(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの平板状部間に熱交換媒体用流路を形成し、該流路内に、波形形状のインナーフィンを配置しその波形頂部を前記両平板状部に接合した熱交換器用チューブの製造方法において、前記両平板状部間に、チューブ完成後における前記熱交換媒体用流路の高さよりも波形の高さが高いインナーフィンを配置した後、両平板状部間でインナーフィンを挾圧し、該インナーフィンの前記波形頂部を押圧して変形させることを特徴とする、熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項２】
一方の平板状部のチューブ幅方向中央部に、該一方の平板状部自身を他方の平板状部に向けて凸状に屈曲加工することにより、前記熱交換媒体用流路内を区画する隔壁を形成する、請求項１の熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項３】
前記隔壁を、チューブ完成後における前記熱交換媒体用流路の高さよりも高く形成しておき、該隔壁の頂部を他方の平板状部で押圧して変形させる、請求項２の熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項４】
前記両平板状部を、１枚の平板を２つ折りにすることにより形成する、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項５】
前記両平板状部を、互いに別体の２枚の平板から形成する、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器用チューブの製造方法。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載の製造方法により製造された熱交換器用チューブ。
【請求項７】
請求項６の熱交換器用チューブを有する熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器用チューブおよびその製造方法に関し、とくに、車両用熱交換器に好適な熱交換器用チューブおよびその製造方法、さらにはその熱交換器用チューブを備えた熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱交換器用チューブとしては、図８、図９に示すようなものが知られている。図８、図９に示す熱交換器用チューブ５１は、たとえば押し出し成形によりチューブ５１を成形した後、チューブ５１の平板状部５５により形成される熱交換媒体用流路５２内に波形形状のインナーフィン５３を挿入し、インナーフィン５３の頂部５４と平板状部５５とを接合（たとえば、ろう付け）して製造されている。
【０００３】
このため、インナーフィン５３の波形の頂部５４の高さｈ1 は、チューブ５１内への挿入容易性および両平板状部５５とのろう付け性を考慮し、熱交換媒体用流路５２の高さＨと略同等かあるいは僅かに低く設定している。
【０００４】
一方、図１０、図１１に示す熱交換器用チューブ５６では、両平板状部５７、５８は互いに別体の２枚の平板から形成されており、両平板状部５７、５８の端部同士を接合して内部に熱交換媒体用流路５９が形成されている。また、一方の平板状部５７には、平板状部５７自身を他方の平板状部５８に向けて凸状に屈曲加工した隔壁６０が設けられており、隔壁６０の頂部６１を他方の平板状部５８にろう付けすることにより熱交換媒体用流路５９が２つに区画されている。このようなチューブにおいても、隔壁６０の頂部６１と平板状部５８との良好なろう付けを実現するために、隔壁６０の高さｈ2 は、熱交換媒体用流路５９の高さＨと略同等かあるいは僅かに低く設定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インナーフィン５３の高さｈ1 、あるいは隔壁６０の高さｈ2 を上記のような極めて狭い寸法公差の範囲に納めつつ、インナーフィン５３、隔壁６０を形成するのは困難であり、高さｈ1 、ｈ2 が流路５２、５９の高さよりも低くなり過ぎた場合には、上記ろう付け強度が不十分となり、熱交換器用チューブの耐圧性能低下を招くおそれがある。また、図８、図９に示したチューブ５１において、インナーフィン５３の高さｈ1 が流路５２の高さＨよりも高くなり過ぎた場合には、チューブ５１内へのインナーフィン５３の挿入が困難になり組付け作業性の低下を招くおそれもある。
【０００６】
本発明の課題は、インナーフィンあるいは隔壁の加工精度を緩和しつつ、インナーフィンあるいは隔壁とチューブの平板状部との良好な接合性を確保するとともに、チューブの製造作業性を向上することのできる熱交換器用チューブの製造方法を提供するとともに、該製造方法により製造され耐圧性能に優れた熱交換器用チューブ、該熱交換器用チューブを有する高性能な熱交換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器用チューブの製造方法は、対向する２つの平板状部間に熱交換媒体用流路を形成し、該流路内に、波形形状のインナーフィンを配置しその波形頂部を前記両平板状部に接合した熱交換器用チューブの製造方法において、前記両平板状部間に、チューブ完成後における前記熱交換媒体用流路の高さよりも波形の高さが高いインナーフィンを配置した後、両平板状部間でインナーフィンを挾圧し、該インナーフィンの前記波形頂部を押圧して変形させることを特徴とする方法からなる。
【０００８】
上記一方の平板状部のチューブ幅方向中央部には、該一方の平板状部自身を他方の平板状部に向けて凸状に屈曲加工することにより、前記熱交換媒体用流路内を区画する隔壁を形成することもできる。
【０００９】
上記隔壁は、チューブ完成後における熱交換媒体用流路の高さよりも高く形成しておき、該隔壁の頂部を他方の平板状部で押圧して変形させることも可能である。
【００１１】
上記両平板状部間には、インナーフィンを配置することができる。該インナーフィンは波形形状に形成することもできる。そして、その波形の高さをチューブ完成後における熱交換媒体用流路の高さよりも高く形成し、両平板状部間でインナーフィンを挾圧し該インナーフィン頂部を押圧して変形させることも可能である。
【００１２】
本発明における両平板状部は、１枚の平板を２つ折りにすることにより形成することができる。また、両平板状部は、互いに別体の２枚の平板から形成することもできる。
【００１３】
本発明に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造される熱交換器用チューブは、たとえばチューブとフィンとを交互に配置したタイプの熱交換器に適用することができる。ただし、これに限定されるものではなく、他のタイプの熱交換器に適用することもできる。
【００１４】
上記のような熱交換器用チューブの製造方法においては、両平板状部間で波形のインナーフィンを挾圧した状態で、該インナーフィンの波形頂部が押圧されて変形される。したがって、インナーフィンの波形の高さは、最終的には熱交換媒体用流路の高さと同じ高さまで低減されるので、インナーフィンの加工精度の緩和を達成でき、そのため、インナーフィンと両平板状部との組付性を容易にできる。また、インナーフィンの波形頂部は、上記挾圧によってチューブ幅方向に若干押し拡げられることになるので、従来に比べてインナーフィンの波形頂部と両平板状部との接合面積を大きくすることができ、両者の一層良好な接合状態を実現することができる。そのため、耐圧強度に優れた熱交換器用チューブを提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の熱交換器用チューブの製造方法により製造された熱交換器用チューブを有する熱交換器を示している。熱交換器１は、一対のヘッダパイプ２、３と、該パイプ２、３間にわたって延び両パイプ２、３を互いに連通する熱交換器用チューブ４と、該チューブ４間に配設されたアウターフィン５とを有している。ヘッダパイプ３には、入口パイプ６、出口パイプ７が接続されており、熱交換媒体（たとえば冷媒）は、入口パイプ６から流入され、熱交換器１内を循環された後、出口パイプ７から流出されるようになっている。
【００１７】
上記熱交換器１の熱交換器用チューブ４は、本発明に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造されている。図２（ｂ）、図３は、本発明の第１実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造される熱交換器用チューブ８を示しており、チューブ８内には波形形状のインナーフィン９が設けられている。チューブ８は、間隔をもって互いに対向し、間に熱交換媒体用流路１０を形成する２つの平板状部１１、１２と、両平板状部１１、１２の一方の幅方向端部において両平板状部１１、１２を一体的に接続する曲げ加工部１３と、両平板状部１１、１２の他方の幅方向端部に形成された折り返し部１４、１５とを有している。折り返し部１４、１５は、両平板状部１１、１２の各端部をそれぞれ折り返すように曲げ加工することによって形成されている。インナーフィン９の頂部１６は、平板状部１１、１２の内面側にろう付けされている。
【００１８】
チューブ８は、以下のようにして製造されている。まずはじめに一枚の平板にプレス加工を施し、平板状部１１、１２、曲げ加工部１３、折り返し部１４を形成する。次に、波形形状のインナーフィン９を平板状部１１、１２間に挿入する（図２（ａ））。挿入されるインナーフィン９の高さｈ1 は、チューブ８完成後における熱交換媒体用流路１０の高さＨよりも高くなっている（図３（ａ））。
【００１９】
そして、両平板状部１１、１２間でインナーフィン９を挾圧し、折り返し部１４、１５を仮接合する（図２（ｂ））。上記挾圧によりインナーフィン９の頂部が押圧され変形する（図３（ｂ））。この状態で炉中においてろう付けし、インナーフィン９の頂部１６と両平板状部１１、１２、折り返し部１４と折り返し部１５とを接合する。
【００２０】
平板状部１１、１２間で挾圧され、頂部１６が押圧されて変形する結果、インナーフィン９の高さｈ1 は最終的には熱交換媒体用流路の高さＨと同じ高さまで低減される。したがって、インナーフィン９の加工精度を緩和でき、そのため、インナーフィン９と両平板状部１１、１２との組付性を容易にできる。
【００２１】
また、インナーフィン９の頂部１６は、チューブ８の幅方向に押し拡げられる（図３においては、略平坦に）ので、インナーフィン９と両平板状部１１、１２との接合面積が拡大され、両者の一層良好なろう付けを実現することができる。そのため、耐圧強度に優れた熱交換器用チューブを得ることができる。
【００２２】
図４（ｂ）は、本発明の第２実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造される熱交換器用チューブ１７を示している。熱交換器用チューブ１７は、互いに２枚に別体の平板からなる平板状部１８、１９から形成されている。平板状部１８、１９の両端部には折り返し部２０、２１が設けられており、折り返し部２０、２１を接合することにより、平板状部１８、１９間に熱交換媒体用流路１０が形成されている。熱交換媒体用流路１０内には、図３に示した波形形状のインナーフィン９が設けられており、インナーフィン９の頂部１６は平板状部１８、１９の内面側にろう付けされている。
【００２３】
熱交換器用チューブ１７は、以下のようにして製造される。まず、はじめに、互いに別体の２枚の平板にプレス加工を施し、両端に折り返し部２０、２１を有する平板状部１８、１９を製造する。次に、一方の平板状部１９の両折り返し部２１間に図３に示した波形形状のインナーフィン９を載置する（図４（ａ））。インナーフィン９の高さｈ1 は、チューブ８完成後における熱交換媒体用流路１０の高さＨよりも高くなっている（図３（ａ））。
【００２４】
そして、両平板状部１８、１９間でインナーフィン９を挾圧し、折り返し部２０、２１を仮接合する（図４（ｂ））。上記挾圧によりインナーフィン９の頂部１６が押圧され変形する（図３（ｂ））。この状態で炉中においてろう付けし、インナーフィン９の頂部１６と両平板状部１８、１９、折り返し部２０、２１を接合する。
【００２５】
平板状部１８、１９間で挾圧され、頂部１６が変形される結果、インナーフィン９の高さｈ1 は、最終的には熱交換媒体用流路１０の高さＨと同じ高さまで低減される。したがって、インナーフィン９の加工精度を緩和でき、そのため、インナーフィン９と両平板状部１８、１９との組付性を容易にできる。また、従来に比べ両者間の接合面積が拡大されることになるので、一層良好なろう付けを実現することができる。そのため、耐圧強度の優れた熱交換器チューブを得ることができる。
【００２６】
図５（ｂ）は、本発明の第３実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造される熱交換器用チューブ２２を示している。熱交換器用チューブ２２の平板状部２３、２４は、１枚の平板を２つ折りにすることにより形成されている。平板状部２３、２４の端部には折り返し部２５、２６が設けられている。また、一方の平板状部２３には、該平板状部２３自身を他方の平板状部２４に向けて凸状に屈曲加工して形成された隔壁２７が設けられている。隔壁２７はチューブ２２の幅方向中央部に設けられており、該隔壁２７により両平板状部２３、２４間に形成される熱交換媒体用流路１０は２つに区画されている。
【００２７】
熱交換器用チューブ２２は、以下のようにして製造されている。まずはじめに、１枚の平板にプレス加工を施し、両端に折り返し部２５、２６を有する平板状部２３、２４を形成する。また、このプレス加工と同時に隔壁２７を形成する。この際の隔壁２７の高さｈ2 は、チューブ２２完成後の熱交換媒体用流路１０の高さＨよりも高く形成されるようになっている（図５（ａ））。次に、曲げ加工部２８をさらに折り曲げると、隔壁２７の頂部２９が平板状部２４に押圧され変形する。そして、この状態で炉中においてろう付けし、隔壁２７の頂部２９と平板状部２４、折り返し部２５、２６が接合される。
【００２８】
上記他方の平板状部２４の押圧により、隔壁２７の頂部２９が変形される結果、該隔壁２７の高さｈ2 は、熱交換媒体用流路１０の高さＨと同じ高さまで低減される。したがって、隔壁２７の加工精度を緩和でき、そのため、隔壁２７と平板状部２４との接合を容易に行うことができる。また、頂部２９が変形される結果、接合面積も拡大されることになるので、一層強固なろう付けが可能となる。そのため、耐圧強度の優れた熱交換器チューブを得ることができる。
【００２９】
なお、本実施態様においては、平板状部２３、２４は１枚の平板から構成されているが、互いに別体の２枚の平板から構成してもよい。
【００３０】
図７（ｂ）は、本発明の第４実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法により製造される熱交換器用チューブ３３を示している。熱交換器用チューブ３３の平板状部２３、２４は、１枚の平板を２つ折りにすることにより形成されている。平板状部２３、２４の端部には折り返し部２５、２６が設けられている。また、一方の平板状部２３には、該平板状部２３自身を他方の平板状部２４に向けて凸状に屈曲加工して形成された隔壁２７が設けられている。隔壁２７はチューブ３３の幅方向中央部に設けられており、該隔壁２７の頂部２９を平板状部２４に接合することにより両平板状部２３、２４間に形成させる熱交換媒体用流路が２つに区画されている。
【００３１】
熱交換媒体用流路３０、３１内には、波形形状のインナーフィン３２が設けられている。インナーフィン３２の頂部３４は、両平板状部２３、２４の内面側にろう付けされている。
【００３２】
熱交換器用チューブ３３は、以下のように製造されている。まずはじめに、上記第３実施態様と同様に両平板状部２３、２４を形成する。次に、両平板状部２３、２４間にインナーフィン３２を載置して（図７（ａ））、さらに曲げ加工部２８を折り曲げて、両折り返し部２５、２６を仮接合し、この状態で炉中においてろう付けする。
【００３３】
本実施態様のような熱交換器用チューブの製造方法においては、インナーフィン３２の高さｈ1 および隔壁２７の高さｈ2 は共にチューブ３３の完成後の熱交換媒体用流路３０、３１の高さＨよりも高く形成されているので、上記第１〜第３実施態様の作用に準じて、インナーフィン３２および隔壁２７の加工精度を緩和でき、そのため、インナーフィン３２と両平板状部２３、２４との組付及び、隔壁２７と平板状部２４との接合を容易に実現することができる。また、インナーフィン３２の頂部３４および隔壁２７の頂部２９が変形される結果、接合面積も拡大されることになるので、一層強固なろう付けが可能となる。そのため、耐圧強度に優れた熱交換器用チューブを得ることができる。
【００３４】
なお、本実施態様においては、平板状部２３、２４は１枚の平板から構成されているが、互いに別体の２枚の平板から構成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器用チューブの製造方法によるときは、インナーフィン、隔壁の加工精度を緩和でき、そのため、インナーフィンおよび／または隔壁と平板状部との組付及び接合を容易に実現できる。また、インナーフィンおよび／または隔壁と平板状部との接合面積を拡大することができるので、一層強固な接合が可能になる。したがって、耐圧性に優れた熱交換器用チューブを得ることができ、該熱交換器用チューブを用いれば高性能な熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器用チューブの製造方法により製造された熱交換器用チューブを有する熱交換器の正面図である。
【図２】本発明の第１実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法の各工程を示すチューブ端面図である。
【図３】図２の熱交換器用チューブ内に設けられるインナーフィンの高さの変化状態を示す、インナーフィンの概略部分端面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法の各工程を示すチューブ端面図である。
【図５】本発明の第３実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法の各工程を示すチューブ端面図である。
【図６】図５の熱交換器用チューブの隔壁の高さの変化状態を示す拡大部分端面図である。
【図７】本発明の第４実施態様に係る熱交換器用チューブの製造方法の各工程を示すチューブ端面図である。
【図８】従来の熱交換器用チューブの端面図である。
【図９】図８の熱交換器用チューブ内のインナーフィンの拡大部分端面図である。
【図１０】従来の別の熱交換器用チューブの端面図である。
【図１１】図１０の熱交換器用チューブの隔壁の拡大端面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器
２、３  ヘッダパイプ
４、８、１７、２２、３３  熱交換器用チューブ
５  アウターフィン
６  入口パイプ
７  出口パイプ
９、３２  インナーフィン
１０、３０、３１  熱交換媒体用流路
１１、１２、１８、１９、２３、２４  平板状部
１３、２８  曲げ加工部
１４、１５、２０、２１、２５、２６  折り返し部
１６、２９  頂部
２７  隔壁
【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】
0003756641.tif 000008
【図８】
0003756641.tif 000009
【図９】
0003756641.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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