JPH06101982A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH06101982A
JPH06101982A JP27521092A JP27521092A JPH06101982A JP H06101982 A JPH06101982 A JP H06101982A JP 27521092 A JP27521092 A JP 27521092A JP 27521092 A JP27521092 A JP 27521092A JP H06101982 A JPH06101982 A JP H06101982A
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tube
refrigerant tube
heat exchanger
straight pipe
refrigerant
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茂男 丸笠
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/126Tubular 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 consisting of zig-zag shaped fins
    • 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
    • F28D1/047Heat-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
    • F28D1/0477Heat-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 the conduits being bent in a serpentine or zig-zag

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒チューブの直管部とコルゲートフィン間
の熱伝導性を向上させた熱交換器を提供する。 【構成】 蛇行形に曲げた冷媒チューブ1の直管部1a
間にコルゲートフィン3を接合した熱交換器である。コ
ルゲートフィン3の山部107あるいは谷部109に冷
媒チューブ1の直管部1aを受け入れるスリット103
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用、冷蔵庫用等
のエバポレータ、あるいはコンデンサとして用いられる
熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、上記熱交換器として、巾広の多
穴管をサーペンタイン状に曲げ成形し、その直管部内に
コルゲートフィンを接合した熱交換器は知られている。
この種のものでは、多穴管の出入口にヘッダを設け、こ
のヘッダを通じて多穴管の各穴に冷媒を均等に分流させ
るようにしている。
【0003】しかし、ヘッダ方式のものでは、多穴管の
巾が広がり穴の数が多くなると、すべての穴に冷媒を均
等に分流させることが困難になるという欠点がある。こ
れを解消するために、1本のチューブをサーペンタイン
状に曲げて、多列に亘る蛇行形の冷媒チューブを形成
し、この冷媒チューブの直管部間にコルゲートフィンを
接合し、コアのすべてに冷媒を均一に流す熱交換器が提
案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、冷媒チューブの直管部間にコルゲートフィンを
接合すると、線接触となり接合面積が少なくなるので、
コルゲートフィンと直管部間の熱伝導性が悪くなるとい
う問題がある。
【0005】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、冷媒チューブの直管部と
コルゲートフィン間の熱伝導性を向上させた熱交換器を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、蛇行形に曲げた冷媒チューブの直管部間
にコルゲートフィンを接合した熱交換器において、コル
ゲートフィンの山部あるいは谷部に冷媒チューブの直管
部を受け入れるスリットを設けたことを特徴とするもの
である。
【0007】
【作用】本発明によれば、冷媒チューブの直管部間にコ
ルゲートフィンを接合する際に、その直管部に押され
て、コルゲートフィンのスリットを設けた部分が容易に
凹むので、そこに冷媒チューブの直管部が受入れられる
ので、冷媒チューブとコルゲートフィン間の接合面積が
増大する。
【0008】
【実施例】以下、本発明による熱交換器の一実施例を図
面を参照して説明する。
【0009】図1および図2は冷蔵庫用のエバポレータ
を示し、このエバポレータ100は、蛇行形に曲げられ
た冷媒チューブ1と、この冷媒チューブ1の直管部1a
間に接合されたコルゲートフィン3と、このコルゲート
フィン3の両端に接合された補強用のサイドプレート5
とからなっている。この際、気流は図2に示す通りに流
される。これら部品1,3,5は全て純アルミニウムま
たはアルミニム合金(以下、単にアルミニウムという)
製であり、夫々は組み立てられた後に、ブレージング法
により接合される。
【0010】冷媒チューブ1を製造するに当たっては、
まず、図3に示すように、1本の断面円形のチューブ1
0を巾W、ピッチP、ならびに半径Rで、N回(この実
施例では6回)に亘って蛇行形に曲げ、次いで、蛇行形
に曲げたチューブ10を、図4a,bに示すように、所
定の何箇所(この実施例では6箇所)かでチューブ10
の直管部1aを折り畳むように曲げて、複数列(この実
施例では4列)に亘る蛇行形の冷媒チューブ1を形成す
る。
【0011】折り畳むようにチューブ10を曲げるに際
しては、まず、図4aの線Aを境にして、図面上で左部
に描かれたチューブ群を紙面に垂直に起こすようにして
曲げ、次いで、線Bを境にして、図面上で右部に描かれ
たチューブ群を紙面に垂直に起こすようにして曲げる。
このような曲げ加工を6回繰り返して行うことにより、
4列の蛇行形の冷媒チューブ1を形成する。
【0012】ただし、折り畳むように曲げる曲げ方は、
これに限定されるものではなく、N回の蛇行回数を24
回にしておいて、チューブ10の直線部に沿う方向に6
回折り畳むようにしてもよい。
【0013】そして、最後に所定の寸法に整えるため
に、図5に示すように、プレス等で押圧して、夫々の寸
法をH→H1 ,P→P1 のように整える。
【0014】すなわち、この実施例によると、蛇行の回
数を適宜に変更するだけで、コアの幅や、高さ等の異な
る製品を簡単に製造することができる。なお、上記のチ
ューブ10に使用する材料としては内面溝付き管であっ
てもよいし、内面平滑管であってもよい。
【0015】ついで、図1に示すように、冷媒チューブ
1の直管部1a間にブレージングシート製のコルゲート
フィン3を接合する。
【0016】しかして、この実施例によれば、コルゲー
トフィン3の形状に特徴を有する。すなわちこのコルゲ
ートフィン3は例えば4列に亘る直管部1a間に跨がる
幅を有するアルミニウム板を、図6に示すように、波形
に曲げたものであり、曲げる前のアルミニウム板101
には、直管部1aの接合される部分に、図7に示すよう
に、長手方向に延びる複数列のスリット103が設けら
れている。
【0017】夫々のスリット103は3列に亘って設け
られ、これらスリット103a〜103cは長手方向に
適当な間隔をあけて刻設されている。
【0018】すなわち、これらスリット103a〜10
3cは、冷媒チューブ1の直管部1a間にコルゲートフ
ィン3を接合する際に、図8に示すように、直管部1a
に押されて、スリット103a〜103cを設けた部分
が容易に凹むように、そしてそこに冷媒チューブ1の直
管部1aを受入れるための凹部121が容易に形成され
るように、配列されている。
【0019】スリット103a〜103cは、例えば、
コルゲートフィン3の山部107あるいは谷部109に
のみ設ければよいが、コルゲートフィン3を曲げ加工す
る際の効率を考えると、図7に示すように、予め長手方
向に連続するスリット103を設けておくことが望まし
い。
【0020】このように製造された熱交換器によると、
まず、冷媒チューブ1の直管部1a間にコルゲートフィ
ン3を接合するので、フィン3の曲げピッチを変更する
だけで、フィンピッチの異なる製品を簡単に製造するこ
とができる。
【0021】また、コルゲートフィン3の山部107お
よび谷部109にスリット103が設けられるので、冷
媒チューブ1の直管部1a間にコルゲートフィン3を接
合する際には、図8に示すように、スリット103a〜
103cを設けた部分が凹んで、そこに冷媒チューブ1
の直管部1aが受入れられるので、冷媒チューブ1とコ
ルゲートフィン3との接合面積が増大するので、組立て
後の伝熱効率を向上させることができる。
【0022】そのほかにこの実施例によれば以下の効果
が得られる。冷媒は1本の蛇行形に曲げたチューブ10
内を流れるので、熱交換器をどのように配置しても、冷
媒はスムーズに流れるので、熱交換器の取り付け方向に
制限を受けることはない。また、冷媒チューブ1もコル
ゲートフィン3も共にアルミニウム製であるので、加工
が容易で、しかも大型化した場合にそれ程重量が増大し
ない。コルゲートフィン3を用いるので、そのフィン3
の所定箇所に切欠き、又はルーバー等を設けておけば、
さらに性能を向上させることができる。
【0023】図9〜図11は他の実施例を示す。
【0024】アルミニウム製のコルゲートフィン111
は、夫々の曲げ部がコの字型に曲げられており、山部或
いは谷部を構成する平坦部111aには、図11に示す
ように、ほぼ半円弧状の凹部113が形成されている。
凹部113の代りにスリットを設けてもよいことは言う
までもない。
【0025】これを組立てるに際しては、例えば図9を
参照して、セクションAにおいて、コルゲートフィン1
11の山部から谷部に跨がるように、銅製或いはアルミ
ニウム製の冷媒チューブ115の一部115Aを挟み込
み、その直管部115a間をバンド117で締め付けた
後に、セクションBにおいて、コルゲートフィン111
の山部から谷部に跨がるように、冷媒チューブ115の
残り115Bを挟み込み、その直管部115a間をバン
ド119で締め付ける。
【0026】バンド117,119で止めたまゝの状態
で使用する(冷媒を流す)ことも可能であるが、必要に
応じて、冷媒チューブ115とコルゲートフィン111
の間をアルフューズ法等により接合して使用する。これ
を接合する際には、バンド117,119は仮止め用の
治具として使用される。
【0027】これによると、冷媒チューブ115の直管
部115aとコルゲートフィン111間の接合面積が増
大し、冷媒チューブ115の直管部115aとコルゲー
トフィン111間の熱伝導性が向上するので、従来のも
のに比べて、自然対流条件下でも効率のよい熱交換が行
われる。
【0028】また、連続的に曲げたコルゲートフィン1
11を冷媒チューブ115で挟み込み、バンド117,
119で止めるだけなので、簡単な構造になり、きわめ
て安価に製造することができる。
【0029】なお、この熱交換器は応用例として圧縮機
内部で加圧された冷媒の放熱器等としても使用すること
ができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、コルゲートフィンの山部あるいは谷部に冷媒
チューブの直管部を受け入れるスリットを設けたので、
冷媒チューブの直管部とコルゲートフィン間の接合面積
が増大するので、冷媒チューブの直管部とコルゲートフ
ィン間の熱伝導性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱交換器の一実施例を示す平面図
である。
【図2】図1に示す熱交換器の側面図である。
【図3】1本の断面円形のチューブを蛇行形に曲げた状
態を示す平面図である。
【図4】a,bは、図3に示すチューブを所定の何箇所
かで折り曲げた状態を示しており、aは正面図、bは側
面図である。
【図5】図4に示すチューブをプレス等により矢印の方
向に押圧して、夫々の寸法をH→H1 ,P→P1 のよう
に整えた状態を示す側面図である。
【図6】アルミニウム板を波形に曲げてコルゲートフィ
ンを成形した状態を示す斜視図である。
【図7】曲げる前のアルミニウム板にスリットを設けた
状態を示す平面図である。
【図8】冷媒チューブの直管部間にコルゲートフィンを
接合した状態を示す断面図である。
【図9】他の実施例を示す熱交換器の平面図である。
【図10】図9の側面図である。
【図11】コルゲートフィンの曲げ部を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】 1,115 冷媒チューブ 3,111 コルゲートフィン 103 スリット 107 山部 109 谷部 117,119 バンド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛇行形に曲げた冷媒チューブの直管部間
    にコルゲートフィンを接合した熱交換器において、コル
    ゲートフィンの山部あるいは谷部に前記冷媒チューブの
    直管部を受け入れるスリットを設けたことを特徴とする
    熱交換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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