JPH0229421Y2 - - Google Patents

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JPH0229421Y2
JPH0229421Y2 JP1987189555U JP18955587U JPH0229421Y2 JP H0229421 Y2 JPH0229421 Y2 JP H0229421Y2 JP 1987189555 U JP1987189555 U JP 1987189555U JP 18955587 U JP18955587 U JP 18955587U JP H0229421 Y2 JPH0229421 Y2 JP H0229421Y2
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tube sections
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/454—Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
    • Y10S165/507—Straight side-by-side conduits joined for flow of one fluid
    • Y10S165/508—Side-by-side conduits penetrate parallel plate-type fins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49377—Tube with heat transfer means
    • Y10T29/49378—Finned tube
    • Y10T29/4938—Common fin traverses plurality of tubes

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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱交換器、更に詳細には横断ひれ形熱
交換器に関するものである。
本考案の主目的は新規な横断ひれ形熱交換器を
提供することにある。
本考案の今１つの目的は、新規な横断ひれ形熱
交換器に於いて、横方向でお互いに横に離隔しか
つ横断ひれ組立体の複数の離隔した組内に取付け
られる複数の管を備え、ひれの隣接した組間の管
部分は前記横方向に曲げられていて、お互いに
180度未満の角度をなして前記ひれの隣接した組
を配列するようになした熱交換器を提供すること
にある。
管を複数の離隔した横断ひれの組内に取付け、
隣接した横断ひれの組を180度未満の角度でお互
いに配列している如き熱交換器は一般に既知であ
り、時には使用されていた。例えば、これらは従
来、家の外に配置されるいわゆる“犬小屋”形の
家庭用中央空気調整ユニツトに、又上記“犬小
屋”形のヒートポンプユニツトに使われてきた。
かかるユニツトでは、ひれの組はお互いに対して
異なつた位置に配列される。例えば２組の横断ひ
れは実質的にＶ形熱交換器を形成するような角度
でお互いに配列し、又は３組の横断ひれは実質的
にＵ形熱交換器を形成するようにお互いに90度の
角度をなして配列する。かかる熱交換器は又他の
用途をもつ、例えば大型冷却器、リーチ−イン
（reachin）冷却器及び類似物の如き冷凍器に使用
される。
従来、多くの場合、離隔した、角度をなして配
例したひれの組内に取付けた横に離隔した管をも
つ形式の熱交換器が使われるとき、これらは個々
の管を組立てた横断ひれの夫々の組内に取付け、
次いで配管の個別の彎曲部分を個々の管上に取付
けて定着することにより前記個々の管を連結する
ことによつて作られていた。他の場合には、かか
る熱交換器は従来ひれ組立体に取付けた管の一体
部分として作られるひれ組立体の隣接した組間に
曲管部を形成していた。しかし、従来上記最後に
述べた形式の熱交換器は普通は、それら自身の離
隔したひれの離隔した組立体中の熱交換器の外側
に管を先ず取付け；離隔したひれの離隔した組立
体のそれら自身の組中の熱交換器の内側に管を同
様に取付け；管の各組をそれ自身の半径の回りに
独立して曲げ；次いで管とひれの２個の独立した
組をお互いに入り組み関係に組立てて、管の一組
上の各組立体中のひれが管の他の組上の対応する
組立体中のひれと相互介在配列となるようになす
ことによつて作られていた。かかる構成は数個の
固有の欠点をもつ。即ち例えばこのように入り組
み配列をなすひれは普通は完成した熱交換器内で
お互いに適切な整列をなさない；隣接したひれ間
の間隔は普通は隣接しており、例えば１インチ
（25.4mm）につき10個のひれを配列するという状
態であり、それ故間隔がひれの組立てた組全体に
わたつて均等となる手法でひれのかかる組の２個
を組立てることは困難である。本考案の重要な目
的はかかる成形した熱交換器の構成に対して従来
普通にあつた欠点を排除することにある。
一体に作つた曲管部を有する上述の形式の熱交
換器を当業者が従来作るときに、管とひれの個別
の組が先ず独立して組立てられ、次に曲げられ、
次いでお互いに対して曲げられた主たる理由は、
曲管部の方向にお互いに対して内方及び外方へ配
列した横に離隔した管が２つの異なつた半径の回
りに曲げられ、たとえ不可能ではないにしても、
実際問題として、ひれの同じ組中に２組の管を組
立て、次いで異なつた半径の回りに２組の管を曲
げることは商業的に不可能であつたという点にあ
つた。
本考案の更に他の目的は実際的かつ有効に作用
しかつ商業的に容易にかつ経済的に作ることので
きる新規な横断ひれ形熱交換器を提供することに
ある。
本考案のその他の目的は添付図面を参照した以
下の詳細な説明から明らかになるだろう。添付図
面は本考案の好適実施例及びその原理を示すもの
である。本考案と同じ又は均等な原理を有する他
の実施例を使うことは可能であり、又本考案を逸
脱することなく所望により構造を変更することは
当業者には可能である。
本考案の原理による熱交換器１は第１〜５図に
示し、これは本考案の現在好適な実施例をなすも
のである。
熱交換器１は一般に、離隔した管セクシヨン６
と７の２個の離隔した列４と５上に夫々取付けた
離隔した横断ひれ３の組立体２の複数の離隔した
組を有する。
横断ひれ３は第１図に示す如き側面入口形式の
ものである。各ひれ３は長方形状をなし、ひれ３
の夫々の長手方向周縁部分９，１０にお互いに離
隔して配列した複数の同じ側面入口みぞ穴８をも
つ。
各みぞ穴８は入口部分１１をもち、この部分は
夫々のひれ３の夫々の長手方向周縁９又は１０か
ら内方へ延び、各みぞ穴８は又入口部分１１の内
端と連通しかつそれから内方へ延びる拡大主体部
分１２をもつ。みぞ穴８はひれ３中に好適には次
の如く配列している。即ち長手方向周縁部分９と
１０の各々中の入口部分１１がお互いに平行に配
列し、各端部分９と１０中の入口部分１１の長手
方向中心線が他方の周縁部分１０又は９中の入口
部分１１の隣接した対の長手方向中心線間の中程
に配列されるように配列している。
図示の本考案の好適実施例では、みぞ穴８の主
体部分１２の形状は円弧をなし、それから外方へ
延びる入口部分１１は実質的に真つ直ぐであり、
それがもつ平行側壁１３と１４は夫々の主体部分
１２の側壁１５から外方へ延びている（第１図）。
好適には、各みぞ穴８の主体部分１２の円弧の
半径は夫々の管セクシヨン６，７の各々に適合す
る管状部分の正規の外半径と同じであり、みぞ穴
８の各入口部分１１の幅はこれに関連する主体部
分１２の直径より実質的に小さく、例えば主体部
分１２の直径の20％より実質的に大きくないもの
とする。
本考案の好適方法の原理により新規な熱交換器
１を作るに際し、横断ひれ３にみぞ穴８の入口部
分１１を形成し、これは管セクシヨン６，７の正
規の外直径より実質的に狭い。管セクシヨン６，
７を形成した後、これらは次の如き厚さに平たく
される。即ち主体部分１２がそこから延びる入口
部分１１から離れた側の夫々の主体部分１２の側
壁１５の部分と衝合するようにみぞ穴８の入口部
分１１を通して偏平方向に横に挿入できる如き厚
さに平たくされる。
このように構成した横断ひれ３を用い、又この
ように平たくした管セクシヨン６，７を用いて、
ひれ３は例えば第２，３図に示す２組のひれ３の
如き、複数の離隔したひれの組又は組立体２に組
立てられる。その後、管セクシヨン６，７はひれ
３中の周縁部分９と１０のみぞ穴８の夫々１つの
入口部分１１を夫々通してその偏平方向に横に挿
入して、入口部分１１から離れた側の夫々のみぞ
穴８の主体部分１２の壁１５の部分と衝合状態と
なし、管セクシヨン６，７は次いで、実質的に丸
い形状に膨脹させて夫々の主体部分８内に納ま
り、それらが再び元の外直径又はそれより僅かに
大きい外直径をとつて、夫々の側壁１５の長さ全
体にわたつて夫々の主体部分８の側壁１５にしつ
かり掛合するようになす。管セクシヨン６，７の
かかる膨脹は好適には管セクシヨン６，７に外圧
を内圧を同時に加えて行ない、外圧はこれらの管
セクシヨンを夫々の主体部分１２の側壁１５の部
分と掛合状態に有効に保持するものとし、前記側
壁１５の部分は主体１２がそこから延びる入口部
分１１から離れた側であり、又内圧は管セクシヨ
ン６，７の内部に作動流体を与えることにより加
えるものであり、これはエス・エフ・パスターナ
ツクの米国特許第3546763号に詳述した手法によ
つて行われる。
こうして横断ひれ３の組２を管セクシヨン６，
７上に離隔関係で取付けた状態で、第２，３図に
示す如き、夫々の隣接した対のひれ３の組２間に
配列した管セクシヨン６，７の各々の部分１６は
ひれ３の周縁部分９と１０間にかつこれらと平行
に配列した隣接した対２の長手方向中心平面に向
かつて横方向、内方に適当な曲げ型（図示せず）
内で曲げて、次の如き位置へもつて行く、即ちひ
れ３の上述の隣接した対２の夫々の対の各々間に
配列した管セクシヨン６，７のすべての部分１６
の中間部分１７が第４図に示す如くお互いに単一
平面内配列関係で配列される如き位置へもつて行
く。
その後、ひれ３の隣接した対の組２の各々間に
配列した管セクシヨン６，７の部分１６の中間部
分１７をお互いに上述の単一平面内配列関係に配
列した状態で、これらの中間部分１７は該中間部
分１７の単一平面内配列関係を限定する平面を横
切る方向に、単一半径の回りに適当な曲げ型（図
示せず）内で曲げ、ひれ３の前以て長手方向に整
列させられた対の組２を次の如き位置に、即ち隣
接した組２が第５図に示す如く180度未満の角度
をなしてお互いに配列される位置へ移動させるよ
うになす。
ひれ３の２組２を第２〜５図に示しているが、
これは単なる例示に過ぎず、限定を意味するもの
ではなく、ひれ３の多数の組２を、本考案の範囲
を逸脱することなく管セクシヨン６，７の長手方
向にお互いに離間関係で管セクシヨン６，７上に
取付けることができることは当業者には認められ
るだろう。例えば、第５図の如きＶ形熱交換器を
形成するよりはむしろ例えば第６図に示す実質的
にＶ形の如き他の形状の熱交換器を形成するのが
望ましいこともある。かかる場合、好適には前述
と同じ方法が用いられ、即ち先ずひれ３の組２の
すべてに実質的に真つ直ぐな管セクシヨン６，７
を取付けて定着し、その後ひれ３の組２の隣接し
たものの間に配列した管セクシヨン６，７の部分
１６の中間部分１７を曲げてお互いに前記の単一
平面内配列関係となるようにもつて行き、その後
同じ半径の回りにひれ３の組２の隣接したものの
間に配列した中間部分１７を曲げて前記隣接した
組２をお互いに所望の角度関係に配列するように
なす。
又、当業者には認められ如く、従来熱交換器１
は狭い入口部分１１と拡大主体部分１２をもつみ
ぞ穴８をもつものとして説明され、又管セクシヨ
ン６，７は先ず管セクシヨン６，７を平たくし次
いでそれらをみぞ穴８の主体部分１２の側壁１５
と密接嵌着掛合するように膨脹させることにより
みぞ穴８内に取付けるものとして説明されてきた
が、このことは単に本考案の好適実施例を示すも
のであり、本考案を限定するものではなく、ひれ
６中の開口は異なつた形のものとすることがで
き、管セクシヨン６，７は異なつた手法で開口内
へ挿入することができ、又管セクシヨン６，７は
例えば、本考案の範囲から逸脱することなく、は
んだ付けにより異なつた手法でひれ３に定着する
ことができる。
加うるに、当業者には明らかな如く、熱交換器
１はここでは管セクシヨン６，７の２列４，５を
有するものとして示しているが、これは例示であ
つて、限定を意味するものではなく、管セクシヨ
ンのより多くの横に離隔した列を、本考案の範囲
から逸脱することなく、使用することができる。
又、当業者には明らかな如く、部材６，７は本
文中では″管セクシヨン″と称しているが、これは
単に説明の便宜上のものであり、又、部材６，７
は個々の管セクシヨンからなつているが、これら
は本考案の範囲を逸脱することなく、その他の形
のものとすることができる。例えば全熱交換器１
の、折返し曲管部を有する第６図に示す部材１８
や、第１図に示す如く、上部管セクシヨン６と７
又は下部管セクシヨン６と７間に配列した第６図
に示す折返し曲管部１９となし、管セクシヨン６
の隣接したものや、管セクシヨン７の隣接したも
のをエス・エフ・パスターナツクの米国特許第
3780799号に記載した手法で、図示していない適
当な折返し曲管部により連結する構成となし得
る。当業者には明らかな如く、最後に述べた形式
の熱交換器に於いて、ひれ３の組２上に管セクシ
ヨン６，７を組立てるに際し、管セクシヨン６，
７の列４，５は夫々上記米国特許第3780799号中
に詳述した方法と同じ手法で、折返し曲管部１９
の回りに内方へ回動させてひれ３の夫々の周縁部
分９，１０中のみぞ穴８内へもつて行くことがで
きる。
以上の説明により、本考案は新規な、能率の良
い手法で、ひれの隣接した組を連結し、かつお互
いに180度未満の角度をなすように配列している
新規な熱交換器を提供するものであることが判る
だろう。
更に、本考案は、作用が実際的で有効に行わ
れ、その製造が商業的に容易にかつ経済的に行わ
れる新規な横断ひれ形式の熱交換器を提供するこ
とにある。
本考案の好適実施例につき図示、説明したが、
本考案は本考案の範囲内で種々に設計変更し得る
ものであることは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案原理に基づく熱交換器の端立面
図で、彎曲前の熱交換器を示すもの、第２図は第
１図の熱交換器の部分側立面図で、第１図の矢印
２−２の方向で見たもの、第３図は第１図の熱交
換器の部分上平面図で、第２図の矢印３−３の方
向で見たもの、第４図は第３図と同様の図で、追
加の製造工程を実施した後の熱交換器を示すも
の、第５図は第４図と同様の図で、最終曲げ工程
を実施した後の熱交換器を示すもの、第６図は完
成したＵ形熱交換器の上平面図で、本考案の原理
を備えたものを示す図である。 １……熱交換器、２……ひれ組立体、３……横
断ひれ、４，５……管の列、６，７……管セクシ
ヨン、８……みぞ穴、９，１０……長手方向周縁
部分、１１……入口部分、１２……主体部分、１
３，１４……平行側壁、１５……側壁、１７……
中間部分、１９……折返し曲管部。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 互い違いに配列されかつ第１管セクシヨンと第
    ２管セクシヨンを形成するように折返した単位構
    造の単一の管部材上に支持された複数の一体横断
    ひれの複数の組をもち、前記セクシヨンの１端に
    戻り曲管部をそして他端に入口と出口をもつ熱交
    換器において、各前記横断ひれ３が一対の列４，
    ５をもち、各列は２個の対向配列した周縁部分
    ９，１０の各々に側面入口みぞ穴８をもち、１つ
    の前記列４中の前記側面入口みぞ穴８は他の列５
    中の側面入口みぞ穴８に対して互い違いに配列し
    ており、前記入口みぞ穴８はその両端間の中間に
    管セクシヨン６，７を受け入れるための本体部分
    １２と連通しており、前記管セクシヨン６，７の
    一部は中間部分１７をもつ横断ひれの各対の隣接
    した組２の間に延在して、前記管セクシヨンが前
    記横断ひれの中心線に沿つて位置して前記中間部
    分のための共通の彎曲孤形を形成するようにな
    し、前記管セクシヨン６，７は前記中間部分に曲
    管部を有して、前記ひれの組をお互いに180度未
    満の角度をなして配列せしめたことを特徴とする
    熱交換器。
JP1987189555U 1978-07-24 1987-12-15 Expired JPH0229421Y2 (ja)

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US05/927,482 US4241785A (en) 1978-07-24 1978-07-24 Heat exchangers and method of making same

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JPS63167068U JPS63167068U (ja) 1988-10-31
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