JPS6199098A - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS6199098A JPS6199098A JP22000284A JP22000284A JPS6199098A JP S6199098 A JPS6199098 A JP S6199098A JP 22000284 A JP22000284 A JP 22000284A JP 22000284 A JP22000284 A JP 22000284A JP S6199098 A JPS6199098 A JP S6199098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air stream
- standing wall
- heat transfer
- heat exchanger
- fin
- 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
本発明は空調機器分野の蒸発器や凝縮器等に広く用いら
れている気体対気液２相流体（まだは液体）用のフィン
付熱交換器に関するものである。
れている気体対気液２相流体（まだは液体）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
近年、空調機器の低騒音化に伴なって熱交換器の前面風
速を１ｍ／Ｓｅｃ以下にする設計傾向が強まっており、
このような低風速域における熱交換器の性能向上が課題
となっている。
速を１ｍ／Ｓｅｃ以下にする設計傾向が強まっており、
このような低風速域における熱交換器の性能向上が課題
となっている。
従来、この種の熱交換器は第１図ａに示すように、一定
間隔で平行に並べられた平板フィン群１と、このフィン
群１に直角に挿入された伝熱管群２から構成され、空気
はフィン間を矢印方向に流動して管内流体と熱交換を行
う。そして、フィン群１相互間の伝熱管群２まわりの熱
流体特性は第１図すに示すように、伝熱管２に矢印方向
の低風速気流が流動する場合、伝熱管表面のよどみ点か
らの角度θが７０〜８００で流れが剥離し、伝熱管後流
部に斜線で示す死水域３が生じる為にこの死水域３での
空気側熱伝達率が著しく低下し、熱交換器としての伝熱
性能が低いという欠点を有していた。
間隔で平行に並べられた平板フィン群１と、このフィン
群１に直角に挿入された伝熱管群２から構成され、空気
はフィン間を矢印方向に流動して管内流体と熱交換を行
う。そして、フィン群１相互間の伝熱管群２まわりの熱
流体特性は第１図すに示すように、伝熱管２に矢印方向
の低風速気流が流動する場合、伝熱管表面のよどみ点か
らの角度θが７０〜８００で流れが剥離し、伝熱管後流
部に斜線で示す死水域３が生じる為にこの死水域３での
空気側熱伝達率が著しく低下し、熱交換器としての伝熱
性能が低いという欠点を有していた。
また、第１図Ｃに示すように、フィン群１の伝熱面上の
温度境界層４の厚さは気流の流入部からの距離の平方根
に比例して厚くなる為に空気側熱伝達率は気流の流入部
からの距離が増加すると共に著しく低下し、熱交換器と
しての伝熱性能が低いという欠点を有していた。
温度境界層４の厚さは気流の流入部からの距離の平方根
に比例して厚くなる為に空気側熱伝達率は気流の流入部
からの距離が増加すると共に著しく低下し、熱交換器と
しての伝熱性能が低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欠点を除去するもので、特
に渦の発生に伴う気流乱れの促進、及び伝熱管後流の死
水域の減少により、空気側熱伝達率の著しい向上を実現
し、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。
に渦の発生に伴う気流乱れの促進、及び伝熱管後流の死
水域の減少により、空気側熱伝達率の著しい向上を実現
し、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。
発明の構成
本発明のフィン付熱交換器は、一定間隔で並べられ、そ
の間を気流が流動するフィンと、このフィンに直角に挿
入され、内部を流体が流動する伝熱管とから成り、伝熱
管間のフィンの表裏に、気流の流動方向に対して傾斜さ
せた立壁を複数個設けたものである。
の間を気流が流動するフィンと、このフィンに直角に挿
入され、内部を流体が流動する伝熱管とから成り、伝熱
管間のフィンの表裏に、気流の流動方向に対して傾斜さ
せた立壁を複数個設けたものである。
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２図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３図は第２図のＡ−Ａ
断面図、第４図は本発明の他の実施例を示すフィンの平
面図、第６図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。
に説明する。第２図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３図は第２図のＡ−Ａ
断面図、第４図は本発明の他の実施例を示すフィンの平
面図、第６図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。
フィン６に一定間隔でバーリングされたフィンカラ部６
に伝熱管７が挿入されており、伝熱管７間のフィン６の
表裏に、気流の流動方向８に対して傾斜角９を有した立
壁１０，１１を設けている。
に伝熱管７が挿入されており、伝熱管７間のフィン６の
表裏に、気流の流動方向８に対して傾斜角９を有した立
壁１０，１１を設けている。
そして、フィン６の表側に設けた立壁１ｏと裏側に設け
た立壁１１とを気流の流動方向８に対して交互に設けて
いる。
た立壁１１とを気流の流動方向８に対して交互に設けて
いる。
次に作用と効果を説明する。
気流は立壁１ｏにぶつかると同時に、垂直上方への流れ
と立壁１０の前面壁に沿った流れを生じる。また、立壁
１ｏは気流の流動方向８に対して傾斜角９を有している
ために、立壁１ｏの上端部では気流が立壁１ｏの裏面へ
回り込み、立壁１０の前面壁に沿った流れとの干渉によ
って立壁１０の斜め後方へ二次流れによる渦が発生する
。この渦は、連続して並べられた立壁１ｏの各々、そし
て、裏面の立壁１１においても同様に発生する。
と立壁１０の前面壁に沿った流れを生じる。また、立壁
１ｏは気流の流動方向８に対して傾斜角９を有している
ために、立壁１ｏの上端部では気流が立壁１ｏの裏面へ
回り込み、立壁１０の前面壁に沿った流れとの干渉によ
って立壁１０の斜め後方へ二次流れによる渦が発生する
。この渦は、連続して並べられた立壁１ｏの各々、そし
て、裏面の立壁１１においても同様に発生する。
従って、フィン５の表裏面において渦が発生する。
一方、立壁１０，１１の直後に設けられた開口部１２を
気流が通過す名ことにより、フィン５に形成される温度
境界層が薄くなる、いわゆる境界層前縁効果と、開口部
１２を通過する際にフィン５で熱交換された空気が、通
過後、フィン間中央部のフィンとの温度差の大きい空気
と混合する、いわゆる混合効果とにより伝熱性能が向上
する。
気流が通過す名ことにより、フィン５に形成される温度
境界層が薄くなる、いわゆる境界層前縁効果と、開口部
１２を通過する際にフィン５で熱交換された空気が、通
過後、フィン間中央部のフィンとの温度差の大きい空気
と混合する、いわゆる混合効果とにより伝熱性能が向上
する。
更に、開口部１２を通過した気流の一部と、前述した二
次流れによる渦とが更に干渉し、気流の乱れをフィン６
の表裏において促進させるだけでなく、一部の気流は立
壁１ｏの直後の開口部１２を通過後、一定間隔で相隣シ
合わせに並べられているフィン５の立壁１１に衝突し、
そこで更に渦の発生を促進させるため、熱伝達率は大幅
に増大する。
次流れによる渦とが更に干渉し、気流の乱れをフィン６
の表裏において促進させるだけでなく、一部の気流は立
壁１ｏの直後の開口部１２を通過後、一定間隔で相隣シ
合わせに並べられているフィン５の立壁１１に衝突し、
そこで更に渦の発生を促進させるため、熱伝達率は大幅
に増大する。
また、これらの渦の一部は伝熱管７の後流へ掃き出され
るため、伝熱管７の周囲に生じて伝熱管７の後流へ掃き
出される馬蹄渦とともに伝熱管７後流域に生じる死水域
を著しく減少させるので、伝熱に寄与する面積が増加し
、伝熱性能が向上する。
るため、伝熱管７の周囲に生じて伝熱管７の後流へ掃き
出される馬蹄渦とともに伝熱管７後流域に生じる死水域
を著しく減少させるので、伝熱に寄与する面積が増加し
、伝熱性能が向上する。
第４図は、本発明による他の実施例を示し、フィン６の
表裏に設けた立壁１０に対し立壁１１を伝熱管７の段方
向にずらせたものである。これによってフィン６間の気
流の流れ方向８から見た立壁１０，１１の投影面積が減
少するので圧力損失の低下が図れると共に、開口部の面
積が減少することによるフィン効率の改善が図れ、かつ
、前述した実施例と同様の効果が得られるものである。
表裏に設けた立壁１０に対し立壁１１を伝熱管７の段方
向にずらせたものである。これによってフィン６間の気
流の流れ方向８から見た立壁１０，１１の投影面積が減
少するので圧力損失の低下が図れると共に、開口部の面
積が減少することによるフィン効率の改善が図れ、かつ
、前述した実施例と同様の効果が得られるものである。
発明の効果
以上のように本発明のフィン付熱交換器は、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
のフィンに直角に挿入され内部を流体が流動する伝熱管
から構成され、伝熱管間のフィンの表裏に、気流の流動
方向に対して傾斜させた立壁を複数個設けているため、
以下の効果がある。
平行に並べられ、その間を気流が流動するフィンと、こ
のフィンに直角に挿入され内部を流体が流動する伝熱管
から構成され、伝熱管間のフィンの表裏に、気流の流動
方向に対して傾斜させた立壁を複数個設けているため、
以下の効果がある。
■ 立壁の斜め後方へ二次渦が発生し、気流の乱れによ
り、熱伝達率の高い領域が形成される。
り、熱伝達率の高い領域が形成される。
■ 開口部を気流が通過することにより、境界層前縁効
果、混合効果が得られ、伝熱性能が向上する。
果、混合効果が得られ、伝熱性能が向上する。
■ 開口部を通じて気流が相隣り合うフィンの立壁にぶ
つかることにより、気流乱れが促進され、熱伝達率が向
上する。
つかることにより、気流乱れが促進され、熱伝達率が向
上する。
■ 立壁により生じる渦と開口部を通過してくる気流と
が干渉し、更に、気流乱れが促進され、熱伝達率が向上
する。
が干渉し、更に、気流乱れが促進され、熱伝達率が向上
する。
■ 立壁及び開口部によって生じる渦と伝熱管まわシに
発生した馬蹄渦とが、伝熱管後流域に廻り込むように流
れ、伝熱管後流域の死水域が著しく減少し、伝熱性能が
向上する。
発生した馬蹄渦とが、伝熱管後流域に廻り込むように流
れ、伝熱管後流域の死水域が著しく減少し、伝熱性能が
向上する。
以上の様に、空気側熱伝達率が著しく向上し、フィン付
熱交換器の小型高性能化を達成できる。
熱交換器の小型高性能化を達成できる。
第１図は従来のフィン付熱交換器の説明図、第２図は本
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３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本発明
の他の実施例のフィン付熱交換器におけるフィンの平面
図、第６図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。 ６・・・・・−フィン、了・・・・・・伝熱管、８・・
・・・気流の流動方向、１０．１１・・−・・立壁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （の （ｂ）（ｃ） 第２図 第３図
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３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本発明
の他の実施例のフィン付熱交換器におけるフィンの平面
図、第６図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。 ６・・・・・−フィン、了・・・・・・伝熱管、８・・
・・・気流の流動方向、１０．１１・・−・・立壁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （の （ｂ）（ｃ） 第２図 第３図
Claims (3)
- （１） 一定間隔で並べられ、その間を気流が流動する
フィンと、前記フィンに直角に挿入され、内部を流体が
流動する伝熱管とから成り、前記伝熱管間の前記フィン
の表裏に、気流の流動方向に対して傾斜させた立壁を複
数個設けたフィン付熱交換器。 - （２） 立壁を気流の流動方向に表裏交互に設けた特許
請求の範囲第１項記載のフィン付熱交換器。 - （３） フィンの表裏に設けた立壁を伝熱管段方向にず
らせた特許請求の範囲第２項記載のフィン付熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22000284A JPS6199098A (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 |
|---|---|---|---|
| JP22000284A JPS6199098A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | フイン付熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199098A true JPS6199098A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16744388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22000284A Pending JPS6199098A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199098A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2137833A1 (es) * | 1995-12-05 | 1999-12-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Intercambiador de calor para acondicionador de aire. |
| JP2017032181A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 株式会社富士通ゼネラル | 熱交換器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510094B2 (ja) * | 1975-07-07 | 1980-03-13 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP22000284A patent/JPS6199098A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510094B2 (ja) * | 1975-07-07 | 1980-03-13 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2137833A1 (es) * | 1995-12-05 | 1999-12-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Intercambiador de calor para acondicionador de aire. |
| JP2017032181A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 株式会社富士通ゼネラル | 熱交換器 |
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