JPH05177286A

JPH05177286A - 熱交換器用チューブの製造方法

Info

Publication number: JPH05177286A
Application number: JP34609391A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ito; 真二伊東; Naokichi Kurokawa; 直吉黒川
Original assignee: MORI MACH KK; Showa Aluminum Corp
Current assignee: MORI MACH KK; Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-20
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JP3311001B2

Abstract

(57)【要約】【構成】アルミニウムブレージングシート製の帯状素
材にロールフォーミングによる曲げ加工を施すことによ
り、屈曲突条（12）の成形、突き合わせ部（14）（15）
の成形、Ｕ字状管壁部（10）の成形を順次的に行ない、
得られたチューブ成形体をろう付けに付すことにより、
屈曲突条（12）の先端を平面管壁（８）（９）の内面に
ろう付け一体化する。【効果】屈曲突条（12）を効率良く成形でき、ひいて
はこの屈曲突条（12）を有する熱交換器用チューブ
（１）の能率生産を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カークーラー、ルー
ムクーラー等のエアコン用凝縮器等の各種熱交換器に使
用されるアルミニウム等の金属製の熱交換器用チューブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】例えばカークーラー用凝縮器と
して、近時、いわゆるマルチフロータイプと称される熱
交換器が、高熱交換効率、低圧力損失、超コンパクト化
を実現しうるものとして、好んで使用される傾向にあ
る。

【０００３】この熱交換器は、第８図に示されるよう
に、並列状態に配置された複数本の偏平チューブ（１）
…の両端に左右一対の中空ヘッダー（２）（２）が連通
状態に接続されると共に、チューブ（１）…間の間隙内
にフィン（３）が配置され、かつ、ヘッダー（２）内が
高さ方向の所定の位置において仕切（４）により仕切ら
れたものとなされ、入口管（５）からヘッダー（２）内
に流入した冷媒がチューブ群を蛇行状に流通して出口管
（６）から流出されるものとなされている。

【０００４】ところで、このような凝縮器における偏平
チューブ（１）では特に、内部を流通する冷媒が高圧ガ
ス冷媒であることから、十分な耐圧性を有するものとす
る必要があり、そのため、第９図（イ）に示されるよう
に、上側の平面管壁（51）と下側の平面管壁（52）とが
チューブ（53）内部において中間仕切壁（54）にて相互
に連結されたものとなされることが多い。

【０００５】従来、このような仕切のあるチューブの製
造は、同図チューブ構造から明らかなようにホローダイ
スの使用による多孔押出技術を用いて行われていた。

【０００６】しかしながら、押出による製造では、その
製造技術上の制約から、チューブ（53）の高さ（Ｈ）を
一定以上に低くすることに限界があった。そのため、押
出チューブ（53）によるときは、コアを流通する空気の
抵抗を一定以上に小さくできないと共に、一定コア面積
内におけるチューブ本数も制限されて空気との接触面積
を一定以上に大きくできず、この結果、チューブ構造の
工夫による熱交換効率の向上に限界を生じていた。

【０００７】このような問題点に対し、近時、第９図
（ロ）に示されるように、所定幅を有する帯板状のシー
トを用い、これを幅方向の中央部においてＵ字状に折返
し、先端側縁部同士を溶接して偏平管、いわゆる偏平電
縫管（61）を製作し、この電縫管（61）内に波板（62）
を挿入し、この波板（62）を電縫管（61）の上下の管壁
（63）（64）にろう付け一体化することにより耐圧性能
を向上させたチューブも提案されている（特開昭６２−
２０７５７２号参照）。

【０００８】このようないわゆる電縫管製のチューブ
（65）によれば、帯板状シートとして超薄肉のシートを
使用することにより、チューブ（65）の高さ（Ｈ）を低
くでき、押出チューブ（53）の上記欠点を解消しえ、熱
交換器の更なる熱交換効率の向上を図ることができる。
因みに帯板状シートとして例えば０．４〜０．５ｍｍ程
度のものを使用することにより、チューブ（65）の高さ
（Ｈ）を１．５〜１．７ｍｍ程度の極めて低いものに製
造することができる。

【０００９】しかしながら、電縫管（61）に波板（62）
を挿入して耐圧性チューブ（65）となす、互いに独立し
た複数部品の組み合わせにかかる構造では、一般的に言
って生産性等の面で様々な不利を招く怨みがあった。例
えば波板（62）挿入という厄介な工程が必要となること
はもとより、波板（62）の挿入に際して、電縫管（61）
を単位長さに定尺切断しなければならないのが一般的で
あるため、量産性に劣るものであった。

【００１０】かかる技術背景において、次のような耐圧
性に優れたチューブが提案された（本出願人の先の出願
にかかる特願平２−１２２２８９号参照）。このチュー
ブ（１）は、第７図に示されるように、帯状シートの曲
げ成形によるもので、上下の管壁（８）（９）の一部を
折返し状に屈曲することによって、チューブ長さ方向に
延びる管内立ち上がり突出状の屈曲突条（12）を形成
し、該屈曲突条（12）の先端を、対向する平面管壁
（９）（８）にろう付け一体化した構造を有する。

【００１１】かかる構造のチューブ（１）によれば、上
下の管壁（８）（９）が屈曲突条（12）により連結され
て耐圧性に優れると共に、帯状シートの曲げ成形による
ものであることによりチューブ高さ（Ｈ）を低くして熱
交換性能を向上することができ、しかも、複数部品の組
み合わせ構造ではないことによる生産性等の面での優位
性を発揮しうる。

【００１２】そして、このチューブ構造の提案以来、該
チューブ（１）を、能率製造する方法、特に屈曲突条
（12）を最も能率よく成形する方法が、種々研究・検討
されている状況にある。

【００１３】かかる背景において、この発明は、管壁の
周方向の一部が折返し状に屈曲されて立ち上がり状に突
出された長さ方向に延びる屈曲突条を最も能率良く成形
することができ、ひいてはかかる屈曲突条を有する熱交
換器用チューブを能率生産することができる確固たる方
法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、管壁の周方向のいずれかの位置において長さ方
向に延びる接合部を有し、かつ、該管壁の周方向の一部
が折返し状に屈曲されて立ち上がり状に突出され長さ方
向に延ばされた屈曲突条を有する熱交換器用チューブの
製造方法であって、前記屈曲突条の成形を、前記接合部
の形成前の段階において、ロールフォーミングによる曲
げ加工により行なうことを特徴とする熱交換器用チュー
ブの製造方法を要旨とする。

【００１５】

【作用】上記方法では、ロール列からなるロールフォー
ミング機械に通すだけで折返し屈曲状の屈曲突状が成形
される。

【００１６】

【実施例】次に、この発明を、第７図に示されるような
マルチフロータイプの凝縮器用耐圧性チューブ（１）の
製造方法に適用した実施例を説明する。

【００１７】なお、本発明方法の製造対象たるチューブ
は、屈曲突条の先端がフリーの熱交換器要チューブの製
造等、要は、管壁の周方向の一部が折返し状に屈曲され
て立ち上がり状に突出された長さ方向に延びる屈曲突条
を有する各種熱交換器用チューブの製造に広く適用され
うるものである。

【００１８】第７図に示される熱交換器用チューブ
（１）において、（８）（９）は上下の平面管壁、（1
0）はＵ字状管壁、（11）は接合部、（12）は屈曲突条
である。

【００１９】上下の平面管壁（８）（９）は所定間隔を
おいて互いに平行に配置され、その一側縁部がＵ字状壁
部（10）によって金属組織的に一体に連結されたものと
なされている。即ち、平面管壁（８）（９）とＵ字状管
壁（10）とは、所定幅の帯状シート素材をその幅方向中
央部においてＵ字状に折り返すことにより一体成形され
たものとなされている。そして、両平面管壁（８）
（９）の他側縁部は、内方湾曲状に曲げ加工されると共
に、その先端部が突き合わせ部（14）（15）として折返
し屈曲状に成形され、かつ該突き合わせ部（14）（15）
の先端部同士が互いに突き合わせ状態にされている。そ
して、両突き合わせ部（14）（15）同士が、ろう付けに
より接合一体化されて、内部密閉状の偏平管に形成され
ている。

【００２０】そして、屈曲突条（12）は、上下の平面管
壁（８）（９）の周方向の一部が折返し状に屈曲されて
該平面管壁（８）（９）の内面から管内方に垂直に立ち
上げられて、チューブ長さ方向に延ばされたもので、そ
の立ち上げ方向の先端が相対向する平面管壁（９）
（８）の内面にろう付けにより接合一体化されたものと
なされている。

【００２１】本実施例方法では、上記構成のチューブ
（１）を次のようにして製造する。

【００２２】即ち、成形用素材として、所定幅を有する
アルミニウムブレージングシート製帯板状シート素材
（20）を用いる。ブレージングシートは、両面にろう材
がクラッドされたものを用いる。また、この素材（20）
の肉厚は、製造しようとするチューブ（１）の管壁の厚
さに対応したものである。

【００２３】また、屈曲突条（12）を成形する装置とし
て、上下一対の成形用ロール（23）（24）を複数組、直
列状態に配列したロールフォーミング機械（22）を使用
する。

【００２４】このロールフォーミング機械（22）におけ
る各組の上下のロール（23）（24）間の隙間間隔は、成
形箇所において、素材（20）に適正な曲げを付与すべ
く、成形用素材（20）の厚さと略同じものに設定され、
他の部分では、成形中、シート素材（20）が幅方向に自
由に変位しうるよう、成形用素材（20）の厚さと略同じ
がそれよりも大きく設定されるのが一般的である。即
ち、ロールフォーミングによる成形中にシート素材（2
0）に幅方向の伸びを生じないように曲げ加工が行われ
るようになされている。

【００２５】また、上下のロール（23）（24）には、成
形用の環状凹凸（23a ）（24a ）が雄雌対応態様におい
て形成され、各組のロール（23）（24）間の成形隙間形
状が、シート素材挿入側のロール（23）（24）から出側
のロール（23）（24）に向けて、成形の進行状態に合わ
せて所定の態様に従って段階的に、異なったものに変化
していくものとなされている。

【００２６】なお、この屈曲突条成形用ロールフォーミ
ング機械（22）の出口側には、図示しないが、突き合わ
せ部（14）（15）を成形するロールフォーミング機械
と、Ｕ字状管壁（10）を成形するロールフォーミング機
械とが順次的に直列状態に連続配置されている。

【００２７】チューブ（１）の製造においては、まず、
上記の帯状シート素材（20）を、上記ロールフォーミン
グ機械（22）等に通していくことにより、ろう付け前の
チューブ成形体にまで成形する。この成形工程は、屈曲
突条（12）を成形する工程と、突き合わせ部（14）（1
5）を成形する工程と、Ｕ字状管壁（10）を成形する工
程とからなる。

【００２８】屈曲突条（12）の成形工程は、屈曲突条
（12）を２個ずつ同時成形する組み合わせからなる。即
ち、第２図（ト）に示されるように、隣り合う２個の屈
曲突条（12）（12）を成形し、次いで、第４図（ル）に
示されるように、次の隣り合う２個の屈曲突条（12）
（12）を成形するというようにして逐次遂行していく。

【００２９】隣り合う２個の屈曲突条（12）（12）の同
時成形は、第１図（イ）ないし第２図（ト）に示される
ような成形過程を経ることにより行なう。即ち、まず、
第１図（ロ）に示されるような素材寄込み工程を経なが
ら、第１図（ハ）に示されるように両屈曲突条（12）
（12）の相対向する側の立ち上がり部（12b ）（12c ）
を、成形する。次いで、第２図（ニ）に示されるように
相反する側の立ち上がり部（12a ）（12b ）を成形すべ
く折込み（26）（26）を行ない、同図（ホ）に示される
ように該折込み部（26）（26）の角度が直角となるとこ
ろまで成形する。しかるのち、第２図（ヘ）に示される
ように、隣り合う立ち上がり部（12a ）（12b ）同士、
（ 12c ）（12d ）同士が合わさる方向に寄せていき、
そして、第２図（ト）に示されるように、これらを屈曲
重ね合わせ状態にする。以上のようにして隣り合う２個
の屈曲突条（12）（12）を成形する。

【００３０】次いで、第３図（チ）ないし第４図（ル）
に示されるように、上記と同様に、次の隣り合う２個の
屈曲突条（12）（12）を成形する。なお、この成形中に
生じるシート寄込み動作による既成形の屈曲突条（12）
（12）の幅方向の自由な変位を阻害しないよう、上側の
ロール（23）は、既成形の屈曲突条（12）（12）の存在
する領域において下側のロール（24）から所定距離だけ
大きく離間されたものに形成されている。

【００３１】以上の２個単位の成形を繰り返して所要個
数の屈曲突条（12）を成形し終えた成形シートを、次い
で、そのまま連続的に、突き合わせ部成形用ロールフォ
ーミング機械内に送り、第５図（イ）に示されるよう
に、突き合わせ部（14）（15）の成形を行う。なお、こ
の突き合わせ部（14）（15）の構造としては、同図
（イ）に示されるように屈曲折返し状のものでもよい
し、あるいは同図（ロ）に示されるように、接合面積を
広く確保すべく上下の平面管壁（８）（９）と平行に内
方に突出されたものとなされてもよく、またその他の突
き合わせ構造が採用されてもよい。

【００３２】更に、この成形シートを、そのまま連続的
に、Ｕ字状管壁成形用ロールフォーミング機械内に送
り、第６図に示されるように、Ｕ字状管壁（10）の成形
を行うと、該成形機械の出側から、ろう付け前の所定チ
ューブ形状をした第７図に示される曲げ成形構造のチュ
ーブ成形体が送り出されてくる。

【００３３】そして、以上のようにして成形したチュー
ブ成形体に対して炉中ろう付け等によるろう付けを行な
う。これにより、各屈曲突条（12）の先端が上下の平面
管壁（９）（８）に、また突き合わせ部（14）（15）同
士も併せて、更に屈曲突条（12）の重合面同士も含め、
一括ろう付け接合され、第７図に示されるような多孔偏
平チューブ（１）に製作される。

【００３４】なお、上記実施例では屈曲突条（12）の成
形を２個単位で行なっていくものを説明したが、１個単
位、あるいは１個単位と２個単位の組み合わせ等により
行なうようにしてもよい。また、上記実施例では、突き
合わせ部（14）（15）同士の接合をろう付けにより行う
ものとなされているが、この部分については上記ろう付
けを行う前の段階で電縫溶接を行って接合するものとな
されてもよい。

【００３５】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器用チ
ューブの製造方法は、屈曲突条の成形をロールフォーミ
ングによる曲げ加工により行なうものであるから、ロー
ルフォーミング機械に通すだけで折返し屈曲状の屈曲突
条が成形され、該屈曲突条の成形を能率的に行なうこと
ができ、ひいてはこのような屈曲突条を有するチューブ
の能率生産を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（イ）ないし図（ハ）は屈曲突条の成形途上
の状態を示す成形用素材の断面図である。

【図２】図（ニ）ないし図（ト）は屈曲突条の成形途上
の状態を示す成形用素材の断面図である。

【図３】図（チ）及び図（リ）は屈曲突条の成形途上の
状態を示す成形用素材の断面図である。

【図４】図（ヌ）及び図（ル）は屈曲突条の成形途上の
状態を示す成形用素材の断面図である。

【図５】図（イ）は成形後の突き合わせ部の断面図、図
（ロ）は変形例にかかる突き合わせ部の断面図である。

【図６】Ｕ字状管壁の成形途上の状態を示す素材の断面
図である。

【図７】本発明の製造対象たるチューブの断面図であ
る。

【図８】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【図９】図（イ）は従来のチューブの断面図、図（ロ）
は従来の他のチューブの断面図である。

【符号の説明】

１…チューブ１１…接合部１２…屈曲突条２２…ロールフォーミング機械２３、２４…成形用ロール

フロントページの続き (72)発明者黒川直吉岡山県英田郡英田町奥1086

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管壁の周方向のいずれかの位置において
長さ方向に延びる接合部を有し、かつ、該管壁の周方向
の一部が折返し状に屈曲されて立ち上がり状に突出され
長さ方向に延ばされた屈曲突条を有する熱交換器用チュ
ーブの製造方法であって、前記屈曲突条の成形を、前記
接合部の形成前の段階において、ロールフォーミングに
よる曲げ加工により行なうことを特徴とする熱交換器用
チューブの製造方法。