JPH10153394A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPH10153394A
JPH10153394A JP32601396A JP32601396A JPH10153394A JP H10153394 A JPH10153394 A JP H10153394A JP 32601396 A JP32601396 A JP 32601396A JP 32601396 A JP32601396 A JP 32601396A JP H10153394 A JPH10153394 A JP H10153394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flat tube
heat exchanger
fin
center plate
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP32601396A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tanaka
広志 田中
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.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP32601396A priority Critical patent/JPH10153394A/ja
Publication of JPH10153394A publication Critical patent/JPH10153394A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-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
    • F28D1/02—Heat-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
    • F28D1/04—Heat-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
    • F28D1/053—Heat-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 straight
    • F28D1/0535—Heat-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 straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各扁平チューブの均温化を図ることにより、
熱交換器の熱交換性能を向上する。 【解決手段】 内部にインナーフィンを備えた扁平チュ
ーブを有する熱交換器において、前記インナーフィン
が、扁平チューブの内部を扁平チューブの厚み方向に2
室に分割し、幅方向両端部において前記2室が互いに連
通するように設けられたセンタープレートと、チューブ
長手方向に対し斜行し、前記2室のそれぞれに互いに交
差する方向に配設された複数の並行フィンとを有してい
ることを特徴とする熱交換器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エバポレータ、ヒ
ータ、インタークーラ等として利用可能な熱交換器に関
し、とくにインナーフィンを備えた扁平チューブの構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、扁平チューブの内部にインナ
ーフィン(たとえば、オフセットフィン等)を有する熱
交換器はよく知られている(たとえば、特開平6−74
678号公報)。このタイプの熱交換器においては、扁
平チューブの内部における伝熱面積を拡大することによ
り、熱交換効率の向上が図られるようになっている。た
とえば、ヒータの場合においては、インナーフィンを備
えた扁平チューブの内部を熱媒が流通し、扁平チューブ
の外部を、該チューブの幅方向に通過する熱交換用空気
との間で熱交換が行われ、通過空気が効率よく加熱され
るようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
用空気は、扁平チューブの幅方向に通過するため、扁平
チューブの前面側(つまり、熱交換用空気の通過方向上
流側)においては、熱交換用空気が低温であるためチュ
ーブ内の熱媒との温度差が大きく熱交換効率は高いが、
扁平チューブの背面側(熱交換用空気の通過方向下流
側)においては、熱交換用空気の温度が上昇するため熱
交換効率が低くなる。この結果、扁平チューブの幅方向
において温度分布が生じ、装置全体としての熱交換性能
の低下を招くおそれがある。
【0004】前述の特開平6−74678号公報には、
チューブ長手方向に対し、互いに異なる方向に斜行した
フィンを有するインナーフィンの構造が示されている
が、上記のような温度分布を充分に解消するには、未だ
不十分である。
【0005】本発明の課題は、扁平チューブの幅方向の
温度分布をより低減することにより、一層優れた熱交換
効率を発揮できる熱交換器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱交換器は、内部にインナーフィンを備え
た扁平チューブを有する熱交換器において、前記インナ
ーフィンが、扁平チューブの内部を扁平チューブの厚み
方向に2室に分割し、幅方向両端部において前記2室が
互いに連通するように設けられたセンタープレートと、
チューブ長手方向に対し斜行し、前記2室のそれぞれに
互いに交差する方向に配設された複数の並行フィンとを
有していることを特徴とするものからなる。
【0007】上記インナーフィンは、たとえば、切削加
工により製造することができる。また、上記インナーフ
ィンは、プレス成形された2つの部材を接合、あるいは
断面L字型の部材を複数接合したもの等から構成するこ
ともできる。
【0008】上記並行フィンの頂部は扁平チューブの内
面に接合(たとえば、ろう付け)されていることが好ま
しい。
【0009】上記のような熱交換器においては、扁平チ
ューブの内部へ導入された流体の主流は実質的に2室に
分割される。そして、一方の室側に流入した流体は、該
一方の室側の並行フィンに沿って扁平チューブの幅方
向、すなわち扁平チューブの前面側と背面側の間を斜行
し、センタープレートの幅方向端部側へ流れる。そし
て、該幅方向端部において、連通される他方の室側へ流
入する。該他方の室側には、一方の室側と交差する方向
に並行フィンが設けられているので、流体は上記斜行方
向とは反対側に斜行して流れる。また、上記分割された
流体のうち他方の室側に流入した流体は、他方の室側を
斜行した後、センタープレートの幅方向端部を介して一
方の室側へ流入し、他方の室側とは反対方向へ斜行して
流れる。したがって、扁平チューブの内部を流通する流
体は、扁平チューブの前面側と背面側の間、すなわち温
度分布の生じ易い方向を往復することになるので、該扁
平チューブの幅方向の温度分布の発生を効果的に抑制す
ることができる。また、扁平チューブの内部に形成され
る2室は、サイドプレートの幅方向両端部において連通
されているので、該端部に到達した流体には扁平チュー
ブの内面により自然に一方の室側から他方の室側へ、あ
るいは他方の室側から一方の室側への指向性が付与され
るため、圧損を大幅に低減することができる。また、2
分割された流体は、交互にサイドプレートの両面を通過
することになるので、同時にチューブの厚み方向の均温
化も達成される。
【0010】上記インナーフィンは、切削加工により容
易に製造することができる。なお、この場合、センター
プレートと並行フィンとを一体的に構成することもでき
る。
【0011】また、上記インナーフィンは、プレス成形
された2つの部材を接合して構成することもできる。ま
た、断面L字型の部材を複数接合することにより構成す
ることもできる。さらに、プレートの両面に断面L字
型、あるいは断面コ字状の部材を接合して構成してもよ
い。すなわち、本発明のインナーフィンは、上記の方法
あるいは他の公知の方法等を採用することにより容易に
しかも低コストで製造することができる。また、扁平チ
ューブのサイズ等に対応して最適な方法を選定すること
ができるので、本発明の効果を最も効率的に発揮するイ
ンナーフィンを容易に得ることができる。
【0012】また、上記並行フィンの頂部を扁平チュー
ブの内面に接合することにより、該チューブの内部にイ
ンナーフィンを所定の位置、姿勢に確実に設置すること
ができる。同時に、インナーフィンと扁平チューブ外面
との間の熱伝達特性を向上でき、チューブ全体の熱交換
効率を向上できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の熱交換器の望ま
しい実施の形態について図面を参照して説明する。図1
ないし図3は、本発明の第1実施態様に係る熱交換器を
示している。図において、1は熱交換器を示している。
熱交換器1の、対向するヘッダーパイプ2、3には、複
数の扁平チューブ4が挿通されており、ヘッダーパイプ
2、3は扁平チューブ4により互いに連通されている。
各扁平チューブ4の間には、コルゲートフィン5が設け
られており、積層された扁平チューブ4、コルゲートフ
ィン5の両端にはサイドプレート6、7が設けられてい
る。また、ヘッダーパイプ2には流体(たとえば、熱交
換媒体)を熱交換器1の内部へと導入する導入パイプ8
が接続されており、ヘッダーパイプ3には熱交換器1の
内部から流体を導出させる導出パイプ9が接続されてい
る。
【0014】扁平チューブ4の内部には、インナーフィ
ン10が設けられている。インナーフィン10は、セン
タープレート11と並行フィン12とを有している。セ
ンタープレート11は、扁平チューブ4の内部を該チュ
ーブ4の厚み方向に2室13、14に分割し、幅方向両
端部15、16と扁平チューブ4の内面17との間に空
隙18、19を形成し室13と室14とを互いに連通す
るように設けられている。
【0015】並行フィン12は、センタープレート11
の両面に設けられている。並行フィン12は扁平チュー
ブ4の長手方向に対し斜行しており、室13側の並行フ
ィン12aと室14側の並行フィン12bは互いに交差
する方向に配設されている。そして、並行フィン12の
頂部20が扁平チューブ4の内面17にろう付けされ、
インナーフィン10が所定の位置に保持されている。
【0016】本実施態様においては、インナーフィン1
0は、1つの部材を切削加工したものからなっており、
センタープレート11と並行フィン12は一体的に構成
されている。
【0017】本実施態様に係る熱交換器1においては、
導入パイプ8からヘッダーパイプ2内へ導入された流体
は、各扁平チューブ4の内部を流通し、ヘッダーパイプ
3内へ集合し、導出パイプ9から外部へと導出されるよ
うになっている。そして、扁平チューブ4、コルゲート
フィン5の積層部を通過する熱交換用空気と流体との間
で熱交換が行われるようになっている。
【0018】また、本実施態様に係る熱交換器1の扁平
チューブ4の内部にはインナーフィン10が設けられて
いるので、該扁平チューブ4の内部において流体は、以
下のように流通する。
【0019】すなわち、図2の矢印方向から室13側へ
導入された流体は、並行フィン12aに沿って、扁平チ
ューブ4の背面側から前面側へ斜行した後、空隙19を
介して室14側へ流入する。該空隙19は、センタープ
レート11の端部16と扁平チューブ4の内面17によ
り形成されているので、該空隙19に到達した流体に
は、内面17により室13側から室14側への指向性が
付与される。したがって、空隙部19通過時の圧損を大
幅に低減することができる。そして、室14側へ流入し
た流体は、該室14側の並行フィン12bに沿って扁平
チューブ4の前面側から背面側へと流れる。一方、図2
の矢印方向から室14側へ導入される流体は、室14側
の並行フィン12bに沿って扁平チューブ4の前面側か
ら背面側へ斜行した後、空隙18を通って室13側へ流
入する。そして、室13側の並行フィン12aに沿って
扁平チューブ4の背面側から前面側へと斜行する。
【0020】したがって、扁平チューブ4内に導入され
た流体は、該扁平チューブ4の内部を、温度分布の生じ
易い方向を往復しながら流通するので、扁平チューブ4
の幅方向における熱分布の発生が抑制され、扁平チュー
ブ4の均温化、ひいては熱交換器1の熱交換性能の向上
が達成される。
【0021】また、2分割された流体は、両室13、1
4、すなわちサイドプレート11の両面を交互に通過す
ることになるので、扁平チューブ4の厚み方向の均温化
も同時に達成できる。
【0022】また、インナーフィン10は、一つの部材
を切削加工したものからなっており、センタープレート
11と並行フィン12は一体的に構成されている。した
がって、インナーフィン10は、一つの切削工程で簡単
に構造することができるので、大幅なコストアップを招
くおそれはない。
【0023】図4は、本発明の第2実施態様に係る熱交
換器のインナーフィン21を示している。本実施態様に
おいては、インナーフィン21は、プレス成形された2
つの部材22、23を接合したものからなっている。つ
まり、一枚の板状体をプレス成形し、並行フィン12a
を有する部材22と並行フィン12bを有する部材23
とを成形し、両部材22、23を互いにろう付けするこ
とにより製造されている。
【0024】本実施態様におけるインナーフィン21
も、上記インナーフィン10と同様の作用を発揮するこ
とができるので、扁平チューブ4の均温化が達成され、
熱交換器の熱交換性能を向上することができる。
【0025】図5は、本発明の第3実施態様に係る熱交
換器のインナーフィン24を示している。本実施態様に
おいては、インナーフィン24は、複数の断面L字型の
部材25をろう付けしたものからなっている。
【0026】本実施態様におけるインナーフィン24
も、上記インナーフィン10と同様の作用を発揮するこ
とができるので、扁平チューブ4の均温化が達成され、
熱交換器の熱交換性能を向上することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明の熱交換器に
よるときは、各扁平チューブの均温化が達成されるの
で、熱交換器全体としての熱交換性能を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る熱交換器の斜視図
である。
【図2】図1の熱交換器の扁平チューブの透視斜視図で
ある。
【図3】図1の熱交換器の扁平チューブの拡大断面図で
ある。
【図4】本発明の第2実施態様に係る熱交換器のインナ
ーフィンの分解斜視図である。
【図5】本発明の第3実施態様に係る熱交換器のインナ
ーフィンの斜視図である。
【符号の説明】
1 熱交換器 2、3 ヘッダーパイプ 4 扁平チューブ 5 コルゲートフィン 6、7 サイドプレート 8 導入パイプ 9 導出パイプ 10 インナーフィン 11 センタープレート 12 並行フィン 13、14 室 15、16 両端部 17 内面 18、19 空隙 20 頂部 21 インナーフィン 22、23 部材 24 インナーフィン 25 断面L字型の部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にインナーフィンを備えた扁平チュ
    ーブを有する熱交換器において、前記インナーフィン
    が、扁平チューブの内部を扁平チューブの厚み方向に2
    室に分割し、幅方向両端部において前記2室が互いに連
    通するように設けられたセンタープレートと、チューブ
    長手方向に対し斜行し、前記2室のそれぞれに互いに交
    差する方向に配設された複数の並行フィンとを有してい
    ることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記インナーフィンが切削加工されたも
    のからなる、請求項1の熱交換器。
  3. 【請求項3】 前記インナーフィンがプレス成形された
    2つの部材を接合したものからなる、請求項1の熱交換
    器。
  4. 【請求項4】 前記インナーフィンが断面L字型の部材
    を複数接合したものからなる、請求項1の熱交換器。
  5. 【請求項5】 前記並行フィンの頂部が扁平チューブの
    内面に接合されている、請求項1ないし4のいずれかに
    記載の熱交換器。
JP32601396A 1996-11-20 1996-11-20 熱交換器 Pending JPH10153394A (ja)

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JP32601396A JPH10153394A (ja) 1996-11-20 1996-11-20 熱交換器

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JP32601396A JPH10153394A (ja) 1996-11-20 1996-11-20 熱交換器

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ID=18183128

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1804013A1 (en) * 2005-12-27 2007-07-04 Calsonic Kansei Corporation Core structure of heat exchanger
DE102006033570A1 (de) * 2006-07-20 2008-01-24 Modine Manufacturing Co., Racine Flaches Wärmetauscherrohr mit Inneneinsatz
EP1853869A4 (en) * 2005-02-17 2011-08-03 Scania Cv Abp AIR COOLER
CN105783540A (zh) * 2016-04-19 2016-07-20 华北电力大学 一种混合通风空冷凝汽器
WO2023002628A1 (ja) * 2021-07-21 2023-01-26 日立Astemo株式会社 熱交換器および熱交換器を備えた電力変換装置、熱交換機用インナーフィンの製造方法

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