JPS63233296A - フイン付熱交換器 - Google Patents

フイン付熱交換器

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JPS63233296A
JPS63233296A JP62066319A JP6631987A JPS63233296A JP S63233296 A JPS63233296 A JP S63233296A JP 62066319 A JP62066319 A JP 62066319A JP 6631987 A JP6631987 A JP 6631987A JP S63233296 A JPS63233296 A JP S63233296A
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JP
Japan
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heat exchanger
parts
fins
fin
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP62066319A
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English (en)
Inventor
Makoto Kaihara
海原 誠
Akira Yokouchi
横内 朗
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63233296A publication Critical patent/JPS63233296A/ja
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    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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    • F28F1/24Tubular 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
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    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

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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】 産業上の利用分野 本発明は、空気を熱源とする空気調和機などの室外用フ
ィン付熱交換器ζこ関するものである。
従来の技術 従来、空気調和機等に使用される熱交換器は、2 ・\
− 例えば冷凍−第57巻第655号[フィンコイル熱交換
器の伝熱JP467に示されているように、第8図及び
第9図のような構成のフィン付熱交換器が使用されてい
る。すなわち、多数のフィン1を所定間隔毎に平行に並
べてフィン群を形成し、このフィン群に伝熱管2を多投
にわたって、直交するように固着してフィン付熱交換器
が構成されている。
更に、前記フィン1の面上には、空気等の気体状熱交換
流体とフィン1との伝熱効果を向上させるために、ピッ
チPf毎に、波形状のものがフィン1に加工されている
また、伝熱効果を向」ニさせる方法としてフィン1に切
り起こしを加工しているものもある。
発明が解決しようとする問題点 このようなフィン付熱交換器を空気を熱源とするヒート
ポンプ式空気調和機等の暖房運転時に使用した場合の動
作について説明すると、室外用フィン付熱交換器は、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、空気中の水蒸気がフィン表面に
霜7として付着し1層を形成する。そしてフィン1間が
霜7により閉塞されるとフィン1間に空気が流入できず
熱交換能力が低下し、暖房能力が減少してくるのでフィ
ン1表面に付着した霜7を融解するため、暖房運転を中
断L7て、除雷運転を行なわなければならず、暖房時の
快適性を損ない、エネルギー効率も良くなかった。
又、近年、室外機の小型化に伴ない室外用フィン付熱交
換器を第1図のようにLの字形に曲げて利用している。
一方、フィン材料費の低減及び空気通過面積の増加を図
るためフィン材の肉厚を薄くしているが、肉厚の薄いフ
ィン材を使用した室外用フィン付熱交換器をLの字形に
曲げるとき、フィン間隔が粗いと、Lの字形の内側のフ
ィン材が倒れLの字形部分の空気通過を防げてしまい、
熱交換能力の低下を発生する等の問題がある。
また、冷房運転時、冷媒を伝熱管2の上段から下段に流
れるようにサイクルを組むと、暖房運転時は、伝熱管2
の下段から上段に向って冷媒は蒸発しながら流れるよう
になる。ここで、冷媒は下段から上段に向って流れるう
ちに圧力損失を発生し、圧力損失に伴ない冷媒温度は第
10図に示すように低下する。すなわち、このような室
外熱交換器においては、上段部の伝熱管2付近のフィン
1の方が下段部のフィン1よりも低温になり、より多く
の霜7を発生しやすくなり、より速くフィン1間が霜7
により閉塞され、熱交換能力が低下し、暖房能力の減少
が促進されてしまう。
そこで本発明は、暖房持続性能を向上させ、エネルギー
効率を改善し、高能力の熱交換器を提供することを目的
とする。
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、送風機を包むように伝熱
管をLの字形に成形し、伝熱管方向にフィンピッチの粗
い部分と密の部分を設け、送風機からの距離が遠い部分
又は風速の遅い部分のフィンピッチを粗くし、Lの字部
分及び送風機に近い部分又は風速の速い部分のフィンピ
ッチを密とすると共にフィンの形状を伝熱管の段方向に
異った5べ−7 形状にしたものである。
作   用 本発明は上記した構成により、同じフィン枚数の従来熱
交換器に対し、高能力を有し、かつ、L曲げ加工時にフ
ィン倒れが発生せず、暖房低温時には、フィンピッチの
粗い部分およびフィン形状の通風抵抗が少ない部分は短
時間では閉塞せず、暖房能力の急激な低下を防ぎ、暖房
時の快適性を向上させるとともに、エネルギー効率を改
善することができる。
実施例 以下、本発明の一実施例について、第1図〜第7図を参
照にして説明する。
第1図は、本発明のフィン付熱交換器の斜視図である。
1はフィンで、2は伝熱管である。
第2図は、本発明のフィン付熱交換器を組み込んだ空気
調和機の室外機構成図である。3は室外送風機、4はエ
アーガイグー、5は防音板、6は圧縮機である。
第3図は第2図(こおける各点の立面平均風速分6  
”− 布を示す風速分布図である。
第1図〜第3図において、 A、  C部は、フィンピ
ッチが粗い部分であり、B、D部はフィンピッチが密な
部分である。
なお、矢印は空気の流れ方向を示している。
第3図より明らかな様にA、  C部は風速が低く、B
、D部は風速が高い。又、同じフィン枚数であれば、B
、  D部の風速の高い部分を密にし、A。
C部の風速の低い部分を粗くした方が、全て同じフィン
ピッチの熱交換器よりも能力が上昇する。
第4図は、暖房運転時、外気温度が低い場合の、室内吹
田温度(すなわち、暖房能力)を縦軸にとり、横軸に時
間をとった、吹田温度特性図である。
同図において、■は室外熱交換器のフィンピッチがすべ
て均一で密な場合(従来の熱交換器)であり、■は本実
施例で述べた第1図〜第3図のようにA、  C部が粗
いフィンピッチで8.  D部が密なフィンピッチの熱
交換器である。第4図より明らかなように暖房低外気温
時は、フィンピッチが全て均一で密な嚇合は、室外熱交
換器全体に霜が成7 へ− 長し、フィン間部の霜による空間閉塞を招き、暖房能力
が急激に低下し、快適性を損う。しかし、A、  C部
を粗くすることにより、B、  D部全てのフィンが空
間閉塞されても、A、  C部は空気の流通が可能であ
り、B、  D部が閉塞されること番こよりA、  C
部の空気通過速度は増加し、A、 C部の伝熱効率は上
がる。その結果、フィンピッチの異った熱交換器の場合
は、暖房低温時の暖房能力の持続性が向上し、除霜回数
も減少し、快適な暖房を提供する。
一方、すべてを粗いフィンピッチの熱交換器をLの字形
に成形する場合、フィン肉厚を厚くして強度アップを図
らなければ、フィン倒れ等により成形が困難であるが、
上述のようなフィンピッチがLの掌部分が密である熱交
換器では、フィン肉厚が薄くでき、コスト的にも利点が
多い。
また、本実施例では、A、  C部及びB、D部と2分
割したが、風速に応じて、フィンピッチの異なる部分を
複数有しても同様な効果が得られる。
また第5図は、本発明のフィン付熱交換器のフィン形状
平面図、第6図及び第7図は第5図におけるA−A′線
及びB −8’線におけるフィン1の空気流出入端部の
詳細WT面図で、矢印は空気の流れ方向を示す。第5図
において、フィン1は伝熱管2に直交するように固着さ
れており、伝熱管2は第1図に示すように上から順次下
へ蛇行するようにして連結されている。ここで、第1図
に示す熱交換器を空気調和機の室外用熱交換器として暖
房運転時、冷媒が伝熱管2の下段から入り上段に向って
流れるように、使用するとき、冷媒の出口部分に相当す
るA、  B部(第1図及び第5図)を通風抵抗の少な
いプレートフィンにし、その他の部分(C,C部)を通
風抵抗の多い波形フィンとすると、暖房低温時のフィン
1の表面に成長する霜3は、第6図及び第7図のように
、空気流入部のフィン先端部より発生し、C,D部は、
通風抵抗が多く、A、  B部に比べてより速くフィン
間を霜7が閉塞する。A、B部は、C,D部と同じフィ
ンピッチFであるが、フィン形状の違いにより通風抵抗
が少なく、霜によるフィン間閉塞までの時間9べ−2 はC,D部より長い。
以上の説明より明らかなように、本実施例の熱交換M(
第1図〕は従来の熱交換器(第8図)より暖房低温時の
暖房能力の持続性に優れ、不快な除霜回数を減らし、暖
房時の快適性を向上させるとともに、エネルギー効率を
改善することができる。
また、暖房低温時等の着霜による心配のない熱交換器で
は、第1図のA、B部をC,C部より伝熱効率のよい通
風抵抗の大きなフィン形状(例えば、切り起こしフィン
)を採用することにより、冷房運転時、A、B部は高温
の冷媒の入口部にあたり、より多くの熱交換が出来、熱
交換能力の増加が図れ、エネルギー効率の大幅な改善を
図ることが出来る。
また、本実施例では伝熱管列が1列について述べたが複
数列であっても同様な効果が得られる。
また、フィン形状を2種類としたが複数種のものを伝熱
管内を流れる冷媒の状態により、伝熱管の段方向に分け
て加工したフィンにしても同様な効果が得られる。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明のフィン付熱交換
器は、風速の低い部分のフィンピッチを粗くし、風速の
高い部分及びLの字に曲げる部分のフィンピッチを密に
すると同時に伝熱管の中を流れる冷媒の状態に応じてフ
ィン形状を伝熱管の段方向に異った形状にしたもので、
暖房低外気温時に、暖房持続性能を向上させ、エネルギ
ー効率を改善し、快適な暖房を提供するとともに、冷房
運転時又は暖房未着霜時には、同じフィン枚数の均一な
フィンピッチの熱交換器より高能力を引き出すことがで
き、さらに着霜の8稲の不要な場合は冷房時に高温冷媒
の流れる部分のフィン形状をより通風抵抗の多い形状に
することにより熱交換能力の増大が図れ、エネルギー効
率の改善、快適性の向上を図るとともに、さらに熱交換
器のLの字曲げ加工においてはより薄いフィン材を利用
できコスト面においても曲げ加工性能においても優れて
いる等、多大の効果を奏する。
11 ′・−・
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すフィン付熱交換器の斜
視図、第2図は同フィン付熱交換器を組み込んだ空気調
和機の室外機の構成図、第3図は同フィン付熱交換器の
風速分布図、第4図は吹出温度特性図、第5図は本発明
の一実施例を示すフィン付熱交換器のフィン形状平面図
、第6図は第5図のA−A’線における詳細断面図、第
7図は第5図のB−8’線における詳細断面図、第8図
は従来のフィン付熱交換器のフィン形状平面図、第9図
は第8図のへ−A線における詳細断面図、第10図は従
来のフィン付熱交換器の伝熱管長さに対する冷媒温度特
性図である。 1・・・・フィン、2・・・・伝熱管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第8
図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  間隔をおいて配列されている多数のフィンに伝熱管が
    直交して固着され、送風機を包むように前記伝熱管をL
    の字形又は任意の角度に成形し、前記伝熱管方向にフィ
    ンピッチの粗い部分と密の部分を設け、フィンを通過す
    る風速の遅い部分のフィンピッチを粗くしフィンを通過
    する風速の速い部分及びLの字形又は任意の角度に成形
    する部分のフィンピッチを密にし、さらに前記フィンの
    形状を前記伝熱管の段方向に異なった形状としたフィン
    付熱交換器。
JP62066319A 1987-03-20 1987-03-20 フイン付熱交換器 Pending JPS63233296A (ja)

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