JP6888697B2 - How to make a heat exchanger - Google Patents
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Description
本開示は、熱交換器の製造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a heat exchanger.
従来より、貫通孔が形成されたフィンと、当該貫通孔に挿通された伝熱管とを備えた熱交換器が知られている（例えば、特許文献１）。同文献の熱交換器のフィンは、貫通孔を形成するカラーを有しており、例えば同文献の図７に示されるように、当該カラーの突端部は、隣のフィンに当接している。 Conventionally, a heat exchanger having a fin having a through hole formed therein and a heat transfer tube inserted through the through hole has been known (for example, Patent Document 1). The fins of the heat exchanger of the same document have a collar forming a through hole, and the tip of the collar is in contact with the adjacent fin, for example, as shown in FIG. 7 of the same document.
ところで、熱交換器において、隣り合うフィンのピッチ（すなわち、あるフィンの平坦部と隣のフィンの平坦部との間の距離）が小さすぎると、当該熱交換器が蒸発器として使用される場合に生じるドレン水が隣り合うフィンの間に留まってしまい、当該ドレン水を十分に排出することが難しくなる。 By the way, in a heat exchanger, if the pitch of adjacent fins (that is, the distance between the flat portion of one fin and the flat portion of the adjacent fin) is too small, the heat exchanger is used as an evaporator. The drain water generated in the above stays between the adjacent fins, and it becomes difficult to sufficiently drain the drain water.
本開示の目的は、隣り合うフィンのピッチを十分に確保して熱交換器の排水性を高めることにある。 An object of the present disclosure is to secure a sufficient pitch of adjacent fins to improve the drainage property of the heat exchanger.
本開示の第１の態様は、それぞれに円形の貫通孔（21）が形成された複数のフィン（20）と、複数の上記フィン（20）の上記貫通孔（21）を貫通しかつ該フィン（20）に固定された円管（30）とを備え、各上記フィン（20）は、上記貫通孔（21）の縁部から隣の上記フィン（20）に向かって延びて突端部（23）が該フィン（20）と当接するカラー（22）を有する熱交換器（10）の製造方法であって、上記フィン（20）に孔（25）を形成する孔開け工程と、上記フィン（20）に、上記孔（25）から該孔（25）を中心とする仮想円に向かって延びる複数の切込み（26）を放射状に形成する切込工程と、上記フィン（20）のうち上記切込み（26）の間の部分を立ち上げて立上り部（27）を形成すると共に、上記仮想円を外縁とする上記貫通孔（21）を形成する立上げ工程と、上記立上り部（27）の先端部を曲げることにより、上記突端部（23）を有する上記カラー（22）を形成する曲げ工程とを含み、上記切込工程において上記フィン（20）に形成される上記切込み（26）は、上記フィン（20）の一部を除去せずに形成される真っ直ぐな切れ目であることを特徴とする。 A first aspect of the present disclosure includes a plurality of fins (20) which circular through-hole (21) formed on their respective plurality of the through holes of the fins (20) and (21) through The fins (20) are provided with a circular tube (30) fixed to the fins (20), and each of the fins (20) extends from the edge of the through hole (21) toward the adjacent fin (20) and has a tip. A method for manufacturing a heat exchanger (10) having a collar (22) in which a portion (23) abuts on the fin (20), which comprises a drilling step of forming a hole (25) in the fin (20). A cutting step of radially forming a plurality of cuts (26) extending from the hole (25) toward a virtual circle centered on the hole (25) in the fin (20), and a cutting step of the fin (20). Of these, the rising step of forming the rising portion (27) by raising the portion between the notches (26) and forming the through hole (21) having the virtual circle as the outer edge, and the rising portion (27). by bending the tip portion of the), seen including a bending process to form the collar (22) having the projecting end (23), said cut (26 formed on the fin (20) in the cutting step ) Is a straight cut formed without removing a part of the fin (20) .
第１の態様では、板材を切り起こしてカラー（22）を形成している。このため、円管（30）の径の大小に関わらず、カラー（22）の高さを適切な値に設定することができる。 In the first aspect, the plate material is cut up to form a collar (22). Therefore, the height of the collar (22) can be set to an appropriate value regardless of the diameter of the circular tube (30).
《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態の空気調和装置（100）は、室内機（8）とこれに接続される室外機（2）とを備え、室内の空気調和を行うものである。
<< Embodiment 1 >>
The first embodiment will be described. The air conditioner (100) of the present embodiment includes an indoor unit (8) and an outdoor unit (2) connected to the indoor unit (8), and performs indoor air conditioning.
−空気調和装置−
図１を参照して、空気調和装置（100）について説明する。
-Air conditioner-
The air conditioner (100) will be described with reference to FIG.
図１に示すように、空気調和装置（100）は、室内機（8）と、室外機（2）とを備える。空気調和装置（100）では、それぞれ後述する圧縮機（3）、四方切換弁（4）、室外熱交換器（10）、膨張弁（6）、および室内熱交換器（5）が配管で接続され、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（1）を構成している。 As shown in FIG. 1, the air conditioner (100) includes an indoor unit (8) and an outdoor unit (2). In the air conditioner (100), the compressor (3), the four-way switching valve (4), the outdoor heat exchanger (10), the expansion valve (6), and the indoor heat exchanger (5), which will be described later, are connected by piping. It constitutes a refrigerant circuit (1) that performs a steam compression refrigeration cycle.
〈室内機〉
室内機（8）は、室内（すなわち、空気調和の対象空間）に設置されるものであって、室内熱交換器（5）と、室内ファン（9）とを有する。
<Indoor unit>
The indoor unit (8) is installed indoors (that is, a space subject to air conditioning), and has an indoor heat exchanger (5) and an indoor fan (9).
室内熱交換器（5）は、内部を流れる冷媒と室内ファン（9）によって供給される室内空気とを熱交換させるものである。室内熱交換器（5）は、例えばフィンアンドチューブ熱交換器によって構成される。 The indoor heat exchanger (5) exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the indoor air supplied by the indoor fan (9). The indoor heat exchanger (5) is composed of, for example, a fin and tube heat exchanger.
室内ファン（9）は、室内熱交換器（5）に室内空気を供給するためのものである。 The indoor fan (9) is for supplying indoor air to the indoor heat exchanger (5).
〈室外機〉
室外機（2）は、室外に設置されるものであって、圧縮機（3）と、四方切換弁（4）と、室外熱交換器（10）と、室外ファン（7）と、膨張弁（6）とを有する。
<Outdoor unit>
The outdoor unit (2) is installed outdoors, and includes a compressor (3), a four-way switching valve (4), an outdoor heat exchanger (10), an outdoor fan (7), and an expansion valve. It has (6) and.
圧縮機（3）は、室内熱交換器（5）および室外熱交換器（10）のうち蒸発器として機能するものから流出した低圧ガス冷媒を吸入し、これを圧縮することで高温の高圧ガス冷媒を吐出するものである。圧縮機（3）が吐出した高圧ガス冷媒は、室内熱交換器（5）および室外熱交換器（10）のうち放熱器として機能するものに流入する。 The compressor (3) sucks in the low-pressure gas refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchanger (5) and the outdoor heat exchanger (10) that function as an evaporator, and compresses this to produce a high-temperature high-pressure gas. It discharges the refrigerant. The high-pressure gas refrigerant discharged by the compressor (3) flows into the indoor heat exchanger (5) and the outdoor heat exchanger (10) that function as radiators.
四方切換弁（4）は、冷媒回路（1）における冷媒の流れを可逆的に切り替えるためのものである。具体的に、四方切換弁（4）は、室内熱交換器（5）が蒸発器となって空気調和装置（100）が冷房運転を行うための第１状態（図１に実線で示す状態）と、室内熱交換器（5）が放熱器となって空気調和装置（100）が暖房運転を行うための第２状態（図１に破線で示す状態）とに切替可能である。 The four-way switching valve (4) is for reversibly switching the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit (1). Specifically, the four-way switching valve (4) is in the first state for the indoor heat exchanger (5) to act as an evaporator and the air conditioner (100) to perform cooling operation (the state shown by the solid line in FIG. 1). The indoor heat exchanger (5) acts as a radiator, and the air conditioner (100) can be switched to the second state (the state shown by the broken line in FIG. 1) for performing the heating operation.
室外熱交換器（10）は、内部を流れる冷媒と室外ファン（7）によって供給される室外空気とを熱交換させるものである。室外熱交換器（10）は、例えばフィンアンドチューブ熱交換器によって構成される。室外熱交換器（10）は、熱交換器を構成している。 The outdoor heat exchanger (10) exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the outdoor air supplied by the outdoor fan (7). The outdoor heat exchanger (10) is composed of, for example, a fin and tube heat exchanger. The outdoor heat exchanger (10) constitutes a heat exchanger.
室外ファン（7）は、室外熱交換器（10）に室外空気を供給するためのものである。 The outdoor fan (7) is for supplying outdoor air to the outdoor heat exchanger (10).
膨張弁（6）は、室内熱交換器（5）および室外熱交換器（10）のうち放熱器として機能するものから流出した高圧液冷媒を減圧するためのものである。膨張弁（6）は、例えば開度調節可能な電子弁によって構成される。 The expansion valve (6) is for reducing the pressure of the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (5) and the outdoor heat exchanger (10) that function as radiators. The expansion valve (6) is composed of, for example, an electronic valve whose opening degree can be adjusted.
〈運転動作〉
空気調和装置（100）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。
<Driving operation>
The air conditioner (100) selectively performs cooling operation and heating operation.
冷房運転では、四方切換弁（4）が第１状態に設定され、冷媒回路（1）において冷媒が循環する。そして、室外熱交換器（10）が凝縮器（放熱器）として機能し、室内熱交換器（5）が蒸発器として機能する。室内機（8）は、室内空間から吸い込んだ空気を室内熱交換器（5）において冷却し、冷却された空気を室内空間へ吹き出す。 In the cooling operation, the four-way switching valve (4) is set to the first state, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (1). Then, the outdoor heat exchanger (10) functions as a condenser (radiator), and the indoor heat exchanger (5) functions as an evaporator. The indoor unit (8) cools the air sucked from the indoor space in the indoor heat exchanger (5), and blows the cooled air into the indoor space.
暖房運転では、四方切換弁（4）が第２状態に設定され、冷媒回路（1）において冷媒が循環する。そして、室内熱交換器（5）が凝縮器（放熱器）として機能し、室外熱交換器（10）が蒸発器として機能する。室内機（8）は、室内空間から吸い込んだ空気を室内熱交換器（5）において加熱し、加熱された空気を室内空間へ吹き出す。 In the heating operation, the four-way switching valve (4) is set to the second state, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (1). Then, the indoor heat exchanger (5) functions as a condenser (radiator), and the outdoor heat exchanger (10) functions as an evaporator. The indoor unit (8) heats the air sucked from the indoor space in the indoor heat exchanger (5), and blows the heated air into the indoor space.
−室外熱交換器の構成−
図２は、室外熱交換器（10）の構成を概略的に示す斜視図である。図３は、フィン（20）の構成を概略的に示す正面図および側面図である。図４は、フィン（20）のカラー（22）の形状を説明するための断面図である。図５は、円管（30）と液ヘッダ（40）との接続部を拡大して示す断面図である。図６は、円管（30）とガスヘッダ（50）との接続部を拡大して示す断面図である。図７は、円管（30）と接続ヘッダ（60）との接続部を拡大して平面視で示す断面図である。
-Outdoor heat exchanger configuration-
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the outdoor heat exchanger (10). FIG. 3 is a front view and a side view schematically showing the configuration of the fin (20). FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the shape of the collar (22) of the fin (20). FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the connection portion between the circular pipe (30) and the liquid header (40). FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the connection portion between the circular pipe (30) and the gas header (50). FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the connection portion between the circular tube (30) and the connection header (60) in a plan view.
これらの図に示すように、室外熱交換器（10）は、二列熱交換器に構成されていて、複数のフィン（20）と、複数の円管（30）と、液ヘッダ（40）と、ガスヘッダ（50）と、接続ヘッダ（60）と、分流器（70）とを備える。 As shown in these figures, the outdoor heat exchanger (10) is composed of a double row heat exchanger, which includes a plurality of fins (20), a plurality of circular tubes (30), and a liquid header (40). , A gas header (50), a connection header (60), and a shunt (70).
フィン（20）は、図２および図３に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された上下に細長い矩形板状の部材であって、図２における左右方向において互いに平行に複数並んでいる。フィン（20）には、円形の貫通孔（21）が複数形成されている。ここで、図２における手前側の列を構成するフィン（20）の貫通孔（21）と、図２における奥側の列を構成するフィン（20）の貫通孔（21）とは、その高さ位置が互いに異なる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the fins (20) are vertically elongated rectangular plate-shaped members made of aluminum or an aluminum alloy, and are arranged in parallel with each other in the left-right direction in FIG. A plurality of circular through holes (21) are formed in the fins (20). Here, the through holes (21) of the fins (20) forming the front row in FIG. 2 and the through holes (21) of the fins (20) forming the back row in FIG. 2 are the heights thereof. The positions are different from each other.
フィン（20）は、貫通孔（21）の縁部から隣のフィン（20）に向かって延びるカラー（22）を有する。カラー（22）は、円管（30）の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲した突端部（23）を有し、かつ基端部（24）が丸みを帯びている。カラー（22）の突端部（23）は、隣のフィン（20）と当接しており、これにより隣り合うフィン（20）のピッチが確保されている。なお、カラー（22）の「突端部」とは、カラー（22）の突端の際のみではなく、カラー（22）の突端の際からカラー（22）の基端部（24）に向かってある程度広がる領域のことを言う。 The fin (20) has a collar (22) extending from the edge of the through hole (21) toward the adjacent fin (20). The collar (22) has a tip (23) that is rounded and curved outward in the radial direction of the circular tube (30), and the base end (24) is rounded. The tip (23) of the collar (22) is in contact with the adjacent fin (20), thereby ensuring the pitch of the adjacent fins (20). The "tip" of the collar (22) is not limited to the tip of the collar (22), but to some extent from the tip of the collar (22) toward the base end (24) of the collar (22). It refers to the expanding area.
ここで、図３に示すように、隣り合うフィン（20）のピッチをＦｐとし、フィン（20）の貫通孔（21）の直径をｄｉとし、かつフィン（20）の厚みをｔｆとする。この場合において、Ｆｐ／（ｄｉ・ｔｆ）≧３．２の関係が成り立っている。つまり、本実施形態の室外熱交換器（10）は、隣り合うフィン（20）のピッチが、フィン（20）の貫通孔（21）の直径に対して、およびフィン（20）の厚みに対して十分に大きい。 Here, as shown in FIG. 3, the pitch of the adjacent fins (20) is Fp, the diameter of the through hole (21) of the fins (20) is di, and the thickness of the fins (20) is tf. In this case, the relationship of Fp / (di · tf) ≧ 3.2 holds. That is, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the pitch of the adjacent fins (20) is relative to the diameter of the through hole (21) of the fins (20) and with respect to the thickness of the fins (20). Is big enough.
また、カラー（22）の突端部（23）は、円管（30）の周方向において複数設けられると共に、円管（30）の周方向において全周の一部のみに存在している。換言すると、カラー（22）が有する複数の突端部（23）は、それぞれが隣のフィン（20）に向かうにつれて先細るように形成されており、カラー（22）の基端部（24）は円管（30）の周方向において３６０°の範囲にわたって存在している一方、カラー（22）の突端部（23）は円管（30）の周方向において３６０°未満の範囲にしか存在していない。具体例として、本実施形態では、カラー（22）が１２個の突端部（23）を有するところ、図３に示すように、円管（30）の周方向における突端部（23）の一端と貫通孔（21）の中心とを結ぶ半直線（図３に破線で示す）と、突端部（23）の他端と貫通孔（21）の中心とを結ぶ半直線（図３に破線で示す）とのなす角度をθ［°］として、θ×１２＜３６０°の関係が成り立っている。 Further, a plurality of tip portions (23) of the collar (22) are provided in the circumferential direction of the circular pipe (30), and are present only in a part of the entire circumference in the circumferential direction of the circular pipe (30). In other words, the plurality of tips (23) of the collar (22) are formed so as to taper toward the adjacent fin (20), and the base end (24) of the collar (22) is formed. The tip (23) of the collar (22) exists only in a range of less than 360 ° in the circumferential direction of the circular tube (30), while it exists over a range of 360 ° in the circumferential direction of the circular tube (30). Absent. As a specific example, in the present embodiment, where the collar (22) has 12 tip portions (23), as shown in FIG. 3, with one end of the tip portion (23) in the circumferential direction of the circular tube (30). A half line connecting the center of the through hole (21) (shown by a broken line in FIG. 3) and a half line connecting the other end of the tip (23) and the center of the through hole (21) (shown by a broken line in FIG. 3). ), And the relationship of θ × 12 <360 ° is established.
また、図４に示すように、カラー（22）の基端部（24）の曲率半径をＲ１とし、かつカラー（22）の突端部（23）の曲率半径をＲ２とする。この場合において、Ｒ１≦Ｒ２の関係が成り立っている。なお、０．２ｍｍ≦Ｒ１≦Ｒ２≦０．５ｍｍの関係が成り立っていることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, the radius of curvature of the base end portion (24) of the collar (22) is R1, and the radius of curvature of the tip portion (23) of the collar (22) is R2. In this case, the relationship of R1 ≦ R2 is established. It is preferable that the relationship of 0.2 mm ≦ R1 ≦ R2 ≦ 0.5 mm is established.
円管（30）は、図２〜図４に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された細長い円筒状の部材である。円管（30）の外径は、３ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であるが、この範囲に限られるものではない。円管（30）は、全体が直線状に延びている。すなわち、円管（30）は、その長手方向における一端から他端にわたって直線状に延びている。なお、円管（30）は、一部が湾曲した形状に形成されていてもよい。 As shown in FIGS. 2 to 4, the circular tube (30) is an elongated cylindrical member made of aluminum or an aluminum alloy. The outer diameter of the circular tube (30) is 3 mm or more and 5 mm or less, but is not limited to this range. The entire circular tube (30) extends in a straight line. That is, the circular tube (30) extends linearly from one end to the other end in the longitudinal direction thereof. The circular tube (30) may be partially formed in a curved shape.
円管（30）は、図２〜図４に示すように、フィン（20）の貫通孔（21）に挿通および固定されている。ここで、円管（30）は、当該円管（30）を拡張させる拡管と接合材（例えば、ロウ材）を用いた接合とによってフィン（20）に固定されている。なお、接合材としては、接着剤が用いられてもよいし、他の任意の種類のものが用いられてもよい。また、円管（30）は、接合材を用いずに、例えば拡管のみによって貫通孔（21）に固定されていてもよい。 The circular tube (30) is inserted and fixed in the through hole (21) of the fin (20) as shown in FIGS. 2 to 4. Here, the circular pipe (30) is fixed to the fin (20) by an expansion pipe that expands the circular pipe (30) and a joint using a joining material (for example, a brazing material). As the bonding material, an adhesive may be used, or any other type may be used. Further, the circular pipe (30) may be fixed to the through hole (21) only by, for example, expanding the pipe without using a joining material.
液ヘッダ（40）は、図２および図５に示すように、手前側の列を構成する円管（30）に対応して設けられた上下に延びる円筒状の部材であって、その上端および下端は閉塞されている。液ヘッダ（40）の内部には、少なくとも１つの、この例では２つの液用連通空間（41）が形成されている。上側の液用連通空間（41）は、２つ以上の、この例では５つの円管（30）の内部空間に連通している。下側の液用連通空間（41）は、２つ以上の、この例では４つの円管（30）の内部空間に連通している。液ヘッダ（40）は、ヘッダを構成しており、液用連通空間（41）は、連通空間を構成している。 As shown in FIGS. 2 and 5, the liquid header (40) is a vertically extending cylindrical member provided corresponding to the circular pipes (30) forming the front row, and the upper end thereof and the liquid header (40). The lower end is closed. Inside the liquid header (40), at least one, in this example, two liquid communication spaces (41) are formed. The upper liquid communication space (41) communicates with the internal space of two or more, in this example, five circular tubes (30). The lower liquid communication space (41) communicates with the internal space of two or more, in this example, four circular tubes (30). The liquid header (40) constitutes a header, and the liquid communication space (41) constitutes a communication space.
ガスヘッダ（50）は、図２および図６に示すように、奥側の列を構成する円管（30）に対応して設けられた上下に延びる円筒状の部材であって、その上端および下端は閉塞されている。ガスヘッダ（50）の内部には、少なくとも１つの、この例では１つのガス用連通空間（51）が形成されている。このガス用連通空間（51）は、２つ以上の、この例では９つの円管（30）の内部空間に連通している。ガスヘッダ（50）には、ガス用連通空間（51）に連通するガス管（82）が接続されている。ガスヘッダ（50）は、ヘッダを構成しており、ガス用連通空間（51）は、連通空間を構成している。 As shown in FIGS. 2 and 6, the gas header (50) is a vertically extending cylindrical member provided corresponding to the circular pipes (30) forming the back row, and the upper end and the lower end thereof. Is blocked. Inside the gas header (50), at least one, in this example, one gas communication space (51) is formed. This gas communication space (51) communicates with the internal space of two or more, in this example, nine circular tubes (30). A gas pipe (82) communicating with the gas communication space (51) is connected to the gas header (50). The gas header (50) constitutes a header, and the gas communication space (51) constitutes a communication space.
接続ヘッダ（60）は、図２および図７に示すように、手前側の列を構成する円管（30）と、奥側の列を構成する円管（30）とを互いに連通させるための部材である。接続ヘッダ（60）は、上下に延びる中空の直方体状に形成されている。接続ヘッダ（60）の内部には、少なくとも１つの、この例では１つの列間連通空間（61）が形成されている。この列間連通空間（61）は、２つ以上の、この例では全ての円管（30）の内部空間に連通している。接続ヘッダ（60）は、ヘッダを構成しており、列間連通空間（61）は、連通空間を構成している。なお、図７では、実際には高さ位置の異なる２つの円管（30）を同じ平面上に図示している。 As shown in FIGS. 2 and 7, the connection header (60) is for communicating the circular pipes (30) forming the front row and the circular pipes (30) forming the back row with each other. It is a member. The connection header (60) is formed in a hollow rectangular parallelepiped shape extending vertically. Inside the connection header (60), at least one, in this example, one inter-column communication space (61) is formed. This inter-row communication space (61) communicates with two or more, in this example, the internal spaces of all the circular tubes (30). The connection header (60) constitutes a header, and the inter-column communication space (61) constitutes a communication space. In FIG. 7, two circular tubes (30) having different height positions are actually shown on the same plane.
分流器（70）は、液管（81）から流れてきた液冷媒を分流させるための部品である。分流器（70）は、液ヘッダ（40）の上側の液用連通空間（41）に連通する第１分岐管（71）と、液ヘッダ（40）の下側の液用連通空間（41）に連通する第２分岐管（72）とを有する。第１分岐管（71）は、上側の液用連通空間（41）の下部に開口している。第２分岐管（72）は、下側の液用連通空間（41）の下部に開口している。 The shunt (70) is a component for splitting the liquid refrigerant flowing from the liquid pipe (81). The shunt (70) has a first branch pipe (71) that communicates with the liquid communication space (41) above the liquid header (40) and a liquid communication space (41) below the liquid header (40). It has a second branch pipe (72) that communicates with. The first branch pipe (71) is open to the lower part of the upper liquid communication space (41). The second branch pipe (72) opens at the bottom of the lower liquid communication space (41).
−カラーの形成方法−
フィン（20）のカラー（22）の形成方法について、図８を参照して説明する。図８には、左上、右上、左下、そして右下の順に、孔開け工程と、切込工程と、立上げ工程と、曲げ工程とが示されている。
-Color formation method-
A method of forming the collar (22) of the fin (20) will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the drilling process, the cutting process, the start-up process, and the bending process are shown in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right.
孔開け工程では、フィン（20）に比較的小さな円形の孔（25）を等間隔で複数形成する。孔（25）の数は、当該フィン（20）に取り付けられる円管（30）の数と同じである。 In the drilling step, a plurality of relatively small circular holes (25) are formed in the fins (20) at equal intervals. The number of holes (25) is the same as the number of circular tubes (30) attached to the fins (20).
切込工程では、孔開け工程で形成した孔（25）の中心を通る複数の直線状の切込み（26）を、図８に破線で示す仮想円に向かって放射状に形成する。複数の切込み（26）は、孔（25）の周方向において等間隔に形成されることが好ましい。 In the cutting step, a plurality of linear cuts (26) passing through the center of the hole (25) formed in the drilling step are formed radially toward the virtual circle shown by the broken line in FIG. The plurality of cuts (26) are preferably formed at equal intervals in the circumferential direction of the hole (25).
立上げ工程では、切込工程で形成した切込み（26）を利用して、上記仮想円に沿って当該切込み（26）の間の部分を立ち上げて複数の立上り部（27）を形成する。この例では、図８における右方に向かって、切込み（26）の間の部分を立ち上げている。ここで、立上り部（27）の基端部は、完成後のカラー（22）の基端部（24）に相当する。また、この立上げ工程では、円管（30）が挿通される貫通孔（21）も形成される。 In the rising step, the cut (26) formed in the cutting step is used to raise the portion between the cuts (26) along the virtual circle to form a plurality of rising portions (27). In this example, the portion between the notches (26) is raised toward the right in FIG. Here, the base end portion of the rising portion (27) corresponds to the base end portion (24) of the collar (22) after completion. Further, in this start-up step, a through hole (21) through which the circular tube (30) is inserted is also formed.
曲げ工程では、立上げ工程で形成した複数の立上り部（27）の先端部を、貫通孔（21）の軸心に対して径方向外方へ曲げることにより突端部（23）を形成する。これにより、カラー（22）が完成する。 In the bending step, the tip portions (23) are formed by bending the tips of the plurality of rising portions (27) formed in the rising step outward in the radial direction with respect to the axial center of the through hole (21). This completes the color (22).
−実施形態１の効果−
本実施形態の室外熱交換器（10）は、それぞれに円形の貫通孔（21）が形成された複数のフィン（20）と、複数の上記フィン（20）の上記貫通孔（21）を貫通しかつ該フィン（20）に固定された円管（30）とを備え、各上記フィン（20）は、上記貫通孔（21）の縁部から隣の上記フィン（20）に向かって延びて突端部（23）が該フィン（20）と当接するカラー（22）を有し、隣り合う上記フィン（20）のピッチをＦｐとし、上記フィン（20）の上記貫通孔の直径をｄｉとし、かつ上記フィン（20）の厚みをｔｆとして、Ｆｐ／（ｄｉ・ｔｆ）≧３．２が成り立っている。したがって、Ｆｐとｄｉとｔｆとの間において、Ｆｐ／（ｄｉ・ｔｆ）≧３．２の関係が成り立っている。つまり、フィン（20）の貫通孔（21）の直径に対して、およびフィン（20）の厚みに対して、隣り合うフィン（20）のピッチが十分に大きい。これにより、例えば室外熱交換器（10）でドレン水が生じたとしても、隣り合うフィン（20）の間に当該ドレン水が溜まりにくくなり、当該ドレン水が排出されやすくなる。このように、本実施形態によると、室外熱交換器（10）の排水性を高めることができる。
-Effect of Embodiment 1-
The outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment penetrates a plurality of fins (20) each having a circular through hole (21) and the through holes (21) of the plurality of fins (20). And with a circular tube (30) fixed to the fins (20), each of the fins (20) extends from the edge of the through hole (21) towards the adjacent fin (20). The tip portion (23) has a collar (22) that abuts on the fin (20), the pitch of the adjacent fins (20) is Fp, and the diameter of the through hole of the fin (20) is di. Moreover, Fp / (di · tf) ≧ 3.2 holds, where tf is the thickness of the fin (20). Therefore, the relationship of Fp / (di · tf) ≧ 3.2 is established between Fp, di, and tf. That is, the pitch of adjacent fins (20) is sufficiently large with respect to the diameter of the through hole (21) of the fin (20) and with respect to the thickness of the fin (20). As a result, for example, even if drain water is generated in the outdoor heat exchanger (10), the drain water is less likely to collect between the adjacent fins (20), and the drain water is easily discharged. As described above, according to the present embodiment, the drainage property of the outdoor heat exchanger (10) can be improved.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記カラー（22）の上記突端部（23）が、上記円管（30）の周方向において全周の一部のみに存在する。したがって、カラー（22）の突端部（23）が円管（30）の周方向において全周に存在する場合に比べて、カラー（22）を構成するために一定量の材料を用いると仮定すると、カラー（22）の基端部（24）から突端部（23）までの長さを長くすることができる。ここで、カラー（22）の基端部（24）から突端部（23）までの長さは、隣り合うフィン（20）のピッチに実質的に相当する。つまり、本実施形態によると、カラー（22）の突端部（23）が円管（30）の周方向において全周に存在する場合に比べて、隣り合うフィン（20）のピッチを容易に大きくすることができる。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the tip portion (23) of the collar (22) is present only in a part of the entire circumference in the circumferential direction of the circular tube (30). Therefore, it is assumed that a certain amount of material is used to form the collar (22) as compared with the case where the tip (23) of the collar (22) exists all around the circular tube (30) in the circumferential direction. , The length from the base end (24) to the tip (23) of the collar (22) can be increased. Here, the length from the base end portion (24) to the tip end portion (23) of the collar (22) substantially corresponds to the pitch of the adjacent fins (20). That is, according to the present embodiment, the pitch of the adjacent fins (20) is easily increased as compared with the case where the tip portion (23) of the collar (22) exists on the entire circumference in the circumferential direction of the circular tube (30). can do.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記カラー（22）の上記突端部（23）が、上記円管（30）の周方向において複数設けられている。したがって、あるフィン（20）がその隣のフィン（20）を安定して支持することができる。なぜなら、あるフィン（20）が備えるカラー（22）の複数の突端部（23）によってその隣のフィン（20）が支持されることにより、突端部（23）が１つしか設けられていない場合に比べて支持箇所が多くなるためである。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, a plurality of the tip portions (23) of the collar (22) are provided in the circumferential direction of the circular tube (30). Therefore, one fin (20) can stably support the adjacent fin (20). This is because the fin (20) adjacent to the fin (20) is supported by the plurality of tips (23) of the collar (22) provided on the fin (20), so that only one tip (23) is provided. This is because there are more support points than in.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記カラー（22）が、上記突端部（23）が上記円管（30）の径方向外方へ向かって丸みを帯びて湾曲し、かつ基端部（24）が丸みを帯びており、上記カラー（22）の上記基端部（24）の曲率半径をＲ１とし、かつ上記カラー（22）の上記突端部（23）の曲率半径をＲ２として、Ｒ１≦Ｒ２が成り立っている。したがって、隣り合うフィン（20）のピッチを安定して確保することができる。なぜなら、Ｒ１≦Ｒ２が成り立っていることにより、あるフィン（20）のカラー（22）の突端部（23）が、その隣のフィン（20）のカラー（22）の基端部（24）、すなわち丸みを帯びている部分ではなく、当該基端部（24）の周辺部分、すなわち当該隣のフィン（20）のうち平坦な部分に当接するためである。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the collar (22) has the tip portion (23) curved outward in the radial direction of the circular tube (30). The base end portion (24) is rounded, the radius of curvature of the base end portion (24) of the collar (22) is R1, and the radius of curvature of the tip portion (23) of the collar (22). Is R2, and R1 ≦ R2 holds. Therefore, the pitch of adjacent fins (20) can be stably secured. This is because, because R1 ≤ R2 holds, the tip portion (23) of the collar (22) of a certain fin (20) becomes the base end portion (24) of the collar (22) of the adjacent fin (20). That is, it abuts not on the rounded portion but on the peripheral portion of the base end portion (24), that is, on the flat portion of the adjacent fin (20).
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記円管（30）の外径が、３ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下である。したがって、円管（30）を比較的小径に構成することで、室外熱交換器（10）を通過する空気の圧力損失（すなわち、室外熱交換器（10）の通風抵抗）を小さくすることができる。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the outer diameter of the circular tube (30) is 3 mm or more and 5 mm or less. Therefore, by configuring the circular tube (30) with a relatively small diameter, it is possible to reduce the pressure loss of the air passing through the outdoor heat exchanger (10) (that is, the ventilation resistance of the outdoor heat exchanger (10)). it can.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記円管（30）が、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。したがって、円管（30）をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成することにより、室外熱交換器（10）の製造コストを低く抑えることができる。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the circular tube (30) is made of aluminum or an aluminum alloy. Therefore, by making the circular tube (30) made of aluminum or an aluminum alloy, the manufacturing cost of the outdoor heat exchanger (10) can be kept low.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、上記円管（30）が、複数設けられており、２つ以上の上記円管（30）の内部空間に連通する液用連通空間（41）が内部に形成された液ヘッダ（40）と、２つ以上の上記円管（30）の内部空間に連通するガス用連通空間（51）が内部に形成されたガスヘッダ（50）と、２つ以上の上記円管（30）の内部空間に連通する列間連通空間（61）が内部に形成された接続ヘッダ（60）とを備える。したがって、各ヘッダ（40,50,60）により、２つ以上の円管（30）に対して冷媒を分流または合流させること、それに代えてまたは加えて、室外熱交換器（10）を空気流れ方向に対して複数列に構成する場合に、ある列を構成する円管（30）とその隣の列を構成する円管（30）との間の接続部を構成することができる。 Further, the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment is provided with a plurality of the circular pipes (30), and is a liquid communication space (30) that communicates with the internal spaces of the two or more circular pipes (30). A liquid header (40) in which 41) is formed inside, and a gas header (50) in which a gas communication space (51) communicating with the internal space of two or more circular pipes (30) is formed inside. It is provided with a connection header (60) in which an inter-row communication space (61) communicating with the internal space of two or more circular tubes (30) is formed inside. Therefore, each header (40, 50, 60) separates or merges the refrigerant into two or more circular tubes (30), and in lieu of or in addition, air flows through the outdoor heat exchanger (10). When a plurality of rows are formed with respect to the direction, a connection portion between the circular pipes (30) forming a certain row and the circular pipes (30) forming the adjacent row can be formed.
さらに、本実施形態の室外熱交換器（10）が備えるフィン（20）のカラー（22）の形成方法は、上記フィン（20）に孔（25）を形成する孔開け工程と、上記孔開け工程で形成した上記孔（25）を中心とする仮想円に向かって放射状に複数の切込み（26）を形成する切込工程と、上記切込工程で形成した上記切込み（26）を利用して、上記仮想円に沿って上記切込み（26）の間の部分を立ち上げて複数の立上り部（27）を形成すると共に上記仮想円を外縁とする貫通孔（21）を形成する立上げ工程と、上記立上げ工程で形成した複数の上記立上り部（27）の先端部を、上記貫通孔（21）の軸心に対して径方向外方へ曲げることにより突端部（23）を形成する曲げ工程とを含む。したがって、例えばバーリングによってカラーを形成する場合に比べて、隣り合うフィン（20）のピッチを容易に大きくすることができる。より詳しくは、円管（30）の周方向において突端部が全周に存在するカラーでは、フィン（20）の素材である板材を引き延ばすバーリングによって当該カラーを筒状に形成する。そのため、カラーが高くなるほど（すなわち、隣り合うフィン（20）のピッチが大きくなるほど）当該カラーの厚さが薄くなる。しかしながら、カラーの厚さがある程度以下になると当該カラーが割れるおそれがある。このため、特に円管（30）の径が小さいときは、板材のうちカラーの形成に使用できる領域が狭くなるためにカラーの高さを確保できないことが多い。一方、本実施形態では、板材を切り起こしてカラー（22）を形成している。このため、円管（30）の径の大小に関わらず、カラー（22）の高さを適切な値に設定することができる。 Further, the method of forming the collar (22) of the fin (20) provided in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment includes a hole-drilling step of forming a hole (25) in the fin (20) and the hole-drilling. Using the cutting step of forming a plurality of cuts (26) radially toward the virtual circle centered on the hole (25) formed in the step and the cut (26) formed in the cutting step. , A rising step of raising a portion between the cuts (26) along the virtual circle to form a plurality of rising portions (27) and forming a through hole (21) having the virtual circle as an outer edge. Bending to form a protruding end portion (23) by bending the tip portions of the plurality of rising portions (27) formed in the rising step outward in the radial direction with respect to the axial center of the through hole (21). Including the process. Therefore, the pitch of the adjacent fins (20) can be easily increased as compared with the case where the collar is formed by burring, for example. More specifically, in the case where the tip portion exists on the entire circumference in the circumferential direction of the circular tube (30), the collar is formed into a tubular shape by burring that stretches the plate material which is the material of the fin (20). Therefore, the higher the color (that is, the larger the pitch of the adjacent fins (20)), the thinner the thickness of the color. However, if the thickness of the color is less than a certain level, the color may crack. Therefore, especially when the diameter of the circular tube (30) is small, the area of the plate material that can be used for forming the collar is narrowed, so that the height of the collar cannot be secured in many cases. On the other hand, in the present embodiment, the plate material is cut up to form a collar (22). Therefore, the height of the collar (22) can be set to an appropriate value regardless of the diameter of the circular tube (30).
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態の室外熱交換器（10）は、フィン（20）のカラー（22）の形状が上記実施形態１と異なる。以下、主に上記実施形態１と異なる点について説明する。
<<
The second embodiment will be described. In the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the shape of the collar (22) of the fin (20) is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the points different from those of the first embodiment will be mainly described.
図９は、本実施形態のフィン（20）の構成を概略的に示す正面図および側面図である。同図に示すように、フィン（20）のカラー（22）は、貫通孔（21）の縁部の一部のみから隣のフィン（20）に向かって延びている。また、カラー（22）は、円管（30）の周方向において互いに１８０°離れた２つの突端部（23）を有する。 FIG. 9 is a front view and a side view schematically showing the configuration of the fin (20) of the present embodiment. As shown in the figure, the collar (22) of the fin (20) extends from only a part of the edge of the through hole (21) toward the adjacent fin (20). Further, the collar (22) has two tip portions (23) separated from each other by 180 ° in the circumferential direction of the circular tube (30).
各カラー（22）が有する２つの突端部（23）は、１つのフィン（20）に形成された複数の貫通孔（21）の中心を結ぶ直線（図９に破線で示す）を挟んで配置されている。換言すると、図９に示すように、当該直線によってフィン（20）を第１領域（20a）と第２領域（20b）とに分けた場合に、２つの突端部（23）は、一方が第１領域（20a）に配置されかつ他方が第２領域（20b）に配置されている。 The two tip portions (23) of each collar (22) are arranged so as to sandwich a straight line (shown by a broken line in FIG. 9) connecting the centers of a plurality of through holes (21) formed in one fin (20). Has been done. In other words, as shown in FIG. 9, when the fin (20) is divided into a first region (20a) and a second region (20b) by the straight line, one of the two tip portions (23) is the first. One is located in the region (20a) and the other is located in the second region (20b).
−実施形態２の効果−
本実施形態の室外熱交換器（10）によっても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 2-
The outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、フィン（20）が備えるカラー（22）が、上記フィン（20）に形成された複数の貫通孔（21）の中心を結ぶ直線によって上記フィン（20）を第１領域（20a）と第２領域（20b）とに分けた場合に、一方が上記第１領域（20a）に配置されかつ他方が上記第２領域（20b）に配置される２つの突端部（23）を有する。したがって、複数のフィン（20）を組み付ける際に、容易に当該フィン（20）を互いに平行に組み付けることができる。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the collar (22) provided in the fin (20) is described by a straight line connecting the centers of a plurality of through holes (21) formed in the fin (20). When the fins (20) are divided into a first region (20a) and a second region (20b), one is arranged in the first region (20a) and the other is arranged in the second region (20b). It has two tip portions (23). Therefore, when assembling a plurality of fins (20), the fins (20) can be easily assembled in parallel with each other.
《実施形態３》
実施形態３について説明する。本実施形態の室外熱交換器（10）は、フィン（20）のカラー（22）の形状が上記実施形態２と異なる。以下、主に上記実施形態２と異なる点について説明する。
<<
The third embodiment will be described. In the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, the shape of the collar (22) of the fin (20) is different from that of the second embodiment. Hereinafter, the points different from those of the second embodiment will be mainly described.
図１０は、本実施形態のフィン（20）の構成を概略的に示す正面図および側面図である。同図に示すように、フィン（20）のカラー（22）は、貫通孔（21）の縁部の一部のみから隣のフィン（20）に向かって延びている。また、カラー（22）は、円管（30）の周方向において１つの突端部（23）を有する。 FIG. 10 is a front view and a side view schematically showing the configuration of the fin (20) of the present embodiment. As shown in the figure, the collar (22) of the fin (20) extends from only a part of the edge of the through hole (21) toward the adjacent fin (20). Further, the collar (22) has one tip (23) in the circumferential direction of the circular tube (30).
１つのフィン（20）における隣り合うカラー（22）が有する突端部（23）は、１つのフィン（20）に形成された複数の貫通孔（21）の中心を結ぶ直線（図１０に破線で示す）を挟んで配置されている。換言すると、図１０に示すように、当該直線によってフィン（20）を第１領域（20a）と第２領域（20b）とに分けた場合に、隣り合う２つのカラー（22）の一方が有する突端部（23）は第１領域（20a）に配置され、当該２つのカラー（22）の他方が有する突端部（23）は第２領域（20b）に配置されている。 The tip portion (23) of the adjacent collars (22) in one fin (20) is a straight line connecting the centers of a plurality of through holes (21) formed in one fin (20) (broken line in FIG. 10). (Indicated) is sandwiched between them. In other words, as shown in FIG. 10, when the fin (20) is divided into a first region (20a) and a second region (20b) by the straight line, one of the two adjacent collars (22) has. The tip portion (23) is arranged in the first region (20a), and the tip portion (23) of the other of the two collars (22) is arranged in the second region (20b).
−実施形態３の効果−
本実施形態の室外熱交換器（10）によっても、上記実施形態２と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 3-
The outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment also has the same effect as that of the second embodiment.
また、本実施形態の室外熱交換器（10）は、フィン（20）が備える複数のカラー（22）が、上記フィン（20）に形成された複数の貫通孔（21）の中心を結ぶ直線によって上記フィン（20）を第１領域（20a）と第２領域（20b）とに分けた場合に、上記第１領域（20a）に配置される突端部（23）を有するカラー（22）と、上記第２領域（20b）に配置される突端部（23）を有するカラー（22）とを含む。したがって、複数のフィン（20）を組み付ける際に、容易に当該フィン（20）を互いに平行に組み付けることができる。 Further, in the outdoor heat exchanger (10) of the present embodiment, a plurality of collars (22) included in the fin (20) connect a straight line connecting the centers of a plurality of through holes (21) formed in the fin (20). When the fin (20) is divided into a first region (20a) and a second region (20b), the collar (22) having a tip portion (23) arranged in the first region (20a) Includes a collar (22) having a tip (23) located in the second region (20b). Therefore, when assembling a plurality of fins (20), the fins (20) can be easily assembled in parallel with each other.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The above embodiment may have the following configuration.
例えば、フィン（20）のカラー（22）が有する突端部（23）の数は、上述したものに限られるものではなく、任意に設定することが可能である。 For example, the number of tip portions (23) of the collar (22) of the fin (20) is not limited to that described above, and can be set arbitrarily.
また、例えば、フィン（20）のカラー（22）が突端部（23）を複数有する場合に、各突端部（23）は円管（30）の周方向において等間隔に配置されていなくてもよい。 Further, for example, when the collar (22) of the fin (20) has a plurality of tip portions (23), the tip portions (23) may not be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the circular tube (30). Good.
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various modifications of the forms and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims. Further, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as the functions of the subject of the present disclosure are not impaired.
以上説明したように、本開示は、熱交換器の製造方法について有用である。 As described above, the present disclosure is useful for methods of manufacturing heat exchangers.
10 室外熱交換器（熱交換器）
20 フィン
21 貫通孔
22 カラー
23 突端部
24 基端部
25 孔
26 切込み
27 立上り部
10 Outdoor heat exchanger (heat exchanger)
20 fins
21 Through hole
22 colors
23 tip
24 base end
25 holes
26 notch
27 Rising part
Claims (1)
複数の上記フィン（20）の上記貫通孔（21）を貫通しかつ該フィン（20）に固定された円管（30）とを備え、
各上記フィン（20）は、上記貫通孔（21）の縁部から隣の上記フィン（20）に向かって延びて突端部（23）が該フィン（20）と当接するカラー（22）を有する熱交換器（10）の製造方法であって、
上記フィン（20）に孔（25）を形成する孔開け工程と、
上記フィン（20）に、上記孔（25）から該孔（25）を中心とする仮想円に向かって延びる複数の切込み（26）を放射状に形成する切込工程と、
上記フィン（20）のうち上記切込み（26）の間の部分を立ち上げて立上り部（27）を形成すると共に、上記仮想円を外縁とする上記貫通孔（21）を形成する立上げ工程と、
上記立上り部（27）の先端部を曲げることにより、上記突端部（23）を有する上記カラー（22）を形成する曲げ工程とを含み、
上記切込工程において上記フィン（20）に形成される上記切込み（26）は、上記フィン（20）の一部を除去せずに形成される真っ直ぐな切れ目である
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。 A plurality of fins (20) each having a circular through hole (21),
A circular tube (30) penetrating the through hole (21) of the plurality of fins (20) and fixed to the fin (20) is provided.
Each of the fins (20) has a collar (22) extending from the edge of the through hole (21) toward the adjacent fin (20) and having a tip (23) in contact with the fin (20). It is a manufacturing method of the heat exchanger (10).
The drilling step of forming a hole (25) in the fin (20) and
A cutting step of radially forming a plurality of cuts (26) extending from the hole (25) toward a virtual circle centered on the hole (25) in the fin (20).
A rising step in which a portion of the fins (20) between the notches (26) is raised to form a rising portion (27) and a through hole (21) having the virtual circle as an outer edge is formed. ,
By bending the front end of the rising portion (27), seen including a bending step of forming the collar (22) having the projecting end (23),
The notch (26) formed in the fin (20) in the cutting step is characterized by being a straight cut formed without removing a part of the fin (20). How to manufacture a heat exchanger.
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