(57)【要約】【課題】折曲部の形状を簡素化し、隙間や亀裂の発生を阻止しつつ、所望する折曲部を得ることができる熱交換器用チューブの成形方法を得る。【解決手段】折曲部５を、板材４の内面側の折曲中央線Ｃの両側に一対の直角若しくは鈍角となるＶ溝５ａ，５ｂを形成するとともに、それらＶ溝５ａ，５ｂ間に圧縮時の肉の逃げ部５ｃを設けて構成し、Ｖ溝５ａ，５ｂを基点として折曲部５で二つ折りに折曲することにより、折曲部５を境として左右対称に形成した複数条の突起６と溝７とによって流路３を構成した際に、肉の逃げ部５ｃで形成される空間部８によってＶ溝５ａ，５ｂの斜面が圧縮された時に盛り上がる肉を逃がすことができ、曲げ内側の圧縮や曲げ外側の伸びが緩和されて、二つ折り部分の曲げが容易になるとともに、折り曲げ内側の隙間発生や曲げ外側の亀裂発生を効率良く抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材（４）に線状に伸びる折曲部（５）を設け、当該板材（４）の折曲時内面側に当該折曲部（５）と平行に複数条の突起（６）と溝（７）とを交互に形成し、この板材（４）を折曲部（５）で二つ折りに折り曲げ、相互に対向する突起（６）同士を密着させてろう付けすることにより熱交換器用チューブを成形する方法において、
前記折曲部（５）は、折曲時内面側の折曲中央線（Ｃ）の両側に一対の直角若しくは鈍角となるＶ溝（５ａ），（５ｂ）を形成するとともに、それらＶ溝（５ａ），（５ｂ）間に圧縮時の肉の逃げ部（５ｃ）を設けてなり、前記Ｖ溝（５ａ），（５ｂ）を基点に板材（４）を二つ折りに折り曲げることを特徴とする熱交換器用チューブの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置のコンデンサーやエバポレータなどの熱交換器に用いられるチューブ、とりわけ扁平となった熱交換器用チューブの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換用チューブの製造方法として、板材の内面側にその幅方向中央部に設けた折曲部を境として左右対称に複数条の突起と溝とを交互に形成し、当該折曲部で板材を二つ折りに折り曲げて対向する突起同士を密着させてろう付けするようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、このように板材を折り曲げる場合には、板厚方向の中立面を境に曲げの内側では材料の圧縮が発生するとともに、曲げの外側では材料の延びが発生する。
【０００４】
（１）このため、圧縮により強いひずみが発生して材料が加工硬化することで、曲げに要する力が大きくなって曲げが困難になるために折曲部内側に隙間が生じ易くなってしまう。
【０００５】
（２）また、折曲部内側に生じた隙間の分だけ寸法がオーバーしてしまい、外形寸法（チューブ厚さ）に誤差が発生してしまう。
【０００６】
（３）さらに、折り曲げ外側には折り曲げ内側とは逆に大きな伸びが発生し、その伸びが限界以上になると折り曲げ外側に亀裂が発生してしまう。
【０００７】
（４）さらにまた、板材は折り曲げのきっかけとなる部位が無いために、折り曲げ後に接合部にずれが発生してしまう。
【０００８】
（１），（２）では加圧力の大きなプレス機で叩くことにより隙間を潰すことが可能となるが、工程数が増加したり設備投資が必要となったりしてコスト増を招いてしまう。また、上記（１），（４）を防止するために一般的に折り曲げ支点となる部位にＶ溝を形成しておく手段がしばしば用いられるが、単にＶ溝を形成しただけでは折り曲げた際にＶ溝の斜面同士が接触し、そこが新たな曲げに対しての抵抗になって隙間が発生したり、折り曲げ外側の湾曲面に所望の曲率が得られなくなったりするという問題が生じる。
【０００９】
そこで、折り曲げガイドとなる突起の両側に折り曲げ支点となる溝形状をロール成形やプレス成形などの塑性加工で成形して折り曲げる方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−１８２９２８号公報（第８頁、図１８）
【特許文献２】特開２００４−３４４９１３号公報（第５頁、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２ではガイド突起と溝の形状差に高い精度が要求されることからコストアップが余儀なくされ、場合によっては成形品の反りや曲がりが発生してしまう虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、折曲部の形状を簡素化し、かつ、隙間や亀裂の発生を阻止しつつ、所望する折曲部を得ることができる熱交換器用チューブの成形方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、板材（４）に線状に伸びる折曲部（５）を設け、当該板材（４）の折曲時内面側に当該折曲部（５）と平行に複数条の突起（６）と溝（７）とを交互に形成し、この板材（４）を折曲部（５）で二つ折りに折り曲げ、相互に対向する突起（６）同士を密着させてろう付けすることにより熱交換器用チューブを成形する方法において、前記折曲部（５）は、折曲時内面側の折曲中央線（Ｃ）の両側に一対の直角若しくは鈍角となるＶ溝（５ａ），（５ｂ）を形成するとともに、それらＶ溝（５ａ），（５ｂ）間に圧縮時の肉の逃げ部（５ｃ）を設けてなり、前記Ｖ溝（５ａ），（５ｂ）を基点に板材（４）を二つ折りに折り曲げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、板材の折曲部に、一対の直角若しくは鈍角状のＶ溝ならびに肉の逃げ部を形成したため、板材を二つ折りに折り曲げて重ね合わせ加工する過程で、そのＶ溝一つを形成した場合に起こる斜面同士の接触不具合を抑制でき、これにより、曲げ内側の圧縮や曲げ外側の伸びが緩和されて、二つ折り部分の曲げが容易になるとともに、折り曲げ内側の隙間発生や曲げ外側の亀裂発生を効率良く抑制することができる。また、上記一対のＶ溝を折り曲げの起点として規定できるため、折り曲げ後の接合部のずれ発生を防止できる。
【００１４】
さらに、上記折曲部は、流路となる複数条の突起および溝を形成するのと同時に成形することができるため、工程数を増加させることなく品質の良いチューブを製造することができる。さらにまた、折り曲げ外側の曲率を円弧状に成形しやすくなり、熱交換器のヘッダタンクの挿入穴の加工が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の方法によって得られた扁平チューブの断面図、図２は、扁平チューブの展開状態で内面側に突起および溝を加工した板材の断面図、図３は、図２中Ａ部の拡大図、図４は、板材のＶ字形の曲げ加工状態を示す断面図、図５は、板材を二つ折りに重ね合わせる加工状態を示す断面図、図６は、図１中Ｂ部の拡大図である。
【００１６】
本実施形態のチューブを適用する熱交換器は、一般に知られているように、対向する一対のヘッダタンク間に、平行配置した複数の扁平状のチューブを連通接続して熱交換媒体を流通するようにしていて、各扁平チューブ間に放熱用のフィンを介在させた構成としてあり、一方のヘッダタンクに導入した熱交換媒体を扁平チューブを介して他方のヘッダタンクに送給し、この扁平チューブを流通する過程で熱交換媒体と、扁平チューブ間を流通する空気との間で熱交換するようになっている。
【００１７】
特に、本実施形態では、熱交換器を二酸化炭素を熱交換媒体としての冷媒とした冷凍サイクルやヒートポンプサイクルに用いた場合について例示しており、このような場合、熱交換器の内部圧力が著しく高圧化されるため、図１に示すように、扁平状としたチューブ（以下、扁平チューブと称する）１の耐圧強度を確保するために、隔壁２によって区画された複数の流路３を並設した構造としてある。
【００１８】
この扁平チューブ１は、図２，３に示すように、アルミ材からなる板材４の幅方向中央部に線状に伸びる折曲部５を設け、その板材４の内面側、すなわち、扁平チューブ１の内側となる側面に折曲部５を境として左右対称に複数条の突起６と半円状の溝７とを交互に形成して、この板材４を折曲部５で二つ折りに折り曲げ、対向する突起６，６同士を密着させてろう付けすることによって、溝７間に断面円形状の流路３が得られる。すなわち、対向した突起６，６で隔壁２を構成し、対向した溝７，７同士で複数の流路３を構成している。
【００１９】
板材４としては、上述のようにアルミ材を基材とし、その内表面および外表面にろう材層を設けたクラッド材が用いられる。これをロール加工又はプレス加工あるいは切削加工することによって上述の複数条の突起６と溝７とが形成される。また同時に、折曲部５をロール加工又はプレス加工あるいは切削加工によって形成する。
【００２０】
ここで、折曲部５は、図３に示すように、内面側の折曲中央線Ｃの両側に一対の直角若しくは鈍角となるＶ溝５ａ，５ｂを形成するとともに、それらＶ溝５ａ，５ｂ間に圧縮時の肉の逃げ部５ｃを設けて構成され、Ｖ溝５ａ，５ｂを基点に板材４を二つ折りに折り曲げるようにしてある。
【００２１】
すなわち、Ｖ溝５ａ，５ｂは、図３に示すように、折曲中央線Ｃから所定距離ｈだけそれぞれ離隔した位置に谷底点を配置するとともに、その深さをｈとしてあり、それらＶ溝５ａ，５ｂ間の内面を板材４の肉厚ｔよりもａだけ低くして、その低くした部分を肉の逃げ部５ｃとしてある。
【００２２】
このとき、ｈ≧０．３ｔに設定するとともに、ａ＞０に設定してあり、本実施形態ではｔ＝１．０ｍｍ、ｈ＝０．３ｍｍ、ａ＝０．１５ｍｍとしてあるとともに、Ｖ溝５ａ，５ｂの角度は９０゜に設定してある。
【００２３】
このようにして得られた板材４は、図４に示すロール成形工程を経て二つ折りされるようになっており、このロール成形工程では上ロール１０と下ロール１１とによって、板材４をその折曲部５のＶ溝５ａ，５ｂを基点にＶ字形に曲げ成形される。このロール成形工程では、板材４を上下一対のロール１０，１１の複数組を通過させて徐々にＶ字形の曲げ角度を狭めるようになっている。
【００２４】
そして、板材４をロール成形工程で所要の挟角度のＶ字形に曲げ加工した後、図５に示すリストライク工程で左右ロール１２，１３によって板材４を完全に二つ折りに重ね合わせ、対向する突起６，６同士を密着させて図１に示す扁平チューブ１が構成される。
【００２５】
扁平チューブ１は、最終的には加熱工程で図外の加熱炉で加熱して対向した突起６，６同士をろう付けして接合するが、この加熱工程では扁平チューブ１の複数個を図外の一対のヘッダタンクに連通接続すると共に、各扁平チューブ１，１間に放熱フィンを介在させて熱交換器を構成し、これを加熱炉で加熱してヘッダタンクと扁平チューブ１および放熱フィンとのろう付け接合を一挙に行って、該加熱工程で前述の突起６，６同士のろう付け接合が同時に行われる。
【００２６】
以上の本実施形態によれば、板材４を二つ折りに折り曲げて重ね合わせ加工する過程で、その折曲部５には一対の直角若しくは鈍角状のＶ溝５ａ，５ｂおよび肉の逃げ部５ｃを形成してあり、かつ、Ｖ溝５ａ，５ｂの角度を９０゜に設定したので、図６に示すように、板材４を完全に二つ折りして突起６，６同士を接合した状態では、一対のＶ溝５ａ，５ｂの斜面同士が接触状態となる。  このとき、肉の逃げ部５ｃとＶ溝５ａ，５ｂの離反側斜面との間に三角状の空間部８が形成され、この空間部８によってＶ溝５ａ，５ｂの斜面が圧縮された時に盛り上がる肉を逃がすことができる。
【００２７】
したがって、従来のように、Ｖ溝一つを形成した場合に生じる斜面同士の接触不具合を抑制することができ、これにより、曲げ内側の圧縮や曲げ外側の伸びが緩和されて、二つ折り部分の曲げが容易になるとともに、折り曲げ内側の隙間発生や曲げ外側の亀裂発生を効率良く抑制することができる。
【００２８】
また、一対のＶ溝５ａ，５ｂを折り曲げの起点として規定できるため、折り曲げ後の接合部のずれ発生を抑制することができる。
【００２９】
さらに、折曲部５は、流路３となる複数条の突起６と溝７とを形成するのと同時に成形することができるため、工程数を増加することなく、品質の良い扁平チューブ１を製造することができる。
【００３０】
さらにまた、折り曲げ外側の曲率を円弧状に成形し易くなり、熱交換器のヘッダタンクにおける扁平チューブ１の挿入穴の加工が容易になる。
【００３１】
ところで、本発明は、例示した上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、Ｖ溝５ａ，５ｂの角度は、９０゜に限ることなく９０゜より大きくなる鈍角であっても良く、また、流路３を形成する溝７は半円状には限定されない。さらに、扁平チューブはコンデンサ用やエバポレータ用チューブに限らず、ラジエータやヒータコアなどその他の熱交換器用のチューブであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態における熱交換器用チューブの成形方法によって得られた扁平チューブの断面図。
【図２】本発明の一実施形態における扁平チューブの展開状態で内面側に突起および溝を加工した板材の断面図。
【図３】図２中Ａ部の拡大図。
【図４】本発明の一実施形態における板材のＶ字形の曲げ加工状態を示す断面図。
【図５】本発明の一実施形態における板材を二つ折りに重ね合わせる加工状態を示す断面図。
【図６】図１中Ｂ部の拡大図。
【符号の説明】
【００３３】
１ チューブ
４  板材
５  折曲部
５ａ，５ｂ  Ｖ溝
５ｃ  肉の逃げ部
６  突起
７  溝
【図１】
2007301618.tif 000003
【図２】
2007301618.tif 000004
【図３】
2007301618.tif 000005
【図４】
2007301618.tif 000006
【図５】
2007301618.tif 000007
【図６】
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