JP2024140672A - フィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器 - Google Patents

フィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器 Download PDF

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Abstract

Figure 2024140672000001
【課題】剛性が高く、カラー部の成形が容易なフィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器を提供する。
【解決手段】フィンの製造方法は、厚板部と、厚板部よりも厚みが薄く、厚板部に隣接することにより厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部とを備えるフィン部材を成形する工程と、板面の凹凸部がある領域内の特定領域を平面状に加工する工程と、フィン部材の特定領域がある部分に、伝熱管を挿入するための貫通孔と貫通孔を囲むカラー部を成形する工程と、を備える。
【選択図】図5

Description

本開示はフィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器に関する。
熱交換器には、製造時と使用時のハンドリングを向上させるため、剛性が高められたフィンを備えるものがある。
例えば、特許文献1には、短手方向へ波状に折れ曲がった平面視矩形状のフィンを備える熱交換器が開示されている。
特開平10-300375号公報
熱交換器では、多数のフィンが設けられると、それらフィンの材料コストが高くなってしまう。そこで、材料コストを低くするため、フィンの薄板化が進められている。しかしながら、特許文献1に記載の熱交換器では、材料の金属板の薄型化を進めると、金属板それ自体が薄くなる結果、十分な剛性が得られないことがある。
一方で、剛性を確保するため、材料の金属板を厚くすると、伝熱管を取り付けるために設けられるカラー部の成形が難しくなってしまう。
本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、剛性が高く、カラー部の成形が容易なフィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本開示に係るフィンの製造方法は、フィン部材を成形する工程と、特定領域を平面状に加工する工程と、貫通孔とカラー部とを成形する工程と、を備える。フィン部材を成形する工程は、厚板部と、厚板部よりも厚みが薄く、厚板部に隣接することにより厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部とを備えるフィン部材を成形する。特定領域を平面状に加工する工程は、板面の凹凸部がある領域内の特定領域を平面状に加工する。貫通孔とカラー部を成形する工程は、フィン部材の特定領域がある部分に、伝熱管を挿入するための貫通孔と貫通孔を囲むカラー部を成形する。
本開示の構成によれば、成形されるフィン部材が、厚板部と、厚板部よりも厚みが薄く、厚板部に隣接することにより厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部とを備えるので、フィン部材全体を薄板化した場合よりも剛性が高い。また、カラー部がフィン部材の特定領域がある部分に成形されるので、カラー部の成形が容易である。
本開示の実施の形態に係る熱交換器の斜視図 本開示の実施の形態に係る熱交換器が備えるフィンの斜視図 図2に示すIII-III切断線の断面図 図2に示すIV-IV切断線の断面図 本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法のフローチャート 本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材の斜視図 図6に示すVII-VII切断線の断面図 本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備える平坦部の成形工程で作製される平坦部が成形されたフィン部材の斜視図 図8に示すIX-IX切断線の断面図 本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるカラー部の成形工程で作製される下孔が開けられたフィン部材の斜視図 図10に示すXI-XI切断線の断面図 (A)本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材に設けられる厚板部の第1変形例、(B)同フィン部材に設けられる厚板部の第2変形例、(C)同フィン部材に設けられる厚板部の第3変形例、(D)同フィン部材に設けられる厚板部の第4変形例、(E)同フィン部材に設けられる厚板部の第5変形例 (A)本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材に設けられる厚板部の第6変形例、(B)同フィン部材に設けられる厚板部の第7変形例、(C)同フィン部材に設けられる厚板部の第8変形例、(D)同フィン部材に設けられる厚板部の第9変形例、(E)同フィン部材に設けられる厚板部の第10変形例、(F)同フィン部材に設けられる厚板部の第11変形例 (A)本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材に設けられる厚板部の第12変形例、(B)同フィン部材に設けられる厚板部の第13変形例 (A)本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材に設けられる厚板部と薄板部の配置パターンの第1変形例、(B)同配置パターンの第2変形例、(C)同配置パターンの第3変形例、(D)同配置パターンの第4変形例、(E)同配置パターンの第5変形例
以下、本開示の実施の形態に係るフィンの製造方法、熱交換器の製造方法、フィンおよび熱交換器について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。また、図に示す直交座標系XYZにおいて、熱交換器が備える複数の伝熱管の管軸が延在する方向を上下方向、それら伝熱管が配列する方向を左右方向とした場合の、上下方向がZ軸、左右方向がX軸、Z軸とX軸とに直交する方向がY軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
実施の形態に係る熱交換器の製造方法は、フィンの剛性を高めるため、板面が凹凸するフィンを作製し、そのフィンを用いて熱交換器を製造する方法である。まず、図1-図4を参照して、製造対象の熱交換器の構成について説明する。以下、フラットフィンを備える熱交換器を例にその構成を説明する。
図1は、実施の形態に係る熱交換器1の斜視図である。図2は、熱交換器1が備えるフィン3の斜視図である。図3は、図2に示すIII-III切断線の断面図である。図4は、図2に示すIV-IV切断線の断面図である。なお、図1は、理解を容易にするため、ヘッダと伝熱管2の上部に取り付けられるフィン3を外した状態の熱交換器1を示している。
図1に示すように、熱交換器1は、複数の伝熱管2と、それら複数の伝熱管2に取り付けられた複数のフィン3と、を備える。
伝熱管2それぞれは、熱交換対象の冷媒を流すため、円筒状に形成されている。また、その管軸を上下方向に向けている。図示しないが、伝熱管2の上方と下方には、外部機器から冷媒の供給を受け、または外部機器へ排出するヘッダが配置されている。伝熱管2の上端と下端は、それらヘッダそれぞれに接続されている。これにより、伝熱管2には、ヘッダを流れる冷媒が分配される。または、自身を流れる冷媒をヘッダに集約させる。その結果、伝熱管2同士の間に冷媒が流通する。
また、伝熱管2それぞれは、その内部を流通する冷媒の熱を伝えやすくするため、熱の伝導性が高い金属、例えば、純銅、銅合金で形成されている。そして、図1に示すように、伝熱管2は、一定のピッチP1で左右方向に配列されている。その状態で、伝熱管2は、左右方向へ延びる複数のフィン3を貫通すると共に、フィン3と熱的に接続されている。これにより、伝熱管2は、冷媒の熱をフィン3に伝える。
フィン3それぞれは、伝熱管2からの熱を伝わりやすくすると共に、周辺の空気へ放熱しやすくするため、伝熱性が高い金属、例えば、純アルミニウム、アルミニウム合金で形成されている。さらに放熱性を高めるため、フィン3は、図2に示すように、板の形状に形成されている。また、そのフィン3の板の形状は、左右方向に配列された伝熱管2それぞれと接続可能とするため、左右方向へ細長い矩形状である。上述したように、フィン3には、図1に示す伝熱管2それぞれが熱的に接続されている。フィン3は、伝熱管2から熱が伝わると、その熱を周辺の空気に放つ。
また、図3に示すように、フィン3それぞれは、それ自体を薄くしながら強度を保つため、厚板部31と薄板部32が交互に配列されることにより、板面が凹凸している。
詳細に説明すると、厚板部31の厚みT1は、薄板部32の厚みT2よりも厚く、一定の厚みである。例えば、厚板部31の厚みT1と薄板部32の厚みT2の差は、板部31の厚みT1に対して10%~90%である。そして、厚板部31の下面は、薄板部32の下面と上下方向の位置が揃えられている。すなわち、厚板部31の下面と薄板部32の下面は面一である。さらに、厚板部31は、前後方向、すなわち、Y方向で薄板部32に隣接している。その結果、厚板部31は、フィン3の上面側で、すなわち、+Z面側で薄板部32との間に段差を有する。これにより、厚板部31は、フィン3の+Z面に薄板部32から+Z方向へ突出した凸部33を形成している。また、薄板部32は、フィン3の+Z面に厚板部31から-Z方向へくぼんだ凹部34を形成している。このように、厚板部31と薄板部32は、フィン3の+Z面を凹凸させている。厚板部31と薄板部32は、このような構成を備えることにより、フィン3の強度と剛性を高めている。
さらに、厚板部31は、図2に示すように、X方向へ細長い上面視矩形に形成されている。これにより、厚板部31は、フィン3の長手方向に沿って延びている。また、薄板部32は、厚板部31と同様に、X方向へ細長い上面視矩形に形成されている。これにより、薄板部32もフィン3の長手方向に沿って延びている。このような配置により、厚板部31と薄板部32は、図3に示すように、Y方向へ交互に配列されている。その結果、厚板部31と薄板部32は、フィン3に使用される材料を少なくして材料コストを低くすると共に、フィン3全体の強度と剛性を一定の大きさ以上に保っている。
図2に戻って、フィン3それぞれには、複数の平坦部35と、伝熱管2を通すための複数の貫通孔36と、それら貫通孔36に通された伝熱管2を保持するための複数のカラー部37とが設けられている。
平坦部35は、図4に示す厚みT3が薄板部32の厚みT2と同じに形成されている。さらに、平坦部35は、上面と下面が平行であり、平らである。平坦部35は、このような構成により、詳細に後述するが、製造時に貫通孔36とカラー部37を成形しやすくしている。平坦部35は、製造時に貫通孔36とカラー部37の成形を可能とするために、図2に示すように、平面視でフィン3の貫通孔36とカラー部37よりも大きい円形の形状に形成されている。そして、平坦部35は、伝熱管2の配列のピッチP1と同じピッチで、左右方向、すなわち、フィン3の長手方向に配列されている。それらの平坦部35の数は、伝熱管2の数と同数である。平坦部35それぞれには、貫通孔36とカラー部37が形成されている。
貫通孔36は、伝熱管2の管断面形状と同じ上面視円形に形成されている。さらに、貫通孔36は、伝熱管2が挿通可能な直径に形成されている。一方、カラー部37は、貫通孔36の開口に沿って起立し、かつ貫通孔36の開口を囲む円筒の形状に形成されている。そして、図示しないが、貫通孔36には、伝熱管2が通されている。さらに、図1に示すように、その伝熱管2がカラー部37の内部空間に通され、カラー部37がその伝熱管2に圧着されている。これにより、フィン3が伝熱管2に取り付けられている。その結果、伝熱管2に冷媒が流され、その冷媒の熱が伝熱管に伝わると、フィン3にその熱が伝わり、フィン3は、その熱を周辺の空気に放つ。
このようなフィン3は、厚板部31と薄板部32が交互に配置された形状であることから、バーリング加工によりカラー部37を成形することが難しい。そこで、バーリング加工の前に上述した平坦部35を成形する。続いて、図5-図11を参照して、熱交換器1の製造方法について説明する。
図5は、熱交換器1の製造方法のフローチャートである。なお、図5では、理解を容易にするため、フィン3の製造方法の工程もあわせて示している。
まず、図示しないが、上述した材質、形状、個数の伝熱管2を用意する。一方で、伝熱管2の用意と並行して、フィン3を作製するため、図5に示すように、フィン3の半製品であるフィン部材を成形する(ステップS1)。図6および図7にそのフィン部材を示す。
図6は、熱交換器1の製造方法が備えるフィン部材の成形工程で作製されるフィン部材4の斜視図である。図7は、図6に示すVII-VII切断線の断面図である。
図6に示すように、フィン部材4は、上述した厚板部31と薄板部32が短手方向へ交互に配列された矩形状の板である。詳細には、図7に示すように、フィン部材4では、厚板部31と薄板部32の一方の面が上下方向に揃えられることにより、すなわち、-Z面がZ方向に揃えられることにより、+Z面の側に凸部33と凹部34がY方向へ交互に配列されている。そして、フィン部材4には、図2に示すフィン3の、平坦部35、貫通孔36およびカラー部37が形成されておらず、+Z面が凹凸するだけである。
ステップS1では、上述したフィン3と同じ材質の金属板を用意する。そして、その金属板をプレス加工、転造等の塑性加工することにより、上述したフィン部材4を成形する。例えば、金属板をプレス加工することにより、材料の金属板の厚みよりも厚い厚板部31と、その厚板部31の厚みに対して10%~90%の厚みを有する薄板部32とを備えるフィン部材4を成形する。成形されるフィン部材4は、上述した凸部33と凹部34が交互に配列するので、強度と剛性が高い。その結果、ステップS1では、できるだけ薄い金属板を用いて、材料コストを下げると共に、製造工程でのフィン部材4の変形を抑制できる。
次に、図5に示すように、フィン部材4に平坦部35を成形する(ステップS2)。図8および図9にステップS2で成形される複数の平坦部35を示す。
図8は、熱交換器1の製造方法が備える平坦部35の成形工程で作製される平坦部35が成形されたフィン部材4の斜視図である。図9は、図8に示すIX-IX切断線の断面図である。
図8に示すように、平坦部35それぞれは、平面視円形の形状を有する。その直径R2は、図4に示すカラー部37の外径R1よりも一定の距離以上に大きい。平坦部35は、凸部33と凹部34がある箇所にカラー部37を成形することが難しいことから、カラー部37の成形を容易にするために形成される。このため、平坦部35の直径R2は、カラー部37が成形できる程度に大きく、その結果、カラー部37の外径R1よりも十分大きい。
また、図8に示すように、平坦部35の上面と下面は、平面状である。そして、平坦部35は、図9に示すように、フィン部材4の長手方向へ上述したピッチP1で配列されている。
ステップS2では、このような平坦部35を、例えば、プレス加工、鍛造等の塑性加工することにより成形する。
詳細には、図示しないが、上述した熱交換器1の伝熱管2の数と同数のパンチを、上述したピッチP1で配列させ、かつそれらの配列方向をフィン部材4の長手方向へ向けた状態で、それらパンチをフィン部材4の上面に押し付けてフィン部材4を加圧する。これにより、長手方向へピッチP1で配列された平坦部35をフィン部材4の上面に成形する。これにより、カラー部37を成形しやすい形状にフィン部材4を加工する。このとき、凸部33と凹部34をつぶしてフィン部材4の上面を平坦にするため、成形される平坦部35の図9に示す厚みT3は、凹部34と厚みT2と同じか、それ未満であることが望ましい。
次に、図5に示すように、フィン部材4にカラー部37を成形する(ステップS3)。このカラー部37の成形では、例えば、バーリング加工によってカラー部37を成形する。詳細にそのバーリング加工について説明すると、バーリング加工では、まず、フィン部材4に下孔を開ける。その下孔が開けられたフィン部材4を図10および図11に示す。
図10は、熱交換器1の製造方法が備えるカラー部の成形工程で作製される下孔38が開けられたフィン部材4の斜視図である。図11は、図10に示すXI-XI切断線の断面図である。
下孔38は、図10に示すように、平坦部35それぞれに形成されている。その開口形状は円形であり、その位置は、平坦部35の平面視形状である円形と同心である。そして、図11に示す下孔38の直径R3は、図4に示すカラー部37の外径R1よりも特定の距離だけ小さい。
このような下孔38をフィン部材4に開けた後、図示しない、下孔38よりも外径が大きいパンチをその下孔38に押し込んでいく。これにより、下孔38の周縁部分を広げると共に、起立させる。その結果、図2および図4に示す円筒状のカラー部37が成形される。これにより、フィン3が完成する。
次に、図5に示すように、完成したフィン3を伝熱管2へ取り付ける(ステップS4)。詳細には、フィン3のカラー部37を貫通する、図2に示す貫通孔36に伝熱管2を通す。伝熱管2を、管軸方向の所望の位置まで貫通孔36に通していくことにより、伝熱管2をフィン3に組み付ける。続いて、カラー部37をかしめて、カラー部37を伝熱管2の外周面に圧着させる。これにより、フィン3を伝熱管2に固定する。これら作業を伝熱管2毎に行う。その結果、熱交換器1が完成する。
なお、上述した凸部33と凹部34は、本開示でいうところの凹凸部の一例である。また、図8に示す平面視円形の平坦部35が形成された領域は、本開示でいうところの特定領域の一例である。図6および図8に示す+Z面の凸部33と凹部34が配列する板面全体は、本開示でいうところの板面の凹凸部がある領域の一例である。上述した厚板部31、薄板部32、平坦部35および貫通孔36を備えるフィン3の板部分は、本開示でいうところのフィン部の一例である。
また、上記の実施の形態では、熱交換器1の製造方法について説明したが、この製造方法のフィン3が完成するまでの工程を用いてフィン3だけを製造してもよい。製造されたフィン3でも、凸部33と凹部34が交互に配列するので、強度と剛性が高く、また、材料コストを下げることができるからである。
さらに、フィン部材の成形(ステップS1)、平坦部35の成形(ステップS2)およびカラー部37の成形(ステップS3)は、順送プレス加工により行われるとよい。これにより、成形効率を高めて製造コストを下げることができるからである。
以上のように、実施の形態に係る熱交換器1の製造方法では、その製造方法の工程で成形されるフィン部材4が、厚板部31と、厚板部31よりも厚みが薄く、厚板部31に隣接することにより厚板部31と共に、上面に、すなわち、一方の板面に凸部33と凹部34を形成する薄板部32とを備える。このため、フィン部材4全体を薄板化した場合よりも剛性が高い。
また、熱交換器1の製造方法では、カラー部37がフィン部材4の平坦部35に成形される。カラー部37が、凸部33と凹部34が隣接して交互に配列された領域ではなく、平坦部35がある領域に成形されるので、カラー部37の成形が容易である。また、精度が高いカラー部37を成形できる。
以上、本開示の実施の形態に係るフィン3の製造方法、熱交換器1の製造方法、フィン3および熱交換器1について説明したが、フィン3の製造方法、熱交換器1の製造方法、フィン3および熱交換器1は、これに限定されない。
例えば、実施の形態では、熱交換器1の製造方法の工程で成形されるフィン部材4の短手方向の全体に厚板部31と薄板部32が設けられている。また、フィン部材4の上面、すなわち、一方の板面だけに凸部33と凹部34が形成されている。しかし、熱交換器1の製造方法はこれに限定されない。熱交換器1の製造方法は、厚板部31と、厚板部31よりも厚みが薄く、厚板部31に隣接することにより厚板部31と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部32とを備えるフィン部材4を成形する工程を備えていればよい。このようなフィン部材4を成形すれば、強度と剛性が高いため、フィン部材4と製造されるフィン3の変形を抑制すると共に、材料コストを下げることができるからである。
図12(A)-図12(E)は、実施の形態に係る熱交換器1の製造方法が備えるフィン部材4の成形工程で作製されるフィン部材4に設けられる厚板部31の第1変形例-第5変形例の部分断面図である。図13(A)-図13(F)は、フィン部材4に設けられる厚板部31の第6変形例-第11変形例の部分断面図である。図14(A)、図14(B)は、フィン部材4に設けられる厚板部31の第12変形例、第13変形例の部分断面図である。
図12(A)、図12(B)に示すように、フィン部材4の中央部分に厚板部31が設けられ、両端部分それぞれに薄板部32が設けられてもよい。この場合、図12(A)に示すように、フィン部材4の板面それぞれに凸部33が設けられ、フィン部材4の板面それぞれに凹部34が設けられてもよい。また、図12(B)に示すように、フィン部材4の一方の板面にだけ凸部33と凹部34が設けられてもよい。
また、図12(C)、図12(D)に示すように、フィン部材4の両端部分それぞれに厚板部31が設けられ、フィン部材4の中央部分に薄板部32が設けられてもよい。この場合、図12(C)に示すように、フィン部材4の板面それぞれに凸部33それぞれが設けられ、フィン部材4の板面それぞれに凹部34が設けられてもよい。図12(D)に示すように、フィン部材4の一方の板面にだけ凸部33と凹部34が設けられてもよい。
また、図12(E)に示すように、厚板部31と薄板部32が交互に設けられると共に、フィン部材4の一方の板面にだけ凸部33と凹部34が設けられてもよい。
さらに、図13(A)、図13(B)に示すように、厚板部31の端面が傾斜面であることにより、一方の板面に形成された、または、両方の板面に形成された凸部33が断面視台形状であってもよい。また、図13(C)、図13(D)に示すように、厚板部31の端面が傾斜面であると共に、厚板部31の幅が微小であることにより、一方の板面に形成された、または、両方の板面に形成された凸部33が断面視三角形状であってもよい。さらに、図13(E)、図13(F)に示すように、厚板部31の端面が断面視円弧状、詳細には断面視半円状であることにより、一方の板面に形成された、または、両方の板面に形成された凸部33が断面視半円状または断面視半楕円状であってもよい。
また、図14(A)に示すように、フィン部材4は、厚板部31、薄板部32のほかに、厚板部31よりも薄く、かつ薄板部32よりも厚い厚板部41を備えることにより、フィン部材4の一方の板面にある凸部33と、フィン部材4の他方の板面にある凸部33との幅が異なっていてもよい。その場合、凸部33それぞれが四角形状であってもよい。詳細には、一方の板面にある凸部33が断面視台形状であり、他方の板面にある凸部33が断面視矩形状であってもよい。図示しないが、一方の板面にある凸部33が断面視矩形状であり、他方の板面にある凸部33が断面視台形状であってもよい。さらに、図14(B)に示すように、同じ厚みの厚板部31であっても、薄板部32に対して一方の板面の側にあるか、他方の板面の側にあるかにより、厚板部31は、一方の板面にある凸部33だけを形成するか、または、他方の板面にある凸部33だけを形成してもよい。この場合も、一方の板面にある凸部33が断面視台形状であり、他方の板面にある凸部33が断面視矩形状であってもよい。図示しないが、一方の板面にある凸部33が断面視矩形状であり、他方の板面にある凸部33が断面視台形状であってもよい。
実施の形態では、フィン部材4の短手方向へ厚板部31と薄板部32が交互に形成されている。換言すると、厚板部31と、厚板部31に隣接する薄板部32との組み合わせがフィン部材4の短手方向全体にわたって形成されている。しかし、厚板部31と薄板部32の配置はこれに限定されない。上述したように、熱交換器1の製造方法は、厚板部31と、厚板部31よりも厚みが薄く、厚板部31に隣接することにより厚板部31と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部32とを備えるフィン部材4を成形する工程を備えていればよい。厚板部31と薄板部32は、この条件を満たす配置であればよい。
図15(A)-図15(E)は、実施の形態に係る熱交換器1の製造方法が備えるフィン部材4の成形工程で作製されるフィン部材4に設けられる厚板部31と薄板部32の配置パターンの第1変形例-第5変形例の概念図である。なお、図15(A)-図15(E)では、理解を容易にするため、図13(A)-図13(F)と図14(A)、図14(B)で説明した厚板部31と薄板部32の組み合わせで形成される凹凸5を実線として表示している。その結果、実線がない部分は、凹凸5がない平らな面である。
図15(A)に示すように、フィン部材4には、それぞれが長手方向に延びると共に、短手方向に配列する複数の凹凸5が形成されていてもよい。また、図15(B)に示すように、フィン部材4には、それぞれが短手方向に延びると共に、長手方向に配列する複数の凹凸6が形成されていてもよい。さらに、図15(C)に示すように、フィン部材4には、長手方向に延びると共に、短手方向に配列する複数の凹凸5と、短手方向に延びると共に、長手方向に配列する複数の凹凸6とが混在してもよい。
図15(D)に示すように、フィン部材4には、それぞれが長手方向に対して傾斜する方向へ延びると共に、互いに平行な複数の凹凸7が形成されていてもよい。また、フィン部材4には、長手方向に対する傾斜方向が異なる複数の凹凸8が形成されていてもよい。例えば、図15(E)に示すように、フィン部材4には、長手方向に対して一定の角度で傾斜する複数の凹凸7と、それら複数の凹凸7と線対称に傾斜する複数の凹凸8とが形成されていてもよい。
実施の形態では、フィン3がフラットフィンである。その結果、フィン部材4もフラットである。しかしながら、上述したように、熱交換器1の製造方法は、厚板部31と、厚板部31よりも厚みが薄く、厚板部31に隣接することにより厚板部31と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部32とを備えるフィン部材4を成形する工程を備えていればよい。その結果、フィン3も、厚板部31と、厚板部31よりも厚みが薄く、厚板部31に隣接することにより厚板部31と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部32とを備えるものであればよい。従って、これらの条件を満たす限り、フィン3とフィン部材4の形状は任意である。例えば、フィン3は、長手方向にコルゲート状に屈曲した、いわゆるコルゲートフィンであってもよい。また、フィン部材4も、長手方向にコルゲート状に屈曲してもよい。
また、実施の形態では、伝熱管2が円管であるが、伝熱管2の形状は任意である。伝熱管2は、例えば、扁平管であってもよい。
以上のように、フィン3の製造方法、熱交換器1の製造方法、フィン3および熱交換器1は、上記の実施の形態に限定されず、様々な変形および置換を加えることができる。以下に、本開示の様々な形態を付記として記載する。
(付記1)
厚板部と、該厚板部よりも厚みが薄く、前記厚板部に隣接することにより前記厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部とを備えるフィン部材を成形する工程と、
前記板面の前記凹凸部がある領域内の特定領域を平面状に加工する工程と、
前記フィン部材の前記特定領域がある部分に、伝熱管を挿入するための貫通孔と該貫通孔を囲むカラー部を成形する工程と、
を備える、
フィンの製造方法。
(付記2)
前記特定領域を平面状に加工する工程では、前記フィン部材の前記特定領域がある部分を加圧することにより、前記特定領域を平面状に加工し、
前記貫通孔と前記カラー部を成形する工程では、前記フィン部材の前記特定領域がある部分をバーリング加工することより、前記貫通孔と前記カラー部を成形する、
付記1に記載のフィンの製造方法。
(付記3)
前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から矩形状または台形状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
付記1または2に記載のフィンの製造方法。
(付記4)
前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から三角形状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
付記1から3のいずれか1つに記載のフィンの製造方法。
(付記5)
前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から半円状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
付記1から4のいずれか1つに記載のフィンの製造方法。
(付記6)
前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が長手方向に延在する形状に成形する、
付記1から5のいずれか1つに記載のフィンの製造方法。
(付記7)
前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が短手方向に延在する形状に成形する、
付記1から6のいずれか1つに記載のフィンの製造方法。
(付記8)
前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が長手方向に対して傾斜した方向へ延在する形状に成形する、
付記1から7のいずれか1つに記載のフィンの製造方法。
(付記9)
付記1から8のいずれか1つに記載のフィンの製造方法と、
該フィンの製造方法で製造されたフィンを伝熱管に組み付ける工程と、
を備える熱交換器の製造方法。
(付記10)
厚板部と、該厚板部よりも厚みが薄く、前記厚板部に隣接することにより前記厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部と、前記板面の前記凹凸部がある領域内に設けられた平坦部と、前記平坦部に形成された、伝熱管を挿入するための貫通孔とを有するフィン部と、
前記貫通孔を囲むカラー部と、
を備える、
フィン。
(付記11)
付記10に記載のフィンと、
前記フィン部が有する前記貫通孔に通され、前記カラー部に保持された伝熱管と、
を備える、
熱交換器。
1 熱交換器、2 伝熱管、3 フィン、4 フィン部材、5-8 凹凸、31 厚板部、32 薄板部、33 凸部、34 凹部、35 平坦部、36 貫通孔、37 カラー部、38 下孔、41 厚板部、P1 ピッチ、R1 外径、R2,R3 直径、T1,T2,T3 厚み。

Claims (11)

  1. 厚板部と、該厚板部よりも厚みが薄く、前記厚板部に隣接することにより前記厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部とを備えるフィン部材を成形する工程と、
    前記板面の前記凹凸部がある領域内の特定領域を平面状に加工する工程と、
    前記フィン部材の前記特定領域がある部分に、伝熱管を挿入するための貫通孔と該貫通孔を囲むカラー部を成形する工程と、
    を備える、
    フィンの製造方法。
  2. 前記特定領域を平面状に加工する工程では、前記フィン部材の前記特定領域がある部分を加圧することにより、前記特定領域を平面状に加工し、
    前記貫通孔と前記カラー部を成形する工程では、前記フィン部材の前記特定領域がある部分をバーリング加工することより、前記貫通孔と前記カラー部を成形する、
    請求項1に記載のフィンの製造方法。
  3. 前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から矩形状または台形状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
    請求項1または2に記載のフィンの製造方法。
  4. 前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から三角形状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
    請求項1または2に記載のフィンの製造方法。
  5. 前記フィン部材を成形する工程では、断面視で前記厚板部が前記薄板部から半円状に突出する形状に前記フィン部材を成形する、
    請求項1または2に記載のフィンの製造方法。
  6. 前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が長手方向に延在する形状に成形する、
    請求項1に記載のフィンの製造方法。
  7. 前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が短手方向に延在する形状に成形する、
    請求項1または6に記載のフィンの製造方法。
  8. 前記フィン部材を成形する工程では、前記フィン部材を、前記板面に垂直な方向から視て矩形の形状に成形すると共に、前記厚板部と前記薄板部が長手方向に対して傾斜した方向へ延在する形状に成形する、
    請求項1または6に記載のフィンの製造方法。
  9. 請求項1または6に記載のフィンの製造方法と、
    該フィンの製造方法で製造されたフィンを伝熱管に組み付ける工程と、
    を備える熱交換器の製造方法。
  10. 厚板部と、該厚板部よりも厚みが薄く、前記厚板部に隣接することにより前記厚板部と共に、少なくとも一方の板面に凹凸部を形成する薄板部と、前記板面の前記凹凸部がある領域内に設けられた平坦部と、前記平坦部に形成された、伝熱管を挿入するための貫通孔とを有するフィン部と、
    前記貫通孔を囲むカラー部と、
    を備える、
    フィン。
  11. 請求項10に記載のフィンと、
    前記フィン部が有する前記貫通孔に通され、前記カラー部に保持された伝熱管と、
    を備える、
    熱交換器。
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