JP3910475B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP3910475B2
JP3910475B2 JP2002080628A JP2002080628A JP3910475B2 JP 3910475 B2 JP3910475 B2 JP 3910475B2 JP 2002080628 A JP2002080628 A JP 2002080628A JP 2002080628 A JP2002080628 A JP 2002080628A JP 3910475 B2 JP3910475 B2 JP 3910475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
fins
heat exchanger
fin
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002080628A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003279280A (ja
Inventor
彰二 山田
勝久 大蔦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2002080628A priority Critical patent/JP3910475B2/ja
Publication of JP2003279280A publication Critical patent/JP2003279280A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3910475B2 publication Critical patent/JP3910475B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気と熱交換媒体である冷媒との間で熱交換を行う熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、たとえば特開昭58−160797号公報に開示された従来の熱交換器の要部を示す斜視図である。図5に示すように、熱交換器は、所定の間隔で積層された平板状のフィン11と、このフィン11を貫通する伝熱管12とで構成されている。フィン11の開放端部には、たとえば鋸歯状に切り欠いた切り込み13が設けられている。
【0003】
このようにフィン11に切り込み13を設けたことにより、熱交換媒体流(図中の矢印で示す)の境界層が未発達な段階にある前部開放端部における伝熱が増進するとともに、熱交換媒体流が切り込み13を通過する際に乱され、フィン11の表裏面での伝熱が促進されるので、熱交換器の熱効率が向上する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィン11に切り込み13を備えた従来の熱交換器は、通風抵抗が増加するので、熱交換能力の増加のためには、送風機動力が増加し、騒音が増大するという課題があった。
【0005】
また、従来の熱交換器では、フィン11の積層方向に一様な形状抵抗を持つため、送風機の吸気側あるいは吐出側に著しい偏流が生じ、送風機効率、騒音特性を著しく低下させることが多いという課題があった。
【0006】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、通風流量を大幅に増加させることなく十分な熱交換量が得られる通風抵抗の小さな熱交換器を提供することを目的とする。
【0007】
また、この発明は、熱交換器の通風抵抗に任意の分布を与えることにより送風機能力を改善でき、高効率、低騒音な熱交換器を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる熱交換器は、互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成して千鳥状に配置された複数の伝熱管とを備え、前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って同一に形成し、前記切欠部は、送風方向下流側の端部が送風方向最上流側に配置された伝熱管の送風方向最下流部よりも下流側に位置していることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、流入する空気の流れは、切欠部により転向、減速し、これにより摩擦損失が低下して通風抵抗を低減することができる。特に、切欠部を、フィンの送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管から等距離となる各位置に設けることで、当該伝熱管から最も離れた、伝熱特性の低いフィン部分を切り欠くことになり、フィンの有効な伝熱面積の減少を極力抑えることができる。さらに、熱交換媒体である空気の流れが切欠部に偏り、伝熱管への衝突損失が小さくなるため、通風抵抗が大幅に減少する。
【0010】
一方、最も伝熱特性の優れたフィンの前縁部では、熱交換媒体である空気の速度が低下することによる伝熱特性の低下と、切欠部を設けたことによるフィンの前縁面積の増加とから、同一風量での伝熱量は保持される。さらに、同一動力で送風機を運転した場合、通風抵抗の低下により風量が増大するので、伝熱量が増大する。
【0011】
また、送風機の羽根車と上記熱交換器が近接して設置された場合、切欠部によって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減することができる。
【0012】
つぎの発明にかかる熱交換器は、互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成された複数の伝熱管とを備え、前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、通風抵抗分布に応じて当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って異なるように形成したことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、流入する空気の流れは、切欠部により転向、減速し、これにより摩擦損失が低下して通風抵抗を低減することができる。特に、切欠部を、フィンの送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管から等距離となる各位置に設けることで、当該伝熱管から最も離れた、伝熱特性の低いフィン部分を切り欠くことになり、フィンの伝熱面積の減少を極力抑えることができる。
【0014】
さらに、熱交換媒体である空気の流れが切欠部に偏ることとなるが、この偏り分布を、形状の異なる切欠部の切り込み量によって任意に設定できるので、伝熱管への衝突損失を小さくでき、通風抵抗を大幅に減少させることができる。
【0015】
一方、最も伝熱特性の優れたフィンの前縁部では、熱交換媒体である空気の速度が低下することによる伝熱特性の低下と、切欠部を設けたことによるフィンの前縁面積の増加とから、同一風量での伝熱量は保持される。さらに、同一動力で送風機を運転した場合、通風抵抗の低下により風量が増大するので、伝熱量が増大する。
【0016】
また、送風機の羽根車と上記熱交換器が近接して設置された場合、切欠部によって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる熱交換器の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0018】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1である熱交換器の構成を示す平面図である。図1に示すように、平板状のフィン1は、互いに間隔をあけて複数積層されている。伝熱管2は、フィン1を積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成されている。図中の矢印は、図示しない送風機によってフィン1および伝熱管2に向かって送風される空気流であり、熱交換器は、この空気と上記冷媒とを熱交換させるように構成されている。
【0019】
切欠部3は、フィン1の上記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管2から等距離となる各位置に、当該送風方向上流側に向かって拡開するように、たとえば三角形状に形成され、フィン1の長手方向に沿って同一形状に形成されている。
【0020】
熱交換器を以上のように構成したので、流入する空気の流れは、切欠部3により転向、減速し、これにより摩擦損失が低下して通風抵抗が低減する。特に、切欠部3を、フィン1の上記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管2から等距離となる各位置に設けることで、当該伝熱管2から最も離れた、伝熱特性の低いフィン1部分を切り欠くことになり、フィン1の伝熱面積の減少を極力抑える。さらに、熱交換媒体である空気の流れが切欠部3に偏り、伝熱管2への衝突損失が小さくなるため、通風抵抗が大幅に減少する。
【0021】
一方、最も伝熱特性の優れたフィン1の前縁部では、熱交換媒体である空気の速度が低下することによる伝熱特性の低下と、切欠部3を設けたことによるフィン1の前縁面積の増加とから、同一風量での伝熱量は保持される。さらに、同一動力で送風機を運転した場合、通風抵抗の低下により風量が増大するので、伝熱量が増大する。
【0022】
また、送風機の羽根車と上記熱交換器が近接して設置された場合、切欠部3によって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減する。
【0023】
以上のように、この実施の形態1にかかる熱交換器によれば、通風抵抗を低減することができ、また、伝熱性能の優れたフィン1の前縁部の面積が増加することにより、当該前縁部での風速低下による熱交換量の低下を相殺し、熱交換量の保持と通風抵抗の低減を両立させることができる。
【0024】
また、この熱交換器は、複数の切欠部3の形状がすべて等しいフィン1を備えたので、様々な機種に共通化した熱交換器として利用でき、製造コストを削減できる。
【0025】
さらに、送風機の羽根車と上記熱交換器が近接して設置された場合、切欠部3によって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減することができる。
【0026】
また、上記実施の形態1では、フィン1に直線による切り欠き形状として、三角形状の切欠部3を設けるものとして説明したが、これに限定されず、たとえば図2または図3に示すように、任意の曲線による切り欠き形状であってもよく、あるいは、直線と任意の曲線との組み合わせによる切り欠き形状であってもよく、上記実施の形態1で示した効果と同様の効果を期待できる。なお、図3に示すように、切欠部3の端部を曲線にて形成した場合には、機器の組み立て作業者の安全性が向上するという効果もある。ここで、図2および図3は、他の形状の切欠部を備えた熱交換器の構成を示す平面図である。
【0027】
実施の形態2.
図4は、この発明の実施の形態2である熱交換器の構成を示す平面図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【0028】
同図に示すように、フィン1に設けられた切欠部3a,3b,3c,3dは、フィン1の上記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管2から等距離となる各位置に、当該送風方向上流側に向かって拡開するように、たとえば三角形状に形成され、通風抵抗分布に応じてフィン1の長手方向に沿って異なる形状をなしている。
【0029】
熱交換器を以上のように構成したので、流入する空気の流れは、切欠部3a,3b,3c,3dにより転向、減速し、これにより摩擦損失が低下して通風抵抗が低減する。特に、切欠部3a,3b,3c,3dを、フィン1の上記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの伝熱管2から等距離となる各位置に設けることで、当該伝熱管2から最も離れた、伝熱特性の低いフィン1部分を切り欠くことになり、フィン1の伝熱面積の減少を極力抑える。
【0030】
さらに、熱交換媒体である空気の流れが切欠部3a,3b,3c,3dに偏ることとなるが、この偏り分布を、切欠部3a,3b,3c,3dの切り込み量(あるいは切り込み形状)によって任意に設定できるので、伝熱管2への衝突損失を小さくでき、通風抵抗を大幅に減少させることができる。
【0031】
一方、最も伝熱特性の優れたフィン1の前縁部では、熱交換媒体である空気の速度が低下することによる伝熱特性の低下と、切欠部3a,3b,3c,3dを設けたことによるフィン1の前縁面積の増加とから、同一風量での伝熱量は保持される。さらに、同一動力で送風機を運転した場合、通風抵抗の低下により風量が増大するので、伝熱量が増大する。
【0032】
また、送風機の羽根車と上記熱交換器が近接して設置された場合、切欠部3a,3b,3c,3dによって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減する。
【0033】
以上のように、この実施の形態2にかかる熱交換器によれば、送風機の運転に適した通風抵抗の設定が可能となり、高効率、低騒音な熱交換器を提供することができる。
【0034】
なお、上記実施の形態2では、フィン1に直線による切り欠き形状として、三角形状の切欠部3を設けるものとして説明したが、これに限定されず、任意の曲線あるいは直線と任意の曲線との組み合わせによる切り欠き形状であってもよく、上記実施の形態2と同様の効果を期待できる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成された複数の伝熱管とを備え、前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って同一に形成したので、通風抵抗を低減することができ、また、伝熱性能の優れたフィンの前縁部の面積が増加することにより、当該前縁部での風速低下による熱交換量の低下を相殺し、熱交換量の保持と通風抵抗の低減を両立させることができる。また、この熱交換器は、複数の切欠部の形状がすべて等しいフィンを備えたので、様々な機種に共通化した熱交換器として利用でき、製造コストを削減できる。さらに、送風機の羽根車と熱交換器が近接して設置された場合、切欠部によって、翼通過による圧力変動の相関面積を減少させることができ、騒音を低減することができる。
【0036】
つぎの発明によれば、互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成された複数の伝熱管とを備え、前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、通風抵抗分布に応じて当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って異なるように形成したので、送風機の運転に適した通風抵抗の設定が可能となり、高効率、低騒音な熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1である熱交換器の構成を示す平面図である。
【図2】 他の形状の切欠部を備えた熱交換器の構成を示す平面図である。
【図3】 他の形状の切欠部を備えた熱交換器の構成を示す平面図である。
【図4】 この発明の実施の形態2である熱交換器の構成を示す平面図である。
【図5】 従来の熱交換器の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 フィン、2 伝熱管、3,3a,3b,3c,3d 切欠部。

Claims (2)

  1. 互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、
    前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成して千鳥状に配置された複数の伝熱管と、
    を備え、
    前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、
    前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って同一に形成し
    前記切欠部は、送風方向下流側の端部が送風方向最上流側に配置された伝熱管の送風方向最下流部よりも下流側に位置していることを特徴とする熱交換器。
  2. 互いに間隔をあけて積層された複数の平板状のフィンと、
    前記フィンを積層方向に貫通して設けられ、内部を冷媒が流動するように形成された複数の伝熱管と、
    を備え、
    前記フィンおよび前記伝熱管に向かって空気を送風し、前記冷媒と熱交換させるようにした熱交換器において、
    前記フィンの前記送風方向上流側の端縁部であって、隣接する二つの前記伝熱管から等距離となる各位置には、当該送風方向上流側に向かって拡開する切欠部を設け、通風抵抗分布に応じて当該各切欠部の形状を当該フィンの長手方向に沿って異なるように形成したことを特徴とする熱交換器。
JP2002080628A 2002-03-22 2002-03-22 熱交換器 Expired - Fee Related JP3910475B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002080628A JP3910475B2 (ja) 2002-03-22 2002-03-22 熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002080628A JP3910475B2 (ja) 2002-03-22 2002-03-22 熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003279280A JP2003279280A (ja) 2003-10-02
JP3910475B2 true JP3910475B2 (ja) 2007-04-25

Family

ID=29229588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002080628A Expired - Fee Related JP3910475B2 (ja) 2002-03-22 2002-03-22 熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3910475B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO336628B1 (no) * 2012-12-07 2015-10-12 Sundseth Eiendom As Varmeveksler

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003279280A (ja) 2003-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101115372A (zh) 热交换器
WO2006028253A1 (ja) 熱交換装置
US6026893A (en) Fin-type heat exchanger having slits formed therein
JP3340652B2 (ja) 空気調和機の熱交換器
US20090173479A1 (en) Louvered air center for compact heat exchanger
JPH10141805A (ja) エバポレータ
JPH06221787A (ja) 熱交換器
JP2005106328A (ja) 熱交換装置
US5947194A (en) Heat exchanger fins of an air conditioner
US20060266503A1 (en) Heat transfer fin, heat exchanger, evaporator and condenser for use in car air-conditioner
JP3910475B2 (ja) 熱交換器
JPH0545474U (ja) 熱交換器
JP2624336B2 (ja) フィン付熱交換器
EP0803695A2 (en) Plate-fin type heat exchanger
JP3867113B2 (ja) 熱交換器
JP2009097778A (ja) 空気調和機
JP2003083690A (ja) コルゲートフィン型熱交換器
JP2810361B2 (ja) フィン・チューブ熱交換器
JPH1123179A (ja) フィン付熱交換器
JP2730649B2 (ja) 熱交換器
JPS6247029Y2 (ja)
JPH09159389A (ja) フィン付熱交換器
JPS6152589A (ja) 空気用熱交換器
JPH04369394A (ja) フィンチューブ式熱交換器
KR20240098789A (ko) 열 교환기

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061010

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees