(57)【要約】【課題】組立時におけるインナーフィンの位置ズレをより確実に防止する。また、冷媒流れを悪化させないようにする。【解決手段】チューブシート１２１の凹部（冷媒通路）１２７の長手方向両端を一定幅のまま筒状のタンク部２８に合流させる形状とする。インナーフィン１２３の長手方向両端に係合部として１２３ａを形成する。チューブ製作時に、筒状のタンク部２８を挿入する組付土台１００上の位置決めピン１０１の周面に、係合部１２３ａを当接させることで、インナーフィン１２３の位置決めを行い、その状態で他方のチューブシート１２２を重ねて接合する。【選択図】図４
2005221154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に冷媒通路形成用の凹部（１２７）を設けた二枚一組のチューブシート（１２１、１２２）を、前記凹部（１２７）に帯板状のインナーフィン（１２３）を収容した状態で最中合わせに接合して、それにより、内部に前記凹部（１２７）によって形成される冷媒通路（１２７）を有し且つ長手方向両端に前記冷媒通路（１２７）と連通する筒状のタンク部（２８）を有した扁平容器状のチューブ（１２０）を形成し、
前記チューブ（１２０）を複数多段に積層して、積層方向に隣接する前記チューブ（１２０）の前記タンク部（２８）同士を連通結合してタンクを形成すると共に積層方向に隣接するチューブ（１２０）間に空気通路を確保した熱交換器において、
前記チューブ（１２０）の前記冷媒通路（１２７）の長手方向両端を一定幅のまま前記タンク部（２８）に合流させた構造とすると共に、
前記インナーフィン（１２３）の長手方向両端に、前記チューブ（１２０）製作時に前記筒状のタンク部（２８）を挿通する位置決めピン（１０１）と係合してそれによりインナーフィン（１２３）自体の位置決めを行う係合部（１２３ａ）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
少なくとも一方に冷媒通路形成用の凹部（１２７）を設けた二枚一組のチューブシート（１２１、１２２）を、前記凹部（１２７）に帯板状のインナーフィン（１２３）を収容した状態で最中合わせに接合して、それにより、内部に前記凹部（１２７）によって形成される冷媒通路（１２７）を有し且つ長手方向両端に前記冷媒通路（１２７）と連通する筒状のタンク部（２８）を有した扁平容器状のチューブ（１２０）を形成し、
前記チューブ（１２０）を複数多段に積層して、積層方向に隣接するチューブ（１２０）の前記タンク部（２８）同士を連通結合してタンクを形成すると共に積層方向に隣接するチューブ（１２０）間に空気通路を確保した熱交換器の、前記チューブの製造方法において、
前記チューブシート（１２１または１２２）を、前記冷媒通路形成用の凹部（１２７）の長手方向両端が一定幅のまま前記タンク部（２８）に合流するような形状に形成し、
次に、いずれか一方のチューブシート（１２１）を、その前記タンク部（２８）を組付土台（１００）上に突設した位置決めピン（１０１）に挿通させながら組付土台（１００）上に載せ、
次に、前記インナーフィン（１２３）の長手方向両端に形成した係合部（１２３ａ）を前記位置決めピン（１０１）に係合させて位置決めしながら、前記インナーフィン（１２３）を第１のチューブシート（１２１）の凹部（１２７）に収容し、
次に、前記他方のチューブシート（１２２）を、そのタンク部（２８）を前記位置決めピン（１０１）に挿通させながら、インナーフィン（１２３）を介して前記一方のチューブシート（１２１）上に最中合わせに重ね合わせ、
その状態で、前記一方のチューブシート（１２１）と前記他方のチューブシート（１２２）とをインナーフィン（１２３）を挟持しながら互いに接合することを特徴とする熱交換器のチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、空調装置のエバポレータとして使用されるチューブ積層型の熱交換器、及び、それを構成するチューブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置のエバポレータとして使用される熱交換器の中に、二枚一組のチューブシート（金属薄板とも呼ばれる）を最中合わせに組み合わせてチューブを形成し、そのチューブを多数積層して構成したチューブ積層型の熱交換器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６はその例として示す熱交換器の斜視図である。この熱交換器１は、多数の扁平容器状のチューブ２を複数多段に積層し接合したもので、各チューブ２は、図７に示す２枚一組のチューブシート２１、２２（同じ形状のものを組み合わせる場合もあるし、多少違う形状のものを組み合わせる場合もある）を最中合わせで接合し、内部に断面波形で帯板状のインナーフィン２３を挟むことにより構成したものである。
【０００４】
以下、この熱交換器の製造方法を詳しく説明する。
【０００５】
まず、チューブシートを用意する。チューブシート２１、２２は、長板を外周縁２５と中央の隔壁部２６を除いて浅くプレスで凹陥させた半容器状をなしており、長手方向に沿って互いに平行な２本の冷媒通路形成用の凹部２７を有している。また、チューブシート２１、２２の凹部２７の長手方向両端部には、より深い円形状の凹陥部２８が形成されており、この凹陥部２８の底面は円形に打ち抜かれている。なお、凹陥部２８は、チューブシート２１、２２が熱交換器のいずれの部分を構成するかによって、打ち抜かれることなく仕切部として閉鎖されている場合もある。
【０００６】
次に、このような構成のチューブシート２１、２２を二枚用意して最中合わせに接合する。すると、内空間が前記隔壁部２６により左右に区画された偏平な密閉容器状のチューブ２となり、チューブシート２１、２２の凹陥部２８が、チューブ２の両側面から突出する筒状のタンク部２８（凹陥部と同符号とする）となる。また、前記隔壁部２６により２つに画成された内空間が、タンク部２８に連通する２本の冷媒通路２７（凹部と同符号とする）となる。なお、二枚のチューブシート２１、２２間の冷媒通路２７には、冷媒との接触面積を増加させるためインナーフィン２３を狭持してある。
【０００７】
そして次に、チューブ２と波状のアウターフィン４１と交互に複数多段に積層する。これにより、積層方向に隣接するチューブのタンク部同士が連通接合されて、チューブの長手方向両端部においてチューブの積層方向に延びるタンク３、４（図６では左右端）を有したチューブ積層型の熱交換器１が構成される。また、積層方向に隣接するチューブ２間には空気流通路が確保されいる。
【０００８】
ところで、冷媒通路（凹部）２７内に設けるインナーフィン２３は、凹部２７内に適正に位置決めして組み付けておく必要があり、従来では、図８、図９に示すように凹部２７の長手方向両端にストッパの役目を果たすべく冷媒流路を斜め狭めた肩部２７ａを設け、その肩部２７ａにインナーフィン２３の端部を当てることでそれ以上に移動しないようにインナーフィン２３を位置規制していた。
【特許文献１】特開平１１−１７３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、凹部２７の長手方向両端に形成した斜めの肩部２７ａにインナーフィン２３の端部を当てることでインナーフィン２３の位置規制を行う場合、インナーフィン２３の供給（セット）される位置にズレが発生すると、図９に示すように、インナーフィン２３が凹部２７より高い合わせ面に乗り上げてしまうことがある。例えば、長手方向にずれた場合は、上側の例のように肩部２７ａの上に乗り上げてしまうし（Ａ部）、幅方向にずれた場合は、外周縁２５や仕切部２６の上に乗り上げてしまう（Ｂ部）。その結果、そのままチューブシート２１、２２を接合すると、気密性が悪化し、内部リークや外部リークの原因となる。また、図８に示すように、肩部２７ａの形成により冷媒通路（凹部）２７の幅が狭まることになるので、冷媒の流れＳを悪化させる原因となることもある。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮し、組立時におけるインナーフィンの位置ズレをより確実に防止できると共に冷媒流れを悪化させない構造の熱交換器、及び、その熱交換器におけるチューブの製造方法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】
【００１１】
請求項１の発明の熱交換器は、少なくとも一方に冷媒通路形成用の凹部を設けた二枚一組のチューブシートを、前記凹部に帯板状のインナーフィンを収容した状態で最中合わせに接合して、それにより、内部に前記凹部によって形成される冷媒通路を有し且つ長手方向両端に前記冷媒通路と連通する筒状のタンク部を有した扁平容器状のチューブを形成し、前記チューブを複数多段に積層して、積層方向に隣接する前記チューブの前記タンク部同士を連通結合してタンクを形成すると共に積層方向に隣接するチューブ間に空気通路を確保した熱交換器において、
前記チューブの前記冷媒通路の長手方向両端を一定幅のまま前記タンク部に合流させた構造とすると共に、
前記インナーフィンの長手方向両端に、前記チューブ製作時に前記筒状のタンク部を挿通する位置決めピンと係合してそれによりインナーフィン自体の位置決めを行う係合部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明のチューブの製造方法は、少なくとも一方に冷媒通路形成用の凹部を設けた二枚一組のチューブシートを、前記凹部に帯板状のインナーフィンを収容した状態で最中合わせに接合して、それにより、内部に前記凹部によって形成される冷媒通路を有し且つ長手方向両端に前記冷媒通路と連通する筒状のタンク部を有した扁平容器状のチューブを形成し、前記チューブを複数多段に積層して、積層方向に隣接するチューブの前記タンク部同士を連通結合してタンクを形成すると共に積層方向に隣接するチューブ間に空気通路を確保した熱交換器の、前記チューブの製造方法において、
前記チューブの製造方法は、
前記チューブシートを、前記冷媒通路形成用の凹部の長手方向両端が一定幅のまま前記タンク部に合流するような形状に形成し、
次に、いずれか一方のチューブシートを、その前記タンク部を組付土台上に突設した位置決めピンに挿通させながら組付土台上に載せ、
次に、前記インナーフィンの長手方向両端に形成した係合部を前記位置決めピンに係合させて位置決めしながら、前記インナーフィンを第１のチューブシートの凹部に収容し、
次に、前記他方のチューブシートを、そのタンク部を前記位置決めピンに挿通させながら、インナーフィンを介して前記一方のチューブシート上に最中合わせに重ね合わせ、
その状態で、前記一方のチューブシートと前記他方のチューブシートとをインナーフィンを挟持しながら互いに接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、冷媒通路の長手方向両端を一定幅のままタンク部に合流させた形状であるので、冷媒の流れを悪化させるおそれがなくなる。また、インナーフィンの長手方向両端に、チューブ製作時にタンク部を挿通する位置決めピンに当接してインナーフィン自体の位置決めを行う係合部を設けたので、組立時におけるインナーフィンの位置ズレをより確実に防止できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、チューブシートの冷媒通路形成用の凹部の長手方向両端を一定幅のままタンク部に合流するようね形状にしたので、冷媒の流れを悪化させるおそれがなくなる。また、インナーフィンの長手方向両端に形成した係合部を、タンク部の挿通用の位置決めピンに当接させて位置決めしながら、インナーフィンをチューブシートの凹部にセットするので、組立時におけるインナーフィンの位置ズレをより確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は実施形態の熱交換器を構成するチューブの要素であるチューブシート１２１とインナーフィン１２３の関係を示している。図１（ａ）はインナーフィン１２３の平面図で、このインナーフィン１２３は、波形断面の一定幅の帯板状のものとして構成され、長手方向両端に係合部としての円弧状の切欠１２３ａを有している。
【００１７】
図１（ｂ）はチューブシート１２１の平面図で、このチューブシート１２１は、長板を外周縁２５と中央の隔壁部２６を除いて浅くプレスで凹陥させた半容器状をなしており、対となるチューブシートとの合わせ面側から見ると、長手方向に沿って互いに平行な２本の冷媒通路形成用の凹部１２７を有している。凹部１２７の長手方向両端部にはより深い円形状の凹陥部２８が形成されており、この凹陥部２８の底面は円形に打ち抜かれて貫通している。この凹陥部２８は、チューブ１２０を構成した際にタンク部２８（凹陥部と同符号とする）となる部分である。なお、チューブシートの熱交換器への組み付け位置によっては、凹陥部２８は熱交換器のタンク内に形成される仕切部として閉鎖している場合もある。
【００１８】
この場合、冷媒通路形成用の凹部１２７の長手方向両端は、一定幅のままタンク部（凹陥部）２８に合流させた形状となっている。つまり、冷媒通路形成用の凹部１２７の長手方向両端には、従来例図８とは異なりインナーフィン１２３の位置決めのための肩部を設けていない〔図１（ｂ）のＣ部〕。
【００１９】
図１（ｃ）はチューブシート１２１とインナーフィン１２３を適正に組み合わせた状態を示す平面図である。また、図２〜図５はチューブ１２０を製造するまでの工程を示す図である。
【００２０】
最終的に図５に概略的に示すチューブ１２０を製造する場合は、まず、図２、図３、図４に示すように、第１のチューブシート１２１のタンク部２８を、組付土台１００上に突設した位置決めピン１０１に挿通させながら、第１のチューブシート１２１を組付土台１００上に載せる。
【００２１】
次に、インナーフィン１２３の長手方向両端に形成した円弧状の切欠１２３ａを、位置決めピン１０１の円周面に当接させて位置決めしながら、インナーフィン１２３を第１のチューブシート１２１の凹部１２７（図１参照）に収容する。
【００２２】
次に、図５に示すように、位置決めピン１０１に第２のチューブシート１２２のタンク部２８を挿通させながら、第２のチューブシート１２２をインナーフィン１２３（図示されず）を介して第１のチューブシート１２１上に最中合わせに重ね合わせる。その状態で、第１のチューブシート１２１と第２のチューブシート１２２をインナーフィン１２３を挟持しながら互いに接合することで、チューブ１２０を得る。なお、第１のチューブシート１２１と第２のチューブシート１２２の接合の仕方としては、ロウ付け、加締め等の適当な手段を採用できる。
【００２３】
次に、このように製作したチューブ１２０を、対向するタンク部２８の突出端で突き合わせ接合しながら、多数枚順次積層していくことで、実施形態のチューブ積層型の熱交換器（図６の外観を参照）が出来上がる。
【００２４】
このように製作した熱交換器では、各チューブ１２０の冷媒通路１２７の長手方向両端を一定幅のままタンク部２８に合流させた形状であるので、冷媒の流れを悪化させるおそれがなくなる。また、インナーフィン１２３の長手方向両端に設けた円弧状の切欠１２３ａを位置決めピン１０１に当接させることで、インナーフィン１２３を位置決めしながらセットできるので、組立時におけるインナーフィン１２３の凹部１２７から離脱を、より確実に防止できる。従って、気密性の良好な品質の高い熱交換器を提供できる。
【００２５】
なお、図４では、チューブシート１２１、１２２のタンク部２８およびインナーフィン１２３の係合部１２３ａと、位置決めピン１０１との間のクリアランスを大きく図示してあるが、クリアランスの大小によりチューブシート１２１、１２２に対するインナーフィン１２３の位置決め精度を向上させることができる。特に、この実施形態では図５に示すように、位置決めピン１０１の先端部に、先端に向けて漸次縮径しているガイド部（例えばテーパ状）を設けてあるため、位置決めピン１０１への挿入容易性を確保しつつも前記クリアランスを小さくしてチューブシート１２１、１２２に対するインナーフィン１２３の位置決め精度を高めることができる。
【００２６】
また、本発明においては係合部１２３ａの形状は位置決めピン１０１の形状に合わせて変更可能であるが、この実施形態のようにチューブシート１２１、１２２のタンク部２８の形状（この例では真円形）と位置決めピン１０１を同一形状（この例では真円形）とするとともに、この位置決めピン１０１の周面形状とインナーフィン１２３の係合部１２３ａの形状とを同一形状（この例では円弧状）とすると、インナーフィン１２３のタンク部２８にはみ出す量が極めて小さくなるため、最も好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の熱交換器を構成するチューブの要素であるチューブシート１２１とインナーフィン１２３の関係を示し、（ａ）はインナーフィン１２３の平面図、（ｂ）はチューブシート１２１の平面図、（ｃ）はチューブシート１２１とインナーフィン１２３を適正に組み合わせた状態を示す平面図である。
【図２】熱交換器を構成するチューブの製造工程の説明図である。
【図３】図２の次の製造工程の説明図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図３の次の製造工程の説明図である。
【図６】チューブ積層型の熱交換器の例を示す外観斜視図である。
【図７】従来のチューブの分解斜視図である。
【図８】従来のチューブシートとインナーフィンの組み合わせ例を示す平面図である。
【図９】従来のチューブシートとインナーフィンの組み合わせ例における問題点の説明に使用する平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２８  タンク部
１２０  チューブ
１２１，１２２  チューブシート
１２３  インナーフィン
１２３ａ  円弧状の切欠（係合部）
１００  組付土台
１０１  位置決めピン
【図１】
2005221154.tif 000003
【図２】
2005221154.tif 000004
【図３】
2005221154.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005221154.tif 000007
【図６】
2005221154.tif 000008
【図７】
2005221154.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005221154.tif 000011