JP2628570B2 - フィンチューブ型熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機器、冷蔵庫等の
冷却システムに使用され、冷媒と空気等の流体間で熱の
授受を行なうフィンチューブ型熱交換器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、空調機器の小型、薄型化に伴な
い、その構成部品であるフィンチューブ型熱交換器は、
増々性能向上が要望されている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来のフィンチ
ューブ型熱交換器の一例について説明する。図３，図４
は、従来のフィンチューブ型熱交換器を示す。１は、板
状フィンで、フィンカラー２を等間隔で立上げ、このフ
ィンカラー２間に気流Ａに向って開口した切り起こし１
ａを前記板状フィン１のフィンカラー２側のみに基板か
らの高さを等しくして形成している。切り起こし１ａ
は、温度境界層の発達を阻止するためのものである。３
は、伝熱管で、前記板状フィン１に挿通され拡管されて
フィンカラー２の内面に密着されている。伝熱管３は、
Ｕ字状に形成され、その両端はベンドにて連結する。４
ａ，４ｂは、前記伝熱管３の後流側にできる死水域を示
す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、切り起こし１ａを伝熱管３間において気
流Ａに垂直な方向に基盤部を残して設けていないため、
切り起こし１ａに対する伝熱管３前後からの平均熱伝導
距離が長くフィン効果が悪い。また、切り起こし１ａの
前縁距離が短かく境界層前縁効果が少ない。また切り起
こし１ａの脚部が板状フィン１の前縁の法線方向と一致
しており、切り起こし１ａを通過した後も気流Ａの方向
は変らず乱流促進が図れず、また、死水域４ａ，４ｂが
大きくなり、有効伝熱面積が減少する。また、切り起こ
し１ａの脚部が気流Ａ方向に対して前後に並んでいるた
め流れに対する抵抗が集中しており、流速分布が不均一
となっている。これにより切り起こし１ａの効果が十分
生かされないという問題点を有していた。

【０００５】そこで、本発明は、上記課題点に鑑み、切
り起こしの前縁距離を長くし境界層前縁効果を増大させ
るとともにフィン効率を低下させない。また乱流促進を
図り、気流を伝熱管後流側に回すことで、死水域を減少
させ有効伝熱面積を増大させる。さらに、流れに対する
抵抗を分散することで、伝熱管間及び隣接する板状フィ
ン間で気流の速度を均一化し切り起こしによる乱流促進
及び境界層前縁効果を増大させ、大幅に熱伝達率を向上
させた高性能フィンチューブ型熱交換器を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を達成
するために、以下の（ａ）〜（ｈ）の特徴を備えたフィ
ンチューブ型熱交換器としたのである。 （ａ）複数の伝熱管を板状フィンに千鳥状配列で直角に
挿通した。 （ｂ）板状フィンにおいて同列で隣接する２本の伝熱管
の間に、同列の前記伝熱管の中心を結ぶ中心想像線の両
側に片側３列ずつの切り起こしを設けた。 （ｃ）多数の各板状フィンについて同じ位置および同じ
方向に切り起こしを設けた。 （ｄ）切り起こしは、気流方向に対して常に板状フィン
の基盤を間にはさんで前記板状フィンに交互に反対方向
に切り起こして気流方向に開口させた。 （ｅ）気流の上流側の外側列から下流側の外側列までの
間で、切り起こしによりはさまれた板状フィンの基盤の
気流方向の幅を各列の切り起こしの気流方向の幅と同じ
にした。 （ｆ）切り起こしの板状フィンと接合する脚部のうち外
側列と中間列の切り起こしにおける伝熱管近傍に位置す
る脚部を、前記伝熱管の外周接線と略平行になるよう傾
斜させた。 （ｇ）中間列の切り起こしの数を、内側列の切り起こし
の数以上かつ外側列の切り起こしの数以下にするととも
に、前記外側列の切り起こしの数を前記内側列の 切り起
こしの数より増やした。 （ｈ）前記内側列，中間列，外側列のそれぞれの列の前
記切り起こしの脚部の位置が他の列の前記脚部の位置と
気流方向の前後で重ならないように形成した。

【０００７】

【作用】本発明のフィンチューブ型熱交換器は、上記
（ｂ）と（ｇ）の特徴を備えているため、多数の短い切
り起こしができ、平均熱伝達距離が短くなりフィン効率
が向上する。また、板状フィン間の気流の速度を均一化
でき、切り起こしによる乱流促進および境界層前縁効果
を増大させる。また、切り起こしの数を多くすることに
伴い切り起こしの脚部の数が増えるため、前縁距離がさ
らに長くなり、境界層前縁効果がより増大し、さらに渦
の発生箇所が増えて乱流促進が図れる。

【０００８】また、上記（ｂ）と（ｄ）の特徴を備えた
ことにより、板状フィンの「こし」が強くなる。また、
板状フィンの両面に、３列ずつの切り起こしができ、板
状フィンの両面で、伝熱性能の均一化が図れる。また、
中心想像線をはさんで向かい合う外側列、中間列、内側
列の各列の切り起こしの脚部が気流方向で重ならないた
め、中心想像線より下流側の脚部での渦の発生を促進す
るとともに、中心想像線より下流側の切り起こしの脚部
を通過する空気量が増し、切り起こしの脚部による乱流
促進および境界層前縁効果を増大させる。

【０００９】また、上記（ｂ）と（ｃ）と（ｄ）の特徴
を備えたことにより、板状フィン間の気流を混合するこ
とができ、また、板状フィン間を流動する気流が、その
両側２枚の板状フィンにおけるその板状フィン間側に設
けられた切り起こしに交互に触れることになるため各板
状フィンでの伝熱性能が均一化され、さらに、隣合う板
状フィンの切り起こしが互いに不足分を補うため、気流
の流れの向きの制御が、スムーズに、かつ板状フィンの
両側で大差なく行われる。

【００１０】また、気流方向に対して常に板状フィンの
基盤を間にはさまずに板状フィンに交互に反対方向に切
り起こしを設けたフィンチューブ型熱交換器よりも、フ
ィン ピッチ同一条件の下では切り起こしの高さを高くし
て切り起こしの効果を十分に発揮させることができ、切
り起こし高さ同一条件の下ではフィンピッチを狭くして
フィンチューブ型熱交換器を小型化でき、またフィンピ
ッチの変化に対する伝熱性能の変動が小さいため、設
計、製造がしやすい小型高効率の熱交換器が実現でき
る。

【００１１】また、上記（ｂ）と（ｃ）と（ｄ）の特徴
に（ｅ）の特徴を加えたことにより、切り起こしの高さ
を板状フィンのピッチの略１／２としたときは、板状フ
ィンに垂直且つ気流方向に平行な平面で切断したときの
断面で見ると、中心想像線をはさんで上流側の外側列の
切り起こしから下流側の外側列の切り起こしまでの間
で、切り起こしと、切り起こしによりはさまれた板状フ
ィンの基盤が、ほぼ均等に効率よく配置され、中心想像
線をはさんで上流側の外側列の切り起こしから下流側の
外側列の切り起こしまでの間で、板状フィン間の気流の
速度をより均一化でき、切り起こしによる乱流促進およ
び境界層前縁効果をさらに増大させる。

【００１２】また、上記（ｇ）と（ｈ）の特徴を備えた
ことにより、上流側の影響を受けずに、脚部での渦の発
生を促進するとともに、流れに対する抵抗が分散し、板
状フィン間の伝熱管の中心想像線に平行な方向における
気流の速度が均一化され、切り起こしの脚部を通過する
空気量が増し、切り起こしの脚部による乱流促進および
境界層前縁効果を増大させる。

【００１３】また、上記（ｆ）の特徴を備えたことによ
り、外側列と中間列の切り起こしにおける伝熱管近傍に
位置する切り起こしの脚部で気流の渦が発生しやすくな
り乱流促進効果をより増大せしめることができ、また、
気流が外側列と中間列の切り起こしにおける伝熱管近傍
に位置する切り起こしの脚部に触れやすく脚部での熱交
換が促進される。

【００１４】また、上記（ａ）と（ｆ）の特徴を備えた
ことにより、伝熱管後流側の死水域が減少し有効伝熱面
積が増大する。また、すぐ下流側の列の伝熱管間の中央
を気 流が流れるよう気流の流れを制御するため、上流側
の影響を受けて気流の速度分布において偏りが生じやす
い下流側の列の伝熱管間においても、伝熱管の中心想像
線に平行な方向における気流の速度が均一化され、切り
起こしの脚部を通過する空気量が増し、切り起こしの脚
部による乱流促進および境界層前縁効果を増大させる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例のフィンチューブ型
熱交換器について図１〜図２を参照しながら説明する。

【００１６】図１、図２において、１１は、一定間隔で
多数平行に並べられ、その間を気流が流動する板状フィ
ンであり、フィンカラー１２を等間隔に立ち上げてい
る。１３は、板状フィン１１に千鳥状配列で直角に挿通
された複数の伝熱管である。

【００１７】１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、板状フィン１
１において同列で隣接する２本の伝熱管１３の間に、同
列の伝熱管１３の中心を結ぶ中心想像線の両側に中心想
像線から外側に向って内側列，中間列，外側列と片側３
列ずつ中心想像線に対して対称に、かつ多数の各板状フ
ィン１１について同じ位置および同じ方向に設けられた
多数の切り起こしである。

【００１８】切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、気
流Ｂ方向に対して常に板状フィン１１の基盤を間にはさ
んで板状フィン１１に交互に反対方向に切り起こして気
流Ｂ方向に開口させ、気流Ｂの上流側の外側列から下流
側の外側列までの間で、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１
４ｃによりはさまれた板状フィン１１の基盤の気流Ｂ方
向の幅を各列の切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの気
流Ｂ方向の幅と同じにしている。

【００１９】また、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
の板状フィン１１と接合する脚部１５ａ，１５ｂ，１５
ｃのうち、外側列の切り起こし１４ａと中間列の切り起
こし １４ｂにおける伝熱管１３近傍に位置する脚部１５
ａ，１５ｂを、伝熱管１３の外周接線と略平行になるよ
う傾斜させている。

【００２０】本実施例では、外側列の切り起こし１４ａ
の数を３つ、中間列の切り起こし１４ｂの数を２つ、内
側列の切り起こし１４ｃの数を１つにして、中間列の切
り起こし１４ｂの数を、内側列の切り起こし１４ｃの数
以上かつ外側列の切り起こし１４ａの数以下にするとと
もに、外側列の切り起こし１４ａの数を内側列の切り起
こし１４ｃの数より増やしている。

【００２１】また、外側列，中間列，内側列のそれぞれ
の列の切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの脚部１５
ａ，１５ｂ，１５ｃの位置が他の列の脚部１５ａ，１５
ｂ，１５ｃの位置と気流Ｂ方向の前後で重ならないよう
に形成している。

【００２２】また、切り起こし高さｈは、板状フィン１
１のピッチＰ _f の略１／２に形成されている。１６ａ，
１６ｂは伝熱管１３の後流側に生じる死水域を示す。

【００２３】本実施例のフィンチューブ型熱交換器は、
板状フィン１１において同列で隣接する２本の伝熱管１
３の間に、同列の伝熱管１３の中心を結ぶ中心想像線の
両側に片側３列ずつの切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４
ｃを設けるとともに、外側列の切り起こし１４ａの数を
３つ、中間列の切り起こし１４ｂの数を２つ、内側列の
切り起こし１４ｃの数を１つにして、中間列の切り起こ
し１４ｂの数を、内側列の切り起こし１４ｃの数以上か
つ外側列の切り起こし１４ａの数以下にするとともに、
外側列の切り起こし１４ａの数を内側列の切り起こし１
４ｃの数より増やしたことにより、多数の短い切り起こ
し１４ａ，１４ｂ，１４ｃができ、平均熱伝達距離が短
くなりフィン効率が向上する。また、板状フィン１１間
の気流の速度を均一化でき、切り起こし１４ａ，１４
ｂ，１４ｃによる乱流促進および境界層前縁効果を増大
させる。また、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数
を多くすることに伴い切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４
ｃの脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの数が増えるため、前
縁距離がさらに長くなり、境界層前縁効果がより増大
し、さらに渦の発生箇所が増えて乱流促進が図れる。

【００２４】また、板状フィン１１において同列で隣接
する２本の伝熱管１３の間に、同列の伝熱管１３の中心
を結ぶ中心想像線の両側に片側３列ずつの切り起こし１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けるようにし、その切り起こ
し１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、気流Ｂ方向に対して常に
板状フィン１１の基盤を間にはさんで板状フィン１１に
交互に反対方向に切り起こして気流Ｂ方向に開口させた
ことにより、板状フィン１１の「こし」が強くなる。ま
た、板状フィン１１の両面に、３列ずつの切り起こし１
４ａ，１４ｂ，１４ｃができ、板状フィン１１の両面
で、伝熱性能の均一化が図れる。また、中心想像線をは
さんで向かい合う外側列、中間列、内側列の各列の切り
起こしの脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃが気流方向で重な
らないため、中心想像線より下流側の脚部１５ａ，１５
ｂ，１５ｃでの渦の発生を促進するとともに、中心想像
線より下流側の切り起こしの脚部１５ａ，１５ｂ，１５
ｃを通過する空気量が増し、切り起こしの脚部１５ａ，
１５ｂ，１５ｃによる乱流促進および境界層前縁効果を
増大させる。

【００２５】また、板状フィン１１において同列で隣接
する２本の伝熱管１３の間に、同列の伝熱管１３の中心
を結ぶ中心想像線の両側に片側３列ずつの切り起こし１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを設け、その切り起こし１４ａ，
１４ｂ，１４ｃは、気流Ｂ方向に対して常に板状フィン
１１の基盤を間にはさんで板状フィン１１に交互に反対
方向に切り起こして気流Ｂ方向に開口させ、かつその切
り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、多数の各板状フィ
ン１１について同じ位置および同じ方向に設けたことに
より、板状フィン１１間の気流を混合することができ、
また、板状フィン１１間を流動する気流が、その両側２
枚の板状フィン１１におけるその板状フィン１１間側に
設けられた切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃに交互に
触れることになるため各板状フィン１１での伝熱性能が
均一化され、さらに、隣合う板状フィン１１の切り起こ
し１４ａ，１４ｂ，１４ｃが互いに不足分を補うため、
気流Ｂの流れの向きの制御が、スムーズに、かつ板状フ
ィン１１の両側で大差なく行われる。

【００２６】また、気流Ｂ方向に対して常に板状フィン
１１の基盤を間にはさまずに板状フィン１１に交互に反
対方向に切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けたフ
ィンチューブ型熱交換器よりも、フィンピッチＰ _f 同一
条件の下では切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの高さ
ｈを高くして切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの効果
を十分に発揮させることができ、切り起こし高さｈ同一
条件の下ではフィンピッチＰ _f を狭くしてフィンチュー
ブ型熱交換器を小型化でき、またフィンピッチＰ _f の変
化に対する伝熱性能の変動が小さいため、設計、製造が
しやすい小型高効率の熱交換器が実現できる。

【００２７】また、板状フィン１１において同列で隣接
する２本の伝熱管１３の間に、同列の伝熱管１３の中心
を結ぶ中心想像線の両側に片側３列ずつの切り起こし１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを設け、その切り起こし１４ａ，
１４ｂ，１４ｃは、気流Ｂ方向に対して常に板状フィン
１１の基盤を間にはさんで板状フィン１１に交互に反対
方向に切り起こして気流Ｂ方向に開口させ、かつその切
り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、多数の各板状フィ
ン１１について同じ位置および同じ方向に設け、さら
に、気流ｂの上流側の外側列の切り起こし１４ａから下
流側の外側列の切り起こし１４ａまでの間で、切り起こ
し１４ａ，１４ｂ，１４ｃによりはさまれた板状フィン
１１の基盤の気流Ｂ方向の幅を各列の切り起こし１４
ａ，１４ｂ，１４ｃの気流Ｂ方向の幅と同じにしたこと
により、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの高さｈを
板状フィン１１のピッチＰ _f の略１／２としたときは、
板状フィン１１に垂直且つ気流Ｂ方向に平行な平面で切
断したときの断面（図２参照）で見ると、中心想像線を
はさんで上流側の外側列の切り起こし１４ａから下流側
の外側列の切り起こし１４ａまでの間で、切り起こし１
４ａ，１４ｂ，１４ｃと、切り起こし１４ａ，１４ｂ，
１４ｃによりはさまれた板状フィン１１の基盤が、ほぼ
均等に効率よく配置され、中心想像線をはさんで上流側
の外側列の切り起こし１４ａから下流側の外側列の切り
起こし１４ａまでの間で、板状フィン１１間の気流Ｂの
速度をより均一化でき、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１
４ｃによる乱流促進および境界層前縁効果をさらに増大
させる。

【００２８】また、中間列の切り起こし１４ｂの数を、
内側列の切り起こし１４ｃの数以上かつ外側列の切り起
こし１４ａの数以下にするとともに、外側列の切り起こ
し１４ａの数を内側列の切り起こし１４ｃの数より増や
し、内側列，中間列，外側列のそれぞれの列の切り起こ
し１４ａ，１４ｂ，１４ｃの脚部１５ａ，１５ｂ，１５
ｃの位置が他の列の脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの位置
と気流Ｂ方向の前後で重ならないように形成したことに
より、上流側の影響を受けずに、脚部１５ａ，１５ｂ，
１５ｃでの渦の発生を促進するとともに、流れに対する
抵抗が分散し、板状フィン１１間の伝熱管１３の中心想
像線に平行な方向における気流Ｂの速度が均一化され、
切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃの脚部１５ａ，１５
ｂ，１５ｃを通過する空気量が増し、切り起こし１４
ａ，１４ｂ，１４ｃの脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃによ
る乱流促進および境界層前縁効果を増大させる。

【００２９】また、切り起こし１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
の板状フィン１１と接合する脚部１５ａ，１５ｂ，１５
ｃのうち外側列と中間列の切り起こし１４ａ，１４ｂに
おける伝熱管近傍に位置する脚部１５ａ，１５ｂを、伝
熱管１３の外周接線と略平行になるよう傾斜させたこと
により、外側列と中間列の切り起こし１４ａ，１４ｂに
おける伝熱管１３近傍に位置する切り起こしの脚部１５
ａ，１５ｂで気流Ｂの渦が発生しやすくなり乱流促進効
果をより増大せしめることができ、また、気流Ｂが外側
列と中間列の切り起こし１４ａ，１４ｂにおける伝熱管
１３近傍に位置する切り起こしの脚部１５ａ，１５ｂに
触れやすく、その脚部１５ａ，１５ｂでの熱交換が促進
される。

【００３０】また、複数の伝熱管１３を板状フィン１１
に千鳥状配列で直角に挿通し、切り起こし１４ａ，１４
ｂ，１４ｃの板状フィン１１と接合する脚部１５ａ，１
５ｂ，１５ｃのうち外側列と中間列の切り起こし１４
ａ，１４ｂにおける伝熱管近傍に位置する脚部１５ａ，
１５ｂを、伝熱管１３の外周接線と略平行になるよう傾
斜させたことにより、伝熱管１３後流側の死水域１６
ａ，１６ｂが減少し有効伝熱面積が増大する。また、す
ぐ下流側の列の伝熱管１３間の中央を気流が流れる よう
気流Ｂの流れを制御するため、上流側の影響を受けて気
流Ｂの速度分布において偏りが生じやすい下流側の列の
伝熱管１３間においても、伝熱管１３の中心想像線に平
行な方向における気流Ｂの速度が均一化され、切り起こ
しの脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを通過する空気量が増
し、切り起こしの脚部１５ａ，１５ｂ，１５ｃによる乱
流促進および境界層前縁効果を増大させる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明のフィンチューブ型
熱交換器は、一定間隔で多数平行に並べられ、その間を
気流が流動する板状フィンと、この板状フィンに千鳥状
配列で直角に挿通された複数の伝熱管と、前記板状フィ
ンにおいて同列で隣接する２本の前記伝熱管の間に、同
列の前記伝熱管の中心を結ぶ中心想像線の両側に前記中
心想像線から外側に向って内側列，中間列，外側列と片
側３列ずつ前記中心想像線に対して対称に、かつ前記多
数の各板状フィンについて同じ位置および同じ方向に設
けられた多数の切り起こしとを備え、前記切り起こし
は、気流方向に対して常に前記板状フィンの基盤を間に
はさんで前記板状フィンに交互に反対方向に切り起こし
て気流方向に開口させ、気流の上流側の前記外側列から
下流側の前記外側列までの間で、前記切り起こしにより
はさまれた前記板状フィンの基盤の気流方向の幅を各列
の切り起こしの気流方向の幅と同じにし、前記切り起こ
しの前記板状フィンと接合する脚部のうち前記外側列と
前記中間列の切り起こしにおける前記伝熱管近傍に位置
する脚部を、前記伝熱管の外周接線と略平行になるよう
傾斜させ、前記中間列の切り起こしの数を、前記内側列
の切り起こしの数以上かつ前記外側列の切り起こしの数
以下にするとともに、前記外側列の切り起こしの数を前
記内側列の切り起こしの数より増やし、前記内側列，中
間列，外側列のそれぞれの列の前記切り起こしの脚部の
位置が他の列の前記脚部の位置と気流方向の前後で重な
らないように形成したことにより、次の様な効果を有す
る。

【００３２】多数の短い切り起こしができ、平均熱伝達
距離が短くなりフィン効率が向上する。また、板状フィ
ン間の気流の速度を均一化でき、切り起こしによる乱流
促進および境界層前縁効果を増大させる。また、切り起
こしの数を多くすることに伴 い切り起こしの脚部の数が
増えるため、前縁距離がさらに長くなり、境界層前縁効
果がより増大し、さらに渦の発生箇所が増えて乱流促進
が図れる。

【００３３】板状フィンの「こし」が強くなる。また、
板状フィンの両面に、３列ずつの切り起こしができ、板
状フィンの両面で、伝熱性能の均一化が図れる。また、
中心想像線より下流側の脚部での渦の発生を促進すると
ともに、中心想像線より下流側の切り起こしの脚部を通
過する空気量が増し、切り起こしの脚部による乱流促進
および境界層前縁効果を増大させる。

【００３４】板状フィン間の気流を混合することがで
き、また、板状フィン間を流動する気流が、その両側２
枚の板状フィンにおけるその板状フィン間側に設けられ
た切り起こしに交互に触れることになるため各板状フィ
ンでの伝熱性能が均一化され、さらに、隣合う板状フィ
ンの切り起こしが互いに不足分を補うため、気流の流れ
の向きの制御が、スムーズに、かつ板状フィンの両側で
大差なく行われる。

【００３５】また、気流方向に対して常に板状フィンの
基盤を間にはさまずに板状フィンに交互に反対方向に切
り起こしを設けたフィンチューブ型熱交換器よりも、フ
ィンピッチ同一条件の下では切り起こしの高さを高くし
て切り起こしの効果を十分に発揮させることができ、切
り起こし高さ同一条件の下ではフィンピッチを狭くして
フィンチューブ型熱交換器を小型化でき、またフィンピ
ッチの変化に対する伝熱性能の変動が小さいため、設
計、製造がしやすい小型高効率の熱交換器が実現でき
る。

【００３６】切り起こしの高さを板状フィンのピッチの
略１／２としたときは、板状フィンに垂直且つ気流方向
に平行な平面で切断したときの断面で見ると、中心想像
線をはさんで上流側の外側列の切り起こしから下流側の
外側列の切り起こしまでの間で、切り起こしと、切り起
こしによりはさまれた板状フィンの基盤が、ほぼ均等に
効率よく配置され、中心想像線をはさんで上流側の外側
列の切り起こしから下流側の外側列の切り起こしまでの
間で、板状フィン間の気流の速度をより均一化 でき、切
り起こしによる乱流促進および境界層前縁効果をさらに
増大させる。

【００３７】上流側の影響を受けずに、脚部での渦の発
生を促進するとともに、流れに対する抵抗が分散し、板
状フィン間の伝熱管の中心想像線に平行な方向における
気流の速度が均一化され、切り起こしの脚部を通過する
空気量が増し、切り起こしの脚部による乱流促進および
境界層前縁効果を増大させる。

【００３８】外側列と中間列の切り起こしにおける伝熱
管近傍に位置する切り起こしの脚部で気流の渦が発生し
やすくなり乱流促進効果をより増大せしめることがで
き、また、気流が外側列と中間列の切り起こしにおける
伝熱管近傍に位置する切り起こしの脚部に触れやすく脚
部での熱交換が促進される。

【００３９】伝熱管後流側の死水域が減少し有効伝熱面
積が増大する。また、すぐ下流側の列の伝熱管間の中央
を気流が流れるよう気流の流れを制御するため、上流側
の影響を受けて気流の速度分布において偏りが生じやす
い下流側の列の伝熱管間においても、伝熱管の中心想像
線に平行な方向における気流の速度が均一化され、切り
起こしの脚部を通過する空気量が増し、切り起こしの脚
部による乱流促進および境界層前縁効果を増大させる。

【００４０】以上の効果より、伝熱性能は飛躍的に向上
し、小型で高性能なフィンチューブ型熱交換器が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるフィンチューブ型熱
交換器を示す部分側面図

【図２】図１のＤ−Ｄ′線における断面図

【図３】従来のフィンチューブ型熱交換器を示す部分側
面図

【図４】図３のＣ−Ｃ′線における断面図

【符号の説明】

１１ 板状フィン １３ 伝熱管 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 切り起こし １５ａ，１５ｂ，１５ｃ 脚部 ｈ 切り起こし高さ Ｐ_f ピッチ Ｂ 気流

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定間隔で多数平行に並べられ、その間
   を気流が流動する板状フィンと、この板状フィンに千鳥
   状配列で直角に挿通された複数の伝熱管と、前記板状フ
   ィンにおいて同列で隣接する２本の前記伝熱管の間に、
   同列の前記伝熱管の中心を結ぶ中心想像線の両側に前記
   中心想像線から外側に向って内側列，中間列，外側列と
   片側３列ずつ前記中心想像線に対して対称に、かつ前記
   多数の各板状フィンについて同じ位置および同じ方向に
   設けられた多数の切り起こしとを備え、 前記切り起こしは、気流方向に対して常に前記板状フィ
   ンの基盤を間にはさんで前記板状フィンに交互に反対方
   向に切り起こして気流方向に開口させ、気流の上流側の
   前記外側列から下流側の前記外側列までの間で、前記切
   り起こしによりはさまれた前記板状フィンの基盤の気流
   方向の幅を各列の切り起こしの気流方向の幅と同じに
   し、 前記切り起こしの前記板状フィンと接合する脚部のうち
   前記外側列と前記中間列の切り起こしにおける前記伝熱
   管近傍に位置する脚部を、前記伝熱管の外周接線と略平
   行になるよう傾斜させ、 前記中間列の切り起こしの数を、前記内側列の切り起こ
   しの数以上かつ前記外側列の切り起こしの数以下にする
   とともに、前記外側列の切り起こしの数を前記内側列の
   切り起こしの数より増やし、 前記内側列，中間列，外側列のそれぞれの列の前記切り
   起こしの脚部の位置が他の列の前記脚部の位置と気流方
   向の前後で重ならないように形成した フィンチューブ型
   熱交換器。
2. 【請求項２】 中間列の切り起こしの数を２つにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換
   器。
3. 【請求項３】 外側列の切り起こしの数を３つにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換
   器。