JPH03181794A - Corrugated pin fin member - Google Patents
Corrugated pin fin memberInfo
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- JPH03181794A JPH03181794A JP31772089A JP31772089A JPH03181794A JP H03181794 A JPH03181794 A JP H03181794A JP 31772089 A JP31772089 A JP 31772089A JP 31772089 A JP31772089 A JP 31772089A JP H03181794 A JPH03181794 A JP H03181794A
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器用ピンフィン部材に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a pin fin member for a heat exchanger.
より詳しくは熟伝達効率のよいピンフィン付き熱交換器
の製造を容易且つ精度高〈実施するのに役立つピンフィ
ン部材に関する。More specifically, the present invention relates to a pin fin member that is useful for easily and accurately manufacturing a pin fin heat exchanger with good heat transfer efficiency.
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕熱交換器
において、管内流体と管外流体との間の熱交換性能を高
めるために、管内流体が流れているパイプの外周に通常
フィンを取り付ける。フィンの形状は通常プレート状の
ものが多く、パイプの周囲にらせん状又は環状に形成さ
れる。このようなプレート状フィンの場合、プレートの
表面に空気の境界層が発生し、この境界層がプレートの
表面に滞留して断熱層を形成するので高い熱効率が得ら
れない。その点からはビン状フィンの方が好ましい。ス
ピン状フィンのパイプ表面への取付密度を高くすれば熱
交換効率を向上させることができる。[Prior art and problems to be solved by the invention] In a heat exchanger, fins are usually attached to the outer periphery of the pipe through which the fluid flows in order to improve the heat exchange performance between the fluid inside the pipe and the fluid outside the pipe. . The fins are usually plate-shaped and are formed in a spiral or annular shape around the pipe. In the case of such plate-shaped fins, a boundary layer of air is generated on the surface of the plate, and this boundary layer stays on the surface of the plate to form a heat insulating layer, so that high thermal efficiency cannot be obtained. From this point of view, bottle-shaped fins are preferable. Heat exchange efficiency can be improved by increasing the attachment density of spin-like fins to the pipe surface.
しかしながらパイプの外周にビン状フィンを配置するた
めの実際の作業は極めて困難なものであり、且つ熱交換
効率を高めるためにビンを密に配置しようとする際には
ビンの線径に対応して定められる密度で正しくビン状フ
ィンを配置することを要し、その作業はますます困難と
なる。However, the actual work of arranging bottle-shaped fins around the outer circumference of the pipe is extremely difficult, and when trying to arrange the bottles closely to increase heat exchange efficiency, it is difficult to arrange the bottle-shaped fins around the outer circumference of the pipe. It is necessary to correctly arrange the bin-shaped fins at a density determined by the method, and this task becomes increasingly difficult.
そこで、これまで多くの複雑な機械を用いて優れたビン
状フィンを有する熱交換器を提供すべく検討されてきた
が、未だに工業的に実用化されていないのが現状である
。Therefore, many attempts have been made to provide a heat exchanger with excellent bottle-shaped fins using many complex machines, but the present situation is that it has not yet been commercially put to practical use.
本発明は従来公知の熱交換器の有する問題点を解決して
、熱伝達効率のよいピンフィン付き熱交換器の製造を容
易且つ精度高〈実施するのに役立つ熱交換器用ピンフィ
ン部材を提供することを目的とする。The present invention solves the problems of conventionally known heat exchangers and provides a pin fin member for a heat exchanger that is useful for easily and accurately manufacturing a pin fin heat exchanger with good heat transfer efficiency. With the goal.
本発明の目的は平行且つ所定の間隔で配列された複数本
の線状熱伝導体と、該線状熱伝導体と直交するように配
置された固定部材を含んで構成され、前記複数本の線状
熱伝導体の方向でコルゲーI・状に成形されており、前
記固定部材が少くとも前記コルゲート状の湾曲頂部に配
置されており、且つ前記湾曲頂部に配置される固定部材
が常温において固体であり、加熱によって溶融して溶着
材となる材料から作られていることを特徴とするコルゲ
ート状ピンフィン部材によって達成される。An object of the present invention is to include a plurality of linear heat conductors arranged in parallel and at predetermined intervals, and a fixing member arranged perpendicularly to the linear heat conductors, It is formed into a corrugated I-shape in the direction of the linear heat conductor, and the fixing member is arranged at least at the curved top of the corrugate shape, and the fixing member arranged at the curved top is solid at room temperature. This is achieved by a corrugated pin fin member characterized in that it is made of a material that melts when heated and becomes a welding material.
前記本発明のピンフィン部材を製造する好ましい方法は
複数の線状熱伝導体を平行且つ互いに間隔をあけて配列
する工程、線状熱伝導体に固定部材を交差して、複数の
線状熱伝導体を配列状態で固定する工程、前記線状熱伝
導体をコルゲート状に加工する工程からなる。A preferred method for manufacturing the pin fin member of the present invention is to arrange a plurality of linear heat conductors in parallel and spaced apart from each other, and to cross the linear heat conductors with a fixing member to form a plurality of linear heat conductors. The method consists of a step of fixing the bodies in an arrayed state, and a step of processing the linear heat conductors into a corrugated shape.
前記ピンフィン部材が平行且つ所定の間隔で配列された
複数本の線状熱伝導体とコルゲート加工後に湾曲頂部に
位置する複数本の固定部材だけで構成されていてもよく
、あるいは前記線状熱伝導体と固定部材に加えて、布帛
状一体物を形成させるため等を目的として他の固定部材
、例えば有機物糸条を用いても良い。本発明のコルゲー
ト状ピンフィン部材はこれら他の糸条を使用する場合も
含むものとする。The pin fin member may be composed of only a plurality of linear heat conductors arranged in parallel and at predetermined intervals and a plurality of fixing members located at the top of the curve after corrugating, or the linear heat conductor In addition to the body and the fixing member, other fixing members, such as organic threads, may be used to form a fabric-like integral body. The corrugated pin fin member of the present invention also includes cases where these other threads are used.
このような本発明のコルゲート状のフィン部材を、例え
ば隣接する2本の管内流体用パイプの間に、ピンフィン
部材の線状熱伝導体のコルゲート形状の湾曲頂部が管内
流体用パイプに当接するように配置した上で、当接点で
管内流体用パイプに固定することによってピンフィン付
き熱交換器が得られる。Such a corrugated fin member of the present invention is placed, for example, between two adjacent pipes for fluid in the pipe so that the corrugated curved top of the linear heat conductor of the pin fin member abuts against the pipe for fluid in the pipe. A heat exchanger with pin fins can be obtained by arranging the pin fins and fixing them to the internal fluid pipes at the contact points.
本発明のコルゲート状ピンフィン部材で用いられる線状
熱伝導体としては、銀、銅、アルミニウム等の純金属細
線或いは合金細線又は前記金属細線にハンダメツキ、ス
ズメツキ等を施した金属細線を用いることができる。As the linear thermal conductor used in the corrugated pin fin member of the present invention, a thin pure metal wire or an alloy thin wire of silver, copper, aluminum, etc., or a thin metal wire obtained by subjecting the thin metal wire to solder plating, tin plating, etc. can be used. .
線状熱伝導体の断面形状については特に限定はしないが
熱交換器用ピンフィン部材として用いる場合の圧力損失
を小さくするためには円形に近い断面の線状熱伝導体を
用いるとよい。There is no particular limitation on the cross-sectional shape of the linear heat conductor, but in order to reduce pressure loss when used as a pin fin member for a heat exchanger, it is preferable to use a linear heat conductor with a nearly circular cross section.
線状熱伝導体の熱伝導率は0.038cai!/ cm
/ see/℃以上が好ましく、用途によってはさらに
適切な熱伝導率を有する線状熱伝導体を選定して用いる
ことができる。The thermal conductivity of a linear thermal conductor is 0.038 cai! / cm
/see/°C or more is preferable, and depending on the application, a linear thermal conductor having a more appropriate thermal conductivity can be selected and used.
本発明のコルゲート状ピンフィン部材で用いられる固定
部材としては、常温においては固体であり、加熱によっ
て溶融して溶着材となる材料、例えばろう材、半田材等
の合金、すなわちAlSi、AN−Si−Mg、Pb
Sn系合金等から作られた部材を用いることができる
。The fixing member used in the corrugated pin fin member of the present invention is a material that is solid at room temperature and becomes a welding material when melted by heating, such as an alloy such as a brazing material or a solder material, such as AlSi, AN-Si- Mg, Pb
A member made of Sn-based alloy or the like can be used.
又有機物糸条としては、熱や薬品等によって焼失、溶解
又は分解することができる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
から成る糸条物を用いることができる。Further, as the organic thread, threads made of thermoplastic resin or thermosetting resin that can be burned out, dissolved, or decomposed by heat, chemicals, etc. can be used.
固定部材の断面形状については特に限定しないがピンフ
ィン部材の製造のし易さや熱交換性能等を考慮して適宜
選定して用いることができる。The cross-sectional shape of the fixing member is not particularly limited, but can be appropriately selected and used in consideration of ease of manufacturing the pin fin member, heat exchange performance, etc.
本発明の線状熱伝導体の長手方向に対して固定部材の交
差状態は通常直角ではあるが、斜行又は蛇行してもよい
。The intersecting state of the fixing member is usually perpendicular to the longitudinal direction of the linear thermal conductor of the present invention, but it may be oblique or meandering.
親水処理、防錆処理、セラミックコーティング等の各種
の表面処理を、ピンフィン部材の製造中に任意の工程で
線状熱伝導体に必要に応じて付与してもよい。Various surface treatments such as hydrophilic treatment, antirust treatment, and ceramic coating may be applied to the linear heat conductor at any step during the manufacture of the pin fin member, if necessary.
以下本発明のコルゲート状ピンフィン部材の好ましい実
施例を示す添付図面を参照して本発明を以下詳述する。The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments of the corrugated pin fin member of the present invention.
第1図(A)、第1図(B)に本発明によるコルゲート
状ピンフィン部材の一例をモデル的に示す。An example of a corrugated pin fin member according to the present invention is shown as a model in FIG. 1(A) and FIG. 1(B).
第1図(A)に例示したコルゲート状ピンフィン部材1
dでは、複数の線状熱伝導体3が所定の間隔をあけて配
置されており、且つコルゲートの形状に成形され、コル
ゲートの湾曲頂部4に固定部材2aが位置している。Corrugated pin fin member 1 illustrated in FIG. 1(A)
In d, a plurality of linear thermal conductors 3 are arranged at predetermined intervals and are formed into a corrugate shape, and the fixing member 2a is located at the curved top 4 of the corrugate.
第1図(B)に例示したコルゲート状ピンフィン部材1
bではコルゲートの湾曲頂部4以外の位置にも複数の線
状熱伝導体3を固定する固定部材2Cが配置されている
。湾曲頂部4における固定部材の配置は、第1図(A)
で23で示すように湾曲頂部4の外側でも、第1図(B
)で2bで示すように湾曲頂部4の内側でもよい。Corrugated pin fin member 1 illustrated in FIG. 1(B)
In b, a fixing member 2C for fixing a plurality of linear heat conductors 3 is also arranged at a position other than the curved top 4 of the corrugate. The arrangement of the fixing member at the curved top 4 is shown in FIG. 1(A).
As shown at 23 in FIG. 1 (B
) may be inside the curved top portion 4 as shown by 2b.
本発明のコルゲート状ピンフィン部材材を用いて圧力損
失が少なく且つ熱交換効率の高い熱交換器を得るために
は、線状熱伝導体の大きさと複数のコルゲート状線状熱
伝導体の配列密度が下記式を満足するように設定すると
好ましい。In order to obtain a heat exchanger with low pressure loss and high heat exchange efficiency using the corrugated pin fin member material of the present invention, the size of the linear thermal conductor and the arrangement density of the plurality of corrugated linear thermal conductors are important. It is preferable to set it so that it satisfies the following formula.
0.25≦X≦2,5
0.5≦XY≦2.5
上記式において、Xは線状熱伝導体断面の外周長(mm
)であり、Yは線状熱伝導体の配列密度(本/mm)で
ある。0.25≦X≦2,5 0.5≦XY≦2.5 In the above formula, X is the outer circumference length of the cross section of the linear thermal conductor (mm
), and Y is the arrangement density (lines/mm) of linear thermal conductors.
第1図(A)に示すコルゲート状ピンフィン部材では、
5本の線状熱伝導体3a、3b、3c。In the corrugated pin fin member shown in FIG. 1(A),
Five linear thermal conductors 3a, 3b, 3c.
3dおよび3eがコルゲート状に配列されている。3d and 3e are arranged in a corrugated manner.
5本の線状熱伝導体3a、3b、3c、3dおよび3e
は互いに間隔をあけて、固定部材、例えばハンダ材2a
の中に埋設されている。第1図(A)に示すように、隣
接する2本の線状熱伝導体の間隔を22と規定する。そ
れぞれの線状熱伝導体はコルゲート状に湾曲し、1本の
線状熱伝導体の湾曲頂部4の中心と同じ線状熱伝導体の
隣接する湾曲頂部4の中心との間の間隔、換言すれば、
第1図(A)において1本の線状熱伝導体3aの隣接す
る2本の平行部分間の間隔をZlと規定する。Five linear thermal conductors 3a, 3b, 3c, 3d and 3e
are spaced apart from each other, and the fixing member, for example, the solder material 2a
is buried inside. As shown in FIG. 1(A), the interval between two adjacent linear thermal conductors is defined as 22. Each linear heat conductor is curved in a corrugated manner, and the distance between the center of the curved apex 4 of one linear heat conductor and the center of the adjacent curved apex 4 of the same linear heat conductor, in other words if,
In FIG. 1(A), the distance between two adjacent parallel portions of one linear thermal conductor 3a is defined as Zl.
前記Z1の値から線状熱伝導体の長平方向での線状熱伝
導体の配列密度Y1を計算し、一方線状熱伝導体の長平
方向に直角方向での線状熱伝導体の配列密度Y2を前記
Z2の値から計算する。前記式で用いられるYはYlと
Y2の平均値を用いる。尚Y1は0.2本/mm〜10
本/ mm 、 Y 2は0.2本/mm〜10本/m
mの範囲が好ましい。Calculate the arrangement density Y1 of the linear thermal conductors in the longitudinal direction of the linear thermal conductors from the value of Z1, and calculate the arrangement density Y1 of the linear thermal conductors in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the linear thermal conductors. Y2 is calculated from the value of Z2. For Y used in the above formula, the average value of Yl and Y2 is used. In addition, Y1 is 0.2 lines/mm ~ 10
Lines/mm, Y2 is 0.2 lines/mm to 10 lines/m
A range of m is preferred.
X<0.25の場合は、線状熱伝導体の線径が小さすぎ
て、その力学的特性が低くなりすぎるため、ピンフィン
付き熱交換器の製造時の取扱い性が悪くなり、且つ生産
効率が低下する。If X<0.25, the wire diameter of the linear heat conductor is too small and its mechanical properties are too low, resulting in poor handling during manufacturing of the pin fin heat exchanger and poor production efficiency. decreases.
X> 2.5の場合は、線状熱伝導体の線径が大きずぎ
てピン状フィンとしての性能を発揮しにくくなる傾向が
ある。When X>2.5, the wire diameter of the linear thermal conductor tends to be too large, making it difficult to exhibit its performance as a pin-shaped fin.
XY< 0.5の場合は、ピンフィン用線状熱伝導体の
表面積が小さくなり、高い熱交換率が得られにくい。When XY<0.5, the surface area of the linear heat conductor for pin fins becomes small, making it difficult to obtain a high heat exchange rate.
XY>2.5の場合は、表面積の大きい線状熱伝導体を
用いることができるが、林立するフィン間の間隔が狭く
なりすぎて、熱交換流体の圧力損失が大きくなる傾向が
ある。When XY>2.5, a linear heat conductor with a large surface area can be used, but the spacing between the fins becomes too narrow and the pressure loss of the heat exchange fluid tends to increase.
次に本発明によるコルゲート状ピンフィン部材の製造方
法の一例を説明する。Next, an example of a method for manufacturing a corrugated pin fin member according to the present invention will be explained.
第2図に複数の線状熱伝導体と固定部材から成る複合シ
ートを作るための装置を例示する。FIG. 2 illustrates an apparatus for making a composite sheet consisting of a plurality of linear heat conductors and fixing members.
第2図に示すように、複数本の線状熱伝導体3は図示し
ていないパッケージ形状に巻取られてクリール5に所要
本数だけ仕掛けられ、後述の一対のティクアップロール
6.6′によって引出される。その際複数本の線状熱伝
導体3は目板7、前流8を経てテンションバー9を介し
て引出されることによって張力が均一に揃えられ、その
後溝付きガイドローラ10および配列筬11を経て、−
平面内に実質的に等ピッチに揃えられる。As shown in FIG. 2, a plurality of linear thermal conductors 3 are wound up into a package shape (not shown) and set in the required number on a creel 5, and are moved by a pair of pick-up rolls 6 and 6', which will be described later. be drawn out. At this time, the plurality of linear thermal conductors 3 are pulled out through the batten 7, the front stream 8, and the tension bar 9, so that the tension is made uniform, and then the grooved guide rollers 10 and the array reeds 11 are After that, -
They are arranged at substantially equal pitches in a plane.
第2図に示す装置では固定部材2を複数の線状熱伝導体
に配置するためにシートを用いた転写法を用いる。すな
わちシート13はシートロール13’から引出されてガ
イドロール14を経て、自動スクリーン印刷機5に供給
される。この自動スクリーン印刷機5でシート13上に
クリーム状半田が印刷され、シートエ3はガイドロール
17 、18 、19を経て、前記線状熱伝導体3の群
と共に加熱ロール12に供給される。この加熱ロール1
2によってクリーム状半田が線状熱伝導体に転写固定さ
れ、ピンフィン部材になった時に固定部材2aになる半
田の中に線状熱伝導体3か埋込まれたような状態になっ
ている一体物シート26が猛威される。In the apparatus shown in FIG. 2, a transfer method using a sheet is used to arrange the fixing member 2 on a plurality of linear heat conductors. That is, the sheet 13 is pulled out from the sheet roll 13', passes through the guide roll 14, and is supplied to the automatic screen printing machine 5. Creamy solder is printed on the sheet 13 by this automatic screen printing machine 5, and the sheet 3 is supplied to the heating roll 12 together with the group of linear thermal conductors 3 via guide rolls 17, 18, 19. This heating roll 1
2, the cream-like solder is transferred and fixed to the linear thermal conductor, and when it becomes a pin fin member, the linear thermal conductor 3 is embedded in the solder that becomes the fixing member 2a. The object sheet 26 is attacked.
この場合、線状熱伝導体3の群の固定部材2aへの埋込
み状態は、固定部材2d内へ完全に埋込む。或いは、固
定部材28に線状熱伝導体3の一部を埋込んでもよく、
要は線状熱伝導体3の群を完全に固定できればよい。In this case, the group of linear thermal conductors 3 is completely embedded in the fixing member 2a. Alternatively, a part of the linear thermal conductor 3 may be embedded in the fixing member 28,
The point is that it is sufficient if the group of linear heat conductors 3 can be completely fixed.
その後、一体止シー1〜26は押えロール20を経てシ
ート13が分離され、それからガイドロール21゜加熱
炉23を経ることにより、固定部材を溶融して線状熱伝
導体3を完全に固定した後に固化させて複合シーlへ2
7が得られる。After that, the integral fixing sheets 1 to 26 were passed through a presser roll 20 to separate the sheet 13, and then passed through a guide roll 21 and a heating furnace 23 to melt the fixing member and completely fix the linear thermal conductor 3. After that, solidify it and make it into a composite seal 2
7 is obtained.
このようにして作られた複合シーI・27の一例を第3
図(A>に複合シート27aとして示す。An example of the composite Sea I.27 made in this way is shown in the third section.
It is shown as a composite sheet 27a in Figure (A>).
前記線状熱伝導体3の群と固体部材2aからなる複合シ
ーI−は第2図に示した方法以外に加熱炉23を用いず
加熱ロール(2上で転写溶融しその後固化する方法によ
って行ってもよい。The composite sheet I- consisting of the group of linear heat conductors 3 and the solid member 2a is produced by a method other than the method shown in FIG. You can.
前記複合シート27は一対のティクアップロール6.6
′を経た後、ロール25に巻き取られる。−方分離され
たシート13は押えロール20、ガイドロール21を経
た後シート巻取りロール22に巻き取られる。The composite sheet 27 is attached to a pair of pick-up rolls 6.6.
' After passing through ', it is wound up on a roll 25. The separated sheet 13 passes through a press roll 20 and a guide roll 21, and then is wound up on a sheet winding roll 22.
次に第3図(B)に複合シートの他の例を示す。Next, FIG. 3(B) shows another example of the composite sheet.
第3図(B)に示した複合シート27bは第1図(B)
に示すコルゲート状ピンフィン部材1bを製造する際に
用いる複合シートであって、固定部材2bの間に他の固
定部材2cが好ましくは等間隔で配置されている。固定
部材2cは複数本の線状熱伝導体3の相互間隔を長手方
向に一定により正確に保つために用いるものであって、
通常はコルゲート状ピンフィン部材になる前に焼失等に
よって除去できる有機物糸条を用いる。これら有機物糸
条の線状熱伝導体3の群への付与は、第2図のシート1
3に別途有機物を糸条に付与しておき、これを線状熱伝
導体に転写する方法、あるいは線状熱伝導体3の群に対
して直角方向に往復動するノズルを設け、このノズルよ
り熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を線状熱伝導体3の群
上に線状に押出して付与する方法等によって行うことが
できる。The composite sheet 27b shown in FIG. 3(B) is as shown in FIG. 1(B).
This is a composite sheet used when manufacturing a corrugated pin fin member 1b shown in Fig. 1, in which other fixing members 2c are preferably arranged at equal intervals between fixing members 2b. The fixing member 2c is used to keep the mutual spacing between the plurality of linear heat conductors 3 constant and more accurate in the longitudinal direction,
Usually, an organic thread is used that can be removed by burning out or the like before it becomes a corrugated pin fin member. The application of these organic threads to the group of linear thermal conductors 3 is as follows:
3, a method in which organic matter is separately added to the yarn and transferred to the linear thermal conductor, or a nozzle that reciprocates in a direction perpendicular to the group of linear thermal conductors 3 is provided, and from this nozzle This can be carried out by a method of linearly extruding and applying a thermoplastic resin or a thermosetting resin onto the group of linear thermal conductors 3, or the like.
線状熱伝導体3の第1図(A)て示すピッチZ2は必ず
しも等間隔である必要がなく、目的に応じて任意に設定
すればよい。The pitch Z2 of the linear heat conductor 3 shown in FIG. 1(A) does not necessarily have to be equal, and may be set arbitrarily depending on the purpose.
次に平行に間隔をあけて固定された線状熱伝導体3の複
合シート27をコルゲーI・状態に成形する方法として
は、従来公知のコルゲート型熱交換器のプレー1〜状コ
ルゲートフィンを成形するコルゲ−1−成形機、例えば
第4図に例示するように上下一対のコルゲート成形ギヤ
28.28′間に複きシート27aを送り込みコルゲー
I・状に圧縮成形することによって第1図(A)に示す
ようなコルゲート状ピンフィン部材1aが得られる。Next, as a method for forming the composite sheet 27 of the linear heat conductors 3 fixed in parallel at intervals into a corrugated I state, the corrugated fins of the conventionally known corrugated type heat exchanger are formed. For example, as shown in FIG. 4, a corrugated sheet 27a is fed between a pair of upper and lower corrugated molding gears 28 and 28', and compression molded into a corrugated I shape. A corrugated pin fin member 1a as shown in ) is obtained.
この場合、コルゲー1〜の湾曲頂部4に固定部材2aが
くるように豫じめ複合シート27aを製造してコルデー
1〜戒形することか必要であり、又複合シート27bを
用いる場合にはコルゲートの湾曲頂部4に固定部材2b
がくるように、且つ線状熱伝導体3の林立部に固定部材
2Cがくるように豫じめ複合シー1−27bを製造して
コルゲート成形することが必要である。In this case, it is necessary to manufacture the composite sheet 27a and form the corrugate 1~ so that the fixing member 2a is placed on the curved top 4 of the corrugate 1~, and when using the composite sheet 27b, the corrugate The fixing member 2b is attached to the curved top 4 of
It is necessary to fabricate the composite sheet 1-27b and corrugate it so that the fixing member 2C is aligned with the standing portion of the linear heat conductor 3.
次に第1図(A)および第1図(B)に示すコルゲート
状ピンフィン部材1a、lbを用いてピンフィン付き熱
交換器の製造方法を第5図(A)〜第7図を参照して説
明する。Next, a method for manufacturing a heat exchanger with pin fins using the corrugated pin fin members 1a and 1b shown in FIGS. 1(A) and 1(B) will be described with reference to FIGS. 5(A) to 7. explain.
なお、第5図(A)〜第7図におけるコルゲート状ピン
フィン部材では説明の都合上線状熱伝導体3が1本だけ
示されているが、実際には第1図(A)に示すように紙
面の後方に複数本の線状熱伝導体3が間隔をあけて、平
行に配置されている。Note that in the corrugated pin fin members in FIGS. 5(A) to 7, only one linear thermal conductor 3 is shown for convenience of explanation, but in reality, as shown in FIG. 1(A), A plurality of linear thermal conductors 3 are arranged in parallel at intervals at the rear of the page.
先ず、コルゲート状ピンフィン部材1a、lbを熱交換
器の管内流体用パイプ30.30’ (第6図(A>
、第6図(B)参照)の大きさに合せて切断してコルゲ
ート状ピンフィン部材29a、29bを得る。First, the corrugated pin fin members 1a and lb are attached to the pipes 30 and 30' for fluid in the heat exchanger (Fig. 6 (A>
, see FIG. 6(B)) to obtain corrugated pin fin members 29a and 29b.
(第5図(A)、第5図(B)参照)。すなわち、コル
ゲート状ピンフィン部材29a、29bの高さhlは隣
接する管内流体用パイプ30.30’間に間隔h2に合
せ、長さ11はパイプ30.30’の長さ2□より若干
短かく設定する。(See FIG. 5(A) and FIG. 5(B)). That is, the height hl of the corrugated pin fin members 29a and 29b is set to match the spacing h2 between the adjacent internal fluid pipes 30.30', and the length 11 is set slightly shorter than the length 2□ of the pipe 30.30'. do.
このピンフィン部材29a、29bを第6図(A)、第
6図(B>に示すように管内流体用パイプ30.30’
の間にはさみ込みコルゲート形状の湾曲頂部4と管内流
体用パイプ30.30’の表面とを半田付け、或いはろ
う付けする。この際、ピンフィン部材29bの場合は有
機物糸条2cを用いているため半田付は或いはろう付け
と同時に有機材料を焼失させるかもしくは半田付は或い
はろう付は後に熱水又は化学薬品等を用いて除去し第7
図に示すピンフィン付き熱交換器の一構成部分が得られ
る。なお、管内流体用パイプ30.30’とピンフィン
部材29a、29bを接合する場合管内流体用パイプの
み、又はパイプ表面並びにフィン部材の湾曲頂部4に半
田材或いはろう材を塗布してもよい。These pin fin members 29a and 29b are connected to the inner fluid pipe 30, 30' as shown in FIG. 6(A) and FIG. 6(B).
The corrugate-shaped curved top part 4 inserted between the pipes 30 and 30' is soldered or brazed to the surface of the internal fluid pipe 30, 30'. At this time, in the case of the pin fin member 29b, since the organic material thread 2c is used, the organic material must be burnt out at the same time as soldering or brazing, or the soldering or brazing must be performed using hot water or chemicals afterward. Remove the seventh
A component of the pin-finned heat exchanger shown in the figure is obtained. In addition, when joining the internal fluid pipe 30, 30' and the pin fin members 29a, 29b, a solder material or a brazing material may be applied only to the internal fluid pipe, or to the pipe surface and the curved top portion 4 of the fin member.
前記構成部分の所要の数だけ組合せ、且つ管内流体の受
は入れ口、排出口等を設けることにより熱交換器が得ら
れる。A heat exchanger can be obtained by combining a required number of the above-mentioned components and providing an inlet, an outlet, etc. for receiving the fluid in the pipes.
なお第1図(A)に示すように固定部材2cに有機物糸
条2cを用いなければ、有機物糸条2cの除去が不要と
なり工程が簡略化できる。又本発明のコルゲート状ピン
フィン部材では、固定部材2Cとして常温において固体
であり、加熱によって溶融して溶着材となる材料から作
られている部材を用いているので、管内流体用パイプと
線状熱伝導体との接合を半田材又はろう材を用いること
なくピンフィン部材とパイプを加熱することだけによっ
て行うことができ、又半田材又はろう材を用いる場合に
はその接合をより確実にするのに役立つ。Note that, as shown in FIG. 1(A), if the organic thread 2c is not used for the fixing member 2c, it becomes unnecessary to remove the organic thread 2c, and the process can be simplified. In addition, in the corrugated pin fin member of the present invention, the fixing member 2C is made of a material that is solid at room temperature and melts when heated to become a welding material. The connection with the conductor can be made by simply heating the pin fin member and the pipe without using solder or brazing metal, and if solder or brazing metal is used, the connection can be made more secure. Helpful.
以下実施例をあげて本発明のコルゲート状ピンフィン部
材をさらに詳述する。The corrugated pin fin member of the present invention will be described in further detail below with reference to Examples.
第2図に示す装置に準じた装置を用いて、第3図(A>
に示す線状熱伝導体3と固定部材2aからなる複合シー
ト27aを作る。Using a device similar to the device shown in FIG.
A composite sheet 27a consisting of the linear thermal conductor 3 and the fixing member 2a shown in FIG.
その際の製造条件を下記に示す。The manufacturing conditions at that time are shown below.
線状熱伝導体
断面形状 円 形
直径 200μmφ
材質 銅
クリール本数 240本
給糸方法 ボビン回転よこ取りティクアップ
周速 1m/分
使用筬 5028羽/1nch(したがっ
て筬ピッチ0.5mm)
Z2=0.5mm
固定部材の材料
クリーム状半1) ((株)ニホンゲンマ社製)品 番
ソルダークリームT3721DM丁262GJ固定
条件
ピッチP 9mm
加熱ロール 180℃
加熱炉 180℃
前記複合シートを巾方向に10分割したもの(中12m
m)を第4図に示す装置に準じた装置を用いてコルゲー
ト成形し第1図(A)のピンフィン部材1aを製造した
。Linear heat conductor cross-sectional shape: Circle Diameter: 200 μmφ Material: Copper creel Number of threads: 240 Yarn feeding method: Bobbin rotation, weft removal, pick-up circumferential speed: 1 m/min Reed used: 5028 blades/1 nch (therefore, reed pitch: 0.5 mm) Z2 = 0.5 mm Material of fixing member: cream half 1) (manufactured by Nihon Genma Co., Ltd.) Product number: Solder cream T3721DM-262GJ Fixed condition pitch: P 9 mm Heating roll: 180°C Heating furnace: 180°C The above composite sheet was divided into 10 widthwise parts (medium 12m
m) was corrugated using an apparatus similar to the apparatus shown in FIG. 4 to produce the pin fin member 1a shown in FIG. 1(A).
その際の製造条件を下記に示す。The manufacturing conditions at that time are shown below.
コルゲート高さり、 8mm
コルゲートピッチZ 11 mm
前記条件で製造したピンフィン部材は本発明ていう線状
熱伝導体3の外周長Xは0.628となり、線状熱伝導
体3のフィンの林立部の配列密度Yは1.5本/mmと
なる。このピンフィン部材1aを1、=25cmに切断
した後、第5図(A)〜第6図(A)に基づいて説明し
たようにコルゲート状ピンフィン付き熱交換器を作り、
その性能を調べたところ、優れた熱交換性能を示した。Corrugate height: 8 mm Corrugate pitch Z: 11 mm In the pin fin member manufactured under the above conditions, the outer circumferential length X of the linear thermal conductor 3 of the present invention is 0.628, and the arrangement of the fin forest portions of the linear thermal conductor 3 is The density Y is 1.5 lines/mm. After cutting this pin fin member 1a into 1.=25 cm, a heat exchanger with corrugated pin fins is made as explained based on FIGS. 5(A) to 6(A).
When its performance was investigated, it showed excellent heat exchange performance.
本発明によるピンフィン部材は前述のように構成されて
いるので、ピンフィン付き熱交換器のピンフィンとして
用いる場合に、所望の熱伝導効率を得るための線径およ
び配列密度を容易且つ精度高く達成することができると
共に、熱交換器の管内流体用パイプへの取付けを複数の
線状熱伝導体と固定部材の一体物として行うことができ
るので前述のように優れた性能を有する熱交換器の製造
を容易にすることができる。Since the pin fin member according to the present invention is configured as described above, when used as a pin fin of a heat exchanger with pin fins, the wire diameter and arrangement density for obtaining the desired heat conduction efficiency can be easily and precisely achieved. At the same time, the heat exchanger can be attached to the internal fluid pipe as an integrated unit of multiple linear heat conductors and fixing members, making it possible to manufacture a heat exchanger with excellent performance as described above. It can be easily done.
第1図(A)は本発明によるコルゲート状ピンフイン部
材の一例を示す斜視図であり、第1図(B)は本発明に
よるコルゲート状ピンフィン部材の他の例を示す斜視図
であり、第2図は複数本の線状熱伝導体と固定部材から
戒る複合シートを作る装置の一例を示す略示正面図であ
り、第3図(A)は第1図(A、)のコルゲート状ピン
フィン部材の製造に用いられる複合シートを示す平面図
てあり、第3図(B)は第上図(B)のコルゲート状ピ
ンフィン部材の製造に用いられる複合シートを示す平面
図であり、第4図を複合シートをコルゲート成形して本
発明のピンフィン部材を作る装置の一例を示す斜視図で
あり、第5図(A)は所定の寸法に切断された第1図(
A)に示す構造を有するピンフィン部材の拡大正面図で
あり、第5図(B)は所定の寸法に切断された、第1図
(B)に示す構造を有するピンフィン部材の拡大正面図
であり、第6図(A、)は第5図(A)に示すピンフィ
ン部材が隣接する熱交換器用パイプの間に接合された状
態を示す正面図であり、第6図(B)は第5図(B)に
示すピンフィン部材が隣接する熱交換器用パイプの間に
接合された状態を示す正面図であり、第7図は第6図(
B)に示すパイプ間に接合されたピンフィン部材中の有
機物糸条を除去した後の状態を説明する正面図である。
la、lb・・・コルゲート状ピンフィン部材(本発明
)、
2a、2b・・・固定部材、
3・・・線状熱伝導体、
27a 、 27b−−−複合シート、28.28’・
・・コルゲート成形ギヤ、30.30’・・・管内流体
用パイプ。FIG. 1(A) is a perspective view showing an example of a corrugated pin fin member according to the present invention, and FIG. 1(B) is a perspective view showing another example of the corrugated pin fin member according to the present invention. The figure is a schematic front view showing an example of an apparatus for making a composite sheet from a plurality of linear heat conductors and fixing members, and FIG. 3 (A) is a corrugated pin fin of FIG. 1 (A, ). 3(B) is a plan view showing the composite sheet used for manufacturing the corrugated pin fin member shown in FIG. 4(B), and FIG. FIG. 5(A) is a perspective view showing an example of an apparatus for making a pin fin member of the present invention by corrugating a composite sheet; FIG.
5(B) is an enlarged front view of the pin fin member having the structure shown in FIG. 1(B), cut to a predetermined size; FIG. , FIG. 6(A,) is a front view showing a state in which the pin fin member shown in FIG. 5(A) is joined between adjacent heat exchanger pipes, and FIG. 6(B) is a front view showing the pin fin member shown in FIG. 5(A). FIG. 7 is a front view showing a state in which the pin fin member shown in (B) is joined between adjacent heat exchanger pipes, and FIG.
It is a front view explaining the state after the organic thread in the pin fin member joined between the pipes shown in B) is removed. la, lb... Corrugated pin fin member (present invention), 2a, 2b... Fixing member, 3... Linear thermal conductor, 27a, 27b---Composite sheet, 28.28'.
...Corrugated molded gear, 30.30'...Pipe for internal fluid.
Claims (1)
と、該線状熱伝導体と直交するように配置された固定部
材を含んで構成され、前記複数本の線状熱伝導体の方向
でコルゲート状に成形されており、前記固定部材が少く
とも前記コルゲート状の湾曲頂部に配置されており、且
つ前記湾曲頂部に配置される固定部材が常温において固
体であり、加熱によって溶融して溶着材となる材料から
作られていることを特徴とするコルゲート状ピンフィン
部材。The plurality of linear thermal conductors are configured to include a plurality of linear thermal conductors arranged in parallel and at predetermined intervals, and a fixing member arranged perpendicular to the linear thermal conductors. the fixing member is arranged at least at the curved top of the corrugate, and the fixing member arranged at the curved top is solid at room temperature and melts when heated. A corrugated pin fin member characterized in that it is made from a material that serves as a welding material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31772089A JPH03181794A (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | Corrugated pin fin member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31772089A JPH03181794A (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | Corrugated pin fin member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181794A true JPH03181794A (en) | 1991-08-07 |
Family
ID=18091288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31772089A Pending JPH03181794A (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | Corrugated pin fin member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03181794A (en) |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP31772089A patent/JPH03181794A/en active Pending
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