JP3735103B2 - 熱交換器の偏平チューブ - Google Patents

Description

本発明は、１枚のプレートを折り曲げて形成され、パラレルフロータイプの熱交換器に用いられる偏平チューブに関する。

従来において、パラレルフロータイプの熱交換器に用いられる偏平チューブとして、例えば、特開昭５７−１３６０９３号公報、特開平３−１５５４２２号公報に開示されているものが知られている。

この種の偏平チューブ１０は、図８に示すように、所定幅のプレートを、ロール成形により中央の折曲げ部１１で折曲げ、両端部１２、１２をろう付けにより接合し、横断面長円形の開口に形成されている。また同時に、ロール成形により偏平チューブ１０の双方の偏平面１０ａに内方へ向けて突出し互いに先端部が当接する突部（ビード）１４が複数設けられており、チューブ内部に通流される熱交換媒体に乱流を起こさせて熱交換効率を高め、チューブ偏平面の強度を高め耐圧性を向上させる構造となっている。
特開昭５７−１３６０９３号公報 特開平３−１５５４２２号公報 実願昭６３−１０６７８４号（実開平２−２８９８１号）のマイクロフィルム 特開平４−２８４３８号公報 実願平３−１６６７５号（実開平４−１０８９１５号）のマイクロフィルム 特開平３−１７４９２４号公報 特開昭６２−１２４０３１号公報 実願昭５７−７８１８９号（実開昭５８−１７９９２１号）のマイクロフィルム 特開昭５０−７９４６９号公報

しかしながら、上述したプレートを折曲げて形成された偏平チューブにおいては、横断面の開口が長円形形成されているが、図８に示すように、偏平チューブ１０の横断面形状として、一方の側部１１がＵ字状屈曲部に形成され、他方の側部では互いに接合された両端部１２、１２が側方に突き出した外形形状に形成されて、偏平チューブの横断面外形形状が左右非対称形となっていたので、ヘッダタンクに設けられるチューブ挿入孔の形状としても左右非対称の形状に形成する必要があり、偏平チューブをヘッダタンクのチューブ挿入孔に挿入して組付ける際には、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に方向性を有することになり、偏平チューブの組付け時に組付け方向を確認しながら行なわねばならず、偏平チューブの組付作業性が悪化し、生産性が低下する不具合があった。

本発明の偏平チューブは、ロール成形により、長手方向に伸延する複数の流路が形成されるとともに、所定長さに切断された熱交換器の偏平チューブにおいて、流路形成のロール成形では、偏平チューブ（１）の材料となるプレート（２）の横断面外形形状が、中央部を中心とした対称形に形成されるとともに、当該中央部には凹部（３）を有し、更にプレートの端部が合せられて、端部の開口防止用の成形が前記凹部を潰すことによりなされ且つ偏平チューブの横断面外形形状が中心線（Ｌ）を中心とした左右対称形に形成されるとともに、少なくともヘッダタンクと接合する部分の外周面は平坦に形成され、チューブ内部では隣り合う流路間に連通路が形成されて構成されている。

このような偏平チューブにおいては、偏平チューブの横断面外形形状が左右対称形に形成されているので、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に方向性がなくなり、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に偏平チューブを組付ける際に、組付け方向を確認する必要がなくなり、偏平チューブの組付作業性が向上し、生産性を高めることができる。

また、偏平チューブは、隣り合う流路間に連通路が形成されているので、流路を通流する媒体が隣り合う流路に出入りできて撹拌され、これにより熱交換効率が向上する。

以下に、本発明の第一具体例を図面に基づいて説明する。

本実施例の偏平チューブ１は、図１に示すように、１枚のプレート２の中央部を折曲げることにより、内部の開口が横断面長円形に形成されている。

偏平チューブ１の材料となるプレート２には、図２及び図４に示すように、予め、プレート２の中央部の折曲げ部分に、折曲げ反対方向へ膨出するあぜ状の凹部３がロール成形等により設けられている。

また、上記プレート２には、偏平チューブ１の偏平面１ａとなる部分に予め、チューブ１の内方に向け膨出し、上記凹部３での折曲げ時に先端が互いに当接する円状突部（以下、円状ビード４と称する。）がロール成形等により、多数配列して設けられている。このことから明らかなように、隣り合う流路間に連通路が形成されている。従って、流路を通流する媒体が隣り合う流路に出入りできて撹拌され熱交換効率が向上する。尚、これらの円状ビード４は、後述するヘッダタンクと接合する部分には設けられていない。

そして、ロール成形により、プレート２の凹部３で膨出方向の反対側に折曲げられ、凹部３で折曲げられたプレート２の両端部が合せられて折曲げられた凹部３が潰され、図３に示すように、偏平チューブ１の横断面外形形状が中心線Ｌを中心とした対称形に形成されている。尚、図中、２ａ、２ａは合せられたプレートの端部を示す。

更に、熱交換器のヘッダタンク５には、図５に示すように、偏平チューブ１の横断面外形形状に対応したチューブ挿入孔６が設けられ、このチューブ挿入孔６内に偏平チューブ１の各端部を挿入して組付け、一体ろう付けにより接合される。

次に、このような左右対称な偏平チューブ１を製造する場合について図６を参照して説明する。

図６に示すように、偏平チューブ１の材料である所定幅のプレート２が巻取られたロール８から繰出されたプレート２は、上下一組の成形ロール９、９により、凹部３及び円状ビード４が形成され、その後、複数段設けられた折曲げロールにより、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、次第に折曲げ角度が増大して折曲げてプレート端部２ａが合せられ、その後、図７（ｄ）に示すように、型ロール１３により、プレート２端部が合せた状態で、上記折曲げられた偏平チューブ１の凹部３が潰される。その後、熱交換器の大きさに応じたチューブ長さに切断され、偏平チューブが得られる。

したがって、本具体例の偏平チューブにおいては、偏平チューブの横断面外形形状が左右対称形に形成されているので、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に方向性がなくなり、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に偏平チューブを組付ける際に、組付け方向を確認する必要がなくなり、偏平チューブの組付作業性が向上し、生産性を高めることができる。

また、ロール成形の後で、再度、折曲げられた凹部が潰されるので、端部の接合部分が開くことを防止でき、チューブ挿入孔に偏平チューブを挿入する際に、偏平チューブの挿入がスムースとなり、組付け性が向上する。

更に、折曲げ部分には凹部を潰したあぜ状の突出部が形成されるので、折曲げ側の強度が高まり、大きな耐圧性を必要とするコンデンサ等にも適用することが可能となる。

このように、本具体例の偏平チューブによれば、横断面外形形状が左右対称形に形成されるので、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に方向性がなくなり、ヘッダタンクのチューブ挿入孔に偏平チューブを組付ける際に、組付け方向を確認する必要がなくなり、偏平チューブの組付作業性が向上し、生産性を高めることができる。

また、隣り合う流路間に連通路が形成されているので、流路を通流する媒体が隣り合う流路に出入りできて撹拌され、これにより熱交換効率が向上する。

更に、折曲げ部分には凹部を潰した突出部が形成されるので、折曲げ側の強度が高まり、大きな耐圧性を必要とするコンデンサ等にも適用することが可能となる。

本発明の熱交換器の偏平チューブは、自動車搭載の熱交換器や、各種の冷凍サイクルに適用することができる。

本発明の一具体例に係り、偏平チューブの斜視断面図である。 偏平チューブの平面図である。 偏平チューブの正面図である。 プレートの正面図である。 ヘッダタンクのチューブ挿入孔を示す正面図である。 偏平チューブの製造工程を示す概略図である。 （ａ）〜（ｄ）は折曲げロール及び型ロールによる偏平チューブの形成状況を示す正面図である。 従来の偏平チューブを示す斜視断面図である。

符号の説明

１ 偏平チューブ
２ プレート
２ａ プレート端部
３ あぜ状の凹部

Claims (1)

1. ロール成形により、長手方向に伸延する複数の流路が形成されるとともに、所定長さに切断された熱交換器の偏平チューブにおいて、
   流路形成のロール成形では、偏平チューブ（１）の材料となるプレート（２）の横断面外形形状が、中央部を中心とした対称形に形成されるとともに、当該中央部には凹部（３）を有し、更にプレートの端部が合せられて、端部の開口防止用の成形が前記凹部を潰すことによりなされ且つ偏平チューブの横断面外形形状が中心線（Ｌ）を中心とした左右対称形に形成されるとともに、少なくともヘッダタンクと接合する部分の外周面は平坦に形成され、チューブ内部では隣り合う流路間に連通路が形成されていることを特徴とする熱交換器の偏平チューブ。

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