(57)【要約】【課題】  パイプの拡管時に、パイプの両端部におけるフィン群から突出した部分に異常な膨らみが発生することを防止しうるフィン付きパイプの製造方法を提供する。【解決手段】  並列状に配置された複数のプレートフィン２からなるフィン群３と、フィン群３のプレートフィン２に貫通状に固定されたヒートパイプ用コンテナ６とを備えているフィン付きパイプを製造する方法である。コンテナ６を、フィン群３を構成するすべてのプレートフィン２に形成されたパイプ挿通穴に通す。円筒穴11aを有する膨らみ防止部材11を用意し、コンテナ６におけるフィン群３から外方に突出した突出部を、膨らみ防止部材11の円筒穴11a内に挿入しておき、この状態で、流体を用いてコンテナ６を拡管することにより、プレートフィン２をコンテナ６に固定する。【選択図】      図２
2007046871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列状に配置された複数のプレートフィンからなるフィン群と、フィン群のプレートフィンに貫通状に固定されたパイプとを備えているフィン付きパイプを製造する方法であって、パイプを、フィン群を構成するすべてのプレートフィンに形成されたパイプ挿通穴に通した後、流体を用いてパイプを拡管することにより、プレートフィンをパイプに固定するフィン付きパイプの製造方法において、円筒穴を有する膨らみ防止部材を用意し、パイプにおけるフィン群から外方に突出した突出部を、膨らみ防止部材の円筒穴内に挿入しておき、この状態でパイプを拡管することを特徴とするフィン付きパイプの製造方法。
【請求項２】
膨らみ防止部材の円筒穴の内径を、拡管後のパイプの外径と等しくしておく請求項１記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項３】
膨らみ防止部材全体が円筒状である請求項１または２記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項４】
パイプの外周面にめっき皮膜が形成されている請求項１〜３のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項５】
パイプがヒートパイプ用コンテナであり、ヒートパイプ用コンテナの両端が閉鎖されるとともに、一方の閉鎖部にその内部に通じるノズルが設けられており、ノズルを通してヒートパイプ用コンテナ内に流体を導入することによりヒートパイプ用コンテナを拡管する請求項１〜３のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項６】
ヒートパイプ用コンテナがアルミニウムまたは銅からなる請求項５記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項７】
プレートフィンがアルミニウムまたは銅からなる請求項５または６記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項８】
ヒートパイプ用コンテナの外周面に防食めっき皮膜が形成されている請求項５〜７のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項９】
プレートフィンの表面に防食めっき皮膜が形成されている請求項５〜８のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項１０】
防食めっき皮膜がニッケルめっき皮膜からなる請求項８または９記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項１１】
フィン群の中間部に、パイプ挿通穴を有する仕切部材を配置しておき、ヒートパイプ用コンテナを仕切部材に形成されたパイプ挿通穴に通し、ヒートパイプ用コンテナの拡管により仕切部材をヒートパイプ用コンテナに固定する請求項５〜１０のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項１２】
複数のヒートパイプ用コンテナを、プレートフィンおよび仕切部材に形成されたパイプ挿通穴に通し、ヒートパイプ用コンテナの拡管によりプレートフィンおよび仕切部材をすべてのヒートパイプ用コンテナに固定する請求項１１記載のフィン付きパイプの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法によりフィン付きパイプを製造し、このフィン付きパイプのヒートパイプ用コンテナ内に作動流体を封入するヒートパイプ式熱交換器の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法により製造されたフィン付きパイプにおけるヒートパイプ用コンテナ内に、作動流体が封入されているヒートパイプ式熱交換器。
【請求項１５】
請求項１４記載のヒートパイプ式熱交換器がケーシング内に配置され、ケーシング内が仕切部材により高温流体通路と低温流体通路とに区画されている排熱回収装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の排熱回収装置を備えており、高温流体通路内に、合成樹脂を乾燥させることにより発生する溶剤を含んだ排気ガスが通され、低温流体通路に、排気ガスの有する熱を受ける受熱ガスが通されるようになされている乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートパイプ用コンテナとしてのパイプと、パイプの周囲に固定された複数の並列状プレートフィンからなるフィン群とを備えており、たとえば排熱回収装置のヒートパイプ式熱交換器に用いられるフィン付きパイプを製造する方法に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとし、「銅」という用語には、純銅の他に銅合金を含むものとし、「ニッケル」という用語には、純ニッケルの他にニッケル合金を含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
ヒートパイプ式熱交換器として、並列状に配置された複数のプレートフィンからなるフィン群と、フィン群の中間部に配置された仕切部材と、フィン群のプレートフィンおよび仕切部材に貫通状に固定された複数のヒートパイプとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。このヒートパイプ式熱交換器は、ケーシング内に配置され、仕切部材によりケーシング内を２つの通路に区画することにより、排熱回収装置として用いられるようになっている。
【０００４】
上述したヒートパイプ式熱交換器は、特許文献１に記載されているように、仕切部材を構成する２枚の板状体を所定間隔をおいて平行状に配置するとともに、これらの板状体の外側にそれぞれ複数のプレートフィンを平行状に配置し、両板状体の貫通穴とプレートフィンの貫通穴とに、ヒートパイプ用コンテナを挿通し、ついで両板状体間にシール剤の原料を充填するとともに硬化させて仕切部材を形成した後、コンテナを拡管することにより仕切部材およびプレートフィンをコンテナに固定することによって、フィン付きパイプを製造し、最後にコンテナ内に作動流体を封入することにより製造されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１記載のフィン付きパイプの製造方法を簡単に説明すると、図３に示すように、複数のプレートフィン(20)を並列状に配置してフィン群(21)を構成するとともに、仕切部材（図示略）を配置した後、両端が閉鎖されるとともに、一方の閉鎖部にその内部に通じるノズル(22a)が設けられたヒートパイプ用コンテナ(22)を、プレートフィン(20)および仕切部材に形成されたフィン挿通穴に通し、その両端部をフィン群(21)よりも外方に突出させる。ついで、ノズル(22a)を通してヒートパイプ用コンテナ(22)内に高圧液体を導入することによりコンテナ(22)を拡管し、仕切部材およびプレートフィン(20)をコンテナ(22)に固定するようになっている。そして、コンテナ(22)の拡管を容易に行うことができるように、コンテナ(22)は、たとえばアルミニウムにより形成され、プレートフィン(20)もアルミニウムにより形成されている。
【０００６】
しかしながら、図３に示すように、コンテナ(22)の拡管時に、複数のプレートフィン(20)からなるフィン群(21)から外方に突出したヒートパイプ用コンテナ(22)の両端部が異常に膨らむことがある。
【０００７】
また、上述した排熱回収装置が、たとえば合成樹脂を乾燥させる乾燥装置において発生する溶剤を含んだ排気ガスから排熱を回収するのに用いられた場合、アルミニウム製コンテナおよびプレートフィンは腐食雰囲気に晒されることになる。そこで、コンテナおよびプレートフィンの耐食性を向上させるために、ヒートパイプ式熱交換器のコンテナの外周面およびプレートフィンの表面に、防食めっき皮膜、たとえばニッケルめっき皮膜を形成することが考えられている。このニッケルめっき皮膜は、コンテナをフィンに固定する前に形成するのがよいが、ニッケルめっき皮膜が形成されたコンテナの場合、コンテナの拡管時に、コンテナの両端部におけるフィン群から突出した部分が異常に膨らむと、ニッケルめっき皮膜にクラックが発生したり、ニッケルめっき皮膜に部分的な剥離が発生するおそれがある。
【特許文献１】特開平１−２３４１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、パイプの拡管時に、パイプの両端部におけるフィン群から突出した部分に異常な膨らみが発生することを防止しうるフィン付きパイプの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１０】
1)並列状に配置された複数のプレートフィンからなるフィン群と、フィン群のプレートフィンに貫通状に固定されたパイプとを備えているフィン付きパイプを製造する方法であって、パイプを、フィン群を構成するすべてのプレートフィンに形成されたパイプ挿通穴に通した後、流体を用いてパイプを拡管することにより、プレートフィンをパイプに固定するフィン付きパイプの製造方法において、円筒穴を有する膨らみ防止部材を用意し、パイプにおけるフィン群から外方に突出した突出部を、膨らみ防止部材の円筒穴内に挿入しておき、この状態でパイプを拡管することを特徴とするフィン付きパイプの製造方法。
【００１１】
2)膨らみ防止部材の円筒穴の内径を、拡管後のパイプの外径と等しくしておく上記1)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１２】
3)膨らみ防止部材全体が円筒状である上記1)または2)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１３】
4)パイプの外周面にめっき皮膜が形成されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１４】
5)パイプがヒートパイプ用コンテナであり、ヒートパイプ用コンテナの両端が閉鎖されるとともに、一方の閉鎖部にその内部に通じるノズルが設けられており、ノズルを通してヒートパイプ用コンテナ内に流体を導入することによりヒートパイプ用コンテナを拡管する上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１５】
6)ヒートパイプ用コンテナがアルミニウムまたは銅からなる上記5)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１６】
7)プレートフィンがアルミニウムまたは銅からなる上記5)または6)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１７】
8)ヒートパイプ用コンテナの外周面に防食めっき皮膜が形成されている上記5)〜7)のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１８】
9)プレートフィンの表面に防食めっき皮膜が形成されている上記5)〜8)のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００１９】
10)防食めっき皮膜がニッケルめっき皮膜からなる上記8)または9)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００２０】
11)フィン群の中間部に、パイプ挿通穴を有する仕切部材を配置しておき、ヒートパイプ用コンテナを仕切部材に形成されたパイプ挿通穴に通し、ヒートパイプ用コンテナの拡管により仕切部材をヒートパイプ用コンテナに固定する上記5)〜10)のうちのいずれかに記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００２１】
12)複数のヒートパイプ用コンテナを、プレートフィンおよび仕切部材に形成されたパイプ挿通穴に通し、ヒートパイプ用コンテナの拡管によりプレートフィンおよび仕切部材をすべてのヒートパイプ用コンテナに固定する上記11)記載のフィン付きパイプの製造方法。
【００２２】
13)上記12)記載の方法によりフィン付きパイプを製造し、このフィン付きパイプのヒートパイプ用コンテナ内に作動流体を封入するヒートパイプ式熱交換器の製造方法。
【００２３】
14)上記12)記載の方法により製造されたフィン付きパイプにおけるヒートパイプ用コンテナ内に、作動流体が封入されているヒートパイプ式熱交換器。
【００２４】
15)上記14)記載のヒートパイプ式熱交換器がケーシング内に配置され、ケーシング内が仕切部材により高温流体通路と低温流体通路とに区画されている排熱回収装置。
【００２５】
16)上記15)記載の排熱回収装置を備えており、高温流体通路内に、合成樹脂を乾燥させることにより発生する溶剤を含んだ排気ガスが通され、低温流体通路に、排気ガスの有する熱を受ける受熱ガスが通されるようになされている乾燥装置。
【発明の効果】
【００２６】
上記1)および2)のフィン付きパイプの製造方法によれば、円筒穴を有する膨らみ防止部材を用意し、パイプを拡管する前に、パイプにおけるフィン群から外方に突出した突出部を、膨らみ防止部材の円筒穴内に挿入しておき、この状態でパイプを拡管するので、パイプの拡管時に、パイプの両端部におけるフィン群から突出した部分に異常な膨らみが発生することを防止することが可能になる。
【００２７】
上記3)のフィン付きパイプの製造方法によれば、膨らみ防止部材を簡単な構成にすることができる。
【００２８】
上記4)のフィン付きパイプの製造方法のように、パイプの外周面にめっき皮膜が形成されている場合であっても、上記1)〜3)のように構成されていると、パイプの両端部におけるフィン群から突出した部分に異常な膨らみが発生することが防止され、その結果めっき皮膜へのクラックの発生およびめっき皮膜の部分的な剥離を防止することができる。
【００２９】
上記5)のフィン付きパイプの製造方法によれば、ヒートパイプ式熱交換器に用いられるフィン付きパイプを製造する際に、ヒートパイプ用コンテナの両端部におけるフィン群から突出した部分に異常な膨らみが発生することを防止することが可能になる。
【００３０】
上記6)および7)のフィン付きパイプの製造方法によれば、フィン付きパイプを用いて製造されたヒートパイプ式熱交換器における伝熱性能を向上させることができる。
【００３１】
上記8)および10)のフィン付きパイプの製造方法によれば、フィン付きパイプを用いて製造されたヒートパイプ式熱交換器を、ヒートパイプ用コンテナの腐食雰囲気においても使用することができる。
【００３２】
上記9)および10)のフィン付きパイプの製造方法によれば、フィン付きパイプを用いて製造されたヒートパイプ式熱交換器を、プレートフィンの腐食雰囲気においても使用することができる。
【００３３】
上記11)のフィン付きパイプの製造方法によって製造されたヒートパイプ式熱交換器をケーシング内に配置し、仕切部材によりケーシング内を２つの通路に区画することにより、排熱回収装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３５】
なお、以下の説明において、図１に矢印Ａで示す方向を左、これと反対側を右といい、矢印Ｂで示す方向を前、これと反対側を後というものとする。
【００３６】
図１はこの発明の方法により製造されたフィン付きパイプを用いたヒートパイプ式熱交換器を示し、図２はその製造方法を示す。
【００３７】
図１において、ヒートパイプ式熱交換器(1)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数のプレートフィン(2)からなるフィン群(3)と、フィン群(3)の左右方向の中間部に配置された１枚のステンレス鋼製板状仕切部材(4)と、フィン群(3)のプレートフィン(2)および仕切部材(4)に貫通状に固定された複数のヒートパイプ(5)とを備えている。
【００３８】
フィン群(3)は上下方向に間隔をおいて複数設けられており、各フィン群(3)毎に複数のヒートパイプ(5)がプレートフィン(2)に貫通状に肯定されている。また、仕切部材(4)はすべてのフィン群(3)に共有されている。なお、複数のフィン群(3)が上下方向に間隔をおいて設けられる代わりに、複数のプレートフィンからなる１つのフィン群が設けられていてもよい。この場合、各プレートフィンにすべてのヒートパイプが貫通状に固定される。
【００３９】
プレートフィン(2)およびヒートパイプ(5)のコンテナ(6)は、それぞれアルミニウムや銅などの伝熱性に優れた金属で形成される。また、プレートフィン(2)の表面およびコンテナ(6)の外周面には、ニッケルめっき皮膜（図示略）などの防食めっき皮膜が形成されている。ニッケルめっき皮膜としては、電気ニッケルめっき皮膜や無電解ニッケルめっき皮膜などが用いられる。
【００４０】
図１に鎖線で示すように、ヒートパイプ式熱交換器(1)は、ケーシング(7)内に配置され、ケーシング(7)内が仕切部材(4)により２つの通路(8)(9)に区画されることによって排熱回収装置(10)が構成されている。ケーシング(7)の一方の通路(8)に、図１に矢印Ｘで示すように、前方から後方に向かって高温のガスが通され、他方の通路(9)に、図１に矢印Ｙで示すように、後方から前方に向かって低温のガスが通されるようになっている。排熱回収装置(10)は、合成樹脂を乾燥させる乾燥装置に組み込まれ、一方の通路(8)に、合成樹脂を乾燥させることにより発生する溶剤を含んだ高温の排気ガスが通され、他方の通路(9)にこの排気ガスよりも低温でかつ排気ガスの有する熱を受ける受熱ガスが通されるようになっている。
【００４１】
次に、ヒートパイプ式熱交換器(1)の製造方法について、図２を参照して説明する。
【００４２】
まず、複数のヒートパイプ用コンテナ(6)と、複数のプレートフィン(2)と、仕切部材(4)と、貫通状の円筒穴(11a)を有する膨らみ防止部材(11)とを用意する。ヒートパイプ用コンテナ(6)は横断面円形のパイプからなり、その両端が閉鎖されているとともに、いずれか一方の閉鎖部にその内部に通じるノズル(6a)が取り付けられている。この段階でのコンテナ(6)の外径は、図１に示すヒートパイプ式熱交換器(1)におけるプレートフィン(2)および仕切部材(4)が固定されたコンテナ(6)の外径よりも若干小さくなっている。また、コンテナ(6)の外周面およびプレートフィン(2)の表面には、ニッケルめっき皮膜（図示略）を形成しておく。膨らみ防止部材(11)はステンレス鋼製であり、その全体が円筒状となっている。膨らみ防止部材(11)の円筒穴(11a)の内径は拡管後のコンテナ(6)、すなわち図１に示すヒートパイプ式熱交換器(1)におけるプレートフィン(2)および仕切部材(4)が固定されたコンテナ(6)の外径と等しくなっている。たとえば、拡管前のヒートパイプ(5)用コンテナ(6)の外径が２５mm、拡管後のヒートパイプ(5)用コンテナ(6)の外径が２６mm、膨らみ防止部材(11)の内径が２６mmである。
【００４３】
ついで、複数のプレートフィン(2)を並列状に配置してフィン群(3)を構成するとともに、仕切部材(4)を配置した後、ヒートパイプ用コンテナ(6)をプレートフィン(2)および仕切部材(4)に形成されたフィン挿通穴に通し、その両端部をフィン群(3)よりも外方に突出させる。
【００４４】
ついで、コンテナ(6)におけるフィン群(3)から突出した端部を、膨らみ防止部材(11)の円筒穴(11a)内に挿入しておき、この状態で、ノズル(6a)を通してコンテナ(6)内に流体を導入することによりコンテナ(6)を拡管し、プレートフィン(2)および仕切部材(4)をコンテナ(6)に固定して、フィン付きパイプを製造する。このとき、膨らみ防止部材(11)の働きにより、コンテナ(6)のフィン群(3)から外方に突出した両端部に異常な膨らみが発生することが防止され、ヒートパイプ(5)用コンテナ(6)の外周面のニッケルめっき皮膜に、クラックが生じたり、部分的な剥離が発生したりすることが防止される。
【００４５】
その後、ノズル(6a)を通してフィン付きパイプのヒートパイプ用コンテナ(6)内に作動流体を入れるとともに、ノズル(6a)を閉鎖することにより作動流体を封入する。こうして、ヒートパイプ式熱交換器(1)が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の方法により製造されたフィン付きパイプを利用したヒートパイプ式熱交換器を示す斜視図である。
【図２】この発明の方法の工程の要部を示す部分拡大断面図である。
【図３】従来の方法の工程の一部を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
(1)：ヒートパイプ式熱交換器
(2)：プレートフィン
(3)：フィン群
(4)：仕切部材
(5)：ヒートパイプ
(6)：ヒートパイプ用コンテナ
(6a)：ノズル
(7)：ケーシング
(8)(9)：通路
(10)：排熱回収装置
(11)：膨らみ防止部材
(11a)：円筒穴
【図１】
2007046871.tif 000003
【図２】
2007046871.tif 000004
【図３】
2007046871.tif 000005