JPH02217792A

JPH02217792A - フィンチューブ型熱交換器

Info

Publication number: JPH02217792A
Application number: JP3857089A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yokoyama; 昭一横山; Hisao Kusuhara; 尚夫楠原; Shotaro Ito; 正太郎伊東
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JP2578970B2

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】産業上の利用分野本発明は、空調機器あるいは冷凍機器分野に広く用いら
れるフィンチューブ型熱交換器に関するものである。

従来の技術従来のフィン付熱交換器の熱交換効率を改善するため、
第３図、第４図のように温度境界層の前縁効果を利用し
たフィンである。

すなわちフィン１に、フィンカラー２を所定間隔で形成
し、このフィンカラー２の間に気流Ａに対して開口した
切り起こし１ａを前記フィンのフィンカラー２側のみに
、フィンベース１ｂからの高さを等しくして形成してい
る。フィンカラー２には、伝熱管３が挿入され拡管され
て、フィンカラー２と伝熱管３が密着する。切り起こし
１ａは、温度境界層の発達を阻止する前縁効果を有する
ので、伝熱性能を向上させることができる。

発明が解決しようとする課題しかし、切り起こし１ａとフィンベース１ｂの幅はほぼ
同じであり、前縁効果による伝熱性能は大きくなるが、
通風抵抗もがなり増大することとなる。また、切り起こ
し１ａの立上り部は気流Ａ方向に沿って一直線上に並ん
でいるため、乱流促進効果はなく、死水域４ａ、４ｂも
大きく、有効伝熱面積が減少する。さらに切り起こしｌ
ａの前縁距離が短く、境界前縁効果が少なくなっている
。

逆にフィンカラー２から切り起こし１ａまでの距離は長
くなっているので、フィン効率が悪い。これらにより切
り起こし１ａの効果は充分には期待できないという問題
があった。

そこで本発明は、切り起こしによる通風抵抗の増大を抑
え、乱流促進を図り、気流を伝熱管後部に回して、死水
域を減少させ有効伝熱面積を増大させ、前縁距離を長く
し前縁効果を増大させるとともにフィン効率を低下させ
ず、大幅に伝熱性能を向上させたフィンチューブ型熱交
換器を提供するものである。

課題を解決するための手段本発明のフィン付熱交換器は、（１）一定間隔で平行に並べられ、その間を気体が流動
するフィンと、フィンに直角に挿入され内部を流体が通
過する伝熱管から構成され、伝熱管の段方向相互間のフ
ィン面に複数列の切り起こし片からなる切り起こし群を
設け、切り起こし片を気流に対して開口させ、切り起こ
し片の列方向の幅を、列方向に隣接する切り起こし片の
間の距離の略１／３とし、（２）切り起こし片がフィンと接合する立上り部を気流
の主流方向と角度を成すように設け、（３）各列の切り
起こし片の数を、段方向に隣接する伝熱管の中心を結ぶ
直線からの距離の近いものから順にｎ　＋　＋　　１２
１　　”　ｓ　＋　　・・・とじたとき、ｎ、≦ｎ、≦
ｎ３≦・・・となるようにし、（４）伝熱管近傍側の切
り起こし片立上り部を概略伝熱管の外周に沿う方向と位
置に形成し、（５）切り起こし片の高さをフィンのピッ
チの略１／２とし、すべての切り起こし片の切り起こし
方向をフィン面に対して同一としたものである。

作用上記構成によれば、（］）切り起こし片の列方向の幅を、列方向に隣接する
切り起こし片の間の距離の略１／３にしたので、通風抵
抗をあまり増大させず、温度境界層前縁効果による伝熱
性能の向上を図れる。また、蒸発器として使用したとき
、フィン表面に凝縮し落下する水滴を流れ落ちやすくで
き、通風抵抗の上昇を少なくできる。

（２）切り起こし片がフィンと接合する立上り部を気流
の主流方向と角度を成すように設けたので、気流に旅回
成分が誘起され、混合効果が促進される。

（３）各列の切り起こし片の数を、段方向に隣接する伝
熱管の中心を結ぶ直線からの距離の近いものから順にｎ
ｌ　、ｎｌ　ｒ　　ｎ３　＋　　・・・ｎａとしたとき
、各距離の関係をｎ、≦ｎ２≦ｎ３≦・・・ｎｏとなる
ようにしたので、気流下流側での局所的な速度分布が生
しにくくなり、送風騒音の上昇を少なくできる。

（４）伝熱管近傍側の切り起こし片立上り部を概略前記
伝熱管の外周に沿う方向と位置に形成したので、伝熱管
後流側に発生する止水域を減少させ、有効伝熱面積を大
きくすることができるとともに、伝熱管から立上り部ま
での距離が短いのでフィン効率が高く、逆に各列の切り
起こし片の長さの合計が長いので前縁効果の大きい部分
をより多く確保でき、伝熱性能を大きくすることができ
る。

（５）切り起こし片の高さをフィンのピンチの略１／２
とし、切り起こし片の切り起こし方向をフィン面に対し
て同一よしたので、フィン間での気流速度が均一となり
、通風抵抗の上昇が少ない。

等の特徴を有する熱交換器が得られる。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例のフィン付熱交換器における
フィンの平面図であり、第２図は第１図（７）Ｄ−Ｄｆ
ｉによる断面図で、フィン２枚の重ね合わせた状態を示
す。

第１図に示すように、フィン１１に一定間隔でバーリン
グされたフィンカラー１２に伝熱管１３が挿入されてお
り、矢印Ｂ方向に気体が流入する。

フィン１１は、段方向に隣接する２つの伝熱管１３の間
に３列の切り起こし片＋４ａ、１．４ｂ、１４ｃからな
る切り起こし群を有する。３列の切り起こし片の列方向
の輻Ｗｒは、フィンベース部の列方向の幅ｗｂの略１／
３になるよう形成されている。切り起こし片１４　ａ　
、１４　ｂ　、１４　ｃの立上り部１．５ａ、１５ｂ１
５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１．４Ｍは気流Ａの主流方向に
平行でなく、ある角度を有する０段方向に隣接する伝熱
Ｊ１３の中心を結ぶ直線から切り起こし片１４・までの
距離を１１、切り起こし片１４ｂまでの距離をｌ７、切
り起こし片１４ｃまでの距離を１．としたとき！！、、
＜１．＜１．で、切り起こし片１４ａは１つの切り起こ
し片で１列を構成し、切り起こし片１４ｂは２つの切り
起こし片で１列を構成し、切り起こし片１４ｃは３つの
切り起こし片で１列を構成する。伝熱管１３の近傍側の
切り起こし片の立上り部１５ａ、１５ｂ、１５ｄは伝熱
管１３の外周に概略沿うように配置されている。切り起
こし片はフィンカラーＩ２と同じ方向に切り起こし、そ
の高さｈはフィンピッチＰ「の略１／２である。

上記構成によれば、（＋）　　切り起こし片の列方向の１ｌＷｆを、フィン
ベースの列方向の輻ｗｂの略１／３にしたので、通風抵
抗をあまり増大させず、温度境界層前縁効果による伝熱
性能の向上が図れる。また蒸発器として使用したとき、
フィンＩＩの表面に凝縮し落下する水滴を流れやすくし
、通風抵抗の上昇を抑える。

（２）　　切り起こし片１４　ａ　、　Ｅ　ｂ　、　１
４　ｃがフィンと接合する立」ニリ部１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ１５ｆを気流の主流方向へと角
度を成すように設けたので、気流に旅回成分が誘起され
、混合効果が促進される。

（３）各列の切り起こし片の数を１４ａは１つ、１４ｂ
は２つ、１４ｃは３つとしたので、気流下流側での局所
的な速度分布が生じにくくなり、送風騒音はあまり高く
ならない。

（４）伝熱管１３の近傍側の切り起こし立」−り部１５
ａ＋５ｂ、　１５ｄを伝熱管１３の外周を概略沿う方向
と位置に配置したので、伝熱管Ｉ３の後流側に発生ずる
正水域１６を減少させ、有効伝熱面積を大きくするごと
ができるとともに、伝熱管１３から立上り部１５ａ、１
５ｂ、１５ｄまでの距離が短いのでフィン効率を高くす
ることができ、各列の切り起こし片の長さの合計が長く
なり、前縁効果の大きい部分をより多く確保でき、伝熱
性能を大きくすることができる。

（５）　　切り起こし片はフィンカラー１２を立ち上げ
た方向と同じ方向に切り起こし、その高さｈをフィンピ
ッチＰｈの略１／２にしたので、加工が容易であるとと
もに、フィン間の気流速度の分布が均一となり、通風抵
抗の上昇が少ない。

これら各種効果により、通風抵抗をあまり増大させず、
伝熱性能を向上させたフィンチューブ型熱交ｔＩＡ器を
得ることができる。

発明の効果本発明のフィンチューブ型熱交換器のフィンは、（１）
伝熱管の段方向相互間のフィン面に複数列の切り起こし
片からなる切り起こし群を設け、切り起こし片を気流に
対して開口させ、切り起こし片の列方向の幅を、列方向
に隣接する切り起こし片の間の距離の略１／３とし、（２）切り起こし片がフィンと接合する立上り部を気流
の主流方向と角度を成すように設け、（３）各列の切り
起こし片の数を、段方向に隣接する伝熱管の中心を結ぶ
直線からの距離の近いものから順にｎｌ、ｎオ、ｎｌ、
・・・ｎｎとしだとき、ｎ、≦ｎ２≦ｎ、≦・・・ｎ、
となるようにし、（４）伝熱管近傍側の切り起こし序文上り部を伝熱管の
外周に概略沿う方向と位置に形成し、（５）切り起こし
片の高さをフィンピッチの略１／２とし、すべての切り
起こし片の切り起こし方向をフィン面に対して同一とし
たもので、（１）通風抵抗をあまり増大させず、温度境
界層前縁効果による伝熱性能の同上を図れ、蒸発器とし
て使用したときには、フィン表面に凝縮し落下する水滴
を流れ落ちやすくでき、通風抵抗の上昇を少なくできる
。

（２）気流の旅回成分が誘起され、混合効果が促進され
る。

（３）気流下流側での局所的な速度分布が生じにくくな
り、送風騒音の上昇を少なくできる。

（４）　　伝熱管後流に発生する止水域を減少させ、を
効伝熱面積を大きくし、フィン効率を大きくし、前縁効
果の大きい部分を広く確保して、伝熱性能が向上できる
。

（５）　　フィン間での気流速度を均一として、通風抵
抗の上昇を少なくする。

という多くの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフィンチューブ型熱交
換器のフィンの平面図、第２図は第１図のＤ−Ｄ線によ
る断面図、第３図は従来例のフィンチューブ型熱交換器
のフィンの平面図、第４図は第３図のＣ−Ｃ線による断
面図である。１１・・・・・・フィン、１２・・・・・・フィンカラ
ー、１３・・・・・・伝熱管、１４　ａ　、　１４　ｂ
　、　１４　ｃ−−−−−・切り起こし片、１５ａ１．
５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ−−−−−・立
」ニリ部、１６・・・・・・止水域。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名＋１−・フ
ィン＋２−−フィン刀５− Ｂ　−−−１ｒ、　Ｐｔ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　一定間隔で平行に並べられ、その間を気体が流
動するフィンと、前記フィンに直角に挿入され内部を流
体が通過する伝熱管から構成され、前記伝熱管の段方向
相互間の前記フィン面に複数列の切り起こし片からなる
切り起こし群を設け、前記切り起こし片を気流に対して
開口させ、前記切り起こし片の列方向の幅を、列方向に
隣接する前記切り起こし片の間の距離の略１／３にした
フィンチューブ型熱交換器。
（２）　切り起こし片がフィンと接合する立上り部を、
気流の主流方向と角度を成すように設けた特許請求の範
囲第（１）項記載のフィンチューブ型熱交換器。
（３）　各列の切り起こし片の数を、段方向に隣接する
伝熱管の中心を結ぶ直線からの距離の近いものから順に
ｎ＿１，ｎ＿２，ｎ＿３，・・・ｎ＿ｎとしたとき、各
距離の関係をｎ＿１≦ｎ＿２≦ｎ＿３≦・・・ｎ＿ｎと
なるようにした特許請求の範囲第（１）項または第（２
）項記載のフィンチューブ型熱交換器。
（４）　伝熱管近傍側の切り起こし片立上り部を概略前
記伝熱管の外周に沿う方向と位置に形成した特許請求の
範囲第（１）項、第（２）項、第（３）項いずれかに記
載のフィンチューブ型熱交換器。
（５）　切り起こし片の高さをフィンのピッチの略１／
２とし、すべての前記切り起こし片の切り起こし方向を
フィン面に対して同一とした特許請求の範囲第（１）項
、第（２）項、第（３）項、第（４）項いずれかに記載
のフィンチューブ型熱交換器。