JPH0612221B2 - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPH0612221B2 JPH0612221B2 JP60047929A JP4792985A JPH0612221B2 JP H0612221 B2 JPH0612221 B2 JP H0612221B2 JP 60047929 A JP60047929 A JP 60047929A JP 4792985 A JP4792985 A JP 4792985A JP H0612221 B2 JPH0612221 B2 JP H0612221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- slit
- shaped cut
- air flow
- raised parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular 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
- F28F1/24—Tubular 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
- F28F1/32—Tubular 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
- F28F1/325—Fins with openings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空調機器分野の蒸発器や凝縮器等に広く用いら
れている気体対気液２相流体（または液体）用のフィン
付熱交換器に関するものである。
れている気体対気液２相流体（または液体）用のフィン
付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では、空気側熱伝達率の増大を
図るために第２図に示すように、一定間隔で平行に並べ
られた平板フィン１とこのフィン１に直角に挿入された
伝熱管２とから構成され、気流はフィン１間を矢印３方
向に流動して管内流体と熱交換を行なう。そして、平板
フィン１には第３(a)，３(b)図に示すように、伝熱管２
間に気流と対向する二側辺部を開口したスリット状切り
起し４，４′，５，５′を設けている。このようなフィ
ン状切り起し４，４′，５，５′には薄い温度境界層が
形成され、いわゆる境界層前縁効果によって伝熱性能の
向上を図っている。
図るために第２図に示すように、一定間隔で平行に並べ
られた平板フィン１とこのフィン１に直角に挿入された
伝熱管２とから構成され、気流はフィン１間を矢印３方
向に流動して管内流体と熱交換を行なう。そして、平板
フィン１には第３(a)，３(b)図に示すように、伝熱管２
間に気流と対向する二側辺部を開口したスリット状切り
起し４，４′，５，５′を設けている。このようなフィ
ン状切り起し４，４′，５，５′には薄い温度境界層が
形成され、いわゆる境界層前縁効果によって伝熱性能の
向上を図っている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構造のものでは、凝縮器として機能
する場合は伝熱性能の向上は期待できるが蒸発器として
機能する場合は気流方向３の伝熱管２間に存在するスリ
ット状切り起し４，５及び重力方向の伝熱管２間の中心
線上に存在するスリット状切り起し４′，５′が、凝縮
水のスムーズな流下を妨げる。従って、スリット状切り
起し４，４′，５，５′は厚い水膜に覆われて熱抵抗が
増大し、加えて気流の流動抵抗が増大して通過風量も減
少するために熱交換量が著しく減少する。そこで、本発
明は、蒸発器として使用する場合の凝縮水のスムーズな
流下を実現して伝熱性能の低下を防ぐと共に、使用条件
が蒸発器，凝縮器に拘らず、伝熱性能の向上を図るもの
である。
する場合は伝熱性能の向上は期待できるが蒸発器として
機能する場合は気流方向３の伝熱管２間に存在するスリ
ット状切り起し４，５及び重力方向の伝熱管２間の中心
線上に存在するスリット状切り起し４′，５′が、凝縮
水のスムーズな流下を妨げる。従って、スリット状切り
起し４，４′，５，５′は厚い水膜に覆われて熱抵抗が
増大し、加えて気流の流動抵抗が増大して通過風量も減
少するために熱交換量が著しく減少する。そこで、本発
明は、蒸発器として使用する場合の凝縮水のスムーズな
流下を実現して伝熱性能の低下を防ぐと共に、使用条件
が蒸発器，凝縮器に拘らず、伝熱性能の向上を図るもの
である。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、平板フ
ィン上に於ける伝熱管の重力方向の管外径幅間隙部に、
重力方向の伝熱管間の中心線上を除いてスリット状切り
起しを設け、更に、スリット状切り起しの脚部は設置位
置に関係なくすべて気流方向に対して逆ハの字型を形成
するものである。
ィン上に於ける伝熱管の重力方向の管外径幅間隙部に、
重力方向の伝熱管間の中心線上を除いてスリット状切り
起しを設け、更に、スリット状切り起しの脚部は設置位
置に関係なくすべて気流方向に対して逆ハの字型を形成
するものである。
作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、気流方向の伝熱管間の間隙部及び重力方向の
（気流方向と直角方向）の伝熱管間の中心線上に、スリ
ット状切り起し等を設けていないため、蒸発器として用
いる場合に生じる凝縮水の流下を妨げることがない。ま
た、スリット状切り起しの脚部が気流方向に対して傾斜
しているので、凝縮水がスリット状切り起しの脚部に滞
留することなく流下する。その結果、蒸発器として使用
した場合に於いても、スリット状切り起しが厚い水膜に
覆われて熱抵抗が増大することがなくなり、加えて気流
の流動抵抗が増大することなく、通過風量も維持できる
ため凝縮器として使用する場合と同程度の熱交換量を得
られる。
（気流方向と直角方向）の伝熱管間の中心線上に、スリ
ット状切り起し等を設けていないため、蒸発器として用
いる場合に生じる凝縮水の流下を妨げることがない。ま
た、スリット状切り起しの脚部が気流方向に対して傾斜
しているので、凝縮水がスリット状切り起しの脚部に滞
留することなく流下する。その結果、蒸発器として使用
した場合に於いても、スリット状切り起しが厚い水膜に
覆われて熱抵抗が増大することがなくなり、加えて気流
の流動抵抗が増大することなく、通過風量も維持できる
ため凝縮器として使用する場合と同程度の熱交換量を得
られる。
また、使用条件が凝縮器，蒸発器に拘らず、スリット状
切り起しの脚部が気流方向に対して逆ハの字型を形成し
ているため、気流が伝熱管の後流域へ流れ込み易くな
り、伝熱管の後流に生じる、いわゆる死水域の面積が小
さくなる。その結果、フィン効率の高い伝熱管周辺に於
いて伝熱に寄与する面積が増加することになり、熱交換
量が増大する。
切り起しの脚部が気流方向に対して逆ハの字型を形成し
ているため、気流が伝熱管の後流域へ流れ込み易くな
り、伝熱管の後流に生じる、いわゆる死水域の面積が小
さくなる。その結果、フィン効率の高い伝熱管周辺に於
いて伝熱に寄与する面積が増加することになり、熱交換
量が増大する。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１(a)，１(b)図に於いて、６は気流方向と直交する方
向に平行に並べられた平板フィン、７は平板フィン６上
にバーリング加工されたフィンカラー、８は平板フィン
６に直角に挿入され、その内部は冷媒が流動している伝
熱管で、気流方向９に平行に碁盤目状に密に配列されて
いる。そして、気流方向の管ピッチをＬ、伝熱管外径を
Ｄとすると１．２ＤＬ１．４Ｄなる関係を満たすも
のとする。また、１０，１１はスリット状切り起しで、
平板フィン６上に於ける重力方向の伝熱管６間の管外径
幅間隙部のみに平板フィン６に対して表裏交互に設けら
れており、スリット状切り起し１０，１１の脚部１２は
設置位置に関係なく、すべて気流方向９に対して逆ハの
字型を形成している。
向に平行に並べられた平板フィン、７は平板フィン６上
にバーリング加工されたフィンカラー、８は平板フィン
６に直角に挿入され、その内部は冷媒が流動している伝
熱管で、気流方向９に平行に碁盤目状に密に配列されて
いる。そして、気流方向の管ピッチをＬ、伝熱管外径を
Ｄとすると１．２ＤＬ１．４Ｄなる関係を満たすも
のとする。また、１０，１１はスリット状切り起しで、
平板フィン６上に於ける重力方向の伝熱管６間の管外径
幅間隙部のみに平板フィン６に対して表裏交互に設けら
れており、スリット状切り起し１０，１１の脚部１２は
設置位置に関係なく、すべて気流方向９に対して逆ハの
字型を形成している。
次に、この一実施例の構成における作用を説明する。先
づ、本フィン付熱交換器が蒸発器として使用される場
合、伝熱管８の内部は低温低圧の冷媒が流れており、伝
熱管８、フィンカラ７、平板フィン６及びスリット状切
り起し１０，１１は熱を奪われ冷却される。一方、気流
方向９から流動する空気は平板フィン６間を通過する際
に、冷媒により冷却された平板フィン６（スリット状切
り起し１０，１１、フィンカラ７及び伝熱管８を含む）
を介して熱交換を行なう。この時、平板フィン６、スリ
ット状切り起し１０，１１、フィンカラ７及び伝熱管８
が露点温度以下になるとそれらの表面で結露するが、伝
熱管８が気流方向９に平行に碁盤目状に配列されている
と共に、スリット状切り起し１０，１１は、重力方向の
伝熱管８間の外径幅間隙部、即ち、概略ＤＸ（Ｗ−Ｄ）
の長方形部（但し、Ｄ：管外径、Ｗ：伝熱管の段ピッ
チ）、且つ、重力方向の伝熱管８間の中心線上を除く部
分にのみ設けられているため、凝縮水１３は、気流方向
９の伝熱管８間の間隙部あるいは、重力方向の伝熱管８
間の中心線上の平但部を通してスムーズに流下すること
ができる。
づ、本フィン付熱交換器が蒸発器として使用される場
合、伝熱管８の内部は低温低圧の冷媒が流れており、伝
熱管８、フィンカラ７、平板フィン６及びスリット状切
り起し１０，１１は熱を奪われ冷却される。一方、気流
方向９から流動する空気は平板フィン６間を通過する際
に、冷媒により冷却された平板フィン６（スリット状切
り起し１０，１１、フィンカラ７及び伝熱管８を含む）
を介して熱交換を行なう。この時、平板フィン６、スリ
ット状切り起し１０，１１、フィンカラ７及び伝熱管８
が露点温度以下になるとそれらの表面で結露するが、伝
熱管８が気流方向９に平行に碁盤目状に配列されている
と共に、スリット状切り起し１０，１１は、重力方向の
伝熱管８間の外径幅間隙部、即ち、概略ＤＸ（Ｗ−Ｄ）
の長方形部（但し、Ｄ：管外径、Ｗ：伝熱管の段ピッ
チ）、且つ、重力方向の伝熱管８間の中心線上を除く部
分にのみ設けられているため、凝縮水１３は、気流方向
９の伝熱管８間の間隙部あるいは、重力方向の伝熱管８
間の中心線上の平但部を通してスムーズに流下すること
ができる。
また、スリット状切り起し１０，１１の脚部１２が水平
方向に対して傾斜しているので、凝縮水１３はスリット
状切り起し１０，１１の脚部１２に滞留することなく流
下する。従って蒸発器として使用した場合に於いても、
スリット状切り起し１０，１１が厚い水膜に覆われて熱
抵抗が増大することがなくなり、加えて気流の流動抵抗
が増大することなく、通過風量も維持できるため凝縮器
として使用した場合と同程度の熱交換量が得られる。
方向に対して傾斜しているので、凝縮水１３はスリット
状切り起し１０，１１の脚部１２に滞留することなく流
下する。従って蒸発器として使用した場合に於いても、
スリット状切り起し１０，１１が厚い水膜に覆われて熱
抵抗が増大することがなくなり、加えて気流の流動抵抗
が増大することなく、通過風量も維持できるため凝縮器
として使用した場合と同程度の熱交換量が得られる。
さらに、使用条件が凝縮器，蒸発器に拘らず、スリット
状切り起し１０，１１の脚部１２が設置位置に関係な
く、すべて気流方向９に対して逆ハの字型を形成してい
るため、気流が伝熱管８の後流域へ流れ込み易くなり、
伝熱管８の後流に生じる、いわゆる死水域１４の面積が
小さくなる。従って、フィン効率の高い伝熱管８周辺に
於いて伝熱に寄与する面積が増加することになり熱交換
量が増大する。
状切り起し１０，１１の脚部１２が設置位置に関係な
く、すべて気流方向９に対して逆ハの字型を形成してい
るため、気流が伝熱管８の後流域へ流れ込み易くなり、
伝熱管８の後流に生じる、いわゆる死水域１４の面積が
小さくなる。従って、フィン効率の高い伝熱管８周辺に
於いて伝熱に寄与する面積が増加することになり熱交換
量が増大する。
ここで、上記実施例では伝熱管８の配列を密な碁盤目状
としているが、気流方向の伝熱管８は同一直線上になく
多少ずれていても、ほぼ同等の効果が期待できる。
としているが、気流方向の伝熱管８は同一直線上になく
多少ずれていても、ほぼ同等の効果が期待できる。
発明の効果 以上のように本発明は、平行に一定間隔で並べられ、相
互間を気体が流動する平板フィンと、この平板フィンに
直角に挿入され、内部を流体が流動する伝熱管とから構
成され、重力方向の伝熱管相互の重力方向間において、
管外径幅間隙部に、重力方向の伝熱管間の中心線上を除
く部分に、設置位置に関係なくすべて気流方向に対して
逆ハの字型を形成する脚部を有するスリット状切り起し
を平板フィンの表裏に設けることにより、蒸発器として
使用する場合、凝縮水はスリット状切り起しに滞留する
ことなく、平板フィン面をスムーズに流下するために伝
熱性能が著しく向上する。また使用条件が蒸発器，凝縮
器に拘らず伝熱管後流に生じる死水域の面積が小さくな
るため伝熱寄与面積が増加し、熱交換量が増大する。
互間を気体が流動する平板フィンと、この平板フィンに
直角に挿入され、内部を流体が流動する伝熱管とから構
成され、重力方向の伝熱管相互の重力方向間において、
管外径幅間隙部に、重力方向の伝熱管間の中心線上を除
く部分に、設置位置に関係なくすべて気流方向に対して
逆ハの字型を形成する脚部を有するスリット状切り起し
を平板フィンの表裏に設けることにより、蒸発器として
使用する場合、凝縮水はスリット状切り起しに滞留する
ことなく、平板フィン面をスムーズに流下するために伝
熱性能が著しく向上する。また使用条件が蒸発器，凝縮
器に拘らず伝熱管後流に生じる死水域の面積が小さくな
るため伝熱寄与面積が増加し、熱交換量が増大する。
第１図は本発明の一実施例のフィン付熱交換器に於ける
フィンの平面図および断面図、第２図は従来のフィン付
熱交換器の構成図、第３図は同フィンは熱交換器に於け
るフィンの平面図および断面図である。 ６……平板フィン、８……伝熱管、９……気流方向、１
０，１１……スリット状切り起し、１２……スリット状
切り起しの脚部。
フィンの平面図および断面図、第２図は従来のフィン付
熱交換器の構成図、第３図は同フィンは熱交換器に於け
るフィンの平面図および断面図である。 ６……平板フィン、８……伝熱管、９……気流方向、１
０，１１……スリット状切り起し、１２……スリット状
切り起しの脚部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 博由 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 津田 善行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安藤 智朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西脇 文俊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実公 昭55−52228（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (2)
- 【請求項１】一定間隔で平行に並べられ、相互間を気体
が流動する平板フィン群と、前記平板フィン群を貫通し
内部を流体が流動する伝熱管とから構成され、前記平板
フィン上に於ける重力方向の前記伝熱管相互間における
管外径幅間隙部に、前記伝熱管間の重力方向中心線上を
除く部分に、気流方向に対して逆ハの字型を形成する脚
部を有するスリット状切り起しを設けたフィン付熱交換
器。 - 【請求項２】スリット状切り起しを平板フィンの表裏に
設けた特許請求の範囲第１項記載のフィン付熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047929A JPH0612221B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047929A JPH0612221B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | フイン付熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205794A JPS61205794A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0612221B2 true JPH0612221B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=12789055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60047929A Expired - Lifetime JPH0612221B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612221B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3015325U (ja) * | 1995-03-02 | 1995-08-29 | 株式会社中村自工 | 熱交換器 |
| US5738168A (en) * | 1995-12-08 | 1998-04-14 | Ford Motor Company | Fin tube heat exchanger |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5552228U (ja) * | 1978-10-03 | 1980-04-07 |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60047929A patent/JPH0612221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61205794A (ja) | 1986-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |