(57)【要約】【課題】  複数の板状の放熱フィンであるフィンに設けた挿入孔を、複数の冷媒管が貫く構造をしたＦＴ型熱交換器において、冷媒管とフィンとの間に生じる隙間に付着した蟻酸の基になる物質を除去することを目的とする。【解決手段】  隣り合うフィンと接触するカラーの先端にフランジ形状に形成されたフレアー部が設けられ、フレアー部に、フレアー部の一部を隣り合うフィンと接しないように折り曲げて形成される折り曲げ部が設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔を置いて平行に配置された複数のフィンと、同フィンを直角方向に貫通する複数の冷媒管と、を有する熱交換器において、
前記フィンには、前記冷媒管が貫通する挿入孔と、前記挿入孔の周縁に所定の高さに立ち上げて形成した円筒状のカラーと、が複数設けられ、
前記カラーの先端には、フランジ形状をしたフレアー部が設けられ、
前記フレアー部に、前記フレアー部の一部を隣り合うフィンと接しないように折り曲げて形成される折り曲げ部が設けられることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記折り曲げ部は、前記フレアー部の上側と下側の少なくとも二か所に設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
互いに所定の間隔を置いて平行に配置された複数のフィンと、同フィンを直角方向に貫通する複数の冷媒管と、を有する熱交換器において、
前記フィンには、前記冷媒管が貫通する挿入孔と、前記挿入孔の周縁に所定の高さに立ち上げて形成した円筒状のカラーと、が複数設けられ、
前記カラーの先端には、フランジ形状をしたフレアー部が設けられ、
前記フレアー部に、前記フレアー部の一部を隣り合うフィンとの間に隙間が出来るように切り欠くことで形成される切り欠き部が設けられることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記切り欠き部は、前記フレアー部の上側と下側の少なくとも二か所に設けられることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用エアコンやパッケージエアコン等の空調用機器や冷蔵庫等に好適に用いられるフィンアンドチューブ型熱交換器（以下、ＦＴ型熱交換器と記載）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用エアコンやパッケージエアコン等の空調用機器や冷蔵庫等には、蒸発器又は凝縮器として動作する熱交換器が用いられている。特に、ＦＴ型熱交換器が最も一般的に用いられている。
【０００３】
ＦＴ型熱交換器は、複数のフィンを互いに所定の間隔をおいて平行に配置し、配置された夫々のフィンの板面に設けられた冷媒管挿入用の挿入孔を、冷媒が流れる冷媒管が貫く構造をしている。
【０００４】
また、フィンには、フィンとフィンとの間隔を整え、冷媒管からフィンへの熱の伝達を効率良く促すためのカラーを設けている。このカラーは、フィンの挿入孔の周縁にあるフィンの一部をフィンに対して垂直方向に立ち上げる事で、円筒状に形成されている。このカラーの先端部を隣接するフィンの背面部と接触させている。
【０００５】
冷媒管は拡管と呼ばれる方法で、フィンとカラーに接合される。拡管では、マンドレルと呼ばれる冷媒管の内径よりも若干大きい外径を有する拡張棒が使用される。冷媒管をフィンの挿入孔に挿入した後、このマンドレルを冷媒管内に挿入することで冷媒管の内径および外径が広げられ、冷媒管がフィンとカラーに密着し接合する。
【０００６】
この拡管を行う際に、マンドレルと冷媒管が焼き付くことを防ぐために、揮発オイルを冷媒管に塗布している。この揮発オイルは加熱されることで揮発し除去される。
【０００７】
しかし、冷媒管とフィンとの間には隙間が生じており、この隙間に揮発オイルが残留することがある。この隙間に残留した揮発オイルが化学変化を起こして蟻酸となり、この蟻酸が冷媒管の腐食の要因となる。また、芳香剤などに含まれるアルコール系の物質も同様にこの隙間に付着し化学変化を起こして蟻酸となり、この蟻酸が冷媒管の腐食の要因となる。
【０００８】
この問題を解決する方法として、特許文献１に開示されているように、亜鉛を含んだ塗料をフィンや冷媒管に塗布する方法がある。この方法では、銅の代わりに亜鉛がイオン化されて溶けだすことを利用している。塗料に含まれている亜鉛が冷媒管に付着した蟻酸水溶液にイオン化して溶けだすことで、溶けだした亜鉛から電子が放出され、放出された電子（ｅ−）と酸素（Ｏ２）と付着した蟻酸水溶液中の水素イオン（Ｈ＋）とが反応して水（Ｈ２Ｏ）となり、蟻酸水溶液が中和される事で冷媒管の腐食を防いでいる。なお、亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）と蟻酸イオン（ＨＣＯＯ−）はイオンの状態で蟻酸水溶液中に溶けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３０４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１の方法では、塗料に含まれている亜鉛全てが付着した蟻酸水溶液に溶解し、外部に排出されることで無くなった場合、蟻酸水溶液を中和することできなくなり冷媒管を腐食させるおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、冷媒管とフィンとの間に生じた隙間に付着した蟻酸の基になる物質（以下、腐食物質と記載）を除去することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した問題を解決するために、本発明は、互いに所定の間隔を置いて平行に配置された複数のフィンと、同フィンを直角方向に貫通する複数の冷媒管と、を有する熱交換器において、前記フィンには、前記冷媒管が貫通する挿入孔と、前記挿入孔の周縁に所定の高さに立ち上げて形成した円筒状のカラーと、が複数設けられ、前記カラーの先端には、フランジ形状をしたフレアー部が設けられ、前記フレアー部に、前記フレアー部の一部を隣り合うフィンと接しないように折り曲げて形成される折り曲げ部が設けられる。
【００１３】
また、折り曲げ部は、前記フレアー部の上側と下側の少なくとも二か所に設けられる。
【００１４】
折り曲げ部の代わりに、前記フレアー部の一部を隣り合うフィンとの間に隙間が出来るように切り欠くことで形成される切り欠き部が設けられる。
【００１５】
また、切り欠き部は、前記フレアー部の上側と下側の少なくとも二か所に設けられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の熱交換器によれば、フィンで発生した凝縮水が折り曲げ部を介して、冷媒管とフィンとの間に生じた隙間に流れ込むことが出来る。これにより、流れ込んだ凝縮水が隙間に付着している腐食物質を洗い流すため、蟻酸水溶液が長期間冷媒管に付着する事による腐食を防ぐことが出来る。また、亜鉛のように溶解して外部に排出されることで無くなる物質を使用していないため、持続的に効果を発揮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる熱交換器の全体を示した斜視図である。
【図２】本発明にかかるフィンのカラー部を示した斜視図である。
【図３】本発明にかかるフィンと冷媒管の側面方向からの断面を示した断面図である。
【図４】本発明にかかるフィンと冷媒管の上面方向からの断面を示した断面図である。
【図５】本発明にかかる折り曲げ部を正面方向から示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面に基づいて、本発明にかかる熱交換器の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
本発明に関する熱交換器は、図１と図２に示すように、ＦＴ型熱交換器である。
本発明の熱交換器１００は、互いに所定の間隔を置いて平行に配置された複数の板形状のフィン１１０に設けた複数の挿入孔１１１内に、複数の冷媒管１２０が各々挿入されている構造をしている。冷媒管１２０は、要求される伝熱性能等に応じて、銅や銅合金等の金属材質により構成される内面溝付の管である。また、冷媒管１２０はＵ字型に曲げ加工され、ヘアピン状に形成される。また、冷媒管１２０の流入口および流出口にはＵ字管１５０により隣接する冷媒管１２０の対応する流出口および流入口を接続している。
【００２０】
一方、フィン１１０は、アルミニウム若しくはその合金等の金属材料にて形成される。フィン１１０の平坦なフィン本体部１１０ａには、冷媒管１２０が貫く挿入孔１１１が所定の間隔を隔てて複数設けられる。なお、フィン１１０の挿入孔１１１の内径とカラー１１２の内径は、冷媒管１２０が挿入可能な大きさであり、冷媒管１２０の外径よりも０．１〜０．５ｍｍ大きい事が望ましい。
【００２１】
また、フィン１１０と冷媒管１２０とが接触するカラー１１２について、図３と図４を基に説明する。図３はフィン１１０と冷媒管１２０の側面方向からの断面を示した断面図であり、図４はフィン１１０と冷媒管１２０の上面方向からの断面を示した断面図である。図４に示すように、冷媒管１２０に接触している所定の高さの円筒形状のカラー本体部１１２ａと、カラー本体部１１２ａの先端に形成され隣接するフィン１１０に当接してフィンピッチを安定して保つ効果を発揮するフレアー部１１２ｂと、カラー本体部１１２ａをフィン１１０のフィン本体部１１０ａに所定の曲率半径をもって滑らかに形成されているカラー接続部１１２ｃとから、構成されている。図３に示すように、フレアー部１１２ｂには、フレアー部１１２ｂの一部を隣り合うフィン１１０と接しないようにカラー本体部１１２ａの外面と接触するまで折り曲げて形成された折り曲げ部１１２ｄが設けられている。この折り曲げ部１１２ｄにより、フィン１１０で発生した凝縮水を、冷媒管１２０とフィン１１０との間に生じる隙間１３０に導くことが出来る。この折り曲げ部１１２ｄは、フィン１１０を成形する際に用いられる図示しないトランスファーマシンで加工可能であり、フィン１１０を成形する工程に一工程を追加するだけで容易に形成することが出来る。
【００２２】
折り曲げ部１１２ｄは、図５（ａ）に示すように、フレアー部１１２ｂの上側と下側の二カ所に形成される。この形状により、フィン１１０で発生した凝縮水は、図３に示すように、上側にある折り曲げ部１１２ｄとフィン１１０との間に出来る隙間である流路１４０から、冷媒管１２０とフィン１１０との間に生じる隙間１３０に流れ込む。そして、隙間１３０に流れ込んだ凝縮水は隙間１３０に付着していた腐食物質を溶かし込み、冷媒管１２０を伝って下側に流れ落ち、下側にある折り曲げ部１１２ｄとフィン１１０との間からフィン１１０上に流出する。なお、折り曲げ部１１２ｄは、図５（ａ）の形状に限定したものでなく、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、フレアー部１１２ｂに二か所以上の折り曲げ部１１２ｄを形成しても良い。
【００２３】
なお、本実施例ではフレアー部１１２ｂの一部を折り曲げて、折り曲げ部１１２ｄを形成しているが本発明はこれに限定したものではなく、フレアー部１１２ｂの一部切り欠くことで形成される切り欠き部を形成しても良い。この切り欠き部も、折り曲げ部１１２ｄと同様に、フィン１１０との間に流路１４０を形成し、フィン１１０で発生した凝縮水を隙間１３０にまで導くことができるため、隙間１３０に付着した腐食物質を洗い流すことが出来る。
【００２４】
次に、熱交換器１００の組み立てについて、図３と図４を基に説明する。図３はフィン１１０と冷媒管１２０の側面方向からの断面を示した断面図であり、図４はフィン１１０と冷媒管１２０の上面方向からの断面を示した断面図である。複数のフィン１１０を、それぞれに設けられている挿入孔１１１の位置を一致させ且つカラー１１２を同じ側に位置させた状態で重ね合わせ、その一致した挿入孔１１１とカラー１１２内に冷媒管１２０を挿入する。冷媒管１２０を挿入した時に、カラー１１２の先端部がフィン１１０の背面側に押し付けられることで、カラー１１２の先端とフィン１１０の背面側とが接する。次に、図示しないマンドレルを冷媒管１２０の中に挿入することで、冷媒管１２０の内径および外径が広げられ、冷媒管１２０の外側とカラー１１２の内側が密着する。なお、マンドレルの外径は、冷媒管１２０を拡げるために、冷媒管１２０の内径よりも大きい。
【００２５】
この構造によって、本実施例の熱交換器１００は、フィン１１０上で発生した凝縮水は、カラー１１２の上側にある折り曲げ部１１２ｄとフィン１１０との間にある流路１４０から冷媒管１２０とフィン１１０との間に生じた隙間１３０に流れ込み、冷媒管１２０を伝って下側に流れ落ち、カラー１１２の下側にある折り曲げ部１１２ｄとフィン１１０との間にある流路１４０からフィン１１０上に流れ出る。これにより、冷媒管１２０とフィン１１０との間に生じる隙間１３０に付着していた腐食物質を洗い流すことが出来る。
【００２６】
以上、本発明の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、本発明はこれに限定したものでなく、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一なもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１００    熱交換器
１１０    フィン
１１０ａ  フィン本体部
１１１    挿入孔
１１２    カラー
１１２ａ  カラー本体部
１１２ｂ  フレアー部
１１２ｃ  カラー接続部
１１２ｄ  切欠き
１１３    絞り部
１２０    冷媒管
１３０    隙間
１４０    流路
１５０    Ｕ字管
【図１】
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【図２】
2014181827.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014181827.tif 000006
【図５】
2014181827.tif 000007