JPS61282794A - Heat exchanger - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a heat exchanger in which the workability and heat transfer characteristic of heat transfer fins are improved and which is efficient by forming trapezoidal flat portions between rows in the air flowing direction as cut portions in the stage direction of fins, on the centerline in the trapezoidal height direction. CONSTITUTION:Each of heat transfer fins 1 has a plurality of through holes 13, and each pipe 2 penetrates a plurality of heat transfer fins 1. The fins 1 are delivered in the stage direction, and barring portions 10, through holes 13 and the tranpezoidal shape are formed. Thereafter, the fine 1 are cut on he flat portions 3, 4a and 4b positioned on the centerline in the height direction of the trapezoidal form by means of upper and lower cutters 5a and 5b in accordance with the necessary number of rows, and then are cut in a predetermined stage dimension. Thus, the fin cut portions are always made constant, and hence the working precision of the cut portion 8 can be maintained and fine splits (cutting irregularity) can be prevented from occurring.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、空気調和装置に使用さ扛る熱交換器の構成
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure of a heat exchanger used in an air conditioner.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第９図は例えば特願昭５９−２６４０８７　号によυ提
案されている複数個の貫通孔を有し台形波状に屈曲した
フィンと、パイプより構成さｎた熱交換器を示す構成図
である。図中（１）は複数個の貫通穴を有し台形波状に
屈曲したフィンを表わす。（２）は空気流牡（Ａ）が積
層さ扛たフィン（１１間を流れる妨たげとなるように配
置さ扛ているパイプである。（Ｉ：１は上記フィン（１
）に設けらｎｆＣ貫通孔である。不一においてフィン（
１）は、金形波状屈曲の位相をずらすように積層さｎて
いる。FIG. 9 is a block diagram showing a heat exchanger proposed in, for example, Japanese Patent Application No. 59-264087, which is composed of trapezoidal wave-shaped fins having a plurality of through holes and pipes. . In the figure, (1) represents a fin having a plurality of through holes and bent in a trapezoidal wave shape. (2) is a pipe in which the air flow pipe (A) is arranged so as to block the flow between the laminated fins (11).
) is an nfC through hole. Finn in Fuji (
1) The metal shapes are laminated to shift the phase of the wavy bends.

次にフィン装造の一般的方法を第３図ないし第５図に示
す。まず、ドラム状に巻回さｊしたフィン帯材（図示さ
ｎていない）から送ら扛てバーリング部顛を数芽設した
フィン板材を第３図に示すように段方向（６）Ｋ送り、
複継列を一度に成形する。Next, a general method of fin installation is shown in FIGS. 3 to 5. First, a fin strip material (not shown) wound into a drum shape is fed, and a fin plate material on which several burring parts are formed is fed in the step direction (6) K as shown in FIG.
Form multiple joints at once.

次に必要列数だけセットした上下カッター（５ａ）。Next, set the required number of rows of upper and lower cutters (5a).

（５ｂ）　Ｋよ９段方向に一度に切断する。このときフ
ィン（１）材の両端部（７ａ）、　（７ｂ）も切断する
。そして段方向切断部（８）は１段寸法りを任意に設足
する必要があるため、必ずある寸法だけ電ね合わせ切断
部（９）を設け、フィン材（１）を段方向（６１Ｋ送り
次を切断し所足の段寸法ＬＫ切断する。（第３図ではカ
ッター（５）は単一図示しかしていないが切断列数だけ
セットさしている。） さて、特願昭５９−２６４０８７　　号で示さｒしる熱
交換器における伝熱フィン（１）を上記のような方法で
、゛段方向に切断する場合を第６図及び第７図に示す。(5b) Cut in the K-9 direction at once. At this time, both ends (7a) and (7b) of the fin (1) material are also cut. Since it is necessary to arbitrarily provide one step dimension for the step direction cutting section (8), the electric matching cutting section (9) must be provided for a certain dimension, and the fin material (1) is cut in the step direction (61K feed). Cut the following and cut the required step size LK. (In Figure 3, only a single cutter (5) is shown, but the cutter (5) is set as many as the number of cutting rows.) FIGS. 6 and 7 show the case where the heat transfer fins (1) in a heat exchanger are cut in the stage direction using the method described above.

このフィン（１）は台形波状に屈曲しているため、第６
図においてフィン（１）が尚さＨだけ上下に変動する。This fin (1) is bent in a trapezoidal wave shape, so the sixth fin (1)
In the figure, the fin (1) still moves up and down by H.

フィン切断部（８）に図中Ｂ−Ｅの位置が考えら扛る。The fin cut portion (8) is located at the position B-E in the figure.

このように特願昭５９−２６４０８７　　号に示さ扛た
構成の熱交換器においての作用効果は第８・図のフィン
断面図により説明さｎており、第８図においてフィン（
１ａ）と（１ｂ）の間に形成さ扛る流路を第１流路（５
１）とし、フィン（１ｂ）とフィン（１Ｃ）によって形
成さｎる流路を第２流路（５２）としている。第１流路
（５１）と第２流路（５２）を流ｎる流体の流量と全圧
を同一とすｎば１図上の流ｎ方向（蜀に直角な谷断面（
Ｘ−Ｘ）に於て、第１流路（５１）と第２流路（５２）
の断面積に、結果的に異っており、たとえばＸ−Ｘ断面
を考えねば、第１流路（５１）の断面積は第２流路（５
２）に較べ大きいから、その部分で第１流路（５１）を
流量る流体の流速は、第２流路（５２）に較べ小さくな
るから、第１流路（５１）と第２ｆｆｔ、路（５２）と
の間に静圧差が生じその結果、第１流路（５１）から第
２流路（５２）に流体（墾気）の一部が貫通孔α睦４つ
て流入することになる。この時。The effects of the heat exchanger having the structure shown in Japanese Patent Application No. 59-264087 are explained by the cross-sectional view of the fins in FIG.
The channel formed between 1a) and (1b) is called the first channel (5).
1), and the flow path formed by the fin (1b) and the fin (1C) is defined as the second flow path (52). If the flow rate and total pressure of the fluid flowing through the first flow path (51) and the second flow path (52) are the same, then the direction of the flow in Figure 1 (the cross section of the valley perpendicular to the
X-X), the first flow path (51) and the second flow path (52)
As a result, the cross-sectional area of the first flow path (51) is different from that of the second flow path (51).
2), the flow velocity of the fluid flowing through the first flow path (51) in that part is lower than that in the second flow path (52). (52), and as a result, a part of the fluid (air) flows from the first flow path (51) to the second flow path (52) through the through holes α. . At this time.

フィン（１ｂ）に注目すると、第８図に示すように。If we pay attention to the fin (1b), as shown in FIG.

前述の略臼形波状の変型波形に従って第１流路（５１）
から第２流路（５２）、第２訛路（５２）から第１流路
（５１）への周期的な流体の流通が起こることになる。The first flow path (51) follows the above-mentioned modified waveform having a substantially mortar-shaped waveform.
A periodic flow of fluid occurs from the second flow path (52) to the second flow path (52) and from the second flow path (52) to the first flow path (51).

即ち、このようにフィン（１）を栴成す扛ば。That is, the fin (1) is formed in this way.

一様吸込、一様吹出となっている面が流れ方向に順査に
ならんでいる形となり、一様吸込部の伝熱面では、境界
ノーを非常に博くできることにより。The uniform suction and uniform outlet surfaces are arranged in a regular pattern in the flow direction, and the heat transfer surface of the uniform suction section can have a very wide boundary no.

飛細的な伝熱促進効果が得らｎ、吹出面に於ては助走区
間の繰り返し効果により、同じく高い伝熱性能が達成で
き、さらにパイプ（２）後方の死水域部分の流体空気が
２貫通孔ａｊを介して移動するため流ｎの淀みがなくな
り、死水域部分の熱伝達特注が改善され従来到底考えら
ｎもしなかった非常に筒い熱伝達特性を持った熱交換器
を得ることができるとしている。The same high heat transfer performance can be achieved due to the repeated effect of the run-up section on the outlet surface, and the fluid air in the dead area behind the pipe (2) is Since the flow moves through the through holes aj, there is no stagnation in the flow, and the heat transfer customization in the dead zone area is improved, thereby obtaining a heat exchanger with extremely cylindrical heat transfer characteristics that was previously unthinkable. It is said that it can be done.

圧力損失については、前縁効果を用いたものに較べ少く
ともフィンを分断していないためストリップ前縁部の形
状抵抗が当然なくなり、その効果は大きいとしている。Regarding pressure loss, compared to the case where the leading edge effect is used, at least the fins are not separated, so the shape resistance of the leading edge of the strip is naturally eliminated, and the effect is said to be greater.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このように特願昭５９−２６４０８７　においては、熱
伝達性能の向上、圧力損失の増加の小なること。In this way, Japanese Patent Application No. 59-264087 aims to improve heat transfer performance and minimize the increase in pressure loss.

つま！ｌｌ性能面のみ言及さ扛ているが、フィンの切断
など熱交換器を製作する上での万策については言及さｎ
ていない。wife! Only the performance aspects are mentioned, but there is no mention of precautions taken when manufacturing the heat exchanger, such as cutting the fins.
Not yet.

そして、第６図に示す台形波状屈曲フィンを第７図に示
すように台形波状屈曲の位相をずらすとＢ、　　Ｏの位
置の場合、高さＨの変動のためフィンの変形が大きく、
前記に述べた切断部Ｉｌｔを段方向に一回ずらして２度
目を切断する位置、すなわち重ね合わせ切断部（９）に
おいて、切断ムラやささくｎが発生してしまい６組立不
能となる思量がある。If the trapezoidal wave-shaped bending fin shown in FIG. 6 is shifted in phase as shown in FIG.
At the position where the above-mentioned cutting part Ilt is shifted once in the step direction and the second cutting is made, that is, at the overlapping cutting part (9), uneven cutting and chipping occur, making assembly impossible. be.

また、熱交換器としての性能が低下することも考えらｎ
る。切断部（８）がＤの場合は、フィンの変形ｉＪＢ、
　　Ｃの場合より小さくなるが（高さ方向Ｈ／２　）前
記ささく扛の発生等、同様の問題が発生する。Also, it is possible that the performance as a heat exchanger will deteriorate.
Ru. If the cutting part (8) is D, the fin deformation iJB,
Although it is smaller than in the case of C (height direction H/2), similar problems such as the above-mentioned cracking occur.

切断部（８）がＥの場合に、フィンの変形はほとんどな
いが、フィンの切断部が平担でないため、切断部の横方
向位置が不安定となり、やげり、前記ささくれが発生し
易い。When the cut part (8) is E, there is almost no deformation of the fin, but since the cut part of the fin is not flat, the lateral position of the cut part becomes unstable, and the above-mentioned hangnail is likely to occur. .

以上のような特願昭５９−２６４０８７号で示さしる熱
交換器における切断位置に対する不具合点に。Regarding the problem with the cutting position in the heat exchanger shown in Japanese Patent Application No. 59-264087 as described above.

前記材料の両端部（７ａ）、　（７ｂ）についても同様
のことがいえる。The same can be said of both ends (7a) and (7b) of the material.

また、第６図に示すフィン（１１を切断する場合に使用
する切断位置にセットしたカッター（５）を備えた型具
な第７図に示す位相をずらしたフィン（１）を切断する
場合には第８図の切断位置ｌｌ′２：＆わせでカッター
（５）をセットした型具にする必要があり、この場合に
は、型交換等に多くの時間がかかると共にコストアップ
の原因ともなる問題点があった。In addition, when cutting the phase-shifted fin (1) shown in Fig. 7, a molding tool equipped with a cutter (5) set at the cutting position used when cutting the fin (11) shown in Fig. 6 is used. Cutting position ll'2 in Figure 8: It is necessary to use a mold tool with the cutter (5) set in a cross-shape, and in this case, it takes a lot of time to change the mold, etc., and also causes an increase in cost. There was a problem.

本発明においてに上記点をふまえ、伝熱フィンの工作性
を向上させて伝熱特性の向上１等特性を低下させること
なく、効率よく熱交換器を提供することを目的とする。In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a heat exchanger efficiently by improving the workability of heat transfer fins without deteriorating the improved heat transfer characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係る熱交換器は、空気流ｎ方向列間の台形形状
平坦部をフィンの段方向切断部とし９台形形状高さ方向
の中心線上に形成したものである。In the heat exchanger according to the present invention, the trapezoidal flat portion between the n-direction rows of airflow is formed on the center line in the height direction of the nine trapezoidal shapes, with the trapezoidal flat portions serving as the stepwise cut portions of the fins.

〔作用〕[Effect]

本発明における熱変換器は、フィンの切断部を台形形状
高さ方向中心線上に形成したのでフィン切断の精度を従
来と同じに維持でき、ささくｎや切断ムラの発生を防ぐ
ことができる。In the heat converter according to the present invention, the cut portion of the fin is formed on the center line of the trapezoidal shape in the height direction, so that the precision of cutting the fin can be maintained at the same level as in the past, and occurrence of cracks and uneven cutting can be prevented.

その結果、製造設備を変更することなく、高効率熱交換
器を実現できる。As a result, a highly efficient heat exchanger can be realized without changing manufacturing equipment.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第１図は本発明の一実施例を示す熱変換器の斜視図であ
る。第２図は本発明による伝熱フィンの断面図である。FIG. 1 is a perspective view of a heat converter showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat transfer fin according to the present invention.

（１）は複数個の貫通孔０を有する伝熱フィンであＪ、
（２１Ｆｉこの伝熱フィンを複数枚貫通装着させたパイ
プである。（３１ｉ１’パイプ（２ａ）（２ｂ）の間、
すなわち列間にある台形形状平坦部、　（４ａ）（４ｂ
）はフィン（１）両端の台形形状平坦部である。(1) is a heat transfer fin having a plurality of through holes J,
(21Fi is a pipe in which multiple heat transfer fins are installed through the pipe. (31i1' Between pipes (2a) and (2b),
That is, the trapezoidal flat parts between the rows, (4a) (4b
) are trapezoidal flat parts at both ends of the fin (1).

（３）及び（４ａ）、　（４ｂ）　Ｕ台形形状平坦部は
、該台形形状高さ方向の中心線（Ｌυ上に形成さｎてい
る。なおｆ３１．　　（４ａ）、　（４’ｂ）は他の台
形形状平坦部の長さに対して極端に短かくしである。(3) and (4a), (4b) The U trapezoidal flat part is formed on the center line (Lυ) in the height direction of the trapezoidal shape. This comb is extremely short compared to the length of other trapezoidal flat parts.

作用、効果については第２図について説明する。The action and effect will be explained with reference to FIG.

第２図において（５ａ）、　（５ｂ）に、フィン（１）
を段方向に切断するための上下カッターである。In Figure 2, fins (1) are shown in (5a) and (5b).
This is a vertical cutter for cutting in the direction of steps.

フィン（１）ハ段方向に送られ、バーリング部（ＩＩ。The fin (1) is sent in the direction of the stage, and the burring part (II).

貫通孔α３１．台形形状と成形さｎた後、フィンの台形
形状高さ方向の中心線α９上に位置された平坦部ｆ３１
．　　（４ａ）、　（４ｂ）において必要列数に応じて
段方向に切断さｎる。その際８段方向切断部（８）はあ
る寸法だけ重ね合わせて切断さ扛る。その後、所定の段
寸法に切断さｎる。Through hole α31. After being formed into a trapezoidal shape, the flat portion f31 is located on the center line α9 of the trapezoidal shape of the fin in the height direction.
．． In (4a) and (4b), cut in the step direction according to the required number of rows. At this time, the eight-stage direction cutting portions (8) are cut so as to overlap by a certain dimension. After that, it is cut into a predetermined step size.

台形形状の位相がずれた場合でも、固定さ詐た切断部に
は必ず台形形状高さ方向の中心線αυ上に、（８） 台形形状平坦部（３）が位置するので、前述と同様の装
置で切断できる。Even if the phase of the trapezoid is shifted, the (8) flat part of the trapezoid (3) will always be located on the center line αυ in the height direction of the trapezoid in the cut section where the fixation is false. Can be cut with a device.

このようにフィン切断部を常に一定としたので切断部（
８）の加工種度を従来と同じに維持でき、ささくｔ′Ｌ
（切断ムラ）の発生を防止できる。In this way, since the fin cutting part was always kept constant, the cutting part (
8) The degree of machining can be maintained the same as before, and the cutting t'L can be maintained.
(uneven cutting) can be prevented from occurring.

また、フィン両端部も台形形状高さ方向中心線上とした
ことにより２列数によらず、流体の入口。In addition, both ends of the fins are placed on the center line of the trapezoidal shape in the height direction, so that the fluid can be inlet regardless of the number of two rows.

出口部の形状が一定となり組立が容易になる。The shape of the outlet portion is constant, making assembly easier.

なお、複数列の熱交換器の場合、パイプ間の台形形状高
さ方向中心線ＩＫある平坦部（３）の長さが他の平坦部
（３）の長さに比べ極端に短かいため、第９図における
第１流路（５１）と第２流路（５２）の断面積が等しく
なる長さが短かいので、伝熱性能は。In addition, in the case of a heat exchanger with multiple rows, since the length of one flat part (3) of the trapezoidal center line IK in the height direction between the pipes is extremely short compared to the length of other flat parts (3), Since the length at which the cross-sectional area of the first flow path (51) and the second flow path (52) in FIG. 9 are equal is short, the heat transfer performance is.

砺願昭５９−２６４０８７のものに対し、はとんど低下
しない。Compared to the one of Togano Sho 59-264087, the value does not decrease at all.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によｎば、フィンの段方向切Ｍｍ
’ａ’台形形状篩さ方向中Ｉし線上に形成したため、従
来の一般的なフィン製造装置を変える必要がないので、
製造費は従来と変ることなく高い伝熱特注を持った高効
率な熱交換器を製造できるという効果がある。As described above, according to the present invention, the fins are cut in the stepped direction Mm
Since the 'a' trapezoidal shape is formed on the center line in the sieve direction, there is no need to change the conventional general fin manufacturing equipment.
The effect is that a highly efficient heat exchanger with high heat transfer customization can be manufactured without changing the manufacturing cost from the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の一実癩例による熱交換器の斜視図、
第２図は本発明の伝熱フィンの切断状態を示す断面図、
第３図はフィン製造の一般的装置による伝熱フィンの切
断状態を一部切欠いて示す平面図、第４図ば第３図の断
面図５第５図は段方向にずらして切断する場合を説明す
る側面図、第６図は従来の伝熱フィンの切断状態を示す
断面図。 第７図は第６図伝熱フィンを位相をずらした場合の切断
状態を示す断面図、第８図は従来の熱交換器の作用を説
明する断面゛図、第９図は従来の熱交換器を示す断面図
である。 図中同一符号は同一または相尚部分を示し、（１）はフ
ィン、＋２１Ｕパイプ、（３１Ｕ台形形状平坦部、（５
）は段方向切断用カッター、＋６１Ｕ段方向、（７）は
両端部、（８）は段方向切断部、（９）は東ね合せ切断
部、顛はバーリング部９、Ｕｔｔ台形台形形状力向中心
線である。　　　　　　　代理人　大　岩　増　雄第６
図 第７図 ｂ　　　　　　　　　　ｃ　　　　　　ヒ　　　　　　
　　　　　　　　Ｄ第８図 第９図FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger according to a practical example of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view showing a cut state of the heat transfer fin of the present invention;
Fig. 3 is a partially cutaway plan view showing how heat transfer fins are cut by a general fin manufacturing device; Fig. 4 is a cross-sectional view of Fig. 3; A side view for explanation, and FIG. 6 is a sectional view showing a cut state of a conventional heat transfer fin. Fig. 7 is a cross-sectional view showing the cut state when the heat transfer fins shown in Fig. 6 are shifted in phase, Fig. 8 is a cross-sectional view explaining the action of the conventional heat exchanger, and Fig. 9 is a cross-sectional view of the conventional heat exchanger. It is a sectional view showing a container. The same reference numerals in the figures indicate the same or similar parts, (1) fin, +21U pipe, (31U trapezoidal flat part, (5
) is a cutter for cutting in the step direction, +61U in the step direction, (7) is both ends, (8) is the step direction cutting part, (9) is the east alignment cutting part, the seam is the burring part 9, Utt trapezoid shape force direction This is the center line. Agent Masu Oiwa 6th
Figure 7 b c h
DFigure 8Figure 9

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）複数個の貫通孔を有し、空気の流れ方向にそって
周期的に台形波状に屈曲したフィンを積層し、フィン間
を流れる空気の妨げになるようにパイプを配置し構成さ
れる熱交換器において、フィン端部及び熱交換器の空気
流れ方向列間の台形形状平坦部を該台形形状高さ方向の
中心線上に形成したことを特徴とする熱交換器。(1) It is constructed by stacking fins that have multiple through holes and are periodically bent in a trapezoidal wave shape along the direction of air flow, and pipes are arranged to obstruct the air flowing between the fins. 1. A heat exchanger characterized in that a trapezoidal flat portion between the fin ends and the rows of the heat exchanger in the air flow direction is formed on the center line of the trapezoidal shape in the height direction. （２）多数列フィン（例えば３６列）製作型であって、
設定列（例えば２列）熱交換器のフィン製作工程におい
て上記平坦部を切断部として加工されたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。(2) A multi-row fin manufacturing type (for example, 36 rows),
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the flat portion is processed as a cut portion in a fin manufacturing process of a set row (for example, two row) heat exchanger.