WO1987002761A1 - Heat exchanger - Google Patents

Description

明 細 書

発明の名称

熱交換器

技術分野

こ の発明は熱交換器， と く に伝熱フ ィ ン等の伝熱体の 熱伝達特性の改善に 関する も の でぁ る 。

背景技術

従来の熱交換器に用ぃ られる 伝熱体 と しては第 1 2 図 に示 される ょ う ¾ も のカ ぁ っ た。

同図は従来の 伝熱体を示す部分斜視図で ぁ り ， 図にぉ ぃて， （1)は流体 (^) の流れ方向 （ 矢印の方向 ） に f_H、 っ て設 け られた伝熱体で， 伝熱 フ ィ ン ， 発熱体， 吸熱体， 蓄熱 体及び放熱体等 ょ り な る 。 第 6 図では， こ の伝熱体（1)は 複数枚積層さ れ， 各伝熱体 （la)，（lb) , ( lc ) 間 は流路 を形成 し， 流体がその間を通過する 。 ま た各伝熱体（1)は流体の 流れ方向に f_H、 っ て 周期的 に台形波状に 屈 曲 して ぉ り ， 隣 り 合 ぅ 伝熱体間 で屈 曲 の位相が同期 してぃ .る 。

こ の ょ ぅ 伝熱体を こ こ では無孔台形波状板 と 呼ぶ。 第 1 3 図は従来の他の伝熱体を示す部分斜視図 でぁ り ， 複数枚の平板状の 伝熱体（1)が流体 ^の流れ方向 （ 矢印 で示す ） に 、 っ て設け られた も ので ぁ る 。 こ の ょ ぅ る 伝 熱体 を こ こ では平行平板 と 呼ぶ。

第 2 図は上述 した伝熱体 の熱伝達特性 を示す特性図で ぁ り 無孔台形波状板の特性を A印で ， 平行平板の特性を 印で示す。 図にぉぃて横軸及び縦軸 記号は

Re = V · D e / v ： レ ィ ノ ズル数

Nu= h / T) e / λ ： ヌ ッ セ ル ト 数

で V 伝熱体の最大通過風速

D e 伝熱面間間隔の 2 倍

h 熱伝達率

v 流体の動粘性係数

λ 流体の熱伝導率

ーし ぁ 。

第 2 図でゎか る ょ ぅ に ， 第 1 2 図に示 した無孔台形波 状板の伝熱体 と ， 第 1 3 図に示 した平行平板の伝熱体 と は， ほ と ん ど同 じ伝熱特性を示 してぃる 。 す ¾ ゎ ち ， 第 1 2 図に示 した伝熱体にぉぃては ， 流体カ 伝熱体に ¾ っ て流れる ため ， 平行平板の伝熱特性 と 変 ら ¾ い と 考ぇ られる 。

発明 の開示

こ の発明に係 る熱交換器は ， 複数個の貫通孔を有す る 伝熱体を 流体の流れ方向 に fn、っ て周期的に略台形波状 に 屈 曲 さ せ， こ の伝.熱体を隣 り 合 ぅ 伝熱体間 で屈 曲の位 相を同期させて複数枚並設 し， 上記流体の主流が上記伝 熱体の貫通孔を通過 し ¾ ぃ で上記伝熱体間の流路を流れ る ょ ぅ に 搆成 して ぁる ので ， 伝熱体のー面側 と 他面側で 貫通孔を通 して流体の吸込み ， 吹出 しが実現され， 吸込 み部では温度境界層が薄 く ¾ る こ と に ょ り ， ま た吹出 し 部では流体魂の入れ換ぇに ょ り 伝熱が促進され ， 伝熱体 の伝熱特性が改善さ れる 。

図面の簡単 説明

第 1 図は こ の発明の第 1 実施例に係る 伝熱体を示す部 分斜視図， 第 2 図は こ の発明の第 1 実施例及び従来の伝 熱体の伝熱特性 を示す特性図 ， 第 3 図は折れ曲 り 流路の 流れ方向の壁面 £カ変化を示す説明図 ， 第 4 図及び第 5 図は各 々 こ の発明の第 2 実施例及び第 3 実施例に係る 伝 熱体を示す部分断面斜視図及び部分断面図， 第 6 図は こ の発明の第 4 実施例， 第 5 実施例及び第 6 実施例に係る 伝熱体の部分断面図， 第 7 図は第 4 実施例の伝熱促進率 を示す特性図， 第 8 図は こ の発明の第 5 実施例にぉけ る 貫通孔の外径 と 伝熱促進率の 関係を示す特性図， 第 9 図 は第 6 実施例 にぉけ る 開孔率 と 伝熱促進率の関係を示す 特性図 ， 第 1 0 図は第 7 実施例にぉけ る 伝熱体の斜面の 傾斜角 度 と 管外熱伝達率 と 風圧損失の比 と の関係を示す 特性図 ， 苐 1 1 図は第 8 実施例に係る 伝達体の要部斜視 図 ， 苐 1 2 図於び第 1 3 図は各 々 従来の伝熱体を示す部 分斜視図 でぁ る 。

発明 を実施する ための最良の形態

〔 第 1 実施例 〕

第 1 図は こ の発明の第 1 実施例に係る 伝熱体を示す部 分斜視図で ぁ る 。 こ の実施例は， 第 1 2 図に示 した伝熱 体 に複数個の貫通孔（³)を設けた も ので ぁる 。 こ の ょ ぅ 伝熱体（1) ( 多孔台形波状板と 呼ぶ ） の伝熱 特性を第 2 図の 印の実験値で示す。 第 1 2 図に示 した 無孔台形波状板の伝熱体に比べて， その伝熱特性が改善 さ れてぃ る こ と がゎカ る。

こ の理由は以下の ょ ぅ に考ぇ られる 。

第 3 図は， 一般的な折れ 曲 り 流路の流れ方向の壁面圧 カ変ィヒを示 した説明図で ぁ る 。 （ 泉他， 波形流路内の流 動 及び熱伝達， 日 本機械学会論文誌 V o l. 4 6，No . 4 1 2 ) 第 3 図（a)は， 波形流路の断面を示 し， （10a)及び ( 10b ±折れ 曲 り 壁で ぁ る 。

第 3 図（b)は ， その場合の両壁の流れ方向無次元壁面 E カ 分布を示 してぃ る 。 こ の図にっぃて ， 同ーの流れ方向 位置にっぃて見る と ， 壁 （10a)の Eカが高ぃ と 壁 （10b)の圧 カが低ぃ と ぃ ぅ ょ ぅ に， 対向す る壁の圧カは相反 してぃ る こ と が判る 。 す ¾ゎ ち， こ の ょ ぅ な流路を積層 した時 , 波形流路壁の両側 （ 表 · 裏面 ） には ， 壁面圧カ差が存 在 し， それは ， 第 3 図（b)に示す ょ ぅ に ， 流れ方向に 対 し 反転する こ と が判 る 。

したがっ て ， 第 1 図に示 した伝熱体（1)にぉぃては， 屈 曲部付近で， 波形流路壁の両側 （ 表 . 裏面 ） に壁面圧カ 差が生 じるため ， 流体のー部が貫通孔 ）を介 して流出す る こ と に ¾ る 。 す ゎ ち ， 第 1 図の ょ ぅ 伝熱体を構成 すれば， 伝熱体のー面惻 と他面側で 貫通孔 ）を通 して流 体の吸込み， 吹出 しが実現 し， 吸込み面 と 吹 出 し面が流 れ方向 に順番に並んでぃ る形 と な る 。 吸込み面では ， 境 界層 を非常に薄 く で き る こ と に ょ り ， 飛躍的 ¾伝熱促進 効杲が得 られ， 吹出 し面に 於ては ， 流体塊の入れ換ぇに ょ り ， 同 じ く 高ぃ伝熱性能が達成で き ， これ ら両者の効 果に ょ っ て， 非常に高ぃ伝熱促進効果が達成で き た と 考 ん られる 。

さ ら に ， 上記実施例では流体（A)の主流は伝熱体（1) に ¾ っ て流れ， 貫通孔 ）を通過する 分岐流はゎずか と ¾ る ょ ぅ に さ れてぃる 。

す ゎ ち ， 伝熱体（1)の屈 曲 のー周期にぉぃて， そのー 面側の流路で流体の大部分が同 じ流路を通っ て流れ， 限 られた流体が貫通孔 ）を通っ て 出入 り す る。 これに ょ っ て主流は偏向 されず， 伝熱体（1)に 、 っ て流れる こ と に る る o

〔 第 2 実施例 〕

第 4 図は こ の発明の苐 2 実施例に ょ る 熱交換器の部分 断面斜視図で ぁ り ， .自 動車等の ラ ジェ ー タ と して多 く 用 ぃ られる コ ル ゲ ー ト フ ィ ン熱交換器を示す。

図にぉぃて ， （1)は苐 1 実施例で用ぃた と 同様の第 1 伝 熱体で ， 複教の貫通孔（³)を有 し， 空気等の 2 次流体（A)の 流れ方向に 、っ て 周期的に略台形波状に 屈 曲 さ れ， 屈 曲 の位相 を同期さ せて複数枚並設さ れて ぃ る 。 ）は第 1 伝 熱体（1) と 温度差 を有する第 2 伝熱体で ， ェ ン ジ ン冷却水 等の 1 次流体 ©)の通過する 水管で ぁ る 。 こ の水管（2)は 2 次流体（A)の流れ方向に直交 して配設さ れてぃ る 。 第 1 伝 熱体（1) と 第 2 伝熱体（²)は熱的 に接合されてぉ り ， 1 次流 体（B)と 2 次流体 (A)間で熱交換が行 ゎれる。

〔 第 3 実施例 〕

第 5 図は こ の発明の第 3 実施例に ょ る 熱交換器の部分 断面図で ぁ り ， 空調用 の プ レ 一 ト フ ィ ン チ ュ 一 プ熱交換 器でぁ る。 第 5 図では ， 第 2 伝熱体は）で ぁ るパ ィ プが， 第 2 実施例 と 同様の第 1 伝熱体（1)を 貫通 してぉ り ， 流体 (A)の流れ方向に直交 して配設さ れてぃ る 。

第 4 図 及び第 5 図に示す ょ ぅ ¾熱交換器に ぉぃては，

1 次流体（B)の通過する第 2 伝熱体（2)側の熱交換特性は ， 水等が 1 次流体（B)と して用ぃ られる ために一般的に 良 く , 空気な どの 2 次流体（A)の通過す る第 1 伝熱体（1) ， す ゎ ち， 伝熱フ ィ ン の伝熱特性の改善が望ま れてぉ り ， こ の発明の上記実施例と 同様に貫通孔 ）を設け る こ と に ょ り ， 性能のす ぐれた も の が得 られる 。

〔 第 4 実施例 〕

第 4 実施例を第 6 図 に ょ っ て説明する 。 こ の実施例は 伝熱体（1)の寸法 を特定 した も の でぁ る 。

同 図は第 1 図 の拡大断面図で ， 同ー部分に は同符号が 付 して ぁ る 。

^ は， 伝熱体（1)の流れ方向に周期的に屈曲形成 された 略台形波状の屈 曲 の半周期に ぁた る 伝熱面を流路方向に 直角 に投影 した時の長さ ， L は伝熱体の長さ で ぁ る 。 ま ず， 台形形状の 周期にっぃて説 明す る。 こ の発明の 伝熱促進法は ， 流体 のー様吸込， 吹 出に ょ る伝熱促進効 果 も 大 き ぃが， 流体の 出入に伴な ぅ 温度境界層の 周期的 変化に ょ る 助走区間の繰 り 返 し効果 も 無視 し得ぬ と 考ぇ られる 。 っま り ， 台形周期と ぃ ぅ ょ り は ， 長さ ^ が伝熱 促進率に 及ぽす影響が大 き ぃ と 考ぇ られる。 そ こ で ， 長 さ £ と 伝熱体（1)の長さ L と の比 / L で実験結杲を整理 してみた。

£ / L の値 と 伝熱促進率の関係を空気中の実験で調べ た と こ ろ ， 第 7 図の特性図に示す結杲が得 られた。 縦軸 は伝熱促進率を ， 横軸は / L を表ゎ し， パ ラ メ 一 タ は レ ィ ノ ノレ ズ数 Reでぁ る 。

こ こ で ， Re ( 基本的には流速の大 き さ を示す ） は，

2 X (平均フィン間隔） X (平均フィン間隔で定義した流速） Re =

空気の動粘性係数 で定羲さ れてぃ る 。

伝熱促進率は伝爇体が平板で複数枚平行に並べ られて ぃる 時 （ 平行平板 ） を基準と して り ， こ の場合の平均 ヌ ッ セ ノレ ト 教

伝熱促進率 = ~~

平行平板の平均 ヌ ッ セ ル ト 数 で定義されてぃる 。 平均 ヌ ッ セ ル ト 教 Nuは熱伝達率を示 す無次元教でぁ り ，

(平均熱伝達率） X 2 X (平均フ ィ ン間隔 ）

空気の熱伝導率 で定義されてぃ る。

第 7 図か ら / L に対 して伝熱促進率は極大を持った 特性 と ¾ っ てお り ， Z L < 0.25で平行平板の時の 1. 5 倍以上の高ぃ値を と る こ と が判 る 。 ¾ ぉ， こ の傾向は Re 数に ょ っ て殆 ど変化せず， 図には示されてぃ ぃが， 他 の形状パ ラ メ ー タ を変ぇて も殆 ど変化 しな ぃ。 従っ て / L は 0.25以下が適当で ぁる 。

ぉ， 他の形状パ ラ メ 一 タ と しては ， 次の範囲が望ま しぃ。

H) 貫通孔 ）の直径 ： 0. 5 〜 6 籠

(π) 貫通孔 ） の開孔率 （ 伝熱体面積に 対する 貫通孔面 積 ) ： 0. 0 5 〜 0. 4 0

Η 伝熱体 1 間の平均距離 ：

1 〜 2 丽 （ 小型， 例ぇば家庭空調用 ） 6 〜 1 0 棚 （ 中型 ）

こ の原因と しては， 前に も 述べた ょ ぅ に ， 貫通孔 ）を 介 しての流体の 出入に ょ り ， 温度境界層 も そ こ か ら再発 達する （ ぃゎゅ る 助走区間 の繰 り 返 し効杲 ） ためで ぁる と 考ぇ られる 。 そのため， その部分の長さ （ っ ま り ) が短ければ短ぃ程， 伝熱促進効杲が向上する 。

但 し， ぁ ま り 短 く っ て しま ぅ と ， 平行平板の熱伝達 特性に 接近す るため ， 逆に伝熱促進率は低下す る。 ま た , ェ作上， ^ の長さ は 3 龍位が限界で ぁる 。

有効に して望ま しぃ伝熱促進率を得る ため には Z L が 0. 3 以下が適当 で ぁ り ， 実用的には は 3 以上 5 0 丽程度迄が望ま しぃ。

〔 苐 5 実施例 〕 第 5 実施例 を第 6 図に ょ っ て説明する 。 こ の実施例は ， 伝熱体（1)に複数個設け られた貫通孔（³)の孔径 （ 直径 ） d を特定 した も のでぁ る 。 図 にぉぃ て ， 貫通孔（³)の 開孔 面積が伝熱体（1)の面積に 占め る 割合 ， す ゎ ち， 開孔率 を /3 と し， 隣 り 合 ぅ 流路の流路幅を A ， （ こ の場合は = A₂でぁ る 。 ） と する と ， こ の実施例の も のは，

( A₂ ) = 6 MI , ^ = 1 5纖 ， L = 1 0 0 簡 ， ）9 = 1 2. 5 % と し て ぁ る 。 さ て ， こ の発明 の伝熱促進法は， 隣 り 合 ぅ 流路間に静 E差を生 じさせ， 貫通孔は）を介 して 流体のー部を流通さ せる こ と に ょ り 伝熱促進を行っ てぃ る 部分が大 き く ， こ の 貫通孔（³)の孔径 d は沄熱促進特性に 強ぃ影響を持 っ て ぃ る と 考ぇ られる 。

そ こ で ， 孔径 d の値 と 伝熱促進率の関係を空気中 の実 験で調べた。 第 8 図はその結杲を示す。 同図に ぉぃて， ノく ラ メ 一 タ Reは， 十

( + - ) X 〔 で定義した流速 〕

Re = 2

空気の 钻性係数 で定義さ れてぃ る 。 縦軸は伝熱促進率で ぁ っ て こ の場合の平均 ヌ ッ セ ル ト 数

te熱促進率 =

平行平板の平均 ヌ ッ セ ル ト 数 で定義さ れてぃ る 。

平均 ヌ ッ セ ル ト 数 は ， 熱伝達率 を示す無次元教でぁ 0 ，

2 χ (平均熱伝達率率 ） X 、 ²

Nu = 2

空気の熱伝導率

で定義されてぃ る。

第 8 図の傾向は， Re教 （ 基本的に流速の大 き さ を示す ) に ょ っ て殆 ど変化せず， 図示 し ぃが他の形状パ ラ メ — タ を変ぇて も ， 殆 ど変化 し ぃ。 実験に ょれば， 開孔 率 が 0. 0 5〜 0. 4 , ^ / カ 0. 2 5以下でて る 時 ， 苐 8 図 と 同様の傾向が得 られた。

第 8 図に ょ る と ， 孔径 d に対 して ， 伝熱促進率は， 極 大 を持っ た特性 と ¾ っ てぉ り ， こ の結杲か ら伝熱促進率 は， 孔径 d = 0. 5〜 4 5 の範囲で 1. 5 倍以上 と 高 ぃ値を取 る こ と が判る 。

こ の原因 と しては ， 開孔率 /9 がー定で—ぁっ て も ， 伝熱 体（1)は有限の板厚を持っ てぉ り ， 孔径 d が小さ ぐ ¾ る に っれて， Λ通孔（³)の流通抵抗が大 き く な り ， 隣 り 合 ぅ 流 路の静圧差が一定で ぁ っ て も ， 貫通孔（3)を通過する 流体 の 量が低下 して しま ぃ伝熱促進率 も 小さ く ¾ る こ と ， 一 方 ， 孔径 d ばぁ る程度大 き く な る と ， 開孔率 ^ がー定で ぁ る ため ， 貫 : 孔 ）部の流通抵抗は一定 と な る と 考ぇ ら れ る が， 外径 d が どん どん大 き く る と ， 貫通孔（3)の配 列 ピ ッ チが大 き く り ， 第 1 実施例で述べた伝熱促進 メ カ ニ ズ ム が維持で き く り ， 伝熱促進率が低下する と 考ぇ られ， この ょ ぅ な こ と カ ら ， 外径 d に は適正値が存 在する と 思ゎれる 。

っま り 有効な 伝熱促進率を得る ために は ， 望ま し く は ， 貫通孔径 d = 0. 5 〜 4. 5 簡 が必要で ぁ る こ と が知れ 0

貫通孔が円形で ¾ ぃ場合 も ， その面積が上記範囲の円 の直径 に対応する 面積の範囲 でぁれば， 同等の結果が得 られ る こ と は言 ぅ ま で も ぃ。

〔 第 6 実施例 〕

第 6 実施例 を第 6 図に ょ っ て説明する 。 こ の実施例は 前記開孔率 /3 を特定 した も のでぁ る 。 お， こ の例では 隣 り 合 ぅ 伝熱体 1 間 で屈曲の位相を 同期させてぃる ので , 隣 り 合 ぅ 伝熱体（1)の距離， す ¾ゎ ち ， A₂は略ー定 = A₂ o

上述の ょ ぅ に ， こ の発明の伝熱促進法は， 隣 り 合 ぅ 両 流硌間に静圧差を生 じ させ， 貫通孔 ）を 介 して流体のー 部 を流通さ せる こ と に ょ っ て伝熱促進を行っ てぃる 部分 が大 き く ， その意味か ら ， 貫通孔（3)の開孔率 9 は ， 流体 の流通量を直接支配 してぃる 。 したがっ て ， が伝熱促 進特性に及ぼす影響は非常に大 き ぃ と 考ぇ られる 。

β の値の伝熱促進率の 関係 を空気中の実験で調べた と こ ろ ， 第 9 図に示す結杲が得 られた。

同 図に於て ， パ ラ メ 一 タ Reは ， ( A_t+ ) X 〔 （ ² )で定義した流速 〕

Re- 空気の動粘性係教

で定義されてぉ り ' B_e= 4 0 0 , 7 5 0 ， 2 0 0 0にっぃて 示 してぃる 。 縦軸は 貫通孔に ょ る伝熱面積欠損を考慮 し た伝熱促進率で ぁっ て ， ーこの場合の平均ヌ ッ セル ト数

fe熱促進率 - ~~― — X β

平 tr平板の平均ヌ ッ セル ト教 で定義されてぃ る 。 平均 ヌ ッ セ ル ト 数 Nuは ， 熱伝達率を 示す無次元教で ぁ り ，

( A_x + A₂ )

- 2 X (平均熱伝達率） X

Nu

空気の熱伝導率 で されてぃる 。 第 9 図の傾向は ， 数 （ 基本的に流速の大 き さ を示す ) に ょ っ て殆 ど変化せず， 図示 し ぃが， 他の形状パ ラ メ ー タ を変ぇて も ， 殆 ど変化 し ¾ぃ。

第 9 図に ょ る と ， 開孔率 9 に対 して伝熱促進率は極'大 を持 っ た特性 と ¾ っ てぉ り ， こ の結杲か ら伝熱促進率は ， 開孔率 β = 0. 0 5〜 0. 5の付近で 2 倍前後 と 高ぃ値を取 る こ と が判る 。

こ の原因は 次の ょ ぅ に考ぇ られる 。 M通孔（³)の存在に ょ る 伝熱面積の减少分を考慮せずに , 单 る 伝熱促進率で評価する と ， その伝熱促進率は， 開孔率 β の増大に 従っ て貫通孔（3)の流体の流通量が増加 す る ために ， ゅる ゃかに増加する 。 しか し， 開孔率 0 を増大させる と ぃ ぅ こ と は伝熱面積 を减 らす と ぃ ぅ こ と でぁ り ， それを考慮 した伝熱促進率 で評価す る と ， 結果は第 9 図の ょ ぅ に ¾ つ て しま ぅ 。

実際上の伝熱促進率は， 第 9 図に示す も のでぁ り ， し たがっ て ， 有効 ¾伝熱促進率 を得る ため には， 望ま し く は ， 開孔率 3 = 0. 0 5 〜 0. 5でぁ る こ と カ S判る 。

るお， 貫通孔（3)が円形で ¾ く 矩形等他の形状の場合 も 全 く 同様で ぁ る こ と は言 ぅ ま で も な ぃ。

¾ぉ ， 他の形状パ ラ メ ー タ と しては ， 次の範囲が望ま しぃ。

貫通孔（3)の直径 d ： 0. 6〜 6 丽

(ロ） £ Z L 0. 3以下 （ 〉 2. 5 卿 ）

H 伝熱体 1 , 1 間の平均距離 ：

1 〜 2 薦 （ 小型， 例ぇば家庭空調用 ）

6 〜 1 O ram ( 中型 ）

〔 苐 7 実施例 〕

こ の実施例は ， 第 6 図の ょ ぅ に ， 伝熱体（1)の台形形状 斜面が流体の流れ方向 と なす角度 ^ を 2 ⁵ °〜 6 ^{5 3}の範囲 と する と ， 第 1 0 図に示す ょ ぅ に ， 同一風速にぉぃては熱 交換器の性能を保持する のに重要 要素の 1 っ でぁ る管 外熱伝達率 " と 風圧損失 Δ Ρ の比 が最 も 大 き く ¾ る こ と カ Sゎかっ た。

こ の原因 と しては ， 角度 ^ が小さ ぃ と ， 空気流の流入 方向に で き る温匿境界層の厚さ ょ り も ， 台形形状の高 さ 0

1 4 方向寸法 E が小さ く ¾ っ て しま ぃ ' 伝熱特性が減少する こ と が考ぇ られる。 ま た ， 角度 が大 き ぃ と ， 伝熱性能 はぁ ま り 向上せず， 風 損失が増大 し， 熱交換器 と して の特性が低下する こ と が考ぇ られる 。 ¾ぉ， 角度 が大 き ぃ場合は ， フ ィ ン成形時に フ ィ ンが切れて， 不良が発 生 しゃす く な る 。

〔 第 8 実施例 〕

こ の実施例は， 第 1 1 図の ょ ぅ に ， 貫通孔（³)が伝熱体 α)の斜面部（4)か ら平面部（⁵)にかけて位置する ょ ぅ に した も ので ぁ る 。

伝熱体（1)の斜面部（⁴)の貫通孔（³)は流動損失を主に支配 し， 平面部（5)の貫通孔 ）は伝熱性能を改善する 。 したが っ て ， 同 じ開孔率 3 の場合， 上記位置に貫通孔（³)を設け る と ， 伝熱性能は ぁま り 変化せず， 風 Ε損失が減少 し， 結果的に ， 管外熱伝達率 《 と 風圧損失 の比

は向上する 。 こ の流動損失の低下は ， 上記位置の貫通孔 ）を介 して ， 下流側の拡大部'へ空気が流入する こ と に ょ り ， 縮小部の流速が低下するためで ぁ る 。

上記 4 〜 8 実施例は ， 第 1 実施例にぉけ る ^ Z L ， e , d , β , 6 , 傾斜部にぉける 貫通孔（³)の位置をそれぞ れ特定 した も ので ぁる が， これ らは ， 第 2 , 第 3 の両実 施例に っぃて も 同様の考ぇ方で特定で き る こ と は言 ぅ ま で も ぃ。

〔 発明の効果 〕 以上の ょ ぅ に ， こ の発明に ょ れば， 複数個の貫通孔を 有する伝熱体 を流体の流れ方向に ¾っ て周期的に略台形 状に 屈曲 させ ， こ の伝熱体を隣合 ぅ 伝熱体間で屈 曲 の位 相 を同期させて複数枚並設 し， 上記流体の主流が上記伝 熱体の貫通孔を通過 し ¾ぃで上記伝熱体間 の流路を流れ る ょ ぅ に 構成 したので， 伝熱特性が改善さ れる と と も に , 貫通孔を設ける こ と に ょ り 軽量化が計れる と ぃ ぅ 効果 カ Sぁ る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 複.教個の貫通孔を有する伝熱体を流体の流れ方向に ¾、っ て 周期的に略台形形状に屈 曲 させ， こ の伝熱体を 隣 り 合 ぅ 伝熱体間 で屈 曲 の位相 を同期さ せて複数枚並 設 し， 上記流体の主流が上記伝熱体の貫通孔を通過 し ¾ いで上記伝熱体間 の流路を流れ る ょ ぅ に構成 した こ と を特徵 と する 熱交換器

2. 台形波の半周期に ぁたる伝熱体を流路方向に直角 に 投影 した時の長さ を ， 上記伝熱体の長さ を L と した 時， ^ Z L を α 3 以下 と した こ と を特徵と する請求の 範囲第 1 項に記载の熱交換器。

3. 台形波の半周期に ぁた る伝熱体 を流路方向 に直角に 投影 した時の長さ を 2. 5 籠 以上 と した こ と を特徵と する請求の範囲第 2 項に記載の熱交換器。

4. 貫通孔の直径 d を 0. 5 〜 4. 5 丽 と した こ と を特徵と する請求の範囲第 1 項に記 ¾.の熱交換器。

5. 貫通項の開孔率 ]3 を 0. 0 5 〜 0. 5と した こ と を特徴 と する 請求の範囲第 1 項に記載の熱交換器。

6. 伝熱体の台形形状傾斜面が流体の流れ方向'と ¾す角 度 0 を 2 5。〜 6 5。 と した こ と を特徵と す る請求の範囲 苐 1 項に記載の熱交換器。

7- 貫通孔が伝熱体の斜面部か ら平面部に かけて位置す る こ と を特徵 とす る 請求の範囲第 1 項に記載の熱交換

8. 伝熱体に ， こ の伝熱体 と 温度差を有する第 2 伝熱体 が熱的 に接合されてぃ る こ と を特徵 と す る請求の範囲 第 1 項 ぃ し第 7 項のぃずれか に記載の熱交換器。

9. 第 2 伝熱体は， 複教枚並設された伝熱体を貫通 し， 伝熱体に ¾つ て流れる流体の流れ方向に直交 して設け た こ と を特徵と す る請求の範囲第 8 項に記載の熱交換 器 0

10. 第 2 伝熱体は， 第 2 の流体が流通す る パ ィ ブで ぁ る こ と を特徵 と する 請求の範囲第 8 項ま たは第 9 項に 記 载の熱交換器。