特許 6136124 熱交換器の製造方法および熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6136124

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】熱交換器の製造方法および熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 1/047 20060101AFI20170522BHJP

   F28F 1/30 20060101ALI20170522BHJP

   B21D 53/06 20060101ALI20170522BHJP

   B21D 53/08 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   F28D1/047 C

   F28F1/30 Z

   F28F1/30 E

   B21D53/06 H

   B21D53/08 L

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-134543(P2012-134543)

(22)【出願日】2012年6月14日

(65)【公開番号】特開2013-257110(P2013-257110A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2015年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(72)【発明者】

【氏名】愛知 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】立山 伸二

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 博之

(72)【発明者】

【氏名】藤本 元明

【審査官】 河内 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１０５７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３３４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００１２３０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２４２４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０２７４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４２６８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ １／００−１３／００

Ｆ２８Ｆ １／００−１／４４

Ｆ２５Ｂ ３９／０２

Ｂ２１Ｄ ５３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のヘッダーと、
前記ヘッダーに両端が接続されて互いに上下方向に平行に配置された複数の扁平伝熱管と、
前記扁平伝熱管のそれぞれの間と、最上段および最下段の同扁平伝熱管の外側面とに配置される複数のフィンと、
最上段に配置された前記フィンの上部および最下段に配置された前記フィンの下部にそれぞれ接するように配置される一対のサイドプレートと、
を備えた熱交換器の製造方法であって、
前記フィンを前記扁平伝熱管の間および同扁平伝熱管と前記サイドプレートとの間に間挿するフィン挿入工程と、
前記扁平伝熱管と前記フィンと前記サイドプレートとを相互に溶着する溶着工程と、
前記溶着工程に続いて行われ、前記扁平伝熱管および前記サイドプレートを一端から他端に向かう方向で同位置となる少なくとも１か所で折り曲げる折り曲げ工程と、を含み、
前記折り曲げ工程において、
前記扁平伝熱管および前記サイドプレートの折り曲げは、前記扁平伝熱管および前記サイドプレートを押さえる押さえ冶具を有する固定冶具と、前記扁平伝熱管および前記サイドプレートを折り曲げる変形冶具を有し前記固定冶具の間に摺動可能に配置される可動冶具からなる折り曲げ冶具によってなされること、
を特徴とする熱交換器の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記フィン挿入工程の前に行われ前記ヘッダーに前記扁平伝熱管および前記サイドプレートを連結する連結工程を含み、
前記溶着工程において前記ヘッダーと前記扁平伝熱管および前記サイドプレートとを溶着すること、
を特徴とする熱交換器の製造方法。

【請求項3】

一対のヘッダーと、
前記ヘッダーに両端が接続されて互いに上下方向に平行に配置され、一端から他端に向かって上下方向に折り曲げられることによって少なくとも１個の山折部と少なくとも一対の谷折部とを設けた複数の扁平伝熱管と、
前記扁平伝熱管のそれぞれの間と、最上段および最下段の同扁平伝熱管の外側面とに配置される複数のフィンと、
最上段に配置された前記フィンの上部および最下段に配置された前記フィンの下部にそれぞれ接するように配置される一対のサイドプレートと、
を備えた熱交換器であって、
前記フィンは、複数回折り曲げて波形とされたコルゲート形フィンであって、
前記扁平伝熱管および前記サイドプレートにおける前記谷折部および前記山折部に対応する箇所の前記フィンの折り曲げピッチは、その他の箇所の前記フィンの折り曲げピッチより大きく形成されていることを特徴とする熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器の製造方法および熱交換器に関わり、より詳細には、扁平伝熱管を有する熱交換器の製造方法および熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和機や冷凍装置等に備えられる熱交換器は、銅やアルミニウム、アルミニウム合金等で形成されて内部に冷媒が流れる伝熱管と、アルミニウムやアルミニウム合金等で板状に形成されて伝熱管の長手方向に沿って所定の間隔で配置される複数のフィンとを備えて構成されるものがある。そして、このような熱交換器の形状の一例として、内部に複数の冷媒流路を有する扁平伝熱管を上下方向に多段に配置し、扁平伝熱管の扁平面に両端が接続されて扁平伝熱管の長手方向に略直交するように配置される複数のフィンとを備えて構成されるＰＦＣ（パラレルフロー型熱交換器）が知られている。

【0003】

具体的には、ＰＦＣは、一対のヘッダーパイプと、両端が各ヘッダーパイプに接続されて上下方向に互いに平行となるよう配置された複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管の間に介在して扁平伝熱管の長手方向に略直交するように配置されるとともに最上段の扁平伝熱管の上面側および最下段の扁平伝熱管の下面側に一端が接続されて扁平伝熱管の長手方向に略直交するように配置される複数のコルゲート形状のフィンと、最上段のフィン上面および最下段のフィン下面とそれぞれ接続するとともに両端が各ヘッダーパイプに接続されて配置される一対のサイドプレートとを備えている。これらヘッダーパイプ、扁平伝熱管、フィンおよびサイドプレートは、全てアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、相互にろう付けされて接続固定されている。

【0004】

上記ＰＦＣは、空気調和機や冷凍装置に備えられたファンの回転によって、空気調和機や冷凍装置の筺体内部に取り込まれた空気の流れに対して扁平伝熱管が略直交するよう、つまり、扁平伝熱管の扁平面（平面部）が空気の流れに対して略平行となるように、空気調和機や冷凍装置の筺体内部に配置される。従って、扁平伝熱管の長手方向に略直交するように配置されているフィンも、筺体内部の空気の流れに対して略平行となる。

【0005】

以上説明したＰＦＣを蒸発器として機能させるときは、空気中の水蒸気がフィンの表面で凝縮して凝縮水が発生し、外気温度や湿度によってはその発生量が多量となる。この凝縮水が扁平伝熱管の平面部に多量に滞留すれば、滞留した凝縮水が通風抵抗となったり、空気と冷媒との熱交換の妨げとなって、熱交換効率が低下する虞がある。従って、発生した凝縮水はできる限り速やかにＰＦＣから排水されることが望ましい。

【0006】

そこで、特許文献１では、扁平伝熱管の中間部を折り曲げて逆Ｖ字形状とすることで、扁平伝熱管の平面部を水平方向に対して傾斜させるとともに、扁平伝熱管におけるヘッダーパイプとの接続部付近、つまり、中間部より高さが低くなっている扁平伝熱管の両端部に導水板が設けられているＰＦＣが提案されている。このＰＦＣが蒸発器として機能しているときに発生した凝縮水は、扁平伝熱管に設けられた傾斜によって平面部に滞留することなく扁平伝熱管の両端部に向かって流れ、扁平伝熱管の両端部に到達した凝縮水は、導水板を伝ってＰＦＣの下方に重力により落下する。以上により、ＰＦＣで発生した凝縮水は速やかにＰＦＣから排水されるので、凝縮水の滞留による熱交換効率の低下を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平８−３３４２７７号公報（第３、４頁、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載のような、折り曲げられている扁平伝熱管を備えたＰＦＣの製造方法としては、通常は次のようになる。まず、アルミニウムやアルミニウム合金を押出加工や引抜加工等によって断面扁平状に形成した後ベンダー等を用いて折り曲げ加工を行って扁平伝熱管を作成する。次に、扁平伝熱管の両端部をヘッダーパイプに接続し、扁平伝熱管の間にフィンを挿入する。そして、この状態を冶具等を用いて保持して溶接炉に投入し、ろう付けを行ってＰＦＣを完成させる。

【0009】

一方、ＰＦＣでは、フィンと扁平伝熱管とを確実に熱伝導させるために、フィンの上部および下部（例えば、コルゲート形フィンであれば、波形形状の上下頂部）が扁平伝熱管の平面部に確実に接触した状態でろう付けされているのが望ましい。しかし、上記のようなＰＦＣの製造方法では、折れ曲がった扁平伝熱管の形状に沿わせるようフィンを挿入することとなり、扁平伝熱管の折れ曲がり部の形状にフィンの形状が追随せずにフィンの上部および下部と扁平伝熱管の折り曲げ部との間にすきまが生じた状態となる虞があった。この問題は、扁平伝熱管の折り曲げ回数が多いほど発生する箇所が多くなる虞があり、ＰＦＣでの熱交換効率が大きく低下してしまう虞があった。

【0010】

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、折れ曲がった扁平伝熱管を備えていてもフィンと扁平伝熱管との接触が確実に行える熱交換器の製造方法および熱交換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の熱交換器の製造方法は、一対のヘッダーと、ヘッダーに両端が接続されて互いに上下方向に平行に配置された複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管の間と、最上段および最下段の扁平伝熱管の外側面とに配置される複数のフィンと、最上段に配置されたフィンの上部および最下段に配置されたフィンの下部にそれぞれ接するように配置される一対のサイドプレートとを備えた熱交換器の製造方法に関するものであって、ヘッダーに扁平伝熱管およびサイドプレートを連結する連結工程と、フィンを扁平伝熱管の間および扁平伝熱管とサイドプレートとの間に間挿するフィン挿入工程と、ヘッダーと扁平伝熱管とフィンとサイドプレートとを相互に溶着する溶着工程と、溶着工程に続いて行われ扁平伝熱管およびサイドプレートを一端から他端に向かう方向で同位置となる少なくとも１か所で折り曲げる折り曲げ工程とを含むものである。

【0012】

また、上記製造方法によって作成される本発明の熱交換器は、一対のヘッダーと、ヘッダーに両端が接続されて互いに上下方向に平行に配置され一端から他端に向かって上下方向に折り曲げられることによって少なくとも１箇所の山折部と少なくとも一対の谷折部とを設けた複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管の間と、最上段および最下段の扁平伝熱管の外側面とに配置される複数のフィンと、最上段に配置されたフィンの上部および最下段に配置されたフィンの下部にそれぞれ接するように配置される一対のサイドプレートとを備えたものである。そして、フィンは、複数回折り曲げて波形とされたコルゲート形フィンであって、扁平伝熱管およびサイドプレートにおける谷折部および山折部に対応する箇所のフィンの折り曲げピッチは、その他の箇所のフィンの折り曲げピッチより大きく形成されているものである。

【発明の効果】

【0013】

上記のように構成した本発明の熱交換器の製造方法によれば、熱交換器を構成する各部材を溶着した後に、扁平伝熱管およびサイドプレートの折り曲げ加工を行う。これにより、フィンの上部および下部と扁平伝熱管との接触が確実になされるよう熱交換器を製造でき、熱交換効率の低下を抑制できる熱交換器を提供できる。また、折り曲げにより形成される山折部や谷折部に対応する箇所のフィンの折り曲げピッチをその他の箇所の折り曲げピッチより大きくしているので、折り曲げ加工がより行い易くなるとともに、折り曲げ加工によるフィンの変形や破断が発生しづらくなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例であるＰＦＣの説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＰ部拡大図である。

【図2】本発明の実施例における、熱交換器を折り曲げる折り曲げ冶具の説明図であり、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は可動部が動いた状態図である。

【図3】折り曲げ冶具による熱交換器の折り曲げ工程の説明図であり、（Ａ）は折り曲げ冶具に熱交換器をセットした状態図、（Ｂ）は折り曲げ加工を行う際の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、空気調和機の室外機に備えられるＰＦＣを例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

【実施例】

【0016】

図１（Ａ）に示すように、本実施例における熱交換器１は、一対のヘッダーであるヘッダーパイプ２、３と、複数（本実施例では１０本）の扁平伝熱管４と、複数（本実施例では１１個）のフィン５と、一対のサイドプレート６と、複数（本実施例では８本）の導水部材７とから構成されている。

【0017】

ヘッダーパイプ２、３は、アルミニウムまたはアルミニウム合金（以下、これらを総称してアルミニウム材と記載する）の押出成型等によって略円筒形状に形成されており、その上下端はキャップ部材にて塞がれている。また、一方のヘッダーパイプ２（図１（Ａ）において左側）の外方側上端部付近には、図示しない圧縮機から吐出された高圧のガス冷媒の流入口である冷媒流入口２ａが設けられており、他方のヘッダーパイプ３（図１（Ａ）において右側）の外方側下端部付近には、熱交換器１で空気と熱交換を行って高圧の液冷媒となった冷媒を流出させる冷媒流出口３ａが設けられている。

【0018】

扁平伝熱管４は、アルミニウム材を押出加工や引抜加工等によって断面扁平状に形成される。図１（Ａ）に示すように、扁平伝熱管４は、後述する熱交換器１の組み立て後になされる折り曲げ加工によって一端から他端に向かって波形に形成されるものであり、ヘッダーパイプ２、３への接続部を基底部４ｃとして中央部に向かって順に山折部４ｄ、谷折部４ｂが繰り返されるように扁平伝熱管４が折り曲げられる。これにより、基底部４ｃあるいは谷折部４ｂと山折部４ｄとの間は所定の角度に傾斜した傾斜面４ｅとなる。ここで、山折部４ｄは、基底部４ｃどうしを結んだ直線より上方で扁平伝熱管４が折れ曲がっている部分を指し、谷折部４ｂは、基底部４ｃどうしを結んだ直線と略同じ高さで扁平伝熱管４が折れ曲がっている部分を指すものとする。

【0019】

図１（Ｂ）に示すように、上述した基底部４ｃおよび谷折部４ｂの上面側は、後述する折り曲げ冶具８０の押さえピン８４が当接する上面当接部４ｇとされている。また、山折部４ｄの下面側は、折り曲げ冶具８０の折り曲げピン８３が当接する下面当接部４ｆとされている。また、後述する扁平伝熱管４表面の前縁あるいは後縁となる側端部４ｈにおける、各基底部４ｃおよび各谷折部４ｂに対応する箇所には、後述する導水部材７を装着するための凹部４ａが設けられている。尚、上述した空気の流れは、熱交換器１の近傍に配置される図示しない室外ファンの回転によって生ずる。

【0020】

扁平伝熱管４は、上下に互いに平行となるように複数段配列されている。これにより、図１（Ａ）に示すように、上述した凹部４ａが上下方向に一直線上に並ぶ。また、扁平伝熱管４の内部には、図示しない冷媒流路が扁平伝熱管の長手方向（図１（Ａ）において左右方向）に沿って複数本形成されており、扁平伝熱管４の両端がヘッダーパイプ２、３に接続されてヘッダーパイプ２、３間が連通するようになっている。

【0021】

フィン５は、アルミニウム材からなる板材を波形に複数回折り曲げて形成したコルゲートフィンである。図１（Ａ）に示すように、フィン５の長さ寸法は扁平伝熱管４の長手方向の寸法と略同一とされており、フィン５の幅寸法は扁平伝熱管４の幅寸法と同じあるいはやや小さい寸法とされている。また、フィン５における扁平伝熱管４の山折部４ｄや谷折部４ｂに対応した箇所は、他の箇所に比べてコルゲート形状とするための折り曲げピッチを大きくした冶具挿入部５ａとされている。フィン５は、複数の扁平伝熱管４それぞれの表面（谷折部４ｂ、山折部４ｄ、および、傾斜面４ｅを形成する面）に、扁平伝熱管４の形状に沿って配置され、扁平伝熱管４の谷折部４ｂ、山折部４ｄおよび傾斜面４ｅとフィン５の波形形状の頂部（フィン５の上部および下部）とが後述するろう付けによって接合されている。

【0022】

サイドプレート６は、アルミニウム材からなる板材を打ち抜き等によって、扁平伝熱管４と同一の幅寸法となるよう形成されている。サイドプレート６は、後述する熱交換器１の組み立て後になされる折り曲げ加工によって扁平伝熱管４と同時に扁平伝熱管４と同様に折り曲げられているものであり、ヘッダーパイプ２、３への接続部を基底部６２として中央部に向かって順に山折部６３、谷折部６１が繰り返されるようにサイドプレート６が折り曲げられる。これにより、基底部６２あるいは谷折部６１と山折部６３との間は所定の角度に傾斜した傾斜面６４となる。ここで、山折部６３は、基底部６２どうしを結んだ直線より上方でサイドプレート６が折れ曲がっている部分を指し、谷折部６１は、基底部６３どうしを結んだ直線と略同じ高さでサイドプレート６が折れ曲がっている部分を指すものとする。

【0023】

図１（Ｂ）に示すように、上述した基底部６２および谷折部６１の上面側は、後述する折り曲げ冶具８０の押さえピン８４が当接する上面当接部６６とされている。また、山折部６３の下面側は、折り曲げ冶具８０の折り曲げピン８３が当接する下面当接部６５とされている。

【0024】

また、サイドプレート６は、基底部６２の先端部がヘッダーパイプ２、３の円筒形状に対応した円弧形状とされており、この先端部がヘッダーパイプ２、３に接合されるとともに、サイドプレート６それぞれの表面（谷折部６１、山折部６３、および、傾斜面６４を形成する面）が最上段および最下段のフィン５に接するように配置される。また、サイドプレート６表面の前縁あるいは後縁となる側端部６７における、各基底部６２および各谷折部６１に対応する箇所には、後述する導水部材７を装着するための切欠部６０が設けられている。尚、上述した空気の流れは、熱交換器１の近傍に配置される図示しない室外ファンの回転によって生ずる。尚、この切欠部６０は、図１（Ａ）に示すように、サイドプレート６がヘッダーパイプ２、３に接合された際に、扁平伝熱管４に設けられた凹部４ａと左右方向に同位置となるように設けられる。

【0025】

導水部材７は、アルミニウム材からなり断面が扁平伝熱管４の凹部４ａおよびサイドプレート６の切欠部６０の大きさに対応した略円形状とされるとともに、その長さは上下のサイドプレート６間の寸法より少し長く形成されている。図１（Ａ）に示すように、導水部材７は、扁平伝熱管４の凹部４ａおよび上下のサイドプレート６の切欠部６０に、上部のサイドプレート６の上面から導水部材７の一端が突き出すとともに下部のサイドプレート６の下面から導水部材７の他端が突き出すように装着される。

【0026】

尚、ヘッダーパイプ２、３やフィン５、導水部材７の各表面には、これら本体を形成するアルミニウム材よりも融点が低いアルミニウム材からなるろう材層が設けられている。具体的には、アルミニウム材（例えば、Ａ３０００系やＡ１０００系（ＪＩＳ）等）の表面にこれより融点の低いろう材（例えば、Ａｌ−Ｓｉ系）をクラッドしたブレージング材を用いて、ヘッダーパイプ２、３やフィン５、導水部材７を形成する。このとき、ろう材層を設けない扁平伝熱管４やサイドプレート６もＡ３０００系やＡ１０００系（ＪＩＳ）等のアルミニウム材で形成する。

【0027】

次に、図１（Ａ）を用いて、ヘッダーパイプ２、３と扁平伝熱管４との接続状態、および、熱交換器１での冷媒の流れについて説明する。まず、ヘッダーパイプ２、３と扁平伝熱管４との接続状態を説明する。図１（Ａ）に示すように、ヘッダーパイプ２内部は仕切板２ｂによって上室２ｃ、下室２ｄの２室に分割されており、上室２ｃに冷媒流入口２ａが設けられている。また、ヘッダーパイプ３内部も仕切板３ｂによって上室３ｃ、下室３ｄの２室に分割されており、下室３ｄに冷媒流出口３ａが設けられている。

【0028】

ヘッダーパイプ２、３に備えられた仕切板２ｂ、３ｂにより、１０本の扁平伝熱管４が以下のように分けられている。まず、最上段の扁平伝熱管４を含みこれより下方に配置された５本の扁平伝熱管４を管路群Ｘとしている。管路群Ｘを構成する扁平伝熱管４は、一端がヘッダーパイプ２の上室２ｃに接続され、他端がヘッダーパイプ３の上室３ｃに接続されている。

【0029】

また、管路群Ｘの下方に配置されている３本の扁平伝熱管４を管路群Ｙとしている。管路群Ｙを構成する扁平伝熱管４は、一端がヘッダーパイプ３の上室３ｃに接続され、他端がヘッダーパイプ２の下室２ｄに接続されている。さらには、管路群Ｙの下方に配置されている２本の扁平伝熱管４を管路群Ｚとしている。管路群Ｚを構成する扁平伝熱管４は、一端がヘッダーパイプ２の下室２ｄに接続され、他端がヘッダーパイプ３の下室３ｄに接続されている。

【0030】

次に、熱交換器１での冷媒の流れについて説明する。尚、ここでは熱交換器１が凝縮器として機能する場合を例に挙げて説明する。圧縮機から吐出された高圧のガス冷媒は、冷媒回路を流れて冷媒流入口２ａからヘッダーパイプ２の上室２ｃに流入する。ヘッダーパイプ２の上室２ｃに流入した冷媒は、管路群Ｘを流れてヘッダーパイプ３の上室３ｃに流入する。ヘッダーパイプ３の上室３ｃに流入した冷媒は、管路群Ｙを流れてヘッダーパイプ２の下室２ｄに流入する。ヘッダーパイプ２の下室２ｄに流入した冷媒は、管路群Ｚを流れてヘッダーパイプ３の下室３ｄに流入する。そして、ヘッダーパイプ３の下室３ｄに流入した冷媒は、冷媒流出口３ａから冷媒回路へ流出する。

【0031】

以上説明したように熱交換器１を冷媒が流れることによって冷媒と空気との熱交換が行われ、高圧のガス状態で熱交換器１に流入した冷媒は高圧の液冷媒となって熱交換器１から流出する。尚、図１において、上述した冷媒の流れを矢印で示している。また、熱交換器１が蒸発器として機能する場合の冷媒の流れは、凝縮器として機能する場合と逆となり、冷媒流出口３ａから流入した冷媒が、順に下室３ｄ→管路群Ｚ→下室２ｄ→管路群Ｙ→上室３ｃ→管路群Ｘ→上室２ｃ、と流れて冷媒流入口２ａから冷媒回路へ流出する。

【0032】

次に、熱交換器１の組み立て工程および組み立て後の折り曲げ加工について、図１乃至図３を用いて説明する。熱交換器１の組み立てでは、まずヘッダーパイプ２、３を平行に対峙させ、これらヘッダーパイプ２、３間に扁平伝熱管４およびサイドプレート６を配置してヘッダーパイプ２、３に連結する（連結工程）。具体的には、最上部および最下部にサイドプレート６が配置され、その間に１０本の扁平伝熱管４が互いに平行に配置される。

【0033】

尚、図示は省略するが、ヘッダーパイプ２、３には、扁平伝熱管４およびサイドプレート６の断面形状に対応した孔を形成した連結部が設けられており、前述したように、扁平伝熱管４の両端部をヘッダーパイプ２、３の連結部に連結することによって、ヘッダーパイプ２とヘッダーパイプ３とが扁平伝熱管４内部の冷媒流路によって連通するようになる。

【0034】

次に、複数の扁平伝熱管４それぞれの間、上部のサイドプレート６とその下方に配置された扁平伝熱管４との間、および、下部のサイドプレート６とその上方に配置された扁平伝熱管４との間に、それぞれフィン５を挿入する（フィン挿入工程）。次に、扁平伝熱管４の凹部４ａおよび上下のサイドプレート６の切欠部６０に導水部材７を挿入する。

【0035】

そして、上記のように相互に組み合わされた熱交換器１の各構成部材の仮組み状態を、冶具等を用いて保持する。これにより、熱交換器１の仮組みが完了し、仮組みした熱交換器１をベルトコンベア等で溶接炉内に搬送する。溶接炉内に熱交換器１を搬送した後、溶接炉を所定温度（ろう材が溶ける温度）として熱交換器１のろう付けを開始する（溶着工程）。具体的には、ヘッダーパイプ２、３やフィン５、導水部材７に設けられているろう材が溶けて、ヘッダーパイプ２、３と扁平伝熱管４およびサイドプレート６との接続部や、扁平伝熱管４およびサイドプレート６とフィン５との接合部、導水部材７と扁平伝熱管４の凹部４ａおよびサイドプレート６の切欠部６０との接触部にろう材が流れる。そして、熱交換器１を溶接炉から取り出せば、温度低下に伴ってろう材が再び固まり、熱交換器１の各接続部、各接触部、および各接合部が固着されて、熱交換器１の組み立てが完了して図３（Ａ）に示す状態となる。

【0036】

次に、組み立てが完了した熱交換器１を、図２に示す折り曲げ冶具８０を使用して図１に示す状態に折り曲げ加工する（折り曲げ工程）。折り曲げ冶具８０は、複数の変形冶具（第２冶具）である折り曲げピン８３を有する３個の可動冶具である可動部８１と、複数の押さえ冶具（第１冶具）である押さえピン８４を有する４個の固定冶具である固定部８２とを備えている。図２に示すように、４個の固定部８２の間に３個の可動部８１が配置されている。

【0037】

可動部８１は、固定部８２に対して上方（図２（Ａ）における矢印方法）に摺動可能に取り付けられており、図２（Ｂ）は可動部８１を上方へ摺動させた状態を示している。可動部８１には、各々２列×１２段、系２４本の折り曲げピン８３が設けられており、熱交換器１の折り曲げ加工を行う際に、扁平伝熱管４およびサイドプレート６の下方に位置して各々の山折部４ｄおよび山折部６３を形成する。

【0038】

また、固定部８２には、各々２列×１２段、系２４本の押さえピン８４が設けられており、熱交換器１の折り曲げ加工を行う際に、扁平伝熱管４およびサイドプレート６の上方に位置して各々の谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび６２を形成する。
尚、可動部８１および固定部８２の幅寸法や折り曲げピン８３や押さえピン８４の左右方向の位置については、フィン５の冶具挿入部５ａの位置、つまりは、折り曲げ加工後に扁平伝熱管４およびサイドプレート６の谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび６２、山折部４ｄおよび山折部６３、となる位置に対応して定められている。

【0039】

次に、折り曲げ冶具８０を用いた熱交換器１の折り曲げ加工について、具体的に説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、ろう付けまで完了した熱交換器１を折り曲げ冶具８０にセットする。このとき、可動部８１の折り曲げピン８３は扁平伝熱管４およびサイドプレート６を折り曲げた後に形成される下面当接部４ｆおよび下面当接部６５に対応する箇所に当接し、固定部８２の押さえピン８４は扁平伝熱管４およびサイドプレート６を折り曲げた後に形成される上面当接部４ｇおよび上面当接部６６に対応する箇所に当接する。

【0040】

尚、フィン５における折り曲げピン８３や押さえピン８４が挿入される箇所の折り曲げピッチは、他の箇所の折り曲げピッチと比べて大きくした冶具挿入部５ａとなっているので、フィンピッチが狭い場合に比べて折り曲げピン８３や押さえピン８４がフィン５に当たってフィン５を変形させたり破損させたりする虞が少なくなっている。

【0041】

熱交換器１の折り曲げ冶具８０へのセットが完了すれば、３個の可動部８１を上方に折り曲げたい角度（傾斜面４ｅおよび傾斜面６４の角度）に対応した距離だけ摺動させる。このとき、扁平伝熱管４およびサイドプレート６における固定部８２の押さえピン８４が接触している箇所が扁平伝熱管４およびサイドプレート６押さえているので、図３（Ｂ）に示すように、扁平伝熱管４およびサイドプレート６における可動部８１の折り曲げピン８３が接触している箇所が扁平伝熱管４およびサイドプレート６を上方へ折り曲げ変形させる。

【0042】

以上の作業により、折り曲げ加工後に形成される上面当接部４ｇおよび上面当接部６６に対応する箇所が、扁平伝熱管４およびサイドプレート６各々の谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび６２となるとともに、折り曲げ加工後に形成される下面当接部４ｆおよび下面当接部６５に対応する箇所が、扁平伝熱管４およびサイドプレート６各々の山折部４ｄおよび山折部６３となる。

【0043】

尚、本実施例の熱交換器１では、折り曲げ加工により折れ曲がって、谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび基底部６２、山折部４ｄおよび山折部６３となる箇所に対応する部分のフィン５のピッチを、その他の部分のピッチより広くした冶具挿入部５ａとしている。折り曲げる部分のフィン５のピッチを他の部分のピッチと同じとしていると、熱交換器１を折り曲げた際にフィン５における折り曲げ箇所に応力が集中してフィン５の変形や破断が発生する虞があるが、本実施例のようにフィン５に冶具挿入部５ａを設けておけば、熱交換器１の折り曲げ加工がより行い易くなるとともに、折り曲げ加工によるフィン５の変形や破断が発生しづらくなる。

【0044】

以上説明したように、本発明の熱交換器１は、熱交換器１を構成する各部材を溶着した後に扁平伝熱管４やサイドプレート６に山折部や谷折部を設けるための折り曲げ加工を行う。従って、折り曲げ前の扁平伝熱管４やサイドプレート６が平坦な状態でフィン５を溶着して扁平伝熱管４やサイドプレート６とフィン５とを確実に接触させた状態で溶着工程ができ、その後の折り曲げ加工においても溶着により上記接触部が浮いたり外れたりしないので、扁平伝熱管４とフィン５との間での熱伝導ロスが小さく、熱交換効率低下を抑制できる。

【0045】

尚、以上説明した実施例では、溶着工程として熱交換器１の各接続部、接触部、接合部、および嵌合部をろう材により固着させる場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、ろう材に代えて熱硬化性の接着剤を用いて、熱交換器１の各接続部、接触部、接合部、および嵌合部を固着させてもよい。また、サイドプレート６はアルミニウム材からなる板材で形成されているが、扁平伝熱管４のようにアルミニウム材の押出加工や引抜加工により内部に冷媒流路を有する構造としてもよい。

【0046】

また、本実施例では、折り曲げ冶具を使用して熱交換器１の折り曲げ加工を行うときに、可動部８１を上方へ摺動させて山折部４ｄや山折部６３を形成したが、これとは逆に、山折部４ｄや山折部６３を形成したい箇所に対応する冶具を固定部８３とするとともに、谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび基底部６２を形成したい箇所に対応する冶具を可動部８１とし、可動部８１を摺動させて谷折部４ｂおよび谷折部６１、基底部４ｃおよび基底部６２を形成してもよい。

【0047】

また、扁平伝熱管４およびサイドプレート６は、ヘッダーパイプ２、３への接続部近傍を基底部４ｃおよび基底部６２として中央部に向かって順に山折部４ｄおよび山折部６３、谷折部４ｂおよび谷折部６１が繰り返されるように折り曲げる場合について説明したが、ヘッダーパイプ２、３への接続部近傍を基底部６２として中央部に向かって順に谷折部４ｂおよび谷折部６１、山折部４ｄおよび山折部６３が繰り返されるように折り曲げてもよい。

【0048】

さらには、折り曲げ冶具８０には、山折部４ｄおよび山折部６３、谷折部４ｂおよび谷折部６１を形成するための折り曲げピン８３や押さえピン８４が２本備えられている場合を説明したが、これに限られるものではなく、山折部４ｄおよび山折部６３、谷折部４ｂおよび谷折部６１を形成できるのであれば、折り曲げピン８３や押さえピン８４が１本あるいは３本以上であってもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ 熱交換器
２ ヘッダーパイプ
２ａ 冷媒流入口
２ｂ 仕切板
２ｃ 上室
２ｄ 下室
３ ヘッダーパイプ
３ａ 冷媒流出口
３ｂ 仕切板
３ｃ 上室
３ｄ 下室
４ 扁平伝熱管
４ａ 凹部
４ｂ 谷折部
４ｃ 基底部
４ｄ 山折部
４ｅ 傾斜面
４ｇ 上面当接部
４ｆ 下面当接部
４ｈ 側端部
５ フィン
５ａ 冶具挿入部
６、６ａ、６ｂ サイドプレート
７ 導水部材
１０ 熱交換器
６０ 切欠部
６０ａ 保持用孔
６１ 谷折部
６２ 基底部
６３ 山折部
６４ 傾斜面
６５ 上面当接部
６６ 下面当接部
６７ 側端部
８０ 折り曲げ冶具
８１ 可動部
８２ 固定部
８３ 折り曲げピン
８４ 押さえピン
Ｘ、Ｙ、Ｚ 管路群

【図1】

【図2】

【図3】