JP4984836B2

JP4984836B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP4984836B2
Application number: JP2006303615A
Authority: JP
Inventors: 裕学多田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: JP2008121921A

Description

本発明は、空気調和機や冷凍機などに使用され、多数積層された平板状のフィンの間を流動する空気などの気体と偏平状の伝熱管内を流動する水や冷媒などの流体との間で熱を授受するフィンアンドチューブ式の熱交換器に関するものである。

一般に、多数積層された平板状のフィンと偏平状の伝熱管とで構成されるフィンアンドチューブ式の熱交換器は、図６に示すように、一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体が流動する多数の平板状のフィン１９と、これらのフィン１９に略直角に所定のピッチで挿入され、内部を水や冷媒などの流体が流動する、断面外周が偏平状の伝熱管１４および、伝熱管１４の両端それぞれが接続され、伝熱管１４とともに冷媒流路を形成するヘッダー１１とから構成され、製造されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、従来の熱交換器のフィン１９は、図７に示すように、組立性を考慮した嵌合溝２１が設けられ、伝熱管１４が挿入されている。
特開平４−１７７０９１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、フィン１９をプレス加工で生産するには困難な形状にあり、多数量産するには基準となる加工用のパイロット穴２２が必要である。しかし、パイロット穴２２を設けることによりフィン１９の表面積が減少し熱交換の性能が落ちるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、多数積層される平板状のフィンの安易な生産方法とフィンの表面積を有効に活用することができる熱交換器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、フィンの表面にある一定のピッチで加工用のパイロット穴を設けたものである。

これによって、フィンをプレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができる。

また、本発明の熱交換器は、フィンの加工用パイロット穴でフィンの表面積が減少し、熱交換の性能が落ちることや、熱交換器の曲げ加工でのフィン倒れを防ぐ為の穴位置を設定したものである。

これによって、熱交換器の性能が落ちることなく、精度良く安定した形状で多数量産することができる。

本発明の熱交換器は、フィンの表面にある一定のピッチで加工用のパイロット穴を設けたもので、プレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができると共に、パイロット穴位置で熱交換器の性能低下を防ぐことができる。

第１の発明は、一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体が流動する多数の平板状のフィンと、前記フィンに略直角に所定のピッチで挿入されるとともに、前記フィンに密着接合され、内部を水や冷媒などの流体が流動する、断面外周が偏平の伝熱管から構成されるフィンアンドチューブ式の熱交換器において、前記フィンの加工用のパイロット穴を設け、前記パイロット穴は前記熱交換器の風下側に配置したので、風上側でのフィンの熱交換性を活発化させ、優れた伝熱性能を得ることができる。

第２の発明は、一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体が流動する多数の平板状のフィンと、前記フィンに略直角に所定のピッチで挿入されるとともに、前記フィンに密着接合され、内部を水や冷媒などの流体が流動する、断面外周が偏平の伝熱管から構成されるフィンアンドチューブ式の熱交換器において、前記フィンの加工用のパイロット穴を設け、前記熱交換器を略Ｌ字状に曲げ加工した時、前記加工用のパイロット穴は、熱交換器の曲げ加工の妨げにならない外側の位置としたことにより、フィン倒れや偏平管のザクツを防止し、熱交換器の性能を最大限に発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における熱交換器に積層するフィンの正面図、図２は図１の本発明の実施の形態１における熱交換器の伝熱管にフィンを積層した状態の拡大図である。

図１、図２において、フィン１９には、断面外周が偏平状の伝熱管１４をフィン１９に略直角に所定のピッチで挿入するための嵌合溝２１が設けられており、フィン１９と伝熱管１４を組み合わせるとフィン加工時のパイロット穴２２がフィンピッチＰｆを一定になるように設けられている。

以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、フィンの表面にパイロット穴２２を設けたことにより、フィンをプレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができる。

また、本実施の形態ではパイロット穴２２の高さを一定としたことにより、フィンピッチＰｆが等間隔となり、優れた通風特性と伝熱性能を得ることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における熱交換器に積層するフィンの正面図である。

図３において、フィン１９ａには、フィン１９ａをプレス加工するためのパイロット穴２２ａが設けられており、フィン１９ａの表面積を確保するため加工用のパイロット穴２２ａを削減している。

まず、フィン１９ａには、フィン１９ａをプレス加工するためのパイロット穴２２ａを設けたことにより、フィン１９ａをプレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができる。

また、本実施の形態ではパイロット穴２２ａを削減することにより、フィン１９ａの表面積が確保され、優れた伝熱性能を得ることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における熱交換器に積層するフィンの正面図である。

図４において、フィン１９ｂには、フィン１９ｂをプレス加工するためのパイロット穴２２ｂが設けられており、フィン１９ｂに有効に熱交換をさせるため、パイロット穴２２ｂを風下側に設けられている。

まず、フィン１９ｂには、フィン１９ｂをプレス加工するためのパイロット穴２２ｂを設けたことにより、フィン１９ｂをプレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができる。

また、本実施の形態ではパイロット穴２２ｂを風下側に配置することにより、風上側でのフィン１９ｂの熱交換が活発化され、優れた伝熱性能を得ることができる。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における熱交換器に積層するフィンの正面図とフィンを組み合わした熱交換器を曲げ加工したものの上面図である。

図５において、フィン１９ｃには、フィン１９ｃをプレス加工するためのパイロット穴２２ｃが設けられており、熱交換器を曲げ加工する時にパイロット穴位置を曲げの妨げにならない外側の位置に設けられている。

まず、フィン１９ｃには、フィン１９ｃをプレス加工するためのパイロット穴２２ｃを設けたことにより、フィン１９ｃをプレス加工する時に精度良く安定した形状で多数量産することができる。

また、本実施の形態ではパイロット穴２２ｃを熱交換器の曲げ加工時の外側に配置することにより、フィン倒れや偏平管のザクツを防止し、熱交換器の性能を最大限に発揮することができる。

以上のように、本発明にかかる熱交換器は、多数積層される平板状のフィンの安易な生産方法とフィンの表面積を有効に活用することができる熱交換器を提供することが可能となるので、空気調和機や冷凍機、冷蔵庫などに使用され、多数積層された平板状のフィンの間を流動する空気などの気体と偏平状の伝熱管内を流動する水や冷媒などの流体との間で熱を授受するフィンアンドチューブ式の熱交換器に広く適用できるものである。

本発明の実施の形態１における熱交換器に積層するフィンの正面図本発明の実施の形態１における熱交換器に積層するフィンの拡大図本発明の実施の形態２における熱交換器に積層するフィンの正面図本発明の実施の形態３における熱交換器に積層するフィンの正面図（ａ）本発明の実施の形態４における熱交換器に積層するフィンの正面図（ｂ）フィンを組み合わした熱交換器を曲げ加工したものの上面図従来の熱交換器の正面図（ａ）従来の熱交換器の積層するフィンを組立てる前の分解図（ｂ）従来の熱交換器の積層するフィンを組立てる前の分解図

符号の説明

１１ヘッダー
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ伝熱管
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃフィン
２１嵌合溝
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃパイロット穴
Ｐｆフィンピッチ

Claims

一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体が流動する多数の平板状のフィンと、前記フィンに略直角に所定のピッチで挿入されるとともに、前記フィンに密着接合され、内部を水や冷媒などの流体が流動する、断面外周が偏平の伝熱管から構成されるフィンアンドチューブ式の熱交換器において、前記フィンの加工用のパイロット穴を設け、前記パイロット穴は前記熱交換器の風下側に配置したことを特徴とする熱交換器。
一定のピッチで平行に積層されるとともに、その間を空気などの気体が流動する多数の平板状のフィンと、前記フィンに略直角に所定のピッチで挿入されるとともに、前記フィンに密着接合され、内部を水や冷媒などの流体が流動する、断面外周が偏平の伝熱管から構成されるフィンアンドチューブ式の熱交換器において、前記フィンの加工用のパイロット穴を設け、前記熱交換器を略Ｌ字状に曲げ加工した時、前記加工用のパイロット穴は、熱交換器の曲げ加工の妨げにならない外側の位置とした熱交換器。