JPH0612220B2 - 伝熱フイン - Google Patents

伝熱フイン

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JPH0612220B2
JPH0612220B2 JP61094515A JP9451586A JPH0612220B2 JP H0612220 B2 JPH0612220 B2 JP H0612220B2 JP 61094515 A JP61094515 A JP 61094515A JP 9451586 A JP9451586 A JP 9451586A JP H0612220 B2 JPH0612220 B2 JP H0612220B2
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JP
Japan
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louver
heat transfer
fin
cross
small
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JP61094515A
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敏夫 畑田
富久 大内
能文 功刀
滋郎 杉本
淳一 金子
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Hitachi Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Hitachi Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空冷式熱交換器などに用いられる伝熱フインに
係り、特に通風抵抗が小さく、伝熱性能に優れたフイン
の実現に好適なルーバ形状に関する。
〔従来の技術〕
従来、伝熱フインは例えば実開昭53−17866号公報に記
載のように種々の形状のルーバフインが考えられてい
る。しかし、ルーバ両端部(立ち上げ部)を除いて、そ
れらのルーバの通風方向投影面積はどの部分もほぼ一定
となるような形状に構成されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、ルーバ長手方向に対して通風抵抗が均
一となるため、通過風速もほぼ均一になつていた。した
がつて、このような伝熱フインではあまり伝熱性能は高
くなかつた。
本発明の目的は、伝熱性能をさらに向上させることので
きる伝熱フインを得ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、ルーバの通風抵抗を、空気流とフインの温度
差の大きい場所は通風抵抗を小さくして風速を速くし、
空気流とフインの温度差の小さい場所は通風抵抗を大き
くして風速が遅くなるようにしたものである。
〔作用〕
上記構成とすることにより、空気流とフインの温度差の
大きい場所は通風抵抗が小さいから風速は大きくなり、
これによつて伝熱性能を大幅に向上できる。また、前記
温度差の小さい場所は通風抵抗が大であるから風速は小
さくなるが、この風速低下は伝熱性能にはあまり影響が
ない。この結果、総合伝熱性能を向上させることができ
る。
〔実施例〕
本発明は、例えば、ルーバの通風方向断面を山形にし、
ルーバ中央部付近の前記山形部分の山角度を大きくし、
かつ該ルーバの両側部における前記山角度を小さくした
ものである。
このように構成することにより、断面山角度の大きいル
ーバ中央部付近は通風抵抗が大きくなるから風速が遅く
なり、断面山角度の小さいルーバの両側は通風抵抗が小
さいので風速が速くなる。ルーバ中央部付近は空気流と
フインの温度差が小さいので、風速低下は伝熱性能に対
して大きな影響はなく、ルーバ両側部は空気流とフイン
の温度差が大きいので、風速増加は伝熱性能を大きく向
上させる。この結果、フインの総合伝熱性能が向上す
る。
以下、本発明の具体的一実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の伝熱フイン平面図であり、第2図はこ
の伝熱フインを用いた空冷式熱交換器の概略図である。
第1図において、1は伝熱管と接触するフインカラー、
2はフイン基板、3,3′はルーバ両端部、4はルーバ
中央部である。第3図は第1図のA−A方向またはC−
C方向から見たルーバ両端部の一部分の断面図である。
この部分は図に示すように、山角度θの小さいルーバ6
〜10となつている。そして、各ルーバはフイン基板に
垂直な方向の高さ、これをルーバ高さと呼ぶと、ルーバ
高さがhに形成されている。一方、第4図は第1図のB
−B方向から見たルーバ中央部の一部分の断面図であ
る。この部分は図に示すように山角度θ′およびルーバ
高さhの大きいルーバ11〜15となつている。本実
施例による伝熱フインは上述したように、通風方向断面
形状が、中央部と両端部で異なる山形ルーバで構成され
ている。
次に本実施例の動作を説明する。
まず、従来の一般の伝熱フインの特性について説明す
る。ルーバの形状がとうであれ、その通風方向断面がど
こでも同様である一般の伝熱フインの場合は、伝熱管の
影響により第5図に示すような空気流の流動様式にな
る。つまり、流入空気16がフインを通過する際、フイ
ンカラー1の存在のため、その後流の影響が下流部に及
び、主流部すなわち高風速部17と、後流の影響のある
低風速部18ができる。このため、第5図D−D断面部
分を例にとると、第6図に示すように、空気流速U
領域17で大、領域18で小となる。ところで、フイン
温度Tと空気温度Tは同図に示した傾向にある。つ
まり、ΔT=T−Tは、領域17で小、領域18で
大となつている。さて、フインと空気の間の熱交換量Q
は、Q∝U・ΔTであるので、Qを増すためにはΔT
大,U大とすることが有効である。しかるに、上記の
従来例は、ΔTが大の部分ではUが小、ΔTが小の部
分ではUが大となつているから、熱交換量Qは小さ
く、伝熱性能は小さかつた。
次に本実施例の動作について説明する。本発明は、ルー
バ中央部の通風抵抗が大、ルーバ両端部の通風抵抗が小
となる。このため、第7図に示すような空気流の流動様
式になる。すなわち、ルーバ中央部は低風速の領域19
が形成され、その両側に高風速の領域17′が形成され
る。第8図は第7図のD′−D′断面部分で、第6図に
相当する線図である。この図に示すように、空気流速U
は領域19で小、領域17′で小となる。また、フイ
ン温度T,空気温度Tの傾向は本質的に不変であ
る。この結果、ΔTが大部分でUを大とすることがで
き、熱交換量Q∝U・ΔTが飛躍的に増加する。中央
部19はΔT及びU共に小であるが、もともと絶対値
的に小さいので、全体に与える影響は小さい。
以上述べたように、本実施例による伝熱フインは熱交換
量Qを大幅に増加させることができるものである。さら
に本実施例では、ルーバ中央部が山角度の大きいルーバ
で構成されていることから、ルーバの剛性が向上し、生
産性の向上,フイン薄肉化に対して利点が大となる。
第9図は上記実施例によるルーバフインの1つのルーバ
のルーバ高さを示した図、すなわち通風方向投影図を示
したものであり、中央部(11〜15)がその両側(6
〜11)に比較して投影面積が大きくなるように構成さ
れている。
第10図は、本発明の別の実施例を示すものである。こ
の例の場合、通風方向ルーバ断面はどこでも平面である
が、第10図のA′−A′断面である第11図、及び第
10図のB′−B′断面である第12図をみるとわかる
ように、中央部ではルーバが傾斜しており、これにより
両側部より投影面積が大きくなる構造としている。
第13図はさらに別の実施例を示すものである。この例
の場合は、中央部ルーバ23の断面を蛇行状にし、中央
部のルーバ断面積を実質的に増して投影面積を増加した
例である。
第10図〜第13図に示す実施例の場合も、第9図の実
施例とほぼ同様の作用,効果が得られ、全体的なフイン
の通風抵抗を増すことなく、伝熱性能を大幅に向上でき
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ルーバの通風抵抗を変えて、全体的な
熱交換量が大となるように構成したので、伝熱性能を大
幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の伝熱フインの一実施例を示す平面図、
第2図はフイン付熱交換器の概略図、第3図は第1図の
A−AまたはC−C方向から見た部分断面図、第4図は
第1図のB−B方向から見た部分断面図、第5図は従来
の伝熱フインの空気流流動様式を示す模式図、第6図は
第5図に示す従来の伝熱フインの特性を説明する線図、
第7図は本発明による伝熱フインの空気流流動様式を示
す模式図、第8図は本発明による伝熱フインの特性を説
明する線図、第9図は第1図に示すフインの1つのルー
バの通風方式投影図、第10図は本発明の他の実施例を
示すもので第9図に相当する図、第11図は第10図の
A′−A′断面図、第12図は第10図のB′−B′断
面図、第13図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
で第9図に相当する図である。 1……フインカラー、2……フイン基板、3,3′……
ルーバ端部、4……ルーバ中央部、5……伝熱管、6〜
10……山角度の小さいルーバ、11〜15……山角度
の大きいルーバ、16……流入空気、17,17′……
高風速度、18,18′……低風速部、19……低風速
部、20……フイン、21……平面、22……傾斜面、
23……中央部ルーバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑田 敏夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大内 富久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 功刀 能文 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 杉本 滋郎 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 金子 淳一 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 審査官 熊谷 繁 (56)参考文献 特開 昭56−119742(JP,A) 実開 昭58−52474(JP,U) 実公 昭52−35575(JP,Y2)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伝熱管を保持する複数のフインカラーと隣
    り合うフインカラー間に形成されたルーバとを備えた伝
    熱フインにおいて、 前記ルーバのフイン基板に垂直な方向のルーバ高さを、
    前記ルーバの中央部付近においてその両端部より高くし
    たことを特徴とする伝熱フイン。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記ルー
    バの前記隣り合うフインカラー間を結ぶ方向に直角な面
    の断面の形状を山形とし、前記ルーバの前記断面の山角
    度を前記ルーバの中央部付近においてその両端部より大
    としたことを特徴とする伝熱フイン。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記ルー
    バの前記隣り合うフインカラー間を結ぶ方向に直角な面
    の断面の形状を、前記ルーバ中央部付近で傾斜面とし、
    その両端部で平面としたことを特徴とする伝熱フイン。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項において、前記ルー
    バの隣り合うフインカラー間を結ぶ線を含みフイン基板
    に垂直な面の断面の形状を、前記ルーバ中央部付近で蛇
    行状とし、その両端部で平面としたことを特徴とする伝
    熱フイン。
JP61094515A 1986-04-25 1986-04-25 伝熱フイン Expired - Lifetime JPH0612220B2 (ja)

Priority Applications (4)

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JP61094515A JPH0612220B2 (ja) 1986-04-25 1986-04-25 伝熱フイン
KR1019870003589A KR920007299B1 (ko) 1986-04-25 1987-04-15 전열휜
DE19873713813 DE3713813A1 (de) 1986-04-25 1987-04-24 Waermeuebertragungsrippe
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JPS62252896A JPS62252896A (ja) 1987-11-04
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ID=14112459

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