JPH08247678A - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器Info
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- JPH08247678A JPH08247678A JP5090995A JP5090995A JPH08247678A JP H08247678 A JPH08247678 A JP H08247678A JP 5090995 A JP5090995 A JP 5090995A JP 5090995 A JP5090995 A JP 5090995A JP H08247678 A JPH08247678 A JP H08247678A
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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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/04—Heat-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
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- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム製熱交換器であって、空調・冷
蔵・冷凍用のアルミニウム製プレートフィンチューブ熱
交換器を、コンパクトで性能の良いものを提供すること
を目的とする。 【構成】 複数のアルミニウム製フィンと複数のアルミ
ニウム製チューブとからなるアルミニウム製熱交換器に
おいて、フィンとしてプレートフィンを用い、チューブ
として複数の小径孔を有する押出偏平伝熱管を用いてな
るアルミニウム製熱交換器とした。
蔵・冷凍用のアルミニウム製プレートフィンチューブ熱
交換器を、コンパクトで性能の良いものを提供すること
を目的とする。 【構成】 複数のアルミニウム製フィンと複数のアルミ
ニウム製チューブとからなるアルミニウム製熱交換器に
おいて、フィンとしてプレートフィンを用い、チューブ
として複数の小径孔を有する押出偏平伝熱管を用いてな
るアルミニウム製熱交換器とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム製熱交換
器に関し、さらに詳しくは空調、冷蔵、冷凍用のアルミ
ニウム製プレートフィンタイプ熱交換器に関する。
器に関し、さらに詳しくは空調、冷蔵、冷凍用のアルミ
ニウム製プレートフィンタイプ熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフィンチューブ熱交換器は、図14
に例示するように、平行に配置された複数のアルミニウ
ム製のプレートフィン101 をこれと直角に複数の銅また
はアルミニウム製の丸管102 にて貫通し、かつ相隣る丸
管102 の両端をＵ字管103 にて接合して冷媒通路とした
構造である。
に例示するように、平行に配置された複数のアルミニウ
ム製のプレートフィン101 をこれと直角に複数の銅また
はアルミニウム製の丸管102 にて貫通し、かつ相隣る丸
管102 の両端をＵ字管103 にて接合して冷媒通路とした
構造である。
【０００３】あるいは図15に例示するように、複数のプ
レートフィン201 とこれと直角に複数の丸管にて貫通す
る点では図14と同様であるが、図14のように丸管103 の
両端をＵ字管104 にて接合するのではなく、一本の丸管
202 を蛇行曲げして冷媒通路とした構造であるのが普通
である。また、最近では、図16に例示するように、平行
に配置された複数の偏平伝熱管302 の相隣る偏平伝熱管
302 の間隙にコルゲートフィン301 を配置し、かつ偏平
伝熱管302 の両端に冷媒分配用ヘッダー管305 を接合し
てなる、いわゆるパラレルフロー構造も用いられてい
る。
レートフィン201 とこれと直角に複数の丸管にて貫通す
る点では図14と同様であるが、図14のように丸管103 の
両端をＵ字管104 にて接合するのではなく、一本の丸管
202 を蛇行曲げして冷媒通路とした構造であるのが普通
である。また、最近では、図16に例示するように、平行
に配置された複数の偏平伝熱管302 の相隣る偏平伝熱管
302 の間隙にコルゲートフィン301 を配置し、かつ偏平
伝熱管302 の両端に冷媒分配用ヘッダー管305 を接合し
てなる、いわゆるパラレルフロー構造も用いられてい
る。
【０００４】これらのような構造を有するフィンチュー
ブ熱交換器は高い伝熱特性を有し、空調、冷蔵、冷凍用
の熱交換器として多用されている。
ブ熱交換器は高い伝熱特性を有し、空調、冷蔵、冷凍用
の熱交換器として多用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図14、図15あるいは図
16に例示されているフィンチューブ熱交換器は、家庭用
空調機の凝縮器、蒸発器として、また、冷蔵庫用の蒸発
器として広く使用されている。しかし、近年、環境・エ
ネルギー問題、あるいは、住居スペースの有用活用 (空
調機の場合) 、冷蔵庫収納スペースの有効活用 (冷蔵庫
の場合) の諸点から、熱交換器の小型化、省電力、高性
能化が強く望まれている。また、住まいの快適性の向上
の面からは静粛性が要求されている。
16に例示されているフィンチューブ熱交換器は、家庭用
空調機の凝縮器、蒸発器として、また、冷蔵庫用の蒸発
器として広く使用されている。しかし、近年、環境・エ
ネルギー問題、あるいは、住居スペースの有用活用 (空
調機の場合) 、冷蔵庫収納スペースの有効活用 (冷蔵庫
の場合) の諸点から、熱交換器の小型化、省電力、高性
能化が強く望まれている。また、住まいの快適性の向上
の面からは静粛性が要求されている。
【０００６】これらの要求に応えるべく、図14、図15の
構造では、冷媒側の伝熱特性の向上を図るべく、丸管チ
ューブの小型化、溝付き化、楕円化など種々の試みがな
されているが、いずれも加工の困難さが増すこと、コス
トアップを招くなどから限界があり、外径４mm、台形溝
成形程度が達成されているに過ぎない。一方、空気側の
伝熱特性の向上を図るべく、フィンの構造改善、フィン
の間隔の極小化、薄肉化、表面の親水性化など種々の試
みがなされ、かなりの高性能化が達成されている。
構造では、冷媒側の伝熱特性の向上を図るべく、丸管チ
ューブの小型化、溝付き化、楕円化など種々の試みがな
されているが、いずれも加工の困難さが増すこと、コス
トアップを招くなどから限界があり、外径４mm、台形溝
成形程度が達成されているに過ぎない。一方、空気側の
伝熱特性の向上を図るべく、フィンの構造改善、フィン
の間隔の極小化、薄肉化、表面の親水性化など種々の試
みがなされ、かなりの高性能化が達成されている。
【０００７】しかし、フィン／チューブが組み合わさっ
たコア全体での伝熱特性の改善は不十分であり、またチ
ューブ外径相当部分が通気抵抗となるため静粛性の向上
はあまり期待出来ないという問題があった。また、図16
の構造では、冷媒管として複数の小径孔からなる多孔の
押出偏平伝熱管301 とコルゲートフィン302 の組み合わ
せ使用により著しく伝熱性を高めることができ、凝縮器
としては満足できるものである。しかし、蒸発器として
機能する時には、凝縮水の水はけ性が極端に悪く、条件
によって着霜がひどく、空気の流れを阻害し、伝熱特性
の大幅な低下を招くという致命的な問題があった。
たコア全体での伝熱特性の改善は不十分であり、またチ
ューブ外径相当部分が通気抵抗となるため静粛性の向上
はあまり期待出来ないという問題があった。また、図16
の構造では、冷媒管として複数の小径孔からなる多孔の
押出偏平伝熱管301 とコルゲートフィン302 の組み合わ
せ使用により著しく伝熱性を高めることができ、凝縮器
としては満足できるものである。しかし、蒸発器として
機能する時には、凝縮水の水はけ性が極端に悪く、条件
によって着霜がひどく、空気の流れを阻害し、伝熱特性
の大幅な低下を招くという致命的な問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段として、この発明の第一の新規なアルミニウム製プレ
ートフィンチューブ熱交換器は、フィンとして複数のプ
レートフィン１と、冷媒管チューブとして複数の小径孔
４を有する複数の偏平伝熱管２との組み合わせにより構
成されており、図１・図２に示すごとくである。図１で
は、フィン１は多数枚が所定間隔へだてて垂直状に配置
されており、偏平伝熱管２はフィン１群を直角にすなわ
ち水平に貫通するように挿入配置されている。フィン１
と偏平伝熱管２の位置関係はフィン１が水平に、偏平伝
熱管２が垂直に配置されてもよい。
段として、この発明の第一の新規なアルミニウム製プレ
ートフィンチューブ熱交換器は、フィンとして複数のプ
レートフィン１と、冷媒管チューブとして複数の小径孔
４を有する複数の偏平伝熱管２との組み合わせにより構
成されており、図１・図２に示すごとくである。図１で
は、フィン１は多数枚が所定間隔へだてて垂直状に配置
されており、偏平伝熱管２はフィン１群を直角にすなわ
ち水平に貫通するように挿入配置されている。フィン１
と偏平伝熱管２の位置関係はフィン１が水平に、偏平伝
熱管２が垂直に配置されてもよい。
【０００９】偏平伝熱管２は複数の小径孔４を有するの
で、アルミ押出管が最適である。各フィン１は図２に示
すように、予めフィンに加工されているカラー部３で機
械的に偏平伝熱管２に押付けられ、密着した構造を有し
ている。なお、フィン１と偏平伝熱管２のより強固な結
合を図る目的でフィンカラー部３と偏平伝熱管２表面を
ろう接または接着する構造をとってもよい。
で、アルミ押出管が最適である。各フィン１は図２に示
すように、予めフィンに加工されているカラー部３で機
械的に偏平伝熱管２に押付けられ、密着した構造を有し
ている。なお、フィン１と偏平伝熱管２のより強固な結
合を図る目的でフィンカラー部３と偏平伝熱管２表面を
ろう接または接着する構造をとってもよい。
【００１０】この発明の第二のアルミニウム製プレート
フィンチューブ熱交換器は、従来のプレートフィンチュ
ーブ熱交換器のようにＵベンドによるなど蛇行した冷媒
通路を構成するのに対して、図３・図４に示すように、
プレートフィン21を貫通する偏平伝熱管22群の両端に冷
媒用ヘッダー管25をろう接した構造、いわゆるパラレル
フロー構造を有している。なお、冷媒の分配の観点から
必要な場合には冷媒用ヘッダー管25の内部に図４に示す
ように仕切り26を設け、一部冷媒の蛇行を図ってもよ
い。
フィンチューブ熱交換器は、従来のプレートフィンチュ
ーブ熱交換器のようにＵベンドによるなど蛇行した冷媒
通路を構成するのに対して、図３・図４に示すように、
プレートフィン21を貫通する偏平伝熱管22群の両端に冷
媒用ヘッダー管25をろう接した構造、いわゆるパラレル
フロー構造を有している。なお、冷媒の分配の観点から
必要な場合には冷媒用ヘッダー管25の内部に図４に示す
ように仕切り26を設け、一部冷媒の蛇行を図ってもよ
い。
【００１１】この発明の第三のアルミニウム製プレート
フィンチューブ熱交換器は、図５・図６では偏平伝熱管
32は傾斜させてないが、図７・図８に示すように、冷媒
用ヘッダー管が左右に配置される場合に、プレートフィ
ン31を貫通する互いに平行な偏平伝熱管32群を、空気流
方向に対して水平より45°以下の角度に傾け、空気流の
上流側より下流側を下方に位置させた構造を有してい
る。符号33はフィンカラー部である。
フィンチューブ熱交換器は、図５・図６では偏平伝熱管
32は傾斜させてないが、図７・図８に示すように、冷媒
用ヘッダー管が左右に配置される場合に、プレートフィ
ン31を貫通する互いに平行な偏平伝熱管32群を、空気流
方向に対して水平より45°以下の角度に傾け、空気流の
上流側より下流側を下方に位置させた構造を有してい
る。符号33はフィンカラー部である。
【００１２】この発明の第四のアルミニウム製プレート
フィンチューブ熱交換器は、図９・図10ではフィン41は
傾斜させてないが、図11・図12に示すように、冷媒用ヘ
ッダー管が上下に配置される場合に、偏平伝熱管42を貫
通させる互いに平行なフィン41群を、空気流方向に対し
て水平より45°以下の角度に傾け、空気流の上流側より
下流側を下方に位置させた構造を有している。符号43は
フィンカラー部である。
フィンチューブ熱交換器は、図９・図10ではフィン41は
傾斜させてないが、図11・図12に示すように、冷媒用ヘ
ッダー管が上下に配置される場合に、偏平伝熱管42を貫
通させる互いに平行なフィン41群を、空気流方向に対し
て水平より45°以下の角度に傾け、空気流の上流側より
下流側を下方に位置させた構造を有している。符号43は
フィンカラー部である。
【００１３】
【作用】本発明のアルミニウム製プレートフィン熱交換
器は、従来のアルミニウムフィンと銅ないしアルミニウ
ム丸管とを組み合わせたフィンチューブ熱交換器に対し
て、極めて高い伝熱特性を実現することができる。すな
わち、従来の丸管では加工限界、許容コスト限界から内
溝付き管で外径４mmφ程度までの高性能化しか図れなか
ったのに対して、本発明を構成するアルミニウム偏平伝
熱管では、複数の小径孔を有する押出管を使用すること
により、伝熱特性を飛躍的に高めることができる。ちな
みに、小径孔の径は１mm以下、例えば 0.3mmφに形成す
ることが可能である。このようなアルミニウム偏平伝熱
管としては多量にかつ安価に調達可能な押出偏平管を利
用できるので、コストダウンが可能である。
器は、従来のアルミニウムフィンと銅ないしアルミニウ
ム丸管とを組み合わせたフィンチューブ熱交換器に対し
て、極めて高い伝熱特性を実現することができる。すな
わち、従来の丸管では加工限界、許容コスト限界から内
溝付き管で外径４mmφ程度までの高性能化しか図れなか
ったのに対して、本発明を構成するアルミニウム偏平伝
熱管では、複数の小径孔を有する押出管を使用すること
により、伝熱特性を飛躍的に高めることができる。ちな
みに、小径孔の径は１mm以下、例えば 0.3mmφに形成す
ることが可能である。このようなアルミニウム偏平伝熱
管としては多量にかつ安価に調達可能な押出偏平管を利
用できるので、コストダウンが可能である。
【００１４】また、本発明では、フィンを通過する空気
の流れに対する偏平伝熱管による通気抵抗は偏平伝熱管
の厚みに比例するが、本偏平伝熱管の厚みは２mm以下、
例えば 1.2mmも可能であり、丸管に比べて通気抵抗を大
幅に下げることができ、これは静粛性の向上をもたら
す。さらに、本発明に使用するフィンはフィンカラー部
にて偏平伝熱管と緊密に結合するが、密着性を高めるた
め偏平伝熱管が貫通するスリット部寸法を偏平伝熱管断
面寸法よりやや小さめに設定する。これにより、偏平伝
熱管をフィンに挿入する時に、フィンの弾性力により、
密着性が確保される。より密着性が必要とされる場合に
は、フィンカラー部と偏平伝熱管との接合にろう付けあ
るいは接着を用いればよい。
の流れに対する偏平伝熱管による通気抵抗は偏平伝熱管
の厚みに比例するが、本偏平伝熱管の厚みは２mm以下、
例えば 1.2mmも可能であり、丸管に比べて通気抵抗を大
幅に下げることができ、これは静粛性の向上をもたら
す。さらに、本発明に使用するフィンはフィンカラー部
にて偏平伝熱管と緊密に結合するが、密着性を高めるた
め偏平伝熱管が貫通するスリット部寸法を偏平伝熱管断
面寸法よりやや小さめに設定する。これにより、偏平伝
熱管をフィンに挿入する時に、フィンの弾性力により、
密着性が確保される。より密着性が必要とされる場合に
は、フィンカラー部と偏平伝熱管との接合にろう付けあ
るいは接着を用いればよい。
【００１５】本発明のアルミニウム製プレートフィンチ
ューブ熱交換器によれば、偏平伝熱管群の両端をヘッダ
ー管にて密閉接合する構造を有するので、従来のプレー
トフィンチューブ熱交換器のように冷媒通路が蛇行する
ことなく、いわゆるパラレルフロー構造を形成する。し
たがって、冷媒圧損が小さくなる。また、本発明の図７
・図８に示す構造では、フィン31は所定間隔へだてて垂
直で平行に配置されているので、図14に示すような従来
のコルゲートフィンの場合とは異なり、蒸発器として機
能する時は、凝縮水の水はけ性が良く、また偏平伝熱管
32が水平に対して下流側が下方に傾斜しているので、凝
縮水が偏平伝熱管32の偏平部に保持されることが少なく
なる。その結果、コア全体として、凝縮水あるいは霜に
よるフィン31間のブリッジングが軽減され、伝熱特性の
大幅な低下を回避できるというメリットがある。
ューブ熱交換器によれば、偏平伝熱管群の両端をヘッダ
ー管にて密閉接合する構造を有するので、従来のプレー
トフィンチューブ熱交換器のように冷媒通路が蛇行する
ことなく、いわゆるパラレルフロー構造を形成する。し
たがって、冷媒圧損が小さくなる。また、本発明の図７
・図８に示す構造では、フィン31は所定間隔へだてて垂
直で平行に配置されているので、図14に示すような従来
のコルゲートフィンの場合とは異なり、蒸発器として機
能する時は、凝縮水の水はけ性が良く、また偏平伝熱管
32が水平に対して下流側が下方に傾斜しているので、凝
縮水が偏平伝熱管32の偏平部に保持されることが少なく
なる。その結果、コア全体として、凝縮水あるいは霜に
よるフィン31間のブリッジングが軽減され、伝熱特性の
大幅な低下を回避できるというメリットがある。
【００１６】図11・図12に示す構造では、フィン41が水
平に対し、下流側を下方に傾けているので、フィン41上
に保持される水量が少なくなる。すなわち、図７・図８
あるいは図11・図12の構造において、偏平伝熱管32・42
あるいはフィン31・41を空気流方向に対して水平より45
°以下の角度に下流側を下方に傾けることにより水はけ
性を向上させることができる。傾斜角度が45°を超える
と通気抵抗が大きくなり、十分な空気の通過が妨げら
れ、伝熱特性がかえって低下するので好ましくない。
平に対し、下流側を下方に傾けているので、フィン41上
に保持される水量が少なくなる。すなわち、図７・図８
あるいは図11・図12の構造において、偏平伝熱管32・42
あるいはフィン31・41を空気流方向に対して水平より45
°以下の角度に下流側を下方に傾けることにより水はけ
性を向上させることができる。傾斜角度が45°を超える
と通気抵抗が大きくなり、十分な空気の通過が妨げら
れ、伝熱特性がかえって低下するので好ましくない。
【００１７】
【実施例】本発明を、具体的な実施例により詳細に説明
する。 「実施例１」ヒートポンプ式空調用熱交換器として、下
記仕様のアルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換
器を作製した。
する。 「実施例１」ヒートポンプ式空調用熱交換器として、下
記仕様のアルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換
器を作製した。
【００１８】
【表１】 フィンとチューブの配置は、図１の構造のとおりであ
る。フィン１と偏平伝熱管２の結合はフィンカラー部３
による機械的接触による構造とした。ただし、従来のプ
レートフィンチューブ熱交換器のように銅 (あるいはア
ルミニウム) 管の拡管によるチューブのフィンに対する
押付けがないので、フィン１のスリット断面寸法を偏平
伝熱管２の寸法より0.10mm小さくすることによりフィン
１と偏平伝熱管２の密着を確保した。ちなみに、フィン
カラー部３の長さは 1.0mmとした。
る。フィン１と偏平伝熱管２の結合はフィンカラー部３
による機械的接触による構造とした。ただし、従来のプ
レートフィンチューブ熱交換器のように銅 (あるいはア
ルミニウム) 管の拡管によるチューブのフィンに対する
押付けがないので、フィン１のスリット断面寸法を偏平
伝熱管２の寸法より0.10mm小さくすることによりフィン
１と偏平伝熱管２の密着を確保した。ちなみに、フィン
カラー部３の長さは 1.0mmとした。
【００１９】本実施例のオールアルミニウムプレートフ
ィン熱交換器を夏季冷房時の室外機すなわち凝縮機とし
て使用することを想定して、風洞試験にて熱通過率を測
定した。結果を図13に示す。図中、実線は本実施例を、
破線は従来例を示す。従来型のプレートフィンチューブ
(銅チューブ) 熱交換器よりはるかに優れた伝熱特性を
有することがわかる。実際に本実施例のオールアルミニ
ウムプレートフィンチューブ熱交換器を室外機としてヒ
ートポンプ式空調機に組み込み、室内冷房状態にて運転
したところ、従来方式からなる比較例の空調比較例より
42％小さいことから、単位容積当たりの放熱量は約 1.7
倍の高い性能を示した。
ィン熱交換器を夏季冷房時の室外機すなわち凝縮機とし
て使用することを想定して、風洞試験にて熱通過率を測
定した。結果を図13に示す。図中、実線は本実施例を、
破線は従来例を示す。従来型のプレートフィンチューブ
(銅チューブ) 熱交換器よりはるかに優れた伝熱特性を
有することがわかる。実際に本実施例のオールアルミニ
ウムプレートフィンチューブ熱交換器を室外機としてヒ
ートポンプ式空調機に組み込み、室内冷房状態にて運転
したところ、従来方式からなる比較例の空調比較例より
42％小さいことから、単位容積当たりの放熱量は約 1.7
倍の高い性能を示した。
【００２０】「実施例２」ヒートポンプ式空調用熱交換
器として、実施例１と同一の仕様のオールアルミニウム
製プレートフィンチューブ熱交換器を作製した。フィン
１と偏平伝熱管２の配置は、図１の構造のとおりである
が、実施例１のようにフィン１と偏平伝熱管２の密着を
機械的接触によるのではなく、金属接合とするべく、ろ
う付け法を用いた。すなわち、フィン１を垂直に所定間
隔へだてて平行に配置した後、押出偏平伝熱管２群をフ
ィン１に直角方向から挿入した。さらに、ヘッダー管を
伝熱管２の両端から密閉嵌合し、組立てたコアに非腐食
性フラックス (商品名：ノコロック) を塗布後、コア全
体を窒素雰囲気炉内にてろう付けした。
器として、実施例１と同一の仕様のオールアルミニウム
製プレートフィンチューブ熱交換器を作製した。フィン
１と偏平伝熱管２の配置は、図１の構造のとおりである
が、実施例１のようにフィン１と偏平伝熱管２の密着を
機械的接触によるのではなく、金属接合とするべく、ろ
う付け法を用いた。すなわち、フィン１を垂直に所定間
隔へだてて平行に配置した後、押出偏平伝熱管２群をフ
ィン１に直角方向から挿入した。さらに、ヘッダー管を
伝熱管２の両端から密閉嵌合し、組立てたコアに非腐食
性フラックス (商品名：ノコロック) を塗布後、コア全
体を窒素雰囲気炉内にてろう付けした。
【００２１】本実施例のオールアルミニウムプレートフ
ィンチューブ熱交換器を用いて、実施例１と同様な風洞
試験を行ったところ、熱通過率は実施例１よりさらに10
〜15％向上した。すなわち、単位容積当たりの放熱量は
従来のプレートフィンチューブ (銅チューブ) 熱交換器
のほぼ２倍に達することが確認された。 「実施例３」ヒートポンプ式空調用熱交換器として、下
記仕様のオールアルミニウム性プレートフィンチューブ
熱交換器を作製した。
ィンチューブ熱交換器を用いて、実施例１と同様な風洞
試験を行ったところ、熱通過率は実施例１よりさらに10
〜15％向上した。すなわち、単位容積当たりの放熱量は
従来のプレートフィンチューブ (銅チューブ) 熱交換器
のほぼ２倍に達することが確認された。 「実施例３」ヒートポンプ式空調用熱交換器として、下
記仕様のオールアルミニウム性プレートフィンチューブ
熱交換器を作製した。
【００２２】
【表２】 フィンとチューブの配置は、図７・図８の構造のとおり
であり、フィン31と偏平伝熱管32の結合はフィンカラー
33部による機械的接触による構造とした。フィンカラー
33部の長さは 0.9mmとした。偏平伝熱管32群は水平より
下流側を下方に15°傾斜させて平行に配置してフィン31
に挿入した。
であり、フィン31と偏平伝熱管32の結合はフィンカラー
33部による機械的接触による構造とした。フィンカラー
33部の長さは 0.9mmとした。偏平伝熱管32群は水平より
下流側を下方に15°傾斜させて平行に配置してフィン31
に挿入した。
【００２３】本実施例のオールアルミニウム製プレート
フィンチューブ熱交換器を用いて、実施例１と同様な風
洞試験を行ったところ、図13の結果と同様、単位容積当
たりの放熱量は約 1.8倍の高い性能を示した。 「実施例４」実施例３で作製したオールアルミニウム製
プレートフィンチューブ熱交換器を夏季冷房時の室内機
すなわち蒸発器としてヒートポンプ式空調機に組み込
み、２時間運転後にフィン41間および偏平伝熱管42上に
凝縮した水の量 (保水量) を測定したところ、175gであ
った。比較のため、本実施例とほぼ同様な冷房・暖房能
力を有するパラレルフロー型コルゲートフィンチューブ
熱交換器を蒸発器として組み込み、同様な運転を行った
後の保水量は650gであった。ちなみに、実施例３の比較
に用いた従来型銅チューブＵベンド方式プレートフィン
チューブ熱交換器を蒸発器として組み込んだ場合の保水
量は165gであった。
フィンチューブ熱交換器を用いて、実施例１と同様な風
洞試験を行ったところ、図13の結果と同様、単位容積当
たりの放熱量は約 1.8倍の高い性能を示した。 「実施例４」実施例３で作製したオールアルミニウム製
プレートフィンチューブ熱交換器を夏季冷房時の室内機
すなわち蒸発器としてヒートポンプ式空調機に組み込
み、２時間運転後にフィン41間および偏平伝熱管42上に
凝縮した水の量 (保水量) を測定したところ、175gであ
った。比較のため、本実施例とほぼ同様な冷房・暖房能
力を有するパラレルフロー型コルゲートフィンチューブ
熱交換器を蒸発器として組み込み、同様な運転を行った
後の保水量は650gであった。ちなみに、実施例３の比較
に用いた従来型銅チューブＵベンド方式プレートフィン
チューブ熱交換器を蒸発器として組み込んだ場合の保水
量は165gであった。
【００２４】本実施例のオールアルミニウム製プレート
フィンチューブ熱交換器は、コルゲートフィンチューブ
熱交換器より凝縮水の水はけ性が格段に優れ、水はけ性
の良い銅チューブＵベンド方式プレートフィンチューブ
熱交換器とほぼ同等の水はけ性を示した。当然のことな
がら、コルゲートフィンチューブ熱交換器では凝縮水が
フィン間に保持され、いわゆるフィン間にブリッジが形
成され、通気抵抗の増大を招き、結果として冷房性能が
凝縮水がない場合と比較して大幅に低下することが認め
られた。
フィンチューブ熱交換器は、コルゲートフィンチューブ
熱交換器より凝縮水の水はけ性が格段に優れ、水はけ性
の良い銅チューブＵベンド方式プレートフィンチューブ
熱交換器とほぼ同等の水はけ性を示した。当然のことな
がら、コルゲートフィンチューブ熱交換器では凝縮水が
フィン間に保持され、いわゆるフィン間にブリッジが形
成され、通気抵抗の増大を招き、結果として冷房性能が
凝縮水がない場合と比較して大幅に低下することが認め
られた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオールア
ルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換器により以
下のような効果が得られる。請求項１、請求項２記載の
アルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換器によれ
ば、従来のプレートフィンチューブ熱交換器に比べて、
チューブとして複数の小径孔を有する押出偏平伝熱管を
用いるので、冷媒側で極めて高い伝熱特性が得られ、フ
ィン／偏平伝熱管が組み合わさったコア全体の伝熱特性
を著しく高くできる。特に、請求項２記載の場合には、
Ｕ字部による冷媒通路抵抗が無くなるので、コア全体の
冷媒圧損が小さくなるという効果がある。
ルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換器により以
下のような効果が得られる。請求項１、請求項２記載の
アルミニウム製プレートフィンチューブ熱交換器によれ
ば、従来のプレートフィンチューブ熱交換器に比べて、
チューブとして複数の小径孔を有する押出偏平伝熱管を
用いるので、冷媒側で極めて高い伝熱特性が得られ、フ
ィン／偏平伝熱管が組み合わさったコア全体の伝熱特性
を著しく高くできる。特に、請求項２記載の場合には、
Ｕ字部による冷媒通路抵抗が無くなるので、コア全体の
冷媒圧損が小さくなるという効果がある。
【００２６】請求項１〜４記載のアルミニウム製プレー
トフィンチューブ熱交換器によれば、コルゲートフィン
チューブ熱交換器と比べて、フィンとして複数のプレー
トフィンを用いるので蒸発器として機能する時は、凝縮
水の水はけ性が良くなる。特に、請求項３、請求項４記
載の場合には、偏平伝熱管ないしはフィンが空気流方向
に対して水平よりある角度に傾斜して配置されるので、
水はけ性が一層良くなる。
トフィンチューブ熱交換器によれば、コルゲートフィン
チューブ熱交換器と比べて、フィンとして複数のプレー
トフィンを用いるので蒸発器として機能する時は、凝縮
水の水はけ性が良くなる。特に、請求項３、請求項４記
載の場合には、偏平伝熱管ないしはフィンが空気流方向
に対して水平よりある角度に傾斜して配置されるので、
水はけ性が一層良くなる。
【００２７】本発明のアルミニウム製プレートフィンチ
ューブ熱交換器は、ヒートポンプ式空調機に組み込んで
使用するとき、同一の熱交換機が凝縮器あるいは蒸発器
としていずれの機能の場合でも、極めて高い総括伝熱特
性を発揮することができる。特に冬季の低温暖房時の室
外熱交換機すなわち蒸発器として機能するときも高伝熱
特性を維持できるというバランスの取れた熱交換器とな
り得る。
ューブ熱交換器は、ヒートポンプ式空調機に組み込んで
使用するとき、同一の熱交換機が凝縮器あるいは蒸発器
としていずれの機能の場合でも、極めて高い総括伝熱特
性を発揮することができる。特に冬季の低温暖房時の室
外熱交換機すなわち蒸発器として機能するときも高伝熱
特性を維持できるというバランスの取れた熱交換器とな
り得る。
【図１】本発明の第一のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器の斜視図である。
チューブ熱交換器の斜視図である。
【図２】図１のII部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第二のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器の斜視図である。
チューブ熱交換器の斜視図である。
【図４】本発明の他の第二のアルミニウム製プレートフ
ィンチューブ熱交換器の縦断面図である。
ィンチューブ熱交換器の縦断面図である。
【図５】本発明の第三のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器を説明するための縦断面図である。
チューブ熱交換器を説明するための縦断面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】本発明の第三のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器の縦断面図である。
チューブ熱交換器の縦断面図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】本発明の第４のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器を説明するための縦断面図である。
チューブ熱交換器を説明するための縦断面図である。
【図10】図９の側面図である。
【図11】本発明の第四のアルミニウム製プレートフィン
チューブ熱交換器の縦断面図である。
チューブ熱交換器の縦断面図である。
【図12】図11の側面図である。
【図13】本発明と従来例との風速と熱通過率との関係を
示す風洞試験結果のグラフである。
示す風洞試験結果のグラフである。
【図14】従来のフィンチューブ熱交換器の斜視図であ
る。
る。
【図15】従来の蛇行曲げをした丸管を用いたフィンチュ
ーブ熱交換器の縦断面図である。
ーブ熱交換器の縦断面図である。
【図16】従来のコルゲートフィンを有し、パラレルフロ
ー構造のフィンチューブ熱交換器の斜視図である。
ー構造のフィンチューブ熱交換器の斜視図である。
１・21・31・41…フィン ２・12・22・32・42…偏平伝熱管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム製熱交換
器に関し、さらに詳しくは空調、冷蔵、冷凍用のアルミ
ニウム製プレートフィンチューブタイプ熱交換器に関す
る。
器に関し、さらに詳しくは空調、冷蔵、冷凍用のアルミ
ニウム製プレートフィンチューブタイプ熱交換器に関す
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】本実施例のオールアルミニウムプレートフ
ィン熱交換器を夏季冷房時の室外機すなわち凝縮機とし
て使用することを想定して、風洞試験にて熱通過率を測
定した。結果を図13に示す。図中、実線は本実施例を、
破線は従来例を示す。従来のプレートフィンチューブ
(銅線チューブ) 熱交換器よりはるかに優れた伝熱特性
を有することがわかる。実際に本実施例のオールアルミ
ニウムプレートフィンチューブ熱交換器を室外機として
ヒートポンプ式空調機に組み込み、室内冷房状態にて運
転したところ、従来方式からなる比較例の空調機と同等
の空調性能を示した。すなわち本実施例の熱交換器の容
積は比較例より42％小さいことから、単位容積当たりの
放熱量は約 1.7倍の高い性能を示した。
ィン熱交換器を夏季冷房時の室外機すなわち凝縮機とし
て使用することを想定して、風洞試験にて熱通過率を測
定した。結果を図13に示す。図中、実線は本実施例を、
破線は従来例を示す。従来のプレートフィンチューブ
(銅線チューブ) 熱交換器よりはるかに優れた伝熱特性
を有することがわかる。実際に本実施例のオールアルミ
ニウムプレートフィンチューブ熱交換器を室外機として
ヒートポンプ式空調機に組み込み、室内冷房状態にて運
転したところ、従来方式からなる比較例の空調機と同等
の空調性能を示した。すなわち本実施例の熱交換器の容
積は比較例より42％小さいことから、単位容積当たりの
放熱量は約 1.7倍の高い性能を示した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のアルミニウム製フィンと複数のア
ルミニウム製チューブとからなるアルミニウム製熱交換
器において、フィンとしてプレートフィンを用い、チュ
ーブとして複数の小径孔を有する押出偏平伝熱管を用い
てなるアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項２】 偏平伝熱管群の両端に冷媒用ヘッダー管
を結合してなる請求項１記載のアルミニウム製熱交換
器。 - 【請求項３】 ヘッダー管が左右に配置される場合に、
互いに平行な偏平伝熱管群を、空気流方向に対して水平
より45°以下の角度に下流側を下方に傾けてなる請求項
１記載のアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項４】 ヘッダー管が上下に配置される場合に、
互いに平行な偏平伝熱管群を、空気流方向に対して水平
より45°以下の角度に下流側を下方に傾けてなる請求項
１記載のアルミニウム製熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090995A JPH08247678A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | アルミニウム製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090995A JPH08247678A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | アルミニウム製熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247678A true JPH08247678A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12871914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090995A Pending JPH08247678A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | アルミニウム製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08247678A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003040642A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Gac Corporation | Heat exchanger and method for manufacturing the same |
| KR100433156B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-05-28 | 위니아만도 주식회사 | 열교환기 |
| JP2005121288A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
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-
1995
- 1995-03-10 JP JP5090995A patent/JPH08247678A/ja active Pending
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