JPH0415492A - 磁石発電機の冷却ファンおよびその製造方法 - 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〕 乙の発明は空調用機器などに用いられるプレートフィン
チューブ形熱交換器に関するものである。

〔従来の技術〕

空調用機器などに用いられるプレートフィンチューブ形
熱交換器は２着霜が進行するに従い、霜層の熱抵抗が大
きくなり、また霜層による圧力損失の増大によって風景
が減少するために暖房性能が低下する。暖房性能を維持
するには、熱交換器の熱伝達率を大きくすること、まｔ
二前縁（気流流入方向側端部）に集中しやすいＳ霧状態
をてきる限リフイン全面にわたって一様になるようにず
ろことが必要である。このため、たとえば特開昭６２２
０６３８４号公報に示された第７図のフィン形状を示す
平面図のような熱交換器が用いられている。

図において、（１）はフィン、（２）は伝熱管、（３）
は気流方向、　Ｏ１ｌ〜＋１４１は切起し、　（ａ）、
　（ｂ）は切起し高さ。

（ｈｌ）、　（ｈ２）は切起し長さである。第８図は、
第７図の■−■線における断面図てあり、切起しの高さ
は（１１）から（１４）へと気流出口側に近づくにつれ
高くなっている。また、切起しの長さは曲から（１４）
へと気流用１コ側に近づくにつれ長くなっている。

この従来の熱交換器では２曲〜（１４）の切起しによっ
てフィンの熱伝達率を大きくしているが、熱伝達率が大
きいと着霜景も増加するために２着霜による圧力損失の
増加も速くなる。そこて、第５図の従来の熱交換器では
、フィン前縁に近い切起しく１１）の長さを短くシ、前
縁付近の熱伝達率が必要以上に大きくならないようにな
っている。その後部の切起しく１２）〜（１４）につい
ても長さを順次変化させていき、熱伝達率向上による熱
交換量増大の効果と。

ξＯＯ□ 着霜量増加による圧力損失の増大に起因する風量減少に
よる熱交換量減少の障害とが相殺しないような構成とし
ている。

また、切起しの高さについても気流方向（３）の入口側
では低くして、切起しに成長した霜層が風路抵抗を大き
くしないような構成になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この従来の熱交換器は、切起しによる熱伝達
率向上の効果と風路の圧力損失の増加による障害をバラ
ンスさせろものであり２着霜量が小さな時は効果が得ら
れるが２着霜量が増え、圧力損失の増加につれて風量減
少の影響が大きくなり、熱伝達率向上の効果を上回って
しまうため。

やはり熱交換量は小さくなってしまい、切起しの効果に
は限界があるなどの課題があった。

この発明は」二部の課題を解消するためになされたもの
で２着霜した霜層高さそのそものを小さくすることによ
って霜層による風路抵抗を抑制し。

これによって風量の減少を小さくして必要な熱交換量が
得られ、暖房能力の低下を緩和するとともに除霜までの
時間を延長でき、快適性を改善できる空調用熱交換器を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明の空調用熱交換器は、フィンに幅及び深さが１
ｍｍ以下の複数の溝を設けたものである。

〔作　用〕

この発明における熱交換器では、フィンに設けた溝に凝
縮した水滴が集められ、溝の部分ては凝縮水滴の凍結し
た氷核が数多く発生ずるために霜層密度が大きくなり、
霜層高さを低くすることができろ。この効果によって熱
交換器の霜層による圧力損失の増加を抑制し、所定の風
量が維持されて熱交換量の減少を小さくする。

〔実施例〕

以下２この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例の空調用熱交換器のフィン
形状を示す平面図、第２図は第１図の■■線拡大断面図
である。

図において、（１）はフィン、（２）は伝熱管で、乙の
実施例の場合フィン（１）に溝を連続的に形成しており
、フィン（１）断面は第２図のように波形となっており
、溝部（４）に凝縮した水滴が集められるような構成と
なっている。即ちフィン山部（５）付近に生じた凝縮水
をフィン谷部（６）へ降下させる熱交換器である。溝部
（４）を設ける方向について（ま２デフロスト時の場合
を考えて概ね鉛直方向としている。（７）は氷核、（８
）は鉛直方向を表わしている。

第２図の溝開口部の長さ即ち溝幅（Ｌ）及び溝深さ（Ｈ
）については２着霜前の凝縮水の水滴直径及びその水滴
が凍結して生じた氷核の大きさから判断（７て１ｍｍ以
下としている。

着霜の様相を観察すると２着霜が始まる前に凝縮により
数十ミクロンの直径である過冷却水滴が生じ２この水滴
の状態が一定時間持続あるいは他の水滴と合体し成長し
た後、凍結して氷核となり。

樹枝状の結晶が生成、成長して霜層となることが判明し
た。空調用熱交換器で（よ熱交換量に対して風量の影響
が支配的であり、風量減少を抑制するには着霜による圧
力損失、即ち風路抵抗の増大を小さくする必要がある。

そのためには霜層密度を大きくして霜高さを小さくすれ
ば良い。

この実施例によれば、フィン（１）に溝部（４）を設け
ることにより、フィン山部（５）では凝縮水は保持され
に＜＜、フィン谷部（６）に集まりやすくなる。このた
め、溝部（４）に氷核が多く発生ずることにより。

この部分ては高密度な霜が生成される。この結果。

霜の高さが低く抑えられることになり霜層成長による風
路抵抗が減少ずろ。

従って、熱交換量の減少が防止でき、平均熱交換量が増
大し、暖房運転時間を延長することができる。溝開口部
長さ（Ｌ）と溝深さ（Ｈ）については。

使用条件によって異なるが水滴の成長した後の直径が１
００〜２００ミクロンに達することから、（Ｌ）と（Ｈ
）１ｍｍ以下てあれば良いことがわかった。

なお、特開昭６１−１５９０９４号公報にフィンを波形
とすることによって波形の谷間に霜層を成長させ。

霜層による圧力損失の増加を抑制させる作用を狙いとし
た熱交換器が提案されている。その熱交換器を第９図の
フィン形状を示す平面図、そのＸＸ線断面を示す第１０
図に示す。また、第１０図に示ずように、波形フィンの
気流流入部では波形ピッチ（Ｐ　ｆｉｌを長くして気流
の乱れを小さくしているため、気流流入部の伝熱促進の
効果を抑制して着霜量の増加を軽減させることも意図し
ている。

しかしながら、フィン谷部（６）に霜層（１５）が成長
するｔ！けの空間を設けるためには、波形高さ（１６）
及び波形ピッチ（Ｐｆ）を大きくせざるを得す、フィン
ピッチ（１７）に対して波形高さ（１６）が大きくなっ
て圧力損失が増加するため２着霜の圧力損失を減少させ
る効果と相殺するという課題があった。ところが。

この発明においては、溝の深さを１ｍｍ以下としている
ので連続溝で形成される波形高さによる圧力損失の増加
は殆どなく優れた効果を表わす。

また２この実施例で（よフィン山部（５）とフィン谷部
（６）は鋭角の山と谷になっているが、第３図のフィン
断面図に示すように円弧状でも良い。さらに。

溝ピッチ及び溝の個数はフィン全体にわたって一定であ
る必要はなく使用目的に応して可変として良い。

さらに、上記実施例ではフィンを波形にして溝（４）を
連続して設けたものについて示したが、フィン厚さ（Ｋ
）が大きい場合は、第４図のフィン断面図に示すように
フィン表面に溝（４）を刻んでも良い。

その溝（４）は第４図のようにフィン表面全面にわたっ
て設けずども第５図のフィン断面図に示すように、ある
間隔（Ｍ）ことに設けても良い。また溝（４）の間隔（
Ｍ）は一定である必要はなく可変としても良く、さらに
使用目的に応じフィンの片面だけに溝を設けても良い。

そして、溝の方向については任意で良いがデフロストを
した後の水切れ性を考慮すれば、第１図のように気流方
向と直角をなす鉛直方向（８）であることが望ましい。

第６図のフィン形状平面図は。

熱交換器がある角度で固定されている場合を示しており
、溝（４）を設ける方向を鉛直方向（８）としたもので
ある。

この他、管の列数については単列でも２列以上でも良く
、フィンを上記のような形状にしておけば同様の効果が
期待できる。

〔発明の効果〕

以」二のようにこの発明によれば、伝熱管に並設される
複数のフィンに幅及び深さが１ｍｍ以下の溝を複数設け
ることにより、フィンに付着する霜の密度が大きく、霜
層高さを低くすることができるので、風量減少を抑制で
き、暖房能力の低下を緩和し除霜までの運転時間を延長
することができる空調用熱交換器が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の空調用熱交換器のフィン
形状を示す平面図、第２図は第１図の■■線拡大断面図
、第３図〜第５図は各々この発明の他の実施例の空調用
熱交換器のフィン断面図。 第６図はこの発明の他の実施例のフィン形状を示す平面
図、第７図は従来例の空調用熱交換器のフィン形状を示
す平面図、第８図は第７図の■−■線断面図、第９図は
他の従来例のフィン形状を示す平面図２第１０図は第９
図のＸ−Ｘ線断面図である。 図において、（１）はフィン、（２）は伝熱管、（４）
は溝である。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示ず。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　伝熱管及びこの伝熱管に並設される複数のフィンから
   なる空調用熱交換器において，上記フィンに幅及び深さ
   が１ｍｍ以下の複数の溝を設けたことを特徴とする空調
   用熱交換器。