JPS6245477B2 - - Google Patents

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JPS6245477B2
JPS6245477B2 JP18330080A JP18330080A JPS6245477B2 JP S6245477 B2 JPS6245477 B2 JP S6245477B2 JP 18330080 A JP18330080 A JP 18330080A JP 18330080 A JP18330080 A JP 18330080A JP S6245477 B2 JPS6245477 B2 JP S6245477B2
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JP
Japan
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tube
heat exchanger
fin
serpentine
inner fin
Prior art date
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Application number
JP18330080A
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English (en)
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JPS57105690A (en
Inventor
Toshio Oohara
Masayuki Nonogaki
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP18330080A priority Critical patent/JPS57105690A/ja
Publication of JPS57105690A publication Critical patent/JPS57105690A/ja
Publication of JPS6245477B2 publication Critical patent/JPS6245477B2/ja
Granted 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
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements

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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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱交換媒体を通すための多数の縦方
向通路を設けた偏平なチユーブを蛇行状に折り曲
げ、蛇行状チユーブの隣接壁間に蛇行状に形成し
たフインを結合した型の熱交換器の改良に関す
る。
従来のこの型の熱交換器は、第1図に示すよう
な構成を有していた。すなわち熱交換器1は内部
に熱交換媒体を通すための多数の縦方向通路を有
する偏平なチユーブ2を図に示すように蛇行状に
折り曲げ、折り曲げられた蛇行状チユーブの各隣
接壁間に、同じく蛇行状に形成された薄板からな
るフイン3を結合し、チユーブ2の一端に結合し
たヘツダ4から、チユーブ2中の多数の縦方向通
路を通して熱交換媒体をチユーブ2の他端に結合
したヘツダ5へ流すことにより、フイン3を通過
して流れる他の流体との間に熱交換を行うように
構成されていた。しかし従来のこの種熱交換器の
チユーブ2は、第2図に示すように押出しにより
その内部に多数の縦方向の熱交換媒体通路6を形
成する構造を有していたので次のような欠点を有
していた。
(1) チユーブの肉厚t1,t2が製造上の問題であま
り薄くできない(最小肉厚0.8mm程度)。
(2) チユーブ内側の伝熱面積に限界がある。
(3) チユーブ内側を流れる熱交換媒体との熱伝達
率を向上させるため、チユーブ内側面の粗度を
あらくするとか、突起をつけるといつた加工が
全くできない。
このように押出しにより製造したチユーブを有
する従来の熱交換器においては、チユーブの熱伝
達率を向上させるために取り得る手段が限定され
るのでチユーブの熱伝達率の向上、ひいては熱交
換器全体としての熱交換性能の向上は期待できな
い。
本発明は、チユーブの構造を改良することによ
つて、その熱伝達率を増大させ、もつて熱交換器
の性能を向上させると共に軽量化を計ることを目
的とする。
この目的を達成するために、本発明において
は、板材で偏平なチユーブの半体を形成し、2枚
のチユーブ半体の間に、波板状に形成したインナ
ーフインをサンドイツチ状にはさみ込んで両半部
を合わせ、各合せ目の側部をかみしめることによ
り接合してチユーブを製作した。チユーブをこの
ように構成することによつて次の効果が得られ
る。
(1) 板材使用のため、押し出し材より薄い板材が
使用でき、従つて第2図に示したチユーブ肉厚
t2を薄くできるので、軽量化がはかれる。さら
に板面の加工も自由であり、熱交換媒体側の熱
伝達率向上のための細工ができる。
(2) インナーフインは非常に薄い板材が使用でき
押し出し材に比べ肉厚tはきわめて薄くでき
る。さらに伝熱面積を大幅増大できる。また上
記同様フイン表面の加工で、熱交換媒体側の熱
伝達率向上も可能である。
(3) チユーブ側部をかしめで接合するため、接合
が容易にできる。また例えばチユーブ側部を溶
接によつて接合する場合よりその後のチユーブ
の折り曲げ加工が容易となる。
次に図面に示す本発明の実施例にいて説明す
る。
3図に示すように、厚さ0.5mm程度のアルミ板
材をプレス加工して偏平チユーブの半体7を作
り、2枚の半体7を合せた間に、同じく厚さ0.15
mm程度のアルミ板材を波板状にプレス加工して形
成した薄いインナーフイン8をサンドイツチ状に
はさみ込んで第4図に示す状態とする。そして、
各合せ目の側部9は半体7によつてインナーフイ
ン8端部を挾持した後、一方の半体7端部7aを
他方の半体7端部上にかしめて接合する。(第5
図図示)インナーフイン8の両表面には、組立に
先立つてインナーフインより低い融点を有するア
ルミろう材を添付しておく。次に第1図に示す従
来の熱交換器と同様に、チユーブ2aを蛇行状に
曲げ加工する。この曲げ加工に際しても本発明で
はチユーブ2a側部はかしめにより確実に接合さ
れているので側部9がはがれることはない。次い
で蛇行状のチユーブ2aの隣接壁間に、第6図に
示すように蛇行状に曲げ加工されかつ両表面にそ
れ自身より融点の低いろう材を添付されたフイン
3を配置し、その状態で炉中に搬入し加熱してチ
ユーブ2aと一体にろう付けする。この加熱の
際、インナーフイン8の表面のろう材も溶けてチ
ユーブ2a内側と完全にろう付けされる。同時に
チユーブ2aの側部9もこのインナーフイン8表
面のろう材によつて完全に密封接合される。また
チユーブ2aの両端に第1図に示すようなヘツダ
ー4,5を従来のものと同様に設けて従来の熱交
換器と同じ外観を有する熱交換器が作成される。
なお本実施例においては、インナーフイン8及
び外側のフイン3の両表面にろう材を添付した
が、半体7の内表面及び外表面にろう材を添付
し、加熱によりインナーフイン8及びフイン3を
チユーブ2aの内表面及び外表面にそれぞれ同時
にろう付するように構成してもよい。
チユーブ2aの各半体7をプレス加工する際、
チユーブ半体7の内側表面は第3図に示すように
滑らかな表面でもよいが、更に熱伝達率の向上が
望ましい場合は、第7A,第7B図,第8図及び
第9図に示すように、チユーブ半体7の内表面
7′に縦方向の凹凸11、交叉方向の凹凸12ま
たは横方向の凹凸13をつけて熱交換媒体との間
の熱伝達率を向上する粗面に形成することがよ
い。この場合ろう材は粗面効果を減少させないよ
うにインナーフイン8の両表面に添付する。
またインナーフイン8についても、第10A,
10B図に示すようにその側面8′に多数の穴1
4をあけてチユーブの幅方向の熱交換媒体の分布
を良好にするか、第11図に示すように、側面
8′に熱伝達媒体の流れと直角方向の多数の切り
起こし15、第12図に示すような多数の凸部1
6、またへ第13図に示すような多数の凹部17
を設けることにより、チユーブ中を縦方向に流れ
る熱交換媒体に乱流を生じさして熱伝達率の向上
をはかることもできる。
以上に記載した構成を有する熱交換器は、自動
車用の冷媒蒸発器として最適であるが、冷媒凝縮
器や温水放熱器等多くの用途に適用し得ることは
勿論である。
これを要するに本発明においては、前述した型
の熱交換器の偏平なチユーブを薄い板材をプレス
加工したチユーブ半体を2枚合せることによつて
形成し、極めて薄い板材を波板状にプレス加工し
たインナーフインをそれら両半体の間にサンドイ
ツチ状にはさみ込み、各合せ目の側部をかしめに
より接合した特有の構成を有しているので、押出
しで形成した従来のチユーブに比べ、軽量化、チ
ユーブ内側の伝熱面積の増加、チユーブ内側の熱
伝達率の向上等の多くの効果を得ることができ、
しかも熱交換器の重量の大部分を占めるチユーブ
の重量を大幅に低減し得たので、同一寸法の従来
の熱交換器に比べ極めて高性能かつ軽量な熱交換
器を得ることができた。
特に本発明ではチユーブ側部をかしめによつて
接合するようにしたため、チユーブの成形が非常
に容易となり製作コストが安くなる。しかも、ろ
う付けにより、このチユーブ側部のかしめ部が確
実に密着接合されるためシール性は極めて良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器を示す斜視図、第2図
は第1図の熱交換器に使用される偏平なチユーブ
の断面図、第3図は本発明のチユーブの一実施例
の組立前の状態を示す説明図、第4図は第3図の
ものを組立てた状態を示す説明図、第5図は完成
したチユーブの断面図、第6図は外側のフインを
示す斜視図、第7A図、第7B図、第8図及び第
9図は、チユーブ半体のプレス加工後の内側表面
形状を示す他の実施例を示す図、第10A図、第
10B図、第11図、第12図及び第13図はイ
ンナーフインのプレス加工後の形状を示す他の実
施例を示す図である。 1……従来の熱交換器、11……縦方向の凹
凸、2……同上のチユーブ、3……フイン、12
……交叉方向の凹凸、6……(熱交換媒体)通
路、13……横方向の凹凸、2a……本発明のチ
ユーブ、14……穴、7……チユーブ半体、15
……切り起こし、8……インナーフイン、16…
…凸部、17……凹部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱交換媒体を通すための多数の縦方向通路を
    設けた偏平なチユーブを蛇行状に折り曲げ、蛇行
    状チユーブの隣接壁間に蛇行状に形成したフイン
    を結合した熱交換器において、前記チユーブが板
    材によつて形成した2枚のチユーブ半体と、この
    両チユーブ半体の間にサンドイツチ状にはさみ込
    まれその両端部が前記チユーブ半体端部にかしめ
    固定された波板状のインナーフインとを有するこ
    とを特徴とする熱交換器。 2 特許請求の範囲第1項記載の熱交換器におい
    て、前記フイン及びインナーフインの両表面に予
    め添付されたろう材によつて同時に熱的に形成さ
    れた蛇行状チユーブの隣接壁とフイン間の接合部
    及びインナーフインとチユーブ内面間の接合部を
    有することを特徴とする熱交換器。 3 特許請求の範囲第1項記載の熱交換器におい
    て、前記チユーブの内外両表面に予め添付された
    ろう材によつて同時に熱的に形成された蛇行状チ
    ユーブの隣接壁とフイン間の接合部及びインナー
    フインとチユーブ内面間の接合部を有することを
    特徴とする熱交換器。
JP18330080A 1980-12-24 1980-12-24 Heat exchanger Granted JPS57105690A (en)

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