(57)【要約】  【課題】連続蛇行曲げした冷媒チューブを有する熱交換器において、冷媒チューブの製造工程における冷媒チューブの工程不良を低減する。  【解決手段】冷媒チューブ挿入側の側板４に設けた、冷媒チューブ挿入用穴の出入り口部分挿入用の端部穴６および冷媒チューブ挿入用穴の曲管部分挿入用の長穴７を冷媒チューブ３の径および曲管部寸法より大きくし、また曲管部側の側板５に設けた、貫通穴も同様に冷媒チューブ３の径および曲管部寸法より大きくしたことにより、熱交換器の製作過程において、冷媒チューブが冷媒チューブ挿入側の側板に設けた冷媒チューブ挿入用穴を貫通する距離の短縮化をはかり、製造工程における冷媒チューブ３の工程不良を低減し、製造コストを低減する。【選択図】図１
2008304156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置されたプレートフィン群と、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置し、かつ前記冷媒チューブが密着して貫通した側板を具備した熱交換器において、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、さらに、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法とした熱交換器。
【請求項２】
前記挿入側側板に設けた挿入用穴を、矩形部と、前記矩形部の短辺と同径の半円部が、該矩形部両側においてそれぞれの短辺に連続した長穴形状とし、前記曲管部側側板に設けた前記貫通穴を、矩形部と、前記冷媒チューブの外径より大径の円形部が、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した形状とした請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記プレートフィンに設けた長穴の形状を、矩形部と、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した円形部を有する形状とし、少なくとも前記円形部の径を、前記挿入側側板および前記曲管部側側板に設けた挿入用穴、貫通穴を形成する半円部、円形部の径よりも大きくした請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記冷媒チューブの蛇行を、縦列に蛇行する縦列部分と、該縦列部分から横方向に蛇行する横列部分を有する形状とし、前記挿入側側板に設けた挿入用穴における前記横列部分の曲管部が貫通する挿入用穴の矩形部の短辺を、前記縦列部分の曲管部が貫通する挿入用穴の矩形部の短辺より長くした請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記挿入側側板および曲管部側側板の少なくとも一方の材質を、鋼板とした請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記挿入側側板および曲管部側側板に設けた挿入用穴および貫通穴を、プレス成型加工により形成し、前記加工時に形成される挿入用穴あるいは貫通穴周縁のバリの延出方向が、側板と冷媒チューブの相対移動関係において、冷媒チューブが移動する方向となるように前記挿入側側板および曲管部側側板を配置した請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置された一群のプレートフィンと、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置した側板を具備し、一方向から前記冷媒チューブを挿入可能とした熱交換器の製造方法であって、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、また、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法とし、さらに、前記冷媒チューブが前記プレートフィン群を貫通した状態において、挿入側側板を、反曲管部側側板側より冷媒チューブの始端または終端が前記端部穴を、また、前記始端または終端が延出する側の曲管部が前記挿入用穴をそれぞれ貫通するように配置し、さらに前記曲管部側側板を、反挿入側側板側より冷媒チューブの挿入先にある曲管部を貫通するように配置し、その後前記冷媒チューブの拡管加工を行うようにした熱交換器の製造方法。
【請求項８】
冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置された一群のプレートフィンと、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置した側板を具備し、一方向から前記冷媒チューブを挿入可能とした熱交換器の製造方法であって、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、また、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法とし、さらに、前記冷媒チューブが前記挿入側側板もしくは曲管部側側板のいずれか一方と前記プレートフィン群を貫通した状態において、残る挿入側側板もしくは曲管部側側板を、前記プレートフィン群における前記側板を具備しない側の曲管部を貫通するように配置し、その後前記冷媒チューブの拡管加工を行うようにした熱交換器の製造方法。
【請求項９】
前記挿入側側板に設けた挿入用穴を、矩形部と、前記矩形部の短辺と同径の半円部が、該矩形部両側においてそれぞれの短辺に連続した長穴形状とし、前記曲管部側側板に設けた前記貫通穴を、矩形部と、前記冷媒チューブの外径より大径の円形部が、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した形状とした請求項７または８に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルに使用される熱交換器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍空調機器に用いられる熱交換器の漏れは、冷凍空調機器自体の機能を喪失してしまうことから、熱交換器の冷媒漏れの低減が大きな課題である。また、地球温暖化対策として冷媒のノンフロン化が加速する中で、代替冷媒の大きな候補の可燃性であるＨＣ冷媒においては、製品安全の面からも熱交換器の冷媒漏れの防止は必要不可欠である。
【０００３】
かかる構成の熱交換器において、冷媒漏れの発生箇所は主に配管の接合部分であり、かかる点から、冷媒回路を一本の連続した冷媒チューブで構成した接合部を有しない熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
図１２は、特許文献１に記載された熱交換器の斜視図である。
【０００５】
図１２に示すように、熱交換器５１は、複数の冷媒チューブ挿入用長穴を設けた一群のプレートフィン５２と、直管部および曲管部が連続する蛇行状に折り曲げた一本の連続した冷媒チューブ５３と、複数の冷媒チューブ挿入用長穴５４ａを設けた、冷媒チューブ挿入側の側板５４と、曲管部側の側板５５とからなる。
【０００６】
そして、熱交換器５１は、冷媒チューブ５３を挿入する際、冷媒チューブ挿入側の側板５４側から、冷媒チューブ５３の曲管部（湾曲部）５３ａを長穴５４ａより挿入し、冷媒チューブ５３が、冷媒チューブ挿入側の側板５４、一群のプレートフィン５２、曲管部側の側板５５を貫通した後、冷媒チューブ５３と、側板５４、側板５５、およびプレートフィン５２群を、液圧等により密着固定する工程を経て製造されるものである。
【特許文献１】特開平１１−３３３５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の熱交換器５１は、複数の冷媒チューブ挿入用長穴５４ａを設けた側板５４に冷媒チューブ５３を挿入する際、まず、冷媒チューブ挿入側の側板５４側から、冷媒チューブ５３の曲管部５３ａを挿入し、冷媒チューブ５３の曲管部５３ａが冷媒チューブ挿入側の側板５４、一群のプレートフィン５２、曲管部側の側板５５の順に通過した後に、その状態を維持し、冷媒チューブ５３と挿入側の側板５４、曲管部側の側板５５および一群のプレートフィン５２を密着固定するという製作手順となる。
【０００８】
このとき、冷媒チューブ５３の直管部は、挿入先から挿入元に亘って連続して冷媒チューブ挿入側（挿入元）の側板５４に設けた冷媒チューブ挿入用長穴５４ａと摩擦接触した状態で挿入が行われるため、特に冷媒チューブ５３が側板５４（挿入元）を通過する際の摩擦抵抗が大きく、その結果、冷媒チューブ５３の挿入工程で冷媒チューブ５３の座屈、反り、折れ曲がり等の工程不良が発生し、製造歩留まりが悪化して製造コストが高くなるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、製造歩留まりがよく、低コストで製造することができるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、一群のプレートフィンを挟んで位置し、かつ冷媒チューブの曲管部が貫通する挿入用穴を設けた側板において、前記側板に設けた挿入用穴の寸法を、冷媒チューブにおける貫通部の寸法よりも若干大きくしたものである。
【００１１】
これにより、熱交換器の組立て時において、冷媒チューブの挿入部は、前記挿入用穴と強く干渉（摩擦接触）することが抑制され、また、前記側板と冷媒チューブが干渉する部位は、プレートフィン群より突出した冷媒チューブの部位であるため、その干渉寸法（長さ）が短くなり、その結果、冷媒チューブの変形、折れ曲がり等の不具合が発生するリスクを軽減することができる。
【００１２】
また、本発明における熱交換器の製造方法は、プレートフィン群を挟む如く両側に配置された側板を、冷媒チューブが前記プレートフィン群を貫通した状態において、最後に挿入取付けするものである。
【００１３】
かかることにより、組立て工程における冷媒チューブの硬い側板との干渉（接触）時間を最短とすることができ、その結果、冷媒チューブの変形、折れ曲がり等の不具合が発生するリスクを軽減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の熱交換器は、熱交換器の製作過程において、冷媒チューブと側板が相互に強く摩擦接触する部分を少なくすることができ、その結果、冷媒チューブの損傷、折れ等の工程不良の発生が少ない構造となり、歩留まりがよく、低コストの熱交換器を得ることができる。
【００１５】
また、本発明における熱交換器の製造方法は、冷媒チューブの挿入工程において、側板と摩擦接触する時間を短くすることができ、その結果、摩擦接触に伴う冷媒チューブの損傷、折れ等の工程不良の発生を少なくすることができ、歩留まりがよく、安定した熱交換器の品質を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置されたプレートフィン群と、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置し、かつ前記冷媒チューブが密着して貫通した側板を具備した熱交換器において、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、さらに、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法としたものである。
【００１７】
かかる構成とすることにより、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置した側板は、前記冷媒チューブがプレートフィン群に挿入された状態において挿入することができる構成となり、その結果、冷媒チューブにおける挿入側側板および曲管部側側板との摩擦接触部分は、プレートフィン群から延出した冷媒チューブの曲管部となる。したがって、挿入側側板および曲管部側側板と冷媒チューブとの摩擦接触長さが短くなり、摩擦接触状態での挿入に伴う冷媒チューブの座屈、反り、折れ曲がり等の工程不良を低減することができ、歩留まりがよく、低コストの熱交換器を得ることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記挿入側側板に設けた挿入用穴を、矩形部と、前記矩形部の短辺と同径の半円部が、該矩形部両側においてそれぞれの短辺に連続した長穴形状とし、前記曲管部側側板に設けた前記貫通穴を、矩形部と、前記冷媒チューブの外径より大径の円形部が、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した形状としたものである。
【００１９】
かかる構成とすることにより、特に曲管部側側板において、冷媒チューブとの接触面積が可能な限り大きく確保でき、その結果、曲管部側側板の冷媒チューブからの脱落が生じ難く、またプレートフィン群における間隔の不等化現象も抑制することができ、組立て易い構成とすることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記プレートフィンに設けた長穴の形状を、矩形部と、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した円形部を有する形状とし、少なくとも前記円形部の径を、前記挿入側側板および前記曲管部側側板に設けた挿入用穴、貫通穴を形成する半円部、円形部の径よりも大きくしたものである。
【００２１】
かかる構成とすることにより、冷媒チューブの挿入時におけるプレートフィンおよび側板との摩擦抵抗が低減でき、その結果、冷媒チューブを挿入し易く、かつ冷媒チューブ拡管後の側板と冷媒チューブの密着固定状態を良好に維持することができ、性能低下を抑制することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記冷媒チューブの蛇行を、縦列に蛇行する縦列部分と、該縦列部分から横方向に蛇行する横列部分を有する形状とし、前記挿入側側板に設けた挿入用穴における前記横列部分の曲管部が貫通する挿入用穴の矩形部の短辺を、前記縦列部分の曲管部が貫通する挿入用穴の矩形部の短辺より長くしたものである。
【００２３】
かかる構成とすることにより、冷媒チューブの加工において、寸法形状が安定しない横列部分（ひねり加工部分）においても、前記冷媒チューブと前記挿入側側板との摩擦抵抗を低減することができるため、前記冷媒チューブを容易に挿入することができる。したがって、横列方向に曲げ加工された冷媒チューブにおいても損傷を少なくすることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記挿入側側板および曲管部側側板の少なくとも一方の材質を、鋼板としたものである。
【００２５】
かかる構成とすることにより、前記側板の材質に安価な鋼板を使用することで、熱交換器の材料費を低減することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記挿入側側板および曲管部側側板に設けた挿入用穴および貫通穴を、プレス成型加工により形成し、前記加工時に形成される挿入用穴あるいは貫通穴周縁のバリの延出方向が、側板と冷媒チューブの相対移動関係において、冷媒チューブが移動する方向となるように前記挿入側側板および曲管部側側板を配置したものである。
【００２７】
かかる構成とすることにより、前記挿入側側板および曲管部側側板の挿入用穴および貫通穴の周縁に形成されたバリの延出方向が前記冷媒チューブの挿入方向と同一となり、冷媒チューブの挿入時において、前記バリが、側板を通過する冷媒チューブの挿入を阻害することも少なくなり、前記冷媒チューブの挿入を容易にして、冷媒チューブの損傷を抑制することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置された一群のプレートフィンと、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置した側板を具備し、一方向から前記冷媒チューブを挿入可能とした熱交換器の製造方法であって、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、また、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法とし、さらに、前記冷媒チューブが前記プレートフィン群を貫通した状態において、挿入側側板を、反曲管部側側板側より冷媒チューブの始端または終端が前記端部穴を、また、前記始端または終端が延出する側の曲管部が前記挿入用穴をそれぞれ貫通するように配置し、さらに前記曲管部側側板を、反挿入側側板側より冷媒チューブの挿入先にある曲管部を貫通するように配置し、その後前記冷媒チューブの拡管加工を行うようにした製造方法である。
【００２９】
かかる方法により、冷媒チューブの挿入工程において、側板と摩擦接触する時間（長さ）を短くすることができ、その結果、摩擦接触に伴う冷媒チューブの損傷、折れ等の工程不良の発生を少なくすることができ、歩留まりがよく、安定した熱交換器の品質を得ることができるものである。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、冷媒チューブ挿入用の長穴を複数有し、相互に間隔をおいて配置された一群のプレートフィンと、直管部および曲管部が連続する如く蛇行状に曲げ加工され、かつ前記長穴を前記曲管部が貫通した冷媒チューブと、前記プレートフィン群を挟み込むように前記プレートフィン群の両端に位置した側板を具備し、一方向から前記冷媒チューブを挿入可能とした熱交換器の製造方法であって、前記側板は、前記冷媒チューブが前記曲管部より挿入される挿入用穴と、前記冷媒チューブの少なくとも始端または終端が貫通する端部穴をそれぞれ有する挿入側側板と、前記曲管部が貫通する貫通穴を設けた曲管部側側板を具備し、さらに、前記挿入側側板に設けた端部穴の径を、前記冷媒チューブの始端または終端の外径より大径とし、また、前記挿入側側板に設けた挿入用穴および前記曲管部側側板に設けた貫通穴を、前記曲管部への挿入が可能な寸法とし、さらに、前記冷媒チューブが前記挿入側側板もしくは曲管部側側板のいずれか一方と前記プレートフィン群を貫通した状態において、残る挿入側側板もしくは曲管部側側板を、前記プレートフィン群における前記側板を具備しない側の曲管部を貫通するように配置し、その後前記冷媒チューブの拡管加工を行うようにした製造方法である。
【００３１】
かかる方法により、冷媒チューブの挿入工程において、冷媒チューブのプレートフィン群と一方の側板への挿入が一連して行え、さらに前記側板と摩擦接触する時間（長さ）を短くすることができ、その結果、摩擦接触に伴う冷媒チューブの損傷、折れ等の工程不良の発生を少なくすることができ、歩留まりがよく、安定した熱交換器の品質を得ることができるものである。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、前記挿入側側板に設けた挿入用穴を、矩形部と、前記矩形部の短辺と同径の半円部が、該矩形部両側においてそれぞれの短辺に連続した長穴形状とし、前記曲管部側側板に設けた前記貫通穴を、矩形部と、前記冷媒チューブの外径より大径の円形部が、該矩形部の両側においてそれぞれの短辺に連続した形状とした製造方法である。
【００３３】
かかる方法により、特に曲管部側側板において、冷媒チューブとの接触面積が可能な限り大きく確保でき、その結果、組立て工程時における曲管部側側板の冷媒チューブからの脱落、およびプレートフィン群における間隔の不等化現象を抑制することができ、熱交換器の安定した品質維持が可能となる。さらに、前記冷媒チューブの拡管後においては、前記冷媒チューブと挿入側側板、曲管部側側板の密着を強固にすることができ、熱交換器を強固な構成とすることができる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器の斜視図である。図２は、同実施の形態１における熱交換器の挿入側側板側からの平面図である。図３は、同実施の形態１における熱交換器の挿入側側板の平面図である。図４は、同実施の形態１における熱交換器の曲管部側側板の平面図である。図５は、同実施の形態１における熱交換器のプレートフィンの平面図である。図６は、同実施の形態１における熱交換器の冷媒チューブの貫通状態を示す局部断面図である。図７は、同実施の形態１における熱交換器の挿入側側板に設けた挿入用穴部の平面図である。図８は、同実施の形態１における熱交換器の曲管部側側板に設けた貫通穴部の平面図である。
【００３６】
図１において、熱交換器１は、直管部３ａおよび曲管部３ｂが連続し、かつ縦列Ａおよび横列Ｂに複数となるように蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ３と、冷媒チューブ挿入用の長穴２ａ（図５）を複数設け、互いに間隔をおいて配置され、冷媒チューブ３が挿入された一群のプレートフィン（以下、プレートフィン群と称す）２と、プレートフィン群２を挟み込むようにプレートフィン群２の両端に位置し、冷媒チューブ３が挿入され、冷媒チューブ３に密着固定された側板４、５を具備している。
【００３７】
冷媒チューブ３には、一般に銅あるいはアルミ材等の材料が用いられ、またプレートフィン群（プレートフィン）２には、アルミ材が用いられ、さらに側板４、５には、鋼材が用いられている。
【００３８】
側板４、５は、熱交換器１の組立て工程において、冷媒チューブ３の挿入方向の挿入側（挿入元）における曲管部３ｂ、３Ａが貫通する挿入側側板４と、挿入方向（挿入先）における曲管部３Ｂ（３ｂ）が貫通する曲管部側側板５とからなる。ここで、挿入先に位置する曲管部３Ｂ（３ｂ）は、プレートフィン群２および曲管部側側板５への貫通が円滑となるように、その円弧部が若干扁平に加工されている。
【００３９】
挿入側側板４には、冷媒チューブ３の直管部３ａの始端３ｃと終端３ｄが貫通する端部穴６と、冷媒チューブ３の曲管部３ｂが貫通する縦列挿入用穴７、冷媒チューブ３の捻り加工が施された曲管部３Ａが貫通する横列挿入用穴９が設けられている。また、曲管部側側板５には、冷媒チューブ３の挿入方向に位置する曲管部３Ｂ（３ｂ）が貫通する貫通穴８が設けられている。
【００４０】
ここで、挿入側側板４は、始端３ｃと終端３を同一面側に設けている関係上、双方の端部穴６を設けているが、始端３ｃ、終端３ｄのいずれか一方が曲管部側側板５側に延出する場合は、曲管部側側板５に端部穴を設けることになる。
【００４１】
そして、端部穴６は、冷媒チューブ２の外径より大きい直径に形成されている。また、挿入側側板４に設けた縦列挿入用穴７および横列挿入用穴９は、図３に示す如く矩形部７Ａ、９Ａと、該矩形部７Ａ、９Ａの短辺長さを直径とすると半円部７Ｂ、９Ｂが各矩形部７Ａ、９Ａの短辺に連続した形状に形成されている。そして、挿入用穴７、９は、その矩形部７Ａ、９Ａの短辺寸法が、冷媒チューブ３の径よりも若干大きな寸法に設定されている。
【００４２】
その結果、挿入用穴７、９の長径Ｌは、冷媒チューブ３の蛇行幅ｌよりも若干大きく、冷媒チューブの縦列Ａ配置と横列Ｂ配置に沿って所定の位置に形成されている。また、横列Ｂに沿った横列挿入用穴９は、冷媒チューブ３の横列Ｂ展開に沿う如く傾斜している。特に、横列挿入用穴９は、縦列挿入用穴７よりもさらに若干大きく形成されている。
【００４３】
さらに、曲管部側側板５には、冷媒チューブ３の挿入側の曲管部３Ｂ（３Ａ）が貫通する貫通穴８が設けられている。貫通穴８は、矩形部８Ａと、矩形部８Ａの両側の短辺に連続した円部８Ｂより形成され、該円部８Ｂは、その直径が矩形部Ａの短辺より長い寸法に設定されている。そして、貫通穴８は、挿入用穴７、９と同様全体的に冷媒チューブ３の挿入時における冷媒チューブ３との干渉を抑制する如く若干大きく形成されている。
【００４４】
ここで、挿入側側板４および曲管部側側板５の材料は、それぞれ鋼板であり、それぞれに設けた端部穴６、縦列挿入用穴７、横列挿入用穴９、貫通穴８は、プレス打抜き加工によって形成されている。したがって、各穴の周縁には、該加工に伴うバリが残存しているものである。この様子を、挿入用穴７、貫通穴８に関し、バリに符号１０を付して説明する。
【００４５】
また、プレートフィン群（各プレートフィン）２には、アルミ材が用いられ、曲管部側側板５に設けられた貫通穴８と相似形の長穴２ａがプレス成型加工によって設けられており、貫通穴８よりも若干大きく形成されている。そして、長穴２ａの周囲には、相互のフィン間隔の規制、および冷媒チューブ３との熱伝導を良好とするためのカラー部２ｂが設けられている。
【００４６】
次に、以上のように構成された熱交換器１の組立て方法について、図９から図１１を参照しながら説明する。各図は、本実施の形態１における熱交換器１の組立て工程の説明図で、図９は、冷媒チューブ３のプレートフィン群２挿入前の工程図である。図１０は、冷媒チューブ３のプレートフィン群２への挿入途中の工程図である。図１１は、冷媒チューブ３のプレートフィン群２への挿入を完了し、挿入側側板４と曲管部側側板５の組込みを示す工程図である。
【００４７】
まず、真っ直ぐなパイプを縦列Ａおよび横列Ｂに複数となるよう蛇行状に曲げ加工した冷媒チューブ３を、その曲管部３Ｂから図９に示す如くプレートフィン群２に設けた長穴２ａに挿入する。その方向は、長穴２ａに設けたカラー部２ｂの反延出方向とすることが、冷媒チューブ３とカラー部２ｂの干渉が少なく、好ましい。そして、図１０に示す如くさらに挿入を続け、所定の挿入を完了する。
【００４８】
前述の挿入に際し、曲管部３Ｂは、その先端部が若干扁平となるように加工されているため、プレートフィン群２への挿入も円滑となり、その挿入時の干渉によって長穴２ａおよびカラー部２ｂが変形することも抑制できる。
【００４９】
そして、冷媒チューブ３のプレートフィン群２への挿入が完了した後に、図１１に示す如く曲管部３Ａ側から挿入側側板４を、その挿入用穴７、９が曲管部３ｂ、３Ａを貫通するように挿入し、また、曲管部３Ｂ側から曲管部側側板５を、その貫通穴８が曲管部３Ｂを貫通するように挿入する。
【００５０】
このとき、挿入側側板４および曲管部側側板５の面は、挿入用穴７、９および貫通穴８の周縁に形成されたバリ１０が外側に位置するように配置する。その結果、挿入側側板４のバリ１０と曲管部側側板５のバリ１０は、相反する方向に延出している。
【００５１】
そして、挿入側側板４および曲管側側板５が、それぞれ所定の位置に挿入された状態で冷媒チューブ３内に、高圧に加圧された水、あるいは油等の液体を流す（圧入する）ことにより、その液圧によって冷媒チューブ３が拡管され、冷媒チューブ３とプレートフィン群２、挿入側側板４、曲管部側側板５の相互を密着固定させる。かかる工程を終えることにより、熱交換器１の組立てが完了する。
【００５２】
上述の如く組立てられた熱交換器１は、プレートフィン群２に冷媒チューブ３が貫通した状態で挿入側側板４および曲管部側側板５を取付ける構成であるため、冷媒チューブ３と挿入側側板４、および冷媒チューブ３と曲管部側側板５が干渉（摩擦接触）する長さが少なく、また挿入側側板４および曲管部側側板５それぞれに設けた端部穴６、挿入用穴７、９および貫通穴８の寸法を、冷媒チューブ３の径および蛇行幅（曲げ幅）ｌよりも若干大きく設定しているため、冷媒チューブ３と各側板４、５との干渉（擦れ、引っかかり等）が少ない構成となる。
【００５３】
その結果、組立て時における冷媒チューブ３あるいはプレートフィン群２の損傷を少なくすることができ、その結果、熱交換器１としての変形がほとんど生じないもので、例えば、プレートフィンの変形に伴う通風抵抗の増大に起因した熱交換器の性能低下等が抑制でき、品質の向上をはかることができる。
【００５４】
また、冷媒チューブ３の始端３ｃと終端３ｄの長さを適宜設定することにより、従来リードパイプと称する流体回路側との接続を容易とするパイプ（短寸法）のロウ付け作業が不要となり、ロウ付け不良に伴う品質低下を抑制することができる。
【００５５】
さらに、前述の如く、冷媒チューブ３等の損傷（座屈、反り、折れ曲がり等）を抑制した組立てが可能なため、歩留まりがよく、生産性を高めることができ、製造コストの低減化が可能となるものである。
【００５６】
また、上述の組立て工程において、冷媒チューブ３のプレートフィン群２への挿入に際し、予めプレートフィン群２における挿入先面側に曲管部側側板５あるいはそれに代わる金属板等を当接し、冷媒チューブ３の挿入を行うようにすれば、冷媒チューブ３の挿入に起因するプレートフィン群２の撓み変形等が抑制でき、熱交換器１の品質低下が抑制できる。
【００５７】
特に前者の場合は、冷媒チューブ３の曲管部側側板５への挿入も並行して行えるため、手作業の場合であれば作業効率が向上し、自動機の場合であれば設備構成の簡略化が期待できる。さらに冷媒チューブ３と曲管部側側板５との干渉（摺動摩擦）時間も短いため、冷媒チューブ３の損傷、品質低下を抑制することもできる。
【００５８】
さらに、冷媒チューブ３の横列Ｂ方向への蛇行加工は、縦列Ａ方向への蛇行加工と比較して、管に作用する応力方向に捻りが作用する関係から若干寸法にばらつきが生じやすいが、本実施の形態１の如く挿入用穴９を若干大きく形成することにより、前述の寸法のばらつきに伴う冷媒チューブ３挿入時の摩擦を最小限に抑制することができる。
【００５９】
また、挿入側側板４、曲管部側側板５のプレートフィン群２への当接面を、挿入用穴７、９および貫通穴８の周縁に形成されたバリ１０がそれぞれ外側へ延出する方向とすることにより、冷媒チューブ３の挿入工程において、曲管部３Ａ、３ｂ、３Ｂとの相対的な移動方向がバリ１０の延出方向と同一方向となるため、バリ１０が冷媒チューブ３の表面に食込むことも抑制され、冷媒チューブ３の挿入作業がより円滑に行えるものである。
【００６０】
しかも、各側板４、５に安価な鋼板等を用いることができ、材料コストの高騰化を抑制することができる。
【００６１】
さらに、挿入側側板４の端部穴６を貫通した始端３ｃと終端３ｄは、端部穴６の径が冷媒チューブ３の径よりも大きく設定されていることから、端部穴６周縁と干渉することがなく、冷媒チューブ３内を冷媒が流れることによって生じる振動に起因してその表面が疲労破壊し、生地リークすることを防止することができる。
【００６２】
なお、かかる構成は、冷媒チューブ３の蛇行状加工において縦列Ａ数、横列Ｂ数が多少増加した構成であっても支障なく組立てが可能であり、同様の作用効果が期待できるものである。
【００６３】
さらに、必要に応じて曲管部側側板５に設けた貫通穴８の矩形部８Ａと円部８Ｂの接続部分（角部）にＲ部（面取り）を施すことで、曲管部側側板５を冷媒チューブ３に挿入する際に懸念される、冷媒チューブ３の損傷をさらに低減することができる。
【００６４】
また、同様に冷媒チューブ３の曲管部３Ａ、３Ｂが貫通する挿入側側板４に設けた挿入穴７、９および曲管部側側板５に設けた貫通穴８において、冷媒チューブ３が通過する部分にバーリングを設けることによって、冷媒チューブ３の挿入をよくすることができ、冷媒チューブ３と挿入側側板４、曲管部側側板５の固定状態をよくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明にかかる熱交換器は、製造コストを低減した熱交換器であり、またその製造方法は、熱交換器の製作過程において、冷媒チューブの工程不良を少なくする歩留まりのよい製造方法で、製造コストを低減することができ、冷蔵庫、自動販売機等の流体を冷媒とする熱交換機器の他に、ラジエター等の如く水等の液体を流体とする熱交換機器を具備する産業機器分野にわたって広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１における熱交換器の斜視図
【図２】同実施の形態１における熱交換器の挿入側からの側板の平面図
【図３】同実施の形態１における挿入側側板の平面図
【図４】同実施の形態１における熱交換器の曲管部側側板の平面図
【図５】同実施の形態１における熱交換器のプレートフィンの平面図
【図６】同実施の形態１における熱交換器の冷媒チューブの貫通状態を示す局部断面図
【図７】同実施の形態１における熱交換器の挿入側側板に設けた挿入用穴部の平面図
【図８】同実施の形態１における熱交換器の曲管部側側板に設けた貫通穴部の平面図
【図９】同実施の形態１における熱交換器の組立て工程を説明する冷媒チューブのプレートフィン群挿入前の工程図
【図１０】同組立て工程を説明する冷媒チューブのプレートフィン群への挿入途中の工程図
【図１１】同組立て工程を説明する側板の組込みの工程図
【図１２】従来技術を説明する熱交換器の斜視図
【符号の説明】
【００６７】
１    熱交換器
２    プレートフィン群（プレートフィン）
２ａ  長穴
３    冷媒チューブ
３Ａ  曲管部（挿入元）
３Ｂ  曲管部（挿入先）
３ｂ  曲管部
３ｃ  始端
３ｄ  終端
４    挿入側側板
５    曲管部側側板
６    端部穴
７    挿入用穴
７Ａ  矩形部
７Ｂ  半円部
８    貫通穴
８Ａ  矩形部
８Ｂ  円部
９    挿入用穴
９Ａ  矩形部
９Ｂ  半円部
１０  バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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