(57)【要約】【課題】  熱交換器用インナーフィン１０の座屈や傾倒を防止でき、これにより、偏平チューブ５と熱交換器用インナーフィン１０との良好なろう付け固定を実現できると同時に、偏平チューブ５の耐圧強度を向上できる熱交換器用インナーフィン１０の提供。【解決手段】  偏平チューブ５の内部に収容される波板状の熱交換器用インナーフィン１０において、熱交換器用インナーフィン１０の少なくとも幅方向両端部に位置する波Ｎ１の幅を他の波Ｎ２の幅よりも狭くした。【選択図】      図５
2007178010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏平チューブの内部に収容される波板状の熱交換器用インナーフィンにおいて、
前記熱交換器用インナーフィンの少なくとも幅方向両端部に位置する波の幅を他の波の幅よりも狭くしたことを特徴とする熱交換器用インナーフィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用インナーフィンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平坦な一対の上下壁と該上下壁の両端部同士を結合する円弧壁を有する偏平チューブの内部に波板状の熱交換器用インナーフィンを挿入した後、該偏平チューブを上下両側から加圧して、熱交換器用インナーフィンの波の頂部と偏平チューブの上下壁を密着させて両者をろう付け固定するようにした熱交換器用インナーフィンの技術が公知になっている（特許文献１〜５参照）。
なお、通常、上記加圧時に熱交換器用インナーフィンの波板状の頂部を偏平チューブの内周面に確実に密着させるために、該熱交換器用インナーフィンの高さは、その製造時において予め上下壁間の高さよりも僅かに高くなるように形成されている。
【特許文献１】実開昭５９−１４８９７８号公報
【特許文献２】特開平０７−２６５９８５号公報
【特許文献３】特開平０８−７１８３６号公報
【特許文献４】特開平０９−２２９５７８号公報
【特許文献５】特開２００４−０６１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年、熱交換器用インナーフィンは、軽量化及び流通媒体の流通抵抗の軽減を目的として板厚の薄肉化が進められているため、板厚をあまり薄くすると、上述した加圧時に耐えきれずに座屈・傾倒してしまい、上下壁との接触不良が生じて良好なろう付け固定を行えないという問題点があった。なお、熱交換器用インナーフィンの座屈・傾倒は幅方向両端部の波で生じやすい。
また、近年、偏平チューブの板厚の薄肉化も同時に進められており、その耐圧強度の向上が求められていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、熱交換器用インナーフィンの座屈や傾倒を防止でき、これにより、偏平チューブと熱交換器用インナーフィンとの良好なろう付け固定を実現できると同時に、偏平チューブの耐圧強度を向上できる熱交換器用インナーフィンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、偏平チューブの内部に収容される波板状の熱交換器用インナーフィンにおいて、前記熱交換器用インナーフィンの少なくとも幅方向両端部に位置する波の幅を他の波の幅よりも狭くしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、偏平チューブの内部に収容される波板状の熱交換器用インナーフィンにおいて、前記熱交換器用インナーフィンの少なくとも幅方向両端部に位置する波の幅を他の波の幅よりも狭くしたため、熱交換器用インナーフィンの座屈や傾倒を防止でき、これにより、熱交換器用インナーフィンの薄肉化を実現しつつ、偏平チューブと熱交換器用インナーフィンとの良好なろう付け固定を実現できる。
【０００７】
また、熱交換器用インナーフィンの剛性を向上させて偏平チューブの耐圧強度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、実施例１を説明する。
なお、本実施例１では熱交換器をコンデンサに適用した場合について説明する。また、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器用インナーフィンが採用されたコンデンサの正面図、図２は同斜視図、図３は本実施例１の偏平チューブを説明する斜視図（一部のみ）、図４は本実施例１の熱交換器用インナーフィンの斜視図、図５は図４のＳ５−Ｓ５線における断面図である。
図６は本実施例１の熱交換器用インナーフィンの製造装置を説明する概略図、図７、８は本実施例１の熱交換器用インナーフィンの製造に用いられる回転ローラを説明する図、図９、１０は本実施例１の熱交換器用インナーフィンの加圧を説明する図である。
【００１０】
先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の熱交換器用インナーフィンが採用されたコンデンサＡは、左右に所定間隔を置いて配置される一対のタンク1,2と、この一対のタンク1,2の間に配置されたコア部３で構成されている。
【００１１】
タンク1,2は、それぞれ略円筒形状を成して形成され、その上下端部は一対のパッチ４によって塞がれた状態となっている。
また、タンク１の上部側方には、連通路１ａを介して該タンク１内の室Ｒ１に連通した入力コネクタ１ｂが設けられ、一方、タンク２の下部側方には、連通路２ａを介して該タンク２内の室Ｒ２に連通した出力コネクタ２ｂが設けられている。
【００１２】
コア部３は、両端部がそれぞれ対応するタンク1,2に挿通し固定された後述する複数の偏平チューブ５と、隣接する偏平チューブ５同士の間に配置される波状のフィン６で構成されている。
また、コア部３は、両端部がそれぞれ対応するタンクに連通し固定された一対のレインフォース7,8で連結補強されている。
【００１３】
図３に示すように、偏平チューブ５は、平坦な上壁５ａ及び下壁５ｂと、これら上下壁5a,5bの幅方向両端部同士を結合する略円弧状断面の円弧壁5c,5dを有し、該弧壁５ｄに形成された折り曲げ部5e,5e同士が重ねられてろう付け固定されることにより偏平管状に形成されている。
【００１４】
そして、偏平チューブ５の内部には、図４、５に示す熱交換器用インナーフィン１０が収容されている。
熱交換器用インナーフィン１０は、波板状に形成される他、その幅方向両端部には幅Ｗ１を有する波Ｎ１がそれぞれ形成され、これら波Ｎ１と隣接して幅方向中央部には幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有する波Ｎ２が複数形成されている。
また、本実施例１では、複数の波Ｎ２の間に波Ｎ１と同一形状の波Ｎ３を左右に１つずつ形成されており、これによって、熱交換器インナーフィン１０の特に上下方向における全体剛性が向上している。
なお、熱交換器用インナーフィン１０は、少なくとも幅方向両端部を波Ｎ１とすれば良く、波Ｎ３の代わりに波Ｎ２を形成しても良い。
【００１５】
また、熱交換器用インナーフィン１０の高さＨ１は、偏平チューブ５の上下壁5a,5b間の高さＨ２（図３参照）よりも僅かに高くなるように形成されている。
【００１６】
そして、図３に示すように、熱交換器用インナーフィン１０は、全ての波Ｎ１〜Ｎ３の頂部１０ａが偏平チューブ５の上下壁5a,5bに接触した状態でろう付け固定されている。
【００１７】
なお、本実施例１のコンデンサＡの各構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接触部のうちの少なくとも一方側にはろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。
【００１８】
次に、作用を説明する。
このように構成された偏平チューブ５を製造する際には、先ず、熱交換器用インナーフィン１０を製造する。
図６に示すように、本実施例１の熱交換器用インナーフィン１０の製造装置は、芯材の内外面にろう材を積層したアルミ製板材１１が巻回されたロール１２と、複数の回転ローラユニット１３ａ〜１３ｅと、カッタ１４を備え、各回転ローラユニット１３ａ〜１３ｅには、図７、８に示すような略円柱状の本体外周に加工歯15a,16aを有する上下一対の回転ローラ15,16を備えている。
そして、ロール１２から供給されるアルミ製板材１１を回転ローラユニット１３ａから回転ローラユニット１３ｅの各回転ローラ15,16間に順番に通過させてロール成形することにより、アルミ製板材１１に波Ｎ１〜Ｎ３を形成しながらその高さを所望の高さまで徐々に加工した後、図外のアクチュエータにより上下動するカッタ１４で所定間隔に切断することにより所望の熱交換器用インナーフィン１０を得る。
【００１９】
次に、図９、１０に示すように、芯材の内外面にろう材を積層したアルミ製板材１７を幅方向中間部でＵ字型に折り返した状態としてその内部に熱交換器用インナーフィン１０を挿入する。
【００２０】
次に、アルミ製板材１７の幅方向両縁部に形成した一対の折り曲げ部5e,5e同士を重ね合わせると共に、図外の治具で上下壁5a,5bを上下両側から加圧することにより、該上下壁5a,5bと熱交換器用インナーフィン１０の波Ｎ１〜Ｎ３の頂部１０ａを密着させた状態として偏平チューブ５を得る（図３参照）。
【００２１】
ここで、従来の発明にあっては、熱交換器用インナーフィンの板厚をあまり薄く設定すると、上述した加圧時に座屈・傾倒してしまい、上下壁との接触不良が生じるという虞があった。
なお、このような問題は、熱交換器用インナーフィンの幅方向両端部の波に生じ易く、この原因としては、上下方向の加圧によって熱交換器用インナーフィン全体が幅方向に広がった際における応力が幅方向両端部の波に集中し、この結果、幅方向両端部の波は上下方向の応力に加えて幅方向の応力を受けることにより、剛性不足となって座屈・傾倒すると考えられる。
【００２２】
しかしながら、本実施例１の熱交換器用インナーフィン１０にあっては、熱交換器用インナーフィン１０の幅方向両端部に位置する波Ｎ１の幅Ｗ１を他の波Ｎ２の幅Ｗ２よりも狭くしたため、波Ｎ１の剛性、つまり、幅方向両端部付近の剛性を向上でき、これによって、従来よりも薄い板厚の熱交換器用インナーフィン１０を採用しつつ、加圧時の座屈・傾倒を防止できる。
【００２３】
このように形成された偏平チューブ５は、図外の治具を用いて前述した加圧を維持した状態で図外の加熱炉に搬送された熱処理されることにより、熱交換器用インナーフィン１０の波Ｎ１〜Ｎ３の頂部１０ａと上下壁5a,5bがろう付け固定される他、該偏平チューブ５の折り曲げ部5e,5e同士がろう付け固定される。
そして、偏平チューブ５は、タンク1,2、フィン６、レインフォース7,8と共に仮組みされた状態で加熱炉に搬送されて熱処理されることにより、各構成部材の接触部がろう付け固定されて一体的に形成される。なお、偏平チューブ５のみのろう付け固定は省略することもできる。
この際、前述したように、熱交換器用インナーフィン１０の波Ｎ１〜Ｎ３の頂部１０ａは偏平チューブ５の上下壁5a,5bに確実に接触しているため、両者を良好にろう付け固定することができる。
【００２４】
そして、車両に搭載されたコンデンサＡは、図外のコンプレッサ側の接続管から入力コネクタ１ｂの連通路１ａを介してタンク１の室Ｒ１に流入した約７０℃前後の流通媒体が、各偏平チューブ５を流通する間にコア部３を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換されて４５℃前後まで冷却された後、タンク２の室Ｒ２に流入して出力コネクタ２ｂの連通路２ａを介してエバポレータ側の接続管へ排出され、熱交換器として機能する。
この際、熱交換器用インナーフィン１０は、主に偏平チューブ５の伝熱面積を広げて熱交換効率を向上させる役目を果たす。
また、本実施例１の熱交換器用インナーフィン１０では、薄肉化によって流通媒体の流通抵抗を軽減できる他、全体剛性の向上によって偏平チューブ５の耐圧強度を向上させることもでき、この結果、従来よりも板厚の薄い偏平チューブ５を採用することができる。
【００２５】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の偏平チューブ５の熱交換器用インナーフィン１０にあっては、偏平チューブ５の内部に収容される波板状の熱交換器用インナーフィン１０において、熱交換器用インナーフィン１０の少なくとも幅方向両端部に位置する波Ｎ１の幅を他の波Ｎ２の幅よりも狭くしたため、熱交換器用インナーフィン１０の座屈や傾倒を防止でき、これにより、偏平チューブ５と熱交換器用インナーフィン１０との良好なろう付け固定を実現できると同時に、偏平チューブ５の耐圧強度を向上できる。
【００２６】
また、熱交換器用インナーフィン１０の剛性を向上して偏平チューブ５の耐圧強度を向上できる。
【実施例２】
【００２７】
以下、実施例２を説明する。
本実施例２において実施例１と同一構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００２８】
図１１は本発明の実施例２の偏平チューブを説明する斜視図（一部のみ）、図１２は本実施例２の熱交換器用インナーフィンの斜視図である。
図１１、１２に示すように、本実施例２では、偏平チューブ５に収容された熱交換器用インナーフィン２０の幅方向両端部に幅Ｗ１を有する波Ｎ４（実施例１で説明した波Ｎ１と同一形状）が形成されている。
また、熱交換器用インナーフィン２０の波Ｎ４を除く中間部分の車両前方側には幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有する波Ｎ５（実施例１で説明した波Ｎ２と同一形状）が形成され、車両後方側には波Ｎ４と同一形状の波Ｎ６が複数配置されている点が実施例１と異なる。
【００２９】
従って、コンデンサＡの作動状態により偏平チューブ５に流れる流通媒体が少量である場合には、その殆どが流通抵抗の少ない車両前方側の波Ｎ５付近を通過し、これによって、車両走行風が直接当たって冷えた偏平チューブ５の車両前方側でもって流通媒体を効率的に冷却でき、放熱性能を向上できる。
【００３０】
加えて、偏平チューブ５の車両前方側に波Ｎ５が配置されることにより、該偏平チューブ５の全体剛性は車両後方側に比べて車両前方側が低くなっているため、車両走行中に飛び石等が偏平チューブ５に衝突した場合における衝撃力を吸収できる。
【００３１】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、図１３に示すように、熱交換器用インナーフィンの幅方向両端部に波Ｎ１を２つ以上設けても良い。
また、本実施例１では、熱交換器をコンデンサＡとしたが、オイルクーラ等の他の熱交換器に本発明の熱交換器用インナーフィン１０を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１の熱交換器用インナーフィンが採用されたコンデンサの正面図である。
【図２】本発明の実施例１の熱交換器用インナーフィンが採用されたコンデンサの斜視図である。
【図３】本実施例１の偏平チューブを説明する斜視図（一部のみ）である。
【図４】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの斜視図である。
【図５】図４のＳ５−Ｓ５線における断面図である。
【図６】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの製造装置を説明する概略図である。
【図７】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの製造に用いられる回転ローラを説明する図である。
【図８】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの製造に用いられる回転ローラを説明する図である。
【図９】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの加圧を説明する図である。
【図１０】本実施例１の熱交換器用インナーフィンの加圧を説明する図である。
【図１１】本発明の実施例２の偏平チューブを説明する斜視図（一部のみ）である。
【図１２】本実施例２の熱交換器用インナーフィンの斜視図である。
【図１３】その他の実施例の熱交換器用インナーフィンを説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  コンデンサ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５  波
Ｒ１、Ｒ２  室
１、２  タンク
１ａ、２ａ  連通路
１ｂ  入力コネクタ
２ｂ  出力コネクタ
３  コア部
４  パッチ
５  偏平チューブ
５ａ  上壁
５ｂ  下壁
５ｃ、５ｄ  円弧壁
５ｅ  折り曲げ部
６  フィン
７、８  レインフォース
１０、２０  熱交換器用インナーフィン
１０ａ  頂部
１１、１７  アルミ製板材
１２  ロール
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ  回転ローラユニット
１４  カッタ
１５、１６  回転ローラ
１５ａ、１６ａ  加工歯
【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】
2007178010.tif 000013
【図１２】
2007178010.tif 000014
【図１３】
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