JPH0871836A

JPH0871836A - コルゲート型インナーフィンの製造方法

Info

Publication number: JPH0871836A
Application number: JP20986094A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inaba; 浩行稲葉
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】両端縁と伝熱管内面とのろう付け接合を確実
に行なえるコルゲート型インナーフィンを安価に製造す
る。【構成】アルミニウム合金製の薄板を、交互に湾曲方
向が異なる複数の湾曲部１２、１２と、隣り合う湾曲部
１２、１２同士を連続部１６、１６とで連続する波形素
材１１に塑性加工する。次いで、波形素材１１の湾曲部
１２に平坦部１９を形成する。次いでこの波形素材１１
を、この平坦部１９の中間部で切断し、コルゲート型イ
ンナーフィンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るコルゲート型イン
ナーフィンの製造方法は、例えば自動車用冷房装置を構
成する冷凍機に組み込んで冷媒蒸気を凝縮液化する、コ
ンデンサのインナーフィンを製造する場合に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の空気調和装置には、一般的
に、蒸気圧縮式冷凍機が組み込まれている。この様な蒸
気圧縮式冷凍機には、コンプレッサから吐出した高温高
圧の冷媒蒸気を凝縮し液化する為、コンプレッサの後
に、図４に示す様なコンデンサ１を設けている。

【０００３】このコンデンサ１は、間隔をあけて配置さ
れた左右１対のタンク２ａ、２ｂと、両タンク２ａ、２
ｂ同士を連通する複数の伝熱管３、３と、隣り合う伝熱
管３、３同士の間に設けられたフィン４、４と、一方の
タンク２ａに設けられた流体入口５と、他方のタンク２
ｂに設けられた流体出口６とから構成されている。これ
ら構成各部品２ａ、２ｂ、３、４、５、６は、何れもア
ルミニウム合金により造られている。

【０００４】コンプレッサから吐出された高温高圧の冷
媒を凝縮液化する場合には、流体入口５を通じて一方の
タンク２ａに送り込んだ冷媒を、複数の伝熱管３、３を
通じて他方のタンク２ｂに向けて送る。各伝熱管３、３
の内部を流れる間に上記冷媒は、伝熱管３、３とフィン
４、４とから構成されるコア部７を通過する空気との間
で熱交換を行なって冷却され凝縮液化する。この様にし
て凝縮液化した冷媒は、上記他方のタンク２ｂに設けら
れた流体出口６から、エバポレータに向けて送り出され
る。

【０００５】図５は、上述の様なコンデンサ１に組み込
まれる伝熱管３を示している。この伝熱管３は、芯材の
内外両面にろう材（Ｓｉを多く含むアルミニウム合金）
を積層した板材９を幅方向中間部でＵ字形に折り返すと
共に、この板材９の幅方向両縁部に形成した１対の折り
曲げ縁１０、１０同士を突き合わせ、この突き合わせ部
をろう付けして成る。この様な伝熱管３には、インナー
フィン８を内蔵している。このインナーフィン８は、上
記伝熱管３内部の伝熱面積を広げ、熱交換効率を向上さ
せると共に、この伝熱管３の耐圧強度を向上させる役目
を有する。このインナーフィン８はコルゲート型と呼ば
れるもので、アルミニウム合金により図５に示す様に、
複数の湾曲部を有する波形形状に造られている。

【０００６】前記コンデンサ１を組立てる際には、この
様なインナーフィン８を内蔵している伝熱管３、３及び
フィン４、４並びに流体入口５或は流体出口６を組み付
けたタンク２ａ、２ｂを、図４に示した状態に組み合わ
せる。そして、上記各部材２ａ、２ｂ、３、４、５、６
を治具（図示せず）により仮固定する。この様に各部材
２ａ、２ｂ、３、４、５、６を仮固定した状態で、隣り
合う部材同士の当接部にはろう材が介在する。そこで、
これら各部材２ａ、２ｂ、３、４、５、６を加熱炉中で
加熱し、これら各部材２ａ、２ｂ、３、４、５、６同士
をろう付け結合すれば、コンデンサ１となる。尚、上記
伝熱管３の内部ではインナーフィン８の複数の湾曲部の
外周面及び両端部（図５の左右両端部）と伝熱管３の内
面とが互いにろう付けされる。又、前記１対の折り曲げ
縁１０、１０同士もろう付けされる。この結果、上記各
伝熱管３、３の周壁部が密封され、しかも内部に圧力流
体を送り込んだ場合にも十分な耐圧強度を発揮できる様
になる。

【０００７】ところで、上述したコンデンサ１を構成す
る伝熱管３に内蔵するコルゲート型のインナーフィン８
は、波形に塑性加工したアルミニウム合金製の薄板を、
所定の幅寸法に切断する事で製造している。この薄板を
波形に塑性加工する方法としては、例えばプレス金型等
を使用するプレス加工、或は互いに平行に配設された１
対のロールの間を上記薄板を通過させるロール加工が用
いられる。このうちのプレス加工では、薄板を上下１対
の金型の間に送り込み、両金型の間で強く押圧する事
で、上記薄板を波形に形成する。又、このインナーフィ
ンの製造に使用する切断装置として従来から、例えば実
開昭５７−１８６２１８号公報には以下に示す様な切断
装置が知られている。

【０００８】図６は、この公報に記載された従来の切断
装置の第１例を示している。１１は上述の様な、塑性加
工により造られた波形素材で、この波形素材１１は、交
互に湾曲方向が異なる複数の湾曲部１２、１２と、隣り
合う湾曲部１２、１２同士を連続させる連続部１６、１
６とを、それぞれ複数ずつ形成して成る。

【０００９】又、この波形素材１１を切断して所定の幅
寸法のインナーフィンとする切断装置１７は、昇降自在
な可動刃１４と、昇降しない固定刃１５とで構成され
る。上記波形素材１１を切断する際には、予め波形に塑
性加工した波形素材１１の切断すべき部分を上記固定刃
１５上に載置した状態で上記可動刃１４を下降させ、こ
の波形素材１１を切断して、所定の幅寸法を有するイン
ナーフィンとする。この様に、インナーフィンの一端側
となる湾曲部１２を切断した後、送り込み装置によりイ
ンナーフィン１個分に見合う分だけ上記波形素材１１
を、（図６の右方向に）送り込み、更に、インナーフィ
ンの他端側となる湾曲部１２を切断して、所定の幅寸法
のインナーフィンとする。

【００１０】又、図７は、前記公報に記載された従来の
切断装置の第２例を示している。切断装置１７ａは、可
動刃１４と、この可動刃１４の前面（図７の左側面）
に、この可動刃１４に対し昇降自在に添設された抑え板
１８と、固定刃１５とから構成される。波形素材１１を
切断する際にこの抑え板１８の下端部が図７（Ｂ）に示
す様に、切断部分である湾曲部１２を抑え付ける。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した様
な切断装置１７、１７ａを使用するインナーフィンの製
造方法の場合、以下の様な問題が生じる。先ず、図６に
示した従来構造の第１例では、アルミニウム合金製の薄
板を波形に塑性加工した後、この波形素材１１の湾曲部
１２の中央部分（図６のａ点）と固定刃１５の端縁（図
６の右端縁）とを整合させ、この部分を可動刃１４によ
り切断するが、切断する位置が上記波形素材１１の幅方
向にずれ易い。例えば切断位置が図６のｂ点にずれる
と、図８に示す様に、端部（図８の右下方部）が欠損し
ているインナーフィンが造られてしまう。この様に端部
が欠損したインナーフィン８を、前述したコンデンサ１
（図４）に組み込む伝熱管３に内蔵し、両部材３、８同
士をろう付けしようとしても、上記端部と、この端部が
対向する伝熱管３の内面とは離れている為、当該部分が
ろう付けされない。又、このインナーフィンの端部と伝
熱管３内面との離れている部分は、伝熱管３の内部で隙
間空間となる。この為、伝熱管３が耐圧不良となるだけ
でなく、この伝熱管３を組み込んだコンデンサ１の熱交
換効率が低下する。更に、従来構造の第２例に就いて
も、抑え板１８を設けて波形素材１１の切断部分である
湾曲部１２を抑え付ける事で、幅方向のずれを防止し、
所定位置での切断を容易にしているが、やはり上記波形
素材１１と固定刃１５との位置関係が所定位置からずれ
る可能性があり、切断位置が例えば図７のｂ点にずれた
場合には、第１例と同様に端部が欠損したインナーフィ
ン８が造られ、ろう付け不良による伝熱管３の耐圧不良
や熱交換不良が発生する。

【００１２】以上に述べた、波形素材１１の切断位置の
ずれにより端部が欠損しているインナーフィン８の製造
を防止する為には、図９に示す様に、上記波形素材１１
となる薄板に複数の湾曲部１２、１２を形成する外、平
坦部１９を形成する事が考えられる。即ち、図９に示す
様に薄板を複数の湾曲部１２、１２を形成すると共に、
幅寸法ｙを有する平坦部１９を形成する。そして、この
平坦部１９を、前記可動刃１４による切断部分とする。
平坦部１９を切断部分とする為、上記切断位置がこの平
坦部１９の幅寸法ｙの範囲内でずれても、得られるイン
ナーフィン８の両端部には平坦部が存在し、端部が欠損
しているインナーフィン８を造る事がなくなる。

【００１３】しかしながら、上述の様なプレス加工によ
ると、プレス加工用金型には、複数の波形形状を形成す
る為の湾曲したプレス面の外に、上記平坦部１９を形成
する為の平坦なプレス面が必要になる。従って、湾曲部
１２、１２の数が異なって幅寸法が異なるインナーフィ
ン８を製造する場合には、それぞれの大きさに対応する
プレス加工用金型を用意しなければならない。この為、
生産コストの増大を招く。

【００１４】本発明のコルゲート型インナーフィンの製
造方法は、上述の様な不都合を何れも解消するものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のコルゲート型イ
ンナーフィンの製造方法は、金属薄板を塑性変形させる
事により交互に湾曲方向が異なる複数の湾曲部と、隣り
合う湾曲部同士を連続させる連続部とを、それぞれ複数
ずつ形成してコルゲート型のインナーフィン素材を形成
した後、何れかの湾曲部の中央部を両面から加圧する。
そして、この中央部に平坦部を形成し、この平坦部の中
間部で上記インナーフィン素材を切断する事により、所
定の幅寸法を有するコルゲート型インナーフィンとす
る。

【００１６】

【作用】上述の様に構成される本発明のコルゲート型イ
ンナーフィンの製造方法の場合、製造されるインナーフ
ィンの両端部には常に平坦部を形成する事ができる。
又、異なった幅寸法を有するインナーフィンを製造する
場合にも、波形素材の送り量を変えるだけで対応でき
る。即ち、この波形素材を造る為の金型を新たに用意す
る必要はない。

【００１７】

【実施例】図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のコルゲー
ト型インナーフィンの製造方法の第一実施例を示してい
る。本発明のコルゲート型インナーフィンの製造方法
は、前述した従来例と同様、アルミニウム合金製の薄板
を波形に塑性加工し、この波形素材を所定の幅寸法に切
断する事で、インナーフィンとする。波形素材１１は従
来と同様に、アルミニウム合金製の薄板にプレス加工、
或はロール加工等の塑性加工を施す事により、波形に造
られる。この波形素材１１は、交互に湾曲方向が異なる
複数の湾曲部１２、１２と、隣り合う湾曲部１２、１２
同士を連続させる連続部１６、１６とを複数ずつ形成し
て成る。本発明では、予め波形素材１１に形成した複数
の湾曲部１２、１２のうち、この波形素材１１の幅方向
端縁から、製造すべきインナーフィンの幅寸法分だけ離
れた位置に存在する湾曲部１２に平坦部１９を形成す
る。

【００１８】即ち、図１（Ａ）に示す様に、上記波形素
材１１を鋼板等の基台２０上に載置し、更に切断すべき
位置に対応する、何れかの湾曲部１２を、下面を平坦面
としたプレス部材２１により押圧し、当該湾曲部１２を
上記基台２０の上面とプレス部材２１の下面との間で強
く挟持する、プレス加工を施す。このプレス加工に基づ
きこの湾曲部１２には、同図（Ｂ）に示す様な、幅寸法
ｘを有する平坦部１９が形成される。次いで上記波形素
材１１を、この平坦部１９の中間位置で切断する事によ
り、所定の幅寸法を有するコルゲート型のインナーフィ
ンとする。この様に、上記平坦部１９の中間位置を切断
した状態でこの平坦部１９は、同図（Ｃ）に示す様に、
ｘ₁ なる幅寸法を有する第一平坦部と、ｘ₂ なる幅寸法
を有する第二平坦部とに分割される（ｘ＝ｘ₁ ＋ｘ
₂ ）。上記第一の平坦部の幅寸法ｘ₁は、第二の平坦部
の幅寸法ｘ₂ よりも、上記平坦部１９を切断する為の可
動刃１４（図６）が入り込む幅寸法分だけ大きい（ｘ₁
＞ｘ₂ ）。

【００１９】この図１（Ａ）〜（Ｃ）で示す本発明の製
造方法により造られるインナーフィン８の１例を図２に
示す。この図２から明らかな通り、本発明の製造方法に
よれば、両端部に欠損がなく、幅方向両端縁と伝熱管３
（図５）の内面とを確実に接触させて、当該接触部分を
確実にろう付けする事が可能なインナーフィンを得るこ
とができる。尚、図２に示したインナーフィン８の寸法
は、例えば図２の左右方向に亙る幅寸法が１５〜２０m
m、同じく表裏方向に亙る長さ寸法が６００〜８００m
m、肉厚が０．２〜０．４mm、第一の平坦部の幅寸法ｘ₁
が０．２mm程度、第二の平坦部の幅寸法ｘ₂ が０．０
５mm程度となる。

【００２０】本発明の製造方法は、上述の様に、切断位
置が多少幅方向にずれても、端縁部に欠損のないコルゲ
ート型インナーフィンを造れる。即ち、本発明の製造方
法により造られるコルゲート型インナーフィンは、上述
の様に幅方向両端部が欠損せず、第一、第二の平坦部が
存在する。この為、このインナーフィン８を伝熱管３
（図５）に内蔵し、ろう付けを行なう場合に、このイン
ナーフィン８の両端部と伝熱管３の内面とを確実に当接
させて、この部分のろう付けを確実に行なえる。又、本
発明の製造方法では、先ず最初にアルミニウム合金製の
薄板に、波形形状を有するプレス金型（プレス加工によ
る塑性加工を行なう場合）によりプレス加工を施して波
形素材１１とした後、この波形素材１１を構成する湾曲
部１２に対し平坦部１９を形成するプレス加工を行な
う。そしてこの平坦部１９部分で上記波形素材１１を所
定の幅寸法に切断して、インナーフィンとしする。従っ
て、幅寸法が異なり、湾曲部１２、１２の数が異なるイ
ンナーフィンを製造する場合でも、１種類のプレス金型
を共用する事ができる。

【００２１】次に図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第二
実施例を示している。本実施例は、前述した図７の従来
構造に組み込まれた切断装置１７ａの固定刃１５の構造
を工夫すると共に、抑え板１８と可動刃１４とにプレス
部材としての機能を持たせて、波形素材１１の湾曲部１
２に平坦部１９を形成し、更にそのまま切断可能として
いる。

【００２２】本実施例に使用する切断装置２２は、昇降
自在な、上刃２３と、この上刃２３の側面に、この上刃
２３に対し昇降自在に添設された抑え板２６と、下刃２
４とで構成される。このうちの上刃２３は、プレス加工
機のラムにより昇降自在で、抑え板２６はばね等の圧縮
弾力により下方に押圧している。但し、この抑え板２６
の下縁と上記上刃２３の下縁とは、この抑え板２６が上
刃２３に対し最も下降した状態で、同一平面に位置す
る。又、下刃２４は波形素材１１の湾曲部１２、１２の
内周面（図３の下側）と嵌合自在な、波形の断面形状を
有する。そして、この下刃２４は中央部分で２分割さ
れ、一方（図３の左側）を基台２５に載置され動く事の
ない載置ブロック２４ａとし、他方（図３の右側）を昇
降自在な昇降ブロック２４ｂとしている。又、これら載
置ブロック２４ａと昇降ブロック２４ｂの幅方向端面同
士は、上記中央部分で互いに摺接している。そして、こ
の摺接部分の両側上面を平坦面としている。上記昇降ブ
ロック２４ｂの下面は、圧縮自在なばね等の支持部材
（図示せず）により支えられている。そして、後述する
波形素材１１の切断時には、プレス加工機のラムにより
下降する上刃２３の押圧力により、弾性的に下降する。

【００２３】この様に構成される切断装置２２によるイ
ンナーフィンの製造作業は以下の様にして行なう。先
ず、図３（Ａ）に示す様に、波形素材１１を上記載置ブ
ロック２４ａと昇降ブロック２４ｂとで構成される下刃
２４に載せる。そして、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示す様に
下刃２４に載せた波形素材１１の上方から切断すべき湾
曲部１２に向けて、抑え板２６と上刃２３とを下降さ
せ、これら抑え板２６と上刃２３の下端面でこの湾曲部
１２の上面を押圧して、平坦部１９とする。即ち、上記
抑え板２６と上刃２３との下降により、図３（Ｂ）に示
す様に、切断すべき湾曲部１２が、載置ブロック２４ａ
及び昇降ブロック２４ｂ上面の平坦面と上記抑え板２６
及び上刃２３の下端縁との間で挟持される。上刃２３に
対し抑え板２６を下方に押圧する弾力、並びに昇降ブロ
ック２４ｂを上方に押圧する弾力は、上記波形素材１１
を塑性変形させる為に要する力よりも遥かに大きい。従
って、上記抑え板２６と上刃２３との下降により上記湾
曲部１２がプレス加工され、この部分に、ｘ′なる幅寸
法を有する平坦部１９が形成される。この状態から更に
上記上刃２３を下降させると、図３（Ｃ）に示す様に、
抑え板２６が、上記平坦部１９の片半部で上記載置ブロ
ック２４ａ上に位置する部分を抑え付けた状態のまま、
上刃２３が、昇降ブロック２４ｂを押圧しつつ更に下降
する事で、この平坦部１９の中間部を切断する。本実施
例はこの様に、平坦部１９の形成作業とこの平坦部１９
の切断作業とを一挙に行なえる。この為、コルゲート型
インナーフィンの製造作業の能率化を図れる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のコルゲート型インナーフィンの
製造方法は、以上の様に構成され作用する為、伝熱管内
面とを確実にろう付け接合可能なインナーフィンを得ら
れる。又、幅寸法が異なるインナーフィンを製造する場
合でもプレス金型は共用でき、製造コストを高くする事
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を工程順に示す断面図。

【図２】本発明のコルゲート型インナーフィンの製造方
法により造られるインナーフィンの１例を示す断面図。

【図３】本発明の第二実施例を工程順に示す断面図。

【図４】本発明の対象となるコルゲート型インナーフィ
ンが組み込まれるコンデンサの１例を示す斜視図。

【図５】伝熱管の端部斜視図。

【図６】従来のインナーフィンの製造方法の第１例を示
す略縦断面図。

【図７】同第２例を工程順に示す略縦断面図。

【図８】インナーフィンのろう付け不良状態を示す、図
５のＡ部拡大図。

【図９】本発明をなす前に考えた波形素材を示す断面
図。

【符号の説明】

１コンデンサ２ａ、２ｂタンク３伝熱管４フィン５流体入口６流体出口７コア部８インナーフィン９板材１０折り曲げ縁１１波形素材１２湾曲部１４可動刃１５固定刃１６連続部１７、１７ａ切断装置１８抑え板１９平坦部２０基台２１プレス部材２２切断装置２３上刃２４下刃２４ａ載置ブロック２４ｂ昇降ブロック２５基台２６抑え板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄板を塑性変形させる事により、交
互に湾曲方向が異なる複数の湾曲部と、隣り合う湾曲部
同士を連続させる連続部とを、それぞれ複数ずつ形成し
てコルゲート型のインナーフィン素材を形成した後、何
れかの湾曲部の中央部を両面から加圧する事によりこの
中央部に平坦部を形成し、この平坦部の中間部で上記イ
ンナーフィン素材を切断する事により、所定の幅寸法を
有するコルゲート型インナーフィンとする、コルゲート
型インナーフィンの製造方法。