JPWO2018138869A1 - Heat exchanger, air conditioner equipped with heat exchanger, and method of manufacturing heat exchanger - Google Patents
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Abstract
熱交換器は、切欠きが形成されている複数の平板状のフィンと複数の伝熱管とを有する熱交換器コアを複数備える。複数のフィンは、平面が対向するよう配設されている。複数の伝熱管は、U字状に曲げられたヘアピン管である。ヘアピン管は、フィンの平面に交差する方向に延びるようフィンの切欠きに配置されている。複数の熱交換器コアは、フィンの切欠きの方向と交差し、かつフィンの平面に沿った方向に並置されている。隣接する熱交換器コアの間にはブレージングシートが配設されている。隣接する熱交換器コアは、ブレージングシートによりろう付け接合されている。The heat exchanger includes a plurality of heat exchanger cores having a plurality of plate-like fins and a plurality of heat transfer tubes in which notches are formed. The plurality of fins are arranged so that the planes face each other. The plurality of heat transfer tubes are hairpin tubes bent into a U shape. The hairpin tube is arranged in the notch of the fin so as to extend in a direction intersecting the plane of the fin. The plurality of heat exchanger cores are juxtaposed in a direction that intersects the direction of the notch of the fin and along the plane of the fin. A brazing sheet is disposed between adjacent heat exchanger cores. Adjacent heat exchanger cores are brazed with a brazing sheet.
Description
本発明は、冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器、熱交換器を備えた空気調和機、及び熱交換器の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger that performs heat exchange between a refrigerant and air, an air conditioner including the heat exchanger, and a method for manufacturing the heat exchanger.
従来より、空気調和機の熱交換器として、伝熱管とフィンとを有するフィンチューブ式の熱交換器が知られている。伝熱管として、断面形状が円形状の円形管、又は断面形状が長方形を角取りした形状の扁平管などがある。本明細書では、円形管を使用した熱交換器を円形管熱交換器といい、扁平管を使用した熱交換器を扁平管熱交換器というものとする。 Conventionally, a fin tube type heat exchanger having heat transfer tubes and fins is known as a heat exchanger for an air conditioner. Examples of the heat transfer tube include a circular tube having a circular cross section, or a flat tube having a rectangular cross section. In this specification, a heat exchanger using a circular tube is referred to as a circular tube heat exchanger, and a heat exchanger using a flat tube is referred to as a flat tube heat exchanger.
扁平管熱交換器の製造方法として、フィンの一端からフィンの短手方向に延びるU字状の切欠きを形成し、この切欠きに扁平管を圧入する製造方法が知られている。また、円形管熱交換器は、フィンに円形の穴を形成し、この穴に円形管を挿入することにより製造される。このような円形管熱交換器においては、熱交換器コアを上下方向に並置することはない。一方、扁平管熱交換器は、例えば特許文献1に記載されているように、複数の熱交換器コアを上下方向に並置したものが知られている。
As a method for manufacturing a flat tube heat exchanger, a manufacturing method is known in which a U-shaped notch extending from one end of the fin in the short direction of the fin is formed, and the flat tube is press-fitted into the notch. The circular tube heat exchanger is manufactured by forming a circular hole in the fin and inserting the circular tube into the hole. In such a circular tube heat exchanger, the heat exchanger cores are not juxtaposed in the vertical direction. On the other hand, as described in
一般的に、複数の熱交換器コアを上下方向に並置した扁平管熱交換器において、隣接する熱交換器コアは連結部材により連結されている。そのため、扁平管熱交換器に荷重が加わると、連結部材の脱落、若しくは連結部材と熱交換器との間に生じるずれにより、熱交換器コアの相対的位置関係にずれが発生することが懸念される。 Generally, in a flat tube heat exchanger in which a plurality of heat exchanger cores are juxtaposed in the vertical direction, adjacent heat exchanger cores are connected by a connecting member. Therefore, when a load is applied to the flat tube heat exchanger, there is a concern that the relative positional relationship of the heat exchanger core may be shifted due to the dropping of the connecting member or the shift generated between the connecting member and the heat exchanger. Is done.
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、熱交換器コアの相対的位置関係のずれを抑制する熱交換器、熱交換器を備えた空気調和機、及び熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a heat exchanger that suppresses a shift in the relative positional relationship of the heat exchanger core, an air conditioner including the heat exchanger, and heat. It aims at providing the manufacturing method of an exchanger.
本発明に係る熱交換器は、切欠きが形成されている複数の平板状のフィンと複数の伝熱管とを有する熱交換器コアを複数備えた熱交換器において、前記フィンは、平面が対向するよう配設され、前記伝熱管は、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されており、複数の前記熱交換器コアは、前記切欠きの方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置され、隣接する前記熱交換器コアが接合されているものである。 The heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger provided with a plurality of heat exchanger cores having a plurality of flat fins formed with notches and a plurality of heat transfer tubes. The heat transfer tube is disposed in the notch of the fin so as to extend in a direction intersecting the plane of the fin, and the plurality of heat exchanger cores intersect with the direction of the notch. In addition, the heat exchanger cores adjacent to each other are juxtaposed in a direction along the plane of the fins and adjacent to each other.
また、本発明に係る熱交換器の製造方法は、切欠きが形成されている複数の平板状のフィンと複数の伝熱管とを有する熱交換器コアを複数備えた熱交換器の製造方法において、平面が対向されるようフィンが配置され、前記伝熱管が、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されている前記熱交換器コアを形成するステップと、複数の前記熱交換器コアを、前記切欠きの方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置するステップと、隣接する前記熱交換器コアを接合するステップとを含んでいる。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on this invention is the manufacturing method of the heat exchanger provided with two or more heat exchanger cores which have several flat fin and the several heat exchanger tube in which the notch is formed. Forming the heat exchanger core disposed in the notches of the fins such that the fins are disposed so that the planes face each other, and the heat transfer tube extends in a direction intersecting the plane of the fins; A step of juxtaposing a plurality of the heat exchanger cores in a direction intersecting with the direction of the notches and along a plane of the fins, and joining the adjacent heat exchanger cores.
本発明に係る熱交換器によると、複数の熱交換器コアは、フィンに形成された切欠きの方向と交差し、かつフィンの平面に沿った方向に並置されており、隣接する熱交換器コアが接合されている。従って、隣接する熱交換器コアの相対的位置関係にずれが発生することが抑制される。 According to the heat exchanger according to the present invention, the plurality of heat exchanger cores are juxtaposed in the direction along the plane of the fin, intersecting the direction of the notch formed in the fin, and adjacent to the heat exchanger. The core is joined. Therefore, the occurrence of a shift in the relative positional relationship between adjacent heat exchanger cores is suppressed.
以下に、本発明における熱交換器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面においては各構成部材の大きさは実際の装置とは異なる場合がある。 Embodiments of a heat exchanger according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. In the following drawings, the size of each component may be different from that of an actual apparatus.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る扁平管熱交換器が搭載される室外機の斜視図である。図1(a)は、室外機200全体の斜視図であり、図1(b)は室外機200から一部の部材を取り外した状態を示す斜視図である。なお、図1(a)及び図1(b)において、X方向は室外機200の前後方向、Y方向は室外機200の左右方向、Z方向は室外機200の上下方向である。室外機200は、全体として縦長な外郭を有している。室外機200は、上側前面パネル51と、下側前面パネル52と、左サイドパネル53と、ファンガード54とを有している。また、室外機200は、上側前面パネル51及び下側前面パネル52と対向する背面側に位置する背面パネルと、左サイドパネル53と対向する右サイドに位置する右サイドパネルとを有している。背面パネル及び右サイドパネルは、図1において図示されない位置に位置している。上側前面パネル51及び下側前面パネル52は、室外機200の前面側の外郭を構成している。左サイドパネル53は、室外機200の左サイドの外郭を構成している。右サイドパネルは、室外機200の右サイドの外郭を構成している。背面パネルは、室外機200の背面側の外郭を構成している。ファンガード54は、室外機200の上部に設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of an outdoor unit on which the flat tube heat exchanger according to
左サイドパネル53には、空気吸込口59が形成されている。背面パネル及び右サイドパネルにも、空気吸込口59と同様の空気吸込口が形成されている。ファンガード54には空気吹出口55が形成されている。
An air suction port 59 is formed in the
図1(b)に示すように、室外機200は下部に配設されるベースパネル56を有している。ベースパネル56は、室外機200の底面側の外郭を構成している。ベースパネル56には、扁平管熱交換器101と、コンプレッサ57と、アキュムレータ58が配設されている。扁平管熱交換器101、コンプレッサ57、及びアキュムレータ58は、例えばネジ止めによりベースパネル56に固定されている。
As shown in FIG.1 (b), the
扁平管熱交換器101は、左サイドパネル53、背面パネル、及び右サイドパネルに対向するよう配設されている。すなわち、扁平管熱交換器101をX方向及びY方向と平行な面で切断した断面形状はU字型を有している。扁平管熱交換器101は、上述のようにベースパネル56に固定されると共に左サイドパネル53に固定されている。扁平管熱交換器101には冷媒が供給される。また、空気吸込口59と背面パネル及び右サイドパネルの空気吸込口から取り込まれた空気は、扁平管熱交換器101を通過する。扁平管熱交換器101において、冷媒と通過する空気との熱交換が行われる。扁平管熱交換器101は、室外機200が接続される空気調和機の冷房運転時には凝縮器、すなわち放熱器として機能して、冷媒を凝縮し液化する。また、扁平管熱交換器101は、室外機200が接続される空気調和機の暖房運転時には蒸発器として機能して、冷媒を蒸発気化させる。
The flat
コンプレッサ57は、冷媒を圧縮して吐出するものである。コンプレッサ57の吸入側にはアキュムレータ58が接続されている。アキュムレータ58は、液冷媒を貯留するためのものである。コンプレッサ57の吐出側は、室外機200が接続される空気調和機の冷房運転時には扁平管熱交換器101に接続され、空気調和機の暖房運転時には図示省略の室内機に搭載される利用側熱交換器に接続される。
The
また、室外機200には、室外機200内に空気を取り込み、室外機200外に空気を排出するのに利用される、図示省略のファンが搭載されている。ファンは室外機200の上部に配設され、ファンガード54に囲まれるように覆われている。ファンが回転することにより、空気吸込口59と背面パネル及び右サイドパネルの空気吸込口から室外機200内に空気が取り込まれ、室外機200内の空気は、空気吹出口55から室外機200の外に放出される。
In addition, the
図3は、実施の形態1に係る扁平管熱交換器を示す図である。図3(a)は、扁平管熱交換器101の全体図であり、U字型に曲げられる前の状態を示している。図3(b)は、図3(a)において符号Bで示す部分、すなわち扁平管熱交換器101の扁平管のヘアピン曲げ部の拡大図である。扁平管熱交換器101は、2つの熱交換器コア11と熱交換器コア12とを有している。熱交換器コア11及び熱交換器コア12は、U字曲げされた扁平管の伝熱管であるヘアピン管1と、複数のフィンとを有する。複数のフィンは、隣接するフィンの平面が対向するよう、並列して配設されている。図3において、複数のフィンはフィン集合体3として図示されている。複数のフィンにおいて、長手方向に延びる一対の側端部の一方の側端部には、U字状の切欠きがフィンの短手方向に沿って形成されている。ヘアピン管1は複数のフィンのU字状の切欠き部に圧入されている。熱交換器コア11及び熱交換器コア12の一方の端部には、ヘアピン管1のU字曲げされているヘアピン部が位置している。熱交換器コア11及び熱交換器コア12の他方の端部に位置しているヘアピン管1の端部は、扁平管の断面形状が視認できる切断部である。ヘアピン管1の切断部には、扁平管と円形管とを接続する図示省略のジョイント、ヘッダー5、及びディストリビュータ6が接続されている。
FIG. 3 is a diagram showing a flat tube heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 3A is an overall view of the flat
以降の説明において、段方向とは、フィンの切欠きの方向と交差し、かつフィンの平面に沿った方向である。すなわち、段方向は、扁平管熱交換器101の上下方向であり、図1におけるZ方向と一致する方向である。
In the following description, the step direction is a direction that intersects the direction of the notch of the fin and is along the plane of the fin. That is, the step direction is the vertical direction of the flat
2つの熱交換器コア11と熱交換器コア12は、段方向に並置されている。換言すると、2つの熱交換器コア11と熱交換器コア12は、上下方向に沿って並置されている。そして、熱交換器コア11と熱交換器コア12とは、ブレージングシート7により接合されている。熱交換器コア11及び熱交換器コア12を段方向に突き合わせ、その間にブレージングシート7を挿入した状態で電気炉に投入することにより、2つの熱交換器コア11と熱交換器コア12は、ろう付接合される。
The two
本実施の形態1によれば、熱交換器コア11及び熱交換器コア12が段方向に並置され、ブレージングシート7により接合されている。従って、扁平管熱交換器101に荷重がかかっても、熱交換器コア11と熱交換器コア12との相対的位置関係のずれを抑制することができる。
According to the first embodiment, the
また、2つの熱交換器コア11と熱交換器コア12を突き合わせ、その間にブレージングシート7を挿入して電気炉に投入すればよいので、扁平管熱交換器101の製造時の組立性がよい。また、扁平管熱交換器101の製造時間及び製造コストを抑制することができる。
Moreover, since the two
ここで、従来の熱交換器と比較して本実施の形態1に係る熱交換器の効果を説明する。
図2は、空気調和機の室外機に搭載される従来の扁平管熱交換器を示す図である。図2中、図3を参照して説明した実施の形態1の扁平管熱交換器101の部材と同様の部材には同一の符号が付されている。これらの部材について説明は省略する。従来の扁平管熱交換器100は、熱交換器コア111と熱交換器コア10とを有している。熱交換器コア111及び熱交換器コア10は、それぞれフィン集合体3を有している。熱交換器コア111と熱交換器コア10とは、フィン集合体3のフィンの平面と交差する方向において、間隔をおいて配置されている連結部材4により連結され、固定されている。連結部材4はヘアピン管1に嵌め込まれており、この構成により熱交換器コア111と熱交換器コア10とが固定されている。また、接着剤により連結部材4をヘアピン管1に固定されているものもある。Here, the effect of the heat exchanger according to the first embodiment will be described in comparison with the conventional heat exchanger.
FIG. 2 is a view showing a conventional flat tube heat exchanger mounted on an outdoor unit of an air conditioner. 2, the same members as those of the flat
図2の従来の扁平管熱交換器100では、熱交換器コア111と熱交換器コア10とを連結する連結部材4は、フィン集合体3のフィンの平面と交差する方向において、間隔をおいて配置されている。従って、連結部材4を配置する部分には、フィンを配置することができない。すなわち、ヘアピン管1がフィンを挿通して延びている方向において、フィンが介在しない部分が生じる。これに対し、本実施の形態1によれば、2つの熱交換器コア11及び熱交換器コア12を段方向に並置しているため、ヘアピン管1がフィンを挿通して延びている方向において、フィンを配置できない部分が生じることはない。このように、本実施の形態1によれば、従来例に比べて多くの枚数のフィンを配置することができる。その結果、扁平管熱交換器101において、高い熱交換性を確保することができる。
In the conventional flat
図4は、実施の形態1に係る扁平管熱交換器の断面図である。図4(a)は、図3(a)の線A−Aの位置で扁平管熱交換器を切断した断面図であり、図4(b)は、図4(a)の線C−C矢視断面図である。図4(a)及び図4(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。図4(b)に示すように、熱交換器コア11のフィン211において、熱交換器コア12と対向している端面は曲げ加工が施されておらず、また、熱交換器コア12のフィン212において、熱交換器コア11と対向している端面は曲げ加工が施されていない。そして、上述のように熱交換器コア11と熱交換器コア12の間にブレージングシート7が挿入されている。すなわち、ブレージングシート7は、曲げ加工が施されていないフィンの端面の間に介在している。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the flat tube heat exchanger according to the first embodiment. 4A is a cross-sectional view of the flat tube heat exchanger taken along the line AA in FIG. 3A, and FIG. 4B is a line CC in FIG. 4A. It is arrow sectional drawing. 4 (a) and 4 (b), the horizontal direction in the figure coincides with the step direction. As shown in FIG. 4B, the end surface of the
ここで、本実施の形態1におけるフィン2、ヘアピン管1、及びブレージングシート7の材料の組み合わせについて説明する。第1の組み合わせは、フィン2にベア材を用い、ヘアピン管1にクラッド管を用い、フィン2とヘアピン管1とのろう付けにろう材を使用しない組み合わせである。第2の組み合わせは、フィン2にクラッド材を用い、ヘアピン管1にベア管を用い、フィン2とヘアピン管1とのろう付けにろう材を供給しない組み合わせである。第3の組み合わせは、フィン2にベア材を用い、ヘアピン管1にベア管を用い、フィン2とヘアピン管1とのろう付けにろう材を供給する置きろう方式用いた組み合わせである。ここで、ベア材とは芯材からなる材料であり、クラッド材とは芯材とろう材とを貼り合わせた材料である。ベア管は表面にろう材が設けられていない扁平管であり、クラッド管は、表面にろう材層を有する扁平管である。
Here, the combination of the material of the
第1の組み合わせでは、ヘアピン管1、すなわち扁平管にクラッド管が用いられる。ヘアピン管1にクラッド管を用いることにより、フィン2にろう材層が不要なベア材を用いることができる。アルミニウムのろう材にはSi、すなわちケイ素が含有されている。Siは非常に高い硬度を有するため、フィン2の成形時に使用する金型の切断刃の刃先の摩耗を促進させることが懸念される。フィン2にろう材が不要なベア材を用いることにより、切断刃の刃先の摩耗を低減させることができる。
In the first combination, a clad tube is used for the
第2の組み合わせでは、フィン2にクラッド材が用いられる。フィン2にクラッド材を用いることにより、ヘアピン管1に芯材のみのベア管を使用することができる。その結果、コストを低減させることができる。
In the second combination, a clad material is used for the
第3の組み合わせでは、フィン2及びヘアピン管1にベア材が用いられ、置きろうが使用される。置きろうは、ろう付け時、ろう付けする被加工物の間にろう材を供給するため、電気炉投入時にろう付け箇所の付近にセットするろう材である。置きろうは、ろう材量の調整及び変更を容易に行うことができると共に、置きろうを使用することにより、金型の切断刃の刃先の摩耗を低減する効果が得られる。従って、置きろうの使用により、熱交換器コア11及び熱交換器コア12の製造コストを抑制することができる。
In the third combination, a bare material is used for the
図5は、図4(b)において符号Dで示す部分に相当する部分を拡大して示す図である。図5は、電気炉に投入する前の段階の扁平管熱交換器を示している。図5(a)は、フィン2に芯材2aのみのベア材を用い、ブレージングシート7にろう材7bを用いた例である。フィン2に芯材2aのみのベア材を用いることにより、切断刃の刃先の摩耗を抑制する効果が得られる。また、ブレージングシート7にろう材7bを用いることにより、電気炉投入後、ブレージングシート7は溶けるため、接合箇所の意匠性が向上する。
FIG. 5 is an enlarged view of a portion corresponding to the portion indicated by reference sign D in FIG. FIG. 5 shows the flat tube heat exchanger at a stage before being put into the electric furnace. FIG. 5A shows an example in which a bare material made only of the
図5(b)は、フィン2に芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用い、ブレージングシート7にろう材を用いた例である。フィン2にろう材2bを有するクラッド材を用いるため、ヘアピン管1にベア管を用いることができる。ベア管の使用により熱交換器コア11及び熱交換器コア12の製造コストを抑制することができる。また、ブレージングシート7を用いることにより、図5(a)の例と同様、接合箇所の意匠性が向上する。
FIG. 5B shows an example in which a clad material having a
図5(c)は、フィン2に芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用い、ブレージングシート7に芯材7aのみのベア材を用いた例である。フィン2とブレージングシート7とのろう付に使用するろう材の供給を、フィン2のろう材2bから行うことにより、ブレージングシート7にベア材を用いることができる。従って、ブレージングシート7のコストを抑制できる。また、フィン2とブレージングシート7がろう付けにより金属接合されるため、フィン2の伝熱面積が拡大する。従って、熱交換器コア11及び熱交換器コア12熱交換器の熱交換性能が向上する。
FIG. 5C shows an example in which a clad material having a
図5(d)は、フィン2に芯材2aのみのベア材を用い、ブレージングシート7に芯材7aの表面にろう材7bが形成されているクラッド材を使用した例である。フィン2にベア材を用いることにより、切断刃の刃先の摩耗を抑える効果がある。ブレージングシート7にクラッド材を使用しているため、電気炉投入後、ブレージングシート7の芯材が残り、フィン2とブレージングシート7がろう付され、金属接合される。その結果、フィン2の伝熱面積が拡大し、熱交換器コア11及び熱交換器コア12熱交換器の熱交換性能が向上する。
FIG. 5D shows an example in which a bare material having only the
図5(e)は、フィン2に芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用い、ブレージングシート7に芯材7aの表面にろう材7bが形成されているクラッド材を使用した例である。電気炉投入後、ブレージングシート7の芯材が残り、フィン2とブレージングシート7がろう付され、金属接合される。その結果、フィン2の伝熱面積が拡大し、熱交換器コア11及び熱交換器コア12熱交換器の熱交換性能が向上する。また、ろう付け箇所にろう材がより多く供給されるため、ろう材不足が解消され、安定してろう付されるという効果がある。
FIG. 5E shows an example in which a clad material having a
なお、本実施の形態1では、ブレージングシート7をろう付けにより接合しているが、これに限るものではない。ブレージングシート7を接着剤により接合してもよい。また、フィン2とヘアピン管1とのろう付けは、ブレージングシート7による熱交換器コア11と熱交換器コア12とのろう付け時に実施してもよいし、ブレージングシート7による熱交換器コア11と熱交換器コア12とのろう付けの前に、別工程で実施してもよい。また、ヘッダー5及びディストリビュータ6のろう付けは、ブレージングシート7を用いた熱交換器コア同士のろう付け時に一括で電気炉に投入し、ろう付けしてもよい。若しくは、ヘッダー5及びディストリビュータ6のろう付けを、熱交換器コア同士のろう付けの工程の前後において、別工程で実施してもよい。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係る扁平管熱交換器の断面図である。図6(a)は、実施の形態2に係る扁平管熱交換器を図3(a)の線A−Aの位置に相当する位置で切断して示す断面図であり、図6(b)は、図6(a)の線E−E矢視断面図である。図6(a)及び図6(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a flat tube heat exchanger according to
図6(a)及び図6(b)に示すように、熱交換器コア112と熱交換器コア122は、段方向に並置されている。図6(b)に示すように、熱交換器コア112のフィン221において、熱交換器コア122と対向している端面は曲げ加工が施されており、フィンカラー8が形成されている。同様に、熱交換器コア122のフィン222において、熱交換器コア112と対向している端面は曲げ加工が施されており、フィンカラー8が形成されている。すなわち、突き合わせしている熱交換器コア112及び熱交換器コア122において、突き合わせしている側の端面のフィン221及びフィン222には曲げ加工が施されている。そして、熱交換器コア112と熱交換器コア122の間にブレージングシート7が挿入されている。すなわち、ブレージングシート7は、曲げ加工が施されているフィン221の端面と曲げ加工が施されているフィン222の端面との間に介在している。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
本実施の形態2では、ブレージングシート7は、曲げ加工が施されているフィン221及びフィン222の端面の間に介在しているため、フィン221とブレージングシート7との接触面積及びフィン222とブレージングシート7との接触面積をより広く確保することができる。従って、フィン221及びフィン222とブレージングシート7とを安定してろう付けすることができる。また、フィン221及びフィン222とブレージングシート7とのろう付けによる接合強度が増加する。
In the second embodiment, since the
図7は、図6(b)において符号Fで示す部分に相当する部分を拡大して示す図である。図7は、電気炉に投入する前の段階の扁平管熱交換器を示している。図7(a)は、フィン221及びフィン222に芯材2aのみのベア材を用い、ブレージングシート7にろう材7bを用いた例である。フィン221及びフィン222にベア材を用いることにより金型の切断刃の刃先の摩耗を抑える効果がえられる。また、ブレージングシート7にろう材7bを用いることにより、電気炉投入後、ブレージングシート7は溶けるため、接合箇所の意匠性が向上する。さらに、熱交換器コア112及び熱交換器コア122において、突き合わせしている側の端面のフィン221及びフィン222には曲げ加工が施され、それぞれフィンカラー8が形成されており、上述の効果が得られる。
FIG. 7 is an enlarged view of a portion corresponding to the portion indicated by the symbol F in FIG. FIG. 7 shows a flat tube heat exchanger at a stage before being put into the electric furnace. FIG. 7A shows an example in which the bare material of only the
図7(b)は、フィン221及びフィン222に芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用い、ブレージングシート7にろう材を用いた例である。フィン221及びフィン222にろう材2bを有するクラッド材を用いるため、ヘアピン管1にベア管を用いることができる。ベア管の使用により熱交換器コア112及び熱交換器コア122の製造コストを抑制することができる。また、ブレージングシート7を用いることにより、接合箇所の意匠性が向上する。また、ろう付け箇所にろう材が多く供給されるため、接合時のろう材不足が解消され、安定してろう付できるという効果がある。
FIG. 7B shows an example in which a clad material having a
図7(c)は、フィン221及びフィン222にクラッド材、ブレージングシート7に芯材7aのみのベア材を用いた例である。フィン221及びフィン222とブレージングシート7とのろう付に使用するろう材の供給をフィン221及びフィン222のろう材層から行うことにより、ブレージングシート7をベア材にすることができる。従って、ブレージングシート7のコストを抑制できる。フィン221及びフィン222とブレージングシート7がろう付で金属接合されることにより、フィン221及びフィン222の伝熱面積が拡大し、扁平管熱交換器の熱交換性能が向上する。さらに、熱交換器コア112及び熱交換器コア122において、フィン221及びフィン222の、突き合わせしている側の端面には曲げ加工が施され、フィンカラー8が形成されており、上述の効果が得られる。
FIG. 7C shows an example in which a clad material is used for the
図7(d)は、フィン221及びフィン222に芯材2aのみのベア材を用い、ブレージングシート7に芯材7aの表面にろう材7bが形成されているクラッド材を使用した例である。フィン221及びフィン222にベア材を用いることにより、金型の切断刃の刃先の摩耗を抑える効果がある。ブレージングシート7にクラッド材を使用しているため、電気炉投入後、ブレージングシート7の芯材が残り、フィン221及びフィン222とブレージングシート7がろう付され、金属接合される。その結果、フィン221及びフィン222の伝熱面積が拡大し、熱交換器コア112及び熱交換器コア122の熱交換性能が向上する。さらに、熱交換器コア112及び熱交換器コア122において、フィン221及びフィン222の、突き合わせしている側の端面には曲げ加工が施され、フィンカラー8が形成されており、上述の効果が得られる。
FIG. 7D shows an example in which a bare material made only of the
図7(e)は、フィン221及びフィン222に芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用い、ブレージングシート7に芯材7aの表面にろう材7bが形成されているクラッド材を使用した例である。電気炉投入後、ブレージングシート7の芯材が残り、フィン221及びフィン222とブレージングシート7とがろう付され、金属接合される。その結果、フィン221及びフィン222の伝熱面積が拡大し、熱交換器コア112及び熱交換器コア122の熱交換性能が向上する。また、ろう付け箇所にろう材がより多く供給されるため、ろう材不足が解消され、安定してろう付されるという効果がある。さらに、熱交換器コア112及び熱交換器コア122において、フィン221及びフィン222の、突き合わせしている側の端面には曲げ加工が施され、フィンカラー8が形成されており、上述の効果が得られる。
In FIG. 7E, the clad material having the
実施の形態3.
図8は、本発明の実施の形態3に係る扁平管熱交換器の断面図である。図8(a)は、本実施の形態3に係る扁平管熱交換器を図3(a)の線A−Aの位置に相当する位置で切断して示す断面図である。すなわち、図8(a)は、本実施の形態3に係る扁平管熱交換器の段方向の切断面を示している。図8(b)は、図8(a)の線G−G矢視断面図である。図8(a)及び図8(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。図8(c)は、図8(b)において符号Hで示す部分に相当する部分を拡大して示す図である。図8(c)は、電気炉に投入する前の段階の扁平管熱交換器を示している。図8(a)及び図8(b)に示すように、熱交換器コア311と熱交換器コア312は、段方向に並置されている。図8(c)に示されるように、本実施の形態3では、熱交換器コア311のフィン231及び熱交換器コア312のフィン232に、芯材2aとろう材2bとを有するクラッド材を用いている。そして、熱交換器コア311と熱交換器コア312との間には、ブレージングシートは配設されていない。2つの熱交換器コア311及び熱交換器コア312を突き合わせて、電気炉に投入すると、クラッド材であるフィン231及びフィン232のろう材2bが毛細管現象により芯材2aの隙間に流れ込み、ろう付接合される。ブレージングシートを配設していないため、扁平管熱交換器の製造時の組立性がよく、製造時間と製造コストの抑制につながる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a flat tube heat exchanger according to
実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る扁平管熱交換器の断面図である。図9(a)は、本実施の形態4に係る扁平管熱交換器を図3(a)の線A−Aの位置に相当する位置で切断して示す断面図である。すなわち、図9(a)は、本実施の形態4に係る扁平管熱交換器の段方向の切断面を示している。図9(b)は、図9(a)の線I−I矢視断面図である。図9(a)及び図9(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。図9(c)は、図9(b)において符号Jで示す部分に相当する部分を拡大して示す図である。図9(c)は、電気炉に投入する前の段階の扁平管熱交換器を示している。図9(c)に示すように、熱交換器コア411のフィン241において、熱交換器コア412と対向している端面は曲げ加工が施されており、また、熱交換器コア412のフィン242において、熱交換器コア411と対向している端面も曲げ加工が施されている。すなわち、突き合わせしている熱交換器コア411及び熱交換器コア412において、突き合わせしている側の端面のフィン241及びフィン242には曲げ加工が施されている。そして、熱交換器コア411と熱交換器コア412の間にブレージングシート7は配設されていない。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a flat tube heat exchanger according to
2つの熱交換器コア411及び熱交換器コア412を突き合わせた状態で、電気炉に投入すると、クラッド材であるフィン241及びフィン242のろう材2bが毛細管現象により芯材2aの隙間に流れ込み、ろう付接合される。ブレージングシートを配設していないため、扁平管熱交換器の製造時の組立性がよく、製造時間と製造コストの抑制につながる。さらに、熱交換器コア411及び熱交換器コア412において、フィン241及びフィン242の、突き合わせしている側の端面には曲げ加工が施され、フィンカラー8が形成されている。従って、熱交換器コア411のフィン241と熱交換器コア412のフィン242との接触面積をより広く確保することができる。その結果、フィン241及びフィン242を安定してろう付けすることができる。また、フィン241及びフィン242のろう付けによる接合強度が増加する。
When the two
実施の形態5.
図10は、本発明の実施の形態5に係る扁平管熱交換器の電気炉投入前の断面図である。図10(a)は、本実施の形態5に係る扁平管熱交換器を図3(a)の線A−Aの位置に相当する位置で切断して示す断面図である。すなわち、図10(a)は、本実施の形態5に係る扁平管熱交換器の段方向の切断面を示している。図10(b)は、図10(a)の線K−K矢視断面図である。図10(a)及び図10(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。本実施の形態5において、熱交換器コア511と熱交換器コア512は段方向に並置されている。熱交換器コア512のフィン252において、熱交換器コア511と突き合わされている側の端面にはヘアピン管1が露出している。熱交換器コア511のフィン251において、熱交換器コア512と突き合わされている側の端面は曲げ加工が施されている。そして、熱交換器コア511と熱交換器コア512との間にはブレージングシート7が挿入されている。本実施の形態5のブレージングシート7は、ろう材のみで構成されている。本実施の形態5では、熱交換器コア512のヘアピン管1と熱交換器コア511のフィン251とがろう付けされる。一般的に、扁平管は、フィンと比較して剛性が強く、変形しにくい特徴がある。従って、本実施の形態5によれば、フィン同士をろう付けする場合と比較して、ろう付けがより安定する。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the flat tube heat exchanger according to
実施の形態6.
図11は、本発明の実施の形態6に係る扁平管熱交換器の断面図である。図11(a)は、本実施の形態6に係る扁平管熱交換器を図3(a)の線A−Aの位置に相当する位置で切断して示す断面図である。すなわち、図11(a)は、本実施の形態6に係る扁平管熱交換器の段方向の切断面を示している。図11(b)は、図11(a)の線L−L矢視断面図である。図11(a)及び図11(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。本実施の形態6において、熱交換器コア611と熱交換器コア612は段方向に並置されている。熱交換器コア612のフィン262において、熱交換器コア611と突き合わされている側の端面にはヘアピン管1が露出している。熱交換器コア611のフィン261において、熱交換器コア612と突き合わされている側の端面は曲げ加工が施されている。フィン261及びフィン262には、芯材とろう材とを有するクラッド材を用いる。そして、熱交換器コア611と熱交換器コア612との間にはブレージングシートは配設されていない。本実施の形態6では、熱交換器コア612のヘアピン管1と熱交換器コア611のフィン261とがろう付けされる。従って、実施の形態5と同様、フィン同士をろう付けする場合と比較して、ろう付けがより安定する。また、フィン261及びフィン262にクラッド材を用いることにより、ブレージングシートが不要となり、部品点数を抑えることができる。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a flat tube heat exchanger according to
実施の形態7.
図12は、本発明の実施の形態7に係る扁平管熱交換器を示す図である。図12は、扁平管熱交換器107の全体図であり、U字型に曲げられる前の状態を示している。図13は、本発明の実施の形態7に係る扁平管熱交換器の断面図である。図13(a)は、本実施の形態7に係る扁平管熱交換器を図12(a)の線M−Mの位置に相当する位置で切断して示す断面図である。すなわち、図13(a)は、本実施の形態7に係る扁平管熱交換器の段方向の切断面を示している。図13(b)は、図13(a)の線N−N矢視断面図である。図13(a)及び図13(b)において、図中の横方向が段方向と一致している。本実施の形態7において、熱交換器コア711と熱交換器コア712は段方向に並置されている。扁平管熱交換器107の熱交換器コア711のフィン271において、熱交換器コア712と突き合わされている側の端面にはヘアピン管1が露出している。同様に、扁平管熱交換器107の熱交換器コア712のフィン272において、熱交換器コア711と突き合わされている側の端面にはヘアピン管1が露出している。熱交換器コア711と熱交換器コア712との間には少なくとも2つスペーサーブロック9が配設されている。図12に示す例では、スペーサーブロック9は5個、配設されている。スペーサーブロック9は、アルミニウム若しくはステンレス等の金属である。
FIG. 12 is a diagram showing a flat tube heat exchanger according to
熱交換器コア711と熱交換器コア712との間に複数のスペーサーブロック9を挿入し、スペーサーブロック9と、ろう材層を有するクラッド管を使用したヘアピン管1とを接触させた状態で電気炉に投入することにより、熱交換器コア711と熱交換器コア712とは、ヘアピン管1とスペーサーブロック9とを介して接合される。本実施の形態7では、共に剛性を有するヘアピン管1とスペーサーブロック9とを接合するため、安定したろう付けを実現することができると共に、連結強度を高めることができる。
A plurality of
図13に示す例では、5個のスペーサーブロック9が配設されているがこれに限るものではない。スペーサーブロック9は2つ以上、配設されればよい。なお、クラッド管に変えてろう材を供給してもよく、あるいはスペーサーブロック9にろう材を有するものを使用してもよい。また、ヘアピン管1とスペーサーブロック9と接合は、ろう付けに限るものでなく、接着剤により行ってもよい。
In the example shown in FIG. 13, five
実施の形態8.
図14は、本発明の実施の形態8に係る扁平管熱交換器を示す図である。図14(a)は、扁平管熱交換器108の全体図であり、U字型に曲げられる前の状態を示している。図14(b)は、図14(a)において符号Oで示す部分、すなわち扁平管熱交換器108の扁平管のヘアピン曲げ部の拡大図である。扁平管熱交換器108は、熱交換器コア281と熱交換器コア282とを有している。熱交換器コア281と熱交換器コア282は、段方向において並置されている。熱交換器コア281と熱交換器コア282は、複数のフィンとを有する。複数のフィンは、隣接するフィンの平面が対向するよう、並列して配設されている。図14において、複数のフィンはフィン集合体3として図示されている。複数のフィンにおいて、長手方向に延びる一対の側端部の一方には、U字状の切欠きがフィンの短手方向に沿って形成されている。ヘアピン管1は複数のフィンのU字状の切欠き部に圧入されている。本実施の形態8では、U字曲げされたヘアピン管1の内の1本が、熱交換器コア281と熱交換器コア282をまたぐように配置されている。すなわち、ヘアピン管の扁平管熱交換器108の横方向に延びる一対の管部のうち、一方の管部は、熱交換器コア281において、熱交換器コア282に対向する端面に最も近い位置に配置され、他方の管部は、熱交換器コア282において、熱交換器コア281に対向する端面に最も近い位置に配置されている。熱交換器コア281と熱交換器コア282とを連結するように、ヘアピン管1は配置されている。そして、熱交換器コア281と熱交換器コア282との間には、ブレージングシート7が挿入されている。熱交換器コア281及び熱交換器コア282は、ブレージングシート7により接合されている。
FIG. 14 is a diagram showing a flat tube heat exchanger according to
2つの熱交換器コアを連結して扁平管熱交換器を構成した場合、2つの熱交換器コアの接合箇所の強度は他の箇所に比べて弱い。扁平管熱交換器に荷重がかかった場合、熱交換器コアの接合箇所で切断されることが懸念される。本実施の形態8によれば、ヘアピン管1の切断部側はヘッダー5が接続されており、さらに、ヘアピン側は、熱交換器コア281と熱交換器コア282をまたいでいる。従って、熱交換器コア281と熱交換器コア282との接合箇所の強度がより高められている。また、接合箇所の強度を高めるための部材を設ける必要が無い。従って、部品点数の増加を抑えつつ、接合箇所の強度を高めることができる。このように、本実施の形態8によれば、2つの熱交換器コアの接合箇所の強度を高めつつ、組立性の向上及び製造コストの抑制を実現することができる。
When two heat exchanger cores are connected to form a flat tube heat exchanger, the strength of the joint location of the two heat exchanger cores is weaker than other locations. When a load is applied to the flat tube heat exchanger, there is a concern that the flat tube heat exchanger may be cut at the joint portion of the heat exchanger core. According to the eighth embodiment, the
実施の形態9.
図15は、本発明の実施の形態9に係る扁平管熱交換器を示す図である。図15は、扁平管熱交換器109の全体図であり、U字型に曲げられる前の状態を示している。扁平管熱交換器109は、熱交換器コア291と熱交換器コア292とを有している。熱交換器コア291と熱交換器コア292は、段方向において並置されている。熱交換器コア291と熱交換器コア292は、複数のフィンとを有する。複数のフィンは、隣接するフィンの平面が対向するよう、並列して配設されている。図15において、複数のフィンはフィン集合体3として図示されている。複数のフィンにおいて、長手方向に延びる一対の側端部の一方には、U字状の切欠きがフィンの短手方向に沿って形成されている。扁平管15は複数のフィンのU字状の切欠き部に圧入されている。本実施の形態9では、扁平管15の一方の切断部をヘッダー5で接続すると共に、他方の切断部もヘッダー5で接続されている。すなわち、扁平管15の両端部がヘッダー5により接続されている。
FIG. 15 is a diagram showing a flat tube heat exchanger according to
上述のように、2つの熱交換器コアを連結して扁平管熱交換器を構成した場合、2つの熱交換器コアの接合箇所の強度は他の箇所に比べて弱い。本実施の形態9によれば、ヘアピン管1の両端部をそれぞれヘッダー5で接続しているため、熱交換器コア291と熱交換器コア292との接合箇所の強度を高めることができる。
As described above, when a flat tube heat exchanger is configured by connecting two heat exchanger cores, the strength of the joint location of the two heat exchanger cores is weaker than other locations. According to the ninth embodiment, since both ends of the
実施の形態1〜9について、2つの熱交換器コアを段方向に並置し、接合する構成を例にとって説明したが、これに限るものではない。3つ以上の熱交換器コアを段方向に並置し、隣接する熱交換器コアを接合するよう構成してもよい。
Although
本発明によれば、複数の熱交換器コアを段方向に並置しているため、それぞれの熱交換器コアは小さくても、全体として大きな扁平管熱交換器を構成することができる。熱交換器コアを小さくすることにより、熱交換器コアの製造装置を小型化することができ、設備投資を抑えることができる。また、段方向に並置する熱交換器コアの数を調整することにより、様々なサイズの扁平管熱交換器を容易に製造することができる。 According to the present invention, since a plurality of heat exchanger cores are juxtaposed in the stage direction, even if each heat exchanger core is small, a large flat tube heat exchanger as a whole can be configured. By reducing the size of the heat exchanger core, the heat exchanger core manufacturing apparatus can be reduced in size, and capital investment can be suppressed. Further, by adjusting the number of heat exchanger cores juxtaposed in the stage direction, flat tube heat exchangers of various sizes can be easily manufactured.
実施の形態10.
次に、扁平管熱交換器の製造方法について説明する。上述のように、扁平管熱交換器101は、熱交換器コア11、熱交換器コア12、扁平管と円形管とを接続する図示省略のジョイント、ヘッダー5、及びディストリビュータ6を有している。また、熱交換器コア11及び12は、扁平管を曲げ加工したヘアピン管1と複数のフィン2とを有している。
Next, the manufacturing method of a flat tube heat exchanger is demonstrated. As described above, the flat
熱交換器コアの製造方法として、以下の方法がある。熱交換器コアのフィンは、熱伝導率の大きい金属製の薄板、例えばアルミ薄板から切り出して作成される。例えば、アルミ薄板のコイル材を高速プレスに積載した順送金型で連続的に材料を送り、プレス整形することでフィンは作成される。フィンには扁平管との接合性を良くする為、扁平管と接触する面に切起こしたフィンカラーを設けたものがある。扁平管は、たとえばアルミニウムや銅などの熱伝導率の大きい金属製である。ボビンに巻き取られコイル状になった扁平管を圧延、整直により形状を整え、所定の長さに切断し曲げ加工を行うことにより、ヘアピン管は作成される。 As a manufacturing method of the heat exchanger core, there are the following methods. The fins of the heat exchanger core are cut out from a thin metal plate having a high thermal conductivity, such as an aluminum thin plate. For example, fins are created by continuously feeding a material with a progressive die in which a coil material made of an aluminum thin plate is loaded on a high-speed press and press-molding the material. Some fins are provided with a fin collar cut and raised on the surface in contact with the flat tube in order to improve the bondability with the flat tube. The flat tube is made of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum or copper. A hairpin tube is created by rolling a flat tube wound around a bobbin into a coil shape, adjusting the shape by straightening, cutting the tube into a predetermined length, and performing bending.
プレス整形されたフィンは、所定の長さに切断され、積層される。積層したフィンのU字状の切欠き部に、曲げ加工を施した扁平管若しくはヘアピン管を圧入することにより、熱交換器コアは製作される。 The press-shaped fins are cut to a predetermined length and stacked. A heat exchanger core is manufactured by press-fitting a flat tube or a hairpin tube subjected to bending into the U-shaped notch of the laminated fins.
熱交換器コアの製造方法として、上述の圧入方法とは異なる以下の方法がある。図16は、本発明の実施の形態10に係る熱交換器コアの製造の1工程を示す図である。図16に示すように、高速プレスに積載し順送金型で連続的に材料を送りプレス整形された板材20からフィン2を1枚ずつ切断する。そして、ヘアピン管1を複数本並べ、フィン2の切欠きにヘアピン管1が配置されるよう、複数本並べたヘアピン管1にフィン2を1枚ずつ挿入する。これにより、フィン2は平面が対向するよう配置される。尚、扁平管を曲げ加工したヘアピン管1ではなく、曲げ加工を実施していない直管の扁平管を使用しても良い。
As a method for manufacturing the heat exchanger core, there are the following methods different from the above-described press-fitting method. FIG. 16 is a diagram illustrating one process of manufacturing a heat exchanger core according to
次に、扁平管すなわちヘアピン管1とフィン2をろう付接合により接合する。実施の形態1に係る扁平管熱交換器の場合、フィン2の材料構成は、図5(a)〜(e)を参照して説明した通りである。図5(b)、(c)、及び(e)の場合のように、フィン211、212に芯材2aとろう材2bを有するクラッド材を用いる場合、ろう材2bによりヘアピン管1とフィン211、212はろう付接合される。図5(a)及び(d)の場合のようにフィン211、212に芯材2aのみのベア材を用いる場合であって、ヘアピン管1がろう材層を有している場合、ヘアピン管1のろう材によりヘアピン管1とフィン2はろう付接合される。図5(a)及び(d)の場合のようにフィン211、212に芯材2aのみのベア材を用いる場合であって、ヘアピン管1もろう材層を有していない場合、置きろうを供給することによりヘアピン管1とフィン2はろう付接合される。ヘアピン管1とフィン2のろう付接合は、高温雰囲気炉内に投入する炉中ろう付で行う。
Next, the flat tube, that is, the
実施の形態2に係る扁平管熱交換器の場合、フィン2の材料構成は、図7(a)〜(e)を参照して説明した通りであり、ろう付接合の態様は上述の実施の形態1に係る扁平管熱交換器の場合と同様である。
In the case of the flat tube heat exchanger according to the second embodiment, the material configuration of the
図17は、扁平管熱交換器の製造の1工程を示す図である。上述のようにして熱交換器コアを複数作成し、それらを並置して扁平管熱交換器を組み立てる。図17に示す例では、2つの熱交換器コア、すなわち熱交換器コア11と熱交換器コア12が並置されている。本実施の形態10では、熱交換器コア11と熱交換器コア12を、ヘアピン管1が配置されるフィン2の切欠きの方向と交差し、かつフィン2の平面に沿った方向、すなわち段方向に並置する。この並置の工程は、ヘアピン管1とフィン2とのろう付接合の前に実行してもよい。
FIG. 17 is a diagram illustrating one process of manufacturing a flat tube heat exchanger. A plurality of heat exchanger cores are created as described above, and a flat tube heat exchanger is assembled by juxtaposing them. In the example shown in FIG. 17, two heat exchanger cores, that is, the
熱交換器コア11と熱交換器コア12を段方向に並置したら、次いで、熱交換器コア11と熱交換器コア12との間にブレージングシート7を挿入し、扁平管熱交換器101を組み立てる。扁平管熱交換器101の組立は、作業台若しくは台車の上で実施される。ブレージングシート7を挿入する際、ヘアピン管1、フィン2、ブレージングシート7の相対的位置関係の調整、及びこれらの部材の固定は治具を用いて行ってもよい。
After the
扁平管熱交換器を組み立てた後、ヘアピン管1の切断部同士を連結する部品を接続する。連結する部品には、例えば、一対の伝熱管を接続するUベンド、主流路から各々の伝熱管に接続するヘッダー、ディストリビュータがある。ヘアピン管1の切断部からUベンド、円形管、ヘッダー、ディストリビュータへの接続時に、円形管から扁平管へ流路を変換するジョイントと呼ばれる部材を使用する場合がある。
After assembling the flat tube heat exchanger, the components that connect the cut portions of the
以上のようにして組み立てられた扁平管熱交換器101を高温雰囲気炉内に投入することにより、ブレージングシート7を介して熱交換器コア11と熱交換器コア12とがろう付けされ、扁平管熱交換器101が作成される。ヘアピン管1とフィン2をろう付接合する前に扁平管熱交換器101の組立を行った場合、熱交換器コア11と熱交換器コア12とがろう付けする際、ヘアピン管1とフィン2のろう付接合が行われる。
By putting the flat
実施の形態1に係る扁平管熱交換器の場合、ブレージングシート7の材料は図5(a)〜(e)を参照して説明した通りである。図5(a)及び(b)の場合のように、ブレージングシート7にろう材7bを用いる場合、高温雰囲気炉内への投入後、ブレージングシート7は溶けるため、扁平管熱交換器101において、ブレージングシート7が単一の層を構成することはない。図5(c)の場合のように、ブレージングシート7に芯材7aのみのベア材を用いる場合、高温雰囲気炉内への投入後、フィン2のろう材2bからろう材が供給される。ろう付接合の後、扁平管熱交換器101において、ブレージングシート7は単一の層を構成する。図5(d)及び(e)のように、ブレージングシート7にクラッド材を用いる場合、高温雰囲気炉内への投入後、芯材7aは残存する。従って、ろう付接合の後、扁平管熱交換器101において、ブレージングシート7は単一の層を構成する。
In the case of the flat tube heat exchanger according to the first embodiment, the material of the
実施の形態2に係る扁平管熱交換器の場合、ブレージングシート7の材料構成は、図7(a)〜(e)を参照して説明した通りであり、ろう付接合の後のブレージングシート7の態様は上述の実施の形態1に係る扁平管熱交換器の場合と同様である。
In the case of the flat tube heat exchanger according to the second embodiment, the material structure of the
実施の形態5に係る扁平管熱交換器の場合、図10に示すブレージングシート7はろう材のみで構成されている。従って、高温雰囲気炉内への投入後、ブレージングシート7は溶けるため、扁平管熱交換器101において、ブレージングシート7が単一の層を構成することはない。
In the case of the flat tube heat exchanger according to
Uベンド、ヘッダー、ディストリビュータ、及びジョイントとヘアピン管1との接合は、高温雰囲気炉内への投入することにより行われる。
The U-bend, header, distributor, and the joint and the
図18は、扁平管熱交換器の製造の1工程を示す図である。図18に示すように段方向に並置されている熱交換器コア11、熱交換器コア12、及びブレージングシート7から成る構造体を複数重ねて、扁平管熱交換器を組み立ててもよい。これらの構造体は、段方向に直交し、かつフィン2の平面方向と平行な列方向に沿って、重ねられる。
FIG. 18 is a diagram illustrating one process of manufacturing a flat tube heat exchanger. As shown in FIG. 18, a flat tube heat exchanger may be assembled by stacking a plurality of structures including the
1列目に熱交換器コア11と熱交換器コア12を段方向に並置し、熱交換器コア11と熱交換器コア12との間にブレージングシート7を挿入する。2列目に、同様に熱交換器コア11と熱交換器コア12を段方向に並置し、熱交換器コア11と熱交換器コア12との間にブレージングシート7を挿入し、2列の構造体とする。そして、この構造体を高温雰囲気炉に投入する。1列目の熱交換器コアと2列目の熱交換器コアとが互いに接合されることを防止するために、両者の間に接合防止用の接合防止シート30を挿入する。炉中ろう付で扁平管熱交換器を製造する場合、接合防止用のシートに例えば炭素繊維を用いたものを使用する。
In the first row, the
上述の2列の構造体を高温雰囲気炉に投入する場合、ヘアピン管1、フィン2、ブレージングシート7の相対的位置関係を調整及び固定するために治具を用いてもよい。
When the above-mentioned two rows of structures are put into a high-temperature atmosphere furnace, a jig may be used to adjust and fix the relative positional relationship between the
尚、ヘアピン管1の切断部同士を接続する部品は、炉中ろう付で熱交換器コア同士のろう付と一括でろう付されてもよいし、火炎で母材とろう材とを炙るバーナーろう付、若しくは高周波ろう付でろう付されてもよい。
The parts that connect the cut portions of the
以上のように、本実施の形態10によれば、扁平管熱交換器の製造において、熱交換器コア11及び12を、段方向すなわちフィンの切欠きの方向と交差し、かつフィンの平面に沿った方向に並置するステップと、並置された熱交換器コアを接合するステップとを含んでいる。従って、扁平管熱交換器の製造において、隣接する熱交換器コアの相対的位置関係にずれが発生することが抑制される。
As described above, according to the tenth embodiment, in the manufacture of a flat tube heat exchanger, the
1 ヘアピン管、2 フィン、2a 芯材、2b ろう材、3 フィン集合体、4 連結部材、5 ヘッダー、6 ディストリビュータ、7 ブレージングシート、7a 芯材、7b ろう材、8 フィンカラー、9 スペーサーブロック、10 熱交換器コア、11 熱交換器コア、12 熱交換器コア、15 扁平管、20 板材、30 接合防止シート、51 上側前面パネル、52 下側前面パネル、53 左サイドパネル、54 ファンガード、55 空気吹出口、56 ベースパネル、57 コンプレッサ、58 アキュムレータ、59 空気吸込口、100 扁平管熱交換器、101 扁平管熱交換器、107 扁平管熱交換器、108 扁平管熱交換器、109 扁平管熱交換器、111 熱交換器コア、112 熱交換器コア、122 熱交換器コア、200 室外機、211 フィン、212 フィン、221 フィン、222 フィン、231 フィン、232 フィン、241 フィン、242 フィン、251 フィン、252 フィン、261 フィン、262 フィン、271 フィン、272 フィン、281 熱交換器コア、282 熱交換器コア、291 熱交換器コア、292 熱交換器コア、311 熱交換器コア、312 熱交換器コア、411 熱交換器コア、412 熱交換器コア、511 熱交換器コア、512 熱交換器コア、611 熱交換器コア、612 熱交換器コア、711 熱交換器コア、712 熱交換器コア。 1 hairpin tube, 2 fins, 2a core material, 2b brazing material, 3 fin assembly, 4 connecting member, 5 header, 6 distributor, 7 brazing sheet, 7a core material, 7b brazing material, 8 fin collar, 9 spacer block, 10 heat exchanger core, 11 heat exchanger core, 12 heat exchanger core, 15 flat tube, 20 plate material, 30 joint prevention sheet, 51 upper front panel, 52 lower front panel, 53 left side panel, 54 fan guard, 55 Air outlet, 56 Base panel, 57 Compressor, 58 Accumulator, 59 Air inlet, 100 Flat tube heat exchanger, 101 Flat tube heat exchanger, 107 Flat tube heat exchanger, 108 Flat tube heat exchanger, 109 Flat Tube heat exchanger, 111 heat exchanger core, 112 heat exchanger core, 122 heat exchanger core , 200 Outdoor unit, 211 fin, 212 fin, 221 fin, 222 fin, 231 fin, 232 fin, 241 fin, 242 fin, 251 fin, 252 fin, 261 fin, 262 fin, 271 fin, 272 fin, 281 Heat exchange Heat exchanger core, 282 heat exchanger core, 291 heat exchanger core, 292 heat exchanger core, 311 heat exchanger core, 312 heat exchanger core, 411 heat exchanger core, 412 heat exchanger core, 511 heat exchanger core 512 heat exchanger core, 611 heat exchanger core, 612 heat exchanger core, 711 heat exchanger core, 712 heat exchanger core.
本発明に係る熱交換器は、切欠きが形成されている複数の平板状のフィンと複数の伝熱管とを有する熱交換器コアを複数備えた熱交換器において、前記フィンは、平面が対向するよう配設され、前記伝熱管は、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されており、複数の前記熱交換器コアは、前記切欠きが前記フィンに対して沿っている方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置され、隣接する前記熱交換器コアが、ろう付け接合されているものである。 The heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger provided with a plurality of heat exchanger cores having a plurality of flat fins formed with notches and a plurality of heat transfer tubes. is arranged to, the heat transfer tube, the are arranged in the notch of the fins to extend in a direction intersecting the plane of the fins, a plurality of the heat exchanger core, the notch but the fin The heat exchanger cores that are adjacent to each other and that are juxtaposed in a direction that intersects the direction along the plane of the fin and that is along the plane of the fins are brazed .
また、本発明に係る熱交換器の製造方法は、切欠きが形成されている複数の平板状のフィンと複数の伝熱管とを有する熱交換器コアを複数備えた熱交換器の製造方法において、平面が対向されるようフィンが配置され、前記伝熱管が、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されている前記熱交換器コアを形成するステップと、複数の前記熱交換器コアを、前記切欠きが前記フィンに対して沿っている方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置するステップと、隣接する前記熱交換器コアをろう付により接合するステップとを含んでいる。 Moreover, the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on this invention is the manufacturing method of the heat exchanger provided with two or more heat exchanger cores which have several flat fin and the several heat exchanger tube in which the notch is formed. Forming the heat exchanger core disposed in the notches of the fins such that the fins are disposed so that the planes face each other, and the heat transfer tube extends in a direction intersecting the plane of the fins; a plurality of the heat exchanger core, the notch is to intersect the direction in which along with respect to the fin, and a step of juxtaposing in a direction along the plane of the fin, brazing the heat exchanger core adjacent And joining by attaching .
Claims (15)
前記フィンは、平面が対向するよう配設され、前記伝熱管は、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されており、
複数の前記熱交換器コアは、前記切欠きの方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置され、隣接する前記熱交換器コアが接合されている熱交換器。In a heat exchanger comprising a plurality of heat exchanger cores having a plurality of flat fins and a plurality of heat transfer tubes in which notches are formed,
The fins are disposed so that the planes face each other, and the heat transfer tubes are disposed in the notches of the fins so as to extend in a direction intersecting the planes of the fins.
The plurality of heat exchanger cores are juxtaposed in a direction that intersects the direction of the notch and along the plane of the fins, and the adjacent heat exchanger cores are joined together.
平面が対向されるようフィンが配置され、前記伝熱管が、前記フィンの平面に交差する方向に延びるよう前記フィンの前記切欠きに配置されている前記熱交換器コアを形成するステップと、
複数の前記熱交換器コアを、前記切欠きの方向と交差し、かつ前記フィンの平面に沿った方向に並置するステップと、
隣接する前記熱交換器コアを接合するステップとを含んでいる、熱交換器の製造方法。In a method of manufacturing a heat exchanger comprising a plurality of heat exchanger cores having a plurality of flat fins and a plurality of heat transfer tubes in which notches are formed,
Forming the heat exchanger core disposed in the notches of the fins such that the fins are disposed so that the planes face each other, and the heat transfer tube extends in a direction intersecting the plane of the fins;
Juxtaposing the plurality of heat exchanger cores in a direction intersecting the direction of the notches and along the plane of the fins;
Joining the adjacent heat exchanger cores. A method of manufacturing a heat exchanger.
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