JP2014020580A - Fin tube type heat exchanger - Google Patents

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Masaru Yonezawa
勝 米澤
Shoichi Yokoyama
昭一 横山
Masatoshi Takahashi
正敏 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fin tube type heat exchanger with an improved heat transfer performance.SOLUTION: The fin tube type heat exchanger comprises: plural heat transfer fins 2 that are parallely aligned at predetermined intervals, and between which gas flows; plural heat transfer pipes 3 that are almost orthogonally inserted in the heat transfer fins 2 and penetrate through them, and inside which fluid flows; almost cylindrical fin collars 4 extending in a direction almost orthogonal to a plane direction of the heat transfer fins 2. The heat transfer fin 2 is formed in such a waved shape that crest parts 5 and valley parts 6 are alternately continued, and height (H) of at least one crest part 5 is set larger than a distance (L) between the two adjacent heat transfer fins 2 and smaller than twice of the distance (L). Notches 7 are provided on the heat transfer fins 2, and the heat transfer fin 2 on a windward side of the notch 7 on which gas flows is indented. A valley part 9 having an opening 8 formed by the notch 7 is formed on a leeward side. Fluid passes through a wave-shaped part formed by the crest parts 5 and the valley parts 6, which can contribute to thin a temperature boundary layer on a surface of the heat transfer fin 2.

Description

本発明は、ルームエアコン、パッケージエアコン、カーエアコン等の空気調和機や、ヒートポンプ式給湯機、冷蔵庫、冷凍庫等に用いられ、多数積層された伝熱フィンと伝熱フィン間を流動する気体などの流体と、伝熱管内を流動する水や冷媒などの流体との間で熱を授受するフィンチューブ型熱交換器に関するものである。   The present invention is used in air conditioners such as room air conditioners, packaged air conditioners, and car air conditioners, heat pump hot water heaters, refrigerators, freezers, etc., and a plurality of heat transfer fins and gases flowing between heat transfer fins are used. The present invention relates to a finned tube heat exchanger that transfers heat between a fluid and a fluid such as water or a refrigerant flowing in a heat transfer tube.

従来のフィンチューブ型熱交換器として、図7〜図11に示されるようなものがある(例えば、特許文献1参照)。   As conventional fin tube type heat exchangers, there are those shown in FIGS. 7 to 11 (see, for example, Patent Document 1).

図7は、上記特許文献1に記載された従来のフィンチューブ型熱交換器の斜視図、図8は、同フィンチューブ型熱交換器のフィンの正面図、図9は、同フィンの底面図、図10は、同フィンの要部の拡大斜視図、図11は、同フィンの別の要部の拡大斜視図である。   7 is a perspective view of the conventional finned tube heat exchanger described in Patent Document 1, FIG. 8 is a front view of the fin of the finned tube heat exchanger, and FIG. 9 is a bottom view of the fin. FIG. 10 is an enlarged perspective view of a main part of the fin, and FIG. 11 is an enlarged perspective view of another main part of the fin.

一般に、多数積層された平板状の伝熱フィンと伝熱管とで構成されるフィンチューブ型熱交換器は、図7に示すように、一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体Wが流動する多数の平板状の伝熱フィン101と、これらの伝熱フィン101に略直角に所定のピッチで挿入され、内部を水や冷媒などの流体Rが流動する伝熱管104とで構成され、伝熱管104は、伝熱フィン101の貫通穴(図示せず)の外周に垂直に立ち上げた円周状のフィンカラー102に密着接合されている。また、伝熱フィン101には、スリット形成部分103に、図8、図9、図10、図11に示すような2辺の切り込みを設けて1辺を基本線として切り起こす、三角形状のデルタウィングと呼ばれる切り起こし片111、112が設けられている。   In general, as shown in FIG. 7, a finned tube heat exchanger composed of a large number of laminated flat plate heat transfer fins and heat transfer tubes is stacked in parallel at a constant pitch, and air or the like between them. A large number of flat plate-like heat transfer fins 101 through which the gas W flows, and heat transfer tubes 104 inserted into the heat transfer fins 101 at a predetermined pitch at a substantially right angle and in which a fluid R such as water or refrigerant flows. The heat transfer tube 104 is tightly joined to a circumferential fin collar 102 raised vertically to the outer periphery of a through hole (not shown) of the heat transfer fin 101. Further, the heat transfer fin 101 has a triangular delta that is formed by providing two slits as shown in FIGS. 8, 9, 10, and 11 in the slit forming portion 103 to cut one side as a basic line. Cut and raised pieces 111 and 112 called wings are provided.

そして、従来のフィンチューブ型熱交換器の切り起こし片111、112は、図10、図11に示す様に、基部から先端部に向けて漸次幅狭となり、通過する空気に縦渦Sを発生させる翼部を伝熱フィン101から切り起こして形成する。この縦渦Sにより、熱伝達率を向上させるというものである(例えば、特許文献1参照)。   As shown in FIGS. 10 and 11, the cut-and-raised pieces 111 and 112 of the conventional fin tube heat exchanger are gradually narrowed from the base portion toward the tip portion, and a vertical vortex S is generated in the passing air. The blade part to be made is cut and raised from the heat transfer fin 101. This longitudinal vortex S improves the heat transfer coefficient (see, for example, Patent Document 1).

また、図12に示すように、伝熱フィン201に切り込み202を設け、気体の流動方向203に対し、風上側の伝熱フィン部を隆起させて、風下側に開口204を有する谷部205を形成するフィンチューブ型熱交換器も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as shown in FIG. 12, the heat transfer fin 201 is provided with cuts 202, and the heat transfer fin portion on the windward side is raised in the gas flow direction 203, and a valley portion 205 having an opening 204 on the leeward side is formed. The fin tube type heat exchanger to form is also proposed (for example, refer patent document 2).

特開2005−207688号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-207688 特開2010−8034号公報JP 2010-8034 A

しかしながら、上記特許文献1、2に記載されたようなフィンチューブ型熱交換器の構成では、平板状の伝熱フィン部の通風抵抗に対して、切り起こし形状部の通風抵抗が大きく、そのため、流体は切り起こし形状を迂回する様に流れてしまい、全体の通風抵抗の増大の割に、熱交換性能が向上しないという課題を有していた。   However, in the configuration of the fin tube type heat exchanger as described in Patent Documents 1 and 2, the ventilation resistance of the cut-and-raised shape portion is large with respect to the ventilation resistance of the flat plate-shaped heat transfer fin portion. The fluid flows so as to bypass the cut-and-raised shape, and there is a problem that the heat exchange performance is not improved for the increase in the overall ventilation resistance.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、平板状の伝熱フィンに切り起こし部の通
風抵抗による気体流動の迂回を防ぎ、伝熱性能を向上させたフィンチューブ型熱交換器を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a finned-tube heat exchanger that prevents heat flow detours due to ventilation resistance of cut-and-raised parts in flat heat transfer fins and improves heat transfer performance The purpose is to do.

上記従来の課題を解決するために、本発明のフィンチューブ型熱交換器は、所定間隔で平行に並べられるとともに、その間を気体が流動する複数の伝熱フィンと、前記伝熱フィンに略直角に挿入し、貫通して、内部を流体が流動する複数の伝熱管と、前記伝熱フィンの平面方向に対し略直交する方向に延びる略円筒状のフィンカラーとを備え、前記伝熱フィンを、山部と谷部が交互に連続した波状に形成し、少なくとも前記山部の一つの高さ(H)を、隣接する2つの前記伝熱フィン間の距離(L)より大きく、かつこの距離(L)の2倍より小さく設定したフィンチューブ型熱交換器であって、前記伝熱フィンに切り込みを設け、前記切り込みの前記気体が流動する風上側の前記伝熱フィンを陥没させ、風下側に前記切り込みにより形成される開口部を有する谷部を形成したもので、伝熱フィンが山部と谷部を有することで、伝熱フィン自体の表面積が増加するとともに、流体が伝熱フィンの山部と谷部で形成された連続した波形状を通過することで、伝熱フィン表面の温度境界層の薄肉化に寄与することができる。   In order to solve the above-described conventional problems, a finned tube heat exchanger according to the present invention is arranged in parallel at predetermined intervals, and a plurality of heat transfer fins through which gas flows, and substantially perpendicular to the heat transfer fins. A plurality of heat transfer tubes through which a fluid flows, and a substantially cylindrical fin collar extending in a direction substantially orthogonal to the plane direction of the heat transfer fins, The crests and troughs are alternately formed in a wave shape, and at least one height (H) of the crests is larger than the distance (L) between two adjacent heat transfer fins, and this distance (L) is a finned tube heat exchanger set smaller than twice, wherein the heat transfer fin is provided with a cut, and the heat transfer fin on the windward side where the gas flows in the cut is depressed, and the leeward side Formed by the incision The heat transfer fin has a peak portion and a valley portion, so that the surface area of the heat transfer fin itself increases and the fluid flows between the peak portion and the valley portion of the heat transfer fin. By passing through the formed continuous wave shape, it is possible to contribute to the thinning of the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin.

また、風下側に前記切り込みにより形成される開口部を有する谷部は、伝熱フィンの山部の勾配より傾斜が緩和されるため、通風抵抗を低く抑えることが可能となる。さらに、この切り込みにより形成された開口部を気体が通過するときに縦渦が発生し、伝熱フィン表面の温度境界層を乱すこととなる。こうすることにより、通風抵抗の増大を抑えつつ、伝熱フィンの熱伝達率を向上させ、熱交換器の熱交換性能を向上させる効果を奏する。   Moreover, since the inclination of the valley portion having the opening formed by the cut on the leeward side is less inclined than the slope of the peak portion of the heat transfer fin, it is possible to keep the ventilation resistance low. Further, when the gas passes through the opening formed by this cutting, a vertical vortex is generated, and the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin is disturbed. By doing so, there is an effect of improving the heat transfer performance of the heat exchanger by improving the heat transfer coefficient of the heat transfer fins while suppressing an increase in ventilation resistance.

本発明のフィンチューブ型熱交換器は、伝熱フィンが山部と谷部を有することで、伝熱フィン自体の表面積が増加するとともに、流体が伝熱フィンの山部と谷部で形成された連続した波形状を通過することで、伝熱フィン表面の温度境界層の薄肉化に寄与することができる。   In the finned tube heat exchanger of the present invention, the heat transfer fin has a peak portion and a valley portion, so that the surface area of the heat transfer fin itself increases and the fluid is formed by the peak portion and the valley portion of the heat transfer fin. By passing through the continuous wave shape, it is possible to contribute to the thinning of the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin.

本発明の実施の形態1におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図The perspective view of the fin tube type heat exchanger in Embodiment 1 of this invention 図1矢印A方向からの視野図Figure 1 View from the direction of arrow A 図1の部分拡大図Partial enlarged view of FIG. 同フィンチューブ型熱交換器の気体の流動方向を示す図The figure which shows the flow direction of the gas of the fin tube type heat exchanger 本発明の実施の形態2におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図The perspective view of the finned-tube type heat exchanger in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図The perspective view of the fin tube type heat exchanger in Embodiment 3 of this invention 従来のフィンチューブ型熱交換器の斜視図A perspective view of a conventional finned tube heat exchanger 同フィンチューブ型熱交換器のフィンの正面図Front view of fin of same finned tube heat exchanger 同フィンの底面図Bottom view of the fin 同フィンの要部の拡大斜視図Enlarged perspective view of the main part of the fin 同フィンの別の要部の拡大斜視図An enlarged perspective view of another main part of the fin 従来の他のフィンチューブ型熱交換器の伝熱フィンの正面図Front view of heat transfer fins of another conventional finned tube heat exchanger

第1の発明は、所定間隔で平行に並べられるとともに、その間を気体が流動する複数の伝熱フィンと、前記伝熱フィンに略直角に挿入し、貫通して、内部を流体が流動する複数の伝熱管と、前記伝熱フィンの平面方向に対し略直交する方向に延びる略円筒状のフィンカラーとを備え、前記伝熱フィンを、山部と谷部が交互に連続した波状に形成し、少なくとも前記山部の一つの高さ(H)を、隣接する2つの前記伝熱フィン間の距離(L)より大きく、かつこの距離(L)の2倍より小さく設定したフィンチューブ型熱交換器であっ
て、前記伝熱フィンに切り込みを設け、前記切り込みの前記気体が流動する風上側の前記伝熱フィンを陥没させ、風下側に前記切り込みにより形成される開口部を有する谷部を形成したもので、伝熱フィンが山部と谷部を有することで、伝熱フィン自体の表面積が増加するとともに、流体が伝熱フィンの山部と谷部で形成された連続した波形状を通過することで、伝熱フィン表面の温度境界層の薄肉化に寄与することができる。
The first invention is a plurality of heat transfer fins that are arranged in parallel at predetermined intervals and between which a gas flows, and a plurality of heat transfer fins that are inserted through the heat transfer fins at substantially right angles and through which the fluid flows. A heat transfer tube and a substantially cylindrical fin collar extending in a direction substantially orthogonal to the planar direction of the heat transfer fin, and the heat transfer fin is formed in a wave shape in which peaks and troughs are alternately continued. The fin tube type heat exchange in which at least one height (H) of the peak portion is set larger than the distance (L) between the two adjacent heat transfer fins and smaller than twice this distance (L). The heat transfer fin is provided with a cut, and the heat transfer fin on the windward side where the gas of the cut flows is depressed to form a trough having an opening formed by the cut on the leeward side. With heat transfer fins The surface area of the heat transfer fin itself is increased, and the temperature of the surface of the heat transfer fin is increased by the fluid passing through the continuous wave shape formed by the peak and valley portions of the heat transfer fin. It can contribute to the thinning of the boundary layer.

また、風下側に前記切り込みにより形成される開口部を有する谷部は、伝熱フィンの山部の勾配より傾斜が緩和されるため、通風抵抗を低く抑えることが可能となる。さらに、この切り込みにより形成された開口部を気体が通過するときに縦渦が発生し、伝熱フィン表面の温度境界層を乱すこととなる。こうすることにより、通風抵抗の増大を抑えつつ、伝熱フィンの熱伝達率を向上させ、熱交換器の熱交換性能を向上させる効果を奏する。   Moreover, since the inclination of the valley portion having the opening formed by the cut on the leeward side is less inclined than the slope of the peak portion of the heat transfer fin, it is possible to keep the ventilation resistance low. Further, when the gas passes through the opening formed by this cutting, a vertical vortex is generated, and the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin is disturbed. By doing so, there is an effect of improving the heat transfer performance of the heat exchanger by improving the heat transfer coefficient of the heat transfer fins while suppressing an increase in ventilation resistance.

第2の発明は、特に、第1の発明の切り込みの方向を 気体の流動方向に略直角方向となる段方向としたもので、伝熱フィンの熱伝導方向が、概略段方向の切り込み方向に沿うため、切り込みによる段方向の熱伝導の遮断が発生しない。こうすることにより、伝熱に寄与しない伝熱フィンの領域の発生を抑えることができ、優れた熱交換性能を十分発揮することが可能となる。   In the second invention, in particular, the cutting direction of the first invention is a step direction that is substantially perpendicular to the gas flow direction, and the heat conduction direction of the heat transfer fin is substantially the cutting direction in the step direction. Therefore, the heat conduction in the step direction is not interrupted by the cut. By doing so, it is possible to suppress the generation of heat transfer fin regions that do not contribute to heat transfer, and to sufficiently exhibit excellent heat exchange performance.

第3の発明は、特に、第1又は第2の発明の開口部の形状を、略三角形としたもので、風下側の略三角形形状の開口部を有する谷部は、後流に縦渦を発生させて伝熱促進するデルタウィングと呼ばれる立ち上げ三角片を2つ向かい合わせて山頂から山麓に連なる稜線の尾根で繋ぎあわせたような形態になる。すなわち、気体は谷部の斜面にそって流れた後、風下側の開口部を通過するときデルタウィングと同様に縦渦が発生し、風下側の伝熱フィン表面の温度境界層を乱すこととなる。こうすることにより、伝熱フィンの熱伝達率を向上させることとなる。   In the third aspect of the invention, in particular, the shape of the opening of the first or second aspect of the invention is a substantially triangular shape, and a valley having a substantially triangular shaped opening on the leeward side has a vertical vortex in the wake. Two rising triangle pieces called delta wings that generate heat and promote heat transfer face each other and are connected by the ridges of the ridge line from the summit to the foot of the mountain. That is, after the gas flows along the slope of the valley, when it passes through the opening on the leeward side, a vertical vortex is generated in the same manner as the delta wing, disturbing the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin on the leeward side. Become. By doing so, the heat transfer coefficient of the heat transfer fin is improved.

第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか一つの発明のフィンチューブ型熱交換器において、風下側の開口部を有する谷部を、段方向に隣接するフィンカラーの間の伝熱フィン面に複数個形成したもので、風下側の開口部を有する谷部による伝熱性能向上効果を、
その形成する数にほぼ比例して、増大することとなる。こうすることにより、熱交換器の伝熱性能を向上することが可能になる。
In the finned tube heat exchanger according to any one of the first to third inventions, the fourth invention is the heat transfer between the fin collars adjacent to each other in the step direction in the valley portion having the opening on the leeward side. A plurality of fin surfaces are formed, and the heat transfer performance improvement effect by the trough having the opening on the leeward side,
It increases in proportion to the number formed. By doing so, it is possible to improve the heat transfer performance of the heat exchanger.

第5の発明は、特に、第4の発明の風下側の開口部を有する谷部の数を、気体の流動する風下側のほうが、風上側より多くしたもので、この熱交換器をルームエアコンの室外機の熱交換器として使用する場合、暖房運転時、外気温が低くなると伝熱フィンの表面に霜が付着するが、この構成によれば、風上側で空気中の水分の一部が伝熱フィン表面に霜として付着した後、水分が少なくなった空気が風下側に流れるため、風下側の伝熱フィン表面に付着する霜が少なくなり、風下側の開口部を有する谷部が多く設けられていても霜の成長を抑制できる。こうすることにより、伝熱フィン間が霜で閉塞されるまでの時間を長く保つことができ、伝熱フィン全体の伝熱性能を向上させることが可能となる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the number of valleys having openings on the leeward side of the fourth aspect of the invention is greater on the leeward side where the gas flows than on the leeward side. When using as an outdoor unit heat exchanger, frost adheres to the surface of the heat transfer fins when the outside air temperature decreases during heating operation, but according to this configuration, some of the moisture in the air is on the windward side. After the frost adheres to the heat transfer fin surface, the air with reduced moisture flows to the leeward side, so the frost that adheres to the leeward heat transfer fin surface decreases, and there are many valleys with openings on the leeward side. Even if it is provided, the growth of frost can be suppressed. By doing so, it is possible to maintain a long time until the heat transfer fins are blocked with frost, and it is possible to improve the heat transfer performance of the entire heat transfer fins.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図、図2は、図1の矢印A方向からの視野図、図3は、図1の部分拡大図、図4は、同フィンチューブ型熱交換器の気体の流動方向を示す図である。
(Embodiment 1)
1 is a perspective view of a finned tube heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a view from the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. These are figures which show the flow direction of the gas of the fin tube type heat exchanger.

図1において、本実施の形態におけるフィンチューブ型熱交換器は、所定間隔で平行に
並べられるとともに、その間を矢印で示される流動方向1の方向で気体が流動する伝熱フィン2を多数具え、伝熱フィン2に略直角に挿入し、貫通して、内部を流体が流動する伝熱管3とを多数具え、前記伝熱フィン2の平面方向に対し略直交する方向に延びる略円筒状のフィンカラー4が形成されている。
In FIG. 1, the finned tube heat exchanger according to the present embodiment includes a plurality of heat transfer fins 2 that are arranged in parallel at predetermined intervals, and between which gas flows in the direction of the flow direction 1 indicated by an arrow, A substantially cylindrical fin that is inserted into the heat transfer fin 2 at a substantially right angle, passes through, and has a large number of heat transfer tubes 3 through which fluid flows, and extends in a direction substantially perpendicular to the plane direction of the heat transfer fin 2. A collar 4 is formed.

図2において、伝熱フィン2を、山部5と谷部6が交互に連続した波状型を形成し、少なくとも前記山部5の一つの高さHが、隣接する2つの伝熱フィン2間の距離Lより大きく、この距離Lの2倍より小さい山を形成した伝熱フィン2で構成されている。   In FIG. 2, the heat transfer fins 2 are formed in a wave shape in which the peak portions 5 and the valley portions 6 are alternately continuous, and at least one height H of the peak portions 5 is between two adjacent heat transfer fins 2. It is comprised with the heat-transfer fin 2 which formed the peak larger than this distance L and smaller than twice this distance L.

図3において、伝熱フィン2に切り込み7を設け、前記切り込み7に対し気体が流動する流動方向1の風上側の前記伝熱フィン2を陥没させ、風下側に前記切り込み7により形成される開口部8を有する谷部9を形成している。   In FIG. 3, the heat transfer fin 2 is provided with cuts 7, the heat transfer fins 2 on the windward side in the flow direction 1 in which the gas flows with respect to the cuts 7 are depressed, and the openings formed by the cuts 7 on the leeward side. A valley portion 9 having a portion 8 is formed.

この構成によれば、伝熱フィン2が山部5と谷部6とを有することで、伝熱フィン2自体の表面積が増加する。   According to this structure, the heat transfer fin 2 has the peak part 5 and the trough part 6, and the surface area of the heat transfer fin 2 itself increases.

また、図4の気体の流動方向を示す図において、気体が、伝熱フィン2の山部5と谷部6で形成された連続した波形状を通過することで、伝熱フィン2の表面の温度境界層の薄肉化に寄与することとなる。   Moreover, in the figure which shows the flow direction of the gas of FIG. 4, gas passes through the continuous wave shape formed in the peak part 5 and the trough part 6 of the heat transfer fin 2, and the surface of the heat transfer fin 2 is shown. This contributes to thinning of the temperature boundary layer.

また、同様に図4において、風下側に前記切り込み7により形成される開口部8を有する谷部9は、伝熱フィン2の山部5の勾配10より傾斜が緩和されるため、通風抵抗を低く抑えることが可能となる。   Similarly, in FIG. 4, the valley portion 9 having the opening portion 8 formed by the notch 7 on the leeward side is less inclined than the gradient 10 of the peak portion 5 of the heat transfer fin 2, so that the ventilation resistance is reduced. It can be kept low.

さらに、この切り込み7により形成された開口部8を気体が通過するときに縦渦11が発生し、伝熱フィン2の表面の温度境界層を乱すこととなる。   Further, when the gas passes through the opening 8 formed by the notches 7, a vertical vortex 11 is generated, and the temperature boundary layer on the surface of the heat transfer fin 2 is disturbed.

こうすることにより、通風抵抗の増大を抑えつつ、伝熱フィン2の熱伝達率を向上させ、フィンチューブ型熱交換器の熱交換性能を向上させる効果を奏する。   By carrying out like this, there exists an effect which improves the heat transfer rate of the heat-transfer fin 2 and improves the heat exchange performance of a finned tube type heat exchanger, suppressing the increase in ventilation resistance.

また、本実施の形態では、図3に示すように、伝熱フィン2に設けた切り込み7の方向を、前記気体の流動方向1に略直角方向となる段方向と同じ向きになるよう配置している。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the direction of the cuts 7 provided in the heat transfer fins 2 is arranged so as to be in the same direction as the step direction that is substantially perpendicular to the gas flow direction 1. ing.

この構成によれば、伝熱フィン2の熱伝導方向は、概略、段方向の切り込み方向に沿うため、切り込み7による段方向の熱伝導の遮断が発生しない。こうすることにより、伝熱に寄与しない伝熱フィンの領域の発生を抑えることができ、優れた熱交換性能を十分発揮することが可能となる。   According to this configuration, since the heat conduction direction of the heat transfer fins 2 is substantially along the cut direction in the step direction, the cut in the heat conduction in the step direction due to the cut 7 does not occur. By doing so, it is possible to suppress the generation of heat transfer fin regions that do not contribute to heat transfer, and to sufficiently exhibit excellent heat exchange performance.

また、本実施の形態では、同じく図3に示すように、開口部8の形状を、略三角形としている。この構成によれば、風下側の略三角形形状の開口部8を有する谷部9は、後流に縦渦11を発生させて伝熱促進するデルタウィングと呼ばれる立ち上げ三角片を2つ向かい合わせて山頂から山麓に連なる稜線の尾根で繋ぎあわせたような形態になる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the shape of the opening 8 is substantially triangular. According to this configuration, the valley portion 9 having the substantially triangular opening 8 on the leeward side faces two rising triangular pieces called delta wings that generate a vertical vortex 11 in the wake and promote heat transfer. It becomes a form that is connected by the ridge of the ridge line that extends from the summit to the foot of the mountain.

すなわち、気体は谷部9の斜面にそって流れた後、風下側の開口部8を通過するときデルタウィングと同様に縦渦11が発生し、風下側の伝熱フィン2の表面の温度境界層を乱すこととなる。こうすることにより、伝熱フィン2の熱伝達率を向上させることとなる。また、開口形状は、半円状でも、台形形状でも同様な効果を奏する。   That is, after the gas flows along the slope of the valley portion 9 and passes through the opening 8 on the leeward side, the vertical vortex 11 is generated as in the delta wing, and the temperature boundary of the surface of the heat transfer fin 2 on the leeward side is generated. It will disturb the layer. By doing so, the heat transfer coefficient of the heat transfer fins 2 is improved. Moreover, the same effect can be obtained when the opening shape is semicircular or trapezoidal.

(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図である。なお、上記実施の形態1におけるフィンチューブ型熱交換器と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a perspective view of the finned tube heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the fin tube type heat exchanger in the said Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態におけるフィンチューブ型熱交換器は、図5に示すように、風下側の開口部8を有する前記谷部9を、段方向に隣接する前記フィンカラー4の間の伝熱フィン2の面に複数個形成したものである。   As shown in FIG. 5, the finned tube heat exchanger according to the present embodiment is configured such that the trough 9 having the leeward opening 8 is disposed between the fin collars 4 adjacent to each other in the step direction. A plurality are formed on the surface.

この構成によれば、風下側の開口部8を有する谷部9による伝熱性能向上効果が、その形成する数にほぼ比例して、増大することとなる。こうすることにより、熱交換器の伝熱性能を向上させることが可能になる。   According to this configuration, the effect of improving the heat transfer performance by the valley 9 having the opening 8 on the leeward side increases substantially in proportion to the number formed. By doing so, it is possible to improve the heat transfer performance of the heat exchanger.

(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3におけるフィンチューブ型熱交換器の斜視図である。なお、上記実施の形態におけるフィンチューブ型熱交換器と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a perspective view of a finned tube heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the fin tube type heat exchanger in the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態におけるフィンチューブ型熱交換器は、図6に示すように、風下側の開口部8を有する谷部9の数を、気体の流動する流動方向1の風下側のほうが、風上側より多くしたものである。   As shown in FIG. 6, the finned tube heat exchanger according to the present embodiment has the number of valleys 9 having openings 8 on the leeward side, and the leeward side in the flow direction 1 in which the gas flows is on the leeward side. More.

このフィンチューブ型熱交換器をルームエアコンの室外機(図示せず)の熱交換器として使用する場合、暖房運転時、外気温が低くなると伝熱フィン2の表面に霜が付着するが、上記実施の形態におけるフィンチューブ型熱交換器の構成によれば、風上側で空気中の水分の一部が伝熱フィン2の表面に霜として付着した後、水分が少なくなった空気が風下側に流れるため、風下側の伝熱フィン2の表面に付着する霜が少なくなり、風下側の開口部8を有する谷部9が多く設けられていても霜の成長を抑制できる。   When this fin tube type heat exchanger is used as a heat exchanger of an outdoor unit (not shown) of a room air conditioner, frost adheres to the surface of the heat transfer fin 2 when the outside air temperature becomes low during heating operation. According to the configuration of the finned tube heat exchanger in the embodiment, after a part of moisture in the air adheres to the surface of the heat transfer fins 2 as frost on the windward side, the air with reduced moisture moves to the leeward side. Since it flows, the amount of frost adhering to the surface of the leeward heat transfer fin 2 is reduced, and the growth of frost can be suppressed even if many valleys 9 having the leeward opening 8 are provided.

こうすることにより、伝熱フィン2間が霜で閉塞されるまでの時間を長く保つことができ、伝熱フィン2全体の伝熱性能を向上させることが可能となる。   By doing so, it is possible to maintain a long time until the heat transfer fins 2 are closed with frost, and the heat transfer performance of the heat transfer fins 2 as a whole can be improved.

以上のように、本発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、多数積層された伝熱フィンと伝熱フィン間を流動する気体などの流体と、伝熱管内を流動する水や冷媒などの流体との間で熱を授受する熱交換器として有用であり、省エネ性を向上する必要のある、ルームエアコン、パッケージエアコン、カーエアコン等の空気調和機や、ヒートポンプ式給湯機、冷蔵庫、冷凍庫等において利用が可能である。   As described above, the finned tube heat exchanger according to the present invention includes a plurality of stacked heat transfer fins, a fluid such as a gas flowing between the heat transfer fins, and a fluid such as water or a refrigerant flowing in the heat transfer tube. Useful as a heat exchanger that transfers heat to and from the air-conditioner such as room air conditioners, packaged air conditioners, car air conditioners, heat pump water heaters, refrigerators, freezers, etc. It can be used.

1 流動方向
2 伝熱フィン
3 伝熱管
4 フィンカラー
5 山部
6、9 谷部
7 切り込み
8 開口部
10 勾配
11 縦渦
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow direction 2 Heat transfer fin 3 Heat transfer tube 4 Fin collar 5 Mountain part 6, 9 Valley part 7 Cut 8 Opening part 10 Gradient 11 Longitudinal vortex

Claims (5)

所定間隔で平行に並べられるとともに、その間を気体が流動する複数の伝熱フィンと、前記伝熱フィンに略直角に挿入し、貫通して、内部を流体が流動する複数の伝熱管と、前記伝熱フィンの平面方向に対し略直交する方向に延びる略円筒状のフィンカラーとを備え、前記伝熱フィンを、山部と谷部が交互に連続した波状に形成し、少なくとも前記山部の一つの高さ(H)を、隣接する2つの前記伝熱フィン間の距離(L)より大きく、かつこの距離(L)の2倍より小さく設定したフィンチューブ型熱交換器であって、前記伝熱フィンに切り込みを設け、前記切り込みの前記気体が流動する風上側の前記伝熱フィンを陥没させ、風下側に前記切り込みにより形成される開口部を有する谷部を形成したことを特徴とするフィンチューブ型熱交換器。 A plurality of heat transfer fins that are arranged in parallel at a predetermined interval and between which the gas flows, a plurality of heat transfer tubes that are inserted through the heat transfer fins at substantially right angles and through which the fluid flows, and A substantially cylindrical fin collar extending in a direction substantially perpendicular to the plane direction of the heat transfer fin, and forming the heat transfer fin in a wave shape in which peaks and valleys are alternately continuous, at least of the peaks. A fin tube heat exchanger in which one height (H) is set larger than a distance (L) between two adjacent heat transfer fins and smaller than twice this distance (L), A notch is provided in the heat transfer fin, the heat transfer fin on the windward side where the gas of the cut flows is depressed, and a trough having an opening formed by the notch is formed on the leeward side. Finned tube type heat exchange Vessel. 切り込みの方向を 気体の流動方向に略直角方向となる段方向としたことを特徴とする 請求項1に記載のフィンチューブ型熱交換器。 The finned tube heat exchanger according to claim 1, wherein the direction of the cut is a step direction that is substantially perpendicular to the gas flow direction. 開口部の形状を、略三角形としたことを特徴とする請求項1または2に記載のフィンチューブ型熱交換器。 The finned tube heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the shape of the opening is substantially triangular. 風下側の開口部を有する谷部を、段方向に隣接するフィンカラーの間の伝熱フィン面に複数個形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィンチューブ型熱交換器。 The fin tube according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of valley portions having openings on the leeward side are formed on a heat transfer fin surface between fin collars adjacent in the step direction. Mold heat exchanger. 風下側の開口部を有する谷部の数を、気体の流動する風下側のほうが、風上側より多くしたことを特徴とする請求項4に記載のフィンチューブ型熱交換器。 5. The finned tube heat exchanger according to claim 4, wherein the number of valleys having openings on the leeward side is greater on the leeward side where the gas flows than on the leeward side.
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