JP5156773B2 - Corrugated fin and heat exchanger provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、例えばラジエータやオイルクーラ、アフタクーラ等の熱交換器において、熱交換媒体の熱を放熱するコルゲートフィンおよびそれを備える熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a corrugated fin that radiates heat from a heat exchange medium and a heat exchanger including the corrugated fin in a heat exchanger such as a radiator, an oil cooler, and an aftercooler.
例えば油圧ショベルやブルドーザ等の作業車両におけるエンジンルームには、エンジンやラジエータ、冷却ファン装置などが所定の配置で設置されている。そして、冷却ファン装置の駆動により、ラジエータを通過する冷却空気の流れを生成し、エンジンとラジエータとの間で循環されるエンジン冷却水を冷却している。 For example, an engine, a radiator, a cooling fan device, and the like are installed in a predetermined arrangement in an engine room of a work vehicle such as a hydraulic excavator or a bulldozer. Then, the cooling fan device is driven to generate a flow of cooling air that passes through the radiator, thereby cooling the engine cooling water circulated between the engine and the radiator.
ラジエータは、主として、上側タンクと、下側タンクと、複数のチューブと、フィンとを備えて構成されている。
上側タンクと下側タンクとは、所定の間隔を存して配置される複数のチューブによって接続されている。これにより、エンジンから送り出されたエンジン冷却水が、一旦、上側タンクに貯留され、複数のチューブを通って下側タンクに溜められた後、エンジンに還流される。
フィンは、互いに隣接するチューブの間に配され、ろう付け等の接合手段によってチューブに接合されている。
The radiator mainly includes an upper tank, a lower tank, a plurality of tubes, and fins.
The upper tank and the lower tank are connected by a plurality of tubes arranged at a predetermined interval. Thereby, the engine cooling water sent out from the engine is temporarily stored in the upper tank, is stored in the lower tank through a plurality of tubes, and is then returned to the engine.
The fins are arranged between adjacent tubes and are joined to the tubes by joining means such as brazing.
上記のフィンとして、互いに対向する一対の側辺および互いに対向する一対の端辺をそれぞれ有する平板部と、この平板部の側辺に連設される接合部とが交互にコルゲート状に屈曲形成されてなるコルゲートフィンがある(例えば、特許文献1〜3参照。)。
As the fins, flat plate portions each having a pair of side edges facing each other and a pair of end sides facing each other, and joint portions connected to the side edges of the flat plate portions are alternately bent and formed in a corrugated shape. There are corrugated fins (see, for example,
コルゲートフィンは、例えば、溝成形工程と、コルゲート成形工程とを経て製造される。
溝成形工程は、薄板コイルから繰り出される帯状薄板を溝成形用の一対のロールの間を通すことにより、あるいはプレス機械を用いたプレス加工により、その板面に複数の溝を形成する工程である。
コルゲート成形工程は、溝成形加工が行われた後の帯状薄板をコルゲート成形用の一対のロールの間を通すことにより、平板部と接合部とが交互にコルゲート状に連続するよう屈曲形成する工程である。
A corrugated fin is manufactured through a groove forming process and a corrugated forming process, for example.
The groove forming step is a step of forming a plurality of grooves on the plate surface by passing a strip-shaped thin plate drawn out from a thin plate coil between a pair of grooves for forming a groove, or by pressing using a press machine. .
The corrugating process is a process in which the strip-shaped thin plate after the groove forming process is passed between a pair of corrug forming rolls so that the flat plate portion and the joining portion are alternately bent in a corrugated shape. It is.
ところで、上記の溝成形工程によって帯状薄板に付される溝としては、例えば、平板部の一対の側辺が配される方向に延びる溝がある。その他の例としては、平板部の一対の端辺が配される方向に延びる溝がある。 By the way, as a groove | channel attached | subjected to a strip | belt-shaped thin plate by said groove | channel formation process, there exists a groove | channel extended in the direction where a pair of side edge of a flat plate part is arranged, for example. As another example, there is a groove extending in a direction in which the pair of end sides of the flat plate portion is arranged.
一対の側辺が配される方向に延びる溝を平板部に設けることにより、一対の端辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができる。これにより、一対の側辺を近づけるような曲げ作用に対しては平板部の剛性を高めることができる。しかし、この場合、一対の側辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができないので、一対の端辺を近づけるような曲げ作用に対しては平板部の剛性を高めることができない。 By providing the flat plate portion with grooves extending in the direction in which the pair of side sides are arranged, the section modulus of the cut surface along the direction in which the pair of end sides is arranged can be increased. Thereby, the rigidity of a flat plate part can be improved with respect to the bending effect | action which brings a pair of side edge close. However, in this case, since the section modulus of the cut surface along the direction in which the pair of side sides is arranged cannot be increased, the rigidity of the flat plate portion is increased with respect to a bending action that brings the pair of end sides closer to each other. I can't.
一対の端辺が配される方向に延びる溝を平板部に設けることにより、一対の側辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができる。これにより、一対の端辺を近づけるような曲げ作用に対しては平板部の剛性を高めることができる。しかし、この場合、一対の端辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができないので、一対の側辺を近づけるような曲げ作用に対しては平板部の剛性を高めることができない。 By providing the flat plate portion with grooves extending in the direction in which the pair of end sides are arranged, the section modulus of the cut surface along the direction in which the pair of side sides is arranged can be increased. Thereby, the rigidity of a flat plate part can be improved with respect to the bending action which makes a pair of edge | sides approach. However, in this case, since the section modulus of the cut surface along the direction in which the pair of end sides is arranged cannot be increased, the rigidity of the flat plate portion is increased with respect to a bending action that brings the pair of side sides closer to each other. I can't.
したがって、従来のコルゲートフィンは、製作時、より具体的にはコルゲート成形工程時に、予期しない箇所に曲がりが発生する可能性があり、形状寸法の誤差が大きくなるという問題点がある。
このため、コルゲートフィンとチューブとを交互に積層してラジエータコアを組み立てる際、コルゲートフィンの形状寸法の誤差が累積してラジエータコアに反りが生じる恐れがあり、製品精度の向上を図ることが難しいという問題点がある。また、コルゲートフィンの形状寸法の誤差を修正しようとすれば、余分な手間や時間がかかり、コルゲートフィンの形状寸法の誤差同士を相殺し合うように組み立てようとすれば、高度な技能が必要となり、製作が困難になるという問題点がある。
Therefore, the conventional corrugated fin has a problem that an unexpected part may be bent at the time of manufacture, more specifically, in the corrugating process, and the error of the shape dimension becomes large.
For this reason, when assembling a radiator core by alternately laminating corrugated fins and tubes, errors in the shape dimensions of the corrugated fins may cause warpage of the radiator core, making it difficult to improve product accuracy. There is a problem. Also, if you try to correct the corrugated fin shape error, it will take extra time and effort, and if you try to assemble the corrugated fin shape error so as to offset each other, advanced skills are required. There is a problem that production becomes difficult.
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、製作時に予期しない箇所に曲がりが発生するのを確実に防止することができ、これによって製品精度の向上と製作の容易化とを図ることのできるコルゲートフィンおよびそれを備える熱交換器をそれぞれ提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reliably prevent the occurrence of bending at an unexpected location during production, thereby improving product accuracy and facilitating production. It is an object of the present invention to provide a corrugated fin and a heat exchanger including the corrugated fin.
前記目的を達成するために、第1発明によるコルゲートフィンは、
互いに対向する一対の側辺および互いに対向する一対の端辺をそれぞれ有する平板部と、この平板部の側辺に連設される接合部とが交互にコルゲート状に屈曲形成されてなる熱交換器用のコルゲートフィンにおいて、
前記接合部は、熱交換媒体が流通されるチューブに接合される平坦面を有し、
前記平板部は、その表面に、前記一対の側辺に対して斜め方向に延びる溝状凹部または溝状凸部を備え、前記一対の側辺が配される方向と前記一対の端辺が配される方向との2方向において、任意の切断面で少なくとも1つの凹部または凸部を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the corrugated fin according to the first aspect of the present invention comprises:
For heat exchangers in which flat plate portions each having a pair of opposite sides and a pair of opposite sides and joint portions provided continuously on the sides of the flat plate portions are alternately bent in a corrugated shape. In the corrugated fin,
The joining portion has a flat surface joined to a tube through which a heat exchange medium is circulated,
The flat plate portion includes a groove-like concave portion or a groove-like convex portion extending obliquely with respect to the pair of side sides on the surface, and the direction in which the pair of side sides are arranged and the pair of end sides are arranged. It is characterized by having at least one concave portion or convex portion at an arbitrary cut surface in two directions.
第1発明において、前記接合部の平坦面は、平面形状に形成されるのが好ましい(第2発明)。 In the first invention, the flat surface of the joint is preferably formed in a planar shape (second invention).
第1発明において、前記接合部の平坦面は、曲面形状に形成されるのが好ましい(第3発明)。 In the first invention, the flat surface of the joint is preferably formed in a curved surface shape (third invention).
次に、第4発明による熱交換器は、
第1発明〜第3発明のいずれかの発明に係るコルゲートフィンを備えることを特徴とするものである。
Next, the heat exchanger according to the fourth invention is:
A corrugated fin according to any one of the first to third inventions is provided.
第1発明のコルゲートフィンにおいては、一対の側辺が配される方向と一対の端辺が配される方向との2方向において、任意の切断面で少なくとも1つの凹部または凸部が平板部に設けられる。これにより、一対の端辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができるとともに、一対の側辺が配される方向に沿う切断面の断面係数を大きくすることができる。このため、一対の側辺を近づけるような曲げ作用と、一対の端辺を近づけるような曲げ作用との両方に対して平板部の剛性を高めることができる。
また、接合部には、平板部に設けられるような凹部または凸部が設けられない。これにより、平板部と接合部との間において剛性の差を大きく持たせることができ、平板部と接合部との境界部分で容易かつ確実に折り曲げることができる。
第1発明のコルゲートフィンによれば、コルゲートフィンの製作時に予期しない箇所に曲がりが発生するのを確実に防止することができ、コルゲートフィンの形状寸法の誤差を小さく抑えることができる。
In the corrugated fin of the first invention, at least one concave portion or convex portion is formed on the flat plate portion at any cut surface in two directions, ie, the direction in which the pair of side sides are arranged and the direction in which the pair of end sides are arranged. Provided. Thereby, the section modulus of the cut surface along the direction in which the pair of end sides is arranged can be increased, and the section coefficient of the cut surface along the direction in which the pair of side sides is arranged can be increased. For this reason, the rigidity of the flat plate portion can be enhanced with respect to both the bending action for bringing the pair of side sides closer and the bending action for bringing the pair of end sides closer.
Moreover, the recessed part or convex part which is provided in a flat plate part is not provided in a junction part. Accordingly, a large difference in rigidity can be provided between the flat plate portion and the joint portion, and it can be easily and reliably bent at the boundary portion between the flat plate portion and the joint portion.
According to the corrugated fin of the first invention, it is possible to reliably prevent an unexpected portion from being bent at the time of manufacturing the corrugated fin, and to suppress an error in the shape dimension of the corrugated fin.
また、第2発明の構成を採用することにより、チューブに対する接合面積や熱的接触面積を大きくとることができる。したがって、コルゲートフィンとチューブとをより強固に接合することができるとともに、コルゲートフィンによる放熱効果をより高めることができる。 In addition, by adopting the configuration of the second invention, it is possible to increase the bonding area and thermal contact area with respect to the tube. Therefore, the corrugated fin and the tube can be joined more firmly, and the heat dissipation effect by the corrugated fin can be further enhanced.
また、第3発明の構成を採用することにより、折り曲げ部分の応力集中を回避することができる。 Further, by adopting the configuration of the third invention, it is possible to avoid stress concentration at the bent portion.
第4発明の熱交換器によれば、製品精度が高められ、その製作が容易になるという効果がある。 According to the heat exchanger of the fourth aspect of the invention, there is an effect that the product accuracy is improved and the manufacture becomes easy.
次に、本発明によるコルゲートフィンおよびそれを備える熱交換器の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下においては、例えば油圧ショベルやブルドーザ等の作業車両におけるエンジンルーム内に設置されるラジエータに本発明が適用された例を説明するが、ラジエータと基本構造が同一であるオイルクーラやアフタクーラ等の熱交換器にも本発明を適用することができるのは言うまでもない。 Next, specific embodiments of the corrugated fin and the heat exchanger including the corrugated fin according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an example in which the present invention is applied to a radiator installed in an engine room of a work vehicle such as a hydraulic excavator or a bulldozer will be described. However, heat such as an oil cooler or an aftercooler having the same basic structure as the radiator is described. Needless to say, the present invention can also be applied to an exchanger.
〔第1の実施形態〕
図1には、本発明の第1の実施形態に係るコルゲートフィンを備えたラジエータの全体斜視図が示されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall perspective view of a radiator including a corrugated fin according to the first embodiment of the present invention.
<ラジエータの概略構造の説明>
図1に示されるラジエータ1は、当該ラジエータ1と図示されないエンジンとの間で循環されるエンジン冷却水(熱交換媒体)がエンジンから得た熱を放散させる装置である。
このラジエータ1は、主として、上側タンク2と、下側タンク3と、チューブ4と、コルゲートフィン5とを備えて構成されている。
上側タンク2と下側タンク3とは、複数のチューブ4によって接続されている。これにより、エンジンから送り出されたエンジン冷却水を、一旦、上側タンク2に貯留し、複数のチューブ4を通して下側タンク3に溜めた後、エンジンに還流することができる。
なお、チューブ4とコルゲートフィン5とを交互に積層してラジエータコア6が組み立てられる。
<Description of the schematic structure of the radiator>
A
The
The
The
<チューブの説明>
図2に示されるように、チューブ4は、エンジン冷却水の流通路4aを内部に有する扁平管部材で構成されている。
チューブ4は、ラジエータ1の幅方向RWに所定のピッチPaで、ラジエータ1の奥行方向RDに所定の隙間Sを存して多数配列されている。
<Description of tube>
As shown in FIG. 2, the
A large number of
<コルゲートフィンの概略説明>
コルゲートフィン5は、ラジエータ1の幅方向(RW)に互いに隣接するチューブ4の間に配されている。このコルゲートフィン5は、平板部5aと接合部5bとが交互にコルゲート状に屈曲形成されてなるものである。
<Overview of corrugated fin>
The
<平板部の概略説明>
平板部5aは、ラジエータ1の幅方向(RW)において互いに対向する一対の側辺11,11´と、ラジエータ1の奥行方向(RD)において互いに対向する一対の端辺12,12´とを有する長方形状の板部である。
<Overview of flat plate>
The
<平板部の溝状凹部の説明>
図3(a)に示されるように、平板部5aの表面には、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に所定のピッチPbで等間隔に複数の溝状凹部13が設けられている。
溝状凹部13は、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
互いに隣接する溝状凹部13において、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)で見たとき、互いに隣接する溝状凹部13の一部が重なり合うように、溝状凹部13の配置のピッチPbや傾斜角度、溝状凹部13の長さや幅の大きさなどが定められている。
なお、平板部5aの表面に複数の溝状凹部13を設けることにより、互いに隣接する溝状凹部13の間の部位は相対的に筋状凸部14となる。また、平板部5aの裏面には、平板部5aの表面に溝状凹部13を設けることで結果的にその溝状凹部13に対応する筋状凸部15(図3(b)(c)参照)が形成されることになる。
<Description of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 3A, on the surface of the
The groove-
In the groove-
In addition, by providing the several groove-shaped recessed
<平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図3(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の溝状凹部13による複数の凹部16を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の筋状凸部14,15による複数の凸部17,18を有することになる。
また、図3(c)(d)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、溝状凹部13による凹部16を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、筋状凸部14,15による凸部17,18を有することになる。なお、図3(c)に示されるように、平板部5aのB−B線断面においては溝状凹部13による1つの凹部16または筋状凸部15による1つの凸部18が存在するが、同図(d)に示されるように、B´−B´線断面においては溝状凹部13による2つの凹部16または筋状凸部15による2つの凸部18が存在する。
<Explanation of uneven portion of arbitrary cut surface of flat plate portion>
As shown in FIG. 3B, the
Moreover, as shown in FIGS. 3C and 3D, the
<接合部の概略説明>
図4に示されるように、接合部5bは、平板部5aと直角を成し、平板部5aよりも細い長方形状の板部であり、チューブ4に接合される平坦面20を有している。この平坦面20は、チューブ4の表面21と平行を成す平面形状とされている。
ここで、平坦面20とは、起伏が全く無くて完全に平坦な面という概念と、平板部5aに溝状凹部13を付すための溝成形加工時に不可避的にその溝状凹部13と比べて無視できる程度の極めて浅い溝(加工残り)がある略平坦な面という概念との両方の概念を包含するものである。
<Overview of the joint>
As shown in FIG. 4, the
Here, the
<コルゲートフィンとチューブとの接合の説明>
コルゲートフィン5とチューブ4とは、接合部5bの平坦面20とチューブ4の表面21との間に介在されるろう材22を用いたろう付けによって接合されている。
接合部5bの平坦面20は平面形状であるので、平坦面20が曲面形状や角面形状の場合よりも、チューブ4に対する接合面積や熱的接触面積を大きくとることができる。
接合部5bの平坦面20とチューブ4の表面21との接合面積を大きくとることができるので、コルゲートフィン5とチューブ4とをより強固に接合することができる。
接合部5bの平坦面20とチューブ4の表面21との熱的接触面積を大きくとることができるので、チューブ4内を流れるエンジン冷却水の熱をチューブ4からコルゲートフィン5へ効率良く伝導させることができ、コルゲートフィン5による放熱効果をより高めることができる。
<Description of bonding between corrugated fin and tube>
The
Since the
Since the joining area of the
Since the thermal contact area between the
<コルゲートフィンの製造方法の説明>
次に、コルゲートフィン5の製造方法について図5(a)を参照しつつ以下に説明する。
コルゲートフィン5の製造方法は、溝成形工程と、コルゲート成形工程とを含んでいる。
<Description of manufacturing method of corrugated fin>
Next, a method for manufacturing the
The manufacturing method of the
<溝成形工程の説明>
溝成形工程は、薄板コイル30から繰り出されるコルゲートフィン材料の帯状薄板30aを一対の第1のロール31,31´の間を通してその板面に複数の溝状凹部13を形成する工程である。
一対の第1のロール31,31´におけるそれぞれの外周面には、帯状薄板30aに付すべき複数の溝状凹部13に対応する図示されない複数の凹凸部が形成されている。一対の第1のロール31,31´が図中矢印方向に回転駆動されると、一対の第1のロール31,31´の間に帯状薄板30aが挟まれながら下流側に送り出される。このとき、一側の第1のロール31における凹部と、他側の第1のロール31´における凸部との間に帯状薄板30aが挟まれることにより、帯状薄板30aの板面に複数の溝状凹部13が付されるようになっている。
なお、プレス機械を用いたプレス加工により、帯状薄板30aの板面に同様の複数の溝状凹部13を付すこともできる。
<Description of groove forming process>
The groove forming step is a step of forming a plurality of groove-
On each outer peripheral surface of the pair of
In addition, the same some groove-shaped recessed
<コルゲート成形工程の説明>
コルゲート成形工程は、一対の第1のロール31,31´の間から繰り出される帯状薄板30aを、それら第1のロール31,31´の下流側に配される一対の第2のロール32,32´の間を通すことにより、平板部5aと接合部5bとが交互にコルゲート状に連続するよう屈曲形成する工程である。
一対の第2のロール32,32´におけるそれぞれの外周部には、板面に複数の溝状凹部13が付された後の帯状薄板30aをコルゲート状に屈曲成形するための図示されない複数の歯が互いに噛合可能に形成されている。一対の第2のロール32,32´が図中矢印方向に回転駆動されると、一対の第2のロール32,32´の間に帯状薄板30aが挟まれながら下流側に送り出される。このとき、一側の第2のロール32における歯と歯の間と、他側の第2のロール32´における歯との間に帯状薄板30aが挟まれることにより、帯状薄板30aがコルゲート状に屈曲形成されるようになっている。
なお、コルゲート成形が施される前の帯状薄板30aには、図5(b)に示されるように、複数の溝状凹部13と、これら溝状凹部13が付されることによって形成される複数の筋状凸部14のいずれの凹凸部もない部分(図中記号T矢印で示される部分)がある。そして、この部分が平坦面20を有する接合部5bとなるようにコルゲート成形が行われる(図5(c)参照)。
ここで、平坦面20の形状としては、本実施形態では、図5(d)に示されるように、平面形状とされているが、これに限定されるものではなく、同図(e)に示されるように、曲面形状のものも含まれる。平坦面20を曲面形状に形成することにより、折り曲げ部分の応力集中を回避することができる。
こうして、コルゲート成形工程を経て得られたコルゲートフィン5は、互いに隣接するチューブ4の間に挟まれ、ろう付けによってそれらチューブ4に接合される。
<Description of corrugated molding process>
In the corrugate forming step, a pair of
A plurality of teeth (not shown) for bending and forming the strip-shaped
As shown in FIG. 5B, a plurality of groove-
Here, in the present embodiment, the shape of the
Thus, the
<第1の実施形態の作用効果の説明>
第1の実施形態のコルゲートフィン5においては、図3(b)(c)に示されるように、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)と一対の端辺12,12´が配される方向(FD)との2方向において、任意の切断面で溝状凹部13による凹部16または筋状凸部14,15による凸部17,18が平板部5aに設けられる。これにより、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に沿う切断面の断面係数を大きくすることができるとともに、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)に沿う切断面の断面係数を大きくすることができる。このため、一対の側辺11,11´を近づけるような曲げ作用と、一対の端辺12,12´を近づけるような曲げ作用との両方に対して平板部5aの剛性を高めることができる。
また、接合部5bには、平板部5aに設けられるような溝状凹部13による凹部16または筋状凸部14,15による凸部17,18が設けられない。これにより、平板部5aと接合部5bとの間において剛性の差を大きく持たせることができ、平板部5aと接合部5bとの境界部分で容易かつ確実に折り曲げることができる。
したがって、コルゲートフィン5の製作時に、より具体的にはコルゲート成形工程時に、予期しない箇所に曲がりが発生するのを確実に防止することができ、コルゲートフィン5の形状寸法の誤差を小さく抑えることができる。
第1の実施形態のラジエータ1においては、チューブ4とコルゲートフィン5とを交互に積層してラジエータコア6が組み立てられる。コルゲートフィン5の形状寸法の誤差が小さく抑えられるので、ラジエータコア6に反りが生じるようなことがなく、製品精度を高めることができる。また、コルゲートフィン5の形状寸法の誤差の修正作業や誤差同士を相殺し合うような高度な技能が不要であるので、その製作も容易なものとなる。
<Description of Effects of First Embodiment>
In the
Further, the
Therefore, it is possible to reliably prevent an unexpected portion from being bent at the time of manufacturing the
In the
<第1の実施形態の変形例の説明>
図6(a)〜(f)には、第1の実施形態のコルゲートフィン5の変形例に係る平板部5aの平面図が示されている。
第1の実施形態のコルゲートフィン5においては、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)と一対の端辺12,12´が配される方向(FD)との2方向において、任意の切断面で溝状凹部13による凹部16が平板部5aに少なくとも1つ設けられる。この構成の趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
例えば、図6(a)に示されるように、溝状凹部13に代えて、その溝状凹部13よりも溝幅が大きい溝状凹部13Aを採用することができる。
また、同図(b)に示されるように、溝状凹部13の配置のピッチをPbよりも小さいピッチPcに変更することができる。
また、同図(c)に示されるように、溝状凹部13の配置のピッチを異なる2種類以上のピッチPd,Peとすることができる。
また、同図(d)に示されるように、溝幅の大きさが異なる溝状凹部13,13Aを交互に配置することができる。
また、同図(e)に示されるように、溝状凹部13に相当するものを、その溝状凹部13よりも長さが短い複数の溝状凹部13Bを互い違いに配置して構成することができる。
また、溝状凹部13は、平板部5aの一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部であるが、これとは逆向き方向に延びる凹部、すなわち同図(f)に示されるように、平板部5aの一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる溝状凹部13Cを採用することができる。
<Description of Modification of First Embodiment>
6A to 6F are plan views of a
In the
For example, as shown in FIG. 6A, a groove-
Further, as shown in FIG. 5B, the pitch of the arrangement of the groove-
Further, as shown in FIG. 2C, the pitch of the groove-shaped
Further, as shown in FIG. 4D, the groove-
Further, as shown in FIG. 5E, the one corresponding to the groove-shaped
Moreover, the groove-shaped recessed
〔第2の実施形態〜第8の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態〜第8の実施形態に係るそれぞれのコルゲートフィン5A〜5Gについて順次に説明する。なお、以下の各実施形態において、第1の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては第1の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
[Second Embodiment to Eighth Embodiment]
Next, each
<第2の実施形態(図7(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図7(a)に示されるように、第2の実施形態のコルゲートフィン5Aにおいて、平板部5aの表面には、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に所定のピッチPfで等間隔に複数の溝状凹部40が設けられている。
溝状凹部40は、第1溝状凹部40aと第2溝状凹部40bとにより構成され、平板部5aの他側の端辺12´を上にしたときの平面視でそれら第1溝状凹部40aと第2溝状凹部40bとがVの字状に連続する形状の凹部である。
第1溝状凹部40aは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第2溝状凹部40bは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
<Second Embodiment (see FIG. 7A): Explanation of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 7A, in the
The groove-shaped
The first groove-shaped recess 40a is formed from the
The second groove-shaped
<第2の実施形態(図7(b)(c)(d))参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図7(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の溝状凹部40による複数の凹部41を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の筋状凸部42,43による複数の凸部44,45を有することになる。
また、図7(c)(d)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、溝状凹部40による凹部41を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、筋状凸部42,43による凸部44,45を有することになる。なお、図7(c)に示されるように、平板部5aのD−D線断面においては溝状凹部40による1つの凹部41または筋状凸部43による1つの凸部45が存在するが、同図7(d)に示されるように、D´−D´線断面においては溝状凹部40による2つの凹部41または筋状凸部43による2つの凸部45が存在する。
<Second embodiment (see FIGS. 7B, 7C, and 7D)): Description of uneven portions of an arbitrary cut surface of a flat plate portion>
As shown in FIG. 7B, the
Moreover, as shown in FIGS. 7C and 7D, the
<第3の実施形態(図8(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図8(a)に示されるように、第3の実施形態のコルゲートフィン5Bにおいて、平板部5aの表面には、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に所定のピッチPgで等間隔に複数の溝状凹部46が設けられている。
溝状凹部46は、一側の側辺11と他側の側辺11´との間において一側の端辺12側に膨出するように円弧状に曲がった凹部である。
<Third embodiment (see FIG. 8A): Explanation of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 8A, in the
The groove-
<第3の実施形態(図8(b)(c)(d)参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図8(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の溝状凹部46による複数の凹部47を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の筋状凸部48,49による複数の凸部50,51を有することになる。
また、図8(c)(d)に示されるように、平板部5a、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、溝状凹部46による凹部47を有することになる。言い換えれば、平板部5a、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、筋状凸部48,49による凸部50,51を有することになる。なお、図8(c)に示されるように、平板部5aのF−F線断面においては溝状凹部46による1つの凹部47または筋状凸部49による1つの凸部51が存在するが、同図(d)に示されるように、F´−F´線断面においては溝状凹部46による2つの凹部47または筋状凸部49による2つの凸部51が存在する。
<Third embodiment (see FIGS. 8B, 8C, and 8D): Description of uneven portions of an arbitrary cut surface of a flat plate portion>
As shown in FIG. 8B, the
Further, as shown in FIGS. 8C and 8D, a
<第4の実施形態(図9(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図9(a)に示されるように、第4の実施形態のコルゲートフィン5Cにおいて、平板部5aの表面には、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に所定のピッチPhで等間隔に複数の溝状凹部52が設けられている。
溝状凹部52は、第1溝状凹部52aと第2溝状凹部52bと第3溝状凹部52cと第4溝状凹部52dとにより構成され、平板部5aの他側の端辺12´を上にしたときの平面視でそれら第1溝状凹部52aと第2溝状凹部52bと第3溝状凹部52cと第4溝状凹部52dとがWの字状に連続する形状の凹部である。
第1溝状凹部52aは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分と他側の側辺11´との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第2溝状凹部52bは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分と他側の側辺11´との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第3溝状凹部52cは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分と一側の側辺11との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第4溝状凹部52dは、平板部5aの一対の側辺11,11´が配される方向(FW)の中央部分と一側の側辺11との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
<Fourth Embodiment (see FIG. 9A): Explanation of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 9A, in the
The groove-
The first groove-shaped
The second groove-shaped
The third groove-like recess 52c is an end on one side, with an intermediate portion between the central portion in the direction (FW) in which the pair of side edges 11, 11 'of the
The fourth groove-
<第4の実施形態(図9(b)(c)参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図9(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の溝状凹部52による複数の凹部53を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の筋状凸部54,55による複数の凸部56,57を有することになる。
また、図9(c)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、溝状凹部52による凹部53を2つ以上有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、筋状凸部54,55による凸部56,57を2つ以上有することになる。
<4th Embodiment (refer FIG.9 (b) (c)): Description of the uneven | corrugated | grooved part of the arbitrary cut surfaces of a flat plate part>
As shown in FIG. 9B, the
Further, as shown in FIG. 9C, the
<第5の実施形態(図10(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図10(a)に示されるように、第5の実施形態のコルゲートフィン5Dにおいて、平板部5aの表面には、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)に所定のピッチPiで等間隔に複数の溝状凹部58が設けられている。
溝状凹部58は、第1溝状凹部58aと第2溝状凹部58bと第3溝状凹部58cと第4溝状凹部58dとにより構成され、平板部5aの他側の側辺11´を上にしたときの平面視でそれら第1溝状凹部58aと第2溝状凹部58bと第3溝状凹部58cと第4溝状凹部58dとがMの字状に連続する形状の凹部である。
第1溝状凹部58aは、平板部5aの一対の端辺12,12´が配される方向(FD)の中央部分と一側の端辺12との中間部分を基点として、他側の端辺12´から一側の端辺12に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第2溝状凹部58bは、平板部5aの一対の端辺12,12´が配される方向(FD)の中央部分と一側の端辺12との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第3溝状凹部58cは、平板部5aの一対の端辺12,12´が配される方向(FD)の中央部分と他側の端辺12´との中間部分を基点として、他側の端辺12´から一側の端辺12に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第4溝状凹部58dは、平板部5aの一対の端辺12,12´が配される方向(FD)の中央部分と他側の端辺12´との中間部分を基点として、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
<Fifth Embodiment (see FIG. 10A): Explanation of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 10 (a), in the
The groove-
The first groove-shaped
The second groove-shaped
The third groove-
The fourth groove-like
<第5の実施形態(図10(b)(c)参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図10(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、溝状凹部58による凹部59を2つ以上有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、筋状凸部60,61による凸部62,63を2つ以上有することになる。
また、図10(c)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、複数の溝状凹部58による複数の凹部59を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、複数の筋状凸部60,61による複数の凸部62,63を有することになる。
<Fifth embodiment (see FIGS. 10B and 10C): Description of uneven portions of an arbitrary cut surface of a flat plate portion>
As shown in FIG. 10B, the
Further, as shown in FIG. 10C, the
<第6の実施形態(図11(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図11(a)に示されるように、平板部5aの表面には、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に所定のピッチPjで等間隔に複数の第1の溝状凹部64および第2の溝状凹部65がそれぞれ設けられている。
第1の溝状凹部64は、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、一側の側辺11から他側の側辺11´に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
第2の溝状凹部65は、一側の端辺12から他側の端辺12´に向かう方向に進むにつれて、他側の側辺11´から一側の側辺11に向かう方向に斜めに直線状に延びる凹部である。
複数の第1の溝状凹部64と複数の第2の溝状凹部65とは互いに交差して全体として網目状に配置されている。
<6th Embodiment (refer Fig.11 (a)): Description of the groove-shaped recessed part of a flat plate part>
As shown in FIG. 11A, a plurality of first grooves are equidistantly spaced at a predetermined pitch Pj in the direction (FD) in which the pair of end sides 12, 12 ′ are arranged on the surface of the
The first groove-
As the second groove-shaped
The plurality of first groove-
<第6の実施形態(図11(b)(c)参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図11(b)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の溝状凹部64,65による複数の凹部66を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、複数の筋状凸部67,68による複数の凸部69,70を有することになる。
また、図11(c)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、複数の溝状凹部64,65による複数の凹部66を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、複数の筋状凸部67,68による複数の凸部69,70を有することになる。
<6th Embodiment (refer FIG.11 (b) (c)): Description of the uneven | corrugated | grooved part of the arbitrary cut surfaces of a flat plate part>
As shown in FIG. 11 (b), the
Further, as shown in FIG. 11C, the
<第7の実施形態(図12(a)参照):平板部の溝状凹部の説明>
図12(a)に示されるように、平板部5aの表面には、第1の溝状凹部71と第2の溝状凹部72とが設けられている。
第1の溝状凹部71は、一側の側辺11と他側の端辺12´との交わりの角部と、他側の側辺11´と一側の端辺12との交わりの角部との間において直線状に延びる凹部である。
第2の溝状凹部72は、一側の側辺11と一側の端辺12との交わりの角部と、他側の側辺11´と他側の端辺12´との交わりの角部との間において直線状に延びる凹部である。
第1の溝状凹部71と第2の溝状凹部72とは互いに交差して、Xの字状に配置されている。
<Seventh embodiment (see FIG. 12A): Explanation of groove-shaped recess in flat plate portion>
As shown in FIG. 12A, a first groove-
The first groove-
The second groove-
The first groove-
<第7の実施形態(図12(b)(c)(d)(e)参照):平板部の任意の切断面の凹凸部の説明>
図12(b)(c)に示されるように、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、溝状凹部71,72による凹部73,74を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)における任意の切断面において、筋状凸部75,76による凸部77,78を有することになる。なお、図12(b)に示されるように、平板部5aのM−M線断面においては溝状凹部71(72)による1つの凹部73(74)または筋状凸部75(76)による1つの凸部77(78)が存在するが、同図(c)に示されるように、M´−M´線断面においては溝状凹部71(72)による2つの凹部73(74)または筋状凸部75(76)による2つの凸部77(78)が存在する。
また、図12(d)(e)に示されるように、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、溝状凹部71,72による凹部73,74を有することになる。言い換えれば、平板部5aは、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)における任意の切断面において、筋状凸部75,76による凸部77,78を有することになる。なお、図12(d)に示されるように、平板部5aのN−N線断面においては溝状凹部71(72)による1つの凹部73(74)または筋状凸部75(76)による1つの凸部77(78)が存在するが、同図(e)に示されるように、N´−N´線断面においては溝状凹部71(72)による2つの凹部73(74)または筋状凸部75(76)による2つの凸部77(78)が存在する。
<7th Embodiment (refer FIG. 12 (b) (c) (d) (e)): Description of the uneven | corrugated | grooved part of the arbitrary cut surfaces of a flat plate part>
As shown in FIGS. 12B and 12C, the
Moreover, as shown in FIGS. 12D and 12E, the
<第2の実施形態〜第7の実施形態の作用効果の説明>
第2の実施形態〜第7の実施形態のいずれのコルゲートフィン5A〜5Fにおいても、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)と一対の端辺12,12´が配される方向(FD)との2方向において、任意の切断面で少なくとも1つの溝状凹部40,46,52,58,64,65,71,72による凹部41,47,53,59,66,73,74または筋状凸部42,43,48,49,54,55,60,61,67,68,75,76による凸部44,45,50,51,56,57,62,63,69,70,77,78が平板部5aに設けられる。これにより、一対の端辺12,12´が配される方向(FD)に沿う切断面の断面係数を大きくすることができるとともに、一対の側辺11,11´が配される方向(FW)に沿う切断面の断面係数を大きくすることができる。したがって、第2の実施形態〜第7の実施形態のいずれのコルゲートフィン5A〜5Fによっても、第1の実施形態のコルゲートフィン5と同様の作用効果を得ることができる。かかるコルゲートフィン5A〜5Fを備えるラジエータは、第1の実施形態のラジエータ1と同様、製品精度が高められ、その製作も容易なものとなる。
<Description of Effects of Second Embodiment to Seventh Embodiment>
In any of the
以上、本発明のコルゲートフィンおよびそれを備える熱交換器について、複数の実施形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態および変形例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The corrugated fin of the present invention and the heat exchanger provided with the corrugated fin have been described based on a plurality of embodiments and modifications. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments and modifications. The configurations can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention, for example, by appropriately combining the configurations described in the embodiments and modifications.
本発明のコルゲートフィンおよびそれを備える熱交換器は、製作時に予期しない箇所に曲がりが発生するのを確実に防止することができ、これによって製品精度の向上と製作の容易化とを図ることができるという特性を有していることから、ラジエータやオイルクーラ、アフタクーラ等の用途に好適に用いることができる。 The corrugated fin of the present invention and the heat exchanger provided with the corrugated fin can surely prevent the occurrence of bending at an unexpected location during production, thereby improving product accuracy and facilitating production. Since it has a characteristic that it can be used, it can be suitably used for applications such as radiators, oil coolers, and aftercoolers.
1 ラジエータ(熱交換器)
4 チューブ
5,5A,5B,5C,5D,5E,5F コルゲートフィン
5a 平板部
5b 接合部
11,11´ 側辺
12,12´ 端辺
13 溝状凹部(第1の実施形態)
13A 溝状凹部(第1の実施形態の変形例)
13B 溝状凹部(第1の実施形態の変形例)
15 筋状凸部(第1の実施形態)
16 凹部(第1の実施形態)
17,18 凸部(第1の実施形態)
20 平坦面
40 溝状凹部(第2の実施形態)
41 凹部(第2の実施形態)
42,43 筋状凸部(第2の実施形態)
44,45 凸部(第2の実施形態)
46 溝状凹部(第3の実施形態)
47 凹部(第3の実施形態)
49,48 筋状凸部(第3の実施形態)
50,51 凸部(第3の実施形態)
52 溝状凹部(第4の実施形態)
53 凹部(第4の実施形態)
54,55 筋状凸部(第4の実施形態)
56,57 凸部(第4の実施形態)
58 溝状凹部(第5の実施形態)
59 凹部(第5の実施形態)
60,61 筋状凸部(第5の実施形態)
62,63 凸部(第5の実施形態)
64,65 溝状凹部(第6の実施形態)
66 凹部(第6の実施形態)
67,68 筋状凸部(第6の実施形態)
69,70 凸部(第6の実施形態)
71,72 溝状凹部(第7の実施形態)
73,74 凹部(第7の実施形態)
75,76 筋状凸部(第7の実施形態)
77,78 凸部(第7の実施形態)
1 Radiator (heat exchanger)
4
13A Groove-shaped recess (Modification of the first embodiment)
13B Groove-shaped concave portion (modified example of the first embodiment)
15 streaks (first embodiment)
16 Concave portion (first embodiment)
17, 18 Convex portion (first embodiment)
20
41 Concave portion (second embodiment)
42, 43 Straight convex portion (second embodiment)
44, 45 convex portion (second embodiment)
46 groove-shaped recess (third embodiment)
47 Concave portion (third embodiment)
49, 48 Streaky convex portion (third embodiment)
50, 51 Convex (third embodiment)
52 groove-like recess (fourth embodiment)
53 recess (fourth embodiment)
54,55 Straight convex portion (fourth embodiment)
56, 57 Convex (fourth embodiment)
58 groove-like recess (fifth embodiment)
59 Concave portion (fifth embodiment)
60, 61 Streaky convex portion (fifth embodiment)
62, 63 convex portion (fifth embodiment)
64, 65 groove-shaped recess (sixth embodiment)
66 recess (sixth embodiment)
67, 68 Straight convex portion (sixth embodiment)
69, 70 convex portion (sixth embodiment)
71, 72 groove- shaped recess (seventh embodiment)
73, 74 recess (seventh embodiment)
75,76 Streaky convex portion (seventh embodiment)
77, 78 convex portion (seventh embodiment)
Claims (4)
前記接合部は、熱交換媒体が流通されるチューブに接合される平坦面を有し、
前記平板部は、その表面に、前記一対の側辺に対して斜め方向に延びる溝状凹部または溝状凸部を備え、前記一対の側辺が配される方向と前記一対の端辺が配される方向との2方向において、任意の切断面で少なくとも1つの凹部または凸部を有することを特徴とするコルゲートフィン。 For heat exchangers in which flat plate portions each having a pair of opposite sides and a pair of opposite sides and joint portions provided continuously on the sides of the flat plate portions are alternately bent in a corrugated shape. In the corrugated fin,
The joining portion has a flat surface joined to a tube through which a heat exchange medium is circulated,
The flat plate portion includes a groove-like concave portion or a groove-like convex portion extending obliquely with respect to the pair of side sides on the surface, and the direction in which the pair of side sides are arranged and the pair of end sides are arranged. A corrugated fin having at least one concave portion or convex portion at an arbitrary cut surface in two directions.
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