JPH01256793A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は熱交換装置に関するもので、特に、伝熱フィ
ンの構造及び取付方法を改良した熱交換装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 第８図（ａ）は従来の熱交換装置を示す正面図であり、
第８図（ｂ）はその側面図である。

図において、（１）は熱媒体が流れる銅製の伝熱材から
なる伝熱管体、（２）は伝熱管体（１）に固定した平板
状のアルミニュウム製のフィンである。この熱交換装置
はプレートフィンチューブ熱交換器といわれるものでめ
り、伝熱管体（１）を拡張することによりフィン（２）
を伝熱管体（１）に圧接して固定している。

従来の熱交換装置は上記のように構成されており、伝熱
材の伝熱管体（１）を蛇行して表面積を拡大している。

更に、この伝熱管体（１）の伝熱表面積の拡大を図、る
ために複数のフィン（２）を設けている。この伝熱管体
（１）内には、有機冷媒、冷・温水、油等の液体状の熱
媒体が流れている。一方、伝熱管体（１）の周囲のフィ
ン（２）間には空気が流れている。そして、この空気と
熱媒体との間で熱交換を行なっている。

この種の熱交換装置の伝熱特性はフィン（２）の間隔と
大いに関係がある。これは、周知のように、代表寸法ｄ
と熱伝導率りとの間には、ｈｏｃｄ（−〇・５〜０・２
）・・・・・・・・・・・・（１）式の関係が成立する
からでおる。

したがって、伝熱特性を改善するためには、複数の各フ
ィン（２）の代表寸法ｄを小さくする必要がある。

なお、伝熱特性を向上させた熱交換装置として、上記の
プレートフィンチューブ熱交換器以外に、第２４回日本
伝熱シンポジュウム講演論文集に示されたメツシュ状の
フィン（２〉を管軸に対して平行に配設した構造の熱交
換装置もある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の熱交換装置では、伝熱管体（１）に
複数のフィン（２）が代表寸法ｄ＝２＃前後で配設され
ていた。この種のプレートフィンチューブ熱交換器では
この寸法に限界があった。

したがって、代表寸法ｄを更に小さくし、熱伝導率りを
高めることは極めて困難でめった。

しかし、近年、ヒートポンプ等の需要増大に伴い、小型
、軽量、省エネタイプの熱交換装置が益々要求されるよ
うになってきた。このため、フィン（２）の構造を改良
し、熱伝導率りを更に高めるべく努力されていた。

そこで、この発明はフィンの性能向上を図り、熱伝導率
を向上させた高性能の熱交換装置の提供を課題とするも
ので必る。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる熱交換装置は、熱媒体が流れる伝熱管
体（１）と、前記伝Ｖ＋管体（１）の表面に巻設した細
い金属線で編んだ網状の伝熱材からなるものである。

［作用］ この発明の熱交換装置においては、熱媒体が流れる伝熱
管体（１）の表面に細い金属線で編んだ網状の伝熱材か
らなるメツシュ構成体（３）を巻設したものであるから
、代表寸法ｄを小さくでき、熱伝導率りが高くなる。

［実施例］ 第１図（ａ）はこの発明の熱交換装置の要部であるフィ
ン付伝熱管体の一実施例を示す正面図であり、第１図（
ｂ）はその側断面図、第２図（ａ＞は第１図のフィン付
伝熱管体の製作前を示す斜視図であり、第２図（ｂ）は
製作後を示す側面図、第３図（ａ）は第１図のフィン付
伝熱管体を曲折して形成した熱交換装置を示す正面図で
あり、第３図（ｂ）はその側断面図でおる。なお、図中
、（１）は上記従来例の伝熱管体と同一または相当する
伝熱管体である。

図において、（３）は細い金属線で編んだ網を数層重ね
て形成したメツシュ構成体で必る。このメツシュ構成体
（３）は伝熱管体（１）の外壁面に巻設されている。こ
のメツシュ構成体（３）は従来の板状のフィン（２〉に
代わるものであり、伝熱管体（１）と一体でフィン付伝
熱管体を構成している。

この実施例の熱交換装置は上記のように構成されており
、フィン付伝熱管体のメツシュ構成体（３）には、０．
５＃〜０．２５ｓの直径の金属線が用いられている。

したがって、前記（１）式より明らかなように、熱伝導
率りが従来のプレートフィンチューブ熱交換器である熱
交換装置に比べ向上する。このフィン部の性能が向上し
たフィン付伝熱管体を用いれば、熱交換装置の熱交換率
は向上し高性能になる。

ここで、この実施例に用いられているフィン付伝熱管体
の製作方法について説明する。

この実施例では、直方体の帯状のメツシュ構成体（３）
を伝熱管体（１）の表面に巻付けて製作されている（第
２図参照）。この伝熱管体（１）とメツシュ構成体（３
）との結合は、伝熱管体（１）の外壁或いはメツシュ構
成体（３）の伝熱管体（１）との接触面に、ニトロフェ
ノール系等の熱硬化性樹脂を塗布し、メツシュ構成体（
３）を伝熱管体（１）に巻付けた後、樹脂を硬化させる
ことにより、伝熱管体（１）とメツシュ構成体（３）と
を強固に密着結合している。なお、熱硬化性樹脂に代え
て硬化性の熱伝導セメントを用いてもよい。

また、この他の伝熱管体（１）とメツシュ構成体（３）
との結合方法として、伝熱管体（１）の外壁面に予めハ
ンダ或いは鑞を付着しておき、この上にメツシュ構成体
（３）を巻付けた後、高温炉中でハンダ或いは鑞を溶融
させて、伝熱管体（１）とメツシュ構成体（３）とを金
属結合させてもよい。この結合方法によれば、更に、熱
伝導性が向上し、熱交換性能が向上する。

以上のようにして製作したフィン付伝熱管体を適宜曲折
して熱交換装置を形成すれば（第３図参照）、熱伝導率
が向上した高性能のメツシュ構成体（３）がフィンとし
て作用して、高性能の熱交換装置になる。

つぎに、この発明の他の実施例について説明をする。第
４図（ａ＞はこの発明の熱交換装置の要部であるフィン
付伝熱管体の他の実施例を示す正面図であり、第４図（
ｂ）はその側面図、第５図（ａ＞はこの発明の熱交換装
置の要部であるフィン付伝熱管体の更に他の実施例を示
す正面図で必−リ、第５図（ｂ）はその側面図である。

第４図は、メツシュ構成体（３）の外形を四角形状にし
たフィン付伝熱管体でおる。これは、メツシュ構成体（
３）をフィン（２）にプレス加工等により圧着して形成
したものである。

このようにして製作したフィン付伝熱管体を適宜曲折し
て熱交換装置を形成すれば、第３図の円形のフィン付伝
熱管体を使用する場合に比べ、メツシュ構成体（３）の
容積率が高くなり、熱交換率が向上する。即ち、第３図
の破線で示された部分もメツシュ構成体（３）により占
められた熱交換装置となるからである。

第５図は、第２図のように伝熱管体（１）にメツシュ構
成体（３）を巻付けた後、止め具を用いて、伝熱管体（
１）とメツシュ構成体（３）とを固定したもので、この
実施例では、特に、止め具として、伝熱管体（１）とメ
ツシュ構成体（３）とを巻回して固定するコイル（４）
を用いている。

この実施例のフィン付伝熱管体を用いて熱交換装置を形
成すれば、コイル（４）を取外すだけで、メツシュ構成
体（３）と伝熱管体（１）とを分解することができる。

したがって、メツシュ構成体（３）が油煙及び塵埃等に
より汚損された場合にも、メツシュ構成体（３）を取外
して洗浄することができる。

なお、この実施例の場合には、伝熱管体（１）とメツシ
ュ構成体（３）との接合面に熱伝導性のグリース及び油
等を塗布すれば、更に、伝熱性が向上し、熱交換性能が
向上する。

第６図（ａ）はフィン付伝熱管体の他の製作例を示す斜
視図であり、第６図（ｂ）は製作後を示す側面図、第７
図（ａ）はフィン付伝熱管体の更に他の製作例を示す斜
視図であり（ｂ）は製作後を示す側面図である。

第６図は、網目が密な第１のメツシュ構成体（３ａ）と
、網目が粗い第２のメツシュ構成体（３ｂ）とが一体に
なってメツシュ構成体（３）を構成している。そして、
網目が密な第１のメツシュ構成体（３ａ）を伝熱管体（
１）の外壁面に接するように巻設したものでおる。

これは、伝熱管体（１）とメツシュ構成体（３）との熱
的接触面積を拡大したものでおり、熱交換装置の熱交換
性能を更に向上させることができる。

第７図は、伝熱管体（１）に−層のメツシュ構成体（３
Ｃ）を複数回巻付けてフィン付伝熱管体を形成したもの
である。この実施例では、メツシュ構成体（３Ｃ）に予
め複数の折目（５）を付けておき、伝熱管体（１）に巻
付ける際、メツシュ構成体（３Ｃ）と伝熱管体（１）と
の接合部を密に巻き、そして、伝熱管体（１）から遠ざ
かるに従って次第に粗く巻上げたものである。

したがって、このフィン付伝熱管体は、伝熱管体（１）
とメツシュ構成体（３）との熱的接触面積を拡大でき、
また、空気の流路も確実に確保できる。なお、メツシュ
構成体（３ｃ）の折目（５）は、メツシュ構成体く３Ｃ
）間の空気の流路幅の調整にも極めて有効である。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の熱交換装置は、熱媒体
が流れる伝熱管体の表面に、細い金属線で編んだ網状の
伝熱質からなるメツシュ構成体を巻設するという簡単な
構造により、代表寸法ｄを小さくでき、熱伝導率りが高
まるので、メツシュ構成体が高性能のフィンとして作用
し、極めて高性能の熱交換装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａ）はこの発明の熱交換装置の要部でおるフ
ィン付伝熱管体の一実施例を示す正面図であり（ｂ）は
その側断面図、第２図の（ａ）は第１図のフィン付伝熱
管体の製作前を示す斜視図でおり（ｂ）は製作後を示す
側面図、第３図の（ａ）は第１図のフィン付伝熱管体を
曲折して形成した熱交換装置を示す正面図でおり（ｂ）
はその側断面図、第４図の（ａ）はこの発明の熱交換装
置の要部であるフィン付伝熱管体の他の実施例を示す正
面図であり（ｂ）はその側面図、第５図の（ａ）はこの
発明の熱交換装置の要部であるフィン付伝熱管体の更に
他の実施例を示す正面図であり（ｂ）はその側面図、第
６図の（ａ）はフィン付伝熱管体の他の製作例を示す斜
視図で必り（ｂ）は製作後を示す側面図、第７図の（ａ
）は来の熱交換装置を示す正面図であり（ｂ）はその側
面図である。 図において、 （１）・・・伝熱管体 （３）・・・メツシュ構成体 （３ａ）・・・第１のメツシュ構成体 （３ｂ）・・・第２のメツシュ構成体 （３Ｃ）・・・メツシュ構成体 でおる。 なあ、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱媒体が流れる伝熱管体と、前記伝熱管体の表面に巻
   設した細い金属線で編んだ網状の伝熱質からなるメッシ
   ュ構成体とを具備することを特徴とする熱交換装置。