JPS58138986A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS58138986A
JPS58138986A JP2224282A JP2224282A JPS58138986A JP S58138986 A JPS58138986 A JP S58138986A JP 2224282 A JP2224282 A JP 2224282A JP 2224282 A JP2224282 A JP 2224282A JP S58138986 A JPS58138986 A JP S58138986A
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JP
Japan
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fins
refrigerant
cooling
saturated gas
cooling air
Prior art date
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Pending
Application number
JP2224282A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Kanashiki
晋 金敷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK, Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP2224282A priority Critical patent/JPS58138986A/ja
Publication of JPS58138986A publication Critical patent/JPS58138986A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフッイン−チューブ成熱交換器に関するもので
ある。
フィンチューブ式熱交換器として第1図に示すようにフ
ィン1を多数適当間隔をもって並べ、その両側部に側板
2を並べて、これらに複数のチューブ3を貫通させて冷
却風のtIL遡方同方向ぶ複数列の冷媒通路α、b、c
、dを形成し、各冷媒通路α、b、c、dの両端部に集
合w4゜4′を接続した#jI造のものが従来より一般
に用−・ゆれている。
上記のような熱交換器をψυえば凝縮器として使用する
場合、冷却風の流れ方向はX矢印方向でもY矢印方向で
も性能%注は同じであるが、冷却風の温度は熱交換器の
冷却風人口側から冷却風出口−に近づくに従って上昇す
る。
従って例えば冷却風がX矢印方向に流れるとすると、人
口に近い冷媒通路αが最も冷却効率が良く、出口に近い
冷媒通路dが最も冷却効率が悪い。
又第2図に示すようにモリエル線図上の冷媒温度の変化
の実験値の例では、凝m器人口の過熱ガス温度100’
Cが60℃まで冷却されて飽和ガスとなり、液化が完了
する点で58℃となっている。この場合冷却風の人口温
度は65℃である。
この場合冷却風人口に近−い方が100℃から60℃へ
の温度降下が早く、冷却風出口に近い冷媒通路では温度
降下が遅くなる。
この冷媒の温度降下特注即ち各列の冷媒通路の冷媒の冷
却効果時aはWJ3図に示す通りである。
第5図に示すように各冷媒通路αtb+’*dの冷媒温
度が飽和ガス状になる部分の平均点に)は流入部(7)
から出口部(()に至る管路の1/3.5程度であり、
従って(7)−に)間を冷却する冷却風の風tW1は全
冷却風量WのIA5であり、飽和ガス部を冷却する風t
Wzは全冷却風twの25/3.5である。
一方冷却風の出口側温度は、(7)−に)間では冷媒温
度100℃と飽和点60℃の平均値約80℃根度まで上
昇し、に)−(イ)間では冷媒の飽和温度58〜60℃
より低い約50℃程度となり、に)−H)間を冷却した
冷却風は尚(7)−に)間の冷媒を冷却すべき部分な予
裕をもっていることになる。
本発明は、上記のように従来構造のものが送給される全
冷却風量の約2.5/3.5を占める大量の冷却風が人
口側の冷媒を充分冷却することができるゆとりを残した
ままで排出されていることに着目し、従来の熱交換器に
おける(7)−に)閣の過熱ガス冷却部分と、に)−(
イ)間の飽和ガス冷却部分とを分離し、飽和ガス冷却部
分を冷却風の流れ方向Xに対して上R@に、過熱ガス冷
却部分を下流側に並設組合せ、送給される全冷却風がま
ず飽和ガスを冷却した後過熱ガスを冷却する構成とした
ことにより、熱交換性能<a縮a−の大幅な向上をはか
ったものである。
即ち、本発明では第4図の実施例に示すように多数のフ
ィン11す所定間隔をもって並べその両側部に側板21
 、21を並べ、これらに複数のチューブ31を貫通さ
せて冷却風の流通方向に並ぶ複数の冷媒通路α、A、C
を形成し、該各冷媒通路tt、b、cの両端部に集合管
41゜41′を接続して飽和ガス冷却部分Aを構成する
又多数のフィン12を所定間隔に並べその両側部に側板
22 、22を並べ、これらにチューブ32を貫通させ
冷媒通路dな形成して過熱ガス冷却部分Btt構成し、
該過熱ガス冷却部分Bを上記飽和ガス冷却部分Aの冷却
風出口側に並列に船台ぜ、過熱ガス冷却部分Bの冷媒通
路dの人口部に冷媒導入管42を接続すると共に、該冷
媒通路dの出口部と前記飽和ガス冷却部分Aの一方の集
合管41とをWi絖胃管42て接続した構成な殊ってい
る。
上記のような構成を採る本発明においては、例えば冷却
風温度が65℃の場合の実験例で、第6図に示すように
過熱ガス冷却部分Bでは冷媒は入口部から出口部に企る
関即ち(7)、(7)からに)に至る間に100℃から
約55℃まで冷却され飽和ガス状となり、飽和ガス冷却
部分AKff人する。飽和ガス冷却部分AK入った飽和
ガスは人口部に)から出口部(イ)K至る関に約55℃
から約53℃に冷却される。
又35℃の冷却風は、飽和ガス冷却部分Aを通過し飽和
ガスを冷却することにより約46℃となり、この約46
℃の冷却風にて過熱ガスの冷却を行い、上記のように1
00℃の過熱ガスを約55℃まで冷却するものである。
この場合、冷媒通路の管列の数は第1図の従来のものと
同じ4列であり、ただ本発明ではa、b、c、dの4列
の冷媒通路のうち冷却風人口側のα、b、c3列を飽和
ガス域の放熱部とし、冷却風出口側のdを過熱ガス域の
放熱部としただけの極めて簡単なる構造によって送給さ
れる全冷却風を飽和ガス冷却用として用いると共に飽和
ガス冷却後の全冷却風を過熱ガス冷却用として効果的に
用いることができ、又従来構造において最も熱交換効率
の悪い冷却風出口側の冷媒通路dを過熱ガス冷却専用と
しているので従来のような各冷媒通路による冷却効果の
大きなバラツキが著しく低減されることと相俟って、実
験値において上記のように従来の゛ものに比し冷却能力
は約151向上すると言う大なる効果をもたらし得るも
のである。
第5図は本発明の他の11施例を示すもので、この例で
は第4図の*m例の側板21と22とを一体に構成し、
第1図示の従来の側板2と同じにした点が第4図の実施
例のものと異るだけで、その他の構成は第4図と同じで
あり、第4図と同一の符号は同一の部分な六わしている
この第5図の51!施例においても機能及び効果は第4
図の場合と同じである。
尚第4,5図において、過熱ガス冷却部分Bの過熱ガス
人口部を上下に′設け、中央部から飽和ガス冷却部公人
の人口部に流入するよう構成したことKより1列の冷媒
通路dで実質上2列分の冷媒flt1/kを確保するこ
とができ、これにより過熱ガス冷却部分Bの厚味を小と
し熱交換器全体としての大きさを小型とすることができ
極めて効果的であるが、場合によって冷媒通路dの一端
を人口部とし他端を出口部としても良いし、又過熱ガス
冷却部分Bの冷媒進路を2列或はそれ以上の複数列に構
成しても良い。
更に又、飽和ガス冷却部分Aのフィン11と過熱ガス冷
却部分Bのフィン12間に形成される隙間δはできるだ
け小とすることが熱交換器の全体形状を小型とする面で
望まし゛く、場合によっては該隙間δを零としても良く
、この場合両者11 、12間の熱伝導は11 、12
を一体に形成したものに比し極めて小であるのでほとん
ど問題はない。
以上のように本発明によれば、飽和ガス域の冷媒を冷却
した後の冷却風温度が過熱ガスを冷却できる充分な温度
差を有していることに着目       1し、送給さ
れる冷却風の全風量でまず飽和ガス域の冷却を行い、且
つ飽−ガス域を冷却した後の全風量で過熱ガス域を冷却
するようにしたことにより、冷却風の全風量を無駄なく
使用することができ、従来と同じ大きさの熱交換器にお
いて従来のものに比し冷却能力の大幅な向上をもたらし
得るもので、又従来より小型の熱交換器で従来と同じ冷
却能力を得ることができ、熱交換器の小型化、@量化を
もたらし得る等、実用上極めて効果的なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフィン−チューブを熱交換器の一例を示
す斜視図、第2図は凝縮器における冷媒の状態変化を説
明する図、第3図は第1図に示す従来のものKおける冷
媒の温度変化を示す図、第4図は本発明の第1の實緬例
を示す斜視図、第5図は本発明の第2の実施例を示す側
面図、第6図Gi本発明における冷媒の温度変化を承す
図である。 A・・・飽和ガス冷却部分、B・・・過熱ガス冷却部分
、11 、12・・・フィン、31 、32・・・チュ
ーブ、41 、41・・・果合管、42・・・冷媒導入
管、42′・・・僧絖管、αl b l ’ t d・
・・冷媒通路。 才4 圀 21 嘴5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +l)、弁数のフィンを所定間隔をもって並べ、これt
    C俵数のチューブをjl、通させて冷却に波、良ガ向に
    複数列の冷媒通路を形成して飽和ガス域の冷媒をUFC
    通冷却する飽和ガス冷却部分を漸成し、多数のフィンを
    所定間隔に並べ、これにチューブを)111I!!させ
    て該チューブにより市妹圃鮎を形成して上記昭和ガス冷
    却部分とほは同じ酎#に流通l槓をもつ過熱ガス冷却部
    分を博戎し、該過熱ガス冷却部分を飽和ガス冷却部分の
    Nm風出口側に並設すると共に、該過熱カス冷却部分の
    冷媒通路の人口部に冷媒尋人官を緘枕し、該冷媒通路の
    出口部と昭和ガス冷却部分の冷媒通路の人口部とを成続
    したことを待叡とする熱交換器。 (2)、過熱カスQ動部分の冷tIk通路の人口部は、
    強帽媒應路の上下にそれぞれ設けられ、該冷媒通路の中
    央部に出口部が設けられて(・ることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の熱交換器。
JP2224282A 1982-02-15 1982-02-15 熱交換器 Pending JPS58138986A (ja)

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