(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの先端にアキュームレータを接続した熱交換器において、パイプの一部又は全周に凹みを設け、この凹みの位置まで溶け込み防止用のスリーブを挿入し、スリーブ挿入後、パイプの先端を曲げ、この先端を曲げた状態で該先端をアキュームレータの開口内に挿入し、パイプとアキュームレータとを溶接したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記スリーブの位置においてパイプとアキュームレータとを溶接したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
パイプの先端にアキュームレータを接続した熱交換器の製造方法において、パイプの先端に溶け込み防止用のスリーブを挿入し、スリーブ挿入後、パイプの先端を曲げ、この先端を曲げた状態で該先端をアキュームレータの開口内に挿入し、パイプとアキュームレータとを溶接することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項４】
前記スリーブの位置においてパイプとアキュームレータとを溶接することを特徴とする請求項３記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアキュームレータ及び熱交換器並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サーペンタイン状に曲げたパイプの先端にアキュームレータを接続した熱交換器が知られている。
【０００３】
従来の方式によれば、図４に示すように、アキュームレータ１１３の内部に挿入された端部１０７ａが、アキュームレータ１１３の出口１１５に直接向かわないように、予め決められた方向に曲げられる。しかし、溶接する時には、アキュームレータ１１３の内部は見えないために、端部１０７ａが、図中でＡの方向、Ｂの方向のいずれの方向を向いているか判らない。かりに、端部１０７ａがＡの方向を向いた状態で、パイプ１０７を溶接すると、アキュームレータ１１３に溜められる冷媒の液面は最大で▲１▼の液面となる。
【０００４】
Ｂの方向を向いた状態で溶接すると、アキュームレータ１１３に溜められる冷媒の液面は最大で▲２▼の液面となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これでは、製品によってアキュームレータ１１３に溜められる冷媒の量が変化するので、性能が安定しない等の問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、性能の安定化が図れ、能力向上を図ったアキュームレータ及び熱交換器並びにその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、パイプの先端にアキュームレータを接続した熱交換器において、パイプの一部又は全周に凹みを設け、この凹みの位置まで溶け込み防止用のスリーブを挿入し、スリーブ挿入後、パイプの先端を曲げ、この先端を曲げた状態で該先端をアキュームレータの開口内に挿入し、パイプとアキュームレータとを溶接したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記スリーブの位置においてパイプとアキュームレータとを溶接したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、パイプの先端にアキュームレータを接続した熱交換器の製造方法において、パイプの先端に溶け込み防止用のスリーブを挿入し、スリーブ挿入後、パイプの先端を曲げ、この先端を曲げた状態で該先端をアキュームレータの開口内に挿入し、パイプとアキュームレータとを溶接したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記スリーブの位置においてパイプとアキュームレータとを溶接することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。なお、この明細書において、以下、アルミニウムの語は純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むものとする。
【００１５】
図２ｆにおいて、１は熱交換器であって、フィン３の側縁部にパイプ受け溝５を有する複数枚のフィン３を並設するとともに、これらフィン３のパイプ受け溝５に冷媒を流すためのパイプ７を嵌着してなる熱交換器を示している。
【００１６】
フィン３はアルミニウム製であり、図１に示すように、このフィン３は、フィン３の側縁部３ａに対してほぼ平行な線に沿って断面略コ字状に折り曲げられ、この側縁部３ａからフィン３の内方に延びるパイプ受け溝５は、折り曲げ部１００の壁面１００ａにまで達するように形成されている。
【００１７】
ここで、折り曲げ部１００の壁面１００ａは冷媒を流すためのパイプ７の外周に密着するように円弧状に凹んでおり、この凹み部１００ｂの分だけフィン３とパイプ７との接触面積が増大されている。
【００１８】
フィン３の折り曲げ部１００の高さｔは、好ましくは１〜１０ｍｍであり、その高さｔは複数枚並設したフィン３のフィン間ピッチ以下であればよい。これによれば、フィン３の伝熱面積は、フィン３の全長をＬとした場合に、フィン３間方向に気流を流すとして（ｔ×Ｌ）の面積分だけ増大される。
【００１９】
図２を参照して、フィン３は一枚一枚予め図２ａに示すように制作され、各フィン３は、図２ｂに示すように、治具２０のフィン受け溝２０ａ内にセッティングされる。この治具２０は従来のものと同じ形状をしており、それぞれの溝２０ａ内には各フィン３が断面略コ字状に折り曲げられた折り曲げ部１００の方向を揃えるようにセッティングされる。
【００２０】
冷媒を流すためのパイプ７は、図２ｃに示すように、予めサーペンタイン状に曲げられるとともに、パイプ７の一端には入口チューブ１１がつながれ、パイプ７の他端にはアキュームレータ１３を介して出口チューブ１５がつながれる。
【００２１】
そして、図２ｄに示すように折り曲げられて、冷媒を流すためのパイプ３として完成された完成品は、図２ｅに示すように、フィン３の一方の側縁部Ａのパイプ受け溝５と、他方の側縁部Ｂのパイプ受け溝５の上方に位置合せされた後、各パイプ受け溝５内に嵌着される。
【００２２】
なお、図２ｅの段階では各フィン３は治具２０にセッティングされたまゝの状態にあるが、図面上では治具２０を省略している。
【００２３】
最後に、仕上げ検査工程を経た後に、図２ｆに示すように、熱交換器１として製品化される。
【００２４】
上述した熱交換器１の製造方法以外に、一般に、フィンの孔にパイプを通し、このパイプの中空部にオイルを流しながら、パイプを拡管することにより、パイプとフィンとを密着させて形成してなる熱交換器が知られている。この種の熱交換器は、パイプを拡管するので、パイプとフィンとの密着度が高く、性能が向上するという利点がある。しかしながら、パイプを拡管した後のパイプ内部のオイル洗浄が必要になるとともに、パイプ内部に残留物が残りやすいので、ＨＦＣ１３４ａなどのフロンを冷媒として流す熱交換器には不適なものになるという欠点がある。
【００２５】
これに対し、図２に示す熱交換器１では、パイプを拡管する形式の熱交換器に比べると、パイプ内部のオイル洗浄が不要になるとともに、パイプ内部の残留物が少なくなるので、ＨＦＣ１３４ａなどのフロンを冷媒として流す熱交換器に好適なものになるという利点がある。しかし、パイプ受け溝にパイプを嵌着してなる熱交換器は、パイプとフィンとの接触面積が小さく、熱交換器全体の伝熱面積が同一コアサイズのものに比べて小さくなるので、１５％〜２０％能力が低下するという課題がある。
【００２６】
この熱交換器１では、凹み部１００ｂの分だけフィン３とパイプ７との接触面積が増大し、且つフィン３の折り曲げ部１００の全長をＬとした場合、フィン３間方向に気流を流すとして（ｔ×Ｌ）の面積分だけ伝熱面積が増大するので、その分、性能を向上させることができる。
【００２７】
なお、図１を参照して、パイプ受け溝５につながる壁面１００ａは切り欠いてもよい。これによると、凹み部１００ｂが無くなるので、フィン３とパイプ７との接触面積は減少するが、それでも従来のものに比べれば、接触面積を増大させることができる。
【００２８】
折り曲げ部１００の壁面１００ａに孔１００ｃをあけてもよい。孔１００ｃは空気流の通過面に位置するので、空気流に乱れを生じさせることができ、その分、熱交換性能を向上させることができる。
【００２９】
図２ｄを参照して、パイプ７の端部にはアキュームレータ１３がつながれている。このアキュームレータ１３には、図３に示すように、パイプ７の端部７ａを挿入する開口１３ａがあけられている。
【００３０】
この開口１３ａに端部７ａを挿入した後に、パイプ７とアキュームレータ１３とのつなぎ部分が溶接される。５３は溶接時の溶け込みを防止するためのステンレス製のスリーブである。
【００３１】
この実施形態では、パイプ７とアキュームレータ１３とのつなぎ方に特徴がある。従来の方式によれば、図４に示すように、アキュームレータ１１３の内部に挿入された独立した端部１０７ａが、アキュームレータ１１３の出口１１５に直接向かわないように、予め決められた方向に曲げられる。しかし、溶接する時には、アキュームレータ１１３の内部は見えないために、端部１０７ａが、図中でＡの方向、Ｂの方向のいずれの方向を向いているか判らない。かりに、端部１０７ａがＡの方向を向いた状態で、パイプ１０７を溶接すると、アキュームレータ１１３に溜められる冷媒の液面は最大で▲１▼の液面となる。
【００３２】
Ｂの方向を向いた状態で溶接すると、アキュームレータ１１３に溜められる冷媒の液面は最大で▲２▼の液面となる。
【００３３】
これでは、製品によってアキュームレータ１１３に溜められる冷媒の量が変化するので、性能が安定しない。
【００３４】
そこで、この実施形態では、図３に示すように、パイプ７の先端７ａを、アキュームレータ１３の開口１３ａに直接挿入する。パイプ７は、図２ｃに示すように、サーペンタイン状に曲げられるが、その先端７ａを、アキュームレータ１３の開口１３ａに直接挿入するのであるから、図３を参照して、先端７ａの方向性は簡単に統一される。すなわち、この実施形態では、従来のように、パイプ７の先端７ａが、いずれの方向を向くか判らないようなことはなく、先端７ａの方向性は簡単に統一されるので、製品によってアキュームレータ１３に溜められる冷媒の量が変化するようなことはなく、性能が安定する。
【００３５】
つぎに、パイプ７とアキュームレータ１３とのつなぎ方の手順を説明すると、まず、図３に示すように、パイプ７の一部に凹み５１が設けられる。この凹み５１は一箇所に設けてもよく、パイプ７の全周に設けてもよい。
【００３６】
ついで、この凹み５１の位置までステンレス製の溶け込み防止用のスリーブ５３が挿入され、スリーブ５３挿入後、パイプ７の先端７ａが曲げられ、先端７ａが曲げられた状態で先端７ａが、アキュームレータ１３の開口１３ａ内に挿入される。そして、最後に、凹み５１の上部位置、すなわちスリーブ５３の挿入位置において、パイプ７とアキュームレータ１３とが溶接される。
【００３７】
これによれば、上述したように、パイプ７の先端７ａの方向性は簡単に統一されるので、製品によってアキュームレータ１３に溜められる冷媒の量が変化することはなく、性能が安定する。
【００３８】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものでないことは明らかである。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、性能の安定化が図れ、熱交換器としての性能向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱交換器のフィン形状の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明による熱交換器の製造過程を示す斜視図であり、ａ〜ｂはフィンのセッティングの過程を示し、ｃ〜ｄはパイプのベンディングの過程を示し、ｅ〜ｆはフィンとパイプのアッセンブリの過程を示す斜視図である。
【図３】アキュームレータとパイプのつなぎ部を示す断面図である。
【図４】従来のアキュームレータとパイプのつなぎ部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器
３  フィン
３ａ  側縁部
５  パイプ受け溝
７  パイプ
２０  治具
１００  折り曲げ部
１００ａ  壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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