JP2009228949A - Tube for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器用チューブに関し、冷凍サイクルの凝縮器に用いて好適である。 The present invention relates to a heat exchanger tube and is suitable for use in a condenser of a refrigeration cycle.
従来、この種の熱交換器用チューブとして特許文献1の冷媒凝縮器用チューブが提案されている。図9は、この従来技術を示しており、2つの板状部を互いに対向配置することで扁平状チューブ50を形成しており、2つの板状部にそれぞれ基板部51と、基板部51から外方に突き出す多数個の打ち出し部52とを形成している。
Conventionally, the refrigerant | coolant condenser tube of patent document 1 is proposed as this kind of heat exchanger tube. FIG. 9 shows this prior art, and a
そして、2つの板状部の打ち出し部52同士を重合配置して打ち出し部52相互間に空間を形成し、この空間によって冷媒(内部流体)が破線矢印のように流れる冷媒通路部(内部流体通路部)を構成している。
Then, the projecting
この多数個の打ち出し部52は、第1打ち出し部52aと、第1打ち出し部52aよりも基板部51からの突出高さが小さい第2打ち出し部52bとを有している。第1打ち出し部52aはチューブ幅方向(図9の上下方向)に延びており、第2打ち出し部52bは、第1打ち出し部52a相互の間においてチューブ幅方向に基板部51と交互に多数個配置されている。
The
この従来技術によると、冷媒通路部を流れる冷媒が図9の破線矢印のようにチューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に流れることで冷媒の流れが撹乱されるので、冷媒通路部における温度境界層の発達が抑制され、ひいては冷媒側の熱伝達性能が向上する。なお、図9の実線矢印は、チューブ50の外面近傍を流れる空気の流れを示している。
According to this prior art, since the refrigerant flowing through the refrigerant passage portion is disturbed by flowing in the tube longitudinal direction while meandering in the tube width direction as indicated by the broken line arrows in FIG. 9, the refrigerant flow is disturbed. The development of the layer is suppressed, and the heat transfer performance on the refrigerant side is improved. In addition, the solid line arrow of FIG. 9 has shown the flow of the air which flows through the outer surface vicinity of the
図9の網掛部は、この従来技術における一方の板状部と他方の板状部とのろう付け箇所を示している。すなわち、この従来技術では、点状に形成された多数個の基板部51でチューブ50の一方の板状部と他方の板状部とをろう付け接合している。このため、基板部51が、チューブ50の耐圧強度を高める内柱としての役割を果たすことができる。
The shaded portion in FIG. 9 shows a brazed portion between one plate-like portion and the other plate-like portion in this prior art. That is, in this prior art, one plate-like portion of the
また、この従来技術では、チューブ50に対する冷媒の分配と集合とを行うタンク部(図示せず)をチューブ50の長手方向(図9の左右方向)両端部に配置する構成になっており、タンク部に形成された挿入穴にチューブ50の両端部を挿入した状態でチューブ50とタンク部とをろう付け接合している。
ところで、上記従来技術では、一方の板状部の基板部51と他方の板状部の基板部51との当接点を起点として基板部51同士の間にろう材が充填されて良好なろう付け接合が行われる。
By the way, in the above prior art, the brazing material is filled between the
ここで、製造上の誤差等の原因により、ろう付け接合前の状態において一方の板状部11aの基板部51と他方の板状部11bの基板部51とが当接していない場合には、ろう材充填の起点がないため、基板部51同士の間にろう材が充填されず、ろう付け不良が発生してしまう。
Here, due to a manufacturing error or the like, when the
しかるに、上記従来技術では、基板部51が点状に形成されているので、全ての基板部51において基板部51同士を当接させようとすると高い製造精度が必要となる。このため、全ての基板部51においてろう材充填の起点を設けることが困難であり、2つの板状部同士のろう付け性が良くないという問題がある。
However, in the above-described prior art, since the
そこで、本出願人は先に、特願2008−7764号(以下、先願例と言う。)にて、2つの板状部同士のろう付け性を向上した熱交換器用チューブを提案している。この先願例では、図10、図11に示すように、基板部53および打ち出し部54をチューブ長手方向(図10(a)、図11の左右方向)に延びる筋状に形成し、基板部53と打ち出し部54とをチューブ幅方向(図10(a)、図11の上下方向)に交互に多数個配置している。
Therefore, the present applicant has previously proposed a heat exchanger tube in which the brazing property between two plate-like portions is improved in Japanese Patent Application No. 2008-7764 (hereinafter referred to as the prior application example). . In this prior application example, as shown in FIGS. 10 and 11, the
図10(c)に示すように、一方の板状部50a側の基板部53と他方の板状部50b側の基板部53はチューブ幅方向において同一位置に配置されており、打ち出し部54同士の間に形成される空間が冷媒通路部55を構成する。
As shown in FIG. 10C, the
打ち出し部54は、第1打ち出し部54aと、基板部53からの突出高さが第1打ち出し部54aよりも小さい第2打ち出し部54bとを有している。第1打ち出し部54aと第2打ち出し部54bは、チューブ長手方向に交互に多数個配置されている。
The launching
図10(b)に示すように、一方の板状部50a側の第1、第2打ち出し部54a、54bと、他方の板状部50b側の第1、第2打ち出し部54a、54bは、チューブ長手方向にずれて配置されている。
As shown in FIG. 10B, the first and second projecting
したがって、冷媒通路部55では、図10(b)の実線矢印のように冷媒がチューブ厚さ方向(図10(b)の上下方向)に蛇行しながら流れる。なお、図10(a)、図11の実線矢印は、チューブ50の外面近傍を流れる空気の流れを示している。
Accordingly, in the
図10(a)、図11の網掛部は、チューブ50における一方の板状部50aと他方の板状部50bとのろう付け箇所を示している。チューブ11の一方の板状部50aと他方の板状部50bは基板部53同士でろう付け接合されている。これにより、一方の板状部50aと他方の板状部50bとのろう付け箇所がチューブ長手方向に延びる線状に配置されることとなる。
The shaded portions in FIG. 10 (a) and FIG. 11 show the brazed locations of one plate-
したがって、図10、図11の先願例によると、基板部53がチューブ長手方向に延びる筋状に形成されているので、基板部53を点状に形成した上記従来技術に比べて、基板部53同士を少なくとも一部で当接させることが容易であり、ろう材充填の起点を確実に設けることができる。このため、基板部53同士のろう付け性を向上することができる。
Therefore, according to the prior application examples of FIGS. 10 and 11, since the
ここで、図10の先願例は、打ち出し部54がチューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に延びた蛇行タイプになっているのに対し、図11の先願例は、冷媒通路部55がチューブ幅方向に蛇行することなくチューブ長手方向に真っ直ぐに延びたストレートタイプになっている。
Here, the prior application example of FIG. 10 is a meandering type in which the
この蛇行タイプとストレートタイプとを比較すると、図10の蛇行タイプでは、図10(a)の破線矢印のように冷媒がチューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に流れるので、冷媒流れが撹乱されて冷媒通路部55における温度境界層の発達が抑制され、ひいては冷媒側の熱伝達性能が高くなる。これに対し、図11のストレートタイプでは、図11の破線矢印のように冷媒がチューブ幅方向に蛇行しないので、図10の蛇行タイプに比べて冷媒側の熱伝達性能が劣る。
When this meandering type and the straight type are compared, in the meandering type of FIG. 10, the refrigerant flows in the longitudinal direction of the tube while meandering in the tube width direction as indicated by the broken line arrow in FIG. The development of the temperature boundary layer in the
一方、図10の蛇行タイプでは、打ち出し部54がチューブ幅方向に蛇行しているので、チューブ50の断面形状がチューブ長手方向で大きく変化することとなる。このため、チューブ50の両端部をタンク部の挿入穴に挿入するにあたって、タンク部の挿入穴の形状をチューブ50の断面形状に対応する形状に形成することが困難であり、チューブ50をタンク部に組み付ける組み付け性や、チューブ50とタンク部とのろう付けがよくない。
On the other hand, in the meandering type of FIG. 10, since the
これに対し、図11のストレートタイプでは、打ち出し部54がチューブ長手方向に真っ直ぐに延びているので、チューブ50の断面形状は第1打ち出し部54aにおいて一定である。このため、チューブ50の両端部をタンク部の挿入穴に挿入するにあたって、タンク部の挿入穴の形状をチューブ50の一定の断面形状に対応する形状に形成しておけばよいので、チューブ50をタンク部に組み付ける組み付け性や、チューブ50とタンク部とのろう付けが良好である。
On the other hand, in the straight type of FIG. 11, since the
本発明は上記点に鑑みて、ストレートタイプの熱交換器用チューブにおいて、内部流体側の熱伝達性能を向上することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to improve heat transfer performance on the internal fluid side in a straight type heat exchanger tube.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、長手方向と直交する断面が前記長手方向と直交する幅方向に沿って扁平な形状を有するように、2つの板状部が互いに対向配置されている熱交換器用チューブであって、
2つの板状部のうち少なくとも一方の板状部(11a)には、他方の板状部(11b)に当接してろう付けされる基板部(20)と、基板部(20)から他方の板状部(11b)と反対側に突き出す複数個の打ち出し部(21)とが形成され、
基板部(20)および打ち出し部(21)は、前記長手方向に真っ直ぐに延びる筋状に形成され、
打ち出し部(21)と他方の板状部(11b)との間に形成される空間は、内部流体が前記長手方向に流れる内部流体通路部(22)を構成し、
内部流体通路部(22)における内部流体の抵抗分布を、前記長手方向で変化するように形成する抵抗分布形成手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, the two plate-like portions face each other so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction has a flat shape along the width direction perpendicular to the longitudinal direction. A tube for a heat exchanger,
At least one plate-like portion (11a) of the two plate-like portions is provided with a substrate portion (20) to be brazed in contact with the other plate-like portion (11b), and from the substrate portion (20) to the other plate-like portion (11b). A plurality of projecting portions (21) protruding to the opposite side to the plate-shaped portion (11b) are formed,
The substrate part (20) and the projecting part (21) are formed in a streak shape extending straight in the longitudinal direction,
The space formed between the launch portion (21) and the other plate-like portion (11b) constitutes an internal fluid passage portion (22) through which the internal fluid flows in the longitudinal direction,
It is characterized by comprising resistance distribution forming means for forming the resistance distribution of the internal fluid in the internal fluid passage section (22) so as to change in the longitudinal direction.
これによると、内部流体通路部(22)における抵抗分布が前記長手方向で変化するので、内部流体通路部(22)における冷媒流れに前記幅方向の流れが発生する。このため、内部流体側の熱伝達性能を向上することができる。 According to this, since the resistance distribution in the internal fluid passage portion (22) changes in the longitudinal direction, a flow in the width direction is generated in the refrigerant flow in the internal fluid passage portion (22). For this reason, the heat transfer performance on the internal fluid side can be improved.
なお、本発明における「内部流体通路部(22)における内部流体の抵抗分布」とは、内部流体通路部(22)の前記長手方向と直交する断面における内部流体の抵抗分布を意味するものである。 The “internal fluid resistance distribution in the internal fluid passage portion (22)” in the present invention means the internal fluid resistance distribution in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the internal fluid passage portion (22). .
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の熱交換器用チューブにおいて、打ち出し部(21)は、一方の板状部(11a)および他方の板状部(11b)の両方に形成されており、
一方の板状部(11a)および他方の板状部(11b)に形成された打ち出し部(21)には、第1打ち出し部(21a)と、基板部(20)からの突出高さが第1打ち出し部(21a)よりも小さい第2打ち出し部(21b)とが前記長手方向に交互に形成され、
一方の板状部(11a)側の第1、第2打ち出し部(21a、21b)と、他方の板状部(11b)側の第1、第2打ち出し部(21a、21b)は、前記長手方向にずれて配置されており、
一方の板状部(11a)側の基板部(20)と、他方の板状部(11b)側の基板部(20)は、前記幅方向に一部のみ重合するようにずれて配置されており、
一方の板状部(11a)側の基板部(20)および第1、第2打ち出し部(21a、21b)と、他方の板状部(11b)側の基板部(20)および第1、第2打ち出し部(21a、21b)との配置関係によって、抵抗分布形成手段が構成されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 2, in the heat exchanger tube according to claim 1, the launch portion (21) is formed in both the one plate-like portion (11a) and the other plate-like portion (11b). And
The projecting portion (21) formed on one plate-like portion (11a) and the other plate-like portion (11b) has a first projecting portion (21a) and a protruding height from the substrate portion (20) having the first height. Second launch portions (21b) smaller than one launch portion (21a) are alternately formed in the longitudinal direction,
The first and second punched portions (21a, 21b) on the one plate-like portion (11a) side and the first and second punched portions (21a, 21b) on the other plate-like portion (11b) side are the longitudinal Are displaced in the direction,
The substrate portion (20) on the one plate-like portion (11a) side and the substrate portion (20) on the other plate-like portion (11b) side are arranged so as to be shifted so as to partially overlap in the width direction. And
The substrate portion (20) on the one plate-like portion (11a) side and the first and second projecting portions (21a, 21b), the substrate portion (20) on the other plate-like portion (11b) side, and the first and first The resistance distribution forming means is configured by the arrangement relationship with the two launch portions (21a, 21b).
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の熱交換器用チューブにおいて、
打ち出し部(21)には、基板部(20)側に向かって窪んだ窪み部(30、31、32)が形成され、
窪み部(30、31、32)によって抵抗分布形成手段が構成されていることを特徴とする。
In invention of
In the projecting portion (21), recessed portions (30, 31, 32) that are recessed toward the substrate portion (20) side are formed,
The recess portion (30, 31, 32) constitutes a resistance distribution forming means.
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の熱交換器用チューブにおいて、窪み部(30)は、円形のディンプル状に形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger tube according to the third aspect, the recess (30) is formed in a circular dimple shape.
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の熱交換器用チューブにおいて、ディンプル状の窪み部(30)は、前記長手方向に複数個形成されており、
複数個のディンプル状の窪み部(30)は、前記幅方向において同一位置に配置されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 5, in the heat exchanger tube according to claim 4, a plurality of dimple-shaped depressions (30) are formed in the longitudinal direction,
The plurality of dimple-shaped depressions (30) are arranged at the same position in the width direction.
請求項6に記載の発明では、請求項4に記載の熱交換器用チューブにおいて、
ディンプル状の窪み部(30)は、前記長手方向に複数個形成されており、
複数個のディンプル状の窪み部(30)は、前記幅方向においてずれて配置されていることを特徴とする。
In invention of Claim 6, in the tube for heat exchangers of Claim 4,
A plurality of dimple-shaped depressions (30) are formed in the longitudinal direction,
The plurality of dimple-shaped depressions (30) are arranged so as to be shifted in the width direction.
請求項7に記載の発明では、請求項3に記載の熱交換器用チューブにおいて、窪み部(31、32)は、前記長手方向に延びる溝状に形成されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the heat exchanger tube according to the third aspect, the recess (31, 32) is formed in a groove shape extending in the longitudinal direction.
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の熱交換器用チューブにおいて、溝状の窪み部(31)は、前記長手方向に真っ直ぐに延びる直線溝状に形成されていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the heat exchanger tube according to the seventh aspect, the groove-shaped depression (31) is formed in a linear groove shape extending straight in the longitudinal direction. To do.
請求項9に記載の発明では、請求項8に記載の熱交換器用チューブにおいて、直線溝状の窪み部(31)は、前記長手方向に複数個形成されており、
複数個の直線溝状の窪み部(31)は、前記幅方向において同一位置に配置されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 9, in the heat exchanger tube according to claim 8, a plurality of linear groove-shaped depressions (31) are formed in the longitudinal direction,
The plurality of linear groove-shaped depressions (31) are arranged at the same position in the width direction.
請求項10に記載の発明では、請求項8に記載の熱交換器用チューブにおいて、直線溝状の窪み部(31)は、前記長手方向に複数個形成されており、
複数個の直線溝状の窪み部(31)は、前記幅方向においてずれて配置されていることを特徴とする。
In invention of
The plurality of linear groove-shaped depressions (31) are arranged so as to be shifted in the width direction.
請求項11に記載の発明では、請求項3ないし11のいずれか1つに記載の熱交換器用チューブにおいて、
溝状の窪み部(32)は、前記幅方向に蛇行しながら前記長手方向に延びる蛇行溝状に形成されていることを特徴とする。
In invention of
The groove-like depression (32) is formed in a meandering groove shape extending in the longitudinal direction while meandering in the width direction.
請求項12に記載の発明では、請求項1に記載の熱交換器用チューブにおいて、
打ち出し部(21)には、第1打ち出し部(21a)と、基板部(20)からの突出高さが第1打ち出し部(21a)よりも小さい第2打ち出し部(21b)とが前記長手方向に交互に形成され、
窪み部(30、31、32)が第1打ち出し部(21a)に形成されていることを特徴とする。
In invention of
The launching portion (21) includes a first launching portion (21a) and a second launching portion (21b) whose protruding height from the substrate portion (20) is smaller than that of the first launching portion (21a). Alternately formed
The depression (30, 31, 32) is formed in the first launch portion (21a).
請求項13に記載の発明では、請求項3または12に記載の熱交換器用チューブにおいて、第2打ち出し部(21b)と基板部(20)は、外部流体が前記幅方向に流れる外部流体通路部(23)を構成していることを特徴とする。これにより、外部流体側の熱伝達性能を向上することができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the heat exchanger tube according to the third or twelfth aspect, the second launching portion (21b) and the substrate portion (20) have an external fluid passage portion through which an external fluid flows in the width direction. (23) is configured. Thereby, the heat transfer performance on the external fluid side can be improved.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図3に基づいて説明する。図1は本発明による熱交換器用チューブを適用した熱交換器10の全体構造を示す斜視図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a
熱交換器10は、冷凍サイクルの圧縮機(図示せず)から吐出された高温高圧の冷媒(内部流体)と空気(外部流体)とを熱交換させて冷媒を凝縮させるものである。具体的には、冷媒が流れる冷媒通路を構成する複数の扁平状チューブ11と、複数のコルゲートフィン(以下フィンと略す)12との組み合わせからなる熱交換部13を有し、この熱交換部13のチューブ長手方向両端部にタンク部14、15を配置する構成になっている。
The
タンク部14、15は、チューブ11に対する冷媒の分配と集合とを行うものである。両タンク部14、15の長手方向両端部には、両タンク部14、15を結合して熱交換器10の矩形状の外形を保持するサイドプレート16、17がチューブ11と平行にそれぞれ配置される。
The
これらの複数のチューブ11、複数のフィン12および両タンク部14、15は一体ろう付けにより接合されている。なお、チューブ11、フィン12および両タンク部14、15を接着、溶着等の接合方法で接合してもよいことはもちろんである。
The plurality of
両タンク部14、15はろう材(溶加材)がクラッド(被覆)されたアルミニウム系材料からなる円筒状容器である。両タンク部14、15には、両タンク部14、15の長手方向に並んで形成された複数の挿入穴(図示せず)から複数のチューブ11の両端部が挿入されている。
Both
一方のタンク部14のうち長手方向一端側(図1の下端側)部位には、冷凍サイクルの圧縮機(図示せず)から吐出された高温高圧の冷媒をタンク内部に導入するための入口配管(図示せず)が接続される接続ブロック14aがろう付けにより接合されている。一方のタンク部14の長手方向一端部(図1の下端部)には、熱交換器10を車体に取り付けるための係合突起14bが設けられている。
An inlet pipe for introducing a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from a compressor (not shown) in the refrigeration cycle into one end of the
他方のタンク部15のうち長手方向一端側(図1の上端側)部位には、タンク内部から冷凍サイクルの膨張弁(図示せず)側へ液相冷媒を流出させるための出口配管(図示せず)が接続される接続ブロック15aがろう付けにより接合されている。他方のタンク部15の長手方向他端部(図1の下端部)には、熱交換器10を車体に取り付けるための係合突起15bが設けられている。
An outlet pipe (not shown) for allowing the liquid-phase refrigerant to flow from the inside of the tank to the expansion valve (not shown) side of the refrigeration cycle is provided at one end of the
図2(a)はチューブ11の要部平面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。図3(a)は図2(a)のB−B断面図であり、図3(b)は図2(a)のC−C断面図であり、図3(c)は図2(a)のD−D断面図である。
Fig.2 (a) is a principal part top view of the
チューブ11は、互いに対向する2つの板状部を有する扁平な形状になっており、2枚の板材を最中状に貼り合わせて接合することによって形成されている。本例では、チューブ11を形成する2枚の板材として、アルミニウム板材の両面にろう材がクラッドされたクラッド材を用いている。なお、チューブ11を、1枚の板材を中央部で折り曲げて半分の大きさ重ね合わせて互いに接合することによって形成してもよい。
The
チューブ11のうち互いに対向する2つの板状部には、平坦な基板部20と、基板部20から外方に突出する打ち出し部21とが形成されている。基板部20および打ち出し部21はチューブ長手方向(図2(a)の左右方向)に真っ直ぐに延びる筋状に形成されており、基板部20と打ち出し部21とがチューブ幅方向(図2(a)の上下方向)に交互に多数個配置されている。
A
本例では、チューブ11の板状部の成形を打ち出し成形により行っている。具体的には、基板部20をなす板状のワークに対して打ち出し部21を打ち出し成形することでチューブ11の板状部を成形している。
In this example, the plate-like portion of the
打ち出し部21は、第1打ち出し部21aと、基板部20からの突出高さが第1打ち出し部21aよりも小さい第2打ち出し部21bとを有している。第1打ち出し部21aと第2打ち出し部21bは、矩形状に形成され、チューブ長手方向に交互に多数個配置されている。
The launching
第1打ち出し部21aは、チューブ幅方向において千鳥状に並んでいる。したがって、第2打ち出し部21bも、チューブ幅方向において千鳥状に並んでいる。
The
図2(b)に示すように、一方の板状部11a側の第1、第2打ち出し部21a、21bと、他方の板状部11b側の第1、第2打ち出し部21a、21bは、チューブ長手方向にずれて配置されている。
As shown in FIG. 2 (b), the first and
図3(a)〜(c)に示すように、一方の板状部11a側の基板部20と他方の板状部11b側の基板部20は、チューブ幅方向に一部のみ重合するように若干ずれて配置されている。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
一方の板状部11aと他方の板状部11bは基板部20同士の当接部でろう付け接合されている。したがって、一方の板状部11aと他方の板状部11bとのろう付け箇所が、チューブ長手方向に延びる線状に配置されることとなる。
One plate-
一方の板状部11aと他方の板状部11bとの間に形成される空間は、冷媒が流れる冷媒通路部(内部流体通路部)22を構成する。
A space formed between one plate-
図3(a)〜(c)中の黒丸は、冷媒通路部22における冷媒の流速分布の重心(以下、冷媒通路部22の流速分布重心と言う。)の位置を示すものである。図3(a)〜(c)に示すように、冷媒通路部22の流速分布重心の位置はチューブ長手方向で変化している。以下、このことについて説明する。
Black circles in FIGS. 3A to 3C indicate the position of the center of gravity of the flow velocity distribution of the refrigerant in the refrigerant passage portion 22 (hereinafter referred to as the flow velocity distribution center of gravity of the refrigerant passage portion 22). As shown in FIGS. 3A to 3C, the position of the flow velocity distribution center of gravity of the
まず、図3(a)に示すB−B断面においては、一方の板状部11a側の第2打ち出し部21bと他方の板状部11b側の第1打ち出し部21aとが対向している。そのため、冷媒通路部22のうち一方の板状部11a側の第2打ち出し部21bと他方の板状部11b側の基板部20との間に位置する部位22aが、一方の板状部11a側の基板部20と他方の板状部11b側の第1打ち出し部21aとの間に位置する部位22bよりも小さくなる。したがって、冷媒通路部22の流速分布重心が部位22b寄りに位置することとなる。
First, in the BB cross section shown to Fig.3 (a), the
次に、図3(b)に示すC−C断面においては、一方の板状部11a側の第1打ち出し部21aと他方の板状部11b側の第1打ち出し部21aとが対向している。そのため、冷媒通路部22のうち一方の板状部11a側の第1打ち出し部21bと他方の板状部11b側の基板部20との間に位置する部位22cと、一方の板状部11a側の基板部20と他方の板状部11b側の第1打ち出し部21aとの間に位置する部位22dとが同じ大きさになる。したがって、冷媒通路部22の流速分布重心が、冷媒通路部22の断面形状のほぼ中央に位置することとなる。
Next, in the CC cross section shown in FIG. 3 (b), the
次に、図3(c)に示すD−D断面においては、一方の板状部11a側の第1打ち出し部21aと他方の板状部11b側の第2打ち出し部21bとが対向している。そのため、冷媒通路部22のうち一方の板状部11a側の第1打ち出し部21aと他方の板状部11b側の基板部20との間に位置する部位22eが、一方の板状部11a側の基板部20と他方の板状部11b側の第2打ち出し部21bとの間に位置する部位22fよりも大きくなる。したがって、冷媒通路部22の流速分布重心の位置が部位22e寄りに位置することとなる。
Next, in the DD cross section shown in FIG. 3C, the
すなわち、一方の板状部11a側の基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bと、他方の板状部11b側の基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bとの配置関係によって、冷媒通路部22のチューブ長手方向と直交する断面における冷媒の抵抗分布(以下、単に「冷媒通路部22の抵抗分布」と言う。)がチューブ長手方向で変化する。
That is, the
換言すれば、このような配置関係によって、冷媒通路部22の抵抗分布を長手方向で変化するように形成する抵抗分布形成手段が構成されている。そのため、冷媒通路部22の流速分布重心の位置がチューブ長手方向で変化することとなる。
In other words, the resistance distribution forming means that forms the resistance distribution of the
基板部20と第2打ち出し部21bは、図2(a)の矢印dのように空気がチューブ長手方向に蛇行しながらチューブ幅方向に流れる空気通路部(外部流体通路部)23を構成する。
The
この空気通路部23は、基板部20と、基板部20から僅かに突出する第2打ち出し部21bとを交互に配置した構成になっている。したがって、空気通路部23では、空気がチューブ厚さ方向(図2(a)の紙面垂直方向)にも蛇行しながらチューブ幅方向に流れることとなる。
The
複数のフィン12は、ろう材がクラッドされていない裸のアルミニウム系材料(ベア材)からなる薄板材を矩形波状に曲げ成形したコルゲートフィンで構成されている。フィン12のうちチューブ11の積層方向(図1の上下方向)に延びる平坦な面には、切り起こし形状のルーバ(図示せず)が多数個形成されている。
The plurality of
次に、上記構成における作動を簡単に説明する。冷凍サイクルの圧縮機(図示せず)から吐出された高温高圧の冷媒は、接続ブロック14aより熱交換器10内部に流入し一方のタンク部14で各チューブ11に分配されて各チューブ11内に流入する。
Next, the operation in the above configuration will be briefly described. The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor (not shown) of the refrigeration cycle flows into the
各チューブ11内を流れる冷媒はチューブ11に熱を伝え、冷媒からチューブ11に伝えられた熱の一部はチューブ11に接合されたフィン12に伝わる。この熱がチューブ11の外面側を流れる空気に伝達されて冷媒が凝縮液化する。凝縮液化した液相冷媒は、各チューブ11から他方のタンク部15に流入して集合され、接続ブロック15aより熱交換器10外部へと流出し膨張弁(図示せず)側へと流れる。
The refrigerant flowing in each
次に、熱交換器10の熱交換部13における冷媒と空気との間の熱交換作用を説明する。図2(a)の破線矢印aおよび図2(b)の矢印bに示すように、冷媒はチューブ11内部を複雑に蛇行しながら流れて冷媒流れが撹乱されるので、冷媒側の熱伝達率が向上する。
Next, the heat exchange action between the refrigerant and the air in the
一方、チューブ11外部を流れる空気のうちチューブ11から離れた領域を流れる空気はフィン12に沿って流れ、フィン12の熱を奪ってフィン12を冷却した後にフィン12の空気流れ下流側へ流出する。
On the other hand, the air flowing outside the
チューブ11外部を流れる空気のうちチューブ11近傍を流れる空気はチューブ11の熱を奪ってチューブ11を冷却した後にチューブ11の空気流れ下流側へ流出する。このとき、空気が空気通路部23を蛇行して流れることにより空気流れが撹乱されるので、空気側の熱伝達率が向上する。また、空気通路部23によってチューブ11の伝熱面積を拡大できるので、チューブ11から空気への放熱量が増加する。
Of the air flowing outside the
本実施形態では、基板部20がチューブ長手方向に延びる筋状に形成されているので、図10、図11の先願例と同様に、基板部20同士を少なくとも一部で当接させることが容易であり、ろう材充填の起点を確実に設けることができる。このため、基板部20同士のろう付け性を向上することができる。
In this embodiment, since the board |
また、本実施形態では、図11の先願例と同様に、複数個の打ち出し部21をチューブ長手方向に真っ直ぐに延びる筋状に形成したストレートタイプの熱交換器用チューブを構成しているので、図11の先願例と同様に、図10の先願例のような蛇行タイプの熱交換器用チューブに比べてチューブ11をタンク部14、15に組み付ける組み付け性が良好である。
Further, in the present embodiment, as in the prior application example of FIG. 11, a straight type heat exchanger tube in which a plurality of projecting
さらに、本実施形態では、冷媒通路部22の抵抗分布がチューブ長手方向で変化し、冷媒通路部22の流速分布重心の位置がチューブ長手方向で変化するので、冷媒通路部22における冷媒流れにチューブ幅方向の流れが発生する。そのため、本例では、冷媒通路部22における冷媒流れに3次元流れが発生する。
Further, in this embodiment, the resistance distribution of the
したがって、図11の先願例のように冷媒通路部22において冷媒がチューブ幅方向に流れず、冷媒流れが2次元流れであるものに比べて、冷媒側の熱伝達性能を向上できる。
Therefore, as in the prior application example of FIG. 11, the refrigerant does not flow in the tube width direction in the
以上のことから、2つの板状部11a、11b同士のろう付け性およびタンク部14、15への組み付け性が良好なストレートタイプの熱交換器用チューブにおいて、冷媒側の熱伝達性能を向上することができる。
From the above, the heat transfer performance on the refrigerant side can be improved in a straight type heat exchanger tube with good brazing properties between the two plate-
なお、本実施形態では、一方の板状部11a側の基板部20と他方の板状部11b側の基板部20とのずれ量を適宜設定することにより、冷媒通路部22におけるチューブ幅方向の流れの大きさを適宜設定することが可能である。したがって、冷媒通路部22における冷媒の流れ抵抗を適宜設定することができ、ひいては冷媒通路部22における冷媒の圧力損失を適宜調整することができる。
In this embodiment, by appropriately setting the amount of deviation between the
また、本実施形態では、第1打ち出し部21aが、チューブ幅方向において千鳥状に並んでいるので、チューブ11とフィン12との接触部位を千鳥状に配置することができる。このため、第1打ち出し部21aをチューブ幅方向に同一位置に並べた場合のようにチューブ11とフィン12との非接触部位がチューブ幅方向全域にわたって形成されることを回避できるので、空気側の熱伝達性能をより向上できる。
Moreover, in this embodiment, since the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、一方の板状部11a側の基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bと他方の板状部11b側の基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bとの配置関係によって、冷媒通路部22の抵抗分布をチューブ長手方向で変化させる抵抗分布形成手段を構成しているが、本第2実施形態では、図4に示すように、第1打ち出し部21aに、冷媒通路部22側に向かってディンプル状に窪んだ窪み部30を形成することによって、抵抗分布形成手段を構成している。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
本実施形態では、一方の板状部11aの基板部20と他方の板状部11bの基板部20とをチューブ幅方向にずらすことなく、全体的に重合するように配置している。本例では、窪み部30を第1打ち出し部21aのチューブ幅方向中央に配置しているので、窪み部30がチューブ長手方向(図4の左右方向)と平行な仮想直線(図4中の一点鎖線)上に並んで配置されることとなる。
In this embodiment, the board |
本実施形態によると、図4中の破線矢印のように、冷媒流れにおいて窪み部30を回り込む流れが発生するので、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができる。したがって、一方の板状部11aの基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bと他方の板状部11bの基板部20および第1、第2打ち出し部21a、21bとをチューブ幅方向にずらすことなく、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができ、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the present embodiment, as indicated by the broken-line arrows in FIG. 4, a flow that flows around the
なお、図4は、窪み部30の配置位置の一例を示したものに過ぎず、窪み部30の配置位置を適宜変更してもよいことはもちろんである。また、上記第1実施形態と同様に、一方の板状部11aの基板部20と他方の板状部11bの基板部20とをチューブ幅方向にずらして配置してもよい。
Note that FIG. 4 is merely an example of the arrangement position of the
(第3実施形態)
上記第2実施形態では、窪み部30をチューブ長手方向と平行な仮想直線上に並んで配置しているが、本第3実施形態では、図5に示すように、窪み部30をチューブ幅方向にずらして配置している。
(Third embodiment)
In the said 2nd Embodiment, although the
本実施形態によると、図5中の破線矢印のように、冷媒流れがチューブ幅方向に蛇行するので、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができる。したがって、上記第2実施形態と同等の効果を得ることができる。 According to the present embodiment, since the refrigerant flow meanders in the tube width direction as indicated by the broken-line arrows in FIG. 5, a flow in the tube width direction can be created in the refrigerant flow. Therefore, an effect equivalent to that of the second embodiment can be obtained.
(第4実施形態)
上記第2実施形態では、窪み部30をディンプル状に形成しているが、本第4実施形態では、図6に示すように、窪み部31をチューブ長手方向に真っ直ぐに延びる溝状に形成している。
(Fourth embodiment)
In the second embodiment, the
本例では、窪み部31を第1打ち出し部21aのチューブ幅方向中央に配置しているので、窪み部31がチューブ長手方向(図4の左右方向)と平行な仮想直線(図4中の一点鎖線)上に並んで配置されることとなる。
In this example, since the
また、本例では、窪み部31の深さを、第1打ち出し部21aの突出高さと第2打ち出し部21bの突出高さとの差よりも小さくしているが、窪み部31の深さを、第1打ち出し部21aの突出高さと第2打ち出し部21bの突出高さとの差以上にしてもよい。
In this example, the depth of the
本実施形態によると、図5中の破線矢印のように、冷媒流れにおいて窪み部31を回り込む流れが発生するので、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができる。したがって、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the present embodiment, as indicated by the broken-line arrows in FIG. 5, a flow that flows around the
なお、窪み部31を溝状に形成することによって、窪み部31のチューブ長手方向寸法は、窪み部30のチューブ長手方向寸法よりも大きくなる。このため、窪み部31のチューブ幅方向寸法を窪み部30のチューブ幅方向寸法よりも小さくしても、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
In addition, the tube longitudinal direction dimension of the
なお、図5は、窪み部31の配置位置の一例を示したものに過ぎず、窪み部31の配置位置を適宜変更してもよいことはもちろんである。
Note that FIG. 5 is merely an example of the arrangement position of the
(第5実施形態)
上記第4実施形態では、窪み部31をチューブ長手方向と平行な仮想直線上に並んで配置しているが、本第5実施形態では、図7に示すように、窪み部31をチューブ幅方向にずらして配置している。
(Fifth embodiment)
In the said 4th Embodiment, although the
本実施形態によると、図7中の破線矢印のように、冷媒流れがチューブ幅方向に蛇行するので、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができる。したがって、上記第4実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to this embodiment, since the refrigerant flow meanders in the tube width direction as indicated by the broken-line arrows in FIG. 7, a flow in the tube width direction can be created in the refrigerant flow. Therefore, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
(第6実施形態)
上記第2、第3実施形態は、外面に空気通路部23を形成したチューブ11に窪み部30、31を形成しているが、本第4実施形態は、図8に示すように、外面に空気通路部23を形成していないチューブ11に対して窪み部32を形成している。
(Sixth embodiment)
Although the said 2nd, 3rd embodiment forms the
本実施形態では、チューブ11外面に空気通路部23を形成しないので、打ち出し部21に第2打ち出し部21bを形成していない。そして、窪み部32をチューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に延びる溝状に形成している。
In the present embodiment, since the
これにより、冷媒流れが窪み部32に沿って蛇行しながら流れるので、冷媒流れにチューブ幅方向の流れを作り出すことができる。したがって、上記第2、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
As a result, the refrigerant flow flows while meandering along the
(他の実施形態)
なお、上記第4、第5実施形態では、第1打ち出し部21aに、チューブ長手方向に真っ直ぐに延びる溝状の窪み部31を形成しているが、第1打ち出し部21aに、上記第4、第5実施形態のようなチューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に延びる溝状の窪み部32を形成してもよい。
(Other embodiments)
In the fourth and fifth embodiments, the
また、上記第6実施形態では、外面に空気通路部23を形成しないチューブ11に対して、チューブ幅方向に蛇行しながらチューブ長手方向に延びる溝状の窪み部32を形成しているが、外面に空気通路部23を形成しないチューブ11に対して上記第2、第3実施形態のようなディンプル状の窪み部30を形成してもよい。同様に、外面に空気通路部23を形成しないチューブ11に対して上記第4、第5実施形態のようなチューブ長手方向に真っ直ぐに延びる溝状の窪み部31を形成してもよい。
Moreover, in the said 6th Embodiment, although the groove-shaped
また、上記各実施形態は、第1、第2打ち出し部21a、21bの形状の一例を示したものに過ぎず、第1、第2打ち出し部21a、21bの形状を適宜変更が可能である。例えば、第1、第2打ち出し部21a、21bの形状を略矩形から略平行四辺形に変更してもよい。
Moreover, each said embodiment is only what showed an example of the shape of the 1st,
また、上記各実施形態では、第1、第2打ち出し部21a、21bを2つの板状部11a、11bの両方に形成しているが、第1、第2打ち出し部21a、21bを一方の板状部11aのみに形成し、他方の板状部11bの全体を平坦な形状にしてもよい。
In each of the above embodiments, the first and second projecting
また、上記各実施形態では、2つの板状部11a、11bのそれぞれにおいて多数個の打ち出し部21同士を独立して形成することで、多数個の冷媒通路部22同士を独立させているが、多数個の打ち出し部21の一部同士を繋げるように形成することで、多数個の冷媒通路部22の一部同士を繋ぐバイパス通路を形成してもよい。
In each of the above embodiments, a large number of the projecting
また、上記各実施形態において、チューブ11の幅方向端部において、一方の板材を他方の板材に被さるように折り曲げることで、チューブ11の幅方向端部にカシメ部を形成してもよい。
Moreover, in each said embodiment, you may form a crimp part in the width direction edge part of the
また、上記各実施形態では本発明による熱交換器用チューブを冷媒凝縮器に適用した例を示しているが、これに限定されることなく、本発明は種々な用途の流体間の熱交換を行う熱交換器一般に広く適用可能であることはもちろんである。 Moreover, although each said embodiment has shown the example which applied the tube for heat exchangers by this invention to a refrigerant condenser, this invention performs heat exchange between the fluids of various uses, without being limited to this. Of course, it can be widely applied to heat exchangers in general.
11a 一方の板状部
11b 他方の板状部
20 基板部
21 打ち出し部
21a 第1打ち出し部
21b 第2打ち出し部
22 冷媒通路部(内部流体通路部)
11a One plate-
Claims (13)
前記2つの板状部のうち少なくとも一方の板状部(11a)には、他方の板状部(11b)に当接してろう付けされる基板部(20)と、前記基板部(20)から前記他方の板状部(11b)と反対側に突き出す複数個の打ち出し部(21)とが形成され、
前記基板部(20)および前記打ち出し部(21)は、前記長手方向に真っ直ぐに延びる筋状に形成され、
前記打ち出し部(21)と前記他方の板状部(11b)との間に形成される空間は、内部流体が前記長手方向に流れる内部流体通路部(22)を構成し、
前記内部流体通路部(22)における前記内部流体の抵抗分布を、前記長手方向で変化するように形成する抵抗分布形成手段を備えることを特徴とする熱交換器用チューブ。 A tube for a heat exchanger in which two plate-like portions are arranged to face each other so that a cross section perpendicular to the longitudinal direction has a flat shape along a width direction perpendicular to the longitudinal direction,
From at least one plate-like portion (11a) of the two plate-like portions, a substrate portion (20) brazed in contact with the other plate-like portion (11b), and the substrate portion (20) A plurality of projecting portions (21) protruding to the opposite side to the other plate-shaped portion (11b),
The substrate part (20) and the projecting part (21) are formed in a streak shape extending straight in the longitudinal direction,
The space formed between the launch portion (21) and the other plate-like portion (11b) constitutes an internal fluid passage portion (22) through which an internal fluid flows in the longitudinal direction,
A heat exchanger tube, comprising resistance distribution forming means for forming a resistance distribution of the internal fluid in the internal fluid passage portion (22) so as to change in the longitudinal direction.
前記一方の板状部(11a)および前記他方の板状部(11b)に形成された前記打ち出し部(21)には、第1打ち出し部(21a)と、前記基板部(20)からの突出高さが前記第1打ち出し部(21a)よりも小さい第2打ち出し部(21b)とが前記長手方向に交互に形成され、
前記一方の板状部(11a)側の前記第1、第2打ち出し部(21a、21b)と、前記他方の板状部(11b)側の前記第1、第2打ち出し部(21a、21b)は、前記長手方向にずれて配置されており、
前記一方の板状部(11a)側の前記基板部(20)と、前記他方の板状部(11b)側の前記基板部(20)は、前記幅方向に一部のみ重合するようにずれて配置されており、
前記一方の板状部(11a)側の前記基板部(20)および前記第1、第2打ち出し部(21a、21b)と、前記他方の板状部(11b)側の前記基板部(20)および前記第1、第2打ち出し部(21a、21b)との配置関係によって、前記抵抗分布形成手段が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用チューブ。 The launch portion (21) is formed on both the one plate-like portion (11a) and the other plate-like portion (11b),
The projecting portion (21) formed on the one plate-shaped portion (11a) and the other plate-shaped portion (11b) includes a first projecting portion (21a) and a protrusion from the substrate portion (20). Second launch portions (21b) having a height smaller than the first launch portions (21a) are alternately formed in the longitudinal direction,
The first and second launch portions (21a, 21b) on the one plate-like portion (11a) side, and the first and second launch portions (21a, 21b) on the other plate-like portion (11b) side Are displaced in the longitudinal direction,
The substrate portion (20) on the one plate-like portion (11a) side and the substrate portion (20) on the other plate-like portion (11b) side are shifted so as to be partially overlapped in the width direction. Arranged,
The substrate part (20) on the one plate-like part (11a) side and the first and second projecting parts (21a, 21b), and the substrate part (20) on the other plate-like part (11b) side The tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein the resistance distribution forming means is configured by an arrangement relationship with the first and second launch portions (21a, 21b).
前記窪み部(30、31、32)によって前記抵抗分布形成手段が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用チューブ。 In the projecting portion (21), recessed portions (30, 31, 32) that are recessed toward the substrate portion (20) side are formed,
The tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein the resistance distribution forming means is constituted by the recess (30, 31, 32).
前記複数個のディンプル状の窪み部(30)は、前記幅方向において同一位置に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の熱交換器用チューブ。 A plurality of the dimple-shaped depressions (30) are formed in the longitudinal direction,
The heat exchanger tube according to claim 4, wherein the plurality of dimple-shaped depressions (30) are arranged at the same position in the width direction.
前記複数個のディンプル状の窪み部(30)は、前記幅方向においてずれて配置されていることを特徴とする請求項4に記載の熱交換器用チューブ。 A plurality of the dimple-shaped depressions (30) are formed in the longitudinal direction,
The tube for a heat exchanger according to claim 4, wherein the plurality of dimple-shaped depressions (30) are arranged so as to be shifted in the width direction.
前記複数個の直線溝状の窪み部(31)は、前記幅方向において同一位置に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の熱交換器用チューブ。 A plurality of the linear groove-shaped depressions (31) are formed in the longitudinal direction,
9. The heat exchanger tube according to claim 8, wherein the plurality of linear groove-shaped depressions (31) are arranged at the same position in the width direction.
前記複数個の直線溝状の窪み部(31)は、前記幅方向においてずれて配置されていることを特徴とする請求項8に記載の熱交換器用チューブ。 A plurality of the linear groove-shaped depressions (31) are formed in the longitudinal direction,
The tube for a heat exchanger according to claim 8, wherein the plurality of linear groove-shaped depressions (31) are shifted in the width direction.
前記窪み部(30、31、32)が前記第1打ち出し部(21a)に形成されていることを特徴とする請求項3ないし11のいずれか1つに記載の熱交換器用チューブ。 The launching portion (21) includes a first launching portion (21a) and a second launching portion (21b) whose protruding height from the substrate portion (20) is smaller than that of the first launching portion (21a). Alternately formed in the longitudinal direction,
The heat exchanger tube according to any one of claims 3 to 11, wherein the recess (30, 31, 32) is formed in the first launch portion (21a).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |