JP2012030256A - 熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑える。
【解決手段】室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５として、室外熱交換器７の曲げ加工の始点から終点に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面５８を有するものを採用している。湾曲面５８は、始点寄りに位置しかつ大きな曲げ半径を有する第１湾曲面６１と、終点寄りに位置しかつ第１湾曲面６１よりも小さな曲げ半径を有する主湾曲面６２とを有している。この曲げ加工方法では、曲げ加工の開始時に、伝熱フィン２１の突出部分を第１湾曲面６１に押し当てる第１ステップを行い、第１ステップの後に、伝熱フィン２１の突出部分を主湾曲面６２に押し当てるメインステップを行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、熱交換器の曲げ加工方法、特に、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法に関する。

従来より、特許文献１（実願昭５８−４７３１８号公報）に示す熱交換器の曲げ加工方法がある。この熱交換器の曲げ加工方法は、フィン（伝熱フィン）とパイプ（伝熱管）からなる平板状の熱交換器を、成形ラム（曲げ型）の湾曲面に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行うものである。このような曲げ加工を行うことによって、熱交換器を空気調和装置の室外ユニット等の機内にコンパクトに配置できるようにしている。

しかし、特許文献１の熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管の長手方向に直交する方向に突出する伝熱フィンの一部が折れ曲がるという問題がある。このため、曲げ加工された熱交換器を、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器として使用する場合には、空気流の通風抵抗を増加させてしまうおそれがある。

本発明の課題は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることにある。

第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法である。この熱交換器の曲げ加工方法では、曲げ型として、熱交換器の曲げ加工の始点から終点に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面を有するものを採用している。湾曲面は、始点寄りに位置しかつ大きな曲げ半径を有する第１湾曲面と、終点寄りに位置しかつ第１湾曲面よりも小さな曲げ半径を有する主湾曲面とを有している。そして、この熱交換器の曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、第１ステップを行い、第１ステップの後に、メインステップを行う。第１ステップは、伝熱フィンの突出部分を第１湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工するステップである。メインステップは、伝熱フィンの突出部分を主湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工するステップである。

熱交換器を曲げ型に巻き付けるように押し当てる曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンに荷重がかかる。このため、熱交換器を曲げ型に巻き付けるように押し当てる曲げ加工では、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じる。特に、従来のように、曲げ型として単一の曲げ半径を有するものを採用すると、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重が非常に大きくなり、その結果、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じやすい。

そこで、この曲げ加工方法では、上記のように、熱交換器の曲げ加工の開始時に大きくなる傾向があることに着目して、曲げ型として、熱交換器の曲げ加工の始点から終点に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面を有するものを採用している。そして、熱交換器の曲げ加工の開始時には、大きな曲げ半径を有する第１湾曲面によって曲げ加工を行い、その後、小さな曲げ半径を有する主湾曲面によって曲げ加工を行うようにしている。

このため、この曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第２の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、第１湾曲面が、始点から１０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている。

この曲げ加工方法では、第１湾曲面の巻き付け角度の範囲を１０度以下に設定することによって、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１又は第２の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、湾曲面が、第１湾曲面と主湾曲面との間に、第１湾曲面よりも小さくかつ主湾曲面よりも大きな曲げ半径を有する第２湾曲面をさらに有している。そして、この熱交換器の曲げ加工方法では、第１ステップとメインステップとの間に、伝熱フィンの突出部分を第２湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工する第２ステップを行う。

湾曲面を第１湾曲面及び主湾曲面のみによって構成して第１ステップの直後にメインステップを行うと、湾曲面の曲げ半径が小さくなることによって、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化するおそれがある。

そこで、この曲げ加工方法では、第１湾曲面と主湾曲面との間に第１湾曲面よりも小さくかつ主湾曲面よりも大きな曲げ半径を有する第２湾曲面を設けて第１ステップとメインステップとの間に第２ステップを行うようにしている。

このため、この曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

第４の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、第１湾曲面及び第２湾曲面が、始点から２０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている。

この曲げ加工方法では、第１湾曲面及び第２湾曲面の巻き付け角度の範囲を２０度以下に設定することによって、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第５の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、熱交換器が、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行うものである。伝熱フィンの突出部分は、熱交換器の空気流の下流側に位置している。

曲げ加工が行われた熱交換器を冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器として使用する場合には、熱交換器の曲げ加工が行われた部分における空気流の通風抵抗が、曲げ加工が行われていない部分に比べて大きくなる傾向がある。このため、熱交換器の曲げ加工が行われる部分については、伝熱フィンが折れ曲がることを抑えるために、伝熱フィンの突出部分を設けないようにすることが好ましい。しかし、冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器を曲げ加工する場合には、熱交換器の空気流の上流側の面が凸になるように曲げ加工される場合が多い。また、熱交換器に付着した水の排水を促進する等の理由によって、伝熱フィンの突出部分が熱交換器の空気流の下流側に設けられることが多い。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第６の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第５の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱管が、長手方向に直交する方向に幅広の扁平管である。

第７の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第６の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱管が、幅方向に並ぶ複数の流路穴が形成された扁平多穴管である。

伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器では、伝熱管として円管を採用した熱交換器に比べて、曲げ加工時に、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が大きくなる傾向にある。このため、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じやすい。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第８の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第７の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱フィンが、伝熱管にロウ付けされている。

伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器では、ロウ付け時の熱影響や、伝熱フィン表面のロウ材が別の場所に流れることに起因する減肉によって、伝熱フィンの強度が低下して、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がりやすい。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第９の観点にかかる熱交換器は、第１〜第８の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法によって曲げ加工された熱交換器である。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び第９の観点にかかる熱交換器では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第２及び第４の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

第５の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第６又は第７の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第８の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

本発明の一実施形態にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器が採用された室外熱交換器を有する室外ユニットの概略の内部構造を示す斜視図である。 図１のＤ部の拡大斜視図である。 室外熱交換器の曲げ加工を示す図（準備状態）である。 曲げ型の断面図である。 室外熱交換器の曲げ加工を示す図（曲げ加工状態）である。 室外熱交換器の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型を２点鎖線で図示）である。 変形例１における曲げ型の断面図である。 変形例１における室外熱交換器の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型を２点鎖線で図示）である。 変形例２における曲げ型の断面図である。 変形例３における曲げ型の断面図である。

本発明にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器について、図面に基づいて説明する。

−室外ユニットの概略構成−
図１は、本発明の一実施形態にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器が採用された室外熱交換器７を有する室外ユニット１の概略の内部構造を示す斜視図である。室外ユニット１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって空気調和を行う空気調和装置を構成している。室外ユニット１は、冷媒連絡管２、３を介して室内ユニット（図示せず）に接続されている。尚、以下の説明では、図１の紙面手前側を「前面」とし、図１の紙面奥側を「背面」とし、図１の紙面左側を「左側面」とし、図１の紙面右側を「右側面」とし、図１の紙面上側を「天面」とし、図１の紙面下側を「底面」とする。

室内ユニット２は、主として、略直方体箱状のユニットケーシング４と、圧縮機６と、室外熱交換器７と、室外ファン８とを有している。尚、室内ユニット２には、これら以外にも、様々な機器や弁、冷媒管等が収容されているが、ここでは説明を省略する。

ユニットケーシング４は、主として、底板４１と、天板４２（２点鎖線で図示）と、前板４３（２点鎖線で図示）と、側板４４（２点鎖線で図示）と、仕切板４５とを有している。

底板４１は、ユニットケーシング４の底面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。底板４１の周縁部は、上向きに折り曲げられている。底板４１の外面には、現地据付面に固定される２つの固定脚５が設けられている。固定脚５は、ユニットケーシング４の前側から後側に向かって延びている。

天板４２は、ユニットケーシング４の天面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。

前板４３は、主として、ユニットケーシング４の前面部分及び右側面の前部を構成する板状部材である。前板４３の下部は、ネジ等によって底板４１に固定されている。前板４３には、吹出口４３ａが形成されている。吹出口４３ａは、ユニットケーシング４の背面及び左側面に形成された吸入口（図示せず）を通じてユニットケーシング４内に取り込まれた室外空気を吹き出すための開口である（空気流を示す矢印Ａ〜Ｃを参照）。

側板４４は、主として、ユニットケーシング４の右側面の後部及び右背面部分を構成する板状部材である。側板４４の下部は、ネジ等によって底板４２に固定されている。

仕切板４５は、底板４１上に配置される板状部材である。仕切板４５は、鉛直に延びている。仕切板４５は、ユニットケーシング４の内部空間を左右２つの空間（すなわち、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２）に仕切るように配置されている。仕切板４５の下部は、ネジ等によって底板４１に固定されている。

このように、ユニットケーシング４の内部空間は、仕切板４５によって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されている。送風機室Ｓ１は、底板４１と、天板４２と、前板４３と、仕切板４５とによって囲まれた空間である。機械室Ｓ２は、底板４１と、天板４２と、前板４３と、側板４４と、仕切板４５とによって囲まれた空間である。そして、送風機室Ｓ１には、主として、室外熱交換器７と室外ファン８とが配置されている。機械室Ｓ２には、主として、圧縮機６が配置されている。

圧縮機６は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧の冷媒になるまで圧縮するための圧縮機である。圧縮機６は、略縦型円筒形状の密閉型圧縮機である。圧縮機６は、機械室Ｓ２内の平面視略中央に配置されている。

室外熱交換器７は、冷房時には室外空気を熱源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房時には室外空気を熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器７は、複数の伝熱管１１と複数の伝熱フィン１２とによって構成されたフィンチューブ型熱交換器である。室外熱交換器７は、平面視略Ｌ字形状をなすように曲げ加工されている。室外熱交換器７は、ユニットケーシング４の左側面及び背面に沿うように、かつ、送風ファン８の左側面側及び背面側を囲むように、送風機室Ｓ２内に配置されている。尚、室外熱交換器７の詳細な構成及び製造方法については、後述する。

室外ファン８は、ユニットケーシング４の左側面及び背面に形成された吸入口（図示せず）を通じて送風機室Ｓ１内に空気を取り込み、室外熱交換器７を通過させた後に、ユニットケーシング４の前面に形成された吹出口４３ａから吹き出すように機能する送風ファンである。ここでは、室外ファン８は、プロペラファンであり、送風機室Ｓ１内の室外熱交換器７の下流側に配置されている。

−室外熱交換器の詳細な構成−
次に、室外熱交換器７の詳細な構成について、図１及び図２を用いて説明する。ここで、図２は、図１のＤ部の拡大斜視図である。

室外熱交換器７は、主として、伝熱管１１と、伝熱フィン２１とを有している。尚、室外熱交換器７には、これら以外に、ヘッダー管等も設けられているが、ここでは説明を省略する。

伝熱管１１は、その長手方向に直交する方向に幅広の平面部１２を有する扁平管からなる。伝熱管１１は、平面部１２が上下方向に向く状態で上下方向間に平面部１２の幅方向（図１においては、矢印Ａ、Ｂの方向、図２においては、矢印Ｅ方向）に向かって室外空気が流れる通風空間を空けて複数配置されている。

平面部１２には、平面部１２を長手方向に貫通するように幅方向に並ぶ複数の流路穴１３が形成されている。そして、冷媒は、各流路穴１３を流れるようになっている。尚、伝熱管１１は、アルミニウム等の金属素材からなり、押し出し成形等により製造されている。このように、ここでは、伝熱管１１として、複数の流路穴１３が形成された扁平多穴管が採用されており、冷媒側の熱伝達率が向上している。

伝熱フィン２１は、伝熱管１１の平面部１２の幅方向寸法よりも幅方向寸法の大きい板状素材が伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げられることによって構成された波形フィンである。ここで、平面部２１の幅方向寸法をＷ１とし、伝熱フィン２１の幅方向寸法をＷ２とすると、平面部１２の幅方向寸法Ｗ１＜伝熱フィン２１の幅方向寸法Ｗ２の関係になっている。尚、伝熱フィン２１は、アルミニウム等の金属素材からなる。そして、伝熱フィン２１は、フィン本体部２２と、フィン縁部２３とを有している。

フィン本体部２２は、平面部１２の上下方向間の通風空間に配置される部分であり、板状素材を伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げることによって上端２４及び下端２５が形成されている。上端２４は、平面部１２の下面にロウ付けによって接合されている。下端２５は、平面部１２の上面にロウ付けによって接合されている。また、フィン本体部２２には、熱交換効率を向上させるために、フィン本体部２２の上下方向中央部分を切り起こすことによって複数の本体側切り起こし部２６が形成されている。ここでは、本体側切り起こし部２６は、ルーバー状に切り起こされている。そして、本体側切り起こし部２６は、室外空気流の上流側の部分と下流側の部分との間で、室外空気流に対する傾斜方向が逆になるように形成されている。

フィン縁部２３は、伝熱フィン２１の一部が伝熱管１１の長手方向に直交する方向に突出した部分である。より具体的には、フィン縁部２３は、各通風空間から伝熱管１１の幅方向外方（ここでは、幅方向両外方）に向かって突出する部分である。フィン縁部２３には、上端２７及び下端２８が形成されている。上端２７及び下端２８は、上端２４及び下端２５を形成するための折り曲げ線の近傍に切り込みを設けておくことによって、板状素材を伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げて上端２４及び下端２５を形成する際に、上下方向に向かって切り起こされる部分である。ここでは、上端２７及び下端２８は、伝熱管１１の幅方向両側に形成されたフィン縁部２３のうち室外空気流の下流側（図１においては、室外ファン８側、図２においては、矢印Ｅ側）に位置するフィン縁部２３だけに形成されている。このため、上下方向に隣り合うフィン縁部２３は、上端２７及び下端２８を介して互いに接触又は近接している。尚、ここでは、上端２７及び下端２８は、切り込みを伝熱管１１の幅方向に対して平行に設けていることから、略長方形状に切り起こされているが、切り込みを伝熱管１１の幅方向に対して斜めに設けることによって、略三角形状や略台形状に切り起こすようにしてもよい。また、フィン縁部２３には、熱交換効率を向上させるために、フィン縁部２３の上下方向中央部分を切り起こすことによって複数の縁側切り起こし部２９ａ、２９ｂが形成されている。室外空気流の上流側に位置する縁部切り起こし部２９ａについては、本体側切り起こし部２６と同じ上下方向幅を有するように形成されている。一方、室外空気流の下流側に位置する縁部切り起こし部２９ｂについては、本体側切り起こし部２６よりも上下方向幅が短くなるように形成されている。ここでは、縁部切り起こし部２９ａ、２９ｂは、ルーバー状に切り起こされている。そして、縁部切り起こし部２９ａ、２９ｂは、室外空気流の上流側の部分と下流側の部分との間で、室外空気流に対する傾斜方向が逆になるように形成されている。このように、ここでは、縁部切り起こし部２９ｂの上下方向幅を本体側切り起こし部２６よりも短くしているため、フィン縁部２３の強度の低下が抑えられている。

そして、上記の構成を有する室外熱交換器７では、冷房時に冷媒の放熱器として機能させる際には、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切るように通風空間を流れる冷却源としての室外空気とが伝熱フィン２１及び伝熱管１１を介して熱交換を行う。そして、冷媒の放熱が行われる。また、室外熱交換器７を冷媒の蒸発器として機能させる際には、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切るように通風空間を流れる加熱源としての室外空気とが伝熱フィン２１及び伝熱管１１を介して熱交換を行う。そして、冷媒の蒸発が行われる。この際、伝熱フィン２１の表面に結露水が発生するが、室外熱交換器７の室外空気流の下流側に突出するフィン縁部２３が形成されているため、フィン縁部２３を介して結露水を下方に流すことができる。特に、ここでは、上記のように、フィン縁部２３が上端２７及び下端２８を有しており、上下方向に隣り合うフィン縁部２３同士が接触又は近接しているため、水はけ性能がさらに向上している。

−室外熱交換器の製造方法−
次に、室外熱交換器７の製造方法について、図１〜図６を用いて説明する。ここで、図３は、室外熱交換器７の曲げ加工を示す図（準備状態）である。図４は、曲げ型の断面図である。図５は、室外熱交換器７の曲げ加工を示す図（曲げ加工状態）である。図６は、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型５５を２点鎖線で図示）である。

まず、曲げ加工が行われていない平板状の室外熱交換器７を準備する。ここで、平板状の室外熱交換器７は、上記のように、平面部１２が互いに対向し、かつ、平面部１２間に通風空間を空けた状態で直管状の伝熱管１１を複数配置し、各通風空間に波形に折り曲げられた伝熱フィン２１を配置して積層したものである。ここでは、伝熱フィン２１は、平面部１２の両面にロウ付けされている。より具体的には、平面部１２の両面にロウ材を設け、このロウ材が設けられた複数の伝熱管１１と伝熱フィン２１とを積層した状態で、ロウ付け炉等で加熱することによって、伝熱管１１と伝熱フィン２１とのロウ付けを行っている。これにより、上記のように、平板部１２の幅方向両外方にフィン縁部２３が突出した平板状の室外熱交換器７が得られる。尚、この平板状の室外熱交換器７においては、図６に示すように、平面部１２の幅方向一方（室外空気流の下流側に面する方向）については、フィン縁部２３のうち上端２７及び下端２８が形成されたフィン縁部２３が突出している。また、平面部１２の幅方向他方（室外空気流の上流側に面する方向）については、上端２７及び下端２８が形成されていないフィン縁部２３が室外空気流の上流側に突出している。

次に、曲げ加工装置５１を用いて平板状の室外熱交換器７の曲げ加工を行う。曲げ加工装置５１は、平板状の室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う装置である。尚、以下に説明する曲げ加工装置１は、本発明にかかる曲げ加工方法を実施するための一例であり、本発明にかかる曲げ加工方法の特徴である曲げ型５５を使用するものであれば、他の曲げ加工装置であってもよい。

曲げ加工装置５１は、主として、ベースプレート５２と、２つのクランプ５３、５４と、曲げ型５５とを有している。ベースプレート５２は、平板状の室外熱交換器７の長手方向の少なくとも一端がはみ出した状態で積置する部材である。第１クランプ５３は、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端を下方（図３の矢印Ｆ参照）から支持する部材である。第２クランプ５４は、室外熱交換器７のうち曲げ型５５を挟んで第１クランプ５３とは反対側の部分を上方（図３の矢印Ｇ参照）からペースプレート５２との間に挟み付けることによって支持する部材である。曲げ型５５は、主として、ベンディング５６と、マンドレル５７とを有している。ベンディング５６は、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端を上方から第１クランプ５３との間に挟み付けることによって支持する部材である。マンドレル５７は、室外熱交換器７と接触する外表面に湾曲面５８を有する部材である。マンドレル５７は、図示しないモータによって矢印Ｈの方向に回転駆動されるようになっている。そして、ベンディング５６は、マンドレル５７に固定されている。このため、ベンディング５６は、マンドレル５７の回転に伴って移動し、室外熱交換器７を曲げ型５５の湾曲面５８に巻き付けるように押し当てる。これにより、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端が曲げ加工される。ここでは、平板状の室外熱交換器７を略Ｌ字形状をなすように曲げ加工するために、マンドレル５７は、室外熱交換器７の曲げ加工の始点（図４及び図６における点ＸＳ）から終点（図４及び図６における点ＸＥ）まで９０度回転する。また、室外熱交換器７は、伝熱フィン２１の一部（ここでは、伝熱フィン２１のフィン縁部２３）が伝熱管１１の長手方向に直交する方向に突出しているため、マンドレル５７の湾曲面５８には、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が接触することになる。

上記のような室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てる曲げ加工方法では、曲げ型５５から伝熱フィン２１に荷重がかかる。このため、室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てる曲げ加工では、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がるという問題が生じる。特に、従来のように、曲げ型５５として単一の曲げ半径を有するものを採用すると、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時（図４及び図６における点ＸＳ付近）に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重が非常に大きくなり、その結果、フィン縁部２３が折れ曲がるという問題が生じやすい。

そこで、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に大きくなる傾向があることに着目して、曲げ型５５の湾曲面５８として、室外熱交換器７の曲げ加工の始点ＸＳから終点ＸＥに向かって曲げ半径が小さくなるように変化するものを採用している。具体的には、湾曲面５８は、第１湾曲面６１と、主湾曲面６２とを有している。第１湾曲面６１は、始点ＸＳ寄り（具体的には、始点ＸＳから点Ｘ１に至るまでの巻き付け角度θ１の範囲）に位置し、かつ、大きな曲げ半径Ｒ１を有している。主湾曲面６２は、終点ＸＥ寄り（具体的には、点Ｘ１から終点ＸＥに至るまでの巻き付け角度θＭの範囲）に位置し、かつ、第１湾曲面６１よりも小さな曲げ半径ＲＭを有している。このため、この室外熱交換器７の曲げ加工では、マンドレル５７の回転によって、曲げ加工の開始時には、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３を第１湾曲面６１に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工する第１ステップが行われる。そして、この第１ステップの後に、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３を主湾曲面６２に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工するメインステップが行われる。このようにして、平板状の室外熱交換器７に曲げ型５５の湾曲面５８（具体的には、第１湾曲面６１及び主湾曲面６２）が転写される。

これにより、この曲げ加工方法では、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができ、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

また、ここでは、第１湾曲面４１の巻き付け角度θ１が１０度以下に設定されているため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

また、ここでは、上記のように、曲げ加工が行われた室外熱交換器７を冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器として使用している。このため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分における室外空気流の通風抵抗が、曲げ加工が行われていない部分に比べて大きくなる傾向がある。このため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われる部分については、伝熱フィン２１が折れ曲がることを抑えるために、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）を設けないようにすることが好ましい。しかし、冷媒と室外空気流との熱交換を行う室外熱交換器７を曲げ加工する場合には、図１に示すように、室外熱交換器７の室外空気流の上流側の面が凸になるように曲げ加工される場合が多い。また、室外熱交換器７に付着した水の排水を促進する等の理由によって、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が室外熱交換器２３の室外空気流の下流側に設けられることが多い。しかも、ここでは、伝熱フィン２１の表面に発生する結露水を下方に流すことを促進するために、室外熱交換器７の室外空気流の下流側に突出するフィン縁部２３に、切り起こしによって形成された上端２７及び下端２８を設けるようにしている。このため、マンドレル５７の湾曲面５８には、フィン縁部２３の上端２７及び下端２８が接触している。これらの上端２７及び下端２８は、切り起こしによって形成された部分であるため、強度が非常に弱くなっている。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切る室外空気流との熱交換を行う熱交換器であるにもかかわらず、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

また、ここでは、上記のように、伝熱管１１として、長手方向に直交する方向に幅広の扁平管を採用している。しかも、この伝熱管１１に採用されている扁平管は、幅方向に並ぶ複数の流路穴１３が形成された扁平多穴管である。このため、伝熱管として円管を採用する場合に比べて、曲げ加工時に、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が大きくなる傾向にある。このため、伝熱フィンの突出部分（ここでは、フィン縁部２３）が折れ曲がるという問題が生じやすい。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱管１１として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であるにもかかわらず、フィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

さらに、ここでは、上記のように、伝熱フィン２１が伝熱管１１にロウ付けされている。このため、ロウ付け時の熱影響や、伝熱フィン表面のロウ材が別の場所に流れることに起因する減肉によって、伝熱フィン２１の強度が低下して、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）が折れ曲がりやすい。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱フィン２１が伝熱管１１にロウ付けされている熱交換器であるにもかかわらず、フィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例１−
上記の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１及び主湾曲面６２のみを有するものを採用し、第１ステップの直後にメインステップを行うようにしている。しかし、このような曲げ加工方法では、湾曲面５８の曲げ半径が小さくなることによって、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重が急激に変化するおそれがある。

そこで、本変形例の曲げ加工方法では、図７及び図８に示すように、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１と主湾曲面６２との間に第１湾曲面６１よりも小さく、かつ、主湾曲面６２よりも大きな曲げ半径Ｒ２を有する第２湾曲面６３を設けている。具体的には、第１湾曲面６１は、始点ＸＳ寄り（具体的には、始点ＸＳから点Ｘ１に至るまでの巻き付け角度θ１の範囲）に位置し、かつ、大きな曲げ半径Ｒ１を有している。第２湾曲面６３は、第１湾曲面６１の終点である点Ｘ１から点Ｘ２に至るまでの巻き付け角度θ２の範囲に位置し、第１湾曲面６１よりも小さく、かつ、主湾曲面６２よりも大きな曲げ半径Ｒ２を有している。主湾曲面４２は、終点ＸＥ寄り（具体的には、点Ｘ２から終点ＸＥに至るまでの巻き付け角度θＭの範囲）に位置し、かつ、第２湾曲面６３よりも小さな曲げ半径ＲＭを有している。そして、第１ステップとメインステップとの間に、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）を第２湾曲面６３に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工する第２ステップを行うようにしている。ここで、図７は、本変形例における曲げ型５５の断面図である。図８は、本変形例における室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型５５を２点鎖線で図示）である。

これにより、本変形例の曲げ加工方法では、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、フィン縁部２３が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

しかも、ここでは、第１湾曲面６１及び第２湾曲面６３の巻き付け角度（すなわち、θ１＋θ２）が２０度以下に設定されているため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例２−
上記の変形例１の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２を有するものを採用し、第１ステップ及び第２ステップの後にメインステップを行うようにしている。しかし、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重の変化をさらに小さくするために、曲げ半径がさらに多段階に小さくなるように変化するものを採用してもよい。

この場合には、図９及び次の一般式を満たすように、曲げ型５５の湾曲面５８の曲げ半径を多段階に小さくすればよい。

すなわち、線分ＯｎＸｎ＝曲げ半径Ｒｎであり（ここで、Ｏｎは曲げ半径Ｒｎの中心）、曲げ半径Ｒｎの状態でマンドレル５７がθｎ度回転して曲げ加工（ここでは、全体で９０度回転するものとする）が進むものとすると、
Σθ ＝ θ１＋θ２＋・・・＋θｎ−１ ＝ ９０度
となる。

ここで、曲げ半径Ｒｎは、線分Ｏｎ−１Ｘｎの長さ以下であるため、
Ｒ１≧Ｒ２≧・・・≧Ｒｎ
となる。

尚、上記の第１湾曲面６１及び主湾曲面６２を有する湾曲面５８、又は、変形例１の第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２を有する湾曲面５８も、添字「Ｓ」、「Ｍ」及び「Ｅ」を「１」、「ｎ」及び「ｎ」に置き換えて、ｎ＝２又はｎ＝３とすれば、上記の一般式に当てはまることがわかる。また、ｎを無限に大きくすると、湾曲面５８（すなわち、始点ＸＳから終点ＸＥを結ぶ線）は、概ねインボリュート曲線状の面をなしている。

これにより、本変形例の曲げ加工方法では、実質的には、第１湾曲面による曲げ加工を行う第１ステップと、主湾曲面による曲げ加工を行うメインステップとの間に、多段階に曲げ半径が小さくなる第２湾曲面による曲げ加工を行う第２ステップが行われることになる。そして、上記の変形例１の曲げ加工方法よりも、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重の変化をさらに小さくすることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例３−
上記の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５として、湾曲面５８が曲げ加工の始点から終点まで滑らかに繋がったものを採用している。例えば、変形例１における曲げ型５５では、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２が滑らかに繋がったものを採用している。しかし、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２間が必ずしも滑らかに繋がっている必要はなく、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２間が多少の段差を介して繋がっていてもよい。

例えば、図１０に示すように、変形例１の曲げ型５５において、第２湾曲面６３と主湾曲面６２との間に段差６４が存在していてもよい。ここでは、マンドレル５７としては、主湾曲面６２のみを有するものを採用し、ベンディング５６として、その表面に第１湾曲面６１及び第２湾曲面６３が形成されたアタッチメント６５が設けられたものを採用している。このため、アタッチメント６５のマンドレル５７側の端部の厚み分が段差６４として現れている。すなわち、段差６４は、第２湾曲面６３の主湾曲面６２側の端部が主湾曲面６２の第２湾曲面６３側の端部よりも外周側に突出するように形成されている。尚、段差６４は、数ｍｍ程度の小さなものである。

このような本変形例においても、上記の室外熱交換器７の加工方法と同様の作用効果を得ることができる。

例えば、本変形例のような段差６４を有する曲げ型５５の構成において、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２の曲げ半径Ｒ１、ＲＭ及びＲ２をそれぞれ２００ｍｍ、７７ｍｍ及び７０ｍｍとする。また、第１湾曲面６１の巻き付け角度θ１を５度とし、第２湾曲面６３の巻き付け角度θ２を１３度とし、主湾曲面６２の巻き付け角度θＭを７２度とする。このような曲げ型５５を用いて、室外熱交換器７の曲げ加工を行うと、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィン２１の突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上記の実施形態及びその変形例においては、伝熱管１１として扁平多穴管を使用し、かつ、伝熱フィン２１として波形フィンを使用した室外熱交換器７に対して本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、伝熱管として扁平管を使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。また、伝熱管として円管を使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。また、伝熱フィンとして、伝熱管の長手方向に所定の間隔を空けて設けられるプレートフィンを使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。

但し、伝熱管として円管を使用し、かつ、伝熱フィンとしてプレートフィンを使用する熱交換器では、伝熱管を伝熱フィンに挿通させた後に拡管を行うことによって伝熱管と伝熱フィンとの固定を行っている。このため、伝熱管と伝熱フィンとの固定をロウ付けによって行う場合のような熱影響や減肉が生じないため、伝熱フィンの伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した部分の強度の低下が抑えられている。また、伝熱管が円管であるため、扁平管を使用する場合に比べて、曲げ型から受ける荷重が小さくなっている。

このため、本発明の曲げ加工方法は、上記の実施形態及びその変形例のような、伝熱管として扁平管（扁平多穴管）を使用し、また、伝熱管と伝熱フィンとの固定にロウ付けを使用する熱交換器に対して、非常に有効である。

（Ｂ）
上記の実施形態及びその変形例においては、略Ｌ字形状をなすように室外熱交換器７を曲げ加工する際に、本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、略Ｕ字形状をなすように室外熱交換器７を曲げ加工する際に、本発明を適用してもよい。

（Ｃ）
上記の実施形態及びその変形例においては、室外ユニットを構成する室外熱交換器７に対して本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、室内ユニットを構成する室内熱交換器や他の型式の空気調和装置における熱交換器等に対して、本発明を適用してもよい。

本発明は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法に、広く適用可能である。

７ 室外熱交換器
１１ 伝熱管
２１ 伝熱フィン
５５ 曲げ型
５８ 湾曲面
６１ 第１湾曲面
６２ 主湾曲面
６３ 第２湾曲面

実願昭５８−４７３１８号公報

本発明は、熱交換器の曲げ加工方法、特に、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法に関する。

従来より、特許文献１（実願昭５８−４７３１８号公報）に示す熱交換器の曲げ加工方法がある。この熱交換器の曲げ加工方法は、フィン（伝熱フィン）とパイプ（伝熱管）からなる平板状の熱交換器を、成形ラム（曲げ型）の湾曲面に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行うものである。このような曲げ加工を行うことによって、熱交換器を空気調和装置の室外ユニット等の機内にコンパクトに配置できるようにしている。

しかし、特許文献１の熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管の長手方向に直交する方向に突出する伝熱フィンの一部が折れ曲がるという問題がある。このため、曲げ加工された熱交換器を、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器として使用する場合には、空気流の通風抵抗を増加させてしまうおそれがある。

本発明の課題は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることにある。

第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法である。この熱交換器の曲げ加工方法では、曲げ型として、熱交換器の曲げ加工の巻き付けの始点位置から終点位置に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面を有するものを採用している。湾曲面は、始点位置寄りに位置しかつ大きな曲げ半径を有する第１湾曲面と、終点位置寄りに位置しかつ第１湾曲面よりも小さな曲げ半径を有する主湾曲面とを有している。そして、この熱交換器の曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、第１ステップを行い、第１ステップの後に、メインステップを行う。第１ステップは、伝熱フィンの突出部分のうち始点位置寄りの部分を第１湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工するステップである。メインステップは、伝熱フィンの突出部分のうち始点位置寄りの部分よりも終点位置寄りの部分を主湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工するステップである。

熱交換器を曲げ型に巻き付けるように押し当てる曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンに荷重がかかる。このため、熱交換器を曲げ型に巻き付けるように押し当てる曲げ加工では、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じる。特に、従来のように、曲げ型として単一の曲げ半径を有するものを採用すると、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重が非常に大きくなり、その結果、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じやすい。

そこで、この曲げ加工方法では、上記のように、熱交換器の曲げ加工の開始時に大きくなる傾向があることに着目して、曲げ型として、熱交換器の曲げ加工の巻き付けの始点位置から終点位置に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面を有するものを採用している。そして、熱交換器の曲げ加工の開始時には、大きな曲げ半径を有する第１湾曲面によって伝熱フィンの突出部分のうち始点位置寄りの部分の曲げ加工を行い、その後、小さな曲げ半径を有する主湾曲面によって伝熱フィンの突出部分のうち始点位置寄りの部分よりも終点位置寄りの部分の曲げ加工を行うようにしている。

このため、この曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第２の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、第１湾曲面が、始点位置から１０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている。

この曲げ加工方法では、第１湾曲面の巻き付け角度の範囲を１０度以下に設定することによって、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１又は第２の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、湾曲面が、第１湾曲面と主湾曲面との間に、第１湾曲面よりも小さくかつ主湾曲面よりも大きな曲げ半径を有する第２湾曲面をさらに有している。そして、この熱交換器の曲げ加工方法では、第１ステップとメインステップとの間に、伝熱フィンの突出部分のうち始点位置寄りの部分と終点位置寄りの部分との間の部分を第２湾曲面に巻き付けるように押し当てて、熱交換器を曲げ加工する第２ステップを行う。

湾曲面を第１湾曲面及び主湾曲面のみによって構成して第１ステップの直後にメインステップを行うと、湾曲面の曲げ半径が小さくなることによって、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化するおそれがある。

そこで、この曲げ加工方法では、第１湾曲面と主湾曲面との間に第１湾曲面よりも小さくかつ主湾曲面よりも大きな曲げ半径を有する第２湾曲面を設けて第１ステップとメインステップとの間に第２ステップを行うようにしている。

このため、この曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

第４の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、第１湾曲面及び第２湾曲面が、始点位置から２０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている。

この曲げ加工方法では、第１湾曲面及び第２湾曲面の巻き付け角度の範囲を２０度以下に設定することによって、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第５の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、熱交換器が、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行うものである。伝熱フィンの突出部分は、熱交換器の空気流の下流側に位置している。

曲げ加工が行われた熱交換器を冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器として使用する場合には、熱交換器の曲げ加工が行われた部分における空気流の通風抵抗が、曲げ加工が行われていない部分に比べて大きくなる傾向がある。このため、熱交換器の曲げ加工が行われる部分については、伝熱フィンが折れ曲がることを抑えるために、伝熱フィンの突出部分を設けないようにすることが好ましい。しかし、冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器を曲げ加工する場合には、熱交換器の空気流の上流側の面が凸になるように曲げ加工される場合が多い。また、熱交換器に付着した水の排水を促進する等の理由によって、伝熱フィンの突出部分が熱交換器の空気流の下流側に設けられることが多い。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第６の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第５の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱管が、長手方向に直交する方向に幅広の扁平管である。

第７の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第６の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱管が、幅方向に並ぶ複数の流路穴が形成された扁平多穴管である。

伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器では、伝熱管として円管を採用した熱交換器に比べて、曲げ加工時に、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が大きくなる傾向にある。このため、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がるという問題が生じやすい。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第８の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法は、第１〜第７の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法において、伝熱フィンが、伝熱管にロウ付けされている。

伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器では、ロウ付け時の熱影響や、伝熱フィン表面のロウ材が別の場所に流れることに起因する減肉によって、伝熱フィンの強度が低下して、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がりやすい。

これに対して、この熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第９の観点にかかる熱交換器は、第１〜第８の観点のいずれかにかかる熱交換器の曲げ加工方法によって曲げ加工された熱交換器である。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び第９の観点にかかる熱交換器では、熱交換器の曲げ加工の開始時に、曲げ型から伝熱フィンにかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第２及び第４の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、熱交換器の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

第３の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、これにより、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

第５の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管内を流れる冷媒と伝熱管を横切る空気流との熱交換を行う熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第６又は第７の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱管として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

第８の観点にかかる熱交換器の曲げ加工方法では、伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている熱交換器であっても、伝熱フィンの突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

本発明の一実施形態にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器が採用された室外熱交換器を有する室外ユニットの概略の内部構造を示す斜視図である。 図１のＤ部の拡大斜視図である。 室外熱交換器の曲げ加工を示す図（準備状態）である。 曲げ型の断面図である。 室外熱交換器の曲げ加工を示す図（曲げ加工状態）である。 室外熱交換器の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型を２点鎖線で図示）である。 変形例１における曲げ型の断面図である。 変形例１における室外熱交換器の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型を２点鎖線で図示）である。 変形例２における曲げ型の断面図である。 変形例３における曲げ型の断面図である。

本発明にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器について、図面に基づいて説明する。

−室外ユニットの概略構成−
図１は、本発明の一実施形態にかかる熱交換器の曲げ加工方法及び熱交換器が採用された室外熱交換器７を有する室外ユニット１の概略の内部構造を示す斜視図である。室外ユニット１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって空気調和を行う空気調和装置を構成している。室外ユニット１は、冷媒連絡管２、３を介して室内ユニット（図示せず）に接続されている。尚、以下の説明では、図１の紙面手前側を「前面」とし、図１の紙面奥側を「背面」とし、図１の紙面左側を「左側面」とし、図１の紙面右側を「右側面」とし、図１の紙面上側を「天面」とし、図１の紙面下側を「底面」とする。

室内ユニット２は、主として、略直方体箱状のユニットケーシング４と、圧縮機６と、室外熱交換器７と、室外ファン８とを有している。尚、室内ユニット２には、これら以外にも、様々な機器や弁、冷媒管等が収容されているが、ここでは説明を省略する。

ユニットケーシング４は、主として、底板４１と、天板４２（２点鎖線で図示）と、前板４３（２点鎖線で図示）と、側板４４（２点鎖線で図示）と、仕切板４５とを有している。

底板４１は、ユニットケーシング４の底面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。底板４１の周縁部は、上向きに折り曲げられている。底板４１の外面には、現地据付面に固定される２つの固定脚５が設けられている。固定脚５は、ユニットケーシング４の前側から後側に向かって延びている。

天板４２は、ユニットケーシング４の天面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。

前板４３は、主として、ユニットケーシング４の前面部分及び右側面の前部を構成する板状部材である。前板４３の下部は、ネジ等によって底板４１に固定されている。前板４３には、吹出口４３ａが形成されている。吹出口４３ａは、ユニットケーシング４の背面及び左側面に形成された吸入口（図示せず）を通じてユニットケーシング４内に取り込まれた室外空気を吹き出すための開口である（空気流を示す矢印Ａ〜Ｃを参照）。

側板４４は、主として、ユニットケーシング４の右側面の後部及び右背面部分を構成する板状部材である。側板４４の下部は、ネジ等によって底板４２に固定されている。

仕切板４５は、底板４１上に配置される板状部材である。仕切板４５は、鉛直に延びている。仕切板４５は、ユニットケーシング４の内部空間を左右２つの空間（すなわち、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２）に仕切るように配置されている。仕切板４５の下部は、ネジ等によって底板４１に固定されている。

このように、ユニットケーシング４の内部空間は、仕切板４５によって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されている。送風機室Ｓ１は、底板４１と、天板４２と、前板４３と、仕切板４５とによって囲まれた空間である。機械室Ｓ２は、底板４１と、天板４２と、前板４３と、側板４４と、仕切板４５とによって囲まれた空間である。そして、送風機室Ｓ１には、主として、室外熱交換器７と室外ファン８とが配置されている。機械室Ｓ２には、主として、圧縮機６が配置されている。

圧縮機６は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧の冷媒になるまで圧縮するための圧縮機である。圧縮機６は、略縦型円筒形状の密閉型圧縮機である。圧縮機６は、機械室Ｓ２内の平面視略中央に配置されている。

室外熱交換器７は、冷房時には室外空気を熱源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房時には室外空気を熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器７は、複数の伝熱管１１と複数の伝熱フィン１２とによって構成されたフィンチューブ型熱交換器である。室外熱交換器７は、平面視略Ｌ字形状をなすように曲げ加工されている。室外熱交換器７は、ユニットケーシング４の左側面及び背面に沿うように、かつ、送風ファン８の左側面側及び背面側を囲むように、送風機室Ｓ２内に配置されている。尚、室外熱交換器７の詳細な構成及び製造方法については、後述する。

室外ファン８は、ユニットケーシング４の左側面及び背面に形成された吸入口（図示せず）を通じて送風機室Ｓ１内に空気を取り込み、室外熱交換器７を通過させた後に、ユニットケーシング４の前面に形成された吹出口４３ａから吹き出すように機能する送風ファンである。ここでは、室外ファン８は、プロペラファンであり、送風機室Ｓ１内の室外熱交換器７の下流側に配置されている。

−室外熱交換器の詳細な構成−
次に、室外熱交換器７の詳細な構成について、図１及び図２を用いて説明する。ここで、図２は、図１のＤ部の拡大斜視図である。

室外熱交換器７は、主として、伝熱管１１と、伝熱フィン２１とを有している。尚、室外熱交換器７には、これら以外に、ヘッダー管等も設けられているが、ここでは説明を省略する。

伝熱管１１は、その長手方向に直交する方向に幅広の平面部１２を有する扁平管からなる。伝熱管１１は、平面部１２が上下方向に向く状態で上下方向間に平面部１２の幅方向（図１においては、矢印Ａ、Ｂの方向、図２においては、矢印Ｅ方向）に向かって室外空気が流れる通風空間を空けて複数配置されている。

平面部１２には、平面部１２を長手方向に貫通するように幅方向に並ぶ複数の流路穴１３が形成されている。そして、冷媒は、各流路穴１３を流れるようになっている。尚、伝熱管１１は、アルミニウム等の金属素材からなり、押し出し成形等により製造されている。このように、ここでは、伝熱管１１として、複数の流路穴１３が形成された扁平多穴管が採用されており、冷媒側の熱伝達率が向上している。

伝熱フィン２１は、伝熱管１１の平面部１２の幅方向寸法よりも幅方向寸法の大きい板状素材が伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げられることによって構成された波形フィンである。ここで、平面部２１の幅方向寸法をＷ１とし、伝熱フィン２１の幅方向寸法をＷ２とすると、平面部１２の幅方向寸法Ｗ１＜伝熱フィン２１の幅方向寸法Ｗ２の関係になっている。尚、伝熱フィン２１は、アルミニウム等の金属素材からなる。そして、伝熱フィン２１は、フィン本体部２２と、フィン縁部２３とを有している。

フィン本体部２２は、平面部１２の上下方向間の通風空間に配置される部分であり、板状素材を伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げることによって上端２４及び下端２５が形成されている。上端２４は、平面部１２の下面にロウ付けによって接合されている。下端２５は、平面部１２の上面にロウ付けによって接合されている。また、フィン本体部２２には、熱交換効率を向上させるために、フィン本体部２２の上下方向中央部分を切り起こすことによって複数の本体側切り起こし部２６が形成されている。ここでは、本体側切り起こし部２６は、ルーバー状に切り起こされている。そして、本体側切り起こし部２６は、室外空気流の上流側の部分と下流側の部分との間で、室外空気流に対する傾斜方向が逆になるように形成されている。

フィン縁部２３は、伝熱フィン２１の一部が伝熱管１１の長手方向に直交する方向に突出した部分である。より具体的には、フィン縁部２３は、各通風空間から伝熱管１１の幅方向外方（ここでは、幅方向両外方）に向かって突出する部分である。フィン縁部２３には、上端２７及び下端２８が形成されている。上端２７及び下端２８は、上端２４及び下端２５を形成するための折り曲げ線の近傍に切り込みを設けておくことによって、板状素材を伝熱管１１の長手方向に沿って波形に折り曲げて上端２４及び下端２５を形成する際に、上下方向に向かって切り起こされる部分である。ここでは、上端２７及び下端２８は、伝熱管１１の幅方向両側に形成されたフィン縁部２３のうち室外空気流の下流側（図１においては、室外ファン８側、図２においては、矢印Ｅ側）に位置するフィン縁部２３だけに形成されている。このため、上下方向に隣り合うフィン縁部２３は、上端２７及び下端２８を介して互いに接触又は近接している。尚、ここでは、上端２７及び下端２８は、切り込みを伝熱管１１の幅方向に対して平行に設けていることから、略長方形状に切り起こされているが、切り込みを伝熱管１１の幅方向に対して斜めに設けることによって、略三角形状や略台形状に切り起こすようにしてもよい。また、フィン縁部２３には、熱交換効率を向上させるために、フィン縁部２３の上下方向中央部分を切り起こすことによって複数の縁側切り起こし部２９ａ、２９ｂが形成されている。室外空気流の上流側に位置する縁部切り起こし部２９ａについては、本体側切り起こし部２６と同じ上下方向幅を有するように形成されている。一方、室外空気流の下流側に位置する縁部切り起こし部２９ｂについては、本体側切り起こし部２６よりも上下方向幅が短くなるように形成されている。ここでは、縁部切り起こし部２９ａ、２９ｂは、ルーバー状に切り起こされている。そして、縁部切り起こし部２９ａ、２９ｂは、室外空気流の上流側の部分と下流側の部分との間で、室外空気流に対する傾斜方向が逆になるように形成されている。このように、ここでは、縁部切り起こし部２９ｂの上下方向幅を本体側切り起こし部２６よりも短くしているため、フィン縁部２３の強度の低下が抑えられている。

そして、上記の構成を有する室外熱交換器７では、冷房時に冷媒の放熱器として機能させる際には、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切るように通風空間を流れる冷却源としての室外空気とが伝熱フィン２１及び伝熱管１１を介して熱交換を行う。そして、冷媒の放熱が行われる。また、室外熱交換器７を冷媒の蒸発器として機能させる際には、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切るように通風空間を流れる加熱源としての室外空気とが伝熱フィン２１及び伝熱管１１を介して熱交換を行う。そして、冷媒の蒸発が行われる。この際、伝熱フィン２１の表面に結露水が発生するが、室外熱交換器７の室外空気流の下流側に突出するフィン縁部２３が形成されているため、フィン縁部２３を介して結露水を下方に流すことができる。特に、ここでは、上記のように、フィン縁部２３が上端２７及び下端２８を有しており、上下方向に隣り合うフィン縁部２３同士が接触又は近接しているため、水はけ性能がさらに向上している。

−室外熱交換器の製造方法−
次に、室外熱交換器７の製造方法について、図１〜図６を用いて説明する。ここで、図３は、室外熱交換器７の曲げ加工を示す図（準備状態）である。図４は、曲げ型の断面図である。図５は、室外熱交換器７の曲げ加工を示す図（曲げ加工状態）である。図６は、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型５５を２点鎖線で図示）である。

まず、曲げ加工が行われていない平板状の室外熱交換器７を準備する。ここで、平板状の室外熱交換器７は、上記のように、平面部１２が互いに対向し、かつ、平面部１２間に通風空間を空けた状態で直管状の伝熱管１１を複数配置し、各通風空間に波形に折り曲げられた伝熱フィン２１を配置して積層したものである。ここでは、伝熱フィン２１は、平面部１２の両面にロウ付けされている。より具体的には、平面部１２の両面にロウ材を設け、このロウ材が設けられた複数の伝熱管１１と伝熱フィン２１とを積層した状態で、ロウ付け炉等で加熱することによって、伝熱管１１と伝熱フィン２１とのロウ付けを行っている。これにより、上記のように、平板部１２の幅方向両外方にフィン縁部２３が突出した平板状の室外熱交換器７が得られる。尚、この平板状の室外熱交換器７においては、図６に示すように、平面部１２の幅方向一方（室外空気流の下流側に面する方向）については、フィン縁部２３のうち上端２７及び下端２８が形成されたフィン縁部２３が突出している。また、平面部１２の幅方向他方（室外空気流の上流側に面する方向）については、上端２７及び下端２８が形成されていないフィン縁部２３が室外空気流の上流側に突出している。

次に、曲げ加工装置５１を用いて平板状の室外熱交換器７の曲げ加工を行う。曲げ加工装置５１は、平板状の室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う装置である。尚、以下に説明する曲げ加工装置１は、本発明にかかる曲げ加工方法を実施するための一例であり、本発明にかかる曲げ加工方法の特徴である曲げ型５５を使用するものであれば、他の曲げ加工装置であってもよい。

曲げ加工装置５１は、主として、ベースプレート５２と、２つのクランプ５３、５４と、曲げ型５５とを有している。ベースプレート５２は、平板状の室外熱交換器７の長手方向の少なくとも一端がはみ出した状態で積置する部材である。第１クランプ５３は、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端を下方（図３の矢印Ｆ参照）から支持する部材である。第２クランプ５４は、室外熱交換器７のうち曲げ型５５を挟んで第１クランプ５３とは反対側の部分を上方（図３の矢印Ｇ参照）からペースプレート５２との間に挟み付けることによって支持する部材である。曲げ型５５は、主として、ベンディング５６と、マンドレル５７とを有している。ベンディング５６は、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端を上方から第１クランプ５３との間に挟み付けることによって支持する部材である。マンドレル５７は、室外熱交換器７と接触する外表面に湾曲面５８を有する部材である。マンドレル５７は、図示しないモータによって矢印Ｈの方向に回転駆動されるようになっている。そして、ベンディング５６は、マンドレル５７に固定されている。このため、ベンディング５６は、マンドレル５７の回転に伴って移動し、室外熱交換器７を曲げ型５５の湾曲面５８に巻き付けるように押し当てる。これにより、室外熱交換器７のベースプレート５２からはみ出した長手方向一端が曲げ加工される。ここでは、平板状の室外熱交換器７を略Ｌ字形状をなすように曲げ加工するために、マンドレル５７は、室外熱交換器７の曲げ加工の始点（図４及び図６における点ＸＳ）から終点（図４及び図６における点ＸＥ）まで９０度回転する。また、室外熱交換器７は、伝熱フィン２１の一部（ここでは、伝熱フィン２１のフィン縁部２３）が伝熱管１１の長手方向に直交する方向に突出しているため、マンドレル５７の湾曲面５８には、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が接触することになる。

上記のような室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てる曲げ加工方法では、曲げ型５５から伝熱フィン２１に荷重がかかる。このため、室外熱交換器７を曲げ型５５に巻き付けるように押し当てる曲げ加工では、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がるという問題が生じる。特に、従来のように、曲げ型５５として単一の曲げ半径を有するものを採用すると、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時（図４及び図６における点ＸＳ付近）に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重が非常に大きくなり、その結果、フィン縁部２３が折れ曲がるという問題が生じやすい。

そこで、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に大きくなる傾向があることに着目して、曲げ型５５の湾曲面５８として、室外熱交換器７の曲げ加工の始点ＸＳから終点ＸＥに向かって曲げ半径が小さくなるように変化するものを採用している。具体的には、湾曲面５８は、第１湾曲面６１と、主湾曲面６２とを有している。第１湾曲面６１は、始点ＸＳ寄り（具体的には、始点ＸＳから点Ｘ１に至るまでの巻き付け角度θ１の範囲）に位置し、かつ、大きな曲げ半径Ｒ１を有している。主湾曲面６２は、終点ＸＥ寄り（具体的には、点Ｘ１から終点ＸＥに至るまでの巻き付け角度θＭの範囲）に位置し、かつ、第１湾曲面６１よりも小さな曲げ半径ＲＭを有している。このため、この室外熱交換器７の曲げ加工では、マンドレル５７の回転によって、曲げ加工の開始時には、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３を第１湾曲面６１に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工する第１ステップが行われる。そして、この第１ステップの後に、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３を主湾曲面６２に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工するメインステップが行われる。このようにして、平板状の室外熱交換器７に曲げ型５５の湾曲面５８（具体的には、第１湾曲面６１及び主湾曲面６２）が転写される。

これにより、この曲げ加工方法では、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができ、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

また、ここでは、第１湾曲面４１の巻き付け角度θ１が１０度以下に設定されているため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

また、ここでは、上記のように、曲げ加工が行われた室外熱交換器７を冷媒と空気流との熱交換を行う熱交換器として使用している。このため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分における室外空気流の通風抵抗が、曲げ加工が行われていない部分に比べて大きくなる傾向がある。このため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われる部分については、伝熱フィン２１が折れ曲がることを抑えるために、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）を設けないようにすることが好ましい。しかし、冷媒と室外空気流との熱交換を行う室外熱交換器７を曲げ加工する場合には、図１に示すように、室外熱交換器７の室外空気流の上流側の面が凸になるように曲げ加工される場合が多い。また、室外熱交換器７に付着した水の排水を促進する等の理由によって、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が室外熱交換器２３の室外空気流の下流側に設けられることが多い。しかも、ここでは、伝熱フィン２１の表面に発生する結露水を下方に流すことを促進するために、室外熱交換器７の室外空気流の下流側に突出するフィン縁部２３に、切り起こしによって形成された上端２７及び下端２８を設けるようにしている。このため、マンドレル５７の湾曲面５８には、フィン縁部２３の上端２７及び下端２８が接触している。これらの上端２７及び下端２８は、切り起こしによって形成された部分であるため、強度が非常に弱くなっている。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱管１１内を流れる冷媒と伝熱管１１を横切る室外空気流との熱交換を行う熱交換器であるにもかかわらず、伝熱フィン２１の突出部分であるフィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

また、ここでは、上記のように、伝熱管１１として、長手方向に直交する方向に幅広の扁平管を採用している。しかも、この伝熱管１１に採用されている扁平管は、幅方向に並ぶ複数の流路穴１３が形成された扁平多穴管である。このため、伝熱管として円管を採用する場合に比べて、曲げ加工時に、曲げ型から伝熱フィンの突出部分にかかる荷重が大きくなる傾向にある。このため、伝熱フィンの突出部分（ここでは、フィン縁部２３）が折れ曲がるという問題が生じやすい。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱管１１として扁平管又は扁平多穴管を採用した熱交換器であるにもかかわらず、フィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

さらに、ここでは、上記のように、伝熱フィン２１が伝熱管１１にロウ付けされている。このため、ロウ付け時の熱影響や、伝熱フィン表面のロウ材が別の場所に流れることに起因する減肉によって、伝熱フィン２１の強度が低下して、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）が折れ曲がりやすい。

これに対して、この曲げ加工方法では、上記のように、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができる。このため、伝熱フィン２１が伝熱管１１にロウ付けされている熱交換器であるにもかかわらず、フィン縁部２３が折れ曲がることを抑えることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例１−
上記の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１及び主湾曲面６２のみを有するものを採用し、第１ステップの直後にメインステップを行うようにしている。しかし、このような曲げ加工方法では、湾曲面５８の曲げ半径が小さくなることによって、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重が急激に変化するおそれがある。

そこで、本変形例の曲げ加工方法では、図７及び図８に示すように、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１と主湾曲面６２との間に第１湾曲面６１よりも小さく、かつ、主湾曲面６２よりも大きな曲げ半径Ｒ２を有する第２湾曲面６３を設けている。具体的には、第１湾曲面６１は、始点ＸＳ寄り（具体的には、始点ＸＳから点Ｘ１に至るまでの巻き付け角度θ１の範囲）に位置し、かつ、大きな曲げ半径Ｒ１を有している。第２湾曲面６３は、第１湾曲面６１の終点である点Ｘ１から点Ｘ２に至るまでの巻き付け角度θ２の範囲に位置し、第１湾曲面６１よりも小さく、かつ、主湾曲面６２よりも大きな曲げ半径Ｒ２を有している。主湾曲面４２は、終点ＸＥ寄り（具体的には、点Ｘ２から終点ＸＥに至るまでの巻き付け角度θＭの範囲）に位置し、かつ、第２湾曲面６３よりも小さな曲げ半径ＲＭを有している。そして、第１ステップとメインステップとの間に、伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）を第２湾曲面６３に巻き付けるように押し当てて、室外熱交換器７を曲げ加工する第２ステップを行うようにしている。ここで、図７は、本変形例における曲げ型５５の断面図である。図８は、本変形例における室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分を示す図（曲げ型５５を２点鎖線で図示）である。

これにより、本変形例の曲げ加工方法では、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重が急激に変化しないようにすることができ、フィン縁部２３が折れ曲がることを確実に抑えることができる。

しかも、ここでは、第１湾曲面６１及び第２湾曲面６３の巻き付け角度（すなわち、θ１＋θ２）が２０度以下に設定されているため、室外熱交換器７の曲げ加工が行われた部分のサイズが大きくなりすぎることを抑えることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例２−
上記の変形例１の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５の湾曲面５８として、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２を有するものを採用し、第１ステップ及び第２ステップの後にメインステップを行うようにしている。しかし、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重の変化をさらに小さくするために、曲げ半径がさらに多段階に小さくなるように変化するものを採用してもよい。

この場合には、図９及び次の一般式を満たすように、曲げ型５５の湾曲面５８の曲げ半径を多段階に小さくすればよい。

すなわち、線分ＯｎＸｎ＝曲げ半径Ｒｎであり（ここで、Ｏｎは曲げ半径Ｒｎの中心）、曲げ半径Ｒｎの状態でマンドレル５７がθｎ度回転して曲げ加工（ここでは、全体で９０度回転するものとする）が進むものとすると、
Σθ ＝ θ１＋θ２＋・・・＋θｎ−１ ＝ ９０度
となる。

ここで、曲げ半径Ｒｎは、線分Ｏｎ−１Ｘｎの長さ以下であるため、
Ｒ１≧Ｒ２≧・・・≧Ｒｎ
となる。

尚、上記の第１湾曲面６１及び主湾曲面６２を有する湾曲面５８、又は、変形例１の第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２を有する湾曲面５８も、添字「Ｓ」、「Ｍ」及び「Ｅ」を「１」、「ｎ」及び「ｎ」に置き換えて、ｎ＝２又はｎ＝３とすれば、上記の一般式に当てはまることがわかる。また、ｎを無限に大きくすると、湾曲面５８（すなわち、始点ＸＳから終点ＸＥを結ぶ線）は、概ねインボリュート曲線状の面をなしている。

これにより、本変形例の曲げ加工方法では、実質的には、第１湾曲面による曲げ加工を行う第１ステップと、主湾曲面による曲げ加工を行うメインステップとの間に、多段階に曲げ半径が小さくなる第２湾曲面による曲げ加工を行う第２ステップが行われることになる。そして、上記の変形例１の曲げ加工方法よりも、曲げ型５５から伝熱フィン２１の突出部分（ここでは、フィン縁部２３）にかかる荷重の変化をさらに小さくすることができる。

−室外熱交換器の製造方法の変形例３−
上記の室外熱交換器７の曲げ加工方法では、曲げ型５５として、湾曲面５８が曲げ加工の始点から終点まで滑らかに繋がったものを採用している。例えば、変形例１における曲げ型５５では、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２が滑らかに繋がったものを採用している。しかし、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２間が必ずしも滑らかに繋がっている必要はなく、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２間が多少の段差を介して繋がっていてもよい。

例えば、図１０に示すように、変形例１の曲げ型５５において、第２湾曲面６３と主湾曲面６２との間に段差６４が存在していてもよい。ここでは、マンドレル５７としては、主湾曲面６２のみを有するものを採用し、ベンディング５６として、その表面に第１湾曲面６１及び第２湾曲面６３が形成されたアタッチメント６５が設けられたものを採用している。このため、アタッチメント６５のマンドレル５７側の端部の厚み分が段差６４として現れている。すなわち、段差６４は、第２湾曲面６３の主湾曲面６２側の端部が主湾曲面６２の第２湾曲面６３側の端部よりも外周側に突出するように形成されている。尚、段差６４は、数ｍｍ程度の小さなものである。

このような本変形例においても、上記の室外熱交換器７の加工方法と同様の作用効果を得ることができる。

例えば、本変形例のような段差６４を有する曲げ型５５の構成において、第１湾曲面６１、第２湾曲面６３及び主湾曲面６２の曲げ半径Ｒ１、ＲＭ及びＲ２をそれぞれ２００ｍｍ、７７ｍｍ及び７０ｍｍとする。また、第１湾曲面６１の巻き付け角度θ１を５度とし、第２湾曲面６３の巻き付け角度θ２を１３度とし、主湾曲面６２の巻き付け角度θＭを７２度とする。このような曲げ型５５を用いて、室外熱交換器７の曲げ加工を行うと、室外熱交換器７の曲げ加工の開始時に、曲げ型５５から伝熱フィン２１にかかる荷重を小さくすることができ、これにより、伝熱フィン２１の突出部分が折れ曲がることを抑えることができる。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上記の実施形態及びその変形例においては、伝熱管１１として扁平多穴管を使用し、かつ、伝熱フィン２１として波形フィンを使用した室外熱交換器７に対して本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、伝熱管として扁平管を使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。また、伝熱管として円管を使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。また、伝熱フィンとして、伝熱管の長手方向に所定の間隔を空けて設けられるプレートフィンを使用した熱交換器に対して本発明を適用してもよい。

但し、伝熱管として円管を使用し、かつ、伝熱フィンとしてプレートフィンを使用する熱交換器では、伝熱管を伝熱フィンに挿通させた後に拡管を行うことによって伝熱管と伝熱フィンとの固定を行っている。このため、伝熱管と伝熱フィンとの固定をロウ付けによって行う場合のような熱影響や減肉が生じないため、伝熱フィンの伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した部分の強度の低下が抑えられている。また、伝熱管が円管であるため、扁平管を使用する場合に比べて、曲げ型から受ける荷重が小さくなっている。

このため、本発明の曲げ加工方法は、上記の実施形態及びその変形例のような、伝熱管として扁平管（扁平多穴管）を使用し、また、伝熱管と伝熱フィンとの固定にロウ付けを使用する熱交換器に対して、非常に有効である。

（Ｂ）
上記の実施形態及びその変形例においては、略Ｌ字形状をなすように室外熱交換器７を曲げ加工する際に、本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、略Ｕ字形状をなすように室外熱交換器７を曲げ加工する際に、本発明を適用してもよい。

（Ｃ）
上記の実施形態及びその変形例においては、室外ユニットを構成する室外熱交換器７に対して本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。

例えば、室内ユニットを構成する室内熱交換器や他の型式の空気調和装置における熱交換器等に対して、本発明を適用してもよい。

本発明は、伝熱フィンの一部が伝熱管の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器を、曲げ型に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法に、広く適用可能である。

７ 室外熱交換器
１１ 伝熱管
２１ 伝熱フィン
５５ 曲げ型
５８ 湾曲面
６１ 第１湾曲面
６２ 主湾曲面
６３ 第２湾曲面

実願昭５８−４７３１８号公報

Claims (9)

1. 伝熱フィン（２１）の一部が伝熱管（１１）の長手方向に直交する方向に突出した状態で配置された平板状の熱交換器（７）を、曲げ型（５５）に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行う熱交換器の曲げ加工方法において、
   前記曲げ型として、前記熱交換器の曲げ加工の始点から終点に向かって曲げ半径が小さくなるように変化する湾曲面（５８）を有するものを採用しており、
   前記湾曲面は、前記始点寄りに位置しかつ大きな曲げ半径を有する第１湾曲面（６１）と、前記終点寄りに位置しかつ前記第１湾曲面よりも小さな曲げ半径を有する主湾曲面（６２）とを有しており、
   前記熱交換器の曲げ加工の開始時に、前記伝熱フィンの突出部分を前記第１湾曲面に巻き付けるように押し当てて、前記熱交換器を曲げ加工する第１ステップを行い、
   前記第１ステップの後に、前記伝熱フィンの突出部分を主湾曲面に巻き付けるように押し当てて、前記熱交換器を曲げ加工するメインステップを行う、
   熱交換器の曲げ加工方法。
2. 前記第１湾曲面（６１）は、前記始点から１０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている、
   請求項１に記載の熱交換器の曲げ方法。
3. 前記湾曲面（５８）は、前記第１湾曲面（６１）と前記主湾曲面（６２）との間に、前記第１湾曲面よりも小さくかつ前記主湾曲面よりも大きな曲げ半径を有する第２湾曲面（６３）をさらに有しており、
   前記第１ステップと前記メインステップとの間に、前記伝熱フィン（２１）の突出部分を前記第２湾曲面に巻き付けるように押し当てて、前記熱交換器（７）を曲げ加工する第２ステップを行う、
   請求項１又は２に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
4. 前記第１湾曲面（６１）及び前記第２湾曲面（６３）は、前記始点から２０度までの巻き付け角度の範囲内に形成されている、
   請求項３に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
5. 前記熱交換器（７）は、前記伝熱管（１１）内を流れる冷媒と前記伝熱管を横切る空気流との熱交換を行うものであり、
   前記伝熱フィン（２１）の突出部分は、前記熱交換器の前記空気流の下流側に位置している、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
6. 前記伝熱管（１１）は、長手方向に直交する方向に幅広の扁平管である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
7. 前記伝熱管（１１）は、幅方向に並ぶ複数の流路穴が形成された扁平多穴管である、
   請求項６に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
8. 前記伝熱フィン（２１）は、前記伝熱管（１１）にロウ付けされている、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器の曲げ加工方法によって曲げ加工された熱交換器（７）。

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