JPH07190660A

JPH07190660A - 熱交換器およびその製造方法

Info

Publication number: JPH07190660A
Application number: JP5348888A
Authority: JP
Inventors: Susumu Saito; 進斉藤; Takashi Saito; 貴司斉藤; Koichi Iwaoka; 幸市岩岡
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-28
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JP2739425B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フイ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い、フインチューブ式の熱交換器
の製造方法を提供する。【構成】連続した板材に所定長さのスリット部３、３
と該スリット部の両端部に位置する拡大部４、４とから
なる透孔２、２を所定間隔に孔明けする。次に透孔のス
リット部３、３が頂部６、６となるように連続的にパル
ス波形に折曲げて連続したフインを加工する。そして連
続したフインを所定長さに切断して連続したフインユニ
ット２０を形成する。最後に連続したフインユニット２
０に、そのスリット部１０、１０から拡大部１１、１１
に冷媒用のパイプを挿入固定する。

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
器と、その製造方法と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、まず所定形状の複数枚のフィン３０、
３０、…が用意されている。そしてこれらのフィン３
０、３０、…には、図４に示されているように、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間隔にフィン受け板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１枚１枚フィン３
０、３０、…を挿入し、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５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５１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５
４、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】

【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。

【０００５】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５１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
５１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。したがって、本発明はフ
ィンの位置決め等の複雑な作業が不要で、切断トラブル
等も少ない、フィンチューブ式の熱交換器およびその製
造方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【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、パイプ挿通用の孔と該孔に連通した切欠
とが形成されているフィンと、冷媒用のパイプとからな
り、前記パイプが前記フィンの切欠から挿入されて前記
孔に保持されている熱交換器であって、前記フィンは、
波形、パルス波形等に折曲げられた連続フィンとして構
成される。請求項２記載の発明は、パイプ挿通用の孔が
形成されているフィンと、冷媒用のパイプとからなり、
前記パイプが、前記孔に挿入されている熱交換器であっ
て、前記フィンは、波形、パルス波形等に折曲げられた
連続フィンとして構成される。請求項３記載の発明
は、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大部とからなる透孔を所定間隔
に孔明する第１工程と、前記第１工程で加工された透孔
のスリット部が頂部あるいは底部となるように連続的に
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
ンを所定長さに切断して連続したフィンユニットを形成
する第４工程と、前記第４工程で形成された連続したフ
ィンユニットに、そのスリット部から拡大部に冷媒用の
パイプを挿入固定する第５工程とからこうせいされ、そ
して請求項４記載の発明は、連続した板材に透孔を所定
間隔に孔明する第１工程と、前記第１工程で加工された
透孔が側面に位置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所定長さに切
断して連続したフィンユニットを形成する第４工程と、
前記第４工程で形成された連続したフィンユニットの透
孔に冷媒用のパイプを挿入固定する第５工程とから構成
されている。

【０００７】

【作用】請求項１、２記載の発明は次のように作用す
る。冷媒用のパイプに冷媒を、そして連続フィン間に例
えば空気を流す。そうすると、冷媒と空気との間に熱交
換され、パイプ中の冷媒は、連続フィンを介して空気中
に放熱して凝縮する、あるいは空気中から受熱して蒸発
する。

【０００８】

【実施例】初めに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、まず孔明機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になり、拡径部４、４がパイプ挿通孔１１になる。
このような縦長の透孔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で曲げ加工する。図示の実施例によ
ると曲げ加工は、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、ピッチＰを２〜２０ｍｍ程度にする。この時、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、…に位置するように曲げ加工
をする。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、１
０、…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。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ようになる。

【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。これにより所定大き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、…からパイプ挿通孔１１、１１、
…に挿入し、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、孔明け加工、曲げ加工
および切断加工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加工機が利用できる利点がある。ま
たフィンが連続したフィンユニット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】本発明は色々な形で実施できる。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、コルゲート状に形成できることは明
きらかである。また、縦長の透孔２を、図２の（ロ）に
示されているように、中央のスリット部３にテーパ１
３、１３を付けておくと、折曲げ加工したとき、切欠１
０の上方開口端が漏斗状に拡径し、パイプ２１の挿入が
容易になる。さらには、縦長の透孔２、２、…を軸方向
に比較的長い縦長の透孔２と、短い縦長の透孔２とを交
互に明けると、折曲げ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、パイプ２１をパイプ挿通孔
１１、１１、…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】次に、圧入式フィンチューブ熱交換器の製
造方法について説明する。この熱交換器も、前述したカ
チコミ式フィンチューブ熱交換器と略同様にして組み立
てることができる。すなわち、孔明けされたフォイル１
をプレス機Ｂで曲げ加工するとき、曲げる位置を前述の
実施例の位置からずらすと、圧入式フィンチューブ熱交
換器のフィンユニットを形成することができる。さらに
詳しく説明すると、図１に示されている先行の拡径部
４、４、…と、後行の拡径部４、４、…との間Ｓが底部
５、５、…あるいは頂部６、６、…になるように、側面
に見て連続したパルス波形に曲げ加工する。そうする
と、縦長の透孔２、２、…がフィンの垂直な面に位置す
るようになる。以下、前述したように切断すると、フィ
ンユニットが形成される。フィンユニットの垂直な面の
縦長の透孔２、２、…にパイプを圧入して組立を終わ
る。

【００１５】上記実施例によると、縦長の透孔２、２、
…がフォイル１に平行であるので、これらの縦長の透孔
２、２、…に圧入するパイプも、パルス波形フィンの側
縁に平行になって、熱交換率が低下することがある。そ
こで、孔明けした状態は図には示されていないが、縦長
の透孔２’、２’、…をフォイル１の長手方向に対して
傾斜して明ける。そうすると、縦長の透孔２’、２’、
…も傾斜する。このようにして形成した圧入式フィンチ
ューブ熱交換器のフィンユニット２０’は、図３に前述
した実施例と同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて示
されている。ベンド状に曲げ加工されたパイプ２２、２
２、…を縦長の透孔２’、２’、…に圧入して組立を終
わる。本実施例によっても、前述した実施例と同様な効
果が得られることは明きらかである。

【００１６】図３に示されている実施例によると、フィ
ンユニット２０’の透孔２’、２’、…は縦長であるの
で、ベンド状に曲げられているパイプ２２、２２、…を
挿入することができる利点がある。しかしながら、これ
らの透孔は、単なる円形の透孔でも実施できる。この場
合は、直線状のパイプをフィンユニットの透孔に通して
フィンと密着させた後、ベンドで接続しても良いし、あ
るいは複数個のフィンユニットにパイプを通した後、パ
イプをサーペンタイン曲げすることにより、同様に熱交
換器を製造することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、請求項１および２記載の
発明によると、冷媒用のパイプと、フィンとからなる熱
交換器のフィンが、波形、パルス波形等に折曲げられた
連続フィンとして構成されているので、従来の熱交換器
と同様に熱交換できると共に、フィンが容易に、しかも
安価に製造できる効果が得られる。また、フィンが連続
フィンとして構成されているので、従来の個々のフィン
に比較して強度が向上する効果も得られる。請求項３記
載の発明によると、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大部とからなる
透孔を所定間隔に孔明けし、そして透孔のスリット部が
頂部あるいは底部となるようにフィンを連続的に波形、
パルス波形等に折曲げて連続したユニットフィンに加工
して、スリット部から拡大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という、本発
明特有の効果が得られる。またフィンが連続したフィン
であるので、個々のフィンを取り扱う場合に比較して、
途中でのトラブルがなく、安定した取扱いができる効果
もある。さらには、従来のように個々のフィンに切断し
てから組み立てると、途中で不良品が発生する可能性も
高くなるが、本発明によると、連続したフィンであるの
で、不良品の発生も少ない。請求項４記載の発明によっ
ても、請求項３記載の発明と同様な効果が得られるが、
さらに連続したユニットフィンの透孔に冷媒用のパイプ
を圧入固定するときも、ユニットフィンは安定してお
り、ユニットフィンの保持が簡単な治具で可能であると
いう、効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の第１実施例を模式的に示す
斜視図である。

【図２】本発明の製造方法の第１実施例を模式的に示す
図で、その（イ）は最終工程を示す斜視図、その（ロ）
は他の形状の縦長の透孔を明けた状態の一部を示す平面
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）は他の形状の縦長の透孔を明け、曲げ
加工した後の一部を示す正面図である。

【図３】本発明の製造方法の第２実施例の最終工程を模
式的に示す斜視図である。

【図４】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５】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】

２縦長の透孔３
スリット部４拡径部５
底部６頂部１０切
欠部１１パイプ挿入孔２０フ
ィンユニット

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイプ挿通用の孔と該孔に連通した切欠
とが形成されているフィンと、冷媒用のパイプとからな
り、前記パイプが前記フィンの切欠から挿入されて前記
孔に保持されている熱交換器であって、前記フィンは、波形、パルス波形等に折曲げられた連続
フィンとして構成されていることを特徴とする熱交換
器。
【請求項２】パイプ挿通用の孔が形成されているフィ
ンと、冷媒用のパイプとからなり、前記パイプが、前記
孔に挿入されている熱交換器であって、前記フィンは、波形、パルス波形等に折曲げられた連続
フィンとして構成されていることを特徴とする熱交換
器。
【請求項３】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大部とからなる透孔
を所定間隔に孔明する第１工程と、前記第１工程で加工された透孔のスリット部が頂部ある
いは底部とな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所定長さに
切断して連続したフィンユニットを形成する第４工程
と、前記第４工程で形成された連続したフィンユニットに、
そのスリット部から拡大部に冷媒用のパイプを挿入固定
する第５工程とからなる、熱交換器の製造方法。
【請求項４】連続した板材に透孔を所定間隔に孔明す
る第１工程と、前記第１工程で加工された透孔が側面に位置するように
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所定長さに
切断して連続したフィンユニットを形成する第４工程
と、前記第４工程で形成された連続したフィンユニットの透
孔に冷媒用のパイプを挿入固定する第５工程とからな
る、熱交換器の製造方法。