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JP2003021484A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

Info

Publication number
JP2003021484A
JP2003021484A JP2001203379A JP2001203379A JP2003021484A JP 2003021484 A JP2003021484 A JP 2003021484A JP 2001203379 A JP2001203379 A JP 2001203379A JP 2001203379 A JP2001203379 A JP 2001203379A JP 2003021484 A JP2003021484 A JP 2003021484A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
heat exchanger
fins
independent
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001203379A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Doi
隆司 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001203379A priority Critical patent/JP2003021484A/ja
Publication of JP2003021484A publication Critical patent/JP2003021484A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度境界層を小さくし、性能向上を図る。 【解決手段】 独立フィン1のフィン面に、全領域又は
一部領域にわたってフィン加工部29を設け、独立フィ
ン1とフィン加工部29の組合せ形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫に適する
熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に冷蔵庫の庫内には、蒸発器となる
熱交換器によって熱交換された冷気が送風されるように
なっている。
【0003】熱交換器は、多数のフィンとそのフィンを
貫通した冷媒管とから成り、フィンとフィンの間を空気
が通過する時に、冷媒管の中を流れる低温、低圧の冷媒
との間で熱交換が行なわれるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器は、空気と接
触し合うフィンによって性能が決定されるため、フィン
のピッチを狭くしてフィンの枚数を増やしたり、フィン
を厚くしたり、フィンの面積を大きくする等の手段が考
えられるが、いずれも、コストアップにつながること
と、設置スペースの制約から実施しにくいのが現状であ
る。
【0005】性能向上の重要な要素となるフィンには各
種形状のものがあるが、代表例として、例えば、図12
aに示すように平滑フィン、bに示すように波形フィ
ン、cに示すように独立フィン等がある。これらa,
b,cの空気側熱伝達率比(%)を図13に示す。
【0006】図13においてaが平滑フィン、bが波形
フィン、cが独立フィンをそれぞれ示しており、cの独
立フィンが一番熱伝達率比が良いことがわかる。
【0007】これは、フィンに沿って空気が流れる時
に、フィン面から離れて空気が流れるようになるが、こ
れを温度境界層と呼んでおり、熱伝達率の面からフィン
面に近接して流れるよう小さいことが望ましい。
【0008】温度境界層は、フィンの形状等の条件によ
って変化し、平滑フィンでは温度境界層が大きくなり、
独立フィンでは小さくなることで、図13に示す熱伝達
率比となって現れたものと考えられる。
【0009】そこで、この発明は、成形加工を損なうこ
となく、しかも、温度境界層が小さくなるフィン同志を
組合せた形状とすることで性能向上が図れるようにした
熱交換器を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項1にあっては、独立して設けられ
たフィンと、それら各フィンに貫通された一本の連続す
る冷媒管とが並列に複数配置された形状の独立フィン型
の熱交換器において、前記各フィンのフィン面に、全領
域又は一部領域にわたってフィン加工部を設けるように
したことを特徴とする。
【0011】これにより、フィンとフィンの間を空気が
通過する時に熱交換が行なわれる。この時、フィンのフ
ィン面上を空気が流れる時に、独立したフィンと、その
フィン面に設けられたフィン加工部の組合せによって温
度境界層が小さくなることで、熱伝達率が向上し、性能
の向上が図れる。
【0012】また、この発明の請求項2によれば、フィ
ンのフィン面に設けられたフィン加工部を、冷媒管を通
す独立したフィン加工と同時に成形加工することを特徴
とする。
【0013】これにより、冷媒管を通すフィン加工と同
時にフィン加工部の成形加工を行なうことができるた
め、加工性を損なうことがなくなると共に、量産性に優
れるようになる。
【0014】また、この発明の請求項3によれば、フィ
ンのフィン面に設けられたフィン加工部を、冷媒管を通
す独立したフィン加工の前段工程、又は後段工程で成形
加工することを特徴とする。
【0015】これにより、加工性を損なうことなく、し
かも、フィン加工部の成形性の向上が図れる。
【0016】また、この発明の請求項4によれば、フィ
ンのフィン面に設けられたフィン加工部を、回転し合う
一対の成形加圧ローラで成形加工することを特徴とす
る。
【0017】これにより、加工性を損なうことなく、し
かも、プレス圧が高まると共に成形性の向上が図れる。
【0018】また、この発明の請求項5によれば、フィ
ンのフィン面に設けられたフィン加工部を、冷却風の流
れに沿って山折り、谷折りした波形形状とすることを特
徴とする。
【0019】これにより、フィンの占有スペースを拡大
することなくフィン面積を大きくすることが可能となる
ことで、熱伝達率が向上し、性能の向上が図れる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図4の図面を参照
しながらこの発明の第1の実施形態について具体的に説
明する。
【0021】図1はフィン1の成形加工全体の概要図を
示したもので、上から順に第1の送り出し工程3、成形
加工工程5、第2の送り出し工程7、カット工程9から
成っている。
【0022】第1の送り出し工程3は、フィン1となる
ローラ状に巻束された帯板材11を待機状態から挟みつ
ける一対の挟持体13と、挟みつけた状態の挟持体13
を一定量送り出した後、再び、挟持体13を待機位置へ
戻す動作を繰返させる一対のクランク機構15から成る
送り出し装置17によって、次の成形加工工程5へ繰出
すようになっている。
【0023】成形加工工程5は、雄型19と雌型21と
から成るプレス加工機23により、冷媒管25を通すた
めの貫通孔27とフィン加工部29とがプレス加工によ
り同時に成形加工が行なえるようになっている。
【0024】雄型19と雌型21は、図2に示すよう
に、冷媒管25を通すための一対の貫通孔27を打ち抜
く円筒部31が雄型19に、その円筒部31と対応し合
う孔部33(図1点線)が雌型21にそれぞれ設けられ
る一方、さらに、断面山形状の凹凸を作る凸条部35が
雄型19に、その凸条部35と対応し合う凹条部37
(図1点線)が雌型21にそれぞれ設けられ、図3に示
すように一回のプレスで貫通孔27と凹凸形状のプレス
加工部29が同時に加工されるようになっている。
【0025】この場合、プレス加工部29の形状は、例
えば、図5に示すように凸条部29が上方から下方へ向
かうテーパ形状であってもよく、あるいは図7に示すよ
うにプレス加工部29を、上縁を短く屈曲した屈曲形状
であってもよい。
【0026】また、図9に示すようにフィン加工部29
を冷却風の流れに沿って山折り、谷折りされた波形形状
であってもよい。
【0027】この実施形態の場合には、フィン1の外形
寸法Dをかえることなく、フィン面積の拡大が図れるよ
うになり、フィン面積の拡大による性能向上が図れる。
【0028】第2の送り出し工程7は、一対の挟持体と
クランク機構とから成る送り出し装置を有し、動作は第
1の送り出し工程の送り出し装置と同一のため同一符号
を付して詳細な説明を省略する。
【0029】ただ、一対の挟持体13の内、フィン加工
部29が張り出した側を挟持する図面右側の挟持体13
には、貫通孔27のハトメ状の張り出し部及びフィン加
工部29の突出部が納まる窪部(図示していない)が形
成され、挟持した時に何等フィン加工部29等に影響が
起きないようになっている。
【0030】カット工程9は、カット刃41とカット受
刃43とによって帯板材11を所定の寸法にカットする
カット装置43を有し、カット装置43によってカット
されることで所定寸法の独立フィン1が形成されるよう
になっている。
【0031】このように構成されたフィン1の貫通孔2
7に冷媒管25を貫通し、図4に示すように並列に配置
することで冷蔵庫の熱交換器として使用可能となる。こ
の場合、フィン1の枚数を増やしたり、占有スペースを
拡大することなく制約された冷蔵庫内への設置が可能と
なる。
【0032】一方、フィン1とフィン1の間を空気が通
過する時に熱交換が行なわれる。この時、フィン1のフ
ィン面上を空気が流れる時に、独立フィン1とフィン面
に設けられたフィン加工部29の組合せによって、温度
境界層が小さくなることで、熱伝達率が向上し、性能の
向上が図れる。
【0033】図10はフィン成形加工9の第2の実施形
態を示したものである。
【0034】即ち、成形加工工程5の後に専用のフィン
加工工程5−1を追加配置するようにしたものである。
【0035】成形加工工程5は、冷媒管25を通す貫通
孔27の成形加工専用となっていて雄型19に円筒部3
1を、雌型21にその円筒部31と対応する孔部33が
それぞれ設けられた構造となっている。
【0036】フィン加工工程5−1は、フィン加工部2
9を作る専用の雄型45と雌型47から成るローラ加工
機49を有し、雄型45に図11に示すように凸条部5
1を、雄型47にその凸条部51と対応する凹条部と、
成形加工された突出した貫通孔27に何等影響を与える
ことない窪部(いずれも図示していない)とがそれぞれ
設けられ、矢印のように前進、後退及び回転可能な構造
となっている。
【0037】なお、第1,第2の送り出し工程3,7及
びカット工程9は前記第1実施形態と同一のため、同一
符号を付して詳細な説明を省略する。
【0038】したがって、この第2の実施形態によれ
ば、フィン加工部29のみ専用の型でプレス成形するこ
ととローラ同志によるプレス圧を高めた成形圧によっ
て、フィン加工部29の成形性の向上が図れるようにな
る。
【0039】なお、この実施形態の場合、フィン加工工
程5−1は成形加工工程5の後段に配置する手段となっ
ているが、成形加工工程5の前段に配置する手段であっ
ても同様の効果が期待できる。
【0040】また、ローラ加工機49に特定されず、成
形加工工程5のプレス加工機23と同様の構造であって
もよい。
【0041】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明の請求項
1によれば、フィンとそのフィンに設けられたフィン加
工部の組合せによって、温度境界層を小さくすることが
可能となり、熱伝達率の向上により性能向上を図ること
ができる。
【0042】また、この発明の請求項2によれば、独立
フィンの加工性を損なうことなく、量産性に優れるよう
になる。
【0043】また、この発明の請求項3によれば、加工
性を損なうことなく、フィン加工部の成形性の向上を図
ることができる。
【0044】また、この発明の請求項4によれば、プレ
ス圧を高め、成形性の向上を図ることができる。
【0045】また、この発明の請求項5によれば、フィ
ンの占有スペースを拡大することなくフィン面積を大き
くすることが可能となり、性能向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るフィンの成形加工全体の概要説
明図。
【図2】プレス加工機の雄型の概要斜視図。
【図3】貫通孔とフィン加工部とが成形加工された独立
フィンの概要斜視図。
【図4】図3の矢印方向からみた概要側面図。
【図5】フィン加工部の変形例を示した図3と同様の概
要斜視図。
【図6】図5を矢印方向からみた概要側面図。
【図7】フィン加工部の変形例を示した図3と同様の概
要斜視図。
【図8】図7を矢印方向からみた概要側面図。
【図9】フィン加工部の変形例を示した概要平面図。
【図10】第2の実施形態を示した図1と同様の概要説
明図。
【図11】ローラ加工機の一方の雄型を示した概要斜視
図。
【図12】従来の各フィン形状を示した説明図。
【図13】各フィンの空気側熱伝達率比の説明図。
【符号の説明】
1 フィン 25 冷媒管 27 貫通孔 29 フィン加工部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 独立して設けられたフィンと、それら各
    フィンに貫通された一本の連続する冷媒管とが並列に複
    数配置された形状の独立フィン型の熱交換器において、 前記各フィンのフィン面に、全領域又は一部領域にわた
    ってフィン加工部を設けるようにしたことを特徴とする
    熱交換器。
  2. 【請求項2】 フィンのフィン面に設けられたフィン加
    工部は、 冷媒管を通す独立したフィン加工と同時に成形加工され
    ることを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】 フィンのフィン面に設けられたフィン加
    工部は、 冷媒管を通す独立したフィン加工の前段工程、又は後段
    工程で成形加工されることを特徴とする請求項1記載の
    熱交換器。
  4. 【請求項4】 フィンのフィン面に設けられたフィン加
    工部は、 回転し合う一対の成形加圧ローラで成形加工されること
    を特徴とする請求項1又は3のいずれかに記載の熱交換
    器。
  5. 【請求項5】 フィンのフィン面に設けられたフィン加
    工部は、冷却風の流れに沿って山折り、谷折りされた波
    形形状であることを特徴とする請求項1記載の熱交換
    器。
JP2001203379A 2001-07-04 2001-07-04 熱交換器 Pending JP2003021484A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012236220A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Ihi Corp プレートフィンの製造方法、プレートフィン及び熱交換器
WO2013160950A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 熱交換器、及び空気調和機
JP2014016107A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp フィンアンドチューブ型熱交換器及びこれを備えた空気調和機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012236220A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Ihi Corp プレートフィンの製造方法、プレートフィン及び熱交換器
WO2013160950A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 熱交換器、及び空気調和機
JP2014016107A (ja) * 2012-07-09 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp フィンアンドチューブ型熱交換器及びこれを備えた空気調和機

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