JP7162773B2

JP7162773B2 - 熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法、ならびに冷凍サイクル装置の製造方法

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Publication number: JP7162773B2
Application number: JP2022500166A
Authority: JP
Inventors: 亮一池田; 輝明小永吉; 真紀岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: JPWO2021161491A1; WO2021161491A1

Description

本開示は、伝熱管とフィンとを有する熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法、ならびに冷凍サイクル装置の製造方法に関するものである。

熱交換器として、アルミニウムあるいは鋼などの金属材料を用いたフィンに、アルミニウムあるいは鋼などの金属材料を用いた伝熱管を挿入したフィンチューブ式熱交換器が知られている。さらに、熱交換器として、波形になるように連続的に曲げ加工が施された複数のコルゲートフィンと、断面が角丸の長方形状を有する複数の扁平の伝熱管（以下、扁平管と称する）とを備えたコルゲート熱交換器が知られている（例えば、特許文献１参照）。フィンチューブ式熱交換器は、主に冷凍機器および空調機器で多く使用されており、コルゲート熱交換器は、主に自動車機器で多く使用されている。

コルゲート熱交換器は、フィンおよび扁平管が主にアルミニウムからなり、小型かつ軽量で熱交換性能が優れたものである。近年、冷凍機器および空調機器の小型化および高性能化が進んでいる。そこで、冷凍機器および空調機器の小型化および高性能化、さらにはフィンおよび扁平管の原材料を銅からアルミニウムに置き換えることによる原材料のコスト低減を目的として、コルゲート熱交換器の冷凍機器および空調機器への積載が進んでいる。

特開２０００－１５４９９２号公報

コルゲート熱交換器を冷凍機器あるいは空調機器へ搭載する際に、さらなる小型化および高性能化を目的としてコルゲート熱交換器に曲げ加工が施されることがある。しかしながら、従来の熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法では、コルゲート熱交換器の曲げ加工時に曲げ部で扁平管が座屈してしまい、それによってフィンが変形し、風路閉塞および意匠性の悪化を引き起こすという課題があった。

本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、熱交換器の曲げ加工時における伝熱管の座屈量を低減することができる熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法、ならびに冷凍サイクル装置の製造方法を提供することを目的としている。

本開示に係る熱交換器の製造装置は、伝熱管を有する熱交換器に曲げ加工を施す熱交換器の製造装置であって、前記伝熱管の端部と嵌合する凹部を有する曲げ型を備えたものである。

また、本開示に係る熱交換器の製造方法は、伝熱管を有する熱交換器を、凹部を有する曲げ型を備えた製造装置を用いて加工する熱交換器の製造方法であって、前記伝熱管の端部を前記凹部に嵌合させた状態で、前記熱交換器に曲げ加工を施す方法である。

また、本開示に係る冷凍サイクル装置の製造方法は、伝熱管とヘッダーとを有する熱交換器に、凹部を有する曲げ型を備えた製造装置を用いて、前記伝熱管の端部を前記凹部に嵌合させた状態で曲げ加工を施し、曲げ加工を施した前記熱交換器を、前記ヘッダーが鉛直方向または水平方向に延びる方向となるように配置する方法である。

本開示に係る熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法、ならびに冷凍サイクル装置の製造方法によれば、曲げ型の凹部に熱交換器の伝熱管の端部を嵌合させた状態で、熱交換器に曲げ加工を施すため、熱交換器の曲げ加工時における伝熱管の座屈量を低減することができる。

実施の形態１に係るコルゲート熱交換器の概略図である。実施の形態１に係るコルゲート熱交換器が搭載されるトップフロー型の室外機の概略図である。実施の形態１に係るコルゲート熱交換器の扁平管およびコルゲートフィンの拡大図である。実施の形態１に係る熱交換器の製造装置の加工方式を示した概略図である。実施の形態１に係る熱交換器の製造装置の加工方式の変形例を示した概略図である。実施の形態１に係る曲げ加工を施す前の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。実施の形態１に係る曲げ加工を施した後の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。図６のＡ－Ａ断面矢視図である。実施の形態１に係る製造装置の曲げ型の凹部の様々な形状を示す図である。実施の形態２に係る曲げ加工を施す前の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。図１０のＡ－Ａ断面矢視図である。図１０のＢ－Ｂ断面矢視図である。実施の形態３に係るコルゲート熱交換器の概略図である。実施の形態３に係るコルゲート熱交換器が搭載されるトップフロー型の室外機の概略図である。実施の形態３に係る曲げ加工を施す前の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。実施の形態３に係る曲げ加工を施した後の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。図１５のＡ－Ａ断面矢視図である。実施の形態４に係る曲げ加工を施す前の製造装置の曲げ型およびコルゲート熱交換器の概略図である。図１８のＡ－Ａ断面矢視図である。実施の形態１～４の変形例に係る曲げ加工を施す前の製造装置の曲げ型およびフィンチューブ式熱交換器の概略図である。図２０のＡ－Ａ断面矢視図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
実施の形態１に係る熱交換器の製造装置および熱交換器の製造方法は、冷凍機器および空調機器で使用される熱交換器、特に、複数のフィンと断面形状が扁平の複数の伝熱管とを備えた熱交換器、あるいはコルゲート熱交換器などの曲げ加工に用いられる。ここで、冷凍機器および空調機器は、図示省略の圧縮機、熱交換器、電磁弁、ファン、配管部品、および、構造用板金などから構成される。

コルゲート熱交換器などの熱交換器は、冷凍機器あるいは空調機器へ搭載される際に、小型化および高性能化を目的として曲げ加工が施されることがある。

図１は、実施の形態１に係るコルゲート熱交換器１０の概略図である。図２は、実施の形態１に係るコルゲート熱交換器１０が搭載されるトップフロー型の室外機３０の概略図である。
図１に示すコルゲート熱交換器１０は、平面視してＬ字状となるように伝熱管に対して１回の曲げ加工が施されたものであり、曲げ部１０ａを有する。なお、コルゲート熱交換器１０の形状は、厳密にＬ字状でなくてもＬ字状に近い形状であればよい。このコルゲート熱交換器１０は、断面が角丸の長方形状、つまり断面形状が扁平の複数の伝熱管（以下、扁平管１と称する）と、波形になるように連続的に曲げ加工が施された複数のコルゲートフィン２と、各扁平管１の端部が差し込まれたヘッダー３とを備えている。コルゲート熱交換器１０を正面視して、ヘッダー３は鉛直方向に延びるように設けられており、扁平管１およびコルゲートフィン２は水平方向に延びるように設けられている。このようなコルゲート熱交換器１０が、冷凍機器あるいは空調機器などの冷凍サイクル装置に、そのヘッダー３がその装置の上下方向つまり鉛直方向に延びるように、当該冷凍サイクル装置の熱交換器として設けられる。例えば、図２に示すように、コルゲート熱交換器１０は、トップフロー型の室外機３０に搭載される。なお、図２では、コルゲート熱交換器１０のヘッダー３は、筐体３１の柱に隠れた位置に、鉛直方向に延びるように配置されている。

扁平管１は、内部に冷媒などの流体が流れるが、断面が扁平形状のため、通風抵抗を増大させることなく冷媒と伝熱管との接触面積を増大させることができ、それによって小型化した場合でも十分な熱交換性能を得ることができる。この扁平管１は、例えば複数の冷媒流路が内部に形成された多孔扁平管である。また、扁平管１の材質は、伝熱性能がよくて腐食の少ない金属製であることが望ましく、例えばアルミニウムあるいは銅などである。

コルゲートフィン２の材質は、伝熱性能がよい金属製であることが望ましく、例えばアルミニウムあるいは銅などである。

ヘッダー３には、扁平管１の差し込み口（図示せず）が複数形成されており、ヘッダー３は、その内部を流れる冷媒などの圧力に耐えられる強度を有する必要がある。そのため、ヘッダー３の材質は、例えばアルミニウム、銅、あるいはステンレスなどである。

扁平管１とコルゲートフィン２とは、例えばろう付け接合あるいは接着により接合される。扁平管１とコルゲートフィン２とは、扁平管１およびコルゲートフィン２のいずれか一方、あるいはその両方にろう材層を有するクラッド材が使用されることにより、ろう付け接合される。または、扁平管１とコルゲートフィン２とは、それらの間にろう材あるいは接着剤が供給されることにより、ろう付け接合あるいは接着される。なお、ろう付け接合の場合、扁平管１とコルゲートフィン２とのろう付けは、高温雰囲気炉内に投入されて行われる。つまり、扁平管１とコルゲートフィン２とのろう付けは、炉中ろう付けで行われる。

扁平管１とヘッダー３とも同様に、扁平管１およびヘッダー３のいずれか一方、あるいはその両方にろう材層を有するクラッド材が使用されることにより、ろう付け接合される。または、扁平管１とヘッダー３とは、それらの間にろう材あるいは接着剤が供給されることにより、ろう付け接合あるいは接着される。

図３は、実施の形態１に係るコルゲート熱交換器１０の扁平管１およびコルゲートフィン２の拡大図である。なお、図３は、コルゲート熱交換器１０の縦断面を断面視した部分断面図である。
上記の構成であるコルゲート熱交換器１０において、図３に示すように扁平管１の高さＨ１はコルゲートフィン２の高さＨ２よりも高く、扁平管１の一方の端部（以下、突出部１ａとも称する）がコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出している。

図４は、実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０の加工方式を示した概略図である。図５は、実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０の加工方式の変形例を示した概略図である。なお、図４および図５は、製造装置２０を平面視した図である。また、図４および図５では、製造装置２０を用いてコルゲート熱交換器１０に曲げ加工を施す様子を示している。

次に、熱交換器に曲げ加工を施す製造装置２０について説明する。製造装置２０は、曲げ型１０１と、支持部１０３と、クランプ部１０４とを備えている。製造装置２０の曲げ型１０１は、曲げ加工時に熱交換器と接触する部分である円弧部１０１ａを有している。この円弧部１０１ａは、円弧形状を有している。なお、円弧部１０１ａの形状は、厳密に円弧でなくても円弧に近い形状であればよい。また、曲げ型１０１は、図４および図５に示すように平面視して半円形状でも、後述する図６および図７に示すように平面視して円形状でも、平面視して扇形状でもよく、円弧形状の円弧部１０１ａを有していれば形状は問わない。

また、曲げ加工による寸法のばらつきを抑制するため、曲げ型１０１には剛性が高い部材が用いられる。曲げ型１０１の材質は、例えば鋼およびアルミニウムなどの金属材料、あるいはＭＣナイロンなどの樹脂材料などである。

実施の形態１に係る曲げ加工の方式は、図４に示す圧縮曲げである。圧縮曲げは、まず支持部１０３およびクランプ部１０４を曲げ型１０１に対して所定の位置に移動させる（矢印ａ１、ａ３参照）。なお、支持部１０３およびクランプ部１０４を移動させる順番は、どちらが先でもよいし、同時に移動させてもよい。次に、クランプ部１０４を矢印ａ１の方向に移動させることにより、クランプ部１０４および曲げ型１０１によって熱交換器が固定される。次に、支持部１０３を矢印ａ２方向に移動させることで、熱交換器が外側から曲げ型１０１に押し付けられ、熱交換器に曲げ加工が施される。

曲げ加工の方式は、図５に示す回転引き曲げでもよい。回転引き曲げは、支持部１０３およびクランプ部１０４を曲げ型１０１に対して所定の位置に移動させる（矢印ｂ１、ｂ３参照）。なお、支持部１０３およびクランプ部１０４を移動させる順番は、どちらが先でもよいし、同時に移動させてもよい。次に、クランプ部１０４を矢印ｂ３の方向に移動させることにより、クランプ部１０４および曲げ型１０１によって熱交換器が固定される。次に、クランプ部１０４と曲げ型１０１とを同時に矢印ｂ２、ｂ４方向に移動あるいは回転させることで、熱交換器は矢印ｂ５方向に巻き取られながら、曲げ加工が施される。

図６は、実施の形態１に係る曲げ加工を施す前の製造装置２０の曲げ型１０１およびコルゲート熱交換器１０の概略図である。図７は、実施の形態１に係る曲げ加工を施した後の製造装置２０の曲げ型１０１およびコルゲート熱交換器１０の概略図である。図８は、図６のＡ－Ａ断面矢視図である。なお、図６の白抜きの矢印は、熱交換器の曲げ方向を示している。

図６～図８に示すように、曲げ型１０１の円弧部１０１ａには、曲げ型１０１の軸方向（図６および図７の紙面直交方向、図８の左右方向）に一定間隔で、外周に沿って複数の凹部１０１ｂが形成されている。なお、凹部１０１ｂ同士の間隔は、図８に示すようにコルゲート熱交換器１０の扁平管１同士の間隔とほぼ等しい。また、凹部１０１ｂは、扁平管１の突出部１ａと嵌合する部分であるが、凹部１０１ｂの深さ長は、突出部１ａの突出方向の長さよりも短い。このようにすることで、凹部１０１ｂが突出部１ａと嵌合する際に、突出部１ａが凹部１０１ｂの底部に当たるため、曲げ加工時の加重を扁平管１が受けることになり、コルゲートフィン２の変形を抑制することができる。さらに、曲げ加工時に曲げ型１０１がコルゲートフィン２に当たるのを防ぐことができ、曲げ型１０１がコルゲートフィン２に当たることによるコルゲートフィン２の変形を抑制することができる。

図９は、実施の形態１に係る製造装置２０の曲げ型１０１の凹部１０１ｂの様々な形状を示す図である。
図９に示すように、凹部１０１ｂの形状は、例えば台形１０１ｂ１、三角形１０１ｂ２、半円１０１ｂ３、長方形１０１ｂ４、および、入り口に誘い込みとなるテーパーが設けられたテーパー形状１０１ｂ５などであり、扁平管１の突出部１ａと嵌合する形状であればよい。

また、凹部１０１ｂは、台形１０１ｂ１、三角形１０１ｂ２、半円１０１ｂ３、および、テーパー形状１０１ｂ５のように、曲げ型１０１の断面視において、開口端部Ｘから底部Ｙに向かって幅が狭くなっている部分を有する形状とするとよい。そうすることで、扁平管１を曲げ型１０１へ誘い込みやすくすることができる。さらに、曲げ加工後の扁平管１の離間させやすさを向上させることができる。特に、後述する図１３に示すコルゲート熱交換器１２に対してそれら効果を高めることができる。

また、凹部１０１ｂは、台形１０１ｂ１、三角形１０１ｂ２、半円１０１ｂ３、および、テーパー形状１０１ｂ５のように、曲げ型１０１の断面視において、凹部１０１ｂが突出部１ａと嵌合する際に、扁平管１の突出部１ａと２カ所以上で接触する形状とするとよい。そうすることで、突出部１ａが凹部１０１ｂと複数箇所で接触するため、曲げ型１０１による扁平管１の保持強度を向上させることができる。

円弧部１０１ａに一定間隔で複数の凹部１０１ｂを有する曲げ型１０１を備えた製造装置２０を用いて、曲げ型１０１の凹部１０１ｂ同士の間隔とほぼ等しく、かつコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出している突出部１ａを有する扁平管１を備えた熱交換器に曲げ加工を施す際に、扁平管１の突出部１ａを曲げ型１０１の凹部１０１ｂに嵌合させた状態で曲げ加工を施す。

図６および図８に示すように、扁平管１の突出部１ａを曲げ型１０１の凹部１０１ｂに嵌合させた状態で、図７に示すように曲げ加工を施すことにより、扁平管１が嵌合された凹部１０１ｂに規制された状態で曲げ加工が進む。扁平管１は曲げ加工時に凹部１０１ｂにより変形が規制されるため、曲げ部１０ａの扁平管１は、曲げ加工によって圧縮されることに起因する座屈量が低減する。

扁平管１の座屈量が低減すると、コルゲートフィン２の変形による風路閉塞によって引き起こされる熱交換性能の低減を抑制することができる。

ここで、曲げ型１０１の円弧部１０１ａの半径は、５０ｍｍ～３００ｍｍ程度である。また、扁平管１の管幅は１ｍｍ～６ｍｍ程度、扁平管１の管高さは８ｍｍ～４０ｍｍ程度と、様々な種類の扁平管１が考えられる。

コルゲート熱交換器１０の曲げ加工においては、曲げ型１０１の円弧部１０１ａの半径が小さいほど扁平管１は座屈しやすい。また、扁平管１の管幅と管高さとの比、つまり管高さ／管幅であるアスペクト比が大きいほど扁平管１は座屈しやすい。

そこで、扁平管１の突出部１ａを曲げ型１０１の凹部１０１ｂに嵌合させて曲げ加工を施すことにより、扁平管１の座屈量を低減することができる。そのため、コルゲート熱交換器１０の曲げ部１０ａの形状を形成する曲げ型１０１の円弧部１０１ａの半径を小さくすることができ、冷凍機器および空調機器への積載効率がよい熱交換器を得ることができる。あるいは、曲げ型１０１の円弧部１０１ａの半径が同じであっても、アスペクト比が大きく伝熱性能がよい扁平管１を用いることができ、熱交換性能のよい熱交換器を冷凍機器および空調機器へ積載することができる。

以上、実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０は、伝熱管とフィンとを有する熱交換器に曲げ加工を施す熱交換器の製造装置２０であって、伝熱管の、フィンの端部よりも突出した端部と嵌合する凹部１０１ｂを有する曲げ型１０１を備えたものである。

また、実施の形態１に係る熱交換器の製造方法は、伝熱管とフィンとを有する熱交換器を、凹部１０１ｂを有する曲げ型１０１を備えた製造装置２０を用いて加工する熱交換器の製造方法であって、熱交換器の伝熱管の、フィンの端部よりも突出した端部を凹部１０１ｂに嵌合させた状態で、熱交換器に曲げ加工を施す方法である。

実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０および熱交換器の製造方法によれば、曲げ型１０１の凹部１０１ｂに熱交換器の伝熱管の、フィンの端部よりも突出した端部を嵌合させた状態で、熱交換器に曲げ加工を施すため、熱交換器の曲げ加工時における伝熱管の座屈量を低減することができる。その結果、風路閉塞および意匠性の悪化を抑制することができる。

また、実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０において、曲げ型１０１は、円弧形状の円弧部１０１ａを有する。実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０によれば、曲げ型１０１が円弧部１０１ａを有するため、熱交換器に容易に曲げ加工を施すことができる。

また、実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０において、凹部１０１ｂは、曲げ型１０１の軸方向に一定間隔で、円弧部１０１ａの外周に沿って複数形成されている。実施の形態１に係る熱交換器の製造装置２０によれば、正面視して、鉛直方向に延びるように設けられたヘッダー３と、水平方向に延びるように設けられた扁平管１およびコルゲートフィン２を備えたコルゲート熱交換器１０に対して、扁平管１の座屈量が低減するように、曲げ加工を施すことができる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

図１０は、実施の形態２に係る曲げ加工を施す前の製造装置２０の曲げ型１０１およびコルゲート熱交換器１１の概略図である。図１１は、図１０のＡ－Ａ断面矢視図である。図１２は、図１０のＢ－Ｂ断面矢視図である。なお、図１０の白抜きの矢印は、熱交換器の曲げ方向を示している。

実施の形態１に係るコルゲート熱交換器１０では、全ての扁平管１の一方の端部がコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出していた。一方、実施の形態２に係るコルゲート熱交換器１１では、図１０～図１２に示すように、曲げ加工が施される部分１１ｂにおける扁平管１の一方の端部のみがコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出している。

実施の形態２に係るコルゲート熱交換器１０では、曲げ加工が施される部分１１ｂ以外のコルゲートフィン２の一方の端部の位置が扁平管１の一方の端部と同じであるため、熱交換性能の低減を大幅に抑制することができる。

実施の形態３．
以下、実施の形態３について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

図１３は、実施の形態３に係るコルゲート熱交換器１２の概略図である。図１４は、実施の形態３に係るコルゲート熱交換器１２が搭載されるトップフロー型の室外機４０の概略図である。
図１３に示すコルゲート熱交換器１２は、平面視してＬ字状となるように扁平管１に対して１回の曲げ加工が施されたものであり、曲げ部１０ａを有する。なお、コルゲート熱交換器１２の形状は、厳密にＬ字状でなくてもＬ字状に近い形状であればよい。このコルゲート熱交換器１２は、断面が角丸の長方形状、つまり断面形状が扁平の複数の扁平管１と、波形になるように連続的に曲げ加工が施された複数のコルゲートフィン２と、各扁平管１の端部が差し込まれたヘッダー３とを備えている。コルゲート熱交換器１２を正面視して、ヘッダー３は水平方向に延びるように設けられており、扁平管１およびコルゲートフィン２は鉛直方向に延びるように設けられている。つまり、実施の形態３に係るコルゲート熱交換器１２は、扁平管１、コルゲートフィン２、および、ヘッダー３の向きが、実施の形態１に係るコルゲート熱交換器１０と９０度異なっている。すなわち、このようなコルゲート熱交換器１２が、冷凍機器あるいは空調機器などの冷凍サイクル装置に、そのヘッダー３がその装置の左右方向つまり水平方向に延びるように、当該冷凍サイクル装置の熱交換器として設けられる。例えば、図１４に示すように、コルゲート熱交換器１２は、トップフロー型の室外機４０に搭載される。

図１５は、実施の形態３に係る曲げ加工を施す前の製造装置２０の曲げ型１０２およびコルゲート熱交換器１２の概略図である。図１６は、実施の形態３に係る曲げ加工を施した後の製造装置２０の曲げ型１０２およびコルゲート熱交換器１２の概略図である。図１７は、図１５のＡ－Ａ断面矢視図である。なお、図１５および図１６の白抜きの矢印は、熱交換器の曲げ方向を示している。

実施の形態３に係る製造装置２０の曲げ型１０２は、円弧形状の円弧部１０２ａを有している。なお、この円弧形状は、厳密に円弧でなくても円弧に近い形状であればよい。また、この円弧形状は、半径Ｒが異なる複数の部分を有していてもよい。また、曲げ加工による寸法のばらつきを抑制するため、曲げ型１０２には剛性が高い部材が用いられる。曲げ型１０２の材質は、例えば鋼およびアルミニウムなどの金属材料、あるいはＭＣナイロンなどの樹脂材料などである。

図１５～図１７に示すように、曲げ型１０２の円弧部１０２ａには、曲げ型１０２の軸方向（図１５および図１６の紙面直交方向、図１７の左右方向）に平行、かつ外周に沿って一定間隔で複数の凹部１０２ｂが形成されている。なお、凹部１０２ｂ同士の間隔は、図１５に示すように曲げ加工前のコルゲート熱交換器１２の扁平管１同士の間隔とほぼ等しい。

図１５および図１７に示すように、扁平管１の突出部１ａを曲げ型１０２の凹部１０２ｂに嵌合させた状態で、図１６に示すように曲げ加工を施すことにより、扁平管１の曲げ型１０２と接する側は、曲げ加工前の間隔を保ちながら曲げ加工が進む。

このように、曲げ加工時に扁平管１の曲げ型１０２と接する側の間隔が保たれるため、曲げ加工によるコルゲートフィン２の圧縮および扁平管１の変形が低減する。その結果、コルゲートフィン２の変形による風路閉塞によって引き起こされる熱交換性能の低減を抑制することができる。

以上、実施の形態３に係る熱交換器の製造装置２０において、凹部１０１ｂは、曲げ型１０２の軸方向に平行、かつ円弧部１０１ａの外周に沿って一定間隔で複数形成されている。実施の形態３に係る熱交換器の製造装置２０によれば、正面視して、水平方向に延びるように設けられたヘッダー３と、鉛直方向に延びるように設けられた扁平管１およびコルゲートフィン２を備えたコルゲート熱交換器１０に対して、扁平管１の座屈量が低減するように、曲げ加工を施すことができる。

実施の形態４．
以下、実施の形態４について説明するが、実施の形態３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

図１８は、実施の形態４に係る曲げ加工を施す前の製造装置２０の曲げ型１０２およびコルゲート熱交換器１３の概略図である。図１９は、図１８のＡ－Ａ断面矢視図である。なお、図１８の白抜きの矢印は、熱交換器の曲げ方向を示している。

実施の形態３では、全ての扁平管１の一方の端部がコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出していたが、実施の形態４では、図１８および図１９に示すように曲げ加工が施される部分１３ｂにおける扁平管１の一方の端部のみがコルゲートフィン２の一方の端部よりも突出している。

実施の形態４では、曲げ加工が施される部分１３ｂ以外のコルゲートフィン２の一方の端部の位置が扁平管１の一方の端部と同じであるため、熱交換性能の低減を大幅に抑制することができる。

図２０は、実施の形態１～４の変形例に係る曲げ加工を施す前の製造装置２０の曲げ型１０５およびフィンチューブ式熱交換器１４の概略図である。図２１は、図２０のＡ－Ａ断面矢視図である。なお、図２０の白抜きの矢印は、熱交換器の曲げ方向を示している。

なお、上記の説明では、製造装置２０の曲げ型１０１、１０２によって曲げ加工を施す対象が、コルゲートフィン２を備えたコルゲート熱交換器１３である場合について説明したが、それに限定されない。例えば、図２０および図２１に示すように複数の切り欠き４ａを有する平板状のフィン４と扁平管１とを備えるフィンチューブ式熱交換器１４でもよいことは言うまでもない。

さらに、上記説明では、コルゲート熱交換器１０が、平面視してＬ字状となるように扁平管１に対して１回の曲げ加工が施されたものであるが、それに限定されない。例えば、コルゲート熱交換器１０が、平面視してＵ字状となるように扁平管１に対して２回の曲げ加工が施されたものでもよいし、平面視してＧ字状となるように扁平管１に対して３回の曲げ加工が施されたものでもよい。なお。コルゲート熱交換器１０の形状は、厳密にＵ字状あるいはＧ字状でなくてもそれらに近い形状であればよい。

１扁平管、１ａ突出部、２コルゲートフィン、３ヘッダー、４フィン、４ａ切り欠き、１０コルゲート熱交換器、１０ａ曲げ部、１１コルゲート熱交換器、１１ｂ曲げ加工が施される部分、１２コルゲート熱交換器、１３コルゲート熱交換器、１３ｂ曲げ加工が施される部分、１４フィンチューブ式熱交換器、２０製造装置、３０室外機、４０室外機、１０１曲げ型、１０１ａ円弧部、１０１ｂ凹部、１０１ｂ１台形、１０１ｂ２三角形、１０１ｂ３半円、１０１ｂ４長方形、１０１ｂ５テーパー形状、１０２曲げ型、１０２ａ円弧部、１０２ｂ凹部、１０３支持部、１０４クランプ部、１０５曲げ型。

Claims

伝熱管を有する熱交換器に曲げ加工を施す熱交換器の製造装置であって、
前記伝熱管の端部と嵌合する凹部を有する曲げ型を備えた
熱交換器の製造装置。
前記曲げ型は、円弧形状の円弧部を有する
請求項１に記載の熱交換器の製造装置。
前記凹部は、前記曲げ型の軸方向に一定間隔で、前記円弧部の外周に沿って複数形成されている
請求項２に記載の熱交換器の製造装置。
前記凹部は、前記曲げ型の軸方向に平行、かつ前記円弧部の外周に沿って一定間隔で複数形成されている
請求項２に記載の熱交換器の製造装置。
前記熱交換器は、
複数のフィンと、断面形状が扁平の複数の前記伝熱管とを備えた
請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器の製造装置。
前記フィンは、コルゲートフィンである
請求項５に記載の熱交換器の製造装置。
前記伝熱管は前記フィンの端部より突出する突出部を有し、前記曲げ型の前記凹部は前記突出部に嵌合し、前記凹部の深さ長は、前記突出部のその突出方向の長さよりも短い
請求項５または６に記載の熱交換器の製造装置。
前記曲げ型の前記凹部は、断面視において開口端部から底部に向かって幅が狭くなっている部分を有する
請求項７に記載の熱交換器の製造装置。
前記曲げ型の前記凹部は、断面視において前記伝熱管の前記突出部と２カ所以上で接触する
請求項８に記載の熱交換器の製造装置。
伝熱管を有する熱交換器を、凹部を有する曲げ型を備えた製造装置を用いて加工する熱交換器の製造方法であって、
前記伝熱管の端部を前記凹部に嵌合させた状態で、前記熱交換器に曲げ加工を施す
熱交換器の製造方法。
伝熱管とヘッダーとを有する熱交換器に、凹部を有する曲げ型を備えた製造装置を用いて、前記伝熱管の端部を前記凹部に嵌合させた状態で曲げ加工を施し、
曲げ加工を施した前記熱交換器を、前記ヘッダーが鉛直方向または水平方向に延びる方向となるように配置する
冷凍サイクル装置の製造方法。