JPH0227597B2 - Fuintsukinetsukokanki - Google Patents

Fuintsukinetsukokanki

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JPH0227597B2
JPH0227597B2 JP11244585A JP11244585A JPH0227597B2 JP H0227597 B2 JPH0227597 B2 JP H0227597B2 JP 11244585 A JP11244585 A JP 11244585A JP 11244585 A JP11244585 A JP 11244585A JP H0227597 B2 JPH0227597 B2 JP H0227597B2
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JP
Japan
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heat exchanger
fins
tubes
tube
heat
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JP11244585A
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JPS61272594A (ja
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Hiroyoshi Tanaka
Masaaki Adachi
Yoshuki Tsuda
Tomoaki Ando
Fumitoshi Nishiwaki
Shigeo Aoyama
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to AU56131/86A priority patent/AU585970B2/en
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Priority to CN86102670A priority patent/CN1014632B/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
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    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
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    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空調、冷凍等に使用され冷媒と空気
等の流体間で熱の授受を行う熱交換器に関するも
のである。
従来の技術 従来、この種の熱交換器は第6図に示したよう
に、Uベンドにより互いに接続された銅管1とア
ルミ等を材料とするフイン2よりなり、銅管1の
内部を流れる冷媒とフイン2間を流れる空気3が
熱交換を行う構成を有していた。この様な熱交換
器は近年、小型、高性能化が要求されているが、
騒音等の観点からフイン間の空気流速は低く押え
られているため管内側の熱抵抗に比して空気側の
熱抵抗は高い。そこで現在は空気側の伝熱面積を
拡大することで管内側の熱抵抗との差を減少させ
る様に工夫している。しかしながら、伝熱面を拡
大することには物理的な限界が存在するととも
に、経済性、省スペース性等の点から問題もあ
り、空気側の熱抵抗を低下させることがこの様な
熱交換器に於て重要な課題となつている。
第5図は、従来の熱交換器の一例を示したもの
である。aは平面図、bは側面図である。銅管4
の内部はフロン等の冷媒が循環しており、その冷
媒の熱が銅管4からフインカラー5へ伝わり、フ
イン6へ伝わる。フイン6の前方からは空気7が
流動してフイン6間を通過するが、その際に温度
の異なつたフイン6の表面から冷媒から伝わる熱
の授受を行うのである。この作用によつて冷媒と
空気の熱交換が連続的に行われる。
発明が解決しようとする問題点 第5図に示した従来例はちどり管配列のフラツ
トフインと呼ばれるものであるが、この管配列は
基盤目状に管を配列したものより熱伝達率が高
く、一般によく使用されている。しかしながら近
年、より性能の向上を目差すため、フイン表面に
スリツト、ルーバ等の加工を施したものが使用さ
れているがヒートポンプ室外機用の熱交換器とし
て使用すると冬期に着霜が著しく、フラツトフイ
ンの場合より頻繁に除霜の必要が生じ、季間効率
(SEER)が低下する。それ故もつぱらヒートポ
ンプ室外機用の熱交換器にはフラツトフインが使
用されている。このため、室外機が大きくなり、
コスト的にも高くつくことから何らかの改善が期
待されている。
そこで本発明は伝熱管の配置を工夫することに
よつてフラツトフインの熱伝達率を向上させ、コ
ンパクトで高性能なフイン付熱交換器を得ようと
するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の技術的手段は、複数枚のフインに、気
流方向に並んだ複数本の伝熱管にて構成される伝
熱管群を貫通嵌合させ、伝熱管群間のピツチを、
伝熱管群内の隣り合う伝熱管の距離より大きく取
るとともに、下流側の伝熱管が上流のどれかの伝
熱管の投影面と部分的に重なるように構成するも
のである。
作 用 すなわち、各伝熱管群内の伝熱管がわずかづ
つ気流と垂直方向にずらして設置されているため
上流側の管とフインの存在により発生する馬蹄渦
が下流側の管へ衝突し、管表面に高い熱伝達域を
生じる。前記の上流側から発生する馬蹄渦が、
管表面に衝突し、管両側へ分岐するため止水域が
少くなり有効な伝熱面積が増加する。伝熱管群
間の距離が伝熱管群内の伝熱管間の距離より広い
ので圧力損失が少ない。伝熱管群内の伝熱管が
気流方向と垂直方向にずれて配置されているの
で、気流方向に管を一列に並べた場合より伝熱管
間の距離が広くなり、水滴が付着した場合に落下
しやすく露付き時の伝熱性能が高い。また製造時
の問題であるが、伝熱管が気流方向と垂直にや
やずれて配置されているので、フイン端部に取り
付けられるUベンドのろう付け時に炎がまわりや
すく、ろうのまわりが良く不良ろう付け箇所が少
なくなる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづい
て説明する。第1図は本発明の一実施例の熱交換
器でありaは平面図、bは側面図である。8a,
8bは銅管であり内部を冷媒が循環している。そ
の熱は、銅管8からフインカラー9、フイン10
へと順次伝えられ、前方から流動する空気11と
熱の授受を行う。銅管8の配置は銅管8aと8b
の関係のごとく上流側の銅管8aの投影面12に
部分的に銅管8bが重なる様に構成されかつ銅管
群間のピツチbは隣接銅管相互間の距離cより大
きい。つまり常に上流側のどれかの銅管8の投影
面と下流側の銅管が重なる様に構成されている。
この一対の銅管の中心距離aと熱伝達率及び圧力
損失の関係は第4図の如くなる。圧力損失はb/
cが小さくなれば増大するため、本実施例ではb
>cと取つている。また一方中心距離がフインカ
ラー直径の1/2近辺で熱伝達率は最大となる。本
実施例ではaを直径の1/2としているが、直径の
2/5〜2/8近辺ではほぼ同等の効果が期待できる。
この場合の圧損はちどり配列より小さい。また、
本実施例のごとく銅管距離が空気流と斜めになり
基盤目配列と比べて広くなるため露落ちが良い。
また止水域も碁盤目配列にするとほぼ銅管後流全
域に渡つて現われるが、この実施例のごとき銅管
配列では著しく減少する。
第2図は本発明の他の一実施例でaは平面図、
bは側面図である。本実施例に於てもその効果は
第1図に示した本発明の一実施例とほぼ同一であ
るが異なる点は銅管12の配置、及び突起の有無
である。銅管12bは銅管12aの投影面17と
部分的な重なりを有している。またフイン14に
加工された突起15もいずれかの銅管の投影面と
部分的に重なる様に配置されている。この様に突
起15を設けることによつて上流側の管とフイン
の間から発生する馬蹄渦が銅管12a,12b,
12c,12dで構成される銅管群の内部へ入り
込み、銅管群の内部の熱伝達が著しく向上すると
ともに止水域が減少し、有効な伝熱面積も増加す
る。
第3図は本発明の第3番目の一実施例でaは平
面図、bはaのAA断面図である。本実施例に於
る効果も前述の本発明の他の2つの実施例とほぼ
同じであるが、異なる点は銅管群にまたがる直線
状の突起21を設けた点にある。この突起は、露
付き運転時の水滴の落下を促進し、水膜による熱
伝達率の悪化及び圧損の増大を押え、低圧損かつ
高熱伝達率の蒸発器用フインを実現するためのも
のである。本実施例では直線状の突起21は銅管
18aと18cというように隣りの銅管群の一つ
上流側の銅管を結ぶごとくに構成されているが、
この突起21は、銅管18aと18dを結ぶごと
く、つまり空気流22方向と垂直であつても良
い。またこの突起21は空気に乱れを与え同時に
止水域を減少させる効果もあり、高い熱伝達率と
広い有効伝熱面積を実現することができるもので
ある。
発明の効果 本発明は、複数本の伝熱管群を複数枚のフイン
に貫通嵌合させて構成し伝熱管群間のピツチを伝
熱管群内の隣り合う伝熱管の距離より大きく取る
とともに下流側の伝熱管が上流のどれかの伝熱管
の投影面と部分的に重なる様構成しているので次
の様な効果がある。上流側のフインと伝熱管の
存在によつて発生する馬蹄渦が後流の管表面に著
しく高い熱伝達域を生じさせる。上記馬蹄渦が
後流の管によつて分散され、伝熱管群間へ入り込
むため止水域が減少し、有効伝熱面が増加する。
伝熱管が空気流に対して斜めに設置されるため
に伝熱管間距離が広くなり露落ちが良くなり露付
き時の圧力損失が低下し熱伝達率が増加する。以
上の効果によつてフイン性能が向上し、高性能で
コンパクトなフイン付熱交換器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のフイン付熱交換器
構成図、第2図及び第3図は本発明の他の実施例
のフイン付熱交換器の構成図、第4図は同熱交換
器の動作説明図、第5図は従来例のフイン付熱交
換器の構成図、第6図は従来例のフイン付熱交換
器斜視図である。 1,4,8,12,18……銅管、2,6,1
0,14,20……フイン、15……突起、21
……直線状突起。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数枚のフインに気流方向に並んだ複数本の
    伝熱管により構成される伝熱管群を複数群貫通し
    嵌合させ、前記伝熱管群間のピツチを、前記伝熱
    管群内の隣り合う前記伝熱管間の距離より大きく
    取るとともに、同一伝熱管群内の伝熱管相互が前
    記気流の上流側にあるいずれかの前記伝熱管の下
    流側への投影面と部分的な重なりを有して構成さ
    れたフイン付熱交換器。 2 伝熱管群内の前記伝熱管を気流方向に傾斜し
    て直線状に配列した特許請求の範囲第1項記載の
    フイン付熱交換器。 3 伝熱管群内の前記伝熱管を非直線状に配置し
    た特許請求の範囲第1項記載のフイン付熱交換
    器。 4 伝熱管の気流の下流側への投影面内のフイン
    に突起を設けた特許請求の範囲第1項記載のフイ
    ン付熱交換器。 5 伝熱管群間の前記フインに、前記伝熱管群間
    にまたがる直線状の突起を設けた特許請求の範囲
    第1項記載のフイン付熱交換器。
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JP7049923B2 (ja) * 2018-05-31 2022-04-07 昭和電工株式会社 冷却装置および冷蔵庫

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