JP2013139041A - コルゲートフィンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィン材の幅方向の位置ズレを防止する。
【解決手段】コルゲートフィンの製造方法は、熱交換器において積層された扁平管の間に配置されるコルゲートフィンの製造方法であって、ガイド孔形成ステップと、変形ステップとを備える。ガイド孔形成ステップでは、第１の領域において、フィン材の位置決めを行うためのガイド孔を形成する。第１の領域とは、扁平管と接触しないフィン材の領域であってフィン材の幅方向に延びる領域である。変形ステップでは、ガイド孔を保持する。さらに、変形ステップでは、第２の領域が山部および谷部のいずれかとなるように、第１の領域および第２の領域の境界部分を折り曲げてフィン材の側面視形状を変形する。第２の領域とは、扁平管と接触するフィン材の領域であってフィン材の長さ方向において第１の領域に隣接する領域である。
【選択図】図７

Description

本発明は、コルゲートフィンの製造方法に関する。

従来、空気調和機の熱交換器に、例えば、特許文献１（特開２０１０−２１３８号公報）に示すような、コルゲートフィンを用いることが提案されている。コルゲートフィンは、熱交換器の性能を向上させるために、フィン材に様々な加工（例えば、ルーバー加工、折り曲げ加工等）を施すことが好ましい。

ところで、コルゲートフィンは、アンコイラによって繰り出されたフィン材を複数の装置に順番に送り、各装置においてそれぞれの加工を施すことによって製造される。ここで、フィン材の加工に必要な装置が増えれば増えるほど、フィン材の長手方向における加工位置にずれが生じやすい。

本発明の課題は、フィン材における加工位置のズレを防止するコルゲートフィンの製造方法を提供することにある。

本発明の第１観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、熱交換器において積層された扁平管の間に配置されるコルゲートフィンの製造方法であって、ガイド孔形成ステップと、変形ステップとを備える。ガイド孔形成ステップでは、第１の領域において、フィン材の位置決めを行うためのガイド孔を形成する。第１の領域とは、扁平管と接触しないフィン材の領域であってフィン材の幅方向に延びる領域である。変形ステップでは、ガイド孔を保持する。さらに、変形ステップでは、第２の領域が山部および谷部のいずれかとなるように、第１の領域および第２の領域の境界部分を折り曲げてフィン材の側面視形状を変形する。第２の領域とは、扁平管と接触するフィン材の領域であってフィン材の長さ方向において第１の領域に隣接する領域である。

本発明の第１観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、扁平管と接触しないフィン材の領域にガイド孔が形成された後、ガイド孔が保持された状態でフィン材の側面視形状が変形される。これにより、複数のステップによりコルゲートフィンを製造する場合であっても、フィン材の位置ズレを防止することができる。

本発明の第２観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、第１観点に係るコルゲートフィンの製造方法であって、切り起こし部形成ステップをさらに備える。切り起こし部形成ステップでは、第１領域の幅方向に並べて複数の切り起こし部を形成する。

本発明の第２観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、切り起こし部形成ステップにおいて、第１の領域の幅方向に並べて複数の切り起こし部が形成される。これにより、熱交換器の熱交換効率を向上させるコルゲートフィンを製造することができる。

本発明の第３観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、第１の観点または第２の観点に係るコルゲートフィンの製造方法であって、切り込み部形成ステップをさらに備える。切り込み部形成ステップでは、第２の領域においてフィン材の幅方向中央部側から端部に延びる切り込み部を形成する。

本発明の第３観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、切り込み部形成ステップで、フィン材に、切り込み部が形成される。これにより、フィン材に凝縮水の流れをガイドする導水部を形成することができる。

本発明の第４観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、第２の観点または第３の観点に係るコルゲートフィンの製造方法であって、ガイド孔形成ステップにおいて、ガイド孔は、第１の領域における前記複数の切り起こし部の間、および、第１領域における端部近傍のいずれかに形成される。

本発明の第４観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、ガイド孔が第１の領域における複数の切り起こし部の間、および第１の領域における端部近傍のいずれかに形成される。これにより、熱交換器の水捌け性を維持することができる。

本発明の第５観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、第２の観点から第４の観点のいずれかに係るコルゲートフィンの製造方法であって、ガイド孔は、第１の領域のうち、境界部分に近い部分に形成される。

本発明の第５観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、ガイド孔が第１の領域において境界部分に近い部分に形成される。これにより、保持し易いガイド孔を形成することができる。

本発明の第６観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、第３の観点から第５の観点のいずれかに係るコルゲートフィンの製造方法であって、変形ステップでは、突出部を形成する。突出部は、境界部分を折り曲げることにより、山部または谷部となる第２の領域に対して、フィン材の第２部分を突出させて形成される。フィン材の第２部分とは、第２の切り込み部に隣接する部分である。

本発明の第６観点に係るコルゲートフィンの製造方法では、変形ステップにおいて、第１の領域および第２の領域の境界部分を折り曲げることで、第２の切り込み部に隣接する部分を山部または谷部に対して突出させる。これにより、限られたステップで、フィン材に多数の加工を施すことができる。

本発明の第１観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、複数のステップによりコルゲートフィンを製造する場合であっても、フィン材の位置ズレを防止することができる。

本発明の第２観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、熱交換器の熱交換効率を向上させるコルゲートフィンを製造することができる。

本発明の第３観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、フィン材に凝縮水の流れをガイドする導水部を形成することができる。

本発明の第４観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、熱交換器の水捌け性を維持することができる。

本発明の第５観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、保持し易いガイド孔を形成することができる。

本発明の第６観点に係るコルゲートフィンの製造方法は、限られたステップで、フィン材に多数の加工を施すことができる。

本実施形態に係るコルゲートフィンが用いられる熱交換器の外観図である。 図１の領域Ａで示す部分の拡大図である。 フィン材に施される加工を説明するための図である。 本実施形態に係るコルゲートフィン製造装置の概略図である。 第１加工装置に含まれる円筒ローラの例を示す図である。 第２加工装置に含まれる歯車状ローラの例を示す図である。 コルゲートフィンの製造方法の流れを説明するための図である。 変形例Ａに係るガイド孔が形成されるフィン材の位置を示す図である。 変形例Ｇに係るコルゲートフィン製造装置の概略図である。

以下、本発明に係るコルゲートフィンの製造方法について、図面を参照しつつ詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）概要
まず、本実施形態に係るコルゲートフィン２０が用いられる熱交換器１０を示す。コルゲートフィン２０は、図１に示すような熱交換器１０の伝熱フィンとして用いられる。熱交換器１０は、空気調和装置の室外ユニットの内部に設けられ、蒸発器または放熱器として機能する。熱交換器１０は、コルゲートフィン２０の他、扁平管１１およびヘッダ１２，１３からなる。熱交換器１０において、コルゲートフィン２０は、積層された扁平管１１の間に配置されて用いられる。

扁平管１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成形される。扁平管１１は、図２に示すように、伝熱面となる平面部１１ａと、冷媒が流れる複数の冷媒流路１１ｂを有する。扁平管１１は、平面部１１ａを上下に向けた状態で、ヘッダ１２，１３と接合され、ヘッダ１２，１３の長軸方向に複数段積層される。コルゲートフィン２０は、積層された扁平管１１の間に配置される。言い換えると、コルゲートフィン２０は、上下に隣接する扁平管１１に挟まれた通風空間に配置される。コルゲートフィン２０は、山部２１および谷部２２を有する。山部２１および谷部２２と扁平管１１の平面部１１ａとがロウ付けされる。ヘッダ１２，１３は、冷媒を扁平管１１の冷媒流路１１ｂに導き、または、冷媒流路１１ｂから出てきた冷媒を集合させる。具体的には、図１に示すように、ヘッダ１２の入口１２ａから流入した冷媒は、最上段の扁平管１１の各冷媒流路１１ｂへほぼ均等に分配されヘッダ１３に向って流れる。ヘッダ１３に達した冷媒は、２段目の扁平管１１の各冷媒流路１１ｂへ均等に分配されヘッダ１２へ向って流れる。最下段の扁平管１１の各冷媒流路１１ｂを流れてヘッダ１２に達した冷媒は、ヘッダ１２で集合し、出口１２ｂから流出する。熱交換器１０が蒸発器として機能するとき、冷媒流路１１ｂを流れる冷媒は、コルゲートフィン２０を介して通風空間を流れる空気流から吸熱する。熱交換器１０が凝縮器として機能するときは、冷媒流路１１ｂを流れる冷媒は、コルゲートフィン２０を介して通風空間を流れる空気流へ放熱する。

本実施形態に係るコルゲートフィン２０は、上記のように、熱交換器１０の伝熱フィンとして用いた場合に、熱交換器１０で発生する結露水（凝縮水）によって熱交換性能の低下が生じないように、フィン材２０ａに種々の加工を施している。以下、本実施形態に係るコルゲートフィン２０の構成について詳細に説明し、その後、当該コルゲートフィン２０の製造方法を説明する。

（２）コルゲートフィンの構成
コルゲートフィン２０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のフィン材２０ａによって形成される（図３参照）。フィン材２０ａの板厚寸法は、約０．１ｍｍである。フィン材２０ａの幅寸法は、約１９．０ｍｍ〜約２２．０ｍｍである。フィン材２０ａの幅寸法は、扁平管１１の幅寸法より大きい。フィン材２０ａは、後述するアンコイラによってロール材から繰り出される。コルゲートフィン２０は、上述したように、フィン材２０ａに種々の加工を施すことにより製造される（図２参照）。

コルゲートフィン２０は、主として、山部２１と、谷部２２と、伝熱部Ｐ１と、導水部Ｐ２とを有する。山部２１および谷部２２は、フィン材２０ａの接触領域（第２の領域）ＢＡに形成される（図３参照）。接触領域ＢＡは、フィン材２０ａのうち、扁平管１１に接触することになる領域である。一方、伝熱部Ｐ１および導水部Ｐ２は、フィン材２０ａの非接触領域（第１の領域）ＮＡに形成される（図３参照）。非接触領域ＮＡは、フィン材２０ａのうち扁平管１１に接触しない領域である。以下、フィン材２０ａの接触領域ＢＡに形成される構成と非接触領域ＮＡに形成される構成とを分けて、本実施形態に係るコルゲートフィン２０の構成を説明する。

（２−１）接触領域
接触領域ＢＡは、フィン材２０ａの幅方向中央の領域（中央領域）ＣＲに延びる領域であって、第１の幅寸法ｗ１および第１の長さ寸法Ｌ１によって囲われる矩形の領域である。図３では、例えば、第１の幅寸法ｗ１は、約１８ｍｍであり、第１の長さ寸法Ｌ１は、約１．５ｍｍである。第１の幅寸法ｗ１は、扁平管１１の幅寸法と同じである。

後述するコルゲートフィン製造装置１００を用いて、フィン材２０ａを加工することにより、フィン材２０ａの接触領域ＢＡは、山部２１または谷部２２となる。山部２１および谷部２２は、上述したように、扁平管１１の平面部１１ａにロウ付けされる部分である（図２参照）。山部２１および谷部２２は、扁平管１１の平面部１１ａに面する平面を有する。山部２１および谷部２２の平面に対し、非接触領域ＮＡの平面は、約９０°の傾きを有する。山部２１は、下方に向いた扁平管１１の平面部１１ａと接合される。また、谷部２２は、上方に向いた扁平管１１の平面部１１ａと接合される。

なお、接触領域ＢＡに形成される山部２１および谷部２２は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１に対して左右に対称の形状を有する（図３参照）。

（２−２）非接触領域
非接触領域ＮＡは、フィン材２０ａの長手方向において、接触領域ＢＡに隣接する領域である。非接触領域ＮＡは、フィン材２０ａの幅方向一端から他端に延びる。具体的に、非接触領域ＮＡは、中央領域ＣＲと、中央領域ＣＲの幅方向両端側に位置する端部領域ＥＲとを含無料域である。より具体的に、非接触領域ＮＡの幅寸法ｗ２は、フィン材２０ａの幅寸法ｗ２と同じである。フィン材１２ｂの幅寸法ｗ２は、例えば、約１９．０ｍｍ〜約２２．０ｍｍである。

後述するコルゲートフィン製造装置１００を用いて、フィン材２０ａを加工することにより、フィン材２０ａの非接触領域ＮＡは、図２に示すように、伝熱部Ｐ１および導水部Ｐ２になる。なお、非接触領域ＮＡもまた、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１に対して左右に対称の形状を有する（図３参照）。すなわち、伝熱部Ｐ１および導水部Ｐ２の構成は、コルゲートフィン２０の幅方向中心位置に対して左右に対称の形状を有する。

（２−２−１）伝熱部
伝熱部Ｐ１は、主として、空気と熱交換する部分である。フィン材２０ａの非接触領域ＮＡのうち、中央領域ＣＲが、コルゲートフィン２０の伝熱部Ｐ１となる。伝熱部Ｐ１となる領域は、図３の幅寸法ｗ１および長さ寸法Ｌ２で囲まれる部分である。すなわち、伝熱部Ｐ１の幅寸法ｗ１は、接触領域ＢＡの幅寸法ｗ１と同じである。また、伝熱部Ｐ１の長さ寸法Ｌ２は、フィン材２０ａの長手方向において、上方に位置する接触領域ＢＡの下側境界線ＤＬから下方に位置する接触領域ＢＡの上側境界線ＤＬまでの寸法である。伝熱部Ｐ１は、空気流れ方向に概ね沿った平面を有する。また、伝熱部Ｐ１は、ルーバー（切り起こし部）２３とガイド孔２４とを有する。

（ａ）ルーバー
ルーバー２３は、熱交換器１０の熱交換効率を向上させる機能を有する。ルーバー２３は、空気流れ方向に沿って配列するように形成される。ルーバー２３は、伝熱部Ｐ１の平面から板厚方向に突出する（図２参照）。本実施形態に係るルーバー２３は、フィン材２０ａの本体部分が部分的に切り起こされることにより形成される。したがって、ルーバー２３が形成された伝熱部Ｐ１の平面部分には、平面の一方側から他方側へ貫通する開口が形成される。また、ルーバー２３の形状は、伝熱部Ｐ１の高さ方向に延びる細長い矩形である。各ルーバー２３は、コルゲートフィン２０の幅方向において、所定の距離間隔をあけた位置に配置される。また、各ルーバー２３は、空気流れ方向の上流側に傾くようにして傾斜する形状となっている。

（ｂ）ガイド孔
ガイド孔２４は、コルゲートフィン２０を製造する際に、フィン材２０ａの位置決めを容易にするための孔である。具体的に、ガイド孔２４は、フィン材２０ａがコルゲートフィン製造装置１００に含まれる各装置３０，４０に搬送され、種々の加工が施される際、フィン材２０ａの適切な位置に加工を施すために各装置によって用いられる孔である。

ガイド孔２４は、フィン材２０ａの本体部分が部分的に切り抜かれることにより形成される。本実施形態において、ガイド孔２４は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１であって、ルーバー２３の長さ方向中心位置ｈ１に形成される（図３参照）。

（２−２−２）導水部
導水部Ｐ２は、主として、凝縮水を一方向に誘導する部分である。具体的に、導水部Ｐ２は、下方に凝縮水を誘導する機能を有する。より具体的に、導水部Ｐ２は、上段に配置されたコルゲートフィン２０から凝縮水を受け取り、さらに、下段に配置されたコルゲートフィン２０に凝縮水を受け渡す機能を有する。

非接触領域ＮＡのうち、端部領域ＥＲが導水部Ｐ２となる。導水部Ｐ２は、後述する突起部用スリット２５１を境界にフィン材２０ａが分離されることにより、フィン材２０ａの長手方向に複数形成される（図３参照）。導水部Ｐ２となる領域は、図３に示す幅寸法ｗ３および長さ寸法Ｌ３を有する部分である。また、導水部Ｐ２の長手方向上下端は、上方または下方に傾く一辺を有する。さらに、導水部Ｐ２は、空気流れ方向に概ね沿った平面を有する。

（ａ）突起部
突起部２５ａ，２５ｂは、上述の山部２１および谷部２２の平面に対して直交方向に突出する部分である。突起部２５ａ，２５ｂは、導水部Ｐ２の高さ方向両端に設けられる。突起部２５ａ，２５ｂは、熱交換器１０において、上段および下段に配置されたコルゲートフィン２０の端部に近い位置または接触する位置まで延びる。すなわち、突起部２５ａ，２５ｂは、上段に配置された突起部２５ａ，２５ｂまたは導水部Ｐ２によって誘導された凝縮水を受け取り、下段に配置されたコルゲートフィン２０の突起部２５ａ，２５ｂまたは導水部Ｐ２に受け渡す。

導水部Ｐ２の高さ方向上側に形成された突起部（上方突起部）２５ａは、山部２１の平面に対して鉛直方向上側に突出する。上方突起部２５ａは、高さ位置に応じて幅が変化する。すなわち、上方突起部２５ａの幅は、山部２１の平面と同じ高さ位置で最も広く、山部２１の平面から遠ざかるにつれて（すなわち、高さ方向が高くなるにつれて）、狭くなる。言い換えると、上方突起部２５ａは、先端を鋭角とする略三角形状である。

一方、導水部Ｐ２の高さ方向下側に形成された突起部（下方突起部）２５ｂは、谷部２２の平面に対して鉛直方向下側に突出する。下方突起部２５ｂもまた、高さ位置に応じて幅が変化する。すなわち、下方突起部２５ｂの幅は、谷部２２の平面と同じ高さ位置で最も広く、谷部２２の平面から遠ざかるにつれて（すなわち、高さ方向が低くなるにつれて）、狭くなる。言い換えると、下方突起部２５ｂも、先端を鋭角とする略三角形状である。

なお、突起部２５ａ，２５ｂが山部２１および谷部２２の平面に対して突出する量は、約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである。また、突起部２５ａ，２５ｂの先端角度は、例えば、約１０°〜６０°である。

（ｂ）連絡部
連絡部２６は、上方突起部２５ａおよび下方突起部２５ｂを繋ぐ部分である。連絡部２６は、上方突起部２５ａから下方突起部２５ｂに延びる平面を有する。上方突起部２５ａを伝って流れた凝縮水は、連絡部２６を伝って下方突起部２５ｂに流れる。その後、下方突起部２５ｂから下段のコルゲートフィン２０に凝縮水は受け渡される。

（３）コルゲートフィンの製造方法
本実施形態に係るコルゲートフィン２０は、図４に示すような、コルゲートフィン製造装置１００を用いて製造される。以下、コルゲートフィン製造装置１００の簡単な説明と、コルゲートフィン製造装置１００によるコルゲートフィン２０の製造方法について説明する。

（３−１）コルゲートフィン製造装置
図４に示すように、コルゲートフィン製造装置１００は、主として、アンコイラ９０と、第１加工装置３０と、第２加工装置４０とからなる。コルゲートフィン製造装置１００は、アンコイラ９０を用いてフィン材２０ａを繰り出し、その後、フィン材２０ａを第１加工装置３０および第２加工装置４０へと順番に送り、各装置３０，４０においてそれぞれの加工を施すことによって、コルゲートフィン２０を製造する装置である。

以下、図３から図６を参照しながら、コルゲートフィン製造装置１００に含まれる第１加工装置３０および第２加工装置４０の構成を説明する。

（３−１−１）第１加工装置
第１加工装置３０は、図４に示すように、アンコイラ９０から繰り出されたフィン材２０ａに対して最初に加工を施す装置である。具体的に、第１加工装置３０は、フィン材２０ａに、スリット形成加工およびガイド孔形成加工を施す。スリット形成加工とは、フィン材２０ａに、ルーバー２３および突起部２５ａ，２５ｂを形成するためのスリットを形成することである。また、ガイド孔形成加工とは、フィン材２０ａにガイド孔２４を形成することである。以下、スリット形成加工およびガイド孔形成加工の具体例と、スリット形成加工およびガイド孔形成加工とを行うための第１加工装置３０の構成とについて説明する。

（ａ）スリット形成加工
本実施形態では、スリット形成加工として、ルーバー（切り起こし部）２３を形成するためのルーバー用スリット（第１切り込み部）２３１と、突起部２５ａ，２５ｂを形成するための突起部用スリット（第２切り込み部）２５１とが形成される（図３参照）。

（ａ−１）ルーバー用スリット
ルーバー用スリット２３１は、上述したように、伝熱部Ｐ１となるフィン材２０ａの領域に形成される。具体的に、ルーバー用スリット２３１は、図３に示すように、非接触領域ＮＡの中央領域ＣＲに形成される。また、ルーバー用スリット２３１は、非接触領域ＮＡの高さ方向中心位置ｈ１を基準に、フィン材２０ａの幅方向に複数並べて形成される。また、各非接触領域ＮＡにおいて形成される複数のルーバー用スリット２３１は、フィン材２０ａの長手方向において、それぞれ一直線上に形成される。

本実施形態において、ルーバー用スリット２３１は、等脚台形に近似した形状であって、上底および下底に相当する部分が、フィン材２０ａの長手方向に沿うように回転させた形状を有する（図３参照）。具体的には、等脚台形の上底に相当する部分２３３を除く部分が、ルーバー用スリット２３１である。図３において、ルーバー用スリット２３１は、実線で示す。言い換えると、ルーバー用スリット２３１は、フィン材２０ａの長手方向において、非接触領域ＮＡの上下方向に延びる第１辺と、第１辺の上下端からそれぞれ鋭角に延びる第２辺とを含む。ルーバー用スリット２３１は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１を基準に左右対称の形状を有する。

（ａ−２）突起部用スリット
突起部用スリット２５１は、上述したように、導水部Ｐ２となるフィン材２０ａの領域にそれぞれ形成される。言い換えると、突起部用スリット２５１は、非接触領域ＮＡの端部領域ＥＲと、非接触領域ＮＡおよび接触領域ＢＡの境界線ｄｌ上（端部領域ＥＲと中央領域ＣＲとの境界線上）とに形成される。突起部用スリット２５１は、図３の実線２５１で示す略Ｖ字形状の部分である。突起部用スリット２５１は、フィン材２０ａの長手方向に沿って、複数形成される。以下、略Ｖ字形状の突起部用スリット２５１のうち、端部領域ＥＲに形成される部分の突起部用スリット２５１と、境界線ｄｌ上に形成される突起部用スリット２５１とについてそれぞれ詳細に説明する。

端部領域ＥＲにおける突起部用スリット２５１は、フィン材２０ａの幅方向中央部側から端部側に延びる。具体的に、端部領域ＥＲにおける突起部用スリット２５１は、第１端部側の接触領域ＢＡの頂点ａｐ１，ａｐ２からフィン材２０ａの第１端部に延びる。より具体的には、端部領域ＥＲにおける突起部用スリット２５１は、フィン材２０ａの長手方向において第１の高さ位置にある頂点ａｐ１と、第１の高さ位置とは異なる高さ位置（第２の高さ位置）の端部に延びる。ここで、端部の高さ位置（第２の高さ位置）は、第１の高さ位置の頂点ａｐ１とは異なる高さ位置にある頂点ａｐ２と同じ高さ位置であることが好ましい。なお、端部領域ＥＲにおける突起部用スリット２５１には、第１スリット２５１ａと、第２スリット２５１ｂとが含まれる。第１スリット２５１ａは、接触領域ＢＡの上方頂点ａｐ１から、上方頂点ａｐ１よりも下方位置にある端部（下方端部）に延びるスリットである。第２スリット２５１ｂは、接触領域ＢＡの下方頂点ａｐ２から、下方頂点ａｐ２よりも上方に位置する端部（上方端部）に延びるスリットである。第１スリット２５１ａおよび第２スリット２５１ｂは、フィン材２０ａの長手方向において交互に形成される。なお、上述したように、コルゲートフィン２０は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１に対して左右対称の形状を有する。したがって、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１を基準とした左右方向の端部領域ＥＲには、同一種類のスリット２５１ａ，２５１ｂが形成されるものとする。すなわち、フィン材２０ａの幅方向右側に第１スリット２５１ａが形成される場合、フィン材２０ａの幅方向左側で同じ高さ位置に形成する突起部用スリット２５１は、第１スリット２５１ａである。

また、境界線ｄｌ上に形成される突起部用スリット２５１は、接触領域ＢＡの頂点ａｐ１から接触領域ＢＡの頂点ａｐ２、または、接触領域ＢＡの頂点ａｐ２から接触領域ＢＡの頂点ａｐ１に延びる。したがって、境界線ｄｌ上に形成される突起部用スリット２５１は、端部領域ＥＲにおける突起部用スリット２５１とは、略Ｖ字形状の先端部で繋がる。

（ｂ）ガイド孔形成加工
ガイド孔形成加工は、上述したように、フィン材２０ａにガイド孔２４を形成することである。ガイド孔２４は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１であって、ルーバー用スリット２３１の長さ方向中心位置ｈ１に形成される。ガイド孔２４は、接触領域ＢＡを挟んだ非接触領域ＮＡのそれぞれに形成される。言い換えると、ガイド孔２４は、非接触領域ＮＡの高さ方向中心位置ｈ１に沿って、一直線上に形成される。

（ｃ）第１加工装置の構造
第１加工装置３０は、図４に示すように、一対の円筒ローラ３１，３２によって構成される。一対の円筒ローラ３１，３２は、高さ方向上下に配置される。円筒ローラ３１，３２は、フィン材２０ａを間に挟みこんで回転することにより、上述のスリット形成加工およびガイド孔形成加工を施す。なお、円筒ローラ３１，３２は、図示しないシャフトがモーターにより駆動されることにより回転する。

図５に、本実施形態に係る円筒ローラ３１，４１の例を示す。なお、上方に配置された円筒ローラ（上方円筒ローラ）３１と、下方に配置された円筒ローラ（下方円筒ローラ）３２とは、フィン材２０ａを挟み込むことによってフィン材２０ａに上述の加工が施せるように、噛み合わせ可能な構成となっている。以下、主として、上方円筒ローラ３１の構成について説明する。なお、下方円筒ローラ３２が上方円筒ローラ３１の構成を有していてもよい。

上方円筒ローラ３１の幅寸法ｗ３０は、フィン材２０ａの幅寸法ｗ２と同一、またはフィン材２０ａの幅寸法ｗ２より大きい。上方円筒ローラ３１の幅寸法と、下方円筒ローラ３２の幅寸法とは同じである。

上方円筒ローラ３１は、表面に刃３３が取り付けられている。表面に形成されている刃３３には、第１の刃３３ａと、第２の刃３３ｂと、第３の刃３３ｃとが含まれる。第１の刃３３ａは、ルーバー用スリット２３１を形成するための刃である。第２の刃３３ｂは、突起部用スリット２５１を形成するための刃である。第３の刃３３ｃは、ガイド孔２４を形成するための刃である。第１の刃３３ａ、第２の刃３３ｂ、および第３の刃３３ｃは、上述の加工が施されるように、ローラ表面に連続して配置されている。第１の刃３３ａは、ルーバー用スリット２３１と同様の形状を有する。第２の刃３３ｂは、突起部用スリット２５１と同様の形状を有する。第３の刃３３ｃは、ガイド孔２４と同様に矩形の形状を有する。下方円筒ローラ３２の表面には、第１の刃３３ａ、第２の刃３３ｂ、および第３の刃３３ｃに対応する位置に、第１の刃３３ａ、第２の刃３３ｂ、および第３の刃３３ｃを挿入可能な凹部が形成されている。

（３−１−２）第２加工装置
第２加工装置４０は、図４に示すように、第１加工装置３０の下流に配置される。第２加工装置４０は、第１加工装置３０によって加工されたフィン材（第１加工済みフィン材）２０ａに対し、さらに、ルーバー加工および折り曲げ加工と施す装置である。以下、ルーバー加工および折り曲げ加工の詳細と、第２加工装置４０の構成とについて説明する。

（ａ）ルーバー加工
ルーバー加工とは、フィン材２０ａに形成されたルーバー用スリット２３１を用いてルーバー２３を形成することである。具体的に、ルーバー加工とは、非接触領域ＮＡにおけるフィン材２０ａの部分であって、ルーバー用スリット２３１に隣接する部分（隣接部２３２）を折り曲げることである（図３参照）。本実施形態では、破線２３３で示す部分（仮想線）を基準に隣接部２３２が折り曲げられる。言い換えると、隣接部２３２は、破線２３３を基準に起こし上げられる。仮想線２３３は、上述したルーバー用スリット２３１を構成する第２辺の端部を、上下方向に繋いだ線である。ルーバー加工により、隣接部２３２は、平面に対し所定の角度を有する。

（ｂ）折り曲げ加工
折り曲げ加工とは、フィン材２０ａを、長手方向に折り曲げることによって、フィン材２０ａの側面視形状を波型に変形することである。具体的に、折り曲げ加工とは、接触領域ＢＲのフィン材２０ａに対して非接触領域ＮＡのフィン材２０ａを９０°に近い角度になるように折り曲げることである。

具体的に、折り曲げ加工では、接触領域ＢＲの境界となる部分（境界線）ＤＬを基準にフィン材２０ａが長手方向に折り曲げられる。境界線ＤＬは、フィン材２０ａの長手方向に直交する部分である。なお、折り曲げ加工において、フィン材２０ａの長手方向において、一つ接触領域ＢＲの上下位置にある二本の境界線ＤＬ，ＤＬは、同一方向（山折りまたは谷折りのいずれか一方）に曲げられる。また、折り曲げ加工では、フィン材２０ａに山部２１および谷部２２が交互に形成されるように、山折りおよび谷折りを交互に繰り返す。

なお、折り曲げ加工において、フィン材２０ａが境界線ＤＬを基準に折り曲げられることにより、フィン材２０ａの端部領域ＥＲにおける、突起部用スリット２５１を挟んだフィン材２０ａの上側部分と下側部分とは分離される。これにより、突起部用スリット２５１を挟んだフィン材２０ａの上側部分および下側部分のいずれか一方（突起部２５ａとなる部分）は、他方の面に対して突出する。すなわち、折り曲げ加工によって境界線ＤＬを基準にフィン材２０ａが折り曲げられることにより、山部２１または谷部２２に対して上側または下側に突出する突起部２５ａが形成される。言い換えると、折り曲げ加工では、フィン材２０ａに、山部２１および谷部２２を形成すると共に、伝熱部Ｐ１および導水部Ｐ２を形成する。

（ｃ）第２加工装置の構成
第２加工装置４０は、図４に示すように、一対の歯車状ローラ４１，４２によって構成される。一対の歯車状ローラ４１，４２は、高さ方向上下に配置される。歯車状ローラ４１，４２は、第１加工済みフィン材２０ａを間に挟みこんで回転することにより、上述のルーバー加工および折り曲げ加工を施す。なお、歯車状ローラ４１，４２は、図示しないシャフトがモーターにより駆動されることにより回転する。

図６に、本実施形態に係る上方に配置された歯車状ローラ（上方歯車状ローラ）４１の例を示す。なお、下方に配置された歯車状ローラ（下方歯車状ローラ）４２は、上方歯車状ローラ４１との間でフィン材２０ａを挟み込むことによってフィン材２０ａに上述の加工がさらに施せるように、上方歯車状ローラ４１と噛み合わせ可能な構成となっている。以下、主として、上方歯車状ローラ４１の構成について説明する。

上方歯車状ローラ４１は、複数の歯面４３と、歯先面４４と、歯底面４５とを有する。歯面４３の幅寸法ｗ４０は、フィン材２０ａの中央領域ＣＲの幅寸法ｗ１と同じである。歯面４３の歯たけ寸法Ｌ４２は、一の非接触領域ＮＡ（具体的には、中央領域ＣＲ）の長さ寸法Ｌ２に対応する。歯先面４４および歯底面４５の長さ寸法Ｌ４１は、接触領域ＤＬの長さ寸法Ｌ１に対応する。すなわち、歯面４３は、伝熱部Ｐ１に対応し、歯先面４４および歯底面４５は、山部２１または谷部２２にそれぞれ対応する。なお、上方歯車状ローラ４１および下方歯車状ローラ４２の寸法は同じである。

上方歯車状ローラ４１は、各歯面４３に、複数の凸部４６と、一つのガイド孔保持部４７とが形成されている。凸部４６は、ルーバー２３を形成するためのものである。具体的に、凸部４６は、ルーバー用スリット２３１の一方側に隣接するフィン材２０ａの部分（隣接部分）２３２を、仮想線２３３を基準に折り曲げるための部分である。凸部４６は、例えば、鋭角な先端部を有する山形形状であってもよい。凸部４６によって、フィン材２０ａの隣接部分２３２は、仮想線２３３を挟んで隣接する平面に対し所定の角度傾く。ガイド孔保持部４７は、ガイド孔２４を保持する部分である。具体的には、ガイド孔保持部４７もまた、ガイド孔２４に対して突出する。ガイド孔保持部４７がガイド孔２４に突出することで、フィン材２０ａの幅方向および長手方向の移動が抑制され、フィン材２０ａの位置決めが行われる。言い換えると、ガイド孔保持部４７がガイド孔２４に突出することにより、フィン材２０ａの幅方向および長手方向の位置が規定される。下方歯車状ローラ４２は、上方歯車状ローラ４１と噛み合わせ可能なように、歯面４３に、上記凸部４６と嵌合可能な凹部と、上記ガイド孔保持部４７に噛みあう凹部が形成されている。歯車状ローラ４１，４２の一の歯面４３によって、一の非接触領域ＮＡに対するルーバー加工が可能な構成になっている。

（３−２）製造方法の流れ
次に、図７を参照して、本実施形態に係るコルゲートフィン２０の製造方法について説明する。

まず、ステップＳ１で、アンコイラ９０によってフィン材２０ａが供給される。フィン材２０ａは、表面が水平面に対して平行になるような状態で、第１加工装置３０に送られる。

次に、ステップＳ２で、フィン材２０ａを円筒ローラ３１，３２の間に挟みこむことにより、フィン材２０ａにスリット形成加工およびガイド孔形成加工を施す。ここで、スリット形成加工として、フィン材２０ａには、ルーバー用スリット２３１および突起部用スリット２５１が形成される。ルーバー用スリット２３１は、各非接触領域ＮＡの中央領域ＣＲにおいて、フィン材２０ａの幅方向に複数並べて形成される（切り起こし部形成ステップ）。突起部用スリット２５１は、非接触領域ＮＡの端部領域ＥＲと、非接触領域ＮＡおよび接触領域ＢＡの境界線ｄｌ上（端部領域ＥＲと中央領域ＣＲとの境界線上）とに形成される（切り込み部形成ステップ）。また、ガイド孔形成加工として、フィン材２０ａの幅方向中央であって、ルーバー用スリット２３１によって挟まれる位置にガイド孔２４が形成される（ガイド孔形成ステップ）。その後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、フィン材２０ａの中央領域ＣＲを歯車状ローラ４１，４２の間に挟みこみ、フィン材２０ａの位置決めをすると共に、フィン材２０ａにルーバー加工および折り曲げ加工を施す。ここで、ルーバー加工として、ルーバー用スリット２３１に隣接する隣接部２３２を、仮想線２３３を基準に折り曲げる（切り起こし部形成ステップ）。また、折り曲げ加工として、歯先面４４のエッジまたは歯底面４５のエッジを、フィン材２０ａの境界線ＤＬに当接させ、境界線ＤＬを基準にフィン材２０ａを長手方向に折り曲げる。これにより、フィン材２０ａに山部２１と谷部２２とを交互に形成し、フィン材２０ａの側面視形状を波型に変形する（変形ステップ）。なお、境界線ＤＬを基準にフィン材２０ａが折り曲げられると、フィン材２０ａの端部領域ＥＲは、突起部用スリット２５１を挟んで長手方向上下に分離される。分離された端部領域ＥＲのうち、上側部分または下側部分のいずれか一方は、導水部Ｐ２の突起部２５ａとなる。

（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、フィン材２０ａに多数の加工を施すことによってコルゲートフィン２０が製造される。ここで、フィン材２０ａに多数の加工を施す場合、各加工を施すために複数の装置が用いられる。フィン材２０ａの加工に複数の装置が用いられると、フィン材の搬送方向における加工位置にずれが生じやすい。上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、フィン材２０ａにガイド孔２４が形成される。ガイド孔２４は、フィン材２０ａに最初に加工を施す装置（第１加工装置）３０によってフィン材２０ａに形成される。また、第１加工装置３０の後フィン材２０ａに加工を施す第２加工装置４０は、ガイド孔２４を保持してフィン材２０ａの位置決めを行った状態でフィン材２０ａに更なる加工を施す。したがって、フィン材２０ａの位置ズレを防止することができる。

（４−２）
また、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、ガイド孔２４がフィン材２０ａの非接触領域ＮＡに形成される。ガイド孔２４は、フィン材２０ａを加工する際にフィン材２０ａの位置決めに利用される。ここで、フィン材２０ａへの加工が終了した後、ガイド孔２４がコルゲートフィンの性能に影響を与えるべきではない。例えば、ガイド孔２４が、フィン材２０ａの接触領域ＢＲに形成された場合、熱交換器１０に使用した場合、ガイド孔２４は、扁平管１１の平面部１１ａに対向する位置にくる。その結果、ガイド孔２４の周縁部と平面部１１ａとにより、フィン材２０ａの板厚分の段差が形成される。すなわち、ガイド孔２４に凝縮水が溜まりやすい構成となる。熱交換器１０において、凝縮水が溜まると、熱交換器１０の性能を低下させ好ましくない。

しかし、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、フィン材２０ａの非接触領域ＮＡにガイド孔２４が形成される。これにより、熱交換器１０の性能低下を防止することができる。

（４−３）
さらに、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、ガイド孔２４が、非接触領域ＮＡの伝熱部Ｐ１に形成される。具体的に、ガイド孔２４は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１であって、幅方向に並んで形成される複数のルーバー用スリット２３１の間に形成される。コルゲートフィン２０は、熱交換器１０に使用される際、図２に示すように、伝熱部Ｐ１が水平面に対して直交するように配置される。すなわち、熱交換器１０においてコルゲートフィン２０を使用している際、凝縮水がガイド孔２４に付着した場合であっても、凝縮水は重力方向に流れるため、水捌け性を維持することができる。

（４−４）
さらに、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、第１加工装置３０によってフィン材２０ａに対するスリット形成加工およびガイド孔形成加工が施される。また、第２加工装置４０によって、さらにフィン材２０ａに対するルーバー加工および折り曲げ加工が施される。これにより、少ない数の装置によって多数の加工を施すことができる。

（４−５）
また、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、スリット加工において突起部用スリット２５１を形成し、折り曲げ加工において境界線ＤＬを基準にフィン材２０ａを折り曲げることにより、突起部用スリット２５１に隣接する部分であって、突起部２５ａとなる部分が、山部２１または谷部２２に対して上側または下側に突出する。これにより、限られた工程でフィン材２０ａに多数の加工を施すことができる。

（４−６）
さらに、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、突起部２５ａに触れることなく突起部２５ａを山部２１または谷部２２に対して突出させる。熱交換器１０で発生した凝縮水は、突起部２５ａを伝って、上段に配置されたコルゲートフィン２０から下段に配置されたコルゲートフィン２０へと受け渡される。したがって、突起部２５ａの表面は、平面であることが好ましい。ここで、例えば、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法とは異なり、突起部となる部分に接触して突起部を形成することとすると、突起部の表面を平面に保つことができない。これにより、凝縮水の誘導が適宜行われない可能性が生じる。しかし、上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、突起部２５ａの表面を平面に保つことができるため、水捌け性を向上させることができる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、ガイド孔２４が、非接触領域ＮＡの伝熱部Ｐ１となる非接触領域ＮＡの中央領域ＣＲに形成された。ここで、ガイド孔２４は、図８に示すように、導水部Ｐ２となる非接触領域ＮＡの端部領域ＥＲに形成されてもよい。具体的に、ガイド孔２４は、ルーバー用スリット２３１の長さ方向中心位置ｈ１であって、フィン材２０ａの幅方向両端に形成されてもよい。ガイド孔２４は、フィン材２０ａの幅方向中心位置ｃ１に対して、左右対称となる位置であれば、非接触領域ＮＡのどこに形成されていてもよい。これによっても、凝縮水がガイド孔２４に付着した場合であっても、凝縮水を重力方向に流れるため、水捌け性を維持することができる。

また、ガイド孔２４は、非接触領域ＮＡのうち、境界線ＤＬに近い部分に形成してもよい。これにより、歯車状ローラ４１，４２によってより確実にガイド孔２４を保持することができる。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態において形成されるガイド孔２４の開口形状は、どのような形状であってもよい。例えば、ガイド孔２４の開口形状は、矩形であっても、円形であっても、楕円形であってもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態に係るコルゲートフィン製造方法において、ルーバー２３の形状は、伝熱部Ｐ１の高さ方向に延びる細長い矩形であったが、ルーバー２３は他の形状を有していてもよい。

（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、突起部２５ａ，２５ｂが、略三角形状である場合について説明した。ここで、突起部２５ａ，２５ｂは、先端に向けて幅が狭くなる形状であれば、略三角形状でなくてもよい。

（５−５）変形例Ｅ
上記実施形態において形成される突起部２５ａ，２５ｂの数や形は、如何なるものであってもよい。上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、突起部２５ａ，２５ｂとなるフィン材２０ａの部分に触れることなく、突起部２５ａ，２５ｂを山部２１または谷部２２に対して突出させることができる。したがって、突起部２５ａ，２５ｂが小さい面積により構成される場合であったとしても、好適な突起部２５ａ，２５ｂを形成することができる。

（５−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、第２加工装置４０において折り曲げ加工を施し、接触領域ＢＲのフィン材２０ａに対して非接触領域ＮＡのフィン材２０ａを９０°に近い角度になるように折り曲げた。ここで、第２加工装置４０では、フィン材２０ａをわずかに折り曲げる構成とし、第２加工装置４０の下流に配置した別の装置によってフィン材２０ａを９０°または９０°に近い角度に折り曲げるような構成としてもよい。

（５−７）変形例Ｇ
上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、第１加工装置３０によって加工が施されたフィン材２０ａが、その後、直接第２加工装置４０に送られる構成とした（図４参照）。ここで、第１加工装置３０と第２加工装置４０との間に、フィン材２０ａの幅方向の位置ズレを抑制するための仲介ローラ５０を設ける構成としてもよい（図９参照）。これにより、フィン材２０ａの位置ズレをより効果的に抑制することができる。

（５−８）変形例Ｈ
上記実施形態に係るコルゲートフィンの製造方法では、ルーバー用スリット２３１の形成と、ルーバー加工とが異なる装置３０，４０で行われた。具体的に、ルーバー用スリット２３１は、第１加工装置３０で形成され、ルーバー加工は、第２加工装置４０で行われた。ここで、ルーバー用スリット２３１の形成とルーバー加工とが同じ装置４０で行われてもよい。例えば、第２加工装置４０において、歯車状ローラ４１，４２のうち一方のローラ表面に、ルーバー用スリット２３１を形成するための第１の刃３３ａが形成される。また、他方のローラ表面に、ルーバー用スリット２３１の一方側に隣接するフィン材２０ａの部分（隣接部分）２３２を、仮想線２３３を基準に折り曲げるための凸部４６が形成される。歯車状ローラ４１，４２にフィン材２０ａが挟み込まれると、フィン材２０ａにルーバー用スリット２３１が形成され、その後、さらに仮想線２３３を基準にフィン材２０ａの隣接部２３２が起こし上げられる。このような構成であっても、上記実施形態と同様のコルゲートフィン２０を製造することができる。

１０ 熱交換器
１２，１３ ヘッダ
１１ 扁平管
１１ 扁平管の水平部
２０ コルゲートフィン
２１ 山部
２２ 谷部
２３ ルーバー
２４ ガイド孔
２５ａ，２５ｂ 突起部
２６ 連絡部
２３１ ルーバー用スリット（第１の切り込み部）
２５１ 突起部用スリット（第２の切り込み部）
Ｐ１ 伝熱部
Ｐ２ 導水部
ＢＡ 接触領域（第２の領域）
ＮＡ 非接触領域（第１の領域）
ＣＲ 中央領域
ＥＲ 端部領域
ＤＬ 境界線（境界部分）

特開２０１０−２１３８号公報

Claims (6)

1. 熱交換器（１０）において積層された扁平管（１１）の間に配置されるコルゲートフィン（２０）の製造方法であって、
   前記扁平管と接触しないフィン材（２０ｂ）の領域であって前記フィン材の幅方向に延びる第１の領域（ＡＲ１）において、前記フィン材の位置決めを行うためのガイド孔（２４１）を形成するガイド孔形成ステップと、
   前記ガイド孔を保持し、さらに、前記扁平管と接触する前記フィン材の領域であって前記フィン材の長さ方向において前記第１の領域に隣接する第２の領域（ＡＲ２）が山部（２１）および谷部（２２）のいずれかとなるように、前記第１の領域および前記第２の領域の境界部分（ＤＬ）を折り曲げて前記フィン材の側面視形状を変形する変形ステップと、
   を備える、
   コルゲートフィンの製造方法。
2. 前記第１の領域の幅方向に並べて複数の切り起こし部を形成する切り起こし部形成ステップをさらに備える、
   請求項１に記載のコルゲートフィンの製造方法。
3. 前記第２の領域において前記フィン材の幅方向中央部側から端部に延びる切り込み部（２５１）を形成する切り込み部形成ステップをさらに備える、
   請求項１または２に記載のコルゲートフィンの製造方法。
4. 前記ガイド孔形成ステップにおいて、前記ガイド孔は、前記第１の領域における前記複数の切り起こし部の間、および、前記第１の領域における前記端部近傍のいずれかに形成される、
   請求項２または３に記載のコルゲートフィンの製造方法。
5. 前記前記ガイド孔形成ステップにおいて、前記ガイド孔は、前記第１の領域のうち、前記境界部分に近い部分に形成される、
   請求項２から４のいずれかに記載のコルゲートフィンの製造方法。
6. 前記変形ステップでは、前記境界部分を折り曲げることにより、前記山部または前記谷部となる前記第２の領域に対して、前記第２の切り込み部に隣接する前記フィン材の第２部分（ＥＲ）を突出させて突出部（２５ａ）を形成する、
   請求項３から５のいずれかに記載の製造方法。

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