JP2003021485A - フィンチューブ型熱交換器 - Google Patents
フィンチューブ型熱交換器Info
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- JP2003021485A JP2003021485A JP2001210345A JP2001210345A JP2003021485A JP 2003021485 A JP2003021485 A JP 2003021485A JP 2001210345 A JP2001210345 A JP 2001210345A JP 2001210345 A JP2001210345 A JP 2001210345A JP 2003021485 A JP2003021485 A JP 2003021485A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝熱管の伝熱性能を向上させると共に、通風
抵抗を小さくすることのできるフィンチューブ型熱交換
器を提供する。 【解決手段】 一定間隔で平行に並べられ、その間を気
流が流動する多数の板状伝熱フィン１１と、板状伝熱フ
ィンに直角に挿通されていて内部を流体が流動する伝熱
管１２とを備えたフィンチューブ型熱交換器において、
伝熱管の外径をＤとし、気流と垂直方向の管段ピッチを
Ｌ１とし、気流の流動方向の管列ピッチをＬ２とした場
合に、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ
１≦５．０×Ｄ、０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄとした
ことを特徴とする。
抵抗を小さくすることのできるフィンチューブ型熱交換
器を提供する。 【解決手段】 一定間隔で平行に並べられ、その間を気
流が流動する多数の板状伝熱フィン１１と、板状伝熱フ
ィンに直角に挿通されていて内部を流体が流動する伝熱
管１２とを備えたフィンチューブ型熱交換器において、
伝熱管の外径をＤとし、気流と垂直方向の管段ピッチを
Ｌ１とし、気流の流動方向の管列ピッチをＬ２とした場
合に、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ
１≦５．０×Ｄ、０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄとした
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機、冷凍
庫、冷蔵庫、ショーケース等に使用され、冷媒と空気等
の流体間で熱の授受を行うフィンチューブ型熱交換器に
関する。
庫、冷蔵庫、ショーケース等に使用され、冷媒と空気等
の流体間で熱の授受を行うフィンチューブ型熱交換器に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
のフィンチューブ型熱交換器として、例えば、特開2001
-91183号公報に、一定間隔で平行に並べられ、その間を
気流が流動する多数の板状伝熱フィンに直角に挿通され
た伝熱管を備えたものが開示されている。この公報には
伝熱管として外径が５．８ｍｍ以下のものが騒音を少な
くする点で有効であること、気流の流動方向の管列ピッ
チを伝熱管の外径の１．８倍以下とし、気流の流動方向
と直角の管段ピッチを伝熱管の外径の３．５倍以下に配
置することが適当であることが記載されている。
のフィンチューブ型熱交換器として、例えば、特開2001
-91183号公報に、一定間隔で平行に並べられ、その間を
気流が流動する多数の板状伝熱フィンに直角に挿通され
た伝熱管を備えたものが開示されている。この公報には
伝熱管として外径が５．８ｍｍ以下のものが騒音を少な
くする点で有効であること、気流の流動方向の管列ピッ
チを伝熱管の外径の１．８倍以下とし、気流の流動方向
と直角の管段ピッチを伝熱管の外径の３．５倍以下に配
置することが適当であることが記載されている。
【０００３】しかしながら、外径が５．８ｍｍ以下の伝
熱管では管内を流れる流量に対して管壁との摩擦抵抗が
相対的に大きくなるため、実際には、外径が８．００ｍ
ｍの伝熱管が多用され、この伝熱管を使用した場合の管
段ピッチとして２５ｍｍ、管列ピッチとして２２ｍｍを
採用することが多かった。しかるに、これらの値は経験
的に定められたもので、管段ピッチ及び管列ピッチをど
の程度変化させると伝熱量や通風抵抗がどのように変化
するかという関係が明確ではなかった。
熱管では管内を流れる流量に対して管壁との摩擦抵抗が
相対的に大きくなるため、実際には、外径が８．００ｍ
ｍの伝熱管が多用され、この伝熱管を使用した場合の管
段ピッチとして２５ｍｍ、管列ピッチとして２２ｍｍを
採用することが多かった。しかるに、これらの値は経験
的に定められたもので、管段ピッチ及び管列ピッチをど
の程度変化させると伝熱量や通風抵抗がどのように変化
するかという関係が明確ではなかった。
【０００４】一方、ある種の熱交換器においては、図１
０に示すように、細長い板状伝熱フィン１１の長手方
向、すなわち、気流の流動方向Ｚに対して垂直方向に伝
熱管１２を１列に配置したフィンチューブ型熱交換ユニ
ット２０ａ，２０ｂを用意し、例えば、図１１（ａ）に
示すように一端部を略直角に折り曲げて、気流をその外
側から内側へ流動させる「Ｌ」字形のフィンチューブ型
熱交換器２０が使用されている。なお、フィンチューブ
型熱交換ユニット２０ａ，２０ｂは共に長手方向の一端
部に、伝熱管１２が１８０度に折り曲げられ、他端にそ
の両端が導出されており、さらに、伝熱管１２の外部接
続端及び折り曲げ部が端板２１によって固定されてい
る。
０に示すように、細長い板状伝熱フィン１１の長手方
向、すなわち、気流の流動方向Ｚに対して垂直方向に伝
熱管１２を１列に配置したフィンチューブ型熱交換ユニ
ット２０ａ，２０ｂを用意し、例えば、図１１（ａ）に
示すように一端部を略直角に折り曲げて、気流をその外
側から内側へ流動させる「Ｌ」字形のフィンチューブ型
熱交換器２０が使用されている。なお、フィンチューブ
型熱交換ユニット２０ａ，２０ｂは共に長手方向の一端
部に、伝熱管１２が１８０度に折り曲げられ、他端にそ
の両端が導出されており、さらに、伝熱管１２の外部接
続端及び折り曲げ部が端板２１によって固定されてい
る。
【０００５】このようなフィンチューブ型熱交換器２０
を組み立てるには、図１１（ｂ）に示すように、気流の
流動方向と直角方向の長さがＹ１のフィンチューブ型熱
交換ユニット２０ａ及び気流の流動方向と直角方向の長
さがＹ２（＜Ｙ１）のフィンチューブ型熱交換ユニット
２０ｂの各伝熱管１２の外部接続端側を端板２１によっ
て固定し、続いて、フィンチューブ型熱交換ユニット２
０ｂの内側の折り曲げ部位に曲げ冶具２２を配置し、こ
の曲げ冶具２２に沿ってフィンチューブ型熱交換ユニッ
ト２０ａ，２０ｂの端部を同時に略直角に折り曲げて、
各一端部を一つの平面Ｙに合わせていた。
を組み立てるには、図１１（ｂ）に示すように、気流の
流動方向と直角方向の長さがＹ１のフィンチューブ型熱
交換ユニット２０ａ及び気流の流動方向と直角方向の長
さがＹ２（＜Ｙ１）のフィンチューブ型熱交換ユニット
２０ｂの各伝熱管１２の外部接続端側を端板２１によっ
て固定し、続いて、フィンチューブ型熱交換ユニット２
０ｂの内側の折り曲げ部位に曲げ冶具２２を配置し、こ
の曲げ冶具２２に沿ってフィンチューブ型熱交換ユニッ
ト２０ａ，２０ｂの端部を同時に略直角に折り曲げて、
各一端部を一つの平面Ｙに合わせていた。
【０００６】このようなフィンチューブ型熱交換器２０
はフィンチューブ型熱交換ユニット２０ａ，２０ｂを１
列毎に製作しなければならず、製造コストが嵩むという
問題もあった。
はフィンチューブ型熱交換ユニット２０ａ，２０ｂを１
列毎に製作しなければならず、製造コストが嵩むという
問題もあった。
【０００７】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、その目的は伝熱管の伝熱性能を向上させると共
に、通風抵抗を小さくすることのできるフィンチューブ
型熱交換器を提供するにある。
ので、その目的は伝熱管の伝熱性能を向上させると共
に、通風抵抗を小さくすることのできるフィンチューブ
型熱交換器を提供するにある。
【０００８】本発明の他の目的は「Ｌ」字形のフィンチ
ューブ型熱交換器を製造するに当たり、製造コストを低
減することを可能にするフィンチューブ型熱交換器を提
供するにある。
ューブ型熱交換器を製造するに当たり、製造コストを低
減することを可能にするフィンチューブ型熱交換器を提
供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
一定間隔で平行に並べられ、その間を気流が流動する多
数の板状伝熱フィンと、板状伝熱フィンに直角に挿通さ
れていて内部を流体が流動する伝熱管とを備えたフィン
チューブ型熱交換器において、伝熱管の外径をＤとし、
気流と垂直方向の管段ピッチをＬ１とし、気流の流動方
向の管列ピッチをＬ２とした場合に、 ７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ ３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄ ０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄ としたことを特徴とする。
一定間隔で平行に並べられ、その間を気流が流動する多
数の板状伝熱フィンと、板状伝熱フィンに直角に挿通さ
れていて内部を流体が流動する伝熱管とを備えたフィン
チューブ型熱交換器において、伝熱管の外径をＤとし、
気流と垂直方向の管段ピッチをＬ１とし、気流の流動方
向の管列ピッチをＬ２とした場合に、 ７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ ３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄ ０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄ としたことを特徴とする。
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
フィンチューブ型熱交換器において、気流の流動方向の
伝熱管の列数をＮとし、気流の流動方向の板状伝熱フィ
ンの幅をＷとした場合に、 ２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄ としたことを特徴とする。
フィンチューブ型熱交換器において、気流の流動方向の
伝熱管の列数をＮとし、気流の流動方向の板状伝熱フィ
ンの幅をＷとした場合に、 ２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄ としたことを特徴とする。
【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流が流動
する風上側の伝熱管の外径を、風下側の伝熱管の外径よ
りも小さくしたことを特徴とする。
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流が流動
する風上側の伝熱管の外径を、風下側の伝熱管の外径よ
りも小さくしたことを特徴とする。
【００１２】請求項４に係る発明は、請求項１又は２に
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流の流動
方向と垂直の方向に隣接する伝熱管の間の板状伝熱フィ
ンに一つ又は複数の切り起こしを設けたことを特徴とす
る。
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流の流動
方向と垂直の方向に隣接する伝熱管の間の板状伝熱フィ
ンに一つ又は複数の切り起こしを設けたことを特徴とす
る。
【００１３】請求項５に係る発明は、請求項１又は２に
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流が流動
する方向の伝熱管の列数Ｎを２としたことを特徴とす
る。
記載のフィンチューブ型熱交換器において、気流が流動
する方向の伝熱管の列数Ｎを２としたことを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
るフィンチューブ型熱交換器の第１の実施形態の構成を
示す概略縦断面図である。ここで、フィンチューブ型熱
交換器１０は一定間隔で平行に並べられ、その間を気流
が流動する多数の板状伝熱フィン１１と、この板状伝熱
フィン１１に直角に挿通されていて内部を流体が流動す
る伝熱管１２とを備えている。このうち、板状伝熱フィ
ン１１は気流の流動方向Ｚで見る長さ、すなわち、幅Ｗ
を有し、外径がＤの伝熱管１２が気流と垂直方向におけ
る管段ピッチをＬ１とし、気流の流動方向における管列
ピッチをＬ２として合計４列配置されている。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
るフィンチューブ型熱交換器の第１の実施形態の構成を
示す概略縦断面図である。ここで、フィンチューブ型熱
交換器１０は一定間隔で平行に並べられ、その間を気流
が流動する多数の板状伝熱フィン１１と、この板状伝熱
フィン１１に直角に挿通されていて内部を流体が流動す
る伝熱管１２とを備えている。このうち、板状伝熱フィ
ン１１は気流の流動方向Ｚで見る長さ、すなわち、幅Ｗ
を有し、外径がＤの伝熱管１２が気流と垂直方向におけ
る管段ピッチをＬ１とし、気流の流動方向における管列
ピッチをＬ２として合計４列配置されている。
【００１５】この場合、気流の流動方向Ｚから見て第１
列目と第３列目の伝熱管１２とは互いに重なるように配
置され、第２列目と第４列目の伝熱管１２は気流の流動
方向Ｚとは直角方向に管段ピッチＬ１の二分の一だけず
らして配置されている。
列目と第３列目の伝熱管１２とは互いに重なるように配
置され、第２列目と第４列目の伝熱管１２は気流の流動
方向Ｚとは直角方向に管段ピッチＬ１の二分の一だけず
らして配置されている。
【００１６】図２は図１に示した実施形態における伝熱
管の伝熱性能及び通風抵抗を調べるために、実際に使用
されており、その構成を簡易化したものの概略縦断面図
であり、板状伝熱フィン１１に伝熱管１２を挿通させる
とき、伝熱管１２の外径Ｄ、管段ピッチＬ１、管列ピッ
チＬ２を種々に変えて作成し、その各々について特性試
験を実施したところ、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
す結果が得られた。
管の伝熱性能及び通風抵抗を調べるために、実際に使用
されており、その構成を簡易化したものの概略縦断面図
であり、板状伝熱フィン１１に伝熱管１２を挿通させる
とき、伝熱管１２の外径Ｄ、管段ピッチＬ１、管列ピッ
チＬ２を種々に変えて作成し、その各々について特性試
験を実施したところ、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
す結果が得られた。
【００１７】すなわち、図３（ａ）に示すように、管段
ピッチＬ１及び管列ピッチＬ２を一定にしたまま、伝熱
管１２の外径を６ｍｍから１２ｍｍまで略０．５ｍｍの
違いを持たせてそれぞれの単位面積当り伝熱量Ｑ（Ｗ／
ｍ2）を測定してプロットしたところ、外径Ｄを９ｍｍ
とした場合の単位面積当り伝熱量Ｑが最も大きく、これ
よりも外径Ｄを小さくするほど、また、外径Ｄを小さく
するほど単位面積当り伝熱量Ｑは小さくなることが分か
った。ここで、単位面積当り伝熱量Ｑが最高値に対して
約９０％となる管径を好適な使用限度と定めたとすれ
ば、外管Ｄとして７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍの範囲
が適当であると考えられる。
ピッチＬ１及び管列ピッチＬ２を一定にしたまま、伝熱
管１２の外径を６ｍｍから１２ｍｍまで略０．５ｍｍの
違いを持たせてそれぞれの単位面積当り伝熱量Ｑ（Ｗ／
ｍ2）を測定してプロットしたところ、外径Ｄを９ｍｍ
とした場合の単位面積当り伝熱量Ｑが最も大きく、これ
よりも外径Ｄを小さくするほど、また、外径Ｄを小さく
するほど単位面積当り伝熱量Ｑは小さくなることが分か
った。ここで、単位面積当り伝熱量Ｑが最高値に対して
約９０％となる管径を好適な使用限度と定めたとすれ
ば、外管Ｄとして７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍの範囲
が適当であると考えられる。
【００１８】図３（ｂ）は伝熱管１２の外径Ｄに対し
て、管段ピッチＬ１を種々に変化させた場合の単位面積
当り伝熱量Ｑの変化を示したもので、外径Ｄに対して約
４．３倍とした場合の単位面積当り伝熱量Ｑが最も大き
く、これよりも管段ピッチＬ１を小さくするほど、ま
た、管段ピッチＬ１を小さくするほど単位面積当り伝熱
量Ｑは小さくなることが分かった。ここで、単位面積当
り伝熱量Ｑが最高値に対して約９０％となる管径を好適
な使用限度と定めたとすれば、管段ピッチＬ１として
３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄの範囲が適当であると考
えられる。
て、管段ピッチＬ１を種々に変化させた場合の単位面積
当り伝熱量Ｑの変化を示したもので、外径Ｄに対して約
４．３倍とした場合の単位面積当り伝熱量Ｑが最も大き
く、これよりも管段ピッチＬ１を小さくするほど、ま
た、管段ピッチＬ１を小さくするほど単位面積当り伝熱
量Ｑは小さくなることが分かった。ここで、単位面積当
り伝熱量Ｑが最高値に対して約９０％となる管径を好適
な使用限度と定めたとすれば、管段ピッチＬ１として
３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄの範囲が適当であると考
えられる。
【００１９】図３（ｃ）は伝熱管１２の外径Ｄに対し
て、管列ピッチＬ２を種々に変化させた場合の単位面積
当り伝熱量Ｑ及び通風抵抗ΔＰａ（ｋｇ／ｍ2）の変化
を示したもので、単位面積当り伝熱量Ｑについてみれ
ば、外径Ｄに対して約０．８倍とした場合の単位面積当
り伝熱量Ｑが最も大きく、これよりも管段ピッチＬ１を
小さくするほど、また、管段ピッチＬ１を小さくするほ
ど単位面積当り伝熱量Ｑは小さくなり、通風抵抗ΔＰａ
については、管列ピッチＬ２が大きくなるほど低下す
る。ここで、単位面積当り伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａと
を相対的に勘案すると、管列ピッチＬ２として０．５×
Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの範囲が適当であると考えられ
る。
て、管列ピッチＬ２を種々に変化させた場合の単位面積
当り伝熱量Ｑ及び通風抵抗ΔＰａ（ｋｇ／ｍ2）の変化
を示したもので、単位面積当り伝熱量Ｑについてみれ
ば、外径Ｄに対して約０．８倍とした場合の単位面積当
り伝熱量Ｑが最も大きく、これよりも管段ピッチＬ１を
小さくするほど、また、管段ピッチＬ１を小さくするほ
ど単位面積当り伝熱量Ｑは小さくなり、通風抵抗ΔＰａ
については、管列ピッチＬ２が大きくなるほど低下す
る。ここで、単位面積当り伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａと
を相対的に勘案すると、管列ピッチＬ２として０．５×
Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの範囲が適当であると考えられ
る。
【００２０】この図３に示す実験結果は気流の流動方向
Ｚに対して伝熱管１２を２列に配置した場合のものであ
るが、この結果は図１に示したように気流の流動方向Ｚ
に対して伝熱管１２を４列に配置した第１の実施形態に
も適用されるもので、これによって、伝熱管１２として
外径が６ｍｍ以上のものを用いた場合の伝熱性能を向上
させると共に、通風抵抗を小さくすることのできるフィ
ンチューブ型熱交換器を提供することができる。
Ｚに対して伝熱管１２を２列に配置した場合のものであ
るが、この結果は図１に示したように気流の流動方向Ｚ
に対して伝熱管１２を４列に配置した第１の実施形態に
も適用されるもので、これによって、伝熱管１２として
外径が６ｍｍ以上のものを用いた場合の伝熱性能を向上
させると共に、通風抵抗を小さくすることのできるフィ
ンチューブ型熱交換器を提供することができる。
【００２１】図４は本発明に係るフィンチューブ型熱交
換器の第２の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交
換器１０Ｂは、上記第１の実施形態で説明した関係、す
なわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦
Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの
関係を満たすようにすると同時に、気流の流動方向Ｚに
おける板状伝熱フィン１１の幅Ｗと、伝熱管１２の配列
数Ｎと、伝熱管１２の外径Ｄとの関係を決定するための
もので、伝熱管１２はｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の４列配
置になっており、このときのＷ−（Ｎ×Ｌ２）を外径Ｄ
に種々の係数を乗じた値に合わせた場合の単位面積当り
伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａの変化の状態は図５に示した
とおりである。
換器の第２の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交
換器１０Ｂは、上記第１の実施形態で説明した関係、す
なわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦
Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの
関係を満たすようにすると同時に、気流の流動方向Ｚに
おける板状伝熱フィン１１の幅Ｗと、伝熱管１２の配列
数Ｎと、伝熱管１２の外径Ｄとの関係を決定するための
もので、伝熱管１２はｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の４列配
置になっており、このときのＷ−（Ｎ×Ｌ２）を外径Ｄ
に種々の係数を乗じた値に合わせた場合の単位面積当り
伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａの変化の状態は図５に示した
とおりである。
【００２２】なお、Ｗ−（Ｎ×Ｌ２）は外側に配列され
た伝熱管１２から板状伝熱フィン１１の幅方向縁部まで
の距離に相当するもので、その値を大きくすると、単位
面積当り伝熱量Ｑは上方に凸の形で単調に増加し、通風
抵抗ΔＰａは上方に凹の形で単調に増加する。これらの
範囲から単位面積当り伝熱量Ｑを通風抵抗ΔＰａで除し
て得られた値等から、適当な範囲を決定することができ
る。図５に例示した特性曲線から、（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）を
２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの範囲に収ま
るように設定することが適当と判断される。
た伝熱管１２から板状伝熱フィン１１の幅方向縁部まで
の距離に相当するもので、その値を大きくすると、単位
面積当り伝熱量Ｑは上方に凸の形で単調に増加し、通風
抵抗ΔＰａは上方に凹の形で単調に増加する。これらの
範囲から単位面積当り伝熱量Ｑを通風抵抗ΔＰａで除し
て得られた値等から、適当な範囲を決定することができ
る。図５に例示した特性曲線から、（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）を
２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの範囲に収ま
るように設定することが適当と判断される。
【００２３】かくして、第２の実施形態においても、伝
熱管１２として外径が６ｍｍ以上のものを用いた場合の
伝熱性能を向上させると共に、通風抵抗を小さくするこ
とのできるフィンチューブ型熱交換器を提供することが
できる。
熱管１２として外径が６ｍｍ以上のものを用いた場合の
伝熱性能を向上させると共に、通風抵抗を小さくするこ
とのできるフィンチューブ型熱交換器を提供することが
できる。
【００２４】なお、第２の実施形態に係る関係を第１の
実施形態に適用することによって、伝熱性能の向上及び
通風抵抗の低減の効果をより一層高めることができる。
実施形態に適用することによって、伝熱性能の向上及び
通風抵抗の低減の効果をより一層高めることができる。
【００２５】図６は本発明に係るフィンチューブ型熱交
換器の第３の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交
換器１０Ｃは、上記第１の実施形態で説明した関係、す
なわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦
Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの
関係や、第２の実施形態で説明した関係、すなわち、
２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの関係を満た
すようにすると同時に、気流の流動方向Ｚからみて第１
列目の配管ｎ１の外径をＤ１、第２列目の配管ｎ２の外
径をＤ２、第３列目の配管ｎ３の外径をＤ３、第４列目
の配管ｎ４の外径をＤ４としたとき、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３
＜Ｄ４の関係を持つように構成されている。
換器の第３の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交
換器１０Ｃは、上記第１の実施形態で説明した関係、す
なわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦
Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの
関係や、第２の実施形態で説明した関係、すなわち、
２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの関係を満た
すようにすると同時に、気流の流動方向Ｚからみて第１
列目の配管ｎ１の外径をＤ１、第２列目の配管ｎ２の外
径をＤ２、第３列目の配管ｎ３の外径をＤ３、第４列目
の配管ｎ４の外径をＤ４としたとき、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３
＜Ｄ４の関係を持つように構成されている。
【００２６】このように構成することによって気流の流
動方向Ｚで見た風上側の伝熱管１２が細径となっている
ため、熱交換器全体の通風抵抗が低減され、これによっ
て送風性能が向上し、かつ、風下側の伝熱管１２伝熱性
能をさらに向上させることができる。
動方向Ｚで見た風上側の伝熱管１２が細径となっている
ため、熱交換器全体の通風抵抗が低減され、これによっ
て送風性能が向上し、かつ、風下側の伝熱管１２伝熱性
能をさらに向上させることができる。
【００２７】図７は本発明に係るフィンチューブ型熱交
換器の第４の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中図１と同一の要素には同一の符号を付してその
説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交換
器１０Ｄは、上記第１の実施形態で説明した関係、すな
わち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ
１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの関
係や、第２の実施形態で説明した関係、すなわち、２．
４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの関係を満たすよ
うにすると同時に、気流の流動方向Ｚと垂直の方向に隣
接する伝熱管１２の間の板状伝熱フィン１１に、気流を
裏側に抜ける用に切り起こした複数の切り起こし１３を
設けたものである。このように構成することによって、
気流に対する伝熱性能をさらに向上させることができ
る。
換器の第４の実施形態の構成を示す概略縦断面図であ
り、図中図１と同一の要素には同一の符号を付してその
説明を省略する。ここに示したフィンチューブ型熱交換
器１０Ｄは、上記第１の実施形態で説明した関係、すな
わち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ
１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄの関
係や、第２の実施形態で説明した関係、すなわち、２．
４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄの関係を満たすよ
うにすると同時に、気流の流動方向Ｚと垂直の方向に隣
接する伝熱管１２の間の板状伝熱フィン１１に、気流を
裏側に抜ける用に切り起こした複数の切り起こし１３を
設けたものである。このように構成することによって、
気流に対する伝熱性能をさらに向上させることができ
る。
【００２８】なお、図７に示した第４の実施形態によれ
ば、気流の流動方向Ｚと垂直の方向に隣接する伝熱管１
２の間の板状伝熱フィン１１に、複数の切り起こし１３
を形成したが一つの切り起こし１３を形成するだけでも
相応の伝熱性能を向上させる効果が得られる。
ば、気流の流動方向Ｚと垂直の方向に隣接する伝熱管１
２の間の板状伝熱フィン１１に、複数の切り起こし１３
を形成したが一つの切り起こし１３を形成するだけでも
相応の伝熱性能を向上させる効果が得られる。
【００２９】図８及び図９は本発明に係るフィンチュー
ブ型熱交換器の第５の実施形態の構成を示す概略縦断面
図であり、図中、図１又は図１１と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。ここに示したフィ
ンチューブ型熱交換器１０Ｅは、上記第１の実施形態で
説明した関係、すなわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍ
ｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ
２≦１．５×Ｄの関係、並びに、第２の実施形態で説明
した関係、すなわち、２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦
２．８Ｄの関係を満たすように、外径Ｄ、管段ピッチＬ
１、管列ピッチＬ２を決定すると共に、気流の流動方向
Ｚに対して２列に配管したもので、このフィンチューブ
型熱交換器１０Ｅを前述した「Ｌ」形に折り曲げること
を意図して構成されたものである。 この図８に示した
フィンチューブ型熱交換器１０Ｅを、図９（ｂ）に示し
たように、折り曲げるべき内側位置に曲げ冶具１５を当
接させ、続いて図９（ｂ）に示したように、その端部を
略９０度折り曲げることによって、図９（ａ）に示した
形状のフィンチューブ型熱交換器とするものである。
ブ型熱交換器の第５の実施形態の構成を示す概略縦断面
図であり、図中、図１又は図１１と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。ここに示したフィ
ンチューブ型熱交換器１０Ｅは、上記第１の実施形態で
説明した関係、すなわち、７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍ
ｍ、３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄ及び０．５×Ｄ≦Ｌ
２≦１．５×Ｄの関係、並びに、第２の実施形態で説明
した関係、すなわち、２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦
２．８Ｄの関係を満たすように、外径Ｄ、管段ピッチＬ
１、管列ピッチＬ２を決定すると共に、気流の流動方向
Ｚに対して２列に配管したもので、このフィンチューブ
型熱交換器１０Ｅを前述した「Ｌ」形に折り曲げること
を意図して構成されたものである。 この図８に示した
フィンチューブ型熱交換器１０Ｅを、図９（ｂ）に示し
たように、折り曲げるべき内側位置に曲げ冶具１５を当
接させ、続いて図９（ｂ）に示したように、その端部を
略９０度折り曲げることによって、図９（ａ）に示した
形状のフィンチューブ型熱交換器とするものである。
【００３０】このように構成することによって、「Ｌ」
字形のフィンチューブ型熱交換器を製造するに当たり、
製造コストを低減することができるという効果も得られ
る。
字形のフィンチューブ型熱交換器を製造するに当たり、
製造コストを低減することができるという効果も得られ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、伝熱管の伝熱性能を向上させると共に、
通風抵抗を小さくすることができる。
発明によれば、伝熱管の伝熱性能を向上させると共に、
通風抵抗を小さくすることができる。
【００３２】また、「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交
換器を製造するに当たり、製造コストを低減することも
可能となる。
換器を製造するに当たり、製造コストを低減することも
可能となる。
【図１】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器の第１
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
【図２】図１に示した実施形態における伝熱管の伝熱性
能及び通風抵抗を調べるために、その構成を簡易化した
試料の概略縦断面図。
能及び通風抵抗を調べるために、その構成を簡易化した
試料の概略縦断面図。
【図３】図２に示したフィンチューブ型熱交換器の外径
Ｄ、管段ピッチＬ１、管列ピッチＬ２を種々に変えて作
成し、その各々について特性試験を実施した特性図。
Ｄ、管段ピッチＬ１、管列ピッチＬ２を種々に変えて作
成し、その各々について特性試験を実施した特性図。
【図４】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器の第２
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
【図５】図４に示した第４の実施形態における単位面積
当り伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａの変化の状態を示した特
性図。
当り伝熱量Ｑと通風抵抗ΔＰａの変化の状態を示した特
性図。
【図６】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器の第３
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
【図７】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器の第４
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
【図８】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器の第５
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
の実施形態の構成を示す概略縦断面図。
【図９】図８に示したフィンチューブ型熱交換器を用い
て「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交換器を製造する工
程を説明するための説明図。
て「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交換器を製造する工
程を説明するための説明図。
【図１０】「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交換器を製
造するための従来のフィンチューブ型熱交換ユニットの
概略縦断面図。
造するための従来のフィンチューブ型熱交換ユニットの
概略縦断面図。
【図１１】図１０に示したフィンチューブ型熱交換ユニ
ットを用いて「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交換器を
製造する工程を説明するための説明図。
ットを用いて「Ｌ」字形のフィンチューブ型熱交換器を
製造する工程を説明するための説明図。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ フィ
ンチューブ型熱交換器 １１ 板状伝熱フィン １２ 伝熱管 １３ 切り起こし ２０ フィンチューブ型熱交換器 ２０ａ，２０ｂ フィンチューブ型熱交換ユニット ２１ 端板 ２２ 曲げ冶具 Ｌ１ 管段ピッチ Ｌ２ 管列ピッチ Ｄ 伝熱管の外径 Ｗ 板状伝熱フィンの幅 Ｚ 気流の流動方向
ンチューブ型熱交換器 １１ 板状伝熱フィン １２ 伝熱管 １３ 切り起こし ２０ フィンチューブ型熱交換器 ２０ａ，２０ｂ フィンチューブ型熱交換ユニット ２１ 端板 ２２ 曲げ冶具 Ｌ１ 管段ピッチ Ｌ２ 管列ピッチ Ｄ 伝熱管の外径 Ｗ 板状伝熱フィンの幅 Ｚ 気流の流動方向
Claims (5)
- 【請求項１】一定間隔で平行に並べられ、その間を気流
が流動する多数の板状伝熱フィンと、前記板状伝熱フィ
ンに直角に挿通されていて内部を流体が流動する伝熱管
とを備えたフィンチューブ型熱交換器において、 前記伝熱管の外径をＤとし、前記気流と垂直方向の管段
ピッチをＬ１とし、前記気流の流動方向の管列ピッチを
Ｌ２とした場合に、 ７．０ｍｍ≦Ｄ≦１０．５ｍｍ ３．７×Ｄ≦Ｌ１≦５．０×Ｄ ０．５×Ｄ≦Ｌ２≦１．５×Ｄ としたことを特徴とするフィンチューブ型熱交換器。 - 【請求項２】前記気流の流動方向の伝熱管の列数をＮと
し、前記気流の流動方向の前記板状伝熱フィンの幅をＷ
とした場合に、 ２．４×Ｄ≦（Ｗ−Ｎ×Ｌ２）≦２．８Ｄ としたことを特徴とする請求項１に記載のフィンチュー
ブ型熱交換器。 - 【請求項３】前記気流が流動する風上側の伝熱管の外径
を、風下側の伝熱管の外径よりも小さくしたことを特徴
とする請求項１又は２に記載のフィンチューブ型熱交換
器。 - 【請求項４】前記気流の流動方向と垂直の方向に隣接す
る前記伝熱管の間の前記板状伝熱フィンに一つ又は複数
の切り起こしを設けたことを特徴とする請求項１又は２
に記載のフィンチューブ型熱交換器。 - 【請求項５】前記気流が流動する方向の前記伝熱管の列
数Ｎを２としたことを特徴とする請求項１又は２に記載
のフィンチューブ型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210345A JP2003021485A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | フィンチューブ型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210345A JP2003021485A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | フィンチューブ型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021485A true JP2003021485A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19045832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001210345A Pending JP2003021485A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | フィンチューブ型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003021485A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258306A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Sharp Corp | 空気調和機の室内機 |
| WO2011008521A2 (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-20 | Trane International Inc. | Plate fin with hybrid hole pattern |
| CN108931078A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | 新型换热器、空调室内机以及空调器 |
| JPWO2021024387A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142990A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換装置 |
| JPH01107096A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィン付熱交換器 |
| JP2001091183A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-06 | Matsushita Refrig Co Ltd | フィンチューブ型熱交換器 |
| JP2001133178A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2001174183A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-29 | Lg Electronics Inc | フィン・チューブ型の熱交換機 |
-
2001
- 2001-07-11 JP JP2001210345A patent/JP2003021485A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| JPS62142990A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換装置 |
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| JP4624146B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-02-02 | シャープ株式会社 | 空気調和機の室内機 |
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| WO2011008521A3 (en) * | 2009-06-29 | 2011-03-31 | Trane International Inc. | Plate fin with hybrid hole pattern |
| US8061415B2 (en) | 2009-06-29 | 2011-11-22 | Trane International, Inc. | Plate fin with hybrid hole pattern |
| CN102483312A (zh) * | 2009-06-29 | 2012-05-30 | 特灵国际有限公司 | 具有混合孔样式的板翅 |
| CN108931078A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | 新型换热器、空调室内机以及空调器 |
| JPWO2021024387A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | ||
| WO2021024387A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
| US11965701B2 (en) | 2019-08-06 | 2024-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
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