JP2739425B2 - フィンチューブ式熱交換器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放熱用あるいは受熱用
のフィンと、冷媒用のパイプとからなり、冷媒用のパイ
プがフィンに挿通されているフィンチューブ式の熱交換
器の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フィンと、フィン面に挿通されている冷
媒用のパイプとから構成されている熱交換器は、いわゆ
るカチコミ式フィンチューブ熱交換器あるいは圧入式フ
ィンチューブ熱交換器として従来周知であり、冷蔵庫、
ルームクーラ等のエバポレータ用あるいはコンデンサ用
の熱交換器として多用されている。このような熱交換器
の製造法も周知で、カチコミ式フィンチューブ熱交換器
を製造するには、図３に示されているように、所定形状
の複数枚のフィン３０、３０、…が用意される。なお、
これらのフィン３０、３０、…にはパイプが挿通される
孔３１、３１、…と、これらの孔３１、３１、…に達す
る切欠３２、３２、…とが同時に形成されている。一
方、組立用の治具４０には、フィンピッチに相当する間
隔例えば２〜２０ｍｍ間隔にフィン受板４１、４１、…
が設けられている。したがって、治具４０のフィン受け
板４１、４１、…の間に、人の手でフィン３０、３０、
…を１枚１枚挿入し、そしてフィン３０、３０、…の切
欠３２、３２、…およびを孔３１、３１、…の位置が一
致するように位置決めして、切欠３２、３２、…から、
図には示されていないが、パイプを孔３１、３１、…ま
で挿入、プレスタッピングして組み立てられている。

【０００３】一方、圧入式フィンチューブ熱交換器も、
図４に示されているように、略同様に製造されている。
すなわち、コイル５０から繰り出される材料に、フィン
プレス５０’でパイプ圧入用の孔５１、５１…が明けら
れ、カッタ５３で所定大きさのフィン５４、５４、…に
切断される。そして、フィンセッタ５５に所定枚数のフ
ィン５４、５４、、がセットされる。フィンセッタ５５
にセットされたフィン５４、５４、…にパイプを挿入
し、パイプの拡径等の処理をして組み立てられている。

【０００４】また、特開平１−１６９２９８号により、
平板状のシートに両端を膨出させた複数個の孔を明け、
次いで、これらの孔が頂部に位置するようにアコーディ
オン状に折り曲げ、そして管体を孔から膨出部に挿入、
固定するようにした熱交換器の製造方法が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カチコミ式フィンチュ
ーブ熱交換器は、前述したように、フィン３０、３０、
…を所定形状に切断加工するとき、切欠３２、３２、
…、孔３１、３１、…等も同時に孔明け加工できるの
で、フィン金型が安価であり、またカチコミ金型も安い
という特徴を有する。さらには、人手によってフィン３
０、３０、…を治具４０に挿入しているので、設備費は
安い。しかしながら、全体の製造コストは比較的高い。
すなわち、フィン３０、３０、…には、カチコミ用の切
欠３２、３２、…が形成されているので、重量のバラン
スが悪く、またフィンピッチが２〜２０ｍｍと小さいの
で、治具４０のフィン受板４１、４１、…に自動的に挿
入することは困難であり、上述したように人手によって
１枚１枚挿入しているので、コスト高になっている。ま
た、圧入式フィンチューブ熱交換器は、前述したよう
に、一応自動的に組み立てられてはいるが、フィンプレ
ス５０’で孔明け加工された後に、長さおよび幅の大き
いフィンを切断するために、トラブルが発生し易い、と
いう欠点がある。また、切断された個々のフィン５４、
５４、…は、フィンセッタ５５のフィン保持板に挟まれ
てはいるが、フィン５４、５４、…は個々に切断されて
いるので、フィン５４、５４、…の姿勢は不安定でパイ
プ圧入時には個々のフィン５４、５４、…の位置出しを
必要としている。さらには、フィンプレス５０’で加工
してから、パイプを圧入するまでに不良品が発生して
も、フィンセッタ５５に挿入されてしまうと、発見しに
くいという問題もある。

【０００６】これに対し、前述の特開平１−１６９２９
８号により提案されている熱交換器の製造方法による
と、上記したような問題は一応解決されている。しかし
ながら、問題点もある。例えば、平板状のシートに孔明
け加工するときに、孔の形状に格別の考慮が払われてい
ないので、孔に管体を挿入する最後の組立工程において
管体が孔の周縁に接触して、フィンを変形させる恐れが
ある。変形すると、空気抵抗が大きくなり所定の熱交換
性能が得られないことにもなる。もっとも、特別な治具
等を使用して変形しないように挿入することはできる
が、コストアップになるという、別の問題が生じる。本
発明は、上記したような問題を解決したフィンチューブ
式の熱交換器の製造方法を提供しようとするもので、具
体的にはフィンの位置決め等の複雑な作業が不要で、切
断トラブル等も少なく、しかもフィンを傷めることなく
容易に組み立てることもできるフィンチューブ式の熱交
換器の製造方法を提供することを目的としている。

【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、連続した板材に所定長さのスリット部と
該スリット部の両端部に位置する拡径部とからなる複数
個の透孔を所定間隔に孔明する第１工程と、前記第１工
程で加工された複数個の透孔のスリット部が頂部に位置
し、前記透孔の対応した拡径部が整合するように連続的
に波形、パルス波形等に折曲げて連続したフィンを加工
する第２工程と、前記第２工程で加工された連続したフ
ィンを切断して所定長さのフィンユニットを形成する第
３工程と、前記第３工程で形成された所定長さのフィン
ユニットに、そのスリット部から拡径部に冷媒用のパイ
プを挿入固定する第４工程とから熱交換器を製造する方
法であって、前記第１工程において孔明するとき、スリ
ット部を、その両端部の近傍から中心部に向けてテーパ
状に広がったテーパ部を有するように孔明するように構
成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
孔明する第１工程時に、軸方向に比較的長い透孔と、比
較的短い透孔とを交互に明けるように構成される。

【０００８】

【実施例】以下、カチコミ式フィンチューブ熱交換器の
製造方法の実施例を説明する。コイル状に巻かれている
例えばアルミニウムフォイル１は、アンコイラーから図
１において左方から右方に送られる過程で、次に述べる
ように順次加工されて、連続したフィンユニット２０が
形成される。すなわち、アルミニウムフォイル１に、孔
明機Ａで縦長の透孔２、２、…を明ける。縦長の透孔２
は、フォイル１の進行方に沿った所定長さのスリット部
３と、その両端部に位置する拡径部４、４とから構成さ
れている。これらのスリット部３は、図２の（ロ）にも
示されているように、スリット部３の両端部から中心部
に向けてテーパ状に幅広になったテーパ部１３、１３、
…と、これらのテーパ部１３、１３、…の終端から略並
行に延びている並行部とを有する。この縦長の透孔２の
スリット部３が、後述するように、パイプを挿入する切
欠部１０になる。このとき、テーパ部１３、１３、…が
パイプを挿入するとき案内する。このような縦長の透孔
２、２、…を、２列以上にに形成する。したがって、パ
イプは２列以上に保持されることになる。このとき、先
行の縦長の透孔２、２、…の拡径部４、４、…と、後行
の拡径部４、４、…との間隔Ｓは、フィンの高さＨを考
慮して決められている。

【０００９】上記のように孔明け加工されたフォイル１
を、次のプレス機Ｂで曲加工する。図１に示されている
実施例によると、曲加工は底部５、５、…と、頂部６、
６、…とを有し、高さがＨの、側面的に見て連続したパ
ルス波形に曲加工をする。このとき、ピッチＰは例えば
２〜２０ｍｍ程度にし、縦長の透孔２、２、…のスリッ
ト部３、３、…の略中央部がパルス波形の頂部６、６、
…に位置するようにする。そうすると、縦長の透孔２、
２、…のスリット部３、３、…によりパイプを挿入する
切欠部１０、１０、…が、そして拡径部４、４、…によ
りフィン面に垂直なパイプ挿通孔１１、１１、…が形成
される。このとき、図１には正確には示されていない
が、図２の（イ）および（ハ）に示されているように、
切欠部１０、１０、…の上方にテーパ部１３、１３が位
置するようになる。なお、パイプ挿通孔１１、１１、…
は、パルス波形フィンの高さＨの略中間部に位置する。

【００１０】次に、カッタＣで連続したパルス波形フィ
ンを切断する。このときフィンの頂部６、６、…をカウ
ンタで計測し、所定数に達したら切断する。あるいは連
続したパルス波形フィンの長さを計測し、所定長さに達
したら切断する。これにより所定長さのフィンユニット
２０が形成される。

【００１１】上記のようにして形成したフィンユニット
２０に、図２に示されているように冷媒用のパイプ２１
を切欠部１０、１０、…の方からパイプ挿通孔１１、１
１、…に挿入する。挿入するとき、パイプ２１はテーパ
部１３、１３により案内される。したがって、パイプ２
１の位置合わせがラフでもフィンユニット２０を傷める
ことなく、容易に挿入することができる。次いで、プレ
スタッピングする。これによりカチコミ式フィンチュー
ブ熱交換器が組み立てられる。

【００１２】本実施例によると、孔明加工、曲加工およ
び切断加工等が従来の熱交換器の製造に使用されている
コルゲートフィンの加工機が利用できる利点がある。ま
た、フィンが所定長さのフィンユニット２０として形成
されているので、従来のように、フィンの治具への挿入
作業、パイプを挿入するための位置決め作業等のコスト
アップになる人的作業を必要としない。さらには、従来
のように位置決め用の治具も必要としない利点がある。

【００１３】上記実施例は色々に変形して実施できる。
例えば上記実施例では、フィンユニット２０は、パルス
波形的に形成されているが、コルゲート状にも形成でき
ることは明きらかである。また、縦長の透孔２、２、…
を軸方向に比較的長い縦長の透孔２、２、…と、短い縦
長の透孔２、２、…とを交互に明けると、折曲加工した
ときパイプ挿通孔１１、１１、…のレベルが、図２の
（ニ）に示されているように、高低２通りに形成され
る。したがって、パイプ２１をパイプ挿通孔１１、１
１、…に挿入し、プレスタッピングすると、パイプ２１
がフィンユニット２０に対して斜めになる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、連続し
た板材に所定長さのスリット部と該スリット部の両端部
に位置する拡径部とからなる複数個の透孔を所定間隔に
孔明けし、そして透孔の対応した拡径部が整合するよう
に連続的に波形、パルス波形等に折曲げて連続したフィ
ンを加工して、次いで所定長さに切断してスリット部か
ら拡径部に冷媒用のパイプを挿入固定するので、従来の
ように人手による複雑な個々のフィンの挿入、高価な治
具による位置決め等の作業が不要で、安価な設備で低コ
ストで熱交換器を製造できる。特に、本発明によると、
板材に透孔を孔明するとき、スリット部を、その両端部
の近傍から中心部に向けてテーパ状に広がったテーパ部
を有するように孔明するので、その後の工程における冷
媒用のパイプの挿入工程が容易になり、しかもフィンを
傷めることがない、という本発明特有の効果が得られ
る。このような効果が得られるにも拘らず、本発明によ
ると、スリット部がテーパ部を有するように孔明するだ
けで、設備費、孔明加工工程等においてコストアップに
なるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例により、フィンチューブ式熱
交換器を製造している状態を模式的に示す斜視図であ
る。

【図２】 本発明の実施例により加工された部品を模式
的に示す図で、その（イ）はフィンユニットにパイプを
挿入しようとしている状態を示す斜視図、その（ロ）は
１個の縦長の透孔を示す平面図、その（ハ）はその曲げ
加工した後の一部を示す正面図、そして（ニ）は長短の
透孔を明け、曲げ加工した後の一部を示す正面図であ
る。

【図３】 従来の熱交換器の製造例を模式的に示す斜視
図である。

【図４】 他の従来の熱交換器の製造例を模式的に示す
正面図である。

【符号の説明】

１ アルミニウムフォイル（板材） ２ 縦長の透孔 ３ スリット部 ４ 拡径部 ６ 頂部 １０ 切欠部 １３ テーパ部 １１ パイプ挿入孔 ２０ フィンユニット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−169298（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−190939（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−63647（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した板材に所定長さのスリット部と
   該スリット部の両端部に位置する拡径部とからなる複数
   個の透孔を所定間隔に孔明する第１工程と、 前記第１工程で加工された複数個の透孔のスリット部が
   頂部に位置し、前記透孔の対応した拡径部が整合するよ
   うに連続的に波形、パルス波形等に折曲げて連続したフ
   ィンを加工する第２工程と、 前記第２工程で加工された連続したフィンを切断して所
   定長さのフィンユニットを形成する第３工程と、 前記第３工程で形成された所定長さのフィンユニット
   に、そのスリット部から拡径部に冷媒用のパイプを挿入
   固定する第４工程とから熱交換器を製造する方法であっ
   て、 前記第１工程において孔明するとき、スリット部を、そ
   の両端部の近傍から中心部に向けてテーパ状に広がった
   テーパ部を有するように孔明することを特徴とするフィ
   ンチューブ式熱交換器の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の孔明する第１工程時
   に、軸方向に比較的長い透孔と、比較的短い透孔とを交
   互に明ける、フィンチューブ式熱交換器の製造方法。