WO2005058539A1

WO2005058539A1 - チューブの製造方法、この方法により製造された熱交換チューブ及びこの熱交換チューブを用いた熱交換器

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Publication number: WO2005058539A1
Application number: PCT/JP2004/019161
Authority: WO
Inventors: Yoshifumi Matsuzaki; Soichi Kato; Jun Akaike; Hiromichi Ito
Original assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corporation
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2005-06-30
Also published as: EP1702710A4; EP1702710A1; JP2005177921A; US20070144722A1

Abstract

流路の外郭を構成するチューブ本体部と、流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法において、当該製造方法は、チューブを成形するロール成形工程と、ロール成形工程の後にチューブを所定の長さに切断する切断工程と、切断工程の後に流路区画体のチューブ当接部をチューブ本体部の内面にろう付けするろう付け工程とを含む。切断工程においては、チューブに切込みを設け、切込みに応力集中をもたらすことにより、切込みを起点にしてチューブを切断する。切込みは、チューブ本体部及び流路区画体のうち、チューブ本体部にのみ設ける、又はチューブ本体部から流路区画体のチューブ当接部にかけて設ける。

Description

曰月糸田 ¾

チューブの製造方法、この方法により製造された熱交換チューブ及びこの熱交換チューブを用いた熱交換器技術分野

本発明は、流路の外郭を構成するチューブ本体部と、流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法、この方法により製造された熱交換チューブ及びこの熱交換チューブを用いた熱交換器に関する。背景技術

一般に、媒体を流通する熱交換チューブを備え、その熱交換チューブに伝わる熱にて媒体の熱交換をする熱交換器が知られている。近年、熱交換器は高性能化、小型化、及び軽量化が求められており、熱交換チューブの構造もより精密になってきている。

熱交換チューブとしては、流路の外郭を構成するチューブ本体部と、流路を区画する流路区画体とを備えた偏平型のものが用いられてい

^>。

また、その製造方法としては、チューブ本体部及び流路区画体を一体に押出し成形する方法や、チューブ本体部の内部に流路区画体を設けつつ帯状の素材をロール成形し、その後に流路区画体のチューブ当接部をチューブ本体部の内面にろう付けする方法が知られている。

熱交換チューブを押出し成形する場合は、素材の押出し性を考慮すると、その組成が限定されてしまうが、熱交換チューブをロール成形する場合は、組成の自由度が広がり高強度且つ高耐食性の材料が得られる。

更に、薄い素材のロール成形は、押出し成形と比較するとより緻密で複雑な形状を得ることが可能であり、熱交換チューブを精密 · 小型化する点で有利である。また、熱交換チューブをロール成形するのであれば、チューブ本体部の外面となる面に予め犠牲材をクラッドした素材を用いることにより、熱交換チューブの耐食性能を一層向上することができる。故に熱交換チューブの薄肉化も可能である。

熱交換チューブをロール成形する場合、流路区画体としては、チュ —ブ本体部の素材を成形してビ一ドを設ける、又はチューブ本体部とは別部材のコルゲート型のインナーフィンを配置する。そして、チューブ本体部の内面には、ビードの頂部又はィンナ一フィンの頂部をろう付けする。

さて、このような熱交換チューブは、その製造過程において所定の長さに切断される。チューブを切断する方法は、下記特許文献 1乃至 1 3にも開示されている。

そして、チューブを切断する際は、その切断面の形状ができるだけ変形しないように留意する必要がある。つまり、ロール成形チューブであれば、バリの発生を可及的に抑えつつチューブ本体部及び流路区画体が変形しないように切断する必要がある。通常、流路区画体のチユーブ当接部は、チューブを切断した後にろう付けされる。

しかるに、精密化且つ薄肉化されたロール成形チューブを切断する場合は、切断面におけるバリの占める割合が大きくなる上に、流路区画体が切断時の抵抗に耐えられずに変形してしまう場合が顕著であつた。つまり熱交換チューブの製造現場においては、熱交換チューブの高性能化に伴い、これを如何に効率よく切断するかが極めて重要な課題となっている。

本願に関連する特許文献は、次のようなものである。

特許文献 1 ：特許第 2 6 0 8 8 0 2号明細書

特許文献 2 ：特開平 2一 1 9 8 7 9 8号公報

特許文献 3 ：特開平 2一 2 6 2 9 1 1号公報

特許文献 4 ：特開平 3一 1 2 4 3 3 7号公報

特許文献 5 ：特開平 6一 6 3 8 1 4号公報

特許文献 6 ：特開平 7一 2 5 6 5 0 9号公報特許文献 7 特開平 9一 7 0 7 1 1号公報

特許文献 8 特開平 1 0 ― 1 3 8 0 3 5号公報

特許文献 9 特開平 1 1 ― 3 2 0 2 4 5号公報

特許文献 1 0 ：特開 2 0 0 0 ― 2 1 0 8 1 2号公報

特許文献 1 1 ：特閧 2 0 0 2 ― 2 3 3 9 1 3号公報

特許文献 1 2 ：特開 2 0 0 2 ― 4 6 0 1 5号公報

特許文献 1 3 ：特開 2 0 0 3一 1 1 0 1 8号公報発明の開示

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流路区画体を備えたロール成形チューブの切断を合理化してより優れたチューブを得ることである。

また、本発明は、この優れたチューブを用いた熱交換器を得ることである。

本願第 1請求項に記載した発明は、流路の外郭を構成するチューブ本体部と、前記流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法において、当該製造方法は、前記チューブを成形するロール成形工程と、前記ロール成形工程の後に前記チューブを所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程の後に前記流路区画体のチューブ当接部を前記チューブ本体部の内面にろう付けするろう付け工程とを含み、前記切断工程においては、前記チューブに切込みを設け、前記切込みに応力集中をもたらすことにより、前記切込みを起点にして前記チューブを切断し、前記切込みは、前記チューブ本体部及び前記流路区画体のうち、前記チューブ本体部にのみ設ける構成のチューブの製造方法である。

本願第 2請求項に記載した発明は、流路の外郭を構成するチューブ本体部と、前記流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法において、当該製造方法は、前記チューブを成形するロール成形工程と、前記ロール成形工程の後に前記チューブを所定の長さに切断する切断工程と、前記切断工程の後に前記流路区画体のチューブ当接部を前記チューブ本体部の内面にろう付けするろう付け工程とを含み、前記切断工程においては、前記チューブに切込みを設け、前記切込みに応力集中をもたらすことにより、前記切込みを起点にして前記チューブを切断し前記切込みは、前記チューブ本体部から前記流路区画体のチューブ当接部にかけて設ける構成のチューブの製造方法である。

本願第 3請求項に記載した発明は、請求項 1又は 2において、前記切込みは、前記チューブの表面に対してカッターの刃部を平行に移動して設ける構成のチューブの製造方法である。

本願第 4請求項に記載した発明は、請求項 1又は 2 において、前記切込みは、前記チューブの表面に対してディスクカツ夕一を平行に移動して設ける構成のチューブの製造方法である。

本願第 5請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 4のいずれかにおいて、前記チューブを長手方向に引っ張ることにより、前記切込みに応力集中をもたらす構成のチューブの製造方法である。

本願第 6請求項に記載した発明は、請求項 5において、前記ロール成形工程及び前記切断工程は、被加工物を連続的に搬送して行い、前記チューブは、前記切込みを設ける位置よりも搬送方向下流側に送りローラを設けて、前記送りローラによる搬送速度を前記ロール成形ェ程における搬送速度よりも早く設定することにより、長手方向に引つ張る構成のチューブの製造方法である。

本願第 7請求項に記載した発明は、請求項 5において、前記ロール成形工程及び前記切断工程は、被加工物を連続的に搬送して行い、前記チューブは、前記切込みを設けた部位の搬送方向上流側と下流側とをそれそれ一対のクランプにて把持し、前記一対のクランプの間隔を相対的に広げることにより、長手方向に引っ張る構成のチューブの製造方法である。

本願第 8請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 4のいずれかにおいて、前記チューブに対し、その長手方向とは異なる方向に荷重をかけることにより、前記切込みに応力集中をもたらす構成のチューブの製造方法である。

本願第 9請求項に記載した発明は、請求項 8において、前記チューブの長手方向に対してオフセッ卜された送りローラを設け、前記チュ —ブは、前記切込みが設けられた後に前記送りローラを通過することにより、前記チューブの長手方向とは異なる方向に荷重がかけられる構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 0請求項に記載した発明は、請求項 8 において、前記チュ —ブは、これを揺動することにより、前記チューブの長手方向とは異なる方向に荷重がかけられる構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 1請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 1 0のいずれかにおいて、前記チューブは偏平型のものであり、その厚さは 0 . 8〜 1 . 7 m mである構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 2請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 1 1のいずれかにおいて、前記チューブ本体部の素材の板厚は、 0 . 1 5〜 0 . 2 5 m mである構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 3請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 1 2のいずれかにおいて、前記流路区画体は、前記チューブ本体部の素材を成形してなるビ一ドであり、前記チューブ本体部の内面には、前記ビードの頂部をろう付けする構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 4請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 1 2のいずれかにおいて、前記流路区画体は、前記チューブ本体部とは別部材のインナーフィンである構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 5請求項に記載した発明は、請求項 1 4において、前記ィンナーフィンはコルゲート型のものであり、前記チューブ本体部の内面には、前記インナーフィンの頂部をろう付けする構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 6請求項に記載した発明は、請求項 1 5 において、前記ィンナーフィンの振幅方向の幅は、 0. 3〜 1 . 4 mmである構成のチユーブの製造方法である。

本願第 1 7請求項に記載した発明は、請求項 1 5又は 1 6において、前記インナ一フィンの素材の板厚は、 0. 0 5〜 0. 1 0 mmである構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 8請求項に記載した発明は、請求項 1 5又は 1 7において、前記インナ一フィンの頂部のピッチは、 0. 6〜 2. 0 mmである構成のチューブの製造方法である。

本願第 1 9請求項に記載した発明は、請求項 1乃至 1 8のいずれか記載の製造方法により製造したことを特徴とする熱交換チューブ。本願第 2 0請求項に記載した発明は、請求項 1 9記載の熱交換チュ —ブを用いてなることを特徴とする熱交換器。図面の簡単な説明

図 1

本発明の実施例に係り、熱交換器の正面を示す説明図である。（第 1実施例）

図 2

本発明の実施例に係り、熱交換チューブの長手方向断面を示す説明図である。（第 1実施例）

図 3

本発明の実施例に係り、口ール成形工程及び切断工程を示す説明図である。（第 1実施例）

図 4

本発明の実施例に係り、ろう付け工程を示す説明図である。（第 1 実施例）

図 5

本発明の実施例に係り、切込みを設ける方法を示す説明図である。 (第 1実施例）図 6

本発明の実施例に係り、切込みを設ける方法を示す説明図である。 (第 1実施例）

図 7

図 8

図 9

本発明の実施例に係り、熱交換チューブの長手方向断面を示す説明図である。（第 2実施例）

図 1 0

本発明の実施例に係り、切込みを設ける方法を示す説明図である。 (第 2実施例）

図 1 1

本発明の実施例に係り、切込みを設ける方法を示す説明図である。

(第 2実施例）

図 1 2

図 1 3

図 1 4

図 1 5

本発明の実施例に係り、切断工程を示す説明図である。（第 3実施例）

図 1 6

本発明の実施例に係り、切断工程を示す説明図である。（第 4実施例）

図 1 7

本発明の実施例に係り、切断工程を示す説明図である。（第 5実施例）発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の第 1実施例を図 1乃至図 8 に基づいて説明する。図 1 に示す熱交換器 1 0は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルの放熱器である。この熱交換器 1 0は、熱交換チューブ 1 0 0 と放熱フィン 2 0 とを交互に積層してなるコア 3 0 と、各熱交換チューブ 1 0 0の長手方向両端部をそれそれ連通接続した一対のタンク 4 0 とを備えたものである。コア 3 0の上下側部には、補強部材 5 0 を設けており、各補強部材 5 0の長手方向両端部は、それそれタンク 4 0 に支持されている。また、タンク 4 0の要所には媒体（つまり冷凍サイクルを循環する冷媒）の入口部 4 1及び出口部 4 2 が設けられており、入口部 4 1 から流入した媒体は、コア 3 0 に伝わる熱にて熱交換をしつつ熱交換チューブ 1 0 0 を流通し、出口部 4 2 から流出する構成となっている。

熱交換器 1 0 の構成部材たる熱交換チューブ 1 0 0、フィン 2 0、タンク 4 0、入口部 4 1、出口部 4 2、及びサイドブレ一ト 5 0は、それそれアルミニウム又はアルミニウム合金製の部材からなり、一体に組み立てるとともに、その組み立て体を炉中ろう付けして一体にろう付けされている。また、このような炉中ろう付けをするにあたり、各部材の要所にはろう材及びフラックスが設けられる。

図 2 に示す本例の熱交換チューブ 1 0 0は、流路 1 0 1の外郭を構成するチューブ本体部 2 0 0 と、流路 1 0 1 を区画する流路区画体 2 1 0 とを備えた偏平型のものである。熱交換チューブ 1 0 0の厚さ t _{t u b e}は 0. 8〜 1 . 7 mm、熱交換チューブ 1 0 0の幅 w_{t u b e}は 8 ~ 2 5 mmとなっている。また、チューブ本体部 2 0 0は、アルミ製又はアルミ合金製の帯状の素材をロール成形してなるものであり、チュ一ブ本体部 2 0 0の素材の板厚 t は 0. 1 5〜 0. 2 5 mmとなつている。素材の幅方向の両端部は、熱交換チューブ 1 0 0の幅方向における一方の端部 1 0 2において、互いに離れることがないように係合されろう付けされている。また、熱交換チューブ 1 0 0の幅方向における他方の端部 1 0 3は、素材の略中央を湾曲した部位となっている。更に、同図に示す流路区画体 2 1 0は、チューブ本体部 2 0 0 の素材を成形してなるビ一ド 2 1 0である。チューブ本体部 2 0 0の内面には、流路区画体のチューブ当接部たるビード 2 1 0の頂部 2 1 1がろう付けされている。

熱交換チューブ 1 0 0のろう付けに要するろう材は、チューブ本体部 2 0 0の素材の内側表面に予めクラッドする。又は、熱交換器 1 0 を構成する他の部材から溶融したろう材が毛管現象にて所要の部位に引き込まれるように構成してもよい。尚、チューブ本体部 2 0 0の素材の外側表面には、熱交換チューブ 1 0 0の耐食性を向上する犠牲層として、 A 1— Z n合金層を'設けたりもする。

以下、熱交換チューブ 1 0 0の製造方法について説明する。図 3及び図 4に示すように、かかる製造方法は、熱交換チューブ 1 0 0を成形するロール成形工程（processl) と、ロール成形工程の後にチューブ 1 0 0を所定の長さに切断する切断工程（process2) と、切断工程の後に流路区画体 2 1 0のチューブ当接部たるビード 2 1 0の頂部 2 1 1 をチューブ本体部 2 0 0の内面にろう付けするろう付け工程 (process3) とを含むものであり、特にロール成形工程及び切断工程は、被加工物を連続的に搬送して行われる。

ロール成形工程（processl) は、帯状のチューブ本体部 2 0 0の素材 1 を第 1送りローラ 2からロール成形機 3に供給して行われる。口ール成形機 3は、複数の成形ローラ 3 aを連続配置してなるものであり、素材 1 は、各成形ローラ 3 aを通過しつつ漸次塑性変形され、所定の熱交換チューブ 1 0 0の形状に加工される。

切断工程（proc ess2 ) においては、ロール成形工程にて成形された熱交換チューブ 1 0 0 (より正確には熱交換チューブ 1 0 0の中間生成部材）の要所にカッター装置 4 にて切込みを設け、その切込みに応力集中をもたらすことにより、切込みを起点にして熱交換チューブ 1 0 0 を切断する。このカツ夕一装置 4は、カツ夕一を熱交換チューブ 1 0 0の搬送速度に合せて移動させるフライング式のものである。力ッ夕ー装置 4及び切込みについては、後に詳述する。

また本例の場合は、熱交換チューブ 1 0 0 を長手方向に引っ張ることにより、切込みに応力集中をもたらす構成となっている。具体的には、カツ夕一装置の後段、つまり切込みを設ける位置よりも搬送方向下流側に第 2送りローラ 5 を設け、第 2送りローラ 5 による搬送速度 V ₂をロール成形工程における搬送速度よりも早く設定することにより、熱交換チューブ 1 0 0を長手方向に引っ張る構成となっていろう付け工程（process3 ) では、ジグを用いる等して熱交換器 1 0 を構成する熱交換チューブ 1 0 0及びその他の部材を組み立てて、この組み立て体 1 0 aをコンベア 6 に載置して炉 7 に送る。組み立て体 1 0 aは、炉 7 において加熱処理が施され、所要の部位がろう付けされて熱交換器 1 0 となる。つまり、ビードの頂部 2 1 1及び素材の幅方向の両端部は、ここでろう付けされる。

次に、切断工程（proc ess2 ) に関し、カッター装置 4及び切込みについて説明する。本例のカッター装置 4は、図 5又は図 6 に示すように、互いに対向する一対のカッター 4 aを備え、熱交換チューブ 1 0 0の偏平方向の両表面に対してそれそれ各カツ夕一 4 aの刃部を平行に移動して切込みを設けるものである。また、切込みを設ける際には、熱交換チューブ 1 0 0はクランプにて固定する構成となっている。図 5に示すカッター装置 4は、一対のカツ夕一 4 aを同じ方向に移動するものであり、図 6に示すカツ夕一装置 4は、一対のカッター 4 a を互いに対向する方向に移動させるものである。こうしたカツ夕一 4 aの移動方向は、熱交換チューブ 1 0 0に対する負荷のバランス等を考慮して適宜に設定する。

或いは図 7又は図 8に示すように、カッター装置 4は、互いに対向する一対のディスクカツ夕一 4 bを備え、熱交換チューブ 1 0 0の偏平方向の両表面に対してそれぞれ各ディスクカッター 4 bを平行に移動して切込みを設けるものであってもよい。図 7に示すカツ夕一装置 4は、一対のディスクカッター 4 bを同じ方向に移動させるものであり、図 8に示すカツ夕一装置 4は、一対のディスクカッター 4 bを互いに対向する方向に移動させるものである。ディスクカツ夕一 4 b の移動方向は、熱交換チューブ 1 0 0に対する負荷のバランス等を考慮して適宜に設定する。

本例の場合、切込みは、チューブ本体部 2 0 0及びビ一ド 2 1 0のうち、チューブ本体部 2 0 0にのみ設ける、又はチューブ本体部 2 0 0からビ一ド 2 1 0の頂部 2 1 1にかけて設ける構成となっている。具体的には、切込みの深さ d_{k e r f} とチューブ本体部 2 0 0の素材の板厚 t Jとの関係は、

( 1 /2 ) x t ₁≤ d_{k e r f} ≤ 2 x t ₁

となっており、より望ましくは、

( 3/4 ) x t !≤ d_{k e r f} ≤ ( 3/2 ) x t ！

であり、最も望ましい関係は、

α k e r f t i

である。

本例における熱交換チューブ 1 0 0は、現状の製造技術を踏まえつつより優れた性能を追求して設計されたものである。この熱交換チューブ 1 0 0は、非常に精密化且つ薄肉化されたものであり、これを切断する際は、切断面におけるバリの発生の防止や、チューブ本体部 2 0 0及びビ一ド 2 1 0の変形の防止が熱交換チューブ 1 0 0の性能を確保するうえで極めて重要な課題とされる。本願発明者は、ビード 2 1 0の頂部 2 1 1 をろう付けする以前に熱交換チューブ 1 0 0 を切断する場合は、ビード 2 1 0の変形等が顕著であることを考慮して、チューブ本体部 2 0 0及びビ一ド 2 1 0のうち、チューブ本体部 2 0 0 にのみ切断の起点となる切込みを設ける、又はチューブ本体部 2 0 0からビード 2 1 0の頂部 2 1 1 にかけて切断の起点となる切込みを設ける構成を発案し、かかる構成が非常に有効であることを実験により確認した。

前記の式は、その実験において得られた良好な d _{k e r f} 及び t iの関係を一般化して表したものである。切込みをビード 2 1 0の頂部 2 1 1 にまで入れるか否かは、ビード 2 1 0の形状や切込みにおける応力等を踏まえつつ場合に応じて判断する。つまり、切込みをビード 2 1 0の頂部 2 1 1 にまで入れると、切断に要する力は著しく減少するが、バリの発生やビ一ド 2 1 0の変形の虞が増すので、この点に注意する。

以上説明した本例の製造方法によれば、流路区画体を備えたロール成形チューブの切断を確実に合理化することができ、より優れた熱交換チューブを得ることができる。尚、本例における構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。

次に、本発明の第 2実施例を図 9乃至図 1 4に基づいて説明する。図 9 に示す熱交換チューブ 1 0 0は、チューブ本体部 2 0 0 とは別部材のィンナ一フィン 3 0 0を流路区画体として用いたものである。その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。

本例のィンナーフィン 3 0 0は、アルミ製又はアルミ合金製の帯状の素材をロール成形してなるコルゲート型のものである。ィンナ一フイン 3 0 0の振幅方向の幅 t _{f i n}は 0 . 3〜： L . 4 m m、インナ一フインの素材の板厚 t ₂は 0 . 0 5 ~ 0 . 1 0 m m、インナーフィンの頂部のピッチ Pは 0 . 6〜 2 . 0 m mとなっている。このインナ一フイン 3 0 0は、ロール成形工程（process 1 ) の適宜段階においてチュ一ブ本体部 2 0 0の素材の間に挿入されて、チューブ本体部 2 0 0 の内部に設けられる。熱交換チューブ 1 0 0の幅方向における一方の端部 1 0 2は、インナーフィン 3 0 0を挿入した後に互いに離れることがないように係合される。ろう付け工程（process3) においては、インナ一フィン 3 0 0の頂部 3 0 1及び幅方向端部 3 0 2 をチューブ本体部 2 0 0の内面にろう付けする。本例の場合、インナ一フィン 3 0 0の頂部 3 0 1及び幅方向端部 3 0 2 とチューブ本体部 2 0 0 の内面とのろう付けに要するろう材は、ィンナ一フィン 3 0 0の素材にクラッドしている。

切断工程（process2) においては、図 1 0乃至図 1 3に示すように、第 1実施例と同様の力、ソ夕一装置 4にて切込みを設ける。

切込みの深さ d _{k e r f} と、チュ一ブ本体部 2 0 0の素材の板厚と、インナ一フィン 3 0 0の素材の板厚 t ₂との関係は、

( 1 / 2 ) x t ₁≤ d _{k e r f} ≤ t ₁ + t ₂

となっており、より望ましくは、

( 3 /4 ) X t ^ d k e r f ^ ( 1 / 2 ) X t ₂

であり、最も望ましい関係は、

α k e r f t 1

である。

本例における熱交換チューブ 1 0 0 もまた、現状の製造技術を踏まえつつより優れた性能を追求して設計されたものである。本願発明者は、インナーフィン 3 0 0の頂部 3 0 1及び幅方向端部 3 0 2をろう付けする以前に熱交換チューブ 1 0 0を切断する場合は、チューブ本体部 2 0 0の内部におけるインナーフィン 3 0 0の変形及び位置ずれが顕著であることを考慮して、チューブ本体部 2 0 0及びインナーフィン 3 0 0のうち、チューブ本体部 2 0 0にのみ切断の起点とな，る切込みを設ける、又はチューブ本体部 2 0 0からインナ一フィン 3 0 0の頂部 3 0 1 にかけて切断の起点となる切込みを設ける構成を発案し、かかる構成が非常に有効であることを実験により確認した。前記の式は、その実験において得られた良好な d_{k e r f} 及び t iの関係を一般化して表したものである。切込みをィンナーフィン 3 0 0の頂部 3 0 1にまで入れるか否かは、インナーフィン 3 0 0の形状や切込みにおける応力等を踏まえつつ場合に応じて判断する。つまり、切込みをインナーフィン 3 0 0の頂部 3 0 1にまで入れると、切断に要する力は著しく減少するが、バリの発生ゃィンナ一フィン 3 0 0の変形及び位置ずれの虞が増すので、この点に注意する。とりわけインナ —フィン 3 0 0は、チューブ本体部 2 0 0と比較すると薄型で脆弱であるため、切込みを入れずともチューブ本体部 2 0 0とともに分離することは可能である。

本例の場合、インナ一フィン 3 0 0は、 A 3 0 0 3 (J I S規格）からなる芯材に、ろう材として A 4 3 4 3 ( J I S規格）からなる皮材をクラッドしてなるものである。芯材の強度は、 A 3 0 0 3に C u を添加することによって向上することも可能である。皮材の割合は、全体の 5〜 1 0 %が望ましい。更に、インナ一フィン 3 0 0は、泠間加工により加工硬化させるのが望ましい。このインナ一フィン 3 0 0 の引っ張り強さは、 1 2 0〜 2 0 O NZmm² となっている。切込みの深さ d _{k e r f} は、インナ一フィン 3 0 0の頂部 3 0 1に僅かに痕が付く程度が望ましい。

以上説明した本例の製造方法によれば、流路区画体を備えたロール成形チューブの切断を確実に合理化することができ、より優れた熱交換チューブを得ることができる。

尚、本例における構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。

例えば図 1 4に示すように、コルゲート型とは異なるインナーフィン 4 0 0を流路区画体として用いることも可能である。このインナーフィン 4 0 0は、所定の形状に設けられたチューブ当接部 4 0 1をチ 5 ュ一ブ本体部 2 0 0の内面にろう付けするものである。すなわち、同図に示す熱交換チューブ 1 0 0もまた、チューブ本体部 2 0 0及びィンナ一フィン 4 0 0のうち、チューブ本体部 2 0 0にのみ切込みを設け、又はチューブ本体部 2 0 0からインナーフィン 4 0 0のろう付けチューブ当接部 4 0 1 にかけて切込みを設け、更に切込みに応力集中をもたらすことによりこれを起点に切断する。

次に、本発明の第 3実施例を図 1 5に基づいて説明する。

本例の切断工程（process2) によると、熱交換チューブ 1 0 0は、切込みを設けた部位の搬送方向上流側と下流側とをそれそれ一対のクランプ 4 c , 4 dにて把持し、一対のクランプ 4 c， 4 dの間隔を相対的に広げることにより、長手方向に引っ張る構成となっている。本例の切断装置 4は、カッター 4 a又はディスクカツ夕一 4 bとともに一対のクランプ 4 c , 4 dを熱交換チューブ 1 0 0の搬送速度に合せて移動させるものであり、切込みは、各クランプ 4 c , 4 dにて熱交換チューブ 1 0 0を固定した状態で設けられる。

そして、切込みを設けた後は、一対のクランプ 4 c , 4 dが熱交換チューブ 1 0 0を把持したまま、それらの間隔が広がることにより、熱交換チューブ 1 0 0が長手方向に引っ張られる構成となっている。つまり、切込みを設けた後に、搬送方向下流側のクランプ 4 dによる熱交換チューブ 1 0 0の搬送速度 v ₄が、搬送方向上流側のクランプ 4 cによる熱交換チューブ 1 0 0の搬送速度 v ₃よりも早くなるように設定されている。その他の基本構成は、前述した実施例と同様であ ? ο

以上のように、一対のクランプを用いて熱交換チューブを長手方向に引っ張ることも可能である。

次に、本発明の第 4実施例を図 1 6に基づいて説明する。

本例の切断工程（process2) は、カツ夕一装置 4にて切込みを設けた熱交換チューブ 1 0 0に対し、その長手方向とは異なる方向に荷重をかけることにより、切込みに応力集中をもたらす構成となっている。具体的には、熱交換チューブ 1 0 0の長手方向に対してオフセットされた第 2送りローラ 5 a , 5 b , 5 cを設け、熱交換チューブ 1 0 0 は、カツ夕一装置 4にて切込みが設けられた後に所定の第 2送りローラ 5 a , 5 bを通過することにより、熱交換チューブ 1 0 0の長手方向とは異なる方向に荷重がかけられる構成となっている。つまり熱交換チューブ 1 0 0は、所定の第 2送りローラ 5 a， 5 bの間を通過中に、又は通過したところで分離される。その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。

以上のように、熱交換チューブに対し、その長手方向とは異なる方向に荷重をかけることにより、切込みに応力集中をもたらすことも可能である。熱交換チューブは、その長手方向に対してオフセットされた送りローラを通過することにより、荷重がかけられるように構成することが可能である。

次に、本発明の第 5実施例を図 1 7に基づいて説明する。

本例の切断工程（process2) もまた、カツ夕一装置 4にて切込みを設けた熱交換チューブ 1 0 0に対し、その長手方向とは異なる方向に荷重をかけることにより、切込みに応力集中をもたらす構成となっている。

具体的には、熱交換チューブ 1 0 0は、これを揺動することにより、熱交換チューブの長手方向とは異なる方向に荷重がかけられる構成となっている。カツ夕一装置 4及び第 2送りローラ 5の後段には、熱交換チューブ 1 0 0を揺動する揺動装置 8を設けており、この揺動装置 8は、切込みを設けた部位の搬送方向上流側を支持手段 8 aにて支持しつつ、搬送方向下流側を左右又は上下に移動する構成となっている。その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。

以上のように、熱交換チューブは、これを揺動することにより、荷重がかけられるように構成することも可能である。産業上の利用可能性

本発明のチューブの製造方法は、熱交換チューブを製造する方法として好適に利用することができる。熱交換チューブは、冷凍サイクルの放熱器やエバポレー夕、自動車のラジェ一夕やヒー夕コア等の熱交換器を構成するものである。

Claims

言啬求の範固

1 . 流路の外郭を構成するチューブ本体部と、前記流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法において、

当該製造方法は、前記チューブを成形するロール成形工程と、前記ロール成形工程の後に前記チューブを所定の長さに切断する切断ェ程と、前記切断工程の後に前記流路区画体のチューブ当接部を前記チユーブ本体部の内面にろう付けするろう付け工程とを含み、

前記切断工程においては、前記チューブに切込みを設け、前記切込みに応力集中をもたらすことにより、前記切込みを起点にして前記チュ一ブを切断し、

前記切込みは、前記チューブ本体部及び前記流路区画体のうち、前記チューブ本体部にのみ設けることを特徴とするチューブの製造方法

2 . 流路の外郭を構成するチューブ本体部と、前記流路を区画する流路区画体とを備えたチューブの製造方法において、

当該製造方法は、前記チューブを成形するロール成形工程と、前記ロール成形工程の後に前記チューブを所定の長さに切断する切断ェ程と、前記切断工程の後に前記流路区画体のチューブ当接部を前記チュ一ブ本体部の内面にろう付けするろう付け工程とを含み、

前記切込みは、前記チュ一ブ本体部から前記流路区画体のチューブ当接部にかけて設けることを特徴とするチューブの製造方法。

3 . 前記切込みは、前記チューブの表面に対してカツ夕一の刃部を平行に移動して設けることを特徴とする請求項 1又は 2記載のチュ —ブの製造方法。

4 . 前記切込みは、前記チューブの表面に対してディスクカツ夕一を平行に移動して設けることを特徴とする請求項 1 又は 2記載のチユーブの製造方法。

5 . 前記チューブを長手方向に引っ張ることにより、前記切込みに応力集中をもたらすことを特徴とする請求項 1 乃至 4のいずれか記載のチューブの製造方法。

6 . 前記ロール成形工程及び前記切断工程は、被加工物を連続的に搬送して行い、

前記チューブは、前記切込みを設ける位置よりも搬送方向下流側に送りローラを設けて、前記送りローラによる搬送速度を前記ロール成形工程における搬送速度よりも早く設定することにより、長手方向に引っ張ることを特徴とする請求項 5記載のチューブの製造方法。

7 . 前記ロール成形工程及び前記切断工程は、被加工物を連続的に搬送して行い、

前記チューブは、前記切込みを設けた部位の搬送方向上流側と下流側とをそれぞれ一対のクランプにて把持し、前記一対のクランプの間隔を相対的に広げることにより、長手方向に引っ張ることを特徴とする請求項 5記載のチューブの製造方法。

8 . 前記チューブに対し、その長手方向とは異なる方向に荷重をかけることにより、前記切込みに応力集中をもたらすことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか記載のチューブの製造方法。

9 . 前記チューブの長手方向に対してオフセットされた送り口 ―ラを設け、

前記チューブは、前記切込みが設けられた後に前記送りローラを過することにより、前記チューブの長手方向とは異なる方向に荷重がかけられることを特徴とする請求項 8記載のチューブの製造方法

1 0 . 前記チューブは、これを揺動することにより、前記チュ ―ブの長手方向とは異なる方向に荷重がかけられることを特徴とする主求項 8記載のチューブの製造方法。

1 1 . 前記チューブは偏平型のものであり、その厚さは 0 . 8 1 7 mmであることを特徴とする請求項 1乃至 1 0のいずれか記載のチューブの製造方法。

1 2. 前記チューブ本体部の素材の板厚は、 0. 1 5〜 0. 2 5 m mであることを特徴とする請求項 1乃至 1 1のいずれか記載のチューブの製造方法。

1 3. 前記流路区画体は、前記チューブ本体部の素材を成形してなるビードであり、

前記チューブ本体部の内面には、前記ビ一ドの頂部をろう付けすることを特徴とする請求項 1乃至 1 2のいずれか記載のチューブの製造方法。

1 4. 前記流路区画体は、前記チューブ本体部とは別部材のィンナ一フィンであることを特徴とする請求項 1乃至 1 2のいずれか記載のチューブの製造方法。

1 5. 前記インナ一フィンはコルゲート型のものであり、

前記チューブ本体部の内面には、前記インナ一フィンの頂部をろう付けすることを特徴とする請求項 1 4記載のチューブの製造方法。

1 6. 前記インナ一フィンの振幅方向の幅は、 0. 3〜 1. 4 mm であることを特徴とする請求項 1 5記載のチューブの製造方法。

1 7. 前記インナ一フィンの素材の板厚は、 0. 0 5〜 0. 1 0 m mであることを特徴とする請求項 1 5又は 1 6記載のチューブの製造方法。

1 8. 前記インナ一フィンの頂部のピッチは、 0. 6〜 2. 0 mm であることを特徴とする請求項 1 5乃至 1 7のいずれか記載のチューブの製造方法。

1 9. 請求項 1乃至 1 8のいずれか記載の製造方法により製造したことを特徴とする熱交換チューブ。

2 0. 請求項 1 9記載の熱交換チューブを用いてなることを特徴とする熱交換器。