JPS6219680B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6219680B2 JPS6219680B2 JP56029258A JP2925881A JPS6219680B2 JP S6219680 B2 JPS6219680 B2 JP S6219680B2 JP 56029258 A JP56029258 A JP 56029258A JP 2925881 A JP2925881 A JP 2925881A JP S6219680 B2 JPS6219680 B2 JP S6219680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fin
- slit
- air flow
- flow direction
- fins
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気調和機等に用いられるクロスフ
インコイル式熱交換器に関し、詳しくはフインベ
ースの一部を切り起こして多数のスリツトフイン
を設けてなるいわゆるスリツトフイン形のフイン
構造に関するものである。
インコイル式熱交換器に関し、詳しくはフインベ
ースの一部を切り起こして多数のスリツトフイン
を設けてなるいわゆるスリツトフイン形のフイン
構造に関するものである。
最近、この種のクロスフインコイル式熱交換器
において、その性能の向上を図るため、フインと
して、従来のストレートワツフルフイン形に代わ
つて、前縁効果を利用して熱伝達率を向上し得る
スリツトフイン形のものが提案されている。すな
わち、この従来のスリツトフイン形熱交換器は、
第１図および第２図に示すように、フインベース
ａの一部を切り起こして、多数のスリツトフイン
ｂ，ｂ……を空気流通方向ｗに等ピツチでもつて
設けてなるフインユニツトｃを形成し、該フイン
ユニツトｃを空気流通方向ｗに対し直交する方向
に等ピツチでもつて多数配列するとともに、各フ
インユニツトｃ，ｃ……のカラー部ｄ，ｄ……に
熱媒管ｅを嵌挿してなり、前記各スリツトフイン
ｂ，ｂ……の前縁効果によつて空気側への熱伝達
率を高めるようにしたものである。
において、その性能の向上を図るため、フインと
して、従来のストレートワツフルフイン形に代わ
つて、前縁効果を利用して熱伝達率を向上し得る
スリツトフイン形のものが提案されている。すな
わち、この従来のスリツトフイン形熱交換器は、
第１図および第２図に示すように、フインベース
ａの一部を切り起こして、多数のスリツトフイン
ｂ，ｂ……を空気流通方向ｗに等ピツチでもつて
設けてなるフインユニツトｃを形成し、該フイン
ユニツトｃを空気流通方向ｗに対し直交する方向
に等ピツチでもつて多数配列するとともに、各フ
インユニツトｃ，ｃ……のカラー部ｄ，ｄ……に
熱媒管ｅを嵌挿してなり、前記各スリツトフイン
ｂ，ｂ……の前縁効果によつて空気側への熱伝達
率を高めるようにしたものである。
しかしながら、前記従来のスリツトフイン形の
ものにおいては、スリツトフインｂの空気側への
熱伝達率のみを考慮したもので、スリツトフイン
ｂ，ｂ相互間の熱影響については何ら考慮されて
いないものであつた。そのため、流通空気に対し
て上流に位置するスリツトフインｂの温度場内に
次位の下流のスリツトフインｂが位置することに
より、該下流のスリツトフインｂの空気との温度
差を大きくとることができず、その結果、その熱
移動量が抑制され、ひいては熱交換器の性能向上
を十分に図り得ないという問題があることが判明
した。すなわち、各スリツトフインｂ単位の熱流
束ｑは ｑ＝Ｑ／Ａ＝ｈ・ΔＴ Ｑ：スリツトフインの全熱移動量（Kcal／
hr） Ａ：スリツトフインの表面積（m2） ｈ：熱伝達率（kcal／ｍ・hr℃） ΔＴ：スリツトフイン表面温度と周囲温度と
の温度差（℃） となり、熱伝達率ｈを大きくするだけでなく、各
スリツトフインの温度差ΔＴをも大きくすれば、
熱流束ｑが増大することが判る。
ものにおいては、スリツトフインｂの空気側への
熱伝達率のみを考慮したもので、スリツトフイン
ｂ，ｂ相互間の熱影響については何ら考慮されて
いないものであつた。そのため、流通空気に対し
て上流に位置するスリツトフインｂの温度場内に
次位の下流のスリツトフインｂが位置することに
より、該下流のスリツトフインｂの空気との温度
差を大きくとることができず、その結果、その熱
移動量が抑制され、ひいては熱交換器の性能向上
を十分に図り得ないという問題があることが判明
した。すなわち、各スリツトフインｂ単位の熱流
束ｑは ｑ＝Ｑ／Ａ＝ｈ・ΔＴ Ｑ：スリツトフインの全熱移動量（Kcal／
hr） Ａ：スリツトフインの表面積（m2） ｈ：熱伝達率（kcal／ｍ・hr℃） ΔＴ：スリツトフイン表面温度と周囲温度と
の温度差（℃） となり、熱伝達率ｈを大きくするだけでなく、各
スリツトフインの温度差ΔＴをも大きくすれば、
熱流束ｑが増大することが判る。
そこで、本出願人は、先に、流通空気の風速が
層流境界層の範囲内であるスリツトフイン形のク
ロスフインコイル式熱交換器において、複数の例
えば２個のスリツトフインを連続的にかつ階段状
に配設してスリツトフイン群を形成し、該スリツ
トフイン群のスリツトフインを、空気流通方向に
対して直交する方向に位置する隣りのフインベー
スまでの間にほぼ均等に配設するとともに、前記
スリツトフイン群の各スリツトフインの空気流通
方向に対する各スリツトフインのピツチを、上流
側のスリツトフインの空気流通方向幅の３倍以上
とすることにより、熱移動量を大巾に改善するよ
うにしたものを提案している。
層流境界層の範囲内であるスリツトフイン形のク
ロスフインコイル式熱交換器において、複数の例
えば２個のスリツトフインを連続的にかつ階段状
に配設してスリツトフイン群を形成し、該スリツ
トフイン群のスリツトフインを、空気流通方向に
対して直交する方向に位置する隣りのフインベー
スまでの間にほぼ均等に配設するとともに、前記
スリツトフイン群の各スリツトフインの空気流通
方向に対する各スリツトフインのピツチを、上流
側のスリツトフインの空気流通方向幅の３倍以上
とすることにより、熱移動量を大巾に改善するよ
うにしたものを提案している。
しかるに、この提案のものにおいては、スリツ
トフイン群の各スリツトフインを空気流通方向に
連続的にかつ階段状に配設しているため、フイン
ベースに平行な主流に対して各スリツトフインに
沿つて斜めに流れる斜流が生じ、その結果、スリ
ツトフイン単体としての熱伝達率を低下させると
いう問題があることが判明した。
トフイン群の各スリツトフインを空気流通方向に
連続的にかつ階段状に配設しているため、フイン
ベースに平行な主流に対して各スリツトフインに
沿つて斜めに流れる斜流が生じ、その結果、スリ
ツトフイン単体としての熱伝達率を低下させると
いう問題があることが判明した。
本発明はかかる点に鑑み、さらに一歩進めて、
前述の斜流が主流方向に対してほぼ一定角度（約
５度程度）傾いて流れることに着目してなされた
もので、前記のように連続的にかつ階段状に配設
された各スリツトフインを、空気流通方向（主流
方向）に対して切り起し方向に、前記斜流の主流
方向に対する傾き角度に相当する分だけ傾斜させ
るようにすることにより、各スリツトフインを斜
流方向に対して平行状態として、スリツトフイン
単体の性能低下を防止し、よつて各スリツトフイ
ンおよび残部のフインベースを含めてそれぞれス
リツトフイン効果を最大限に発揮できるようにし
たものである。
前述の斜流が主流方向に対してほぼ一定角度（約
５度程度）傾いて流れることに着目してなされた
もので、前記のように連続的にかつ階段状に配設
された各スリツトフインを、空気流通方向（主流
方向）に対して切り起し方向に、前記斜流の主流
方向に対する傾き角度に相当する分だけ傾斜させ
るようにすることにより、各スリツトフインを斜
流方向に対して平行状態として、スリツトフイン
単体の性能低下を防止し、よつて各スリツトフイ
ンおよび残部のフインベースを含めてそれぞれス
リツトフイン効果を最大限に発揮できるようにし
たものである。
以下、本発明を第３図以下に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第３図ないし第６図は本発明の一実施例である
クロスフインコイル式熱交換器を示し、１は空気
流通方向ｗに対して直交する方向に配設された熱
媒管であつて、該熱媒管１には、例えばアルミニ
ウム製の多数のフインユニツト２，２……が空気
流通方向ｗに対して直交する方向に等ピツチｔで
もつて嵌挿支持されてなり、流通空気の風速を層
流境界層の範囲内として使用されるものである。
クロスフインコイル式熱交換器を示し、１は空気
流通方向ｗに対して直交する方向に配設された熱
媒管であつて、該熱媒管１には、例えばアルミニ
ウム製の多数のフインユニツト２，２……が空気
流通方向ｗに対して直交する方向に等ピツチｔで
もつて嵌挿支持されてなり、流通空気の風速を層
流境界層の範囲内として使用されるものである。
そして、前記各フインユニツト２はフインベー
ス３の上下方向の等間隔位置に前記フインユニツ
トのピツチｔと等しい高さを有し前記熱媒管１，
１……が嵌挿されるカラー部４，４……を備えて
いるとともに、各フインベース３には、該フイン
ベース３の一部を連続的にかつ階段状に２段に切
り起こして上流側に低段スリツトフイン５ａ、下
流側に高段スリツトフイン５ｂを有してなるスリ
ツトフイン群５が空気流通方向ｗに等ピツチP1で
もつて多数設けられている。該各スリツトフイン
群５，５……間の低段スリツトフイン５ａと高段
スリツトフイン５ｂとは各々の空気流通方向幅を
等しい幅l1に形成され、かつスリツトフイン群
５，５……間に残された残部のフインベース３ａ
の空気流通方向幅とも等しく形成されているとと
もに、空気流通方向ｗに対して直交する方向に位
置する隣りのフインベース３までの間（ピツチｔ
間）にほぼ均等間隔に配設され、よつて、前記各
スリツトフイン群５における空気流通方向ｗに対
する各スリツトフイン５ａ，５ａ……又は５ｂ，
５ｂ……及び残部のフインベース３ａ……のピツ
チ（すなわちピツチP1）は上流側のそれぞれ対応
するスリツトフイン５ａ又は５ｂ及び残部のフイ
ンベース３ａの空気流通方向幅l1の３倍に、すな
わちP1＝3l1に設定されている。
ス３の上下方向の等間隔位置に前記フインユニツ
トのピツチｔと等しい高さを有し前記熱媒管１，
１……が嵌挿されるカラー部４，４……を備えて
いるとともに、各フインベース３には、該フイン
ベース３の一部を連続的にかつ階段状に２段に切
り起こして上流側に低段スリツトフイン５ａ、下
流側に高段スリツトフイン５ｂを有してなるスリ
ツトフイン群５が空気流通方向ｗに等ピツチP1で
もつて多数設けられている。該各スリツトフイン
群５，５……間の低段スリツトフイン５ａと高段
スリツトフイン５ｂとは各々の空気流通方向幅を
等しい幅l1に形成され、かつスリツトフイン群
５，５……間に残された残部のフインベース３ａ
の空気流通方向幅とも等しく形成されているとと
もに、空気流通方向ｗに対して直交する方向に位
置する隣りのフインベース３までの間（ピツチｔ
間）にほぼ均等間隔に配設され、よつて、前記各
スリツトフイン群５における空気流通方向ｗに対
する各スリツトフイン５ａ，５ａ……又は５ｂ，
５ｂ……及び残部のフインベース３ａ……のピツ
チ（すなわちピツチP1）は上流側のそれぞれ対応
するスリツトフイン５ａ又は５ｂ及び残部のフイ
ンベース３ａの空気流通方向幅l1の３倍に、すな
わちP1＝3l1に設定されている。
さらに、前記スリツトフイン群５の各スリツト
フイン５ａ，５ｂは、空気流通方向ｗに対して切
り起し方向に所定角度α１傾斜せしめて形成され
ている。このスリツトフイン５ａ，５ｂの空気流
通方向ｗに対する傾斜角度α１は、各スリツトフ
イン５ａ，５ｂを連続的にかつ階段状に設けたこ
とによつて生じる斜流の方向w1と平行になるよ
うに、この斜流の主流方向（空気流通方向ｗ）に
対する傾斜角度（約５度程度）と等しく設定され
ている。
フイン５ａ，５ｂは、空気流通方向ｗに対して切
り起し方向に所定角度α１傾斜せしめて形成され
ている。このスリツトフイン５ａ，５ｂの空気流
通方向ｗに対する傾斜角度α１は、各スリツトフ
イン５ａ，５ｂを連続的にかつ階段状に設けたこ
とによつて生じる斜流の方向w1と平行になるよ
うに、この斜流の主流方向（空気流通方向ｗ）に
対する傾斜角度（約５度程度）と等しく設定され
ている。
また、第７図は本発明の他の実施例を示し、各
フインユニツト２のフインベース３に設けるスリ
ツトフイン群５が、空気流通方向ｗに対して上流
側から順に低段スリツトフイン５ａ、中段スリツ
トフイン５ｃおよび高段スリツトフイン５ｂの３
段のスリツトフイン５ａ〜５ｃを連続的にかつ階
段状に設けるとともに隣りのフインベース３まで
の間にほぼ均等に配設して形成された例である。
この場合には、各スリツトフイン５ａ〜５ｃ及び
残部のフインベース３ａ……の空気流通方向ｗに
対する各スリツトフイン５ａ〜５ｃ及び残部のフ
インベース３ａ……のピツチP2は上流側の対応す
るスリツトフイン５ａ〜５ｃ及び残部のフインベ
ース３ａの空気流通方向幅l2の４倍（P2＝4l2）に
設定されているとともに、前記各スリツトフイン
５ａ〜５ｃは空気流通方向ｗに対して切起し方向
に所定角度α２傾斜させて形成されている。
フインユニツト２のフインベース３に設けるスリ
ツトフイン群５が、空気流通方向ｗに対して上流
側から順に低段スリツトフイン５ａ、中段スリツ
トフイン５ｃおよび高段スリツトフイン５ｂの３
段のスリツトフイン５ａ〜５ｃを連続的にかつ階
段状に設けるとともに隣りのフインベース３まで
の間にほぼ均等に配設して形成された例である。
この場合には、各スリツトフイン５ａ〜５ｃ及び
残部のフインベース３ａ……の空気流通方向ｗに
対する各スリツトフイン５ａ〜５ｃ及び残部のフ
インベース３ａ……のピツチP2は上流側の対応す
るスリツトフイン５ａ〜５ｃ及び残部のフインベ
ース３ａの空気流通方向幅l2の４倍（P2＝4l2）に
設定されているとともに、前記各スリツトフイン
５ａ〜５ｃは空気流通方向ｗに対して切起し方向
に所定角度α２傾斜させて形成されている。
さらに、具体的には、空気流通方向ｗに対して
直交する方向のフインベース３のピツチｔを1.5
〜2.5mmに、フインベース３の板厚を0.1〜0.2mmに
設け、流通空気の風速を層流境界層の範囲内とし
た場合には各スリツトフイン５ａ，５ｂ……の空
気流通方向に対する各スリツトフイン５ａ，５ｂ
……のピツチP1，P2……が上流側の対応するスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅l1，
l2……の３倍以上に設定されているとともに、各
スリツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅
l1，l2……が１〜２mmに設定されている。
直交する方向のフインベース３のピツチｔを1.5
〜2.5mmに、フインベース３の板厚を0.1〜0.2mmに
設け、流通空気の風速を層流境界層の範囲内とし
た場合には各スリツトフイン５ａ，５ｂ……の空
気流通方向に対する各スリツトフイン５ａ，５ｂ
……のピツチP1，P2……が上流側の対応するスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅l1，
l2……の３倍以上に設定されているとともに、各
スリツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅
l1，l2……が１〜２mmに設定されている。
次に、各スリツトフイン５ａ，５ｂ……の空気
流通方向に対する各スリツトフイン５ａ，５ｂ…
…のピツチP1，P2……を、上流側の対応するスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅l1，
l2……の３倍以上に設定した理由について考察に
するに、第８図に示すように、スリツトフインの
空気流通方向幅ｌが2.0mm、その厚みが0.05mmで
あり、スリツトフインの表面温度Tsが50℃、周
囲温度Ｔ∞が35℃であるクロスフインコイル式熱
交換器に対し、流通空気の風速ｖが層流境界層の
範囲内である1m／sec、2m／secおよび3m／sec
の風速とした３つの場合において、スリツトフイ
ンの上流端から空気流通方向に対して下流側の任
意の位置ｘにおける温度Txを測定し、その測定
結果を第８図に示す。第８図は両対数で表示し、
横軸に、距離ｘに対するスリツトフインの空気流
通方向幅ｌの比ｘ／ｌをとり、縦軸に、位置ｘに
おける周囲温度Ｔ∞との温度差Tx−Ｔ∞に対す
るスリツトフイン表面における周囲温度Ｔ∞との
温度差（Ts−Ｔ∞の比）（Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞）を
とつて表 示したものである。
流通方向に対する各スリツトフイン５ａ，５ｂ…
…のピツチP1，P2……を、上流側の対応するスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……の空気流通方向幅l1，
l2……の３倍以上に設定した理由について考察に
するに、第８図に示すように、スリツトフインの
空気流通方向幅ｌが2.0mm、その厚みが0.05mmで
あり、スリツトフインの表面温度Tsが50℃、周
囲温度Ｔ∞が35℃であるクロスフインコイル式熱
交換器に対し、流通空気の風速ｖが層流境界層の
範囲内である1m／sec、2m／secおよび3m／sec
の風速とした３つの場合において、スリツトフイ
ンの上流端から空気流通方向に対して下流側の任
意の位置ｘにおける温度Txを測定し、その測定
結果を第８図に示す。第８図は両対数で表示し、
横軸に、距離ｘに対するスリツトフインの空気流
通方向幅ｌの比ｘ／ｌをとり、縦軸に、位置ｘに
おける周囲温度Ｔ∞との温度差Tx−Ｔ∞に対す
るスリツトフイン表面における周囲温度Ｔ∞との
温度差（Ts−Ｔ∞の比）（Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞）を
とつて表 示したものである。
第８図より、ｘ／ｌが小さくなるに従つて
Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞は徐々に増し、ｘ／ｌ＝３のと
き Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞＝0.3となり、このｘ／ｌ＝３
を境とし て３より小さくなると、急激に増大する特性を示
す。すなわち、このことは、ｘ／ｌが３より小さ
いと、上流側スリツトフインの下流側スリツトフ
インへの温度影響が大きく、下流側スリツトフイ
ンの熱移動量が抑制されるのに対し、ｘ／ｌが３
以上になると、この温度影響は比較的少なく、後
位のスリツトフインの熱移動量が増大することを
示すものであり、よつてｘ／ｌは３以上に、すな
わちスリツトフインのピツチｐは3l以上に設定す
ることが好ましいのである。このことは、残部の
フインベース３ａ相互間についても言えることで
ある。
Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞は徐々に増し、ｘ／ｌ＝３のと
き Ｔｘ−Ｔ∞／Ｔｓ−Ｔ∞＝0.3となり、このｘ／ｌ＝３
を境とし て３より小さくなると、急激に増大する特性を示
す。すなわち、このことは、ｘ／ｌが３より小さ
いと、上流側スリツトフインの下流側スリツトフ
インへの温度影響が大きく、下流側スリツトフイ
ンの熱移動量が抑制されるのに対し、ｘ／ｌが３
以上になると、この温度影響は比較的少なく、後
位のスリツトフインの熱移動量が増大することを
示すものであり、よつてｘ／ｌは３以上に、すな
わちスリツトフインのピツチｐは3l以上に設定す
ることが好ましいのである。このことは、残部の
フインベース３ａ相互間についても言えることで
ある。
さらに、前記実施例においては、各スリツトフ
イン５ａ，５ｂ……が空気流通方向ｗに対して切
り起し方向に、斜流の主流方向に対する傾斜角に
相当する所定角度αだけ傾斜していることによ
り、連続的にかつ階段状に設けた各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……に沿つて流れる斜流の方向w1
と各スリツトフイン５ａ，５ｂ……とがほぼ平行
となり、その結果、斜流がスリツトフイン５ａ，
５ｂ……の各々の間を充分に流れることになり、
各スリツトフイン５ａ，５ｂ……単体の熱伝達率
を向上させることができ、よつて各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……および残部のフインベース３ａ
のスリツトフイン効果を最大限に発揮して熱移動
量の大巾な増大化を図ることができる。
イン５ａ，５ｂ……が空気流通方向ｗに対して切
り起し方向に、斜流の主流方向に対する傾斜角に
相当する所定角度αだけ傾斜していることによ
り、連続的にかつ階段状に設けた各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……に沿つて流れる斜流の方向w1
と各スリツトフイン５ａ，５ｂ……とがほぼ平行
となり、その結果、斜流がスリツトフイン５ａ，
５ｂ……の各々の間を充分に流れることになり、
各スリツトフイン５ａ，５ｂ……単体の熱伝達率
を向上させることができ、よつて各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……および残部のフインベース３ａ
のスリツトフイン効果を最大限に発揮して熱移動
量の大巾な増大化を図ることができる。
今、具体的に、スリツトフインの空気流通方向
幅ｌを２mm、その板厚を0.5mmとして、スリツト
フインを空気流通方向に対して５゜傾斜させた場
合（本発明例）と、前述の提案例の如くスリツト
フインを空気流通方向に平行にした場合（比較
例）とについて、乾球温度20℃の条件でマツハツ
エンダー干渉計で空気側の熱伝達率Hxを計測
し、これによりスリツトフインに沿う強制対流の
平均ヌツセルト数を計算し、その結果を第９図に
示す。すなわち、スリツトフインの前縁から空気
流通方向への距離ｘでのヌツセルト数Nuxは Nux＝Ｈｘ・ｘ／λａ（λａ：空気の熱伝導率） で表わされ、また、距離ｘでのレイノルズ数Rex
は Rex＝ｖ・ｘ／υ（υ：空気の動粘性係数） で表わされるので、本発明例では 〔Nux〕I＝0.933Rex0.472Pr1/3
（Pr：プランドル数） の実験式が得られ、また、比較例では 〔Nux〕＝1.36Rex0.422Pr1/3 の実験式が得られ、その結果、第９図に示す特性
線図が得られた。
幅ｌを２mm、その板厚を0.5mmとして、スリツト
フインを空気流通方向に対して５゜傾斜させた場
合（本発明例）と、前述の提案例の如くスリツト
フインを空気流通方向に平行にした場合（比較
例）とについて、乾球温度20℃の条件でマツハツ
エンダー干渉計で空気側の熱伝達率Hxを計測
し、これによりスリツトフインに沿う強制対流の
平均ヌツセルト数を計算し、その結果を第９図に
示す。すなわち、スリツトフインの前縁から空気
流通方向への距離ｘでのヌツセルト数Nuxは Nux＝Ｈｘ・ｘ／λａ（λａ：空気の熱伝導率） で表わされ、また、距離ｘでのレイノルズ数Rex
は Rex＝ｖ・ｘ／υ（υ：空気の動粘性係数） で表わされるので、本発明例では 〔Nux〕I＝0.933Rex0.472Pr1/3
（Pr：プランドル数） の実験式が得られ、また、比較例では 〔Nux〕＝1.36Rex0.422Pr1/3 の実験式が得られ、その結果、第９図に示す特性
線図が得られた。
第９図より明らかなように、例えば風速ｖが
1m／ｓである場合にはRex＝128となり、〔Nux〕
＝8.3、〔Nux〕＝9.5となつて、本発明例は比
較例に較べて熱伝達が約14％増大し、また風速ｖ
が2m／ｓである場合にはRex＝256となり、
〔Nux〕I＝11.3、〔Nux〕＝12.7となつて、本発明
例は比較例に較べて熱伝達が約12％増大すること
が判る。
1m／ｓである場合にはRex＝128となり、〔Nux〕
＝8.3、〔Nux〕＝9.5となつて、本発明例は比
較例に較べて熱伝達が約14％増大し、また風速ｖ
が2m／ｓである場合にはRex＝256となり、
〔Nux〕I＝11.3、〔Nux〕＝12.7となつて、本発明
例は比較例に較べて熱伝達が約12％増大すること
が判る。
また、空気流通方向に対して直交する方向のフ
インベース３，３間のピツチｔについては、通常
の小形の空気調和機では熱媒管１として例えば外
径が9.5mm、12.7mm等の小径のものが用いられて
いるため、前記熱媒管１を通すためのフインベー
ス３のカラー部４の高さが1.5〜2.5mmの範囲内に
設定されており、よつてこのカラー部４の高さに
よつて決定されるフインベース３，３間のピツチ
ｔも前記範囲内、すなわち1.5〜2.5mmの範囲内に
限定されることになる。また、フインベース３の
板厚は、0.1mm以下では、加工性よりの限界以下
となり、加工が不可能となるのに対し、0.2mm以
上では小形化が著しく損われるので、0.1〜0.2mm
の範囲内に設定するのが好ましい。さらに、層流
境界層の範囲内の流通空気の風速とは通常の小形
の空気調和機では、4m／sec以上になると通風抵
抗が急激に増大して、運転音が増大すると共に冷
媒側熱移動量が飽和するために一般に4m／sec以
下に設定され、通常は0.6〜3m／secに設定され
ている。さらにまた、スリツトフイン５ａ，５ｂ
……の空気流通方向幅ｌは、２mm以下では熱交換
能力が著しく増大するので好ましいが、１mm以下
となるとスリツトフイン加工上の限界となるた
め、よつて１〜２mmの範囲内に設定するのが好ま
しい。
インベース３，３間のピツチｔについては、通常
の小形の空気調和機では熱媒管１として例えば外
径が9.5mm、12.7mm等の小径のものが用いられて
いるため、前記熱媒管１を通すためのフインベー
ス３のカラー部４の高さが1.5〜2.5mmの範囲内に
設定されており、よつてこのカラー部４の高さに
よつて決定されるフインベース３，３間のピツチ
ｔも前記範囲内、すなわち1.5〜2.5mmの範囲内に
限定されることになる。また、フインベース３の
板厚は、0.1mm以下では、加工性よりの限界以下
となり、加工が不可能となるのに対し、0.2mm以
上では小形化が著しく損われるので、0.1〜0.2mm
の範囲内に設定するのが好ましい。さらに、層流
境界層の範囲内の流通空気の風速とは通常の小形
の空気調和機では、4m／sec以上になると通風抵
抗が急激に増大して、運転音が増大すると共に冷
媒側熱移動量が飽和するために一般に4m／sec以
下に設定され、通常は0.6〜3m／secに設定され
ている。さらにまた、スリツトフイン５ａ，５ｂ
……の空気流通方向幅ｌは、２mm以下では熱交換
能力が著しく増大するので好ましいが、１mm以下
となるとスリツトフイン加工上の限界となるた
め、よつて１〜２mmの範囲内に設定するのが好ま
しい。
さらに、２段以上のスリツトフイン群における
各スリツトフイン５ａ，５ｂ……を隣りのフイン
ベース３までの間にほぼ均等に配設することによ
り、前記スリツトフイン相互間および残部のフイ
ンベース相互間の温度場の影響を可及的に少なく
することができ、各スリツトフインおよび残部の
フインベースの熱移動量の増大をより一層図るこ
とが可能となる。
各スリツトフイン５ａ，５ｂ……を隣りのフイン
ベース３までの間にほぼ均等に配設することによ
り、前記スリツトフイン相互間および残部のフイ
ンベース相互間の温度場の影響を可及的に少なく
することができ、各スリツトフインおよび残部の
フインベースの熱移動量の増大をより一層図るこ
とが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、流通空
気の風速を層流境界層の範囲内とし、フインベー
スの一部を切り起こして多数のスリツトフインを
設けてなるクロスフインコイル式熱交換器におい
て、上記フインベース３には、空気流通方向ｗに
沿つて連続的に切り起された２つ以上のスリツト
フイン５ａ，５ｂ……からなるスリツトフイン群
５の複数個が、スリツトフイン群５，５間にスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……を切り起した後の残部
のフインベース３ａを介在せしめて空気流通方向
ｗに等ピツチｐでもつて設けられており、該各ス
リツトフイン群５のスリツトフイン５ａ，５ｂ…
…は、空気流通方向ｗに対して直交する方向であ
つて上記残部のフインベース３ａに対して互いに
同一方向に、かつ空気流通方向ｗに対して直交す
る方向のフインベース３，３のピツチｔのほぼ等
分高さ位置に空気流通方向ｗに沿つて順次高くな
るように階段状に配設されており、上記スリツト
フイン群５の各スリツトフイン５ａ，５ｂ……お
よびスリツトフイン群５，５間に残された残部の
フインベース３ａの空気流通方向幅は等しい幅ｌ
に形成されていて、空気流通方向ｗに対する各ス
リツトフイン群５，５間の対応するスリツトフイ
ン５ａ，５ａおよび５ｂ，５ｂ並びに上記残部の
フインベース３ａの各々のピツチｐがそれぞれの
空気流通方向幅ｌの３倍以上に設定されており、
さらに上記スリツトフイン群５の各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……は各々、空気流通方向ｗに沿つ
て連続的にかつ階段状に配置された各スリツトフ
イン５ａ，５ｂ……に沿つて流れる斜流の方向
w1とほぼ平行になるように空気流通方向ｗに対
して切り起し方向へ所定角度α傾斜していること
により、スリツトフインの前縁効果による熱伝達
率の向上と併せて、残部のフインベースおよびス
リツトフイン単体の熱伝達率の向上により各スリ
ツトフインおよび残部のフインベースの空気側と
の温度差を可及的に大きくとることができるの
で、スリツトフイン効果を最大限に発揮して熱移
動量を著しく増大させることができ、熱交換能力
の優れたクロスフインコイル式熱交換器を提供す
ることができるものである。
気の風速を層流境界層の範囲内とし、フインベー
スの一部を切り起こして多数のスリツトフインを
設けてなるクロスフインコイル式熱交換器におい
て、上記フインベース３には、空気流通方向ｗに
沿つて連続的に切り起された２つ以上のスリツト
フイン５ａ，５ｂ……からなるスリツトフイン群
５の複数個が、スリツトフイン群５，５間にスリ
ツトフイン５ａ，５ｂ……を切り起した後の残部
のフインベース３ａを介在せしめて空気流通方向
ｗに等ピツチｐでもつて設けられており、該各ス
リツトフイン群５のスリツトフイン５ａ，５ｂ…
…は、空気流通方向ｗに対して直交する方向であ
つて上記残部のフインベース３ａに対して互いに
同一方向に、かつ空気流通方向ｗに対して直交す
る方向のフインベース３，３のピツチｔのほぼ等
分高さ位置に空気流通方向ｗに沿つて順次高くな
るように階段状に配設されており、上記スリツト
フイン群５の各スリツトフイン５ａ，５ｂ……お
よびスリツトフイン群５，５間に残された残部の
フインベース３ａの空気流通方向幅は等しい幅ｌ
に形成されていて、空気流通方向ｗに対する各ス
リツトフイン群５，５間の対応するスリツトフイ
ン５ａ，５ａおよび５ｂ，５ｂ並びに上記残部の
フインベース３ａの各々のピツチｐがそれぞれの
空気流通方向幅ｌの３倍以上に設定されており、
さらに上記スリツトフイン群５の各スリツトフイ
ン５ａ，５ｂ……は各々、空気流通方向ｗに沿つ
て連続的にかつ階段状に配置された各スリツトフ
イン５ａ，５ｂ……に沿つて流れる斜流の方向
w1とほぼ平行になるように空気流通方向ｗに対
して切り起し方向へ所定角度α傾斜していること
により、スリツトフインの前縁効果による熱伝達
率の向上と併せて、残部のフインベースおよびス
リツトフイン単体の熱伝達率の向上により各スリ
ツトフインおよび残部のフインベースの空気側と
の温度差を可及的に大きくとることができるの
で、スリツトフイン効果を最大限に発揮して熱移
動量を著しく増大させることができ、熱交換能力
の優れたクロスフインコイル式熱交換器を提供す
ることができるものである。
第１図は従来例を示す側面図、第２図は第１図
の−線断面図、第３図ないし第６図は本発明
の一実施例を示し、第３図は概略斜視図、第４図
は側面図、第５図は第４図の−線断面図、第
６図は第４図の−線断面図、第７図は本発明
の他の実施例を示す第５図相当図、第８図はスリ
ツトフインの空気流通方向の下流側位置における
温度を測定した測定結果図、第９図はスリツトフ
インに沿う強制対流の平均ヌツセルト数を計測し
た実験結果図である。 １……熱媒管、２……フインユニツト、３……
フインベース、３ａ……残部のフインベース、４
……カラー部、５……スリツトフイン群、５ａ，
５ｂ……スリツトフイン、ｗ……空気流通方向、
ｔ……フインベースのピツチ、ｐ……スリツトフ
インのピツチ、ｌ……スリツトフインの空気流通
方向幅、α……スリツトフインの傾斜角度、w1
……斜流方向。
の−線断面図、第３図ないし第６図は本発明
の一実施例を示し、第３図は概略斜視図、第４図
は側面図、第５図は第４図の−線断面図、第
６図は第４図の−線断面図、第７図は本発明
の他の実施例を示す第５図相当図、第８図はスリ
ツトフインの空気流通方向の下流側位置における
温度を測定した測定結果図、第９図はスリツトフ
インに沿う強制対流の平均ヌツセルト数を計測し
た実験結果図である。 １……熱媒管、２……フインユニツト、３……
フインベース、３ａ……残部のフインベース、４
……カラー部、５……スリツトフイン群、５ａ，
５ｂ……スリツトフイン、ｗ……空気流通方向、
ｔ……フインベースのピツチ、ｐ……スリツトフ
インのピツチ、ｌ……スリツトフインの空気流通
方向幅、α……スリツトフインの傾斜角度、w1
……斜流方向。
Claims (1)
- １ 流通空気の風速を層流境界層の範囲内とし、
フインベース３の一部を切り起して多数のスリツ
トフイン５ａ，５ｂ……を空気流通方向ｗに沿つ
て設けてなるクロスフインコイル式熱交換器にお
いて、上記フインベース３には、空気流通方向ｗ
に沿つて連続的に切り起された２つ以上のスリツ
トフイン５ａ，５ｂ……からなるスリツトフイン
群５の複数個が、スリツトフイン群５，５間にス
リツトフイン５ａ，５ｂ……を切り起した後の残
部のフインベース３ａを介在せしめて空気流通方
向ｗに等ピツチｐでもつて設けられており、該各
スリツトフイン群５のスリツトフイン５ａ，５ｂ
……は、空気流通方向ｗに対して直交する方向で
あつて上記残部のフインベース３ａに対して互い
に同一方向に、かつ空気流通方向ｗに対して直交
する方向のフインベース３，３のピツチｔのほぼ
等分高さ位置に空気流通方向ｗに沿つて順次高く
なるように階段状に配設されており、上記スリツ
トフイン群５の各スリツトフイン５ａ，５ｂ……
およびスリツトフイン群５，５間に残された残部
のフインベース３ａの空気流通方向幅は等しい幅
ｌに形成されていて、空気流通方向ｗに対する各
スリツトフイン群５，５間の対応するスリツトフ
イン５ａ，５ａおよび５ｂ，５ｂ並びに上記残部
のフインベース３ａの各々のピツチｐがそれぞれ
の空気流通方向幅ｌの３倍以上に設定されてお
り、さらに上記スリツトフイン群５の各スリツト
フイン５ａ，５ｂ……は各々、空気流通方向ｗに
沿つて連続的にかつ階段状に配置された各スリツ
トフイン５ａ，５ｂ……に沿つて流れる斜流の方
向w1とほぼ平行になるように空気流通方向ｗに
対して切り起し方向へ所定角度α傾斜しているこ
とを特徴とするクロスフインコイル式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2925881A JPS57144893A (en) | 1981-02-28 | 1981-02-28 | Cross-fin coil heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2925881A JPS57144893A (en) | 1981-02-28 | 1981-02-28 | Cross-fin coil heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57144893A JPS57144893A (en) | 1982-09-07 |
| JPS6219680B2 true JPS6219680B2 (ja) | 1987-04-30 |
Family
ID=12271244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2925881A Granted JPS57144893A (en) | 1981-02-28 | 1981-02-28 | Cross-fin coil heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57144893A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290761B1 (ko) * | 1995-01-23 | 2001-06-01 | 구자홍 | 핀 튜브형 열교환기 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51137165A (en) * | 1975-05-21 | 1976-11-26 | Hitachi Ltd | Heat transmitting fins |
| JPS5926237B2 (ja) * | 1978-06-21 | 1984-06-25 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器 |
-
1981
- 1981-02-28 JP JP2925881A patent/JPS57144893A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57144893A (en) | 1982-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6337876B2 (ja) | ||
| JP3048547B2 (ja) | 空気調和機の熱交換機 | |
| JP2005069679A (ja) | 熱交換器用フィン | |
| JP2966825B2 (ja) | 空気調和機の熱交換器 | |
| JPH0278896A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS6121358B2 (ja) | ||
| KR0128678B1 (ko) | 공기조화기의 열교환기 | |
| US4791984A (en) | Heat transfer fin | |
| KR20060012303A (ko) | 열교환기용 핀, 열교환기, 응축기, 및 증발기 | |
| JPS6347998B2 (ja) | ||
| JPS6219680B2 (ja) | ||
| JPS63720B2 (ja) | ||
| CN1322288C (zh) | 热交换器 | |
| JPS633183A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPS633185A (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPS6133432Y2 (ja) | ||
| JP2010210188A (ja) | フィンチューブ熱交換器 | |
| JPH05280882A (ja) | 放熱フィン | |
| JPS5932792A (ja) | 熱交換器 | |
| JP2008275303A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS6247029Y2 (ja) | ||
| JPH08320193A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS5923983Y2 (ja) | フイン付熱交換器 | |
| JPH1163874A (ja) | 熱交換器及び空気調和機 | |
| JPS6311597B2 (ja) |