JPS6020094A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS6020094A JPS6020094A JP12750283A JP12750283A JPS6020094A JP S6020094 A JPS6020094 A JP S6020094A JP 12750283 A JP12750283 A JP 12750283A JP 12750283 A JP12750283 A JP 12750283A JP S6020094 A JPS6020094 A JP S6020094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parts
- heat exchanger
- fin
- boundary layer
- cut
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular 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
- F28F1/24—Tubular 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
- F28F1/32—Tubular 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
- F28F1/325—Fins with openings
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は空調機器、冷凍機器などに用いられる熱交換
器の改良に関するものである。
器の改良に関するものである。
この種熱交換器は通常複数枚の並設されたフィンに直角
方向に複数本の伝熱管を貫通させ、拡管等の手段により
フィンと伝熱管とを密着させることにより構成され、伝
熱管内には冷温水、冷媒等の１次流体を流通させ、フィ
ン間には空気等の２次流体を流通させ１両流体間で熱交
換を行わせる。
方向に複数本の伝熱管を貫通させ、拡管等の手段により
フィンと伝熱管とを密着させることにより構成され、伝
熱管内には冷温水、冷媒等の１次流体を流通させ、フィ
ン間には空気等の２次流体を流通させ１両流体間で熱交
換を行わせる。
このときフィン間を流れる空気流には、フィンに沿って
流れの境界層が生じ、この境界層内の温度勾配はきわめ
て大きいので、熱伝達に対しては大きな熱抵抗となる。
流れの境界層が生じ、この境界層内の温度勾配はきわめ
て大きいので、熱伝達に対しては大きな熱抵抗となる。
この境界層は２次流体の流れ方向に従って厚（発達する
ので、下流部分における熱伝達は著しく低下する。従っ
て熱交換器の効率を高めるためには境界層の発達を妨げ
ることが有効であり、従来フィンの加工形状に関して種
々の改良が提案されている。
ので、下流部分における熱伝達は著しく低下する。従っ
て熱交換器の効率を高めるためには境界層の発達を妨げ
ることが有効であり、従来フィンの加工形状に関して種
々の改良が提案されている。
これらの改良提案は大きく２種類に分けることができ、
一つはフィン面を折曲げたり、フィン面に凹凸部を形成
することにより、空気流路の拡大。
一つはフィン面を折曲げたり、フィン面に凹凸部を形成
することにより、空気流路の拡大。
縮小、方向転換等により境界層の薄い区間（以下助走区
間という）の繰返しにより境界層の発達を防止するもの
であり、他の一つはフィン面を空気の流れ方向に分断す
ることにより、境界層を切断し、境界層の発達が防止さ
れる効果（以下前縁効果という）を利用するものである
。
間という）の繰返しにより境界層の発達を防止するもの
であり、他の一つはフィン面を空気の流れ方向に分断す
ることにより、境界層を切断し、境界層の発達が防止さ
れる効果（以下前縁効果という）を利用するものである
。
近年は主として後者の方が比較的熱伝達率の高いものが
得られるので多（用いられている。
得られるので多（用いられている。
第１図、第２図は上述の前縁効果を利用して熱伝達率を
高めることを目的とした第１の従来例を示すもので２図
において（１）は伝熱管、（２）は伝熱管ｆｌ）の外周
部に所定間隔をもって装着される平板状のフィン、（３
）は矢印Ａで示される管段方向にフィン（２）に偶数の
切込み（３ａ）を形成し、切込み（３ａ）間を押圧して
橋状に形成された切起し片である。
高めることを目的とした第１の従来例を示すもので２図
において（１）は伝熱管、（２）は伝熱管ｆｌ）の外周
部に所定間隔をもって装着される平板状のフィン、（３
）は矢印Ａで示される管段方向にフィン（２）に偶数の
切込み（３ａ）を形成し、切込み（３ａ）間を押圧して
橋状に形成された切起し片である。
以上のように構成することにより、矢印Ｂで示される空
気流によりフィン（２）ならびに切起し片（３）に形成
された境界層は切起し片（３）により分断され。
気流によりフィン（２）ならびに切起し片（３）に形成
された境界層は切起し片（３）により分断され。
境界層の発達を妨げるため、熱伝達率は向上する。
然し、切起し片（３）は空気の流れ方向に平行な同一平
面上に近接して設けられているため、上流側の切起し片
（３）によって形成された境界層の影響を下流側の切起
し片（３）が受け２個々の切起し片（３）の前縁効果は
十分に活用されず、またフィン（２）の伝熱管（１）の
間の部分は多数の細長い切起し片（３）で構成されろた
め２強度的に弱い欠点があった。
面上に近接して設けられているため、上流側の切起し片
（３）によって形成された境界層の影響を下流側の切起
し片（３）が受け２個々の切起し片（３）の前縁効果は
十分に活用されず、またフィン（２）の伝熱管（１）の
間の部分は多数の細長い切起し片（３）で構成されろた
め２強度的に弱い欠点があった。
第３図、第４図は第２の従来例を示すもので。
実開昭５６−５８１８４として開示されたものである。
図において第１図、第２図と同一符号は同一または相当
部分を示し、（４）は矢印人で示される管段方向に切込
み（図示せず）を形成し、フィン（２）上の折曲げ線（
４ａ）を軸として傾斜させた切起し片である。
部分を示し、（４）は矢印人で示される管段方向に切込
み（図示せず）を形成し、フィン（２）上の折曲げ線（
４ａ）を軸として傾斜させた切起し片である。
以上のように構成することにより、空気流によ、リフイ
ン（２）ならびに切起し片（４）に形成された境界層は
切起し片（３ンにより分断され熱伝達率は向上し。
ン（２）ならびに切起し片（４）に形成された境界層は
切起し片（３ンにより分断され熱伝達率は向上し。
フィン（２）単体では第１の従来例のような不具合は生
じないが、フィン（２）を数Ｕの間隔で積層した場合に
は、第４図に示されるように隣接する切起し片（４）が
空気の流れ方向に位置するため、上流側の切起し片（４
）によって形成された境界層の影響を下流側の切起し片
（４）が受けることは第１の従来の場合と同様であり、
熱伝達率を十分に高めることができない。
じないが、フィン（２）を数Ｕの間隔で積層した場合に
は、第４図に示されるように隣接する切起し片（４）が
空気の流れ方向に位置するため、上流側の切起し片（４
）によって形成された境界層の影響を下流側の切起し片
（４）が受けることは第１の従来の場合と同様であり、
熱伝達率を十分に高めることができない。
第５図、第６図は第３の従来例を示すもので。
実公昭５２−３５５７５として開示されたものである。
図において第１図、第２図と同一符号は同一または相当
部分を示し、（５）は第１図、第２図に示される第１の
従来例の切起し片（３）の上面（３ｂ）を矢印Ｂで示さ
れる空気流が上昇する方向に傾斜させた傾斜片（５ａ）
を備えた切起し片である。
部分を示し、（５）は第１図、第２図に示される第１の
従来例の切起し片（３）の上面（３ｂ）を矢印Ｂで示さ
れる空気流が上昇する方向に傾斜させた傾斜片（５ａ）
を備えた切起し片である。
以上のように構成することにより、境界層の発達方向と
は異なる位置に下流の切起し片（５）を配置したので、
前縁効果を十分に機能させることができ、熱伝達率を高
めることができる。然し第７図に示されるように空気流
の方向に平行に分断されたフィン小片（５ｂ）と傾斜片
（５ａ）とが交互に配列されているため、空気流は鎖線
Ｃで示されるように分流し、とくに傾斜片（５ａ）によ
り分流した空気は図において上面側は傾斜片（５ａ）に
沿って流れるが。
は異なる位置に下流の切起し片（５）を配置したので、
前縁効果を十分に機能させることができ、熱伝達率を高
めることができる。然し第７図に示されるように空気流
の方向に平行に分断されたフィン小片（５ｂ）と傾斜片
（５ａ）とが交互に配列されているため、空気流は鎖線
Ｃで示されるように分流し、とくに傾斜片（５ａ）によ
り分流した空気は図において上面側は傾斜片（５ａ）に
沿って流れるが。
下面側は傾斜片（５ａ）の下面から剥離し、下面側に接
する部分では流速は零に近くなり、熱抵抗の増大により
熱伝達率が著しく低下するとともに、風圧損失が増大す
る欠点があった。
する部分では流速は零に近くなり、熱抵抗の増大により
熱伝達率が著しく低下するとともに、風圧損失が増大す
る欠点があった。
第８図、第９図は第４の従来例を゛示すもので。
実開昭５６−１４４９８８に開示されたものである。
図に磐いて第１図、第２図と同一符号は同一または相当
部分を示し、（６）は第３図、第４図に示される傾斜し
た第２の従来例の切起し片（４）の図において上部およ
び下部を水平に折曲げ、水平部（６ａ）（６ｂ）を設け
た切起し片で、第２の従来例の欠点を改良しようとする
ものであるが、この提案によるときは上流側の水平部（
６ａ）に形成される境界層が下流側の水平部（６ａ）に
影響を及ぼし、下流側の水平部（６ａ）の前縁効果を十
分に生かすことができず。
部分を示し、（６）は第３図、第４図に示される傾斜し
た第２の従来例の切起し片（４）の図において上部およ
び下部を水平に折曲げ、水平部（６ａ）（６ｂ）を設け
た切起し片で、第２の従来例の欠点を改良しようとする
ものであるが、この提案によるときは上流側の水平部（
６ａ）に形成される境界層が下流側の水平部（６ａ）に
影響を及ぼし、下流側の水平部（６ａ）の前縁効果を十
分に生かすことができず。
実験によれば第２従来例のものに比べ熱伝達率も低く、
風圧損失も増大するなどの欠点があった。
風圧損失も増大するなどの欠点があった。
その他、前縁効果を利用して熱伝達率を高めることを目
的とした提案としては、特開昭５５−、１０５１９４
、特開昭５７−１３１９９５などがあるが提案の内容は
以上述べた従来例と大略同様と考えられるので説明は省
略する。
的とした提案としては、特開昭５５−、１０５１９４
、特開昭５７−１３１９９５などがあるが提案の内容は
以上述べた従来例と大略同様と考えられるので説明は省
略する。
この発明は以上のような従来のものの欠点を除去するこ
とを目的とするもので、フィンの間を通過する空気の流
れ方向と直角方向に上記フィンに複数個の切込みを形成
し、この切込み間の部分を交互に上方および下方に押圧
して所定の形状に形成し、空気の流れを案内する第１小
片と第２小片とを設けた熱交換器を提供するものである
。
とを目的とするもので、フィンの間を通過する空気の流
れ方向と直角方向に上記フィンに複数個の切込みを形成
し、この切込み間の部分を交互に上方および下方に押圧
して所定の形状に形成し、空気の流れを案内する第１小
片と第２小片とを設けた熱交換器を提供するものである
。
以下、この発明の一実施例を第１０図〜第１３図により
説明する。図において第１図、第２図と同一符号は同一
または相当部分を示し、（７）は空気の流れ方向Ｂに対
し直角方向に形成された複数個の切込み、（８）は切込
み（力の間の部分を上方へ押圧し平面部（８ａ）と傾斜
部（８ｉ））とを形成した第１小片、（９）は切込み（
７）の間の部分を下方へ押圧し、傾斜部（９ａ）と平面
部（９ｂ）とを形成した第２小片である。
説明する。図において第１図、第２図と同一符号は同一
または相当部分を示し、（７）は空気の流れ方向Ｂに対
し直角方向に形成された複数個の切込み、（８）は切込
み（力の間の部分を上方へ押圧し平面部（８ａ）と傾斜
部（８ｉ））とを形成した第１小片、（９）は切込み（
７）の間の部分を下方へ押圧し、傾斜部（９ａ）と平面
部（９ｂ）とを形成した第２小片である。
以上のように構成され、隣接するフィン（２）間を流れ
る空気は第１小片（８）および第２小片（９）に案内さ
れるが、第１小片（８）と第２小片（９）との間には間
隙があり、然も第１小片（８）および第２小片（９）の
傾斜部（８ｂ）（９ａ）は同一平面上にないので、境界
層分断による前縁効果と、折曲げられた第１小片（８）
と第２小片（９）による空気流の複数回の方向変換によ
り波形流路を形成し、助走区間の繰返しによる効果と相
まって、境界層の発達が防止され、熱伝達率が向上する
。
る空気は第１小片（８）および第２小片（９）に案内さ
れるが、第１小片（８）と第２小片（９）との間には間
隙があり、然も第１小片（８）および第２小片（９）の
傾斜部（８ｂ）（９ａ）は同一平面上にないので、境界
層分断による前縁効果と、折曲げられた第１小片（８）
と第２小片（９）による空気流の複数回の方向変換によ
り波形流路を形成し、助走区間の繰返しによる効果と相
まって、境界層の発達が防止され、熱伝達率が向上する
。
第１４図、第１５図はこの考案の他の実施例を示すもの
で、第１小片（８）と第２小片（９）とからなる複数組
の案内片特開にフィン（２）と同一平面上にある十分に
機能するので、空気流の方向変換による助走区間の繰返
しによる効果と相まって熱伝達率をさらに高めることが
できる。
で、第１小片（８）と第２小片（９）とからなる複数組
の案内片特開にフィン（２）と同一平面上にある十分に
機能するので、空気流の方向変換による助走区間の繰返
しによる効果と相まって熱伝達率をさらに高めることが
できる。
以上のように、この考案によるときはフィンと一体に、
フィンの間を通過する空気流を案内するるとともに、傾
斜部相互間は異なる平面上にあるように形成したので、
境界層の分断による前縁効果とともに、空気流の方向変
換による助走区間の繰返し効果により境界層の発達を十
分に防止することができ、また空気流の流れが滑かに誘
導され。
フィンの間を通過する空気流を案内するるとともに、傾
斜部相互間は異なる平面上にあるように形成したので、
境界層の分断による前縁効果とともに、空気流の方向変
換による助走区間の繰返し効果により境界層の発達を十
分に防止することができ、また空気流の流れが滑かに誘
導され。
剥離等の現象を生ずることがなく、熱伝達率がすぐれ風
圧損失の少い熱交換器を提供することができる。
圧損失の少い熱交換器を提供することができる。
第１図は第１の従来例を示すフィンの平面図。
第２図は第１図のｕ−ｎ断面図、第３図は第２の従来例
を示すフィンの平面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断
面図、第５図は第３の従来例を示すフィンの平面図、第
６図は第５図の■−Ｍ断面図、第７図は第６図における
空気の流れを示す説明図。 第８図は第４の従来例を示すフィンの平面図、第９図は
第８図の■−■断面図、第１０図〜第１３図はこの発明
の一実施例を示し、第１０図はフィンの平面図、第１１
図は第１小片の斜視図、第１２図は第２小片の斜視図、
第１３図は第１０図は■−刈工断面図、第１４図、第１
５図は他の実施例を示し。 第１４図はフィンの平面図、第１５図は第１４図のｘｖ
−ｘｖ断面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、（
１丹ま伝達管、（２ンはフィン、（７）は切込み、（８
）は第１小片、 （８ａ）は平面部、（８ｂ）ハ傾斜部
、（９）は第２小片、 （９ａ）は傾斜部、 （９ｂ）
は平面部、 ’ ＱＩｍは案内片、α力は平板である。 代理人 大岩 増 雄（ほか２名） 第１図 第３図 第６図 どｂ 第７図 ａ 第１０図 第１Ｉ図 第１３図 Ｌ５デ ２ 第１４図 ゾ 第１５図
を示すフィンの平面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断
面図、第５図は第３の従来例を示すフィンの平面図、第
６図は第５図の■−Ｍ断面図、第７図は第６図における
空気の流れを示す説明図。 第８図は第４の従来例を示すフィンの平面図、第９図は
第８図の■−■断面図、第１０図〜第１３図はこの発明
の一実施例を示し、第１０図はフィンの平面図、第１１
図は第１小片の斜視図、第１２図は第２小片の斜視図、
第１３図は第１０図は■−刈工断面図、第１４図、第１
５図は他の実施例を示し。 第１４図はフィンの平面図、第１５図は第１４図のｘｖ
−ｘｖ断面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、（
１丹ま伝達管、（２ンはフィン、（７）は切込み、（８
）は第１小片、 （８ａ）は平面部、（８ｂ）ハ傾斜部
、（９）は第２小片、 （９ａ）は傾斜部、 （９ｂ）
は平面部、 ’ ＱＩｍは案内片、α力は平板である。 代理人 大岩 増 雄（ほか２名） 第１図 第３図 第６図 どｂ 第７図 ａ 第１０図 第１Ｉ図 第１３図 Ｌ５デ ２ 第１４図 ゾ 第１５図
Claims (2)
- （１）伝熱管と、この伝熱管の外周部に所定間隔をもっ
て装着されるフィンとからなり、上記伝熱管内を流れる
流体と、上記フィンの間を通過する空気との間で熱交換
を行う熱交換器において、上記空気の流れ方向と直角方
向に、上記フィンに複数個の切込みを形成し、この切込
み間の部分を上方へ押圧して平面部と傾斜部とを形成し
た第１小片と、下方へ押圧して傾斜部と平面部とを形成
した第２小片とを交互に設けるとともに、上記第１小片
および第２小片の傾斜部が異なる平面上に配置されるよ
うにしたことを特徴とする熱交換器。 - （２） 第１小片と第２小片とからなる案内片と隣接す
る同一構成からなる案内片との間に、上記フィンと同一
平面上にある平板を設けた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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12750283A JPS6020094A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12750283A JPS6020094A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020094A true JPS6020094A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14961558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12750283A Pending JPS6020094A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020094A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756362A (en) * | 1985-09-06 | 1988-07-12 | Hitachi, Ltd. | Heat exchanger |
| JPH01169984U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-30 | ||
| US5727625A (en) * | 1995-12-05 | 1998-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Heat exchanger having fins with air conducting slits formed therein |
| US7080682B2 (en) | 2002-08-23 | 2006-07-25 | Lg Electronics Inc. | Heat exchanger |
| US20100175864A1 (en) * | 2005-07-01 | 2010-07-15 | Daikin Industries, Ltd. | Fin tube heat exchanger |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP12750283A patent/JPS6020094A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756362A (en) * | 1985-09-06 | 1988-07-12 | Hitachi, Ltd. | Heat exchanger |
| JPH01169984U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-30 | ||
| US5727625A (en) * | 1995-12-05 | 1998-03-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Heat exchanger having fins with air conducting slits formed therein |
| US7080682B2 (en) | 2002-08-23 | 2006-07-25 | Lg Electronics Inc. | Heat exchanger |
| US20100175864A1 (en) * | 2005-07-01 | 2010-07-15 | Daikin Industries, Ltd. | Fin tube heat exchanger |
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