JP7788862B2 - Method for manufacturing a heat exchanger and method for manufacturing an air conditioner - Google Patents
Method for manufacturing a heat exchanger and method for manufacturing an air conditionerInfo
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Description
本開示は熱交換器の製造方法および空気調和機の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a heat exchanger and a method for manufacturing an air conditioner.
熱交換器は、蒸発器として使用された場合に、フィン周辺の空気が凝縮され、その結果、フィン表面に凝縮水が付着することがある。熱交換器には、その凝縮水の凍結と凝縮水の付着によるフィンの通風抵抗の増加を防ぐため、凝縮水をフィン表面に沿って排出するものがある。 When a heat exchanger is used as an evaporator, the air around the fins condenses, which can result in condensed water adhering to the fin surface. Some heat exchangers are designed to discharge condensed water along the fin surface to prevent the condensed water from freezing and increasing the airflow resistance of the fins due to the condensed water adhering to the fins.
例えば、特許文献1には、山部分と谷部分が連なる波を複数個、有するコルゲートの形状に形成されたフィンを備え、波部の山部分と谷部分を上下方向に対して傾斜する方向に向けた熱交換器が開示されている。特許文献1に記載の熱交換器では、付着した凝縮水の水滴を傾斜した山部分と谷部分に沿って流すことにより、凝縮水を排出する。 For example, Patent Document 1 discloses a heat exchanger equipped with fins formed in a corrugated shape with multiple waves made up of a series of peaks and valleys, with the peaks and valleys of the waves oriented in a direction that is inclined relative to the vertical direction. The heat exchanger described in Patent Document 1 discharges condensed water by causing the adhering condensed water droplets to flow along the inclined peaks and valleys.
特許文献1に記載の熱交換器では、伝熱管の管軸が上下方向に延在する方向に向けられている。一方、フィンは、コルゲート形の山部分と谷部分を上下方向に対して傾斜する方向に向けている。その結果、フィンのコルゲート形の山部分と谷部分が伝熱管の側面に対して傾斜する。このため、フィンを伝熱管に押し付けて、ろう接しようとすると、フィンのコルゲート形の山部分と谷部分が伝熱管の側面に対して必要以上に傾斜してしまい、十分な接合強度が得られないことがある。また、フィンが伝熱管の側面から倒れてしまうことがある。このように、特許文献1に記載の熱交換器は、その製造が容易でない。 In the heat exchanger described in Patent Document 1, the tube axes of the heat transfer tubes are oriented in a vertical direction. Meanwhile, the corrugated peaks and valleys of the fins are oriented in a direction that is inclined relative to the vertical direction. As a result, the corrugated peaks and valleys of the fins are inclined relative to the side surfaces of the heat transfer tubes. Therefore, when attempting to press the fins against the heat transfer tubes for brazing, the corrugated peaks and valleys of the fins may be inclined more than necessary relative to the side surfaces of the heat transfer tubes, resulting in insufficient joint strength. Furthermore, the fins may fall over from the side surfaces of the heat transfer tubes. As such, the heat exchanger described in Patent Document 1 is not easy to manufacture.
本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、凝縮水の排出を行うことができると共に、製造が容易な熱交換器の製造方法および空気調和機の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a method for manufacturing a heat exchanger and an air conditioner that are easy to manufacture and can discharge condensed water.
上記の目的を達成するため、本開示に係る熱交換器の製造方法は、互いに噛み合うコルゲートの形状のブレードを有する一対のローラの間に板状体を挟み込んで、一対のローラを回転させることにより、山部分と谷部分を有し、山部分、山部分と谷部分を接続する第一接続部分、谷部分の順序で一方向に配列された波が、一方向に複数個、並ぶコルゲートの形に板状体を曲げてフィンを成形する工程を備える。フィンを成形する工程では、一対のローラの軸方向の一端側が、板状体の一端を、山部分にある頂部が第一接続部分よりも一方向に位置する形状に加工する。 To achieve the above object, a method for manufacturing a heat exchanger according to the present disclosure includes a step of sandwiching a plate-like body between a pair of rollers having intermeshing corrugated blades and rotating the pair of rollers to form fins by bending the plate-like body into a corrugated shape having peaks and valleys, with multiple waves arranged in one direction in the order of peaks, first connecting portions connecting the peaks and valleys, and valleys . In the fin-forming step, one axial end of the pair of rollers processes one end of the plate-like body into a shape in which the peaks of the peaks are positioned in one direction relative to the first connecting portions .
本開示の構成によれば、製造された熱交換器が備えるフィンの、山部分にある頂部と谷部分にある底部が延在する方向の端部では、頂部が第一接続部分よりも一方向に位置するので、フィンに付着した凝縮水が山部分の頂部と谷部分の底部が延在する方向の端部に達すると、その凝縮水を頂部に集めて排出することができる。また、山部分の頂部と谷部分の底部が延在する方向の端部を、上記形状に成形するだけのため、製造が容易である。 According to the configuration of the present disclosure, the end portions of the fins in the manufactured heat exchanger , along the direction in which the peaks of the peaks and the bottoms of the valleys extend, are located in one direction relative to the first connecting portion, so that when condensed water adhering to the fins reaches the end portions along the direction in which the peaks of the peaks and the bottoms of the valleys extend, the condensed water can be collected at the peaks and discharged. Furthermore, manufacturing is easy because it is only necessary to mold the end portions along the direction in which the peaks of the peaks and the bottoms of the valleys extend into the above-mentioned shape.
以下、本開示の実施の形態に係る熱交換器の製造方法および空気調和機の製造方法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。また、図に示す直交座標系XYZにおいて、熱交換器が備える複数の伝熱管の管軸が延在する方向を上下方向、それら伝熱管が配列する方向を左右方向とした場合の、上下方向がZ軸、左右方向がX軸、Z軸とX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。 Hereinafter, a method for manufacturing a heat exchanger and a method for manufacturing an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, identical or equivalent parts are designated by the same reference numerals. In the illustrated Cartesian coordinate system XYZ, the direction in which the axes of the heat transfer tubes of the heat exchanger extend is the vertical direction, and the direction in which the heat transfer tubes are arranged is the horizontal direction. The vertical direction is the Z-axis, the horizontal direction is the X-axis, and the direction perpendicular to the Z-axis and X-axis is the Y-axis. This coordinate system will be referenced as appropriate in the following description.
(実施の形態1)
実施の形態1に係る熱交換器は、山部分と谷部分が隣り合う波が複数個、連なるコルゲートの形状のフィンを備えている。この熱交換器では、凝縮水を排出しやすくするため、フィンが有するコルゲートの形状の山部分と谷部分が斜め下方向に向けられている。まず、図1-図3を参照して、熱交換器の全体の構成について説明する。
(Embodiment 1)
The heat exchanger according to the first embodiment has corrugated fins, each of which has a series of waves with adjacent peaks and valleys. In this heat exchanger, the peaks and valleys of the corrugated fins are oriented diagonally downward to facilitate the discharge of condensed water. First, the overall configuration of the heat exchanger will be described with reference to Figures 1 to 3.
図1は、実施の形態1に係る熱交換器1Aの斜視図である。図2は、熱交換器1Aの正面図である。図3は、熱交換器1Aが備えるフィン30Aの断面図である。なお、図1では、理解を容易にするため、フィン30Aを省略している。また、図2では、フィン30Aの正面視形状を、直線が左右に複数回折れ曲がったジグザグの形状に簡略化している。さらに、図3は、フィン30Aの前後方向、すなわち、Y方向中央で切断した場合の断面図を示している。 Figure 1 is a perspective view of a heat exchanger 1A according to embodiment 1. Figure 2 is a front view of the heat exchanger 1A. Figure 3 is a cross-sectional view of the fins 30A included in the heat exchanger 1A. Note that the fins 30A are omitted from Figure 1 for ease of understanding. Also, in Figure 2, the shape of the fins 30A as viewed from the front is simplified to a zigzag shape in which a straight line bends left and right multiple times. Furthermore, Figure 3 shows a cross-sectional view of the fins 30A taken in the front-to-rear direction, i.e., at the center in the Y direction.
図1および図2に示すように、熱交換器1Aは、外部機器と接続され、冷媒が供給、排出されるヘッダ11、12と、ヘッダ11、12と接続され、冷媒が流通する複数の伝熱管20と、伝熱管20に取り付けられたフィン30Aと、を備える。 As shown in Figures 1 and 2, the heat exchanger 1A includes headers 11 and 12 that are connected to external equipment and through which a refrigerant is supplied and discharged, multiple heat transfer tubes 20 that are connected to the headers 11 and 12 and through which the refrigerant flows, and fins 30A attached to the heat transfer tubes 20.
ヘッダ11、12は、図1に示すように、円筒状に形成されている。そして、ヘッダ11、12には、図示しないが、冷媒を供給、排出する外部機器と接続するための接続管が設けられている。また、ヘッダ11、12の内部には、冷媒を分配、集約するための流路が形成されている。ヘッダ11と12は、図1に示すように、円筒軸を左右方向に向けた状態で、上下方向に互いに離れて配置されている。ヘッダ11と12には、それらの間で冷媒を流通させるため、複数の伝熱管20が接続されている。 As shown in Figure 1, the headers 11 and 12 are cylindrical. Although not shown, the headers 11 and 12 are provided with connecting pipes for connection to external equipment that supplies and discharges the refrigerant. Furthermore, flow paths for distributing and concentrating the refrigerant are formed inside the headers 11 and 12. As shown in Figure 1, the headers 11 and 12 are arranged spaced apart from each other in the vertical direction, with their cylindrical axes oriented left and right. A plurality of heat transfer pipes 20 are connected to the headers 11 and 12 to circulate the refrigerant between them.
伝熱管20それぞれは、冷媒を流すため、管状に形成され、その管軸を上下方向に向けている。そして、伝熱管20の上端と下端は、ヘッダ11と12の円筒壁にある、図示しない挿入孔に差し込まれている。これにより、伝熱管20の内部には、ヘッダ11、12に冷媒が流されると、その冷媒が流通する。 Each heat transfer tube 20 is formed in a tubular shape to allow the refrigerant to flow, with its tube axis oriented vertically. The upper and lower ends of the heat transfer tubes 20 are inserted into insertion holes (not shown) in the cylindrical walls of the headers 11 and 12. As a result, when refrigerant flows through the headers 11 and 12, the refrigerant circulates inside the heat transfer tubes 20.
また、伝熱管20それぞれは、その内部を流通する冷媒の熱を伝えやすくするため、熱伝導性の高い金属、例えば、純アルミニウム、アルミニウム合金で形成されている。さらに、伝熱管20は、管断面扁平の、扁平管の形状に形成されている。熱交換器1Aは、使用時に前後方向へ送風される空気と熱交換をすることを想定されているところ、伝熱管20は、通風抵抗を小さくするため、管断面扁平の短軸を左右方向、長軸を前後方向に向けている。そして、伝熱管20は、一定の間隔で左右方向に配列されている。伝熱管20同士の間には、図2に示すように、フィン30Aが挟み込まれている。 In order to facilitate the transfer of heat from the refrigerant flowing through the heat transfer tubes 20, each heat transfer tube 20 is made of a metal with high thermal conductivity, such as pure aluminum or an aluminum alloy. Furthermore, the heat transfer tubes 20 are formed in the shape of a flat tube with a flat pipe cross section. Since the heat exchanger 1A is designed to exchange heat with air blown in the front-to-rear direction during use, the heat transfer tubes 20 have their short axis of the flat pipe cross section oriented in the left-to-right direction and their long axis oriented in the front-to-rear direction to reduce ventilation resistance. The heat transfer tubes 20 are arranged in the left-to-right direction at regular intervals. Fins 30A are sandwiched between the heat transfer tubes 20, as shown in Figure 2.
フィン30Aは、空気との接触面積を大きくして空気との熱交換性能を高めるため、板状体が断面視コルゲート状に折り曲げられた形状を有する。詳細には、フィン30Aは、熱伝導性の高い金属の板、例えば、伝熱管20の同じ材料の金属板によって形成されている。そして、フィン30Aは、その金属板が断面視で、図3に示す山部分31と谷部分33が一方向に、すなわち、+Z方向に隣り合った波を複数個、有するコルゲートの形に曲げられることにより、形成されている。そのフィン30Aでは、山部分31が有する頂部32が角張った逆U字の形状であり、谷部分33が有する底部34が角張った逆U字の形状である。また、山部分31と谷部分33が断面視で直線的な接続部分35により接続されている。さらに、フィン30Aは、図2に示す、頂部32と底部34が伝熱管20に当接した状態で、伝熱管20にろう付けされている。 The fins 30A have a corrugated cross-sectional shape formed by bending a plate-like body to increase the contact area with the air and improve heat exchange performance. Specifically, the fins 30A are formed from a metal plate with high thermal conductivity, for example, a metal plate made of the same material as the heat transfer tubes 20. The fins 30A are formed by bending the metal plate into a corrugated cross-sectional shape with multiple waves of peaks 31 and valleys 33 (see FIG. 3) adjacent to one another in one direction, i.e., the +Z direction. In the fins 30A, the peaks 32 of the peaks 31 are angular, inverted U-shaped, and the bottoms 34 of the valleys 33 are angular, inverted U-shaped. The peaks 31 and valleys 33 are connected by linear connecting portions 35 in cross-sectional view. The fins 30A are brazed to the heat transfer tubes 20 with the peaks 32 and bottoms 34 abutting the heat transfer tubes 20, as shown in FIG. 2.
このようなコルゲート形状を有するフィン30Aは、熱交換器1Aの熱交換性能を高めるため、近年、山部分31または谷部分33のピッチPが小さく作製される傾向にある。しかし、フィン30Aでは、ピッチPを小さくすると、図3に示すフィン30Aの立ち上がりの角度θが大きくなってしまうことがある。すなわち、コルゲート形の底部34から波が立ち上がる場合の、その立ち上がりの角度θが大きくなってしまうことがある。例えば、角度θが、垂直に近い角度、より詳細には、85°以上90°未満といった角度となる場合がある。 In recent years, fins 30A with such a corrugated shape have tended to be made with a smaller pitch P between the peaks 31 or valleys 33 in order to improve the heat exchange performance of the heat exchanger 1A. However, when the pitch P is reduced, the angle θ at which the fins 30A rise, as shown in Figure 3, may become larger. In other words, when waves rise from the corrugated bottom 34, the angle θ at which the waves rise may become larger. For example, the angle θ may become close to perpendicular, or more specifically, an angle between 85° and 90°.
フィン30Aが、このような垂直に近い立ち上がり角度を有する場合、山部分31または谷部分33が連なる方向を上下方向、すなわちZ方向に向けた状態でフィン30Aが使用されると、フィン30A表面に凝縮水が付着し、その付着した凝縮水が排出されにくくなってしまうことがある。このような向きでフィン30Aが使用されると、フィン30Aの上述した接続部分35の板面が水平に近い状態となってしまうため、その結果、凝縮水の水滴が接続部分35の板面にとどまってしまうからである。この場合、接続部分35の板面にとどまる凝縮水がフィン30Aの山部分31同士の間、または谷部分33同士の間を塞いでしまうことがある。そして、フィン30Aの通風抵抗が大きくなってしまうことがある。特に、凝縮水が凍結すると、通風抵抗が大きくなって熱交換器1Aの熱交換性能が低下してしまう。 When the fins 30A have such a near-vertical rise angle, if the fins 30A are used with the direction in which the peaks 31 or valleys 33 are aligned vertically, i.e., in the Z direction, condensed water may adhere to the surface of the fins 30A, making it difficult to drain. When the fins 30A are used in this orientation, the plate surfaces of the connection portions 35 of the fins 30A become nearly horizontal, causing condensed water droplets to remain on the plate surfaces of the connection portions 35. In this case, the condensed water remaining on the plate surfaces of the connection portions 35 may block the spaces between the peaks 31 or valleys 33 of the fins 30A. This may increase the ventilation resistance of the fins 30A. In particular, if the condensed water freezes, the ventilation resistance increases, reducing the heat exchange performance of the heat exchanger 1A.
そこで、熱交換器1Aでは、熱交換性能の低下を抑制するため、凝縮水が溜まりやすいフィン30Aの風下側の端部で、フィン30Aが有するコルゲートの形状の山部分31と谷部分33が斜め下方向に向けられている。続いて、図4-図6を参照して、フィン30Aの詳細な構成を説明する。 In order to prevent a decline in heat exchange performance, the corrugated peaks 31 and valleys 33 of the fins 30A are oriented diagonally downward at the downwind end of the fins 30A, where condensation tends to accumulate. Next, the detailed configuration of the fins 30A will be described with reference to Figures 4-6.
図4は、熱交換器1Aが備える伝熱管20の一部とその伝熱管20の一部に取り付けられたフィン30Aの一部の拡大斜視図である。図5(A)は、図4に示すVA-VA切断線の断面図である。図5(B)は、図4に示すVB-VB切断線の断面図である。図5(C)は、図4に示すVC-VC切断線の断面図である。図6は、フィン30Aおよび伝熱管20の正面側端部の断面図である。 Figure 4 is an enlarged perspective view of a portion of a heat transfer tube 20 provided in heat exchanger 1A and a portion of a fin 30A attached to that portion of the heat transfer tube 20. Figure 5(A) is a cross-sectional view taken along the VA-VA cutting line shown in Figure 4. Figure 5(B) is a cross-sectional view taken along the VB-VB cutting line shown in Figure 4. Figure 5(C) is a cross-sectional view taken along the VC-VC cutting line shown in Figure 4. Figure 6 is a cross-sectional view of the front end of the fin 30A and the heat transfer tube 20.
なお、図4では、理解を容易にするため、フィン30Aの立ち上がり角度を実際の角度よりも緩やかに示している。また、図6では、伝熱管20の内部空間を省略している。 Note that in Figure 4, the rising angle of the fins 30A is shown more gently than the actual angle to make it easier to understand. Also, in Figure 6, the internal space of the heat transfer tube 20 is omitted.
図示しないが、熱交換器1Aは、背面側にファンが設置され、そのファンによって送風される空気と内部の冷媒とを熱交換させる。このため、フィン30Aには、図4に示すように、背面側、すなわち、-Y側から風Wが吹き付けられる。そして、図5(A)および図5(B)に示すように、フィン30Aの背面側の端部と前後方向中央部、すなわち、フィン30Aの風上側の端部と通風方向中央部では、上述した山部分31と谷部分33が-X方向と+X方向に向けられている。これに対して、図5(C)に示すように、フィン30Aの正面側の端部、すなわち、フィン30Aの風下側の端部では、山部分31と谷部分33が-X方向かつ-Z方向と、+X方向かつ-Z方向に向けられている。要するに、山部分31と谷部分33が左下と右下に向けられている。 Although not shown, a fan is installed on the rear side of the heat exchanger 1A, and heat is exchanged between the air blown by the fan and the internal refrigerant. Therefore, as shown in FIG. 4, wind W is blown onto the fins 30A from the rear side, i.e., the -Y side. As shown in FIGS. 5(A) and 5(B), the peaks 31 and valleys 33 at the rear end and the center in the front-to-rear direction of the fins 30A, i.e., the windward end and the center in the airflow direction of the fins 30A, are oriented in the -X and +X directions. In contrast, as shown in FIG. 5(C), at the front end of the fins 30A, i.e., the downwind end of the fins 30A, the peaks 31 and valleys 33 are oriented in the -X and -Z directions, and the +X and -Z directions. In other words, the peaks 31 and valleys 33 are oriented in the lower left and lower right directions.
より詳細に説明すると、フィン30A全体では、図6に示すように、山部分31が、上に面する上側板状部311と下に面する下側板状部312が頂部32でつながった形状を有する。また、谷部分33が、上に面する上側板状部331と下に面する下側板状部332が底部34でつながった形状を有する。そして、山部分31の上側板状部311と谷部分33の下側板状部332が、接続部分36によって接続されている。また、山部分31の下側板状部312は、下に隣り合う谷部分33の上側板状部331と接続部分35によって接続されている。 Explaining in more detail, in the entire fin 30A, as shown in Fig. 6, the peak portion 31 has a shape in which an upper plate-like portion 311 facing upward and a lower plate-like portion 312 facing downward are connected at a peak 32. Also, the valley portion 33 has a shape in which an upper plate-like portion 331 facing upward and a lower plate-like portion 332 facing downward are connected at a bottom 34. The upper plate-like portion 311 of the peak portion 31 and the lower plate-like portion 332 of the valley portion 33 are connected by a connecting portion 36. Also, the lower plate-like portion 312 of the peak portion 31 is connected to the upper plate-like portion 331 of the adjacent valley portion 33 below by a connecting portion 35 .
フィン30A全体が、このような形状を有するところ、フィン30Aの風下側の端部では、山部分31の上側板状部311と下側板状部312のそれぞれが、左斜め下に向かって曲線状に、詳細には円弧状に延在している。それら上側板状部311と下側板状部312の間隔は一定である。また、谷部分33の上側板状部331と下側板状部332のそれぞれが、右斜め下に向かって曲線状に、詳細には円弧状に延在している。上側板状部331と下側板状部332の間隔も一定である。山部分31と谷部分33は、いわゆるバナナ形状である。このような形状をフィン30Aが有することにより、フィン30Aの頂部32と底部34が、接続部分35、36よりも下側に位置する。 The entire fin 30A has this shape, but at the downwind end of the fin 30A, the upper plate portion 311 and lower plate portion 312 of the peak portion 31 each extend diagonally downward to the left in a curved manner, more specifically, in an arc-like shape. The spacing between the upper plate portion 311 and lower plate portion 312 is constant. Furthermore, the upper plate portion 331 and lower plate portion 332 of the valley portion 33 each extend diagonally downward to the right in a curved manner, more specifically, in an arc-like shape. The spacing between the upper plate portion 331 and lower plate portion 332 is also constant. The peak portion 31 and valley portion 33 form a so-called banana shape. Because the fin 30A has this shape, the peak 32 and bottom 34 of the fin 30A are located below the connecting portions 35 and 36.
ここで、頂部32または底部34が接続部分35よりも下側に位置するとは、頂部32または底部34の一部分が接続部分35よりも下側に位置することをいう。具体的には、頂部32の上側板状部311の側にある端部、詳細には、頂部32のコルゲート外側に面する外壁面の、上側板状部311の側にある端部が接続部分35の上面よりも下側に位置することをいう。また、底部34の下側板状部332の側にある端部、詳細には、底部34のコルゲート内側に面する内壁面の、下側板状部332の側にある端部が接続部分35の上面よりも下側に位置することをいう。
また、頂部32または底部34が接続部分36よりも下側に位置するとは、それらの一部分が接続部分36よりも下側に位置することをいい、具体的には、頂部32の下側板状部312の側にある端部、詳細には、頂部32のコルゲート内側に面する内壁面の、下側板状部312の側にある端部が接続部分36の上面よりも下側に位置することをいう。また、底部34の上側板状部331の側にある端部、詳細には、底部34のコルゲート外側に面する外壁面の、上側板状部331の側にある端部が接続部分36の上面よりも下側に位置することをいう。
Here, the phrase "the top 32 or the bottom 34 is located below the connection portion 35" means that a portion of the top 32 or the bottom 34 is located below the connection portion 35. Specifically, this means that the end of the top 32 on the upper plate portion 311 side, more specifically, the end of the outer wall surface of the top 32 facing the outside of the corrugation, which is located on the upper plate portion 311 side, is located below the top surface of the connection portion 35. Furthermore, this means that the end of the bottom 34 on the lower plate portion 332 side, more specifically, the end of the inner wall surface of the bottom 34 facing the inside of the corrugation, which is located on the lower plate portion 332 side, is located below the top surface of the connection portion 35.
Furthermore, the expression "the top 32 or the bottom 34 is located below the connecting portion 36" means that a portion of the top 32 or the bottom 34 is located below the connecting portion 36, and more specifically, the end of the top 32 on the lower plate portion 312 side, more specifically, the end of the inner wall surface of the top 32 facing the inside of the corrugation, which is located on the lower plate portion 312 side, is located below the upper surface of the connecting portion 36. Furthermore, the expression "the end of the bottom 34 on the upper plate portion 331 side, more specifically, the end of the outer wall surface of the bottom 34 facing the outside of the corrugation, which is located on the upper plate portion 331 side" means that the end of the bottom 34 on the upper plate portion 331 side, more specifically, the end of the outer wall surface of the bottom 34 facing the outside of the corrugation, which is located below the upper surface of the connecting portion 36.
フィン30Aでは、凝縮水が付着した場合に、その凝縮水が図示しないファンの風によって風下側に集まりやすいところ、フィン30Aの風下側の端部では、上述したように、頂部32と底部34が、接続部分35、36よりも下側に位置する。その結果、凝縮水がフィン30Aの風下側の端部に集まった場合、その凝縮水は、フィン30Aの接続部分35、36、山部分31および谷部分33の板面を伝って、頂部32と底部34へ流れ込む。一方、図4に示すように、フィン30Aの風下側の端部、すなわち、+Y端部は、伝熱管20よりも+Y側に突出している。このため、頂部32と底部34に流れ込んだ凝縮水は、伝熱管20に伝わることなく、つまり、風路を塞ぐことなく、そのまま-Z方向に、すなわち下に流れる。これらにより、熱交換器1Aでは、凝縮水がフィン30Aから容易に排出される。その結果、熱交換器1Aの、凝縮水に起因する熱交換効率の低下を抑制することができる。 When condensed water adheres to the fins 30A, it tends to collect on the downwind side due to the wind from a fan (not shown). However, as described above, the peaks 32 and bottoms 34 at the downwind end of the fins 30A are located below the connecting portions 35 and 36. As a result, if condensed water collects on the downwind end of the fins 30A, it flows along the connecting portions 35 and 36, the peaks 31, and the valleys 33 of the fins 30A, and into the peaks 32 and bottoms 34. Meanwhile, as shown in FIG. 4, the downwind end of the fins 30A, i.e., the +Y end, protrudes further toward the +Y side than the heat transfer tubes 20. Therefore, condensed water that flows into the peaks 32 and bottoms 34 flows directly in the -Z direction, i.e., downward, without reaching the heat transfer tubes 20, i.e., without blocking the airflow path. These factors allow condensed water to be easily discharged from the fins 30A in the heat exchanger 1A. As a result, the decrease in heat exchange efficiency of heat exchanger 1A caused by condensed water can be suppressed.
なお、図6に示す実線Lは、図5(B)に示す、フィン30Aの前後方向中央部にある板面を示す線である。この実線Lの位置から明らかなように、山部分31および谷部分33では、フィン30Aの前後方向中央部から正面側の端部へ、すなわち、風下側の端部へ向かって板面部分が低くなっている。その結果、凝縮水が流れ込みやすい。 The solid line L in Figure 6 indicates the plate surface at the center of the fin 30A in the fore-and-aft direction, as shown in Figure 5(B). As is clear from the position of this solid line L, the plate surface of the peaks 31 and valleys 33 becomes lower from the center of the fin 30A in the fore-and-aft direction toward the front end, i.e., the downwind end. As a result, condensed water can easily flow in.
次に、図7-図10を参照して、熱交換器1Aの製造方法について説明する。 Next, a manufacturing method for heat exchanger 1A will be described with reference to Figures 7-10.
図7は、熱交換器1Aの製造方法のフローチャートである。図8は、熱交換器1Aの製造方法が備えるフィン成形工程で使用されるフィン成形装置40の斜視図である。図9(A)は、フィン成形装置40が有するローラ41、42の軸方向Aの一端側にあるブレード410、420の形状を示す拡大斜視図である。図9(B)は、ローラ41、42の軸方向A中央部にあるブレード410、420の形状を示す拡大斜視図である。図10は、熱交換器1Aの製造方法が備えるコア組み立て工程でヘッダ11、12に組み付ける、伝熱管20と半製品フィン150が積層された積層体50の正面図である。 Figure 7 is a flowchart of the manufacturing method for heat exchanger 1A. Figure 8 is a perspective view of fin forming device 40 used in the fin forming step included in the manufacturing method for heat exchanger 1A. Figure 9(A) is an enlarged perspective view showing the shape of blades 410, 420 at one end in the axial direction A of rollers 41, 42 of fin forming device 40. Figure 9(B) is an enlarged perspective view showing the shape of blades 410, 420 at the center in the axial direction A of rollers 41, 42. Figure 10 is a front view of stacked body 50 made of stacked heat transfer tubes 20 and semi-finished fins 150, which will be assembled to headers 11, 12 in the core assembly step included in the manufacturing method for heat exchanger 1A.
まず、図示しないが、上述した材質、形状、個数のヘッダ11、12と伝熱管20を用意する。また、伝熱管20の用意と並行して、上述した材質、形状、個数のフィン30Aを用意するため、図7に示すフィン成形工程を行う(ステップS1)。 First, although not shown, the headers 11, 12 and heat transfer tubes 20 of the material, shape, and number described above are prepared. In parallel with the preparation of the heat transfer tubes 20, the fin forming process shown in Figure 7 is carried out to prepare the fins 30A of the material, shape, and number described above (step S1).
フィン成形工程では、図8に示すフィン成形装置40を用いる。このフィン成形装置40では、コルゲート状の複数の歯、すなわち複数のブレード410、420を外周面に有する一対のローラ41、42が、互いのブレード410、420を噛み合わせている。そして、ブレード410、420は、図9(A)および図9(B)に示すように、断面視台形状であるところ、図9(A)に示すように、ローラ41、42の軸方向Aの一端側、詳細には+A端側では、その断面視台形の高さH1が、図9(B)に示す軸方向A中央部のブレード410、420の断面視台形の高さH2よりも大きい。すなわち、ローラ41、42の+A端側では、ブレード410、420の頂部から底部までの距離が大きく、軸方向A中央部では、ブレード410、420の距離が小さい。 The fin forming process uses a fin forming device 40 shown in Figure 8. This fin forming device 40 uses a pair of rollers 41, 42 having multiple corrugated teeth, i.e., multiple blades 410, 420, on their outer surfaces. The blades 410, 420 are meshed with each other. As shown in Figures 9(A) and 9(B), the blades 410, 420 are trapezoidal in cross section. As shown in Figure 9(A), at one end of the rollers 41, 42 in the axial direction A, specifically the +A end, the height H1 of the trapezoid in cross section is greater than the height H2 of the trapezoid in cross section of the blades 410, 420 at the center of the axial direction A, as shown in Figure 9(B). In other words, at the +A end of the rollers 41, 42, the distance from the top to the bottom of the blades 410, 420 is greater, while the distance between the blades 410, 420 is smaller at the center of the axial direction A.
フィン成形工程では、このようなフィン成形装置40の一対のローラ41、42の間に、フィン30Aの材料である帯状の金属板100、例えば、アルミニウム板を差し込んで、ローラ41、42を互いに反対の回転方向Rに回転させる。これにより、金属板100は、ローラ41、42の軸方向Aの+A端では、頂部から底部までの距離が大きく、ローラ41、42のその他の部分では、頂部から底部までの距離が小さいコルゲートの形状に成形される。その結果、一端部だけ、波の頂部から底部までの距離が大きく、その他の部分で波の頂部から底部までの距離がそれよりも小さいコルゲート形状のフィンが作製される。なお、以下、このフィンのことを半製品フィンという。 In the fin forming process, a strip-shaped metal sheet 100, such as an aluminum sheet, which is the material for the fin 30A, is inserted between a pair of rollers 41, 42 of the fin forming device 40, and the rollers 41, 42 are rotated in opposite rotation directions R. As a result, the metal sheet 100 is formed into a corrugated shape in which the distance from crest to bottom is large at the +A end of the axial direction A of the rollers 41, 42, and the distance from crest to bottom is small in other parts of the rollers 41, 42. As a result, a corrugated fin is produced in which the distance from crest to bottom of the waves is large only at one end and smaller in other parts. Hereinafter, this fin will be referred to as a semi-finished fin.
フィン成形工程で、半製品フィンが作製されると、その半製品フィンを用いて、図7に示すコア組み立て工程を行う(ステップS2)。 Once the semi-finished fins are produced in the fin forming process, the core assembly process shown in Figure 7 is carried out using those semi-finished fins (step S2).
そのコア組み立て工程では、準備した複数の伝熱管20を、管軸が互いに平行、かつ扁平面を対向させた状態に配列させ、さらに、図10に示すように、伝熱管20同士の間に、コルゲートの波が連なる方向を伝熱管20の管軸方向に向け、かつ、コルゲートの山部分31および谷部分33を伝熱管20の扁平面に向けた状態で、半製品フィン150を挟み込む。これにより、伝熱管20と半製品フィン150が交互に積層された積層体50を組み立てる。そして、組み立てた積層体50をその積層方向に圧縮する。すなわち、矢印A1、A2で示す方向から加圧して伝熱管20の同士の間が狭まる状態に圧縮する。このとき、管軸方向D1の側に加える圧縮力をその反対側に加える圧縮力よりも強くすることにより、上述した一端部のコルゲートの頂部から底部までの距離を、一端部以外のその他の部分のコルゲートの頂部から底部までの距離まで縮めて、一端部のコルゲートの頂部から底部までを形成する板面を上へ凸状に湾曲させる。これにより、図4-図6を用いて説明した形状のフィン30Aを形成する。 In the core assembly process, the prepared heat transfer tubes 20 are arranged with their tube axes parallel to one another and their flat surfaces facing each other. Furthermore, as shown in FIG. 10 , semi-finished fins 150 are sandwiched between the heat transfer tubes 20 with the corrugated waves oriented in the axial direction of the heat transfer tubes 20 and with the peaks 31 and valleys 33 of the corrugations facing the flat surfaces of the heat transfer tubes 20. This results in an assembly of a stack 50 in which the heat transfer tubes 20 and semi-finished fins 150 are alternately stacked. The assembled stack 50 is then compressed in the stacking direction. That is, pressure is applied from the directions indicated by arrows A1 and A2 to compress the heat transfer tubes 20 so that the gaps between them narrow. At this time, by applying a stronger compressive force to the side in the tube axis direction D1 than to the opposite side, the distance from the top to the bottom of the corrugations at one end is reduced to the same distance as the top to the bottom of the corrugations at the other end, causing the plate surface forming the corrugations at one end from the top to the bottom to be curved upward in a convex shape. This forms the fin 30A shaped as described using Figures 4-6.
続いて、矢印A1、A2で示す方向に圧縮された積層体50の伝熱管20の一端と他端を、用意したヘッダ11、12の挿入孔13、14に差し込んで、積層体50をヘッダ11、12に組み付ける。これにより、コアを組み立てる。その後、図示しないが、積層体50へ加える圧縮力を調整し、その状態で、積層体50に拘束治具を取り付けて、積層体50の圧縮状態を維持させる。これにより、コア組み立て工程が完了する。 Next, one end and the other end of the heat transfer tubes 20 of the laminate 50, compressed in the directions indicated by arrows A1 and A2, are inserted into the insertion holes 13 and 14 of the prepared headers 11 and 12, and the laminate 50 is assembled to the headers 11 and 12. This completes the core assembly process. Then, although not shown, the compressive force applied to the laminate 50 is adjusted, and in this state, a restraining jig is attached to the laminate 50 to maintain the compressed state of the laminate 50. This completes the core assembly process.
コア組み立て工程に続いて、図7に示すろう付け工程を行う(ステップS3)。詳細には、図示しないが、拘束治具を取り付けられた状態の積層体50の伝熱管20とフィン30A、伝熱管20とヘッダ11、12をろう付けする。そして、ろう付けをした後、積層体50から拘束治具を外す。これにより、熱交換器1Aが作製される。 Following the core assembly process, the brazing process shown in Figure 7 is carried out (step S3). Although not shown in detail, the heat transfer tubes 20 and fins 30A, and the heat transfer tubes 20 and headers 11 and 12 of the stack 50 with the restraining jig attached are brazed together. After brazing, the restraining jig is removed from the stack 50. This completes the production of the heat exchanger 1A.
例えば、上述したヘッダ11、12、伝熱管20、およびフィン30Aを、表面がろう材により覆われたブレーシングシートで形成しておき、それらヘッダ11、12、伝熱管20、およびフィン30Aを用いて、上述したコアを組み立てる。そして、組み立てられたコアに、フラックスを塗布する。例えば、非腐食性のフラックスを塗布する。続いて、フラックスが塗布されたコアを加熱して、フラックスを溶融させ、コア表面の酸化皮膜を除去する。そして、コアをさらに加熱して、ろう材を溶融させ、ろう材を各部隙間に浸透させた後、冷却させる。これにより、コアのろう付けを行う。その結果、熱交換器1Aが作製され、熱交換器1Aが完成する。 For example, the headers 11, 12, heat transfer tubes 20, and fins 30A described above are formed from bracing sheets whose surfaces are covered with brazing material, and the headers 11, 12, heat transfer tubes 20, and fins 30A are then used to assemble the core described above. Flux is then applied to the assembled core. For example, a non-corrosive flux is applied. The core with the applied flux is then heated to melt the flux and remove the oxide film on the core surface. The core is then further heated to melt the brazing material, which penetrates into the gaps between each part, and then allowed to cool. This completes the brazing of the core. As a result, the heat exchanger 1A is produced and completed.
上述したように、熱交換器1Aの製造方法では、コア組み立て工程(ステップS2)で、積層体50を圧縮する。このとき、特許文献1に記載の熱交換器では、コルゲート形のフィンのコルゲートの山部分と谷部分が同じ方向に傾斜するため、小さい圧縮力でフィンが伝熱管に倒れ込んでしまうことがある。 As described above, in the manufacturing method for heat exchanger 1A, the laminate 50 is compressed in the core assembly process (step S2). In the heat exchanger described in Patent Document 1, the peaks and valleys of the corrugations of the corrugated fins are inclined in the same direction, so even a small compressive force can cause the fins to collapse onto the heat transfer tubes.
図11は、伝熱管120に倒れ込んだフィン130の正面図である。図11に示すように、例えば、特許文献1に記載の熱交換器の形態の場合、コルゲート形のフィン130のコルゲートの山部分と谷部分が伝熱管120の管軸方向に倒れてしまうことがある。この場合、フィン130のコルゲートの頂部と底部が伝熱管120と十分な接触面積を形成することができず、十分な大きさのろう付け部が形成できない。その結果、十分な接合強度を得ることができない。 Figure 11 is a front view of a fin 130 that has fallen onto a heat transfer tube 120. As shown in Figure 11, for example, in the case of the heat exchanger configuration described in Patent Document 1, the peaks and valleys of the corrugations of the corrugated fin 130 may fall in the axial direction of the heat transfer tube 120. In this case, the peaks and bottoms of the corrugations of the fin 130 cannot form a sufficient contact area with the heat transfer tube 120, and a sufficiently large brazed joint cannot be formed. As a result, sufficient joint strength cannot be obtained.
これに対して、熱交換器1Aでは、図6に示すように、フィン30Aのコルゲート形は、風下側の端部だけ、断面視、上へ凸状に湾曲した波の形状である。その結果、図7に示すコア組み立て工程(ステップS2)の圧縮でフィン30Aの山部分31と谷部分33が倒れにくい。また、頂部32と底部34が十分な接触面積で伝熱管20と接触して、十分な大きさのろう付け部を形成することができる。その結果、フィン30Aと伝熱管20を十分な強度で接合することがきる。また、フィン30Aの風下側の端部だけ、山部分31と谷部分33が下方向へ向いた形状に成形するだけのため、熱交換器1Aの製造が容易である。 In contrast, in the heat exchanger 1A, as shown in FIG. 6, the corrugated shape of the fins 30A has a wave-like shape that curves upward convexly only at the downwind end in cross section. As a result, the peaks 31 and valleys 33 of the fins 30A are less likely to collapse when compressed during the core assembly process (step S2) shown in FIG. 7. Furthermore, the peaks 32 and bottoms 34 contact the heat transfer tubes 20 over a sufficient contact area, allowing for the formation of a sufficiently large brazed joint. As a result, the fins 30A and the heat transfer tubes 20 can be joined with sufficient strength. Furthermore, the heat exchanger 1A is easily manufactured because only the downwind end of the fins 30A needs to be shaped so that the peaks 31 and valleys 33 face downward.
なお、実施の形態1でいうところの下側または下方向は、本開示でいうところの一方向の一例である。また、山部分31が有する上側板状部311と下側板状部312は、本開示でいうところの第一板状部と第二板状部の一例である。また、谷部分33が有する上側板状部331と下側板状部332は、本開示でいうところの第三板状部と第四板状部の一例である。さらに、接続部分35と36は、本開示でいうところの第一接続部分と第二接続部分の一例である。また、コア組み立て工程は、本開示でいうところのフィン30Aを複数の伝熱管20に取り付ける工程の一例である。 Note that the term "downward" or "downward direction" in embodiment 1 is an example of a direction as defined in the present disclosure. Furthermore, the upper plate portion 311 and the lower plate portion 312 of the peak portion 31 are an example of a first plate portion and a second plate portion as defined in the present disclosure. Furthermore, the upper plate portion 331 and the lower plate portion 332 of the valley portion 33 are an example of a third plate portion and a fourth plate portion as defined in the present disclosure. Furthermore, the connecting portions 35 and 36 are an example of a first connecting portion and a second connecting portion as defined in the present disclosure. Furthermore, the core assembly process is an example of a process of attaching fins 30A to a plurality of heat transfer tubes 20 as defined in the present disclosure.
以上のように、実施の形態1に係る熱交換器1Aでは、コルゲート形のフィン30Aの、コルゲートの山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部で、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34の両方が、山部分31と谷部分33をつなぐ接続部分35、36よりも下側に位置する。このため、フィン30Aの、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部では、フィン30Aに凝縮水が付着しても、その凝縮水を頂部32と底部34に集めることができる。そして、凝縮水は、フィン30Aの端部に集まるため、その端部から下へ落ちて、フィン30Aから容易に排出することができる。 As described above, in the heat exchanger 1A according to embodiment 1, at the ends of the corrugated fins 30A in the direction in which the peaks 32 of the corrugated peaks 31 and the bottoms 34 of the corrugated valleys 33 extend, both the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 are located below the connecting portions 35, 36 connecting the peaks 31 and the valleys 33. Therefore, even if condensed water adheres to the fins 30A at the ends of the fins 30A in the direction in which the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 extend, the condensed water can be collected at the peaks 32 and the bottoms 34. Furthermore, because the condensed water collects at the ends of the fins 30A, it falls from the ends and can be easily discharged from the fins 30A.
また、上述したフィン30Aの、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部は、フィン30Aの風下側に配置されている。フィン30Aの風下側には、風によって吹き寄せられた凝縮水が溜まりやすい。その凝縮水が溜まりやすい端部で頂部32と底部34の両方が接続部分35、36よりも下側に位置するので、頂部32と底部34に凝縮水がより集まりやすく、その結果、排水効率が高い。 Furthermore, the end of the fin 30A described above, in the direction in which the peaks 32 of the peak portions 31 and the bottoms 34 of the valley portions 33 extend, is located on the downwind side of the fin 30A. Condensed water blown by the wind tends to accumulate on the downwind side of the fin 30A. Because both the peaks 32 and bottoms 34 at the end where condensed water tends to accumulate are located below the connecting portions 35 and 36, condensed water tends to collect more easily at the peaks 32 and bottoms 34, resulting in high drainage efficiency.
熱交換器1Aでは、フィン30Aの風下側の端部を、頂部32と底部34が上述した位置にある形状に成形するだけで、凝縮水を容易に排出することができる。このように、凝縮水の排出が容易な熱交換器1Aを容易に製造することができる。 In the heat exchanger 1A, condensed water can be easily drained simply by molding the downwind end of the fin 30A into a shape in which the top 32 and bottom 34 are in the positions described above. In this way, a heat exchanger 1A that easily drains condensed water can be easily manufactured.
また、熱交換器1Aでは、フィン30Aの風下側の端部で、頂部32と底部34が接続部分35、36よりも下側に位置するだけであるため、フィン30Aの風下側の端部以外の部分で、頂部32と底部34を伝熱管20に十分な面積で接触させることができる。その結果、フィン30Aと伝熱管20を十分な強度で接合することができる。 Furthermore, in the heat exchanger 1A, the tops 32 and bottoms 34 are located below the connection portions 35 and 36 only at the downwind ends of the fins 30A, so the tops 32 and bottoms 34 can be in contact with the heat transfer tubes 20 over a sufficient area in areas other than the downwind ends of the fins 30A. As a result, the fins 30A and the heat transfer tubes 20 can be joined with sufficient strength.
(変形例)
なお、実施の形態1では、左右方向に波打つコルゲート形のフィン30Aの左側、すなわち-X側を、山部分31、その-X端を頂部32とし、フィン30Aの右側、すなわち+X側を、谷部分33、その+X端を底部34としているが、これは説明の便宜を図るためのものであるため、山部分31と谷部分33が入れ替わってもよい。
(Modification)
In the first embodiment, the left side of the corrugated fin 30A waving in the left-right direction, i.e., the −X side, is defined as peak portion 31, and its −X end is defined as peak 32. The right side of the fin 30A, i.e., the +X side, is defined as valley portion 33, and its +X end is defined as bottom 34. However, this is for convenience of explanation, and peak portion 31 and valley portion 33 may be interchanged.
また、フィン30Aのコルゲートが左右方向に波打つが、熱交換器1Aが備える部材の相対的な位置関係が保たれる限りにおいて、フィン30Aのコルゲートが波打つ方向は、変更されてもよい。例えば、左右方向から送風される場合、フィン30Aのコルゲートは、前後方向に波打ってもよい。 Furthermore, while the corrugations of the fins 30A undulate in the left-right direction, the direction in which the corrugations of the fins 30A undulate may be changed as long as the relative positional relationships of the components of the heat exchanger 1A are maintained. For example, when air is blown from the left-right direction, the corrugations of the fins 30A may undulate in the front-to-back direction.
(実施の形態2)
実施の形態1では、伝熱管20が一列である。また、伝熱管20が一列である結果、ヘッダ11、12が一組である。しかし、熱交換器1Aでは、伝熱管20の列数、ヘッダ11、12の組数は限定されない。伝熱管20の列数、ヘッダ11、12の組数は、少なくとも1つ以上であればよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the heat transfer tubes 20 are arranged in a single row. As a result of the single row of the heat transfer tubes 20, there is one set of headers 11, 12. However, in the heat exchanger 1A, the number of rows of the heat transfer tubes 20 and the number of sets of the headers 11, 12 are not limited. The number of rows of the heat transfer tubes 20 and the number of sets of the headers 11, 12 may be at least one.
実施の形態2に係る熱交換器1Bは、2つの列に配列された伝熱管21、22を備える。以下、図12-図15を参照して、熱交換器1Bの構成について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。 The heat exchanger 1B according to the second embodiment includes heat transfer tubes 21, 22 arranged in two rows. The configuration of the heat exchanger 1B will be described below with reference to Figures 12-15. The second embodiment will be described mainly with respect to the configuration that differs from the first embodiment.
図12は、実施の形態2に係る熱交換器1Bの一部分を拡大した斜視図である。図13は、熱交換器1Bが備えるフィン30Bの背面図である。図14は、フィン30Bの正面図である。図15は、熱交換器1Bの製造方法で用いるフィン成形装置40が有するローラ41、42の軸方向Aの一端側にあるブレード410、420の形状を示す拡大斜視図である。 Figure 12 is an enlarged perspective view of a portion of a heat exchanger 1B according to embodiment 2. Figure 13 is a rear view of a fin 30B provided in the heat exchanger 1B. Figure 14 is a front view of the fin 30B. Figure 15 is an enlarged perspective view showing the shape of blades 410, 420 at one end in the axial direction A of rollers 41, 42 provided in a fin forming device 40 used in the manufacturing method of the heat exchanger 1B.
なお、図12では、理解を容易にするため、熱交換器1Bが備える複数の伝熱管21、22および複数のフィン30Bのうち、二組の伝熱管21および22と、それら伝熱管21、22にそれぞれ挟まれるフィン30Bだけを示している。 For ease of understanding, Figure 12 shows only two sets of heat transfer tubes 21 and 22 and the fins 30B sandwiched between the heat transfer tubes 21 and 22, out of the multiple heat transfer tubes 21 and 22 and multiple fins 30B provided in the heat exchanger 1B.
図12に示すように、熱交換器1Bは、正面側に配列する複数の伝熱管21と、背面側に配列する複数の伝熱管22と、前後方向に延在して、伝熱管21同士の間と伝熱管22同士の間を通るフィン30Bと、を備える。 As shown in Figure 12, the heat exchanger 1B includes a plurality of heat transfer tubes 21 arranged on the front side, a plurality of heat transfer tubes 22 arranged on the rear side, and fins 30B extending in the front-to-rear direction and passing between the heat transfer tubes 21 and between the heat transfer tubes 22.
伝熱管21と22それぞれは、実施の形態1で説明した伝熱管20と同じ材料で、同じ大きさ、同じ形状に形成されている。そして、伝熱管20と同様に、扁平面を互いに対向させて左右方向に配列している。図示しないが、ヘッダ11、12は、伝熱管21、22のそれぞれの列の上下にそれぞれ配置され、伝熱管21、22に接続されている。そして、伝熱管21と22には、ヘッダ11、12から冷媒が供給可能であり、または伝熱管21と22からヘッダ11、12に冷媒が排出可能である。 Heat transfer tubes 21 and 22 are each formed from the same material and with the same size and shape as heat transfer tube 20 described in embodiment 1. Like heat transfer tube 20, they are arranged in the left-right direction with their flat surfaces facing each other. Although not shown, headers 11 and 12 are arranged above and below each row of heat transfer tubes 21 and 22, respectively, and are connected to heat transfer tubes 21 and 22. Refrigerant can be supplied to heat transfer tubes 21 and 22 from headers 11 and 12, or refrigerant can be discharged from heat transfer tubes 21 and 22 to headers 11 and 12.
これに対して、フィン30Bは、実施の形態1で説明したフィン30Aと同様に、コルゲート形に上下方向に波打つ形状に形成されている。そして、フィン30Bのコルゲート形の頂部32と底部34は、フィン30Aと異なり、断面視曲線状、詳細には断面視放物線状である。また、フィン30Bは、フィン30Aよりも前後方向に長く、正面側に配列する伝熱管21と背面側に配列する伝熱管22の両方に挟み込まれている。さらに、フィン30Bの板面には、風をより流れやすくするため、複数の切り起こし37が形成されている。また、(1)伝熱管21同士の間の左右方向中央、(2)伝熱管21の列と伝熱管22の列の間の前後方向中央かつフィン30Bの左右方向中央、および(3)伝熱管22同士の間の左右方向中央、の3つの箇所に、凝縮水を排出しやすくするため、貫通孔38がそれぞれ形成されている。 In contrast, fin 30B, like fin 30A described in embodiment 1, is formed in a corrugated shape that undulates vertically. Unlike fin 30A, the top 32 and bottom 34 of the corrugated shape of fin 30B are curved in cross section, specifically parabolic in cross section. Fin 30B is also longer in the front-to-rear direction than fin 30A and is sandwiched between both the heat transfer tubes 21 arranged on the front side and the heat transfer tubes 22 arranged on the rear side. Furthermore, multiple raised portions 37 are formed on the surface of fin 30B to facilitate airflow. Furthermore, through holes 38 are formed in three locations to facilitate condensed water discharge: (1) the center between the heat transfer tubes 21 in the left-to-right direction; (2) the center between the rows of heat transfer tubes 21 and 22 in the front-to-rear direction and the center of fin 30B in the left-to-right direction; and (3) the center between the heat transfer tubes 22 in the left-to-right direction.
熱交換器1Bは、実施の形態1の熱交換器1Aと同様に背面側からの送風される環境下で使用される。そこで、フィン30Bは、風下側に集まりやすい凝縮水を高い効率で排出するため、図13に示す背面側の端部、すなわち、風上側の端部で、コルゲート形の山部分31と谷部分33を左右方向に向けているのに対して、図14に示す正面側の端部で、すなわち、風下側の端部で、山部分31と谷部分33を、先端に行くに従い下へ向かう形状に湾曲させている。さらに、山部分31と谷部分33を、先端に行くに従い細くしている。これらにより、フィン30Bは、風下側の端部で、山部分31と谷部分33をつなぐ接続部分35よりも頂部32と底部34が下に位置する。その結果、フィン30Bでは、凝縮水を頂部32と底部34に集めて排出することができる。 Like the heat exchanger 1A of embodiment 1, the heat exchanger 1B is used in an environment where air is blown from the rear side. Therefore, to efficiently discharge condensed water that tends to collect on the downwind side, the fins 30B have corrugated peaks 31 and valleys 33 oriented left and right at the rear end (i.e., the upwind end) shown in FIG. 13 , whereas the peaks 31 and valleys 33 at the front end (i.e., the downwind end) shown in FIG. 14 are curved downward toward their tips. Furthermore, the peaks 31 and valleys 33 are tapered toward their tips. As a result, the peaks 32 and bottoms 34 of the fins 30B are positioned lower than the connecting portions 35 connecting the peaks 31 and valleys 33 at the downwind end. As a result, the fins 30B can collect and discharge condensed water at the peaks 32 and bottoms 34.
熱交換器1Bの製造方法は、(1)フィン成形工程で、ローラ41、42の軸方向Aの一端側、すなわち、図8に示す+A端側が図15に示す断面視台形状に形成され、その断面視台形の脚が回転方向Rと反対側へ凸状の円弧の形状に湾曲したブレード410、420を用いて、フィン30Bの風下側となる端部に湾曲した山部分31、谷部分33を形成すること、(2)コア組み立て工程で、伝熱管21、22を2列に配列し、2列に配列された伝熱管21、22の間に、フィン30Bを挟み込み、伝熱管21と22の列それぞれにヘッダ11,12を取り付けること、(3)そのコア組み立て工程で挟み込んだフィン30Bを圧縮するときに、実施の形態1で説明した、フィン30Bの風下側となる端部の板面を上へ凸状に湾曲させる加工を行わないこと、を除いて同じである。このため、製造方法の詳細な説明を省略する。 The manufacturing method of the heat exchanger 1B is the same as that of the first embodiment, except that: (1) in the fin-forming process, one end of the rollers 41, 42 in the axial direction A, i.e., the +A end shown in FIG. 8, is formed into a trapezoidal cross-section as shown in FIG. 15, and blades 410, 420, the legs of which are curved in a convex arc shape opposite the direction of rotation R, are used to form curved peaks 31 and valleys 33 at the downwind ends of the fins 30B; (2) in the core-assembly process, the heat transfer tubes 21, 22 are arranged in two rows, the fins 30B are sandwiched between the two rows of heat transfer tubes 21, 22, and headers 11, 12 are attached to each row of the heat transfer tubes 21, 22; and (3) when compressing the sandwiched fins 30B in the core-assembly process, the process of bending the plate surfaces of the downwind ends of the fins 30B convexly upward, as described in the first embodiment, is not performed. Therefore, a detailed description of the manufacturing method will be omitted.
以上のように、実施の形態2に係る熱交換器1Bでは、伝熱管21、22が複数の列に配列され、それら伝熱管21、22のそれぞれの列の伝熱管21、22にフィン30Bが挟み込まれているところ、フィン30Bは、列が配列する方向の一端部で、コルゲート形の山部分31と谷部分33を斜め下方向に向けている。このため、その一端部を風下に向けて配置された場合に、風下に集まる凝縮水を山部分31の頂部32と谷部分33の底部34に流して、フィン30Bの外へ排出することができる。 As described above, in the heat exchanger 1B according to embodiment 2, the heat transfer tubes 21, 22 are arranged in multiple rows, and the fins 30B are sandwiched between the heat transfer tubes 21, 22 in each row. At one end of the fins 30B in the direction in which the rows are arranged, the corrugated peaks 31 and valleys 33 face diagonally downward. Therefore, when the fins 30B are positioned with one end facing downwind, condensed water that collects downwind can flow to the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 and be discharged outside the fins 30B.
また、フィン30Bは、伝熱管21の列と伝熱管22の列の間の前後方向中央に貫通孔38を有するので、凝縮水を排出しやすい。また、伝熱管21同士または伝熱管22同士の間の左右方向中央に貫通孔38を有するので、凝縮水を排出しやすい。 Fin 30B also has a through hole 38 in the center in the front-to-back direction between the rows of heat transfer tubes 21 and 22, making it easy to drain condensed water. Fin 30B also has a through hole 38 in the center in the left-to-right direction between the heat transfer tubes 21 or between the heat transfer tubes 22, making it easy to drain condensed water.
(変形例)
なお、実施の形態2で説明した切り起こし37と貫通孔38は、任意の構成である。このため、省略してもよい。また、切り起こし37は、切り欠きであってもよい。当然ながら、切り起こし37、貫通孔38および、切り欠きは、実施の形態1に係る熱交換器1Aのフィン30Aに形成してもよい。
(Modification)
The cut-and-raised portions 37 and the through-holes 38 described in the second embodiment are optional and may be omitted. The cut-and-raised portions 37 may be cut-outs. Naturally, the cut-and-raised portions 37, the through-holes 38, and the cut-outs may be formed in the fins 30A of the heat exchanger 1A according to the first embodiment.
また、実施の形態2では、熱交換器1Bの製造方法が備えるフィン成形工程で、図15に示す断面視台形状に形成され、その断面視台形の脚が回転方向Rと反対側へ凸状の円弧の形状に湾曲したブレード410、420を用いることにより、このフィン成形工程だけで、図14に示す、山部分31と谷部分33が、先端に行くに従い下へ向かう形状に湾曲させるが、実施の形態1で説明したコア組み立て工程のフィン30Bの圧縮で、フィン30Bの板面を湾曲させて、その形状を修正してもよい。 Furthermore, in embodiment 2, the fin molding process included in the manufacturing method of heat exchanger 1B uses blades 410, 420 formed into a trapezoidal cross section as shown in Figure 15, with the legs of the trapezoidal cross section curved in a convex arc shape facing away from the direction of rotation R. This fin molding process alone causes the peak portions 31 and valley portions 33 shown in Figure 14 to curve downward as they approach the tips. However, the shape of fin 30B can also be modified by curving the plate surface of fin 30B when fin 30B is compressed in the core assembly process described in embodiment 1.
また、ブレード410、420の断面形状を別の得たいフィン30Bの断面形状に変更してもよい。例えば、ブレード410、420の、ローラ41、42の軸方向Aの一端側は、フィン30Bの一端を、実施の形態1で説明した頂部32と底部34が接続部分35と36よりも下側に位置する形に加工する形状であってもよい。その結果、成形されたフィン30Bの一端が、実施の形態1と同様に、頂部32と底部34が接続部分35、36よりも下側に位置してもよい。ほか、ブレード410、420の上記一端側は、フィン30Bの一端を、頂部32と底部34のうちの一方だけが接続部分35よりも下側に位置する形に加工する形状であってもよい。 The cross-sectional shape of the blades 410, 420 may also be changed to the cross-sectional shape of a different desired fin 30B. For example, one end of the blades 410, 420 in the axial direction A of the rollers 41, 42 may be shaped so that one end of the fin 30B is processed into a shape such that the top 32 and bottom 34 are positioned below the connecting portions 35, 36, as described in embodiment 1. As a result, one end of the molded fin 30B may be shaped so that the top 32 and bottom 34 are positioned below the connecting portions 35, 36, as in embodiment 1. Alternatively, the one end of the blades 410, 420 may be shaped so that one end of the fin 30B is processed into a shape such that only one of the top 32 and bottom 34 is positioned below the connecting portion 35.
さらに、最終的に得たいフィン30Bとピッチが異なるフィンの断面形状と同形の断面形状を有するブレード410、420が設けられたローラ41、42によって、半製品フィン151を成形し、成形された半製品フィン151のコルゲートのピッチを拡大、縮小することにより、所望の形状のフィン30Bを製造してもよい。このような製造方法であれば、複雑な形状のフィン30Bをより容易に製造できるからである。 Furthermore, semi-finished fins 151 may be formed using rollers 41, 42 equipped with blades 410, 420 having the same cross-sectional shape as the final desired fin 30B but with a different pitch, and the corrugation pitch of the formed semi-finished fin 151 may be enlarged or reduced to produce fins 30B of the desired shape. This manufacturing method makes it easier to produce fins 30B with complex shapes.
次に、図16(A)-図16(D)を参照して、フィン成形装置40の変形例でフィン30Bを製造する場合を例に、その製造方法を説明する。 Next, with reference to Figures 16(A)-16(D), we will explain the manufacturing method for the fin 30B using a modified fin forming device 40.
図16(A)は、実施の形態2に係る熱交換器の製造方法で用いるフィン成形装置40の変形例の概念図である。図16(B)は、フィン成形装置40の変形例が備えるフィン成形ローラで成形したフィンの断面図である。図16(C)は、フィン成形装置40の変形例が備えるピッチ詰めローラで加工されたフィンの断面図である。図16(D)は、フィン成形装置40の変形例が備えるピッチ広げローラで加工されたフィンの断面図である。 Figure 16 (A) is a conceptual diagram of a modified fin forming apparatus 40 used in the heat exchanger manufacturing method according to embodiment 2. Figure 16 (B) is a cross-sectional view of a fin formed by a fin forming roller provided in the modified fin forming apparatus 40. Figure 16 (C) is a cross-sectional view of a fin processed by a pitch-narrowing roller provided in the modified fin forming apparatus 40. Figure 16 (D) is a cross-sectional view of a fin processed by a pitch-widening roller provided in the modified fin forming apparatus 40.
図16(A)-図16(D)に示すように、フィン成形装置40の変形例は、(1)最終的に得たいフィン30Bよりもコルゲートのピッチが大きいフィンの断面形状を有するブレードが設けられ、半製品フィン151を成形するフィン成形ローラ43、44と、(2)フィン成形ローラ43、44よりも回転速度が遅く、その結果、フィン成形ローラ43、44によって成形された半製品フィン151のコルゲートのピッチを詰めることができるピッチ詰めローラ45、46と、(3)ピッチ詰めローラ45、46によって、コルゲートのピッチが詰められた半製品フィン152が進行する方向にローラ軸が向けられ、その半製品フィン152が接触することにより、コルゲートのピッチを広げて、コルゲートのピッチが広げられた半製品フィン153を成形するピッチ広げローラ47と、を備える。フィン30Bは、このフィン成形装置40の変形例に帯状の金属板100が供給され、その金属板100が、フィン成形ローラ43、44、ピッチ詰めローラ45、46順で、これらの間に通され、さらに、ピッチ広げローラ47に接触することにより、製造されてもよい。 As shown in Figures 16(A) to 16(D), a modified example of the fin forming device 40 includes: (1) fin forming rollers 43, 44 provided with blades having a fin cross-sectional shape with a corrugation pitch larger than that of the final desired fin 30B, which form a semi-finished fin 151; (2) pitch-reducing rollers 45, 46 which rotate at a slower speed than the fin forming rollers 43, 44 and thereby reduce the corrugation pitch of the semi-finished fin 151 formed by the fin forming rollers 43, 44; and (3) a pitch-widening roller 47 whose roller axis is oriented in the direction in which the semi-finished fin 152 with reduced corrugation pitch advances, and which comes into contact with the semi-finished fin 152 to widen the corrugation pitch and form a semi-finished fin 153 with a widened corrugation pitch. Fin 30B may also be produced by supplying a strip-shaped metal plate 100 to a modified version of this fin forming device 40, passing the metal plate 100 between fin forming rollers 43, 44, pitch-reducing rollers 45, 46, in that order, and then contacting the pitch-widening roller 47.
なお、ピッチ詰めローラ45、46とピッチ広げローラ47の代わりに板ばねがフィン成形装置40の変形例に組み込まれることにより、半製品フィン151のコルゲートのピッチが調整されてもよい。または、ピッチ詰めローラ45、46とピッチ広げローラ47に加えて、板ばねがフィン成形装置40の変形例に組み込まれることにより、半製品フィン151のコルゲートのピッチが調整されてもよい。また、ピッチ詰めローラ45、46とピッチ広げローラ47は、それらの回転速度が調整されることにより、半製品フィン151、152の進行速度を調整して、成形される半製品フィン152、153のコルゲートのピッチを調整するとよい。 The corrugation pitch of the semi-finished fin 151 may be adjusted by incorporating a leaf spring into a modified fin forming device 40 instead of the pitch-reducing rollers 45, 46 and the pitch-widening roller 47. Alternatively, the corrugation pitch of the semi-finished fin 151 may be adjusted by incorporating a leaf spring into a modified fin forming device 40 in addition to the pitch-reducing rollers 45, 46 and the pitch-widening roller 47. The rotational speeds of the pitch-reducing rollers 45, 46 and the pitch-widening roller 47 may be adjusted to adjust the advancing speed of the semi-finished fins 151, 152 and thereby adjust the corrugation pitch of the semi-finished fins 152, 153 to be formed.
また、当然ながら、フィン成形装置40の変形例は、フィン成形ローラ43、44だけを備えてもよい。このような装置でも、フィン30Bを製造することができるからである。 Of course, a modified version of the fin forming device 40 may include only the fin forming rollers 43 and 44. This is because the fin 30B can also be manufactured using such a device.
(実施の形態3)
実施の形態1、2に係る熱交換器1A、1Bは、空気調和機に用いられてもよい。実施の形態3は、実施の形態1に係る熱交換器1Aを備える空気調和機である。
(Embodiment 3)
The heat exchangers 1A and 1B according to the first and second embodiments may be used in an air conditioner. The third embodiment is an air conditioner including the heat exchanger 1A according to the first embodiment.
以下、図17を参照して、実施の形態3に係る空気調和機について説明する。実施の形態3では、実施の形態1、2と異なる構成を中心に説明する。 The air conditioner according to embodiment 3 will be described below with reference to Figure 17. The description of embodiment 3 will focus on the configuration that differs from embodiments 1 and 2.
図17は、実施の形態3に係る空気調和機2のブロック図である。 Figure 17 is a block diagram of an air conditioner 2 according to embodiment 3.
図17に示すように、空気調和機2は、圧縮機3、ファン4および熱交換器1Aを備える。そして、圧縮機3、ファン4および熱交換器1Aは、アキュムレータ5、四方弁6等の部品と共に、室外機の筐体7に組み込まれている。 As shown in Figure 17, the air conditioner 2 includes a compressor 3, a fan 4, and a heat exchanger 1A. The compressor 3, fan 4, and heat exchanger 1A are incorporated into the outdoor unit housing 7, along with components such as an accumulator 5 and a four-way valve 6.
圧縮機3は、熱交換器1A、アキュムレータ5および四方弁6に接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を形成する。 The compressor 3 is connected to the heat exchanger 1A, the accumulator 5, and the four-way valve 6, forming a refrigerant circuit that circulates the refrigerant.
一方、ファン4は、熱交換器1Aに送風する。その配置は、実施の形態1でいうところの熱交換器1Aの背面側である。これにより、ファン4は、熱交換器1Aの背面から正面に向かう方向に送風する。そして、熱交換器1Aは、上記の冷媒回路の冷媒と送風された空気とを熱交換させる。その結果、空気調和機2は、空気調和を行う。 On the other hand, fan 4 blows air to heat exchanger 1A. It is positioned on the rear side of heat exchanger 1A in the first embodiment. As a result, fan 4 blows air in a direction from the rear to the front of heat exchanger 1A. Heat exchanger 1A then exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit and the blown air. As a result, the air conditioner 2 performs air conditioning.
その空気調和では、熱交換器1Aが備えるフィン30Aに凝縮水が付着して、通風抵抗が大きくなり、熱交換器1Aの熱交換性能が低下してしまうことがある。しかし、熱交換器1Aでは、実施の形態1で説明したように、フィン30Aの風下側の端部から凝縮水を高い効率で排出する。その結果、空気調和機2では、熱交換器1Aの熱交換性能が低下しにくい。これにより、空気調和の性能、すなわち、冷暖房性能も低下しにくい。 In this type of air conditioning, condensed water can adhere to the fins 30A of the heat exchanger 1A, increasing ventilation resistance and reducing the heat exchange performance of the heat exchanger 1A. However, as explained in embodiment 1, the heat exchanger 1A discharges condensed water with high efficiency from the downwind end of the fins 30A. As a result, the heat exchange performance of the heat exchanger 1A in the air conditioner 2 is less likely to deteriorate. This means that the air conditioning performance, i.e., heating and cooling performance, is also less likely to deteriorate.
なお、空気調和機2は、熱交換器1A、圧縮機3、ファン4、アキュムレータ5、四方弁6等の各種部品を用意し、冷媒回路を形成させると共に、室外機の筐体7に組み付けることにより、製造する。 The air conditioner 2 is manufactured by preparing various components such as the heat exchanger 1A, compressor 3, fan 4, accumulator 5, and four-way valve 6, forming a refrigerant circuit, and assembling them into the outdoor unit housing 7.
その空気調和機2の製造では、実施の形態1でいうところのフィン30Aの背面側に、ファン4を配置することが望ましい。詳細には、フィン30Aの背面側端部とファン4が備える羽根を対向させることにより、フィン30Aの背面から正面へファン4が送風可能な状態に、熱交換器1Aとファン4を配置することが望ましい。フィン30Aの正面側端部では、フィン30Aのコルゲート形の山部分31と谷部分33が斜め下方向に向けられているので、このような配置にすることにより、空気調和機2の運転時に、フィン30Aの正面側端部を風下にして、正面側端部に凝縮水を集めると共に、斜め下方向に向いた山部分31と谷部分33から凝縮水を高い効率で排出することができるからである。 In manufacturing the air conditioner 2, it is desirable to position the fan 4 on the rear side of the fin 30A, as referred to in embodiment 1. Specifically, it is desirable to position the heat exchanger 1A and fan 4 so that the rear end of the fin 30A faces the blades of the fan 4, allowing the fan 4 to blow air from the rear of the fin 30A to the front. At the front end of the fin 30A, the corrugated peaks 31 and valleys 33 of the fin 30A face diagonally downward. This positioning allows the front end of the fin 30A to face downwind during operation, allowing condensed water to collect at the front end and to be discharged with high efficiency from the diagonally downward-facing peaks 31 and valleys 33.
以上のように、実施の形態3に係る空気調和機2は、実施の形態1に係る熱交換器1Aを備えるので、熱交換器1Aの熱交換性能が低下しにくく、冷暖房性能も低下しにくい。その結果、空気調和機2は、冷暖房性能を高い状態に保つことができる。 As described above, the air conditioner 2 according to embodiment 3 is equipped with the heat exchanger 1A according to embodiment 1, so the heat exchange performance of the heat exchanger 1A is less likely to deteriorate, and the heating and cooling performance is also less likely to deteriorate. As a result, the air conditioner 2 can maintain high heating and cooling performance.
以上、本開示の実施の形態に係る熱交換器1A、1Bの製造方法および空気調和機2の製造方法について説明したが、熱交換器1A、1Bの製造方法および空気調和機2の製造方法は、これに限定されない。 The manufacturing methods for the heat exchangers 1A and 1B and the air conditioner 2 according to the embodiments of the present disclosure have been described above, but the manufacturing methods for the heat exchangers 1A and 1B and the air conditioner 2 are not limited to this.
例えば、実施の形態1および2では、熱交換器1A、1Bが備えるフィン30A、30Bの風下側の端部で、コルゲート形の山部分31と谷部分33の両方が斜め下に向けられている。しかし、フィン30A、30Bはこれに限定されない。フィン30A、30Bは、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部で、頂部32が山部分31と谷部分33とをつなぐ接続部分35、36よりも一方向に位置すればよい。または、フィン30A、30Bは、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部で、底部34が接続部分35、36よりも一方向に位置すればよい。このため、山部分31と谷部分33の片方だけが下に向けられてもよいし、接続部分35、36が上に位置する結果、山部分31と谷部分33が下に位置してもよい。 For example, in embodiments 1 and 2, at the downwind ends of the fins 30A and 30B provided in the heat exchangers 1A and 1B, both the corrugated peaks 31 and valleys 33 face diagonally downward. However, the fins 30A and 30B are not limited to this. At the end of the fins 30A and 30B in the direction in which the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 extend, the peaks 32 need only be positioned in one direction relative to the connecting portions 35 and 36 connecting the peaks 31 and valleys 33. Alternatively, at the end of the fins 30A and 30B in the direction in which the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 extend, the bottoms 34 need only be positioned in one direction relative to the connecting portions 35 and 36. Therefore, only one of the peaks 31 and valleys 33 may face downward, or the connecting portions 35 and 36 may be positioned upward, resulting in the peaks 31 and valleys 33 being positioned downward.
ここで、一方向は、重力がかかる方向、例えば、下方向であることが望ましい。また、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部は、風下側の端部であることが望ましい。 Here, it is desirable that the one direction is the direction in which gravity acts, for example, downward. Furthermore, it is desirable that the end in the direction in which the peak 32 of the peak portion 31 and the bottom 34 of the valley portion 33 extend is the end on the downwind side.
また、上述したが、頂部32または底部34が接続部分35、36よりも下側に位置するとは、頂部32または底部34の一部分が接続部分35、36よりも下側に位置することをいう。詳細には、頂部32または底部34のコルゲート内側に面する内壁の一部分が接続部分35、36よりも下側に位置することをいう。 As mentioned above, the apex 32 or bottom 34 being located below the connecting portions 35, 36 means that a portion of the apex 32 or bottom 34 is located below the connecting portions 35, 36. More specifically, this means that a portion of the inner wall of the apex 32 or bottom 34 facing the inside of the corrugation is located below the connecting portions 35, 36.
図18は、実施の形態1に係る熱交換器1Aが備えるフィン30Aの変形例の断面図である。図19は、フィン30Aの別の変形例の断面図である。図20は、フィン30Aのさらに別の変形例の断面図である。 Figure 18 is a cross-sectional view of a modified example of the fin 30A provided in the heat exchanger 1A according to embodiment 1. Figure 19 is a cross-sectional view of another modified example of the fin 30A. Figure 20 is a cross-sectional view of yet another modified example of the fin 30A.
図18に示すように、フィン30Aは、コルゲート形の山部分31と谷部分33のうち、谷部分33だけが下方向へ向くことにより、詳細には谷部分33だけが下方向へ傾くことにより、頂部32と底部34のうち、底部34だけが接続部分35、36よりも下方向に位置してもよい。このような形態でも、凝縮水を底部34に集めて排水することができるからである。 As shown in Figure 18, the fin 30A may have a corrugated peak portion 31 and valley portion 33, with only the valley portion 33 facing downward, more specifically, with only the valley portion 33 tilting downward, so that of the peak portion 32 and bottom portion 34, only the bottom portion 34 is positioned lower than the connecting portions 35, 36. This is because condensed water can still be collected at the bottom portion 34 and drained.
この場合、谷部分33は、直線的に下方向へ向いているが、湾曲することにより、下方向へ向いてもよい。また、図示しないが、フィン30Aは、図18の形態とは逆に、頂部32と底部34のうち、頂部32だけが接続部分35、36よりも下方向に位置してもよい。 In this case, the valley portion 33 faces downward linearly, but it may also face downward by curving. Also, although not shown, the fin 30A may have a top portion 32 and a bottom portion 34, with only the top portion 32 positioned lower than the connecting portions 35 and 36, as opposed to the configuration shown in Figure 18.
また、図19に示すように、フィン30Aでは、山部分31と谷部分33をつなぐ接続部分35、36とこれらに隣接する隣接部が断面視三角形状に上へ突出してもよい。そして、接続部分35、36が上に位置することにより、頂部32と底部34の両方が接続部分35、36よりも下方向に位置してもよい。また、接続部分35、36とこれらに隣接する隣接部は、図20に示すように、断面視曲線状に、詳細には、断面視円弧状に突出してもよい。換言すると、ディンプル状に突出してもよい。これらの形態でも、凝縮水を頂部32と底部34に集めて排水することができるからである。 Also, as shown in Figure 19, in the fin 30A, the connecting portions 35, 36 connecting the peak portion 31 and the valley portion 33 and the adjacent portions adjacent thereto may protrude upward in a triangular shape in cross section. Furthermore, by positioning the connecting portions 35, 36 at the top, both the peak 32 and the bottom 34 may be positioned lower than the connecting portions 35, 36. Furthermore, as shown in Figure 20, the connecting portions 35, 36 and the adjacent portions adjacent thereto may protrude in a curved shape in cross section, more specifically, in an arc shape in cross section. In other words, they may protrude in a dimple shape. This is because these configurations also allow condensed water to be collected at the peak 32 and bottom 34 and drained.
図19と図20に示す形態は、実施の形態1および2、図18に示す形態に組み合わされてもよい。 The configurations shown in Figures 19 and 20 may be combined with embodiments 1 and 2 and the configuration shown in Figure 18.
また、図19と図20に示す形態の場合、上へ突出している部分の上面に撥水層を設けるとよい。その撥水層は、実施の形態1で説明したろう付け工程のフラックスの塗布および加熱により実現されてもよい。このような撥水層を設けることにより、上へ突出している部分に凝縮水が付着しても、その凝縮水を下へ流して、頂部32と底部34の両方から凝縮水を排出することができるからである。当然ながら、実施の形態1、2のフィン30A、30Bでも、上面側に撥水層を設けるとよい。 Furthermore, in the configurations shown in Figures 19 and 20, it is advisable to provide a water-repellent layer on the upper surface of the upwardly protruding portion. This water-repellent layer may be achieved by applying flux and heating in the brazing process described in embodiment 1. By providing such a water-repellent layer, even if condensed water adheres to the upwardly protruding portion, the condensed water can be allowed to flow downward and be discharged from both the top 32 and the bottom 34. Naturally, it is also advisable to provide a water-repellent layer on the upper surface side of the fins 30A and 30B in embodiments 1 and 2.
なお、図19、図20に示す接続部分35とその隣接部が上に突出する形態は、本開示でいうところの第一突出部の一例である。また、接続部分36とその隣接部が上に突出する形態は、本開示でいうところの第二突出部の一例である。 Note that the configuration in which the connection portion 35 and its adjacent portion protrude upward as shown in Figures 19 and 20 is an example of the first protrusion defined in this disclosure. Furthermore, the configuration in which the connection portion 36 and its adjacent portion protrude upward is an example of the second protrusion defined in this disclosure.
また、熱交換器1A、1Bが備えるフィン30A、30Bの風下側の端部だけにおいて、コルゲート形の山部分31と谷部分33の両方が斜め下に向けられている。しかし、フィン30A、30Bはこれに限定されない。このようなコルゲート形の山部分31と谷部分33の形状は、山部分31の頂部32と谷部分33の底部34が延在する方向の端部に形成されていればよく、望ましくは、風下側に配置される端部に形成されているとよい。従って、風下側に配置される端部と風上側に配置される端部の両方の端部に、上記形状が形成されていてもよい。 Furthermore, only at the downwind ends of the fins 30A, 30B provided in the heat exchangers 1A, 1B, both the corrugated peaks 31 and valleys 33 face diagonally downward. However, the fins 30A, 30B are not limited to this. The shapes of the corrugated peaks 31 and valleys 33 need only be formed at the ends in the direction in which the peaks 32 of the peaks 31 and the bottoms 34 of the valleys 33 extend, and preferably at the ends located on the downwind side. Therefore, the above shapes may be formed at both the ends located on the downwind side and the ends located on the windward side.
なお、端部とは、端面を含む部分のことをいい、例えば、端面からフィン30A、30Bの通風方向の幅の数%程度の部分のことである。 Note that the term "end" refers to the portion including the end face, for example, the portion extending from the end face to approximately a few percent of the width of the fins 30A and 30B in the ventilation direction.
実施の形態1および2では、フィン30A、30Bの前後方向の幅が伝熱管20の前後方向の幅よりも大きく、その結果、フィン30A、30Bが伝熱管20、21よりも正面側、すなわち、風下側に突出している。しかし、フィン30A、30Bの配置はこれに限定されない。熱交換器1A、1Bでは、フィン30A、30Bの伝熱管20、21に対する相対的な位置関係は任意である。 In embodiments 1 and 2, the front-to-rear width of the fins 30A, 30B is greater than the front-to-rear width of the heat transfer tube 20, and as a result, the fins 30A, 30B protrude further forward, i.e., downwind, than the heat transfer tubes 20, 21. However, the arrangement of the fins 30A, 30B is not limited to this. In the heat exchangers 1A, 1B, the relative positional relationship of the fins 30A, 30B to the heat transfer tubes 20, 21 is arbitrary.
図21は、実施の形態1に係る熱交換器1Aの変形例の斜視図である。図22は、熱交換器1Aの別の変形例の斜視図である。 Figure 21 is a perspective view of a modified example of heat exchanger 1A according to embodiment 1. Figure 22 is a perspective view of another modified example of heat exchanger 1A.
図21に示すように、フィン30Aの前後方向の幅、すなわち、Y方向の幅と伝熱管20のY方向の幅が同じであり、フィン30Aの+Y面と伝熱管20の+Y面がY方向に揃えられていてもよい。また、図22に示すように、フィン30AのY方向の幅が伝熱管20のY方向の幅よりも小さく、フィン30Aの+Y面が伝熱管20の+Y面よりも-Y側に位置していてもよい。このような形態であっても、フィン30Aの+Y端部、すなわち、風下側の端部から凝縮水を排出することができるからである。 As shown in FIG. 21, the front-to-rear width of the fin 30A, i.e., its width in the Y direction, may be the same as the width of the heat transfer tube 20 in the Y direction, and the +Y face of the fin 30A may be aligned with the +Y face of the heat transfer tube 20 in the Y direction. Alternatively, as shown in FIG. 22, the Y direction width of the fin 30A may be smaller than the Y direction width of the heat transfer tube 20, and the +Y face of the fin 30A may be located on the -Y side of the +Y face of the heat transfer tube 20. Even in this configuration, condensed water can be discharged from the +Y end of the fin 30A, i.e., the downwind end.
1A,1B 熱交換器、2 空気調和機、3 圧縮機、4 ファン、5 アキュムレータ、6 四方弁、7 筐体、11,12 ヘッダ、13,14 挿入孔、20-22 伝熱管、30A,30B フィン、31 山部分、32 頂部、33 谷部分、34 底部、35,36 接続部分、37 切り起こし、38 貫通孔、40 フィン成形装置、41,42 ローラ、43,44 フィン成形ローラ、45,46 ピッチ詰めローラ、47 ピッチ広げローラ、50 積層体、100 金属板、120 伝熱管、130 フィン、150-153 半製品フィン、311 上側板状部、312 下側板状部、331 上側板状部、332 下側板状部、410,420 ブレード、A 軸方向、A1,A2 矢印、D1 管軸方向、H1,H2 高さ、L 実線、P ピッチ、R 回転方向、W 風、θ 角度。 1A, 1B Heat exchanger, 2 Air conditioner, 3 Compressor, 4 Fan, 5 Accumulator, 6 Four-way valve, 7 Housing, 11, 12 Header, 13, 14 Insertion hole, 20-22 Heat transfer tube, 30A, 30B Fin, 31 Peak portion, 32 Crest, 33 Valley portion, 34 Bottom, 35, 36 Connection portion, 37 Cut-out, 38 Through hole, 40 Fin forming device, 41, 42 Roller, 43, 44 Fin forming roller, 45, 46 Pitch narrowing roller, 47 Pitch widening roller, 50 Laminate, 100 Metal plate, 120 Heat transfer tube, 130 Fin, 150-153 Semi-finished fin, 311 Upper plate-shaped portion, 312 Lower plate-shaped portion, 331 Upper plate-shaped portion, 332 Lower plate portion, 410, 420 blade, A axial direction, A1, A2 arrows, D1 pipe axis direction, H1, H2 height, L solid line, P pitch, R rotation direction, W wind, θ angle.
Claims (4)
前記フィンを成形する工程では、前記一対のローラの軸方向の一端側が、前記板状体の一端を、前記山部分にある頂部が前記第一接続部分よりも前記一方向に位置する形状に加工する、
熱交換器の製造方法。 a step of sandwiching a plate-like body between a pair of rollers having intermeshing corrugated blades, and rotating the pair of rollers to bend the plate-like body into a corrugated shape having peaks and valleys, with a plurality of waves arranged in one direction in the order of the peaks, first connecting portions connecting the peaks and valleys, and the valleys, thereby forming a fin;
In the fin forming step, one end side of the pair of rollers in the axial direction processes one end of the plate-like body into a shape in which a top of the mountain portion is positioned in the one direction relative to the first connection portion.
A method for manufacturing a heat exchanger.
管軸を互いに平行に向けた複数の伝熱管の間に、前記管軸が延在する方向へ前記一方向を向けた前記フィンを挟んで、前記フィンを前記複数の伝熱管に取り付ける工程と、
を備え、
前記フィンを成形する工程では、前記一対のローラの一端側での噛み合いが他端側での噛み合いよりも深くされることにより、前記フィンの、前記山部分の頂部と前記谷部分の底部が延在する方向にある一端部の、前記山部分にある頂部から前記谷部分にある底部までの距離が他端部の前記頂部から底部までの距離よりも大きい形状に成形し、
前記フィンを前記複数の伝熱管に取り付ける工程は、前記複数の伝熱管の間に挟んだ前記フィンを、前記伝熱管の管軸同士を近づく方向に圧縮することにより、前記フィンの前記一端部を前記他端部よりも大きく屈曲させ、前記一端部の、前記頂部を前記第一接続部分よりも前記一方向に位置させる、
熱交換器の製造方法。 a step of sandwiching a plate-like body between a pair of rollers having intermeshing corrugated blades, and rotating the pair of rollers to bend the plate-like body into a corrugated shape having peaks and valleys, with a plurality of waves arranged in one direction in the order of the peaks, first connecting portions connecting the peaks and valleys, and the valleys, thereby forming a fin;
a step of attaching the fins, which are oriented in the one direction, to a plurality of heat transfer tubes whose tube axes are oriented parallel to one another, by sandwiching the fins between the plurality of heat transfer tubes whose tube axes extend;
Equipped with
In the step of forming the fin, the engagement of one end of the pair of rollers is made deeper than the engagement of the other end, so that the distance from the top of the peak to the bottom of the valley at one end of the fin, which is in the direction in which the tops of the peaks and the bottoms of the valleys extend, is greater than the distance from the top to the bottom at the other end,
In the step of attaching the fins to the heat transfer tubes, the fins sandwiched between the heat transfer tubes are compressed in a direction in which the tube axes of the heat transfer tubes approach each other, thereby bending the one end of the fin more than the other end, and positioning the apex of the one end in the one direction relative to the first connection portion.
A method for manufacturing a heat exchanger.
請求項1または2に記載の熱交換器の製造方法。 After the step of forming the fin, a step of enlarging or reducing the wave pitch of the formed fin is included.
A method for manufacturing the heat exchanger according to claim 1 or 2 .
前記熱交換器と前記ファンを前記筐体に組み付ける工程では、前記フィンの前記他端部に前記ファンが有する羽根を対向させることにより、前記フィンの前記他端部から前記一端部へ前記ファンが送風可能な状態に、前記熱交換器と前記ファンを配置する、
空気調和機の製造方法。 a step of assembling the heat exchanger manufactured by the method for manufacturing a heat exchanger according to claim 2 and a fan for blowing air to the heat exchanger into a housing,
In the step of assembling the heat exchanger and the fan to the housing, the blades of the fan are arranged to face the other end of the fins, so that the fan can blow air from the other end of the fins to the one end.
A method for manufacturing an air conditioner.
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