| 【発明の名称】 |
熱交換器およびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】山本 哲也
|
| 【要約】 |
【課題】従来の独立フィン型の熱交換器より熱交換能力を向上させた独立フィン型の熱交換器を提供する。
【解決手段】空気流にほぼ直交するように配列され１列以上に並列された伝熱管と、この伝熱管と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィンとからなる主要部をもつ、空気を冷却する形式で使用される熱交換器において、各列の伝熱管に設けた多数のフィンが相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入して介在されており、かつ挿入したフィンの一端部あるいはさらに他端部に伝熱管の断面外周に相似の形状の切欠部を設け、この切欠部に相隣る列の伝熱管がはめ込まれている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 空気流にほぼ直交するように配列され１列以上に並列された伝熱管と、この伝熱管と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィンとからなる主要部をもつ、空気を冷却する形式で使用される熱交換器において、各列の伝熱管に設けた多数のフィンが相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入して介在されており、かつ挿入したフィンの一端部あるいはさらに他端部に伝熱管の断面外周に相似の形状の切欠部を設け、この切欠部に相隣る列の伝熱管がはめ込まれていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】 直線的に延在する伝熱管と、この伝熱管と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィンとを備え、前記フィンの一端部あるいはさらに他端部に伝熱管の断面外周に相似の形状の切欠部を設けた熱交換器前駆体を作り、この熱交換器前駆体を曲げ加工などにより加工して請求項１記載の熱交換器を組み立てる時、各列の伝熱管に設けた多数のフィンを相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入し、かつ挿入したフィンに設けた前記切欠部を伝熱管の外周にはめ込むことを特徴とする熱交換器の製造方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫、冷凍庫、エアコン室外機用などの空気を冷却する形式で使われる熱交換器およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷凍・冷蔵庫の蒸発器や暖房運転時のヒートポンプ式エアコンの室外熱交換器は、空気流にほぼ直交するように配列された１列以上に並列された伝熱管や、伝熱管と一体化された相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられたフィンとから主要部が構成され、伝熱管内を流れる冷媒とフィン間や伝熱管外を流れる空気が熱の授受を行う（空気が冷却され、冷媒は熱を得る）ようになっている。
【０００３】図６は、従来の独立フィン型の熱交換器を説明する斜視図である。図７に代表的な冷凍回路の例を示す。１は圧縮機、２は凝縮器、３はドライヤ、４はキャピラリーチューブ、５は蒸発器、６はアキュムレーターである。矢印は冷媒の流れ方向を示す。図６に示した熱交換器７は、図７に示した蒸発器５などに使用されるものである。従来の熱交換器７は、白矢印で示した空気流にほぼ直交するように配列された１列以上に並列された伝熱管９−１、９−２、・・・、９−７と、この伝熱管９−１、９−２、・・・、９−７と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィン８ａ、８ｂ、・・・、８ｇとからなる主要部をもつ、空気を冷却する形式で使用される熱交換器である。黒矢印は、冷媒の流れ方向を示す。入口Ａから熱交換器７に入った冷媒は伝熱管９−１、９−２、・・・、９−７中を流れて熱交換されて出口Ｂからでる。フィン８ａは伝熱管９−１に一体化して固定されており、同様にしてフィン８ｂは伝熱管９−２に、フィン８ｃは伝熱管９−３に、・・・・・・、フィン８ｇは伝熱管９−７に一体化して固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的は、従来の独立フィン型の熱交換器より熱交換能力を向上させた独立フィン型の熱交換器を提供することであり、本発明の第２の目的は、このような熱交換器を容易に製造する製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため請求項１の発明は、空気流にほぼ直交するように配列され１列以上に並列された伝熱管と、この伝熱管と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィンとからなる主要部をもつ、空気を冷却する形式で使用される熱交換器において、各列の伝熱管に設けた多数のフィンが相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入して介在されており、かつ挿入したフィンの一端部あるいはさらに他端部に伝熱管の断面外周に相似の形状の切欠部を設け、この切欠部に相隣る列の伝熱管がはめ込まれていることを特徴とする熱交換器である。
【０００６】上記課題を解決するため請求項２の発明は、直線的に延在する伝熱管と、この伝熱管と一体化され相互間に良好な空気流路が形成されるように一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィンとを備え、前記フィンの一端部あるいはさらに他端部に伝熱管の断面外周に相似の形状の切欠部を設けた熱交換器前駆体を作り、この熱交換器前駆体を曲げ加工などにより加工して請求項１記載の熱交換器を組み立てる時、各列の伝熱管に設けた多数のフィンを相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入し、かつ挿入したフィンに設けた前記切欠部を伝熱管の外周にはめ込むことを特徴とする熱交換器の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の熱交換器を説明する斜視図である。図２（ａ）は、図１に示した本発明の熱交換器の第１列目の独立フィン型のフィン８ａの一端部に、伝熱管の断面外周に相似の形状の半円形切欠部１０−１を形成した例を示す説明図であり、図２（ｂ）は、（ａ）に示した第１列目のフィン８ａおよび伝熱管９−１の斜視図である。図３（ａ）は、図１に示した本発明の熱交換器の第２列目の独立フィン型のフィン８ｂの両端部に、伝熱管の断面外周に相似の形状の半円形切欠部１０−２を形成した例を示す説明図であり、図３（ｂ）は、（ａ）に示した第２列目のフィン８ｂおよび伝熱管９−２の斜視図である。
【０００８】図１において、本発明の熱交換器７Ａの第１列目のフィン８ａは隣にある第２列目のフィン８ｂの間に順次挿入して介在されている。そして、フィン８ａの一端部に設けた半円形切欠部１０−１が伝熱管９−２の外周にはめ込まれているとともに、フィン８ｂの一端部に設けた半円形切欠部１０−２が伝熱管９−１の外周にはめ込まれている。フィン８ｂの他端部に設けた半円形切欠部１０−２は隣の伝熱管９−３の外周にはめ込まれている。同様にして、順次各列の伝熱管に設けた多数のフィンが相隣る列の伝熱管に設けた多数のフィンの間に順次挿入して介在されており、かつ挿入したフィンの半円形切欠部が伝熱管の外周にはめ込まれている。本発明の熱交換器７Ａは上記のように構成した以外は、図６に示した熱交換器７と同様になっている。本発明の熱交換器７Ａは、各列の伝熱管に一体化して設けた多数のフィンの端部が隣の伝熱管にはめ込まれているため、熱伝導効率が高くなり、熱伝導能力が高められる。
【０００９】図４（ａ）は、伝熱管９が２本である本発明の他の熱交換器の独立フィン型のフィン８の両端部に、伝熱管の断面外周に相似の形状の半円形切欠部１０を形成した例を示す説明図であり、図４（ｂ）は、（ａ）に示したフィン８および伝熱管９の斜視図である。この場合も各列の伝熱管に一体化して設けた多数のフィンの端部が隣の伝熱管に接触・固定されるようになっているため、熱伝導効率が高くなり、熱伝導能力が高められる。
【００１０】図５は、本発明の熱交換器の製造工程を模式的に示す説明図である。本発明の熱交換器７Ｃを製造するには、先ず、工程（ａ）において、直線的に延在する３本の伝熱管９に一定間隔で多数平行に並べられた独立フィン型のフィン８ａ、８ｂ、・・・・・、８ｇを一体化して固定した熱交換器前駆体７Ｂを作る。フィン８ａ、８ｂ、・・・・、８ｇの一端部あるいはさらに他端部には伝熱管９の断面外周に相似の形状の図示しない切欠部が伝熱管の数に応じて設けられている。
【００１１】この熱交換器前駆体７Ｂのフィン８ａとフィン８ｂの間にはヘアピン曲げ加工部９ａを設けてあり、同様にしてフィン８ｂとフィン８ｃの間、フィン８ｃとフィン８ｄの間、フィン８ｄとフィン８ｅの間、フィン８ｅとフィン８ｆ、フィン８ｆとフィン８ｇの間にもそれぞれヘアピン曲げ加工部９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを設けてある。
【００１２】次いで、工程（ｂ）において、熱交換器前駆体７Ｂの両端において所定の伝熱管９をＵ型ベント９ｇ、９ｇを用いて溶接して一体的に連結する。そして、工程（ｃ）において、図示したようにヘアピン曲げ加工部９ａ、９ｂを次々にヘアピン曲げ加工し、フィン８ａを隣のフィン８ｂの間に順次挿入し、フィン８ａの図示しない切欠部を伝熱管の外周にはめ込み固定し、かつフィン８ｂの図示しない切欠部を伝熱管の外周にはめ込み固定する。同様にして、他のヘアピン曲げ加工部９ｃ〜９ｆも次々にヘアピン曲げ加工して容易に組み立てることができ、工程（ｄ）において必要な取り付け用部品などを装着して熱交換器７Ｃを得ることができる。
【００１３】なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明の熱交換器は、各列の伝熱管に設けた多数のフィンが隣の伝熱管にも接触・固定されているため熱伝導能力が高く、この結果、熱交換能力を向上することができる。
【００１５】本発明の製造方法により、熱伝導能力が高い本発明の熱交換器を容易に製造できる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月２２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−３３７２８２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１２月１０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１４１１７１ |
|