JPH01122630A - クロスフィン型熱交換器の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えばカー・クーラー用エバポレータ等に
用いられるクロスフィン型熱交換器の製造法に関する。

従来の技術 一般に、この種のアルミニウム製熱交換器は、チューブ
挿通孔を有する並列状のプレート・フィンと、アルミニ
ウム押出型材製の多数の偏平状チューブとによって構成
されているが、従来はフィンとチューブの組合わせ作業
に多くの工程を必要とし、能率的でないうえに、組合わ
せ装置の構造も複雑で、設備費が高くつき、ひいては熱
交換器の製造を容易かつ安価に行ない得ないという問題
があった。

発明の目的 この発明の目的は、上記の問題を解決し、プレート・フ
ィンのチューブ挿通孔にチューブを挿入する作業を非常
に少ない工程でかつ自動的に行なうことができて、熱交
換器をきわめて能率よく製造し得るうえに、フィン・チ
ューブの組合わせ装置の構造が簡単で、設備費が安くつ
き、ひいては熱交換器の製造コストを大巾に低減せしめ
得る熱交換器の製造法を提供しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、チューブの
厚さに等しいかまたは該厚さの複数倍の間隔をおいてあ
けられた垂直方向の少なくとも１列のチューブ挿通孔を
有する所要数のプレート・フィンをプレート・フィン保
持手段によって左右並列状態に保持し、プレート・フィ
ン保持手段の左右両側に、チューブ収容空間部を隔てて
前後に並べられたチューブ整列部材を有する一対のチュ
ーブ積重ね手段を配置して、各チューブ収容空間部にチ
ューブを積重ね状態に保持することにより、プレート・
フィン群のチューブ挿通孔の列と対応するチューブの列
を形成しておき、各チューブ積重ね手段のそれぞれプレ
ート・フィン保持手段と反対側に、プレート・フィンの
所定のチューブ挿通孔に対応する進退自在な押し棒を備
えた一対のチューブ押込み装置を配置して、左右両チュ
ーブ押込み装置の押し棒をそれぞれチューブ群側に前進
させることにより、各押し棒の先端部をこれと対応する
チューブの一端に押し当て、チューブをプレート・フィ
ン群の左右両側より相互に異なるチューブ挿通孔内に押
し込むことを特徴とするクロスフィン型熱交換器の製造
法を要旨としている。

実施例 −３一 つぎに、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

この明細書において、前後および左右は第２図を基準と
して、前とは第２図図面紙葉の表側、後とは同裏側をい
い、また左とは同図左側、右とは同右側をいうものとす
る。

第１図〜第５図において、この発明の方法は、まず横断
面長円形の偏平状チューブ（１）の厚さ（Ｄ）の約５倍
の間隔（Ｐ）をおいてあけられた垂直方向の３列のチュ
ーブ挿通孔（３）を有する所要数のプレート書フィン（
２）をプレート・フィン保持手段（８）によって左右並
列状態に保持する。そしてプレート・フィン保持手段（
８）の左右両側に、チューブ（１）の幅（Ｗ）に略等し
い幅のチューブ収容空間部（１０）を隔てて前後に並べ
られたチューブ整列部材（９）を有する一対のチューブ
積重ね手段（１２）を配置して、各チューブ収容空間部
（１０）にチューブ（１）を積重ね状態に保持すること
により、プレート・フィン（２）群のチューブ挿通孔（
３）の列と対応するチューブ（１）の列を形成するとと
もに、チューブ（１）の列の上方に補給用チューブ（１
）の列を形成しておき、各チューブ積重ね手段（１２）
のそれぞれプレート・フィン保持手段（８）と反対側に
、プレート・フィン（２）の所定のチューブ挿通孔（３
）に対応する進退自在な押し棒（４）を備えた一対のチ
ューブ押込み装置（６）を配置する。

上記プレート・フィン（２）にはチューブ挿通孔（３）
が正面よりみて千鳥状に３列設けられている。チューブ
挿通孔（３）の周縁にはバーリング加工による環状凸部
（７）が設けられている。

この環状凸部（７）は、第３図と第７図に示すように、
前後両外側のチューブ挿通孔（３）の列では右側に、中
央のチューブ挿通孔（３）の列では左側に突出せしめら
れている。これらの環状凸部（７〉の存在によりプレー
ト・フィン（２）の曲げ強度が非常に増大しているもの
である。

またプレート・フィン保持手段（８）は、基板（１３）
の上面にプレート・フィン（２）と側板（５）の下縁部
を嵌め入れる凹溝（１４）が並列状に設けられたちので
ある。

左右両側のチューブ積重ね手段（１２）のそれぞれプレ
ート・フィン保持手段（８）側には、チューブ挿通孔（
１５）を有する第１案内板（１８）が設けられ、同反対
側には押し棒通過孔（１７）を有する第２案内板（１８
）が設けられている。そして左側チューブ積重ね手段（
１２）の２枚の板状チューブ整列部材（９）の間に形成
された１つのチューブ収容部（１０）の底部には、高い
位置決め手段（ＩＩＡ）が配置されていて、１列の偏平
状チューブ（１）がプレート・フィン（２）の中央部の
チューブ挿通孔（３）の列に対応するようになされ、か
つ右側チューブ積重ね手段（１２）の３枚のチューブ整
列部材（９）の間に形成された２つのチューブ収容部（
１０）の底部には、それぞれ低い位置決め手段（ＩＩＢ
）が配置されていて、２列の偏平状チューブ（１）がプ
レート・フィン（２）の左右両側のチューブ挿通孔（３
）の列に対応するようになされている。

左右両側のチューブ押込み装置（６）は、それぞれ所要
数の押し棒（４）が水平状に取り付けられた側面よりみ
てＬ形の摺動体（２０）と、ピストン・ロッド（２１）
の先端が摺動体（２０）に接続された駆動シリンダ（２
２）と、チューブ積重ね手段（１２）寄りの箇所におい
て押し棒挿通孔（２３）を有する垂直状の押し枠支持板
（２４）とを備えている。

そして上記プレート・フィン保持手段＜ｇ＞に所要数の
プレート・フィン（２）および左右両側板（５）を並列
状態に保持するとともに、これの左右両側のチューブ積
重ね手段（１２）の１つおよび２つチューブ収容部（１
０）にそれぞれ偏平状チューブ（１）を積重ね状態に保
持してプレート・フィン（２）の所定のチューブ挿通孔
（３）の列に対応するチューブ（１）の列を形成すると
ともに、各チューブ（１）の列の上方に補給用チューブ
（１）の列を形成しておき、この状態で左右両チューブ
押込み装置（Ｂ）の駆動シリンダ（２２）の作動によっ
てそれぞれ押し棒（４）を前進させることにより、第６
図に示すように、各押し棒（４）先端部（４ａ）をこれ
と対応するチューブ（１）の一端に押し当て、該チュー
ブ（１）をプレート・フィン（２）群の左右両側より相
互に異なるチューブ挿通孔（３）内にそれぞれ環状凸部
（７）の突出していない側から押し込むものである。そ
の後、押し棒（４）を後退させることにより、補給用チ
ューブ（１）が押し棒（４）によって押し出されたチュ
ーブ（１）の数だけ上から積重ね状態のまま落下して補
給され、次のプレート・フィン（２）群のチューブ挿通
孔（３）の列と対応するチューブ（１）の列を形成する
ものである。

従って、新たなプレート・フィン（２）をセットすれば
、直ちに次のチューブ挿入工程を実施することができる
。

上記のようにして組み合わせられた偏平状チューブ（１
）とプレート・フィン（２）とは、例えば真空ブレージ
ング法により一括してろう付けされ、一体に結合される
。

なお、すべての偏平状チューブ（１）の同側の端部同志
は、例えば第７図に示すように、凹陥部を有するカバー
・プレート（２６）をチューブ（１）の端部に嵌め被せ
てこれを側板（５）にろう付けあるいは接着剤により接
着して連通部（２７）を形成することにより連通せしめ
られる。

なお、上記実施例においては、プレート・フィン（２）
に長円形のチューブ挿通孔（３）が千鳥状配置に３列設
けられているが、これは勿論千鳥状配置でなくてもよい
し、またチューブ挿通孔（３）は少なくとも１列設けら
れておればよい。

また図示のチューブ（１）は偏平状でその横断面形状は
長円形であるが、チューブ（１）の横断面形状は任意で
あり、勿論横断面円形のチューブも使用し得る。この場
合には、チューブ（１）の厚み（Ｄ）と幅（ν）は共に
等しくチューブ（１）の直径となる。チューブ（１）が
偏平状である場合、これの内部に１つまたは複数の隔壁
が設けられて、チューブ（１）内に複数の流体通路が形
成されていてもよい。

また、実施例では、プレート・フィン（２）の各列の上
下に隣り合うチューブ挿通孔（３）同志の間にチューブ
（１）の厚さ（Ｄ）の約５倍の間隔（Ｐ）があけられて
いるが、これに限らず、チューブ挿通孔（３）同志の間
にはチューブ（１）の厚さ（Ｄ）に等しいかまたは複数
倍の間隔（Ｐ）があけられておればよい。なお、左右に
隣り合うチューブ挿通孔（３）の列同志の間の間隔は任
意であるが、チューブ（１）の幅（Ｗ）の１．２倍以上
であるのが好ましい。

またプレート・フィン（２）群の前後両側には通常側板
（５）を配置するが、場合によってはこれらを省略して
もよい。

プレート・フィン保持手段（８）は、図示のものに限ら
ず、その他並列状プレート・フィン（２）を左右両側よ
り挾んで保持したり、あるいは上から押えて保持したり
することも可能である。

さらに、左右両側のチューブ積重ね手段（１２）のチュ
ーブ収容部（１０）の底部にチューブ位置決め部材（１
１）がそれぞれ設けられているが、プレート・フィン（
２）のチューブ挿通孔（３）の配置およびプレート−フ
ィン（２）とチューブ（１）の配置関係によっては、こ
のようなチューブ位置決め部材（１１）を用いることな
く、チューブ（１）とチューブ挿通孔（３）の芯合わせ
をすることも可能である。

この発明の方法により製造した熱交換器は、カー・クー
ラー用エバポレータおよびコンデンサ、ルーム・ターラ
用エバポレータおよびコンデンサ、並びに自動販売機用
エバポレータおよびコンデンサ等に使用可能である。

発明の効果 この発明によるクロスフィン型熱交換器の製造法は、上
述のように、チューブ（１）の厚さ（Ｄ）に等しいかま
たは該厚さ（Ｄ）の複数倍の間隔（Ｐ）をおいてあけら
れた垂直方向の少なくとも１列のチューブ挿通孔（３）
を有する所要数のプレート・フィン（２）をプレート・
フィン保持手段（８）によって左右並列状態に保持し、
プレート・フィン保持手段（８）の左右両側に、チュー
ブ収容空間部（１０）を隔てて前後に並べられたチュー
ブ整列部材（９）を有する一対のチューブ積重ね手段（
１２）を配置して、各チューブ収容空間部（１０）にチ
ューブ（１）を積重ね状態に保持することにより、プレ
ートφフィン（２）群のチューブ挿通孔（３）の列と対
応するチューブ（１）の列を形成しておき、各チューブ
積重ね手段（１２）のそれぞれプレート・フィン保持手
段（８）と反対側に、プレートφフィン（２）の所定の
チューブ挿通孔（３）に対応する進退自在な押し棒（４
）を備えた一対のチューブ押込み装置（６）を配置して
、左右側チューブ押込み装置（８）の押し棒（４）をそ
れぞれチューブ（１）群側に前進させることにより、各
押し棒（４）の先端部（４ａ）をこれと対応するチュー
ブ（１）の一端に押し当て、チューブ（１）をプレート
・フィン（２）群の左右両側より相互に異なるチューブ
挿通孔（３）内に押し込むものであるから、プレート・
フィン（２）のチューブ挿通孔（３）にチューブ（１）
を挿入する作業を非常に少ない工程でかつ自動的に行な
うことができ、熱交換器の製造をきわめて能率よ〈実施
することができる。しかもフィン・チューブの組合わせ
装置の構造が簡単で、設備費が非常に安くつき、ひいて
は熱交換器の製造コストを大幅に低減せしめ得るという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する状態を示す、チュー
ブとフィンの概略斜視図、第２図はこの発明の方法を実
施する装置の一部切欠き側面図、第３図は第１図■−■
線に沿う拡大断面図、第４図は第１図ＩＶ−ＩＶ線に沿
う拡大断面図、第５図は第１図■−ｖ線に沿う拡大断面
図、第６図は押し棒によりチューブの一端を押−す状態
を示す要部拡大一部切欠き側面図、第７図は熱交換器の
チューブ連結側部分の具体例を示す拡大断面図である。 （１）・・・チューブ、（２）・・・プレート・フィン
、（３）・・・チューブ挿通孔、（４）・・・押し棒、
（４ａ）・・・先端部、（５）・・・側板、（６）・・
・チューブ押込み装置、（７）・・・環状凸部、（８）
・・・プレート・フィン保持手段、（９）・・・チュー
ブ整列部材、（１２）・・・チューブ積重ね手段、（Ｄ
）・・・チューブの厚さ、（Ｗ）・・・チューブの幅、
（Ｐ）・・・チューブ挿通孔の間隔。 以　　上 ７／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　チューブ（１）の厚さ（Ｄ）に等しいかまたは該厚さ
   （Ｄ）の複数倍の間隔（Ｐ）をおいてあけられた垂直方
   向の少なくとも１列のチューブ挿通孔（３）を有する所
   要数のプレート・フィン（２）をプレート・フィン保持
   手段（８）によって左右並列状態に保持し、プレート・
   フィン保持手段（８）の左右両側に、チューブ収容空間
   部（１０）を隔てて前後に並べられたチューブ整列部材
   （９）を有する一対のチューブ積重ね手段（１２）を配
   置して、各チューブ収容空間部（１０）にチューブ（１
   ）を積重ね状態に保持することにより、プレート・フィ
   ン（２）群のチューブ挿通孔（３）の列と対応するチュ
   ーブ（１）の列を形成しておき、各チューブ積重ね手段
   （１２）のそれぞれプレート・フィン保持手段（８）と
   反対側に、プレート・フィン（２）の所定のチューブ挿
   通孔（３）に対応する進退自在な押し棒（４）を備えた
   一対のチューブ押込み装置（６）を配置して、左右両チ
   ューブ押込み装置（６）の押し棒（４）をそれぞれチュ
   ーブ（１）群側に前進させることにより、各押し棒（４
   ）の先端部（４ａ）をこれと対応するチューブ（１）の
   一端に押し当て、チューブ（１）をプレート・フィン（
   ２）群の左右両側より相互に異なるチューブ挿通孔（３
   ）内に押し込むことを特徴とするクロスフィン型熱交換
   器の製造法。