JP2003247788A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
熱交換器およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒のリークを防止するとともに冷却性能を
向上させる。 【解決手段】 前後方向に間隔をおいて互いに平行に設
けられた３以上の直管部2aを有する蛇行状管２と、蛇行
状管２の隣り合う２つの直管部2aにまたがって両直管部
2aに並列状に固定された複数のプレートフィン５からな
りかつ直管部2aの長さ方向に間隔をおいて複数設けられ
た第１フィン群３と、蛇行状管２の残りの直管部2aに並
列状に固定された複数のプレートフィン６からなりかつ
直管部2aの長さ方向に関して第１フィン群３と同一位置
にくるように直管部2aの長さ方向に間隔をおいて複数設
けられた第２フィン群４とを備えたフィン付き蛇行状管
１からなる。フィン付き蛇行状管１を、全ての直管部2a
における隣り合う第１フィン群３間および第２フィン群
４間において、第１フィン群３どうしおよび第２フィン
群４どうしが上下に重なるように曲げることにより形成
する。
向上させる。 【解決手段】 前後方向に間隔をおいて互いに平行に設
けられた３以上の直管部2aを有する蛇行状管２と、蛇行
状管２の隣り合う２つの直管部2aにまたがって両直管部
2aに並列状に固定された複数のプレートフィン５からな
りかつ直管部2aの長さ方向に間隔をおいて複数設けられ
た第１フィン群３と、蛇行状管２の残りの直管部2aに並
列状に固定された複数のプレートフィン６からなりかつ
直管部2aの長さ方向に関して第１フィン群３と同一位置
にくるように直管部2aの長さ方向に間隔をおいて複数設
けられた第２フィン群４とを備えたフィン付き蛇行状管
１からなる。フィン付き蛇行状管１を、全ての直管部2a
における隣り合う第１フィン群３間および第２フィン群
４間において、第１フィン群３どうしおよび第２フィン
群４どうしが上下に重なるように曲げることにより形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば冷蔵庫
や冷蔵ショーケースなどの冷却装置の蒸発器として用い
られる熱交換器およびその製造方法に関する。
や冷蔵ショーケースなどの冷却装置の蒸発器として用い
られる熱交換器およびその製造方法に関する。
【０００２】この明細書において、図３および図７に矢
印Ｘで示す方向を前、これと反対側を後というものとす
る。なお、図１、図４および図５においても、この前後
方向を基準にするものとする。さらに、各図面の上下を
上下といい、図１、図３、図および図７の左右を左右と
いうものとする。
印Ｘで示す方向を前、これと反対側を後というものとす
る。なお、図１、図４および図５においても、この前後
方向を基準にするものとする。さらに、各図面の上下を
上下といい、図１、図３、図および図７の左右を左右と
いうものとする。
【０００３】
【従来の技術】冷蔵庫や冷蔵ショーケースなどの冷却装
置の蒸発器としては、従来、図７に示すものが用いられ
ていた。図７において、従来の蒸発器(30)は、左右方向
に並列状に配された複数のプレートフィン(31)よりなり
かつ上下方向に間隔をおいて設けられた２つのフィン群
(32)と、前後方向に間隔をおいて配されかつ上下両フィ
ン群(32)の全てのプレートフィン(31)をそれぞれ貫通し
た複数の直管(33)と、全ての直管(33)内を冷媒が順次流
通しうるように隣り合う直管(33)どうしを接続する複数
のＵベンド(34)とを備えている。
置の蒸発器としては、従来、図７に示すものが用いられ
ていた。図７において、従来の蒸発器(30)は、左右方向
に並列状に配された複数のプレートフィン(31)よりなり
かつ上下方向に間隔をおいて設けられた２つのフィン群
(32)と、前後方向に間隔をおいて配されかつ上下両フィ
ン群(32)の全てのプレートフィン(31)をそれぞれ貫通し
た複数の直管(33)と、全ての直管(33)内を冷媒が順次流
通しうるように隣り合う直管(33)どうしを接続する複数
のＵベンド(34)とを備えている。
【０００４】この蒸発器(30)は次の方法によって製造さ
れていた。すなわち、まず複数本の直管(33)と、複数の
貫通穴が間隔をおいて形成されたプレートフィン(31)と
を用意するとともに、ワイヤの一端に拡管用ボールが取
り付けられてなる拡管具を用意する。そして、全ての直
管(33)をそれぞれ全てのプレートフィン(31)の貫通穴に
通した後、拡管具のワイヤを一端側から直管に通すとと
もに、ワイヤを他端側から引張って拡管用ボールを直管
(33)内に通すことにより、直管(33)を拡管させて全ての
プレートフィン(31)を直管の周囲に固定する。ついで、
直管(33)の端部とＵベンド(34)の端部とを溶接すること
により全ての直管(33)をＵベンド(34)により接続する。
こうして、蒸発器(30)が製造されていた。
れていた。すなわち、まず複数本の直管(33)と、複数の
貫通穴が間隔をおいて形成されたプレートフィン(31)と
を用意するとともに、ワイヤの一端に拡管用ボールが取
り付けられてなる拡管具を用意する。そして、全ての直
管(33)をそれぞれ全てのプレートフィン(31)の貫通穴に
通した後、拡管具のワイヤを一端側から直管に通すとと
もに、ワイヤを他端側から引張って拡管用ボールを直管
(33)内に通すことにより、直管(33)を拡管させて全ての
プレートフィン(31)を直管の周囲に固定する。ついで、
直管(33)の端部とＵベンド(34)の端部とを溶接すること
により全ての直管(33)をＵベンド(34)により接続する。
こうして、蒸発器(30)が製造されていた。
【０００５】ところで、最近では、冷蔵庫や冷蔵ショー
ケースなどの冷却装置では、従来のフロン系冷媒に代え
て、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭化水
素系冷媒を使用することが検討されているが、炭化水素
系冷媒は可燃性を有するために冷媒のリークを極力抑え
る必要がある。
ケースなどの冷却装置では、従来のフロン系冷媒に代え
て、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭化水
素系冷媒を使用することが検討されているが、炭化水素
系冷媒は可燃性を有するために冷媒のリークを極力抑え
る必要がある。
【０００６】しかしながら、上述した従来の蒸発器(30)
では、直管(33)とＵベンド(34)とが溶接されているの
で、その溶接継ぎ目部分から冷媒がリークするおそれが
ある。
では、直管(33)とＵベンド(34)とが溶接されているの
で、その溶接継ぎ目部分から冷媒がリークするおそれが
ある。
【０００７】そこで、このような問題を解決した蒸発器
として、ヘアピン状管と、ヘアピン状管の長さ方向に間
隔をおいて複数設けられ、かつヘアピン状管の２つの直
管部にまたがって両直管部に固定された複数の並列状プ
レートフィンからなるフィン群とにより構成されたフィ
ン付きヘアピン状管を、フィン群の設けられていない複
数箇所で曲げることにより全体として蛇行状に形成され
たものが考えられている。
として、ヘアピン状管と、ヘアピン状管の長さ方向に間
隔をおいて複数設けられ、かつヘアピン状管の２つの直
管部にまたがって両直管部に固定された複数の並列状プ
レートフィンからなるフィン群とにより構成されたフィ
ン付きヘアピン状管を、フィン群の設けられていない複
数箇所で曲げることにより全体として蛇行状に形成され
たものが考えられている。
【０００８】この蒸発器の製造方法は次の通りである。
すなわち、まずヘアピン状管と、２つの貫通穴が間隔を
おいて形成された多数のプレートフィンとを用意すると
ともに、押圧ロッドの先端に拡管用マンドレルが取り付
けられた拡管具を用意する。そして、ヘアピン状管の両
直管部をそれぞれ全てのプレートフィンの両貫通穴に通
すことにより、複数の並列状プレートフィンからなる非
固定フィン群を、直管部の長さ方向に間隔をおいて複数
設ける。ついで、ヘアピン状管の両端開口から直管部内
に拡管具の拡管用マンドレルを押し込んで直管部を拡管
させ、各フィン群のプレートフィンをヘアピン状管の直
管部の周囲に固定することによりフィン付きヘアピン状
管を製造する。その後、フィン付きヘアピン状管をフィ
ン群の設けられていない複数箇所で曲げることにより全
体として蛇行状に形成する。こうして、蒸発器が製造さ
れていた。（たとえば、特許文献１、段落０００６参
照）
すなわち、まずヘアピン状管と、２つの貫通穴が間隔を
おいて形成された多数のプレートフィンとを用意すると
ともに、押圧ロッドの先端に拡管用マンドレルが取り付
けられた拡管具を用意する。そして、ヘアピン状管の両
直管部をそれぞれ全てのプレートフィンの両貫通穴に通
すことにより、複数の並列状プレートフィンからなる非
固定フィン群を、直管部の長さ方向に間隔をおいて複数
設ける。ついで、ヘアピン状管の両端開口から直管部内
に拡管具の拡管用マンドレルを押し込んで直管部を拡管
させ、各フィン群のプレートフィンをヘアピン状管の直
管部の周囲に固定することによりフィン付きヘアピン状
管を製造する。その後、フィン付きヘアピン状管をフィ
ン群の設けられていない複数箇所で曲げることにより全
体として蛇行状に形成する。こうして、蒸発器が製造さ
れていた。（たとえば、特許文献１、段落０００６参
照）
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１２４４８５号公報（段
落０００６）
落０００６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この方法により製造さ
れた蒸発器では、フィン付きヘアピン状管のヘアピン状
管には継ぎ目は存在しないので、図７に示す蒸発器(30)
のような冷媒のリークは発生しないが、プレートフィン
は２つの直管部にまたがる大きさを有しているだけであ
るので、伝熱面積の増大による冷却効率向上効果が少な
い。
れた蒸発器では、フィン付きヘアピン状管のヘアピン状
管には継ぎ目は存在しないので、図７に示す蒸発器(30)
のような冷媒のリークは発生しないが、プレートフィン
は２つの直管部にまたがる大きさを有しているだけであ
るので、伝熱面積の増大による冷却効率向上効果が少な
い。
【００１１】この発明の目的は、上記問題を解決し、冷
却装置の蒸発器に使用した場合に、冷媒のリークを防止
することができるとともに冷却性能を向上させることが
できる熱交換器を提供することにある。
却装置の蒸発器に使用した場合に、冷媒のリークを防止
することができるとともに冷却性能を向上させることが
できる熱交換器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】1)溶接継ぎ目のない１本
のパイプを曲げることにより形成されかつ前後方向に間
隔をおいて互いに平行に設けられた３以上の直管部を有
する蛇行状管と、直管部の周囲に固定された複数のプレ
ートフィンとを備えている熱交換器。
のパイプを曲げることにより形成されかつ前後方向に間
隔をおいて互いに平行に設けられた３以上の直管部を有
する蛇行状管と、直管部の周囲に固定された複数のプレ
ートフィンとを備えている熱交換器。
【００１３】2)蛇行状管の隣り合う２つの直管部にまた
がって両直管部に並列状に固定された複数のプレートフ
ィンからなる第１フィン群と、蛇行状管の残りの各直管
部に並列状に固定された複数のプレートフィンからなる
第２フィン群とを備えている上記1)記載の熱交換器。
がって両直管部に並列状に固定された複数のプレートフ
ィンからなる第１フィン群と、蛇行状管の残りの各直管
部に並列状に固定された複数のプレートフィンからなる
第２フィン群とを備えている上記1)記載の熱交換器。
【００１４】3)溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げる
ことにより形成されかつ前後方向に間隔をおいて互いに
平行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、
蛇行状管の隣り合う２つの直管部にまたがって両直管部
に並列状に固定された複数のプレートフィンからなりか
つ直管部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第１
フィン群と、蛇行状管の残りの各直管部に並列状に固定
された複数のプレートフィンからなりかつ直管部の長さ
方向に関して第１フィン群と同一位置にくるように直管
部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第２フィン
群とを備えたフィン付き蛇行状管からなり、フィン付き
蛇行状管が、全ての直管部における隣り合う第１フィン
群間および第２フィン群間において、第１フィン群どう
しおよび第２フィン群どうしが上下に重なるように曲げ
られることにより形成されており、隣接する第１フィン
群間および第２フィン群間の上記間隔が、フィン付き蛇
行状管の直管部を曲げうるような長さとなされている熱
交換器。
ことにより形成されかつ前後方向に間隔をおいて互いに
平行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、
蛇行状管の隣り合う２つの直管部にまたがって両直管部
に並列状に固定された複数のプレートフィンからなりか
つ直管部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第１
フィン群と、蛇行状管の残りの各直管部に並列状に固定
された複数のプレートフィンからなりかつ直管部の長さ
方向に関して第１フィン群と同一位置にくるように直管
部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第２フィン
群とを備えたフィン付き蛇行状管からなり、フィン付き
蛇行状管が、全ての直管部における隣り合う第１フィン
群間および第２フィン群間において、第１フィン群どう
しおよび第２フィン群どうしが上下に重なるように曲げ
られることにより形成されており、隣接する第１フィン
群間および第２フィン群間の上記間隔が、フィン付き蛇
行状管の直管部を曲げうるような長さとなされている熱
交換器。
【００１５】4)第２フィン群を構成するプレートフィン
の前後方向の長さが、第１フィン群を構成するプレート
フィンの前後方向の長さの略半分となされている上記2)
または3)記載の熱交換器。
の前後方向の長さが、第１フィン群を構成するプレート
フィンの前後方向の長さの略半分となされている上記2)
または3)記載の熱交換器。
【００１６】5)第１フィン群のフィンピッチと、第２フ
ィン群のフィンピッチとが異なっている上記2)〜4)のう
ちのいずれかに記載の熱交換器。
ィン群のフィンピッチとが異なっている上記2)〜4)のう
ちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１７】6)第２フィン群のフィンピッチが、第１フ
ィン群のフィンピッチよりも大きくなっている上記5)記
載の熱交換器。
ィン群のフィンピッチよりも大きくなっている上記5)記
載の熱交換器。
【００１８】7)蛇行状管の内周面に、その長さ方向に伸
びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体に形成
されている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換
器。
びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体に形成
されている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換
器。
【００１９】8)蛇行状管の内周面からの突出高さの異な
る高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に設けら
れており、高いインナーフィンの突出高さが０．７〜
１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．４〜
１．２ｍｍである上記7)記載の熱交換器。
る高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に設けら
れており、高いインナーフィンの突出高さが０．７〜
１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．４〜
１．２ｍｍである上記7)記載の熱交換器。
【００２０】9)全てのインナーフィンの高さが等しく、
蛇行状管の内周面からのインナーフィンの突出高さが
０．７〜１．２ｍｍである上記7)記載の熱交換器。
蛇行状管の内周面からのインナーフィンの突出高さが
０．７〜１．２ｍｍである上記7)記載の熱交換器。
【００２１】10)インナーフィンのピッチが０．４〜
１．６ｍｍである上記8)または9)記載の熱交換器。
１．６ｍｍである上記8)または9)記載の熱交換器。
【００２２】11)蛇行状管の外径が６〜１０ｍｍ、同じ
く周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである上記8)〜10)
のうちのいずれかに記載の熱交換器。
く周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである上記8)〜10)
のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２３】12)プレートフィンが、流体を用いた拡管
により蛇行状管の直管部に固定されている上記7)〜11)
のうちのいずれかに記載の熱交換器。
により蛇行状管の直管部に固定されている上記7)〜11)
のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２４】13)圧縮機、凝縮器および蒸発器を有する
冷凍サイクルを備えており、蒸発器が上記1)〜12)のう
ちのいずれかに記載の熱交換器からなり、冷媒として炭
化水素系冷媒が用いられている冷却装置。この冷却装置
において、冷媒循環量は１〜９ｋｇ／ｈであることが好
ましい。
冷凍サイクルを備えており、蒸発器が上記1)〜12)のう
ちのいずれかに記載の熱交換器からなり、冷媒として炭
化水素系冷媒が用いられている冷却装置。この冷却装置
において、冷媒循環量は１〜９ｋｇ／ｈであることが好
ましい。
【００２５】14)上記2)記載の熱交換器を製造する方法
であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げること
により形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前後
方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィンと
を用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全てのプ
レートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列状
プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長さ
方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設け
ること、ヘアピン状管を拡管して各プレートフィンを両
直管部にまたがるように固定し、第２フィン群を形成す
る被分割フィン群と第１フィン群とを有するフィン付き
ヘアピン状管を得ること、全ての被分割フィン群を構成
するプレートフィンを、一方の直管部に固定された部分
と他方の直管部に固定された部分とに分割して第２フィ
ン群を形成し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を前
後方向外方に曲げることを含む熱交換器の製造方法。
であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げること
により形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前後
方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィンと
を用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全てのプ
レートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列状
プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長さ
方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設け
ること、ヘアピン状管を拡管して各プレートフィンを両
直管部にまたがるように固定し、第２フィン群を形成す
る被分割フィン群と第１フィン群とを有するフィン付き
ヘアピン状管を得ること、全ての被分割フィン群を構成
するプレートフィンを、一方の直管部に固定された部分
と他方の直管部に固定された部分とに分割して第２フィ
ン群を形成し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を前
後方向外方に曲げることを含む熱交換器の製造方法。
【００２６】15)上記3)記載の熱交換器を製造する方法
であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げること
により形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前後
方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィンと
を用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全てのプ
レートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列状
プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長さ
方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設け
ること、該所定数を、ヘアピン状管の屈曲部側に設けら
れかつ第１フィン群を形成する２以上の非固定フィン群
の数のｎ倍（ｎは２以上の整数）にしておくこと、ヘア
ピン状管を拡管して各プレートフィンを両直管部にまた
がるように固定し、第２フィン群を形成する被分割フィ
ン群と第１フィン群とを有するフィン付きヘアピン状管
を得ること、全ての被分割フィン群を構成するプレート
フィンを、一方の直管部に固定された部分と他方の直管
部に固定された部分とに分割して第２フィン群を形成
し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を前後方向外方
に曲げることによりフィン付き蛇行状管を形成すること
を含む熱交換器の製造方法。
であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げること
により形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前後
方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィンと
を用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全てのプ
レートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列状
プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長さ
方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設け
ること、該所定数を、ヘアピン状管の屈曲部側に設けら
れかつ第１フィン群を形成する２以上の非固定フィン群
の数のｎ倍（ｎは２以上の整数）にしておくこと、ヘア
ピン状管を拡管して各プレートフィンを両直管部にまた
がるように固定し、第２フィン群を形成する被分割フィ
ン群と第１フィン群とを有するフィン付きヘアピン状管
を得ること、全ての被分割フィン群を構成するプレート
フィンを、一方の直管部に固定された部分と他方の直管
部に固定された部分とに分割して第２フィン群を形成
し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を前後方向外方
に曲げることによりフィン付き蛇行状管を形成すること
を含む熱交換器の製造方法。
【００２７】16)ヘアピン状管の内周面に、その長さ方
向に伸びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体
に形成されている上記14)または15)記載の熱交換器の製
造方法。
向に伸びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体
に形成されている上記14)または15)記載の熱交換器の製
造方法。
【００２８】17)ヘアピン状管の内周面からの突出高さ
の異なる高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に
設けられており、高いインナーフィンの突出高さが０．
７〜１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．
４〜１．２ｍｍである上記16)記載の熱交換器の製造方
法。
の異なる高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に
設けられており、高いインナーフィンの突出高さが０．
７〜１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．
４〜１．２ｍｍである上記16)記載の熱交換器の製造方
法。
【００２９】18)全てのインナーフィンの高さが等し
く、ヘアピン状管の内周面からのインナーフィンの突出
高さが０．７〜１．２ｍｍである上記16)記載の熱交換
器の製造方法。
く、ヘアピン状管の内周面からのインナーフィンの突出
高さが０．７〜１．２ｍｍである上記16)記載の熱交換
器の製造方法。
【００３０】19)インナーフィンのピッチが０．４〜
１．６ｍｍである上記17)または18)記載の熱交換器用フ
ィン付き管の製造方法。
１．６ｍｍである上記17)または18)記載の熱交換器用フ
ィン付き管の製造方法。
【００３１】20)ヘアピン状管の外径が６〜１０ｍｍ、
同じく周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである上記17)
〜19)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
同じく周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである上記17)
〜19)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【００３２】21)ヘアピン状管の拡管を流体を用いて行
う上記16)〜20)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製
造方法。
う上記16)〜20)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製
造方法。
【００３３】22)第２フィン群を形成する被分割フィン
群を構成するプレートフィンが、２つのフィン形成部お
よび両フィン形成部を分割可能に一体に連結する連結部
よりなる上記14)〜21)のうちのいずれかに記載の熱交換
器の製造方法。
群を構成するプレートフィンが、２つのフィン形成部お
よび両フィン形成部を分割可能に一体に連結する連結部
よりなる上記14)〜21)のうちのいずれかに記載の熱交換
器の製造方法。
【００３４】23)第１フィン群を構成するプレートフィ
ンと、第２フィン群を形成する被分割フィン群を構成す
るプレートフィンとを同一形状にしておき、被分割フィ
ン群を構成するプレートフィンにおける上下両側縁のう
ちの少なくともいずれか一方の前後方向の中央部にＶ字
状切り込みを形成するとともに、前後方向に関して切り
込みと合致した位置に、切り込みと干渉しない上下方向
に伸びるスリットを形成しておく上記14)〜22)のうちの
いずれかに記載の熱交換器の製造方法。
ンと、第２フィン群を形成する被分割フィン群を構成す
るプレートフィンとを同一形状にしておき、被分割フィ
ン群を構成するプレートフィンにおける上下両側縁のう
ちの少なくともいずれか一方の前後方向の中央部にＶ字
状切り込みを形成するとともに、前後方向に関して切り
込みと合致した位置に、切り込みと干渉しない上下方向
に伸びるスリットを形成しておく上記14)〜22)のうちの
いずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【００３５】24)被分割フィン群を分割して第２フィン
群を形成した後、フィン付きヘアピン状管における所定
数の第２フィン群を有する直管部を切断する上記14)〜2
3)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
群を形成した後、フィン付きヘアピン状管における所定
数の第２フィン群を有する直管部を切断する上記14)〜2
3)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【００３６】
【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。この実施形態は、この発明による
熱交換器を冷却装置の蒸発器に適用したものである。な
お、以下の説明において、「アルミニウム」という用語
には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むも
のとする。
を参照して説明する。この実施形態は、この発明による
熱交換器を冷却装置の蒸発器に適用したものである。な
お、以下の説明において、「アルミニウム」という用語
には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むも
のとする。
【００３７】図１および図２は蒸発器を形成するのに用
いられるフィン付き蛇行状管を示し、図３は蒸発器を示
す。また、図４はフィン付き蛇行状管を形成するのに用
いられるフィン付きヘアピン状管を示し、図５はプレー
トフィンを示す。
いられるフィン付き蛇行状管を示し、図３は蒸発器を示
す。また、図４はフィン付き蛇行状管を形成するのに用
いられるフィン付きヘアピン状管を示し、図５はプレー
トフィンを示す。
【００３８】図１および図２において、フィン付き蛇行
状管(1)は、前後方向に間隔をおいて設けられた３以
上、ここでは４つの直管部(2a)を有するアルミニウム製
蛇行状管(2)と、蛇行状管(2)における中央部の隣り合う
２つの直管部(2a)の長さ方向に間隔をおいて設けられた
複数、ここでは２つの第１フィン群(3)と、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)にそれぞれ長さ方向に間隔をお
いて設けられた複数、ここでは２つの第２フィン群(4)
とを備えている。両第１フィン群(3)間および両第２フ
ィン群(4)間の間隔は、直管部(2a)を、第１フィン群(3)
どうしおよび第２フィン群(4)どうしが上下に重なるよ
うに折り返し状に曲げうるような長さとなされている。
状管(1)は、前後方向に間隔をおいて設けられた３以
上、ここでは４つの直管部(2a)を有するアルミニウム製
蛇行状管(2)と、蛇行状管(2)における中央部の隣り合う
２つの直管部(2a)の長さ方向に間隔をおいて設けられた
複数、ここでは２つの第１フィン群(3)と、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)にそれぞれ長さ方向に間隔をお
いて設けられた複数、ここでは２つの第２フィン群(4)
とを備えている。両第１フィン群(3)間および両第２フ
ィン群(4)間の間隔は、直管部(2a)を、第１フィン群(3)
どうしおよび第２フィン群(4)どうしが上下に重なるよ
うに折り返し状に曲げうるような長さとなされている。
【００３９】蛇行状管(2)は溶接継ぎ目のない１本のパ
イプを曲げることにより形成されたものであり、その内
周面には、その長さ方向に伸びかつ突出高さの異なる高
低２種類のインナーフィン(20)(21)が周方向に間隔をお
いて交互に一体に形成されている。インナーフィン(20)
(21)は蛇行状管(2)の中心に向かって突出している。高
いインナーフィン(20)の蛇行状管(2)内周面からの突出
高さ(h1)は、０．７〜１．７ｍｍ、低いインナーフィン
(21)の蛇行状管(2)内周面からの突出高さ(h2)は０．４
〜１．２ｍｍである。また、インナーフィン(20)(21)の
ピッチ(P)は０．４〜１．６ｍｍである。ここでインナ
ーフィン(20)(21)のピッチ(P)とは、横断面において、
蛇行状管(2)の中心線と、隣り合う２つのインナーフィ
ン(20)(21)の厚みの中心とを結ぶ２つの直線(L1)(L2)間
の蛇行状管(2)の外周面上での周方向の距離である。ま
た、蛇行状管(2)の外径は６〜１０ｍｍ、同じく周壁の
肉厚は０．４〜０．８ｍｍである。
イプを曲げることにより形成されたものであり、その内
周面には、その長さ方向に伸びかつ突出高さの異なる高
低２種類のインナーフィン(20)(21)が周方向に間隔をお
いて交互に一体に形成されている。インナーフィン(20)
(21)は蛇行状管(2)の中心に向かって突出している。高
いインナーフィン(20)の蛇行状管(2)内周面からの突出
高さ(h1)は、０．７〜１．７ｍｍ、低いインナーフィン
(21)の蛇行状管(2)内周面からの突出高さ(h2)は０．４
〜１．２ｍｍである。また、インナーフィン(20)(21)の
ピッチ(P)は０．４〜１．６ｍｍである。ここでインナ
ーフィン(20)(21)のピッチ(P)とは、横断面において、
蛇行状管(2)の中心線と、隣り合う２つのインナーフィ
ン(20)(21)の厚みの中心とを結ぶ２つの直線(L1)(L2)間
の蛇行状管(2)の外周面上での周方向の距離である。ま
た、蛇行状管(2)の外径は６〜１０ｍｍ、同じく周壁の
肉厚は０．４〜０．８ｍｍである。
【００４０】第１フィン群(3)は、２つの直管部(2a)に
またがって両直管部(2a)に固定された複数の並列状アル
ミニウム製プレートフィン(5)からなる。プレートフィ
ン(5)は前後方向に長い長方形状である。以下、第１フ
ィン群(3)を構成するプレートフィン(5)を第１プレート
フィンと称する。第２フィン群(4)は、各直管部(2a)に
固定された複数のアルミニウム製プレートフィン(6)か
らなり、直管部(2a)の長さ方向に関して第１フィン群
(3)と同一位置にくるように設けられている。第２フィ
ン群(4)のプレートフィン(6)の前後方向の長さは第１プ
レートフィン(5)の前後方向の長さの１／２と等しい
か、あるいは後述する切り込み(12)およびスリット(13)
の分だけ短くなっている。以下、第２フィン群(4)を構
成するプレートフィン(6)を第２プレートフィンと称す
る。第１フィン群(3)と第２フィン群(4)のフィンピッチ
は異なっている場合があり、第２フィン群(4)のフィン
ピッチが、第１フィン群(3)のフィンピッチよりも大き
いことが好ましい。
またがって両直管部(2a)に固定された複数の並列状アル
ミニウム製プレートフィン(5)からなる。プレートフィ
ン(5)は前後方向に長い長方形状である。以下、第１フ
ィン群(3)を構成するプレートフィン(5)を第１プレート
フィンと称する。第２フィン群(4)は、各直管部(2a)に
固定された複数のアルミニウム製プレートフィン(6)か
らなり、直管部(2a)の長さ方向に関して第１フィン群
(3)と同一位置にくるように設けられている。第２フィ
ン群(4)のプレートフィン(6)の前後方向の長さは第１プ
レートフィン(5)の前後方向の長さの１／２と等しい
か、あるいは後述する切り込み(12)およびスリット(13)
の分だけ短くなっている。以下、第２フィン群(4)を構
成するプレートフィン(6)を第２プレートフィンと称す
る。第１フィン群(3)と第２フィン群(4)のフィンピッチ
は異なっている場合があり、第２フィン群(4)のフィン
ピッチが、第１フィン群(3)のフィンピッチよりも大き
いことが好ましい。
【００４１】第１プレートフィン(5)には前後方向に間
隔をおいて２つの貫通穴(5a)が形成されており、蛇行状
管(2)の中央部の２つの直管部(2a)がそれぞれ全ての第
１プレートフィン(5)の貫通穴(5a)に通され、両直管部
(2a)を拡管することにより第１プレートフィン(5)が両
直管部(2a)の周囲に固定されている。第２プレートフィ
ン(6)には１つの貫通穴が形成されており、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)がそれぞれ全て第２プレートフ
ィン(6)の貫通穴に通され、直管部(2a)を拡管すること
により第２プレートフィン(6)が直管部(2a)の周囲に固
定されている。なお、フィン付き蛇行状管(1)のままで
も蒸発器として用いることができる。
隔をおいて２つの貫通穴(5a)が形成されており、蛇行状
管(2)の中央部の２つの直管部(2a)がそれぞれ全ての第
１プレートフィン(5)の貫通穴(5a)に通され、両直管部
(2a)を拡管することにより第１プレートフィン(5)が両
直管部(2a)の周囲に固定されている。第２プレートフィ
ン(6)には１つの貫通穴が形成されており、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)がそれぞれ全て第２プレートフ
ィン(6)の貫通穴に通され、直管部(2a)を拡管すること
により第２プレートフィン(6)が直管部(2a)の周囲に固
定されている。なお、フィン付き蛇行状管(1)のままで
も蒸発器として用いることができる。
【００４２】そして、図３に示すように、フィン付き蛇
行状管(1)が、蛇行状管(2)の全ての直管部(2a)が隣り合
う第１フィン群(3)間および第２フィン群(4)間におい
て、第１フィン群(3)どうしおよび第２フィン群(4)どう
しが上下に重なるように曲げられることにより、蒸発器
(E)が形成されている。すなわち、この蒸発器(E)におい
ては、２つの第１フィン群(3)が上下方向に積層状に配
されるとともに、これらの第１フィン群(3)の前後両側
においてそれぞれ２つの第２フィン群(4)が上下方向に
積層状に配され、各第１フィン群(3)の第１プレートフ
ィン(5)に前後２本の直管部(2b)が貫通させられ、各第
２フィン群(4)の第２プレートフィン(6)に１本の直管部
(2b)が貫通させられている。そして、フィン群(3)(4)よ
りも左方において、前後方向に関して同一位置にある上
下の直管部(2b)がこれと一体をなす屈曲部(2c)により接
続されている。また、フィン群(3)(4)の右方において、
上側の直管部(2b)における前後両側の２本ずつがそれぞ
れこれと一体をなす屈曲部(2d)により接続されるととも
に、下側の直管部(2b)における中央の２本がこれと一体
をなす屈曲部(2e)により接続されている。
行状管(1)が、蛇行状管(2)の全ての直管部(2a)が隣り合
う第１フィン群(3)間および第２フィン群(4)間におい
て、第１フィン群(3)どうしおよび第２フィン群(4)どう
しが上下に重なるように曲げられることにより、蒸発器
(E)が形成されている。すなわち、この蒸発器(E)におい
ては、２つの第１フィン群(3)が上下方向に積層状に配
されるとともに、これらの第１フィン群(3)の前後両側
においてそれぞれ２つの第２フィン群(4)が上下方向に
積層状に配され、各第１フィン群(3)の第１プレートフ
ィン(5)に前後２本の直管部(2b)が貫通させられ、各第
２フィン群(4)の第２プレートフィン(6)に１本の直管部
(2b)が貫通させられている。そして、フィン群(3)(4)よ
りも左方において、前後方向に関して同一位置にある上
下の直管部(2b)がこれと一体をなす屈曲部(2c)により接
続されている。また、フィン群(3)(4)の右方において、
上側の直管部(2b)における前後両側の２本ずつがそれぞ
れこれと一体をなす屈曲部(2d)により接続されるととも
に、下側の直管部(2b)における中央の２本がこれと一体
をなす屈曲部(2e)により接続されている。
【００４３】次に、蒸発器の製造方法について説明す
る。
る。
【００４４】まず、図４に示すフィン付きヘアピン状管
(H)を製造する。
(H)を製造する。
【００４５】すなわち、溶接継ぎ目のない１本のアルミ
ニウム製パイプを曲げることにより形成されたヘアピン
状管(10)と、前後方向に間隔をおいて２つの貫通穴(5a)
が形成された複数のアルミニウム製第１プレートフィン
(5)と、同じく前後方向に間隔をおいて２つの貫通穴(11
a)が形成された複数のアルミニウム製プレートフィン(1
1)とを用意する（図５参照）。
ニウム製パイプを曲げることにより形成されたヘアピン
状管(10)と、前後方向に間隔をおいて２つの貫通穴(5a)
が形成された複数のアルミニウム製第１プレートフィン
(5)と、同じく前後方向に間隔をおいて２つの貫通穴(11
a)が形成された複数のアルミニウム製プレートフィン(1
1)とを用意する（図５参照）。
【００４６】ヘアピン状管(10)の内周面には、その長さ
方向に伸びかつ突出高さの異なる高低２種類のインナー
フィン(20)(21)が周方向に間隔をおいて交互に一体に形
成されている。インナーフィン(20)(21)は、図２を参照
して先に述べた通りのものである。
方向に伸びかつ突出高さの異なる高低２種類のインナー
フィン(20)(21)が周方向に間隔をおいて交互に一体に形
成されている。インナーフィン(20)(21)は、図２を参照
して先に述べた通りのものである。
【００４７】図５に示すように、これらのプレートフィ
ン(5)(11)は前後方向に長い長方形状であり、一方のプ
レートフィン(11)の上下両側縁部の前後方向の中央部に
は、それぞれＶ字状切り込み(12)が形成されているとと
もに、両切り込み(12)間にプレートフィン(11)の幅方向
（上下方向）に伸びるスリット(13)が形成されている。
貫通穴(11a)はスリット(13)の前後両側に形成されてい
る。両切り込み(12)とスリット(13)の両端との間隔は
０．１〜０．４mm程度としておくことが好ましい。以
下、切り込み(12)およびスリット(13)を有するプレート
フィン(11)をスリット付きプレートフィンと称する。ス
リット付きプレートフィン(11)は、第１プレートフィン
(5)を打ち抜き成形するのに用いる打ち抜き金型に、切
り込み形成部およびスリット形成部を着脱自在に取り付
けたものにより打ち抜き成形される。ここで、切り込み
(12)およびスリット(13)が形成されていることにより、
スリット付きプレートフィン(11)は、前後２つのフィン
形成部(15)、および切り込み(12)とスリット(13)との間
に設けられかつ両フィン形成部(15)を分割可能に一体に
連結する連結部(16)よりなることになる。
ン(5)(11)は前後方向に長い長方形状であり、一方のプ
レートフィン(11)の上下両側縁部の前後方向の中央部に
は、それぞれＶ字状切り込み(12)が形成されているとと
もに、両切り込み(12)間にプレートフィン(11)の幅方向
（上下方向）に伸びるスリット(13)が形成されている。
貫通穴(11a)はスリット(13)の前後両側に形成されてい
る。両切り込み(12)とスリット(13)の両端との間隔は
０．１〜０．４mm程度としておくことが好ましい。以
下、切り込み(12)およびスリット(13)を有するプレート
フィン(11)をスリット付きプレートフィンと称する。ス
リット付きプレートフィン(11)は、第１プレートフィン
(5)を打ち抜き成形するのに用いる打ち抜き金型に、切
り込み形成部およびスリット形成部を着脱自在に取り付
けたものにより打ち抜き成形される。ここで、切り込み
(12)およびスリット(13)が形成されていることにより、
スリット付きプレートフィン(11)は、前後２つのフィン
形成部(15)、および切り込み(12)とスリット(13)との間
に設けられかつ両フィン形成部(15)を分割可能に一体に
連結する連結部(16)よりなることになる。
【００４８】そして、ヘアピン状管(10)の両直管部(10
a)を全てのプレートフィン(5)(11)の両貫通穴(5a)(11a)
に通すことにより、複数のプレートフィン(5)(11)から
なる非固定フィン群を直管部(2a)の長さ方向に間隔をお
いて複数、ここでは４つ設けておく。このとき、ヘアピ
ン状管(10)の屈曲部(10b)側の２つの非固定フィン群は
第１プレートフィン(5)からなるものであって、フィン
付き蛇行状管(1)の第１フィン群(3)を形成するものであ
る。また、ヘアピン状管(10)の両端開口側の２つの非固
定フィン群はスリット付きプレートフィン(11)からなる
ものであって、フィン付き蛇行状管(1)の第２フィン群
(4)を形成するものである。第１フィン群(3)を形成する
非固定フィン群間の間隔は、第１フィン群(3)どうしが
上下に重なるように両直管部(10a)を曲げうるような長
さであり、かつ第２フィン群(4)を形成する非固定フィ
ン群間の間隔と等しくなっている。なお、非固定フィン
群の総数は、第１フィン群(4)を形成する非固定フィン
群の数のｎ倍（ｎは２以上の整数）となる。
a)を全てのプレートフィン(5)(11)の両貫通穴(5a)(11a)
に通すことにより、複数のプレートフィン(5)(11)から
なる非固定フィン群を直管部(2a)の長さ方向に間隔をお
いて複数、ここでは４つ設けておく。このとき、ヘアピ
ン状管(10)の屈曲部(10b)側の２つの非固定フィン群は
第１プレートフィン(5)からなるものであって、フィン
付き蛇行状管(1)の第１フィン群(3)を形成するものであ
る。また、ヘアピン状管(10)の両端開口側の２つの非固
定フィン群はスリット付きプレートフィン(11)からなる
ものであって、フィン付き蛇行状管(1)の第２フィン群
(4)を形成するものである。第１フィン群(3)を形成する
非固定フィン群間の間隔は、第１フィン群(3)どうしが
上下に重なるように両直管部(10a)を曲げうるような長
さであり、かつ第２フィン群(4)を形成する非固定フィ
ン群間の間隔と等しくなっている。なお、非固定フィン
群の総数は、第１フィン群(4)を形成する非固定フィン
群の数のｎ倍（ｎは２以上の整数）となる。
【００４９】ついで、この状態でヘアピン状管(10)内に
水、油、空気等の圧力流体を導入して拡管させ、各非固
定フィン群の第１プレートフィン(5)およびスリット付
きプレートフィン(11)をヘアピン状管(10)の両直管部(1
0a)の周囲に固定することにより、第２フィン群(4)を形
成する２つの被分割フィン群(14)と、２つの第１フィン
群(3)とを有するフィン付きヘアピン状管(H)を製造する
（図４参照）。なお、ヘアピン状管(10)の拡管は、押圧
ロッドの先端に拡管用マンドレルが取り付けられた拡管
具を用意し、ヘアピン状管(10)の両端開口から直管部(2
a)内に拡管具の拡管用マンドレルを押し込むことにより
行ってもよい。
水、油、空気等の圧力流体を導入して拡管させ、各非固
定フィン群の第１プレートフィン(5)およびスリット付
きプレートフィン(11)をヘアピン状管(10)の両直管部(1
0a)の周囲に固定することにより、第２フィン群(4)を形
成する２つの被分割フィン群(14)と、２つの第１フィン
群(3)とを有するフィン付きヘアピン状管(H)を製造する
（図４参照）。なお、ヘアピン状管(10)の拡管は、押圧
ロッドの先端に拡管用マンドレルが取り付けられた拡管
具を用意し、ヘアピン状管(10)の両端開口から直管部(2
a)内に拡管具の拡管用マンドレルを押し込むことにより
行ってもよい。
【００５０】その後、フィン付きヘアピン状管(H)を用
いてフィン付き蛇行状管(1)を製造する。すなわち、ま
ずヘアピン状管(10)の２つの被分割フィン群(14)を構成
するスリット付きプレートフィン(11)を、切り込み(12)
とスリット(13)との間の連結部(16)において一方の直管
部(10a)に固定された部分と他方の直管部(10a)に固定さ
れた部分とに分割して第２フィン群(4)を形成する。ス
リット付きプレートフィン(11)の分割は、両切り込み(1
2)にくさびを押し当てながら前後方向に引っ張ることに
より行う。ついで、フィン付きヘアピン状管(H)のヘア
ピン状管(10)の両直管部(10a)を、ヘアピン状管(10)の
屈曲部側から２番目の第１フィン群(3)と３番目の第２
フィン群(4)との間でそれぞれ前後方向外方に曲げる
（図１鎖線参照）。こうして、蛇行状管(2)における中
央部の隣り合う２つの直管部(2a)の長さ方向に間隔をお
いて設けられた複数の第１フィン群(3)と、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)の長さ方向に間隔をおいて設け
られた複数の第２フィン群(4)とを備えたフィン付き蛇
行状管(1)が製造される。
いてフィン付き蛇行状管(1)を製造する。すなわち、ま
ずヘアピン状管(10)の２つの被分割フィン群(14)を構成
するスリット付きプレートフィン(11)を、切り込み(12)
とスリット(13)との間の連結部(16)において一方の直管
部(10a)に固定された部分と他方の直管部(10a)に固定さ
れた部分とに分割して第２フィン群(4)を形成する。ス
リット付きプレートフィン(11)の分割は、両切り込み(1
2)にくさびを押し当てながら前後方向に引っ張ることに
より行う。ついで、フィン付きヘアピン状管(H)のヘア
ピン状管(10)の両直管部(10a)を、ヘアピン状管(10)の
屈曲部側から２番目の第１フィン群(3)と３番目の第２
フィン群(4)との間でそれぞれ前後方向外方に曲げる
（図１鎖線参照）。こうして、蛇行状管(2)における中
央部の隣り合う２つの直管部(2a)の長さ方向に間隔をお
いて設けられた複数の第１フィン群(3)と、蛇行状管(2)
の前後両端の直管部(2a)の長さ方向に間隔をおいて設け
られた複数の第２フィン群(4)とを備えたフィン付き蛇
行状管(1)が製造される。
【００５１】最後に、フィン付き蛇行状管(1)を、全て
の直管部(2a)における隣り合う第１フィン群(3)間およ
び隣り合う第２フィン群(4)の間の部分において、第１
フィン群(3)どうしおよび第２フィン群(4)どうしが上下
に重なるように曲げることによって、蒸発器(E)が製造
される（図３鎖線参照）。
の直管部(2a)における隣り合う第１フィン群(3)間およ
び隣り合う第２フィン群(4)の間の部分において、第１
フィン群(3)どうしおよび第２フィン群(4)どうしが上下
に重なるように曲げることによって、蒸発器(E)が製造
される（図３鎖線参照）。
【００５２】蒸発器(E)は、圧縮機、凝縮器および蒸発
器を有する冷凍サイクルを備えており、冷媒として炭化
水素系冷媒が用いられる冷蔵庫や、冷蔵ショーケースな
どの冷却装置の蒸発器として使用される。この冷却装置
において、冷媒循環量は１〜９ｋｇ／ｈという低循環量
である。
器を有する冷凍サイクルを備えており、冷媒として炭化
水素系冷媒が用いられる冷蔵庫や、冷蔵ショーケースな
どの冷却装置の蒸発器として使用される。この冷却装置
において、冷媒循環量は１〜９ｋｇ／ｈという低循環量
である。
【００５３】上記実施形態においては、蒸発器(E)を形
成するためのフィン付き蛇行状管(1)における蛇行状管
(2)の直管部(2a)の数は４であり、そのためフィン付き
ヘアピン状管(H)におけるスリット付きプレートフィン
(11)からなる被分割フィン群(14)の数が第１フィン群
(3)の数と等しいが、これに限るものではなく、直管部
(2a)の数は２ｎ（ｎは２以上の整数）の任意の数にする
ことができる。この場合、フィン付きヘアピン状管(H)
におけるスリット付きプレートフィン(11)からなる被分
割フィン群(14)の数を第１フィン群(3)の数の（ｎ−
１）倍とする。そして、フィン付きヘアピン状管(H)に
おけるヘアピン状管(10)の両直管部(10a)を前後方向外
方に蛇行状に曲げることによって、フィン付き蛇行状管
を形成する。また、フィン付き蛇行状管(1)における蛇
行状管(2)の直管部(2a)の数が３以上の奇数、すなわち
２ｎ−１（ｎは２以上の整数）になる場合もあるが、こ
の場合には被分割フィン群(14)のスリット付きプレート
フィン(11)を分割した後、ヘアピン状管(10)の一方の直
管部(10a)を、その開口端から第１フィン群(3)と同数の
第２フィン群(4)を有するまでの長さ部分を切断すれば
よい。
成するためのフィン付き蛇行状管(1)における蛇行状管
(2)の直管部(2a)の数は４であり、そのためフィン付き
ヘアピン状管(H)におけるスリット付きプレートフィン
(11)からなる被分割フィン群(14)の数が第１フィン群
(3)の数と等しいが、これに限るものではなく、直管部
(2a)の数は２ｎ（ｎは２以上の整数）の任意の数にする
ことができる。この場合、フィン付きヘアピン状管(H)
におけるスリット付きプレートフィン(11)からなる被分
割フィン群(14)の数を第１フィン群(3)の数の（ｎ−
１）倍とする。そして、フィン付きヘアピン状管(H)に
おけるヘアピン状管(10)の両直管部(10a)を前後方向外
方に蛇行状に曲げることによって、フィン付き蛇行状管
を形成する。また、フィン付き蛇行状管(1)における蛇
行状管(2)の直管部(2a)の数が３以上の奇数、すなわち
２ｎ−１（ｎは２以上の整数）になる場合もあるが、こ
の場合には被分割フィン群(14)のスリット付きプレート
フィン(11)を分割した後、ヘアピン状管(10)の一方の直
管部(10a)を、その開口端から第１フィン群(3)と同数の
第２フィン群(4)を有するまでの長さ部分を切断すれば
よい。
【００５４】また、上記実施形態においては、蒸発器の
第１フィン群(3)および第２フィン群(4)がそれぞれ上下
２段に設けられているが、これに限るものではなく、上
下３段以上設けられていてもよい。この場合、フィン付
き蛇行状管(1)における第１フィン群(3)および第２フィ
ン群(4)の数を３以上にする。また、第１フィン群(3)お
よび第２フィン群(4)は、１段だけ設けられていてもよ
い。この場合、第１フィン群(3)および第２フィン群(4)
の数は１でもよい。
第１フィン群(3)および第２フィン群(4)がそれぞれ上下
２段に設けられているが、これに限るものではなく、上
下３段以上設けられていてもよい。この場合、フィン付
き蛇行状管(1)における第１フィン群(3)および第２フィ
ン群(4)の数を３以上にする。また、第１フィン群(3)お
よび第２フィン群(4)は、１段だけ設けられていてもよ
い。この場合、第１フィン群(3)および第２フィン群(4)
の数は１でもよい。
【００５５】さらに、上記実施形態および他の形態にお
いて、分割すべきプレートフィンには必ずしもスリット
(13)および切り込み(12)を形成しておく必要はない。
いて、分割すべきプレートフィンには必ずしもスリット
(13)および切り込み(12)を形成しておく必要はない。
【００５６】また、この発明による熱交換器は、冷却装
置の蒸発器以外にも適用可能である。
置の蒸発器以外にも適用可能である。
【００５７】図６は蒸発器を形成するのに用いられるフ
ィン付き蛇行状管(1)の蛇行状管(2)の変形例を示す。
ィン付き蛇行状管(1)の蛇行状管(2)の変形例を示す。
【００５８】図６において、蛇行状管(2)の内周面に、
その長さ方向に伸びかつ突出高さの等しい複数のインナ
ーフィン(22)が、周方向に間隔をおいて一体に形成され
ている。インナーフィン(22)の蛇行状管(2)内周面から
の突出高さ(h3)は０．７〜１．２ｍｍである。また、イ
ンナーフィン(22)のピッチ(P)は０．４〜１．６ｍｍで
ある。ここでインナーフィン(22)のピッチ(P)とは、上
述したのと同様である。また、蛇行状管(2)の外径は６
〜１０ｍｍ、同じく周壁の肉厚は０．４〜０．８ｍｍで
ある。
その長さ方向に伸びかつ突出高さの等しい複数のインナ
ーフィン(22)が、周方向に間隔をおいて一体に形成され
ている。インナーフィン(22)の蛇行状管(2)内周面から
の突出高さ(h3)は０．７〜１．２ｍｍである。また、イ
ンナーフィン(22)のピッチ(P)は０．４〜１．６ｍｍで
ある。ここでインナーフィン(22)のピッチ(P)とは、上
述したのと同様である。また、蛇行状管(2)の外径は６
〜１０ｍｍ、同じく周壁の肉厚は０．４〜０．８ｍｍで
ある。
【００５９】
【発明の効果】上記1)の熱交換器によれば、蛇行状管が
溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げることにより形成
されているので、この熱交換器を冷却装置の蒸発器に用
いた場合の冷媒のリークを防止することができる。した
がって、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭
化水素系冷媒を使用することができる。また、互いに平
行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、直
管部の周囲に固定された複数のプレートフィンとを備え
ているので、プレートフィンの数を多くすることがで
き、伝熱面積が増大して熱交換効率、たとえば冷却装置
の蒸発器に用いた場合には冷却効率が向上する。
溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げることにより形成
されているので、この熱交換器を冷却装置の蒸発器に用
いた場合の冷媒のリークを防止することができる。した
がって、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭
化水素系冷媒を使用することができる。また、互いに平
行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、直
管部の周囲に固定された複数のプレートフィンとを備え
ているので、プレートフィンの数を多くすることがで
き、伝熱面積が増大して熱交換効率、たとえば冷却装置
の蒸発器に用いた場合には冷却効率が向上する。
【００６０】上記2)の熱交換器によれば、プレートフィ
ンの数を多くすることができ、伝熱面積が増大して熱交
換効率、たとえば冷却装置の蒸発器に用いた場合には冷
却効率が向上する。
ンの数を多くすることができ、伝熱面積が増大して熱交
換効率、たとえば冷却装置の蒸発器に用いた場合には冷
却効率が向上する。
【００６１】上記3)の熱交換器によれば、蛇行状管が溶
接継ぎ目のない１本のパイプを曲げることにより形成さ
れているので、この熱交換器を冷却装置の蒸発器に用い
た場合の冷媒のリークを防止することができる。したが
って、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭化
水素系冷媒を使用することができる。また、蛇行状管の
隣り合う２つの直管部にまたがって両直管部に並列状に
固定された複数のプレートフィンからなる第１フィン群
と、蛇行状管の残りの各直管部に並列状に固定された複
数のプレートフィンからなる第２フィン群とを備えてい
るので、プレートフィンの数を多くすることができ、伝
熱面積が増大して熱交換効率、たとえば冷却装置の蒸発
器に用いた場合には冷却効率が向上する。特に、第１フ
ィン群および第２フィン群が上下に２段以上設けられて
いるので、伝熱面積の増大による熱交換効率、たとえば
冷却装置の蒸発器に用いた場合の冷却効率が一層向上す
る。
接継ぎ目のない１本のパイプを曲げることにより形成さ
れているので、この熱交換器を冷却装置の蒸発器に用い
た場合の冷媒のリークを防止することができる。したが
って、オゾン層破壊や地球温暖化への影響の少ない炭化
水素系冷媒を使用することができる。また、蛇行状管の
隣り合う２つの直管部にまたがって両直管部に並列状に
固定された複数のプレートフィンからなる第１フィン群
と、蛇行状管の残りの各直管部に並列状に固定された複
数のプレートフィンからなる第２フィン群とを備えてい
るので、プレートフィンの数を多くすることができ、伝
熱面積が増大して熱交換効率、たとえば冷却装置の蒸発
器に用いた場合には冷却効率が向上する。特に、第１フ
ィン群および第２フィン群が上下に２段以上設けられて
いるので、伝熱面積の増大による熱交換効率、たとえば
冷却装置の蒸発器に用いた場合の冷却効率が一層向上す
る。
【００６２】上記7)の熱交換器によれば、蛇行状管の伝
熱面積が増大し、熱交換器の熱交換性能が向上する。
熱面積が増大し、熱交換器の熱交換性能が向上する。
【００６３】上記8)〜11)の熱交換器によれば、上記7)
の熱交換器の熱交換性能向上効果が、一層顕著になる。
の熱交換器の熱交換性能向上効果が、一層顕著になる。
【００６４】上記12)の熱交換器によれば、蛇行状管の
内周面に伝熱面積を増大させる目的で、比較的突出高さ
の高いインナーフィンが形成されていたとしても、拡管
時にインナーフィンが潰れることはなく、所望の冷却性
能（熱交換性能）を得ることができる。
内周面に伝熱面積を増大させる目的で、比較的突出高さ
の高いインナーフィンが形成されていたとしても、拡管
時にインナーフィンが潰れることはなく、所望の冷却性
能（熱交換性能）を得ることができる。
【００６５】上記14)の熱交換器の製造方法によれば、
上述した効果を奏する上記2)の熱交換器を比較的簡単に
製造することができる。
上述した効果を奏する上記2)の熱交換器を比較的簡単に
製造することができる。
【００６６】上記15)の熱交換器の製造方法によれば、
上述した効果を奏する上記3)の熱交換器を比較的簡単に
製造することができる。
上述した効果を奏する上記3)の熱交換器を比較的簡単に
製造することができる。
【００６７】上記16)の熱交換器の製造方法によれば、
蛇行状管の伝熱面積が増大し、熱交換器の熱交換性能が
向上する。
蛇行状管の伝熱面積が増大し、熱交換器の熱交換性能が
向上する。
【００６８】上記17)〜20)の熱交換器の製造方法によれ
ば、上記16)の方法で製造された熱交換器の熱交換性能
向上効果が、一層顕著になる。
ば、上記16)の方法で製造された熱交換器の熱交換性能
向上効果が、一層顕著になる。
【００６９】上記21)の熱交換器の製造方法によれば、
蛇行状管の内周面に伝熱面積を増大させる目的で、比較
的突出高さの高いインナーフィンが形成されていたとし
ても、拡管時にインナーフィンが潰れることはなく、製
造された熱交換器に所望の冷却性能（熱交換性能）を付
与することができる。
蛇行状管の内周面に伝熱面積を増大させる目的で、比較
的突出高さの高いインナーフィンが形成されていたとし
ても、拡管時にインナーフィンが潰れることはなく、製
造された熱交換器に所望の冷却性能（熱交換性能）を付
与することができる。
【００７０】上記22)の熱交換器の製造方法によれば、
ヘアピン状管をプレートフィンの貫通穴に通す際の取り
扱いを容易にすることができるとともに、後工程でのプ
レートフィンの分割を簡単に行うことができる。
ヘアピン状管をプレートフィンの貫通穴に通す際の取り
扱いを容易にすることができるとともに、後工程でのプ
レートフィンの分割を簡単に行うことができる。
【００７１】上記23)の熱交換器の製造方法によれば、
スリット付きプレートフィンを打ち抜き成形する際に
は、他方のプレートフィンを打ち抜き成形するのに用い
る打ち抜き金型に、切り込み形成部およびスリット形成
部を着脱自在に取り付けたものを使用すればよく、１種
類の打ち抜き金型を使用して２種類のプレートフィンを
成形することができる。その結果、プレートフィンの製
造コストが安くなる。また、被分割フィン群を構成する
プレートフィンにおける上下両側縁のうちの少なくとも
いずれか一方の前後方向の中央部にＶ字状切り込みを形
成するとともに、前後方向に関して切り込みと合致した
位置に、切り込みと干渉しない上下方向に伸びるスリッ
トを形成しているので、このプレートフィンの分割を簡
単に行うことができる。
スリット付きプレートフィンを打ち抜き成形する際に
は、他方のプレートフィンを打ち抜き成形するのに用い
る打ち抜き金型に、切り込み形成部およびスリット形成
部を着脱自在に取り付けたものを使用すればよく、１種
類の打ち抜き金型を使用して２種類のプレートフィンを
成形することができる。その結果、プレートフィンの製
造コストが安くなる。また、被分割フィン群を構成する
プレートフィンにおける上下両側縁のうちの少なくとも
いずれか一方の前後方向の中央部にＶ字状切り込みを形
成するとともに、前後方向に関して切り込みと合致した
位置に、切り込みと干渉しない上下方向に伸びるスリッ
トを形成しているので、このプレートフィンの分割を簡
単に行うことができる。
【図１】この発明を適用した蒸発器を形成するためのフ
ィン付き蛇行状管を示す斜視図である。
ィン付き蛇行状管を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】この発明を適用した蒸発器を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】フィン付き蛇行状管を形成するためのフィン付
きヘアピン状管を示す斜視図である。
きヘアピン状管を示す斜視図である。
【図５】２種類のプレートフィンを示す正面図である。
【図６】フィン付き蛇行状管の他の具体例を示す図２相
当の断面図である。
当の断面図である。
【図７】従来の蒸発器を示す斜視図である。
(1)：フィン付き蛇行状管
(2)：蛇行状管
(2a)：直管部
(3)：第１フィン群
(4)：第２フィン群
(5)：第１プレートフィン
(5a)：貫通穴
(6)：第２プレートフィン
(10)：ヘアピン状管
(10a)：直管部
(11)：スリット付きプレートフィン
(11a)：貫通穴
(12)：切り込み
(13)：スリット
(14)：被分割フィン群
(E)：蒸発器
(H)：フィン付きヘアピン状管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２５Ｂ 39/02 Ｆ２５Ｂ 39/02 Ｗ
Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｃ
1/40 1/40 Ｂ
Claims (24)
- 【請求項１】 溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げる
ことにより形成されかつ前後方向に間隔をおいて互いに
平行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、
直管部の周囲に固定された複数のプレートフィンとを備
えている熱交換器。 - 【請求項２】 蛇行状管の隣り合う２つの直管部にまた
がって両直管部に並列状に固定された複数のプレートフ
ィンからなる第１フィン群と、蛇行状管の残りの各直管
部に並列状に固定された複数のプレートフィンからなる
第２フィン群とを備えている請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げる
ことにより形成されかつ前後方向に間隔をおいて互いに
平行に設けられた３以上の直管部を有する蛇行状管と、
蛇行状管の隣り合う２つの直管部にまたがって両直管部
に並列状に固定された複数のプレートフィンからなりか
つ直管部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第１
フィン群と、蛇行状管の残りの各直管部に並列状に固定
された複数のプレートフィンからなりかつ直管部の長さ
方向に関して第１フィン群と同一位置にくるように直管
部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられた第２フィン
群とを備えたフィン付き蛇行状管からなり、フィン付き
蛇行状管が、全ての直管部における隣り合う第１フィン
群間および第２フィン群間において、第１フィン群どう
しおよび第２フィン群どうしが上下に重なるように曲げ
られることにより形成されており、隣接する第１フィン
群間および第２フィン群間の上記間隔が、フィン付き蛇
行状管の直管部を曲げうるような長さとなされている熱
交換器。 - 【請求項４】 第２フィン群を構成するプレートフィン
の前後方向の長さが、第１フィン群を構成するプレート
フィンの前後方向の長さの略半分となされている請求項
２または３記載の熱交換器。 - 【請求項５】 第１フィン群のフィンピッチと、第２フ
ィン群のフィンピッチとが異なっている請求項２〜４の
うちのいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項６】 第２フィン群のフィンピッチが、第１フ
ィン群のフィンピッチよりも大きくなっている請求項５
記載の熱交換器。 - 【請求項７】 蛇行状管の内周面に、その長さ方向に伸
びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体に形成
されている請求項１〜６のうちのいずれかに記載の熱交
換器。 - 【請求項８】 蛇行状管の内周面からの突出高さの異な
る高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に設けら
れており、高いインナーフィンの突出高さが０．７〜
１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．４〜
１．２ｍｍである請求項７記載の熱交換器。 - 【請求項９】 全てのインナーフィンの高さが等しく、
蛇行状管の内周面からのインナーフィンの突出高さが
０．７〜１．２ｍｍである請求項７記載の熱交換器。 - 【請求項１０】 インナーフィンのピッチが０．４〜
１．６ｍｍである請求項８または９記載の熱交換器。 - 【請求項１１】 蛇行状管の外径が６〜１０ｍｍ、同じ
く周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである請求項８〜１
０のうちのいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項１２】 プレートフィンが、流体を用いた拡管
により蛇行状管の直管部に固定されている請求項７〜１
１のうちのいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項１３】 圧縮機、凝縮器および蒸発器を有する
冷凍サイクルを備えており、蒸発器が請求項１〜１２の
うちのいずれかに記載の熱交換器からなり、冷媒として
炭化水素系冷媒が用いられている冷却装置。 - 【請求項１４】 請求項２記載の熱交換器を製造する方
法であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げるこ
とにより形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前
後方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィン
とを用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全ての
プレートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列
状プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長
さ方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設
けること、ヘアピン状管を拡管して各プレートフィンを
両直管部にまたがるように固定し、第２フィン群を形成
する被分割フィン群と第１フィン群とを有するフィン付
きヘアピン状管を得ること、全ての被分割フィン群を構
成するプレートフィンを、一方の直管部に固定された部
分と他方の直管部に固定された部分とに分割して第２フ
ィン群を形成し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を
前後方向外方に曲げることを含む熱交換器の製造方法。 - 【請求項１５】 請求項３記載の熱交換器を製造する方
法であって、溶接継ぎ目のない１本のパイプを曲げるこ
とにより形成されたヘアピン状管と、２つの貫通穴が前
後方向に間隔をおいて形成された多数のプレートフィン
とを用意し、ヘアピン状管の両直管部をそれぞれ全ての
プレートフィンの貫通穴に通すことにより、複数の並列
状プレートフィンからなる非固定フィン群を直管部の長
さ方向に直管部を曲げうる長さの間隔をおいて所定数設
けること、該所定数を、ヘアピン状管の屈曲部側に設け
られかつ第１フィン群を形成する２以上の非固定フィン
群の数のｎ倍（ｎは２以上の整数）にしておくこと、ヘ
アピン状管を拡管して各プレートフィンを両直管部にま
たがるように固定し、第２フィン群を形成する被分割フ
ィン群と第１フィン群とを有するフィン付きヘアピン状
管を得ること、全ての被分割フィン群を構成するプレー
トフィンを、一方の直管部に固定された部分と他方の直
管部に固定された部分とに分割して第２フィン群を形成
し、フィン付きヘアピン状管の両直管部を前後方向外方
に曲げることによりフィン付き蛇行状管を形成すること
を含む熱交換器の製造方法。 - 【請求項１６】 ヘアピン状管の内周面に、その長さ方
向に伸びるインナーフィンが周方向に間隔をおいて一体
に形成されている請求項１４または１５記載の熱交換器
の製造方法。 - 【請求項１７】 ヘアピン状管の内周面からの突出高さ
の異なる高低２種類のインナーフィンが周方向に交互に
設けられており、高いインナーフィンの突出高さが０．
７〜１．７ｍｍ、低いインナーフィンの突出高さが０．
４〜１．２ｍｍである請求項１６記載の熱交換器の製造
方法。 - 【請求項１８】 全てのインナーフィンの高さが等し
く、ヘアピン状管の内周面からのインナーフィンの突出
高さが０．７〜１．２ｍｍである請求項１６記載の熱交
換器の製造方法。 - 【請求項１９】 インナーフィンのピッチが０．４〜
１．６ｍｍである請求項１７または１８記載の熱交換器
用フィン付き管の製造方法。 - 【請求項２０】 ヘアピン状管の外径が６〜１０ｍｍ、
同じく周壁の肉厚が０．４〜０．８ｍｍである請求項１
７〜１９のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方
法。 - 【請求項２１】 ヘアピン状管の拡管を流体を用いて行
う請求項１６〜２０のうちのいずれかに記載の熱交換器
の製造方法。 - 【請求項２２】 第２フィン群を形成する被分割フィン
群を構成するプレートフィンが、２つのフィン形成部お
よび両フィン形成部を分割可能に一体に連結する連結部
よりなる請求項１４〜２１のうちのいずれかに記載の熱
交換器の製造方法。 - 【請求項２３】 第１フィン群を構成するプレートフィ
ンと、第２フィン群を形成する被分割フィン群を構成す
るプレートフィンとを同一形状にしておき、被分割フィ
ン群を構成するプレートフィンにおける上下両側縁のう
ちの少なくともいずれか一方の前後方向の中央部にＶ字
状切り込みを形成するとともに、前後方向に関して切り
込みと合致した位置に、切り込みと干渉しない上下方向
に伸びるスリットを形成しておく請求項１４〜２２のう
ちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項２４】 被分割フィン群を分割して第２フィン
群を形成した後、フィン付きヘアピン状管における所定
数の第２フィン群を有する直管部を切断する請求項１４
〜２３のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002365543A JP4243098B2 (ja) | 2001-12-17 | 2002-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-382905 | 2001-12-17 | ||
| JP2001382905 | 2001-12-17 | ||
| JP2002365543A JP4243098B2 (ja) | 2001-12-17 | 2002-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003247788A true JP2003247788A (ja) | 2003-09-05 |
| JP4243098B2 JP4243098B2 (ja) | 2009-03-25 |
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ID=28676769
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|---|---|---|---|
| JP2002365543A Expired - Fee Related JP4243098B2 (ja) | 2001-12-17 | 2002-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
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-
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