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熱交換器の曲げ加工方法

国内特許コード P150011712
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2013-103214
公開番号 特開2013-252560
登録番号 特許第6095475号
出願日 平成25年5月15日(2013.5.15)
公開日 平成25年12月19日(2013.12.19)
登録日 平成29年2月24日(2017.2.24)
優先権データ
  • 201210183609.8 (2012.6.5) CN
発明者
  • 李 大永
  • 張 志偉
  • 張 卿卿
  • 唐 鼎
  • 王 卓
  • 藤原 明大
  • 木戸 照雄
出願人
  • 上海交通大学
  • ダイキン工業株式会社
発明の名称 熱交換器の曲げ加工方法
発明の概要 【課題】熱交換器の曲げ加工時に発生する座屈の発生を抑制する曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】室外熱交換器7の曲げ加工方法では、熱交換器の把持部の1ヶ所のみを把持し、その把持部分が所定を軌跡として描くよう把持部の姿勢を制御することで曲げ型を用いずに曲げ加工を行う。その際、把持されていない側である熱交換器の自由部は、曲げ加工時に発生する反力によってガイド部121との接触位置が決定される。したがって、把持されていない自由部には拘束力が発生せず、曲げ加工時の熱交換器7における座屈の発生を回避することができる。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要



熱交換器を空気調和装置の室外ユニット等の所定寸法のケーシング内部にコンパクトに配置できるようにするためには、平板上の熱交換器をL状またはU状に曲げる曲げ加工を行う必要がある。熱交換器の曲げ加工方法として、特許文献1(特開平6-347186号公報)に示す方法がある。この熱交換器の曲げ加工方法は、伝熱フィンと伝熱管からなる平板状の熱交換器を、曲げ型の湾曲面に巻き付けるように押し当てることによって、曲げ加工を行うものである。





しかし、特許文献1の熱交換器の曲げ加工方法では、フィン付き熱交換器の曲げ加工時に、曲げ型と接触する部位に位置するフィンに変形及び屈曲が発生する。





また、設計変更時に曲げ半径が変更された場合には、その曲げ型を作り直す必要があり、多大な時間と費用を費やすことになる。

さらに、曲げ型の再製作を避けるために、熱交換器の曲げ半径寸法を変更しないことを前提とした設計が行われていることもしばしばあり、既存の曲げ型の寸法が設計制約になっている。





曲げ型を採用した曲げ加工時の問題点を解消するため、特許文献2(特開平7-47427号公報)では、曲げ型を使用せずにワークの2ヶ所以上を把持し、1つを回転軸回りに回転させることで曲げ加工を行うクロスフィンタイプ熱交換器の曲げ加工装置が開示されている。この方法でコルゲートフィンと扁平形状の冷媒チューブが積層するタイプの熱交換器の曲げ加工を行う場合、曲げ加工の最終湾曲段階で把持された2箇所の把持部分の間に座屈が発生し、目的形状に曲げ加工を行うことができない場合がある。





特に、コルゲートフィンの断面形状が矩形である伝熱フィンと扁平多穴管とを積層したマイクロチャネル熱交換器においては、曲げ部分に大きな変形が発生することがある。

産業上の利用分野



本発明は、熱交換器の曲げ加工方法、更に具体的に言えば、多数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に位置する伝熱フィンとを有する平板状の熱交換器の少なくとも一部を湾曲加工する熱交換器の曲げ加工方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一種の熱交換器の曲げ加工方法であって、その特徴は、
前記熱交換器の曲げ対象部分の第1端である把持部を把持する第1ステップと、
曲げ位置及び湾曲曲率に基づいて前記把持部の中心の移動軌跡を選定する第2ステップと、
前記移動軌跡を描くように前記把持部を移動させながら姿勢変化させ、且つ移動過程において、前記曲げ対象部分の第2端である自由部が一のガイド面に接触させた状態なるようにする第3ステップとを備え、
前記第2ステップにおける前記把持部の中心の前記移動軌跡の座標は、


となるように選択され、
このうち、Coは把持部の中心、θiは把持部とX軸とがなす角θi(θi=ωtで定義される)、Ciは曲げ加工が進んだときの把持部の中心、ρはθiだけ曲げ加工が進んだときの曲率半径、ωは角速度、tは時間、Wは把持部の幅である、熱交換器の曲げ加工方法。

【請求項2】
請求項1に記載の熱交換器の曲げ加工方法であって、その特徴は、前記曲げ加工方法は曲げ加工装置を利用して完成しており、該曲げ加工装置は、把持装置、ガイド部、前記把持装置を駆動する駆動装置及び前記把持装置の移動を制御する制御部とを備え、前記ガイド面は前記ガイド部と自由部との接触面である。

【請求項3】
請求項2に記載の熱交換器の曲げ方法であって、その特徴は、
前記第3ステップでは、前記把持部が移動する際、前記自由部の前記接触面がガイド部に対してスライド可能にされている。

【請求項4】
前記熱交換器は、複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に配置された伝熱フィンとを備えており、前記伝熱管内を流れる冷媒と前記伝熱管を横切る空気流との熱交換を行うものであり、
前記伝熱管は、幅方向に並ぶ複数の流路穴が形成された扁平多穴管である、
請求項1~のいずれか1項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。

【請求項5】
前記伝熱フィンは、前記伝熱管の長手方向に沿って波形に折り曲げられた波状フィンにより構成されたコルゲートフィンであり、
前記熱交換器は、コルゲートフィンと前記扁平多穴管を積層して製造しものである、
請求項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。

【請求項6】
前記コルゲートフィンの長手方向と垂直する断面において、前記波状フィンの断面形状は矩形であり、
上下方向に隣り合う前記波状フィンの縁部同士が接触されている、
請求項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。

【請求項7】
前記扁平多穴管が複数段配列され、
前記扁平多穴管の配列方向と垂直の方向から差し込む伝熱フィンが複数列差し込まれ、
前記伝熱フィンには前記扁平多穴管の断面形状と一致する複数の切り欠き部が形成されている、
請求項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。

【請求項8】
前記伝熱フィンの肉厚は、100μm以下であり、
前記伝熱フィンが伝熱管にロウ付けされている、
請求項のいずれか1項に記載の熱交換器の曲げ加工方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013103214thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 処理操作;運輸
  • 機械工学;照明;加熱;武器;爆破
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