JPS6199097A - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS6199097A JPS6199097A JP22000184A JP22000184A JPS6199097A JP S6199097 A JPS6199097 A JP S6199097A JP 22000184 A JP22000184 A JP 22000184A JP 22000184 A JP22000184 A JP 22000184A JP S6199097 A JPS6199097 A JP S6199097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air stream
- heat transfer
- standing walls
- fins
- airflow
- 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
- 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
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
木金明は空調横暴９Ｆ野の茗番慧や凝縮器等に広く用い
られている気体対気′ｔｉ２相流（または液体）用のフ
ィン付熱交換器に関するものである。
られている気体対気′ｔｉ２相流（または液体）用のフ
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
従来の熱交換器は第１図に示すように一定間隔で平行に
並べられた平板状のフィン群１と、このフィン群１に垂
直に挿入された伝熱管群２から構成され、気体はフィン
間を矢印３方向に流動して管内流体と熱交換を行うもの
であった。フィン群１のフィン間の気体の流動は第２図
に示すようになり、伝熱管後流部に斜線で示した死水域
７，８が生ずるために、この死水域７，８での気体側熱
伝達率が著しく低下し、伝熱性能が悪いという欠点を有
していた。
並べられた平板状のフィン群１と、このフィン群１に垂
直に挿入された伝熱管群２から構成され、気体はフィン
間を矢印３方向に流動して管内流体と熱交換を行うもの
であった。フィン群１のフィン間の気体の流動は第２図
に示すようになり、伝熱管後流部に斜線で示した死水域
７，８が生ずるために、この死水域７，８での気体側熱
伝達率が著しく低下し、伝熱性能が悪いという欠点を有
していた。
また、平板フィン４の伝熱面上の温度境界層は第３図の
斜線部分９で示すように平板フィン４の気流上流側端面
（フィン前縁）からの距離が犬きくなるとその厚さが増
し、そのために気体側熱伝達率はフィン前縁からの距離
が増加するにともない著しく低下し、伝熱性能が悪いと
いう欠点を有していた。
斜線部分９で示すように平板フィン４の気流上流側端面
（フィン前縁）からの距離が犬きくなるとその厚さが増
し、そのために気体側熱伝達率はフィン前縁からの距離
が増加するにともない著しく低下し、伝熱性能が悪いと
いう欠点を有していた。
発明の目的
本発明は以上のような従来のフィン付熱交換器の欠点を
除去するもので、特に伝熱管後流部の死水域とフィン伝
熱面上の温度境界層厚さを減少させ、気体側熱伝達率の
著しい向上を実現させることにより、フィン付熱交換器
の小型高性能化を図ることを目的とするものである。
除去するもので、特に伝熱管後流部の死水域とフィン伝
熱面上の温度境界層厚さを減少させ、気体側熱伝達率の
著しい向上を実現させることにより、フィン付熱交換器
の小型高性能化を図ることを目的とするものである。
発明の構成
本発明のフィン付熱交換器は、一定間隔で平行に並べら
れ、その間を気流が流動するフィンと、このフィンに垂
直に挿入され内部を流体が流動する伝熱管から構成され
、フィンの気流上流側伝熱管間においては、気流方向と
傾斜させた立壁を、伝熱管間の中心を境にして前記傾斜
の角度を変えて、複数個設置し、気流下流側伝熱管間に
は気流と対向するように立壁を複数個設置したものであ
る。また、立壁より気流下流側の前記フィンに開口部を
設けたものである。
れ、その間を気流が流動するフィンと、このフィンに垂
直に挿入され内部を流体が流動する伝熱管から構成され
、フィンの気流上流側伝熱管間においては、気流方向と
傾斜させた立壁を、伝熱管間の中心を境にして前記傾斜
の角度を変えて、複数個設置し、気流下流側伝熱管間に
は気流と対向するように立壁を複数個設置したものであ
る。また、立壁より気流下流側の前記フィンに開口部を
設けたものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例のフィン付熱交換器を図面と共
に説明する。第４図ａは本発明一実施例を示すフィン付
熱交換器の平板フィンの平面図、第４図すは第４図ａの
Ａ −Ａ’面断面図である。
に説明する。第４図ａは本発明一実施例を示すフィン付
熱交換器の平板フィンの平面図、第４図すは第４図ａの
Ａ −Ａ’面断面図である。
この第４図ａ、ｂに示すように平板フィン１゜に一定間
隔でパーリングされたフィンカラ一部１１に伝熱管１２
が挿入されており、平板フィン１０には矢印１３方向に
流動する気流の上流側すなわち１列目の伝熱管間に気流
方向に対して傾斜させた立壁１４を伝熱管間の中心を境
にして傾斜の角度を変えて複数個設置しである。なお、
第４図に示した本実施例では、１列目の伝熱管間の中心
部分には立壁１４を設置せず、平板状とした場合を示し
である。気流の下流側すなわち２列目の伝熱管間には気
流１３と対向した立壁１５を複数個設置しである。
隔でパーリングされたフィンカラ一部１１に伝熱管１２
が挿入されており、平板フィン１０には矢印１３方向に
流動する気流の上流側すなわち１列目の伝熱管間に気流
方向に対して傾斜させた立壁１４を伝熱管間の中心を境
にして傾斜の角度を変えて複数個設置しである。なお、
第４図に示した本実施例では、１列目の伝熱管間の中心
部分には立壁１４を設置せず、平板状とした場合を示し
である。気流の下流側すなわち２列目の伝熱管間には気
流１３と対向した立壁１５を複数個設置しである。
また、この実施例では立壁１４，１５を平板フィン１０
から切り起こしたものであり、この場合、平板フィン１
０の立壁１４，１５の気流後流部には開口部１９．２１
が設けられている。
から切り起こしたものであり、この場合、平板フィン１
０の立壁１４，１５の気流後流部には開口部１９．２１
が設けられている。
次に上記構成における作用効果を説明する。
まず、平板フィン１０の気流上流側伝熱管間に設けた立
壁１４による作用効果を説明する。フィン間を流動する
気流のうち、立壁１４近傍を流動する気流の流動状態を
第６図に示す。立壁１４近傍の気流は下記の４種に大別
され、各々の気流による作用効果を以下に記す。
壁１４による作用効果を説明する。フィン間を流動する
気流のうち、立壁１４近傍を流動する気流の流動状態を
第６図に示す。立壁１４近傍の気流は下記の４種に大別
され、各々の気流による作用効果を以下に記す。
■ 立壁１４に沿って流動する気流１６は伝熱管１２方
向へ偏向させられ、気流１３のうち伝熱管１２に直接衝
突する気流２１と干渉し合う。
向へ偏向させられ、気流１３のうち伝熱管１２に直接衝
突する気流２１と干渉し合う。
その結果、伝熱管１２０周辺での熱伝達が促進されると
共に、伝熱管１２の後流部への気流の流入が起こり、伝
熱管後流部の死水域が減少する。
共に、伝熱管１２の後流部への気流の流入が起こり、伝
熱管後流部の死水域が減少する。
■ 立壁１４の気流上流側端面に衝突する気流１８は立
壁端面の影響を受けて旋回成分を持ち、伝熱管１２方向
へ渦流となって流動する。その結果、上記の伝熱管後流
部の死水域減少に効果があると共に、この気流１８の旋
回成分は平板フィン上に形成された温度境界層を破壊し
、そど７−）Ｍ（４ｄ／Ｉ）（ｎＺ、ｔｙ＞＋ｌｋ！；
涛イｒａ二ｇｖｓｍ−ｈ＝ある。
壁端面の影響を受けて旋回成分を持ち、伝熱管１２方向
へ渦流となって流動する。その結果、上記の伝熱管後流
部の死水域減少に効果があると共に、この気流１８の旋
回成分は平板フィン上に形成された温度境界層を破壊し
、そど７−）Ｍ（４ｄ／Ｉ）（ｎＺ、ｔｙ＞＋ｌｋ！；
涛イｒａ二ｇｖｓｍ−ｈ＝ある。
■ 立壁１４を乗り越える気流１７は、立壁１４を乗り
越えたのち、上記の気流１８と同様に旋回成分を持つ渦
流になる。この気流１７は気流１８と同様に伝熱管１２
の後流部へ流入し、死水域を減少させる作用がある。ま
た、気流１７の旋回成分は上記の気流１８と同様に温度
境界層を破壊する作用があるので、フィンの熱伝達促進
に効果がある。
越えたのち、上記の気流１８と同様に旋回成分を持つ渦
流になる。この気流１７は気流１８と同様に伝熱管１２
の後流部へ流入し、死水域を減少させる作用がある。ま
た、気流１７の旋回成分は上記の気流１８と同様に温度
境界層を破壊する作用があるので、フィンの熱伝達促進
に効果がある。
■ 平板フィン１ｏに開口部１９が存在するので、立壁
１４を乗り越えた気流１７の一部が開口部１９を通って
気流２ｏとして流入する。この気流２０は気流１７．１
８と同様に旋回成分を持ち、かつ伝熱管１２の後流部へ
流入する方向へ流動するので、前記の気流１７ 、１８
と同様の作用と効果を持つ。また、気流２０が開口部１
９から流入する際に、開口部１９での境界層前縁効果が
あり、フィンの伝熱促進に効果がある。
１４を乗り越えた気流１７の一部が開口部１９を通って
気流２ｏとして流入する。この気流２０は気流１７．１
８と同様に旋回成分を持ち、かつ伝熱管１２の後流部へ
流入する方向へ流動するので、前記の気流１７ 、１８
と同様の作用と効果を持つ。また、気流２０が開口部１
９から流入する際に、開口部１９での境界層前縁効果が
あり、フィンの伝熱促進に効果がある。
次に、第４図に示した本発明の一実施例では気流上流側
伝熱管間の中央には立壁１４を設置していないので、こ
の部分を流動する気流は気流下流側伝熱管１２にほとん
ど減速されない状態で衝突し、伝熱管１２まわりに馬蹄
形渦を発生させ、伝熱管１２−４わりの伝熱性能を高め
る作用を有する。
伝熱管間の中央には立壁１４を設置していないので、こ
の部分を流動する気流は気流下流側伝熱管１２にほとん
ど減速されない状態で衝突し、伝熱管１２まわりに馬蹄
形渦を発生させ、伝熱管１２−４わりの伝熱性能を高め
る作用を有する。
次に、平板フィン１０の気流下流側伝熱管間に設置した
立壁１５の作用効果を以下に記す。
立壁１５の作用効果を以下に記す。
前記のように立壁１４により発生した旋回成分を持った
気流は１列目伝熱管の後流部へ流入したのち、２列目伝
熱管間に設置された立壁１６に衝突する。その際、気流
の一部は１列目伝熱管１２の後流部へ再び流入する気流
になり、立壁１４の作用と相乗して、１列目伝熱管後流
部の死水域はさらに小さくなる。その他の気流は立壁１
５を乗り越え、平板フィンに再付着して温度境界層を破
壊すると共に隣り合う別の平板フィンの立壁１６下流側
開ロ部２１へ流入し、その部分で境界層前縁効果がある
。
気流は１列目伝熱管の後流部へ流入したのち、２列目伝
熱管間に設置された立壁１６に衝突する。その際、気流
の一部は１列目伝熱管１２の後流部へ再び流入する気流
になり、立壁１４の作用と相乗して、１列目伝熱管後流
部の死水域はさらに小さくなる。その他の気流は立壁１
５を乗り越え、平板フィンに再付着して温度境界層を破
壊すると共に隣り合う別の平板フィンの立壁１６下流側
開ロ部２１へ流入し、その部分で境界層前縁効果がある
。
上記の様に立壁１４，１５による作用は伝熱管後流部の
死水域を減少させる作用、平板フィン上の温度境界層を
破壊する作用および立壁開口部での境界層前縁効果を生
じさせる作用であり、これらの作用により平板フィンの
伝熱性能は向上する。
死水域を減少させる作用、平板フィン上の温度境界層を
破壊する作用および立壁開口部での境界層前縁効果を生
じさせる作用であり、これらの作用により平板フィンの
伝熱性能は向上する。
発明の効果
以上のように本発明のフィン付熱交換器は、伝熱管まわ
りへの気流の偏向を生じさせると共に、気流中に強い旋
回成分を誘起させ、またフィン間での気流の混合も促進
させることにより、伝熱管後流部の死水域を減少させ、
フィン伝熱面上の温度境界層の厚さを減少させるので、
フィンの気体側熱伝達率は著しく向上し、フィン付熱交
換器の小型高性能化を達成させることができる。
りへの気流の偏向を生じさせると共に、気流中に強い旋
回成分を誘起させ、またフィン間での気流の混合も促進
させることにより、伝熱管後流部の死水域を減少させ、
フィン伝熱面上の温度境界層の厚さを減少させるので、
フィンの気体側熱伝達率は著しく向上し、フィン付熱交
換器の小型高性能化を達成させることができる。
第１図は従来のフィン付熱交換器の斜視図、第２図およ
び第３図は第１図における平板フィンでの気流の流動状
態の説明図、第４図ａは本発明の一実施例のフィン付熱
交換器におけるフィンの平面図、第４図すは第４図ａに
おけるＡ−ｐ：面断面図、第６図は第４図のフィンにお
ける気流の流動状態を示す要部斜視図である。 １ｏ・・・・・・平板フィン、１１・・・・・・フィン
カラー、１２・・・・・・伝熱管、１３・・・・・・気
流、１４・・・山気流上流側伝熱管間立壁、１５・・・
・・・気流下流側伝熱管間立壁、１６，１７．１８・・
・・・・フィン間での気流、１９・・・・立壁開口部、
２０・・・・・・フィン間での気流、２１・・・・・・
立壁開口部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 （ａｒ （ｂ〕
び第３図は第１図における平板フィンでの気流の流動状
態の説明図、第４図ａは本発明の一実施例のフィン付熱
交換器におけるフィンの平面図、第４図すは第４図ａに
おけるＡ−ｐ：面断面図、第６図は第４図のフィンにお
ける気流の流動状態を示す要部斜視図である。 １ｏ・・・・・・平板フィン、１１・・・・・・フィン
カラー、１２・・・・・・伝熱管、１３・・・・・・気
流、１４・・・山気流上流側伝熱管間立壁、１５・・・
・・・気流下流側伝熱管間立壁、１６，１７．１８・・
・・・・フィン間での気流、１９・・・・立壁開口部、
２０・・・・・・フィン間での気流、２１・・・・・・
立壁開口部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 （ａｒ （ｂ〕
Claims (3)
- （１） 一定間隔で平行に並べられ、その間を気流が流
動するフィンと、このフィンに垂直に挿入され内部を流
体が流動する伝熱管から構成され、前記フィンの気流上
流側の伝熱管間には、気流方向に対して傾斜させた立壁
を、前記伝熱管間の中心を境にして前記傾斜の角度を変
えて複数個設置し、前記フィンの気流下流側の伝熱管間
には気流と対向する立壁を複数個設置したフィン付熱交
換器。 - （２） 立壁より気流下流側のフィンに開口部を設けた
特許請求の範囲第１項記載のフィン付熱交換器。 - （３） フィンの気流上流側伝熱管間の中央部を平板状
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 |
|---|---|---|---|
| JP22000184A JPS6199097A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22000184A JPS6199097A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | フイン付熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199097A true JPS6199097A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16744374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22000184A Pending JPS6199097A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199097A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2902505A1 (fr) * | 2006-06-19 | 2007-12-21 | Valeo Systemes Thermiques | Ailette a deflecteur de flux ameliore et echangeur de chaleur muni d'une telle ailette |
| JP2009270731A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Daikin Ind Ltd | フィンチューブ型熱交換器、これを備えた冷凍装置および給湯装置 |
| WO2009145115A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | ダイキン工業株式会社 | フィンチューブ型熱交換器 |
| US8381802B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-02-26 | National University Corporation Yokohama National University | Heat transfer device |
| US20180100659A1 (en) * | 2015-03-30 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and air-conditioning apparatus |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP22000184A patent/JPS6199097A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8381802B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-02-26 | National University Corporation Yokohama National University | Heat transfer device |
| FR2902505A1 (fr) * | 2006-06-19 | 2007-12-21 | Valeo Systemes Thermiques | Ailette a deflecteur de flux ameliore et echangeur de chaleur muni d'une telle ailette |
| WO2007147754A1 (fr) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Valeo Systemes Thermiques | Ailette a deflecteur de flux ameliore et echangeur de chaleur muni d'une telle ailette |
| JP2009270731A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Daikin Ind Ltd | フィンチューブ型熱交換器、これを備えた冷凍装置および給湯装置 |
| WO2009145115A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | ダイキン工業株式会社 | フィンチューブ型熱交換器 |
| US20180100659A1 (en) * | 2015-03-30 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and air-conditioning apparatus |
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