JP2010286222A

JP2010286222A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2010286222A
Application number: JP2009142344A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Higashiyama; 直久東山
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-24

Abstract

【課題】製造の際の仮組作業が容易である熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器は、幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管14と、隣り合う熱交換管14間に配置されたアウターフィン15とを備えている。アウターフィン15を、複数のフィン構成部材17を熱交換管14の並び方向に積層することにより形成する。隣り合うフィン構成部材17どうしを前側縁部または後側縁部において連結部19により互いに連結する。アウターフィン15における隣り合うフィン構成部材17どうしの間、および積層方向の両端のフィン構成部材17と熱交換管14との間に通風間隙21を形成する。
【選択図】図３

Description

この発明は熱交換器に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図２に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。

たとえば、カーエアコン用エバポレータに用いられる熱交換器として、互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された扁平状熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたアウターフィンとを備えており、アウターフィンが、複数の板材を熱交換管部の並び方向に積層するとともに、隣り合う板材どうしを接合することにより形成され、アウターフィンにおける隣り合う板材どうしの間、および積層方向の両端の板材と熱交換管部との間に通風間隙が形成されている熱交換器が提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１記載の熱交換器においては、アウターフィンを構成する複数の板材は、相互に接合する前はばらばらの状態であるから、熱交換器を製造する際の仮組作業が面倒であるという問題がある。

特開２００３−３３６９８８号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、製造の際の仮組作業が容易である熱交換器を提供することにある。

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。

1)幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器において、
アウターフィンが、複数のフィン構成部材を熱交換管の並び方向に積層することにより形成され、隣り合うフィン構成部材どうしが前側縁部または後側縁部において連結部により互いに連結され、アウターフィンにおける隣り合うフィン構成部材どうしの間、および積層方向の両端のフィン構成部材と熱交換管との間に通風間隙が形成されている熱交換器。

2)各アウターフィンが２つのフィン構成部材からなり、各アウターフィンを構成する２つのフィン構成部材が前側縁部および後側縁部のうちの同一側縁部において第１の連結部により連結され、隣り合うアウターフィンの近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２の連結部により連結されている上記1)記載の熱交換器。

3)各アウターフィンが３以上のフィン構成部材からなり、各アウターフィンの隣り合うフィン構成部材どうしが、前側縁部および後側縁部で第１の連結部により交互に連結されている上記1)記載の熱交換器。

4)各アウターフィンが４以上の偶数のフィン構成部材からなり、各アウターフィンの積層方向の両端のフィン構成部材における第１の連結部により連結された側縁部と反対側の側縁部が前側および後側のうちの同一側を向いており、隣り合うアウターフィンの近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２の連結部により連結されている上記3)記載の熱交換器。

5)アウターフィンのフィン構成部材が、前後方向にのびる波頂部、前後方向にのびる波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部を有する波状帯板が、前後方向に複数並べられるとともに相互に一体に連結されることにより形成され、前後方向に隣り合う２つの帯板の波頂部どうしおよび波底部どうしが熱交換管の長さ方向に位置ずれている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

6)アウターフィンの積層方向に隣り合う２つのフィン構成部材のうち一方のフィン構成部材の各帯板の波頂部と他方のフィン構成部材の各帯板の波底部、および上記一方のフィン構成部材の各帯板の波底部と他方のフィン構成部材の各帯板の波頂部とが接合されている上記5)記載の熱交換器。

7)アウターフィンのフィン構成部材が、前後方向にのびる波頂部、前後方向にのびる波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部を有する波板からなる上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

8)アウターフィンの積層方向に隣り合う２つのフィン構成部材のうち一方のフィン構成部材の波板の波頂部と他方のフィン構成部材の波板の波底部、および上記一方のフィン構成部材の波板の波底部と他方のフィン構成部材の波板の波頂部とが接合されている上記7)記載の熱交換器。

9)アウターフィンのフィン構成部材が、複数のカップ状突起が設けられた平板からなる上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

10)隣り合う２つのフィン構成部材が、突起の突出方向が異なるように配置され、２つのフィン構成部材のすべての突起における内部空間が通じさせられているとともに、当該内部空間が前方および後方に開口している上記9)記載の熱交換器。

11)幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器を製造する方法であって、
複数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが連結部により連結された板状フィン素材を用意すること、
板状フィン素材を、連結部において折り曲げることにより、複数のフィン構成部材が積層されたアウターフィン形成部材をつくること、
熱交換管とアウターフィン形成部材とを交互に配置すること、
ならびにアウターフィン形成部材の両フィン構成部材どうしをろう付するとともに、各アウターフィン形成部材の端部のフィン構成部材と熱交換管とをろう付することを含む熱交換器の製造方法。

12)幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間の通風間隙に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器を製造する方法であって、
偶数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが第１連結部により連結された複数の板状フィン素材が間隔をおいて並べられるとともに、隣り合うフィン素材の近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２連結部により連結されているフィン用組み合わせ体を用意すること、
フィン用組み合わせ体を、第２連結部が前後の同一側に位置するように第１および第２連結部において折り曲げ、これにより偶数のフィン構成部材が積層されてなり、かつ互いに間隔をおいて配置されるとともに第２連結部により連結された複数のアウターフィン形成部材からなるフィンモジュール形成体をつくること、
熱交換管とフィンモジュール形成体とを、各アウターフィン形成部材が熱交換管間に来るように組み合わせること、
ならびに各アウターフィン形成部材の隣り合うフィン構成部材どうしをろう付してアウターフィンをつくり、さらにアウターフィンの端部のフィン構成部材と熱交換管とをろう付することを含む熱交換器の製造方法。

上記1)の熱交換器によれば、アウターフィンが、複数のフィン構成部材を熱交換管の並び方向に積層することにより形成され、隣り合うフィン構成部材どうしが前側縁部または後側縁部において連結部により互いに連結されているので、熱交換器を製造する際に各アウターフィンのすべてのフィン構成部材を一体に取り扱うことができ、仮組作業が容易になる。

上記2)および4)の熱交換器によれば、上記12)の方法により熱交換器を製造する際に、偶数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが第１連結部により連結された複数の板状フィン素材が間隔をおいて並べられるとともに、隣り合うフィン素材の近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２連結部により連結されているフィン用組み合わせ体を、第２連結部が前後の同一側に位置するように第１および第２連結部において折り曲げ、これにより偶数のフィン構成部材が積層されてなり、かつ互いに間隔をおいて配置されるとともに第２連結部により連結された複数のアウターフィン形成部材からなるフィンモジュール形成体をつくり、熱交換管とフィンモジュール形成体とを、各アウターフィン形成部材が熱交換管間に来るように組み合わせることができるので、複数のアウターフィンを別々に熱交換管間に配置する場合に比べて、作業が容易になる。

上記5)〜10)の熱交換器によれば、熱交換コア部の寸法を変えずに隣り合う熱交換管間の間隔を小さくして熱交換管の数を増やしたとしても、空気側の伝熱面積の減少を防止することができる。したがって、熱交換性能の低下を防止することができる。

上記10)の熱交換器によれば、隣り合う２つのフィン構成部材が、突起の突出方向が異なるように配置され、２つのフィン構成部材のすべての突起における内部空間が通じさせられているとともに、当該内部空間が前方および後方に開口しているので、エバポレータに用いた場合に、当該２つのフィン構成部材のすべての突起における内部空間に発生した結露水を排水することが可能になる。

上記11)の方法によれば、熱交換器を製造する際に、複数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが連結部により連結された板状フィン素材を連結部において折り曲げることにより、複数のフィン構成部材が積層されたアウターフィン形成部材をつくり、熱交換管とアウターフィン形成部材とを交互に配置することができるので、複数のフィン構成部材を一体に取り扱うことができ、仮組作業が容易になる。

上記12)の方法によれば、熱交換器を製造する際に、偶数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが第１連結部により連結された複数の板状フィン素材が間隔をおいて並べられるとともに、隣り合うフィン素材の近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２連結部により連結されているフィン用組み合わせ体を、第２連結部が前後の同一側に位置するように第１および第２連結部において折り曲げ、これにより偶数のフィン構成部材が積層されてなり、かつ互いに間隔をおいて配置されるとともに第２連結部により連結された複数のアウターフィン形成部材からなるフィンモジュール形成体をつくり、熱交換管とフィンモジュール形成体とを、各アウターフィン形成部材が熱交換管間に来るように組み合わせることができるので、複数のアウターフィンを別々に熱交換管間に配置する場合に比べて、作業が容易になる。

この発明による熱交換器を適用したエバポレータの実施形態の全体構成を示す背面図である。一部を省略した図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。図１のエバポレータのアウターフィンをつくるフィン素材を示す正面図である。図１のエバポレータを製造するにあたってフィン素材を折り曲げる状態を示す水平断面図である。図１のエバポレータを製造するにあたって熱交換管とアウターフィン形成部材とを組み合わせる方法を示す水平断面図である。アウターフィンの第１の変形例を示す図３相当の図である。図８のアウターフィンをつくるフィン用組み合わせ体を示す正面図である。図８のアウターフィンを有するエバポレータを製造するにあたって熱交換管とフィンモジュール形成体とを組み合わせる方法を示す水平断面図である。アウターフィンの第２の変形例を示す図３相当の図である。図１１のＤ−Ｄ線拡大断面図である。図１１のアウターフィンをつくるフィン素材を示す正面図である。アウターフィンの第３の変形例を示す図３相当の図である。図１４のＥ−Ｅ線拡大断面図である。図１４のＦ−Ｆ線拡大断面図である。図１４のアウターフィンをつくるフィン素材を示す正面図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータに適用したものである。

以下の説明において、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。

また、以下の説明において、「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する。

なお、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図４はエバポレータの要部の構成を示す。また、図５〜図７はエバポレータの製造方法を示す。

図１および図２において、エバポレータ(1)（熱交換器）は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア(4)とを備えている。

第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ左右方向にのびる冷媒入口ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置するとともに左右方向にのび、かつ冷媒入口ヘッダ部(5)に連結一体化された冷媒出口ヘッダ部(6)とを備えている。また、第１ヘッダタンク(2)の両ヘッダ部(5)(6)の左右両端は閉鎖されている。第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)の左右いずれか一端部にアルミニウム製冷媒入口管（図示略）が接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)における冷媒入口ヘッダ部(5)の入口管が接続された側と同一端部にアルミニウム製冷媒出口管（図示略）が接続されている。第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ左右方向にのびる第１中間ヘッダ部(8)と、後側に位置するとともに左右方向にのび、かつ第１中間ヘッダ部(8)と連結一体化された第２中間ヘッダ部(9)とを備えている。第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(8)内と第２中間ヘッダ部(9)内とは連通部(11)を介して相互に通じさせられている。また、第２ヘッダタンク(3)の両ヘッダ部(8)(9)の左右両端は閉鎖されている。第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の周壁の外形の横断面形状は同一であり、互いに上下逆向きに配置されている。

第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)の下側部分に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(12)が左右方向に間隔をおいて形成されている。冷媒入口ヘッダ部(5)の管挿通穴(12)と冷媒出口ヘッダ部(6)の管挿通穴(12)とは左右方向に関して同一位置にある。第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(8)および第２中間ヘッダ部(9)の上側部分に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(13)が左右方向に間隔をおいて形成されている。第１中間ヘッダ部(8)の管挿通穴(13)と第２中間ヘッダ部(9)の管挿通穴(13)とは左右方向に関して同一位置にある。

熱交換コア(4)は、幅方向を前後方向に向けるとともに左右方向（ヘッダタンク(2)(3)の長さ方向）に間隔をおいて配置され、かつ上下両端部が両ヘッダタンク(2)(3)に接続された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換管(14)と、隣接する熱交換管(14)どうしの間、および左右両端の熱交換管(14)の外側にそれぞれ配置されて熱交換管(14)にろう付されたアルミニウム製コルゲート状アウターフィン(15)とを有している。熱交換コア(4)の左右両端のアウターフィン(15)の外側には、それぞれアルミニウム製サイドプレート(16)が配置されてアウターフィン(15)にろう付されている。熱交換管(14)は、第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)と第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(8)との間、および第１ヘッダタンク(2)の冷媒出口ヘッダ部(6)と第２ヘッダタンク(3)の第２中間ヘッダ部(9)との間にそれぞれ左右方向に間隔をおいて配置されており、上端部が第１ヘッダタンク(2)の管挿通穴(12)に通されるとともに、下端部が第２ヘッダタンク(3)の管挿通穴(13)に通されて両ヘッダタンク(2)(3)にろう付されている。そして、第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)と第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(8)、および第１ヘッダタンク(2)の冷媒出口ヘッダ部(6)と第２ヘッダタンク(3)の第２中間ヘッダ部(9)とがそれぞれ熱交換管(14)により通じさせられている。

図３および図４に示すように、アウターフィン(15)は、プレス加工が施されたアルミニウムブレージングシートからなる偶数、ここでは２つの長方形状フィン構成部材(17)が積層されて相互にろう付されることにより形成されたものであり、前後両熱交換管(14)に共有されている。フィン構成部材(17)の前後方向の幅は、前側熱交換管(14)の前縁部から後側熱交換管(14)の後縁部までの距離とほぼ等しくなっている。各アウターフィン(15)の両フィン構成部材(17)は、前後方向（通風方向）にのびる波頂部(18a)、前後方向にのびる波底部(18b)および波頂部(18a)と波底部(18b)とを連結する連結部(18c)を有する波状帯板(18)が、通風方向に複数並べられるとともに相互に一体に連結されることにより形成されたものである。各フィン構成部材(17)の前後方向に隣り合う２つの帯板(18)の波頂部(18a)どうしおよび波底部(18b)どうしは、上下方向（熱交換管(14)の長さ方向）に位置ずれしている。両フィン構成部材(17)は熱交換管(14)にろう付されるとともに、両フィン構成部材(17)の帯板(18)の波頂部(18a)と波底部(18b)とが相互にろう付されている。すなわち、右側のフィン構成部材(17)の帯板(18)の波頂部(18a)および左側のフィン構成部材(17)の帯板(18)の波底部(18b)が熱交換管(14)にろう付されるとともに、右側のフィン構成部材(17)の帯板(18)の波底部(18b)と左側のフィン構成部材(17)の帯板(18)の波頂部(18a)とがろう付されている。また、各アウターフィン(15)の両フィン構成部材(17)の後側縁部の上下両端部どうしは、平坦な第１連結部(19)により互いに一体に連結されている（図１参照）。アウターフィン(15)のフィン高さは１．６〜８ｍｍであることが好ましい。この場合、アウターフィン(15)の成形性を確保するとともに、性能を向上することができる。

そして、隣り合う熱交換管(14)間に配置されたアウターフィン(15)における隣り合うフィン構成部材(17)どうしの間、および両フィン構成部材(17)（積層方向の両端のフィン構成部材(17)）と熱交換管(14)との間に通風間隙(21)が形成されている。

次に、エバポレータ(1)の製造方法について説明する。なお、エバポレータ(1)の製造方法に関する説明において、図５の上下、左右を上下、左右というものとする。

まず、図５に示すように、２つの長方形状フィン構成部材(17)からなり、かつ隣り合うフィン構成部材(17)の近接した側縁部の上下両端部どうしが第１連結部(19)により連結された板状フィン素材(23)を複数用意する。フィン素材(23)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成される。アルミニウムブレージングシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

ついで、図６に示すように、フィン素材(23)を、第１結部(19)の左右両側において折り曲げ、これにより２つのフィン構成部材(17)が相互に積層されたアウターフィン形成部材(24)をつくる（図７参照）。

ついで、図７に示すように、熱交換管(14)とアウターフィン形成部材(24)とを、熱交換管(14)が隣り合うアウターフィン形成部材(24)間に来るように組み合わせる。

ついで、第１および第２ヘッダタンク(2)(3)の管挿通穴(12)(13)内に、熱交換管(14)の両端部を挿入するとともに、両端のアウターフィン形成部材(24)の外側にサイドプレート(16)を配置する。

その後、熱交換管(14)を第１および第２ヘッダタンク(2)(3)にろう付するとともに、アウターフィン形成部材(24)の隣り合うフィン構成部材(17)どうしをろう付してアウターフィン(15)をつくり、さらに隣り合う熱交換管(14)どうしの間のアウターフィン(15)の両フィン構成部材(17)を熱交換管(14)にろう付して熱交換コア(4)をつくる。また、両端のアウターフィン(15)の外側のフィン構成部材(17)にサイドプレート(16)をろう付する。こうして、エバポレータ(1)が製造される。

エバポレータ(1)は、コンプレッサおよび冷媒冷却器としてのコンデンサとともに、フロン系冷媒を使用する冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。

上述したエバポレータ(1)においては、コンプレッサのオン時には、コンプレッサ、コンデンサおよび膨張弁を通過した気液混相の２相冷媒が、冷媒入口管から第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)内に入り、分流して前側の熱交換管(14)内に流入する。熱交換管(14)内に流入した冷媒は、熱交換管(14)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(8)内に入る。第１中間ヘッダ部(8)内に入った冷媒は、連通部(11)を通って第２中間ヘッダ部(9)内に入る。

第２中間ヘッダ部(9)内に入った冷媒は、分流して後側の熱交換管(14)内に流入し、上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(6)内に入り、冷媒出口管を通って流出する。

そして、冷媒が前後の熱交換管(14)内を流れる間に、隣り合う熱交換管(14)どうしの間において、アウターフィン(15)における隣り合うフィン構成部材(17)どうしの間、および積層方向の両端のフィン構成部材(17)と熱交換管(14)との間に形成された通風間隙(21)を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。

なお、この発明による熱交換器は、１対の皿状プレートを対向させて周縁部どうしをろう付してなる複数の扁平中空体が並列状に配置されてなり、前後方向に並んで配置された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部と、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部と一体に設けられた熱交換管とを備えており、冷媒入口ヘッダ部の一端に冷媒入口が形成されるとともに、冷媒出口ヘッダ部における冷媒入口と同一端に冷媒出口が形成された形式の所謂積層型エバポレータにも適用可能である。

図８はアウターフィンの変形例を示す。

図８に示すアウターフィン(15)の場合、隣り合うアウターフィン(15)の近接したフィン構成部材(17)の前側縁部の上下両端部どうしが平坦な第２連結部(25)により一体に連結されている。そして、第２連結部(25)により連結された複数のアウターフィン(15)によってアウターフィンモジュール(26)が構成されている。上下の第２連結部(25)間は通風部となっている。

その他の構成は、上記実施形態のアウターフィン(15)と同じである。

図８に示すアウターフィン(15)を有するエバポレータの製造方法は、図９および図１０に示すとおりである。

まず、図９に示すように、２つの長方形状フィン構成部材(17)からなり、かつ隣り合うフィン構成部材(17)の近接した側縁部の上下両端部どうしが第１連結部(19)により連結された板状フィン素材(23)が間隔をおいて複数並べられるとともに、隣り合うフィン素材(23)の近接したフィン構成部材(17)における第１連結部(19)により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２連結部(25)により連結されているフィン用組み合わせ体(27)を用意する。フィン用組み合わせ体(27)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成される。アルミニウムブレージングシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

ついで、図１０に示すように、フィン用組み合わせ体(27)を、第１連結部(19)および第２連結部(25)の左右両側において、両連結部(19)(25)での折り曲げ方向が互いに逆向きとなるように折り曲げ、これにより２つのフィン構成部材(17)が相互に積層されてなり、かつ互いに間隔をおいて配置されるとともに第２連結部(25)により連結された複数のアウターフィン形成部材(28)からなるフィンモジュール形成体(29)をつくる。

ついで、図１０に示すように、熱交換管(14)とフィンモジュール形成体(29)とを、前後２つの熱交換管(14)がフィンモジュール形成体(29)における隣り合うアウターフィン形成部材(28)間に来るように組み合わせる。

ついで、第１および第２ヘッダタンク(2)(3)の管挿通穴(12)(13)内に、熱交換管(14)の両端部を挿入するとともに、両端のフィン構成部材(17)からなるアウターフィン形成部材(28)の外側にサイドプレート(16)を配置する。

その後、熱交換管(14)を第１および第２ヘッダタンク(2)(3)にろう付し、またアウターフィン形成部材(28)の隣り合うフィン構成部材(17)どうしをろう付してアウターフィン(15)をつくるとともに、複数のアウターフィン(15)からなるアウターフィンモジュール(26)をつくり、さらに隣り合う熱交換管(14)どうしの間のアウターフィン(15)の両フィン構成部材(17)を熱交換管(14)にろう付して熱交換コア(4)をつくる。また、両端のアウターフィン(15)の外側のフィン構成部材(17)にサイドプレート(16)をろう付する。こうして、エバポレータ(1)が製造される。

図１１および図１２に示すアウターフィン(30)は、プレス加工が施されたアルミニウムブレージングシートからなる偶数、ここでは２つの長方形状フィン構成部材(31)が積層されて相互にろう付されることにより形成されたものであり、前後両熱交換管(14)に共有されている。各アウターフィン(30)の両フィン構成部材(31)は、前後方向（通風方向）にのびる波頂部(32a)、前後方向にのびる波底部(32b)および波頂部(32a)と波底部(32b)とを連結する連結部(32c)を有する波板(32)からなる。波板(32)の前後方向の幅は、前側熱交換管(14)の前縁部から後側熱交換管(14)の後縁部までの距離とほぼ等しくなっている。両フィン構成部材(31)は熱交換管(14)にろう付されるとともに、両フィン構成部材(31)の波板(32)の波頂部(32a)と波底部(32b)とが相互にろう付されている。すなわち、右側のフィン構成部材(31)の波板(32)の波頂部(32a)および左側のフィン構成部材(31)の波板(32)の波底部(32b)が熱交換管(14)にろう付されるとともに、右側のフィン構成部材(31)の波板(32)の波底部(32b)と左側のフィン構成部材(31)の波板(32)の波頂部(32a)とがろう付されている。また、各アウターフィン(30)の両フィン構成部材(31)の後側縁部の上下両端部どうしは、第１連結部(33)により互いに一体に連結されている。アウターフィン(30)のフィン高さは１．６〜８ｍｍであることが好ましい。この場合、アウターフィン(30)の成形性を確保するとともに、性能を向上することができる。

そして、隣り合う熱交換管(14)間に配置されたアウターフィン(30)における隣り合うフィン構成部材(31)どうしの間、および両フィン構成部材(31)（積層方向の両端のフィン構成部材(31)）と熱交換管(14)との間に通風間隙(21)が形成されている。

図１１および図１２に示すアウターフィン(30)は、図１３に示すように、長方形状の波板(32)からなる２つのフィン構成部材(31)を有し、かつ隣り合うフィン構成部材(31)の近接した側縁部の上下両端部どうしが第１連結部(33)により連結された複数の板状フィン素材(34)を用いてつくられる。フィン素材(34)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成される。アルミニウムブレージングシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

図１４〜図１６に示すアウターフィン(40)は、プレス加工が施されたアルミニウムブレージングシートからなる偶数、ここでは２つの長方形状フィン構成部材(41)が積層されて相互にろう付されることにより形成されたものであり、前後両熱交換管(14)に共有されている。各アウターフィン(40)を構成する両フィン構成部材(41)は、左方および右方から見て円形である複数のカップ状円形突起(43)、および複数の半円形突起(44)が設けられた平板(42)からなる。フィン構成部材(41)は、円形突起(43)および半円形突起(44)の突出方向が異なるように、すなわち左側のフィン構成部材(41)の円形突起(43)および半円形突起(44)は左方に突出し、右側のフィン構成部材(41)の円形突起(43)および半円形突起(44)は右方に突出するように配置されている。

両フィン構成部材(41)の円形突起(43)は、左方または右方から見て部分的に重なるように、上下方向および前後方向に若干ずれて形成されており、両フィン構成部材(41)のすべての円形突起(43)の内部空間(43a)が通じさせられている。また、半円形突起(44)は、両フィン構成部材(41)の前後両端部に、平板(42)に半抜き加工を施すことにより形成されている。両フィン構成部材(41)の前後両端部の半円形突起(44)は、左方または右方から見て部分的に重なるように、上下方向および前後方向に若干ずれて形成されており、両フィン構成部材(41)の前後両端部のすべての半円形突起(44)の内部空間(44a)が通じさせられている。半円形突起(44)は円形突起(43)を半分に切断したような形状であり、前端部の半円形突起(44)は直径側を前方に向けるとともに、この直径側部分が前方に開口している。また、後端部の半円形突起(44)は直径側を後方に向けており、この直径側部分が後方に開口している。したがって、後側のすべての半円形突起(44)の内部空間(44a)は後方（通風方向上流側）に通じており、前側のすべての半円形突起(44)の内部空間(44a)は前方（通風方向下流側）に通じている。さらに、一方のフィン構成部材(41)の前端部の半円形突起(44)と、他方のフィン構成部材(41)の前端部の円形突起(43)とは、左方または右方から見て部分的に重なるように若干ずれて形成されている。また、他方のフィン構成部材(41)の後端部の半円形突起(44)と、一方のフィン構成部材(41)の前端部の円形突起(43)とは、左方または右方から見て部分的に重なるように若干ずれて形成されている。したがって、両フィン構成部材(41)の円形突起(43)の内部空間(43a)および半円形突起(44)の内部空間(44a)は通じさせられているとともに、すべての円形突起(43)の内部空間(43a)が前方（通風方向上流側）および後方（通風方向下流側）に通じている。

また、各アウターフィン(40)の両フィン構成部材(41)の後側縁部の上下両端部どうしは、第１連結部(45)により互いに一体に連結されている。

そして、隣り合う熱交換管(14)間に配置されたアウターフィン(40)における隣り合うフィン構成部材(41)どうしの間、および両フィン構成部材(41)（積層方向の両端のフィン構成部材(41)）と熱交換管(14)との間に通風間隙(46)が形成されている。

図１４〜図１６に示すアウターフィン(40)は、図１７図に示すように、突起(43)(44)が形成された長方形状の平板(42)からなる２つのフィン構成部材(41)を有し、かつ隣り合うフィン構成部材(41)の近接した側縁部どうしが連結部(45)により連結された複数の板状フィン素材(48)を用いてつくられる。フィン素材(48)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成される。アルミニウムブレージングシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。

図１１および図１２、ならびに図１４〜図１６に示すアウターフィン(30)(40)の場合にも、図８および図９に示すアウターフィン(15)と同様に、隣り合うアウターフィン(30)(40)の近接したフィン構成部材(31)(41)の前側縁部の上下両端部どうしが第２連結部により一体に連結され、第２連結部により連結された複数のアウターフィン(30)(40)によってアウターフィンモジュールが構成されることがある。

また、上述したすべてのアウターフィン(15)(30)(40)は、２つのフィン構成部材(17)(31)(41)からなるがこれに限定されるものではない。すなわち、図８および図９に示すアウターフィン(15)の場合は、４以上の偶数のフィン構成部材(17)からなるものであってもよく、図１１および図１２、ならびに図１４〜図１６に示すアウターフィン(30)(40)の場合は、３以上のフィン構成部材(31)(41)からなるものであってもよい。

この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータに好適に用いられる。

(1)：エバポレータ（熱交換器）
(14)：熱交換管
(15)(30)(40)：アウターフィン
(17)(31)(41)：フィン構成部材
(18)：帯板
(18a)：波頂部
(18b)：波底部
(18c)：連結部
(19)(33)(45)：連結部
(21)(46)：通風間隙
(23)(34)(46)：フィン素材
(24)：アウターフィン形成部材
(25)：第２の連結部
(27)：フィン用組み合わせ体
(28)：アウターフィン形成部材
(29)：フィンモジュール形成体
(32)：波板
(32a)：波頂部
(32b)：波底部
(32c)：連結部
(42)：平板
(43)：円形突起
(43a)：内部空間

Claims

幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器において、
アウターフィンが、複数のフィン構成部材を熱交換管の並び方向に積層することにより形成され、隣り合うフィン構成部材どうしが前側縁部または後側縁部において連結部により互いに連結され、アウターフィンにおける隣り合うフィン構成部材どうしの間、および積層方向の両端のフィン構成部材と熱交換管との間に通風間隙が形成されている熱交換器。
各アウターフィンが２つのフィン構成部材からなり、各アウターフィンを構成する２つのフィン構成部材が前側縁部および後側縁部のうちの同一側縁部において第１の連結部により連結され、隣り合うアウターフィンの近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２の連結部により連結されている請求項１記載の熱交換器。
各アウターフィンが３以上のフィン構成部材からなり、各アウターフィンの隣り合うフィン構成部材どうしが、前側縁部および後側縁部で第１の連結部により交互に連結されている請求項１記載の熱交換器。
各アウターフィンが４以上の偶数のフィン構成部材からなり、各アウターフィンの積層方向の両端のフィン構成部材における第１の連結部により連結された側縁部と反対側の側縁部が前側および後側のうちの同一側を向いており、隣り合うアウターフィンの近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２の連結部により連結されている請求項３記載の熱交換器。
アウターフィンのフィン構成部材が、前後方向にのびる波頂部、前後方向にのびる波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部を有する波状帯板が、前後方向に複数並べられるとともに相互に一体に連結されることにより形成され、前後方向に隣り合う２つの帯板の波頂部どうしおよび波底部どうしが熱交換管の長さ方向に位置ずれている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
アウターフィンの積層方向に隣り合う２つのフィン構成部材のうち一方のフィン構成部材の各帯板の波頂部と他方のフィン構成部材の各帯板の波底部、および上記一方のフィン構成部材の各帯板の波底部と他方のフィン構成部材の各帯板の波頂部とが接合されている請求項５記載の熱交換器。
アウターフィンのフィン構成部材が、前後方向にのびる波頂部、前後方向にのびる波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部を有する波板からなる請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
アウターフィンの積層方向に隣り合う２つのフィン構成部材のうち一方のフィン構成部材の波板の波頂部と他方のフィン構成部材の波板の波底部、および上記一方のフィン構成部材の波板の波底部と他方のフィン構成部材の波板の波頂部とが接合されている請求項７記載の熱交換器。
アウターフィンのフィン構成部材が、複数のカップ状突起が設けられた平板からなる請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
隣り合う２つのフィン構成部材が、突起の突出方向が異なるように配置され、２つのフィン構成部材のすべての突起における内部空間が通じさせられているとともに、当該内部空間が前方および後方に開口している請求項９記載の熱交換器。
幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器を製造する方法であって、
複数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが連結部により連結された板状フィン素材を用意すること、
板状フィン素材を、連結部において折り曲げることにより、複数のフィン構成部材が積層されたアウターフィン形成部材をつくること、
熱交換管とアウターフィン形成部材とを交互に配置すること、
ならびにアウターフィン形成部材の両フィン構成部材どうしをろう付するとともに、各アウターフィン形成部材の端部のフィン構成部材と熱交換管とをろう付することを含む熱交換器の製造方法。
幅方向を前後方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて並列状に配置された熱交換管と、隣り合う熱交換管間の通風間隙に配置されたアウターフィンとを備えている熱交換器を製造する方法であって、
偶数のフィン構成部材からなり、かつ隣り合うフィン構成部材の近接した側縁部どうしが第１連結部により連結された複数の板状フィン素材が間隔をおいて並べられるとともに、隣り合うフィン素材の近接したフィン構成部材における第１連結部により連結された側縁部とは反対側の側縁部どうしが第２連結部により連結されているフィン用組み合わせ体を用意すること、
フィン用組み合わせ体を、第１および第２連結部において折り曲げ、これにより偶数のフィン構成部材が積層されてなり、かつ互いに間隔をおいて配置されるとともに第２連結部により連結された複数のアウターフィン形成部材からなるフィンモジュール形成体をつくること、
熱交換管とフィンモジュール形成体とを、各アウターフィン形成部材が熱交換管間に来るように組み合わせること、
ならびに各アウターフィン形成部材の隣り合うフィン構成部材どうしをろう付してアウターフィンをつくり、さらにアウターフィンの端部のフィン構成部材と熱交換管とをろう付することを含む熱交換器の製造方法。