JPS633712B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS633712B2 JPS633712B2 JP9323981A JP9323981A JPS633712B2 JP S633712 B2 JPS633712 B2 JP S633712B2 JP 9323981 A JP9323981 A JP 9323981A JP 9323981 A JP9323981 A JP 9323981A JP S633712 B2 JPS633712 B2 JP S633712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- needle
- heat exchanger
- heat transfer
- fin
- brazing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
- B23K1/0012—Brazing of heat exchangers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフインを具えた伝熱管を用い管外流体
側の圧力損失の増大を防止しか伝熱面積の増大を
はかることのできる熱交換器の製造方法に関す
る。
側の圧力損失の増大を防止しか伝熱面積の増大を
はかることのできる熱交換器の製造方法に関す
る。
管内外の２流体間で熱交換を行なう熱交換器の
中で、内外流体の熱伝達率が大きく異なる場合、
例えばラジエータのように空気対水、凝縮器や蒸
発器のように空気対凝縮または蒸発する冷媒など
の場合には熱伝達率の小さい流体側、すなわち空
気側に種々の形状のフインを付加したフイン付伝
熱管を用いて伝熱面積の増大をはかり、熱伝達率
の大きい流体側が伝達し得る伝熱量に近づけて性
能向上をはかるものがある。ところが、フイン付
伝熱管を用いて伝熱面積の増大をはかろうとする
と管外流体である空気側の圧力損失が増大し熱交
換器としての総合性能が低下するという相反する
問題がある。
中で、内外流体の熱伝達率が大きく異なる場合、
例えばラジエータのように空気対水、凝縮器や蒸
発器のように空気対凝縮または蒸発する冷媒など
の場合には熱伝達率の小さい流体側、すなわち空
気側に種々の形状のフインを付加したフイン付伝
熱管を用いて伝熱面積の増大をはかり、熱伝達率
の大きい流体側が伝達し得る伝熱量に近づけて性
能向上をはかるものがある。ところが、フイン付
伝熱管を用いて伝熱面積の増大をはかろうとする
と管外流体である空気側の圧力損失が増大し熱交
換器としての総合性能が低下するという相反する
問題がある。
例えば、第１図〜３図に示す自動車の空気調和
用のコルゲートフイン型熱交換器では、内部に冷
媒が流れる偏平管０１が蛇行して形成され、この
偏平管０１の隣り合う直管部に波型に成形された
コルゲートフイン０２が配置され、ろう付け等で
偏平管０１に接合されている。ところが、コルゲ
ートフイン型熱交換器ではコルゲートフインの波
型成形加工上の制約からそのピツチＰの狭小化に
は限界があり、フイン材の板厚が0.15〜0.2mmで
フイン高さｈが15〜20mmの場合にはピツチＰは約
３mmが限界である。このため伝熱面積の増大にも
限界があり、車輌搭載上要求される軽量化、高効
率化の障害となつている。また、コルゲートフイ
ン０２の表面に切り込みを入れてルーバ０３を形
成してフイン表面の流れと乱し熱伝達率の向上を
計ることも行なわれるが、このようなフイン形状
では圧力損失の増大を伴い熱交換器の性能上大き
な欠点となるなど熱交換器の製作上やフイン形状
による制約から熱交換器の軽量化および高効率化
がはかれないという欠点がある。
用のコルゲートフイン型熱交換器では、内部に冷
媒が流れる偏平管０１が蛇行して形成され、この
偏平管０１の隣り合う直管部に波型に成形された
コルゲートフイン０２が配置され、ろう付け等で
偏平管０１に接合されている。ところが、コルゲ
ートフイン型熱交換器ではコルゲートフインの波
型成形加工上の制約からそのピツチＰの狭小化に
は限界があり、フイン材の板厚が0.15〜0.2mmで
フイン高さｈが15〜20mmの場合にはピツチＰは約
３mmが限界である。このため伝熱面積の増大にも
限界があり、車輌搭載上要求される軽量化、高効
率化の障害となつている。また、コルゲートフイ
ン０２の表面に切り込みを入れてルーバ０３を形
成してフイン表面の流れと乱し熱伝達率の向上を
計ることも行なわれるが、このようなフイン形状
では圧力損失の増大を伴い熱交換器の性能上大き
な欠点となるなど熱交換器の製作上やフイン形状
による制約から熱交換器の軽量化および高効率化
がはかれないという欠点がある。
本発明はかかる従来のコルゲートフイン型等の
熱交換器の製作上の制約を解消し、圧力損失の増
大を防止しつつ伝熱面積の増大をはかることので
きる熱交換器の製造方法の提供を目的とする。
熱交換器の製作上の制約を解消し、圧力損失の増
大を防止しつつ伝熱面積の増大をはかることので
きる熱交換器の製造方法の提供を目的とする。
かかる目的を達成する本発明の構成は、両面に
ろう材がクラツドされた金属薄板に管内流体を流
す伝熱管の配列に応じて当該伝熱管を貫通嵌合さ
せる複数個の嵌合孔を打ち抜くとともにこれら嵌
合孔間に管外流体の流れと直交する方向に沿つて
伸び前記金属薄板の厚さと略等しい幅で所定長さ
の断面矩形の針状フインを所定間隔で形成して針
状フイン板を成形し、この針状フイン板を前記伝
熱管に嵌合して積層したのちこれら伝熱管の両端
部にヘツダ又はベント管を接続して管内流体流路
を形成し、さらにろう付炉中で加熱することによ
り前記ろう材を溶融固化させ前記伝熱管と前記針
状フイン板および前記伝熱管とヘツダあるいはベ
ント管とをろう付接合すると同時に前記針状フイ
ン両面のろう材を溶融固化させその表面張力によ
り断面円形の針状フインを形成するようにしたこ
とを特徴とする。
ろう材がクラツドされた金属薄板に管内流体を流
す伝熱管の配列に応じて当該伝熱管を貫通嵌合さ
せる複数個の嵌合孔を打ち抜くとともにこれら嵌
合孔間に管外流体の流れと直交する方向に沿つて
伸び前記金属薄板の厚さと略等しい幅で所定長さ
の断面矩形の針状フインを所定間隔で形成して針
状フイン板を成形し、この針状フイン板を前記伝
熱管に嵌合して積層したのちこれら伝熱管の両端
部にヘツダ又はベント管を接続して管内流体流路
を形成し、さらにろう付炉中で加熱することによ
り前記ろう材を溶融固化させ前記伝熱管と前記針
状フイン板および前記伝熱管とヘツダあるいはベ
ント管とをろう付接合すると同時に前記針状フイ
ン両面のろう材を溶融固化させその表面張力によ
り断面円形の針状フインを形成するようにしたこ
とを特徴とする。
以下、本発明の熱交換器の製造方法を第４図〜
第８図を参照して詳細に説明する。
第８図を参照して詳細に説明する。
本発明によつて製造される熱交換器の一例はそ
の正面を表わす第４図およびそのＶ―Ｖ矢視断面
を表わす第５図のように、伝熱管１として偏平断
面を有するものが一平面上に平行に配列され、こ
の伝熱管１の外周に多数の断面円形の針状フイン
２が形成された針状フイン板３が伝熱管１の軸方
向に積層されるとともに伝熱管１の両端部にヘツ
ダ４が接続されたものである。したがつて、フイ
ンとして高効率の針状フイン２を用いるとともに
これを平板上に形成して積層するのでコルゲート
フインなどの波型に成形する場合のピツチの制約
がなくなる。また針状フイン２の断面が円形とし
てあるので管外流体、例えば空気の圧力損失の増
大が抑えられるのである。
の正面を表わす第４図およびそのＶ―Ｖ矢視断面
を表わす第５図のように、伝熱管１として偏平断
面を有するものが一平面上に平行に配列され、こ
の伝熱管１の外周に多数の断面円形の針状フイン
２が形成された針状フイン板３が伝熱管１の軸方
向に積層されるとともに伝熱管１の両端部にヘツ
ダ４が接続されたものである。したがつて、フイ
ンとして高効率の針状フイン２を用いるとともに
これを平板上に形成して積層するのでコルゲート
フインなどの波型に成形する場合のピツチの制約
がなくなる。また針状フイン２の断面が円形とし
てあるので管外流体、例えば空気の圧力損失の増
大が抑えられるのである。
次に、具体的製造方法について説明する。
まず、針状フイン２が形成された針状フイン板
３を形成するが、この針状フイン板３は、素材と
して偏平な伝熱管１の長径より広幅のアルミニウ
ムないし銅等の熱伝導率の高い金属薄板５の両側
にろう材６がクラツドされたものが用いられる。
３を形成するが、この針状フイン板３は、素材と
して偏平な伝熱管１の長径より広幅のアルミニウ
ムないし銅等の熱伝導率の高い金属薄板５の両側
にろう材６がクラツドされたものが用いられる。
この金属薄板５には、第５図に示す伝熱管１の
配列に合わせて伝熱管１を貫通させることのでき
る嵌合孔７が図示例では５個打ち抜き加工で穿設
されるとともに第６図ａ，ｂに示すように針状フ
イン板３を積層する場合のピツチを規定するため
のつば部８が伝熱管１の外周を包囲するように形
成してある。尚、このつば部８は伝熱管１の全外
周にわたるものではなく局部的に折り返えすよう
に形成したものでも良い。
配列に合わせて伝熱管１を貫通させることのでき
る嵌合孔７が図示例では５個打ち抜き加工で穿設
されるとともに第６図ａ，ｂに示すように針状フ
イン板３を積層する場合のピツチを規定するため
のつば部８が伝熱管１の外周を包囲するように形
成してある。尚、このつば部８は伝熱管１の全外
周にわたるものではなく局部的に折り返えすよう
に形成したものでも良い。
さらに嵌合孔７間の金属薄板５部分には伝熱管
１への取付接合部を残すとともに針状フイン板３
の板厚ｔと略等しくろう材６のクラツド厚さを除
いた板厚tcと同程度の幅Ｗで、互いの間隔ｇを保
つて、管外流体の流れと直交する方向、すなわ
ち、図示例では第５図の上下方向に断面矩形の針
状フイン２ａを残すように打ち抜き加工を行な
う。この場合、伝熱管１の軸方向から見て針状フ
イン板３に形成された断面円形の針状フイン２が
千鳥状（スタガード配列）となるよう積層する場
合には第６図ａに示すように、断面矩形の針状フ
イン２ａが1/2ピツチずつずれたＡ配列の針状フ
イン板３とＢ配列の針状フイン板３とをそれぞれ
形成しておく必要がある。尚、間隙ｇは針状フイ
ン２の密度を定めるとともにろう付接合時のろう
材による目づまりを防止するためのものである。
１への取付接合部を残すとともに針状フイン板３
の板厚ｔと略等しくろう材６のクラツド厚さを除
いた板厚tcと同程度の幅Ｗで、互いの間隔ｇを保
つて、管外流体の流れと直交する方向、すなわ
ち、図示例では第５図の上下方向に断面矩形の針
状フイン２ａを残すように打ち抜き加工を行な
う。この場合、伝熱管１の軸方向から見て針状フ
イン板３に形成された断面円形の針状フイン２が
千鳥状（スタガード配列）となるよう積層する場
合には第６図ａに示すように、断面矩形の針状フ
イン２ａが1/2ピツチずつずれたＡ配列の針状フ
イン板３とＢ配列の針状フイン板３とをそれぞれ
形成しておく必要がある。尚、間隙ｇは針状フイ
ン２の密度を定めるとともにろう付接合時のろう
材による目づまりを防止するためのものである。
こうして針状フイン板３を成形したのち、直管
である偏平な伝熱管１に針状フイン板３の嵌合孔
７を貫通させて所定枚数積層する。このとき、針
状フイン２を第８図ａのように格子状（インライ
ン配列）とする場合には、第６図ａのＡ配列又は
Ｂ配列のいずれか一方の針状フインパターンのも
のを順次積層するが、第８図ｂのように千鳥状と
する場合には、Ａ配列とＢ配列の針状フイン板３
を交互に積層する。こののち、伝熱管１の両端部
にそれぞれヘツダ４を接続して管内流体流路を形
成する。こうして熱交換器の組立て作業が完了し
たのち、熱交換器全体をろう付炉中に入れて加熱
する。この結果、針状フイン板３にクラツドした
ろう材６が溶融し、つば部８を介して針状フイン
板３と伝熱管１がろう付接合されるとともに伝熱
管１の両端部のヘツダ４もろう付接合される。ま
た、矩形断面の針状フイン２ａの両側のろう材６
も溶融するが、このときろう材６の表面張力によ
つて針状フイン２ａの四周に流動して、第７図ａ
の状態から第７図ｂの状態のように断面がほぼ円
形となつて固化する。
である偏平な伝熱管１に針状フイン板３の嵌合孔
７を貫通させて所定枚数積層する。このとき、針
状フイン２を第８図ａのように格子状（インライ
ン配列）とする場合には、第６図ａのＡ配列又は
Ｂ配列のいずれか一方の針状フインパターンのも
のを順次積層するが、第８図ｂのように千鳥状と
する場合には、Ａ配列とＢ配列の針状フイン板３
を交互に積層する。こののち、伝熱管１の両端部
にそれぞれヘツダ４を接続して管内流体流路を形
成する。こうして熱交換器の組立て作業が完了し
たのち、熱交換器全体をろう付炉中に入れて加熱
する。この結果、針状フイン板３にクラツドした
ろう材６が溶融し、つば部８を介して針状フイン
板３と伝熱管１がろう付接合されるとともに伝熱
管１の両端部のヘツダ４もろう付接合される。ま
た、矩形断面の針状フイン２ａの両側のろう材６
も溶融するが、このときろう材６の表面張力によ
つて針状フイン２ａの四周に流動して、第７図ａ
の状態から第７図ｂの状態のように断面がほぼ円
形となつて固化する。
こうして得られた熱交換器は従来のコルゲート
フイン型熱交換器にくらべて製作上の制約がない
ので伝熱管の軸方向のフインピツチ（積層間隔）
はもちろん各針状フイン２のピツチをきわめて小
さくすることができ伝熱面積を増大させることが
できる。したがつて、従来のものと交換熱量を等
しくすれば小型軽量な熱交換器となる。また、フ
インの形状もコルゲートフインと異なり針状フイ
ンとすることでフイン効率も向上するとともにそ
の断面が円形であるため管外流体、例えば空気、
の圧力損失を減少させることができ、伝熱性能の
みならず総合性能も向上する。
フイン型熱交換器にくらべて製作上の制約がない
ので伝熱管の軸方向のフインピツチ（積層間隔）
はもちろん各針状フイン２のピツチをきわめて小
さくすることができ伝熱面積を増大させることが
できる。したがつて、従来のものと交換熱量を等
しくすれば小型軽量な熱交換器となる。また、フ
インの形状もコルゲートフインと異なり針状フイ
ンとすることでフイン効率も向上するとともにそ
の断面が円形であるため管外流体、例えば空気、
の圧力損失を減少させることができ、伝熱性能の
みならず総合性能も向上する。
尚、上記実施例では、伝熱管として断面偏平の
ものについて説明したが、断面円形でも矩形であ
つても良く、その配列も一平面上に配列したもの
でなくとも良い。また、伝熱管の両端部のヘツダ
に替えベント管を用いれば蛇行した一本の伝熱管
の管内流体流路が形成でき、管内の流速を上昇さ
せて管内の熱伝達率を向上できる。
ものについて説明したが、断面円形でも矩形であ
つても良く、その配列も一平面上に配列したもの
でなくとも良い。また、伝熱管の両端部のヘツダ
に替えベント管を用いれば蛇行した一本の伝熱管
の管内流体流路が形成でき、管内の流速を上昇さ
せて管内の熱伝達率を向上できる。
以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、針状フインをプレート状に形成
して積層することでフイン製作上の制約もなくピ
ツチの小さいフインを設けることができるととも
に針状フインの断面を容易に円形とすることがで
きる。
本発明によれば、針状フインをプレート状に形成
して積層することでフイン製作上の制約もなくピ
ツチの小さいフインを設けることができるととも
に針状フインの断面を容易に円形とすることがで
きる。
したがつて、伝熱面積の増大がはかれるととも
に圧力損失の増大も抑制できるので、従来の製造
方法による熱交換器に比較して小型軽量で効率の
高い熱交換器を容易に製作できる。
に圧力損失の増大も抑制できるので、従来の製造
方法による熱交換器に比較して小型軽量で効率の
高い熱交換器を容易に製作できる。
第１図〜第３図ａ，ｂは従来のコルゲートフイ
ン型熱交換器にかかり、第１図は正面図、第２図
は第１図―矢視断面図、第３図ａはコルゲー
トフインの斜視図、第３図ｂはａ中の―矢視
断面図、第４図〜第８図ａ，ｂは本発明の熱交換
器の製造方法によつて得られる熱交換器にかか
り、第４図は正面図、第５図は第４図の―矢
視断面図、第６図ａ，ｂは針状フイン板の正面図
および―矢視断面図、第７図ａ，ｂは針状フ
インの断面図でａは組立時、ｂは完成後をそれぞ
れ示す。第８図ａ，ｂは、針状フイン板の配列の
説明図で、ａは格子状（インライン配列）、ｂは
千鳥状（スタガード配列）をそれぞれ示す。 図面中、１は伝熱管、２は針状フイン（断面円
形）、２ａは針状フイン（断面矩形）、３は針状フ
イン板、４はヘツダ、５は金属薄板、６はろう
材、７は嵌合孔、８はつば部である。
ン型熱交換器にかかり、第１図は正面図、第２図
は第１図―矢視断面図、第３図ａはコルゲー
トフインの斜視図、第３図ｂはａ中の―矢視
断面図、第４図〜第８図ａ，ｂは本発明の熱交換
器の製造方法によつて得られる熱交換器にかか
り、第４図は正面図、第５図は第４図の―矢
視断面図、第６図ａ，ｂは針状フイン板の正面図
および―矢視断面図、第７図ａ，ｂは針状フ
インの断面図でａは組立時、ｂは完成後をそれぞ
れ示す。第８図ａ，ｂは、針状フイン板の配列の
説明図で、ａは格子状（インライン配列）、ｂは
千鳥状（スタガード配列）をそれぞれ示す。 図面中、１は伝熱管、２は針状フイン（断面円
形）、２ａは針状フイン（断面矩形）、３は針状フ
イン板、４はヘツダ、５は金属薄板、６はろう
材、７は嵌合孔、８はつば部である。
Claims (1)
- １ 両面にろう材がクラツドされた金属薄板に管
内流体を流す伝熱管の配列に応じて当該伝熱管を
貫通嵌合させる複数個の嵌合孔を打ち抜くととも
にこれら嵌合孔の間に管外流体の流れと直交する
方向に沿つて伸び前記金属薄板の厚さと略等しい
幅で所定長さの断面矩形の針状フインを所定間隔
で形成して針状フイン板を成形し、この針状フイ
ン板を前記伝熱管に嵌合して積層したのちこれら
伝熱管の両端部にヘツダ又はベント管を接続して
管内流体流路を形成し、さらにろう付炉中で加熱
することにより前記ろう材を溶融固化させ前記伝
熱管と前記針状フイン板および前記伝熱管とヘツ
ダあるいはベント管とをろう付接合すると同時に
前記針状フイン両面のろう材を溶融固化させその
表面張力により断面円形の針状フインを形成する
ようにしたことを特徴とする熱交換器の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9323981A JPS57209771A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Production of heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9323981A JPS57209771A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Production of heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57209771A JPS57209771A (en) | 1982-12-23 |
| JPS633712B2 true JPS633712B2 (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=14076970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9323981A Granted JPS57209771A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Production of heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57209771A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105974U (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-19 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器用針状フイン |
| JPH0650688A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Toshiba Corp | 熱交換器 |
-
1981
- 1981-06-17 JP JP9323981A patent/JPS57209771A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57209771A (en) | 1982-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100365639B1 (ko) | 열교환기 | |
| EP1231448B1 (en) | Heat exchanger | |
| JP4300508B2 (ja) | 熱交換器用プレートフィンおよび熱交換器コア | |
| US6213196B1 (en) | Double heat exchanger for vehicle air conditioner | |
| US5501270A (en) | Plate fin heat exchanger | |
| JP6011481B2 (ja) | 熱交換器用フィン | |
| JPH0315117B2 (ja) | ||
| JPS58221390A (ja) | 熱交換器 | |
| US5975200A (en) | Plate-fin type heat exchanger | |
| JP2528121B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JP2927051B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPH10231724A5 (ja) | ||
| JPH0545474U (ja) | 熱交換器 | |
| JPH05215482A (ja) | 熱交換器 | |
| JPS61211697A (ja) | プレ−トフイン型熱交換器 | |
| JPH02166394A (ja) | フィン付熱交換器 | |
| EP0097612A2 (en) | Heat exchanger | |
| JP7226364B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPS6247027Y2 (ja) | ||
| JPH0620054Y2 (ja) | 熱交換器 | |
| JPH11148796A (ja) | 複合型熱交換器およびその製造方法 | |
| JP3203606B2 (ja) | 熱交換器 | |
| JP2540836B2 (ja) | 積層型熱交換器 | |
| JPH0547974Y2 (ja) | ||
| JPS61153392A (ja) | フイン付熱交換器 |