(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒管とその外周にスパイラル状に巻付けたフィンとで構成されたスパイラルフィンチューブ型熱交換器を冷蔵庫，ショーケース等におけるダクト内に装着するに際し、前記ダクトに所定間隔を有する一対の狭持片から成るフィン係合部を設け、前記フィンと冷媒管を前記フィン係合部の狭持片にて狭持させることにより、冷媒管に対してスパイラルフィンを密着固定させるようにしたスパイラルフィンの固定装置。
【請求項２】
フィン係合部の狭持片は、フィンとの接触面に連続的に凹凸部を有することを特徴とする請求項１に記載のスパイラルフィンの固定装置。
【請求項３】
フィン係合部の狭持片は、フィンとの接触面にフィン外周形状に略合致した半円弧形状部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスパイラルフィンの固定装置。
【請求項４】
フィンの端部は冷媒管に巻付けず、直線形状を有したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパイラルフィンの固定装置。
【請求項５】
フィンの端部は折り曲げ形状を有したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパイラルフィンの固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫，ショーケース等の伝熱部品として使用される冷媒管の外周に連続したフィン材をスパイラル状に巻付けて構成したスパイラルフィンチューブ型熱交換器のフィンと冷媒管との固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、そのコストパフォーマンスの高さにより冷蔵庫，ショーケース等に、冷媒管にスパイラル状に巻付けた金属フィンよりなるスパイラルフィンチューブ型の熱交換器が多用されてきている。スパイラルフィンチューブ型熱交換器の製造方法は多種多様であるが、冷蔵庫等の小形のものでは連続した金属フィンを直線状の冷媒管に垂直方向で直接巻付けて両端を冷媒管に固定する方法と、あらかじめコイル上に成形した金属フィンに冷媒管を挿入し、所定ピッチに広げて両端を固定する方法が主体である。何れの方法でもフィン両端が冷媒管に固定されていないとフィンをスパイラル状に成形した時の残留応力によりスプリングバックが発生し、巻付け部が緩むため冷媒管とフィンの密着が悪化し熱交換性能が劣化するため、フィンの両端を冷媒管に強固に固定する必要がある。
【０００３】
従来のスパイラルフィンの固定方法としては、特開平１０−１６６０４７号公報に示されているレーザー光によるフィンと冷媒管を接合した固定方法がある。以下、図面を参照しながら従来のスパイラルフィンの固定方法を説明する。
【０００４】
図１１は従来例のレーザー光を用いた固定方法の斜視図である。図において１はフィン、２は冷媒管、６はレーザー光を照射するレーザー射出鏡筒である。本固定方法ではフィン１の成形時にフィン始端と終端をレーザー射出鏡筒６からレーザー光を照射して、フィン１と冷媒管２の接触部分を連続的に接合して固定するものである。
【０００５】
他の固定方法として、図１２に示す別部品を用いたフィン固定方法もある。図において７は固定用部品、８はスポット溶接箇所、９はかしめ箇所である。本固定方法では、図に示すように冷媒管２の回りに固定用部品７を取り付け、スポット溶接箇所８にフィンの端部をスポット溶接することによってフィン１と固定用部品７とを接合し、さらにかしめ箇所９で冷媒管２と固定用部品７とをかしめ加工することによってフィン１を冷媒管２に固定するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のレーザー光を用いた固定方法については、フィンと冷媒管の材料が共に鉄材の場合のみレーザー接合が可能であり、鉄材以外の構成材料を用いたときには正常な接合とならないため、固定ができないという欠点があった。
【０００７】
また固定用部品による固定方法では、あらかじめフィンを１周以上巻いた形状に初期加工を行い、この加工したフィンを冷媒管に取付けた後さらに固定用部品を取付けスポット溶接およびかしめ加工を行うことによりフィンと冷媒管を固定する。その後、冷媒管へのフィン巻付けを行うため、フィン初期加工と固定用部品取付け加工とフィン巻付け加工がそれぞれ別工程となっており、それぞれの工程間を移載する必要が生じるため生産性が低下し、かつ固定用部品を用いることからも製造コストも高くなるという欠点があった。
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、従来技術の欠点を顧み、熱交換器の構成材料に影響されず強固な固定を可能とし、フィンと冷媒管の密着を維持することにより熱交換器性能の低下を防止すると共に、フィンと冷媒管との固定における作業効率を向上させ製造コストを低減したスパイラルフィンの固定装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、冷媒管の外周にスパイラル状に巻付けたフィンと有するスパイラルフィンチューブ型熱交換器を取付ける冷蔵庫，ショーケース等のダクトにおいて、ダクトに設けられたフィン係合部によりフィンを挟み込むことでフィンと冷媒管とを固定するものである。
【００１０】
これにより、フィンと冷媒管の構成材料に関係なくフィンと冷媒管とを固定することが可能となると共にスパイラルフィンチューブ型熱交換器を冷蔵庫，ショーケース等のダクトに取付ける際にフィンと冷媒管とを同時に固定し、密着させることができるため、別の固定部品や固定設備を必要とせずフィンと冷媒管の固定を容易に行うことが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のフィン係合部において冷媒管に水平なフィンとの接触面に凹凸部を有する形状としたことで、フィンが凹凸部で止まることからフィンの冷媒管に沿ったずれ等の動きを抑制することができ、さらに確実な固定が可能となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載のフィン係合部において、フィン接触面はフィン外周形状に略合致した半円弧形状としたことで、フィンとの接触面を大きくでき、接触抵抗を増やすことで請求項２記載の発明と同様にフィンの冷媒管に沿ったずれ等の動きを抑制することができ、フィンと冷媒管の確実な固定が可能となる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、フィン端部を冷媒管に巻付けず直線形状を持たしたことで、そのフィン直線形状部をダクトに接触させることでフィンのスプリングバックによる冷媒管外周方向への回転を止めることができ、フィンの緩みを防止できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、フィン端部に折り曲げ形状を持たしたことで、そのフィン折り曲げ形状部をダクトに接触させることで請求項４記載の発明と同様にフィンのスプリングバックによる冷媒管外周方向への回転を止めることができ、フィンの緩みを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるスパイラルフィンの固定装置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、従来と同一構成について、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるスパイラルフィン固定装置により冷蔵庫のダクト内に固定されたスパイラルフィンチューブ熱交換器の平面図である。図２は図１のＡ部拡大図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１７】
図１，図２，図３において、３は冷媒管２とその外周にスパイラル状に巻付けたフィン１とで構成されるスパイラルフィンチューブ型熱交換器、４は前記スパイラルフィンチューブ型熱交換器３が取付けられる熱可塑樹脂（たとえばＰＰ樹脂）で成形された冷蔵庫，ショーケース等の機械室に装着されているダクトである。５は前記スパイラルフィンチューブ型熱交換器３のフィン１と冷媒管２とを挟み込み密着させるためにダクト上に所定間隔をおいて立設した一対の挟持片５’から成るフィン係合部である。狭持片５’の間隔は巻付けられたフィン１の外径より少し小さめにするのが望ましい。
【００１８】
前記フィン１は冷媒管２の外周にスパイラル状により巻付けられ、その後任意の形状に複数回蛇行されて完成されたスパイラルフィンチューブ型熱交換器３は前記ダクト４上に一体成形によりフィン１直径以下の隙間をもって設けられたフィン係合部５の挟持部５’に挟み込むように取付けられる。そのため熱可塑性樹脂で成形されている前記フィン係合部５の弾性により前記フィン１と冷媒管２は共に前記フィン係合部に挟み込まれて強固に密着する。これにより前記フィン１と冷媒管２との固定は構成金属材料に影響されず、強固に固定され前記フィン１のスプリングバックによるフィン巻付け部の緩みは発生せず、熱交換性能は劣化しない。また前記フィン係合部は複数箇所設けることにより、その効果を高めることが可能である。また前記スパイラルフィンチューブ型熱交換器３のダクト４への取付けはすなわち前記フィン１と冷媒管２との固定となることから、前記フィン１と冷媒管２との固定のための別加工は不要であり、かつ容易にフィンと冷媒管との強固な固定が可能となる。
【００１９】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２によるスパイラルフィン固定装置の平面図である。図４において、１０はダクト４上に一体成形されたフィン係合部５の挟持片５’のフィン１との接触面に設けられた凹凸部である。フィン係合部５に凹凸部１０を接触面に連続的に構成することで前記フィン１がスプリングバックによって冷媒管２に沿ったずれ等により動く場合に、前記フィン１は凹凸部１０で止まり、前記フィン１の自由を抑制することができ、フィン巻付け部の緩みの発生を防止できる。そのため前記フィン係合部５の弾性による固定に加え、さらなる前記フィン１と冷媒管２との固定が可能となる。
【００２０】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３によるスパイラルフィン固定装置の断面図である。図５において、１１はフィン係合部５の挟持部５’において、フィン外周形状に略合致した半円弧形状のフィン接触面である。この半円弧形状接触面１１を構成することでフィン１との接触面積を増やし、接触抵抗を大きくさせることで前記フィン１の自由を抑制することができ、フィン巻付け部の緩みの発生を防止できる。そのため前記フィン係合部５の弾性による固定に加え、さらなる前記フィン１と冷媒管２の固定が可能となる。
【００２１】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４によるスパイラルフィン固定装置の断面図である。図６において、１２はフィン１の端部のみ冷媒管に巻付けず直線形状を残したことによるフィン直線形状部である。前記フィン直線形状部を構成することで前記フィン１がスプリングバックによって冷媒管円周方向に回転する場合に、前記フィン直線形状部１２はダクト４上に一体成形されたフィン係合部５に接触し回転が止まることから前記フィン１の回転によるフィン巻付け部の緩みの発生を防止できる。
【００２２】
（実施の形態５）
図７および図９は本発明の実施の形態５によるスパイラルフィン固定装置の平面図である。図８は図７のＣ−Ｃ’矢視断面図、図１０は図９のＤ−Ｄ’矢視断面図である。図において、１３はフィン巻付け端部を略直角に折り曲げたフィン折り曲げ形状部である。前記折り曲げ形状部１３を設け、かつダクト４上に一体成形されるフィン係合部５を前記フィン折り曲げ形状部１３に接触するように設けることにより、実施の形態４に記載した内容と同様に前記フィン１がスプリングバックによって冷媒管円周方向に回転する場合に、前記フィン直線形状部１２はダクト４上に一体成形されたフィン係合部５に接触し回転が止まることから前記フィン１の回転によるフィン巻付け部の緩みの発生を防止できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、スパイラルフィンチューブ型熱交換器が取付けられる冷蔵庫，ショーケース等のダクトに設けたフィン係合部によりフィンと冷媒管とを固定することで、構成材料に影響されず、かつフィンと冷媒管との固定にかかる設備を必要とせず、またフィンと冷媒管の固定作業時間を短縮でき、フィンの緩みを防止することで熱交換性能劣化を防止できるとともに製造コストを低減することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、フィンとの接する面に凹凸部を備えることにより、フィンの冷媒管に沿ったずれ等を防止し、より強固にフィンと冷媒管との固定が可能となる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、フィン接触面をフィン外周形状に略合致した半円弧形状としたことで、接触抵抗を大きくしフィンの冷媒管に沿ったずれ等を防止し、より強固にフィンと冷媒管との固定が可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、フィン端部に直線形状を持たし、ダクトとの接触によりフィンのスプリングバックによる回転を防止しフィンの緩みを防止できる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、フィン端部に折り曲げ形状を持たし、ダクトとの接触によりフィンのスプリングバックによる回転を防止しフィンの緩みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるスパイラルフィン固定装置により冷蔵庫のダクト内に固定されたスパイラルフィンチューブ型熱交換器の平面図
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図
【図４】本発明の実施の形態２によるスパイラルフィン固定装置の平面図
【図５】本発明の実施の形態３によるスパイラルフィン固定装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態４によるスパイラルフィン固定装置の断面図
【図７】本発明の実施の形態５によるスパイラルフィン固定装置の平面図
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視断面図
【図９】本発明の実施の形態５によるスパイラルフィン固定装置の平面図
【図１０】図９のＤ−Ｄ矢視断面図
【図１１】従来例のレーザー光を用いた固定方法の斜視図
【図１２】従来例の別部品を用いたフィン固定方法の斜視図
【符号の説明】
１  フィン
２  冷媒管
３  スパイラルフィンチューブ型熱交換器
４  ダクト
５  フィン係合部
５’  挟持片
６  レーザー射出鏡筒
７  固定用部品
８  スポット溶接箇所
９  かしめ箇所
１０  凹凸部
１１  フィン接触面
１２  フィン直線形状部
１３  フィン折り曲げ形状部
【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】
0004423798.tif 000010
【図１０】
0004423798.tif 000011
【図１１】
0004423798.tif 000012
【図１２】
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