JPH07159073A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH07159073A JPH07159073A JP33944893A JP33944893A JPH07159073A JP H07159073 A JPH07159073 A JP H07159073A JP 33944893 A JP33944893 A JP 33944893A JP 33944893 A JP33944893 A JP 33944893A JP H07159073 A JPH07159073 A JP H07159073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- fins
- fluid
- fin
- heat exchanger
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/122—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and being formed of wires
Landscapes
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造上のねじれ強度が高く、組付け性が良好
で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性能
を向上させることができる熱交換器を提供する。 【構成】 側面が直線部をなす扁平チューブ２の間に、
巻装方向の外形が矩形状であるとともに螺旋状に巻装し
た針金フィン１を互いに入り組ませて複数個配置するこ
とによって、扁平チューブ２内を流れる流体と針金フィ
ン１を流れる流体との間で熱交換が行われる。
で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性能
を向上させることができる熱交換器を提供する。 【構成】 側面が直線部をなす扁平チューブ２の間に、
巻装方向の外形が矩形状であるとともに螺旋状に巻装し
た針金フィン１を互いに入り組ませて複数個配置するこ
とによって、扁平チューブ２内を流れる流体と針金フィ
ン１を流れる流体との間で熱交換が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ラジエータ、
オイルクーラ、及びインタクーラなどに用いられる熱交
換器に関するものである。
オイルクーラ、及びインタクーラなどに用いられる熱交
換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、図６に示すような、コルゲートフ
ィンやプレートフィン等のような板状フィンａがチュー
ブｂの間に設けて用いられている。しかしながら、前記
板状フィンａの場合には、その下流へ行くに従って受熱
流体流の境界層が発達する。従って、前記板状フィンａ
における板表面から受熱流体への熱伝達は、下流へ行く
に従って減少してしまう。そのため伝達性能が低いとい
う問題点があった。
ィンやプレートフィン等のような板状フィンａがチュー
ブｂの間に設けて用いられている。しかしながら、前記
板状フィンａの場合には、その下流へ行くに従って受熱
流体流の境界層が発達する。従って、前記板状フィンａ
における板表面から受熱流体への熱伝達は、下流へ行く
に従って減少してしまう。そのため伝達性能が低いとい
う問題点があった。
【０００３】それに対して、実公昭１５−７６５９号公
報によって、針金を巻装方向の外形が扁平状であるとと
もに、長円状螺旋形に巻装して形成した多数の針金フィ
ンｃを、側面にチューブ軸方向に多数の波形の曲面を作
りたる多数の扁平チューブｄを一定間隔を置いてその側
面が相対するごとく平行に並べ、その中間位置に挿入し
て扁平チューブ側面の波形の凹部をもって該長円状螺旋
形針金フィンを狭持するごとく接合する熱交換器が開示
されている。図７は前記公報記載による熱交換器の正面
図、図８は断面図である。前記熱交換器によると針金フ
ィンｃ、フィンピッチ、及びフィン配列を適切に選択す
ることによって、前記板状フィンａに比べて単位体積空
間当たりの表面積を多くすることができる。すなわち、
伝熱面積を大きくすることができ伝熱性能を向上させる
ことができる。更に、針金フィンｃとすることによっ
て、受熱流体流の境界層の発達を制限することができる
ため、効率良く熱を伝達することが可能となる。
報によって、針金を巻装方向の外形が扁平状であるとと
もに、長円状螺旋形に巻装して形成した多数の針金フィ
ンｃを、側面にチューブ軸方向に多数の波形の曲面を作
りたる多数の扁平チューブｄを一定間隔を置いてその側
面が相対するごとく平行に並べ、その中間位置に挿入し
て扁平チューブ側面の波形の凹部をもって該長円状螺旋
形針金フィンを狭持するごとく接合する熱交換器が開示
されている。図７は前記公報記載による熱交換器の正面
図、図８は断面図である。前記熱交換器によると針金フ
ィンｃ、フィンピッチ、及びフィン配列を適切に選択す
ることによって、前記板状フィンａに比べて単位体積空
間当たりの表面積を多くすることができる。すなわち、
伝熱面積を大きくすることができ伝熱性能を向上させる
ことができる。更に、針金フィンｃとすることによっ
て、受熱流体流の境界層の発達を制限することができる
ため、効率良く熱を伝達することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記針
金フィンｃの場合は、針金フィンｃの巻装方向の外形が
扁平状であるため、巻線のピッチが不安定であるととも
に、熱交換器へ組付け後の熱交換器全体のねじれ強度が
不足する。また、螺旋形針金フィンｃの短辺を側面波形
曲面の扁平チューブｄで保持して熱交換器を組付けるこ
とが難しい。更に、扁平チューブｄの波形の曲面によっ
て通風抵抗が増大するなどの問題点があった。
金フィンｃの場合は、針金フィンｃの巻装方向の外形が
扁平状であるため、巻線のピッチが不安定であるととも
に、熱交換器へ組付け後の熱交換器全体のねじれ強度が
不足する。また、螺旋形針金フィンｃの短辺を側面波形
曲面の扁平チューブｄで保持して熱交換器を組付けるこ
とが難しい。更に、扁平チューブｄの波形の曲面によっ
て通風抵抗が増大するなどの問題点があった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、構造上のねじれ強度が高く、組付け性が良
好で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性
能を向上させることができる熱交換器を提供することを
目的とする。
れたもので、構造上のねじれ強度が高く、組付け性が良
好で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性
能を向上させることができる熱交換器を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための具体的手段として、針金フィンを、チュー
ブに接合して設ける熱交換器において、高熱伝導材から
なる針金を巻装方向の外形が矩形状であるとともに螺旋
状に巻装して針金フィンを形成し、かつ前記チューブを
側面が直線部をなす扁平チューブに形成すると共に、該
扁平チューブの直線部間に複数個の前記針金フィンを、
互いに入り組ませて配置することをその構成とする。
決するための具体的手段として、針金フィンを、チュー
ブに接合して設ける熱交換器において、高熱伝導材から
なる針金を巻装方向の外形が矩形状であるとともに螺旋
状に巻装して針金フィンを形成し、かつ前記チューブを
側面が直線部をなす扁平チューブに形成すると共に、該
扁平チューブの直線部間に複数個の前記針金フィンを、
互いに入り組ませて配置することをその構成とする。
【０００７】
【作用】上記構成の熱交換器によれば、側面が直線部を
なす扁平チューブの直線部間に、巻装方向の外形が矩形
状であるとともに螺旋状に巻装した針金フィンを互いに
入り組ませて複数個配置することによって、扁平チュー
ブ内を流れる流体と針金フィンを流れる流体との間で熱
交換が行われる。
なす扁平チューブの直線部間に、巻装方向の外形が矩形
状であるとともに螺旋状に巻装した針金フィンを互いに
入り組ませて複数個配置することによって、扁平チュー
ブ内を流れる流体と針金フィンを流れる流体との間で熱
交換が行われる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。 （第１実施例）図１は第１実施例による針金フィン１を
示す斜視図である。前記針金フィン１は、アルミや銅な
どの高熱伝導材からなる針金を、巻装方向における外形
が矩形となるとともに、螺旋状に巻装して形成する。そ
して、図２に示すように、複数の前記針金フィン１を互
いに入り組ませて（ラップさせて）扁平チューブ２の間
に接合して組合せ針金フィン８を形成する。
る。 （第１実施例）図１は第１実施例による針金フィン１を
示す斜視図である。前記針金フィン１は、アルミや銅な
どの高熱伝導材からなる針金を、巻装方向における外形
が矩形となるとともに、螺旋状に巻装して形成する。そ
して、図２に示すように、複数の前記針金フィン１を互
いに入り組ませて（ラップさせて）扁平チューブ２の間
に接合して組合せ針金フィン８を形成する。
【０００９】図３は前記組合せ針金フィン８を用いた熱
交換器１０を示す斜視図である。図４はその横断面図で
ある。各部品の材質は、接続パイプ６を有するタンク５
が樹脂材料によって或いはアルミ又は銅を主成分とする
合金によって形成され、その他の針金フィン１、扁平チ
ューブ２、ブラケット３、組合せ針金フィンプレート４
はアルミ又は銅を主成分とする合金から形成される。複
数個の針金フィン１を入り組ませてなる組合せ針金フィ
ン８と、断面が扁平状でかつ側面が直線部をなすチュー
ブ２を交互に配置し、両端部にブラケット３を配設す
る。そして、針金フィン１とチューブ２及びブラケット
３の接触する部分をろう付け又ははんだ付けによって接
合する。この場合に、針金フィン１の巻装方向の外形が
矩形であり、かつ扁平チューブ２の側面が直線部をな
す。従って、従来の扁平チューブの接合部が波形の曲面
であり、また針金フィン１が長円状螺旋形であるのに比
べて組付け性が良い。また、針金フィン１の巻装方向の
外形が矩形であり、かつ互いに入り組ませてあるため従
来の外形が長円状であるものに比べて断面係数が高い。
従って、ねじれ強度が高く、撓みが小さくなって形状が
安定するため従来品に比べて組付けの位置決めが容易で
ある。
交換器１０を示す斜視図である。図４はその横断面図で
ある。各部品の材質は、接続パイプ６を有するタンク５
が樹脂材料によって或いはアルミ又は銅を主成分とする
合金によって形成され、その他の針金フィン１、扁平チ
ューブ２、ブラケット３、組合せ針金フィンプレート４
はアルミ又は銅を主成分とする合金から形成される。複
数個の針金フィン１を入り組ませてなる組合せ針金フィ
ン８と、断面が扁平状でかつ側面が直線部をなすチュー
ブ２を交互に配置し、両端部にブラケット３を配設す
る。そして、針金フィン１とチューブ２及びブラケット
３の接触する部分をろう付け又ははんだ付けによって接
合する。この場合に、針金フィン１の巻装方向の外形が
矩形であり、かつ扁平チューブ２の側面が直線部をな
す。従って、従来の扁平チューブの接合部が波形の曲面
であり、また針金フィン１が長円状螺旋形であるのに比
べて組付け性が良い。また、針金フィン１の巻装方向の
外形が矩形であり、かつ互いに入り組ませてあるため従
来の外形が長円状であるものに比べて断面係数が高い。
従って、ねじれ強度が高く、撓みが小さくなって形状が
安定するため従来品に比べて組付けの位置決めが容易で
ある。
【００１０】各扁平チューブ２内には扁平状の流体路２
ａが設けられる。また、各扁平チューブ２の両端は、上
下に配設される組合せ針金フィンプレート４に穿設され
た連通孔４ａに嵌合される。そして、その嵌合部をろう
付け又ははんだ付けによって、冷媒の漏れが無いように
液密に接合される。接続パイプ６を有し、上下に配設さ
れるタンク５は、前記組合せ針金フィンプレート４に嵌
合され、その嵌合部をろう付け又ははんだ付け又はかし
め等によって、流体の漏れが無いように液密に接合、或
いは溶接される。
ａが設けられる。また、各扁平チューブ２の両端は、上
下に配設される組合せ針金フィンプレート４に穿設され
た連通孔４ａに嵌合される。そして、その嵌合部をろう
付け又ははんだ付けによって、冷媒の漏れが無いように
液密に接合される。接続パイプ６を有し、上下に配設さ
れるタンク５は、前記組合せ針金フィンプレート４に嵌
合され、その嵌合部をろう付け又ははんだ付け又はかし
め等によって、流体の漏れが無いように液密に接合、或
いは溶接される。
【００１１】次に上記した構成による第１実施例の熱交
換器の作動を説明する。一方の接続パイプ６からタンク
５に流入した高熱流体が、各扁平チューブ２に流れ込
み、他方のタンク５で再度合流して接続パイプ６から流
出する。この間の各扁平チューブ２通過時に、高熱流体
の熱量が、組合せ針金フィン８の各針金フィン１に伝達
される。そして、該針金フィン１と冷却流体との間で熱
交換が行われて、前記高熱流体が冷却される。この時
に、前記針金フィン１は、互いに入り組ませて複数個配
置されるため、単位体積当たりの伝熱面積が大きく、高
い伝熱性能を得ることができる。また、フィンが針金で
あるため冷却流体の流れの境界層が発達せず、効率良く
熱交換を行うことができる。更に、扁平チューブ２の側
面が直線部をなすため、冷却流体が扁平チューブ２内を
通過するときの通風抵抗を抑えることができる。
換器の作動を説明する。一方の接続パイプ６からタンク
５に流入した高熱流体が、各扁平チューブ２に流れ込
み、他方のタンク５で再度合流して接続パイプ６から流
出する。この間の各扁平チューブ２通過時に、高熱流体
の熱量が、組合せ針金フィン８の各針金フィン１に伝達
される。そして、該針金フィン１と冷却流体との間で熱
交換が行われて、前記高熱流体が冷却される。この時
に、前記針金フィン１は、互いに入り組ませて複数個配
置されるため、単位体積当たりの伝熱面積が大きく、高
い伝熱性能を得ることができる。また、フィンが針金で
あるため冷却流体の流れの境界層が発達せず、効率良く
熱交換を行うことができる。更に、扁平チューブ２の側
面が直線部をなすため、冷却流体が扁平チューブ２内を
通過するときの通風抵抗を抑えることができる。
【００１２】（第２実施例）図５は本発明をドロンカッ
プ式の熱交換器１０に適用した第２実施例を示す斜視図
である。第１実施例と同様に、巻装方向における外形が
矩形となるとともに、螺旋状に巻装して形成する複数個
の針金フィン１を、互いに入り組ませて（ラップさせ
て）組合せ針金フィン８を形成する。前記組合せ針金フ
ィン８とクーリングプレート７とを交互に積層し、接触
する部分をろう付け又は溶接によって接合する。部品の
材質は、全部品ともアルミを主成分とした合金である。
第２実施例の作動は、前記第１実施例と同様である。
プ式の熱交換器１０に適用した第２実施例を示す斜視図
である。第１実施例と同様に、巻装方向における外形が
矩形となるとともに、螺旋状に巻装して形成する複数個
の針金フィン１を、互いに入り組ませて（ラップさせ
て）組合せ針金フィン８を形成する。前記組合せ針金フ
ィン８とクーリングプレート７とを交互に積層し、接触
する部分をろう付け又は溶接によって接合する。部品の
材質は、全部品ともアルミを主成分とした合金である。
第２実施例の作動は、前記第１実施例と同様である。
【００１３】上記した構成からなる第１実施例及び第２
実施例の熱交換器は、針金フィン１の螺旋巻装方向の外
形が矩形でありかつ互いに入り組ませて組合せ針金フィ
ンにしているから従来品に比べて断面係数が高いため、
組付け後の熱交換器全体のねじれ強度を高くすることが
できる。また、前記針金フィン１は組付け時に、シート
状のフィンの束として取り扱う事ができ作業性が向上す
る効果もある。また、車両などへ熱交換器を搭載する時
に、スペースの関係上から、空気などの冷却流体の流れ
方向に正対して搭載することができない場合がある。こ
の場合に、従来の板状フィンａでは、伝熱効率への影響
が大きかったが、本発明の針金フィン１の場合には、そ
の影響は小さいという優位性がある。更に、コア厚さを
変更する場合に、従来の板状フィンでは新規に型を作成
する必要がある。本実施例におけるコアでは、針金フィ
ン１の組み合わせの列数の増減および扁平チューブの厚
さ変化によって行うことができる。従って、組合せ針金
フィン厚さに合わせて新規に型を作成する必要がない。
実施例の熱交換器は、針金フィン１の螺旋巻装方向の外
形が矩形でありかつ互いに入り組ませて組合せ針金フィ
ンにしているから従来品に比べて断面係数が高いため、
組付け後の熱交換器全体のねじれ強度を高くすることが
できる。また、前記針金フィン１は組付け時に、シート
状のフィンの束として取り扱う事ができ作業性が向上す
る効果もある。また、車両などへ熱交換器を搭載する時
に、スペースの関係上から、空気などの冷却流体の流れ
方向に正対して搭載することができない場合がある。こ
の場合に、従来の板状フィンａでは、伝熱効率への影響
が大きかったが、本発明の針金フィン１の場合には、そ
の影響は小さいという優位性がある。更に、コア厚さを
変更する場合に、従来の板状フィンでは新規に型を作成
する必要がある。本実施例におけるコアでは、針金フィ
ン１の組み合わせの列数の増減および扁平チューブの厚
さ変化によって行うことができる。従って、組合せ針金
フィン厚さに合わせて新規に型を作成する必要がない。
【発明の効果】本発明の熱交換器は上記した構成を有
し、チューブを側面に直線部を有する断面扁平状に設
け、針金フィンの巻装方向の外形を矩形状にするととも
に、複数個の針金フィンを互いに入り組ませて配置する
ことによって、構造上の強度が高く、組付け性が良好
で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性能
を向上させることができるという優れた効果がある。
し、チューブを側面に直線部を有する断面扁平状に設
け、針金フィンの巻装方向の外形を矩形状にするととも
に、複数個の針金フィンを互いに入り組ませて配置する
ことによって、構造上の強度が高く、組付け性が良好
で、通風抵抗を抑えることができるとともに、伝熱性能
を向上させることができるという優れた効果がある。
【図１】巻装方向の外形を矩形状にした針金フィンを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】複数の針金フィンを互いに入り組ませて設けた
組合せ針金フィンを示す側面図である。
組合せ針金フィンを示す側面図である。
【図３】第１実施例の熱交換器を示す斜視図である。
【図４】第１実施例の熱交換器を示す断面図である。
【図５】第２実施例の熱交換器を示す斜視図である。
【図６】従来の板状フィン及びチューブを示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】従来例を示す正面図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
１...針金フィン、 ２...扁平チューブ、 １０...熱交換器。
Claims (1)
- 【請求項１】 針金フィンを、チューブに接合して設け
る熱交換器において、 高熱伝導材からなる針金を巻装方向の外形が矩形状であ
るとともに螺旋状に巻装して針金フィンを形成し、かつ
前記チューブを側面が直線部をなす扁平チューブに形成
すると共に、該扁平チューブの直線部間に複数個の前記
針金フィンを、互いに入り組ませて配置することを特徴
とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33944893A JPH07159073A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33944893A JPH07159073A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159073A true JPH07159073A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18327564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33944893A Pending JPH07159073A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07159073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018141614A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱交換部材 |
| JP2018141615A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱交換部材 |
| WO2020065697A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫 |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP33944893A patent/JPH07159073A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018141614A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱交換部材 |
| JP2018141615A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱交換部材 |
| WO2020065697A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫 |
| JPWO2020065697A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-05-13 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫 |
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