(57)【要約】  熱交換器は、間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、フィンと直交する方向にフィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、を備え、フィンには、隣り合う貫通孔の間にフィンの折り曲げ起点となり、フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に頂部を有する起点孔が形成され、フィンには、起点孔の頂部と対向する側とフィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みが形成され、フィンは、起点孔の頂部を先端として起点孔から切込みを開いて折り曲げられた形状である。
2018096666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、
前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、
を備え、
前記フィンには、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に頂部を有する起点孔が形成され、
前記フィンには、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みが形成され、
前記フィンは、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げられた形状の熱交換器。
【請求項２】
前記起点孔は、前記切込みの延出方向と直交する方向に前記切込みの位置ずれを許容する位置ずれ許容幅を有する請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記起点孔は、前記切込みの延出方向に沿った方向に前記切込みの浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅を有する請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記起点孔は、前記位置ずれ許容幅および前記浅深ずれ許容幅を有する領域を区画する境界として、前記頂部に対向する前記フィンの前記折り曲げ箇所とは反対側の境界を前記切込みの延出方向と直交する直線に設けると共に、前記位置ずれ許容幅の両端の境界を前記切込みの延出方向に沿った直線にそれぞれ設けた請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記頂部は、前記切込みの延出方向に直交する前記フィンの中心線より前記折り曲げ箇所側に位置した請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記フィンは、厚みが９０μｍ以上１１０μｍ以下に形成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記伝熱管は、前記切込みの延出方向と直交する方向に１列に配列された請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記伝熱管は、管外径が３．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が順次配管で接続された冷媒循環回路を備え、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器は、前記凝縮器または前記蒸発器に用いられた冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、
前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、
を備えた熱交換器の製造方法であって、
１枚の状態の前記フィンに、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に劣角の頂部を有する起点孔を形成する起点孔形成工程と、
複数の前記フィンに前記伝熱管を固定した熱交換器原型を形成する熱交換器原型形成工程と、
前記熱交換器原型の前記フィンに、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みを形成する切込み形成工程と、
前記切込みが形成された前記フィンを、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げる折り曲げ工程と、
を含む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、フィンを折り曲げた熱交換器および冷凍サイクル装置並びに熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置に用いられる熱交換器、特に壁掛け用の空気調和装置の室内機の熱交換器は、筺体の限られたスペースの中に搭載するため、フィンが折り曲げられている。【０００３】
熱交換器のフィンを折り曲げる方法として、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１の技術では、熱交換器を構成するフィンに切欠きあるいは切込みを入れることにより、熱交換器のフィンを折り曲げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６４３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、切込みの先端が長方形のため、熱交換器を製造する過程でフィンを折り曲げる際に、フィンの折り曲げ位置が安定しなかった。このため、フィンの折り曲げ後の熱交換器の寸法および角度の精度が悪化していた。それにより、フィンの折り曲げ後の熱交換器の寸法および角度の精度の良い熱交換器を生産することが困難であった。【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、フィンを折り曲げた熱交換器の寸法および角度の精度が良い熱交換器および冷凍サイクル装置並びに熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る熱交換器は、間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、を備え、前記フィンには、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に頂部を有する起点孔が形成され、前記フィンには、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みが形成され、前記フィンは、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げられた形状のものである。【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が順次配管で接続された冷媒循環回路を備え、上記の熱交換器は、前記凝縮器または前記蒸発器に用いられたものである。【０００９】
本発明に係る熱交換器の製造方法は、間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、を備えた熱交換器の製造方法であって、１枚の状態の前記フィンに、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に劣角の頂部を有する起点孔を形成する起点孔形成工程と、複数の前記フィンに前記伝熱管を固定した熱交換器原型を形成する熱交換器原型形成工程と、前記熱交換器原型の前記フィンに、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みを形成する切込み形成工程と、前記切込みが形成された前記フィンを、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げる折り曲げ工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フィンは、起点孔の頂部を先端として起点孔から切込みを開いて折り曲げられた。このため、フィンを折り曲げる起点の位置が起点孔の頂部を先端に定められ、フィンが安定して折り曲げられる。したがって、フィンを折り曲げた熱交換器の寸法および角度の精度が良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の製造方法を示す工程図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１に係るフィン原型を示す概略図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１に係るフィン原型の起点孔を示す図３ＡのＡ部を拡大した概略図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る熱交換器原型におけるフィンに伝熱管を固定した状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る熱交換器原型に切込みを形成した状態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るフィンの厚みとフィンの折り曲げ強度との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る伝熱管の管外径の範囲を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例１に係る熱交換器原型に切込みを形成した状態を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例１に係る熱交換器を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の変形例２に係る熱交換器原型に切込みを形成した状態を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の変形例２に係る熱交換器を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
［熱交換器の構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０を示す概略図である。
図１に示す熱交換器１０は、間隔を空けて並列に配置された複数の板状のフィン１を備えている。熱交換器１０は、複数のフィン１と直交する方向にフィン１の貫通孔１ａに挿通されて配置された伝熱管２を備えている。
【００１４】
フィン１は、矩形形状を折り曲げた板材から構成される。フィン１には、隣り合う貫通孔１ａの間にフィン１の折り曲げ起点となり、フィン１の図示右側の一方の縁部側である後縁部側の折り曲げ箇所３に頂部４ａを有する起点孔４が１箇所形成されている。起点孔４は、フィン１を折り曲げる位置に設けられる。起点孔４は、複数のフィン１のそれぞれに形成されている。起点孔４は、隣り合う貫通孔１ａを避け、かつ、切込み５と接している。起点孔４の頂部４ａは、起点孔４の後縁側に劣角αとなる境界４ｂ、４ｃの頂点である。
【００１５】
フィン１には、起点孔４の頂部４ａと対向する側である境界４ｄとフィン１の図示左側の他方の縁部である前縁側とを繋ぐ切込み５が形成されている。フィン１の切込み５は、起点孔４から前縁側に行く程間隔が広がるように開かれている。
【００１６】
フィン１は、起点孔４の頂部４ａを先端として起点孔４から切込み５を開いて折り曲げられた形状である。すなわち、熱交換器１０は、下半体６に対して上半体７を斜め後方に傾けている。
【００１７】
［熱交換器１０の製造方法］
図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の製造方法を示す工程図である。図２に示すように、熱交換器１０の製造方法は、以下の工程を含む。
【００１８】
ステップＳ１では、平板形成工程として、板状のアルミロールを伸ばして１枚のフィン１に対応するアルミ平板を形成する。
【００１９】
ステップＳ２では、貫通孔形成工程として、１枚のフィン１に対応するアルミ平板に伝熱管２を通す貫通孔１ａおよび図示しないフィンカラーを形成する。
【００２０】
ステップＳ３では、スリット形成工程として、１枚のフィン１に対応するアルミ平板にプレス加工により図示しないスリットを形成する。
【００２１】
図３Ａは、本発明の実施の形態１に係るフィン原型１１を示す概略図である。図３Ｂは、本発明の実施の形態１に係るフィン原型１１の起点孔４を示す図３ＡのＡ部を拡大した概略図である。
ステップＳ４では、図３Ａに示すように、起点孔形成工程として、１枚のフィン１に対応するアルミ平板に起点孔４を打ち抜いて開けてフィン原型１１を形成する。すなわち、起点孔形成工程では、１枚の状態のフィン１あるいは１枚のフィン１に対応するアルミ平板に、隣り合う貫通孔１ａの間にフィン１の折り曲げ起点となり、図示右側の一方の縁部側である後縁部側の折り曲げ箇所３に劣角αの頂部４ａを有する起点孔４を形成する。ここでは、フィン原型１１の説明を簡略化するためにフィン１とも呼ぶ場合がある。
【００２２】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、起点孔４は、隣り合う貫通孔１ａの間にフィン１の折り曲げ起点となり、折り曲げ箇所３となるフィン１の後縁側に頂部４ａを有している。起点孔４は、頂部４ａからフィン１の前縁方向に劣角αとなる境界４ｂ、４ｃを有している。
【００２３】
起点孔４は、切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向と直交するフィン１の長手方向に切込み５の位置ずれを許容する位置ずれ許容幅８を有している。起点孔４は、切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向に沿った方向に切込み５の浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅９を有している。
【００２４】
起点孔４は、位置ずれ許容幅８および浅深ずれ許容幅９を有する領域を区画する境界として、頂部４ａに対向するフィン１の折り曲げ箇所３とは反対側の境界４ｄを切込み５の延出方向と直交する直線に設けている。この境界４ｄの直線は、位置ずれ許容幅８を確保する。
また同様に、位置ずれ許容幅８および浅深ずれ許容幅９を有する領域を区画する境界として、位置ずれ許容幅８となる境界４ｄの両端と境界４ｂ、４ｃの前縁側端とをそれぞれ繋ぐ境界４ｅ、４ｆを切込み５の延出方向に沿った直線にそれぞれ設けている。これら境界４ｅ、４ｆの直線は、浅深ずれ許容幅９を確保する。
【００２５】
すなわち、起点孔４は、フィン１の後縁側の頂部４ａからフィン１の前縁方向に１８０度よりも小さい劣角αとなる斜上および斜下にそれぞれ延出する境界４ｂ、４ｃと、斜上および斜下に延出する境界４ｂ、４ｃの前縁端に位置する位置ずれ許容幅８の両端にてフィン１の短手方向に直線の上下の境界４ｅ、４ｆと、この上下の境界４ｅ、４ｆを結ぶ前縁側のフィン１の長手方向に直線の境界４ｄと、で囲まれた孔となっている。
起点孔４は、たとえばホームベースに類似する五角形の形状などである。なお、起点孔４は、フィン１に形成された複数の貫通孔１ａの配置によって他の形状を採用できる。
【００２６】
ステップＳ５では、フィン切断工程として、フィン原型１１のアルミ平板を切断してフィン１を作成する。
【００２７】
ステップＳ６では、熱交換器原型形成工程として、複数のフィン１を並べて貫通孔１ａに伝熱管２を通し、拡管してかしめて熱交換器原型２０を形成する。すなわち、熱交換器原型形成工程では、複数のフィン１に伝熱管２を固定した熱交換器原型２０を形成する。
図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器原型２０におけるフィン１に伝熱管２を固定した状態を示す説明図である。
図４に示すように、伝熱管２がフィン１の貫通孔１ａに挿通されて拡管してかしめられる。これにより、拡管した伝熱管２がフィン１のフィンカラーとなる部位に接し、フィン１と伝熱管２とが相互に固定されている。
【００２８】
図５は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器原型２０に切込み５を形成した状態を示す概略図である。
ステップＳ７では、図５に示すように、切込み形成工程として、熱交換器原型２０の複数のフィン１に刃を通して切込み５を全てのフィン１に形成する。すなわち、切込み形成工程では、熱交換器原型２０の複数のフィン１に、起点孔４の頂部４ａと対向する側である境界４ｄとフィン１の図示左側の他方の縁部である前縁側とを繋ぐ切込み５を形成する。切込み５は、フィン１の短手方向に沿っている。なお、切込み５は、フィン１の短手方向に沿わず、斜め方向に入れられてもよい。
【００２９】
ここで、熱交換器１０を量産するにあたり、ステップＳ７の切込み形成工程で切込み５を入れる位置がばらつく。
しかし、起点孔４は、フィン１の長手方向に位置ずれ許容幅８を有している。このため、切込み形成工程で切込み５を入れる位置がフィン１の長手方向で図示上下にばらついても、製造不良とはならずに歩留り良く製品化できる。
また、起点孔４は、フィン１の短手方向に浅深ずれ許容幅９を有している。このため、切込み形成工程で切込み５を入れる位置がフィン１の短手方向で図示左右に浅すぎたり深すぎたりしてばらついても、製造不良とはならずに歩留り良く製品化できる。
【００３０】
ステップＳ８では、図１に示すように、折り曲げ工程として、切込み５が形成されたフィン１を、起点孔４の頂部４ａを先端として起点孔４から切込み５を開いて折り曲げる。
切込み５からフィン１を上半体７と下半体６とに分けることにより、熱交換器原型２０が折り曲げられる。このとき、起点孔４の後縁側の先端の劣角αの境界４ｂ、４ｃの頂部４ａによって折り曲げ位置が定まり、折り曲げが安定して行える。このため、寸法精度の高い熱交換器１０が形成される。
【００３１】
ステップＳ９では、配管接続工程として、熱交換器１０の伝熱管２に図示しない配管を接続してろう付け接合する。
以上により、熱交換器１０が完成する。
【００３２】
［フィン１の厚み］
図６は、本発明の実施の形態１に係るフィン１の厚みとフィン１の折り曲げ強度との関係を示す図である。
フィン１は、厚みが９０μｍ以上１１０μｍ以下に形成されている。ここで、フィン１の厚みは、厚みが小さい程フィン強度が低下し、フィン１の折り曲げの際にフィン１が破断し易くなる。図５に示すように、起点孔４を形成することにより、フィン１の厚みを９０μｍにしても折り曲げできる。また、フィン１の厚みが１１０μｍ以下であるので、フィン１の厚みが厚すぎてフィン強度が強すぎ、フィン１を折り曲げできない不具合がない。
【００３３】
［伝熱管２の管外径の範囲］
図７は、本発明の実施の形態１に係る伝熱管２の管外径の範囲を示す図である。
熱交換器１０は、伝熱促進のため、フィン１に貫通孔１ａの間にスリットが立てられたり、伝熱管２が細径化されたりすることが実施される。
図７に示すように、伝熱管２は、高性能化のために管外径が３．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である。
伝熱管２の管外径が３．５ｍｍ以上である。ここで、伝熱管２を細径化すると伝熱管面積が小さくなるため、伝熱管面積を確保するには隣り合う伝熱管２のピッチを小さくする必要があり、フィン１の長手方向に形成されるスリットの幅が小さくなる。よって、スリット面積を確保するため、フィン１の短手方向に立てるスリット本数が多くなる。これに対し、熱交換器１０の量産の際にフィン１の折り曲げ位置が起点孔４および切込み５によって定まっているので、フィン１の折り曲げ時に立てて形成されているスリットが変形しない。このように、フィン１に形成するスリットを立てる位置の自由度が向上できる。また、伝熱管２の管外径が７．０ｍｍ以下である。このため、フィン１と大径化した伝熱管２内の冷媒との伝熱の悪化が抑制でき、フィン１と伝熱管２内の冷媒との伝熱効率が向上できる。
【００３４】
［実施の形態１の変形例１］
図８は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る熱交換器原型２０ａに切込み５を形成した状態を示す概略図である。図９は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る熱交換器１０ａを示す概略図である。図８、図９に基づいて、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００３５】
実施の形態１と同様に、フィン１には、起点孔４および切込み５が形成されている。そして、図８に示すように、起点孔４は、頂部４ａが切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向に直交するフィン１の中心線Ｃより折り曲げ箇所３側である後縁側に位置している。
【００３６】
図９に示すように、起点孔４の頂部４ａがフィン１の短手方向に直交する中心線Ｃより後縁側に位置していることにより、折り曲げ箇所３の折り曲げ幅が短くなり、フィン１の折り曲げが精度良く実施できる。また、折り曲げ箇所３でのフィン１の変形量が小さくなり、熱交換器１０ａの使用時に折り曲げ箇所３からの露垂れが低減できる。
【００３７】
［実施の形態１の変形例２］
図１０は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る熱交換器原型２０ｂに切込み５を形成した状態を示す概略図である。図１１は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る熱交換器１０ｂを示す概略図である。図１０、図１１に基づいて、実施の形態１と異なる点について説明する。
実施の形態１とは異なり、伝熱管２は、切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向と直交するフィン１の長手方向に１列に配列されている。
【００３８】
伝熱管２が切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向と直交するフィン１の長手方向に１列に配列されると、フィン強度が低下し、フィン１の折り曲げの際にフィン１が破断し易くなる。しかし、実施の形態１と同様に、起点孔４および切込み５が形成されることにより、伝熱管２が切込み５の延出方向であるフィン１の短手方向と直交するフィン１の長手方向に１列に配列されても、フィン１が破断せずに折り曲げできる。
【００３９】
［実施の形態１の効果］
実施の形態１によれば、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂは、間隔を空けて配置された複数の板状のフィン１を備えている。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂは、フィン１と直交する方向にフィン１の貫通孔１ａに挿通されて配置された伝熱管２を備えている。フィン１には、隣り合う貫通孔１ａの間にフィン１の折り曲げ起点となり、フィン１の図示右側の一方の縁部側である後縁部側の折り曲げ箇所３に頂部４ａを有する起点孔４が形成されている。フィン１には、起点孔４の頂部４ａと対向する側である境界４ｄとフィン１の図示左側の他方の縁部である前縁側とを繋ぐ切込み５が形成されている。フィン１は、起点孔４の頂部４ａを先端として起点孔４から切込み５を開いて折り曲げられた形状である。
この構成によれば、フィン１を折り曲げる起点の位置が起点孔４の頂部４ａを先端に定められ、フィン１が安定して折り曲げられる。したがって、フィン１を折り曲げた熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの寸法および角度の精度が良い。
【００４０】
実施の形態１によれば、起点孔４は、切込み５の延出方向と直交する方向に切込み５の位置ずれを許容する位置ずれ許容幅８を有している。
この構成によれば、起点孔４に位置ずれ許容幅８が設けられており、切込み５を形成する際に切込み５の延出方向と直交する方向に切込み５の位置ずれが発生しても、位置ずれを許容して切込み５が形成できる。したがって、切込み５のバラツキが許容でき、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの歩留りが向上できる。
【００４１】
実施の形態１によれば、起点孔４は、切込み５の延出方向に沿った方向に切込み５の浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅９を有している。
この構成によれば、起点孔４に浅深ずれ許容幅９が設けられており、切込み５を形成する際に切込み５の延出方向に沿った方向に切込み５の浅深ずれが発生しても、浅深ずれを許容して切込み５が形成できる。したがって、切込み５のバラツキが許容でき、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの歩留りが向上できる。
【００４２】
実施の形態１によれば、起点孔４は、位置ずれ許容幅８および浅深ずれ許容幅９を有する領域を区画する境界として、頂部４ａに対向するフィン１の折り曲げ箇所３とは反対側の境界４ｄを切込み５の延出方向と直交する直線に設けている。また、起点孔４は、位置ずれ許容幅８および浅深ずれ許容幅９を有する領域を区画する境界として、位置ずれ許容幅８の両端の境界４ｅ、４ｆを切込み５の延出方向に沿った直線にそれぞれ設けている。
この構成によれば、起点孔４に位置ずれ許容幅８および浅深ずれ許容幅９を有する領域を区画する境界４ｄ、４ｅ、４ｆが設けられており、切込み５を形成する際に位置ずれあるいは浅深ずれが発生しても、位置ずれあるいは浅深ずれを許容して切込み５が形成できる。したがって、切込み５のバラツキが許容でき、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの歩留りが向上できる。
【００４３】
実施の形態１によれば、頂部４ａは、切込み５の延出方向に直交するフィン１の中心線Ｃより折り曲げ箇所３側に位置している。
この構成によれば、折り曲げ箇所３の折り曲げ幅が短くなり、フィン１の折り曲げが精度良く実施できる。また、折り曲げ箇所３でのフィン１の変形量が小さくなり、熱交換器１０ａの使用時に折り曲げ箇所３からの露垂れが低減できる。
【００４４】
実施の形態１によれば、フィン１は、厚みが９０μｍ以上１１０μｍ以下に形成されている。
この構成によれば、フィン１の厚みが９０μｍ以上である。ここで、フィン１の厚みが小さい程フィン強度が低下し、フィン１の折り曲げの際にフィン１が破断し易くなる。しかし、フィン１の厚みが９０μｍ以上であれば、フィン１が破断せずに折り曲げできる。また、フィン１の厚みが１１０μｍ以下であるので、フィン１の厚みが厚すぎてフィン強度が強すぎ、フィン１を折り曲げできない不具合がない。
【００４５】
実施の形態１によれば、伝熱管２は、切込み５の延出方向と直交する方向に１列に配列されている。
この構成によれば、伝熱管２が切込みの延出方向と直交する方向に１列に配列される。伝熱管２が切込み５の延出方向と直交する方向に１列に配列されると、フィン強度が低下し、フィン１の折り曲げの際にフィン１が破断し易くなる。しかし、起点孔４および切込み５が形成されることにより、伝熱管２が切込み５の延出方向と直交する方向に１列に配列されても、フィン１が破断せずに折り曲げできる。
【００４６】
実施の形態１によれば、伝熱管２は、管外径が３．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である。
この構成によれば、伝熱管２の管外径が３．５ｍｍ以上である。ここで、伝熱管２を細径化すると伝熱管面積が小さくなるため、伝熱管面積を確保するには隣り合う伝熱管２のピッチを小さくする必要があり、フィン１の長手方向に形成されるスリットの幅が小さくなる。よって、スリット面積を確保するため、フィン１の短手方向に立てるスリット本数が多くなる。これに対し、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの量産の際にフィン１の折り曲げ位置が起点孔４および切込み５によって定まっているので、フィン１の折り曲げ時に立てて形成されているスリットが変形しない。このように、フィン１に形成するスリットを立てる位置の自由度が向上できる。また、伝熱管２の管外径が７．０ｍｍ以下である。このため、フィン１と大径化した伝熱管２内の冷媒との伝熱の悪化が抑制でき、フィン１と伝熱管２内の冷媒との伝熱効率が向上できる。
【００４７】
実施の形態１によれば、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂは、間隔を空けて配置された複数の板状のフィン１を備えている。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂは、フィン１と直交する方向にフィン１の貫通孔１ａに挿通されて配置された伝熱管２を備えている。このような熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造方法であって、以下の工程を含む。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造方法は、１枚の状態のフィン１に、隣り合う貫通孔１ａの間にフィン１の折り曲げ起点となり、フィン１の図示右側の一方の縁部側である後縁部側の折り曲げ箇所３に劣角αの頂部４ａを有する起点孔４を形成する起点孔形成工程（ステップＳ４）を含む。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造方法は、複数のフィン１に伝熱管２を固定した熱交換器原型２０、２０ａ、２０ｂを形成する熱交換器原型形成工程（ステップＳ６）を含む。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造方法は、熱交換器原型２０、２０ａ、２０ｂのフィン１に、起点孔４の頂部４ａと対向する側である境界４ｄとフィン１の図示左側の他方の縁部である前縁側とを繋ぐ切込み５を形成する切込み形成工程（ステップＳ７）を含む。熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造方法は、切込み５が形成されたフィン１を、起点孔４の頂部４ａを先端として起点孔４から切込み５を開いて折り曲げる折り曲げ工程（ステップＳ８）を含む。
この構成によれば、フィン１を折り曲げる起点の位置が起点孔４の頂部４ａを先端に定められ、フィン１が安定して折り曲げられる。したがって、フィン１を折り曲げた熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの寸法および角度の精度が良い。
また、この構成によれば、切込み形成工程（ステップＳ７）が熱交換器原型２０、２０ａ、２０ｂを形成する熱交換器原型形成工程（ステップＳ６）の後工程になる。このため、単体のフィンに切込みを形成した後に、フィンがプレス加工される場合あるいは複数のフィンに伝熱管をかしめ固定して熱交換器原型が形成される場合に生じるような、切込みを起因とする強度の低下した製造時のフィンの変形が防止できる。また、切込み形成工程（ステップＳ７）では、複数のフィン１の全部に１度に切込み５が入れられる。これにより、熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの製造が容易になり、製造効率が向上できる。
【００４８】
実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００を示す概略構成図である。なお、図１２では、冷房運転時の冷媒の流れが実線の矢印で示され、暖房運転時の冷媒の流れが点線の矢印で示される。
【００４９】
［空気調和装置の構成］
図１２に示すように、空気調和装置１００は、圧縮機１０１と、四方弁１０２と、熱源側熱交換器１０３と、絞り装置１０４と、負荷側熱交換器１０５と、を備えている。空気調和装置１００は、熱源側熱交換器１０３に送風する熱源側ファン１０６と、負荷側熱交換器１０５に送風する負荷側ファン１０７と、を備えている。空気調和装置１００は、室内機と室外機を接続する配管１０８、１０９を備えている。空気調和装置１００は、空気調和装置１００の各種可動部品を制御する制御装置１１０、１１１を備えている。
空気調和装置１００には、圧縮機１０１と四方弁１０２と熱源側熱交換器１０３と絞り装置１０４と負荷側熱交換器１０５とが冷媒配管で接続されて、冷媒循環回路が形成される。
【００５０】
制御装置１１０、１１１には、たとえば、圧縮機１０１、四方弁１０２、絞り装置１０４、熱源側ファン１０６、負荷側ファン１０７、各種センサなどが通信線を介して接続されている。
制御装置１１０、１１１によって、四方弁１０２の流路が切り替えられることにより、冷房運転と暖房運転とが切り替えられる。熱源側熱交換器１０３は、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する。負荷側熱交換器１０５は、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する。
【００５１】
［冷房運転時の冷媒の流れ］
圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁１０２を介して熱源側熱交換器１０３に流入する。熱源側熱交換器１０３に流入した冷媒は、熱源側ファン１０６によって供給される外気との熱交換によって凝縮することにより、高圧の液状態の冷媒となり、熱源側熱交換器１０３から流出する。熱源側熱交換器１０３から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置１０４に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置１０４から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、負荷側熱交換器１０５に流入し、負荷側ファン１０７によって供給される室内空気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、負荷側熱交換器１０５から流出する。負荷側熱交換器１０５から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁１０２を介して圧縮機１０１に吸入される。
【００５２】
［暖房運転時の冷媒の流れ］
圧縮機１０１から吐出される高圧高温のガス状態の冷媒は、四方弁１０２を介して負荷側熱交換器１０５に流入する。負荷側熱交換器１０５に流入した冷媒は、負荷側ファン１０７によって供給される室内空気との熱交換によって凝縮することで高圧の液状態の冷媒となり、負荷側熱交換器１０５から流出する。負荷側熱交換器１０５から流出した高圧の液状態の冷媒は、絞り装置１０４に流入し、低圧の気液二相状態の冷媒となる。絞り装置１０４から流出する低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器１０３に流入し、熱源側ファン１０６によって供給される外気との熱交換によって蒸発することで低圧のガス状態の冷媒となり、熱源側熱交換器１０３から流出する。熱源側熱交換器１０３から流出する低圧のガス状態の冷媒は、四方弁１０２を介して圧縮機１０１に吸入される。
【００５３】
負荷側熱交換器１０５に実施の形態１の熱交換器１０、１０ａ、１０ｂを使用することにより、寸法および角度の精度が良い熱交換器となり、高性能な空気調和装置１００が提供できる。
【００５４】
なお、実施の形態２では、冷凍サイクル装置として、空気調和装置１００を例に挙げた。しかし、本発明はこれ限られない。本発明の冷凍サイクル装置は、実施の形態１の熱交換器１０、１０ａ、１０ｂを凝縮器または蒸発器に用いるものであればよい。
【００５５】
［実施の形態２の効果］
実施の形態２によれば、空気調和装置１００は、圧縮機１０１、凝縮器、絞り装置１０４、蒸発器が順次配管で接続された冷媒循環回路を備えている。実施の形態１の熱交換器１０、１０ａ、１０ｂは、凝縮器または蒸発器として作用する負荷側熱交換器１０５に用いられている。
この構成によれば、折り曲げた熱交換器１０、１０ａ、１０ｂの寸法および角度の精度が良い熱交換器が凝縮器または蒸発器に用いられる。これにより、製品の歩留まりが向上できる。また、高性能な空気調和装置１００が提供できる。
【符号の説明】
【００５６】
１  フィン、１ａ  貫通孔、２  伝熱管、３  折り曲げ箇所、４  起点孔、４ａ  頂部、４ｂ  境界、４ｃ  境界、４ｄ  境界、４ｅ  境界、４ｆ  境界、５  切込み、６  下半体、７  上半体、８  位置ずれ許容幅、９  浅深ずれ許容幅、１０  熱交換器、１０ａ  熱交換器、１０ｂ  熱交換器、１１  フィン原型、２０  熱交換器原型、２０ａ  熱交換器原型、２０ｂ  熱交換器原型、１００  空気調和装置、１０１  圧縮機、１０２  四方弁、１０３  熱源側熱交換器、１０４  絞り装置、１０５  負荷側熱交換器、１０６  熱源側ファン、１０７  負荷側ファン、１０８  配管、１０９  配管、１１０  制御装置、１１１  制御装置。
【図１】
2018096666.tif 000003
【図２】
2018096666.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2018096666.tif 000006
【図４】
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【図５】
2018096666.tif 000008
【図６】
2018096666.tif 000009
【図７】
2018096666.tif 000010
【図８】
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【図９】
2018096666.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月12日(2019.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る熱交換器は、間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、を備え、前記フィンには、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に頂部を有する起点孔が形成され、前記フィンには、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みが形成され、前記フィンは、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げられた形状であり、前記起点孔は、前記切込みの延出方向と直交する方向に前記切込みの位置ずれを許容する位置ずれ許容幅と、前記切込みの延出方向に沿った方向に前記切込みの浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅と、を有し、前記位置ずれ許容幅および前記浅深ずれ許容幅を有する領域を区画する境界として、前記頂部に対向する前記フィンの前記折り曲げ箇所とは反対側の境界を前記切込みの延出方向と直交する直線に設けると共に、前記位置ずれ許容幅の両端の境界を前記切込みの延出方向に沿った直線にそれぞれ設けたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る熱交換器の製造方法は、間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、を備えた熱交換器の製造方法であって、１枚の状態の前記フィンに、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に劣角の頂部を有する起点孔を形成する起点孔形成工程と、複数の前記フィンに前記伝熱管を固定した熱交換器原型を形成する熱交換器原型形成工程と、前記熱交換器原型の前記フィンに、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みを形成する切込み形成工程と、前記切込みが形成された前記フィンを、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げる折り曲げ工程と、を含み、前記起点孔形成工程において形成される前記起点孔は、前記切込みの延出方向と直交する方向に前記切込みの位置ずれを許容する位置ずれ許容幅と、前記切込みの延出方向に沿った方向に前記切込みの浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅と、を有し、前記位置ずれ許容幅および前記浅深ずれ許容幅を有する領域を区画する境界として、前記頂部に対向する前記フィンの前記折り曲げ箇所とは反対側の境界が前記切込みの延出方向と直交する直線に設けられると共に、前記位置ずれ許容幅の両端の境界が前記切込みの延出方向に沿った直線にそれぞれ設けられているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、
前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、
を備え、
前記フィンには、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に頂部を有する起点孔が形成され、
前記フィンには、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みが形成され、
前記フィンは、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げられた形状であり、
前記起点孔は、
前記切込みの延出方向と直交する方向に前記切込みの位置ずれを許容する位置ずれ許容幅と、
前記切込みの延出方向に沿った方向に前記切込みの浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅と、を有し、
前記位置ずれ許容幅および前記浅深ずれ許容幅を有する領域を区画する境界として、前記頂部に対向する前記フィンの前記折り曲げ箇所とは反対側の境界を前記切込みの延出方向と直交する直線に設けると共に、前記位置ずれ許容幅の両端の境界を前記切込みの延出方向に沿った直線にそれぞれ設けた、熱交換器。
【請求項２】
前記頂部は、前記切込みの延出方向に直交する前記フィンの中心線より前記折り曲げ箇所側に位置した請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記フィンは、厚みが９０μｍ以上１１０μｍ以下に形成された請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記伝熱管は、前記切込みの延出方向と直交する方向に１列に配列された請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記伝熱管は、管外径が３．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器が順次配管で接続された冷媒循環回路を備え、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器は、前記凝縮器または前記蒸発器に用いられた冷凍サイクル装置。
【請求項７】
間隔を空けて配置された複数の板状のフィンと、
前記フィンと直交する方向に前記フィンの貫通孔に挿通されて配置された伝熱管と、
を備えた熱交換器の製造方法であって、
１枚の状態の前記フィンに、隣り合う前記貫通孔の間に前記フィンの折り曲げ起点となり、前記フィンの一方の縁部側の折り曲げ箇所に劣角の頂部を有する起点孔を形成する起点孔形成工程と、
複数の前記フィンに前記伝熱管を固定した熱交換器原型を形成する熱交換器原型形成工程と、
前記熱交換器原型の前記フィンに、前記起点孔の前記頂部と対向する側と前記フィンの他方の縁部とを繋ぐ切込みを形成する切込み形成工程と、
前記切込みが形成された前記フィンを、前記起点孔の前記頂部を先端として前記起点孔から前記切込みを開いて折り曲げる折り曲げ工程と、
を含み、
前記起点孔形成工程において形成される前記起点孔は、
前記切込みの延出方向と直交する方向に前記切込みの位置ずれを許容する位置ずれ許容幅と、
前記切込みの延出方向に沿った方向に前記切込みの浅深ずれを許容する浅深ずれ許容幅と、を有し、
前記位置ずれ許容幅および前記浅深ずれ許容幅を有する領域を区画する境界として、前記頂部に対向する前記フィンの前記折り曲げ箇所とは反対側の境界が前記切込みの延出方向と直交する直線に設けられると共に、前記位置ずれ許容幅の両端の境界が前記切込みの延出方向に沿った直線にそれぞれ設けられている、
熱交換器の製造方法。
【国際調査報告】
2018096666.tif 000016
2018096666.tif 000017
2018096666.tif 000018
2018096666.tif 000019
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