JP2021038904A - 熱交換器用偏平チューブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏平チューブのろう付において、そのろう付けを容易に且つ確実に行うこと。【解決手段】 帯状の金属プレート７が幅方向に曲折されて、対向する一対の平面部１と、一方の前記平面部１の前記幅方向の中間位置で折り返されて重ね合わされた面が長手方向に伸びる少なくとも一つの折返部３と、を有し、その折返部３の頂部３ａが他方の平面部１に当接され、その当接部がろう付された熱交換器用偏平チューブにおいて、前記頂部３ａには、金属プレート７の長手方向に沿って配置され、金属プレート７を貫通するスリット４が形成され、前記折返部３にスリット４に交差するように、その折返部３の重ね合わされた面の内側で、その頂部３ａから付根部３ｂにかけて案内溝５が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、偏平チューブの内部に柱状の折返部を有する熱交換器用偏平チューブであって、その折返部の頂部と偏平チューブの内面との間がろう付されるものに関する。

下記特許文献１に記載の発明として、同文献の図１〜図４に示す如く、偏平チューブの内部に向かって柱状の折返部が設けられ、折返部の頂部に断続的にスリットが形成され、外面側に被覆されたろう材がスリットを介して内面側に浸透し、折返部の頂部と偏平チューブの内面との間を一体にろう付するものが知られている。

特開２００５−４３０２６号公報

本願の図５は、上記従来型偏平チューブの応用例であり、その内面に複数の折返部を形成したものである。折返部を有する偏平チューブのろう付について、本願の図５を用いて説明する。同図（Ａ）はその組立ての第１工程を示し、同図（Ｂ）は第２工程を示し、同図（Ｃ）は（Ｂ）のＣ部拡大図である。
先ず、一対の第１プレート７ａ、第２プレート７ｂの平面部１の幅方向Ｘの中間位置に、長手方向に延びる柱状の折返部３が形成され、その折返部３の頂部には離間して、図示しない、スリットが設けられる。そして、図５（Ａ）のごとく、その折返部３に対向する平面部１の位置にフラックス１０を塗布しておく。次いで、図５（Ｂ）のごとく、両プレート７ａ、７ｂの幅方向の両端を巻き締め、偏平なチューブ状に形成する。
次いで、高温の炉内で、その偏平チューブ６の外面に被覆されたろう材９がスリット４に供給されて、一方のプレートの折返部３の頂部と、その頂部に対向する他方のプレートの平面部１との間がフラックス１０を介してろう付固定される。
上記の場合、折返部３の重ね合わされた面からのろう材９の浸透が不足し、折返部３の頂部３ａと偏平チューブ６の内面とのろう付の信頼性が損なわれる場合がある。
本発明は、上記の問題を解決することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、帯状の金属プレート７が幅方向Ｘに曲折されて、対向する一対の平面部１と、
両平面部１間を連結し、対向する一対の側面部２と、
一方の前記平面部１の前記幅方向Ｘの中間位置で折り返されて重ね合わされた面が長手方向Ｙに伸びる少なくとも一つの折返部３と、を有し、
前記折返部３の頂部３ａが他方の平面部１に当接され、その当接部がろう付された熱交換器用偏平チューブにおいて、
前記頂部３ａには、金属プレート７の長手方向Ｙに沿って配置され、金属プレート７を貫通するスリット４が形成され、
前記折返部３に前記スリット４に交差するように、その折返部３の重ね合わされた面の内側で、その頂部３ａから付根部３ｂにかけて案内溝５が形成された熱交換器用偏平チューブである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器用偏平チューブにおいて、
前記案内溝５は、金属プレート７の板厚方向に貫通しない細溝状に形成されたものである熱交換器用偏平チューブである。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器用偏平チューブにおいて、
前記案内溝５が、前記折返部３から前記平面部１にまで伸びる延長部５ａを有する熱交換器用偏平チューブである。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの製造方法において、
前記帯状の金属プレート７を貫通するスリット４を長手方向Ｙに間欠的に形成すると共に、そのスリット４に交差し、長手方向に定間隔に複数の案内溝５を形成する工程と、
次いで、金属プレート７に設けたスリット４を頂部３ａとし、幅方向Ｘに曲折することにより、前記案内溝５が折り返して重ね合わされる工程と、を有することを特徴とする熱交換器用偏平チューブの製造方法である。

請求項１に記載の発明は、折返部３の頂部３ａに、金属プレート７の長手方向Ｙに沿って、金属プレート７を貫通するスリット４を有し、そのスリット４に交差するように、折返部３の重ね合わされた面の内側に、その頂部３ａから付根部３ｂにかけて形成された案内溝５が存在する熱交換器用偏平チューブである。
この構造により、偏平チューブの内面側に十分なろう材およびフラックスを浸透させることができる。そのため、ろう材やフラックスの不足によるろう付不良を回避でき、頂部３ａとそれに対向する平面部１とが確実に接合される。
そして、平面部１の内面にフラックスを塗布する必要がないので、その手間がなく、また、ろう付後の平面部１の内面におけるフラックスの残渣も低減される。

請求項２に記載の発明は、案内溝５が、金属プレート７の板厚方向に貫通しない細溝状に形成されたものである。
そのため、ろう付後に案内溝５がろうで閉じずに、そこの気密性が損なわれるおそれがなく、偏平チューブの内面側に十分なろう材およびフラックスを浸透させることができる。

請求項３に記載の発明は、案内溝５が折返部３から平面部１にまで伸びているものである。
そのため、案内溝５を介して、偏平チューブの外面側のより広い範囲から、ろう材やフラックスをスリット４に導ける。その結果、偏平チューブの内面側に十分なろう材やフラックスを浸透させることができる。

請求項４に記載の発明は、内部に折返部３を有し、その頂部３ａが平面部１にろう材やフラックスを介してろう付される偏平チューブの製造方法において、
金属プレート７の長手方向にスリット４を形成すると共に、そのスリット４に交差し且つ、長手方向に定間隔に複数の案内溝５を形成する工程と、
次いで、金属プレート７に設けたスリット４を頂部３ａとし、幅方向Ｘに曲折することにより、前記案内溝５が折り返して重ね合わされる工程と、を有するものである。
この発明によれば、金属プレート７を曲折する前に、ローラー等で複数の案内溝５を一括して形成することが可能となるので、案内溝５を有する偏平チューブを容易に製造することができる。

本発明の折返部３を有する偏平チューブの要部斜視図。 本発明の偏平チューブの素材である金属プレート７の表面に設けたスリット４と案内溝５の形成位置を示す要部説明図。 同金属プレート７の折返部３の形成時の曲折工程を示す要部説明図。 同偏平チューブのろう付説明図。 従来型偏平チューブのろう付説明図。

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、本発明の折返部３を有する偏平チューブの要部斜視図である。
図２は、偏平チューブの素材である金属プレート７の表面に設けたスリット４と案内溝５の形成位置を示す要部説明図である。図２（Ａ）は金属プレート７に案内溝５を設けた平面図、同図（Ｂ）はさらに案内溝５を横断してスリット４を設けた平面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、同図（Ｄ）は同図（Ｂ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
図３は、同金属プレート７の折返部３の形成時の曲折工程を示す要部説明図であり、図３（Ａ）はその第１工程、同図（Ｂ）は第２工程、同図（Ｃ）は第３工程を示す説明図である。
本発明では、金属プレート７の幅方向をＸとし、その長手方向をＹとする。

本発明の偏平チューブ６は、図１に示す如く、一対の帯状の金属プレート７（第１プレート７ａ、第２プレート７ｂ）が曲折されて形成されている。その偏平チューブ６は、対向する一対の平面部１と、両平面部１間を連結し、対向する一対の側面部２と、を有する。この例では、側面部２は、一対の第１プレート７ａ、第２プレート７ｂの両端部が曲折されて、それらが互いに圧着された巻締め部１１から形成されている。側面部２の形成方法は、この方法に限らない。
そして、一方の平面部１の幅方向Ｘの中間位置に少なくとも一つの長手方向Ｙに伸びる折返部３が形成されている。この折返部３は、金属プレート７を幅方向Ｘに折り返して、金属プレート７の面が重ね合わされて形成されている。そして、その折返部３の頂部３ａが他方の平面部１に当接され、その当接部がろう付されるものである。

図２に記載のごとく、金属プレート７の表面に長手方向Ｙに沿う、スリット４が定間隔に間欠的に形成される。そのスリット４は、図２（Ｄ）に示すように、金属プレート７を貫通している。スリット４の長さは、一例として、５ｍｍである。
また、この例では、そのスリット４に直交して案内溝５が形成される。その案内溝５は、金属プレート７の長手方向Ｙに間欠的に多数、並列される。この案内溝５は、プレス成形により形成でき、図２（Ｃ）、同図（Ｄ）に示すように、金属プレート７を貫通していない。各案内溝５の間隔は、一例として、１．５ｍｍである。

図２（Ａ）に示すように、金属プレート７に、予め案内溝５をプレス成形した後に、図２（Ｂ）に示すように、スリット４をそれに直交し間欠的に形成しておくことができる。この図２（Ａ）と同図（Ｂ）の形成順序は逆でも良い。すると、金属プレート７には、図３（Ａ）のような、スリット４と案内溝５のパターンが形成される。
次いで、図３（Ｂ）〜（Ｃ）に示す如く、スリット４が折返部３の頂部３ａとなるように、幅方向Ｘに曲折することにより、金属プレート７に折返部３が形成される。
図３（Ｃ）に示す如く、折返部３の頂部３ａには、スリット４の開口４ａが露出するとともに、案内溝５が折返部３の内側に重なり合い、折返部３の付根部３ｂから頂部３ａにかけて立ち上がるように形成される。
その付根部３ｂには、金属プレート７の幅方向Ｘに延長する延長部５ａが形成される。
付根部３ｂは、図１に示す如く、偏平チューブ６の外面側に露出し、そこに形成される延長部５ａも偏平チューブ６の外面側に露出する。

このように形成された偏平チューブは、高温の炉内で、ろう付される。
図４は、そのろう付時のろうフィレット１３の形成のされ方を示す。図４（Ａ）はろう付前のチューブの横断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）をろう付した時のろう材およびフラックスの流れを示すＢ部拡大図、同図（Ｃ）は偏平チューブ６のろう付後のろうフィレット１３の状態を示す拡大図である。
図４（Ａ）のごとく、折返部３の頂部３ａが対向する平面部１に接触する。同図（Ａ）に示すように、チューブの内面側の平面部１には、犠牲陽極材１２を被覆することができる。

第１プレート７ａ、第２プレート７ｂの案内溝５が形成された表面には、図４（Ｂ）において、ろう材９が被覆されると共に、フラックス１０が塗布されている。折返部３の案内溝５を介すことにより、高温の炉内において、ろう材９及びフラックス１０が案内溝５の延長部５ａを通じて折返部３の付根部３ｂに集まり、その付根部３ｂから頂部３ａに設けられたスリット４の開口４ａへと導かれる。
そして、図４（Ｃ）に示す如く、第２プレート７ｂの頂部３ａとその頂部３ａに接触する第１プレート７ａの平面部１との間にろうフィレット１３が形成される。

本発明は、熱交換器用の偏平チューブとして利用できる。

１ 平面部
２ 側面部
３ 折返部
３ａ 頂部
３ｂ 付根部
４ スリット
４ａ 開口
５ 案内溝
５ａ 延長部
６ 偏平チューブ

７ 金属プレート
７ａ 第１プレート
７ｂ 第２プレート
８ ディンプル
９ ろう材
１０ フラックス
１１ 巻締め部
１２ 犠牲陽極材
１３ ろうフィレット

Claims (4)

1. 帯状の金属プレート（７）が幅方向（Ｘ）に曲折されて、対向する一対の平面部（１）と、
   両平面部（１）間を連結し、対向する一対の側面部（２）と、
   一方の前記平面部（１）の前記幅方向（Ｘ）の中間位置で折り返されて重ね合わされた面が長手方向（Ｙ）に伸びる少なくとも一つの折返部（３）と、を有し、
   前記折返部（３）の頂部（３ａ）が他方の平面部（１）に当接され、その当接部がろう付された熱交換器用偏平チューブにおいて、
   前記頂部（３ａ）には、金属プレート（７）の長手方向（Ｙ）に沿って配置され、金属プレート（７）を貫通するスリット（４）が形成され、
   前記折返部（３）に前記スリット（４）に交差するように、その折返部（３）の重ね合わされた面の内側で、その頂部（３ａ）から付根部（３ｂ）にかけて案内溝（５）が形成された熱交換器用偏平チューブ。
2. 請求項１に記載の熱交換器用偏平チューブにおいて、
   前記案内溝（５）は、金属プレート（７）の板厚方向に貫通しない細溝状に形成されたものである熱交換器用偏平チューブ。
3. 請求項１に記載の熱交換器用偏平チューブにおいて、
   前記案内溝（５）が、前記折返部（３）から前記平面部（１）にまで伸びる延長部（５ａ）を有する熱交換器用偏平チューブ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの製造方法において、
   前記帯状の金属プレート（７）を貫通するスリット（４）を長手方向（Ｙ）に間欠的に形成すると共に、そのスリット（４）に交差し、長手方向に定間隔に複数の案内溝（５）を形成する工程と、
   次いで、金属プレート（７）に形成されたスリット（４）を頂部（３ａ）とし、幅方向に曲折することにより、前記案内溝（５）が折り返して重ね合わされる工程と、
   を有する熱交換器用偏平チューブの製造方法。

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