JP2003329385A - 熱交換器フィンおよび熱交換器フィン形成金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィンカラーとその内側に挿入される伝熱管
との接触面積を十分に確保して、十分に高い熱交換能力
を有する熱交換器を得ること。 【解決手段】 板状のフィン本体３２と、フィン本体３
２に設けられた貫通孔の周縁を切り起こして形成された
筒状のフィンカラー３３とを備えてなる熱交換器フィン
３１において、フィンカラー３３の周面のカラー中央部
３５には、フィンカラー３３の中心軸に向かって内方に
凸となる湾曲部３５ａが形成されている。板状体に形成
されたフィンカラーとなるべき筒状部の先端部をその外
周方向にカーリングさせてカーリング部３４ａを形成す
るカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型４１にお
いて、筒状部の周面の中央部を形成する個所には、筒状
部の周面にその中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部
を形成する湾曲形成部４３が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器フィンお
よび熱交換器フィン形成金型に関し、さらに詳しくは、
空調機等に用いられるプレートフィンチューブ型熱交換
器に利用される熱交換器フィンおよび該フィンを製造す
るための熱交換器フィン形成金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、空気調和機などのプレートフ
ィンチューブ型熱交換器に用いられている従来の熱交換
器フィンを示す断面側面図である。この図１３におい
て、熱交換器フィン１は、板状のフィン本体２と、この
フィン本体２と一体的に形成された円筒状のフィンカラ
ー３とを有して構成してある。これらフィン本体２およ
びフィンカラー３は、たとえばアルミ材などの金属薄板
により形成されている。

【０００３】フィンカラー３は、その先端部分に位置す
るカラー先端部４と、その中央部分に位置するカラー中
央部５と、その基端部分、すなわちフィン本体２に連続
して接する部分に位置するカラー基端部６とを有して構
成されている。

【０００４】カラー先端部４には、外周方向にカーリン
グされたカーリング部４ａが形成されている。また、カ
ラー基端部６にも、カラー先端部４と同様に外周方向に
カーリングされたカーリング部６ａが形成されている。
カラー中央部５は、カーリングされずに伸長状態、すな
わち図１３においては直線状の状態になっている。

【０００５】そして、このような熱交換器フィン１を複
数積層し、それぞれのフィンカラー３により形成された
経路内に伝熱管を挿入して後述の拡管工程を経て熱交換
器が得られる。

【０００６】以下において、上述の熱交換器フィン１の
製造方法について説明する。図１４〜図１９は、それぞ
れ熱交換器フィン１の各製造工程を示す拡大側面断面図
である。

【０００７】まず、図１４（ａ）に示すように、先端頂
部が球面状となっているロッド状の第１絞り加工金型１
１と第１絞り押え金型１２とにより熱交換器フィン１の
材料たる金属薄板２ａの特定の個所、すなわちフィンカ
ラー３を形成する個所に球面状凸部３ａを形成する（第
一絞り工程）。

【０００８】つぎに、図１４（ｂ）に示すように、先端
頂部１３ａが水平となっているロッド状の第２絞り加工
金型１３と第２絞り押え金型１４とにより、上述の第一
絞り工程で形成された球面状凸部３ａに水平頂部３ｃを
形成し、この水平頂部３ｃとなる部分を伸ばして薄肉化
させて円錐台状凸部３ｂを形成する（第二絞り工程）。

【０００９】このように、絞り工程を第一絞り工程と第
二絞り工程との二段階で行うのは、金属薄板２ａに対し
て第２絞り加工金型１３および第２絞り押え金型１４に
より円錐台状凸部３ｂを直接形成しようとすると、第２
絞り加工金型１３の先端頂部１３ａとこれに当接する金
属薄板部分との摩擦抵抗に比して、第２絞り加工金型１
３の先端縁部のカール部１３ｂとこれに当接する金属薄
板部分との摩擦抵抗が小さくなるので、該カール部１３
ｂに当接する部分が局部的に伸ばされて厚みが急激に小
さいものになり破断する虞れがあるためである。そのた
め、第一絞り工程で金属薄板２ａの厚みを一様なものと
して球面状凸部３ａを形成し、第二絞り工程で円錐台状
凸部３ｂを形成している。

【００１０】図１５に示すように円錐台状凸部３ｂが形
成された金属薄板２ａをバーリング形成金型１５および
バーリング押え金型１６により保持して、図１６に示す
ように穴あけ形成金型１７を下降させることにより金属
薄板２ａに貫通孔２ｂを形成し、次いで、図１７に示す
ようにバーリング形成金型１５の上昇により該貫通孔２
ｂの周縁を起してバーリング部３ｄを形成する（バーリ
ング工程）。

【００１１】そして、図１８に示すように、バーリング
部３ｄが形成された金属薄板２ａを押付け金型１８およ
び起し押え金型１９により保持し、起し金型２０を上昇
させることによりバーリング部３ｄを直立させて円筒状
のフィンカラー基部３ｅを形成する（起し工程）。ま
た、この工程によってフィンカラー基部３ｅの内径の精
度向上が図られる。

【００１２】つぎに、図１９に示すように、上方よりカ
ーリング形成金型２１を下降させて下死点に到達するこ
とにより、フィンカラー基部３ｅの先端部はその外周方
向にカーリングしてカーリング部４ａが形成されてカラ
ー先端部４となる（カーリング工程）。この工程におい
ては、フィンカラー基部３ｅの基端部も該カーリング部
４ａと同様にカーリングしてカーリング部６ａが形成さ
れてカラー基端部６となる。その一方、カーリング形成
金型２１は、下死点に到達したときにフィンカラー基部
３ｅの中央部に当接する部分は何ら湾曲していないた
め、該中央部は上述のように直線状の状態に形成されて
カラー中央部５となる。以上の工程により、フィンカラ
ー３が形成されると共にフィン本体２が形成されて上述
の熱交換器フィン１が得られる。従来の熱交換器フィン
の製造方法については、たとえば特開２０００−３２６
０３２号公報等に記載されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図２０に示
すような、複数の熱交換器フィン１を積層させてそれぞ
れのフィンカラー３により形成された経路７内に伝熱管
２５を挿入して該伝熱管２５を拡管させる拡管工程にお
いては、つぎのような問題が生じている。

【００１４】このような拡管工程は、伝熱管２５を挿入
した後に、図中の矢印方向に拡管玉２６を貫通させるこ
とにより行われるが、図２１（ａ）に示すように、拡管
玉２６がフィンカラー３のカラー基端部６近傍（図にお
いてはカラー基端部６直下）を通過する際に該カラー基
端部６と伝熱管２５とが最初に当接する。このとき、フ
ィンカラー３のカラー先端部４（カーリング部４ａ）は
つぎに積層されている熱交換器フィンのフィンカラーの
カラー基端部に押えられている。

【００１５】そして、拡管玉２６がフィンカラー３のカ
ラー中央部５近傍を通過するときには、該カラー中央部
５は伝熱管２５から離れる方向に塑性変形する。そのた
め、図２１（ｂ）に示すように、拡管玉２６が通過した
後は、フィンカラー３は、そのカラー先端部４およびカ
ラー基端部６のみが伝熱管２５に接触し、そのカラー中
央部５と伝熱管２５との間には間隙が生じ、つまり該カ
ラー中央部５は浮いた状態になる。その結果、熱交換器
フィン１と伝熱管２５とは、フィンカラー３のカラー先
端部４およびカラー基端部６でしか接触していないの
で、接触面積を十分に得ることができない。したがっ
て、該伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本
体２に伝達されないものとなり、十分に高い熱交換能力
を有する熱交換器を得ることができない、という問題が
ある。

【００１６】本発明は、上記実情に鑑みて、フィンカラ
ーと、その内側に挿入される伝熱管との接触面積を十分
に確保して、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を
得ることができる熱交換器フィンおよび該熱交換器フィ
ンを製造することができる熱交換器フィン形成金型を得
ることを目的とする。さらに、本発明は、得られる熱交
換器フィンのフィンカラーに加工不良が生じることを防
止すると共に、熱交換器フィンを製造する工程の一つで
ある絞り工程を１回で行うことができる熱交換器フィン
形成金型を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる熱交換器フィンは、板状のフィン本
体と、前記フィン本体に設けられた貫通孔の周縁を切り
起こして形成された筒状のフィンカラーとを備えてなる
熱交換器フィンにおいて、前記フィンカラーの周面の中
央部には、該フィンカラーの中心軸に向かって内方に凸
となる湾曲部が形成されていることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、フィンカラーの内側に
挿入される伝熱管の拡管工程において、湾曲部が該伝熱
管に最初に接触した後、接触個所がフィンカラーの先端
部および基端部に向けて徐々に拡大していき、フィンカ
ラーの内周面を良好に伝熱管に接触させることができ
る。

【００１９】本発明にかかる熱交換器フィン形成金型
は、板状体に形成されたフィンカラーとなるべき筒状部
の先端部をその外周方向にカーリングさせてカーリング
部を形成するカーリング形成用の熱交換器フィン形成金
型において、前記筒状部の周面の中央部を形成する個所
には、該筒状部の周面にその中心軸に向かって内方に凸
となる湾曲部を形成する湾曲形成部が設けられているこ
とを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、湾曲形成部の形状が転
写されて筒状部の周面の中央部には、中心軸に向かって
内方に凸となる湾曲部が形成される。

【００２１】つぎの発明にかかる熱交換器フィン形成金
型は、上記の発明において、前記カーリング部を形成す
る個所は湾曲形状を有しており、前記湾曲形状の曲率が
外周方向に向かうに連れて漸次大きくなることを特徴と
する。

【００２２】この発明によれば、カーリング部を形成す
る個所の湾曲形状の曲率が外周方向に向かうに連れて漸
次大きくなるので、該個所と接触する筒状部の先端部が
受ける摩擦抵抗が大きくなり、該筒状部の中央部が金型
の湾曲形成部により密着しやすくなる結果、該湾曲形成
部の形状を該中央部により転写しやすくなる。

【００２３】本発明にかかる熱交換器フィン形成金型
は、ロッド状の形状を有しており、その先端縁部には、
その基端部の径より小さい径を有する水平頂部と、前記
基端部の外周端部と連続して接する湾曲形状のカール部
とが形成されてなり、前記先端縁部が板状体のフィンカ
ラーとなるべき個所に当接することにより凸状部を形成
する絞り加工用の熱交換器フィン形成金型において、前
記水平頂部とカール部との間には、斜方向に傾斜する傾
斜部が設けられていることを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、傾斜部とこれに当接す
る板状体部分との摩擦抵抗が、水平頂部とこれに当接す
る板状体部分との摩擦抵抗より小さいので、傾斜部に当
接する板状体部分を伸ばすことができる結果、最も摩擦
抵抗の小さいカール部に当接する板状体部分が局部的に
急激に伸びて破断することを防止することができる。

【００２５】つぎの発明にかかる熱交換器フィン形成金
型は、上記の発明において、前記水平頂部は、基端部の
径の半分以下となる大きさの径を有することを特徴とす
る。

【００２６】この発明によれば、水平頂部の径の大きさ
が基端部の径の半分以下とされる結果、相対的に傾斜部
の大きさを十分に確保することができ、これにより、カ
ール部に当接する板状体部分が局部的に急激に伸びて破
断することを確実に防止することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかる熱交換器フィンおよび熱交換器フィン形成金
型の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、
以下の説明において、すでに説明した構成と同一もしく
は相当する構成には、同一の符号を付して重複説明を省
略する。

【００２８】＜実施の形態１；熱交換器フィン＞図１
は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィンにつ
いて示す断面側面図である。この図１において、熱交換
器フィン３１は、板状のフィン本体３２と、このフィン
本体３２と一体的に形成された円筒状のフィンカラー３
３とを有して構成してある。これらフィン本体３２およ
びフィンカラー３３は、たとえばアルミ材などの金属薄
板により形成されている。

【００２９】フィンカラー３３は、その先端部分にある
カラー先端部３４と、その中央部分にあるカラー中央部
３５と、その基端部分、すなわちフィン本体３２に連続
して接する部分にあるカラー基端部３６とを有して構成
されている。

【００３０】カラー先端部３４には、外周方向にカーリ
ングされたカーリング部３４ａが形成されている。ま
た、カラー基端部３６にも、カラー先端部３４と同様に
外周方向にカーリングされたカーリング部３６ａが形成
されている。そして、カラー中央部３５には、該フィン
カラー３３の中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部３
５ａが形成されている。

【００３１】図２および図３は、実施の形態１にかかる
熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示したもので
あり、図２は拡管工程を示す断面側面図、図３（ａ）お
よび（ｂ）はその拡大断面側面図である。この拡管工程
は、複数の熱交換器フィン３１を積層させてそれぞれの
フィンカラー３３により形成された経路７内に伝熱管２
５を挿入して該伝熱管２５内に図中の矢印方向に拡管玉
２６を貫通させて該伝熱管２５を拡管させて固定させる
ものである。

【００３２】このような拡管工程においては、図３
（ａ）に示すように、拡管玉２６がフィンカラー３３の
カラー基端部３６近傍（図においてはカラー基端部３６
直下）を通過する際に湾曲部３５ａと伝熱管２５とが最
初に当接する。このとき、カラー先端部３４はつぎに積
層されている熱交換器フィンのフィンカラーのカラー基
端部に押えられている。

【００３３】そして、拡管玉２６がフィンカラー３３の
カラー中央部３５近傍を通過するときには、該フィンカ
ラー３３における伝熱管２５との接触個所は、湾曲部３
５ａを中心にしてカラー先端部３４およびカラー基端部
３６に向けて徐々に拡大していく。その結果、図３
（ｂ）に示すように、拡管玉２６が通過した後は、フィ
ンカラー３３は、そのカラー基端部３６からカラー先端
部３４にかけて伝熱管２５に接触することになる。

【００３４】したがって、上記の熱交換器フィン３１に
よれば、湾曲部３５ａを中心にしてカラー基端部３６か
らカラー先端部３４にかけて伝熱管２５に接触すること
ができるので、該伝熱管２５との接触面積を十分に大き
いものとすることができ、これにより、伝熱管２５内を
流れる冷媒の熱が良好にフィン本体３２に伝達される結
果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ること
ができる。

【００３５】＜実施の形態２；熱交換器フィン形成金型
＞図４は、本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィ
ン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリン
グ形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示し
た側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を
拡大して示す拡大断面図である。図４において、熱交換
器フィン形成金型は、上述のカーリング工程（図１９参
照）においてカーリング部を形成するために用いられる
ものである。

【００３６】このカーリング形成用の熱交換器フィン形
成金型（以下カーリング形成金型ともいう）４１は、カ
ーリング形成部４２と、湾曲形成部４３とを有してい
る。

【００３７】カーリング形成部４２は、カーリング工程
においてカーリング形成金型４１が下降して下死点に到
達することにより、対応する円筒状のフィンカラー基部
３３ｅの先端部をその外周方向にカーリングさせるもの
である。また、カーリング形成部４２の方が湾曲形成部
４３に比して曲率が大きい。

【００３８】湾曲形成部４３は、カーリング工程におい
てカーリング形成金型４１が下降して下死点に到達する
ことにより、対応するフィンカラー基部３３ｅの中央部
を該フィンカラー基部３３ｅの中心軸に向けて内方に凸
となる湾曲部３５ａを形成するものである。

【００３９】図５〜図７は、実施の形態２にかかる熱交
換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に
示す説明用断面図である。

【００４０】まず、図５に示すように、フィンカラー基
部３３ｅが形成された金属薄板３２ａは、その下方より
押え金型５１に支持されると共に、その上方よりカーリ
ング形成金型４１より早く下降した押付金型５２に支持
されている。そして、この金属薄板３２ａに対し、その
上方よりカーリング形成金型４１をフィンカラー基部３
３ｅ内に挿入するように下降させる。これにより、フィ
ンカラー基部３３ｅの先端縁がカーリング形成金型４１
のカーリング形成部４２に当接する。

【００４１】つぎに、図６に示すように、カーリング形
成金型４１の下降が進むと、フィンカラー基部３３ｅの
先端部は、カーリング形成部４２の終端に近づくことに
より摩擦抵抗が大きくなり、該カーリング形成部４２の
形状に沿ったかたちで外周方向にカーリングされる。

【００４２】そして、図７に示すように、カーリング形
成金型４１が下死点に到達すると、フィンカラー基部３
３ｅの先端部には、カーリング部３４ａが形成されると
共に、該フィンカラー基部３３ｅの基端部にも、カーリ
ング部３６ａが形成される。また、該カーリング形成金
型４１の湾曲形成部４３に当接するフィンカラー基部３
３ｅの中央部には、該湾曲形成部４３の形状が転写され
て湾曲部３５ａが形成され、これにより、フィンカラー
３３が得られる。

【００４３】その後、カーリング形成金型４１が上昇し
てカーリング工程が終了することになる。その際、フィ
ンカラー３３は外周方向に弾性変形して拡がるので、カ
ーリング形成金型４１は容易に上昇することができる。

【００４４】以上のような構成を有するカーリング形成
金型４１によれば、湾曲形成部４３の形状を転写させる
ことにより、湾曲部３５ａが形成されたフィンカラー３
３を有する熱交換器フィン３１を得ることができる。そ
の結果、上述のように、伝熱管２５との接触面積を十分
に大きいものにすることができ、これにより、伝熱管２
５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体３２に伝達さ
れる結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得
ることができる。

【００４５】＜実施の形態３；熱交換器フィン形成金型
＞図８は、本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィ
ン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリン
グ形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示し
た側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を
拡大して示す拡大断面図である。図８において、熱交換
器フィン形成金型は、上述のカーリング工程（図１９参
照）においてカーリング部を形成するために用いられる
ものである。

【００４６】このカーリング形成用の熱交換器フィン形
成金型（以下カーリング形成金型ともいう）４１′は、
カーリング形成部４４と、湾曲形成部４３′とを有して
いる。

【００４７】カーリング形成部４４は、カーリング工程
においてカーリング形成金型４１′が下降して下死点に
到達することにより、対応する円筒状のフィンカラー基
部３３ｅの先端部をその外周方向にカーリングさせるも
のである。

【００４８】湾曲形成部４３′は、カーリング工程にお
いてカーリング形成金型４１′が下降して下死点に到達
することにより、対応するフィンカラー基部３３ｅの中
央部を該フィンカラー基部３３ｅの中心軸に向けて内方
に凸となる湾曲部３５ａを形成するものである。

【００４９】そして、本実施の形態においては、カーリ
ング形成部４４は、湾曲形成部４３′に連続して接する
第１アール形状部４４ａと、該第１アール形状部４４ａ
に連続して接する第２アール形状部４４ｂと、該第２ア
ール形状部４４ｂに連続して接する勾配部４４ｃとによ
り形成されている。第１アール形状部４４ａは、湾曲形
成部４３′よりも大きい曲率を有している。第２アール
形状部４４ｂは、第１アール形状部４４ａよりもカーリ
ング形成金型４１′の外周方向に位置し、該第１アール
形状部４４ａよりも大きい曲率を有している。勾配部４
４ｃは、直線状に形成されている。つまり、カーリング
形成部４４は、その曲率がカーリング形成金型４１′の
外周方向に向かうに連れて漸次大きくなる態様となって
いる。

【００５０】図９〜図１１は、実施の形態３にかかる熱
交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的
に示す説明図である。

【００５１】まず、図９に示すように、フィンカラー基
部３３ｅが形成された金属薄板３２ａは、その下方より
押え金型５１に支持されると共に、その上方よりカーリ
ング形成金型４１′より早く下降した押付金型５２に支
持されている。そして、この金属薄板３２ａに対し、そ
の上方よりカーリング形成金型４１′をフィンカラー基
部３３ｅ内に挿入するように下降させる。これにより、
フィンカラー基部３３ｅの先端縁がカーリング形成金型
４１′のカーリング形成部４４に当接する。

【００５２】つぎに、図１０に示すように、カーリング
形成金型４１′の下降が進むと、フィンカラー基部３３
ｅの先端部は、カーリング形成部４４の終端、すなわち
第２アール形状部４４ｂおよび勾配部４４ｃに近づくこ
とにより摩擦抵抗が大きくなり、該カーリング形成部４
４の形状に沿ったかたちで外周方向にカーリングされ
る。このとき、フィンカラー基部３３ｅの先端部が曲率
の大きい第２アール形状部４４ｂによりカーリングされ
るので、該先端部に作用する変形抵抗が大きくなり、こ
れに伴い該フィンカラー基部３３ｅの中央部は、カーリ
ング形成金型４１′に強く押しつけられることになる。

【００５３】そして、図１１に示すように、カーリング
形成金型４１′が下死点に到達すると、フィンカラー基
部３３ｅの先端部には、カーリング部３４ａが形成され
ると共に、該フィンカラー基部３３ｅの基端部には、カ
ーリング部３６ａが形成される。また、フィンカラー基
部３３ｅの中央部は、カーリング形成金型４１′の湾曲
形成部４３′に強く押しつけられて該湾曲形成部４３′
の形状が転写されて湾曲部３５ａが形成され、これによ
り、フィンカラー３３が得られる。

【００５４】その後、カーリング形成金型４１′が上昇
してカーリング工程が終了することになる。その際、フ
ィンカラー３３は外周方向に弾性変形して拡がるので、
カーリング形成金型４１′は容易に上昇することができ
る。

【００５５】以上のような構成を有するカーリング形成
金型４１′によれば、カーリング形成部４４の曲率が外
周方向に向かうに連れて漸次大きくなっているので、フ
ィンカラー基部３３ｅの中央部を湾曲形成部４３′に強
く押しつけることができ、該湾曲形成部４３′の形状を
確実に転写させることにより、湾曲部３５ａが形成され
たフィンカラー３３を有する熱交換器フィン３１を得る
ことができる。その結果、上述のように、伝熱管２５と
の接触面積を十分に大きいものにすることができ、これ
により、伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン
本体３２に伝達される結果、十分に高い熱交換能力を有
する熱交換器を得ることができる。

【００５６】＜実施の形態４；熱交換器フィン形成金型
＞図１２は、本発明の実施の形態４にかかる熱交換器フ
ィン形成金型について示す断面図であり、（ａ）は絞り
加工用の熱交換器フィン形成金型の断面図であり、
（ｂ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型を用いた
絞り工程を示す説明用断面図である。図１２において、
熱交換器フィン形成金型は、上述の絞り工程（図１４参
照）において金属薄板の特定の個所に円錐台状凸部を形
成するために用いられるものである。

【００５７】この絞り加工用の熱交換器フィン形成金型
（以下、絞り加工金型ともいう）６１は、ロッド状の形
状を有しているものであって、その先端縁部には、水平
頂部６２、傾斜部６３およびカール部６４が形成されて
いる。

【００５８】水平頂部６２は、絞り加工金型６１の先端
縁部の中心に設けられており、その径の大きさは、該絞
り加工金型６１の基端部分６５の径の半分以下である。
すなわち、水平頂部６２の径をｄとし、基端部分６５の
径をＤとしたとき、両者の比がつぎの関係を充たすよう
規定されている。 ｄ／Ｄ≦１／２ より具体的に示すと、たとえば基端部分６５の径が６．
６ｍｍの場合には、水平頂部６２の径は２．８〜３．３
ｍｍである。

【００５９】傾斜部６３は、水平頂部６２の周縁に形成
されており、水平頂部６２からカール部６４にかけて斜
方向に傾斜している。より詳細には、水平頂部６２の周
縁からカール部６４にかけて径が漸次大きくなるように
形成されている。この傾斜部６３の傾斜角度はたとえば
５〜７°であることが好ましい。

【００６０】カール部６４は、先端縁部の最外縁を構成
しており、基端部分６５の外周端部と連続して接し、湾
曲形状を有している。

【００６１】そして、本実施の形態にかかる熱交換器フ
ィン形成金型を用いた絞り工程は次のようになる。図１
２（ｂ）に示すように、金属薄板３２ａをその上方から
下降してきた絞り押付金型７０に保持させた状態で、該
金属薄板３２ａの下方から絞り加工金型６１を上昇させ
る。これにより、金属薄板３２ａの特定の個所、すなわ
ちフィンカラー３３を形成する個所に絞り加工金型６１
の先端縁部の形状に対応した円錐台状凸部３３ｂが形成
される。

【００６２】このとき、金属薄板３２ａのうち、水平頂
部６２に当接する部分は、他の領域に比して絞り加工金
型６１との摩擦抵抗が大きいので周方向に伸びず、厚み
の大きさが初期の厚みのままである。これに対して、傾
斜部６３に当接する部分は、絞り加工金型６１との摩擦
抵抗が水平頂部６２に当接する部分に比して小さいの
で、該部分は周方向に伸び、その厚みも小さくなる。ま
た、カール部６４に当接する部分は、絞り加工金型６１
との摩擦抵抗が最も小さいので、該部分も周方向に伸
び、その厚みも小さくなる。

【００６３】その後、このようにして円錐台状凸部３３
ｂが形成された金属薄板３２ａは、後段のバーリング工
程において、該円錐台状凸部３３ｂの水平頂部を含む部
分が切り落とされて貫通孔が形成される。

【００６４】以上のような構成を有する絞り加工金型６
１によれば、絞り工程において、その傾斜部６３が当接
する金属薄板部分を周方向に伸ばすことができるので、
最も摩擦抵抗の小さいカール部６４に当接する金属薄板
部分が局部的に急激に伸びて破断することを防止するこ
とができる。したがって、形成されるフィンカラー３３
において、その一部が欠損することや、厚みの小さい部
分が発生することなどの加工不良を防止することができ
る。また、絞り工程を従来のように複数回に分けて行う
必要がなく、１回で行うことができる。

【００６５】また、後段のバーリング工程において、厚
みが初期のままの水平頂部を含む部分を切り落とすの
で、形成されるフィンカラーの厚みの大きさにばらつき
が生じることを回避することができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フィンカラーの内側に挿入される伝熱管の拡管工程
において、湾曲部が該伝熱管に最初に接触した後、接触
個所がフィンカラーの先端部および基端部に向けて徐々
に拡大していき、フィンカラーの内周面を良好に伝熱管
に接触させることができる。したがって、伝熱管との接
触面積を十分に大きいものとすることができ、これによ
り、伝熱管内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体に伝
達される結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器
を得ることができる。

【００６７】また、つぎの発明によれば、湾曲形成部の
形状が転写されてフィンカラーとなるべき筒状部の周面
の中央部には、中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部
が形成される熱交換器フィンが得られる結果、上述のよ
うに、伝熱管との接触面積を十分に大きいものにするこ
とができ、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得
ることができる。

【００６８】また、つぎの発明によれば、カーリング部
を形成する個所の湾曲形状の曲率が外周方向に向かうに
連れて漸次大きくなるので、該個所と接触するフィンカ
ラーとなるべき筒状部の先端部が受ける摩擦抵抗が大き
くなり、該筒状部の中央部が金型の湾曲形成部により密
着しやすくなる結果、該湾曲形成部の形状を該中央部に
より転写しやすくなる。したがって、筒状部の周面の中
央部には、中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部が形
成される熱交換器フィンが得られる結果、上述のよう
に、伝熱管との接触面積を十分に大きいものにすること
ができ、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得る
ことができる。

【００６９】また、つぎの発明によれば、傾斜部とこれ
に当接する板状体部分との摩擦抵抗が、水平頂部とこれ
に当接する板状体部分との摩擦抵抗より小さいので、傾
斜部に当接する板状体部分を伸ばすことができる結果、
最も摩擦抵抗の小さいカール部に当接する板状体部分が
局部的に急激に伸びて破断することを防止することがで
きる。したがって、形成されるフィンカラーにおいて、
その一部が欠損することや、厚みの小さい部分が発生す
ることなどの加工不良を防止することができる。また、
絞り工程を従来のように複数回に分けて行う必要がな
く、１回で行うことができる。

【００７０】また、つぎの発明によれば、水平頂部の径
の大きさが基端部の径の半分以下とされる結果、相対的
に傾斜部の大きさを十分に確保することができ、これに
より、カール部に当接する板状体部分が局部的に急激に
伸びて破断することを確実に防止することができる。し
たがって、形成されるフィンカラーにおいて、その一部
が欠損することや、厚みの小さい部分が発生することな
どの加工不良を防止することができる。また、絞り工程
を従来のように複数回に分けて行う必要がなく、１回で
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィ
ンについて示す断面側面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィ
ンを拡管工程に用いた場合を示す断面側面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィ
ンを拡管工程に用いた場合を示す拡大断面側面図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィ
ン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリン
グ形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示し
た側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を
拡大して示す拡大断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィ
ン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明
用断面図である。

【図６】 本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィ
ン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明
用断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィ
ン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明
用断面図である。

【図８】 本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィ
ン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリン
グ形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示し
た側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を
拡大して示す拡大断面図である。

【図９】 本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィ
ン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明
用断面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フ
ィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説
明用断面図である。

【図１１】 本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フ
ィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説
明用断面図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４にかかる熱交換器フ
ィン形成金型について示す断面図であり、（ａ）は絞り
加工用の熱交換器フィン形成金型の断面図であり、
（ｂ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型を用いた
絞り工程を示す説明用断面図である。

【図１３】 従来の熱交換器フィンを示す断面側面図で
ある。

【図１４】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図１５】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図１６】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図１７】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図１８】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図１９】 熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側
面断面図である。

【図２０】 従来の熱交換器フィンを拡管工程に用いた
場合を示す断面側面図である。

【図２１】 従来の熱交換器フィンを拡管工程に用いた
場合を示す拡大断面側面図である。

【符号の説明】

３１ 熱交換器フィン、３２ フィン本体、３３ フィ
ンカラー、３４ カラー先端部、３４ａ カーリング
部、３５ カラー中央部、３５ａ 湾曲部、３６カラー
基端部、３６ａ カーリング部、４１ カーリング形成
金型、４１′カーリング形成金型、４２ カーリング形
成部、４３ 湾曲形成部、４３′ 湾曲形成部、４４
カーリング形成部、４４ａ 第１アール形状部、４４ｂ
第２アール形状部、４４ｃ 勾配部、６１ 絞り加工
金型、６２ 水平頂部、６３傾斜部、６４ カール部、
６５ 基端部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 雅弘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石橋 晃 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高田 浩明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のフィン本体と、前記フィン本体に
   設けられた貫通孔の周縁を切り起こして形成された筒状
   のフィンカラーとを備えてなる熱交換器フィンにおい
   て、 前記フィンカラーの周面の中央部には、該フィンカラー
   の中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部が形成されて
   いることを特徴とする熱交換器フィン。
2. 【請求項２】 板状体に形成されたフィンカラーとなる
   べき筒状部の先端部をその外周方向にカーリングさせて
   カーリング部を形成するカーリング形成用の熱交換器フ
   ィン形成金型において、 前記筒状部の周面の中央部を形成する個所には、該筒状
   部の周面にその中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部
   を形成する湾曲形成部が設けられていることを特徴とす
   る熱交換器フィン形成金型。
3. 【請求項３】 前記カーリング部を形成する個所は湾曲
   形状を有しており、前記湾曲形状の曲率が外周方向に向
   かうに連れて漸次大きくなることを特徴とする請求項２
   に記載の熱交換器フィン形成金型。
4. 【請求項４】 ロッド状の形状を有しており、その先端
   縁部には、その基端部の径より小さい径を有する水平頂
   部と、前記基端部の外周端部と連続して接する湾曲形状
   のカール部とが形成されてなり、前記先端縁部が板状体
   のフィンカラーとなるべき個所に当接することにより凸
   状部を形成する絞り加工用の熱交換器フィン形成金型に
   おいて、 前記水平頂部とカール部との間には、斜方向に傾斜する
   傾斜部が設けられていることを特徴とする熱交換器フィ
   ン形成金型。
5. 【請求項５】 前記水平頂部は、基端部の径の半分以下
   となる大きさの径を有することを特徴とする請求項４に
   記載の熱交換器フィン形成金型。