JP3146442B2 - 熱交換器用チューブおよびその製造方法 - Google Patents
熱交換器用チューブおよびその製造方法Info
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Description
ろう付け不良を低減するようにした熱交換器用チューブ
と、各種寸法のチューブを合理的に製作できるようにし
た熱交換器用チューブの製造方法に関する。
ミニウムを押し出し成型したものや、実開平2ー289
80号公報のように扁平管にインナーフィンを挿入した
ものがあるが、これらは成型が難しく、しかもチューブ
内の各通路が完全に仕切られているため、熱交換流体の
撹拌作用が得られず、熱交換効率が一般に低いという問
題があった。
のとして、例えば特開平3ー155422号公報には、
長尺の板材をロール成型して二つ折りに折り曲げ、その
端縁をろう付けするとともに、その内面に多数の突起を
設け、その相対する突起を突き合わせてろう付けし、そ
れらの間に熱交換流体を導いて上記流体を撹拌させ、熱
交換効率を高めるようにしたものが示されている。
ブは熱交換効率を向上できる反面、ヘッダーパイプとの
ろう付けに際して、前記突起がろう付け部に位置する
と、突起に対応する凹部とチューブ挿入孔内面との間に
ろう切れが生じて、当該部がろう付け不良を起こすとい
う問題があった。
ーパイプとチューブとのろう付け不良を低減するととも
に、各種寸法のチューブを合理的にしかも容易かつ精度
良く安価に製作でき、更に冷媒の攪拌効果を向上できる
ようにした熱交換器用チューブおよびその製造方法を提
供することを目的とする。
換器用チューブは、ヘッダーパイプに形成したチューブ
挿入孔に端部を挿入するチューブを設け、該チューブを
内外面にろう材を被覆したアルミニウムブレージングシ
ートで構成し、前記チューブの端部周面を平滑に形成す
るとともに、該チューブの内側に複数の突起を設けた熱
交換器用チューブにおいて、前記チューブの端部外面を
素面で形成し、チューブとチューブ挿入孔との間におけ
るろう切れを防止し、それらのろう付け不良を防止する
とともに、チューブを合理的にしかも容易かつ精度良く
安価に製作できる一方、前記チューブの内面にその長さ
方向に沿って、前記複数の突起群からなる複数の乱流形
成部を所定の間隔を置いて配置し、チューブ内を移動す
る冷媒の整流化と増速化を促し、冷媒の攪拌効果を向上
するようにしている。また、本発明の熱交換器用チュー
ブは、ヘッダーパイプ内に配置する前記チューブの端部
内面に、前記乱流形成部を設け、冷媒の攪拌効果を更に
向上するようにしている。本発明の熱交換器用チューブ
の製造方法は、内外面にろう材を被覆したアルミニウム
ブレージングシートに複数の突起を成形し、該シートを
チューブ状に成形後、所定長さに切断する熱交換器用チ
ューブの製造方法において、前記シートの一側面に複数
の突起群からなる複数の乱流形成部をチューブの長さ方
向に沿って所定間隔に成形し、前記間隔部の他側面を素
面で形成するとともに、前記間隔部の所定位置で切断
し、チューブとチューブ挿入孔との間におけるろう切れ
を防止し、それらのろう付け不良を防止できるととも
に、チューブ内を移動する冷媒の整流化と増速化を促
し、冷媒の攪拌効果を更に向上できるチューブを、合理
的にしかも容易かつ精度良く安価に製作できるようにし
ている。 また、本発明の熱交換器用チューブの製造方法
は、前記間隔部の中間部に乱流形成部を形成し、該乱流
形成部の所定位置で切断し、更に高い冷媒の攪拌効果を
奏するチューブを合理的にしかも容易かつ精度良く安価
に製作できるようにしている。
部外面を素面で形成し、チューブとチューブ挿入孔との
間におけるろう切れを防止し、それらのろう付け不良を
防止する。 前記チューブを合理的にしかも容易かつ精度
良く安価に製作できる。 また、前記チューブの内面にそ
の長さ方向に沿って、前記複数の突起群からなる複数の
乱流形成部を所定の間隔を置いて配置し、チューブ内を
移動する冷媒の整流化と増速化を促し、冷媒の攪拌効果
を向上する。また、本発明の熱交換器用チューブは、ヘ
ッダーパイプ内に配置する前記チューブの端部内面に、
前記乱流形成部を設け、冷媒の攪拌効果を更に向上する
ようにしている。本発明の熱交換器用チューブの製造方
法は、内外面にろう材を被覆したアルミニウムブレージ
ングシートの一側面に複数の突起群からなる複数の乱流
形成部をチューブの長さ方向に沿って所定間隔に成形す
る。前記間隔部の他側面を素面で形成する。前記間隔部
の所定位置で切断する。このようにして、チューブとチ
ューブ挿入孔との間におけるろう切れを防止し、それら
のろう付け不良を防止する。チューブ内を移動する冷媒
の整流化と増速化を促し、冷媒の攪拌効果を向上できる
チューブを、合理的にしかも容易かつ精度良く安価に製
作できる。 また、本発明の熱交換器用チューブの製造方
法は、前記間隔部の中間部に乱流形成部を形成し、該乱
流形成部の所定位置で切断し、更に高い冷媒の攪拌効果
を奏するチューブを合理的にしかも容易かつ精度良く安
価に製作できる。
ンデンサのチューブをロール成形によって製造した図示
実施例について説明すると、図1乃至図6において1は
熱交換器であるコンデンサで、これは左右一対のヘッダ
ーパイプ2,3を有し、このヘッダーパイプ2,3の間
に、コンデンサコアを構成するアルミニウム製の複数の
チューブ4と放熱フィン5とを積層配置している。
され、これは例えば内外面にろう材を被覆したアルミニ
ウムブレージングシートを、略樋状に成形したエンドプ
レート6とタンクプレート7とで構成され、それらを向
き合わせて両端部を接合し、その接合部8,8をろう付
けしている。
複数のチューブ挿入孔9,9が形成され、これらの孔
9,9に前記チューブ4が挿入され、それらの接合部を
ろう付けしている。
したアルミニウムブレージングシートを、前記特開平3
ー155422号公報のようにロール成形して二つ折り
に折り曲げ、その相対する周面4a,4bに長さ方向に
沿って、所定長さの平坦部10と乱流形成部11とを交
互に配設し、上記折り曲げ後、周面4a,4bの所定位
置を切断機(図示略)によって所定長さに切断してい
る。
ージングシートの平滑かつ平坦な素面で構成され、その
長さa、つまり隣接する乱流形成部11,11の間隔
は、ヘッダパイプ2,3の短径側外径寸法よりも若干長
尺に形成され、この平坦部10,10の境界部を切断線
C1 に沿って、前述の切断機で切断するようにしている
は、平坦部10,10が位置し、ろう付け前のチューブ
4とヘッダパイプ2,3との組み付け時には、図2のよ
うに平坦部10の大半部をヘッダーパイプ2,3内に収
容し、その基部をチューブ挿入孔9の開口部に位置付け
ている。
する複数の同様な突起12で構成され、それらの形状お
よび配列パターンは適当に設定されていて、その長さb
を互いに同長に構成しており、この突起12の端面を突
き合わせてろう付けしているこの場合、乱流形成部11
を分割して設けずに、平坦部10,10の間のチューブ
4の全域に連続して設けることも可能である。
縁を略L字形状に屈曲した平坦な接合部で、周面4a,
4bを折り曲げ後、これらを向き合わせてろう付けして
おり、14は周面4a,4bの間に形成した折り曲げ部
である。この他、図中15はヘッダーパイプ2,3の内
部を上下に区画する仕切板、16はヘッダーパイプ2,
3の上下端部を閉塞するキャップである。
し、前述の実施例の構成と対応する部分には同一の符号
を用いている。この実施例では、チューブ4の全域に乱
流形成部11を設け、該チューブ4の両端に僅かな乱流
形成部11を残して、狭小な平坦部10を設けている。
定数列、実施例では1列分削除することで形成され、そ
の位置は、エンドプレート6またはタンクプレート7の
湾曲形状に関係して、所定長さに切断後のチューブ4を
チューブ挿入孔9,9に挿入した際、チューブ挿入孔
9,9の開口部に位置する突起12周辺に相当し、その
長さaは、チューブ4の長さ方向における突起12のピ
ッチの略2倍に相当している。
られ、これはヘッダパイプ2,3の外側に位置する長尺
なものと、該パイプ2,3の内側に位置する短小なもの
とに分けられ、このうち前者の長さb1 は、平坦部1
0,10の間に位置する突起群の長さに相当し、後者の
長さb2 は、ヘッダパイプ2,3の内側に位置する突起
群の長さに相当している。
は、アルミニウムブレージングシートの周面4a,4b
に突起12を成形後、折り曲げ部14を中心に二つ折り
に折り曲げ、これを切断線C2 に沿って所定長さに切断
する。その際、切断線C2 は図8のような突起12の位
置に限らず、これと平行な任意の位置に設定することが
でき、何れの場合でも切断線C2 の片側または両側に、
所定長さの僅かな乱流形成部11,11を残して、平坦
部10,10を配置している。
する乱流形成部11の一部を平坦に形成して、乱流形成
部11の維持と当該部のろう付け不良を防止する一方、
ヘッダーパイプ2,3内にも乱流形成部11を配置し
て、突起12の剛性による強度を強化し、当該部の耐圧
性能を向上するとともに、チューブ4の全域に亙って乱
流形成部11を形成することで、熱交換流体の撹拌作用
を高め、熱交換効率を向上するようにした点を特徴にし
ている。
よってチューブ4を成形しているが、これをプレス成形
で行うことも可能であり、また乱流形成部11は図示の
ような円筒形の突起12に限らず、円錐台や楕円形、長
円形であってもよく、更にそれらの突起12の高さを画
一的に形成する代わりに、一部の高さを低く形成するこ
とも可能である。
製造する場合は、例えばチューブ4のブランク相当幅の
アルミニウムブレージングシートをリール(図示略)に
コイル状に椦回し、これを例えば特開平3ー15542
2号公報の第8図所載の成形ロール(図示略)に供給す
る。
ングシートは図5のように、その長さ方向に周面4a,
4bと、折り曲げ部14と、接合部13,13とが成形
され、かつ上記周面4a,4bに複数の突起12と平坦
部10とが連続的かつ交互に成形される。
記成形ロールの周面に形成した突起成形用の凹凸部(図
示略)の当該部のピッチを、平坦部10と同幅に設定す
ることで得られる。
ートは成形ロールに隣接して設けた曲げ成形機(図示
略)に送られ、該成形機で折り曲げ部14を中心に次第
に二つ折りに折り曲げられて、図3,4のように成形さ
れる。
接して設けた切断機に送られ、該切断機よって平坦部1
0に設けた切断線C1 を境に切断される。
ブ4は、内側の周面4a,4bの両端に同様な平坦部1
0が位置し、それらの間に多数の突起12群からなる乱
流形成部11が配設されていて、平坦部10と乱流形成
部11とは、チューブ4の長さ方向の中央を中心に左右
対称に成形されている。
ように、突起12の対応位置に凹孔が形成され、また該
チューブ4の内側には図4のように、周面4a,4bの
突起12が突き合わされ、更に接合部13,13は図示
のように、それらの内面を重合させている。図7および
図8の成形チューブ4も同様である。
ッダパイプ2,3に組み付ける場合は、先ず一対のエン
ドプレート6とタンクプレート7とを用意し、これらを
互いに向き合わせて嵌合するとともに、所定位置に仕切
板15を取り付けて、一対のヘッダーパイプ2,3を組
み付ける。
方のエンドプレート6に形成したチューブ挿入孔9に、
成形チューブ4の一端を差し込み、この他端を、他のヘ
ッダーパイプ2,3のエンドプレート6に形成したチュ
ーブ挿入孔9に挿入する。
ィン5を介在させるとともに、ヘッダーパイプ2,3の
上下端部にキャップ16を嵌め込み、これらをクリップ
または適宜な治工具によって仮止めする。
炉に搬入し、炉内で各ろう付け部を一時にろう付けす
る。例えば、エンドプレート6とタンクプレート7と
は、それらの接合部8,8でろう付けされ、またチュー
ブ4は表面のろう材によって、チューブ挿入孔9の開口
部にろう付けされ、かつ内面のろう材によって突起12
同志がろう付けされるとともに、接合部13,13が内
面のろう材によってろう付けされる。
平坦部10が位置しているから、溶融ろうが一様に分布
して、チューブ4の表面とチューブ挿入孔9の開口部と
の間に浸入し、それらを一様にろう付けする。したがっ
て、従来のようにチューブ挿入孔9の開口部に突起に対
応する凹孔が位置することで、当該部がろう切れを起こ
し、ろう付け不良になる事態を防止することができる。
入孔9の開口部周辺に広い平坦部10を設けているか
ら、溶融ろうが前記凹孔に流入して滞留することなく、
一様な分布が促され、前記ろう付け不良を強力に防止す
る。一方、第2の実施例では、ヘッダパイプ2,3内に
も乱流形成部11を設けているから、熱交換流体の撹拌
作用を増進させるとともに、突起12の剛性によって、
当該部の強度が強化され、耐圧性能を向上することがで
きる。
うに、チューブの端部外面を素面で形成したから、チュ
ーブとチューブ挿入孔との間におけるろう切れを防止
し、それらのろう付け不良を防止するとともに、チュー
ブを合理的にしかも容易かつ精度良く安価に製作するこ
とができる。また、前記チューブの内面にその長さ方向
に沿って、前記複数の突起群からなる複数の乱流形成部
を所定の間隔を置いて配置したから、チューブ内を移動
する冷媒の整流化と増速化を促し、冷媒の攪拌効果を向
上することができる。また、本発明の熱交換器用チュー
ブは、ヘッダーパイプ内に配置する前記チューブの端部
内面に、前記乱流形成部を設けたから、冷媒の攪拌効果
を更に向上することができる。本発明の熱交換器用チュ
ーブの製造方法は以上のように、内外面にろう材を被覆
したアルミニウムブレージングシートの一側面に複数の
突起群からなる複数の乱流形成部をチューブの長さ方向
に沿って所定間隔に成形し、前記間隔部の他側面を素面
で形成するとともに、前記間隔部の所定位置で切断した
から、チューブとチューブ挿入孔との間におけるろう切
れを防止し、それらのろう付け不良を防止できるととも
に、チューブ内を移動する冷媒の整流化と増速化を促
し、冷媒の攪拌効果を更に向上できるチューブを、合理
的にしかも容易かつ精度良く安価に製作することができ
る。 また、本発明の熱交換器用チューブの製造方法は、
前記間隔部の中間部に乱流形成部を形成し、該乱流形成
部の所定位置で切断したから、更に高い冷媒の攪拌効果
を奏するチューブを合理的にしかも容易かつ精度良く安
価に製作できる効果がある。
である。
である。
付け前の状況を示ている。
工程の途中の状況を示している。
工程の途中の状況を示している
る。
程の途中の状況を示している
Claims (4)
- 【請求項1】 ヘッダーパイプに形成したチューブ挿入
孔に端部を挿入するチューブを設け、該チューブを内外
面にろう材を被覆したアルミニウムブレージングシート
で構成し、前記チューブの端部周面を平滑に形成すると
ともに、該チューブの内側に複数の突起を設けた熱交換
器用チューブにおいて、前記チューブの端部外面を素面
で形成するとともに、前記チューブの内面にその長さ方
向に沿って、前記複数の突起群からなる複数の乱流形成
部を所定の間隔を置いて配置したことを特徴とする熱交
換器用チューブ。 - 【請求項2】 ヘッダーパイプ内に配置する前記チュー
ブの端部内面に、前記乱流形成部を設けた請求項1記載
の熱交換器用チューブ。 - 【請求項3】 内外面にろう材を被覆したアルミニウム
ブレージングシートに複数の突起を成形し、該シートを
チューブ状に成形後、所定長さに切断する熱交換器用チ
ューブの製造方法において、前記シートの一側面に複数
の突起群からなる複数の乱流形成部をチューブの長さ方
向に沿って所定間隔に成形し、前記間隔部の他側面を素
面で形成するとともに、前記間隔部の所定位置で切断し
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】 前記間隔部の中間部に乱流形成部を形成
し、該乱流形成部の所定位置で切断するようにした請求
項3記載の熱交換器用チューブの製造方法。
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