JPS6345038B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6345038B2 JPS6345038B2 JP4087783A JP4087783A JPS6345038B2 JP S6345038 B2 JPS6345038 B2 JP S6345038B2 JP 4087783 A JP4087783 A JP 4087783A JP 4087783 A JP4087783 A JP 4087783A JP S6345038 B2 JPS6345038 B2 JP S6345038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fins
- heat transfer
- heat exchanger
- flat plate
- flow
- 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.)
- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular 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
- F28F1/24—Tubular 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
- F28F1/32—Tubular 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 the means having portions engaging further tubular elements
- F28F1/325—Fins with openings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は空調機器分野の蒸発器や凝縮器等に広
く用いられている気体対気液２相流（または液
体）用のフイン付熱交換器に関するものである。
く用いられている気体対気液２相流（または液
体）用のフイン付熱交換器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、空調機器の低騒音化に伴なつて熱交換器
の前面風速を１ｍ／ｓ以下にする設計傾向が強ま
つており、このような低風速域における熱交換器
の性能向上が課題となつている。
の前面風速を１ｍ／ｓ以下にする設計傾向が強ま
つており、このような低風速域における熱交換器
の性能向上が課題となつている。
従来、この種の熱交換器は第１図に示すよう
に、一定間隔で平行に並べられた平板フイン群１
とこのフイン群１に直角に挿入された管群２から
構成され、空気はフイン間を矢印３方向に流動し
て管内流体と熱交換を行う。そしてフイン１相互
間の管２のまわりの熱流体特性は第２図に示すよ
うに、管２に矢印３方向の低風速気流が流動する
場合、管表面のよどみ点からの角度θが70〜80゜
で流れが剥離し、管後流部に斜線で示す死水域４
ａが生じ、その為に、この死水域での空気側熱伝
達率が著しく低下するので、熱交換器としての伝
熱性能が低いという欠点を有していた。
に、一定間隔で平行に並べられた平板フイン群１
とこのフイン群１に直角に挿入された管群２から
構成され、空気はフイン間を矢印３方向に流動し
て管内流体と熱交換を行う。そしてフイン１相互
間の管２のまわりの熱流体特性は第２図に示すよ
うに、管２に矢印３方向の低風速気流が流動する
場合、管表面のよどみ点からの角度θが70〜80゜
で流れが剥離し、管後流部に斜線で示す死水域４
ａが生じ、その為に、この死水域での空気側熱伝
達率が著しく低下するので、熱交換器としての伝
熱性能が低いという欠点を有していた。
さらに、第３図に示すように、フイン１の伝熱
面上の温度境界層４ｂの厚さは、気流の流入部か
らの距離の平方根に比例して厚くなる為に、空気
側熱伝達率は気流の流入部からの距離が増加する
と共に著しく低下し、熱交換器としての伝熱性能
が低いという欠点を有していた。
面上の温度境界層４ｂの厚さは、気流の流入部か
らの距離の平方根に比例して厚くなる為に、空気
側熱伝達率は気流の流入部からの距離が増加する
と共に著しく低下し、熱交換器としての伝熱性能
が低いという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は以上のような従来の欠点を除去するも
ので、特に伝熱管後流の死水域とフイン伝熱面上
の温度境界層をフイン形状によつて減少させ、し
かも流れの再付着効果、すなわちフインに設けた
突起物上端等で剥離した流れが下流でフインに再
付着し、その近傍の気流乱れを促進させて空気側
熱伝達率の著しい向上を実現し、フイン付熱交換
器の小形高能化を図ることを目的とするものであ
る。
ので、特に伝熱管後流の死水域とフイン伝熱面上
の温度境界層をフイン形状によつて減少させ、し
かも流れの再付着効果、すなわちフインに設けた
突起物上端等で剥離した流れが下流でフインに再
付着し、その近傍の気流乱れを促進させて空気側
熱伝達率の著しい向上を実現し、フイン付熱交換
器の小形高能化を図ることを目的とするものであ
る。
発明の構成
本発明のフイン付熱交換器は、一定間隔で平行
に並べられその間を気流が流動する平板フイン
と、この平板フインに直角に挿入され内部を流体
が流動する伝熱管から構成し、この伝熱管の段方
向の間隙部の平板フインに気流と対向して多孔を
有する複数個のＬ字形切起部を設けたものであ
る。
に並べられその間を気流が流動する平板フイン
と、この平板フインに直角に挿入され内部を流体
が流動する伝熱管から構成し、この伝熱管の段方
向の間隙部の平板フインに気流と対向して多孔を
有する複数個のＬ字形切起部を設けたものであ
る。
このような構成によつて、まづ平板フインにＬ
字形切り起しを設けた為に気流方向に短かいフイ
ンが並んだ状態になり、この短かいフインにそれ
ぞれ温度境界層が形成されるので境界層厚さが薄
くなる。また、Ｌ字形切り起し上部を越えた流れ
とＬ字形切起部の多孔部を通過した吹出し流れの
下流フイン伝熱面の再付着によりその近傍の気流
乱れが促進する。さらに、伝熱管まわりの気流は
伝熱管に衝突した後もＬ字形切り起し側面部を越
える流れによつて伝熱管から剥離するのを防止さ
れる為に伝熱管後流の死水域が減少する。
字形切り起しを設けた為に気流方向に短かいフイ
ンが並んだ状態になり、この短かいフインにそれ
ぞれ温度境界層が形成されるので境界層厚さが薄
くなる。また、Ｌ字形切り起し上部を越えた流れ
とＬ字形切起部の多孔部を通過した吹出し流れの
下流フイン伝熱面の再付着によりその近傍の気流
乱れが促進する。さらに、伝熱管まわりの気流は
伝熱管に衝突した後もＬ字形切り起し側面部を越
える流れによつて伝熱管から剥離するのを防止さ
れる為に伝熱管後流の死水域が減少する。
したがつて、空気側熱伝達率が著しく向上しフ
イン付熱交換器の小形高性能化を達成できる。
イン付熱交換器の小形高性能化を達成できる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例のフイン付熱交換器を
図面とともに説明する。第４図は平板フインのＬ
字形切起部の一部斜視図である。
図面とともに説明する。第４図は平板フインのＬ
字形切起部の一部斜視図である。
第５図は平面図、第６図は第５図のＡ−Ａ面断
面図である。平板フイン１２に一定間隔でバーリ
ングされたフインカラー部１１に伝熱管１４が挿
入されており、矢印１３方向に流動する気流と直
交する方向、すなわち段方向で隣接する伝熱管１
４の間隙部のフイン５には気流と対向して複数個
のＬ字形切起部９を設けている。このＬ字形切起
部９は複数の孔１０を有しており、伝熱管１４が
挿入されるフインカラー部１１に沿うように気流
の上流側から９ａ，９ｂ，９ｃのように長、短、
長と長さが異なるものをそれぞれ上流側に切り起
して設けている。複数の孔１０は千鳥状に配列さ
れている。
面図である。平板フイン１２に一定間隔でバーリ
ングされたフインカラー部１１に伝熱管１４が挿
入されており、矢印１３方向に流動する気流と直
交する方向、すなわち段方向で隣接する伝熱管１
４の間隙部のフイン５には気流と対向して複数個
のＬ字形切起部９を設けている。このＬ字形切起
部９は複数の孔１０を有しており、伝熱管１４が
挿入されるフインカラー部１１に沿うように気流
の上流側から９ａ，９ｂ，９ｃのように長、短、
長と長さが異なるものをそれぞれ上流側に切り起
して設けている。複数の孔１０は千鳥状に配列さ
れている。
次に作用と効果を説明する。まづ、平板フイン
１２にＬ字形切起部９ａ，９ｂ，９ｃを設けた為
に平板フイン１２は気流方向に向かいフイン５，
６，７，８が並んだ状態になり、この短かいフイ
ン５，６，７，８にそれぞれ温度境界層が形成さ
れるので境界層厚さが薄くなり、空気側熱伝達率
が著しく向上する。
１２にＬ字形切起部９ａ，９ｂ，９ｃを設けた為
に平板フイン１２は気流方向に向かいフイン５，
６，７，８が並んだ状態になり、この短かいフイ
ン５，６，７，８にそれぞれ温度境界層が形成さ
れるので境界層厚さが薄くなり、空気側熱伝達率
が著しく向上する。
また、Ｌ字形切起部９の上部を越えた流れとＬ
字形切起部９の孔１０の部分を通過した吹出流が
下流フイン伝熱面６，７，８へ再付着する為にそ
の近傍の気流乱れが促進され、しかも多孔１０を
通過する吹出流によりＬ字形切起部９の後流側伝
熱面も有効になり、空気側熱伝達率が著しく向上
する。
字形切起部９の孔１０の部分を通過した吹出流が
下流フイン伝熱面６，７，８へ再付着する為にそ
の近傍の気流乱れが促進され、しかも多孔１０を
通過する吹出流によりＬ字形切起部９の後流側伝
熱面も有効になり、空気側熱伝達率が著しく向上
する。
さらに、伝熱管１４まわりの気流はフインカラ
ー部１１に挿入された伝熱管１４に衝突した後も
Ｌ字形切起部９の側面部を越える流れによつて伝
熱管１４から剥離するのを防止される為に伝熱管
後流域にも入りこみ死水域を減少させて、空気側
熱伝達率が著しく向上する。
ー部１１に挿入された伝熱管１４に衝突した後も
Ｌ字形切起部９の側面部を越える流れによつて伝
熱管１４から剥離するのを防止される為に伝熱管
後流域にも入りこみ死水域を減少させて、空気側
熱伝達率が著しく向上する。
そして、段方向の伝達管群の間隙部のフインに
比較的流動抵抗の大きいＬ字形切起部９を設けた
ことにより、気流の段方向流速分布が一様化さ
れ、下流側伝熱管群への衝突速度が小さくなり、
また伝熱管群死水域の減少により形状抵抗が小さ
くなる為に流動騒音を大幅に低減できる。
比較的流動抵抗の大きいＬ字形切起部９を設けた
ことにより、気流の段方向流速分布が一様化さ
れ、下流側伝熱管群への衝突速度が小さくなり、
また伝熱管群死水域の減少により形状抵抗が小さ
くなる為に流動騒音を大幅に低減できる。
発明の効果
以上のように本発明は、一定間隔で平行に並べ
られ、その間を気流が流動する平板フインと、こ
の平板フインに直角に挿入され内部を流体が流動
する伝熱管から構成され、前記伝熱管の段方向の
間隙部の前記平板フインに気流と対向して多くの
孔を有する複数個のＬ字形切起部を設けているの
で、平板フインにＬ字形切起部を設けた為に気
流方向に短かいフインが並んだ状態になり、この
短かいフインにそれぞれ温度境界層が形成される
ので境界層厚さが薄くなる。またＬ字形切起部
の上部を越えた流れとＬ字形切起部の多数の孔を
通過した吹出流が下流のフイン伝熱面に再付着す
る為に気流乱れが促進する。さらに伝熱管まわ
りの気流は伝熱管に衝突した後もＬ字形切起部側
面を越える流れによつて伝熱管から剥離するのを
防止する為に伝熱管後流の死水域が減少する。
られ、その間を気流が流動する平板フインと、こ
の平板フインに直角に挿入され内部を流体が流動
する伝熱管から構成され、前記伝熱管の段方向の
間隙部の前記平板フインに気流と対向して多くの
孔を有する複数個のＬ字形切起部を設けているの
で、平板フインにＬ字形切起部を設けた為に気
流方向に短かいフインが並んだ状態になり、この
短かいフインにそれぞれ温度境界層が形成される
ので境界層厚さが薄くなる。またＬ字形切起部
の上部を越えた流れとＬ字形切起部の多数の孔を
通過した吹出流が下流のフイン伝熱面に再付着す
る為に気流乱れが促進する。さらに伝熱管まわ
りの気流は伝熱管に衝突した後もＬ字形切起部側
面を越える流れによつて伝熱管から剥離するのを
防止する為に伝熱管後流の死水域が減少する。
以上のことから、空気側熱伝達率が著しく向上
しフイン付熱交換器の小形高性能化が達成でき
る。
しフイン付熱交換器の小形高性能化が達成でき
る。
また、段方向の伝熱管群の間隙部のフインに比
較的流動抵抗の大きいＬ字形切り越しを設けたこ
とにより気流の段方向流速分布が一様化され流動
騒音の大幅低減化が達成できる。
較的流動抵抗の大きいＬ字形切り越しを設けたこ
とにより気流の段方向流速分布が一様化され流動
騒音の大幅低減化が達成できる。
第１図は従来例のフイン付熱交換器の斜視図、
第２図は死水域の説明図、第３図は温度境界層の
説明図、第４図は本発明の一実施例におけるフイ
ン付熱交換器の斜視図、第５図は同フイン付熱交
換器の平面図、第６図は第５図のＡ−Ａ面断面図
である。 ５〜８……短かいフイン、９……切起部、１０
……孔、１１……フインカラー部、１２……平板
フイン、１４……伝熱管。
第２図は死水域の説明図、第３図は温度境界層の
説明図、第４図は本発明の一実施例におけるフイ
ン付熱交換器の斜視図、第５図は同フイン付熱交
換器の平面図、第６図は第５図のＡ−Ａ面断面図
である。 ５〜８……短かいフイン、９……切起部、１０
……孔、１１……フインカラー部、１２……平板
フイン、１４……伝熱管。
Claims (1)
- １ 一定間隔で平行に並べられ、その間を気流が
流動する平板フインと、この平板フインに直角に
挿入され内部を流体が流動する伝熱管から構成さ
れ、前記伝熱管の段方向の間隙部の前記平板フイ
ンに、気流と対向して気流上流側に切り起した複
数の孔を有する複数個のＬ字形切起部をその端部
が前記伝熱管に沿うよう長さを異ならせて配列し
たフイン付熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087783A JPS59167694A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フイン付熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4087783A JPS59167694A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フイン付熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167694A JPS59167694A (ja) | 1984-09-21 |
| JPS6345038B2 true JPS6345038B2 (ja) | 1988-09-07 |
Family
ID=12592738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4087783A Granted JPS59167694A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | フイン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59167694A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060590U (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-26 | カルソニックカンセイ株式会社 | 熱交換器 |
| JP2001217359A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 放熱用フィン及びその製造方法並びに半導体装置 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4087783A patent/JPS59167694A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59167694A (ja) | 1984-09-21 |
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