(57)【要約】【課題】熱交換器を製造するに当たり，放熱フィンと冷媒パイプ間の組立て工程が単純化できる熱交換器用放熱フィンを提供する。【解決手段】冷媒パイプ１０と結合される熱交換器用放熱フィン２０において，“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた前記冷媒パイプ１０の曲げ部１１を挿通可能な複数の長孔２１が穿設されており，前記曲げ部１１が前記長孔２１に嵌め込まれることにより前記冷媒パイプ１０に結合されることを特徴とする熱交換器用放熱フィン２０が提供される。【選択図】図３
2006250521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒パイプと結合される熱交換器用放熱フィンにおいて：
“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた前記冷媒パイプの曲げ部を挿通可能な複数の長孔が穿設されており，
前記曲げ部が前記長孔に嵌め込まれることにより前記冷媒パイプに結合されることを特徴とする熱交換器用放熱フィン。
【請求項２】
前記長孔は，前記放熱フィンの長手方向に対して平行，または前記放熱フィンの長手方向に対して所定の傾斜角をもって形成されることを特徴とする，請求項１に記載の熱交換器用放熱フィン。
【請求項３】
前記長孔は，
前記長孔の長手方向の両端に配置され，前記冷媒パイプの直径と同一の長さの直径を有する1対の結合孔と，
前記冷媒パイプの直径よりも短い幅を有し，前記1対の結合孔の間に穿設される開溝と，を含み，
前記冷媒パイプの曲げ部には，前記開溝の幅以下の厚みを有する嵌合部が形成されており，
前記嵌合部が前記開溝を挿通して前記冷媒パイプが前記結合孔に嵌め込まれることにより，前記冷媒パイプが前記長孔内で動くことを防止することを特徴とする，請求項１または２に記載の熱交換器用放熱フィン。
【請求項４】
前記放熱フィンにおける前記長孔の間には，補強部がプレス加工及び曲げ加工により形成されていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器用放熱フィン。
【請求項５】
前記長孔の長手方向の両端には，前記長孔に嵌め込まれた前記冷媒パイプを支持する支持片が形成されていることを特徴とする，請求項１〜４のいずれか1項に記載の熱交換器用放熱フィン。
【請求項６】
“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた冷媒パイプと，
前記冷媒パイプの曲げ部が挿通可能な複数の長孔を備える放熱フィンと，
を備え，
前記冷媒パイプの複数の曲げ部が前記放熱フィンの複数の長孔に各々挿通されることにより前記冷媒パイプと前記放熱フィンとが結合していることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，熱交換器用の放熱フィン及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常，冷蔵庫や空気調和装置などに使われる空冷式熱交換器は，注入された冷媒が移動する冷媒パイプと，冷媒パイプに嵌め込まれる複数の放熱フィンとの結合よりなる。
【０００３】
これらの冷媒パイプと放熱フィンとの組立ては，下記のような工程を経て行われる。図１ａに示すように，複数の細長い冷媒パイプ１０を放熱フィン２０に穿設された穴２０ａにそれぞれ挿通する。その後，これらの冷媒パイプ１０を拡管して放熱フィン２０に固着させる。その後，図１ｂに示すように，冷媒パイプ１０の先端を折り曲げて隣同士の冷媒パイプ１０の先端を突き合わせ，トーチランプにより前記折り曲げた隣同士の冷媒パイプ１０の先端を溶接する。これにより，放熱フィン２０に嵌め込まれた冷媒パイプ１０がジグザグ状に連結され，冷媒が冷媒パイプ１０の中を移動可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，従来の冷媒パイプと放熱フィンとの組立て工程は，幾つかの不具合を有していた。図１ｂのような形状にするためには，冷媒パイプ１０を直管の状態で放熱フィン２０の穴２０ａに嵌め込み，その後に拡管，曲げ，溶接などの煩雑な作業工程を経なければならなかった。その結果，冷媒パイプと放熱フィン間の組立てに当たってかなりの不良品が生じていただけではなく，かなりの手間がかかっていた。このために，全体として熱交換器の製造コストが嵩んでしまっていた。
【０００５】
さらに，冷媒パイプ１０間の溶接個所から冷媒が漏れる可能性があり，熱交換器の品質及び性能が低下していた。また，溶接作業中における炎の噴射時にかなりの流動性ガスが生じる結果，作業現場の環境が快適に保てなかった。
【０００６】
本発明は，上記事情に鑑みてなされたもので，その目的は，熱交換器を製造するに当たり，放熱フィンと冷媒パイプ間の組立て工程を単純化することが可能な熱交換器用放熱フィン，及びこの放熱フィンを備えた熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために，本発明のある観点によれば，冷媒パイプと結合される熱交換器用放熱フィンにおいて：“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた冷媒パイプの曲げ部を挿通可能な複数の長孔が穿設されており，曲げ部が長孔に嵌め込まれることにより冷媒パイプに結合されることを特徴とする熱交換器用放熱フィンが提供される。
【０００８】
本発明の熱交換器用放熱フィンは，折り曲げられた冷媒パイプを嵌め込むことが可能になる。その結果，熱交換器の組立てにおいて，直管の冷媒パイプの拡管，曲げ，溶接などの，熱交換器の組立て方式において従来求められていた作業工程が不要になる。
【０００９】
上記放熱フィンに穿設されている長孔は，放熱フィンの長手方向に対して平行に形成されてもよく，放熱フィンの長手方向に対して所定の傾斜角をもって形成されてもよい。かかる構成によれば，熱交換器の体積を小さくすることができ，熱交換器の小型化が可能になる。
【００１０】
上記長孔は，長孔の長手方向の両端に配置され，冷媒パイプの直径と同一の長さの直径を有する1対の結合孔と，冷媒パイプの直径よりも短い幅を有し，1対の結合孔の間に穿設される開溝と，を含み，冷媒パイプの曲げ部には，開溝の幅以下の厚みを有する嵌合部が形成されていてもよい。かかる構成によれば，嵌合部が開溝を貫通して冷媒パイプが結合孔に嵌め込まれることにより，冷媒パイプが長孔内で動くことを防止することができる。
【００１１】
上記放熱フィンにおける長孔の間には，放熱フィンの耐久性を高めるために，補強部をプレス加工及び曲げ加工により形成してもよい。
【００１２】
上記長孔の長手方向の両端には，長孔に挿通された冷媒パイプを支持する支持片が形成されてもよい。かかる構成によれば，放熱フィンと冷媒パイプがより強固に結合され，また，冷媒パイプから放熱フィンへの熱伝達が迅速に行われて，放熱性を最大限に高めることができる。
【００１３】
上記目的を達成するために，本発明の別の観点によれば，“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた冷媒パイプと，冷媒パイプの曲げ部が挿通可能な複数の長孔を備える放熱フィンとを結合することにより，熱交換器が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように，本発明によれば，折り曲げられた冷媒パイプを放熱フィンに嵌め込めることから，直管の冷媒パイプを放熱フィンに嵌め込んだ後，拡管，曲げ，溶接などの作業工程を経る従来の熱交換器の組立て方式に比べ，組立てに求められる手間及びコストを極力抑えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
図２及び図３に示すように，本実施形態に係る熱交換器１は，ジグザグ状に連続して折り曲げた冷媒パイプ１０と放熱フィン２０との間の結合によってなるものである。
【００１７】
放熱フィン２０には，“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた冷媒パイプ１０の曲げ部１１を挿通可能な複数の長孔２１が穿設されている。
【００１８】
長孔２１に，“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた曲げ部１１が嵌め込まれることにより，放熱フィン２０が冷媒パイプ１０に結合される。
【００１９】
放熱フィン２０に穿設されている長孔２１は，図２及び図３に示すように，放熱フィン２０上の長手方向に対して平行に形成されてもよく，図４及び図５に示すように，放熱フィン２０上の長手方向に対して所定の傾斜角をもって互いに平行に形成されてもよい。
【００２０】
このような構成を有する熱交換器１の組立て過程について詳細に説明すれば，下記の通りである。
【００２１】
図２に示すように，冷媒パイプ１０を放熱フィン２０の長孔２１の形状に応じて“Ｕ”字状に連続して折り曲げて複数の曲げ部１１を形成する。その後，放熱フィン２０を一列に配列させ，“Ｕ”字状に連続して折り曲げられた曲げ部１１を長孔２１に嵌め込む。これにより，放熱フィン２０が冷媒パイプ１０に結合されて熱交換器１が製造される。
【００２２】
本実施形態においては，細長い冷媒パイプ１０を，ジグザグ状となるように“Ｕ”字状に連続して折り曲げた後，これらの曲げ部１１を放熱フィン２０に穿設されている長孔２１に嵌め込んでいる。これにより，冷媒パイプに放熱フィンを嵌め込んでから冷媒パイプの曲げ工程，継ぎ目の溶接工程を行っていた従来の組立て方式に比べて，迅速でかつ簡便に熱交換器１を組立てることができる。その結果，全体として熱交換器の製造コストを下げることができる。また，組立てに求められる空間が狭くても済むので，空き空間を有効に用いることができる。
【００２３】
さらに，図４及び図５に示すように，放熱フィン２０の長孔２１は放熱フィン２０上の長手方向に対して所定の傾斜角をもって複数穿設されていてもよい。この場合には，図２及び図３に示すように長孔２１が水平に並ぶように形成されている熱交換器１の場合に比べて，全体として体積を小さくできるので，熱交換器の小型化を図ることができる。
【００２４】
このように，本実施形態によれば，“Ｕ”字状に折り曲げられている冷媒パイプ１０を放熱フィン２０に穿設されている長孔２１に嵌め込むという一回の作業により熱交換器の製造が完了する。このため，従来の技術に求められていた後加工工程である冷媒パイプの拡管，曲げ，溶接などの煩雑な工程が不要になり，工程の単純化が図れる。また，溶接工程を行わずに済むので，溶接部からの冷媒の漏れに起因する各種の不具合を完璧に解消することができる。
【００２５】
長孔２１は，隣り合った冷媒パイプ１０間の距離に相当する長さに細長く形成され，長孔２１の両側は半円形を呈している。
【００２６】
しかしながら，本発明はこれに限定されることなく，図６及び図７に示すように，長孔２１の長手方向の両端に冷媒パイプ１０の直径と同一の長さの直径を有する結合孔２１ａを形成し，一対の結合孔２１ａの間には冷媒パイプ１０の直径よりも短い幅を有する開溝２１ｂが穿設されていてもよい。
【００２７】
さらに，冷媒パイプ１０の“Ｕ”字状の曲げ部１１には，上記開溝の幅以下の厚みを有する嵌合部１１ａが押圧形成され，嵌合部１１ａが開溝２１ｂに嵌め込まれる。これにより，管状の冷媒パイプ１０が長孔２１の両側の結合孔２１ａに結合される。その結果，冷媒パイプ１０の動きが防止でき，且つ，放熱フィン２０を一層堅固に冷媒パイプ１０に結合できる。
【００２８】
さらに，放熱フィン２０における複数の長孔２１の間には，補強部２２をプレス加工及び曲げ加工により形成してもよい。これにより，放熱フィン２０の耐久性を高めることができる。
【００２９】
また，図８及び図９に示すように，長孔２１の長手方向の両端には，長孔に嵌め込まれた冷媒パイプを支持する支持片２１ｃを形成してもよい。
【００３０】
支持片２１ｃは，冷媒パイプ１０に付勢されている。支持片２１ｃと冷媒パイプ１０が密接していることにより，放熱フィン２０の結合が一層強固になり，別途の拡管作業を経ることなく，冷媒パイプ１０に放熱フィン２０が固着可能になる。また，冷媒パイプ１０から放熱フィン２０への熱伝達が迅速に行われて放熱性が最大限に高められる。その結果，高効率で且つ高品質の熱交換器を製造することができる。
【００３１】
以上，添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施例について詳細に説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３２】
例えば，上述した実施形態においては，冷媒パイプの曲げ部１１が“Ｕ”字状の場合について説明したが，曲げ部１１は“コ”の字状や“Ｖ”字状であってもよい。
【００３３】
また，上述した実施形態においては，放熱フィンの支持片２１ｃは図８で示すように折り曲げられているが，図８で示す方向と逆方向に折り曲げられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】従来の技術に係る熱交換器の斜視図である。
【図１ｂ】従来の技術に係る熱交換器の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。
【図４】本発明に係る放熱フィンの他の実施形態を示す正面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る放熱フィンのさらに他の実施形態を示す正面図である。
【図８ａ】本発明の一実施形態に係る放熱フィンの長孔の両周縁部に支持片が折り曲げられた状態を示す一部拡大斜視図である。
【図８ｂ】本発明の一実施形態に係る放熱フィンの長孔の両周縁部に支持片が折り曲げられた状態を示す一部拡大斜視図である。
【図９】図８ａ及び図８ｂの側断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    熱交換器
１０    冷媒パイプ
１１    曲げ部
１１ａ     嵌合部
２０     放熱フィン
２０ａ     穴
２１    長孔
２１ａ     結合孔
２１ｂ     開溝
２１ｃ     支持片
２２     補強部
【図１ａ】
2006250521.tif 000003
【図１ｂ】
2006250521.tif 000004
【図２】
2006250521.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006250521.tif 000008
【図６】
2006250521.tif 000009
【図７】
2006250521.tif 000010
【図８ａ】
2006250521.tif 000011
【図８ｂ】
2006250521.tif 000012
【図９】
2006250521.tif 000013