JP2001082889A - 熱交換器用チューブ及びその製造方法 - Google Patents
熱交換器用チューブ及びその製造方法Info
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Abstract
て、チューブ上下側壁間に設けられる隔壁を構成する隔
壁部の加工バラツキを可及的に除去できる熱交換器用チ
ューブ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 平板状のチューブ素材10をロール成形
し、内部に媒体を通流する媒体流路5を備えた熱交換器
用のチューブ1において、前記熱交換器用チューブ1は、
平板状のチューブ素材10の両端部を当接し、かつ、前
記両端部を熱交換器用チューブの一方の側壁2に接合し
て、媒体流路5を仕切る隔壁4を設け、前記隔壁を構成
するチューブの両端部の隔壁部41は、チューブ成形時
に生じる変形を吸収する余剰部42を備えている熱交換
器用チューブ1である
Description
材をロール成形により媒体流路を仕切る隔壁を備えた熱
交換器用チューブ及びその製造方法に関する。
ルミニウム製素材をロール成形により偏平状のチューブ
に形成するものが知られている。
うち、例えば特開平6−l23571号公報や特公平7
−41331号公報に記載されたもののように、帯状で
連続供給されるアルミニウム製素材を、ロール成形によ
りその両端部を接合する方向に折り曲げ、且つ、前記両
端部を当接させるとともにチューブの一方の側壁と接合
させて、チューブ上下側壁間に隔壁部を設けた熱交換器
用チューブとその製造方法が提案されている。
ーブは、比較的工程数が少ない割にはチューブ内に隔壁
部が設けられるので、近時とりわけ自動車用の冷凍サイ
クルに用いられる熱交換器用のチューブとして着目され
ている。
型化傾向にあり、従って、熱交換器用チューブも、例え
ば、アルミニウム製素材の板厚が0.2mm内外の薄い
ものが使用され、チューブの大きさも横幅15mm内
外、高さ1.5mm内外のきわめて小型・薄型化したも
のが用いられている。
熱交換器用チューブにおいては、ロール成形時の寸法管
理に精度が要求される一方で、製品は最終断面形状にお
ける素材幅方向の端部に相当する近辺にそのバラツキが
集中する。
熱交換器用チューブの場合は、隔壁を構成する隔壁部が
素材幅方向の端部に相当する部位に位置し、しかも隔壁
部は素材の両端部を接合して形成されるので、寸法管理
が不十分であったり、また、生じるバラツキいかんによ
っては、隔壁部にろう付け不良を生じ、これによりチュ
ーブの耐強度圧不良や、チューブ内の左右の流路が連通
するチューブ内部パス不良等の不具合が発生する。
種の小型化された熱交換器用チューブにおいて、チュー
ブ上下側壁間に設けられる隔壁を構成する隔壁部の加工
バラツキを可及的に除去できるチューブと、そのチュー
ブ製造方法を提供することを目的とする。
た発明は、平板状のチューブ素材をロール成形し、内部
に媒体を通流する媒体流路を備えた熱交換器用チューブ
において、前記熱交換器用チューブは、平板状のチュー
ブ素材の両端部を当接し、かつ、前記両端部を熱交換器
用チューブの一方の側壁に接合して、媒体流路を仕切る
隔壁を設け、前記隔壁を構成する熱交換器用チューブの
両端部の隔壁部は、チューブ成形時に生じる変形を吸収
する余剰部を備えている熱交換器用チューブである。
のチューブ素材をロール成形によりその両端部を接合す
る方向に折り曲げ、且つ、前記両端部を互いに当接させ
るとともに熱交換器用チューブの一方の側壁と接合させ
て、前記チューブの上下側壁間に媒体流路を仕切る隔壁
を設けた熱交換器用チューブにおいて、前記チューブ素
材は、熱交換器用チューブを形成する所定の素材幅に、
前記隔壁の上下長さの2倍の長さを超える幅を備え、前
記チューブ素材は、両端部に各々折り返されて接合され
る重ね合わせ部を設け、前記重ね合わせ部の先端側に、
余剰部を残して略直角に折り曲げた隔壁部を設け、前記
隔壁部の端部をチューブを構成する一方の側壁に接合し
て隔壁を形成してなる熱交換器用チューブである。
のチューブ素材をロール成形により形成し、媒体流路を
仕切る隔壁を備えた熱交換器用チューブの製造方法にお
いて、前記チューブ素材は、熱交換器用チューブを形成
する所定の素材幅に、前記隔壁の上下長さの2倍の長さ
を超える幅を備え、チューブ素材の双方の端部はそれぞ
れ、端縁からの幅が少なくとも前記隔壁部の長さを超え
る箇所を略180度に折り返して重ね合わせ部を形成
し、しかる後、この重ね合せ部の先端側に余剰部を残し
て略90度に折り曲げて媒体流路の隔壁となるべき隔壁
部を形成し、更に、前記双方の隔壁部を当接させて接合
させるとともに、双方の隔壁部の端を、熱交換器用チュ
ーブの一方の側壁に接合させた熱交換器用チューブの製
造方法である。
求項3記載の発明において、前記チューブ素材の端部を
略180度に折り返して重ね合わ部を形成するにあた
り、略180度に折り返す支点となる第一の折り曲げ部
の先端に、前記第一の折り曲げ部の内角度より大きい内
角度となる第二の折り曲げ部を形成する工程を備え、前
記第一の折り曲げ部を支点として折り返し、重ね合わせ
部を形成した熱交換器用チューブの製造方法である。
求項3記載の発明において、前記重ね合わせ部を略90
度に折り曲げて隔壁部を形成するにあたり、成形する際
にチューブ成形時の精度のばらつきを変形して修正する
工程を備えた熱交換器用チューブの製造方法である。
素材の両端部は、各々折り返されて接合される重ね合わ
せ部から構成されるため、この隔壁は四重の素材が重ね
合わされた形状となり、ろう付け性の向上及び耐強度圧
が向上する。更に、前記重ね合わせ部より先端側のチュ
ーブ素材の端縁が、略直角に折り曲げられて、チューブ
の他方の側壁の内側面に接合されるので、仮に寸法管理
が不十分であったり、また、形成工程でバラツキが多少
あっても、これらにより生じる加工のバラツキは余剰部
で吸収されるので、チューブの上下側壁間に形成される
隔壁の加工のバラツキを可及的に除去できる。これらの
結果、隔壁にろう付け不良の生じる事態を回避でき、こ
れによりチューブの耐強度圧不良や、チューブ内の左右
の流路が連通するチューブ内部パス不良等の不具合発生
を阻止することが可能となる。
れば、折り返し支点となる第一の折り曲げ部の先端に、
前記第一の折り曲げ部の内角度より小さい角度となる第
二の折り曲げ部が形成されているため、チューブ素材の
端部を略180度折り返す際に折り返し支点にかかる負
荷が軽減するため、折り返し支点がずれることなく精度
を保って、熱交換器用チューブを形成することが可能と
なる。
れば、成形する際にチューブ成形時の精度のばらつきを
変形して修正する工程により、例えば、重ね合わせ部を
適宜押しつぶして良好な形状の隔壁部を形成し、この隔
壁部をチューブの一方の側壁に接合することにより、精
度を保った良好な熱交換器用チューブを成形できる。
基づいて説明する。
板状のアルミニウム製のチューブ素材を折り曲げて成形
した熱交換器用チューブの端面を示す図である。
ーブ1は、チューブ素材10をロール成形により平板状
のチューブ素材の両端部を当接し、かつ、前記両端部を
チューブの一方の側壁2に接合して、媒体流路5を仕切
る隔壁4を設けている。
ーブ素材は、チューブを形成する所定の素材幅に、前記
隔壁4の上下長さの2倍の長さを超える幅を備えてい
る。
チューブ素材は、上下側壁2,3の上下長さの2倍を超
える幅を備え、両端部を各々折り返して、接合した重ね
合わせ部40を設け、前記重ね合わせ部の先端側に、隔
壁の2倍の長さを超える幅分を余剰部42として、略直
角に折り曲げた隔壁部41を設け、前記隔壁部41の端
部41aをチューブを構成する一方の側壁2に接合して
隔壁4を形成してなる熱交換器用チューブ1である。
について説明する。
形成する各工程のチューブ素材端面又はその一部を示す
図である。
10は、両端部に第一の折り曲げ部43を形成する。第
一の折り曲げ部43は、後述する隔壁4の上下長さの2
倍の長さを超える重ね合わせ部となるように、所定位置
を支点とする。
示すように、内角略120度、内角略90度、内角略4
0度〜80度となるように徐々に折り曲げて形成する。
第一の折り曲げ部43を徐々に折り曲げることによっ
て、チューブ素材の折り曲げる際にかかる負荷のバラツ
キを減少し、折り曲げる際に第一の折り曲げ部43とな
る折り曲げ支点にかかる負荷を軽減して寸法管理を行
い、成形後のチューブの精度を保っている。
度は、前述した角度に限らず、第一の曲げ角度が90度
以上、第二の曲げ角度が90度以下、第三の曲げ角度
が、第二の曲げ角度以下の角度となっていればよい。
ブとなる板状素材の端面中央部には、端部折り曲げ方向
に突出する湾曲部20を設ける。チューブ素材10端部
を曲げて、隔壁部42を形成する際に負荷される力は、
湾曲部20が突出する方向と反対方向に負荷され、隔壁
部41を形成する際に生じるゆがみを前記湾曲部20で
吸収して、チューブの下側壁2を平坦に形成することが
できる。
折り曲げ部43の先端に、第一の折り曲げ部43の内角
度よりも大きな内角度となる第二の折り曲げ部44を形
成する。第二の折り曲げ部44の内角度は、例えば、内
角略110度とする。
内角度をW1、第二の折り曲げ部44の曲げる内角度W
2とすると、W1<W2となるように、第二の折り曲げ
部44を形成する。
素材10の端部は、第一の折り曲げ部43を中心として
折り返し、チューブ素材10の端部を二重構造とする重
ね合わせ部40を形成する。チューブ素材10の端部の
曲げ工程から一気に重ね合わせ部を形成すると、重ね合
わせ部を形成する際の曲げる力によって、曲げ部の支点
がずれてしまい、バラツキを生じるという問題がある。
の折り曲げ部43を形成し、更に、その先端に第二の折
り曲げ部44を形成した後、第二の折り曲げ部44を押
し潰すような形で、第一の折り曲げ部43を中心として
重ね合わせ部40を形成すると、第一の折り曲げ部43
を支点としてチューブ素材10を略180度に折り返す
際に、第一の折り曲げ部43にかかる負荷が低減し、チ
ューブ素材10の折り返しにより折り返し支点となる第
一の折り曲げ部43のバラツキを減少して、重ね合わせ
部40の精度を保持できる。
二の折り曲げ部44が形成されている場合、第一の折り
曲げ部43を支点として端部を180度折り返す際にか
かる力の負荷を示すベクトル和E=e1+e2+e3+
e4+e5(図7参照)と、第二の折り曲げ部44を形
成せずに、第一の折り曲げ部43’を支点として端部を
折り返す力の負荷を示すベクトル和E’=e’1+e’
2+e’3+e’4+e’5(図8参照)を比較する
と、明らかに、E<E’となり、第二の折り曲げ部44
を形成した場合の方が負荷が小さくなり、第一の折り曲
げ部43にかかる負荷を低減して、折り返す際に生じる
第一の折り曲げ部43の支点のバラツキを減少して、重
ね合わせ部40の精度を保持できる。
わせ部40を形成した状態を示す図である。
曲げ部45を支点として略直角に折り曲げ、隔壁4を構
成する隔壁部42を形成する。
2,3間にわたって、冷媒流路5を仕切る隔壁4の2倍
の長さを超える重ね合わせ部40のうち、上下側壁2,
3の長さ部分を隔壁部42とし、残りの部分を余剰部4
3として、支点を定め、前記支点を中心として、徐々に
折り曲げた隔壁部42を形成する。
ね合わせ部40に形成する第三の折り曲げ部45は、重
ね合わせ部40の先端部に上下側壁2,3の長さと同一
の長さとする隔壁部42を設け、更に残りの部分を余剰
部43とした支点を設け、この支点を中心として第三の
折り曲げ部45を形成する。
5は、まず、内角略120度に折り曲げ、その後、図1
1に示すように、内角を略90度まで折り曲げる。
て生じた支点のずれ及び隔壁部42長さのずれ等の変形
をサイジングによって、調整する。
中心として、寸法管理を行うためにサイジングを行った
状態を示す図である。図12中の矢印は、サイジングに
よって加えらた力の負荷方向を示し、破線は、サイジン
グ前の第三の折り曲げ部の形状を示す図である。
先端部を隔壁部42とし、隔壁部42から略直角に折り
曲げられた余剰部41を備えているため、サイジングに
よって、上方向から加えられた力がチューブの一方の側
壁2に突き当り、余剰部41方向に力が負荷されて、余
剰部41が変形し、精密に隔壁部42の寸法管理を行う
ことが可能となる。
い隔壁部42’は、例えば、隔壁部42’の寸法管理が
精密に規制されなかった場合、サイジングによって寸法
管理を行っても、サイジングの際に加えられた力が、隔
壁部42’先端から逃げてしまい精密な寸法管理を行う
ことができない。従って、本例のように、チューブの上
下側壁2,3間の長さの2倍を超える長さの重ね合わせ
部40を形成し、更に、前記重ね合わせ部40を略直角
に折り曲げて隔壁部42及び余剰部41を形成すると、
サイジングによって隔壁部42の精密な寸法管理を行う
ことが可能となり、チューブ素材10両端に形成した隔
壁部42の双方を当接することにより、チューブ内部パ
ス不良等を生じることなく、媒体流路5を仕切る隔壁4
を形成でき、精密な熱交換器用チューブ1の製造が可能
となる。
成したチューブ素材10は、ロール成形により、徐々に
折り曲げて、チューブ素材10の両端に形成した隔壁部
42,42を当接し、媒体流路5を仕切る隔壁4を備え
た熱交換器用チューブ1に形成する。
図15に示す熱交換器50に用いられる。
0は、複数の熱交換用チューブ1とフィン52が交互に
積層され、これらの積層された熱交換器用チューブ1,
1の各両端が、それぞれ一対のヘッダパイプ53,54
のチューブ挿入孔に挿入されて接続されている。前記ヘ
ッダパイプ53,54は、媒体が通流する媒体流路が形
成されている。ヘッダパイプ53,54内部には、ヘッ
ダパイプ53,54及び熱交換器用チューブ1の内部の
媒体流路を複数の区画に仕切る仕切り板56を設けてい
る。また、積層した熱交換器用チューブ1の上下には、
サイドプレート55が配設されている。一方のヘッダパ
イプ53には、媒体をヘッダパイプ53に送給する送給
配管57を備え、他方のヘッダパイプ54は、媒体をヘ
ッダパイプ54から排出する排出配管58を備えてい
る。
媒体は、熱交換器用チューブ1及びフィン52の伝熱作
用によって外気と熱交換し、熱交換後の媒体、例えば、
熱交換器50が凝縮器である場合は、熱交換器50によ
って凝縮された媒体が排出配管58より排出され、熱交
換サイクルを循環する。
法によれば、隔壁部のろう付け不良や、耐強度不良、チ
ューブ内部パス不良等を生じることなく、精密な製品の
形成が可能となる。
4は、四重のチューブ素材が重ね合わされた形状とな
り、ろう付け性の向上とともに、耐圧強度が向上してい
る。
のチューブ素材をロール成形し、内部に媒体を通流する
媒体流路を備えた熱交換器用のチューブにおいて、前記
チューブは、平板状のチューブ素材の両端部を当接し、
かつ、前記両端部をチューブの一方の側壁に接合して、
媒体流路を仕切る隔壁を設け、前記隔壁を構成するチュ
ーブの両端部の隔壁部は、チューブ成形時に生じる変形
を吸収する余剰部を備えている熱交換器用チューブであ
る。
において、前記チューブを構成するチューブ素材は、チ
ューブを形成する所定の素材幅に、前記隔壁の上下長さ
の2倍の長さを超える幅を備え、前記チューブ素材は、
両端部に各々折り返されて接合される重ね合わせ部を設
け、前記重ね合わせ部の先端側に、余剰部を残して略直
角に折り曲げた隔壁部を設け、前記隔壁部の端部をチュ
ーブを構成する一方の側壁に接合して隔壁を形成する。
において、チューブの隔壁は、前記チューブ素材の双方
の端部はそれぞれ、端縁からの幅が少なくとも前記隔壁
部の長さを超える箇所を略180度に折り返して重ね合
わせ部を形成し、しかる後、この重ね合せ部の先端側に
余剰部を残して略90度に折り曲げて媒体流路の隔壁と
なるべき隔壁部を形成し、前記双方の隔壁部を当接させ
て接合させるとともに、双方の隔壁部の端を、チューブ
の一方の側壁に接合させて形成する。
において、前記チューブ素材の両端部を略180度に折
り返して重ね合わせ部を形成するにあたり、略180度
に折り返す支点となる第一の折り曲げ部の先端に、前記
第一の折り曲げ部の内角度より大きい内角度となる第二
の折り曲げ部を形成する工程を備え、前記第一の折り曲
げ部を支点として折り返し、重ね合わせ部を形成してい
る。
において、前記重ね合わせ部を略90度に折り曲げて隔
壁部を形成するにあたり、成形する際にチューブ成形時
の精度のばらつきを変形して修正する工程を備えてい
る。
素材の両端部は、各々折り返されて接合される重ね合わ
せ部から構成されるため、この隔壁は四重の素材が重ね
合わされた形状となり、ろう付け性の向上及び耐強度圧
が向上する。更に、前記重ね合わせ部より先端側のアル
ミニウム製素材の端縁が、略直角に折り曲げられて、チ
ューブの他方の側壁の内側面に接合されるので、仮に寸
法管理が不十分であったり、また、形成工程でバラツキ
が多少あっても、これらにより生じる加工のバラツキは
余剰部で吸収されるので、チューブ上下側壁間に形成さ
れる隔壁の加工のバラツキを可及的に除去できる。これ
らの結果、隔壁にろう付け不良の生じる事態を回避で
き、これによりチューブの耐強度圧不良や、チューブ内
の左右の流路が連通するチューブ内部パス不良等の不具
合発生を阻止することが可能となる。
端面を示す図である。
形成する第一の折り曲げ部を内角略120度の角度で折
り曲げた工程を示す図である。
角略90度の角度で折り曲げた工程を示す図である。
角略40度〜80度の角度で折り曲げた工程を示す図で
ある。
端部を示し、第一の折り曲げ部の先端に第二の折り曲げ
部を折り曲げた工程を示す図である。
る。
180度折り返して重ね合わせ部を形成する際にかかる
力の負荷方向を示す説明図である。
折り曲げ部を支点として、略180度折り返して重ね合
わせ部を形成する際にかかる力の負荷方向を示す説明図
である。
端部を示し、重ね合わせ部を形成した工程を示す図であ
る。
せ部を折り曲げて、隔壁部及び余剰部を形成する工程を
示す図である。
せ部を折り曲げて、隔壁部及び余剰部を形成する工程を
示す図である。
び余剰部を形成した後、サイジングする工程を示す図で
ある。
た後、サイジングする工程を示す図である。
用チューブを形成する工程を示す説明図である。
を示す図である。
を折り返す力の負荷 e1’〜e5’ 第一の折り曲げ部43’を支点とし
て端部を折り返す力の負荷
Claims (5)
- 【請求項1】 平板状のチューブ素材をロール成形し、
内部に媒体を通流する媒体流路を備えた熱交換器用チュ
ーブにおいて、 前記熱交換器用チューブは、平板状のチューブ素材の両
端部を当接し、かつ、前記両端部を熱交換器用チューブ
の一方の側壁に接合して、媒体流路を仕切る隔壁を設
け、 前記隔壁を構成する熱交換器用チューブの両端部の隔壁
部は、チューブ成形時に生じる変形を吸収する余剰部を
備えていることを特徴とする熱交換器用チューブ。 - 【請求項2】 平板状のチューブ素材をロール成形によ
りその両端部を接合する方向に折り曲げ、且つ、前記両
端部を互いに当接させるとともに熱交換器用チューブの
一方の側壁と接合させて、チューブ上下側壁間に媒体流
路を仕切る隔壁を設けた熱交換器用チューブにおいて、 前記チューブ素材は、熱交換器用チューブを形成する所
定の素材幅に、前記隔壁の上下長さの2倍の長さを超え
る幅を備え、 前記チューブ素材は、両端部に各々折り返されて接合さ
れる重ね合わせ部を設け、 前記重ね合わせ部の先端側に、余剰部を残して略直角に
折り曲げた隔壁部を設け、前記隔壁部の端部を熱交換器
用チューブを構成する一方の側壁に接合して隔壁を形成
してなることを特徴とする熱交換器用チューブ。 - 【請求項3】 平板状のチューブ素材をロール成形によ
り形成し、媒体流路を仕切る隔壁を備えた熱交換器用チ
ューブの製造方法において、 前記チューブ素材は、熱交換器用チューブを形成する所
定の素材幅に、前記隔壁の上下長さの2倍の長さを超え
る幅を備え、 チューブ素材の双方の端部はそれぞれ、端縁からの幅が
少なくとも前記隔壁部の長さを超える箇所を略180度
に折り返して重ね合わせ部を形成し、 しかる後、この重ね合せ部の先端側に余剰部を残して略
90度に折り曲げて媒体流路の隔壁となるべき隔壁部を
形成し更に、前記双方の隔壁部を当接させて接合させる
とともに、双方の隔壁部の端を、熱交換器用チューブの
一方の側壁に接合させ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4】 前記チューブ素材の端部を略180度に
折り返して重ね合わせ部を形成するにあたり、略180
度に折り返す支点となる第一の折り曲げ部の先端に、前
記第一の折り曲げ部の内角度より大きい内角度となる第
二の折り曲げ部を形成する工程を備え前記第一の折り曲
げ部を支点として折り返し、重ね合わせ部を形成したこ
とを特徴とする前記請求項3記載の熱交換器用チューブ
の製造方法。 - 【請求項5】 前記重ね合わせ部を略90度に折り曲げ
て隔壁部を形成するにあたり、成形する際にチューブ成
形時の精度のばらつきを変形して修正する工程を備えた
ことを特徴とする前記請求項3記載の熱交換器用チュー
ブの製造方法。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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DE60032525T DE60032525T2 (de) | 1999-09-08 | 2000-08-29 | Rohr für Wärmetauscher |
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US10/070,539 US6591900B1 (en) | 1999-09-08 | 2000-08-29 | Heat exchanger, tube for heat exchanger, and method of manufacturing the heat exchanger and the tube |
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