(57)【要約】      （修正有）【課題】塗装によるプレートフィンの腐食抑制効果をより確実に得られるようにする。【解決手段】プレートフィン４１は、ロール状の素材を使用状態の形状に成形加工した後、ディッピング塗装する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒体チューブに取り付けられて熱交換器を構成するプレートフィンの製造方法であって、前記プレートフィンの素材となる長尺の部材を規定の大きさでかつ前記熱媒体チューブが挿入固定される貫通孔を形成した成形体に成形加工し、この成形体に塗装を施してプレートフィンとすることを特徴とするプレートフィンの製造方法。
【請求項２】
前記成形体に対する塗装は、成形体を塗料中に浸漬して行うディッピング塗装法であることを特徴とする請求項１に記載のプレートフィンの製造方法。
【請求項３】
熱媒体が流れる熱媒体チューブに取り付けられて熱交換器を構成するプレートフィンであって、前記プレートフィンの素材となる長尺の部材が規定の大きさでかつ前記熱媒体チューブが挿入固定される貫通孔を有するよう成形加工された成形体が塗装されていることを特徴とするプレートフィン。
【請求項４】
請求項３に記載のプレートフィンを備えたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレートフィン型熱交換器におけるプレートフィンの製造方法、プレートフィン及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレートフィン型熱交換器は、複数のプレートフィンを所定間隔おいて積層してこれら各プレートフィンに形成した貫通孔に熱媒体チューブを挿入固定して構成される。
【０００３】
そして、複数のプレートフィン相互間の流路に第１の熱交換媒体（例えば高温のガス）を流通させる一方、熱媒体チューブに第２の熱交換媒体（例えば低温の冷却水）を流通させて、これら各熱交換媒体相互間で熱交換を行う（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなプレートフィン型熱交換器におけるプレートフィンは、腐食を防ぐなどの目的で塗装を施すことがある（特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５５７３２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１１７０９８号公報
【特許文献３】実開昭５９−７６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、これらのプレートフィンに対する塗装方法としては、プレートフィンの形状に成形する前のロール状の素材に対しロールコティングにより実施するか（特許文献２）、あるいは、熱媒体チューブに取り付けて熱交換器を組み立てた後に実施している（特許文献３）。
【０００７】
ところが、成形前のロール状の素材を塗装する場合には、塗装後にプレートフィンの形状にプレス成形することで、該成形時の切断面が塗装されずに外部に露出することになって腐食の要因となる。また、プレートフィンを熱媒体チューブに組み付けた後に塗装する場合には、熱媒体チューブとの結合部に塗料が充分に浸透しにくくなって腐食の要因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、塗装によるプレートフィンの腐食抑制効果をより確実に得られるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、熱媒体が流れる熱媒体チューブに取り付けられて熱交換器を構成するプレートフィンの製造方法であって、前記プレートフィンの素材となる長尺の部材を規定の大きさでかつ前記熱媒体チューブが挿入固定される貫通孔を形成した成形体に成形加工し、この成形体に塗装を施してプレートフィンとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長尺の素材を規定の大きさでかつ熱媒体チューブが挿入固定される貫通孔を有するよう成形加工した後に、塗装を行ってプレートフィンを得るようにしたため、成形加工後の切断面や熱媒体チューブを挿入固定する貫通孔の内周面も塗装でき、塗装によるプレートフィンの腐食抑制効果をより確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態のプレートフィンが適用されるガスクーラを備える圧縮機の全体構成図である。
【図２】図１のガスクーラの断面図である。
【図３】（ａ）は図２の左側面図、（ｂ）は図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のガスクーラに適用されるプレートフィンの一部を示す正面図である。
【図５】図１のプレートフィンをディッピング塗装している状態を示す断面図である。
【図６】図５の塗装作業後のプレートフィンを乾燥のために保持具により保持している状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１３】
本実施形態のプレートフィン型熱交換器は、図１に示すような圧縮機（ターボコンプレッサ）１に適用されている。この圧縮機１は、圧縮機本体３と、圧縮機本体３によって回転するインペラ５，７，９と、各インペラ５，７，９によって順次圧縮した空気をそれぞれ冷却するガスクーラ１１，１３，１５とを主として備えている。
【００１４】
圧縮機本体３は、電動機１７により駆動軸１９を介して回転する駆動歯車２１と、駆動歯車２１に噛合して回転する２つの従動歯車２３，２５とを備えている。一方の従動歯車２３には、連結軸２７，２９を介してインペラ５，７がそれぞれ連結され、他方の従動歯車２５には、連結軸３１を介してインペラ９が連結されている。
【００１５】
したがって、電動機１７の駆動によって圧縮機本体３が３つのインペラ５，７，９をそれぞれ回転させることになる。これら３つのインペラ５，７，９はそれぞれハウジング６，８，１０内に回転可能に収容され、インペラ５，７，９の回転によって、ハウジング６，８，１０内に取り込んだ空気を圧縮してハウジング６，８，１０外に排出する。
【００１６】
ここで、インペラ５は吸入フィルタ３３を通して空気Ａを取り込み、このインペラ５が取り込んだ空気は、ガスクーラ１１→インペラ７→ガスクーラ１３→インペラ９→ガスクーラ１５の順に流れる。また、３つのガスクーラ１１，１３，１５には、その各冷却水入口１１ａ，１３ａ，１５ａから冷却水Ｗがそれぞれ供給され、前記した空気と熱交換を行った後、各冷却水出口１１ｂ，１３ｂ，１５ｂから外部に排出される。
【００１７】
すなわち、本実施形態の圧縮機１では、まず、最上流のインペラ５によって圧縮されて温度上昇した空気が、第１インタクーラとなるガスクーラ１１で冷却される。このガスクーラ１１で冷却された空気は、その下流に位置するインペラ７によってさらに圧縮されて温度上昇し、第２インタクーラとなるガスクーラ１３で冷却される。そして、このガスクーラ１３冷却された空気は、最下流に位置するインペラ９によってさらに圧縮されて温度上昇し、アフタクーラとなるガスクーラ１５で冷却されてから、レシーバタンク３５に貯留される。
【００１８】
次に、ガスクーラ１１，１３，１５の詳細な構造について、図２に示したガスクーラ３７を用いて説明する。
【００１９】
ガスクーラ３７は、熱媒体としての冷却水が流れる熱媒体チューブである多数の導管３９が、図４に示すプレートフィン４１に形成してある貫通孔としての嵌合孔４１ａに挿入固定されている。プレートフィン４１は、図２では省略しているが、導管３９の流路方向（図２中で左右方向）に沿って複数積層して配置され、各プレートフィン４１相互間には空気流路となる隙間を形成している。また、このプレートフィン４１の嵌合孔４１ａ相互間には、多数の切り起こし部４１ｂをブリッジ状に形成してあり、切り起こし部４１ｂにより空気の流れを整流している。
【００２０】
嵌合孔４１ａの周囲には、例えばバーリング加工によって導管３９の流路方向（図４では紙面手前側）に突出する筒部４１ｃを形成してある。この筒部４１ｃは、隣接するプレートフィン４１との間の隙間（空気流路）を形成するためのスペーサとして機能するとともに、導管３９との熱伝達部としても機能する。
【００２１】
これら多数の導管３９と多数のプレートフィン４１とによって熱授受ニット４３を構成している。熱授受ニット４３はハウジングを構成する胴筒部４５内に格納しており、胴筒部４５の両端には管板４７，４９を設けている。管板４７，４９の外側には、それぞれ液室５１，５３が形成され、液室５１には導管３９の一端が開口し、液室５３には導管３９の他端が開口している。
【００２２】
また、液室５１は、図３（ａ）に示す仕切板５５によって２つの分室５１ａ，５１ｂに仕切られ、一方の分室５１ａには、前記した冷却水入口１１ａ（１３ａ，１５ａ）が連通形成され、他方の分室５１ｂには、前記した冷却水出口１１ｂ（１３ｂ，１５ｂ）が連通形成される。すなわち、冷却水入口１１ａ（１３ａ，１５ａ）から分室５１ａに流入した冷却水は、分室５１ａに対応する位置にある導管３９を通って反対側の液室５３に流入する。液室５３に流入した冷却水は、液室５３で反転してから分室５１ｂに対応する位置にある導管３９を通って分室５１ｂに流入し、冷却水出口１１ｂ（１３ｂ，１５ｂ）から外部に流出する。
【００２３】
胴筒部４５の内部は、気密に形成されていて図３（ｂ）に示す仕切板５７によって軸心に沿って空気流動室５９が形成されるよう仕切られている。仕切られた他方（図３（ｂ）中で右側）は、図２に示す仕切板６１ により、さらに軸心方向（図２中で左右方向）に沿って２つの空気流入室６３，６５に分割されている。一方の空気流入室６３には空気流入口６７が設けられ、他方の空気流入室６５には空気流出口６９が設けられている。
【００２４】
そして、図３（ｂ）のように空気流入口６７より空気流入室６３に流入した空気が、空気流入室６３から熱授受ユニット４３の図２中で左半分を図２の紙面に対して垂直方向奥側に向けて流れ、図３（ｂ）に示す空気流動室５９に至る。その後空気は、空気流動室５９を図２中で右方向に流れ、熱授受ユニット４３の図２中で右半分を紙面手前に向けて流れてから空気流入室６５に至り、空気流出口６９より外部に流出する。
【００２５】
これにより、導管３９を流通する冷却水によって熱授受ユニット４３が冷却され、該熱授受ユニット４３を空気が流通することで冷却され、冷却された空気が上記したように空気流出口６９より流出することになる。
【００２６】
このようなガスクーラ３７（ガスクーラ１１，１３，１５）に使用している図４に示すプレートフィン４１は、長尺の部材であるロール状とした銅よりなる薄板の素材を、規定の大きさにプレス成形して切断する。その際、嵌合孔４１ａや切り起こし部４１ｂなども同時または別工程で成形加工する。プレートフィン４１を、アルミニウムや鉄に比較して熱伝導率の高い銅製とすることで、熱交換器１における熱交換効率を高めている。
【００２７】
そして、この成形後の成形体を、ディップ槽に満たした塗料中に浸漬させてディッピング塗装する。すなわち、本実施形態では、プレートフィン４１の素材となる長尺の部材を、規定の大きさでかつ導管３９が挿入固定される嵌合孔４１ａを形成した成形体に成形加工し、この成形体に塗装を施してプレートフィン４１としている。
【００２８】
これにより、成形加工後の成形体の切断面や導管３９を取り付ける嵌合孔４１ａの内周面及び切り起こし部４１ｂの端面も塗装可能となり、塗装によるプレートフィン４１の腐食抑制効果をより確実に得ることができ、圧縮機１の性能低下を抑制することができる。
【００２９】
このような腐食抑制効果は、本実施形態の圧縮機１を使用するにあたり、高温化した圧縮空気をガスクーラ１１，１３，１５で冷却する際にドレンが排出されて腐食が発生しやすく、特に空気に異物が混入するなど周囲の使用環境が悪い場合には有効である。腐食が発生した場合には、その下流側のインペラに腐食片が付着して動作不良を起こす恐れがあり、ガスクーラ１１，１３のそれぞれ下流側に位置するインペラ７，９を保護する意味でも有効である。
【００３０】
成形後の成形体に対する塗装の前には、成形体に対し、アルカリ脱脂などにより油脂を除去してから、水による洗浄を実施する。洗浄後はエアガンなどの使用によるエアブローによって成形体の表面に付着した水滴を除去する。
【００３１】
成形体に対する塗装作業は、図５に示すように、ディップ槽である塗料容器７１に満たした塗料７３中に成形体（プレートフィン４１）を浸漬する。このときプレートフィン４１は、その嵌合孔４１ａに支持棒７５が挿入されて支持され、支持棒７５は支持アーム７７によって支持されている。なお、塗料７３としては、エマルジョン塗料（例えば、アクリル変性エポキシ樹脂塗料（コスマー9105：関西ペイント株式会社））を使用する。
【００３２】
支持アーム７７は、上部に位置して水平方向に延びる掴み部７７ａと、掴み部７７ａの両端から下方に延びる連結部７７ｂと、連結部７７ｂの下端から互いに接近する水平方向に延び、支持棒７５の端部の凹部に挿入される支持部７７ｃとを備えている。
【００３３】
そして、作業者が掴み部７７ａを掴み、プレートフィン４１を図５中で上下左右あるいは前後に移動させることで、プレートフィン４１の嵌合孔４１ａの内周面や切り起こし部４１ｂの切断面などにも塗料を入り込ませ、外部に露出する部分の全域に塗料を付着させる。このとき、支持棒７５の外径は、プレートフィン４１の嵌合孔４１ａの内径より充分小さく設定する。これにより、プレートフィン４１を図５中で上下あるいは前後に移動させたときに、支持棒７５が嵌合孔４１ａ内をその直径方向に相対移動可能であるので、嵌合孔４１ａの内周面に対しても塗料を付着させることができる。
【００３４】
塗料を付着させた後は、プレートフィン４１を塗料容器７１から取り出し、余分に付着している塗料を塗料容器７１に充分滴下させてから、図６に示すように、１枚ずつ保持具７９に吊り下げた状態で、図示しない乾燥炉に投入して乾燥させる。保持具７９に吊り下げるプレートフィン４１は、図５の浸漬時とは上下を逆にすることで、塗料の付着をより均一化する。
【００３５】
保持具７９は、長方形状のフレーム７９ａの下部に位置し、プレートフィン４１の嵌合孔４１ａに挿入して支持するフック７９ｂと、フレーム７９ａの上部に位置し、乾燥炉のラック８１に保持させるアーム７９ｃとを備えている。
【００３６】
なお、成形後の成形体の塗装については、上記したディッピング塗装に限ることはなく、吹き付け塗装、粉体塗装、焼付け塗装などでもよい。要するに、成形体の表裏両面だけでなく、嵌合孔４１ａの内周面や切り起こし部４１ｂの切断面など、成形後に外部に露出する部分の全域に塗料を付着できるのであれば、どのような塗装方法でも構わない。
【００３７】
また、塗装することによって、例えばメッキによるコーティングよりもコーティング状態を長く保持でき熱交換器として長寿命化を達成できる。しかも、メッキの場合には、塗装に比較して高価な専用の設備が必要であり、設備コストの上昇を招くので、塗装することによって設備コストの上昇を抑えることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１１，１３，１５  ガスクーラ（熱交換器）
３９  導管（熱媒体チューブ）
４１  プレートフィン
４１ａ  プレートフィンの嵌合孔（貫通孔）
７３  塗料
Ｗ  冷却水（熱媒体）
【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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