JP2007212008A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器のチューブを中柱部が設けられたロールフォーミングチューブとする場合に、中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時のチューブを所期の形状に保てるようにして、製造工数の増大を招くことなくろう付け不良の発生を抑制する。
【解決手段】クラッド材をロール成形してチューブ２の複数本分の長さ寸法を有する長尺管を得る。この長尺管の断面形状は、中柱部１１の基端部が先端部よりもチューブ２の幅方向一側に位置付けられた状態にあるチューブ２の断面形状とする。長尺管におけるチューブ２の幅方向他側に対応する部位から一側に対応する部位へ切断刃を移動させることにより、長尺管を切断してチューブ２を得る。チューブ２の端部をヘッダタンクに形成されたチューブ挿入孔に挿入した後、ろう付け用の炉内に搬送する。
【選択図】図３

Description

本発明は、扁平状のチューブとヘッダタンクとを備えた熱交換器及びその製造方法に関する。

従来より、例えば、特許文献１に開示されているように、空調装置に用いられる熱交換器として、多数の扁平状チューブがその厚さ方向に間隔をあけて並べて配置され、これらチューブの両端部に該チューブに連通する一対のヘッダタンクが配設されてなるものが知られている。

上記熱交換器のヘッダタンクの周壁部には、チューブの端部が挿入されるスリット状のチューブ挿入孔がチューブの間隔に対応して多数形成されている。これらチューブ挿入孔にチューブの端部が挿入された状態で、チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とがろう付けされるようになっている。上記チューブは、板材をロール成形してなるロールフォーミングチューブである。チューブの流路内には、該チューブの幅方向略中央部に該チューブの厚さ方向に延びる補強用の中柱部が設けられている。中柱部の基端部は、チューブの内面に一体に形成され、先端部はチューブの内面における基端部と対向する部位まで延びており、この先端部がチューブの内面にろう付けされている。この中柱部を設けることにより、ろう付け時にチューブが潰れ変形し難くなり、チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とのろう付け不良が発生するのを抑制することができる。
特開平１０−３０５３４１号公報

ところで、特許文献１のようなロールフォーミングチューブを製造する際には、一般に、まず、板材を、チューブの断面形状を有しかつチューブの複数本分の長さ寸法を有する長尺管となるようにロール成形する。その後、この長尺管を切断刃によりチューブの長さに切断することでチューブを得るようにする。

また、近年、チューブを構成する板材の耐腐食技術が進歩してきたことから板材の薄肉化が可能になり、薄肉な板材でチューブを構成することが行われるようになってきた。このように薄肉な板材でチューブを構成する場合には、上記した長尺管を切断する際に切断刃が中柱部に当たると、該中柱部が切断刃によって該切断刃の移動する方向に押された際に変位し易く、設計位置からずれてしまう虞れがある。中柱部が設計位置からずれると、ろう付け時にチューブが潰れ変形し易くなり、チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部との間に隙間が生じてろう付け不良を引き起こしてしまうので、ろう付け工程の前までに中柱部を設計位置に戻す矯正作業が必要になり、熱交換器の製造工数が増大してしまう。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱交換器のチューブを中柱部が設けられたロールフォーミングチューブとする場合に、中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時のチューブの形状を所期の形状に保てるようにして、製造工数の増大を招くことなくろう付け不良の発生を抑制することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、熱交換器の発明として、チューブの中柱部の基端部を先端部よりもチューブの幅方向一側に位置付けるようにした。

具体的には、熱交換媒体の流路内に中柱部が設けられた扁平状のロールフォーミングチューブと、該チューブの端部に配設され該チューブに連通するヘッダタンクとを備えた熱交換器において、上記チューブの端部が上記ヘッダタンクに形成されたチューブ挿入孔に挿入された状態で、該チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とがろう付けされ、上記中柱部の基端部は、上記チューブの中柱部形成部に一体に形成され、先端部は、上記チューブの内面における中柱部形成部に対向する対向部まで延び該対向部に接合され、上記中柱部の基端部が先端部よりも上記チューブの幅方向一側に位置付けられている構成とする。

この構成によれば、板材をロール成形することにより、チューブの断面形状を有しかつ該チューブの複数本分の長さ寸法を有する長尺管を得て、この長尺管をチューブの長さに切断してチューブを得る際、切断刃を、長尺管におけるチューブの幅方向他側に対応する部位から一側に対応する部位へ移動させていくと、切断刃は長尺管における中柱部に対応する部位に当たる。このことで、長尺管における中柱部に対応する部位が、切断刃によってチューブの幅方向一側へ押されることになる。このとき、長尺管における中柱部の基端部に対応する部位はチューブの中柱部形成部に一体に形成されているので、設計位置からずれるのが抑制される。一方、長尺管における中柱部の先端部に対応する部位は、基端部の位置ずれが抑制されていることから、該基端部を支点として切断刃の移動する方向であるチューブの幅方向一側へ変位しようとする。このとき、中柱部の先端部が、基端部よりもチューブの幅方向他側に位置しているため、中柱部に対応する部位は、チューブの中柱部形成部と対向部との間で突っ張るようになる。このことで、長尺管における中柱部の先端部に対応する部位がチューブの幅方向一側へ変位しない。このように、長尺管を切断するときに中柱部に対応する部位が設計位置からずれなくなるので、後工程でチューブの中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時にチューブの形状を所期の形状に保つことが可能になる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、中柱部の先端部には、チューブの対向部に沿うように延びる先端接合部が設けられ、該先端接合部が上記対向部に接合されている構成とする。

この構成によれば、先端接合部がチューブの対向部に沿うように延びることになるので、チューブや該チューブを構成する板材に製造時のばらつきが生じていた場合においても、中柱部の先端部と先端接合部を介してチューブの対向部と接合させることが可能になる。

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、チューブを構成する板材の一端部及び他端部は、該チューブの幅方向中間部に位置付けられ、該板材の一端部及び他端部が一側中柱部形成部及び他側中柱形成部とされ、上記一側中柱形成部及び他側中柱形成部に形成された中柱部が互いに接合されている構成とする。

この構成によれば、中柱部が２つ設けられることになる。そして、これら中柱部が互いに接合しているので、中柱部の強度が向上する。

請求項４の発明では、請求項１から３のいずれか１つの発明において、チューブは、板材の表面にろう材が層状に設けられたクラッド材で構成されているものとする。

この構成によれば、ろう付け時に板材のろう材が流れてチューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部との間に行き渡り易くなる。

請求項５の発明では、熱交換器の製造方法の発明として、中柱部の基端部が先端部よりもチューブの幅方向一側に位置付けられた状態にあるチューブの断面形状を有するように長尺管を成形し、この長尺管におけるチューブの幅方向他側に対応する部位から一側に対応する部位へ切断刃を移動させることにより、上記長尺管をチューブの長さに切断するようにした。

具体的には、熱交換媒体の流路内に中柱部が設けられた扁平状のロールフォーミングチューブと、該チューブの端部に配設され該チューブに連通するヘッダタンクとを備え、上記中柱部の基端部が、上記チューブの中柱部形成部に一体に形成され、先端部が、上記チューブの内面における中柱部形成部に対向する対向部まで延び該対向部に接合された熱交換器の製造方法において、上記中柱部の基端部が先端部よりも上記チューブの幅方向一側に位置付けられた状態にあるチューブの断面形状を有し、かつ、該チューブの複数本分の長さ寸法を有する長尺管となるように、板材をロール成形する長尺管成形工程と、上記長尺管におけるチューブの幅方向他側に対応する部位から一側に対応する部位へ切断刃を移動させることにより、上記長尺管を上記チューブの長さに切断してチューブを得る切断工程と、上記切断工程で得たチューブの端部を上記ヘッダタンクに形成されたチューブ挿入孔に挿入する組付工程と、上記組付工程の後、上記チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とをろう付けするろう付け工程とを備えている構成とする。

この構成によれば、切断工程で長尺管を切断する際には、長尺管における中柱部の基端部に対応する部位がチューブの中柱部形成部に一体に形成されているので、設計位置からずれるのが抑制される。一方、長尺管における中柱部の先端部に対応する部位は、チューブの幅方向一側へ変位しようとする。このとき、中柱部の先端部が基端部よりもチューブの幅方向他側に位置しているため、中柱部に対応する部位は、チューブの中柱部形成部と対向部との間で突っ張るようになり、中柱部の先端部に対応する部位がチューブの幅方向一側へ変位しない。これにより、後工程でチューブの中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時にチューブの形状を所期の形状に保つことが可能になる。

請求項６の発明では、請求項５の発明において、チューブを構成する板材の一端部及び他端部を、該チューブの幅方向中間部に位置付け、該板材の一端部には、上記板材の他端部に接合される接合部を設け、該板材の他端部を上記接合部に接する方向に付勢する構成とする。

この構成によれば、チューブを構成する板材の一端部と他端部とが離れることなく、しっかりと接合される。

請求項１の発明によれば、ロールフォーミングチューブの中柱部の基端部を先端部よりもチューブの幅方向一側に位置付けるようにしたので、長尺管を切断してチューブを得る際に中柱部が設計位置からずれるのを抑制することができる。これにより、中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時のチューブの形状を所期の形状に保つことができるので、製造工数の増大を招くことなくろう付け不良の発生を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、中柱部の先端部にチューブの対向部に沿う形状の先端接合部を設けたので、チューブや該チューブを構成する板材に製造時のばらつきが生じていた場合においても、中柱部の先端部を先端接合部を介してチューブの対向部と接合させることができる。

請求項３の発明によれば、板材の一端部及び他端部にそれぞれ形成された中柱部を互いに接合するようにしたので、中柱部の強度を向上させることができ、ろう付け時にチューブの変形を未然に防止することができる。

請求項４の発明によれば、チューブを構成する板材をクラッド材としたので、チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とのろう付け性を良好にすることができる。

請求項５の発明によれば、長尺管を切断してチューブを得る切断工程において、中柱がが設計位置からずれるのを抑制することができる。これにより、中柱部の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時のチューブの形状を所期の形状に保てるので、製造工数の増大を招くことなくろう付け不良の発生を抑制することができる。

請求項６の発明によれば、チューブを構成する板材の一端部と他端部とをしっかりと接合することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器１を示すものである。この熱交換器１は、車両に搭載される空調装置のケーシング（図示せず）内に収容される空調装置用の熱交換器であり、具体的には、空気加熱用のヒータコアや空気冷却用のエバポレータとして用いられる。

上記熱交換器１は、複数のチューブ２及びフィン３を交互に並べてなるコア４と、該コア４のチューブ２長手方向両端部にそれぞれ設けられた第１ヘッダタンク６及び第２ヘッダタンク７とを備えている。上記空調装置の送風機（図示せず）から送られてきた空気は上記コア４を通過するようになっており、この空気の流れ方向とチューブ２の並ぶ方向とは交差している。コア４のチューブ２及びフィン３の積層方向外端部には、エンドプレート８が配設されている。

上記チューブ２は、アルミニウム合金製の板材をロール成形法によって空気の流れ方向に長い断面形状を有するように成形してなる偏平状のロールフォーミングチューブである。このチューブ２を構成する板材は、該チューブ２の外面となる面にろう材が層状に設けられるとともに、該チューブ２の内面となる面に犠牲材が層状に設けられたクラッド材である。チューブ２は、図２及び図３に示すように、熱交換媒体の流路Ｒを構成する周壁部１０と、周壁部１０内に位置する中柱部１１とで構成されている。

上記周壁部１０におけるチューブ２の厚さ方向一側に位置する一側壁部１０ａは、略平坦に延びている。この一側壁部１０ａにおけるチューブ２の幅方向一端部及び他端部には、チューブ２の厚さ方向に延びる第１端壁部１０ｂ及び第２端壁部１０ｃがそれぞれ連なっている。これら第１端壁部１０ｂ及び第２端壁部１０ｃは、チューブ２の外方へ向けて湾曲するように形成されている。第１端壁部１０ｂにおけるチューブ２の厚さ方向他側には、第１他側壁部１０ｄが連なっている。この第１他側壁部１０ｄは、チューブ２の幅方向略中央部まで略平坦に延びている。第２端壁部１０ｃにおけるチューブ２の厚さ方向他側には、第２他側壁部１０ｅが連なっている。この第２他側壁部１０ｅは、チューブ２の幅方向中央部、すなわち第１他側壁部１０ｄの端部に対応する位置まで略平坦に延びている。つまり、チューブ２を構成する板材の一端部及び他端部は、チューブ２の幅方向中間部に位置している。

上記第１他側壁部１０ｄにおける第２他側壁部１０ｅ側の端部には、接合部１４が一体に形成されている。この接合部１４は、本発明の中柱部形成部であり、この接合部１４から中柱部１１が延びている。

上記中柱部１１は、チューブ２の長手方向両端部に亘って連続している。中柱部１１は、基端部から一側壁部１０ａの内面における接合部１４と対向する対向部１０ｆに向かって延びている。中柱部１１の先端部は、対向部１０ｆに接合されている。この中柱部１１の先端部には、先端接合部１５が設けられている。この先端接合部１５は、一側壁部１０ａの内面に沿って上記第１端壁部１０ｂ側へ延びるように形成されている。

中柱部１１の基端部は、先端部よりもチューブ２の幅方向一側に位置しており、チューブ２の厚さ方向に対し傾斜している。従って、中柱部１１の基端部から先端部までの寸法は、チューブ２の一側壁部１０ａ内面と第２他側壁部１０ｅ内面との離間寸法よりも長くなっている。

上記第１他側壁部１０ｄの端部には、チューブ２の内方へ窪むように段差部１３が形成され、この段差部１３内に第２他側壁部１０ｅの端部が位置するようになっている。この段差部１３の深さは、チューブ２を構成する板材の厚さ寸法と略同じに設定されている。

上記接合部１４は、第２他側壁部１０ｅの端部にろう付けされるようになっている。これにより、チューブ２の流路Ｒが構成される。上記先端接合部１５は、上記一側壁部１０ａの対向部１０ｆにろう付けされるようになっている。これにより、周壁部１０の内面における互いに対向する部位同士が中柱部１１によって繋がれた状態になる。

一方、上記フィン３は、図１に示すように、アルミニウム合金製の板材を空気流れ方向から見て波形をなすように成形してなるコルゲートフィンであり、上記チューブ２の長手方向両端近傍に亘って延びている。このフィン３を構成する板材の厚さは、チューブ２を構成する板材よりも薄く設定されている。隣り合うチューブ２の離間距離は、フィン３のコア積層方向の寸法に対応していて、該フィン３が隣り合うチューブ２の外面にろう付けされるようになっている。

上記第１ヘッダタンク６はチューブ２及びフィン３の並ぶ方向に真っ直ぐに延びる箱状に形成されており、コア４側に位置する内側プレート部材２０と、該内側プレート部材２０のコア４と反対側に位置する外側プレート部材２１とが組み合わされて構成されている。これら内側プレート部材２０及び外側プレート部材２１は、アルミニウム合金製の板材の片面にろう材が設けられたクラッド材をプレス成形してなるものである。

上記内側プレート部材２０は、コア４の外方へ開放するように形成されている。この内側プレート部材２０には、上記コア４のチューブ２の間隔に対応した部位にスリット状のチューブ挿入孔（図示せず）が形成されている。各チューブ２は、対応するチューブ挿入孔にそれぞれ挿入された状態で、該チューブ挿入孔の周縁部にろう付けされて保持されるようになっている。

上記外側プレート部材２１は、コア４側へ開放しかつ上記内側プレート部材２０に内嵌合するように形成されている。この外側プレート部材２１と内側プレート部材２０との接触部分がろう付けされるようになっている。尚、第２ヘッダタンク７も第１ヘッダタンク６と同様に内側プレート部材２０と、外側プレート部材２１とが組み合わされてなるものである。

第１ヘッダタンク６には、図１に示すように、熱交換媒体を流入させるための流入管２４と、熱交換媒体を流出させるための流出管２５とが接続されている。さらに、第１ヘッダタンク６の内部には、長手方向の略中央部に仕切板２９が配設されている。この仕切板２９により、第１ヘッダタンク６の内部空間は、長手方向一側と他側とに仕切られている。従って、流入管２４から第１ヘッダタンク６の長手方向一側の内部空間に流入した熱交換媒体は、該内部空間に連通する各チューブ２に分配されて該チューブ２内を流れて、第２ヘッダタンク７の内部空間に流入する。この第２ヘッダタンク７の内部空間に流入した熱交換媒体は、第１ヘッダタンク６の長手方向他側の内部空間に連通する各チューブ２に分配されて該チューブ２内を流れて、第１ヘッダタンク６の長手方向他側の内部空間に流入する。上記チューブ２を流れる熱交換媒体が外部空気と熱交換する。第１ヘッダタンク６の長手方向他側の内部空間に流入した熱交換媒体は、流出管２５から外部に流出する。

次に、上記熱交換器１の製造要領について説明する。まず、熱交換器１の各構成部材を成形する。チューブ２を成形する際には、始めに、板材を、チューブ２の断面形状を有しかつ該チューブ２の複数本分の長さ寸法を有する長尺管Ｌ（図２に仮想線で示す）となるようにロール成形する。これが長尺管成形工程である。この長尺管Ｌにおける中柱部１１に対応する部位は、上述のように中柱部１１の基端部に対応する部位が先端部に対応する部位よりもチューブ２の幅方向一側に位置した形状になっている。

上記長尺管成形工程の後、図４に示すように、長尺管Ｌをクランプ具Ｂにより厚み方向にクランプした後、回転式の切断刃Ａ（仮想線で示す）を用いて長尺管Ｌをチューブ２の長さに切断してチューブ２を得る。これが切断工程である。上記クランプ具Ｂは、第１部材Ｂ１と、第２部材Ｂ２と、これら第１部材Ｂ１及び第２部材Ｂ２を長尺管Ｌの厚さ方向に移動させる移動機構（図示せず）とで構成されている。このクランプ具Ｂで長尺管Ｌをクランプする際には、第１部材Ｂ１と第２部材Ｂ２とを移動機構により互いに離れる方向に移動させて開放状態にした後、長尺管Ｌを両部材Ｂ１、Ｂ２の間に配置する。その後、第１部材Ｂ１及び第２部材Ｂ２を移動機構により互いに接近する方向に移動させる。このときクランプ具Ｂから突出している長尺管Ｌの長さは、チューブ２の長さに対応している。

そして、同図に白抜きの矢印で示すように、切断刃Ａを長尺管Ｌにおけるチューブ２の幅方向他側に対応する部位から侵入させて一側へ移動させていく。この際、長尺管Ｌをクランプしているので、一側壁部１０ａと、第１他側壁部１０ｄ及び第２他側壁部１０ｅとがチューブ２の厚さ方向に離れるようになるのが回避される。上記切断刃Ａを移動させていく途中で、該切断刃Ａが長尺管Ｌの中柱部１１に対応する部分に達すると、該中柱部１１に対応する部位が、切断刃Ａによってチューブ２の幅方向一側へ押されることになる。このとき、長尺管Ｌにおける中柱部１１の基端部に対応する部位に切断刃Ａによる力が作用するが、この基端部に対応する部位は周壁部１０の接合部１４に一体に形成されているので、設計位置からずれるのが抑制される。一方、長尺管Ｌにおける中柱部１１の先端部に対応する部位は、基端部の位置ずれが抑制されていることから、該基端部を支点として切断刃Ａの移動する方向であるチューブ２の幅方向一側へ変位しようとする。このとき、中柱部１１の先端部が基端部よりもチューブ２の幅方向他側に位置していることと、長尺管Ｌがクランプされていることとによって、中柱部１１に対応する部位が、チューブ２の接合部１４と対向部１１ｆとの間で突っ張るようになる。これにより、中柱部１１の先端部に対応する部位がチューブ２の幅方向一側へ変位しない。このように、長尺管Ｌを切断するときに中柱部１１に対応する部位が設計位置からずれなくなるので、後工程でチューブ２の中柱部１１の矯正作業が不要になる。

上記切断工程を経て得られたチューブ２と上記フィン３とを交互に配置し、その外端部にエンドプレート８を配置してコア４を構成する。これらチューブ２、フィン３及びエンドプレート８を結束具（図示せず）によってチューブ２の厚さ方向に圧縮力を加えて結束し一体化した後、チューブ２の端部を内側プレート部材２０のチューブ挿入孔に挿入する。これが組付工程である。

上記組付工程の後、内側プレート部材２０に外側プレート部材２１を組み付けてヘッダタンク６、７を構成する。第１ヘッダタンク６に流入管２４及び流出管２５を固定する。これら各部材を一体化したものを加熱炉（図示せず）内でろう材の溶融温度以上に加熱して、各部をろう付けする。これがろう付け工程である。このろう付け工程では、中柱部１１が設計位置にあるので、チューブ２の潰れ変形が抑制され、チューブ２の形状が所期の形状に保たれる。これにより、チューブ２の端部がチューブ挿入孔２０ｂの周縁部に液密にろう付けされることになり、ろう付け不良の発生が抑制される。また、先端接合部１５が対向部１０ｆに狙い通りにろう付けされることになる。これにより、チューブ２の内面における厚さ方向に対向する部位同士が中柱部１１で繋がれた状態になって、高剛性なチューブ２とすることが可能になる。

以上説明したように、この実施形態によれば、チューブ２の中柱部１１の基端部を先端部よりもチューブ２の幅方向一側に位置付けるようにしたので、長尺管Ｌを切断してチューブ２を得る工程において、切断刃Ａをチューブ２の幅方向他側に対応する部位から一側へ移動させることで、中柱部１１が設計位置からずれるのを抑制することができる。これにより、中柱部１１の矯正作業を不要にしながら、ろう付け時のチューブ２の形状を所期の形状に保つことができるので、製造工数の増大を招くことなくろう付け不良の発生を抑制することができる。

また、中柱部１１の先端部にチューブ２の対向部１０ｆに沿うように形成された先端接合部１５を設けたので、チューブ２や該チューブ２を構成する板材に製造時のばらつきが生じていた場合においても、中柱部１１の先端部を先端接合部１５を介してチューブ２の対向部１０ｆと接合させることができる。

また、チューブ２を構成する板材をクラッド材としたので、ろう付け時に板材のろう材が流れてチューブ２の外面とチューブ挿入孔２０ｂの周縁部との間に行き渡り易くなる。これにより、チューブ２の外面とチューブ挿入孔２０ｂの周縁部とのろう付け性を良好にすることができる。

尚、図５に示す実施形態の変形例１のように、上記チューブ２の第２他側壁部１０ｅを、ろう付け前の状態で流路Ｒの外方へ湾曲するように形成してもよい。この第２他側壁部１０ｅの形状は長尺管Ｌのロール成形時に得るようにしている。このように形成されたチューブ２とフィン３とを組付工程において結束具で結束すると、図６に示すように、第２他側壁部１０ｅが流路Ｒの内方へ押されて第２他側壁部１０ｅの端部を接合部１４に接する方向に付勢することができる。これにより、ろう付け工程において、接合部１４と第２他側壁部１０ｅの端部とを密着させることができ、接合不良の発生を回避することができる。

また、図７に示す変形例２のように、上記チューブ２の第１他側壁部１０ｄを、ろう付け前の状態で流路Ｒの外方へ湾曲するように形成してもよい。この第１他側壁部１０ｄの形状は長尺管Ｌのロール成形時に得るようにしている。このように形成されたチューブ２とフィン３とを組付工程において結束具で結束すると、第１他側壁部１０ｄが流路Ｒの内方へ押され、先端接合部１５が中柱部１１及び接合部１４を介して対向部１０ｆに接する方向に付勢される。これにより、ろう付け工程において、先端接合部１５と対向部１０ｆとを密着させることができ、接合不良の発生を回避することができる。

また、図８に示す変形例３のように、上記チューブ２の一側壁部１０ａにおけるチューブ２の幅方向両側を、それぞれろう付け前の状態で流路Ｒの外方へ湾曲するように形成してもよい。この一側壁部１０ａの形状は長尺管Ｌのロール成形時に得るようにしている。このように形成されたチューブ２とフィン３とを組付工程において結束具で結束すると、一側壁部１０ａが流路Ｒの内方へ押され、先端接合部１５が対向部１０ｆに接する方向に付勢されるとともに、接合部１４が第２他側壁部１０ｅに接する方向に付勢される。これにより、ろう付け工程において、先端接合部１５と対向部１０ｆとを密着させることができるとともに、接合部１４と第２他側壁部１０ｅとを密着させることができ、接合不良の発生を回避することができる。

また、例えば、図９及び図１０に示す変形例４のように、接合部１４及び先端接合部１５を省略するとともに、第２他側壁部１０ｅにおける第１他側壁部１０ｄ側の端部に中柱部６０を設けてもよい。この変形例４では、第１他側壁部１０ｄにおける第２他側壁部１０ｅ側の端部が一側中柱部形成部を構成しており、第２他側壁部１０ｅにおける第１他側壁部１０ｄ側の端部が他側中柱部形成部を構成している。上記中柱部６０は、上記中柱部１１に沿って延びており、該中柱部１１と接合されている。この中柱部６０の先端部は、中柱部１１と同様に対向部１０ｆに接合されている。上記のように２つの中柱部１１、６０が互いに接合しているので、中柱部１１、６０の強度を向上させることができ、ろう付け時にチューブ２の変形を未然に防止することができる。

また、例えば、図１１及び図１２に示す変形例５のように先端接合部１５を省略してもよい。また、図１３に示す変形例６のように、中柱部１１、６０の先端部に基端側へ折り曲げられた折り曲げ部６１、６２をそれぞれ設けるようにしてもよい。この変形例６の折り曲げ部６１、６２は中柱部１１、６０にろう付けされている。また、図１４に示す変形例７のように、中柱部１１、６０の先端部に折り曲げ部６１、６２を設けたものにおいて、この折り曲げ部６１、６２を中柱部１１、６０から離した状態にしてもよい。

また、中柱部１１の形状は、上記した形状に限られるものではなく、その他の様々な形状とすることができる。

また、本発明は、車両用空調装置の熱交換器以外にも、エンジンの冷却水やオイル等を冷却する際に用いる熱交換器に適用することが可能である。

以上説明したように、本発明に係る熱交換器及びその製造方法は、例えば、車両用空調装置の熱交換器を製造する場合に適している。

本発明の実施形態に係る熱交換器の正面図である。 チューブの斜視図である。 チューブの端面図である。 長尺管をクランプ具でクランプした状態を示す図である。 実施形態の変形例１に係る図３相当図である。 変形例１のチューブをフィンと共に結束した状態を示す図である。 実施形態の変形例２に係る図３相当図である。 実施形態の変形例３に係る図３相当図である。 実施形態の変形例４に係る図２相当図である。 実施形態の変形例４に係る図３相当図である。 実施形態の変形例５に係る図２相当図である。 実施形態の変形例５に係る図３相当図である。 実施形態の変形例６に係る図３相当図である。 実施形態の変形例７に係る図３相当図である。

符号の説明

１ 熱交換器
２ チューブ
３ フィン
６ 第１ヘッダタンク
７ 第２ヘッダタンク
１０ｆ 対向部
１１ 中柱部
１４ 接合部（中柱部形成部）
１５ 先端接合部
６０ 中柱部
Ｌ 長尺管
Ｒ 流路

Claims (6)

1. 熱交換媒体の流路内に中柱部が設けられた扁平状のロールフォーミングチューブと、該チューブの端部に配設され該チューブに連通するヘッダタンクとを備えた熱交換器において、
   上記チューブの端部が上記ヘッダタンクに形成されたチューブ挿入孔に挿入された状態で、該チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とがろう付けされ、
   上記中柱部の基端部は、上記チューブの中柱部形成部に一体に形成され、先端部は、上記チューブの内面における中柱部形成部に対向する対向部まで延び該対向部に接合され、
   上記中柱部の基端部が先端部よりも上記チューブの幅方向一側に位置付けられていることを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器において、
   中柱部の先端部には、チューブの対向部に沿うように延びる先端接合部が設けられ、該先端接合部が上記対向部に接合されていることを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１または２に記載の熱交換器において、
   チューブを構成する板材の一端部及び他端部は、該チューブの幅方向中間部に位置付けられ、該板材の一端部及び他端部が一側中柱部形成部及び他側中柱形成部とされ、
   上記一側中柱形成部及び他側中柱形成部に形成された中柱部が互いに接合されていることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の熱交換器において、
   チューブは、板材の表面にろう材が層状に設けられたクラッド材で構成されていることを特徴とする熱交換器。
5. 熱交換媒体の流路内に中柱部が設けられた扁平状のロールフォーミングチューブと、該チューブの端部に配設され該チューブに連通するヘッダタンクとを備え、上記中柱部の基端部が、上記チューブの中柱部形成部に一体に形成され、先端部が、上記チューブの内面における中柱部形成部に対向する対向部まで延び該対向部に接合された熱交換器の製造方法において、
   上記中柱部の基端部が先端部よりも上記チューブの幅方向一側に位置付けられた状態にあるチューブの断面形状を有し、かつ、該チューブの複数本分の長さ寸法を有する長尺管となるように、板材をロール成形する長尺管成形工程と、
   上記長尺管におけるチューブの幅方向他側に対応する部位から一側に対応する部位へ切断刃を移動させることにより、上記長尺管を上記チューブの長さに切断してチューブを得る切断工程と、
   上記切断工程で得たチューブの端部を上記ヘッダタンクに形成されたチューブ挿入孔に挿入する組付工程と、
   上記組付工程の後、上記チューブの外面とチューブ挿入孔の周縁部とをろう付けするろう付け工程とを備えていることを特徴とする熱交換器の製造方法。
6. 請求項５に記載の熱交換器の製造方法において、
   チューブを構成する板材の一端部及び他端部を、該チューブの幅方向中間部に位置付け、該板材の一端部には、上記板材の他端部に接合される接合部を設け、該板材の他端部を上記接合部に接する方向に付勢することを特徴とする熱交換器の製造方法。

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