(57)【要約】【課題】熱交換性能の向上を図ることのできる熱交換器用フィンを提供すること。【解決手段】送風と熱交換を行うチューブ２０，２０の間に設けられた送風空間部ＳＰに、チューブ２０と接触状態で配置された熱交換器用フィン１０であって、平板部１２の板表面から突出された複数の突部として、送風直交方向（ＲＡ）に離間するとともに送風方向に対して傾斜した一対の突条３０，３０が、送風方向（Ｗ）に間隔が広がるよう略八の字状に配置された突条組３１を、送風直交方向に間隔を空けて複数配置した突条縦列３２を設け、かつ、この突条縦列３２を、送風方向（Ｗ）に複数列設け、突条縦列３２は、下流側の突条縦列３２の各突条３０の送風上流側の先端部が、上流側の突条縦列３２において各突条組３１の突条間に形成された突条間隔３４ならびに突条組間に形成された組間隔３５の送風下流方向に重ねて配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風と熱交換を行う熱交換部材の間に設けられた送風空間部に、前記熱交換部材と接触状態で配置され、前記送風空間部の送風方向に延在される平板部を複数有し、この平板部の板表面から突出された複数の突部を備えた熱交換器用フィンであって、
前記突部として、送風直交方向に離間するとともに送風方向に対して傾斜した一対の突条が、送風方向に間隔が広がるよう略八の字状に配置された突条組を、送風直交方向に間隔を空けて複数配置した突条縦列が設けられ、かつ、この突条縦列が送風方向に複数列設けられ、
前記突条縦列は、下流側の突条縦列の各突条の送風上流側の先端部が、上流側の突条縦列において各突条組の突条間に形成された突条間隔ならびに突条組間に形成された組間隔の送風下流方向に重なって配置されていることを特徴とする熱交換器用フィン。
【請求項２】
各突条縦列は、前記突条間隔ならびに組間隔が、各突条の送風直交方向の寸法よりも大きな寸法に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用フィン。
【請求項３】
各突条縦列の前記突条組の一方の突条と、その直下流の突起縦列の前記突条組の一方の突条とが、一直線上に並んで配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器用フィン。
【請求項４】
前記突条縦列と隣り合う突条縦列との間に、平坦面が送風直交方向に延在されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン。
【請求項５】
前記平板部は、波板状のコルゲートフィンにおいて前記熱交換器に当接される波頂部どうしを連結する部分であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の熱交換起用フィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却を行うラジエータ、空調装置のコンデンサおよびエバポレータなどの自動車や産業機械用の熱交換器に用いられる熱交換器用に用いられる熱交換器用フィンに関し、特に、フィンの平坦部に突起が形成されているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器として、波板状の複数の熱交換器用フィンと熱交換器用の流体が流されるチューブとを積層したものが知られている。
そして、熱交換器用フィンとして、波状のフィンの対向する平板部に、板面から所定の高さで突出させた突起や切り起しなどから成る突部を設け、送風との熱交換性能を高めたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３８５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の熱交換器用フィンは、突部として、送風が流れる方向に略直交する方向に波状に延在させた突条を、一定の高さで一定のピッチで複数形成していた。
このため、送風の入口方向から見て、突条の頂点の下流側には、同じ高さの突条が送風方向で重なって配置されているため、下流側の突条には、送風が当たりにくく、風下側では熱交換性能が低下していた。
【０００４】
本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、熱交換性能の向上を図ることのできる熱交換器用フィンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、送風と熱交換を行う熱交換部材の間に設けられた送風空間部に、前記熱交換部材と接触状態で配置され、前記送風空間部の送風方向に延在される平板部を複数有し、この平板部の板表面から突出された複数の突部を備えた熱交換器用フィンであって、前記突部として、送風直交方向に離間するとともに送風方向に対して傾斜した一対の突条が、送風方向に間隔が広がるよう略八の字状に配置された突条組を、送風直交方向に間隔を空けて複数配置した突条縦列が設けられ、かつ、この突条縦列が送風方向に複数列設けられ、前記突条縦列は、下流側の突条縦列の各突条の送風上流側の先端部が、上流側の突条縦列において各突条組の突条間に形成された突条間隔ならびに突条組間に形成された組間隔の送風下流方向に重なって配置されていることを特徴とする熱交換器用フィンとした。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器用フィンにおいて、各突条縦列は、前記突条間隔ならびに組間隔が、各突条の送風直交方向の寸法よりも大きな寸法に形成されていることを特徴とする熱交換器用フィンとした。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の熱交換器用フィンにおいて、各突条縦列の前記突条組の一方の突条と、その直下流の突起縦列の前記突条組の一方の突条とが、一直線上に並んで配置されていることを特徴とする熱交換器用フィンとした。
【０００６】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器用フィンにおいて、前記突条縦列と隣り合う突条縦列との間に、平坦面が送風直交方向に延在されていることを特徴とする熱交換器用フィンとした。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の熱交換起用フィンにおいて、前記平板部は、波板状のコルゲートフィンにおいて前記熱交換器に当接される波頂部どうしを連結する部分であることを特徴とする熱交換起用フィンとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の熱交換器用フィンでは、送風方向に対して傾斜した突条では、送風方向に伸びる渦が発生するが、この渦の下流に次の縦列の八の字の突条が配置されているため、突条を送風方向で重なるように配置したものと比較して、下流側の突条に当る送風量が増加して、熱交換効率を向上させることができる。
しかも、突条をフィンの平坦部に設けているため、熱交換部材との接触面積を確保することができ、これによっても熱交換性能を確保できる。
【０００８】
さらに、請求項２に記載した発明では、各突条の送風直交方向寸法よりも、その前方に配置された各間隔の送風直交方向の寸法の方が大きいため、各突条の送風直交方向寸法が各間隔の送風直交方向寸法よりも小さい場合よりも、各突条に当る送風量を確保でき、その分、熱交換効率がさらに向上する。
【０００９】
加えて、請求項３に記載の発明では、突条組の一方の突条が、その下流の突条と一直線上に並んで配置されているため、一直線上に配置されていないものと比較して、突条で送風下流に形成された渦が、次々と下流の突条に導かれ、より熱交換効率が向上する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明では、突条縦列と突条縦列との間に、平坦部を設けたため、請求項３のように、突条を一直線上に配置させながら、突条と突条とを送風方向に離間させて、両者の間で送風の渦が発生しやすくして、上述の熱交換性能を発揮できる。
請求項５に記載の発明では、突条を、熱交換部材に接触する波頂部を除く平板部に形成しているため、熱交換器用フィンと熱交換部材との接触面積を確保することができ、これにより、熱交換性能を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の熱交換器用フィンは、送風と熱交換を行う熱交換部材（２０）の間に設けられた送風空間部（ＳＰ）に、前記熱交換部材（２０）と接触状態で配置され、前記送風空間部（ＳＰ）の送風方向に延在される平板部（１２）を複数有し、この平板部（１２）の板表面から突出された複数の突部を備えた熱交換器用フィンであって、前記突部として、送風直交方向に離間するとともに送風方向に対して傾斜した一対の突条（３０）が、送風方向に間隔が広がるよう略八の字状に配置された突条組（３１）を、送風直交方向に間隔を空けて複数配置した突条縦列（３２）が設けられ、かつ、この突条縦列（３２）が送風方向に複数列設けられ、前記突条縦列（３２）は、下流側の突条縦列（３２）の各突条（３０）の送風上流側の先端部が、上流側の突条縦列（３２）において各突条組（３１）の突条間に形成された突条間隔（３４）ならびに突条組間に形成された組間隔（３５）の送風下流方向に重なって配置されていることを特徴とする熱交換器用フィンである。
【実施例１】
【００１２】
以下に、図１〜図４に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の熱交換器用フィン１０を用いた熱交換器Ａについて説明する。
【００１３】
図３に示すように、熱交換器Ａは、コア部１の左右をヘッダタンク２，３で支持して構成されている。ヘッダタンク２，３には、冷却水や冷媒などの熱交換器用の流体が供給および排出される。
コア部１は、熱交換器用フィン１０と複数のチューブ（熱交換部材）２０とを交互に積層し、その積層したものの上下をプレート５，５で挟んで形成されている。
【００１４】
チューブ２０は、例えば、アルミや銅などの熱交換効率の高い金属を押出成形して長方形の板状に形成されており、内部には熱交換器用の流体を流す流路２０ａ，２０ｂが押出方向の全長に亘って形成されている。
なお、各チューブ２０の長手方向両端部が、それぞれヘッダタンク２，３に差し込まれ、これらヘッダタンク２，３内の流体が、これら流路２０ａ，２０ｂを、その一方の端部から、もう一方の端部へ向けて流れる。
【００１５】
熱交換器用フィン１０は、チューブ２０の外気への熱交換を助けるために、チューブ２０，２０の間に設けられた送風空間部ＳＰに介在されたもので、例えば、アルミや銅などの熱交換効率の高い金属により、略円弧状の頂部１１と、この頂部１１を連結する平板部１２とが交互に連続され、対向する平板部１２，１２の間に送風通路１３を有した波形薄板状に形成されている。
【００１６】
平板部１２には、送風通路１３に向けて突出した筋状の突条３０が、平板部１２の矢印Ｗで示す送風方向の略全長に亘って形成されている。
【００１７】
この突条３０は、図２に示すように、一対の八の字状の突条組３１を、矢印ＲＡで示す送風直交方向に並べた突条縦列３２を、送風方向に複数（ｎ）並べて設けて構成されている。なお、図において符号３２の右横の（）内の数字は、送風方向の上流側からの順番を示している。
【００１８】
すなわち、突条３０は、平板部１２をプレス成形して、図４に示すように頂点が滑らかな半球面状の断面形状となるように突出させたもので、送風方向（Ｗ）に長さＬの寸法を有し、送風方向（Ｗ）に対して角度θで傾斜している。そして、突条組３１は、一対の突条３０，３０を、送風直交方向（ＲＡ）に間隔（この間隔を突条間隔３４と称する）を空けて配置するとともに、この突条間隔３４が送風下流に対称に拡がる略八の字状に配置されている。
【００１９】
そして、この突条組３１を、送風直交方向（ＲＡ）に間隔（この間隔を組間隔３５と称する）を空けて複数配置して１つの突条縦列３２が形成されている。
本実施例１では、突条間隔３４の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｐ１と組間隔３５の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｐ２とが、同一の寸法に形成されており、各突条３０が、一定ピッチで配置されている。また、両間隔３４，３５の各寸法Ｐ１，Ｐ２は、１つの突条３０の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｈよりも、僅かに大きな寸法に設定されている。
【００２０】
さらに、各突条縦列３２と突条縦列３２との間には、送風方向（Ｗ）に寸法Ｌ２の平坦面で形成された列間隔３３が送風直交方向（ＲＡ）に設けられている。
【００２１】
そして、各突条縦列３２は、送風方向（Ｗ）に隣り合うものと、各突条組３１のピッチＰ２を、送風直交方向（ＲＡ）に１／４ピッチずらして配置されている。したがって、送風上流側の突条縦列３２の突条間隔３４および組間隔３５の送風方向（Ｗ）の下流に、次の突条縦列３２の突条３０が、送風直交方向（ＲＡ）の全寸法Ｈ分が重なって配置されており、かつ、突条組３１を構成する一対の突条３０，３０の一方が、例えば、図２において、一点鎖線ａに示すように、一直線上に並んで配置されている。
【００２２】
次に、実施例１の作用を説明する。
この実施例１の熱交換器Ａでは、図３において、送風が矢印Ｗで示すようにコア部１の前面からコア部１を横切るように流れる場合に、熱交換器用フィン１０にあっては、図１に示す送風通路１３を矢印Ｗ方向へ移動する。
【００２３】
このとき、平板部１２に沿って流れる送風は、突条３０の延在方向に斜めに方向を変えながら進み、このとき、突条３０の延長方向に伸びる渦ｗｐが発生する。これらの渦ｗｐは、図示のように突条３０を挟んでその上下で方向が逆向きとなっており、これら逆向きの渦ｗｐが合流して乱流が生じる部位に、その下流の突条縦列３２の突条３０が配置されている。
このため、突条３０と送風との接触面積が増加して熱交換効率が良好となる。
そして、このような作用が、送風上流から下流に向けて各突条縦列３２において繰り返される。
【００２４】
しかも、一対の突条３０の一方は、一直線（ａ）上に並んで配置されているため、上述の乱流で送風が滞ることなく、この一直線方向に導かれ、効率良く熱交換できる。
また、突条３０は、熱交換器用フィン１０の全面ではなく、頂部１１を除いて平板部１２に設けているため、頂部１１に設けた場合と比較して、チューブ２０との接触面積を確保することができ、これによっても熱交換性能を確保できる。
【００２５】
さらに、各突条３０の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｈよりも、その前方に配置された各間隔Ｐ１，Ｐ２の送風直交方向（ＲＡ）の寸法を大きく形成したため、各突条３０の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｈが各間隔Ｐ１，Ｐ２の送風直交方向（ＲＡ）の寸法よりも小さい場合よりも、各突条３０に当る送風量を確保でき、その分、熱交換効率がさらに向上する。
【実施例２】
【００２６】
次に、図５に基づいてこの発明の実施の形態の実施例２の熱交換器用フィン２１０について説明する。なお、この実施例２は、実施例１の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例１と同様の構成および作用効果については説明を省略する。
【００２７】
この実施例２では、熱交換器用フィン２１０の平板部１２に形成された突条３０ａ，３０ｂは、突条縦列３２の２列おきに、その突出方向を逆に形成されている。すなわち、図５において、突条３０ａは、図中左方向に突出されており、突条３０ｂは、図中右方向に突出されている。
なお、作用効果は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１，２を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００２９】
例えば、実施例１，２では、熱交換部材として、熱交換器用の流体を流すチューブ２０を示したが、この熱交換部材は、このように流体を流すものに限定されるものではなく、例えば、通電により発熱するＰＣＴヒータなどを用いてもよい。
また、実施例１，２では、チューブ２０は、２つの流路２０ａ，２０ｂを備えたものを示したが、流路２０ａ，２０ｂの形状および数は、これに限定されるものではなく、多数の小孔が形成されたものなど他の形状のものを用いることができる。
さらに、実施例１，２のチューブ２０は、押出成形により形成したものを示したが、これに限定されず、図６に示すチューブ６２０のように、金属製の薄板を折り曲げ、プレス成形して形成したものを用いるようにしてもよい。なお、６２０ａは、熱交換媒体を流す流路である。
【００３０】
また、実施例１，２では、熱交換器用フィン１０として、波板状のものを示したが、複数の平板部を有したものであれば、その形状は、波板状のものに限定されるものではなく、例えば、頂部１１を円弧状ではなく、矩形の平面で形成してもよい。
【００３１】
また、実施例１，２では、突条組３１を、一定ピッチで配置したものを示したが、不定ピッチで配置したものを用いてもよい。
さらに、実施例１，２では、突条間隔３４ならびに組間隔３５の寸法Ｐ１，Ｐ２を、突条３０の送風直交方向（ＲＡ）の寸法Ｈよりも大きく形成した例を示したが、これに限定されるものではなく、仮に、これら寸法Ｐ１，Ｐ２が寸法Ｈよりも小さくしても、両間隔３４，３５を通過した送風が、その下流の突条３０に効率良く当たって、良好な熱交換効率が得られる。また、突条３０の傾斜角度θやその長さＬも、実施例１，２で示した角度および長さに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の最良の実施の形態の実施例１の熱交換器用フィン１０およびこれに積層されたチューブ２０を示す斜視図である。
【図２】実施例１の熱交換器用フィン１０の突条３０の配置および配列の説明図である。
【図３】実施例１の熱交換器用フィン１０を適用した熱交換器Ａの斜視図である。
【図４】実施例１の熱交換器用フィン１０の要部の断面図である。
【図５】実施例２の熱交換器用フィン２１０およびこれに積層されたチューブ２０を示す斜視図である。
【図６】チューブの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０   熱交換器用フィン
１１   頂部
１２   平板部
１３   送風通路
２０   チューブ
３０   突条
３１   突条組
３２   突条縦列
３３   列間隔
３４   突条間隔
３５   組間隔
Ａ     熱交換器
ＳＰ   送風空間部
【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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