JPH10185475A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、熱交換性能が高いと同時に低
コストで強度の高い熱交換器を提供することにある。 【解決手段】波状フインとパイプからなるフィンアンド
チューブ型の熱交換器で、隣接するパイプ保持穴どうし
の中間に設けた切り込み線により波状の短辺側フィン面
の一部を除いてフィン面を切断し、かつ切り込み線の前
後でフインの曲げ稜線の位置をずらすようフインを成形
した。また、上記のフィンアンドチューブ型の熱交換器
で、フインのパイプ保持穴とそこへの端面からの連通溝
にフランジ部を設け、連通溝からパイプ保持穴へパイプ
を挿入した後、連通溝のフランジ部をフイン面とほぼ平
行になるように曲げ戻すようにしてフィンにパイプを固
定した。また、上記の後者のフィンアンドチューブ型の
熱交換器で、フィンとパイプの固定後に液体塗料による
塗装を追加した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用冷蔵庫の凝
縮器や蒸発器等に適用される、フインアンドチューブ型
の熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用冷蔵庫に適用されるフインアンド
チューブ型の熱交換器には種々のものがあり、従来技術
による第１のものとしては、特公昭５６−２９６０６号
公報に記載された熱交換器があげられる。この方式のも
のは、優れた熱交換性能により冷蔵庫用蒸発器として我
が国で最も多く用いられている。

【０００３】家庭用冷蔵庫のフインアンドチューブ型の
熱交換器の従来技術による第２のものとしては、特開昭
５９−２１７４６５号公報および特開平７−１９０６６
０号公報に示された、フインを交互に波形に成形してブ
ロック状のフインとし、フインの部品数を大幅に少なく
し、このブロック状のフインにパイプを固定する方式の
熱交換器がある。

【０００４】また同様な熱交換器の従来技術による第３
のものとしては、実開昭５８−１０５８１号公報に示さ
れたような、通風方向に短い波形に成形したフインを用
いるものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術による第１の
方式の熱交換器は、個々のフィンが独立しているため、
空気の流れ方向にフインの長さを短くしたり前後のフイ
ンを互いにずらして配置すること等により、熱交換性能
を比較的高くできるという長所がある。しかしながら、
フィンが小さく枚数も多くなることから熱交換器の組み
立て工程が複雑化し、またフインを固定した後にパイプ
を曲げる工程となるので、高速に曲げ加工するには特公
昭５５−６００８号公報に記載されているような高価な
専用曲げ設備を必要とするなど、多くの課題も指摘され
ている。

【０００６】従来技術による第２の方式の熱交換器は、
フインがブロック状となるため、フィンの部品点数が少
なくなり強度も大きいという長所がある。しかしなが
ら、空気の流れ方向にフインが長くなると共にフイン配
置の自由度が限られること、またフインとパイプの密着
度が低いために接触熱抵抗が大きいことにより、熱交換
性能が従来技術の第１の方式のものより劣るという課題
が指摘されている。

【０００７】従来技術による第３の方式の熱交換器は、
空気の流れ方向にフインが短い点は熱交換性能上は有利
であるが、波形フインであるためにフイン配列の自由度
が限られることが熱交換性能上は不利であり、曲げ稜線
部分が少ないため熱交換器としての強度が弱いという課
題も有していた。

【０００８】本発明の目的は、上記のような従来技術に
よるフインアンドチューブ型の熱交換器の課題を解決し
て、家庭用冷蔵庫等に適用される熱交換性能に優れると
共に低コストで強度の高い熱交換器を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明になる第１の方式の熱交換器は、帯板を交互
に逆方向に折り曲げて波状に形成されたフインと、該フ
インの波状の長辺側フイン面内に設けられたパイプ保持
穴を貫通する形で固定されたパイプとからなるフインア
ンドチューブ型の熱交換器において、フインの波状の長
辺側フイン面は隣接するパイプ保持穴どうしの中間に形
成された切り込み線で辺の長さ方向に切断され、フイン
の波状の短辺側フイン面は前記切り込み線で辺の長さ方
向に一部が切断されるものの部分的な接続部をもち、前
記切り込み線の前後でフインの曲げ稜線の位置をずらす
ように成形したブロック状のフインを有することを特徴
としている。

【００１０】そして、前記第１の方式の熱交換器におい
て、波状のフインとしては実用的には矩形波状であるこ
とが好ましく、また、フインの切り込み線は隣接する各
パイプ保持穴どうしの中間ではなく複数のパイプ保持穴
群どうしの中間に形成されていたり、熱交換器がフイン
の波状の短辺の長さが異なる複数個のブロック状のフイ
ンからなっていてもよいし、またさらに、一方のフイン
の波状の短辺からパイプ保持穴までの距離を、隣接する
パイプ毎に交互にずらすように成形したフインをもつよ
うになっていてもよい。

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
になる第２の方式の熱交換器は、帯板を交互に逆方向に
折り曲げて波状に形成されたフインと、該フインの波状
の長辺側フイン面内に設けられたパイプ保持穴を貫通す
る形で固定されたパイプとからなるフインアンドチュー
ブ型の熱交換器において、フインがブロック状のもので
あって、フインの波状の長辺側フイン面内にパイプ保持
穴と該穴にフインの波状の短辺から連通する連通溝が予
め形成され、パイプ保持穴と連通溝の周囲にはフィン面
とほぼ直交する連続したフランジ部が設けられ、連通溝
の幅はフイン端部側がパイプ径より広くパイプ保持用穴
側がパイプ径より狭くなっており、フインとパイプの固
定の際には、連通溝を押し広げながらパイプをパイプ保
持穴に挿入した後、連通溝のフランジ部をフイン面にほ
ぼ平行になるように曲げ戻すことでパイプをパイプ保持
穴に密着させるようにしたことを特徴としている。

【００１２】また、本発明になる第１と第２の方式を組
み合わせた熱交換器でも上記目的を達成することがで
き、そのような熱交換器は具体的には、前記第１の方式
の熱交換器において、フインの波状の長辺側フイン面内
にパイプ保持穴と該穴にフインの波状の短辺から連通す
る連通溝が予め形成され、パイプ保持穴と連通溝の周囲
にはフィン面とほぼ直交する連続したフランジ部が設け
られ、連通溝の幅はフイン端部側がパイプ径より広くパ
イプ保持用穴側がパイプ径より狭くなっており、フイン
とパイプの固定の際には、連通溝を押し広げながらパイ
プをパイプ保持穴に挿入した後、連通溝のフランジ部を
フイン面にほぼ平行になるように曲げ戻すことでパイプ
をパイプ保持穴に密着させるようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１３】またさらに、本発明になる第２の方式及び
第１、第２の方式を組み合わせた熱交換器に最終工程で
塗装を行うことでも上記目的を達成することができ、そ
のような熱交換器は具体的には、前記第２の方式及び前
記第１、前記第２の方式を組み合わせた方式の熱交換器
において、連通溝のフランジ部をフイン面にほぼ平行に
曲げ戻してフインとパイプを固定した後に、少なくとも
フィンのパイプ保持穴とパイプとの接触部周辺に液体塗
料を用いた塗装を施したことを特徴とするものである。

【００１４】本発明の第１の方式の熱交換器は、フィン
が帯板を波状に折り曲げたブロック状であると共に、隣
接するパイプ保持穴どうしに中間に形成された切り込み
線で波状の長辺側フィン面全体と波状の短辺側フィン面
の一部を切断して、切り込み線の前後でフィンの曲げ稜
線をずらして成形している。前者により、フィンはパイ
プの長さ方向に波状につながりながら隣接するパイプ間
もブロック内では接続された形状であるため、フィンの
部品点数が少なくなると共に１枚の帯板からブロック状
のフィンが成形できることで熱交換器の低コスト化が図
れ、ブロック毎にフィンが一体であることで熱交換器の
強度を大きく保つこともできる。また後者により、隣接
するパイプの各列に保持されたフィンが互いにずらされ
て空気流に前縁が曝される、いわゆる独立フィン構造が
とれることによって、熱交換器として熱交換性能の向上
が図れることになる。

【００１５】本発明の第２の方式の熱交換器は、帯板か
ら波状に成形したフィンの波状の長辺側フイン面内にパ
イプ保持穴と波状の短辺から連なる連通溝が予め形成さ
れ、パイプ保持穴と連通溝の周囲にはフランジ部が設け
られると共に連通溝の幅をパイプ保持用穴側がパイプ径
より狭くなるように先細り形状としている。これによ
り、フインとパイプの固定の工程において、連通溝から
パイプ保持穴へのパイプ挿入とそれに続く連通溝のフラ
ンジ部の曲げ戻しによるパイプ密着とが一方向からのほ
ぼ同時の動作で可能となる。このことや波状フィンを用
いることで工程が単純化されるために熱交換器の低コス
ト化が図れ、またブロック状の波状フィンを用いること
とパイプの全周でフインとパイプが固定されることによ
り熱交換器の強度を大きく保つこともできる。また、パ
イプ保持穴とパイプのはめ合いやパイプ保持穴と連通溝
のフランジ部形状を適正な条件とすることにより、フイ
ンとパイプの密着度を高めてこの部分の接触熱抵抗を小
さくすることができるので、熱交換器として熱交換性能
の向上が図れることになる。

【００１６】本発明の第１、第２の方式及び両者を組み
合わせた熱交換器についても、明らかに個々の方式と同
様に、熱交換性能が高いと同時に低コストで強度の高い
熱交換器を実現することができる。

【００１７】また、本発明の第２の方式及び第１、第２
の方式を組み合わせた熱交換器に最終工程で塗装を行っ
たものについては、単純な塗装工程の追加であるために
熱交換器のコスト増加は少なく、かつ熱交換器の強度は
塗装以前の工程で十分に保たれているのでほとんど変化
はない。一方、後で紹介する発明者らによる試験で塗料
がフインとパイプの接触部に充填されて接触熱抵抗を低
減することにより、熱交換性能については向上される。
これらのことから、第２の方式及び第１、第２の方式を
組み合わせた熱交換器に塗装を行ったものによっても、
熱交換性能が高いと同時に低コストで強度の高い熱交換
器を実現することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１と第２の方
式を組み合わせた熱交換器の、一実施例の斜視図であ
る。図２は、上記の一実施例の波状に折り曲げる前のフ
インの一部分を示した平面図であり、図３は、上記の一
実施例の波状に折り曲げた後のフインの一部を示す斜視
図、図４は、上記の一実施例の波状に折り曲げた後のフ
インの一部を示す断面図である。また図５は、上記の一
実施例のパイプ挿入・密着工程でのフインの一部を示す
平面図、図６は、上記の一実施例のパイプ挿入・密着工
程でのフインとパイプ及び固定用治具の関係を示す断面
図、図７は、上記の一実施例のパイプ挿入・密着工程で
のフインの連通溝のフランジ部と固定用治具の刃先の関
係を示す断面図である。またさらに、図８は、本発明の
第２の方式の熱交換器に最終工程で液体塗料による塗装
を施した場合について、熱交換性能の比較を説明した図
である。

【００１９】まず、図１により、本発明の第１と第２の
方式を組み合わせた熱交換器の構成を説明する。熱交換
器１は、ブロック状のフイン２、３と蛇行状に曲げられ
たパイプ４とが一体化されて構成されており、図の矢印
の方向からフアン（図示せず）により送風される空気が
フイン２、３やパイプ４の外表面に沿って流れ、パイプ
４の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行うものであ
る。熱交換器１の空気の流れ方向の後半に用いられたフ
イン３では、波状の長辺側フィン面５は隣接するパイプ
保持穴６どうしの中間で切り込み線１１により辺の長さ
方向に切断され、波状の短辺側フィン面９は接続部１３
を除いて切り込み線１１により部分的に切断され、切り
込み線１１の前後でフィンの曲げ稜線１２および１５の
位置をずらして成形してある。また、熱交換器１の空気
の流れ方向の前半に用いられたフイン２では、切り込み
線１１が二つのパイプ保持穴６群どうしの中間に形成さ
れ、波状の短辺側フィン面９の長さがパイプ４の最初の
２列については熱交換器後半のフィン３よりも大きくと
られている。このようなフイン２でとられた構成によ
り、熱交換器前半に着霜やホコリ詰まりが集中して熱交
換性能が急激に落ちるという実用上の問題をある程度ま
で対策できるようになる。以上のフイン２、３のもつ特
徴は本発明の第１の方式の熱交換器のものであるので、
既に説明した理由により、この熱交換器１では高い熱交
換性能と同時に低コストと高い強度とを実現できる。

【００２０】この本発明の第１の方式の熱交換器におい
て、一方のフインの波状の短辺からパイプ保持穴までの
距離を隣接するパイプ毎に交互にずらすようにフインを
成形したもの、いわゆるパイプが千鳥配列となるように
したものでは、コストや強度の長所を保ちながらより熱
交換性能を向上できるという効果がある。

【００２１】また、図１の熱交換器１をフィンとパイプ
の固定法の点からみると、ブロック状の波状フイン２、
３の長辺側フィン面１４、５内に、パイプ保持穴６と該
穴に波状の短辺側フィン面９から連通する連通溝７とが
予め形成されており、パイプ４はパイプ保持穴６と連通
溝７の周囲のフランジ部８を折り曲げた状態でパイプ保
持穴６に挿入された後、連通溝７のフランジ部８を長辺
側フィン面１４、５にほぼ平行になるように曲げ戻して
フイン２、３に密着させられるという、本発明の第２の
方式の熱交換器の特徴をもつと考えることができる。そ
こで、この熱交換器の組み立てる手順にほぼ沿ってフィ
ンとパイプの固定法に関する特徴を説明する。

【００２２】図２は、上記の熱交換器の波状に折り曲げ
る前のフインを示したもので、パイプ保持穴６と連通溝
７、そして周囲に波状の長辺側フィン面５とほぼ直交す
る連続したフランジ部８とが予め形成されている。連通
溝７の幅は、フィン端部にあたる溝開口用角穴１０寄り
の部分ではパイプ径より広く、パイプ保持穴６側ではパ
イプ径より狭くされている。フィンを矩形波状に成形す
る際には、一点斜線で示してある曲げ稜線１２が凸に、
曲げ稜線１５が凹になると共に、切り込み線１１の両側
で曲げ稜線が１２ａと１２ｂ、１５ａと１５ｂのように
互いにずれた形になるように折り曲げられる。

【００２３】図３は、上記の熱交換器の波状に折り曲げ
た後のフインを斜めから見たもので、波状の長辺側フイ
ン面５にはパイプ保持穴６、連通溝７、フランジ部８が
形成されている。パイプ保持穴６のフランジ部８はパイ
プに密着し易いように低くされているが、連通溝７のフ
ランジ８部は曲げ戻された後にフイン外表面として熱交
換に有効使用されるよう高くなっている。

【００２４】図４は、上記の熱交換器の波状に折り曲げ
た後のフインを空気の流れ方向から見たもので、特に切
り込み線前後の曲げ稜線１２ａと１２ｂ、１５ａと１５
ｂ、及び波状の長辺側フイン面５ａと５ｂの配置を示し
ている。切り込み線前後でこれらの曲げ稜線と長辺側フ
イン面がずれるように成形されているため、フィン３が
独立フィン構造となって空気側の伝熱性能向上に有効な
ことがわかる。

【００２５】またさらに、図８は、本発明の第２の方式
の熱交換器に最終工程で液体塗料による塗装を施した場
合について、熱交換性能の比較を説明した図である。

【００２６】また図５は、上記の熱交換器のパイプ挿入
・密着工程でのフインを上面から見たもので、切り込み
線１１、接続部１３、曲げ稜線１２ａ、１２ｂ、パイプ
保持穴６、連通溝７、フランジ部８、溝開口用角穴１０
の関係が示されている。一点斜線で示したパイプ４は、
波状の短辺側フィン面９の連通溝７の開口部から入っ
て、パイプ保持穴６側の狭くなった連通溝７のフランジ
部８を一部押し広げながらパイプ保持穴６に挿入された
後、連通溝７のフランジ部８を波状の長辺側フイン面５
ａ、５ｂとほぼ平行になるまで曲げ戻してパイプ保持穴
６のフランジ部８に密着される。

【００２７】図６は、上記の熱交換器のパイプ挿入・密
着工程でのフインとパイプ及び固定用治具の関係を示し
たものである。この工程では、まず図５に示す形状に形
成されたフイン３を、固定用治具１６の治具下型１７に
装着する。治具下型１７には櫛歯状のガイド刃１８があ
り、波状のフインは容易に位置決めできるようになって
いる。次に、フイン３の連通溝７にパイプ４を入れた状
態で治具上型１９を下降させ、フイン３の溝開口用角穴
１０の中を通って下降するパイプ押さえ刃２０により、
パイプ４をパイプ保持穴６に挿入する。この時、パイプ
４が治具下型１７のガイド刃１８のパイプ受け面に当接
した後は、治具上型１９が下降してもパイプ押さえ刃２
０はバネの作用により停止状態に保たれる。さらに治具
上型１９の下降が続くと、曲げ戻し刃２１の内刃半円部
２３がパイプ４に当たるまで下降し、それによりフイン
３の連通溝７のフランジ部８の曲げ戻され、パイプ４の
パイプ保持穴６のフランジ部８への密着が完了する。

【００２８】図７は、上記の最後のパイプ密着工程での
フインの連通溝のフランジ部と固定用治具の刃先の関係
を示したものである。この図は、挿入されたパイプ４が
治具下型１７のガイド刃１８と治具上型１９のパイプ押
さえ刃２０により保持され、治具上型１９の曲げ戻し刃
２１が下降を始めた直後の状態を示してある。下降する
曲げ戻し刃２１の内刃部２２の幅はパイプ４の径より狭
くできないが、連通溝７の入口となるパイプ径より広い
部分のフランジ部８よりは狭いので、内刃部２２の下降
によりその部分が先に曲げ戻され、次にそれに連続した
内刃部２２より幅の狭い連通溝７のフランジ部８も内刃
半円部２３の下降により旨く曲げ戻されることになる。
この際、パイプ４を押し込んだパイプ押さえ刃２０は、
フイン３の後ろ側にフランジ部８が曲げ戻し刃２１に押
されて逃げるのを防ぎ、フランジ部８の曲げ戻しを確実
なものにする。

【００２９】以上の図２から図７の熱交換器の組み立て
手順の説明により、図１の熱交換器は、フインとパイプ
の固定の工程において、連通溝７からパイプ保持穴６へ
のパイプ挿入とそれに続く連通溝７のフランジ部８の曲
げ戻しによるパイプ密着とが一方向からのほぼ同時の動
作で可能となることがわかる。このことの他にも図１の
熱交換器は本発明の第２の方式の熱交換器の特徴をもつ
ことが明らかであり、既に説明した理由により、この熱
交換器１では高い熱交換性能と同時に低コストと高い強
度とを実現できる。

【００３０】またさらに、図８は、本発明の第２の方式
の熱交換器に最終工程で液体塗料による塗装を施した場
合について、熱交換性能の比較を説明したものである。
本発明の第２の方式の熱交換器では、フィンの曲げ戻し
によるパイプ密着によりフィンとパイプの接触熱抵抗を
ある程度まで小さくできるが、それに液体塗料による塗
装を追加することによりさらに接触熱抵抗を低減でき、
熱交換性能の向上を図れることを発明者らは実際の試験
により確認した。図８には試験結果のグラフが示してあ
り、横軸は熱交換器に流入する空気の前面風速をとり、
縦軸は接触熱抵抗の影響も含めた空気側の熱伝達率に相
当する熱コンダクタンスをとっている。塗装の追加によ
り、熱コンダクタンスは最大１５％向上するという大き
な効果がある。また、このように本発明の第２の方式及
び第１、第２の方式を組み合わせた熱交換器に最終工程
で塗装を行ったものについては、単純な塗装工程の追加
であるために熱交換器のコスト増加は少なく、かつ熱交
換器の強度は塗装以前の工程で十分に保たれているので
ほとんど変化はない。これらのことから、第２の方式及
び第１、第２の方式を組み合わせた熱交換器に塗装を行
ったものによっても、熱交換性能が高いと同時に低コス
トで強度の高い熱交換器を実現することができる。

【００３１】この熱交換器に追加塗装して性能向上を図
るという方法には、幾つか類似の従来技術がある。特開
昭５９−１５７９４号公報や特開昭６０−１６２１９３
号公報には、熱伝導性に優れた接着剤をフィンとパイプ
の接触部に充填してフィンとパイプの固定と接触熱抵抗
低減とを同時に図ることが示されている。しかしなが
ら、このような接着剤は塗料に比べて高価であり、粘度
や硬化時間・条件の点からフィンとパイプの接触部に充
填する工程は複雑化することが考えられる。また、特開
平４ー１９００９６号公報及び特開平２ー１３０３６１
号公報には熱交換器に塗装を行って特殊な機能をもたせ
ることが示されている。しかしながら、これらの場合は
目的が耐食性向上や親水性付与等であり、接触熱抵抗低
減を図れることは示されていない。

【００３２】

【発明の効果】本発明の熱交換器によれば、熱交換性能
が高いと同時に低コストで強度の高い熱交換器を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１と第２の方式を組み合わせた熱交
換器の、一実施形態を示す斜視図である。

【図２】図１に示した熱交換器の、波状に折り曲げる前
のフインの一部分を示した平面図である。

【図３】図１に示した熱交換器の、波状に折り曲げた後
のフインの一部を示す斜視図である。

【図４】図１に示した熱交換器の、波状に折り曲げた後
のフインの一部を示す断面図である。

【図５】図１に示した熱交換器の、パイプ挿入・密着工
程でのフインの一部を示す平面図である。

【図６】図１に示した熱交換器の、パイプ挿入・密着工
程でのフインとパイプ及び固定用治具の関係を示す断面
図である。

【図７】図１に示した熱交換器の、パイプ挿入・密着工
程でのフインの連通溝のフランジ部と固定用治具の刃先
の関係を示す断面図である。

【図８】本発明の第２の方式の熱交換器に最終工程で液
体塗料による塗装を施した場合について、熱交換性能の
比較を説明した図である。

【符号の説明】

１…熱交換器、２…フイン、３…フイン、４…パイプ、
５…長辺側フイン面、６…パイプ保持穴、７…連通溝、
８…フランジ部、９…短辺側フイン面、１０…溝開口用
角穴、１１…切り込み線、１２…曲げ稜線、１３…接続
部、１４…フイン面、１５…曲げ稜線、１６…固定用治
具、１７…治具下型、１８…ガイド刃、１９…治具上
型、２０…パイプ押さえ刃、２１…曲げ戻し刃、２２…
内刃部、２３…内刃半円部。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年２月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
になる第２の方式の熱交換器は、帯板を交互に逆方向に
折り曲げて波状に形成されたフインと、該フインの波状
の長辺側フイン面内に設けられたパイプ保持穴を貫通す
る形で固定されたパイプとからなるフインアンドチュー
ブ型の熱交換器において、フインがブロック状のもので
あって、フインの波状の長辺側フイン面内にパイプ保持
穴と該穴にフインの波状の短辺から連通する連通溝が予
め形成され、パイプ保持穴と連通溝の周囲にはフィン面
とほぼ直交する連続したフランジ部が設けられ、連通溝
の幅はフイン端部側がパイプ径より広くなっており、フ
インとパイプの固定の際には、パイプをパイプ保持穴に
挿入した後、連通溝のフランジ部をフイン面にほぼ平行
になるように曲げ戻すことでパイプをパイプ保持穴に密
着させるようにしたことを特徴としている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明になる第１と第２の方式を組
み合わせた熱交換器でも上記目的を達成することがで
き、そのような熱交換器は具体的には、前記第１の方式
の熱交換器において、フインの波状の長辺側フイン面内
にパイプ保持穴と該穴にフインの波状の短辺から連通す
る連通溝が予め形成され、パイプ保持穴と連通溝の周囲
にはフィン面とほぼ直交する連続したフランジ部が設け
られ、連通溝の幅はフイン端部側がパイプ径より広くな
っており、フインとパイプの固定の際には、パイプをパ
イプ保持穴に挿入した後、連通溝のフランジ部をフイン
面にほぼ平行になるように曲げ戻すことでパイプをパイ
プ保持穴に密着させるようにしたことを特徴とするもの
である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】本発明の第２の方式の熱交換器は、帯板か
ら波状に成形したフィンの波状の長辺側フイン面内にパ
イプ保持穴と波状の短辺から連なる連通溝が予め形成さ
れ、パイプ保持穴と連通溝の周囲にはフランジ部が設け
られると共に連通溝の幅を先細り形状としている。これ
により、フインとパイプの固定の工程において、連通溝
からパイプ保持穴へのパイプ挿入とそれに続く連通溝の
フランジ部の曲げ戻しによるパイプ密着とが一方向から
のほぼ同時の動作で可能となる。このことや波状フィン
を用いることで工程が単純化されるために熱交換器の低
コスト化が図れ、またブロック状の波状フィンを用いる
こととパイプの全周でフインとパイプが固定されること
により熱交換器の強度を大きく保つこともできる。ま
た、パイプ保持穴とパイプのはめ合いやパイプ保持穴と
連通溝のフランジ部形状を適正な条件とすることによ
り、フインとパイプの密着度を高めてこの部分の接触熱
抵抗を小さくすることができるので、熱交換器として熱
交換性能の向上が図れることになる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】図２は、上記の熱交換器の波状に折り曲げ
る前のフインを示したもので、パイプ保持穴６と連通溝
７、そして周囲に波状の長辺側フィン面５とほぼ直交す
る連続したフランジ部８とが予め形成されている。連通
溝７の幅は、フィン端部にあたる溝開口用角穴１０寄り
の部分ではパイプ径より広くされている。フィンを矩形
波状に成形する際には、一点鎖線で示してある曲げ稜線
１２が凸に、曲げ稜線１５が凹になると共に、切り込み
線１１の両側で曲げ稜線が１２ａと１２ｂ、１５ａと１
５ｂのように互いにずれた形になるように折り曲げられ
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】また図５は、上記の熱交換器のパイプ挿入
・密着工程でのフインを上面から見たもので、切り込み
線１１、接続部１３、曲げ稜線１２ａ、１２ｂ、パイプ
保持穴６、連通溝７、フランジ部８、溝開口用角穴１０
の関係が示されている。一点鎖線で示したパイプ４は、
波状の短辺側フィン面９の連通溝７の開口部から入っ
て、パイプ保持穴６に挿入された後、連通溝７のフラン
ジ部８を波状の長辺側フイン面５ａ、５ｂとほぼ平行に
なるまで曲げ戻してパイプ保持穴６のフランジ部８に密
着される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 静谷 光隆 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式 会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 落合 和泉 栃木県下都賀郡大平町大字富田1052番地の ４株式会社日立栃木マテリアル内 (72)発明者 籾山 和雄 栃木県下都賀郡大平町大字富田1052番地の ４株式会社日立栃木マテリアル内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯板を交互に逆方向に折り曲げて波状に形
   成されたフインと、該フインの波状の長辺側フイン面内
   に設けられたパイプ保持穴を貫通する形で固定されたパ
   イプとからなるフインアンドチューブ型の熱交換器にお
   いて、フインの波状の長辺側フイン面は隣接するパイプ
   保持穴どうしの中間に形成された切り込み線で辺の長さ
   方向に切断され、フインの波状の短辺側フイン面は前記
   切り込み線で辺の長さ方向に一部が切断されるものの部
   分的な接続部をもち、前記切り込み線の前後でフインの
   曲げ稜線の位置をずらすように成形したブロック状のフ
   インを有する熱交換器。
2. 【請求項２】請求項１に記載の熱交換器において、フイ
   ンが矩形波状に形成されていることを特徴とする熱交換
   器。
3. 【請求項３】請求項２に記載の熱交換器において、フイ
   ンの切り込み線が隣接するパイプ保持穴あるいは複数の
   パイプ保持穴群どうしの中間に形成されていることを特
   徴とする熱交換器。
4. 【請求項４】請求項２および３に記載の熱交換器におい
   て、フインの波状の短辺の長さが異なる複数個のブロッ
   ク状のフインからなることを特徴とする熱交換器。
5. 【請求項５】請求項２、３および４に記載の熱交換器に
   おいて、一方のフインの波状の短辺からパイプ保持穴ま
   での距離を、隣接するパイプ毎に交互にずらすように成
   形したフインをもつことを特徴とする熱交換器。
6. 【請求項６】フインにパイプ保持穴と該穴にフイン端部
   から連通する連通溝が予め形成され、パイプ保持穴と連
   通溝の周囲にはフィン面とほぼ直交する連続したフラン
   ジ部が設けられ、連通溝の幅はフイン端部側がパイプ径
   より広くパイプ保持用穴側がパイプ径より狭くなってお
   り、フインとパイプの固定の際には、連通溝を押し広げ
   ながらパイプをパイプ保持穴に挿入した後、連通溝のフ
   ランジ部をフイン面にほぼ平行になるように曲げ戻すこ
   とでパイプをパイプ保持穴に密着させるようにしたこと
   を特徴とするフインアンドチューブ型の熱交換器。
7. 【請求項７】帯板を交互に逆方向に折り曲げて波状に形
   成されたフインと、該フインの波状の長辺側フイン面内
   に設けられたパイプ保持穴を貫通する形で固定されたパ
   イプとからなるフインアンドチューブ型の熱交換器にお
   いて、フインがブロック状のものであって、フインの波
   状の長辺側フイン面内にパイプ保持穴と該穴にフインの
   波状の短辺から連通する連通溝が予め形成され、パイプ
   保持穴と連通溝の周囲にはフィン面とほぼ直交する連続
   したフランジ部が設けられ、連通溝の幅はフイン端部側
   がパイプ径より広くパイプ保持用穴側がパイプ径より狭
   くなっており、フインとパイプの固定の際には、連通溝
   を押し広げながらパイプをパイプ保持穴に挿入した後、
   連通溝のフランジ部をフイン面にほぼ平行になるように
   曲げ戻すことでパイプをパイプ保持穴に密着させるよう
   にしたことを特徴とする熱交換器。
8. 【請求項８】請求項１ないし５に記載の熱交換器におい
   て、フインがブロック状のものであって、フインの波状
   の長辺側フイン面内にパイプ保持穴と該穴にフインの波
   状の短辺から連通する連通溝が予め形成され、パイプ保
   持穴と連通溝の周囲にはフィン面とほぼ直交する連続し
   たフランジ部が設けられ、連通溝の幅はフイン端部側が
   パイプ径より広くパイプ保持用穴側がパイプ径より狭く
   なっており、フインとパイプの固定の際には、連通溝を
   押し広げながらパイプをパイプ保持穴に挿入した後、連
   通溝のフランジ部をフイン面にほぼ平行になるように曲
   げ戻すことでパイプをパイプ保持穴に密着させるように
   したことを特徴とする熱交換器。
9. 【請求項９】請求項６ないし８に記載の熱交換器におい
   て、連通溝のフランジ部をフイン面にほぼ平行に曲げ戻
   してフインとパイプを固定した後に、少なくともフィン
   のパイプ保持穴とパイプとの接触部周辺に液体塗料を用
   いた塗装を施したことを特徴とする熱交換器。