JPS59185992A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

Info

Publication number
JPS59185992A
JPS59185992A JP6017583A JP6017583A JPS59185992A JP S59185992 A JPS59185992 A JP S59185992A JP 6017583 A JP6017583 A JP 6017583A JP 6017583 A JP6017583 A JP 6017583A JP S59185992 A JPS59185992 A JP S59185992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
air flow
base plate
fin base
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6017583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6346357B2 (ja
Inventor
Yutaka Seshimo
裕 瀬下
Kisuke Yamazaki
山崎 起助
Kazuhiro Maruyama
和弘 丸山
Yuichi Akiyama
雄一 秋山
Kiyoshi Sakuma
清 佐久間
Tetsuji Okada
哲治 岡田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6017583A priority Critical patent/JPS59185992A/ja
Publication of JPS59185992A publication Critical patent/JPS59185992A/ja
Publication of JPS6346357B2 publication Critical patent/JPS6346357B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • F28F1/325Fins with openings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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】 本発明は空調、冷凍機器等に用いられるプレートフィン
チューブ熱交換器に関するものである。
一般にプレートフィンチュニプ熱交換器は、並設された
複数枚のプレートフィンに対して直角方向に複数本の伝
熱管を貫通させ、この伝熱管を拡管等の手段によってプ
レートフィンと密着保持させている。そして前記伝熱管
内に冷温水、冷媒等の1次流体を流通させ、プレートフ
ィン間に空気等の2次流体を流通させこれら両流体間で
熱交換を行なわせるものである。
しかし、上記スレートフィン間を流れる空気流にはその
形状によって流れの境界層が発生し易い問題がある。こ
れは境界層内の温度勾配が極めて大きい状態でいわば該
境界層部分が大きな熱抵抗になっていることである。そ
してこの境界層は2次流体の流れ方向に従って厚く発達
し、そのためプレートフィンの後流部ではその熱伝達率
が′著しく低下する。
このようにプレートフィンチューブ熱交換器では2次流
体側(フィン1Ill )の熱伝達率の低さが最も大き
な問題である。そしてこの熱伝達率を向上させるために
は上述した境界層の形成、発達を防止することが有効で
あり、このため従来よルプレ−トフイン面上の加工形状
に関して種々の提案がなされている。
これらの提案は大きく2通シに分けることができる。即
ちその一方はプレートフィン面を“折シ曲げたシ凹凸を
形成する等により、該プレートフィンを積層した時に生
じる空気流路の拡大、縮小及び方向転換等を行ない、流
れに乱れを促進させたシ、境界層の形成を防止する効果
を狙ったものであシ、他方はプレートフィン面を流れ方
向に分断することによシ、境界層が未発達であるフィン
先端部の所謂前縁効果を繰シ返して該境界層全全体的に
薄く抑え熱伝達の向上を計るものである。
近年は、主に後者の前縁効果を利用するものが比較的高
い熱伝達率を得られるために一般的になっており、これ
には例えば第1図及び第2図に示すようなものがある。
これは伝熱管(図示せず)を貫通させる管挿入孔1i有
する平板状のフィン基板2に、該管挿入孔1の管段方向
と直角に多数の切り込みを設け、この切シ込みによって
形成された細片を押し出して多数の橋状の切起し片(ス
トリップ)3を形成し、フィン基板2の積層時に該切起
し片3の群が結果的に錯列配置されるように構成したも
のである。
かかる構成の熱交換器は、切起し片3が空気流の境界層
を分断し、その形成、発達を妨げるためフィン側の熱伝
達率は向上する。ととろが該切起し片3は、流れ方向に
対して平行で同一平面上に多数存在し互いに近接してい
るため、空気流前流側の切起し片3によって形成された
境界層の影響を後流側の切起し片3は受けてしまい、各
々の切起し片3の前縁効果は十分に活用されず、また細
片の集合体でプレートフィンが構成されることになるた
め、このプレートフィンには強度的な問題があった。
第2の従来例として第3図及び第4図に示すように実開
昭56−58184号公報によって開示されたものがあ
る。これは、フィン基板4面を中心軸としてその空気流
方向にそれぞれの切起し片5を傾斜させて設置したもの
である。この例はプレートフィン1枚のみの場合を考え
れは前述した第1の従来例のような問題は生じない。し
かし熱交換器のようにプレートフィンが数ミリ間隔で積
層された場合、熱交換器に流入する空気の主流方向はそ
れぞれの切起し片5の傾斜に沿って屈曲するため、第4
図に示すように切起し片5aと切起し片5bとの位置関
係が流れ方向と平行な同一平面上に存在することになシ
、前記第1の従来例と同様に切起し片5の前縁効果は十
分に活用されない。またこの例ではプレートフィンの積
層ピッチを小さくすると切起し片5の前縁効果はほとん
ど失われてしまうため、該積層ピッチに制約がある等の
問題も有している。
更に上述した問題点を改良するため、実公昭52−35
575号公報によって開示されている提案がある。この
第3の従来例は、第5図及び第6図に示すように、第1
の従来例で示した切起し片3を、その表面が矢印で示す
空気流方向に対向するようフィン基板6に対して傾斜さ
せて設けたものである。これは前縁効果を十分に機能さ
せるために、切起し片7をフィン基板6(対して傾斜さ
せ、境界層の発達方向に他の切起し片7が配置されるこ
とのないようにし、また気流に乱れを生じさせて熱伝達
の向上を計るようにしたものであるが、この構成では空
気流の主流方向に対する配慮がなされていないため高い
熱伝達率を得るのは困難である。この点について空気流
を模式的に示した第7図を参照して説明する。
かかる提案では、空気流(矢印で示す)に平行なフィン
基板6と、傾斜している切起し片7とが、その空気流方
向だけでなく空気流と垂直方向に対しても交互に配置さ
れているため、例えば第2の従来例の第4図で示すよう
に傾斜した切起し片5が整然と配列されて空気流の主流
が該切起し片5に沿って流lれるのではなく、1頃科し
た切起し片7の裏面側に流れの剥離が生じる。この剥離
の発生部は、切起し片7裏面近傍の流速がほとんど0に
なるのと等しいため、その部分での熱伝達は非常に小さ
くな多、かえって風圧損失が非常に増大してしまうので
ある。このように前述の気流の乱れとは実際には気流の
剥離であるが、空調機等のように層流領域で使用する場
合、この剥離が生じることは風圧損失の増大につながり
熱伝達の向上は望み難いのである。
上記従来例の他には例えば実開昭56−144988号
公報に開示されたものがあシ、これを第4の従来例とし
て第8図及び第9図に示す。また同様な提案としては特
開昭55−105194号、同57−131995号公
報で開示されたものなどがある。
これら第4の従来例は、第2の従来例として示した切起
し片50幅方向両端部を、その端部方向に褪気流と平行
になるようそれぞれ屈曲させたものと見なし得、また波
形フィン、台形フィンを分断したものであるといえる。
尚8はフィン基板である。この提案の目的とするところ
は前記第2の従来例の欠点を改良しようとするものであ
ることは言うまでもない。しかしこの提案も、隣接する
それぞれの切起し片9のうち空気流(矢印で示す)に対
して上流側の切起し片9aによって形成される境界成層
速度場が下流側の切起し片9bに影響を及ぼし、この切
起し片9bの前縁効果が十分に逆に低く、更には風圧損
失が増大し送風動力の増大、騒音の増加を招く等の欠点
があった。
本発明は以上述べたような従来の欠点を除去するために
なされたもので、相隣る傾斜片間に空気流方向と平行な
フィン基板部が存在し、これら傾斜片とフィン基板部と
が空気流方向に対して交互に配置されるようにすること
によシ、熱伝達率が大きくかつ風圧損失の少ない熱交換
器を提供することを目的とする。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第10図において10はフィン基板(プレートフィン)
で、このフィン基板10には複数の伝熱管挿入孔10a
が設けられている。また11はフィン基板10のそれぞ
れの伝熱管挿入孔10a間に形成された傾斜片である。
この傾斜片11は、前記フィン基板10の長手方向に平
行な切込みを多数設けてこれをフィン基板lOの表裏に
切起し、第11図に示すように熱交換器に流入する空気
流に対してその断面が所定の角度を有し7’(斜形のル
ーバー状になるよう形成したものである。また相隣る傾
斜片11間にはそれぞれ空気流に平行となるよう平板ス
トリップ状のフィン基板部12が配列された状態になっ
ている。
このように、傾斜片11とフィン基板部12とが空気流
方向に対して交互に配置されたフィン基板10を第11
図に示すように積層した場合、該傾斜片11は並積され
た他方のフィン基板10の傾斜片11とで波形流路を形
成する。この波形流路を通過する空気流は方向転換を行
なうため、助走区間の繰9返し効果によシ全体の境界層
が薄くなり、熱伝達率が向上する。更にこの実施例では
、傾斜片11間にフィン基板部12が存在しているため
、フィン基板部12aによって形成された境界層は傾斜
片11によって主流方向が偏向されフィン基板部12b
にはその影響を与えない。またそれぞれの傾斜片11の
間隔が長くなシ、その前縁部に影響を与える境界成層は
第4の従来例等とは異なシはとんど消滅し、空気流の後
流側の傾斜片11の前線効果は十分に生かされ高熱伝達
率を得ることができる。そして第11図から明らかなよ
うに、並積された隣接するフィン基板10の傾斜片11
とは前記従来例と異なシ、互いに境界層の影響による前
縁効果の阻害を生じさせるようなことはない。
第12図は前記実施例における傾斜片の幅方向両端を空
気流方向と平行になるよう屈曲させた第2の実施例を示
す。他の構成は前記実施例と同様でsb、相当する部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。この例によ
れば前記実施例同様フィン基板部12aによって形成さ
れた境界層は、両端が屈曲した傾斜片13aによって空
気流の主流方向が偏向され下流側のフィン基板部12b
に影響を与ふることはなく、また傾斜片13の前線効果
も十分に生かされる。尚、この例では傾斜片13の両端
部が屈曲されているため、前記実施例よりも傾斜片の強
度が向上する。
第13図は前記第2の実施例における傾斜片の屈曲部を
滑らかな円弧状に湾曲させた第3の実施例を示す。他の
構成は前記実施例と同様である。
この例では傾斜片14が緩やかな曲面で形成されるため
、前記第2の実施例に較べ風圧損失は若干減少するが熱
伝達率はやや低下する。
第14図は前記第2の実施例の傾斜片を、それぞれのフ
ィン基板部12を中心軸として対称になるよう配列した
第4の実施例を示す。この例によれば積層時において空
気流は図に示すように傾斜片12に沿って緩やかな曲線
を描いて流れることになシ、剥離や乱れを生じることが
々い。
また上記第4の実施例の傾斜片12を、第3の実施例の
傾斜片14のようにその屈曲部を緩やかに湾曲させても
同様な作用効果を奏する。
このように以上実施例では、それぞれの傾斜片11.1
3.14及びフィン基板部12の前縁部は流れ方向に対
してすべて錯列に配置されている。
そのうえ後流側の傾斜片11,13.14及びフィン基
板部12はその境界層成長方向が同一平面上に存在しな
いように配列されてお9、たとえその成長方向が同一平
面上であってもこれらの距離が離れているため、前流部
の境界層がほとんど消の低下や風圧損失増大の原因であ
る流れの剥離や乱れを生じるような無理な構成ではない
ため空気流も滑らかである。
第15図は実施例と従来例との比較の一例として、第1
の実施例の熱交換器と比較例として第2の従来例との性
能比較したものである。実施例はフィン基板流路長、2
2m、フィン基板積層ピッチ1.6 mll、傾斜片4
.5n、フィン基板部1.5酩で構成され、比較例はフ
ィン基板部が存在しない他は同一寸法であり、図におい
て曲線Aは実施例、曲MBは比較例である。このように
実施例は比較例に較べ、平均表面熱伝達率で25%以上
大きく、風圧損失では30%程度小さい(前面風速1m
/8付近)ものであシ、実施例が実用上優れてbること
が明らかである。
以上のように本発明は、熱交換器のフィン基板の伝熱管
相互間の部分に、空気流方向に対しその断面が斜形状の
傾斜片を多数設け、相隣る傾斜片間に空気流方向と平行
なフィン基板部が存在してこれら傾斜片とフィン基板部
とが空気流方向に対して交互に配置されるように構成し
たので、境界層の成長方向が同一平面上でなくなシ、前
縁効果が十分に機能し、しかも空気等の流体の流れが滑
らかに誘導されて剥離等の乱れが生ぜず、風圧損失が少
なくかつ熱伝達率の非常に大きい熱交換器が得られる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第9図は従来例による熱交換器のプレートフィ
ンを示し、第1図及び第2図は第1の従来例の平面図及
び■−■線断面図、第3図及び第4図は第2轡の従来例
の平面図及びIV−IV線断面図、第5図、第6図及び
第7図は第3の従来例の平面図、Vl −Vl線断面図
及び空気流の模式図、第8図及び第9図は第4の従来例
の平面図及び■刊X線断面図、第10図〜第14図は本
発明による熱交換器のプレートフィンを示し、第1O図
及び第11図は第1の実施例の平面図及びXI−XI線
断面図、第12図は第2の実施例によるプレートフィン
断面図、第13図は第3の実施例によるプレートフィン
断面図、第14図は第4の実施例によるプレートフィン
断面図、第15図は実施例(第1の実施例)と比較例(
第2の従来例)との特性図である。 10・・・フィン基板(プレートフィン)、10a・−
・伝熱管挿入孔、11.13.14・−・傾斜片、12
・・・フィン基板部。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人  大 岩 増 雄 第1図 り八−セ′ 第3図 第4図 5へ〜〉ゝ b 第5図 第6図 第7図 第8図 箪9図 第10図 第11図 第12図 W、14図 第15図 IvV■@太□μ 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示   特願昭 58−60175号3、
補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の各欄
。 & 補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通シ訂正する。 (2)同11頁7〜8行および1o行「傾斜片12」を
「傾斜片1i」と訂正する。 L 添付書類の目録 訂正特許請求の範囲     1通 2、特許請求の範囲 虫食数列積層させたグレートフィンと、このプレートフ
ィンを貫通して保持されている伝熱管とから構成され、
該伝熱管内を流れる冷媒と前記プレートフィン間を通過
する空気とを熱又換する熱交換器において、前記グレー
トフィンの隣設された伝熱管相互間におけるフィン基板
部に、空気流方向に対しその断面がある角度の斜壁をな
す傾斜片を切起し、これを空気流方向に間隔をおいて多
数設けると共に、相隣る傾斜片間に空気流方向と平行な
フィン基板部を存在させ、これら傾斜片とフィン基板部
とが空気流方向に対して交互に配置されるようにしたこ
とを特徴とする熱交換器。 せて形成したものでおることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の熱交換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多数列積層させたプレートフィンと、このプレートフィ
    ンを貫通して保持されている伝熱管とから構成され、該
    伝熱管内を流れる冷媒と前記プレートフィン間を通過す
    る空気とを熱交換する熱交換器において、前記プレート
    フィンの隣設された伝熱管相互間におけるフィン基板部
    に、空気流方向に対しその断面がある角度の斜壁をなす
    傾斜片を切起し、これを空気流方向に間隔をおいて多数
    設けると共に、相隣る傾斜片間に空気流方向と平行なフ
    ィン基板部を存在させ、これら傾斜片とフィン基板部と
    が空気流方向に対して交互に配置されるようにしたこと
    を特徴とする熱交換器。
JP6017583A 1983-04-06 1983-04-06 熱交換器 Granted JPS59185992A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6017583A JPS59185992A (ja) 1983-04-06 1983-04-06 熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6017583A JPS59185992A (ja) 1983-04-06 1983-04-06 熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59185992A true JPS59185992A (ja) 1984-10-22
JPS6346357B2 JPS6346357B2 (ja) 1988-09-14

Family

ID=13134550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6017583A Granted JPS59185992A (ja) 1983-04-06 1983-04-06 熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59185992A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4860822A (en) * 1987-12-02 1989-08-29 Carrier Corporation Lanced sine-wave heat exchanger
WO2005066566A1 (de) * 2004-01-07 2005-07-21 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
FR2890731A1 (fr) * 2005-09-09 2007-03-16 Edestec Sarl Echangeur de chaleur comportant des ailettes secondaires inserees entre des ailettes primaires
US20100175864A1 (en) * 2005-07-01 2010-07-15 Daikin Industries, Ltd. Fin tube heat exchanger
WO2012157417A1 (ja) * 2011-05-13 2012-11-22 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP2020051627A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 熱交換器及び空気調和機
RU197680U1 (ru) * 2020-01-09 2020-05-21 Константин Николаевич Деулин Отопительный конвектор

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55105194A (en) * 1979-02-07 1980-08-12 Hitachi Ltd Heat-exchanger
JPS56144988U (ja) * 1980-03-26 1981-10-31
JPS57114281U (ja) * 1980-12-27 1982-07-15
JPS57183482U (ja) * 1981-05-13 1982-11-20

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55105194A (en) * 1979-02-07 1980-08-12 Hitachi Ltd Heat-exchanger
JPS56144988U (ja) * 1980-03-26 1981-10-31
JPS57114281U (ja) * 1980-12-27 1982-07-15
JPS57183482U (ja) * 1981-05-13 1982-11-20

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4860822A (en) * 1987-12-02 1989-08-29 Carrier Corporation Lanced sine-wave heat exchanger
WO2005066566A1 (de) * 2004-01-07 2005-07-21 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
US20100175864A1 (en) * 2005-07-01 2010-07-15 Daikin Industries, Ltd. Fin tube heat exchanger
FR2890731A1 (fr) * 2005-09-09 2007-03-16 Edestec Sarl Echangeur de chaleur comportant des ailettes secondaires inserees entre des ailettes primaires
WO2012157417A1 (ja) * 2011-05-13 2012-11-22 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP2012237537A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Daikin Industries Ltd 熱交換器
CN103518116A (zh) * 2011-05-13 2014-01-15 大金工业株式会社 热交换器
US9803935B2 (en) 2011-05-13 2017-10-31 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger
JP2020051627A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 熱交換器及び空気調和機
RU197680U1 (ru) * 2020-01-09 2020-05-21 Константин Николаевич Деулин Отопительный конвектор

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6346357B2 (ja) 1988-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05695Y2 (ja)
JPH0670555B2 (ja) フィンチューブ型熱交換器
JPS5926237B2 (ja) 熱交換器
JPH0514194B2 (ja)
US5062475A (en) Chevron lanced fin design with unequal leg lengths for a heat exchanger
JP2966825B2 (ja) 空気調和機の熱交換器
JP3048541B2 (ja) 空気調和機の熱交換器
JPS59185992A (ja) 熱交換器
JPS62112997A (ja) 熱交換器
JP2009139085A (ja) 熱交換器用ルーバ式波型インサート
JPS6020094A (ja) 熱交換器
JP3440796B2 (ja) 熱交換器
JPS6361598B2 (ja)
JPS60194292A (ja) フイン付熱交換器
JPS644118B2 (ja)
JPS59215596A (ja) 熱交換器
JPS6329194A (ja) 熱交換器
JPH01305297A (ja) 熱交換器
JPS6155595A (ja) フイン付熱交換器
JPS60194290A (ja) フイン付熱交換器
JPS5926879B2 (ja) 熱交換器
JPS59134490A (ja) チユ−ブおよびプレ−トフイン熱交換器
JP2730649B2 (ja) 熱交換器
JPS6365299A (ja) 熱交換器
JPS6334488A (ja) 熱交換器