JP6194471B2 - Finned tube heat exchanger - Google Patents
Finned tube heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- JP6194471B2 JP6194471B2 JP2013152488A JP2013152488A JP6194471B2 JP 6194471 B2 JP6194471 B2 JP 6194471B2 JP 2013152488 A JP2013152488 A JP 2013152488A JP 2013152488 A JP2013152488 A JP 2013152488A JP 6194471 B2 JP6194471 B2 JP 6194471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- fin
- tube
- transfer tube
- fins
- 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
Links
Images
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.
一般にフィンチューブ熱交換器は、所定間隔で並べられた複数のフィンと、複数のフィンを貫通する伝熱管とによって構成されている。空気は、フィンとフィンとの間を流れて伝熱管の中の流体と熱交換する。 Generally, the fin tube heat exchanger is configured by a plurality of fins arranged at predetermined intervals and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins. The air flows between the fins and exchanges heat with the fluid in the heat transfer tubes.
積層された複数のフィンと複数のフィンを貫通する伝熱管とによって構成されるフィンチューブ熱交換器においては、フィンの熱伝達を高めるために、フィン表面にスリット形の切り起こしを設ける技術が広く知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a finned tube heat exchanger composed of a plurality of laminated fins and heat transfer tubes penetrating the plurality of fins, a wide range of techniques for providing slit-shaped cuts and protrusions on the fin surface in order to enhance heat transfer of the fins It is known (see, for example, Patent Document 1).
図7は特許文献1に記載されているフィンチューブ熱交換器のフィンを示し、このフィン101は、複数の平板フィン101の表面と裏面を流動する気流が伝熱管102の周囲で乱流化しかつ混合されるように、気流の流動方向に対して開口した複数のスリット形切り起こし103群を前記伝熱管102の中心から放射状に設けてある。
FIG. 7 shows the fins of the fin tube heat exchanger described in
しかしながら、特許文献1に記載のフィンチューブ熱交換器は、スリット形の切り起こし103群を伝熱管102周囲に多数設けることで、フィン101の熱伝達を高めているものの、切り起こし103の数を多く設けることで、熱交換器を通過する気流の通風抵抗が増加している。気流の通風抵抗が増加すると、風量が低下して熱交換量を低下させてしまうことになる。加えて、熱交換器に気流を導入する送風機の消費電力が増加し、この熱交換器を搭載する冷凍サイクル装置のエネルギー消費効率が低下してしまうという課題があった。
However, although the fin tube heat exchanger described in
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、スリットの切り起こしを気流方向に対しフィン風下側にのみ形成することで通風抵抗の増大を抑制し、かつ高い熱交換効率をもつフィンチューブ熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem. A fin having a high heat exchange efficiency is formed by suppressing the increase in ventilation resistance by forming slits only on the fin leeward side with respect to the airflow direction. An object is to provide a tube heat exchanger.
上記課題を解決するために本発明は、積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とを備え、前記フィンは気流方向に対して風下側にのみ、気流方向に対して傾斜するスリット形切起こしを有するとともに、前記伝熱管の気流方向風下側に突起物を備えた構成としてある。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a plurality of laminated fins and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins, and the fins are only on the leeward side with respect to the airflow direction, and with respect to the airflow direction. In addition to having an inclined slit-shaped cut-and-raised, a projection is provided on the leeward side in the airflow direction of the heat transfer tube.
これにより、フィン風下側に設けたスリット形切起こしによって、風速の遅い気流の温度境界層を分断できるとともに、スリット形切起こしの2辺の立ち上がり面に衝突した気流を伝熱管後方に導き、前記伝熱管後方の気流の停滞域を減少させることができる。しかもこの気流は伝熱管風下側に位置する突起物に衝突するようになるので伝熱管後方の熱伝達を向上することができる。 Thereby, by the slit-shaped cut and raised provided on the fin leeward side, the temperature boundary layer of the air flow having a low wind speed can be divided, and the air flow colliding with the rising surfaces of the two sides of the slit-shaped cut and raised is guided to the rear of the heat transfer tube, The stagnation area of the airflow behind the heat transfer tube can be reduced. In addition, since this airflow comes to collide with a protrusion located on the leeward side of the heat transfer tube, heat transfer behind the heat transfer tube can be improved.
本発明は、風速の遅い風下側で気流の温度境界層を分断し、しかも伝熱管後方の熱伝達を向上することができ、通風抵抗が少なく高い熱交換効率をもつフィンチューブ熱交換器を提供することができる。 The present invention provides a finned tube heat exchanger that can divide the temperature boundary layer of the airflow on the leeward side where the wind speed is slow, can improve heat transfer behind the heat transfer tube, and has low heat resistance and high heat exchange efficiency. can do.
第1の発明は、積層された複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通する伝熱管とを備え、前記フィンは気流方向に対して風下側にのみ、気流方向に対して傾斜するスリット形切起こしを有するとともに、前記伝熱管の気流方向風下側に突起物を備えた構成としてある。 A first invention includes a plurality of laminated fins and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins, and the fins are slit-shaped slits that are inclined only to the leeward side with respect to the airflow direction and to the airflow direction. While having a raising, it is set as the structure provided with the protrusion in the airflow direction leeward side of the said heat exchanger tube.
これにより、風速の遅いフィン風下側でスリット形切起こしに衝突した気流は、温度境界層が分断され、かつ伝熱管風下側の突起物に衝突することでフィンの熱伝達が向上し、高い熱交換効率をもつフィンチューブ熱交換器を提供することができる。 As a result, the airflow that collided with the slit-shaped cut on the leeward side of the fin, where the wind speed is low, is divided in the temperature boundary layer and collided with the protrusion on the leeward side of the heat transfer tube, improving the heat transfer of the fin and increasing the heat A finned tube heat exchanger having exchange efficiency can be provided.
第2の発明は、特に第1の発明において、前記スリット形切起こしは、前記伝熱管の半径方向の延長線上に形成され、かつ前記伝熱管に対し、略ハの字型になるよう配設した構成としてある。 In a second aspect of the invention, particularly in the first aspect of the invention, the slit-shaped cut-and-raised portion is formed on an extension line in the radial direction of the heat transfer tube, and is disposed so as to be substantially C-shaped with respect to the heat transfer tube. It is as a configuration.
これにより、同形状のスリット形切起こしを前記伝熱管後方に略ハの字型に設けることで、前記伝熱管の段方向上下の通風抵抗を、均等に保つことができ、前記伝熱管後方の前記突起物方向に気流を導くことができる。前記フィン風下側の通風抵抗が、前記伝熱管段方向上下で異なる場合は、気流は通風抵抗の小さい箇所に流動してしまうため、前記伝熱管後方の前記突起物から気流がそれてしまい、熱伝達が悪いが、前記した本発明の構成によれば熱伝達率が向上し、より熱交換効率を向上させることができる。 Thereby, by providing the slit-shaped cut-and-raised shape of the same shape in a substantially C shape at the rear of the heat transfer tube, it is possible to keep the airflow resistance in the vertical direction of the heat transfer tube equal, Airflow can be guided in the direction of the protrusion. When the airflow resistance on the fin leeward side is different in the upper and lower direction of the heat transfer tube, the airflow flows to a portion where the airflow resistance is small. Although the transmission is poor, according to the configuration of the present invention described above, the heat transfer rate can be improved and the heat exchange efficiency can be further improved.
第3の発明は、第1、第2の発明において、前記スリット形切起こしは、2辺の立ち上がり辺を有し、前記伝熱管側の前記立ち上がり辺の立ち上がり面が、前記伝熱管に対し垂直方向になるよう形成した構成としてある。 According to a third invention, in the first and second inventions, the slit-shaped cut and raised portion has two rising edges, and the rising surface of the rising edge on the heat transfer tube side is perpendicular to the heat transfer tube. The structure is formed so as to be in the direction.
上記構成により、前記立ち上がり辺の立ち上がり面を前記伝熱管に対し、略垂直方向に形成したことで、前記伝熱管側の、前記立ち上がり面に衝突した気流を、前記伝熱管の後方に導き、前記伝熱管後方の気流の停滞域を減少させ、かつ前記伝熱管風下側の突起物に衝突させることで、前記伝熱管後方の熱伝達を向上させることができる。従来のフィンでは、前記伝熱管後方に気流を導く形状がないため、気流は伝熱管と衝突して、伝熱管円周状を回りこむように流動し、伝熱管後方に気流の停滞域と呼ばれる、気流の流れにくいスポットが存在し、熱伝達が悪いが、本発明の構成によれば前記した如く熱伝達率が向上する。 With the above configuration, the rising surface of the rising side is formed in a substantially vertical direction with respect to the heat transfer tube, so that the airflow that collides with the rising surface on the heat transfer tube side is guided to the rear of the heat transfer tube, Heat transfer behind the heat transfer tube can be improved by reducing the stagnation region of the air flow behind the heat transfer tube and causing the air flow to collide with the protrusion on the leeward side of the heat transfer tube. In the conventional fin, since there is no shape that guides the air flow behind the heat transfer tube, the air flow collides with the heat transfer tube and flows around the circumference of the heat transfer tube, and is called a stagnation region of the air flow behind the heat transfer tube. Although there are spots where the airflow hardly flows and heat transfer is poor, according to the configuration of the present invention, the heat transfer rate is improved as described above.
第4の発明は、前記フィンは、気流方向に対して、山と谷が交互に形成されるコルゲート形状を有する構成としてある。 In a fourth aspect of the present invention, the fin has a corrugated shape in which peaks and valleys are alternately formed with respect to the airflow direction.
これにより、気流はフィン表面を蛇行しながら流れるようになるので、気流の温度境界層が薄くなり、前記フィンの熱伝達は向上する。また、前記フィン風下側に山部を設けた場合は、前記伝熱管後方の山部が、突起物の代わりとして機能し、熱伝達率が向上する。 As a result, the airflow flows while meandering on the fin surface, so that the temperature boundary layer of the airflow becomes thin and the heat transfer of the fin is improved. Moreover, when the peak part is provided in the said fin leeward side, the peak part behind the said heat exchanger tube functions as a substitute of a protrusion, and a heat transfer rate improves.
第5の発明は、風下側の前記立ち上がり辺の立ち上がり面が、気流方向に対し、略垂直方向になるよう形成した構成としてある。 In the fifth aspect of the invention, the rising surface of the rising side on the leeward side is formed so as to be substantially perpendicular to the airflow direction.
上記構成により、熱交換器が蒸発器として機能し、前記フィンに水が付着したとき、前記立ち上がり辺の立ち上がり面が、重力方向に略水平方向になるよう形成されていることで、気流により運ばれてきた水が、フィン後縁を伝って、熱交換器から落ちやすくなり、熱交換器の水落ち性を高めることができる。 With the above configuration, the heat exchanger functions as an evaporator, and when water adheres to the fin, the rising surface of the rising side is formed so as to be substantially horizontal with respect to the direction of gravity. The water that has been discharged can easily fall from the heat exchanger along the trailing edge of the fin, and the water dropping property of the heat exchanger can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
(実施の形態1)
図1は実施の形態1におけるフィンチューブ熱交換器を示し、このフィンチューブ熱交換器は、所定の間隔で並行に並べられたフィン1と、このフィン1に略直角に挿入されて内部を冷媒が流動する多数の伝熱管2とで構成される。伝熱管2は、多数の伝熱管2の間に流入する気流100に対して略直角で段方向に隣り合う。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a finned-tube heat exchanger according to the first embodiment. The finned-tube heat exchanger includes
図2は同実施の形態1における熱交換器のフィンの正面図である。フィン1は、気流100の流れ方向に対して、風上側をフィン風上部1a、風下側をフィン風下部1bとするとき、フィン風上部1aに1山、フィン風下部1bにさらに1山、各々フィン1の表側(図4参照)に隆起された2山の波形状(一般にはコルゲート、ワッフルなどとも呼ばれる)を成している。一般的にこの種の波形状を有するフィンは、波形状の加工後に側面を裁断するために気流100の流れ方向に対して、最も風上側、および最も風下側に各々、最風上平坦部15a、最風下平坦部15bを有する形状を成している。ただし、本実施の形態では、伝熱管2の中心線Sに対し、略ハの字型に平坦部15cを成形しているため、フィン風下部1bの山部は平坦部15cによって分断されている。本実施の形態では、フィン風上部1aの山部を山部30a、フィン風下部1bのうち、伝熱管2側の山部を山部30b、最風下平坦部15bに近い山部を山部30c(突起物)、伝熱管2中心線S上の谷部を谷部31とする。
FIG. 2 is a front view of the fins of the heat exchanger according to the first embodiment. The
伝熱管2が貫通する貫通孔10は、フィン風上部1aとフィン風下部1bに跨って備えられた略円形のフィン平面部1cに設けられている。貫通孔10の周囲には、フィン平面部1cに対し略直交する方向に延びる略円筒状のフィンカラー3が形成されている。伝熱管2は、例えば拡径することによりフィンカラー3に密着した状態で貫通孔10に挿通されている。
The
図5において、フィン1に流入した気流100は、フィン1に設けられた山部30aと谷部31を蛇行するように流れるため、温度境界層が薄くなり、熱伝達が向上する。そして、図2〜図4に示すように、フィン風下部1bには、伝熱管の中心線Sに対し、略ハの字型になるように形成された平坦部15cに対し、平坦部15c鉛直方向にスリット形切起こし4が形成されているから、フィン風下部1bに流入してきた気流100aの温度境界層を分断することができる。また、山部30bの頂点から平坦部15cに向かって、それぞれ傾斜面5が形成されている。この傾斜面5は、スリット形切起こし4に対し並行するよう形成されているため、気流100をスリット形切起こし4に対し略直交するよう導くことができ、フィン1の熱伝達を高めることができる。
In FIG. 5, the
また、図2〜図4において、スリット形切起こし4は立ち上がり辺を2辺もっており、伝熱管2側を立ち上がり辺40a、最風下平坦部15b側を立ち上がり辺40bとする。立ち上がり辺40aの立ち上がり面は、伝熱管2に対し、垂直方向に形成されているため、立ち上がり辺40aに衝突した気流は100bで示すように伝熱管2後方に導かれ、伝熱管2後方の停滞域を減少させ、かつ伝熱管2後方に配設された突起物となる山部30cと熱交換を行い、伝熱管2後方の熱伝達効果を高めることができる。また、立ち上がり辺40bの立ち上がり面を気流方向に対し、略平行に形成することで、フィン1後方の気流100の流れを妨げず、通風抵抗の増大を抑制することができる。
2 to 4, the slit-shaped cut and raised 4 has two rising edges, and the
以上のように、このフィンチューブ熱交換器は、フィンの熱交換効率を高めながら、通風抵抗の増大を抑制することができる。 As described above, the fin tube heat exchanger can suppress an increase in ventilation resistance while increasing the heat exchange efficiency of the fins.
なお、上記実施の形態では、フィンに山部と谷部をもつコルゲートフィンを用いて説明したが、山部や谷部をもたない平板フィンにおいても、伝熱管の中心線に対し、略ハの字型のスリットを設けることで、伝熱管後方に気流を導き、気流の停滞域を減少させ、かつ伝熱管後方に突起物を設けることで、フィンの伝熱を高めることができる。 In the above-described embodiment, the corrugated fin having the peak portion and the valley portion is used for the fin. However, the flat fin having no peak portion or the valley portion is substantially By providing the letter-shaped slit, the air flow is guided behind the heat transfer tube, the stagnation area of the air flow is reduced, and the protrusions are provided behind the heat transfer tube, so that the heat transfer of the fins can be increased.
(実施の形態2)
図6は実施の形態2におけるフィンチューブ熱交換器を示している。実施の形態1では、切起こし4の立ち上がり辺40bの立ち上がり面が、気流方向に対して略水平方向であるのに対し、本実施の形態では、立ち上がり辺40bの立ち上がり面が気流方向に対して略鉛直方向に構成されている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a finned tube heat exchanger according to the second embodiment. In the first embodiment, the rising surface of the rising
つまり、本実施の形態では、風上側の前記立ち上がり辺40aの立ち上がり面が伝熱管に対し、略垂直になるように形成され、かつ風下側の立ち上がり辺40bの立ち上がり面が、気流方向に対し略垂直になるように形成されている。
That is, in the present embodiment, the rising surface of the rising
立ち上がり辺40bの立ち上がり面を気流方向に対し、略鉛直方向に形成することで、フィンチューブ熱交換器が蒸発器として機能するとき、フィン1に付着した水が気流100により、立ち上がり辺40bに押し流されたとき、立ち上がり面が重力方向に水平なため、フィン1の後縁を伝って水が流れ落ちやすくなる。
By forming the rising surface of the rising
以上のように、このフィンチューブ熱交換器は、フィンの熱交換効率および水落性を高めることができる。 As described above, this finned tube heat exchanger can improve the heat exchange efficiency and water drainage of the fins.
本発明は、フィン間の通風抵抗の増大を抑制し、かつ高い熱交換効率をもつフィンチューブ熱交換器を提供することができ、空気調和機をはじめとする各種冷凍機器に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a finned tube heat exchanger that suppresses an increase in ventilation resistance between fins and has high heat exchange efficiency, and can be applied to various refrigeration equipment such as an air conditioner.
1 フィン
1a フィン風上部
1b フィン風下部
1c フィン平面部
2 伝熱管
3 フィンカラー
4 スリット形切起こし
5 傾斜面
10 貫通孔
15a 最風上平坦部
15b 最風下平坦部
15c 平坦部
30a、30b 山部
30c 山部(突起物)
31 谷部
40a、40b 立ち上がり辺
100 気流
DESCRIPTION OF
31
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013152488A JP6194471B2 (en) | 2012-12-25 | 2013-07-23 | Finned tube heat exchanger |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012280657 | 2012-12-25 | ||
JP2012280657 | 2012-12-25 | ||
JP2013152488A JP6194471B2 (en) | 2012-12-25 | 2013-07-23 | Finned tube heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014142163A JP2014142163A (en) | 2014-08-07 |
JP6194471B2 true JP6194471B2 (en) | 2017-09-13 |
Family
ID=51423590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013152488A Expired - Fee Related JP6194471B2 (en) | 2012-12-25 | 2013-07-23 | Finned tube heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6194471B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101817553B1 (en) | 2014-08-01 | 2018-02-21 | 리앙비 왕 | Streamline wavy fin for finned tube heat exchanger |
CN114110785B (en) * | 2021-11-23 | 2023-01-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | Heat exchange air port structure, control method thereof and air conditioner |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5699291U (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-05 | ||
JPH06300474A (en) * | 1993-04-12 | 1994-10-28 | Daikin Ind Ltd | Heat exchanger with fin |
JPH10339594A (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
EP2141435B1 (en) * | 2003-05-23 | 2011-08-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Plate fin tube-type heat exchanger |
JP5251237B2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-07-31 | ダイキン工業株式会社 | Fin tube type heat exchanger, refrigeration apparatus and hot water supply apparatus provided with the same |
-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013152488A patent/JP6194471B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014142163A (en) | 2014-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070151716A1 (en) | Heat exchanger and fin of the same | |
JP5678392B2 (en) | Corrugated fin heat exchanger drainage structure | |
JP2014020580A (en) | Fin tube type heat exchanger | |
JP2013245884A (en) | Fin tube heat exchanger | |
EP3171114B1 (en) | Fin for heat exchanger and heat exchanger having fin | |
JP2006078035A (en) | Heat exchange device | |
JP2018025373A (en) | Heat exchanger for refrigerator, and refrigerator | |
JP6194471B2 (en) | Finned tube heat exchanger | |
JP2008215670A (en) | Heat transfer fin, fin tube-type heat exchanger and refrigerating cycle device | |
JP6021081B2 (en) | Finned tube heat exchanger and refrigeration cycle apparatus including the same | |
JP2004263881A (en) | Heat transfer fin, heat exchanger, evaporator and condenser for car air conditioner | |
JP2019002588A5 (en) | ||
JP2008116095A (en) | Air heat exchanger | |
JP2017161186A (en) | Fin tube heat exchanger | |
JP5958917B2 (en) | Finned tube heat exchanger | |
JP2008249168A (en) | Heat exchanger | |
JP5569410B2 (en) | Heat exchanger tubes and heat exchangers | |
JP2015001307A (en) | Fin tube heat exchanger | |
JP2005140454A (en) | Heat exchanger | |
JP5835907B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2014089019A (en) | Fin tube heat exchanger and refrigeration cycle device including the same | |
JP7006376B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2014126212A (en) | Fin tube heat exchanger | |
JP2008185307A (en) | Fin for heat exchanger | |
JP2013087977A (en) | Fin tube type heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160616 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160721 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170407 |
|
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: 20170704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170717 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6194471 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |