JPS6256787A - フィン付熱交換器 - Google Patents
フィン付熱交換器Info
- Publication number
- JPS6256787A JPS6256787A JP60196303A JP19630385A JPS6256787A JP S6256787 A JPS6256787 A JP S6256787A JP 60196303 A JP60196303 A JP 60196303A JP 19630385 A JP19630385 A JP 19630385A JP S6256787 A JPS6256787 A JP S6256787A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cut
- fins
- group
- raise
- shaped cut
- 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.)
- Granted
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は空気機器あるいは冷凍機器分野に広く用いられ
ているフィン付熱交換器に関するものである。
ているフィン付熱交換器に関するものである。
従来の技術
従来のフィン付熱交換器は、第５図の斜視図に示すよう
に、一定間隔で平行に並べられた多数のフィン１と、こ
のフィン１に直角に挿入された多数の伝熱管２から構成
され、空気はフィン間を矢印ａ方向に流動して管内流体
と熱交換する。
に、一定間隔で平行に並べられた多数のフィン１と、こ
のフィン１に直角に挿入された多数の伝熱管２から構成
され、空気はフィン間を矢印ａ方向に流動して管内流体
と熱交換する。
近年、かかる構成からなるフィン付熱交換器のフィンに
加工を施して、空気とフィンとの間の熱伝達率を向上さ
せる試みがなされている。
加工を施して、空気とフィンとの間の熱伝達率を向上さ
せる試みがなされている。
第４図は従来の改良例であり、同図ａは平面図、同図す
は同図ａのＥ−Ｅ線による断面図である。
は同図ａのＥ−Ｅ線による断面図である。
図中４は伝熱管、５はフィンカラー、６はフィン、７ａ
〜７ｈは切り起こしであり、８は空気流である。つまり
、段方向に隣ね合う伝熱管４の間に、フィン６に対して
表側と裏側とに交互に多数の切り起こし７６〜７ｈが設
けられている。この ゛場合、多数の切り起こし７ａ
〜７ｈにそれぞれ薄い温度境界層が形成され、いわゆる
境界層旧縁効果による伝熱性能の向上がみられる。
〜７ｈは切り起こしであり、８は空気流である。つまり
、段方向に隣ね合う伝熱管４の間に、フィン６に対して
表側と裏側とに交互に多数の切り起こし７６〜７ｈが設
けられている。この ゛場合、多数の切り起こし７ａ
〜７ｈにそれぞれ薄い温度境界層が形成され、いわゆる
境界層旧縁効果による伝熱性能の向上がみられる。
発明が解決しようとする問題点
第４図に示したフィン形状の伝熱性能は前述のように良
好であるが、局所の伝熱性能を詳細に調べると、気流８
の上流側の切り起こし７ａ、７ｂでは境界層前縁効果が
大きく伝熱性能が高いが、気流８の下流側の切り起こし
７ｃ〜７ｈには、気流８の上流側の切り起こし７ａ、７
ｂで予め熱交換された空気が他の空気と混合されずに流
れて来る。すなわち切り起こし７ｃ〜７ｈが、切り起こ
し７ａ、７ｂで発生した温度境界層の中に入るので、伝
熱性能があまり高くない。また、伝熱管４の気流８に対
する下流側に空気が流入しない死水域が発生し、この部
分では伝熱性能が悪い。これらのため、伝熱性能の飛躍
的な向上は見られなかった。
好であるが、局所の伝熱性能を詳細に調べると、気流８
の上流側の切り起こし７ａ、７ｂでは境界層前縁効果が
大きく伝熱性能が高いが、気流８の下流側の切り起こし
７ｃ〜７ｈには、気流８の上流側の切り起こし７ａ、７
ｂで予め熱交換された空気が他の空気と混合されずに流
れて来る。すなわち切り起こし７ｃ〜７ｈが、切り起こ
し７ａ、７ｂで発生した温度境界層の中に入るので、伝
熱性能があまり高くない。また、伝熱管４の気流８に対
する下流側に空気が流入しない死水域が発生し、この部
分では伝熱性能が悪い。これらのため、伝熱性能の飛躍
的な向上は見られなかった。
そこで、本発明は切り起こし部での空気の混合を促進し
、また伝熱管の気流後流側に発生する死水域を減少させ
るフィン形状を採用することにより、空気とフィン表面
との間の熱伝達率を飛躍的に高めることを目的とする。
、また伝熱管の気流後流側に発生する死水域を減少させ
るフィン形状を採用することにより、空気とフィン表面
との間の熱伝達率を飛躍的に高めることを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明のフィン付熱交換器は、一定聞隔で平行に並べら
れ、その間金気体が流動するフィンと、このフィンに直
角に挿入され内部を流体が通過する伝熱管から構成され
、伝熱管の段方向相互間のフィンに、略菱形形状の切り
起こし群上、この略菱形形状の切り起こし群周囲の４カ
所に位置する台形形状の切り起こし群、Ｊ：を設け、略
菱形形状の切り起こし群および４つの台形形状切り起こ
し群はそれぞれ、気体主流方向に対向する２つの開口部
と、気体主流方向に対して平行でない２つの脚部さによ
り構成される切り起こしからなり、かつフィンに対して
表側と裏側とに交互に隣接させて複数設けて形成したも
のである。
れ、その間金気体が流動するフィンと、このフィンに直
角に挿入され内部を流体が通過する伝熱管から構成され
、伝熱管の段方向相互間のフィンに、略菱形形状の切り
起こし群上、この略菱形形状の切り起こし群周囲の４カ
所に位置する台形形状の切り起こし群、Ｊ：を設け、略
菱形形状の切り起こし群および４つの台形形状切り起こ
し群はそれぞれ、気体主流方向に対向する２つの開口部
と、気体主流方向に対して平行でない２つの脚部さによ
り構成される切り起こしからなり、かつフィンに対して
表側と裏側とに交互に隣接させて複数設けて形成したも
のである。
作 用
」−２構成によれば、切り起こしが境界層前縁効果を有
するとともに、切り起こし０脚部が気流主流方向に対し
て角度をもっているので、切り起こし内部を流動する空
気と外部を流動する空気の混合効果も期待できる。さら
に、切り起こし内部で誘起される旋回成分をもつ気流は
、前述の混合効果を高めると同時に、伝熱管後流部の死
水域の減少効果をも有する。
するとともに、切り起こし０脚部が気流主流方向に対し
て角度をもっているので、切り起こし内部を流動する空
気と外部を流動する空気の混合効果も期待できる。さら
に、切り起こし内部で誘起される旋回成分をもつ気流は
、前述の混合効果を高めると同時に、伝熱管後流部の死
水域の減少効果をも有する。
これらの効果により、空気とフィン表面の聞の熱伝達率
の飛躍的な向上が可能である。
の飛躍的な向上が可能である。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例のフィン付熱交換器における
フィンの平面図であり、第２図ａは第１図のＡ−Ａ線に
よる断面図、第２図すは第１図のＢ−Ｂ線による断面図
、第２図Ｃは第１図のＣ−Ｃ線による断面図である。
フィンの平面図であり、第２図ａは第１図のＡ−Ａ線に
よる断面図、第２図すは第１図のＢ−Ｂ線による断面図
、第２図Ｃは第１図のＣ−Ｃ線による断面図である。
第１図に示すように、フィン９に一定間隔でバーリング
されたフィンカラー１０に伝熱管１１が挿入されており
、矢印１２方向に気体が流入する。
されたフィンカラー１０に伝熱管１１が挿入されており
、矢印１２方向に気体が流入する。
フィン９は、段方向に隣り合う２つの伝熱管１１の問隙
部に、略菱形形状の切り起こし群１３と、この略菱形形
状の切り起こし群１３をはさんで隣接する２つの伝熱管
１１と略菱形形状の切り起こし群１３との間にできる４
つの聞隙部に台形形状の切り起こし群１４〜１７を有す
る。１４は風上側上段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１５は風上側下段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１６は風下側上段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１７は風下側下段側の台形形状の切り起こし群であ
る。
部に、略菱形形状の切り起こし群１３と、この略菱形形
状の切り起こし群１３をはさんで隣接する２つの伝熱管
１１と略菱形形状の切り起こし群１３との間にできる４
つの聞隙部に台形形状の切り起こし群１４〜１７を有す
る。１４は風上側上段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１５は風上側下段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１６は風下側上段側の台形形状の切り起こし群であ
り、１７は風下側下段側の台形形状の切り起こし群であ
る。
略菱形形状の切り起こし群１３および４つの台形形状の
切り起こし群１４〜１１ｊ：それぞれ、気体主流方向１
２に対向する２つの開口部と、気ｆ−ド主流方向１２に
対して平行でなくある角度をなす２つの脚部に“より構
成される切り起こしを、フィン９に対して表側と裏側と
に交互に隣接させて複数設けて形成されている。すなわ
ち略菱形形状の切り起こし群１３は、気体主流方向１２
に対向する２つの開口部のうちの上流側開口部１３ａと
下流側開口部１３ｂと、気体主流方向１２に平行でなく
ある角度をなす２つの脚部のうちの」二段側脚部１３ｃ
と、下段側脚部１３ｄにより構成さｔする切り起こし１
３ｅを、フィン９の表側と裏側とに交互に隣接させて複
数設けて形成されている０同様に、台形形状の切り起こ
し群１４は、開口部１４ａ、１４ｂと脚部１４ｃ、１４
ｄからなる複数の切り起こし１４ ｅにより構成され、
台形形状の切り起こし群１５は、開口部１５ａ、１５ｂ
と脚部１５ｃ、１５ｄからなる複数の切り起こし１６は
、開口部ｔｅａ、１８ｂと脚部１６Ｃ１１６ｄからなる
複数の切り起こし１６ｅにより構成され、台形形状の切
り起こし群１７は、開口部１７ａ、１７ｂと脚部１７ｃ
、１７ｄからなる複数の切り起こし１７ｅにより構成さ
れている。
切り起こし群１４〜１１ｊ：それぞれ、気体主流方向１
２に対向する２つの開口部と、気ｆ−ド主流方向１２に
対して平行でなくある角度をなす２つの脚部に“より構
成される切り起こしを、フィン９に対して表側と裏側と
に交互に隣接させて複数設けて形成されている。すなわ
ち略菱形形状の切り起こし群１３は、気体主流方向１２
に対向する２つの開口部のうちの上流側開口部１３ａと
下流側開口部１３ｂと、気体主流方向１２に平行でなく
ある角度をなす２つの脚部のうちの」二段側脚部１３ｃ
と、下段側脚部１３ｄにより構成さｔする切り起こし１
３ｅを、フィン９の表側と裏側とに交互に隣接させて複
数設けて形成されている０同様に、台形形状の切り起こ
し群１４は、開口部１４ａ、１４ｂと脚部１４ｃ、１４
ｄからなる複数の切り起こし１４ ｅにより構成され、
台形形状の切り起こし群１５は、開口部１５ａ、１５ｂ
と脚部１５ｃ、１５ｄからなる複数の切り起こし１６は
、開口部ｔｅａ、１８ｂと脚部１６Ｃ１１６ｄからなる
複数の切り起こし１６ｅにより構成され、台形形状の切
り起こし群１７は、開口部１７ａ、１７ｂと脚部１７ｃ
、１７ｄからなる複数の切り起こし１７ｅにより構成さ
れている。
上記構成によれば、
（１）切り起こしの脚部１３ｃ、１３ｄ、１４ｃ。
１４ｄ、１５ｃ、１５ｄ、１６ｃ、１ ａｄ、１７ｃ。
１７ｄは気体主流方向１２と所定の角度全なして設けら
れているので、２次元流れによる旋回成分をもった気流
が誘起される。この気流は、気流上流側で熱交換された
空気と新鮮空気を混合させる効果をもつとともに、下流
側の流れの乱れを促進する。
れているので、２次元流れによる旋回成分をもった気流
が誘起される。この気流は、気流上流側で熱交換された
空気と新鮮空気を混合させる効果をもつとともに、下流
側の流れの乱れを促進する。
（２）切り起こしの脚部１４ｅ、１５ｄが誘起する旋回
成分を有する気流は、直接フィンカラー１０に作用し、
この部分での伝熱性能を向上させる。
成分を有する気流は、直接フィンカラー１０に作用し、
この部分での伝熱性能を向上させる。
（３） 切り起こしの脚部１６ｃ、１７ｄが誘起する
旋回成分を有する気流は、伝熱管１１の気流後流部に発
生する死水域を減少させるので、フィンの伝熱有効面積
が拡大される。
旋回成分を有する気流は、伝熱管１１の気流後流部に発
生する死水域を減少させるので、フィンの伝熱有効面積
が拡大される。
（４）略菱形形状の切り起こし群１３の上流側部分およ
び台形形状の切り起こし群１６．１７は、その開口部１
３ａ、ｔｅａ、１７ａの幅が、気流下流側へ向かうに従
って広くなるように形成されているので、気流下流側の
切り起こｌ−には気流上流側の切り起こし１発生した温
度境界層の外に位置する部分が存在することになり、そ
の部分での伝熱性能が良好である。
び台形形状の切り起こし群１６．１７は、その開口部１
３ａ、ｔｅａ、１７ａの幅が、気流下流側へ向かうに従
って広くなるように形成されているので、気流下流側の
切り起こｌ−には気流上流側の切り起こし１発生した温
度境界層の外に位置する部分が存在することになり、そ
の部分での伝熱性能が良好である。
これら各種効果により、空気とフィン表面との間の熱伝
達率の飛躍的な向上が得られる。
達率の飛躍的な向上が得られる。
第３図は、第１図に示す本発明の一実施例のフィンを用
いたフィン付熱交換器の空気側熱伝達率を、第４図に示
す従来改良例のフィンを用いたフィン付熱交換器の空気
側熱伝達率と比較して示したものである。
いたフィン付熱交換器の空気側熱伝達率を、第４図に示
す従来改良例のフィンを用いたフィン付熱交換器の空気
側熱伝達率と比較して示したものである。
発明の効果
本発明は、フィンの伝熱管相互間部に、気流方向に開口
した切り起こしを、切り起こし脚部が気流方向と角度を
なすように設けたもので、フィン間を流れる空気中に旋
回成分金もつ流れと乱れを誘起し、気流の混合効果、乱
流促進効果、死水域減少効果および境界層前縁効果を生
かすことにより、空気とフィン表面との間の伝熱性能が
大幅に良くなる。
した切り起こしを、切り起こし脚部が気流方向と角度を
なすように設けたもので、フィン間を流れる空気中に旋
回成分金もつ流れと乱れを誘起し、気流の混合効果、乱
流促進効果、死水域減少効果および境界層前縁効果を生
かすことにより、空気とフィン表面との間の伝熱性能が
大幅に良くなる。
第１図は本発明の一実施例を示すフィン付熱交換器のフ
ィンの平面図、第２図（、）は第１図のＡ−入線による
要部断面図、同図（ｂ）は第１図のＢ−Ｂ線による要部
断面部、同図（Ｃ）は第１図のＣ−Ｃ線による要部断面
図、第３図は同フィンおよび従来改良例のフィンの伝熱
性能の特性指示図、第４図（、）は従来改良例のフィン
付熱交換器のフィンの平面図、同図（ｂ）は同図（、）
のＥ−Ｅ線による要部断面図、第５図は従来例のフィン
付熱交換器の斜視図である。 ９・・・・・フィン、１０・・・・・・フィンカーｙ−
１ｔ１・・・伝熱管、１２・・・・・・気流、１３・・
・・・略菱形形状の切り起こし群、１４〜１７・・・・
・・台形形状の切り起こし群、１３ａ〜１７ａ・・・・
・・上流側開口部、１３ｂ〜１７ｂ・・・・・・下流側
開口部、１３ｃ〜１７ｃ・・・・・・上段側脚部、１３
ｄ〜１７ｄ・・・下段側脚部、１３ｅ〜１７＝・・・・
・・切り起こし。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 風速（邑心） 第４図 （必） （ｂ） ７６〃７ｆ７ん ＭＳ 図
ィンの平面図、第２図（、）は第１図のＡ−入線による
要部断面図、同図（ｂ）は第１図のＢ−Ｂ線による要部
断面部、同図（Ｃ）は第１図のＣ−Ｃ線による要部断面
図、第３図は同フィンおよび従来改良例のフィンの伝熱
性能の特性指示図、第４図（、）は従来改良例のフィン
付熱交換器のフィンの平面図、同図（ｂ）は同図（、）
のＥ−Ｅ線による要部断面図、第５図は従来例のフィン
付熱交換器の斜視図である。 ９・・・・・フィン、１０・・・・・・フィンカーｙ−
１ｔ１・・・伝熱管、１２・・・・・・気流、１３・・
・・・略菱形形状の切り起こし群、１４〜１７・・・・
・・台形形状の切り起こし群、１３ａ〜１７ａ・・・・
・・上流側開口部、１３ｂ〜１７ｂ・・・・・・下流側
開口部、１３ｃ〜１７ｃ・・・・・・上段側脚部、１３
ｄ〜１７ｄ・・・下段側脚部、１３ｅ〜１７＝・・・・
・・切り起こし。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 風速（邑心） 第４図 （必） （ｂ） ７６〃７ｆ７ん ＭＳ 図
Claims (1)
- 一定間隔で平行に並べられ、その間を気体が流動するフ
ィンと、前記フィンに直角に挿入され内部を流体が通過
する伝熱管から構成され、前記伝熱管の段方向相互間の
前記フィンに、略菱形形状の切り起こし群と、前記略菱
形形状の切り起こし群周囲の４ヵ所に位置する台形形状
の切り起こし群とを設け、前記略菱形形状の切り起こし
群と４つの前記台形形状の切り起こし群はそれぞれ、気
体主流方向に対向する２つの開口部と、気体主流方向に
対して平行でない２つの脚部とにより構成される切り起
こしからなり、かつ前記フィンに対して表側と裏側とに
交互に隣接させて複数設けて形成したフィン付熱交換器
。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196303A JPS6256787A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | フィン付熱交換器 |
| US06/859,036 US4723600A (en) | 1985-05-10 | 1986-05-02 | Heat exchanger |
| CA000508254A CA1270811A (en) | 1985-05-10 | 1986-05-02 | Heat exchanger |
| AU57150/86A AU581984B2 (en) | 1985-05-10 | 1986-05-05 | Heat exchanger |
| KR1019860003568A KR900006250B1 (ko) | 1985-05-10 | 1986-05-08 | 열교환기 |
| CN86103213A CN1009308B (zh) | 1985-05-10 | 1986-05-09 | 热交换器 |
| CN90101365A CN1012524B (zh) | 1985-05-10 | 1986-05-09 | 热交换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196303A JPS6256787A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | フィン付熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256787A true JPS6256787A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH0471156B2 JPH0471156B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=16355562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60196303A Granted JPS6256787A (ja) | 1985-05-10 | 1985-09-05 | フィン付熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256787A (ja) |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60196303A patent/JPS6256787A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471156B2 (ja) | 1992-11-12 |
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