JP2001227889A - 熱交換器用フィン - Google Patents

熱交換器用フィン

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JP2001227889A
JP2001227889A JP2000039277A JP2000039277A JP2001227889A JP 2001227889 A JP2001227889 A JP 2001227889A JP 2000039277 A JP2000039277 A JP 2000039277A JP 2000039277 A JP2000039277 A JP 2000039277A JP 2001227889 A JP2001227889 A JP 2001227889A
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collar
heat exchanger
plate
fin
longitudinal direction
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Mamoru Yamada
守 山田
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Hidaka Seiki KK
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Hidaka Seiki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも板厚が薄い薄板で熱交換器用フィ
ンを製造する場合であっても、たわみや折れ曲がりが生
じないように強度が維持される熱交換器用フィンを提供
する。 【解決手段】 熱交換器用チューブが挿入される挿入孔
12の複数個が、板状体11の長手方向に沿って穿設さ
れ、挿入孔12の各々の周囲を囲むように、先端部にフ
ランジ部16が形成された所定高さのカラー14が立設
され、カラー14の周囲近傍の板状体11が、カラー1
4の突出方向と反対方向に陥没する環状陥没部18に形
成され、板状体11の長手方向に隣り合うカラー14間
の板状体11が、その表面積を大きくするための凹凸部
29に形成され、板状体11の幅方向の両端に、カラー
14の突出方向と同じ方向に突出する突条30が、板状
体11の長手方向に沿って連続して形成されて成ること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器用チュー
ブが挿入される挿入孔の複数個が、板状体の長手方向に
沿って穿設され、且つ前記挿入孔の各々の周囲を囲むよ
うに、先端部にフランジ部が形成された所定高さのカラ
ーが立設されている熱交換器用フィンに関する。
【0002】
【従来の技術】家庭用や自動車用のクーラー等の熱交換
器に使用される熱交熱器用フィンは、図4〜図6に示す
ように、アルミニウム等の金属製の帯状の板状体11に
穿設された透孔12の周縁を囲むようにカラー14が板
状体11の一方の側に突出して形成されている。この、
透孔12の周縁をカラー14が囲んだカラー付き透孔1
5は、板状体11の長手方向に沿って複数個形成されて
いる。また、カラー14の先端部にはフランジ16が形
成されている。そして、このような熱交換器用フィン1
0は、それぞれ対応するカラー付き透孔15が連通する
ように複数枚積み重ねられ、連通する複数のカラー付き
透孔15にわたって熱交換チューブ(図示せず)が挿入
され、熱交換器の放熱部が構成される。
【0003】また、熱交換器用フィン10の熱交換効率
を高めるために、熱交換器用フィン10の表面積を拡大
させて、空気とフィン10の接触面積を増やすことが行
われている。ここでは、本来凹凸がなく平坦に形成され
ているカラー14とカラー14の間の板状体11の部位
に、板状体11の一方および他方の側に突出する凹凸部
29を形成して熱交換器用フィン10の表面積を増加さ
せるようにしている。具体的な凹凸部29の形状として
は、カラー14の突出方向と同じ方向に突出するリブ2
0を板状体11の幅方向に2ヶ所に並べて形成するよう
にしている。リブ20とリブ20との間にはカラー14
の突出方向と反対方向側に突出する(カラー14側から
みると凹んでいる)谷部22が形成される。また、リブ
20が形成されることによって、リブ20の突出してい
る頂点から板状体11の幅方向の端部に向けてカラー1
4の突出方向と反対方向へ傾斜する傾斜面24が形成さ
れる。
【0004】また、カラー14の周縁にはカラー14を
囲んで、平坦面がカラー14の突出方向とは反対方向に
陥没している環状陥没部18が形成されている。環状陥
没部18は、カラー14の周囲を囲んで環状である。環
状陥没部18が形成されることによって、カラー付き透
孔15内に熱交換用チューブが挿入された場合であって
も、熱交換用チューブの拡管に伴う変形が板状体11に
まで及ばないようにすることができるのである。すなわ
ち、このような構造により、熱交換器用フィン10を複
数枚積み重ねた際にカラー14のフランジ部16が、隣
接する熱交換器用フィンに当接する部位であるカラー1
4周縁の強度を増し、隣接する熱交換用フィン10同士
が密着してしまうアベック現象やフィン10同士の間隔
が不均一に成る乱れ現象を防止できる(特開平9−11
9792号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、熱交
換器の軽量化などのために、熱交換器用フィン10の板
厚の薄肉化が要求されている。熱交換器用フィン10を
薄肉化する要求に答えるためには、熱交換器用フィン1
0の被加工材であるアルミニウム等の金属製の薄板から
薄肉化しなければならない。しかし、あまりに薄くした
薄板を用い、熱交換器用フィン10を製造する金型装置
(図示せず)で熱交換器用フィン10を製造しようとし
ても、金型装置内で製造中の熱交換器用フィン10がた
わんだり、折れ曲がったりするおそれがあるという課題
がある。また、金型装置内で薄板にカラー付き透孔15
を立設する工程を施して最終的に熱交換器用フィン10
が製造されたとしても、完成した熱交換器用フィン10
に強度がなく、完成した熱交換器用フィン10を集積す
るスタッカに集積することすらできないおそれがあると
いう課題もある。
【0006】したがって、本発明は上記課題を解決すべ
くなされ、その目的とするところは、従来よりも板厚が
薄い薄板で熱交換器用フィンを製造する場合であって
も、たわみや折れ曲がりが生じないように強度が維持さ
れる熱交換器用フィンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明にか
かる熱交換器用フィンによれば、熱交換器用チューブが
挿入される挿入孔の複数個が、板状体の長手方向に沿っ
て穿設され、且つ前記挿入孔の各々の周囲を囲むよう
に、先端部にフランジ部が形成された所定高さのカラー
が立設され、該カラーの周囲近傍の板状体が、カラーの
突出方向と同じ方向にカラー外周を囲んで突出する環状
突出部、またはカラーの突出方向と反対方向にカラー外
周を囲んで陥没する環状陥没部に形成され、板状体の長
手方向に隣り合うカラー間の板状体が、その表面積を大
きくするための凹凸部に形成され、板状体の幅方向の両
端に、カラーの突出方向と同じ方向に突出する突条、ま
たはカラーの突出方向と反対方向に凹む凹溝が、板状体
の長手方向に沿って連続して形成されて成ることを特徴
としている。この構成を採用することによって、板状体
の、突条または凹溝が形成された部分について、突条ま
たは凹溝形成時に加工硬化が生ずると共に、断面係数が
増加するため、熱交換器用フィンの全体の強度を増すこ
とができ、従来のものより板厚が薄い薄板を用いた場合
であっても、十分な強度を有する熱交換器用フィンを製
造できる。
【0008】また、前記突条または前記凹溝は、前記凹
凸部から板状体の幅方向の端部に向かってカラーの突出
方向と同じ方向または反対方向に傾斜する傾斜面に形成
されていることを特徴としてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を図面によってさらに詳細
に説明する。図1には、本発明の熱交換器用フィン40
をカラー14が突出する方向を上方として上方から見た
ときの平面図を示す。図2は図1に示した熱交換器用フ
ィン40の側面図である。図3は図1において一点鎖線
A−A間で熱交換器用フィンを切断したときの断面図を
示す。なお、従来の技術で説明した構成要素と同一の構
成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略
する。本実施形態の熱交換器用フィン40は、カラー1
4の周囲にはカラー14を囲んで環状陥没部18が形成
されている点については従来技術と同様の構造であり、
また、カラー14とカラー14の間に熱交換効率を高め
るための凹凸部29が形成されている点についても従来
技術と同様である。
【0010】また、本実施形態の、凹凸部29を形成す
る2個のリブ20から幅方向の端部に向けて傾斜面24
が形成されている点も従来技術と同様の構造である。さ
らに、傾斜面24の端部には、本来の板状体の平坦な面
と平行な面に形成された平坦部26が設けられている。
なお、この平坦部26は特に形成されていなくともよ
い。本実施形態の熱交換器用フィン40には、傾斜面2
4からカラー14の突出方向と同じ方向に突出する突条
30が形成されている。この突条30は、熱交換器用フ
ィン40の長手方向に沿って延びるように連続して形成
されている。このように、カラー14と板状体11の幅
方向の端部との間の傾斜面24に、板状体11の長手方
向に連続して延びる突条30を形成したので、熱交換器
用フィン40の強度を十分に保つことができるようにな
る。
【0011】本実施形態の寸法の一例を説明する。本実
施形態では、板状体の板厚tが80μmとなるように要
求されているものである。従来の熱交換器用フィンの板
状体11の板厚は少なくとも0.1mmから90μmは
あったが、板厚80μmでは熱交換器用フィン40の強
度はかなり弱くなり、熱交換器用フィン40の製造工程
中であってもたわんだり折れ曲がったりし、製造された
熱交換機用フィン40も強度が確保されていないために
実際に熱交換器に使用することは難しい。そして、ここ
で突条30を、突出長aが0.1mm程度に成るように
形成することで、板厚が80μm程度の薄い板厚の熱交
換器用フィン40を製造する場合であっても、傾斜面2
4において板状体11の強度を保つことができる。な
お、ここでリブ20の高さb(凹凸部29の高さ)は1
mm程度としている。
【0012】このように、本実施形態の熱交換器用フィ
ンにおいて、板状体11の長手方向に沿って連続する突
条30を設けたことによって、突条30を形成するとき
に生ずる加工硬化が板状体11に付加されること、およ
び突条30を形成した部分の断面係数が増加するので、
きわめて板厚が薄い板状体であっても十分な強度を確保
することができる。
【0013】なお、本実施形態では、凹凸部29が2つ
のリブ20,20を有し、リブ20の頂点から板状体1
1の端部へ向けて傾斜面24がカラー14の突出方向に
対して反対方向に向けて傾斜するように形成されている
形状、すなわち、図3に示すように断面視M字状のもの
についてのみ図示している。しかし、本発明は、このよ
うな形状の熱交換器用フィン40に限定されることはな
く、凹凸部29を構成するリブ20がカラー14の突出
方向と反対方向を向いて突出しているものであってもよ
い。かかる場合には、傾斜面24もカラー14の突出方
向に向けて傾斜するように形成されるため、断面視はW
字状になるように形成される。
【0014】また、本実施形態では、環状陥没部18も
従来の技術と同様にカラー14が立設される方向から反
対方向へ向かって凹設されている形態についてのみ図示
している。しかし、カラー14の周囲を囲んでカラー1
4が突出する方向と同じ方向に突出するような環状突出
部(図示せず)であってもよい。このようにしても、熱交
換器用フィン40を複数枚積み重ねた際にカラー14の
フランジ部16が、隣接する熱交換器用フィン40に当
接する部位であるカラー14周縁の強度を増し、隣接す
る熱交換器用フィン40同士が密着してしまうアベック
現象やフィン10同士の間隔が不均一になる乱れ現象を
防止できる。
【0015】さらに、本実施形態では、突条30は、カ
ラー14が突出する方向と同じ方向に突出するように設
けられているが、カラー14が突出する方向と反対方向
に凹んでいる凹溝(図示せず)であってもよい。このよ
うな構成であっても、板厚が薄い板状体11を用いてい
る場合でも、凹溝が熱交換器用フィン40の強度を十分
に確保することができる。すなわち、本発明では、熱交
換器用フィン40の板状体11に対しての、凹凸部29
の突出方向と形状、環状陥没部18であるか環状突出部
であるか、および突条30であるか凹溝であるかはそれ
ぞれいかようにも組み合わせることができるのである。
【0016】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
【0017】
【発明の効果】本発明に係る熱交換器用フィンによれ
ば、カラーの周囲近傍の板状体が、カラーの突出方向と
同じ方向にカラー外周を囲んで突出する環状突出部、ま
たはカラーの突出方向と反対方向にカラー外周を囲んで
陥没する環状陥没部に形成され、板状体の長手方向に隣
り合うカラー間の板状体が、その表面積を大きくするた
めの凹凸部に形成され、板状体の幅方向の両端に、カラ
ーの突出方向と同じ方向に突出する突条、またはカラー
の突出方向と反対方向に凹む凹溝が、板状体の長手方向
に沿って連続して形成されて成るので、板状体の、突条
または凹溝が形成された部分について形成時に加工硬化
が付加されると共に、断面係数が増加するため、熱交換
器用フィンの全体の強度を増すことができ、従来のもの
より板厚が薄い薄板を用いた場合であっても、熱交換器
用フィンの製造にあたっては十分な強度を確保すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱交換器用フィンの平面図であ
る。
【図2】図1に示した熱交換器用フィンの側面図であ
る。
【図3】図1に示した熱交換機用フィンをA−A間で切
断したところを示す断面図である。
【図4】従来の熱交換器用フィンの平面図である。
【図5】図4に示した熱交換器用フィンの側面図であ
る。
【図6】図4に示した熱交換器用フィンをA−A間で切
断したところを示す断面図である。
【符号の説明】
10 熱交換器用フィン 11 板状体 12 透孔 14 カラー 15 カラー付き透孔 16 フランジ部 18 環状陥没部 20 リブ 22 谷部 24 傾斜面 26 平坦部 29 凹凸部 30 突条 40 熱交換器用フィン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器用チューブが挿入される挿入孔
    の複数個が、板状体の長手方向に沿って穿設され、 且つ前記挿入孔の各々の周囲を囲むように、先端部にフ
    ランジ部が形成された所定高さのカラーが立設され、 該カラーの周囲近傍の板状体が、カラーの突出方向と同
    じ方向にカラー外周を囲んで突出する環状突出部、また
    はカラーの突出方向と反対方向にカラー外周を囲んで陥
    没する環状陥没部に形成され、 板状体の長手方向に隣り合うカラー間の板状体が、その
    表面積を大きくするための凹凸部に形成され、 板状体の幅方向の両端に、カラーの突出方向と同じ方向
    に突出する突条、またはカラーの突出方向と反対方向に
    凹む凹溝が、板状体の長手方向に沿って連続して形成さ
    れて成ることを特徴とする熱交換器用フィン。
  2. 【請求項2】 前記突条または前記凹溝は、 前記凹凸部から板状体の幅方向の端部に向かってカラー
    の突出方向と同じ方向または反対方向に傾斜する傾斜面
    に形成されていることを特徴とする請求項1記載の熱交
    換器用フィン。
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