JPS6287790A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS6287790A JPS6287790A JP22738585A JP22738585A JPS6287790A JP S6287790 A JPS6287790 A JP S6287790A JP 22738585 A JP22738585 A JP 22738585A JP 22738585 A JP22738585 A JP 22738585A JP S6287790 A JPS6287790 A JP S6287790A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- air
- heat exchanger
- boundary layer
- heat
- 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
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、例えば自動車空調装置の蒸発器等に用いられ
て有効なプレートフィン型熱交換器の伝熱特性の改良に
関するものである。
て有効なプレートフィン型熱交換器の伝熱特性の改良に
関するものである。
従来この種の伝熱効率を向上させたプレートフィン型熱
交換器としては、第４図に示す如く、放熱板１上に空気
流れ方向に多数の打出部３を設け、この打出部３を交互
に伝熱板表面に対して台形状の凹凸に形成することによ
り伝熱面積を増大させるとともに、空気の粘性により伝
熱板の表面に形成され、流速が非常に小さく、伝熱を阻
害する温度境界層を薄くしたものが知られている（特開
昭５８−１４２１９６号公報）。
交換器としては、第４図に示す如く、放熱板１上に空気
流れ方向に多数の打出部３を設け、この打出部３を交互
に伝熱板表面に対して台形状の凹凸に形成することによ
り伝熱面積を増大させるとともに、空気の粘性により伝
熱板の表面に形成され、流速が非常に小さく、伝熱を阻
害する温度境界層を薄くしたものが知られている（特開
昭５８−１４２１９６号公報）。
しかしながら、一般にプレートフィン型熱交換器の伝熱
板間を通過する空気の流速はかなり大きく、そのため温
度境界層は、伝熱面に対して空気の流れの下流方向に大
きく引き伸ばされる。従って上記従来の交互に伝熱板表
面に対して台形状の凹凸を形成させたものでは、打出部
３においてひとつおきに空気の流れ方向に凹凸形状が干
渉するために、打出部３の幅を小さくすることにより伝
熱面積が増加しても、第５図に示す如くひとつの打出部
３Ａの温度境界層Ａが直後の打出部３Ｂの温度境界層Ｂ
とつながってしまうために伝熱効率が向上しないという
問題があった。
板間を通過する空気の流速はかなり大きく、そのため温
度境界層は、伝熱面に対して空気の流れの下流方向に大
きく引き伸ばされる。従って上記従来の交互に伝熱板表
面に対して台形状の凹凸を形成させたものでは、打出部
３においてひとつおきに空気の流れ方向に凹凸形状が干
渉するために、打出部３の幅を小さくすることにより伝
熱面積が増加しても、第５図に示す如くひとつの打出部
３Ａの温度境界層Ａが直後の打出部３Ｂの温度境界層Ｂ
とつながってしまうために伝熱効率が向上しないという
問題があった。
そこで本発明は上記のような問題を解消するために前記
打出部を交互に放熱板面の反対方向に突出させるととも
に、この打出部に同一方向に突出しかつ隣接する打出部
で互いに空気流れ方向に干渉しない屈曲形状を形成して
なる熱交換器を採用するものである。
打出部を交互に放熱板面の反対方向に突出させるととも
に、この打出部に同一方向に突出しかつ隣接する打出部
で互いに空気流れ方向に干渉しない屈曲形状を形成して
なる熱交換器を採用するものである。
上記手段によれば、打出部を交互に放熱板面の反対方向
に突出させるとともに、この打出部に同一方向に突出し
、かつ隣接する打出部で互いに空気流れ方向に干渉しな
い屈曲形状を形成しているので、空気流れ方向に干渉す
る打出部は互いに離れている。従って温度境界層はつな
がること、なく独立して形成され、ひとつひとつの温度
境界層が薄いものとなる。
に突出させるとともに、この打出部に同一方向に突出し
、かつ隣接する打出部で互いに空気流れ方向に干渉しな
い屈曲形状を形成しているので、空気流れ方向に干渉す
る打出部は互いに離れている。従って温度境界層はつな
がること、なく独立して形成され、ひとつひとつの温度
境界層が薄いものとなる。
従って本発明によれば、伝熱面積が大きく、しかも伝熱
を阻害する温度境界層が薄く形成されるために伝熱効率
の高い熱交換器が提供できるという実用的効果を有する
。
を阻害する温度境界層が薄く形成されるために伝熱効率
の高い熱交換器が提供できるという実用的効果を有する
。
以下本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する
。第１図（ａ）、 （ｂ）は自動車用空調装置の蒸発器
に用いられた本発明のプレートフィン型熱交換器の放熱
板部の形状を示す空気流れ方向断面図とそのＡ−Ａ矢視
断面図である。１は本発明の放熱板であるアルミニウム
製プレートフィンで第１図（ａｌの紙面垂直方向に多数
積層されている。そして、このプレートフィン１に設け
られた穴１ａには、冷凍サイクルの冷媒の通過するアル
ミニウム製伝熱パイプ２が多数貫通しており、伝熱パイ
プ２とプレートフィン１とは、穴１ａの周囲にろう付接
合された円筒状ボス部１ｂの内面と伝熱パイプ２の外周
面とで熱伝導良好にろう付接合されている。なおこの伝
熱パイプ２は第１図（ａｌに示す如く、空気の通過する
方向（イ）に対して直角方向に一定間隔で順次互いに相
前後する位置に設けられ、空気流れ方向に対して前列側
（図では２ｂ）と後列側（図では２ａと２ｃ）とで構成
されている。−力積層されたプレートフィン１の間隔は
、第１図（′ｂ）に示すようにボス部１ｂが隣接するプ
レートフィン１のボス部１ｂの相対する側のプレートフ
ィン面に順次当接するよう形成されているので、このボ
ス部１ｂの長さにより規定される。そしてこのプレート
フィン型熱交換器の冷媒の流れの上流側には、図示しな
い一本の冷凍サイクルの冷媒配管から多数の伝熱パイプ
に液冷媒を分配する分配管と、それに続く液冷媒を減圧
するキャピラリーチューブが接続され、下流側には熱交
換器内で気化した冷媒を集合させる集合管が接続されて
いる。
。第１図（ａ）、 （ｂ）は自動車用空調装置の蒸発器
に用いられた本発明のプレートフィン型熱交換器の放熱
板部の形状を示す空気流れ方向断面図とそのＡ−Ａ矢視
断面図である。１は本発明の放熱板であるアルミニウム
製プレートフィンで第１図（ａｌの紙面垂直方向に多数
積層されている。そして、このプレートフィン１に設け
られた穴１ａには、冷凍サイクルの冷媒の通過するアル
ミニウム製伝熱パイプ２が多数貫通しており、伝熱パイ
プ２とプレートフィン１とは、穴１ａの周囲にろう付接
合された円筒状ボス部１ｂの内面と伝熱パイプ２の外周
面とで熱伝導良好にろう付接合されている。なおこの伝
熱パイプ２は第１図（ａｌに示す如く、空気の通過する
方向（イ）に対して直角方向に一定間隔で順次互いに相
前後する位置に設けられ、空気流れ方向に対して前列側
（図では２ｂ）と後列側（図では２ａと２ｃ）とで構成
されている。−力積層されたプレートフィン１の間隔は
、第１図（′ｂ）に示すようにボス部１ｂが隣接するプ
レートフィン１のボス部１ｂの相対する側のプレートフ
ィン面に順次当接するよう形成されているので、このボ
ス部１ｂの長さにより規定される。そしてこのプレート
フィン型熱交換器の冷媒の流れの上流側には、図示しな
い一本の冷凍サイクルの冷媒配管から多数の伝熱パイプ
に液冷媒を分配する分配管と、それに続く液冷媒を減圧
するキャピラリーチューブが接続され、下流側には熱交
換器内で気化した冷媒を集合させる集合管が接続されて
いる。
次に図に表れた伝熱パイプ２ａ、 ２ｂ、’ｌｃのう
ち、２ａと２０との間のプレートフィン１上には本発明
の打出部３が設けられている。この打出部３は空気の流
れ方向上流側から、空気流れ方向と直角方向に長い帯状
をなすように３ａ〜３ｅの順に５本設けられている。そ
して隣接する打出部３間の間隔はひとつの打出部３の幅
に等しい。この打出部３の空気流れ方向の形状を更に詳
細に説明するための第２図は、わかり易くするために３
ａ〜３ｅをそれぞれプレートフィン１の面を順次ずらせ
て表したもので、３ａ、３ｃ、３ｅは第１図（ａｌにお
いて紙面上方に突出し、３ｅ、３ｄは紙面下方側に突出
し交互に上下に打出されている。
ち、２ａと２０との間のプレートフィン１上には本発明
の打出部３が設けられている。この打出部３は空気の流
れ方向上流側から、空気流れ方向と直角方向に長い帯状
をなすように３ａ〜３ｅの順に５本設けられている。そ
して隣接する打出部３間の間隔はひとつの打出部３の幅
に等しい。この打出部３の空気流れ方向の形状を更に詳
細に説明するための第２図は、わかり易くするために３
ａ〜３ｅをそれぞれプレートフィン１の面を順次ずらせ
て表したもので、３ａ、３ｃ、３ｅは第１図（ａｌにお
いて紙面上方に突出し、３ｅ、３ｄは紙面下方側に突出
し交互に上下に打出されている。
そしてそれぞれの打出部３の面はジグザグ状の波形状に
形成され、同一方向に打出され隣接する打出部（３ａと
３ｃ、３ｃと３ｅ、３ｂと３ｄ）の波形状は波の山にあ
たる部分と谷にあたる部分が半波長ずつずれた形で形成
されており、空気流れ方向から見て互いに干渉しないよ
う形成されている。なお、この打出部３は打出型を用い
て非常に容易に形成できる。
形成され、同一方向に打出され隣接する打出部（３ａと
３ｃ、３ｃと３ｅ、３ｂと３ｄ）の波形状は波の山にあ
たる部分と谷にあたる部分が半波長ずつずれた形で形成
されており、空気流れ方向から見て互いに干渉しないよ
う形成されている。なお、この打出部３は打出型を用い
て非常に容易に形成できる。
次に本発明の熱交換器の熱交換作動について説明する。
伝熱パイプ２内では図示しないキャピラリーチューブに
より減圧された冷凍サイクルの液冷媒が気化し、この気
化熱により伝熱パイプ２が冷却され、熱伝導によりプレ
ートフィン１全体も冷却されている。このプレートフィ
ン１の間に高温の空気が流入すると、プレートフィン１
および伝熱パイプ２とこの空気との間で熱交換が行われ
、高温の空気が冷却される。このとき伝熱面と空気面の
境界面には、流速の非常に小さい温度境界層と呼ばれる
空気の層が発生し、この層が熱の伝導を阻害する。本発
明においては、打出部３が、その波形状によりプレート
フィンの表面積を広げて熱交換を促進していると同時に
、この温度境界層を薄く形成させる形状としているため
、伝熱効率を高めることができる。すなわち、第１図＋
ａ）に示す如く、空気の流れ方向の前列側に位置してい
る伝熱パイプ２ｂと後列側に位置している伝熱パイプ２
ａまたは２Ｃとの間を流れる空気は、この伝熱パイプ間
を通過する時、流路断面積が減少することにより流速が
速められ、打出部３を設けた領域に流入する（第１図（
ａ）矢印（ロ））。そしてこの打出部３は、同一方向に
打出され、かつ隣接する打出部の波形状が互いに干渉し
ないように形成されているので、（この実施例では空気
の流れの最上流側の３ａと干渉するのは最後列の３ｅで
あり、その他は干渉しない）第５図に示すような温度境
界層がつながることによる温度境界層の発達がおこらず
、ひとつひとつの打出部で孤立するために、この境界層
は薄くなり、従って伝達効率は向上する。
より減圧された冷凍サイクルの液冷媒が気化し、この気
化熱により伝熱パイプ２が冷却され、熱伝導によりプレ
ートフィン１全体も冷却されている。このプレートフィ
ン１の間に高温の空気が流入すると、プレートフィン１
および伝熱パイプ２とこの空気との間で熱交換が行われ
、高温の空気が冷却される。このとき伝熱面と空気面の
境界面には、流速の非常に小さい温度境界層と呼ばれる
空気の層が発生し、この層が熱の伝導を阻害する。本発
明においては、打出部３が、その波形状によりプレート
フィンの表面積を広げて熱交換を促進していると同時に
、この温度境界層を薄く形成させる形状としているため
、伝熱効率を高めることができる。すなわち、第１図＋
ａ）に示す如く、空気の流れ方向の前列側に位置してい
る伝熱パイプ２ｂと後列側に位置している伝熱パイプ２
ａまたは２Ｃとの間を流れる空気は、この伝熱パイプ間
を通過する時、流路断面積が減少することにより流速が
速められ、打出部３を設けた領域に流入する（第１図（
ａ）矢印（ロ））。そしてこの打出部３は、同一方向に
打出され、かつ隣接する打出部の波形状が互いに干渉し
ないように形成されているので、（この実施例では空気
の流れの最上流側の３ａと干渉するのは最後列の３ｅで
あり、その他は干渉しない）第５図に示すような温度境
界層がつながることによる温度境界層の発達がおこらず
、ひとつひとつの打出部で孤立するために、この境界層
は薄くなり、従って伝達効率は向上する。
次に本発明において、打出部３はジグザグ状の波形状で
あったが、第３図に示すように段階状であってもよく
（第３図は第２図と同様にわかり易くするためにプレー
トフィンの面を順次ずらせて示している。）またジグザ
グ状でなくサインカーブ状であってもよい。さらに上記
実施例において各打出部３間には、この打出部３と同じ
幅の間隔をおいていたが、この間隔はこれより広くても
狭くてもよく、また全くなくてもかまわない。そしてこ
の打出部３を設ける領域は、上記実施例のように後列側
の伝熱パイプ間が、空気の流速が速められるため効果が
大きいが、その他のプレートフィン１のどの部分に設け
てもよい。
あったが、第３図に示すように段階状であってもよく
（第３図は第２図と同様にわかり易くするためにプレー
トフィンの面を順次ずらせて示している。）またジグザ
グ状でなくサインカーブ状であってもよい。さらに上記
実施例において各打出部３間には、この打出部３と同じ
幅の間隔をおいていたが、この間隔はこれより広くても
狭くてもよく、また全くなくてもかまわない。そしてこ
の打出部３を設ける領域は、上記実施例のように後列側
の伝熱パイプ間が、空気の流速が速められるため効果が
大きいが、その他のプレートフィン１のどの部分に設け
てもよい。
また上記実施例の打出部３は５列で、それぞれの打出部
の長さは等しく構成されていたが、打出部の数はこれに
限定されることなく何列あってもよく、それぞれの打出
部の長さは異なっていてもよいことは言うまでもない。
の長さは等しく構成されていたが、打出部の数はこれに
限定されることなく何列あってもよく、それぞれの打出
部の長さは異なっていてもよいことは言うまでもない。
第１図（ａｌ、 （ｂ）は本発明の熱交換器の要部を示
す空気の流れ方向断面図およびそのＡ−Ａ矢視断面図、
第２図は打出部３の形状を説明する断面図、第３図はこ
の打出部３の他の実施例の形状を説明する断面図、第４
図は従来の打出部の形状を説明する断面図、第５図は温
度境界層のつながりを説明する断面模式図である。 １・・・プレートフィン、２・・・伝熱パイプ、３・・
・打出部。 代理人弁理士 岡 部 隆 １；アムート々ン （＝３） 第 １ （ｂ） 図 ｅ 第２図 ３ｂ’ 第３図 第４図 第５図
す空気の流れ方向断面図およびそのＡ−Ａ矢視断面図、
第２図は打出部３の形状を説明する断面図、第３図はこ
の打出部３の他の実施例の形状を説明する断面図、第４
図は従来の打出部の形状を説明する断面図、第５図は温
度境界層のつながりを説明する断面模式図である。 １・・・プレートフィン、２・・・伝熱パイプ、３・・
・打出部。 代理人弁理士 岡 部 隆 １；アムート々ン （＝３） 第 １ （ｂ） 図 ｅ 第２図 ３ｂ’ 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 放熱板と、この放熱板を貫通する伝熱パイプとを備え、
前記放熱板に空気の流れ方向に配列された複数の打出部
を設けた熱交換器において、前記打出部を交互に放熱板
面の反対方向に突出させるとともに、この打出部に同一
方向に突出しかつ隣接する打出部で互いに空気流れ方向
に干渉しない屈曲形状を形成してなる熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22738585A JPS6287790A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22738585A JPS6287790A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287790A true JPS6287790A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16859986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22738585A Pending JPS6287790A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287790A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738169A (en) * | 1995-11-07 | 1998-04-14 | Livernois Research & Development Co. | Heat exchanger with turbulated louvered fin, manufacturing apparatus and method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869396A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Hitachi Ltd | 熱交換器用熱交換板 |
| JPS6089496A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-20 | Osaka Chem Lab | 新規サポニン物質とその単離法 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22738585A patent/JPS6287790A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869396A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Hitachi Ltd | 熱交換器用熱交換板 |
| JPS6089496A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-20 | Osaka Chem Lab | 新規サポニン物質とその単離法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738169A (en) * | 1995-11-07 | 1998-04-14 | Livernois Research & Development Co. | Heat exchanger with turbulated louvered fin, manufacturing apparatus and method |
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