JPS63720B2 - - Google Patents

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JPS63720B2
JPS63720B2 JP3515980A JP3515980A JPS63720B2 JP S63720 B2 JPS63720 B2 JP S63720B2 JP 3515980 A JP3515980 A JP 3515980A JP 3515980 A JP3515980 A JP 3515980A JP S63720 B2 JPS63720 B2 JP S63720B2
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JP
Japan
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fin
slit
flow direction
air flow
fins
Prior art date
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Application number
JP3515980A
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Japanese (ja)
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JPS56130596A (en
Inventor
Yoshihiro Aoki
Katsuhiko Ookochi
Isamu Taruya
Miki Yamanaka
Haruo Nakada
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Kogyo Co Ltd
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Priority to JP3515980A priority Critical patent/JPS56130596A/en
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Publication of JPS63720B2 publication Critical patent/JPS63720B2/ja
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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気調和機等に用いられるクロスフ
インコイル式熱交換器に関し、詳しくはフインベ
ースの一部を切り起して多数のスリツトフインを
空気流通方向に沿つて設けてなるいわゆるスリツ
トフイン形のフイン構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cross-fin coil type heat exchanger used in air conditioners, etc., and more specifically, a cross-fin coil type heat exchanger in which a part of a fin base is cut out and a large number of slit fins are provided along the air flow direction. This relates to a so-called slit fin type fin structure.

最近、この種のクロスフインコイル式熱交換器
において、その性能の向上を図るため、フインと
して、従来のストレートワツフルフイン形に代わ
つて、前縁効果を利用して熱伝達率を向上し得る
スリツトフイン形のものが提案されている。すな
わち、この従来のスリツトフイン形熱交換器は、
第１図および第２図に示すように、フインベース
ａの一部を切り起して、多数のスリツトフイン
ｂ，ｂ…を空気流通方向ｗに等ピツチでもつて設
けてなるフインユニツトｃを形成し、該フインユ
ニツトｃを空気流通方向ｗに対し直交する方向に
等ピツチでもつて多数配列するとともに、各フイ
ンユニツトｃ，ｃ…のカラー部ｄ，ｄ…に熱媒管
ｅを嵌挿してなり、前記各スリツトフインｂ，ｂ
…の前縁効果によつて空気側への熱伝達率を高め
るようにしたものである。 Recently, in order to improve the performance of this type of cross-fin coil heat exchanger, the leading edge effect can be used to improve the heat transfer coefficient by replacing the conventional straight fin type fins. A slit-fin type has been proposed. In other words, this conventional slit fin heat exchanger
As shown in FIGS. 1 and 2, a fin unit c is formed by cutting and raising a part of the fin base a to form a fin unit c including a large number of slit fins b, b, . . . arranged at equal pitches in the air flow direction w. A large number of fin units c are arranged at equal pitches in a direction perpendicular to the air flow direction w, and heat medium pipes e are fitted into the collar portions d, d... of each fin unit c, c..., and each slit fin b ,b
The leading edge effect of ... increases the heat transfer coefficient to the air side.

しかしながら、前記従来のスリツトフイン形の
ものにおいては、スリツトフインｂの空気側への
熱伝達率のみを考慮したもので、スリツトフイン
ｂ，ｂ相互間の熱影響については何ら考慮されて
いないものであつた。そのため、流通空気に対し
て上流に位置するスリツトフインｂの温度場内に
次位の下流のスリツトフインｂが位置することに
より、該下流のスリツトフインｂの空気との温度
差を大きくとることができず、その結果、その熱
移動量が抑制され、ひいては熱交換器の性能向上
を十分に図り得ないという問題があることが判明
した。すなわち、各スリツトフインｂ単位の熱流
束ｑは ｑ＝Ｑ／Ａ＝ｈ・ΔT Ｑ：スリツトフインの全熱移動量（kcal／hr） Ａ：スリツトフインの表面積（m2） ｈ＝熱伝達率（kcal／m2・hr℃） ΔT：スリツトフイン表面温度と周囲温度との
温度差（℃） となり、熱伝達率ｈを大きくするだけでなく、各
スリツトフインの温度差ΔTをも大きくすれば、
熱流束ｑが増大することが判る。 However, in the conventional slit fin type, only the heat transfer coefficient of the slit fin b to the air side is considered, and no consideration is given to the thermal influence between the slit fins b and b. Therefore, since the next downstream slit fin b is located within the temperature field of the slit fin b located upstream with respect to the circulating air, it is not possible to make a large temperature difference between the downstream slit fin b and the air. As a result, it has been found that there is a problem in that the amount of heat transfer is suppressed, and as a result, the performance of the heat exchanger cannot be sufficiently improved. That is, the heat flux q of each slit fin b is as follows: q=Q/A=h・ΔT Q: Total heat transfer amount of the slit fin (kcal/hr) A: Surface area of the slit fin (m 2 ) h= Heat transfer coefficient (kcal/hr) m2・hr℃) ΔT: Temperature difference between the slit fin surface temperature and the ambient temperature (℃).If you not only increase the heat transfer coefficient h but also increase the temperature difference ΔT between each slit fin,
It can be seen that the heat flux q increases.

そこで、本発明者等はかかる点に鑑み、鋭意研
究の結果、流通空気の風速が層流境界層の範囲内
であるスリツトフイン形のクロスフインコイル式
熱交換器において、各スリツトフインの空気流通
方向に対する各スリツトフインのピツチ、スリツ
トフインの段数およびその空気流通方向と直交す
る方向の高さピツチ、並びに各スリツトフインの
空気流通方向幅等を適切に選定することによつ
て、スリツトフインの製作上の問題もなく、熱移
動量が大幅に改善されることを見出し、本発明を
完成するに至つたものである。 In view of this, the present inventors conducted extensive research and found that in a slit-fin type cross-fin coil heat exchanger in which the wind speed of circulating air is within the range of the laminar boundary layer, By appropriately selecting the pitch of each slit fin, the number of stages of slit fins, the height pitch in the direction perpendicular to the air flow direction, and the width of each slit fin in the air flow direction, there are no problems in manufacturing the slit fin. It was discovered that the amount of heat transfer was significantly improved, and the present invention was completed.

すなわち、本発明は、流通空気の風速を層流境
界層の範囲内とし、フインベースの一部を切り起
して多数のスリツトフインを空気流通方向に沿つ
て設けてなるクロスフインコイル式熱交換器にお
いて、上記フインベースには、空気流通方向に沿
つて連続的にかつ高低２段に階段状に切り起され
た低段スリツトフインと高段スリツトフインとか
らなるスリツトフイン群の複数個が、スリツトフ
イン群間にスリツトフインを切り起した後の残部
のフインベースを介在せしめて空気流通方向に等
ピツチでもつて設けられているとともに、各スリ
ツトフイン群における低段スリツトフインと高段
スリツトフインとが、空気流通方向ｗと直交する
方向に位置する相隣る他のフインベースまでの間
にほぼ均等間隔に位置しており、上記スリツトフ
イン群の各スリツトフインおよびスリツトフイン
群間に残された残部のフインベースのそれぞれの
空気流通方向幅が等しい幅に形成されていて、空
気流通方向に対するスリツトフイン群における低
段スリツトフイン、高段スリツトフインおよび残
部のフインベースの各々のピツチがそれぞれの空
気流通方向幅の３倍に設定され、さらに、空気流
通方向に対して直交する方向のフインベースのピ
ツチを1.5〜2.5mmとし、該フインベースの板厚を
0.1〜0.2mmとしたときに、各スリツトフインおよ
び残部のフインベースの空気流通方向幅を１〜２
mmに設定したことを特徴とするものである。 That is, the present invention provides a cross-fin coil type heat exchanger in which the wind speed of circulating air is within the range of the laminar boundary layer, and a number of slit fins are provided along the air circulation direction by cutting out a part of the fin base. , the fin base includes a plurality of slit fin groups consisting of low-stage slit fins and high-stage slit fins that are continuously cut in a step-like manner in two stages along the air flow direction, and a slit fin is arranged between the slit fin groups. The slit fins are arranged at equal pitches in the air flow direction with the remaining fin base after being cut and raised, and the low stage slit fins and the high stage slit fins in each slit fin group are located in a direction perpendicular to the air flow direction w. The slit fins of the slit fin group and the remaining fin bases remaining between the slit fin groups are formed to have equal widths in the air flow direction. The pitch of each of the low-stage slit fins, the high-stage slit fins, and the remaining fin bases in the slit fin group with respect to the air flow direction is set to three times the width in the air flow direction, and furthermore, the pitch in the direction perpendicular to the air flow direction is set to The pitch of the fin base is 1.5 to 2.5 mm, and the thickness of the fin base is
When the width is 0.1 to 0.2 mm, the width of each slit fin and the remaining fin base in the air flow direction is 1 to 2 mm.
It is characterized by being set to mm.

以下、本発明を第３図以下に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the embodiments shown in FIG. 3 and below.

第３図ないし第６図は本発明の一実施例である
クロスフインコイル式熱交換器を示し、１は空気
流通方向ｗに対して直交する方向に配設された熱
媒管であつて、該熱媒管１には、例えば、アルミ
ニウム製の多数のフインユニツト２，２…が空気
流通方向ｗに対して直交する方向に等ピツチｔで
もつて嵌挿支持されてなり、流通空気の風速を層
流境界層の範囲内として使用されるものである。
そして、前記各フインユニツト２は、フインベー
ス３の上下方向の等間隔位置に、前記フインユニ
ツトのピツチｔと等しい高さを有し前記熱媒管
１，１…が嵌挿されるカラー部４，４…を備えて
いるとともに、各フインベース３には、該フイン
ベース３の一部を空気流通方向ｗに沿つて連続的
にかつ高低２段に切り起して上流側に切り起し高
さの低い低段スリツトフイン５ａを、下流側に切
り起し高さの高い高段スリツトフイン５ｂを有し
てなるスリツトフイン群５が空気流通方向ｗに等
ピツチp1でもつて多数設けられている。該各スリ
ツトフイン群５，５…の低段スリツトフイン５ａ
と高段スリツトフイン５ｂとは、各々の空気流通
方向幅を等しい幅l1に形成され、かつスリツトフ
イン群５，５…間に残された残部のフインベース
３ａの空気流通方向幅とも等しく形成されている
とともに、空気流通方向ｗに対して直交する方向
に位置する隣りの他のフインベース３までの間
（ピツチｔ間）にほぼ均等間隔に配設されている。
よつて、空気流通方向ｗに対する低段スリツトフ
イン５ａ、高段スリツトフイン５ｂ及び残部のフ
インベース３ａの各々のピツチ（すなわちピツチ
p1）は上流側のぞれぞれ対応するスリツトフイン
５ａ又は５ｂ及び残部のフインベース３ａの空気
流通方向幅l1の３倍に、すなわちp1＝3l1に設定さ
れている。 3 to 6 show a cross-fin coil type heat exchanger which is an embodiment of the present invention, and 1 is a heat medium tube disposed in a direction perpendicular to the air flow direction w, A large number of fin units 2, 2, etc. made of, for example, aluminum are fitted and supported in the heat transfer pipe 1 at equal pitches t in a direction perpendicular to the air flow direction w, and are arranged to adjust the wind speed of the circulating air in layers. It is used within the flow boundary layer.
Each of the fin units 2 has collar portions 4, 4, which have a height equal to the pitch t of the fin unit, and into which the heat medium pipes 1, 1... are inserted, at equal intervals in the vertical direction of the fin base 3. In addition, each fin base 3 is provided with a low-stage slit fin, which is formed by cutting a part of the fin base 3 continuously along the air flow direction w into two high and low stages, and cutting and raising the fin base 3 toward the upstream side. A large number of slit fin groups 5 are provided at equal pitches p1 in the air flow direction w, each of which is formed by cutting the slit fins 5a toward the downstream side and having high-stage slit fins 5b. The lower slit fins 5a of each slit fin group 5, 5...
The high-stage slit fins 5b are each formed to have the same width l1 in the air flow direction, and are also formed to have the same width in the air flow direction of the remaining fin bases 3a remaining between the slit fin groups 5, 5... At the same time, they are arranged at approximately equal intervals between adjacent fin bases 3 located in a direction perpendicular to the air flow direction w (pitch t).
Therefore, the pitch of each of the low-stage slit fin 5a, the high-stage slit fin 5b, and the remaining fin base 3a with respect to the air flow direction w (that is, the pitch
p 1 ) is set to be three times the width l 1 in the air flow direction of the corresponding slit fin 5a or 5b on the upstream side and the remaining fin base 3a, that is, p 1 =3l 1 .

また、第７図は変形例を示し、第３図〜第６図
に示す実施例とは逆に、２段スリツトフイン群５
を空気流通方向ｗに対して上流側に高段スリツト
フイン５ｂ、下流側に低段スリツトフイン５ａを
設けて形成した例であり、この場合にもp1＝3l1
となる。 Moreover, FIG. 7 shows a modification, in which the two-stage slit fin group 5 is opposite to the embodiment shown in FIGS. 3 to 6.
This is an example in which a high stage slit fin 5b is provided on the upstream side with respect to the air flow direction w, and a low stage slit fin 5a is provided on the downstream side, and in this case as well, p 1 =3l 1
becomes.

さらに、具体的には、空気流通方向ｗに対して
直交する方向のフインベース３のピツチｔを1.5
〜2.5mmに、フインベース３の板厚を0.1〜0.2mmに
設け、流通空気の風速を層流境界層の範囲内とし
た場合には空気流通方向に対する各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ…の各ピツチp1が上流側の対応する
スリツトフイン５ａ，５ｂ…の空気流通方向幅l1
の３倍に設定されているとともに、各スリツトフ
イン５ａ，５ｂ…の空気流通方向幅l1が１〜２mm
に設定されている。 Furthermore, specifically, the pitch t of the fin base 3 in the direction orthogonal to the air flow direction w is set to 1.5.
~ 2.5 mm, the thickness of the fin base 3 is set to 0.1 to 0.2 mm, and when the wind speed of the circulating air is within the range of the laminar boundary layer, each pitch p 1 of each slit fin 5a, 5b... with respect to the air flow direction. is the width in the air flow direction of the corresponding slit fins 5a, 5b on the upstream side l 1
In addition, the width l1 of each slit fin 5a, 5b in the air flow direction is set to 1 to 2 mm.
is set to .

次に、各スリツトフイン５ａ，５ｂ…の空気流
通方向に対する各スリツトフイン５ａ，５ｂ…の
ピツチp1を、上流側の対応するスリツトフイン５
ａ，５ｂ…の空気流通方向幅l1の３倍に設定した
理由について考察にするに、第８図に示すよう
に、スリツトフインの空気流通方向幅ｌが2.0mm、
その厚みが0.05mmであり、スリツトフインの表面
温度Tsが50℃、周囲温度Ｔ∞が35℃であるクロ
スフインコイル式熱交換器に対し、流通空気の風
速ｖが層流境界層の範囲内である１ｍ／Sec、２
ｍ／Secおよび３ｍ／Secの風速とした３つの場
合においてスリツトフインの上流端から空気流通
方向に対して下流側の任意の位置ｘにおける温度
Txを測定し、その測定結果を第８図に示す。第
８図は両対数で表示し、横軸に、距離ｘに対する
スリツトフインの空気流通方向幅ｌの比ｘ／ｌを
とり、縦軸に、位置ｘにおける周囲温度Ｔ∞との
温度差（Tx−Ｔ∞）に対するスリツトフイン表
面における周囲温度Ｔ∞との温度差（Ts−Ｔ∞）
の比（Tx−Ｔ∞）／（Ts−Ｔ∞）をとつて表示
したものである。 Next, the pitch p1 of each slit fin 5a, 5b... with respect to the air flow direction of each slit fin 5a, 5b... is determined by adjusting the pitch p1 of each slit fin 5a, 5b...
To consider the reason why the width l in the air flow direction of a, 5b, etc. is set to three times 1 , as shown in Fig. 8, the width l in the air flow direction of the slit fin is 2.0 mm,
For a cross-fin coil heat exchanger whose thickness is 0.05 mm, the surface temperature Ts of the slit fin is 50℃, and the ambient temperature T∞ is 35℃, the wind speed v of the circulating air is within the range of the laminar boundary layer. A certain 1m/Sec, 2
Temperature at any position x downstream from the upstream end of the slit fin in the air flow direction in three cases with wind speeds of m/Sec and 3 m/Sec
Tx was measured and the measurement results are shown in FIG. FIG. 8 is expressed in double logarithm format, with the horizontal axis representing the ratio x/l of the width l of the slit fin in the air flow direction to the distance x, and the vertical axis representing the temperature difference (Tx - Temperature difference (Ts - T∞) between ambient temperature T∞ on the slit fin surface and T∞)
It is expressed by calculating the ratio (Tx - T∞)/(Ts - T∞).

第８図によりｘ／ｌが小さくなるに従つて、
（Tx−Ｔ∞）／（Ts−Ｔ∞）は徐々に増し、
ｘ／ｌ＝３のとき（Tx−Ｔ∞）／（Ts−Ｔ∞）
＝0.3となり、このｘ／ｌ＝３を境として３より
小さくなると、急激に増大する特性を示す。すな
わち、このことは、ｘ／ｌが３より小さいと、上
流側スリツトフインの下流側スリツトフインへの
温度影響が大きく、下流側スリツトフインの熱移
動量が抑制されるのに対し、ｘ／ｌが３以上にな
ると、この温度影響は比較的少なく、後位のスリ
ツトフインの熱移動量が増大することを示すもの
であり、よつてｘ／ｌは３以上に、すなわちスリ
ツフインのピツチｐは3l以上に設定することが好
ましい。しかし、ｘ／ｌを３より大に、すなわち
スリツトフイン群におけるスリツトフインの段数
を３段以上とすると、この段数の増大に対して温
度影響の低下効果がさほど増さず、しかも最高段
のスリツトフインの切り起し高さが極めて高くな
り、その立上り部にクビレや割れが生じて本来の
スリツトフイン効果を発揮できないという製作上
の問題が生じる。以上のことから、ｐ＝3lに設定
したのである。 According to FIG. 8, as x/l becomes smaller,
(Tx−T∞)/(Ts−T∞) gradually increases,
When x/l=3 (Tx-T∞)/(Ts-T∞)
= 0.3, and when x/l becomes smaller than 3 as a boundary, it exhibits a characteristic of rapidly increasing. In other words, this means that when x/l is smaller than 3, the temperature influence of the upstream slit fin on the downstream slit fin is large, and the amount of heat transfer of the downstream slit fin is suppressed, whereas when x/l is 3 or more, , this temperature effect is relatively small and indicates that the amount of heat transfer to the rear slot fin increases.Therefore, x/l should be set to 3 or more, that is, the pitch p of the slot fin should be set to 3l or more. It is preferable. However, if x/l is larger than 3, that is, if the number of slit fins in the slit fin group is set to 3 or more, the effect of reducing the temperature effect does not increase significantly with the increase in the number of slit fins, and the cutting of the highest slit fin This creates a manufacturing problem in that the raised height becomes extremely high, and the raised portions are cracked or cracked, making it impossible to achieve the original slit fin effect. From the above, we set p=3l.

また、空気流通方向に対して直交する方向のフ
インベース３，３間のピツチｔについては、通常
の小形の空気調和機では熱媒管１として例えば外
径が9.5mm，12.7mm等の小径のものが用いられて
いるため、前記熱媒管１を通すためのフインベー
ス３のカラー部４の高さが1.5〜2.5mmの範囲内に
設定されており、よつてこのカラー部４の高さに
よつて決定されるフインベース３，３間のピツチ
ｔも前記範囲内、すなわち1.5〜2.5mmの範囲内に
限定されることになる。また、フインベース３の
板厚は、0.1mm以下では、加工性よりの限界以下
となり、加工が不可能となるのに対し、0.2mm以
上では小形化が著しく損われるので、0.1〜0.2mm
の範囲内に設定するのが好ましい。さらに、層流
境界層の範囲内の流通空気の風速とは通常の小形
の空気調和機では、４ｍ／Sec以上になると通風
抵抗が急激に増大して、運転音が増大すると共に
冷媒側熱移動量が飽和するために一般に４ｍ／
Sec以下に設定され、通常は0.6〜３ｍ／Secに設
定されている。 In addition, regarding the pitch t between the fin bases 3 and 3 in the direction perpendicular to the air flow direction, in a normal small air conditioner, the heat medium pipe 1 is a small diameter pipe with an outer diameter of 9.5 mm, 12.7 mm, etc. is used, the height of the collar portion 4 of the fin base 3 through which the heat medium pipe 1 passes is set within the range of 1.5 to 2.5 mm, and therefore, the height of the collar portion 4 The pitch t between the fin bases 3, 3 thus determined is also limited to within the above range, that is, within the range of 1.5 to 2.5 mm. In addition, if the thickness of the fin base 3 is 0.1 mm or less, it will be below the limit of workability and processing will be impossible, whereas if it is 0.2 mm or more, miniaturization will be significantly impaired, so 0.1 to 0.2 mm.
It is preferable to set it within the range of . Furthermore, when the wind speed of circulating air within the range of the laminar boundary layer exceeds 4 m/Sec in a normal small air conditioner, the ventilation resistance increases rapidly, the operating noise increases, and heat transfer on the refrigerant side occurs. Generally 4m/
It is set to less than Sec, and is usually set to 0.6 to 3 m/Sec.

さらに、スリツトフインの空気流通方向幅ｌに
ついて考察するに、クロスフインコイル式熱交換
器におけるフインとして、第１図および第２図に
示す如き従来の１段のスリツトフイン形のもの、
第３図ないし第６図に示す如き２段のスリツトフ
イン群を有するもの、３段のスリツトフイン群を
有するもの、および４段のスリツトフイン群を有
するもののそれぞれに対して、風速が１ｍ／
Sec，２ｍ／Sec，３ｍ／Secの場合における熱交
換能力を測定し、１段のスリツトフインの場合の
熱交換能力に対する倍率、すなわち能力倍率で比
較し、その結果を第９図〜第１１図に示す。尚、
フインベース全体の空気流通方向幅を22mm、フイ
ンベース間のピツチｔを２mm、フインベースの板
厚を0.12mmとして測定した。 Furthermore, considering the width l of the slit fins in the air flow direction, the conventional one-stage slit fin type fins as shown in FIGS. 1 and 2 are used as fins in a cross-fin coil heat exchanger.
As shown in Figures 3 to 6, the wind speed is 1 m/min for each of the two-stage slit fin group, the three-stage slit fin group, and the four-stage slit fin group.
Sec, 2m/Sec, 3m/Sec, the heat exchange capacity was measured and compared with the heat exchange capacity in the case of one stage slit fin, that is, the capacity multiplier, and the results are shown in Figures 9 to 11. show. still,
Measurements were made with the width of the entire fin base in the air flow direction as 22 mm, the pitch t between the fin bases as 2 mm, and the thickness of the fin base as 0.12 mm.

第９図〜第１１図より明らかなように、２段な
いし４段のスリツトフイン群を有するものにおい
ては従来の１段のスリツトフインのものに較べ
て、能力倍率、すなわち熱交換能力が著しく増大
し、特にｌが２mm以下では急激な増大を示して好
ましいが、１mm以下ではスリツトフイン加工上の
限界となるため、よつて、スリツトフインを２段
連続的に設けることと併せて、スリツトフインの
空気流通方向幅ｌは１〜２mmの範囲内に設定され
るのが好ましい。 As is clear from FIGS. 9 to 11, the capacity multiplier, that is, the heat exchange capacity, is significantly increased in those having two to four stages of slit fins, compared to the conventional one-stage slit fins. In particular, when l is less than 2 mm, it is preferable because it shows a rapid increase, but when it is less than 1 mm, it becomes a limit in processing the slit fin. is preferably set within a range of 1 to 2 mm.

さらにまた、２段のスリツトフイン群５におけ
る各スリツトフイン５ａ，５ｂ…を隣りのフイン
ベース３までの間にほぼ均等に配設することによ
り、前記スリツトフイン相互間の温度場の影響を
可及的に少なくすることができ、各スリツトフイ
ンの熱移動量の増大をより一層図ることが可能と
なる。 Furthermore, by arranging the slit fins 5a, 5b, . . . in the two-stage slit fin group 5 almost evenly between the adjacent fin bases 3, the influence of the temperature field between the slit fins is reduced as much as possible. This makes it possible to further increase the amount of heat transfer of each slit fin.

以上説明したように、本発明によれば、流通空
気の風速を層流境界層の範囲内とし、フインベー
スの一部を切り起して多数のスリツトフインを設
けてなるクロスフインコイル式熱交換器におい
て、前記スリツトフインを連続的にかつ階段状に
２段設けてスリツトフイン群を形成し、空気流通
方向に対するスリツトフイン群の各スリツトフイ
ンおよびスリツトフイン群間に残された残部のフ
インベースのそれぞれのピツチを、対応する各ス
リツトフインおよび残部のフインベースの各々の
空気流通方向幅の３倍に設定し、さらに、空気流
通方向に対して直交する方向のフインベースのピ
ツチを1.5mm〜2.5mmとし、該フインベースの板厚
を0.1〜0.2mmとしたときに、各スリツトフインお
よび残部のフインベースの空気流通方向幅を１〜
２mmに設定したことにより、スリツトフインの立
上り部にクビレ等を生じるなどの製作上の問題を
生じることなく、スリツトフインの前縁効果によ
る熱伝達率の向上と併せて、各スリツトフインお
よび残部フインベースの空気側との温度差を可及
的に大きくとることができるので、小形化を図り
ながら熱移動量を著しく増大させることができ、
熱交換能力の優れたクロスフインコイル式熱交換
器を提供することができるものである。 As explained above, according to the present invention, in a cross-fin coil type heat exchanger in which the wind speed of circulating air is set within the range of the laminar boundary layer, and a number of slit fins are provided by cutting out a part of the fin base, , the slit fins are provided in two stages in a continuous and stepped manner to form a slit fin group, and the respective pitches of each slit fin of the slit fin group and the remaining fin bases left between the slit fin groups with respect to the air flow direction are adjusted to correspond to each The width of the slit fin and the remaining fin base is set to three times the width in the air flow direction, and the pitch of the fin base in the direction perpendicular to the air flow direction is set to 1.5 mm to 2.5 mm, and the plate thickness of the fin base is set to 0.1 to 2.5 mm. When the width is 0.2mm, the width of each slit fin and the remaining fin base in the air flow direction is 1~
By setting it to 2 mm, there is no manufacturing problem such as cracking at the rising part of the slit fin, and in addition to improving the heat transfer coefficient due to the leading edge effect of the slit fin, the air side of each slit fin and the remaining fin base is Since it is possible to make the temperature difference as large as possible between the
It is possible to provide a cross-fin coil type heat exchanger with excellent heat exchange ability.

加えて、前記スリツトフイン群のスリツトフイ
ンを、空気流通方向に対して直交する方向に位置
する隣りのフインベースまでの間にほぼ均等に配
設すると共に、各スリツトフイン及び残部のフイ
ンベースの空気流通方向幅を等しくしたので、直
交方向の温度場の熱影響を可及的に少なくすると
同時に、各スリツトフイン等のピツチの条件を満
足させながら、同一フインベース当りのスリツト
フインの数を最大にすることができ、熱移動量を
さらに増大させることができる。 In addition, the slit fins of the slit fin group are arranged almost evenly between adjacent fin bases located in a direction perpendicular to the air flow direction, and the widths of each slit fin and the remaining fin bases in the air flow direction are equal. As a result, the number of slit fins per fin base can be maximized while minimizing the thermal influence of the temperature field in the orthogonal direction, while satisfying the pitch conditions of each slit fin, etc., and reducing the amount of heat transfer. can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来例を示す側面図、第２図は第１図
の―線断面図である。第３図ないし第６図は
本発明の一実施例を示し、第３図は概略斜視図、
第４図は側面図、第５図は第４図の―線断面
図、第６図は第４図の―線断面図であり、第
７図は変形例を示す第５図相当図である。第８図
はスリツトフインの空気流通方向の下流側位置に
おける温度を測定した測定結果図、第９図ないし
第１１図はそれぞれ風速１ｍ／Sec，２ｍ／Sec
および３ｍ／Secの場合での１段〜４段のスリツ
トフインにおけるスリツトフインの空気流通方向
幅に対する熱交換能力倍率を示す測定結果図であ
る。 １…熱媒管、２…フインユニツト、３…フイン
ベース、３ａ…残部のフインベース、４…カラー
部、５…スリツトフイン群、５ａ，５ｂ…スリツ
トフイン、ｗ…空気流通方向、ｔ…フインベース
のピツチ、p1…スリツトフインのピツチ、l1…ス
リツトフインの空気流通方向幅。 FIG. 1 is a side view showing a conventional example, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line -- in FIG. 3 to 6 show an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic perspective view,
Fig. 4 is a side view, Fig. 5 is a sectional view taken along the line - - of Fig. 4, Fig. 6 is a sectional view taken along the line - - of Fig. 4, and Fig. 7 is a view equivalent to Fig. 5 showing a modification. . Figure 8 is a measurement result diagram of the temperature at the downstream position of the slit fin in the air flow direction, and Figures 9 to 11 are wind speeds of 1 m/Sec and 2 m/Sec, respectively.
FIG. 3 is a measurement result diagram showing the heat exchange capacity multiplier with respect to the width of the slit fin in the air flow direction in the first to fourth tier slit fins in the case of 3 m/Sec. 1...Heat medium pipe, 2...Fin unit, 3...Fin base, 3a...Remaining fin base, 4...Collar part, 5...Slit fin group, 5a, 5b...Slit fin, w...Air flow direction, t...Pitch of fin base, p 1 ...Slit fin pitch, l 1 ...Slit fin width in the air flow direction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 流通空気の風速を層境界層の範囲内とし、フ
インベース３の一部を切り起して多数のスリツト
フイン５ａ，５ｂ…を空気流通方向ｗに沿つて設
けてなるクロスフインコイル式熱交換器におい
て、上記フインベース３には、空気流通方向ｗに
沿つて連続的にかつ高低２段に階段状に切り起さ
れた低段スリツトフイン５ａと高段スリツトフイ
ン５ｂとからなるスリツトフイン群５の複数個
が、スリツトフイン群５，５間にスリツトフイン
５ａ，５ｂを切り起した後の残部のフインベース
３ａを介在せしめて空気流通方向ｗに等ピツチp1
でもつて設けられているとともに、各スリツトフ
イン群５における低段スリツトフイン５ａと高段
スリツトフイン５ｂとが、空気流通方向ｗと直交
する方向に位置する相隣る他のフインベース３ま
での間にほぼ均等間隔に位置しており、上記スリ
ツトフイン群５の各スリツトフイン５ａ，５ｂお
よびスリツトフイン群５，５間に残された残部の
フインベース３ａのそれぞれの空気流通方向幅が
等しい幅l1に形成されていて、空気流通方向ｗに
対する各スリツトフイン群５における低段スリツ
トフイン５ａ、高段スリツトフイン５ｂおよび残
部のフインベース３ａの各々のピツチp1がそれぞ
れの空気流通方向幅l1の３倍に設定され、さら
に、空気流通方向ｗに対して直交する方向のフイ
ンベース３，３…のピツチｔを1.5〜2.5mmとし、
該フインベース３，３…の板厚を0.1〜0.2mmとし
たときに、各スリツトフイン５ａ，５ｂおよび残
部のフインベース３ａの空気流通方向幅l1を１〜
２mmに設定したことを特徴とするクロスフインコ
イル式熱交換器。1. In a cross-fin coil type heat exchanger in which the wind speed of circulating air is within the range of the layer boundary layer, and a number of slit fins 5a, 5b... are provided along the air circulation direction w by cutting out a part of the fin base 3. On the fin base 3, a plurality of slit fin groups 5 consisting of a low-stage slit fin 5a and a high-stage slit fin 5b, which are continuously cut in a step-like manner in two high and low stages along the air flow direction w, are provided. The remaining fin base 3a after cutting and raising the slit fins 5a and 5b is interposed between the groups 5 and 5, and the fin bases 3a are arranged at equal pitches in the air flow direction w .
In addition, the low stage slit fins 5a and the high stage slit fins 5b in each slit fin group 5 are approximately equally spaced from other adjacent fin bases 3 located in a direction perpendicular to the air circulation direction w. The slit fins 5a and 5b of the slit fin group 5 and the remaining fin base 3a left between the slit fin groups 5 and 5 are each formed to have an equal width l1 in the air flow direction. The pitch p 1 of each of the low stage slit fin 5a, the high stage slit fin 5b and the remaining fin base 3a in each slit fin group 5 with respect to the flow direction w is set to three times the width l 1 in the air flow direction, and The pitch t of the fin bases 3, 3... in the direction orthogonal to w is 1.5 to 2.5 mm,
When the plate thickness of the fin bases 3, 3... is 0.1 to 0.2 mm, the width l 1 in the air flow direction of each slit fin 5a, 5b and the remaining fin base 3a is 1 to 0.2 mm.
A cross-fin coil type heat exchanger characterized by setting the diameter to 2mm.
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US10995990B2 (en) 2015-12-22 2021-05-04 K.S. Premier Products Co., Ltd Rotary dryer with multi-drying chambers

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