JP6557366B2 - 特に動力車のための、熱交換器のフィン、及び対応する熱交換器 - Google Patents

特に動力車のための、熱交換器のフィン、及び対応する熱交換器 Download PDF

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Description

本発明は、動力車用の熱交換器の分野に関し、より具体的には、そのような熱交換器のためのフィンに関する。
特に1列又は複数列の互いに平行に配置されたチューブの束を備える動力車用の熱交換器であって、熱伝達流体が熱交換器を通って流れることを可能にするように前記チューブが意図されている動力車用の熱交換器は、既に知られている。問題のそのチューブは、特に、小さいスペース要求を有する熱交換器において配置されるように設計された「フラットチューブ」として知られているチューブである。
そのような熱交換器の機能は、整列されたチューブの1又は複数の列の内部を流れる熱伝達流体と、例えばチューブの長手方向軸線を横切る方向に、1又は複数のチューブの列を通る空気流などの外部流体との間で、熱交換を可能にすることである。
流体間の熱交換を増加させるために、熱交換器には、通常、チューブ間に配置される複数の熱交換要素が設けられている。熱交換要素は、有利には平行フィンであり、それらの平行フィンの各々は少なくとも1つのオリフィスによって、有利には熱交換器のチューブを受け入れるように意図された複数のオリフィスによって、穿孔される。チューブの束が、例えば長手方向に平行な、フィンの大きな寸法に対応するチューブの1以上の列を含むかどうかに応じて、これらのオリフィスは1つ以上の列に配置される。
フィンにおけるチューブ及びオリフィスは、細長(oblong)形状としうる。複数のフィン及びチューブを備える熱交換器であって、それぞれのチューブが、熱交換器において形作られる前に、フィンにおけるオリフィスの断面に実質的に対応する細長の断面を有する熱交換器は、文献FR2722563から既に知られている。特に、チューブは、湾曲した2つの対向する長手方向の側部を備え、それらの側部の各々は、少なくとも1つの凹部(すなわち、チューブの内側に向かって向けられた凸状部を有する部分)を有し、チューブに、特に、その細長の側部が共に接近している領域においてより小さな外側幅を与える。
フィンの各オリフィスの全周囲も、フランジに隣接している。
そして、フィン及びそれを貫通するチューブによって形成されるアセンブリは、チューブの壁を変形させることによって、特にチューブを拡大させることによって、機械的に一緒に保持され、フィンに設けられるオリフィスの周りでフランジに対してチューブを圧入する。
FR2722563
熱交換をさらに改善するために、フィン間を通過する外部流体の流れを偏向させるか又は妨害することが知られている。この目的のために、フィンには、特に、同じ列の2つの連続するオリフィスの間に配置されたルーバー付きのデフレクターが設けられることができる。
しかしながら、チューブが熱交換器において形作られる場合、各チューブの変形がルーバーに伝達される。したがって、ルーバーは次に変形される可能性があり、それは熱交換器の性能を低下させる。従って、熱交換器におけるチューブの成形は、ルーバーを変形させるリスクによって制限される。
したがって、従来技術の解決策では、各オリフィスには、比較的小さい、すなわち0〜0.05mmのオーダーの一定の曲率半径を有するフランジが設けられる。これにより、非常に硬いフランジが得られる。
しかしながら、フランジの剛性はチューブからルーバーに膨張力を伝達し、それは、特にチューブがそれらの公差内で最大寸法を有する場合、膨張後にルーバーが変形する可能性がある。さらに、フランジの曲率半径を大きくすると、フランジが変形するおそれがある。
したがって、本発明の目的は、1又は複数のチューブからフィンに対して及びルーバーなどのフィンの要素に対して、膨張力が伝達されるリスクを低減しつつ、良好な機械的強度を有する熱交換器のためのフィンを提案することにより、従来技術のこれらの問題を少なくとも部分的に解決することである。
この目的のために、本発明は、特に動力車用の、熱交換器のフィンであって、熱交換器のチューブをそれに通すことが意図された実質的に長手方向に延びる形状の少なくとも1つのオリフィスを備え、前記少なくとも1つのオリフィスは、フィンの一体部分として形成されたフランジに隣接し:
− フランジは、フィンによって画定される全体的平面に対して実質的に湾曲した形状を持って作られ、フィンによって画定される全体的平面と、フィンによって画定される全体的平面から突出するフランジの頂部との間に曲率半径を有し、
− そのフランジの曲率半径は、関連するオリフィスの端部で最小であり、関連するオリフィスの長手方向軸線に沿って実質的に中央の領域で最大である。
各フランジは、例えば、フィンの関連するオリフィスの縁部を変形させることによって製造される。
フランジの曲率半径がオリフィスの周囲に沿って変化するように、フランジは漸進的な曲率半径を有する。
したがって、ある位置ではフランジの曲率半径が小さく、それはある程度の剛性を与え、フィンの機械的強度に寄与する。反対に、オリフィスの最大長さの実質的に真ん中で、フランジの曲率半径はより大きく、フランジをより柔軟にし、フィンの機械的強度に対する寄与が小さい。
特に熱交換器のチューブのより広い部分を受け入れることが意図されているオリフィスの中央におけるこの設計の柔軟性は、特にチューブが呼び厚さ(nominal thickness)よりも厚い場合に、チューブから、例えば膨張によって、フィンに対して、特にフィンに設けられたルーバーに対して、伝達される変形のリスクを低減することを可能にする。
さらに前記フィンは、別々の又は組み合わされた以下の特徴のうちの1つ又は複数を含むことができる。
本発明の一態様によれば、最小曲率半径は0.05mm以下であり、最大曲率半径は0.15mm以上である。
好ましくは、フランジの最大曲率半径は0.22mmのオーダーである。
有利には、フランジの最大曲率半径は、フランジの高さよりも小さい。
一実施形態によれば、フランジの高さは0.3mmのオーダーである。
この構成は、フランジの少なくとも1つの領域、すなわちフランジの頂部が、オリフィスを貫通するチューブの形状に適合することを可能にする。
本発明の別の態様によれば、各オリフィスの形状は幅が可変であり、関連するオリフィスに隣接するフランジは、より小さい幅を有するオリフィスの1又は複数の領域において最小曲率半径を有する。これは又はより小さな幅を有する各領域は、フィンの機械的強度に有用な領域を形成し、この位置でより剛性の大きいフランジを必要とする。
一実施形態によれば、各オリフィスは、実質的に長手方向に延在する細長い形状であり、2つの対向する長手方向縁部を含み、各長手方向縁部は、オリフィスの内側から見て、少なくとも2つの凸部を有し、関連するオリフィスに隣接するフランジは、オリフィスの各長手方向縁部の凸部で最小の曲率半径を有する。
オリフィスの2つの長手方向縁部は、2つの実質的に円形の端部によって接続することができ、関連するオリフィスに隣接するフランジは、2つの端部で最小曲率半径を有する。
本発明の別の態様によれば、各オリフィスは、そのオリフィスの最大長さの中央で、オリフィスの残りの領域におけるよりも、幅広い。
したがって、関連するオリフィスに隣接するフランジは、より大きい幅を有するオリフィスの中央領域において最大の曲率半径を有する。この中央領域は、特に、チューブのより広い、より柔軟な部分を受け入れることが意図されており、フィン及びチューブのアセンブリの機械的強度にはあまり寄与しない。この位置で剛性の低いフランジを使用することにより、組立時のチューブの変形はフィンに伝達されず、例えばフィン上に設けられたルーバーに伝達されない。
一実施形態によれば、各長手方向縁部は、オリフィスの内側から見て、2つの凸部を分離する凹部を有し、関連するオリフィスに隣接するフランジは、オリフィスの各長手方向縁部の凹部において最大曲率半径を有する。
本発明はまた、少なくとも1つのチューブと、前記少なくとも1つのチューブをそれに貫通させることが意図された先に定義された少なくとも1つのフィンとを含む、特に動力車用の、熱交換器に関する。
特に、それは機械的に組み立てられた熱交換器に関する。
従って、機械的組み立ての間に、チューブは、フィンのオリフィスを通って、又は実際には複数のフィンのいくつかの整列したオリフィスを通って、挿入され、そして、特に膨張によって、変形され、それが通る各オリフィスのフランジに対して押圧するようになる。ある位置における、特にオリフィスの端部での、フランジの剛性は、チューブ及びフィンのアセンブリの機械的強度を提供するが、このフランジは中央領域においてある柔軟性を有し、この柔軟性は、膨張力がチューブからフィンに伝達されること、特に、フィン上に提供されうるルーバーに伝達されることを防ぐ。
前記熱交換器は、さらに、以下の特徴のうちの1つ以上を別々に又は組み合わせて含むことができる。
本発明の1つの態様によれば、チューブがフィンの関連するオリフィスを通して挿入されることを可能にするために、前記少なくとも1つのフィンは少なくとも1つのオリフィスを有し、その形状は前記少なくとも1つのチューブの形状とマッチし、その寸法はそれを通るチューブの断面の寸法よりも大きい。
有利には、チューブは、特に膨張によって、オリフィスにおいて形作られる前に、フィンの関連するオリフィスの形状と実質的に同一の形状を有する。組み立て前の形状のこの類似性は、特に、チューブの拡張中の圧縮力を低減するのに役立つ。
本発明の別の態様によれば、チューブは可変幅の断面を有し、フィンの関連するオリフィスに隣接するフランジは、チューブのより狭い部分を受け入れるオリフィスの領域において最小曲率半径を有し、チューブのより広い部分を受け入れるオリフィスの領域において最大曲率半径を有する。
したがって、より柔軟なアセンブリのために、適切な締め付けを確保するように、曲率半径は、チューブがその最も狭いところ、特にチューブの端部領域での、最小の曲率半径から、チューブがその最も広いところでの最大の曲率半径まで、徐々に変化し、それによって組立時のチューブの変形が、フィン及びフィンが担持するルーバーなどの要素に伝達されない。
一実施形態によれば:
− 各チューブは、2つの対向する長手方向側部を含む断面を有し、各長手方向側部は、チューブの外側から見て少なくとも2つの凹部を有し、
− フィンの各オリフィスは実質的に細長形状であり、オリフィスの各長手方向縁部は、オリフィスの内側から見て少なくとも2つの凸部を有し、その少なくとも2つの凸部は、関連するオリフィスを貫通するチューブの2つの凹部とマッチし、
− 関連するオリフィスに隣接するフランジは、オリフィスの各長手方向縁部の凸部で最小曲率半径を有する。
特に、フィンのオリフィスを貫通するチューブの端部領域であって、チューブの長手方向の側部が互いに最も近接する端部領域において、曲率半径は、フィンに良好な機械的強度を提供するように最小であり、特に、例えば振動試験中にフィンがチューブから滑り落ちるのを防止する。
特定の一実施形態によれば、
− チューブの各長手方向側部は、チューブの外側から見た場合に、2つの凹部を分離する凸部を有し、
− オリフィスの各長手方向縁部は、オリフィスの内側から見た場合に、2つの凸部を分離する凹部であって、オリフィスを貫通するチューブの凸部とマッチする凹部を有し、
− 関連するオリフィスに隣接するフランジは、オリフィスの各長手方向縁部の凹部で、最大の曲率半径を有する。
特に、フィンのオリフィスを貫通するチューブの長手方向の側部が互いに最も離れている領域では、チューブはより柔軟であり、フランジの曲率半径は最大であり、フランジにはある柔軟性が与えられて、変形がチューブからフィンに伝達されるリスクを低減する。
本発明の他の特徴及び利点は、例示的かつ非限定的な例として提供される以下の説明を読むことで、また添付の図面を参照することで、より明確になるであろう。
図1は、フィン及びフィンを貫通するチューブを含む熱交換器の全体的な概略図である。 図2は、一実施形態による図1の熱交換器のチューブの断面図である。 図3は、図2のチューブの列を受け入れるように意図された図1の熱交換器のフィンの一部の図である。 図4は、図1の熱交換器の複数の平行フィンを通るチューブの実質的に真中の部分断面図である。 図5は、図3のフィンのオリフィスを取り囲むフランジの図である。 図6は、図5の軸I−Iに沿った断面図である。 図7は、図5の軸II−IIに沿った断面図である。
これらの図において、同一の要素には同じ参照符号を付している。
以下の実施形態は例である。説明は1つ以上の実施形態を参照するが、これは必ずしも各参照が同じ実施形態に関係していることを意味するのではなく、或いはその特徴が単一の実施形態にのみ適用されることを意味するものではない。異なる実施形態の一つ一つの特徴が組み合わされて、他の実施形態を提供することもできる。
本発明は、図1に概略的に示すように、特に動力車用の、熱交換器1の分野に関する。
特に、それは、機械的に組み立てられた熱交換器として言及される熱交換器1に関するものであり、すなわちその複数の構成要素は、機械的組み立てによってのみ、例えば変形が後に続く形状係合によってのみ、共に接続され、熱交換器1に対する熱作用を要するろう付けされた交換器とは異なる。
図1の熱交換器は、通常の場合のように、熱伝達流体が流れる一連のチューブ10によって連通する2つのコレクションボックス2を含む。チューブ10は、互いに実質的に平行に配置されている。チューブ10は、本明細書で説明する場合、フラットチューブであるが、円形、楕円形、又は当業者に知られている他の任意の形状の断面を有するチューブとしうる。熱交換器1は、チューブ10の長手方向軸線に対して実質的に横方向に、コレクションボックス2間で互いに平行に配置された複数のフィン20をさらに備える。熱交換は、チューブ10の内部を流れる熱伝達流体と、空気の流れなどの外部流体との間で、フィン20とチューブ10との間の伝導によって、及びフィン20間を流れる空気の流れの対流によって生じる。
図2を参照すると、チューブ10の実施形態が、変形によるその成形に先立って示されている。
チューブ10は、有利には、容易に変形することができる金属合金から製造される。
図示の実施形態によれば、チューブ10は、2つの対向する長手方向側部12を含む実質的に細長の断面を有する。2つの長手方向側部12は、2つの実質的に円形の端部16によって互いに接続される。2つの長手方向側部12及び2つの端部16は、実質的に一定の厚さeを有するチューブ10の壁によって形成される。
その断面によれば、チューブ10は、チューブ10の外側において2つの実質的に円形の端部16を隔てる最大距離を指定する長さLTubeと、チューブ10の外側においてチューブの2つの長手方向側部12間の最小距離を指定する幅lTubeとを有する。
さらに、この例では、チューブ10は、幅lTubeが最小幅lTube minと最大幅lTube maxとの間で変化する断面を有する。
より具体的には、この例によれば、各長手方向側部12は、チューブ10の外側から見た場合に、少なくとも2つの凹部14を有する。チューブ10の長手方向側部12の凹部14は、チューブ10の内側に向かって向けられた凸部を有する部分を意味するものと理解されるべきである。換言すれば、チューブ10の外側から見た場合に、チューブ10は2つの実質的に湾曲した凹形状14を含む。
また、チューブ10の外側から見て、各長手方向側部12の2つの凹部14間に凸部18を配置することができる。チューブ10の長手方向側部12の凸部18は、チューブ10の外側に向かって向けられた凸部を有する部分を意味するものと理解されるべきである。したがってチューブ10の外側から見ると、チューブ10の各長手方向側部12は、2つの凹形状14間に配置された突出部分18を有する。
凹部14は、この場合、チューブ10の各長手方向側部12の2つの端部に設けられているが、それらを分離する凸部18は、この場合、長手方向側部12の実質的に中央に配置されている。
したがって、この例によれば、チューブ10は、2つの対向する長手方向側部12が共に最も接近している領域、すなわち2つの向かい合う凹部14において、より狭くなっている。チューブ10は、2つの対向する長手方向側部12がお互いに最も特に離れている領域において、すなわちこの例では2つの向かい合う凸部18において、より広くなっている。換言すれば、向かい合う凸部18においてよりも向かい合う凹部14においての方が、チューブ10の外部幅lTubeがより小さい。
これは、チューブ10に対して、この場合、それが成形された後、チューブ10の長手方向側部12の弾性的な戻りを防止するのに役立つ特定の形状を与える。
図3は、図1のフィン20のうちの1つの一部を示している。フィン20は、複数のオリフィス22が穿孔された、例えばアルミニウム合金製の、ストリップとも呼ばれる薄板状金属ストリップの形態である。フィン20のオリフィス22は、複数の偏向器によって、この場合は複数のルーバー24の複数の列の形態で、2つずつ分離されることができ、その偏向器の機能は、熱交換器1を通過する外部流体の流れを偏向する及び/又は妨害することによって、フィン20の熱交換を増加させることである。
この例におけるフィン20の形状は、実質的に長方形である。
この例のルーバー24は、所与の列の2つのオリフィス22間でフィン20の幅方向に整列して配置されている。ルーバー24は、例えばフィン20の表面から斜めに突出するように、製造される。
オリフィス22は、軸線Nの列に配置されている。軸線Nは、例えば、フィン20の長手方向に実質的に平行である。
オリフィス22は、チューブ10がフィン20を貫通することを可能にする。したがって、オリフィス22の形状は、チューブ10の断面に適合する。
フラットチューブ10の場合、オリフィス22は、有利には長手形状である。
より具体的には、可変幅lTubeの断面を有するチューブ10の場合、各オリフィス22は、その幅lが最小幅lminと最大幅lmaxとの間で変化する実質的に長手形状を有する。
図示された実施形態によれば、各オリフィス22は、より小さな幅lminを持つ2つの領域、この場合には端部領域、と、より大きい幅lmaxを有するオリフィス22の長手方向軸線に沿った実質的に中央の領域と、を有する。
より具体的には、各オリフィス22(図3参照)は、図2の例を参照して記述されるようにチューブ10の形状に適合する2つの対向する長手方向縁部26を含む実質的に細長い断面を有する。2つの長手方向縁部26は、2つの実質的に円形の端部27によって接続されている。さらに、図示の実施形態によれば、オリフィス22の各長手方向縁部26は、オリフィス22の内側から見て、少なくとも2つの凸部28を有する。フィン20のオリフィス22の長手方向縁部26の凸部28は、オリフィス22の内側に向かって向けられた凸状部を有する部分を意味するものと理解されるべきである。オリフィス22の長手方向縁部26の凸部28は、このオリフィス22を貫通することが意図された関連するチューブ10の凹部14とマッチする。
この例では、オリフィス22の長手方向縁部26の2つの凸部28は、フィン20のオリフィス22の内側から見た場合に、凹部30によって分離されている。フィン20のオリフィス22の長手方向縁部26の凹部30は、オリフィス22の外側に向かって向けられた凸状部を有する部分を意味するものと理解されるべきである。したがって、オリフィス22の内側から見た場合に、各長手方向縁部26は1つの凹部30と2つの突出部28とを有する。オリフィス22の各凹部30は、このオリフィス22を貫通するように意図された関連するチューブ10の凸部18とマッチする。
この場合、凸部28は、オリフィス22の各長手方向縁部26の2つの端部に設けられているが、それらを分離する凹部30は、この場合、長手方向縁部26の実質的に中央に配置されている。
したがって、この例によれば、オリフィス22は、対向する2つの長手方向縁部26が共に最も接近している領域で、すなわち2つの向かい合う凸部28で、より狭くなっている。オリフィス22は、対向する2つの長手方向縁部26がお互いに最も離れた領域で、すなわちこの例では2つの向かい合う凹部30で、より広くなっている。
当然のことながら、この形状が熱交換器1の関連するチューブ10がそれを貫通するのに適したものであれば、オリフィス22の任意の他の形状を与えることができる。
したがって、フィン20の各オリフィス22は、チューブ10が成形される前のチューブ10の形状と実質的に同一の形状を有し、各オリフィス22の形状は、マッチしているチューブ10の断面形状よりも大きく、チューブ10をオリフィス22に通して挿入することを可能にする。フィン20のオリフィス22において受け入れられるチューブ10は、図3の破線で概略的に示されている。
より詳細には、各オリフィス22は、上述のようにチューブ10を収容するように構成され、チューブ10が設けられたオリフィス22によって形成されたアセンブリは、チューブ10とそれを受け入れる対応のオリフィス22との間にクリアランスJを有する。クリアランスJは、有利には、チューブ10とオリフィス22との間に、チューブ10の全周に亘って存在する。したがって、組立中、チューブ10とオリフィス22との間にクリアランスJを形成するようにチューブ10が配置されるように、チューブ10は、少なくとも1つのフィン20のオリフィス22に配置される。チューブ10は、例えばフィン20のオリフィス22の内側でその壁を拡張することによって、続いて変形させることができる。
さらに、各チューブ10は、図4に概略的に示されるように、互いに平行に配置された複数のフィン10の整列されたオリフィス22を通って挿入されることを意図することができる。
さらに、各オリフィス22は、図5に概略的に示されているフランジ32によよって隣接されている。フランジ32は、有利には、オリフィス22の全外周周りに設けられ、フィン20の一体部分として形成されている。
各フランジ32は、関連するオリフィス22の縁部を変形させることによって製造することができる。フランジ32は、例えば引き延ばしによって形成される。これにより、フランジ32は、フィン20の全体的な平面に対して持ち上げられている部分、したがってフィン20の全体的な平面から突出している部分、を有し、この突出部分は、以下、フランジ32の頂部と呼ばれる。この突出部分は、フィン20によって定められる全体的な平面に対して実質的に垂直に延びることができる。
各フランジ32の全体的な形状は、関連するオリフィス22の形状と実質的にマッチする。
さらに、各フランジ32は、フィン20によって定められる全体的な平面に対して実質的に湾曲した形状で作られる。換言すると、各フランジ32は、フィン20によって定められる全体的な平面とフランジ32の頂部との間で曲率半径R1、R2を有する。特に、フランジ32の曲率半径は、長手方向に、関連するオリフィス22の端部において最小R1又は実際にはゼロであり、関連するオリフィス22の実質的に中央領域において最大R2である。
したがって、フランジ32は、漸進的な曲率半径を有する。言い換えれば、フランジ32の曲率半径は、オリフィス22の外周に沿って同じではない。
より具体的には、最小曲率半径R1(図6)は、例えば0〜0.05mmのオーダーであり、最大曲率半径R2(図7)は、例えば0.15mm以上である。
1つの特定の実施形態によれば、最大曲率半径R2は、好ましくは0.22mmのオーダーである。
従って、チューブ10が関連するオリフィス22において組み立てられ成形されると、チューブ10の壁は、オリフィス22に隣接するフランジ32に対してしっかりと押し付けられ、チューブ10をフィン20と組み立てた状態に保ち、同時に、それらの間の良好な熱的接続を提供する。より具体的には、図4を参照すると、フランジ32の少なくとも1つの領域、この場合はフランジ32の頂部は、関連するオリフィス22においてチューブ10を組み立てた後に、チューブ10の形状に適合する。
有利には、フランジ32の少なくとも1つの領域をチューブ10に対して実質的に垂直とすることを可能にし且つチューブの形状に一致させるために、フランジ32の最大半径R2はフランジ32の高さhより小さい。示された特定の実施形態によれば、フランジ32の高さhは0.3mmのオーダーである。
特に、図5及び6を参照すると、関連するオリフィス22に隣接するフランジ32は、より小さい幅lminを有する、すなわち2つの長手方向縁部26が共に最も接近しているオリフィス22の領域において、最小の曲率半径R1を有する。言い換えれば、各長手方向縁部26が少なくとも2つの凸部28を有するオリフィス22の特定の実施形態によれば、関連するオリフィス22に隣接する各フランジ32は、オリフィス22の各長手方向縁部26の凸部28において、最小曲率半径R1を有する。
さらに、この例によるフランジ32はまた、2つの長手方向縁部26をつなぐオリフィス22の2つの端部27において最小曲率半径R1を有する。
さらに、図5及び図7を参照すると、フランジ32は、2つの長手方向縁部26が互いに最も離れているオリフィス22の領域において、最小曲率半径R1よりも大きい最大曲率半径R2を有する。言い換えれば、各長手方向縁部26が凹部30によって分離された少なくとも2つの凸部28を有するオリフィス22の特定の実施形態によれば、関連するオリフィス22に隣接する各フランジ32は、オリフィス22の各長手方向縁部26の凹部30において最大曲率半径R2を有する。
したがって、チューブ10がフィン20の関連するオリフィス22において組み立てられる場合、フランジ32の曲率半径は、チューブ10のより狭い部分及びチューブ10の端部を受け入れるオリフィスの領域において、より小さく(最小曲率半径R1)、その曲率半径は、長手方向における実質的にオリフィス22の中央領域においてより大きく(最大曲率半径R2)、この中央領域はチューブ10のより幅の広い部分を受け入れる。
したがって、本発明によれば各オリフィス22はフランジに隣接し、オリフィス22における膨張による組立後にチューブ10の形状に一致する1つ以上のオリフィス22を有するフィン20は、特にオリフィスの中央領域におけるより大きな曲率半径R2によって与えられるフランジ32の曲げやすさのおかげで、チューブ10からフィン20又は特にフィン20に設けられたルーバー24に伝達される膨張力なしで、小さい曲率半径R1を有する端部領域においてフランジ32の剛性によって与えられる良好な機械的強度を有する。

Claims (11)

  1. 実質的に長手形状の少なくとも1つのオリフィス(22)を備える、特に動力車用の、熱交換器(1)のフィン(20)であって、前記少なくとも1つのオリフィス(22)は、前記熱交換器のチューブ(10)がそれを貫通することが意図されており、前記少なくとも1つのオリフィス(22)は、前記フィン(20)の一体的部分として形成されるフランジ(32)に隣接し、
    − 前記フランジ(32)は、前記フィン(20)により定められる全体的な平面に対して実質的に湾曲した形状で作られ、それにより前記フィン(20)により定められる全体的な平面と、前記フィン(20)により定められる全体的な平面から突出する前記フランジ(32)の頂部と、の間において曲率半径(R1、R2)を有し、
    − 前記フランジ(32)の曲率半径は、関連するオリフィス(22)の端部で最小(R1)であり、関連するオリフィス(22)の長手方向軸線に沿った実質的に中央の領域で最大(R2)であ
    − 各オリフィス(22)は、実質的に細長い形状であり、2つの対向する長手方向縁部(26)を含み、各長手方向縁部(26)は、前記オリフィス(22)の内側から見た場合に、少なくとも2つの凸部(28)を有し、
    − 関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、前記オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)の前記凸部(28)において最小の曲率半径(R1)を有する、
    ことを特徴とするフィン(20)。
  2. 前記最小の曲率半径(R1)は0.05mm以下であり、前記最大の曲率半径(R2)は0.15mm以上であり、好ましくは0.22mmのオーダーである、請求項1に記載のフィン(20)。
  3. 前記フランジ(32)の前記最大の曲率半径(R2)は、例えば0.3mmのオーダーである前記フランジ(32)の高さ(h)よりも小さい、請求項1又は2に記載のフィン(20)。
  4. − 各オリフィス(22)の形状は幅(l)が可変であり、
    − 関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、より小さい幅(lmin)を有する前記オリフィス(22)の少なくとも1つの領域において、最小の曲率半径(R1)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィン(20)。
  5. 各オリフィス(22)は、前記オリフィス(22)の最大長さの実質的に中央において、前記オリフィス(22)の残りの領域におけるよりも、幅広い(lmax)、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィン(20)。
  6. − 各長手方向縁部(26)は、前記オリフィス(22)の内側から見た場合に、2つの凸部(28)を分離する凹部(30)を有し、
    − 関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、前記オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)の前記凹部(30)において最大の曲率半径(R2)を有する、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィン(20)。
  7. 少なくとも1つのチューブ(10)と、請求項1〜のいずれか一項に記載される少なくとも1つのフィン(20)であって前記少なくとも1つのチューブ(10)がそれを貫通することが意図された少なくとも1つのフィン(20)と、を備える、特に動力車用の、機械的に組み立てられた熱交換器(1)。
  8. 前記少なくとも1つのフィン(20)は、少なくとも1つのオリフィス(22)を有し、前記少なくとも1つのオリフィス(22)の形状は、前記少なくとも1つのチューブ(10)の形状にマッチし、前記少なくとも1つのオリフィス(22)の寸法は、それを貫通する前記チューブ(10)の断面の寸法よりも大きい、請求項に記載の熱交換器(1)。
  9. − 前記少なくとも1つのチューブ(10)は、幅(lTube)が変化する断面を有し、
    − チューブ(10)が貫通する前記フィン(20)の関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、前記チューブ(10)のより狭い部分を受け入れる前記オリフィス(22)の領域において最小の曲率半径(R1)を有し、前記チューブ(10)のより広い部分を受け入れる前記オリフィス(22)の領域において最大の曲率半径(R2)を有する、
    請求項又はに記載の熱交換器(1)。
  10. − 前記チューブ(10)の外側から見た場合に、各チューブ(10)は、2つの対向する長手方向側部(12)を含む断面を有し、各長手方向側部(12)は、少なくとも2つの凹部(14)を有し、
    − フィン(20)の各オリフィス(22)は、実質的に細長い形状であり、2つの対向する長手方向縁部(26)を含み、オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)は、前記オリフィス(22)の内側から見た場合に、関連するオリフィス(22)を貫通するチューブ(10)の2つの凹部(14)にマッチする少なくとも2つの凸部(28)を有し、
    − 関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、前記オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)の前記凸部(28)において最小の曲率半径(R1)を有する、
    請求項のいずれか一項に記載の熱交換器(1)。
  11. − チューブ(10)の各長手方向側部(12)は、前記チューブ(10)の外側から見た場合に、2つの凹部(14)を分離する凸部(18)を有し、
    − オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)は、前記オリフィス(22)の内側から見た場合に、2つの凸部(28)を分離する凹部(30)であって、前記オリフィス(22)を貫通する前記チューブ(10)の前記凸部(18)とマッチする凹部(30)を有し、
    − 関連するオリフィス(22)に隣接する前記フランジ(32)は、前記オリフィス(22)の各長手方向縁部(26)の前記凹部(30)において最大の曲率半径(R2)を有する、
    請求項10のいずれか一項に記載の熱交換器(1)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202475A1 (de) 2017-02-16 2018-08-16 Mahle International Gmbh Im Querschnitt knochenförmiges Wärmeübertragerrohr
CN108917429B (zh) * 2018-07-30 2024-05-28 常州市常蒸热交换器科技有限公司 斜插管式翅片蒸发器

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140051B1 (ja) * 1968-12-14 1976-11-01
US3603384A (en) * 1969-04-08 1971-09-07 Modine Mfg Co Expandable tube, and heat exchanger
US3964873A (en) * 1971-12-07 1976-06-22 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Heating device having dumbbell-shaped reaction tubes therein
FR2402850A1 (fr) * 1977-09-09 1979-04-06 Ferodo Sa Dispositif de tube a ailettes pour echangeur de chaleur, notamment pour radiateur de vehicule automobile, et son procede de fabrication
DE3419734A1 (de) * 1984-05-26 1985-11-28 GEA Luftkühlergesellschaft Happel GmbH & Co, 4630 Bochum Luftgekuehlter oberflaechenkondensator
DE3432073A1 (de) * 1984-08-31 1986-03-06 Dirk Dipl.-Wirtsch.-Ing. 3500 Kassel Pietzcker Waermetauscher, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und vorrichtung und verfahren zum verbinden von dessen rohren und lamellen
US4580623A (en) * 1984-10-02 1986-04-08 Inglis Limited Heat exchanger
CN85104424B (zh) * 1985-06-11 1988-10-12 Gea空冷设备哈佩尔有限公司 空气冷却式表面冷凝器
US4923002A (en) * 1986-10-22 1990-05-08 Thermal-Werke, Warme-Kalte-Klimatechnik GmbH Heat exchanger rib
US4778004A (en) * 1986-12-10 1988-10-18 Peerless Of America Incorporated Heat exchanger assembly with integral fin unit
DE3701161A1 (de) * 1987-01-16 1988-07-28 Linde Ag Ofen
DE3910357A1 (de) * 1989-03-30 1990-10-04 Autokuehler Gmbh & Co Kg Leitblech fuer einen waermetauscher und daraus hergestelltes waermetauschernetz
US5554234A (en) * 1993-06-28 1996-09-10 Furukawa Aluminum Co., Ltd. High strength aluminum alloy for forming fin and method of manufacturing the same
DE4404837A1 (de) * 1994-02-16 1995-08-17 Behr Gmbh & Co Rippe für Wärmetauscher
FR2722563B1 (fr) 1994-07-15 1996-09-06 Valeo Thermique Moteur Sa Tube a section transversale oblongue pour echangeur de chaleur
US5511613A (en) * 1994-12-12 1996-04-30 Hudson Products Corporation Elongated heat exchanger tubes having internal stiffening structure
US5582246A (en) * 1995-02-17 1996-12-10 Heat Pipe Technology, Inc. Finned tube heat exchanger with secondary star fins and method for its production
FR2740869B1 (fr) * 1995-11-02 1997-12-19 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a tubes de section ovale ou oblongue et son procede d'assemblage
CN1153289A (zh) * 1995-12-28 1997-07-02 大宇电子株式会社 翅片管热交换器
IT1285264B1 (it) * 1996-02-26 1998-06-03 Magneti Marelli Climat Srl Condensatore per impianti di condizionamento d'aria per veicoli.
JP3038179B2 (ja) * 1998-04-08 2000-05-08 日高精機株式会社 熱交換器用フィン及びその製造方法
JP4188475B2 (ja) * 1998-12-22 2008-11-26 日高精機株式会社 熱交換器の製造方法
US6266882B1 (en) * 1999-05-20 2001-07-31 Carrier Corporation Fin collar and method of manufacturing
DE10039111B4 (de) * 2000-08-07 2006-03-09 Triesch, Frank, Dr.-Ing. Solarabsorber
US7152667B2 (en) * 2001-10-10 2006-12-26 Fujikura Ltd. Tower type finned heat pipe type heat sink
JP4109444B2 (ja) * 2001-11-09 2008-07-02 Gac株式会社 熱交換器およびその製造方法
US6802362B2 (en) * 2002-02-21 2004-10-12 Thermal Corp. Fin with elongated hole and heat pipe with elongated cross section
DE10212249A1 (de) * 2002-03-20 2003-10-02 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher und Kühlsytem
KR100518854B1 (ko) * 2003-09-02 2005-09-30 엘지전자 주식회사 열교환기
KR100543599B1 (ko) * 2003-09-15 2006-01-20 엘지전자 주식회사 열교환기
DE10343239B4 (de) * 2003-09-17 2021-09-09 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
FR2866948B1 (fr) * 2004-02-27 2017-11-24 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur a deflecteur de flux ameliore
JP2006214702A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Denso Corp 熱交換器、熱交換器の製造方法および熱交換器用板状フィン
US20060196648A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Kim Myung-Sun Heat dissipating fin for use in heat exchanger
EP1890101B1 (de) * 2006-08-08 2009-10-28 Behr GmbH & Co. KG Rippe für einen Wärmeübertrager, Wärmeübertrager mit einer solchen Rippe und Verfahren zur Herstellung des Wärmeübertragers
FR2906355B1 (fr) * 2006-09-21 2009-02-27 Valeo Systemes Thermiques Tube pour echangeur de chaleur,echangeur comportant un tel tube et procede de fabrication d'un tel tube
FR2909912B1 (fr) * 2006-12-14 2012-08-31 Valeo Systemes Thermiques Procede de realisation d'une ailette pour echangeur de chaleur, ailette obtenue par un tel procede et echangeur de chaleur comportant une telle ailette
US7721794B2 (en) * 2007-02-09 2010-05-25 Lennox Industries Inc. Fin structure for heat exchanger
FR2937719B1 (fr) * 2008-10-29 2013-12-27 Valeo Systemes Thermiques Ailette pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comportant une telle ailette
FR2941040B1 (fr) * 2009-01-15 2012-08-31 Valeo Systemes Thermiques Intercalaire d'echange de chaleur pour un dispositif d'echange de chaleur
CN101995115B (zh) * 2009-08-07 2014-07-23 江森自控科技公司 多通道热交换器散热片
US8844472B2 (en) * 2009-12-22 2014-09-30 Lochinvar, Llc Fire tube heater
FR2965043B1 (fr) * 2010-09-21 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Boite collectrice et echangeur de chaleur correspondant
JP5649715B2 (ja) * 2011-03-01 2015-01-07 三菱電機株式会社 熱交換器及びこの熱交換器を備えた冷蔵庫、空気調和機
WO2012130333A1 (fr) * 2011-04-01 2012-10-04 Valeo Systemes Thermiques Ailette pour echangeur de chaleur et echangeur de chaleur equipe de telles ailettes.
CN103765148B (zh) * 2011-11-25 2016-06-22 松下电器产业株式会社 翅片管式热交换器
DE102012002234A1 (de) * 2012-02-04 2013-08-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Wärmetauscher mit mehreren Lamellen und Verfahren zur Herstellung einer Lamelle für einen Wärmetauscher
JP6090699B2 (ja) * 2012-04-23 2017-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 フィンチューブ熱交換器
JP5386616B1 (ja) * 2012-07-03 2014-01-15 日本発條株式会社 パイプ埋設構造体及びその製造方法
EP2725311B1 (en) * 2012-10-29 2018-05-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger
WO2014167827A1 (ja) * 2013-04-09 2014-10-16 パナソニック株式会社 伝熱フィン、熱交換器、および、冷凍サイクル装置
CN105190216B (zh) * 2013-04-12 2017-06-16 松下知识产权经营株式会社 鳍片管式热交换器及冷冻循环装置
KR20150053135A (ko) * 2013-11-07 2015-05-15 엘지전자 주식회사 열교환기 및 그 제조방법
DE102014206612A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-29 Mahle International Gmbh Wärmetauscher

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