(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下壁と、上下壁の左右両側縁にまたがる左右両側壁と、上下壁にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に間隔をおいて設けられた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の流体通路を有する偏平状熱交換管を、下壁形成部、下壁形成部に上方隆起状に一体成形された左右の両側壁形成部、および下壁形成部に上方隆起状に一体成形された補強壁形成部からなる板状下構成部材と、下面にろう材層を有するブレージングシートからなりかつ下構成部材の両側壁形成部にまたがる上壁形成部を有する板状上構成部材とをろう付することにより製造するにあたり、
下構成部材の補強壁形成部の上縁に、複数の切欠きが間隔をおいて形成され、下構成部材の補強壁形成部における両端の切欠きの長さ方向外側の部分および隣り合う切欠き間に存在する各部分の上縁がそれぞれ一端側から他端側に向かって傾斜しており、上構成部材の上壁形成部下面を粗面化して酸化皮膜に傷を付けておき、上下両構成部材を仮止めした後、両構成部材をろう付することを特徴とする偏平状熱交換管の製造方法。
【請求項２】
上構成部材の上壁形成部下面を粗面化して酸化皮膜に傷を付け、ついで上下両構成部材に脱脂処理を施した後フラックスを塗布し、その後上下両構成部材を仮止めする請求項１記載の偏平状熱交換管の製造方法。
【請求項３】
上構成部材の上壁形成部の左右両側縁部に、下構成部材の両側壁形成部の高さよりも垂下長さが大きくかつ両側壁形成部の外側に重なる垂下壁を一体に形成しておき、垂下壁の下端部を左右方向内方に折曲げて下構成部材の下壁形成部下面の左右両側縁部に係合させることにより、上下両構成部材を仮止めすることを特徴とする請求項１または２記載の偏平状熱交換管の製造方法。
【請求項４】
下構成部材の下壁形成部下面における左右両側縁部に、左右方向外方に向かって上方に傾斜した傾斜面が形成されており、上構成部材の垂下壁の下端部を左右方向内方に折曲げて傾斜面に密着させることにより、上下両構成部材を仮止めする請求項３記載の偏平状熱交換管の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれかに記載された方法により製造され、補強壁に、並列状の流体通路どうしを通じさせる複数の連通孔が形成されている偏平状熱交換管。
【請求項６】
連通孔が、平面から見て千鳥配置となっている請求項５記載の偏平状熱交換管。
【請求項７】
各補強壁におけるすべての連通孔の占める割合である開口率が１０〜４０％の範囲内にある請求項５または６記載の偏平状熱交換管。
【請求項８】
各補強壁におけるすべての連通孔の占める割合である開口率が１０〜３０％の範囲内にある請求項５または６記載の偏平状熱交換管。
【請求項９】
請求項５〜８のうちのいずれかに記載された偏平状熱交換管を用いた熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーエアコン用コンデンサ、カーエアコン用エバポレータ、ルームエアコン用コンデンサ、自動車用オイルクーラ、産業機械用オイルクーラ等の熱交換器に用いられる偏平状熱交換管を製造する方法に関する。
【０００２】
この明細書において、図１の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。但し、図５に関する説明については、同図の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。
【０００３】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
近時、たとえばカーエアコン用コンデンサとして、図５に示すように、互いに間隔をおいて左右に平行に配置された一対のヘッダ(31)(32)と、両端がそれぞれ両ヘッダ(31)(32)に接続された並列状の偏平状冷媒流通管(33)（熱交換管）と、隣り合う冷媒流通管(33)の間の通風間隙に配置されるとともに、両冷媒流通管(33)にろう付されたコルゲート・フィン(34)と、左のヘッダ(31)の周壁上端部に接続された入口管(35)と、右ヘッダ(32)の周壁下端部に接続された出口管(36)と、左ヘッダ(31)の中程より上方位置の内部に設けられた左仕切板(37)と、右ヘッダ(32)の中程より下方位置の内部に設けられた右仕切板(38)とを備えており、入口管(35)と左仕切板(37)間の冷媒流通管(33)の本数、左仕切板(37)と右仕切板(38)間の冷媒流通管(33)の本数、右仕切板(38)と出口管(36)間の冷媒流通管(33)の本数がそれぞれ上から順次減少されて通路群を構成しており、入口管(35)から流入した気相の冷媒が、出口管(36)より液相となって流出するまでに、コンデンサ内を各通路群単位に蛇行状に流れるようになされているいわゆるマルチフロー型と称されるコンデンサ（特公平３−４５３００号公報参照）が、従来のサーペンタイン型コンデンサに代わり高性能化、低圧力損失化および超コンパクト化を実現しうるものとして広く使用されてきている。
【０００４】
上記コンデンサに用いられる偏平状冷媒流通管は、その内部に高圧ガス冷媒が導入されるため、耐圧性が要求される。この要求にこたえるとともに熱交換効率を高めるために、冷媒流通管には、平らな上下壁と、上下壁にまたがるとともに長さ方向にのびた補強壁を備えたアルミニウム中空押出形材よりなるものが用いられていた。ところで、熱交換効率の向上およびコンデンサのコンパクト化の関係上、偏平状冷媒流通管は薄肉で、かつ高さはできるだけ低い方が望ましい。しかしながら、押出形材製の場合、押出技術上の制約から管高さを低くしかつ薄肉化するには限界があった。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、上下壁と、上下壁の左右両側縁にまたがる左右両側壁と、上下壁にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に間隔をおいて設けられた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の流体通路を有する偏平状熱交換管であって、板材を圧延することにより形成され、かつ下壁形成部、下壁形成部に上方隆起状に一体成形された左右の両側壁形成部、および下壁形成部に上方隆起状に一体成形された補強壁形成部からなる板状下構成部材と、下面にろう材層を有するブレージングシートからなりかつ下構成部材の両側壁形成部にまたがる平板状上構成部材とをろう付することにより製造された偏平状熱交換管が考えられている。
【０００６】
ところが、上記下構成部材は圧延により形成されているので、図６に示すように、下構成部材(40)の補強壁形成部(41)の上縁が水平にはならずに、たとえば一端側から他端側に向かって傾斜していることがあり、上下両構成部材(50)(40)を組み合わせたさいに、上構成部材(50)の上壁形成部(51)と下構成部材(40)の補強壁形成部(41)の上縁とが一端部でのみ接触し、他の部分には僅かの隙間が存在することになり、次のような問題が生じることが判明した。すなわち、上構成部材(50)下面のろう材層(52)を形成するろう材は、ろう付時に溶融してまず上壁形成部(51)と補強壁形成部(41)とが接触している部分に集まり、上記接触部分に集まったろう材に続いて上記隙間内に流入しこの隙間が埋められていくようになっている。しかしながら、ろう材層(52)の表面に存在する酸化皮膜の影響により溶融したろう材の流れ性が十分ではないので、上記隙間が全ては埋められず、フィレットが補強壁形成部(41)の全長にわたって形成されないことがあり、その結果製造された偏平状熱交換管は要求される耐圧性を満たすことができない。しかも、上構成部材(51)と補強壁形成部(41)とのろう付は両端だけが開口した半密閉系で行われることになり、開放系で行なわれる場合に比べてろう付時のろう流れ性が悪いために上記問題の発生が顕著になる。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するために、上構成部材(50)のろう材層(52)の厚さを厚くすることが考えられるが、この場合ろう付時にろう材が垂れ、その結果製造された偏平状熱交換管の流体通路の横断面積が減少して通路抵抗が大きくなったり、ひどい場合には流体通路が閉鎖されたりするおそれがある。
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決した偏平状熱交換管の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による偏平状熱交換管の製造方法は、上下壁と、上下壁の左右両側縁にまたがる左右両側壁と、上下壁にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に間隔をおいて設けられた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の流体通路を有する偏平状熱交換管を、下壁形成部、下壁形成部に上方隆起状に一体成形された左右の両側壁形成部、および下壁形成部に上方隆起状に一体成形された補強壁形成部からなる板状下構成部材と、下面にろう材層を有するブレージングシートからなりかつ下構成部材の両側壁形成部にまたがる上壁形成部を有する板状上構成部材とをろう付することにより製造するにあたり、下構成部材の補強壁形成部の上縁に、複数の切欠きが間隔をおいて形成され、下構成部材の補強壁形成部における両端の切欠きの長さ方向外側の部分および隣り合う切欠き間に存在する各部分の上縁がそれぞれ一端側から他端側に向かって傾斜しており、上構成部材の上壁形成部下面を粗面化して酸化皮膜に傷を付けておき、上下両構成部材を仮止めした後、両構成部材をろう付することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の偏平状熱交換管の製造方法によれば、上構成部材の上壁形成部下面を粗面化して酸化皮膜に傷を付けておき、上下両構成部材を仮止めした後、両構成部材をろう付するので、ろう付時のろう流れ性が優れたものになる。したがって、補強壁形成部における両端の切欠きの長さ方向外側の部分および隣り合う切欠き間に存在する各部分の上縁がそれぞれ水平にはならずに、たとえば一端側から他端側に向かって傾斜しており、上下両構成部材を組み合わせたさいに、上構成部材の上壁形成部と下構成部材の補強壁形成部における各部分の上縁とが一端部でのみ接触し、他の部分には僅かの隙間が存在していたとしても、溶融したろう材はまず上壁形成部と補強壁形成部の各部分とが接触している部分に集まり、上記接触部分に集まったろう材に続いて上記隙間内に流入しこの隙間が埋められていく。したがって、切欠きを除いて補強壁形成部のほぼ全長にわたって上壁形成部と補強壁形成部との間にフィレットが形成される。
【００１１】
請求項２の発明による偏平状熱交換管の製造方法は、請求項１の発明において、上構成部材の上壁形成部下面を粗面化して酸化皮膜に傷を付け、ついで上下両構成部材に脱脂処理を施した後フラックスを塗布し、その後上下両構成部材を仮止めするものである。
【００１２】
請求項３の発明による偏平状熱交換管の製造方法は、請求項１または２の発明において、上構成部材の上壁形成部の左右両側縁部に、下構成部材の両側壁形成部の高さよりも垂下長さが大きくかつ両側壁形成部の外側に重なる垂下壁を一体に形成しておき、垂下壁の下端部を左右方向内方に折曲げて下構成部材の下壁形成部下面の左右両側縁部に係合させることにより、上下両構成部材を仮止めすることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の発明による偏平状熱交換管の製造方法は、請求項３の発明において、下構成部材の下壁形成部下面における左右両側縁部に、左右方向外方に向かって上方に傾斜した傾斜面が形成されており、上構成部材の垂下壁の下端部を左右方向内方に折曲げて傾斜面に密着させることにより、上下両構成部材を仮止めするものである。
【００１４】
請求項５の発明による偏平状熱交換管は、請求項１〜４のうちのいずれかに記載された方法により製造され、補強壁に、並列状の流体通路どうしを通じさせる複数の連通孔が形成されているものである。
【００１５】
請求項６の発明による偏平状熱交換管は、請求項５の発明において、連通孔が、平面から見て千鳥配置となっているものである。
【００１６】
請求項７の発明による偏平状熱交換管は、請求項５または６の発明において、各補強壁におけるすべての連通孔の占める割合である開口率が１０〜４０％の範囲内にあるものである。
【００１７】
請求項８の発明による偏平状熱交換管は、請求項５または６の発明において、各補強壁におけるすべての連通孔の占める割合である開口率が１０〜３０％の範囲内にあるものである。
【００１８】
請求項９の発明による熱交換器は、請求項５〜８のうちのいずれかの発明による偏平状熱交換管を用いたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。以下の説明において、「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。なお、全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
図１はこの実施形態で製造される偏平状熱交換管を示す。
【００２１】
図１において、偏平状熱交換管(A1)は、平らな上下壁(1)(2)と、上下壁(1)(2)の左右両側縁にまたがる２重構造の左右両側壁(3)(4)と、左右両側壁(3)(4)間において上下壁(1)(2)にまたがるとともに長さ方向にのびかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁(5)とを備え、内部に並列状の流体通路(6)を有するものであり、下壁(2)、左右両側壁(3)(4)および補強壁(5)を構成するアルミニウム製下構成部材(10)と、上壁(1)および左右両側壁(3)(4)を構成する板状のアルミニウム製上構成部材(20)とにより形成されたものである。
【００２２】
下壁(2)内面における左右両側壁(3)(4)と補強壁(5)との間の部分および隣接する補強壁(5)どうしの間の部分には、それぞれ伝熱面積を増大させる目的で、長さ方向に間隔をおいて複数の突起(7)が上方隆起状に一体に形成されている。
【００２３】
補強壁(5)には、並列状の流体通路(6)どうしを通じさせる複数の連通孔(9)があけられている。連通孔(9)は、平面から見て千鳥配置となっている。連通孔(9)があけられていると、並列状の流体通路(6)をそれぞれ流通する流体は、連通孔(9)を通じて偏平状熱交換管(A1)の幅方向に流れ、すべての流体通路(6)に行き渡って混合され、流体通路(6)間で流体に温度差が生じることはなくなる。したがって、熱交換効率が向上する。各補強壁(5)におけるすべての連通孔(9)の占める割合である開口率は、１０〜４０％、特に１０〜３０％の範囲内であることが好ましく、２０％程度であることが望ましい。この場合に、連通孔(9)を形成することによる熱交換効率向上効果が顕著なものとなる。
連通孔(9)は、下構成部材(10)の補強壁形成部(13)の上縁に所定間隔をおいて形成された台形状の切欠き(15)が、上構成部材(20)の上壁形成部(21)でその開放部が塞がれることにより形成されている。この場合、複数の補強壁(5)にあけられた連通孔(9)が平面から見て千鳥配置となっているので、偏平状熱交換管(A)の幅方向において、両構成部材(10)(20)どうしの接合部が存在することになり、十分な接合強度が確保される。
【００２４】
補強壁(5)の管幅方向におけるピッチは、４ｍｍ以下にするのが好ましい。また、補強壁(5)の高さは、２ｍｍ以下にするのが好ましい。
【００２５】
この偏平状熱交換管(A1)では、左右両側壁(3)(4)が２重構造であるので、この部分の耐圧性が向上する。
【００２６】
偏平状熱交換管(A1)は、次のようにして製造される。
【００２７】
まず、図２に示すような板状のアルミニウム製下構成部材(10)と、図２および図３に示すような板状のアルミニウム製上構成部材(20)とを圧延により形成する。
【００２８】
下構成部材(10)は、平らな下壁形成部(11)と、下壁形成部(11)の両側縁に立ち上がり状に一体に形成された両側壁形成部(12)と、下壁形成部(11)の両側壁形成部(12)間に立ち上がり状にかつ相互に所定間隔をおいて一体に形成された長さ方向にのびる複数の補強壁形成部(13)とよりなる。下構成部材(10)の下壁形成部(11)下面における左右両側縁部に、左右方向外方に向かって上方に傾斜した傾斜面(14)が形成されている。また、下構成部材(10)の両側壁形成部(12)の高さは補強壁形成部(13)と等しくなっている。また、補強壁形成部(13)の上縁に、台形状の切欠き(15)が所定間隔をおいて形成されている。さらに、下壁形成部(11)に突起(7)が一体に形成されている。下構成部材(10)は、外面、すなわち下壁形成部(11)の下面、傾斜面(14)および両側壁形成部(12)の外面にろう材層（図示略）を有するアルミニウムブレージングシートからなる。
【００２９】
上構成部材(20)は、平らな上壁形成部(21)と、上壁形成部(21)の両側縁に垂下状に一体に形成されかつ下構成部材(10)の両側壁形成部(12)の外側に重なる両側壁形成部(22)（垂下壁）とよりなる。上構成部材(20)の上壁形成部(21)の幅は下構成部材(10)の幅よりも若干広く、下構成部材(10)に被せられるようになっている。上構成部材(20)の両側壁形成部(22)の垂下長さは下構成部材(10)の両側壁形成部(12)の高さよりも若干高くなっている。上構成部材(20)は、両面、すなわち上壁形成部(21)の上下両面、および両側壁形成部(22)の内外両面にろう材層（図示略）を有するアルミニウムブレージングシートからなる。
【００３０】
ついで、上構成部材(20)の上壁形成部(21)の下面をワイヤブラシ等を用いて粗面化し、酸化皮膜に傷(23)を付ける。
【００３１】
ついで、上下構成部材(20)(10)に脱脂処理を施した後、これらにろう付用フラックスを塗布する。
【００３２】
ついで、図２に示すように、上構成部材(20)を下構成部材(10)に嵌め被せ、上構成部材(20)の両側壁形成部(22)の下端部を折り曲げて下構成部材(10)の傾斜面(14)に密着させ、両構成部材(20)(10)を仮止めした後ろう付温度に加熱する。すると、下構成部材(10)の両側壁形成部(12)上端および補強壁形成部(13)上端が上構成部材(20)の上壁形成部(21)の下面にろう付されるとともに、上下構成部材(20)(10)の両側壁形成部(22)(12)どうしがろう付され、さらに上構成部材(20)の側壁形成部(22)下端の折り曲げられた部分が下構成部材(20)の傾斜面(14)に重ね継手でろう付される。
【００３３】
上記下構成部材(10)の場合、図４に示すように、補強壁形成部(13)における両端の切欠き(15)の長さ方向外側の部分(16)および隣り合う切欠き(15)間に存在する各部分(16)の上縁がそれぞれ水平にはならずに、たとえば一端側から他端側に向かって傾斜しており、上下両構成部材(20)(10)を組み合わせたさいに、上構成部材(20)の上壁形成部(21)と下構成部材(10)の補強壁形成部(13)における各部分(16)の上縁とが一端部でのみ接触し、他の部分には僅かの隙間が存在していることがある。この場合においても、上構成部材(20)の上壁形成部(21)下面のろう材層(24)を形成するろう材は、ろう付時に溶融してまず上壁形成部(21)と補強壁形成部(13)の各部分(16)とが接触している部分に集まり、上記接触部分に集まったろう材に続いて上記各隙間内に流入しこの隙間が埋められていく。したがって、各部分(16)の全長にわたって上壁形成部(21)と各部分(16)との間にフィレットが形成され、その結果切欠き(15)を除いて補強壁形成部(13)の全長にわたってフィレットが形成される。こうして、偏平状熱交換管(A1)が製造される。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の偏平状熱交換管の製造方法によれば、上述のように、切欠きを除いて補強壁形成部のほぼ全長にわたって上壁形成部と補強壁形成部との間にフィレットが形成されるので、両者間のろう付は強固なものとなり、充分な耐圧性を有する偏平状熱交換管が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の方法で製造された偏平状熱交換管の横断面図である。
【図２】  この発明の方法において、上構成部材と下構成部材とを組み合わせた状態を示す横断面図である。
【図３】  この発明の方法における上構成部材を示す部分斜視図である。
【図４】  この発明の方法において上構成部材と下構成部材とを組み合わせた状態を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】  偏平状冷媒流通管（熱交換管）が使用されたコンデンサの正面図である。
【図６】  従来の方法で上下両構成部材を仮止めした状態を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
(1)          上壁
(2)          下壁
(3)(4)       左右両側壁
(5)          補強壁
(6)          流体通路
(10)         下構成部材
(11)         下壁形成部
(12)         両側壁形成部
(13)         補強壁形成部
(15)  切欠き
(20)         上構成部材
(21)         上壁形成部
(23)         傷
【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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