JPH05695Y2 - - Google Patents

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JPH05695Y2
JPH05695Y2 JP1989066853U JP6685389U JPH05695Y2 JP H05695 Y2 JPH05695 Y2 JP H05695Y2 JP 1989066853 U JP1989066853 U JP 1989066853U JP 6685389 U JP6685389 U JP 6685389U JP H05695 Y2 JPH05695 Y2 JP H05695Y2
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fin
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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
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/454—Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
    • Y10S165/50—Side-by-side conduits with fins
    • Y10S165/501—Plate fins penetrated by plural conduits
    • Y10S165/502—Lanced

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はフイン付熱交換器に関し、特別の乱流
形成構造体が管群に嵌着されたフイン板の表面に
対して垂直に形成され、かつ上記管間の中心線な
いしは接線に沿つて配列しているフイン付熱交換
器に関する。
〔従来の技術〕 フイン付熱交換器について一般的に知られてい
る主な特徴はすぐれた熱伝達体である液体又は蒸
気が管内すなわち導管内を流れ、一方では低い熱
伝達係数の媒体すなわち一般にガスであつて例え
ば空気が管群に対して垂直に固着されたフインに
沿つて流れるということである。
低い熱伝達係数の媒体はフインの大きな表面に
よつて均等化されるが、フインの形状はこれと無
関係ではない。フインに沿つて流れる媒体とフイ
ンの表面との間における熱伝達は主として上記媒
体の流れ速度あるいは流動様式によつて定められ
る。この流動様式は２つの要素によつて、すなわ
ち一つは媒体の流れ状態が乱流か又は層流かによ
つて、またもう一つはフインの表面に沿つた媒体
の流れの速度分布によつて影響をうけるものであ
る。
平板に沿つて流れるガス又は空気流の場合で
は、層流境界層は平板の入口側の縁から連続的に
増大し該平板に沿つて発達する。この層流境界層
の形成は平板の平面を変形することによつて、す
なわちいわゆる小型フイン（miniature ribs）を
上記平面に形成することによつて避けることがで
きる。乱流を確保するこの小型フインはこれまで
は一般に媒体の流れに対して垂直方向に平板材か
ら切出した板の小片によつて形成されてきた。ま
た或る解決法では、これらの小片は切り離して除
去され、従つて熱伝達表面が減少された。
乱流形成構造体の個数と配列状態を決定する際
には、流れ抵抗と熱伝達のことも考慮する必要が
ある。乱流形成構造体は流体力学的見地から適切
な場所でかつ特定の個数のみで用いられるべきで
ある。乱流形成構造体が熱伝達を増大するばかり
でなくまた熱交換器の流れ抵抗も同様に増大する
ということはよく知られている。従つて全体の経
済的効率に関連して熱伝達と流れ抵抗の効果とを
考慮に入れることが必要である。
よく知られていることであるが、熱は熱交換器
のフインにおいて伝導によつて広がる。このこと
は、例えば、フインの温度は管との接触個所で最
も高くそして管から離れるに従つて低くなり、一
般に管と管の間の中心線に沿つた個所で最低とな
る。それゆえに、乱流形成構造体は、熱伝導の通
路が妨害されずそしてフインの温度が最低になる
ような場所に配列すべきである。
〔考案が解決しようとする課題〕
最終的には、フインの表面に沿つた媒体の速度
分布の問題を処理することが必要である。乱流形
成構造体は空気分布が容易に均等化されるように
配列されるべきである。管の背後における空気分
布は均等でないことはよく知られている。このよ
うな理由で、乱流形成構造体を適切に配列するこ
とによつて、空気の流れの均等性を改善すること
ができる。このことは空気の流れ方向と平行な管
群の接線に沿つて乱流形成構造体を配列すること
によつて達成される。
〔課題を解決するための手段〕
本考案によるフイン付熱交換器は、流体力学的
見地と熱力学的見地を同時に考慮し、さらにフイ
ンの間隔距離すなわちいわゆるフイン分布の均等
性が確保されているので、これまでに存在してい
る乱流形成構造体と全く異なつている特別な乱流
形成構造体を適用しかつ組み合せて配列すること
により上記の原理と必要条件に合致しているもの
である。従つて、この新規な乱流形成構造体は３
つの機能、すなわち有効な熱放散をもたらすフイ
ン、流れに影響を与える構造、及びフイン・スペ
ーサーを有する。
本考案によると、その主な特徴は円管群と、該
円管に垂直に固着されかつ互に平行に配列する板
群とからなるフイン付熱交換器の板群の表面に乱
流形成構造体が形成され、該構造体は90°に折り
曲げられた耳であつて上記板の原平面から台形状
に切り出されたものである。各一対の耳は乱流形
成体ユニツトを形成している。
この対の乱流形成部分は相互に平行に空気流の
方向に延び、管の列の間の２等分される部分に斜
めの列を形成するよう配列されている。
本考案によれば、上記の課題は、チエス盤模様
を形成するよう斜めの列に配置された複数の円形
管と、前記管に直角に固定された複数の相互に平
行なフインと、前記フインの平面から切り出され
かつ直角に曲げられ前記管に平行な方向に延びる
乱流形成フイン部分とからなり、複数対の相互に
平行に空気流の方向に延びる乱流形成用直線状フ
イン部分が、管の列の間の２等分される部分に斜
めの列で配列されている熱交換器によつて、解決
される。
〔実施例〕 次に本考案を容易に理解するために、添付図面
に示す実施例にもとづいて説明する。
第１図はフイン付管すなわち熱交換管１を有す
る従来の熱交換器を示し、該フイン付管１内をす
ぐれた熱伝達係数の媒体が流れるものである。フ
イン２は管１と垂直に配列して示されている。こ
のフイン２はそれ自体から形成されたカラー状の
板部分３を介して上記管１と接触している。この
カラー状板部分３はリブ間隔を保持すべき距離を
確保している。
第２図は本考案によるフイン付熱交換器のフイ
ン２の平面図を示す。また、特別に組合わされた
乱流形成用フイン部分４〜９が示されている。こ
の乱流形成用フイン部分は一種の耳であつて、互
いに反対方向に折り曲げられている。乱流形成用
フイン部分４〜９は媒体の乱れ方向と平行に配列
する熱伝導管１の接線に沿つて配列されている。
また相互に平行に空気流の方向に延びる対の直線
状フイン部分５，９，８，９が管１の斜めの列の
間の２等分される部分に斜めの列で配列されてい
る。
第３図は乱流形成用フイン部分である耳１０を
示すもので、フイン２から切り出された一対の台
形状板１０のうちの一つとして示している。この
台形状板１０の高さｍ（距離を保持するための）
はフインとフインの距離すなわちフイン間隔０と
等しい。台形状板１０の側部縁はフインの原表面
と45°〜85°の角度で形成されている。このことは
一方のフインに設けた耳１０が隣接する他方の耳
板の切欠穴にすべり込むのを防止する唯一の手段
である。
〔考案の効果〕
本考案は、上記のようにフインから切り出され
曲げられた乱流形成用フイン部分が特殊の位置に
特殊の方向に配設されているため、管から比較的
離れており、フインにおける熱の伝導を乱すこと
がなくまた熱交換用空気流の通路に何らの抵抗を
生じない。そのため熱の伝達作用が大きくなり、
効率の良い熱交換器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の熱交換器のフイン付管の正面
図、第２図は本考案によるフイン付熱交換器のフ
インの平面図、第３図は乱流形成用フイン部分で
ある耳の側面図である。 １……熱交換管（リブ付管）、２……フイン、
３……カラー状リブ板部分、４〜９……乱流形成
用フイン部分、１０……乱流形成用フイン部分の
耳（台形状板）。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ チエス盤模様を形成するよう斜めの列に配置
    された複数の円形管と、前記管に直角に固定さ
    れた複数の相互に平行なフインと、前記フイン
    の平面から切り出されかつ直角に曲げられ前記
    管に平行な方向に延びる乱流形成フイン部分と
    からなり、複数対の相互に平行に空気流の方向
    に延びる乱流形成用直線状フイン部分が、管の
    列の間の２等分される部分に斜めの列で配列さ
    れている熱交換器。 ２ 管の斜めの列と乱流形成用フイン部分の斜め
    の列とが空気流の方向に対し45〜60度の角度で
    配列されている実用新案登録請求の範囲第１項
    記載の熱交換器。
JP1989066853U 1980-03-11 1989-06-09 Expired - Lifetime JPH05695Y2 (ja)

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HU80566A HU181538B (en) 1980-03-11 1980-03-11 Turbulent heat exchanger

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