JPH10281673A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH10281673A
JPH10281673A JP10269397A JP10269397A JPH10281673A JP H10281673 A JPH10281673 A JP H10281673A JP 10269397 A JP10269397 A JP 10269397A JP 10269397 A JP10269397 A JP 10269397A JP H10281673 A JPH10281673 A JP H10281673A
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fin
tube
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heat exchanger
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Shigeo Marukasa
茂男 丸笠
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィン変形防止治具を用いずに冷媒チューブ
をコルゲートフィンに嵌め込んでもフィン端部の変形を
防止できる熱交換器を提供する。 【解決手段】 コルゲート状に折り曲げて形成されたコ
ルゲートフィン3aの凸部(又は凹部)にチューブ嵌め
込み用の溝35を設け、チューブ嵌め込み用の溝35に
冷媒チューブを嵌め込んで製造されるコンデンサ(熱交
換器)において、フィンの端部17に、切欠部19とチ
ューブ嵌め込み用の溝35との最短距離Dがコルゲート
フィン3aの凸部又は凹部の幅Wの1/2以上且つ幅W
以下になるように切欠部19が設けられるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コルゲート状に折
り曲げられたフィンに冷媒チューブを嵌め込んで製造さ
れる熱交換器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、冷蔵庫やショーケース等の
冷凍装置に用いられる熱交換器として、アルミニウム製
の平板をコルゲート状に折り曲げてコルゲートフィンを
形成し、このコルゲートフィンのチューブ嵌め込み用の
溝に蛇行状に曲げた冷媒チューブを嵌め込んで製造する
熱交換器を既に提案している。
【0003】この種のものは図7に示すようにコルゲー
ト状に曲げたフィン51の凸部にチューブ嵌め込み用の
溝53を設け、この溝53に蛇行状に曲げた冷媒チュー
ブ55を嵌め込んで形成される。この熱交換器を製造す
るに当たって、冷媒チューブ55を溝53に嵌め込む時
には、空気の流入側及び流出側に位置するフィン51の
端部57に図7に示すような膨らみが広がるという問題
がある。フィン51の端部57に膨らみが広がると端部
57の狭くなった部分の通風抵抗が増大するので、熱交
換用空気が流入しにくくなるという問題がある。
【0004】これを解消するために従来ではコルゲート
フィンにおけるフィンピッチを揃えるための治具(図示
せず)を設け、この治具の上にコルゲートフィンを載
せ、且つ図8に示すようにフィン変形防止治具59を端
部57の間に挿入し、その後に冷媒チューブ55をチュ
ーブ嵌め込み用の溝53に嵌め込むことにより上述した
端部57の膨らみ等の発生を回避するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフィン変形防止治具59を用いる場合、フィン変形防
止治具59をフィン51の端部57の間にうまく挿入で
きない場合がある。この状態で、冷媒チューブ55をチ
ューブ嵌め込み用の溝53に嵌め込むと、コルゲートフ
ィンが薄いアルミニウム等からなることもあって復元不
可能なゆがみや変形を生じさせてしまうという問題があ
る。またフィン変形防止治具59を端部57の間に挿入
する作業は非常に手間がかかるという問題がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、フィン変形防止治具を用い
ずに冷媒チューブを溝に嵌め込んでもフィンの端部の変
形を防止することのできる熱交換器を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、コル
ゲート状に曲げて形成されるフィンの凸部又は凹部にチ
ューブ嵌め込み用の溝を設け、この溝に冷媒チューブを
嵌め込んで製造する熱交換器において、熱交換用空気の
流入側及び/又は流出側に位置するフィンの端部に、当
該端部の端縁より前記チューブ嵌め込み用の溝に向けて
凹むフィン変形防止用の切欠部を設けたものである。
【0008】請求項2の発明は、請求項1に記載のもの
において、前記チューブ嵌め込み用の溝と前記切欠部と
の最短距離が前記凸部又は凹部の幅の2分の1以上且つ
前記凸部又は凹部の幅以下であるものである。
【0009】これらの発明によれば、熱交換用空気の流
入側及び/又は流出側のフィンの端部にフィン変形防止
用の切欠部が設けられるので、冷媒チューブをチューブ
嵌め込み用の溝に嵌め込んだ時のフィン端部の変形が抑
制される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による熱交換器の一
実施形態を図面を参照して説明する。尚、この明細書に
おいて、以下「アルミニウム」の語は「純アルミニウ
ム」のほかに「アルミニウム合金」を含むものとする。
【0011】図1において、符号3は熱交換器(コンデ
ンサ)を示し、この熱交換器3はコルゲートフィン3a
と冷媒チューブ37とを備える。コルゲートフィン3a
はアルミニウム製の平板をコルゲート状に曲げることに
より製造される。尚、この実施形態では、フィンの強度
を高めるためにコルゲートフィン3aのフィン素材に、
例えばAlMn系の合金(Mnを1.0〜1.5%また
はさらにMgを0.8〜1.3%添加した合金)が用い
られる。
【0012】次に、熱交換器3の製造手順を概略説明す
る。
【0013】まずコルゲートフィン3aが図2に示すよ
うに一枚のアルミニウム製板材をコルゲート状に折り曲
げることにより形成される。即ち、ロール状に巻かれた
フィン素材31(図2a)を、間欠移送手段(図示せ
ず)を用いて一定の速度で間欠的に送り出しながら、図
示を省略した金型を用いて、チューブ嵌め込み用の溝3
5(図2b)を形成するとともに、上下一対の金型3
3、34(図2b)を用いて、フィン素材31をコルゲ
ート状に折り曲げてチューブ嵌め込み用の溝35を有す
るコルゲートフィン3aを形成する(図2c)。
【0014】一方で、銅製のチューブ素材36(図2
d)をサーペンタイン状に曲げて冷媒チューブ37を形
成し(図2e)、この冷媒チューブ37を、図2cの工
程で製造したコルゲートフィン3aのチューブ嵌め込み
用の溝35の上にあてがう(図2f)。
【0015】ついで、押し込み治具38(図2g)を用
いて、冷媒チューブ37をチューブ嵌め込み用の溝35
内に押し込み、冷媒チューブ37の嵌合が終了した後に
は、冷媒チューブ37の一部37a、37bを部分的に
折り曲げて熱交換器3を形成する(図2h)。
【0016】従来は、押し込み治具38(図2g)を用
いて冷媒チューブ37をチューブ嵌め込み用の溝35内
に押し込む段階で、図8に示すようなフィン変形防止治
具を端部の間に挿入し、その後に冷媒チューブをチュー
ブ嵌め込み用の溝に嵌め込んで図7に示すような端部に
おける膨らみ等の発生を防止している。
【0017】この実施形態では図8に示すようなフィン
変形防止治具を用いることなく図7に示すような端部の
膨らみの発生を防止する。
【0018】そのために本実施形態では、図3に示すよ
うにコルゲートフィン3aの端部17に当該端部17の
端縁17aよりもチューブ嵌め込み用の溝35に向けて
円弧状に凹むフィン変形防止用の切欠部19が設けられ
る。この切欠部19は例えば図2bの工程においてフィ
ン素材31にチューブ嵌め込み用の溝35を形成すると
同時にフィン素材31の両端部を切除して形成される。
図3では熱交換用空気の流入側3Aの切欠部19のみを
図示したが、熱交換用空気の流出側3B(図1)にも同
様に切欠部19を形成することが望ましい。
【0019】コルゲートフィン3aの端部17に切欠部
19を設ける場合には、この切欠部19とチューブ嵌め
込み用の溝35との間の最短距離をD、コルゲートフィ
ン11の凸部又は凹部の幅をWとした場合、W/2≦D
≦Wとなるように切欠部19が設けられる。この切欠部
19の形状は円弧状に限定されるものではない。例えば
図4に示すように台形状の切欠部29であっても図5に
示すように矩形状の切欠部39であっても或いは図6に
示すように大きな円弧状の切欠部49等であってもよい
ことは明らかである。
【0020】この実施形態によればコルゲートフィン3
aの端部17に当該端部17の端縁17aよりもチュー
ブ嵌め込み用の溝35に向けて円弧状に凹むフィン変形
防止用の切欠部19を設けているので、図2gに示す押
し込み治具38を用いて冷媒チューブ37をチューブ嵌
め込み用の溝35内に押し込む段階では図3に示す距離
Dが少ない分だけ図7に示すような端部の変形は防止さ
れる。
【0021】この実施形態によれば従来の製造手順に比
べると「図7に示すフィン変形防止治具を端部の間に挿
入する」といった手順が省略されるので、製造工程が簡
略化されると共に、フィン変形防止治具自体が不要にな
るので、従来のものに比べて製造コストを低減すること
ができる。また、コルゲートフィン3aの端部17は変
形せず、この端部17は等しいピッチでもって形成され
るので、熱交換器3のフィンの間を通る空気の流れは妨
げられることはない。従って熱交換器3の放熱効率は低
下せず、製品の品質を向上させることができる。
【0022】以上、本発明に係る一実施形態について説
明したが、本発明はこれに限定されるものでないことは
明らかである。例えば上述の実施形態では切欠部19,
29,39,49の形状が円弧、台形、矩形、或いは大
きな円弧等になっているが、これらの形状に限定される
ものではなく、切欠部とチューブ嵌め込み用の溝との最
短距離がコルゲートフィンの凸部又は凹部の幅より小さ
くなるように設けられる切欠部であれば如何なる形状で
あってもよいことは明らかである。また上述の実施形態
ではコンデンサについて説明したが、本発明はコンデン
サ以外の熱交換器例えばエバポレータに適用することも
可能であり、この場合にはチューブにアルミニウムを用
いることが望ましい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、熱交換用空気の流入側
及び/又は流出側に位置するフィンの端部に、当該端部
の端縁よりチューブ嵌め込み用の溝に向けて凹状に凹む
フィン変形防止用の切欠部を設けたので、フィン変形防
止治具を用いずに冷媒チューブをフィンに嵌め込むこと
が可能になる。従ってフィン変形防止治具を用いないこ
とにより熱交換器の製造コストが削減できると共に、フ
ィン変形防止治具を挿入する行程が省けるため生産性の
向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る熱交換器の全体構成
を示す平面図である。
【図2】a〜hは図1の熱交換器の製造手順を説明する
図である。
【図3】コルゲートフィンの流入側の一部を示す斜視図
である。
【図4】別の実施形態によるコルゲートフィンの流入側
の一部を示す側面図である。
【図5】別の実施形態によるコルゲートフィンの流入側
の一部を示す側面図である。
【図6】別の実施形態によるコルゲートフィンの流入側
の一部を示す側面図である。
【図7】フィン変形防止治具を用いないで冷媒チューブ
を嵌め込んだときのフィン端部の変形状態の一例を示す
斜視図である。
【図8】従来のコルゲートフィンの製造手順を説明する
図である。
【符号の説明】
3 コンデンサ(熱交換器) 3a コルゲートフィン 3A 熱交換用空気の流入側 3B 熱交換用空気の流出側 35 チューブ嵌め込み用の溝 37 冷媒チューブ 17 端部 19,29,39,49 切欠部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コルゲート状に曲げて形成されるフィン
    の凸部又は凹部にチューブ嵌め込み用の溝を設け、この
    溝に冷媒チューブを嵌め込んで製造する熱交換器におい
    て、熱交換用空気の流入側及び/又は流出側に位置する
    フィンの端部に、当該端部の端縁より前記チューブ嵌め
    込み用の溝に向けて凹むフィン変形防止用の切欠部を設
    けたことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記チューブ嵌め込み用の溝と前記切欠
    部との最短距離が前記凸部又は凹部の幅の2分の1以上
    且つ前記凸部又は凹部の幅以下であることを特徴とする
    請求項1に記載の熱交換器。
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