JPH10332162A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH10332162A
JPH10332162A JP10150089A JP15008998A JPH10332162A JP H10332162 A JPH10332162 A JP H10332162A JP 10150089 A JP10150089 A JP 10150089A JP 15008998 A JP15008998 A JP 15008998A JP H10332162 A JPH10332162 A JP H10332162A
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JP
Japan
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heat transfer
fin
heat
heat exchanger
cut
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Pending
Application number
JP10150089A
Other languages
English (en)
Inventor
Keika Tei
圭夏 鄭
Seikan Tei
聖翰 鄭
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/14Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by endowing the walls of conduits with zones of different degrees of conduction of heat
    • 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
    • F28F1/325Fins with openings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/454Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
    • Y10S165/50Side-by-side conduits with fins
    • Y10S165/501Plate fins penetrated by plural conduits
    • Y10S165/502Lanced
    • Y10S165/503Angled louvers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィンの全面にわたって均一であり効率的な
熱交換が行われるようにした熱交換器を提供する。 【解決手段】 複数の列で相互平行に並べられる複数の
伝熱管と;空気流動のための間隔を開けて相互平行に並
べられ、前記伝熱管が通過する複数の貫通孔5を有し前
記伝熱管に交差して結合される多数の板状のフィン1
と;を含み、前記フィン1は、空気流動方向に交差して
形成されたスリット部に沿って板面から突出された多数
の切り起し23,25を有し、前記伝熱管の各列に付属
された前記切り起し23,25の数は、空気流動方向に
沿って漸次的に増大することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器に係り、さ
らに具体的にはフィンの全面にわたって均等であり効率
的な熱交換が行われるようにした熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】エアコンや冷蔵庫などの蒸発器や凝縮器
として機能するいわゆるフィンチューブ型熱交換器は、
複数の列で相互平行に並べられる複数の伝熱管と、空気
流動のための間隔を開けて相互平行に並べられ、前記伝
熱管が通過する複数の貫通孔を有し前記伝熱管に交差し
て結合される多数の板状のフィンとを有する。伝熱管内
を流動する冷媒は、伝熱管及びフィンを通じて、伝熱管
の長手方向に交差して即ちフィンの板面に沿って送風機
により強制送風される空気と熱交換する。
【0003】図5は従来の熱交換器のフィンの部分平面
図であり、図6は図5のII−II線による部分拡大断
面図である。これらの図面から見られるように、板状の
フィン71は、冷媒伝達用伝熱管の通過のための多数の
貫通孔75と、フィンベース73に空気流動方向に交差
して形成されたスリット部72に沿ってフィンベース7
3から突出された多数の切り起し77,79とを有す
る。この切り起し77,79は、両板面から交互的に突
出されており、これによって、板面に沿って流れる外気
は、図6に図示されたように、フィンベース73の板面
に対して上下方向に屈曲され流動しながらフィン71と
熱交換する。
【0004】図5の従来のフィン71は、空気流動方向
に交差して平行に並べられる三つの伝熱管列がそれぞれ
付属される三つのフィンセクション81,83,85を
有する。各フィンセクション81,83,85には、均
等な数の切り起し77,79が形成されている。
【0005】ところが、この熱交換器用フィン71で
は、上流側のフィンセクション81で空気と冷媒の温度
差が大きいため熱交換量が比較的多い一方、下流側のフ
ィンセクション85では空気と冷媒の温度差が比較的小
さいため熱交換量が比較的少ない。この熱交換量の偏差
は、各フィンのひいては熱交換器全体の熱交換効率を低
下させる。
【0006】切り起し77,79が均一に形成された従
来のフィン71を有する熱交換器においては、例えば、
熱交換器を空調機器の凝縮器として用いる場合、伝熱管
とフィンの温度が約70℃、熱交換器を通過する前の外
気の温度が約30℃であり、湿度が約75%である時、
第1フィンセクション81で行われる熱交換が全体伝熱
量の約50−70%を占め、第2フィンセクション83
では約30%、そして第3フィンセクション85では、
約10%の熱交換が行われることを実験で確認した。
【0007】特に、例えば、熱交換器が冷暖房兼用空調
機器で暖房運転時の室外熱交換器で機能する場合、低い
周囲の温度と冷媒の蒸発潜熱により、熱交換量が多い入
口側のフィンセクション81では、熱交換量が少ない出
口側のフィンセクション85より霜が発生する可能性が
高い。この霜は切り起しを塞ぎ円滑な空気流動を防止
し、以後のフィンセクション83,85での熱交換を困
難にする。このような問題は、熱交換器が冷蔵庫用蒸発
器として用いられる時も同様に起こる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前述のような従来の問題点を考慮して、フィンの全
面にわたって均一であり効率的な熱交換が行われるよう
にした熱交換器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述した目的は、熱交換
器において、複数の列で相互平行に並べられる複数の伝
熱管と;空気流動のための間隔を開けて相互平行に並べ
られ、前記伝熱管が通過する複数の貫通孔を有し前記伝
熱管に伝熱管の軸線に交差して結合される多数の板状の
フィンと;を含み、前記フィンは、空気流動方向に交差
して形成されたスリット部に沿って板面から突出された
多数の切り起しを有し、前記伝熱管の各列に付属された
前記切り起しの数は、空気流動方向に沿って漸次的に増
大することを特徴とする熱交換器によって達成される。
【0010】着霜による流動抵抗増大を防止するため
に、空気流動方向での最先端の第1伝熱管列内には、前
記切り起しが形成されていないことが望ましく、空気流
動方向で前記第1伝熱管に繋がる第2伝熱管列内の切り
起しの数は、第3伝熱管列内の切り起しの数の約50%
乃至80%であることが望ましい。
【0011】前記フィンは、少なくとも一つの伝熱管列
がそれぞれ付属されている複数のフィンセクションを有
し、このうち少なくとも一部のフィンセクションは、他
のフィンセクションと別々に製作されて相互結合される
ことが製造技術上有利である。
【0012】効率的な熱交換のために、切り起しは、隣
接した前記貫通孔のまわりに円弧状に配置できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明を詳しく説明する。図1は本発明の実施の形態によ
る熱交換器のフィンの部分平面図であり、図2は図1の
部分拡大斜視図であり、そして、図3は図1のI−I線
による拡大断面図である。
【0014】これらの図面から見られるように、板状の
フィン1には、冷媒が流動する伝熱管の通過のための多
数の貫通孔5が形成されている。この貫通孔5は、フィ
ン1の幅方向に沿って3列で並べられており、貫通孔5
を通過する伝熱管は、三つの列を形成する。これによっ
て、フィン1はこれら各伝熱管列が付属される三つのフ
ィンセクション11,21,31で区分される。
【0015】送風方向の最先端即ち最上流層の第1フィ
ンセクション11は、そのフィンベース3に切り起しが
形成されていなく平坦な状態で維持されている。第1フ
ィンセクション11に次第に繋がる第2及び第3フィン
セクション21、31には、貫通孔5との間の区間内に
送風方向に交差して形成されたスリット部22に沿って
フィンベース3から突出した多数の切り起し23,25
が形成されている。各切り起し23,25は、貫通孔5
の周囲に円弧状で配置されている。
【0016】第2及び第3フィンセクション21,31
に設けられた切り起し23,25は、フィンベース3の
両板面から交互的に突出され、いわゆる‘Z型切り起
し’を形成する。各切り起し23,25は、所定の間隔
で相互離隔されている。
【0017】図示されたように、第2フィンセクション
21に形成された切り起し23,25の数は、第3フィ
ンセクション31に形成された切り起し23,25の数
より少ない、図示された実施の形態では、第3フィンセ
クション31に六つの切り起し23,25が形成されて
おり、第2フィンセクション21には、第3フィンセク
ション31に形成された切り起し23,25の数の50
%に当該する三つの切り起し23,25が形成されてい
る。
【0018】このような構成によって、フィン1の切り
起しは、上流側から下流側に行くほどその数が漸次増加
する。そうして、フィン1へ送風される空気は、最上流
側の第1フィンセクション11でほとんど流動抵抗を受
けることなく流動し、第2フィンセクション21では切
り起し23,25により第1フィンセクション11に比
べて熱伝達面積が増大され、第3フィンセクション31
ではさらに増大された切り起し23,25によって第2
フィンセクション21より熱伝達面積がさらに増大す
る。これによって、送風空気と冷媒との温度差が大きい
流入側即ち上流側では、少ない流動抵抗と少ない伝熱面
積を有し、送風空気と冷媒との温度差が小さい下流側に
行くほど増大された流動抵抗と大きい伝熱面積を有する
ようになるので、送風空気の圧力損失が減り、フィンの
全面積にわたる熱伝達量は均等になる。
【0019】そして、熱交換器に多少霜が形成されても
流入側の第1フィンセクション11では切り起しがない
ので空気流動に対する圧力損失や送風量の低下が減少さ
れる。そうして、長時間熱交換器の作動を維持できるよ
うになって機器の性能が向上するようになる。
【0020】図4は他の実施の形態によるフィン51の
平面図である。この実施の形態では、切り起しを有して
いない第1フィンセクション11が、第2及び第3フィ
ンセクション21,31と別々に製作されて溶接を通じ
て相互結合される。切り起しのない領域を別に製造する
ことによって、切り起しの成形のための金型など設備の
コスト及び作業コストを減らすことができる。
【0021】
【発明の効果】前述したように、本発明による熱交換器
は、送風空気の圧力損失を最小化しフィンの全面にわた
って均等な熱交換を可能にして、熱交換効率を増大させ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による熱交換器のフィ
ンの部分平面図である。
【図2】 図1の部分拡大斜視図である。
【図3】 図1のI−I線による拡大断面図である。
【図4】 本発明の他の実施の形態による熱交換器のフ
ィンの部分平面図である。
【図5】 従来の熱交換器のフィンの部分平面図であ
る。
【図6】 図5のII−II線による部分拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
1 フィン 3 フィンベース 5 貫通孔 11 第1フィンセクション 21 第2フィンセクション 22 スリット部 23 切り起し 25 切り起し 31 第3フィンセクション 51 フィン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器において、 複数の列で相互平行に並べられる複数の伝熱管と;空気
    流動のための間隔を開けて相互平行に並べられ、前記伝
    熱管が通過する複数の貫通孔を有し前記伝熱管に交差し
    て結合される多数の板状のフィンと;を含み、 前記フィンは、空気流動方向に交差して形成されたスリ
    ット部に沿って板面から突出された多数の切り起しを有
    し、前記伝熱管の各列に付属された前記切り起しの数
    は、空気流動方向に沿って漸次的に増大することを特徴
    とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 空気流動方向での最先端の第1伝熱管列
    内には、前記切り起しが形成されていないことを特徴と
    する請求項第1に記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】 空気流動方向で前記第1伝熱管に繋がる
    第2伝熱管列内の切り起しの数は、第3伝熱管列内の切
    り起しの数の50%乃至80%であることを特徴とする
    請求項第2に記載の熱交換器。
  4. 【請求項4】 前記フィンは、少なくとも一つの伝熱管
    列がそれぞれ付属されている複数のフィンセクションを
    有し、このうちで少なくとも一部のフィンセクション
    は、他のフィンセクションと別々に製作されて相互結合
    されることを特徴とする請求項第2に記載の熱交換器。
  5. 【請求項5】 前記切り起しは、隣接した前記貫通孔の
    まわりに円弧状に配置されていることを特徴とする請求
    項第4に記載の熱交換器。
JP10150089A 1997-05-30 1998-05-29 熱交換器 Pending JPH10332162A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970021880A KR19980085720A (ko) 1997-05-30 1997-05-30 열교환기
KR199721880 1997-05-30

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JPH10332162A true JPH10332162A (ja) 1998-12-15

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