(57)【要約】【課題】  流路を仕切る仕切壁を有するものにあって、熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器用チューブを提供する。【解決手段】  幅方向に沿って空気流が外周を通過するよう配置され、内部の流路１３が仕切壁１４によって空気流の上流側に配置される上流側流路１３ａと空気流の下流側に配置される下流側流路１３ｂに分割された熱交換器用チューブ１０に、仕切壁１４を上流側流路１３ａの幅Ｗ１を広く、下流側流路１３ｂの幅Ｗ２を狭くする位置に設ける。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流が幅方向に沿って外周を通過するように当該空気流を横切る方向に沿って配置され、内部に形成された流路（１３）が、仕切壁（１４）によって当該空気流の上流側に位置する上流側流路（１３ａ）と、当該空気流の下流側に位置する下流側流路（１３ｂ）に分割された熱交換器用チューブ（１０），（３０），（３２），（３４），（３６）であって、
前記上流側流路（１３ａ）の幅（Ｗ１）が、前記下流側流路（１３ｂ）の幅（Ｗ２）よりも広くなるように、前記仕切壁（１４）が配置されたことを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項２】
請求項１に記載された熱交換器用チューブであって、
前記上流側流路（１３ａ）には、外壁部（１２）の少なくとも一方側から突出する突起部（１５），（３１），（３３），（３５），（３７）が設けられたことを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項３】
請求項２に記載された熱交換器用チューブであって、
前記突起部（３１），（３３），（３５），（３７）は、長手方向に沿って間隔を開けて複数箇所に設けられたことを特徴とする熱交換器用チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周を流れる空気流と内部の流路を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器用チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の熱交換器用チューブとして、図１２に示す特許文献１に開示されたものがある。この熱交換器用チューブ１００は、図１２に示すように、断面が偏平楕円形状である外壁部１０１と、この外壁部１０１内の流路１０２を２つに仕切る仕切壁１０３とから構成されている。仕切壁１０３は、上流側流路１０２ａの幅Ｗ３と下流側流路１０２ｂの幅Ｗ４が同じ寸法（Ｗ３＝Ｗ４）になる位置に設定され、互いに突き合わされた２枚の仕切片１０３ａ，１０３ｂから構成されている。このような構成の熱交換器用チューブ１００は、例えば一枚の素板より次のように作製される。細長い素板の幅方向の両端を折り曲げて仕切片１０３ａ，１０３ｂを形成し、次に、素板を偏平楕円形状に折り曲げ、両端の仕切片１０３ａ，１０３ｂを互いに合わせる。そして、折り曲げによって互いに突き合わされた面同士をろう付け等によって接合すれば完了する。
【０００３】
このように形成された熱交換器用チューブ１００を使用して熱交換器が製作される。熱交換器は、熱交換器用チューブ１００の幅方向に沿って空気流が外周を通過するよう配置され、外周を通過する空気流と内部の上流側流路１０２ａ及び下流側流路１０２ｂを流れる冷媒との間で熱交換が行われる。そして、流路１０２が仕切壁１０３によって２分割されているため、流路を押し潰す方向の押圧力に対して強く耐圧性に優れている。
【特許文献１】特開平１０−３０５３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、流路１０２を流れる冷媒の熱交換効率は、外周を通る空気流の上下流の位置によって相違する。しかし、前記従来例の熱交換器用チューブ１００では、このような冷媒の熱交換効率を配慮することなく仕切壁１０３が設置されていたため、仕切壁１０３を有する熱交換器用チューブ１００として熱交換効率の点で最良のものとは言えなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、仕切壁を有するものにあって、熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器用チューブ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】
【０００６】
上記課題を達成するための請求項１の発明は、空気流が幅方向に沿って外周を通過するように当該空気流を横切る方向に沿って配置され、内部に形成された流路が、仕切壁によって当該空気流の上流側に位置する上流側流路と、当該空気流の下流側に位置する下流側流路に分割された熱交換器用チューブであって、前記上流側流路の幅が、前記下流側流路の幅よりも広くなるように、前記仕切壁が配置されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載された熱交換器用チューブであって、前記上流側流路には、外壁部の少なくとも一方側から突出する突起部が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載された熱交換器用チューブであって、前記突起部は、長手方向に沿って間隔を開けて複数箇所に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、流路を流れる冷媒の熱交換効率は、空気流の最上流位置で最も高く、下流に向かうに従って徐々に効率が低くなり、中央位置を過ぎた下流位置以降では効率が低い状態のままであるパターンを示し、熱交換効率の高い位置では仕切壁が存在せずに全て冷媒が流れて熱交換に供され、熱交換効率がほぼ最低の効率となる位置に仕切壁が位置することになるため、熱交換器用チューブの全体としての熱交換効率の向上が図られる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、下流側流路に対して幅が広く上流側流路は耐圧性に劣るが、その上流側流路の耐圧性が突起部によって向上する。従って、熱交換器用チューブの全体としての耐圧性の向上になる。又、突起部によって上流側流路の内周面積とその外壁部の表面積が広くなるとともに、流路内を流れる冷媒の流れがより乱れるため、熱交換効率の向上に寄与する。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上流側流路を流れる冷媒は、複数箇所の突起部によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器用チューブの詳細を図面に基づいて説明する。図１〜図７は本発明の熱交換器用チューブを適用した熱交換器の第１実施形態を示し、図１は空気流路３内の熱交換器用チューブ１０の配置状態を示す断面図、図２は熱交換器用チューブ１０の全体斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は熱交換器用チューブ１０の熱交換効率の特性を示す図、図５は熱交換器用チューブ１０の製造装置２０の概略図、図６は製造装置２０の要部斜視図、図７（ａ）〜（ｆ）は熱交換器用チューブ１０の成形過程をそれぞれ示す斜視図である。
【００１３】
熱交換器１は、図１に示すように、空調ユニット２の空気流路３に配置されている。熱交換器１は、間隔を開けて平行に配置された複数の熱交換器用チューブ１０とこれら複数の熱交換器用チューブ１０の両端に固定された一対のヘッダ１１とを備えている。ヘッダ１１内部に流入された冷媒は、所定の経路によって熱交換器用チューブ１０を通じてヘッダ１１より流出されるようになっている。各熱交換器用チューブ１０は、その幅方向に沿って空気流路３内の空気流が外周を通過するように、空気流を横切る方向に沿って配置されている。
【００１４】
熱交換器用チューブ１０は、図２及び図３に示すように、断面が偏平楕円形状である外壁部１２と、この外壁部１２内の流路１３を２つに仕切る仕切壁１４とから構成されている。流路１３は、仕切壁１４によって空気流の上流側に配置される上流側流路１３ａと空気流の下流側に配置される下流側流路１３ｂに仕切られている。そして、仕切壁１４の仕切位置は、上流側流路１３ａの幅Ｗ１が広く、下流側流路１３ｂの幅Ｗ２（＜Ｗ１）が狭くなる位置に設定されている。又、仕切壁１４は、外壁部１２の幅方向の両端より一体に接続された一対の仕切片１４ａ，１４ａから構成され、双方の仕切片１４ａ，１４ａ同士の間、及び、各仕切片１４ａ，１４ａの先端面と外壁部１２の内面との間は、ろう付けされている。
【００１５】
突起部１５は、上流側流路１３ａの幅方向のほぼ中央位置に設けられている。突起部１５は、双方の外壁部１２の互いに対向する箇所に設けられた一対の突起片１５ａから構成されており、双方の突起片１５ａ，１５ａの先端面同士は当接され、この当接箇所がろう付けされている。突起部１５は、熱交換器用チューブ１０の長手方向のほぼ全域に亘って連続して設けられている。
【００１６】
次に、前記熱交換器用チューブ１０の製造過程を説明する。図５に示すように、製造装置２０は、第１折曲ロール部２１と塗布ロール部２２と乾燥部２３と第２折曲ロール部２４とを備えている。第１折曲ロール部２１は、ロール状に巻き付けられた、例えばアルミニューム材の長尺の素材（図７（ａ）参照）２５の両端部を折曲して仕切片１４ａ，１４ａを形成し、かつ、中央の２カ所を折曲して突起片（ビード）１５ａ，１５ａを形成する（図７（ａ）、（ｂ）参照）。塗布ロール部２２は、図６に示すように、フラックス、ろう材、バインダの混合材を収容する材料収容部２６と第１転写ロール２７と第２転写ロール２８と転写シート２９とから構成されている。そして、第１折曲ロール部２１で形成された両側の仕切片１４ａ，１４ａと２カ所の突起片１５ａ，１５ａの先端面にフラックス、ろう材、バインダの混合塗布材ａを塗布する（図６、図７（ｄ）参照）。乾燥部２３は、素材２５上に塗布した混合塗布材ａ中のバインダを揮発させる。第２折曲ロール部２４は、所定形態に折曲された素材２５を熱交換器用チューブ１０の形態に曲げる（図７（ｅ）、（ｆ）参照）。そして、熱交換器１の構成部品として仮組み付けされた熱交換器用チューブ１０は、加熱炉で加熱処理されることによって混合塗布材ａが塗布された箇所がろう付けされる。
【００１７】
上記構成の熱交換器用チューブ１０は、空気流路３を流れる空気流と内部の流路１３を流れる冷媒との間で熱交換される。ここで、熱交換効率は、図４に示すように、空気流の最上流位置で最も高く、下流に向かうに従って徐々に効率が低くなり、中央位置を過ぎた下流位置以降では低い状態のままであるパターンを示す。上記熱交換器用チューブ１０では、熱交換効率の高い位置では仕切壁１４が存在せずに全て冷媒が流れて熱交換に供され、熱交換効率がほぼ最低の効率となる位置に仕切壁１４が位置することになるため、熱交換器用チューブ１０の全体としての熱交換効率の向上が図られる。
【００１８】
この第１実施形態では、上流側流路１３ａには突起部１５が設けられたので、下流側流路１３ｂに対して幅の広い上流側流路１３ａは、耐圧性の強い構成とされている。従って、熱交換器用チューブの全体としての耐圧性を維持することができる。又、突起部１５によって上流側流路１３ａの内周面積とその外壁部１２の表面積が広くなるため、熱交換効率の向上に寄与する。
【００１９】
図８は本発明の第２実施形態を示し、熱交換器用チューブ３０の一部斜視図である。図８に示すように、この第２実施形態の熱交換器用チューブ３０は、突起部３１が前記第１実施形態のように熱交換器用チューブの長手方向に連続して設けられているのではなく、間隔を置けて複数に分割して設けられている。
【００２０】
この第２実施形態によれば、上流側流路１３ａを流れる冷媒は、複数箇所の突起部３１によって攪拌されて流れがみだれるため、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
【００２１】
図９は本発明の第３実施形態を示し、熱交換器用チューブ３２の一部斜視図である。図９に示すように、この第３実施形態の熱交換器用チューブ３２の突起部３３は、前記第２実施形態のものと同様に間隔を開けて複数設けられている点で共通するが、前記第２実施形態のように細長い長方形状ではなく、楕円形状である点が相違する。
【００２２】
この第３実施形態でも、上流側流路１３ａを流れる冷媒は、複数箇所の突起部３３によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
【００２３】
図１０は本発明の第４実施形態を示し、熱交換器用チューブ３４の一部斜視図である。図１０に示すように、この第４実施形態の熱交換器用チューブ３４の突起部３５は、前記第３実施形態のものと同様に楕円形状であるが、その楕円形状の向きが熱交換器用チューブ３４の長手方向に対して傾斜して設けられている点が相違する。
【００２４】
この第４実施形態でも、上流側流路１３ａを流れる冷媒は、複数箇所の突起部３５によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
【００２５】
図１１は本発明の第５実施形態を示し、熱交換器用チューブ３６の一部斜視図である。図１１に示すように、この第５実施形態の熱交換器用チューブ３６の突起部３７は、前記第３、第４実施形態のものと同様に楕円形状であるが、その楕円形状の向きが熱交換器用チューブ３６の長手方向と同一方向に長径が向いているものと傾斜方向に長径が向いているものとが交互に設けられている点が相違する。
【００２６】
この第５実施形態でも、上流側流路１３ａを流れる冷媒は、複数箇所の突起部３７によって攪拌され、熱交換が促進される。従って、熱交換効率の向上が図られる。
【００２７】
尚、前記各実施形態では、突起部１５，３１，３３，３５，３７は、上流側流路１３ａを形成する外壁部１２の互いに対向する箇所に設けられた一対の突起片１５ａ，（図示せず）から構成されているが、いずれか一方の外壁部１２の箇所より内側に突出された突起片のみから構成しても良い。又、各実施形態では、双方の突起片１５ａ，１５ａ，（図示せず）が同じ高さで、上流側流路１３ａの幅のほぼ１／２高さに形成されているが、一方が１／２高さより高く、他方が１／２高さより低く形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、空気流路内の熱交換器用チューブの配置状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、熱交換器用チューブの全体斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、熱交換器用チューブの熱交換効率の特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、熱交換器用チューブの製造装置の概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、製造装置の要部斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）〜（ｆ）は熱交換器用チューブの成形過程をそれぞれ示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示し、熱交換器用チューブの要部斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示し、熱交換器用チューブの要部斜視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示し、熱交換器用チューブの要部斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態を示し、熱交換器用チューブの要部斜視図である。
【図１２】従来例の熱交換器用チューブの平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０，３０，３２，３４，３６  熱交換器用チューブ
１２  外壁部
１３  流路
１３ａ  上流側流路
１３ｂ  下流側流路
１４  仕切壁
１５，３１，３３，３５，３７  突起部
Ｗ１  上流側流路の幅
Ｗ２  下流側流路の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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