JPS5837492A - クロスフイン形熱交換器 - Google Patents

クロスフイン形熱交換器

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JPS5837492A
JPS5837492A JP11677982A JP11677982A JPS5837492A JP S5837492 A JPS5837492 A JP S5837492A JP 11677982 A JP11677982 A JP 11677982A JP 11677982 A JP11677982 A JP 11677982A JP S5837492 A JPS5837492 A JP S5837492A
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JP
Japan
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fins
heat exchange
fin
airflow
heat
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JP11677982A
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JPS6157555B2 (ja
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
延行 小林
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5837492A publication Critical patent/JPS5837492A/ja
Publication of JPS6157555B2 publication Critical patent/JPS6157555B2/ja
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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

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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)
  • Defrosting Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍機用蒸発器等に使用されるクロスフィン形
熱交換器に関するものである。
従来の冷蔵庫或いは低温室用除湿機等に使用される熱交
換器を第1図および第2図により説明する。1は冷媒の
通る熱交換管で、蛇行状に形成されている。2は内部に
可撓性ヒーダ線4を有するに形成されている。6は短 器状アルミニュウム製フィンで、熱交換管1の蛇行間隔
に合わせて熱交換管挿入用のU字状切欠3−1を両側よ
り設け、除霜ヒータ2の蛇行間隔に合わせて除霜ヒータ
挿入用のU字状切欠6−2を両側より設けている。
熱交換管挿入用切欠6−1 ヒータ挿入用切欠5−2は浅く切込んである。フィン5
は、気流Aに対して多数列、且つ同一間隔に並置し、気
流に沿って長く配置する。このフィン5の切欠5−1に
蛇行状熱交換管1を両側より仲人した後、切欠5−2に
蛇行状除霜ヒータ2を両側より挿入し、熱交換器を構成
する。
而して、熱交換管1内に液状冷媒を通して沸騰させ、熱
交換管トフィン3および除霜ヒータ2が低温になり、気
流Aの空気を冷却する。この際、気流A中の水分は熱交
換管1・除霜ヒータ2およびフィン6の表面に霜となっ
て付着する。このため、一定時間後に冷媒を通すのを停
止し、ヒータ線4に通電発熱させ、除霜ヒータ2を加熱
して、更にフィン6および熱交換管1を加熱して除霜を
行う。
かかる熱交換器は熱交換管1とフィン3との接触面積と
接触力が少ないために、熱交換管1からフィン3への熱
伝達が非常に悪いものであった。
又、熱交換管1から大きなU字状切欠6−1をフィン6
に設けているために、熱交換管1に近い部分のフィン面
積が大幅に少ないものであった。仇って、フィン3を有
効に利用することができなかった。更に、熱交換管1を
フィン5の切欠3−1に挿入して密着させる際に、大き
な力を加えるだめに、フィン乙の板厚をかなり一厚いも
のとしなければならず、原価前となっていた。しかも、
フィン5は気流Aに対して同一間隔に多数列並置してい
るために、フィン5の気流流入側に多量の着霜を生ずる
。これによって、フィン6間の通風抵抗が大幅に増加し
、通風量が減少して熱交換量が減少してしまうものであ
った。
父、従来の冷蔵庫或いは低温室用除湿機に使用される列
の熱交換器を第6図および第4図により説明する。5は
冷媒の通る熱交換管で、ヘヤビン管5−1とU字管5−
2とを連通させて蛇行状に形成されている。6は内部に
可撓性ヒータ線8を有する除霜ヒータで、蛇行状に形成
されている。
7は短冊状のアルミニュウム製フィンで、除霜ヒータ6
の蛇行間隔に合わせて除霜ヒータ挿入用のU字状切欠7
−1を両側より設け、ヘヤビン管5−1の間隔に合わせ
て形成した円筒立上部7−2にて熱交換管挿入穴を設け
ている。フィン7は気流Bに対して多数列、且つ同一間
隔に並置し、気流に沿って長く配置する。このフィン7
の円筒立上部7−2の穴にヘヤビン管5−1を挿入して
拡管した後、このヘヤピン管5−1にし字95−2を接
続して溶接し、蛇行状の熱交換管5を形成する。次いで
、フィン7の切欠7−1に蛇行状除霜ヒータ6を両側よ
り挿入し、熱交換器を構成する而して、熱交換管5内に
液状冷媒を通して沸騰させ、熱交換管5・フィン7およ
び除霜ヒータ6が低温になり1、気流B、の空気を冷却
する。この際気流B中の水分は熱交換管5・フィン7お
よび除霜ヒータ6の表面に霜となって付着する。このた
め、一定時間後に冷媒を通すのを停止し、ヒータ線8に
通電発熱させ、除霜ヒータ6を加熱して、更にフィン7
および熱交換管5を加熱して除霜を行う。
かかる熱交換器はフィン7が気流に対して一枚の平板状
に長く延びているため、熱境界層が大きくなってしまい
、熱伝達率が著しく低下する。又フィン7は気流Bに対
して同一間隔に多数列並置しているために、フィン7の
気流流入側に多量の着霜を生ずる。これによって、フィ
ン7間の通風抵抗が大幅に増加し、通風量が減少して熱
交換量が減少してしまう。
本発明はかかる欠陥を解消せんとしてなされたものであ
る。即ち、フィン12を気流Cに対して多数列並置し、
このフィン12を気流Cに対して横長形状の小片フィン
とし、このフィン12に円筒立上部12−1にて形成し
た穴12−6を設け。
この穴12−6を気流Cに対して複数列設け、このフィ
ン12を気流Cに対して複数段、間隔離して全体として
縦長になるように配置し、このフィン12の穴12−5
に気流に対して複数列熱交換管9を押入して設けたもの
である。
以下、本発明の詳細を第5図〜第1・1図に示す一実施
例により説明する。
9は熱交換管で、最初はヘヤビン状に形成されている。
10は内部に可撓性ヒータw11を有する除霜ヒータで
、蛇行状に形成されているn 12挿入穴12−4が形
成され、その両側に円錐状の円筒立上部12−1を設け
て熱交換管挿入穴12−5が形成されている。
フィン12はすべて同形状のものを使用し、広い間隔1
6で多数列(この場合7列)並置し・史に熱交換管9を
曲げる分の間隔14だけ空けてから狭い間隔15で多数
列(この場合10列)並置し、更に熱交換管9を曲げる
分の間隔14だけ空けてから狭い間隔15で多数列(こ
の場合図では一部省略しであるが10列)並置する。こ
のフィン12は一直″線状に配列される7次に、除霜ヒ
ータ10をフィン12の挿入穴12−4に差込み、ヘヤ
ピン状熱交換管9をフィン12の挿入穴12−6に差込
み、その後拡管としてフィン12と熱交換管9とを固定
する。しかる後、熱交換管9の曲げ部9−1と除霜ヒー
タ10の曲げ部10−1とを円弧状に曲げて熱交換管9
および除霜ヒータ10を蛇行状に成形する。これによっ
て、フィン12が隙間16を有して平行に6段配置され
、最初の段のフィン間隔13は次の段以降のフィン間隔
15より大きくなっている。
面して、熱交換管9内に液状冷媒を通して沸騰させ、そ
の際に熱交換管9・除霜ヒータ10・フィン12が低温
になり、気流Cの空気を冷却するこの際、気流C中の水
分は熱交換管9・除霜ヒータ10・フィン12の表面に
霜となって付着するこのため、一定時間後に冷媒を通す
のを停止し、ヒータ線11に通電発熱させ、除霜ヒータ
10を加熱して、更にフィン12および熱交換管9を加
熱して除霜を行う。
かかる熱交換器によれば、熱交換管9とフィン12とが
円筒状立上部12−1を介して全周にわたって広い面積
で接触しているために、第1図・第2図に示す熱交換器
に比較して熱交換管9からフィン12への熱伝導が良く
なり、フィン12の伝熱を有効に利用できる。この点を
第10図を用いて説明する。第1図・第2図に示す熱交
換器は第10図1点鎖線に示すように各点の温度が変化
する。即ち、熱交換管1とフィン5との接触部Fでは温
度1゛2からT5へと大幅な温度上昇をするため、フィ
ン50FからGにおける温度T5〜1゛6が非常に高い
ものとなってしまい、気流Aとの温度差が少なくなり、
効率の良い熱伝達ができないものであった。これに対し
、本実施例に示す熱交換器は第10図実線に示すように
各点の温度が変化する。即ち、熱交換管9とフィン12
との接触部Fでは温度T2からT6へとわずか上昇する
たけであるので、フィン12のFからGにおける温度T
6〜T4が低いものとなり、気流Cとの温度差が大きく
なり、効率の良い熱伝達ができる。
又、熱交換管9を取付けるだめの切欠を設けていないの
で、この点からもフィン12を有効に且つ効率良く利用
できる。更に、熱交換管9はフィン12の挿入穴12−
3に挿入して密着させるので、切欠に挿入して密着させ
るものに比較してあまり大きな力を加える必要がなく、
フィン12の板厚を厚くする必要がない。
フィン12は気流Cに対して気流流入側のフィン間隔1
6を大きく、気流流出側のフィン間隔15を小さく設定
したので、フィン12の気流流入側に多量の着霜を生じ
ても、フィン12間の通風抵抗はあまり増加しない。従
って、通風量はあまり減少せず、熱交換量の低下を防止
できる。この場合、同一形状の小片フィン12で構成し
ているので、着霜分布に合わせてフィン間隔16・15
を任意に調節することができる。従って、気流流出側の
小量着届部はフィン12の間隔を小さくして伝熱密度が
大きくでき、熱交換器の小形化又は伝熱面積の増大によ
る性能向上ができる。
更に、フィン12は気流Cに対して複数段、間隔を離し
て全体として縦長になるように配置しているので、フィ
ン12における気流Cの熱境界層はフィン12の各段毎
に切断されて新らたに発生する。従って、熱境界層内の
温度勾配が大きく取れ、フィン12の熱伝達率が大幅に
向上する。この点を第11図を用い゛て説明する。第5
図・第4図に示す熱交換器は第11図1点鎖線に示すよ
うに熱伝達率が気流流出側で著しく低下するのに対し、
本実施例に示す熱交換器は第11図実線に示すように熱
伝達率が低下しないものである。
しかも、フィン12を気流Cに対して横長形状の小片フ
ィンとし、このフィン12に穴12−6を気流Cに対し
て複数列に設け、この穴12−6に熱交換管9を複数列
挿入したので、フィン12を気流Cに刃して縦長形状の
小片フィンとするものに比較して、熱交換管9から各フ
ィン12にほぼ均一に熱伝達されると共に、熱交換管9
が気流Cと並列に熱交換し、熱交換量が大きいものヤあ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器の正面図、第2図は第1図のI
I−II断面拡大図、第6図は異なる従来の熱交換器の
正面図、第4図は第6図のIV −IV断面拡大図、第
5図は本発明の熱交換器に使用するフィン単体の正面図
、第6図は第5図のVI−VI断面図、第7図は本発明
の熱交換器の組立途中の平面図、第8図は本発明の熱交
換器の完成後の斜視図、第9図は第8図のIX−IX断
面図、第10図は熱交換器の温度変化図、第11図は熱
交換器の熱伝達率変化図である。 9・・・熱交換管、10・・、除霜ヒータ、11・・・
ヒータ線、12・・・フィン。 茅lI21 不3図 。 ■ $9因 争10図 1証1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 フィン(12)を気流(C)に対して多数列並置
    し、このフィン(12)e気流(C)に対して横長形状
    の小片フィンとし、このフィン(12)に円筒立上部(
    12−1)にて形成した穴(12−5)を設け、この穴
    (12−3)を気流(C)に対して複数列設け、このフ
    ィン(12)を気流(C)に対して複数段、間隔離して
    全体として縦長になるように配置し、このフィン(12
    )の穴(1−2−5)に気流に対して複数列熱交換管(
    9)を挿入して設けたことを特徴とするクロスフィン形
    熱交換器。
JP11677982A 1982-07-07 1982-07-07 クロスフイン形熱交換器 Granted JPS5837492A (ja)

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JPS6157555B2 JPS6157555B2 (ja) 1986-12-08

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