JP2001056190A - 熱交換器用チューブ - Google Patents

熱交換器用チューブ

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JP2001056190A
JP2001056190A JP11230124A JP23012499A JP2001056190A JP 2001056190 A JP2001056190 A JP 2001056190A JP 11230124 A JP11230124 A JP 11230124A JP 23012499 A JP23012499 A JP 23012499A JP 2001056190 A JP2001056190 A JP 2001056190A
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heat exchanger
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Tatsuhide Kawahara
辰英 川原
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/044Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being pontual, e.g. dimples
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1種類で大きさや形状の異なる熱交換器の各
機種に対応可能なディンプルチューブを採用し製造コス
トの増加を抑える。 【解決手段】 表面にろう材がクラッドされた平板20
に一方の側面に膨出部25を形成するとともに平板20
を折り曲げて扁平なチューブ状とし、平板20が折り曲
げられることで相対した膨出部25の頂部どうし、なら
びにろう付け代30の各当接部をろう付けして製作され
る熱交換器用のチューブ11について、いずれか一方の
端部に、膨出部25が形成されていない長さ調整用の切
り代としての直管部27を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空気調和装
置等に具備される熱交換器を構成するチューブに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】車両用空気調和装置に具備される熱交換
器には、一般的な押し出し成形管に代わる熱交換器用チ
ューブとして、図7に示すようなチューブの導入が進め
られている。このチューブは、平板を2つに折り曲げ加
工して扁平に形成するとともに折り重なった側縁を接着
して管状部1としたものである。このチューブの特徴
は、相対する壁部2a,2bに外側からそれぞれディン
プル(窪み)3を形成し、さらに内側に突出するディン
プル3の頂部どうしを接着することで相対する壁部間に
複数の柱状部4を設けたことで、柱状部4によってチュ
ーブを流通する冷媒に乱流を起こさせて熱交換性能を向
上させることにある。
【0003】上記のようないわゆるディンプルチューブ
によれば、平板を折り曲げて管状に加工するために管壁
の肉厚を薄く仕上げることができ、使用する材料が少な
く製造コストが安価である、肉厚が薄く仕上がり熱交換
性能に優れる、といった利点がある。また、ディンプル
3からなる柱状部4をチューブの長さ方向に規則的に配
列して設けることで、管壁が薄くても十分な耐圧強度を
確保できるといった利点もある。
【0004】図8にはディプルチューブを使用した熱交
換器の一部の断面を示している。図において、符号5は
ディンプルチューブ、6はヘッダであり、ディンプルチ
ューブ5の端部は中空円筒形のヘッダ6の内部にチュー
ブ挿入穴6aを通じて差し込まれ、ろう付けにより固定
されている。なお、ヘッダ6には耐圧強度確保のため一
般に中空円筒形の部材(例えばパイプ)が使用されてい
る。
【0005】ところで、ディンプルチューブ5とヘッダ
6との接合部にディンプル3が重なるとこの部分に隙間
ができてしまい、ろう付けが不十分となって冷媒漏れが
生じる可能性がある。そこで、図8のようにディンプル
チューブ5の端部にはディンプル3が形成されない管状
部7が設けられており、この管状部7をヘッダ6と接合
することでヘッダ6とディンプル3との重なりが解消さ
れ、ろう付けが確実に行われて冷媒漏れが防止されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような熱交換器
では、両端に管状部を有するディンプルチューブを使用
するため、大きさや形状の異なる熱交換器を何種類も製
造する場合には各機種に対応して寸法の異なるディンプ
ルチューブを各種類用意しなければならず、そのためこ
れらに対応してディンプルチューブの成形型を製作する
ことになり、設備コストが増加すると考えられる。
【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、1種類で大きさや形状の異なる熱交換器の各機
種に対応可能なディンプルチューブを採用し、これによ
って製造コストの増加を抑えることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構造の熱交換器用チューブ
を採用する。すなわち、請求項1記載の熱交換器用チュ
ーブは、表面にろう材がクラッドされた平板に一方の側
面に突出するように膨出部を形成し、該平板を前記一方
の側面を合わせるように折り曲げて扁平なチューブと
し、平板が折り曲げられることで相対した前記膨出部の
頂部どうし、シーム部の各当接部をろう付けして製作さ
れる熱交換器用チューブであって、前記柱状部が形成さ
れていない長さ調整用の切り代が設けられていることを
特徴としている。
【0009】請求項2記載の熱交換器用チューブは、請
求項1記載の熱交換器用チューブにおいて、前記切り代
がいずれか一方の端部に設けられていることを特徴とし
ている。
【0010】請求項3記載の熱交換器用チューブは、請
求項2記載の熱交換器において、前記切り代の長さが、
切除され得る最大長さに円筒形をなすヘッダの直径の1
/3〜2/3を加えた長さに設定されていることを特徴
としている。
【0011】請求項4記載の熱交換器用チューブは、請
求項1記載の熱交換器において、前記切り代が長さ方向
に離間して複数設けられていることを特徴としている。
【0012】この熱交換器用チューブにおいては、切り
代を必要に応じて切除して長さを調整することにより、
1種類のチューブであるにも関わらず大きさや形状の異
なる機種に対応可能となる。これにより、チューブの成
形型を減らすことが可能となり、設備コストが抑えられ
る。また、切り代を一方の端部にのみ設けておけば、切
断する箇所が1箇所で済み加工の手間が省かれる。
【0013】さらに、切り代の長さを、切除され得る最
大長さにヘッダの直径の1/3〜2/3を加えた長さに
設定しておくことにより、切り代をすべて切除したチュ
ーブをヘッダに固定したとしても、ヘッダ内に挿入され
る部分には膨出部(ディンプル)が存在しないことか
ら、チューブとヘッダとの接合部に隙間ができず、ろう
付けが確実に行えて冷媒漏れが防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱交換器用チューブ
の第1実施形態を図1ないし図5に示して説明する。図
1は本発明に係る熱交換器用チューブを備える熱交換器
を示している。この熱交換器10は、上下に離間して平
行に配置される複数の扁平なチューブ11,11,…
と、これら各チューブ11の両端部を差し込まれて各チ
ューブ11内の冷媒流路と連通する一対のヘッダ12,
13と、各チューブ11間に配置される波形の冷却フィ
ン14,14,…とを備えるパラレルフロー型熱交換器
である。
【0015】ヘッダ12の内部は中央よりもやや下方に
設けられた仕切板15でふたつに分割されており、ヘッ
ダ12の上部には上方に位置する内部空間に連通して冷
媒流入管16が取り付けられ、ヘッダ12の下部には下
方に位置する内部空間に連通して冷媒流出管17が取り
付けられている。これにより、チューブ11を流通する
冷媒は、図中に矢印で示すように仕切板15より上の領
域aではヘッダ12からヘッダ13に向けて流れ、仕切
板15より下の領域bではヘッダ13からヘッダ12に
向けて流れるようになっている。
【0016】図2に示すように、チューブ11は、平板
20を2つに折り曲げ加工して扁平に形成するとともに
折り重なった側縁をろう付けして管状としたものであ
る。チューブ11には、略平行に離間して第1の壁部2
1と第2の壁部22とが形成されており、これら第1、
第2の壁部21,22とに囲まれた空間に冷媒流路23
が形成されている。
【0017】また、チューブ11には、相対する第1、
第2の壁部21,22の壁面を外側から陥没させて複数
のディンプル24が形成されており、これらディンプル
24を形成することによって冷媒流路23側には複数の
膨出部25が形成されている。
【0018】これら膨出部25は、平面視するとチュー
ブ11の長さ方向を長径とする楕円形をなし、さらに、
図3に示すように相対するものどうしで頂部25aを当
接させることで、第1,第2の壁部21,22間に設け
られて断面外形が楕円形をなす柱状部26の体をなして
いる。なお、柱状部26の形状は楕円形に限らず、円形
や長円形であってもよい。
【0019】各膨出部25は、図4に示すようにチュー
ブ11の長さ方向に対して斜めに隣接するものどうしが
チューブ11の長さ方向に一部を重複させて千鳥状に配
置されており、各柱状部26もこれに準じた配置となっ
ている。また、ヘッダ12に差し込まれるチューブ11
の一方の端部には柱状部26が形成されず管壁に凹凸の
ない切り代としての直管部27が設けられている。な
お、直管部27の長さは、切り代として与えられる分の
長さにヘッダ12の直径の1/2を加えた長さに設定さ
れている。
【0020】図2および図4に示すように、チューブ1
1には、後述するろう付け代30が一方の側縁に設けら
れている。チューブ11の端部は、ヘッダ12(13)
に差し込まれるが、チューブ11の両端部には、ろう付
け代30の一部を切除するようにして切欠部34がそれ
ぞれ形成されている。一方、ヘッダ12には、チューブ
11の端部の形状に一致しチューブ11を挿入可能なよ
うに複数のチューブ挿入穴36が形成されている。これ
らチューブ挿入穴36には、一部を切除されたろう付け
代30を挿入可能なように溝部37が形成されている。
【0021】ここで、チューブ挿入穴36の幅w1は切
欠部34が形成された部分のチューブ11の幅w2とほ
ぼ同じ大きさに設定され、ろう付け代30を含めたチュ
ーブ11の幅w3はチューブ挿入穴36の幅w1よりも大
きく設定されている。これにより、チューブ11の端部
をチューブ挿入穴36に挿入すると、切欠部34の段が
ヘッダ12に突き当たってそれ以上の挿入が阻止される
ようになっている。
【0022】上記のように構成された熱交換器10にお
いては、チューブ11の一方の端部に直管部27が設け
られているが、この直管部27を必要に応じて切除して
チューブ11の長さを調整することにより、1種類のチ
ューブ11だけで形状や大きさの異なる機種への対応が
可能となる。
【0023】例えば、図5に示すように、大型の熱交換
器に対しては、直管部27を切除せずに最大長Lmaxの
状態で使用し、小型の熱交換器に対しては、直管部27
を切除し最小長Lminの状態で使用するというように、
大きさの異なる2つの機種への対応が可能である。な
お、直管部27はすべてを切除することも一部を残して
切除することも可能であるので、図5に示した以外の長
さにカットしてその他の異なる機種にも対応できる。
【0024】このように、切り代としての直管部27を
必要に切除してチューブ11の長さを調整することによ
り、1種類のチューブ11だけで大きさや形状の異なる
機種の熱交換器に対応可能となるので、チューブ11の
成形型を減らすことができ、これによって熱交換器を製
造するうえでの設備コストを抑えることができる。な
お、本実施形態においては、直管部27の長さには切り
代として与えられる分の長さにヘッダ12の直径の1/
2を加えた長さが最適として設定しているが、直管部2
7の長さは切り代として与えられる分の長さにヘッダ1
2の直径の1/3〜2/3を加えた長さであることが好
ましく、この範囲内であれば如何なる値でも同様の効果
が得られる。
【0025】次に、本発明に係る熱交換器の第2実施形
態を図6を参照して説明する。なお、上記第1実施形態
において既に説明した構成要素には同一符号を付して説
明は省略する。本実施形態の熱交換器10では、図6に
示すように、チューブ11の両端部近傍に切り代として
の直管部38が設けられている。チューブ11は切断さ
れて使用されるべき長さを見込んで製作されており、チ
ューブ11の端部から直管部38までに位置する管壁に
は、図中にC.L.で示す切断箇所を避けるようにして柱状
部26aが形成されている。また、チューブ11の端部
から直管部38までの長さは、切除され得る最大長さに
ヘッダ12,13の直径の1/2を加えた長さに設定さ
れている。
【0026】上記のように構成された熱交換器10にお
いては、1種類のチューブ11でさらに多様な対応が可
能となる。図6に示すように、大型の熱交換器に対して
は直管部38を切除せずに最大長Lmaxの状態で使用
し、中型の熱交換器に対しては一方の直管部38を切除
して中間長Lmidの状態で使用し、小型の熱交換器に対
しては両方の直管部38を切除して最小長Lminの状態
で使用するというように、大きさの異なる3つの機種へ
の対応が可能である。
【0027】また、切り代を残したチューブ11(例え
ば最大長Lmaxや中間長Lmid)で構成された熱交換器に
ついては、残りの切り代部分に形成された柱状部26a
により、チューブ11を流通する冷媒の乱流効果が促進
されて熱交換性能が高められる。しかも、チューブ11
の端部に十分な耐圧強度を確保することができる。
【0028】加えて、直管部38の長さが、切り代とし
て与えられる長さにヘッダ12(13)の直径の1/2を
加えた長さに設定されているので、切り代をすべて切除
したチューブ11をヘッダ12,13に固定したとして
も、ヘッダ12,13内に挿入される部分には柱状部2
6(ディンプル24)が存在しないことから、チューブ
11とヘッダ12,13との接合部に隙間はできない。
これにより、チューブ11とヘッダ12,13との接合
部のろう付けが確実に行えるようになって冷媒漏れを防
止することができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱交
換器用チューブによれば、チューブの端部に切り代とな
る管状部を設けておき、この管状部を必要に応じて切除
してチューブの長さを調整することにより、1種類のチ
ューブであるにも関わらず大きさや形状の異なる機種に
対応可能となるので、チューブの成形型を減らすことが
でき、これによって熱交換器を製造するうえでの設備コ
ストを抑えることができる。また、切り代を一方の端部
にのみ設けておけば、切断する箇所が1箇所で済み加工
の手間が省かれる。
【0030】さらに、切り代の長さを、切除され得る最
大長さにヘッダの直径の1/3〜2/3を加えた長さに
設定しておくことにより、切り代をすべて切除したチュ
ーブをヘッダに固定したとしても、ヘッダ内に挿入され
る部分には膨出部が存在しないことから、チューブとヘ
ッダとの接合部のろう付けが確実に行えるようになって
冷媒漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る熱交換器の第1実施形態を示す
正面図である。
【図2】 図1に示した熱交換器に使用されるチューブ
の斜視図である。
【図3】 図2におけるIII−III線矢視断面図である。
【図4】 ヘッダとチューブとの接合部を示す平断面図
である。
【図5】 熱交換器の大きさに対応して切断されるチュ
ーブの平面図である。
【図6】 本発明に係る熱交換器の第2実施形態を示す
図であって、熱交換器の大きさに対応して切断されるチ
ューブの平面図である。
【図7】 ディンプルチューブの一例を示す斜視図であ
る。
【図8】 ヘッダとディンプルチューブとの接合部を示
す断面図である。
【符号の説明】
10 熱交換器 11 チューブ 12,13 ヘッダ 14 冷却フィン 20 平板 21 第1の壁部 22 第2の壁部 23 冷媒流路 24 ディンプル 25 膨出部 26 柱状部 27 管状部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面にろう材がクラッドされた平板に一
    方の側面に突出するように膨出部を形成し、該平板を前
    記一方の側面を合わせるように折り曲げて扁平なチュー
    ブとし、平板が折り曲げられることで相対した前記膨出
    部の頂部どうし、シーム部の各当接部をろう付けして製
    作される熱交換器用チューブであって、前記膨出部が形
    成されていない長さ調整用の切り代が設けられているこ
    とを特徴とする熱交換器用チューブ。
  2. 【請求項2】 前記切り代がいずれか一方の端部に設け
    られていることを特徴とする請求項1記載の熱交換器用
    チューブ。
  3. 【請求項3】 前記切り代の長さが、切除され得る最大
    長さに円筒形をなすヘッダの直径の1/3〜2/3を加
    えた長さに設定されていることを特徴とする請求項2記
    載の熱交換器用チューブ。
  4. 【請求項4】 前記切り代が長さ方向に離間して複数設
    けられていることを特徴とする請求項1記載の熱交換器
    用チューブ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100686934B1 (ko) 2005-03-29 2007-02-26 나라엠앤디(주) 재순환 배기가스 냉각장치
CN103433344A (zh) * 2013-09-10 2013-12-11 吴江涵辉纺织有限公司 散热薄板冲窝机
CN108666704A (zh) * 2018-06-29 2018-10-16 威马智慧出行科技(上海)有限公司 一种换热装置
JP2022552079A (ja) * 2019-10-21 2022-12-15 浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司 扁平管、マイクロチャネル熱交換器及び空調

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