(57)【要約】【課題】流路溝形成工程から折り曲げ加工工程までをインライ化させて段取り工数の低減並びに製造コストの低減を実現する熱交換器用チューブの製造方法を提供する。【解決手段】熱交換器用チューブとなる板材１を圧延機へと送り出し、該板材１の一面１ａに圧延機７により複数の流路溝２を送り出し方向に沿って連続形成する流路溝形成工程と、流路溝２が形成された後の前記板材１をディンプル成型機へと送り出し、該板材１の他面１ｂに送り出し方向と交差する方向に前記板材１の板厚よりも浅いディンプル４を複数形成するディンプル形成工程と、ディンプル４が形成された板材１を折り曲げ加工機へと送り出し、前記一面１ａに形成された流路溝２同士が一致するように前記板材１を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器用チューブとなる板材（１）を圧延機（７）へと送り出し、該板材（１）の一面（１ａ）に圧延機（７）により複数の流路溝（２）を送り出し方向に沿って連続形成する流路溝形成工程と、
前記流路溝（２）が形成された後の前記板材（１）をディンプル成型機（１３）へと送り出し、該板材（１）の他面（１ｂ）に送り出し方向と交差する方向に前記板材（１）の板厚よりも浅いディンプル（４）を複数形成するディンプル形成工程と、
前記ディンプル（４）が形成された板材（１）を折り曲げ加工機（２０）へと送り出し、前記一面（１ａ）に形成された流路溝（２）同士が一致するように前記板材（１）を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程と、を備えた
ことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器用チューブの製造方法であって、
前記ディンプル形成工程では、複数の突起（１４）が表面に形成された第１ロール（１５）と、この第１ロール（１５）に形成された突起（１４）とそれぞれ対応する位置に該突起（１４）の受けとなる凹部（１６）が表面に形成された第２ロール（１７）とにより、前記板材（１）をこれら第１ロール（１５）と第２ロール（１７）との間に走行させて加圧することによりディンプル（４）を形成する
ことを特徴とする熱交換器用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、例えば自動車の熱交換器に使用される熱交換器用チューブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＯ２を冷媒とする熱交換器では、これまでに使用されてきた冷媒に比べて圧力レベルが非常に高いため、これに耐え得る肉厚の熱交換器用チューブが使用されている（例えば、特許文献１等に記載）。
【０００３】
この種の熱交換器用チューブは、アルミニウムのクラッド材を圧延機に送り、該圧延機で圧延することにより冷媒が流れる流路溝を形成し、その後、板材を二つ折りに曲げることで形成されている。
【０００４】
例えば、図１０に示すように、芯棒に巻回された板材１０１をアンコイラ１０２により圧延機１０３へと送り出し、該圧延機１０３で板材１０１の一面に冷媒が流れる流路溝を形成する。図１１（ａ）には、圧延機１０３で圧延されることにより板材１０１の一面１０１ａに複数の流路溝１０４が形成された板材１０１の断面形状を示す。流路溝１０４は、板材１０１の送り出し方向（板材の長手方向）に連続して断面略半円形状に形成される。
【０００５】
その後、折り曲げ加工機（図示は省略する）に板材１０１を送り出し、各流路溝１０４が合致するように該板材１０１を二つに折り曲げて熱交換器用チューブを形成する。図１１（ｂ）は、板材１０１を図１１（ａ）の中心位置Ｃで二つ折りに折り曲げて形成された熱交換器用チューブ１０５の断面形状を示す。
【特許文献１】特開２００４−３４７２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、圧延機１０３による流路溝形成工程を行った後、折り曲げ加工機による折り曲げ加工工程を連続して行ういわゆるインライ化がなされるが、板材１０１は一面１０１ａにのみ流路溝１０４が形成された異形断面形状であることから、ワーク全体で均等な延びとならず、成形品に曲がり、反りといった形状不具合が生じる。
【０００７】
その対策として、圧延機１０３の下流側から板材１０１に張力を掛けて引っ張りながら成形することにより不均等な延びを緩和する必要がある。張力の付与は、図１０に示すように、圧延機１０３の下流に配置した巻き取り装置１０６で与える。
【０００８】
このように、圧延機１０３の下流に巻き取り装置１０６を配置すると、板材１０１を巻き取り装置１０６の芯棒に巻き付けてしまうことから連続して板材を各工程に送ってそれぞれの加工を行うインライ化が出来ず、段取りが増え、結果として製造コスト増となってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、流路溝形成工程から折り曲げ加工工程までをインライ化させて段取り工数の低減並びに製造コストの低減を実現する熱交換器用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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、熱交換器用チューブとなる板材を圧延機へと送り出し、該板材の一面に圧延機により複数の流路溝を送り出し方向に沿って連続形成する流路溝形成工程と、前記流路溝が形成された後の前記板材をディンプル成型機へと送り出し、該板材の他面に送り出し方向と交差する方向に前記板材の板厚よりも浅いディンプルを複数形成するディンプル形成工程と、前記ディンプルが形成された板材を折り曲げ加工機へと送り出し、前記一面に形成された流路溝同士が一致するように前記板材を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器用チューブの製造方法であって、前記ディンプル形成工程では、複数の突起が表面に形成された第１ロールと、この第１ロールに形成された突起とそれぞれ対応する位置に該突起の受けとなる凹部が表面に形成された第２ロールとにより、前記板材をこれら第１ロールと第２ロールとの間に走行させて加圧することによりディンプルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、流路溝形成工程後に板材の他面にディンプルを形成しているので、このディンプル加工により流路溝形成工程での圧延時に必要な張力を板材に与えることができる。したがって、本発明によれば、ディンプル形成工程後に連続して板材を折り曲げ加工工程へ送り出し板材を二つ折りに折り曲げることができ、各工程を連続して行うインライン化を実現することができる。その結果、段取り工数の低減並びに製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ディンプル形成工程における第１ロールに形成した突起が板材に食い込むことで、該突起が圧延時に必要な張力を板材に付与する際の滑り止めの役目を果たすことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
「熱交換器用チューブの製造方法」
先ず、熱交換器用チューブを製造する一連の製造工程について図１を参照しながら説明する。製造工程には、流路溝形成工程、ディンプル形成工程、折り曲げ加工工程があるが、ここでは、各工程の装置についてはその説明を省略し、どのようにして板材から熱交換器用チューブ形状となるのかを判りやすく説明するものとする。
【００１６】
先ず、アルミニウムのクラッド材である長尺状の熱交換器用チューブとなる板材１を圧延機へと送り出し、この板材１の一面１ａに圧延機により複数の流路溝２を送り出し方向（板材の長手方向）に沿って連続形成する流路溝形成工程を行う。
【００１７】
図１（ａ）は流路溝形成工程で板材１の一面１ａに流路溝２を形成した状態を示す図である。流路溝２は、断面略半円形状をなす溝として板材幅方向に所定間隔を置いて複数形成する。これら流路溝２の数は、板材１の幅方向における中心Ｃを挟んで左右で同じ数だけ形成する。また、この板材１の幅方向における中心Ｃには、折り曲げ加工工程で板材１を二つ折りにするときに該板材１が折り曲がり易くなるようにするための折曲容易溝３を形成する。
【００１８】
次に、流路溝２が形成された後の前記板材１をディンプル成型機へと送り出し、該板材１の他面１ｂに送り出し方向（図１の矢印Ａで示す方向）と交差する方向に前記板材１の板厚よりも浅いディンプルを複数形成するディンプル形成工程を行う。
【００１９】
図１（ｂ）はディンプル形成工程で板材１の他面１ｂにディンプル４を複数形成した状態を示す図である。ディンプル４は、板材１の他面１ｂ（流路溝２が形成される一面１ａと反対側の面）に該板材１の送り出し方向（長手方向）と交差する方向（直交方向）に所定間隔を置いて一列に複数形成されている。この一例に複数個形成されたディンプル４からなるディンプル郡は、板材１の送り出し方向へ所定ピッチで複数列形成されている。本実施の形態では、板材１の幅方向における中心Ｃより左右の部位で、ディンプル郡の配列ピッチを半ピッチだけずらした配置としている。
【００２０】
そして最後に、ディンプル４が形成された板材１を折り曲げ加工機へと送り出し、一面１ａに形成された流路溝２同士が一致（合致）するように前記板材１を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程を行う。
【００２１】
図１（ｃ）は折り曲げ加工工程で板材１を二つ折りに折り曲げる加工初期状態を示した図である。折り曲げ加工工程では、流路溝２が形成された一面１ａを合わせ面として前記折曲容易溝３を折り曲げ中心として板材１を二つ折りにして行く。図１（ｄ）は折り曲げ加工工程で板材１を二つ折りに折り曲げる加工中期状態を示した図である。図１（ｄ）では、板材１が略Ｖ字形状に折り曲げられた形状となっている。
【００２２】
図１（ｅ）は折り曲げ加工工程で板材１が二つ折りにされた加工完了状態を示した図である。板材１が折曲容易溝３を中心として二つ折りに折り曲げられると、各流路溝２が合致して円形状となる。そして、二つ折りにされた板材１からなる熱交換器用チューブ５は、最終的に所定長さに切断される。このようにして得られた熱交換器用チューブ５は、フィンやタンクと共に組み付けられて炉内に入れられてろう付けされることで接合一体化される。
【００２３】
図２（ａ）は本発明方法により完成した熱交換器用チューブ５の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００２４】
この熱交換器用チューブ５では、冷媒が流通する流路溝２内にディンプル４が形成されたことによる凸部６が突出するため、冷媒がこの凸部６にぶつかり乱流となる。このチューブ内乱流が生じることで、熱交換率が向上し、熱交換器としての性能が高くなる。
【００２５】
「装置構成」
次に、本発明方法で使用する装置構成について説明する。図４は流路溝形成工程、ディンプル形成工程、折り曲げ加工工程で使用される圧延機、ディンプル成型機、折り曲げ加工機を示す図である。なお、折り曲げ加工工程後は、熱交換器用チューブ５を所定長さに切断する切断加工工程で使用される切断機があるが図示は省略する。
【００２６】
圧延機７では、芯棒に巻回された板材１がアンコイラ８によって供給され、この板材１に対して流路溝２をその送り方向に沿って連続形成する。図５は圧延機７の要部拡大正面図、図６は圧延機７の要部拡大側面図である。
【００２７】
かかる圧延機７は、板材１を挟んで上下に配置される上ロール９と下ロール１０とを有し、上ロール９の表面に形成された複数個の流路溝形成用突条１１と折曲容易溝形成用突条１２を板材１の一面１ａに押し付けて圧延することで流路溝２及び折曲容易溝３を形成する。
【００２８】
ディンプル成型機１３では、流路溝２が形成された板材１に対して小さな凹みであるディンプル４を形成する。図７はディンプル成型機１３の要部拡大正面図、図８（ａ）は図７のＡ−Ａ断面図、図８（ｂ）は図７のＢ−Ｂ断面図である。
【００２９】
かかるディンプル成型機１３は、複数の突起１４が表面に形成された第１ロール１５と、この第１ロール１５に形成された突起１４とそれぞれ対応する位置に該突起１４の受けとなる凹部１６が表面に形成された第２ロール１７とにより、前記板材１をこれら第１ロール１５と第２ロール１７との間に走行させて加圧することによりディンプル４を形成する。
【００３０】
第１ロール１５には、流路溝２が形成された板材１の一面１ａとは反対側の他面１ｂにディンプル４を形成するための円形状又は長円形状をなす突起１４が複数形成されている。本実施の形態では、図７に示すように、第１ロール１５の右半分の領域と左半分の領域にそれぞれロール長手方向に沿って一列に複数個の突起１４を形成しており、その右半分の領域に形成された複数個の突起１４郡と、左半分の領域に形成された複数個の突起１４郡を、半ピッチずらして配置させている。
【００３１】
第２ロール１７には、流路溝形成工程で形成された流路溝２の形状を受けるための流路溝受け用突条１８と、折曲容易溝３の形状を受ける折曲容易溝受け用突条１９と、第１ロール１５に形成された前記突起１４の受けとなる凹部１６と、が形成されている。
【００３２】
流路溝受け用突条１８は、流路溝２に嵌合する半円形状をなす突条として第１ロール１５の周面に沿って形成されている。折曲容易溝受け用突条１９も同じく、折曲容易溝３に嵌合する断面形状をなす突状として第１ロール１５の周面に沿って形成されている。凹部１６は、第１ロール１５に形成された突起１４により押されて流路溝２内へと突き出た凸部を受ける凹みとして形成され、前記流路溝受け用突条１８の先端に形成されている。
【００３３】
これら第１ロール１５と第２ロール１７の間へと送り出された板材１の他面１ｂには、第１ロール１５に形成された突起１４によりディンプル４が形成される。このとき、突起１４の裏側には、第２ロール１７に形成された凹部１６が当該突起１４により押されて流路溝２内へと突出する部位を支えるため、流路溝２が潰れてしまうことがない。
【００３４】
折り曲げ加工機２０では、板材１の一面１ａに形成された流路溝２同士を一致させるようにして前記板材１を次第に二つ折りに折り曲げて行く。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、流路溝形成工程で用いられる圧延機７と、ディンプル４を形成するディンプル成型機１３と、板材１を二つ折りに折り曲げる折り曲げ加工機２０とを、同一ラインに配置して連続加工を可能とするインライン化ができる。
【００３６】
「その他の実施の形態」
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、前記実施の形態は本発明の一例であり、前記実施の形態に制限されることはない。
【００３７】
図９は熱交換器用チューブ５の表面に形成されるディンプル４の他の例を示す図である。
【００３８】
ディンプル４は、図９（ａ）に示すような平面視略Ｖ字形状の配列パターンでも良く、図９（ｂ）に示すようなチューブ長手方向に沿って斜めに配列された配列パターンであっても良い。
【００３９】
またこの他、ディンプル４は、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すような細長い形状であっても良く、その細長い形状としたディンプル４を各図のようにチューブ長手方向に沿って斜めに配列させても良く、或いは、チューブ幅方向に沿って配列させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）は流路溝形成工程で板材の一面に流路溝を形成した状態を示す図、図１（ｂ）はディンプル形成工程で板材の他面にディンプルを複数形成した状態を示す図、図１（ｃ）は折り曲げ加工工程で板材を二つ折りに折り曲げる加工初期状態を示した図、図１（ｄ）は折り曲げ加工工程で板材を二つ折りに折り曲げる加工中期状態を示した図、図１（ｅ）は折り曲げ加工工程で板材が二つ折りにされた加工完了状態を示した図である。
【図２】図２（ａ）は本発明方法により完成した熱交換器用チューブの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３（ａ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図４は流路溝形成工程、ディンプル形成工程、折り曲げ加工工程で使用される圧延機、ディンプル成型機、折り曲げ加工機を示す図である。
【図５】図５は圧延機の要部拡大正面図である。
【図６】図６は圧延機の要部拡大側面図である。
【図７】図７はディンプル成型機の要部拡大正面図である。
【図８】図８（ａ）は図７のＡ−Ａ断面図、図８（ｂ）は図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９（ａ）はディンプルを平面視略Ｖ字形状の配列パターンとした図、図９（ｂ）はディンプルをチューブ長手方向に沿って斜めに配列する配列パターンとした図、図９（ｃ）はディンプルを細長い形状とし且つチューブ長手方向に沿って斜めに配列した配列パターンとした図、図９（ｄ）はディンプルを細長い形状とし且つチューブ幅方向に沿って配列した配列パターンとした図である。
【図１０】図１０は従来の製造装置の配置図である。
【図１１】図１１（ａ）は従来方法により製造される熱交換器用チューブの製造工程のうち流路溝が形成された状態を示す図、図１１（ｂ）は二つ折りに折り曲げて熱交換器用チューブとされた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…板材（熱交換器用チューブとなる板材）
１ａ…板材の一面
１ｂ…板材の他面
２…流路溝
３…折曲容易溝
４…ディンプル
５…熱交換器用チューブ
７…圧延機
１３…ディンプル成型機
１４…突起（第１ロールに形成された突起）
１５…第１ロール
１６…凹部（第２ロールに形成された凹部）
１７…第２ロール
２０…折り曲げ加工機
【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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