(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、
プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、前記貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすいスリットが形成されていることを特徴とするプレートフィン式熱交換器。
【請求項２】
プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、
プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、前記貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすい切り起こし開口が形成されていることを特徴とするプレートフィン式熱交換器。
【請求項３】
プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、
プレートフィンに、複数の隣接する貫通孔の配置位置を横切って延在する筋状の薄肉部が形成されていることを特徴とするプレートフィン式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機等で使用されるプレートフィン式熱交換器に関し、特に、配管とプレートフィンとが異種材料で構成されているプレートフィン式熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機における熱交換器は、銅配管に複数のアルミニウムで作られたプレートフィンを挿入し、銅配管を拡径することで、銅配管とプレートフィンとの摩擦力により、銅配管とプレートフィンとが強固に固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱交換器は銅配管とプレートフィンとが強固に固定され、銅配管とプレートフィンとを分解することが難しい。従って、リサイクルなどにより熱交換器を解体し、銅配管とアルミニウム製のプレートフィンとを分別するためには、熱交換器を粉砕して遠心分離器などを用いて銅とアルミニウムの比重の違いにより分別するか、銅とアルミニウムの融点の違いを利用して分別しなくてはならず、手間がかかっていた。このため、熱交換器の解体時には、銅とアルミニウムの分別が容易にできないという課題があった。
【０００４】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、リサイクルのために、熱交換器を構成する銅とアルミニウム等の異種金属を容易に分別して分離分解できるリサイクル性に優れたプレートフィン式熱交換器を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明によるプレートフィン式熱交換器は、プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、前記貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすいスリットが形成されているものである。
【０００６】
つぎの発明によるプレートフィン式熱交換器は、プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、前記貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすい切り起こし開口が形成されているものである。
【０００７】
つぎの発明によるプレートフィン式熱交換器は、プレートフィンと配管とが異種材料により構成され、プレートフィンに所定間隔をおいて形成された複数個の貫通孔のそれぞれに配管が挿入嵌合しているプレートフィン式熱交換器において、プレートフィンに、複数の隣接する貫通孔の配置位置を横切って延在する筋状の薄肉部が形成されているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照して、この発明にかかるプレートフィン式熱交換器の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１〜図４はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態１を示している。図において、１は銅配管、２はアルミニウム製の紙のように極薄いプレートフィンを示している。プレートフィン２には立上がり付きの貫通孔３が所定間隔をおいて複数個形成されており、各貫通孔３に銅配管１が挿入嵌合している。
【００１５】
プレートフィン２の隣接する貫通孔３間にはスリット４が形成され、貫通孔３とスリット４との間には短い残余部２ａが残されている。スリット４は、貫通孔３に向かってスリット巾が狭くなっていたり、鋭角をなしている等、先端（スリット端）に応力集中のしやすい形状になっていることが好ましく、図３（ａ）〜（ｅ）に示されているように、六角形、菱形、長円形、楕円、ミシン目などの形状を選択することができる。
【００１６】
熱交換器を解体するときには、図４に示されているように、ペンチ２０等の適当な工具でプレートフィン２を引張ることにより、スリット４のスリット巾の細くなっているスリット先端に応力が集中する結果、そこより貫通孔３へ向けてプレートフィン２の残余部２ａに亀裂が生じ、プレートフィン２がスリット４を境にして引き裂かれるようにして２枚に破断される。
【００１７】
これにより、プレートフィン２が銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００１８】
実施の形態２．
図５、図６はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態２を示している。なお、図５において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００１９】
この実施の形態では、プレートフィン２の隣接する貫通孔３間にルーバ加工等による切り起こし開口部５が形成され、貫通孔３と切り起こし開口部５との間に短い残余部２ａが残されている。切り起こし開口部５は、貫通孔３に向かって巾狭になっていたり、鋭角をなしている等、先端に応力集中のしやすい形状になっていることが好ましく、図６（ａ）〜（ｄ）に示されているように、六角形、菱形、三角形、台形などの形状を選択することができる。
【００２０】
熱交換器を解体するときには、図４に示されているものと同様に、ペンチ２０等の適当な工具でプレートフィン２を引張ることにより、切り起こし開口部５の先端に応力が集中する結果、そこより貫通孔３へ向けてプレートフィン２の残余部２ａに亀裂が生じ、プレートフィン２が切り起こし開口部５を境にして２枚に破断される。
【００２１】
これにより、プレートフィン２が銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。また、切り起こし開口部５という形状にすることにより、実施の形態１に比べて切屑などが発生せず、さらに複数のプレートフィン２の間を通過する風を乱すことで、伝熱効果を促進し、熱交換器の性能を向上できる。
【００２２】
実施の形態３．
図７、図８はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態３を示している。なお、図７においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００２３】
この実施の形態では、プレートフィン２の隣接する貫通孔３間に薄肉部６が形成されている。換言すれば、プレートフィン２に貫通孔３の配置位置を横切って延在する一本の筋状の薄肉部６が形成されている。薄肉部６の断面形状としては、図８（ａ）〜（ｈ）に示されているように、片側Ｖ字形状、両側Ｖ字形状、片側凹形状、両側凹形状、片側Ｕ字形状、両側Ｕ字形状、片側半円形状、両側半円形状などがある。なお、図７においては、薄肉部を分かりやすくするため、プレートフィン２に厚みを持たせるように描かれているが、実際には前述のごとくプレートフィン２は極めて薄いものである。
【００２４】
この熱交換器を解体するときには、プレートフィン２をペンチ２０等で引張るか、曲げることにより、プレートフィン２の配管挿入間の薄肉部６に応力が集中し、プレートフィン２に亀裂が生じ、プレートフィン２が薄肉部６を境にして２枚に破断される。
【００２５】
これにより、プレートフィン２が銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００２６】
実施の形態４．
図９、図１０はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態４を示している。なお、図９においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００２７】
この実施の形態では、貫通孔３の周りに存在する円環状の立上がり部７がテーパ状に形成され、ばね性を有する形状になっている。この構成による熱交換器では、立上がり部７がばね性をもって銅配管１に押し付けられることで、銅配管１とプレートフィン２とが固定される。
【００２８】
この熱交換器を解体するときには、図１０に示されているように、立上がり部７のばね性を利用して銅配管１を矢印の方向へ抜き出すことができ、これにより、プレートフィン２を銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００２９】
なお、立上がり部７には、図１１に示されているように、欠除部７ａが設けられて銅配管１と部分的に線接触してもよく、また、図１２に示されているように、立上がり部７は爪状をなして銅配管１に点接触している形態でもよく、立上がり部７はばね性を有する形状であれば、いかなる形状を採用してもよい。
【００３０】
実施の形態５．
図１３、図１４はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態５を示している。なお、図１３においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３１】
この実施の形態では、銅配管１の外周に螺旋状のねじ突条８が形成され、プレートフィン２の貫通孔３にねじ込み式に挿入され、銅配管１とプレートフィン２とが固定される。ねじ突条８のなす螺旋形状は、ここを通過する風が乱されることで伝熱効果を促進し、熱交換器の性能が向上する。
【００３２】
この熱交換器を解体するときには、図１４に示されているように、銅配管１を矢印の方向へ回すことにより、ねじ突条８のリードにより銅配管１が軸長方向に移動し、銅配管１が貫通孔３より抜け出る。これにより、プレートフィン２が銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。この解体時に、油や石鹸などの摩擦を緩和する液体を塗布することで、銅配管１とプレートフィン２の係合部に働く摩擦力を緩和し、銅配管１とプレートフィン２との分離を更に容易にすることもできる。
【００３３】
なお、この実施の形態の変形例として、図１５および図１６に表すごとく銅配管１の外周にねじ突条８に代えて螺旋状のねじ溝９が形成されていてもよく、同様の作用、効果が得られる。
【００３４】
実施の形態６．
図１７はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態６を示している。なお、図１７においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３５】
この実施の形態では、銅配管１とプレートフィン２との固定が取り外し可能なＣリング１０により行われている。この熱交換器を解体するときには、Ｃリング１０を銅配管１から外すことにより、プレートフィン２を銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００３６】
なお、取り外し可能な固定具としては、Ｃリング１０以外に、図１８に示されているようなナット１１、図１９に示されているようなワイヤーや紐１２を用いることもできる。
【００３７】
実施の形態７．
図２０はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態７を示している。なお、図２０においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３８】
この実施の形態では、銅配管１の外周面の一つの母線に沿って突起部１３が形成され、プレートフィン２の貫通孔３の一部分に突起部１３の係合する凹部１４が拡張形成されている。銅配管１の固定は、突起部１３が凹部１４に整合する周方向の位置関係をもって銅配管１を貫通孔３に通し、銅配管１を回転させることにより、突起部１３を凹部１４よりずらし、突起部１３を貫通孔３の通常周面に押し付けることにより行う。
【００３９】
この熱交換器を解体するときには、銅配管１を矢印の方向へ廻し、突起部１３を凹部１４に合わせることで、銅配管１とプレートフィン２との緊締状態を解き、銅配管１を貫通孔３より抜き出すことにより行う。これにより、プレートフィン２を銅配管１から簡単に分離でき、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００４０】
なお、突起部１３は、図２１に示されているように、点状に複数個設けられていても、図２２に示されているように、終端に一つでもよく、凹凸形状を合わせることにより、取り外しができる形状であれば、いかなる形状も採用することができる。
【００４１】
実施の形態８．
図２３はこの発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態８を示している。なお、図２３においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００４２】
この実施の形態では、銅配管１の外周面に、Ｕ字形あるいはＶ字形の凹溝１５が母線方向に沿って複数個設けられている。銅配管１とプレートフィン２との固定は、銅配管１がプレートフィン２の貫通孔３に圧入されることにより、従来のもの同等に行われる。この熱交換器では、銅配管１の外周面に凹溝１５が形成されていることで、ここを通過する風に乱れが生じるから、伝熱効果を促進して熱交換性能を向上できる。
【００４３】
この熱交換器を解体するときには、凹溝１５に油や石鹸などの摩擦を緩和する液体を注入し、銅配管１とプレートフィン２との嵌合部に働く摩擦力を緩和し、銅配管１を押し出したり、引き抜くことにより、プレートフィン２を銅配管１から簡単に分離できる。これにより、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とが容易に分別できるようになる。
【００４４】
また、図２４、図２５に示されているように、銅配管１より硬い材質による棒１６を凹溝１５に挿入し、銅配管１の中心方向へ力を加えて銅配管１を潰して分別してもいいし、あるいは銅配管１の円周方向へ力を加えてプレートフィン２を引裂いてプレートフィン２と銅配管１とを分離し、プレートフィン２を形成するアルミニウムと銅配管１を構成する銅とを分別してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明によるプレートフィン式熱交換器によれば、プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすいスリットが形成されているから、スリットの脇をペンチ等で引っ張ることで、スリットの幅が狭くなった端部よりプレートフィンに亀裂を入れ、プレートフィンを引裂くことで、配管とプレートフィンとを容易に分離することができ、材料分別によるリサイクル性が向上する効果がある。
【００４６】
つぎの発明によるプレートフィン式熱交換器によれば、プレートフィンの隣接する貫通孔間に前記プレートフィンを破断して前記配管から分離するように、貫通孔に向かって巾が狭くなり端部に応力集中のしやすい切り起こし開口が形成されているから、切り起こし開口の脇をペンチ等で引っ張ることで、切り起こし開口の幅が狭くなった端部よりプレートフィンに亀裂を入れ、プレートフィンを引裂くことで、配管とプレートフィンとを容易に分離することができ、材料分別によるリサイクル性が向上する効果がある。また、切り起こし開口により、ここを通過する風に乱れが生じるから、伝熱効果を促進して熱交換性能を向上できる。
【００４７】
つぎの発明によるプレートフィン式熱交換器によれば、プレートフィンに、複数の隣接する貫通孔の配置位置を横切って延在する筋状の薄肉部が形成されているから、その脇をペンチ等で引張ることにより、プレートフィンに亀裂を入れ、薄肉部を境にしてプレートフィンを２枚に破断することで、配管とプレートフィンとを容易に分離することができ、材料分別によるリサイクル性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態１を示す断面図である。
【図３】  （ａ）〜（ｅ）は実施の形態１によるプレートフィン式熱交換器のプレートフィンのスリット形状のバリエーションを示す図である。
【図４】  実施の形態１によるプレートフィン式熱交換器のプレートフィンの引裂き状態を示す説明図である。
【図５】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態２を示す斜視図である。
【図６】  （ａ）〜（ｄ）は実施の形態２によるプレートフィン式熱交換器のプレートフィンの切り起こし開口形状のバリエーションを示す図である。
【図７】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態３を示す斜視図である。
【図８】  （ａ）〜（ｈ）は実施の形態３によるプレートフィン式熱交換器のプレートフィンの薄肉部形状のバリエーションを示す図である。
【図９】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態４を示す斜視図である。
【図１０】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態４を示す断面図である。
【図１１】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態４の変形例を示す斜視図である。
【図１２】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態４の変形例を示す斜視図である。
【図１３】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態５を示す斜視図である。
【図１４】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態５を示す断面図である。
【図１５】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態５の変形例を示す斜視図である。
【図１６】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態５の変形例を示す断面図である。
【図１７】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態６を示す斜視図である。
【図１８】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態６の変形例を示す斜視図である。
【図１９】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態６の変形例を示す斜視図である。
【図２０】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態７を示す斜視図である。
【図２１】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態７の変形例を示す斜視図である。
【図２２】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態７の変形例を示す斜視図である。
【図２３】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態８を示す斜視図である。
【図２４】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態８の変形例を示す斜視図である。
【図２５】  この発明によるプレートフィン式熱交換器の実施の形態８の変形例の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  銅配管、２  プレートフィン、３  貫通孔、４  スリット、５  切り起こし開口部、６  薄肉部、７  立上がり部、８  ねじ突条、９  ねじ溝、１０  Ｃリング、１１  ナット、１２  ワイヤーや紐、１３  突起部、１４  凹部、１５凹溝部、１６  棒、２０  ペンチ。
【図１】
0003725363.tif 000002
【図２】
0003725363.tif 000003
【図３】
0003725363.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003725363.tif 000007
【図７】
0003725363.tif 000008
【図８】
0003725363.tif 000009
【図９】
0003725363.tif 000010
【図１０】
0003725363.tif 000011
【図１１】
0003725363.tif 000012
【図１２】
0003725363.tif 000013
【図１３】
0003725363.tif 000014
【図１４】
0003725363.tif 000015
【図１５】
0003725363.tif 000016
【図１６】
0003725363.tif 000017
【図１７】
0003725363.tif 000018
【図１８】
0003725363.tif 000019
【図１９】
0003725363.tif 000020
【図２０】
0003725363.tif 000021
【図２１】
0003725363.tif 000022
【図２２】
0003725363.tif 000023
【図２３】
0003725363.tif 000024
【図２４】
0003725363.tif 000025
【図２５】
0003725363.tif 000026