JP3822958B2 - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば車両用空調装置に用いられる熱交換器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タンク壁に形成されたチューブ挿入用穴に扁平チューブを挿入するタイプの熱交換器はよく知られている。また、タンクからの流体（たとえば、冷媒）の洩れ防止等の観点から、上記挿入用穴の周縁にバーリング加工を施し、該バーリング加工により形成されたバール部と扁平チューブの外周面とを接合（ろう付け）することによりタンク壁と扁平チューブとの接合面積を大きくして、両者の接合性を確保する方法も既に知られている。
【０００３】
しかし、一回のプレス加工によりバール部と挿入用穴を形成しようとすると、とくに、チューブ挿入用穴の両端部におけるバール部の曲率半径が小さいことから、バール部のその部分に割れが生じるおそれがある。また、該方法においては、挿入穴の周縁にバール部が略均一な高さに形成されるため、チューブを挿入しずらいことがある等の問題もある。
【０００４】
また、タンク壁にチューブ挿入穴よりも一まわり小さな下孔（長穴）を設けた後に、プレス加工を施しバール部とチューブ挿入穴とを形成するようにすれば、バール部の割れはある程度防止できるものの形成されるバール部全体が低くなるため、タンク壁とチューブとの十分な接合面積が確保できなくなる。また、ろう付け時におけるタンクとチューブとの正しい位置関係が損なわれるおそれもある。なお、この対策として、チューブをバール部の先端部からタンク内へ突出させ、該チューブの先端を拡管する方法（実開平５−１７３８５号公報）も提案されているが、該提案においては、チューブの先端をタンク内部に大きく突出させなければならないため、タンク内における流路抵抗が増加するおそれがある。また、熱交換器が、ラジエータのように内部に水を流通させる熱交換器である場合には、耐食性層が形成されていないチューブの先端の外面が水と接触し腐食するおそれもある。さらに、該提案においては、チューブ拡管工程が必要になるため作業工数が増加する。
【０００５】
また、実公昭６３−５０６２８号公報においては、バール部をテーパ状に形成し、該バール部の端部をチューブの外面に合わせた端面に形成し、該面とチューブ外面とをろう付けする提案がなされているが、該提案においてはタンク壁構成部材の肉厚程度の接合面積しか得られず、タンク壁とチューブとの良好な接合性を確保できなくなるおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、流体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を容易に、しかも低コストで得ることのできる熱交換器の製造方法を提供することにあり、とくに扁平チューブとタンクのチューブ挿入用穴との良好な接合状態を得ることのできる熱交換器の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器の製造方法は、複数の扁平チューブを、タンク壁に形成した、前記扁平チューブの形状に対応する長穴形状を有するチューブ挿入用穴に挿入した後タンク壁に接合する熱交換器の製造方法において、前記チューブ挿入用穴の形成を
（イ）前記タンク壁に、一つのチューブ挿入用穴に関して該穴の両端部に相当する位置に、それぞれ前記扁平チューブの厚みよりも小さい径の下孔を穿設し、
（ロ）前記両下孔間部位を打ち抜いて前記チューブ挿入用穴を形成すると同時に該チューブ挿入用穴周縁にバーリング加工を施し、かつ、該バーリング加工により形成される前記チューブ挿入用穴周縁部のバール部を該穴の両端部における高さが中央部における高さよりも低くなるように形成する、
ことにより行うことを特徴とする方法からなる。
【０００８】
上記バール部の高さの高い部分には、挿入される扁平チューブの上下平坦部を、上記バール部の高さの低い部分には、扁平チューブの幅方向両端部の半円状部を対応させることが望ましい。上記のような対応関係とすることにより、タンク壁とチューブとの接合面積を十分に大きく確保しつつ、タンク壁のチューブ挿入穴への挿入作業の容易化を図ることができる。
【０００９】
上記扁平チューブは、バール部を有するチューブ挿入用穴に挿入した後に、バール部の内面すなわちタンク壁にろう付けし接合することができる。
【００１０】
上記のような熱交換器の製造方法においては、まずはじめに、タンク壁の一つのチューブ挿入用穴に関して、該穴の両端部（穴長手方向両端部）に相当する位置に、それぞれ、扁平チューブの厚みよりも小さい径の下孔を穿設する。次に、両下孔間を打ち抜いてチューブ挿入用穴を形成すると同時に、該挿入用穴の周縁にバーリング加工が施される。該挿入用穴の両端部に相当する位置には上記下孔が予め穿設されているため、チューブ挿入用穴の両端部にバール部が形成される際には、該両端部の肉が上記下孔の穿設により前もってぬすまれているので、チューブ挿入用穴の両端部に形成されるバール部の高さは、中央部における高さよりも低くなる。このように、形成されるバール部の高さに、部位に応じて適切に高低差をつけることにより、全体として大きな接合面積が確保されつつ、チューブ挿入が容易化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の熱交換器の製造方法の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施態様に係る熱交換器の製造方法により製造される熱交換器を示している。図において、１は熱交換器を示している。熱交換器１はタンク２とタンク３とを有しており、タンク２、３は複数の扁平チューブ６により連通されている。また、扁平チューブ６間には、フィン７が配設されている。
【００１２】
タンク２内部は区画板（図示略）により２室に区画されており、一方の室には入口パイプ４が開口され、他方の室には出口パイプ５が開口されている。
【００１３】
タンク２、３は、図２に示すようにタンク部材８と座板９とから形成されている。タンク２、３の両端はキャップ１０により閉塞されている。タンク２、３のタンク壁を形成する座板９には、図３、図４に示すように扁平チューブ６の形状に対応する長穴形状を有するチューブ挿入用穴１１が形成されている。チューブ挿入用穴１１の周縁にはバール部１２が形成されている。バール部１２は、チューブ挿入用穴１１の両端部に形成される低いバール部分１３と、穴１１の中央部に形成される高いバール部分１４とからなっている。本実施態様においては、図４に示すようにバール部１２内へ挿入される扁平チューブ６の平坦部に高いバール部分１４が、扁平チューブ６の幅方向両端部の半円状部に低いバール部分１３が対応するようになっている。
【００１４】
上記のような熱交換器においては、タンク２、３の座板９の一つのチューブ挿入用穴１１および該穴１１周縁のバール部１２は以下のようにして形成される。まずはじめに、図７、図８に示すように、座板９に形成されるチューブ挿入用穴１１の両端部に相当する位置に扁平チューブ６の厚みよりも小さい径の下孔１５を穿設する。下孔１５は、図７に示すようにパンチ１６により簡単に穿設することができる。次に、穿設された下孔１５間を専用型１７により打ち抜いてチューブ挿入用穴１１を形成すると同時に、該穴１１周縁にバーリング加工を施しバール部１２を形成する。
【００１５】
上記バーリング加工により、チューブ挿入用穴１１周縁の全体にバール部１２が形成されるが、穴１１の両端部に相当する位置には予めチューブ６よりも小径の下孔１５が穿設されており該部分の肉がぬすまれているので、図９に示すように穴１１の両端部には、低いバール部分１３が形成され中央部には高いバール部分１４が形成される。
【００１６】
そして、チューブ６をバール部１２を有する穴１１に挿入した後、熱交換器１を仮組み（アセンブリ状態）し、ろう付けが行われるようになっている。該ろう付けにより、チューブ６がバール部１２、すなわちタンク２、３の壁を形成する座板９に接合される。
【００１７】
本実施態様の熱交換器の製造方法においては、座板９に予め下孔１５を穿設した後に、チューブ挿入用穴１１の形成およびバーリング加工が施されるので、穴１１の両端部に形成される低いバール部分１３の割れを確実に防止しつつ、穴１１の中央部には高いバール部分１４を形成することができる。なお、下孔１５の穿設に用いるパンチ１６、穴１１の形成およびバーリング加工に用いられる型１７は、ごく簡単な構造であるので、型製作費用等を安価に抑えることができる。
【００１８】
また、形成されるバール部１２には低いバール部分１３が含まれているので、穴１１への扁平チューブ６の挿入作業を容易化することができる。また、高いバール部分１４の形成により、扁平チューブ６との間の十分な接合面積を確保することができる。したがって、液体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を低コストで得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器の製造方法によるときは、流体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を、容易にしかも低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る熱交換器の製造方法により製造される熱交換器の斜視図である。
【図２】図１の熱交換器のタンクの横断面図である。
【図３】図１の熱交換器の座板の部分斜視図である。
【図４】図３の座板のチューブ挿入用穴部の平面図である。
【図５】図３の座板のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図３の座板のＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。
【図７】タンクの座板に下孔を穿設する工程を示す工程図である。
【図８】下孔を穿設した座板の平面図である。
【図９】図８の座板にチューブ挿入用穴およびバーリング加工を施す工程の工程図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器
２、３ タンク
４ 入口パイプ
５ 出口パイプ
６ 扁平チューブ
７ フィン
８ タンク部材
９ 座板
１０ キャップ
１１ チューブ挿入用穴
１２ バール部
１３ 低いバール部
１４ 高いバール部
１５ 下孔
１６ パンチ
１７ 専用型
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば車両用空調装置に用いられる熱交換器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タンク壁に形成されたチューブ挿入用穴に扁平チューブを挿入するタイプの熱交換器はよく知られている。また、タンクからの流体（たとえば、冷媒）の洩れ防止等の観点から、上記挿入用穴の周縁にバーリング加工を施し、該バーリング加工により形成されたバール部と扁平チューブの外周面とを接合（ろう付け）することによりタンク壁と扁平チューブとの接合面積を大きくして、両者の接合性を確保する方法も既に知られている。
【０００３】
しかし、一回のプレス加工によりバール部と挿入用穴を形成しようとすると、とくに、チューブ挿入用穴の両端部におけるバール部の曲率半径が小さいことから、バール部のその部分に割れが生じるおそれがある。また、該方法においては、挿入穴の周縁にバール部が略均一な高さに形成されるため、チューブを挿入しずらいことがある等の問題もある。
【０００４】
また、タンク壁にチューブ挿入穴よりも一まわり小さな下孔（長穴）を設けた後に、プレス加工を施しバール部とチューブ挿入穴とを形成するようにすれば、バール部の割れはある程度防止できるものの形成されるバール部全体が低くなるため、タンク壁とチューブとの十分な接合面積が確保できなくなる。また、ろう付け時におけるタンクとチューブとの正しい位置関係が損なわれるおそれもある。なお、この対策として、チューブをバール部の先端部からタンク内へ突出させ、該チューブの先端を拡管する方法（実開平５−１７３８５号公報）も提案されているが、該提案においては、チューブの先端をタンク内部に大きく突出させなければならないため、タンク内における流路抵抗が増加するおそれがある。また、熱交換器が、ラジエータのように内部に水を流通させる熱交換器である場合には、耐食性層が形成されていないチューブの先端の外面が水と接触し腐食するおそれもある。さらに、該提案においては、チューブ拡管工程が必要になるため作業工数が増加する。
【０００５】
また、実公昭６３−５０６２８号公報においては、バール部をテーパ状に形成し、該バール部の端部をチューブの外面に合わせた端面に形成し、該面とチューブ外面とをろう付けする提案がなされているが、該提案においてはタンク壁構成部材の肉厚程度の接合面積しか得られず、タンク壁とチューブとの良好な接合性を確保できなくなるおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、流体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を容易に、しかも低コストで得ることのできる熱交換器の製造方法を提供することにあり、とくに扁平チューブとタンクのチューブ挿入用穴との良好な接合状態を得ることのできる熱交換器の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器の製造方法は、複数の扁平チューブを、タンク壁に形成した、前記扁平チューブの形状に対応する長穴形状を有するチューブ挿入用穴に挿入した後タンク壁に接合する熱交換器の製造方法において、前記チューブ挿入用穴の形成を
（イ）前記タンク壁に、一つのチューブ挿入用穴に関して該穴の両端部に相当する位置に、それぞれ前記扁平チューブの厚みよりも小さい径の下孔を穿設し、
（ロ）前記両下孔間部位を打ち抜いて前記チューブ挿入用穴を形成すると同時に該チューブ挿入用穴周縁にバーリング加工を施し、かつ、該バーリング加工により形成される前記チューブ挿入用穴周縁部のバール部を該穴の両端部における高さが中央部における高さよりも低くなるように形成する、
ことにより行うことを特徴とする方法からなる。
【０００８】
上記バール部の高さの高い部分には、挿入される扁平チューブの上下平坦部を、上記バール部の高さの低い部分には、扁平チューブの幅方向両端部の半円状部を対応させることが望ましい。上記のような対応関係とすることにより、タンク壁とチューブとの接合面積を十分に大きく確保しつつ、タンク壁のチューブ挿入穴への挿入作業の容易化を図ることができる。
【０００９】
上記扁平チューブは、バール部を有するチューブ挿入用穴に挿入した後に、バール部の内面すなわちタンク壁にろう付けし接合することができる。
【００１０】
上記のような熱交換器の製造方法においては、まずはじめに、タンク壁の一つのチューブ挿入用穴に関して、該穴の両端部（穴長手方向両端部）に相当する位置に、それぞれ、扁平チューブの厚みよりも小さい径の下孔を穿設する。次に、両下孔間を打ち抜いてチューブ挿入用穴を形成すると同時に、該挿入用穴の周縁にバーリング加工が施される。該挿入用穴の両端部に相当する位置には上記下孔が予め穿設されているため、チューブ挿入用穴の両端部にバール部が形成される際には、該両端部の肉が上記下孔の穿設により前もってぬすまれているので、チューブ挿入用穴の両端部に形成されるバール部の高さは、中央部における高さよりも低くなる。このように、形成されるバール部の高さに、部位に応じて適切に高低差をつけることにより、全体として大きな接合面積が確保されつつ、チューブ挿入が容易化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の熱交換器の製造方法の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施態様に係る熱交換器の製造方法により製造される熱交換器を示している。図において、１は熱交換器を示している。熱交換器１はタンク２とタンク３とを有しており、タンク２、３は複数の扁平チューブ６により連通されている。また、扁平チューブ６間には、フィン７が配設されている。
【００１２】
タンク２内部は区画板（図示略）により２室に区画されており、一方の室には入口パイプ４が開口され、他方の室には出口パイプ５が開口されている。
【００１３】
タンク２、３は、図２に示すようにタンク部材８と座板９とから形成されている。タンク２、３の両端はキャップ１０により閉塞されている。タンク２、３のタンク壁を形成する座板９には、図３、図４に示すように扁平チューブ６の形状に対応する長穴形状を有するチューブ挿入用穴１１が形成されている。チューブ挿入用穴１１の周縁にはバール部１２が形成されている。バール部１２は、チューブ挿入用穴１１の両端部に形成される低いバール部分１３と、穴１１の中央部に形成される高いバール部分１４とからなっている。本実施態様においては、図４に示すようにバール部１２内へ挿入される扁平チューブ６の平坦部に高いバール部分１４が、扁平チューブ６の幅方向両端部の半円状部に低いバール部分１３が対応するようになっている。
【００１４】
上記のような熱交換器においては、タンク２、３の座板９の一つのチューブ挿入用穴１１および該穴１１周縁のバール部１２は以下のようにして形成される。まずはじめに、図７、図８に示すように、座板９に形成されるチューブ挿入用穴１１の両端部に相当する位置に扁平チューブ６の厚みよりも小さい径の下孔１５を穿設する。下孔１５は、図７に示すようにパンチ１６により簡単に穿設することができる。次に、穿設された下孔１５間を専用型１７により打ち抜いてチューブ挿入用穴１１を形成すると同時に、該穴１１周縁にバーリング加工を施しバール部１２を形成する。
【００１５】
上記バーリング加工により、チューブ挿入用穴１１周縁の全体にバール部１２が形成されるが、穴１１の両端部に相当する位置には予めチューブ６よりも小径の下孔１５が穿設されており該部分の肉がぬすまれているので、図９に示すように穴１１の両端部には、低いバール部分１３が形成され中央部には高いバール部分１４が形成される。
【００１６】
そして、チューブ６をバール部１２を有する穴１１に挿入した後、熱交換器１を仮組み（アセンブリ状態）し、ろう付けが行われるようになっている。該ろう付けにより、チューブ６がバール部１２、すなわちタンク２、３の壁を形成する座板９に接合される。
【００１７】
本実施態様の熱交換器の製造方法においては、座板９に予め下孔１５を穿設した後に、チューブ挿入用穴１１の形成およびバーリング加工が施されるので、穴１１の両端部に形成される低いバール部分１３の割れを確実に防止しつつ、穴１１の中央部には高いバール部分１４を形成することができる。なお、下孔１５の穿設に用いるパンチ１６、穴１１の形成およびバーリング加工に用いられる型１７は、ごく簡単な構造であるので、型製作費用等を安価に抑えることができる。
【００１８】
また、形成されるバール部１２には低いバール部分１３が含まれているので、穴１１への扁平チューブ６の挿入作業を容易化することができる。また、高いバール部分１４の形成により、扁平チューブ６との間の十分な接合面積を確保することができる。したがって、液体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を低コストで得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器の製造方法によるときは、流体の洩れ等のおそれのない高品質の熱交換器を、容易にしかも低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る熱交換器の製造方法により製造される熱交換器の斜視図である。
【図２】図１の熱交換器のタンクの横断面図である。
【図３】図１の熱交換器の座板の部分斜視図である。
【図４】図３の座板のチューブ挿入用穴部の平面図である。
【図５】図３の座板のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図３の座板のＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。
【図７】タンクの座板に下孔を穿設する工程を示す工程図である。
【図８】下孔を穿設した座板の平面図である。
【図９】図８の座板にチューブ挿入用穴およびバーリング加工を施す工程の工程図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器
２、３ タンク
４ 入口パイプ
５ 出口パイプ
６ 扁平チューブ
７ フィン
８ タンク部材
９ 座板
１０ キャップ
１１ チューブ挿入用穴
１２ バール部
１３ 低いバール部
１４ 高いバール部
１５ 下孔
１６ パンチ
１７ 専用型
Claims (3)
- 複数の扁平チューブを、タンク壁に形成した、前記扁平チューブの形状に対応する長穴形状を有するチューブ挿入用穴に挿入した後タンク壁に接合する熱交換器の製造方法において、前記チューブ挿入用穴の形成を
（イ）前記タンク壁に、一つのチューブ挿入用穴に関して該穴の両端部に相当する位置に、それぞれ前記扁平チューブの厚みよりも小さい径の下孔を穿設し、
（ロ）前記両下孔間部位を打ち抜いて前記チューブ挿入用穴を形成すると同時に該チューブ挿入用穴周縁にバーリング加工を施し、かつ、該バーリング加工により形成される前記チューブ挿入用穴周縁部のバール部を該穴の両端部における高さが中央部における高さよりも低くなるように形成する、
ことにより行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 前記バール部の高さの高い部分が、挿入される扁平チューブの上下平坦部に対応しており、バール部の高さの低い部分が、扁平チューブの幅方向両端部の半円状部に対応している、請求項１の熱交換器の製造方法。
- 扁平チューブを、前記バール部を有する挿入用穴に挿入した後、前記タンク壁にろう付けする、請求項１または２の熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
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| JP22198997A JP3822958B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 熱交換器の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1151592A JPH1151592A (ja) | 1999-02-26 |
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| JP22198997A Expired - Fee Related JP3822958B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 熱交換器の製造方法 |
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| JP (1) | JP3822958B2 (ja) |
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| CN110114160A (zh) * | 2016-12-26 | 2019-08-09 | 株式会社T.Rad | 金属板上的带翻边的扁平孔的加工方法 |
| US11156413B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-10-26 | T.Rad Co., Ltd. | Metal plate burring method |
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| DE102009033774A1 (de) | 2008-08-08 | 2010-03-04 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher, Verwendung und Herstellungsverfahren eines Wäremtauschers |
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| DE102011076225A1 (de) | 2011-05-20 | 2012-11-22 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauscher |
| DE102012219268A1 (de) * | 2012-10-22 | 2014-04-24 | Mahle International Gmbh | Wärmetauscher |
| MX2019004922A (es) * | 2016-10-28 | 2019-06-20 | Valeo Systemes Thermiques | Placa recolectora para un intercambiador de calor para vehiculo automotriz. |
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| JP7274085B2 (ja) * | 2019-08-26 | 2023-05-16 | 株式会社ノーリツ | バーリング形成部材、熱交換器のヘッダ部材、熱交換器、およびバーリング形成部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP22198997A patent/JP3822958B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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