JPH11230691A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH11230691A
JPH11230691A JP3286498A JP3286498A JPH11230691A JP H11230691 A JPH11230691 A JP H11230691A JP 3286498 A JP3286498 A JP 3286498A JP 3286498 A JP3286498 A JP 3286498A JP H11230691 A JPH11230691 A JP H11230691A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝熱管を曲げ加工する際の曲げ箇所におい
て、心金等を使わずに該箇所のつぶれを確実に防止する
ことができ、しかも通過空気の圧力損失を増加させるこ
となく、熱交換性能を高めることができるようにする。 【解決手段】 各板状フィン1の少なくとも一側に、横
断面偏平状の伝熱管3がその幅方向に入れられる真直ぐ
な入口2aとこれに連なり且つ短径が入口2aの幅より
も広い欠楕円形の伝熱管固定部2bとよりなる複数の切
欠2が間隔をあけて設けられ、各切欠2の伝熱管固定部
2bに蛇行状に曲げ加工された伝熱管3の直管部3aが
入れられ、直管部3aは伝熱管固定部2bに沿って楕円
状に変形して伝熱管固定部2bに固定されており、伝熱
管3内にはその内周方向に間隔をあけて複数のインナー
フィン4a・4bが設けられ、両側管壁5a・5b中央
におけるインナーフィン4a同士が曲管部曲げ加工時に
おける内側管壁5aの管内方への湾曲に伴って突き合わ
せ状となされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械や農業機
械等におけるオイルクーラ等として用いられる熱交換器
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、所謂カチ込み式の熱交換器では、
図10に示すように、横断面円形の伝熱管(51)を蛇行状
に曲げ加工した後、その直管部(51a) を偏平状に加工
し、該伝熱管(51)を、図11および図12(a)に示すよ
うに、所要間隔をあけて並列に配置された多数の帯板状
フィン(52)における各切欠(53)の入口(53a) に偏平状伝
熱管(51)の直管部(51a) を入れ、図12(b) に示すよう
に、偏平状伝熱管(51)の直管部(51a) を各切欠(53)にお
ける欠円形の伝熱管固定部(53b) に入れると共にプレス
機(54)で直管部(51a) を加圧して該直管部(51a) を伝熱
管固定部(53b) に沿って上部が平らな略円形に変形させ
て該伝熱管固定部(53b) に固定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の熱交換器では、伝熱管(51)の曲げ加工を行う
際、該伝熱管(51)の曲管部(51b) がつぶれ易く、またこ
れを防止するためには予め伝熱管(51)に心金を入れる必
要があった。また、熱交換器の性能向上を図る場合、伝
熱管(51)自体を長くして曲げ加工箇所を増やして直管部
(51a) の数を増加させる等の方法が考えられるが、この
場合、基本的に通過空気の圧力損失および伝熱管(51)内
を流れるオイル等の熱媒体の圧力損失が増加するため妥
当ではない。
【0004】本発明の目的は、伝熱管を曲げ加工する際
の曲げ箇所において、心金等を使わずに該箇所のつぶれ
を確実に防止することができ、しかも通過空気の圧力損
失を増加させることなく、熱交換性能を高めることがで
きるオイルクーラ等の熱交換器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱交換器
は、多数の板状フィンが並列に設けられ、各板状フィン
の少なくとも一側に、横断面偏平状の伝熱管がその幅方
向に入れられる真直ぐな入口とこれに連なり且つ短径が
入口の幅よりも広い欠楕円形の伝熱管固定部とよりなる
複数の切欠が間隔をあけて且つ隣り合う板状フィンの切
欠位置が互いに対応するように設けられ、これら対応す
る各切欠の伝熱管固定部に蛇行状に曲げ加工された伝熱
管の直管部が入れられ、直管部は入口方向からの押圧に
より伝熱管固定部に沿って楕円状に変形して伝熱管固定
部に固定されており、伝熱管内にはその内周方向に間隔
をあけて複数のインナーフィンが設けられ、且つこれら
インナーフィンのうち、各曲管部の両側管壁の中央にお
けるインナーフィン同士が対向状または曲管部曲げ加工
時における内側管壁の管内方への湾曲に伴って突き合わ
せ状となされているものである。
【0006】本発明の熱交換器は、オイルクーラの他、
エバポレータ等として用いることができる。
【0007】本発明の熱交換器によれば、伝熱管の各曲
管部の両側管壁の中央におけるインナーフィン同士が曲
管部曲げ加工時における内側管壁の管内方への湾曲に伴
って突き合わせ状となされているため、これら突き合わ
されたインナーフィンによって曲管部の両側管壁がその
内側から支持された状態となるため、伝熱管の曲げ加工
時における曲げ箇所のつぶれが確実に防止できる。ま
た、蛇行状に曲げ加工された伝熱管の直管部は板状フィ
ンにおける各切欠の固定部に横断面だ円状に変形した状
態で固定されているため、該直管部は従来の横断面略円
形の直管部の場合に比較して通過空気の圧力損失が減少
されると共に楕円状の直管部内を流れるオイル等の熱媒
体と該直管部の内周との接触面積が拡大するため、伝熱
管自体の熱交換性能が向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明をオイルクーラに適
用した場合の実施形態について図面を参照しつつ説明す
る。
【0009】図1に示すオイルクーラは、純アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製であって、多数の帯板状フ
ィン(1) が並列に設けられ、図2に示すように、帯板状
フィン(1) の切欠(2) には蛇行状の伝熱管(3) の直管部
(3a)が後述する要領でカチ込まれており、伝熱管(3) の
一端部(3c)はオイルの入口となされ、他端部(3d)が出口
となされており、また両側の帯板状フィン(1) の外側に
はそれぞれ側板(6) が設けられている。
【0010】伝熱管(3) は、図3に示すように、横断面
偏平状の押出形材よりなり、その両側管壁(5a)(5b)に
は、中央に厚みのあるインナーフィン(4a)が形成され、
インナーフィン(4a)の両側にそれぞれ該フィン(4a)より
も薄肉で且つ高さの若干低いインナーフィン(4b)が2つ
ずつ形成されている。そして、図5に示すように、伝熱
管(3) を所定箇所で曲げ加工することにより、蛇行状と
なされている。
【0011】切欠(2) は、各板状フィン(1) の一側に間
隔をあけて且つ隣り合う板状フィン(1) の切欠(2) 位置
が互いに対応するように設けられ、横断面偏平状の伝熱
管(3) がその幅方向に入れられる真直ぐな入口(2a)とこ
れに連なり且つ短径(r)が入口(2a)の幅(w)よりも広い欠
楕円形の伝熱管固定部(2b)とよりなるものである。
【0012】そして、図4に示すように、上記対応する
各切欠(2) の伝熱管固定部(2b)に蛇行状に曲げ加工され
た伝熱管(3) の直管部(3a)が入れられ、該直管部(3a)は
プレス機(P) による入口(2a)方向からの押圧により伝熱
管固定部(2b)に沿って楕円状に変形して該伝熱管固定部
(2b)に固定されている。
【0013】図5に示す伝熱管(3) の曲げ加工の際、図
6に示すように、各曲管部(3b)の内側管壁(5a)が管内方
へ湾曲することがあっても両側管壁(5a)(5b)の中央にお
けるインナーフィン(4a)同士が突き合わされて両側管壁
(5a)(5b)が内側から支持されるため、伝熱管(3) の曲管
部(3b)において該部がつぶれるおそれが全くない。ま
た、上記曲げ加工時において、曲げ半径が大きい等の理
由により各曲管部(3b)の内側管壁(5a)が管内方へ湾曲し
ない場合にはインナーフィン(4a)同士が突き合わされ
ず、図3のように、インナーフィン(4a)が対向状のまま
になることは勿論である。
【0014】本実施形態のオイルクーラの場合、図8に
示すように、帯板状フィン(1) の各切欠(2) の伝熱管固
定部(2b)に固定された伝熱管(3) の各直管部(3a)が楕円
状であるため、図7に示す略円形の伝熱管(51)の直管部
(51a) に比べて通過空気の圧力損失が減少される。しか
も、楕円状の直管部(3a)内を流れるオイルと該直管部(3
a)の内周との接触面積が略円形の伝熱管(51)の直管部(5
1a) に比べて拡大するため、伝熱管自体の熱交換性能が
向上する。また、図8に示す楕円状の各直管部(3a)間の
間隔(S1)が図7に示す略円形の伝熱管(51)の間隔(S2)に
比べて広くなり、オイルクーラ全体としてみた場合の空
気の自由通過面積も図7のものに比べて大巾に増加す
る。
【0015】図9は上記実施形態を変形したものであ
り、切欠(2) が各帯板状フィン(1) の両側に設けられて
おり、各切欠(2) の構成およびこれら切欠(2) に固定さ
れる各伝熱管(3) の構成は上記実施形態と同様である。
【0016】また、上記実施形態では、伝熱管(3) の曲
管部(3b)において両側管壁(5a)(5b)中央の対向する一対
のインナーフィン(4a)同士が突き合わされる構成とした
が、両側管壁(5a)(5b)中央において複数のインナーフィ
ン同士が突き合わされるようにしても良い。
【0017】
【発明の効果】本発明の熱交換器によれば、伝熱管の各
曲管部の両側管壁の中央におけるインナーフィン同士が
曲管部曲げ加工時における内側管壁の管内方への湾曲に
伴って突き合わせ状となされているため、これら突き合
わされたインナーフィンによって曲管部の両側管壁がそ
の内側から支持された状態となるため、伝熱管の曲げ加
工時における曲げ箇所のつぶれが確実に防止できる。
【0018】また、帯板状フィンの各切欠の伝熱管固定
部に固定された伝熱管の各直管部が楕円状であるため、
通過空気の圧力損失の低下が可能となり、しかも熱交換
器全体としての空気の自由通過面積も拡大するため、熱
交換器自体を大型化することなく、従来と同じ大きさの
熱交換器で伝熱管の直管部の本数を増やして熱交換性能
を容易に向上させることもできる。
【0019】更に、本発明は、上記楕円状の各直管部に
おいて、管の内周と熱媒体との接触面積が拡大するた
め、伝熱管自体の熱交換性能が向上される等、種々の優
れた実用的利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオイルクーラの正面図である。
【図2】同オイルクーラの側板を一部切欠して示す側面
図である。
【図3】伝熱管用の押出形材を示す斜視図である。
【図4】オイルクーラの帯板状フィンへの伝熱管の固定
状態を示す垂直断面図である。
【図5】伝熱管の曲管部を示す正面図である。
【図6】図5におけるVI−VI線にそう断面図であ
る。
【図7】従来のオイルクーラの帯板状フィンにおける伝
熱管の固定状態を示す垂直断面図である。
【図8】本発明のオイルクーラの帯板状フィンにおける
伝熱管の固定状態を示す垂直断面図である。
【図9】他の実施形態を示す垂直断面図である。
【図10】従来の熱交換器に用いられる蛇行状伝熱管の
斜視図である。
【図11】同伝熱管の帯板状フィンへの配置を示す斜視
図である。
【図12】同伝熱管が帯板状フィンの切欠へ固定される
要領を示す垂直断面図であって、同図(a)は帯板状フ
ィンの切欠の入口に偏平状伝熱管が入った状態を示し、
同図(b)は伝熱管が切欠の固定部で略円形に変形して
固定された状態を示している。
【符号の説明】
(1) : 板状フィン (2) : 切欠 (2a): 入口 (2b): 伝熱管固定部 (3) : 伝熱管 (3a): 直管部 (3b): 曲管部 (4a): 管壁中央部のインナーフィン (4b): 管壁両側部のインナーフィン (5a): 内側管壁 (5b): 外側管壁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の板状フィン(1) が並列に設けら
    れ、各板状フィン(1)の少なくとも一側に、横断面偏平
    状の伝熱管(3) がその幅方向に入れられる真直ぐな入口
    (2a)とこれに連なり且つ短径が入口(2a)の幅よりも広い
    欠楕円形の伝熱管固定部(2b)とよりなる複数の切欠(2)
    が間隔をあけて且つ隣り合う板状フィン(1) の切欠(2)
    位置が互いに対応するように設けられ、これら対応する
    各切欠(2) の伝熱管固定部(2b)に蛇行状に曲げ加工され
    た伝熱管(3) の直管部(3a)が入れられ、直管部(3a)は入
    口(2a)方向からの押圧により伝熱管固定部(2b)に沿って
    楕円状に変形して伝熱管固定部(2b)に固定されており、
    伝熱管(3) 内にはその内周方向に間隔をあけて複数のイ
    ンナーフィン(4a)(4b)が設けられ、且つこれらインナー
    フィン(4a)(4b)のうち、各曲管部(3b)の両側管壁(5a)(5
    b)の中央におけるインナーフィン(4a)同士が対向状また
    は曲管部(3b)曲げ加工時における内側管壁(5a)の管内方
    への湾曲に伴って突き合わせ状となされている、熱交換
    器。
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