JP2014228235A - 熱交換器、該熱交換器を凝縮器または蒸発器に用いた冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒管から冷媒が漏出するおそれの少ない安価な熱交換器及び該熱交換器を凝縮器または蒸発器に用いた冷凍装置を提供する。
【解決手段】熱交換器１０は、アルミニウム合金からなる芯材にこれより電位が卑となるアルミニウム合金でクラッド処理を施して外側に保護被膜層を形成した１本の管部材を、直管部１２とＵ字形の曲管部１３とを交互に連続するように蛇行状に曲げて、一つの平面Ｐ１上に複数の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、一つの平面Ｐ１を含む互いに平行な複数の平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）上に複数の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置するように形成した冷媒管１１と、冷媒管１１の片側に配置された曲管部１３側から挿通される長孔２１を有して、直管部１２の長手方向に沿って所定間隔を設けて互いに平行に配置したアルミニウム製の板材よりなる複数の放熱フィン２０とを備え、互いに隣り合う直管部１２，１２を長孔２１の長手方向の両端部に係合させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィンアンドチューブ型の熱交換器、該熱交換器を凝縮器または蒸発器に用いた冷凍装置に関する。

下記の特許文献１には、冷媒管と、冷媒管を挿通固着したフィン材よりなる熱交換器が開示されている。この熱交換器の冷媒管は母材をアルミニウム材製とし、外表面をＪＩＳ規格Ｈ４０８０−Ａ７０７２に規定するクラッド処理を施すことで保護被膜層を形成している。冷媒管は、両側に真直な直管を備えた複数のＵ字管の直管の各先端にフレア加工を施して拡開させ、複数のＵ字管の隣り合う直管の両拡開部分にＵ字ベント管よりなる連結管を挿入して蛇行状とし、Ｕ字管の直管と連結管との連結部分をろう付けにより連通接続させたものである。

特許第３６５０３７１号公報

上述した特許文献１に記載の熱交換器においては、冷媒管は外表面をＪＩＳ規格Ｈ４０８０−Ａ７０７２に規定するクラッド処理を施すことで保護被膜層を形成したものであるので、冷媒管の母材は犠牲防食効果により腐食されにくくなっている。しかし、冷媒管はＵ字管の直管と連結管との連結部分をろう付けにより連通接続させているために、連結加工作業によるコストが高くなるとともに、連結部分のろう付けが不十分であると冷媒の漏出するおそれがあった。本発明は、冷媒管から冷媒が漏出するおそれの少ない安価な熱交換器及び該熱交換器を凝縮器または蒸発器に用いた冷凍装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、アルミニウム合金からなる芯材にこれより電位が卑となるアルミニウム合金でクラッド処理を施して外側に保護被膜層を形成した１本の管部材を、直管部とＵ字形の曲管部とが交互に連続するように蛇行状に曲げて、一つの平面上に複数の直管部を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、一つの平面を含む互いに平行な複数の平面上に複数の直管部を等間隔かつ互いに平行にするように形成した冷媒管と、冷媒管の片側に配置された曲管部側から挿通される長孔を有して、直管部の長手方向に沿って所定間隔を設けて互いに平行に配置したアルミニウム製の板材よりなる複数の放熱フィンとを備え、互いに隣り合う直管部を長孔の長手方向の両端部に係合させたことを特徴とする熱交換器を提供するものである。

上記のように構成した熱交換器においては、冷媒管の芯材は外側に形成した保護被膜層による犠牲防食効果により腐食されにくくなる。また冷媒管は１本の管部材を、直管部とＵ字形の曲管部とを交互に連続するように蛇行状に曲げて、一つの平面上に複数の直管部を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、一つの平面を含む互いに平行な複数の平面上に複数の直管部を等間隔かつ互いに平行に配置するように形成したので、ろう付けのような連結作業によるコストを要しなくて安価にでき、管部材をろう付けにより連結したときのように継ぎ目がないことで、冷媒が漏出するおそれがなくなった。

上記のように構成した熱交換器においては、放熱フィンは耐食性被膜をプレコート処理したアルミニウム製の板材を用いるのが好ましく、このようにしたときには、放熱フィンが腐食しにくくなる。また、耐食性被膜は親水性、防黴性または抗菌性を有しているのが好ましい。

上記のように構成した熱交換器においては、冷媒管を液圧拡管させることにより、直管部を長孔の長手方向の端部の周囲に密着して嵌装させてもよい。この場合には、放熱フィンの長孔は、長手方向の両端部に冷媒管を挿通可能な内径をした円形孔部と、円形孔部の内径より狭い幅をしてこれら両円形孔部を互いに接続する接続部とからなり、円形孔部の内径を８．３〜８．５ｍｍで接続部の幅を３．３〜３．５ｍｍとし、片側の曲管部にはこれに連続する両側の直管部の長手方向の延長線の間を接続部に挿通可能な厚みとなるように偏平加工をした偏平部が形成され、冷媒管の外径が８ｍｍで肉厚が１．０±０．１ｍｍの管部材を用いたときの偏平部の外側の厚みを２．８〜３．０ｍｍとし、放熱フィンの長孔に片側の曲管部側から冷媒管を挿通して、冷媒管の放熱フィンに挿入していない導入または導出管部の外径を８．４〜８．６ｍｍまで液圧拡管させて、直管部を長孔の円形孔部の周囲に密着して嵌装させるのが好ましい。冷媒管を液圧拡管させることにより、直管部を長孔の周囲に密着して嵌装させるようにした熱交換器においては、複数の放熱フィンが並ぶ方向の両側には放熱フィンを保護するためのエンドプレートが設けられ、エンドプレートには放熱フィンの長孔と同形状の長孔を形成するのが好ましい。このようにしたときには、冷媒管を液圧拡管させたときに、放熱フィンとエンドプレートを同時に冷媒管に固定することができ、作業効率がよくなった。さらに、冷媒管の放熱フィンに挿通していない導入または導出管部の先端部には冷媒管の外径と同じ内径を有した拘束治具を着脱可能に取り付け、液圧拡管させたときに導入または導出管部の先端部が拡管するのを防ぐようにするのが好ましい。また、他の実施形態の熱交換器においては、冷媒管の直管部を長孔の長手方向の端部に圧入することにより長孔の周囲に密着して嵌装させてもよい。

上記のように構成した熱交換器においては、互いに隣り合う２つの平面の直管部を結ぶ曲管部を含む平面と互いに隣り合う２つの各平面の一方との間の角度を４０°〜６０°の範囲とし、好ましくは４５°〜５０°の範囲とするのが好ましい。また、互いに隣り合う２つの平面の直管部を結ぶ曲管部を含む平面と互いに隣り合う２つの平面の一方との間の角度を９０°とするのが好ましい。

上記のように構成した熱交換器を冷凍装置の凝縮器に用いることができる。また、上記のように構成した熱交換器において、放熱フィンに耐食性被膜をプレコート処理したアルミニウム製の板材を用いたものにおいては、冷凍装置の蒸発器に用いることができる。

本発明の熱交換器の一実施形態の（ａ）正面図、（ｂ）左側面図及び（ｃ）右側面図である。 放熱フィンを示す図である。 （ａ）熱交換器の左側面図であり、平面Ｐ１の直管部と平面Ｐ２の直管部とを結ぶ曲管部を含む平面と、平面Ｐ１またはＰ２との間の角度θを示す図であり、（ｂ）熱交換器の右側面図であり、平面Ｐ２の直管部と平面Ｐ３の直管部とを結ぶ曲管部を含む平面と、平面Ｐ２またはＰ３との間の角度θを示す図である。 冷媒管の曲管部を示す図であり（ａ）偏平部を形成する前の図であり、（ｂ）偏平部を形成した後の図である。 冷媒管の肉厚の厚さに応じて偏平加工できる厚みを示すグラフである。 冷媒管の肉厚の厚さに応じて液圧拡管できる外径の上限を示したグラフである。 放熱フィンの他の実施形態を示す図である。

以下、本発明の熱交換器の一実施形態を添付図面を参照して説明する。熱交換器１０は、フロン系、プロパンまたはブタン等を冷媒として外気と熱交換するものである。図１に示したように、熱交換器１０は、アルミニウム合金からなる芯材にこれより電位が卑となるアルミニウム合金でクラッド処理を施して外側に保護被膜層を形成した１本の管部材よりなる冷媒管１１を備えている。冷媒管１１の芯材にはＡ３００３等のアルミニウム合金が用いられ、冷媒管１１の保護被膜層にはＡ７０７２等の母材より卑となるアルミニウム合金が用いられている。冷媒管１１の外径は８ｍｍであり、冷媒管の肉厚は１．０±０．１ｍｍとなっている。冷媒管１１は、直管部１２とＵ字形の曲管部１３とを交互に連続するように蛇行状に曲げて、一つの平面Ｐ（Ｐ１）上に９本（複数）の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、一つの平面Ｐ１を含む互いに平行な３つの平面Ｐ１〜Ｐ３上に８本または９本（複数）の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置するように形成したものである。また、冷媒管１１は冷媒が導入される側の直管部１２に連続する冷媒の導入管部１４と、冷媒が導出される側の直管部１２に連続する冷媒の導出管部１５とを備えている。なお、この実施形態の冷媒管１１は曲管部１３の曲げ半径を全て同じとしている。

図１（ａ）に示したように、熱交換器１０は冷媒管１１の直管部１２の長手方向に沿って所定間隔を設けて互いに平行に配置され、冷媒管１１の直管部１２が挿通された複数の放熱フィン２０を備えている。放熱フィン２０はＡ１１００等のアルミニウム製（純アルミニウム系）の薄い板材よりなり、放熱フィン２０の表面にはアクリル樹脂等の耐食性被膜がプレコート処理されている。耐食性被膜はアクリル樹脂に限られるものでなく、親水性、防黴製または抗菌性を有した他の樹脂材等により被膜を形成させたものでもよい。図２に示したように、放熱フィン２０には冷媒管１１を挿通する複数の長孔２１が形成されている。各長孔２１は長手方向の両端部に冷媒管１１の直管部１２を挿通可能な内径をした円形孔部２２，２２と、円形孔部２２の内径より狭い幅をしてこれら両円形孔部２２，２２を互いに接続する接続部２３とからなる。この実施形態の放熱フィン２０には、冷媒管１１の直管部１２が配置される３つの平面Ｐに対応して、４つの長孔２１を等間隔に一列に配置し、４つの長孔２１よりなる列を互いに平行に３列に配置し、中側の列の下部と右側の列の下部を結ぶように１つの長孔２１を配置している。長孔２１の円形孔部２２の内径は８．３〜８．５ｍｍとし、接続部２３の幅は３．３〜３．５ｍｍとしている。

熱交換器１０は複数の放熱フィン２０が並ぶ方向の両側にエンドプレート２４，２４を備えている。エンドプレート２４，２４は放熱フィン２０より一回り大きな金属板の周部を外側に折り曲げた箱形形状をしている。なお、エンドプレートの大きさ及び形状はこれに限定されるものでなく、例えば放熱フィン２０と同じ大きさで、放熱フィン２０より厚肉なプレートであってもよい。エンドプレート２４，２４には放熱フィン２０と同様に複数の長孔２５が形成されており、長孔２５は円形孔部２６，２６と、両円形孔部２６，２６とを互いに接続する接続部２７とからなる。

次に、この熱交換器１０の製造方法について説明する。先ず、ボビン等に巻回してある冷媒管１１を真っ直ぐに延ばす整直（延ばし）加工をし、整直させた冷媒管１１を直管部１２と曲管部１３とが交互に連続するように蛇行状に屈曲させる。このとき、複数の直管部１２が互いに平行かつ等間隔となるように屈曲させる。このとき、全ての曲管部１３の曲げ半径を同一とする。

次に、屈曲加工させた冷媒管１１においては、直管部１２の長手方向の片側の曲管部１３に偏平加工処理を行う。図４に示したように、片側の曲管部１３にはこれに連続する直管部１２，１２の長手方向の延長線の間に平坦な偏平部１３ｂを押圧加工により形成する。この偏平部１３ｂは放熱フィン２０とエンドプレート２４の各長孔２１，２５の接続部２３，２７に挿通可能とするためのものである。偏平部１３ｂは外径が８ｍｍで肉厚が１．０±０．１ｍｍの冷媒管１１を押圧加工により２．８〜３．０ｍｍの厚みに押しつぶして平坦化したものである。

扁平加工させた冷媒管１１においては、１つの平面Ｐ１上に９本（複数）の直管部１２を配置し、この平面Ｐ１に平行な２つの平面Ｐ２，Ｐ３に８本または９本の直管部１２を配置するように、平面Ｐ１の直管部１２と平面Ｐ２の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａと、平面Ｐ２の直管部１２と平面Ｐ３の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａとを捻って曲げる。図３に示したように、平面Ｐ１の直管部１２と平面Ｐ２の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、この曲管部１３ａを含む平面と平面Ｐ１（及び平面Ｐ２）との間の角度θが４８．６°となるように捻って曲げられている。同様に、平面Ｐ２の直管部１２と平面Ｐ３の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、この曲管部１３ａを含む平面と平面Ｐ２（及び平面Ｐ３）との間の角度θが４８．６°となるように捻って曲げられている。なお、放熱フィン２０の冷媒管１１の各平面Ｐ１〜Ｐ３が配置される方向の横幅に応じて該曲管部１３ａを含む平面と、平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）の角度を４０°〜６０°の角度の範囲で捻って曲げてもよく、さらに、４５°〜５０°の角度の範囲で捻って曲げるのが最適である。このように整直（延ばし）加工、曲げ加工、偏平加工及び捻り加工処理を実施した冷媒管１１を焼き鈍し処理を実施し、一連の加工処理によって生じた加工硬化による内部のひずみを取り除いて展延性を向上させる。なお、この実施形態では、焼き鈍し処理を実施しているが、この焼き鈍し処理は不可欠な処理でない。

次に、複数の放熱フィン２０を所定間隔を設けて互いに平行に整列させ、複数の放熱フィン２０の両側にエンドプレート２４，２４を配置する。偏平部１３ｂを形成した曲管部１３側から冷媒管１１を一方（図１（ｃ）に示した側）に配置したエンドプレート２４の長孔２５から挿通し、複数の放熱フィン２０の各長孔２１及び他方（図１（ｂ）に示した側）に配置したエンドプレート２４の長孔２５を通す。このとき、曲管部１３の偏平部１３ｂは各長孔２５，２１の接続部２７，２３に挿通され、直管部１２は各長孔２５，２１の円形孔部２６，２２に挿通されている。

冷媒管１１の導入管部１４や導出管部１５の各先端部等の後加工がある部分に冷媒管１１の外径（８ｍｍ）と同じ内径の筒形の拘束治具を取り付け、冷媒管１１に水、油等の液体を加圧注入して液圧拡管させる。導入管部１４や導出管部１５の拘束治具が取り付けられた拘束部は液圧拡管させても拘束治具により拡管せず、熱交換器１０を冷凍装置の圧縮機等の各部品と接続しやすくなり、容易に曲げ、接続等の後加工ができる。冷媒管１１の導入管部１４または導出管部１５の拘束治具の取り付けられていない部分の外径を基準として８．４〜８．６ｍｍ（放熱フィン２０の長孔２１の円形孔部２２の径より大きく）まで拡管させると、冷媒管１１の直管部１２は複数の放熱フィン２０の長孔２１の円形孔部２２の周囲に密着して嵌装され、同様に、冷媒管１１の直管部１２は両端のエンドプレート２４の長孔２５の円形孔部２６の周囲に密着して嵌装される。また、冷媒管１１の片側の曲管部１３の偏平部１３ｂは偏平に押圧加工された状態から再び軸線方向と直交する方向の形状が円形に戻る。

上記のように構成した熱交換器１０は、Ａ３００３等のアルミニウム合金からなる芯材にこれより電位が卑となるＡ７０７２等アルミニウム合金でクラッド処理を施して外側に保護被膜層を形成した１本の管部材を用いたものである。これにより、冷媒管１１の芯材は外側に形成した保護被膜層による犠牲防食効果により腐食されにくくなった。なお、冷媒管１１の芯材であるＡ３００３のアルミニウム合金及び保護被膜層であるＡ７０７２のアルミニウム合金は一例であり、これに限られるものでない。

上記のように構成した熱交換器１０においては、冷媒管１１は直管部１２とＵ字形の曲管部１３とを交互に連続するように蛇行状に曲げて形成し、一つの平面Ｐ１上に９本（複数）の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、一つの平面Ｐ１を含む互いに平行な複数の平面Ｐ１〜Ｐ３上に８本または９本（複数）の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置した。これにより、熱交換器１０は、管部材をろう付けする連結作業によるコストが不要となって安価とすることができるとともに、管部材をろう付けにより連結したときのように継ぎ目がないことで、冷媒が漏出するおそれがなくなった。

上記のように構成した熱交換器１０においては、放熱フィン２０はアクリル樹脂等の耐食性被膜をプレコート処理したＡ１１００等のアルミニウム製の板材を用いた。これにより、放熱フィン２０が腐食ガスにより腐食しにくくなった。また、熱交換器１０を冷凍装置の凝縮器として用い、この冷凍装置を備えた製氷機または冷蔵庫等を海に近い設置場所に設置したときには、凝縮器として用いた熱交換器１０が塩分を多く含む大気に曝されることになる。熱交換器１０は冷媒管１１がクラッド処理され、放熱フィン２０がアクリル樹脂等の耐食性被膜がプレコート処理されているので、塩分を多く含む大気に曝されても腐食しにくい。これにより、当該熱交換器１０を凝縮器として用いた製氷機または冷蔵庫の耐久性が向上することになる。なお、熱交換器１０を冷凍装置の凝縮器に用いたときに、放熱フィン２０をプレコート処理をしていないアルミニウム製の板材を用いることも可能であり、この場合には、耐食性被膜を形成するように塗料を放熱フィン２０に吹き付け塗装して、放熱フィン２０の腐食を防止するようにしてもよい。

同様に、熱交換器１０を冷凍装置の蒸発器として用い、この冷凍装置を備えた冷蔵庫の冷蔵室を蒸発器とした熱交換器１０により冷却させるようにしたときに、この冷蔵庫の冷蔵室に硫化水素等の腐食ガスを発する食材を収容すると、熱交換器１０が冷蔵室内の腐食ガスを多く含む空気に曝されることになる。熱交換器１０は、冷媒管１１がクラッド処理され、放熱フィン２０がアクリル樹脂等の耐食性被膜がプレコート処理されているので、腐食ガスに曝されても腐食しにくい。

また、冷媒管に銅製の管材を用いた熱交換器を同じ加工場所で加工したときには、銅製の冷媒管の加工の際に生じる銅粉が、アルミニウム合金製の冷媒管１１に付着し、アルミニウム合金製の冷媒管１１が腐食するおそれがあった。そのために、銅製の冷媒管を用いた熱交換器を製造するには、冷媒管の素材に応じて熱交換器の加工場所及び設備を別に設ける必要があった。この実施形態の冷媒管１１は凝縮器及び蒸発器の両方がアルミニウム合金製の管材を用いたものであるので、加工場所及び設備を共通とすることができ、熱交換器の生産性が向上した。

上記のように構成した熱交換器１０は、冷媒管１１を液圧拡管させることにより、直管部１２を放熱フィン２０の長孔２１の周囲に密着して嵌装させたものである。放熱フィン２０の長孔２１は、長手方向の両端部に冷媒管１１の直管部１２を挿通可能な内径をした円形孔部２２と、円形孔部２２の内径より狭い幅をしてこれら両円形孔部２２を互いに接続する接続部２３とからなる。放熱フィン２０の長孔２１においては、円形孔部２２の内径を８．３〜８．５ｍｍとし、接続部２３の幅を３．３〜３．５ｍｍとしている。

冷媒管１１の片側の曲管部１３にはこれに連続する両側の直管部１２，１２の長手方向の延長線の間に、接続部２３に挿通可能な厚さとなるように偏平加工をした偏平部１３ｂを形成している。図５は外径が８ｍｍの冷媒管１１の肉厚の厚さに応じて、冷媒管１１を液圧拡管可能に偏平加工できる厚みの範囲（図に示した直線より上側の領域）を示した図である。この図５により、曲管部１３の偏平部１３ｂの内寸が約０．７ｍｍあれば、冷媒管１１内を満液にするのに長時間を要することなく、偏平部１３ｂが液圧拡管により元に戻ることを示している。この図５から、肉厚が１．０ｍｍ±０．１ｍｍの冷媒管１１の偏平部１３ｂを２．８〜３．０ｍｍの厚さとなるように押圧加工しても、冷媒管１１を満液にするのに長時間を要することなく、冷媒管１１は偏平部１３ｂが完全に潰れることなく液圧拡管させることができる。

３つの各平面Ｐ１〜Ｐ３上に８本または９本の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置されるように屈曲加工した冷媒管１１を、偏平部１３ｂを形成した曲管部１３側から冷媒管１１を複数の放熱フィン２０の長孔２１に挿通させ、冷媒管１１の冷媒の導入管部１４及び導出管部１５にて拘束治具を取り付けた部分以外の外径を８ｍｍから８．４〜８．６ｍｍまで拡管させた。図６は外径が８ｍｍの冷媒管１１を肉厚の厚さに応じてほぼ均一に液圧拡管させることのできる外径の上限を示した図である。図６に示したように、外径が８ｍｍの冷媒管１１の肉厚が１．０±０．１ｍｍであるので、冷媒管１１を８．４〜８．６ｍｍまで拡管させても、冷媒管１１を均一に拡管させることができる。このように、液圧拡管させた冷媒管１１の直管部１２は、放熱フィン２０の長孔２１の円形孔部２２の周囲に密着して嵌装されるようになり、冷媒管１１は放熱フィン２０に対して密着することで熱交換の効率を高くすることができた。また、エンドプレート２４にも放熱フィン２０と同様の長孔２５を形成し、液圧拡管させた冷媒管１１の直管部１２を長孔２５の円形孔部２６の周囲に密着して嵌装させた。これにより、冷媒管１１を液圧拡管させることで、冷媒管１１を放熱フィン２０とともにエンドプレート２４に固定することができ、冷媒管１１をエンドプレート２４にかしめ等で別途固定する作業が不要となった。

なお、この実施形態では、冷媒管１１を液圧拡管させることで、直管部１２を複数の放熱フィン２０に対して密着して嵌装させたが、本発明はこれに限られるものでない。例えば、放熱フィン２０の長孔２１の円形孔部２２を冷媒管１１の外径とほぼ同じ大きさとし、円形孔部２２，２２に冷媒管１１の直管部１２を圧入させてもよい。この場合には、冷媒管１１を液圧拡管させないので、放熱フィン２０の長孔２１の接続部２３を円形孔部２２の内径と同じ幅とし、冷媒管１１の曲管部１３に偏平部１３ｂを形成しないようにする。

また、上記のように構成した熱交換器１０においては、冷媒管１１は直管部１２とＵ字形の曲管部１３とを交互に連続するように蛇行状に曲げて形成し、３つの各平面Ｐ１〜Ｐ３上に８本または９本の直管部１２を等間隔かつ互いに平行に配置されるように屈曲加工した。この熱交換器１０では、平面Ｐ１の直管部１２と平面Ｐ２の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、この曲管部１３ａを含む平面が平面Ｐ１（及び平面Ｐ２）に対して４８．６°の角度となるように捻って曲げられている。同様に、平面Ｐ２の直管部１２と平面Ｐ３の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、この曲管部１３ａを含む平面が平面Ｐ２（及び平面Ｐ３）に対して４８．６°の角度となるように捻って曲げられている。これにより、平面Ｐ１とＰ２（Ｐ２とＰ３）の各直管部１２が互いに近接しすぎることなく充分な間隔を保持した状態で、放熱フィン２０の冷媒管１１の平面Ｐ１〜Ｐ３が並ぶ方向の横幅が広くなるのを防ぐことができた。

なお、この実施形態では、冷媒管１１は、平面Ｐ１の直管部１２と平面Ｐ２の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａ及び平面Ｐ２の直管部１２と平面Ｐ３の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、これら曲管部１３を含む各平面が各平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）に対して４８．６°の角度となるように捻って曲げられている。なお、２つの平面の直管部１２を結ぶ曲管部１３ａを含む平面と、平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）の角度を４０°〜６０°、さらに好適なのは４５°〜５０°の角度の範囲としたときにも、平面Ｐ１とＰ２（Ｐ２とＰ３）の各直管部１２が互いに近接しすぎることなく充分な間隔を保持した状態で、冷媒管１１の直管部１２が配置される平面Ｐ１〜Ｐ３が並ぶ方向にて放熱フィン２０の幅が過剰に広くなるのを防ぐことができた。

なお、この実施形態では、冷媒管１１は、平面Ｐ１の直管部１２と平面Ｐ２の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａ及び平面Ｐ２の直管部１２と平面Ｐ３の直管部１２とを結ぶ曲管部１３ａは、これら曲管部１３ａを含む各平面が各平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）に対して４８．６°の角度となるように捻って曲げたが、本発明はこれに限られるものでなく、放熱フィン２０の横幅を狭くする作用効果を得ることができないが、図７に示した放熱フィン２０のように、該曲管部１３ａを含む平面と各平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）との間の角度を直角にしてもよい。

なお、この実施形態では、冷媒管１１は、各平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）に８または９本の直管部１２を配置したが、本発明はこれに限られるものでなく、熱交換器１０の性能に応じて各平面Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）に直管部１２をこれより少なくまたは多く配置してもよい。また、同様に、冷媒管１１の直管部１２を３つの平面Ｐ１〜Ｐ３に配置したが、これに限られるものでなく、直管部１２を２つまたは４つ以上の平面に配置してもよい。

１０…熱交換器、１１…冷媒管、１２…直管部、１３…曲管部、１３ｂ…偏平部、２０…放熱フィン、２１…長孔、２２…円形孔部、２３接続部、２４…エンドプレート、２５…長孔。

Claims (12)

1. アルミニウム合金からなる芯材にこれより電位が卑となるアルミニウム合金でクラッド処理を施して外側に保護被膜層を形成した１本の管部材を、直管部とＵ字形の曲管部とが交互に連続するように蛇行状に曲げて、一つの平面上に複数の前記直管部を等間隔かつ互いに平行に配置するとともに、前記一つの平面を含む互いに平行な複数の平面上に前記複数の直管部を等間隔かつ互いに平行に配置するように形成した冷媒管と、
   前記冷媒管の片側に配置された曲管部側から挿通される長孔を有して、前記直管部の長手方向に沿って所定間隔を設けて互いに平行に配置したアルミニウム製の板材よりなる複数の放熱フィンとを備え、互いに隣り合う前記直管部を前記長孔の長手方向の両端部に係合させたことを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器において、
   前記放熱フィンは耐食性被膜をプレコート処理したアルミニウム製の板材を用いたことを特徴とする熱交換器。
3. 請求項２に記載の熱交換器において、
   前記耐食性被膜は親水性、防黴性または抗菌性を有していることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の熱交換器において、
   前記冷媒管を液圧拡管させることにより、前記直管部を前記長孔の長手方向の端部の周囲に密着して嵌装させたことを特徴とする熱交換器。
5. 請求項４に記載の熱交換器において、
   前記放熱フィンの長孔は、長手方向の両端部に前記冷媒管を挿通可能な内径をした円形孔部と、前記円形孔部の内径より狭い幅をしてこれら両円形孔部を互いに接続する接続部とからなり、前記円形孔部の内径を８．３〜８．５ｍｍで前記接続部の幅を３．３〜３．５ｍｍとし、
   前記片側の曲管部にはこれに連続する両側の直管部の長手方向の延長線の間を前記接続部に挿通可能な厚みとなるように偏平加工をした偏平部が形成され、前記冷媒管の外径が８ｍｍで肉厚が１．０±０．１ｍｍの管部材を用いたときの前記偏平部の外側の厚みを２．８〜３．０ｍｍとし、
   前記放熱フィンの前記長孔に前記片側の曲管部側から前記冷媒管を挿通して、前記冷媒管の前記放熱フィンに挿入していない導入または導出管部の外径を８．４〜８．６ｍｍまで液圧拡管させて、前記直管部を前記長孔の円形孔部の周囲に密着して嵌装させたことを特徴とする熱交換器。
6. 請求項４または５に記載の熱交換器において、
   前記複数の放熱フィンが並ぶ方向の両側には該放熱フィンを保護するためのエンドプレートが設けられ、
   前記エンドプレートには前記放熱フィンの長孔と同形状の長孔を形成したことを特徴とする熱交換器。
7. 請求項４〜６の何れか１項に記載の熱交換器において、
   前記冷媒管の放熱フィンに挿通していない導入または導出管部の先端部には前記冷媒管の外径と同じ内径を有した拘束治具を着脱可能に取り付け、液圧拡管させたときに前記導入または導出管部の先端部が拡管するのを防ぐようにしたことを特徴とする熱交換器。
8. 請求項１〜３の何れか１項に記載の熱交換器において、
   前記冷媒管の直管部を前記長孔の長手方向の端部に圧入することにより前記長孔の周囲に密着して嵌装させたことを特徴とする熱交換器。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の熱交換器において、
   互いに隣り合う２つの平面の直管部を結ぶ曲管部を含む平面と前記互いに隣り合う２つの平面の一方との間の角度を４０°〜６０°の範囲とし、好ましくは４５°〜５０°の範囲としたことを特徴とする熱交換器。
10. 請求項１〜８の何れか１項に記載の熱交換器において、
    互いに隣り合う２つの平面の直管部を結ぶ曲管部を含む平面と前記互いに隣り合う２つの平面の一方との間の角度を９０°としたことを特徴とする熱交換器。
11. 前記１〜１０の何れか１項に記載の熱交換器を冷凍装置の凝縮器に用いたことを特徴とする冷凍装置。
12. 前記２〜１０の何れか１項に記載の熱交換器を冷凍装置の蒸発器に用いたことを特徴とする冷凍装置。

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