JP2624336B2 - フィン付熱交換器 - Google Patents

フィン付熱交換器

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JP2624336B2 JP1165997A JP16599789A JP2624336B2 JP 2624336 B2 JP2624336 B2 JP 2624336B2 JP 1165997 A JP1165997 A JP 1165997A JP 16599789 A JP16599789 A JP 16599789A JP 2624336 B2 JP2624336 B2 JP 2624336B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空調機器や冷凍機器、自動車機器等に使用さ
れ、冷媒と空気等の流体間で熱の授受を行うフィン付熱
交換器に関するものである。
従来の技術 近年、フィン付熱交換器は機器設計の面からコンパク
ト化が要求されており、特開昭61−116291号公報にも示
されているように、フィン形状及び管内面形状の改善に
よる高効率化が取り組まれている。
以下、図面を参照しながら上述した従来のフィン付熱
交換器について説明を行う。
第8図と第9図は従来のフィン付熱交換器の形状を示
し、第10図は従来のフィン付熱交換器を構成するフィン
形状、第11図は偏平管の断面形状を示す。第8図から第
11図において、1は波形状に屈曲され一定のフィンピッ
チPfで平行に並べられた波形フィンで、両端の屈曲部2
と気流A方向に分割されたルーバ3が設けられている。
4は前記波形フィン1の上下両端の屈曲部2に密着され
た偏平管で、長辺5と短辺6及び管内を分割する分割板
7とから構成され、長辺5が気流A方向とほぼ平行とな
るように水平方向に段ピッチPdで複数段設けられてい
る。8は偏平管4の両端に接続したヘッダで、偏平管4
と共に冷媒Rの管内流路を構成している。
以上のように構成されたについて、以下第12図と第13
図を用いてその動作を説明する。
波形フィン1間を流れる気流Aと偏平管4内を流れる
冷媒Rとの間で波形フィン1及び偏平管4を介して熱交
換が行なわれる。その際、波形フィン1の表面にはルー
バ3が分割して設けられているため、波形フィン1の表
面に生じる気流Aの温度境界層の発達が抑えられ、気流
Aと波形フィン1との熱伝達率の向上が図られている。
また、偏平管4の管内は分割板7によって微小流路化さ
れ、平管4と冷媒Rとの熱伝達率の向上も図られてい
る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、気流Aに対して
偏平管4の下流部では気流Aの温度境界層が発達するた
めに熱伝達率が低下するとともに、このフィン付熱交換
器を蒸発器として使用し外表面に水滴Lが凝縮する。こ
の場合、第14図に示すように、波形フィン1の屈曲部2
の内側に水滴Lが滞溜するばかりでなく、各段の波形フ
ィン1相互が偏平管4によって分割されているため、波
形フィン1の表面を伝わり落下する水滴Lは下段へは落
下し難く偏平管4の上面に滞留することとなり、気流A
の通風抵抗の増大を引き起こすために、波形フィン1と
気流Aとの熱伝達も阻害する課題があった。
本発明は上記課題に鑑み、偏平管の熱伝達率向上を図
るとともに、このフィン付熱交換器を蒸発器として使用
し外表面に水滴が凝縮する場合にも、水滴の落下を良好
にして、気流の通風抵抗の増大と熱伝達率の低下を抑え
るものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のフィン付熱交換器
は、長辺と短辺と管内を分割して複数の微小流路を形成
する分割板とから構成される偏平管と、前記偏平管に密
着したフィンとからなるフィン付熱交換器において、前
記フィンを、気流方向の前後縁に偏平溝を複数段設ける
とともに前縁側の複数の偏平溝の間と後縁側の複数の偏
平溝の間にルーバを設けた平板フィンとし、前記偏平管
を、前記平板フィンの前縁側偏平溝、後縁側偏平溝にそ
れぞれ挿入される上流側偏平管、下流側偏平管で構成
し、前記平板フィンの前縁側偏平溝と後縁側偏平溝の間
に平板フィン段方向を直線上に連通する前記ルーバのな
いフラットな排水面を設けると共に、上流側偏平管と下
流側偏平管を千鳥状に配管するという構成を備えたもの
である。
作用 本発明は上記した構成によって、偏平管下流部の熱伝
達率向上を図るとともに、このフィン付熱交換器を蒸発
器として使用し外表面に水滴が凝縮する場合にも、偏平
管上面に滞溜する水滴は段方向に連通する排水面を伝わ
って下段へ落下することができるため、水滴の落下を良
好にして、気流の通風抵抗の増大と熱伝達率の低下を抑
えることができる。
実施例 以下本発明の実施例のフィン付熱交換器について図面
を参照しながら説明する。
第1図と第2図は本発明の実施例におけるフィン付熱
交換器の形状を示すもので、第3図は平板フィンの形
状、第4図は偏平管の断面形状を示す。第1図から第4
図において、9は一定のフィンピッチPfで平行に並べら
れた複数の平板フィンで、気流A方向の前縁側を切り欠
き、形成した前縁側偏平溝10と、後縁側を切り欠き、形
成した後縁側偏平溝11と、前縁側偏平溝10と後縁側偏平
溝11の間に平板フィン9の段方向を直線状に連通する幅
wのフラットな排水面12が設けられている。また平板フ
ィン9の表面には、気流A方向に平板フィン9を分割し
たルーバ13も設けられている。なお、複数の前縁側偏平
溝10の間と複数の後縁側偏平溝11の間にはそれぞれルー
バ13を設けているが、前縁側偏平溝10と後縁側偏平溝11
の間に設けた平板フィン9の段方向を直線上に連通する
排水面12にはルーバ13を設けていない。14は平板フィン
9の前縁側偏平溝10に挿入密着された上流側偏平管で、
15は平板フィン9の後縁側偏平溝11に挿入密着された下
流側偏平管で、上流側偏平管14、下流側偏平管15は千鳥
状に配管されている。また、上流側偏平管14、下流側偏
平管15は、長辺16と短辺17及び管内を分割する分割板18
とから構成され、長辺16が段ピッチPdで複数段設けられ
ている。19は上流側偏平管14、下流側偏平管15の両端に
接続したヘッダで、上流側偏平管14、下流側偏平管15と
共に冷媒Rの管内流路を構成している。
以上のように構成されたフィン付熱交換器ついて、以
下第5図と第6図を用いてその動作について説明する。
平板フィン9間を流れる気流Aとヘッダ19を経て上流
側偏平管14、下流側偏平管15内を流れる冷媒Rとの間で
平板フィン9及び上流側偏平管14、下流側偏平管15を介
して熱交換が行なわれる。その際、平板フィン9の表面
にはルーバ13が設けられているため、平板フィン9の表
面に生じる気流Aの温度境界層の発達が抑えられ、気流
Aと平板フィン9との熱伝達率の向上が図られている。
さらに、偏平管についても上流側上流側偏平管14と下流
側偏平管15に分割し、かつ千鳥状に配管することにより
気流Aの温度境界層の発達をが抑えられ、気流Aと上流
側偏平管14、下流側偏平管15との熱伝達率の向上が図ら
れている。また、上流側偏平管14、下流側偏平管15の管
内は分割板18によって微小流路化され、上流側偏平管1
4、下流側偏平管15と冷媒Rとの熱伝達率の向上が図ら
れている。
また、このフィン付熱交換器を蒸発器として使用し、
外表面に水滴Lが凝縮する場合にも、第7図に示すよう
に、上流側偏平管14、下流側偏平管15の上面に滞溜する
水滴Lは段方向に直線状に連通する排水面12を伝わって
下段へ落下することができるため、水滴Lの落下を良好
にして、気流Aの通風抵抗の増大と熱伝達率の低下を抑
えることができる。
以上のように本実施例によれば、長辺16と短辺17と管
内を分割して複数の微小流路を形成する分割板18とから
構成される偏平管14,15と、偏平管14,15に密着したフィ
ン9とからなるフィン付熱交換器において、フィン9
を、気流方向の前後縁に偏平溝10,11を複数段設けると
ともに前縁側の複数の偏平溝10の間と後縁側の複数の偏
平溝11の間にルーバ13を設けた平板フィン9とし、偏平
管14,15を、平板フィン9の前縁側偏平溝10、後縁側偏
平溝11にそれぞれ挿入される上流側偏平管14、下流側偏
平管15で構成し、平板フィン9の前縁側偏平溝10と後縁
側偏平溝11の間に平板フィン9の段方向を直線上に連通
するルーバ13のないフラットな排水面12を設けると共
に、上流側偏平管14と下流側偏平管15を千鳥状に配管し
たことにより、気流Aの温度境界層の発達が抑えられる
ため、気流Aと上流側偏平管14、下流側偏平管15との熱
伝達率の向上が図れるとともに、このフィン付熱交換器
を蒸発器として使用し、外表面に水滴Lが凝縮しても、
段方向に連通する排水面12を伝わって下段へ落下させる
ことができるため、水滴Lの落下を良好にして、気流A
の通風抵抗の増大と熱伝達の低下を抑えることができ
る。
発明の効果 以上のように本発明は、長辺と短辺と管内を分割して
複数の微小流路を形成する分割板とから構成される偏平
管と、前記偏平管に密着したフィンとからなるフィン付
熱交換器において、前記フィンを、気流方向の前後縁に
偏平溝を複数段設けるとともに前縁側の複数の偏平溝の
間と後縁側の複数の偏平溝の間にルーバを設けた平板フ
ィンとし、前記偏平管を、前記平板フィンの前縁側偏平
溝、後縁側偏平溝にそれぞれ挿入される上流側偏平管、
下流側偏平管で構成し、前記平板フィンの前縁側偏平溝
と後縁側偏平溝の間に平板フィン段方向を直線上に連通
する前記ルーバのないフラットな排水面を設けると共
に、上流側偏平管と下流側偏平管を千鳥状に配管するこ
とにより、気流の温度境界層の発達が抑えられるため、
気流と偏平管との熱伝達率の向上が図られるとともに、
このフィン付熱交換器を蒸発器として使用し外表面に水
滴が凝縮する場合にも、偏平管の上面に滞溜する水滴は
段方向に連通する排水面を伝わって下段へ落下すること
ができるため、水滴の落下を良好にして、気流の通風抵
抗の増大と熱伝達率の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるフィン付熱交換器の形
状を示す斜視図、第2図は第1図の要部斜視図、第3図
は第1図の平板フィンの形状を示す平面図、第4図は第
1図の偏平管の形状を示す断面図、第5図は第1図の使
用状態における気流の流動状態を示す断面図、第6図は
第1図の冷媒回路を示す斜視図、第7図は第1図の水滴
付着状況を示す断面図、第8図は従来のフィン付熱交換
器の形状を示す斜視図、第9図は第8図の要部斜視図、
第10図は第8図の波形フィンの形状を示す平面図、第11
図は第8図の偏平管の形状を示す断面図、第12図は第8
図の使用状態における気流の流動状態を示す断面図、第
13図は第8図の冷媒回路を示す斜視図、第14図は第8図
の水滴付着状況を示す断面図である。 9……平板フィン、10……前縁側偏平溝、11……後縁側
偏平溝、12……排水面、14……上流側偏平管、15……下
流側偏平管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木戸 長生 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 中邨 隆 大阪府大阪市城東区今福西6丁目2番61 号 松下精工株式会社内 (72)発明者 青木 亮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 青柳 治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−84387(JP,U) 実開 昭59−130973(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長辺と短辺と管内を分割して複数の微小流
    路を形成する分割板とから構成される偏平管と、前記偏
    平管に密着したフィンとからなるフィン付熱交換器にお
    いて、前記フィンを、気流方向の前後縁に偏平溝を複数
    段設けるとともに前縁側の複数の偏平溝の間と後縁側の
    複数の偏平溝の間にルーバを設けた平板フィンとし、前
    記偏平管を、前記平板フィンの前縁側偏平溝、後縁側偏
    平溝にそれぞれ挿入される上流側偏平管、下流側偏平管
    で構成し、前記平板フィンの前縁側偏平溝と後縁側偏平
    溝の間に平板フィン段方向を直線上に連通する前記ルー
    バのないフラットな排水面を設けると共に、前記上流側
    偏平管と前記下流側偏平管を千鳥状に配管したことを特
    徴とするフィン付熱交換器。
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