JP3405997B2 - インナーフィンおよびその製造方法 - Google Patents
インナーフィンおよびその製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D13/04—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by rolling
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器用インナーフ
ィンに関するもので、特に、熱交換器用チューブ中に挿
入し接合されるインナーフィンおよびその製造方法に関
するものである。
ィンに関するもので、特に、熱交換器用チューブ中に挿
入し接合されるインナーフィンおよびその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱交換器用チューブに挿入される
インナーフィンは、チューブの挿入穴に入るように薄板
状のもので、幅方向に波状に形成される。例えば図１２
に示すように、偏平穴状の流体通路を形成するチューブ
１の内部に複数の同一高さｈOの山と谷が平行になるよ
うにチューブ長手方向に配置した波状薄板から構成され
る。図１２は、チューブ１からインナーフィン２を一部
抜き出した状態を示しているが、実際の使用状態ではチ
ューブ１内にインナーフィン２が完全に挿入され、イン
ナーフィンの山面２ａがチューブ１の内壁にろう付け接
合されている。
インナーフィンは、チューブの挿入穴に入るように薄板
状のもので、幅方向に波状に形成される。例えば図１２
に示すように、偏平穴状の流体通路を形成するチューブ
１の内部に複数の同一高さｈOの山と谷が平行になるよ
うにチューブ長手方向に配置した波状薄板から構成され
る。図１２は、チューブ１からインナーフィン２を一部
抜き出した状態を示しているが、実際の使用状態ではチ
ューブ１内にインナーフィン２が完全に挿入され、イン
ナーフィンの山面２ａがチューブ１の内壁にろう付け接
合されている。
【０００３】冷媒が通過する流路は、インナーフィン２
の山面２ａと谷面２ｂを結ぶ傾斜面２ｃとチューブ内壁
とで形成され、この流路はチューブ長手方向に延び、隣
り合う流路はインナーフィンが隔壁となって仕切られて
いる。
の山面２ａと谷面２ｂを結ぶ傾斜面２ｃとチューブ内壁
とで形成され、この流路はチューブ長手方向に延び、隣
り合う流路はインナーフィンが隔壁となって仕切られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の熱交
換器用インナーフィンによると、チューブ内壁とインナ
ーフィン板面とで形成される流路を流れる冷媒中の異
物、例えば製作時のフラックス等の残渣、ごみ等の異物
がその流路に詰まることがある。チューブ１の内部に異
物が詰まった流路が発生すると、チューブ１の内部を通
過する冷媒の総流量が減少するため、熱交換媒体の容量
が低減する分だけ熱交換性能が低下するという問題があ
る。
換器用インナーフィンによると、チューブ内壁とインナ
ーフィン板面とで形成される流路を流れる冷媒中の異
物、例えば製作時のフラックス等の残渣、ごみ等の異物
がその流路に詰まることがある。チューブ１の内部に異
物が詰まった流路が発生すると、チューブ１の内部を通
過する冷媒の総流量が減少するため、熱交換媒体の容量
が低減する分だけ熱交換性能が低下するという問題があ
る。
【０００５】本発明の目的は、インナーフィンにより仕
切られたチューブ内の流路の一部が詰まった場合におい
てもチューブ内の流体の総流量の減少を最小限に抑える
ことで熱交換性能の低下を抑制するようにしたインナー
フィンならびにそのインナーフィンの製造方法を提供す
ることにある。さらに本発明の目的は、簡便な方法で前
記インナーフィンを製造する製造方法を提供することに
ある。
切られたチューブ内の流路の一部が詰まった場合におい
てもチューブ内の流体の総流量の減少を最小限に抑える
ことで熱交換性能の低下を抑制するようにしたインナー
フィンならびにそのインナーフィンの製造方法を提供す
ることにある。さらに本発明の目的は、簡便な方法で前
記インナーフィンを製造する製造方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のインナーフィンは、長手方向に互いに平行に
延びる第１の内壁と第２の内壁とを有する熱交換器用チ
ューブに挿入されろう付け接合されるインナーフィンで
あって、チューブの幅方向に波状に形成される薄板から
なり、チューブの長手方向に平行に延びる複数の山面
と、隣り合う前記山面の間に形成され、チューブの長手
方向に平行に延びる複数の谷面と、前記山面と前記谷面
とを接続する傾斜面と、前記チューブにインナーフィン
が挿入されたとき前記第１の内壁又は前記第２の内壁か
ら離間するように、前記山面に連なり谷面側に向けて窪
んでいる凹部であって、隣り合う前記山面に連なる凹部
が幅方向に一直線上に配列されないように長手方向にズ
ラして形成される複数の凹部とを有し、ろう付け接合さ
れた時に、前記凹部は前記第１の内壁及び前記第２の内
壁から離間して非接合状態であることを特徴とする。
に本発明のインナーフィンは、長手方向に互いに平行に
延びる第１の内壁と第２の内壁とを有する熱交換器用チ
ューブに挿入されろう付け接合されるインナーフィンで
あって、チューブの幅方向に波状に形成される薄板から
なり、チューブの長手方向に平行に延びる複数の山面
と、隣り合う前記山面の間に形成され、チューブの長手
方向に平行に延びる複数の谷面と、前記山面と前記谷面
とを接続する傾斜面と、前記チューブにインナーフィン
が挿入されたとき前記第１の内壁又は前記第２の内壁か
ら離間するように、前記山面に連なり谷面側に向けて窪
んでいる凹部であって、隣り合う前記山面に連なる凹部
が幅方向に一直線上に配列されないように長手方向にズ
ラして形成される複数の凹部とを有し、ろう付け接合さ
れた時に、前記凹部は前記第１の内壁及び前記第２の内
壁から離間して非接合状態であることを特徴とする。
【０００７】本発明によるインナーフィンの製造方法
は、第１の成形用ローラと第２の成形用ローラによる回
転と押圧とにより、薄板を搬送するとともに成形し、成
形時、ローラ軸方向に波状に成形すると同時に波状板の
山面に凹部を形成することを特徴とする。本発明による
インナーフィンの成形装置は、インナーフィンを成形す
るための一対の成形用ローラを有する成形装置であっ
て、周表面に複数の凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複
数の山部を有す第１の成形用ローラと、周表面に複数の
凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複数の山部を有す第２
の成形用ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラの
互いの山部と凹溝がかみ合うものであって、前記第１ロ
ーラおよび前記第２ローラの複数の山部には、山部の高
さが低い凹部が部分的複数形成されており、前記第１ロ
ーラ、および前記第２ローラの夫々隣り合う山部に形成
される凹部は、前記複数の凹部がローラ軸方向に一直線
上に配列しないようにローラ円周方向にズラして配列さ
れる凹部とを有する成形用ローラを備えたことを特徴と
する。
は、第１の成形用ローラと第２の成形用ローラによる回
転と押圧とにより、薄板を搬送するとともに成形し、成
形時、ローラ軸方向に波状に成形すると同時に波状板の
山面に凹部を形成することを特徴とする。本発明による
インナーフィンの成形装置は、インナーフィンを成形す
るための一対の成形用ローラを有する成形装置であっ
て、周表面に複数の凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複
数の山部を有す第１の成形用ローラと、周表面に複数の
凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複数の山部を有す第２
の成形用ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラの
互いの山部と凹溝がかみ合うものであって、前記第１ロ
ーラおよび前記第２ローラの複数の山部には、山部の高
さが低い凹部が部分的複数形成されており、前記第１ロ
ーラ、および前記第２ローラの夫々隣り合う山部に形成
される凹部は、前記複数の凹部がローラ軸方向に一直線
上に配列しないようにローラ円周方向にズラして配列さ
れる凹部とを有する成形用ローラを備えたことを特徴と
する。
【０００８】
【作用】本発明のインナーフィンによると、チューブの
内部にインナーフィンを隔壁として区画形成される複数
の流路の一部が何らかの原因で詰まった場合、その流路
から凹部を経由して隣の流路に流体が流れ込むので、異
物の詰まった流路の流体流れの完全阻止を回避し、総流
量の低下を最小限に抑え、熱交換性能の低減を抑制でき
る。
内部にインナーフィンを隔壁として区画形成される複数
の流路の一部が何らかの原因で詰まった場合、その流路
から凹部を経由して隣の流路に流体が流れ込むので、異
物の詰まった流路の流体流れの完全阻止を回避し、総流
量の低下を最小限に抑え、熱交換性能の低減を抑制でき
る。
【０００９】本発明のインナーフィンの製造方法による
と、一対の成形ローラによって、前述した山面と谷面を
もつ波状の基本形状と本発明の特徴部分の一つである前
記凹部とを有するインナーフィンを同時成形できる。す
なわち、インナーフィンの製造工程を極めて簡単なもの
とすることができる。
と、一対の成形ローラによって、前述した山面と谷面を
もつ波状の基本形状と本発明の特徴部分の一つである前
記凹部とを有するインナーフィンを同時成形できる。す
なわち、インナーフィンの製造工程を極めて簡単なもの
とすることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。車両用空調装置に使用する熱交換器用チューブに
本発明を適用したインナーフィンの実施例を図１〜図４
に示す。図１（ａ）に示すように、インナーフィン５
は、長手方向に延びる幅方向に波状の薄板からなり、薄
板の片面から見ると谷面６と山面７とが傾斜面８とで接
続されて、谷面６と山面７とが交互に幅方向に形成され
ている。この例では、図１に示す上側から見た場合４個
の山面７が長手方向に平行に延びている。
する。車両用空調装置に使用する熱交換器用チューブに
本発明を適用したインナーフィンの実施例を図１〜図４
に示す。図１（ａ）に示すように、インナーフィン５
は、長手方向に延びる幅方向に波状の薄板からなり、薄
板の片面から見ると谷面６と山面７とが傾斜面８とで接
続されて、谷面６と山面７とが交互に幅方向に形成され
ている。この例では、図１に示す上側から見た場合４個
の山面７が長手方向に平行に延びている。
【００１１】そして、図１（ｂ）において左側から順に
山面７を７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとすると、図１（ａ）
に示すように、各山面７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにそれぞ
れ凹部１０、１１、１２、１３が形成され、これらの凹
部１０、１１、１２、１３は幅方向に互いに干渉しない
位置、つまり幅方向の一直線上に配列されない位置に形
成されている。さらに、図２（ａ）にインナーフィン５
の展開図（長手方向に圧縮した部分模式図）が示される
ように、インナーフィン５の表側の面に実斜線で示す凹
部１０、１１、１２が形成され、反対側の裏側の面にも
同様に平行に延びる山面に破斜線で示す凹部２０、２
１、２２、２３が形成されている。これらの凹部２０、
２１、２２、２３は、前記表側の板面の裏側に位置する
ので、表側の面から見ると谷面に形成される凸部にな
る。
山面７を７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとすると、図１（ａ）
に示すように、各山面７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにそれぞ
れ凹部１０、１１、１２、１３が形成され、これらの凹
部１０、１１、１２、１３は幅方向に互いに干渉しない
位置、つまり幅方向の一直線上に配列されない位置に形
成されている。さらに、図２（ａ）にインナーフィン５
の展開図（長手方向に圧縮した部分模式図）が示される
ように、インナーフィン５の表側の面に実斜線で示す凹
部１０、１１、１２が形成され、反対側の裏側の面にも
同様に平行に延びる山面に破斜線で示す凹部２０、２
１、２２、２３が形成されている。これらの凹部２０、
２１、２２、２３は、前記表側の板面の裏側に位置する
ので、表側の面から見ると谷面に形成される凸部にな
る。
【００１２】凹部１０、１１、１２、１３、２０、２
１、２２、２３の山の高さは、図２（ｂ）に示すよう
に、山の高さｈ、板厚ｄとすると、凹部１２の位置の板
厚中心位置の高さが１／２ｈに設定されている。山の高
さは、図４に示すように、チューブ１にインナーフィン
５を挿入した場合に形成される隣り合う流路Ｃと流路Ｄ
がこの凹部１２で互いに冷媒が流れ込み可能な程度に図
２（ｂ）に示す凹み量ｈ1が確保され、また凹部１２の
位置の裏側の流路Ｅに冷媒が流れる程度に裏面側から見
ると図２（ｂ）に示す凹み量ｈ2 が確保されている。
１、２２、２３の山の高さは、図２（ｂ）に示すよう
に、山の高さｈ、板厚ｄとすると、凹部１２の位置の板
厚中心位置の高さが１／２ｈに設定されている。山の高
さは、図４に示すように、チューブ１にインナーフィン
５を挿入した場合に形成される隣り合う流路Ｃと流路Ｄ
がこの凹部１２で互いに冷媒が流れ込み可能な程度に図
２（ｂ）に示す凹み量ｈ1が確保され、また凹部１２の
位置の裏側の流路Ｅに冷媒が流れる程度に裏面側から見
ると図２（ｂ）に示す凹み量ｈ2 が確保されている。
【００１３】図２（ａ）に示すように、長手方向に隣り
合う両凹部１０の間隔δ、１本のインナーフィン５に形
成される一つの山面例えば符号７ａに形成される凹部１
０の個数、ならびに１個の凹部１０の長手方向長さｌO
は仕様状態によって適宜変更可能である。このようなイ
ンナーフィン５は、偏平状の長穴をもつチューブ内に挿
入し接合される。例えば図３に示すように、偏平状のチ
ューブ１の内部にインナーフィン５を挿入する。図３に
示す状態はチューブ１からインナーフィン５の一部を抜
き出した状態を示している。そして、チューブ１の内部
にインナーフィン５を完全に挿入し、ろう付け接合す
る。
合う両凹部１０の間隔δ、１本のインナーフィン５に形
成される一つの山面例えば符号７ａに形成される凹部１
０の個数、ならびに１個の凹部１０の長手方向長さｌO
は仕様状態によって適宜変更可能である。このようなイ
ンナーフィン５は、偏平状の長穴をもつチューブ内に挿
入し接合される。例えば図３に示すように、偏平状のチ
ューブ１の内部にインナーフィン５を挿入する。図３に
示す状態はチューブ１からインナーフィン５の一部を抜
き出した状態を示している。そして、チューブ１の内部
にインナーフィン５を完全に挿入し、ろう付け接合す
る。
【００１４】図４に示す状態は、チューブ１の内周壁１
ａとインナーフィン５とで区画形成された複数の平行な
チューブ長手方向に延びる流路を示している。互いに隣
り合う流路はインナーフィン５を隔壁として区画されて
いる。そして、インナーフィン５の凹部１２が形成され
る両側の流路Ｃと流路Ｄは、凹部１２により矢印に示す
ように連通されるため、各流路Ｃ、Ｄを流れる冷媒は凹
部１２を経由して互いの流路Ｃ、Ｄに流れ込み可能にな
っている。例えば流路Ｃに異物が詰まった場合、流路Ｃ
を流れる冷媒は凹部１２を経由して流路Ｄに流れ込み可
能となるので、流路Ｃに異物が詰まった場合の流量の大
幅な低減は避けられる。このような凹部１２に相当する
凹部は、各山面７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにそれぞれ形成
され、かつ長手方向に所定の距離毎に形成されるため、
いずれかの流路が万一詰まった場合においてもその詰ま
った流路の隣の流路に凹部１０、１１、１２、１３、２
０、２１、２２、２３を経由して冷媒が流れ込み可能で
ある。なお、各山面７とチューブ１の内周壁１ａとはろ
う付けにより接合されている。
ａとインナーフィン５とで区画形成された複数の平行な
チューブ長手方向に延びる流路を示している。互いに隣
り合う流路はインナーフィン５を隔壁として区画されて
いる。そして、インナーフィン５の凹部１２が形成され
る両側の流路Ｃと流路Ｄは、凹部１２により矢印に示す
ように連通されるため、各流路Ｃ、Ｄを流れる冷媒は凹
部１２を経由して互いの流路Ｃ、Ｄに流れ込み可能にな
っている。例えば流路Ｃに異物が詰まった場合、流路Ｃ
を流れる冷媒は凹部１２を経由して流路Ｄに流れ込み可
能となるので、流路Ｃに異物が詰まった場合の流量の大
幅な低減は避けられる。このような凹部１２に相当する
凹部は、各山面７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにそれぞれ形成
され、かつ長手方向に所定の距離毎に形成されるため、
いずれかの流路が万一詰まった場合においてもその詰ま
った流路の隣の流路に凹部１０、１１、１２、１３、２
０、２１、２２、２３を経由して冷媒が流れ込み可能で
ある。なお、各山面７とチューブ１の内周壁１ａとはろ
う付けにより接合されている。
【００１５】次に実験結果を図５に示す。図５は、前述
したインナーフィンを挿入したチューブの異物による詰
まり度と放熱性能との関係を示す。ここに、詰まり度と
は、チューブを横断する流路断面積に対する詰まり流路
断面積をいう。この実験で用いた実施例のインナーフィ
ンは、図２（ａ）、（ｂ）に示す山面７に対応する山面
に形成される凹部の長手方向長さｌO が１０ｍｍであ
り、同じ山面に形成される凹部の長手方向の間隔δが約
２０５ｍｍであり、また凹部１２の深さつまり凹部底面
と山面７との距離ｈ1 が約０．３ｍｍであった。
したインナーフィンを挿入したチューブの異物による詰
まり度と放熱性能との関係を示す。ここに、詰まり度と
は、チューブを横断する流路断面積に対する詰まり流路
断面積をいう。この実験で用いた実施例のインナーフィ
ンは、図２（ａ）、（ｂ）に示す山面７に対応する山面
に形成される凹部の長手方向長さｌO が１０ｍｍであ
り、同じ山面に形成される凹部の長手方向の間隔δが約
２０５ｍｍであり、また凹部１２の深さつまり凹部底面
と山面７との距離ｈ1 が約０．３ｍｍであった。
【００１６】この実験によると、従来の比較例におい
て、例えばインナーフィンを挿入したチューブの詰まり
度が２５％とすると、詰まり度０％の場合の放熱性能に
比べ放熱性能が３％低下した。これに対し前記実施例に
よると、流路の詰まり度が２５％の場合、放熱性能は詰
まり度が０％の場合とほぼ同等であった。これは、前記
実施例によるインナーフィンを用いると、ある列の流路
が詰まっても冷媒は隣の列の流路へ凹部を経由して流れ
ることが可能であるから、結果として詰まり度約２５％
の場合、従来のインナーフィンに比べ約３％の放熱性能
の性能上昇が得られたものと考えられる。
て、例えばインナーフィンを挿入したチューブの詰まり
度が２５％とすると、詰まり度０％の場合の放熱性能に
比べ放熱性能が３％低下した。これに対し前記実施例に
よると、流路の詰まり度が２５％の場合、放熱性能は詰
まり度が０％の場合とほぼ同等であった。これは、前記
実施例によるインナーフィンを用いると、ある列の流路
が詰まっても冷媒は隣の列の流路へ凹部を経由して流れ
ることが可能であるから、結果として詰まり度約２５％
の場合、従来のインナーフィンに比べ約３％の放熱性能
の性能上昇が得られたものと考えられる。
【００１７】次に、インナーフィンを製造するための成
形装置について図６に基づいて説明する。成形装置３０
は、帯板３４をロール成形する一対の成形用のローラ３
１、３２を備える。ローラ３１、３２の周面は山状に形
成される。矢印方向に搬送される帯板３４は、ローラ３
１、３２により波板状に成形され、成形されて得られる
インナーフィンは、所定の長さに切断される。これによ
り、ロール成形により比較的簡単に前記インナーフィン
５が得られる。
形装置について図６に基づいて説明する。成形装置３０
は、帯板３４をロール成形する一対の成形用のローラ３
１、３２を備える。ローラ３１、３２の周面は山状に形
成される。矢印方向に搬送される帯板３４は、ローラ３
１、３２により波板状に成形され、成形されて得られる
インナーフィンは、所定の長さに切断される。これによ
り、ロール成形により比較的簡単に前記インナーフィン
５が得られる。
【００１８】次に、前記ローラ３１、３２の周面の形状
を図７〜図１０に基づいて説明する。図７および図８に
示す上側のローラ３１は、その周面の中央部に１０個の
凹溝が円周方向に互いに平行に形成されている。ローラ
３１の円周方向に４５°の間隔毎に、凹溝４０とこれに
隣り合う凹溝４０との間に形成される凸部に低山部４１
が形成される。この低山部４１は、４５°おきに１列ず
つズラして合計８個が４５°の等角度毎に形成される。
同様に、下側のローラ３２についても図９および図１０
に示すように、前記凹溝４０に対応する凸起４２が周方
向に互いに平行に形成され、４５°おきに山部の低い低
山部４３が一方向にずらして合計８個形成される。これ
ら上側ローラ３１と下側ローラ３２とが図６に示すよう
に一対の成形用ローラを形成する。上側ローラ３１およ
び下側ローラ３２はともに回転位相が同期するように駆
動力が伝達される。
を図７〜図１０に基づいて説明する。図７および図８に
示す上側のローラ３１は、その周面の中央部に１０個の
凹溝が円周方向に互いに平行に形成されている。ローラ
３１の円周方向に４５°の間隔毎に、凹溝４０とこれに
隣り合う凹溝４０との間に形成される凸部に低山部４１
が形成される。この低山部４１は、４５°おきに１列ず
つズラして合計８個が４５°の等角度毎に形成される。
同様に、下側のローラ３２についても図９および図１０
に示すように、前記凹溝４０に対応する凸起４２が周方
向に互いに平行に形成され、４５°おきに山部の低い低
山部４３が一方向にずらして合計８個形成される。これ
ら上側ローラ３１と下側ローラ３２とが図６に示すよう
に一対の成形用ローラを形成する。上側ローラ３１およ
び下側ローラ３２はともに回転位相が同期するように駆
動力が伝達される。
【００１９】次にインナーフィンの製造方法の一例につ
いて説明する。前記成形装置３０を用いて帯板をロール
成形して波板状の成形品を得る。この成形品を所定の長
さに切断する。切断した成形品としてのインナーフィン
をチューブに挿入し、アルカリ脱脂し、フラックス溶液
への浸漬による洗浄を行なう。次いでチューブとインナ
ーフィンとを圧着する。そして、インナーフィンの山面
とチューブ内周壁とがろう付け接合され、インナーフィ
ンを挿入したチューブが完成される。
いて説明する。前記成形装置３０を用いて帯板をロール
成形して波板状の成形品を得る。この成形品を所定の長
さに切断する。切断した成形品としてのインナーフィン
をチューブに挿入し、アルカリ脱脂し、フラックス溶液
への浸漬による洗浄を行なう。次いでチューブとインナ
ーフィンとを圧着する。そして、インナーフィンの山面
とチューブ内周壁とがろう付け接合され、インナーフィ
ンを挿入したチューブが完成される。
【００２０】前記インナーフィンの製造方法によると、
一対のローラによりインナーフィンの基本形状である幅
方向の波形状と本発明の特徴部分であるバイパス流路形
成用の凹部とが同時成形されるため、製造工程は極めて
簡単なものとなる。成形時、例えば図１１に示すよう
に、上側のローラ３１と下側のローラ３２で成形される
インナーフィン５３に山高さが半分程度の未加工部（半
成形部）５０が形成される。そのため、インナーフィン
５３に曲がり、反り等のキャンバが生じようとしても、
その半成形部５０がキャンバ発生を吸収するため、キャ
ンバ発生を防止することができる。この成形部５１の板
厚ｔ1 と半成形部５０の板厚ｔ 2 を比較してみると、半
成形部５０の板厚ｔ2 の方が厚くなっている。実験によ
ると、成形部５１の板厚ｔ1 ＝０．２ｍｍのとき半成形
部５０の板厚ｔ2 ＝０．３ｍｍであった。
一対のローラによりインナーフィンの基本形状である幅
方向の波形状と本発明の特徴部分であるバイパス流路形
成用の凹部とが同時成形されるため、製造工程は極めて
簡単なものとなる。成形時、例えば図１１に示すよう
に、上側のローラ３１と下側のローラ３２で成形される
インナーフィン５３に山高さが半分程度の未加工部（半
成形部）５０が形成される。そのため、インナーフィン
５３に曲がり、反り等のキャンバが生じようとしても、
その半成形部５０がキャンバ発生を吸収するため、キャ
ンバ発生を防止することができる。この成形部５１の板
厚ｔ1 と半成形部５０の板厚ｔ 2 を比較してみると、半
成形部５０の板厚ｔ2 の方が厚くなっている。実験によ
ると、成形部５１の板厚ｔ1 ＝０．２ｍｍのとき半成形
部５０の板厚ｔ2 ＝０．３ｍｍであった。
【００２１】前記製造方法によって得られるインナーフ
ィンを熱交換器用チューブに挿入すると、一部の流路が
詰まった場合、その詰まり流路を流れる冷媒は凹部を経
由して隣の流路に流れ込むため、流路を流れる総冷媒流
量の低減は最小限に抑えられるので、熱交換器性能の下
降割合を最低限に抑止することができる。一般にチュー
ブへのインナーフィンの挿入接合時、ろう付け接合時の
フラックス、切粉等が流路中に詰まるという不具合が発
生しやすいが、このような不具合が生じたとしても本実
施例による凹部により冷媒流れ流量の低減が最小限に抑
えられるので熱交換器性能の低下も最小限に抑えられ
る。
ィンを熱交換器用チューブに挿入すると、一部の流路が
詰まった場合、その詰まり流路を流れる冷媒は凹部を経
由して隣の流路に流れ込むため、流路を流れる総冷媒流
量の低減は最小限に抑えられるので、熱交換器性能の下
降割合を最低限に抑止することができる。一般にチュー
ブへのインナーフィンの挿入接合時、ろう付け接合時の
フラックス、切粉等が流路中に詰まるという不具合が発
生しやすいが、このような不具合が生じたとしても本実
施例による凹部により冷媒流れ流量の低減が最小限に抑
えられるので熱交換器性能の低下も最小限に抑えられ
る。
【００２２】前記実施例では、模式的な図を用いてイン
ナーフィンおよびチューブの形状を示したが、本発明の
インナーフィンならびにこのインナーフィンを挿入した
チューブは、その全長は限定されるものでなく、また凹
部の個数、波状の凹溝の個数さらには凹部の間隔等につ
いても前記実施例に限られるものでない。
ナーフィンおよびチューブの形状を示したが、本発明の
インナーフィンならびにこのインナーフィンを挿入した
チューブは、その全長は限定されるものでなく、また凹
部の個数、波状の凹溝の個数さらには凹部の間隔等につ
いても前記実施例に限られるものでない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインナー
フィンによると、このインナーフィンを挿入した熱交換
器用チューブを用いると、インナーフィンにより区画形
成された複数の流路のうちの一部の流路が何らかの原因
で詰まったとしてもその流路を流れる流体は凹部を経由
して隣の流路に流れるため、流体の総流量の低減が抑え
られるので熱交換性能の低下を最小限に抑えられるとい
う効果がある。
フィンによると、このインナーフィンを挿入した熱交換
器用チューブを用いると、インナーフィンにより区画形
成された複数の流路のうちの一部の流路が何らかの原因
で詰まったとしてもその流路を流れる流体は凹部を経由
して隣の流路に流れるため、流体の総流量の低減が抑え
られるので熱交換性能の低下を最小限に抑えられるとい
う効果がある。
【００２４】また本発明のインナーフィンの製造方法に
よると、一対のローラにより成形と同時に前記バイパス
流路を形成する凹部を同時成形するため、一工程で前記
インナーフィンを簡便に製造することができるという効
果がある。さらに本発明のインナーフィンの製造方法に
よると、インナーフィンの山高さが相対的に低い凹部が
長手方向に断続的に成形されるから、成形時、曲がり、
反り等のキャンバの発生を防止することができるため、
インナーフィンの寸法精度が向上し、インナーフィンの
熱交換器用チューブへの挿入組付け作業が容易になると
いう効果がある。
よると、一対のローラにより成形と同時に前記バイパス
流路を形成する凹部を同時成形するため、一工程で前記
インナーフィンを簡便に製造することができるという効
果がある。さらに本発明のインナーフィンの製造方法に
よると、インナーフィンの山高さが相対的に低い凹部が
長手方向に断続的に成形されるから、成形時、曲がり、
反り等のキャンバの発生を防止することができるため、
インナーフィンの寸法精度が向上し、インナーフィンの
熱交換器用チューブへの挿入組付け作業が容易になると
いう効果がある。
【図１】（ａ）は本発明の実施例によるインナーフィン
を示す模式的斜視図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
断面図である。
を示す模式的斜視図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施例によるインナーフィン
を示すもので、そのインナーフィンを長手方向に圧縮し
かつ一部分を切り欠いた拡大部分模式図である。（ｂ）
は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
を示すもので、そのインナーフィンを長手方向に圧縮し
かつ一部分を切り欠いた拡大部分模式図である。（ｂ）
は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の実施例によるインナーフィンの一部を
熱交換器用チューブから抜き出した状態を示す模式的斜
視図である。
熱交換器用チューブから抜き出した状態を示す模式的斜
視図である。
【図４】本発明の実施例によるインナーフィンを熱交換
器用チューブに挿入した状態を示す模式的横断面図であ
る。
器用チューブに挿入した状態を示す模式的横断面図であ
る。
【図５】本発明の実施例によるインナーフィンの詰まり
度と放熱性能との関係を従来の比較例と比較した特性図
である。
度と放熱性能との関係を従来の比較例と比較した特性図
である。
【図６】本発明の実施例によるインナーフィンの製造の
ための成形装置を示す模式的斜視図である。
ための成形装置を示す模式的斜視図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例による成形装置の上側
ローラを示す正面図である。（ｂ）はその側面図であ
る。
ローラを示す正面図である。（ｂ）はその側面図であ
る。
【図８】図７に示すＥ部分の拡大正面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施例による成形装置の下側
ローラを示す正面図である。（ｂ）はその側面図であ
る。
ローラを示す正面図である。（ｂ）はその側面図であ
る。
【図１０】図９に示すＦ部分を示す拡大正面図である。
【図１１】上下のローラによりインナーフィンが成形さ
れる状態を示す模式的断面図である。
れる状態を示す模式的断面図である。
【図１２】従来例によるインナーフィンの一部を熱交換
器用チューブから抜き出した状態を示す模式的斜視図で
ある。
器用チューブから抜き出した状態を示す模式的斜視図で
ある。
１ 熱交換器用チューブ
５ インナーフィン
６ 谷面
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ） 山面
８ 傾斜面
１０、１１、１２、１３ 凹部
２０、２１、２２、２３ 凹部
３０ 成形装置
３１、３２ ローラ
４０ 凹溝
４１ 低山部（凹部）
４３ 低山部（凹部）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−247426（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−79081（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−1388（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F28F 1/00 - 1/44
B23P 15/26
Claims (3)
- 【請求項１】 長手方向に互いに平行に延びる第１の内
壁と第２の内壁とを有する熱交換器用チューブに挿入さ
れろう付け接合されるインナーフィンであって、チューブの 幅方向に波状に形成される薄板からなり、チューブの 長手方向に平行に延びる複数の山面と、 隣り合う前記山面の間に形成され、チューブの長手方向
に平行に延びる複数の谷面と、 前記山面と前記谷面とを接続する傾斜面と、 前記チューブにインナーフィンが挿入されたとき前記第
１の内壁又は前記第２の内壁から離間するように、前記
山面に連なり谷面側に向けて窪んでいる凹部であって、
隣り合う前記山面に連なる凹部が幅方向に一直線上に配
列されないように長手方向にズラして形成される複数の
凹部とを有し、ろう付け接合された時に、前記凹部は前記第１の内壁及
び前記第２の内壁から離間して非接合状態であるこ とを
特徴とするインナーフィン。 - 【請求項２】 請求項１記載のインナーフィンの製造方
法であって、 第１の成形用ローラと第２の成形用ローラによる回転と
押圧により薄板を搬送するとともに成形し、成形時、ロ
ーラ軸方向に波状に成形すると同時に波状板の山面に凹
部を形成することを特徴とするインナーフィンンの製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のインナーフィンを成形す
るための一対の成形ローラを有する成形装置であって、周表面に複数の凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複数の
山部を有す第１の成形用ローラと、 周表面に複数の凹溝を有し、この隣合う凹溝間に複数の
山部を有す第２の成形用ローラと、 前記第１ローラと前記第２ローラの互いの山部と凹溝が
かみ合うものであって、 前記第１ローラおよび前記第２ローラの複数の山部に
は、山部の高さが低い凹部が部分的に形成されており、 前記第１ローラ、および前記第２ローラの夫々隣り合う
山部に形成される凹部は 、前記複数の凹部がローラ軸方
向に一直線上に配列しないようにローラ円周方向にズラ
して配列される凹部とを有する成形用ローラを備えたこ
とを特徴とするインナーフィンの成形装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27514191A JP3405997B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | インナーフィンおよびその製造方法 |
| EP92118071A EP0538849B1 (en) | 1991-10-23 | 1992-10-22 | Inner fin and manufacturing method of the same |
| DE69201775T DE69201775T2 (de) | 1991-10-23 | 1992-10-22 | Innenrippe und Verfahren zu deren Herstellung. |
| US08/288,202 US5560424A (en) | 1991-10-23 | 1994-08-11 | Inner fin and manufacturing method of the same |
| US08/312,970 US5491997A (en) | 1991-10-23 | 1994-09-30 | Apparatus and method for forming a heat exchanger inner fin having cross-flow passages |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27514191A JP3405997B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | インナーフィンおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113297A JPH05113297A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3405997B2 true JP3405997B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=17551263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27514191A Expired - Fee Related JP3405997B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | インナーフィンおよびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5560424A (ja) |
| EP (1) | EP0538849B1 (ja) |
| JP (1) | JP3405997B2 (ja) |
| DE (1) | DE69201775T2 (ja) |
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