(57)【要約】【課題】  部品点数及び組立工数を削減し、製造コストの低減化を図る。【解決手段】  本発明に係るチューブレス熱交換器２１，４１は、複数の通孔２６の各周縁部に沿って立上り部２７を有するフィン２２を積層することにより複数の流路２８を形成し、流路２８の端部３１同士を連結部材２４，４４により連結することにより構成されていることを特徴とするものであり、フィン２２を積層することにより流路２８が形成され、フィン２２の通孔２６にチューブを貫挿する必要がないため、部品点数及び組立工数を削減することができ、製造コストの低減化が可能となる。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通孔の各周縁部に沿って立上り部を有するフィンを積層することにより複数の流路を形成し、該流路の端部同士を連結部材により連結することにより構成されていることを特徴とするチューブレス熱交換器。
【請求項２】
前記フィンと前記連結部材は一体ロウ付け可能なようにクラッド材により形成されている請求項１に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項３】
前記各フィンの立上り部は、該立上り部同士が重合可能なように前記流路側に傾斜して形成されている請求項１又は２に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項４】
前記連結部材は、前記流路の隣接する端部同士を連結するベンド管である請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項５】
前記ベンド管には、両端部に膨出部が形成され、該膨出部より先端側部分は先細テーパ状に形成されている請求項４に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項６】
前記連結部材は、前記流路の隣接する端部同士を連結するベンドプレートであり、該ベンドプレートは、前記積層されたフィンの両側に設けられた側板の外側に固着され、該側板と一体化されている請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項７】
前記フィンの各通孔の径が可変である請求項６に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項８】
前記フィンの各通孔間の配列ピッチが可変である請求項６又は７に記載のチューブレス熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機等において用いられるチューブレス熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機等において、フィンコイルタイプの熱交換器が使用されている。このフィンコイルタイプの熱交換器１は、図９に示されているように、積層されたフィン２と、フィン２の両側に設けられた側板３と、蛇行して形成されたチューブ４とから構成されている。フィン２及び側板３はアルミニウム製で細長板状を成し、フィン２及び側板３にはそれぞれ複数の通孔５が形成されている。そして、この通孔５の周縁部には、バーリング加工により直角に曲成された立上り部６が設けられ、立上り部６は隣接する他のフィン２の立上り部６と重合しないようになっている。また、チューブ４は、細長Ｕ字状に曲成されたヘアピンチューブ７と、その隣接する端部同士を連結するＵ字状のベンド管８と、ヘアピンチューブ７の末端に接続される導管９とから構成されている。
【０００３】
そして、このような熱交換器１を組立てるには、積層したフィン２と側板３の各通孔５にヘアピンチューブ７の直管部分１０を貫挿し、固定した後、ヘアピンチューブ７の端部１１を拡管し、この端部１１にベンド管８又は導管９を挿入し、ロウ付け接合していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭４９−１３７１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記した従来の熱交換器１では、部品点数及び組立工数が多く、製造コストの低減化が図り難いといった問題があった。
【０００６】
また、フィン２の立上り部６は他の立上り部６と重合しないように構成されているため、隣接するフィン２同士が噛み合わず、組付け性及びロウ回り性が悪いといった問題があった。
【０００７】
さらに、チューブ４の口径や配列ピッチを変更する場合、ヘアピンチューブ７やベンド管８のサイズや形状を変更する必要があり、非常に手間が掛かるため、要求性能に合った最適な流路を作ることが難しいといった問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、部品点数及び組立工数を削減でき、製造コストの低減化、組付け性及びロウ回り性の向上が可能であり、流路の口径や配列ピッチ等を容易に変更可能なチューブレス熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るチューブレス熱交換器は、複数の通孔の各周縁部に沿って立上り部を有するフィンを積層することにより複数の流路を形成し、該流路の端部同士を連結部材により連結することにより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記フィンと前記連結部材は一体ロウ付け可能なようにクラッド材により形成されている。
【００１１】
また、前記各フィンの立上り部は、該立上り部同士が重合可能なように前記流路側に傾斜して形成されていてもよい。
【００１２】
さらに、前記連結部材は、前記流路の隣接する端部同士を連結するベンド管であってもよく、また、該ベンド管には、両端部に膨出部が形成され、該膨出部より先端側部分は先細テーパ状に形成されていてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記連結部材は、前記流路の隣接する端部同士を連結するベンドプレートであり、該ベンドプレートは、前記積層されたフィンの両側に設けられた側板の外側に固着され、該側板と一体化されていてもよい。
【００１４】
さらに、前記フィンの各通孔の径が可変であってもよく、また、前記フィンの各通孔間の配列ピッチが可変であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フィンを積層することにより流路が形成され、フィンの通孔にチューブを貫挿する必要がないため、部品点数及び組立工数を削減することができ、製造コストの低減化が可能となる。
【００１６】
また、フィンの各通孔の径や配列ピッチを可変とした場合には、内部流体の圧力損失や循環量に応じて、内部流体の流量分布を容易且つ自由に変更できるため、最適な流量制御を行うことができ、また、流路の変更に手間が掛からず、コストの低減化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器２１を示しており、この熱交換器２１は、積層されたフィン２２と、フィン２２の両側に設けられた側板２３と、Ｕ字状に形成されたベンド管２４と、直線状の導管２５とから構成され、各構成部品２２，２３，２４，２５にはそれぞれロウ材をクラッドしたクラッド材が使用されている。
【００１９】
フィン２２は、図２に示すように、細長板状を成し、同径の円形且つ等ピッチに形成された複数の通孔２６を備え、各通孔２６にはバーリング加工によりその周縁部に沿って立上り部２７が形成されている。図３に最も良く示されているように、立上り部２７は、フィン２２を積層することにより形成される流路２８側に傾斜し、隣接する他のフィン２２の立上り部２７と重合可能なように形成されている。
【００２０】
側板２３は細長板状を成し、フィン２２の通孔２６に連通するように形成された通孔２９を備え、これらの通孔２９にもフィン２２の通孔２６の場合と同様に立上り部３０が形成されている。
【００２１】
ベンド管２４は隣接する流路２８の端部３１同士を連結可能なように形成され、また、導管２５は流路２８の末端３２に接続可能なように形成されている。なお、ベンド管２４は、図４に示されているように、両端部に膨出部３３が形成されていてもよく、さらに、この膨出部３３より先端側部分３４が先細テーパ状に形成されていてもよい。この場合、ベンド管２４と流路２８の端部３１との接続箇所の耐圧性を向上させることでき、ベンド管２４や流路２８内に加圧された冷媒等が流通したとしてもこの接続箇所から冷媒等が漏出するおそれはない。
【００２２】
上記したチューブレス熱交換器２１を組立てる場合、図１及び図３に示されているように、フィン２２を積層し、それぞれのフィン２２の立上り部２７同士を重合させ、さらに、積層したフィン２２の両側に側板２３を重合させる。フィン２２及び側板２３の各立上り部２７，３０は流路２８側に傾斜して形成されているため、フィン２２及び側板２３の組付け性が良く、これらの重合作業は容易に行うことができる。そして、このようにフィン２２を積層し、重合された通孔２６，２９により流路２８が形成され、隣接する流路２８の端部３１同士をベンド管２４で連結すると共に、流路２８の末端３２に導管２５を接続し、立上り部２７，３０、及び立上り部２７，３０とベンド管２４及び導管２５の接合箇所を一体ロウ付けし、接合する。上記したように、各立上り部２７，３０が流路２８側に傾斜して形成され、さらに、各構成部品にクラッド材が使用されているため、ロウ回りが良く、ロウ付け性を向上させることができる。
【００２３】
次に、図５及び図６を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係るチューブレス熱交換器４１について説明する。なお、上記した第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器２１と同等の構成については、説明の簡略化のため、図５及び図６において、図１〜図４中の符号と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
積層したフィン２２の両側には細長板状の側板４２が設けられ、この側板４２にはフィン２２の通孔２６に連通するように通孔４３が形成されている。側板４２の外側には細長板状のベンドプレート４４が設けられ、ベンドプレート４４は側板４２に固着され、側板４２と一体化されている。ベンドプレート４４には外側に突出するように隆起部４５が形成され、隆起部４５と側板４２との間に隣接する流路２８間を連通する連通路４６が形成されている。また、ベンドプレート４４には、流路２８の末端３２に対応する位置に導管接続孔４７が穿設されている。
【００２５】
なお、本実施の形態の場合、各流路２８の端部同士を連結するベンドプレート４４を交換することなく、図７又は図８に示すように、フィン２２及び側板４２の通孔２６，４３の口径や配列ピッチを変えるだけで、流路２８の口径や配列ピッチを容易且つ自由に変更することができる。したがって、この場合、内部流体の圧力損失や循環量に応じて、内部流体の流量分布を容易且つ自由に変更できるため、最適な流量制御を行うことができ、また、流路２８の変更に手間が掛からず、コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
上記したチューブレス熱交換器４１を組立てる場合、図６に示されているように、予め一体化した側板４２とベンドプレート４４を積層したフィン２２の両側に組付け、一体ロウ付けし、接合する。この結果、積層したフィン２２により流路２８が形成され、ベンドプレート４４により隣接する流路２８の端部３１同士は連結される。このように、側板４２とベンドプレートが予め一体化されているため、組立工数を大幅に低減でき、組立作業の簡素化を図ることができる。
【００２７】
なお、隣接する流路２８間を連結する部材は、上記した第１及び第２の実施の形態において例示したベンド管２４やベンドプレート４４に限定されるものではなく、箱型の部材により連結する等、他の形状、構造を成す連結部材を使用してもよい。
【００２８】
また、この連結部材は、隣接する流路間を連結するためだけではなく、例えば、３個以上又は全ての流路２８間をまとめて連結するように側板の両側に設けられたヘッダー等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるフィンを示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるフィンを示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるベンド管の別の例を示す側面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るチューブレス熱交換器の組立手順を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるフィンを示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるフィンの別の例を示す平面図である。
【図９】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２１          チューブレス熱交換器
２２          フィン
２４          ベンド管
２６          通孔
２７          立上り部
２８          流路
３１          端部
３３          膨出部
３４          先端部分
４１          チューブレス熱交換器
４２          側板
４３          通孔
４４          ベンドプレート
【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】
2005098672.tif 000009
【図８】
2005098672.tif 000010
【図９】
2005098672.tif 000011