JP4830131B2 - Micro heat exchanger and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロ熱交換器およびその製造方法に関し、詳しくは、金属材料により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成されて所定間隔で並列に配置された複数の熱交換用チューブに流れる冷媒を外気との熱交換により冷却するマイクロ熱交換器およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a micro heat exchanger and a method for manufacturing the same, and more specifically, a plurality of heat exchanges formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less with a metal material and arranged in parallel at predetermined intervals. The present invention relates to a micro heat exchanger for cooling a refrigerant flowing in a tube by heat exchange with outside air and a method for manufacturing the same.
従来、この種の熱交換器としては、冷媒の入口タンクと出口タンクとに冷媒を流通させて外気と熱交換する複数のチューブを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この熱交換器では、入口タンクに流入した冷媒を複数のチューブを流通させて出口タンクに至らせる間に複数のチューブと略垂直にチューブ間を通過する外気との熱交換により冷却する。そして、熱交換効率を高めるために、複数のチューブ間に冷却フィンが取り付けられている。 Conventionally, a heat exchanger of this type has been proposed that includes a plurality of tubes that circulate refrigerant between an inlet tank and an outlet tank of the refrigerant and exchange heat with the outside air (see, for example, Patent Document 1). In this heat exchanger, the refrigerant flowing into the inlet tank is cooled by exchanging heat between the plurality of tubes and the outside air passing between the tubes substantially vertically while passing through the plurality of tubes and reaching the outlet tank. And in order to improve heat exchange efficiency, the cooling fin is attached between several tubes.
また、冷媒の入口と出口とをなす二つのヘッダーとに冷媒を流通させて外気と熱交換する細径化した複数の管を備えるものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。この熱交換器では、細径化した複数の管に冷媒を流通させると共に複数の管の間を通過させて外気との熱交換により冷媒を冷却する。
コンピュータや家電機器などに用いられる熱交換器では、一般的に、熱交換効率が高く、小さく、軽く、組み付け性の良好なものが望まれている。上述の前者の熱交換器では、チューブの耐圧強度を保持するために押し出し成形したり耐圧用の溶接を行なったりしており、小型化や軽量化が困難なものとなる。 In general, heat exchangers used for computers, home appliances, and the like are desired to have high heat exchange efficiency, small size, light weight, and good assembly. In the former heat exchanger described above, extrusion molding or pressure welding is performed in order to maintain the pressure resistance of the tube, making it difficult to reduce the size and weight.
また、上述の後者の熱交換器では、管を細径化するため、管の強度が低下し、組み付け時に管を折り曲げたり潰したりしてしまう場合が生じる。また、多数の管をヘッダーに取り付ける必要から、組み付け性が悪化してしまう。 Further, in the latter heat exchanger described above, since the pipe is reduced in diameter, the strength of the pipe decreases, and the pipe may be bent or crushed during assembly. In addition, since a large number of tubes need to be attached to the header, the assemblability is deteriorated.
本発明のマイクロ熱交換器およびその製造方法は、熱交換器を小型化したり軽量化することを目的の一つとする。また、本発明のマイクロ熱交換器およびその製造方法は、熱交換効率を向上させることを目的の一つとする。さらに、本発明のマイクロ熱交換器およびその製造方法は、熱交換器の組み付け性を向上させることを目的の一つとする。 One object of the micro heat exchanger and the manufacturing method thereof of the present invention is to reduce the size and weight of the heat exchanger. Another object of the micro heat exchanger and the manufacturing method thereof of the present invention is to improve the heat exchange efficiency. Furthermore, it is an object of the micro heat exchanger and the manufacturing method thereof of the present invention to improve the assemblability of the heat exchanger.
本発明のマイクロ熱交換器およびその製造方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The micro heat exchanger and the manufacturing method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
本発明のマイクロ熱交換器は、
金属材料により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成されて所定間隔で並列に配置された複数の熱交換用チューブに流れる冷媒を外気との熱交換により冷却するマイクロ熱交換器であって、
前記熱交換用チューブの両端近傍の両偏平面に形成された冷媒の給排用の流路を形成するための流路形成部を隣接する熱交換用チューブの流路形成部とを接合することにより構成されてなる、
ことを特徴とする。
The micro heat exchanger of the present invention is
Micro heat exchange that cools the refrigerant flowing through a plurality of heat exchange tubes arranged in parallel at predetermined intervals by heat exchange with the outside air, formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less with a metal material. A vessel,
Joining a flow path forming portion for forming a flow path for refrigerant supply / discharge formed on both flat surfaces near both ends of the heat exchange tube to a flow path forming portion of an adjacent heat exchange tube Consisting of,
It is characterized by that.
この本発明のマイクロ熱交換器では、金属材料により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成された複数の熱交換用チューブの流路形成部を隣接する熱交換用チューブの流路形成部と接合することによってマイクロ熱交換器を構成するから、冷媒の流出入を行なうヘッダーなどを備えるものに比して小型で軽量なものとすることができると共に熱交換器の組み付け性を良好なものとすることができる。また、熱交換用チューブを偏平な中空管として形成することにより、外気との接触面積を大きくして、熱交換効率を向上させることができる。 In the micro heat exchanger according to the present invention, the heat exchange tube adjacent to the flow path forming portion of a plurality of heat exchange tubes formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less by a metal material is used. Since the micro heat exchanger is configured by joining with the flow path forming portion, it can be made smaller and lighter than those equipped with headers for flowing in and out of the refrigerant and the heat exchanger can be assembled. Can be made good. Further, by forming the heat exchange tube as a flat hollow tube, the contact area with the outside air can be increased, and the heat exchange efficiency can be improved.
こうした本発明のマイクロ熱交換器において、前記流路形成部は、前記両偏平面の一方に長さが前記所定間隔の長さに調整され第1の直径の管として形成された第1管部と、前記両偏平面の他方の前記第1管部に整合する位置に前記第1管部の内径を略外径とする第2の直径の管として形成された第2管部とであり、前記熱交換用チューブの第2管部を隣接する熱交換用チューブの第1管部に挿入した状態で接合してなる、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、隣接する熱交換用チューブとの接合時における位置決めを容易にすることができると共に熱交換用チューブの間隔を高い精度をもって所定の間隔にすることができ、マイクロ熱交換器の組み付け性を良好なものとすることができる。また、第2管部を第1管部に挿入した状態で接合するから、接合部のシール性をより高くすることができる。この場合、前記熱交換用チューブの第1管部の端面が隣接する熱交換用チューブの偏平面に当接する位置で接合してなることを特徴とするものとすることもできる。 In such a micro heat exchanger of the present invention, the flow path forming portion is formed as a first diameter tube having a length adjusted to the length of the predetermined interval on one of the two flat surfaces. And a second tube portion formed as a tube having a second diameter with the inner diameter of the first tube portion being substantially the outer diameter at a position aligned with the first tube portion on the other of the two flat surfaces, The second pipe part of the heat exchange tube may be joined in a state of being inserted into the first pipe part of the adjacent heat exchange tube. In this way, positioning at the time of joining with adjacent heat exchange tubes can be facilitated, and the intervals between the heat exchange tubes can be set to predetermined intervals with high accuracy. Can be made good. Moreover, since it joins in the state which inserted the 2nd pipe part in the 1st pipe part, the sealing performance of a junction part can be made higher. In this case, the end face of the first pipe portion of the heat exchange tube may be joined at a position where it abuts against the flat surface of the adjacent heat exchange tube.
また、本発明のマイクロ熱交換器において、前記流路形成部は、前記両偏平面の一方に長さが前記所定間隔の長さに調整され所定の直径の管として形成された管部と、前記両偏平面の他方の前記管部に整合する位置に形成された前記管部の内径を直径とする貫通孔とであり、前記熱交換用チューブの管部を隣接する熱交換用チューブの貫通孔に接合してなる、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、隣接する熱交換用チューブとの接合時における熱交換用チューブの間隔を高い精度をもって所定の間隔にすることができ、マイクロ熱交換器の組み付け性を良好なものとすることができる。この場合、前記管部の接合端部にフランジが形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、接合部のシール性をより高くすることができる。 Further, in the micro heat exchanger according to the present invention, the flow path forming portion has a tube portion whose length is adjusted to the length of the predetermined interval on one of the two flat surfaces and formed as a tube having a predetermined diameter, A through hole having a diameter equal to the inner diameter of the tube portion formed at a position aligned with the other tube portion of the two flat surfaces, and penetrating the adjacent heat exchange tube through the tube portion of the heat exchange tube. It can also be characterized by being joined to a hole. If it carries out like this, the space | interval of the heat exchange tube at the time of joining with the adjacent heat exchange tube can be made into a predetermined space | interval with high precision, and the assembly | attachment property of a micro heat exchanger can be made favorable. . In this case, a flange may be formed at the joining end portion of the pipe portion. If it carries out like this, the sealing performance of a junction part can be made higher.
さらに、本発明のマイクロ熱交換器において、前記流路形成部は、前記両偏平面の一方に長さが前記所定間隔より短い長さとして調整され所定の直径の管として形成された第1管部と、前記両偏平面の他方の前記管部に整合する位置に前記所定間隔の長さから前記第1管部の長さを減じた長さとして調整され所定の直径の管として形成された第2管部とであり、前記熱交換用チューブの第1管部と隣接する熱交換用チューブの第2管部とを接合してなる、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、隣接する熱交換用チューブとの接合時における熱交換用チューブの間隔を高い精度をもって所定の間隔にすることができ、マイクロ熱交換器の組み付け性を良好なものとすることができる。この場合、前記第1管部および前記第2管部の接合端部にフランジが形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、接合部のシール性をより高くすることができる。 Furthermore, in the micro heat exchanger according to the present invention, the flow path forming portion is a first pipe formed as a pipe having a predetermined diameter and having a length adjusted to a length shorter than the predetermined interval on one of the two flat surfaces. And a pipe having a predetermined diameter adjusted to a length obtained by subtracting the length of the first pipe section from the length of the predetermined interval at a position aligned with the pipe section on the other side of the two flat surfaces. It is a 2nd pipe part, Comprising: The 1st pipe part of the said heat exchange tube and the 2nd pipe part of the heat exchange tube adjacent can be joined, It can also be characterized by the above-mentioned. If it carries out like this, the space | interval of the heat exchange tube at the time of joining with the adjacent heat exchange tube can be made into a predetermined space | interval with high precision, and the assembly | attachment property of a micro heat exchanger can be made favorable. . In this case, a flange may be formed at the joining end portion of the first tube portion and the second tube portion. If it carries out like this, the sealing performance of a junction part can be made higher.
あるいは、本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、少なくとも前記流路形成部では結合する複数の中空管として形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの耐圧強度を高くすることができる。 Alternatively, in the micro heat exchanger according to the present invention, the heat exchange tube may be formed as a plurality of hollow tubes to be coupled at least in the flow path forming portion. In this way, the pressure strength of the heat exchange tube can be increased.
また、本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、前記流路形成部を含む部位では二つの中空管を形成するよう略B字状断面に形成され、前記二つの中空管に対して各々冷媒を給排するよう前記流路形成部が形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの耐圧強度を高くすることができる。 Further, in the micro heat exchanger according to the present invention, the heat exchange tube is formed in a substantially B-shaped cross section so as to form two hollow tubes in a portion including the flow path forming portion, and the two hollow tubes The flow path forming portion may be formed so as to supply and discharge the refrigerant to and from the pipe. In this way, the pressure strength of the heat exchange tube can be increased.
本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、内側の両扁平面に接合するインナーフィンを有するチューブであるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの耐圧強度を高くすることができる。この場合、前記インナーフィンは、前記熱交換用チューブにおける冷媒の流通抵抗が大きくならないよう配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの耐圧強度を高くすることができると共に熱交換効率の低下を抑制することができる。 In the micro heat exchanger of the present invention, the heat exchange tube may be a tube having inner fins joined to both inner flat surfaces. In this way, the pressure strength of the heat exchange tube can be increased. In this case, the inner fin may be arranged so that the flow resistance of the refrigerant in the heat exchange tube does not increase. If it carries out like this, the pressure-resistant intensity | strength of the tube for heat exchange can be made high, and the fall of heat exchange efficiency can be suppressed.
本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、両端がつぶし加工を用いてシールされてなるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの両端を容易にシールすることができる。 In the micro heat exchanger according to the present invention, both ends of the heat exchange tube may be sealed using a crushing process. If it carries out like this, the both ends of the tube for heat exchange can be sealed easily.
本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、両端が折り曲げ加工を用いてシールされてなるものとすることもできる。こうすれば、熱交換用チューブの両端を容易にシールすることができる。 In the micro heat exchanger according to the present invention, both ends of the heat exchange tube may be sealed using a bending process. If it carries out like this, the both ends of the tube for heat exchange can be sealed easily.
本発明のマイクロ熱交換器において、前記熱交換用チューブは、厚みが0.1mm以下の板材に前記流路形成部を加工した後に折り曲げ加工を経て形成されてなるものとすることもできる。この場合、前記熱交換用チューブは、バーリング加工を用いて前記流路形成部を加工してなるものとすることもできる。 In the micro heat exchanger according to the present invention, the heat exchange tube may be formed by bending the flow path forming portion into a plate material having a thickness of 0.1 mm or less. In this case, the heat exchange tube may be formed by processing the flow path forming portion using burring.
本発明のマイクロ熱交換器の製造方法は、
金属材料により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成されて所定間隔で並列に配置された複数の熱交換用チューブに流れる冷媒を外気との熱交換により冷却するマイクロ熱交換器の製造方法であって、
厚みが0.1mm以下の板材に前記熱交換用チューブの両端近傍の両偏平面に形成された冷媒の給排用の流路を形成するための流路形成部を加工した後に折り曲げ加工により中空管とし、更に両端をシール加工して前記熱交換用チューブを形成するチューブ形成工程と、
前記複数の熱交換用チューブの流路形成部を隣接する熱交換用チューブの流路形成部と接合する接合工程と、
を用いてマイクロ熱交換器を製造することを特徴とする。
The manufacturing method of the micro heat exchanger of the present invention includes:
Micro heat exchange that cools the refrigerant flowing through a plurality of heat exchange tubes arranged in parallel at predetermined intervals by heat exchange with the outside air, formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less with a metal material. A method of manufacturing a vessel,
After the flow path forming portion for forming the flow path for supplying and discharging the refrigerant formed on both the flat surfaces near both ends of the heat exchange tube is formed on a plate material having a thickness of 0.1 mm or less, A tube forming step of forming an empty tube, and further sealing both ends to form the heat exchange tube,
A joining step of joining the flow path forming portions of the plurality of heat exchange tubes to the flow path forming portions of the adjacent heat exchange tubes;
Is used to manufacture a micro heat exchanger.
この本発明のマイクロ熱交換器の製造方法では、厚みが0.1mm以下の板材に熱交換用チューブの両端近傍の両偏平面に形成された冷媒の給排用の流路を形成するための流路形成部を加工した後に折り曲げ加工により中空管とし、更に両端をシール加工して熱交換用チューブを形成するチューブ形成工程により熱交換用チューブを形成するから、熱交換用チューブを容易に形成することができる。また、複数の熱交換用チューブの流路形成部を隣接する熱交換用チューブの流路形成部と接合する接合工程を用いてマイクロ熱交換器を製造するから、マイクロ熱交換器の組み付けを良好なものとすることができる。そして、製造したマイクロ熱交換器は、冷媒の流出入を行なうヘッダーなどを備えないから、ヘッダーなどを備えるものに比して小型で軽量なものとすることができる。また、熱交換用チューブを偏平な中空管として形成するから、外気との接触面積を大きくして、熱交換効率を向上させることができる。 In the manufacturing method of the micro heat exchanger according to the present invention, a flow path for supplying and discharging the refrigerant formed on both flat surfaces in the vicinity of both ends of the heat exchange tube is formed on a plate material having a thickness of 0.1 mm or less. The tube for heat exchange is formed by the tube forming process that forms the hollow tube by bending after forming the flow path forming part and then seals both ends to form the tube for heat exchange. Can be formed. In addition, micro heat exchangers are manufactured using a joining process that joins the flow path forming portions of a plurality of heat exchange tubes to the flow path forming portions of adjacent heat exchange tubes, so that the assembly of the micro heat exchanger is good Can be. And since the manufactured micro heat exchanger is not provided with the header etc. which flow in and out of a refrigerant | coolant, it can be made small and lightweight compared with what is provided with a header etc. Moreover, since the heat exchange tube is formed as a flat hollow tube, the contact area with the outside air can be increased to improve the heat exchange efficiency.
こうした本発明のマイクロ熱交換器の製造方法において、前記チューブ形成工程は、バーリング加工を用いて前記流路形成部を加工する工程であるものとすることもできる。また、前記チューブ形成工程は、ろう付けによる溶接を用いてシールする工程であるものとすることもできる。さらに、前記接合工程は、ろう付けにより溶接する工程であるものとすることもできる。 In the method for manufacturing a micro heat exchanger according to the present invention, the tube forming step may be a step of processing the flow path forming portion using burring. Moreover, the said tube formation process can also be a process of sealing using welding by brazing. Furthermore, the joining step may be a step of welding by brazing.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は本発明の一実施例としてのマイクロ熱交換器20の構成の概略を示す構成図であり、図2は図1のマイクロ熱交換20のAA断面の一例を示す断面図であり、図3はマイクロ熱交換器20を構成するチューブ30の中央における断面の一例を示す断面図である。実施例のマイクロ熱交換器20は、図示するように、複数のチューブ30を4つの冷媒給排流路40a,40b,42a,42bにより接合して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a
チューブ30は、図3に示すように、厚みが0.1mmのステンレス材料により形成された板材を用いて厚みが0.5mmの偏平な二つの熱交換流路44a,44bに仕切られた略B字形状をした中空管として形成されている。チューブ30の両端部36は、つぶし加工とろう付けによりシールされている。チューブ30の図1の表面側(図3の下面側)の両端部36近傍には、熱交換流路44a,44bに連通する内径が2.5mmで長さが0.8mmの第1管部32が4つ形成されており、チューブ30の図1の裏面側(図3の上面側)の両端部36近傍には、熱交換流路44a,44bに連通する外径が2.5mmで長さが0.8mmの第2管部34が4つ形成されている。
As shown in FIG. 3, the
隣接するチューブ30を接合する冷媒給排流路40a,40b,42a,42bは、チューブ30の第1管部32に隣接するチューブ30の第2管部34を嵌挿し、第1管部32が隣接するチューブ30に当接する位置でろう付けにより接合することにより構成されている。したがって、複数のチューブ30は、第1管部32の長さ(0.8mm)の間隔で高い精度で並列に配置されることになる。
Refrigerant supply /
いま、マイクロ熱交換器20の冷媒給排流路40a,40bを冷媒の供給流路として冷媒を供給し、冷媒給排流路42a,42bを冷媒の排出流路として冷媒を排出し、さらに、複数のチューブ30の間に外気を流通させれば、二つの熱交換流路44a,44bに流れる冷媒を外気との熱交換により冷却することができる。上述したように、チューブ30を形成する板材の厚みが0.1mmであり、チューブ30の厚みが0.5mmであるから、二つの熱交換流路44a,44bはその厚みが0.3mmの偏平な流路として形成される。このため、チューブ30の外周面にフィンを取り付けなくても高い熱交換特性を有するものとなる。
Now, the refrigerant is supplied using the refrigerant supply /
次に、こうして構成された実施例のマイクロ熱交換器20の製造の様子について説明する。図4は、実施例のマイクロ熱交換器20の製造工程の一例を示す工程図である。実施例のマイクロ熱交換器20は、チューブ30を形成するチューブ形成工程(S100)と、形成されたチューブ30を組み付ける組み付け工程(S200)と、組み付けたチューブ30をろう付けにより接合する接合工程(S210)と、により製造される。チューブ30の形成は、まず、厚みが0.1mmのステンレス材料により形成された板材に冷媒給排流路40a,40b,42a,42bを形成するために内径が1.4mmのダイと直径が1.4mmのパンチを用いて8つの孔を開ける孔開け加工を行なって図5に例示する孔開き部材30aを形成し(S110)、孔開き部材30aの8つの孔のうち内側に位置する4つの孔に対しては内径が2.5mmのダイと外径が2.3mmのパンチとを用いたバーリング加工を行なって内側に4つの第1管部32と外側に4つの第2管部34とが形成された管部形成部材30bを形成する(S120)。続いて、管部形成部材30bの両端を折り曲げて図7に例示するように熱交換流路44a,44bの仕切をなす仕切壁31a,31bを形成すると共に図8および図9に例示するように折り曲げ加工を行なって折り曲げ部材30cを形成し(S130)、折り曲げ部材30の両端部を潰し加工を行なって図10に例示するように外観上チューブ30と同一の接合前チューブ30dを形成する(S140)。そして、ろう付けにより仕切壁31a,31bや端部36の接合を行なってチューブ30を完成する(S150)。組み付け工程(S200)は、完成したチューブ30の第2管部34を隣接するチューブ30の第1管部32に嵌挿することにより複数のチューブ30を連結することにより行なわれ、接合工程(S210)は、各チューブ30の第1管部32と第2管部34との連結部をろう付けにより接合することにより行なわれる。
Next, how the
次に、実施例のマイクロ熱交換器20の使用例について説明する。図11は、実施例のマイクロ熱交換器20をコンピュータ10が備えるCPU14の冷却に用いた使用例の構成図である。図示するように、使用例のコンピュータ10のCPU14に取り付けられたウォータージャケット15と、コンピュータ10の背面に送風機16と共に取り付けられた実施例のマイクロ熱交換器20とが連絡管18により接続されており、連絡管18を用いてウォータージャケット15とマイクロ熱交換器20とに冷媒を循環させると共に送風機16からコンピュータ10内の空気を外側に送風することにより、マイクロ熱交換器20のチューブ30を流れる冷媒と外気との熱交換により冷媒を冷却し、これによりコンピュータ10のCPU14を冷却する。
Next, the usage example of the
以上説明した実施例のマイクロ熱交換器20によれば、厚みが0.1mmのステンレス材料により形成された板材により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成された複数のチューブ30の第1管部32と第2管部34とを組み付けて接合することによりマイクロ熱交換器20を構成するから、冷媒の流出入を行なうヘッダーなどを備えるものに比して小型で軽量なものとすることができると共にマイクロ熱交換器20の組み付け性を良好なものとすることができる。また、チューブ30を偏平な中空管として形成することにより、外気との接触面積を大きくして、熱交換効率を向上させることができる。さらに、内径が2.5mmで長さが0.8mmの第1管部32に外径が2.5mmで長さが0.8mmの第2管部34を嵌挿し、第2管部34の端部が隣接するチューブ30に当接した状態で接合するから、複数のチューブ30を高い精度で等間隔に並列に配置することができる。この結果、複数のチューブ30の組み付けの際の位置決めを容易なものとすることができると共にマイクロ熱交換器20の熱交換効率を向上させることができる。また、二つの熱交換流路44a,44bに仕切られた略B字形状をした中空管としてチューブ30を形成するから、チューブ30の耐圧強度を高くすることができる。
According to the
また、本発明のマイクロ熱交換器20の製造方法によれば、厚みが0.1mmのステンレス材料により形成された板材に孔開け加工とバーリング加工と折り曲げ加工とつぶし加工と接合加工とによりチューブ30を形成するから、容易に高い精度でチューブ30を量産することができる。また、チューブ30に形成された第1管部32に隣接するチューブ30に形成された第2管部34を嵌挿し、第2管部34の端部がチューブ30に当接した状態となるよう組み付けて接合するから、複数のチューブ30の組み付けの際の位置決めを容易なものとすることができ、組み付け性を良好なものとすることができる。
In addition, according to the method for manufacturing the
実施例のマイクロ熱交換器20やその製造方法では、厚みが0.1mmのステンレス材料により形成された板材により断面が0.5mm以下の厚みの扁平な中空管として形成された複数のチューブ30によりマイクロ熱交換器20を構成するものとしたが、チューブ30を形成する板材はステンレス材料以外の材料、例えば銅やアルミニウムなどの金属材料としてもよいし、チューブ30を形成する板材の厚みは0.1mmに限定されるものではなく、0.075mmや0.05mmや0.025mmなど0.1mm以下であればよい。また、チューブ30の厚みとして0.5mmに限定されるものではなく、チューブ30を形成する板材の厚みを考慮して0.5mm以下の厚みとしても構わない。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、チューブ30に内径が2.5mmで長さが0.8mmの第1管部32と外径が2.5mmで長さが0.8mmの第2管部34とを形成するものとしたが、第1管部32や第2管部34の内径や外径は、これらに限定されるものではなく、如何なる寸法であっても構わない。また、隣接するチューブ30の間隔も0.8mmに限定されるものではなく、如何なる間隔としても差し支えない。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、チューブ30に内径が2.5mmで長さが0.8mmの第1管部32と外径が2.5mmで長さが0.8mmの第2管部34とを形成し、第1管部32に隣接するチューブ30の第2管部34を嵌挿して接合することにより、マイクロ熱交換器20を構成するものとしたが、図12の変形例のマイクロ熱交換器120に示すように、チューブ130に貫通孔132とフランジ135が形成された管部134とを形成し、チューブ130の管部134のフランジ135を隣接するチューブ130の貫通孔132の外周面に当接させて接合することによりマイクロ熱交換器120を構成するものとしてもよい。この場合、管部134の長さが隣接するチューブ130の間隔となる。また、図13の変形例のマイクロ熱交換器220に示すように、チューブ230に同一の径のフランジ233,235が形成された管部232,234を形成し、チューブ230の管部232のフランジ233を隣接するチューブ130の管部234のフランジ235に当接させて接合することによりマイクロ熱交換器220を構成するものとしてもよい。この場合、管部232の長さと管部23434の長さとの和が隣接するチューブ230の間隔となる。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、チューブ30の端部36をつぶし加工により形成するものとしたが、図14の変形例のチューブ330に例示するように、折り曲げ加工により端部336を形成するものとしてもよい。また、図15の変形例のチューブ430に例示するように、絞り加工により端部436を形成するものとしてもよい。これらの場合、端部336,436は、ろう付けにより接合してシールを確保するものとすればよい。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、二つの熱交換流路44a,44bが形成されるように略B字形状にチューブ30を形成するものとしたが、図16および図17の変形例のチューブ530に例示するように、実施例のチューブ30における二つの熱交換流路44a,44bを各々2分割して各々二つの熱交換流路544a1,544a2,544b1,544b2とする隔壁545a,545bをろう付けにより接合して形成するものとしてもよい。この場合、各々二つの熱交換流路544a1,544a2,544b1,544b2は、冷媒給排流路540a,540b,542a,542b近傍では実施例のチューブ30における二つの熱交換流路44a,44bとなるよう合流するよう形成すればよい。こうすれば、隔壁545a,545bによりチューブ530の耐圧強度をより向上させることができる。なお、変形例のチューブ530のように、両偏平面から内側に凸となるリブを形成し、両側に形成されたリブの頂部が当接した状態でろう付けにより接合することにより隔壁545a,545bを形成してもよいし、図18の変形例のチューブ630に例示するように、偏平面の一方にだけ内側に凸となるリブを形成し、リブの頂部が他面に当接した状態でろう付けにより接合することにより実施例のチューブ30における二つの熱交換流路44a,44bを各々2分割して各々二つの熱交換流路644a1,644a2,644b1,644b2とする隔壁645a,645bを形成するものとしてもよい。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、チューブ30に形成された二つの熱交換流路44a,44bは空洞としたが、図19の変形例のチューブ730に例示するように、二つの熱交換流路744a,744bにインナーフィン750を備えるものとしてもよい。この変形例のチューブ730のインナーフィン750は、図20に例示するように、樋形状に形成されており、二つの熱交換流路744a,744bに挿入された後にろう付けによりチューブ730の両偏平面の内側に接合されている。こうしたインナーフィン750を備えることにより、チューブ730の耐圧強度をより向上させることができる。なお、インナーフィン750の形状は如何なる形状としてもよいが、二つの熱交換流路744a,744bに流れる冷媒の流通を妨げないよう流通抵抗が小さくなる形状が好ましい。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、隣接するチューブ30との間には何も設けないものとしたが、図21の変形例のマイクロ熱交換器820に例示するように、隣接するチューブ830の間に冷媒給排流路840a,840b,842a,842bと並行に補強部材860が接合されたものとしてもよい。こうすれば、チューブ830の耐圧強度をより向上させることができる。なお、補強部材860は、外気の流れを妨げないように並行になるように取り付けられるのが好ましい。また、チューブ830の補強部材860に代えて、フィンをチューブの間に取り付けるものとしても構わない。
In the
実施例のマイクロ熱交換器20では、使用例としてコンピュータ10のCPU14の冷却に用いるものとしたが、コンピュータ10のCPU14以外の冷却、例えば、液晶プロジェクターにおける発熱機器の冷却や空調装置や家電機器などの発熱機器の冷却などにも用いることができる。
In the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、マイクロ熱交換器の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of micro heat exchangers.
10 コンピュータ、14 CPU、15 ウォータージャケット、16 送風機、18 連絡管、20,120,220,820 マイクロ熱交換器、30,130,230,330,430,530,630,730,830 チューブ、30a 孔開き部材、30b 管部形成部材、30c 折り曲げ部材、30d 接合前チューブ、31a,31b仕切壁、32 第1管部、34 第2管部、36,336,436 端部、40a,40b,42a,42b,840b,842b 冷媒給排流路、44a,44b,544a1,544a2,544b1,544b2,644a1,644a2,644b1,644b2,744a,744b 熱交換流路、132 貫通孔、134,232,234 管部、135,233,235 フランジ、545a,545b,645a,645b 隔壁、750 インナーフィン、860 補強部材。
10 Computer, 14 CPU, 15 Water jacket, 16 Blower, 18 Connecting pipe, 20, 120, 220, 820 Micro heat exchanger, 30, 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830 Tube, 30a Hole Opening member, 30b tube portion forming member, 30c bending member, 30d tube before joining, 31a, 31b partition wall, 32 first tube portion, 34 second tube portion, 36, 336, 436 end portion, 40a, 40b, 42a, 42b, 840b, 842b Refrigerant supply / discharge flow path, 44a, 44b, 544a1, 544a2, 544b1, 544b2, 644a1, 644a2, 644b1, 644b2, 744a, 744b heat exchange flow path, 132 through-hole, 134, 232, 234 tube section , 135, 233, 235 flange, 545a, 54 5b, 645a, 645b Partition, 750 inner fin, 860 reinforcing member.
Claims (11)
前記熱交換用チューブは、厚みが0.1mm以下の単一の板材を折り曲げ加工により前記中空管として形成されていると共に前記中空管の両端近傍の両偏平面に孔開け加工及びバーリング加工により冷媒の給排用の流路を形成するための流路形成部としての管部が形成されており、且つ、前記中空管の両端がつぶし加工及び/又は折り曲げ加工によりシールされてなり、
前記熱交換用チューブを複数配列した状態で隣接する熱交換用チューブの流路形成部として形成された管部を接合することにより構成されてなる、
ことを特徴とするマイクロ熱交換器。 Micro heat exchange that cools the refrigerant flowing through a plurality of heat exchange tubes arranged in parallel at predetermined intervals by heat exchange with the outside air, formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less with a metal material. A vessel,
The heat exchange tube is formed as the hollow tube by bending a single plate having a thickness of 0.1 mm or less, and drilling and burring are performed on both flat surfaces near both ends of the hollow tube. A pipe portion is formed as a flow passage forming portion for forming a flow passage for supplying and discharging the refrigerant, and both ends of the hollow tube are sealed by crushing and / or bending,
It is configured by joining pipe portions formed as flow path forming portions of adjacent heat exchange tubes in a state where a plurality of the heat exchange tubes are arranged ,
A micro heat exchanger characterized by that.
前記流路形成部は、前記両偏平面の一方に長さが前記所定間隔の長さに調整され第1の直径の管として形成された第1管部と、前記両偏平面の他方の前記第1管部に整合する位置に前記第1管部の内径を略外径とする第2の直径の管として形成された第2管部とであり、
前記熱交換用チューブの第2管部を隣接する熱交換用チューブの第1管部に挿入した状態で接合してなる、
ことを特徴とするマイクロ熱交換器。 The micro heat exchanger according to claim 1,
The flow path forming portion includes a first pipe portion formed as a first diameter tube having a length adjusted to the length of the predetermined interval on one of the two flat surfaces, and the other of the two flat surfaces. A second tube portion formed as a tube having a second diameter with the inner diameter of the first tube portion being substantially the outer diameter at a position aligned with the first tube portion;
Joined in a state where the second tube portion of the heat exchange tube is inserted into the first tube portion of the adjacent heat exchange tube,
A micro heat exchanger characterized by that.
前記流路形成部は、前記両偏平面の一方に長さが前記所定間隔より短い長さとして調整され所定の直径の管として形成された第1管部と、前記両偏平面の他方の前記管部に整合する位置に前記所定間隔の長さから前記第1管部の長さを減じた長さとして調整され所定の直径の管として形成された第2管部とであり、
前記熱交換用チューブの第1管部と隣接する熱交換用チューブの第2管部とを接合してなる、
ことを特徴とするマイクロ熱交換器。 The micro heat exchanger according to claim 1,
The flow path forming portion includes a first tube portion formed as a tube having a predetermined diameter and having a length shorter than the predetermined interval on one of the two flat surfaces, and the other of the two flat surfaces. A second pipe part that is adjusted as a length obtained by subtracting the length of the first pipe part from the length of the predetermined interval at a position aligned with the pipe part, and is formed as a pipe having a predetermined diameter;
The first tube portion of the heat exchange tube and the second tube portion of the adjacent heat exchange tube are joined,
A micro heat exchanger characterized by that.
厚みが0.1mm以下の単一の板材に前記熱交換用チューブの両端近傍の両偏平面に冷媒の給排用の流路を形成するための流路形成部としての管部を孔開け加工及びバーリング加工により形成し、その後、折り曲げ加工により扁平な中空管となるよう形成し、更に、扁平な中空管の両端をつぶし加工及び/又は折り曲げ加工によりシールすることにより前記熱交換用チューブを形成するチューブ形成工程と、
前記熱交換用チューブを複数配列した状態で隣接する熱交換用チューブの流路形成部として形成された管部を接合する接合工程と、
を用いてマイクロ熱交換器を製造するマイクロ熱交換器の製造方法。 Micro heat exchange that cools the refrigerant flowing through a plurality of heat exchange tubes arranged in parallel at predetermined intervals by heat exchange with the outside air, formed as a flat hollow tube having a thickness of 0.5 mm or less with a metal material. A method of manufacturing a vessel,
Drilling a tube portion as a flow path forming portion for forming a flow path for supplying and discharging refrigerant on both flat surfaces near both ends of the heat exchange tube in a single plate material having a thickness of 0.1 mm or less The tube for heat exchange is formed by burring, and then formed into a flat hollow tube by bending, and further, both ends of the flat hollow tube are sealed by crushing and / or bending. Forming a tube; and
A joining step of joining pipe portions formed as flow path forming portions of adjacent heat exchange tubes in a state where a plurality of the heat exchange tubes are arranged ;
Manufacturing method of micro heat exchanger which manufactures micro heat exchanger using
The method for manufacturing a micro heat exchanger according to claim 10 , wherein the joining step is a step of welding by brazing.
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