JP2005147572A

JP2005147572A - Fin for heat exchanger

Info

Publication number: JP2005147572A
Application number: JP2003387868A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Nagashima; 政彦長島
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fin for a heat exchanger capable of remarkably improving the heat exchanging efficiency without increasing the circulating resistance of a heat exchanging medium. <P>SOLUTION: In this fin 10 for the heat exchanger mounted in a heat exchanging medium circulating part 20, wherein side walls 11 are mounted to partition the circulating part 20 into a plurality of medium flow channels, and are offset to a side of the medium flow channels successively adjacent to each other at a specific interval in the flowing direction of the heat exchanging medium, and each partitioned medium flow channel is offset in the orthogonal direction horizontal to the flowing direction of the heat exchanging medium, the side walls 11 are curved to the flowing direction of the heat exchanging medium. Further the side walls 11 are curved horizontally to the flowing direction of the heat exchanging medium. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は熱交換器用フィンに関し、例えば自動車用空気調和装置等に用いられる熱交換器に適用して好適なものである。 The present invention relates to a heat exchanger fin, and is suitable for application to, for example, a heat exchanger used in an automobile air conditioner or the like.

従来、この種の熱交換器としては、例えば図３および図４に示すように、１つのフィン１と一対のプレート１２、１３によって１つの熱交換単体１４が形成され、この熱交換単体１４が複数積層されて熱交換器１５が構成されたものが広く知られている。 Conventionally, as this type of heat exchanger, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, one heat exchange unit 14 is formed by one fin 1 and a pair of plates 12, 13. A structure in which a plurality of stacked heat exchangers 15 are configured is widely known.

各熱交換単体１４の両端には、それぞれ上下方向に連通された熱交換媒体の入口１６および出口１７が形成されており、最上層の熱交換単体１４の入口１６および出口１７に、フランジ１８、１９を介して図示省略する媒体流通用パイプが取り付けられている。 At both ends of each heat exchanging unit 14, an inlet 16 and an outlet 17 of the heat exchanging medium communicated in the vertical direction are formed, and flanges 18, A medium distribution pipe (not shown) is attached via 19.

プレート１２、１３は、上方のプレート１２の周縁部が平坦に形成されるとともに、下方のプレート１３の周縁部が上方に折曲されて皿状に形成されている。そして、これら上下のプレート１２、１３間にフィン１を挟み、上方のプレート１２の周縁部を下方のプレート１３の皿状周縁部方向に折り曲げて接着することにより、プレート１２、１３がフィン１を覆って液密的に結合され、内部に偏平な熱交換媒体流路２０が形成される。 The plates 12 and 13 are formed in a dish shape, with the peripheral edge of the upper plate 12 formed flat and the peripheral edge of the lower plate 13 bent upward. Then, the fin 1 is sandwiched between the upper and lower plates 12 and 13, and the peripheral portion of the upper plate 12 is bent and bonded in the direction of the dish-shaped peripheral portion of the lower plate 13, whereby the plates 12 and 13 attach the fin 1. A flat heat exchange medium flow path 20 is formed inside and covered in a fluid-tight manner.

この場合、フィン１は図５および図６に示すように、平板状の金属プレートに多数の突状片２を複数列で切起こして形成したものであって、各突状片２の側壁３は列設方向に臨んで左右方向に交互に偏移させられており、これによって突状片２の断面凹部５に臨んだ構造になっている。なお、フィン１は表裏同一構造をなし、表側における凹部９は裏面における突状片２の断面凹部５をなしている。 In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the fin 1 is formed by cutting and raising a plurality of protruding pieces 2 in a plurality of rows on a flat metal plate, and the side walls 3 of the protruding pieces 2 are formed. Are shifted alternately in the left-right direction so as to face the row direction, thereby having a structure facing the cross-sectional recess 5 of the protruding piece 2. The fin 1 has the same structure on the front and back sides, and the concave portion 9 on the front side forms a cross-sectional concave portion 5 of the protruding piece 2 on the back surface.

そして、上下一対のプレート１２、１３の間に挟み込まれたフィン１の上下両面に、冷却しようとする熱交換媒体を図５および図６中における矢印方向に流通させることにより、前記突状片２で熱交換媒体の熱を吸収し、前記フィン１に密接するプレート１２、１３を介して、その外側を流れる冷却された他の熱交換媒体と接触させて熱交換させ、かくして、前記加熱された熱交換媒体を冷却させるようになされている（例えば、特許文献１参照）。
実開平１−１７０８８１号公報（第４図〜第６図および第８図） Then, a heat exchange medium to be cooled is circulated in the direction of the arrow in FIGS. 5 and 6 on the upper and lower surfaces of the fin 1 sandwiched between the pair of upper and lower plates 12, 13. The heat exchange medium absorbs the heat through the plates 12 and 13 that are in close contact with the fins 1 to contact with the other cooled heat exchange medium flowing outside the heat exchange medium, and thus is heated. The heat exchange medium is cooled (for example, see Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 1-170881 (FIGS. 4 to 6 and 8)

ところで、かかる従来のフィン１においては、突状片２の側壁３が図６に示すように熱交換媒体流路２０（図５参照）における熱交換媒体の通路方向に形成されており、特にこの場合、熱交換媒体からフィン１へと熱を伝える役割を果たす前記側壁３が、前記熱交換媒体の通路方向に直線状に設けられているため、フィン１の性能向上、すなわち熱交換効率の向上を図るべく、側壁３の面積を拡大するにも限りがある。 By the way, in such a conventional fin 1, the side wall 3 of the protruding piece 2 is formed in the heat exchange medium passage direction in the heat exchange medium flow path 20 (see FIG. 5), as shown in FIG. In this case, since the side walls 3 that play a role of transferring heat from the heat exchange medium to the fins 1 are linearly provided in the direction of the passage of the heat exchange medium, the performance of the fins 1 is improved, that is, the heat exchange efficiency is improved. Therefore, there is a limit to increasing the area of the side wall 3.

前記フィン１の性能向上を実現する方策の１つとして、フィンピッチをつめる方法が容易に想到できるが、熱交換媒体が流体でなる場合、当該熱交換媒体が表面張力等によってフィン１とプレート１２、１３との接合部近傍に集まり易く、この部分における熱交換媒体の膜厚が厚くなり、蒸発効率（熱交換効率）が低下する傾向にあり、逆にフィン１の側壁３では、前記熱交換媒体の膜厚が薄くなり、熱交換媒体に対する蒸発効率（熱交換効率）が高くなる傾向にある。 As one of the measures for improving the performance of the fin 1, a method of pinching the fin pitch can be easily conceived. However, when the heat exchange medium is a fluid, the heat exchange medium is subjected to surface tension or the like, and the fin 1 and the plate 12. , 13 tends to gather in the vicinity of the junction, and the film thickness of the heat exchange medium in this portion tends to increase, and the evaporation efficiency (heat exchange efficiency) tends to decrease. The film thickness of the medium decreases, and the evaporation efficiency (heat exchange efficiency) for the heat exchange medium tends to increase.

このため、この方策では前記フィン１とプレート１２、１３との接合部近傍と、フィン１の側壁３とで熱交換媒体に対する熱交換効率が異なるばかりでなく、熱交換媒体の流通抵抗を高めることが明白であり、熱交換器１５の性能を低下させる未だ不十分な問題がある。 For this reason, in this measure, not only the heat exchange efficiency with respect to the heat exchange medium differs between the vicinity of the joint portion between the fin 1 and the plates 12 and 13 and the side wall 3 of the fin 1, but also the flow resistance of the heat exchange medium is increased. Is obvious, and there is still an insufficient problem that deteriorates the performance of the heat exchanger 15.

このような現象は、フィン１のフィンピッチが小さくなるほど顕著になり、熱交換媒体の偏在が熱交換効率に及ぼす影響は大きくなる。 Such a phenomenon becomes more prominent as the fin pitch of the fins 1 becomes smaller, and the influence of the uneven distribution of the heat exchange medium on the heat exchange efficiency increases.

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、熱交換媒体の流通抵抗を高めることなく、熱交換効率を格段と向上させることができる熱交換器用フィンを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a fin for a heat exchanger that can significantly improve the heat exchange efficiency without increasing the flow resistance of the heat exchange medium.

請求項１にあっては、熱交換媒体の流通部内に配置され、当該流通部を複数の媒体流路に区画するとともに、上記熱交換媒体の熱を吸収する側壁を有し、当該側壁が上記熱交換媒体の流れ方向における所定間隔で順次隣り合う媒体流路側にオフセットされることにより、上記区画した各媒体流路を上記熱交換媒体の流れ方向に対して水平な直交方向にオフセットする熱交換器用フィンにおいて、上記側壁が上記熱交換媒体の流れ方向に対して湾曲した形状でなるようにしたことを特徴としている。 In Claim 1, it is arrange | positioned in the distribution | circulation part of a heat exchange medium, has the side wall which absorbs the heat | fever of the said heat exchange medium while partitioning the said distribution | circulation part into a some medium flow path, and the said side wall is the said Heat exchange that offsets each partitioned medium flow path in a direction perpendicular to the flow direction of the heat exchange medium by being offset to the adjacent medium flow path side at predetermined intervals in the flow direction of the heat exchange medium. In the fin for equipment, the side wall has a shape curved with respect to the flow direction of the heat exchange medium.

請求項２にあっては、請求項１の側壁が、上記熱交換媒体の流れ方向に対して水平に湾曲した形状でなるようにしたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the side wall of the first aspect has a shape curved horizontally with respect to the flow direction of the heat exchange medium.

請求項１によれば、側壁が湾曲した形状でなるようにしたことにより、当該側壁が湾曲した分、流通する熱交換媒体と側壁との接触面積を拡げることができるため、この熱交換媒体の熱を吸収する吸収効率を向上することができるとともに、フィンピッチをつめることがないため、熱交換媒体が表面張力等によってフィンと流通部との接合部近傍に集まるのを回避することができ、かくして、熱交換媒体の流通抵抗を高めることなく、熱交換効率を格段と向上させることができる熱交換器用フィンを実現することができる。 According to claim 1, since the side wall is curved, the contact area between the circulating heat exchange medium and the side wall can be expanded by the amount of the curved side wall. Absorption efficiency that absorbs heat can be improved, and since the fin pitch is not pinched, it can be avoided that the heat exchange medium is gathered in the vicinity of the junction between the fin and the flow portion due to surface tension, etc. Thus, it is possible to realize a heat exchanger fin capable of remarkably improving the heat exchange efficiency without increasing the flow resistance of the heat exchange medium.

請求項２によれば、請求項１の側壁が熱交換媒体の流れ方向に対して水平に湾曲した形状でなるようにしたことにより、この側壁が熱交換媒体の流通部に対して略垂直となるため、当該垂直方向の剛性の向上と、熱交換効率の向上との両立を図ることができる。 According to claim 2, the side wall of claim 1 has a shape curved horizontally with respect to the flow direction of the heat exchange medium, so that the side wall is substantially perpendicular to the flow portion of the heat exchange medium. Therefore, it is possible to achieve both the improvement of the rigidity in the vertical direction and the improvement of the heat exchange efficiency.

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１および図２は、本発明による熱交換器用フィンの一実施形態を示し、図１は本実施形態による熱交換器用フィンの概略構成を拡大して示す斜視図、図２は図１の熱交換器用フィンの上面図である。 1 and 2 show an embodiment of a heat exchanger fin according to the present invention, FIG. 1 is an enlarged perspective view showing a schematic configuration of the heat exchanger fin according to the present embodiment, and FIG. 2 shows the heat of FIG. It is a top view of the fin for exchangers.

図５との対応部分に同一符号を付した図１において、１０は本実施形態による熱交換器用フィン（以下、これを単にフィンと称する）を示し、突状片２の側壁１１の形状が上述した従来の側壁３の形状と異なる点を除いて、この従来のフィン１とほぼ同様に構成されている。なお、本実施形態の場合、熱交換媒体として気体状の冷媒を用いるようにした場合について述べるが、本発明はこれに限ることなく、熱交換媒体としては、この他種々の媒体を広く適用することができるのは言うまでもない。 In FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. 5 are assigned the same reference numerals, reference numeral 10 denotes a heat exchanger fin according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as a fin), and the shape of the side wall 11 of the protruding piece 2 is as described above. Except for the difference from the shape of the conventional side wall 3, the configuration is almost the same as that of the conventional fin 1. In this embodiment, the case where a gaseous refrigerant is used as the heat exchange medium will be described. However, the present invention is not limited to this, and various other media can be widely applied as the heat exchange medium. Needless to say, you can.

ここで、前記側壁１１は、図６との対応部分に同一符号を付した図２にも示すように、湾曲した形状で形成されている。 Here, the side wall 11 is formed in a curved shape, as shown in FIG.

このように、本実施形態のフィン１０では側壁１１が湾曲した分、流通する熱交換媒体と側壁１１との接触面積を拡げることができるため、この熱交換媒体の熱を吸収する吸収効率を向上することができるとともに、フィンピッチをつめることがないため、熱交換媒体が表面張力等によってフィン１０と流通部である熱交換媒体流路２０との接合部、すなわちプレート１２、１３との接合部近傍に集まるのを回避することができる。 Thus, in the fin 10 of this embodiment, since the side wall 11 is curved, the contact area between the circulating heat exchange medium and the side wall 11 can be expanded, so that the absorption efficiency for absorbing the heat of the heat exchange medium is improved. In addition, the fin pitch is not pinched, so that the heat exchange medium is joined by the surface tension or the like between the fin 10 and the heat exchange medium flow path 20 that is the circulation part, that is, the joint between the plates 12 and 13. It is possible to avoid gathering in the vicinity.

これにより、このフィン１０では、熱交換媒体の流通抵抗を高めることなく、熱交換効率を格段と向上させることができる。 Thereby, in this fin 10, heat exchange efficiency can be improved markedly, without raising the distribution resistance of a heat exchange medium.

しかも、この実施形態の場合、とりわけ側壁１１の湾曲する方向が、熱交換媒体の流れ方向に対して水平な方向となるようにしたことにより、この側壁１１が熱交換媒体流路２０に対して略垂直となるため、当該垂直方向、つまり熱交換単体１４における積層方向の剛性の向上と、フィン１０の熱交換効率の向上との両立を図ることができる。 Moreover, in the case of this embodiment, the side wall 11 is curved with respect to the heat exchange medium flow path 20 because the direction in which the side wall 11 is curved is horizontal with respect to the flow direction of the heat exchange medium. Since it is substantially vertical, it is possible to achieve both improvement in rigidity in the vertical direction, that is, in the stacking direction of the heat exchange unit 14 and improvement in heat exchange efficiency of the fins 10.

なお、本発明の熱交換器用フィン１０を上述した実施形態を例に取って説明したが、本発明はこれに限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。 In addition, although the fin 10 for heat exchangers of this invention was demonstrated taking the embodiment mentioned above as an example, this invention is not restricted to this, Various embodiments are employable in the range which does not deviate from the summary of this invention. it can.

例えば、上述の実施形態では、図１および図２から見てわかるように、側壁１１は各々突状片２において対向するもの同士が対称となるように、すなわち、この場合、突状片２の内側に向けて湾曲している場合について述べたが、本発明はこれに限ることなく、例えば図示省略するが、側壁を前記突状片において対向するもの同士、それぞれ同一方向に湾曲するようにしてもよい。このようにした場合、側壁によって区画する媒体流路の幅を均一にすることができる利点を得ることができる。 For example, in the above-described embodiment, as can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, the side walls 11 are opposite to each other in the projecting piece 2 so that they are symmetrical. Although the case where it curves toward the inner side was described, the present invention is not limited to this, for example, illustration is omitted, but the side walls facing each other in the protruding pieces are curved in the same direction. Also good. In this case, it is possible to obtain an advantage that the width of the medium flow path partitioned by the side wall can be made uniform.

本発明にかかる熱交換器用フィンの一実施形態における概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure in one Embodiment of the fin for heat exchangers concerning this invention. 図１の熱交換器用フィンを示す上面図である。It is a top view which shows the fin for heat exchangers of FIG. 従来の熱交換器における概略構成を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the schematic structure in the conventional heat exchanger. 図３の熱交換器における要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the principal part in the heat exchanger of FIG. 図３の熱交換器における熱交換器用フィンの概略構成を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows schematic structure of the fin for heat exchangers in the heat exchanger of FIG. 図５の熱交換器用フィンを示す上面図である。It is a top view which shows the fin for heat exchangers of FIG.

Explanation of symbols

２突状片
５断面凹部
９凹部
１０フィン（熱交換器用フィン）
１１側壁
１２、１３プレート
１４熱交換単体
１５熱交換器
２０熱交換媒体流路（流通部） 2 Protruding piece 5 Cross-sectional recess 9 Recess 10 Fin (Heat exchanger fin)
11 Side wall 12, 13 Plate 14 Heat exchange unit 15 Heat exchanger 20 Heat exchange medium flow path (circulation part)

Claims

The heat exchange medium is disposed in the circulation part (20), partitions the circulation part (20) into a plurality of medium flow paths, and has a side wall (11) that absorbs heat of the heat exchange medium. (11) is offset to the adjacent media flow path side at predetermined intervals in the flow direction of the heat exchange medium, whereby each partitioned medium flow path is orthogonal to the horizontal direction of the heat exchange medium. In the heat exchanger fin (10) offset to
The fin for a heat exchanger, wherein the side wall (11) has a curved shape.

The fin for a heat exchanger according to claim 1, wherein the side wall (11) has a shape curved horizontally with respect to a flow direction of the heat exchange medium.