(57)【要約】【課題】  長尺のフィン幅を有するルーバ―付きコルゲートフィンの提供。【解決手段】  切り起こされた複数のルーバを有するコルゲートフィンであって、  それらのルーバはフィンの幅方向に分離した複数の群を形成しており、  それらの複数の群のうち、前記幅方向の長さが最大である群の長さをＬｍａｘ、その他の群の前記幅方向の長さをそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）としたときに、  全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切り起こされた複数のルーバを有するコルゲートフィンであって、
それらのルーバはフィンの幅方向に分離した複数の群を形成しており、
それらの複数の群のうち、前記幅方向の長さが最大である群の長さをＬｍａｘ、その他の群の前記幅方向の長さをそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）としたときに、
全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立することを特徴とするコルゲートフィン。
【請求項２】
請求項１に記載のコルゲートフィンの製造方法において、
成形ロールの軸線方向に互いに離間して、複数のルーバ成形ブレード群を有し、
それらのルーバ成形ブレード群の成形ロールの軸線方向の幅をそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）とすると、Ｌ１＝・・・＝Ｌｎではない一つの成形ロール（４）に、複数の前記ルーバ成形ブレード群の合計寸法に対応した幅の板材（５）を供給して、コルゲートフィンを成形することを特徴とするコルゲートフィンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用のルーバを有するコルゲートフィンおよびそのコルゲートフィンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器のコアを構成するルーバ付きコルゲートフィンは、互いに歯合する一対の成形ロール間に薄い金属帯状材を供給して製造される。そして、その金属帯状材は供給方向に進行する波形に形成される。
このコルゲートフィンは、立上がり面及び立下り面が交互に配置され、それらを波状につなぐ頂部と谷部を有する。そして、立上がり面及び立下り面には、夫々の成形ロールの外周に配列された断面鋸刃状のルーバ形成ブレード群により、各面の幅方向に多数のルーバが切り起こされたルーバ群が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のようなルーバ付きコルゲートフィンとしては、それに要求される性能に対応するために、各種のフィンピッチやフィン幅（コア厚み）を有するものが製作されている。
ここで、コルゲートフィンのフィンピッチについては、ある程度の幅（例えば、フィンピッチ３ｍｍ〜４ｍｍ）であれば、同一の成形機であってもそれを調整することにより対応可能である。しかしながら、フィン幅の異なるコルゲートフィンを成形する場合は、フィン幅毎に異なる別個の成形ロールを用いる必要があった。そのため、それらの成形ロールを製作するための金型、成形ロールの製作及び成形ロールの設置、並びに、その維持管理等に多くの費用が必要であった。
【０００４】
そこで、本発明は、必要最小限のバリエーションで多くの要求性能に対応可能なルーバ付きコルゲートフィンの提供、およびそれを少ない費用で製造できる、ルーバ付きコルゲートフィンの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、切り起こされた複数のルーバを有するコルゲートフィンであって、
それらのルーバはフィンの幅方向に分離した複数の群を形成しており、
それらの複数の群のうち、前記幅方向の長さが最大である群の長さをＬｍａｘ、その他の群の前記幅方向の長さをそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）としたときに、
全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立することを特徴とするコルゲートフィンである。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のコルゲートフィンの製造方法において、
成形ロールの軸線方向に互いに離間して、複数のルーバ成形ブレード群を有し、
それらのルーバ成形ブレード群の成形ロールの軸線方向の幅をそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）とすると、Ｌ１＝・・・＝Ｌｎではない一つの成形ロール４に、複数の前記ルーバ成形ブレード群の合計寸法に対応した幅の板材５を供給して、コルゲートフィンを成形することを特徴とするコルゲートフィンの製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、フィンの幅方向に分離して切り起こされた複数のルーバ群のうち、フィンの幅方向の長さが最大である群の長さをＬｍａｘとし、その他の幅方向の群の長さをＬｎとしたときに、全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立するものである。
ルーバ群の長さをこのように設定したことにより、過不足なく広い要求性能（伝熱特性）に対応した仕様のルーバ付きコルゲートフィンを得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、一つの成形ロール４に異なる幅の複数のルーバ成形ブレード群を有しているので、そのルーバ成形ブレード群に対応する複数の幅の異なるルーバ群を有しフィン幅の異なるルーバ付きコルゲートフィンを単一の成形ロールから製造することができる。そのため、従来、必要とされていた、フィン幅ごとに別個の成形ロールを製作するための金型の製作費用、成形ロールの製作費用、成形ロールの設置費用、および成形ロールの維持管理費用が低減され、当該ルーバフィンの製造に伴う各費用が低減される顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のルーバ付きコルゲートフィンの製造方法を示す斜視図（Ａ）、及びその方法により製作されたルーバ付きコルゲートフィンの要部斜視図（Ｂ）、並びに（Ｂ）のＣ-Ｃ矢視断面略図（Ｃ）。
【図２】同第２実施形態のルーバ付きコルゲートフィンの製造方法を示す斜視図（Ａ）、及びその方法により製作されたルーバ付きコルゲートフィンの要部斜視図（Ｂ）、並びに（Ｂ）のＣ-Ｃ矢視断面略図（Ｃ）。
【図３】同第３実施形態のルーバ付きコルゲートフィンの製造方法を示す斜視図（Ａ）、及びその方法により製作されたルーバ付きコルゲートフィンの要部斜視図（Ｂ）、並びに（Ｂ）のＣ-Ｃ矢視断面略図（Ｃ）。
【図４】同コルゲートフィンのフィン幅に対する放熱曲線。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明のコルゲートフィンは、フィン幅を有する立上がり面及び立下り面が交互に配置され、それらを波状につなぐ頂部と谷部とが形成されている。立上がり面及び立下り面には、それらの面の幅方向に多数のルーバが切り起こされている。
フィン幅は、図１〜図３においてルーバ付きコルゲートフィン７の折り返し曲折する頂部又は谷部の稜線方向の長さである。
熱交換器にこのルーバ付きコルゲートフィン７を適用したとき、コルゲートフィン７の幅方向に空気流が流通する。そして、熱交換器のコアの厚みは、ルーバ付きコルゲートフィン７の幅に一致する。
【００１１】
このようなルーバ付きコルゲートフィンの場合、フィン幅を大きくするに伴い放熱特性の値（圧力損失によるフィン内を通過する空気流の流量の減少を考慮に入れた熱交換器の放熱量を指数化した値）が増大する。
図４は、横軸にフィン幅をとり、縦軸に放熱特性をとり、フィンピッチＰｆ（隣り合う頂部の間隔）が３ｍｍ，３．５ｍｍ，４ｍｍである場合における各特性曲線を示している。
【００１２】
図４において、フィン幅１においての放熱特性値は、フィン幅１の直線上の値である１８〜２４の範囲であり、その範囲にある熱交換器を提供可能である。
放熱特性値２４以上の熱交換器を提供可能となるフィン幅を考えると、フィンピッチＰｆを４ｍｍとしたグラフにおいて、放熱特性値が２４となるフィン幅２が相当であると考えることができる。
そのフィン幅２では、その直線上の値となる放熱特性値が２４〜３０となる。同様に、フィン幅３では、放熱特性値が３０〜３５、フィン幅４では、放熱特性値が３５〜３８、フィン幅５では、放熱特性値が３８〜４２、フィン幅６では、放熱特性値が４２〜４４の範囲の熱交換器を提供可能と言える。
【００１３】
発明が解決しようとする課題で述べたように、フィン幅を大きくする場合、ルーバ付きコルゲートフィンの形状を保つため、フィンの幅方向の両端部及びルーバ間には複数の平坦部が必要になってくる。
本発明のコルゲートフィンは、フィンの幅方向に分離した複数のルーバ群を形成しており、それらのルーバ群の間に平坦部が形成されている点に特徴を有する。一方で、複数の平坦部を設けた場合、その分、放熱性能は低下する。そこで、発明者は、複数のルーバ群の幅方向の長さについて、熱交換器の放熱特性値を維持できるコルゲートフィンの各ルーバ群の関係性を見出した。
【００１４】
複数のルーバ群のうち、幅方向の長さが最大である群の長さをＬｍａｘ、その他の群の幅方向の長さをそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）としたときに、全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立するようにルーバ群を形成すると、過不足なく広い放熱特性に対応した仕様のルーバ付きコルゲートフィンになることが分かった。
ここで、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５を変形すると（Ｌｍａｘ／１．５）＞×Ｌｎとなる。
これは、例えば、Ｌｍａｘを３０ｍｍとすれば、その他のルーバ群の幅方向長さＬｎを２０ｍｍより短くする必要がある、ということである。
【００１５】
次に、ルーバ群を有するコルゲートフィンを製造する成形ロールを有するコルゲートフィン成形装置について、述べる。
図示しないコルゲートフィン成形装置は、図１に示す如く、上下一対の成形ロール４を一つ有しており、その一つの成形ロールには、成形ロールの軸線方向に互いに離間して、複数のルーバ成形ブレード群が配置されている。それらのルーバ成形ブレード群は、成形ロールの軸線方向の幅をそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）とした場合、Ｌ１＝・・・＝Ｌｎではない。
【００１６】
先に述べた特徴のコルゲートフィンを得る場合は、ルーバ成形ブレード群が、軸線方向の幅が最大である群の幅をＬｍａｘ、その他の群の軸線方向の幅をそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）としたときに、全てのＬｎについて、Ｌｍａｘ／Ｌｎ＞１．５が成立するように形成することで得ることができる。
【００１７】
図１（Ａ）、図２（Ａ）、図３（Ａ）は、その一つの成形ロールの一例を示すものである。
図１（Ａ）〜図３（Ａ）の例では、成形ロールの軸線方向に互いに離間して複数の異なる幅の第１ルーバ成形ブレード群１，第２ルーバ成形ブレード群２，第３ルーバ成形ブレード群３により、一つの成形ロール４を形成している。
一例として、第１ルーバ成形ブレード群１の幅を３０ｍｍとし、第２ルーバ成形ブレード群２の幅を１９ｍｍとし、第３ルーバ成形ブレード群３の幅を１５ｍｍとすることができる。ルーバ形成ブレード群が形成されていない部分と、コルゲートフィンの平坦部とが対応している。
上述のように、一つの成形ロールに、その軸線方向に互いに離間して、複数のルーバ成形ブレード群を形成し、成形ロールの軸線方向の各ルーバ成形ブレード群の幅をそれぞれＬｎ（ｎは２以上の整数）とした場合、Ｌ１＝・・・＝Ｌｎではないものとし、複数のルーバ成形ブレード群の合計寸法に対応した幅の板材５を供給することで、必要な長さのコルゲートフィンを合理的に得ることができる効果がある。
【００１８】
次に、一つの成形ロールを使用したコルゲートフィンの製造方法について述べる。
コルゲートフィンは、一つの成形ロール４に、複数のルーバ成形ブレード群の合計寸法に対応した幅の板材５を供給することで得ることができる。
図１の実施形態において、一つの成形ロール４に供給される板材５の幅Ａ（図１（Ａ）参照）は、成形ロール４の全幅に等しい。上下一対の成形ロール４は、板材５の板厚分の隙間を空けて対向し、その隙間に板材５が連続的に供給される。
【００１９】
第１ルーバ成形ブレード群１の幅に対応した長さの第１ルーバ群１ａと、第２ルーバ成形ブレード群２の幅に対応した長さの第２ルーバ群２ａと、第３ルーバ成形ブレード群３の幅に対応した長さの第３ルーバ群３ａとが板材５に形成される。
形成されたコルゲートフィンの横断面は、図１（Ｃ）に示す如く、各ルーバ群１ａ，２ａ，３ａの両端に平坦部６が形成される。そして、第１ルーバ群１ａの多数のルーバ８の向きと、第２ルーバ群２ａの多数のルーバ８の向きと、第３ルーバ群３ａの多数のルーバ８の向きとは、夫々互いに異なる向きに形成することができる。
コルゲートフィンの各ルーバ群の向きは、成形ロールのルーバ成形ブレードの設計変更により、すべてのルーバ郡を一方向の向きに形成することもできる。
【００２０】
次に、図２は本発明の第２実施形態の製造方法であり、前記実施形態に比べて板材５の幅が狭いものを各成形ロール４間に供給するものである。
この例で供給される板材５の幅Ｂ（図２（Ａ）参照）は、第１ルーバ成形ブレード群１の幅と、第２ルーバ成形ブレード群２の幅と、その中間及び両端のブレード群の無い部分の幅との和である。形成されるコルゲートフィンは、図２（Ｂ）の如く、第１ルーバ成形ブレード群１の幅に対応した長さの第１ルーバ群１ａと、第２ルーバ成形ブレード群２の幅に対応した長さの第２ルーバ群２ａと、それらのルーバ群１ａ、２ａの両端に平坦部６が形成される。
【００２１】
次に、図３は本発明の第３実施形態の製造方法であり、一対の成形ロール４に供給される板材５のフィン幅Ｃ（図３（Ａ）参照）が、第１ルーバ成形ブレード１の幅と、その両側にできる平坦部６の幅に相当するものである。
この例では、製造されたルーバ付きコルゲートフィン７は、各ルーバ８が一方向にのみ傾斜している。
【００２２】
なお、上記成形ロール４の実施形態では成形ロールの軸線方向に第１ルーバ成形ブレード１と第２ルーバ成形ブレード２と第３ルーバ成形ブレード３とを並列した形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに第４，第５，第６の各ルーバ成形ブレードを追加することが可能である。
また、図１〜図３に示すように成形された各ルーバ付きコルゲートフィン７は、それらのフィンピッチＰｆ（図１（Ａ）参照）を、コルゲートフィンの波の進行方向に適宜圧縮することにより、各種のフィンピッチに成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、熱交換器用のルーバ付きコルゲートフィンに関するものである。このフィンは、エンジン冷却水冷却用熱交換器，オイルクーラ，空調用熱交換器，インタークーラ等の多種多様な熱交換器のフィンとして利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１  第１ルーバ成形ブレード群
１ａ  第１ルーバ群
２  第２ルーバ成形ブレード群
２ａ  第２ルーバ群
３  第３ルーバ成形ブレード群
３ａ  第３ルーバ群
４  成形ロール
【００２５】
５  板材
６  平坦部
７  ルーバ付きコルゲートフィン
８  ルーバ
Ａ  フィン幅
Ｂ  フィン幅
Ｃ  フィン幅
Ｐｆ  フィンピッチ
【図１】
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【図２】
2020034236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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