JPS6324384Y2 - - Google Patents
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- JPS6324384Y2 JPS6324384Y2 JP1983180071U JP18007183U JPS6324384Y2 JP S6324384 Y2 JPS6324384 Y2 JP S6324384Y2 JP 1983180071 U JP1983180071 U JP 1983180071U JP 18007183 U JP18007183 U JP 18007183U JP S6324384 Y2 JPS6324384 Y2 JP S6324384Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は自然空冷式熱交換器に係り、特にプレ
ートフイン形凝縮器等に有利な凝縮パイプ配置を
有する自然空冷式熱交換器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a natural air-cooled heat exchanger, and particularly to a natural air-cooled heat exchanger having a condensing pipe arrangement advantageous for plate fin condensers and the like.
第1図はフロン冷却式整流器を備えた自然空冷
式熱交換器を説明するもので、フロンR−113等
の鈴媒ガスの沸謄、凝縮の熱伝達を利用してお
り、タンク1内に液化フロン2を満たし、このフ
ロン液2中にダイオード素子3を浸漬し、ダイオ
ード素子3には、素子冷却用フイン4が取付けら
れている。ダイオード素子3に電流が流れると熱
が発生し、この熱は素子冷却用フイン4に伝達さ
れ、フイン表面において沸謄熱伝達が行われる。
気化したフロンはタンク1に連続する熱伝送管5
を通り、凝縮器を構成する気相室6中に入り、更
に、凝縮パイプ7中に流入する。この凝縮パイプ
は多数本気相室6側を低くして設けられており、
かつ、多数の冷却フイン8が、これら凝縮パイプ
7に固定されている。フロンガスは凝縮パイプ7
内で凝縮し、凝縮した液は傾斜した凝縮パイプ7
を伝わつて元に戻る。凝縮パイプ7に伝達された
熱は、フイン8に伝達され、大気中へ自然対流熱
伝達により放出される。 Figure 1 explains a natural air-cooled heat exchanger equipped with a Freon-cooled rectifier, which utilizes the heat transfer of boiling and condensing gases such as Freon R-113. A diode element 3 is immersed in the liquefied fluorocarbon liquid 2, and a fin 4 for cooling the element is attached to the diode element 3. When current flows through the diode element 3, heat is generated, this heat is transferred to the element cooling fin 4, and boiling heat transfer is performed on the surface of the fin.
The vaporized Freon is transferred to the heat transfer pipe 5 which is connected to the tank 1.
, enters the gas phase chamber 6 constituting the condenser, and further flows into the condensing pipe 7 . Many of these condensing pipes are installed with the side of the serious gas phase chamber 6 lowered,
In addition, a large number of cooling fins 8 are fixed to these condensing pipes 7. Freon gas is condensed in pipe 7
The condensed liquid is condensed in the inclined condensation pipe 7
and return to the original state. The heat transferred to the condensing pipe 7 is transferred to the fins 8 and released into the atmosphere by natural convection heat transfer.
ところで、冷媒としてフロンR−113を使用し
た場合、冷却系は密閉構造が採用されており、こ
のため、冷媒の温度が−30℃〜+90℃まで変化す
ると、内部圧力は−0.97Kg/cm2G〜+2.5Kg/cm2
Gまで変化する。従つて、本装置は最高圧力3
Kg/cm2Gに耐えるような強度が必要となる。 By the way, when Freon R-113 is used as a refrigerant, the cooling system has a closed structure, so when the temperature of the refrigerant changes from -30℃ to +90℃, the internal pressure will be -0.97Kg/cm 2 G~+2.5Kg/ cm2
Changes up to G. Therefore, this device has a maximum pressure of 3
It must have strength that can withstand kg/cm 2 G.
ところが、凝縮器としては小型軽量を目的とし
ているためアルミ材を使用しており、凝縮器が一
つの場合は気相室が大きくなり、高圧力に耐える
強度とするためには板厚が厚くなり、重量も大と
なる。また、板厚を薄くしようとして凝縮器を複
数個に分割すると、溶接個所が増加し、コストが
高くなり、信頼性も低下するという欠点がある。 However, since the condenser is intended to be small and lightweight, aluminum is used, and if there is only one condenser, the gas phase chamber will be large, and the plate will have to be thick to have the strength to withstand high pressure. , the weight is also large. Furthermore, if the condenser is divided into a plurality of parts in an attempt to reduce the plate thickness, there are disadvantages in that the number of welding parts increases, the cost increases, and the reliability decreases.
本考案の目的は、高圧力に耐える小型軽量の自
然空冷式熱交換器を提供するにある。 The purpose of the present invention is to provide a compact and lightweight natural air-cooled heat exchanger that can withstand high pressure.
本考案によれば上記の目的は、凝縮パイプを放
熱フインの中央部に集中配置し、気相室を小さく
することによつて達成される。 According to the present invention, the above object is achieved by centrally arranging the condensing pipes in the center of the heat dissipation fins and reducing the size of the gas phase chamber.
以下、図面に示す実施例と共に本考案の詳細を
説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be explained along with embodiments shown in the drawings.
第2図および第3図は本考案の一実施例を説明
するもので、図中第1図と同一部分は同一符号を
もつて示してある。 2 and 3 illustrate an embodiment of the present invention, in which the same parts as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
本実施例にあつては気相室6は小型化され、従
来の凝縮パイプの数のほぼ1/2の本数の凝縮パイ
プが、フイン8の中央部に集中した状態で配置さ
れている。 In this embodiment, the gas phase chamber 6 is downsized, and the number of condensing pipes, which is approximately half the number of conventional condensing pipes, is arranged in a concentrated manner in the center of the fin 8.
第4図および第5図は従来の凝縮パイプの配列
および、本考案になる凝縮パイプの配列を比較し
て示したもので、いずれも凝縮パイプ7の直径は
19mm、フイン8の材質はアルミで、厚さは0.5mm
である。そして、凝縮パイプ7の垂直方向および
水平方向の配列間隔u1およびh1は全く同一である
が、第4図に示す従来例においては50本、本実施
例を示す第5図においては25本の凝縮パイプを用
いている。 4 and 5 compare the conventional condensing pipe arrangement and the condensing pipe arrangement according to the present invention. In both cases, the diameter of the condensing pipe 7 is
19mm, the material of fin 8 is aluminum, and the thickness is 0.5mm
It is. The vertical and horizontal arrangement intervals u 1 and h 1 of the condensing pipes 7 are exactly the same, but in the conventional example shown in FIG. 4 there are 50 pipes, and in FIG. A condensing pipe is used.
ところで、一般に常温に近い一気圧の空気中
に、あまり温度の高くない平板を放置した時の自
然対流伝達率αnは、下記(1)式によつて表わされ
る。 By the way, in general, the natural convection transfer rate α n when a flat plate, which is not very hot, is left in air at one atmosphere near room temperature is expressed by the following equation (1).
αn=1.22(Δt/h)0.25Kcal/m2h℃ ……(1)
ここに、Δt=周囲温度とフインとの温度差、
h=フインの高さである。いま、Δt=50℃、h
=606mmの場合、自然対流熱伝達率αnは3.7Kal/
m2h℃となる。 α n = 1.22 (Δt/h) 0.25 Kcal/m 2 h℃ ...(1) Here, Δt = temperature difference between ambient temperature and fin,
h=height of the fin. Now, Δt=50℃, h
= 606mm, the natural convection heat transfer coefficient α n is 3.7Kal/
m 2 h℃.
ここで、第4図に示すような従来の凝縮パイプ
の配列におけるフイン効率を算出するのに第6図
に示すような環状フインとして算出するものとす
れば、環状フインの直径de≒79mm、幅W=30mm、
厚さ(板厚の半分)yb=0.25mmの時、
となり、フイン効率φ=0.97となる。 Here, when calculating the fin efficiency in the conventional condensing pipe arrangement as shown in Fig. 4, if the annular fin is calculated as shown in Fig. 6, the diameter de≒79 mm of the annular fin, and the width W=30mm,
When thickness (half of plate thickness) yb=0.25mm, Therefore, the fin efficiency φ=0.97.
一方、第5図に示すフインの効率を求めるには
中央部の凝縮パイプの配置部分の効率と、その外
側の凝縮パイプのない部分の効率とに分けて考え
ると解り易い。凝縮パイプの無い部分は、第7図
に示すような直風フインとして考えるのが良い。
即ち、凝縮パイプの無い部分は、W=100mm、yb
=0.25mmとすれば、
W=αn/λyb=0.87
となり、フイン効率φ2=0.87となる。また、中央
のフイン効率φ1は、第4図の場合と同様にして、
φ1=0.97となる。いま、凝縮パイプの有る部分と
無い部分の面積が等しいものとすると、全体のフ
イン効率は平均すると、
φ1+φ1×φ2/2
と考えられる。 On the other hand, in order to determine the efficiency of the fins shown in FIG. 5, it is easier to understand by considering the efficiency separately in the central part where the condensing pipe is arranged and the efficiency in the outside part without the condensing pipe. It is best to think of the part without the condensing pipe as a direct air fin as shown in Figure 7.
That is, the part without the condensing pipe is W = 100mm, yb
= 0.25 mm, W = α n /λyb = 0.87, and the fin efficiency φ 2 = 0.87. Also, the central fin efficiency φ 1 is calculated as in the case of Fig. 4,
φ 1 =0.97. Now, assuming that the areas with and without condensing pipes are equal, the overall fin efficiency can be considered to be φ 1 +φ 1 ×φ 2 /2 on average.
本実施例の場合、凝縮パイプ7からフイン8へ
の熱流束は2倍になるが、この間の熱抵抗は極め
て小さいので、温度差に大差は無いため無視する
ものとする。 In the case of this embodiment, the heat flux from the condensing pipe 7 to the fins 8 is doubled, but since the thermal resistance during this time is extremely small, there is no significant difference in temperature, so it will be ignored.
このようにして、従来例と本実施例とを比較す
ると、フイン効率は僅かに6%低下するにとどま
る。この結果、凝縮パイプをフイン中央部に集中
配置すれば、フイン効率をあまり低下させないで
凝縮パイプの本数の削減および、気相室の小型化
が実現できる。このため、溶接時間、板厚共に削
減でき、小型軽量化が計れ、経済的にも極めて有
利となる。 In this way, when comparing the conventional example and the present example, the fin efficiency only decreases by 6%. As a result, by centrally arranging the condensing pipes at the center of the fin, it is possible to reduce the number of condensing pipes and downsize the gas phase chamber without significantly reducing the fin efficiency. Therefore, both the welding time and the plate thickness can be reduced, the size and weight can be reduced, and it is extremely advantageous economically.
以上の説明から明らかなように本考案によれ
ば、凝縮パイプをフインの中央部に集中し、気相
室を小型化した構造を採用しているため、小型軽
量の自然空冷式熱交換器を得ることができる。 As is clear from the above explanation, according to the present invention, the condensing pipes are concentrated in the center of the fins, and the gas phase chamber is miniaturized. Obtainable.
第1図A,Bは従来構造を説明する正面図およ
び側面図、第2図A,Bは本考案の一実施例を説
明する正面図および側面図、第3図は同じく平面
図、第4図および第5図は従来構造および本実施
例における凝縮パイプの配列状態を説明する側面
図、第6図および第7図はフイン効果を説明する
ための説明図である。
1……タンク、2……フロン液、3……ダイオ
ード素子、4……素子冷却用フイン、5……熱伝
送管、6……気相室、7……凝縮パイプ、8……
フイン。
1A and B are front and side views illustrating a conventional structure, 2A and 2B are front and side views illustrating an embodiment of the present invention, 3 is a plan view, and 4 5 and 5 are side views illustrating the arrangement of condensing pipes in the conventional structure and this embodiment, and FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams illustrating the fin effect. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tank, 2... Freon liquid, 3... Diode element, 4... Element cooling fin, 5... Heat transfer tube, 6... Gas phase chamber, 7... Condensation pipe, 8...
Finn.
Claims (1)
された複数本の凝縮パイプと、これら凝縮パイプ
の外周に凝縮パイプの長手方向と直角をなすよう
に取付けられた複数枚のフインと、凝縮パイプの
両端に連結した気相室とを有する凝縮器を備え、
凝縮パイプ端部の低い側に連結された気相室が凝
縮性冷却媒体及び被冷却部品が収納された密閉容
器に連通する自然空冷式熱交換器において、前記
凝縮パイプを前記フイン中央部に集中して配置
し、前記気相室の前記フインと略平行をなす面を
前記フインより小さくしたことを特徴とする自然
空冷式熱交換器。 A plurality of condensing pipes are arranged at an angle with respect to the horizontal direction and parallel to each other, and a plurality of fins are attached to the outer periphery of these condensing pipes so as to be perpendicular to the longitudinal direction of the condensing pipes. A condenser having a gas phase chamber connected to both ends,
In a natural air-cooled heat exchanger in which a gas phase chamber connected to a lower end of a condensing pipe communicates with a closed container containing a condensable cooling medium and parts to be cooled, the condensing pipe is concentrated in the center of the fin. A natural air-cooled heat exchanger characterized in that a surface of the gas phase chamber that is substantially parallel to the fins is smaller than the fins.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18007183U JPS59113673U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Natural air cooling heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18007183U JPS59113673U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Natural air cooling heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59113673U JPS59113673U (en) | 1984-08-01 |
JPS6324384Y2 true JPS6324384Y2 (en) | 1988-07-04 |
Family
ID=30390535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18007183U Granted JPS59113673U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Natural air cooling heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59113673U (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5149886U (en) * | 1974-10-15 | 1976-04-15 |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP18007183U patent/JPS59113673U/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5149886U (en) * | 1974-10-15 | 1976-04-15 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59113673U (en) | 1984-08-01 |
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