JP2013024511A - Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device - Google Patents

Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device Download PDF

Info

Publication number
JP2013024511A
JP2013024511A JP2011161697A JP2011161697A JP2013024511A JP 2013024511 A JP2013024511 A JP 2013024511A JP 2011161697 A JP2011161697 A JP 2011161697A JP 2011161697 A JP2011161697 A JP 2011161697A JP 2013024511 A JP2013024511 A JP 2013024511A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
heat transfer
heat exchanger
fin collar
transfer tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011161697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sachihiko Satake
祥彦 佐竹
Wataru Suzuki
渉 鈴木
Takuya Matsuda
拓也 松田
Takashi Nakajima
崇志 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2011161697A priority Critical patent/JP2013024511A/en
Publication of JP2013024511A publication Critical patent/JP2013024511A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger etc., which can be improved in heat transfer performance by increasing the area of contact of a fin collar with a heat transfer tube without causing the fin collar to crack.SOLUTION: The heat exchanger includes heat transfer tubes 1 which have a curved sectional shape, and plate-like fins 2 having insertion holes 4 formed in conformity with the shape of the heat transfer tubes 1. The fins 2 each have fin collars 6 raised along edges of the insertion holes 4, and brought into contact with curved parts of the heat transfer tubes 1 while being divided into a plurality of pieces by cuts 8.

Description

本発明は、冷媒と気体等の流体との間で熱交換するための伝熱管にフィンを接合して構成する熱交換器及びその製造方法等に係るものである。特に、例えば扁平状等のように断面形状に曲線を有する伝熱管を用いた熱交換器等に関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger configured by joining fins to a heat transfer tube for exchanging heat between a refrigerant and a fluid such as a gas, a manufacturing method thereof, and the like. In particular, the present invention relates to a heat exchanger using a heat transfer tube having a curved cross-sectional shape such as a flat shape.

例えば、伝熱管の断面が扁平形状(扁平状)である従来の扁平管熱交換器は、一定間隔に平行に配列された複数の扁平状の伝熱管と、板面長軸方向に伝熱管と同数かつ同間隔の挿入穴を設け、伝熱管に挿入されて一定間隔に配列された複数の板状のフィンとを備えている。フィンに設けられた挿入孔の縁には、プレス工程において立ち上げられたフィンカラーが設けられ、伝熱管とフィンとは、フィンカラーにおいて、ろう材等で接合している(例えば、特許文献1参照)。   For example, a conventional flat tube heat exchanger in which the cross section of the heat transfer tube has a flat shape (flat shape) includes a plurality of flat heat transfer tubes arranged in parallel at regular intervals, and a heat transfer tube in the longitudinal direction of the plate surface. The same number and the same interval of insertion holes are provided, and a plurality of plate-like fins inserted into the heat transfer tubes and arranged at a constant interval are provided. The edge of the insertion hole provided in the fin is provided with a fin collar raised in the press process, and the heat transfer tube and the fin are joined by a brazing material or the like in the fin collar (for example, Patent Document 1). reference).

特開2003−214791号公報(第14頁、第25図)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-214791 (page 14, FIG. 25)

ここで、扁平状の伝熱管は側部が曲面となっており、その断面形状は曲線を有している。従来の扁平管熱交換器は、挿入孔を有したフィンが扁平状の伝熱管に挿入されているので、フィンの挿入孔の縁に設けられたフィンカラーは、直線部(以後、フィンカラー直線部と称す)と曲部(以後、フィンカラー曲部と称す)とが混在している。   Here, the flat heat transfer tube has a curved side portion, and its cross-sectional shape has a curve. In conventional flat tube heat exchangers, fins with insertion holes are inserted into flat heat transfer tubes, so the fin collar provided at the edge of the fin insertion hole is a straight portion (hereinafter referred to as fin color straight line). Part) and a music part (hereinafter referred to as a fin collar music part) are mixed.

例えば、プレス工程において、フィンカラー直線部は折り曲げ加工により立ち上げているのに対して、フィンカラー曲部はバーリング加工により立ち上げている。このため、フィンカラー直線部では折り曲げ線方向に引張応力が加わらないのに対して、フィンカラー曲部では円周方向に引張応力が加わり、フィンカラー曲部は円周方向に塑性変形しながら立ち上がる。よって、フィンカラー曲部の高さを大きくすると、フィンカラー曲部の先端における引張応力が大きくなり、フィンカラー曲部の先端を起点として亀裂が発生する可能性が高くなるという問題がある。   For example, in the pressing process, the fin collar straight portion is raised by bending, whereas the fin collar bent portion is raised by burring. For this reason, tensile stress is not applied in the direction of the fold line in the fin collar linear part, whereas tensile stress is applied in the circumferential direction in the fin collar curved part, and the fin collar curved part rises while being plastically deformed in the circumferential direction. . Therefore, when the height of the fin collar curved portion is increased, there is a problem that the tensile stress at the tip of the fin collar curved portion increases, and the possibility that a crack starts from the tip of the fin collar curved portion increases.

例えば、扁平状の伝熱管の場合には、扁平断面の長軸方向に複数の孔が配列されており、フィンカラー直線部と隣接する長方形孔と、フィンカラー曲部と隣接するD形状の孔とを備えている。扁平管熱交換器において、1つのD形状の孔がフィンカラー曲部と熱交換できる面積は、1つの長方形孔がフィンカラー直線部と熱交換できる面積の約1.5倍である。このため、フィンカラー曲部はフィンカラー直線部に比べて扁平管熱交換器の伝熱性能に大きく寄与することになる。   For example, in the case of a flat heat transfer tube, a plurality of holes are arranged in the major axis direction of the flat cross section, a rectangular hole adjacent to the fin collar straight portion, and a D-shaped hole adjacent to the fin collar curved portion And. In the flat tube heat exchanger, the area where one D-shaped hole can exchange heat with the fin collar bend is about 1.5 times the area where one rectangular hole can exchange heat with the fin collar straight part. For this reason, the fin collar curved portion greatly contributes to the heat transfer performance of the flat tube heat exchanger as compared with the fin collar linear portion.

しかし、従来の扁平管熱交換器では、フィンカラー曲部に亀裂を発生させないようにするため、フィンカラー曲部の高さは、フィンカラー直線部の高さの約0.5倍と小さくなるように設計していた。このため、伝熱管に対するフィンカラー曲部の接触面積に制約があり、フィンカラー曲部に亀裂を発生させずに、扁平管熱交換器以上に伝熱性能を向上させることができなくなる。このように、熱交換器の信頼性を維持しつつ、曲線部分を有する伝熱管に対応して形成したフィンカラーの曲部の接触面積を増加させるのは困難であり、また、伝熱性能を向上させるのは困難であった。   However, in the conventional flat tube heat exchanger, the height of the fin collar curved portion is as small as about 0.5 times the height of the fin collar straight portion so as not to cause cracks in the fin collar curved portion. It was designed as follows. For this reason, the contact area of the fin collar curved portion with respect to the heat transfer tube is limited, and the heat transfer performance cannot be improved more than the flat tube heat exchanger without causing a crack in the fin collar curved portion. As described above, it is difficult to increase the contact area of the curved portion of the fin collar formed corresponding to the heat transfer tube having the curved portion while maintaining the reliability of the heat exchanger, and the heat transfer performance is reduced. It was difficult to improve.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フィンカラーに亀裂を発生させずに、伝熱管に対するフィンカラーの接触面積を増加させ、伝熱性能を向上させることができる熱交換器等を得ることが目的である。   The present invention has been made to solve the above problems, and can increase the contact area of the fin collar with respect to the heat transfer tube without causing cracks in the fin collar, thereby improving the heat transfer performance. The purpose is to obtain a heat exchanger or the like.

本発明における熱交換器は、断面形状に曲線を有する伝熱管と、伝熱管の形状に合わせて形成された挿入孔を有する板状のフィンとを備え、フィンは、挿入孔の縁に沿って立ち上がり、伝熱管の曲線の部分とは、切り欠きにより複数片に分割して接触させるようにしたフィンカラーを有する。   The heat exchanger in the present invention includes a heat transfer tube having a curved cross-sectional shape and a plate-like fin having an insertion hole formed in accordance with the shape of the heat transfer tube, and the fin extends along the edge of the insertion hole. The curved portion of the rising and heat transfer tube has a fin collar which is divided into a plurality of pieces by a notch and brought into contact with each other.

本発明の熱交換器は、フィンカラーに切り欠きを設けて複数片に分割して伝熱管と接触させるようにしたので、フィンカラーの曲部に加わる引張応力を減少でき、亀裂等の発生を防止しつつ、フィンカラーの高さを高くすることができる。そして、フィンカラーと伝熱管との接触面積を大きくすることができ、伝熱性能を向上できるという効果が得られる。   In the heat exchanger of the present invention, the notch is provided in the fin collar so that it is divided into a plurality of pieces and brought into contact with the heat transfer tube. While preventing, the height of the fin collar can be increased. And the contact area of a fin collar and a heat exchanger tube can be enlarged, and the effect that heat transfer performance can be improved is acquired.

本発明の実施の形態1における扁平管熱交換器の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the flat tube heat exchanger in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるフィンの部分正面図である。It is a partial front view of the fin in Embodiment 1 of this invention. 切り欠き角度φと引張応力Pの相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation of notch angle (phi) and the tensile stress P. FIG. 接触面積Sと管外熱伝達率α0 の相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the contact area S and the external heat transfer coefficient (alpha) 0 . 本発明の実施の形態2におけるフィンカラー6の立ち上げ前を示す図である。It is a figure which shows before starting of the fin collar 6 in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3におけるフィンカラー6の立ち上げ前を示す図である。It is a figure which shows before starting of the fin collar 6 in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における熱交換器の製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the heat exchanger in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4におけるフィンカラー6の近傍の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the vicinity of the fin collar 6 in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the refrigerating-cycle apparatus in Embodiment 5 of this invention.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1における扁平管熱交換器20の部分斜視図を示したものである。本実施の形態では、熱交換器として、断面形状の一部が曲線となっている扁平状の伝熱管を有する扁平管熱交換器について説明する。図1において、実施の形態1の扁平管熱交換器20は、断面が長辺部分が直線で、短辺部分が例えば半円状等の曲線とした扁平状の複数の伝熱管1を有する。複数の伝熱管1は、管内に流す冷媒の流路方向とは直交する方向に、一定間隔をおいて平行に配列している。また、複数の平板状(矩形状)のフィン2を有する。フィン2は冷媒の流路方向(伝熱管1の並び方向と直交する方向)で一定間隔に平行に配列させる。ここで、本実施の形態のフィン2は、伝熱管1の幅方向の長さよりも伝熱管1の並び方向の方が長い矩形状であるため、伝熱管1の幅方向を短手方向とし、伝熱管1の並び方向を長手方向とする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a partial perspective view of a flat tube heat exchanger 20 according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, as a heat exchanger, a flat tube heat exchanger having a flat heat transfer tube whose part of the cross-sectional shape is a curve will be described. In FIG. 1, the flat tube heat exchanger 20 of Embodiment 1 has a plurality of flat heat transfer tubes 1 whose cross section is a straight line with a long side portion and whose short side portion is a curve such as a semicircular shape. The plurality of heat transfer tubes 1 are arranged in parallel with a certain interval in a direction orthogonal to the flow direction of the refrigerant flowing in the tubes. Moreover, it has a plurality of flat plate (rectangular) fins 2. The fins 2 are arranged in parallel at regular intervals in the refrigerant flow direction (direction orthogonal to the direction in which the heat transfer tubes 1 are arranged). Here, since the fin 2 of the present embodiment has a rectangular shape in which the arrangement direction of the heat transfer tubes 1 is longer than the length of the heat transfer tubes 1 in the width direction, the width direction of the heat transfer tubes 1 is the short direction, The arrangement direction of the heat transfer tubes 1 is defined as the longitudinal direction.

伝熱管1内には、幅方向に複数の孔3が並んで設けられており、孔3内には例えば扁平管熱交換器20を通過する空気と熱交換をさせるための冷媒が流れる。また、フィン2は、長手方向に複数の挿入孔4を有している。各挿入孔4は各伝熱管1に対応するため、例えば、伝熱管1と同数かつ同間隔(両端を除く)で設けている。また、各挿入孔4の間にフィン2の一部を切り起こして形成したスリット5を設けている。そして、各挿入孔4の縁には、フィン2に対して垂直方向に立ち上げられたフィンカラー6が設けられている。そして、伝熱管1とフィンカラー6とをろう材等で接合することで、各伝熱管1と各フィン2とを固定している。ここで、本実施の形態の伝熱管1は円管を2方向で扁平状にした形としているので、平面部(断面形状が直線)と曲面部(断面形状が曲線)を有している。このため、フィンカラー6は、伝熱管1の平面部と接しているフィンカラー直線部6aと、伝熱管1の曲面部と接しているフィンカラー曲部6bとで構成する。   A plurality of holes 3 are provided side by side in the width direction in the heat transfer tube 1, and a coolant for exchanging heat with, for example, air passing through the flat tube heat exchanger 20 flows in the holes 3. The fin 2 has a plurality of insertion holes 4 in the longitudinal direction. In order to correspond to each heat exchanger tube 1, each insertion hole 4 is provided with the same number as heat exchanger tube 1, and the same interval (except for both ends), for example. Further, a slit 5 formed by cutting and raising a part of the fin 2 is provided between the insertion holes 4. A fin collar 6 raised in a direction perpendicular to the fin 2 is provided at the edge of each insertion hole 4. And each heat-transfer tube 1 and each fin 2 are being fixed by joining the heat-transfer tube 1 and the fin collar 6 with a brazing material etc. Here, the heat transfer tube 1 according to the present embodiment has a shape in which the circular tube is flattened in two directions, and thus has a flat portion (a cross-sectional shape is a straight line) and a curved surface portion (a cross-sectional shape is a curve). For this reason, the fin collar 6 includes a fin collar straight portion 6 a that is in contact with the flat surface portion of the heat transfer tube 1 and a fin collar curved portion 6 b that is in contact with the curved surface portion of the heat transfer tube 1.

図2は、実施の形態1におけるフィン2の部分正面図を示したものである。図2(a)はプレス工程でフィンカラー6を立ち上げる前のフィン2の一部の正面図を示したものである。また、図2(b)は、図2(a)に示すフィン2をプレス加工して、フィンカラー6を立ち上げたときの部分正面図を示している。そして、図2(c)は図2(b)のA−A’断面とB−B’断面の断面図を示している。   FIG. 2 is a partial front view of the fin 2 in the first embodiment. FIG. 2A is a front view of a part of the fin 2 before the fin collar 6 is raised in the pressing process. FIG. 2B shows a partial front view when the fin 2 shown in FIG. 2A is pressed and the fin collar 6 is raised. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ and the line B-B ′ of FIG.

図2(a)に示すように、プレス工程前のフィン2においては、直線部と曲部とが連続した扁平状の下穴7と、下穴7の曲部における中心を起点として、放射状にフィンカラー曲部6bを切り欠いた切り欠き8が設けられている。例えば、45°毎に放射状に切り欠き8を設けると、フィンカラー曲部6bが4片に分割されることになる。境界線9は、フィンカラー6形成後において、挿入孔4の縁となり、フィン2本体とフィンカラー6との境界(折り曲げ部分)となる線である。ここで、本実施の形態では、切り欠き8を45°毎に設け、4片に分割するようにしたが、角度、分割数についてはこれに限定するものではない。例えば60°毎に3分割する等してもよい。また、挿入孔4の縁側の切り欠き8の終端部分の一部に過度な力がかからないようにするため、終端部分の形状を半円状等にして力が均等に係るようにしてもよい。   As shown in FIG. 2 (a), in the fin 2 before the pressing process, the flat pilot hole 7 in which the straight part and the curved part are continuous, and the center of the curved part of the pilot hole 7 as a starting point, radially. A notch 8 is provided by notching the fin collar bend 6b. For example, if the notches 8 are provided radially every 45 °, the fin collar curved portion 6b is divided into four pieces. The boundary line 9 is a line that becomes an edge of the insertion hole 4 after the fin collar 6 is formed and serves as a boundary (folded portion) between the fin 2 body and the fin collar 6. Here, in this embodiment, the notches 8 are provided every 45 ° and divided into four pieces, but the angle and the number of divisions are not limited thereto. For example, it may be divided into three parts every 60 °. Further, in order to prevent an excessive force from being applied to a part of the terminal portion of the notch 8 on the edge side of the insertion hole 4, the shape of the terminal portion may be semicircular so that the force is equally applied.

次にフィン2の作成手順等について説明する。図2(b)のプレス加工によって、図2(a)の境界線9の部分が支点となり、フィンカラー直線部6aとフィンカラー曲部6bとが立ち上げられて挿入孔4が形成される。このとき、図2(c)に示すように、フィンカラー直線部6aとフィンカラー曲部6bとはフィン2に対して垂直に立ち上げられる。そして、図2(a)に示すように、境界線9から下穴7までの幅は、直線部と曲部とにおいて同じであるため、フィンカラー曲部6bの高さはフィンカラー直線部6aと同等の高さを確保できることとなる。   Next, a procedure for creating the fins 2 will be described. 2B serves as a fulcrum, and the fin collar straight portion 6a and the fin collar curved portion 6b are raised to form the insertion hole 4. As shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 2C, the fin collar straight line portion 6 a and the fin collar curved portion 6 b are raised vertically with respect to the fin 2. As shown in FIG. 2A, since the width from the boundary line 9 to the pilot hole 7 is the same in the straight portion and the curved portion, the height of the fin collar curved portion 6b is the fin collar straight portion 6a. It will be possible to secure the same height.

図3は、隣りあう切り欠き8がなす角度φとフィンカラー曲部6bの円周方向に加わる引張応力(P)との相関を示した図である。ここで、従来の熱交換器のフィンカラーは切り欠き8を設けていないのでφ=180°となる。立ち上げられた複数のフィンカラー曲部6bには、各々に円周方向について引張応力Pが加わることになる。図3から、従来の扁平管熱交換器のような半円状のフィンカラー曲部に比べて、切り欠き8を設け、扇形に分割したフィンカラー曲部6bを形成した方が、円周方向に加わる引張応力Pが小さくなることがわかる。   FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the angle φ formed by the adjacent notches 8 and the tensile stress (P) applied in the circumferential direction of the fin collar curved portion 6b. Here, since the fin collar of the conventional heat exchanger is not provided with the notch 8, φ = 180 °. Tensile stress P is applied to each of the plurality of raised fin collar curved portions 6b in the circumferential direction. From FIG. 3, compared to the semicircular fin collar bent portion as in the conventional flat tube heat exchanger, the notch 8 is provided and the fan-shaped divided fin collar bent portion 6 b is formed in the circumferential direction. It can be seen that the tensile stress P applied to is reduced.

以上のように、実施の形態1の扁平管熱交換器20によれば、フィンカラー曲部6bに放射状に切り欠き8を設けているので、従来の扁平管熱交換器のように、バーリング加工によってフィンカラー曲部を立ち上げる場合に比べて、フィンカラー曲部6bの円周方向に加わる引張応力を小さくすることができる。このため、フィンカラー曲部6bと伝熱管1との接触面積を増やしつつ、フィンカラー曲部6bにおける亀裂の発生を防ぐことができる。   As described above, according to the flat tube heat exchanger 20 of the first embodiment, since the radial cutouts 8 are provided in the fin collar curved portion 6b, burring processing is performed as in the conventional flat tube heat exchanger. Therefore, the tensile stress applied in the circumferential direction of the fin collar curved portion 6b can be reduced as compared with the case where the fin collar curved portion is raised. For this reason, generation | occurrence | production of the crack in the fin collar curved part 6b can be prevented, increasing the contact area of the fin collar curved part 6b and the heat exchanger tube 1. FIG.

図4は従来の扁平管熱交換器および実施の形態1のフィンカラー曲部の接触面積Sと、管外熱伝達率αo との相関を示したものである。図4に示すように、例えば、従来のフィンのフィンカラー曲部の伝熱管との接触面積(約4.09mm2 )に比べ、本実施の形態のフィンカラー曲部6bの伝熱管1との接触面積は2倍以上(約9.30mm2 )となっている。これに伴い、管外熱伝達率は、例えば101.49[W/(m2 ・K)]から101.76[W/(m2 ・K)]に上昇している。これにより、フィンカラー曲部6bの高さをフィンカラー直線部6aと同等の高さにすることで、従来の扁平管熱交換器に比べて伝熱管1とフィンカラー曲部6bの接触面積を増加させることができ、扁平管熱交換器全体として伝熱性能を向上させることができる。 FIG. 4 shows the correlation between the contact area S of the conventional flat tube heat exchanger and the fin collar curved portion of Embodiment 1, and the external heat transfer coefficient α o . As shown in FIG. 4, for example, compared to the contact area (about 4.09 mm 2 ) of the fin collar curved portion of the conventional fin with the heat transfer tube 1 of the fin collar curved portion 6 b of the present embodiment. The contact area is twice or more (about 9.30 mm 2 ). Accordingly, the heat transfer coefficient outside the tube is increased from 101.49 [W / (m 2 · K)] to 101.76 [W / (m 2 · K)], for example. Thus, the contact area between the heat transfer tube 1 and the fin collar curved portion 6b is made higher than that of the conventional flat tube heat exchanger by making the height of the fin collar curved portion 6b equal to the height of the fin collar linear portion 6a. The heat transfer performance can be improved as a whole flat tube heat exchanger.

実施の形態2.
図5は本発明の実施の形態2における、フィンカラー6を立ち上げる前のフィン2の部分正面図を示したものである。実施の形態2に示すフィン2では、実施の形態1で説明した切り欠き8に対して、この切り欠き8の終端部に円形状のピアス穴10を追加して設けている。ピアス穴10の直径(D)は、切り欠きの短軸方向の幅(W)以上(D≧W)の関係となるようにしている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a partial front view of the fin 2 before the fin collar 6 is raised in the second embodiment of the present invention. In the fin 2 shown in the second embodiment, a circular pierce hole 10 is additionally provided at the terminal portion of the notch 8 with respect to the notch 8 described in the first embodiment. The diameter (D) of the pierced hole 10 is set to have a relationship of not less than the width (W) of the notch in the short axis direction (D ≧ W).

以上のように、実施の形態2の扁平管熱交換器20においては、挿入孔4の縁側の切り欠き8の終端部分にピアス穴10を設けることで、切り欠き8の終端部に角となる部分をなくすことができ、フィン2が伝熱管1に過度な力で挿入孔4に挿入された場合においても、切り欠き8の終端部の円周方向に加わる引張応力がピアス穴10の円周方向に分散されるので、切り欠き8の終端部を起点とした亀裂の発生を防止することができる。   As described above, in the flat tube heat exchanger 20 according to the second embodiment, the pierce hole 10 is provided at the end portion of the notch 8 on the edge side of the insertion hole 4, thereby forming a corner at the end portion of the notch 8. Even when the fin 2 is inserted into the insertion hole 4 with an excessive force in the heat transfer tube 1, the tensile stress applied in the circumferential direction of the terminal portion of the notch 8 is applied to the circumference of the pierce hole 10. Since it is dispersed in the direction, it is possible to prevent the occurrence of cracks starting from the terminal portion of the notch 8.

実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3における、フィンカラー6を立ち上げる前のフィン2の部分正面図を示したものである。図6(a)に示すように、実施の形態3のフィン2では、実施の形態1で説明した放射状の切り欠きを円周方向に延長させたような切り欠き8を設けている。このとき、図6(b)に示すように、例えば切り欠き8の終端部分は切り欠き幅と同径の半円状となるように形成している。また、場合によっては、図6(b)に示すように、切り欠き8の終端部にピアス穴11を設けるようにしてもよい。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a partial front view of the fin 2 before the fin collar 6 is raised in the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the fin 2 according to the third embodiment is provided with a notch 8 in which the radial notch described in the first embodiment is extended in the circumferential direction. At this time, as shown in FIG. 6B, for example, the terminal portion of the notch 8 is formed in a semicircular shape having the same diameter as the notch width. In some cases, as shown in FIG. 6B, a pierce hole 11 may be provided at the end of the notch 8.

このように、実施の形態3の扁平管熱交換器20においては、切り欠き8を挿入孔4の斑に沿って円周方向に延長させるようにしたので、切り欠き8の終端部に形成することで、例えばフィンカラー6の立ち上げ時等に円周方向に加わる引張応力を減少させることができる。また、このとき、終端部分を半円状にする、ピアス穴11を形成する等して、切り欠き8の終端部に直角部を無くすようにしたので、フィン2の挿入孔4に過度な力で伝熱管1が挿入された場合においても、切り欠き8の終端部の円周方向に加わる引張応力を分散させることができ、切り欠き8の終端部を起点とした亀裂の発生を防止することができる。   As described above, in the flat tube heat exchanger 20 according to the third embodiment, the notch 8 is extended in the circumferential direction along the spots of the insertion hole 4, and thus formed at the end portion of the notch 8. Thus, for example, the tensile stress applied in the circumferential direction when the fin collar 6 is started up can be reduced. At this time, since the right-angled portion is eliminated from the terminal portion of the notch 8 by making the terminal portion semicircular, forming the piercing hole 11, etc., excessive force is applied to the insertion hole 4 of the fin 2. Even when the heat transfer tube 1 is inserted, the tensile stress applied in the circumferential direction of the end portion of the notch 8 can be dispersed, and cracks starting from the end portion of the notch 8 can be prevented. Can do.

実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4における扁平管熱交換器20の製造工程の一例を示す図である。実施の形態4では、図7に基づいて扁平管熱交換器を製造する手順について説明する。まず、コイル状のフィン材をプレス加工することで、扁平状の下穴7を形成する(S1)。また、プレス加工によりスリット5の切り起こしを行う(S2)。さらに、フィンカラー曲部6bに切り欠き8を形成する(S3)。そして、プレス加工によりフィンカラー6を立ち上げる(S4)。ここで、立ち上げ角度θを鋭角(特に45°<θ<90°)となるようにする。そして、伝熱管1に挿入する力を利用してフィンカラー6を垂直に立ち上げながらフィン2を挿入し(S5)、フィン2のフィンカラー6と伝熱管1とをろう材等で接合する(S6)。以上のようにして扁平管熱交換器20を製造する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the flat tube heat exchanger 20 according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment, a procedure for manufacturing a flat tube heat exchanger will be described with reference to FIG. First, a flat pilot hole 7 is formed by pressing a coiled fin material (S1). Further, the slit 5 is cut and raised by pressing (S2). Further, a notch 8 is formed in the fin collar bend 6b (S3). Then, the fin collar 6 is started up by press working (S4). Here, the rising angle θ is set to an acute angle (especially 45 ° <θ <90 °). Then, the fin 2 is inserted while raising the fin collar 6 vertically using the force inserted into the heat transfer tube 1 (S5), and the fin collar 6 of the fin 2 and the heat transfer tube 1 are joined with a brazing material or the like ( S6). The flat tube heat exchanger 20 is manufactured as described above.

図8は本発明の実施の形態4における扁平管熱交換器20のフィンカラー6近傍の断面図である。図8(a)は、上述したS4において、プレス加工にてフィンカラー6を鋭角に立ち上げたときのフィンカラー6近傍の断面図を示したものである。また、図8(b)は、上述したS6において、フィン2を伝熱管1に挿入したときのフィンカラー6近傍の断面図を示したものである。図8(a)のように、立ち上げ角度θを鋭角としておくことにより、フィンカラー6を立ち上げた状態でフィン2を挿入すると、図8(b)のように、フィンカラー6にスプリングバックによる力18が作用する。このため、フィンカラー6を伝熱管1に密着させることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the vicinity of the fin collar 6 of the flat tube heat exchanger 20 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 8A shows a cross-sectional view of the vicinity of the fin collar 6 when the fin collar 6 is raised at an acute angle by press working in S4 described above. FIG. 8B is a sectional view of the vicinity of the fin collar 6 when the fin 2 is inserted into the heat transfer tube 1 in S6 described above. When the fin 2 is inserted in a state where the fin collar 6 is raised by setting the rising angle θ to an acute angle as shown in FIG. 8A, the spring back is brought into the fin collar 6 as shown in FIG. 8B. The force 18 is applied. For this reason, the fin collar 6 can be brought into close contact with the heat transfer tube 1.

以上のように、実施の形態4においては、扁平管熱交換器20を製造する際、プレス加工によりフィンカラー6を鋭角(特にθ:45°<θ<90°)に立ち上げた後に、挿入時において、フィンカラー6が垂直になるように立ち上げながらフィン2を挿入するようにしたので、加工バラツキ等で伝熱管1と挿入孔4の間にクリアランス(隙間)が発生したとしても、フィンカラー6にスプリングバックによる力18が作用することで、フィンカラー6が伝熱管1に密着させることができ、例えば伝熱性能を高めることができる。そして、接合前における振動等によるフィン2の位置ズレ等を防ぐことができる。   As described above, in the fourth embodiment, when the flat tube heat exchanger 20 is manufactured, the fin collar 6 is raised to an acute angle (particularly θ: 45 ° <θ <90 °) by pressing and then inserted. At this time, since the fin 2 is inserted so that the fin collar 6 is vertical, even if a clearance (gap) occurs between the heat transfer tube 1 and the insertion hole 4 due to processing variation or the like, the fin 2 When the force 18 due to the spring back acts on the collar 6, the fin collar 6 can be brought into close contact with the heat transfer tube 1, and for example, heat transfer performance can be improved. And the position shift etc. of the fin 2 by the vibration etc. before joining can be prevented.

実施の形態5.
図9は本発明の実施の形態5における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。図9の冷凍サイクル装置は、圧縮機100、凝縮器200、膨張弁300及び蒸発器400を配管接続して冷媒回路(冷媒循環回路)を構成している。ここで、温度の高低、圧力の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、装置内の冷媒等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the refrigeration cycle apparatus of FIG. 9, a compressor circuit, a condenser 200, an expansion valve 300, and an evaporator 400 are connected by piping to form a refrigerant circuit (refrigerant circulation circuit). Here, the level of temperature and the level of pressure are not particularly determined in relation to absolute values, but are relatively determined in terms of the state and operation of the refrigerant in the apparatus. .

圧縮機100は冷媒を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態にして吐出する。ここで、例えばインバータ回路等により回転数を制御し、冷媒の吐出量を調整できるタイプの圧縮機で構成するとよい。熱交換器となる凝縮器200は、例えば送風機(図示せず)から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液状の冷媒にする(凝縮液化させる)ものである。   The compressor 100 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it in a high temperature / high pressure state. Here, for example, it may be configured by a compressor of a type that can control the number of revolutions by an inverter circuit or the like and adjust the discharge amount of the refrigerant. The condenser 200 serving as a heat exchanger performs heat exchange between air supplied from a blower (not shown) and a refrigerant, for example, and condenses the refrigerant into a liquid refrigerant (condensates and liquefies). is there.

また、膨張弁(減圧弁、絞り装置)300は、冷媒を減圧して膨張させるものである。例えば電子式膨張弁等の流量制御手段で構成するが、例えば、感温筒を有する膨張弁、毛細管(キャピラリ)等の冷媒流量調節手段等で構成してもよい。蒸発器400は、空気等との熱交換により冷媒を蒸発させて気体(ガス)状の冷媒にする(蒸発ガス化させる)ものである。   The expansion valve (pressure reducing valve, throttle device) 300 expands the refrigerant by reducing the pressure. For example, it is constituted by a flow rate control means such as an electronic expansion valve, but may be constituted by an expansion valve having a temperature sensing cylinder, a refrigerant flow rate adjustment means such as a capillary tube (capillary), or the like. The evaporator 400 evaporates the refrigerant by heat exchange with air or the like to form a gas (gas) refrigerant (evaporate gas).

ここで、蒸発器400、凝縮器200の少なくとも一方に、実施の形態1〜4において説明した扁平管熱交換器20を用いることができる。これにより、伝熱性能を向上させることができる。伝熱性能が向上することにより、エネルギー効率がよく、省エネルギーの冷凍サイクル装置を得ることができる。   Here, the flat tube heat exchanger 20 described in the first to fourth embodiments can be used for at least one of the evaporator 400 and the condenser 200. Thereby, heat transfer performance can be improved. By improving the heat transfer performance, an energy-efficient and energy-saving refrigeration cycle apparatus can be obtained.

次に、冷凍サイクル装置の各構成機器における動作等を、冷媒回路を循環する冷媒の流れに基づいて説明する。まず、圧縮機100は、冷媒を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態にして吐出する。吐出した冷媒は凝縮器200へ流入する。凝縮器200は、送風機500から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮液化させる。凝縮液化した冷媒は膨張弁300を通過する。膨張弁300は、通過する凝縮液化した冷媒を減圧する。減圧した冷媒は蒸発器400に流入する。蒸発器400は、例えば熱負荷(熱交換対象)との熱交換により冷媒を蒸発ガス化する。蒸発ガス化した冷媒を圧縮機100が吸入する。ここでは蒸発器400において熱負荷と熱交換を行っているが、熱負荷を過熱する場合には凝縮器200で行うようにしてもよい。   Next, operation | movement in each component apparatus of a refrigerating-cycle apparatus is demonstrated based on the flow of the refrigerant | coolant which circulates through a refrigerant circuit. First, the compressor 100 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it in a high temperature / high pressure state. The discharged refrigerant flows into the condenser 200. The condenser 200 performs heat exchange between the air supplied from the blower 500 and the refrigerant, and condenses and liquefies the refrigerant. The condensed and liquefied refrigerant passes through the expansion valve 300. The expansion valve 300 depressurizes the condensed and liquefied refrigerant passing therethrough. The decompressed refrigerant flows into the evaporator 400. The evaporator 400 evaporates the refrigerant by heat exchange with, for example, a heat load (a heat exchange target). The compressor 100 sucks the evaporated gas refrigerant. Here, heat exchange with the heat load is performed in the evaporator 400, but when the heat load is overheated, it may be performed by the condenser 200.

実施の形態6.
上述の実施の形態では、扁平状の伝熱管1と接合するフィン2のフィンカラー曲部6bについて説明したが、例えば、管の断面形状の一部が曲線となる伝熱管と接合するフィンのフィンカラー曲部にも適用することができる。
Embodiment 6 FIG.
In the above-described embodiment, the fin collar curved portion 6b of the fin 2 to be joined to the flat heat transfer tube 1 has been described. For example, the fin fin to be joined to the heat transfer tube in which a part of the cross-sectional shape of the tube is curved. It can also be applied to color tunes.

1 伝熱管、2 フィン、3 孔、4 挿入孔、5 スリット、6 フィンカラー、6a フィンカラー直線部、6b フィンカラー曲部、7 下穴、8 切り欠き、9 境界線、10,11 ピアス穴、18 スプリングバックによる力、20 扁平管熱交換器、100 圧縮機、200 凝縮器、300 膨張弁、400 蒸発器。   1 Heat Transfer Tube, 2 Fin, 3 Hole, 4 Insertion Hole, 5 Slit, 6 Fin Collar, 6a Fin Collar Straight Line, 6b Fin Collar Curve, 7 Pilot Hole, 8 Notch, 9 Boundary Line, 10, 11 Pierce Hole , 18 Springback force, 20 flat tube heat exchanger, 100 compressor, 200 condenser, 300 expansion valve, 400 evaporator.

Claims (8)

断面形状に曲線を有する伝熱管と、
該伝熱管の形状に合わせて形成された挿入孔を有する板状のフィンとを備え、
前記フィンは、前記挿入孔の縁に沿って立ち上がり、前記伝熱管の前記曲線の部分とは、切り欠きにより複数片に分割して接触させるようにしたフィンカラーを有することを特徴とする熱交換器。
A heat transfer tube having a curved cross-sectional shape;
A plate-like fin having an insertion hole formed in accordance with the shape of the heat transfer tube,
The fin has a fin collar that rises along an edge of the insertion hole, and has a fin collar that is divided into a plurality of pieces by a notch and is in contact with the curved portion of the heat transfer tube. vessel.
前記伝熱管は、長辺側を直線とし、短辺側を半円状の曲線とした扁平形状を断面とする管であり、
前記フィンのフィンカラーは、前記伝熱管の長辺側と接触するフィンカラー直線部及び前記半円の中心から放射状に形成した前記切り欠きにより分割して前記伝熱管の短辺側と接触させるフィンカラー曲部で構成することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The heat transfer tube is a tube whose cross section is a flat shape with a long side as a straight line and a short side as a semicircular curve,
The fin collar of the fin is divided into a fin collar linear portion that contacts the long side of the heat transfer tube and the notch formed radially from the center of the semicircle, and is a fin that is brought into contact with the short side of the heat transfer tube The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is configured by a color curved portion.
前記切り欠きは、前記挿入孔の縁側との終端部分にピアス穴を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。   3. The heat exchanger according to claim 1, wherein the notch has a piercing hole at a terminal portion with an edge side of the insertion hole. 前記切り欠きは、前記挿入孔の縁側の終端部分を半円状にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the notch has a semicircular end portion on the edge side of the insertion hole. 前記切り欠きは、前記挿入孔の縁の一部まで切り欠いていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the notch is notched to a part of an edge of the insertion hole. 請求項1〜5のいずれかに記載の熱交換器を製造する際、
フィンのフィンカラーを鋭角となるように立ち上げるプレス加工を行う工程と、
前記フィンカラーと伝熱管とが垂直に接触するように、前記挿入孔に伝熱管を挿入させる工程と
を有することを特徴とする熱交換器の製造方法。
When manufacturing the heat exchanger according to any one of claims 1 to 5,
A step of performing press working to raise the fin collar of the fin to an acute angle;
And a step of inserting a heat transfer tube into the insertion hole so that the fin collar and the heat transfer tube are in vertical contact with each other.
前記鋭角は45°以上90°より小さい角度とすることを特徴とする請求項6に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 6, wherein the acute angle is an angle of 45 ° or more and less than 90 °. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、熱交換により前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮に係る冷媒を減圧させるための絞り装置と、減圧に係る冷媒と空気とを熱交換して前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを配管接続して冷媒回路を構成し、
前記蒸発器、前記凝縮器の少なくとも一方を請求項1〜5のいずれかに記載の熱交換器とすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
A compressor that compresses and discharges the refrigerant; a condenser that condenses the refrigerant by heat exchange; a throttling device that depressurizes the refrigerant related to condensation; and A refrigerant circuit is configured by connecting a pipe with an evaporator that evaporates
A refrigeration cycle apparatus characterized in that at least one of the evaporator and the condenser is the heat exchanger according to any one of claims 1 to 5.
JP2011161697A 2011-07-25 2011-07-25 Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device Pending JP2013024511A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011161697A JP2013024511A (en) 2011-07-25 2011-07-25 Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011161697A JP2013024511A (en) 2011-07-25 2011-07-25 Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013024511A true JP2013024511A (en) 2013-02-04

Family

ID=47783071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011161697A Pending JP2013024511A (en) 2011-07-25 2011-07-25 Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013024511A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023088322A1 (en) * 2021-11-17 2023-05-25 杭州三花微通道换热器有限公司 Method and device for processing heat exchanger

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5396556A (en) * 1977-02-02 1978-08-23 Hitachi Ltd Cooling fin
JPS54158363U (en) * 1978-04-26 1979-11-05
JPS6160217A (en) * 1984-08-30 1986-03-27 Sukai Alum Kk Formation of thin metallic sheet
JPH0590173U (en) * 1992-04-20 1993-12-07 住友軽金属工業株式会社 Fin tube heat exchanger
JPH0719778A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Showa Alum Corp Manufacture of tube with radial fin
JPH09250890A (en) * 1996-01-11 1997-09-22 Hitachi Ltd Heat exchanger, its manufacture and freezer using heat exchanger
US20090044408A1 (en) * 2005-03-29 2009-02-19 John Lamkin Fin-Tube Heat Exchanger Collar, and Method of Making Same
JP2009238988A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat sink fixing member
JP2011127867A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger fin, heat exchanger, and method for manufacturing the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5396556A (en) * 1977-02-02 1978-08-23 Hitachi Ltd Cooling fin
JPS54158363U (en) * 1978-04-26 1979-11-05
JPS6160217A (en) * 1984-08-30 1986-03-27 Sukai Alum Kk Formation of thin metallic sheet
JPH0590173U (en) * 1992-04-20 1993-12-07 住友軽金属工業株式会社 Fin tube heat exchanger
JPH0719778A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Showa Alum Corp Manufacture of tube with radial fin
JPH09250890A (en) * 1996-01-11 1997-09-22 Hitachi Ltd Heat exchanger, its manufacture and freezer using heat exchanger
US20090044408A1 (en) * 2005-03-29 2009-02-19 John Lamkin Fin-Tube Heat Exchanger Collar, and Method of Making Same
JP2009238988A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat sink fixing member
JP2011127867A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger fin, heat exchanger, and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023088322A1 (en) * 2021-11-17 2023-05-25 杭州三花微通道换热器有限公司 Method and device for processing heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9322602B2 (en) Heat exchanger having a plurality of plate-like fins and a plurality of flat-shaped heat transfer pipes orthogonal to the plate-like fins
US6928833B2 (en) Finned tube for heat exchangers, heat exchanger, process for producing heat exchanger finned tube, and process for fabricating heat exchanger
JP5944009B2 (en) Double tube heat exchanger and refrigeration cycle equipment
WO2014192771A1 (en) Method for producing heat exchanger, and cooling cycle device
JPWO2017109933A1 (en) HEAT EXCHANGER, AIR CONDITIONER HAVING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING FLAT TUBE BEND
JP6115783B2 (en) Heat transfer fin, fin tube heat exchanger and heat pump device
JP5911597B2 (en) Flat shape heat transfer tube, method of manufacturing cross fin tube type heat exchanger equipped with the same, cross fin tube type heat exchanger manufactured by the method
JP2014074513A (en) Fin tube heat exchanger, heat pump device, and heat transfer fin
JP5166062B2 (en) Heat exchanger manufacturing method and heat exchanger
JP3356151B2 (en) Fin tube type heat exchanger and refrigeration and air conditioning system using the same
WO2013076990A1 (en) Heat transfer fin, fin-tube heat exchanger, and heat pump device
JP2009168317A (en) Heat exchanger and air conditioner
JP2013024511A (en) Heat exchanger, method of manufacturing heat exchanger, and refrigeration cycle device
JP5595343B2 (en) Heat exchanger, refrigeration cycle circuit using the same, refrigerator using the refrigeration cycle circuit, and air conditioner
US11168948B2 (en) Heat exchanger, refrigeration cycle apparatus, and method for manufacturing heat exchanger
JP6991567B2 (en) Double tube heat exchanger
JP6765451B2 (en) How to make a heat exchanger
JP5404729B2 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
JP5573705B2 (en) Heat exchanger
EP1664656A1 (en) Heat exchanger cooling fin
JP2008304156A (en) Heat exchanger and its manufacturing method
JP2014020756A (en) Fin tube heat exchanger, heat pump device and heat transfer fin
JP2009085546A (en) Heat exchanger
JP4985234B2 (en) Heat exchanger and manufacturing method thereof
JP2003311353A (en) Heat exchanger core manufacturing method and the heat exchanger core

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150317