JP2823536B2 - 熱交換器のフィン - Google Patents
熱交換器のフィンInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
- F28F1/325—Fins with openings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2215/00—Fins
- F28F2215/08—Fins with openings, e.g. louvers
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/454—Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
- Y10S165/50—Side-by-side conduits with fins
- Y10S165/501—Plate fins penetrated by plural conduits
- Y10S165/502—Lanced
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器のフィンに
係り、より詳しくは管内を流れる熱流体から熱を取って
放出する熱交換器のフィンに関する。
係り、より詳しくは管内を流れる熱流体から熱を取って
放出する熱交換器のフィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱交換器は、図１乃至図３に示す
ように、フィン１と管２で構成され、前記フィン１には
空気３との熱伝達性能を増大させるため、フィン１の上
下に突出する多数のスリット４が形成された。図３の熱
交換器は、韓国特許出願第８８−１４０８３号から引用
したものである。
ように、フィン１と管２で構成され、前記フィン１には
空気３との熱伝達性能を増大させるため、フィン１の上
下に突出する多数のスリット４が形成された。図３の熱
交換器は、韓国特許出願第８８−１４０８３号から引用
したものである。
【０００３】最近、このような熱交換器は小型化及び高
性能化が求められているが、騒音等の問題のためにフィ
ン１間の空気流速は低く抑制されている。前記熱交換器
はフィン表面の気体側の熱抵抗が管の内側の熱抵抗に比
べて非常に高い。その為、フィン１の表面積を大きくす
ることにより、管２の内側の熱抵抗との差を減少させて
いるが、フィン１の表面積の拡大にも限界がある。従っ
て、現在にもフィン表面側の熱抵抗は管２の内側の熱抵
抗を大きく上回っている。しかも、フィンの表面で凝結
する凝縮水は気体側の熱抵抗を増幅させて熱交換器の効
率をさらに落とす。
性能化が求められているが、騒音等の問題のためにフィ
ン１間の空気流速は低く抑制されている。前記熱交換器
はフィン表面の気体側の熱抵抗が管の内側の熱抵抗に比
べて非常に高い。その為、フィン１の表面積を大きくす
ることにより、管２の内側の熱抵抗との差を減少させて
いるが、フィン１の表面積の拡大にも限界がある。従っ
て、現在にもフィン表面側の熱抵抗は管２の内側の熱抵
抗を大きく上回っている。しかも、フィンの表面で凝結
する凝縮水は気体側の熱抵抗を増幅させて熱交換器の効
率をさらに落とす。
【０００４】図４は、熱が熱交換器の管２からフィン１
を通して空気まで伝達される過程を示している。この
時、熱は管２から伝導現象によりフィン１まで伝達され
る。尚、空気との対流現象により管２とフィン１から空
気へ熱が放出されて冷房負荷を行う。
を通して空気まで伝達される過程を示している。この
時、熱は管２から伝導現象によりフィン１まで伝達され
る。尚、空気との対流現象により管２とフィン１から空
気へ熱が放出されて冷房負荷を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器は伝導と対流
熱伝達によってその性能が決定されるが、図３に示した
従来の技術は次の問題点がある。即ち、従来の技術は、
フィン表面上の複雑な形状を有するスリットによって凝
縮水の排出が困難であり、このため熱伝達性能が非常に
低下する。尚、多数のスリットによって滑らかな空気の
流れを阻害し、このため熱交換器の前後端の入力損失を
増大させて空調機セット上のファン負荷を上昇させる。
熱伝達によってその性能が決定されるが、図３に示した
従来の技術は次の問題点がある。即ち、従来の技術は、
フィン表面上の複雑な形状を有するスリットによって凝
縮水の排出が困難であり、このため熱伝達性能が非常に
低下する。尚、多数のスリットによって滑らかな空気の
流れを阻害し、このため熱交換器の前後端の入力損失を
増大させて空調機セット上のファン負荷を上昇させる。
【０００６】本発明はかかる従来技術の問題点を解決す
るためのもので、特に熱交換器の空気側の熱伝達性能を
向上させ、且つ滑らかに凝縮水を排出することを目的と
する。
るためのもので、特に熱交換器の空気側の熱伝達性能を
向上させ、且つ滑らかに凝縮水を排出することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱交換器のフィンは、熱流体が流れる管
と、前記菅の中心を結ぶ中心線から順次配置され、流入
空気の方向と平行な両端を有する長方形の１番目のスリ
ット及び２番目のスリットと、前記管の後方で発生する
渦流を低減するために、管に近接した外側端に一定の平
面角を形成した３番目のスリットとを具備することを特
徴とする。
に、本発明の熱交換器のフィンは、熱流体が流れる管
と、前記菅の中心を結ぶ中心線から順次配置され、流入
空気の方向と平行な両端を有する長方形の１番目のスリ
ット及び２番目のスリットと、前記管の後方で発生する
渦流を低減するために、管に近接した外側端に一定の平
面角を形成した３番目のスリットとを具備することを特
徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図５は空気がフィン上を流れると
き、フィン上の熱の流れを示す。空気が矢印方向に流れ
るとき、フィン上では伝導と対流が同時に発生して空気
の流れの方向の後面側で熱が曲げられて流れる。
き、フィン上の熱の流れを示す。空気が矢印方向に流れ
るとき、フィン上では伝導と対流が同時に発生して空気
の流れの方向の後面側で熱が曲げられて流れる。
【０００９】本発明の構成を図６乃至図９を参照して説
明する。ここで、管の中心を結ぶ中心線があると仮定
し、この中心線に近いスリットを１番目とし、その次を
それぞれ２番目、３番目とする。
明する。ここで、管の中心を結ぶ中心線があると仮定
し、この中心線に近いスリットを１番目とし、その次を
それぞれ２番目、３番目とする。
【００１０】長方形の１番目と２番目のスリット１０４
を図５に示す熱流れ線に平行な方向に形成し、３分割さ
れた３番目のスリット１０５は管１０２の後方から発生
する渦流を低減させるため、管に近接した外側端に３０
〜５０゜の平面角αを形成する。そして、前記スリット
１０４、１０５の高さＬ３は０．７〜０．９ｍｍであ
り、３番目のスリット１０５の外側端及び１番目、２番
目のスリット１０４の両側端は３５〜４２゜の断面角γ
を有し、前記３番目のスリット１０５の内側端は２７〜
３５゜の断面角βを有するように構成する。そして、３
番目のスリット１０５の長さＬｌは１番目、２番目のス
リット１０４の長さＬ２より大きく構成する。
を図５に示す熱流れ線に平行な方向に形成し、３分割さ
れた３番目のスリット１０５は管１０２の後方から発生
する渦流を低減させるため、管に近接した外側端に３０
〜５０゜の平面角αを形成する。そして、前記スリット
１０４、１０５の高さＬ３は０．７〜０．９ｍｍであ
り、３番目のスリット１０５の外側端及び１番目、２番
目のスリット１０４の両側端は３５〜４２゜の断面角γ
を有し、前記３番目のスリット１０５の内側端は２７〜
３５゜の断面角βを有するように構成する。そして、３
番目のスリット１０５の長さＬｌは１番目、２番目のス
リット１０４の長さＬ２より大きく構成する。
【００１１】そして、他の実施例では、３番目のスリッ
ト１０５を２分割して配置し、それぞれの一方の側端の
断面角γは３５〜４２゜、他方の側端の断面角βは２７
〜３５゜となるように構成した。
ト１０５を２分割して配置し、それぞれの一方の側端の
断面角γは３５〜４２゜、他方の側端の断面角βは２７
〜３５゜となるように構成した。
【００１２】
【発明の効果】以下、本発明の効果を図１０乃至図１２
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】空気の流れの方向と平行な両端を有する長
方形の１番目、２番目のスリット１０４は平行を成し且
つ同一の長さＬ２で構成されているので、空気の流動に
よる圧力の低減を最小化させる。３番目のスリット１０
５の側端部の形状は、空気の流動がフィン上のスリット
を通過しながら発生する後流領域（wake zone）の渦流
を低減させる。尚、１番目、２番目のスリット１０４及
び３番目のスリット１０５の図６及び図８のような組み
合わせはあまり複雑でないので、凝縮水の滑らかな排出
を招き、しかも乱流の混合を増加させる。
方形の１番目、２番目のスリット１０４は平行を成し且
つ同一の長さＬ２で構成されているので、空気の流動に
よる圧力の低減を最小化させる。３番目のスリット１０
５の側端部の形状は、空気の流動がフィン上のスリット
を通過しながら発生する後流領域（wake zone）の渦流
を低減させる。尚、１番目、２番目のスリット１０４及
び３番目のスリット１０５の図６及び図８のような組み
合わせはあまり複雑でないので、凝縮水の滑らかな排出
を招き、しかも乱流の混合を増加させる。
【００１４】図１０乃至図１２は、本発明のフィンと従
来技術の韓国特許出願第８８−１４０８３号に記載され
ているフィンを比較、実験したものである。図１０に示
すように、本発明は従来の技術より圧力の損失が低くて
ファン（fan）にかかるロード（load）を減少すること
ができる。結果的に、本発明は従来の技術より騒音の面
で優れている。
来技術の韓国特許出願第８８−１４０８３号に記載され
ているフィンを比較、実験したものである。図１０に示
すように、本発明は従来の技術より圧力の損失が低くて
ファン（fan）にかかるロード（load）を減少すること
ができる。結果的に、本発明は従来の技術より騒音の面
で優れている。
【００１５】図１１に示すように、本発明は全ての流速
領域で従来の技術より熱伝達係数（HTC、heat transfer
coefficient）が低い。しかしながら、図１２に示すよ
うに、本発明のフィンは同一の圧力損失で従来技術のフ
ィンより熱伝達係数が高い。従って、同一ファンにおい
て従来技術のフィンを本発明のフィンに取り替えた場
合、熱伝達性能の向上が見られる。
領域で従来の技術より熱伝達係数（HTC、heat transfer
coefficient）が低い。しかしながら、図１２に示すよ
うに、本発明のフィンは同一の圧力損失で従来技術のフ
ィンより熱伝達係数が高い。従って、同一ファンにおい
て従来技術のフィンを本発明のフィンに取り替えた場
合、熱伝達性能の向上が見られる。
【００１６】このように、本発明は熱交換器の空気側の
熱伝達性能の向上と滑らかな凝縮水の排出を図った。
尚、ファン動力の低減と騒音減少の効果を達成した。
熱伝達性能の向上と滑らかな凝縮水の排出を図った。
尚、ファン動力の低減と騒音減少の効果を達成した。
【図１】従来のフィンの構成斜視図である。
【図２】従来のフィンの側面図である。
【図３】従来のスリットの形態図である。
【図４】一般的な熱の伝達状態図である。
【図５】空気流入時の熱流れ図である。
【図６】本発明のフィンの平面構成図である。
【図７】（ａ）は図６のＡ−Ａ線上の断面図、（ｂ）は
図６のＢ−Ｂ線上の断面図である。
図６のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図８】本発明の他の実施例である。
【図９】図８のＣ一Ｃ線上の断面図である。
【図１０】本発明と従来技術との圧力損失を比較した図
面である。
面である。
【図１１】本発明と従来技術との空気流速による熱伝達
係数を比較した図面である。
係数を比較した図面である。
【図１２】本発明と従来技術との圧力損失による熱伝達
係数を比較した図面である。
係数を比較した図面である。
１ フィン ２ 管 ３ 空気 １０２ 管 ４、１０４、１０５、２０５ スリット
フロントページの続き (72)発明者 李 淦圭 大韓民國，釜山市，北區，主禮洞，ラッ キー エイピーティー．11−702 (72)発明者 姜 太郁 大韓民國，釜山市，北區，學長洞，金江 エイピーティー．101−311 (72)発明者 尹 占烈 大韓民國，京畿▲道▼，光明市，下安 洞，下安主公エイピーティー．1009− 1007 (56)参考文献 特開 平４−244593（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−10097（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−61572（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F28F 1/32
Claims (2)
- 【請求項１】 熱流体が流れる管と、 前記管の中心を結ぶ中心線から順次配置され、流入空気
の方向と平行な両端を有する長方形の１番目のスリット
及び２番目のスリットと、 前記管の後方で発生する渦流を低減するために、管に近
接した外側端に一定の平面角を形成した２分割または３
分割された３番目のスリットとを備え、 前記スリットの高さは０．７〜０．９ｍｍであり、 前記３番目のスリットの外側端及び前記１番目、２番目
のスリットの両側端は３５〜４２°の断面角を有し、 前記３番目のスリットの内側端は２７〜３５°の断面角
を有し、 前記３番目のスリットの長さは、内部のスリットの長さ
より大きく形成され、 前記３番目のスリットの外側端は３０〜５０°の平面角
を有する熱交換器のフィン。 - 【請求項２】 前記３番目のスリットは、一方の側端は
３５〜４２°の断面角を有し、他方の側端は２７〜３５
°の断面角を有するように形成することを特徴とする請
求項１記載の熱交換器のフィン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1995-3432 | 1995-02-22 | ||
| KR1019950003432A KR960031959A (ko) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 열교환기의 핀 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949695A JPH0949695A (ja) | 1997-02-18 |
| JP2823536B2 true JP2823536B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=19408577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7297110A Expired - Fee Related JP2823536B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-11-15 | 熱交換器のフィン |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5611395A (ja) |
| JP (1) | JP2823536B2 (ja) |
| KR (1) | KR960031959A (ja) |
| CN (1) | CN1105290C (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100202061B1 (ko) * | 1995-12-28 | 1999-06-15 | 전주범 | 공기조화기용 열교환핀구조 |
| JPH10160283A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 吸収式ヒートポンプ装置 |
| JP3417310B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2003-06-16 | 株式会社デンソー | プレートフィン型熱交換器及びその製造方法 |
| US6786274B2 (en) | 2002-09-12 | 2004-09-07 | York International Corporation | Heat exchanger fin having canted lances |
| CN100359247C (zh) * | 2003-07-28 | 2008-01-02 | 松下电器产业株式会社 | 空调 |
| KR20050105335A (ko) * | 2004-04-28 | 2005-11-04 | 삼성전자주식회사 | 열교환기 |
| KR20090022840A (ko) * | 2007-08-31 | 2009-03-04 | 엘지전자 주식회사 | 냉동장치의 열교환기 |
| US8490680B2 (en) * | 2008-02-28 | 2013-07-23 | Asia Vital Components Co., Ltd | Plate cooling fin with slotted projections |
| JP2017166757A (ja) | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 熱交換器及び空気調和装置 |
| US11774187B2 (en) * | 2018-04-19 | 2023-10-03 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Heat transfer fin of fin-tube type heat exchanger |
| CN108827055B (zh) * | 2018-07-30 | 2024-05-10 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种翅片及换热器和具有该换热器的空调器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5042576A (en) * | 1983-11-04 | 1991-08-27 | Heatcraft Inc. | Louvered fin heat exchanger |
| JPH0161572U (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-19 | ||
| JP2524812B2 (ja) * | 1988-06-29 | 1996-08-14 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器 |
| JP2553647B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1996-11-13 | 松下冷機株式会社 | フィンチューブ型熱交換器 |
| JPH02136696A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器 |
| JPH04244593A (ja) * | 1991-01-10 | 1992-09-01 | Toshiba Corp | 熱交換器 |
| US5360060A (en) * | 1992-12-08 | 1994-11-01 | Hitachi, Ltd. | Fin-tube type heat exchanger |
-
1995
- 1995-02-22 KR KR1019950003432A patent/KR960031959A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-10-12 US US08/542,407 patent/US5611395A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-15 JP JP7297110A patent/JP2823536B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-08 CN CN96100603A patent/CN1105290C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960031959A (ko) | 1996-09-17 |
| CN1105290C (zh) | 2003-04-09 |
| US5611395A (en) | 1997-03-18 |
| JPH0949695A (ja) | 1997-02-18 |
| CN1193721A (zh) | 1998-09-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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