図面 (/)

技術 熱交換器及びその製造方法

出願人 株式会社UACJ
発明者 井神浩田野岡仙一郎
出願日 2016年1月19日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-008110
公開日 2017年7月27日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-129302
状態 特許登録済
技術分野 一般的な熱交換又は熱伝達装置の細部1 ラジエータ、流路群をもつ熱交換装置
主要キーワード 曲線状部分 純アルミニウム材 部分平面 引き抜き荷重 流路側壁 空調用機器 工程増加 合金番号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年7月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題

伝熱管フィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器及びその製造方法を提供すること。

解決手段

熱交換器1は、扁平状の伝熱管2と、板状の複数のフィン3と、を備えている。伝熱管2は、管壁部21と、管壁部21内を区画して複数の流路29を形成する複数の隔壁部22と、を有する。管壁部21は、流路29ごとに、一対の流路側壁部213を有する。各流路側壁部213には、それぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に形成された凸部23が設けられている。フィン3には、凹状の切欠部31が設けられている。切欠部31には、伝熱管2の各凸部23の形状に沿った複数の凹部32が設けられている。伝熱管2は、フィン3の切欠部31内に配置されている。伝熱管2の各凸部23は、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触した状態で係合している。

概要

背景

従来、エアコン等の空調用機器冷蔵庫給湯器等に用いられ、内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンとを備えた熱交換器が知られている。フィンには、凹状の切欠部(スリット)が設けられている。フィンの切欠部内には、伝熱管が挿入配置されている。

上記構成の熱交換器において、フィンの切欠部内に挿入配置された伝熱管とフィンとは、完全に密着していないことが多い。そのため、伝熱管とフィンとを接着ろう付け等によって接合することにより、伝熱管とフィンとの密着性を高め、フィンの切欠部内からの伝熱管の抜けを抑制すると共に伝熱性能を確保している。

また、特許文献1には、内部が複数の隔壁により複数の流路に分割された扁平状の伝熱管を、隔壁の一部が縮んだ状態でフィンの切欠部内に挿入した後、伝熱管の内圧を高めて隔壁が伸びた状態となるように伝熱管を拡管し、フィンに接触させた熱交換器が開示されている。

概要

伝熱管とフィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器及びその製造方法を提供すること。熱交換器1は、扁平状の伝熱管2と、板状の複数のフィン3と、を備えている。伝熱管2は、管壁部21と、管壁部21内を区画して複数の流路29を形成する複数の隔壁部22と、を有する。管壁部21は、流路29ごとに、一対の流路側壁部213を有する。各流路側壁部213には、それぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に形成された凸部23が設けられている。フィン3には、凹状の切欠部31が設けられている。切欠部31には、伝熱管2の各凸部23の形状に沿った複数の凹部32が設けられている。伝熱管2は、フィン3の切欠部31内に配置されている。伝熱管2の各凸部23は、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触した状態で係合している。

目的

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、伝熱管とフィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器及びその製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、該伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンと、を備え、前記伝熱管は、管壁部と、該管壁部内を区画して前記複数の流路を形成する複数の隔壁部と、を有し、前記管壁部は、前記流路ごとに、該流路を構成する一部であり、該流路を介して対向配置された一対の流路側壁部を有し、該各流路側壁部には、それぞれ前記伝熱管の外側方向に凸状に形成された凸部が設けられ、前記フィンには、凹状の切欠部が設けられ、該切欠部には、前記伝熱管の前記各凸部の形状に沿った複数の凹部が設けられ、前記フィンの前記切欠部内には、前記伝熱管が配置され、該伝熱管の前記各凸部は、それぞれ前記フィンの前記切欠部の前記各凹部に接触した状態で係合している、熱交換器

請求項2

前記伝熱管の前記各凸部は、前記伝熱管の断面において、円弧状に形成されている、請求項1に記載の熱交換器。

請求項3

前記伝熱管と前記フィンとは、接着剤又はろう材からなる接合層を介して接合されている、請求項1又は2に記載の熱交換器。

請求項4

内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、該伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンと、を備え、前記伝熱管は、管壁部と、該管壁部内を区画して前記複数の流路を形成する複数の隔壁部と、を有し、前記管壁部は、前記流路ごとに、該流路を構成する一部であり、該流路を介して対向配置された一対の流路側壁部を有する熱交換器の製造方法であって、前記伝熱管を、前記フィンに設けられた凹状の切欠部内に挿入し、前記伝熱管の前記流路内の圧力を高め、前記管壁部の前記各側壁部をそれぞれ前記伝熱管の外側方向に凸状に膨らませ、前記各流路側壁部にそれぞれ凸部を形成すると共に、該各凸部を、それぞれ前記フィンの前記切欠部に設けられ、前記各凸部の形状に沿った複数の凹部それぞれに接触させた状態で係合させる、熱交換器の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、熱交換器及びその製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、エアコン等の空調用機器冷蔵庫給湯器等に用いられ、内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンとを備えた熱交換器が知られている。フィンには、凹状の切欠部(スリット)が設けられている。フィンの切欠部内には、伝熱管が挿入配置されている。

0003

上記構成の熱交換器において、フィンの切欠部内に挿入配置された伝熱管とフィンとは、完全に密着していないことが多い。そのため、伝熱管とフィンとを接着ろう付け等によって接合することにより、伝熱管とフィンとの密着性を高め、フィンの切欠部内からの伝熱管の抜けを抑制すると共に伝熱性能を確保している。

0004

また、特許文献1には、内部が複数の隔壁により複数の流路に分割された扁平状の伝熱管を、隔壁の一部が縮んだ状態でフィンの切欠部内に挿入した後、伝熱管の内圧を高めて隔壁が伸びた状態となるように伝熱管を拡管し、フィンに接触させた熱交換器が開示されている。

先行技術

0005

特許第4109444号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、従来の熱交換器において、上述したように、伝熱管とフィンとを接着、ろう付け等によって接合する場合、伝熱管とフィンとの組み付け作業工程増加、煩雑化等を招くことになる。

0007

一方、上記特許文献1に開示された熱交換器は、伝熱管とフィンとを接着、ろう付け等によって接合する必要はないが、伝熱管とフィンとが平坦な面同士で接触しているため、伝熱管がその挿入方向(接触面に沿った方向)に変位しやすく、フィンの切欠部内から伝熱管が抜けやすい。

0008

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、伝熱管とフィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器及びその製造方法を提供する。

課題を解決するための手段

0009

本発明の一の態様である熱交換器は、内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンと、を備え、伝熱管は、管壁部と、管壁部内を区画して複数の流路を形成する複数の隔壁部と、を有し、管壁部は、流路ごとに、流路を構成する一部であり、流路を介して対向配置された一対の流路側壁部を有し、各流路側壁部には、それぞれ伝熱管の外側方向に凸状に形成された凸部が設けられ、フィンには、凹状の切欠部が設けられ、切欠部には、伝熱管の各凸部の形状に沿った複数の凹部が設けられ、フィンの切欠部内には、伝熱管が配置され、伝熱管の各凸部は、それぞれフィンの切欠部の各凹部に接触した状態で係合している。

0010

上記熱交換器は、フィンの切欠部内に伝熱管が配置され、伝熱管の各凸部がそれぞれフィンの切欠部の各凹部に接触した状態で係合している。そのため、伝熱管とフィンとを密着した状態で固定することができる。これにより、伝熱管とフィンとを確実に固定でき、伝熱管とフィンとの間の伝熱性能を高めることができる。

0011

また、伝熱管の各凸部とフィンの切欠部の各凹部とが係合していることにより、フィンの切欠部からの伝熱管の抜けを抑制できる。さらに、伝熱管に凸部を設けることにより、伝熱管の表面積外表面の面積)が増加し、この部分での熱伝達が促進されるという効果も得られる。

0012

上記熱交換器において、上述したように、伝熱管の管壁部は、流路ごとに、流路を構成する一部であり、流路を介して対向配置された一対の流路側壁部を有する。ここで、一対の流路側壁部は、例えば、扁平状の伝熱管の厚み方向において流路を介して対向配置される。

0013

また、伝熱管の各凸部は、伝熱管の断面において、円弧状に形成されていてもよい。この場合には、伝熱管とフィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができるという上述の効果を十分に得られる。ここで、伝熱管の断面とは、例えば伝熱管の軸方向に直交する断面である。

0014

また、伝熱管とフィンとは、接着剤又はろう材からなる接合層を介して接合されていてもよい。この場合には、伝熱管とフィンとをより一層確実に固定できる。また、伝熱管とフィンとの間の熱抵抗をより小さくすることができ、両者の間の伝熱性能をさらに高めることができる。なお、接着剤としては、例えば、熱可塑性エポキシ系接着剤等が挙げられる。ろう材としては、例えば、合金番号4045等のAl−Si系合金等が挙げられる。

0015

本発明の他の態様である熱交換器の製造方法は、内部に複数の流路を有する扁平状の伝熱管と、伝熱管に取り付けられた板状の複数のフィンと、を備え、伝熱管は、管壁部と、管壁部内を区画して複数の流路を形成する複数の隔壁部と、を有し、管壁部は、流路ごとに、流路を構成する一部であり、流路を介して対向配置された一対の流路側壁部を有する熱交換器の製造方法であって、伝熱管を、フィンに設けられた凹状の切欠部内に挿入し、伝熱管の流路内の圧力を高め、管壁部の各流路側壁部をそれぞれ伝熱管の外側方向に凸状に膨らませ、各流路側壁部にそれぞれ凸部を形成すると共に、各凸部を、それぞれフィンの切欠部に設けられ、各凸部の形状に沿った複数の凹部それぞれに接触させた状態で係合させる。

0016

上記熱交換器の製造方法は、フィンの切欠部内に挿入した伝熱管の流路内の圧力を高め、管壁部の各流路側壁部をそれぞれ伝熱管の外側方向に凸状に膨らませる。そして、各流路側壁部にそれぞれ凸部を形成すると共に、各凸部を、それぞれフィンの切欠部の各凹部に接触させた状態で係合させる。これにより、上述した熱交換器、すなわち伝熱管とフィンとを確実に固定でき、フィンからの伝熱管の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器を容易に製造できる。

図面の簡単な説明

0017

熱交換器の構成を示す平面図である。
熱交換器を構成する伝熱管及び複数のフィンを示す斜視展開図である。
伝熱管における軸方向に直交する断面を示す断面図である。
フィンの切欠部を示す部分平面図である。
伝熱管とフィンとの係合状態を示す断面図である。
伝熱管の変形前の形状を示す断面図である。
(A)は伝熱管をフィンの切欠部内に挿入した状態を示す断面図であり、(B)は伝熱管の流路内の圧力を高めて伝熱管を変形させた状態を示す断面図である。
伝熱管における軸方向に直交する断面を示す断面図である。
(A)はカラー部を設けたフィンを示す斜視図であり、(B)は伝熱管の軸方向に沿った断面を示す断面図である。
(A)はルーバー部及びエンボス部を設けたフィンを示す平面図であり、(B)はフィンのルーバー部及びエンボス部を示す断面図である。
伝熱管の引き抜き荷重測定方法を示す斜視図である。
(A)は伝熱管の引き抜き荷重測定方法を示す側面図であり、(B)は伝熱管の引き抜き荷重測定方法を示す正面図である。

実施例

0018

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(実施形態1)
図1図5に示すように、本実施形態において、熱交換器1は、内部に複数の流路29を有する扁平状の伝熱管2と、伝熱管2に取り付けられた板状の複数のフィン3と、を備えている。

0019

伝熱管2は、管壁部21と、管壁部21内を区画して複数の流路29を形成する複数の隔壁部22と、を有する。管壁部21は、流路29ごとに、流路29を構成する一部であり、流路29を介して対向配置された一対の流路側壁部213を有する。各流路側壁部213には、それぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に形成された凸部23が設けられている。

0020

フィン3には、凹状の切欠部31が設けられている。切欠部31には、伝熱管2の各凸部23の形状に沿った複数の凹部32が設けられている。フィン3の切欠部31内には、伝熱管2が配置されている。伝熱管2の各凸部23は、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触した状態で係合している。以下、熱交換器1について詳細に説明する。

0021

図1図2に示すように、熱交換器1は、1本の伝熱管2と、複数のフィン3とを備えている。本実施形態では、フィン3の数は400枚である。熱交換器1は、伝熱管2に複数のフィン3を組み付けて構成されている。伝熱管2及びフィン3は、いずれも純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属材料により構成されている。なお、図1図2では、一部のフィン3の図示を省略している。また、図2では、後述する伝熱管2の凸部23及びフィン3の切欠部31の凹部32の図示を省略している。

0022

伝熱管2は、扁平状に形成されている。以下、伝熱管2の軸方向に直交する断面において、外形が大きい方向を幅方向、外形が小さい方向を厚さ方向という。伝熱管2は、軸方向の一方側及び他方側に繰り返し折り曲げ蛇行状に形成されている。すなわち、伝熱管2は、サーペンタイン状曲げ加工されている。伝熱管2は、直線状に形成された部分である複数の直管部20を有する。伝熱管2の段数(直管部20の数)は20段である。

0023

図3に示すように、伝熱管2は、管壁部21と、7つの隔壁部22とを有する。管壁部21は、細長楕円形状に形成されている。管壁部21は、伝熱管2の厚さ方向に対向して配置される一対の管側部211と、伝熱管2の幅方向両端に配置される一対の管端部212とを有する。隔壁部22は、管壁部21内の空間を伝熱管2の幅方向に沿って分割するように形成されている。具体的には、隔壁部22は、一対の管側部211同士の間を繋ぐように形成されている。伝熱管2の内部には、伝熱管2の軸方向に沿って8つの流路29が形成されている。8つの流路29は、伝熱管2の幅方向に一列に並んで形成されている。

0024

また、管壁部21は、流路29ごとに、流路29を構成する一部であり、流路29を介して伝熱管2の厚さ方向に対向して配置された一対の流路側壁部213を有する。8つの流路29のうち、中央の6つの流路29は、2つの隔壁部22と2つの流路側壁部213とにより構成されている。両端の2つの流路29は、1つの隔壁部22と2つの流路側壁部213と1つの管端部212とにより構成されている。

0025

各流路29において、一対の流路側壁部213には、それぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に膨らんで形成された凸部23が設けられている。本実施形態では、流路側壁部213全体が凸部23を構成している。凸部23は、伝熱管2の軸方向に直交する断面において、円弧状に湾曲して形成されている。すなわち、凸部23の外表面は、曲面状に形成されている。伝熱管2の各管側部211には、それぞれ8つの凸部23が形成されている。伝熱管2の各管側部211及びその外表面は、8つの凸部23によって波形状に形成されている。

0026

図4に示すように、フィン3は、例えば厚さ50〜500μmの板状に形成されている。フィン3には、凹状に切り欠くようにして形成された複数の切欠部31が形成されている。本実施形態において、フィン3には、20個の切欠部31が形成されている。

0027

切欠部31は、開口部分の幅広部311と、幅広部311よりも幅が狭い、矩形状に形成された幅狭部312と、を有する。幅狭部312の内壁面には、複数の凹部32が形成されている。凹部32は、フィン3を厚み方向から見た場合に、円弧状に形成されている。凹部32は、伝熱管2の凸部23に沿った形状に形成されている。幅狭部312の幅方向両側には、それぞれ7つの凹部32が形成されている。幅狭部312の最小幅Aは3.00mmである。

0028

図1図2に示すように、複数のフィン3は、フィン3同士の間に所定の間隔を設けて並んで配置されている。複数のフィン3の各切欠部31は、フィン3の厚み方向に一列に並んで配置されている。伝熱管2は、複数のフィン3の各切欠部31内に配置されている。具体的には、伝熱管2の各直管部20がそれぞれ一列に並んだ複数の切欠部31内に配置されている。伝熱管2の各直管部20は、フィン3に対して直交するように配置されている。

0029

図5に示すように、伝熱管2の各管側部211の8つの凸部23のうち、7つの凸部23は、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に係合している。伝熱管2の各凸部23とフィン3の切欠部31の各凹部32とは、隙間なく密着した状態で接触している。伝熱管2は、その一部をフィン3に密着させた状態で、フィン3の切欠部31内に配置されている。

0030

そして、上述した熱交換器1は、伝熱管2及び複数のフィン3を介して、伝熱管2の直管部20同士の間及びフィン3同士の間を流通する第1流体と、伝熱管2の流路29内を流通する第2流体との間で熱エネルギー交換(熱伝達)できるよう構成されている。第1流体としては、例えば、空気等の気体が挙げられる。第2流体としては、例えば、フルオロカーボン系冷媒等の液体が挙げられる。

0031

次に、本実施形態の熱交換器1の製造方法について説明する。
本実施形態の熱交換器1の製造方法は、図6図7に示すように、伝熱管2を、フィン3に設けられた凹状の切欠部31内に挿入し、伝熱管2の流路29内の圧力を高め、管壁部21の各流路側壁部213をそれぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に膨らませ、各流路側壁部213にそれぞれ凸部23を形成すると共に、各凸部23を、それぞれフィン3の切欠部31に設けられ、各凸部23の形状に沿った複数の凹部32それぞれに接触させた状態で係合させる。以下、熱交換器1の製造方法について詳細に説明する。

0032

まず、伝熱管2を作製する。伝熱管2は、純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属材料を用いて、押出法等により所望の形状に形成する。そして、伝熱管2をサーペンタイン状に曲げ加工する。これにより、図6に示すように、管壁部21と7つの隔壁部22とを有し、8つの流路29が形成された扁平状の伝熱管2を得る。なお、管壁部21のうち、一対の管側部211は、伝熱管2の厚さ方向に対向して、互いに平行となるように形成されている。伝熱管2の厚さBは2.98mmである。

0033

また、複数のフィン3を作製する。フィン3は、例えば厚さ100μmの純アルミニウム又はアルミニウム合金からなる板材を所望の形状にプレス加工して形成する。これにより、複数の切欠部31を有し、さらに切欠部31に複数の凹部32が形成された板状のフィン3を得る。複数のフィン3は、フィン3の厚さ方向に一定の間隔を設けて並べる(図2参照)。

0034

次いで、図7(A)に示すように、伝熱管2をフィン3の切欠部31内に挿入する。具体的には、伝熱管2の各直管部20をフィン3の各切欠部31内に挿入する(差し込む)。このとき、伝熱管2の厚さBが切欠部31の最小幅(幅狭部312の最小幅A)よりも小さいため、伝熱管2をフィン3に干渉させることなくフィン3の切欠部31内に挿入することができる。この状態では、伝熱管2は、フィン3に対して密着していない。

0035

次いで、図7(B)に示すように、フィン3の切欠部31内に伝熱管2を挿入した状態で、伝熱管2の各流路29内の圧力を高める。具体的には、伝熱管2の各流路29内に例えば水、プレスオイル等を充填させ、各流路29内の圧力を上昇させる。流路29内の圧力は、伝熱管2が純アルミニウム材の場合には例えば12MPa以上、伝熱管2がアルミニウム合金の場合には例えば14MPa以上とする。そして、管壁部21の各流路側壁部213をそれぞれ伝熱管2の外側方向に膨らませて変形させる。

0036

これにより、管壁部21の各流路側壁部213に、それぞれ8つの凸部23を形成する。すなわち、伝熱管2の各管側部211及びその外表面を波形状に形成する。伝熱管2の各管側部211の8つの凸部23のうち、7つの凸部23は、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触した状態で係合する。凸部23は、フィン3の切欠部31の各凹部32に隙間なく密着した状態で接触する。以上により、伝熱管2に複数のフィン3を組み付けて構成された図1に示す熱交換器1を得る。

0037

次に、本実施形態の熱交換器1及びその製造方法における作用効果について説明する。
本実施形態の熱交換器1は、フィン3の切欠部31内に伝熱管2が配置され、伝熱管2の各凸部23がそれぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触した状態で係合している。そのため、伝熱管2とフィン3とを密着した状態で固定することができる。これにより、伝熱管2とフィン3とを確実に固定でき、伝熱管2とフィン3との間の伝熱性能を高めることができる。

0038

また、伝熱管2の各凸部23とフィン3の切欠部31の各凹部32とが係合していることにより、フィン3の切欠部31からの伝熱管2の抜けを抑制できる。さらに、伝熱管2に凸部23を設けることにより、伝熱管2の表面積(外表面の面積)が増加し、この部分での熱伝達が促進されるという効果も得られる。

0039

また、伝熱管2の各凸部23は、伝熱管2の軸方向に直交する断面において、円弧状に形成されている。そのため、伝熱管2とフィン3とを確実に固定でき、フィン3からの伝熱管2の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができるという上述の効果を十分に得られる。

0040

本実施形態の熱交換器1の製造方法は、フィン3の切欠部31内に挿入した伝熱管2の流路29内の圧力を高め、管壁部21の各流路側壁部213をそれぞれ伝熱管2の外側方向に凸状に膨らませる。そして、各流路側壁部213にそれぞれ凸部23を形成すると共に、各凸部23を、それぞれフィン3の切欠部31の各凹部32に接触させた状態で係合させる。これにより、上述した熱交換器1を容易に製造できる。

0041

このように、本実施形態によれば、伝熱管2とフィン3とを確実に固定でき、フィン3からの伝熱管2の抜けを抑制でき、かつ、伝熱性能を高めることができる熱交換器1及びその製造方法を提供することができる。

0042

なお、本実施形態では、図3に示すように、伝熱管2の凸部23を円弧状(曲線状)に形成しているが、例えば、図8に示すように、伝熱管2の凸部23を複数の直線状部分の組み合わせで形成してもよい。同図では、伝熱管2の凸部23は、2つの直線状部分を組み合わせてV字状に形成されている。この場合、伝熱管2と密着させるため、フィン3の凹部32もV字状に形成する。また、伝熱管2の凸部23を曲線状部分と直線状部分との組み合わせで形成してもよい。

0043

(実施形態2)
本実施形態では、図9(A)、(B)に示すように、フィン3の構成を変更した例である。なお、実施形態1と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。

0044

同図に示すように、フィン3の各切欠部31には、一対のカラー部33が設けられている。各カラー部33は、切欠部31の端縁からフィン3の厚さ方向に立設されている。各カラー部33の内表面は、伝熱管2の外表面に沿った形状に形成されている。各カラー部33は、それぞれ伝熱管2の各管側部211に接触した状態で、伝熱管2の各管側部211を支持している。

0045

本実施形態の構成では、フィン3にカラー部33を設けることにより、伝熱管2とフィン3との密着性をさらに高めることができる。これにより、伝熱管2とフィン3とをより一層確実に固定でき、伝熱管2とフィン3との間の伝熱性能をさらに高めることができる。

0046

(実施形態3)
本実施形態では、図10(A)、(B)に示すように、フィン3の構成を変更した例である。なお、実施形態1と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。

0047

同図に示すように、フィン3の切欠部31同士の間には、フィン3の一部をフィン3の厚さ方向の一方側に切り起こして形成された複数のルーバー部34が設けられている。また、フィン3には、エンボス加工により、フィン3の厚さ方向の一方側に突出して形成されたエンボス部35が設けられている。

0048

本実施形態の構成では、フィン3にルーバー部34及びエンボス部35を設けることにより、フィン3と伝熱管2の直管部20同士の間及びフィン3同士の間を流通する第1流体との間の伝熱性能を高めることができる。

0049

実験例)
本実験例では、複数の熱交換器(試験体1〜3)を準備し、伝熱管とフィンとの固定強度、熱交換器の伝熱性能について評価をした。

0050

3つの試験体(試験体1〜3)を準備した。試験体1は、実施形態1と同様の熱交換器(図1図5参照)である。試験体2は、実施形態2と同様の熱交換器、すなわちフィンにカラー部を設けた熱交換器(図9(A)、(B)参照)である。試験体3は、伝熱管の凸部及びフィンの切欠部の凹部が設けられておらず、伝熱管の各管側部の外表面が平坦面であり、フィンの切欠部の端縁が直線状である従来の熱交換器である。

0051

伝熱管とフィンとの固定強度の評価(試験体1〜3)は、図11に示すように、伝熱管2と複数のフィン3とを組み付ける。複数のフィン3は、2つの連結棒41によって連結する。なお、図11は、試験体1の熱交換器を示している。そして、図12(A)、(B)に示すように、伝熱管2を上方に引張り、2つの連結棒41を介して複数のフィン3を下方に引張る。このとき、伝熱管2を複数のフィン3から引き抜く際の荷重(引き抜き荷重)を測定する。その結果、試験体1の引き抜き荷重は60N、試験体2の引き抜き荷重は100Nであった。一方、試験体3の引き抜き荷重は40Nであり、試験体1、2に比べて低い値となった。

0052

熱交換器の伝熱性能の評価(試験体1、3)は、伝熱管の流路内に冷媒(冷媒番号:R401A)を流し、伝熱管同士の間及びフィン同士の間には一定の送風を行い、伝熱性能(熱交換量)を比較する。その結果、試験体1の熱交換量は2.2kWであり、試験体3の熱交換量は2.0kWであった。すなわち、試験体1は、試験体3に比べて伝熱性能が約10%向上した。

0053

(その他の実施形態)
なお、本発明は、上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

0054

(1)上述した実施形態では、伝熱管2の流路側壁部213全体が凸部23であるが、例えば、流路側壁部の一部に凸部を設けてもよい。また、流路側壁部に複数の凸部を設けてもよい。

0055

(2)上述した実施形態では、伝熱管2の凸部23の一部がフィン3の切欠部31の凹部32に係合しているが、例えば、伝熱管に設けた凸部の全てがフィンの切欠部の凹部に係合していてもよい。

0056

(3)上述した実施形態では、熱交換器1は、サーペンタイン状に曲げ加工された1本の伝熱管2を備えているが、例えば、熱交換器は、直線状に形成された複数の伝熱管を備え、各伝熱管の両端を一対のヘッダーに接続して構成されていてもよい。

0057

(4)上述した実施形態では、伝熱管2及びフィン3は、純アルミニウム又はアルミニウム合金からなるが、伝熱管及びフィンを構成する材料はこれに限定されるものではなく、他の金属材料等であってもよい。

0058

(5)上述した実施形態では、伝熱管2とフィン3とは単純に接触している状態であるが、例えば、伝熱管とフィンとを接着剤又はろう材からなる接合層を介して接合してもよい。すなわち、伝熱管とフィンとを接着剤を用いて接合したり、ろう材を用いたろう付けにより接合したりしてもよい。この場合には、伝熱管とフィンとをより一層確実に固定できる。また、伝熱管とフィンとの間の熱抵抗をより小さくすることができ、両者の間の伝熱性能をさらに高めることができる。

0059

1…熱交換器
2…伝熱管
21…管壁部
213…流路側壁部
22…隔壁部
23…凸部
29…流路
3…フィン
31…切欠部
32…凹部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • パナソニックIPマネジメント株式会社の「 プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】小型・高性能かつ品質の高いプレートフィン積層型熱交換器とそれを用いた冷凍システムの提供。【解決手段】伝熱流路をUターンさせて形成し、ヘッダ流路に繋がる伝熱流路Aと当該伝熱流路AからUターンして... 詳細

  • 株式会社タクボ精機製作所の「 熱交換器」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高効率の熱交換を行うと共に伝熱部の高温部での熱的負担を軽減する熱交換器を提供する。【解決手段】伝熱体により低温流体5と高温流体12とが分離され、該伝熱体を介して前記低温流体5と前記高温流体12... 詳細

  • 三菱電機株式会社の「 熱交換器」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】部位によってフィンピッチが異なる熱交換器であって、安価に製造できる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器1は、伝熱管4と、伝熱管4と交叉する伝熱フィン列7であって、複数枚の伝熱フィン6a,6... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ