(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列状に配置した複数のプレートフィンに複数の冷媒チューブ挿入用長孔を穿設すると共に、これら長孔中に蛇行状冷媒チューブのＵ字状に曲げた曲管部を挿通し、この蛇行状冷媒チューブの直管部を長孔の両端受入孔に圧入してなる熱交換器において、前記冷媒チューブの直管部を曲管部に近い直管部の内側に設けた案内用偏平窪部を基点に偏平状に押圧することにより前記プレートフィンと冷媒チューブとを接合することを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫及びショーケースなどの蒸発器として使用されるフィン＆チューブ型の熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫及びショーケースなどに使用されるフィン＆チューブ型の熱交換器は、低コスト化が叫ばれ、人件費の上昇に伴い低工数、低設備投資のものが求められている。
【０００３】
従来の冷蔵庫及びショーケースなどに使用されるフィン＆チューブ型の熱交換器としては特公昭４７−９０９１号公報に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の熱交換器を説明する。
図５は、従来の熱交換器の正面図で、図６は、従来の熱交換器の断面図である。図７は、従来の蛇行状冷媒チューブの側面図で、図８は、従来の蛇行状冷媒チューブの正面図である。図９は、蛇行状冷媒チューブの曲管部を示す正面図である。図１０は、従来のプレートフィンの平面図である。図５において、１はプレートフィンであり、５は冷媒チューブである。５ａは冷媒チューブ５の直管部であり、５ｂは冷媒チューブ５の曲管部である。図８において、３は冷媒チューブ挿入用長孔であり、７は長孔３のバーリング孔である。
【０００５】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作を説明する。
まず、プレートフィン１は適当な間隔で互いに平行に配置されている。このプレートフィン１には、図９に示すように、複数のチューブ挿入用長孔３が互いに平行に斜めに穿設されており、一部横に穿設されている。これらチューブ挿入用の長孔３には図６に示すように冷媒チューブ５が嵌め込まれている。冷媒チューブ５は、図８に示すように、単一のチューブを直管部５ａと５ｂが連続するようにサーペンタイン状に加工すると共に、図７に示すように直管部５ａが多列状及び千鳥状に配列するようにねじり加工し、更に、図８と図９に示すように、冷媒チューブ５の曲管部５ｂの外径が直管部５ａの外径よりも薄くなるように偏平状に加工する。プレートフィン１の長孔３は、図１０に示すように、冷媒チューブ５の直管部５ａの外径よりも小さくかつ曲管部５ｂの外径よりも大きな孔幅を有するように形成され、この長孔の両端には、冷媒チューブ５の直管部５ａを保持するバーリング孔７が形成されている。この熱交換器を組立てるには、複数の板状フィン１を平行に並べて、これらプレートフィン１のそれぞれの長孔３を整合させて、そこに冷媒チューブ５を嵌め込む。この場合、冷媒チューブ５の曲管部５ｂの厚さは、長孔３の孔幅よりも小さいので、曲管部５ｂは、すべてのプレートフィン１、１…１の長孔３を貫通して嵌め込まれる。これを嵌め込んだ後には、長孔３の両端にバーリング孔７が形成されているので、このバーリング孔７に、冷媒チューブ５の直管部５ａがぴったりと嵌合される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、図６からも明らかなように、複数の板状フィン１を平行に並べて、これらプレートフィン１のそれぞれの長孔３を整合させて、そこに冷媒チューブ５を嵌め込む構成であり、冷媒チューブ５の整直度及び曲げ精度が高くないと、プレートフィン１と冷媒チューブ５の密着度が低く、冷媒チューブ５の精度により、熱交換器性能にばらつきが大きくなるという欠点があった。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するもので、冷媒チューブの加工精度のばらつきによる熱交換器性能のばらつきを抑え、熱交換器性能そのものを大幅に向上させた熱交換器を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、冷媒チューブの曲管部に近い直管部の内側に、直管部を偏平状に押圧する治具の案内用偏平窪部を形成する工程が増えることで、製造コストが高くなることを抑える工程とした熱交換器の製造方法と冷媒チューブ曲管部偏平加工装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、冷媒チューブの直管部を偏平させる工程が増えることで、製造コストが高くなることを抑える工程とした熱交換器の製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、偏平加工の設備及びマンドレルの構造を簡略化し、投資コストを抑え、加工スピードを向上させた冷媒チューブ圧入装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、冷媒チューブを偏平させることで、フィンとチューブの密着度を向上させ、冷媒チューブの加工精度のばらつきによる熱交換器性能のばらつきを抑え、熱交換器性能そのものを大幅に向上させるものである。
【００１２】
また、本発明は、マンドレル先端に配設した直管部偏平用ピンが確実に広がるよう、冷媒チューブの曲管部に近い直管部の内側に、案内用偏平窪部を冷媒チューブ曲管部の偏平加工と同時に形成することで、製造コストが高くなることを抑えるものである。
【００１３】
また、本発明は、冷媒チューブを偏平させる工程が増えることで、製造コストが高くなることを抑えるために、冷媒チューブを板状フィンに嵌め込むマンドレルに工夫をして、嵌め込んだ後マンドレルを引き抜く工程を偏平加工する工程に変えて、製造工程を増やさずにし、製造コストを抑える工程としたものである。
【００１４】
また、本発明は、偏平加工の設備及びマンドレルの構造を簡略化し、加工スピードを向上させるために、冷媒チューブの直管部を偏平状に押圧する加工を新たな動力を機械的に加えるのではなく、マンドレルを引き抜く動力を利用して、引き抜く摩擦力により、マンドレル先端に配設した直管部偏平用ピンが広がり、直管部を偏平加工することで、設備を簡略化し投資コストを抑え、加工スピードを向上させたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、並列状に配置した複数のプレートフィンに複数の冷媒チューブ挿入用長孔を穿設すると共に、これら長孔中に蛇行状冷媒チューブのＵ字状に曲げた曲管部を挿通し、この蛇行状冷媒チューブの直管部を長孔の両端受入孔に圧入し、前記冷媒チューブの直管部を曲管部に近い直管部の内側に設けた案内用偏平窪部を基点に偏平状に押圧することにより前記プレートフィンと冷媒チューブとを接合する熱交換器であり、冷媒チューブの直管部を偏平状に押圧せず圧入したままの熱交換器に比べて、フィンとチューブの密着度が向上し、冷媒チューブの加工精度のばらつきによる熱交換器性能のばらつきを抑え、熱交換器性能そのものを大幅に向上させる作用を有する。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明による熱交換器の一実施例について、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は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例による熱交換器の断面図である。図２は同実施例の冷媒チューブの曲管部を示す正面図である。図３は同実施例の冷媒チューブ圧入装置のマンドレルと偏平加工直前の冷媒チューブを示す正面図である。図４は同実施例の冷媒チューブ圧入装置のマンドレルと偏平加工中の冷媒チューブを示す正面図である。
【００１９】
図２において、５は蛇行状に曲げられたアルミニウム製の冷媒チューブを示している。以下、この明細書中において、アルミニウムの語は純アルミニウムのほかにアルミ合金を含むものとする。１１は、案内用偏平窪部を示している。
【００２０】
図３において、９は圧入マンドレルを示している。９ａは圧入マンドレルの先端部の偏平状に押圧する治具であり、９ｂは圧入マンドレルの先端に配設した直管部偏平用ピンを示している。
【００２１】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作を説明する。
本実施例は、並列状に配置した複数のプレートフィン１に複数の冷媒チューブ挿入用長孔３を穿設すると共に、これら長孔中に蛇行状冷媒チューブ５のＵ字状に曲げた曲管部５ｂを挿通し、この蛇行状冷媒チューブ５の直管部５ａを長孔３の両端受入孔７に圧入し、前記冷媒チューブ５の直管部５ａを偏平状に押圧することにより前記プレートフィン１と冷媒チューブ５とを接合した熱交換器であり、冷媒チューブ５の直管部５ａを偏平状に押圧せず圧入したままの熱交換器に比べて、フィン１とチューブ５の密着度が向上し、冷媒チューブの加工精度のばらつきによる熱交換器性能のばらつきを抑え、熱交換器性能そのものを大幅に向上させる作用を有する。
【００２２】
また、本実施例は、冷媒チューブ５の曲管部５ｂを偏平状に成形するに際して、曲管部５ｂに近い直管部５ａの内側に、直管部５ａを偏平状に押圧する治具９ａの案内用偏平窪部１１を形成する工程と、並列状に配置した複数のプレートフィン１に複数の冷媒チューブ挿入用長孔３を穿設すると共に、これら長孔中に蛇行状冷媒チューブ５のＵ字状に曲げた曲管部５ｂの内側をマンドレル９で押し込みながら挿通し、前記冷媒チューブ５を圧入後マンドレル９を引き抜く際に、引き抜く摩擦力により、マンドレル９の先端に配設した直管部偏平用ピン９ｂが前記案内用偏平窪部１１で広がり、直管部５ａを偏平加工することにより前記プレートフィン１と冷媒チューブ５とを接合する工程とを有する熱交換器の製造方法及びその加工装置であり、マンドレル９先端に配設した直管部偏平用ピン９ｂが確実に広がるよう、冷媒チューブ５の曲管部５ｂに近い直管部５ａの内側に、案内用偏平窪部１１を冷媒チューブ曲管部５ｂの偏平加工と同時に形成することで、製造コストが高くなることを抑える作用と、冷媒チューブ５の直管部５ａを偏平させる工程が増えるので、冷媒チューブ５をプレートフィン１に嵌め込むマンドレル９に工夫をして、嵌め込んだ後マンドレル９を引き抜く工程を偏平加工する工程に変えて、製造工程を増やさずにし、製造コストを抑える作用と、冷媒チューブ５の直管部５ａを偏平状に押圧する加工を、新たな動力を機械的に加えるのではなく、マンドレル９を引き抜く動力を利用して、引き抜く摩擦力により、マンドレル９先端に配設した直管部偏平用ピン９ｂが広がり、直管部５ａを偏平加工することで、設備を簡略化し投資コストを抑え、加工スピードを向上させる作用を有する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明は、並列状に配置した複数のプレートフィンに複数の冷媒チューブ挿入用長孔を穿設すると共に、これら長孔中に蛇行状冷媒チューブのＵ字状に曲げた曲管部を挿通し、この蛇行状冷媒チューブの直管部を長孔の両端受入孔に圧入し、前記冷媒チューブの直管部を曲管部に近い直管部の内側に設けた案内用偏平窪部を基点に偏平状に押圧することにより前記プレートフィンと冷媒チューブとを接合する熱交換器であり、冷媒チューブの直管部を偏平状に押圧せず圧入したままの熱交換器に比べて、フィンとチューブの密着度が向上し、冷媒チューブの加工精度のばらつきによる熱交換器性能のばらつきを抑え、熱交換器性能そのものを大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による熱交換器の断面図
【図２】同実施例の蛇行状冷媒チューブの曲管部を示す正面図
【図３】同実施例の蛇行状冷媒チューブ圧入装置のマンドレルと偏平加工直前の冷媒チューブを示す正面図
【図４】同実施例の蛇行状冷媒チューブ圧入装置のマンドレルと偏平加工中の冷媒チューブを示す正面図
【図５】従来の熱交換器の正面図
【図６】従来の熱交換器の断面図
【図７】従来の熱交換器の蛇行状冷媒チューブの側面図
【図８】従来の熱交換器の蛇行状冷媒チューブの正面図
【図９】従来の熱交換器の蛇行状冷媒チューブの曲管部を示す正面図
【図１０】従来の熱交換器のプレートフィンの平面図
【符号の説明】
１  プレートフィン
３  プレートフィンの蛇行状冷媒チューブ挿入用長孔
５  蛇行状冷媒チューブ
５ａ  蛇行状冷媒チューブの曲管部
５ｂ  蛇行状冷媒チューブの直管部
７  プレートフィンの蛇行状冷媒チューブ挿入用長孔のバーリング孔
９  蛇行状冷媒チューブ圧入用マンドレル
９ａ  蛇行状冷媒チューブ圧入用マンドレル先端部の偏平加工治具
９ｂ  蛇行状冷媒チューブ圧入用マンドレル先端に配設した偏平加工用ピン
１１  蛇行状冷媒チューブ直管部に形成した偏平加工治具の案内用偏平窪部
【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】
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【図１０】
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