| 【発明の名称】 |
熱交換器の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】中島 彰
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| 【要約】 |
【課題】板厚が異なる複数のフィン材とフィン材の板厚に応じた複数のプレス成形金型とが必要となって、熱交換器１の製造原価が高くなる。又、フィンを治具で確保しながらチューブとカラーとを拡管すると、工程数が多くなって、熱交換器の製造に手間がかかる上、フィンに反りが生じる。
【解決手段】隣接する２つのフィン３の表側に突設したカラー４の先端面４ａ同士又は隣接する２つのフィン３の裏側のカラー４の付根４ｂ同士が接触するように、カラー４の突出方向を交互に変えて重ね合わせた各フィン３のカラー４にチューブ３を挿入して、チューブ２とカラー４とを拡管し、複数のフィン３を１つ又は複数のチューブ２の伝熱面に固着する |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 隣接する２つのフィンの表側に突設した１つ又は複数のカラーの先端面同士又は隣接する２つのフィンの裏側の前記カラーの付根同士が接触するように、前記カラーの突出方向を交互に変えて重ね合わせた前記フィンの前記カラーにチューブを挿入して、前記チューブと前記カラーとを拡管し、前記フィンを前記チューブの伝熱面に固着することを特徴とする熱交換器の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換媒体を流すチューブの伝熱面にフィンを固着してチューブの伝熱面積を広げる熱交換器の製造方法、特に、送風ファンを装備することなく、熱交換媒体の熱をチューブとフィンとを介して空気に伝えることにより、フィン周辺に自然に生じる空気の対流現象を利用して熱交換を行う自然対流式熱交換器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器１は、図２に示したように、熱交換媒体が流れる１つ又は複数のチューブ２と、１つ又は複数のチューブ２の伝熱面に固着してチューブ２の伝熱面積を増加させる複数のフィン３とで構成され、各フィン３の表側には、複数のフィン３の取付間隔Ｐと同一の突出高さＨの１つ又は複数の筒状のカラー４が、フィン材（図示しない）をプレス加工するときに、同時に突設される（図２，図３，図４，図５又は図６参照）。
【０００３】このような構成の熱交換器１は、１つのフィン３のカラー４の先端面４ａが隣り合う他のフィン３の裏側のカラー４の付根４ｂに接触するようにカラー４の突出方向を同一方向に揃えて重ね合わせた各フィン３の１つ又は複数のカラー４にチューブ２を挿入する。そして、チューブ２の一方の開口端からチューブ２の中にボール５を水等で圧入する（図５参照）か、マンドレル６を圧入する（図６参照）かして、チューブ２の外径及びカラー４の内径をカラー４の当初の内径よりも若干大きく拡管すれば、複数のフィン３が１つ又は複数のチューブ２の伝熱面にカラー４の突出高さＨ（＝取付間隔Ｐ）で固着される。
【０００４】ところで、自然対流式の熱交換器１は、自然対流現象を発生させるために、フィン３の取付間隔Ｐをある程度広くする必要があるが、フィン３に形成するカラー４の突出高さＨを高くし過ぎると、カラー４の先端面４ａと付根４ｂとの屈曲部分に、プレス加工時に作用する伸びの力によって、割れが入ってしまう。
【０００５】例えば、板厚が０.１５ｍｍの標準的なフィン材では、フィン３に形成するカラー４の突出高さＨは３.５ｍｍが限度である。
【０００６】従って、突出高さＨが３.５ｍｍを超えるカラー４をフィン３に形成したいときには、板厚が０.１５ｍｍよりも厚いフィン材を使用すればよいが、板厚が異なる複数のフィン材とフィン材の板厚に応じた複数のプレス成形金型とが必要となって、熱交換器１の製造原価が高くなる要因となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、板厚が０.１５ｍｍの標準的なフィン材によって突出高さＨが３.５ｍｍ未満のカラー４を突設した複数のフィン３を、１つ又は複数のチューブ２に、３.５ｍｍを超える取付間隔Ｐで取り付ける方法として、従来、次のような方法が提案されている。
【０００８】１つのフィン３のカラー４の先端面４ａが隣り合う他のフィン３の裏側のカラー４の付根４ｂとが対向するようにカラー４の突出方向を同一方向に揃えて重ね合わせた複数のフィン３の１つ又は複数のカラー４にチューブ２を挿入した上、各フィン３の取付間隔Ｐと等しい間隔で配列した複数の櫛状のディスタンスピース７〔図７(ａ)及び(ｂ)参照〕を複数のフィン３の間に挿入して、複数のフィン３をディスタンスピース７によって取付間隔Ｐで確保した状態で、チューブ２とカラー４との拡管を行うことにより、複数のフィン３をチューブ２に取付間隔Ｐで固着する方法がある。
【０００９】ところが、この方法では、フィン３の間へのディスタンスピース７の挿入、ディスタンスピース７によるフィン３の確保、チューブ２とカラー４との拡管、フィン３の間からのディスタンスピース７の抜取り及びディスタンスピース７の位置の移動という工程を繰り返し行わなくてはならないため、工程数が多くなって、熱交換器１の製造に手間がかかるという課題があった。
【００１０】又、１つのフィン３のカラー４の先端面４ａが隣り合う他のフィン３の裏側のカラー４の付根４ｂとが対向するようにカラー４の突出方向を同一方向に揃えて重ね合わせた複数のフィン３の１つ又は複数のカラー４にチューブ２を挿入した上、各フィン３の外周縁端部を、取付間隔Ｐで設けたフィン固定治具８の溝に挿入して、複数のフィン３をフィン固定治具８によって取付間隔Ｐで確保した状態で、チューブ２とカラー４との拡管を行うことにより、複数のフィン３を１つ又は複数のチューブ２に固着する方法がある。
【００１１】ところが、チューブ２とカラー４との拡管時にチューブ２が移動して、外周縁端部がフィン固定治具８に固定されているフィン３に反りが生じるという課題があった。
【００１２】本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、フィンに反りがない熱交換器を、少ない工程数で、安価に製造できる方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、隣接する２つのフィンの表側に突設したカラーの先端面同士又は隣接する２つのフィンの裏側のカラーの付根同士が接触するように、カラーの突出方向を交互に変えて重ね合わせた各フィンのカラーにチューブを挿入して、チューブとカラーとを拡管し、複数のフィンを１つ又は複数のチューブの伝熱面に固着する熱交換器の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明におけるフィンの配列方法を示すフィンの部分断面図である。
【００１５】本発明の製造方法による熱交換器は、従来例と同様に、熱交換媒体が流れる１つ又は複数のチューブ（図示しない）と、１つ又は複数のチューブの伝熱面に固着してチューブの伝熱面積を増加させる複数のフィン３とで構成され、各フィン３の表側には、突出高さがＨの１つ又は複数の筒状のカラー４がフィン材（図示しない）をプレス加工するときに同時に突設される。
【００１６】このような構成の熱交換器は、隣接する２つのフィン３のカラー４の先端面４ａ同士又は隣接する２つのフィン３の裏側のカラー４の付根４ｂ同士が接触するように、カラー４の突出方向を交互に変えて重ね合わせた各フィン３のカラー４に、チューブ２を挿入する。そして、チューブ２の一方の開口端からチューブ２の中にボール５を水等で圧入する（図５参照）か、マンドレル６を圧入する（図６参照）かして、チューブ２の外径及びカラー４の内径をカラー４の当初の内径よりも若干大きく拡管すれば、隣接する２つのフィン３が重なり合った状態で１つ又は複数のチューブ２の伝熱面にカラー４の突出高さＨの２倍（＝取付間隔）の間隔で固着される。
【００１７】例えば、板厚が０.１５ｍｍの標準的なフィン材によるカラー４の突出高さＨは、カラー４の先端面４ａ及び付根４ｂの屈曲部分に割れが入らない３.５ｍｍが限度であるが、本発明のフィン３の配列方法によって製造すれば、取付間隔Ｐを７.０ｍｍまで広げることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、熱交換器のフィンの取付間隔がフィンに突設できるカラーの突出高さの限界の２倍までの範囲であれば、板厚が異なる複数のフィン材とフィン材の板厚に応じた複数のプレス成形金型とが不要になって、熱交換器の製造原価を安価にすることができる上、チューブ及びカラーの拡管時にフィンを確保する治具が不要になって、フィンに反りがない熱交換器を少ない工程数で製造できるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５０４０８
【氏名又は名称】株式会社中村自工
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１２１２８
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 光威
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４１８２（Ｐ２００１−１７４１８２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６１１７７ |
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