JPH04217791A - 細線構造のフィンを有する熱交換器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、エアコン用
熱交換器、ラジエータ、インタークーラー等に適用され
る、細線構造のフィンを有する熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】複数本の偏平状の熱交換管部が
その厚さ方向に相互に所定間隔をおいて平行並列状態に
配置されたエアコン用などの熱交換器には、フィンとし
て、従来より広く、ルーバーが切り起こされたプレート
曲成品たるコルゲートフィンが使用されている。

【０００３】しかしながら、ルーバ付きコルゲートフィ
ンを改良することによる熱交換器の効率向上は、もはや
限界に達した感があり、そのため、最近では、熱交換器
の更なる効率向上を図るため、ルーバー付きコルゲート
フィン以外の他の形式のフィンの開発、研究が少しづつ
行われるようになっている。

【０００４】その中でも特に、細線構造のフィンは、高
い熱伝達率を示すものとして、ひいては熱交換効率の更
なる向上に寄与しうる可能性を有するものとして注目さ
れている。

【０００５】即ち、空気の流れの中に流れ方向と交叉し
た状態に細線を配置すると、細線の回りを空気が効率よ
く流れ、そのために高い熱伝達率を示す。

【０００６】しかしながら、偏平状の熱交換管部を有す
る熱交換器に、細線構造のフィンを、伝熱面積を大きく
確保したかたちで、しかも製造上の難なく適用しえた例
はこれまで提案されていない。

【０００７】この発明は、上記のような従来の背景に鑑
み、複数本の偏平状の熱交換管部がその厚さ方向に相互
に所定間隔をおいて平行並列状態に配置された熱交換器
において、高熱伝達率を示す細線構造のフィンを、伝熱
面積を大きく確保したかたちで適用でき、しかも容易に
製造できる実用性に優れた、細線構造のフィンを有する
熱交換器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、複数本の偏平状の熱交換管部がその厚さ方向に
相互に所定間隔をおいて平行並列状態に配置された熱交
換器において、熱交換管部の幅に略対応する長さのフィ
ン用の波状線部と、熱交換管部の幅方向の端部弧状面に
略適合する嵌合用弧状線部とを交互に有する細線成形品
が、熱交換管部の外周面に、嵌合用弧状線部を熱交換管
部の幅方向端部弧状面に嵌合した状態に、螺旋状に捲回
されてなることを特徴とする、細線構造のフィンを有す
る熱交換器を要旨とする。

【０００９】

【作用】上記熱交換器では、フィン用波状線部の波のピ
ッチ、及び捲回する際の螺旋ピッチを小さく設定するこ
とにより、フィンの伝熱面積が広く確保される。しかも
偏平状の熱交換管部との組合わせであることにより、熱
交換管部間に多くの立ち上がり状の細線が配置され、い
よいよ伝熱面積が広く確保される。

【００１０】また、フィンの取付けは、細線成形品を熱
交換管部に捲回していくだけでよい。のみならず、嵌合
用弧状線部を熱交換管部の幅方向端部弧状面に嵌合した
状態に捲回していくだけで、熱交換管部の幅方向に配列
される立ち上がり状の細線の本数の規則性もおのずと確
保される。加えて、捲回していく過程で、嵌合用弧状線
部が熱交換管部の幅方向端部弧状面に嵌合された際の、
嵌合用弧状線部と熱交換管部の幅方向端部弧状面との係
合作用により、フィン用波状線部は、熱交換管部の幅方
向中間部において自律的に所期する態様に立ち上がり、
その立ち上がり状態を安定良く保持する。そのため、安
定立ち上がり状態保持のための特別な装置類がいらない
。

【００１１】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１２】第８図及び第９図に示される熱交換器は、
いわゆるマルチフロータイプのカークーラー用凝縮器で
、（１）は熱交換管部としてのチューブ、（１）はチュ
ーブ（２）の両端に連通接続された１対のヘッダー、（
３）は細線構造のフィンである。なお、（４）はヘッダ
ー（２）内を複数の室に仕切り、冷媒を蛇行状に流通さ
せる仕切り板、（５）は冷媒入口管、（６）は同出口管
、（７）はフィン保護のためのサイドプレートである。 なお、本発明は、チューブを蛇行状に曲成した、いわゆ
るサーペンタインタイプの熱交換器への適用も可能であ
る。

【００１３】チューブ（１）は、アルミニウム製の押出
型材によるもので、第４図及び第７図に示されるように
、偏平状に成形されている。なお、チューブ（１）は押
出型材によらず、電縫溶接によってつくられる場合もあ
る。なお、このチューブ（１）内は伝熱面積確保のため
仕切りにより幅方向に複数個の室に区画されている。

【００１４】ヘッダー（２）は、同じくアルミニウム製
で、アルミニウムブレージングシートの側縁部同士を突
き合わせて円筒状に成形した側縁部突き合わせ状のヘッ
ダーパイプ（２ａ）の両端にキャップ（２ｂ）を配置し
て構成されたものである。なお、ヘッダーパイプ（２ａ
）の側縁突き合わせ部の接合は後のろう付けの際に一括
して行われる。また、このヘッダー（２）の側面には、
第７図に示されるように、長さ方向に所定の間隔をおい
て、チューブ挿入孔（２ｃ）が穿孔されている。なお、
ヘッダーパイプ（２ａ）は電縫溶接によってつくられる
場合もある。

【００１５】フィン（３）は、同じくアルミニウム製で
、その形成には第５図に示されるような細線成形品（３
１）が用いられている。

【００１６】この細線成形品（３１）は、細線を、フィ
ン用波状線部（３２）と嵌合用弧状線部（３３）とを交
互に同一平面内に有するものに曲成したものである。

【００１７】フィン用波状線部（３２）は、細線が所定
のピッチで複数回蛇行状に曲成されることによって形成
された複数本の立ち上がり細線部（３２ａ）を有するも
ので、長さａはチューブ（１）の幅に略対応するものに
設定され、高さｂは、熱交換器のチューブ（１）間の間
隙距離と略一致するものに設定されている。

【００１８】嵌合用弧状線部（３３）は、チューブ（１
）の幅方向の端部の弧状面（１ａ）に略適合するものに
曲成されたものである。この嵌合用弧状線部（３３）は
、第６図に示されるように、その中心角ｃが１８０°未
満の角度に設定されている。

【００１９】熱交換器の製造は、上記各熱交換器構成部
材をまず、次のように仮組状態に組み合わされる。

【００２０】即ち、第４図に示されるように、細線成形
品（３１）を、チューブ（１）の外周面に、所定螺旋ピ
ッチにて螺旋状に捲回して両者の組合わせ品を製作する
。

【００２１】その製作において、嵌合用弧状線部（３３
）をチューブ（１）の幅方向端部弧状面（１ａ）に嵌合
した状態に捲回していくことはいうまでもない。これに
より、チューブ（１）の幅方向に配列される立ち上がり
細線部（３２ａ　）の本数の規則性もおのずと確保され
る。また、捲回していく過程で、嵌合用弧状線部（３３
）がチューブ（１）の幅方向端部弧状面（１ａ）に嵌合
された際の、嵌合用弧状線部（３３）とチューブ（１）
の幅方向端部弧状面（１ａ）との係合作用により、フィ
ン用波状線部（３２）は、チューブ（１）の幅方向中間
部において自律的に立ち上がり、その立ち上がり状態を
安定良く保持する。しかも、上記のように、嵌合用弧状
線部（３３）の中心角ｃは１８０°よりも若干小さい角
度に規制されているので、フィン用波状線部（３２）の
立ち上がり保持状態が安定されると共に、フィン用波状
線部（３２）の各波状部の屈曲部の先端が都合良くチュ
ーブ（１）の外面に密接状態に保持される。

【００２２】そして、第３図及び第７図に示されるよう
に、細線成形品（３１）が捲回されたチューブ（１）と
、捲回されていないチューブ（１）とを交互に配置し、
チューブ（１）の両端をヘッダー（２）（２）のチュー
ブ挿入孔（２ｃ）に挿入する。

【００２３】なお、第１０図に示されるように、細線成
形品（３１）が捲回されたチューブ（１）のみを配置し
た構造としてもよい。

【００２４】そして、その他、仕切り板（４）、入口管
（５）、出口管（６）、サイドプレート（７）等の熱交
換器構成部材を組み付け、熱交換器組立体に組み立てる
。

【００２５】そののち、この熱交換器組立体に真空ろう
付け等を施すことにより、熱交換器構成部材相互間、及
びヘッダーパイプ（２ａ）の側縁部同士を接合し全体を
一体化する。以上により熱交換器に製造される。

【００２６】上記のような構造の熱交換器であることに
より、上記のようにして細線構造のフィンを有する熱交
換器を容易に製造することができることはもとより、フ
ィン用波状線部（３２）の波のピッチ、及び捲回する際
の螺旋ピッチを小さく設定することにより、細線構造の
フィン（３）の伝熱面積を容易に広く確保でき、しかも
偏平状のチューブ（１）との組合わせであることにより
、チューブ（１）間に多くの立ち上がり細線部（３２ａ
　）を配置できていよいよ伝熱面積を広く確保できる。 加えて、嵌合用弧状線部（３３）の中心角ｃは１８０°
よりも若干小さい角度に規制されていることにより、フ
ィン用波状線部（３２）の各波の先端とチューブ（１）
の接触も確実に確保できて伝熱性能を阻害することもな
い。螺旋状に捲回していったものであることにより、第
１図および第２図に示されるように、フィン用波状線部
（３２）の各立ち上がり線部（３２ａ　）がチューブ（
１）の幅方向に対して所定角度傾斜した状態に配列され
、そのため、各立ち上がり線部（３２ａ　）を効率よく
空気が通過できる。 従って、ルーバー付きコルゲートフィンを用いた従来の
熱交換器に比べて熱交換器の効率の大幅な向上を図るこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
熱交換管部の幅に略対応する長さのフィン用の波状線部
と、熱交換管部の幅方向の端部弧状面に略適合する嵌合
用弧状線部とを交互に有する細線成形品が、熱交換管部
の外周面に、嵌合用弧状線部を熱交換管部の幅方向端部
弧状面に嵌合した状態に、螺旋状に捲回されたものであ
るから、フィン用波状線部の波のピッチ、及び捲回する
際の螺旋ピッチを小さく設定することにより、フィンの
伝熱面積が広く確保され、しかも偏平状の熱交換管部と
の組合わせであることにより、熱交換管部間に多くの立
ち上がり状の細線が配置され、いよいよ伝熱面積が広く
確保される。従って、熱伝達率に優れた細線構造のフィ
ンが多くの伝熱面積が確保されたかたちで適用され、従
来のルーバー付きコルゲートフィンを用いた熱交換器に
比べ格段に熱交換効率の向上を図ることができる。

【００２８】しかも、フィンの取付けは、細線成形品を
熱交換管部に捲回していくだけでよいのみならず、嵌合
用弧状線部を熱交換管部の幅方向端部弧状面に嵌合した
状態に捲回していくだけで、熱交換管部の幅方向に配列
される立ち上がり状の細線の本数の規則性もおのずと確
保される。加えて、捲回していく過程で、嵌合用弧状線
部が熱交換管部の幅方向端部弧状面に嵌合された際の、
嵌合用弧状線部と熱交換管部の幅方向端部弧状面との係
合作用により、フィン用波状線部は、熱交換管部の幅方
向中間部において自律的に所期する態様に立ち上がり、
その立ち上がり状態を安定良く保持する。そのため、安
定立ち上がり状態保持のための特別な装置類もいらない
。このように、製造も非常に容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる熱交換器の要部正面図
である。

【図２】第１図のＩＩ−ＩＩ　線断面図である。

【図３】第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ　線断面図である。

【図４】細線成形品をチューブに捲回していく途中の状
態を示す斜視図である。

【図５】細線成形品の平面図である。

【図６】細線成形品の嵌合用弧状線部の拡大平面図であ
る。

【図７】ヘッダーとチューブとを分離状態に示す斜視図
である。

【図８】熱交換器の全体正面図である。

【図９】熱交換器の全体平面図である。

【図１０】ヘッダーとチューブを分離状態に示す他の実
施例にかかる斜視図である。

【符号の説明】

１…チューブ（熱交換管部） １ａ…弧状面 ３…フィン ３１…細線成形品 ３２…フィン用波状線部 ３３…嵌合用弧状線部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数本の偏平状の熱交換管部がその厚
   さ方向に相互に所定間隔をおいて平行並列状態に配置さ
   れた熱交換器において、熱交換管部の幅に略対応する長
   さのフィン用の波状線部と、熱交換管部の幅方向の端部
   弧状面に略適合する嵌合用弧状線部とを交互に有する細
   線成形品が、熱交換管部の外周面に、嵌合用弧状線部を
   熱交換管部の幅方向端部弧状面に嵌合した状態に、螺旋
   状に捲回されてなることを特徴とする、細線構造のフィ
   ンを有する熱交換器。