(57)【要約】  熱交換器を異なる段数のサイズに容易に変更する。内部を冷媒が流れる扁平管と、扁平管が挿入される複数の板状のフィンと、を備え、フィンに、フィンを長手方向に分割することが可能な分割可能構造を有し、分割可能構造は、切込みまたはミシン目である。
2017006433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を冷媒が流れる扁平管と、
前記扁平管が挿入される複数の板状のフィンと、
を備え、
前記フィンに、前記フィンを長手方向に分割することが可能な分割可能構造を有し、
前記分割可能構造は、切込みまたはミシン目である熱交換器。
【請求項２】
前記分割可能構造は、前記フィンの前記扁平管を挿入するスリットの延長線上に形成される請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記分割可能構造の位置で分割されて段数が削減された請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記分割可能構造の位置で分割された部分に、前記熱交換器を連結する連結部材を備える請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記分割可能構造の位置で分割されなかった部分に、前記フィンを補強する補強部材を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項７】
内部を冷媒が流れる扁平管と、
前記扁平管が挿入される複数の板状のフィンと、
を備え、
前記フィンに、前記フィンを長手方向に分割することが可能な分割可能構造を有し、
前記分割可能構造は、切込みまたはミシン目である熱交換器の製造方法であって、
前記フィンを前記分割可能構造で分割する工程を含む熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記分割可能構造の位置で分割された部分に、連結部材を配置して前記熱交換器を連結する工程を含む請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
前記分割可能構造の位置で分割されなかった部分に、補強部材を配置して前記フィンを補強する工程を含む請求項７または８に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機、冷凍機または給湯器などの冷凍サイクル装置の熱交換器として使用されるフィンチューブ式の熱交換器、冷凍サイクル装置および熱交換器の製造方法に関し、特に熱交換器のサイズを容易に変更するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィンチューブ式の熱交換器に関し、伝熱管の形状としては、通常、断面形状が円形状の管と、断面形状がアスペクト比の大きい長方形を角取りした形状の扁平管が知られている。
扁平管を使用したフィンチューブ式の熱交換器は、Ｕ字状のスリットをフィンの側端部から長手方向に直交する幅方向に形成し、そのスリットに扁平管を圧入する製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィンプレス金型により製作されるシート状のフィンフープ材において、作製時の進行方向に対してフィンの長手方向である段方向が平行な場合、フィンの長手方向の段数を変えるにはフィンプレスの金型および下流工程の装置を段取り替えする必要が有り、熱交換器の段方向のサイズを容易に変更するのが困難であった。【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、異なる段数のサイズに容易に変更できる熱交換器、冷凍サイクル装置および熱交換器の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、内部を冷媒が流れる扁平管と、前記扁平管が挿入される複数の板状のフィンと、を備え、前記フィンに、前記フィンを長手方向に分割することが可能な分割可能構造を有し、前記分割可能構造は、切込みまたはミシン目であるものである。【０００７】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱交換器を備えたものである。【０００８】
本発明に係る熱交換器の製造方法は、内部を冷媒が流れる扁平管と、前記扁平管が挿入される複数の板状のフィンと、を備え、前記フィンに、前記フィンを長手方向に分割することが可能な分割可能構造を有し、前記分割可能構造は、切込みまたはミシン目である熱交換器の製造方法であって、前記フィンを前記分割可能構造で分割する工程を含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る熱交換器、冷凍サイクル装置および熱交換器の製造方法によれば、フィンを分割可能構造で分割することができ、複数の熱交換器を連結したり、熱交換器を分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す説明図である。
【図２】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。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフィンを分割する様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るフィンを分割して熱交換器部品を分割する様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るフィンを分割してフィン抜き箇所を設けた熱交換器部品を示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態１に係るフィン抜き箇所に連結樹脂を嵌め込んで複数の熱交換器部品を連結する様子を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態１に係るフィン抜き箇所に連結樹脂を嵌め込んで複数の熱交換器部品を連結する様子を示す上面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る曲げ加工前の熱交換器を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るフィンを分割する様子を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るフィンを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るフィンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成を示す説明図である。
図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０１、凝縮熱交換器１０２、絞り装置１０３、蒸発熱交換器１０４、送風機１０５、１０６および送風機１０５、１０６をそれぞれ駆動するモーター１０７、１０８から構成されている。
冷凍サイクル装置１００では、冷媒は圧縮機１０１から高温高圧の状態で吐出され、凝縮熱交換器１０２で凝縮されて放熱し、絞り装置１０３で膨張して低圧になり、蒸発熱交換器１０４で蒸発して吸熱し、圧縮機１０１に吸入される。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１を示す斜視図である。この熱交換器１は、図１に示す凝縮熱交換器１０２または蒸発熱交換器１０４の少なくとも一方である。
図２に示すように、熱交換器１は、曲げ加工され、本体面部１ａと両側面部１ｂ、１ｃとを備える。
この熱交換器１は、３つの熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結樹脂１１で連結して構成されている。また、３つの熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃのうち、最上部の１つの熱交換器部品１０ａは、フィン２０を分割することで分割されて段数のサイズが小さくなっているものである。
ここで、熱交換器１および熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、本発明の熱交換器に相当する。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態１に係るフィン２０を分割する様子を示す図である。
熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、断面形状がアスペクト比の大きい長方形を角取りした形状で、内部を冷媒が流れる扁平管３０と、この扁平管３０が挿入される複数の板状のフィン２０と、を有する。
フィン２０には、フィン２０の側端部から、長手方向に直交する幅方向にＵ字状に形成されたスリット２２が形成されている。扁平管３０は、スリット２２に挿入される。
【００１５】
そして、図３上図に示すように、フィン２０の分割前は、フィン２０に切込み２１を有する。
切込み２１は、スリット２２と反対側のフィン２０の側端部から、長手方向に直交する幅方向に延びるように形成されている。切込み２１は、スリット２２にフィン２０の長手方向で所定の距離を空けた位置に形成される。
切込み２１は、三角形状であり、フィン２０の強度を弱め、フィン２０を長手方向に分割することの予定された切断し易い脆弱部に形成している。この切込み２１は、フィン２０を長手方向に直交する幅方向に沿って切断させ、フィン２０を長手方向に分割する。
なお、切込み２１の形状はこれに限られず、線状、矩形、Ｕ字状などであってもよい。
ここで、切込み２１は、本発明の分割可能構造に相当する。
【００１６】
図３上図に示すように、切込み２１を入れたフィン２０は、スリット２２を扁平管３０に挿入される。
その後、図３下図に示すように、分割された熱交換器部品１０ａを作成するために全てのフィン２０を切込み２１で分割する。
また、同様に図３下図に示すように、熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃの連結のために連結樹脂１１を嵌め込む必要がある部分の複数枚（具体的には２〜４枚（４〜１０ｍｍ幅））のフィン２０を切込み２１で切り取る。
このとき、フィン２０に切込み２１が入っているため、容易に切り取りでき、不要となったフィン部分を抜くことができる。
また、扁平管３０に挿入された後のフィン２０は、切込み２１において、強度が弱くなっているため、曲げなどの外力を加えることにより、容易に分割および切り取ることができる。
【００１７】
図４は、本発明の実施の形態１に係るフィン２０を分割して熱交換器部品１０ａを分割する様子を示す図である。
図４に示すように、図３の全てのフィン２０を長手方向に段数の分割を実施することで、熱交換器部品１０ａを分割し、熱交換器部品１０ａの段数のサイズを小さくすることができる。
【００１８】
一方、図５は、本発明の実施の形態１に係るフィン２０を分割してフィン抜き箇所１２を設けた熱交換器部品１０ｂを示す図である。
図５に示すように、連結樹脂１１を嵌め込む必要がある部分の複数枚（具体的には２〜４枚（４〜１０ｍｍ幅））のフィン２０を切り取ることで、フィン抜き箇所１２が設けられている。
フィン抜き箇所１２では、フィン２０が切り取られ、扁平管３０のみが他の部分と連続している。フィン抜き箇所１２は、１辺に複数箇所形成される。
【００１９】
図６Ａは、本発明の実施の形態１に係るフィン抜き箇所１２に連結樹脂１１を嵌め込んで複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂを連結する様子を示す断面図である。図６Ｂは、本発明の実施の形態１に係るフィン抜き箇所１２に連結樹脂１１を嵌め込んで複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂを連結する様子を示す上面図である。
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、フィン抜き箇所１２に連結樹脂１１を嵌め込んで複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結する。連結樹脂１１は、フィン２０のスリット２２と同様に側端部から長手方向に直交する幅方向にＵ字状に形成されたスリット１１ａを有する。そして、隣り合う熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃのフィン抜き箇所１２を連続させ、その連続させた２つのフィン抜き箇所１２にわたって連結樹脂１１を嵌め込む。
ここで、連結樹脂１１が本発明の連結部材に相当する。
【００２０】
図７は、本発明の実施の形態１に係る曲げ加工前の熱交換器１を示す図である。
図７に示すように、分割されて段数のサイズが小さくなった熱交換器部品１０ａと、その他の熱交換器部品１０ｂ、１０ｃと、がフィン抜き箇所１２に嵌め込まれた連結樹脂１１によって連結されて１つの熱交換器１が構成される。
図７に示す熱交換器１は、その後に曲げ加工が実施され、図２に示す熱交換器１が完成する。
なお、熱交換器１のその後の曲げ加工は、三面曲げ、二面曲げ、四面曲げであってもよい。また、熱交換器１は、曲げ加工されない状態で完成されるものであってもよい。
このように、熱交換器１は、フィン２０を切込み２１で分割することができ、フィン抜き箇所１２を形成して複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結したり、熱交換器部品１０ａを分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００２１】
ここで、切込み２１の位置を自在に変更することにより、熱交換器１の段数を容易に変更できる。
【００２２】
また、切込み２１を入れたフィン２０を使用した熱交換器１において、熱交換器１を分割しなかった位置の切込み２１にて、熱交換器１の強度が弱くなる。
分割しない熱交換器１では、フィン２０と扁平管３０の炉中ろう付け工程において、切込み２１にろう材を配置することにより、切込み２１にろう付けを実施し、フィン２０を溶融したろう材で補強し、フィン２０の強度を確保することができる。
また、炉中ろう付け工程以外であっても、切込み２１にろう材を配置することにより、バーナーなどで切込み２１にろう付けを実施し、フィン２０を溶融したろう材で補強し、フィン２０の強度を確保することができる。
ここで、ろう材が本発明の補強部材に相当する。
【００２３】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係るフィン２０を分割する様子を示す図である。
本発明の実施の形態２は、フィン２０に切込み２１の代わりにミシン目２３を入れたものである。
図８上図に示すように、フィン２０の分割前は、フィン２０にミシン目２３を有する。
ミシン目２３は、スリット２２にフィン２０の長手方向で所定の距離を空けた位置にスリット２２に並列して形成される。
ミシン目２３は、フィン２０の強度を弱め、フィン２０を長手方向に分割することの予定された切断し易い脆弱部に形成している。
ここで、ミシン目２３は、本発明の分割可能構造に相当する。
【００２４】
図８上図に示すように、ミシン目２３を入れたフィン２０は、扁平管３０に挿入される。
その後、図８下図に示すように、分割された熱交換器部品１０ａを作成するために全てのフィン２０をミシン目２３で分割する。
また、同様に図８下図に示すように、熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃの連結のために連結樹脂１１を嵌め込む必要がある部分の複数枚（具体的には２〜４枚（４〜１０ｍｍ幅））のフィン２０をミシン目２３で切り取る。
【００２５】
このように、熱交換器１は、フィン２０をミシン目２３で分割することができ、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結したり、熱交換器部品１０ａを分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００２６】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係るフィン２０を示す図である。
本発明の実施の形態３は、フィン２０にスリット２２の延長線上に切込み２４を形成している。すなわち、切込み２４は、扁平管３０を挿入するスリット２２が形成された部分の長手方向と直交する幅がフィン２０の幅よりも狭い位置に形成される。
【００２７】
扁平管３０に挿入された後のフィン２０は、スリット２２の延長線上の切込み２４において、強度がより弱くなっているため、曲げなどの外力を加えることにより、より容易に分割および切り取ることができる。
【００２８】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４に係るフィン２０を示す図である。
本発明の実施の形態４は、フィン２０にスリット２２の延長線上にミシン目２５を形成している。すなわち、ミシン目２５は、扁平管３０を挿入するスリット２２が形成された部分の長手方向と直交する幅がフィン２０の幅よりも狭い位置に形成される。
【００２９】
扁平管３０に挿入された後のフィン２０は、スリット２２の延長線上のミシン目２５において、強度がより弱くなっているため、曲げなどの外力を加えることにより、より容易に分割および切り取ることができる。
【００３０】
以上の実施の形態１〜４によると、フィン２０に、フィン２０を長手方向に分割することが可能な分割可能構造としての切込み２１、２４またはミシン目２３、２５を有する。このように構成されると、フィン２０を切込み２１、２４またはミシン目２３、２５で分割することができ、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結したり、熱交換器部品１０ａを分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００３１】
切込み２４またはミシン目２５は、フィン２０の扁平管３０を挿入するスリット２２の延長線上に形成される。このように構成されると、扁平管３０に挿入された後のフィン２０は、スリット２２の延長線上の切込み２４またはミシン目２５において、強度がより弱くなっているため、曲げなどの外力を加えることにより、より容易に分割および切り取ることができる。
【００３２】
切込み２１、２４またはミシン目２３、２５の位置で分割されて段数が削減された。このように構成されると、段数のサイズを小さくした熱交換器部品１０ａを容易に構成することができる。
【００３３】
切込み２１、２４またはミシン目２３、２５の位置で分割された部分に、熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結する連結樹脂１１を備える。このように構成されると、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結することができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００３４】
切込み２１、２４またはミシン目２３、２５の位置で分割されなかった部分に、フィン２０を補強するろう材を備える。このように構成されると、フィン２０と扁平管３０の炉中ろう付け工程において、切込み２１、２４またはミシン目２３、２５にろう材を配置することにより、フィン２０を溶融したろう材で補強し、フィン２０の強度を確保することができる。
【００３５】
本発明の実施の形態１〜４の熱交換器１を備えた冷凍サイクル装置１００であるとよい。このように構成されると、フィン２０を切込み２１、２４またはミシン目２３、２５で分割することができ、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結したり、熱交換器部品１０ａを分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００３６】
フィン２０を切込み２１、２４またはミシン目２３、２５で分割する工程を含む熱交換器１の製造方法であるとよい。このように構成されると、フィン２０を切込み２１、２４またはミシン目２３、２５で分割することができ、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結したり、熱交換器部品１０ａを分割したりすることができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００３７】
切込み２１、２４またはミシン目２３、２５の位置で分割された部分に、連結樹脂１１を配置して熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結する工程を含む熱交換器１の製造方法であるとよい。このように構成されると、複数の熱交換器部品１０ａ、１０ｂ、１０ｃを連結することができ、異なる段数のサイズに容易に変更できる。
【００３８】
切込み２１、２４またはミシン目２３、２５の位置で分割されなかった部分に、ろう材を配置してフィン２０を補強する工程を含む熱交換器１の製造方法であるとよい。このように構成されると、フィン２０と扁平管３０の炉中ろう付け工程において、切込み２１、２４またはミシン目２３、２５にろう材を配置することにより、フィン２０を溶融したろう材で補強し、フィン２０の強度を確保することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  熱交換器、１ａ  本体面部、１ｂ  側面部、１ｃ  側面部、１０ａ  熱交換器部品、１０ｂ  熱交換器部品、１０ｃ  熱交換器部品、１１  連結樹脂、１１ａ  スリット、１２  フィン抜き箇所、２０  フィン、２１  切込み、２２  スリット、２３  ミシン目、２４  切込み、２５  ミシン目、３０  扁平管、１００  冷凍サイクル装置、１０１  圧縮機、１０２  凝縮熱交換器、１０３  絞り装置、１０４  蒸発熱交換器、１０５  送風機、１０６  送風機、１０７  モーター、１０８  モーター。
【図１】
2017006433.tif 000003
【図２】
2017006433.tif 000004
【図３】
2017006433.tif 000005
【図４】
2017006433.tif 000006
【図５】
2017006433.tif 000007
【図６Ａ】
2017006433.tif 000008
【図６Ｂ】
2017006433.tif 000009
【図７】
2017006433.tif 000010
【図８】
2017006433.tif 000011
【図９】
2017006433.tif 000012
【図１０】
2017006433.tif 000013
【国際調査報告】
2017006433.tif 000014
2017006433.tif 000015
2017006433.tif 000016
2017006433.tif 000017