JPS5963494A - 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】 この発明は、ルーム・クーラ、カー・クーラ、オイル・
クーラなどに用いられる熱交換器に関する。

従来、この種熱交換器としては、第１図ないし第４図に
示すものが用いられていた。第１図に示されている熱交
換器（１）は、所定間隔おきに多数並列されたプ１ノー
ト・フィン（２）にあけられた孔に、複数の直管状媒体
流通管（３）が挿通せしめられ、管（３）が拡管されて
フィン（２）と管（３）とが固定され、Ｕ形屈曲管（４
）により媒体流Ｊｌ管（３）の端部と４しか連通された
ものである。この熱交換器（１）においては、プレート
・フィン（２）と媒体流通管（３）とか機械的に接合さ
れているので、両者における伝熱性能が劣り、所要の熱
交換性を得るためには、全体の大きさを大きくする必要
があった。さらに、通気抵抗が大きいという問題もあっ
た。第２図および第３図に示されている熱交換器（５）
は、押出成形され、かつ多数の媒体通路が並列状に設け
られている偏平管を曲けることにより形成されている蛇
行状媒体流通管（６）の直線部どうしの間に、コルゲー
ト・フィン（７）が配され、コルゲー）−フィン（７）
が媒体流通管（６）にろうｆすされているものである。

この熱交換器（５）においては、媒体流通管（６）とコ
ルケート・フィン（７）とが金属的に接合されているの
で、両者間の伝熱性能が優れ小型化を図ることが可能と
なる。ところが偏平管が押出成形されるものであるから
、その肉厚を薄くすることはできず、重量が大きくなる
。第４図に示されている熱交換器（８）は、いわゆる積
層型熱交換器であって、プレス成形された複数のプレー
ト（９）を層状に重ね合わせることにより、複数の媒体
流通管部（１０）が並列にかつ互いに連通状に形成され
、媒体流通管部（１０）どうしの間にコルゲート・フィ
ン（１１）が配され、かつろう付された構成を有するも
のである。そして、流通管部（１０）は、両端において
プレート（９）と一体向に設けられたヘッダ部（１２）
を介して連通せしめられている。この熱交換器（８〕に
おいては１．流通管部（１０）とコルゲート・フィン（
１ｊ）とが金属的に接合されているので、両者間の伝熱
性能が優れ、小型化を図ることができる。

また、流通管部（１０）はプレス成形されたプレート（
９）により形成されているので、肉厚を薄くすることが
できる。ところが、ヘッダ部（１２）を高くするために
は加、誹が非常に面倒であるので、一般にはこの高さを
低くして流通管部（１ｏ）どうしの間隔を小さくしてお
り、その結果管部（１ｏ）の数が増えて重量が大きくな
るという問題があった。

この発明は」１記実情に鑑みてなされたものであって、
小型軽量でかつ熱交換性能の優れた熱交換器を提供する
ことを目的とする。

この発明による熱交換器は、金属板から形成されてなる
蛇行状の媒体流通管と、媒体流通管れ、かつ管外面にろ
う付されている外部コルゲート・フィンとよりなるもの
である。

上記において、媒体流通管は１枚または２枚の金属板に
よって形成される。１枚の金属板から形成されろ場合に
は、幅方向の中央部で折曲けられて、その合わせ縁部て
接合されるが、この場合、金属板としては媒体流通部を
形成するための凹所、立上り壁、および折曲げを容易に
するための凹溝などがプレス成形されたものを用いる。

２枚の金属板から形成される場合には、少な（ともいず
れか一方の金属板に媒体流通部を形成するだめの凹所、
立上り壁などをプレス成形しておく。プレス成形として
は、型面は加工、ロール・フォーミングなどが挙げられ
る。

内部フィンとしては、たとえば横断面波形のものが用い
られる。。この内部フィンの山部の頂部付近および谷部
の底部付近には孔をあけておくことが好ましい。こうし
ておけば、内部フィンを蛇行状に曲げるさいに、孔の存
在により曲げ部において内部フィンが変形したり、曲げ
部にき裂が生したりするのを防くことができる。しかも
、曲は部において内部フィンが変形することにより、管
内面と内部フィンとの間隔がろう付不能な大きさとなる
ことを防くことができる。

さらに、このような内部フィンは、この熱交換器をカー
・クーラ等に用いた場合、冷媒の蒸発、凝縮等を伴う熱
伝達率の向上に大いに寄与する。

外部コルケート・フィンには、ルーバ状の多数のり起し
を設けておくことが好ましい。

この発明の熱交換器によれば、媒体流通管が金属板から
形成されているので、押出成形された管と比較して熱交
換器の構成上その肉厚を必要最小限にすることができ、
軽量化を図ることができる。また、内部フィンおよび外
部コルゲート・フィンが媒体流通管にろうｆ＝Ｊされて
いるので、内部フィンと媒体流通管との間、および外部
コルゲート・フィンと媒体流通管との間の伝熱性が向上
し、熱交換性能も優れたものになる。しかも、内部フィ
ンの存在により、媒体の蒸発、凝縮等を伴う熱伝達率が
向上するとともに媒体の流れの均等化も図ることができ
て、高性能が達成される。したがって、熱交換器の小型
化を図ることができる。さらに、材料費、加工費等の低
減が可能となり、安価な熱交換器を提供することができ
る。

この発明を、以下実施例を示す図面に基いて説明する。

第５図ないし第７図において、熱交換器（２１）は、２
枚の金属板（２２＋　＋２３１から形成されてなる蛇行
状の媒体流通管（２４）と、媒体流通管圀）内に配され
、かつ管（２４）内面にろう付されている内部フィン（
２５）と、媒体流通管（２４）の直線部の両側に配され
、かつ管（２４）外面にろう付されている外部コルゲー
ト・フィン（２Ｇ）とよりなるものである。

両金属板（２２）　＋２３＋は、両面がろう材で被覆さ
れた７　／Ｌ／ミニウム・ブレージング・シートからな
る。

両金属板（２２＋　＋２３１には、媒体流通部形成用凹
所（２７＋　＋２８＋がプレス成形されているとともに
、その両側縁に立上り縁（２２ａ）（２３ａ）がプレス
成形されている。媒体流通管（２４）は、２枚の金属板
（２２）轍が、凹所（２ηｔ２８ｔどうしが対向するよ
うに重ねられて固定部材（２９）によって固定されると
ともに、ろうｆＮＪｏされることにより形成されている
。固定部材（２９）は、管圀）の全長に渡って配される
長尺のものであり、その両側縁部には、金属板（２２）
　（２３１の立上り縁（２２ａ）（２３ａ）を挟着する
挟着部（２９ａ）が設けられている。また、固定部材（
２９）の基部（２９Ｌ＋）には、長手方向に所定間隔を
おいて多数の孔（３０）があけられている。媒体流通管
（２４）の両端には、それぞれヘッダ＋３１）　ｆ３２
）が連通状に取ｆ−Ｊけられている。

内部フィン（２５）は、ロールフォーミングにより形成
された横断面波形のアルミニウム板からなり為その山部
の頂部および谷部の底部には多数の孔（３３）かあけら
れている。

外部コルケート・フィン（２６＋は、ロールフォーミン
グにより形成されたアルミニウム板からなり、多数のル
ーバー状の切起しく図示略）が設けられている。また、
媒体流通管（２ＩＪにおける両端の直線部には１．その
外側に配されたコルゲート−フィン（２６１を保護する
ためのサイド・プレート（３４）がろうＮ゛されている
。

このような熱交換器０１１は、たとえば次の方法で組立
てられる。まず、凹所ｔ２７）　＋２８＋および立上り
縁（２２ａ）（２３ａ）がプレス成形された蛇行状に屈
曲される前の金属板（２２＋　＋２３１を、内部フィン
（２５）を介在させた状態で重ね合わせ、固定部材（２
９）によって両者を固定する。ついて、両金属板＋２２
）　（２３＋を重ね合わせたものを蛇行状に曲げ、直線
部どうしの間および両端の直線部の外側に外部コルゲー
ト・フィン（２６＋を配するとともに、ヘッダ＋３１）
　（３２）およびサイド・プレー）　ｔ３４）を配する
。その後１真空炉内に入れて、金属板（２２）　＋２３
＋どうしをろう付して管（２４）を形成すると同時に、
内部フィン囚）と管（２イ；、外部コルゲート・フィン
（２６ｊと管（２５１。

ヘッダ（３１１＋３２）と管（２４）、およびサイド・
プレート（３４）と管（２４）とをろう付する。このよ
うにして熱交換器（：ａ）がつくられる。ヘッダｆ３１
）　＋３２１は、必ずしも他のものと同時にはろう付す
る必要はない。

上記においては、金属板＋２２１　＋２３１がフォーミ
ング・ンートからなり、内部フィン（２５）および外部
コルケート・フィン（２６）がろう材を含まないアルミ
ニウム板からなるので、腐食に対して有利な構成となる
が、これに限定されるものではない。

また、上記においては、固定部材（２９）の基部（２ｇ
ｂ）に多数の孔（３ｏ）があけられているので、揮発性
物が外部飛散し易くなり、より良好なろう付による接合
を得るこさができるが、孔（３ｏ）は必ずしも必要とし
ない。さらに、上記においては。

金属板＋２２＋　（２３）、内部フィン（２５）および
固定部材（２６）を全てロールフォーミングにより連続
製造することが可能であり、これらを組合せる作業も、
それぞれ−貫したラインで行うことが可能となる。

したがって、生産作業を効率良く行うことが可能となっ
て加工費を低減できる。

器における媒体流通管の変形例が示されている。

第８図に示されている媒体流通管（４］）は、長尺方向
に所定間隔をおいて複数個用いられたものである。

第９図に示されている媒体流通管（４３）は、１枚の金
属板（４４）を幅の中央部で折り曲げて１その合わせ縁
部どうしをがしめＩＪ二めるとともにろうｆ＝Ｊしたも
のである。金属板（４４）としては、１１０図に示され
ているように、その両側縁のうち一方に、立」ニリ壁ｆ
４５）および立上り壁（４５）の」二級に運なるダト方
突出縁（４Ｇ）がプレス成形されると吉もに、幅方向の
中央部に、金属板（４４）を折り曲（プたさいに、媒体
流通管（４３）の所定の厚みを得るための門？７ｉ　（
４７）がプレスＴＩ形されているものが用いられている
。そして金属板（４４）か、凹溝（４７）で折り曲けら
れ、合わぜ縁部てかしめ１１−められるとともにろうｆ
；Ｊされる。またかしめ部を鎖線で示すように、上方に
折り曲げておいてもよい。

第１１図に示されている媒体流通管（４８）は、１枚の
金属板（４ｆｆ＋を幅の中央部で折り曲げ、その合わせ
縁部どうしを固定部材（２９）で固定するとともにろう
１・１”したものである。金属板（４９）としては、第
１２図に示されているように、媒体流通部形成用凹所（
５０）と、両側縁の垂下縁（５１）とがプレス成形され
るとともに、折り曲げたさい媒体流通管（４８）の所定
の厚みを得るための凹溝（５２）がプレス成形されてい
るものが用いられる。そしてこの金属板（４９）が門構
（５２）て折り［１１［けられ、固定部組（２９）によ
り固定されるとともにろう付される。

さらに、媒体流通管は、媒体流通部を形成するために所
要の形状にプレス成形された金属板から形成されるもの
であればよく、上記実施例および変形例に示されている
形状のものには限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は３つの従来例を示し、第１図は第
１の従来例を示す側面図、第２図は第２の従来例を示す
側面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線にそう拡大断面図、
第４図は第３の従来例を示す側面図である。 第５図ないし第１２図はこの発明の実施例を示し、第５
図は斜視図、第６図はｔ　ｚ　ｓ　ｏ　夛−ｐ凛 〃線りタク拡巧對面図、第７図は媒体流通管の一部９Ｊ
欠き拡大斜視図、第８図は媒体流通管の変形例を示す斜
視図、第９図は媒体流通管の他の変形例を示す横断面図
、第１０図は第９図の媒体流通管を形成するために用い
られる金属板の横断面図、第１１図は媒体流通管のさら
に他の変形例を示す横断面図、第１２図は第１１図の媒
体流通管を形成するために用いられる金属板の横断面図
である。 °”）　°°°ｍ　２　ｍ　＋Ｈ゛（２ａ　１２３１　
（４４１（４９）　°°°Ｍ　Ｆ’：　’Ｅｌ　゛（２
４）（４１）艶） （４３〆・・・媒体流通管、＋２５１・・・内部フィン
、（２６）・・・外部コルゲート・フィン。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属板（２２＋　＋２３）　＋４４）（１１９）から形
   成されてなる蛇行状の媒体２＋１ｆ通管ｆ２４＋　（４
   ］）　＋４３）　＋４８＋と、媒体流通管ｆ２ａ　＋４
   １１　＋４３＋　（４８）内（こ西己され、かつ管（２
   ４１＋４＋＋　＋４３）　（４８）内面（ころうｆ：］
   ゛されて線部［Ｆ］＠側に配され、かつ管＋２４１　＋
   ４１＋　＋４３）　ｆ、１８１にろうｆ＝１されている
   外部コルケート・フィン（２６）とよりなる熱交換器。