(57)【要約】【課題】板材を折り曲げて熱交換器の扁平チューブを構成する場合に、製造コストの高騰を招くことなく、チューブの耐圧性を十分に得るとともに、ヘッダタンクに対して確実にろう付けする。【解決手段】チューブ２の上側を構成する上側板材１３の端縁部を、流路内方に略直角に折り曲げた後、流路外方かつ逆向きに略１８０゜折り返してなる折り返し部１３ａとする。一方、前記上側板材１３の下面に対向配置されるとともにチューブ２の下側を構成する下側板材１４の端縁部を、前記折り返し部１３ａに外方から沿うように折り曲げて該折り返し部１３ａ先端面に当接するように形成してなる嵌合部１４ａとする。折り返し部１３ａと嵌合部１４ａとの係合部１５外面に段差が生じないように前記嵌合部１４ａを形成する。【選択図】      図１
2004190936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端縁部を係合させて該係合部をろう付けすることにより内部に冷媒が流通する流路が形成される扁平板状体からなり、ヘッダタンクに形成されたチューブ保持用孔部に端部が挿入されて該チューブ保持用孔部周縁にろう付けされる熱交換器用チューブであって、
一方の端縁部は、流路内方へ折り曲げられその先端側が流路外方かつ逆向きに略１８０゜折り返されてなる折り返し部とされ、
他方の端縁部は、前記折り返し部に外方から沿うように折り曲げられその先端側が前記折り返し部先端面に当接するように形成されてなる嵌合部とされ、
前記嵌合部は、前記係合部外面におけるチューブ保持用孔部への挿入部分に段差が生じないように形成されている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において、
折り返し部及び嵌合部の互いに当接する当接面の少なくとも一方には、ろう材が層状に設けられていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項３】
請求項１において、
一方の端縁部側の外面には放熱用のフィンがろう付けされ、
他方の端縁部の嵌合部外面と前記フィンとの間には隙間が形成されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項４】
請求項１において、
流路内には、対向する流路内面を連結する連結部材が設けられていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項５】
請求項１において、
対向する流路内面の少なくとも一方には、他方に接合されてろう付けされる突出部が一体に突設されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項６】
請求項５において、
一方の流路内面の突出部が他方の流路内面に接合した状態で、折り返し部と該折り返し部に対向する流路内面との間には隙間が形成されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項７】
請求項５において、
突出部は互いに間隔をあけて複数形成され、突出方向から見て、略円形又は冷媒の流通方向に長い略長円形とされていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項８】
請求項５において、
突出部は、冷媒の流通方向に延びる突条部である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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、空調装置の冷凍サイクルの一要素を構成する熱交換器のチューブに関し、特に、板材を折り曲げて構成する構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の熱交換器用チューブとして、板材の両端縁部を係合させて該係合部をろう付けすることにより内部に冷媒が流通する流路が形成される扁平板状体からなるチューブが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
前記特許文献１の熱交換器用チューブは、図９に示すように、一枚の板材１００の幅方向両側が上下に対向するように該板材の幅方向中央部を折り曲げ、上側の端縁部を流路内方に略１８０゜折り返して折り返し部１００ａとし、一方、下側の端縁部を、流路内方に略１８０゜折り返した後、さらに逆方向に折り返して、前記折り返し部１００ａと係合する係合部１００ｂとしている
これにより、ろう付け工程における炉内搬入時の振動によって上側及び下側の両端縁部が離れることはなく、確実にろう付けすることができるとともに、ろう付け後、冷媒の圧力により両端縁部が離れるのを未然に防止でき、よって、チューブの耐圧性を十分に得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１―２４８３８３号公報（第３頁、第４頁、図１、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の熱交換器用チューブにおいては、比較的煩雑な成形工程を要する折り返し成形を多く行わなければならず、チューブの製造コストが高騰する。
【０００６】
また、板材を略１８０゜折り返すと、通常、断面形状がＵ字状をなし、前記特許文献１のチューブでは、上側及び下側の端縁部を係合させた状態では、折り返し成形した部分が上下に重合することになり、その流路外方に凹部１０２が形成される。このようにチューブ外周面に凹部１０２が形成されると、チューブをヘッダタンクのチューブ保持用孔部に挿入した際、チューブ外周面とチューブ保持用孔部周縁との間に前記凹部１０２による隙間が形成されてろう付け不良となることがある。
【０００７】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造コストの高騰を招くことなく、両端縁部を係合させてチューブの耐圧性を十分に得るとともに、そのチューブをヘッダタンクのチューブ保持用孔部周縁に確実にろう付けすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、一方の端縁部にのみ折り返し部を形成し、他方の端縁部を前記折り返し部に嵌合する嵌合部とし、両者の係合部外面に段差が生じないようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、両端縁部を係合させて該係合部をろう付けすることにより内部に冷媒が流通する流路が形成される扁平板状体からなり、ヘッダタンクに形成されたチューブ保持用孔部に端部が挿入されて該チューブ保持用孔部周縁にろう付けされる熱交換器用チューブを対象とする。
【００１０】
そして、一方の端縁部を、流路内方へ折り曲げられその先端側が流路外方かつ逆向きに略１８０゜折り返されてなる折り返し部とし、他方の端縁部を、前記折り返し部に外方から沿うように折り曲げられその先端側が前記折り返し部先端面に当接するように形成されてなる嵌合部とし、前記嵌合部を、前記係合部外面におけるチューブ保持用孔部への挿入部分に段差が生じないように形成する構成とする。
【００１１】
この構成によれば、嵌合部が略１８０゜折り返された折り返し部に嵌合するので、両端縁部がしっかりと係合してチューブの耐圧性が十分に得られるとともに、成形が煩雑となる折り返し部は一方の端縁部の１箇所に形成されているだけなので、従来のチューブに比べて製造コストが低減される。
【００１２】
また、嵌合部は、両端縁部の係合部外面におけるチューブ保持用孔部への挿入部分に段差が生じないように形成されているので、チューブ外周面とヘッダタンクのチューブ保持用孔部周縁との間に隙間が形成されることはなく、よって、チューブがヘッダタンクに確実にろう付けされる。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、折り返し部及び嵌合部の互いに当接する当接面の少なくとも一方には、ろう材を層状に設ける構成とする。
【００１４】
この構成によれば、嵌合部を折り返し部に嵌合させた後、炉内に搬入するだけで、ろう材により両当接面全体が同時にろう付けされるので、製造工数の低減が図られる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、一方の端縁部側の外面には放熱用のフィンをろう付けし、他方の端縁部の嵌合部外面と前記フィンとの間には隙間を形成する構成とする。
【００１６】
この構成によれば、製造誤差やろう付けの際の熱歪み等により各部の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、嵌合部外面とフィンとの間に隙間が形成されるように各部が形状設定されているので、フィンが嵌合部と接触して一方の端縁部外面から浮き上がるようになることはない。これにより、フィンの接合面全体がしっかりとろう付けされる。
【００１７】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、流路内には、対向する流路内面を連結する連結部材を設ける構成とする。
【００１８】
この構成によれば、チューブの耐圧性がより一層高まり、また、連結部材は流路を構成する部材と別体であるので、形状設定を自由に行うことが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１の発明において、対向する流路内面の少なくとも一方には、他方に接合されてろう付けされる突出部を一体に突設する構成とする。
【００２０】
この構成によれば、部品点数の増加を招くことなく、チューブの耐圧性がより一層高まる。
【００２１】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、一方の流路内面の突出部が他方の流路内面に接合した状態で、折り返し部と該折り返し部に対向する流路内面との間には隙間を形成する構成とする。
【００２２】
この構成によれば、製造誤差や熱歪み等により各部材の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、折り返し部と流路内面との間に隙間が形成されるように各部が形状設定されているので、これら折り返し部と流路内面とが接触して突出部が接合面から離れるようになることはなく、該突出部がしっかりとろう付けされる。
【００２３】
請求項７の発明では、請求項５の発明において、突出部を互いに間隔をあけて複数形成し、突出方向から見て、略円形又は冷媒の流通方向に長い略長円形とする構成とする。
【００２４】
この構成によれば、複数の突出部により冷媒の流れを適度に乱すことが可能となり、熱交換効率が向上する。このとき、突起部が略円形又は略長円形とされているので、冷媒の流通抵抗が大幅に増加することはない。
【００２５】
請求項８の発明では、請求項５の発明において、突出部は、冷媒の流通方向に延びる突条部である構成とする。
【００２６】
この構成によれば、対向する流路内面が冷媒の流通方向に連続して接合するので、耐圧性がより一層向上する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係る熱交換器を示し、本例では、熱交換器が車両用空調装置の冷凍サイクルの一要素を構成する凝縮器１である場合を示す。該凝縮器１は、車体のエンジンルーム（図示せず）の前端部に搭載されており、車幅方向に延びる複数のチューブ２，２，…及び放熱用のフィン３，３，…を上下に交互に並設してなるコア４と、該コア４のチューブ２両端部にそれぞれ配置されて該チューブ２と連通する左側ヘッダタンク５及び右側ヘッダタンク６とを備えてなり、走行風（図２に矢印Ａで示す）がコア４を車体前方から後方へ通過することにより熱交換されるようになっている。
【００２９】
コア４の各チューブ２は、図３に示すように、扁平板状体であり、一方、各フィン３は、チューブ２の長手方向両端近傍に亘るように形成されたコルゲートフィンである。隣り合うチューブ２，２の離間距離はフィン３の上下の長さに対応していて、該フィン３の上端及び下端が、隣り合うチューブ２，２の外面にろう付けされるようになっている。これらフィン３，３，…のうちコア４の上端及び下端に位置するフィン３は、エンドプレート７，７によりそれぞれ保持されている。
【００３０】
前記左側及び右側ヘッダタンク５，６はアルミ合金からなるものであり、コア４の上端から下端に亘って真っ直ぐに延びる略円筒状に形成され、その外面にはろう材が層状に設けられている。各ヘッダタンク５，６の上端及び下端は円形に開口しており、該開口はキャップ部材８によりそれぞれ閉塞され、これにより、内部に前記各チューブ２端部と連通する中空部が形成される。
【００３１】
左側ヘッダタンク５の上部には、冷媒を前記中空部に流入させるための流入用クーラパイプ１０が接続され、一方、右側ヘッダタンク６の下部には、中空部の冷媒を流出させるための流出用クーラパイプ１１が接続されている。また、前記左側及び右側ヘッダタンク５，６のコア４側には、各チューブ２の外形に対応するチューブ保持用孔部１２、１２，…がチューブ２，２，…の間隔に対応して形成されており、各チューブ２の端部が挿入されて該チューブ２外周面とチューブ保持用孔部１２周縁とがろう付けされるようになっている。
【００３２】
前記各チューブ２は、図１（ｂ）に示すように、その上側を形成する上側板材１３と、該上側板材１３の下面に対向配置されてチューブ２の下側を構成する下側板材１４とから構成されており、これら上側及び下側板材１３，１４は、両面にろう材が層状に設けられたアルミ合金製薄板材である。
【００３３】
前記上側及び下側板材１３，１４は、チューブ２幅方向（車体前後方向）の両端縁部を互いに係合させて該係合部１５，１５がそれぞれろう付けされるようになっており、これにより、内部に冷媒が流通する流路が形成されたチューブ２となる。
【００３４】
前記上側板材１３の車体前縁部は、図４に示すように、下側へ略直角に折り曲げられその先端が流路外方かつ逆向きに略１８０゜折り返されてなる折り返し部１３ａとされている。従って、該折り返し部１３ａは、上側板材１３が２枚重合した厚さを有しており、車両走行時の小石等の飛来によるチューブ２の損傷が防止されるようになっている。また、折り返し部１３ａは、冷媒の流通方向から見て略Ｕ字状をなしており、その下端は、下側板材１４内面との間に隙間Ｒが形成されるように位置付けられる一方、上端は、上側板材１３の外面よりも下側板材１４の厚みに対応する長さだけ下方に位置している。
【００３５】
前記下側板材１４の車体前縁部は、前記上側板材１３の折り返し部１３ａに流路外方から沿うように上方へ略直角に折り曲げられその先端が前記折り返し部１３ａ上端面（先端面）に当接するように形成されてなる嵌合部１４ａとされている。つまり、嵌合部１４ａは、前記の如く上側部材１３の外面よりも下方に位置している折り返し部１３ａ先端面に当接するように形成されているので、嵌合部１４ａ外面が上側板材１４外面と略同一面に位置することとなり、係合部１５外面に段差が生じないようになっている。
【００３６】
尚、図１に示すように、前記上側及び下側板材１３，１４の車体後側の両端縁部も前記車体前側の両端縁部と同様に構成されており、折り返し部１３ａ及び嵌合部１４ａが互いに係合し、該係合部１５がろう付けされるようになっている。
【００３７】
また、上側及び下側板材１３，１４の流路内面には、対向する部位から流路内へそれぞれ突出してなる第１及び第２突出部１３ｂ，１４ｂが複数形成されている。該各突出部１３ｂ，１４ｂは互いに同形状とされ、その先端はチューブ２の上下方向の略中央部に位置していて互いに接合してろう付けされるようになっている。各突出部１３ｂ，１４ｂは、チューブ２幅方向及び長手方向の両方向について互いに等しい間隔をあけて形成されており、チューブ２幅方向に並ぶ各突出部１３ｂ，１４ｂは直線状に位置付けられる一方、チューブ２長手方向に並ぶ各突出部１３ｂ，１４ｂは隣り合うものがチューブ２幅方向に互いにずれている。これにより、冷媒の流れが適度に乱され、熱交換効率の向上が図られる。また、各突出部１３ｂ，１４ｂは、突出方向から見て、略円形状とされているので、突出部１３ｂ，１４ｂを設けることによる冷媒の流通抵抗の増加が抑制される。
【００３８】
したがって、この実施形態に係る熱交換器用チューブ２によれば、下側板材１４の嵌合部１４ａを上側板材１３の折り返し部１３ａに嵌合させるようにしたので、成形が煩雑となる折り返し部の形成箇所を従来のチューブと比べて少なくして製造コストを低減しつつ、上側及び下側板材１３，１４の両端縁部をしっかりと係合させることができる。これにより、上側及び下側板材１３，１４の係合部１５，１５をろう付けする際、炉内への搬入時の振動や加熱時の変形によって両端縁部が互いに離れるようになることはなく、確実にろう付けすることができるとともに、ろう付け後、冷媒の圧力により上側及び下側板材１３，１４の両端縁部が離れるのを防止でき、よって、チューブ２の耐圧性を十分に得ることができる。
【００３９】
また、嵌合部１４ａが、係合部１５外面におけるチューブ保持用孔部１２への挿入部分に段差が生じないように形成されているので、各チューブ２の端部をヘッダタンク５，６のチューブ保持用孔部１２に挿入すると、チューブ２外周面とチューブ保持用孔部１２周縁との間に隙間が形成されることはなく、チューブ２をヘッダタンク５，６に確実にろう付けできる。
【００４０】
このろう付けの際には、上側及び下側板材１３，１４にろう材が層状に設けられているので、両板材１３，１４を成形してから嵌合部１４ａを折り返し部１３ａに嵌合させた後、炉内に搬入するだけで両当接面全体を同時にろう付けでき、よって、製造工数を低減できる。
【００４１】
また、折り返し部１３ａの下端と下側板材１４内面との間に隙間Ｒが形成されるように両者の形状が設定されているので、製造誤差やろう付けの際の熱歪みにより上側及び下側板材１３，１４の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、折り返し部１３ａと下側板材１４とが接触することはない。これにより、第１及び第２突出部１３ｂ，１４ｂの両接合面が互いに離れるようになることはなく、該両突出部１３ｂ，１４ｂをしっかりとろう付けでき、チューブ２の耐圧性を十分に確保できる。
【００４２】
尚、前記実施形態では、突出部１３ｂ，１４ｂが、その突出方向から見て、略円形とされているが、これに限らず、例えば、図５に示す変形例１のように、第１及び第２突出部１３ｂを冷媒の流通する方向に長い略長円形としてもよい。この場合では、各突出部１３ｃの形成による流路断面積の減少度合いを小さくしつつ、上側及び下側板材１３，１４のろう付け面積を拡大することができ、これにより、チューブ２の耐圧性をより一層向上できる。
【００４３】
前記突出部１３ｂ，１４ｂとしては、図６に示す変形例２のように、チューブ２長手方向両端に亘って真っ直ぐに延びる第１及び第２突条部１３ｄ，１４ｄをチューブ２幅方向に複数並設するようにしてもよい。この場合では、チューブ２長手方向両端に亘って上側及び下側板材１３，１４が接合するので、チューブ２の耐圧性をより一層向上できる。
【００４４】
また、前記第１及び第２突出部１３ｂ，１４ｂを形成することなく、図７に示す変形例３のように、流路内に、上側及び下側板材１３，１４とは別体に形成されて対向する流路内面を連結する連結部材２０を配設するようにしてもよい。連結部材２０はアルミ合金製板材からなり、該板材には、上方へ突出してチューブ２長手方向両端に亘って延びる突条部２０ａがチューブ２幅方向に複数形成されている。そして、この連結部材２０の下面が、下側板材１４の流路内面にろう付けされるとともに、突条部２０ａの上端部が上側板材１３の流路内面にろう付けされ、これにより、上側及び下側板材１３，１４がチューブ２長手方向両端に亘って連結されるので、チューブ２の耐圧性をより一層向上できる。
【００４５】
この場合、連結部材２０が上側及び下側板材１３，１４とは別体に形成されているので、例えば、連結部材２０の板厚を両板材１３，１４とは異ならせることが可能となり、連結部材２０の形状設定を自由に行うことができる。
【００４６】
また、前記実施形態では、チューブ２の長手方向両端に亘って係合部１５外面に段差が生じないように構成しているが、これに限らず、図８に示す変形例４のように、フィン３との接合部分においては、嵌合部１４ａ外面が上側板材１３外面よりも下方に位置するように構成してもよい。これにより、嵌合部１４ａ外面とフィン３下面との間に隙間Ｓが形成されるので、製造誤差やろう付けの際の熱歪み等により、各板材１３，１４の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、嵌合部１４ａ外面がフィン３下面を押圧するようになることはなく、これにより、上側板材１３外面からフィン３が浮き上がるようになることを防止でき、よって、フィン３の接合面全体をしっかりとろう付けできる。
【００４７】
さらに、前記実施形態では、上側板材１３及び下側板材１４の２つの部材を組み合わせてチューブ２を構成するようにしているが、チューブ２を１枚の板材からなるものとした場合には、その板材の幅方向両端縁部が上下に対向するように該板材を幅方向中央部で折り曲げ、その両端縁部を、前記実施形態と同様に係合させてろう付けするようにすればよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る熱交換器用チューブによると、一方の端縁部を、流路内方へ折り曲げその先端を流路外方かつ逆向きに折り返してなる折り返し部とし、他方の端縁部を、前記折り返し部先端面に当接するように形成してなる嵌合部としたので、コストの高騰を招くことなく、チューブの耐圧性を十分に得ることができる。また、折り返し部と嵌合部との係合部外面に段差が生じないように、嵌合部を形成したので、チューブ外周面とヘッダタンクのチューブ保持用孔部周縁との間に隙間が形成されることはなく、よって、チューブをヘッダタンクに確実にろう付けできる。
【００４９】
請求項２記載の発明によると、折り返し部及び嵌合部の当接面の少なくとも一方にろう材を層状に設けたので、嵌合部を折り返し部に嵌合させた後、炉内に搬入するだけで、両当接面全体を同時にろう付けでき、よって、製造工数を低減できる。
【００５０】
請求項３記載の発明によると、一方の端縁部側の外面にフィンをろう付けし、嵌合部外面とフィンとの間に隙間を形成するようにしたので、製造誤差やろう付けの際の熱歪み等により各部材の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、フィンをしっかりとろう付けできる。
【００５１】
請求項４記載の発明によると、対向する流路内面を連結する連結部材を流路内に設けるようにしたので、チューブの耐圧性をより一層高めることができる。
【００５２】
請求項５記載の発明によると、対向する流路内面の少なくとも一方に、他方にろう付けされる突出部を突設したので、部品点数の増加を招くことなく、チューブの耐圧性をより一層高めることができる。
【００５３】
請求項６記載の発明によると、突出部が流路内面に接合した状態で、折り返し部と流路内面との間に隙間を形成するようにしたので、製造誤差等により各部材の形状が所期の形状に対してわずかに異なっても、突出部の接合面全体をしっかりとろう付けできる。
【００５４】
請求項７記載の発明によると、複数の突出部により冷媒の流れが適度に乱されて熱交換効率を向上でき、このとき、突起部が略円形又は略長円形とされているので、冷媒の流通抵抗が大幅に増加することを防止できる。
【００５５】
請求項８記載の発明によると、突出部が冷媒の流通方向に延びる突条部であるので、チューブの耐圧性をより一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はチューブ端部の平面図であり、（ｂ）はチューブを冷媒の流通方向一側から見た図である。
【図２】凝縮器を車体後側から見た斜視図である。
【図３】図２の左側ヘッダタンク上部及びコア上部近傍を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】図１（ｂ）の左側端部の拡大図である。
【図５】変形例１に係る図１（ａ）相当図である。
【図６】変形例２に係る図１相当図である。
【図７】変形例３に係る図１相当図である。
【図８】変形例４に係り、チューブの長手方向中央部の縦断面図である。
【図９】従来のチューブを示す図１（ｂ）相当図である。
【符号の説明】
２      チューブ
３      フィン
５，６  ヘッダタンク
１２    チューブ保持用孔部
１３ａ  折り返し部
１３ｂ  突出部
１３ｄ  突条部
１４ａ  嵌合部
１４ｂ  突出部
１４    突条部
１５    係合部
２０    連結部材
Ｒ      隙間
Ｓ      隙間
【図１】
2004190936.tif 000003
【図２】
2004190936.tif 000004
【図３】
2004190936.tif 000005
【図４】
2004190936.tif 000006
【図５】
2004190936.tif 000007
【図６】
2004190936.tif 000008
【図７】
2004190936.tif 000009
【図８】
2004190936.tif 000010
【図９】
2004190936.tif 000011