(57)【要約】本発明は、達磨型流路を有する熱交換器用チューブ及びこれを利用した熱交換器に関するものである。熱交換器用チューブは、長さ、高さ、幅方向にそれぞれ一定の値を有する平らな本体と、前記長さ方向に沿って前記本体を貫いて形成された冷媒流路を有する熱交換器用チューブにおいて、前記冷媒流路は、所定の曲線を少なくとも一度以上変曲し、前記本体の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段を形成した第１曲線部と、幅方向に前記第１曲線部と対称になっているとともに、前記第１曲線部と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部と、からなる多数の内側流路と；前記内側流路の最外側両端に位置する複数の外側流路と；を含む。
2005516176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ、高さ、幅方向にそれぞれ一定の長さを有する平らな本体（３５０）と、前記長さ方向に沿って前記本体（３５０）を貫いて形成された冷媒流路（３４０）を有する熱交換器用チューブにおいて、
前記冷媒流路（３４０）は、所定の曲線（３２１ａ）を少なくとも一度以上変曲し、前記本体（３５０）の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段（３２１ｂ）を形成した第１曲線部と、幅方向に前記第１曲線部（３２１）と対称になっているとともに、前記第１曲線部（３２１）と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部（３２２）と、からなる多数の内側流路（３２０）と；
前記内側流路（３２０）の最外側両端に位置する複数の外側流路（３３０）と；
を含むことを特徴とする達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項２】
前記外側流路（３３０）は、  前記本体（３５０）の最両端部に隣接している曲線の一部が、前記本体（３５０）の両端部の断面と大略同一形状になっている第３曲線部（３３１）と、前記第３曲線部（３３１）の両端点を連結して閉曲面を形成する第４曲線部（３３２）とからなることを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項３】
前記第４曲線部（３３２）は、前記内側流路（３２０）の第１曲線部（３２１）または第２曲線部（３２２）のいずれかと同一の形状に形成されることを特徴とする請求項２記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項４】
前記第３曲線部（３３１）と第４曲線部（３３２）は左右対称になっていることを特徴とする請求項２記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項５】
前記第４曲線部（３３２）は円弧状になっていることを特徴とする請求項２記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項６】
第４曲線部（３３２）は直線状になっていることを特徴とする請求項２記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項７】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）の曲率は円の曲率と同一であることを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項８】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）の曲率は楕円の曲率と同一であることを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項９】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）は円の曲率を有する曲線と楕円の曲率を有する曲線とが任意の順序に連結されて構成されることを特徴とする達磨型流路を有する請求項１記載の熱交換器用チューブ。
【請求項１０】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）と、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）とが一致するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１１】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ３）と、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）とが一定角度に交合するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１２】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）が、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）を中心としてその上下に位置するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１３】
前記第１曲線部（３２１）を構成する曲線（３２１ａ）のうち、隣接した２つの曲線のそれぞれの中心点を連結した線分の長さ（Ｌ１）を前記各曲線間の最長距離（Ｌ２）で割った値が０．３以上０．８以下である次の式、０．３≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満足することを特徴とする請求項５記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１４】
内外側流路（３２０）（３３０）の水力直径（Ｄｈ）は０．５５ｍｍ以上１．５５ｍｍ以下である次の式、０．５５ｍｍ≦Ｄｈ≦１．５５ｍｍを満足することを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１５】
前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）の頂点から前記曲線に対する接線を引くと、その接線間の角（α）が８０°超１６０°未満になるようにする次の式、８０°＜α＜１６０°を満足することを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１６】
前記外側流路（３３０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さ（ｔ）を、前記内側流路（３２０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さ（ｔ１）より１．２５倍以上とする次の式、ｔ≧１．２５ｔ１を満足することを特徴とする請求項１５記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１７】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）と、前記本体（３５０）の高さ方向に連結する仮想線（Ｉ５）とが直交することを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１８】
前記内側流路（３２０）間の幅方向厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下とする次の式、０．１５ｍｍ  ≦ｔ２≦０．３５ｍｍを満足することを特徴とする請求項１７記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項１９】
前記内側流路（３２０）間の幅方向厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を、前記外側流路３３０の内面と前記本体３５０の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さ（ｔ）以下とする次の式、ｔ２≦ｔを満足することを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項２０】
前記内側流路３２０間の幅方向厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を、前記内側流路（３２０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さ（ｔ１）以下とする次の式、ｔ２≦ｔ１を満足することを特徴とする請求項１記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項２１】
所定の曲線（３２１ａ）を少なくとも一度以上変曲し、前記本体（３５０）の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段（３２１ｂ）を形成した第１曲線部と、幅方向に前記第１曲線部（３２１）と対称になっているとともに、前記第１曲線部（３２１）と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部（３２２）と、からなる多数の内側流路（３２０）と、前記内側流路（３２０）の最外側両端に位置する複数の外側流路（３３０）と、を含み、一定間隔で多数が並んでいる熱交換媒体を流動させることを特徴とする達磨型流路を有する熱交換器用チューブ（３００）と；
前記チューブ（３３０）間に配置される放熱フィン（４００）（６３４）と；
前記チューブ（３００）の両端が連通可能に設置され、一定間隔で対向配置されるとともに、前記熱交換媒体が移動する一対のヘッダタンク（２００）と；を含むことを特徴とする熱交換器。
【請求項２２】
前記熱交換媒体として二酸化炭素を使用することを特徴とする請求項２１記載の熱交換器。
【請求項２３】
前記外側流路（３３０）は、前記本体（３５０）の最両端部に隣接している曲線の一部が、前記本体（３５０）の両端部の断面と大略同一形状になっている第３曲線部（３３１）と、前記第３曲線部（３３１）の両端点を連結して閉曲面を形成する第４曲線部（３３２）とからなることを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項２４】
前記第４曲線部（３３２）は、前記内側流路（３２０）の第１曲線部（３２１）または第２曲線部（３２２）のいずれかと同一の形状に形成されることを特徴とする請求項２３記載の熱交換器。
【請求項２５】
前記第３曲線部部（３３１）と第４曲線部（３３２）はそれぞれ左右対称になっていることを特徴とする請求項２３記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項２６】
前記第４曲線部（３３２）は円弧状になっていることを特徴とする請求項２３記載の熱交換器。
【請求項２７】
第４曲線部（３３２）は直線状になっていることを特徴とする請求項２３記載の熱交換器。
【請求項２８】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）の曲率は円の曲率と同一であることを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項２９】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）の曲率は楕円の曲率と同一であることを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３０】
前記第１、第２曲線部（３２１）（３２２）をそれぞれ構成する曲線（３２１ａ）（３２２ａ）は円の曲率を有する曲線と楕円の曲率を有する曲線とが任意の順序に連結されて構成されることを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれか記載の熱交換器。
【請求項３１】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）と、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）とが一致するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３２】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ３）と、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）とが一定角度に交合するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３３】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）が、前記本体（３５０）を高さ方向に二等分する仮想線（Ｉ１）を中心としてその上下に位置するように、前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）が形成されたことを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３４】
前記第１曲線部（３２１）を構成する曲線（３２１ａ）のうち、隣接した２つの曲線のそれぞれの中心点を連結した線分の長さ（Ｌ１）を前記各曲線間の最長距離（Ｌ２）で割った値が０．３以上０．８以下である次の式、０．３≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満足することを特徴とする請求項２６記載の熱交換器。
【請求項３５】
内外側流路（３２０）（３３０）の水力直径（Ｄｈ）は０．５５ｍｍ以上１．５５ｍｍ以下である次の式、０．５５ｍｍ≦Ｄｈ≦１．５５ｍｍを満足することを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３６】
前記乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）の頂点から前記曲線に対する接線を引くと、その接線間の角（α）が８０°超１６０°未満になるようにする次の式、８０°＜α＜１６０°を満足することを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３７】
前記外側流路（３３０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さ（ｔ）を、前記内側流路（３２０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さ（ｔ１）より１．２５倍以上とする次の式、ｔ≧１．２５ｔ１を満足することを特徴とする請求項３６記載の熱交換器。
【請求項３８】
前記内側流路（３２０）の乱流促進手段（３２１ｂ）（３２２ｂ）を相互連結する複数の仮想線（Ｉ２）と、前記本体（３５０）の高さ方向に連結する仮想線（Ｉ５）とが直交することを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項３９】
前記内側流路（３２０）間の幅方向の厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下とする次の式、０．１５ｍｍ≦ｔ２≦０．３５ｍｍを満足することを特徴とする請求項３８記載の達磨型流路を有する熱交換器用チューブ。
【請求項４０】
前記内側流路（３２０）間の幅方向の厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を、前記外側流路３３０の内面と前記本体３５０の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さ（ｔ）以下とする次の式、ｔ２≦ｔを満足することを特徴とする請求項２１または請求項２２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項４１】
前記内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さ（ｔ２）を、前記内側流路（３２０）の内面と前記本体（３５０）の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さ（ｔ１）以下とする次の式、ｔ２≦ｔ１を満足することを特徴とする請求項２２記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は達磨型流路を有する熱交換器用チューブ及びこれを利用した熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動車用空気調和装置は、熱交換器、圧縮器から移送される高温・高圧の冷媒を外気と熱交換させて液化する凝縮器、および、この冷媒を低温の気体状態に相変化させて周辺の空気を冷却させる蒸発器などから構成される。
これら凝縮器と蒸発器はいずれも、冷媒が通過する冷媒流路を有するチューブ（ｔｕｂｅ）と、このチューブ間に介在する波形の放熱フィン（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ  ｆｉｎ）と、このチューブの両端が連通可能に設置されるヘッダタンクと、冷媒の流出入のためヘッダタンクに設置される流出入パイプとを含む。
【０００３】
前記熱交換器のうち凝縮器は、内部に偏平管の多重流路を有している。
これに係る従来技術の一例として、特開平１１−１５９９８５号公報がある。
上記従来技術は図１及び図２に示すように、内部に冷媒流路を有する熱伝達管１１を備えた熱交換器において、冷媒流路１５，２１は同一方向に並んでいる多角形または円形の断面を有する複数の単位流路のそれぞれを互いに連通可能に接合構成している。
【０００４】
前記従来技術には、次のような問題点があった。
通常熱交換器の性能を向上させる方法の一つとして、冷媒の熱交換が可能な伝熱面積を増大させる方法があり、さらにこの伝熱面積を増大させる方法として、水力直径（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）を減少させる方法がある。
従来技術は図１及び図２に示すように、熱伝達管１１の幅方向に多数の冷媒流路１５、２１を形成する。この際、各冷媒流路１５、２１の幅（ｗ）と高さ（ｈ）の比率が１を超える場合（即ち、ｗ／ｈ＞１）、同一のサイズの熱伝達管を有する熱交換器１１においては、水力直径を小さくすればするほど壁厚（ｔ）が増加する。
壁厚（ｔ）が増加するにつれ、熱伝達管１１の重量が増加するのみならず、さらにその材料の製造単価が高くなるという問題点があった。
【０００５】
一方、上記以外の従来技術としては特開２０００−１１１２９０号公報の多路偏平管がある。
図３に示すように、多路偏平管５では一定間隔で並んでいる多数の楕円状の冷媒流路２ａがｙ軸に対して所定角度（α）傾いている。
前述の従来技術には熱伝達効率が向上できない問題点があった。
即ち、前述の従来技術は、チューブ製造工程のうち押出工程において押出速度を一定値以上増加させると、チューブ外側面にピンホール（ｐｉｎ  ｈｏｌｅ）が生じ、結果的に、熱交換器のろう付け工程時にこのピンホールがなかなか埋まらず、不良熱交換器を生産する原因となった。
良質の熱交換器を製造するためにはチューブの押出速度を一定値以上増加させることができず、生産性の低下をもたらす問題点があった。
【特許文献１】特開２０００−１１１２９０号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９９８５号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、熱交換器の性能を向上させる方法の一つである伝熱面積を増大させる方法として水力直径を小さく形成しても、チューブ厚さを一定に維持してチューブの重量及び製造単価を減らし、また、熱交換媒体の作動圧力による応力が冷媒流路の一部分に集中せずに均等に分散して十分な耐圧強度を確保し、熱交換媒体を二酸化炭素に十分代替できるようにし、しかも、チューブをコンデンサに適用する場合、冷媒流路内に対向している乱流促進手段によって凝縮液膜厚を薄くすることで、熱伝達効率を向上できるようにし、なお、乱流促進手段が幅方向に対向しているので、冷媒流路を通過する冷媒の乱流化をさらに促進させ、伝熱性能を向上できるようにした達磨型流路を有する熱交換器用チューブ及びこれを利用した熱交換器を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、長さ、高さ、幅方向にそれぞれ一定の長さを有する平らな本体と、前記長さ方向に沿って前記本体を貫いて形成された冷媒流路を有する熱交換器用チューブにおいて、前記冷媒流路は、所定の曲線を少なくとも一度以上変曲し、前記本体の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段を形成した第１曲線部と、幅方向に前記第１曲線部と対称になっているとともに、前記第１曲線部と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部と、からなる多数の内側流路と；前記内側流路の最外側両端に位置する複数の外側流路と；を含む、その形状が達磨型であることを特徴とする。
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係る熱交換器は、所定の曲線を少なくとも一度以上変曲し、前記本体の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段を形成した第１曲線部と、幅方向に前記第１曲線部と対称になっているとともに、前記第１曲線部と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部と、からなる多数の内側流路と、前記内側流路の最外側両端に位置する複数の外側流路と、を含み、一定間隔で多数が並んでいる、熱交換媒体を流動させることを特徴とする達磨型流路を有する熱交換器用チューブと；前記チューブ間に配置される放熱フィンと；前記チューブの両端に連通可能に設置され、一定間隔で対向配置されるとともに、前記熱交換媒体が移動する一対のヘッダタンクと；を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る熱交換器用チューブ及びこれを用いた熱交換器の好適な実施例を添付図を参照して詳細に説明する。
はじめに、本発明の構造を説明する前に本発明が適用される熱交換器のうちコンデンサについて説明する。
コンデンサ１００は図４に示すように、熱交換媒体が通過できるように内部に流路が形成された一対のヘッダタンク２００、前記熱交換媒体を移動させる多数のチューブ３００と、チューブ３００間にそれぞれ介在する多数の放熱フィン４００とから構成される。
【００１０】
多数のチューブ３００のそれぞれの両端部はヘッダタンク２００に連通しており、チューブ３００が接続するヘッダタンク２００の内部に少なくとも一つ以上のバッフル５００が設置されたおり、それぞれ多数のチューブ３００によって複数の流通路が作られる。
本発明は前述したチューブ３００に関するもので、チューブ３００は図５に示すように、長さ（Ｘ軸）、高さ（Ｙ軸）、幅（Ｚ軸）方向にそれぞれ一定の長さを有する平らな本体３５０からなる。
本体３５０の長さ（Ｘ軸）方向に沿って、本体３５０の内部を貫いて冷媒流路３４０が形成される。
【００１１】
冷媒流路３４０は多数の内側流路３２０と、本体３５０の最両端側にそれぞれ備えられる一対の外側流路３３０とから構成される。
内側流路３２０は図６及び図７に示すように、所定の曲線３２１ａを少なくとも一度以上変曲し、本体３５０の幅方向に突出する変曲点（折曲部）を形成し、この変曲点によって乱流促進手段３２１ｂを形成した第１曲線部と、幅方向に第１曲線部３２１と対称になっているとともに、第１曲線部３２１と緩やかに連結して閉曲面を形成する第２曲線部３２２とからなる。
【００１２】
第２曲線部３２２の場合にも第１曲線部３２１と同様に所定の曲線３２２ａを少なくとも一度以上変曲（折曲）し、本体３５０の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段３２２ｂを形成する。
第１、第２曲線部３２１、３２２をそれぞれ構成する曲線３２１ａ、３２２ａの曲率は図１２に示すように、円の曲率と大略同一である。
【００１３】
他の実施例によれば、第１、第２曲線部３２１、３２２をそれぞれ構成する曲線３２１ａ、３２２ａの曲率は図８及び図９に示すように、楕円の曲率と大略同一である。
また他の実施例によれば、第１、第２曲線部３２１、３２２をそれぞれ構成する曲線３２１ａ、３２２ａは図１０及び図１１に示すように、円の曲率を有する曲線と楕円の曲率を有する曲線とが任意の順序に連結されて構成されている。
内側流路３２０は高さ（Ｙ軸）方向に形成されるが、幅（Ｗ１）と高さ（Ｈ１）の比率を１より小さくする。（即ち、Ｗ１／Ｈ１＜１）
【００１４】
上記条件で形成した場合において、熱交換器の性能を向上させる方法の一つである伝熱面積を増大させる方法として水力直径を小さく形成しても、壁厚を一定に維持することができる。
即ち、水力直径を小さくするほど壁厚が増加し、これにより従来技術の熱伝達管１１の重量が増加するのみならず、さらにその材料費のため製造単価が高くなるという従来の問題点を根本的に解消することができる。
一方、外側流路３３０は内側流路３２０の最外側両端に位置しており、本体３５０の最両端部に隣接している曲線の一部が、本体３５０の両端部の断面と大略同一形状になっている第３曲線部３３１と、第３曲線部３３１の両端点を連結して閉曲面を形成する第４曲線部３３２とから構成される。
【００１５】
ここで、第４曲線部３３２は図６及び図７に示すように、内側流路３２０の第１曲線部３２１または第２曲線部３２２のいずれかと同一の形状に形成される。
また、図１２に示すように、第３曲線部３３１と第４曲線部３３２は左右対称になっている。
また、好ましくは第４曲線部３３２は円弧状になっている。
また、第４曲線部３３２は図１３に示すように直線状になっている。
一方、図８及び図１２に示すように、内側流路３２０の乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを相互連結する複数の仮想線Ｉ２と、本体３５０を高さ方向に二等分する仮想線Ｉ１とが一致するように、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを形成する。
【００１６】
また、図１４に示すように、内側流路３２０の乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを相互連結する複数の仮想線Ｉ３と、本体３５０を高さ方向に二等分する仮想線Ｉ１とが一定角度に交合するように、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを形成する。
また、図１０に示すように、内側流路３２０の乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを相互連結する複数の仮想線Ｉ２が、本体３５０を高さ方向に二等分する仮想線Ｉ１を中心としてその上下に位置するように、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを形成する。
【００１７】
乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを前述した状態に形成することにより、冷媒流路３２０を通過する冷媒の乱流化をさらに促進させ、伝熱性能を向上させることができるようになる。
一方、本発明の内外側流路３２０、３３０の水力直径（Ｄｈ）は０．５５ｍｍ以上１．５５ｍｍ以下である。即ち、０．５５ｍｍ≦Ｄｈ≦１．５５ｍｍを満足させる。
前記の水力直径を形成しても、内側流路３２０の内面と本体３５０の外面との間の厚さのうち、高さ方向の最薄厚さｔ１を増加せず一定に維持することができる。
【００１８】
前述した実施例の図６及び図７に示すように、第１曲線部３２１を構成する曲線３２１ａのうち、隣接した２つの曲線のそれぞれの中心点を連結した線分の長さＬ１を前記各曲線間の最長距離Ｌ２で割った値が０．３以上０．８以下である。即ち、０．３≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満足させる。
ここで、上記式を満足させる理由は、最長距離Ｌ２が一定値以上であれば、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂの突出高さが高くなり、結局押出金型の製造が難しく、構造的に脆弱であるのみならず、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂが容易に破損してしまう恐れを抱えているからである。
【００１９】
しかも、長さＬ２が一定値以下であれば、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂの突出高さが著しく低くなり、結局熱交換性能低下をもたらすからである。
また、乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂの頂点から曲線に対する接線を引くと、その接線間の角（α）が８０°超過１６０°未満になるようにする。即ち、８０°＜α＜１６０°を満足させる。
前記のような実地例において、外側流路３３０の内面と本体３５０の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さｔを、内側流路３２０の内面と本体３５０の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さｔ１の１．２５倍以上とする。即ち、ｔ≧１．２５ｔ１を満足させる。
【００２０】
一方、図８に示すように、内側流路３２０の乱流促進手段３２１ｂ、３２２ｂを相互連結する複数の仮想線Ｉ２と、本体３５０の高さ方向に連結する仮想線Ｉ５とが直交する。
前記のような実施例において、内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さｔ２を０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下とする。即ち、０．１５ｍｍ  ≦ｔ２≦０．３５ｍｍを満足させる。
一方、内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さｔ２を、外側流路３３０の内面と本体３５０の外側面との間の厚さのうち幅方向の最薄厚さｔ以下とする。即ち、ｔ２≦ｔを満足させる。
【００２１】
また、内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さｔ２を、内側流路３２０の内面と本体３５０の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さｔ１以下とする。即ち、ｔ２≦ｔ１を満足させる。
以上の式を満足させると、チューブ製造工程中の押出工程進行時に押出速度が増加しても、チューブ外側面のピンホール（ｐｉｎ  ｈｏｌｅ）発生を根本的に防止することができる。
従って、ピンホールが生成しないので、チューブの押出速度が増加して生産性が向上する。
以上、本発明のチューブ及びこれを利用した熱交換器の一実施例について説明した。
【００２２】
一方、前述した熱交換器のチューブ３００内を流動する熱交換媒体として今までは主にフレオン系冷媒が使用されてきた。しかし、このフレオン系冷媒は地球温暖化の主要要因の一つであると認識され、その使用規制が強化された。こうした状況下で、フレオン系冷媒を代替する次世代冷媒として二酸化炭素冷媒についての研究が全世界的に活発に進められてきた。
二酸化炭素は、第１、作動圧縮比が低くて体積効率に優れており、第２、熱伝達特性に極めて優れて、２次流体である空気の入口温度と冷媒の出口温度との間の差が既存の冷媒に比べて小さいので、冷媒としての利点が大きいのみならず、熱ポンプへの適用可能性も高い。
【００２３】
前述したように、熱交換媒体として二酸化炭素を利用した熱交換器  ６００  を図１５を参照して冷媒の流動過程を基準として説明する。
同図に示すように、まず、流入口６１０から流入した二酸化炭素冷媒は第１ヘッダタンク６２０の内部通路６２１から、それに形成された多数のスロット（図示せず）に流れ込み、第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１と連結された第１チューブ６３２を通過して第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１に流動する。
【００２４】
このように第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１への流入過程で二酸化炭素冷媒は第１チューブ６３２及び放熱フィン６３４を介して外部空気と熱交換を行う。一方、第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１に流入した二酸化冷媒はリターンホール（図示せず）を通して隣接の同一の第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１ａにリターンされる。その後、二酸化炭素冷媒は第２ヘッダタンク６３０の内部通路６３１ａから、それに形成された多数のスロット（図示せず）に流れ込み、第１ヘッダタンク６２０の内部通路６２１ａと連結する第２チューブ６３３を通過してさらに第１ヘッダタンク６２０の内部通路６２１ａに流入する。
【００２５】
このように第１ヘッダタンク６２０の内部通路６２１ａへの流入過程で二酸化炭素冷媒は再度第２チューブ６３３及び放熱フィン６３４を介して外部空気と熱交換を行う。
このような過程を経ながら二酸化炭素冷媒の出口温度は外部流入空気の入口温度に近づく。
一方、第１ヘッダタンク６３２の内部通路６２１に流入した二酸化炭素冷媒は流出口６１０ａから外部に流出する。
前記のような二酸化炭素冷媒を利用した熱交換器  ６００  の構成要素である第１、第２チューブ６３２、６３３は図４、図５、図６、図７、図１６、図１７に示すように、長さ（Ｘ軸）、高さ（Ｙ軸）、幅（Ｚ軸）方向にそれぞれ一定長さを有する平らな本体３５０からなる。本体３５０の長さ（Ｘ軸）方向に沿って本体３５０の内部を貫いて冷媒流路３４０が形成される。
【００２６】
冷媒流路３４０は多数の内側流路３２０と、本体３５０の最両端側にそれぞれ備えられる一対の外側流路３３０とから構成される。
内側流路３２０は図６及び図７に示すように、所定の曲線３２１ａを少なくとも一度以上変曲し、本体３５０の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段３２１ｂを形成した第１曲線部３２１と、幅方向に第１曲線部３２１と対称になっているとともに、第１曲線部３２１と緩やかに連結されて閉曲面を形成する第２曲線部３２２とからなる。
第２曲線部３２２の場合にも第１曲線部３２１と同様に所定の曲線３２２ａを少なくとも一度以上変曲し、本体３５０の幅方向に突出する変曲点を形成し、この変曲点によって乱流促進手段３２２ｂを形成する。
【００２７】
そして、前記熱交換媒体として二酸化炭素冷媒を利用した熱交換器に適用されるチューブには図７乃至図１５に示された実施例が全て適用できることは言うまでもない。
上記構成の本発明のチューブを採択することにより、二酸化炭素冷媒の圧力による応力が冷媒流路３４０のいずれの一部に集中せずに、さらに引張応力の集中現象も防止することができる。
そして、十分な耐圧強度を確保できるので、二酸化炭素冷媒用として極めて有効である。
さらに、図１６及び図１７に示すように、内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さｔ２を内側流路３２０の内面と本体３５０の外側面との間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さｔ１以上とする。即ち、ｔ２≧ｔ１を満足させることができる。
【００２８】
上記の式を満足するチューブの高圧、耐久性に対する試験を行った結果、内側流路３２０間の幅方向の厚さのうち最薄厚さｔ２部位が先に破断し、内側流路３２０が単一流路になる現象、即ち、チューブが円筒状に変形した後、本体３５０の外側面間の厚さのうち高さ方向の最薄厚さｔ１部位が破断する結果をもたらした。
従って、上記式ｔ２≧ｔ１を満足するチューブを製造した場合は、代替冷媒として二酸化炭素を使用する熱交換器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば次の効果がある。
第１、熱交換媒体の作動圧力による応力が冷媒流路の一部分に集中せずに均等に分散して十分な耐圧強度が確保され、熱交換媒体を二酸化炭素に十分代替することができる。
第２、熱交換器の性能を向上させる方法の一つである伝熱面積を増大させる方法として水力直径を小さく形成しても、チューブ厚さを一定に維持することができ、これによりチューブの重量減少及び製造単価を減らすことができる。
第３、本発明に係るチューブをコンデンサに適用する場合、冷媒流路内に互いに対向している乱流促進手段によって冷媒の流速を増大させることができ、よって、冷媒の乱流化を促進し、凝縮液膜厚を薄くすることで、熱伝達効率を向上させることができる。
第４、乱流促進手段が幅方向に互いに対向しているので、冷媒流路を通過する冷媒の乱流化をさらに促進させ、伝熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術に係る熱交換器用チューブの一例を示す断面図である。
【図２】従来技術に係る熱交換器用チューブの他の例を示す断面図である。
【図３】従来技術に係る熱交換器用チューブのまた他の例を示す断面図である。
【図４】本発明のチューブが適用される熱交換器のうちコンデンサの構成を示す正面図である。
【図５】本発明に係るチューブの一例を示す外観斜視図である。
【図６】図４の指示線Ａ−Ａ‘  線の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例であり、２つの乱流促進手段を備えたチューブの断面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例を示すチューブの一部断面図である。
【図１５】本発明のチューブを適用した熱交換器のうち熱交換媒体として二酸化炭素を使用した熱交換器を示す外観斜視図である。
【図１６】図１５に示すチューブを示す断面図である。
【図１７】図１５に示すチューブを示す断面図である。
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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