JPS5981472A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPS5981472A
JPS5981472A JP18825382A JP18825382A JPS5981472A JP S5981472 A JPS5981472 A JP S5981472A JP 18825382 A JP18825382 A JP 18825382A JP 18825382 A JP18825382 A JP 18825382A JP S5981472 A JPS5981472 A JP S5981472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
fins
heat exchanger
pipe
straight pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP18825382A
Other languages
English (en)
Inventor
濱中 亮明
昌照 林
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 Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP18825382A priority Critical patent/JPS5981472A/ja
Publication of JPS5981472A publication Critical patent/JPS5981472A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F28D1/0478Heat-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 the conduits having a non-circular cross-section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (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】 本発明は偏平蛇行管内に冷却媒体を通過させるタイプの
フィン付熱交換器に関し、熱交換効率の向上を図ったも
のであり1特に、住宅用。
業務用あるいは自動車用など、空調機に用いるエバポレ
ータ(蒸発器)に適用して有用である。
wJ1図に一従米例として、カーエアコン用のエバポレ
ータを示す。同図において、lはコルゲートフィンであ
り、内部に冷却媒体(以下、冷媒という)を通過させる
偏平蛇行g2r以下、冷媒管という)の互いに平行な直
管部2b間に接合されている。2m、2a’は冷媒管の
上下の各曲青部である。コルゲートフィン1は、第1図
の1−11m断面図である第2図のように、フィンの基
板1bをコ字状に切込んで起してなるルーパー1aを備
えている。なお、3はへラダー、4は配管とのコネクタ
、5は高温・多湿の5免へ倶11」Wtは冷媒管幅であ
るO第1図のエバポン−夕は、一般に、冷媒管2の@管
部2bが垂直と′ft!7、且つコルゲートフィンlの
基板lb面が水平となるように設置される◎そのため、
第1には、高幅多湿の空気5がエバポレータを通過して
冷却される際圧コルゲートフィン1の水平な間隙に生じ
る結露水が熱交換効率の面で問題となり、第2には、冷
媒の流通と配分が問題となる。つまり、結露水のうち、
冷媒g2に生じるものは直管部2bが垂直であるため重
力によって下方へ滴下されるのでさほど問題はない。一
方、フィン部に生じる結露水についても1オイルシヨツ
ク1前までは、石油資源の制約がなく動力消費が余り問
題とされず、高性能な熱交換器を要求されなかったため
、フィンピッチPfやルーバーピッチPRt−粗<でき
フィン間に水のブリッジが形成し雌い傾向にあル、望見
の通過性が良く(孕気圧損失が低い)、伝熱性能の低下
Vi顕著ではなかった(実用上は、水はけt良くするた
め界面活性化処理を付与しているが、これはコストアッ
プを招く。)。
しかし、最近では熱交換器の高性能化は急務であシ、P
f−′PPRのピッチが小さくなってxWjg化される
上、フィンが水平である刀)ら、フィン間やルーバー間
に結露水のブリッジが形成されるため、フィンを高密度
化しても熱交換器の高性能化に限界があった。
一方、冷媒管2内においては、直管部2bが垂直である
ため、僅媒の液相はフィンのない下部曲管部2a’に留
ってしまシ欠点がある他、重力に逆ってフィンのある直
管部2bを上昇し離<X13%しても上部曲管部2at
−過ぎると瞬時に直管部2bを落下してしまうため、効
果的な冷媒の蒸発(2化)が行われず、伝熱効率が悪く
、冷媒、4過の圧力損失が大であった◎不発E!A#i
上記従来技術の問題点に鑑み、高密度化フィンに対応し
て結露水の水はけ性を改善し、また冷媒の流通と配分を
改善して高性能な熱交換器を提供することを目的とする
◎この目的は、冷媒管の偏平面#′i望気上気上流側っ
て水平面より下向きに#4斜させ且つ直管部長手方向を
水平面と傾f]させ、更にコルゲートフィン間の間隙は
なるべく垂直になるように構成することKより達成てき
る。なお、冷媒管の突気上流側の側面に、冷媒管各段に
わたってほぼ垂直な架橋#1lft連結接合することに
より、結露水が一層流下し易くなって性能が向上する。
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する・第3
図は本発明の一実施例に係る熱交換器の窒メの流入側か
ら見た正面図である。また、第4図(a)、 (b)は
第3図の1−1矢視断面図でちゃ、第4図(a)は高密
度化されたルーバー付コルゲートフィンを有する熱交換
器の場合を示し、同図(bJは超高密度釘状コルゲート
フィンを有する熱交換器の場合を示す。更忙、第5図は
第3図の111−1矢視断面図てめる。但し、超高密度
針状コルゲートフィンとは本願出願人が既に出願した実
願昭57−1714号あるいは実願昭57−71462
号などに示す如く、コルゲートフィン材の@θ部を多数
の針状に形成したものであり、夾願昭57−1714号
ではスリットを打抜いてなる針状フィンの配列方向が冷
媒管の長手方向に対して傾斜しており、実願昭57−7
1462号では多数の切込みを形成し相隣る部分が交互
に突出して針状フィン群となっているO なお、これらの図中で10は高密度ルーバー、xdは高
密度針状コルゲートフィン、let;l:フィン間の間
隙、2c#i冷媒通路孔、2dは冷媒管の偏平面、2e
ti直青部の長手方向、6は冷媒管間の架橋廁、7は液
筒、8は冷媒液相、PfOとPNは高密度化フィンのル
ーバー間と針量の各ピッチ、W2.W3は冷媒管幅、θ
はを気の流入側から見た左右方向の傾斜角、lはを勿の
流入側から見た前後方向の傾斜角、Hは水平面、また尾
羽根付きの矢印は結露水の流れ方向である。
他のれ号で第1図、第2図と同じ符号は11T1じ部材
等を示す◎ これらの図において、冷媒管2の偏平面2dtli第4
図(a)、(1)lに示す如く、望包流れ方向上流に向
って水平面l(よ9丁向きに、所定角η傾斜して設直し
である。即ち、直管部2bftはぼ水平方向に匝きなが
ら全2の流入側〃・ら見°C前後方回にηだけ頑胴して
いる。更にこの状態て、第3図に示す如く、直管部2b
の長手方向2eを水平面11に対し所屋角θ11.gy
+シて設置しである・即ち、望見の流入11111から
見て左右方向にθだけ傾Mk している。コルゲートフ
ィン間の間11sjleは一般に偏平面2dと直交する
ので、この状態では間隙let;tθとlで択まる角夏
だけ圭直〃1らずれるが、はぼ垂直となる@もちろんコ
ルゲートフィンと冷媒管との接合関係を変えて間隙le
が完全に垂直となるよう托しても良い。
更に本実施例では第3図に示す如く、冷媒管2のを猟人
口側の側面に、#11.は垂直方向に、所定間隙をおい
て架橋@6を全段にわたって接合しである。
上述した熱交換器の構成によると、まず、結露水は次の
ようにして排水される。
■ 直管部2bを#!1は水平方向に設置したことによ
り、ルーパー1cと基板lb間あるいは針状74716
間の間隙1eがはは垂直となり、従って、フィン部に生
じた結露水は液滴になると瞬時に重力落下して下段の直
管部2bに到達する。
(2)直管部2bはηだけ水平面Hより傾斜しているの
で、仁こに到達した液滴は望スの反流れ方向に向って斜
流し、窒2人口側に到達するO ■ 直管部2 bHp!にθだけ水平面よシ傾斜してい
るので、iα管部2bの側面に到達した液滴は、側面を
伝って架橋線6に到達する。
■ 架橋線6に到達した液滴は、これを伝って落下する
■ 以上の■〜(4)のプロセスを繰p返して第3図右
下の角部から液滴7が排出される。
なお、架橋想6がない場合は、各段のLv部右下(第3
図)から液滴が落下して排出される。
一方、冷媒の流通と配分は次のようになる。
■ 冷媒液面についてはm5図に示す如く、右9@側で
Fi通路孔2Cが液相で充満されるのに対し、左端側で
は気相のボが多くなる。これは各段において同じ傾向を
示すので、望見入口側の高温多湿側で液相、望見出口側
の低温化された側でFi気相となり、冷媒の配分が極め
て効果的となる。
(Φ 直管部2bij水平に近いので、液相はコルゲー
トフィンの付いている直管部2bをゆつくりと管内壁を
伝って7化しながら通過する・これによp潜熱の授受が
有効Km(、t、かも曲管部2a、2a’では比重の大
なる液相の滞溜が小ないので、冷媒の圧損が軽減する。
以上説明したψ〜■並びに■、■の作用により、次のよ
うな効果を奏する。
(υ フィン及び冷媒管部での水はけが良くなり、を気
側伝熱性能が大きく向上する。しかも液滴Fi窒気流入
側に集まるので、風下方向への水滴飛散が少なくなる。
(1)  重力利用方式で第3図右下側の如く1ケ所へ
水を集めるため、水の下流t1と水量が増し、したがっ
て水の流速が早くなって単位時間当りの総排水量が多く
なる。その結果、水上流の排水能力も向上する◎このこ
とは、従来は界面活性化のためにコストの高い表面処理
を行っていたが、これを省くことが可能となってjA造
ココスト低減につながる〇 01)  冷S通路孔2Cへの冷媒配分が液面を利用し
工好ましい形にできたため、冷媒側伝熱性能が大きく向
上する@ (iv)  フィンの高密既化に伴ない、熱交換器がコ
ンパクト化され、幅寸法が〜’b > % > Ws 
 のように順次小さくなってきたので、本発明の如く熱
交換器を傾斜させて設置して本、従来の熱交換器設置ケ
ース内に十分収納でき、見掛けの寸法は大きくならない
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器のギ(杭間、第2図はそのl−
1矢視断面図である。 第3図〜第5図は本発明の一実施例に係り、第3図は空
気流入側刀為ら見た熱交換器の正面図、第4図(a)は
高密度ルーバー付コルゲートフィンを有する場合の第3
図中M−1矢視断面図、第4図の)は超高密度針状コル
ゲートフィンを有する場合の第3図中1−1矢視断面図
、第5図は第3図中ト」矢視断面図である。 図 面 中、 lはコルゲートフィン、 laはルーバー、 lbは基板、 lcは1tV+密度ルーバー、 ldは高密度針状コルゲートフィン、 1eFiフィン間の間隙、 2Fi偏平偏平管(冷媒管)、 2a、 2a’  は曲管部、 2h#′i直管部、 2C1j冷媒通路孔、 2clt偏平面、 2eFi直管部の長手方向、 3はへラダー、 4はコネクタ、 5は空気、 6は架橋線、 7は液滴、 Bit冷媒液相、 Pf、PR,Pfo、PNはピッチ、 Wl・W2.W3は冷媒g幅、 η、θは傾斜角、 Hは水平面である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内部に冷却媒体を通過させる偏平蛇行管と、この偏平蛇
    行管の互いに平行となる直管部間に接合したコルゲート
    フィンとからなり、前記側、平蛇行管はその偏平面を空
    気流れ方向上流に向って水平面より下向きに、傾斜させ
    且つ直管部長手方向を水平面と傾斜させて設け、前記コ
    ルゲートフィン間の間隙は垂直着しくは水平面と傾斜し
    ていることを特徴とする熱交換器O
JP18825382A 1982-10-28 1982-10-28 熱交換器 Pending JPS5981472A (ja)

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JP18825382A JPS5981472A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 熱交換器

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ID=16220451

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JP (1) JPS5981472A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6234658U (ja) * 1985-08-09 1987-02-28
JP2007285673A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Yanmar Co Ltd コルゲート式熱交換器の排水構成
JP2010025478A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Daikin Ind Ltd 熱交換器
KR101003342B1 (ko) 2008-06-25 2010-12-23 주식회사 신우엔지니어링 열교환기의 동파방지구조

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JP2007285673A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Yanmar Co Ltd コルゲート式熱交換器の排水構成
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