(57)【要約】【課題】山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に容易に形成でき、さらに、コルゲートフィンの放熱性能を飛躍的に向上させたコルゲートフィンの成形方法の提供。【解決手段】コルゲートフィン６の山部７ａ及び谷部７ｂの幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与して該山部７ａと谷部７ｂをコルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜した状態に形成すると共に、該山部７ａと谷部７ｂの間に形成されたルーバ９の向きを空気流通方向Ｐに近くなるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器のチューブ間に介装されるコルゲートフィンの成形方法であって、
前記コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与して該山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に形成すると共に、該山部と谷部の間に形成されたルーバの向きを空気流通方向に近づけたことを特徴とするコルゲートフィンの成形方法。
【請求項２】
請求項１記載のコルゲートフィンの成形方法において、
コルゲートフィンを所定の間隔で対向配置された複数の回転ローラ間に通過させ、
前記各回転ローラにおける一方側の回転ローラの周速度を他方側よりも速くすると共に、複数の回転ローラ間の間隔を入り口側よりも出口側を狭くして該コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与したことを特徴とするコルゲートフィンの成形方法。
【請求項３】
請求項２記載のコルゲートフィンの成形方法において、
全体が曲がったコルゲートフィンを前記複数の回転ローラ間に通過させると共に、該コルゲートフィンの曲がり内側の回転ローラの周速度を対向側よりも速くして山部及び谷部のピッチを広げて曲がりを矯正したことを特徴とするコルゲートフィンの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の熱交換器のチューブ間に介装されるコルゲートフィンの成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱交換器のチューブ間にはコルゲートフィンが介装され、該コルゲートフィンには通常、一対のコルゲートギアによって形成された山部及び谷部と、該山部と谷部の間に切り起こされたルーバが形成されている。
【０００３】
また、コルゲートフィンの熱交換率向上を目的として前記山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜させたものが公知となっている（特許文献１〜３参照）。
【０００４】
そして、このようなコルゲートフィンは前述したコルゲートギアによる加工時に残留応力によってルーバの切り起こし（捩じり）方向へ捩れるため、全体が曲がった状態に形成されてしまう。
【０００５】
そこで、前記曲がりを強制する様々な発明が成されたが、現在主流となっているルーバは、中央のリターンルーバを介してその向きが空気流通方向における風上側と風下側で逆になるように形成され、前記残留応力を相殺して曲がりを矯正している。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭５８−０１５１７４号公報  （第１−３頁、第１図）
【特許文献２】
実開昭６３−１０９８７５号公報  （第１−３頁、第１図）
【特許文献３】
特開昭６３−１７９４６９号公報  （第１−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発明においては、山部と谷部がコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜したコルゲートフィンの成形方法について何の示唆・開示も成されておらず、このようなコルゲートフィンを成形するにはコルゲートギアに複雑な改良を施さなければならず実際上困難であった。
【０００８】
さらに、リターンルーバが形成されたコルゲートフィンは、空気流の圧力損失が増加するため、熱交換率の面で不利であり、近年の自動車の車室の大型化やエンジンルームの冷却性能の要求仕様に対応するには限度があった。
【０００９】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に容易に形成でき、さらに、ルーバの熱交換率を飛躍的に向上させたコルゲートフィンの成形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記載の発明では、熱交換器のチューブ間に介装されるコルゲートフィンの成形方法であって、前記コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与して該山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に形成すると共に、該山部と谷部の間に形成されたルーバの向きを空気流通方向に近づけたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のコルゲートフィンの成形方法において、コルゲートフィンを所定の間隔で対向配置された複数の回転ローラ間に通過させ、前記各回転ローラにおける一方側の回転ローラの周速度を他方側よりも速くすると共に、複数の回転ローラ間の間隔を入り口側よりも出口側を狭くして該コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明では、請求項２記載のコルゲートフィンの成形方法において、全体が曲がったコルゲートフィンを前記複数の回転ローラ間に通過させると共に、該コルゲートフィンの曲がり内側の回転ローラの周速度を対向側よりも速くして山部及び谷部のピッチを広げて曲がりを矯正したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載の発明にあっては、コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与して該山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に形成したため、コルゲートギア等を改良することなく容易な方法でもって所望のコルゲートフィンを得ることができる。
【００１４】
また、単位長さ当たりに対するコルゲートフィンの山部と谷部をより多く配置でき、結果、コルゲートフィンの放熱面積を増加させて熱交換器の飛躍的な冷却能力の向上を実現できる。
【００１５】
さらに、山部と谷部の間に形成されたルーバの向きが空気流通方向に近くなるため、ルーバに流通する空気流がスムーズに流れて効率的な放熱を行うことができ、従来のルーバと比べて圧力損失を軽減した理想的な放熱効果が得られる。
【００１６】
請求項２記載の発明にあっては、コルゲートフィンを所定の間隔で対向配置された複数の回転ローラ間に通過させ、前記各回転ローラにおける一方側の回転ローラの周速度を他方側よりも速くすると共に、複数の回転ローラ間の間隔を入り口側よりも出口側を狭くして該コルゲートフィンの山部及び谷部の幅方向両端部が長手方向にオフセットするように力を付与したため、コルゲートフィンに複雑な加工をするなく簡便な方法によってコルゲートフィンの山部と谷部を該コルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に形成できる。
【００１７】
請求項３記載の発明にあっては、全体が曲がったコルゲートフィンを前記複数の回転ローラ間に通過させると共に、該コルゲートフィンの曲がり内側の回転ローラの周速度を対向側よりも速くして山部及び谷部のピッチを広げて曲がりを矯正したため、山部と谷部をコルゲートフィンの幅方向に対して傾斜した状態に形成する工程と、コルゲートフィンの曲がりを矯正する工程を同時に行うことができ、コルゲートフィンの成形にかかる時間や手間を大幅に削減してコルゲートフィンの生産性の向上を実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコルゲートフィンの実施の形態を説明する。
【００１９】
なお、本実施の形態ではコルゲートフィンを自動車のラジエータに適用した場合について説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態のラジエータを示す全体図、図２はラジエータのコア部の要部断面図、図３は図２の矢視Ｄから見たルーバの断面図である。
【００２１】
図４はルーバの拡大断面図、図５は本実施の形態のコルゲートフィンの成形方法を説明する図である。
【００２２】
図６は本実施の形態のコルゲートフィンの曲がりの矯正を説明する図、図７はルーバーの向きを説明する図である。
【００２３】
先ず、全体構成を説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態のラジエータＲは、それぞれタンクＴ１，Ｔ２を備えた一対の座板２，３間に後述するコア部４が配置され、前記タンクＴ１の流入口１ａから図外のエンジン内を循環するエンジン冷却水を取り入れて、コア部４で該エンジン冷却水の熱交換を行った後、タンクＴ２の排出口１ｂから排出するものである。
【００２５】
なお、２０，２１は前記座板２，３の両端部同士を連結補強するためのレインフォースである。
【００２６】
前記コア部４はチューブ５とコルゲートフィン６が交互に配置され、前記チューブ５の両端部は前記座板２，３にそれぞれ嵌挿固定されている。
【００２７】
そして、前記コルゲートフィン６は、前記チューブ５内に流通するエンジン冷却水の熱をチューブから奪って放熱することによりエンジン冷却水の熱交換を行っている。
【００２８】
以下、コルゲートフィン６について詳述する。
【００２９】
図１のコア部４の要部断面図としての図２に示すように、本実施の形態のコルゲートフィン６は、山部７ａ及び谷部７ｂが該コルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜した状態で長手方向に整列して形成されており、例えば、コルゲートフィンのフィン幅及びフィンピッチが同一の場合に山部（谷部）の傾斜角度を２６°とすると、コルゲートフィン６は単位長さ当たりの山部７ａと谷部７ｂの長さが通常のコルゲートフィンに比べて約１０％増、つまり、放熱面積が１０％増となっている。
【００３０】
そして、図３、４に示すように、前記山部７ａと谷部７ｂの間にはルーバ９が形成されると共に、該ルーバ９の向きが矢印Ｐで示す空気流通方向に近くなっている。
【００３１】
以下、本実施の形態のコルゲートフィン６の成形方法について説明する。
【００３２】
本実施の形態のコルゲートフィン６は、従来の技術で説明したように図外の一対のコルゲートギアによって山部７ａと谷部７ｂと、該山部７ａと谷部７ｂの間のルーバ９が形成されるが、この際、コルゲートフィン６は残留応力によってルーバ９の切り起こし（捩じり）方向に捩れて全体が曲がった状態に形成される。
【００３３】
そこで、図５に示す矯正装置Ｋを用いて前記コルゲートフィン６の曲がりを矯正すると共に、該コルゲートフィン６の山部７ａを該コルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜した状態に形成する。
【００３４】
前記矯正装置Ｋには、基台１０上に所定の間隔で対向配置された回転ローラ１１，１２が複数配置されている。
【００３５】
また、前記各回転ローラ１１の周速度は回転ローラ１２よりも速く回転するようになっており、さらに、入り口側の回転ローラ１１，１２間の距離Ｗ１よりも出口側Ｗ２の回転ローラ間１１，１２の方が狭く形成されている。
【００３６】
そして、前記全体が曲がったコルゲートフィン６の曲がり内側が回転ローラ１１側に位置するように該コルゲートフィン６を入り口側から回転ローラ間１１，１２へ通過させると、回転ローラ１１，１２が矢印方向に回転しながら該コルゲートフィンの両端部に当接するが、前述したように回転ローラ１１は回転ローラ１２よりも周速度が速いため、図６に示すように、曲がり内側の山部７ａ間のピッチＦ２を曲がり外側のピッチＦ１まで広げて全体の曲がりを矯正する。
【００３７】
さらに、回転ローラ１１は回転ローラ１２よりも周速度が速い上、前述したように回転ローラ１１，１２間の幅は出口側にいくに従って狭くなっているため、コルゲートフィン６は出口側にいくに従って山部７ａ及び谷部７ｂの両端部がオフセットするように力を付与され、結果、山部７ａ及び谷部７ｂを幅方向に対して傾斜した状態になると共に、図７に示すように、角度θ傾斜していたルーバ９の向きは空気流通方向Ｐに近くなる。
【００３８】
なお、本実施の形態では前記ルーバ９の向きが空気流通方向Ｐに略一致している。
【００３９】
なお、コルゲートフィン６の幅は入り口側と出口側で所定値（Ｗ２−Ｗ１）だけ幅が小さくなるため、曲がったコルゲートフィン６の幅は前記所定値を考慮した幅で予め形成してある。
【００４０】
従って、本実施の形態のコルゲートフィン６の成形方法にあっては、コルゲートフィン６を回転ローラ１１，１２間に通過させ、前記コルゲートフィン６の曲がり内側の回転ローラ１１の周速度を対向側よりも速くして山部７ａのピッチを広げて曲がりを矯正すると共に、回転ローラ間１１，１２の間隔を入り口側よりも出口側を狭くして山部７ａを該コルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜した状態に形成したため、コルゲートギアを改良することなく所望のコルゲートフィンを容易に形成できる上、コルゲートフィン６の曲がりを矯正する工程とコルゲートフィン６の山部７ａを該コルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜させる工程を容易かつ同時に行うことができる。
【００４１】
また、ルーバ９の向きが空気流通方向Ｐに対して近くなるように形成されることにより空気流が圧力損失を増加させることなくスムーズにルーバ９を通過して効率的な熱交換を行い、結果、コルゲートフィンの熱交換率を飛躍的に向上させることができ、ひいては熱交換器の冷却性能を向上させることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
【００４３】
本実施の形態のコルゲートフィン６の成形方法では、コルゲートフィン６の曲がりを矯正する工程と山部７ａ及び谷部７ｂを該コルゲートフィン６の幅方向に対して傾斜させる工程を同時に行う矯正装置について説明したが、これらは別々の工程で行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のラジエータを示す全体図である。
【図２】ラジエータのコア部の要部断面図である。
【図３】図２の矢視Ｄから見たルーバの断面図である。
【図４】ルーバの拡大断面図である。
【図５】本実施の形態のコルゲートフィンの成形方法を説明する図である。
【図６】本実施の形態のコルゲートフィンの曲がりの矯正を説明する図である。
【図７】ルーバーの向きを説明する図である。
【符号の説明】
Ｔ１、Ｔ２  タンク
１ａ  流入口
１ｂ  排出口
２、３  座板
４  コア部
５  チューブ
６  コルゲートフィン
７ａ  山部
７ｂ  谷部
８  切り起こし部
９  ルーバ
１０  基台
１１  回転ローラ
２０，２１  レインフォース
【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】
2004291015.tif 000007
【図６】
2004291015.tif 000008
【図７】
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