JP4456750B2 - コルゲートフィン型熱交換器およびその製造方法 - Google Patents

コルゲートフィン型熱交換器およびその製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用熱交換器等に用いられるコルゲートフィン型熱交換器であって、特に軽量化のためコルゲートフィンの板厚を薄くしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン冷却水冷却用の熱交換器やカークーラー用の熱交換器は、そのコアとしてアルミニューム材や銅材よりなる多数の並列した偏平チューブと各偏平チューブ間にろう付け固定されたコルゲートフィンとを用いることが多い。
このような熱交換器において、軽量化のため可能な限りフィンの板厚を薄くすることが求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところがフィンの板厚を薄くすると、その剛性が低下し走行中に熱交換器に衝突する小石等によってフィンが変形し、空気の流通を阻害するおそれがある。
そこで、従来フィンの空気流入側の縁部を折り曲げて二重にする提案がなされている。ところが、実験によればフィンの先端縁を折り曲げただけでは、小石等の衝突によってやはり容易にフィンが変形することが判った。
そこで本発明者は、各種実験の結果、フィンの薄肉化を図りつつ衝撃に対して変形し難い条件を見出し、それに基づいてフィンの薄肉化と強度の向上を図るコルゲートフィン型熱交換器およびその製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、断面が、一対の平行な直線状の平坦部(1) と、その幅方向両端間を弧状に連結する湾曲部(2) とで形成された多数の偏平チューブ(3) を有し、
夫々の偏平チューブ(3) の前記平坦部(1) が互いに平行になるように並列され、
偏平チューブ(3) の材料厚に比べて極めて薄い帯状金属板を一定振幅で波形に曲折成形したコルゲートフィン(4) が、その波の進行方向を前記偏平チューブ(3) の長手方向に一致させ且つ、その波の頂部(5) および谷部(6) を偏平チューブ(3) の外面に接触して前記偏平チューブ(3) 間に介装され、
コルゲートフィン(4) の幅方向の端部が折り返されて二重部分(7) が形成され、その二重部分(7) と非二重部分との境にある端縁(8) が偏平チューブ(3) の前記湾曲部(2) の付根にろう材によりろう付け固定されたことを特徴とするコルゲートフィン型熱交換器である。
【０００５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記コルゲートフィン(4) の二重部分(7) 自体も、ろう付けされたコルゲートフィン型熱交換器である。
【０００６】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のコルゲートフィン型熱交換器を製造する方法において、
予め、前記偏平チューブ(3) の外面にろう材を被覆しておき、その偏平チューブ(3) とコルゲートフィン(4) とを交互に配置して熱交換器を組立て、
その組立体を炉内に挿入して、前記ろう材を溶融し、次いでろう材を冷却固化することにより、そのコルゲートフィン(4) の前記二重部分(7) の端縁(8) と偏平チューブ(3) の湾曲部(2) の付根とをろう付け固定したコルゲートフィン型熱交換器の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明のコルゲートフィン型熱交換器の要部拡大図であって、図２のＩ−Ｉ線におけるものである。また、図２は同熱交換器の要部斜視図であり、図３は図２の III− III線におけるコルゲートフィン４の略図である。
この熱交換器は、多数の並列された偏平チューブ３と各偏平チューブ３間にろう付け固定されたコルゲートフィン４とを有する。偏平チューブ３は、一対の平行な平坦部１とその幅方向両端間を弧状に連結する湾曲部２とで形成されている。そして夫々の偏平チューブ３間の夫々平坦部１にコルゲートフィン４が、その波の進行方向を偏平チューブ３の長手方向に一致させ且つ、その波の頂部５及び谷部６を偏平チューブ３の外面に接触して介装されている。
【０００８】
そしてそのコルゲートフィン４の幅方向の両端部は折り返されて二重部分７が形成され、その二重部分７と非二重部分との境にある端縁８が、偏平チューブ３の湾曲部２の付根にろう材によりろう付け固定されている。即ち、図１の如くろう付け部９によって二重部分７の端縁８と、偏平チューブ３の湾曲部２の付根部とが接合されている。それと共に、二重部分７の折り返し面が互いに接合されている。
【０００９】
このようなコルゲートフィン４は、予め薄い帯状金属板の幅方向両縁を折り返してそこに二重部分７を形成しておき、次いでそれを波形に曲折形成すると共に、ルーバ11を切り起こし形成する。そして偏平チューブ３は、その外面にろう材が被覆されたものを用い、偏平チューブ３とコルゲートフィン４とを交互に配置して互いに圧着状態で高温の炉内に挿入し、偏平チューブ３の外面側のろう材を溶融し、次いでそれを冷却固化することにより、図１及び図２の如く偏平チューブ３とコルゲートフィン４の頂部５及び谷部６並びに二重部分７との間をろう付け固定するものである。
【００１０】
また、偏平チューブ３にろう材を被覆しておく代わりに、コルゲートフィン４自体にろう材を被覆しておき、前記同様に高温の炉内でろう材を溶融させ、次いでそれを冷却固化することにより、偏平チューブ３とコルゲートフィン４との間をろう付け固定することもできる。その場合には、確実に二重部分７を互いにろう付けすることができると共に、その端縁８と湾曲部２の根元部ともろう付けすることが可能となる。
なお、上記実施の形態ではコルゲートフィン４の幅方向両縁において二重部分７を形成したが、それに代えて空気の流入側のみに二重部分７を設けてもよい。
また、場合によってはコルゲートフィン４にルーバを設けないものを使用してもよい。
【００１１】
【発明の作用・効果】
本発明のコルゲートフィン型熱交換器は、コルゲートフィン４の幅方向の端部が折り返されて、そこに二重部分７が形成され、その二重部分７と非二重部分との境にある端縁８が偏平チューブ３の湾曲部２の付根にろう付けにより固定されたものであるから、薄いコルゲートフィン４を用いて熱交換器全体の軽量化を図ることができると共に、コルゲートフィン４の強度を高めてフィン潰れのおき難い熱交換器を提供できる。
また、コルゲートフィン４の二重部分７自体も、その対向面が互いにろう付け固定されることにより、さらにコルゲートフィン４の強度を高めることができる。
【００１２】
さらに本発明のコルゲートフィン型熱交換器の製造方法によれば、偏平チューブ３の外面にろう材を被覆しておき、それを溶融して冷却固化することにより、コルゲートフィン４の二重部分７の端縁８と、偏平チューブ３の湾曲部２の付根とを容易にろう付け固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコルゲートフィン型熱交換器の要部横断面拡大図。
【図２】同熱交換器の要部斜視略図。
【図３】図２における III− III矢視断面略図。
【符号の説明】
１ 平坦部
２ 湾曲部
３ 偏平チューブ
４ コルゲートフィン
５ 頂部
６ 谷部
７ 二重部分
８ 端縁
９ ろう付け部
11 ルーバ

Claims (3)

  1. 断面が、一対の平行な直線状の平坦部(1) と、その幅方向両端間を弧状に連結する湾曲部(2) とで形成された多数の偏平チューブ(3) を有し、
    夫々の偏平チューブ(3) の前記平坦部(1) が互いに平行になるように並列され、
    偏平チューブ(3) の材料厚に比べて極めて薄い帯状金属板を一定振幅で波形に曲折成形したコルゲートフィン(4) が、その波の進行方向を前記偏平チューブ(3) の長手方向に一致させ且つ、その波の頂部(5) および谷部(6) を偏平チューブ(3) の外面に接触して前記偏平チューブ(3) 間に介装され、
    コルゲートフィン(4) の幅方向の端部が折り返されて二重部分(7) が形成され、その二重部分(7) と非二重部分との境にある端縁(8) が偏平チューブ(3) の前記湾曲部(2) の付根にろう材によりろう付け固定されたことを特徴とするコルゲートフィン型熱交換器。
  2. 請求項１において、
    前記コルゲートフィン(4) の二重部分(7) 自体も、ろう付けされたコルゲートフィン型熱交換器。
  3. 請求項１または請求項２に記載のコルゲートフィン型熱交換器を製造する方法において、
    予め、前記偏平チューブ(3) の外面にろう材を被覆しておき、その偏平チューブ(3) とコルゲートフィン(4) とを交互に配置して熱交換器を組立て、
    その組立体を炉内に挿入して、前記ろう材を溶融し、次いでろう材を冷却固化することにより、そのコルゲートフィン(4) の前記二重部分(7) の端縁(8) と偏平チューブ(3) の湾曲部(2) の付根とをろう付け固定したコルゲートフィン型熱交換器の製造方法。
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