JP4394002B2 - 傾斜したランスを有する熱交換器フィン - Google Patents

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Description

[001] 本発明は、熱交換器フィンの上流及び下流のフィン能力増強部の双方の熱伝達を最大にする装置及び方法に関する。
[002] フィン付き熱交換器コイル組立体は、空気調和及び冷凍のような多数の使用分野にて広く使用されている。フィン付き熱交換器コイル組立体は、全体として、複数の隔てた平行な管を有しており、該平行な管を通って水又は冷媒のような伝熱流体が流れる。通常、空気である、第二の伝熱流体は、管を横切る方向に導かれる。熱交換器コイル組立体の熱伝達能力を向上させるため、通常、複数のフィンが使用される。フィンの各々は、親水性の被覆を有し又は有しない、銅又はアルミニウムで出来た、金属薄板である。フィンの各々は、隔たった平行な管を受け入れるための複数の開口を有しており、これらの管は、全体として、フィンに対し直角に複数のフィンを貫通している。フィンは、管に沿って平行な密な間隔の関係に配置されて、空気又はその他の伝熱流体がフィンを亙り且つ、管の周りを流れるための多数の経路を形成する。
[003] フィンは、熱交換効率を向上させ得るように1つ又はより多くの能力増強部(enhancements)を有することがしばしばである。例えば、多くの従来技術の熱交換器のフィンは、断面にて見たとき、波形又は正弦波状の形状のような、平滑な能力増強部を有している。更に、平滑な能力増強部に加えて、又はこれに代えて、熱交換器フィンは、ランス又はルーバのような能力増強部を有することもできる。かかる能力増強部は、ストック線(フィンの全ての造作構造部が形成されるフィン材料の平面)にて形成される。通常、かかる能力増強部は、フィンの上を通る空気の経路に沿った任意の箇所を基準として対称であり、このため、能力増強部が設けられたフィンは、上流及び下流の能力増強部の双方を有している。残念なことに、上流及び下流のランスは、ストック線に対し等しい角度にて形成されることがしばしばである。その結果、下流のランスは上流のランスのウェーク部(wake)にある状態となり、下流のランスと空気との間の効率的な伝熱を妨げることになる。更に、重なり合ったルーバは、同一の問題点を有する、すなわち、下流のルーバの熱伝達性能は、上流のルーバによる悪影響を受ける。
[004] このため、上流及び下流ランス双方の効率的な伝熱を最大にする能力増強部を提供することが必要とされている。
[005] 本発明の1つの特徴によれば、熱交換器コイル組立体が提供される。該組立体は、空気が隣接するフィンの間を流れ得るように、平均空気流の方向に対し実質的に平列に配置された複数のフィンと、複数のフィンに対し実質的に垂直に配置された複数の伝熱管であって、各々が複数のフィン内で円筒状スリーブを通って伸びている複数の伝熱管とを備え、フィンの各々は、複数の円筒状スリーブと、少なくとも2つの波形部とを有し、波形部の各々が、第一のランスと、第一のランスの下流の第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し第一の角度にて傾斜し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し第二の角度にて傾斜し、第一の角度は、第二の角度と相違しており、このため、空気流がフィンの外側を通るとき、第一のランスのウェーク部が第二のランスに衝突しないようにされている。
[006] 本発明の第二の特徴によれば、複数の隔たったフィン付き伝熱管を通って流れる第一の流体と管の外側を流れる第二の流体との間にて熱伝達が行われる、フィン付き熱交換器コイル組立体が提供される。フィンの各々は、少なくとも2つの波形部を有する波形の形状をしており、波形部の各々は、第一のランスと、該第一のランスの下流の第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し第一の角度にて傾斜し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し第二の角度にて傾斜し、第一の角度は、第二の角度と相違しており、このため、空気流がフィンの外側を流れるとき、第一のランスのウェーク部は第二のランスに衝突しない。
[007] 本発明の更なる特徴によれば、複数の隔たったフィン付き伝熱管を通って流れる第一の流体と管の外側を流れる第二の流体との間にて熱伝達が行われる、フィン付き熱交換器コイル組立体が提供される。フィンの各々は、少なくとも2つの波形部を備え、該波形部の各々は、波形部の上流側における第一のランスと、波形部の下流側における第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し5゜ないし15゜の角度を形成し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し平行であり、このため、第一のランスのウェーク部は第二のランスに衝突しない。
[008] 本発明の更なる目的及び有利な効果は、以下の説明に記載し、また、一部分、以下の説明から明らかになり、又は、本発明を実施することで理解されよう。本発明の目的及び有利な効果は、特許請求の範囲に特に示した要素、及び要素の組み合わせにより実現され且つ達成されよう。
[009] 上記の全体的な説明及び以下の詳細な説明は、単に一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明を限定するものではないことを理解すべきである。
[010] 本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の1つの実施の形態を示し、また、本明細書と共に、本発明の原理を説明する働きをする。
[017] 次に、その一例を添付図面に示した本発明の現在の実施の形態について以下に詳細に説明する。可能な限り、同一又は同様の部品を示すため、図面の全体を通じて同一の参照番号を使用する。
[018] 本発明に従って、正弦波状(例えば、接線箇所にて接続された2つの円弧の交点により形成された形状)又は波形の形状のような平滑な能力増強部を有するフィンが設けられた熱交換器コイル組立体が提供される。好ましくは、フィン能力増強部は、波形の形状であるものとする。波形部の各々は、上昇傾斜部及び下降傾斜部を有しており、上昇傾斜部及び下降傾斜部の各々は、少なくとも1つのランスを有し、下降傾斜部におけるランスの各々は、該ランスの上流のランスのウェーク部内にないように配置される。熱交換器コイル組立体は、全体として、複数のフィンと、フィンの開口部を貫通して伸びる複数の管と、複数のフィンの両側部に配置された鏡板とを備えている。
[019] 本発明に従って、熱交換器コイル組立体は、複数の管を有している。本発明にて具体化し且つ、図1に示すように、複数の管20は、熱交換器コイル組立体内に設けられている。中空管20は、組立体10の長さに沿って伸びており、また、U字形の曲がった管部分20aによりその端部にて互いに接続されている。管は、互いに結束され、蛇行した形態にて伝熱管の束を提供する。管20は、図1に示すように、伝熱流体入口14及び伝熱流体出口16に接続されている。
[020] 伝熱流体入口14及び伝熱流体出口16は、例えば、組立体の底部分に、又は組立体10の側部分に配置することができる。管の数及びそれらの配置は、特定の使用分野の必要性に依存して変更することができる。管は、典型的に、銅で出来ているが、その他の適宜な材料を使用することもできる。管は、典型的に、円形又は楕円形の断面を有するが、その他の適宜な形状を使用してもよい。
[021] 第一の伝熱流体は、管20を通って流れ、第二の伝熱流体は、管20の外側を流れる。管20は、第一及び第二の伝熱流体の間にて熱伝達を行う。全体として、第一の伝熱流体は、水又は冷媒である。しかし、任意の適宜な伝熱流体を使用することができる。第二の伝熱流体は、通常、空気であり、空気は、管20及びフィン30内の第一の流体と管20の外側を流れる空気との間の熱交換により加熱され又は冷却される。
[022] 現在の好ましい実施の形態において、本発明の熱交換器には、2ないし12列の管が設けられ、好ましい実施の形態は、6、8又は10列を有し、最も好ましい実施の形態は6列有している。
[023] 本発明に従って、熱交換器コイル組立体10には、複数のフィン30が設けられる。該複数のフィン30は、熱交換器コイル組立体の熱伝達能力を向上させるために採用される。フィン30の各々は、銅又はアルミニウムで出来ていることが好ましい、高熱伝導率を有する金属薄板である。フィン30の各々は、親水性被覆を有し又は有しないものとすることができる。フィン30の各々は、隔てられた平行な管20を受け入れる複数の円筒状スリーブ開口部31を有しており、管20は、全体として、図1に示すように、フィン30に対して直角に複数のフィン30を貫通して伸びている。フィン30は、管20に沿って平行な密な間隔の関係にて配置され、空気又はその他の伝熱流体がフィン30の間及び管20を横切る方向に流れるための多数の経路を形成するようにすることが好ましい。鏡板12は、配置されたフィンの両側部に配置される。
[024] 1つの熱交換器のフィンは、同一の寸法である。一般的に、熱交換器の所期の用途に依存して、フィンの寸法は、幅2.54cm(1インチ)ないし102cm(40インチ)以下から高さ122cm(48インチ)まで変更することができる。
[025] フィン30の各々は、全体として、参照番号32で示したランス無し又は平滑な能力増強部を有している。これらの平滑な能力増強部32は、フィン30の波形部33であることが好ましく、また、図2Bに示すように、波形部33は、僅かに平坦にし又は「V」字形の理論的頂点の場合のように僅かに丸味を付けることができる。これと代替的に、正弦波状形状のようなその他の平滑な能力増強部を使用してもよい。本発明にて具体化し且つ図2Bに示すように、波形形状部32は、ストックラインから押出し成形され且つ、少なくとも2つの波形部33を形成する。波形部33の各々は、全体として、僅かに平坦にした逆「V」字形の形状をしており、上昇傾斜部34と、下降傾斜部36とを有している。
[026] 「V」字形の波形部の各々は、図2Bに示すように、逆「V」字形の最も広い部分に亙って描いた仮想的な水平線と、「V」字形の脚部すなわち傾斜部との間に形成された角度θを有している。角度θに対する好ましい範囲は、5゜ないし17゜の範囲にあり、17゜が最も好ましい角度である。これらの波形部33は、上昇傾斜部34の基部から下降傾斜部36の基部まで図2Bに示すように、約1.27cm(0.5インチ)の幅Wを有することが好ましい。各波形部33内にて、下降傾斜部36は、上昇傾斜部34の下流にある。本明細書にて使用するように、「下流」とは、平均空気流の方向に向けた1つの要素の別の要素に対する位置を表わすことを目的とする。平均空気流の方向は、図2B及び図4に、左方向から右方向に動くものとして示されている。
[027] 各波形部33の傾斜部34、36の各々は、ランスを有している。このように、上昇傾斜部34の各々は、ランス38を有し、下降傾斜部36の各々は、ランス40を有している。本明細書にて使用するように、「ランス」は、ルーバが窓のブラインドの個別のルーバと同様に、一方が他方の後方となるように同一の角度にて整列されたランスである点にて、「ルーバ」から区別することができる。ランスは、上述したように整列する必要はないが、このように整列されたとき、ランスはルーバと称される。フィン30の波形形状部32から切り抜いたランス38、40に加えて、波形部33の各々は、頂部及び谷部を有している。頂部及び谷部の双方は、ランスとして機能することができる。このように、ランスとして機能することを主目的とするものではないが、頂部は、凸型に丸味を付けたランス42を形成し、谷部は凹型に丸味を付けたランス44を形成する。
[028] ランス38、40は、空気の温度層状の層とフィン30に沿って移動する空気流とを混合させる働きをし、且つ境界層の再開始部として機能する。空気流がランス38、40と遭遇する毎に、フィン30に隣接する空気の滞留層は、より厚くなり始め、ランスの長さに亙るフィン表面における熱抵抗を増大させ、これにより該ランスのフィン表面における断熱の影響を増大させる。境界層を連続的に再開始させることにより、ランスの長さに亙る境界層の厚さを最小にすることで空気とフィン30との間の伝熱量を向上させる。ランスに遭遇せずに気流が続く時間が長ければ長い程、境界層はより厚くなり、フィンと気流との間の熱伝達は益々非効率的となる。
[029] 上流ランス38及び下流ランス40は、図2Bに示すように、同一の長さLを有することが好ましい。これと代替的に、これらランスは、異なる長さを有するようにしてもよい。ランスの好ましい寸法は、波形部33の上昇傾斜部34又は下降傾斜部36の寸法の1/3である。しかし、異なる寸法のランスを利用することが可能であると考えられ、より短いランスであることが好ましい。境界層をより多数回、再開始させることになるから、より短いランス及びより多数のランスを使用することが好ましい。境界層を再開始させることは、フィン表面の熱抵抗を減少させ、且つフィン表面の全体的な対流熱伝達を増大させる。
[030] ランス38、40は、温度層状の空気層を所望通りに混合させ得るようにフィン30の外側で空気流に対し方向決めしなければならない。更に、ランス38、40は、所定の波形部33の下流のランス、例えば、ランス40がその特定の波形部の上流のランス、例えば、ランス38のウェーク部の経路内にないように位置決めし/方向決めしなければならない。下流ランス、すなわちランス40が上流ランス、すなわちランス38のウェーク部にある場合、下流のランスは境界層の再開始部として機能することはできない。このため、境界層は、空気流が下流のランスに亙って移動するに伴い、益々厚くなり、空気流とフィン30との間の効果的な熱伝達量を減少させる。同様に、波形部33の間にて、下流のランス(次の波形部33aの上流のランス)は、上流のランス(それ以前の波形部33の下流のランス)のウェーク部にあるように位置決めしてはならない。
[031] 本明細書にて使用するように、「ウェーク部」という語は、流れ内に浸漬された本体から下流のバルク流れの妨害された部分を意味する。例えば、本発明において、気流中に浸漬させたランスから下流のバルク気流の妨害された部分をウェーク部と称することになろう。波形部33の各々内にて下流のランス40は、上流ランス38のウェーク部内にないように配置される。このことは、上流ランス38及び下流ランス40を波形形状部32に対し異なる角度にて提供し、1つのランスが他方にランスに対し傾斜するようにすることで実現される。
[032] 1つのランスを他方のランスに対して傾斜させることにより、波形部33の各々内にて、下流ランス40は上流ランス38のウェーク部内にないように、2つの異なる空気流の流れが発生される。下流ランス40は、上流ランス38のウェーク部内にないから、下流ランス40は該ランスの外側を通る空気流中に乱流を生じさせる可能性がある。すなわち、1つのランスに近接する流体の流れ(通常、空気)は、次の下流のランスに隣接していない。このため、上流ランス38及び下流ランス40の双方の前縁は、双方のランス38、40に対する熱伝達を最適にする新たな境界層を開始する(すなわち、境界層を再開始する)ことができる速度プロフィールを生ずる。
[033] 本発明にて具体化され且つ図2Bに示すように、上流ランス38は、上流ランス38に隣接する流れが下流ランス40に衝突するのを防止し得るように傾斜させてある。1つの好ましい実施の形態において、下流ランス40は、図2Bに示すように水平である。上流ランス38は、平均空気流の方向(図2Bにて左から右方向)及び下流ランス40の水平線に対し角度αにて傾斜している。平均空気流の方向に対して上流ランス38を傾斜させるのに好ましい角度αは、5゜ないし15゜の範囲にあり、11゜が最も好ましい角度αである。下流ランス40は、平均空気流の方向に対し水平であり、該下流ランスが平均空気流の方向に対し約0゜の角度を形成するようにすることが好ましい。これと代替的に、下流ランス40は、上流ランス38に対して同一の角度範囲、すなわち5゜ないし15゜の範囲にて傾斜させることも可能である。しかし、ランスは同一の角度にて傾斜させるべきではない。一方のランスを他方のランスに対し傾斜させることにより、2つの異なる空気流の流れが発生され、下流ランス40は上流ランス38のウェーク部内になく、これにより上流ランス38及び下流ランス40の双方に対する熱伝達を最大にする。
[034] 本発明に従って設計された熱交換器フィン130の一例が図3に示されている。図示した測定値はインチで表わしており、単に一例とすることを目的とする。図3に示すように、フィン130は、複数の波形部を備える波形の形状を有する。波形部133の各々は、凸型の丸味を付けたランス142及び凹型に丸味を付けたランス144をそれぞれ形成する頂部及び谷部を有している。図3に示すように、波形部133の各々は、上昇傾斜部134と、下降傾斜部136とを有している。上昇傾斜部134の各々は、ランス138を有し、下降傾斜部136の各々は、ランス40を有している。ランス38の各々は、平均空気流の方向及びランス40の各々に対し約11゜の角度にて傾斜している。ランス40の各々は、水平で且つ平均空気流の方向に対し平行である。
[035] 図4に示すように、空気流(流線にて図示)は、傾斜したランス138に近く且つ隣接して通り、また、谷部144aに衝突する前に、下流の頂部142又は水平ランス140に衝突せずに、下方に向けられる。同様に、湾曲した頂部142に隣接して通る空気流は、波形部133aの下流の傾斜ランス138aに衝突する前に、水平ランス140及び谷部144aの外側を通る。更に、空気は、谷部144a及び波形部133aの下流の傾斜ランス138aに衝突せずに通過するよう導かれる。このように、所定のランスに隣接する流れは、直ぐ下流のランスに衝突しないことが理解できる。これに反して、図5に示すように、従来のフィンにおいて、所定のランスに隣接する流れは、直ぐ下流のランスに衝突する。例えば、第一の水平ランス239の上方の流れは、第二の水平ランス241に衝突する。更に、ランス239に近接しない流れは、全ての下流のランスの上方に依然として止まり、空気層の混合及び境界層の再開始を妨げる。
[036] 上流ランス及び下流ランスを有するフィンを製造する方法について以下に説明する。該方法は、平滑な能力増強部を第一のダイにてフィンストックに取り付けるステップと、フィンを第二のダイにて平均空気流に対し垂直の方向に切断するステップと、ランスを同一の第二のダイにて平滑な能力増強部から上昇させるステップとを備えている。
[037] 図2Bに示すように、フィン30は、平滑な能力増強部32を有している。平滑な能力増強部32は、フィンストックを第一のダイ内に配置し、ストックラインから押出し成形される波形形状体を形成することで製造される。波形形状体が製造された後、フィン30は、第二のダイにて平均空気流に対し垂直の方向に向けて切断する。ランス38、40の各々を製造するため、切断は2回行われる。ランス38、40は、ストックラインから押出し成形した波形形状体32から形成される。フィン30が切断されたならば、ランス38、40をダイによってフィン30の波形形状部32から上昇させる。同一のダイにてランス38、40を形成するため波形形状体32を切断することができる。これと代替的に、異なるダイを使用してランス38、40を波形形状体32内に画成してもよい。
[038] ランス38、40をフィン30の波形形状体32から上昇させるステップは、下流ランス40が上流ランス38のウェーク部内にないように下流ランス40を配置するステップを含む。1つの好ましい実施の形態において、このステップは、下流ランスが水平となるように該下流ランス40を配置するステップを含む。更に、上流ランス38は、該ランスが平均空気流の方向に対し5゜ないし15゜の角度を形成するように配置される。下流ランス40が水平である1つの好ましい実施の形態において、上流ランス38は、該ランスが下流ランス40に対し5゜ないし15゜の範囲の角度を形成するようにも配置される。好ましくは、上流ランス38は、平均空気流の方向及び水平な下流ランス40に対し11゜の角度を形成するように配置されるようにする。
[039] 本発明のその他の実施の形態は、本明細書及び本明細書に開示された本発明の実施を検討することにより当該技術分野の当業者に明らかになるであろう。本明細書及び例は、単に一例とみなされ、本発明の真の範囲及び精神は特許請求の範囲により示すことを意図するものである。
[011]本発明に従った熱交換器コイル組立体の斜視図である。 [012]本発明に従った熱交換器フィンの頂面図である。 [013]線B−Bに沿った図2Aの熱交換器フィンの側面図である。 [014]本発明に従った設計とされた一例としての熱交換器フィンの側面図である。 [015]本発明に従った熱交換器フィンを亙って動く空気流(左から右へ流れる空気流)の流線の側面図である。 [016]従来の熱交換器フィン亙って動く空気流の流線の側面図である。

Claims (23)

  1. 熱交換器コイル組立体において、
    空気が隣接するフィンの間を流れ得るように、平均空気流の方向に対し実質的に平列に配置された複数のフィンと、
    複数のフィンに対し実質的に垂直に配置された複数の伝熱管であって、各々が複数のフィン内で円筒状スリーブを通って伸びている複数の伝熱管とを備え、
    フィンの各々は、複数の円筒状スリーブと、少なくとも2つの波形部とを有し、波形部の各々が、第一のランスと、第一のランスの下流の第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し第一の角度にて傾斜し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し第二の角度にて傾斜し、第一の角度は、第二の角度と相違しており、このため、空気流がフィンの外側を通るとき、第一のランスのウェーク部が第二のランスに衝突しないようにした、熱交換器コイル組立体。
  2. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、波形部の各々が、上昇傾斜部及び下降傾斜部を有する、熱交換器コイル組立体。
  3. 請求項2の熱交換器コイル組立体において、第一のランスが上昇傾斜部にあり、第二のランスが下降傾斜部にある、熱交換器コイル組立体。
  4. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、第一の角度が5゜ないし15゜の範囲にある、熱交換器コイル組立体。
  5. 請求項4の熱交換器コイル組立体において、第一の角度が11゜である、熱交換器コイル組立体。
  6. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、第二の角度が5゜ないし15゜の範囲にある、熱交換器コイル組立体。
  7. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、第二の角度が0゜である、熱交換器コイル組立体。
  8. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、第二のランスが水平である、熱交換器コイル組立体。
  9. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、第二のランスが平均空気流れ方向に対し平行である、熱交換器コイル組立体。
  10. 請求項1の熱交換器コイル組立体において、波形部の各々が、平坦にした逆「V」字形の形状を有する、熱交換器コイル組立体。
  11. 請求項10の熱交換器コイル組立体において、「V」字形の最も広い部分を亙って描かれ且つ「V」字形の脚部と交差する仮想の水平線が、5゜ないし17゜の角度θを形成する、熱交換器コイル組立体。
  12. 請求項11の熱交換器コイル組立体において、角度θが17゜に等しい、熱交換器コイル組立体。
  13. 複数の隔たったフィン付き伝熱管を通って流れる第一の流体と管の外側を流れる第二の流体との間にて熱伝達が行われる、フィン付き熱交換器コイル組立体において、フィンが少なくとも2つの波形部を有する波形の形状をしており、波形部の各々は、第一のランスと、該第一のランスの下流の第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し第一の角度にて傾斜し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し第二の角度にて傾斜し、第一の角度は、第二の角度と相違しており、このため、空気流がフィンの外側を流れるとき、第一のランスのウェーク部は第二のランスに衝突しないようにした、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  14. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第一の角度が5゜ないし15゜の範囲にある、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  15. 請求項14のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第一の角度が11゜である、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  16. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第二の角度が5゜ないし15゜の範囲にある、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  17. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第二の角度が0゜である、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  18. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第二のランスが水平である、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  19. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、第二のランスが平均空気流れ方向に対し平行である、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  20. 請求項13のフィン付き熱交換器コイル組立体において、波形部の各々が、平坦にした逆「V」字形の形状を有する、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  21. 請求項20のフィン付き熱交換器コイル組立体において、「V」字形の最も広い部分を亙って描かれ且つ「V」字形の脚部と交差する仮想の水平線が、5゜ないし17゜の角度θを形成する、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  22. 請求項21のフィン付き熱交換器コイル組立体において、角度θが17゜に等しい、フィン付き熱交換器コイル組立体。
  23. 複数の隔たったフィン付き伝熱管を通って流れる第一の流体と管の外側を流れる第二の流体との間にて熱伝達が行われる、フィン付き熱交換器コイル組立体において、
    少なくとも2つの波形部を備え、該波形部の各々は、波形部の上流側における第一のランスと、波形部の下流側における第二のランスとを有し、第一のランスは、平均空気流の方向に対し5゜ないし15゜の角度を形成し、第二のランスは、平均空気流の方向に対し平行であり、このため、第一のランスのウェーク部は第二のランスに衝突しないようにした、フィン付き熱交換器コイル組立体。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2391077A1 (en) * 2001-06-28 2002-12-28 York International Corporation High-v plate fin for a heat exchanger and a method of manufacturing
US20070251249A1 (en) * 2004-09-30 2007-11-01 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger and a charge air cooling method
JP2006207966A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Denso Corp 熱交換器
DE202005004611U1 (de) * 2005-03-22 2006-04-27 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Erwärmen von Gasströmen und Wärmeabgabelamellen einer solchen Vorrichtung
CA2630963C (en) * 2005-11-28 2013-06-25 Carrier Commercial Refrigeration, Inc. Refrigerated case
US20070240865A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Zhang Chao A High performance louvered fin for heat exchanger
JP4169079B2 (ja) * 2006-10-02 2008-10-22 ダイキン工業株式会社 フィンチューブ型熱交換器
KR200465050Y1 (ko) * 2007-11-07 2013-01-31 삼성전자주식회사 열교환기
FR2924491B1 (fr) * 2007-12-04 2009-12-18 Valeo Systemes Thermiques Intercalaire ondule muni de persiennes pour echangeur de chaleur
US20100006276A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Johnson Controls Technology Company Multichannel Heat Exchanger
EP3205355A1 (en) 2008-11-07 2017-08-16 KLOX Technologies, Inc. Combination of an oxidant and a photoactivator
US20100212876A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Trane International Inc. Heat Exchanger
US8267160B2 (en) * 2009-08-11 2012-09-18 Trane International Inc. Louvered plate fin
KR20110055839A (ko) * 2009-11-20 2011-05-26 삼성전자주식회사 열교환기 및 이를 갖는 공기조화기
KR20110083020A (ko) * 2010-01-13 2011-07-20 엘지전자 주식회사 열 교환기
KR20140017835A (ko) * 2012-08-01 2014-02-12 엘지전자 주식회사 열교환기
KR101882020B1 (ko) * 2012-08-01 2018-07-25 엘지전자 주식회사 열교환기
EP2725311B1 (en) 2012-10-29 2018-05-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger
KR101400833B1 (ko) * 2012-12-26 2014-05-29 주식회사 경동나비엔 핀-튜브 방식의 열교환기
WO2014167827A1 (ja) * 2013-04-09 2014-10-16 パナソニック株式会社 伝熱フィン、熱交換器、および、冷凍サイクル装置
CN105190216B (zh) * 2013-04-12 2017-06-16 松下知识产权经营株式会社 鳍片管式热交换器及冷冻循环装置
JP6337742B2 (ja) * 2014-11-04 2018-06-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 フィンチューブ熱交換器
US10209012B2 (en) * 2015-02-24 2019-02-19 Lgl France Heat exchanger with louvered fins
CN106705270B (zh) * 2015-11-12 2020-07-17 浙江盾安人工环境股份有限公司 换热器
USD800282S1 (en) * 2016-03-03 2017-10-17 Lennox Industries Inc. Heat exchanger fin
CN109073332B (zh) * 2016-04-13 2020-12-15 大金工业株式会社 热交换器
US11781812B2 (en) * 2016-08-31 2023-10-10 Brazeway, Inc. Fin enhancements for low Reynolds number airflow
CN106370041A (zh) * 2016-11-04 2017-02-01 上海科凌能源科技有限公司 波纹开缝翅片
CA3036460A1 (en) 2018-03-14 2019-09-14 Rheem Manufacturing Company Heat exchanger fin
US11774187B2 (en) * 2018-04-19 2023-10-03 Kyungdong Navien Co., Ltd. Heat transfer fin of fin-tube type heat exchanger
KR102137462B1 (ko) * 2018-06-20 2020-07-24 엘지전자 주식회사 공기조화기의 실외기
USD906268S1 (en) 2018-09-11 2020-12-29 Rheem Manufacturing Company Heat exchanger fin
CN117367192A (zh) * 2022-07-01 2024-01-09 开利公司 换热翅片、热交换器以及热泵系统

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1416570A (en) 1918-01-22 1922-05-16 Arthur B Modine Radiator core
US2079032A (en) 1935-02-25 1937-05-04 Hexcel Radiator Company Radiator core
US3003749A (en) 1957-09-09 1961-10-10 Modine Mfg Co Automotive strip serpentine fin
US3741285A (en) 1968-07-09 1973-06-26 A Kuethe Boundary layer control of flow separation and heat exchange
GB2027533B (en) 1978-05-31 1982-12-22 Covrad Ltd Heat exchangers
JPS5926237B2 (ja) * 1978-06-21 1984-06-25 株式会社日立製作所 熱交換器
US4328861A (en) 1979-06-21 1982-05-11 Borg-Warner Corporation Louvred fins for heat exchangers
JPS5795595A (en) 1980-12-03 1982-06-14 Hitachi Ltd Fin for heat exchanger unit
JPS59189292A (ja) 1983-04-08 1984-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
JPS59189293A (ja) 1983-04-11 1984-10-26 Mitsubishi Electric Corp プレ−トフインチユ−ブ熱交換器
KR890002903B1 (ko) 1984-09-04 1989-08-08 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 열교환기
GB2169694B (en) 1985-01-15 1988-01-20 Sanden Corp Serpentine heat exchanger
US4691768A (en) * 1985-12-27 1987-09-08 Heil-Quaker Corporation Lanced fin condenser for central air conditioner
US4705105A (en) * 1986-05-06 1987-11-10 Whirlpool Corporation Locally inverted fin for an air conditioner
US4723599A (en) 1987-03-06 1988-02-09 Lennox Industries, Inc. Lanced fin heat exchanger
US4787442A (en) * 1987-12-04 1988-11-29 Carrier Corporation Delta wing and ramp wing enhanced plate fin
US5353866A (en) 1987-12-04 1994-10-11 Hitachi, Ltd. Heat transfer fins and heat exchanger
US5062475A (en) 1989-10-02 1991-11-05 Sundstrand Heat Transfer, Inc. Chevron lanced fin design with unequal leg lengths for a heat exchanger
US4984626A (en) 1989-11-24 1991-01-15 Carrier Corporation Embossed vortex generator enhanced plate fin
US5168923A (en) 1991-11-07 1992-12-08 Carrier Corporation Method of manufacturing a heat exchanger plate fin and fin so manufactured
US5209289A (en) 1991-12-02 1993-05-11 Robinson Fin Machines, Inc. Lanced ruffled turbulizer
US5360060A (en) * 1992-12-08 1994-11-01 Hitachi, Ltd. Fin-tube type heat exchanger
US5683630A (en) 1994-06-20 1997-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Process for making optical disk substrates
KR0128678B1 (ko) 1994-07-21 1998-04-04 김광호 공기조화기의 열교환기
US5722485A (en) 1994-11-17 1998-03-03 Lennox Industries Inc. Louvered fin heat exchanger
KR0179540B1 (ko) 1995-01-23 1999-04-15 구자홍 핀 튜브형 열교환기의 플레이트핀
KR960031959A (ko) 1995-02-22 1996-09-17 구자홍 열교환기의 핀
US5501270A (en) 1995-03-09 1996-03-26 Ford Motor Company Plate fin heat exchanger
US5738168A (en) 1995-12-08 1998-04-14 Ford Motor Company Fin tube heat exchanger
KR100202061B1 (ko) 1995-12-28 1999-06-15 전주범 공기조화기용 열교환핀구조
KR100197718B1 (ko) 1996-12-30 1999-06-15 윤종용 공기조화기의 열교환기

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