JPS6196399A - 熱交換器要素及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱交換器要素に関するものであり、一層詳細
には、熱交換器用中空成形体、すなわち、１個又は数個
の中空成形体から成立っている管の束及び中空成形体並
びに管の束の製造力′　　法に関するものである。

特別に設計された中空成形体が一体に押出され、各成形
体が、多数の管から成立っており。

隣接する管の間には、多数の相互に連結するウェブ、又
は、薄板が配置されているものである。

従来の技術 管寄せの中に突出し且つ熱交換器ユニット（要素）を形
成している多数の平行な管から成立っている熱交換器は
、現在、主として、介在している薄板を有しているアル
ミニウム、又は、銅から作られており、これらの薄板は
、熱伝導連結を確立するために、相互に連結されている
。

管と薄板との間の連結は、半田付け、ロウ付け、又は、
溶接によって得られ、また、この企業を容易とさせるた
めに、管、又は、薄板は、例えば、ＭとＳｉとの合金を
メッキされ、この合金が組立てられた熱交換器の引続く
加熱の間に溶融し、信頼性のある強固な連結を確実にす
る。

偏平、又は、平らな卵形の管から作られた熱交換器の場
合には、ロウ付け、又は、半田付けが、今日゛まで、只
一つの連結方法である。円形−横断面を有する管を使用
する時には、簡単化された連結方法が確立されている。

この場合には、熱交換器は、特別に形成された頂部及び
底部管寄せを使用して組立てられ、その後、管は、境界
している薄板の側部に対する膨張によって、機械的に、
又は、加圧の下に、永久変形を与えられる。

発明を解決するための手段 しかしながら、このような組立方法は、平らな管、卵形
の管の場合には、これらの管は、全周辺の上において薄
板に対して接触圧力を維持することができないので、不
可能である。

しかしながら、個々の管の半田付け、又は、ロウ付けは
、高度に労力を必要とし、価格を増加させる作業であり
、才た、個々の管の膨張を使用することは、同じ品質及
び強度の連結を生じさせず、熱交換器の効率を減少させ
る何かを生じさせるが、それに゛もかかわらず、熱交換
器の製造に今日主として使用されているのは、この後者
の方法である。

本発明の目的は、メッキされた管及び薄板を使用し、引
続いて、半田付け、又は、ロウ付は作業無しに、常に信
頼性があり、強固である管と薄板との連結を得ることに
あるものである。

管が、平らな横断面のものであるが、卵形の横断面のも
のであるか、だ円形の横断面のものであるか、円形の横
断面のものであるかには無関係に、一様に有効であるこ
のような連結を得ることが、本発明の他の目的である。

本発明の他の目的は、そのような管と薄板との連結を有
しているより大きなユニットを形成するために、−諸に
容易に接合されることができる中空成形体を製造するこ
とにある。

最後に、特別に形成されたウェブを有し、最善の熱伝導
表面を生ずるようにする中空成形体の製造方法を得るこ
とも、本発明の目的である。

簡題点を解決するための手段 本発明は、この目的を達成するために、円形、卵形など
の横断面を有している中空成形体が、それらを相互に連
結する多数のウェブと一体に押出し成形によって製造さ
れることを特徴とするものであり、また、このような中
空成形体の多数を相互に並列して束とすることも特徴と
するものである。

実施例 以下、本発明をその実施例を示す添附図面の第１〜４図
に基づいて詳細に説明する。

第１図に示す本発明による中空成形体は、多数の偏平な
管１から成立っているが、これらの管１は、薄板、又は
、薄いウェブ２によって相互に接合されている。只１個
の管と、連結ウェブ２とが、第２図に拡大して示されて
いる。個々の偏平な管１は、多数の内部フィン、又は。

小リブ３を有しており、内部熱伝達面積を増加させてい
る。上述のように、多数の薄いウェブ２が、隣接する管
１を相互に連結している。

管及びウェブは、一つの片に押出され、また。

中空成形体の壁厚は、熱交換器が使用される゛べき圧力
に応じて調節される。

熱交換器要素の管の狭い端部、又は、縁は、空気循環の
方向に置かれており、また、ウェブの上の媒体、例えば
、空気と、管を通る水との間における最善の熱交換を得
るために、ウェブの形状を、管の間を通過すべきである
空気に対して、最大の乱流を有して最善の分布が達成さ
れるように、変えなければならない。

それ故、押出しの後にウェブ２は１機械的に穴あけをさ
れ、又は、切開かれ、同時に、変形され、これにより、
横方向に薄板、又は、リブ２に変形部９が形成されるよ
うにするが、これらの変形部９は、元来のウェブ２を横
切って延びている。このようにして、横方向に排列され
ている薄板は、ウェブと完全な金属接触を維持し、また
、同時に、ウェブの中の穴あけされた開口を貫いて、管
の間に横方向の空気の流れが許される。このことは、完
全に、半田付け、ロウ付け、膨張などを回避し、月並み
に連結されたフィン材料形式のものにおいては、腐食、
振動などの結果、ある時間°の後に生ずる効率の減少は
、生ずることがない。ウェブの穴あけ及び変形は、簡単
な切断工具、又は、ボンチェ具５を使用することにより
、有利に得られることができる。このことは、一方の側
、支は、両側から行われることができ、変形、又は、た
わみの程度は、穴の寸法が、使用される工具の形状に応
じて変えられることができるのと同じ方法で、変えられ
ることができる。

第１図は、只１個の切断工具５を使用して穴あけをし、
変形させるための配置を示しているが、この工具５は、
一つの側から作業をすることができるが、あるいは、両
側から作業をする二重の切断工具５，５を使用すること
もできる。

第１ａ図は、第１図の線ａ−ａによる断面を示すもので
あり、只１個のナイフ工具５による穴あけ楔形の可能な
実施形態を示すものである。

ボンチェ具がウェブの壁を貫いて押圧される時に形成さ
れる横方向の薄板の形状は、それ故、ちょうど今述べた
ように、実際的に変えられることができる。なぜならば
、上記のように、穴あけは、一つの側からなされること
ができるか、又は、各穴あけの間の垂直間隔が変えられ
ると同時に両側からなされることができるからである。

中空成形体のこの特別な製造方法により、最善の熱伝達
特性を有している偏平及び卵形の横断面を選択すること
が可能である。このことは。

今度は、小形の熱交換器を構成することを可能とさせる
。しかしながら、ある場合には、本発明による多数の要
素（中空成形体）から成立っている管の束により、より
大きな熱交換器を組立てることが必要であることが仮定
されている。

第３及び４図は、どのようにして、このことが、実際に
なされるかを示すものである。個々の中空成形体１０及
び１１が、゛例えば、有利な形状のほぞ大部分１２及び
ほぞ部分１３を有して押出される。各中空管は、３個の
平行ウェブ１４を有して成形されているｔ 第３図は、第１図に示す実坤例による偏平な管から成立
っている中空成形体を示すものである。ここでは、中空
成形体の中の最外方の管の次の管が、半円形の中空のキ
ー１２を有しており、このキー１２は、隣接する成形体
の中の対応して成形された中空キー１３の中にはまるよ
うに設計されている。図は、２個の中空成形体１０．１
１をそれらの接合状態において示すものであり、また、
この接合は、熱論、希望された寸法及び形状の管の束を
生ずるまで継続されることができる。

第４図は、中空成形体の上において使用される対応する
接合原理を示すものであり、この場合には、個々の管は
円形であり、只の２個の、介在する、中断の無いウェブ
１５及び１５１を形成されており、また、２分されたリ
ブ１６及び１６１として形成されている中間薄板を形成
されている。

ウェブ及び管の個数、それらの形状並びに接合のために
使用される手段は、しかしながら、本発明の要旨内にお
いて、他のように変えられることもでき、例えば、ウェ
ブ′は、隣接する管の間にジグザグ模様で延びることも
でき、また、図面に示すようζこ、相互に平行で無く延
びることもできる。

発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、従来公知のものにおける問題点を解決した新規な熱交
換器要素及びその製造方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、穴あけ作業を受けた本発明による熱交換器成
形体の略断面図、第１ａ図は、第１図のａ、−ａ線によ
る断面図、第２図は、第１図の一部の拡大図、第３図は
、多数の中空成形体を示す断面図、第６ａ図は、偏平な
只１個の管から成立っている管の束を形成するために、
多数の成形体を接合する原理を示す図、第４図は、円形
管として形成された中空成形体の束を示す断面図、第４
ａ図は、円形管として形成された中空成形体の接合する
原理を示す図である。 １・拳管：２・−ウェブ；９・・変形部分；１０．１ｊ
・・成形体。 ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３ａ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．　管と一諸に一体に押圧された介装されたウエブに
   よって相互に連結されている多数の管から成立っている
   熱交換器の製造及び熱交換器のための管の束の製造のた
   めの熱交換器要素において、円形、卵形、だ円形、又は
   、平らな卵形の横断面のものであって良い前記管（１）
   が、管の放射方向の面の一つに対して垂直であり且つ管
   の長手軸に対して平行な一つの面の上に横たわっている
   多数の薄いウエブ（２）によって連結されており、この
   場合、熱伝達面が、管（１）によって形成され、また、
   この熱伝達面は、ウエブ（２）の個数及び管（１）の間
   の距離に比例して増加されることができるようにしたこ
   とを特徴とする熱交換器要素。
2. ２．　各ウエブ（２）が、多数の穴を形成されており、
   また、各穴の間の領域内の材料が、ウエブ（２）の面に
   対してある角度に横たわっている変形された部分（９）
   を有している特許請求の範囲第１項記載の熱交換器要素
   。
3. ３．　成形体（１０，１１）が、多数の中空の成形体の
   相互に並ぶ、又は、相互に重なる接合を可能とさせる接
   合軌条（１２，１３）を設けられていることを特徴とす
   る熱交換器要素。
4. ４．　前後に一諸に接合され及び（又は）相並んで接合
   された多数の中空成形体（１０，１１）から成立ってお
   り、希望の寸法及び容積の統合された管の束が得られる
   ように熱交換器用の管の束を構成するようにされた特許
   請求の範囲第１、２又は３項記載の熱交換器要素。
5. ５．　熱交換器用中空成形体を製造するための方法にお
   いて、中空成形体が、多数の平行管（１）を有して押圧
   され、平行管（１）は、管を通る放射面に対して垂直な
   平面の上に横たわっている多数の平行ウエブ（２）によ
   って相互に連結をされ、また、その後、ウエブ（２）が
   、ポンチ、切断又は同様の手段によって穴あけされ、同
   時に、変形されるようにすることを特徴とする製造方法
   。