JPH07190662A - 熱交換器用フィンおよびその製造方法 - Google Patents

熱交換器用フィンおよびその製造方法

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JPH07190662A
JPH07190662A JP34584593A JP34584593A JPH07190662A JP H07190662 A JPH07190662 A JP H07190662A JP 34584593 A JP34584593 A JP 34584593A JP 34584593 A JP34584593 A JP 34584593A JP H07190662 A JPH07190662 A JP H07190662A
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fin
louvers
heat exchanger
fins
louver
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JP34584593A
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Hitohisa Eto
藤 仁 久 江
Kunihiko Nishishita
下 邦 彦 西
Yoshinobu Ito
藤 榮 信 伊
Masahito Kuroda
田 将 人 黒
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Bosch Corp
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Zexel Corp
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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
    • F28F1/128Fins with openings, e.g. louvered fins

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単位体積当たりの伝熱面積を大きくしたフィ
ンに好適で、良好な風配とルーバ間における凝縮水の滞
留防止を図れる熱交換器用フィンを提供する。 【構成】 チューブ1の間に配置し、かつ空気の流れ方
向と平行して複数段に配置する波状の熱交換器用フィン
であること。各段のルーバ4a,4b,5a,5bを空
気の流れ方向に同相位置に配置し、その隣接する各段の
ルーバ4a,4b,5a,5bを中心軸Lに対し線対称
な形状に形成する。隣接する各段の一山のルーバ4a,
4b,5a,5bによって、空気の流れ方向から見て略
菱形形状で略同一面積の流路を複数区画する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は単位体積当たりの伝熱面
積を大きくしたフィンに好適で、良好な風配とルーバ間
における凝縮水の滞留防止を図れる熱交換器用フィン
と、これを能率良く製作できるようにした製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば空調装置のコンデンサやエバポレ
ータ等の熱交換器には、冷媒を導く扁平チューブの間に
放熱フィンを配置して、冷媒の熱交換を促すようにして
いる。従来、この種のフィンとしてコルゲートフィンが
用いられ、その熱交換性能を向上するために、1ピッチ
当たりの展開長を増やして、単位体積当たりの伝熱面積
を増大するようにしている。
【0003】例えば実開昭62ー204179号公報に
は、板金を滑らかな波状に切り起こしてルーバを形成
し、空気の流れ方向に隣接するルーバを、互いに180
°位相をずらせて配置したフィンが示され、実開昭55
ー34146号公報には、板金を台形波または波状に折
り曲げ、それらを背中合わせに配置したフィンが示さ
れ、また実開昭62ー70276号公報には、二枚の板
金を重ね合わせてコルゲート状に折曲げたフィンが示さ
れている。
【0004】しかし、これらのフィンは、フィン高さ方
向の風量分布が一様でないため、風配不良を招いてルー
バ部の流速が低下し、熱交換効率の低下を招くうえに、
ルーバが密集して空気通路が狭小になるため、通気抵抗
が大きくなり、しかも熱交換時にルーバ間に凝縮水が溜
り易くなる等の問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、単位体積当たりの伝熱面積を大きくしたフ
ィンに好適で、良好な風配を得られるとともに、ルーバ
間における凝縮水の滞留防止を図れるようにした熱交換
器用フィンと、これを能率良く製作できる熱交換器用フ
ィンの製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の熱交
換器用フィンは、チューブの間に配置し、かつ空気の流
れ方向と平行して複数段に配置する波状の熱交換器用フ
ィンにおいて、各段のルーバを空気の流れ方向に同相位
置に配置し、その隣接する各段のルーバを中心軸に対し
線対称な形状に形成するとともに、隣接する各段の一山
のルーバによって、空気の流れ方向から見て略菱形形状
で略同一面積の流路を複数区画し、単位体積当たりの伝
熱面積を大きくしたフィンに好適で、良好な風配を得ら
れるとともに、ルーバ間における凝縮水の滞留防止と通
気抵抗の低減とを図れるようにしたことを特徴にしてい
る。本発明の熱交換器用フィンの製造方法は、フィンプ
レート材に波状成形部と平坦部とを交互に少なくとも2
段に切り起こす第1ロール成形工程と、前記平坦部を略
山形に形成するとともに、該平坦部の両側の波状成形部
を略山形に形成する第2ロール成形工程と、略波状に成
形したフィンプレート材を押し縮めて所定寸法に成形す
るピッチ出し工程とからなり、熱交換器用フィンの生産
性を向上できるようにしたことを特徴にしている。
【0007】
【作用】本発明の熱交換器用フィンは、各段のルーバを
空気の流れ方向に同相位置に配置し、その隣接する各段
のルーバを中心軸に対し線対称な形状に形成すること
で、フィンの構成が簡潔になる。隣接する各段の一山の
ルーバによって、空気の流れ方向から見て略菱形形状で
略同一面積の流路を複数区画し、良好な風配を得られる
とともに、ルーバ間における凝縮水の滞留防止と通気抵
抗の低減とを図れる。したがって、1ピッチ当たりの展
開長を増やし、単位体積当たりの伝熱面積を大きくした
フィンに好適である。また、本発明の熱交換器用フィン
の製造方法は、フィンプレート材に波状成形部と平坦部
とを交互に少なくとも2段に切り起こす第1ロール成形
工程を有し、波状成形部と平坦部とを直接切り起こしす
ことで、事前のスリット形成を不要にし、その分工程を
低減し生産性を向上する。平坦部を略山形に形成すると
ともに、該平坦部の両側の波状成形部を略山形に形成す
る第2ロール成形工程を有し、ルーバ頂部の成形とフィ
ンの波状成形とを一時に行なう。
【0008】
【実施例】以下、本発明を車両用空調装置に装備する、
熱交換器としてのコンデンサに適用した図示実施例につ
いて説明すると、図1乃至図6において1は冷媒を導く
アルミニウム製の扁平状のチューブで、それらの間にコ
ルゲート状のフィン2がろう付けされ、このチューブ1
とフィン2とを多数積層配置して、コンデンサコアを構
成している。
【0009】フィン2は、例えば両面にろう材を被覆し
た、フィンプレート材3であるアルミニウムブレージン
グシートで構成され、これをロール成形して、図2の矢
視で示す空気の流れ方向に二段のルーバフィン4,5
を、交互に連続して形成している。
【0010】ルーバフィン4,5は、等幅で略く字形状
または逆く字形状の一対のルーバ部4a,4bおよび5
a,5bと、それらを連結する略U字形状または逆U字
形状のルーバ頂部4c,4dおよび5c,5dとからな
り、これをチューブ1の長さ方向に多数連続して、図3
(a),(b)のように略繊毛状に形成している。
【0011】前記ルーバ部4a,4bおよび5a,5b
と、ルーバ頂部4c,4dおよび5c,5dとは、空気
の流れ方向から見てルーバフィン4,5の内側に位置す
る中心軸Lを中心に対称に形成かつ配置され、それらの
フィンピッチpとルーバ間隔D1 とは同一に形成されて
いて、前記ルーバ頂部4c,4d,5c,5dを、チュ
ーブ1,1の内周面にろう付けしている。この実施例で
は、ルーバ間隔D1 はフィンピッチpの略1/2、また
はフィン高さの略1/5に形成され、比較的広く形成さ
れている。
【0012】ルーバフィン4,5は、フィンプレート材
3に空気の流れ方向と直交方向に平行に区画した、等幅
のフィンブランク3a,3bをロール成形して、ルーバ
部4a,4bおよび5a,5bと、ルーバ頂部4c,4
dおよび5c,5dとを切り起こし、かつその際空気の
流れ方向に隣接する端縁の一部を切り残して、連結部
6,7を形成している。
【0013】連結部6,7は、図1のようにルーバ部4
a,4bおよび5a,5bが空気の流れ方向から見て交
差する箇所に設けられ、かつその位置は図3のようにル
ーバ部4a,4bおよび5a,5bの屈曲部を挟む上下
に位置していて、相対する連結部6,7と連結してい
る。
【0014】このようなルーバフィン4,5の製造工程
は、第1および第2ロール成形工程と、ピッチ出し工程
とからなり、このうち第1ロール成形工程は、波形の成
形部と平滑な成形部(図示略)とを有する成形ロール
8,8を用いて、図4のようにフィンプレート材3を平
板状態で成形するもので、各フィンブランク3a,3b
に三角形波状の波状成形部9と、平坦部10とを交互に
形成している。
【0015】波状成形部9は、前記ルーバ部4a,4b
および5a,5bの原形をなすもので、これらを180
°位相をずらせて切り起こし成形し、かつそれらの波高
寸法、つまり山谷高さはフィンピッチpの略1/2に形
成され、それらの交差部に連結部6,7を同時に形成し
ている。平坦部10は波状成形部9の展開長の略2/7
に相当する平坦面からなり、前記ルーバ頂部4c,4d
および5c,5dの成形部に相当する。この場合、波状
成形部9,9を図4(a)のように互いに逆相波形状に
成形したり、同図(b)のように同相状に成形してもよ
い。
【0016】第2成形工程は、周面に異形の成形突起1
1を有する図5(b)のような成形ロール12を用い
て、前記平坦部10をルーバ頂部4c,4dおよび5
c,5dの原形に山形に成形するとともに、その両側に
位置するルーバ部4a,4bおよび5a,5bを山形に
折り曲げ、かつこれらを同図(a)のように波状に成形
するようにしている。
【0017】ピッチ出し工程は、前工程で図5(b)の
ように波状に成形されたフィンを、その長さ方向から押
し縮めてパッキングし、ルーバ頂部4c,4dおよび5
c,5dを所定形状に成形するとともに、ルーバ部4
a,4bおよび5a,5bを起立させ、それらのフィン
ピッチpとルーバ間隔D1 とを所定寸法に調整するよう
にしている。図6は成形後のルーバフィン4の状況を示
し、この後該フィン2を熱交換器の寸法に合わせて所定
長さに切断する。
【0018】図7および図8は本発明の他の実施例を示
し、前述の実施例の構成と対応する部分には同一の符号
を用いている。この実施例は、前述のフィン2に比べ
て、1ピッチp当たりの展開長を若干短小にし、したが
って伝熱面積と熱交換性能とを若干抑える代わりに、ル
ーバ間隔D2 を前述のルーバ間隔D1 よりも若干広げ
て、当該部における凝縮液の滞留防止を強化するととも
に、通気抵抗を低下させたことを特徴にしている。
【0019】このように構成した熱交換器用フィンを製
造する場合は、両面にろう材を被覆した、アルミニウム
ブレージングシートからなる所定幅のフィンプレート材
3を用意し、これを第1ロール成形工程に掛けて、成形
ロール8,8を介し、各フィンブランク3a,3bに三
角形波状の波状成形部9と、平坦部10とを交互に形成
する。
【0020】すなわち、成形ロール8,8は、波状成形
部9の波高寸法、つまり山谷高さをフィンピッチpの略
1/2にし、かつそれらの交差部に連結部6,7を残し
て、図4(a)のように互いに逆相状態に切り起こすと
ともに、平坦部10の両側縁を切り離す。このように、
本発明は直接波状成形部9と平坦部10とを形成してい
るから、フィンブランク3a,3bの両側縁に予めスリ
ットを形成して成形する場合に比べて、工程が簡潔にな
り、その分この種成形作業の生産性が向上する。
【0021】フィンプレート材3は図示のように平板状
態で成形され、成形後は第2ロール成形工程に掛けら
れ、該工程の成形ロール12によって、前記平坦部10
を図5(a)のように異形に成形し、ルーバ頂部4c,
4dおよび5c,5dの原形を山形に形成するととも
に、この両側の前記成形ルーバ部4a,4bおよび5
a,5bを山形に折り曲げて、これらを波状に成形す
る。
【0022】上記成形後、フィンはピッチ出し工程に掛
けられ、該工程において、その長さ方向から適宜手段で
押し縮めてパッキングし、ルーバ頂部4c,4dおよび
5c,5dを所定形状に成形するとともに、ルーバ部4
a,4bおよび5a,5bを起立させて、それらのフィ
ンピッチpとルーバ間隔D1 を所定寸法に調整する。図
6は成形後のルーバフィン4の状況を示し、この後該フ
ィン2を熱交換器の寸法に合わせて所定長さに切断す
る。
【0023】この後、所定長さに切断したフィン2をチ
ューブ1,1の間に配置し、これを多段に積層配置し
て、これらをクリップ等で保持し仮止めする。その際、
フィン2は相対するルーバ部4a,4bおよび5a,5
bを、連結部6,7で連結しているから、これらを切り
離して構成したものに比べて、フィン2の剛性と座屈強
度が改善され、上記積層作業の容易化と、その際の形崩
れを防止し得る。仮止め後、フィン2とチューブ1等の
アセンブリは、ろう付け炉に搬入され、それらの接触部
をろう付けされる。
【0024】こうして構成した熱交換器用フィンは、ル
ーバフィン4,5の1山によって、チューブ1,1の間
に空気の流れ方向から見て、略菱形の空気通路を複数形
成しており、各通路が略同一の流路面積を有している。
したがって、上記通路を流れる風量の均一化を図れ、フ
ィン2の風量分布の一様化を図れるから、風配が良好に
なり、ルーバ部分の流速が維持されて、温度境界層の影
響を抑制し、熱交換性能を増進する。
【0025】また、本発明はルーバ間隔D1 がフィンピ
ッチpの略1/2、またはフィン高さの略1/5に形成
され、比較的広く確保されているから、通気抵抗が抑制
されるとともに、熱交換時にルーバ間に凝縮液膜が付着
して通路を閉塞したり、フィン表面に被覆する親水性液
膜が、当該部に付着して通路を閉塞したりする惧れがな
い。
【0026】
【発明の効果】本発明の熱交換器用フィンは以上のよう
に、各段のルーバを空気の流れ方向に同相位置に配置
し、その隣接する各段のルーバを中心軸に対し線対称な
形状に形成したから、フィンの構成が簡潔になり、その
製造の容易化を図ることができる また、隣接する各段の一山のルーバによって、空気の流
れ方向から見て略菱形形状で略同一面積の流路を複数区
画したから、一様な風量分布を促し、良好な風配を得ら
れるとともに、ルーバ間における凝縮水の滞留を防止す
ることができる したがって、熱交換性能向上のために1ピッチ当たりの
展開長を増やし、単位体積当たりの伝熱面積を大きくし
たフィンに好適な効果がある。また、本発明の熱交換器
用フィンの製造方法は、フィンプレート材に波状成形部
と平坦部とを交互に少なくとも2段に切り起こす第1ロ
ール成形工程を有し、波状成形部と平坦部とを直接切り
起こしたから、事前のスリット形成工程が不要になり、
その分工程を低減して生産性を向上することができる。
また、平坦部を略山形に形成するとともに、該平坦部の
両側の波状成形部を略山形に形成する第2ロール成形工
程を有し、ルーバ頂部の成形とフィンの波状成形を一時
に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明フィンの一実施例を空気の流れ方向から
見た正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】(a)は図1の第1段のフィンを示す正面図で
ある。(b)は図1の第2段のフィンを示す正面図であ
る。
【図4】(a)は本発明の製造方法における第1ロール
成形工程を示す説明図である。(b)は本発明の製造方
法における第1ロール成形工程を示す説明図で、(a)
の他の実施例を示している。
【図5】(a)は本発明の製造方法における第2ロール
成形工程を示す説明図である。(b)は本発明の製造方
法における第2ロール成形工程に使用する成形ロールの
一例を示す概略正面図である。
【図6】本発明の製造方法におけるピッチ出し工程を示
す説明図で、第1段のフィンのみを図示している。
【図7】本発明フィンの他の実施例を空気の流れ方向か
ら見た正面図である。
【図8】(a)は図7の第1段のフィンを示す正面図で
ある。(b)は図7の第2段のフィンを示す正面図であ
る。
【符号の説明】
1 チューブ 2 フィン 3 フィンプレート材 4,5 第1および第2段のルーバフィン 4a,4b,5a,5b ルーバ部 9 波状成形部 10 平坦部 L 中心軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒 田 将 人 埼玉県東松山箭弓町3丁目13番26号 株式 会社ゼクセル東松山工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チューブの間に配置し、かつ空気の流れ
    方向と平行して複数段に配置する波状の熱交換器用フィ
    ンにおいて、各段のルーバを空気の流れ方向に同相位置
    に配置し、その隣接する各段のルーバを中心軸に対し線
    対称な形状に形成するとともに、隣接する各段の一山の
    ルーバによって、空気の流れ方向から見て略菱形形状で
    略同一面積の流路を複数区画したことを特徴とする熱交
    換器用フィン。
  2. 【請求項2】 フィンプレート材に波状成形部と平坦部
    とを交互に少なくとも2段に切り起こす第1ロール成形
    工程と、前記平坦部を略山形に形成するとともに、該平
    坦部の両側の波状成形部を略山形に形成する第2ロール
    成形工程と、略波状に成形したフィンプレート材を押し
    縮めて所定寸法に成形するピッチ出し工程とからなる熱
    交換器用フィンの製造方法。
JP34584593A 1993-12-24 1993-12-24 熱交換器用フィンおよびその製造方法 Withdrawn JPH07190662A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006010200A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Daikin Ind Ltd 熱交換器
JP2010121928A (ja) * 2008-10-24 2010-06-03 Nikkei Nekko Kk 熱交換器及びその製造方法
CN104089517A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司 用于换热器的翅片和具有该翅片的换热器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006010200A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Daikin Ind Ltd 熱交換器
JP2010121928A (ja) * 2008-10-24 2010-06-03 Nikkei Nekko Kk 熱交換器及びその製造方法
CN104089517A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司 用于换热器的翅片和具有该翅片的换热器

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