JPH0674669A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPH0674669A
JPH0674669A JP24863192A JP24863192A JPH0674669A JP H0674669 A JPH0674669 A JP H0674669A JP 24863192 A JP24863192 A JP 24863192A JP 24863192 A JP24863192 A JP 24863192A JP H0674669 A JPH0674669 A JP H0674669A
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JP
Japan
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tube
bent
heat exchanger
corrugated
fin
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Pending
Application number
JP24863192A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsunetaka Kadoguchi
恒孝 門口
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Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
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Publication of JPH0674669A publication Critical patent/JPH0674669A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F28D1/0478Heat-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 the conduits having a non-circular cross-section

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要とされる熱交換性能に応じてコアの高さ
や幅やフィンピッチ等を容易に変更することができ、軽
量でかつ安価なエバポレータ、コンデンサ等に用いられ
る熱交換器を提供する 【構成】 アルミニウム製の1本のチューブを蛇行形に
曲げ、かつ蛇行形に曲げたチューブを所定の箇所で折り
畳むように曲げて複数列の蛇行形の冷媒チューブ1を形
成し、この冷媒チューブ1の直管部間1aに波形に曲げ
たコルゲートフィン3を接合し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、自動車用エバポレー
タ、冷蔵庫用エバポレータ、またはコンデンサ等に好適
な熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、業務用冷凍ショーケース等に使
用されるエバポレータ、又はコンデンサとして銅製の蛇
行形に曲げた冷媒チューブを用いたものは知られてい
る。
【0003】この種のものでは、銅製の冷媒チューブを
アルミニウム製のフィンの孔部に貫通し、その後、銅製
のチューブを拡管させることにより、冷媒チューブとア
ルミニウムフィンとを接合するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、冷媒チューブを製造するに際し、U字形に曲
げた複数のヘアピンチューブと複数のUベントとを準備
し、これらを順に溶接して蛇行形の冷媒チューブを製造
するので、冷媒チューブの蛇行回数に制限を受けるの
で、必要とされる熱交換性能に応じてコアの高さや、幅
などを適宜変更することが困難になるという問題があ
る。
【0005】また、この種の熱交換器を組み立てるに際
し、アルミニウム製フィンの孔部の周囲には、通常、カ
ラーが起立されるので、このカラーの高さにより、フィ
ンピッチに制限を受けるので、必要とされる熱交換性能
に応じて、フィンピッチを適宜変更することが困難にな
るという問題がある。
【0006】さらに、従来の構成では、複数のヘアピン
チューブと複数のUベントとを準備し、これらを順に溶
接するので、溶接点数が増大し、製品コストがアップす
ると共に、チューブが銅製であるので、重くなるという
問題がある。
【0007】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、必要とされる熱交換性能
に応じてコアの高さや、幅や、フィンピッチ等を容易に
変更することができ、軽量で、かつ安価なエバポレー
タ、コンデンサ等に用いられる熱交換器を提供すること
にある。
【0008】
【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、アルミニウム製の1本のチューブを蛇行
形に曲げ、かつ蛇行形に曲げたチューブを所定の箇所で
折り畳むように曲げて複数列の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波形に曲げたコ
ルゲートフィンを接合したことを特徴とするものであ
る。
【0009】また、本発明は、コルゲートフィンの曲げ
ピッチを異ならせて、最も曲げピッチの大きいコルゲー
トフィンを気流入側に接合すると共に、気流出側に向け
て徐々に曲げピッチを小さくして、最も曲げピッチの小
さいコルゲートフィンを気流出側に接合したことを特徴
とするものである。
【0010】
【作用】本発明によれば、冷媒チューブ内を冷媒が流れ
るに際し、その冷媒は1本の蛇行するチューブ内を流れ
る。これによると、冷媒チューブの蛇行回数を適宜変更
するだけで、コア高さ、幅の異なる製品が得られる。ま
た、コルゲートフィンを用いているので、フィンの曲げ
ピッチを適宜変更するだけで、フィンピッチの異なる製
品が得られる。これらの仕様変更はきわめて簡単である
ので、設計上、きわめて有利な熱交換器が得られる。ま
た、冷媒チューブもコルゲートフィンも共にアルミニウ
ム製であるので、従来の銅製のチューブを用いたものに
比べて、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。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】また、この段階ではプレスと同時に、図6
に示すように、断面円形のチューブ10にフラットニン
グ加工を施して、偏平加工し、両端に平坦部10a,1
0aを形成する。このチューブ10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。
【0019】ついで、図7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を介装する。このコルゲートフィン3は、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
を波形に曲げたものであり、このコルゲートフィン3を
介装した後には、冷媒チューブ1とコルゲートフィン3
とをブレージング接合する。この際、チューブ10には
上記のように平坦部10aが設けられているので、コル
ゲートフィン3との接合面積は増大するので、接合強度
は強くなる。
【0020】しかして、この実施例によると、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、平板状のフィンを用いた従来の製品
であれば、チューブ挿入孔の周辺に設けたカラー(高さ
約2〜3mm)が邪魔になり、フィンピッチに制限を受け
るが、この実施例によれば、その制限を受けることがな
く、必要とされる熱交換性能を維持したまゝ、フィンピ
ッチを簡単に変更することができる。
【0022】さらに、冷媒は1本の蛇行形に曲げられた
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。
【0023】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、従来の銅製のチュ
ーブを用いたものに比べて、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。
【0024】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孔、又はルーバー等を設けて
おけば、熱交換器性能を向上させることができる。
【0025】このように製造された熱交換器は、冷蔵庫
等のエバポレータとして用いられるが、これを取り付け
るに際しては、図8に示すように、気流方向前方がさが
るように、角度θを付けて取り付けることが望ましい。
なお、図示のように気流方向を設定する場合には、気流
が流れるように、図1の実施例とは異なる方向に、コル
ゲートフィン3の向きを変えて接合することは言うまで
もない。これによれば、フィンに付着するドレンは傾斜
θに沿って効果的に排水される。
【0026】図9に示すように、気流方向を上下方向に
設定する場合、排水方向は同じく上下方向になる。この
ような時にも、コルゲートフィン3の向きは気流方向に
沿うように変えられる。いずれにしても、この熱交換器
は取り付け方向に制限を受けないために、コルゲートフ
ィン3の向きを変えるだけで、設計変更、すなわち仕様
変更を容易に行うことができる。
【0027】図10〜図11は別の異なる実施例を示
す。
【0028】図10に示すように、コルゲートフィン3
は気流方向に沿って4つに分断されており、夫々のコル
ゲートフィン3a〜3dは、図11に示すように、夫々
曲げピッチを異ならせて形成されている。そして、曲げ
ピッチの最も大きいフィン3aは気流入側に接合され、
気流出側に向けて曲げピッチは徐々に小さくなり、最も
出側のフィン3dは曲げピッチが最も小さくなるよう配
列されている。
【0029】かかる構成は、気流入側のフィンピッチを
阻にし、出側を密にするという従来の思想を取り入れ
て、着霜による目詰まりを防止しようとするものである
が、本実施例によれば、この構成をフィン3の曲げピッ
チの変更という単純な手段でもって、きわめて効率良く
達成することができる。
【0030】なお、気流出側のフィン3dの側面には着
霜するおそれは少ないので、図10に示すように、ルー
バー状の切込み61を入れておくことが望ましい。ルー
バーを設けることにより、熱交換効率を向上させること
ができる。
【0031】図12〜図13は異なる実施例を示す。
【0032】これによると、コルゲートフィン3の山或
いは谷の頂部に切欠き71が設けられている。この切欠
き71は、図13からも明らかなように、冷媒チューブ
1に接合される部位を外して設けられている。これによ
ると、熱交換器を取り付けるに際し、図8に示すよう
に、角度θを付けて取り付ける必要がなく、言い換えれ
ば、角度θを付けずに取り付けたとしても、フィン3に
付着するドレンは切欠き71を通じて効果的に排水され
る。
【0033】かかる熱交換器を製造するに際しては、図
14〜図15に示すように、冷媒チューブ案内板75を
使用することが望ましい。
【0034】冷媒チューブ案内板75には、図14に示
すように、複数の冷媒チューブ案内溝75aが設けら
れ、この案内板75の側面には、図15に示すように、
サイドプレート保持溝75bが設けられる。組立て順序
に従って説明すると、図15に示すように、まず、サイ
ドプレート77を保持するように、そこにそれぞれ冷媒
チューブ案内板75を差し込み、この案内板75を差し
込んだ状態で蛇行形に曲げた冷媒チューブ1を一方向か
ら挿入してサイドプレート77間に掛け渡す。この状態
において、冷媒チューブ1は、冷媒チューブ案内溝75
aに沿って挿入されるので、冷媒チューブ1の直管部1
aは、直管部間ピッチが等しくなるように整列される。
ついで、冷媒チューブ1の直管部1aにコルゲートフィ
ン3を介装し、両者をブレージング接合する。しかし
て、直管部間ピッチは等しいので、その直管部1a間へ
のフィン3の挿入はきわめて容易である。
【0035】これによれば、コルゲートフィン3を用い
た熱交換器の製造がきわめて容易になり、コストダウン
を図ることができる。
【0036】
【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、冷媒チューブの蛇行回数を適宜変更するだけ
で、コア高さ、幅の異なる製品が得られる。また、コル
ゲートフィンを用いているので、フィンの曲げピッチを
適宜変更するだけで、フィンピッチの異なる製品が得ら
れる。これらの仕様変更はきわめて簡単であるので、設
計上、きわめて有利な熱交換器が得られる。また、冷媒
チューブもコルゲートフィンも共にアルミニウム製であ
るので、従来の銅製のチューブを用いたものに比べて、
加工が容易で、しかも大型化した場合にそれ程重量が増
大しない等、種々の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷蔵庫用のエバポレータを示す平面図である。
【図2】図1に示すエバポレータの側面図である。
【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
かでほぼ垂直に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で矢印の方向に
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】チューブの断面図である。
【図7】チューブの直管部間にコルゲートフィンを介装
した状態を示す正面図である。
【図8】エバポレータを取り付けるに際し、気流方向前
方がさがるように、角度θを付けて取り付けた状態を示
す側面図である。
【図9】エバポレータを取り付けるに際し、気流方向を
上下方向に、かつ排水方向を同じ方向にして取り付けた
状態を示す側面図である。
【図10】別の異なる実施例を示す側面図である。
【図11】同じく斜視図である。
【図12】他の実施例を示す一部正面図である。
【図13】同じく平面図である。
【図14】更に別の異なる実施例を示す側面図である。
【図15】同じく正面図である。
【符号の説明】
1 冷媒チューブ 1a 直管部 3 コルゲートフィン 5 サイドプレート 10 チューブ 10a 平坦部 100 エバポレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム製の1本のチューブを蛇行
    形に曲げ、かつ蛇行形に曲げたチューブを所定の箇所で
    折り畳むように曲げて複数列の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波形に曲げたコ
    ルゲートフィンを接合したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記コルゲートフィンの曲げピッチを異
    ならせて、最も曲げピッチの大きいコルゲートフィンを
    気流入側に接合すると共に、気流出側に向けて徐々に曲
    げピッチを小さくして、最も曲げピッチの小さいコルゲ
    ートフィンを気流出側に接合したことを特徴とする請求
    項1記載の熱交換器。
JP24863192A 1992-08-25 1992-08-25 熱交換器 Pending JPH0674669A (ja)

Priority Applications (1)

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JP24863192A JPH0674669A (ja) 1992-08-25 1992-08-25 熱交換器

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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