JPS6082787A - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS6082787A JPS6082787A JP19117383A JP19117383A JPS6082787A JP S6082787 A JPS6082787 A JP S6082787A JP 19117383 A JP19117383 A JP 19117383A JP 19117383 A JP19117383 A JP 19117383A JP S6082787 A JPS6082787 A JP S6082787A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fins
- fin
- heat exchanger
- frost
- frosting
- 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
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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
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
本発明は空調または冷凍用の蒸発器として使用されるフ
ィン付熱交換器に関するものである。
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
空調、冷凍等に使用されるフィン付熱交換器の多くは、
内部を冷媒が流動する鋼管群とそれに垂直に近い角度で
取シ付けられた複数枚のアルミフィンにより構成され、
アルミフィン間を流動する空気と銅管内を流動する冷媒
を熱的に接触させて熱の授受を行う作用を有している。
内部を冷媒が流動する鋼管群とそれに垂直に近い角度で
取シ付けられた複数枚のアルミフィンにより構成され、
アルミフィン間を流動する空気と銅管内を流動する冷媒
を熱的に接触させて熱の授受を行う作用を有している。
この種の熱交換器は、エアコン、特に冷房専用機の室内
および室外側の対空気熱交換器として使われてきた。し
かし近年冷房専用機から冷暖両用のヒートポンプエアコ
ンがしだいに主流となり暖房時の能力、効率の向上が重
要な課題となっている。暖房運転時のエアコンは、低外
気温時に室内の熱負荷が大きくなるのとは逆にその能力
と効率は低下してゆく。その原因は主に室内外の温度差
の増大による熱力学的な効率低下によるが、もう一つの
重大な原因に蒸発器における着霜の問題がある。この種
の熱交換器は、フィンに着霜すると空気の通風が阻害さ
れ熱交換性能が著しく低下する。そのため現在では一定
時間ヒートポンプのサイクルを逆転させて着霜している
霜を解かす除霜運転が行なわれるが、その間、暖房運転
は停止し室内温度が低下するばかりでなく、除霜に使用
する電気量とその時間は単位時間当りの暖房効率や能力
を低下させる原因となっている。
および室外側の対空気熱交換器として使われてきた。し
かし近年冷房専用機から冷暖両用のヒートポンプエアコ
ンがしだいに主流となり暖房時の能力、効率の向上が重
要な課題となっている。暖房運転時のエアコンは、低外
気温時に室内の熱負荷が大きくなるのとは逆にその能力
と効率は低下してゆく。その原因は主に室内外の温度差
の増大による熱力学的な効率低下によるが、もう一つの
重大な原因に蒸発器における着霜の問題がある。この種
の熱交換器は、フィンに着霜すると空気の通風が阻害さ
れ熱交換性能が著しく低下する。そのため現在では一定
時間ヒートポンプのサイクルを逆転させて着霜している
霜を解かす除霜運転が行なわれるが、その間、暖房運転
は停止し室内温度が低下するばかりでなく、除霜に使用
する電気量とその時間は単位時間当りの暖房効率や能力
を低下させる原因となっている。
従来、着露量を低下させる目的で、フィン表面に樹脂を
コーティングする等の方法も試みられているが、熱伝導
、寿命、価格などの面から十分実用に供するものはまだ
ないのが実状である。
コーティングする等の方法も試みられているが、熱伝導
、寿命、価格などの面から十分実用に供するものはまだ
ないのが実状である。
ところで、フィン表面の着霜の状況を詳細に観測してみ
ると、第１図に示した様になる。フィン表面が○”Ｃ以
下しかも周囲空気の露点温度以下になった瞬間はぼフィ
ン１′、１“、１″の表面に非常に薄い霜層２が形成さ
れる（第１図ａ）、この時形成された霜層２は熱交換器
のフィンから空気への熱抵抗を増加させるが、その値は
微々たるものである。一度形成された霜層はその厚みを
徐々に増加させるが、その厚みは均等ではなく、前縁か
ら後縁へ向って指数関数的に薄くなる。前縁で霜層があ
る程度以上の厚みとなると空気温度が０“Ｃ以上の場合
には霜層表面が解けて、下部鞘層の空気を追い出し、強
固でより密度が高く熱伝導率の高い側塊３を形成する（
第１図ｂ）。フィンの前縁は局所物質伝達率が非常に高
いことに加えて、側塊の密度が高く熱伝導率が高いとい
う理由により、前縁の側塊は増々発達し、最後には第１
図Ｃの如く、前縁は側塊４でほぼ完全に覆われ空気流は
著しく阻害される。このため熱交換器からの熱の流入が
非常に小さくなり、暖房能力及び効率は著しく低下する
という問題があった。
ると、第１図に示した様になる。フィン表面が○”Ｃ以
下しかも周囲空気の露点温度以下になった瞬間はぼフィ
ン１′、１“、１″の表面に非常に薄い霜層２が形成さ
れる（第１図ａ）、この時形成された霜層２は熱交換器
のフィンから空気への熱抵抗を増加させるが、その値は
微々たるものである。一度形成された霜層はその厚みを
徐々に増加させるが、その厚みは均等ではなく、前縁か
ら後縁へ向って指数関数的に薄くなる。前縁で霜層があ
る程度以上の厚みとなると空気温度が０“Ｃ以上の場合
には霜層表面が解けて、下部鞘層の空気を追い出し、強
固でより密度が高く熱伝導率の高い側塊３を形成する（
第１図ｂ）。フィンの前縁は局所物質伝達率が非常に高
いことに加えて、側塊の密度が高く熱伝導率が高いとい
う理由により、前縁の側塊は増々発達し、最後には第１
図Ｃの如く、前縁は側塊４でほぼ完全に覆われ空気流は
著しく阻害される。このため熱交換器からの熱の流入が
非常に小さくなり、暖房能力及び効率は著しく低下する
という問題があった。
発明の目的
本発明は以上のような従来の問題点を改善することを目
的とし、フィン前縁に着霜する霜の量をより後部へ分散
させると同時に、先端付近の着霜量をできるだけ減少さ
せることを目的とする。本発明によって着霜開始から、
着霜による暖房能力の低下、及び効率の低下までの時間
が大巾に改善されるフィン付熱交換器を比較的容易で廉
価に製作しうることを可能とするものである。
的とし、フィン前縁に着霜する霜の量をより後部へ分散
させると同時に、先端付近の着霜量をできるだけ減少さ
せることを目的とする。本発明によって着霜開始から、
着霜による暖房能力の低下、及び効率の低下までの時間
が大巾に改善されるフィン付熱交換器を比較的容易で廉
価に製作しうることを可能とするものである。
発明の構成
本発明によるフィン不熱交換器は、内部を冷媒等が流動
する伝熱管とこの伝熱管に垂直またはそれに近い角度で
取り付けられた複数枚のアルミや銅等でできたフィンと
から構成され、このフィン間を流動する空気等の熱媒体
の流入側のフィン先端部分の厚みを、フィン全体の平均
厚みと比較して薄くなるように構成したものである。
する伝熱管とこの伝熱管に垂直またはそれに近い角度で
取り付けられた複数枚のアルミや銅等でできたフィンと
から構成され、このフィン間を流動する空気等の熱媒体
の流入側のフィン先端部分の厚みを、フィン全体の平均
厚みと比較して薄くなるように構成したものである。
５、・二′
実施例の説明
本発明の一実施例を第２図に示す。５は内部を冷媒の流
動する鋼管より成る伝熱管であり、アルミフィン６が垂
直に取り付けられている。矢印の方向から空気が流動す
る。フィン６の先端部分６ａはフィン６の平均的厚みよ
りも薄く構成されている。このため、このフィン付熱交
換器の前面のフィン厚みの占める面積は、フィンの先端
部を薄く構成しない場合と比較して、フィンの断面積の
減少分だけ小さくなっている。つまり、フィン付熱交換
器の前面に於る開口面積は広くなっているＯ この様なフィン付熱交換器は近年伝熱面の拡大を目的と
してフィンのピッチを小さく取る傾向にあり、２０ＦＰ
Ｉ（つまり２０枚／ １ｎｃｈ ）のフィン構成をもつ
ものも大きくなって来た。フィン厚は０．１６ＩＩＩＩ
ＩＩ〜０．１１ＩＩＩ＋テあるが、前面積ノフィンによ
る占有面積は１割近くもある。しかし、フィン前端厚み
を１／２に圧縮すると占有面積は半分となり１０ＦＰＩ
程度のフィン間隔に相当する。このため、着霜時の側塊
による通風抵抗の増大を著しく押えることが可能である
。
動する鋼管より成る伝熱管であり、アルミフィン６が垂
直に取り付けられている。矢印の方向から空気が流動す
る。フィン６の先端部分６ａはフィン６の平均的厚みよ
りも薄く構成されている。このため、このフィン付熱交
換器の前面のフィン厚みの占める面積は、フィンの先端
部を薄く構成しない場合と比較して、フィンの断面積の
減少分だけ小さくなっている。つまり、フィン付熱交換
器の前面に於る開口面積は広くなっているＯ この様なフィン付熱交換器は近年伝熱面の拡大を目的と
してフィンのピッチを小さく取る傾向にあり、２０ＦＰ
Ｉ（つまり２０枚／ １ｎｃｈ ）のフィン構成をもつ
ものも大きくなって来た。フィン厚は０．１６ＩＩＩＩ
ＩＩ〜０．１１ＩＩＩ＋テあるが、前面積ノフィンによ
る占有面積は１割近くもある。しかし、フィン前端厚み
を１／２に圧縮すると占有面積は半分となり１０ＦＰＩ
程度のフィン間隔に相当する。このため、着霜時の側塊
による通風抵抗の増大を著しく押えることが可能である
。
また、フィン先端部が先細りとなっているため、伝導に
よる熱の流動が阻害され、フィン先端でのフィン効率が
低下し、先端部厚みを低下させない時と比較すると側塊
のできかたが悪くなり、フィン後方へ霜が分散する。こ
のため着霜開始より除霜を必要とするまでの時間を著し
く改善まることができる。
よる熱の流動が阻害され、フィン先端でのフィン効率が
低下し、先端部厚みを低下させない時と比較すると側塊
のできかたが悪くなり、フィン後方へ霜が分散する。こ
のため着霜開始より除霜を必要とするまでの時間を著し
く改善まることができる。
第３図ａ、ｂは本発明による他の実施例としてあげたも
ので、フィン先端部の拡大断面図である。
ので、フィン先端部の拡大断面図である。
本発明はフィンの空気流入側の前縁端を薄く構成するこ
とを構成内容としており、その形状に関しては様々考え
うるものである。
とを構成内容としており、その形状に関しては様々考え
うるものである。
発明の効果
本発明の実施によって着霜条件下でのフィン付熱交換器
の先端部での着霜を著しく押えることが可能となり、除
霜から着霜までの運転時間を長く取ることが出来るだけ
でなく、着霜がフィン前部からやや後部にまで分散する
ために、通風抵抗の増大が少なくなり、着霜時の能力・
効率の改善が計れる。また、着霜部分が集中しないため
、除霜運転時間の短縮ができるという効果をも奏するも
のである。
の先端部での着霜を著しく押えることが可能となり、除
霜から着霜までの運転時間を長く取ることが出来るだけ
でなく、着霜がフィン前部からやや後部にまで分散する
ために、通風抵抗の増大が少なくなり、着霜時の能力・
効率の改善が計れる。また、着霜部分が集中しないため
、除霜運転時間の短縮ができるという効果をも奏するも
のである。
第１図は従来のフィン付熱交換器の着霜の進行状態を示
す説明図、第２図は本発明によるフィン付熱交換器の一
実施例を示す断面図、第３図は本発明のフィン付熱交換
器の他の実施例を示す断面図である。 ６・・・・・・伝熱管、６・・・・・・フィン、６ａ・
・・・・・フィンの先端部分。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基筒
１ 図
す説明図、第２図は本発明によるフィン付熱交換器の一
実施例を示す断面図、第３図は本発明のフィン付熱交換
器の他の実施例を示す断面図である。 ６・・・・・・伝熱管、６・・・・・・フィン、６ａ・
・・・・・フィンの先端部分。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基筒
１ 図
Claims (1)
- 複数の伝熱管と、この伝熱管に垂直に近い角度で取り付
けられた複数枚のフィンにより構成し、これら複数枚の
フィン間を流動する熱媒体の流入側の前記フィン先端の
厚みをフィンの平均的な厚みよりも薄くしたフィン付熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19117383A JPS6082787A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19117383A JPS6082787A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | フイン付熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082787A true JPS6082787A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16270110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19117383A Pending JPS6082787A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082787A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473755U (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-29 | ||
| WO2010070216A1 (fr) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Gea Batignolles Technologies Thermiques | Échangeur de chaleur comprenant des tubes a ailettes rainurées |
| FR2941040A1 (fr) * | 2009-01-15 | 2010-07-16 | Valeo Systemes Thermiques | Intercalaire d'echange de chaleur pour un dispositif d'echange de chaleur |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP19117383A patent/JPS6082787A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0473755U (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-29 | ||
| WO2010070216A1 (fr) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Gea Batignolles Technologies Thermiques | Échangeur de chaleur comprenant des tubes a ailettes rainurées |
| FR2940422A1 (fr) * | 2008-12-19 | 2010-06-25 | Gea Batignolles Technologies T | Echangeur de chaleur comprenant des tubes a ailettes rainurees |
| US8376033B2 (en) | 2008-12-19 | 2013-02-19 | Gea Batignolles Technologies Thermiques | Heat exchanger comprising tubes with grooved fins |
| FR2941040A1 (fr) * | 2009-01-15 | 2010-07-16 | Valeo Systemes Thermiques | Intercalaire d'echange de chaleur pour un dispositif d'echange de chaleur |
| EP2208955A1 (fr) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | Valeo Systèmes Thermiques | Intercalaire d'échange de chaleur pour un dispositif d'échange de chaleur. |
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