JPH02242092A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH02242092A JPH02242092A JP5997989A JP5997989A JPH02242092A JP H02242092 A JPH02242092 A JP H02242092A JP 5997989 A JP5997989 A JP 5997989A JP 5997989 A JP5997989 A JP 5997989A JP H02242092 A JPH02242092 A JP H02242092A
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、フィン基板に伝熱管を嵌挿しなブレートフ
ィン形の熱交換器に関するものである。
ィン形の熱交換器に関するものである。
第１３図は例えば、特開昭５２１−２８９９１号公報に
示された従来のプレートフィンチューブ形熱交換器の構
成を示す断面図である。図において、１は伝熱管、２は
フィン基板、３はフィン基板２に所定間隔で形成された
多数のフィンカラー部で、フィンカラー部３は上記伝熱
’ｉｌｌが嵌挿され、該伝熱ｗ１と熱的に接合するもの
である。４，５はそれぞれフィン基板２より細く切り起
こした切り起こし細片であり、流体の流れ方向に並べて
形成され、それぞれ短辺スリット及び長辺スリットを構
成している。また、２ａ、２ｂはそれぞれフィン基板２
の流体の流れ方向Ａに対する前縁部及び後縁部である。 上記の熱交換讐は、フィン基板２に対して直管＃（伝熱
管１）を基盤目状あるいは千鳥状に配列し、フィン基板
２に流体の流れ方向Ａに対して直角となるように狭幅の
切り起こし細片４，５を切外起こしたクロスフィンチュ
ーブ形熱交換習として構成されており、上下の直管群の
管列中心線に対して対称となるように上記細片４，５が
設けられ、直管列間の中央部の非スリット形成部の幅寸
法り、は、フィン基板２の前縁部２＆１１＆縁部２ｂと
それに最も近い切り起こし細片との間の幅寸法Ｌ２の２
倍に設定している。このなめ、同一のプレス金型により
１列、２列、３列、・−・と自由にフィン基板２を成形
でき、空ｇＦ％調和機の送風出力に見合ったものを選定
できる。また、フィン基板列を複数列に構成することに
より、除湿機能を備えた空気調和機用熱交換器とするこ
とができ、同様にして基盤目状、もしくは千鳥状配列の
熱交換器を容易に構成することができる。更に、フィン
基板２の伝熱効率を高め、流動損失を１！減することが
できる。
示された従来のプレートフィンチューブ形熱交換器の構
成を示す断面図である。図において、１は伝熱管、２は
フィン基板、３はフィン基板２に所定間隔で形成された
多数のフィンカラー部で、フィンカラー部３は上記伝熱
’ｉｌｌが嵌挿され、該伝熱ｗ１と熱的に接合するもの
である。４，５はそれぞれフィン基板２より細く切り起
こした切り起こし細片であり、流体の流れ方向に並べて
形成され、それぞれ短辺スリット及び長辺スリットを構
成している。また、２ａ、２ｂはそれぞれフィン基板２
の流体の流れ方向Ａに対する前縁部及び後縁部である。 上記の熱交換讐は、フィン基板２に対して直管＃（伝熱
管１）を基盤目状あるいは千鳥状に配列し、フィン基板
２に流体の流れ方向Ａに対して直角となるように狭幅の
切り起こし細片４，５を切外起こしたクロスフィンチュ
ーブ形熱交換習として構成されており、上下の直管群の
管列中心線に対して対称となるように上記細片４，５が
設けられ、直管列間の中央部の非スリット形成部の幅寸
法り、は、フィン基板２の前縁部２＆１１＆縁部２ｂと
それに最も近い切り起こし細片との間の幅寸法Ｌ２の２
倍に設定している。このなめ、同一のプレス金型により
１列、２列、３列、・−・と自由にフィン基板２を成形
でき、空ｇＦ％調和機の送風出力に見合ったものを選定
できる。また、フィン基板列を複数列に構成することに
より、除湿機能を備えた空気調和機用熱交換器とするこ
とができ、同様にして基盤目状、もしくは千鳥状配列の
熱交換器を容易に構成することができる。更に、フィン
基板２の伝熱効率を高め、流動損失を１！減することが
できる。
従来の熱交換器は以上のように構成されているので、第
１４図に示すように流体の流れ方向Ａから見て伝熱管１
の後部に流体のよどみ部つまり死領域Ｂが生じてしまい
、フィン基板２のうち、死領域Ｂの範囲では伝熱性能が
著しく低下するので、熱交換器全体の伝熱性能が悪化し
てしまうという問題点があった。また、死領域Ｂが大き
いため、伝熱管１の形状による流体への抵抗が大きく、
流動損失が大きくなるという問題点があった。 この発明は、上記のような問題点を解消するためにされ
たもので、伝熱管の後流側に発生する死領域を小さくす
ることにより、伝熱性能を向上させると共に、流動損失
の増加を抑えた高性能の熱交換器を得ることを目的とし
ている。
１４図に示すように流体の流れ方向Ａから見て伝熱管１
の後部に流体のよどみ部つまり死領域Ｂが生じてしまい
、フィン基板２のうち、死領域Ｂの範囲では伝熱性能が
著しく低下するので、熱交換器全体の伝熱性能が悪化し
てしまうという問題点があった。また、死領域Ｂが大き
いため、伝熱管１の形状による流体への抵抗が大きく、
流動損失が大きくなるという問題点があった。 この発明は、上記のような問題点を解消するためにされ
たもので、伝熱管の後流側に発生する死領域を小さくす
ることにより、伝熱性能を向上させると共に、流動損失
の増加を抑えた高性能の熱交換器を得ることを目的とし
ている。
この発明に係る熱交換器は、伝熱管の管列中心よりも流
体の流れ方向後方の切り起こし細片をフィン基板のフィ
ンカラー部に沿わせて上記細片長手方向に延ばし、延ば
した端部のフィン基板からの立ち上がり部を上記流れ方
向に対し伝熱管方向へ傾け、上記流れ方向前、後端の細
片を管列方向にそれぞれ２分割した半切四角錐状の突起
を設けたものである。
体の流れ方向後方の切り起こし細片をフィン基板のフィ
ンカラー部に沿わせて上記細片長手方向に延ばし、延ば
した端部のフィン基板からの立ち上がり部を上記流れ方
向に対し伝熱管方向へ傾け、上記流れ方向前、後端の細
片を管列方向にそれぞれ２分割した半切四角錐状の突起
を設けたものである。
乙の発明における熱交換器は、流体の流れ方向前、ｗｋ
端すなわち、上流端、下流端の切り起こし細片を、伝熱
管の管列方向に２分割することにより、上記フィン基板
の強度を増してこれらの変形を防止し、上流体が剥離せ
ずに伝熱管の後部に導かれるようにして、死領域を小さ
くしたものである。また、この発明における熱交換器は
伝熱管の管列中心よりも流体の流れ方向前方の切り起こ
し細片は、これらの細片長手方向に延ばしてないので、
上記流体の流動損失を低く抑えられる。
端すなわち、上流端、下流端の切り起こし細片を、伝熱
管の管列方向に２分割することにより、上記フィン基板
の強度を増してこれらの変形を防止し、上流体が剥離せ
ずに伝熱管の後部に導かれるようにして、死領域を小さ
くしたものである。また、この発明における熱交換器は
伝熱管の管列中心よりも流体の流れ方向前方の切り起こ
し細片は、これらの細片長手方向に延ばしてないので、
上記流体の流動損失を低く抑えられる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第４図はこの発明によるプレートフィン形の熱交換器の
概略構成を示す斜視図である。第４図に示すように、こ
の実施例の熱交換器は、伝ｓ’ｒｘ１が上下複数段の１
ｉｔｉｙとして多数のフィン基板２に嵌挿されており、
各々のフィン基板２は流体の流れ方向へに対して平行に
配設されている。 第１図ないし第３図は、一実施例によるプレートフィン
形の熱交換器を示す部分垂ｉ断面図、第２図、第３図は
第１図のｍ−ｎ線、ｌ−１１１断面図である。 第１図ないし第３図において、１は伝熱管、２はフィン
基板であり、３はフィン基板２の一側面に突出させたフ
ィンカラー部であり、フィンカラー部３は伝熱ｖ：ｌが
嵌挿支持され、伝熱管１と熱的に接合されている。４な
いし７はフィン基板２から交互に反対側に切り起こした
切り起こし細片であり、隣接するフィンカラー部３間に
、この方向を長手方向として流体Ａの流れ方向と交差す
るように切り起こしである。流体の流れ方向Ａに対し、
伝熱管１の管列中心より後方の切り起こし細片６，７は
、フィンカラー部３に両端部が近づくように延ばされて
いる。上位細片６，７の延ばされた端部のフィン基板２
からの立ち上が９部６ａ。 ７ａは上記流れ方向Ａに対し伝熱管１方向へ傾けて形成
されている。また、上記流れ方向Ａに対し前、後端に位
置する切り起こし細片５，７は細片長手方向すなわち管
列方向に両者ともそれぞれ２分割されている。８はフィ
ン基板２後端部に曲げ加工によって形成した半切四角錐
状つまりほぼテント状の突起であり、突起８は稜線８ａ
がフィンカラー部３間の上下方向中央に配置されて、フ
ィンカラー部３間の中央部に設けられている。なお、図
中４ａ、５ａは細片４，５の立ち上がり部である。 次に、この実施例による熱交換器の作用について説明す
る。この実施例では流体の流れ方向Ａから見て伝熱管１
の管列中心より後方すなわち下流側の切り起こし細片６
，７は、細片６，７長手方向に延長され、これら端部の
フィン基板２からの立ち上がり部６ａ、７ａが上記流れ
方向Ａに対し伝熱管１方向へ伝熱管１外周を囲むように
傾けて設けたので、第５図に伝熱管１が１列の場合を、
第６図に伝熱管１が２列の場合をそれぞれ示すように、
死領域Ｂが著しく減少する。すなわち、流体はフィン基
板２の前線２ａ部からフィン基板２間に流入し、伝熱管
１の近くでは伝熱管１に沿い、流れ方向Ａに対し伝熱管
１方向へ傾けた立ち上がり部Ｇａ、７ａによって伝熱管
１外周を沿うように流れ、伝熱！！’１１＆方に流出す
る。この結果、伝熱管ｉｖｋ方の死領域Ｂは著しく減少
する。また、伝熱ｗ１の管列中心より前方の細片４，５
は長手方向に延ばしていない。これはフィン基板２の前
ｈｌｌｚａは、本来伝熱性能が高い部分であり、切り起
こした細片４，５を長手方向に延ばすとフィン基板２内
の熱伝導を妨げ、フ、ｆン効率低下によって熱伝達率が
低下すること、わよび切り起こしによる境界層切断の伝
熱促進効果が相殺されてしまい、従って流動損失を低く
するため、切り起こし細片４，５は長手方向に延ばさな
い方が有利である。 ここで、第５図に示す伝熱管１が１列の熱交換器の場合
にフィンを成形すると、第７図に示すようにフィンが変
形してしまうという問題点がある。 これは管列中心に対する切り起こし細片の形状が非対称
であるため、フィンの成形時にフィンを構成するアルミ
ニウムのような金属板の伸び（または縮み）が部分的に
異なるなめである。しかし、第６図に示す伝熱管１が２
列の熱交換器の場合には、上述のような問題点がほとん
どなく、流体の流れ方向Ａに対し前端に位置する切り起
こし細片４を細片長手方向すなわち管列方向に２分割す
ることで、フィンの変形を確実に防止できる。上述した
伝熱管１が１列の熱交換器では流体の流れ方向Ａに対し
、前、ｔ＆端に位置する切り起こし細片４．６を細片長
手方向である管列方向にそれぞれ２分割することで、フ
ィンの変形を防止できる。 そして、伝熱管１が１列の熱交換器では、フィン基板２
の後縁２ｂ部の隣接するフィンカラー部３間の中央部に
半切四角錐状の突起８を設けることにより、フィンの変
形を確実に防止できる。 ざらに、フィンの製造上、伝熱管が１列と２列とのフィ
ンに用いるプレス成形の型を共通化することで、生産の
効率化が図れる。このため、管列方向に切断する刃のみ
を変えることで、伝熱管の列数を変化させてもフィンを
容易に製作できるようにした。第８図はフィンの成形時
の状態を示し、同図において、９はフィンを切断する刃
であり、第９図に示した通常の刃９ａ、９ｂに代えて、
第１０図に示すような一方に切欠９Ｃがある形状の刃９
ａ、９ｂを用いることにより、第１図に示すようなフィ
ン形状が得られ、第１１図に示すようにフィンの変形を
防止できる。上記のようにして製作した第１図に示すフ
ィンの作用について第１２図に示すが、第１２図に示す
フィンと第５図に示すフィンとの性能差は無視できる範
囲である。
概略構成を示す斜視図である。第４図に示すように、こ
の実施例の熱交換器は、伝ｓ’ｒｘ１が上下複数段の１
ｉｔｉｙとして多数のフィン基板２に嵌挿されており、
各々のフィン基板２は流体の流れ方向へに対して平行に
配設されている。 第１図ないし第３図は、一実施例によるプレートフィン
形の熱交換器を示す部分垂ｉ断面図、第２図、第３図は
第１図のｍ−ｎ線、ｌ−１１１断面図である。 第１図ないし第３図において、１は伝熱管、２はフィン
基板であり、３はフィン基板２の一側面に突出させたフ
ィンカラー部であり、フィンカラー部３は伝熱ｖ：ｌが
嵌挿支持され、伝熱管１と熱的に接合されている。４な
いし７はフィン基板２から交互に反対側に切り起こした
切り起こし細片であり、隣接するフィンカラー部３間に
、この方向を長手方向として流体Ａの流れ方向と交差す
るように切り起こしである。流体の流れ方向Ａに対し、
伝熱管１の管列中心より後方の切り起こし細片６，７は
、フィンカラー部３に両端部が近づくように延ばされて
いる。上位細片６，７の延ばされた端部のフィン基板２
からの立ち上が９部６ａ。 ７ａは上記流れ方向Ａに対し伝熱管１方向へ傾けて形成
されている。また、上記流れ方向Ａに対し前、後端に位
置する切り起こし細片５，７は細片長手方向すなわち管
列方向に両者ともそれぞれ２分割されている。８はフィ
ン基板２後端部に曲げ加工によって形成した半切四角錐
状つまりほぼテント状の突起であり、突起８は稜線８ａ
がフィンカラー部３間の上下方向中央に配置されて、フ
ィンカラー部３間の中央部に設けられている。なお、図
中４ａ、５ａは細片４，５の立ち上がり部である。 次に、この実施例による熱交換器の作用について説明す
る。この実施例では流体の流れ方向Ａから見て伝熱管１
の管列中心より後方すなわち下流側の切り起こし細片６
，７は、細片６，７長手方向に延長され、これら端部の
フィン基板２からの立ち上がり部６ａ、７ａが上記流れ
方向Ａに対し伝熱管１方向へ伝熱管１外周を囲むように
傾けて設けたので、第５図に伝熱管１が１列の場合を、
第６図に伝熱管１が２列の場合をそれぞれ示すように、
死領域Ｂが著しく減少する。すなわち、流体はフィン基
板２の前線２ａ部からフィン基板２間に流入し、伝熱管
１の近くでは伝熱管１に沿い、流れ方向Ａに対し伝熱管
１方向へ傾けた立ち上がり部Ｇａ、７ａによって伝熱管
１外周を沿うように流れ、伝熱！！’１１＆方に流出す
る。この結果、伝熱管ｉｖｋ方の死領域Ｂは著しく減少
する。また、伝熱ｗ１の管列中心より前方の細片４，５
は長手方向に延ばしていない。これはフィン基板２の前
ｈｌｌｚａは、本来伝熱性能が高い部分であり、切り起
こした細片４，５を長手方向に延ばすとフィン基板２内
の熱伝導を妨げ、フ、ｆン効率低下によって熱伝達率が
低下すること、わよび切り起こしによる境界層切断の伝
熱促進効果が相殺されてしまい、従って流動損失を低く
するため、切り起こし細片４，５は長手方向に延ばさな
い方が有利である。 ここで、第５図に示す伝熱管１が１列の熱交換器の場合
にフィンを成形すると、第７図に示すようにフィンが変
形してしまうという問題点がある。 これは管列中心に対する切り起こし細片の形状が非対称
であるため、フィンの成形時にフィンを構成するアルミ
ニウムのような金属板の伸び（または縮み）が部分的に
異なるなめである。しかし、第６図に示す伝熱管１が２
列の熱交換器の場合には、上述のような問題点がほとん
どなく、流体の流れ方向Ａに対し前端に位置する切り起
こし細片４を細片長手方向すなわち管列方向に２分割す
ることで、フィンの変形を確実に防止できる。上述した
伝熱管１が１列の熱交換器では流体の流れ方向Ａに対し
、前、ｔ＆端に位置する切り起こし細片４．６を細片長
手方向である管列方向にそれぞれ２分割することで、フ
ィンの変形を防止できる。 そして、伝熱管１が１列の熱交換器では、フィン基板２
の後縁２ｂ部の隣接するフィンカラー部３間の中央部に
半切四角錐状の突起８を設けることにより、フィンの変
形を確実に防止できる。 ざらに、フィンの製造上、伝熱管が１列と２列とのフィ
ンに用いるプレス成形の型を共通化することで、生産の
効率化が図れる。このため、管列方向に切断する刃のみ
を変えることで、伝熱管の列数を変化させてもフィンを
容易に製作できるようにした。第８図はフィンの成形時
の状態を示し、同図において、９はフィンを切断する刃
であり、第９図に示した通常の刃９ａ、９ｂに代えて、
第１０図に示すような一方に切欠９Ｃがある形状の刃９
ａ、９ｂを用いることにより、第１図に示すようなフィ
ン形状が得られ、第１１図に示すようにフィンの変形を
防止できる。上記のようにして製作した第１図に示すフ
ィンの作用について第１２図に示すが、第１２図に示す
フィンと第５図に示すフィンとの性能差は無視できる範
囲である。
以上説明したように、この発明によれば伝熱管の管列に
対し流体の流れ方向前、後端に位置する切り起こし細片
を管列方向に２分割することにより、フィンの強度を増
加させてフィンの成形による変形を防止できる。また、
この発明によれば流体の流れ方向に対し伝熱管の管列中
心より後方の上記細片をフィンカラー部に沿わせて細片
長手方向に延ばし、延ばした端部の立ち上がり部を伝熱
管方向に傾けたことにより、伝熱ｗｖｋ方の死領域を小
さくできて、伝熱性能を向上させることができ、さらに
上記管列中心より前方の細片を細片長手方向に延ばさな
いことにより、流動損失を低く抑えることができろとい
う効果がある。
対し流体の流れ方向前、後端に位置する切り起こし細片
を管列方向に２分割することにより、フィンの強度を増
加させてフィンの成形による変形を防止できる。また、
この発明によれば流体の流れ方向に対し伝熱管の管列中
心より後方の上記細片をフィンカラー部に沿わせて細片
長手方向に延ばし、延ばした端部の立ち上がり部を伝熱
管方向に傾けたことにより、伝熱ｗｖｋ方の死領域を小
さくできて、伝熱性能を向上させることができ、さらに
上記管列中心より前方の細片を細片長手方向に延ばさな
いことにより、流動損失を低く抑えることができろとい
う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による熱交換器を示す部分
垂直断面図、第２図および第３図は第１図のｍ−ｍ５お
よびｌ−１１ｇに沿う断面図、第４図は第１図に示す熱
交ｙＩ１．ｍの概略斜視図、第５図及び第６ｒｌＡは伝
熱管が１列および２列のこの発明による熱交換器の作用
説明図、第７図はフィン基板の変形を示す図、第８図は
フィン成形状態を示す図、第９図および第１０図はフィ
ン切断用の互いに異なっな刃をそれぞれ示す斜視図、第
１１図はこの発明によるフィン切断後の説明図、第１２
図はこの発明による熱交換器のフィンと流体の流れの状
態を示す説明図、第１３図は従来の熱交換器を示す部分
垂直断面図、第１４図は同作用説明図である。 １・伝熱管、２・・フィン基板、２ａ、２ｂ・前縁、ｔ
＆縁、３・フィンカラー部、４，５，６．７・細片、４
ａ、！ｌｉａ、６ａ、７ａ・・立ち上がり部、８ 突起
部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
垂直断面図、第２図および第３図は第１図のｍ−ｍ５お
よびｌ−１１ｇに沿う断面図、第４図は第１図に示す熱
交ｙＩ１．ｍの概略斜視図、第５図及び第６ｒｌＡは伝
熱管が１列および２列のこの発明による熱交換器の作用
説明図、第７図はフィン基板の変形を示す図、第８図は
フィン成形状態を示す図、第９図および第１０図はフィ
ン切断用の互いに異なっな刃をそれぞれ示す斜視図、第
１１図はこの発明によるフィン切断後の説明図、第１２
図はこの発明による熱交換器のフィンと流体の流れの状
態を示す説明図、第１３図は従来の熱交換器を示す部分
垂直断面図、第１４図は同作用説明図である。 １・伝熱管、２・・フィン基板、２ａ、２ｂ・前縁、ｔ
＆縁、３・フィンカラー部、４，５，６．７・細片、４
ａ、！ｌｉａ、６ａ、７ａ・・立ち上がり部、８ 突起
部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- フィン基板に、１列以上の伝熱管を嵌挿し、この伝熱
管と熱的に接合する複数のフィンカラー部を形成すると
共に、隣接する上記フィンカラー部間に上記フィン基板
から切り起こした複数の切り起こし細片を流体の流れ方
向に並べて形成したプレートフィン形の熱交換器におい
て、上記伝熱管の管列中心に対し上記流れ方向後方の上
記細片のみを上記フィンカラー部に沿わせて上記細片長
手方向に延ばし、延ばした端部のフィン基板からの立ち
上がり部を上記流れ方向に対し伝熱管方向へ傾け、上記
流れ方向前，後端の細片を管列方向にそれぞれ２分割し
た半切四角錐状の突起を設けたことを特徴とする熱交換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5997989A JPH02242092A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5997989A JPH02242092A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02242092A true JPH02242092A (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=13128797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5997989A Pending JPH02242092A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02242092A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04316992A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-09 | Kubota Corp | フィン付き熱交換器 |
| US5697432A (en) * | 1994-12-27 | 1997-12-16 | L G Electronics Inc. | Structure of heat exchanger |
| JP2017096524A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | 株式会社パロマ | 熱交換器及び給湯器 |
| JP2017166757A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 熱交換器及び空気調和装置 |
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