JPH09159312A

JPH09159312A - フィン付熱交換器

Info

Publication number: JPH09159312A
Application number: JP31822195A
Authority: JP
Inventors: Kannan Ki; 冠南喜
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】クロスフィン熱交換器等のフィン付熱交換器
のフィン前縁部の着霜を防止して、熱交換性能の向上を
図る。【解決手段】フィン１，１・・・の前縁部１ａ，１ａ
・・・に所定幅、所定長さの断熱用カットライン３，３
・・・を所定の間隔を保って複数形成し、フィン部の伝
熱面積を小さくすることなく、局所熱伝達率を下げて着
霜量を低減した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、クロスフィン熱
交換器等のフィン付熱交換器の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばクロスフィン熱交換器などのフィ
ン付熱交換器では、冬季の暖房運転時におけるフィン１
部の着霜状態を見ると、図１０に示すように、フィン前
縁部１ａの最前列の伝熱管２ａ，２ａの間の前方部や同
最前列の伝熱管２ａ，２ａ各々の前方部に特に顕著な量
の着霜が見られる。

【０００３】該着霜量は、暖房運転の継続によって次第
に成長し、やがてフィン１，１・・・間を通過する風量
の低下を招き、熱交換能力、暖房性能の低下を招来す
る。

【０００４】そこで、このような問題に対処するため
に、例えば特開昭６１−１５３４９３号公報に示される
ように、従来からフィン前縁部に所定の間隔で相当な幅
の複数の縦長の切り抜き穴を形成することにより、フィ
ン前縁端側と伝熱管側との間の断熱を図り、前縁効果を
低減させることによって着霜が生じにくくするとともに
フィンの着霜面積自体を縮小させることによって全体と
しての着霜量が少なくなるようにしたものが提案されて
いる。

【０００５】このようにすると、フィン前縁部での霜の
発達が抑制され、フィン表面の着霜が均一になり、暖房
運転時間の延長を可能にすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のように
幅の広い切抜き穴を多数形成して最も熱交換に寄与する
折角のフィン前縁部の伝熱面積を縮小させたのでは、オ
ーバーオールでの伝熱性能そのものが大きく低下してし
まい、着霜防止の効果そのものの意味がなくなってしま
う問題がある。

【０００７】本願発明は、該問題を解決するためになさ
れたもので、最も着霜を生じ易いフィン前縁部に断熱用
のカットラインを形成することにより、フィン自体の伝
熱面積を何ら縮少させることなく上記従来の構成と略同
様の着霜防止効果を得るようにしたフィン付熱交換器を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、従来の問題
を解決し、上記目的を達成するために、次のような課題
解決手段を備えて構成されている。

【０００９】すなわち、本願発明のフィン付熱交換器
は、フィン１，１・・・の前縁部１ａ，１ａ・・・に所
定幅、所定長さの断熱用カットライン３，３・・・を所
定の間隔を保って複数形成して構成されている。

【００１０】暖房運転中、室外機熱交換器中の局所着霜
量は、主にフィン１の局所熱伝達率、フィン面の温度に
よって左右されている。前縁効果のため局所熱伝達率が
特に高いフィン前縁部１ａでは、特に着霜量が多い。そ
こで、該部分での着霜量を減少させるためには、当該前
縁効果を弱めることにより上記局所熱伝達率を低くする
か、または、そこでの局所フィン面温度を高めることが
考えられる。

【００１１】上記のようにフィン前縁部１ａに全体とし
て略一本線のように断熱用のカットライン３を形成する
（断熱断面を作る）と、同カットライン３から空気流上
流側への熱伝導が阻止されるために伝熱抵抗が増大し、
その上流側フィン面の温度が高くなり、フィン前縁部１
ａの着霜量を減少させることができるようになる。した
がって、通風抵抗の上昇割合も小さくすることができ、
デフロスト周期が延びて暖房運転時間が長くなり、平均
暖房力をアップさせることができる。

【００１２】そして、その場合において、上記断熱用カ
ットライン３，３・・・は、例えば最前列の伝熱管２
ａ，２ａ・・・の各々の間の前方に位置して配置される
か、又は同最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の前方
に位置して配置され、さらには同最前列の伝熱管２ａ，
２ａ・・・各々の間と同伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の
前方との両方に位置して配置される。

【００１３】最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の間
は、最も風が通り易く、その前方部は最も着霜量が多く
なる。従って、該部分に上記断熱用カットライン３，３
・・・を入れると着霜防止に最も効果が高く、有効とな
る。

【００１４】また、最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各
々の前方部は、伝熱管２ａ，２ａ・・・との距離が近
く、その意味では最も熱伝達率が高いとともに着霜量も
多くなる。従って、該部分における断熱を図ると、フィ
ン前縁部１ａ，１ａ・・・全体に対する着霜防止効果も
生じ、有効となる。

【００１５】さらに、それらの両方の構成を組合せた場
合、同両方の作用効果が相乗化され、より有効かつ効果
的に着霜が防止されるようになる。

【００１６】さらに、また必要に応じて、上記断熱用カ
ットライン３，３・・・は、フィン１，１・・・の前後
方向に複数列設けられる。このように複数列設けると、
断熱作用がより高くなり、より確実に着霜を低減させ得
るようになる。

【００１７】

【発明の効果】以上の結果、本願発明のフィン付熱交換
器によると、暖房運転時のデフロスト周期を可及的に長
くでき、暖房性能の高い空気調和機を提供できるように
なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１および図２は、本願発明の実施の
形態１に係るフィン付熱交換器の構成を示している。

【００１９】図中、符号１，１・・・は複数枚の縦に長
い扁平板状のフラットフィン、２ａ，２ａ・・・、２
ｂ，２ｂ・・・は伝熱管であり、上記フラットフィン
１，１・・・に対し、その伝熱管嵌挿孔を介して伝熱管
２ａ，２ａ・・・、２ｂ，２ｂ・・・を嵌挿一体化して
当該フィン付熱交換器（クロスフィン型空気熱交換器）
が構成されている。

【００２０】複数枚のフラットフィン１，１・・・は、
例えば図２に示すように上記伝熱管２ａ，２ａ・・・、
２ｂ，２ｂ・・・に相互に並列に所定のフィンピッチを
保って嵌合支持されている一方、伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・は前列側の伝熱管２ａ，２ａ・・
・の上下空間部に対し、後列側の伝熱管２ｂ，２ｂ・・
・が対応するように位置させて空気流との接触効率が高
い千鳥状に配列されている。

【００２１】そして、それら各伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・の前方側フラットフィン１，１・
・・の前縁部１ａ，１ａ・・・部分には、図示のように
前列側伝熱管２ａ，２ａ・・・の各々の間の前方に位置
して所定幅、所定長さの断熱用のカットライン（断熱用
の切断面）が上下方向に所定の間隔を保って略１本の線
のように形成されている。

【００２２】以上のように、本実施の形態のフィン付熱
交換器では、フィン１，１・・・の前縁部１ａ，１ａ・
・・の前列側各伝熱管２ａ，２ａ・・・の間の前方部分
に所定幅、所定長さの断熱用カットライン３，３・・・
を所定の間隔を保って複数形成して構成されている。

【００２３】暖房運転中、室外機熱交換器中の局所着霜
量は、主にフィン１，１・・・の局所熱伝達率、フィン
面の温度によって左右されている。そして、前縁効果の
ために特に局所熱伝達率が高いフィン前縁部１ａ，１ａ
・・・では、特に着霜量が多い。そこで、該部分での着
霜量を減少するためには、前縁効果を弱めることにより
局所熱伝達率を低くさせるか、またはそこでの局所フィ
ン面温度を高めることが対策として考えられる。

【００２４】上記のようにフィン前縁部１ａ，１ａ・・
・に全体として略一本の線のように上下方向に単なる切
込隙間である断熱用のカットライン３，３・・・を形成
する（断熱断面を作る）と、同カットライン３，３・・
・から空気流上流側への熱伝導が阻止されるために伝熱
抵抗が増大し、その上流側フィン面の温度が高くなり、
フィン前縁部１ａ，１ａ・・・の着霜量を減少させるこ
とができるようになる。したがって、暖房運転継続時の
通風抵抗の上昇割合も小さくすることができ、デフロス
ト周期が延びて暖房運転時間が長くなり、平均暖房力を
アップさせることができることになる。

【００２５】その結果、本実施の形態のフィン付熱交換
器によると、暖房運転時のデフロスト周期を可及的に長
くでき、しかも熱交換性能が大きくて暖房性能の高い空
気調和機を低コストに提供できるようになる。

【００２６】最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の間
は、最も風が通り易く、その前方部は最も着霜量が多く
なる。従って、該部分に上記断熱用カットライン３，３
・・・を入れると着霜防止に最も効果が高く、有効とな
る。

【００２７】なお、上記フィン部の局所熱伝達率は、通
常図３の仮想線に示すように、フィン前縁部１ａ，１ａ
・・・の前縁端から下流方向に距離Ｘが５ｍｍ位の所で
特に高いので、フィン強度を考え、例えば前縁端１ｍｍ
下流の所から４ｍｍ位下流までの範囲の中間部分に上記
断熱用カットライン３，３・・・を形成すると、図３の
実線に示すようにフィン部の局所熱伝達率が適度に低下
して良好な着霜防止効果を得ることができる。

【００２８】（実施の形態２）図４および図５は、本願
発明の実施の形態２に係るフィン付熱交換器の構成を示
している。

【００２９】図中、符号１，１・・・は、上記実施の形
態１のものと同様の複数枚の縦に長い扁平板状のフラッ
トフィン、２ａ，２ａ・・・、２ｂ，２ｂ・・・は伝熱
管であり、上記フラットフィン１，１・・・に対し、そ
の伝熱管嵌挿孔を介して伝熱管２ａ，２ａ・・・、２
ｂ，２ｂ・・・を嵌挿一体化して当該フィン付熱交換器
（クロスフィン型空気熱交換器）が構成されている。

【００３０】複数枚のフラットフィン１，１・・・は、
図５に示すように上記伝熱管２ａ，２ａ・・・、２ｂ，
２ｂ・・・に相互に並列に所定のフィンピッチを保って
嵌合支持されている一方、上記伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・は前列側の伝熱管２ａ，２ａ・・
・の上下空間部に対し、後列側の伝熱管２ｂ，２ｂ・・
・が対応するように位置させて千鳥状に配列されてい
る。

【００３１】そして、それら各伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・の前方側フラットフィン１，１・
・・の前縁部１ａ，１ａ・・・には、図示のように前列
側伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の前方に位置して上記実
施の形態１と同様の所定幅、所定長さの断熱用のカット
ライン（断熱用の切面線）が上下方向に略１本の線のよ
うに所定の間隔を保って形成されている。

【００３２】以上のように、本実施の形態のフィン付熱
交換器では、フィン１，１・・・の前縁部１ａ，１ａ・
・・前列側伝熱管２ａ，２ａ・・・の前方部分に所定
幅、所定長さの断熱用カットライン３，３・・・を所定
の間隔を保って上下方向に複数形成して構成されてい
る。

【００３３】先にも述べたように暖房運転中、室外機熱
交換器中の局所着霜量は、主にフィン１，１・・・の局
所熱伝達率、フィン面の温度によって左右されている。
そして、前縁効果のために特に局所熱伝達率が高いフィ
ン前縁部１ａ，１ａ・・・では、特に着霜量が多い。そ
こで、該部分での着霜量を減少するためには、前縁効果
を弱めることにより局所熱伝達率を低くさせるか、また
はそこでの局所フィン面温度を高めることが対策として
考えられる。

【００３４】上記のようにフィン前縁部１ａ，１ａ・・
・の各伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の前方に全体として
略一本の線のように上下方向に単なる切込隙間である断
熱用のカットライン３，３・・・を形成する（断熱断面
を作る）と、同カットライン３，３・・・から空気流上
流側方向への熱伝導が阻止されるために伝熱抵抗が増大
し、その上流側フィン面の温度が高くなり、フィン前縁
部１ａ，１ａ・・・の着霜量を減少させることができる
ようになる。したがって、暖房運転継続時の通風抵抗の
上昇割合も小さくすることができ、デフロスト周期が延
びて暖房運転時間が長くなり、平均暖房力をアップさせ
ることができることになる。

【００３５】その結果、本実施の形態のフィン付熱交換
器によると、暖房運転時のデフロスト周期を可及的に長
くでき、しかも熱交換性能が大きくて暖房性能の高い空
気調和機を低コストに提供できるようになる。

【００３６】特に最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々
の前方部は、伝熱管２ａ，２ａ・・・との距離が近く、
その意味で伝熱度が高いとともに着霜量も多くなる。従
って、該部分において上述のように断熱を図ると、前縁
部１ａ，１ａ・・・全体に対する着霜防止効果も生じ、
より有効となる。

【００３７】（実施の形態３）図６および図７は、本願
発明の実施の形態３に係るフィン付熱交換器の構成を示
している。

【００３８】図中、符号１，１・・・は、縦に長い複数
枚の扁平板状のフラットフィン、２ａ，２ａ・・・、２
ｂ，２ｂ・・・は伝熱管であり、上記フラットフィン
１，１・・・に対し、その伝熱管嵌挿孔を介して伝熱管
２ａ，２ａ・・・、２ｂ，２ｂ・・・を嵌挿一体化して
当該フィン付熱交換器（クロスフィン型空気熱交換器）
が構成されている。

【００３９】複数枚のフラットフィン１，１・・・は、
例えば図７に示すように上記伝熱管２ａ，２ａ・・・、
２ｂ，２ｂ・・・に相互に並列に所定のフィンピッチを
保って嵌合支持されている一方、伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・は前列側の伝熱管２ａ，２ａ・・
・の上下空間部に対し、後列側の伝熱管２ｂ，２ｂ・・
・が対応するように位置させて千鳥状に配列されてい
る。

【００４０】そして、それら各伝熱管２ａ，２ａ・・
・、２ｂ，２ｂ・・・の前方側フラットフィン１，１・
・・の前縁部１ａ，１ａ・・・部分には、図示のように
前列側伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の間の前方と各伝熱
管２ａ，２ａ・・・各々の前方との両方に位置して所定
幅、所定長さの断熱用のカットライン（断熱用の切断
面）が上下方向に略１本の線のように所定の間隔を保っ
て形成されている。

【００４１】該構成のカットライン３，３・・・の場
合、上記実施の形態１，２の場合よりも上下方向長さが
短かく略上下方向に密に連続して形成されている。

【００４２】以上のように、本実施の形態のフィン付熱
交換器では、フィン１，１・・・の前縁部１ａ，１ａ・
・・の前列側伝熱管２ａ，２ａ・・・間の各々と、それ
ら各々の各前方部分に所定幅、所定長さの断熱用カット
ライン３，３・・・を所定の間隔を保って上下方向に複
数連続させて形成して構成されている。

【００４３】先にも述べたように暖房運転中、室外機熱
交換器中の局所着霜量は、主にフィン１，１・・・の局
所熱伝達率、フィン面の温度によって左右されている。
そして、前縁効果のために特に局所熱伝達率が高いフィ
ン前縁部１ａ，１ａ・・・では、特に着霜量が多い。そ
こで、該部分での着霜量を減少するためには、前縁効果
を弱めることにより局所熱伝達率を低くさせるか、また
はそこでの局所フィン面温度を高めることが対策として
考えられる。

【００４４】上記のようにフィン前縁部１ａ，１ａ・・
・の各伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の前方並びに各伝熱
管２ａ，２ａ・・・各々の前方の両方に全体として略一
本の線のように上下方向に単なる切込隙間である断熱用
のカットライン３，３・・・を形成する（断熱断面を作
る）と、同カットライン３，３・・・から空気流上流側
方向への熱伝導が阻止されるために伝熱抵抗が増大し、
その上流側フィン面の温度が高くなり、フィン前縁部１
ａ，１ａ・・・の着霜量を減少させることができるよう
になる。したがって、暖房運転継続時の通風抵抗の上昇
割合も小さくすることができ、デフロスト周期が延びて
暖房運転時間が長くなり、平均暖房力をアップさせるこ
とができることになる。

【００４５】その結果、本実施の形態のフィン付熱交換
器によると、暖房運転時のデフロスト周期を可及的に長
くでき、しかも熱交換性能が大きくて暖房性能の高い空
気調和機を低コストに提供できるようになる。

【００４６】最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々の間
は、最も風が通り易く、その前方部は最も着霜量が多く
なる。従って、該部分に上記断熱用カットライン３，３
・・・を入れると着霜防止に最も効果が高く、有効とな
る。

【００４７】また最前列の伝熱管２ａ，２ａ・・・各々
の前方部は、伝熱管２ａ，２ａ・・・との距離が近く、
その意味で伝熱度が高いとともに着霜量も多くなる。従
って、該部分において上述のように断熱を図ると、前縁
部１ａ，１ａ・・・全体に対する着霜防止効果も生じ、
より有効となる。

【００４８】従って、それらの両方の構成を組合せた場
合、両方の作用効果が相乗化され、より有効かつ効果的
に着霜が防止される。

【００４９】（実施の形態４）図８および図９は、本願
発明の実施の形態４に係るフィン付熱交換器の構成を示
している。

【００５０】本実施の形態の構成の場合、上記実施の形
態１の構成におけるものと同一のカットライン３，３・
・・を略同様の場所にあって空気流の上流側から下流側
に２本並列に設けたことを特徴とするものであり、その
他の構成は実施の形態１のものと全く同一である。

【００５１】このような構成によると、断熱カットライ
ン３，３・・・による断熱断面が２重に形成されるの
で、前述した断熱作用が増大し、局所熱伝達率の低減作
用も高くなるので、着霜防止効果も一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係るフィン付熱交換
器の側面図である。

【図２】本願発明の実施の形態１に係るフィン付熱交換
器の上面図である。

【図３】本願発明の実施の形態１に係るフィン付熱交換
器の作用効果を示す特性図である。

【図４】本願発明の実施の形態２に係るフィン付熱交換
器の側面図である。

【図５】本願発明の実施の形態２に係るフィン付熱交換
器の上面図である。

【図６】本願発明の実施の形態３に係るフィン付熱交換
器の側面図である。

【図７】本願発明の実施の形態３に係るフィン付熱交換
器の上面図である。

【図８】本願発明の実施の形態４に係るフィン付熱交換
器の側面図である。

【図９】本願発明の実施の形態４に係るフィン付熱交換
器の上面図である。

【図１０】従来のフィン付熱交換器の側面図である。

【符号の説明】

１はフラットフィン、１ａはフィン前縁部、２ａは前列
側伝熱管、２ｂは後列側伝熱管、３は断熱用カットライ
ンである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィン（１），（１）・・・の前縁部
（１ａ），（１ａ）・・・に所定幅、所定長さの断熱用
カットライン（３），（３）・・・を所定の間隔を保っ
て複数形成したことを特徴とするフィン付熱交換器。
【請求項２】断熱用カットライン（３），（３）・・
・は、最前列の伝熱管（２ａ），（２ａ）・・・各々の
間の前方に位置して配置されていることを特徴とする請
求項１記載のフィン付熱交換器。
【請求項３】断熱用カットライン（３），（３）・・
・は、最前列の伝熱管（２ａ），（２ａ）・・・各々の
前方に位置して配置されていることを特徴とする請求項
１記載のフィン付熱交換器。
【請求項４】断熱用カットライン（３），（３）・・
・は、最前列の伝熱管各々の間の前方および同伝熱管
（２ａ），（２ａ）・・・各々の前方の両方に位置して
配置されていることを特徴とする請求項１記載のフィン
付熱交換器。
【請求項５】断熱用カットライン（３），（３）・・
・は、フィン（１），（１）・・・前後方向に複数列設
けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４
記載のフィン付熱交換器。