JP5712786B2 - Manufacturing method of corrugated fin laminated heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、波形フィン積層熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a corrugated fin laminated heat exchanger.
従来より、特許文献1(特開2010−2138号公報)に示すような波形フィン積層熱交換器がある。この波形フィン積層熱交換器は、扁平管と、波形フィンと、ヘッダータンクとを有している。扁平管は、幅広の平面部が上下方向に向く状態で配置される管である。波形フィンは、波形に折り曲げられた形状のフィンである。そして、波形フィン積層熱交換器は、扁平管と波形フィンとが上下方向に交互に複数段積層されるとともに、複数の扁平管の長手方向端部がヘッダータンクに挿入されることによって構成されている。 Conventionally, there exists a corrugated fin lamination | stacking heat exchanger as shown to patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-2138). This corrugated fin laminated heat exchanger has a flat tube, a corrugated fin, and a header tank. A flat tube is a tube | pipe arrange | positioned in the state in which a wide plane part faces an up-down direction. The corrugated fin is a fin having a shape bent into a corrugated shape. The corrugated fin laminated heat exchanger is configured by laminating flat tubes and corrugated fins alternately in a plurality of stages in the vertical direction, and inserting longitudinal end portions of the plurality of flat tubes into the header tank. Yes.
上記従来の波形フィン積層熱交換器では、扁平管と波形フィンとを交互に積層してフィン−管積層体を形成し、その後に、複数の扁平管の長手方向端部をヘッダータンクに挿入して熱交コア仮組体を形成し、ロウ付け接合することによって製造される。 In the conventional corrugated fin laminated heat exchanger, flat tubes and corrugated fins are alternately laminated to form a fin-tube laminate, and then the longitudinal ends of a plurality of flat tubes are inserted into a header tank. Thus, a heat exchanger core temporary assembly is formed and brazed and joined.
しかし、このような製造方法では、積層段数が大きくなると、波形フィンの積層方向の寸法公差が蓄積してしまい、ヘッダータンクに挿入できない扁平管が生じて、熱交コア仮組体を形成することができなくなるおそれがある。例えば、波形フィンの積層方向の寸法公差が0.03mmとして100段程度まで積層する場合を想定すると、寸法公差が最大で3mm程度まで蓄積し、熱交コア仮組体の形成に支障をきたすおそれがある。 However, in such a manufacturing method, when the number of stacked layers increases, the dimensional tolerance in the stacking direction of the corrugated fins accumulates, and a flat tube that cannot be inserted into the header tank is generated, thereby forming a heat exchanger core temporary assembly. There is a risk that it will not be possible. For example, assuming that the dimensional tolerance in the laminating direction of the corrugated fins is 0.03 mm and the layers are laminated up to about 100 stages, the dimensional tolerance is accumulated up to about 3 mm, which may hinder the formation of the heat exchanger core temporary assembly. There is.
本発明の課題は、積層段数が大きくなっても、複数の扁平管をヘッダータンクに挿入することを可能にする波形フィン積層熱交換器の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a corrugated fin laminated heat exchanger that allows a plurality of flat tubes to be inserted into a header tank even when the number of laminated stages increases.
第1の観点にかかる製造方法によって製造される波形フィン積層熱交換器は、扁平管と波形フィンとが上下方向に交互に複数段積層されるとともに、複数の扁平管の長手方向端部がヘッダータンクに挿入されることによって構成されている。扁平管は、幅広の平面部が上下方向に向く状態で配置される管である。波形フィンは、波形に折り曲げられた形状のフィンである。 In the corrugated fin laminated heat exchanger manufactured by the manufacturing method according to the first aspect, flat tubes and corrugated fins are alternately stacked in a plurality of stages in the vertical direction, and the longitudinal ends of the flat tubes are headers. It is configured by being inserted into the tank. A flat tube is a tube | pipe arrange | positioned in the state in which a wide plane part faces an up-down direction. The corrugated fin is a fin having a shape bent into a corrugated shape.
そして、この波形フィン積層熱交換器は、以下のようにして製造される。まず、扁平管を扁平管と波形フィンとの積層方向に所定間隔を空けた状態で並べて配置する。次に、複数の扁平管の長手方向端部をヘッダータンクに挿入する。次に、扁平管間に波形フィンを挿入して熱交コア仮組体を形成する。次に、熱交コア仮組体をロウ付けすることによって接合する。 And this corrugated fin lamination | stacking heat exchanger is manufactured as follows. First, flat tubes are arranged side by side with a predetermined interval in the stacking direction of the flat tubes and the corrugated fins. Next, the longitudinal ends of the plurality of flat tubes are inserted into the header tank. Next, corrugated fins are inserted between the flat tubes to form a heat exchanger core temporary assembly. Next, it joins by brazing a heat exchanger core temporary assembly.
この製造方法では、扁平管間に波形フィンを配置しない状態で扁平管をヘッダータンクに挿入するようにしているため、波形フィンの寸法公差の影響を受けることなく、扁平管をヘッダータンクに確実に挿入することができる。 In this manufacturing method, since the flat tube is inserted into the header tank without the corrugated fin being disposed between the flat tubes, the flat tube is securely attached to the header tank without being affected by the dimensional tolerance of the corrugated fin. Can be inserted.
これにより、積層段数が大きくなっても、複数の扁平管をヘッダータンクに挿入することができる。 Thereby, even if the number of stacked stages is increased, a plurality of flat tubes can be inserted into the header tank.
ここで、所定間隔は、波形フィンの扁平管と波形フィンとの積層方向の寸法である積層方向幅に積層方向幅の最大公差を加えた値である。 Here, the predetermined interval is a value obtained by adding the maximum tolerance of the laminating direction width to the laminating direction width which is a dimension in the laminating direction between the flat tube of the corrugated fin and the corrugated fin.
この製造方法では、扁平管間の所定間隔を波形フィンの積層方向幅にその最大公差を加えた値に設定しているため、複数の扁平管をヘッダータンクに挿入した後に、扁平管間に確実に波形フィンを挿入することができる。 In this manufacturing method, the predetermined interval between the flat tubes is set to a value obtained by adding the maximum tolerance to the width of the corrugated fins in the stacking direction. Corrugated fins can be inserted into
第2の観点にかかる波形フィン積層熱交換器の製造方法は、第1の観点にかかる製造方法において、扁平管と波形フィンとの積層段数は、100段〜300段である。 The manufacturing method of the corrugated fin laminated heat exchanger according to the second aspect is the manufacturing method according to the first aspect, wherein the number of laminated stages of the flat tube and the corrugated fin is 100 to 300.
扁平管と波形フィンとの積層段数が100段以上になると、従来の製造方法では、波形フィンの積層方向の寸法公差の蓄積が顕著となる。 When the number of stacking stages of the flat tube and the corrugated fin is 100 or more, in the conventional manufacturing method, accumulation of dimensional tolerance in the stacking direction of the corrugated fin becomes significant.
しかし、この製造方法では、上記のように、波形フィンの寸法公差の影響を受けなくなるため、扁平管と波形フィンとの積層段数が100段〜300段になっても、扁平管をヘッダータンクに確実に挿入することができる。 However, in this manufacturing method, as described above, since it is not affected by the dimensional tolerance of the corrugated fins, the flat tubes are used as header tanks even when the number of layers of the flat tubes and corrugated fins is 100 to 300. Can be inserted reliably.
第3の観点にかかる波形フィン積層熱交換器の製造方法は、第1又は第2の観点にかかる製造方法において、熱交コア仮組体のロウ付けは、熱交コア仮組体を構成する扁平管のうち扁平管と波形フィンとの積層方向の端部に位置する扁平管について、扁平管と波形フィンとの積層方向の変形量が1.2mm以下になるように、扁平管と波形フィンとの積層方向に押圧された状態で行われる。 The manufacturing method of the corrugated fin laminated heat exchanger according to the third aspect is the manufacturing method according to the first or second aspect, wherein brazing of the heat exchanger core temporary assembly constitutes the heat exchanger core temporary assembly. Of the flat tubes, the flat tubes and the corrugated fins are arranged so that the deformation amount in the stacking direction of the flat tubes and the corrugated fins is 1.2 mm or less with respect to the flat tubes located at the ends of the flat tubes and the corrugated fins. It is performed in a state of being pressed in the stacking direction.
熱交コア仮組体のロウ付けを行う際には、扁平管と波形フィンとの接合状態を良好にするために、熱交コア仮組体を積層方向に押圧した状態で行なわれる。ここで、上記のような、複数の扁平管の長手方向端部をヘッダータンクに挿入した後に扁平管間に波形フィンを挿入して熱交コア仮組体を形成する製造方法では、扁平管間に予め所定間隔を空けることに起因して、熱交コア仮組体を構成する扁平管と波形フィンとの間に隙間が生じやすい。このため、このようにして製造された熱交換器は、扁平管の長手方向の中央部が長手方向の端部よりも積層方向の中央寄りに凹んだ形状になる。 When brazing the heat exchanger core temporary assembly, it is performed in a state where the heat exchanger core temporary assembly is pressed in the stacking direction in order to improve the bonding state between the flat tube and the corrugated fins. Here, in the manufacturing method for forming the heat exchanger core temporary assembly by inserting the corrugated fins between the flat tubes after inserting the longitudinal ends of the plurality of flat tubes into the header tank, as described above, Due to the predetermined interval, a gap is likely to be generated between the flat tube and the corrugated fin constituting the heat exchange core temporary assembly. For this reason, the heat exchanger manufactured in this way has a shape in which the center portion in the longitudinal direction of the flat tube is recessed closer to the center in the stacking direction than the end portion in the longitudinal direction.
しかし、熱交コア仮組体をロウ付けする際に、熱交コア仮組体の積層方向への押圧が過剰になると、扁平管の長手方向の中央部の凹みの程度が大きくなり、ロウ付け後に、波形フィンと扁平管との剥離が生じるおそれがある。 However, when brazing the heat exchanger core temporary assembly, if the pressure in the stacking direction of the heat exchanger core temporary assembly becomes excessive, the degree of the depression in the central portion in the longitudinal direction of the flat tube increases, Later, peeling between the corrugated fin and the flat tube may occur.
そこで、この製造方法では、上記のように、熱交コア仮組体を構成する扁平管のうち積層方向の端部に位置する扁平管について、積層方向の変形量が1.2mm以下になるように、積層方向に押圧された状態にして、熱交コア仮組体のロウ付けを行うようにしている。 Therefore, in this manufacturing method, as described above, among the flat tubes constituting the heat exchanger core temporary assembly, the flat tube positioned at the end in the stacking direction has a deformation amount of 1.2 mm or less. In addition, the heat exchange core temporary assembly is brazed while being pressed in the stacking direction.
これにより、ロウ付け後の波形フィンと扁平管との剥離を生じにくくすることができる。 Thereby, peeling with the corrugated fin after brazing and a flat tube can be made hard to produce.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
第1又は第2の観点にかかる波形フィン積層熱交換器の製造方法では、積層段数が大きくなっても、複数の扁平管をヘッダータンクに挿入することができる。また、複数の扁平管をヘッダータンクに挿入した後に、扁平管間に確実に波形フィンを挿入することができる。 In the manufacturing method of the corrugated fin laminated heat exchanger according to the first or second aspect , a plurality of flat tubes can be inserted into the header tank even if the number of laminated stages is increased. In addition, after inserting a plurality of flat tubes into the header tank, the corrugated fins can be reliably inserted between the flat tubes.
第3の観点にかかる波形フィン積層熱交換器の製造方法では、ロウ付け後の波形フィンと扁平管との剥離を生じにくくすることができる。 In the manufacturing method of the corrugated fin laminated heat exchanger according to the third aspect , peeling between the corrugated fin and the flat tube after brazing can be made difficult to occur.
以下、本発明にかかる波形フィン積層熱交換器の製造方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a manufacturing method of a corrugated fin lamination heat exchanger concerning the present invention is described based on a drawing.
<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波形フィン積層熱交換器の製造方法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。
<Outline configuration of outdoor unit>
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic internal structure of an
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。
The
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。
The unit casing 4 mainly includes a
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。
The
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。
The
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)。
The
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。
The
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。
The
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。
Thus, the internal space of the unit casing 4 is divided into the blower chamber S1 and the machine chamber S2 by the
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。 The compressor 6 is a compressor for compressing a low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle until it becomes a high-pressure refrigerant. The compressor 6 is an approximately vertical cylindrical hermetic compressor. The compressor 6 is disposed at the approximate center in plan view in the machine room S2.
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、扁平管と波形フィンとが上下方向に交互に複数段積層されるとともに、複数の扁平管の長手方向端部がヘッダータンクに挿入されることによって構成された波形フィン積層熱交換器である。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。
The
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。
The outdoor fan 8 takes air into the blower chamber S <b> 1 through suction ports (not shown) formed on the left side surface and the back surface of the unit casing 4, passes the
<室外熱交換器の詳細な構成>
次に、波形フィン積層熱交換器からなる室外熱交換器7の詳細な構成について、図2〜図6を用いて説明する。ここで、図2は、平面視略L字形状に曲げ加工される前の室外熱交換器7の外観を示す図である。図3は、図2のD部の拡大斜視図である。図4は、図3を矢印E側から見た概略図である。図5は、波形に折り曲げられる前の波形フィン21の展開図である。図6は、ヘッダータンク41、51の挿入穴42、52付近を示す図である。
<Detailed configuration of outdoor heat exchanger>
Next, the detailed structure of the
室外熱交換器7は、扁平管11と波形フィン21とが上下方向に交互に複数段積層されるとともに、複数の扁平管11の長手方向端部がヘッダータンク41、51に挿入されることによって構成された波形フィン積層熱交換器である。ここでは、扁平管11と波形フィン21との積層段数は、100段〜300段と非常に大きくなっている。
In the
扁平管11は、その長手方向に直交する方向に幅広の平面部12を有する管からなる。扁平管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及び図4においては、紙面手前方向、図3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段配置されている。
The
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、扁平管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、扁平管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。
The
波形フィン21は、扁平管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Pが扁平管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フィンである。ここで、平面部12の幅方向寸法をW1とし、波形フィン21の幅方向寸法をW2とすると、平面部12の幅方向寸法W1 < 波形フィン21の幅方向寸法W2の関係になっている。尚、波形フィン21は、アルミニウム等の金属素材からなる。そして、波形フィン21は、フィン本体部22と、フィン縁部23とを有している。
The
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Pを扁平管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側フィン波頂部24及び下側フィン波頂部25が形成されている。上側フィン波頂部24は、板状素材Pの折り曲げ部分のうち平面部12の幅内に配置されており、平面部12の下面にロウ付けによって接合されている。下側フィン波頂部25は、板状素材Pの折り曲げ部分のうち平面部12の幅内に配置されており、平面部12の上面にロウ付けによって接合されている。ここでは、折り曲げ線X1及び折り曲げ線X2の位置で板状素材Pを矩形形状に折り曲げることによって、上側フィン波頂部24及び下側フィン波頂部25を形成している。これにより、上側フィン波頂部24及び下側フィン波頂部25には、平面部12に対向する平坦な面が形成されている。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。
The fin
フィン縁部23は、波形フィン21の一部が扁平管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、各通風空間から扁平管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、上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28が形成されている。上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28は、板状素材Pを扁平管11の長手方向に沿って波形に折り曲げて上側フィン波頂部24及び下側フィン波頂部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。上側フィンブリッジ部27は、板状素材Pの折り曲げ部分のうち平面部12の幅方向外方にはみ出すように配置されており、上側フィン波頂部24よりも上方に突出するように切り起こされている部分である。下側フィンブリッジ部28は、板状素材Pの折り曲げ部分のうち平面部12の幅方向外方にはみ出すように配置されており、下側フィン波頂部25よりも下方に突出するように切り起こされている部分である。ここでは、上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28は、板状素材Pに設けられた切り込みY1、Y2によって形成されている。切り込みY1は、上側フィン波頂部24及び下側フィン波頂部25を形成するための折り曲げ線X1、X2に直交する切り込みである。切り込みY2は、切り込みY1から板状素材Pの幅方向外方に向かって折り曲げ線X1、X2に対して(すなわち、扁平管11の幅方向に対して)斜めに延びる切り込みである。また、上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28は、扁平管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及び図4においては、紙面手前側、図3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、上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28を介して互いに近接している。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、上側フィンブリッジ部27及び下側フィンブリッジ部28が形成されたフィン縁部23の強度の低下が抑えられている。
The
ヘッダータンク41、51は、扁平管11を支持する機能と、冷媒を扁平管11(ここでは、複数の流路穴13)内に流入させる機能と、扁平管11(ここでは、複数の流路穴13)から冷媒を流出させる機能とを有している。ヘッダータンク41、51は、上下方向に延びる筒状の部材であり、上下方向に複数配置された扁平管11の長手方向端部がロウ付けによって接合されている。ここでは、図2における紙面右側のヘッダータンクを第1ヘッダータンク41とし、図2における紙面左側のヘッダータンクを第2ヘッダータンク51とする。尚、ヘッダータンク41、51は、アルミニウム等の金属素材からなる。また、ヘッダータンク41、51は、圧縮機6等の室外ユニット1内の他の機器と冷媒管を介して接続されているが、ここでは説明を省略する。
The
第1ヘッダータンク41には、図2における扁平管11の長手方向右側の端部14を挿入するための複数の挿入穴42が上下方向(すなわち、扁平管11と波形フィン21との積層方向)に並んで形成されている。また、第2ヘッダータンク51には、図2における扁平管11の長手方向左側の端部15を挿入するための複数の挿入穴52が上下方向(すなわち、扁平管11と波形フィン21との積層方向)に並んで形成されている。そして、扁平管11の長手方向の端部14、15は、挿入穴42、52に挿入された状態でヘッダータンク41、51に接合されている。ここで、挿入穴42、52の穴ピッチPは、波形フィン21を挟んで上下に隣り合う2つの扁平管11の長手方向端部14、15における上下方向の間隔が所定間隔Qになるように設定されている。所定間隔Qは、設計上定められた波形フィン21の上下方向の寸法である設計積層方向幅Hoに設計積層方向幅Hoの最大公差ΔHxを加えた値に設定されている。ここで、波形フィン21の上下方向の寸法、すなわち、波形フィン21の積層方向幅は、上側フィン波頂部24と下側フィン波頂部25との間の上下方向の距離をいう。したがって、穴ピッチPは、所定間隔Qに扁平管11の上下方向の寸法である積層方向幅hを加えた値に設定されている。
The
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、扁平管11内を流れる冷媒と扁平管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波形フィン21及び扁平管11を介して熱交換を行う。これにより、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、扁平管11内を流れる冷媒と扁平管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波形フィン21及び扁平管11を介して熱交換を行う。これにより、冷媒の蒸発が行われる。この際、波形フィン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がフィン波頂部24、25よりも上下方向に突出するように切り起こされたフィンブリッジ部27、28を有しており、上下方向に隣り合うフィンブリッジ部27、28同士が近接している。このため、波形フィン21の水はけ性能が向上している。
In the
また、上記の構成を有する室外熱交換器7では、波形フィン21を挟んで上下に隣り合う2つの扁平管11の長手方向端部14、15における上下方向の間隔が所定間隔Qになるようにヘッダータンク41、51の挿入穴42、52の穴ピッチPが設定されている。これに対して、実際に製造される波形フィン21の積層方向幅Hは、設計積層方向幅Hoに対して所定の寸法公差(最大公差ΔHx)の範囲内でばらつきを有している。そして、所定間隔Qは、設計積層方向幅Hoに設計積層方向幅Hoの最大公差ΔHxを加えた値であるため、波形フィン21の積層方向幅Hよりも大きい値になっている。しかし、室外熱交換器7は、後述のように、扁平管11と波形フィン21との積層方向間の隙間を積層方向から押圧した状態でロウ付けされることによって製造されている。すなわち、室外熱交換器7は、ロウ付け前の状態においては、扁平管11と波形フィン21との間に波形フィン21の実際の寸法公差と最大公差ΔHxとの差に相当する隙間が生じることになるが、ロウ付け後は、このような隙間のない状態になっている。このため、室外熱交換器7は、扁平管11の長手方向の中央部が長手方向の端部14、15よりも積層方向(すなわち、上下方向)の中央寄りに凹んだ形状になっている(図2を参照)。
Further, in the
<室外熱交換器の製造方法>
次に、波形フィン積層熱交換器からなる室外熱交換器7の製造方法について、図1、図2、図4、図6〜図12を用いて説明する。ここで、図7は、室外熱交換器7の製造工程を示す図(扁平管11の配置工程)である。図8は、室外熱交換器7の製造工程を示す図(ヘッダータンク41、51の挿入工程)である。図9は、室外熱交換器7の製造工程を示す図(波形フィン21の挿入工程)である。図10は、図9のG部の概略拡大図である。図11は、室外熱交換器7の製造工程を示す図(熱交コア仮組体7aのロウ付け工程)である。図12は、ロウ付け時の押圧による扁平管11の積層方向への変形量とロウ付け後の扁平管11と波形フィン21との接合状態との関係を示す図である。
<Manufacturing method of outdoor heat exchanger>
Next, the manufacturing method of the
まず、直管状の扁平管11を所定の積層段数(100段〜300段)に必要な数だけ準備する。そして、複数の扁平管11を平面部12が上下方向に向く状態で上下方向(すなわち、扁平管11と波形フィン21との積層方向)間に所定間隔Qを空けた状態で並べて配置する(図7を参照)。具体的には、複数の扁平管11の長手方向端部14、15は、ヘッダータンク41、51の挿入穴42、52の穴ピッチPに合致するように並べられる。
First, as many
次に、複数の扁平管11の長手方向端部14、15をヘッダータンク41、51に挿入する(図8を参照)。具体的には、ヘッダータンク41、51を図8の矢印Fの方向から複数の扁平管11の長手方向端部14、15に近づけることによって、複数の扁平管11の長手方向端部14、15をヘッダータンク41、51の挿入穴42、52に挿入する。
Next, the longitudinal ends 14 and 15 of the plurality of
このとき、複数の扁平管11は、扁平管11間に波形フィン21を配置しない状態でヘッダータンク41、51に挿入されることになる。このため、従来の扁平管と波形フィンとを複数段積層した状態でヘッダータンクに挿入する製造方法とは異なり、波形フィン21の寸法公差の影響を受けることなく、ヘッダータンク41、51に一斉にかつ確実に挿入することができる。しかも、複数の扁平管11の長手方向端部14、15は、ヘッダータンク41、51の挿入穴42、52の穴ピッチPに合致するように並べられているため、複数の扁平管11の長手方向端部14、15をヘッダータンク41、51に一斉に挿入する作業をスムーズに行うことができる。これにより、積層段数が大きくなっても、複数の扁平管11をヘッダータンク41、51に挿入することができるようになっている。特に、ここでは、積層段数が100段以上であり、従来の製造方法では、波形フィン21の積層方向の寸法公差の蓄積が顕著となるが、このような場合であるにもかかわらず、扁平管11をヘッダータンク41、51に確実に挿入することができるようになっている。
At this time, the plurality of
次に、扁平管11間に波形フィン21を挿入して熱交コア仮組体7aを形成する。具体的には、波形フィン21を図9の紙面手前側から紙面奥側に向かって扁平管11間に挿入する。
Next, the
このとき、扁平管11間の所定間隔Qが設計積層方向幅Hoに設計積層方向幅Hoの最大公差ΔHxを加えた値に設定されているため、扁平管11間には、波形フィン21の積層方向幅H以上の所定間隔Qが空いていることになる。このため、複数の扁平管11をヘッダータンク41、51に挿入した後であるにもかかわらず、波形フィン21を確実に挿入することができるようになっている。これにより、複数の扁平管11の長手方向端部14、15がヘッダータンク41、51に挿入され、かつ、波形フィン21が扁平管11間に挿入された状態の熱交コア仮組体7aが得られる。尚、この熱交コア仮組体7aの状態において、複数の扁平管11は、図2の室外熱交換器7の製造後とは異なり、長手方向の中央部が長手方向の端部14、15よりも積層方向(すなわち、上下方向)の中央寄りに凹んだ形状にはなっていない。
At this time, the predetermined interval Q between the
次に、熱交コア仮組体7aをロウ付けすることによって接合する。具体的には、熱交コア仮組体7aをロウ付け炉に入れて、扁平管11と波形フィン21との間や扁平管11とヘッダータンク41、51との間のロウ付けを行う。扁平管11と波形フィン21とは、平面部12と波頂部45、25との間がロウ付け接合される。また、扁平管11とヘッダータンク41、51とは、長手方向端部14、15と挿入穴42、52の周囲部分とがロウ付け接合される。
Next, the heat exchanger core
このとき、熱交コア仮組体7aのロウ付けは、扁平管11と波形フィン21との接合状態を良好にするために、熱交コア仮組体7aを積層方向に押圧した状態(図11の矢印K参照)で行なわれる。ここでは、上記のように、複数の扁平管11の長手方向端部14、15をヘッダータンク41、51に挿入した後に扁平管11間に波形フィン21を挿入して熱交コア仮組体7aを形成する製造方法を採用している。このため、扁平管11間に予め所定間隔Qを空けることに起因して、熱交コア仮組体7aを構成する扁平管11と波形フィン21との間に隙間が生じやすい(図10を参照)。このため、ロウ付け時の押圧によって扁平管11間の間隔は、所定間隔Qから波形フィン21の積層方向幅Hまで小さくなる(図4及び図10を参照)。このようにして製造された平板状の室外熱交換器7は、扁平管11の長手方向の中央部が長手方向の端部14、15よりも積層方向の中央寄りに凹んだ形状になる(図2を参照)。
At this time, the brazing of the heat exchanger core
しかし、熱交コア仮組体7aをロウ付けする際に、熱交コア仮組体7aの積層方向への押圧が過剰になると、扁平管11の長手方向の中央部の凹みの程度が大きくなり、ロウ付け後に、波形フィン21と扁平管11との剥離が生じるおそれがある。
However, when the heat exchanger core
そこで、ここでは、熱交コア仮組体7aを構成する扁平管11のうち積層方向の端部(すなわち、熱交コア仮組体7aの上端及び下端)に位置する扁平管11について、積層方向の変形量Lが1.2mm以下になるように、積層方向に押圧された状態にして、熱交コア仮組体7aのロウ付けを行うようにしている。ここで、変形量Lは、扁平管11の長手方向端部14、15から扁平管11の長手方向の中央部までの上下方向(すなわち、積層方向)の距離である。これにより、ロウ付け後の扁平管11と波形フィン21との剥離を生じにくくすることができるようになっている。尚、ロウ付け時の押圧による扁平管11の積層方向への変形量Lを1.2mm以下に制限しているのは、図12に示すロウ付け時の押圧による扁平管11の積層方向への変形量Lとロウ付け後の扁平管11と波形フィン21との接合状態との関係に基づいている。この関係は、熱交コア仮組体の押圧による変形量Lを0.4〜3mmまで変化させてロウ付けを行った際の扁平管と波形フィンとの接合状態を調べた実験結果から得られたものである。そして、この実験結果によれば、変形量Lを1.2mm以下に制限してロウ付けを行えば、扁平管と波形フィンの剥離を生じることなく良好にロウ付けを行うことができることがわかる。
Therefore, here, the
次に、平板状の室外熱交換器7を曲げ加工装置によって平面視略L字形状に曲げ加工して室外熱交換器7が完成する。
Next, the
上記の製造方法では、扁平管11間に波形フィン21を配置しない状態で扁平管11をヘッダータンク41、51に挿入するようにしている。このため、波形フィン21の寸法公差の影響を受けることなく、扁平管11をヘッダータンク41、51に確実に挿入することができる。これにより、積層段数が大きくなっても(ここでは、100段〜300段)、複数の扁平管11をヘッダータンク41、51に挿入することができる。
In the above manufacturing method, the
また、上記の製造方法では、扁平管11間の所定間隔Qを波形フィン21の設計上の積層方向幅Hoにその最大公差ΔHxを加えた値に設定している。このため、複数の扁平管11をヘッダータンク41、51に挿入した後に、扁平管11間に確実に波形フィン21を挿入することができる。
In the above manufacturing method, the predetermined interval Q between the
さらに、上記の製造方法では、熱交コア仮組体7aを構成する扁平管11のうち積層方向の端部に位置する扁平管11について、積層方向の変形量Lが1.2mm以下になるように、積層方向に押圧された状態にして、熱交コア仮組体7aのロウ付けを行うようにしている。このため、ロウ付け後の波形フィン21と扁平管11との剥離を生じにくくすることができる。
Furthermore, in the above manufacturing method, the deformation L in the stacking direction is 1.2 mm or less for the
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態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。
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, a specific structure is not restricted to these embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
上記実施形態の波形フィン積層熱交換器としての室外熱交換器7では、フィンブリッジ部27、28の形状が折り曲げ線X1、X2に対して斜めの切り込みY2によって形成される略三角形状の切り起こしであったが、これに限定されるものではない。例えば、折り曲げ線X1、X2に対して平行な切り込みや階段状の切り込みによって形成される略長方形状の切り起こし等の他の形状の切り起こしであってもよい。
(A)
In the
(B)
上記実施形態の波形フィン積層熱交換器としての室外熱交換器7では、フィンブリッジ部27、28が形成されたものであったが、これに限定されるものではなく、フィンブリッジ部27、28を有しないものであってもよい。
(B)
In the
(C)
上記実施形態の波形フィン積層熱交換器としての室外熱交換器7では、波形フィン21のフィン波頂部24、25が扁平管11の平面部12に対向する平坦な面を有しているものであったが、これに限定されるものではない。例えば、扁平管11の平面部12側に突出する湾曲した面を有するもの等の他の面形状であってもよい。
(C)
In the
(D)
上記実施形態の波形フィン積層熱交換器としての室外熱交換器7が採用された室外ユニット1は、室外空気が側面や背面から流入して前面から吹き出す横吹きタイプのものであったが、これに限定されるものではない。例えば、室外空気が側面や背面から流入して天面から吹き出す上吹きタイプ等の他の形態であってもよい。
(D)
The
本発明は、波形フィン積層熱交換器の製造方法に対して、広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to a method for manufacturing a corrugated fin laminated heat exchanger.
7 室外熱交換器(波形フィン積層熱交換器)
7a 熱交コア仮組体
11 扁平管
12 平面部
14、15 扁平管の長手方向端部
21 波形フィン
41、51 ヘッダータンク
Ho 積層方向幅
L 変形量
Q 所定間隔
ΔHx 最大公差
7 Outdoor heat exchanger (corrugated fin laminated heat exchanger)
7a Heat exchanger core
Claims (3)
前記扁平管を前記扁平管と前記波形フィンとの積層方向に、前記波形フィンの前記扁平管と前記波形フィンとの積層方向の寸法である積層方向幅(Ho)に前記積層方向幅の最大公差(ΔHx)を加えた所定間隔(Q)を空けた状態で並べて配置し、
前記複数の扁平管の長手方向端部を前記ヘッダータンクに挿入し、
前記扁平管間に前記波形フィンを挿入して熱交コア仮組体(7a)を形成し、
前記熱交コア仮組体をロウ付けすることによって接合する、
波形フィン積層熱交換器の製造方法。 A flat tube (11) arranged in a state where the wide flat surface portion (12) faces in the up-down direction and a corrugated fin (21) bent into a corrugated shape are alternately stacked in a plurality of stages in the vertical direction, A method for manufacturing a corrugated fin laminated heat exchanger (7) configured by inserting longitudinal ends (14, 15) of the plurality of flat tubes into a header tank (41, 51),
A maximum tolerance of the width in the stacking direction in the stacking direction width (Ho) which is a dimension in the stacking direction of the flat tube and the corrugated fin of the corrugated fin in the stacking direction of the flat tube and the corrugated fin. (ΔHx) plus a predetermined interval (Q) arranged side by side,
Inserting the longitudinal ends of the plurality of flat tubes into the header tank;
Inserting the corrugated fin between the flat tubes to form a heat exchanger core temporary assembly (7a);
Bonding by brazing the heat exchanger core temporary assembly,
Manufacturing method of corrugated fin laminated heat exchanger.
請求項1に記載の波形フィン積層熱交換器の製造方法。 The number of stacked layers of the flat tube (11) and the corrugated fin (21) is 100 to 300.
The manufacturing method of the corrugated fin lamination | stacking heat exchanger of Claim 1 .
請求項1又は2に記載の波形フィン積層熱交換器の製造方法。 The brazing of the heat exchanger core temporary assembly (7a) is performed at the end in the stacking direction of the flat tube and the corrugated fin (21) of the flat tube (11) constituting the heat exchanger core temporary assembly. About the flat tube located in the state where the flat tube and the corrugated fin are pressed in the stacking direction of the flat tube and the corrugated fin so that the deformation (L) in the stacking direction of the flat tube and the corrugated fin is 1.2 mm or less Done in
The manufacturing method of the corrugated fin lamination | stacking heat exchanger of Claim 1 or 2 .
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