JPS60223995A - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS60223995A JPS60223995A JP7888384A JP7888384A JPS60223995A JP S60223995 A JPS60223995 A JP S60223995A JP 7888384 A JP7888384 A JP 7888384A JP 7888384 A JP7888384 A JP 7888384A JP S60223995 A JPS60223995 A JP S60223995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- fins
- fin
- airflow
- heat
- 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
Links
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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は冷凍、及び空調用に供せられ、空気等から熱を
取り込み、もしくは空気等へ熱を放出するフィン付熱交
換器に関するものである。
取り込み、もしくは空気等へ熱を放出するフィン付熱交
換器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
すよう・に一定の間隔で並べられたフィン１と、このフ
ィン１に垂直に挿入された複数の伝熱管２より構成され
、気流がフィン１を矢印方向に流動して伝熱管２の内部
を流動するフロン等の熱媒体と熱を交換する構成をなし
ている。
ィン１に垂直に挿入された複数の伝熱管２より構成され
、気流がフィン１を矢印方向に流動して伝熱管２の内部
を流動するフロン等の熱媒体と熱を交換する構成をなし
ている。
この種の熱交換器を構成するフィン１の形状は近年、様
々な工夫が施され、その伝熱性能も単なる平板フィンを
用いた場合に比べると大いに向上して来た。しかしなが
ら、ルーバ、スリット等のフィン形状の出現以降、フィ
ンの伝熱性能の伸びは著しく小さくなっている。
々な工夫が施され、その伝熱性能も単なる平板フィンを
用いた場合に比べると大いに向上して来た。しかしなが
ら、ルーバ、スリット等のフィン形状の出現以降、フィ
ンの伝熱性能の伸びは著しく小さくなっている。
発明の目的
本発明はフィン付熱交換器の気流通路を適当な曲率で曲
折させることで、気流に旋回成分を与えると同時に、伝
熱管間のフィンの一部を切り起こし、旋回する気流を切
断し、境界層の厚みを低下させることによって高い熱伝
達率を有するフィン構成を得ようとするものである。ま
た、この様なフィン付熱交換器が空調用、特に室内機用
と１．て伴用式ｈ−ｘ堪を−そと≠）戯冷オちｈス騒嵜
をで衣るだけ低下させることが必要とされる。つまり、
本発明は、高い伝熱性能を有しながら騒音の小さいフィ
ン付熱交換器を得ようとするものである。
折させることで、気流に旋回成分を与えると同時に、伝
熱管間のフィンの一部を切り起こし、旋回する気流を切
断し、境界層の厚みを低下させることによって高い熱伝
達率を有するフィン構成を得ようとするものである。ま
た、この様なフィン付熱交換器が空調用、特に室内機用
と１．て伴用式ｈ−ｘ堪を−そと≠）戯冷オちｈス騒嵜
をで衣るだけ低下させることが必要とされる。つまり、
本発明は、高い伝熱性能を有しながら騒音の小さいフィ
ン付熱交換器を得ようとするものである。
発明の構成
本発明は一定の間隔で伝熱管に垂直に取りつけられた複
数のフィン群により構成され、フィンを波状にうねらせ
、その稜線がフィンの先端から後端まで円弧をなして旋
回した構成であり、そのフィンの伝熱管間のフィンの一
部が、切り起こされその上下面を気流が流動できる様に
構成されている。
数のフィン群により構成され、フィンを波状にうねらせ
、その稜線がフィンの先端から後端まで円弧をなして旋
回した構成であり、そのフィンの伝熱管間のフィンの一
部が、切り起こされその上下面を気流が流動できる様に
構成されている。
実施例の説明
本発明の一実施例であるフィン付熱交換器を第２図に示
す。第２図に示す。第２図ａは本発明の一実施例の平面
図であり、ｂはａのＡＡ断面図である。第１図と共通す
る名称には同一番号を付している。
す。第２図に示す。第２図ａは本発明の一実施例の平面
図であり、ｂはａのＡＡ断面図である。第１図と共通す
る名称には同一番号を付している。
銅管１の内部を二相流状態で流れるフロン冷媒は、その
熱をアルＳにより成形されたフィンカラー２．波状フィ
ン３．切り起こし４へと伝え、矢印Ｘ方向から流動する
空気と熱交換を行う。この際、空気流は波状フィン３の
わん曲によってその流動方向を規制され、その方向は徐
々に変化する。
熱をアルＳにより成形されたフィンカラー２．波状フィ
ン３．切り起こし４へと伝え、矢印Ｘ方向から流動する
空気と熱交換を行う。この際、空気流は波状フィン３の
わん曲によってその流動方向を規制され、その方向は徐
々に変化する。
気流の速度成分の変化は気流中に二次流れを誘起し、局
部的な渦を発生させる。この流れは波状フィン３に対す
る気流の垂直成分を増大させるため、熱伝達率はこの様
々渦の発生が々いと考えられる。
部的な渦を発生させる。この流れは波状フィン３に対す
る気流の垂直成分を増大させるため、熱伝達率はこの様
々渦の発生が々いと考えられる。
フラットフィン又は波状フィンであっても稜線のわん曲
のないものと比較すると著しく向上する。
のないものと比較すると著しく向上する。
その上、これらの渦は、ゆるやかに偏向する主流に乗っ
てフィンカラー２又は伝熱管１にぶつかると、その周囲
に強い馬蹄形状渦を発生させ、本来死水域となり、気流
が流れ込みにくい場所にまで、その渦を巻き込む。この
ため、伝熱管後流の熱伝達率は著しく増加する。この部
分は伝熱管に近いため、伝熱管からの熱の流れ込みが太
きい、言いかえるとフィン効率が高いだめ、岬伝達率が
増加することによるフィンの伝熱性能向上への寄与は著
しい。
てフィンカラー２又は伝熱管１にぶつかると、その周囲
に強い馬蹄形状渦を発生させ、本来死水域となり、気流
が流れ込みにくい場所にまで、その渦を巻き込む。この
ため、伝熱管後流の熱伝達率は著しく増加する。この部
分は伝熱管に近いため、伝熱管からの熱の流れ込みが太
きい、言いかえるとフィン効率が高いだめ、岬伝達率が
増加することによるフィンの伝熱性能向上への寄与は著
しい。
この死水域の減少は、フィンの平均的な熱伝達率を向上
させるだけでなく、伝熱管による形状抵抗を低下させる
ため、圧力損失も低下させる。
させるだけでなく、伝熱管による形状抵抗を低下させる
ため、圧力損失も低下させる。
また、本実施例では、気流が上下に流動の可能な、切り
起こし４を伝熱管間に設けているため、フィン３に生じ
る境界層が分断され、境界層厚を低下させる、いわゆる
境界層前縁効果が起き、熱伝達率が著しく向上する。そ
の上、切り起こし４の上下面の気流は、フィン３の上下
に移動が可能であるため、フィン３間の気流が上下混合
し、気流中の渦成分を増大嘔せ、熱伝達を増加させる。
起こし４を伝熱管間に設けているため、フィン３に生じ
る境界層が分断され、境界層厚を低下させる、いわゆる
境界層前縁効果が起き、熱伝達率が著しく向上する。そ
の上、切り起こし４の上下面の気流は、フィン３の上下
に移動が可能であるため、フィン３間の気流が上下混合
し、気流中の渦成分を増大嘔せ、熱伝達を増加させる。
この混合効果は、切り起こし４に傾きを設けることによ
って、気流の上下方向の混合を促進できるため熱伝達率
はより向上する。
って、気流の上下方向の混合を促進できるため熱伝達率
はより向上する。
第２図すは、ａの八人断面であることはすでに述へたが
、本実施例では、切り起こし４か、フィン３０山部と谷
部で段差がついているものを示した。これは、フィン３
の波状のうねり高さの状態と製作上の問題であり、段が
ついている場合と、そうでない場合とでは、その効果に
対する影響はまた、本実施例では、フィンの波状のうね
りの稜線が一方向へわん曲している例を示しているが、
例えば、８字のわん曲の様に、数方向へわん曲していた
としても、二次渦の発生状態等を観測すると、非常に類
似しており、若干の圧力損失の増加を除けば、その効果
は、本発明による一実施例により示したものと、それ程
犬差がない。
、本実施例では、切り起こし４か、フィン３０山部と谷
部で段差がついているものを示した。これは、フィン３
の波状のうねり高さの状態と製作上の問題であり、段が
ついている場合と、そうでない場合とでは、その効果に
対する影響はまた、本実施例では、フィンの波状のうね
りの稜線が一方向へわん曲している例を示しているが、
例えば、８字のわん曲の様に、数方向へわん曲していた
としても、二次渦の発生状態等を観測すると、非常に類
似しており、若干の圧力損失の増加を除けば、その効果
は、本発明による一実施例により示したものと、それ程
犬差がない。
第３図は、本発明の実施例の中で切り起こしのないもの
を、空気調和用の室内機に使った一例を示したものであ
る。Ｙ方向から流入する気流は、波状フィン６を通過し
、伝熱管５から伝えられる熱を奪ってファン８によって
室内へ送り出される。
を、空気調和用の室内機に使った一例を示したものであ
る。Ｙ方向から流入する気流は、波状フィン６を通過し
、伝熱管５から伝えられる熱を奪ってファン８によって
室内へ送り出される。
波状フィン６の稜線はゆるやかにわん曲しているため、
フィン後流は渦を伴って７７ン８方向へ回転しつつ流動
する。このため、気流は室内機壁に強く衝突せず、自然
な状態でファン８へ吸入されてゆくために、壁、及びフ
ァンから発せられる音は本発明による構成を有する場合
とそうでない場合と比較すると著しく小さくなる。
フィン後流は渦を伴って７７ン８方向へ回転しつつ流動
する。このため、気流は室内機壁に強く衝突せず、自然
な状態でファン８へ吸入されてゆくために、壁、及びフ
ァンから発せられる音は本発明による構成を有する場合
とそうでない場合と比較すると著しく小さくなる。
金回の名早
本発明では、フィンを波状にうねらせ、その波状のうね
りの稜線が先端から後端へ円弧をなして旋回し、その伝
熱管間には切９起こしを設け、フィン上下面へ気流を流
通可能としているため、次の様な効果がある。
りの稜線が先端から後端へ円弧をなして旋回し、その伝
熱管間には切９起こしを設け、フィン上下面へ気流を流
通可能としているため、次の様な効果がある。
■ 気流が適当な曲率で曲折した通路を通過する時に、
旋回成分を与えられ、二次渦が発生する為、熱伝達率が
増加する。■ 前述の二次渦により、伝熱管の後流に生
じる死水域へ気流が入り込み、フィン平均熱伝達率が増
加すると同時に、伝熱管の形状抵抗が減少し、フィンの
圧力損失が低下する。■ 伝熱管間に切り込みが設けら
れ、気流がフィンの上下へ流動可能であるために、気流
の混合が生じ、伝熱性能が向上する。■ フィン切り起
こしによる境界層前縁効果が、二次渦の存在により、促
進される。■ 気流のフィンからの流出が、渦を伴って
ファン方向へ回転しつつ流動するため、熱交換器及びフ
ァンから発せられる音が低減される・ 以上の様に、本発明による構成は、従来のフィン付熱交
換器の熱伝達性能、圧力損失、騒音を著しく改善できる
という効果を奏するものである。
旋回成分を与えられ、二次渦が発生する為、熱伝達率が
増加する。■ 前述の二次渦により、伝熱管の後流に生
じる死水域へ気流が入り込み、フィン平均熱伝達率が増
加すると同時に、伝熱管の形状抵抗が減少し、フィンの
圧力損失が低下する。■ 伝熱管間に切り込みが設けら
れ、気流がフィンの上下へ流動可能であるために、気流
の混合が生じ、伝熱性能が向上する。■ フィン切り起
こしによる境界層前縁効果が、二次渦の存在により、促
進される。■ 気流のフィンからの流出が、渦を伴って
ファン方向へ回転しつつ流動するため、熱交換器及びフ
ァンから発せられる音が低減される・ 以上の様に、本発明による構成は、従来のフィン付熱交
換器の熱伝達性能、圧力損失、騒音を著しく改善できる
という効果を奏するものである。
第１図は従来のフィン付熱交換器斜視図、第２図ａは本
発明の一実施例のフィン付熱交換器の平面図、ｂはａの
ＡＡ断面図、第３図は本発明の一実施例を空気調和機と
して設置した場合の要部概念図である。 １．３．６・・・・・・フィン、礼 ６，１・・・・・
・伝熱管、４・・・・・切り起こし。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基準 （ＯＬ） （ｂ）
発明の一実施例のフィン付熱交換器の平面図、ｂはａの
ＡＡ断面図、第３図は本発明の一実施例を空気調和機と
して設置した場合の要部概念図である。 １．３．６・・・・・・フィン、礼 ６，１・・・・・
・伝熱管、４・・・・・切り起こし。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基準 （ＯＬ） （ｂ）
Claims (2)
- （１）一定の間隔で伝熱管に垂直に取り付けられた複数
のフィンを有し、前記フィンを波状にうねらせ、前記波
状のうねりの稜線が前記フィン先端から後端へ円弧をな
して旋回した構成を有するフィンは熱交換器。 - （２）伝熱管間のフィンの一部を前記フィン面から切り
起こし、前記切り起こし上下面を気流が流通可能とした
特許請求の範囲第１項記載のフィン付熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7888384A JPS60223995A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7888384A JPS60223995A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | フイン付熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223995A true JPS60223995A (ja) | 1985-11-08 |
Family
ID=13674208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7888384A Pending JPS60223995A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223995A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4860822A (en) * | 1987-12-02 | 1989-08-29 | Carrier Corporation | Lanced sine-wave heat exchanger |
| US5056594A (en) * | 1990-08-03 | 1991-10-15 | American Standard Inc. | Wavy heat transfer surface |
| US5738168A (en) * | 1995-12-08 | 1998-04-14 | Ford Motor Company | Fin tube heat exchanger |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP7888384A patent/JPS60223995A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4860822A (en) * | 1987-12-02 | 1989-08-29 | Carrier Corporation | Lanced sine-wave heat exchanger |
| US5056594A (en) * | 1990-08-03 | 1991-10-15 | American Standard Inc. | Wavy heat transfer surface |
| US5738168A (en) * | 1995-12-08 | 1998-04-14 | Ford Motor Company | Fin tube heat exchanger |
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