JPS6252398A - フイン付熱交換器 - Google Patents
フイン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS6252398A JPS6252398A JP19079285A JP19079285A JPS6252398A JP S6252398 A JPS6252398 A JP S6252398A JP 19079285 A JP19079285 A JP 19079285A JP 19079285 A JP19079285 A JP 19079285A JP S6252398 A JPS6252398 A JP S6252398A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fins
- air
- members
- fin
- thermal conductivity
- 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
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- 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
本発明は空気を熱源としたヒートポンプ式空気調和機等
の室外用フィン付熱交換器に関するものである。
の室外用フィン付熱交換器に関するものである。
従来の技術
空気を熱源としたヒートポンプ式空気調和機の暖房運転
において、室外熱交換器は蒸発器として機能し、周囲空
気温度が低下すると蒸発温度が０°Ｃ以下になり空気中
の水蒸気が霜として付着し霜層を形成する。この場合、
周囲空気と熱交換器伝熱面温度に相当する飽和湿り空気
の絶対湿度差が最も大きい空気流入端部に霜層が形成さ
れやすい。
において、室外熱交換器は蒸発器として機能し、周囲空
気温度が低下すると蒸発温度が０°Ｃ以下になり空気中
の水蒸気が霜として付着し霜層を形成する。この場合、
周囲空気と熱交換器伝熱面温度に相当する飽和湿り空気
の絶対湿度差が最も大きい空気流入端部に霜層が形成さ
れやすい。
そしてこの霜層による通過風量の減少と断熱作用によシ
熱交換量が著しく減少していくために除霜が必要となる
。
熱交換量が著しく減少していくために除霜が必要となる
。
従来この種のフィン付熱交換器は、例えば実開昭５９−
９７３８０号公報に示されているように第３図に示すよ
うな構造になっていた。すなわち、従来のフィン付熱交
換器は内部を冷媒が流動する管群１とこの管群に挿入さ
れその間を空気が矢印１１方向に流動するフィン群３か
ら構成され、前記フィンの空気流入端部に凹凸状の切欠
き６を設け、さらに隣合ったフィンの高さ方向に切欠き
ｅの凹部７と凸部８が相互に入替わるように配列するこ
とにより、７４７群３の空気流入端部のフィン間隔を切
欠きのないフィン付熱交換器のフィン間隔よシも大きく
していた。
９７３８０号公報に示されているように第３図に示すよ
うな構造になっていた。すなわち、従来のフィン付熱交
換器は内部を冷媒が流動する管群１とこの管群に挿入さ
れその間を空気が矢印１１方向に流動するフィン群３か
ら構成され、前記フィンの空気流入端部に凹凸状の切欠
き６を設け、さらに隣合ったフィンの高さ方向に切欠き
ｅの凹部７と凸部８が相互に入替わるように配列するこ
とにより、７４７群３の空気流入端部のフィン間隔を切
欠きのないフィン付熱交換器のフィン間隔よシも大きく
していた。
発明が解決しようとする問題点
このような構成のために、着箱量が最も多い空気流入端
部のフィン間が霜層で閉塞されるまでの運転時間を長く
することが期待された。しかし、ｎ段目および（！１＋
１）段目を上から見た横断面図である第４図（ａｌ 、
（ｂｌに示すように、凹部７の底部９は凸部８の頂部
１０と同様に新鮮な流入空気と接触する。また、凹部７
の底部９は低温流体が流動する伝熱管１に近接している
から凸部８の頂部１ｏよシも表面温度が低いので、周囲
空気と表面温度に相当する飽和湿り空気との絶対湿度差
は凸部の頂部１ｏよシも大きい。さらに、凹部７の底部
９は凸部８の頂部１０と同様にフィン前縁での境界層前
縁効果により熱伝達率すなわち物質伝率 達）；高い。したがって、凹部７の底部９においても霜
層１２が非常に速く成長し、フィン間を閉塞することに
よシ、全体としてあまシ運転時間の向上はなかった。
部のフィン間が霜層で閉塞されるまでの運転時間を長く
することが期待された。しかし、ｎ段目および（！１＋
１）段目を上から見た横断面図である第４図（ａｌ 、
（ｂｌに示すように、凹部７の底部９は凸部８の頂部
１０と同様に新鮮な流入空気と接触する。また、凹部７
の底部９は低温流体が流動する伝熱管１に近接している
から凸部８の頂部１ｏよシも表面温度が低いので、周囲
空気と表面温度に相当する飽和湿り空気との絶対湿度差
は凸部の頂部１ｏよシも大きい。さらに、凹部７の底部
９は凸部８の頂部１０と同様にフィン前縁での境界層前
縁効果により熱伝達率すなわち物質伝率 達）；高い。したがって、凹部７の底部９においても霜
層１２が非常に速く成長し、フィン間を閉塞することに
よシ、全体としてあまシ運転時間の向上はなかった。
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、着霜時の運転時
間の向上を可能とするフィン付熱交換器を提供すること
を目的とするものである。
間の向上を可能とするフィン付熱交換器を提供すること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明のフィン付熱交換器は、内部を冷媒が流動する管
群と前記管群に挿入されその間を空気が流動するフィン
群を有し、前記フィン群の各フィン空気流入端部に凹部
と凸部を形成するとともに、前記フィンを隣合ったフィ
ンの空気流入端部の凹部と凸部が交互になるように配置
し、前記フィン空気流入端部の凹部にフィン材の熱伝導
率よりも低い熱伝導率を有する部材を装着し、さらに前
記低熱伝導率の部材の外表面を粗面にしたものであるＯ 作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。
群と前記管群に挿入されその間を空気が流動するフィン
群を有し、前記フィン群の各フィン空気流入端部に凹部
と凸部を形成するとともに、前記フィンを隣合ったフィ
ンの空気流入端部の凹部と凸部が交互になるように配置
し、前記フィン空気流入端部の凹部にフィン材の熱伝導
率よりも低い熱伝導率を有する部材を装着し、さらに前
記低熱伝導率の部材の外表面を粗面にしたものであるＯ 作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。
上記構成によれば、フィンの空気流入端部に形成した凹
部の底部の気流上流側には低熱伝導性部材が存在するこ
とになり、前記凹部の底部端面は境界層前縁となること
はない。そのため、凹部の底部での物質伝達率が低くな
るので、この部分において霜層が速く成長してフィン間
が閉塞されるということはなくなる。一方、凹部にはめ
込まれた低熱伝導性部材の表面温度は周囲空気の温度に
近くなるため、その表面には僅かな霜層しか形成されず
、低熱伝導性部材と隣合うフィン空気流入端部の凸部の
間は霜層で閉塞されにくい。また外表面が粗面である部
材によシ乱された空気流がフィン間に流入することにな
り、この乱れによシ空気とフィン表面間の熱伝達率が向
上し、切欠き部の伝熱面積減少による熱交換能力の減少
を補うことが可能である。
部の底部の気流上流側には低熱伝導性部材が存在するこ
とになり、前記凹部の底部端面は境界層前縁となること
はない。そのため、凹部の底部での物質伝達率が低くな
るので、この部分において霜層が速く成長してフィン間
が閉塞されるということはなくなる。一方、凹部にはめ
込まれた低熱伝導性部材の表面温度は周囲空気の温度に
近くなるため、その表面には僅かな霜層しか形成されず
、低熱伝導性部材と隣合うフィン空気流入端部の凸部の
間は霜層で閉塞されにくい。また外表面が粗面である部
材によシ乱された空気流がフィン間に流入することにな
り、この乱れによシ空気とフィン表面間の熱伝達率が向
上し、切欠き部の伝熱面積減少による熱交換能力の減少
を補うことが可能である。
以上のことから、着霜現象が生じる条件下でも、伝熱性
能を低下させることなく、連続運転時間の大幅な向上が
可能となシ、その結果除霜回数も減少する。
能を低下させることなく、連続運転時間の大幅な向上が
可能となシ、その結果除霜回数も減少する。
実施例
以下、本発明の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フィン付熱交換器の斜視
図、第２図（ａｌ 、 （ｂ）はそれぞれ第１図のフィ
ン付熱交換器のｎ段目および（ｎ＋１）段目を上から見
た横断面図である。１４は水平に設置され内部を冷媒が
矢印１５方向に流動する管群である。１７．１８は管群
１４に垂直に一定間隔で挿入されたフィンであり、その
間を送風機（図示せず）により生じた気流が矢印１９方
向に流動する。そして、フィン１７．１８の空気流入端
部において、各フィンが管段方向に凹部２１と凸部２２
を交互に有するように切欠くとともに、隣合ったフィン
の凹部２１と凸部２２が管軸方向に交互になるように配
置している。さらに、前記フィン空気流入端部に形成さ
れた凹部２１に、フィン材の熱伝導率よりも低い熱伝導
率を有する部＃２３（例えば、合成樹脂、セラミック等
の材質で製作する。）をはめ込み、その外表面に粗面加
工を施している。冷媒は管群１４とフィン群１６を介し
て空気と熱交換を行う。２６および２７はそれぞれ霜層
および鋼板である。
。第１図は本発明の一実施例のフィン付熱交換器の斜視
図、第２図（ａｌ 、 （ｂ）はそれぞれ第１図のフィ
ン付熱交換器のｎ段目および（ｎ＋１）段目を上から見
た横断面図である。１４は水平に設置され内部を冷媒が
矢印１５方向に流動する管群である。１７．１８は管群
１４に垂直に一定間隔で挿入されたフィンであり、その
間を送風機（図示せず）により生じた気流が矢印１９方
向に流動する。そして、フィン１７．１８の空気流入端
部において、各フィンが管段方向に凹部２１と凸部２２
を交互に有するように切欠くとともに、隣合ったフィン
の凹部２１と凸部２２が管軸方向に交互になるように配
置している。さらに、前記フィン空気流入端部に形成さ
れた凹部２１に、フィン材の熱伝導率よりも低い熱伝導
率を有する部＃２３（例えば、合成樹脂、セラミック等
の材質で製作する。）をはめ込み、その外表面に粗面加
工を施している。冷媒は管群１４とフィン群１６を介し
て空気と熱交換を行う。２６および２７はそれぞれ霜層
および鋼板である。
次に、本実施例の構成における作用を説明する。
本実施例によれば、フィン群１６に矢印１９方向に流入
する空気流は、まずフィンの空気流入端部に形成された
凸部２２の頂部２６と凹部２１にはめ込まれた低熱伝導
性部材２３に接触して熱および物質交換を行う。この低
熱伝導性部材２３の表面温度は、その熱伝導率が低いた
めに伝熱管群１４の影響をあまり受けず、流入空気の温
度に近い温度である。そのため、部材２３の表面には霜
層はほとんど形成されない。したがって、この低熱伝導
性部材２３と管軸方向に隣合うフィンの空気流入端部に
形成された凸部２２の間は、凸部２２に（７４７片面で
）フィン間隔の厚さの霜層が形成されるまで閉塞される
ことはない。次に、流入空気流はフィンの凹部２１の底
部２４と接触して熱および物質交換を行う。凹部２１の
底部２４の気流上流側には低熱伝導性部材２３が存在す
ることによシ、凹部２１の底部２４端面は境界層前縁で
はなくなる。そのため凹部２１の底部２４での物質伝達
率が低くなり、この部分に局所的に霜層が形成されるこ
とがなくなシ、凹部２１の気流流動方向にフィン幅全長
にわたって霜が均一化されて付着することになる。一方
、凹部２１にはめ込まれた低熱伝導性部材２３の外表面
を粗面としたことによシ流入する空気流の乱れは促進さ
れる。
する空気流は、まずフィンの空気流入端部に形成された
凸部２２の頂部２６と凹部２１にはめ込まれた低熱伝導
性部材２３に接触して熱および物質交換を行う。この低
熱伝導性部材２３の表面温度は、その熱伝導率が低いた
めに伝熱管群１４の影響をあまり受けず、流入空気の温
度に近い温度である。そのため、部材２３の表面には霜
層はほとんど形成されない。したがって、この低熱伝導
性部材２３と管軸方向に隣合うフィンの空気流入端部に
形成された凸部２２の間は、凸部２２に（７４７片面で
）フィン間隔の厚さの霜層が形成されるまで閉塞される
ことはない。次に、流入空気流はフィンの凹部２１の底
部２４と接触して熱および物質交換を行う。凹部２１の
底部２４の気流上流側には低熱伝導性部材２３が存在す
ることによシ、凹部２１の底部２４端面は境界層前縁で
はなくなる。そのため凹部２１の底部２４での物質伝達
率が低くなり、この部分に局所的に霜層が形成されるこ
とがなくなシ、凹部２１の気流流動方向にフィン幅全長
にわたって霜が均一化されて付着することになる。一方
、凹部２１にはめ込まれた低熱伝導性部材２３の外表面
を粗面としたことによシ流入する空気流の乱れは促進さ
れる。
このため、フィン群１６のフィン間に流入した空気とフ
ィン表面の間で熱交換が促進されるｏしたがって、フィ
ン群１６の凹部２１の底部２４による境界層前縁効果が
無いこと、および切欠き部の伝熱面積が無いことによる
伝熱性能の低下を補うことができる。
ィン表面の間で熱交換が促進されるｏしたがって、フィ
ン群１６の凹部２１の底部２４による境界層前縁効果が
無いこと、および切欠き部の伝熱面積が無いことによる
伝熱性能の低下を補うことができる。
以上のことから、フィン付熱交換器に着霜現象が生じる
条件下でも、従来に比べ伝熱性能を低下させることなく
連続運転時間の大幅な向上が可能となる。
条件下でも、従来に比べ伝熱性能を低下させることなく
連続運転時間の大幅な向上が可能となる。
なお、フィン群１６の各フィン空気流入端部に形成した
凹凸部形状は矩形、台形あるいは多角形などでも上記と
同様な効果が得られる。
凹凸部形状は矩形、台形あるいは多角形などでも上記と
同様な効果が得られる。
発明の効果
以上のように、本発明のフィン付熱交換器は、内部を冷
媒が流動する管群と前記管群に挿入されその間を空気が
流動するフィン群を有し、前記フィン群の各フィン空気
流入端部に凹部と凸部を形成するとともに、前記フィン
を隣合ったフィンの空気流入端部の凹部と凸部が交互に
なるように配置し、前記フィン空気流入端部の凹部にフ
ィン材の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する部材をは
め込み、さらに前記低熱伝導率の部材の外表面を粗面に
したものであるから、着霜現象が生じる条件下でも、伝
熱性能を低下させることなく連続運転時間の大幅な向上
が可能となる。
媒が流動する管群と前記管群に挿入されその間を空気が
流動するフィン群を有し、前記フィン群の各フィン空気
流入端部に凹部と凸部を形成するとともに、前記フィン
を隣合ったフィンの空気流入端部の凹部と凸部が交互に
なるように配置し、前記フィン空気流入端部の凹部にフ
ィン材の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する部材をは
め込み、さらに前記低熱伝導率の部材の外表面を粗面に
したものであるから、着霜現象が生じる条件下でも、伝
熱性能を低下させることなく連続運転時間の大幅な向上
が可能となる。
したがって、本発明は実用的に極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例におけるフィン付熱交換器の
斜視図、第２図（ａ） 、 Ｔｏ）はそれぞれ第１図の
フィン付熱変換器のｎ段目および（ｎ＋１）膜交換器の
ｎ段目および（ｎ＋１）段目を上から見た断面図である
。 １４・・・・・・管群、１６・・・・・・フィン群、２
１・・・・・・凹部、２２・・・・・・凸部、２３・・
・・・・低熱伝導性部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／４
−一一管粁 ／６−−− フィン群 ｚｌ−−一凹部 ２２− 凸部 第 １ 図
２３−−−４１ｉ！、ｌｉ’４ｍＭｚ４−一一
凹８４の底４ｐ ２５−−−凸部の凍邦 ／６−−− フィンＡ閂１ ｔ（１） ２３−−一他熱＆
４．ａ舒肩（ｂ） 〃 築３図 第４図 （（Ｌ） δ Ｃｂ）
斜視図、第２図（ａ） 、 Ｔｏ）はそれぞれ第１図の
フィン付熱変換器のｎ段目および（ｎ＋１）膜交換器の
ｎ段目および（ｎ＋１）段目を上から見た断面図である
。 １４・・・・・・管群、１６・・・・・・フィン群、２
１・・・・・・凹部、２２・・・・・・凸部、２３・・
・・・・低熱伝導性部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／４
−一一管粁 ／６−−− フィン群 ｚｌ−−一凹部 ２２− 凸部 第 １ 図
２３−−−４１ｉ！、ｌｉ’４ｍＭｚ４−一一
凹８４の底４ｐ ２５−−−凸部の凍邦 ／６−−− フィンＡ閂１ ｔ（１） ２３−−一他熱＆
４．ａ舒肩（ｂ） 〃 築３図 第４図 （（Ｌ） δ Ｃｂ）
Claims (2)
- （１）内部を冷媒が流動する管群と、この管群に挿入さ
れその間を空気が流動するフィン群とを有し、前記フィ
ン群の各フィン空気流入端部に凹部と凸部を形成すると
ともに、前記フィンを隣合ったフィンの空気流入端部の
凹部と凸部が交互になるように配置し、前記フィン空気
流入端部の凹部にフィン材の熱伝導率よりも低い熱伝導
率を有する部材を装着したフィン付熱交換器。 - （２）フィン空気流入端部の凹部にはめ込んだ低熱伝導
性部材の外表面を粗面に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 |
|---|---|---|---|
| JP19079285A JPS6252398A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19079285A JPS6252398A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | フイン付熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252398A true JPS6252398A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16263812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19079285A Pending JPS6252398A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252398A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540276A (en) * | 1995-01-12 | 1996-07-30 | Brazeway, Inc. | Finned tube heat exchanger and method of manufacture |
| WO1998022772A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Martin Schade | Verfahren zur verbesserung des wärmeübergangs und vorrichtung zum wärmeaustausch |
| US20100124021A1 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Asia Vital Components Co., Ltd. | Heat radiating fin assembly and thermal module formed therefrom |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP19079285A patent/JPS6252398A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540276A (en) * | 1995-01-12 | 1996-07-30 | Brazeway, Inc. | Finned tube heat exchanger and method of manufacture |
| WO1998022772A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Martin Schade | Verfahren zur verbesserung des wärmeübergangs und vorrichtung zum wärmeaustausch |
| US20100124021A1 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Asia Vital Components Co., Ltd. | Heat radiating fin assembly and thermal module formed therefrom |
| US8464779B2 (en) * | 2008-11-18 | 2013-06-18 | Beijing AVC Technology Research Center Co., Ltd. | Heat radiating fin assembly and thermal module formed therefrom |
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