JP3123997B2 - 熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形ｏｌｆ熱交換機 - Google Patents
熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形ｏｌｆ熱交換機Info
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- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱伝達促進効果を持
つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機に係り、特に、熱
交換機においてフィンの形状を新たに設計して渦流運動
と境界層破壊を通した熱伝達促進効果を向上させた自動
車用、タンク用及び一般産業用高効率プレート−フィン
熱交換機に関するものである。
つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機に係り、特に、熱
交換機においてフィンの形状を新たに設計して渦流運動
と境界層破壊を通した熱伝達促進効果を向上させた自動
車用、タンク用及び一般産業用高効率プレート−フィン
熱交換機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に扁平管−フィン熱交換機での熱
伝達は、外部ガス（空気）側の熱抵抗が全体熱抵抗の８
０％以上を占めることによりフィンの性能が熱交換機の
性能を左右する。このようなフィンは、小さい水力直径
と低い気体密度により低レイノルズ数流動領域で多様な
幾何学的な形状変化を起こして熱抵抗を減少させること
により熱伝達性能を向上させている。
伝達は、外部ガス（空気）側の熱抵抗が全体熱抵抗の８
０％以上を占めることによりフィンの性能が熱交換機の
性能を左右する。このようなフィンは、小さい水力直径
と低い気体密度により低レイノルズ数流動領域で多様な
幾何学的な形状変化を起こして熱抵抗を減少させること
により熱伝達性能を向上させている。
【０００３】従来の熱交換機に使用されるフィンには、
代表的にルーバーフィン（ＯＬＦ：ｏｂｌｉｑｕｅ ｌ
ｏｕｖｅｒ ｆｉｎ）とオフセットストリップフィン
（ＯＳＰ：ｏｆｆｓｅｔ ｓｔｒｉｐ ｆｉｎ）があ
る。その中でルーバーフィンは、現在まで熱効率が最も
よいものと知られており、ストリップの前半部ではルー
バー角に沿って流動が形成されて流動の長さが長くなっ
て熱伝達効率がよい。
代表的にルーバーフィン（ＯＬＦ：ｏｂｌｉｑｕｅ ｌ
ｏｕｖｅｒ ｆｉｎ）とオフセットストリップフィン
（ＯＳＰ：ｏｆｆｓｅｔ ｓｔｒｉｐ ｆｉｎ）があ
る。その中でルーバーフィンは、現在まで熱効率が最も
よいものと知られており、ストリップの前半部ではルー
バー角に沿って流動が形成されて流動の長さが長くなっ
て熱伝達効率がよい。
【０００４】また、前記オフセットストリップフィン
は、ストリップフィンがオフセットに形成されて１次元
的なオフセット効果を利用した境界層破壊効果が得られ
る。
は、ストリップフィンがオフセットに形成されて１次元
的なオフセット効果を利用した境界層破壊効果が得られ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のルーバ
ーフィンはストリップの前半部ではルーバー角に沿って
流動が形成されて流動の長さが長くなって熱伝達効率が
よいが、後半部では効率が減少して、フィンのストリッ
プが主流動に対して衝突角が９０°で設計されているた
めスワール（ｓｗｉｒｌ）流動が発生せず長さ方向の渦
流による熱伝達効率がほとんどない問題点があった。
ーフィンはストリップの前半部ではルーバー角に沿って
流動が形成されて流動の長さが長くなって熱伝達効率が
よいが、後半部では効率が減少して、フィンのストリッ
プが主流動に対して衝突角が９０°で設計されているた
めスワール（ｓｗｉｒｌ）流動が発生せず長さ方向の渦
流による熱伝達効率がほとんどない問題点があった。
【０００６】また、オフセットストリップフィンは、ス
トリップフィンがオフセットに形成されて１次元的なオ
フセット効果を利用した境界層破壊効果が得られるが、
気体の回転流動がなく流動経路線に主流動方向の１次元
的な（１方向への）オフセット効果しかない為ルーバー
フィンより熱伝達効率が相対的に低下する問題点があっ
た。
トリップフィンがオフセットに形成されて１次元的なオ
フセット効果を利用した境界層破壊効果が得られるが、
気体の回転流動がなく流動経路線に主流動方向の１次元
的な（１方向への）オフセット効果しかない為ルーバー
フィンより熱伝達効率が相対的に低下する問題点があっ
た。
【０００７】また、前記のようなフィンを持つ既存の熱
交換機は、熱交換機製作時に基体がモジュール化されな
い為必要によって容量を調節することが難しい問題点が
あった。したがって、本発明はこのような問題点に着眼
して案出されたもので、その目的は、熱交換機に使用す
るフィンのストリップが主流動に対して衝突角β（０°
≦β≦８０°）だけ傾くように設計した傾斜ルーバーフ
ィンを使用して、幅方向の渦流と軸方向の渦流が生成さ
れて渦流による混合効果を高めることにより熱伝達を向
上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突させるこ
とにより扁平管からの熱伝達を向上させて、さらに、フ
ィンに衝突角（β）を形成して折り畳むことにより気体
の回転流動により流動経路線に３次元的な（３方向へ
の）オフセット効果が得られ、フィンを通過する流動の
長さが長くなり、衝突角（β）によってそれを調節でき
るようになって気体がフィンのストリップ面を通過しな
がら成長する境界層をルーバーフィンにより一層効果的
／周期的に破壊して境界層を薄く形成した後でストリッ
プ間の渦流領域で消散させて熱伝達を促進させて既存の
オフセットストリップフィンとルーバーフィンの特長を
兼備したフィンを持つ熱交換機を提供するとともに、熱
交換機製作時に基体をモジュール化してソケット（カッ
プラー）で連結することにより必要によって容量が調節
できる熱交換機を提供することにある。
交換機は、熱交換機製作時に基体がモジュール化されな
い為必要によって容量を調節することが難しい問題点が
あった。したがって、本発明はこのような問題点に着眼
して案出されたもので、その目的は、熱交換機に使用す
るフィンのストリップが主流動に対して衝突角β（０°
≦β≦８０°）だけ傾くように設計した傾斜ルーバーフ
ィンを使用して、幅方向の渦流と軸方向の渦流が生成さ
れて渦流による混合効果を高めることにより熱伝達を向
上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突させるこ
とにより扁平管からの熱伝達を向上させて、さらに、フ
ィンに衝突角（β）を形成して折り畳むことにより気体
の回転流動により流動経路線に３次元的な（３方向へ
の）オフセット効果が得られ、フィンを通過する流動の
長さが長くなり、衝突角（β）によってそれを調節でき
るようになって気体がフィンのストリップ面を通過しな
がら成長する境界層をルーバーフィンにより一層効果的
／周期的に破壊して境界層を薄く形成した後でストリッ
プ間の渦流領域で消散させて熱伝達を促進させて既存の
オフセットストリップフィンとルーバーフィンの特長を
兼備したフィンを持つ熱交換機を提供するとともに、熱
交換機製作時に基体をモジュール化してソケット（カッ
プラー）で連結することにより必要によって容量が調節
できる熱交換機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の特徴によると、熱交換機において、内部に
開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿入リングと閉流路ヘ
ッダ連結用ソケット内部遮断ディスクを交互に挿入して
流路を変更させるソケットを使用して容量によって長さ
が相異なる流体供給用ヘッダを連結して、上・下端部に
は流入／流出管が連結された長さ可変形流体供給用連結
管と、前記流体供給用連結管が両端に位置するように連
結・設置されて、上部に主流動気体に対して衝突角
（β）を持つように切断加工されたストリップが形成さ
れたＯＬＦフィンが付着されて、両端が切断角（θ）だ
け傾けて加工されるとともに前記加工された両端を長さ
が相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成された各々
の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁平管と、
前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断するとともに固定支持する
ように上部と下部２個所に設置された熱交換機支持フレ
ームとで構成して、各部品間をモジュール化してソケッ
トで連結することにより必要によって大きさを調節でき
るようにした熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形
ＯＬＦ熱交換機が開示される。
めの本発明の特徴によると、熱交換機において、内部に
開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿入リングと閉流路ヘ
ッダ連結用ソケット内部遮断ディスクを交互に挿入して
流路を変更させるソケットを使用して容量によって長さ
が相異なる流体供給用ヘッダを連結して、上・下端部に
は流入／流出管が連結された長さ可変形流体供給用連結
管と、前記流体供給用連結管が両端に位置するように連
結・設置されて、上部に主流動気体に対して衝突角
（β）を持つように切断加工されたストリップが形成さ
れたＯＬＦフィンが付着されて、両端が切断角（θ）だ
け傾けて加工されるとともに前記加工された両端を長さ
が相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成された各々
の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁平管と、
前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断するとともに固定支持する
ように上部と下部２個所に設置された熱交換機支持フレ
ームとで構成して、各部品間をモジュール化してソケッ
トで連結することにより必要によって大きさを調節でき
るようにした熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形
ＯＬＦ熱交換機が開示される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
による好ましい実施例について詳細に説明する。図１は
本発明の全体組立図であり、図２は本発明に使用した流
体供給用連結管であり、図３は本発明によりモジュール
化された流体供給管の流路である。
による好ましい実施例について詳細に説明する。図１は
本発明の全体組立図であり、図２は本発明に使用した流
体供給用連結管であり、図３は本発明によりモジュール
化された流体供給管の流路である。
【００１０】図示のように、本発明による熱伝達促進効
果を持つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機は、熱交換
機において、内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿
入リング１７と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断デ
ィスク１８とを交互に挿入して流路を変更させるソケッ
ト１４を使用して容量によって長さが相異なる流体供給
用ヘッダ１３，１３１，１３２，１３３を連結して、上
・下端部には流入／流出管１６が連結された長さ可変形
流体供給用連結管と、前記流体供給用連結管が両端に位
置するように連結・設置されて、上部に主流動気体に対
して衝突角（β）を持つように切断加工されたストリッ
プが形成された傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）１２が付
着されて、両端が切断角（θ）だけ傾くように加工され
るとともに前記加工された両端を長さが相異なる流体供
給用ヘッダ１３，１３１，１３２，１３３の一側面に形
成された各々の側面孔１９内に挿入させて組立てる流体
供給用扁平管１１と、前記流体供給用連結管と該流体供
給用連結管のヘッダ１３，１３１，１３２，１３３の一
側面に形成された後述する図８に示されるような各々の
側面孔１９に挿入されて上下連続的に積層された流体供
給用扁平管１１をエンドキャップ１５を使用してヘッダ
１３，１３３の端部を遮断するとともに固定支持するよ
うに上部と下部２個所に設置された一側面が開放された
“コ”状断面を持つ熱交換機支持フレーム２１とで構成
して、各部品間をモジュール化してソケットで連結する
ことにより必要によって大きさが調節できるように構成
される。
果を持つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機は、熱交換
機において、内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部挿
入リング１７と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断デ
ィスク１８とを交互に挿入して流路を変更させるソケッ
ト１４を使用して容量によって長さが相異なる流体供給
用ヘッダ１３，１３１，１３２，１３３を連結して、上
・下端部には流入／流出管１６が連結された長さ可変形
流体供給用連結管と、前記流体供給用連結管が両端に位
置するように連結・設置されて、上部に主流動気体に対
して衝突角（β）を持つように切断加工されたストリッ
プが形成された傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）１２が付
着されて、両端が切断角（θ）だけ傾くように加工され
るとともに前記加工された両端を長さが相異なる流体供
給用ヘッダ１３，１３１，１３２，１３３の一側面に形
成された各々の側面孔１９内に挿入させて組立てる流体
供給用扁平管１１と、前記流体供給用連結管と該流体供
給用連結管のヘッダ１３，１３１，１３２，１３３の一
側面に形成された後述する図８に示されるような各々の
側面孔１９に挿入されて上下連続的に積層された流体供
給用扁平管１１をエンドキャップ１５を使用してヘッダ
１３，１３３の端部を遮断するとともに固定支持するよ
うに上部と下部２個所に設置された一側面が開放された
“コ”状断面を持つ熱交換機支持フレーム２１とで構成
して、各部品間をモジュール化してソケットで連結する
ことにより必要によって大きさが調節できるように構成
される。
【００１１】前記図１及び図３を参照するに、ソケット
１４の内部に設置された開流路ヘッダ連結用ソケット内
部挿入リング１７と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮
断ディスク１８により流路が変更されて、長さが相異な
るヘッダ１３，１３１，１３２，１３３によって各部分
がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区分されて流路の方向が変化される
ことがわかる。
１４の内部に設置された開流路ヘッダ連結用ソケット内
部挿入リング１７と閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮
断ディスク１８により流路が変更されて、長さが相異な
るヘッダ１３，１３１，１３２，１３３によって各部分
がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに区分されて流路の方向が変化される
ことがわかる。
【００１２】図４は本発明に使用した両端キャップ及び
ヘッド間の連結用ソケットの組立図であり、図５は本発
明に使用した両端キャップ及びその側断面図であり、図
６はヘッド間の連結用ソケット及び挿入物を示す。図示
のように、ソケット１４の一定の高さの周囲に沿って内
部方向に突出部が加工されており、その突出部に挿入リ
ング１７及び内部遮断ディスク１８が装着される。
ヘッド間の連結用ソケットの組立図であり、図５は本発
明に使用した両端キャップ及びその側断面図であり、図
６はヘッド間の連結用ソケット及び挿入物を示す。図示
のように、ソケット１４の一定の高さの周囲に沿って内
部方向に突出部が加工されており、その突出部に挿入リ
ング１７及び内部遮断ディスク１８が装着される。
【００１３】また、多数のソケット１４とヘッダ１３と
で連結された流体供給用連結管の一側面ソケット１４に
はエンドキャップ１５が位置して、そのエンドキャップ
１５が支持フレーム２１を固定するとともにヘッダの端
部を遮断する役割をしている。図７（Ａ）は本発明に使
用した多チャンネル扁平管とヘッダの平面（組立）図で
あり、図７（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁平
管とヘッダが熱交換機融接材質によりコーティングされ
て接合部分が融接（ろう付け）された状態の平面（組
立）図として、扁平管とヘッダが融接２２されたことを
示すとともにヘッダ表面が溶接用コーティング材質１３
ａによりコーティングされたことを示す。
で連結された流体供給用連結管の一側面ソケット１４に
はエンドキャップ１５が位置して、そのエンドキャップ
１５が支持フレーム２１を固定するとともにヘッダの端
部を遮断する役割をしている。図７（Ａ）は本発明に使
用した多チャンネル扁平管とヘッダの平面（組立）図で
あり、図７（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁平
管とヘッダが熱交換機融接材質によりコーティングされ
て接合部分が融接（ろう付け）された状態の平面（組
立）図として、扁平管とヘッダが融接２２されたことを
示すとともにヘッダ表面が溶接用コーティング材質１３
ａによりコーティングされたことを示す。
【００１４】図８は本発明に使用したヘッダの一部面の
切断斜視図であり、図９は本発明に使用した切断角を持
つ多チャンネル扁平管と融接されたフィンの斜視図とし
て、円形断面を持ったヘッダの一側面を加工して多数の
扁平管挿入用ヘッダの側面孔１９を示す。ここでは、挿
入される切断角（θ）を持つ多チャンネル扁平管とそこ
に融接された主流動気体に対して衝突角（β）を持つ傾
斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）１２が図示されている。
切断斜視図であり、図９は本発明に使用した切断角を持
つ多チャンネル扁平管と融接されたフィンの斜視図とし
て、円形断面を持ったヘッダの一側面を加工して多数の
扁平管挿入用ヘッダの側面孔１９を示す。ここでは、挿
入される切断角（θ）を持つ多チャンネル扁平管とそこ
に融接された主流動気体に対して衝突角（β）を持つ傾
斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）１２が図示されている。
【００１５】前記傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）１２は
密集されるように折り畳まれる。前記切断角（θ）の範
囲は約３０°乃至６０°程度に傾くように切断加工され
る。前記衝突角（β）は０°≦β≦８０°の範囲で傾く
ように設計されている。図１０（Ａ）は本発明に使用し
た多チャンネル扁平管と融接されたフィンの平面図であ
り、図１０（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの側面図である。
密集されるように折り畳まれる。前記切断角（θ）の範
囲は約３０°乃至６０°程度に傾くように切断加工され
る。前記衝突角（β）は０°≦β≦８０°の範囲で傾く
ように設計されている。図１０（Ａ）は本発明に使用し
た多チャンネル扁平管と融接されたフィンの平面図であ
り、図１０（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの側面図である。
【００１６】図１１（Ａ）は本発明に使用した１セット
（ｓｅｔ）の多チャンネル扁平管と融接されたフィンで
あり、図１１（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁
平管の内部構造図として、流体供給用扁平管の多チャン
ネル壁１１ａ及び分割壁１１ｂが図示されている。図１
１（Ｃ）は本発明に使用した衝突角を持つストリップが
形成されたフィンの形状として、衝突角（β）を持つス
トリップの形状を直線形状のストリップ１２ａで切断加
工したことを示している。
（ｓｅｔ）の多チャンネル扁平管と融接されたフィンで
あり、図１１（Ｂ）は本発明に使用した多チャンネル扁
平管の内部構造図として、流体供給用扁平管の多チャン
ネル壁１１ａ及び分割壁１１ｂが図示されている。図１
１（Ｃ）は本発明に使用した衝突角を持つストリップが
形成されたフィンの形状として、衝突角（β）を持つス
トリップの形状を直線形状のストリップ１２ａで切断加
工したことを示している。
【００１７】図１１（Ｄ）は図１１（Ｃ）のストリップ
形状を異ならせたフィンの形状として、衝突角（β）を
持つストリップの形状をのこぎりの歯形状のストリップ
１２ｂで切断加工することにより段落効果（ｄｉｓｃｒ
ｅｔｅ ｅｆｆｅｃｔ）による混合を促進させて熱伝達
を向上させたことを図示している。図１１（Ｅ）は図１
１（Ｃ）のストリップ形状を異ならせて形成したフィン
の形状として、衝突角（β）を持つストリップの形状を
凹凸形状のストリップ１２ｃで切断加工することにより
段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこ
とを図示している。
形状を異ならせたフィンの形状として、衝突角（β）を
持つストリップの形状をのこぎりの歯形状のストリップ
１２ｂで切断加工することにより段落効果（ｄｉｓｃｒ
ｅｔｅ ｅｆｆｅｃｔ）による混合を促進させて熱伝達
を向上させたことを図示している。図１１（Ｅ）は図１
１（Ｃ）のストリップ形状を異ならせて形成したフィン
の形状として、衝突角（β）を持つストリップの形状を
凹凸形状のストリップ１２ｃで切断加工することにより
段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこ
とを図示している。
【００１８】図１１（Ｆ）は図１１（Ｃ）のストリップ
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
（β）を持つストリップの形状を波形のストリップ１２
ｄで切断加工することにより段落効果による混合を促進
させて熱伝達を向上させたことを図示している。図１１
（Ｇ）は図１１（Ｃ）のストリップ形状を異ならせて形
成したフィンの形状として、衝突角（β）を持つ直線形
状のストリップ１２ａに穿孔１２ｅ形状をさらに含んで
切断加工することにより段落効果による混合を促進させ
て熱伝達を向上させたことを図示している。
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
（β）を持つストリップの形状を波形のストリップ１２
ｄで切断加工することにより段落効果による混合を促進
させて熱伝達を向上させたことを図示している。図１１
（Ｇ）は図１１（Ｃ）のストリップ形状を異ならせて形
成したフィンの形状として、衝突角（β）を持つ直線形
状のストリップ１２ａに穿孔１２ｅ形状をさらに含んで
切断加工することにより段落効果による混合を促進させ
て熱伝達を向上させたことを図示している。
【００１９】図１１（Ｈ）は図１１（Ｃ）のストリップ
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
（β）を持つ直線形状のストリップ１２ａに凹部１２ｆ
形状をさらに含んで切断加工することにより段落効果に
よる混合を促進させて熱伝達を向上させたことを図示し
ている。図１２（Ａ）は本発明のストリップが形成され
たフィンの断面を示す例示図であり、図１２（Ｂ）は本
発明のストリップが形成されたフィンの他の断面を示
し、加工切断されたストリップの幅を調節して密集度を
容易に調節できることにより製造上の柔軟性を高めるこ
とができる。δは、ルーバー角である。
形状を異ならせて形成したフィンの形状として、衝突角
（β）を持つ直線形状のストリップ１２ａに凹部１２ｆ
形状をさらに含んで切断加工することにより段落効果に
よる混合を促進させて熱伝達を向上させたことを図示し
ている。図１２（Ａ）は本発明のストリップが形成され
たフィンの断面を示す例示図であり、図１２（Ｂ）は本
発明のストリップが形成されたフィンの他の断面を示
し、加工切断されたストリップの幅を調節して密集度を
容易に調節できることにより製造上の柔軟性を高めるこ
とができる。δは、ルーバー角である。
【００２０】図１３は本発明のヘッダ内への扁平管の浸
透の深さを可変させることができる治具の斜視図で、ヘ
ッダの一側面に形成された各々の側面孔１９に扁平管１
１を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節して均一な
流量分配が行われるようにする機具である本発明の治具
を示している。前記のような本発明は熱交換機製作時に
基体をモジュール化してソケットで連結することにより
必要によって容量を調節できる。
透の深さを可変させることができる治具の斜視図で、ヘ
ッダの一側面に形成された各々の側面孔１９に扁平管１
１を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節して均一な
流量分配が行われるようにする機具である本発明の治具
を示している。前記のような本発明は熱交換機製作時に
基体をモジュール化してソケットで連結することにより
必要によって容量を調節できる。
【００２１】また、ヘッダ内での流動抵抗を調節するこ
とにより均一な流量分配が行われるようにヘッダ内への
扁平管の浸透の深さを変化させることができる治具を製
作して使用する。扁平管の両端は約３０°乃至６０°程
度の切断角（θ）に傾けて切断加工することにより、流
入側では傾斜面に衝突した冷媒の全圧力上昇による扁平
管内部への流入が容易になり、流出側では扁平管内部で
の流出が容易になる。
とにより均一な流量分配が行われるようにヘッダ内への
扁平管の浸透の深さを変化させることができる治具を製
作して使用する。扁平管の両端は約３０°乃至６０°程
度の切断角（θ）に傾けて切断加工することにより、流
入側では傾斜面に衝突した冷媒の全圧力上昇による扁平
管内部への流入が容易になり、流出側では扁平管内部で
の流出が容易になる。
【００２２】また、管内部流体の許容圧力によって扁平
管内部に設置した多チャンネル壁と分割フィンとの比率
を調節することにより多様な作動流体に対応できる。傾
斜ルーバーフィンを使用した本発明は、既存のルーバー
フィンは衝突角が９０°であることに比べてフィンのス
トリップが主流動に対して衝突角β（０°≦β≦８０
°）だけ傾けて設計されている。
管内部に設置した多チャンネル壁と分割フィンとの比率
を調節することにより多様な作動流体に対応できる。傾
斜ルーバーフィンを使用した本発明は、既存のルーバー
フィンは衝突角が９０°であることに比べてフィンのス
トリップが主流動に対して衝突角β（０°≦β≦８０
°）だけ傾けて設計されている。
【００２３】したがって、幅方向の渦流と軸方向の渦流
が生成されて渦流による混合効果を高めることにより熱
伝達を向上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突
させることにより扁平管からの熱伝達を向上させる。ま
た、フィンに衝突角（β）を形成して折り畳むことによ
り、既存のオフセットストリップフィン（ＯＳＦ）が１
次元的なオフセット効果が得られたことに比べて、本発
明の傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）は気体の回転流動に
より流動経路線に３次元的な（３方向への）オフセット
効果が得られ、フィンを通過する流動の長さが長くな
り、衝突角（β）によってそれを調節できるようになっ
て気体がフィンのストリップ面を通過しながら成長する
境界層をルーバーフィンより一層効果的・周期的に破壊
して境界層を薄く形成した後、ストリップ間の渦流領域
で消散させて熱伝達を促進させる。
が生成されて渦流による混合効果を高めることにより熱
伝達を向上させて、主流動を基底面である扁平管と衝突
させることにより扁平管からの熱伝達を向上させる。ま
た、フィンに衝突角（β）を形成して折り畳むことによ
り、既存のオフセットストリップフィン（ＯＳＦ）が１
次元的なオフセット効果が得られたことに比べて、本発
明の傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ）は気体の回転流動に
より流動経路線に３次元的な（３方向への）オフセット
効果が得られ、フィンを通過する流動の長さが長くな
り、衝突角（β）によってそれを調節できるようになっ
て気体がフィンのストリップ面を通過しながら成長する
境界層をルーバーフィンより一層効果的・周期的に破壊
して境界層を薄く形成した後、ストリップ間の渦流領域
で消散させて熱伝達を促進させる。
【００２４】したがって、本発明の傾斜ルーバーフィン
（ＯＬＦ）１２は、既存のオフセットストリップフィン
とルーバーフィンとの特長を兼備したフィンである。
（ＯＬＦ）１２は、既存のオフセットストリップフィン
とルーバーフィンとの特長を兼備したフィンである。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明のモジュール形ＯＬ
Ｆ熱交換機によると、熱交換容量によってモジュールを
追加することにより大きさを任意で調節でき、渦流流動
による混合促進、オフセット効果及び掃除効果（ｓｃｏ
ｕｒｉｎｇ）による高効率化が可能である。
Ｆ熱交換機によると、熱交換容量によってモジュールを
追加することにより大きさを任意で調節でき、渦流流動
による混合促進、オフセット効果及び掃除効果（ｓｃｏ
ｕｒｉｎｇ）による高効率化が可能である。
【００２６】これは自動車用、タンク用及び一般産業用
空調機の凝縮機、蒸発機、放熱機、ヒートコア等の熱交
換機に採択でき、さらに、本発明の傾斜ルーバーフィン
（ＯＬＦ）はエンジンオイルクーラー用暖流促進体とし
ても活用が可能で効率向上だけではなく小型・軽量化を
通した生産性も向上できる。また、フィン間隔と図１２
（Ａ），１２（Ｂ）に図示された加工切断されたストリ
ップの幅とを調節して密集度を容易に調節できることに
より製造上の柔軟性をも高める。
空調機の凝縮機、蒸発機、放熱機、ヒートコア等の熱交
換機に採択でき、さらに、本発明の傾斜ルーバーフィン
（ＯＬＦ）はエンジンオイルクーラー用暖流促進体とし
ても活用が可能で効率向上だけではなく小型・軽量化を
通した生産性も向上できる。また、フィン間隔と図１２
（Ａ），１２（Ｂ）に図示された加工切断されたストリ
ップの幅とを調節して密集度を容易に調節できることに
より製造上の柔軟性をも高める。
【００２７】一方、直線形状で切断されて加工されたス
トリップ面を必要によってのこぎりの歯形状、凹凸形
状、波形及び穿孔形状ストリップ等多様な形態に切断加
工して、ルーバーのように主流動に対して前後方向に傾
斜角を持つようにすることにより、直線形の場合よりも
段落による２次流動の掃除効果を利用して熱伝達を向上
させることができる。
トリップ面を必要によってのこぎりの歯形状、凹凸形
状、波形及び穿孔形状ストリップ等多様な形態に切断加
工して、ルーバーのように主流動に対して前後方向に傾
斜角を持つようにすることにより、直線形の場合よりも
段落による２次流動の掃除効果を利用して熱伝達を向上
させることができる。
【図１】本発明の全体組立図である。
【図２】本発明に使用した流体供給用連結管である。
【図３】本発明によるモジュール化された流体供給管の
流路である。
流路である。
【図４】本発明に使用した両端キャップ及びヘッド間の
連結用ソケットの組立図である。
連結用ソケットの組立図である。
【図５】本発明に使用した両端キャップ及びその側断面
図である。
図である。
【図６】ヘッド間の連結用ソケット及び挿入物である。
【図７】（Ａ）は本発明に使用した多チャンネル扁平管
とヘッダの平面（組立）図、（Ｂ）は本発明に使用した
多チャンネル扁平管とヘッダが熱交換機融接材質でコー
ティングされて接合部分が融接された状態の平面（組
立）図である。
とヘッダの平面（組立）図、（Ｂ）は本発明に使用した
多チャンネル扁平管とヘッダが熱交換機融接材質でコー
ティングされて接合部分が融接された状態の平面（組
立）図である。
【図８】本発明に使用したヘッダである。
【図９】本発明に使用した切断角を持つ多チャンネル扁
平管と融接されたフィンである。
平管と融接されたフィンである。
【図１０】（Ａ）は本発明に使用した多チャンネル扁平
管と融接されたフィンの垂直切断側面図、（Ｂ）は本発
明に使用した多チャンネル扁平管と融接されたフィンの
正面図である。
管と融接されたフィンの垂直切断側面図、（Ｂ）は本発
明に使用した多チャンネル扁平管と融接されたフィンの
正面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明に使用した１セットの多チャ
ンネル扁平管と融接されたフィン、（Ｂ）は本発明に使
用した多チャンネル扁平管の内部構造図、（Ｃ）は本発
明に使用した衝突角を持つフィンの形状図、（Ｄ）乃至
（Ｈ）は（Ｃ）のストリップ形状を種々異ならせて形成
したフィンの形状である。
ンネル扁平管と融接されたフィン、（Ｂ）は本発明に使
用した多チャンネル扁平管の内部構造図、（Ｃ）は本発
明に使用した衝突角を持つフィンの形状図、（Ｄ）乃至
（Ｈ）は（Ｃ）のストリップ形状を種々異ならせて形成
したフィンの形状である。
【図１２】（Ａ）は本発明のストリップが形成されたフ
ィンの断面を示す例示図、（Ｂ）は本発明のストリップ
が形成されたフィンの他の断面を示す例示図である。
ィンの断面を示す例示図、（Ｂ）は本発明のストリップ
が形成されたフィンの他の断面を示す例示図である。
【図１３】本発明のヘッダ内への扁平管の浸透の深さの
変化を減少させる治具の斜視図である。
変化を減少させる治具の斜視図である。
１１ 扁平管 １１ａ 多チャンネル壁 １１ｂ 多チャンネル分割壁（フィン） １２ 傾斜ルーバーフィン（ＯＬＦ） １２ａ 直線形状のストリップ １２ｂ のこぎりの歯形状のストリップ １２ｃ 凹凸形状のストリップ １２ｄ 波形のストリップ １２ｅ 穿孔形状のストリップ １３，１３１，１３２，１３３ ヘッダ １３ａ コーティング材質 １４ ソケット １５ エンドキャップ １６ 流入／流出管 １７ 挿入リング １８ 遮断ディスク １９ 側面孔 ２１ 支持フレーム ２２ 融接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オ グン−ソプ 大韓民国 テジョンシ ユソンク ジャ ンドン171 (72)発明者 リ ジュン−シク 大韓民国 ソウルシ ヤンチョンク シ ンジョン１ドン モクトンアパート1024 −1405 (56)参考文献 特開 昭63−34466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161393（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−119795（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−82595（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−309193（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−22566（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−22272（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−29571（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28D 1/053 F28F 9/02
Claims (11)
- 【請求項１】 内部に開流路ヘッダ連結用ソケット内部
挿入リングと閉流路ヘッダ連結用ソケット内部遮断ディ
スクとを交互に挿入して流路を変更させるソケットを使
用して容量によって長さが相異なる流体供給用ヘッダを
連結して、上・下端部には流入／流出管が連結されてお
り、両端に平行に配置してある二つの長さ可変形流体供
給用連結管と、一方の端を一側の長さ可変形流体供給用連結管と連結・
設置され、他方の端を他側の長さ可変形流体供給用連結
管と連結・設置されており、 上部に主流動気体に対して
衝突角（β）を持つように切断加工されたストリップが
形成された傾斜ルーバーフィンが付着されて、両端が切
断角（θ）傾けて加工されるとともに前記加工された両
端を長さが相異なる流体供給用ヘッダの一側面に形成さ
れた各々の側面孔内に挿入させて組立てる流体供給用扁
平管と、 前記流体供給用連結管と該流体供給用連結管のヘッダの
一側面に形成された各々の側面孔に挿入されて上下に連
続的に積層された流体供給用扁平管をエンドキャップを
使用してヘッダの端部を遮断とともに固定支持するよう
に上部と下部２個所に設置された熱交換機支持フレーム
で構成して、 各部品間をモジュール化してソケットで連結することに
より必要によって大きさを調節できるようにしたことを
特徴とする熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形Ｏ
ＬＦ熱交換機。 - 【請求項２】 前記切断角（θ）は、３０°≦θ≦６０
°の範囲の角度であることを特徴とする請求項１記載の
熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換
機。 - 【請求項３】 前記流体供給用扁平管の内部に設置され
た断面構造を管内部の流体の許容圧力によって多チャン
ネル壁と分割フィンの比率を調節することにより多様な
作動流体に対応できるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形Ｏ
ＬＦ熱交換機。 - 【請求項４】 前記傾斜ルーバーフィンに衝突角（β）
を形成して折り畳んでなり、 上記衝突角（β）は、気体の回転流動によって気体流路
の３次元的な（３方向へ の）オフセット効果調節が可能
な構造として気体が傾斜ルーバーフィンの切断加工され
たストリップ面を通過しながら成長する境界層を一層効
果的／周期的に破壊した後、ストリップ間の渦流領域で
消散させるように定めてあり、 上記境界層がストリップ間の渦流領域で消散することに
よって熱伝達が促進されるようにしたことを 特徴とする
請求項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール
形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項５】 ヘッダの一側面に形成された各々の側面
孔に扁平管を挿入する時、ヘッダでの流動抵抗を調節し
て流量分配が均一に行われるように治具を使用してヘッ
ダ内への扁平管の浸透の深さを変化させたことを特徴と
する請求項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュ
ール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項６】 前記衝突角（β）を持つストリップの形
状を直線形状のストリップで切断加工したことを特徴と
する請求項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モジュ
ール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項７】 前記衝突角（β）を持つストリップの形
状をのこぎりの歯形状のストリップで切断加工すること
により段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上さ
せたことを特徴とする請求項１記載の熱伝達促進効果を
持つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項８】 前記衝突角（β）を持つストリップの形
状を凹凸形状のストリップで切断加工することにより段
落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させたこと
を特徴とする請求項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効
率モジュール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項９】 前記衝突角（β）を持つストリップの形
状を波形のストリップで切断加工することにより段落効
果による混合を促進させて熱伝達を向上させたことを特
徴とする請求項１記載の熱伝達促進効果を持つ高効率モ
ジュール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項１０】 前記衝突角（β）を持つ直線形状のス
トリップに穿孔形状をさらに含んで切断加工することに
より段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させ
たことを特徴とする請求項６記載の熱伝達促進効果を持
つ高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機。 - 【請求項１１】 前記衝突角（β）を持つ直線形状のス
トリップに凹形状をさらに含んで切断加工することによ
り段落効果による混合を促進させて熱伝達を向上させた
ことを特徴とする請求項６記載の熱伝達促進効果を持つ
高効率モジュール形ＯＬＦ熱交換機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980049932A KR100297189B1 (ko) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 열전달촉진효과를갖는고효율모듈형오엘에프열교환기 |
| KR49932/1998 | 1998-11-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000161870A JP2000161870A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3123997B2 true JP3123997B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=19559117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11012093A Expired - Fee Related JP3123997B2 (ja) | 1998-11-20 | 1999-01-20 | 熱伝達促進効果を持つ高効率モジュール形ｏｌｆ熱交換機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6073686A (ja) |
| JP (1) | JP3123997B2 (ja) |
| KR (1) | KR100297189B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19915389A1 (de) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Behr Gmbh & Co | Mehrblock-Wärmeübertrager |
| DE19963373A1 (de) * | 1999-12-28 | 2001-07-12 | Abb Alstom Power Ch Ag | Vorrichtung zur Kühlung einer, einen Strömungskanal umgebenden Strömungskanalwand mit wenigstens einem Rippenzug |
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