(57)【要約】【課題】製造効率の低下やコストアップを防止しつつ、チューブ形成プレートとインナーフィンとのろう付け性を向上でき、バイパス流路等の形成のおそれのない高品質の積層型熱交換器を提供する。【解決手段】チューブ形成プレートを接合して内部に複数の流体通路を形成するとともに、該流体通路内に配置される流体流路形成部と該流体流路形成部同士を互いに連結する連結部とから形成されるインナーフィンが挿入されたチューブと、アウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器において、前記インナーフィンの連結部を、チューブ形成プレートの内壁に対し傾斜し、少なくとも一部が内壁に当接可能な傾斜状部として形成したことを特徴とする積層型熱交換器。【選択図】図３
2006200770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ形成プレートを接合して内部に複数の流体通路を形成するとともに、該流体通路内に配置される流体流路形成部と該流体流路形成部同士を互いに連結する連結部とから形成されるインナーフィンが挿入されたチューブと、アウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器において、前記インナーフィンの連結部を、チューブ形成プレートの内壁に対し傾斜させ、少なくとも一部が内壁に当接可能な傾斜状部として形成したことを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項２】
チューブ形成プレートを接合して内部に複数の流体通路を形成するとともに、該流体通路内に配置される流体流路形成部と該流体流路形成部同士を互いに連結する連結部とから形成されるインナーフィンが挿入されたチューブと、アウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器において、前記インナーフィンの連結部にチューブ形成プレートの長手方向に延び、対向するチューブ形成プレートの内壁に当接する突部を設けたことを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項３】
前記突部が連結部の幅方向に複数形成されている、請求項２の積層型熱交換器。
【請求項４】
前記突部の高さが、接合されるチューブ形成プレート同士の内壁の間隔よりも大きく形成されている、請求項２または３の積層型熱交換器。
【請求項５】
前記インナーフィンの流体流路形成部が、波状部からなる請求項１ないし４のいずれかに記載の積層型熱交換器。
【請求項６】
前記チューブが一対のチューブ形成プレートを互いに接合したものからなる、請求項１ないし５のいずれかに記載の積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にインナーフィンを有するチューブとアウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部にインナーフィンを有するチューブとアウターフィンとが交互に積層された積層型熱交換器はよく知られており、たとえば図１に示すように構成されている。なお、積層型熱交換器全体を示した図１は、従来の構成および本発明に係る構成を説明するための共通図として使用する。図１に示す積層型熱交換器１においては、チューブ２とアウターフィン３とが交互に積層されて熱交換器コア４が形成され、その外側にはエンドプレート５およびサイドタンク６が接合されている。サイドタンク６には流体（たとえば、冷媒）導入出用の流路が形成されており、さらに膨張弁（図示略）を接続するためのフランジ７が取り付けられている。
【０００３】
上記のような積層型熱交換器１においては、従来、各チューブ２は図１５、図１６に示すように構成されている。つまり、成形プレート８の長手方向に延びる仕切部１６を有するチューブ成形プレート８が一対対向配置され、周縁を接合（たとえば、ろう付け）することにより、その内部に流体通路９、１０が形成されている。流体通路９、１０内には熱交換効率向上のため、チューブ形成プレート８の長手方向に延びるインナーフィン１１が挿入されている。インナーフィン１１は、図１７に示すように波形状の流体流路形成部１２、１３と、流体流路形成部１２、１３を連結する連結部１４とから形成されており、波形状の流体流路形成部１２、１３が流体通路９、１０内に配置されるようになっている。このように従来のチューブ２が構成されている（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
上記のような従来のチューブ２は、上述のように両チューブ形成プレート８の間にインナーフィン１１を挿入した後（図１５（ａ））、両チューブ形成プレート８を仮組み（たとえば、かしめ）、さらに両チューブ形成プレート８およびインナーフィン１１を互いにろう付けすることによりチューブ２が製造されるようになっている（図１５（ｂ））。
【特許文献１】特開平６−１２３５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のチューブ２においては、チューブ２が仮組みされた状態においてインナーフィン１１の連結部１４が、各チューブ形成プレート８に形成された仕切部１６で挟持されていない場合には、ろう付け不良が発生し、流体通路９、１０間にバイパス流路が形成されるおそれがある（図１６）。このような不都合を防止するためには、連結部１４の高さｐインナーフィン１１の寸法ｎおよび仕切部１６の寸法ｍの公差を厳しく管理する必要がある。このため、製造効率の低下やコストアップを招くおそれがある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、製造効率の低下やコストアップを防止しつつ、チューブ形成プレートとインナーフィンとのろう付け性を向上でき、バイパス流路等の形成のおそれのない高品質の積層型熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る積層型熱交換器は、チューブ形成プレートを接合して内部に複数の流体通路を形成するとともに、該流体通路内に配置される流体流路形成部と該流体流路形成部同士を互いに連結する連結部とから形成されるインナーフィンが挿入されたチューブと、アウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器において、前記インナーフィンの連結部を、チューブ形成プレートの内壁に対し傾斜させ、少なくとも一部が内壁に当接可能な傾斜状部として形成したことを特徴とするものからなる。このような構成においては、インナーフィンの連結部は、チューブ形成プレートの内壁に対して傾斜した傾斜状部として形成されているので、連結部が平坦に形成される場合（従来例）に比べ、連結部をチューブ形成プレートの内壁に確実に当接させることができる。また、上記のような傾斜状部は、インナーフィンをプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つの積層型熱交換器は、チューブ形成プレートを接合して内部に複数の流体通路を形成するとともに、該流体通路内に配置される流体流路形成部と該流体流路形成部同士を互いに連結する連結部とから形成されるインナーフィンが挿入されたチューブと、アウターフィンとを交互に積層した積層型熱交換器において、前記インナーフィンの連結部にチューブ形成プレートの長手方向に延び、対向するチューブ形成プレートの内壁に当接する突部を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、連結部には対向するチューブ形成プレートの内壁に当接可能な突部が設けられているので、連結部が平坦に形成される従来例の場合に比べ、連結部をチューブ形成プレートの内壁に確実に当接させることができる。また、上記のような突部は、インナーフィンをプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【０００９】
上記突部は、対向するチューブ形成プレートの内壁に当接可能なものであれば、とくに限定されるものではない。また、突部は連結部の幅方向に複数配設してもよい。
【００１０】
また、上記突部の高さは、対向するチューブ形成プレートの間隔よりも大きいことが好ましい。このように構成すれば突部をチューブ成形プレートの内壁に確実に当接させることができる
【００１１】
上記インナーフィンはとくに限定されるものではないが、たとえば波状部からなる流体流路形成部と、該流体流路形成部を連結する連結部とから構成できる。
【００１２】
本発明に係るチューブは、たとえば一対のチューブ形成プレートを互いに接合したもの、あるいは１枚のチューブ形成プレートを折曲げて接合したものから構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る積層型熱交換器においては、製造効率の低下やコストアップを防止しつつ、インナーフィンの連結部とチューブ形成プレートの内壁とを確実に当接させることができるので、インナーフィンの連結部とチューブ形成プレートの内壁とのろう付け性を向上でき、バイパス流路等の形成のおそれのない高品質の積層型熱交換器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の積層型熱交換器の望ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。
前述したように、本発明に係る積層型熱交換器の主構成は図１に示した構成と実質的に同じである。また、図２は以下の実施態様に用いられるチューブ形成プレート８の平面図である。
【００１５】
図３は、本発明の第１実施態様に係る積層型熱交換器のインナーフィン１７の拡大断面図である。インナーフィン１７は、流体流路形成部１８、１９と、該流体流路形成部１８、１９を連結する連結部２０とから構成されている。流体流路形成部１８、１９は波状部から形成されている。また、連結部２０は、対向するチューブ形成プレート８の内壁２１に当接可能な傾斜状部として形成されている。具体的には、図３、図４に示すように、チューブ形成プレート８の内壁２１に形成された仕切部１６間の寸法Ａ1よりも、角度θ1分だけ傾斜された連結部２０の寸法Ｅ1の方が大きく形成されている。したがって、このような構成においては、一対の対向するチューブ形成プレート８にインナーフィン１７を挿入すると（図５（ａ））、インナーフィン１７の連結部２０の少なくとも両端部２２、２３は、仕切部１６に当接される（図５（ｂ））。なお、この状態でさらにチューブ形成プレート８を両側から適度に加圧すると連結部２０は適度に変形されるので（図５（ｃ））、連結部２０の両端部２２、２３をより確実に仕切部１６に当接させることができる。また、上記のような傾斜状部は、インナーフィン１７をプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【００１６】
図６ないし図８は、本発明の第２実施態様に係る積層型熱交換器のインナーフィン２４を示している。インナーフィン２４は、流体流路形成部２５、２６と、該流体流路形成部２５、２６を連結する連結部２７とから構成されている。流体流路形成部２５、２６は波状部から形成されている。また、連結部２７は、対向するチューブ形成プレート８の内壁２１に当接可能な傾斜状部として形成されている。具体的には、図６、図７に示すように、チューブ形成プレート８の内壁２１に形成された仕切部１６間の寸法Ａ2よりも、角度θ2分だけ傾斜された連結部２７の両端部２８、２９間の寸法Ｅ2の方が大きく形成されている。したがって、このような構成においては、一対の対向するチューブ形成プレート８にインナーフィン２４を挿入すると（図８（ａ））、インナーフィン２４の連結部２７の少なくとも両端部２８、２９は、仕切部１６に当接される（図８（ｂ））。なお、この状態でさらにチューブ形成プレート８を両側から適度に加圧すると連結部２７は適度に変形されるので（図８（ｃ））、連結部２７の両端部２８、２９をより確実に仕切部１６に当接させることができる。また、上記のような傾斜状部は、インナーフィン２４をプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【００１７】
図９ないし図１１は、本発明の第３実施態様に係る積層型熱交換器のインナーフィン３０を示している。インナーフィン３０は、流体流路形成部３１、３２と、該流体流路形成部３１、３２を連結する連結部３３とから構成されている。流体流路形成部３１、３２は波状部から形成されている。また、連結部３３には、対向するチューブ形成プレート８の内壁２１に当接可能な突部３４が設けられている。突部３４はチューブ形成プレート８の長手方向に延びている。具体的には、図９、図１０に示すように、チューブ形成プレート８の内壁２１に形成された仕切部１６間の寸法Ａ3よりも、連結部３３に形成された突部３４の高さＦ1の方が大きく形成されている。したがって、このような構成においては、一対の対向するチューブ形成プレート８にインナーフィン３０を挿入すると（図１１（ａ））、インナーフィン３０の連結部３３の突部３４は、仕切部１６に当接される（図１１（ｂ））。なお、この状態でさらにチューブ形成プレート８を両側から適度に加圧すると突部３４は適度に変形されるので（図１１（ｃ））、連結部３３の突部３４をより確実に仕切部１６に当接させることができる。また、上記のような突部は、インナーフィン３０をプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【００１８】
図１２ないし図１４は、本発明の第４実施態様に係る積層型熱交換器のインナーフィン３５を示している。インナーフィン３５は、流体流路形成部３６、３７と、該流体流路形成部３６、３７を連結する連結部３８とから構成されている。流体流路形成部３６、３７は波状部から形成されている。また、連結部３８には、対向するチューブ形成プレート８の内壁２１に当接可能な突部３９が設けられている。突部３９はチューブ形成プレート８の長手方向に延びている。具体的には、図１２、図１３に示すように、チューブ形成プレート８の内壁２１に形成された仕切部１６間の寸法Ａ4よりも、連結部３８に形成された突部３９の高さＦ2の方が大きく形成されている。したがって、このような構成においては、一対の対向するチューブ形成プレート８にインナーフィン３５を挿入すると（図１４（ａ））、インナーフィン３５の連結部３８の突部３９は、仕切部１６に当接される（図１４（ｂ））。なお、この状態でさらにチューブ形成プレート８を両側から適度に加圧すると突部３９は適度に変形されるので（図１４（ｃ））、連結部３８の突部３９をより確実に仕切部１６に当接させることができる。また、上記のような傾斜状部は、インナーフィン３５をプレス等により成形する際に、同時にしかも容易に成形することが可能であるから、製造コストを大幅に低減できる。
【００１９】
なお、上記第３、第４実施態様においては、連結部に一つの突部が形成されているが、チューブ形成プレートの幅方向に複数形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、チューブとアウターフィンとが交互に積層される積層型熱交換器に広く適用可能であるが、とくに車両用空調装置に用いられる積層型熱交換器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】積層型熱交換器の主構成を示す正面図である。
【図２】図１のチューブ形成プレートの正面図である。
【図３】本発明の第１実施態様に係る積層型熱交換器のチューブに挿入されるインナーフィンの部分拡大側面図である。
【図４】本発明の第１実施態様に係る積層型熱交換器のチューブの部分拡大断面図である。
【図５】図４のチューブの製造工程を示す工程図である。
【図６】本発明の第２実施態様に係る積層型熱交換器のチューブに挿入されるインナーフィンの部分拡大側面図である。
【図７】本発明の第２実施態様に係る積層型熱交換器のチューブの部分拡大断面図である。
【図８】図７のチューブの製造工程を示す工程図である。
【図９】本発明の第３実施態様に係る積層型熱交換器のチューブに挿入されるインナーフィンの部分拡大側面図である。
【図１０】本発明の第３実施態様に係る積層型熱交換器のチューブの部分拡大断面図である。
【図１１】図１０のチューブの製造工程を示す工程図である。
【図１２】本発明の第４実施態様に係る積層型熱交換器のチューブに挿入されるインナーフィンの部分拡大側面図である。
【図１３】本発明の第４実施態様に係る積層型熱交換器のチューブの部分拡大断面図である。
【図１４】図１３のチューブの製造工程を示す工程図である。
【図１５】従来の積層型熱交換器のチューブの製造工程を示す工程図である。
【図１６】図１５（ｂ）のＡ部の拡大図である。
【図１７】従来の積層型熱交換器のチューブに挿入されるインナーフィンの正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  積層型熱交換器
２  チューブ
３  アウターフィン
４  熱交換器コア
５  エンドプレート
６  サイドタンク
７  フランジ
８  チューブ成形プレート
９、１０  流体通路
１１、１７、２４、３０、３５  インナーフィン
１２、１３、１８、１９、２５、２６、３１、３２、３６、３７  流体流路形成部
１４、２０、２７、３３、３８  連結部
１６  仕切部
２１  内壁
２２、２３、２８、２９  端部
３４、３９  突部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006200770.tif 000017
【図１６】
2006200770.tif 000018
【図１７】
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