JPWO2018193678A1 - 熱交換器、空気調和機及び熱交換器の製造装置 - Google Patents

熱交換器、空気調和機及び熱交換器の製造装置 Download PDF

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Abstract

熱交換器(1A)、(1B)は、扁平管(2)と、複数のフィン(3)と、を備える。複数のフィン(3)は、扁平管(2)に設けられ、扁平管(2)の管軸に垂直な断面の長手方向へ傾斜している。複数のフィン(3)は、管軸に対して異なる角度で傾斜してもよい。また、扁平管(2)は、複数のフィン(3)が配置された直線部と、管軸に対して垂直に延在する、複数のフィン(3)とは別のフィンが配置された屈曲部と、を有してもよい。

Description

本発明は熱交換器、空気調和機及び熱交換器の製造装置に関する。
熱交換器は、冷媒が通される伝熱管と、伝熱管の軸方向に配置された複数のフィンとを備え、フィンとフィンの間に空気が通風することで、空気と冷媒とが熱交換をしている。熱交換器では、ファンが空気を送風する場合に、ファンに対する相対的位置によって通風の抵抗にばらつきが生じることがある。そこで、フィンとフィンのピッチを熱交換器の位置に応じて変更して、通風の抵抗を均一にする技術が開発されている。
例えば、特許文献1には、ファンからの送風量が小さい領域に設けられたフィンのピッチを他の領域に設けられたフィンのピッチよりも大きくした熱交換器が開示されている。
特許文献2には、伝熱管の屈曲部と直線部の境界部分に設けられるフィンの数を減らしてフィンのピッチを拡大した熱交換器が開示されている。
特許文献3には、扁平管保持部と、フィンを保持するフィン保持部と、外周上に複数のフィン保持部が等間隔に設けられ、扁平管保持部上で回動可能なドラムと、を備える熱交換器の製造装置が開示されている。特許文献3に記載の製造装置では、扁平管保持部をドラムの外周接線に平行に移動させると共にドラムを回転させて、フィン保持部に保持されたフィンを扁平管保持部に保持された扁平管に連続的に装着させる。また、扁平管保持部の移動速度又はドラムの回転速度を変更することで、フィンとフィンのピッチを任意の大きさに設定する。
特許文献4には、円筒状のアルミニウム製の管を転造加工することで、スパイラル状のフィンを形成する熱交換器の製造方法が開示されている。特許文献4に記載の製造方法では、屈曲部の形成を容易にするため、形成されたスパイラル状のフィンの一部を除去し、その後、スパイラル状のフィンを除去した部分を屈曲させる。そして、屈曲部にフィンが配置されてない熱交換器を製造する。
特開2016−48162号公報 実開平5−90214号公報 特開2013−59847号公報 特開平3−204129号公報
特許文献1及び2に記載の熱交換器では、ファンから送風される風の向きとフィンの延在する方向が一致しない場合、フィンとフィンの間の通風量が少なくなる。このため、熱交換器の熱交換効率を高めることが難しい。
また、特許文献3に記載の熱交換器の製造装置で製造された熱交換器においても、同様に、熱交換器の熱交換効率を高めることが難しい。
特許文献4に記載の製造方法で製造された熱交換器では、スパイラル状のフィンの延在する方向が一定である。このため、フィンの延在する方向と送風方向が一致しない場合、熱交換器の熱交換効率を高めることが難しい。また、円筒状の管を転造して製造するため、扁平管で構成される熱交換器の場合には、製造が難しく、特許文献4に記載の製造方法を適用することが困難である。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、製造が容易で、熱交換効率が高い、扁平管を備える熱交換器、空気調和機及び熱交換器の製造装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る熱交換器は、扁平管と、複数のフィンと、を備える。複数のフィンは、扁平管に設けられ、扁平管の管軸に垂直な断面の長手方向へ傾斜している。
本発明の構成によれば、複数のフィンが傾斜する方向から送風された場合にフィンの通風の抵抗が小さい。従って、送風される方向にフィンを傾斜させることでフィンの通風の抵抗を小さくすることができる。その結果、熱交換器の熱交換効率を高めることができる。また、扁平管に対してフィンを傾斜するだけで製造できるため、熱交換器の製造が容易である。
本発明の実施の形態1に係る空気調和機の断面図 実施の形態1に係る空気調和機の熱交換器の拡大図 実施の形態1に係る空気調和機の熱交換器に用いられるフィンの斜視図 実施の形態1に係る空気調和機の熱交換器の製造方法において、熱交換器の扁平管を屈曲させる前の状態を示す平面図 実施の形態1に係る空気調和機の熱交換器の製造方法において、熱交換器の扁平管を屈曲させた後の状態を示す平面図 本発明の実施の形態2に係る熱交換器の製造装置の斜視図 実施の形態2に係る熱交換器の製造装置の側面図 (A)実施の形態2に係る熱交換器の製造装置において、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(D)(A)に示す状態からドラムがR方向に回転した状態を示す側面図、(B)実施の形態2に係る熱交換器の製造装置において、カム部材を+Y方向へ移動させた場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(E)(B)に示す状態からドラムがR方向に回転した状態を示す側面図、(C)実施の形態2に係る熱交換器の製造装置において、カム部材を−Y方向へ移動させた場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(F)(C)に示す状態からドラムがR方向に回転した状態を示す側面図 (A)実施の形態3に係る熱交換器の製造装置において、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(B)実施の形態3に係る熱交換器の製造装置において、カム部材をR1方向へ回動させた場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(C)実施の形態3に係る熱交換器の製造装置において、カム部材をR2方向へ回動させた場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図 (A)実施の形態4に係る熱交換器の製造装置において、回動制御部材のロッドがカムフォロアに当接していない場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(B)実施の形態4に係る熱交換器の製造装置において、回動制御部材のロッドが長さS3だけ伸長した場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(C)実施の形態4に係る熱交換器の製造装置において、回動制御部材のロッドが長さS4だけ伸長した場合における、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図 (A)実施の形態5に係る熱交換器の製造装置において、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(B)(A)に示す扁平管にフィンが装着される位置から距離X5だけ離れた位置で扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図、(C)(A)に示す扁平管にフィンが装着される位置から距離X6だけ離れた位置で扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図 (A)実施の形態6に係る熱交換器の製造装置において、傾斜ステージ60が水平な状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図、(B)実施の形態6に係る熱交換器の製造装置において、傾斜ステージ60が方向P1へ回動した状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図、(C)実施の形態6に係る熱交換器の製造装置において、傾斜ステージ60が方向P2へ回動した状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図 (A)実施の形態7に係る熱交換器の製造装置において、カムフォロア移動部によってカムフォロアが通常位置よりも−Y方向に移動したときの、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(D)(A)に示すフィン保持部を拡大した側面図、(B)実施の形態7に係る熱交換器の製造装置において、カムフォロア移動部によってカムフォロアが通常位置に移動したときの、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(E)(B)に示すフィン保持部を拡大した側面図、(C)実施の形態7に係る熱交換器の製造装置において、カムフォロア移動部によってカムフォロアが通常位置よりも+Y方向に移動したときの、扁平管にフィンが装着される際のフィン保持部の姿勢を示す側面図、(F)(C)に示すフィン保持部を拡大した側面図 本発明に係る空気調和機の熱交換器の製造方法の変形例において、熱交換器の扁平管を折り曲げる前の状態を示す平面図 本発明に係る空気調和機の熱交換器の製造方法の変形例において、熱交換器の扁平管を折り曲げた後の状態を示す平面図
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器、空気調和機及び熱交換器の製造装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系XYZにおいて、空気調和機の室外機の水平断面において、左右方向がX軸、上下方向がZ軸、X軸とZ軸とに直交する方向がY軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る空気調和機は、中央に設けられたファンと、ファンの周囲を取り囲む熱交換器と、を備える。熱交換器に設けられたフィンは、ファン中央に向かって延在している。そして、一部のフィンが扁平管に対して傾斜している。以下に図1−図3を参照して空気調和機の構成を説明する。
図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和機100の断面図である。図2は実施の形態1に係る空気調和機100の熱交換器1の拡大図である。図3は実施の形態1に係る空気調和機100の熱交換器1に用いられるフィン3の斜視図である。なお、理解を容易にするため、図1では筐体110、ファン120と熱交換器1以外の空気調和機100の構成を省略している。また、図2では、扁平管2の一部とフィン3の一部を省略している。
図1に示すように、空気調和機100は、水平断面視、すなわちXY断面視で正方形状の筐体110と、筐体110の中央に配置されたファン120と、筐体110内に配置され、筐体110の側壁に対向する熱交換器1A、1Bを備えている。
空気調和機100では、ファン120が、XY平面の断面視の筐体110中央で回転することで、筐体110のX、Y側の各側壁から外気を取り込み、−Z側へ送風している。このため、空気調和機100では、側壁のどの方向から外気が取り込まれるかによって、熱交換器1に通風される外気の方向Wが異なっている。空気調和機100では、各側壁から取り込まれる外気が可能な限り熱交換器1を通風するために、熱交換器1Aは、中央で90°に屈曲され、−X側壁と+Y側壁とに対向する状態に配置されている。熱交換器1Bは、中央で90°に屈曲され、+X側壁と−Y側壁とに対向する状態に配置されている。
熱交換器1A、1Bは、扁平管2と、扁平管2の管軸方向に配置された多数のフィン3と、を備えている。熱交換器1A、1Bでは、外気の通風方向によって通風の抵抗が変化することを防止するため、多数のフィン3が、ファン120の送風する外気の方向Wに延在している。多数のフィン3が延在する方向は、フィン3が配置された位置によって異なっている。詳細には、フィン3が延在する方向は、扁平管2の管軸に対して垂直又は傾斜している。なお、熱交換器1A、1Bは、配置を除いて同じ構成であるため、以下の説明では、熱交換器1と総称する。
図2に示すように、熱交換器1では、多数の扁平管2が、軸方向をX方向にして多数配置されている。そして、扁平管2は、軸方向に垂直な断面視、すなわち、YZ断面視で扁平状に形成されている。扁平管2には、熱交換に用いられる流体の冷媒が流入、流出される。なお、図2では、上述したように、扁平管2の一部だけを図示している。図2には図示していないが、扁平管2は、+X側において+Y方向へ、又は−X側において−Y方向へ屈曲している。
フィン3は、図3に示すように、矩形の平板の長手方向の辺にフィン切り欠き部3Aが形成された形状に形成されている。フィン切り欠き部3Aは、扁平管2が嵌合する嵌合溝である。フィン切り欠き部3Aは、扁平管2を挿入可能にするため、U字状に形成されている。そして、フィン切り欠き部3Aには、挿入された扁平管2の外周部を保持するための、+X側に突出するフィンカラー3Bが形成されている。フィン切り欠き部3Aでは、フィン3に対して扁平管2の管軸を傾斜又は垂直に嵌合可能とするため、フィンカラー3BがU字のY方向に延在する直線部にだけ設けられている。フィン切り欠き部3Aは、フィン3の長手方向に等間隔に形成されている。
図2に戻って、フィン3は、通風の抵抗を小さくするため、扁平管2のYZ断面の長手方向に傾斜して、外気の方向Wと平行に配置されている。これにより、熱交換器1では、熱交換効率が高められている。
次に、図4及び図5を参照して熱交換器1の製造方法を説明する。
図4は、実施の形態1に係る空気調和機100の熱交換器の製造方法において、熱交換器1の扁平管2を屈曲させる前の状態を示す平面図である。図5は、実施の形態1に係る空気調和機100の熱交換器1の製造方法において、熱交換器1の扁平管2を屈曲させた後の状態を示す平面図である。
まず、上述した形状にプレス成形された多数のフィン3と、多数の直線状の扁平管2と、を用意する。そして、用意した多数の扁平管2を、管軸に垂直な断面の長手方向が互いに平行にして配置し、さらに、管軸が互いに平行、かつ扁平管2どうしを等ピッチに配置する。ここで、扁平管2どうしのピッチは、上記のフィン切り欠き部3Aのピッチと同じにする。
次に、用意した多数のフィン3から1つのフィン3を保持して、フィン3の長手方向を扁平管2の管軸と垂直にし、フィン切り欠き部3Aの開口を、扁平管2側に位置させる。そして、フィン3の板面を扁平管2の管軸に対して傾斜又は垂直にする。このとき、フィン3の板面を、空気調和機に熱交換器1が組み込まれたときに、熱交換器1に対してファン120の回転中心121が位置すると想定される方向に向けて、フィン3の板面を扁平管2の管軸に対して傾斜又は垂直にする。
続いて、傾斜又は垂直にされたフィン3を、扁平管2へ押し込んで、フィン切り欠き部3Aに扁平管2を嵌める。このとき、フィンカラー3Bを扁平管2の側面に当接させて、フィン3を扁平管2に装着する。なお、フィン3を、扁平管2へ押し込んだ後、フィン3を傾斜又は垂直にしてもよい。この工程を以下、装着工程という。
上記の装着工程を繰り返して、残りのフィン3を一定のピッチで扁平管2に装着する。なお、このピッチは、熱交換器1は、想定される通風量に応じたピッチとするため、フィン3の装着毎に変動させてもよい。
以上の工程によって、図4に示す直線状の扁平管2を備える熱交換器1が作製される。直線状の扁平管2を備える熱交換器1では、図4に示す領域Aよりも+X側及び−X側に位置するフィン3が、ファン120の回転中心121が位置すると仮定される方向に延在している。また、領域Aに位置するフィン3は、後述する扁平管2の屈曲部に位置するため、扁平管2の管軸に垂直な直線Lに平行に延在している。このように、直線状の扁平管2を備える熱交換器1では、フィン3が延在する方向を、扁平管2に装着される位置に応じて異ならせている。
次に、熱交換器1の用途に応じて必要な場合に、熱交換器1が備える直線状の扁平管2を屈曲させる。例えば、図5に示すように、直線L上の点Pを中心に屈曲する形状に、直線状の熱交換器1を90°に屈曲させる。これにより、図5に示す屈曲部を有する熱交換器1が作製される(なお、以下、この工程を屈曲工程という)。図5に示す熱交換器1の場合、上述した領域Aに位置するフィン3が点Pに向かって延在し、そのフィン3は概ねファン120の回転中心121に延在している。また、−X側と+X側に位置するフィン3は、同じファン120の回転中心121に延在している。これにより、図5に示す熱交換器1では、通風量のばらつきが小さい。
なお、装着工程を繰り返した後、又は必要に応じて屈曲工程を実施した後、扁平管2とフィン3をロウ付けするとよい。
以上のように、実施の形態1に係る熱交換器1では、フィン3がファン120の回転中心121に向かって延在している。換言すると、フィン3は、送風方向と平行である。このため、熱交換器1では、通風の抵抗が小さく、熱交換効率が高い。
熱交換器1では、扁平管2の管軸に垂直な断面の長手方向に通風するので、熱交換効率がより高い。
(実施の形態2)
実施の形態2では、実施の形態1に係る熱交換器1を製造するための製造装置について説明する。実施の形態2に係る熱交換器の製造装置は、上述した装着工程で使用される、フィン3を1つずつ任意の間隔で扁平管2に装着する装置である。以下に、図6及び図7を参照して実施の形態2に係る熱交換器の製造装置の構成を説明する。
図6は本発明の実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aの斜視図である。図7は実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aの側面図である。なお、図6では、理解を容易にするため、ドラム20A、20Bに設けられるフィン保持部22のうち、1つのフィン保持部22だけを図示している。また、図6及び図7では、ドラム20A、20Bを回転させるサーボモータ及び、移動ステージ40を移動させるリニアガイド等の移動機構は省略している。図6及び図7では、熱交換器の製造装置によって製造される熱交換器1が、図1−図5に示す熱交換器1と同じ直交座標系XYZで図示される形態に、直交座標系を統一している。熱交換器の製造装置10Aの場合、ドラム20A、20Bの中心軸Cに垂直な面において、左右方向がX軸、上下方向がY軸、中心軸Cの軸方向がZ軸である。この直交座標系XYZは、後述する図8−図13においても同様である。
図6及び図7に示すように、熱交換器の製造装置10Aは、供給されたフィン3を、フィン保持位置200からフィン装着位置210まで移動させるため、中心軸Cの周りに回転可能なドラム20A、20Bと、ドラム20A、20Bの径方向に設けられた、フィン3を保持するフィン保持部22と、フィン保持部22に保持されるフィン3の傾きを変更してフィン3を任意の角度に向けるためのカム部材30A、30Bと、フィン保持部22に設けられ、カム部材30A、30Bに案内されるカムフォロア26と、フィン保持部22の回動量を変更するために、カム部材30A、30Bを移動させるカム移動部(図示せず)と、を備えている。また、熱交換器の製造装置10Aは、多数の扁平管2を所望の相対的位置に拘束するため、ドラム20A、20Bよりも−Y側で、扁平管2の位置を規制する扁平管位置規制部41と、フィン保持部22に保持されたフィン3と扁平管2との相対的な位置を変えるため、扁平管位置規制部41に位置が規制された扁平管2をドラム20A、20Bの+X方向に移動させる移動ステージ40と、を備えている。
なお、扁平管2は、後述するように、移動ステージ40に固定される。移動ステージ40と扁平管位置規制部41は連結されておらず、分離されている。このため、扁平管位置規制部41の位置は、移動ステージ40がX方向に移動しても変わらない。
ドラム20A、20Bは、図6に示すように、互いに同形、同じ大きさの円柱状に形成されている。ドラム20Aと20Bは、Z方向に延在したシャフト21によって連結されている。そして、ドラム20Aと20Bは、シャフト21を回転させる図示しないサーボモータによって、時計方向のR方向に回転可能である。ドラム20Aと20Bとの間には、フィン保持部22が挟まれている。
フィン保持部22は、ドラム20A、20Bの径方向かつ外周近傍に設けられている。フィン保持部22は、ドラム20A、20Bの回転によってフィン3を、連続的に扁平管位置規制部41によって位置が規制されている扁平管2へ供給するため、図7に示すように、ドラム20A、20Bの外周方向に沿って等ピッチで複数個設けられている。詳細には、フィン保持部22は熱交換器の製造装置10Aに8個、設けられている。
図6に戻って、フィン保持部22は、矩形の板に複数のU字状の切り欠きが設けられた形状に形成されている。ここで、フィン保持部22は、フィン3を保持するため、フィン3よりも長手方向、短手方向が長い。また、U字状の切り欠きは、フィン切り欠き部3Aとの干渉を防止するため、フィン切り欠き部3Aよりも大きい。そして、U字状の切り欠きは、扁平管位置規制部41に保持された扁平管2にフィン切り欠き部3Aを向けるため、フィン保持部22においてドラム20A、20Bの外周側に向けられている。すなわち、図6に示すフィン保持部22では−Y側に、図7に示すフィン保持部22ではドラム20Aの外周側に向けられている。
また、フィン保持部22には、図示しないが、フィン3を保持するため、真空管及び電磁弁を介して真空ポンプに連結された吸着穴が形成されている。フィン保持部22は、電磁弁を開閉することで、フィン3の保持又は解放する。詳細には、フィン保持部22は、ドラム20A、20Bが回転してフィン保持位置200に達した場合に、電磁弁を開くことでフィン3を吸着してフィン3を保持する。また、フィン保持部22は、ドラム20A、20Bが回転してフィン装着位置210に達した場合に電磁弁を閉じることで、フィン3を解放する。ここで、フィン保持位置200とフィン装着位置210は、中心軸Cを挟んでドラム20A、20Bの+Y側、ドラム20A、20Bの−Y側の位置である。
なお、電磁弁が閉じられるときに、吸着穴に空気を送風して、吸着穴内を真空から常圧に戻してもよい。また、電磁弁に替えて、ドラム20A、20Bに同期して回転する円板に貫通孔を設け、その円板が回動して貫通孔が真空管端部と一致することで真空経路が開けられてもよい。また、円板が回動して貫通孔が真空管端部と一致しないことで、円板が真空経路を閉じてもよい。
フィン保持部22のZ側の両端には、図6に示すように、回動軸23が固定されている。回動軸23は、ドラム20A、20Bを貫通する貫通孔27に固定された、図示しない軸受によって回動可能に保持されている。そして、回動軸23の+Z側、−Z側の端部には、プレート25が設けられている。プレート25は、回動軸23の回動を制御するカムフォロア26を回動可能に保持している。
カムフォロア26は、カム部材30A、30Bに当接して転動する部材である。カムフォロア26の回動中心は、プレート25内において回動軸23と異なる位置に設けられている。そして、カムフォロア26はカム部材30A、30Bに当接した場合に転動する。これにより、カムフォロア26が回動軸23の周りに回動してカムフォロア26の回動中心と回動軸23との位置関係が変化させ、フィン保持部22を回動させる。その結果、カムフォロア26は、フィン保持部22に保持されたフィン3を回動させ、フィン3のドラム20A、20Bに対する角度を変更する。
一方、回動軸23には、ねじりばね24が巻き付けられている。ねじりばね24は、一端がドラム20A、20Bに固定され、他端がフィン保持部22に固定されている。ねじりばね24によってフィン保持部22の板面はドラム20A、20Bの径方向へ向けられている。ねじりばね24は、フィン保持部22の板面がドラム20A、20Bの径方向へ向いた状態を維持している。また、ねじりばね24はフィン保持部22を付勢して、回動軸23を介して、常時、カムフォロア26がカム部材30A、30Bに接する状態にする。
カム部材30Aと30Bは、図6に示すように、ドラム20Aと20Bのそれぞれに設けられている。そして、カム部材30A、30Bは、図7に示すように、Z軸方向視で、ドラム20A、20Bよりも径が小さい円板と、円板の最も−Y端からさらに−Y側へ突出する凸状のカム突出部31と、を有する形状に形成されている。
ここで、カム突出部31は、カムフォロア26を転動させることで、回動軸23に対してフィン保持部22を回動させる部分である。カム突出部31は、カムフォロア26が図7に示す突出端Eを転動する場合に、カムフォロア26を回動軸23に対してカム部材30Aの外周側へ移動させて、プレート25を、回動軸23の周りに、反時計方向に回動させる。これにより、カム突出部31は、フィン保持部22を反時計方向に回動させる。ここで、反時計方向とは、カム部材30Aを−Z側から見たときの、反時計回りの方向のことである。以下、カム部材30A又はドラム20Aをそれらの−Z側から見たときの、反時計回りの方向を単に反時計方向、そのときの時計回りの方向を単に時計方向と称する。
カム部材30A、30Bには、図6に示すように、カム部材30A、30Bを支持するため、Z方向に延びるカムシャフト32が設けられている。そして、カムシャフト32は、図示しないカム移動部に連結されている。
カム移動部は、カムフォロア26によるカム突出部31の当接状態を変化させるため、カムシャフト32をZ方向へ移動させる移動機構である。カム移動部は、カムシャフト32をZ方向へ移動させて、カムフォロア26の回動量、例えば、回動数、回動角度を変え、ひいてはフィン保持部22の回動量を変える。カム移動部は、例えば、サーボモータ、リニアガイド及びボールネジ、又は、リニアガイド及びエアシリンダ等で構成される。
図7に示すように、扁平管位置規制部41は、移動ステージ40の+Y側に配置され、多数の扁平管2をX軸方向へ延在させた状態に拘束する部材である。扁平管位置規制部41は、図示しないが、底板と、底板から+Y方向へ突出し、多数の扁平管2を製造される熱交換器1での配列に拘束するピンと、で構成されている。扁平管位置規制部41は、扁平管2の管軸に垂直な断面の長手方向をY軸に平行にした状態で、扁平管2を移動ステージ40の+Y側に拘束する。
移動ステージ40は、扁平管2が取付けられ、その扁平管2を移動させる移動機構である。移動ステージ40は、例えば、扁平管2の管軸長手方向の両端部を保持する。移動ステージ40は、さらに、例えば、リニアガイドとエアシリンダ、リニアガイドとモータ等のステージ部材を移動させる移動装置を備え、X軸方向及びY軸方向へ移動可能である。移動ステージ40は、任意の距離だけX軸方向へ移動することで、扁平管2を、X方向の任意の位置に移動させる。また、移動ステージ40及び扁平管位置規制部41は、所望のY軸方向の位置へ移動することで、フィン保持部22に対する扁平管2の+Y端の相対的な位置を調整する。
次に、図7を参照して、熱交換器の製造装置10Aの動作について説明する。
以下の説明では、予め、フィン3が実施の形態1で説明した形状にプレス成形されていることを前提とする。また、扁平管2が所望の長さに切断され、扁平管2の管軸がX方向に平行、かつ扁平管2の管軸に垂直な断面の長手方向がY方向に向けられた状態で、扁平管2が扁平管位置規制部41に拘束されていること、を前提とする。以下、カム部材30Aが、図7に示す位置にある場合を通常位置と称する。
まず、熱交換器の製造装置10Aでは、ドラム20AがR方向に回転してフィン保持部22が図7に示すフィン保持位置200に達する毎に、フィン保持位置200でフィン3をフィン保持部22に供給する。例えば、ロボットやリニアガイドとモータで構成される移載装置によって、フィン3をフィン保持部22に移載する。そして、フィン保持部22は、移載されたフィン3を吸着して保持する。
続いて、フィン3を保持したフィン保持部22は、ドラム20AがR方向に回転することで、フィン装着位置210まで移動する。フィン装着位置210では、フィン保持部22に保持されたフィン3のフィン切り欠き部3Aを扁平管位置規制部41に拘束された扁平管2に嵌合させることで、扁平管2にフィン3を装着する。フィン保持部22は、扁平管2にフィン3を装着した段階で、フィン3の吸着を停止させてフィン3を解放する。なお、この工程が上述した装着工程である。
フィン保持部22が扁平管2にフィン3を装着した後、フィン保持部22に連結したカムフォロア26がカム部材30Aのカム突出部31に当接する。その結果、カムフォロア26はカム突出部31に沿って転動する。これにより、カムフォロア26が回動軸23よりも−Y側に位置することになる。このため、フィン保持部22は、反時計方向へ回動する。その結果、フィン保持部22は、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動する。従って、フィン保持部22は、扁平管2及び扁平管2に装着されたフィン3に干渉しない。
続いて、移動ステージ40の移動装置によって、移動ステージ40を+X側へ、製造される熱交換器1のフィン3とフィン3のピッチだけ移動させる。
その後、ドラム20AがR方向に回転するため、別のフィン保持部22が、フィン装着位置210まで達して、次に装着されるべきフィン3が扁平管2に装着される。続いて、移動ステージ40をフィン3のピッチだけ移動させる。
以上の動作が繰り返されることで、扁平管2に多数のフィン3が装着されて、実施の形態1で説明した直線状の熱交換器1が完成する。
上記の動作で、フィン3を扁平管2の管軸に対して任意の角度で扁平管2に装着するには、カム部材30Aの位置を変更する。次に、図8を参照してフィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。なお、図6及び図7に示すドラム20Aと20B、カム部材30Aと30Bは、配置を除いて同一の構成であるため、図8では、符号20、30で示す。以下、図9−図13についても同様である。
図8(A)は、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aにおいて、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(D)は、(A)に示す状態からドラム20がR方向に回転した状態を示す側面図である。(B)は、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aにおいて、カム部材30を+Y方向へ移動させた場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(E)は、(B)に示す状態からドラム20がR方向に回転した状態を示す側面図である。(C)は、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aにおいて、カム部材30を−Y方向へ移動させた場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(F)は、(C)に示す状態からドラム20がR方向に回転した状態を示す側面図である。なお、図8では、理解を容易にするため、一つのフィン保持部22の動作だけを図示している。
フィン3が扁平管2の管軸に垂直に向いた状態で、熱交換器の製造装置10Aがフィン3を扁平管2に装着する場合、図8(A)に示すように、カム部材30がZ方向において通常位置に配置されたままにする。この場合、フィン保持部22は、フィン装着位置210に位置するときに、ドラム20の径方向、すなわち、−Y方向に向いたままである。この位置関係で、熱交換器の製造装置10Aは、扁平管位置規制部41に拘束された扁平管2に、フィン切り欠き部3Aを嵌合させる。扁平管位置規制部41は、上述したように、扁平管2の管軸をX軸方向へ延在させた状態に維持するため、フィン3が扁平管2の管軸に垂直に向いた状態で、フィン3が扁平管2に装着される。
その後、カムフォロア26が、カム突出部31の突出端Eを転動するため、図8(D)に示すように、フィン保持部22は、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動する。その結果、フィン保持部22は、扁平管2及び扁平管2に装着されたフィン3に干渉しない。
一方、フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、回動軸23が中心にドラム20の径方向から時計方向へ回動した状態で、熱交換器の製造装置10Aがフィン3を扁平管2に装着する場合、カム移動部によってカム部材30を通常位置から上昇させる。詳細には、図8(B)に示すように、熱交換器の製造装置10Aがカム部材30を+Y方向に距離D1だけ移動させる。この場合、フィン保持部22がフィン装着位置210に達したときに、カムフォロア26は回動軸23よりも−Y側に位置する。その結果、フィン装着位置210で、フィン保持部22がドラム20の径方向から時計方向へ回動した状態になる。このため、フィン3もドラム20の径方向から時計方向へ回動した状態になり、フィン3は扁平管2の管軸に対して傾斜した状態で扁平管2に装着される。
その後、図8(E)に示すように、フィン保持部22は、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動する。そして、図8(D)に示す場合と同様に、扁平管2は扁平管2に装着されたフィン3に干渉しない。
フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、回動軸23を中心にドラム20の径方向から反時計方向へ回動した状態で、熱交換器の製造装置10Aがフィン3を扁平管2に装着する場合、熱交換器の製造装置10Aは、カム移動部によってカム部材30を通常位置から下降させる。詳細には、図8(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Aは、カム部材30を通常位置から−Y方向に距離D2だけ移動させる。この場合、フィン保持部22がフィン装着位置210に達したときに、カムフォロア26は回動軸23よりも+Y側に位置する。その結果、フィン装着位置210で、フィン保持部22がドラム20の径方向から反時計方向へ回動した状態となる。このため、フィン3がドラム20の径方向から反時計方向へ回動した状態になり、フィン3は扁平管2の管軸に対して傾斜した状態で扁平管2に装着される。
その後、図8(F)に示すように、フィン保持部22は、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動する。フィン保持部22は、図8(D)、(E)に示す場合と同様に、扁平管2及び扁平管2に装着されたフィン3に干渉しない。
以上のように、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aでは、カム移動部によってカム部材30を上昇又は下降させることで、フィン3が扁平管2の管軸に対して傾斜した状態で、フィン3を扁平管2に装着することができる。このため、熱交換器の製造装置10Aによれば、実施の形態1に係る、通風の抵抗が小さく、熱交換効率が高い熱交換器1を容易に製造することができる。
熱交換器の製造装置10Aでは、カム部材30の上昇量又は下降量を変化させることで、フィン3を所望の方向へ傾斜させることができる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bは、カム回動部によってカム部材30を回動することが可能な製造装置である。以下に、図9を参照して実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bの構成を説明する。実施の形態3では、実施の形態2と異なる構成について説明する。
図9(A)は、実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bにおいて、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(B)は、実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bにおいて、カム部材30をR1方向へ回動させた場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(C)は、実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bにおいて、カム部材30をR2方向へ回動させた場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。
熱交換器の製造装置10Bは、図示しないが、カム部材30を回動させるカム回動部を備えている。カム回動部は、サーボモータと、サーボモータの回動軸とカムシャフト32とを連結する連結部材と、で構成される駆動装置である。カム部材30は、図9(B)及び(C)に示すように、中心軸Cを回転中心にして回動可能である。
カム部材30が回動すると、後述するように、フィン保持部22の位置がY方向に変動する。その結果、フィン3が扁平管2に装着される位置がY方向に変動することがある。そこで、フィン3がY方向に変動して装着されることを防止するため、移動ステージ40及び扁平管位置規制部41をフィン3側に押圧して、フィン3に対する移動ステージ40及び扁平管位置規制部41の位置を保つ位置維持機構が設けられている。
詳細には、移動ステージ40には、移動ステージ40に−Y側から対向するベース42と、ベース42と移動ステージ40との間に配置された圧縮コイルバネ43と、ベース42に対して移動ステージ40を一定の距離内に位置させるストッパー44と、を備える位置維持機構が設けられている。なお、扁平管位置規制部41については図示しないが移動ステージ40と同様に位置維持機構が設けられている。
圧縮コイルバネ43は、移動ステージ40をフィン保持部22へ押圧する押圧部材である。移動ステージ40は、圧縮コイルバネ43によって+Y側へ押圧され、その結果、移動ステージ40の+Y側に配置された扁平管2が+Y側、すなわち、フィン保持部22へ押し込まれる。
ストッパー44は、ベース42に設けられたXY平面視でL字状のフック部材と、移動ステージ40に設けられた逆L字状のフック部材と、で構成されている。ストッパー44は、ベース42と移動ステージ40が一定の距離になった場合に、互いに掛止して、ベース42と移動ステージ40を一定の距離に維持する。
次に、実施の形態3における、フィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。
フィン3が扁平管2の管軸に垂直に向いた状態で、熱交換器の製造装置10Bがフィン3を扁平管2に装着する場合、図9(A)に示すように、熱交換器の製造装置10Bは、カム部材によってカム部材30を回動させないで、実施の形態2で説明した、カム部材30が通常位置にある状態にする。このときの動作は、実施の形態2と同様であるため、説明を省略する。
一方、フィン3が、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(B)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、熱交換器の製造装置10Bがフィン3を扁平管2に装着する場合、熱交換器の製造装置10Bは、カム回動部によってカム部材30を、通常位置から時計方向、すなわち、図9(B)に示す方向R1へ回動させる。そして、熱交換器の製造装置10Bは、フィン装着位置210を、図9(A)に示す位置から+X側へ距離X1だけ移動させる。これにより、図9(A)に示す場合よりも、ドラム20がR方向に回転した状態で、フィン保持部22がフィン装着位置210に達する。その結果、フィン装着位置210では、フィン3が、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(B)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Bは、フィン保持部22によるフィン3の吸着を解除してフィン3をフィン保持部22から解放するとともに、フィン保持部22を、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動させる。その結果、フィン保持部22は、扁平管2及び扁平管2に装着されたフィン3に干渉しない。
フィン3が、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2の図8(C)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、熱交換器の製造装置10Bがフィン3を扁平管2に装着する場合、熱交換器の製造装置10Bは、カム回動部によってカム部材30を、通常位置から反時計方向、すなわち、図9(C)に示す方向R2へ回動させる。そして、熱交換器の製造装置10Bは、フィン装着位置210を、図9(A)に示す位置から−X側へ距離X2だけ移動させる。これにより、図9(A)に示す場合よりもドラム20がR方向に回転しないまま、フィン保持部22がフィン装着位置210に達することになる。その結果、フィン装着位置210では、フィン3が、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2の図8(C)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Bは、図9(B)に示す場合と同様に、フィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
なお、図9(A)−(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Bがカム部材30をR1方向へ、又はR2方向へ回動させた場合、通常状態と比較して、フィン保持部22の−Y側先端のY方向の位置が、距離Y1又はY2だけ変動する。しかし、上述した圧縮コイルバネ43によって、移動ステージ40が+Y側へ押圧されるため、フィン保持部22と移動ステージ40との位置関係が、実施の形態2の場合と同様の状態に維持される。
また、熱交換器の製造装置10Bがカム部材30をR1方向へ、又はR2方向へ回動させた場合、通常状態と比較して、フィン装着位置210が、距離X1又はX2だけ移動する。そこで、実施の形態3では、製造される熱交換器1におけるフィン3とフィン3のピッチよりも距離X1だけ小さく、又は、距離X2だけ大きく、熱交換器の製造装置10Bが移動ステージ40を移動させる。これにより、所望のピッチでフィン3が扁平管2に装着されるとよい。
実施の形態3では、カム突出部31が+X又は−X側に移動することで、フィン保持部22が、扁平管2に装着されたフィン3と干渉する場合がある。その場合には、熱交換器の製造装置10Bは、移動ステージ40を−X又は+X側に移動して、干渉を防止するとよい。
以上のように、実施の形態3に係る熱交換器の製造装置10Bでは、カム回動部がカム部材30を回動させることで、フィン3が扁平管2の管軸に対して傾斜した状態で、フィン3を扁平管2に装着することができる。また、カム部材30の回動方向及び回動量を変化させることで、フィン3を所望の方向へ傾斜させることができる。
(実施の形態4)
実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cは、フィン装着位置210に位置するフィン保持部22に当接してフィン保持部22を回動させる回動制御部材を備えている。以下に、図10を参照して実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cの構成を説明する。実施の形態4では、実施の形態2及び3と異なる構成について説明する。
図10(A)は、実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cにおいて、回動制御部材50のロッド51がカムフォロアに当接していない場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(B)は、実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cにおいて、回動制御部材50のロッド51が長さS3だけ伸長した場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(C)は、実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cにおいて、回動制御部材50のロッド51が長さS4だけ伸長した場合における、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。
図10(A)−(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Cは、ドラム20の−Y端の、+X側に配置された回動制御部材50を備えている。回動制御部材50は、筐体に収容可能、かつ筐体から伸長することで伸縮可能なロッド51を有する。ロッド51は、フィン装着位置210に位置するフィン保持部22まで、かつフィン保持部22を押圧して回動させることが可能な位置まで伸長可能である。
なお、熱交換器の製造装置10Cは、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aと、上述した回動制御部材50を有する点で相違している。そして、熱交換器の製造装置10Cの図10(A)に示す姿勢では、実施の形態2に係る熱交換器の製造装置10Aが図8(A)に示す姿勢において、フィン保持部22を扁平管2の管軸に対して垂直にしているのに対して、フィン保持部22を回動軸23に対して時計方向に回転させている。その結果、フィン保持部22が、扁平管2の管軸に対して傾斜している。
次に、実施の形態4における、フィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。
フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、フィン保持部22が回動軸23を中心にドラム20の径方向から時計方向へ回動した状態で、熱交換器の製造装置10Cがフィン3を扁平管2に装着する場合、図10(A)に示すように、熱交換器の製造装置10Cは、ロッド51を伸長させず、ロッド51を回動制御部材50の筐体に収容した状態のままにする。このとき、フィン保持部22は、上述した、扁平管2の管軸に対して傾斜したままの状態である。熱交換器の製造装置10Cは、この状態をフィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときの状態として、フィン保持部22がフィン3を扁平管2に装着することで、この傾斜した状態のまま、フィン3が扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Cは、フィン保持部22によるフィン3の吸着を解除してフィン保持部22からフィン3を解放する。さらに、扁平管2及びフィン3との干渉を防ぐために、熱交換器の製造装置10Cは、フィン保持部22を、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動させる。
一方、熱交換器の製造装置10Cが扁平管2の管軸に対して垂直にフィン3を装着する場合、図10(B)に示すように、フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、熱交換器の製造装置10Cは、ロッド51を長さS3だけ伸長させ、カムフォロア26がカム突出部31に接触しないようにフィン保持部22の回動範囲を規制する。ここで、長さS3は、ロッド51の先端がプレート25に当接してカムフォロア26がカム突出部31に接触しない状態にする長さである。これにより、フィン保持部22がY軸方向に向いた状態を維持する。熱交換器の製造装置10Cがロッド51を長さS3だけ伸長させた状態で、フィン保持部22がフィン3を扁平管2に装着することで、フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直にされた状態で、扁平管2に装着される。フィン3の装着後、図10(A)に示す場合と同様に、熱交換器の製造装置10Cは、フィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、フィン保持部22が回動軸23を中心にドラム20の径方向から反時計方向へ回動した状態で、熱交換器の製造装置10Cがフィン3を扁平管2に装着する場合、図10(C)に示すように、フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、熱交換器の製造装置10Cは、ロッド51を長さS4だけ伸長させて、カムフォロア26がカム突出部31に接触しないようにフィン保持部22の回動範囲を規制する。この場合、熱交換器の製造装置10Cは、長さS4を図10(B)に示す長さS1よりも長くすることで、フィン保持部22を、回動軸23を中心にドラム20の径方向から反時計方向へ回動させる。その状態のまま、フィン保持部22がフィン3を扁平管2に装着することで、フィン3が反時計方向へ回動して傾斜した状態で、扁平管2に装着される。フィン3の装着後、図10(A)、(B)に示す場合と同様に、熱交換器の製造装置10Cは、フィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
なお、図10(A)−(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Cがロッド51を伸長させてフィン保持部22に押圧した場合、図10(B)で示す場合で距離X3だけ、又は図10(C)で示す場合で距離X4だけ、フィン保持部22が移動してフィン3の位置がずれる。このため、製造される熱交換器1におけるフィン3とフィン3のピッチよりも距離X3又はX4だけ大きく、移動ステージ40が+X側に移動されるとよい。これにより、所望のピッチでフィン3が扁平管2に装着されるとよい。
以上のように、実施の形態4に係る熱交換器の製造装置10Cでは、回動制御部材50のロッド51を伸長させることで、フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直にした状態、又は傾斜した状態で、フィン3を扁平管2に装着することができる。また、ロッド51の伸長量に応じてフィン3を所望の方向へ傾斜させることができる。
(実施の形態5)
実施の形態5に係る熱交換器の製造装置10Dでは、フィン保持部28がドラム20の径方向に対して傾斜している。以下に、図11を参照して実施の形態5に係る熱交換器の製造装置10Dの構成を説明する。実施の形態5では、実施の形態2−4と異なる構成について説明する。
図11(A)は、実施の形態5に係る熱交換器の製造装置10Dにおいて、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(B)は、(A)に示す扁平管2にフィン3が装着される位置から距離X5だけ離れた位置で扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(C)は、(A)に示す扁平管2にフィン3が装着される位置から距離X6だけ離れた位置で扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。
図11(A)−(C)に示すように、フィン保持部28は、XY断面視で平行四辺形状に形成されている。そして、フィン保持部28のXY断面視の2つのY側壁はドラム20の外周側に向かってドラム20の回転の方向R側へ傾斜する傾斜面となっている。これにより、フィン保持部22のフィン3は、実施の形態2で説明した図8(B)の場合と同様に、ドラム20の径方向に向かって時計方向へ傾斜し、その結果、扁平管2の管軸に対して傾斜している。
次に、実施の形態5における、フィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。
フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直な状態から時計方向へ回動して傾斜した状態で、熱交換器の製造装置10Dがフィン3を扁平管2に装着する場合、図11(A)に示すように、熱交換器の製造装置10Dは、カムフォロア26がカム突出部31に当接したときを、フィン装着位置210とする。フィン装着位置210では、フィン3は、上述した、扁平管2の管軸に対して時計方向へ傾斜している。熱交換器の製造装置10Dは、この位置で、フィン3を扁平管2に装着することで、この傾斜した状態のままで、フィン3を扁平管2に装着する。熱交換器の製造装置10Dは、フィン3の装着後、フィン保持部28によるフィン3の吸着を解除し、さらに、扁平管2及びフィン3との干渉を防ぐため、フィン保持部22を、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動させる。
一方、熱交換器の製造装置10Dが、フィン3をY軸に対して平行にした状態で、すなわち、フィン3を扁平管2の管軸に垂直にして扁平管2に装着する場合、図11(B)に示すように、熱交換器の製造装置10Dは、回動軸23が、ドラム20の最も−Y側に位置する端部から距離X5だけ離れている場合をフィン装着位置210とする。このフィン装着位置210では、ドラム20が図11(A)に示す場合よりもR方向に回転しておらず、フィン保持部28はY軸に対して平行、すなわち、扁平管2の管軸に垂直である。このフィン装着位置210で、熱交換器の製造装置10Dがフィン3を扁平管2に装着することで、フィン3が扁平管2の管軸に垂直なままで、扁平管2に装着される。なお、この場合においても、熱交換器の製造装置10Dは、フィン3の装着後、フィン保持部28によるフィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直な状態から反時計方向へ回動して傾斜した状態で、熱交換器の製造装置10Dがフィン3を扁平管2に装着する場合、図11(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Dは、回動軸23が、ドラム20の最も−Y側に位置する端部から距離X6だけ離れている場合をフィン装着位置210とする。ここで、距離X6は、距離X5よりも大きい。このフィン装着位置210では、ドラム20が図11(B)に示す場合よりもさらにR方向に回転しておらず、フィン保持部28は、扁平管2の管軸に対して、図11(A)に示す場合と逆方向に傾斜する。このため、フィン装着位置210で、熱交換器の製造装置10Dがフィン3を扁平管2に装着することで、フィン3は、扁平管2の管軸に対して垂直な状態から反時計方向へ回動して傾斜した状態で、扁平管2に装着される。その後、図11(A)、(B)と同様に、熱交換器の製造装置10Dは、フィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
なお、実施の形態5においても、実施の形態3及び4と同様に、フィン保持部28が通通常状態よりも−X側にずれる。このため、熱交換器の製造装置10Dは、製造される熱交換器1におけるフィン3とフィン3のピッチよりもずれの大きさだけ、移動ステージ40を+X側に移動させるとよい。
また、図11(A)−(C)に示すように、フィン保持部28の−Y側先端のY方向の位置が、図10(B)で示す場合で距離Y5だけ、又は図10(C)で示す場合で距離Y6だけ変動する。しかし、この変動は、圧縮コイルバネ43によって調整される。このため、フィン保持部28と移動ステージ40との位置関係は、実施の形態2−4の場合と同様である。
以上のように、実施の形態5に係る熱交換器の製造装置10Dでは、フィン保持部28がドラム20の外周側に向かってドラム20の回転の方向R側へ傾斜しているため、容易にフィン3を傾斜させることができる。また、フィン装着位置210を変更することで、フィン3を所望の方向へ傾斜させることができる。
(実施の形態6)
実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eは、傾斜ステージ60を備えている。以下に、図12を参照して実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eの構成を説明する。実施の形態6では、実施の形態2−5と異なる構成について説明する。
図12(A)は、実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eにおいて、傾斜ステージ60が水平な状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(B)は、実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eにおいて、傾斜ステージ60が方向P1へ回動した状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(C)は、実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eにおいて、傾斜ステージ60が方向P2へ回動した状態で、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。
図12(A)−(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Eは、フィン装着位置210に位置するフィン保持部22に対してステージ面を傾斜させる傾斜ステージ60を備えている。傾斜ステージ60は、XY断面において−Y側に円弧状に凹んだベース62と、XY断面において−Y側に円弧状に凸状のテーブル61と、を備える傾斜機構によって構成されている。傾斜ステージ60では、ベース62のXY断面視円弧状の凹みに沿って、テーブル61のXY断面視円弧状の凸部が移動することで、テーブル61の+Y側にあるステージ面を、X軸に平行又はX軸に対して傾斜させることが可能である。なお、扁平管位置規制部41については図示しないが傾斜ステージ60と同様にX軸に平行又はX軸に対して傾斜する。
次に、実施の形態6における、フィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。
フィン3を扁平管2の管軸に対して垂直にして、熱交換器の製造装置10Eが扁平管2に装着する場合、図12(A)に示すように、熱交換器の製造装置10Eは、傾斜ステージ60のステージ面をX軸に平行にする。これにより、熱交換器の製造装置10Eは、フィン保持部22を扁平管2に対して垂直に配置する。この状態で、熱交換器の製造装置10Eは、フィン3を扁平管2に装着する。これにより、フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直に、扁平管2に装着される。
一方、熱交換器の製造装置10Eが、フィン3を、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(C)に示す場合と同じ方向に傾斜させて、扁平管2に装着する場合、図12(B)に示すように、熱交換器の製造装置10Eは、ベース62のXY断面視円弧状の凹みに沿って、テーブル61を方向P1に回動させる。そして、熱交換器の製造装置10Eは、この状態で、フィン3を扁平管2に装着する。これにより、フィン3は、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(C)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。
熱交換器の製造装置10Eが、フィン3を、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(B)に示す場合と同じ方向に傾斜させて、扁平管2に装着する場合、図12(C)に示すように、熱交換器の製造装置10Eは、ベース62のXY断面視円弧状の凹みに沿って、テーブル61を方向P1と逆方向、すなわち方向P2に回動させる。そして、この状態で、フィン3を扁平管2に装着する。これにより、フィン3は、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2の図8(B)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。
なお、実施の形態6では、傾斜ステージ60のステージ面の傾斜方向によって、ステージ面上の扁平管2及び扁平管2に装着されたフィン3と、フィン保持部22とが干渉する場合がある。その場合には、熱交換器の製造装置10Eが傾斜ステージ60のステージ面を水平にして、干渉を防止するとよい。また、傾斜ステージ60のステージ面の傾斜方向によって、ステージ面上の扁平管2に対してフィン保持部22の位置がずれることがある。例えば、図12(A)に示す場合よりも、図12(B)に示す場合で距離X7だけ、又は図12(C)に示す場合で距離X8だけ、位置がずれる。この場合、熱交換器の製造装置10Eが傾斜ステージ60それ自体を相対的に移動させて位置を調整するとよい。
以上のように、実施の形態6に係る熱交換器の製造装置10Eは、傾斜ステージ60を備えているので、扁平管2をフィン保持部22に保持されたフィン3に対して垂直にさせるか、又は所望の方向へ傾斜させることができる。その結果、フィン3を扁平管2の管軸に対して所望の方向へ向けることができる。
(実施の形態7)
実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fは、カムフォロア26を移動させるカムフォロア移動部を備えている。以下に、図13を参照して実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Eの構成を説明する。実施の形態7では、実施の形態2−6と異なる構成について説明する。
図13(A)は、実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fにおいて、カムフォロア移動部によってカムフォロア26が通常位置よりも−Y方向に移動したときの、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(D)は、(A)に示すフィン保持部22を拡大した側面図である。(B)は、実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fにおいて、カムフォロア移動部によってカムフォロア26が通常位置に移動したときの、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(E)は、(B)に示すフィン保持部22を拡大した側面図である。(C)は、実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fにおいて、カムフォロア移動部によってカムフォロア26が通常位置よりも+Y方向に移動したときの、扁平管2にフィン3が装着される際のフィン保持部22の姿勢を示す側面図である。(F)は、(C)に示すフィン保持部22を拡大した側面図である。ここで、通常位置とは、カムフォロア26の中心軸が直線220上にあるときの位置のことである。
図13(D)−(F)に示すように、フィン保持部22に設けられたプレート25には、回動軸23を中心とする円弧状の長溝29が形成されている。長溝29は、カムフォロア26の中心軸の径よりもやや大きい幅に形成されている。そして、長溝29には、カムフォロア26の中心軸が緩挿されている。これにより、カムフォロア26は、長溝29に沿って移動可能である。
図示しないが、フィン保持部22には、カムフォロア26の中心軸を移動させる移動機構が設けられている。この移動機構は、カムフォロア26の中心軸を回転可能に保持するピストンを有し、そのピストンを直動させる電動式シリンダ、又はエア式シリンダで構成されている。
熱交換器の製造装置10Fでは、長溝29と、上述した、フィン保持部22に設けられた移動機構と、によってカムフォロア移動部が構成されている。カムフォロア移動部では、移動機構がカムフォロア26の中心軸を移動させることで、カムフォロア26の中心軸が長溝29に沿って移動する。そして、カムフォロア移動部は、カムフォロア26の中心軸を移動させてカムフォロア26がカム部材30に当接したときのフィン保持部22の回動量を変更する。
また、熱交換器の製造装置10Fでは、図13(B)及び(E)に示すように、回動軸23の中心と長溝29の溝のXY平面での中心とを結ぶ、換言すると、溝の長さ方向の中央かつ溝の幅方向の中央とを結ぶ直線220上にカムフォロア26の中心軸があるときに、フィン保持部22がドラム20の径方向、すなわち、−Y方向に向くように設定されている。
次に、実施の形態7における、フィン3を任意の角度で扁平管2に装着する方法を説明する。
フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、フィン保持部22が回動軸23を中心にドラム20の径方向から時計方向へ回動した状態で、フィン3を扁平管2に装着する場合、フィン装着位置210で、図13(D)に示すように、熱交換器の製造装置10Fは、カムフォロア26の中心軸を、通常位置からQ1方向へ長溝29に沿って移動させる。このとき、フィン保持部22は、−Y方向から回動軸23を中心にQ2方向へ回動した状態、すなわち、図13(A)でのドラム20の径方向から時計方向へ回転した状態となる。この状態で、フィン保持部22は、フィン3を扁平管2に装着する。これにより、フィン3は、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(B)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Fは、フィン保持部22によるフィン3の吸着を解除してフィン保持部22からフィン3を解放する。さらに、熱交換器の製造装置10Fは、扁平管2及びフィン3との干渉を防ぐために、フィン保持部22を、扁平管2に装着されたフィン3から離れる方向へ移動させる。
一方、扁平管2の管軸に対して垂直にフィン3を装着する場合、図13(E)に示すように、フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、熱交換器の製造装置10Fは、カムフォロア26の中心軸を、通常位置に移動させる。これにより、図13(B)に示すように、フィン保持部22がY軸方向に向いた状態となる。この状態で、フィン保持部22がフィン3を扁平管2に装着することで、フィン3は、扁平管2の管軸に対して垂直にされた状態で扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Fは、フィン保持部22によるフィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
フィン保持部22がフィン装着位置210に位置するときに、フィン保持部22が回動軸23を中心にドラム20の径方向から反時計方向へ回動した状態で、フィン3を扁平管2に装着する場合、熱交換器の製造装置10Fは、フィン装着位置210で、図13(F)に示すように、カムフォロア26の中心軸を通常位置からQ3方向へ長溝29に沿って移動させる。これにより、フィン保持部22は、フィン装着位置210で−Y方向から回動軸23を中心にQ4方向へ回動した状態、すなわち、図13(C)でのドラム20の径方向から反時計方向へ回転した状態となる。この状態のまま、フィン保持部22は、フィン3を扁平管2に装着する。これにより、フィン3は、扁平管2の管軸に対して、実施の形態2で説明した図8(C)に示す場合と同じ方向に傾斜した状態で、扁平管2に装着される。その後、熱交換器の製造装置10Fは、フィン保持部22によるフィン3の吸着の解除とフィン保持部22の移動を行う。
なお、図13(A)−(C)に示すように、カムフォロア移動部でカムフォロア26を移動させた場合、フィン保持部22は、図13(A)で示す場合で距離X9だけ、図13(B)で示す場合で距離X10だけ、図13(C)で示す場合で距離X11だけ、移動する。その結果、フィン装着位置210がずれる。このため、移動ステージ40は、製造される熱交換器1におけるフィン3とフィン3のピッチよりも距離X9だけ小さく+X側に移動させるか、X10又はX11だけ大きく+X側に移動されるとよい。これにより、所望のピッチでフィン3が扁平管2に装着されるとよい。
以上のように、実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fでは、カムフォロア26を移動させることで、フィン3が扁平管2の管軸に対して垂直な状態、又は所望の方向へ傾斜した状態で、フィン3を扁平管2に装着することができる。
なお、プレート25に円弧状の長溝29が形成されているが、実施の形態7に係る熱交換器の製造装置10Fでは、カムフォロア26の中心軸が回動軸23を中心とする円弧上を移動可能であればよい。例えば、プレート25に円弧状のガイド機構が設けられてもよい。また、上述したピストンがカムフォロア26の中心軸を上記の円弧上を移動させてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態1では、屈曲部となる領域Aに位置するフィン3が扁平管2の管軸に対して垂直であった。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、熱交換器1が扁平管2の管軸に対して傾斜するフィン3を備えていればよい。
図14は、本発明に係る空気調和機100の熱交換器1、1A、1Bの製造方法の変形例において、熱交換器1、1A、1Bの扁平管2を折り曲げる前の状態を示す平面図である。図15は、本発明に係る空気調和機100の熱交換器1、1A、1Bの製造方法の変形例において、熱交換器1、1A、1Bの扁平管2を折り曲げた後の状態を示す平面図である。
図14及び図15に示すように、屈曲部となる領域Aに位置するフィン3が扁平管2の管軸に対して傾斜してもよい。そして、直線部となる領域A以外の部分に位置するフィン3が扁平管2の管軸に対して垂直であってもよい。このような形態であっても、屈曲部のフィン3の通風の抵抗は小さい。このため、熱交換器1の熱交換効率を高めることができる。
上記実施の形態1では、空気調和機100に用いられる熱交換器1であった。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明は、空気調和機100以外の機器に適用可能である。例えば、冷蔵庫、ボイラーに適用可能である。
上記の実施の形態2ではカム部材30をY方向に移動させて、フィン装着位置210にあるフィン3を任意の角度に向けて扁平管2に装着していた。また、実施の形態3ではカム部材30を回動させて、フィン装着位置210にあるフィン3を任意の角度に向けて扁平管2に装着していた。しかし、本発明では、フィン装着位置210で、フィン保持部22に保持されたフィン3が、フィン保持部22の回動によって、扁平管2の管軸に垂直な断面における長手方向へ傾斜していればよい。換言すると、フィン装着位置210が、フィン保持部22に保持されたフィン3が扁平管2の管軸に対して傾斜する位置に設定されていればよい。例えば、カムフォロア26がカム突出部31に当接する位置が変更されてフィン保持部22、28の回動量を変更することで、フィン装着位置210で、フィン3が扁平管2の管軸に垂直な断面における長手方向へ傾斜してもよい。この場合、カム部材30の移動の方法は任意である。例えば、実施の形態3のカム部材30の回動に替えて、カム部材30をX方向に移動させてもよい。
なお、カム部材30の移動は、ドラム20に対して相対的に移動すればよく、カム部材30の替わりにドラム20が移動してもよい。また、移動ステージ40についても、ドラム20に対して相対的に移動すればよく、移動ステージ40の替わりにドラム20が移動してもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
本出願は、2017年4月20日に出願された、日本国特許出願特願2017−83999号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2017−83999号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
1、1A、1B 熱交換器、2 扁平管、3 フィン、3A フィン切り欠き部、3B フィンカラー、10A−10E 熱交換器の製造装置、20、20A、20B ドラム、21 シャフト、22 フィン保持部、23 回動軸、24 ねじりばね、25 プレート、26 カムフォロア、27 貫通孔、28 フィン保持部、29 長溝、30、30A、30B カム部材、31 カム突出部、32 カムシャフト、40 移動ステージ、41 扁平管位置規制部、42 ベース、43 圧縮コイルバネ、44 ストッパー、50 回動制御部材、51 ロッド、60 傾斜ステージ、61 テーブル、62 ベース、100 空気調和機、110 筐体、120 ファン、121 回転中心、200 フィン保持位置、210 フィン装着位置、220 直線、A 領域、C 中心軸、D1、D2 距離、E 突出端、L 直線、P 点、P1、P2 方向、R、R1、R2 方向、S3、S4 長さ、W 方向、X1−X11 距離、Y1、Y2、Y5、Y6 距離、Q1−Q4 方向。
上記の目的を達成するため、本発明に係る熱交換器は、屈曲部及び直線部を有する扁平管と、屈曲部と直線部それぞれに設けられ、扁平管の管軸に対して傾斜した複数のフィンと、を備える。屈曲部に設けられた複数のフィンと直線部に設けられた複数のフィンは、扁平管の管軸に対する傾斜角度が異なっている。

Claims (13)

  1. 扁平管と、
    前記扁平管に設けられ、前記扁平管の管軸に垂直な断面の長手方向へ傾斜した複数のフィンと、
    を備える熱交換器。
  2. 前記複数のフィンは、前記管軸に対して異なる角度で傾斜した、
    請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記扁平管は、
    前記複数のフィンが配置された直線部と、
    前記管軸に対して垂直に延在する、前記複数のフィンとは別のフィンが配置された屈曲部と、
    を有する、
    請求項1又は2に記載の熱交換器。
  4. 請求項1から3の何れか1項に記載の熱交換器と、
    前記熱交換器に送風するファンと、
    を備え、
    前記フィンが傾斜する方向は、前記ファンが前記管軸に対して送風する方向である、
    空気調和機。
  5. 扁平管と、該扁平管の外周部が嵌合溝に嵌合することによって該扁平管に装着されたフィンと、を備える熱交換器の製造装置であって、
    中心軸の周りに回転可能なドラムと、
    前記ドラムの径方向に設けられ、前記嵌合溝を前記ドラムの外周方向に向けた状態で前記フィンを保持することが可能なフィン保持部であって、前記ドラムに回動可能に保持され、前記ドラムが回転することによってフィン装着位置まで移動することが可能なフィン保持部と、
    前記扁平管の管軸と垂直な断面における長手方向を前記ドラムに向けた状態に、前記扁平管の位置を規制することが可能な扁平管位置規制部と、
    前記扁平管位置規制部に規制された前記扁平管を、前記フィン装着位置まで移動させることが可能な移動機構と、
    前記フィン保持部に設けられ、前記フィン保持部が前記フィン装着位置に移動した場合に、カム部材に当接して前記フィン保持部を回動させるカムフォロアと、
    を備え、
    前記フィン装着位置は、前記フィン保持部の回動によって前記フィン保持部に保持された前記フィンが前記扁平管の前記長手方向へ傾斜する位置に設定可能である熱交換器の製造装置。
  6. 前記カム部材を移動させて前記カムフォロアが前記カム部材に当接する位置を変更するカム移動部を備える、
    請求項5に記載の熱交換器の製造装置。
  7. 前記カム移動部は、前記カム部材を前記中心軸の方向へ、又はその逆方向へ移動させる移動機構を有する、
    請求項6に記載の熱交換器の製造装置。
  8. 前記カム移動部は、前記カム部材を前記扁平管位置規制部が規制する前記扁平管の管軸方向へ移動させる移動機構を有する、
    請求項6又は7に記載の熱交換器の製造装置。
  9. 前記フィン装着位置で前記フィン保持部に当接するまで伸長して前記フィン保持部を回動させることが可能な回動制御部材を備える、
    請求項5に記載の熱交換器の製造装置。
  10. 前記フィン保持部は、前記フィン装着位置で、前記扁平管位置規制部に規制された前記扁平管の前記管軸に対して傾斜する傾斜面を有する、
    請求項5に記載の熱交換器の製造装置。
  11. 前記フィン装着位置で前記フィン保持部に保持された前記フィンに対して前記扁平管位置規制部を傾斜させることが可能な傾斜機構を備える、
    請求項5に記載の熱交換器の製造装置。
  12. 前記カムフォロアを移動させて前記カムフォロアが前記カム部材に当接した場合の前記フィン保持部の回転量を変更することが可能なカムフォロア移動部を備える、
    請求項5に記載の熱交換器の製造装置。
  13. 前記扁平管位置規制部は、前記フィン装着位置で、前記扁平管を前記フィン保持部に保持された前記フィンに押圧することが可能な押圧部材を有する、
    請求項5から12の何れか1項に記載の熱交換器の製造装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117553348B (zh) * 2024-01-11 2024-04-26 深圳市台冷空调设备有限公司 一种卡式风机盘管

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299830A (ja) * 1987-05-29 1988-12-07 Showa Alum Corp 屈曲型熱交換器の製造方法
JPH02298796A (ja) * 1989-05-12 1990-12-11 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器コア
JP2004101154A (ja) * 2002-09-13 2004-04-02 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の運転方法及び空気調和機
JP2012030284A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器の製造方法および製造装置
JP2014149096A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器の製造方法および製造装置
US20140374077A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger and manufacturing method thereof
WO2016110930A1 (ja) * 2015-01-05 2016-07-14 三菱電機株式会社 空気調和装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2139382B2 (de) * 1971-08-06 1972-05-25 GEA Luftkühlergesellschaft Happel GmbH & Co KG, 4630 Bochum Vorrichtung zum aufziehen von querrippen auf ortsfest gelagerte rohre
DE2921415C2 (de) * 1979-05-26 1985-04-11 Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen Vorrichtung zum Aufziehen von Querrippen auf mehrere ortsfeste nebeneinander angeordnete Rohre
SE423795B (sv) * 1979-11-02 1982-06-07 Grenges Metallverken Ab Maskin for sammanfogning av kylror och utforstoringselement vid tillverkning av vermevexlare, serskilt for motorfordon
RU1813605C (ru) * 1989-06-06 1993-05-07 Белорусский Политехнический Институт Способ изготовлени оребренных радиаторов из труб и устройство дл его осуществлени
JP2756605B2 (ja) 1989-12-28 1998-05-25 昭和アルミニウム株式会社 熱交換器の製造方法
JPH0590214U (ja) 1992-04-27 1993-12-10 松下冷機株式会社 空気調和機
US5737828A (en) * 1996-06-19 1998-04-14 American Standard Inc. Continuous heat exchanger forming apparatus
JPH1062084A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Nippon Light Metal Co Ltd 熱交換器の製造方法及び熱交換器
CN2657842Y (zh) * 2003-12-08 2004-11-24 胡光辉 高翅片换热管制作装置
CN102310320B (zh) 2010-06-30 2015-02-11 三菱电机株式会社 热交换器的制造方法以及制造装置
JP5748625B2 (ja) 2011-09-15 2015-07-15 三菱電機株式会社 熱交換器の製造方法および製造装置
EP2869016B1 (en) * 2012-04-26 2017-11-15 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger, method for manufacturing heat exchanger, and air conditioner
CN104334996B (zh) * 2012-06-29 2016-08-24 三菱电机株式会社 换热器的制造方法、换热器及空气调节机
JPWO2014192771A1 (ja) * 2013-05-27 2017-02-23 三菱電機株式会社 熱交換器の製造方法及び冷凍サイクル装置
WO2015040746A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 三菱電機株式会社 熱交換器、その熱交換器を用いた空気調和装置、及びその熱交換器の製造方法
JP2017083999A (ja) 2015-10-26 2017-05-18 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG 車両の制御装置
JP2016048162A (ja) 2015-12-14 2016-04-07 三菱電機株式会社 熱交換器の製造方法及び空気調和機の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299830A (ja) * 1987-05-29 1988-12-07 Showa Alum Corp 屈曲型熱交換器の製造方法
JPH02298796A (ja) * 1989-05-12 1990-12-11 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器コア
JP2004101154A (ja) * 2002-09-13 2004-04-02 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の運転方法及び空気調和機
JP2012030284A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器の製造方法および製造装置
JP2014149096A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器の製造方法および製造装置
US20140374077A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger and manufacturing method thereof
WO2016110930A1 (ja) * 2015-01-05 2016-07-14 三菱電機株式会社 空気調和装置

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