JP2002267380A - 熱交換器用ブレージングチューブおよび熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器用ブレージングチューブおよび熱交換器の製造方法

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JP2002267380A
JP2002267380A JP2001070214A JP2001070214A JP2002267380A JP 2002267380 A JP2002267380 A JP 2002267380A JP 2001070214 A JP2001070214 A JP 2001070214A JP 2001070214 A JP2001070214 A JP 2001070214A JP 2002267380 A JP2002267380 A JP 2002267380A
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tube
brazing
heat exchanger
curved portion
flat
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Hidetaka Shinnaga
秀孝 新長
Masao Hanada
雅雄 花田
Maki Saito
真樹 斉藤
Jun Ono
小野  純
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T Rad Co Ltd
Original Assignee
Toyo Radiator Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F28D1/03Heat-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 with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391Heat-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 with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろう材が被覆された帯状金属板を幅方向に曲
折して偏平管状に形成した熱交換器用ブレージングチュ
ーブにおいて、その重ね合わせ部に隙間ができ難い信頼
性の高いチューブおよびそれを用いた熱交換器の製造方
法の提供。 【解決手段】 帯状金属板の両縁の重ね合わせ部が、ブ
レージングチューブの湾曲部に位置され、その内側に存
在する第1湾曲部3aが板材の板厚分だけ凹陥して段付
弧状に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてアルミニ
ューム製のブレージングシートを用いた熱交換器用偏平
チューブおよびそれを用いた熱交換器の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】少なくとも一方の表面又は両面にろう材
が被覆された帯状金属板をロールフォーミングにより、
そのろう材が外面側に位置するようにして幅方向に曲折
して偏平管状に形成した熱交換器用ブレージングチュー
ブが知られている。図6はその従来型ブレージングチュ
ーブの一例を示し、厚み方向に平行に対向する一対の広
い平面部2とその幅方向に対向し夫々外向きに凸に形成
された一対の狭い弧状の湾曲部3とを有する。そしてそ
の広い平面部2の中央に重複部8が位置するように曲折
形成されたものである。
【0003】このような熱交換器用ブレージングチュー
ブは、その重複部8自体のろう付けと、チューブと図示
しないフィン並びにチューブプレートの挿通孔との間の
ろう付けを同時に行うことができる。即ち、チューブの
重複部8のろう付け前にそのチューブを用いて熱交換器
を組立て、全体を高温の炉内に挿入してチューブ表面の
ろう材を溶融し、次いでそれを冷却固化することによ
り、各部品間を一体的にろう付けして熱交換器を製造す
ることができる。なお、このようなブレージングチュー
ブ以外に高周波溶接チューブも存在した。これは、帯状
金属板を曲折形成してその幅方向両縁部どうしを付け合
わせ、その付け合わせ部を連続的に高周波溶接するもの
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来のブレージ
ングチューブは、その重ね合わせ部が開いて隙間が生じ
易い欠点がある。即ち、図6のようなブレージングチュ
ーブ9においては、平面部2の中央部でその重ね合わせ
部が弾性変形し易く、チューブの端部をチューブプレー
トの偏平孔に挿通すると、その接触圧によって弾性変形
し重複部8が開くおそれがある。その場合には、ろう付
け不良が生じる。次に高周波溶接チューブは、溶接部に
ピンホール等が生じて漏れを起こす場合が存在する。ま
た、使用中溶接部においてエロージョンが発生する可能
性がある。そこで、本発明はろう付け不良の生じ難い信
頼性の高い熱交換器用ブレージングチューブの提供およ
びそのチューブを用いた熱交換器の製造方法を提供する
ことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、少なくとも一方の表面にろう材(1) が被覆された帯
状金属板を、そのろう材(1) が外面側に位置するように
して、幅方向に曲折して偏平管状に形成してなり、その
厚み向に平行に対向する一対の広い平面部(2)と、その
幅方向に対向し夫々外向きに凸に形成された一対の狭い
湾曲部(3) とを有する熱交換器用ブレージングチューブ
において、前記帯状金属板の幅方向の一方側の縁部に、
前記湾曲部(3) を構成する第1湾曲部(3a)が、その内面
側にその板厚分だけ凹陥した段付弧状に形成され、帯状
金属板の他方の縁部に、前記湾曲部(3) を重複して構成
する第2湾曲部(3b)が、その内面を前記第1湾曲部(3a)
の段付の凹陥した外面に整合して重ね合わされてなるこ
とを特徴とする熱交換器用ブレージングチューブであ
る。
【0006】請求項2に記載の本発明は、請求項1にお
いて、ろう材(1) が被覆された帯状金属板を、ロールフ
ォーミングおよびプレス成形により、幅方向に曲折して
偏平管状に形成してなる熱交換器用ブレージングチュー
ブである。請求項3に記載の本発明は、請求項1におい
て、第2湾曲部(3b)の断面が円弧状に形成され、その円
弧部が1/4円弧以上延在されている熱交換器用ブレー
ジンジングチューブである。
【0007】請求項4に記載の本発明は、請求項1に記
載のブレージングチューブを用いて熱交換器を製造する
方法であって、多数のブレージングチューブ(4) の両端
部を、その外周に整合する偏平孔(5)が穿設された一対
のチューブプレート(6) またはタンクの偏平孔に挿通す
ると共に、各ブレージングチューブ(4) 間にコルゲート
フィン(7) を介装して熱交換器を組立て、次いで、その
組立て体を炉内に挿入して前記ブレージングチューブ
(4) の表面のろう材(1) を溶融し、ついでそれを冷却固
化することにより、そのチューブ自体の重ね合わせ部お
よびそのチューブの端部と偏平孔の孔縁部との間ならび
に、チューブの平面部(2) とコルゲートフィン(7) との
間を一体にろう付け固定した熱交換器の製造方法であ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態につき説明する。図1は本発明の熱交換器用ブ
レージングチューブの横断面図であり、図2はその要部
拡大図である。また、図3は同ブレージングチューブを
用いた熱交換器の要部平面図、図4は図3のIV−IV矢視
断面略図である。さらに図5は図3のV−V矢視方向か
ら見た熱交換器の要部正面図である。この熱交換器用ブ
レージングチューブは、図2に示す如くろう材1が被覆
された帯状金属板をそのろう材1が外面側に位置するよ
うにして、幅方向にロールフォーミングおよびプレス成
形により曲折して偏平管状に形成してなる。そして図1
の如くその厚み方向に平行に対向する一対の広い平面部
2と、幅方向に対向し夫々外向きに凸に形成された一対
の幅の狭い弧状の湾曲部3とを有する。
【0009】そしてその一方側の湾曲部3が帯状金属板
の幅方向の両縁に形成された第1湾曲部3aと第2湾曲
部3bとで形成される。即ち、帯状金属板の幅方向の一
方側の縁部が第1湾曲部3aに形成され、その部分に板
厚分だけ凹陥した弧状の湾曲部が形成され、それに重ね
合わされるように帯状金属板の他方の縁部が湾曲して第
2湾曲部3bが位置される。このとき、第2湾曲部3b
はその横断面が円弧状で、その円弧部が1/4円弧以上
延在される。それにより、第1湾曲部3aの外周に第2
湾曲部3bが被嵌されたとき、両者間が互いに抜け止め
固定される。即ち、図の状態で第1湾曲部3aと第2湾
曲部3bとが互いに係合して、それらは上下方向に分離
することがない。
【0010】図2の例では、同図において横断面の長軸
側中心線Lから上方に第2湾曲部3bが90°以下で存
在する。そして第1湾曲部3aと第2湾曲部3bとの重
ね代は、少なくともその板厚分以上存在する。また、第
1湾曲部3aの段付弧状部はブレージングチューブ4の
板厚分内側に凹陥する。なお、ブレージングチューブ4
の板厚は、一例として0.3mmであり、図1における
横断面の長軸長さは48.5mm,短軸長さは4.3m
mである。そして第2湾曲部3bの曲率半径は2.15
mmであり、第1湾曲部3aはその板厚分だけ内側に位
置して第2湾曲部3bに接触する。このように第1湾曲
部3a,第2湾曲部3bは極めて小さな曲率半径で形成
されるため剛性が強く、両者が重ね合わされた状態でそ
の形状を維持することができる。
【0011】このようにしてなるブレージングチューブ
4は、図3〜図5の如く、チューブプレート6の偏平孔
5にその両端部が挿通される。チューブプレート6の板
厚はブレージングチューブ4のそれに比べて数倍以上厚
く、剛性および強度が大である。その偏平孔5はブレー
ジングチューブ4の外周に整合するように穿設されると
共に、その孔縁部がバーリング加工により僅かに立ち上
げ形成される。そして、その偏平孔5にブレージングチ
ューブ4がチューブプレート6の外面側から挿通され
る。その後、ブレージングチューブ4の開口端部が、拡
開治具で僅かに拡開され、チューブプレート6の偏平孔
5から抜け止めされる。また、夫々のブレージングチュ
ーブ4間には、図5の如くコルゲートフィン7が配置さ
れる。
【0012】さらにチューブプレート6には細長い箱状
のタンク本体10の開口が被嵌され、全体が組み立てられ
た状態で高温の炉内に挿入され、ブレージングチューブ
4の表面のろう材1を溶融させ、次いでそれを冷却固化
することより、ブレージングチューブ4の重ね合わせ部
自体を液密にろう付け固定すると共に、その両端部とチ
ューブプレート6の偏平孔5との間をろう付けし且つ、
ブレージングチューブ4の外面とコルゲートフィン7と
の間をろう付け固定して熱交換器を完成するものであ
る。なお、図5においてタンク本体10をプラスチック製
のものとする場合がある。その場合には、熱交換器コア
の完成後、樹脂製タンク本体の開口部がOリングを介し
て、チューブプレート周縁の環状溝に被嵌され、カシメ
により両者間が締結固定される。また、熱交換器用ブレ
ージングチューブは、その内面および外面共にろう材が
被覆されたものを用いる場合もある。
【0013】
【発明の作用・効果】請求項1に記載の熱交換器用ブレ
ージングチューブは、帯状金属板を偏平管状に形成して
なり、その重ね合わせ部が幅の狭い湾曲部3に位置し
て、そこに第1湾曲部3aが板厚分だけ凹陥した段付弧
状に形成され、その段付弧状部に第2湾曲部3bが重ね
合わされるものである。この重ね合わせ部は、剛性が強
く弾性変形し難い幅の狭い湾曲部3に位置されているた
め、重ね合わせのろう付け部に隙間が生じることがな
く、精度の高い熱交換器のブレージングチューブとな
る。
【0014】請求項2に記載の本発明は、ロールフォー
ミングおよびプレス成形により形成されるものであり、
量産性が高く安価にそれを提供できる。請求項3に記載
の本発明の熱交換器用ブレージングチューブは、第2湾
曲部3bの断面円弧部が1/4円弧以上延在されている
ため、第2湾曲部3bは第1湾曲部3aに被嵌された状
態で互いに係合して抜け止めされ、スプリングバック等
によって両者間が分離することを防止できる。
【0015】請求項4に記載の熱交換器の製造方法によ
れば、ブレージングチューブの重ね合わせ部自体のろう
付けと、そのチューブとフィンとの間およびチューブと
チューブプレートまたはタンクとの間を、同時に且つ一
体的にろう付け固定することができ、生産性の高い熱交
換器を提供できる。しかも、チューブの重ね合わせ部
は、その湾曲部に形成されているため、チューブを偏平
孔に挿入したとき、偏平孔の孔縁と接触しても分離する
ことなく重ね合わせ部がかえって締結され、その状態で
ろう付けされるのでろう付け部の信頼性が高い熱交換器
となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器用ブレージングチューブの横
断面図。
【図2】図1のII部拡大図。
【図3】同ブレージングチューブを用いた熱交換器の組
立て状態を示す要部平面図。
【図4】図3のIV−IV矢視断面略図。
【図5】図3のV−V矢視方向から見た熱交換器の要部
正面図。
【図6】従来型熱交換器用ブレージングチューブの横断
面図。
【符号の説明】
1 ろう材 2 平面部 3 湾曲部 3a 第1湾曲部 3b 第2湾曲部 4 ブレージングチューブ 5 偏平孔 6 チューブプレート 6a バーリング加工部 7 コルゲートフィン 8 重複部 9 ブレージングチューブ 10 タンク本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 真樹 東京都渋谷区代々木三丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内 (72)発明者 小野 純 東京都渋谷区代々木三丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の表面にろう材(1) が被
    覆された帯状金属板を、そのろう材(1) が外面側に位置
    するようにして、幅方向に曲折して偏平管状に形成して
    なり、その厚み向に平行に対向する一対の広い平面部
    (2) と、その幅方向に対向し夫々外向きに凸に形成され
    た一対の狭い弧状湾曲部(3) とを有する熱交換器用ブレ
    ージングチューブにおいて、 前記帯状金属板の幅方向の一方側の縁部に、前記湾曲部
    (3) を構成する第1湾曲部(3a)が、その内面側にその板
    厚分だけ凹陥した段付弧状に形成され、 帯状金属板の他方の縁部に、前記湾曲部(3) を重複して
    構成する第2湾曲部(3b)が、その内面を前記第1湾曲部
    (3a)の段付弧状の凹陥した外面に整合して重ね合わされ
    てなることを特徴とする熱交換器用ブレージングチュー
    ブ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 ろう材(1) が被覆された帯状金属板を、ロールフォーミ
    ングおよびプレス成形により、幅方向に曲折して偏平管
    状に形成してなる熱交換器用ブレージングチューブ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 第2湾曲部(3b)の断面が円弧状に形成され、その円弧部
    が1/4円弧以上延在されている熱交換器用ブレージン
    ジングチューブ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のブレージングチューブ
    を用いて熱交換器を製造する方法であって、 多数のブレージングチューブ(4) の両端部を、その外周
    に整合する偏平孔(5)が穿設された一対のチューブプレ
    ート(6) またはタンクの偏平孔に挿通すると共に、各ブ
    レージングチューブ(4) 間にコルゲートフィン(7) を介
    装して熱交換器を組立て、 次いで、その組立て体を炉内に挿入して前記ブレージン
    グチューブ(4) の表面のろう材(1) を溶融し、ついでそ
    れを冷却固化することにより、そのチューブ自体の重ね
    合わせ部およびそのチューブの端部と偏平孔の孔縁部と
    の間ならびに、チューブの平面部(2) とコルゲートフィ
    ン(7) との間を一体にろう付け固定した熱交換器の製造
    方法。
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