JP2016169901A - Fin tube heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィンチューブ熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a finned tube heat exchanger.
従来の熱交換器として、内部に冷媒を流通させるチューブとチューブが挿入されるチューブ孔が形成されるプレートフィンとを備えたフィンチューブ熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に開示された熱交換器は、空気を熱源としたヒートポンプ式空気調和機の室外熱交換器である。特許文献1には、空気流入側のフィン群のフィン間隔を空気流出側のフィン群のフィン間隔より疎に配列することが開示されている。
As a conventional heat exchanger, there is known a finned tube heat exchanger including a tube through which a refrigerant flows and a plate fin in which a tube hole into which the tube is inserted is formed (for example, see Patent Document 1). ).
The heat exchanger disclosed in Patent Document 1 is an outdoor heat exchanger of a heat pump air conditioner using air as a heat source. Patent Document 1 discloses that the fin interval of the fin group on the air inflow side is arranged sparser than the fin interval of the fin group on the air outflow side.
空気流入側のフィン群のフィン間隔を空気流出側のフィン群のフィン間隔より疎に配列することにより、空気流入側のフィン群において空気中の水蒸気が霜層となってフィン間が閉塞される不具合が抑制される。
しかしながら、空気流入側のフィン群のフィン間隔が疎になるため、それに伴って空気流入側のフィン群の熱交換量が減少し、熱交換器の熱交換性能が低下してしまう。
By arranging the fin interval of the fin group on the air inflow side to be sparser than the fin interval of the fin group on the air outflow side, water vapor in the air becomes a frost layer in the fin group on the air inflow side and the gap between the fins is blocked. Defects are suppressed.
However, since the fin interval of the fin group on the air inflow side becomes sparse, the heat exchange amount of the fin group on the air inflow side is reduced accordingly, and the heat exchange performance of the heat exchanger is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is disposed at the most upstream position in the air flow direction in a finned tube heat exchanger that circulates a refrigerant inside and performs heat exchange with air. An object of the present invention is to maintain heat exchange performance while improving frost resistance in the fin tube heat exchange section.
上記した課題を解決するために、本発明のフィンチューブ熱交換器は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器は、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器であって、前記空気の流通方向に直交する配列方向に沿って第1配置間隔で平行に配置される複数の第1プレートフィンと、該第1プレートフィンに形成される第1チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第1チューブとを有する第1フィンチューブ熱交換部と、前記配列方向に沿って第2配置間隔で平行に配置される複数の第2プレートフィンと、該第2プレートフィンに形成される第2チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第2チューブとを有する第2フィンチューブ熱交換部と、前記配列方向に沿って第3配置間隔で平行に配置される複数の第3プレートフィンと、該第3プレートフィンに形成される第3チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第3チューブとを有する第3フィンチューブ熱交換部とを備え、前記流通方向の最上流位置に前記第1フィンチューブ熱交換部が配置され、該第1フィンチューブ熱交換部に隣接して前記第2フィンチューブ熱交換部が配置され、前記流通方向の最下流位置に前記第3フィンチューブ熱交換部が配置され、前記第1プレートフィンおよび前記第2プレートフィンは平板状に形成されるとともに前記第1配置間隔が前記第2配置間隔よりも広くなっており、前記第3プレートフィンには切り起こし部が形成されている。
In order to solve the above-described problems, the fin tube heat exchanger of the present invention employs the following means.
The finned tube heat exchanger according to one aspect of the present invention is a finned tube heat exchanger that exchanges heat with air by circulating a refrigerant therein, along an arrangement direction orthogonal to the flowing direction of the air. A plurality of first plate fins arranged in parallel at a first arrangement interval; and a first tube inserted into a first tube hole formed in the first plate fin and allowing the refrigerant to flow therethrough. 1 fin tube heat exchange section, a plurality of second plate fins arranged in parallel at a second arrangement interval along the arrangement direction, and inserted into a second tube hole formed in the second plate fin A second fin tube heat exchange part having a second tube for circulating the refrigerant therein, and a plurality of third plate fins arranged in parallel at a third arrangement interval along the arrangement direction; A third fin tube heat exchanging portion that is inserted into a third tube hole formed in the third plate fin and has a third tube through which the refrigerant flows, and at the most upstream position in the flow direction. The first fin tube heat exchanging portion is disposed, the second fin tube heat exchanging portion is disposed adjacent to the first fin tube heat exchanging portion, and the third fin tube heat exchanging portion is located at the most downstream position in the flow direction. An exchange portion is arranged, the first plate fin and the second plate fin are formed in a flat plate shape, and the first arrangement interval is wider than the second arrangement interval. A cut and raised portion is formed.
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、冷媒と熱交換される空気の流通方向の最上流位置に配置される第1フィンチューブ熱交換部が有する複数の第1プレートフィンの第1配置間隔が、第1フィンチューブ熱交換部に隣接して配置される第2フィンチューブ熱交換部が有する複数の第2プレートフィンの第2配置間隔よりも広くなっている。
そのため、除湿されない状態の空気が流入する第1フィンチューブ熱交換部において、着霜によるフィン間流路の閉塞が抑制され、耐着霜性を高めることができる。
According to the finned tube heat exchanger according to one aspect of the present invention, the plurality of first plate fins included in the first finned tube heat exchanging unit disposed at the most upstream position in the flow direction of the air exchanged with the refrigerant. The 1st arrangement interval is wider than the 2nd arrangement interval of a plurality of 2nd plate fins which the 2nd fin tube heat exchange part arranged adjacent to the 1st fin tube heat exchange part has.
Therefore, in the 1st fin tube heat exchange part into which the air of the state which is not dehumidified flows, obstruction | occlusion of the flow path between fins by frost formation is suppressed, and frost resistance can be improved.
また、本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、空気の流通方向の最下流位置に配置される第3フィンチューブ熱交換部が有する複数の第3プレートフィンに切り起こし部が形成されている。切り起こし部が設けられた第3プレートフィンは、上流側で発達した温度境界層を切り起こし部で更新するため、いわゆる前縁効果によって空気と冷媒との伝熱を促進することができる。これにより、耐着霜性を高めるために低下する第1フィンチューブ熱交換部の熱交換性能を第3フィンチューブ熱交換部の第3プレートフィンで高めることができる。
ここで、前縁効果とは、伝熱体において送風される入口近傍(前縁部分)の温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる効果をいう。
Moreover, according to the finned-tube heat exchanger concerning 1 aspect of this invention, a cut-and-raised part is in the some 3rd plate fin which the 3rd finned-tube heat exchange part arrange | positioned in the most downstream position of the distribution direction of air has. Is formed. Since the third plate fin provided with the cut-and-raised portion renews the temperature boundary layer developed on the upstream side with the cut-and-raised portion, heat transfer between the air and the refrigerant can be promoted by a so-called leading edge effect. Thereby, the heat exchange performance of the 1st fin tube heat exchange part which falls in order to improve frost resistance can be improved with the 3rd plate fin of the 3rd fin tube heat exchange part.
Here, the leading edge effect refers to an effect that heat transfer is performed with high efficiency by reducing the thickness of the temperature boundary layer in the vicinity of the inlet (front edge portion) blown in the heat transfer body.
このように、本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。 Thus, according to the finned-tube heat exchanger according to one aspect of the present invention, in the finned-tube heat exchanger that exchanges heat with the air by circulating the refrigerant inside, the fin tube heat exchanger is positioned at the most upstream position in the air flow direction. Heat exchange performance can be maintained while improving frost resistance in the fin tube heat exchange section to be arranged.
本発明の一態様にかかるフィンチューブ熱交換器において、前記第3配置間隔が前記第2配置間隔よりも広い構成であってもよい。
このようにすることで、切り起こし部が形成される第3プレートフィンによる空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させることができる。
In the finned tube heat exchanger according to one aspect of the present invention, the third arrangement interval may be wider than the second arrangement interval.
By doing in this way, the pressure loss of the air by the 3rd plate fin in which a cut-and-raised part is formed can be reduced, the amount of air circulation in the fin tube heat exchanger can be secured, and the heat exchange performance can be improved. .
上記構成のフィンチューブ熱交換器において、前記第3配置間隔が前記第1配置間隔よりも広いものであってもよい。
このようにすることで、切り起こし部が形成される第3プレートフィンによる空気の圧力損失を更に低減し、フィンチューブ熱交換器における空気の流通量を更に確保することができる。
In the finned tube heat exchanger configured as described above, the third arrangement interval may be wider than the first arrangement interval.
By doing in this way, the pressure loss of the air by the 3rd plate fin in which a cut-and-raised part is formed can further be reduced, and the circulation quantity of the air in a fin tube heat exchanger can be secured further.
本発明によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器において、空気の流通方向の最上流位置に配置されるフィンチューブ熱交換部における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。 According to the present invention, in the finned tube heat exchanger that circulates a refrigerant inside and performs heat exchange with air, the frosting resistance in the finned tube heat exchanging portion disposed at the most upstream position in the air flowing direction is improved. Heat exchange performance can be maintained while improving.
以下に、本発明の一実施形態にかかるフィンチューブ熱交換器100について、図面を参照して説明する。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行う装置であり、例えば、熱交換システムの室外熱交換器として用いられるものである。
熱交換システムの一例として、1台の室外熱交換器に1台または複数の室内熱交換器が接続された空気調和システムが挙げられる。また、熱交換システムの他の一例として、CO2冷媒を用いたヒートポンプ式給湯システムが挙げられる。
Below, fin
The finned
An example of a heat exchange system is an air conditioning system in which one or more indoor heat exchangers are connected to one outdoor heat exchanger. Another example of the heat exchange system is a heat pump hot water supply system using a CO 2 refrigerant.
また、熱交換システムの他の一例として、エバポレータとして使用される庫内熱交換器とコンデンサとして使用される庫外熱交換器とを有する冷凍車両の輸送用冷凍システムが挙げられる。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、輸送用冷凍システムにおいてはエバポレータとして使用される庫内熱交換器として用いられる。
Another example of the heat exchange system is a refrigeration system for transporting a refrigerated vehicle having an internal heat exchanger used as an evaporator and an external heat exchanger used as a condenser.
The finned-
図1の斜視図に示すように、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、空気を送風するファン(図示略)と、ファンにより送風される空気の流通方向FDの最上流位置に配置される第1フィンチューブ熱交換部10と、第1フィンチューブ熱交換部10に隣接して流通方向FDの下流側に配置される第2フィンチューブ熱交換部20と、流通方向FDの最下流位置に配置される第3フィンチューブ熱交換部30とを有する。
As shown in the perspective view of FIG. 1, the finned
第1フィンチューブ熱交換部10は、空気の流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って平行に配置される複数のプレートフィン11(第1プレートフィン)と、プレートフィン11に形成される3箇所のチューブ孔11a(第1チューブ孔)に挿入されるチューブ12(第1チューブ)とを有する。
The first fin tube
プレートフィン11は、アルミ等の金属部材で平板状に形成された板状部材である。プレートフィン11は、後述するルーバーフィン31のように表面に切り起こし部が形成されていない部材である。プレートフィン11の断面形状は、山形、M字形、波形等の凹凸形状とすることができる。また、プレートフィン11の表面に、リブを設けるようにしてもよい。
The
第2フィンチューブ熱交換部20は、空気の流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って平行に配置される複数のプレートフィン21(第2プレートフィン)と、プレートフィン21に形成される3箇所のチューブ孔21a(第2チューブ孔)に挿入されるチューブ22(第2チューブ)とを有する。
The second fin tube
プレートフィン21は、アルミ等の金属部材で平板状に形成された板状部材である。プレートフィン21は、プレートフィン11と同様に表面に切り起こし部が形成されていない部材である。プレートフィン21の断面形状は、山形、M字形、波形等の凹凸形状とすることができる。また、プレートフィン21の表面に、リブを設けるようにしてもよい。
The
第3フィンチューブ熱交換部30は、空気の流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って平行に配置される複数のルーバーフィン31(第3プレートフィン)と、ルーバーフィン31に形成される3箇所のチューブ孔31a(第3チューブ孔)に挿入されるチューブ32(第3チューブ)とを有する。
ルーバーフィン31は、アルミ等の金属部材で形成された板状部材であり、後述するルーバー33(切り起こし部)が形成されている。
The third fin tube
The
チューブ12,チューブ22,およびチューブ32は、フィンチューブ熱交換器100と室内熱交換器(図示略)とで形成する熱交換システムにおいて、冷媒を流通させる冷媒回路の一部として用いられる。
チューブ12,チューブ22,およびチューブ32は、銅等の金属部材で形成されている。チューブ12,チューブ22,およびチューブ32は、これらをチューブ孔11a,21a,31aに挿入した状態で治具(図示略)により径を拡大して塑性変形させる加工をすることにより、チューブ孔11a,21a,31aに密着した状態となる。これにより、チューブ12とプレートフィン11,チューブ22とプレートフィン21,チューブ32とルーバーフィン31が、それぞれ密着した状態となり、冷媒と空気との熱交換が良好に行われる。
The
The
チューブ12,チューブ22,およびチューブ32は、これらの端部をU字型の流路を形成するUベンド(図示略)等で接続し、1つの連続した冷媒回路を形成するようになっている。
なお、チューブ12,チューブ22,およびチューブ32により、冷媒が上流側で分岐して下流側で合流するように複数系統の冷媒回路を形成するようにしてもよい。
The
Note that a plurality of refrigerant circuits may be formed by the
第1フィンチューブ熱交換器10において、3箇所のチューブ孔11aは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。また、第2フィンチューブ熱交換部20において、3箇所のチューブ孔21aは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。また、第3フィンチューブ熱交換器30において、3箇所のチューブ孔31aは、高さ方向に等間隔となるように形成されている。
In the first fin
図1に示すように、プレートフィン11に形成されるチューブ孔11aの位置と、隣接して配置されるプレートフィン21に形成されるチューブ孔21aの位置とは、高さ方向で互いにずらした(オフセットされた)状態となっている。同様に、プレートフィン21に形成されるチューブ孔21aの位置と、隣接して配置されるルーバーフィン31に形成されるチューブ孔31aの位置とは、高さ方向で互いにずらした(オフセットされた)状態となっている。
このようにすることで、チューブ孔11aの位置とチューブ孔21aの位置とを高さ方向で一致させ、チューブ孔21aの位置とチューブ孔31aの位置とを高さ方向で一致させる場合に比べ、フィンチューブ熱交換器100の熱交換性能を向上させることができる。
As shown in FIG. 1, the position of the
By doing in this way, compared with the case where the position of the
図2の部分拡大図は、図1に示すフィンチューブ熱交換器100を上方からみた図である。
図2に示すように、流通方向FDの最上流位置に配置される第1フィンチューブ熱交換部10の複数のプレートフィン11は、互いの配置間隔が流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って第1フィンピッチFP1(第1配置間隔)となるように連続的に配置されている。
The partial enlarged view of FIG. 2 is the figure which looked at the finned-
As shown in FIG. 2, the plurality of
また、第1フィンチューブ熱交換部10に隣接して流通方向FDの下流側に配置される第2フィンチューブ熱交換部20の複数のプレートフィン21は、互いの配置間隔が流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って第2フィンピッチFP2(第2配置間隔)となるように連続的に配置されている。
また、流通方向FDの最下流位置に配置される第3フィンチューブ熱交換部30の複数のルーバーフィン31は、互いの配置間隔が流通方向FDに直交する配列方向ADに沿って第3フィンピッチFP3(第3配置間隔)となるように連続的に配置されている。
Moreover, as for the
Further, the plurality of
ここで、図2に示すように、複数のプレートフィン11の配置間隔である第1フィンピッチFP1と、複数のプレートフィン21の配置間隔である第2フィンピッチFP2と、複数のルーバーフィン31の配置間隔である第3フィンピッチFP3とは、以下の式(1)に示す関係となる。
FP2<FP1<FP3 (1)
FP1,FP2,FP3の具体的な数値としては、各種の値を採用することが可能である。例えば、FP1を1.4mmとし、FP2を1.3mmとし、FP3を1.6mmとすることができる。
Here, as shown in FIG. 2, the first fin pitch FP <b> 1 that is the arrangement interval of the plurality of
FP2 <FP1 <FP3 (1)
As specific numerical values of FP1, FP2, and FP3, various values can be adopted. For example, FP1 can be 1.4 mm, FP2 can be 1.3 mm, and FP3 can be 1.6 mm.
第1フィンピッチFP1を第2フィンピッチFP2よりも広くしているのは、除湿されない状態の空気が流入する第1フィンチューブ熱交換部10のプレートフィン11において着霜によるフィン間流路の閉塞を抑制し、耐着霜性を高めるためである。
また、第3フィンピッチFP3を第2フィンピッチFP2よりも広くしているのは、ルーバー33が設けられる第3フィンチューブ熱交換部30のルーバーフィン31による空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器100における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させるためである。
The reason why the first fin pitch FP1 is made wider than the second fin pitch FP2 is that the flow path between the fins is blocked by frost formation in the
The reason why the third fin pitch FP3 is made wider than the second fin pitch FP2 is that air pressure loss due to the
第3フィンピッチFP3を第2フィンピッチFP2よりも広くすることにより、第3フィンチューブ熱交換部30のルーバーフィン31の配置間隔が広くなって空気の圧力損失が低減する。
しかしながら、ルーバーフィン31の配置間隔が広くするほど冷媒と空気との熱交換のための伝熱面の面積が減少するため、熱交換性能が低下してしまう。
本実施形態のルーバーフィン31は、配置間隔を広げることによる熱交換性能の低下を抑制するために、ルーバー33を設けて熱交換性能を維持するようにしている。
By making the third fin pitch FP3 wider than the second fin pitch FP2, the arrangement interval of the
However, since the area of the heat transfer surface for heat exchange between the refrigerant and the air decreases as the arrangement interval of the
The
図3に示すように、第3フィンチューブ熱交換部30のルーバーフィン31には、ルーバー33が設けられている。ルーバー33は、平板状に形成される板状部材に高さ方向に延びるスリットを複数形成し、幅方向に隣接する一対のスリットの間あるいはスリットとルーバーフィン31の幅方向の端部との間に挟まれる部分を切り起こして平面から突出させたものである。
図3にはルーバーフィン31を拡大した一部のみが示されているが、ルーバー33は、ルーバーフィン31の高さ方向(図3における上下方向)の各部に設けられている。
As shown in FIG. 3, a
Although only a part of the
図4(図3のA−A矢視断面図)に示すように、ルーバーフィン31に形成されるルーバー33には、流通方向FDの上流側から順に、切り起こし33a,33b,33c,33d,33e,33f,33g,33h,33i,33jを有する。
図4に示すように、切り起こし33eおよび切り起こし33fは、ルーバーフィン31の第1面31b側に突出し、切り起こし33aおよび切り起こし33jは、ルーバーフィン31の第2面31c側に突出している。また、切り起こし33b,33c,33d,33g,33h,33i,33jは、それぞれルーバーフィン31の第1面31b側と第2面31c側の双方に突出している。
As shown in FIG. 4 (AA arrow cross-sectional view in FIG. 3), the
As shown in FIG. 4, the cut and raised 33 e and the cut and raised 33 f protrude to the
切り起こし33a,33b,33c,33d,33eは、図4に矢印で示すように、それぞれルーバーフィン31の第1面31b側から第2面31c側へ空気を導く流路を形成する。この流路を形成するルーバーフィン31は、伝熱体の前縁部分となるため、温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる(前縁効果)。
The cut-and-raised
同様に、切り起こし33f,33g,33h,33i,33jは、図4に矢印で示すように、それぞれルーバーフィン31の第2面31c側から第1面31b側へ空気を導く流路を形成する。この流路を形成するルーバーフィン31は、伝熱体の前縁部分となるため、温度境界層の厚さが薄くなって熱伝達が高効率に行われる(前縁効果)。
Similarly, the cut-and-raised
このように、ルーバーフィン31に形成されるルーバー33は、伝熱体の前縁部分となる複数の切り起こしを有するため、切り起こしにより形成される流路を通過する空気からルーバーフィン31への伝熱が促進される。
As described above, the
次に、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101と、第2比較例のフィンチューブ熱交換器102について説明する。
図5に示すように、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101は、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100に対して第1フィンチューブ熱交換部10と第3フィンチューブ熱交換部30の構成が異なっている。
Next, the fin
As shown in FIG. 5, the fin
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、第1フィンチューブ熱交換部10のプレートフィン11のフィンピッチFP1がプレートフィン21のフィンピッチFP2よりも広いものであった。それに対して第1比較例のフィンチューブ熱交換器101は、第1フィンチューブ熱交換部10’のプレートフィン11のフィンピッチがプレートフィン21のフィンピッチFP2と同じである。
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、第3フィンチューブ熱交換部30がルーバーフィン31を有するものであった。それに対して第1比較例の第3フィンチューブ熱交換部30’はチューブ孔31’aに挿入されるプレートフィン31’を有するものである。
In the fin
Further, in the fin
さらに、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、ルーバーフィン31のフィンピッチFP3がプレートフィン21のフィンピッチFP2よりも広いものであった。それに対して第1比較例のフィンチューブ熱交換器101は、第3フィンチューブ熱交換部30’のプレートフィン31’のフィンピッチがプレートフィン21のフィンピッチFP2と同じである。
このように、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101は、第1フィンチューブ熱交換部10’と第2フィンチューブ熱交換部20と第3フィンチューブ熱交換部30’とのフィンピッチが全てFP2で同じである。
Further, in the finned
As described above, the fin
図6に示すように、第2比較例のフィンチューブ熱交換器102は、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100に対して第3フィンチューブ熱交換部30の構成が異なっている。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、第3フィンチューブ熱交換部30がルーバーフィン31を有するものであった。それに対して第2比較例の第3フィンチューブ熱交換部30’はチューブ孔31’aに挿入されるプレートフィン31’を有するものである。
As shown in FIG. 6, the fin
In the fin
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、ルーバーフィン31のフィンピッチFP3がプレートフィン21のフィンピッチFP2よりも広いものであった。それに対して第2比較例のフィンチューブ熱交換器102は、第3フィンチューブ熱交換部30’のプレートフィン31’のフィンピッチがプレートフィン21のフィンピッチFP2と同じである。
このように、第2比較例のフィンチューブ熱交換器101は、第2フィンチューブ熱交換部20と第3フィンチューブ熱交換部30’のフィンピッチがFP2で同じである。
Further, in the fin
Thus, in the fin
次に、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換量の運転時間による変化について、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101および第2比較例のフィンチューブ熱交換器102と対比して説明する。
図7は、熱交換量の運転時間による変化について、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100を実線で示し、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101を破線で示し、第2比較例のフィンチューブ熱交換器102を2点鎖線で示したものである。
Next, the change of the heat exchange amount of the fin
FIG. 7 shows the fin
図7に示すように、実線で示す本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻T1で最大値となる熱交換量Q1となり、その後は徐々に低下している。時刻T1の経過後に熱交換量が低下しているのは、第1フィンチューブ熱交換部10のプレートフィン11に着霜が発生し、熱交換性能が低下しているからである。
As shown in FIG. 7, the heat exchange amount of the finned
一方、破線で示す第1比較例のフィンチューブ熱交換器101の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻T1で最大値となる熱交換量Q1となり、その後は徐々に低下している。最大値となる熱交換量Q1は本実施形態のフィンチューブ熱交換器100と同じである。
これは、第1比較例の第3フィンチューブ熱交換部30はルーバーを有するルーバーフィンではなくプレートフィン31’であるものの、第1フィンチューブ熱交換部10’のフィンピッチFP2が本実施形態の第1フィンチューブ熱交換部10のフィンピッチFP1よりも狭いからである。
On the other hand, the heat exchange amount of the finned
This is because the third fin tube
しかしながら、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101の熱交換量は、時刻T1以降において本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換量を下回っている。これは、第1フィンチューブ熱交換部10’のフィンピッチFP2が本実施形態の第1フィンチューブ熱交換部10のフィンピッチFP1よりも狭く、第1フィンチューブ熱交換部10’のプレートフィン11への着霜によりフィン間流路が閉塞し、空気の流通量が低下しているからである。
However, the heat exchange amount of the fin
このように、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101は、熱交換量の最大値では本実施形態のフィンチューブ熱交換器100と同様の性能を発揮するものの、着霜による空気流通量の低下が大きいため、運転時間の経過による熱交換性能の低下が顕著である。そのため、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換性能は、第1比較例のフィンチューブ熱交換器101の熱交換性能を上回っている。
Thus, although the fin
また、鎖線で示す第2比較例のフィンチューブ熱交換器102の熱交換量は、運転開始から徐々に上昇して時刻T1で最大値となる熱交換量Q2となり、その後は徐々に低下している。最大値となる熱交換量Q2は本実施形態のフィンチューブ熱交換器100で最大値となる熱交換量Q1よりも低い。また、時刻T1経過後の熱交換量は本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換量を下回っている。
Moreover, the heat exchange amount of the fin
これは、第2比較例の第1フィンチューブ熱交換部10のフィンピッチFP1が第2フィンチューブ熱交換部20のフィンピッチFP2よりも広く、かつ第3フィンチューブ熱交換部30’がルーバーを有しないプレートフィン31’であるからである。第2比較例のフィンチューブ熱交換器102は、耐着霜性を高めるために第1フィンチューブ熱交換部10のフィンピッチを広くしたことによる熱交換性能の低下を、第3フィンチューブ熱交換部30’で補うことができない。
このように、運転開始から全ての時刻において本実施形態のフィンチューブ熱交換器100の熱交換性能は、第2比較例のフィンチューブ熱交換器102の熱交換性能を上回っている。
This is because the fin pitch FP1 of the first fin tube
Thus, the heat exchange performance of the finned
以上説明した本実施形態のフィンチューブ熱交換器100が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100によれば、冷媒と熱交換される空気の流通方向の最上流位置に配置される第1フィンチューブ熱交換部10が有する複数のプレートフィン11のフィンピッチFP1が、第1フィンチューブ熱交換部10に隣接して配置される第2フィンチューブ熱交換部20が有する複数のプレートフィン21のフィンピッチFP2よりも広くなっている。
そのため、除湿されない状態の空気が流入する第1フィンチューブ熱交換部10において着霜によるフィン間流路の閉塞を抑制し、耐着霜性を高めることができる。
The operation and effect of the fin
According to the finned
Therefore, in the 1st fin tube
また、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100によれば、空気の流通方向FDの最下流位置に配置される第3フィンチューブ熱交換部30が有する複数のルーバーフィン31にルーバー33が形成されている。ルーバー33が設けられたルーバーフィン31は、上流側で発達した温度境界層をルーバー33で更新するため、いわゆる前縁効果によって空気と冷媒との伝熱を促進することができる。これにより、耐着霜性を高めるために低下する第1フィンチューブ熱交換部10の熱交換性能を第3フィンチューブ熱交換部30のルーバーフィン31で高めることができる。
Moreover, according to the fin
このように、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100によれば、冷媒を内部に流通させて空気との熱交換を行うフィンチューブ熱交換器100において、空気の流通方向FDの最上流位置に配置される第1フィンチューブ熱交換部10における耐着霜性を高めつつ熱交換性能を維持することができる。
Thus, according to the finned-
本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、第3フィンチューブ熱交換部30のフィンピッチFP3が第2フィンチューブ熱交換部20のフィンピッチFP2よりも広い。
このようにすることで、ルーバー33が形成されるルーバーフィン31による空気の圧力損失を低減し、フィンチューブ熱交換器100における空気の流通量を確保して熱交換性能を向上させることができる。
In the fin
By doing in this way, the pressure loss of the air by the
また、第3フィンチューブ熱交換部30のフィンピッチFP3は、第1フィンチューブ熱交換部10のフィンピッチFP1よりも更に広い。
このようにすることで、ルーバー33が形成されるルーバーフィン31による空気の圧力損失を更に低減し、フィンチューブ熱交換器100における空気の流通量を更に確保することができる。
Further, the fin pitch FP3 of the third fin tube
By doing in this way, the pressure loss of the air by the
〔他の実施形態〕
以上の説明においては、空気の流通方向FDの上流側から順に第1フィンチューブ熱交換部10、第2フィンチューブ熱交換部20、第3フィンチューブ熱交換部30を設けるものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、第2フィンチューブ熱交換部20と第3フィンチューブ熱交換部30の間に、他の1以上の熱交換部を配置するようにしてもよい。したがって、本実施形態のフィンチューブ熱交換器100は、空気の流通方向FDに沿って3種類以上の複数種類の熱交換部を設けた構成にも適用可能である。
また、フィンチューブ熱交換器は、第1フィンチューブ熱交換部10、第2フィンチューブ熱交換部20、および第3フィンチューブ熱交換部30を、それぞれ複数列を有する構成であってもよい。
[Other Embodiments]
In the above description, the first fin tube
For example, one or more other heat exchange units may be arranged between the second fin tube
The fin tube heat exchanger may have a configuration in which the first fin tube
10 第1フィンチューブ熱交換部
11 プレートフィン(第1プレートフィン)
11a チューブ孔(第1チューブ孔)
12 チューブ(第1チューブ)
20 第2フィンチューブ熱交換部
21 プレートフィン(第2プレートフィン)
21a チューブ孔(第2チューブ孔)
22 チューブ(第2チューブ)
30 第3フィンチューブ熱交換部
31 ルーバーフィン(第3プレートフィン)
31a チューブ孔(第3チューブ孔)
32 チューブ(第3チューブ)
33 ルーバー(切り起こし部)
100 フィンチューブ熱交換器
AD 配列方向
FD 流通方向
FP1 第1フィンピッチ(第1配置間隔)
FP2 第2フィンピッチ(第2配置間隔)
FP3 第3フィンピッチ(第3配置間隔)
10 1st fin tube
11a Tube hole (first tube hole)
12 tube (first tube)
20 Second fin tube
21a Tube hole (second tube hole)
22 Tube (second tube)
30 3rd fin tube
31a Tube hole (third tube hole)
32 tubes (third tube)
33 louvers
100 fin tube heat exchanger AD arrangement direction FD distribution direction FP1 first fin pitch (first arrangement interval)
FP2 Second fin pitch (second arrangement interval)
FP3 3rd fin pitch (3rd arrangement interval)
Claims (3)
前記空気の流通方向に直交する配列方向に沿って第1配置間隔で平行に配置される複数の第1プレートフィンと、該第1プレートフィンに形成される第1チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第1チューブとを有する第1フィンチューブ熱交換部と、
前記配列方向に沿って第2配置間隔で平行に配置される複数の第2プレートフィンと、該第2プレートフィンに形成される第2チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第2チューブとを有する第2フィンチューブ熱交換部と、
前記配列方向に沿って第3配置間隔で平行に配置される複数の第3プレートフィンと、該第3プレートフィンに形成される第3チューブ孔に挿入されるとともに内部に前記冷媒を流通させる第3チューブとを有する第3フィンチューブ熱交換部とを備え、
前記流通方向の最上流位置に前記第1フィンチューブ熱交換部が配置され、該第1フィンチューブ熱交換部に隣接して前記第2フィンチューブ熱交換部が配置され、前記流通方向の最下流位置に前記第3フィンチューブ熱交換部が配置され、
前記第1プレートフィンおよび前記第2プレートフィンは平板状に形成されるとともに前記第1配置間隔が前記第2配置間隔よりも広くなっており、
前記第3プレートフィンには切り起こし部が形成されているフィンチューブ熱交換器。 A finned tube heat exchanger that circulates refrigerant inside and exchanges heat with air,
A plurality of first plate fins arranged in parallel at first arrangement intervals along an arrangement direction orthogonal to the air flow direction, and inserted into a first tube hole formed in the first plate fin and inside A first fin tube heat exchange section having a first tube for circulating the refrigerant in
A plurality of second plate fins arranged in parallel at the second arrangement interval along the arrangement direction, and a second tube fin inserted into a second tube hole formed in the second plate fin and circulating the refrigerant therein. A second fin tube heat exchange section having two tubes;
A plurality of third plate fins arranged in parallel at a third arrangement interval along the arrangement direction, and a third tube hole inserted into a third tube hole formed in the third plate fin and the refrigerant flowing inside. A third finned tube heat exchange section having three tubes,
The first fin tube heat exchange section is disposed at the most upstream position in the flow direction, the second fin tube heat exchange section is disposed adjacent to the first fin tube heat exchange section, and the most downstream in the flow direction. The third finned tube heat exchange part is disposed at a position;
The first plate fin and the second plate fin are formed in a flat plate shape, and the first arrangement interval is wider than the second arrangement interval,
A finned tube heat exchanger in which a cut and raised portion is formed in the third plate fin.
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CN107213745A (en) * | 2017-06-21 | 2017-09-29 | 榆林学院 | A kind of dehumanization method of combustion gas dehumidification system and tail of semi coke |
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