JP6914784B2 - 熱交換器用偏平チューブ - Google Patents
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Description
このような熱交換管の製造方法としては、平板状の上下壁および断面略半円形の左右側壁を有して長手方向に伸びる偏平チューブの内部に、複数のコルゲートフィンが長手方向に直列するよう、自動挿入機で複数枚のコルゲートフィンを順次挿入した後、ローラーまたはプレスによってその上下壁の全面を所定の位置まで均一に加圧して変形させ、偏平チューブ内面とコルゲートフィンの頂部と谷部とを密着させ、この密着部間をろう付けしていた。
隣接する先行コルゲートフィン24aと後続インナーフィン24bに重なりが発生した場合、コルゲートフィン24自体はろう材層を有しないため、偏平チューブ23との接合が重なり部Sの分だけコルゲートフィン片面のみの接合になる。このため、コルゲートフィンの重なり部Sは、コルゲートフィン同士、未接合により、熱伝導性の低下、強度低下の問題を引き起こす懸念があった。
本発明は、上記問題点である重なり部の面積をできる限り小さくすることで、伝熱性及び耐久性の高い熱交換器用偏平チューブを提供することを課題とする。
前記偏平チューブ(3)の内部に挿入されて、前記流通方向(7)に直交する方向に波が進行する波形に曲折されて、その波の振幅が偏平チューブの前記平担面(1)間の高さに略整合するように形成されたインナーフィン(4)と、を有し、
偏平チューブ(3)の内幅に略整合する幅の同一形状の複数のインナーフィン(4)が、偏平チューブ(3)の内部に直列に隣接して配置されてなる熱交換器用偏平チューブにおいて、
各インナーフィン(4) の前記流通方向(7) の端部で、波の立ち上がり面(6)の一部に厚み方向に変形されたストッパ部(5)を有し、
ストッパ部(5)以外では立ち上がり面(6)は平坦に形成され、
隣接するインナーフィン(4)のうち、先行インナーフィン(4a)の後端部(4d)に、後続インナーフィン(4b)の先端部(4c)が前記ストッパ部(5)を介して係止されて、前記後続インナーフィン(4b)の先端部(4c)が前記先行インナーフィン(4a)のストッパ部(5)を前記流通方向(7)の方向に越えた位置では重ならないように形成されたことを特徴とする熱交換器用偏平チューブである。
請求項3に記載の本発明は、各インナーフィン(4)の前記流通方向の中間部(4e)にも前記ストッパ部(5)が形成された請求項2に記載の熱交換器用偏平チューブである。
請求項4に記載の本発明は、インナーフィン(4)の対向する波の立ち上がり面(6)の一方側と他方側とにそれぞれストッパ部(5)が形成された請求項1〜請求項3に記載の熱交換器用偏平チューブである。
請求項6に記載の本発明は、前記ストッパ部(5)は、波の立ち上がり面(6)に厚み方向へ切り起こし形成された請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブである。
請求項7に記載の本発明は、前記インナーフィン(4)がコルゲートフィンであって、そのコルゲートフィンの内部流体の流通方向(7)の両端部及びその両端部間の非対称位置に、一か所以上、前記ストッパ部(5)を設ける構成とした請求項3に記載の熱交換器用偏平チューブである。
請求項3に記載の発明のように、インナーフィン4の前記流通方向の中間部4eにも前記ストッパ部5を形成した場合には、その中間のストッパ部5の位置でインナーフィン4を分断して、インナーフィン4の接続長さを調整できる。
請求項4に記載の発明のように、インナーフィン4の対向する波の立ち上がり面6の一方側と他方側とにそれぞれストッパ部5を設けた場合には、先行インナーフィン4aの後端部4dと後続インナーフィン4bの先端部4cとをストッパ部5により確実に係止できる。
請求項6に記載の発明のように、ストッパ部5を、波の立ち上がり面6に厚み方向へ切り起こし形成した場合には、先行インナーフィン4aと後続インナーフィン4bとの係止状態を、切り起こし縁を利用して正確に保持できる。
請求項7に記載の発明は、インナーフィン4がコルゲートフィンであって、そのコルゲートフィンの内部流体の流通方向の両端部及びその両端部間の非対称位置に、ストッパ部5を配置したので、内部流体の流通方向の材料の長さを変えるだけで、各種長さのインナーフィンを製作することができる。
即ち、一つのコルゲートフィン用の一つの金型にて、多様な長さの偏平チューブに対しても、各種長さのインナーフィンを適切に組み合わせて対応でき、フィンの破棄量を低減することが出来る。
図1は本発明の第1実施形態の熱交換器用偏平チューブの要部分解斜視図であり、図2はそのインナーフィン4の要部斜視図、図3はその先行インナーフィン4aと後続インナーフィン4bとの係止状態の重なり部Wを示す説明図である。
図1に示す如く、この熱交換器用偏平チューブは、偏平チューブ1とその内部に複数のインナーフィン4が直列的に配置されるものである。この偏平チューブ3は、偏平チューブ3の内部を流通する内部流体の流通方向7とそれに直行する幅方向8とを有し、その流通方向7に直行する断面の形状が互いに平行に対向する一対の平坦面1の両縁部間が側面2で連結されている。この側面2は、円弧状又は円弧に近い横断面鈎型に形成されている。
このストッパ部5は、図2に示す如く、インナーフィン4の縁部に隣接して四角錐台形状に形成されている。一例として、ストッパ部5はインナーフィン4の振幅の高さの中央位置に配置され、対向する立ち上がり面6の同一側に形成されている。この例は、インナーフィン4の振幅の高さが7mmであり、その振幅の中央位置に裾が4mm角程度、頂部1mm角程度に形成されている。
偏平チューブ3は、その内面側にろう材が被覆され、インナーフィン4と偏平チューブ3の内面とがろう材を介して接合される。このとき、図3に示す如く、先行インナーフィン4aのストッパ部5と後続インナーフィン4bの先端部4cとの重なり部Wは、極めて小に形成することにより、インナーフィン4の有効表面積を大きくすることができる。
図2におけるストッパ部5の位置を、図5に示す如く、インナーフィン4の端部に、限りなく近づけることにより、さらにインナーフィン4の有効表面積を拡大することができる。さらには、図6に示す如く、ストッパ部5をインナーフィン4の端部に曲折形成してもよい。その場合には、同図(B)の如く、先行インナーフィン4aのストッパ部5と後続インナーフィン4bの端縁9とが係止される。
即ち、ストッパ部5の縁部に後続のインナーフィン4の先端縁が確実に係止される。また、その切り起こし部を図8に示す如く、インナーフィンの端部に限りなく近接することもできる。
図9は、インナーフィン4の端部に切り起こしを設けた例である。
なお、図4の例では3つのインナーフィン4を偏平チューブ3内に挿入する例を示したが、これを2つでも、或いは1つ半でもよい。
さらに、第1実施形態のインナーフィン4のストッパ部5は、各インナーフィン4の流通方向7の先端部4c及び後端部4dに幅方向(波の進行方向)のすべての立ち上がり面6に設けられているが、第4実施形態である図11に示す如く、各インナーフィン4の幅方向の中間部のストッパ部5を除くこともできる。逆に、幅方向の中間部のみにストッパ部5を設けることもできる。ストッパ部5を必要最小限にすることで、内部流体を円滑に流通させることができる。
これらの熱交換器用偏平チューブは、一例として、インタークーラーやオイルクーラー、空調用熱交換器その他に使用することができる。
2 側面
3 偏平チューブ
4 インナーフィン
4a 先行インナーフィン
4b 後続インナーフィン
4c 先端部
4d 後端部
4e 中間部
5 ストッパ部
6 立ち上がり面
8 幅方向
9 端縁
21 平坦面
22 側面
23 偏平チューブ
24 インナーフィン
24a 先行インナーフィン
24b 後続インナーフィン
S 重なり部
W 重なり部
L 長さ
A1 偏平チューブの内側の高さ
A2 コルゲートフィンの山高さ
t 隙間
Claims (7)
- 内部流体の流通方向(7)に直交する横断面が、対向する一対の平行で細長い平坦面(1)および、その平坦面(1)間を連結する一対の側面(2)により形成された偏平チューブ(3)と、
前記偏平チューブ(3)の内部に挿入されて、前記流通方向(7)に直交する方向に波が進行する波形に曲折されて、その波の振幅が偏平チューブの前記平担面(1)間の高さに略整合するように形成されたインナーフィン(4)と、を有し、
偏平チューブ(3)の内幅に略整合する幅の同一形状の複数のインナーフィン(4)が、偏平チューブ(3)の内部に直列に隣接して配置されてなる熱交換器用偏平チューブにおいて、
各インナーフィン(4) の前記流通方向(7) の端部で、波の立ち上がり面(6)の一部に厚み方向に変形されたストッパ部(5)を有し、
ストッパ部(5)以外では立ち上がり面(6)は平坦に形成され、
隣接するインナーフィン(4)のうち、先行インナーフィン(4a)の後端部(4d)に、後続インナーフィン(4b)の先端部(4c)が前記ストッパ部(5)を介して係止されて、前記後続インナーフィン(4b)の先端部(4c)が前記先行インナーフィン(4a)のストッパ部(5)を前記流通方向(7)の方向に越えた位置では重ならないように形成されたことを特徴とする熱交換器用偏平チューブ。 - 各インナーフィン(4)の前記流通方向の両端部(4c,4d)に前記ストッパ部(5)が形成された請求項1に記載の熱交換器用偏平チューブ。
- 各インナーフィン(4)の前記流通方向の中間部(4e)にも前記ストッパ部(5)が形成された請求項2に記載の熱交換器用偏平チューブ。
- インナーフィン(4)の対向する波の立ち上がり面(6)の一方側と他方側とにそれぞれストッパ部(5)が形成された請求項1〜請求項3に記載の熱交換器用偏平チューブ。
- 前記ストッパ部(5)は、波の立ち上がり面(6)に四角錐台形状に突出する請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブ。
- 前記ストッパ部(5)は、波の立ち上がり面(6)に厚み方向へ切り起こし形成された請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブ。
- 前記インナーフィン(4)がコルゲートフィンであって、そのコルゲートフィンの内部流体の流通方向(7)の両端部及びその両端部間の非対称位置に、一か所以上、前記ストッパ部(5)を設ける構成とした請求項3に記載の熱交換器用偏平チューブ。
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