熱交換器、使用該熱交換器的空調裝置以及該熱交換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及采用了扁平管的翅管式的熱交換器、使用了該熱交換器的空調裝置以及該熱交換器的制造方法。
【背景技術】
[0002]以往，在汽車的空調用熱交換器中，出于輕量化非常重要等原因，采用的是將鋁制扁平多孔管用于傳熱管的熱交換器。大多數(shù)被稱為波紋方式，通過設置在扁平管與扁平管之間具有連續(xù)波動的鋁薄板材的翅片而構成。另外，有一部分也存在橫跨多個扁平管地插入翅片的被稱為翅管方式的結構。
[0003]另一方面，作為家庭用或大廈用的空調機所使用的熱交換器，主流的是將銅圓管作為傳熱管且橫跨多個傳熱管地設置多個翅片的翅管結構，但近年來有時也與汽車用空調機同樣，采用將鋁制扁平管用于傳熱管的翅管方式的熱交換器(例如參照專利文獻1)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2012-154497號公報

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]但是，在以往使用鋁制扁平管的熱交換器中在翅片上存在用于插入扁平管的開口部，在該結構中存在以下問題:當從插入扁平管的方向對翅片施加力時，翅片之中的從扁平管的端部突出的部分與其他部分相比容易變形，在制造時或組裝時等翅片會彎曲、壓塌。
[0009]本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而做出的，其目的在于獲得翅管式的熱交換器、使用了該熱交換器的空調裝置以及該熱交換器的制造方法，即便從翅片的存在插入扁平管的開口部那側施加力，翅片也不會變形。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明所涉及的熱交換器，具備多個傳熱管和多個翅片，上述多個翅片具有相向的兩邊且在上述兩邊之中的一邊側具有插入并固定上述傳熱管的多個開口部，上述多個傳熱管與上述多個翅片相互交叉地形成，其特征在于，上述多個傳熱管之中的至少兩根以從上述多個翅片的上述一邊側朝上述多個翅片的外側突出的狀態(tài)被固定在上述開口部內。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明所涉及的熱交換器，即便從翅片的設有開口部的一邊側施加力，也能通過由從翅片的開口部突出的扁平管的端部來擋住力從而防止翅片的變形。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示實施方式1中的熱交換器的立體圖。
[0015]圖2是表示實施方式1中的熱交換器的截面圖。
[0016]圖3是表示實施方式1中的熱交換器的翅片的俯視圖。
[0017]圖4a是表示實施方式1中的熱交換器的制造方法的圖。
[0018]圖4b是通過實施方式1中的熱交換器的制造方法使扁平管排列在扁平管定位部件上的圖。
[0019]圖5是表示實施方式2中的熱交換器的截面圖。
[0020]圖6a是通過實施方式2中的熱交換器的制造方法使翅片排列在扁平管插入夾具上的圖。
[0021]圖6b是表示通過實施方式2中的熱交換器的制造方法使扁平管排列在扁平管插入夾具上的圖。
[0022]圖7是表示實施方式3中的熱交換器的截面圖。
[0023]圖8是表示實施方式4中的熱交換器的翅片的俯視圖。
[0024]圖9是表示實施方式4中的作為翅片材料的帶狀卷材(hoop material)的俯視圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，基于附圖來說明本發(fā)明的實施方式。另外，本發(fā)明并不限定于以下說明的實施方式。
[0026]實施方式1.
[0027]圖1是表示實施方式1中的熱交換器的立體圖。
[0028]圖2是表示實施方式1中的熱交換器的截面圖。
[0029]圖3是表示實施方式1中的熱交換器的翅片的俯視圖。
[0030]本實施方式1所涉及的熱交換器1是翅管式的熱交換器，如圖1所示那樣，多個扁平管4平行配置，在與該扁平管4的管軸垂直的方向上安裝多個翅片2。扁平管4使制冷劑等流體在內部流動，通過將截面形成為扁平形狀，能夠增多制冷劑等流體的量而不會增大風阻，由此即使在小型化的情況下也能夠獲得作為熱交換器的充分性能。
[0031]扁平管4例如是在內部具備多個制冷劑流路的多孔扁平管。扁平管4的截面通過兩端部的圓弧形狀部4a、4c和連接該圓弧形狀部4a、4c的一對長邊部4b形成。S卩，形成為具有長邊部4b方向的長軸和由圓弧形狀部4a、4c形成的短軸的扁平形狀。扁平管4的材質優(yōu)選的是傳熱性好且腐蝕少的金屬材質，例如可考慮鋁制或銅制等。
[0032]翅片2如圖3所示那樣平面形狀呈大致矩形，在其一邊側3a，多個用于插入安裝扁平管4的開口部6排列成一列地呈梳齒狀配置。
[0033]開口部6呈現(xiàn)從翅片2的一邊側3a朝相向的另一邊側3b具有長軸的細長切痕的形狀。作為用于形成翅片2的翅片材料，一般使用厚度為“0.1”?“0.7” [mm]左右的呈卷狀地被卷成卷盤的鋁薄板，或是形成為片狀的翅片材料。通過使用順序傳送沖壓裝置從卷狀或是片狀的翅片材料依次裁切出成形為規(guī)定形狀的多個翅片2，從而一張一張地形成翅片2。另外，翅片2也可以使用順序傳送沖壓裝置以外的裝置來一張一張地形成。
[0034]開口部6的寬度的尺寸是與扁平管4的截面中的短軸側的長度大致相同的長度，形成為在將扁平管4插入開口部6時無隙間地嵌合那樣的長度。
[0035]另外，在開口部6的進深方向的最深部6a形成有與扁平管4的端部的圓弧形狀部4a大致相同形狀的圓弧部，當扁平管4被插入到開口部6的最深部6a時相互抵接。并且，多個開口部6的進深方向的尺寸(從翅片2的一邊側3a到最深部6a的長度)是彼此相同的長度。
[0036]在此，在實施方式1所涉及的熱交換器中，如圖2所示那樣在翅片2的開口部6的最深部6a抵接有扁平管4的一端部的圓弧形狀部4a的狀態(tài)下，形成為扁平管4的另一端部側的圓弧形狀部4c從翅片2的開口部6中的一邊側3a突出的狀態(tài)。S卩，開口部6的進深尺寸被設定得比扁平管4的截面中的長軸側的長度短。
[0037]并且，連結多個扁平管4的圓弧形狀部4c的末端的扁平管端部切線8呈直線狀，且與翅片2的一邊側3a平行。
[0038]另外，上面僅提取1張翅片2來說明與扁平管4的位置關系，但由于如圖1所示那樣翅片2在扁平管4上安裝多張，因而，全部翅片2與扁平管4的位置關系都與圖2的形狀相同。另外，示出了扁平管4的全部根數(shù)都是從翅片2的開口部6中的一邊側3a突出的狀態(tài)的例子，但也可以是一部分的扁平管(例如兩根以上)從翅片2的一邊側3a突出的狀態(tài)。
[0039]接著，就本實施方式1所涉及的熱交換器的制造方法進行說明。
[0040]圖4a是表示實施方式1中的熱交換器的制造方法的圖。
[0041]另外，圖4b是通過實施方式1中的熱交換器的制造方法使扁平管排列在扁平管定位部件10上的圖。
[0042]如圖4a所示那樣，作為組裝翅片2和扁平管4的制造方法，預先將多個扁平管4固定在扁平管定位部件10上，按固定速度使其在軸向移動。另外，一般是以下方法:將翅片2 —張一張地保持在翅片插入裝置9的翅片保持部12上并使其移動，插入并固定到配置在扁平管定位部件10上的扁平管4上(例如參照日本特開2012 - 30284號公報)。
[0043]各個翅片保持部12在滾筒20的圓周上配置多個，隨著滾筒20的旋轉而進行圓周運動。并且，接收1張翅片2并加以保持，將所保持的翅片2安裝到扁平管4的外周面。
[0044]翅片保持部12對翅片2的保持是通過例如利用空氣吸入來吸附翅片2的所謂真空吸附而進行的。翅片插入裝置9與凸輪從動件(未圖示)連結。
[0045]扁平管4與翅片2的固定考慮到傳熱性，可以通過釬焊、軟釬焊、焊接或粘接劑等來進行。
[0046]作為本實施方式1所涉及的熱交換器的制造方法，如圖4b所示那樣，將突出形成有翅片抵接部件11的扁平管定位部件10使用于翅片插入裝置9，組裝翅片2和扁平管4。
[0047]在使用這樣的翅片插入裝置9的情況下，在進行插入動作時存在翅片2的開口部6的一邊側3a與翅片抵接部件11抵接，從而扁平管4的端部的圓弧形狀部4c以從開口部6突出的狀態(tài)被固定。
[0048]S卩，通過將翅片抵接部件11的上端部配置成比與扁平管定位部件10抵接的扁平管4的下端(圓弧形狀部4c的末端)更靠上方，扁平管4的端部位于比翅片2的存在開口部6的一邊側3a更靠外側的位置。以該狀態(tài)對翅片2和扁平管4進行釬焊。
[0049]于是，作為實施方式1所涉及的熱交換器，即使從翅片2的設有開口部6的一邊側3a側施加力，通過由從翅片2的開口部6突出的扁平管4的端部來擋住力，能夠防止翅片2的變形。另外，通過使用變形少的熱交換器1來構成空調裝置，不會因變形的翅片2導致熱交換器部分的空氣阻力增加或熱交換效率降低，因而能夠獲得制冷制熱性能優(yōu)異的空調裝置。
[0050]實施方式2.
[0051]在實施方式1中，使扁平管4同樣地從翅片2的開口部6突出，將多個扁平管4的圓弧形狀部4c的末端連結的扁平管端部切線8呈直線狀，且與翅片2的一邊側3a平行，但實施方式2所涉及的熱交換器1形成為僅使翅片2的一邊側3a的兩端部的扁平管4從開口部6突出的形狀。
[0052]圖5是表示實施方式2中的熱交換器的截面圖。
[0053]實施方式2所涉及的熱交換器1設想的是具有將一邊側3a側作為內側的翹曲的翅片2的形狀。
[0054]此時，構成為扁平管4之中的兩端部的扁平管4比翅片2的一邊側3a更向外側突出，以便兩端部的扁平管4的切線14比連結翅片2的一邊側3a的兩端的弦15位于熱交換器的更外側。
[0055]實施方式2所涉及的熱交換器設想的是在翅片2產生翹曲的場合。一般來講，在制造圖1所記載的翅管式熱交換器時，首先在組裝了翅片2和扁平管4之后，將它們釬焊接合。由于翅片2與扁平管4的組裝作業(yè)或釬焊等制造方法，有時會在翅片2發(fā)生翹曲。
[0056]該翹曲即使成為翅片2的一邊側3a側為內側的形狀，也與實施方式1同樣形成用于保護翅片2的一邊側3a免于外力影響的熱交換器的構成。
[0057]對這樣的熱交換器的制造方法進行說明。圖6a是通過實施方式2中的熱交換器的制造方法使翅片2排列在扁平管插入夾具16上的圖。圖6b是通過實施方式2中的熱交換器的制造方法使扁平管4排列在扁平管插入夾具16上的圖。
[0058]首先，如圖6a所示那樣，使翅片2排列在平板形狀的扁平管插入夾具1