特開 2016-136076 熱交換器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-136076(P2016-136076A)

(43)【公開日】2016年7月28日

(54)【発明の名称】熱交換器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 19/06 20060101AFI20160701BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20160701BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20160701BHJP

   F24F 1/00 20110101ALI20160701BHJP

   F25B 39/00 20060101ALI20160701BHJP

   F28F 1/12 20060101ALI20160701BHJP

【ＦＩ】

   F28F19/06 A

   F28F1/32 D

   F28F1/32 V

   F28F1/32 W

   F28D1/047 B

   F24F1/00 391C

   F25B39/00 D

   F25B39/00 P

   F28F1/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-11693(P2015-11693)

(22)【出願日】2015年1月23日

(71)【出願人】

【識別番号】506350207

【氏名又は名称】株式会社ＡＦＲＥＸ

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100118625

【弁理士】

【氏名又は名称】大畠 康

(72)【発明者】

【氏名】辻 啓三

(72)【発明者】

【氏名】岸川 弘末

(72)【発明者】

【氏名】橋本 浩

(72)【発明者】

【氏名】松永 剛

【テーマコード（参考）】

3L051

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L051BF03

3L103AA01

3L103AA12

3L103AA35

3L103BB42

3L103BB44

3L103CC18

3L103CC22

3L103CC30

3L103DD06

3L103DD33

3L103DD69

3L103DD70

(57)【要約】

【課題】空気調和機用に最適な熱交換器を提供すること。
【解決手段】サーペンタイン型のチューブ１と多数枚の並設されたフィン２とで構成された熱交換器１０であって、チューブ１は、直管部と湾曲管部とが交互に且つ継ぎ目無しに多数連続し、且つ、湾曲管部の両端側の直管部同士が対向し且つ平行である、全体形態を、有しており、全体形態は、直管部に沿った一方向から見た場合において、列形態を複数有しており、列形態は、複数の直管部が一平面上に位置している構成を有しており、各フィン２は、チューブ１の全直管部に対して直角に固定された、１枚の板体であり、チューブ１及びフィン２は、アルミニウム又はアルミニウム合金でできており、チューブ１の表面には、亜鉛溶射膜が形成されている、ことを特徴としている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サーペンタイン型のチューブと多数枚の並設されたフィンとで構成された熱交換器であって、
前記チューブは、直管部と湾曲管部とが交互に且つ継ぎ目無しに多数連続し、且つ、湾曲管部の両端側の直管部同士が対向し且つ平行である、全体形態を、有しており、
前記全体形態は、直管部に沿った一方向から見た場合において、列形態を複数有しており、前記列形態は、複数の直管部が一平面上に位置している構成を有しており、
前記各フィンは、チューブの全直管部に対して直角に固定された、１枚の板体であり、
前記チューブ及び前記フィンは、アルミニウム又はアルミニウム合金でできており、
前記チューブの表面には、亜鉛溶射膜が形成されている、
ことを特徴とする熱交換器。

【請求項2】

前記フィンは、サーペンタイン型のチューブを一方向から挿通させるための多数の挿通孔を有しており、
前記各挿通孔は、幅狭となるよう扁平加工された湾曲管部と、その両端側の直管部と、からなるチューブ部分を、挿通可能な、長孔であり、
前記長孔は、両端部分に、直管部が挿通可能な円孔部分を有しており、
前記円孔部分は、周縁に、挿通方向に延びたカラーを、有しており、
前記カラーは、先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するような、長さ及び形態を、有しており、
前記カラーの前記先端部は、拡管された直管部と隣のフィンの挿通孔のカラーとによって、挟まれている、
請求項１記載の熱交換器。

【請求項3】

前記カラーは、挿通方向の途中に段部を有しており、
隣り合うフィンの間隔が前記段部によって規制されている、
請求項２記載の熱交換器。

【請求項4】

前記カラーは、先端に行くに従って径が小さくなる、テーパ状の形態を、有している、
請求項２記載の熱交換器。

【請求項5】

前記チューブが、長手方向に連続して延びた凸部を、内面に多数個有しており、これらの凸部は、円周方向に間隔を置いて設けられており、
円周方向において隣接する凸部と凸部との間は平坦面となっており、
凸部は、先端が尖っており、０．２ｍｍ以上の高さを有している、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の熱交換器。

【請求項6】

請求項２記載の熱交換器を製造する方法であって、
多数枚のフィンを、箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する、並設工程を、有しており、
前記並設状態は、全てのフィンが等間隔で且つ平行関係で且つ一列に並んだ状態であり、
前記並設工程は、フィンを、カラーの先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するように、セットする、作業を、有している、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。

【請求項7】

請求項３記載の熱交換器を製造する方法であって、
多数枚のフィンを、箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する、並設工程を、有しており、
前記並設状態は、全てのフィンが等間隔で且つ平行関係で且つ一列に並んだ状態であり、
前記並設工程は、フィンを、カラーの先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するように、且つ、カラーの段部が隣のフィンに当接するように、セットする、作業を、有している、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。

【請求項8】

請求項５記載の熱交換器を製造する方法であって、
チューブを、並設状態の多数のフィンの挿通孔に挿通させる、挿通工程と、
挿通されたチューブの直管部を、液圧を利用して拡管させる、拡管工程と、
を有している、
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】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーペンタイン型のチューブを用いた熱交換器、及び、その製造方法、に関する。

【背景技術】

【0002】

フィンチューブ型の熱交換器としては、例えば、特許文献１〜３に開示されたものがある。いずれも、サーペンタイン型のチューブを用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１００９６４号公報

【特許文献2】特許第４４４９１６７号

【特許文献3】特許第３９３０４０８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、空気調和機や冷蔵・冷凍機器においては、環境面から、省エネルギーであることが要求されている。そして、その部品である熱交換器においては、限定された設置空間でどのようにして効率化を図るかが、重要視されている。

【0005】

しかしながら、特許文献１の熱交換器には、次のような課題がある。
（ａ）チューブの直管部毎にフィンが設けられた独立フィン型である。よって、空気調和機用として用いるには、膨大な枚数のフィンを必要とし、しかも、蒸発時の結露水が流下しにくいために結露水処理が困難であるので、現実的ではない。
（ｂ）熱交換器全体が１つの平板形状を有しており、例えば２つの熱交換器を所定間隔置いて重ね合わせて使用することができる。しかし、その場合には、熱交換器同士を蝋付けしたりＴＩＧ溶接したりして接続する必要があり、その結果、チューブ表面に形成されている亜鉛溶射膜の亜鉛が、飛散してしまう。

【0006】

特許文献２には、チューブがアルミ製すなわちアルミニウム又はアルミニウム合金でできていることは、示されておらず、当然に、亜鉛溶射膜を形成することも、示されていない。よって、特許文献２の熱交換器では、アルミ製のチューブを用いた場合に、耐食性が悪いままであるという課題がある。

【0007】

特許文献３には、アルミ製のチューブを用いることは示されているが、亜鉛溶射膜を形成することは示されていない。よって、特許文献３の熱交換器では、アルミ製のチューブを用いた場合に、耐食性が悪いままであるという課題がある。

【0008】

更に、特許文献１、３の熱交換器では、チューブが貫通するフィンの孔の周縁に、カラーが形成されている。しかし、特許文献１のカラーの構成は具体的ではなく、しかも、特許文献１のカラーでは、蛇行加工する前の長尺のチューブを多数のフィンの挿通孔に挿入する際に、チューブ表面の亜鉛溶射膜が脱離する恐れがあるという課題がある。また、特許文献３のカラーでは、直管部を拡管した場合に、カラーの先端が開いて、カラーと直管部との密着不良が生じる恐れがあるという課題がある。

【0009】

また、特許文献１の熱交換器又は従来一般のクロスフィン型熱交換器では、フィンとチューブとを密着させる方法として、チューブ内に、チューブの内径以上の径を有するボール等の膨管ツールを、挿入する、という機械的拡管方法が、使用されている。しかしながら、その方法は、チューブの内面形状を変形させるので、伝熱性能向上のための図１８に示されるような内面形状を有するチューブ１に対しては、使用困難である。すなわち、図１８では、先端の尖った凸部３５１が、円周方向に、間隔を開けずに並んでいる。この内面形状に対して、機械的拡管方法を使用した場合には、凸部３５１が潰れてしまうので、伝熱性能向上は期待できない。また、この内面形状に対して、液圧を利用した拡管方法を使用した場合には、内面形状を維持できたとしても、隣接する凸部３５１と凸部３５１との間の溝部３５２に応力が集中するので、亀裂破壊が起こりやすくなる。

【0010】

更に、特許文献３の熱交換器では、サーペンタイン型に加工されたチューブをフィンに挿入するために、フィンに長孔が必要であり、それ故に、フィンのカラーの一部を欠いている。したがって、特許文献３の熱交換器では、カラーの欠いた分だけ、フィンのカラーとチューブとの接触面積が減少するので、伝熱性能が低下する。

【0011】

本発明は、上述した課題を解決できる熱交換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第１態様は、サーペンタイン型のチューブと多数枚の並設されたフィンとで構成された熱交換器であって、前記チューブは、直管部と湾曲管部とが交互に且つ継ぎ目無しに多数連続し、且つ、湾曲管部の両端側の直管部同士が対向し且つ平行である、全体形態を、有しており、前記全体形態は、直管部に沿った一方向から見た場合において、列形態を複数有しており、前記列形態は、複数の直管部が一平面上に位置している構成を有しており、前記各フィンは、チューブの全直管部に対して直角に固定された、１枚の板体であり、前記チューブ及び前記フィンは、アルミニウム又はアルミニウム合金でできており、前記チューブの表面には、亜鉛溶射膜が形成されている、ことを特徴としている。

【0013】

前記第１態様は、更に、次の構成（Ａ）及び／又は（Ｂ）を採用するのが好ましい。
（Ａ）前記フィンは、サーペンタイン型のチューブを一方向から挿通させるための多数の挿通孔を有しており、前記各挿通孔は、幅狭となるよう扁平加工された湾曲管部と、その両端側の直管部と、からなるチューブ部分を、挿通可能な、長孔であり、前記長孔は、両端部分に、直管部が挿通可能な円孔部分を有しており、前記円孔部分は、周縁に、挿通方向に延びたカラーを、有しており、前記カラーは、先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するような、長さ及び形態を、有しており、前記カラーの前記先端部は、拡管された直管部と隣のフィンの挿通孔のカラーとによって、挟まれている。

【0014】

前記構成（Ａ）は、更に、次の構成（ａ）又は（ｂ）を採用するのが好ましい。
（ａ）前記カラーは、挿通方向の途中に段部を有しており、隣り合うフィンの間隔が前記段部によって規制されている。

【0015】

（ｂ）前記カラーは、先端に行くに従って径が小さくなる、テーパ状の形態を、有している。

【0016】

（Ｂ）前記チューブが、長手方向に連続して延びた凸部を、内面に多数個有しており、これらの凸部は、円周方向に間隔を置いて設けられており、円周方向において隣接する凸部と凸部との間は平坦面となっており、凸部は、先端が尖っており、０．２ｍｍ以上の高さを有している。

【0017】

本発明の第２態様は、前記構成（Ａ）の熱交換器を製造する方法であって、多数枚のフィンを、箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する、並設工程を、有しており、前記並設状態は、全てのフィンが等間隔で且つ平行関係で且つ一列に並んだ状態であり、前記並設工程は、フィンを、カラーの先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するように、セットする、作業を、有している、ことを特徴としている。

【0018】

本発明の第３態様は、前記構成（ａ）の熱交換器を製造する方法であって、多数枚のフィンを、箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する、並設工程を、有しており、前記並設状態は、全てのフィンが等間隔で且つ平行関係で且つ一列に並んだ状態であり、前記並設工程は、フィンを、カラーの先端部が隣のフィンの挿通孔内に位置するように、且つ、カラーの段部が隣のフィンに当接するように、セットする、作業を、有している、ことを特徴としている。

【0019】

本発明の第４態様は、前記構成（Ｂ）の熱交換器を製造する方法であって、チューブを、並設状態の多数のフィンの挿通孔に挿通させる、挿通工程と、挿通されたチューブの直管部を、液圧を利用して拡管させる、拡管工程と、を有している、ことを特徴としている。

【発明の効果】

【0020】

本発明の第１態様によれば、次の効果を発揮できる。
（ｉ）各フィンが、チューブの全直管部に固定された１枚の板体であるので、独立フィン型に比して、少ない枚数で高密度化を図ることができる。よって、空気調和機用に最適である。

【0021】

（ii）サーペンタイン型のチューブが、１本のチューブで構成されているので、チューブ途中に蝋付けやＴＩＧ溶接が施されてはいない。よって、チューブの表面には、亜鉛溶射膜が、亜鉛が飛散することなく、すなわち正常に、存在している。したがって、亜鉛溶射膜による犠牲陽極効果を確実に発揮でき、良好な耐食性を呈することができる。

【0022】

前記構成（Ａ）によれば、次の効果を発揮できる。
（１）カラーが形成されており、しかも、カラーの基部がカラーの先端部より大径であるので、チューブはフィンに挿通し易く、また、亜鉛溶射膜がフィンによって削られる恐れはない。よって、チューブの表面には、亜鉛溶射膜が、削られることなく、すなわち正常に、存在している。したがって、亜鉛溶射膜による犠牲陽極効果を確実に発揮でき、良好な耐食性を呈することができる。

【0023】

（２）カラーの先端部が、隣のフィンの挿通孔のカラーの基部内に位置しているので、直管部の拡管後においては直管部と隣のフィンの挿通孔のカラーとによって、挟まれている。すなわち、カラーの先端部は、開くことなく、直管部に圧接している。よって、カラーと直管部との密着不良はなく、それ故、良好な熱交換効率を発揮できる。例えば、下記の式（I）、（II）において、Ｒｃを下げることができるので、Ｋを増大できる。なお、式（I）、（II）において、Ｋ：熱通過率、αａ：空気側熱伝達率、αｉ：冷媒側熱伝達率、Ｒｃ：接触熱抵抗、Ａｏ：空気側伝熱面積、Ａｉ：冷媒側伝熱面積、Ｑ：熱交換量、ΔＴｍ：対数平均温度差、である。

【0024】

【数1】

【0025】

前記構成（ａ）によれば、隣り合うフィンの間隔が段部によって規制されているので、多数枚のフィンを等間隔に維持しやすい。

【0026】

前記構成（ｂ）によれば、カラーを形成しやすいので、良好な生産性を実現できる。

【0027】

前記構成（Ｂ）によれば、チューブ内の伝熱面積を大幅に増大できるので、式（I）におけるＡｉを増大でき、したがって、熱交換性能を向上できる。更に、前記構成（Ｂ）によれば、前記構成（Ａ）によるＲｃの低下との相乗作用によって、熱交換性能を大幅に向上できる。

【0028】

本発明の第２態様によれば、前記構成（Ａ）を有する熱交換器を得ることができる。

【0029】

本発明の第３態様によれば、前記構成（ａ）を有する熱交換器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の一実施形態の熱交換器を示す斜視図である。

【図2】図１のII矢視図である。

【図3】図１のIII矢視図である。

【図4】図１のIV矢視図である。

【図5】図１のＶ矢視図である。

【図6】サーペンタイン型のチューブを示す図である。

【図7】図１において矢印Ｘ方向から見たフィンを示す図である。

【図8】図１において矢印Ｘ方向とは反対の方向から見たフィンを示す図である。

【図9】図２のIX矢視図である。

【図10】図８の挿通孔の拡大斜視図である。

【図11】図１０のXI−XI断面図である。

【図12】挿通孔を挿通した直管部を示す断面部分図である。

【図13】本発明の一実施形態の熱交換器を製造する様子を示す斜視図である。

【図14】別の形態のカラーを示す、図１０に想到する図である。

【図15】図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。

【図16】図１４のカラーを用いた場合の、図１２に相当する図である。

【図17】別の形態のチューブの断面図である。

【図18】従来の一形態のチューブの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、本発明の一実施形態の熱交換器を示す斜視図である。図２は、図１のII矢視図である。図３は、図１のIII矢視図である。図４は、図１のIV矢視図である。図５は、図１のＶ矢視図である。本実施形態の熱交換器１０は、サーペンタイン型のチューブ１と多数枚の並設されたフィン２とで構成されている。

【0032】

チューブ１及びフィン２は、アルミ製すなわちアルミニウム又はアルミニウム合金でできている。具体的には、チューブ１には、ＪＩＳ Ａ１１００、ＪＩＳ Ａ３００３等の材料が好ましく用いられ、フィン２には、ＪＩＳ Ａ１１００等の材料が好ましく用いられる。チューブ１の壁厚は、例えば０．６ｍｍである。

【0033】

チューブ１の表面には、亜鉛溶射膜（図示せず）が形成されている。亜鉛溶射膜は、例えば純亜鉛を溶射して形成されている。亜鉛溶射膜の膜厚は、例えば１０μｍである。

【0034】

図６は、サーペンタイン型のチューブ１を示している。チューブ１は、直管部１１と湾曲管部１２とが交互に且つ継ぎ目無しに多数連続し、且つ、湾曲管部１２の両端側の直管部１１同士が、矢印Ｙに示されるように、対向し且つ平行である、全体形態を、有している。この全体形態は、直管部１１に沿った一方向（矢印Ｘ方向）から見た場合において、３つの列形態Ａ、Ｂ、Ｃを有している。各列形態Ａ、Ｂ、Ｃは、複数の直管部１１が一平面上に位置している構成を有している。具体的には、列形態Ａでは、複数の直管部１１が平面Ａａ上に位置しており、列形態Ｂでは、複数の直管部１１が平面Ｂａ上に位置しており、列形態Ｃでは、複数の直管部１１が平面Ｃａ上に位置している。列形態Ａから列形態Ｂへの移行、及び、列形態Ｂから列形態Ｃへの移行は、湾曲管部１２により、実現されている。

【0035】

図１に示されるように、各フィン２は、１枚の板体であり、チューブ１の全直管部１１に固定されており、全直管部１１に対して直角になっている。フィン２の板厚は、例えば０．０８〜０．３０ｍｍである。図７及び図８は、フィン２の表面及び裏面を示している。図７は、図１において矢印Ｘ方向から見たフィン２を示しており、図８は図１において矢印Ｘ方向とは反対の方向から見たフィン２を示している。

【0036】

フィン２は、チューブ１を一方向（矢印Ｘ方向）から挿通させるための多数の挿通孔３を有している。挿通孔３は、湾曲管部１２と、その両端側の直管部１１と、からなるチューブ部分１００を、挿通可能な、長孔である。すなわち、チューブ部分１００は、図２に示されるように、直管部１１とそれに続く湾曲管部１２とそれに続く直管部１１とからなっている。一方、チューブ１の湾曲管部１２は、後述する拡管作業の前においては、図２のIX矢視図である図９に示されるように、扁平加工されており、幅狭となっている。すなわち、Ｗ１１＞Ｗ１２である。したがって、挿通孔３は、湾曲管部１２が挿通する縦孔部分３１と、その両端の、直管部１１が挿通する円孔部分３２と、を有している。

【0037】

図１０は、図８の挿通孔３の拡大斜視図である。フィン２において、円孔部分３２は、
周縁にカラー３３を有している。カラー３３は、円孔部分３２の周縁のみにおいて、挿通方向（矢印Ｘ方向）に延びている。図１１は、図１０のXI−XI断面図である。カラー３３は、先端に行くに従って径が小さくなる形態を、有している。すなわち、Ｄ１＞Ｄ２である。図１２は、挿通孔３を挿通した直管部１１を示す断面部分図である。カラー３３は、先端部３３１が、挿通方向において隣に位置するフィン２の挿通孔３のカラー３３の基部３３３内に位置するような、長さＬ１０を、有している。

【0038】

熱交換器１０において、カラー３３の先端部３３１は、直管部１１と隣のフィン２の挿通孔３のカラー３３とによって、挟まれている。

【0039】

熱交換器１０において、並設された多数のフィン２の両側には、カンバン４１、４２が取り付けられている。図４に示されているカンバン４１は、挿通方向の上流側に位置しており、図５のカンバン４２は、挿通方向の下流側に位置している。カンバン４１、４２も、フィン２と同様に、多数の挿通孔４０を有している。挿通孔４０は、挿通孔３と同じ形態を有しているが、カラーは有していない。カンバン４１、４２は、チューブ１の全直管部１１に固定されており、全直管部１１に対して直角になっており、フィン２に対して所定間隔置いて平行である。カンバン４１、４２は、熱交換器１０を設置場所に固定するのに使用される。

【0040】

上述した構成の熱交換器１０の具体的寸法は、例えば、図１において、Ｌ１＝８０〜１０００ｍｍ、Ｌ２＝１.０〜１０.０ｍｍ、Ｌ３＝５０〜７００ｍｍ、Ｌ４＝１０〜１８０ｍｍ、図２において、Ｌ５＝１２０〜１０５０ｍｍ、Ｌ６＝１５〜３０ｍｍ、図９において、Ｗ１１＝４〜１０ｍｍ、Ｗ１２＝２〜８ｍｍ、図１１において、Ｄ１＝４〜１０ｍｍ、Ｄ２＝３.２〜９.６ｍｍ、Ｌ１０＝１.０〜１０.０ｍｍである。

【0041】

次に、熱交換器１０の製造方法について説明する。

【0042】

（１）まず、直管状態のチューブ１を用意し、常法に従って亜鉛溶射を行って、チューブ１の表面全面に亜鉛溶射膜を形成する。

【0043】

（２）次に、亜鉛溶射膜が形成されたチューブ１に対して、常法に従って平面曲げ加工及びひねり加工を施して、図６に示されているサーペンタイン型のチューブ１を得る。ひねり加工は、列形態Ａから列形態Ｂへ移行させる際の湾曲管部１２に対して、及び、列形態Ｂから列形態Ｃへ移行させる際の湾曲管部１２に対して、施す。

【0044】

一方、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる板材に対して、プレス加工を施して、多数枚のフィン２を得る。

【0045】

（３）次に、多数枚のフィン２を、通常の箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する。並設状態とは、全てのフィン２が等間隔で且つ平行関係で且つ一列に並んだ状態である。なお、このとき、フィン２は、カラー３３の先端部３３１が隣のフィン２の挿通孔３内に位置するように、セットする。

【0046】

（４）次に、図６に示されている形態のチューブ１を、図１３に示されるように、並設状態の多数のフィン２の挿通孔３に、挿通させる。なお、並設状態のフィン２の下流側にはカンバン４２が並設されており、カンバン４２は、フィン２と共にチューブ１が挿通される。そして、チューブ１がフィン２及びカンバン４２に挿通された後、カンバン４１がチューブ１に取り付けられる。すなわち、チューブ１が、カンバン４１にも挿通される。

【0047】

（５）そして、チューブ１がフィン２及びカンバン４１、４２に挿通された後、全直管部１１を、液圧を利用して拡管させる。これにより、図１２に示される状態、すなわち、カラー３３が直管部１１の表面に圧接し、且つ、カラー３３の先端部３３１が直管部１１と隣のフィン２の挿通孔３のカラー３３とに挟まれた、状態が、得られる。また、同時に、直管部１１が、カンバン４１、４２の挿通孔４０の円孔部分に圧接し、これにより、カンバン４１、４２がチューブ１に固定される。

【0048】

上記構成の熱交換器１０においては、熱媒体がチューブ１の入口１Ａから流入して出口１Ｂから流出するまでの間において、フィン２を介して、熱媒体と空気との間で、熱交換が行われる。

【0049】

上記構成の熱交換器１０によれば、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）フィン２が、チューブ１の全直管部１１に固定された１枚の板体であるので、独立フィン型に比して、少ない枚数で高密度化を図ることができる。よって、空気調和機用に最適である。

【0050】

（ｂ）サーペンタイン型のチューブ１が、１本のチューブで構成されているので、チューブ途中に蝋付けやＴＩＧ溶接が施されてはいない。よって、チューブ１の表面には、亜鉛溶射膜が、亜鉛が飛散することなく、すなわち正常に、存在している。したがって、亜鉛溶射膜による犠牲陽極効果を確実に発揮でき、良好な耐食性を呈することができる。

【0051】

（ｃ）チューブ１表面の亜鉛溶射膜は、一般に、梨地状を呈している。それ故、一般的には、チューブ１は、フィン２に対して滑り難く、それ故、フィン２に挿通し難く、また、亜鉛溶射膜が挿通時にフィン２によって削られる恐れがある。しかるに、上記構成の熱交換器１０では、カラー３３が形成されているので、チューブ１はフィン２に挿通し易く、また、亜鉛溶射膜がフィン２によって削られる恐れはない。よって、チューブ１の表面には、亜鉛溶射膜が、削られることなく、すなわち正常に、存在している。したがって、亜鉛溶射膜による犠牲陽極効果を確実に発揮でき、良好な耐食性を呈することができる。

【0052】

（ｄ）カラー３３の先端部３３１が、隣のフィン２の挿通孔３内に位置しているので、直管部１１の拡管後においては直管部１１と隣のフィン２の挿通孔３のカラー３３とによって、挟まれている。すなわち、カラー３３の先端部３３１は、開くことなく、直管部１１に圧接している。よって、カラー３３と直管部１１との密着不良はなく、それ故、良好な熱交換効率を発揮できる。

【0053】

なお、本発明の熱交換器１０は、次のような変形構成を採用してもよい。
（ｉ）カラー３３として、図１４に示される形態を採用してもよい。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。このカラー３３は、先端に行くに従って径が小さくなっているだけでなく、挿通方向（矢印Ｘ方向）の途中に、段部３３２を有している。そして、段部３３２までの距離Ｌ１１は、並設状態における隣り合うフィン２間の距離Ｌ２に、設定されている。図１６は、このカラー３３を用いた場合の、図１２に相当する図である。図１６に示されるように、カラー３３の先端部３３１は、直管部１１と隣のフィン２の挿通孔３のカラー３３との間に挟まれている。また、段部３３２が隣のフィン２に当接しており、これにより、隣り合うフィン２の間隔が段部３３２によって規制されている。よって、多数枚のフィン２を等間隔に維持しやすい。このカラー３３を用いた場合には、多数枚のフィン２を、通常の箱型マガジンにセットして、並設状態に設定する際に、フィン２を、カラー３３の先端部３３１が隣のフィン２の挿通孔３内に位置するように、且つ、カラー３３の段部３３２が隣のフィン２に当接するように、セットする。よって、このカラー３３によれば、フィン２を等間隔に設定しやすい。なお、図１６において、具体的寸法は、例えば、Ｄ３＝４.０〜１０.０ｍｍ、Ｄ４＝３.６〜９.６ｍｍ、Ｌ１１＝１．０〜１０．０ｍｍである。

【0054】

（ii）亜鉛溶射は、直管状態のチューブ１ではなく、サーペンタイン型に加工されたチューブ１に対して、行ってもよい。

【0055】

（iii）チューブ１表面に亜鉛溶射膜を形成した後に亜鉛溶射膜に熱処理を施してもよい。熱処理温度は、例えば、２５０℃である。これによれば、亜鉛溶射膜中の亜鉛粒子を微細化できるので、チューブ１が、フィン２に対して滑りやすくなり、フィン２に挿通し易くなる。したがって、熱交換器１０の組み立てが容易になり、量産化を図ることができる。

【0056】

（iV）チューブ１の列形態は、３つに限るものではなく、２つ又は４つ以上でもよい。いずれの場合でも、列形態間の移行は、湾曲管部１２のひねり加工によって実現される。

【0057】

（Ｖ）フィン２は、コルゲート形状の表面を有してもよい（特許文献３参照）。或いは、フィン２には、スリットが形成されてもよい。これらによれば、フィン２の表面積を増大できるので、熱交換効率を向上できる。

【0058】

（vi）チューブ１は、図１７に示されるような内面形状を有しているのが、好ましい。図１７において、チューブ１は、内面に多数個の凸部３５５を有している。凸部３５５は、チューブ１の長手方向に連続して延びている。これらの凸部３５５は、円周方向に間隔を置いて設けられている。そして、円周方向において隣接する凸部３５５と凸部３５５との間は平坦面３５６となっている。また、凸部３５５は、先端が尖っており、０．２ｍｍ以上の高さＨを有している。この内面形状によれば、チューブ１内の伝熱面積が図１８の場合の２倍であるので、式（I）におけるＡｉを増大できる。しかも、この内面形状によれば、液圧を利用した拡管方法を使用した場合に、液圧が平坦面３５６で受けられるので、チューブ１を均等に拡管でき、また、亀裂破壊を防止できる。この内面形状は、特に凝縮器で採用された場合に優れた効果を発揮することが確認されている。その理由としては、図１８の内面形状では、凸部３５１が、高さが低いために、凝縮時の液化冷媒によって覆われてしまい、液化前のガス冷媒に接触し難くなるが、図１７の内面形状では、凸部３５５が液化前のガス冷媒に確実に接触できるからである。なお、本実施形態の熱交換器１０において、図１７の内面形状を採用すると、図１２に示されるようにカラー３３とチューブ１の直管部１１とが良好に密着することとの相乗作用によって、熱交換性能を大幅に向上できる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明の熱交換器は、空気調和機用に最適であるので、産業上の利用価値が大である。

【符号の説明】

【0060】

１ チューブ １０ 熱交換器 １１ 直管部 １２ 湾曲管部 ２ フィン
３ 挿通孔 ３２ 円孔部分 ３３ カラー ３３１ 先端部 ３３２ 段部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】