(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波状に曲げるための折曲げ予定部を有する平板を設け、この平板の折曲げ予定部方向の一辺を基準とした他辺までの長さを変化させるように当該平板の前記他辺側の一部を折曲げ予定部の近傍にフランジ代を残して除去し、この平板を折曲げ予定部に沿って折り曲げて前記他辺側のフィンピッチを前記一辺側のフィンピッチに比べて粗くすると共にこのフィンピッチを粗くした側のフィンに前記フランジ代で構成される補強用のフランジを形成した波状のフィンを形成し、この波状のフィンの山及び／又は谷に形成されるチューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込んで製造したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記フランジの幅Ｗは少なくともフィンピッチの１／５以上であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記フランジが断面略Ｌの字形或いは断面略コの字形であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記平板の折曲げ予定部に弱点部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の熱交換器。
【請求項５】
波状に曲げるための折曲げ予定部を有する平板を設け、この平板の折曲げ予定部方向の一辺を基準とした他辺までの長さを変化させるように当該平板の前記他辺側の一部を折曲げ予定部の近傍にフランジ代を残して除去し、この平板を折曲げ予定部に沿って折り曲げて前記他辺側のフィンピッチを前記一辺側のフィンピッチに比べて粗くすると共にこのフィンピッチを粗くした側のフィンに前記フランジ代で構成される補強用のフランジを形成した波状のフィンを形成し、この波状のフィンの山及び／又は谷に形成されるチューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込むことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に冷蔵庫、ショーケースなどのエバポレータやコンデンサなどに使用される熱交換器であって、フィンに冷媒チューブを嵌め込むことにより形成される熱交換器、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、波状に曲げて形成したフィンの山及び／又は谷にチューブ嵌込み用の溝を形成し、この溝に冷媒チューブを嵌込んで製造した熱交換器は知られている。この種の熱交換器にあっては着霜によるブリッジ状の目詰まりがフィン間に形成されないように、空気入側のフィンピッチを粗くして上記の目詰まり（以下、「ブリッジ」という。）の発生を抑制するのが一般的である。
【０００３】
そこで本出願人は、着霜によるブリッジを発生させないため「波状に曲げるための折曲げ予定部を有する平板を設け、この平板の折曲げ予定部方向の一辺を基準とした他辺までの長さを変化させるように当該平板の前記他辺側の一部を除去し、この平板を折曲げ予定部に沿って折り曲げて前記他辺側のフィンピッチを前記一辺側のフィンピッチに比べて粗くした波状のフィンを形成し、この波状のフィンの山及び／又は谷に形成されるチューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込んで製造する熱交換器」を既に提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では平板の他辺側の一部を除去するにあたり、これを折曲げ予定部に沿って行っているためにフィンの強度が低下し、チューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込む際にフィンが折れ曲がり、フィンとチューブとの接触が悪くなって熱交換器としての性能が低下することがあった。また、冷媒チューブを嵌込む際にフィンピッチが乱れることも多く、その結果として空気の通過面積が減少して熱交換器としての性能がやはり低下し、この場合には更に空気側の圧力損失が増大する不具合も生じていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は上述の従来技術が有する課題を解消し、波状に曲げたフィンの強度を増大させることのできる熱交換器、その製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、波状に曲げるための折曲げ予定部を有する平板を設け、この平板の折曲げ予定部方向の一辺を基準とした他辺までの長さを変化させるように当該平板の前記他辺側の一部を折曲げ予定部の近傍にフランジ代を残して除去し、この平板を折曲げ予定部に沿って折り曲げて前記他辺側のフィンピッチを前記一辺側のフィンピッチに比べて粗くすると共にこのフィンピッチを粗くした側のフィンに前記フランジ代で構成される補強用のフランジを形成した波状のフィンを形成し、この波状のフィンの山及び／又は谷に形成されるチューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込んで製造したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の熱交換器において、前記フランジの幅Ｗは少なくともフィンピッチの１／５以上であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の熱交換器において、前記フランジが断面略Ｌの字形或いは断面略コの字形であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項記載の熱交換器において、前記平板の折曲げ予定部に弱点部を形成したことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、波状に曲げるための折曲げ予定部を有する平板を設け、この平板の折曲げ予定部方向の一辺を基準とした他辺までの長さを変化させるように当該平板の前記他辺側の一部を折曲げ予定部の近傍にフランジ代を残して除去し、この平板を折曲げ予定部に沿って折り曲げて前記他辺側のフィンピッチを前記一辺側のフィンピッチに比べて粗くすると共にこのフィンピッチを粗くした側のフィンに前記フランジ代で構成される補強用のフランジを形成した波状のフィンを形成し、この波状のフィンの山及び／又は谷に形成されるチューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込むことを特徴とする熱交換器の製造方法である。
【０００８】
これら発明によれば、波状に曲げたフィンのチューブ嵌込み溝に冷媒チューブを嵌込んで製造した熱交換器であっても、空気入側のフィンピッチを空気出側のフィンピッチに比べて粗くなるように形成しているから、着霜によるフィン間ブリッジの生成を抑制することができる。
【０００９】
またフィンピッチを粗くした側のフィンには補強用のフランジを形成しているので、フィンの強度を低下させることはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、本明細書において、「アルミニウム」の語は純アルミニウムのほかに各種アルミニウム合金も含むものとする。
【００１１】
図１において、１００は熱交換器を示し、この熱交換器１００は主に冷蔵庫、ショーケース、自動販売機などのエバポレータとして使用されている。この熱交換器１００はフィン１を有し、このフィン１は、後述するように、アルミニウム製の平板を波状に折り曲げて形成されている。このフィン１の山及び／又は谷には、チューブ嵌込み用の溝５（図２）が設けられ、このチューブ嵌込み用の溝５（図２）には、蛇行状に曲げられた冷媒チューブ３が嵌込まれ、これにより熱交換器１００が形成されている。
【００１２】
この熱交換器１００では、図１に示すように、部分１Ａ（以下、「空気流入部」という。）から部分１Ｂ（以下、「空気流出部」という。）へ向けて空気が流され、熱交換が行われる。
【００１３】
次に、フィン１について説明する。
【００１４】
図３において、１０はアルミニウム製の平板を示し、この平板１０には複数列に亘って折曲げ予定部１０１，１０１…１０１が設けられ、この折曲げ予定部１０１に沿って、この平板１０は図２に示すように、波状に曲げられ、この平板１０からフィン１が形成される。
【００１５】
この平板１０には、波状に曲げられた後にチューブ嵌込み用の溝５（図２）を構成する複数の開口１３が列状にあけられ、この開口１３の周囲には補強用のリブ５１が設けられる。また、この平板１０には、波状に曲げられた後にフィン１の起立部を構成する複数の板状部１１（図３）と、波状に曲げられた後にフィン１の谷を構成する第１接続部１２ａと、波状に曲げられた後にフィン１の山を構成する第２接続部１２ｂとが設けられる。
【００１６】
更に、平板１０の折曲げ予定部１０１に沿う方向の一辺１０ａを基準とした他辺１０ｂまでの長さを変化させるように、当該平板１０の他辺１０ｂ側の一部は折曲げ予定部１０１の近傍にフランジ代１０３を残して除去され、そこには開口（以下、「除去部」という。）１４が形成される。これによれば、各除去部１４を除去した後の、平板１０の一辺１０ａから他辺１０ｂまでの長さは、Ｌａ，Ｌｂのように変化する。この場合にフランジ代１０３の幅Ｗは少なくともフィンピッチの１／５以上に規定される。
【００１７】
このような平板１０を折曲げ予定部１０１に沿って波状に曲げると、図２に示すように、一つ置きに長さの短い部分が現われ、結局、この熱交換器１００によれば、空気流入部１Ａ側のフィンピッチが空気流出部１Ｂ側のフィンピッチよりも粗くなるように形成される。
【００１８】
この実施形態によればフィンピッチが粗くなる側のフィン６にはフランジ代１０３で構成される断面略Ｌ字形のフランジ１０５（図１或いは図２）が形成される。従って、このフランジ１０５によってフィン６の強度は高められるので、チューブ嵌込み用の溝５に冷媒チューブ３を嵌込む時、当該フィン６が折れ曲がることはなく、フィン６とチューブ３との接触は従来のものに比べて向上し、熱交換器としての性能を向上させることができる。
【００１９】
次に、フィン１の空気流入部１Ａの構成を説明する。
【００２０】
図２を参照し、空気流入部１Ａには、矢印方向の長さが相対的に長いフィン部６と、長さが相対的に短いフィン部７とが交互に形成される。より具体的には、空気が流入する側のフィン部７の端部が、空気が流入する側のフィン部６の端部よりも引っ込んで、そこには凹部８が形成される。
【００２１】
フィン部６のピッチＰ１は、フィン部６とフィン部７とが混在する部分のピッチＰ２に比べて長く、空気流入部１Ａ側のピッチは粗く設定される。また、フィン部７の側縁にもチューブ嵌込み溝５が形成される。
【００２２】
この実施の形態によれば、この熱交換器１００は、上記のように構成されているので、空気流入部１Ａ側に着霜が発生しても、その霜はフィン１の板状部１１間にブリッジを形成しにくい。従って、霜が各板状部１１間にブリッジを形成することはなく、フィン１の目詰まりは抑制される。従って、従来の連続フィン型熱交換器に比べ、熱交換性能の低下が少ない。
【００２３】
また、この実施の形態の熱交換器１００におけるフィン１は、フィン１の空気流入部１Ａ側のピッチのみを粗くすることができるため、空気流出部１Ｂ側のピッチを従来のものと同一にしておけば、熱交換器を従来と同一寸法に制限しつつ空気流入部１Ａでの着霜や、ブリッジの生成を抑制することができ、熱交換器の小型化を妨げることはない。また、従来の平板１０に追加する加工が、平板１０の一部切除加工（図３の斜線部）のみでよいため、構造が容易で加工費用の増加も少なくて済み、折曲げ加工の手間もほとんど増加しない。従って、製造コストは従来のものに比べ極めて低廉である。
【００２４】
図３を参照して、この実施の形態では、平板１０の一辺１０ａから他辺１０ｂまでの長さの変化は、Ｌａ，Ｌｂの二種類である。しかし、例えば、各除去部１４の除去長さをＡ，Ｂ，Ｃとして、これを三種類、或いは四種類のように変化させれば、凹部８の長さの異なる熱交換器の製造も可能になる。
【００２５】
図４は別の実施形態を示す。この実施形態によれば前述のフランジ代１０３（図３）の幅Ｗが図３に示すものよりも大きく形成され、フィン１を波状に曲げた場合には断面略コの字形のフランジ１０５が形成される。従って、このフランジ１０５によってフィン６の強度は一層高められるので、チューブ嵌込み用の溝５に冷媒チューブ３を嵌込む時、当該フィン６が折れ曲がることはなく、フィン６とチューブ３との接触は従来のものに比べて向上し、熱交換器としての性能を格段に向上させることができる。
【００２６】
尚、断面略Ｌの字形或いは断面略コの字形のフランジ１０５について説明したがこれに限定されるものでないことは明らかである。
【００２７】
更に、別の実施の形態として、上記の平板１０を折曲げ予定部１０１に沿って折り曲げるときに、折り曲げ易いように、折曲げ予定部１０１に弱点部（図示せず）を形成することが望ましい。この弱点部としては、平板１０に設けた切り込みであってもよく、或いは折曲げ予定部１０１を横切るように設けたリブ５１に、ノッチを入れたものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、熱交換器における空気流入側のフィンピッチを空気流出側のフィンピッチよりも粗くしているので、着霜が抑制され、それによる目詰まりを抑制することができる。
【００２９】
また、この発明によれば、フィンピッチが粗くなる側のフィンにはフランジが形成されるので、このフランジによってフィンの強度は高められ、チューブ嵌込み用の溝に冷媒チューブを嵌込む時、当該フィンが折れ曲がることはなく、フィンとチューブとの接触度合いは従来のものに比べて向上し、熱交換器としての性能を向上させることができる。また、冷媒チューブを嵌込む際にフィンピッチが乱れることもなくなり、フィンピッチの乱れに起因する熱交換器としての性能低下や空気側の圧力損失の増大も防止できる。
【００３０】
更に、この発明によれば、平板に追加する加工は、平板の一部切除加工のみとしているため、製造は容易で、加工費用の増加も少なくて済み、製造コストは従来のものに比べ極めて低廉になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である熱交換器の全体構成を示す図である。
【図２】フィンの空気流入部の詳細構成を示す斜視図である。
【図３】フィンを形成する平板の折曲げ前の構成を示す展開図である。
【図４】別の実施の形態を示す図３相当図である。
【符号の説明】
１  フィン
１Ａ  空気流入部
１Ｂ  空気流出部
３  冷媒チューブ
５  チューブ嵌込み溝
１０  平板
１１  板状部
１２ａ  第１接続部
１２ｂ  第２接続部
１３  開口
１４  除去部
１００  熱交換器
１０１  折曲げ予定部
１０３  フランジ代
１０５フランジ
【図１】
0003816182.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003816182.tif 000004
【図４】
0003816182.tif 000005