JPH09196584A - フィン付き形熱交換器 - Google Patents

フィン付き形熱交換器

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JPH09196584A
JPH09196584A JP8211052A JP21105296A JPH09196584A JP H09196584 A JPH09196584 A JP H09196584A JP 8211052 A JP8211052 A JP 8211052A JP 21105296 A JP21105296 A JP 21105296A JP H09196584 A JPH09196584 A JP H09196584A
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JP
Japan
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strips
rows
heat exchanger
strip
sides
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Pending
Application number
JP8211052A
Other languages
English (en)
Inventor
Jong-Woon Kim
鐘 雲 金
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WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
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Publication date
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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
    • 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
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/24Tubular 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
    • F28F1/32Tubular 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
    • F28F1/325Fins with openings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/08Fins with openings, e.g. louvers

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、熱交換の効率のよいフィン付
き形熱交換器を提供する。 【解決手段】 本発明の熱交換器は、相互平行に設置さ
れる多数のフィンプレート10と、フィンプレートを貫
通して伸びる多数の熱交換器チューブ12とで構成され
る。それぞれのフィンプレートは、突出した多数のスト
リップを有し、ストリップはフィンプレートの長手方向
に相互平行に配設された第1列乃至第6列のストリップ
からなる。第1列及び第6列のストリップはそれぞれ1
つの台形ストリップと2つの平行四辺形ストリップとで
構成され、第2列及び第5列のストリップはそれぞれ1
つの台形ストリップで、第3列及び第4列のストリップ
はそれぞれ1つの長方形ストリップである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器に関し、よ
り詳しくは、エアコン及び冷凍機等に使われるフィン付
き形熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】典型的なエアコンディショニングシステ
ムは冷凍サイクルに応じて、例えば、フレオン化合物の
一つである冷媒が冷凍サイクルに従って循環するように
動作する電気機械的な要素の結合体である。典型的に、
フレオン蒸気は電気駆動圧縮器によって圧縮され、圧縮
された蒸気は凝縮器としての熱交換器を通過して冷却さ
れる。その後、室内空気から熱を回収する他の熱交換器
を通過する。冷媒は再びサイクルを循環するために圧縮
器に戻る。
【0003】既存の熱交換器の多くは、銅などのように
高い熱伝導率を有する金属製のチューブと、このチュー
ブに取り付けられ、該チューブから熱を奪って放熱する
多数の金属製の薄型フィン(fin)からなる。この
際、フィンの熱は、フィンとフィンの間及びフィンの上
部を流れる空気に伝達される。モーター駆動ファン(f
an)は、フィンを通過する空気の流れを発生させる。
熱交換器を通過する空気の流れを発生させるファンの所
要電力及び製作費の節減の為には、熱交換器を介しての
空気の流れの圧力損失を低く保ちつつ、チューブを通し
て流れる冷媒がチューブ及びフィンを通り抜ける空気へ
と熱を伝達する熱伝達率を最高にすることが肝心であ
る。
【0004】一つの解決策として、フィンの間を流れる
空気への熱伝達を増加させるために、フィン数を増やし
てフィンの総面積を増加させる方法がある。しかし、こ
の方法は、空気の流れるフィンとフィンとの間の通路を
狭小にし、また、フィンとフィンとの間を流れる所望の
空気量を得るために、より強力なファンが必要となる。
他の対案としては、空気の流れに晒される面積を増加さ
せるために、格子形または波形の構造を有するフィンを
提供する方法がある。しかし、この方法によれば、熱伝
達境界層が成長するため、流れる空気とフィンの表面と
の間での熱伝達量が急速に低下する。このような問題点
の解決のために、熱交換器の設計者たちは、チューブと
フィンとの組立体を流れる所望の空気量を得るために要
求される総圧力差を増加させることなく、フロー・ミキ
シング(flow mixing)及び乱流を増加させ
ながら熱伝達境界層の成長を抑制する方法に着目してい
る。
【0005】伝導による熱伝達は、まず、チューブの表
面とフィンとの間で行われ、次に、フィン表面からフィ
ンとフィンの間を流れる空気への対流によって行われ
る。また、チューブの表面からチューブを流れる空気へ
の対流による直接的な熱伝達もあるが、これは全体の熱
伝達に比べれば少量に過ぎない。
【0006】図1は、従来のフィン付き形熱交換器を示
す。同図に示すように、熱交換器1は一定の間隔で離隔
された多数のアルミ製のフィンプレート2と、このフィ
ンプレート2を貫通して伸びた多数の熱交換器チューブ
3を備える。熱交換器チューブ3は適切な手段によって
フィンプレート2に形成された開口に固定される。それ
ぞれのフィンプレート2は矢印Aで示す空気の流動方向
を横切って伸びた多数の切欠ストリップを有する。上記
ストリップは熱交換の効率を向上させるためのもので、
フィンプレート2の表面より上向きに突出する。
【0007】図2A及び図2Bは、従来のフィンプレー
トの構造を示す。平行な多数のルーバー(louve
r)状のストリップ4が矢印Aで示す空気の流動方向に
垂直に伸びる。ストリップ4は図2Bに示すように、フ
ィンプレート2の同一側面に形成される。従来のフィン
プレートにおいては、ストリップ4の幅が非常に狭かっ
たため、製作が難しく、ストリップ4を通り抜ける空気
に含まれた埃などの異物の付着が容易であった。従っ
て、熱交換の効率が低下しやすいという問題点があっ
た。
【0008】また、図2Bに示したストリップ4の場合
は、ストリップ4間の間隔が非常に狭いため、水滴が隣
接するストリップとの間に留まる傾向がある。従って、
上記水滴は一定の大きさになるまではフィンプレート2
上に留まるようになり、結果として、熱交換の効率の低
下をもたらし、また、熱交換器の腐食を促す。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、本発明の目的は、簡単な構造を有しながらも熱交換
の効率の向上したフィン付き形熱交換器を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による熱交換器は、空気が貫通して流れるよう
に、相互平行に一定の間隔をおいて離隔設置され、長手
方向に沿って配列された多数の開口と空気の流動方向に
直交する先端エッジを有する多数のフィンプレート;及
び上記フィンプレートが設置される平面と直交する方向
に上記フィンプレートの開口を通して伸び、内部に冷媒
が流れるように作用する多数の熱交換器チューブ;で構
成され、上記多数のフィンプレートは、それぞれのフィ
ンプレート間を流れる空気の流動方向に直交する方向に
伸び、上記フィンプレートの表面より突出した多数のス
トリップを有し、上記ストリップは上記フィンプレート
の長手方向に隣接する開口間に相互平行に配設された第
1列乃至第6列のストリップで構成され、上記第1列の
ストリップは上記フィンプレートの先端エッジの近くに
位置し、長い辺が空気の流れの上流に位置する1つの台
形ストリップと、上記台形ストリップの長手方向の両側
に位置する2つの平行四辺形ストリップで構成され、上
記第2列のストリップは長い辺が空気の流れの上流に位
置する1つの台形ストリップで、上記第3列及び第4列
のストリップはそれぞれ1つの長方形ストリップで、第
5列のストリップは長い辺が空気の流れの下流に位置す
る1つの台形ストリップで、上記第6列のストリップは
長い辺が空気の流れの下流に位置する1つの台形ストリ
ップと上記台形ストリップの長手方向の両側に位置する
2つの平行四辺形ストリップで構成される。
【0011】上記第1列乃至第6列のストリップはそれ
ぞれ4つの辺のうち、気流に対抗する向かい合う2つの
長い辺は切れて開放され、2つの他辺は上記第1列乃至
第6列のストリップを上記フィンプレートと連結する脚
部を備えている。上記第1列乃至第6列のストリップは
上記フィンプレートの同一側面上に突設される。従っ
て、上記第1列乃至第3列のストリップと上記第4列乃
至第6列のストリップは長手方向に形成された上記開口
の中心線に関して対称関係を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図3及び図4を参照して、
本発明によるフィン付き形熱交換器の望ましい実施例に
ついて説明する。従来のフィン付き形熱交換器と同様
に、本発明の熱交換器は一定の間隔で離隔された多数の
フィンプレート10と、このフィンプレート10を通っ
て伸びる多数の熱交換器チューブ12とを備える。熱交
換器チューブ12はフィンプレート10に形成された開
口14に固定される。それぞれのフィンプレート10は
矢印Aで示す空気の流動方向に直交して伸びた多数の切
欠ストリップを有する。このストリップは、熱交換の効
率を向上させるためのもので、フィンプレート10の表
面から突出する。
【0013】図3は本発明の望ましい実施例によるフィ
ン付き形熱交換器に取り付けられたフィンプレート10
を示す。フィンプレート10はアルミ製で、望ましく
は、0.12mmの厚さを有する。図3に示すように、
ストリップ16a〜16c、17〜20、21a〜21
cは矢印Aで示す空気の流動方向に直交するように伸
び、望ましくは1.0mmの高さを有するようにフィン
プレート10の表面から突出する。上記ストリップ16
a〜16c、17〜20、21a〜21cは、0.96
mmの幅を有するのが望ましい。全てのストリップ16
a〜16c、17〜20、21a〜21cはブリッジ形
で、それぞれフィンプレート10との連結のために2つ
の脚部を有する。
【0014】2つの隣接する上記熱交換器チューブ14
の間を流れる空気の流動方向に沿ったフィンプレート1
0の先端エッジの近くに位置する第1列のストリップ
は、3つの突出したストリップ16a〜16cからな
る。ストリップ16bは長い辺が空気の流れの上流に位
置する台形で、残りのストリップ16aと16cとの間
に位置する。残りのストリップ16a及び16cは平行
四辺形で、フィンプレート10の長手方向にストリップ
16bの両側に位置する。
【0015】上記第2列のストリップは、長い辺が空気
の流れの上流に位置する台形の突出したストリップ17
である。気流に対抗する向かい合う2つの辺は切れて開
放され、2つの他辺はストリップ17を上記フィンプレ
ート10と連結する脚部を備えている。
【0016】第3列のストリップは4つの辺を有する1
つの長方形の突出したストリップ18である。気流に対
抗する向かい合う2つの長い辺は切れて開放され、2つ
の他辺はストリップ18をフィンプレート10と連結す
る脚部を備える。第4列のストリップは、第3列のスト
リップと同様に、4つの辺を有する1つの長方形の突出
したストリップ19である。気流に対抗する向かい合う
2つの長い辺は切れて開放され、2つの他辺はストリッ
プ19をフィンプレート10と連結する脚部を備える。
【0017】第5列のストリップは、長い辺が空気の流
れの下流に位置する台形の突出したストリップ20であ
る。気流に対抗する向かい合う2つの辺は切れて開放さ
れ、2つの他辺はストリップ20を上記フィンプレート
10と連結する脚部を備えている。第6列のストリップ
は3つの突出したストリップ21a〜21cからなる。
ストリップ21bは長い辺が空気の流れの下流に位置す
る台形のストリップで、残りのストリップ21aと21
cとの間に位置する。上記残りのストリップ21a及び
21cは平行四辺形で、フィンプレート10の長手方向
にストリップ21bの両側に位置する。
【0018】図4に示すように、全ての突出されたスト
リップ16a〜16c、17〜20、21a〜21cは
フィンプレート10の同一側面上に形成される。従っ
て、第1列乃至第3列のストリップと第4列乃至第6列
のストリップとは長手方向に形成された開口14の中心
線に関して対称関係を有する。
【0019】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の熱交換器は次のような効果を有する。 (1)ストリップの幅及びストリップ間の間隔が従来の
熱交換器に比べて相対的に広いため、製作が容易で、か
つストリップへの埃などの異物の付着が殆どないため、
熱交換の効率が一定に保持される。 (2)突出したストリップを通して気流の混合が向上す
るので、熱伝達境界層の成長が抑制され、熱交換の効率
が向上する。従って、熱交換器のサイズの縮小が可能に
なる。 (3)ストリップ間の間隔が相対的に広いため、フィン
プレートの表面に生じた水滴が容易に落下する。従っ
て、熱交換の効率低下及び熱交換器の腐食が防げる。
【0020】以上、本発明を望ましい実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更及び改
良が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフィン付き形熱交換器の斜視図である。
【図2】図2Aは、図1の熱交換器に装着された従来の
フィンプレートの正面図で、図1の5ー5線に沿って切
断した図である。図2Bは、図2Aの6ー6線に沿って
切断した拡大部分断面図である。
【図3】本発明によるフィンプレートの正面図である。
【図4】図3の7ー7線に沿って切断した拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
10 フィンプレート 12 熱交換器チューブ 14 開口 16a〜16c、17〜20、21a〜21c ストリ
ップ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気が貫通して流れるように、相互平行
    に一定の間隔をおいて離隔設置され、長手方向に沿って
    配列された多数の開口と空気の流動方向に直交する先端
    エッジを有する多数のフィンプレート;及び上記フィン
    プレートの設置される平面と直交する方向に上記フィン
    プレートの開口を通って伸び、内部に冷媒が流れるよう
    に作用する多数の熱交換器チューブ;で構成され、 上記それぞれのフィンプレートは、上記フィンプレート
    間を流れる空気の流動方向に直交する方向に伸び、上記
    フィンプレートの表面より突出した多数のストリップを
    有し、上記ストリップは上記フィンプレートの長手方向
    に隣接する開口間に相互平行に配設された第1列乃至第
    6列のストリップからなり、 上記第1列のストリップは上記フィンプレートの先端エ
    ッジの近くに位置し、長い辺が空気の流れの上流に位置
    する1つの台形ストリップと上記台形ストリップの長手
    方向の両側に位置する2つの平行四辺形ストリップとで
    構成され、上記第2列のストリップは長い辺が空気の流
    れの上流に位置する1つの台形ストリップで、上記第3
    列及び第4列のストリップはそれぞれ1つの長方形スト
    リップで、第5列のストリップは長い辺が空気の流れの
    下流に位置する1つの台形ストリップで、上記第6列の
    ストリップは長い辺が空気の流れの下流に位置する1つ
    の台形ストリップと上記台形ストリップの長手方向の両
    側に位置する2つの平行四辺形ストリップで構成され、 上記第1列乃至第6列のストリップはそれぞれ4つの辺
    のうち、気流に対抗する向かい合う2つの長い辺は切れ
    て開放され、2つの他辺は上記第1列乃至第6列のスト
    リップを上記フィンプレートと連結する脚部を備えてい
    ることを特徴とするフィン付き形熱交換器。
  2. 【請求項2】 上記第1列乃至第6列のストリップは、
    突出の高さが約1.0mmであることを特徴とする請求
    項1記載のフィン付き形熱交換器。
  3. 【請求項3】 上記第1列乃至第6列のストリップは約
    0.96mmの幅を有することを特徴とする請求項1記
    載のフィン付き形熱交換器。
  4. 【請求項4】 上記第1列乃至第6列のストリップは上
    記フィンプレートの同一側面上に突設されることを特徴
    とする請求項1記載のフィン付き形熱交換器。
  5. 【請求項5】 上記第1列乃至第3列のストリップと上
    記第4列乃至第6列のストリップとは長手方向に形成さ
    れた上記開口の中心線に関して対称関係を有することを
    特徴とする請求項1記載のフィン付き形熱交換器。
  6. 【請求項6】 空気が貫通して流れるように、相互平行
    に一定の間隔をおいて離隔設置され、長手方向に沿って
    配列された多数の開口と空気の流動方向に直交する先端
    エッジを有する多数のフィンプレート;及び上記フィン
    プレートの設置される平面と直交する方向に上記フィン
    プレートの開口を通って伸び、内部に冷媒が流れるよう
    に作用する多数の熱交換器チューブ;で構成され、 上記それぞれのフィンプレートは、上記フィンプレート
    間を流れる空気の流動方向に直交する方向に伸び、上記
    フィンプレートの表面より突出した多数のストリップを
    有し、上記ストリップは上記フィンプレートの長手方向
    に隣接する開口間に相互平行に配設された第1列乃至第
    6列のストリップからなり、 上記第1列のストリップは上記フィンプレートの先端エ
    ッジの近くに位置し、長い辺が空気の流れの上流に位置
    する1つの台形ストリップと上記台形ストリップの長手
    方向の両側に位置する2つの平行四辺形ストリップとで
    構成され、上記第2列のストリップは長い辺が空気の流
    れの上流に位置する1つの台形ストリップで、上記第3
    列及び第4列のストリップはそれぞれ1つの長方形スト
    リップで、第5列のストリップは長い辺が空気の流れの
    下流に位置する1つの台形ストリップで、上記第6列の
    ストリップは長い辺が空気の流れの下流に位置する1つ
    の台形ストリップと上記台形ストリップの長手方向の両
    側に位置する2つの平行四辺形ストリップで構成され、 上記第1列乃至第6列のストリップはそれぞれ4つの辺
    のうち、気流に対抗する向かい合う2つの長い辺は切れ
    て開放され、2つの他辺は上記第1列乃至第6列のスト
    リップを上記フィンプレートと連結する脚部を備えてお
    り、 上記第1列乃至第6列のストリップは、約1.0mmの
    突出の高さ及び、約0.96mmの幅を有し、上記フィ
    ンプレートの同一側面上に突設され、 上記第1列乃至第3列のストリップと上記第4列乃至第
    6列のストリップとは長手方向に形成された上記開口の
    中心線に関して対称関係を有することを特徴とするフィ
    ン付き形熱交換器。
JP8211052A 1995-12-28 1996-08-09 フィン付き形熱交換器 Pending JPH09196584A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950062228A KR970047746A (ko) 1995-12-28 1995-12-28 공기조화기용 열교환핀구조
KR95-62228 1995-12-28

Publications (1)

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JPH09196584A true JPH09196584A (ja) 1997-07-31

Family

ID=19446168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8211052A Pending JPH09196584A (ja) 1995-12-28 1996-08-09 フィン付き形熱交換器

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KR970047746A (ko) 1997-07-26
US5704420A (en) 1998-01-06

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