JPH0622777U - フィン付熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱管の周りの空気の流れを改善して熱交換
効率の向上を図る。 【構成】 伝熱管３が挿入されるためにフィン２上に具
備されている伝熱管３の挿入孔５内縁に直角に設けられ
たフィンカラー８の少なくとも風上側に起伏を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フィン付熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、空調機器の低騒音化に伴なって熱交換器の前面風速を１ｍ／ｓ以下にす る設計傾向が強まっており、このような低風速域における熱交換器の性能向上が 課題となっている。

【０００３】 従来、この種のフィン付熱交換器１の構成は、図６に示すように、一定間隔で 平行に並べられた平板で放熱するためのフィン２に、フロン等の冷媒が流過する ための伝熱管３が直角に挿入されている。

【０００４】 該フィン付熱交換器１の平板フィン２には、一定間隔でバアーリングされてフ ィンカラー４と伝熱管３の挿入孔５が設けられている。なお、フィンカラー４は 該伝熱管３の挿入孔５の内縁に直角に屈曲したもので、該フィンカラー４の全周 は伝熱管３に沿って円形である。

【０００５】 該伝熱管３が該伝熱管３の挿入孔５に挿入されることによって、該フィンカラ ー４と伝熱管３が接触され、伝熱管３からの熱がフィン２に伝達されることにな る。

【０００６】 而して、伝熱管３内を流れる冷媒から発生される熱がフィン２に伝達され、該 フィン２から放熱された熱とフィン２間を流動している空気とが接触して熱交換 を行うものであった。例えば、空気は、伝熱管３内を流れるフロン等の冷媒から フィン２に伝達される熱を奪って熱交換を行っていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、フィン間に垂直に貫通して設けられている伝熱管の周りの熱流 体特性は図７の白ぬき矢印方向に示すように、低風速気流が伝熱管へ流動する場 合、該気流が伝熱管表面上で相対的な速度が０である、つまり該気流が該伝熱管 に対して垂直に衝突する点（よどみ点）から、該伝熱管の表面の±７０〜８０° の位置で剥離してしまうため（剥離点）に伝熱管後流部に斜線で示す死水域が生 じてしまう。

【０００８】 そのために、剥離点後方では気流の流速が落ち、又、前記死水域での空気側熱 伝達率は著しく低下するので、熱交換器としての伝熱性能が低いという欠点を有 していた。

【０００９】 上記欠点を改善するための改善案としては、フィン対熱交換媒体の伝熱向上の ためフィンにルーバーを形成するものが提案されている。

【００１０】 又、伝達管後流部に生じる死水域を小さくするため、伝熱管の間隔、伝熱管径 の最適配置を工夫したものが提案されている。

【００１１】 しかしながら、前者の改善案では複雑なプレス金型を必要とするため、コスト 的に好ましくない。

【００１２】 又、後者の改善案では用途や大きさによってその都度設計しなければならない ほか、一般に熱交換器用の伝熱管径は規格化されているため、選択範囲が狭く死 水域を小さくするにしても限界があった。

【００１３】 本考案は、上記のような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は 、簡単な構成にて伝熱管の周りの流れを改善して熱交換効率の向上を図ることが できる熱交換器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】 上記のような課題を解決するために本考案は、一定間隔で平行に配列された複 数の放熱フィンと、該フィンに直角に挿入され冷媒が流過するための伝熱管と、 から構成されたフィン付熱交換器において、前記伝熱管が挿入されるためにフィ ン上に具備されている伝熱管の挿入孔の内縁に直角に設けられたフィンカラーの 少なくとも風上側に起伏を設ける。

【００１５】

【作用】

フィンカラーの少なくとも風上側に起伏を施すことによって、伝熱管表面を流 れる気流は±７０〜８０°の剥離点で剥離することなく、前記起伏部分で乱流と なって伝熱管後面に周り込み±１３０°の剥離点で剥離するため、伝熱管後流の 死水域は著しく減少する。

【００１６】

【実施例】

本考案のフィン付熱交換器６を図１乃至図５に沿って詳細に説明する。

【００１７】 又、従来と同一の部品については、同一の符号を付す。

【００１８】 本考案のフィン付熱交換器６は、従来の熱交換器１と同じように一定間隔で平 行に並べられた平板フィン７と該フィン７に直角に挿入された伝熱管３から構成 されている。

【００１９】 しかしながら、本考案のフィン付熱交換器６の平板フィン７には、一定間隔で バアーリングされたフィンカラー８の全周に波状の起伏が設けられている。

【００２０】 図１（ａ）（ｂ）は、本考案のフィンカラー８における断面図である。

【００２１】 而して、フィン７と伝熱管３から構成されるフィン付熱交換器６に気流が流動 した場合における伝熱管３の周りの熱流体特性を説明する。

【００２２】 図２の白ぬき矢印方向で示すように気流が本考案のフィン付熱交換器６内へ流 動すると、該気流は伝熱管３の周りを通過する際に伝熱管３を取り巻くフィンカ ラー８の全周に施された起伏の影響を受け、従来のように伝熱管３表面の±７０ 〜８０°の剥離点から剥離されようとした気流は乱流となり、該乱流は伝熱管３ の周囲に沿って周り込み±１３０°程度の剥離点で剥離するため、伝熱管３の後 流の死水域は著しく減少する。

【００２３】 なお、本実施例のフィン付熱交換器６ではフィンカラー８の断面形状は波状の 起伏としたが、その他の形状例えば鋸歯形状であっても同様の効果を有するもの である。（図３（ａ）（ｂ）参照） 又、上記の示したようにフィンカラー８全周に起伏を施したが、図４，図５に 示すように、フィンカラーの風上側だけに波状の起伏や鋸歯状の起伏を施したも のでも、従来例のように伝熱管３表面を流れる気流は±７０〜８０°の剥離点で 剥離されることなく、該気流は、該起伏によって乱流となって伝熱管３の周囲に 沿って矢印に示すように周り込むため、伝熱管３の後流の死水域は、前実施例と 同様に著しく減少する。

【００２４】

【考案の効果】

本考案のフィン付熱交換器は、フィンカラーの少なくとも風上側に起伏を施す ことによって、伝熱管表面を流れる気流は±７０〜８０°の剥離点で剥離するこ となく、前記起伏部分で乱流となって伝熱管後面に周り込み１３０°の剥離点で 剥離するため、伝熱管後流の死水域は減少し、伝熱管からの熱が十分にフィンに 伝達され熱交換率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本考案のフィン付熱交換器において、
フィンカラーの一実施例を示す断面図である。 （ｂ） 本考案のフィン付熱交換器において、図１
（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。

【図２】本考案のフィン付熱交換器において、気流の流
れを示す断面図である。

【図３】（ａ） 本考案のフィン付熱交換器において、
フィンカラーの他の実施例を示す断面図である。 （ｂ） 本考案のフィン付熱交換器において、図３
（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。

【図４】本考案のフィン付熱交換器において、フィンカ
ラーの他の実施例を示す断面図である。

【図５】本考案のフィン付熱交換器において、フィンカ
ラーの他の実施例を示す断面図である。

【図６】従来のフィン付熱交換器を示す断面図である。

【図７】従来のフィン付熱交換器において、気流の流れ
を示す断面図である。

【符号の説明】

３ 伝熱管 ４ 伝熱管挿入孔 ７ フィン ８ フィンカラー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定間隔で平行に配列された複数の放熱
   フィンと、該フィンに直角に挿入され冷媒が流過するた
   めの伝熱管と、から構成されたフィン付熱交換器におい
   て、 前記伝熱管が挿入されるためにフィン上に具備されてい
   る伝熱管の挿入孔の内縁に直角に設けられたフィンカラ
   ーの少なくとも風上側に起伏を設けることを特徴とする
   フィン付熱交換器。