JPS63201495A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用ラジェータや自動車用冷暖房装置に
適する熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

自動車用ラジェータや自動車用冷暖房装置として使用さ
れている熱交換器は、従来、実開昭５９−９７３７８号
公報などに示されるように、冷媒や温水が通る例えば偏
平なチューブと、コルゲートフィンまたはプレートフィ
ンを交互に配置した積層構造をなしており、これらフィ
ンは上記偏平チューブにろう付けまたは半田付けされて
いる。

上記従来の熱交換器では、空気との熱交換性を良好にす
るため、フィンに温度境界層の前縁効果を狙ったルーバ
を切り起こし形成しである。すなわち、偏平チューブの
熱がフィンに伝導されると、このフィンにおいては表面
を流れる空気との間で熱交換がなされることになるが、
このフィンにルーバ部を形成すると空気との熱伝達効率
が大きくなって良好な熱交換が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来におけるルーバ部は、フィンにおけ
る偏平チューブ間の中央平坦部に形成されており、この
ルーバ部とフィン側端の偏平チューブ接合部の間、つま
りフィンの根元部は平坦な形状をなしていた。

このような構造であると、フィンに流入した空気は抵抗
の大きなルーバ部を避けて、このルーバ部両側に形成さ
れている抵抗の小さな上記平坦部を早い速度で流れてし
まい、熱伝達率の小さな平坦部で熱交換するので効率が
良くないばかりでなく、ルーバを通る風量が相対的に少
なくなり、ルーバの熱交換機能が充分生かし切れていな
い不具合がある。

本発明は、フィンでの熱交換性能を一層高めることがで
きる熱交換器を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、フィンにおけるチューブに近い根元部にルー
バを形成するとともに、上記フィンの中央平坦部に波状
の凹凸面を形成したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によると、チューブに近いことにより温度が高い
フィンの根元部にルーバを形成したから熱伝達効率が増
すとともに、フィンの剛性が増し、しかもフィンの中央
平坦部に波状の凹凸面を形成したので、この部分でも熱
伝達効率が増し、かつこの波状の凹凸面は空気抵抗が増
して上記ルーバ部に流入する空気量を増加させるから、
ルーバの放熱機能を充分に発揮させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明について、第１図ないし第６図に示す第１
の実施例にもとづき説明する。

第４図に熱交換器の全体を示し、１はアルミまたは銅合
金などよりなる偏平チューブであり、蛇行状に配置され
ている。この蛇行状をなす偏平チューブ１の間には、ア
ルミまたは銅合金などよりなるコルゲートフィン２が介
装され、このコルゲートフィン２の屈曲部は偏平チュー
ブ１の側面に半田付けまたはろう付けにより接合されて
いる。

偏平チューブ１の一端は流入管３に接続されているとと
もに、他端は流出管４に接続されている。

コルゲートフィン２は第１図に示すように、偏平チュー
ブ１に近い根元部、すなわち屈曲部にそれぞれルーバ部
５，５を形成しである。これらルーバ部５，５は上記コ
ルゲートフィン２における根元部に、空気の流れ方向に
沿って多数のルーバ片５ａ・・・、　５ｂ・・・を一体
に形成したものであり、各ルーバ片５ａ・・・、　５ｂ
・・・は、第２図に断面して示す通り、図示の上下に互
い違いをなして形成されている。

なお、空気は、第１図中矢印Ｆ方向に流れる。

本実施例では、これら各ルーバ片５ａ・・・、　５ｂ・
・・が、偏平チューブ１の側壁に対して、ろう付けまた
は半田付けされているものである。なお、ルーバ片５ａ
・・・または５ｂ・・・の間隔はフィン２のピッチの１
／４程度が良好である。

コルゲートフィン２における上記ルーバ部５゜５の間の
中央平坦部には凹凸面６が形成されている。この凹凸面
６は中央平坦部をプレス加工して一体成型したものであ
り、例えば第３図に示すように、１０〜２０度の傾斜角
をなして三角形状の山６ａ・・・および谷６ｂ・・・を
、空気の流れ方向に沿って交互に形成することにより波
形をなしている。

なお、上記ルーバ部５，６および中央平坦部の凹凸面６
は、同時に一体成形することができる。

すなわち、従来においてコルゲートフィンは、第５図に
示されるように一対の歯車状成形具２０゜２１の間にフ
ィン構成板材２２を通過させることにより波形の成形加
工を施して得られるようになっており、フィン構成板材
２２を歯車状成形具２０．２１間を通過させて蛇行形の
癖を付与するものであった。

本実施例のようなルーバ部５，６および凹凸面６を形成
するには、上記歯車状成形具２０．２１の歯面に、第６
図に示すような切り起こし歯２８．２３および凹凸成型
面２４を形成しておく。切り起こし歯２３、２８は歯面
の端部に設けられるとともに、凹凸成型面２４が該歯面
の上記切り起こし歯２８．２３間に形成される。このよ
うにすれば、一対の歯車状成形具２０．２１の間にフィ
ン構成板材２２を通過させることにより波形の成形加工
を施して波形の癖を与えると同時に、ルーバ５および凹
凸面６を同時に成型加工することができる。

このような構成の実施例によれば、偏平チューブｌ内の
冷媒通路７内を通る冷媒や温水が偏平チューブ１の壁を
通じてフィン２と熱交換する。

フィン２にあっては表面を流れる空気と熱交換する。こ
の場合、フィン２に形成したルーバ部５゜５は空気との
熱伝達率を増し、かつ通風抵抗を増すので空気との熱交
換効率を高める。特に、ルーバ部５，５は、フィン２に
おける偏平チューブ１に近い根元部に形成したので、こ
の根元部は偏平チューブｌからの熱伝導により温度が高
い部分であり、したがって温度の高い部分に設置したル
ーバ部５．５は空気との熱交換作用を充分に発揮し、熱
交換性能が増す。

また、ルーバ部５，５は、偏平チューブ１に接合される
フィン２の根元部に形成しであるから、フィン２の剛性
が増す。

しかも、左右のルーバ部５，５間の平坦部には凹凸面６
を形成したので、この平坦部の熱伝達率が、凹凸面６を
設けない場合よりも増すから、フィン２全体の熱伝達効
率を増加させ、よって熱交換効率を高める。しかも、平
坦部に沿って流れる冷却風は凹凸面６によって剥離や乱
流が促されるから、流れの抵抗が大きくなり、このため
凹凸面６は冷却風をルーバ部５，５に向かわせる。よっ
て、放熱性能の高いルーバ部５，５を流れる風量が多く
なり、熱交換効率が一層向上することになる。

また、平坦部に形成した凹凸面６は該平坦部の機械的強
度を増す。

なお、上記第１の実施例では、ルーバ部５が多数のルー
バ片５ａ・・・、　５ｂ・・・を図示の上下に互い違い
をなして形成されている場合を説明したが、ルーバ部５
は第７図に示す第２の実施例のように、多数のルーバ片
３０・・・を傾斜して切り起こした様な形状であっても
よい。

また、上記第１の実施例では、平坦部の凹凸面６が、三
角形状の山６ａ・・・および谷６ｂ・・・により形成さ
れた例を示したが、本発明は第８図に示す第３の実施例
のように、凹凸面を丸形状の山４０ａ・・・および谷４
０ｂ・・・によって波形に形成してもよい。

そしてまた、ルーバ部５，５間の平坦部に形成した凹凸
面６は一列に限らず、複数列設けるようにしてもよい。

さらに、フィン２はコルゲートフィンに限らず、プレー
トフィンであっても実施可能であり、チューブｌは偏平
に限らず、楕円、丸型などのチューブであっても実施可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、チューブに近くて
温度が高いフィンの根元部にルーバを形成したから熱伝
達効率が増すとともに、フィンの剛性が増し、しかもフ
ィンの中央平坦部に波状の凹凸面を形成したので、この
部分でも熱伝達効率が増し、かつこの波状の凹凸面は空
気抵抗が増して上記ルーバ部に流入する空気量を増加さ
せるから、ルーバの放熱機能を充分に発揮させることが
でき、従来に比べて熱交換能力が向上する等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は第４図の１部を拡大して示す斜視図、第２図およ
び第３図はそれぞれ第１図中■−■線および■−■線の
断面図、第４図は熱交換器全体の正面図、第５図および
第６図はそれぞれコルゲートフィンの製造装置を説明す
る図、第７図は本発明の第２実施例を示す第２図に相当
する部分の断面図、第８図は本発明の第３実施例を示す
第３図に相当する部分の断面図である。 ■・・・偏平チューブ、２・・・コルゲートフィン、５
゜５・・−ルーバ部、６・・・凹凸面。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｂ。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　液体が流されるチューブに、コルゲートフィンまたは
   プレートフィンを接合してコア部を構成した熱交換器に
   おいて、上記フィンにおけるチューブに近い根元部にル
   ーバを形成するとともに、上記フィンの中央平坦部に波
   状の凹凸面を形成したことを特徴とする熱交換器。