热交换器的制造方法

技术领域

本公开涉及热交换器的制造方法。

背景技术

例如专利文献1所记载的热交换器具备多个板状翅片和插入于在这些各板状翅片形成的贯穿插入孔的多个多孔管。在这样的热交换器中，使在多孔管的内部流动的制冷剂和一边与板状翅片接触一边流动的空气进行热交换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-78295号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了在专利文献1所记载的热交换器中使热传导性提高，将板状翅片的贯穿插入孔形成得较小，减小多孔管与板状翅片的贯穿插入孔的缘部的间隙即可。但是，若减小板状翅片的贯穿插入孔，则在组装热交换器时，多孔管向贯穿插入孔的插入阻力变大，多孔管的插入作业变得困难。

本公开的目的在于，能够容易地进行热交换器的组装。

用于解决课题的手段

(1)对于本公开的热交换器的制造方法，热交换器具备：翅片，其具有开口；以及多孔管，其在第一方向上延伸，在与所述第一方向正交的第二方向上形成有多个流路，并插入到所述开口中，其中，

所述热交换器的制造方法包括：

第一工序，在该第一工序中，在与所述第一方向和所述第二方向分别正交的第三方向上的所述开口的位置处，将所述翅片朝向所述第一方向弯折；

第二工序，在该第二工序中，将所述多孔管插入于弯折的所述翅片的所述开口中；以及

第三工序，在该第三工序中，在所述第三方向上对在所述开口中插入有所述多孔管的所述翅片施加力，由此，在所述开口的位置处将所述翅片朝向所述第一方向进一步弯折。

在这样构成的热交换器的制造方法中，在第三工序中，在第三方向上对翅片施加力，将翅片在开口的位置处弯折，由此，翅片的开口的大小比对翅片施加力之前小，因此，能够在第三工序之前预先增大翅片的开口的大小。由此，在第二工序中，在将多孔管插入翅片的开口时，能够减小多孔管的插入阻力。其结果是，能够容易地将多孔管插入于翅片的开口，因此，能够容易地进行热交换器的组装。另外，由于在第一工序中将翅片在开口的位置处事先弯折，所以能够在翅片上形成折痕。由此，在第三工序中对翅片施加力时，能够将翅片向意图的方向弯折。

(2)优选的是，所述翅片是冲压成型件，所述第一工序在将冲压成型的所述翅片在所述第三方向上以规定的长度分割的工序之前进行。

在该情况下，与将分割后的翅片各弯折1片的情况相比，能够抑制翅片的弯折角度产生偏差。

(3)优选的是，在所述第三工序中，一边支承所述多孔管一边在所述第三方向上对所述翅片施加力。

在该情况下，能够容易地弯折翅片。

(4)优选的是，所述翅片具有在所述第三方向上隔开间隔形成的多个所述开口，在所述第二工序中，将多个所述多孔管分别插入到所述翅片的多个所述开口，在所述第三工序中，一边支承多个所述多孔管，一边以相邻的所述多孔管之间的间距成为规定长度的方式在所述第三方向上对所述翅片施加力。

在该情况下，能够使相邻的多孔管之间的间距与集管中的相邻的插入口之间的间距一致。由此，即使在对翅片施加力而将翅片弯折之后，也能够将多个多孔管分别插入到集管的对应的插入口。

(5)优选的是，在所述第三工序中，在所述翅片的所述第三方向上的两端，沿着所述翅片的所述第二方向的全长分别配置夹具块，使至少一方的夹具块以这些夹具块相互接近的方式在所述第三方向上移动，由此，在所述第三方向上对所述翅片施加力。

在该情况下，通过使用夹具块，能够在第二方向的全长上对翅片均等地施加力。使用该夹具块对翅片施加力的方法在翅片沿第二方向较长地形成的情况下特别有效。

附图说明

图1是采用了实施方式的热交换器的空调装置的概略结构图。

图2是室外热交换器的概略结构图。

图3是示出热交换部的一部分的放大立体图。

图4是作为翅片的原料的板材的主视图。

图5是示出成型工序的板材的主视图。

图6是示出列切断工序的板材的主视图。

图7是示出弯折工序后的状态的翅片的剖视图。

图8是示出分割工序的翅片的剖视图。

图9是示出在分割工序后排列多个翅片的状态的侧视图。

图10是示出插入工序的翅片的剖视图。

图11是示出插入工序后的状态的翅片的剖视图。

图12是示出压缩工序的翅片的剖视图。

图13是在压缩工序中使用的夹具装置的立体图。

图14是从前侧观察夹具装置的侧视图。

图15是示出夹具装置的使用状态的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

首先，对采用了作为热交换器的室外热交换器的空调装置的结构进行说明。图1是空调装置的概略结构图。空调装置1是能够通过进行蒸汽压缩式的制冷循环而进行建筑物等的室内的制冷以及制热的装置。

＜空调装置的整体结构＞

空调装置1主要具备室外单元2、多个(在此为2个)室内单元3、液体制冷剂联络管4以及气体制冷剂联络管5。空调装置1的蒸汽压缩式的制冷剂回路6是室外单元2与室内单元3经由液体制冷剂联络管4及气体制冷剂联络管5连接而构成的。

室外单元2设置于室外(建筑物的屋顶、建筑物的壁面附近等)或地下室等，构成制冷剂回路6的一部分。室外单元2主要具有气液分离器7、压缩机8、四路切换阀10、室外热交换器11、室外膨胀阀12、液体侧截止阀13、气体侧截止阀14以及室外风扇15。各设备7、8、10、11、15以及阀12～14之间通过制冷剂管16～22连接。

室内单元3设置在室内，构成制冷剂回路6的一部分。室内单元3主要具有室内膨胀阀3a、室内热交换器3b以及室内风扇3c。

＜空调装置的动作＞

在空调装置1中，进行制冷运转和制热运转。

在制冷运转中，使室内热交换器3b作为蒸发器发挥作用，使室外热交换器11作为冷凝器发挥作用。具体而言，通过将四路切换阀10切换为图1的实线所示的状态，从而使制冷剂按照压缩机8、室外热交换器11、室外膨胀阀12、室内膨胀阀3a以及室内热交换器3b的顺序循环。

在制热运转中，使室内热交换器3b作为冷凝器发挥作用，使室外热交换器11作为蒸发器发挥作用。具体而言，通过将四路切换阀10切换为图1的虚线所示的状态，从而使制冷剂按照压缩机8、室内热交换器3b、室内膨胀阀3a、室外膨胀阀12以及室外热交换器11的顺序循环。

＜室外热交换器＞

图2是室外热交换器11的概略结构图。室外热交换器11是进行制冷剂与室外空气的热交换的热交换器。室外热交换器11主要具有热交换部30、第一集管31和第二集管32。

热交换部30具有：在图2的上下方向上隔开间隔配置的多个多孔管40；和在图2的左右方向上隔开间隔配置的多个翅片50。

第一集管31和第二集管32均为纵长中空的圆筒形状的部件。在第一集管31分别插入有多个多孔管40的一端部。在第二集管32分别插入有多个多孔管40的另一端部。各多孔管40的一端部和另一端部通过焊接等固定于第一集管31和第二集管32。

流入到第一集管31的内部空间和第二集管32的内部空间中的一方的内部空间的制冷剂经由多孔管40流向另一方的内部空间。空气借助室外风扇15(参照图1)在图2的纸面垂直方向上通过相邻的多孔管40之间以及相邻的翅片50之间。这样通过的空气与在多孔管40内流动的制冷剂之间进行热交换。

＜热交换部＞

图3是示出图2所示的热交换部30的一部分的放大立体图。在以下的说明中，将图3所示的第一方向X设为前后方向，将第二方向Y设为左右方向，将第三方向Z设为上下方向。第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z相互正交。

热交换部30的多孔管40没有特别限定，例如是通过挤压成型而形成的扁平管。多孔管40形成为沿前后方向X延伸。在多孔管40的内部沿左右方向Y形成有多个供制冷剂流动的小的流路43。

热交换部30的翅片50是沿上下方向Z延伸的板部件，在空气的通过方向(左右方向Y)上具有规定的宽度。本实施方式的翅片50是通过后述的顺序输送模具制造的冲压成型件。翅片50具有在上下方向Z上隔开间隔地形成的多个开口51。本实施方式的各开口51是在翅片50的板厚方向(前后方向X)上贯通而形成的孔。各开口51在翅片50的左右方向Y的中间部沿左右方向Y较长地形成。

在翅片50的各开口51中插入有多孔管40。另外，在图3中示出了将多孔管40插入于翅片50的2处的开口51中的状态，省略了插入于其他的开口51中的多孔管40的图示。多孔管40插入到在多个翅片50各自的相同高度位置形成的开口51。

翅片50具有多个弯曲部52。多个弯曲部52在上下方向Z上的多个开口51的位置处分别朝向前后方向X弯折。“弯曲部”是指通过翅片50的弯折而具有曲率的区域。另外，弯曲部的曲率被设定为任意的值。多个弯曲部52通过将翅片50交替地向相反方向(前方向和后方向)弯折而形成。

翅片50具有在上下方向Z上相邻的弯曲部52之间形成的多个平坦部53。“平坦部”是指即使弯折翅片50也不具有曲率的区域。翅片50由各弯曲部52和与该弯曲部52的上下相邻的一对平坦部53形成为V字状。另外，翅片50并不限定于本实施方式的形状。例如，翅片50也可以不具有平坦部53，而是以相互向相反方向弯折的弯曲部52彼此连续相连的方式形成为波形状。

翅片50在各平坦部53具有在左右方向Y上隔开间隔而形成的一对翼片54。各翼片54通过将平坦部53的一部分向前侧切起而形成。通过使翼片54的各切起端部与相邻的翅片50的平坦部53抵接，来规定相邻的翅片50之间的间距。

翅片50具有以从各开口51的缘部沿前后方向X立起的方式沿着该缘部形成的多个卡箍57。多个卡箍57是通过对翅片50实施翻边加工而形成的。在上下方向Z上相邻的卡箍57以相互向相反方向立起的方式形成(参照图7)。

＜室外热交换器的制造方法＞

接着，对如上述那样构成的室外热交换器11的制造方法进行说明。

图4是作为翅片50的原料的板材80的主视图。板材80的上下方向Z上的长度形成为比翅片50的上下方向Z上的规定的长度L长。板材80的左右方向Y上的宽度形成为比翅片50的左右方向Y上的规定的宽度W0长。本实施方式中的板材80的宽度形成为翅片50的规定的宽度W0的3倍的长度。

在板材80的宽度方向上，配置有多列(在此为3列)对板材80实施冲压成型的顺序输送模具(省略图示)。通过利用这些顺序输送模具对板材80实施冲压成型，如图5所示，在板材80上依次成型与3片翅片50对应的开口51、翼片45以及卡箍57(成型工序)。在成型工序中，各开口51的上下方向Z上的宽度W1以如下方式成型：即使在后述的弯折工序中弯折翅片50，也成为与多孔管40的上下方向Z上的厚度H(参照图3)相比足够大的尺寸。

接着，如图6所示，将成型有开口51、翼片54及卡箍57的板材80以在其宽度方向上三等分的方式切断(列切断工序)。通过该列切断工序，形成3片具有规定的宽度W0的翅片50。另外，该时刻的各翅片50的上下方向Z上的长度依然比规定的长度L长。

接着，利用对应的顺序输送模具对通过列切断工序得到的各翅片50进行冲压成型而弯折(弯折工序(第一工序))。图7是示出弯折工序后的状态的翅片50的剖视图。另外，在图7中，省略了翼片54的图示(对于图8～图12也同样)。在弯折工序中，在上下方向Z上的各开口51的位置处，将翅片50朝向前后方向X的前侧和后侧交替地弯折。

在弯折工序中，以翅片50的各开口51的位置带有折痕的程度将翅片50较浅地弯折。通过该弯折工序，在翅片50的各开口51的位置形成有在前后方向X上较浅地弯折的弯折部59。

接着，如图8所示，将形成有多个弯折部59的各翅片50在上下方向Z上以规定的长度L分割(分割工序)。然后，如图9所示，将以规定的长度L被分割的多个翅片50以各弯折部59的弯折方向一致的方式在前后方向X上排列。在将多个翅片50沿前后方向X排列时，各翅片50的翼片54(参照图3)与相邻的翅片50抵接，由此，多个翅片50在前后方向X上等间隔地配置。

接着，如图10所示，在各翅片50的多个开口51中分别插入多个多孔管40(插入工序(第二工序))。在插入工序中，朝向与形成于插入对象的开口51的位置的弯折部59的弯折方向相反的方向插入多孔管40。

具体而言，在弯折部59朝向前侧弯折的情况下，在与该弯折部59对应的开口51中，从多个翅片50中的配置于最前侧的翅片50朝向配置于其后侧的翅片50插入多孔管40。在弯折部59朝向后侧弯折的情况下，在与该弯折部59对应的开口51中，从多个翅片50中的配置于最后侧的翅片50朝向配置于其前侧的翅片50插入多孔管40。

如图11所示，各多孔管40以将形成于多个翅片50各自的相同高度位置的开口51全部贯通的方式插入。如上所述，各开口51的宽度W1是即使在弯折工序后与多孔管40的厚度H相比也足够大的尺寸，因此，在插入工序中将多孔管40向各开口51插入时，能够减小多孔管40的插入阻力。

接着，如图12所示，通过对多个翅片50以在上下方向Z上压缩的方式施加力，从而在各开口51的位置处将翅片50朝向前后方向X进一步弯折(压缩工序(第三工序))。在压缩工序中，一边利用后述的夹具装置90(参照图15)支承多个多孔管40，一边以使相邻的多孔管40之间的间距P成为规定长度的方式对多个翅片50施加力。

通过该压缩工序，在翅片50的各开口51的位置形成弯曲部52。通过在各开口51的位置形成弯曲部52，从而各开口51的宽度W1变小。当各开口51的宽度W1变小时，与各开口51对应的卡箍57的末端部与插入到各开口51的多孔管40的外表面抵接。在该状态下，通过焊接将各多孔管40的外表面固定于各翅片50的对应的卡箍57。

＜夹具装置＞

图13是在制造室外热交换器11时在压缩工序中使用的夹具装置90的立体图。

图14是从前侧观察夹具装置90的侧视图。另外，图13所示的“前”、“后”、“右”、“左”、“上”以及“下”以配置于夹具装置90的翅片50(参照图15)的朝向与图3所示的翅片50的朝向一致(对于图14以及图15也同样)的方式记载。夹具装置90具备一对引导部件91、多个支承部件92、一对块(夹具块)93、第一轴部件94、第二轴部件95以及多个第三轴部件96。

一对引导部件91在前后方向X上隔开间隔配置。各引导部件91是在上下方向Z上较长地形成的部件。在各引导部件91形成有沿前后方向X贯通的引导孔91a。引导孔91a在引导部件91的整个长度方向上较长地形成。

多个支承部件92在一对引导部件91之间分别沿着各引导部件91按规定数量配置。规定数量的支承部件92具有第一支承部件92A、第二支承部件92B以及多个第三支承部件92C。第一支承部件92A配置在各引导部件91的最上侧。第二支承部件92B配置于各引导部件91的最下侧。多个第三支承部件92C配置在第一支承部件92A与第二支承部件92B之间。

第三支承部件92C是在左右方向Y上较长地形成的部件。在第三支承部件92C，在左右方向Y上较长地形成有在其右端开口的U字状的槽923。多孔管40的前后方向X的端部插入于第三支承部件92C的槽923(参照图15)。在第三支承部件92C的左端部形成有沿前后方向X贯通的孔924。

在配置于前侧的引导部件91的各第三支承部件92C的孔924以及配置于后侧的引导部件91的各第三支承部件92C的孔924分别插入有沿前后方向X延伸的第三轴部件96(在图13中省略图示)的两端部。由此，在第三轴部件96的两端部连结有前后一对第三支承部件92C。

第三轴部件96的两端部以分别贯通第三支承部件92C的孔924的方式插入到前后的各引导部件91的引导孔91a。插入到各引导孔91a的第三轴部件96的两端部相对于前后的各引导部件91沿着引导孔91a上下移动自如地连结。通过第三轴部件96相对于前后一对引导部件91上下移动，从而与第三轴部件96的两端部连结的一对第三支承部件92C上下移动。

第一支承部件92A形成为与第三支承部件92C的下半部分相应的形状。在第一支承部件92A的左端部形成有向上侧开口的半圆状的槽921。

第二支承部件92B形成为与第三支承部件92C的上半部分相应的形状。在第二支承部件92B的左端部形成有向下侧开口的半圆状的槽922。

一对块93在一对引导部件91之间具备相互在上下方向Z上分离配置的第一块93A和第二块93B。第一块93A在一对引导部件91之间配置于上侧。第二块93B在一对引导部件91之间配置于下侧。

第一块93A和第二块93B是相同形状的部件。本实施方式的第一块93A以及第二块93B是在前后方向X上较长地形成的长方体状的部件。第一块93A和第二块93B的左右方向Y的宽度比翅片50的左右方向Y的宽度W0(参照图6)长。

在第一块93A的上侧配置有沿前后方向X延伸的第一轴部件94。第一轴部件94的两端部分别嵌入到配置于前侧的引导部件91的第一支承部件92A的槽921以及配置于后侧的引导部件91的第一支承部件92A的槽921中。由此，在第三轴部件96的两端部连结有前后一对第一支承部件92A。

第一轴部件94的两端部分别如上述那样嵌入于第一支承部件92A的槽921，并且插入于前后的各引导部件91的引导孔91a。插入到各引导孔91a的第一轴部件94的两端部相对于前后的各引导部件91沿着引导孔91a上下移动自如地连结。通过第一轴部件94相对于前后一对引导部件91上下移动，从而与第一轴部件94的两端部连结的一对第一支承部件92A上下移动。在第一支承部件92A向下侧移动时，第一块93A也被第一轴部件94按压而向下侧移动。

在第二块93B的下侧配置有沿前后方向X延伸的第二轴部件95。第二轴部件95的两端部分别嵌入到配置于前侧的引导部件91的第二支承部件92B的槽922、以及配置于后侧的引导部件91的第二支承部件92B的槽922中。由此，在第二轴部件95的两端部连结有前后一对第二支承部件92B。

第二轴部件95的两端部分别如上述那样嵌入于第二支承部件92B的槽922，并且插入于前后的各引导部件91的引导孔91a。插入到各引导孔91a的第二轴部件95的两端部相对于前后的各引导部件91沿引导孔91a上下移动自如地连结。通过第二轴部件95相对于前后一对引导部件91上下移动，从而与第二轴部件95的两端部连结的一对第二支承部件92B上下移动。在第二支承部件92B向上侧移动时，第二块93B也被第二轴部件95按压而向上侧移动。

图15是示出夹具装置90的使用状态的立体图。夹具装置90在压缩工序中用于对插入工序后(参照图11)的多个翅片50在上下方向Z上施加力。首先，如图15所示，在夹具装置90的前后一对第三支承部件92C的各槽923中插入贯通了多个翅片50的开口51的多孔管40的前后两端部。

通过将各多孔管40的前后两端部插入于前后一对第三支承部件92C的各槽923，从而各多孔管40被前后一对第三支承部件92C支承为上下移动自如。在这样支承着各多孔管40的状态下，在沿前后方向X配置的多个翅片50各自的上下方向Z的两端分别配置第一块93A和第二块93B。第一块93A和第二块93B沿着各翅片50的左右方向Y的全长配置。

接着，从图15所示的状态起，使第一轴部件94沿着引导孔91a向下侧移动，并且使第二轴部件95沿着引导孔91a向上侧移动(参照图14)。当使第一轴部件94和第二轴部件95分别移动时，第一块93A和第二块93B以相互接近的方式移动。通过该移动，对多个翅片50施加上下方向Z的力。第一块93A和第二块93B移动至相邻的多孔管40之间的间距P成为规定长度。

＜实施方式的作用效果＞

根据本实施方式，在压缩工序中，对翅片50在上下方向Z上施加力而将翅片50在开口51的位置处弯折，由此，翅片50的开口51的大小比对翅片50施加力之前小，因此，能够在压缩工序之前预先增大翅片50的开口51的大小。由此，在插入工序中向翅片50的开口51插入多孔管40时，能够减小多孔管40的插入阻力。其结果是，能够容易地将多孔管40插入翅片50的开口51，因此，能够容易地进行室外热交换器11的组装。

在弯折工序中，使翅片50在开口51的位置处事先较浅地弯折，因此，能够在翅片50形成折痕。由此，在压缩工序中对翅片50施加力时，能够向意图的方向弯折翅片50。进而，与不事先将翅片50弯折的情况相比，能够降低施加于翅片50的力。

弯折工序在将冲压成型的翅片50以规定的长度L分割的分割工序之前进行，因此，与将分割后的翅片50各弯折1片的情况相比，能够抑制翅片50的弯折角度产生偏差。

在压缩工序中，一边利用夹具装置90支承多孔管40一边对翅片50施加力，因此能够容易地弯折翅片50。

在压缩工序中，一边利用夹具装置90支承多个多孔管40，一边以相邻的多孔管40之间的间距P成为规定长度的方式对翅片50施加力。通过这样对翅片50施加力，能够使相邻的多孔管40之间的间距P与第一集管31和第二集管32各自的各多孔管40的插入口之间的间距一致。由此，即使在对翅片50施加力而将翅片50弯折之后，也能够将多个多孔管40分别插入到第一集管31和第二集管32的对应的插入口。

在压缩工序中，在翅片50的上下方向Z的两端，沿着翅片50的左右方向Y的全长分别配置夹具装置90的第一块93A和第二块93B。通过使这样配置的第一块93A和第二块93B相互接近地在上下方向Z上移动而对翅片50施加力，从而能够在左右方向Y的全长上对翅片50均等地施加力。使用夹具装置90对翅片50施加力的方法在翅片50在左右方向Y上较长地形成的情况下特别有效。

＜其他变形例＞

上述实施方式中的翅片50的开口51形成在翅片50的中间部，但也可以偏向左右方向Y的一侧形成。另外，上述实施方式中的翅片50的开口51并不限定于孔。例如，开口51也可以以在翅片50的左右方向Y的一端侧开口的方式呈U字状开口。

在上述实施方式中，在列切断工序之后进行弯折工序(第一工序)，但也可以在列切断工序之前进行弯折工序(第一工序)。在上述实施方式中，使夹具装置90的第一块93A和第二块93B双方移动，但也可以在固定了一方的块的状态下仅使另一方的块移动。在上述实施方式中，在利用夹具装置90支承着多孔管40的状态下进行压缩工序，但也可以不支承多孔管40而进行压缩工序。

本公开并不限定于以上的例示，而是由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。

标号说明

11室外热交换器(热交换器)

40多孔管

43流路

50翅片

51开口

93块(夹具块)