JPS61272594A - フイン付熱交換器 - Google Patents

フイン付熱交換器

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JPS61272594A
JPS61272594A JP60112445A JP11244585A JPS61272594A JP S61272594 A JPS61272594 A JP S61272594A JP 60112445 A JP60112445 A JP 60112445A JP 11244585 A JP11244585 A JP 11244585A JP S61272594 A JPS61272594 A JP S61272594A
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JP
Japan
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heat exchanger
copper
heat transfer
pipes
tubes
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JP60112445A
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JPH0227597B2 (ja
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Hiroyoshi Tanaka
博由 田中
Masaaki Adachi
安立 正明
Yoshiyuki Tsuda
善行 津田
Tomoaki Ando
智朗 安藤
Fumitoshi Nishiwaki
文俊 西脇
Shigeo Aoyama
繁男 青山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/851,507 priority patent/US4715437A/en
Priority to CA000506667A priority patent/CA1269975A/en
Priority to AU56131/86A priority patent/AU585970B2/en
Priority to CN86102670A priority patent/CN1014632B/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • 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
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    • 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

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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】 産業上の利用分野 本発明は、空調、冷凍等に使用され冷媒と空気等の流体
間で熱の授受を行う熱交換器に関するものである。
従来の技術 従来、この種の熱交換器は第6図に示したように、Uベ
ンドにより互いに接続された銅管1とアルミ等を材料と
するフィン2よりなり、銅管1の内部を流れる冷媒とフ
ィン2間を流れる空気3が熱交換を行う構成を有してい
た。この様な熱交換   器は近年、小型、高性能化が
要求されているが、騒音等の観点からフィン間の空気流
速は低く押えられているため管内側の熱抵抗に比して空
気側の熱抵抗は高い。そこで現在は空気側の伝熱面積を
拡大することで管内側の熱抵抗との差を減少させる様に
工夫している。しかしながら、伝熱面を拡大することに
は物理的な限界が存在するとともに、経済□性、省スペ
ース性等の点から問題もあり、空気側の熱抵抗を低下さ
せることがこの様な熱交換器に於て重要な課題となって
いる。
第S図は、従来の熱交換器の一例を示したものである。
(”)は平面図、(b)は側面図である。銅管4の内部
はフロン等の冷媒が循環しており、その冷媒の熱が銅管
4からフィンカラー5へ伝わり、フィン6へ伝わる。フ
ィン6の前方からは空気7が流動してフィン6間を通過
するが、その際に温度の異なったフィン6の表面から冷
媒から伝わる熱の授受を行うのである。この作用によっ
て冷媒と空気の熱交換が連続的に行われる。
発明が解決しようとする問題点 第S図に示した従来例はちどり管配列のフラットフィン
と呼ばれるものであるが、この管配列は基盤目状に管を
配列したものより熱伝達率が高く、一般によく使用され
ている。しかしながら近年、より性能の向上を目差すた
め、フィン表面にスリット、ルーバ等の加工を施したも
のが使用されているがヒートポンプ室外機用の熱交換器
として使用すると冬期に着霜が著しく、フラットフィン
の場合より頻繁に除霜の必要が生じ、字間効率(SEE
R)が低下する。それ故もっばらヒートポンプ室外機用
の熱交換器にはフラットフィンが使用されている。この
ため、室外機が大きくなり、コスト的にも高くつくこと
から何らかの改善が期待されている。
そこで本発明は伝熱管の配置を工夫することによってフ
ラットフィンの熱伝達率を向上させ、コンパクトで高性
能なフィン付熱交換器を得ようとするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の技術的手段は、複数枚のフィンに、気流方向に
並んだ複数本の伝熱管にて構成される伝熱管群を貫通嵌
合させ、伝熱管群間のピッチを、伝熱管群内の隣り合う
伝熱管の距離より大きく取るとともに、下流側の伝熱管
が上流のどれかの伝熱管の投影面と部分的に重なるよう
に構成するものである。
作用 すなわち、■各伝熱管群内の伝熱管がわずかづつ気流と
垂直方向にずらして設置されているため上流側の管とフ
ィンの存在により発生する馬蹄渦が下流側の管へ衝突し
、管表面に高い熱伝達域を生じる。■前記の上流側から
発生する馬蹄渦が、管表面に衝突し、管側側へ分岐する
ため止水域が少くなり有効な伝熱面積が増加する。■伝
熱管群間の距離が伝熱管群内の伝熱管間の距離より広い
ので圧力損失が少ない。■伝熱管群内の伝熱管が気流方
向と垂直方向にずれて配置されているので、気流方向に
管を一列に並べた場合より伝熱管間の距離が広くなり、
水滴が付着した場合に落下しやすく露付き時の伝熱性能
が高い。また製造時の問題であるが、■伝熱管が気流方
向と垂直にややずれて配置されているので、フィン端部
に取り付けられるUベンドのろう付は時に炎がまわりや
すく、ろうのまわりが良く不良ろう付は箇所が少なくな
る。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第1図は本発明の一実施例の熱交換器でありe)は
平面図、(b)は側面図である。8a。
8bは鋼管であり内部を冷媒が循環している。その熱は
、銅管8からフィンカラー9、フィン10へと順次伝え
られ、前方から流動する空気11と熱の授受を行う。銅
管8の配置は銅管8aと8bの関係のごとく上流側の鋼
管81Lの投影面12に部分的に銅管8bが重なる様に
構成されかつ鋼管群間のピッチbは隣接鋼管相互間の距
離Cより大きい。つまり常に上流側のどれかの銅管8の
投影面と下流側の鋼管が重なる様に構成されている。
この一対の鋼管の中心距離aと熱伝達率及び圧力損失の
関係は第4図の如くな゛る。圧力損失はb/cが小さく
なれば増大するため5本実施例ではb〉Cと取っている
。また−男中心距離がフィンヵラ−直径の1/2近辺で
熱伝達率は最大となる。本実施例では8−全直径の1/
2としているが、直径の215〜5/8近辺ではほぼ同
等の効果が期待できる。この場合の圧損はちどり配列よ
り小さい。また、本実施例のごとく鋼管距離が空気流と
斜めになり基盤目配列と比べて広くなるため露落ちが良
い。また止水域も基盤目配列にするとほぼ鋼管後流全域
に渡って現われるが、この実施例のごとき銅管配列では
著しく減少する。
第2図は本発明の他の一実施例で(&)は平面図。
(b)tl側面図である。本実施例に於てもその効果は
第1図に示した本発明の一実施例とほぼ同一であるが異
なる点は銅管12の配置、及び突起の有無である。銅管
12bは銅管12&の投影面17と部分的な重なりを有
している。またフィン14に加工された突起16もいず
れかの鋼管の投影面と部分的に重なる様に配置されてい
る。この様に突起16を設けることによって上流側の管
とフィンの間から発生する馬蹄渦が銅管121L、12
b。
12C912dで構成される鋼管群の内部へ入り込み、
鋼管群の内部の熱伝達が著しく向上するとともに止水域
が減少し、有効な伝熱面積も増加する。
第3図は本発明の第3番目の一実施例で(2L)は平面
図、(b)は(&)のムム断面図である。本実施例に於
る効果も前述の本発明の他の2つの実施例とほぼ同じで
あるが、異なる点は鋼管群にまたがる直線状の突起21
ft設けた点にある。この突起は、露付き運転時の水滴
の落下を促進し、水膜による熱伝達率の悪化及び圧損の
増大を押え、低圧損かつ高熱伝達率の蒸発器用フィンを
実現するためのものである。本実施例では直線状の突起
21は銅管181と180というように隣りの鋼管群の
一つ上流側の鋼管を結ぶととくに構成されているが、こ
の突起21は、鋼管18&と181ii結ぶととぐ、つ
まり空気流22方向と垂直であっても良い。
またこの突起21は空気に乱れを与え同時に止水域を減
少させる効果もあり、高い熱伝達率と広い、有効伝熱面
積を実現することができるものである。
発明の効果 本発明は、複数本の伝熱管群を複数枚のフィンに貫通嵌
合させて構成し伝熱管群間のピッチを伝熱管群内の隣り
合う伝熱管の距離より大きく取るとともに下流側の伝熱
管が上流のどれかの伝熱管の投影面と部分的に重なる様
構成しているので次の様な効果がある。■上流側のフィ
ンと伝熱管の存在によって発生する馬蹄渦が後流の管表
面に著しく高い熱伝達域を生じさせる。■上記馬蹄渦が
後流の管によって分散され、伝熱管群間へ入り込むため
止水域が減少し、有効伝熱面が増加する。
■伝熱管が空気流に対して斜めに設置されるために伝熱
管間距離が広くなり露落ちが良くなり露付き時の圧力損
失が低下し熱伝達率が増加する。以上の効果によってフ
ィン性能が向上し、高性能でコンパクトなフィン付熱交
換器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のフィン付熱交換器構成図、
第2図及び第3図は本発明の他の実施例のフィン付熱交
換器の構成図、第4図は同熱交換器の動作説明図、第6
図は従来例のフィン付熱交換器の構成図、第6図は従来
例のフィン付熱交換器斜視図である。 1.4,8,12.18・・・・・・銅管、2,6゜1
0.14.20・・・・・・フィン、15・・・・・・
突起、21・・・・・・直線状突起。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 (αン 第2図 (αン 第3図 (a、) 8b 第4図 Oσ、5    / フィンカラーエイ上 −〇ノ A〈 区       昏 qコ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数枚のフィンに気流方向に並んだ複数本の伝熱
    管により構成される伝熱管群を複数群貫通し嵌合させ、
    前記伝熱管群間のピッチを、前記伝熱管群内の隣り合う
    前記伝熱管間の距離より大きく取るとともに、同一伝熱
    管群内の伝熱管相互が前記気流の上流側にあるいずれか
    の前記伝熱管の下流側への投影面と部分的な重なりを有
    して構成されたフィン付熱交換器。
  2. (2)伝熱管群内の前記伝熱管を気流方向に傾斜して直
    線状に配列した特許請求の範囲第1項記載のフィン付熱
    交換器。
  3. (3)伝熱管群内の前記伝熱管を非直線状に配置した特
    許請求の範囲第1項記載のフィン付熱交換器。
  4. (4)伝熱管の気流の下流側への投影面内のフィンに突
    起を設けた特許請求の範囲第1項記載のフィン付熱交換
    器。
  5. (5)伝熱管群間の前記フィンに、前記伝熱管群間にま
    たがる直線状の突起を設けた特許請求の範囲第1項記載
    のフィン付熱交換器。
  6. (6)伝熱管群相互管にスリットもしくは切り起しを設
    けたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のフィ
    ン付熱交換器。
JP11244585A 1985-04-19 1985-05-24 Fuintsukinetsukokanki Expired - Lifetime JPH0227597B2 (ja)

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JP11244585A JPH0227597B2 (ja) 1985-05-24 1985-05-24 Fuintsukinetsukokanki
KR1019860002760A KR900006245B1 (ko) 1985-04-19 1986-04-11 열교환기
US06/851,507 US4715437A (en) 1985-04-19 1986-04-14 Heat exchanger
CA000506667A CA1269975A (en) 1985-04-19 1986-04-15 Heat exchanger
AU56131/86A AU585970B2 (en) 1985-04-19 1986-04-15 Heat exchanger
CN86102670A CN1014632B (zh) 1985-04-19 1986-04-18 热交换器

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JP11244585A JPH0227597B2 (ja) 1985-05-24 1985-05-24 Fuintsukinetsukokanki

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JPS61272594A true JPS61272594A (ja) 1986-12-02
JPH0227597B2 JPH0227597B2 (ja) 1990-06-18

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JP11244585A Expired - Lifetime JPH0227597B2 (ja) 1985-04-19 1985-05-24 Fuintsukinetsukokanki

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JP (1) JPH0227597B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS646699A (en) * 1987-06-26 1989-01-11 Matsushita Refrigeration Heat exchanger with fin
CN102628658A (zh) * 2012-01-01 2012-08-08 黄华 一种便于冰、霜从换热器表面脱离的方法及应用
JP2019211091A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 昭和電工株式会社 冷却装置および冷蔵庫

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS646699A (en) * 1987-06-26 1989-01-11 Matsushita Refrigeration Heat exchanger with fin
CN102628658A (zh) * 2012-01-01 2012-08-08 黄华 一种便于冰、霜从换热器表面脱离的方法及应用
JP2019211091A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 昭和電工株式会社 冷却装置および冷蔵庫

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Publication number Publication date
JPH0227597B2 (ja) 1990-06-18

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