JPH05106986A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】コルゲ−トフィンの座屈やルーバ部の変形を防
止する。 【構成】複数の伝熱チューブ２０と複数のコルゲートフ
ィン１０を交互に積層した熱交換器において、上記コル
ゲートフィン１０は、波形の山１２および谷部１４の少
なくとも一方に切り込み１８を形成した。 【効果】波形の山および谷部の少なくとも一方に切り込
みを形成したので、山または谷部の剛性が低下し、変形
量が大きくなる。このため圧縮された場合の寸法ばらつ
きを吸収しやすくなり、ルーバ部の変形を防止し、かつ
フィンの座屈を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などのラジエ−
タやヒータ等に用いられる熱交換器に係わり、特にその
コルゲートフィンの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジエ−タやヒータとして用い
られる熱交換器は、偏平な断面形状をなす複数の伝熱チ
ューブと、複数のコルゲートフィンを交互に積層したコ
ア部を備えており、伝熱チューブに通される冷媒の熱が
伝熱チューブの壁からコルゲートフィンに伝わり、これ
らコルゲートフィンにより外気と熱交換されるようにな
っている。

【０００３】このような熱交換器のコア部は、図４に示
すように、伝熱チューブ２０とコルゲートフィン１０を
交互に積層し、この積層状態を端部に配置した保持プレ
ート３０、３０により保持するようになっているが、こ
れら保持プレート３０、３０により保持される前に予め
寸法を規制する必要があるので、伝熱チューブ２０とコ
ルゲートフィン１０を積層した状態で加圧手段４１、４
２により圧縮するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伝熱チ
ューブ２０およびコルゲートフィン１０は、それぞれ素
材の寸法ばらつきや加工ばらつきなどのため、高さ方向
にばらつきがあり、このような寸法誤差が大きい場合は
上記コア部の圧縮工程で過度に圧縮され、コルゲ−トフ
ィン１０に変形が生じる。コルゲ−トフィン１０には通
常、山部と谷部の間の壁にルーバ部を形成してあるが、
上記圧縮工程ではコルゲ−トフィンの山部と谷部を押す
ため上記フィンの変形は、まづ上記山部と谷部を変形さ
せ、次いで上記ルーバ部を変形させ、その後、波形の形
状を押し潰すような座屈を発生させる。

【０００５】このようなコルゲートフィンの変形は、熱
交換性能を著しく低下させる欠点がある。

【０００６】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、コルゲ−トフィン
の座屈やルーバ部の変形を防止した熱交換器を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の伝熱チ
ューブと複数のコルゲートフィンを交互に積層した熱交
換器において、上記コルゲートフィンは、波形の山およ
び谷部の少なくとも一方に切り込みを形成したことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のコルゲートフィンによれば、波形の山
および谷部の少なくとも一方に切り込みを形成したの
で、山または谷部の剛性が低下し、いわゆる腰が弱くな
って変形量が大きくなる。このため圧縮された場合の寸
法ばらつきを吸収しやすくなり、ルーバ部に過大な応力
を発生させず、ルーバ部の変形を防止し、かつ波形形状
の座屈を防止することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図４に示す
第１の実施例にもとづき説明する。

【００１０】図４において、１０はアルミニウムまたは
アルミ合金などのような熱伝導性に優れた金属からなる
コルゲートフィン、２０は同じくアルミニウムまたはア
ルミ合金などのような熱伝導性に優れた金属からなる偏
平形状の伝熱チューブ、３０、３０はこれらコルゲート
フィン１０…と伝熱チューブ２０…を積層した状態で端
部を保持する保持プレ−ト、４１および４２はコルゲー
トフィン１０…と伝熱チューブ２０…を積層した状態で
寸法を規制するために加圧する加圧手段である。

【００１１】本実施例のコルゲートフィン１０は、図１
に示されている通り、山部１２と谷部１４との間にルー
バ部１６を形成してある。ルーバ部１６は山部１２と谷
部１４との間の壁を切り起こし成形して一体に形成して
ある。

【００１２】そして、本実施例のコルゲートフィン１０
は、山部１２および谷部１４の少なくとも一方、例えば
山部１２に切り込み、つまりスリット１８を形成してあ
る、スリット１８は、山部１２の頂部に、この山に沿っ
て形成してある。

【００１３】なお、コルゲートフィン１０は、図１に示
されている通り、幅Ｗが１６mm、高さＨが７．８mm、波
のピッチＰが２．２５〜３．５mm程度に形成され、山部
１２に形成されたスリット１８は長さＬがフィン１０の
幅Ｗの３０〜８０％としてある。

【００１４】このような構成のコルゲートフィン１０に
よれば、図４に示すように伝熱チューブ２０…と積層し
た状態で加圧手段４１および４２で押圧された場合、山
部１２と谷部１４との間に圧縮荷重が加わる。このよう
な圧縮荷重は、フィン１０を図２に示すように変形させ
る。つまり、ルーバ部１６は山部１２と谷部１４との間
の壁を切り起こし成形してあるから剛性が高く、これに
比べて山部１２や谷部１４は剛性が低い。したがって、
圧縮荷重が増大するに応じてフィン１０は図２の破線Ａ
で示すように変形する。

【００１５】従来の場合は、この状態からさらに圧縮荷
重が増大すると、ルーバ部１６の応力が耐え切れず、ル
ーバ部１６が変形を生じていた。

【００１６】これに対し、本実施例のように山部１２に
スリット１８を形成した場合は、山部１２の剛性がさら
に低下して腰が弱くなるので、つまり柔らかくなって変
形し易くなるため、圧縮荷重が増大するに応じてフィン
１０は図２の一点鎖線Ｂで示す状態まで変形が可能にな
る。

【００１７】この結果、コルゲートフィン１０が座屈を
生じる間での変形量が大きくなり、同一変形量であれば
荷重を小さくすることができる。

【００１８】図３は変形量と圧縮荷重の関係を調べた特
性図である。この図から、本実施例のようにスリット１
８を形成した場合は形成しない場合に比べて、座屈を生
じるまでの変形量を約２倍にまで増加させることができ
ることが理解できる。

【００１９】したがって、コルゲートフィン１０…と伝
熱チューブ２０…と積層した状態で加圧手段４１および
４２によって加圧する場合、素材や加工ばらつきなどに
より加圧荷重が増加しても、変形量が多くなることによ
りルーバ部１６の変形や、フィン全体の座屈を防止する
ことができる。

【００２０】このため、作業性が良くなり、歩留まりが
向上する。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に制約されな
い。

【００２２】すなわち、図１に示すコルゲートフィン１
０は山部１２にスリット１８を形成したが、谷部１４に
形成してもよい。

【００２３】また、スリット１８は山部１２に沿ってフ
ィン１０の幅Ｗの３０〜８０％の長さで形成したが、図
５に示すように、コルゲートフィン１０の山部１２に沿
って複数のスリット５１…を間隔を存して形成してもよ
く、また図６に示すように、複数の孔６１…を間隔を存
して形成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ルゲートフィンの山および谷部の少なくとも一方に切り
込みを形成したので、山または谷部の剛性が低下し、い
わゆる柔らかくなって変形量が大きくなる。このため圧
縮された場合の寸法ばらつきを吸収しやすくなり、ルー
バ部に過大な応力を発生させず、ルーバ部の変形を防止
し、かつ波形形状の座屈を防止することができる。した
がって、圧縮作業が容易なるとともに、歩留まりが向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すコルゲートフィン
の斜視図。

【図２】同実施例のコルゲートフィンの変形状態を示す
図。

【図３】変形量と荷重の関係を示す特性図。

【図４】コルゲートフィンと伝熱チューブを積層して加
圧する工程を説明する図。

【図５】本発明の第２の実施例を示すコルゲートフィン
の斜視図。

【図６】本発明の第３の実施例を示すコルゲートフィン
の斜視図。

【符号の説明】

１０…コルゲートフィン、１２…山部、１４…谷部、１
６…ルーバ部、１８、５１…スリット、２０…伝熱チュ
ーブ、６１…孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の伝熱チューブと複数のコルゲート
   フィンを交互に積層した熱交換器において、 上記コルゲートフィンは、波形の山および谷部の少なく
   とも一方に切り込みを形成したことを特徴とする熱交換
   器。
2. 【請求項２】 コルゲートフィンは、波形の山部と谷部
   との間にルーバ部を形成してあることを特徴とする請求
   項１に記載の熱交換器。