JP3123997B2 - 熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形olf熱交換機 - Google Patents
熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形olf熱交換機Info
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- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱伝達促進効果を持
つ高効率モジュール形OLF熱交換機に係り、特に、熱
交換機においてフィンの形状を新たに設計して渦流運動
と境界層破壊を通した熱伝達促進効果を向上させた自動
車用、タンク用及び一般産業用高効率プレート−フィン
熱交換機に関するものである。
つ高効率モジュール形OLF熱交換機に係り、特に、熱
交換機においてフィンの形状を新たに設計して渦流運動
と境界層破壊を通した熱伝達促進効果を向上させた自動
車用、タンク用及び一般産業用高効率プレート−フィン
熱交換機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に扁平管−フィン熱交換機での熱
伝達は、外部ガス(空気)側の熱抵抗が全体熱抵抗の8
0%以上を占めることによりフィンの性能が熱交換機の
性能を左右する。このようなフィンは、小さい水力直径
と低い気体密度により低レイノルズ数流動領域で多様な
幾何学的な形状変化を起こして熱抵抗を減少させること
により熱伝達性能を向上させている。
伝達は、外部ガス(空気)側の熱抵抗が全体熱抵抗の8
0%以上を占めることによりフィンの性能が熱交換機の
性能を左右する。このようなフィンは、小さい水力直径
と低い気体密度により低レイノルズ数流動領域で多様な
幾何学的な形状変化を起こして熱抵抗を減少させること
により熱伝達性能を向上させている。
【0003】従来の熱交換機に使用されるフィンには、
代表的にルーバーフィン(OLF:oblique l
ouver fin)とオフセットストリップフィン
(OSP:offset strip fin)があ
る。その中でルーバーフィンは、現在まで熱効率が最も
よいものと知られており、ストリップの前半部ではルー
バー角に沿って流動が形成されて流動の長さが長くなっ
て熱伝達効率がよい。
代表的にルーバーフィン(OLF:oblique l
ouver fin)とオフセットストリップフィン
(OSP:offset strip fin)があ
る。その中でルーバーフィンは、現在まで熱効率が最も
よいものと知られており、ストリップの前半部ではルー
バー角に沿って流動が形成されて流動の長さが長くなっ
て熱伝達効率がよい。
【0004】また、前記オフセットストリップフィン
は、ストリップフィンがオフセットに形成されて1次元
的なオフセット効果を利用した境界層破壊効果が得られ
る。
は、ストリップフィンがオフセットに形成されて1次元
的なオフセット効果を利用した境界層破壊効果が得られ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のルーバ
ーフィンはストリップの前半部ではルーバー角に沿って
流動が形成されて流動の長さが長くなって熱伝達効率が
よいが、後半部では効率が減少して、フィンのストリッ
プが主流動に対して衝突角が90°で設計されているた
めスワール(swirl)流動が発生せず長さ方向の渦
流による熱伝達効率がほとんどない問題点があった。
ーフィンはストリップの前半部ではルーバー角に沿って
流動が形成されて流動の長さが長くなって熱伝達効率が
よいが、後半部では効率が減少して、フィンのストリッ
プが主流動に対して衝突角が90°で設計されているた
めスワール(swirl)流動が発生せず長さ方向の渦
流による熱伝達効率がほとんどない問題点があった。
【0006】また、オフセットストリップフィンは、ス
トリップフィンがオフセットに形成されて1次元的なオ
フセット効果を利用した境界層破壊効果が得られるが、
気体の回転流動がなく流動経路線に主流動方向の1次元
的な(1方向への)オフセット効果しかない為ルーバー
フィンより熱伝達効率が相対的に低下する問題点があっ
た。
トリップフィンがオフセットに形成されて1次元的なオ
フセット効果を利用した境界層破壊効果が得られるが、
気体の回転流動がなく流動経路線に主流動方向の1次元
的な(1方向への)オフセット効果しかない為ルーバー
フィンより熱伝達効率が相対的に低下する問題点があっ
た。
【0007】また、前記のようなフィンを持つ既存の熱
交換機は、熱交換機製作時に基体がモジュール化されな
い為必要によって容量を調節することが難しい問題点が
あった。したがって、本発明はこのような問題点に着眼
して案出されたもので、その目的は、熱交換機に使用す
るフィンのストリップが主流動に対して衝突角β(0°
≦β≦80°)だけ傾くように設計した傾斜ルーバーフ
ィンを使用して、幅方向の渦流と軸方向の渦流が生成さ
れて渦流による混合効果を高めることにより熱伝達を向
上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突させるこ
とにより扁平管からの熱伝達を向上させて、さらに、フ
ィンに衝突角(β)を形成して折り畳むことにより気体
の回転流動により流動経路線に3次元的な(3方向へ
の)オフセット効果が得られ、フィンを通過する流動の
長さが長くなり、衝突角(β)によってそれを調節でき
るようになって気体がフィンのストリップ面を通過しな
がら成長する境界層をルーバーフィンにより一層効果的
/周期的に破壊して境界層を薄く形成した後でストリッ
プ間の渦流領域で消散させて熱伝達を促進させて既存の
オフセットストリップフィンとルーバーフィンの特長を
兼備したフィンを持つ熱交換機を提供するとともに、熱
交換機製作時に基体をモジュール化してソケット(カッ
プラー)で連結することにより必要によって容量が調節
できる熱交換機を提供することにある。
交換機は、熱交換機製作時に基体がモジュール化されな
い為必要によって容量を調節することが難しい問題点が
あった。したがって、本発明はこのような問題点に着眼
して案出されたもので、その目的は、熱交換機に使用す
るフィンのストリップが主流動に対して衝突角β(0°
≦β≦80°)だけ傾くように設計した傾斜ルーバーフ
ィンを使用して、幅方向の渦流と軸方向の渦流が生成さ
れて渦流による混合効果を高めることにより熱伝達を向
上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突させるこ
とにより扁平管からの熱伝達を向上させて、さらに、フ
ィンに衝突角(β)を形成して折り畳むことにより気体
の回転流動により流動経路線に3次元的な(3方向へ
の)オフセット効果が得られ、フィンを通過する流動の
長さが長くなり、衝突角(β)によってそれを調節でき
るようになって気体がフィンのストリップ面を通過しな
がら成長する境界層をルーバーフィンにより一層効果的
/周期的に破壊して境界層を薄く形成した後でストリッ
プ間の渦流領域で消散させて熱伝達を促進させて既存の
オフセットストリップフィンとルーバーフィンの特長を
兼備したフィンを持つ熱交換機を提供するとともに、熱
交換機製作時に基体をモジュール化してソケット(カッ
プラー)で連結することにより必要によって容量が調節
できる熱交換機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の特徴によると、熱交換機において、内部に
開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿入リングと閉流路ヘ
ッダ連結用ソケット内部遮断ディスクを交互に挿入して
流路を変更させるソケットを使用して容量によって長さ
が相異なる流体供給用ヘッダを連結して、上・下端部に
は流入/流出管が連結された長さ可変形流体供給用連結
管と、前記流体供給用連結管が両端に位置するように連
結・設置されて、上部に主流動気体に対して衝突角
(β)を持つように切断加工されたストリップが形成さ
れたOLFフィンが付着されて、両端が切断角(θ)だ
け傾けて加工されるとともに前記加工された両端を長さ
が相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成された各々
の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁平管と、
前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断するとともに固定支持する
ように上部と下部2個所に設置された熱交換機支持フレ
ームとで構成して、各部品間をモジュール化してソケッ
トで連結することにより必要によって大きさを調節でき
るようにした熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形
OLF熱交換機が開示される。
めの本発明の特徴によると、熱交換機において、内部に
開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿入リングと閉流路ヘ
ッダ連結用ソケット内部遮断ディスクを交互に挿入して
流路を変更させるソケットを使用して容量によって長さ
が相異なる流体供給用ヘッダを連結して、上・下端部に
は流入/流出管が連結された長さ可変形流体供給用連結
管と、前記流体供給用連結管が両端に位置するように連
結・設置されて、上部に主流動気体に対して衝突角
(β)を持つように切断加工されたストリップが形成さ
れたOLFフィンが付着されて、両端が切断角(θ)だ
け傾けて加工されるとともに前記加工された両端を長さ
が相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成された各々
の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁平管と、
前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断するとともに固定支持する
ように上部と下部2個所に設置された熱交換機支持フレ
ームとで構成して、各部品間をモジュール化してソケッ
トで連結することにより必要によって大きさを調節でき
るようにした熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形
OLF熱交換機が開示される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
による好ましい実施例について詳細に説明する。図1は
本発明の全体組立図であり、図2は本発明に使用した流
体供給用連結管であり、図3は本発明によりモジュール
化された流体供給管の流路である。
による好ましい実施例について詳細に説明する。図1は
本発明の全体組立図であり、図2は本発明に使用した流
体供給用連結管であり、図3は本発明によりモジュール
化された流体供給管の流路である。
【0010】図示のように、本発明による熱伝達促進効
果を持つ高効率モジュール形OLF熱交換機は、熱交換
機において、内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿
入リング17と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断デ
ィスク18とを交互に挿入して流路を変更させるソケッ
ト14を使用して容量によって長さが相異なる流体供給
用ヘッダ13,131,132,133を連結して、上
・下端部には流入/流出管16が連結された長さ可変形
流体供給用連結管と、前記流体供給用連結管が両端に位
置するように連結・設置されて、上部に主流動気体に対
して衝突角(β)を持つように切断加工されたストリッ
プが形成された傾斜ルーバーフィン(OLF)12が付
着されて、両端が切断角(θ)だけ傾くように加工され
るとともに前記加工された両端を長さが相異なる流体供
給用ヘッダ13,131,132,133の一側面に形
成された各々の側面孔19内に挿入させて組立てる流体
供給用扁平管11と、前記流体供給用連結管と該流体供
給用連結管のヘッダ13,131,132,133の一
側面に形成された後述する図8に示されるような各々の
側面孔19に挿入されて上下連続的に積層された流体供
給用扁平管11をエンドキャップ15を使用してヘッダ
13,133の端部を遮断するとともに固定支持するよ
うに上部と下部2個所に設置された一側面が開放された
“コ”状断面を持つ熱交換機支持フレーム21とで構成
して、各部品間をモジュール化してソケットで連結する
ことにより必要によって大きさが調節できるように構成
される。
果を持つ高効率モジュール形OLF熱交換機は、熱交換
機において、内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿
入リング17と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断デ
ィスク18とを交互に挿入して流路を変更させるソケッ
ト14を使用して容量によって長さが相異なる流体供給
用ヘッダ13,131,132,133を連結して、上
・下端部には流入/流出管16が連結された長さ可変形
流体供給用連結管と、前記流体供給用連結管が両端に位
置するように連結・設置されて、上部に主流動気体に対
して衝突角(β)を持つように切断加工されたストリッ
プが形成された傾斜ルーバーフィン(OLF)12が付
着されて、両端が切断角(θ)だけ傾くように加工され
るとともに前記加工された両端を長さが相異なる流体供
給用ヘッダ13,131,132,133の一側面に形
成された各々の側面孔19内に挿入させて組立てる流体
供給用扁平管11と、前記流体供給用連結管と該流体供
給用連結管のヘッダ13,131,132,133の一
側面に形成された後述する図8に示されるような各々の
側面孔19に挿入されて上下連続的に積層された流体供
給用扁平管11をエンドキャップ15を使用してヘッダ
13,133の端部を遮断するとともに固定支持するよ
うに上部と下部2個所に設置された一側面が開放された
“コ”状断面を持つ熱交換機支持フレーム21とで構成
して、各部品間をモジュール化してソケットで連結する
ことにより必要によって大きさが調節できるように構成
される。
【0011】前記図1及び図3を参照するに、ソケット
14の内部に設置された開流路ヘッダ連結用ソケット内
部挿入リング17と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮
断ディスク18により流路が変更されて、長さが相異な
るヘッダ13,131,132,133によって各部分
がA,B,C,Dに区分されて流路の方向が変化される
ことがわかる。
14の内部に設置された開流路ヘッダ連結用ソケット内
部挿入リング17と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮
断ディスク18により流路が変更されて、長さが相異な
るヘッダ13,131,132,133によって各部分
がA,B,C,Dに区分されて流路の方向が変化される
ことがわかる。
【0012】図4は本発明に使用した両端キャップ及び
ヘッド間の連結用ソケットの組立図であり、図5は本発
明に使用した両端キャップ及びその側断面図であり、図
6はヘッド間の連結用ソケット及び挿入物を示す。図示
のように、ソケット14の一定の高さの周囲に沿って内
部方向に突出部が加工されており、その突出部に挿入リ
ング17及び内部遮断ディスク18が装着される。
ヘッド間の連結用ソケットの組立図であり、図5は本発
明に使用した両端キャップ及びその側断面図であり、図
6はヘッド間の連結用ソケット及び挿入物を示す。図示
のように、ソケット14の一定の高さの周囲に沿って内
部方向に突出部が加工されており、その突出部に挿入リ
ング17及び内部遮断ディスク18が装着される。
【0013】また、多数のソケット14とヘッダ13と
で連結された流体供給用連結管の一側面ソケット14に
はエンドキャップ15が位置して、そのエンドキャップ
15が支持フレーム21を固定するとともにヘッダの端
部を遮断する役割をしている。図7(A)は本発明に使
用した多チャンネル扁平管とヘッダの平面(組立)図で
あり、図7(B)は本発明に使用した多チャンネル扁平
管とヘッダが熱交換機融接材質によりコーティングされ
て接合部分が融接(ろう付け)された状態の平面(組
立)図として、扁平管とヘッダが融接22されたことを
示すとともにヘッダ表面が溶接用コーティング材質13
aによりコーティングされたことを示す。
で連結された流体供給用連結管の一側面ソケット14に
はエンドキャップ15が位置して、そのエンドキャップ
15が支持フレーム21を固定するとともにヘッダの端
部を遮断する役割をしている。図7(A)は本発明に使
用した多チャンネル扁平管とヘッダの平面(組立)図で
あり、図7(B)は本発明に使用した多チャンネル扁平
管とヘッダが熱交換機融接材質によりコーティングされ
て接合部分が融接(ろう付け)された状態の平面(組
立)図として、扁平管とヘッダが融接22されたことを
示すとともにヘッダ表面が溶接用コーティング材質13
aによりコーティングされたことを示す。
【0014】図8は本発明に使用したヘッダの一部面の
切断斜視図であり、図9は本発明に使用した切断角を持
つ多チャンネル扁平管と融接されたフィンの斜視図とし
て、円形断面を持ったヘッダの一側面を加工して多数の
扁平管挿入用ヘッダの側面孔19を示す。ここでは、挿
入される切断角(θ)を持つ多チャンネル扁平管とそこ
に融接された主流動気体に対して衝突角(β)を持つ傾
斜ルーバーフィン(OLF)12が図示されている。
切断斜視図であり、図9は本発明に使用した切断角を持
つ多チャンネル扁平管と融接されたフィンの斜視図とし
て、円形断面を持ったヘッダの一側面を加工して多数の
扁平管挿入用ヘッダの側面孔19を示す。ここでは、挿
入される切断角(θ)を持つ多チャンネル扁平管とそこ
に融接された主流動気体に対して衝突角(β)を持つ傾
斜ルーバーフィン(OLF)12が図示されている。
【0015】前記傾斜ルーバーフィン(OLF)12は
密集されるように折り畳まれる。前記切断角(θ)の範
囲は約30°乃至60°程度に傾くように切断加工され
る。前記衝突角(β)は0°≦β≦80°の範囲で傾く
ように設計されている。図10(A)は本発明に使用し
た多チャンネル扁平管と融接されたフィンの平面図であ
り、図10(B)は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの側面図である。
密集されるように折り畳まれる。前記切断角(θ)の範
囲は約30°乃至60°程度に傾くように切断加工され
る。前記衝突角(β)は0°≦β≦80°の範囲で傾く
ように設計されている。図10(A)は本発明に使用し
た多チャンネル扁平管と融接されたフィンの平面図であ
り、図10(B)は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの側面図である。
【0016】図11(A)は本発明に使用した1セット
(set)の多チャンネル扁平管と融接されたフィンで
あり、図11(B)は本発明に使用した多チャンネル扁
平管の内部構造図として、流体供給用扁平管の多チャン
ネル壁11a及び分割壁11bが図示されている。図1
1(C)は本発明に使用した衝突角を持つストリップが
形成されたフィンの形状として、衝突角(β)を持つス
トリップの形状を直線形状のストリップ12aで切断加
工したことを示している。
(set)の多チャンネル扁平管と融接されたフィンで
あり、図11(B)は本発明に使用した多チャンネル扁
平管の内部構造図として、流体供給用扁平管の多チャン
ネル壁11a及び分割壁11bが図示されている。図1
1(C)は本発明に使用した衝突角を持つストリップが
形成されたフィンの形状として、衝突角(β)を持つス
トリップの形状を直線形状のストリップ12aで切断加
工したことを示している。
【0017】図11(D)は図11(C)のストリップ
形状を異ならせたフィンの形状として、衝突角(β)を
持つストリップの形状をのこぎりの歯形状のストリップ
12bで切断加工することにより段落効果(discr
ete effect)による混合を促進させて熱伝達
を向上させたことを図示している。図11(E)は図1
1(C)のストリップ形状を異ならせて形成したフィン
の形状として、衝突角(β)を持つストリップの形状を
凹凸形状のストリップ12cで切断加工することにより
段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこ
とを図示している。
形状を異ならせたフィンの形状として、衝突角(β)を
持つストリップの形状をのこぎりの歯形状のストリップ
12bで切断加工することにより段落効果(discr
ete effect)による混合を促進させて熱伝達
を向上させたことを図示している。図11(E)は図1
1(C)のストリップ形状を異ならせて形成したフィン
の形状として、衝突角(β)を持つストリップの形状を
凹凸形状のストリップ12cで切断加工することにより
段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこ
とを図示している。
【0018】図11(F)は図11(C)のストリップ
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
(β)を持つストリップの形状を波形のストリップ12
dで切断加工することにより段落効果による混合を促進
させて熱伝達を向上させたことを図示している。図11
(G)は図11(C)のストリップ形状を異ならせて形
成したフィンの形状として、衝突角(β)を持つ直線形
状のストリップ12aに穿孔12e形状をさらに含んで
切断加工することにより段落効果による混合を促進させ
て熱伝達を向上させたことを図示している。
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
(β)を持つストリップの形状を波形のストリップ12
dで切断加工することにより段落効果による混合を促進
させて熱伝達を向上させたことを図示している。図11
(G)は図11(C)のストリップ形状を異ならせて形
成したフィンの形状として、衝突角(β)を持つ直線形
状のストリップ12aに穿孔12e形状をさらに含んで
切断加工することにより段落効果による混合を促進させ
て熱伝達を向上させたことを図示している。
【0019】図11(H)は図11(C)のストリップ
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
(β)を持つ直線形状のストリップ12aに凹部12f
形状をさらに含んで切断加工することにより段落効果に
よる混合を促進させて熱伝達を向上させたことを図示し
ている。図12(A)は本発明のストリップが形成され
たフィンの断面を示す例示図であり、図12(B)は本
発明のストリップが形成されたフィンの他の断面を示
し、加工切断されたストリップの幅を調節して密集度を
容易に調節できることにより製造上の柔軟性を高めるこ
とができる。δは、ルーバー角である。
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
(β)を持つ直線形状のストリップ12aに凹部12f
形状をさらに含んで切断加工することにより段落効果に
よる混合を促進させて熱伝達を向上させたことを図示し
ている。図12(A)は本発明のストリップが形成され
たフィンの断面を示す例示図であり、図12(B)は本
発明のストリップが形成されたフィンの他の断面を示
し、加工切断されたストリップの幅を調節して密集度を
容易に調節できることにより製造上の柔軟性を高めるこ
とができる。δは、ルーバー角である。
【0020】図13は本発明のヘッダ内への扁平管の浸
透の深さを可変させることができる治具の斜視図で、ヘ
ッダの一側面に形成された各々の側面孔19に扁平管1
1を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節して均一な
流量分配が行われるようにする機具である本発明の治具
を示している。前記のような本発明は熱交換機製作時に
基体をモジュール化してソケットで連結することにより
必要によって容量を調節できる。
透の深さを可変させることができる治具の斜視図で、ヘ
ッダの一側面に形成された各々の側面孔19に扁平管1
1を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節して均一な
流量分配が行われるようにする機具である本発明の治具
を示している。前記のような本発明は熱交換機製作時に
基体をモジュール化してソケットで連結することにより
必要によって容量を調節できる。
【0021】また、ヘッダ内での流動抵抗を調節するこ
とにより均一な流量分配が行われるようにヘッダ内への
扁平管の浸透の深さを変化させることができる治具を製
作して使用する。扁平管の両端は約30°乃至60°程
度の切断角(θ)に傾けて切断加工することにより、流
入側では傾斜面に衝突した冷媒の全圧力上昇による扁平
管内部への流入が容易になり、流出側では扁平管内部で
の流出が容易になる。
とにより均一な流量分配が行われるようにヘッダ内への
扁平管の浸透の深さを変化させることができる治具を製
作して使用する。扁平管の両端は約30°乃至60°程
度の切断角(θ)に傾けて切断加工することにより、流
入側では傾斜面に衝突した冷媒の全圧力上昇による扁平
管内部への流入が容易になり、流出側では扁平管内部で
の流出が容易になる。
【0022】また、管内部流体の許容圧力によって扁平
管内部に設置した多チャンネル壁と分割フィンとの比率
を調節することにより多様な作動流体に対応できる。傾
斜ルーバーフィンを使用した本発明は、既存のルーバー
フィンは衝突角が90°であることに比べてフィンのス
トリップが主流動に対して衝突角β(0°≦β≦80
°)だけ傾けて設計されている。
管内部に設置した多チャンネル壁と分割フィンとの比率
を調節することにより多様な作動流体に対応できる。傾
斜ルーバーフィンを使用した本発明は、既存のルーバー
フィンは衝突角が90°であることに比べてフィンのス
トリップが主流動に対して衝突角β(0°≦β≦80
°)だけ傾けて設計されている。
【0023】したがって、幅方向の渦流と軸方向の渦流
が生成されて渦流による混合効果を高めることにより熱
伝達を向上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突
させることにより扁平管からの熱伝達を向上させる。ま
た、フィンに衝突角(β)を形成して折り畳むことによ
り、既存のオフセットストリップフィン(OSF)が1
次元的なオフセット効果が得られたことに比べて、本発
明の傾斜ルーバーフィン(OLF)は気体の回転流動に
より流動経路線に3次元的な(3方向への)オフセット
効果が得られ、フィンを通過する流動の長さが長くな
り、衝突角(β)によってそれを調節できるようになっ
て気体がフィンのストリップ面を通過しながら成長する
境界層をルーバーフィンより一層効果的・周期的に破壊
して境界層を薄く形成した後、ストリップ間の渦流領域
で消散させて熱伝達を促進させる。
が生成されて渦流による混合効果を高めることにより熱
伝達を向上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突
させることにより扁平管からの熱伝達を向上させる。ま
た、フィンに衝突角(β)を形成して折り畳むことによ
り、既存のオフセットストリップフィン(OSF)が1
次元的なオフセット効果が得られたことに比べて、本発
明の傾斜ルーバーフィン(OLF)は気体の回転流動に
より流動経路線に3次元的な(3方向への)オフセット
効果が得られ、フィンを通過する流動の長さが長くな
り、衝突角(β)によってそれを調節できるようになっ
て気体がフィンのストリップ面を通過しながら成長する
境界層をルーバーフィンより一層効果的・周期的に破壊
して境界層を薄く形成した後、ストリップ間の渦流領域
で消散させて熱伝達を促進させる。
【0024】したがって、本発明の傾斜ルーバーフィン
(OLF)12は、既存のオフセットストリップフィン
とルーバーフィンとの特長を兼備したフィンである。
(OLF)12は、既存のオフセットストリップフィン
とルーバーフィンとの特長を兼備したフィンである。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明のモジュール形OL
F熱交換機によると、熱交換容量によってモジュールを
追加することにより大きさを任意で調節でき、渦流流動
による混合促進、オフセット効果及び掃除効果(sco
uring)による高効率化が可能である。
F熱交換機によると、熱交換容量によってモジュールを
追加することにより大きさを任意で調節でき、渦流流動
による混合促進、オフセット効果及び掃除効果(sco
uring)による高効率化が可能である。
【0026】これは自動車用、タンク用及び一般産業用
空調機の凝縮機、蒸発機、放熱機、ヒートコア等の熱交
換機に採択でき、さらに、本発明の傾斜ルーバーフィン
(OLF)はエンジンオイルクーラー用暖流促進体とし
ても活用が可能で効率向上だけではなく小型・軽量化を
通した生産性も向上できる。また、フィン間隔と図12
(A),12(B)に図示された加工切断されたストリ
ップの幅とを調節して密集度を容易に調節できることに
より製造上の柔軟性をも高める。
空調機の凝縮機、蒸発機、放熱機、ヒートコア等の熱交
換機に採択でき、さらに、本発明の傾斜ルーバーフィン
(OLF)はエンジンオイルクーラー用暖流促進体とし
ても活用が可能で効率向上だけではなく小型・軽量化を
通した生産性も向上できる。また、フィン間隔と図12
(A),12(B)に図示された加工切断されたストリ
ップの幅とを調節して密集度を容易に調節できることに
より製造上の柔軟性をも高める。
【0027】一方、直線形状で切断されて加工されたス
トリップ面を必要によってのこぎりの歯形状、凹凸形
状、波形及び穿孔形状ストリップ等多様な形態に切断加
工して、ルーバーのように主流動に対して前後方向に傾
斜角を持つようにすることにより、直線形の場合よりも
段落による2次流動の掃除効果を利用して熱伝達を向上
させることができる。
トリップ面を必要によってのこぎりの歯形状、凹凸形
状、波形及び穿孔形状ストリップ等多様な形態に切断加
工して、ルーバーのように主流動に対して前後方向に傾
斜角を持つようにすることにより、直線形の場合よりも
段落による2次流動の掃除効果を利用して熱伝達を向上
させることができる。
【図1】本発明の全体組立図である。
【図2】本発明に使用した流体供給用連結管である。
【図3】本発明によるモジュール化された流体供給管の
流路である。
流路である。
【図4】本発明に使用した両端キャップ及びヘッド間の
連結用ソケットの組立図である。
連結用ソケットの組立図である。
【図5】本発明に使用した両端キャップ及びその側断面
図である。
図である。
【図6】ヘッド間の連結用ソケット及び挿入物である。
【図7】(A)は本発明に使用した多チャンネル扁平管
とヘッダの平面(組立)図、(B)は本発明に使用した
多チャンネル扁平管とヘッダが熱交換機融接材質でコー
ティングされて接合部分が融接された状態の平面(組
立)図である。
とヘッダの平面(組立)図、(B)は本発明に使用した
多チャンネル扁平管とヘッダが熱交換機融接材質でコー
ティングされて接合部分が融接された状態の平面(組
立)図である。
【図8】本発明に使用したヘッダである。
【図9】本発明に使用した切断角を持つ多チャンネル扁
平管と融接されたフィンである。
平管と融接されたフィンである。
【図10】(A)は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの垂直切断側面図、(B)は本発
明に使用した多チャンネル扁平管と融接されたフィンの
正面図である。
管と融接されたフィンの垂直切断側面図、(B)は本発
明に使用した多チャンネル扁平管と融接されたフィンの
正面図である。
【図11】(A)は本発明に使用した1セットの多チャ
ンネル扁平管と融接されたフィン、(B)は本発明に使
用した多チャンネル扁平管の内部構造図、(C)は本発
明に使用した衝突角を持つフィンの形状図、(D)乃至
(H)は(C)のストリップ形状を種々異ならせて形成
したフィンの形状である。
ンネル扁平管と融接されたフィン、(B)は本発明に使
用した多チャンネル扁平管の内部構造図、(C)は本発
明に使用した衝突角を持つフィンの形状図、(D)乃至
(H)は(C)のストリップ形状を種々異ならせて形成
したフィンの形状である。
【図12】(A)は本発明のストリップが形成されたフ
ィンの断面を示す例示図、(B)は本発明のストリップ
が形成されたフィンの他の断面を示す例示図である。
ィンの断面を示す例示図、(B)は本発明のストリップ
が形成されたフィンの他の断面を示す例示図である。
【図13】本発明のヘッダ内への扁平管の浸透の深さの
変化を減少させる治具の斜視図である。
変化を減少させる治具の斜視図である。
11 扁平管 11a 多チャンネル壁 11b 多チャンネル分割壁(フィン) 12 傾斜ルーバーフィン(OLF) 12a 直線形状のストリップ 12b のこぎりの歯形状のストリップ 12c 凹凸形状のストリップ 12d 波形のストリップ 12e 穿孔形状のストリップ 13,131,132,133 ヘッダ 13a コーティング材質 14 ソケット 15 エンドキャップ 16 流入/流出管 17 挿入リング 18 遮断ディスク 19 側面孔 21 支持フレーム 22 融接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オ グン−ソプ 大韓民国 テジョンシ ユソンク ジャ ンドン171 (72)発明者 リ ジュン−シク 大韓民国 ソウルシ ヤンチョンク シ ンジョン1ドン モクトンアパート1024 −1405 (56)参考文献 特開 昭63−34466(JP,A) 特開 昭63−161393(JP,A) 特開 平9−119795(JP,A) 特開 平10−82595(JP,A) 特開 平2−309193(JP,A) 実開 昭63−22566(JP,U) 実開 平7−22272(JP,U) 実開 昭62−29571(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28D 1/053 F28F 9/02
Claims (11)
- 【請求項1】 内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部
挿入リングと閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断ディ
スクとを交互に挿入して流路を変更させるソケットを使
用して容量によって長さが相異なる流体供給用ヘッダを
連結して、上・下端部には流入/流出管が連結されてお
り、両端に平行に配置してある二つの長さ可変形流体供
給用連結管と、一方の端を一側の長さ可変形流体供給用連結管と連結・
設置され、他方の端を他側の長さ可変形流体供給用連結
管と連結・設置されており、 上部に主流動気体に対して
衝突角(β)を持つように切断加工されたストリップが
形成された傾斜ルーバーフィンが付着されて、両端が切
断角(θ)傾けて加工されるとともに前記加工された両
端を長さが相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成さ
れた各々の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁
平管と、 前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断とともに固定支持するよう
に上部と下部2個所に設置された熱交換機支持フレーム
で構成して、 各部品間をモジュール化してソケットで連結することに
より必要によって大きさを調節できるようにしたことを
特徴とする熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形O
LF熱交換機。 - 【請求項2】 前記切断角(θ)は、30°≦θ≦60
°の範囲の角度であることを特徴とする請求項1記載の
熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形OLF熱交換
機。 - 【請求項3】 前記流体供給用扁平管の内部に設置され
た断面構造を管内部の流体の許容圧力によって多チャン
ネル壁と分割フィンの比率を調節することにより多様な
作動流体に対応できるようにしたことを特徴とする請求
項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形O
LF熱交換機。 - 【請求項4】 前記傾斜ルーバーフィンに衝突角(β)
を形成して折り畳んでなり、 上記衝突角(β)は、気体の回転流動によって気体流路
の3次元的な(3方向へ の)オフセット効果調節が可能
な構造として気体が傾斜ルーバーフィンの切断加工され
たストリップ面を通過しながら成長する境界層を一層効
果的/周期的に破壊した後、ストリップ間の渦流領域で
消散させるように定めてあり、 上記境界層がストリップ間の渦流領域で消散することに
よって熱伝達が促進されるようにしたことを 特徴とする
請求項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール
形OLF熱交換機。 - 【請求項5】 ヘッダの一側面に形成された各々の側面
孔に扁平管を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節し
て流量分配が均一に行われるように治具を使用してヘッ
ダ内への扁平管の浸透の深さを変化させたことを特徴と
する請求項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュ
ール形OLF熱交換機。 - 【請求項6】 前記衝突角(β)を持つストリップの形
状を直線形状のストリップで切断加工したことを特徴と
する請求項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュ
ール形OLF熱交換機。 - 【請求項7】 前記衝突角(β)を持つストリップの形
状をのこぎりの歯形状のストリップで切断加工すること
により段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上さ
せたことを特徴とする請求項1記載の熱伝達促進効果を
持つ高効率モジュール形OLF熱交換機。 - 【請求項8】 前記衝突角(β)を持つストリップの形
状を凹凸形状のストリップで切断加工することにより段
落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこと
を特徴とする請求項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効
率モジュール形OLF熱交換機。 - 【請求項9】 前記衝突角(β)を持つストリップの形
状を波形のストリップで切断加工することにより段落効
果による混合を促進させて熱伝達を向上させたことを特
徴とする請求項1記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モ
ジュール形OLF熱交換機。 - 【請求項10】 前記衝突角(β)を持つ直線形状のス
トリップに穿孔形状をさらに含んで切断加工することに
より段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させ
たことを特徴とする請求項6記載の熱伝達促進効果を持
つ高効率モジュール形OLF熱交換機。 - 【請求項11】 前記衝突角(β)を持つ直線形状のス
トリップに凹形状をさらに含んで切断加工することによ
り段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させた
ことを特徴とする請求項6記載の熱伝達促進効果を持つ
高効率モジュール形OLF熱交換機。
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KR1019980049932A KR100297189B1 (ko) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 열전달촉진효과를갖는고효율모듈형오엘에프열교환기 |
KR49932/1998 | 1998-11-20 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000161870A JP2000161870A (ja) | 2000-06-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11012093A Expired - Fee Related JP3123997B2 (ja) | 1998-11-20 | 1999-01-20 | 熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形olf熱交換機 |
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---|---|
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