れa0は流れa1〜流れa4の斜め方向、流れc0は流れc1〜流れc4の斜め方向に流通する。その結果、流れa1〜流れa4は左隣のカラー部３の裏側に回り込み、そこに乱流を起こすとともに、空気の滞留域を可及的に減少させる。
同様に流れc1〜流れc4の空気流は右側のカラー部３の裏側に回り込み、そこの滞留域を解消させる。次に、中間波形部５に流入した流れb0は、カラー部３が存在しないため、そのまま直進方向に多くのベクトルを有する。
【００２１】
これらの結果、各カラー部３の下流側に形成される空気の滞留域を可及的になくし、熱交換を促進する。これは隣接するカラー部に衝突した空気流がそれを迂回しつつ、半ピッチずれて千鳥に配置された各中間波形部５、孔縁波形部６の斜面およびそれらを接続する斜面７に導かれるからである。そして、流入時にプレートフィン４の幅方向に流入した空気流は、その一部が斜めのベクトルを持ち、平面視で斜めに流通する。そして、その空気流が隣接するカラーの風下側に斜めに導かれ、従来の滞留域を通過してそれを解消する。
【符号の説明】
【００２２】
１  プレート本体
２  チューブ挿通孔
３  カラー部
４  プレートフィン
５  中間波形部
5a  稜線
5b  谷線
６  孔縁波形部
6a  稜線
6b  谷線
【００２３】
７  斜面
８  滞留部
９  チューブ
10  山
10a 稜線
11  谷
11b 谷線
12  冷媒
13  空気流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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