WO2000052410A1

WO2000052410A1 - Echangeur de chaleur, procede de fabrication d'echangeur de chaleur, et procede de fabrication de tube pour echangeur de chaleur

Info

Publication number: WO2000052410A1
Application number: PCT/JP2000/000764
Authority: WO
Inventors: Soichi Kato; Muneo Sakurada; Shin Kurihara; Shoji Akiyama; Jun Akaike; Kazuo Ochiai
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corporation
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2000-09-08
Also published as: US6666265B1; DE60044079D1; WO2000052409A1; EP1158260A1; EP1158260B1; EP1158260A4

Description

明糸田

熱交換器及び熱交換器の製造方法並びに熱交換用チューブの製造方法技術分野

本発明は、車両等に搭載される冷凍サイクルに用いられる熱交換器及び前記熱交換器の製造方法並びに熱交換用チューブの製造方法に関する。背景技術

従来において、車両等の冷凍サイクルに用いられる熱交換器は、複数の扁平状のチューブを積層し、前記積層したチューブ間等にフィンを装着し、前記チューブの両端部をタンクに接続した構成となっている。冷凍サイクルの他の機器からタンクに流入した熱交換媒体は、各チューブに分配され、前記チューブ及びフィンから外気と熱交換を行っている。

通常、これらの熱交換器に用いられるチューブは、一枚又は二枚のプレートの端部を接合し、断面扁平形状に成形している。断面扁平形状に成形するのは、フィンとチューブの当接面積を拡大して、熱交換チューブからフィンに効率よく媒体の熱を伝達し、熱交換性能を向上するためである。

例えば、図 1 1示すように、扁平状のチューブ 2は、一枚のプレートの略中央を断面 U字状に折り曲げ、ビード等を形成した後、プレート両端部 2 h， 2 hの対向面を互いにろう付け接合して形成している。

断面扁平状に成形したチューブ 2 は、フィンを装着して交互に積層したコアを構成し、チューブ 2の両端部がタンクに組付けられ、ろう付け接合されて熱交換器 1 を成形する。

しかし、プレートの両端部 2 h , 2 hの対向面を当接したチューブ 2 は、ろう付け前又はろう付け時に両端部 2 h， 2 hを接合した部分が開口してしまい、チューブ 2 とタンクの組付け性が

悪化したり、ろう付け不良を生じるおそれがあった。

また、プレート両端部 2 h , 2 hを接合してチューブ 2 を形成すると、接合部分がチューブの他の部位より突出した形状となるため、チューブを挿入するタンクのチューブ挿入孔の形状が複雑となり、チューブ挿入孔に組付けたチューブとチューブ挿入孔の間に隙間が生じて、ろう付け不良を生じるおそれがあった。

その他、例えば、特開平 1 0— 2 7 4 4 8 9号公報に記載された熱交換用チューブ 4 0 は、図 1 2 に示すように、チューブを構成する二つのブレート端部をそれそれ折り返すように曲げ加工された折り返し部 4 1 , 4 1 を有し、前記折り返し部同士が折り返しの外面側において、互いに接合されていまた、特開平 1 1 — 2 4 8 3 8 3号公報に記載された熱交換用チューブ 5 0は、図 1 3 に示すように、二つのプレート端部に、それぞれ折り返し部 5 1 a， 5 l b を形成し、前記折り返し部同士 5 1 a , 5 1 bを互いに接合させた後かしめ、かしめ部がろう付けされている。

ところが、前記チューブ 4 0は、折り返し部 4 1 , 4 1 を接合した接合部 4 2 に断面状の隙間 4 2 aが形成されていまた、前記チューブ 5 0 においても、折り返し部 5 l a , 5 1 bを接合した接合部 5 2 に断面 d状の隙間 5 2 aが形成されている。

これらの断面状の隙間 4 2 a , 5 2 aは、フラックスやろう材が十分供給されず、ろう付け不良を起こすおそれがある o

通常のサイジングを行うと、プレートの端部は、チューブ

4 0 ， 5 0 の内側方向に圧延され、断面状の隙間 4 2 A ,

5 2 Aがプレートの余肉では埋められないという問題がある _c また、上述のようなチューブを用いた熱交換器、例えば、コンデンサは、通常車両前面部や車両下部に設置される場合が多い。

このため、車外から車内に侵入した小石等がコンデンサの前面に当たりやすく、チューブ破損の原因となり、媒体洩れ等によりエアコンが効かなくなるといった問題を生じていた < そこで、本発明は、チューブの接合部の開口を抑制し、チュ一ブの外周の形を修正して組付け性及びろう付け性を向上し、かつ、石跳ね等にも強いチューブを用いた熱交換器及び熱交換器の製造方法並びに熱交換用チューブの製造方法を提供することを課題としている。発明の開示

本願第 1 請求項に記載した発明は、媒体流路を設けたチュ —ブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、前記チューブは、一枚又は二枚のプレートの端部を接合して断面扁平形状に形成するものであって、前記チューブは、少なくとも一方のプレート端部を複数回折り曲げて、一方のブレート端部を他方のブレート端部に重ね合わせて当接した当接部を備え、該当接部の一部をチューブの上面又は下面の扁平面に位置し、前記プレートの両端部を互いに係止した接合部を設けている。

例えば、チューブの上下扁平面方向へ圧力を負荷すると、チューブを構成するプレートの端部の余肉は、互いに係止されている当接部方向に逃げ、当接部の間の隙間が埋められる。したがって、チューブは、その外周が所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

このため、チューブは、タンクとの組付け性を向上し、また、チューブの当接部間に隙間がなくなるため、タンクのチュ一ブ挿入孔とチューブ外周の密着性が良くなり、ろう付け性を向上することが可能となる。

本願第 2 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 記載の発明において、前記チューブは、チューブの端側の全体を一方のプレート端部で被い、前記プレート両端部を互いに係止した接合部を設けている。

ここで、チューブの端側とは、チューブの少なくとも一方側の端を意味する。

例えば、チューブの上下扁平面方向へ圧力を負荷するサイジングを行うと、圧力負荷によって生じるプレート端部の余肉は、圧力を負荷した方向と直交する方向に逃げ、互いに係止されている当接部間の隙間が余肉で埋められる。

したがって、チューブは、その外周が所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

このため、チューブは、タンクとの組付け性を向上し、また、チューブの当接部間に隙間がなくなるため、タンクのチュ一ブ揷入孔とチューブ外周の密着性が良くなり、ろう付け性を向上することが可能となる。

本願第 3 請求項に記載した発明は、媒体流路を設けたチュ —ブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、前記チューブは、少なくとも一のプレート端面を他のプレート端部に当接した接合部を設け、前記接合部は、一のブレート端面を他のプレート端部で係止し、チューブの開口を抑制してろう付けした熱交換器である。

チューブの開口が抑制されると、チューブとタンクの組付け性が良好となる。また、チューブの開口が抑制されていると、チューブとタンクのろう付けが向上し、媒体洩れ等のない良品の熱交換器を提供することが可能となる。

本願第 4請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 3 記載の発明において、前記チューブの接合部は、少なくともチュ一ブの外周に位置する部位が媒体流路を構成するチューブの外周面と同一周面に存在するチューブを用いた熱交換器である。

このように、チューブの接合部は、少なくともチューブの外周に位置する部位が媒体流路構成するチューブの外周面と同一周面に存在し、前記接合部は、突出していない。

したがって、タンクに形成するチューブ挿入孔の形状を単純形状とすることができ、チューブ揷入孔の形成を容易とすまた、チューブ外周とチューブ揷入孔の形状が単純形状となるので、挿入したチューブとチューブ揷入孔の間に、余計な隙間等を生じることなく、密着性を高めてろう付け性の向上を図ることが可能となる。

本願第 5 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 4 いずれか記載の発明において、前記接合部の上下の高さは、媒体流路を備えたチューブの接合部以外の他の部位の上下の高さと同一寸法である。

このように、チューブの接合部の高さが、チューブの接合部以外の他の部位の上下の高さと同一寸法であると、すなわち、前記接合部は、チューブ外周から突出せず、チューブの外周形状は、単純な形状となる。

したがって、チューブを挿入するチューブ挿入孔の形状を単純形状とすることができ、チューブとチューブ挿入孔の間に余計な隙間を生じないため、チューブとタンクの組付け性 · ろう付け性を向上することが可能となる。

本願第 6 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 5 いずれか記載の発明において、前記チューブの接合部は、少なくとも一のプレート端面が接合部に内在している。

このように、チューブは、少なくとも一のプレート端面が接合部に内在しているため、他のプレート端部で前記ブレート端面を係止し、チューブの開口を抑制できる。

したがって、チューブとタンクの組付け性が良好となり、チューブとタンクのろう付けが向上し、媒体洩れ等のない良品の熱交換器を提供することが可能となる。

本願第 7 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 6 いずれか記載の発明において、前記チューブは、媒体流路に向けて突出部を設けている。

このように、チューブの媒体流路内部に突出部を設けていると、媒体流路内部を流通する媒体に乱流を起こし、熱交換効率を向上することが可能となる。

本願第 8 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 7 いずれか記載の発明において、前記チューブは、チューブとフィンからなるコア及びタンクをろう付けした熱交換器である , このように、チューブの間又はチューブの側部にフィンを装着して、多数積層したコアを形成し、前記チューブをタンクのチューブ挿入孔に接続し、チューブ、フィン及びタンクを組付ける。

そして、チューブ、フィン及びタンクを炉中において一体的にろう付けして熱交換器を形成する。

本願第 9 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 8 いずれか記載の発明において、前記接合部は、前記コアの一方 η の側面に設けた熱交換器である。

このように、本例の熱交換器は、チューブの接合部をコアの一方の側面に集中させて熱交換器を形成している。

そして、車体に搭載する際に、前記熱交換器は、前記接合部を集中させた側面を車体の前面に向けて設置する。

前述のように、前記接合部は、少なくとも一のプレートの端部を他のブレート端部で係止して重ね合わせているため、他の部位よりも厚肉となっている。

したがって、この厚肉となっている接合部を車体の前面に設置することにより、熱交換器の衝撃強度が向上し、石跳ね等による破損を防止できる。

本願第 1 0 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 9 いずれか記載の発明において、前記接合部の断面の輪郭は、少なくとも一部に、チューブ高さより大きい直径の円弧を備えてレヽる。

前記接合部の断面の輪郭は、チューブの上下の高さよりも大きい直径の円弧を備え、該円弧部分は、より直線に近くなつてレヽる。

このように、チューブの接合部の輪郭を直線に近づけると、フィンとチューブの接合長さが増加するため、熱伝達率が向上され、熱交換器の放熱性能を向上する。

本願第 1 1 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 1

0 いずれか記載の発明において、前記接合部は、接合部の断面の輪郭に直線部を備えている。

このように、チューブの接合部は、接合部の断面の輪郭に直線部を備えているため、フィンとチューブの接合長さが増加するため、熱伝達率を向上し、熱交換器の放熱性能を向上する。

本願第 1 2 請求項に記載した発明は、前記請求項 1 乃至 1 1 いずれか記載の発明において、前記チューブは、チューブの幅方向の断面形状を左右対称の形状としている。

このように、チューブの幅方向の断面形状が左右対称形状であると、タンクのチューブ挿入孔の形状を単純形状とすることができ、チューブ挿入孔の成形性とチューブとタンクの組付け性を向上することができる。

また、チューブの左右対称間の幅方向が反対となる誤組付けを防止できる。

本願第 1 3 請求項に記載した発明は、媒体流路を備え、媒体流路を流通する媒体の熱交換を行うチューブと、前記チュ

—ブとフィンを交互に積層したコアと、前記チューブ端部を組付けるタンクとからなる熱交換器において、プレートを折り曲げチューブを成形する工程と、成形した前記チューブにサイジングを施す工程と、サイジングした後のチューブをろう付けする工程を備えた熱交換器の製造方法である。

このように、本発明の熱交換器の製造方法は、成形したチユーブをサイジングする工程を備えている。チューブ成形後、チューブの接合部間に生じたばらつきは、サイジング時の圧力負荷によって生じた余肉で埋められ、チューブの外周は、所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

したがって、他部材とチューブの組付け性、ろう付け性が向上し、良品の熱交換器の提供が可能となる。

また、本願第 1 4請求項に記載した発明は、前記請求項 1

2 記載の発明において、熱交換用のチューブを成形する工程において、プレートの少なくとも一方の端部を折り曲げて接合部を構成する折り曲げ部を形成する工程と、ブレートを扁平状に折り曲げる工程と、前記折り曲げ部を形成した端部と他方の端部を互いに係止する工程を備えた熱交換用チューブの製造方法である。プレートは、少なくとも一方の端部を折り曲げて折り曲げ部を形成し、プレートの略中央部で U字状又はその他の形状に折り曲げて断面扁平状のチューブ形状を形成し、先に形成した前記折り曲げ部同士を互い係止して接合部を形成し、断面扁平形状のチューブを成形する。その後、成形したチューブ全体にサイジングを施し、チューブの外周を所定寸法の許容誤差範囲内に規制する。

このようにチューブの外周を所定寸法の許容誤差範囲内に規制しているため、タンクに形成されたチューブ挿入孔とチュ一ブの組付け性、ろう付け性を向上し、媒体洩れ等を生じない良品の熱交換器の提供が可能となる。図面の簡単な説明

【図 1 】

本発明の具体例に係る熱交換器の正面図である。

【図 2 】

本発明の第一の具体例に係り、熱交換用扁平チュ一ブの端面及びフィンの一部を示す図である。

【図 3 】

本発明の第二の具体例に係り、熱交換用扁平チュ — ブの製造工程を示す工程図である。

【図 4 】

図 3 に示す製造工程の続きの工程を示す工程図でめる。

【図 5 】

図 3 及び図 4 に示す工程により成形したチューブ端部を係止して、チューブを成形する工程を示すェ程図である。

【図 6 】図 3 乃至図 5 に示す工程により、成形したチューブの端面を示す図である。

【図 7 】

図 6 に示すチューブに突出部を設けたチューブの端面を示す図である。

【図 8 】

本発明の第三の具体例に係り、チューブの接合部を示す図である。

【図 9 】

本発明の第四の具体例に係り、チューブの端面の一部を示す図である。

【図 1 0 】

本発明の第五の具体例に係り、チューブの端面の一部を示す図である。

【図 1 1 】

従来例を示し、チューブの端面を示す図である。

【図 1 2 】

従来例を示し、チューブの端面の一部を示す図でめる。

【図 1 3 】

従来例を示し、チューブの端面の一部を示す図でめる。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づいて詳細に説明する。

図 1 は、扁平状のチューブ 2 を用いた積層型熱交換器（コンデンサ） 1 を示す正面図である。

図 1 に示すように、チューブ 2 は、フィン 5 を装着して互いに平行に積層し、コア 6 を構成している。また、前記チュ —ブ 2 の両端部は、立設した二本のタンク 3 , 4 に形成したチューブ挿入孔 7 に挿入して連通接続している。

各タンク 3 , 4 の上下開口部は、キャップ 8 により閉塞し、タンク 3 , 4 の所定個所に外部から熱交換媒体を流入する入口継手 3 a と、媒体を流出する出口継手 4 a を設けている。

コア 6 の上下には、サイドプレート 9 を設け、このサイドプレート 9 により、チューブ 2 の上下側に設けたフィン 5 を保護するとともに、コア 6 を補強している。

熱交換媒体は、入口継手 3 aからタンク 3 内に流入し、各チューブ 2 に分配される。チューブ 2 に分配された媒体は、チューブ 2 及びフィン 3 により、外気と熱交換しつつ所定本数のチューブ群単位で複数回蛇行して、タンク 3 ， 4 間を流通し、タンク 4 の出口継手 4 aから冷凍サイクルを循環するベく送出される。

なお、図 1 においては、高温高圧媒体を低温に凝集するコンデンサを示したが、そのほか、エキスノンシヨンバルブで膨張し低温となった媒体の熱交換を行うエバポレー夕等においても、後述する本例のチューブを用いることが可能である。

次に、前述のコンデンサ又はエバポレー夕等に使用されるチューブについて説明する。

図 2 は、前述した熱交換器 1 に用いられるチューブ 2 の端面を示す図である。チューブ 2 は、アルミニウム又はアルミニゥム合金製の一枚のプレートを用いて、口一ルフォ一ミング等により形成する。

図 2 に示すように、チューブ 2 は、プレートの一方の端部をチューブの内周方向に略直角に折り曲げ、次に、その先端を端部方向に略直角に折り曲げ、その後に、第一回目に折り曲げた折り曲げ片と平行となるように再度略直角に折り曲げた折り曲げ部 2 aを形成する。

また、プレートの他方の端部は、チューブの対向面となる方向に向けて略直角に折り曲げ、次にチューブの内周方向に向けて略直角に折り曲げ、その最後に第一回目に折り曲げた折り曲げ片と平行となるように再度略直角に折り曲げた折り曲げ部 2 bを形成する。

次に、プレートの略中央を U字状に折り曲げ、突出部 2 A 等を形成し、断面扁平形状となるように形成する。

そして、折り曲げ部 2 a及び 2 b を互いに係合した接合部 2 c を設けて、チューブ 2 を形成する。

突出部 2 Aは、上下の扁平面に対向する面に向けて突出し、突出部 2 Aの頂部とチューブ 2の扁平面が当接して、チューブ 2 の媒体流路 2 Bを複数に区画している。

このように、チューブの媒体流路内部に突出部 2 Aを設けると、媒体流路内部を流通する媒体に乱流を起こし、熱交換効率が向上する。

また、接合部 2 cは、折り曲げ部 2 aの凹部及び折り曲げ部 2 bの凹部にプレー卜の両端面が当接し、折り曲げ部 2 a , 2 bを互いに当接した当接部の一部（当接部 2 e ) がチューブ 2 の上面に位置している。

また、折り曲げ部 2 a , 2 bは、互いにその先端部を凹部内に挿入し、当接部 2 eは、他方の折り曲げ部 2 bにより係止されている。

このため、ブレートの両端面は接合部 2 c に内在された形状となり、形成されたチューブ 2 の開口は抑制される。

また、チューブ 2 の端側の全体は、一方の折り曲げ部 2 b が他方の折り曲げ部 2 aで被われて接合部 2 c をなし、接合部 2 cは、その断面形状の輪郭に直線部 2 dを備えている。

チューブ 2 は、その後、サイジングが施されてチューブ 2 の形成を終了する。

サイジングを行うと、チューブの上下扁平面方向へ圧力が負荷され、圧力負荷によって生じるプレートの余肉が互いに係止されている当接部 2 e方向に逃げ、当接部 2 e間の隙間が余肉で埋められる。したがって、チューブ 2 は、その外周を所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

このため、チューブ 2 は、タンクとの組付け性が向上し、また、チューブ 2 の当接部 2 e 間には隙間がないため、タンクのチューブ揷入孔とチューブ 2外周の密着性が良くなり、ろう付け性を向上する。

更に、プレートの端部を折り曲げた折り曲げ部 2 a , 2 b を互いに係合した接合部 2 c の上下高さは、チューブ 2 の他の部位の上下高さと同一の高さであり、接合部 2 c は、チュ —ブ 2 の他の部位の外周面と同一面に存在している。

すなわち、チューブ 2 は、接合部 2 c を設けたことにより、他の部位と比較して突出せず、チューブ 2 の断面輪郭が凹凸形状とならず、単純な形状となる。

したがって、チューブ 2 の外周形状に合わせて形成する夕ンクのチューブ挿入孔 7 の形状は、単純な形状となり、チュ —ブ挿入孔 7 の形成が容易となる。

また、接合部 2 c は、その断面の輪郭に直線部 2 d を備えているため、接合部 2 c の断面の輪郭に曲率を有する場合よりも、フィン 5 とチューブ 2 の当接長さ L を増加する。

したがって、チューブ 2 は、フィン 5 への熱伝達率を向上し、熱交換器の放熱性能を向上する。

また、接合部 2 c は、折り曲げ部 2 a及び 2 bが互いに係合してろう付け接合されるため、チューブ 2 の他の部位より肉厚となっている。

熱交換器 1 は、この接合部 2 c をコア 6 の一方の側面に集中させて、チューブ 2 , フィン 5 及びタンク 3 , 4等を組付ける o

各部材が組み付けられた熱交換器 1 は、チューブ 2 ，フィン 5 及びタンク 3， 4 を組付けた後、炉中において、各部材にクラッドされたろう材又は別途各部材間に供給したろう材にて、一体的にろう付け接合して、熱交換器 1 を成形する。

例えば、チューブ 2 の内部媒体流路側を構成する面にろう材がクラッドされている場合は、フィン 5 にクラッドされたろう材がチューブ 2 及びフィン 5 の接続部間に溶融し、フィン 5 から供給されたろう材でチューブ 2 及びフィン 5 をろう付け接合する。

そして、前記熱交換器 1 を車体に搭載する際に、接合部 2 c を集中させたコア 6 の側面を車体の前面となるように設置すると、厚肉状の接合部 2 c により、コア 6 の衝撃強度が向上する。

したがって、熱交換器 1 は、石跳ね等に対応して、耐久性、安全性が向上する。

次に、本発明の第二の具体例について説明する。

チューブ 2 0 を構成する一枚のプレート 1 0 は、プレート 1 0 の両端部に互いに反対方向に 1 8 0度折り曲げた第一の折り曲げ部 1 1 及び第二の折り曲げ部 1 2 を形成する。

すなわち、図 3 ( 1 ) 乃至図 3 ( 4 ) に示すように、第一及び第二の折り曲げ部 1 1 ， 1 2 は、プレート 1 0 の端縁から所定の距離をおいた折り曲げ支点 A， B を中心として外角が 9 0度， 1 2 0度となるように徐々に折り曲げられて、最終的には、互いに反対方向に折り返された第一及び第二の折り曲げ部 1 1 , 1 2 を形成する。

次に、図 3 ( 5 ) 乃至図 3 ( 7 ) に示すように、前記第一の折り曲げ部 1 1 を構成するプレート 1 0 の端面 1 1 a をブレート 1 0の一面に当接する。そして、プレートの一支点 C を中心として、第一の折り曲げ部 1 1 が垂直に突出するように折り曲げた折り曲げ片 1 0 aを形成する。

他方、第二の折り曲げ部 1 2は、支点 Dを中心として徐々に角度を付けて折り曲げた折り曲げ片 1 0 bを形成する。

すなわち、前記第一及び第二の折り曲げ部 1 1 ， 1 2は、プレート 1 0から突出する形状となっている。

次に、図 4 ( 1 ) 乃至（ 3 ) に示すように，プレート 1 0 の中心線 Eからチューブの高さ方向の幅となる距離に二つの折り曲げ支点 F , Gを設けて、前記支点 F , Gを中心として、第一及び第二の扁平面 1 0 c及び 1 0 dが互いに平行となるまで折り曲げる。

図 5 に示すように、チューブ 2 0は、支点 F G間の流路高さを備え、前記第一及び第二のプレート片 1 0 c， 1 0 dがそれぞれチューブの扁平面を構成する。

そして、前記第一及び第二の折り曲げ部 1 1 , 1 2 を係合し、接合部 1 3 として、断面扁平形状のチューブ 2 0 を形成する。

すなわち、図 5 ( 1 ) 乃至（ 3 ) に示すように、第二の折り曲げ片 1 0 bは、支点 Dを中心として第一の折り曲げ部 1 1 を外周から被うようにして折り曲げ、第二の折り曲げ部 1 2の頂部を第一の当接片 1 0 aに当接する。

図 6に示すように、接合部 1 3は、プレートが五枚重なつた状態となっている。

このように、接合部 1 3は、第一及び第二の折り曲げ部 1 1 ， 1 2が互いに係合し、双方で係止する状態となるため、成形したチューブ 2 0の開口を抑制できる。

チューブ 2 0は、接合部 1 3を形成した後、サイジングを施して成形を終了する。通常、サイジングは、チューブ 2 0 の上下にローラを設け、このローラによりチューブ 2 0 の上下扁平面 1 0 c , 1 0 d 方向へ、接合部 1 3 のプレート厚さが 2 %〜 7 %減少する程度の圧力を負荷を行っている。

なお、図 6 中矢印は、サイジング時の圧力がチューブ 2 0 に負荷される方向を示す。

第一の折り曲げ部 1 1 と第二の折り曲げ部 1 2 が当接した当接部の一部は、上扁平面 1 0 c に位置している。

チューブ 2 0 にサイジングが施されると、上下扁平面方向 1 0 c， 1 0 dから圧力が負荷され、プレートの余肉は、圧力負荷方向と直交する方向、すなわち、第一の折り曲げ部 1 1 と第二の折り曲げ部 1 2 の当接部間に逃げる。

したがって、チューブ 2 0 は、サイジングによって生じたプレートの余肉で接合部 1 3 の間の隙間が過不足なく埋められ、チューブ 2 0 の外周を所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

このため、チューブ 2 0 は、タンクとの組付け性、ろう付け性を向上する。

また、接合部 1 3 は、五枚のプレートが折り重なった状態となるため、チューブ 2 0 の他の部位より肉厚となる。

したがって、接合部 1 3 が設けられたコアの側部を前面として車体に熱交換器を搭載すると、石跳ね等に対する衝撃強度が向上する。したがって、耐久性、安全性に優れた熱交換器の提供が可能となる。

例えば、図 7 に示すように、上下扁平に突出部 2 1 を設けたチューブ 2 2 も、前記チューブ 2 0 と同様の効果を備えている

また、チューブ 2 2 は、チューブ 2 2 の断面形状が左右対称形状となっている。このため、チューブ挿入孔の形状も同様に左右対称形状とすることができ、チューブ組付け時の方向性を要求せず、チユーブ 2 2 の誤組付けが防止され、作業性を向上する。

また、接合部 2 3及び折り曲げ 2 4は、チューブ 2 2 の両端側となる部位に直線部 2 3 a及び 2 4 aを備えている。

このように、チューブ 2 2 は、その断面の両端側が直線部 2 3 a , 2 4 a となるように形成されていると、フィンとチュ一ブ 2 2 の接合長さが増加し、チューブ 2 2 からフィンへの熱伝達率を向上し、熱交換器の放熱性能を向上する。

図 8は、本発明の第三の具体例を示すチューブの端面を示す図である。

まず、チューブ 2 5 は、プレートの一方の端部を対向する扁平面方向に向けて略直角に折り曲げ、その先端をチューブ外周方向に向けて対向する扁平面に当接するように再度略直角に折り曲げた第一の折り曲げ部 2 6 を形成する。

次に、前記プレートの他方の端部を対向する扁平面方向に向けて略直角に折り曲げ、更に、その先端略 1 8 0度折り返した第二の折り曲げ部 2 7 を形成する。

更に、前記プレートの所定個所に突出部 2 5 Aを設け、チユーブ 2 5 の扁平面に設けた突出部 2 5 Aの頂部同士を当接するとともに、プレート略中央から所定距離離れた二箇所を略直角に折り曲げた折り曲げ部 2 5 Cを形成し、前記第一及び第二の折り曲げ部 2 6及び 2 7 を互いに係合して接合部 2 8 を形成し、断面扁平状のチューブ 2 5 を形成する。

チューブ 2 5 の媒体流路 2 5 Bは、前記突出部 2 5 Aにより複数に区画されている。

チューブ 2 5は、その端側全体を第二の折り曲げ部 2 7で被い、ブレートの両端面 2 6 a及び 2 7 aを接合部 2 8に内在させている。また、第一及び第二の折り曲げ部 2 6 ， 2 7 は互いに係合しているため、接合部 2 8の開口が抑制される。

チューブ 2 5 は、上下扁平面方向へ圧力を負荷するサイジングが施されて成形が終了する。

サイジング時の圧力負荷により、チューブ 2 5は、プレー卜の余肉が生じ、このプレートの余肉は、第一及び第二の折り曲げ部 2 6及び 2 7の当接部の方向に逃げ、当接部間の隙間が余肉で過不足なく埋められる。

したがって、チューブ 2 5 は、その外周形状が所定寸法に規制される。

また、チューブ 2 5 の断面形状は、左右対称形状となっているため、チューブ挿入孔に組付ける際の誤組付けを防止すまた、左右対称となっている折り曲げ部 2 5 C及び接合部 2 8は、断面の輪郭の一部を直線部となるように形成しているため、フィンとチューブの接合長さが増加し、チューブからフィンへ熱伝率が向上され、熱交換器の放熱性能を向上する

次に、本発明の第四の具体例について説明する。

図 9は、第西の具体例を示すチューブの端面の一部を示す図である。

本例のチューブ 3 2は、チューブ 3 2 を構成するプレートの一方の端部を 1 8 0度折り返して、折り重ねた第一の折り曲げ部 2 9 を備えている。

また、前記折り曲げ部 2 9 は、前記折り曲げ部 2 9 から離れた所定位置に、折り曲げ支点 Hを設け、前記支点 Hを中心として略 9 0度折り曲げ、前記折り重ねた部分との間に段部 2 9 aを形成している。

次に、チューブ 3 2 は、他方のプレート端部で前記折り曲げ部 2 9 を外周から被うように折り曲げた第二の折り曲げ部 3 0 を設け、前記第一及び第二の折り曲げ部 2 9 , 3 0 を接合し、一方のプレート端面 3 0 aを段部 2 9 a に係止し、開口を抑制した接合部 3 1 を形成している。

このため、成形したチューブ 3 2 は、接合部 3 1 の開口によって媒体洩れ等を生じることなく、接合部 3 1 がろう付け接合されて良品の熱交換器を製造することが可能となる。

また、チューブ 3 2 は、サイジングすることにより、折り曲げ部 2 9 , 3 0 間の隙間がブレ一トの余肉によって埋められ、チューブ 3 2 の外周形状が所定寸法の許容誤差範囲内に規制される。

図 9 に示すように、本例の接合部の断面の輪郭は、凸集合となっている。ここで、凸集合とは、任意の 2 点間を結ぶ線分を全て含むような集合である。すなわち、接合部の断面の輪郭が凸集合を構成していると、接合部 3 1 のみがチューブ 3 2 の接合部 3 1 以外の他の部位から突出した形状とならずチューブ 3 2 の外周を単純形状とすることができる。

したがって、チューブの外周形状と合致させるチューブ挿入孔の形成が容易となり、作業性が向上する。

また、チューブ 3 2 のタンクとの組付け性は向上し、チューブ挿入孔とチューブ外周の間に余計な隙間等を生じないため、ろう付けを性を向上する。

次に、本発明の第五の具体例について説明する。

図 1 0 に示すように、チューブ 3 3 は、プレートの一方の端面をチューブ 3 3 の対向する扁平面に当接し、プレートの肉厚に相当する段部 3 4 a を備えた第一の折り曲げ部 3 4 を形成している。

また、チューブ 3 3 は、プレートの他方の端部を第一の折り曲げ部 3 4 の外周から被って、前記折り曲げ部 3 4 と重ね合わせた第二の折り曲げ部 3 5 を形成し、プレートの端面 3 5 a を段部 3 4 aに係止して、開口を抑制した接合部 3 6 を形成している。

前記接合部 3 6 の断面の輪郭は、チューブ 3 3 の上下高さ hよりも大きな直径 Rの円弧部 3 6 aを備えている。

チューブ 3 3 の接合部 3 6 の断面の輪郭が、チューブ 3 3 の上下高さ h よりも大きな直径 R となる円弧部 3 6 a を備えていると、接合部 3 6 の断面の輪郭は、直線形状に近くなる。

すなわち、 h < Rであり、 Rが大きければ大きいほど、円弧部 3 6 aは直線に近くなる。

このように、チューブ 3 3 の接合部 3 6 の輪郭の外周を直線に近い形状とすると、フィンとチューブ 3 3 の接合長さが増加するため、熱伝達率を向上し、熱交換器の放熱性能を向上する。

また、チューブ 3 3 は、サイジングにより第一及び第二の折り曲げ部 3 4 , 3 5 の当接部の隙間がプレートの余肉によつて埋められ、チューブ 3 3 の外周形状が所定寸法の許容誤差範囲内に規制されて成形される。

成形されたチューブ 3 3 は、開口を抑制されてろう付けされるため、媒体洩れ等を生じることなく良品の熱交換器を製造することが可能となる。産業上の利用可能性

本発明は、自動車用、家電用に適用される熱交換器及び熱交換器に用いるチューブの製造方法であり、チューブの接合部の開口を防止し、ろう付け性を向上し、媒体洩れ等を生じない良品の提供を可能とするものである。

Claims

請求の範囲

1 . 媒体流路を設けたチューブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、

前記チューブは、一枚又は二枚のプレートの端部を接合して断面扁平形状に形成するものであって、

前記チューブは、少なくとも一方のプレート端部を複数回折り曲げて、一方のプレート端部を他方のプレート端部に重ね合わせて当接した当接部を備え、該当接部の一部をチューブの上面又は下面の扁平面に位置し、前記プレートの両端部を互いに係止した接合部を設けたことを特徴とする熱交換器,

2 . 前記チューブは、チューブの端側の全体を一方のブレ — ト端部で被い、前記プレート両端部を互いに係止した接合部を設けたことを特徴とする前記請求項 1 記載の熱交換器。

3 . 媒体流路を設けたチューブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続した夕ンクを備えた熱交換器において、

前記チューブは、少なくとも一のプレート端面を他のブレ — ト端部に当接した接合部を設け、前記接合部は、一のブレ — ト端面を他のプレート端部で係止し、チューブの開口を抑制してろう付けしたことを特徴とする熱交換器。

4 . 前記チューブの接合部は、少なくともチューブの外周に位置する部位が媒体流路を構成するチューブの外周面と同 —周面に存在するチューブを用いたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 3 いずれか記載の熱交換器。

5 . 前記接合部の上下の高さは、媒体流路を備えたチューブの接合部以外の他の部位の上下の高さと同一寸法としたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 4 いずれか記載の熱交換器

6 . 前記チューブの接合部は、少なくとも一のプレート端面が接合部に内在したことを特徴とする前記請求項 1 乃至 5 いずれか記載の熱交換器。

7 . 前記チューブは、媒体流路に向けて突出部を設けたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 6 いずれか記載の熱交換器,

8 . 前記チューブは、チューブとフィンからなるコア及び夕ンクをろう付けしたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 7 いずれか記載の熱交換器。

9 . 前記接合部は、前記コアの一方の側面に設けたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 8 いずれか記載の熱交換器。

1 0 . 前記接合部の断面の輪郭は、少なくとも一部に、チユーブ高さより大きい直径の円弧を備えたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 9 いずれか記載の熱交換器。

1 1 . 前記接合部は、その断面の輪郭に直線部を備えたことを特徴とする前記 1 乃至 1 0 いずれか記載の熱交換器。

1 2 . 前記チューブは、チューブの幅方向の断面形状を左右対称の形状としたことを特徴とする前記請求項 1 乃至 1 1 いずれか記載の熱交換器。

1 3 . 媒体流路を備え、媒体流路を流通する媒体の熱交換を行うチューブと、前記チユーブとフィンを交互に積層したコアと、前記チューブ端部を組付けるタンクとからなる熱交換器の製造方法において、

プレートを折り曲げチューブを成形する工程と、成形した前記チューブにサイジングを施す工程と、サイジングした後のチューブをろう付けする工程を備えたことを特徴とする熱交換器の製造方法。

1 4 . 熱交換器のチューブを成形する工程において、

ブレートの少なくとも一方の端部を折り曲げて接合部を構成する折り曲げ部を形成する工程と、プレートを扁平状に折り曲げる工程と、前記折り曲げ部を形成した端部と他方の端部を互いに係止する工程を備えたことを特徴とする熱交換用チューブの製造方法。

捕正書の請求の範囲

[ 2 0 0 0年 7月 1 4日（1 4 . 0 7 . 0 0 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1 及び 6は補正された；新しい請求の範囲 1 5が加えられた；他の請求の範囲は変更なし。 ( 3 頁) ]

1 . (補正後）媒体流路を設けたチューブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、

前記チューブは、少なくとも一方のプレート端部を複数回折り曲げて、一方のプレート端部を他方のプレート端部に重ね合わせて当接した当接部を備え、該当接部の一部をチューブの上面又は下面の扁平面に位置し、前記プレートの両端部を互いに係止した接合部を設け、この接合部の高さ寸法はチューブの高さ寸法と一致していることを特徴とする熱交 m^。

2 . 前記チューブは、チューブの端側の全体を一方のプレート端部で被い、前記プレート両端部を互いに係止した接合部を設けたことを特徴とする前記請求項 1記載の熱交。

3 . 媒体流路を設けたチューブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、

前記チューブは、少なくとも一のプレート端面を他のプレート端部に当接した接合部を設け、前記接合部は、一のプレート端面を他のプレート端部で係止し、チューブの開口を抑制してろう付けしたことを特徴とする熱交換器。

4 . 前記チューブの接合部は、少なくともチューブの外周に位置する部位が媒体流路を構成するチューブの外周面と同一周面に存在するチュ —ブを用いたことを特徴とする前記請求項 1乃至 3レ、ずれか記載の熱交觸。

5 . 前記接合部の上下の高さは、媒体流路を備えたチューブの接合部以外の他の部位の上下の高さと同一寸法としたことを特徴とする前記請求項 1乃至 4レ、ずれか記載の熱交換器。

捕正された用紙（条約第 19条）

6 . (補正後）前記チューブの接合部には、少なくとも一のプレート端面が内在して設けられていることを特徴とする前記請求項 1乃至 5いずれか記載の熱交換器。

7 . 前記チューブは、媒体流路に向けて突出部を設けたことを特徴とする前記請求項 1乃至 6レ、ずれか記載の熱交換器。

8 . 前記チューブは、チューブとフィンからなるコア及びタンクをろう付けしたことを特徴とする前記請求項 1乃至 7いずれか記載の熱交換

9 . 前記接合部は、前記コアの一方の側面に設けたことを特徴とする前記請求項 1乃至 8レ、ずれか記載の熱交換器。

1 0 . 前記接合部の断面の輪郭は、少なくとも一部に、チューブ高さより大きい直径の円弧を備えたことを特徴とする前記請求項 1乃至 9いずれか記載の熱交換器。

1 1 . 前記接合部は、その断面の輪郭に直線部を備えたことを特徴とする前記 1乃至 1 0レ、ずれか記載の熱交換器。

1 2 . 前記チューブは、チューブの幅方向の断面形状を左右対称の形状としたことを特徴とする前記請求項 1乃至 1 1いずれか記載の熱交換

1 3 . 媒体流路を備え、媒体流路を流通する媒体の熱交換を行うチューブと、前記チューブとフィンを交互に積層したコアと、前記チューブ端部を組付けるタンクとからなる熱交の製造方法にぉ、て、

1 4 . 熱交換器のチューブを成形する工程において、

プレートの少なくとも一方の端部を折り曲げて接合部を構成する折り曲げ部を形成する工程と、プレートを扁平状に折

捕正された用紙（条約第 19条）り曲げる工程と、前記折り曲げ部を形成した端部と他方の端部を互！/、に係止する工程を備えたことを特徴とする熱交換用チューブの製造方法。

1 5 . (追加）媒体流路を設けたチューブ及び前記チューブに装着したフィンからなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンクを備えた熱交換器において、

前記チューブは、一枚のプレートを折り曲げ両端部を接合して断面扁平形状に形成するものであって、

前記チューブは、プレート端部の両方を複数回折り曲げ、更に、両プレート端部を重ね合わせて、互いに係止させて該チューブの一方の端部に接合部を設け、この接合部の高さ寸法はチューブの高さ寸法と一致していることを特徴とする熱交換器。

捕正された用紙（条約第 19条）