JPS6249194A - クロスフイン形熱交換器 - Google Patents

クロスフイン形熱交換器

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JPS6249194A
JPS6249194A JP5483086A JP5483086A JPS6249194A JP S6249194 A JPS6249194 A JP S6249194A JP 5483086 A JP5483086 A JP 5483086A JP 5483086 A JP5483086 A JP 5483086A JP S6249194 A JPS6249194 A JP S6249194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fins
heat exchange
fin
heat exchanger
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP5483086A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
延行 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6249194A publication Critical patent/JPS6249194A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Defrosting Systems (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍機用蒸発器等に使用されるクロスフィン形
熱交換器に関するものである。
従来の冷蔵庫或いは低温室用除湿機等に使用される熱交
換器を第1図および第2図により説明する。1は冷媒の
MLる熱交換管で、蛇行状に形成されている。2は内部
に可禎、性ヒータ線4をイJする除霜ヒータで、蛇行状
に形成されている。3は短冊状アルミニュウム製フィン
で、熱交換管1の蛇行間隔に合わせて熱交換管挿入用の
U字状切欠3−1を両側より設け、除霜ヒータ2の蛇行
間隔に合わせて除霜ヒータ挿入用のU字状切欠3−2を
両側より設けている。
熱交換管挿入用切欠3−1は深(切込み、除霜ヒータ挿
入用切欠3−2は浅(切込んである。フィン3は、気流
Aに対して多数列、[tつ同一間隔に並置し、気流に沿
って長く配置する。このフィン3の切欠3−1に蛇行状
熱交換管1を両側より挿入した後、切欠3−2に蛇fJ
状除霜ヒータ24両側より挿入し、熱交換器を構成する
而して、熱交換管1内に液状冷媒を通して#L iτら
させ、熱交換管トフィン3および除1“[]ヒータ2か
低温になり、気流人の空気を冷却1゛る。この際、気流
A中の水分は熱交換管工・除霜ヒータ2およびフィン3
の表面に霜となってイ(着する。このため、一定11.
j同後に冷媒を通づのを停止し、ヒータ線4に通電発熱
させ、除霜ヒータ2を加熱して、更にフィン3および熱
交換管1を加熱して除屑を行う。
かかる熱交換器は熱交換管1とフィン3との接触面積と
接触力が少ないために、熱交換管1からフィン3への熱
伝達が非常に悪いものであった。
又、熱交換管1から大きなU字状切欠3−1をフィン3
に設けているために、熱交換管1に近い部分゛のフィン
面私が大幅に少ないものであった。従って、フィン3を
有効に利用することができなかった。更に、熱交換管1
をフィン3の切欠3−1に挿入して密着させる際に、大
きな力を加えるために、フィン3の板厚をかなり厚いも
のとしなければならず、原価高となっていた。しかも、
フィン3は気流Aに対して同一間隔に多数列並置してい
るために、フィン3の気流流入側に多量の着霜を生ずる
。これによって、フィン3間の通風抵抗が大幅に増加し
、逆風量が減少して熱交換量が減少してしまうものであ
った。
又、従来の冷蔵庫或いは低温室用除湿板に使用される例
の熱交換器をj43図および第4図により説明する。5
は凛媒の辿る熱交換管で、ヘヤピン管5−1とU字管5
−2とを連通させて蛇行状に形成されている。6は内部
に可撓性ヒータ線8を有する除霜ヒータで、蛇行状に形
成されている。
7は短冊状のアルミニュウム製フィンで、除倉1ヒータ
6の蛇行間隔に合わせて除霜ヒータ挿入用のU字状切欠
7−1を両側より設け、ヘヤピン管5−1の間隔に合わ
せて形# L、た円筒立上部7−2にて熱交換管挿入穴
を設けている。フィン7は気流Bに対して多数列、且つ
同一間隔に並置し、気流に沿って長く配置する。このフ
ィン7の円筒立上部7−2の穴にヘヤピン管5−1を挿
入して拡管した後、このヘヤピン管5−1にU字管5−
2を接続して溶接し、蛇行状の熱交換管5を形成する。
次いで、フィン7の切欠7−1に蛇行状除屑ヒータ6を
両側より挿入し、熱交換器を栴成する。
而して、熱交換管5内に液状冷媒を通して肌脱させ、熱
交換管5・フィン7および除霜ヒータ6が低温になり、
気流Bの空気を冷却する。この際気流B中の水分は熱交
換管5・フィン7および除霜ヒータ6の表百1に霜とな
って付着する。このため、一定時間後に冷媒を通すのを
停止し、ヒータ線8に通電発熱させ、除霜ヒータ6を加
熱して、更にフィン7および熱交換管5を加νして除霜
を行う。
かかる熱交換器はフィン7か気流に対して一枚の平板状
に長(延びているため、熱境界層が大きくなってしまい
、熱伝達率か著しく低下する。又、フィン7は気流Bに
対して同一間隔に多数列並置しているために、フィン7
の気流流入側に多5二の着霜を生ずる。こねによって、
フィン7間の通風抵抗が大幅に増加し、逆風量が減少し
て熱交換量が減少してしまう。
また、上記の如く、熱交換器のフィン7は、気流流入側
より順次熱伝達率が低下するため、熱伝達率の高い気流
流入側のフィン7部は、熱交換管5を複数列設けて、フ
ィン効率を高くし、伝熱効果を向上する必扱かあるか、
一方気流流出側のフィン7部は熱伝達率が低いため熱交
換管5の列数を少くしても高いフィン効率かイ(イ、ら
れるから、気流方向全体に複数列の熱交換管5を設ける
ことは、通風抵抗および原価上に不利となる問題点かあ
った。
本発明は、かかる問題点を解決すべく成されたもので、
複数の熱交換管と、上記熱交換管に所定間隔で複数個植
設された平板状の横長小片フィンとからなり、上記熱交
換管を複数回折重ね、且つ気流の進行方向に上記横長小
片フィンをフィンの裏手方向の輻以上の高さに積み上げ
るとともに、上記横長小片フィンの間隔を気流流入側を
大とし、流出側を小としたクロスフィン形熱交換器にお
いて、上記熱交換管が上記平板状の横長小片フィン中心
線の両側に存在することを特徴としたものである。
以下、本発明の詳細を第5図〜第11図に示す一実施例
により説明する。
9は熱交換管で、最初はヘヤピン状に形成されている。
10は内部に可撓性ヒータ線11を有する除霜ヒータで
、蛇行状に形成されている。12は矩形小片のアルミニ
ュウム製フィンで、中央に円錐状の円筒立上部12−2
を設けてK Ri上ヒータ入穴12−4か形成され、そ
の両側に円錐状の円筒立上部12−1を設けて熱交換管
挿入穴12−3か形成されている。
フィン12はすべて同形状のものを使用し、広い間隔1
3で多数列(この場合7列)並置し、更に熱交換管9を
曲げる分の間隔14だけ空けてから狭い間隔15で多数
列(この藩4合10列)並置し、更に熱交換管9を曲げ
る分の間隔14だけ空けてから狭い間隔15で多数列(
この場合図では一部省略しであるか10列)並置する。
このフィン12は一直糾、状に配列される。次に、除霜
ヒータ10をフィン12の挿入穴12−4に差込み、ヘ
ヤピン状熱交換管9をフィン12の挿入穴12−3に差
込み、その後拡管としてフィン12と熱交換管9とを固
定する。しかる後、熱交換管9の曲げ部9−1と除霜ヒ
ータ10の曲げ部10−1とを円弧状に曲げて熱交換管
9および除霜ヒータ10を蛇行状に成形する。これによ
って、フィン12か隙間16を有して平行に3段配置さ
れ、最初の段のフィン間隔13は次の段以降のフィン間
隔15より大きくなっている。
而して、熱交換管9内に液状冷媒を通して沸11tjさ
せ、その際に熱交換管9・除霜ヒータ10・フィン12
が低温になり、気流Cの空気を冷却する。
この際、気流C中の水分は熱交換管9・隙霜ヒー・り1
0・フィン12の表面に霜となって付着する。
このため、一定時間後に冷媒を通すのを皆止し、ヒータ
線11に通電発熱させ、除霜ヒータ104加熱して、更
にフィン12および熱交換管9を加熱して除霜を行う。
かかる熱交換器によれば、熱交換管9とフィン12とが
円筒状立上部12−1を介して全周にわたって広い面積
で接触しているために、第1図・第2図に示す熱交換器
に比較して熱交換管9からフィン12への熱伝導が良く
なり、フィン12の伝熱を有効に利用できる。この点を
第10図を用いて説明する。第1図・第2図に示す熱交
換器は第10図1点鎖線に示すように各点の温度が変化
する。即ち、熱交換管1とフィン3との接触部Fでは温
度T2からT5へと大幅な温度上昇をするため、フィン
3のFからGにおける温度T5〜T6が非鹿に高いもの
となってしまい、気流人との温度差か少なくなり、効率
の良い熱伝達ができないものであった。これに刻し、本
実施例に示す熱交換器は第10図実線に示すように各点
の温度が変化する。即ち、熱交換管9とフィン12との
接触部Fでは温度T2からT3へとわずか上昇するたけ
であるので、フィン12のFからGにおける温度T3〜
T4か低いものとなり、気流Cとの温度差か太き(なり
、効率の良い熱伝達かできる。
又、熱交換も9を取付けるための切欠を設けていないの
で、この点からもフィン12をイJ効に且つ効率良く利
用てきる。更に、熱交換管9はフィン12の挿入穴12
−3に挿入して密着させるのも て、切欠に挿入して吐着させるのに比較してあまり大き
な力を加える必要がなく、フィン12の板厚を厚(する
必要かない。
フィン12は気流Cに対して気流流入側のフィン間隔1
3を大きく、気流流出側のフィン間隔15を小さく設定
したので、フィン12の気Mシ流入側に多量の着霜を生
じても、フィント2間の通風抵抗はあまり壜加しない。
従って、通風fAlはあまり減少せず、熱交換量の(l
下を防止できる。この場合、同一形状の小片フィン12
で構成しているので、着霜分布に合わせてフィン間隔1
3・15を任意に調節することができる。従って、気流
流出側の小量着霜部はフィン12の間隔を小さくして伝
熱密度か大きくでき、熱交換器の小形化又は、伝熱面積
の増大による性能向」二かできる。
更に、フィン12は気流Cに対して複数段、間隔を離し
て全体として縦長になるように配置しているので、フィ
ン12における気流Cの熱境界層はフィン、12の各段
毎に切断されて粘たに発生する。
従って、気流方向の各段のフィン12は熱ぢ〉界層内の
温度勾配が大きく取れ、フィン12の熱伝達率か大幅に
向上する。この点を第11図を用いて説明する。第3図
・第4図に示す熱交換器は第11図1点鎖線に示すよう
に熱伝達率か気流流出側で著しく低下するのに対し、本
実施例に示す熱交換器は第11図実線に示すように熱伝
逐率か低下しないものである。
しかも、フィン12を気流Cに対して横長形状の小片フ
ィンとし、このフィン12に穴12−3を気流Cに対し
て複数列に設け、この穴12−3に熱交換管9を複数列
挿入したので、フィン12を気流Cに対して縦長形状の
小片フィンとするものに比較して、各段ともフィン効率
か高く一定となり、横長小片フィンの中心線の両側にあ
る複数列の熱交換管9から各フィン12にほぼ均一に熱
伝達されると共に、熱交換管9が気流Cと並列に熱交換
し、熱交換量が大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器の正面図、第2図は第1図のm
−n断面拡大図、第3図は異なる従来の熱交換器の正面
図、第4図は第3図のy−y断面拡大図、第5図は本発
明の熱交換器に使用するフィン単体の正面図、第6図は
第5図のVI−VT断面図、第7図は本発明の熱交換器
の組立途中の平面図、第8図は本発明の熱交換器の完成
後の斜視図、第9図は第8図のa−■シー面図、第10
図は熱交換器の温度変化図、第11図は熱交換器の熱伝
達率変化図である。 9・・・熱交換管、10・・・除霜ヒータ、11・・・
ヒータ線、12・・・フィン。 刃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の熱交換管と、上記熱交換管に所定間隔で複数個植
    設された平板状の横長小片フィンとからなり、上記熱交
    換管を複数回折重ね、且つ気流の進行方向に上記横長小
    片フィンをこのフィンの長手方向の幅以上の高さに積み
    上げるとともに、上記間隔を気流流入側を大とし、流出
    側を小としたクロスフィン形熱交換器において、上記熱
    交換管が上記平板状の横長小片フィン中心線の両側に存
    在することを特徴とするクロスフィン形熱交換器。
JP5483086A 1986-03-14 1986-03-14 クロスフイン形熱交換器 Pending JPS6249194A (ja)

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JP5483086A JPS6249194A (ja) 1986-03-14 1986-03-14 クロスフイン形熱交換器

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JP5483086A JPS6249194A (ja) 1986-03-14 1986-03-14 クロスフイン形熱交換器

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JP11677982A Division JPS5837492A (ja) 1982-07-07 1982-07-07 クロスフイン形熱交換器

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JPS6249194A true JPS6249194A (ja) 1987-03-03

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JP5483086A Pending JPS6249194A (ja) 1986-03-14 1986-03-14 クロスフイン形熱交換器

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945490U (ja) * 1972-07-26 1974-04-20

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945490U (ja) * 1972-07-26 1974-04-20

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