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【発明の名称】 熱交換器
【発明者】 【氏名】新長 秀孝

【氏名】柳川 謙

【氏名】佐久間 哲

【氏名】中野 公昭

【要約】 【課題】インナーフィンの平面に多数の斜めのスリット2と傾斜条部3とが交互に配置された一対のインナーフィン8,8aを有する熱交換器において、内部流体の流通を円滑に行うと共に、その各部において内部流体を均一に流通させること。

【構成】各スリット2の幅Wをその一端から他端に次第に細く形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
幅方向の両縁に一対の平行で平坦な細長い縁部(1) が設けられ、両縁部(1) の間にその縁部(1) に対して斜めに多数の並列した細長い傾斜条部(3) が設けられ、各傾斜条部(3) 間にそれぞれスリット(2) が開口され、各傾斜条部(3) と前記縁部(1) とが面一に形成された少なくとも一対の同一形状のインナーフィン(8) を有し、
その一対の前記インナーフィン(8) が表裏逆向きに重ね合わされて、各インナーフィンの傾斜条部(3) およびスリット(2) どうしが交差するように配置され、それらのインナーフィン(8) が一対のプレート(4) 間またはチューブ(5) 内に配置され、
前記一対のプレート(4) 間または前記チューブ(5) 内に内部流体が流通し、それらの外面側に外部流体が流通する熱交換器において、
前記インナーフィン(8) の各スリット(2) は、その幅Wが一方の縁部から他方の縁部に次第に狭くなるように形成されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項2】
請求項1において、
前記インナーフィン(8) は、四周に前記縁部(1) (1) が枠状に形成され、その長手方向の両端にマニホールド用の空間部(7) が設けられた熱交換器。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記インナーフィン(8) の各スリット(2) が平面波形に形成された熱交換器。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、幅方向両縁に一対の細長い縁部が設けられ、その両縁部間に多数の斜めの傾斜条部3とスリット2とが交互に形成された一対のインナーフィンを有し、その一対のインナーフィンを内部に積層した熱交換器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来型の熱交換器として、下記特許文献1に記載されたものは、内部に収納される一対のインナーフィンとして、夫々四周に枠部が形成されると共に、長手方向の両端部に連通孔を有する。そして枠内に網目状の突条が形成されている。その一対のインナーフィンは、その網目の各孔が整合しないように位置ずれして重ね合わされ、一対のインナーフィンの上側及び下側にプレートを配置し、プレートの長手方向両端に内部流体の出入口を設け、それをインナーフィンの連通孔に連通させたものである。
【0003】
次に、下記特許文献2に記載された従来の積層型熱交換器は、偏平チューブとアウターフィンとを交互に積層したものにおいて、偏平チューブ内に一対のインナーフィンが配置されている。各インナーフィンは斜め平行に配置された多数のリブ(突条)を有し、各リブ間がスリットとして開口されている。そして一対のインナーフィンの各リブは互いに交差するように重ね合わされたものである。
【0004】
【特許文献1】特表平4−505046号公報
【特許文献2】特開平6−74678号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前者の公知発明のインナーフィンは、多数のリブ間に多数の小孔を有し、各リブが重ならないように位置ずれされ、主として流体は一対のインナーフィンの小孔間を蛇行状に流通して、長手方向一端部の連通孔から他方の連通孔に導かれるものである。この熱交換器は、リブが網目状に形成されているため、内部流体の流通抵抗が大きくなり、その流通のための加圧力を大きくせざるを得ない欠点がある。
【0006】
後者の発明は、各リブ間に存在するスリットに沿って内部流体が流通し易く、その流体はスリット先端に突き当たるまで進行し、その突き当たり部においてフィンの積層方向に導かれる傾向が生じる。そのため、熱交換器の幅方向両端部により多くの内部流体が集中するおそれがあり、平面各部における熱交換量が不均一になり、結果として総熱交換量が低下するおそれがある。
そこで本発明は、上記各熱交換器の欠点を解決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、幅方向の両縁に一対の平行で平坦な細長い縁部(1) が設けられ、両縁部(1) の間にその縁部(1) に対して斜めに多数の並列した細長い傾斜条部(3) が設けられ、各傾斜条部(3) 間にそれぞれスリット(2) が開口され、各傾斜条部(3) と前記縁部(1) とが面一に形成された少なくとも一対の同一形状のインナーフィン(8) を有し、
その一対の前記インナーフィン(8) が表裏逆向きに重ね合わされて、各インナーフィンの傾斜条部(3) およびスリット(2) どうしが交差するように配置され、それらのインナーフィン(8) が一対のプレート(4) 間またはチューブ(5) 内に配置され、
前記一対のプレート(4) 間または前記チューブ(5) 内に内部流体が流通し、それらの外面側に外部流体が流通する熱交換器において、
前記インナーフィン(8) の各スリット(2) は、その幅Wが一方の縁部から他方の縁部に次第に狭くなるように形成されたことを特徴とする熱交換器である。
【0008】
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記インナーフィン(8) は、四周に前記縁部(1) (1) が枠状に形成され、その長手方向の両端にマニホールド用の空間部(7) が設けられた熱交換器である。
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記インナーフィン(8) の各スリット(2) が平面波形に形成された熱交換器である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の熱交換器用インナーフィンは、斜めに多数並列したスリット2を有し、隣接するインナーフィンの夫々の傾斜条部3およびスリット2が交差するように配置されるものにおいて、スリット2はその幅が一方の縁部から他方の縁部に次第に狭く形成されているから、インナーフィンの各部に均一に流体を流通させ、熱交換を促進させる効果がある。
即ち、スリット2内の流体の流れは、複数のインナーフィンの積層方向に流通するよりもむしろ、スリット2に沿ってその長手方向に流通する傾向がある。ところが、流体が進むにつれて、そのスリット2の幅が狭くなることにより、流通抵抗を増大させ、先端側により多く流体が流れることを防止し、複数のインナーフィンの積層方向に流体が分流して拡散される。
【0010】
しかも、隣接するインナーフィンは同一のものが表裏逆向きに配置されているから、上側のインナーフィンのスリット2の幅の狭い位置では、下側のインナーフィンのスリット2は幅の広いものとなり、各インナーフィン間の流体の移動を円滑に行い得る。その結果、流体が攪拌されると共に、インナーフィンの幅方向全体に渡って均一に流体が流通し、熱交換を促進し得る。
逆に言うと、従来の如くスリット2の幅が一定であると、スリット2内を流通する流体は突き当たるまで流路に沿って直進する傾向にあり、インナーフィンの幅方向端部により多く流体が集まりがちであるが、本発明ではそれを防止し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
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は本発明の熱交換器の説明的分解斜視図である。また、図2は同熱交換器に用いられる一対のインナーフィン8,8aの重なり状態を示した平面図である。
この実施例の熱交換器は、一対のインナーフィン8,8aと一対のプレート4とからなり、各インナーフィン8,8aは同一形状のものが表裏逆向きに重ね合わされるものである。インナーフィン8は四周に互いに平行な一対づつの平坦な縁部1を有し、その長手方向両端部に空間部7が開口する。そして、幅方向の両縁部1間に多数の傾斜条部3がその縁部1に対して斜めに形成されている。そして、各傾斜条部3間にはスリット2が開口されている。
【0012】
夫々の略三角形の空間部7の一方の斜辺には、それに複数のスリット2が連通する。各スリット2の幅Wは、その一端W1から他端W2に次第に細く形成されている。
また、この例では一方のプレート4は孔のない平板状に形成され、他方のプレート4はその長手方向両端部に孔を有し、その孔が前記インナーフィン8の空間部7に位置すると共に、その孔に出入口パイプ9の一端が連通されている。
このようにしてなる各部品は、一対のプレート4,4間に一対のインナーフィン8,8aが重ね合わされ、その接触部が互いにろう付け固定されるものである。そして一方の出入口パイプ9から内部流体が流入し、インナーフィン8,8aの空間部7に導かれる。その空間部7に導かれた内部流体は、それに連通するスリット2に導かれる。
【0013】
そして図2において上側に位置するインナーフィン8の空間部7のスリット2に導かれた内部流体は、下側のインナーフィン8aのスリット2aに導かれる。また、下側の空間部7aからそれに連通するスリット2aに流入した内部流体は、それと交差する上側のインナーフィン8のスリット2に流入し、それらのスリットに沿って導かれる。各スリット2,2aは、その一端から他端に向かって次第に細くなり、例えば、インナーフィン8のスリット2は一端側の広い幅W1から狭い幅W2に導かれる。そしてスリット2の流れ方向に次第に細くり、先端程流体抵抗が大きくなるため、内部流体は次第に下側のインナーフィン8aの各スリット2に移動する。
【0014】
なお、上側のインナーフィン8のスリット2は先端程細くなるが、その先端部には下側のインナーフィン8aのスリット2aの幅がより広く開口し、円滑に下側に流体が流通する。下側に移動した内部流体は、そのスリット2aに沿って流通する。
このようにして内部流体は、上側インナーフィン8と下側インナーフィン8aとの間を移動し、全体として一方の空間部7,7aから他方の空間部7,7aに流通し、他方の出入口パイプ9からそれが排出される。そして、プレート4の外面側には外部流体が流通し、その外部流体と内部流体との間に熱交換が行われるものである。
【0015】
次に、図3は本発明の第2の実施の形態であり、この例が前記第1の実施の形態と異なる点は、インナーフィン8が四枚互いに表裏逆向きにして重ね合わされたことである。このようにすることにより、内部流体の流通を促進すると共に放熱面積を大きくし、内部流体側の熱交換を促進し得るものとなる。
【0016】
次に、図4は本発明のさらに他の実施の形態を示す略図であり、この例ではインナーフィン10,10a の傾斜条部3,3aが波形に形成されると共に、それらの間に位置するスリット2,2aも波形に形成されたものである。
なお、この例でも上側インナーフィン10と下側インナーフィン10a の各傾斜条部3,3aは交差するように配置される。さらに、図示はしないがスリット2,2aはその一端から他端に次第にその幅が狭く形成されている。
【0017】
次に、図5は本発明の第3の実施の形態を示し、この例が図4のそれと異なる点は、一対のプレート4の代わりにチューブ5が設けられ、インナーフィン11,11aはその長手方向両端に枠部が存在しないものである。そして一対のインナーフィン11,11aが重ね合わされチューブ5内に収納される。そしてチューブ5の一端から他端に内部流体が流通するものである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第1実施例の熱交換器の分解斜視図。
【図2】同熱交換器に用いられるインナーフィン8,8aの重なり状態を示す平面図。
【図3】本発明の第2実施例の熱交換器の分解斜視図。
【図4】本発明の第3実施例の熱交換器の分解斜視図。
【図5】本発明の第4実施例の熱交換器の分解斜視図。
【符号の説明】
【0019】
1 縁部
2,2a スリット
3,3a 傾斜条部
4 プレート
5 チューブ
7,7a 空間部
8,8a インナーフィン
9 出入口パイプ
10,10a インナーフィン
11,11a インナーフィン
【出願人】 【識別番号】000222484
【氏名又は名称】株式会社ティラド
【出願日】 平成18年8月9日(2006.8.9)
【代理人】 【識別番号】100082843
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 卓美


【公開番号】 特開2008−39337(P2008−39337A)
【公開日】 平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願番号】 特願2006−217192(P2006−217192)