JPH01263496A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、自動車用あるいは家庭用のエアコン等に使用
される熱交換器におけるフィンの構造に関する。

「従来の技術」 第４図に示すような従来の熱交換器では、フィン２は、
それぞれが１枚のコルゲート板であり、このフィン２が
引抜管、電縫管等よりなるメインチューブ］に、ろう付
、はんだ付等によって接合されていた。

「発明が解決しようとする課題」 上記のような従来の熱交換器で、伝熱面積を増大させる
ためには、第一にフィンのコルゲートのピッチを小さく
する方法があったが、成形技術上の限界があり、充分な
効果が得られなかった。

第二には、コルゲートの高さを下げた複数のコルゲート
板の中間に平板を介し、ろう付、はんだ付等により接合
したフィンを、メインチューブに接合する方法があった
が、この方法は一般に薄い板材であるコルゲート板が、
接合時の温度上昇による熱応力のなめに座屈しやすいと
いう問題点があった。

本発明は、熱交換器における以」二の問題を解決し、製
作が容易な、伝熱面積を増大した熱交換器を提供するこ
とを課題とする。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、本発明は、メインチューブ
と、このメインチューブに接するフィンとを有し、前記
メインチューブの内部を流れる熱媒体と、前記フィンを
流れる空気との間で熱交換を行う熱交換器において、前
記フィンは、半ピッチずつずらせて積層された複数のコ
ルゲート板が接合されていることを特徴とする熱交換器
を提供する。

「作用」 上記構成による本発明の熱交換器では、半ピッチずつず
らせて積層された複数のコルゲート板を接合してフィン
を形成していることにより、空気通路が増加するため、
伝熱面積が増大する。

「実施例」 次に、実施例について第１図（ａ）〜（ｃ）を参照して
説明する。

第１図（ａ）は本発明による熱交換器の一部を示してい
る。図では２本のメインチューブ】の間にあるフィン２
のみを示すが、実際にはメインチューブ１の本数は３本
以十であってよく、隣り合う２本のメインチューブ１の
間、及び両端に位置するメインチューブ］の外側にフィ
ン２が設けられる。

メインチューブ１は、第１図（ｂ）に示すように、偏平
な電縫管をプレス加工により台形状波形に成形したもの
である。

フィン２は、第１図（ｃ）に示すように、薄板よりなる
コルゲー１へ板２ａを、断続的に接着、ろう付等にＪ：
り接合した後、非接合部分を板厚方向に引張ることによ
って、ハニカム状に形成したものである。

ヘッダ３Ｌ、３Ｒは略角筒状であって、メインチューブ
１を挿通するための孔３ａが穿設されている。

そして、フィン２はメインチューブ］に接合され、さら
にメインチューブ１の両端部をヘッダ３Ｌ、３Ｒのそれ
ぞれの孔３ａに挿通し、ろう付等により密封して接合さ
れている。

「作動１ 第１図（ａ）において、ヘッダ３　Ｌに流入した熱媒体
は、各メインチューブ１に分流して、メインチューブ１
に熱を伝えながら進行した後、ヘッダ３Ｒに到って合流
する。

メインチューブ１に伝えられた熱媒体の熱は、フィン２
に伝達され、さらにフィン２と接している空気に伝達さ
れて、熱交換が行われる。

ここで、伝熱性能を決定する要素となるのがフィン２の
形状である。本実施例では、フィン２をハニカム状とす
ることにより、まずメインチューブ１とフィン２とを面
接触させて、伝熱面積を増大する。そして、フィン２の
ハニカムを構成する六角形１個あたりの面積を小さくす
ることによって、六角形の個数を増やし、空気に対する
伝熱面積を増大する。

また、メインチューブ１が台形状波形に形成されている
ので、内部の熱媒体は撹拌され、壁面近傍を流れ、熱を
伝達して温度の変化した熱媒体と、中心部を流れ、未だ
熱を伝達せず温度のあまり変化していない熱媒体とが混
合されて、伝熱を促進する。

「数値的性能例」 フィンのハニカム形状を構成する六角形を、近似的に正
六角形とした場合の、この正六角形の一辺の長さと、空
気側熱伝達率及び通風抵抗との関係について、以下に述
べる。

第２図（ａ）は、横軸を熱交換器の前面風速、縦軸を空
気側熱伝達率とし、ｉＥ六角形の一辺のｌ法Ｗを５通り
に設定して、前記両者の関係を算出した結果を両対数グ
ラフ上に表したものである。

前面風速が増大ずれば空気側熱伝達率か向−にするが、
前面風速を一定とした場合は、Ｗの値が小さくなるにつ
れて、空気側熱伝達率が向上する。

Ｗの値を変えた時の空気側熱伝達率の変化にピークはな
く、Ｗの値は製造技術によって決定される。

次に、第２図（ｂ）は、横軸を熱交換器の前面風速、縦
軸を通風抵抗とし、ハニカム形状を構成する正六角形の
一辺の寸法Ｗを５通りに設定して、前記両者の関係を算
出した結果を両対数グラフ上に表したものである。

前面風速が増大すれは通風抵抗も増大するが、前面風速
を一定とした場合は、Ｗの値が小さくなるにつれて、通
風抵抗は増大する。従って、前述の如く、空気側熱伝達
率の向上のためにＷの値を小さくして伝熱性能を高める
場合には、それに伴って増大する通風抵抗に充分対抗で
きるような通風装置を用意する。

「他の実施例」 本発明は、」二記実施例の細部にまで限定されるもので
はなく、例えば第３図（ａ）のように、メ１インチュー
ブ］は真直であってもよい。

また第３図（ｂ）のように、コルゲート板２ａをサイン
カーブ又は半円状波形に、あるいは第３図（ｃ）のよう
に鋸歯状波形にしてもよい。

そして、メインチューブ１は、単数又は複数の熱媒体通
路を有する引抜管等であってもよい。

さらに、フィンの製法についても、本実施例に限定され
ることはなく、あらかじめ成形された各々のコルゲート
板を、接着、ろう付等により接合して製作してもよい。

「効果」 以上述べたように、本発明による熱交換器では、半ピッ
チずつずらせて積層された複数のコルゲート板が接合さ
れて、フィンを構成しているので、メインチューブの間
の限られたスペース内で伝熱面積が増大でき、これに伴
って伝熱性能が向」二する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞は本発明の実施例である熱交換器を示す斜
視図、第１図（ｂ）は本発明の実施例である熱交換器の
メインチューブの加工方法を示す説明図、第１図（Ｃ）
は本発明の実施例である熱交換器のフィンの製法を示す
説明図、第２図（ａ）はハニカム形状を構成する正六角
形の一辺の寸法を変化さぜな時の熱交換器の前面風速と
空気側熱伝達率との関係を示すグラフ、第２図（ｂ）は
ハニカム形状を構成する正六角形の一辺の寸法を変化さ
せた時の熱交換器の前面風速と通風抵抗との関係を示す
グラフ、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施例を
示す正面図、第４図は従来の熱交換器を示ず正面図であ
る。 １、　メインチューブ、　　２３１．フィン、　　２ａ
。 １．コルゲート板、　３Ｌ、３Ｒ，、、ヘッダ、３ａ、
、、孔。 第１図（ｂ） 官 第１図（Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　メインチューブと、このメインチューブに接するフィ
   ンとを有し、前記メインチューブの内部を流れる熱媒体
   と、前記フィンを流れる空気との間で熱交換を行う熱交
   換器において、前記フィンは、半ピッチずつずらせて積
   層された複数のコルゲート板が接合されていることを特
   徴とする熱交換器。