JPH03184645A - 熱交換器用フィン及びその製造法 - 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〉 本発明は熱交換器用フィン及びその製造法に関し、更に
詳細には家庭用クーラや自動車用クーラ等の熱交換器に
用いられる熱交換器用フィン及びその製造法に関する。

（従来の技術） 自動車用クーラー或いは家庭用クーラー等の熱交換器の
放熱部に使用されている冷却フィンは、方形のアルミニ
ウム薄板等の金属板状体に複数個の所定の高さのカラー
付透孔が点数されている。

かかるフィンによって形成される熱交換器は、フィンの
複数枚が各フィンのカラー付透孔の各々を合致させて重
合され、これらの透孔に亘って銅等の熱伝導度の高い金
属から代る熱交換管が挿入されて一体化されている。

ところで、近年においては、り〜うの小型化に伴い熱交
換器も小型化されつつある。

かかる熱交換器の小型化に伴い、熱交換管の熱交換効率
を高めることを要する。

特に、最近の様に、熱交換効率が良好な冷媒であるフロ
ンガスの使用が制限されるようになってくると、更に一
層の熱交換効率を高めることが要求される。

このため、横断面形状が円形の円形冷却管に比較して伝
熱面積を大きく取ることができる横断面形状が偏平の偏
平冷却管が使用されつつある。

この様な横断面形状が偏平の熱交換管で構成される熱交
換器のフィンには、第７図に示すカラ付透孔が形成され
ている。

かかる透孔は、アルミニウム等の金属薄板１００に矩形
状（以下、偏平形状と称することがある〉の透孔１０２
が形成され、透孔１０２の両長縁には金属１ｇ１ｏｏに
対して略垂直なカラー１０４．１０４が形成されている
。

更に、透孔１０２の近傍には、ピコ１０６．１０６が設
けられている。このピコ１０６．１０６は、その高さが
カラー１０４．１０４よりも高くなるように形成されて
おり、フィンを重合する際に、他方のフィンに当接して
当該フィンの位置決めをするためのものである。

第７図に示す偏平形状のカラー付透孔は、第８図に示す
方法で形成される。

先ず、第８図（Ｉ）に示す様に、金属製薄板に小孔１０
８．１０８を透孔形成予定内（−点鎖線で囲む範囲内）
に対向して形成した後、小孔１０８．１０８間間に直線
状の切れ目１１０を形成する。

次いで、形成する透孔の大きさのポンチ及びダイスによ
って伸出加工（バーリング〉を行い、透孔及び透孔の両
長縁にカラー１０４，１０４を形成する。形成されるカ
ラー１０４．１０４は、第８図（ＩＩ＞に示す様に、金
属製薄板に対して略垂直である。

更に、透孔１０２の近傍にピコ１０６．１０６を形成す
る。

（発明が解決しようとする課題） 前記第７図に示す偏平形状のカラー付透孔と偏平熱交換
管との接触面積は、同一面積の円形熱交換管と円形形状
のカラー付透孔との接触面積に比較して大きく取ること
ができるため、伝熱効率の向上を図ることができる。

しかし、熱交換器の小型化等のために透孔の高密度化を
図る場合には、熱交換管とフィンとの伝熱にほとんど関
与しないピコの存在のために透孔の高密度化には限界が
ある。

更に、最近、フィンの伝熱効率の更に一層の向上を図る
べく、透孔と透孔との間にスリット等が形成されるよう
になってきているが、ピコは前記スリット等の形成に対
しても障害になってきている。

また、フィンの製造工程においてもピコを形成する工程
が不可欠であるため、フィンの製造効率を低下させる。

そこで、本発明は、矩形状のカラー付透孔（以下、カラ
ー付偏平透孔と称することがある）が形成されているフ
ィンにおいて、ピコを形成することなくフィンの位置決
めができ、且つ製造効率の向上を図ることができる熱交
換器用フィン及びその製造法を提供することにある。

（課題を解決する手段〉 本発明者は、前記目的を達成すべく、カラー付偏平透孔
の両長縁のカラーに凹部及び凸部を形成し、ピコに替え
て凸部先端でフィンの位置決めを行うことを試みたとこ
ろ、凸部先端の高さをピコに相当する高さとすることは
できるものの、フィンの位置決め用としては使用するこ
とができなかった。凸部先端が他方のフィンの透孔に入
り込むためである。

本発明者は、前記知見に基づいて更に検討した結果、凸
部先端を曲折することによって凸部先端が他方のフィン
の透孔に入り込むことを防止し）インの位置決めをする
ことができることを見い出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱交換器の熱交換管が挿入される矩形
状の透孔が金属板状体に複数個形成され、前記透孔の周
長縁に沿って金属板状体に対し略垂直のカラーが対向し
て形成される熱交換器用フィンであって、該カラーの突
出端縁部に凹部及び凸部が交互に形成されていると共に
、前記突出端縁部に形成される四部と凸部とが互いに対
向して位置し、前記凸部の各々の先端部が透孔の外方向
に向って曲折されて金属板状体と実質的に平行で且つ時
開−高さの平坦部が形成されていることを特徴とする熱
交換器用フィンにある。

また、金属板状体に対向して形成される二個の小孔又は
小切れ目間に、前記二個の小孔又は小切れ目の中心を結
ぶ直線と少なくとも一部が交互に交差しつつジグザグ状
に蛇行する切れ目を形成した後、前記小孔又は小切れ目
、及びジグザグ状の切れ目を突出加工し、矩形状の透孔
と前記透孔の長縁に沿って金属板状体に対して略垂直の
カラーを得、次いでカラーの凸部先端部を押圧して透孔
の外方向に曲折し金属板状体と実質的に平行で且つ時開
−高さの平坦部を形成することを特徴とする熱交換器用
フィンの製造法である。

（作用） 本発明によれば、カラー付偏平透孔の周長縁のカラーに
凹部及び凸部を交互に形成し、凸部先端部のみを曲折し
、金属板状体と実施的に平行で且つ時開−高さの平坦部
をカラーの長手方向に間欠的に形成する。

このため、カラーの凸部先端に形成される平坦部が従来
のカラー付透孔のカラー高さよりも高く且つ他方のフィ
ンの透孔への入り込みを防止することができる結果、フ
ィンの位置決め専用のピコを不要とすることができる。

また、ピコを形成することを不要にすることができるた
め、フィンの製造工程を簡略化することもでき、フィン
の製造効率の向上を図ることができる。

（実施例） 本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図及び断面図で
ある。

第１図（ａ）において、金属製薄板１に偏平透孔２が形
成され、偏平透孔２の金縁に亘って薄板ｌに対して略垂
直なカラーが形成されている。

このカラーの内、偏平透孔２の周長縁に形成されるカラ
ー３．３の高さが偏平透孔２の短軸方向の両縁に形成さ
れるカラーよりも高い。

更に、カラー３．３の各々には、凸部Ａ及び凹部Ｂが交
互に形成され、且つ両縁のカラーには、凸部Ａと凹部Ｂ
とが互いに対向する位置に形成されている。

また、凸部Ａの上部には、第１図（ａ）のＸＸ面の断面
図である第１図（ｂ）に示す様に、偏平透孔２の外方に
西折され、金属板状体１と実質的に平行な平坦部４が間
欠的に形成されている。

この平坦部４は、熱交換器において他のフィンと当接し
て当該フィンの位置決めを行うものであり、平坦部４．
４・・間の高さが時開−になるように形成されている。

この様な第１図に示す本実施例のカラー付偏平透孔は、
第２図に示す工程で製造することができる。

先ず、金属製薄板に小孔８．８を穿設し［第２図（Ｉ）
］、前記小孔８．８間に小孔８．８の中心を結ぶ直線と
交互に交差しつつ振幅りでジグザグ状に蛇行する切れ目
１０を形成する［第２図（ＩＩ）］。

尚、切れ目ｌＯの振幅りは形成予定の偏平透孔の短軸長
さ以下とする。

次いで、形成するカラー付透孔の形状のポンチ及びダイ
スによって切れ目１０及び小孔８．８をバーリングし、
偏平透孔２を形成する［第２図（１）］　。

形成される偏平透孔２の金縁には、金属製薄板に対して
略垂直のカラーが形成される。

このバーリング加工の際に、得られるカラーの高さをよ
り一層高くするためにアイアニング加工（しごき加工〉
を施してもよい。

かかる偏平透孔２の側面状態［第２図（ＩＩＩ）の矢印
Ｅ方［１１０を第３図（ａ）に示す、偏平透孔２の長袖
方向の再縁に形成されるカラー３の各々には、第３図（
ａ）に示す様に、凸部Ａ及び凹部Ｂが交互に形成されて
いる。

また、カラー３の一方に形成される凹部Ｂに対向する他
方のカラー３の位置には凸部Ａが形成され、カラー３の
一方に形成される凸部Ａに対向する他方のカラー３の位
置には凹部Ｂが形成される。

ここで、例えは厚さ０１１閣の金属板状体に形成予定の
カラー付透孔の短軸長さＷを２Ｍｍのとし、穿設する小
孔８．８間の切れ目１０の振幅りを１５Ｗ、にしたとす
ると、バーリングのみで得られるカラーの最高高さが１
．５−ｍとなり、更に３５％のアイアニング加工を併用
すると最高高さが約２．４關のカラー（板厚約０．０７
ｍｍ）を得ることができる。

これに対して、第８図の従来の方法の様に、小孔１０８
．１０８間に直線状の切れ目を形成すると、短軸長さが
２蹄の偏平透孔を形成する場合において、バーリングに
よって得られるカラーの高さは高々１−である。

尚、従来の方法においては、バーリングの後にアイアニ
ング加工は施されていなかった。

本実施例において得られる第２図（ＩＩＩ）及び第３図
（ａ）に示すカラー付偏平透孔は、カラー３に形成され
ている凸部Ａの先端を押圧して金属状板に実質的に平行
な平坦部４．４・・を偏平透孔２の周長縁に沿って間欠
的に形成される［第２図（ＩＶ）］。

かかる平坦部４が形成されている偏平透孔２を第２図（
【Ｖ）の矢印Ｆ方向の側面状態を第３図（ｂ）に示す。

第３図（ｂ）から明らかな様に、平坦部４は凸部Ａの先
端が偏平透孔２の外方向に曲折することによって形成さ
れる曲折部の一部を構成する。

本実施例の様に、平坦部４をカラー３の長平方向に間欠
的に形成することによって、カラーを押圧し平坦部４を
形成する際に、カラー全体を傾斜させるような事態を避
けることができる。

尚、この曲折部の曲折の程度は、フィンを重合する際に
、必要とするフィン間の間隙によって適宜調整すること
ができる。

この様な本実施例のフィンは、第４図に示す装置で得る
ことができる。

第４図に示す装置と第２図に示す工程とを対応させつつ
説明する。

第２図（Ｉ）の小孔８．８の穿設工程は、第４図（ａ）
に示す装置で行う。

この金型は、上部基台１１及び下部基台１４に固定され
ている穿設用ポンチ１５及び穿設ダイス１６から成り、
下部基台３０の上面に載置される金属製薄板１に二個の
小孔８．８を穿設する。

次いで、小孔８．８の位置を第４図（ｂ）に示す先端に
針状体を有するパイロット１８によって確認した後、第
４図（ｃ）に示すカッターを用いて小孔８．８の間に第
２図（ＩＩ）に示ず切れ目１０を形成する。

このカッタは上部取付板２０及び下部取付板２２に固定
されている上刃２４と下刃２６とから成り、切刃先端の
形状が切れ目１０の曲線に合わせて形成されている。

この様に形成される小孔８．８と切れ目１０とをバーリ
ングする第２図（ＩＩＩ）の工程は、第４図（ｄ）のバ
ーリング用ポンチ３４及びダイス３２によって行うこと
ができる。

バーリング用ポンチ３４及びダイス３２は、上部取付台
２８及び下部取付台３０に固定され、ダイス３２の先端
部及びダイス３４の横断面形状は形成する透孔２の形状
をしているものである。

かかるダイス３２の内側壁面とポンチ３４の先端壁面と
の間隙を調整することによって、バーリングしたカラー
にアイアニング加工（しごき加工）を施すことができ、
得られるカラーの凸部高さを更に高くすることができる
。

得られた第３図（ａ）に示すカラー付偏平透孔にフレア
加工を施す第２図（ＩＶ）の工程は、第４図（ｅ）に示
す装置で行うことができる。

この装置は、上部台３６にフレア加工用ポンチ４０が固
定され、下部にダイス３８が設けられているものである
。

フレア加工用ポンチ４０には、溝４２．４４が両ｎｔｑ
に形成され、講４２．４４にカラーに形成される凸部先
端が当接して曲折される。

この様な第４図に示す一連の装置は、−の金型内に第４
図（ａ）〜（ｅ）の順序で直列に並べられ、第４図（ａ
）の装置から金属製薄板１を挿入する様にしてもよい。

また、金型内に第４図に示す装置を直列に並べたライン
を複数ライン設けることによって、金属製薄板ｌに複数
個のカラー付透孔を同時に形成することができる。

以上、述べてきた本実施例においては、小孔８．８を穿
設する際に、第５図（ａ）に示す様に、形成予定の偏平
透孔（−点鎖線で示す）内に穿設する場合を述べてきた
が、第５図（ｂ）の如く、形成予定の偏平透孔に接して
穿設しても良い。

但し、第５図（ｂ）の場合には、小孔８．８の一部が偏
平透孔の両短縁を形成するため、偏平透孔の全周に亘っ
てカラーを形成することはできない。

また、小孔８．８間に形成される切れ目１０は、小孔８
．８の中心を結ぶ直線と少なくとも一部が交互に交差し
つつ蛇行する切れ目であればよく、前記直線を越える部
分の形状が矩形［第６図（ａ）］或いは三角形［第６図
（ｂ）］であってもよい。

更に、対向して穿設する小孔８．８に代えて、半円弧状
或いは十字状等の小切れ目であってもよい。

尚、偏平透孔の向きは使用するクーラー等の関係で熱効
率の良好な方向に任意に設定することができる。

（発明の効果） 本発明の熱交換器用フィンは、伝熱効率が良好な偏平熱
交換管に好適に用いることができる。

また、ピコの不要化によって、透孔間の間隙を狭めるこ
とができ且つ透孔間にスリット等を設けて伝熱効率を高
めることもできるため、放熱効率を一層高めることがで
き、熱交換器の小型化及びフロンガス規制等に対しても
有効に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図及び断面図、第
２図及び第３図は第１図に示すカラー付１ｍ平透孔の製
造法を説明する説明図、第４図は第２図及び第３図に示
す製造法に使用される装置を説明する説明図、第５図及
び第６図は他の実施例、第７図は従来のカラー付偏平透
孔の斜視図、及び第８図は従来のカラー付偏平透孔の製
造方法を説明する説明図を各々示す。 図において、 １・・・金属製薄板、２・・・偏平透孔、３　・　カラ
ー、５・・・平坦部、 ８・・・小孔、１０・・・切れ目。 Ａ・・・凸部、Ｂ・・・四部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱交換器の熱交換管が挿入される矩形状の透孔が金
   属板状体に複数個形成され、前記透孔の両長縁に沿って
   金属板状体に対し略垂直のカラーが対向して形成される
   熱交換器用フィンであって、該カラーの突出端縁部に凹
   部及び凸部が交互に形成されていると共に、前記突出端
   縁部に形成される凹部と凸部とが互いに対向して位置し
   、前記凸部の各々の先端部が透孔の外方向に向って曲折
   されて金属板状体と実質的に平行で且つ略同一高さの平
   坦部が形成されていることを特徴とする熱交換器用フィ
   ン。 ２、金属板状体に対向して形成される二個の小孔又は小
   切れ目間に、前記二個の小孔又は小切れ目の中心を結ぶ
   直線と少なくとも一部が交互に交差しつつジグザグ状に
   蛇行する切れ目を形成した後、前記小孔又は小切れ目、
   及びジグザグ状の切れ目を突出加工し、矩形状の透孔と
   前記透孔の長縁に沿って金属板状体に対して略垂直のカ
   ラーを得、次いでカラーの凸部先端部を押圧して透孔の
   外方向に曲折し金属板状体と実質的に平行で且つ略同一
   高さの平坦部を形成することを特徴とする熱交換器用フ
   ィンの製造法。