JP2013127341A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器及びその製造方法の提供。
【解決手段】熱交換部101が複数列並び、炉内でロウ付けされた後に複数列の熱交換部101が同時に冷間曲げで成形される熱交換器である。熱交換部101は、積層された扁平管43、伝熱フィン44、および扁平管43の端部と接続されるヘッダ48、49を有する。複数列の第1の列の熱交換部101の伝熱フィン44と第1の列に隣接する第2の列の熱交換部101の伝熱フィン44との間に隙間Gが確保されている。第1の列の伝熱フィン44と第2の列の伝熱フィン44とがロウ材で接合されない。
【選択図】図7
【解決手段】熱交換部101が複数列並び、炉内でロウ付けされた後に複数列の熱交換部101が同時に冷間曲げで成形される熱交換器である。熱交換部101は、積層された扁平管43、伝熱フィン44、および扁平管43の端部と接続されるヘッダ48、49を有する。複数列の第1の列の熱交換部101の伝熱フィン44と第1の列に隣接する第2の列の熱交換部101の伝熱フィン44との間に隙間Gが確保されている。第1の列の伝熱フィン44と第2の列の伝熱フィン44とがロウ材で接合されない。
【選択図】図7
Description
本発明は、熱交換器及び熱交換器を製造する方法に関する。
従来より、空調機の蒸発器などの熱交換器において、特許文献1(特開2011−153814号公報)に示されるような熱交換用扁平管が用いられている。このような扁平管は、アルミニウム合金等を押出成形等をすることによって一体成形され、多数の貫通孔が一列または複数列並んで配置されている。貫通孔内部を通る冷媒と扁平管の外周を通る空気などの媒体との間で熱交換が行われる。
このような扁平管を用いた熱交換器を製造する際、まず、扁平管の表面に、伝熱フィンが取り付けられる。また、扁平管の端部には、ヘッダが接続される。このように組立てられた熱交換器は、炉に入れられる。炉内では、あらかじめ扁平管と伝熱フィンとの間、扁平管の端部とヘッダとの接続部分に付されたろう材が溶けて、扁平管と伝熱フィン、扁平管とヘッダとがロウ付けされる。
ところで、上述のような熱交換器の熱交換能力を増強するためには、複数段積層された扁平管を二列以上設ける方法が考えられる。しかし、複数段積層された扁平管を二列以上有する熱交換器を炉内でロウ付けすると上の列の扁平管の伝熱フィンと下の列の扁平管の伝熱フィンとがロウ付けされて接合し、不具合の原因となる恐れがある。
そこで、本発明の課題は、複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器及びその製造方法を提供することにある。
本発明の第1観点に係る熱交換器は、熱交換部が複数列並び、炉内でロウ付けされた後に複数列の熱交換部が同時に冷間曲げで成形される熱交換器である。熱交換部は、積層された扁平管、伝熱フィン、および扁平管の端部と接続されるヘッダを有する。複数列の第1の列の熱交換部の伝熱フィンと第1の列に隣接する第2の列の熱交換部の伝熱フィンとの間に隙間が確保されている。第1の列の伝熱フィンと第2の列の伝熱フィンとがロウ材で接合されない。
本発明の第1観点に係る熱交換器では、熱交換部は、積層された扁平管、伝熱フィンおよび扁平管の端部と接続されるヘッダを有する。第1の列及び第2の列の熱交換部の伝熱フィン間に隙間が確保されている。これにより、第1の列の伝熱フィンと第2の列の伝熱フィンとがロウ材で接合されない。したがって、複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を提供することが可能である。
本発明の第2観点に係る熱交換器を製造する方法は、熱交換部が複数列並ぶ熱交換器を製造する方法である。熱交換部は、積層された扁平管、伝熱フィンおよび前記扁平管の端部と接続されるヘッダを有する。組み立てステップと、ロウ付けステップと、成形ステップとを含む。組み立てステップは、複数列の熱交換部を組み立てるステップである。ロウ付けステップは、組み立てられた複数列の熱交換部を炉内でロウ付けするステップである。成形ステップは、ロウ付けされた複数列の熱交換部を同時に冷間曲げで成形するステップである。ロウ付けステップにおいて、スペーサを前記炉内で使用する、又は、持ち上げ部材を炉内で使用する。スペーサは、複数列の第1の列の熱交換部の伝熱フィンと第1の列に隣接する第2の列の熱交換部の伝熱フィンとの間に隙間を確保するための治具である。持ち上げ部材は、第1の列の熱交換部が第2の列の熱交換部の上に積層された状態で第1の列の熱交換部の伝熱フィンを第2の列の熱交換部の伝熱フィンと接触しないように持ち上げて第1の列及び第2の列の熱交換部の伝熱フィン間に隙間を確保する。
本発明の第2観点に係る熱交換器を製造する方法では、ロウ付けステップにおいて、伝熱フィン間に隙間を確保するスペーサを炉内で使用する。又は、ロウ付けステップにおいて、上側の第1の列の熱交換部の伝熱フィンを持ち上げて上側の第1列及び下側の第2列の伝熱フィン間に隙間を確保する持ち上げ部材を炉内で使用する。これにより、一方の列の伝熱フィンと他方の列の伝熱フィンとがロウ材で接合されないようになっている。したがって、本発明の第2観点に係る熱交換器を製造する方法では、複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を製造することが可能である。
本発明の第1観点に係る熱交換器では、複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を提供することが可能である。
本発明の第2観点に係る熱交換器を製造する方法では、複数列の熱交換部が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を製造することが可能である。
(1)全体構成
図1は、本発明に係る熱交換器の一例である熱交換器100の外観の斜視図である。図2は、図1のII部の詳細を模式的に示す拡大図である。図3は、図2のIII部を拡大して斜めから観た図である。図4は、図1に示されている熱交換器100を上から模式的に観た平面図である。
図1は、本発明に係る熱交換器の一例である熱交換器100の外観の斜視図である。図2は、図1のII部の詳細を模式的に示す拡大図である。図3は、図2のIII部を拡大して斜めから観た図である。図4は、図1に示されている熱交換器100を上から模式的に観た平面図である。
熱交換器100は、マイクロチャネル熱交換器であり、複数列の熱交換部101を有する。熱交換部101は、その内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行わせる。
各列の熱交換部101は、扁平管43、伝熱フィン44、及びヘッダ48、49を有する。複数の扁平管43は、図2に示すように、積層されている。各扁平管43の表面には、伝熱フィン44が取り付けられている。この積層された扁平管43及と伝熱フィン44とを合わせてフィン−管積層体102aと呼ぶこととする。
各扁平管43の両端は、図4に示すように、ヘッダ48、49に接続されている。ヘッダ48、49には、2種類あり、第1ヘッダ48には、フィン−管積層体102が1つずつ接続される。他方、第2ヘッダ49には2つのフィン−管積層体102、即ち2列の熱交換部101が接続されている。つまり、第2ヘッダ49は、2つの熱交換部101により共有されている。これで、熱交換器100は、合計2列の熱交換部101を有していることになる。
以下、便宜上、一方の列の熱交換部101を第1熱交換部101a、他方の列の熱交換部101を第2熱交換部101bと呼ぶことにする。第1熱交換部101aは、図4に示されているようにコの字型になった熱交換器100の内側の列の熱交換部101である。第2熱交換部101bは、外側の列の熱交換部101である。第2熱交換部101bは、第1熱交換部101aよりも長い、即ち第1熱交換部101aよりも水平方向に長く延びている。なお、図4に示されているとおり第1熱交換部101aの第1ヘッダ48と第2熱交換部101bの第1ヘッダ48とは、熱交換器100がコの字型に成形された状態では横に並んでいるが、互いに接触はしていない。また、第1熱交換部101aと第2熱交換部101bとの間には、隙間Gが設けられている(図4参照)。
(2)詳細構成
以下、図2及び3を参照しながら熱交換器100の構成の詳細について説明する。
以下、図2及び3を参照しながら熱交換器100の構成の詳細について説明する。
上述の通り、熱交換器100は、複数列の熱交換部101を有する。そして、熱交換部101は、積層された複数の扁平管43と、各扁平管43の間に配置される伝熱フィン44とを有している。
(2−1)扁平管43
扁平管43は、ヘッダ48,49の長手方向(鉛直方向)に垂直な方向(具体的には、水平方向)に細長く延びる板状のアルミニウム又はアルミニウム合金製の管部材である。複数の扁平管43は、水平方向に延びる幅広の平面部43bが上下方向(鉛直方向)を向くように、且つ、各々が所定の間隔を空けるように、上下方向(鉛直方向)に並んで配置されている。扁平管43には、その長手方向(水平方向)に貫通するように、冷媒を流通させるための複数の冷媒流路穴43a(図3を参照)が形成されている。
扁平管43は、ヘッダ48,49の長手方向(鉛直方向)に垂直な方向(具体的には、水平方向)に細長く延びる板状のアルミニウム又はアルミニウム合金製の管部材である。複数の扁平管43は、水平方向に延びる幅広の平面部43bが上下方向(鉛直方向)を向くように、且つ、各々が所定の間隔を空けるように、上下方向(鉛直方向)に並んで配置されている。扁平管43には、その長手方向(水平方向)に貫通するように、冷媒を流通させるための複数の冷媒流路穴43a(図3を参照)が形成されている。
(2−2)伝熱フィン44
伝熱フィン44は、波形形状を有するアルミニウム又はアルミニウム合金製である。具体的には、伝熱フィン44は、扁平管43の幅方向(具体的には、扁平管43の長手方向に対して、水平方向に直交する方向)の長さL1よりも幅方向の長さL2が大きい板状部材が、扁平管43の長手方向に沿って、山部分と谷部分とが形成されるように波形に折り曲げられることによって構成されている。伝熱フィン44が各扁平管43の間に配置されることによって、より広い伝熱面積が確保されるので、扁平管43(複数の冷媒流路穴43a)を流れる冷媒と、熱交換部101の外を通過する通過空気とが、効率的に熱交換される。
伝熱フィン44は、波形形状を有するアルミニウム又はアルミニウム合金製である。具体的には、伝熱フィン44は、扁平管43の幅方向(具体的には、扁平管43の長手方向に対して、水平方向に直交する方向)の長さL1よりも幅方向の長さL2が大きい板状部材が、扁平管43の長手方向に沿って、山部分と谷部分とが形成されるように波形に折り曲げられることによって構成されている。伝熱フィン44が各扁平管43の間に配置されることによって、より広い伝熱面積が確保されるので、扁平管43(複数の冷媒流路穴43a)を流れる冷媒と、熱交換部101の外を通過する通過空気とが、効率的に熱交換される。
伝熱フィン44は、扁平管43の長手方向に沿って視たときに、H字形状を有しており、図3に示すように、フィン本体部45と、フィン縁部46とを有している。
フィン本体部45は、各扁平管43の間(具体的には、扁平管43の平面部43bの上側の面である上面43cと、この扁平管43に上下方向に隣接する扁平管43の平面部43bの下側の面である下面43dとの間)に配置される部分である。フィン本体部45は、山部分の上端45aが下面43dに接するように、且つ、谷部分の下端45bが上面43cに接するように、扁平管43に対して固定されている。尚、扁平管43とフィン本体部45との接触箇所は、ロウ付けによって接合されている。
フィン本体部45には、熱交換効率を向上させるために、フィン本体部45の上下方向中央部分を切り起こすことによって複数の切り起こし部45cが形成されている。切り起こし部45cは、ルーバー状に切り起こされており、通過空気Cの流れ方向の上流側の部分と下流側の部分とで通過空気Cの流れ方向に対する傾斜方向が逆になるように形成されている。
フィン縁部46は、フィン本体部45から扁平管43の幅方向外方(具体的には、幅方向の両外方)に向かって突出する部分である。フィン縁部46の上端部46aの上端の高さ位置は、扁平管43の下面43dよりも上方に位置しており、フィン縁部46の下端部46bの下端の高さ位置は、扁平管43の上面43cよりも下方に位置している。これは、予め板状部材の幅方向の両端部に幅方向に沿った切り込みを形成しておくことにより、板状部材を波形に折り曲げて伝熱フィン44を形成するときに、フィン本体部45のみが折り曲げられるようにしておくことによって実現される。すなわち、予め板状部材に上記の切り込みを形成しておくことによって、フィン縁部46の上端部46a及び下端部46bが折り曲げられることなく切り起こされた状態に維持される。尚、フィン縁部46の上端部46aの上端及び下端部46bの下端は、水平方向に延びるように構成されている。
そして、本実施形態では、上下方向に隣り合う伝熱フィン44のフィン縁部46同士が接触するように(具体的には、フィン縁部46の上端部46aの上端とフィン縁部46の下端部46bの下端とが接触するように)、伝熱フィン44が構成されている。その結果、熱交換部101上で結露した水は、伝熱フィン44を伝って熱交換部101外へ流れるようになっている。
(2−3)ヘッダ48,49
ヘッダ48,49は、互いに接触せず且つ各々が鉛直方向に延びるように配置されている。ヘッダ48,49は、上下端が閉じられた筒形状の金属製(具体的には、アルミニウムやアルミニウム合金等)の部材である。
ヘッダ48,49は、互いに接触せず且つ各々が鉛直方向に延びるように配置されている。ヘッダ48,49は、上下端が閉じられた筒形状の金属製(具体的には、アルミニウムやアルミニウム合金等)の部材である。
第1ヘッダ48には、冷媒を熱交換部101に流入させるための、又は、冷媒を熱交換部101から外に流出させるための開口40aが形成されている。第1熱交換部101aの第1ヘッダ48の場合は、その上方部分に冷媒を熱交換部101に流入させるための、又は冷媒を熱交換部101から外に流出させるための開口40aが形成されている。第2熱交換部101bの第1ヘッダ48の場合は、その下方部分に開口40aが形成されている。第1ヘッダ48には、その内部に、開口40aに連通した冷媒流路48aが形成されている。冷媒流路48aは、冷媒が鉛直方向に流れるように形成されており、扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに連通している。
また、第2ヘッダ49にも、その内部に、冷媒を流通させるための冷媒流路49aが形成されている。冷媒流路49aは、冷媒が鉛直方向に流れるように形成されており、扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに連通している。
(2−4)熱交換器100における冷媒の流れ
熱交換器100が冷媒の放熱器として機能する場合は、第1熱交換部101aの第1ヘッダ48から図4の紙面に向かって右側の第2ヘッダ49へと冷媒が流れていき、第2ヘッダ49から第2熱交換部101bの第1ヘッダ48へと流れていく。具体的には、高圧の冷媒は、第1熱交換部101aの第1ヘッダ48の開口40aを介して、第1ヘッダ48の冷媒流路48aに流入する。そして、冷媒流路48aに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第2ヘッダ49に形成される冷媒流路49aへと流れていく。そして、冷媒流路49aに流入した冷媒は、第2熱交換部101bに流入する。第2熱交換部101bに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第2熱交換部101bの第1ヘッダ48に形成される冷媒流路48aへと流れていく。冷媒流路48aに流入した冷媒は、第1ヘッダ48に形成される開口40aを介して熱交換器100外へと流れていく。このように熱交換器100内を流れている間に、高圧の冷媒は、外を通過する通過空気と熱交換を行うことによって放熱されて冷却されていく。
熱交換器100が冷媒の放熱器として機能する場合は、第1熱交換部101aの第1ヘッダ48から図4の紙面に向かって右側の第2ヘッダ49へと冷媒が流れていき、第2ヘッダ49から第2熱交換部101bの第1ヘッダ48へと流れていく。具体的には、高圧の冷媒は、第1熱交換部101aの第1ヘッダ48の開口40aを介して、第1ヘッダ48の冷媒流路48aに流入する。そして、冷媒流路48aに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第2ヘッダ49に形成される冷媒流路49aへと流れていく。そして、冷媒流路49aに流入した冷媒は、第2熱交換部101bに流入する。第2熱交換部101bに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第2熱交換部101bの第1ヘッダ48に形成される冷媒流路48aへと流れていく。冷媒流路48aに流入した冷媒は、第1ヘッダ48に形成される開口40aを介して熱交換器100外へと流れていく。このように熱交換器100内を流れている間に、高圧の冷媒は、外を通過する通過空気と熱交換を行うことによって放熱されて冷却されていく。
他方、熱交換器100が冷媒の蒸発器として機能する場合は、第2熱交換部101bの第1ヘッダ48から第2ヘッダ49を経由し第1熱交換部101aの第1ヘッダ48へと冷媒が流れていく。具体的には、低圧の気液二相状態の冷媒は、第2熱交換部101bの第1ヘッダ48の開口40aを介して、冷媒流路48aに流入する。冷媒流路48aに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第2ヘッダ49に形成される冷媒流路49aへと流れていく。そして、冷媒流路49aに流入した冷媒は、第1熱交換部101aに流入する。第1熱交換部101aに流入した冷媒は、複数の扁平管43に分流され、また、各扁平管43に形成される複数の冷媒流路穴43aに分配されて、第1熱交換部101aの第1ヘッダ48に形成される冷媒流路48aへと流れていく。冷媒流路48aに流入した冷媒は、第1ヘッダ48に形成される開口40aを介して熱交換器100外へと流れていく。このように熱交換器100内を流れている間に、低圧の気液二相状態の冷媒は、外を通過する通過空気と熱交換を行うことによって加熱されて蒸発されていく。
以上のように、熱交換器100内を流れる冷媒は、放熱器として機能する場合は、上方から下方に向かって流れ、蒸発器として機能する場合は、下方から上方に向かって流れていく。
(3)製造方法
図5は、熱交換器100を製造する方法をフローチャートで示したものである。熱交換器100は、図4に示されているように、順に、組み立てステップS101、ロウ付けステップS102、成形ステップS103を経て製造される。
図5は、熱交換器100を製造する方法をフローチャートで示したものである。熱交換器100は、図4に示されているように、順に、組み立てステップS101、ロウ付けステップS102、成形ステップS103を経て製造される。
(3−1)組み立てステップS101
組み立てステップS101では、複数列の熱交換部101を組み立てる。
組み立てステップS101では、複数列の熱交換部101を組み立てる。
まず、直管状の扁平管43を所定の積層段数(100段〜300段)に必要な数だけ準備する。また、伝熱フィン44を所定の積層段数(100段〜300段)に必要な数だけ準備する。そして、上で図3を用いて説明したように伝熱フィン44と扁平管43とを交互に複数段積層することによってフィン−管積層体102aを形成する。
次に、複数の扁平管43の長手方向端部14、15をヘッダ48、49に挿入する(図6を参照)。具体的には、ヘッダ48、49には、挿入穴22、32が形成されており、ヘッダ48、49を図6の矢印Lの方向から複数の扁平管43の長手方向端部14、15に近づけることによって、複数の扁平管43の長手方向端部14、15をヘッダ48、49の挿入穴22、32に挿入する。その結果、熱交コア仮組体102bが形成される。
なお、扁平間43の表面及びヘッダ48、49の挿入穴22、32の周囲には、アルミニウムをその成分として含むロウ材が予め付着している。
(3−2)ロウ付けステップS102
ロウ付けステップS102では、熱交コア仮組体102bをロウ付けすることによって接合する。具体的には、熱交コア仮組体102bをロウ付け炉に入れる。炉内では、扁平間43の表面及びヘッダ48、49の挿入穴22、32の周囲に予め付着されたロウ材が溶け、扁平管43と伝熱フィン44との間や扁平管43とヘッダ48、49との間がロウ付けされる。扁平管43と伝熱フィン44とは、平面部43bと伝熱フィン44の下端45bとの間がロウ付け接合される。また、扁平管43とヘッダ48、49とは、長手方向端部14、15と挿入穴22、32の周囲部分とがロウ付け接合される。これにより、平板状の熱交換器100aが得られる(図8を参照)。なお、炉内の温度は、約610℃に到達するように制御される。
ロウ付けステップS102では、熱交コア仮組体102bをロウ付けすることによって接合する。具体的には、熱交コア仮組体102bをロウ付け炉に入れる。炉内では、扁平間43の表面及びヘッダ48、49の挿入穴22、32の周囲に予め付着されたロウ材が溶け、扁平管43と伝熱フィン44との間や扁平管43とヘッダ48、49との間がロウ付けされる。扁平管43と伝熱フィン44とは、平面部43bと伝熱フィン44の下端45bとの間がロウ付け接合される。また、扁平管43とヘッダ48、49とは、長手方向端部14、15と挿入穴22、32の周囲部分とがロウ付け接合される。これにより、平板状の熱交換器100aが得られる(図8を参照)。なお、炉内の温度は、約610℃に到達するように制御される。
ここで、ロウ付けの際、第1熱交換部101aと第2熱交換部101bとが接合される恐れがある。ロウ付けの際、熱交コア仮組体102bは、複数列の熱交換部101が上下に重なった状態で炉内に入れられるからである。このように上下に熱交換部101が重なった状態で熱交コア仮組体102bを炉内でロウ付けすると、上側の列の熱交換部101(図7においては、第1熱交換部101a)の伝熱フィン44と下側の列の熱交換部101(図7においては、第2熱交換部101b)の伝熱フィン44とがロウ付けされてしまい接合される可能性がある。伝熱フィン44同士が接合されてしまうと、次の成形ステップS103における冷間曲げの際に接合された伝熱フィン44がちぎれて変形する恐れがある。伝熱フィン44がちぎれて変形すると熱交換の効率が下がる等といった不具合が生じ得るほか、結露した水が流れる道筋が遮られてしまい、水はけが悪くなる。そこで、本実施形態では、上側の熱交換部101と下側の熱交換部101との間に耐熱性樹脂等の耐熱性物質からなる板状のスペーサ110と呼ばれる部材を挟み、上下の列の熱交換部101の間に隙間G1を確保し、この状態で熱交コア仮組体102bを炉内に入れる。これにより、ロウ付の際に複数の熱交換部101同士が接合されるのを抑制することができる。その結果、水はけや熱交換性能の劣化等の不具合の発生を抑制することができる。
(3−3)成形ステップS103
成形ステップS103では、ロウ付けされた複数列の熱交換部101を同時に冷間曲げで成形する。冷間曲げは、図8に示すように平板状の熱交換器100aを曲げ加工装置120を用いる。平板状の熱交換器100aを少し間隔開けて2ヶ所を固定部121及び曲げ部122それぞれにより挟み固定する。この状態で曲げ部122を矢印Xの方向へ図示しないアクチュエーターにより動かす。その結果、平板状の熱交換器100aは、矢印Xの方向に曲がる。その結果、図1及び図4に示すように平面視略コの字形に曲がった熱交換器100が完成する。
成形ステップS103では、ロウ付けされた複数列の熱交換部101を同時に冷間曲げで成形する。冷間曲げは、図8に示すように平板状の熱交換器100aを曲げ加工装置120を用いる。平板状の熱交換器100aを少し間隔開けて2ヶ所を固定部121及び曲げ部122それぞれにより挟み固定する。この状態で曲げ部122を矢印Xの方向へ図示しないアクチュエーターにより動かす。その結果、平板状の熱交換器100aは、矢印Xの方向に曲がる。その結果、図1及び図4に示すように平面視略コの字形に曲がった熱交換器100が完成する。
(4)特徴
(4−1)
上記実施形態では、熱交換器100は、熱交換部101が複数列並び、炉内でロウ付けされた後に複数列の熱交換部101が同時に冷間曲げで成形される熱交換器100である。熱交換部101は、積層された扁平管43、伝熱フィン44、および扁平管43の端部14、15と接続されるヘッダ48、49を有する。第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第1熱交換部101aに隣接する第2熱交換部101bの伝熱フィン44との間に隙間Gが確保されている。これにより、第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第2熱交換部101bの伝熱フィン44とがロウ材で接合されない。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を提供することが可能である。
(4−1)
上記実施形態では、熱交換器100は、熱交換部101が複数列並び、炉内でロウ付けされた後に複数列の熱交換部101が同時に冷間曲げで成形される熱交換器100である。熱交換部101は、積層された扁平管43、伝熱フィン44、および扁平管43の端部14、15と接続されるヘッダ48、49を有する。第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第1熱交換部101aに隣接する第2熱交換部101bの伝熱フィン44との間に隙間Gが確保されている。これにより、第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第2熱交換部101bの伝熱フィン44とがロウ材で接合されない。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器を提供することが可能である。
(4−2)
上記実施形態では、熱交換器100を製造する方法は、組み立てステップS101と、ロウ付けステップS102と、成形ステップS103とを含む。組み立てステップS101は、複数列の熱交換部101を組み立てるステップである。ロウ付けステップS102は、組み立てられた複数列の熱交換部101を炉内でロウ付けするステップである。成形ステップS103は、ロウ付けされた複数列の熱交換部101を同時に冷間曲げで成形するステップである。ロウ付けステップS102において、スペーサ110を第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第1熱交換部101aに隣接する第2熱交換部101bの伝熱フィン44との間に挟み、第1熱交換部101aと第2熱交換部101bとの間に隙間G1を確保している。これにより、一方の列の伝熱フィン44と他方の列の伝熱フィン44とがロウ材で接合されないようになっている。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器100を製造することが可能である。
上記実施形態では、熱交換器100を製造する方法は、組み立てステップS101と、ロウ付けステップS102と、成形ステップS103とを含む。組み立てステップS101は、複数列の熱交換部101を組み立てるステップである。ロウ付けステップS102は、組み立てられた複数列の熱交換部101を炉内でロウ付けするステップである。成形ステップS103は、ロウ付けされた複数列の熱交換部101を同時に冷間曲げで成形するステップである。ロウ付けステップS102において、スペーサ110を第1熱交換部101aの伝熱フィン44と第1熱交換部101aに隣接する第2熱交換部101bの伝熱フィン44との間に挟み、第1熱交換部101aと第2熱交換部101bとの間に隙間G1を確保している。これにより、一方の列の伝熱フィン44と他方の列の伝熱フィン44とがロウ材で接合されないようになっている。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器100を製造することが可能である。
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記実施形態においては、上下の列の熱交換部101の間にスペーサ110を挟み、上下の列の熱交換部101の間に隙間G1を確保した状態で熱交コア仮組体102bを炉内に入れてロウ付けしていた。しかし、他の実施形態においては、スペーサ110を挟む代わりに図9に示すように、持ち上げ部材210を用いて上側の列の熱交換部101(図9においては、第1熱交換部101a)を持ち上げて下側の列の熱交換部101(図9においては、第2熱交換部101b)との間に隙間G2が確保されるような状態で熱交コア仮組体102bを炉内に入れてロウ付けしてもよい。なお、持ち上げ部材210は、例えばレンガ等の硬い耐熱性物質からなり、熱交コア仮組体102bが置かれる平面Fに接して置かれる角状の長い接地部211に、当該接地部211から上側の列の熱交換部101と下側の列の熱交換部101との間に延びる支持部212が接合されている。支持部212は、上側の列の熱交換部101と接し、上側の列の熱交換部101が下側の列の熱交換部101と接するのを妨げている。これにより、一方の列の伝熱フィン44と他方の列の伝熱フィン44とがロウ付けにより接合されないようになっている。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器100を製造することが可能である。
(5−1)変形例1A
上記実施形態においては、上下の列の熱交換部101の間にスペーサ110を挟み、上下の列の熱交換部101の間に隙間G1を確保した状態で熱交コア仮組体102bを炉内に入れてロウ付けしていた。しかし、他の実施形態においては、スペーサ110を挟む代わりに図9に示すように、持ち上げ部材210を用いて上側の列の熱交換部101(図9においては、第1熱交換部101a)を持ち上げて下側の列の熱交換部101(図9においては、第2熱交換部101b)との間に隙間G2が確保されるような状態で熱交コア仮組体102bを炉内に入れてロウ付けしてもよい。なお、持ち上げ部材210は、例えばレンガ等の硬い耐熱性物質からなり、熱交コア仮組体102bが置かれる平面Fに接して置かれる角状の長い接地部211に、当該接地部211から上側の列の熱交換部101と下側の列の熱交換部101との間に延びる支持部212が接合されている。支持部212は、上側の列の熱交換部101と接し、上側の列の熱交換部101が下側の列の熱交換部101と接するのを妨げている。これにより、一方の列の伝熱フィン44と他方の列の伝熱フィン44とがロウ付けにより接合されないようになっている。したがって、複数列の熱交換部101が互いに接合しないようにロウ付けされた熱交換器100を製造することが可能である。
本発明は、空気調和機等の熱交換器に利用することができる。
43 扁平管
44 伝熱フィン
48、49 ヘッダ
100 熱交換器
101 熱交換部
110 スペーサ
210 持ち上げ部材
G、G1、G2 隙間
44 伝熱フィン
48、49 ヘッダ
100 熱交換器
101 熱交換部
110 スペーサ
210 持ち上げ部材
G、G1、G2 隙間
Claims (2)
- 積層された扁平管(43)、伝熱フィン(44)および前記扁平管の端部(14、15)と接続されるヘッダ(48、49)を有する熱交換部(101)が、複数列並び、炉内でロウ付けされた後に前記複数列の熱交換部が同時に冷間曲げで成形される熱交換器(100)であって、
前記複数列の第1の列の熱交換部の伝熱フィンと前記第1の列に隣接する第2の列の熱交換部の伝熱フィンとの間に隙間(G)が確保されており、
前記第1の列の伝熱フィンと前記第2の列の伝熱フィンとがロウ材で接合されない、
熱交換器(100)。 - 積層された扁平管(43)、伝熱フィン(44)および前記扁平管の端部(14、15)と接続されるヘッダ(48、49)を有する熱交換部(101)が複数列並ぶ熱交換器(100)を製造する方法であって、
前記複数列の熱交換部を組み立てる組み立てステップ(S101)と、
組み立てられた前記複数列の熱交換部を炉内でロウ付けするロウ付けステップ(S102)と、
ロウ付けされた前記複数列の熱交換部を同時に冷間曲げで成形する成形ステップ(S103)と、
を含み、
前記ロウ付けステップにおいて、
前記複数列の第1の列の熱交換部の伝熱フィンと前記第1の列に隣接する第2の列の熱交換部の伝熱フィンとの間に隙間(G1)を確保するための治具であるスペーサ(110)を前記炉内で使用する、又は
前記第1の列の熱交換部が前記第2の列の熱交換部の上に積層された状態で前記第1の列の熱交換部の伝熱フィンを前記第2の列の熱交換部の伝熱フィンと接触しないように持ち上げて前記第1の列及び前記第2の列の熱交換部の伝熱フィン間に前記隙間(G2)を確保する持ち上げ部材(210)を前記炉内で使用する、
熱交換器を製造する方法。
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