(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2013098872
(43)【国際公開日】20130704
【発行日】20150427
(54)【発明の名称】室外機、空気調和機、及び、室外機の製造方法
(51)【国際特許分類】
   F24F 1/18 20110101AFI20150331BHJP
   F24F 1/14 20110101ALI20150331BHJP
   F24F 1/16 20110101ALI20150331BHJP
   F28F 1/32 20060101ALI20150331BHJP
   F28F 1/02 20060101ALI20150331BHJP
   F28D 1/047 20060101ALI20150331BHJP
【FI】
   !F24F1/18
   !F24F1/14
   !F24F1/16
   !F28F1/32 N
   !F28F1/02 A
   !F28D1/047 Z
   !F28F1/32 D
   !F28F1/32 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】25
【出願番号】2013551021
(21)【国際出願番号】JP2011007260
(22)【国際出願日】20111226
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
(74)【代理人】
【識別番号】100098604
【弁理士】
【氏名又は名称】安島 清
(74)【代理人】
【識別番号】100087620
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 範夫
(74)【代理人】
【識別番号】100125494
【弁理士】
【氏名又は名称】山東 元希
(74)【代理人】
【識別番号】100141324
【弁理士】
【氏名又は名称】小河 卓
(74)【代理人】
【識別番号】100153936
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 健誠
(74)【代理人】
【識別番号】100160831
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 元
(74)【代理人】
【識別番号】100166084
【弁理士】
【氏名又は名称】横井 堅太郎
(72)【発明者】
【氏名】三宅 展明
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】村田 明生
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】岡澤 宏樹
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】外囿 圭介
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 渉
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
3L054
3L103
【Fターム(参考)】
3L054BA05
3L054BB03
3L054BC01
3L054BC02
3L103AA01
3L103BB42
3L103CC23
3L103DD33
(57)【要約】
室外機101に搭載される熱交換器組立103は、フィンに、フィンカラーのない切欠き、又は、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを有する切欠きを形成することにより、対向する面を構成しているフィン2の積層間隔の少なくとも一部を、対向する面以外の面を構成しているフィン2の積層間隔よりも大きくしている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体内に並列に配置され、前記筐体の内側方向に折り曲げて前記筐体内で対向する面を有する少なくとも2つのプレートフィンチューブ型の熱交換器組立と、
前記筐体の上方に配置され、前記筐体の側面から取り込んだ空気を前記筐体の上部から排気するファンと、を備え、
前記熱交換器組立は、
フィンに、フィンカラーのない切欠き、又は、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを有する切欠きを形成することにより、
前記対向する面を構成している部分のフィンの積層間隔の少なくとも一部を、前記対向する面以外の面を構成している部分のフィンの積層間隔よりも大きくしている
ことを特徴とする室外機。
【請求項2】
前記熱交換器組立が略直角に少なくとも1回曲げ成形されているものにおいて、
前記対向する面を構成している端部側部分のフィンの積層間隔を、前記対向する面を構成している曲がり部側部分のフィンの積層間隔よりも大きくしている
ことを特徴とする請求項1に記載の室外機。
【請求項3】
前記熱交換器組立は、
前記筐体の一面を除いた残りの面に沿う形で曲げ成形されている
ことを特徴とする請求項2に記載の室外機。
【請求項4】
前記熱交換器組立は、
長辺側を直線とし、短辺側を半円状の曲線とした扁平形状を断面とする扁平管が前記フィンに形成されている前記切欠きに挿入されて構成されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の室外機。
【請求項5】
前記フィンは、
前記切欠きの間に複数のブリッジ状の切り起こしを有する
ことを特徴とする請求項4に記載の室外機。
【請求項6】
前記フィンは、
前記切欠きに挿入された前記扁平管とろう付けまたは接着にて固着される
ことを特徴とする4又は5に記載の室外機。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の室外機と、
前記室外機と接続された室内機と、を備えた
ことを特徴とする空気調和機。





【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、室外機及びこの室外機を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、ビルや工場等で用いられる業務用の空気調和機には、外観で上部2箇所から排気する室外機を備えた比較的大出力の機種がある。そのような室外機の構造としては、筐体内に熱交換器組立や圧縮機、配管部品等の機器類を備え、筐体の上部に2つのプロペラファンや空気の流れを案内する2つのベルマウスを配置したものが開示されている(たとえば、特許文献1参照)。この室外機は、プロペラファンの作用により筐体内に吸引した外気を、熱交換器組立へ通過させる際に冷媒と熱交換させ、ベルマウスに案内させて筐体の上部から排気するようになっている。
【0003】
このような室外機に搭載される熱交換器組立は、一般的に2つの熱交換器の2列構成となっている。この熱交換器としては、円形穴の形成された複数枚の帯板状のアルミ製フィンを重ね合せて積層し、フィンにほぼ鉛直な方向に円形状断面の複数本の銅製またはアルミ製の伝熱管を挿入後、水圧式や機械式の拡管機を用いて伝熱管の内径を拡大することにより、熱交換器の伝熱性能に必要なフィンと伝熱管の密着性を確保するようにしたプレートフィンチューブ式構造が従来から多く採用されている(たとえば、特許文献2参照)。
【0004】
フィンに形成する円形状の穴は、伝熱管との密着する面積を増やすため、縁に円筒形状のカラーを形成するバーリング加工が施され、また、円形穴の間のフィン平板部には、通風との熱交換性能向上のためスリットが設けられている。フィンに形成する円計上の穴や、カラー、スリットの加工は、複数の工程を備えた順送金型をプレス機に載せ、帯板状のアルミ製フープ材を供給しながら、プレス機を連続動作させることにより、順次行われるようにした技術が開示されている(たとえば、特許文献3参照)。
【0005】
プレートフィンチューブ式構造の熱交換器の製造方法としては、プレス加工後、所望の帯板長さに切断されたフィンを、カラー部で順次、所用枚数積層した後、ヘアピンと呼ばれるU字成形部を備えた長い複数本の伝熱管をフィンに挿入、拡管することが一般的である。このように、フィンの積層と伝熱管の挿入は、カラーを基準として行われるので、結果的にフィンは、カラー高さの等間隔で積層、固着されることになる(たとえば、特許文献4参照)。
【0006】
このようなプレートフィンチューブ式構造の熱交換器では、複数本の伝熱管が、端部でU字型に曲げられた配管接続用の円形状断面の伝熱管であるUベンドや分配器等の部品とろう付けで接続されることにより、積層フィン内に幾重にも折り返す冷媒の連続流路が形成されることになる。
【0007】
また、伝熱管が挿通されている積層フィンを、複数回(たとえば2回)に渡ってL字曲げ成形して構成されたプレートフィンチューブ式構造の熱交換器も開示されている(たとえば、特許文献5参照)。このようなプレートフィンチューブ式構造の熱交換器は、複数回に渡って積層フィンが曲げ成形され、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線方向に配置された略Uの字形状の熱交換器として利用されることになる(たとえば、特許文献5参照)。なお、積層フィンを曲げ成形し、外面が3面となる略Uの字形状にされた熱交換器は、すべて成形前のままフィンのカラー高さの等間隔でフィンが積層された状態となっている。
【0008】
加えて、昨今のエネルギー問題の高まり等を背景に、省エネ、低コスト化の競争が著しく、伝熱管やフィンの形状、ピッチ(フィンの積層間隔、伝熱管の隣接間隔)、材料(フィンの構成材料、伝熱管の構成材料)等について、さらなる改善の施策が追求されている。また、室外機の内部構造に応じてフィンのピッチを変更するなどの方策も種々提案されている(たとえば、特許文献6〜8参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2008−138951号公報(図1〜図3等)
【特許文献2】特公昭58−13249号公報(第1図〜第3図等)
【特許文献3】特公昭58−9358号公報(第1図〜第5図等)
【特許文献4】特公平3−80571号公報(第1図、第2図等)
【特許文献5】特許第4417620号(図20等)
【特許文献6】特開昭63−233296号公報(第1図、第2図等)
【特許文献7】特開2004−245531号公報(図1、図2等)
【特許文献8】特開2008−8541号公報(図3等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記のように、熱交換器に丸穴を有するフィンの重ね合せ(積層)、円管挿入、拡管という構造、製造方法を採用している空気調和機では、フィン間のピッチは、バーリング加工のカラー高さで一定に決まってしまう。そのため、従来の空気調和機においては、性能改善を図るべく、室外ユニットの内部構造に応じてフィン間のピッチを変更することは困難であった。
【0011】
特に、略Uの字形に曲げ成形された熱交換器を並列に複数個配置した空気調和機においては、略Uの字形の熱交換器の隣接する面における空気の流入する開口断面積が、他の4面(隣接する面以外の2面×2個の熱交換器)における空気の流入する開口断面積に比べて小さく、風速が小さい。このことを考慮して価格対性能比を向上させるためには、フィンの積層間隔を位置(室外ユニット内の配置位置)に応じて変更する案が考えられるが、上述したように室外ユニットの内部構造に応じてフィン間のピッチを変更することは現実的に困難であった。
【0012】
なお、熱交換器を分割したり、カラー高さを段取りしたりなどして、部分的にフィン間のピッチを変更する構造も提案されている。この場合、フィンの順送金型を複数種類備えるか、金型内でバーリング高さを段取りできる機構を備えた金型が必要になる。しかも、フィン群の段取りという組み立ての煩雑な手間を要することになる。そのため、金型の複雑化、大型化や、プレス機の大型化により、金型費、プレス機費用、組立費が非常に高価になってしまい、実現が困難であった。また、カラー高さの種類は、せいぜい2〜3種類が限界という金型サイズの制約に関する問題もあり、更に実現が困難になっていた。
【0013】
また、このような問題を避けるため、カラーをフィンの積層間隔より低くしてカラー高さ基準でフィンを重ね合せない方法も考えられる。しかしながら、この場合、重ね合せたフィン群に伝熱管を挿入することができず、伝熱管の長さ分だけ奥にフィンを一枚一枚、長ストロークずつ挿入しなければならないため、多大な手間が発生してしまう。この点を鑑みても、フィンのピッチ変更は、実現が非常に困難であるということが分かる。
【0014】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フィンの積層ピッチ変更を容易にした空気調和機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明に係る室外機は、筐体と、前記筐体内に並列に配置され、前記筐体の内側方向に折り曲げて前記筐体内で対向する面を有する少なくとも2つのプレートフィンチューブ型の熱交換器組立と、前記筐体の上方に配置され、前記筐体の側面から取り込んだ空気を前記筐体の上部から排気するファンと、を備え、前記熱交換器組立は、フィンに、フィンカラーのない切欠き、又は、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを有する切欠きを形成することにより、前記対向する面を構成している部分のフィンの積層間隔の少なくとも一部を、前記対向する面以外の面を構成している部分のフィンの積層間隔よりも大きくしているものである。
【0016】
本発明に係る空気調和機は、上記の室外機と、前記室外機に接続された室内機と、を備えたものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る室外機によれば、従来に比べて有効にフィンを配分することができ、価格対性能比の観点で、熱交換効率を改善でき、省エネ、低コストの実現を図ることができる。
【0018】
本発明に係る空気調和機によれば、上記の室外機を備えているので、価格対性能比の観点で、熱交換効率を改善でき、省エネ、低コストの実現を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施の形態1に係る室外機の外観構成の一例を示す概略外観図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る室外機の内部構成を説明するための概略斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る室外機に搭載される熱交換器組立の構造を概略的に示す概略斜視図である。
【図4】従来の熱交換器組立の構造を概略的に示す概略斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る室外機に搭載される熱交換器組立を構成している熱交換器の一部分を概略的に示す概略斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る室外機に搭載される熱交換器組立の構造を概略的に示す概略斜視図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る空気調和機の基本構成を模式的に示す回路図である。
【図8】本発明の実施の形態4に係る熱交換器組立の製造方法の一部を説明するための概略図である。
【図9】本発明の実施の形態4に係る熱交換器組立の製造方法の一部を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る室外機101の外観構成の一例を示す概略外観図である。図1に基づいて、本発明の実施の形態1に係る室外機101の外観構成の概要について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【0021】
実施の形態1に係る室外機101は、たとえばビルや工場で用いられる業務用として利用される空気調和機の一部を構成するものである。室外機101は、図1に示すような外観で上部2箇所から排気するように構成されている。室外機101は、図示省略の室内機と接続されることで空気調和機を構成する。そして、室外機101及び室内機に搭載されている要素機器(圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利用側熱交換器)を配管接続することで冷凍サイクルを形成し、空調対象空間(たとえば、室内機が設置される室内空間等)の空調を実行する。なお、空気調和機については実施の形態3で説明する。
【0022】
室外機101は、筐体102と、熱交換器組立103と、ベルマウス104と、カバー105と、図示省略の圧縮機と、図示省略の配管部品と、を少なくとも有している。この室外機101は、筐体102の上部に2つのファン(たとえばプロペラファン等、実施の形態3に示すファン55)が設置されており、ファンの作用によって筐体102の側面から取り込み、熱交換器組立103を経由させた空気を筐体102の上部から排気するようになっている。なお、図1では、ベルマウス104を円筒型に簡略化して図示している。
【0023】
筐体102は、略直方体状に構成され、室外機101の外郭を構成するもので、内部に冷凍サイクルを構成する要素機器の一部が収容されるようになっている。熱交換器組立103は、ファンによって取り込まれた空気と冷媒との間で熱交換を実行するものである。この熱交換器組立103は、ファンの設置個数に対応して2つ設けられている。ベルマウス104は、筐体102の上部に設置されるファンによって流れが形成される空気を案内するものである。このベルマウス104は、ファンの設置個数に対応して2つ設けられている。
【0024】
カバー105は、筐体102の四方側面のうちの一面(たとえば制御基板が設置され、作業員がメンテナンス等の保守作業を実行する面、紙面手前側の面)に設けられ、筐体102の一面を覆うものである。カバー105で覆われていない筐体102の残りの3面は、熱交換器組立103へ外気を吸引できるよう、細い柱状や格子状の部材を除く大半において、熱交換器組立103が周囲に露出するようになっている。なお、図1では、1枚のカバー105で筐体102の一面を覆っている状態を例に示しているが、カバー105の枚数を特に限定するものではなく、複数枚のカバー105で筐体102の一面を覆うようにしてもよい。
【0025】
図2は、室外機101の内部構成を説明するための概略斜視図である。図2に基づいて、室外機101の内部構成の概要について説明する。この図2は、室外機101の空気の流れを示すために、筐体102の底板119以外の部材と、筐体102内に設置される要素機器類を取り除いた室外機101の内部構造を概略的に図示している。そのため、図2では、ベルマウス104が筐体102から離れているように見えている。なお、図2に示す白抜き矢印は、ファンの作用によって形成される空気の流れを表したものである。また、白抜き矢印の大きさは風速を表している。
【0026】
2つのベルマウス104の下方には、室外機101を上面視した状態において2つのベルマウス104のそれぞれを取り囲むように略Uの字形に曲げ成形された熱交換器組立103が設置されている。この熱交換器組立103は、各2列構成となっている。2つの熱交換器組立103は、筐体102の長手方向の中心を結んだ線を基準に対称配置されている。なお、以下の説明において、2列のうち室外機101の外側に配置される熱交換器を外側熱交換器106と、内側に配置される熱交換器を内側熱交換器107と、それぞれ称するものとする。また、2つの外側熱交換器106の隣接する面を外側隣接面108と、2つの内側熱交換器107の隣接する面を内側隣接面109と、それぞれ称するものとする。
【0027】
外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、たとえば断面形状が扁平状の伝熱管(以下、扁平管と称する)を、板面長軸方向に扁平管と同数かつ同間隔の切欠き形状の挿入穴が形成され、所定の間隔で配列された板状フィンに挿入して構成されている。また、外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、たとえば断面形状が円形状の伝熱管(以下、円管と称する)を、板面長軸方向に円管と同数かつ同間隔の円形状の挿入穴が形成され、所定の間隔に配列された板状のフィンに挿入して構成してもよい。なお、外側熱交換器106及び内側熱交換器107の構成については、図5で詳細に説明するものとする。
【0028】
筐体102内に設置される圧縮機等の要素機器類は、熱交換器組立103に三方を囲まれるように、筐体102の底板119に備え付けられている。2つの熱交換器組立103は、熱交換器組立103の端面125(外側隣接面108、内側隣接面109のカバー105との対向面)に飛び出す配管群の組立性や、占有空間(筐体102内部での熱交換器組立103の占有区間)を考慮しながら、筐体102内に余分なスペースが形成されないように所定距離の隙間110を挟んで並列に対称配置されている。
【0029】
したがって、図1に示すように1つの筐体102として見たとき、2つの熱交換器組立103のそれぞれの3面のうち、隣接面(外側隣接面108、内側隣接面109)を除く2面が筐体102の露出した3面に位置するように2つの熱交換器組立103が配置されている。なお、図2では、紙面左側の熱交換器組立103の隣接面を除く2面の内、隣接面との対向面を面111、カバー105と対向面を面112と称して図示している。同様に、図2では、紙面右側の熱交換器組立103の隣接面を除く2面の内、隣接面との対向面を面114、カバー105と対向面を面113と称して図示している。
【0030】
ただし、筐体102のカバー105との反対面は、熱交換器組立103へ外気を吸引できるように熱交換器組立103が周囲に露出するようになっているため、外側隣接面108及び内側隣接面109からも空気が取り込まれる。
【0031】
このように形成されている室外機101での空気の流れは、およそ図2に示す通りである。つまり、ファンの作用により、筐体102の3面から筐体102内に流入した空気は、熱交換器組立103及びベルマウス104を経由した後、筐体102の上部から排気される。このとき、熱交換器組立103の面111〜面114では、熱交換器組立103の隣接面に比べて、筐体102外に面する開口断面積が大きいので、通風抵抗が小さく、より大きな風速で空気が通過する。一方、外側隣接面108及び内側隣接面109からも空気が取り込まれるものの、筐体102外に面する開口断面積が小さいので、通風抵抗が大きく、より小さな風速で空気が通過する。
【0032】
図3は、熱交換器組立103の構造を概略的に示す概略斜視図である。図4は、従来の熱交換器組立(以下、熱交換器組立103’と称する)の構造を概略的に示す概略斜視図である。図3及び図4に基づいて、熱交換器組立103の構造を、熱交換器組立103’の構造と比較しながら説明する。なお、熱交換器組立103’を構成する各部材についても便宜的に符号の後に「’」を付し、実施の形態1に係る室外機101に搭載される熱交換器組立103を構成する各部材との比較を容易としている。
【0033】
熱交換器組立103は、上述したように略Uの字形に曲げ成形され、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線117の方向に配置されている。また、熱交換器組立103は、外側熱交換器106と内側熱交換器107との2列構成となっている。そして、2つの熱交換器組立103が、2つの外側熱交換器106の外側隣接面108と、2つの内側熱交換器107の内側隣接面109とを、それぞれ対向させて配置されている。
【0034】
熱交換器組立103を構成する外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、伝熱管(扁平管又は円管)を、板面長軸方向に伝熱管と同数かつ伝熱管の配置間隔と同間隔の挿入穴(切欠きを含む)が形成され、所定の間隔に配列された板状のフィンに挿入して構成されている。このフィンは、プレス加工後、所望の帯板長さに切断され、カラー部で順次、所用枚数積層された後、ヘアピンと呼ばれるU字成形部115を備えた長い複数本の伝熱管が挿入される。
【0035】
外側熱交換器106及び内側熱交換器107を構成するフィンは、所定の間隔で積層、固着されることになる。つまり、図3に示すように、外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、一部のフィン間隔が変更されて構成されている。この後、複数本の伝熱管(扁平管又は円管)は、熱交換器の端部でU字型に曲げられた配管接続用のUベンド116や分配器等の部品とろう付けされることにより、フィン内に幾重にも折り返す冷媒の連続流路が形成される。そして、伝熱管が挿通されている積層フィンを、複数回(たとえば2回)に渡ってL字曲げ成形し、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線117の方向に配置された略Uの字形状の外側熱交換器106及び内側熱交換器107になる。
【0036】
同様に、熱交換器組立103’も、略Uの字形に曲げ成形されている。また、熱交換器組立103’は、外側熱交換器106’と内側熱交換器107’との2列構成となっている。そして、2つの熱交換器組立103’が、2つの外側熱交換器106’の外側隣接面108’と、2つの内側熱交換器107’の内側隣接面109’とを、それぞれ対向させて配置されている。このように外観上は、熱交換器組立103と熱交換器組立103’は同じようになっている。
【0037】
熱交換器組立103’を構成する外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’は、一般的に、円管を、板面長軸方向に該円管と同数かつ該円管の配置間隔と同間隔の円形状の挿入穴が形成され、一定間隔に配列された板状のフィンに挿入して構成されている。背景技術でも説明した通り、フィンの円形状の穴は、円管との密着する面積を増やすため、縁に円筒形状のカラーを形成するバーリング加工が施され、また、円形穴の間のフィン平板部には、通風との熱交換性能向上のためスリットが設けられている。そして、フィンは、プレス加工後、所望の帯板長さに切断され、カラー部で順次、所用枚数積層された後、ヘアピンと呼ばれるU字成形部115’を備えた長い複数本の円管が挿入される。
【0038】
このように、外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’は、フィンの積層と円管挿入とがカラー基準で行われる。結果的に、外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’を構成するフィンは、カラー高さの等間隔で積層、固着されることになる。つまり、図4に示すように、外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’は、フィンの間隔が一定に構成されている。この後、複数本の円管は、熱交換器の端部でU字型に曲げられた配管接続用のUベンド116’や分配器等の部品とろう付けされることにより、フィン内に幾重にも折り返す冷媒の連続流路が形成される。そして、円管が挿通されている積層フィンを、複数回(たとえば2回)に渡ってL字曲げ成形し、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線117’の方向に配置された略Uの字形状の外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’になる。
【0039】
このように構成された外側熱交換器106’及び内側熱交換器107’のフィン間のピッチは、バーリング加工のカラー高さで一定に決まってしまうため、背景技術で説明した通り、室外機の内部構造に応じてフィンピッチを変更することは困難である。
【0040】
それに対し、熱交換器組立103を構成する外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、従来とは異なり、フィンピッチを変更容易な構造にしている。すなわち、熱交換器組立103を構成する外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、従来とは異なり、フィンカラーがなくフィン間のピッチがバーリング加工のカラー高さで一定に決まってしまうことがないため、あるいは、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを設けるために、フィンピッチの変更が容易になっているのである。フィンピッチの変更を容易とすることにより、実施の形態1に係る室外機101は、その内部構造を考慮し、価格対性能比の観点を踏まえてフィンを配置することができることになる。これにより、実施の形態1に係る室外機101では、熱交換効率をより向上させ、省エネの実現を図ることが可能になる。
【0041】
図2で示したように、熱交換器組立103の面111〜面114では、熱交換器組立103の隣接面(外側隣接面108及び内側隣接面109)に比べて、筐体102外に面する開口断面積が大きいので、通風抵抗が小さく、より大きな風速で空気が通過する。つまり、熱交換器組立103の隣接面では、筐体102外に面する開口断面積が小さいので、通風抵抗が大きく、小さな風速で空気が通過するということである。そこで、熱交換器組立103は、図3に示すように外側隣接面108及び内側隣接面109を構成しているフィンの間隔を、面111〜面114を構成しているフィンの間隔よりも大きくなるようにしている。
【0042】
図5は、熱交換器組立103を構成している熱交換器(外側熱交換器106及び内側熱交換器107)の一部分を概略的に示す概略斜視図である。図5に基づいて、外側熱交換器106及び内側熱交換器107の構造について詳しく説明する。なお、図5(a)が扁平管1を備えた外側熱交換器106及び内側熱交換器107を、図5(b)が円管1Aを備えた外側熱交換器106及び内側熱交換器107を、それぞれ示している。なお、扁平管1を備えた外側熱交換器106及び内側熱交換器107をまとめて扁平管熱交換器120と、円管1Aを備えた外側熱交換器106及び内側熱交換器107をまとめて円管熱交換器120Aと、それぞれ称して説明するものとする。
【0043】
図5(a)に示す外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、断面形状の一部が曲線となっている扁平状の伝熱管を有している。つまり、扁平管熱交換器120は、断面が長辺部分が直線で、短辺部分が例えば半円状等の曲線とした扁平状の複数の扁平管1を有している。複数の扁平管1は、管内に流す冷媒の流路方向とは直交する方向に、所定間隔(たとえば、等間隔)をおいて平行に配列されている。
【0044】
また、扁平管熱交換器120は、複数の平板状(矩形状)のフィン2を有している。フィン2は、冷媒の流路方向(扁平管1の並び方向と直交する方向)で所定の間隔に平行に配列されている。フィン2は、扁平管1の幅方向(紙面上下方向)の長さよりも扁平管1の長軸方向の方が長い矩形状であるため、扁平管1の幅方向を短手方向とし、扁平管1の長軸方向を長手方向とする。
【0045】
扁平管1内には、幅方向に複数の孔3が並んで設けられている。この孔3の内部には、たとえば扁平管熱交換器120を通過する空気と熱交換させるための冷媒が流れる。また、フィン2には、長手方向に複数の切欠き4が形成されている。各切欠き4は、各扁平管1に対応するため、たとえば扁平管1と同数かつ同間隔(両端を除く)で形成されている。また、各切欠き4は、幅が扁平管1と略同等の幅寸法に形成されている。この切欠き4は、フィン2の一端が開放されるように形成されている。つまり、切欠き4は、フィン2の長手方向に櫛歯状に並設されるように形成されている。
【0046】
また、フィン2には、各切欠き4の間におけるフィン2の一部を切り起こした門型(ブリッジ型)の切り起こし5が形成されている。この切り起こし5は、空気と冷媒との熱交換を促進するために機能する。さらに、各切欠き4の縁には、フィン2に対して垂直方向に立ち上げられたフィンカラー6が設けられている。フィンカラー6は、フィン2の積層間隔より短く切り起こされた形状をしている。
【0047】
そして、複数本の扁平管1を並列に配列させ、配列された扁平管1に対してフィン2の切欠き4を挿入する。それから、扁平管1とフィンカラー6とをろう材等で接合することで、各扁平管1と各フィン2とを固定する。このような扁平管熱交換器120に関しては、従来の円管とフィンとにより構成されている熱交換器と比較して、細管化による冷媒と管との接触表面積拡大等の点で、同等以上の容積対性能比を得られることが多くの文献で示されている。また、扁平管熱交換器120は、室外機101に要求される性能に応じたサイズのものが選択され、室外機101に搭載されることになる。
【0048】
図5(b)に示す外側熱交換器106及び内側熱交換器107は、断面形状の一部が円形状の円管1Aを有している。複数の円管1Aは、管内に流す冷媒の流路方向とは直交する方向に、所定間隔(たとえば、等間隔)をおいて千鳥状に配列されている。また、円管熱交換器120Aは、扁平管熱交換器120のフィン2と同様な平板状のフィン2Aを有している。フィン2Aは、冷媒の流路方向(円管1Aの並び方向と直交する方向)で所定の間隔に平行に配列されている。
【0049】
円管1Aの内部には、たとえば円管熱交換器120Aを通過する空気と熱交換させるための冷媒が流れる。また、フィン2Aには、複数の切欠き4Aが形成されている。各切欠き4Aは、各円管1Aに対応するため、たとえば円管1Aと同数かつ円管1の配置間隔と同間隔(両端を除く)で形成されている。
【0050】
また、フィン2Aには、各切欠き4Aの間におけるフィン2Aの一部を切り起こした門型(ブリッジ型)の切り起こし5Aが形成されている。この切り起こし5Aは、空気と冷媒との熱交換を促進するために機能する。さらに、各切欠き4Aの縁には、フィン2Aに対して垂直方向に立ち上げられたフィンカラー6Aが設けられている。フィンカラー6Aは、フィンカラー6と同様にフィン2Aの積層間隔より短く切り起こされた形状をしている。
【0051】
そして、複数本の円管1Aを所定の間隔で配列させ、配列された円管1Aに対してフィン2Aの切欠き4Aを挿入する。それから、円管1Aとフィンカラー6Aとをろう材等で接合することで、各円管1Aと各フィン2Aとを固定する。この円管熱交換器120Aは、室外機101に要求される性能に応じたサイズのものが選択され、室外機101に搭載されることになる。
【0052】
以上のように、室外機101は、扁平管熱交換器120又は円管熱交換器120Aからなる熱交換器組立103を備えているので、他の面111〜面114に比べて大きいフィンピッチでフィンを積層して外側隣接面108及び内側隣接面109を構成することにより、従来に比べて有効にフィンを配分することができる。そのため、室外機101は、性能向上に適したフィン密度配置を可能とし、価格対性能比の観点で熱交換効率を改善でき、省エネ、低コストの実現を図ることができる。また、従来通りの性能で問題ない仕様の室外機では、上記のような性能向上分をフィンの合計枚数の低減に振り向けることにより、同等の性能を確保しながら、室外機101の小型化、低コスト化が可能となる。
【0053】
なお、ここでは、フィン2の切欠き4の間に複数の切り起こし5を形成し、より省エネ効果を図るようにした状態を例に説明したが、切り起こし5を必ずしも設けなくてもよい。同様に、ここでは、フィン2Aの切欠き4Aの間に複数の切り起こし5Aを形成し、より省エネ効果を図るようにした状態を例に説明したが、切り起こし5Aを必ずしも設けなくてもよい。
【0054】
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係る室外機に搭載される熱交換器組立103Aの構造を概略的に示す概略斜視図である。図6に基づいて、熱交換器組立103Aの構造について説明する。実施の形態2に係る室外機の基本的な構成は、実施の形態1で説明した室外機101と同様である。なお、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【0055】
熱交換器組立103Aは、実施の形態1で説明した熱交換器組立103と同様に略Uの字形に曲げ成形され、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線117の方向に配置されている。また、熱交換器組立103Aは、外側熱交換器106Aと内側熱交換器107Aとの2列構成となっている。そして、2つの熱交換器組立103Aが、2つの外側熱交換器106Aの外側隣接面108Aと、2つの内側熱交換器107Aの内側隣接面109Aとを、それぞれ対向させて配置されている。
【0056】
熱交換器組立103Aを構成する外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aは、伝熱管(扁平管又は円管)を、板面長軸方向に伝熱管と同数かつ同間隔の挿入穴(切欠きを含む)が形成され、所定の間隔に配列された板状のフィンに挿入して構成されている。このフィンは、プレス加工後、所望の帯板長さに切断され、カラー部で順次、所用枚数積層された後、ヘアピンと呼ばれるU字成形部115を備えた長い複数本の伝熱管が挿入される。
【0057】
外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aを構成するフィンは、所定の間隔で積層、固着されることになる。この後、複数本の伝熱管(扁平管又は円管)は、熱交換器の端部でU字型に曲げられた配管接続用のUベンド116や分配器等の部品とろう付けされることにより、フィン内に幾重にも折り返す冷媒の連続流路が形成される。そして、伝熱管が挿通されている積層フィンを、複数回(たとえば2回)に渡ってL字曲げ成形し、最終的にフィンの積層と内部の伝熱管が輪郭線117の方向に配置された略Uの字形状の外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aになる。
【0058】
熱交換器組立103Aを構成する外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aは、従来とは異なり、フィンピッチを変更容易な構造にしている。すなわち、熱交換器組立103Aを構成する外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aは、従来とは異なり、フィン間のピッチがバーリング加工のカラー高さで一定に決まってしまうことがないため、あるいは、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを設けるために、フィンピッチの変更が容易になっているのである。そして、外側熱交換器106A及び内側熱交換器107Aは、フィンの厚さ、及び、フィンの積層間隔により配慮した構成となっている。
【0059】
実施の形態1での説明と同様に、熱交換器組立103Aの面111〜面114では、熱交換器組立103Aの隣接面(外側隣接面108A及び内側隣接面109A)に比べて、筐体外に面する開口断面積が大きいので、通風抵抗が小さく、より大きな風速で空気が通過する。つまり、熱交換器組立103Aの隣接面では、筐体外に面する開口断面積が小さいので、通風抵抗が大きく、小さな風速で空気が通過するということである。
【0060】
そこで、熱交換器組立103Aは、図6に示すように外側隣接面108A及び内側隣接面109Aを構成しているフィンの間隔の一部を、面111〜面114を構成しているフィンの間隔よりも大きくなるようにしている。つまり、外側隣接面108Aのうち端部側の面36のフィンの積層間隔を、R部(曲がり部)側の面38のフィンの積層間隔に比べて大きくしている。このようにすることで、筐体外に面する開口断面積が小さい外側隣接面108A及び内側隣接面109Aのうち部側に位置する部分での熱交換効率を向上させることができる。
【0061】
実施の形態2に係る室外機は、実施の形態1で説明した熱交換器組立103と同様にフィンピッチの変更が容易な熱交換器組立103Aを搭載しているため、室外機の内部構造を更に考慮し、性能向上に適したフィン密度配置を可能とし、価格対性能比の観点を踏まえてフィンを配置することができることになる。これにより、実施の形態2に係る室外機では、熱交換効率をより向上させ、省エネの実現をより図ることが可能になる。また、従来通りの性能で問題ない仕様の室外機では、上記のような性能向上分をフィン2の合計枚数の低減に振り向けることにより、同等の性能を確保しながら、室外機の小型化、低コスト化が可能となる。
【0062】
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る空気調和機50の基本構成を模式的に示す回路図である。図7に基づいて、空気調和機50の構成及び動作について説明する。この空気調和機50は、室外機及び室内機を備え、これらに搭載されている要素機器に冷媒を循環させることで冷房運転または暖房運転を実行できるものである。なお、実施の形態3では、空気調和機50が実施の形態1に係る室外機101を備えているものとして説明するが、実施の形態2に係る室外機を備えるようにしてもよい。
【0063】
空気調和機50は、要素機器としての圧縮機51、熱源側熱交換器52、絞り装置53及び利用側熱交換器54が配管接続されて搭載されている。このうち圧縮機51及び熱源側熱交換器52が室外機101に搭載され、絞り装置53及び利用側熱交換器54が室内機60に搭載される。なお、絞り装置53を室内機60ではなく、室外機101に搭載するようにしてもよい。また、図示省略しているが、冷媒の流れを切り替える四方弁等の流路切替装置を圧縮機51の吐出側に設けてもよい。
【0064】
圧縮機51は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機などで構成される。熱源側熱交換器52は、ファン55から強制的に供給される空気と冷媒との間で熱交換を行なうものである。この熱源側熱交換器52として、実施の形態1又は実施の形態2で説明した熱交換器組立が適用されている。絞り装置53は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成される。利用側熱交換器54は、図示省略のファン等の送風機から強制的に供給される空気と冷媒との間で熱交換を行なうものである。ファン55は、熱源側熱交換器52を構成している熱交換器組立と同数が設けられ、熱源側熱交換器52に空気を供給するものである。
【0065】
空気調和機50の暖房運転時の動作及び冷房運転時の動作を簡単に説明する。
[暖房運転]
圧縮機51が駆動されると、圧縮機51で冷媒が、昇圧され、高温・高圧の状態となって吐出される。圧縮機51から吐出された冷媒は、利用側熱交換器54に供給され、空気と熱交換することで冷却され、低温・高圧の状態となる。このとき、室内機60から暖房用の空気が供給され、空調対象空間の暖房を行う。この冷媒は、利用側熱交換器54から流出し、絞り装置53で膨張減圧され、低温・低圧の状態となる。この冷媒は、熱源側熱交換器52で加熱された後、再び圧縮機51に戻る。
【0066】
[冷房運転]
圧縮機51が駆動されると、圧縮機51で冷媒が、昇圧され、高温・高圧の状態となって吐出される。圧縮機51から吐出された冷媒は、熱源側熱交換器52に供給され、空気と熱交換することで冷却され、低温・高圧の状態となる。この冷媒は、熱源側熱交換器52から流出し、絞り装置53で膨張減圧され、低温・低圧の状態となる。この冷媒は、利用側熱交換器54で加熱される。このとき、室内機60から冷房用の空気が供給され、空調対象空間の冷房を行う。利用側熱交換器54から流出した冷媒は、再び圧縮機51に戻る。
【0067】
以上のように、空気調和機50は、扁平管熱交換器120又は円管熱交換器120Aからなる熱交換器組立103が搭載されている室外機101を備えているので、同一合計枚数の下で他の面111〜面114に比べて大きいフィンピッチでフィン2を積層して外側隣接面108及び内側隣接面109を構成することにより、従来に比べて有効にフィン2を配分することができる。そのため、空気調和機50は、性能向上に適したフィン密度配置を可能とし、価格対性能比の観点で熱交換効率を改善でき、省エネ、低コストの実現を図ることができる。
【0068】
実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器組立の製造方法の一部を説明するための概略図である。図8に基づいて、熱交換器組立103を構成している扁平管熱交換器の製造方法について説明する。なお、ここでは、実施の形態1で説明した扁平管熱交換器120を製造するものとして説明する。なお、実施の形態4では、実施の形態1〜実施の形態3と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【0069】
まず、フィン2となるたとえばアルミ薄板が巻かれたコイル材を用意する。そして、高速プレス機に載せた図示省略の順送金型によってコイル材から供給されるアルミ薄板にプレス加工を施す。そうすると、アルミ薄板上に、両端外側に形成される円形のパイロット穴16とともに切欠き4が連続的にプレス成形される。このとき、パイロット穴16へ挿入する位置決めピンを活用して間欠的なフープ送り動作(矢印17)を行い、アルミ薄板は図8に示すようなフープ状のフィン連18として繰り出される。
【0070】
フィン連18は、複数本並列に配列された扁平管1の上方でカッタの切断動作(矢印19)により1枚ずつのフィン2として切り離される。その後、フィン2は、たとえばカムとサーボを活用した図示省略の移載メカにより把持されて下方へ移動・回転動作(矢印20)を行う。こうすることにより、フィン2は、切欠き4の開口部側から扁平管1の上部に挿入される。最終的に、フィン2は、既に扁平管1に挿入されているフィン群21の最後尾と所定の間隔、かつ、切欠き4の奥部が扁平管1の上部に接触するまで押し込まれる。これで、扁平管1へのフィン2の挿入、配置が完了する。
【0071】
一方、扁平管1は、複数本並列に配列された状態でまとめて扁平管1の長軸方向に移動、位置決めできるよう、たとえばサーボ、ボールネジ、直動ガイド等からなる図示省略の搬送機構(たとえば、フープ送り機構)上に配置されている。そして、扁平管1は、既に挿入されたフィン群21の最後尾と所望の間隔になるよう、扁平管1の長軸方向に搬送機構のピッチ送り動作(矢印22)により位置決めされる。
【0072】
フィン2の切断動作(矢印19)及び移動・回転動作(矢印20)と、扁平管1のピッチ送り動作(矢印22)とは、移載メカとサーボ機構を同期させながら、高速プレスのフープ送り動作(矢印17)に追随するように逐次行われる。その結果、フィン2が所定の間隔で積層されることになる。なお、高速プレスと移載メカとの同期のずれについては、たとえばフープ材を経路ローラ周りにたるませ、材料のバッファを設け、たるみ量を検知しながら、プレスストロークを増減させることにより吸収すればよい。
【0073】
また、ピッチ送り動作(矢印22)のピッチ移動量を変更することで、フィンピッチを所望の間隔に調整することが可能になっている。ピッチ移動量は、搬送機構の制御コントローラで設定することにより調整される。風速の小さい外側隣接面108及び内側隣接面109を構成することになるフィン群(図8ではフィン群23として図示)についてはピッチ移動量が大きく設定され、面111〜面114を構成することになるフィン群(図8ではフィン群24として図示)についてはピッチ移動量が小さく設定される。そして、フィン2を所要枚数分積層することにより、積層間隔の大きいフィン群23と積層間隔の小さい24からなるフィン群組立25が完成する。なお、図8ではフィン群組立25の組立途中を図示している。
【0074】
フィン2の積層が完了したフィン群組立25は、扁平管1にあらかじめコーティングされたろう材、または隙間に塗布された接着剤を活用して、炉中でのろう付け、または接着を行うことにより、扁平管1と固着される。この後、フィン群組立25は、2列重ねた状態で配管部品が接続され、2列重ねた状態で2回のL字曲げが行われ、略Uの字形状の扁平管熱交換器120の組立が完了する(図9参照)。
【0075】
以上のような製造方法で扁平管熱交換器120が作製されるので、従来のように事前に重ね合わせたフィン群に円管を挿入する動作と異なり、積層間隔を変更する場合に、カラー高さを変えるための複雑な金型や大型プレス機を要さず、搬送機構に対するピッチ移動量のコントローラ指令値を変更するだけで、様々なフィンピッチ(フィンの積層間隔)に直ちに変更することが可能となる。つまり、実施の形態4に係る製造方法によれば、フィン2の金型費、プレス機費用や組立の手間を増大させることなく、フィン2の積層ピッチ変更を容易に可能とすることができる。
【0076】
また、扁平管熱交換器120は、従来のカラーを低くしてカラー基準で重ね合せないものとも異なり、フィンを伝熱管の全長にわたって挿入する必要もなく、扁平管1の長さによらず、所望の枚数のフィン2を扁平管1に挿入することができる。そのため、扁平管熱交換器120は、ワーク形状の影響をほとんど受けることなく、数百SPM(毎分ストローク数)の高速プレス機の打抜き速度に追随するような高速動作を容易に実現し、様々なフィンピッチを実現することができる。
【0077】
図9は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器組立の製造方法の一部を説明するための概略図である。図9に基づいて、実施の形態2で説明した熱交換器組立103Aの製造方法について説明する。なお、図9では、図8の製造方法で製造された扁平管熱交換器120のその後の曲げ工程を図示している。
【0078】
図9に示す熱交換器曲げ装置150は、フィン群組立25を曲げ加工するものであり、L曲げ治具40と、載置台41と、を少なくとも有している。L曲げ治具40は、フィン群組立25を構成している扁平管1を略直角(略L字)に曲げるものである。つまり、L曲げ治具40は、フィン群組立25を把持する把持部40aと、把持部40aを略直角に回転駆動する可動部40bと、を備え、フィン群組立25の所定位置を把持した把持部40aが可動部40bにより回転駆動することで、扁平管1の曲げ加工を実行する。このとき扁平管1は、幅方向に略直角に曲げられることになる。
【0079】
載置台41は、図示省略のローラー等の駆動部により所定方向(図9では紙面右側)にスライド移動させられるフィン群組立25が載置されるものである。載置台41にはたとえば図示省略のガイドレールが設けられており、このガイドレールが駆動部により駆動されることで、載置台41に載置されたフィン群組立25がスライド移動できるようになっている。
【0080】
図8に示したように、フィン2の積層が完了したフィン群組立25は、扁平管1と固着される。このフィン群組立25は2列重ねられ、配管部品(たとえば、U字成形部115やUベンド116等)が接続される。この状態で、フィン群組立25は、熱交換器曲げ装置150の載置台41に載置される。載置台41に載置されたフィン群組立25は、載置台41によってスライド移動する。フィン群組立25は、所定の位置(外側隣接面108、内側隣接面109を構成するフィン群24の位置)までスライド移動すると、L曲げ治具40の把持部40aによって把持される。ここで、把持部40aは、積層間隔の小さいフィン群24を把持する。
【0081】
把持部40aにより把持されたフィン群組立25は、スライド移動されながら可動部40bの作用で回転駆動する把持部40aにより略直角に曲げられる(1回目のL字曲げ)。こうすることで、フィン群組立25に第1R部44が形成される。第1R部44が形成されると、把持部40aはフィン群組立25の把持を解除する。更に載置台41によりフィン群組立25は進行方向にスライド移動させられる。そして、フィン群組立25は、所定の位置(面112又は面113を構成するフィン群24の位置)までスライド移動すると、L曲げ治具40の把持部40aによって再度把持される。ここでも、把持部40aは、積層間隔の小さいフィン群24を把持する。
【0082】
把持部40aにより把持されたフィン群組立25は、スライド移動されながら可動部40bの作用で回転駆動する把持部40aにより略直角に曲げられる(2回目のL字曲げ)。こうすることで、フィン群組立25に第2R部45が形成される。第2R部45が形成されると、把持部40aはフィン群組立25の把持を解除する。以上のようにして、略Uの字形状の熱交換器組立103Aが完成する。
【0083】
このように、熱交換器曲げ装置150は、把持部40aにより積層間隔の小さいフィン群24を把持するので、扁平管1の曲げ成形時のフィン2の端面にかかる応力を小さくすることができる。そのため、熱交換器曲げ装置150は、曲げ成形時におけるフィン2の倒れや座屈の発生を効率的に抑制できる。よって、フィン2の板厚がより薄め、または、フィン2の積層間隔がより広めの場合でも、工作上の品質を確保しながら、積層間隔の大きなフィン2を配置することが可能となる。したがって、実施の形態4に係る熱交換器組立の製造方法によれば、価格対性能比の観点で、熱交換効率を改善でき、省エネ、低コスト、小型化を実現した熱交換器組立を得ることができる。
【0084】
なお、実施の形態4では、実施の形態2で説明した熱交換器組立103Aの製造方法を例に説明したが、実施の形態1で説明した熱交換器組立103の製造方法に適用してもよいことは言うまでもない。ただし、この場合、把持部40aで把持する部分に留意が必要である。
【0085】
ところで、各実施の形態では、隣接面(外側隣接面108、内側隣接面109)に位置する扁平管1が、隣接面以外の面に位置する扁平管1の長さに比べて短い構成を例に示したが、これに限定するものではなく、隣接面以外の面に位置する扁平管1の長さと同じ長さにしたり、隣接面以外の面に位置する扁平管1の長さよりも長くしたりしても同様の効果が期待できることは言うまでもない。
【0086】
また、各実施の形態では、略Uの字形の熱交換器を並列に2個配置して室外機に搭載した例を示したが、隣接する面を備えた配置構成であれば、3個以上の熱交換機を備えた室外機でも同様の効果が期待できることは言うまでもない。さらに、各実施の形態では、熱交換器の上下の段数を特に説明してはいないが、各実施の形態に示すように熱交換器を1段構成としてもよく、あるいは熱交換器を2段以上の構成としてもよい。またさらに、各実施の形態では、2列構成の熱交換器を例に示したが、これに限るものではなく、1列構成の熱交換器、あるいは3列以上の熱交換器であっても、同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【0087】
1 扁平管、1A 円管、2 フィン、2A フィン、3 孔、4 切欠き、4A 切欠き、5 切り起こし、5A 切り起こし、6 フィンカラー、6A フィンカラー、16 パイロット穴、17 矢印、18 フィン連、19 矢印、20 矢印、21 フィン群、22 矢印、23 フィン群、24 フィン群、25 フィン群組立、36 端部側の面、38 R部側の面、40 L曲げ治具、40a 把持部、40b 可動部、41 載置台、44 第1R部、45 第2R部、50 空気調和機、51 圧縮機、52 熱源側熱交換器、53 絞り装置、54 利用側熱交換器、55 ファン、60 室内機、101 室外機、102 筐体、103 熱交換器組立、103A 熱交換器組立、104 ベルマウス、105 カバー、106 外側熱交換器、106A 外側熱交換器、107 内側熱交換器、107A 内側熱交換器、108 外側隣接面、108A 外側隣接面、109 内側隣接面、109A 内側隣接面、110 隙間、111 面、112 面、113 面、114 面、115 U字成形部、116 Uベンド、117 輪郭線、119 底板、120 扁平管熱交換器、120A 円管熱交換器、125 端面、150 熱交換器曲げ装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】

【手続補正書】
【提出日】20140408
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体内に並列に配置され、前記筐体の内側方向に折り曲げて前記筐体内で対向する面を有する少なくとも2つのプレートフィンチューブ型の熱交換器組立と、
前記筐体の上方に配置され、前記筐体の側面から取り込んだ空気を前記筐体の上部から排気するファンと、を備え、
前記熱交換器組立は、
フィンに、フィンカラーのない切欠き、又は、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを有する切欠きを形成することにより、
前記対向する面を構成している部分のフィンの積層間隔の少なくとも一部を、前記対向する面以外の面を構成している部分のフィンの積層間隔よりも大きくしている
ことを特徴とする室外機。
【請求項2】
前記熱交換器組立が略直角に少なくとも1回曲げ成形されているものにおいて、
前記対向する面を構成している端部側部分のフィンの積層間隔を、前記対向する面を構成している曲がり部側部分のフィンの積層間隔よりも大きくしている
ことを特徴とする請求項1に記載の室外機。
【請求項3】
前記熱交換器組立は、
前記筐体の一面を除いた残りの面に沿う形で曲げ成形されている
ことを特徴とする請求項2に記載の室外機。
【請求項4】
前記熱交換器組立は、
長辺側を直線とし、短辺側を半円状の曲線とした扁平形状を断面とする扁平管が前記フィンに形成されている前記切欠きに挿入されて構成されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の室外機。
【請求項5】
前記フィンは、
前記切欠きの間に複数のブリッジ状の切り起こしを有する
ことを特徴とする請求項4に記載の室外機。
【請求項6】
前記フィンは、
前記切欠きに挿入された前記扁平管とろう付けまたは接着にて固着される
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の室外機。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の室外機と、
前記室外機と接続された室内機と、を備えた
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項8】
曲げ加工を施し、対向する面を有する少なくとも2つ形成したプレートフィンチューブ型の熱交換器組立を備えた室外機の製造方法であって、
前記熱交換器組立は、
複数本並列に配列された状態でまとめて扁平管の長軸方向に移動可能に配置されている扁平管に、フィンカラーのない切欠き、又は、フィンの積層間隔よりも短いフィンカラーを有する切欠きが形成されたフィンを、前記切欠きの開口部側から挿入し、
その際、前記対向する面を構成している部分のフィンの積層間隔の少なくとも一部を、前記対向する面以外の面を構成している部分のフィンの積層間隔よりも大きくするように前記フィンの積層間隔を調整し、
その後、曲げ加工を施して組み立てる
ことを特徴とする室外機の製造方法。
【国際調査報告】