WO1999002283A1 - Tube pour echangeur de chaleur et procede de fabrication dudit tube - Google Patents

Tube pour echangeur de chaleur et procede de fabrication dudit tube Download PDF

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WO1999002283A1
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tube
heat exchanger
bent
bent portion
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Soichi Kato
Muneo Sakurada
Shin Kurihara
Sadao Haiya
Takashi Sugita
Shoji Akiyama
Takahumi Umehara
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Zexel Corporation
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C37/151Making tubes with multiple passages
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    • B21D53/00Making other particular articles
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger tube used for a heat exchanger and a method for producing the same.
  • a plurality of tubes are laminated with a fin interposed therebetween, and each end of these tubes is connected to a header pipe so that a medium is provided at an inlet / outlet joint provided on the header pipe.
  • Heat exchangers are known that are meandered multiple times between them.
  • a band-shaped plate made of a metal such as aluminum light alloy is subjected to roll forming, press working, etc. It is known to attach them.
  • the plate used is a brazed sheet that is clad in full brazing material, and the brazing of the main parts of the tubes and of the other parts of the heat exchanger is After assembling tubes, fins, header pipes, and the like using jigs and the like, the assembly is heated in a lump.
  • the tube 20 shown in FIG. 6 is formed by bending a strip-shaped plate and tying flat joints 22 and 22 provided at ends of the plate in the width direction to each other. Things.
  • the bent portion 21 of the plate is bent at a predetermined curvature corresponding to the thickness of the tube 20, and the joints 22 and 22 correspond to the thickness of the tube 20. It is formed at a predetermined height.
  • the bent portion 21 of the plate In order to improve the pressure resistance and heat exchange property of the tube 20, beads 23 formed by bending the plate in a concave shape are provided at appropriate intervals between the joints 22 and 22. ing. In other words, these beads 23 and 23 have their tops tied to opposing portions inside tube 20, respectively, and these beads 23 and 23 are inside tube 20. A plurality of flow paths 24, 24 partitioned by are formed.
  • the present invention provides a heat exchanger tube with improved fitting performance by bending the plate forming the tube more accurately and easily, and a method of manufacturing the same. It is intended to provide a law. Disclosure of the invention
  • the invention described in claim 1 of the present application is directed to a heat exchanger tube formed by bending a strip-shaped metal plate and joining together joining portions provided at both ends in the width direction of the plate.
  • a heat exchanger tube having a configuration in which a groove extending in a longitudinal direction of the plate is provided in a portion to be bent of the plate.
  • the plate can be bent more accurately and easily, so that the joint can be bent.
  • the attachment efficiency can be improved, and the yield rate of the tubes and the heat exchanger constituted by using the tubes can be improved.
  • the joints when the plate is bent, if the bent portion of the plate is slightly displaced from a predetermined position, the joints may be displaced from each other, which may cause a mounting failure. Since the position of the bent portion of the joint can be regulated, the plate can be bent accurately, and as a result, the joints can be prevented from being displaced from each other, and brazing defects can be reduced. Can be.
  • a bead is placed between the bent portion and the joint of the plate.
  • the plate can be bent accurately and easily in the case where the top of the plate and the inside facing portion are brazed, so that the brazing property at the joint is improved.
  • the brazing property of the bead can be improved.
  • the invention described in claim 2 of the present application is the invention according to claim 1, wherein, before brazing the joining portion, a radius of curvature of the bent portion of the plate is compressed by compressing a vicinity of the bent portion of the plate.
  • This is a heat exchanger tube with a reduced size.
  • the bent portion of the plate can be reduced.
  • the elastic force can be made smaller, and as a result, the weldability at the joint and the bead can be further improved.
  • the shape of the heat exchanger is increased due to the cumulative imbalance in the width direction of each tube. Can be prevented from being distorted.
  • a method for manufacturing a heat exchanger bush comprising bending a strip-shaped metal plate and joining together joints provided at both ends in the width direction of the plate.
  • a method for manufacturing a tube for a heat exchanger wherein a groove extending in a longitudinal direction of the plate is provided in a portion to be bent of the plate.
  • the plate can be bent more accurately and easily, so that it will be at the joint.
  • the attachment efficiency can be improved, and the yield rate of the tubes and the heat exchanger constituted by using the tubes can be improved.
  • the joints may be displaced from each other, which may cause a mounting failure. Since the position of the bent portion of the joint can be regulated, the plate can be bent accurately, and as a result, the joints can be prevented from being displaced from each other, and brazing defects can be reduced. Can be.
  • the plate when the top of the bead and the inside facing portion are brazed between the bent portion and the joint portion of the plate, the plate can be bent accurately and easily in this manner. Therefore, the brazing property at the joint portion can be improved, and the brazing property at the bead can be improved.
  • the invention described in claim 4 of the present application is the invention according to claim 3, wherein, before brazing the joint portion, the vicinity of the bent portion of the plate is compressed to obtain a radius of curvature of the bent portion of the plate. This is a method for manufacturing a heat exchanger tube having a configuration that reduces the size of the heat exchanger tube.
  • the bent portion of the plate can be reduced.
  • the elastic force can be made smaller, and as a result, the weldability at the joint and the bead can be further improved.
  • the shape of the heat exchanger is distorted due to the accumulation of strong imbalance in the width direction of each tube. Can be prevented.
  • FIG. 2 is a front view showing a heat exchanger according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 1 is an external view showing a heat exchanger tube according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing bending of a plate according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing a plate according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 1 is an external view showing a heat exchanger tube according to a specific example of the present invention.
  • FIG. 4 is an external view showing a joint and a bead when a plate is bent according to a conventional example.
  • the heat exchanger 1 of this example is provided with a plurality of tubes 2 and 2 stacked with the fins 5 and 5 interposed therebetween and at both ends of the tubes 2 and 2.
  • the header pipes 3 and 4 are connected for communication.
  • the header pipes 3 and 4 have upper and lower end openings closed by blind caps 6 and 6, and the interior is partitioned by partition plates 7 and 7 arranged at predetermined locations.
  • Fitting 3a or medium It is a circular tube provided with an outlet joint 4a for discharging to the outside.
  • Tube holes 9, 9 are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction of each header pipe 3, 4.
  • Each tube 2 is provided with its end inserted into the tube hole 9 and brazed.
  • the side plates 8 are arranged above and below the tubes 2 and 2 layers. The end of the side plate 8 is fixed to each of the header pipes 3 and 4 to reinforce the structural strength of the heat exchanger.
  • the medium taken in from the inlet joint 3a is meandered a plurality of times so as to reciprocate the header pipes 3 and 4 in units of two groups of predetermined tubes, and the tubes are exchanged while exchanging heat. 2 and is discharged from outlet joint 4a.
  • the heat exchange of the medium is promoted by the heat radiation effect of the fin 5 interposed between the tube 2 and the side plate 8.
  • FIG. 2 is an external view showing the tube 2
  • FIGS. 3 and 4 are external views showing a plate P forming the tube 2.
  • the tube 2 of this example is obtained by bending a band-shaped plate P and joining the joints 22 and 22 provided at the ends in the width direction of the plate P to each other. It is configured with brazing.
  • the cross-sectional shape of the tube 2 is set slightly smaller than the tube holes 9 and 9 of the header pipes 3 and 4.
  • the bent portion 21 of the plate P is provided with a groove 2 la extending in the longitudinal direction of the plate P.
  • the plate P is formed in the thickness of the tube 2 around the groove 21 a. It is bent at the corresponding predetermined curvature.
  • the to-be-bent portion 21 'of the plate P is made to be the to-bend portion 21 of the plate P.
  • a plurality of beads 23, 23 are provided at appropriate intervals between the bent part 21 of the plate P and the joint parts 22, 22, and these beads are provided inside the tube 2. Multiple sections partitioned by one Channels 24 and 24 are formed.
  • the plate P is made of an aluminum light alloy having excellent formability as a raw material, and the front and back surfaces of the plate are clad.
  • the joints 22 and 22 and the beads 23 and 23 are formed by bending the plate P by roll forming.
  • This roll forming process is performed by passing the plate P between rotating rolls of a predetermined shape arranged to face each other.
  • the groove 21a is formed by extending the central surface in the width direction of the plate P inside the tube 2 to the longitudinal direction of the plate P. Along the direction, it is provided by pressing with a roll having a peripheral edge of a groove 2 la shape.
  • the cross section of the groove 2 la is V-shaped, and its depth is set to 12 or less with respect to the thickness of the tube 2. That is, by appropriately setting the shape and depth of the groove 2 la, it is possible to suppress the weakening of the tube 2, which is caused by reducing the thickness of the plate P, and to reduce the thickness. We are trying to ensure sufficient strength.
  • the tube 2 is formed by bending the plate P provided with the joints 22 and 22, the beads 23 and 23, and the groove 2 la by roll forming as described above. It is formed by That is, the tube 2 is formed by bending the plate P starting from the groove 2 la so that the joints 22 and 22 abut each other and the top of the beads 23 and 23. Are formed in contact with the opposed portions. At this time, since the groove 2 la is provided, the plate P can be bent accurately and easily.
  • the tube 2 thus formed is assembled integrally with the header pipes 3 and 4 and the fins 5 and 5, and the assembled body is fed into a furnace for heat treatment. Attached. That is, the joints 22 and 22 and the tops of the beads 23 and 23 and The parts are attached together with the tube holes 9 and 9 of the header pipes 3 and 4 and the main parts in contact with the fins 5 and 5.
  • the groove 21a is provided so as to be inside the tube 2 in this example. However, the groove 21a is located outside the tube 2 at a point where the plate P is bent. May be provided.
  • the cross-sectional shape is not limited to the V-shape, but may be a U-shape.
  • the plate can be bent more accurately and easily, so that it will be at the joint.
  • the attachment efficiency can be improved, and the yield of the tubes and the heat exchanger constituted by using the tubes can be improved.
  • the joints when the plate is bent, if the bent portion of the plate is slightly displaced from a predetermined position, the joints may be displaced from each other, which may cause a mounting failure. Since the position of the bent portion of the joint can be regulated, the plate can be bent accurately, and as a result, the joints can be prevented from being displaced from each other, and brazing defects can be reduced. Can be.
  • the tube of this example is provided with a bead portion alternately from the upper and lower walls, and in the plate before molding, the tube is formed in an asymmetrical shape with the bent portion as the center. Due to the provision of the groove, it is possible to avoid poor molding of the bent portion due to the above.
  • a gap may be formed between the joints, which may cause poor attachment.
  • the thickness of the bent portion of the plate is reduced by such a groove. Since the elastic force is reduced, the plate can be easily bent, and as a result, the joints are prevented from being separated from each other, and the brazing is not sufficiently performed between them. The formation of a gap can be prevented beforehand, and brazing defects can be reduced.
  • the plate can be bent accurately and easily in this manner. Therefore, the brazing property at the joint portion can be improved and the brazing property at the bead can be improved.
  • FIG. 5 Next, another specific example of the present invention shown in FIG. 5 will be described.
  • the tube 2 of the present example compresses the vicinity of the bent portion 21 of the plate before brazing the joints 22 to reduce the radius of curvature of the bent portion 21 of the plate. It is a smaller one. That is, in the vicinity of the bent portion 21 of the plate, there are formed compressed portions 25 and 25 having a tapered cross-sectional shape. These compression sections 25, 25 are formed by roll forming. In addition, other configurations are the same as those in the above-described specific example, and thus description thereof is omitted.
  • the bent portion of the plate can be reduced.
  • the elastic force can be made smaller, and as a result, the weldability at the joint and the bead can be further improved.
  • the shape of the heat exchanger is distorted due to the accumulation of a strong imbalance in the width direction of each tube. Prevent can do.
  • the present invention proposes a tube and a method for manufacturing the tube, in which the plate forming the tube is bent accurately and easily to improve the fitting property. Therefore, the present invention is applied to a general radiator evaporator and a capacitor required to withstand voltage.

Description

明 糸田書 熱交換器用チューブ及ぴその製造方法 技術分野
本発明は、 熱交換器に用いられる熱交換器用チューブ及びそ の製造方法に関する。 背景技術
従来、 複数のチューブを間にフィ ンを介装して積層する と と もに、 これらのチューブの各端部をヘッダパイプに連通接続し て構成され、 媒体がヘッダパイプに設けられた出入口継手間で 複数回蛇行して通流される熱交換器が知られている。
この種の熱交換器に用いられるチューブと しては、 アルミ 二 ゥム軽合金等の金属からなる帯状のプレー トにロールフォーミ ング加工やプレス加工等を施し、 更にその要部をろ う付けして なるものが知られている。
通常、 使用されるプレー トは、 全面にろ う材をク ラ ッ ドした ブレージンダシー トであり 、 チューブにおける要部のろ う付け 及ぴ熱交換器におけるその他の要部のろ う付けは、 治具等を用 いてチューブ、 フ ィ ン、 ヘッダパイ プ等を一体に組み付た後、 この組み付け体を加熱するこ とによ り一括して行われている。 例えば、 図 6 に示すチューブ 2 0 は、 帯状のプレー トを折り 曲げて、 このプレー トの幅方向の端部にそれぞれ設けた平坦な 接合部 2 2, 2 2 を互いにろ う付けしてなるものである。 プレ ー トの折り 曲げ部 2 1 は、 チューブ 2 0 の厚さに対応する所定 の曲率で折り 曲げられており 、 また接合部 2 2, 2 2 は、 チュ ーブ 2 0 の厚さに対応する所定の高さに形成されている。
また、 このチューブ 2 0 の場合、 プレー トの折り 曲げ部 2 1 と接合部 2 2, 2 2 との間には、 チューブ 2 0 の耐圧性及ぴ熱 交換性を向上するべく 、 プレー トを凹状に屈成してなる ビー ド 2 3 が適宜間隔で設けられている。 すなわち、 これらのビー ド 2 3, 2 3 は、 頂部をそれぞれチューブ 2 0 の内側の対向部位 にろ う付けされており 、 チューブ 2 0 の内部には、 これらのビ ー ド 2 3, 2 3で区画された複数の流路 2 4, 2 4が形成され ている。
前述したよ う に、 帯状の金属製プレー トを折り 曲げて、 この プレー トの幅方向の両端にそれぞれ設けた接合部を互いにろ う 付けする場合は、 これらの接合部を確実にろ う付けする こ と を 要し、 また、 ビー ドを設けるのであれば、 更にビー ドの頂部と その対向部位と を確実にろ う付けするこ と を要する。
すなわち、 接合部やビー ドにおけるろ う付け不良は、 チュー ブの液密性及び耐圧性に欠陥をもたらすこ とから、 熱交換器の 機能を著しく 低下させる原因となるため、 ろ う付け時において は、 接合部同士やビー ドの頂部とその対向部位とが、 確実にろ う付けされる よ う に近接しているこ とが重要である。
しかしながら、 実際には、 プレー トを折り 曲げた際、 プレー トの折り 曲げ部が所定の位置から多少ずれた り 、 また、 プレー トの折り 曲げ部の弾性力が作用 したりするので、 例えば図 7 に 示すよ う に、 接合部 2 2, 2 2同士のずれ Aや、 接合部同士の 間の隙間 Bや、 ビー ド 2 3 の頂部とその対向部位との隙間 C等 が生じて しまい、 ろ う付け不良の原因となる場合が顕著であつ た。
そこで本発明は、 以上の問題点を鑑みて、 チューブを形成す るプレー ト をよ り 正確に且つ容易に折り 曲げるこ とによって、 そのろ う付け性を向上した熱交換器用チューブ及びその製造方 法を提供する こ と 目的と している。 発明の開示
本願第 1請求項に記載した発明は、 帯状の金属製プレー ト を 折り 曲げて、 前記プレー トの幅方向の両端にそれぞれ設けた接 合部を互いにろ う付けしてなる熱交換器用チューブにおいて、 前記プレー ト の折り 曲げ予定部に、 前記プレー ト の長手方向に 亘る溝を設けた構成の熱交換器用チューブである。
このよ う に、 プレー ト の折り 曲げ予定部に、 このプレー ト の 長手方向に亘る溝を設ける と、 プレー トをよ り正確に且つ容易 に折り 曲げる こ とができるので、 接合部におけるろ う付け性を 向上するこ とができ、 チューブ及ぴこのチューブを用いて構成 する熱交換器の良品率を向上するこ とができる。
すなわち、 プレー ト を折り 曲げた際、 プレー ト の折り 曲げ部 が所定の位置から多少ずれる と、 接合部同士がずれてろ う付け 不良の原因となるものの、 本発明では、 かかる溝によってプレ ー トの折り 曲げ部の位置を規制できるので、 プレー トを正確に 折り 曲げる こ とができ、 その結果、 接合部同士がずれるのを未 然に防ぐこ とができ、 ろ う付け不良を低減する こ とができる。
これは、 プレー ト を折り 曲げる際に、 プレー トの溝を設けた 箇所を起点と して変形が開始される こ とによ り 、 正確な成形性 を得るこ とができるためである。
また、 プレー トを折り 曲げた際、 プレー ト の折り 曲げ部の弾 性力の作用による と、 接合部同士の間に隙間が形成されてろ う 付け不良の原因となる ものの、 本発明では、 かかる溝によって プレー トの折り 曲げ部の肉厚を薄く する こ とで、 その弾性力を 緩和しているので、 プレー トを容易に折り 曲げる こ とができ、 その結果、 接合部同士が隔離するのを抑制して、 それらの間に 、 ろ う付け不良となる程度の隙間が形成されるのを未然に防ぐ こ とができ、 ろ う付け不良を低減する こ とができる。
更に、 プレー トの折り 曲げ部と接合部との間において、 ビー ドの頂部と内側の対向部位と をろ う付けする場合にも、 このよ う にプレー トを正確に且つ容易に折り 曲げるこ とができるので 、 接合部におけるろ う付け性を向上するこ とができる と と もに 、 ビー ドにおけるろ う付け性を向上するこ とができる。
本願第 2請求項に記載した発明は、 請求項 1 において、 前記 接合部をろ う付けする前に、 前記プレー トの折り 曲げ部近傍を 圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く した 構成の熱交換器用チューブである。
このよ う に、 接合部をろ う付けする前に、 プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く する と、 プレー トの折り 曲げ部の弾性力をよ り小さなものと する こ とができ、 その結果、 接合部及ぴビー ドにおけるろ う付 け性を更に向上するこ とができる。
また、 本発明によれば、 と り わけ複数のチューブを積層して 熱交換器を製作する場合、 各チューブの幅方向における強度的 な不均衡が累積する こ とによつて熱交換器の形状が歪むのを防 止するこ とができる。
すなわち、 複数のチューブを積層した組み付け体の要部をろ う付けする際に、 従来では、 チューブの厚さ方向に対する強度 がプレー ト の折り 曲げ部近傍において極めて強いので、 治具等 からのチューブ層への加圧力が う ま く 配分されずに、 この組み 付け体の形状をバラ ンスよ く確保するのが困難となる不都合が あつたが、 本発明では、 プレー トの折り 曲げ部近傍を圧縮して 、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く しているので、 そ のよ う な不都合を解消する こ とができ、 その組み付け性を向上 するこ とができる。
本願第 3請求項に記載した発明は、 帯状の金属製プレー ト を 折り 曲げて、 前記プレー トの幅方向の両端にそれぞれ設けた接 合部を互いにろ う付けする熱交換器用ブの製造方法において、 前記プレー トの折り 曲げ予定部に、 前記プレー トの長手方向に 亘る溝を設ける構成の熱交換器用チューブの製造方法である。
このよ う に、 プレー トの折り 曲げ予定部に、 このプレー ト の 長手方向に亘る溝を設ける と、 プレー トをよ り 正確に且つ容易 に折り 曲げるこ とができるので、 接合部におけるろ う付け性を 向上するこ とができ、 チューブ及ぴこのチューブを用いて構成 する熱交換器の良品率を向上するこ とができる。
すなわち、 プレー トを折り 曲げた際、 プレー トの折り 曲げ部 が所定の位置から多少ずれる と、 接合部同士がずれてろ う付け 不良の原因となるものの、 本発明では、 かかる溝によってプレ ー トの折り 曲げ部の位置を規制できるので、 プレー トを正確に 折り 曲げる こ とができ、 その結果、 接合部同士がずれるのを未 然に防ぐこ とができ、 ろ う付け不良を低減する こ とができる。
これは、 プレー トを折り 曲げる際に、 プレー トの溝を設けた 箇所を起点と して変形が開始されるこ とによ り 、 正確な成形性 を得るこ とができるためである。
また、 プレー トを折り 曲げた際、 プレー トの折り 曲げ部の弾 性力の作用による と、 接合部同士の間に隙間が形成されてろ う 付け不良の原因となる ものの、 本発明では、 かかる溝によって プレー トの折り 曲げ部の肉厚を薄く するこ とで、 その弾性力を 緩和しているので、 プレー トを容易に折り 曲げるこ とができ、 その結果、 接合部同士が隔離するのを抑制して、 それらの間に 、 ろ う付け不良となる程度の隙間が形成されるのを未然に防ぐ こ とができ、 ろ う付け不良を低減する こ とができる。
更に、 プレー トの折り 曲げ部と接合部との間において、 ビー ドの頂部と内側の対向部位と をろ う付けする場合にも、 このよ う にプレー トを正確に且つ容易に折り 曲げるこ とができるので 、 接合部におけるろ う付け性を向上するこ とができる と と もに 、 ビー ドにおけるろ う付け性を向上するこ とができる。 本願第 4請求項に記載した発明は、 請求項 3 において、 前記 接合部をろ う付けする前に、 前記プレー トの折り 曲げ部近傍を 圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く する 構成の熱交換器用チューブの製造方法である。
このよ う に、 接合部をろ う付けする前に、 プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く する と、 プレー トの折り 曲げ部の弾性力をよ り 小さなものと する こ とができ、 その結果、 接合部及びビー ドにおけるろ う付 け性を更に向上するこ とができる。
また、 本発明によれば、 と り わけ複数のチューブを積層して 熱交換器を製作する場合、 各チューブの幅方向における強度的 な不均衡が累積するこ とによって熱交換器の形状が歪むのを防 止するこ とができる。
すなわち、 複数のチューブを積層した組み付け体の要部をろ う付けする際に、 従来では、 チューブの厚さ方向に対する強度 がプレー トの折り 曲げ部近傍において極めて強いので、 治具等 からのチューブ層への加圧力が う ま く 配分されずに、 この組み 付け体の形状をバラ ンスよ く確保するのが困難となる不都合が あつたが、 本発明では、 プレー トの折り 曲げ部近傍を圧縮して 、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く しているので、 そ のよ う な不都合を解消するこ とができ、 その組み付け性を向上 する こ とができる。
図面の簡単な説明
【図 1 】
本発明の具体例に係り 、 熱交換器を示す正面図である。
【図 2 】
本発明の具体例に係り 、 熱交換器用チューブを示す外観図で ある。
【図 3 】
本発明の具体例に係り 、 プレー トの折り 曲げを示す外観図で ある。
【図 4 】
本発明の具体例に係り 、 プレー トを示す外観図である。
【図 5 】
本発明の具体例に係り 、 熱交換器用チューブを示す外観図で ある。
【図 6 】
従来例に係り 、 熱交換器用チューブを示す外観図である。
【図 7 】
従来例に係り 、 プレー トを折り 曲げた際の接合部及びビー ド を示す外観図である。 発明を実施するための最良の形態】
以下に、 本発明の具体例を図面に基いて詳細に説明する。 本例の熱交換器 1 は、 図 1 に示すよ う に、 フ ィ ン 5, 5 を介 装して積層した複数のチューブ 2, 2 と、 これらのチューブ 2 , 2 の両端部に配設したヘッダパイ プ 3, 4 と を連通接続した ものである。
各ヘッダパイプ 3, 4 は、 上下の端部開口 を盲キャ ップ 6, 6 で閉鎖され、 内部を所定部位に配設した仕切板 7, 7で仕切 られ、 更に、 媒体を内部に取り入れる入口継手 3 a 又は媒体を 外部に排出する出口継手 4 a が設けられた円管状のものである 。 各ヘッダパイプ 3, 4の長手方向に亘つては、 所定の間隔で チューブ孔 9, 9が形成されている。 各チューブ 2, 2は、 そ れらの各端部を前記チューブ孔 9, 9 に挿入及びろ う付けして 設けられている。 尚、 チューブ 2, 2層の上下には、 サイ ドプ レー ト 8が配置されている。 サイ ドプレー ト 8 は、 その端部を 各ヘッダパイプ 3, 4 にそれぞれ固定されており 、 熱交換器の 構造的強度を補強する ものである。
この構成による と、 入口継手 3 a から取り入れられた媒体は 、 所定のチューブ 2群単位で各ヘッダパイプ 3, 4 を往復する よ う に複数回蛇行して通流され、 熱交換をしつつチューブ 2 を 通過し、 出口継手 4 a から排出される。 また、 媒体の熱交換は 、 チューブ 2及びサイ ドプレー ト 8 の間に介装したフ ィ ン 5 に よる放熱効果で促進される。
図 2 は、 チューブ 2 を示す外観図であり 、 図 3、 図 4 は、 こ のチューブ 2 を形成するプレー ト P を示す外観図である。 これ らの図に示すよ う に、 本例のチューブ 2 は、 帯状のプレー ト P を折り 曲げて、 このプレー ト Pの幅方向の端部にそれぞれ設け た接合部 2 2, 2 2 を互いにろ う付けして構成されている。 ま た、 チューブ 2の横断面の外形は、 ヘッダパイ プ 3, 4のチュ ーブ孔 9, 9 よ り僅かに小さ く設定されている。
プレー ト Pの折り 曲げ予定部 2 1 , には、 このプレー ト Pの 長手方向に亘る溝 2 l a を設けており 、 プレー ト Pは、 この溝 2 1 a を中心にチューブ 2の厚さに対応する所定の曲率で折り 曲げられる。 そして、 プレー ト Pの折り 曲げ予定部 2 1 ' は、 プレー ト Pの折り 曲げ部 2 1 と される。
プレー ト P の折り 曲げ部 2 1 と接合部 2 2, 2 2 と の間には 、 適宜間隔で複数のビー ド 2 3, 2 3 を設けており 、 チューブ 2の内部には、 これらのビ一 ド 2 3, 2 3で区画された複数の 流路 2 4, 2 4が形成されている。
プレー ト Pは、 本例の場合、 成形性に優れたアルミニウム軽 合金を素材と して用いており 、 その表裏全面にろ う材がク ラ ッ ドされたものである。
接合部 2 2, 2 2及ぴビー ド 2 3, 2 3 は、 ロールフォーミ ング加工でプレー ト Pに曲げを付与して形成されている。 この ロールフォーミ ング加工は、 互いに対向配置された所定形状の 回転ロールの間にプレー ト P を通過させて行われる。
溝 2 1 a は、 接合部 2 2, 2 2及ぴビー ド 2 3, 2 3 を形成 した後、 チューブ 2 の内側となるプレー ト Pの幅方向の中央表 面を、 プレー ト Pの長手方向に亘つて、 溝 2 l a形状の周縁部 を備えたロールで押圧して設けている。
本例では、 溝 2 l a の横断面形状を V字状と し、 また、 その 深さをチューブ 2 の厚さに対して 1 2以下と している。 すな わち、 溝 2 l a の形状及ぴ深さを適宜設定するこ とによ り 、 プ レー ト Pの肉厚を薄く するのにと もな う チューブ 2の弱体化を 抑えて、 その強度を十分に確保するよ う にしている。
そして、 チューブ 2 は、 このよ う に接合部 2 2, 2 2、 ビー ド 2 3, 2 3 、 及ぴ溝 2 l a を設けたプレ一 ト Pを、 更にロー ルフォーミ ング加工で折り 曲げるこ とによ り形成される。 すな わちチューブ 2 は、 プレー ト Pを溝 2 l a を起点と して折り 曲 げて、 接合部 2 2, 2 2 同士を突き合せる と と もに、 ビー ド 2 3, 2 3 の頂部をその対向部位に突き合せて形成される。 この 際、 溝 2 l a を設けているので、 プレー ト Pは、 正確に且つ容 易に折り 曲げる こ とができる。
こ う して形成されたチューブ 2 は、 ヘッダパイ プ 3, 4及ぴ フ ィ ン 5, 5 と一体に組み付けられ、 この組み付け体を炉内に 送って加熱処理する こ とによ り 、 ろ う付けされる。 すなわち、 接合部 2 2, 2 2 同士及びビー ド 2 3, 2 3 の頂部とその対向 部位は、 ヘッダパイプ 3, 4 のチュ一ブ孔 9, 9及びフ ィ ン 5 , 5 と接する各要部と と もに、 一括してろ う付けされる。
また、 この際、 ろ う材が廻り込むこ とによって溝 2 l a が埋 められるので、 この溝 2 1 a を設けた折り 曲げ部 2 1 における 媒体に対する耐圧性を、 十分に維持できるよ う にしている。
尚、 溝 2 1 a は、 本例の場合、 チューブ 2の内側となるよ う に設けているが、 プレー ト Pを折り 曲げる際の起点となる点で は、 チューブ 2の外側となるよ う に設けてもよい。 また、 その 横断面形状も、 V字状に限らず、 U字状とする等しても良い。
このよ う に、 プレー トの折り 曲げ予定部に、 このプレー ト の 長手方向に亘る溝を設ける と、 プレー トをよ り 正確に且つ容易 に折り 曲げるこ とができるので、 接合部におけるろ う付け性を 向上するこ とができ、 チューブ及びこのチューブを用いて構成 する熱交換器の良品率を向上するこ とができる。
すなわち、 プレー トを折り 曲げた際、 プレー トの折り 曲げ部 が所定の位置から多少ずれる と、 接合部同士がずれてろ う付け 不良の原因となるものの、 本発明では、 かかる溝によってプレ — トの折り 曲げ部の位置を規制できるので、 プレー トを正確に 折り 曲げるこ とができ、 その結果、 接合部同士がずれるのを未 然に防ぐこ とができ、 ろ う付け不良を低減するこ とができる。
これは、 プレー トを折り 曲げる際に、 プレー トの溝を設けた 箇所を起点と して変形が開始される こ とによ り 、 正確な成形性 を得るこ とができるためである。
特に、 本例のチューブは、 その上下壁から互い違いにビー ド 部を設けており 、 成形前のプレー トにおいては、 折曲げ箇所を 中心と して、 左右非対称形状に形成されているので、 これに起 因する折り 曲げ部の成形不良も、 溝部を設けたこ とによ り 回避 するこ とが可能となる。
また、 プレー ト を折り 曲げた際、 プレー トの折り 曲げ部の弾 性力の作用による と、 接合部同士の間に隙間が形成されてろ う 付け不良の原因となる ものの、 本発明では、 かかる溝によって プレー トの折り 曲げ部の肉厚を薄く するこ とで、 その弾性力を 緩和しているので、 プレー トを容易に折り 曲げる こ とができ、 その結果、 接合部同士が隔離するのを抑制して、 それらの間に 、 ろ う付け不良となる程度の隙間が形成されるのを未然に防ぐ こ とができ、 ろ う付け不良を低減するこ とができる。
更に、 プレー トの折り 曲げ部と接合部との間において、 ビー ドの頂部と内側の対向部位と をろ う付けする場合にも、 このよ う にプレー トを正確に且つ容易に折り 曲げる こ とができるので 、 接合部におけるろ う付け性を向上するこ とができる と と もに 、 ビー ドにおけるろ う付け性を向上するこ とができる。
次に、 図 5 に示す本発明の他の具体例を説明する。
本例のチューブ 2 は、 接合部 2 2, 2 2 をろ う付けする前に 、 プレー トの折り 曲げ部 2 1 の近傍を圧縮して、 このプレー ト の折り 曲げ部 2 1 の曲率半径を小さ く したものである。 すなわ ち、 プレー トの折り 曲げ部 2 1 の近傍には、 その横断面形状が テーパー状の圧縮部 2 5, 2 5 を形成している。 尚、 これらの 圧縮部 2 5, 2 5 は、 ロールフォーミ ング加工によ り形成して いる。 また、 その他の構成については、 前記具体例と同様であ るので、 その説明を省略する。
このよ う に、 接合部をろ う付けする前に、 プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く する と、 プレー トの折り 曲げ部の弾性力をよ り 小さなものと するこ とができ、 その結果、 接合部及びビー ドにおけるろ う付 け性を更に向上する こ とができる。
また、 本例によれば、 と り わけ複数のチューブを積層して熱 交換器を製作する場合、 各チューブの幅方向における強度的な 不均衡が累積する こ とによって熱交換器の形状が歪むのを防止 するこ とができる。
すなわち、 複数のチューブを積層 した組み付け体の要部をろ う付けする際に、 従来では、 チューブの厚さ方向に対する強度 がプレー トの折り 曲げ部近傍において極めて強いので、 治具等 からのチューブ層への加圧力が う ま く 配分されずに、 この組み 付け体の形状をバラ ンスよ く確保するのが困難となる不都合が あつたが、 本例では、 プレー トの折り 曲げ部近傍を圧縮して、 プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を小さ く しているので、 その よ う な不都合を解消するこ とができ、 その組み付け性を向上す る こ とができる。 産業上の利用可能性
本発明は、 チューブを形成するプレー トを正確に且つ容易に 折り 曲げる こ と によって、 そのろ う付け性を向上したチューブ 及ぴその製造方法を提案するものである。 従って、 本発明は、 一般のラジェ一タゃエバポレータ、 並びに耐圧性が要求される コンデンサに適用される。

Claims

請求の範囲
1 . 帯状の金属製プレー トを折り 曲げて、 前記プレー トの幅 方向の両端にそれぞれ設けた接合部を互いにろ う付けしてなる 熱交換器用チューブにおいて、
前記プレー トの折り 曲げ予定部に、 前記プレー トの長手方向 に亘る溝を設けたこ と を特徴とする熱交換器用チューブ。
2 . 前記接合部をろ う付けする前に、 前記プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を 小さ く したこ と を特徴とする請求項 1 記載の熱交換器用チュー ブ。
3 . 帯状の金属製プレー ト を折り 曲げて、 前記プレー トの幅 方向の両端にそれぞれ設けた接合部を互いにろ う付けする熱交 換器用チューブの製造方法において、
前記プレー トの折り 曲げ予定部に、 前記プレー ト の長手方向 に亘る溝を設けるこ と を特徴とする熱交換器用チューブの製造 方法。
4 . 前記接合部をろ う付けする前に、 前記プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を 小さ く する こ と を特徴とする請求項 3記載の熱交換器用チュー ブの製造方法。 捕正書の請求の範囲
[ 1 9 9 8年 1 2月 9日 (0 9 . 1 2 . 9 8 ) 国際事務局受理:出願当初の請求の範囲 1及 び 3は補正された;新しい請求の範囲 5及び 6が加えられた;他の請求の範囲は変更なし。 ( 1頁) ]
1 . (補正) 帯状の金属製プレー ト を折り 曲げて、 前記プレ — トの幅方向の両端にそれぞれ設けた接合部を互いにろ う付け してなる熱交換器用チューブにおいて、
前記プレー ト の折り 曲げ部に、 前記プレー ト の長手方向に亘 る溝が設けられている こ と を特徴とする熱交換器用チューブ。
2 . 前記接合部をろ う付けする前に、 前記プレー ト の折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を 小さ く したこ と を特徴とする請求項 1 記載の熱交換器用チュー ブ。
3 . (補正) 帯状の金属製プレー ト を折り 曲げて、 前記プレ 一 トの幅方向の両端にそれぞれ設けた接合部を互いにろ う付け する熱交換器用チューブの製造方法において、
前記プレー ト の折り 曲げ予定部に、 前記プレー トの長手方向 に亘る溝を設け、 しかる後、 前記プレー トを折り 曲げてチュー ブを形成する こ と を特徴とする熱交換器用チューブの製造方法
4 . 前記接合部をろ う付けする前に、 前記プレー トの折り 曲 げ部近傍を圧縮して、 前記プレー トの折り 曲げ部の曲率半径を 小さ く するこ と を特徴とする請求項 3記載の熱交換器用チュー ブの製造方法。
5 . (追加) 前記溝は、 ろ う材で埋められている こ と を特徴 とする請求項 1 記載の熱交換器用チューブ。
6 . (追加) 前記溝は、 ろ う付け後にはろ う材で埋められる こ と を特徴とする請求項 3記載の熱交換器用チユーブの製造方 法。 補正された用紙 (条約第 19条)
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