JPWO2014002147A1

JPWO2014002147A1 - 熱交換器の製造方法

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Publication number: JPWO2014002147A1
Application number: JP2014522230A
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Inventors: 渉鈴木; 和義高山; 高橋　智彦; 智彦高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2016-05-26
Anticipated expiration: 2032-06-29
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Abstract

所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィン２と、板状フィン２の長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記積層方向に沿って板状フィン２を貫通する複数の扁平伝熱管１と、を備え、複数の板状フィン２は、長手方向側の端部に、扁平伝熱管１の断面形状に対応した形状の複数の切り欠き４が形成され、切り欠き４に扁平伝熱管１が挿入された熱交換器２０の製造方法であって、複数の扁平伝熱管１を所定の間隔を介して配置し、板状フィン２の切り欠き４に複数の扁平伝熱管１を挿入させ、板状フィン２を一枚ずつ複数の扁平伝熱管１に取り付けていくものである。

Description

本発明は、熱交換器の製造方法、熱交換器、及び空気調和機に関するものである。

従来より、所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、積層方向に沿って板状フィンを貫通する複数の伝熱管と、を備えた熱交換器（以下、フィンチューブ式熱交換器とも称する）が提案されている。また、従来のフィンチューブ式熱交換器には、伝熱管として断面が扁平形状の伝熱管（以下、扁平伝熱管とも称する）を用いたものも提案されている。

このような扁平伝熱管を用いた従来のフィンチューブ式熱交換器には、熱交換器組立時に発生する板状フィンの変形や板状フィン間のフィンピッチの乱れに起因する熱交換器の性能低下を抑制するため、「熱交換器は、適宜間隔をおいて配列される複数の板状フィン１と、これら板状フィン１に設けられたテーパ付き挿通溝２を貫通する互いに平行な複数のテーパ付き偏平状熱交換管３と、互いに間隔をおいて配置され、偏平状熱交換管３に連通するパイプからなる一対のヘッダ４，５とを、一体ろう付けしてなる。…板状フィン１に設けられる挿通溝２は、図３に示すように、板状フィン１の一辺に開口し、この一辺から内方側に向かって漸次狭小となる形状に形成されている。すなわち、挿通溝２は、開口側端部が拡開部２ａを有し、他端部が狭小部２ｂを有するテーパ状に形成されている。偏平状熱交換管３は、その断面形状が、上記挿通溝２の狭小部２ｂ側に密着し得るテーパ形状に形成されている。」（特許文献１参照）という熱交換器が提案されている。

特許文献１に記載の熱交換器は、「熱交換器を組立てるには、まず、所定枚数例えば５００枚の板状フィン１を隣接する同士の起立片１０を当接させた状態で、図示しない一対の治具間に一定間隔にセットする。なお、治具にも板状フィン１に設けられたテーパ付き挿通溝２と同様なテーパ付き挿通溝が設けられている。次に、図６（ａ）に示すように、挿通溝２の拡開部２ａ側内に偏平状熱交換管３の狭小部３ｂを挿入する。各挿通溝２の拡開部２ａ内に偏平状熱交換管３の狭小部３ｂを挿入した後、板状フィン１と偏平状熱交換管３を相対的に移動、すなわち挿通溝２及び偏平状熱交換管３の長軸方向に移動することにより、偏平状熱交換管３の狭小部３ｂを挿通溝２の狭小部２ｂ側に移動し、偏平状熱交換管３を挿通溝２の狭小部２ｂ側に密着させる（図６（ｂ）参照）。この場合、挿通溝２の拡開部２ａと偏平状熱交換管３の拡開部３ａも密着状態となる。」という方法で製造される。

特開平１０−８９８７０号公報（段落［００２１］，［００２２］，［００２５］，［００２６］、図１〜図６）

上述のように、特許文献１に記載の熱交換器は、複数枚の板状フィンを所定のフィンピッチで配置した後、これら板状フィンの長手方向側の端部に形成された挿通溝（切り欠き）に扁平伝熱管を挿入して組み立てられる。しかしながら、複数の板状フィンを所定のフィンピッチで配置する際、板状フィンは薄板なのでよれが発生し、精度よく複数枚の板状フィンを配置していくことが困難である。このため、複数枚の板状フィンを所定のフィンピッチで配置した際、各板状フィンにおける同一の扁平伝熱管が挿入される挿通溝（切り欠き）は、それぞれの位置がばらついてしまう。したがって、特許文献１に記載の熱交換器の製造方法では、これら挿通溝（切り欠き）に扁平伝熱管を挿入しようとした際、依然として、扁平伝熱管挿入時の力で板状フィンが変形してしまったり、フィンピッチが乱れてしまうため、通風抵抗が増加して熱交換器の性能低下を招いてしまうという課題が発生していた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、熱交換器組立時に板状フィンの変形やフィンピッチの乱れが発生することを従来よりも抑制でき、熱交換器の性能低下を従来よりも抑制することができる熱交換器の製造方法を得ることを第１の目的としている。また、当該熱交換器の製造方法で製造された熱交換器、及び、この熱交換器を備えた空気調和機を得ることを第２の目的としている。

本発明に係る熱交換器の製造方法は、所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、前記板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記積層方向に沿って前記板状フィンを貫通する複数の伝熱管と、を備え、複数の前記伝熱管は、断面が扁平形状の伝熱管であり、複数の前記板状フィンは、長手方向側の端部に、前記伝熱管の断面形状に対応した形状の複数の第１の切り欠きが形成され、これら前記第１の切り欠きに前記伝熱管が挿入された熱交換器の製造方法であって、複数の前記伝熱管を所定の間隔を介して配置し、前記板状フィンの前記第１の切り欠きに複数の前記伝熱管を挿入させ、前記板状フィンを一枚ずつ複数の前記伝熱管に取り付けていくものである。

本発明に係る熱交換器は、複数の伝熱管を所定の間隔を介して配置し、これら伝熱管に対して、所定のフィンピッチとなるように一枚ずつ板状フィンを取り付けていく。このため、本発明は、熱交換器組立時に板状フィンの変形やフィンピッチの乱れが発生することを従来よりも抑制でき、熱交換器の性能低下を従来よりも抑制することができるため、高性能な熱交換器を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る熱交換器を示す斜視図である。従来の熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器の組立ライン説明するための説明図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器の板状フィンを示す図である。本発明の実施の形態２に係る熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。本発明の実施の形態３に係る空気調和機を示す冷媒回路図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器を示す斜視図である。
本実施の形態１に係る熱交換器２０は、所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィン２と、板状フィン２の長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、板状フィン２の積層方向に沿って板状フィン２を貫通する複数の扁平伝熱管１と、を備えたフィンチューブ式熱交換器である。

板状フィン２は、例えば略直方体の薄板である。この板状フィン２の表面には、板状フィン２間を流れる空気の流通方向に向かって（換言すると、板状フィン２の短手方向に）開口した複数の切り起こしスリット５が形成されている。切り起こしスリット５を形成することにより、板状フィン２の表面の温度境界層を分断・更新でき、板状フィン２間を流れる空気と板状フィン２との間の熱交換効率を向上させることができる。また、板状フィン２の長手方向側の端部には、所定の間隔を介して複数の切り欠き４が形成されている。これら切り欠き４は、後述の扁平伝熱管１が挿入される箇所であり、扁平伝熱管１の断面形状に対応した形状となっている。本実施の形態１では、扁平伝熱管１の断面が長丸形状（同一直径の２つの円を接線で結んだ形状）となっているため、切り欠き４はＵ字溝形状に形成されている。
ここで、切り欠き４が本発明における第１の切り欠きに相当する。

扁平伝熱管１は、板状フィン２間を流れる空気と熱交換する冷媒が流れるものである。上述のように、扁平伝熱管１は、断面が扁平形状（例えば長丸形状）となっており、板状フィン２の切り欠き４に挿入されている。

（熱交換器２０の製造方法）
このように構成された熱交換器２０は、次のように組み立てられる。なお、以下では、本実施の形態１に係る熱交換器２０の製造工程の説明に先立って、従来の熱交換器の製造工程について説明する。そして、その後、本実施の形態１に係る熱交換器２０の製造工程について説明する。

図２は、従来の熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。
従来の熱交換器の板状フィン１０２は、一般的に、フープ状にリールに巻かれたアルミ薄板等の薄板１０７（板状部材）から切り出して製作される。具体的には、まず、薄板１０７の端部近傍に、薄板１０７の送り方向に沿って複数のパイロット穴１０３を形成する。そして、これらパイロット穴１０３を用いて（例えば、パイロット穴１０３にピン等を挿入することにより）、順送プレス装置内において薄板１０７を間欠送りする。順送プレス装置には薄板１０７の送り方向に沿って複数の金型が設けられており、順送プレス装置内で薄板１０７を間欠送りしながらこれら金型によって薄板１０７を順次プレス加工することにより、板状フィン１０２が形成されていく。

より具体的には、図２に示すように、順送プレス装置のプレス工程は、次のようになっている。まず、最初のプレス工程において、薄板１０７に切り起こしスリット１０５を形成する。そして、次のプレス工程において、切り欠き１０４となる長丸状の開口穴１０４ｃを形成するため、この開口穴１０４ｃの端部となる円形状の開口穴１０４ａを形成する。そして、次のプレス工程において、２つの円形状の開口穴１０４ａを跨ぐように切れ込み１０４ｂを形成する。そして、次のプレス工程において、切れ込み１０４ｂ近傍を切り起こし、長穴状の開口穴１０４ｃを形成する。そして、順送プレス装置の最後のプレス工程において、長穴状の開口穴１０４ｃを短軸方向に分断するように切断位置１０８で薄板１０７を切断し、薄板１０７から複数の板状フィン１０２を切り出す。従来の熱交換器の板状フィン１０２を薄板１０７から切り出す際、通常、図２に示すように、薄板１０７の間欠送り時の送り方向が板状フィン１０２の長手方向となるように切り出す。

このようにして複数の板状フィン１０２を順送プレス装置で形成した後、従来の熱交換器は、順送プレス装置の外部において、例えば特許文献１に記載された方法により組み立てられる。つまり、従来の熱交換器は、複数枚の板状フィン１０２を所定のフィンピッチで配置した後、これら板状フィンの長手方向側の端部に形成された切り欠き１０４に扁平伝熱管を挿入して組み立てられる。しかしながら、板状フィン１０２は薄板なのでよれが発生し、精度よく複数枚の板状フィン１０２を配置していくことが困難である。このため、複数枚の板状フィン１０２を所定のフィンピッチで配置した際、各板状フィン１０２における同一の扁平伝熱管が挿入される切り欠き１０４は、それぞれの位置がばらついてしまう。したがって、これら切り欠き１０４に扁平伝熱管を挿入しようとした際、扁平伝熱管挿入時の力で板状フィン１０２が変形してしまったり、板状フィン１０２間のフィンピッチが乱れてしまう。つまり、通風抵抗が増加して熱交換器の性能低下を招いてしまう。

そこで、本実施の形態１では、熱交換器２０を次のような工程で製作している。

図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。また、図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の組立ライン説明するための説明図である。
本実施の形態１に係る熱交換器２０の板状フィン２も、従来の板状フィン１０２と同様に、フープ状にリールに巻かれたアルミ薄板等の薄板７（板状部材）から切り出して製作される。しかしながら、本実施の形態１に係る板状フィン２は、従来の板状フィン１０２と異なり、順送プレス装置８の外部にて、薄板７から切り出される。具体的には、まず、薄板７の端部近傍に、薄板７の送り方向に沿って複数のパイロット穴３を形成する。そして、これらパイロット穴３を用いて（例えば、パイロット穴３にピン等を挿入することにより）、順送プレス装置８の下流側に設けられたフィン送り機構１０は、薄板７を間欠送りする。これにより、薄板７は、順送プレス装置内において間欠送りされることとなる。

本実施の形態１に係る順送プレス装置８にも薄板７の送り方向に沿って複数の金型が設けられており、順送プレス装置８内で薄板７を間欠送りしながらこれら金型によって薄板７を順次プレス加工することにより、板状フィン２が形成されていく。本実施の形態１では、板状フィン２の外周部の一部を切断する仮切断まで、順送プレス装置８にて行われる。

より具体的には、図３に示すように、順送プレス装置８のプレス工程は、次のようになっている。まず、最初のプレス工程において、薄板７に切り起こしスリット５を形成する。そして、次のプレス工程において、切り欠き４となる開口穴４ｄを形成するため、この開口穴４ｄの端部となる円形状の開口穴４ａ及び矩形状の開口穴４ｂを形成する。そして、次のプレス工程において、開口穴４ａ及び開口穴４ｂを跨ぐように切れ込み４ｃを形成する。そして、次のプレス工程において、切れ込み４ｃ近傍を切り起こし、切り欠き４に対応した形状の開口穴４ｄを形成する。そして、順送プレス装置の最後のプレス工程において、板状フィン２の外周部の一部となる位置に切れ込み６を形成する（仮切断）。

この状態まで加工された薄板７は、順送プレス装置８から流出し、順送プレス装置８の外部（つまり下流側）に設けられた切断装置１１に搬送される。そして、この切断装置１１にて、板状フィン２の外周部の一部となる位置のうちの切れ込み６以外の位置を切断し、図５に示すような形状に板状フィン２は切り出される。ここで、本実施の形態１では、切断装置１１にて板状フィン２を薄板７から切り出す際、図３に示すように、薄板７の間欠送り時の送り方向が板状フィン１０２の短手方向となるように、板状フィン２を一枚ずつ切り出している。このように板状フィン２を切り出すことにより、切断装置１１での切断長さを短くすることができるので、切断装置１１を小型・軽量化することができる。つまり、熱交換器２０の製造ラインを小型・軽量化することができる。また、切断装置１１での切断長さを短くすることにより、安定して、つまり精度良く板状フィン２を切り出すことができる。

このようにして製作された板状フィン２は、例えば次のように扁平伝熱管１に取り付けられる。

詳しくは、本実施の形態１に係る熱交換器２０の製造ラインは、テーブル１３を有している。このテーブル１３の上面部に、複数の扁平伝熱管１を所定の間隔を介して配置し、これら扁平伝熱管１を固定治具１３ａで固定する。また、テーブル１３上に配置されたこれらの扁平伝熱管１の表面にろう材を塗布する。このテーブル１３は、例えば直動アクチュエータ（例えば、サーボモータ等の電動機で駆動されるもの）を備えており、扁平伝熱管１の管軸方向（換言すると、板状フィン２の積層方向）に沿って移動自在となっている。一方、テーブル１３の上方には、挿入装置１２が設けられている。この挿入装置１２は、切断装置１１で切断された板状フィン２を把持する把持機構、切り欠き４の開口側端部が下を向くように把持した板状フィン２を回転させる回転機構（例えば、カムやサーボモータ等の電動機を用いた機構）、及び、例えば直動アクチュエータ等によって把持機構及び回転機構を上下動させる移動機構を備えている。

このため、挿入装置１２によって切断装置１１で切断された板状フィン２を把持し、切り欠き４の開口側端部が下を向くように把持した板状フィン２を回転させ（図４の矢印１２ａ参照）、板状フィン２をテーブル１３上に下降させることにより（図４の矢印１２ｂ参照）、板状フィン２の各切り欠き４に扁平伝熱管１をその断面長軸方向に挿入することができ、テーブル１３上に配置された複数の扁平伝熱管１に板状フィン２を取り付けることができる。そして、挿入装置１２がこの板状フィン２の取付工程を繰り返す間に、つまり、板状フィン２が扁平伝熱管１に取り付けられてから次の板状フィン２が扁平伝熱管１に取り付けられるまでの間に、テーブル１３が扁平伝熱管１の管軸方向に移動することで、各板状フィン２は所定のフィンピッチで扁平伝熱管１に取り付けられていく。

なお、挿入装置１２の構成はあくまでも一例である。挿入装置１２を、例えば把持機構及び回転機構で構成してもよい。そして、回転機構によって板状フィン２を回転する過程、つまり、板状フィン２を円弧状の軌跡で下降させる過程で、板状フィン２の各切り欠き４に扁平伝熱管１をその断面長軸方向に挿入し、テーブル１３上に配置された複数の扁平伝熱管１に板状フィン２を取り付けてもよい。なお、このような構成にする場合、回転機構の回転方向を矢印１２ａと逆方向、つまり、挿入装置１２の把持機構に把持された板状フィン２が円弧状の軌跡で下降していく際、既に扁平伝熱管１に取り付けられている板状フィン２へ近づいていく方向にするとよい。挿入装置１２の把持機構に把持された板状フィン２と既に扁平伝熱管１に取り付けられている板状フィン２とが干渉することを防止できる。

テーブル１３上の扁平伝熱管１に所定枚数の板状フィン２が取り付けられると、挿入装置１２及びテーブル１３での板状フィン２の取付工程が終了する。この取付工程が終了した後、クランプ１３ｂと一方の固定治具１３ａとによって扁平伝熱管１に取り付けられている板状フィン２を固定し、これら扁平伝熱管１及び板状フィン２を炉内で加熱してろう付けする。これにより、熱交換器２０が完成する。なお、扁平伝熱管１と板状フィン２の固定は、接着剤等で行ってもよい。

以上、本実施の形態１では、板状フィン２よりも剛性の高い（よれが発生しない）扁平伝熱管１を所定の間隔で配置し、これら扁平伝熱管１に一枚ずつ板状フィン２を取り付けていく。つまり、本実施の形態１では、精度良く所定の間隔で配置できる扁平伝熱管１を所定の間隔で配置し、これら扁平伝熱管１に一枚ずつ板状フィン２を取り付けていく。このため、熱交換器２０の組立時に板状フィン２の変形やフィンピッチの乱れが発生することを従来よりも抑制でき、熱交換器２０の性能低下を従来よりも抑制することができるため、高性能な熱交換器２０を得ることができる。

また、本実施の形態１で示した熱交換器２０の製造方法は、板状フィン２を所定のフィンピッチに配置する工程で、板状フィン２を扁平伝熱管１に取り付けている。つまり、本実施の形態１で示した熱交換器２０の製造方法は、従来の熱交換器の製造方法における「板状フィンを所定のフィンピッチに配置する工程」と「所定のフィンピッチに配置された板状フィンに扁平伝熱管を取り付ける工程」とを同時に行うことができる。このため、熱交換器２０の製造時間を短縮することもできる。

なお、本実施の形態１では、挿入装置１２及びテーブル１３を用いて、所定の間隔で配置された複数の扁平伝熱管１に板状フィン２を一枚ずつ取り付けた。しかしながら、所定の間隔で配置された複数の扁平伝熱管１に板状フィン２を一枚ずつ取り付ける方法は任意である。例えば、治具等を用いる等により手作業で、所定の間隔で配置された複数の扁平伝熱管１に板状フィン２を一枚ずつ取り付けてもよい。この場合、切断装置１１で薄板７から板状フィン２を一枚ずつ切り出す必要は特になく、例えば順送プレス装置８で板状フィン２を切り出してもよい。

実施の形態２．
切断装置１１を用いて薄板７から板状フィン２を切り出す際、以下のような構成で板状フィン２を切り出すことにより、切断装置１１（つまり、熱交換器２０の製造ライン）をより小型・軽量化することができる。なお、本実施の形態２で特に記述しない構成については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図６は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器の板状フィンを製作する際の、順送プレス装置のプレス工程を説明するための説明図である。
本実施の形態２における順送プレス装置８のプレス工程は、基本的に、実施の形態１で示した順送プレス装置８のプレス工程と同様である。しかしながら、本実施の形態２における順送プレス装置８のプレス工程は、捨て穴１４，１５を形成する工程がある点、及び、薄板７に薄板７から板状フィン２を仮切断する最終工程が実施の形態１とは異なる。

詳しくは、図６に示すように、本実施の形態２では、順送プレス装置８において捨て穴１４，１５を形成している。捨て穴１４は、板状フィン２の短手方向側の端部となる位置に形成される。また、捨て穴１５は、板状フィン２の長手方向側の端部となる位置に形成される。そして、板状フィン２の外周部となる位置のうち、捨て穴１４，１５近傍を除く位置に切れ込み６を形成している。つまり、本実施の形態２では、薄板７から切断される前の板状フィン２（仮切断状態の板状フィン２）がよれない最小限のつなぎ代となるように、板状フィン２が仮切断されている。

また、本実施の形態２では、板状フィン２の外周部とならない位置にも捨て穴１５が形成されている。そして、捨て穴１５をパイロット穴１６としても用い、薄板７を間欠送りする際、薄板７から切断される前の板状フィン２がよれることをより抑制している。なお、板状フィン２の外周部となる位置の捨て穴をパイロット穴１６として用いる場合には、板状フィン２の外周部とならない位置の捨て穴１５を形成する必要は特にない。この場合、板状フィン２の外周部とならない位置の捨て穴１５の位置にも切り起こしスリット５を形成することができ、熱交換器２０の熱交換器性能を向上させることができる。また、薄板７を間欠送りする際、薄板７から切断される前の板状フィン２がよれないのであれば、捨て穴１５をパイロット穴１６として用いなくてもよい。この場合も、板状フィン２の外周部とならない位置の捨て穴１５の位置にも切り起こしスリット５を形成することができ、熱交換器２０の熱交換器性能を向上させることができる。また、捨て穴１４をパイロット穴として用いてもよい。この場合も、板状フィン２の外周部とならない位置の捨て穴１５の位置にも切り起こしスリット５を形成することができ、熱交換器２０の熱交換器性能を向上させることができる。

以上、本実施の形態２においては、捨て穴１４，１５の近傍を切断装置１１で切断することにより、板状フィン２を薄板７から切り出すことができる。つまり、本実施の形態２のように板状フィン２を形成することにより、切断装置１１の切断長さを実施の形態１よりも短くすることができ、切断装置１１（つまり、熱交換器２０の製造ライン）をより小型・軽量化することができる。

なお、このような効果を得られる熱交換器は、完成状態において、捨て穴１５の一部である切り欠き（切り欠き４とは異なる切り欠き）、又は捨て穴１５（切り起こしスリット５を形成した際にできる穴とは異なる穴）が形成されることとなる。
ここで、捨て穴１５の一部である切り欠きが、本発明における第２の切り欠きに相当する。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２で示した熱交換器２０は、例えば以下のような空気調和機に用いることができる。

図７は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機を示す冷媒回路図である。
本実施の形態３に係る空気調和機７０は、後述する蒸発器６０から流出した冷媒を圧縮する圧縮機３０、圧縮機３０で圧縮された高温高圧冷媒と空気とを熱交換させ、当該高温高圧冷媒を凝縮させる凝縮器４０（室外熱交換器又は室内熱交換器の一方となるもの）、凝縮器４０で凝縮した高圧冷媒を減圧し、低温低圧冷媒にする減圧装置５０、及び、減圧装置５０で減圧された低温低圧冷媒と空気とを熱交換させ、当該低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器６０（室外熱交換器又は室内熱交換器の他方となるもの）を備えている。そして、凝縮器４０及び蒸発器６０のうちの少なくとも一方として実施の形態１及び実施の形態２で示した熱交換器２０を用いている。

以上、本実施の形態３のように構成された空気調和機７０は、組立時に板状フィン２の変形やフィンピッチの乱れが発生することを従来よりも抑制でき、熱交換性能の低下を従来よりも抑制する熱交換器２０を備えているので、従来よりも高性能な（熱交換能力の高い）空気調和機となる。

１扁平伝熱管、２板状フィン、３パイロット穴、４切り欠き、４ａ開口穴、４ｂ開口穴、４ｃ切れ込み、４ｄ開口穴、５切り起こしスリット、６切れ込み、７薄板、８順送プレス装置、１０フィン送り機構、１１切断装置、１２挿入装置、１３テーブル、１３ａ固定治具、１３ｂクランプ、１４捨て穴、１５捨て穴、１６パイロット穴、２０熱交換器、３０圧縮機、４０凝縮器、５０減圧装置、６０蒸発器、７０空気調和機、１０２板状フィン（従来）、１０３パイロット穴、１０４切り欠き、１０４ａ開口穴、１０４ｂ切れ込み、１０４ｃ開口穴、１０５切り起こしスリット、１０７薄板、１０８切断位置。

本発明に係る熱交換器の製造方法は、所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、前記板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記板状フィンの積層方向に沿って前記板状フィンを貫通する複数の伝熱管と、を備え、複数の前記伝熱管は、断面が扁平形状の伝熱管であり、複数の前記板状フィンは、長手方向側の端部に、前記伝熱管の断面形状に対応した形状の複数の第１の切り欠きが形成され、これら前記第１の切り欠きに前記伝熱管が挿入された熱交換器の製造方法であって、複数の前記伝熱管を所定の間隔を介して配置し、前記板状フィンの前記第１の切り欠きに複数の前記伝熱管を挿入させ、前記板状フィンを一枚ずつ複数の前記伝熱管に取り付けていくものである。

本発明は、熱交換器の製造方法に関するものである。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、熱交換器組立時に板状フィンの変形やフィンピッチの乱れが発生することを従来よりも抑制でき、熱交換器の性能低下を従来よりも抑制することができる熱交換器の製造方法を得ることを目的としている。

本発明に係る熱交換器の製造方法は、所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、前記板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記板状フィンの積層方向に沿って前記板状フィンを貫通する複数の伝熱管と、を備え、複数の前記伝熱管は、断面が扁平形状の伝熱管であり、複数の前記板状フィンは、長手方向側の端部に、前記伝熱管の断面形状に対応した形状の複数の第１の切り欠きが形成され、これら前記第１の切り欠きに前記伝熱管が挿入された熱交換器の製造方法であって、上部に複数の前記伝熱管が所定の間隔を介して配置され、前記伝熱管の管軸方向に移動自在なテーブルと、該テーブルの上方に設けられ、切断装置で切り出された前記板状フィンを把持し、前記テーブル上に配置された複数の前記伝熱管に前記板状フィンを取り付ける挿入装置と、を備え、プレス装置において、板状部材を間欠送りしながら該板状部材に前記第１の切り欠きとなる穴部が形成され、前記プレス装置の外部に設けられた前記切断装置において、前記第１の切り欠きとなる前記穴部が形成された前記板状部材から、前記板状フィンを切り出し、前記テーブルに複数の前記伝熱管を所定の間隔を介して配置し、前記挿入装置によって、前記板状フィンの前記第１の切り欠きに複数の前記伝熱管を挿入させ、前記板状フィンを一枚ずつ複数の前記伝熱管に取り付けていくものである。

Claims

所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、
前記板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記積層方向に沿って前記板状フィンを貫通する複数の伝熱管と、
を備え、
複数の前記伝熱管は、断面が扁平形状の伝熱管であり、
複数の前記板状フィンは、長手方向側の端部に、前記伝熱管の断面形状に対応した形状の複数の第１の切り欠きが形成され、
これら前記第１の切り欠きに前記伝熱管が挿入された熱交換器の製造方法であって、
複数の前記伝熱管を所定の間隔を介して配置し、
前記板状フィンの前記第１の切り欠きに複数の前記伝熱管を挿入させ、前記板状フィンを一枚ずつ複数の前記伝熱管に取り付けていくことを特徴とする熱交換器の製造方法。
プレス装置において、板状部材を間欠送りしながら該板状部材に前記第１の切り欠きとなる穴部が形成され、
前記プレス装置の外部に設けられた切断装置において、前記第１の切り欠きとなる前記穴部が形成された前記板状部材から、前記板状フィンを切り出すことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
前記プレス装置において、前記板状部材は、前記板状フィンの外周部の一部となる切れ込み及び捨て穴が形成されて仮切断され、
前記切断装置で前記捨て穴近傍の板部材を切断することにより、仮切断後の前記板状部材から前記板状フィンが切り出されることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
前記プレス装置は、前記板状部材に形成されたパイロット穴を利用して前記板状部材を間欠送りする送り機構を有し、
前記捨て穴が前記パイロット穴を兼ねることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
前記板状フィンは、前記板状部材の間欠送り時の送り方向が前記板状フィンの短手方向となるように、前記板状部材から切り出されることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。
上部に複数の前記伝熱管が所定の間隔を介して配置され、前記伝熱管の間軸方向に移動自在なテーブルと、
該テーブルの上方に設けられ、前記切断装置で切り出された前記板状フィンを把持し、前記テーブル上に配置された複数の前記伝熱管に前記板状フィンを取り付ける挿入装置と、
を備えたことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。
所定のフィンピッチを介して積層された複数の板状フィンと、
前記板状フィンの長手方向に沿って所定の間隔を介して配置され、前記積層方向に沿って前記板状フィンを貫通する断面が扁平形状の複数の伝熱管と、
を備え、
前記板状フィンの長手方向側の端部に形成された前記伝熱管の断面形状に対応した形状の第１の切り欠きに前記伝熱管が挿入された熱交換器であって、
前記板状フィンに、前記第１の切り欠きとは異なる第２の切り欠きが形成されていることを特徴とする熱交換器。
前記第２の切り欠きは、板状部材から前記板状フィンを切り出す際に用いられた捨て穴の一部であることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
前記板状フィンに、切り起こしスリット形成時に形成される穴とは異なる穴が形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の熱交換器。
切り起こしスリット形成時に形成される穴とは異なる前記穴は、前記板状フィンが切り出される板状部材をプレス装置で間欠送りする際に用いられたパイロット穴であることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法によって製造された熱交換器を備えたことを特徴とする空気調和機。
請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の熱交換器を備えたことを特徴とする空気調和機。