JP4103762B2 - Brazed flat tube - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換流体が流通するろう付け扁平チューブに関するものであり、一般にラジエータ、コンデンサ、エバポレータ、オイルクーラ等の熱交換器に使用するのに好適である。 The present invention relates to a brazed flat tube through which a heat exchange fluid flows, and is generally suitable for use in a heat exchanger such as a radiator, a condenser, an evaporator, and an oil cooler.
一般にラジエータ、コンデンサ等の熱交換器においては、コンパクト熱交換器と称する小形、高性能熱交換器が使用されている。このような熱交換器においては、例えば図1に示すようにチューブ1とコルゲート状のアウターフィン2とを交互に積み重ねて熱交換コア部を形成し、この熱交換コア部のチューブに両側からヘッダタンク4を取り付けることで熱交換器を形成しており、このような場合、小型化を図りつつ熱交換能力を確保するために、このチューブとして扁平チューブが使用されている。なお、このような熱交換器は、近年においては通常、アルミニウム材又はアルミニウム合金材で作られることが多い。
Generally, in heat exchangers such as radiators and condensers, small and high-performance heat exchangers called compact heat exchangers are used. In such a heat exchanger, for example, as shown in FIG. 1,
従来においては、このような扁平チューブとして、電縫管や押し出し成形管が使用されていたが、何れもコストが嵩むだけでなく、電縫管の場合、伝熱効率向上のためにインナーフィンを管の開口から挿入しなければならず、その挿入作業が面倒になるという問題があった。また押し出し成形管の場合、成形時に管の内部にインナーフィンに代わって熱交換性能を向上させる構造を設けることができるが、そのため肉厚を薄くすることが難しく、肉厚が厚くする分、熱交換性能を向上させることができないという問題があった。 Conventionally, as such a flat tube, an electric-welded tube or an extruded tube has been used, but not only the cost increases, but in the case of an electric-welded tube, an inner fin is used to improve heat transfer efficiency. There is a problem that the insertion work becomes troublesome. In the case of an extruded tube, a structure that improves the heat exchange performance can be provided inside the tube in place of the inner fin during molding, but it is difficult to reduce the wall thickness. There was a problem that the exchange performance could not be improved.
このため、1枚の長尺状の板材の片側にコルゲート状のインナーフィンを置いた状態で、この板材の中間部をU字形に折り返し、板材の両側縁の折り曲げ部同志を突き合わせて、この突き合わせ部をろう付けすることにより、インナーフィンが内挿された扁平チューブを形成することが、知られている(特許文献1参照)。
このチューブから突出した突き合わせ部を無くすために、図3に示されるインナーフィンが内挿された扁平チューブが、知られている。即ち、長尺状板材10の両側縁部を向かい合う方向に曲げて側縁弯曲部10a,10bを形成すると共に、長尺状板材10の片側にインナーフィン11を置いて、長尺状板材10の中間部10cをU字形に折り返し、両側縁部の側縁弯曲部10a,10bを重ね合わせ、この重ね合わせ部をろう付けすることにより、インナーフィン11が内挿された扁平チューブ1が形成される。なお、重ね合わせ部をろう付けするときに、インナーフィン11とチューブ1内面もろう付けされる。
In order to eliminate the butted portion protruding from the tube, a flat tube in which an inner fin shown in FIG. 3 is inserted is known. That is, the side edges of the
しかしながら、このような長尺状板材10の中間部10cをU字形に折り返して扁平チューブ1を形成するものでは、U字形に折り返す折曲部10cのスプリングバックによって、図3のB部の拡大図で示すように、折曲部10cの近傍のインナーフィン11面とチューブ1内面との接触が悪くなりがちで、ろう付け時に折曲部10c近傍のインナーフィン11に未ろう付けが発生し易い。このようなインナーフィン11の未ろう付けは、チューブの耐圧強度の低下につながるという問題がある。
However, in the case where the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、長尺状板材の中間部を折り曲げて形成する、インナーフィンが内挿された扁平チューブにおいて、折曲部近傍のインナーフィンとチューブ内面との未ろう付けの発生を防止し、チューブの耐圧強度の低下を防ぐことである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to form an inner fin in the vicinity of a bent portion in a flat tube in which an inner fin is inserted, which is formed by bending an intermediate portion of a long plate material. It is to prevent the occurrence of unbrazing with the inner surface of the tube and to prevent a decrease in pressure resistance of the tube.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のろう付け扁平チューブを提供する。
請求項1に記載のろう付け扁平チューブは、長尺状板材の上面の片側にインナーフィンを載置して、その略中間部を両側縁部が同一方向を向くようにU字状に折曲して両側縁部を重ね合わせて、ろう付けして形成するろう付け扁平チューブであって、その長尺状板材の略中間部に曲げ剛性が小さい弱剛性部を形成すると共に、この弱剛性部が、ろう付け扁平チューブの両端部がヘッダプレートに形成されるチューブ用穴に挿入される際のヘッダプレートに挿入される部位を除いた部位に設けられたものである。これにより、長尺状板材の略中間部を折曲してチューブを形成する際の折曲部のスプリングバックによる折曲部近傍でのインナーフィンとチューブ内面との接触不良による未ろう付けの発生を防止でき、チューブの耐圧強度の低下を防止できる。また、ヘッダプレートに挿入される部位を除く部位に、弱剛性部が設けられているので、ヘッダプレートに形成されたチューブ用穴と扁平チューブとの隙間を小さくすることができる。
また、請求項2のろう付け扁平チューブは、長尺状板材の略中間部に形成した弱剛性部が、薄肉部又は切り欠き部であることを規定したものである。
The present invention provides a brazed flat tube according to each of the claims as means for solving the problems.
The brazed flat tube according to
Moreover, the brazed flat tube of
請求項3に記載のろう付け扁平チューブは、長尺状板材の上面の片側にインナーフィンを載置して、その略中間部を両側縁部が同一方向を向くようにU字状に折曲して両側縁部を重ね合わせて、ろう付けして形成するろう付け扁平チューブであって、その長尺状板材の略中間部に曲げ剛性が小さい弱剛性部を形成し、かつその長尺状板材の両側縁部に向かい合う方向に向けて曲げた側縁弯曲部を形成すると共に、この両側縁弯曲部が重ね合わせられたときに、内側にくる側縁弯曲部の先端が、外側の側縁弯曲部の内面に向けて、内側の側縁弯曲部の半径より外方に曲げられているものであり、これにより、ろう付けの際に内側の側縁弯曲部の先端を外側の側縁弯曲部の内面に確実に当接させることができ、外側の側縁弯曲部の先端の内側の側縁弯曲部の外面への当接と共に、少なくとも2個所の当接点を確保できてろう廻り起点Pとすることができ、ろう廻り長さを長くすることができ、重ね合わせ部のろう付けの信頼性を向上できる。また、長尺状板材の略中間部を折曲してチューブを形成する際の折曲部のスプリングバックによる折曲部近傍でのインナーフィンとチューブ内面との接触不良による未ろう付けの発生を防止でき、チューブの耐圧強度の低下を防止できる。
請求項4のろう付け扁平チューブは、請求項2と同じ技術内容で単に従属先が請求項3になっただけである。 The brazed flat tube according to claim 3 is configured such that an inner fin is placed on one side of the upper surface of the long plate member, and a substantially intermediate portion thereof is bent into a U shape so that both side edges are directed in the same direction. And a brazed flat tube formed by superimposing both side edges and brazing, and forming a weakly rigid portion having a small bending rigidity at a substantially middle portion of the elongated plate material, and its long shape A side edge bent portion that is bent in a direction facing both side edges of the plate material is formed, and when the side edge bent portions are overlapped, the tip of the side edge bent portion that is on the inner side is the outer side edge. It is bent outward from the radius of the inner side edge bent portion toward the inner surface of the bent portion, so that the tip of the inner side edge bent portion is bent to the outer side edge bent during brazing. The inner side of the tip of the outer side edge bent part Along with the contact of the bent portion with the outer surface, at least two contact points can be secured and the brazing start point P can be obtained, the brazing length can be lengthened, and the brazing reliability of the overlapped portion can be increased. Can be improved. In addition, when the tube is formed by bending a substantially middle portion of the long plate material, unbrazing occurs due to poor contact between the inner fin and the inner surface of the tube due to the spring back of the bent portion. It can prevent, and the fall of the pressure strength of a tube can be prevented.
The brazed flat tube according to claim 4 has the same technical content as that of
請求項5のろう付け扁平チューブは、弱剛性部がチューブの長手方向全域に渡って設けられていることを規定したものであり、これにより、扁平チューブを製造するにあたって、折り曲げられた際に略中間部に相当する部位に弱剛性部が連続的に形成された板材を折り曲げ加工し、所望するチューブ長さに切断すればよく、製造時におけるチューブ長さの変更に容易に対応することができる。
請求項6のろう付け扁平チューブは、内側の側縁弯曲部の外方に曲げられた先端近辺にも曲げ剛性が小さい弱剛性部を形成したものであり、これにより、内側の側縁弯曲部の半径より外方に容易に曲げられると共に、後で容易に内方に曲げ戻すことができる。 The brazed flat tube according to claim 5 stipulates that the weakly rigid portion is provided over the entire longitudinal direction of the tube, so that when the flat tube is manufactured, it is substantially not bent. A plate material in which a weakly rigid portion is continuously formed in a portion corresponding to the intermediate portion may be bent and cut to a desired tube length, and it is possible to easily cope with a change in the tube length during manufacturing. .
Brazing the flat tube according to claim 6, which also flexural rigidity bent tip around the outside of the inner side edge curved portion to form a small weak rigidity portion, thereby, the inside of the side edges curved portions with readily bent outwardly than the radius of Ru can later return easily bent inwardly.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のろう付け扁平チューブについて説明する。図1は、本発明のろう付け扁平チューブを使用した熱交換器の全体構成を示す3面(正面、平面、側面)図である。熱交換器のコア部は、扁平チューブ1とコルゲート状のアウターフィン2とを交互に積層することによって形成されている。扁平チューブ1の両端は、それぞれヘッダタンク4A,4Bによって覆われたヘッダプレート3A,3Bに連結されている。それぞれのヘッダタンク4A,4Bは、パイプ5A,5Bによって連結され、熱交換流体の出入口となっている。熱交換器のコア部の外側面には、補強材としてサイドプレート6が取り付けられている。図1には示されていないが、扁平チューブ1の内部には、インナーフィンが設けられている。このような熱交換器は、一般には扁平チューブ1の内部を液体の熱交換流体を流し、扁平チューブ1の外部を気体の熱交換流体を流すことで、両者の熱交換を行っている。また一般に、アウターフィン2と扁平チューブ1とは、フィンまたはチューブにクラッドされたろう材によってろう付けされている。
Hereinafter, a brazed flat tube according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a three-sided view (front, plane, side) showing the overall structure of a heat exchanger using the brazed flat tube of the present invention. The core part of the heat exchanger is formed by alternately laminating
図2は、本発明の実施の形態の扁平チューブの断面図とその要部Aの拡大断面図である。本発明の扁平チューブ1は、長尺状板材10の上面の片側にインナーフィン11を載置し、その略中間部10cをU字状に折曲して、インナーフィン11が載置されていない他方の片側をインナーフィン11上に載せ、長尺状板材10の両側縁部を重ね合わせて、この重ね合わせ部をろう付けすることによって形成される。なお、重ね合わせ部をろう付けするとき、インナーフィン11と扁平チューブ10内面もろう付けされる。長尺状板材10の両側縁部には、向かい合う方向に向けて曲げた略半円状の側縁弯曲部10a,10bがそれぞれ形成されていて、両者が重ね合わされる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a flat tube according to an embodiment of the present invention and an enlarged cross-sectional view of a main part A thereof. In the
図2の要部Aの拡大図に示すように、長尺状板材10の略中間部10cをU字状に折り曲げて形成される折曲部10cには、本願発明の特徴である、折曲部10cのスプリングバック力を弱くする第1の弱剛性部10dがチューブ長手方向全域に渡って形成されている。この第1の弱剛性部10dは、折曲部10cの肉厚を他の部分の肉厚よりも徐々に薄くした薄肉部としてもよいし、折曲部10cの一部を内面から切り欠いた切り欠き部としてもよい。このように折曲部10cに第1の弱剛性部10dを設けることによって、長尺状板材10を折曲した際のスプリングバック力を弱くすることができ、折曲部10c近傍とチューブ内面との密着性を良くすることができ、ろう付けの際のインナーフィン11とチューブ1内面との未ろう付けの発生を防止することができる。
また、上述した実施例では、第1の弱剛性部10dは、チューブ長手方向全域に渡って設けられており、扁平チューブ1は、第1の弱剛性部10dが連続的に形成された長尺状板材10を折曲形成した後、所望する長さに切断することによって得ることができる。そのため、製造時のチューブの長さの変更に容易に対応することができる。
As shown in the enlarged view of the main part A in FIG. 2, the
Moreover, in the Example mentioned above, the 1st weak
上記した折曲部10cの第1の弱剛性部10dは、チューブ長手方向全域に渡って設けることが望ましいが、チューブ長手方向に沿って部分的に設けてもよい。例えば、扁平チューブ1の両端は、図1に示すようにヘッダプレート3A,3Bのチューブ用穴(図示せず)に挿入嵌合されて、ろう付け固定されるので、その両端は、スプリングバックの影響を受けることがないので、この部分には弱剛性部10dを設ける必要はない。即ち、チューブ用穴への嵌合部分では、強制的にインナーフィンとチューブ内面とは密着させられるので、弱剛性部10dを設けなくてもよい。このように、チューブ用穴に挿入される部分を除いた部位に弱剛性部10dが設けられたチューブとすると、ヘッダプレート3A,3Bのチューブ用穴とチューブ1の壁面との隙間を小さくすることができる。
また、上述した実施例と同様に折曲部10cのスプリングバック力を弱くすることができる程度であれば、ヘッダプレートに挿入される部位以外の部位に弱剛性部10dが設けられていない部位があってもよい。
The first weakly
Similarly to the above-described embodiment, if the springback force of the
また、長尺状板材10の両側縁部を弯曲状に重ね合わせたとき、内側となる側縁弯曲部10aの先端10eのみは、外側となる側縁弯曲部10bの内面に接触するように、その内面に向けて、内側の側縁弯曲部10aの半径よりも外方に曲げられている。このようにすることによって、ろう付けの際に内側の側縁弯曲部10aの先端10e、外側の側縁弯曲部10bの内面に確実に当接させることができ、外側の側縁弯曲部10bの先端10eの内側の側縁弯曲部10aの外面への当接と共に、少なくとも2個所の当接点を確保できてろう廻り起点Pとすることができ、ろう廻り長さを長くすることができ、重ね合わせ部のろう付けの信頼性を向上できる。
Further, when both side edges of the
また、内側の側縁弯曲部10aの外方に曲げられた先端10eを後で容易に内方に曲げ戻すことができるように、その先端10eの近傍には、曲げ剛性を小さくした第2の弱剛性部10fが設けられている。この第2の弱剛性部10fも、薄肉部又は切り欠き部にする等により形成される。
Further, in order to be able to easily bend the
更に、重ね合わせ部の外側になる側縁弯曲部10bの先端10gを、断面先細状に形成してもよい。これにより、外側の側縁弯曲部10bの先端10gの曲げ剛性も小さくでき、内側の側縁弯曲部10aの弯曲に沿って曲げ易くなり、ろう廻り起点Pを生成し易い。また、扁平チューブ1の曲面を滑かにすることができ、扁平チューブ1を取り付けるヘッダプレート3A,3Bのチューブ用穴の形成が容易となる。
Furthermore, you may form the front-end | tip 10g of the side edge curved
この長尺状板材10は、好ましくはアルミニウム又はアルミニウム合金が使用され、この板材10の内側(チューブ内面側)又は両面には、予めろう材がクラッドされていることが好ましい。このようにして、扁平チューブ1の形成作業とインナーフィンの挿入作業とを一度に同時に行うことができ、1回のろう付け作業でインナーフィンを挿入したろう付け扁平チューブを作成できる。
The
1…扁平チューブ
10…長尺状板材
10a…内側の側縁弯曲部
10b…外側の側縁弯曲部
10c…折曲部(中間部)
10d…第1の弱剛性部
10e…内側の側縁弯曲部の先端
10f…第2の弱剛性部
10g…外側の側縁弯曲部の先端
11…インナーフィン
DESCRIPTION OF
10d: first weakly
Claims (6)
前記長尺状板材の略中間部に、曲げ剛性が小さい弱剛性部が形成されていると共に、前記弱剛性部が、前記ろう付け扁平チューブの両端部がヘッダプレートに形成されるチューブ用穴に挿入される際の前記ヘッダプレートに挿入される部位を除いた部位に設けられていることを特徴とするろう付け扁平チューブ。 While placing the inner fin on one side of the upper surface of the long plate material, its substantially middle part is bent in a U shape so that both side edges face the same direction, and both side edges are overlapped, In this brazed flat tube with an inner fin inserted,
A weakly rigid portion having a small bending rigidity is formed in a substantially middle portion of the long plate material, and the weakly rigid portion is formed in a tube hole formed at both end portions of the brazed flat tube in the header plate. A brazed flat tube provided in a portion excluding a portion inserted into the header plate when inserted .
前記長尺状板材の略中間部に、曲げ剛性が小さい弱剛性部が形成されており、かつA weakly rigid portion having a small bending rigidity is formed in a substantially middle portion of the long plate material, and
前記長尺状板材の両側縁部に向かい合う方向に向けて曲げた側縁弯曲部が形成されていると共に、前記重ね合わせ部の内側の側縁弯曲部の先端が、外側の側縁弯曲部の内面に向けて、前記内側の側縁弯曲部の半径よりも外方に曲げられていることを特徴とするろう付け扁平チューブ。A side edge bent portion bent in a direction facing both side edge portions of the elongated plate material is formed, and a tip of the side edge bent portion on the inner side of the overlapping portion is formed on the outer side edge bent portion. A brazed flat tube characterized by being bent outward from the radius of the inner side edge bent portion toward the inner surface.
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