JP3312986B2 - 熱交換器および熱交換器の製造方法 - Google Patents
熱交換器および熱交換器の製造方法Info
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- Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば空気調和機に
配備され、内部に熱交換媒体である冷媒を導通させる熱
交換パイプおよび被空調室空気を導通させるフィンとか
らなり、冷媒と被空調室空気と熱交換作用をなす熱交換
器に関する。
配備され、内部に熱交換媒体である冷媒を導通させる熱
交換パイプおよび被空調室空気を導通させるフィンとか
らなり、冷媒と被空調室空気と熱交換作用をなす熱交換
器に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば空気調和機に備えられる熱交換
器は、種々の形態があり、それぞれの条件に適応した状
態で用いられるが、基本的には、互いに狭小の間隙を存
して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに直交
して設けられ、互いに並行な複数本の熱交換パイプとを
具備している。
器は、種々の形態があり、それぞれの条件に適応した状
態で用いられるが、基本的には、互いに狭小の間隙を存
して並設される複数枚のフィンと、これらフィンに直交
して設けられ、互いに並行な複数本の熱交換パイプとを
具備している。
【0003】そして、これら熱交換パイプは、普通、U
字状に折り返し形成されていて、この折り返し部と先端
開口部とがフィンの両側端から突出する。隣接する熱交
換パイプの先端開口部相互にU字管が接続され、これら
で蛇行状の流路が形成されることになる。
字状に折り返し形成されていて、この折り返し部と先端
開口部とがフィンの両側端から突出する。隣接する熱交
換パイプの先端開口部相互にU字管が接続され、これら
で蛇行状の流路が形成されることになる。
【0004】熱交換器として、平面視で直状のもの、あ
るいは熱交換パイプの長手方向にL字状やU字状に屈曲
されるものなどがあり、空気調和機本体の据付スペース
や、熱交換容量などの条件に応じて適宜選択される。
るいは熱交換パイプの長手方向にL字状やU字状に屈曲
されるものなどがあり、空気調和機本体の据付スペース
や、熱交換容量などの条件に応じて適宜選択される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような熱交換器
は、熱交換パイプをフィンの長手方向に沿って1列並べ
たものよりも、フィンの幅方向である熱交換空気の導通
方向に2列並べた方が、熱交換容量が増大して熱交換効
率の向上を得られることは言う迄もない。
は、熱交換パイプをフィンの長手方向に沿って1列並べ
たものよりも、フィンの幅方向である熱交換空気の導通
方向に2列並べた方が、熱交換容量が増大して熱交換効
率の向上を得られることは言う迄もない。
【0006】しかしながらその反面、熱交換器として通
風抵抗の増大化に繋がるとともに、コストに悪影響を与
えることは避けられない。そこで、フィンの長さを変え
ることなく、熱交換パイプのパイプ間ピッチを縮めて、
1列のパイプ本数を多くすることによって熱交換器とし
ての前面面積を大きくすることなく、流路の長大化を図
り、よって熱交換容量の増大を得る熱交換器が案出され
た。
風抵抗の増大化に繋がるとともに、コストに悪影響を与
えることは避けられない。そこで、フィンの長さを変え
ることなく、熱交換パイプのパイプ間ピッチを縮めて、
1列のパイプ本数を多くすることによって熱交換器とし
ての前面面積を大きくすることなく、流路の長大化を図
り、よって熱交換容量の増大を得る熱交換器が案出され
た。
【0007】しかるに、このような構造でも、パイプ間
ピッチが縮まったことによって、通風抵抗の増大が避け
られず、期待した程度の熱交換効率の向上が得られない
ものである。
ピッチが縮まったことによって、通風抵抗の増大が避け
られず、期待した程度の熱交換効率の向上が得られない
ものである。
【0008】他の手段として、空気調和機本体の吸込口
に対して熱交換器を傾斜して配置し、熱交換器の吸込口
に対する前面面積を変化させずに、実質的に熱交換面積
を増大させている。
に対して熱交換器を傾斜して配置し、熱交換器の吸込口
に対する前面面積を変化させずに、実質的に熱交換面積
を増大させている。
【0009】この場合は、熱交換器を収容配置する空気
調和機本体の奥行き寸法が長くなってしまい、この本体
の小型化を阻害する欠点を有する。本発明は、上述した
ような事情に鑑みなされたものであり、第1の目的とす
るところは、変則的なフィン構成および変則的な熱交換
パイプ配列を採用することにより、通風抵抗およびコス
トの増大を抑制しつつ、熱交換面積を増大させ、熱交換
効率の向上を図り得る熱交換器を提供しようとするもの
である。
調和機本体の奥行き寸法が長くなってしまい、この本体
の小型化を阻害する欠点を有する。本発明は、上述した
ような事情に鑑みなされたものであり、第1の目的とす
るところは、変則的なフィン構成および変則的な熱交換
パイプ配列を採用することにより、通風抵抗およびコス
トの増大を抑制しつつ、熱交換面積を増大させ、熱交換
効率の向上を図り得る熱交換器を提供しようとするもの
である。
【0010】第2の目的とするところは、変則的なフィ
ン構成および変則的な熱交換パイプ配列を採用し、かつ
曲成部におけるフィンおよび熱交換パイプの変形を阻止
して、信頼性の向上を得る熱交換器の製造方法を提供し
ようとするものである。
ン構成および変則的な熱交換パイプ配列を採用し、かつ
曲成部におけるフィンおよび熱交換パイプの変形を阻止
して、信頼性の向上を得る熱交換器の製造方法を提供し
ようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を満たすため、
第1の発明の熱交換器は、互いに狭小の間隙を存して並
設される複数枚のフィンと、これらフィンに直交して設
けられ、その両側端部は両側端に位置する上記フィンか
ら突出し、かつ互いに並行な複数本の熱交換パイプとを
具備した熱交換器において、上記フィンは、その面が、
長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成され、このフィ
ンの折曲部に上記熱交換パイプが挿嵌されることによ
り、この熱交換パイプは、フィンの長手方向に沿って一
段づつ、フィンの幅方向に交互に位置をずらせて設けら
れるとともに、所定部位がパイプ長手方向に曲成される
曲成部を有し、この曲成部における内側熱交換パイプ列
の曲率半径と外側熱交換パイプ列の曲率半径を互いに異
ならせ、かつその中心位置を異ならせて、内外側熱交換
パイプ列の曲成長さを同一としたことを特徴とする。
第1の発明の熱交換器は、互いに狭小の間隙を存して並
設される複数枚のフィンと、これらフィンに直交して設
けられ、その両側端部は両側端に位置する上記フィンか
ら突出し、かつ互いに並行な複数本の熱交換パイプとを
具備した熱交換器において、上記フィンは、その面が、
長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成され、このフィ
ンの折曲部に上記熱交換パイプが挿嵌されることによ
り、この熱交換パイプは、フィンの長手方向に沿って一
段づつ、フィンの幅方向に交互に位置をずらせて設けら
れるとともに、所定部位がパイプ長手方向に曲成される
曲成部を有し、この曲成部における内側熱交換パイプ列
の曲率半径と外側熱交換パイプ列の曲率半径を互いに異
ならせ、かつその中心位置を異ならせて、内外側熱交換
パイプ列の曲成長さを同一としたことを特徴とする。
【0012】
【0013】さらに、上記曲成部の成形時にフィンを部
分的に破断するための切り込み部が、各熱交換パイプ相
互間に、フィンの幅方向に亘って設けられることを特徴
とする。
分的に破断するための切り込み部が、各熱交換パイプ相
互間に、フィンの幅方向に亘って設けられることを特徴
とする。
【0014】第2の発明の熱交換器の製造方法は、互い
に狭小の間隙を存して並設される複数枚のフィンと、こ
れらフィンに直交して設けられ、その両側端部は両側端
に位置する上記フィンから突出し、かつ互いに並行な複
数本の熱交換パイプとを具備し、上記フィンは、その面
が、長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成され、この
フィンの折曲部に上記熱交換パイプが挿嵌されることに
より、この熱交換パイプは、フィンの長手方向に沿って
一段づつ、フィンの幅方向に交互に位置をずらせて設け
られるとともに、パイプ長手方向に曲成される熱交換器
であり、上記熱交換器の一部を、熱交換器の側面形状に
合致するジグザグ状の当接面をそれぞれ有する固定治具
および固定曲げ治具の直状部とで挟持固定し、この固定
治具と固定曲げ治具直状部から突出する熱交換器部分
に、熱交換器の側面形状に合致するジグザグ状の当接面
を有する平板曲げ用治具を当てて、この熱交換器部分を
上記固定曲げ治具のR部に押し当て、上記固定曲げ治具
のR部は、内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換
パイプ列の曲率半径を互いに異ならせるとともに、その
中心位置を異ならせた湾曲形成をなし、内外側熱交換パ
イプ列の曲成長さを同一とした曲成部を成形することを
特徴とする。
に狭小の間隙を存して並設される複数枚のフィンと、こ
れらフィンに直交して設けられ、その両側端部は両側端
に位置する上記フィンから突出し、かつ互いに並行な複
数本の熱交換パイプとを具備し、上記フィンは、その面
が、長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成され、この
フィンの折曲部に上記熱交換パイプが挿嵌されることに
より、この熱交換パイプは、フィンの長手方向に沿って
一段づつ、フィンの幅方向に交互に位置をずらせて設け
られるとともに、パイプ長手方向に曲成される熱交換器
であり、上記熱交換器の一部を、熱交換器の側面形状に
合致するジグザグ状の当接面をそれぞれ有する固定治具
および固定曲げ治具の直状部とで挟持固定し、この固定
治具と固定曲げ治具直状部から突出する熱交換器部分
に、熱交換器の側面形状に合致するジグザグ状の当接面
を有する平板曲げ用治具を当てて、この熱交換器部分を
上記固定曲げ治具のR部に押し当て、上記固定曲げ治具
のR部は、内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換
パイプ列の曲率半径を互いに異ならせるとともに、その
中心位置を異ならせた湾曲形成をなし、内外側熱交換パ
イプ列の曲成長さを同一とした曲成部を成形することを
特徴とする。
【0015】
【作用】第1の発明では、フィンをジクザグ状に形成
し、このフィンの折曲部に熱交換パイプを挿嵌するの
で、同一の前面面積に、より多くの熱交換パイプを配置
でき、通風抵抗を低減させた状態で熱交換面積が増大
し、熱交換効率の向上に繋げられる。
し、このフィンの折曲部に熱交換パイプを挿嵌するの
で、同一の前面面積に、より多くの熱交換パイプを配置
でき、通風抵抗を低減させた状態で熱交換面積が増大
し、熱交換効率の向上に繋げられる。
【0016】第2の発明では、上記曲成部は、内側熱交
換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パイプ列の曲率半径
および中心軸位置を互いに異ならせることによって、各
列の熱交換パイプの曲成長さを同一とするので、曲成部
の成形に無理がない。
換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パイプ列の曲率半径
および中心軸位置を互いに異ならせることによって、各
列の熱交換パイプの曲成長さを同一とするので、曲成部
の成形に無理がない。
【0017】
【実施例】図1は、熱交換器を構成するフィン1を示
す。これは、板厚0.1mm程度の極く薄い肉厚のアルミ
ニューム板からなり、図のようにプレス打ち抜き加工さ
れる。
す。これは、板厚0.1mm程度の極く薄い肉厚のアルミ
ニューム板からなり、図のようにプレス打ち抜き加工さ
れる。
【0018】その面形態は、所定幅Wを有し、長手方向
に沿ってジグザグ状に折曲形成される。同図では、途中
を省略して示しており、実際には多数の折曲部2…を有
した長尺のものである。
に沿ってジグザグ状に折曲形成される。同図では、途中
を省略して示しており、実際には多数の折曲部2…を有
した長尺のものである。
【0019】このフィン1の両側端には、同一面方向に
突出する断面山形状の補強部3,3が設けられていて、
フィン1両側端の強度を保持する。各折曲部2の内側に
は、熱交換パイプを挿嵌するための取付け用孔4が設け
られる。この取付け用孔4は、上記補強部3とは反対側
の面方向に一体に突設される筒体5、およびこの筒体5
の先端に形成されるフランジ部6を有する。
突出する断面山形状の補強部3,3が設けられていて、
フィン1両側端の強度を保持する。各折曲部2の内側に
は、熱交換パイプを挿嵌するための取付け用孔4が設け
られる。この取付け用孔4は、上記補強部3とは反対側
の面方向に一体に突設される筒体5、およびこの筒体5
の先端に形成されるフランジ部6を有する。
【0020】また、各折曲部2の突部先端は裁断されて
いて、平坦部7をなす。すなわち尖鋭状の端部がなく、
熱交換器1としての成形加工上、何らの危険も有しない
ことを特徴の一つとしている。
いて、平坦部7をなす。すなわち尖鋭状の端部がなく、
熱交換器1としての成形加工上、何らの危険も有しない
ことを特徴の一つとしている。
【0021】しかして、熱交換器の製作にあたっては、
多数枚のフィン1を用意して、順次狭小の間隙を存して
重ね合わせる。実際には、取付け用孔4のフランジ部6
上に他のフィン1を重ね合わせて、互いのフィン間隙を
保持することになる。
多数枚のフィン1を用意して、順次狭小の間隙を存して
重ね合わせる。実際には、取付け用孔4のフランジ部6
上に他のフィン1を重ね合わせて、互いのフィン間隙を
保持することになる。
【0022】所定枚数のフィン1を重ね合わせたところ
で、それらの位置を保持し、かつ取付け用孔4に、熱交
換パイプ8を挿通する。図2に示すように、この熱交換
パイプ8は、U字状に折り曲げ形成されていて、その一
対の開口端部が一対の取付け用孔4に同時に挿通され
る。
で、それらの位置を保持し、かつ取付け用孔4に、熱交
換パイプ8を挿通する。図2に示すように、この熱交換
パイプ8は、U字状に折り曲げ形成されていて、その一
対の開口端部が一対の取付け用孔4に同時に挿通され
る。
【0023】フィン1がジグザグ状に形成されていて、
その折曲部2に取付け用孔4が設けられるところから、
熱交換パイプ8は同一角度θだけ傾けた状態で挿通する
ことになる。
その折曲部2に取付け用孔4が設けられるところから、
熱交換パイプ8は同一角度θだけ傾けた状態で挿通する
ことになる。
【0024】熱交換パイプ8の開口端部が側端部に位置
するフィン1から突出したら、熱交換パイプに対する拡
管加工を行って、熱交換パイプ8をフィン1に圧入固定
状態にする。したがって、側面視ではジグザグ状をなす
が、全体的には平板状の熱交換器Hが得られる。
するフィン1から突出したら、熱交換パイプに対する拡
管加工を行って、熱交換パイプ8をフィン1に圧入固定
状態にする。したがって、側面視ではジグザグ状をなす
が、全体的には平板状の熱交換器Hが得られる。
【0025】ここでは図示しないが、隣接する熱交換パ
イプ8,8開口端相互をU字管で連通すれば、蛇行状の
流路が形成されることになる。しかして、この熱交換器
Hをたとえば空気調和機内に配置して、熱交換パイプ8
内に冷媒を導通させ、熱交換パイプ8およびフィン1間
に被空調室空気である熱交換空気を導通させて互いの熱
交換作用をなす。
イプ8,8開口端相互をU字管で連通すれば、蛇行状の
流路が形成されることになる。しかして、この熱交換器
Hをたとえば空気調和機内に配置して、熱交換パイプ8
内に冷媒を導通させ、熱交換パイプ8およびフィン1間
に被空調室空気である熱交換空気を導通させて互いの熱
交換作用をなす。
【0026】上記フィン面をジグザグ状に形成し、この
折曲部2に熱交換パイプ8を挿嵌させたから、空気流入
方向に対する熱交換器Hの前面面積は変化することな
く、実質的な熱交換面積の増大化が得られる。
折曲部2に熱交換パイプ8を挿嵌させたから、空気流入
方向に対する熱交換器Hの前面面積は変化することな
く、実質的な熱交換面積の増大化が得られる。
【0027】たとえば、各段ごとの熱交換パイプ8の配
列間隔寸法、すなわち取付け用孔4配列間隔寸法l1
を、段ごとに10〜15mm程度に設定することにより、
ジグザグ部分でのフィンの幅寸法をWとしたとき、先に
説明した折曲部2の平坦部3相互間寸法は、約1.5W
ですむ。
列間隔寸法、すなわち取付け用孔4配列間隔寸法l1
を、段ごとに10〜15mm程度に設定することにより、
ジグザグ部分でのフィンの幅寸法をWとしたとき、先に
説明した折曲部2の平坦部3相互間寸法は、約1.5W
ですむ。
【0028】そして、この熱交換器Hの熱交換面積は単
なる直状で平板状の熱交換器と比較して、約1.1〜
1.2倍に増大し、かつ熱交換パイプ8の本数が約1.
2倍に増加して、熱交換効率の向上を得られる。その反
面、熱交換パイプ8間のピッチは縮んでいないので、熱
交換器Hの通風抵抗は増加せず、コスト増大の抑制化を
図れる。
なる直状で平板状の熱交換器と比較して、約1.1〜
1.2倍に増大し、かつ熱交換パイプ8の本数が約1.
2倍に増加して、熱交換効率の向上を得られる。その反
面、熱交換パイプ8間のピッチは縮んでいないので、熱
交換器Hの通風抵抗は増加せず、コスト増大の抑制化を
図れる。
【0029】図3(A)に示すような、L字形熱交換器
Haを製作する場合、もしくは同図(B)に示すよう
な、U字形熱交換器Hbを製作する場合は、以下に述べ
るようになる。
Haを製作する場合、もしくは同図(B)に示すよう
な、U字形熱交換器Hbを製作する場合は、以下に述べ
るようになる。
【0030】これら熱交換器Ha,Hbとも、直状部S
と曲成部K(図で、ハッチングで示す)とが一体に連設
されてなるものであり、直状部Sに位置するフィンは先
に図1で説明したものを用いてもよいが、少なくとも曲
成部Kに位置するフィンは、後述するものを用いなけれ
ばならない。
と曲成部K(図で、ハッチングで示す)とが一体に連設
されてなるものであり、直状部Sに位置するフィンは先
に図1で説明したものを用いてもよいが、少なくとも曲
成部Kに位置するフィンは、後述するものを用いなけれ
ばならない。
【0031】図4(A)に、曲成部Kに用いるフィン1
Aを示す。この場合、先に説明したフィンと全く同様
に、その面がジグザグ状をなし、折曲部2に上記熱交換
パイプ8の取付け用孔が開口され、折曲部2の先端が平
坦部7となっている。この両側部に沿って、山部端2a
と谷部端2bとが交互に成形されることになる。
Aを示す。この場合、先に説明したフィンと全く同様
に、その面がジグザグ状をなし、折曲部2に上記熱交換
パイプ8の取付け用孔が開口され、折曲部2の先端が平
坦部7となっている。この両側部に沿って、山部端2a
と谷部端2bとが交互に成形されることになる。
【0032】さらに加えて、折曲部2の中間部、すなわ
ち取付け用孔4の相互間にはフィン1Aを横断するよう
に切り込み部10が設けられる。この切り込み部10
は、いわゆるミシン目状になっていて、フィン1Aの幅
方向の負荷を受けたとき容易に破断するようになってい
る。
ち取付け用孔4の相互間にはフィン1Aを横断するよう
に切り込み部10が設けられる。この切り込み部10
は、いわゆるミシン目状になっていて、フィン1Aの幅
方向の負荷を受けたとき容易に破断するようになってい
る。
【0033】基本的には図5に示すように、通常の平板
状の熱交換器Aに曲成部Kaを形成するには、熱交換器
Aに必要な直状部Saを、直状の下部固定治具11と、
直状部12aとR部12bとを有する上部固定曲げ治具
12の直状部12aとで挟持固定する。
状の熱交換器Aに曲成部Kaを形成するには、熱交換器
Aに必要な直状部Saを、直状の下部固定治具11と、
直状部12aとR部12bとを有する上部固定曲げ治具
12の直状部12aとで挟持固定する。
【0034】そして、この下部固定治具11と上部固定
曲げ治具12の直状部12aから突出する熱交換器A部
分に下回転平板曲げ用治具13を当てて上部固定曲げ治
具12のR部12b方向へ押圧付勢する。熱交換器Aの
突出部分は漸次上部固定曲げ治具12のR部12bに押
し付けられ、これに沿って曲成変形する。すなわち、曲
成部Kaが成形される。
曲げ治具12の直状部12aから突出する熱交換器A部
分に下回転平板曲げ用治具13を当てて上部固定曲げ治
具12のR部12b方向へ押圧付勢する。熱交換器Aの
突出部分は漸次上部固定曲げ治具12のR部12bに押
し付けられ、これに沿って曲成変形する。すなわち、曲
成部Kaが成形される。
【0035】しかるに、今回、その面がジグザグ状に形
成されるフィン1Aを用いた熱交換器Ha,Hbである
から、各治具ともに熱交換器形態に対応した構成でなけ
ればならない。
成されるフィン1Aを用いた熱交換器Ha,Hbである
から、各治具ともに熱交換器形態に対応した構成でなけ
ればならない。
【0036】しかも、熱交換パイプ8が曲成部Kに対し
て内側と外側の実質的に2列配置になり、かつ同一のフ
ィン1Aに挿嵌するから、曲成した状態で内外側の熱交
換パイプ列8a,8bの長さを互いに同一に揃えなけれ
ばならない。
て内側と外側の実質的に2列配置になり、かつ同一のフ
ィン1Aに挿嵌するから、曲成した状態で内外側の熱交
換パイプ列8a,8bの長さを互いに同一に揃えなけれ
ばならない。
【0037】そこで図6に示すように、下部固定治具2
0と、上部固定曲げ治具21および下回転平板曲げ用治
具22のフィン1A当接面は、全てフィン1Aのジグザ
グ状に合わせたジグザグ面に形成される。
0と、上部固定曲げ治具21および下回転平板曲げ用治
具22のフィン1A当接面は、全てフィン1Aのジグザ
グ状に合わせたジグザグ面に形成される。
【0038】そして、曲成部Kの内側の熱交換パイプ列
8a(以下、内パイプ列と称する)の曲率半径R1 の中
心位置設定をなす。上記曲率半径R1 は、曲成した状態
で熱交換パイプに損傷が生じない範囲の最小の寸法設定
が望ましい。
8a(以下、内パイプ列と称する)の曲率半径R1 の中
心位置設定をなす。上記曲率半径R1 は、曲成した状態
で熱交換パイプに損傷が生じない範囲の最小の寸法設定
が望ましい。
【0039】さらに、曲成部Kの外側の熱交換パイプ列
8b(以下、外パイプ列と称する)の中心位置と曲率半
径R2 の位置設定をなす。この設定では、上記曲率半径
R1の中心位置から垂直方向にx1 だけ変位し、かつこ
の位置から直交する方向にx1 だけ変位した位置を曲率
半径R2 の中心位置とする。
8b(以下、外パイプ列と称する)の中心位置と曲率半
径R2 の位置設定をなす。この設定では、上記曲率半径
R1の中心位置から垂直方向にx1 だけ変位し、かつこ
の位置から直交する方向にx1 だけ変位した位置を曲率
半径R2 の中心位置とする。
【0040】計算式としては、内パイプ列8aが π×
R1 /2+2x1 外パイプ列8bが π×R2 /2 が互いに等しくなるように設定する。
R1 /2+2x1 外パイプ列8bが π×R2 /2 が互いに等しくなるように設定する。
【0041】すなわち、 π×R1 /2+2
x1 = π×R2 /2 R1 を80mmとしたとき、上述の計算式に当てはめる
と、R2 が141mmとなり、x1 が48mmとなる。
x1 = π×R2 /2 R1 を80mmとしたとき、上述の計算式に当てはめる
と、R2 が141mmとなり、x1 が48mmとなる。
【0042】先に示したようなL字形の熱交換器Haを
製作するには、平板状の熱交換器を構成してから、熱交
換器に必要な直状部Sを、直状の下部固定治具20と、
上部固定曲げ治具21の直状部21aとで挟持固定す
る。
製作するには、平板状の熱交換器を構成してから、熱交
換器に必要な直状部Sを、直状の下部固定治具20と、
上部固定曲げ治具21の直状部21aとで挟持固定す
る。
【0043】そして、この下部固定治具20および上部
固定曲げ治具21から突出する熱交換器部分に下回転平
板曲げ用治具22を当て上部固定曲げ治具21のR部2
1b方向へ押圧付勢する。熱交換器部分は漸次上部固定
曲げ治具21のR部21bに押し付けられ、これに沿っ
て曲成変形する。
固定曲げ治具21から突出する熱交換器部分に下回転平
板曲げ用治具22を当て上部固定曲げ治具21のR部2
1b方向へ押圧付勢する。熱交換器部分は漸次上部固定
曲げ治具21のR部21bに押し付けられ、これに沿っ
て曲成変形する。
【0044】すなわち、熱交換パイプ8からなる内パイ
プ列8aと外パイプ列8bは、先に説明した上部固定曲
げ治具21のR部21bの曲率半径R1 ,R2 に応じて
曲成される。
プ列8aと外パイプ列8bは、先に説明した上部固定曲
げ治具21のR部21bの曲率半径R1 ,R2 に応じて
曲成される。
【0045】ただし、内パイプ列8aおよび外パイプ列
8bの曲率半径の設定上、外パイプ列8bが内パイプ列
8aよりも曲げが早い位置に設定されているので、内パ
イプ列8aは角度θ1 だけ逃げた状態から曲成されるこ
とになる。
8bの曲率半径の設定上、外パイプ列8bが内パイプ列
8aよりも曲げが早い位置に設定されているので、内パ
イプ列8aは角度θ1 だけ逃げた状態から曲成されるこ
とになる。
【0046】図7(A)に示すように、内パイプ列8a
は、曲率半径R1 をもって1/4円状に曲成される。同
図(B)に示すように、外パイプ列8bは、曲率半径R
2 をもって1/4円状に曲成される。
は、曲率半径R1 をもって1/4円状に曲成される。同
図(B)に示すように、外パイプ列8bは、曲率半径R
2 をもって1/4円状に曲成される。
【0047】図8に示すように、外パイプ列8bの湾曲
形成を基準にして考えたとき、この外パイプ列8bの熱
交換パイプ8が湾曲し始める0°の位置では、当然、内
パイプ列8aよりも外側部位にあるが、この曲率半径R
2 が内パイプ列8aの曲率半径R1 よりも大で、その中
心軸位置が異なり、しかも先に説明した計算式から、徐
々に内パイプ列8aとオーバーラップする。
形成を基準にして考えたとき、この外パイプ列8bの熱
交換パイプ8が湾曲し始める0°の位置では、当然、内
パイプ列8aよりも外側部位にあるが、この曲率半径R
2 が内パイプ列8aの曲率半径R1 よりも大で、その中
心軸位置が異なり、しかも先に説明した計算式から、徐
々に内パイプ列8aとオーバーラップする。
【0048】そして45°よりかなり手前位置(B−B
位置)で外パイプ列8bは内パイプ列8aに完全にオー
バラップし、さらに位置が逆転して、45°の位置では
完全に内パイプ列8aよりも内側に位置する。この外パ
イプ列8bは、角度の開いた位置で再び内パイプ列8a
とオーバラップし、90°開いた位置では再び外側部位
に変位する。
位置)で外パイプ列8bは内パイプ列8aに完全にオー
バラップし、さらに位置が逆転して、45°の位置では
完全に内パイプ列8aよりも内側に位置する。この外パ
イプ列8bは、角度の開いた位置で再び内パイプ列8a
とオーバラップし、90°開いた位置では再び外側部位
に変位する。
【0049】このような内パイプ列8aと外パイプ列8
bとの相対位置の変動にともなって、それぞれの部位
(角度)におけるフィン1Aの形態が相違する。先に図
4(A)で示したように、曲成部の両端位置(直状部の
側端位置でもある)は、内外パイプ列8a,8bのずれ
幅l1 がそのまま保持されるが、所定角度開いた位置
(図8のB−B位置)では同図(B)で示すように、外
パイプ列8bが内パイプ列8aと完全にオーバラップす
る。
bとの相対位置の変動にともなって、それぞれの部位
(角度)におけるフィン1Aの形態が相違する。先に図
4(A)で示したように、曲成部の両端位置(直状部の
側端位置でもある)は、内外パイプ列8a,8bのずれ
幅l1 がそのまま保持されるが、所定角度開いた位置
(図8のB−B位置)では同図(B)で示すように、外
パイプ列8bが内パイプ列8aと完全にオーバラップす
る。
【0050】特に図示しないが、外パイプ列8bが内パ
イプ列8aの内側に位置する状態もあることは、言う迄
もない。これは、下回転平板曲げ用治具22の押圧作用
にともない、外パイプ列8bが内パイプ列8aより大き
く湾曲することによって、各パイプ列8a,8bが挿嵌
される折曲部2が部分的に位置ずれが生じる。
イプ列8aの内側に位置する状態もあることは、言う迄
もない。これは、下回転平板曲げ用治具22の押圧作用
にともない、外パイプ列8bが内パイプ列8aより大き
く湾曲することによって、各パイプ列8a,8bが挿嵌
される折曲部2が部分的に位置ずれが生じる。
【0051】そして、この歪みは、折曲部相互間に設け
られる切れ込み部10にかかって、ついには破断をきた
し、内外パイプ列8a,8bと折曲部分が一斉に位置移
動することになる。
られる切れ込み部10にかかって、ついには破断をきた
し、内外パイプ列8a,8bと折曲部分が一斉に位置移
動することになる。
【0052】このようにして、曲成部Kにおいては内パ
イプ列8aと外パイプ列8bとの長さを互いに一致させ
るべく、これらの曲率半径R1 ,R2 を相違したので、
曲成角度に応じて相対的な位置が異なる。
イプ列8aと外パイプ列8bとの長さを互いに一致させ
るべく、これらの曲率半径R1 ,R2 を相違したので、
曲成角度に応じて相対的な位置が異なる。
【0053】この曲成部Kに位置するフィン1Aは、折
曲部2間に切り込み部10を備えているから、容易に破
断し、かつ外パイプ列8bの位置に応じて移動する。し
たがって、曲成加工にともなうフィン1Aおよび熱交換
パイプ8の変形がなく、内,外パイプ列8a,8bの全
長を一致させることができる。
曲部2間に切り込み部10を備えているから、容易に破
断し、かつ外パイプ列8bの位置に応じて移動する。し
たがって、曲成加工にともなうフィン1Aおよび熱交換
パイプ8の変形がなく、内,外パイプ列8a,8bの全
長を一致させることができる。
【0054】図9(A)に示すように、2枚のジクザグ
状のフィン1A,1Aを並設し、2列づつの内,外パイ
プ列8a,8bを備えた熱交換器においても、各切り込
み部10に沿って破断を生じ、曲成部Kの位置に応じて
内,外パイプ列8a,8bおよびパイプが挿嵌する折曲
部2が位置移動する。
状のフィン1A,1Aを並設し、2列づつの内,外パイ
プ列8a,8bを備えた熱交換器においても、各切り込
み部10に沿って破断を生じ、曲成部Kの位置に応じて
内,外パイプ列8a,8bおよびパイプが挿嵌する折曲
部2が位置移動する。
【0055】同図(B)は、45°程度曲成した位置で
あり、各外パイプ列8bは内パイプ列8aの内側に位置
移動する。このようにして得られる熱交換器は、直列的
に並んだ2列の熱交換パイプを備えたものよりも、熱交
換面積を増大させ、熱交換効率の向上を得られること
は、先に説明したものと全く同様である。
あり、各外パイプ列8bは内パイプ列8aの内側に位置
移動する。このようにして得られる熱交換器は、直列的
に並んだ2列の熱交換パイプを備えたものよりも、熱交
換面積を増大させ、熱交換効率の向上を得られること
は、先に説明したものと全く同様である。
【0056】また、2枚のジグザグ状のフィン1A,1
Aを一体的に形成したフィンを用いても同様の効果を得
ることは言う迄もない。さらに、この種の熱交換器は必
ずしも空気調和機に用いられるものばかりではなく、熱
交換作用を必要とする装置全てに適用される。
Aを一体的に形成したフィンを用いても同様の効果を得
ることは言う迄もない。さらに、この種の熱交換器は必
ずしも空気調和機に用いられるものばかりではなく、熱
交換作用を必要とする装置全てに適用される。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように本発明の熱交換器
は、長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成されるフィ
ンの折曲部に熱交換パイプを挿嵌して、この熱交換パイ
プをフィンの長手方向に沿って一段づつ、フィンの幅方
向に交互に位置をずらして設けるとともに、所定部位が
パイプ長手方向に曲成される曲成部を有し、この曲成部
における内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パ
イプ列の曲率半径を互いに異ならせ、かつその中心位置
を異ならせて、内外側熱交換パイプ列の曲成長さを同一
としたから、変則的なフィン構成および変則的な熱交換
パイプ配列を採用することにより、通風抵抗およびコス
トの増大を抑制しつつ熱交換面積を増大させ、熱交換効
率の向上を図るとともに、コストの低減に寄与する効果
を奏する。
は、長手方向に沿ってジクザグ状に折曲形成されるフィ
ンの折曲部に熱交換パイプを挿嵌して、この熱交換パイ
プをフィンの長手方向に沿って一段づつ、フィンの幅方
向に交互に位置をずらして設けるとともに、所定部位が
パイプ長手方向に曲成される曲成部を有し、この曲成部
における内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パ
イプ列の曲率半径を互いに異ならせ、かつその中心位置
を異ならせて、内外側熱交換パイプ列の曲成長さを同一
としたから、変則的なフィン構成および変則的な熱交換
パイプ配列を採用することにより、通風抵抗およびコス
トの増大を抑制しつつ熱交換面積を増大させ、熱交換効
率の向上を図るとともに、コストの低減に寄与する効果
を奏する。
【0058】また、本発明の熱交換器の製造方法は、上
記形態の熱交換器の一部を、固定曲げ治具のR部に押し
当て、内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パイ
プ列の曲率半径を互いに異ならせるとともに、その中心
位置を異ならせた湾曲形成をなし、内外側熱交換パイプ
列の曲成長さを同一とした曲成部を成形するようにした
から、変則的なフィン構成および変則的な熱交換パイプ
配列を採用する熱交換器でありながら、特に曲成部の成
形に何らの無理がなく、熱交換パイプおよびフィンの変
形を阻止して、信頼性の向上を図れる効果を奏する。
記形態の熱交換器の一部を、固定曲げ治具のR部に押し
当て、内側熱交換パイプ列の曲率半径と外側熱交換パイ
プ列の曲率半径を互いに異ならせるとともに、その中心
位置を異ならせた湾曲形成をなし、内外側熱交換パイプ
列の曲成長さを同一とした曲成部を成形するようにした
から、変則的なフィン構成および変則的な熱交換パイプ
配列を採用する熱交換器でありながら、特に曲成部の成
形に何らの無理がなく、熱交換パイプおよびフィンの変
形を阻止して、信頼性の向上を図れる効果を奏する。
【図1】(A)は、本発明の一実施例を示す、熱交換器
を構成するフィンの正面図。(B)は、フィンの縦断面
図。
を構成するフィンの正面図。(B)は、フィンの縦断面
図。
【図2】(A)は、同実施例の、熱交換器の平面図。
(B)は、熱交換器の正面図。(C)は、熱交換器の側
面図。
(B)は、熱交換器の正面図。(C)は、熱交換器の側
面図。
【図3】(A)は、他の実施例の、L字形熱交換器の平
面図。(B)は、他の実施例の、U字形熱交換器の平面
図。
面図。(B)は、他の実施例の、U字形熱交換器の平面
図。
【図4】(A)は、同実施例の、熱交換器の曲成部に用
いられるフィンの正面図。(B)は、熱交換パイプを挿
嵌し、かつ曲成加工を施した曲成部でのフィンの正面
図。
いられるフィンの正面図。(B)は、熱交換パイプを挿
嵌し、かつ曲成加工を施した曲成部でのフィンの正面
図。
【図5】基本的な熱交換器の曲成加工を説明する図。
【図6】本発明の熱交換器に対する曲成加工を説明する
図。
図。
【図7】(A)は、曲成部における内パイプ列とフィン
の平面図。(B)は、曲成部における外パイプ列とフィ
ンの平面図。
の平面図。(B)は、曲成部における外パイプ列とフィ
ンの平面図。
【図8】曲成部における内,外パイプ列の平面図。
【図9】(A)は、他の実施例の、熱交換器の曲成部に
おける正面図。(B)は、曲成加工を施した熱交換器の
一部正面図。
おける正面図。(B)は、曲成加工を施した熱交換器の
一部正面図。
1,1A…フィン、8…熱交換パイプ、2…(フィン
の)折曲部、4…取付け用孔、K…曲成部、8a…内側
熱交換パイプ列(内パイプ列)、8b…外側熱交換パイ
プ列(外パイプ列)、10…切り込み部、S…直状部、
20…固定治具、21a…直状部、21b…R部、21
…固定曲げ治具、22…平板曲げ用治具。
の)折曲部、4…取付け用孔、K…曲成部、8a…内側
熱交換パイプ列(内パイプ列)、8b…外側熱交換パイ
プ列(外パイプ列)、10…切り込み部、S…直状部、
20…固定治具、21a…直状部、21b…R部、21
…固定曲げ治具、22…平板曲げ用治具。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−18844(JP,A) 特開 昭63−299830(JP,A) 実開 昭61−135174(JP,U) 実開 昭56−61788(JP,U) 実開 平5−90173(JP,U) 実開 昭54−101550(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 1/32 F24F 1/00 F24F 5/00
Claims (3)
- 【請求項1】互いに狭小の間隙を存して並設される複数
枚のフィンと、 これらフィンに直交して設けられ、その両側端部は両側
端に位置する上記フィンから突出し、かつ互いに並行な
複数本の熱交換パイプとを具備した熱交換器において、 上記フィンは、その面が、長手方向に沿ってジクザグ状
に折曲形成され、 このフィンの折曲部に上記熱交換パイプが挿嵌されるこ
とにより、 この熱交換パイプは、フィンの長手方向に沿って一段づ
つ、フィンの幅方向に交互に位置をずらせて設けられる
とともに、所定部位がパイプ長手方向に曲成される曲成
部を有し、 この曲成部における内側熱交換パイプ列の曲率半径と外
側熱交換パイプ列の曲率半径を互いに異ならせ、かつそ
の中心位置を異ならせて、内側熱交換パイプ列と外側熱
交換パイプ列との曲成長さを同一とした ことを特徴とす
る熱交換器。 - 【請求項2】上記曲成部の成形時にフィンを部分的に破
断するための切り込み部が、各熱交換パイプ相互間に、
フィンの幅方向に亘って設けられることを特徴とする請
求項1記載の熱交換器。 - 【請求項3】互いに狭小の間隙を存して並設される複数
枚のフィンと、これらフィンに直交して設けられ、その
両側端部は両側端に位置する上記フィンから突出し、か
つ互いに並行な複数本の熱交換パイプとを具備し、 上記フィンは、その面が、長手方向に沿ってジクザグ状
に折曲形成され、このフィンの折曲部に上記熱交換パイ
プが挿嵌されることにより、この熱交換パイプは、フィ
ンの長手方向に沿って一段づつ、フィンの幅方向に交互
に位置をずらせて設けられるとともに、パイプ長手方向
に曲成される熱交換器であり、 上記熱交換器の一部を、熱交換器の側面形状に合致する
ジグザグ状の当接面をそれぞれ有する固定治具および固
定曲げ治具の直状部とで挟持固定し、 この固定治具と固定曲げ治具直状部から突出する熱交換
器部分に、熱交換器の側面形状に合致するジグザグ状の
当接面を有する平板曲げ用治具を当てて、この熱交換器
部分を上記固定曲げ治具のR部に押し当て、 上記固定曲げ治具のR部は、内側熱交換パイプ列の曲率
半径と外側熱交換パイプ列の曲率半径を互いに異ならせ
るとともに、その中心位置を異ならせた湾曲形成をな
し、内側熱交換パイプ列と外側熱交換パイプ列との曲成
長さを同一とした曲成部を成形することを特徴とする熱
交換器の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02830894A JP3312986B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 熱交換器および熱交換器の製造方法 |
| GB9503672A GB2286882B (en) | 1994-02-25 | 1995-02-23 | Heat exchanger and plate fin therefor |
| US08/394,297 US5482115A (en) | 1994-02-25 | 1995-02-24 | Heat exchanger and plate fin therefor |
| KR1019950003590A KR0161368B1 (ko) | 1994-02-25 | 1995-02-24 | 열교환기용 판형 핀, 이를 이용한 열교환기 및 열교환기 제조방법 |
| CN95100901A CN1084875C (zh) | 1994-02-25 | 1995-02-25 | 热交换器及其散热片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02830894A JP3312986B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 熱交換器および熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234086A JPH07234086A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3312986B2 true JP3312986B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=12244996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02830894A Expired - Fee Related JP3312986B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 熱交換器および熱交換器の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5482115A (ja) |
| JP (1) | JP3312986B2 (ja) |
| KR (1) | KR0161368B1 (ja) |
| CN (1) | CN1084875C (ja) |
| GB (1) | GB2286882B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102198461A (zh) * | 2010-03-22 | 2011-09-28 | 浙江宏天铜业有限公司 | 螺旋型高齿翅片管的生产技术 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19535441A1 (de) * | 1995-09-23 | 1997-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Antenne einer Zentralstation eines Punkt-zu-Mehrpunkt-Richtfunksystems |
| US5660230A (en) * | 1995-09-27 | 1997-08-26 | Inter-City Products Corporation (Usa) | Heat exchanger fin with efficient material utilization |
| IT1284421B1 (it) * | 1995-11-13 | 1998-05-21 | Bundy S P A | Scambiatore di calore a serpentina, in particolare condensatore per circuiti frigorigeni. |
| JP3292077B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2002-06-17 | 株式会社日立製作所 | 熱交換器及び空気調和機 |
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