JPS62186193A - 熱交換器用フインとその製造方法 - 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】 ８９発明の目的 （産業上の利用分野） この発明に係る熱交換器用フィンとその製造方法は、ラ
ジェータやヒータコア、或はエバポレータ等の熱交換器
のコア部に組み込むフィンに適用して、空気とフィンと
の間の熱交換を促進し、熱交換器の効率の向上を図る事
が出来て有効なものである。

（従来の技術） ラジェータ或はヒータコアとして利用される熱交換器と
して、コア部に多数のコルゲートフィンを用いたコルゲ
ートフィン型熱交換器が、実開昭５９−６５２８６号公
報、その他で知られている。このコルゲートフィン型熱
交換器は、第６図に示すように、多数の扁平な扁平管１
．１と、帯状金属板をジグザグに形成して、彎曲部と平
坦部とを交互に連続させた、多数のコルゲートフィン２
．２とを、各コルゲートフィン２．２の湾曲部を各扁平
管１．１の平坦な側面に当接させた状態で交互に重ね合
わせて成るコア部３の上下（或は左右）両端部に、それ
ぞれ座板４を介して入口管５を有する上タンク６と出口
管７を有する下タンク８とを設けている。

このようなコルゲートフィン型熱交換器により、例えば
冷却水の放熱を行なう場合、エンジンの熱を奪って温度
上昇した冷却水を入口管５から送り込むと、この冷却水
は上タンク６から下タンク８に向けて多数の扁平管１．
１内を流下する間に、コア部３を構成する多数のコルゲ
ートフィン２．２の間を図面の表裏方向に流通する空気
との間で熱交換を行なって温度低下した後、出口管７か
ら送り出される。

このように構成され作用するコルゲートフィン型熱交換
器に於いて熱交換効率を向上させるためには、各コルゲ
ートフィン２．２とこのコルゲートフィン２．２の間を
流通する空気との間の熱交換が効率良く行なわれるよう
にする必要がある。

このため、各コルゲートフィン２．２の平坦部にルーバ
を形成して、コルゲートフィン２．２の間を通過する空
気の流れを乱し、各コルゲートフィン２．２の表面に形
成される伝熱性不良の境界層を破壊する構造が、実開昭
５６−１８１２４号公報その他に示されている。このル
ーバ付コルゲートフィンは、第８図に示すように、帯状
金属板をジグザグに形成して、彎曲部９．９と平坦部１
０．１０とを交互に連続させ、各平坦部にそれぞれ複数
のルーバ１１．１１を形成したもので、隣り合う平坦部
１０．１０の間を流通する空気は、上記複数のルーバ１
１．１１で流れを乱されて、コルゲートフィン表面の境
界層を破壊し、このフィンと空気との間の熱交換を促進
する。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、彎曲部９．９と平坦部１０，１０とを交互に
連続させた熱交換器のコア部に於いては、ルーバ１１．
１１を形成する場所が平坦部１０．１０部分に限定され
、第７図に示すように、コルゲートフィン２全体の幅Ｗ
よりも、ルーバ１１．１１の幅Ｗが相当に小さくならざ
るを得ない。このため、コルゲートフィン２の両側部に
相当に面積の大きな通気路１２．１２が形成されてしま
う。この通気路１２．１２を流通する空気は、コルゲー
トフィン２や扁平管１と接触する機会が少なく、そのま
まコア部３の裏側にまで流れて、その分熱交換器の性能
が低下するため好ましくない。

この様な不都合を解消する為、実開昭５６−１１７２８
６号公報には、帯状に形成した金網をジグザグに形成し
てコルゲートフィンとする発明が開示されているが、フ
ィラメントを編組して得られる金網をジグザグに形成し
てコルゲートフィンとしたのでは、湾曲部に於いてフィ
ンと扁平管の側面とが接触する・面積が極度に小さくな
って、上記扁平管内を流れる流体の熱がコルゲートフィ
ンに迄伝わり難くなるだけでなく、金網を構成するフィ
ラメント同士の接触面積も小さくなってこのフィラメン
ト間の熱伝達も不良になる為、やはり熱交換器の性能が
悪くなってしまう。

本発明の熱交換器用フィンとその製造方法は、上述のよ
うな不都合を解消するものである。

ｂ０発明の構成 （問題を解決するための手段） 本発明の熱交換器用フィンとその製造方法の内、まず熱
交換器用フィンは、帯状金属板を、平坦で外気を流通さ
せる通気部と、同じく平坦で熱交換器のコア部を構成す
る扁平管の平坦な側面と当接する当接部とを交互に連続
させる事でジグザグに形成する事で構成されている。

即ち、本発明の熱交換器用フィンに於いては、上記通気
部のみを、この通気部を構成する帯状金属板に千鳥配列
で互いに平行に形成した多数の切　　。

れ目を空気の流通自在に広げた、ラス金網状としている
。

次に、上述の様な熱交換器用フィンを造る為の本発明の
熱交換器用フィンの製造方法は、まず帯状金属板に千鳥
配列で互いに平行に形成した多数の切れ目を有する切れ
目加工部分と、この様な切れ目を形成しない切れ目非加
工部分とを、上記帯状金属板の長さ方向に亘って交互に
形成する。

その後、上述の様な切れ目加工部分を間欠的に形成した
帯状金属板を長さ方向に引き伸ばす事によって、上記切
れ目加工部分をラス金網状に形成して通気部とし、この
通気部と元の帯状金属板のままの無孔部とを長さ方向に
亘って交互に連続させた帯状の素材とする。

次いで、上記素材を互いに歯車状に噛合する１対の成形
ローラの間に送り込んで、全体をジグザグに形成し、上
記無孔部を当接部とする熱交換器用フィンとして完成す
る。

（作　　　用） 上述のように構成される製造される本発明の熱交換器用
フィンを扁平管と共に組み立てて熱交換器のコア部とし
た場合、このコア部を流通する空気は、ラス金網状に形
成された通気ｊ１１りの網目を通って後方に送られる。

本発明の熱交換器用フィンに於いては、上記ラス金網状
の通気部が風上側から風下側に亘って複数枚重畳する状
態で使用される為、コア部を流通する空気は、上記網目
の間を縫う様に蛇行して流れる。

この為、通気部の表面に形成される伝熱性不良の境界層
の破壊が促進され、フィンと空気との間の熱交換が効率
的に行なわれる。

又、本発明の熱交換器用フィンは扁平管の側面に対し、
無孔で平坦な当接部によって互いに接触している為、フ
ィンと扁平管との間の熱伝達は効率良く行なわれ、扁平
管内を流れる流体の熱がフィンに伝わり易い為、上記流
体と空気との熱交換も効率良く行なわれる。

（実　施　例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１図は本発明の熱交換器用フィン１３を示している。

この熱交換器用フィン１３は、帯状金属板を折り曲げ方
向を交互に逆にする事で全体をジグザグに形成したもの
で、平坦で外気を流通させる通気部１４と、同じく平坦
で熱交換器のコア部を構成する扁平管１．１の平坦な側
面と当接する当接部１５とを交互に連続させている。

上記通気部１４は、ラス金網状とし、フィン１３を熱交
換器のコア部に組み込んで使用した場合に、この通気部
１４に対してほぼ直角方向（第１図のａ矢印方向）に流
れる空気が、通気部１４．１４の表面から裏面に向けて
流通出来る様にしている。但し、通気部１４．１４は空
気の流れ方向に複数枚重畳していれば、必ずしも直角で
ある必要はない。

又、上述の様に形成された通気部１４．１４同士を連続
させる当接部１５．１５には通気部１４．１４に形成し
た様な切れ目を形成せず（切れ目だけならば形成しても
良いが、各当接部１５．１５に切れ目を形成する事によ
る効果は期待出来ず、かえって製造が面倒になる為、各
当接部１５．１５には切れ目は形成しない方が好ましい
。）、単に帯状金属板の一部を平坦に形成しただけとし
ている。

上述の様に形成された本発明の熱交換器用フィン１３は
、空気の流通方向（第１図のａ矢印方向）を各通気［１
４，１４とほぼ直角方向として、熱交換の為にコア部に
流通する空気が、フィン１３を構成する複数の通気部１
４．１４の表裏方向に流通する様にして使用する。

上述のように構成され製造される本発明の熱交換器用フ
ィン１３を扁平管１．１と共に組み立てて熱交換器のコ
ア部とした場合、このコア部を流通する空気は、ラス金
網状に形成された通気部１４．１４の網目を通って後方
に送られる。

この様にコア部を流通する空気が通気部１４．１４の網
目を通）て後方に送られた場合、上記ラス金網状の通気
部１４．１４が風上側から風下側に亘って複数枚重畳し
ている為、上記コア部を流通ずる空気は、上記網目の間
を縫う様に蛇行して流れる。

この為、通気部１４．１４の表面に形成される伝熱性不
良の境界層の破壊が促進され、フィン１３と空気との間
の熱交換が効率的に行なわれる。

又、本発明の熱交換器用フィン１３と扁平管１．１とは
、無孔で平坦な当接部１５．１５によって互いに広い面
積で接触している為、フィン１３と扁平管１．１との間
の熱伝達は効率良く行なわれ、扁平管１．１内を流れる
流体の熱がフィン１３に伝わり易い為、上記流体と空気
との熱交換も効率良く行なわれる。

上述の様に構成され作用する本発明の熱交換器用フィン
１３を造る場合、まず第２図に示す様に、帯状金属板１
６に千鳥配列で互いに平行に形成した多数の切れ目１７
．１７を有する切れ目加工部分１８．１８と、この様な
切れ目を形成しない切れ目非加工部分１９．１９とを、
上記帯状金属板１６の長さ方向（第２図の上下方向）に
亘って交互に形成する。各切れ目加工部分１８．１８に
形成する多数の切れ目１７．１７の方向は、上記帯状金
属板１６の幅方向（第２図の左右方向）として、切れ目
１７．１７を形成した帯状金属板１６をその長さ方向に
引き伸ばした場合に、各切れ口１７．１７が菱形に広が
って、上記各切れ目加工部分１８．１８がラス金網状と
なる様にしている。

上述の様に切れ目加工部分１８．１８を間欠的に形成し
た帯状金属板１６は、長さ方向に引き伸ばす事によって
、第３図に示す様に、上記切れ目加工部分をラス金網状
（第４図参照）の通気部２０．２０とする。この引き伸
ばし作業の際、前記切れ目加工部分１８．１８は上述の
様にラス金網状となるが、上記切れ目加工部分１８．１
８の間に位置する切れ目非加工部分１９．１９は伸ばさ
れる事がなく、元の帯状金属板のままの無孔部２１とな
る。従って、引き伸ばし作業後に於いては、前記帯状金
属板１６は、通気部２０と無孔部２１とをその長さ方向
に亘って交互に連続させた帯状の素材２２となる。

この様に通気部２０と無孔部２１とをその長さ方向に亘
って交互に連続させた帯状の素材２２は、次いで第５図
に示す様に、歯車状に互いに噛合する１対の成形ローラ
２３．２４の間に送り込んで、全体をジグザグに形成し
、上記無孔部２１を当接部１５とする熱交換器用フィン
として完成する。上記１対の成形ローラ２３．２４の形
状としては、例えば特開昭５５−１０７１３４号公報等
に開示された如き外周形状を有するものを使用する事が
出来るが、各ローラ２３．２４の斜辺の長さは通気部１
４．１４の長さに見合うだけのものとし、両ローラ２３
．２４の外周に形成した歯の頂部と底部との間で無孔部
２１を挟み、平坦で無孔の当接部１５を形成する様に、
ローラ２３．２３の回転と前記素材２２の送り込みとの
位相を合わせる。

Ｃ１発明の効果 本発明の熱交換器用フィンとその製造方法は、以上に述
べた通り構成され実施されるので、フィンとの間で熱交
換を行なうことなく通過してしまう空気の量を少なく抑
え、しかも扁平管とフィンとの間の熱伝達も効率良く行
なう事が出来て、熱交換器の性能を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱交換器用フィンの斜視図、第２図は
切れ目を形成した帯状金属板の平面図、第３図はこの帯
状金属板を引き伸ばして造った素材の平面図、第４図は
第３図のＡ部拡大図、第５図は素材を１対のローラの間
に送り込んでジグザグに形成する状態を示す略側面図、
第６図はルーバ付コルゲートフィンを用いた熱交換器の
１例を示す正面図、第７図はルーバ付コルゲートフィン
の正面図、第８図は同斜視図である。 １：扁平管、２ニコルゲートフイン、３：コア部、４：
座板、５二人ロ管、６・上タンク、７：出口管、８：下
タンク、９：彎曲部、１０：平坦部、１１：ルーバ、１
２：通気路、１３：熱交換器用フィン、１４：通気部、
１５；当接部、１６：帯状金属板、１７：切れ目、１８
：切れ目加工部分、１９：切れ自昇加工部分、２００通
気部、２１：無孔部、２２：素材、２３．２４：成形ロ
ーラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状金属板を、平坦で表裏方向に空気を流通させ
   る通気部と、同じく平坦で熱交換器のコア部を構成する
   扁平管の平坦な側面と当接する当接部とを、交互に連続
   させる事でジグザグに形成して成る熱交換器用フィンで
   あって、上記通気部のみを、この通気部を構成する帯状
   金属板に千鳥配列で互いに平行に形成した多数の切れ目
   を空気の流通自在に広げた、ラス金網状とした事を特徴
   とする熱交換器用フィン。
2. （２）帯状金属板を、通気部と、熱交換器のコア部を構
   成する扁平管の平坦な側面と当接する当接部とを交互に
   連続させてジグザグに形成して成る熱交換器用フィンを
   製造する方法であって、上記帯状金属板に、千鳥配列で
   互いに平行に形成した多数の切れ目を有する切れ目加工
   部分と、この様な切れ目を形成しない切れ目非加工部分
   とを、上記帯状金属板の長さ方向に亘って交互に形成し
   た後、この帯状金属板を長さ方向に引き伸ばす事によっ
   てラス金網状の通気部と元の帯状金属板のままの無孔部
   とを、長さ方向に亘って交互に連続させた帯状の素材と
   し、この素材を歯車状に互いに噛合する１対の成形ロー
   ラの間に送り込んで、全体をジグザグに形成し、上記無
   孔部を当接部とする熱交換器用フィンの製造方法。