JPH0949695A - 熱交換器のフィン - Google Patents

熱交換器のフィン

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JPH0949695A
JPH0949695A JP7297110A JP29711095A JPH0949695A JP H0949695 A JPH0949695 A JP H0949695A JP 7297110 A JP7297110 A JP 7297110A JP 29711095 A JP29711095 A JP 29711095A JP H0949695 A JPH0949695 A JP H0949695A
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淦圭 李
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占烈 尹
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器の空気側の熱伝達性能を向上させ、
且つ滑らかに凝縮水を排出することを目的とする。 【解決手段】 本発明の熱交換器のフィンは、熱流体が
流れる管と、前記管の中心を結ぶ中心線から順次配置さ
れ、流入空気の方向と平行な両端を有する長方形の1番
目のスリット及び2番目のスリットと、前記管の後方で
発生する渦流を低減するために、管に近接した外側端に
一定の平面角を形成した3番目のスリットとを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器のフィンに
係り、より詳しくは管内を流れる熱流体から熱を取って
放出する熱交換器のフィンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の熱交換器は、図1乃至図3に示す
ように、フィン1と管2で構成され、前記フィン1には
空気3との熱伝達性能を増大させるため、フィン1の上
下に突出する多数のスリット4が形成された。図3の熱
交換器は、韓国特許出願第88−14083号から引用
したものである。
【0003】最近、このような熱交換器は小型化及び高
性能化が求められているが、騒音等の問題のためにフィ
ン1間の空気流速は低く抑制されている。前記熱交換器
はフィン表面の気体側の熱抵抗が管の内側の熱抵抗に比
べて非常に高い。その為、フィン1の表面積を大きくす
ることにより、管2の内側の熱抵抗との差を減少させて
いるが、フィン1の表面積の拡大にも限界がある。従っ
て、現在にもフィン表面側の熱抵抗は管2の内側の熱抵
抗を大きく上回っている。しかも、フィンの表面で凝結
する凝縮水は気体側の熱抵抗を増幅させて熱交換器の効
率をさらに落とす。
【0004】図4は、熱が熱交換器の管2からフィン1
を通して空気まで伝達される過程を示している。この
時、熱は管2から伝導現象によりフィン1まで伝達され
る。尚、空気との対流現象により管2とフィン1から空
気へ熱が放出されて冷房負荷を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器は伝導と対流
熱伝達によってその性能が決定されるが、図3に示した
従来の技術は次の問題点がある。即ち、従来の技術は、
フィン表面上の複雑な形状を有するスリットによって凝
縮水の排出が困難であり、このため熱伝達性能が非常に
低下する。尚、多数のスリットによって滑らかな空気の
流れを阻害し、このため熱交換器の前後端の入力損失を
増大させて空調機セット上のファン負荷を上昇させる。
【0006】本発明はかかる従来技術の問題点を解決す
るためのもので、特に熱交換器の空気側の熱伝達性能を
向上させ、且つ滑らかに凝縮水を排出することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱交換器のフィンは、熱流体が流れる管
と、前記菅の中心を結ぶ中心線から順次配置され、流入
空気の方向と平行な両端を有する長方形の1番目のスリ
ット及び2番目のスリットと、前記管の後方で発生する
渦流を低減するために、管に近接した外側端に一定の平
面角を形成した3番目のスリットとを具備することを特
徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図5は空気がフィン上を流れると
き、フィン上の熱の流れを示す。空気が矢印方向に流れ
るとき、フィン上では伝導と対流が同時に発生して空気
の流れの方向の後面側で熱が曲げられて流れる。
【0009】本発明の構成を図6乃至図9を参照して説
明する。ここで、管の中心を結ぶ中心線があると仮定
し、この中心線に近いスリットを1番目とし、その次を
それぞれ2番目、3番目とする。
【0010】長方形の1番目と2番目のスリット104
を図5に示す熱流れ線に平行な方向に形成し、3分割さ
れた3番目のスリット105は管102の後方から発生
する渦流を低減させるため、管に近接した外側端に30
〜50゜の平面角αを形成する。そして、前記スリット
104、105の高さL3は0.7〜0.9mmであ
り、3番目のスリット105の外側端及び1番目、2番
目のスリット104の両側端は35〜42゜の断面角γ
を有し、前記3番目のスリット105の内側端は27〜
35゜の断面角βを有するように構成する。そして、3
番目のスリット105の長さLlは1番目、2番目のス
リット104の長さL2より大きく構成する。
【0011】そして、他の実施例では、3番目のスリッ
ト105を2分割して配置し、それぞれの一方の側端の
断面角γは35〜42゜、他方の側端の断面角βは27
〜35゜となるように構成した。
【0012】
【発明の効果】以下、本発明の効果を図10乃至図12
を参照して説明する。
【0013】空気の流れの方向と平行な両端を有する長
方形の1番目、2番目のスリット104は平行を成し且
つ同一の長さL2で構成されているので、空気の流動に
よる圧力の低減を最小化させる。3番目のスリット10
5の側端部の形状は、空気の流動がフィン上のスリット
を通過しながら発生する後流領域(wake zone)の渦流
を低減させる。尚、1番目、2番目のスリット104及
び3番目のスリット105の図6及び図8のような組み
合わせはあまり複雑でないので、凝縮水の滑らかな排出
を招き、しかも乱流の混合を増加させる。
【0014】図10乃至図12は、本発明のフィンと従
来技術の韓国特許出願第88−14083号に記載され
ているフィンを比較、実験したものである。図10に示
すように、本発明は従来の技術より圧力の損失が低くて
ファン(fan)にかかるロード(load)を減少すること
ができる。結果的に、本発明は従来の技術より騒音の面
で優れている。
【0015】図11に示すように、本発明は全ての流速
領域で従来の技術より熱伝達係数(HTC、heat transfer
coefficient)が低い。しかしながら、図12に示すよ
うに、本発明のフィンは同一の圧力損失で従来技術のフ
ィンより熱伝達係数が高い。従って、同一ファンにおい
て従来技術のフィンを本発明のフィンに取り替えた場
合、熱伝達性能の向上が見られる。
【0016】このように、本発明は熱交換器の空気側の
熱伝達性能の向上と滑らかな凝縮水の排出を図った。
尚、ファン動力の低減と騒音減少の効果を達成した。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフィンの構成斜視図である。
【図2】従来のフィンの側面図である。
【図3】従来のスリットの形態図である。
【図4】一般的な熱の伝達状態図である。
【図5】空気流入時の熱流れ図である。
【図6】本発明のフィンの平面構成図である。
【図7】(a)は図6のA−A線上の断面図、(b)は
図6のB−B線上の断面図である。
【図8】本発明の他の実施例である。
【図9】図8のC一C線上の断面図である。
【図10】本発明と従来技術との圧力損失を比較した図
面である。
【図11】本発明と従来技術との空気流速による熱伝達
係数を比較した図面である。
【図12】本発明と従来技術との圧力損失による熱伝達
係数を比較した図面である。
【符号の説明】
1 フィン 2 管 3 空気 102 管 4、104、105、205 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 淦圭 大韓民國,釜山市,北區,主禮洞,ラッキ ー エイピーティー.11−702 (72)発明者 姜 太郁 大韓民國,釜山市,北區,學長洞,金江 エイピーティー.101−311 (72)発明者 尹 占烈 大韓民國,京畿▲道▼,光明市,下安洞, 下安主公エイピーティー.1009−1007

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱流体が流れる菅と、 前記管の中心を結ぶ中心線から順次配置され、流入空気
    の方向と平行な両端を有する長方形の1番目のスリット
    及び2番目のスリットと、 前記管の後方で発生する渦流を低減するために、菅に近
    接した外側端に一定の平面角を形成した3番目のスリッ
    トとを備えることを特徴とする熱交換器のフィン。
  2. 【請求項2】 スリットの高さは0.7〜0.9mmで
    あり、 3番目のスリットの外側端及び1番目、2番目のスリッ
    トの両側端は35〜42°の断面角を有し、 前記3番目のスリットの内側端は27〜35°の断面角
    を有するように形成することを特徴とする請求項1記載
    の熱交換器のフィン。
  3. 【請求項3】 3番目のスリットの長さは、内部のスリ
    ットの長さより大きく形成することを特徴とする請求項
    1記載の熱交換器のフィン。
  4. 【請求項4】 3番目のスリットは3分割することを特
    徴とする請求項1記載の熱交換器のフィン。
  5. 【請求項5】 3番目のスリットは2分割することを特
    徴とする請求項1記載の熱交換器のフィン。
  6. 【請求項6】 3番目のスリットは、一方の側端は35
    〜42°の断面角を有し、他方の側端は27〜35°の
    断面角を有するように形成することを特徴とする請求項
    1記載の熱交換器のフィン。
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