JP2004061065A - 熱交換器のコア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チューブとフィンを交互に重ねた熱交換器のコアであって、チューブが、扁平な筒状のホルダーと、ホルダー内に配設されホルダーの長さ方向に延びると共にホルダーの幅方向に並設された複数個の冷媒通路をホルダー内に形成する波板状のインナーフィンと、インナーフィンに分散状に形成され隣り合う冷媒通路を互いに連通する複数個の連通孔とを備えたものにおいて、各連通孔9は、インナーフィンの山6aの少なくとも二つにまたがると共に冷媒通路8に対して斜交するスリット状に形成されたことを特徴とする。
【選択図】 図6
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブとフィンを交互に重ねた熱交換器のコアに関し、より詳しくは、チューブが、扁平な筒状のホルダーと、ホルダー内に配設されホルダーの長さ方向に延びると共にホルダーの幅方向に並設された複数個の冷媒通路をホルダー内に形成する波板状のインナーフィンと、インナーフィンに分散状に形成され隣り合う冷媒通路を互いに連通する複数個の連通孔とを備えた熱交換器のコアの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用熱交換器等に好適な熱交換器のコアとして、チューブとフィンを交互に重ね、チューブが、扁平な筒状のホルダーと、ホルダー内に配設されホルダーの長さ方向に延びると共にホルダーの幅方向に並設された複数個の冷媒通路をホルダー内に形成する波板状のインナーフィンとを備えたものが知られている。
【0003】
この種のコアでは、内部を流れる冷媒を全体にわたってほぼ均一な状態にすると共にホルダーとインナーフィンをろう付けするためのフラックスを全体に行き渡らせるように、隣り合う冷媒通路を互いに連通する連通孔や凹みをインナーフィンに分散状に形成しているものがある。
【0004】
そのような先行技術例としては、例えば、特開昭58−221390号公報、特開平3−79081号公報、特開平5−113297号公報、特開平6−129734号公報等に開示されたものを挙げることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭58−221390号公報や特開平6−129734号公報のものでは、上記効果を得るために、インナーフィン全体にわたって非常に多くの連通孔を設けなかればならないため、孔あけによって生じる破材処理が確実に行われているかどうかの管理が難しく、破材が残ることでロー付け不良が生じる恐れが有る。
【0006】
また、特開昭58−221390号公報や特開平6−129734号公報のものでは、連通孔がスポット状に形成されているため、フラックスの目詰まりが発生し、性能低下を引き起こすことが有る。
【0007】
また、特開平3−79081号公報のものでは、インナーフィンの隣り合う山同士が切り欠かれており、例えば蒸発器のような低圧の熱交換器のコアであれば、ホルダー内の冷媒圧力が低いため、耐久性に余裕が有るが、凝縮器のような高圧の熱交換器のコアでは、耐久性が不十分になることが有る。
【0008】
また、特開平5−113297号公報のものでは、冷媒の流通性を確保するために凹み部が大きくなってしまうので、耐久性に問題が生じる恐れが有ると共に、インナーフィンを成形するロールの寸法上のばらつきで凹みが小さくなった場合に、この部分にフラックスやロー材が長手方向に溜まって目詰まりを引き起こすことが有る。
【0009】
本発明は、上記問題点を解決することにより信頼性や品質の向上を図った熱交換器のコアを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、チューブとフィンを交互に重ねた熱交換器のコアであって、チューブが、扁平な筒状のホルダーと、ホルダー内に配設されホルダーの長さ方向に延びると共にホルダーの幅方向に並設された複数個の冷媒通路をホルダー内に形成する波板状のインナーフィンと、インナーフィンに分散状に形成され隣り合う冷媒通路を互いに連通する複数個の連通孔とを備えたものにおいて、各連通孔は、インナーフィンの山の少なくとも二つにまたがると共に冷媒通路に対して斜交するスリット状に形成されたことを特徴としている。
【0011】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の熱交換器のコアにおいて、各連通孔により冷媒通路の両側面に形成される開口が冷媒通路の長手方向と直交する方向において完全にオーバーラップしないようにしたことを特徴としている。
【0012】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の熱交換器のコアにおいて、各連通孔は、インナーフィンの長手方向中心線の一方の側の領域と他方の側の領域とでほぼ等しい熱交換効果が得られるように配置されていることを特徴としている。
【0013】
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3記載の熱交換器のコアにおいて、各連通孔の端部が、隣り合う連通孔の端部と冷媒通路の長手方向と直交する方向にオーバーラップするようにしたことを特徴としている。
【0014】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、各連通孔をインナーフィンの山の少なくとも二つにまたがるスリット状に形成することで、連通孔の数を少なくすることができるため、打ち抜き加工時に生じる破材が各連通孔から除去されているか否かの管理が容易になり、ロー付け不良が生じにくくなる。また、各連通孔をスリット状に形成することで、連通孔をスポット状に形成する場合に比べて一つの連通孔の開口面積が大きくなるため、フラックスの目詰まりが発生しにくくなる。さらに、連通孔が冷媒通路に対して斜交しているため、連通孔を冷媒通路と直交する方向に設ける場合に比べ、ホルダーとインナーフィンとの非接着範囲が冷媒通路と直交する一つの断面内において小さくなる。よって、冷媒の圧力によってホルダーが破損しにくくなり、耐久性が向上する。
【0015】
請求項2記載の発明によれば、各連通孔により冷媒通路の両側面に形成される開口が冷媒通路と直交する方向において完全にオーバーラップしないようにしたことにより、ホルダーの内面に作用する冷媒圧力によるホルダーの発生応力が小さくなるため、ホルダーがより破損しにくくなり、耐久性がさらに向上する。
【0016】
請求項3記載の発明によれば、インナーフィンをホルダーと組み合わせる際、あるいは熱交換器を車両等に取り付ける際にインナーフィンの向きを考慮する必要が無くなるため、製造時の作業性が向上する。
【0017】
請求項4記載の発明によれば、チューブ全体にわたって冷媒がより均一に混ざり合い易くなるので、熱交換効率が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態であるコア7を具備する熱交換器1の斜視図、図2はコア7の要部拡大図、図3はチューブ3の端面図、図4は図3のA−A線断面図、図5は第1の実施形態のインナーフィン6を形成する平板Pの平面図、図6はインナーフィン6の要部拡大斜視図である。
【0019】
図1に示す熱交換器1は、車両用空調装置等に用いられるものであって、対向配置された一対のヘッダーパイプ2,2と、これらの間に架設され両端がそれぞれヘッダーパイプ2に連通接続されると共に上下方向に所定間隔をおいて配置された複数本の扁平なチューブ3,3,・・・と、これらの間に配設された断面波形のアウターフィン4,4,・・・とを備えている。
【0020】
チューブ3は、図2に示すように、扁平な筒状のホルダー5と、ホルダー5内に配設された波板状のインナーフィン6とを備えている。チューブ3,3・・・とアウターフィン4,4・・・とによりコア7が構成されている。ヘッダーパイプ2及びホルダー5を構成する材料は、三層構造のアルミニウム合金で、芯材をJIS3003とし、その両面にJIS4343のロー材をクラッドしたものである。また、アウターフィン4及びインナーフィン6を構成する材料はJIS3003のアルミニウム合金である。
【0021】
図3に示すように、ホルダー5は、所定間隔をおいて互いに対向する一対の平板状部5a,5bと、これらの平板状部5a,5bの一方の幅方向端部を一体的に接続する曲げ部5cと、一対の平板状部5a,5bの他方の幅方向端部側にそれぞれ形成された接合部5d,5eとを備えている。接合部5d,5eはロー付けにより互いに接合されている。
【0022】
インナーフィンには山6aと谷6bが交互に形成されており、各山6aの頂部が平板状部5aの内面に、各谷6bの底部が平板状部5bの内面に、それぞれロー付けされている。インナーフィン6は、ホルダー5の長さ方向に延びると共にホルダー5の幅方向に並設された複数個の冷媒通路8,8,・・・をホルダー5内に形成している。
【0023】
インナーフィン6は、図5に示すように、矩形状の平板Pに複数個のスリットS,S,・・・を分散状に形成した後、平板Pを断面波状に成形することにより形成される。これにより、インナーフィン6は、複数個の山6a,6a,・・・にまたがると共に冷媒通路8,8,・・・に対して斜交する複数個のスリット状の連通孔9,9,・・・(図6参照)を有した状態となる。各連通孔9により各冷媒通路8の両側面には開口9a,9bが形成されており、これらの開口9a,9bを通じて隣り合う冷媒通路8,8が互い連通した状態になっている。
【0024】
このように連通孔9を複数個の山6a,6a,・・・にまたがるスリット状に形成することで、上記従来例に比べて連通孔の数が少なくなるため、打ち抜き加工時に生じる破材が各連通孔から除去されているか否かの管理が容易になり、ロー付け不良が生じにくくなる。また、連通孔9が細長いスリット状に形成されているため、スポット状に形成されている従来例のものと比べてフラックスの目詰まりが発生しにくい。また、連通孔9が横長に形成されているものに比べてインナーフィン6に作用する応力が小さくなるため、インナーフィン6の板厚を薄くすることができ、軽量化や材料費の低減を図ることができる。
【0025】
また、連通孔9が冷媒通路8,8・・・に対して斜交していることにより、連通孔9を設けることによって形成されるホルダー5とインナーフィン6の非接着部分については、冷媒通路8と直交する方向の幅W(図4参照)が、連通孔が冷媒通路に対して直交している場合の幅W’(図7参照)に比べて大幅に小さくなる。したがって、冷媒通路8,8・・と直交する一つの断面内において、冷媒によりホルダー5の内面に作用する応力が、図7の例よりも大幅に小さくなり、ホルダー5が破損しにくくなる。
【0026】
なお、各連通孔9により各冷媒通路8の両側面に形成される開口9a,9bが冷媒通路8の長手方向と直交する方向において完全にオーバーラップしないようにすると、ホルダー5の内面に作用する応力がより小さくなり、ホルダー5がさらに破損しにくくなる。
【0027】
また、連通孔9,9・・・が冷媒通路8,8・・・に対して斜交した状態で設けられ、アウターフィン4,4・・・の山部または谷部が冷媒通路8,8・・・に対して直交する方向に延びていてホルダー5,5・・・の外面にロー付けされているため、ホルダー5,5・・・の内面における連通孔9,9・・・と対向する部分に冷媒圧力が作用してホルダー5,5・・・が外側に膨らもうとしても、ホルダー5,5・・・の外面にロー付けされたアウターフィン4,4・・・の山部あるいは谷部が膨らもうとする部分に交差していてホルダー5,5・・・が外側に膨らむのを防ぐため、ホルダー5,5・・・が破損しにくい。
【0028】
さらに、本実施形態では、連通孔9,9,・・・が、インナーフィン6の長手方向中心線C.L(図4参照)の一方の側の領域R1と他方の側の領域R2とでほぼ等しい熱交換効果が得られるように配置されている。このようにすることで、インナーフィン6をホルダー5と組み合わせる際、あるいは熱交換器1を車両等に取り付ける際にインナーフィン6の向きを考慮する必要が無くなるため、製造時の作業性が向上する。
【0029】
なお、本実施形態では、インナーフィン6の幅寸法が14mm、長さ寸法が300〜750mm、各連通孔9の幅が1mmとなっている。この場合、隣り合う連通孔9,9の端部間の距離Bを3〜9mm程度、各連通孔9が冷媒通路8の長手方向と直交する方向と成す角度C(図4参照)を45°〜60°程度に設定すると、チューブ内の全体にわたって冷媒がほぼ均一に混ざり合い、好ましい結果を得ることができた。
【0030】
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図8は本発明の第2の実施形態のインナーフィンを形成する平板P’の平面図である。なお、本実施形態において、第1の実施形態と対応する部分には同一の符号を付してある。
【0031】
本実施形態では、連通孔を形成するスリットS’の端部S’aが、隣り合うスリットS’の端部S’aに対して冷媒通路と直交する方向(矢印方向)にオーバーラップするようにしている。このようにすることで、一つの連通孔の端部を冷媒通路と直交する方向に横切る断面内に隣り合う連通孔の端部が位置し、チューブ全体にわたって冷媒がより均一に混ざり合い易くなるので、熱交換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である熱交換器のコア7を具備する熱交換器1の斜視図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】チューブ3の端面図である。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】第1の実施形態のインナーフィン6を形成する平板Pの平面図である。
【図6】インナーフィン6の要部拡大斜視図である。
【図7】従来のインナーフィン6の断面図である。
【図8】第2の実施形態のインナーフィンを形成する平板P’の平面図である。
【符号の説明】
3 熱交換器用チューブ
5 ホルダー
6 インナーフィン
6a 山
7 コア
8 冷媒通路
9 連通孔
Claims (4)
- チューブとフィンを交互に重ねた熱交換器のコアであって、チューブが、扁平な筒状のホルダーと、ホルダー内に配設されホルダーの長さ方向に延びると共にホルダーの幅方向に並設された複数個の冷媒通路をホルダー内に形成する波板状のインナーフィンと、インナーフィンに分散状に形成され隣り合う冷媒通路を互いに連通する複数個の連通孔とを備えたものにおいて、各連通孔は、インナーフィンの山の少なくとも二つにまたがると共に冷媒通路に対して斜交するスリット状に形成されたことを特徴とする熱交換器のコア。
- 各連通孔により冷媒通路の両側面に形成される開口が冷媒通路の長手方向と直交する方向において完全にオーバーラップしないようにしたことを特徴とする請求項1記載の熱交換器のコア。
- 各連通孔は、インナーフィンの長手方向中心線の一方の側の領域と他方の側の領域とでほぼ等しい熱交換効果が得られるように配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の熱交換器のコア。
- 各連通孔の端部が、隣り合う連通孔の端部と冷媒通路の長手方向と直交する方向にオーバーラップするようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の熱交換器のコア。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002223390A JP2004061065A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 熱交換器のコア |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002223390A JP2004061065A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 熱交換器のコア |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007209754A Division JP4110200B2 (ja) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | 熱交換器のコア |
Publications (1)
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JP2004061065A true JP2004061065A (ja) | 2004-02-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002223390A Pending JP2004061065A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 熱交換器のコア |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004061065A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014038038A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 株式会社日立製作所 | 空気熱交換器 |
JPWO2013183629A1 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-02-01 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置 |
WO2019181246A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | サンデンホールディングス株式会社 | 熱交換器 |
EP4365534A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-08 | Honeywell International Inc. | Heat exchanger including cross channel communication |
-
2002
- 2002-07-31 JP JP2002223390A patent/JP2004061065A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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