JP2006118830A - 熱交換器および熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チューブ内へのインナーフィンの配設性を確保しつつ接合信頼性を向上することが可能な熱交換器を提供すること。
【解決手段】 チューブ１２２は、断面略長円形状の長軸方向の一端部側の湾曲部１２２ｂのみに、板状部材１２２Ｂの第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとが重なり合った接合部１２５ａを有しており、この接合部１２５ａを形成する前に、インナーフィン１２３をチューブ１２２内へ配設することができる。したがって、インナーフィン１２３の配設性は良好であり、接合部１２５ａを一箇所のみとしているので、両端部に接合部を設ける場合より良好な接合信頼性を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、チューブ内にインナーフィンをろう付け接合した熱交換器、および熱交換器の製造方法に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示されたチューブ内にインナーフィンを設けた熱交換器がある。この熱交換器を製造するときには、まず、チューブとなる断面略コの字形状の１対のプレートを、内部にインナーフィンを挟み込みつつ対向するように嵌合する。その後、両プレート間、および両プレートとインナーフィンとの間を、両プレートの表面に塗布したろう材ペーストによりろう付けして、内面にインナーフィンが接合されたチューブを形成している。これにより、チューブ内へのインナーフィンの配設を容易にしている。
特開２００３−２８５８６号公報

しかしながら、上記従来技術のチューブ内へのインナーフィンの配設性を考慮した熱交換器では、１対のプレート（板状部材）を組み合わせてチューブを構成している。したがって、プレートの歪み等のためにプレート間の隙間が比較的大きい箇所では、ろう付け接合時にろう材廻りが不充分となり接合不良が発生し易いという問題がある。これにより、熱交換器からの流体漏れの不具合を引き起こす可能性がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、チューブ内へのインナーフィンの配設性を確保しつつ接合信頼性を向上することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の熱交換器では、
内部流体通路断面が略長円形状に形成された板状部材（１２２Ｂ）からなるチューブ（１２２）と、
チューブ（１２２）内にろう付け接合されたインナーフィン（１２３）とを備える熱交換器であって、
チューブ（１２２）は、断面略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側のみに、チューブ（１２２）延在方向に連続する板状部材相互の接合部（１２５ａ）を有することを特徴としている。

これによると、接合部（１２５ａ）を接合する前に、断面略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側から、チューブ（１２２）内にインナーフィン（１２３）を配設することができる。また、接合部（１２５ａ）は、チューブ（１２２）の断面略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側のみであるので、接合信頼性を向上することが可能である。

また、請求項２に記載の発明の熱交換器では、チューブ（１２２）は、前記一端部（１２２ｂ）側において、板状部材（１２２Ｂ）が重ね合わされていることを特徴としている。

これによると、チューブ（１２２）の接合部（１２５ａ）は、板状部材（１２２Ｂ）が二重になっている。したがって、接合信頼性を一層向上可能であるとともに、接合部（１２５ａ）の強度も向上可能である。

また、請求項３に記載の発明の熱交換器では、チューブ（１２２）は、前記一端部（１２２ｂ）側が、外部流体流れの上流側に位置するように配設されることを特徴としている。

これによると、外部流体や外部流体とともに流れる異物等がチューブ（１２２）に衝突し易い外部流体上流側に、強度が大きい接合部（１２５ａ）を配置することができる。

また、請求項４に記載の発明の熱交換器では、チューブ（１２２）は、接合部（１２５ａ）において、外周面が滑らかな面となるように接合されていることを特徴としている。

これによると、チューブ（１２２）端を他のプレート部材等の孔に挿設して接合する場合に、孔の形状が複雑になり難く、確実な接合を行なうことが容易である。

また、請求項５に記載の発明の熱交換器のように、チューブ（１２２）の接合部（１２５ａ）が、かしめにより仮固定された板状部材（１２２Ｂ）相互をろう付け接合して形成されている場合には、かしめに伴ない板状部材（１２２Ｂ）を塑性変形して外周面を滑らかな面とすることができる。

また、請求項６に記載の発明の熱交換器のように、チューブ（１２２）の接合部（２２５）が、板状部材（１２２Ｂ）相互を溶接して形成されている場合には、溶接に伴ない板状部材（１２２Ｂ）を溶融して外周面を滑らかな面とすることができる。

また、請求項７に記載の発明の熱交換器では、インナーフィン（１２３）は、板厚がチューブ（１２２）の板厚より薄いことを特徴としている。

これによると、重量や内部流通抵抗の増加を抑制しつつ、内部表面積を増大して熱交換効率を向上することが可能である。

また、請求項８に記載の発明の熱交換器では、チューブ（１２２）およびインナーフィン（１２３）は、銅材からなることを特徴としている。

銅材相互をろう付けするときに用いられる銅ろう材は、母材表面にクラッドすることが困難であり、接触等により母材から比較的脱落し易い。したがって、接合部（１２５ａ）を接合する前に前記一端部（１２２ｂ）側からチューブ（１２２）内にインナーフィン（１２３）を配設することができる本発明によれば、インナーフィン（１２３）配設時にろう材の脱落を容易に防止することができる。

また、請求項９に記載の発明の熱交換器の製造方法では、
板状部材（１２２Ｂ）を曲折し、内部通路断面が略長円形状となるようにチューブ体（１２２Ａ）状に成形する成形工程と、
成形工程で成形したチューブ体（１２２Ａ）状をなす板状部材（１２２Ｂ）を接合してチューブ（１２２）を形成するチューブ体接合工程と、
成形工程の前に、内部通路となる部位に、インナーフィン（１２３）を配置するインナーフィン配置工程と、
インナーフィン（１２３）をチューブ（１２２）の内側にろう付け接合するインナーフィン接合工程とを備える熱交換器の製造方法であって、
成形工程では、同一の板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）同士が、略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側でのみ、チューブ体（１２２Ａ）延在方向に連続して接するようにチューブ体（１２２Ａ）状に成形し、
チューブ体接合工程では、板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）同士を接合することを特徴としている。

これによると、請求項１に記載の発明の熱交換器を製造することができる。

すなわち、接合部（１２５ａ）を接合する前に、断面略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側から、チューブ（１２２）内にインナーフィン（１２３）を配設することができる。また、接合部（１２５ａ）は、チューブ（１２２）の断面略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側のみであるので、接合信頼性を向上することが可能である。

また、請求項１０に記載の発明の熱交換器の製造方法では、成形工程では、板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）が、前記一端部（１２２ｂ）側において重ね合わされるように成形されることを特徴としている。

これによると、請求項２に記載の発明の熱交換器を製造することができる。

また、請求項１１に記載の発明の熱交換器の製造方法では、成形工程では、前記一端部（１２２ｂ）側が、外部流体流れの上流側に位置するように成形されることを特徴としている。

これによると、請求項３に記載の発明の熱交換器を製造することができる。

また、請求項１２に記載の発明の熱交換器の製造方法のように、チューブ体接合工程は、チューブ体（１２２Ａ）状をなす板状部材（１２２Ｂ）をろう付け接合してチューブ（１２２）を形成することができる。

また、請求項１３に記載の発明の熱交換器の製造方法のように、チューブ体接合工程とインナーフィン接合工程とを同時に行なうことが可能であり、製造工程を簡素化することができる。

また、請求項１４に記載の発明の熱交換器の製造方法では、請求項１３に記載の発明の熱交換器の製造方法において、チューブ体接合工程およびインナーフィン接合工程を、前記一端部（１２２ｂ）側を下方にして行なうことを特徴としている。

これによれば、インナーフィン（１２３）のチューブ（１２２）内面へのろう付けに用いられなかったろう材を自重落下させ、前記一端部（１２２ｂ）側のみに形成されるチューブ体（１２２Ａ）のろう付け接合部（１２５ａ）に供給することができる。したがって、接合部（１２５ａ）における接合信頼性を一層向上することが可能である。

また、請求項１５に記載の発明の熱交換器の製造方法では、成形工程では、板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）がかしめ加工により仮固定され、このかしめ加工に伴ない板状部材（１２２Ｂ）が塑性変形して、チューブ体（１２２Ａ）の外周面が滑らかな面として形成されることを特徴としている。

これによると、塑性変形によりチューブ体（１２２Ａ）の外周面を滑らかな面とすることで、チューブ（１２２）端を他のプレート部材等の孔に挿設して接合する場合に、孔の形状が複雑になり難く、確実な接合を容易に行なうことができる。

また、請求項１６に記載の発明の熱交換器の製造方法のように、チューブ体接合工程は、チューブ体（１２２Ａ）状をなす板状部材（１２２Ｂ）を溶接してチューブ（１２２）を形成することができる。

また、請求項１７に記載の発明の熱交換器の製造方法では、チューブ体接合工程では、板状部材（１２２Ｂ）が溶融して、チューブ（１２２）の外周面が滑らかな面として形成されることを特徴としている。

これによると、板状部材（１２２Ｂ）の溶融によりチューブ（１２２）の外周面を滑らかな面とすることで、チューブ（１２２）端を他のプレート部材等の孔に挿設して接合する場合に、孔の形状が複雑になり難く、確実な接合を容易に行なうことができる。

また、請求項１８に記載の発明の熱交換器の製造方法では、請求項１６または請求項１７に記載の発明の熱交換器の製造方法において、インナーフィン接合工程は、前記一端部（１２２ｂ）側を下方にして行なわれることを特徴としている。

これによると、インナーフィン（１２３）のチューブ（１２２）内面へのろう付けに用いられなかったろう材を自重落下させ、前記一端部（１２２ｂ）側のみに形成されるチューブ体（１２２Ａ）の溶接接合部（２２５）に供給することができる。したがって、接合部（２２５）における接合信頼性を一層向上することが可能である。

また、請求項１９に記載の発明の熱交換器の製造方法では、インナーフィン配置工程で配置されるインナーフィン（１２３）は、板厚が成形工程でチューブ体（１２２Ａ）状に成形される板状部材（１２２Ｂ）の板厚より薄いことを特徴としている。

これによると、請求項７に記載の発明の熱交換器を製造することができる。

また、請求項２０に記載の発明の熱交換器の製造方法では、インナーフィン配置工程で配置されるインナーフィン（１２３）、および成形工程でチューブ体（１２２Ａ）状に成形される板状部材（１２２Ｂ）は、ともに銅材からなることを特徴としている。

これによると、請求項８に記載の発明の熱交換器を製造することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
本第１の実施形態は、本発明を過給機により加圧された空気をエンジンに吸入される前に冷却する熱交換器であるインタークーラ１００に適用したものである。図１は、インタークーラ１００の全体構成を示す概略正面図であり、図２は、図１に示すインタークーラ１００のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１では、後述するコア部１２０の一部のみを図示し、図２では、断面の一部のみを図示している。

図１に示すように、インタークーラ１００は、コア部１２０および図中左右の一対のヘッダタンク１１０から構成されている。各ヘッダタンク１１０は、それぞれ銅合金からなるコアプレート１１１とタンク部１１２とから構成され、コアプレート１１１とタンク部１１２との間はろう付けもしくは溶接により接合され中空構造を形成している。

図中右方側のヘッダタンク１１０には、入口ジョイント１１３がヘッダタンク１１０内と連通するように設けられている。一方、図中左方側のヘッダタンク１１０には、出口ジョイント１１４がヘッダタンク１１０内と連通するように設けられている。そして、入口ジョイント１１３は、図示しない過給機の吐出側と接続され、また、出口ジョイント１１４は、図示しないエンジンの吸入側と連結される。

入口ジョイント１１３は、右方側のヘッダタンク１１０内へ内部流体である空気を導入するための導入口であり、出口ジョイント１１４は、左方側のヘッダタンク１１０内から内部流体である空気を導出するための導出口である。

両ヘッダタンク１１０は、両ジョイント１１３、１１４から遠い部位となるほどタンク内空間断面積が徐々に小さくなっており、コア部１２０の後述する複数のチューブ１２２に略均一に空気を流通できるようになっている。

また、両ヘッダタンク１１０の外面には、インタークーラ１００を車両構造部材に取り付けるためのステー１３０が接合されている。

コア部１２０は、複数の放熱フィン１２１およびチューブ１２２が交互に積層され、図中上下の最外方の放熱フィン１２１の更に外方には、強度部材としてのサイドプレート１２４が組付けられ、一体でろう付けされている。

コア部１２０の図中左右部、すなわち、複数のチューブ１２２の長手方向（延在方向）両端部において、この長手方向に交差する方向に延びるヘッダタンク１１０がそれぞれチューブ１２２内部と連通するように配設されている。複数のチューブ１２２の両端部は、コアプレート１１１の図示を省略した貫通孔に嵌合し、ろう付けされている。

図２に示すように、偏平状のチューブ１２２は、厚み方向に平行に対向する一対の平面部１２２ａと、幅方向に対向しそれぞれ外方に突出形成された弧状の第１湾曲部（一端部側の湾曲部）１２２ｂ、第２湾曲部（他端部側の湾曲部）１２２ｃとにより構成され、内部流体通路断面が長円状に形成されている。

チューブ１２２は１枚の板状部材１２２Ｂからなり、一端部側の第１湾曲部１２２ｂにおいて第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとを重ね合わせて、ろう付け接合して構成されている。

なお、チューブ１２２は、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとが重ね合わされた第１湾曲部が、外部流体である外気流れの上流側（図１の紙面裏面側）となるように配置されている。

チューブ１２２内には、インナーフィン１２３がろう付け接合され、チューブ１２２外面には放熱フィン１２１がろう付け接合されている。

放熱フィン１２１およびインナーフィン１２３は熱伝導特性等より銅材からなり、チューブ１２２をなす板状部材１２２Ｂおよびサイドプレート１２４は強度特性や熱伝導特性等より銅合金材により形成されている。

コア部１２０を構成する各部材は、コアプレート１１１とともに、嵌合、治具固定等により組付け仮固定された後、所望の位置に塗布されたペースト状もしくは箔状のろう材により一体でろう付けされる。その後、コアプレート１１１にタンク部１１２が接合されてインタークーラ１００が形成される。

本実施形態のインタークーラ１００は、チューブ１２２の長手方向の長さが比較的長い熱交換器であり、チューブ１２２の短手方向長さ（図２中左右方向の長さ）が約６０ｍｍであるのに対し、長手方向長さ（図１中左右方向の長さ）は約８００ｍｍである。ちなみに、チューブ１２２の厚さ（図２中上下方向の長さ）は約６ｍｍである。

本発明においては、チューブ１２２およびインナーフィン１２３の構造およびこれらのろう付け方法に特徴を持たせており、以下その詳細について図３〜図６を用いて説明する。ここで、図３〜図６は、工程別の断面図（一部は要部断面図）である。

まず、図３に示すように、断面略Ｖ字形状の板状部材１２２Ｂの内部に、板状部材１２２Ｂに対し別部材である波板状のインナーフィン１２３を配置する。インナーフィン１２３は、板厚が板状部材１２２Ｂの板厚より薄くなっており、重量や内部流体抵抗を抑制しつつ内部表面積を増大することができる。

このとき、板状部材１２２Ｂは、一対の平面部１２２ａを繋ぐ図示上方側の弧状の湾曲部１２２ｃが形成されているとともに、図示下方側の縁部のうち第１縁部１２２ｄも弧状に形成されている。また、第２縁部１２２ｅは、略Ｌ字状に曲げ加工されているものの第１縁部１２２ｄのような弧状とはなっていない。

板状部材１２２Ｂの第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとは離間して設けられており、両縁部１２２ｄ、１２２ｅの間の開口から、インナーフィン１２３は略Ｖ字形状の板状部材１２２Ｂの内部に配置される。

また、このとき、板状部材１２２Ｂの内面には、ペースト状の銅ろう材を塗布してペースト材層（ろう材ペースト材層）１２５が形成されている。なお、ペースト材層１２５を形成する代わりに箔状のろう材（所謂ブレージングシート）を配設するものであってもよい。

ここで、板状部材１２２Ｂに塗布されるペーストは、本例では、ろう材成分としてＳｎ−Ｐ−Ｎｉ−Ｃｕ合金を８９重量％、バインダおよび溶剤となる有機成分として脂肪族炭化水素および脂環式炭化水素１０重量％、ポリイソブチレン１重量％を配合したものを採用している。

本実施形態のチューブ１２２は、前述のように、長手方向の長さが比較的長い偏平チューブであるが、断面略Ｖ字形状の板状部材１２２Ｂの内側に両縁部１２２ｄ、１２２ｅ間に通してインナーフィン１２３を配置できるので、偏平筒状のチューブ内にインナーフィンを挿入する場合に対し、ペースト材層１２５を崩すことがないという利点がある。

本実施形態のように、母材（被接合材）が銅材である場合には、銅ろう材を用いるため、アルミニウム材の場合のように、ろう材を予めクラッドすることが困難である。したがって、ろう材ペースト材層１２５を崩すことがないというメリットは極めて大きい。

断面略Ｖ字形状の板状部材１２２Ｂの内側にインナーフィン１２３を配置したら、図４に示すように、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとを合わせ、かしめ加工により第１縁部１２２ｄの外側に第２縁部１２２ｅが沿って重なり合うように第２縁部１２２ｅを塑性変形させる。

これにより、第２縁部１２２ｅが第１縁部１２２ｄの図示右方側にまで回り込んで仮固定され、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとで弧状の湾曲部１２２ｂを形成する。

なお、このかしめ加工時に、図５に要部を拡大して示すように、第２縁部１２２ｅの先端部１２２ｇを伸ばすように塑性変形して先細り形状とし、先端部１２２ｇにおける段差の形成を抑制している。これにより、板状部材１２２Ｂをかしめ加工して形成したチューブ体１２２Ａは、第１湾曲部１２２ｂの外周面が滑らかな面となり、外形はシンプルな長円形状となる。

また、このかしめ加工時には、板状部材１２２Ｂの一対の平面部１２２ａは、互いに近づく方向に移動して平行となるので、内側に配設された波板状のインナーフィン１２３は、平面部１２２ａに挟持され、各山部が平面部１２２ａ内側に確実に密着する。

このように、断面長円形状長軸方向の一端部側の湾曲部１２２ｂで板状部材１２２Ｂの両縁部１２２ｄ、１２２ｅを仮固定してチューブ体１２２Ａを形成したら、平面部１２２ａの外面にろう材層を形成し、前述の放熱フィン１２１、サイドプレート１２４、コアプレート１１１を組み付けて仮固定する。

このとき、チューブ体１２２Ａは外形がシンプルな長円形状となっているので、コアプレート１１１の図示しない貫通孔もシンプルな長円形状として、チューブ体１２２Ａの端部を、大きなクリアランスを形成することなく確実に嵌合することができる。

インナーフィン１２３を内側に配設したチューブ体１２２Ａに各部材を組み付け仮固定したら、この組付け体を加熱炉内で加熱し約６８０℃まで昇温する。

この加熱炉内は、不活性ガスに水素ガス等の還元成分を含む還元ガスが還流しており、組付け体の内部にも還元ガスが流れている。この還元ガスにより、各部材の酸化物除去（酸化物の還元）および酸化防止が可能となっている。なお、本例では、加熱炉内に還元ガスを還流していたが、酸化防止のみが目的であれば、還元成分を含まない不活性ガスを還流するものであってもよい。

ろう材ペースト材層１２５は約６００℃以上で溶融し、図２に示すように、溶融したろう材が各構成部材が近接した部位に流れ、チューブ体１２２Ａの第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとの間をろう付け接合してチューブ１２２を形成するとともに、このチューブ１２２の内面にインナーフィン１２３を、チューブ１２２の外面に放熱フィン１２１をろう付け接合する。

加熱炉内では、チューブ体１２２Ａは、湾曲部１２２ｂ側を下方として配置されており、図６に要部を拡大して示すように、インナーフィン１２３のろう付けに用いられなかったろう材が自重により流れ落ちて、第１縁部１２２ｄの先端部１２２ｆに滞留し、良好なフィレットを形成し、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとの接合部１２５ａの接合強度を向上する。

図３に示す工程が本実施形態におけるインナーフィン配置工程であり、図４および図５に示す工程が本実施形態における成形工程である。また、図６に示す工程が本実施形態におけるチューブ体接合工程およびインナーフィン接合工程である。

上述の構成および製造方法によれば、インタークーラ１００のチューブ１２２は、断面略長円形状の長軸方向の一端部側の湾曲部１２２ｂのみに、チューブ１２２の長手方向（延在方向）に連続する接合部１２５ａを有しており、この接合部１２５ａを形成する前に、インナーフィン１２３をチューブ１２２内へ配設している。

したがって、インナーフィン１２３の配設性は良好であり、接合部１２５ａを一箇所のみとしているので、良好な接合信頼性を得ることができる。

断面略長円形状の長軸方向の両端部側に接合部を有するチューブ場合には、一端部側を下方としてろう付けを行なうと、上方の他端部側の接合部においてろう材が下方へ流れ易くろう付け不良を発生し易い。

本実施形態では、接合部１２５ａを一端部側の一箇所のみとし、一端部側を下方にしてろう付けしているので、ろう付け接合信頼性は一層確実なものとなる。

また、接合部１２５ａでは、板状部材１２２Ｂが二重になっている。したがって、接合面積を増大して接合信頼性を一層向上しているとともに、接合部１２５ａを有する湾曲部１２２ｂの強度も高くなっている。チューブ１２２は高強度の湾曲部１２２ｂ側が外気流れの上流側となるように配置されているので、外部から飛来した石や砂が衝突したとしても、破損し難いという利点がある。

また、接合部１２５ａでは板状部材１２２Ｂを重ね合わせているものの、かしめ加工時に外周面を滑らかな面としている。これに伴ない、コアプレート１１１の図示しない貫通孔もシンプルな長円形状として、チューブ１２２とコアプレート１１１との嵌合精度を向上することができる。これにより、チューブ１２２とコアプレート１１１との接合部位からの漏れを発生し難くすることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図７および図８に基づいて説明する。

本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、チューブの接合部を溶接している点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。また、図７および図８ではろう材ペースト材層の図示を省略している。

本実施形態では、第１の実施形態と同様にインナーフィン配置工程を実行した後、チューブ体の成形工程を行なう。

本実施形態の成形工程では、図７に要部断面図を示すように、第２縁部１２２ｅが第１縁部１２２ｄの図示右方側にまで回り込ませ、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとを仮固定して弧状の湾曲部１２２ｂを形成する。このとき、第２縁部１２２ｅの先端部１２２ｇを伸ばすような変形はさせていない。

図７に示すように両縁部１２２ｄ、１２２ｅを仮固定したら、第２縁部１２２ｅの先端部１２２ｇと、内側の第１縁部１２２ｄとを、例えばレーザ溶接法等により溶接して、図８に示すように、チューブ１２２を形成する。この工程が本実施形態におけるチューブ体接合工程である。

このとき、溶接により形成された接合部２２５は、第２縁部１２２ｅの先端部１２２ｇの溶融により第１湾曲部１２２ｂの外周面を滑らかな面とし、チューブ１２２の外形はシンプルな長円形状となる。

このように、湾曲部１２２ｂで板状部材１２２Ｂの両縁部１２２ｄ、１２２ｅを溶接してチューブ１２２を形成したら、平面部１２２ａの外面にろう材層を形成し、放熱フィン１２１、サイドプレート１２４、コアプレート１１１を組み付けて仮固定する。

このとき、チューブ１２２は外形がシンプルな長円形状となっているので、コアプレート１１１の図示しない貫通孔もシンプルな長円形状として、チューブ体１２２の端部を、大きなクリアランスを形成することなく確実に嵌合することができる。

その後、加熱炉内で第１の実施形態と同様の姿勢で組付け体を加熱してろう付けを行なう。溶接されて形成されたチューブ１２２内では、ろう材によりインナーフィン１２３がチューブ１２２の内面に接合される。この工程が本実施形態におけるインナーフィン接合工程である。

本実施形態の構成および製造方法によれば、インタークーラ１００のチューブ１２２は、断面略長円形状の長軸方向の一端部側の湾曲部１２２ｂのみに、チューブ１２２の長手方向（延在方向）に連続する溶接による接合部２２５を有しており、この接合部２２５を形成する前に、インナーフィン１２３をチューブ１２２内へ配設している。

したがって、インナーフィン１２３の配設性は良好であり、接合部２２５を一箇所のみとしているので、良好な接合信頼性を得ることができる。

また、インナーフィン接合工程では、インナーフィン１２３のろう付けに用いられなかったろう材が自重により流れ落ちて、第１縁部１２２ｄの先端部１２２ｆに滞留し、良好なフィレットを形成し、第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとの接合部２２５の接合強度を向上する。

すなわち、本実施形態のチューブ１２２の湾曲部１２２ｂは、溶接による接合部２２５をろう付け接合により補強したものとなる。したがって、接合部２２５の信頼性は大きく向上する。

また、接合部２２５では板状部材１２２Ｂを重ね合わせているものの、溶接加工時に外周面を滑らかな面としている。したがって、第１の実施形態と同様に、チューブ１２２とコアプレート１１１との接合部位からの漏れを発生し難くすることができる。

（他の実施形態）
上記第１の実施形態では、板状部材１２２Ｂの第１縁部１２２ｄと第２縁部１２２ｅとをかしめ加工で仮固定するときに、第２縁部１２２ｅの先端部１２２ｇを伸ばすように塑性変形して、外周面が滑らかな面となるようにしていたが、仮固定のための加工と外周面を滑らかな面とする加工とを別々に行なうものであってもよい。

また、上記各実施形態では、チューブ１２２は内部流体通路断面形状が長円形状であったが、厳密な長円形状に限定されるものではなく、略長円形状であればよい。例えば、内部流体通路断面形状が角丸矩形状（角部が円弧状の矩形状）であってもかまわない。

また、上記各実施形態では、チューブ１２２の一端部側の湾曲部１２２ｂにおいて板状部材を重ね合わせていたが、仮固定や強度に問題がなければ重ね合わせ部を設けるものでなくてもかまわない。

また、上記各実施形態では、熱交換器としてインタークーラ１００を用いて説明したが、これに限らず、本発明は、他の熱交換器としてオイルクーラなどに適用するものであってもよい。

本発明を適用した第１の実施形態における熱交換器であるインタークーラ１００の全体構成を示す概略正面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 インタークーラの工程別断面図の１つである。 インタークーラの工程別断面図の１つである。 インタークーラの工程別要部断面図の１つであり、図４の要部拡大図である。 インタークーラの工程別要部断面図の１つであり、図２の要部拡大図である。 第２の実施形態におけるインタークーラの工程別要部断面図の１つである。 第２の実施形態におけるインタークーラの工程別要部断面図の１つである。

符号の説明

１００ インタークーラ（熱交換器）
１２０ コア部
１２２ チューブ
１２２Ａ チューブ体
１２２Ｂ 板状部材
１２２ａ 平面部
１２２ｂ 湾曲部（一端部）
１２２ｃ 湾曲部（他端部）
１２２ｄ 第１縁部
１２２ｅ 第２縁部
１２２ｆ 先端部（第１縁部の先端部）
１２２ｇ 先端部（第２縁部の先端部）
１２５ ペースト材層（ろう材ペースト材層）
１２５ａ 接合部（第１の実施形態における接合部）
２２５ 接合部（第２の実施形態における接合部）

Claims (20)

1. 内部流体通路断面が略長円形状に形成された板状部材（１２２Ｂ）からなるチューブ（１２２）と、
   前記チューブ（１２２）内にろう付け接合されたインナーフィン（１２３）とを備える熱交換器であって、
   前記チューブ（１２２）は、前記略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側のみに、チューブ（１２２）延在方向に連続する前記板状部材相互の接合部（１２５ａ）を有することを特徴とする熱交換器。
2. 前記チューブ（１２２）は、前記一端部（１２２ｂ）側において、前記板状部材（１２２Ｂ）が重ね合わされていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記チューブ（１２２）は、前記一端部（１２２ｂ）側が、外部流体流れの上流側に位置するように配設されることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記チューブ（１２２）は、前記接合部（１２５ａ）において、外周面が滑らかな面となるように接合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の熱交換器。
5. 前記接合部（１２５ａ）は、かしめにより仮固定された前記板状部材（１２２Ｂ）相互がろう付け接合されており、
   前記かしめに伴ない前記板状部材（１２２Ｂ）が塑性変形して前記滑らかな面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記接合部（２２５）は、前記板状部材（１２２Ｂ）相互が溶接されており、
   前記板状部材（１２２Ｂ）が溶融して前記滑らかな面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
7. 前記インナーフィン（１２３）の板厚は、前記チューブ（１２２）の板厚より薄いことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記チューブ（１２２）および前記インナーフィン（１２３）は、銅材からなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の熱交換器。
9. 板状部材（１２２Ｂ）を曲折し、内部通路断面が略長円形状となるようにチューブ体（１２２Ａ）状に成形する成形工程と、
   前記成形工程で成形した前記チューブ体（１２２Ａ）状をなす前記板状部材（１２２Ｂ）を接合してチューブ（１２２）を形成するチューブ体接合工程と、
   前記成形工程の前に、前記内部通路となる部位に、インナーフィン（１２３）を配置するインナーフィン配置工程と、
   前記インナーフィン（１２３）を前記チューブ（１２２）の内側にろう付け接合するインナーフィン接合工程とを備える熱交換器の製造方法であって、
   前記成形工程では、同一の前記板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）同士が、前記略長円形状の長軸方向の一端部（１２２ｂ）側でのみ、チューブ体（１２２Ａ）延在方向に連続して接するようにチューブ体（１２２Ａ）状に成形し、
   前記チューブ体接合工程では、前記板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）同士を接合することを特徴とする熱交換器の製造方法。
10. 前記成形工程では、前記板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）が、前記一端部（１２２ｂ）側において重ね合わされるように成形されることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器の製造方法。
11. 前記成形工程では、前記一端部（１２２ｂ）側が、外部流体流れの上流側に位置するように成形されることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器の製造方法。
12. 前記チューブ体接合工程は、前記チューブ体（１２２Ａ）状をなす前記板状部材（１２２Ｂ）をろう付け接合してチューブ（１２２）を形成することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
13. 前記チューブ体接合工程と、前記インナーフィン接合工程とが、同時に行なわれることを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器の製造方法。
14. 前記チューブ体接合工程および前記インナーフィン接合工程は、前記一端部（１２２ｂ）側を下方にして行なわれることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器の製造方法。
15. 前記成形工程では、前記板状部材（１２２Ｂ）の両縁部（１２２ｄ、１２２ｅ）がかしめ加工により仮固定され、このかしめ加工に伴ない前記板状部材（１２２Ｂ）が塑性変形して、前記チューブ体（１２２Ａ）の外周面が滑らかな面として形成されることを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
16. 前記チューブ体接合工程は、前記チューブ体（１２２Ａ）状をなす前記板状部材（１２２Ｂ）を溶接してチューブ（１２２）を形成することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
17. 前記チューブ体接合工程では、前記板状部材（１２２Ｂ）が溶融して、前記チューブ（１２２）の外周面が滑らかな面として形成されることを特徴とする請求項１６に記載の熱交換器の製造方法。
18. 前記インナーフィン接合工程は、前記一端部（１２２ｂ）側を下方にして行なわれることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の熱交換器の製造方法。
19. 前記インナーフィン配置工程で配置される前記インナーフィン（１２３）の板厚は、前記成形工程でチューブ体（１２２Ａ）状に成形される前記板状部材（１２２Ｂ）の板厚より薄いことを特徴とする請求項９ないし請求項１８のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
20. 前記インナーフィン配置工程で配置される前記インナーフィン（１２３）、および前記成形工程でチューブ体（１２２Ａ）状に成形される前記板状部材（１２２Ｂ）は、ともに銅材からなることを特徴とする請求項９ないし請求項１９のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。

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