JPH05272845A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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Publication number
JPH05272845A
JPH05272845A JP6612292A JP6612292A JPH05272845A JP H05272845 A JPH05272845 A JP H05272845A JP 6612292 A JP6612292 A JP 6612292A JP 6612292 A JP6612292 A JP 6612292A JP H05272845 A JPH05272845 A JP H05272845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
refrigerant
longitudinal direction
inner fin
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP6612292A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsugi Nakamura
貢 中村
Ken Yamamoto
山本  憲
Michiyasu Yamamoto
道泰 山本
Norimasa Baba
則昌 馬場
Ryoichi Sanada
良一 真田
Eiichi Torigoe
栄一 鳥越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP6612292A priority Critical patent/JPH05272845A/ja
Priority to US07/987,734 priority patent/US5307870A/en
Publication of JPH05272845A publication Critical patent/JPH05272845A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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 straight
    • F28D1/0535Heat-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 straight the conduits having a non-circular cross-section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブ内にインナフィンを挿入した積層型
熱交換器において、チューブ内を流れる流体の攪乱効果
による性能向上を図ること。 【構成】 チューブ2内に挿入されるインナフィン5
は、山部と谷部がジグザグ状にずれた所謂オフセットイ
ンナフィンで、チューブ2内に複数の冷媒通路8を形成
する。このインナフィン5は、各冷媒通路8がチューブ
2の長手方向に所定角度の傾きを持つようにチューブ2
内に挿入されるとともに、山部と谷部とがずれることで
形成される多数の連通孔9を介してチューブ2の長手方
向にも連通されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルの冷媒凝
縮器や冷媒蒸発器等に用いられる積層型熱交換器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、冷凍サイクルの冷媒凝縮器や
冷媒蒸発器として使用される積層型熱交換器では、熱交
換効率を高める手段として、冷媒が流れるチューブ内に
インナフィンを挿入してろう付けしたものが公知であ
る。ところが、このインナフィンを採用することで、イ
ンナフィンによってチューブ内に形成された微細な流路
にフラックス等の異物が詰まり易くなる。従って、流路
にフラックスが詰まった場合には、フラックスの詰まっ
た流路を冷媒が流れることができず、チューブ全体の流
路面積が減少するため、圧力損失の増大を招くことにな
る。そこで、例えば、実開平2−28980号公報に開
示された熱交換器では、冷媒の流れ方向に対して一定間
隔毎にインナフィンの山型をずらしたオフセットインナ
フィンが提案されている。また、実開平2−28981
号公報に開示された熱交換器では、チューブの対向する
壁面を内側に窪ませて形成したディンプルが提案されて
いる。上記のオフセットインナフィンまたはディンプル
を採用することにより、チューブ内でフラックス等の異
物が詰まった場合でも、その異物が詰まった部分を冷媒
が迂回して流れることができるため、圧力損失が増大す
るのを防ぐことができる。また、オフセットインナフィ
ンやディンプルによって冷媒の流れが攪乱されるため、
その攪乱効果による性能向上を期待することもできる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のオフ
セットインナフィンを採用した場合でも、チューブ内を
流れる冷媒は、チューブ内で積極的に混合されることは
なく、基本的にはチューブの長手方向に平行した流れと
なる。つまり、冷媒の攪乱効果による性能向上を大きく
期待することはできない。ディンプルを採用した場合
は、ディンプルを多数形成することで冷媒の流れを攪乱
させることは可能であるが、チューブの外壁に接触する
フィンとの接触面積が減少することから、性能低下を招
く虞がある。また、チューブの外壁でディンプルの窪み
にろう材が溜まり、そのろう材が流れ落ちる際にチュー
ブの外壁を削り取ることで、チューブの板厚が減少する
ことも考えられる。本発明は、上記事情に基づいて成さ
れたもので、その目的は、チューブ内にインナフィンを
挿入した積層型熱交換器において、チューブ内を流れる
流体の攪乱効果による性能向上を図ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、長手方向に被熱交換流体が流れるチュー
ブと、このチューブ内に挿入されて、前記チューブ内に
複数の流体通路を形成するインナフィンとを備えた積層
型熱交換器において、前記インナフィンは、前記流体通
路が前記チューブの通路方向に対して所定角度の傾きを
持つように前記チューブ内に挿入されるとともに、隣合
う前記流体通路の壁面に多数の連通孔を設けて、前記流
体通路をそれぞれ前記チューブの長手方向に連通させた
ことを技術的手段とする。
【0005】
【作用】上記構成より成る本発明の積層型熱交換器は、
インナフィンによってチューブ内に形成される複数の流
体通路が、チューブの長手方向に対して所定角度の傾き
を持つとともに、多数の連通孔を介してチューブの長手
方向に連通されている。従って、チューブ内を流れる被
熱交換流体は、複数の流体通路を流れながらチューブの
長手方向に流れることになる。つまり、チューブ内を蛇
行しながら流れることで、強制的に攪乱されることにな
る。
【0006】
【実施例】次に、本発明の積層型熱交換器を冷媒凝縮器
として使用した実施例を図1ないし図4を基に説明す
る。図1は冷媒凝縮器のチューブ内に挿入されたインナ
フィンの斜視図である。本実施例の冷媒凝縮器1は、車
両用冷凍サイクルに使用されるもので、図3(冷媒凝縮
器1の全体正面図)に示すように、多数のチューブ2と
コルゲートフィン3とを交互に積層して成るコアと、各
チューブ2の両端部に接続された一対のヘッダ4より構
成されている。
【0007】チューブ2は、両面にろう材がクラッドさ
れたアルミニウム板を、断面形状が長円形状となるよう
に折り曲げて両端部を溶接により接合し、内部にインナ
フィン5(後述する)を挿入してろう付け接合したもの
である(図4参照・チューブ2の断面図)。コルゲート
フィン3は、薄いアルミニウム板を波状に加工したロー
ラ成型品で、表面には熱交換効率を高めるためのルーバ
(図示しない)が多数形成されている。ヘッダ4は、両
面にろう材がクラッドされたアルミニウム製で、円柱状
を呈する筒体4aと、この筒体4aの両端開口部を気密
に塞ぐキャップ4bより成る。このヘッダ4の側面に
は、各チューブ2の端部が挿入される多数の長孔(図示
しない)が形成れている。また、一方(図3の右側)の
ヘッダ4には入口パイプ6が、他方のヘッダ4には出口
パイプ7がそれぞれろう付けにより接合されている。な
お、入口パイプ6は、図示しない冷媒圧縮機の吐出口に
連絡され、出口パイプ7は、図示しないレシーバの流入
口に連絡されている。
【0008】インナフィン5は、アルミニウムのベア材
を使用して、プレス成形またはローラ成形により製作し
たもので、断面コの字状の山部と谷部とが所定のピッチ
で交互に繰り返される波状を呈し、さらに、山部および
谷部によって形成される通路方向に対して一定間隔毎に
山部と谷部をジグザグ状にずらした、所謂オフセットイ
ンナフィンである。このインナフィン5は、チューブ2
内に挿入されて、山部および谷部の各外面がチューブ2
の内壁面にろう付け接合されることにより、図4に示す
ように、チューブ2内に複数の冷媒通路8(本発明の流
体通路)を形成する。そして、各冷媒通路8は、インナ
フィン5の山部と谷部がジグザグ状にずれることで形成
される多数の連通孔9によって連通されている。
【0009】さらに、本実施例では、各冷媒通路8がチ
ューブ2の長手方向(図3の左右方向)に対して所定角
度θの傾きを持つように、図2(インナフィン5の切断
箇所を示す斜視図)に示すように、オフセット成形され
たフィンプレート5Aを所定角度θで斜めに切断したイ
ンナフィン5が使用されている。この斜めに切断された
インナフィン5をチューブ2内に挿入することで、図1
に示すように、チューブ2内に形成される各冷媒通路8
がチューブ2の長手方向に対して所定角度θの傾きを持
つとともに、各冷媒通路8が多数の連通孔9によってチ
ューブ2の長手方向にも連通されることになる。
【0010】次に、本実施例の作用を説明する。入口パ
イプ6より一方のヘッダ4に流入した高温、高圧のガス
冷媒は、ヘッダ4内で各チューブ2に分配されて、各チ
ューブ2を他方のヘッダ4側へ向かって流れ、他方のヘ
ッダ4で集合した後、出口パイプ7より流出する。ここ
で、チューブ2内を流れる冷媒は、インナフィン5によ
ってチューブ2内に形成れた複数の冷媒通路8を流れな
がら、多数の連通孔9を通ってチューブ2の長手方向に
も流れる。つまり、チューブ2内を冷媒が蛇行しながら
流れることになるため、チューブ2内で冷媒が強制的に
攪乱されることから、チューブ2内を流れる冷媒は、両
ヘッダ4間でチューブ2の長手方向に沿った平行流とは
ならず、積極的に混合化が行われる。この結果、各チュ
ーブ2を流れる冷媒が、コルゲートフィン3を介して空
気との熱交換によって冷却、液化される際に、コアの前
後方向(チューブ2の幅方向)に均一な状態で液化が進
む。このため、従来のオフセットインナフィンを備えた
熱交換器と比較して、冷媒凝縮器1の性能向上を図るこ
とができる。
【0011】また、本実施例の冷媒凝縮器1は、インナ
フィン5を用いて冷媒の攪乱効果を得るものであるた
め、チューブ2にディンプルを設けた従来の熱交換器の
ように、チューブ2とコルゲートフィン3との接触面積
が減少する虞はない。その結果、放熱性能の低下を招く
こともない。もちろん、ディンプルに溜まったろう材が
流れ落ちる際にチューブ2の外壁を削り取ってチューブ
2の板厚が減少するような心配もない。
【0012】〔変形例〕実施例では、オフセットインナ
フィン5を用いたが、図5に示すように、隣合う冷媒通
路8の壁面に多数の連通孔9を設けたインナフィン5a
を用いても良い。または、図6に示すように、金網のよ
うなメッシュ状の金属素材で形成したインナフィン5b
を用いても良い。なお、上記実施例では、チューブ2内
を流れる冷媒の攪乱効果を得るために、チューブ2内に
形成される各冷媒通路8がチューブ2の長手方向に対し
て所定角度θの傾きを持つように構成したが、その攪乱
効果を高めるためには、角度θ=45度近傍が最適と考
えられる。しかし、角度θが大きくなる程、つまり冷媒
通路8がチューブ2の長手方向に対して大きく傾く程、
圧力損失は高くなるため、角度θ=45度を設定して
も、冷媒凝縮器1の凝縮性能の最大値と一致するとは限
らない。インナフィン5をチューブ2内に挿入する際の
挿入性を高めるために、インナフィン5をチューブ2の
長手方向に適宜切断して、順次挿入するようにしても良
い。本発明の積層型熱交換器を冷媒凝縮器1として使用
した例を示したが、冷媒凝縮器1に限定されるものでな
いことは言うまでもなく、例えば、冷媒蒸発器、ヒータ
コア、ラジエータ等に適用しても良い。
【0013】
【発明の効果】本発明の積層型熱交換器は、チューブ内
を流れる流体の攪乱効果による性能向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るインナフィンの斜視
図である。
【図2】本発明の第1実施例に係わるインナフィンの切
断箇所を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施例に適用された冷媒凝縮器の
全体正面図である。
【図4】本発明の第1実施例に係るチューブの断面図で
ある。
【図5】本発明に係るインナフィンの変形例を示す斜視
図である。
【図6】本発明に係るインナフィンの変形例を示す斜視
図である。
【符号の説明】
1 冷媒凝縮器(積層型熱交換器) 2 チューブ 5 インナフィン 5aインナフィン 5bインナフィン 8 冷媒通路(流体通路) 9 連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 則昌 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 真田 良一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 鳥越 栄一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長手方向に被熱交換流体が流れるチューブ
    と、 このチューブ内に挿入されて、前記チューブ内に複数の
    流体通路を形成するインナフィンとを備えた積層型熱交
    換器において、 前記インナフィンは、前記流体通路が前記チューブの長
    手方向に対して所定角度の傾きを持つように前記チュー
    ブ内に挿入されるとともに、隣合う前記流体通路の壁面
    に多数の連通孔を設けて、前記流体通路をそれぞれ前記
    チューブの長手方向に連通させたことを特徴とする積層
    型熱交換器。
JP6612292A 1991-12-09 1992-03-24 積層型熱交換器 Pending JPH05272845A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6612292A JPH05272845A (ja) 1992-03-24 1992-03-24 積層型熱交換器
US07/987,734 US5307870A (en) 1991-12-09 1992-12-08 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6612292A JPH05272845A (ja) 1992-03-24 1992-03-24 積層型熱交換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05272845A true JPH05272845A (ja) 1993-10-22

Family

ID=13306761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6612292A Pending JPH05272845A (ja) 1991-12-09 1992-03-24 積層型熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05272845A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104515422A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 杭州三花研究院有限公司 翅片及具有该翅片的换热器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104515422A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 杭州三花研究院有限公司 翅片及具有该翅片的换热器

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