JPH05164484A

JPH05164484A - 熱交換器用チューブ及び製造方法

Info

Publication number: JPH05164484A
Application number: JP33474291A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ito; 真二伊東
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JP2915660B2

Abstract

(57)【要約】【構成】チューブ（１）の上下の平面管壁（８）
（９）の内面に、一枚ものの突部（12）が圧延により一
体成形され、該突部（12）の先端部がろう付けにより他
方の平面管壁（９）（８）の内面に接合一体化されてい
る。【効果】耐圧性に優れると共に、チューブ（１）の高
さ（Ｈ）を低くして熱交換効率を向上できる。しかも、
生産性良く製造することができる。

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
及び製造方法に関する。

【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５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６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６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）の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（6
1）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】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
みてなされたのであって、第１の発明は、高さを低くし
て熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができると共
に、耐圧性にも優れ、しかも複数部品の組み合わせ構造
を排除して生産性等の面での有利性を増大せしめること
ができる構造の熱交換器用チューブを提供することを目
的とする。

【００１１】また、第２の発明は、管壁にこれと一体で
一枚ものの突部が長さ方向に延びる態様において立ち上
げ状態に設けられた熱交換器用チューブを生産性良く製
造することができる方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的において、第１
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する横断面長円状の熱交換器用
チューブであって、一方の平面管壁の内面にこれと一体
で一枚ものの突部が長さ方向に延びる態様において立ち
上げ状態に設けられ、かつ該突部がもう一方の平面管壁
の内面、又は該もう一方の平面管壁の内面に対応形成さ
れた突部に接合一体化されてなることを特徴とする熱交
換器用チューブを要旨とする。

【００１３】また、第２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、該管壁にこれと一体で一枚ものの突部が長さ方向に
延びる態様において立ち上げ状態に設けられた熱交換器
用チューブの製造方法であって、製造しようとするチュ
ーブの管壁よりも厚肉のチューブ成形用素材を用いると
共に、長さ方向中間外周部に突部成形用環状凹部を有す
る圧延ロールを用い、該圧延ロールにて該素材を肉厚方
向に圧延してこれをチューブ管壁の厚さに薄肉化し、こ
の薄肉化により前記ロールの凹部側に排除される金属に
て該ロール凹部を利用して前記突部を隆起成形すること
を特徴とする熱交換器チューブの製造方法を要旨とす
る。

【００１４】

【作用】上記構成のチューブでは、突部により両平面管
壁同士が連接されたものであることにより、高い耐圧性
が確保される。

【００１５】また、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するとして、本発明のチュー
ブは素材からのパイプ曲げ成形にかかるものであること
により、管壁の肉厚を押出による場合よりも大幅に薄く
でき、ひいてはチューブ高さを低くできて、熱交換器の
熱交換効率が向上される。

【００１６】しかも、突部が一方の平面管壁の内面にこ
れと一体で一枚ものに形成されたものとなされ、突部が
本来的に平面管壁と一体のものとして形成されているも
のであることにより、チューブとは別の独立した波板等
の連結部材を用いた構造に比べて、生産性等の面での有
利性が発揮される。

【００１７】また、上記方法では、チューブの管壁より
も肉厚の厚いチューブ成形用素材を圧延ロールに通すだ
けで、該圧延ロールの環状凹部の作用により管壁と一体
で一枚ものの突部が成形される。

【００１８】

【実施例】次に、この発明を、マルチフロータイプの凝
縮器用チューブの場合に適用した実施例を説明する。な
お、本発明のチューブは、各種タイプ・各種用途の熱交
換器におけるチューブとして広く適用されるものである
ことはいうまでもない。

【００１９】第３図に示される本発明にかかる断面長円
状の熱交換器用チューブ（１）において、（８）（９）
は上下の平面管壁、（10）はＵ字状管壁、（11）は接合
部、（12）は仕切用突部である。

【００２０】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字状管
壁（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。

【００２１】そして、仕切用突部（12）は、一枚もの
で、その一端が一方の平面管壁（８）（９）の内面にこ
れと一体に、即ち金属組織的に一体に設けられ、かつ平
面管壁（８）（９）に垂直に立ち上げられ、その先端部
が他方の平面管壁（９）（８）に当接された状態でろう
付けにより接合一体化されたものとなされている。

【００２２】この熱交換器用チューブ（１）の製造にお
いては、成形用素材として、アルミニウムブレージング
シート製の所定幅の帯板状素材（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、この帯板状素材（20）の肉厚は、製造対
象たるチューブ（１）の管壁よりも厚肉の所定厚さに設
定されている。

【００２３】また、突部（12）を成形する装置として、
第１図に示されるように、上下一対の圧延ロール（23）
（24）を複数組直列状態に配列した圧延機（22）を使用
する。この圧延機（22）における各組の上下のロール
（23）（24）間の隙間間隔は、素材（20）の挿入側か
ら、出側に向けて除々に素材（20）の厚さよりも狭くな
っていくように設定されており、これにより素材（20）
が圧延薄肉化されていくようになされている。また、上
側のロール（23）には、突部成形用の環状凹部（23a ）
が形成されており、素材（20）の挿入側から出側に向け
てその幅が除々に狭くかつ深くなるように設計されてい
る。

【００２４】チューブ（１）における突部（12）の成形
は、上記帯板状素材（20）をこの圧延機（22）に通すこ
とにより行う。即ち、第１図（イ）に示されるように、
最初の圧延ロール（23）（24）間に通された帯板状素材
（20）は、同図（ロ）〜（ホ）に示されるように、圧延
作用によりその肉厚を除々に減少していき、最終的に、
製造対象であるチューブ（１）の管壁の厚さにまで薄肉
化される。そして、この薄肉化の過程で、圧延作用によ
り排除される金属は、上側ロール（23）の環状凹部（23
a ）の作用により環状凹部（23a ）側に寄せられてい
き、そこに隆起部（25）が形成されていく。そして、環
状凹部（23a ）の形状の変化に追従して、除々に仕切用
突部（12）に成形されていく。これにより、第１図
（ホ）に示されるように、素材（20）は、一枚もので一
体に立ち上がる所定形状の仕切用突部（12）を有する中
間成形品（27）に成形される。

【００２５】次いで、第２図（ヘ−１）に示されるよう
に、この中間成形品（27）の幅方向両側縁部を折返し状
態に屈曲して突き合わせ部（14）（15）を成形する。な
お、中間成形品（27）の両側縁突き合わせ部（14）（1
5）は、同図（ヘ−２）に示されるように、接合面積を
広く確保すべく、平面管壁（８）（９）と平行に内方に
突出されたものなどに成形されてもよい。

【００２６】その後、この中間成形品（27）を、第２図
（ト）に示されるように、幅方向の中央位置において湾
曲状に折り返すことにより、第３図に示されるように、
Ｕ字状管壁（10）を形成すると共に、突き合わせ部（1
4）（15）同士を突き合わせ状態にし、かつ突部（14）
の先端を他方の平面管壁（９）（８）の内面に当接せし
めた状態に成形する。この突き合わせ部（14）（15）の
成形、Ｕ字状管壁（10）の成形は、前記圧延機（22）の
後方に連設されたロールフォーミング機等に連続的に送
り込むことにより行う。

【００２７】しかる後、この成形体を炉中に配置し、突
き合わせ部（14）（14）同士、及び突部（12）の先端と
平面管壁（９）（８）との内面とを一括ろう付けにより
接合一体化する。なお、このろう付けは、前記チューブ
成形体をヘッダー（２）等と組み合わせた熱交換器組立
て体の構成部品相互のろう付けと合わせて行なうのが一
般的である。以上により、チューブ（１）に製造され
る。

【００２８】上記チューブ（１）では、突部（12）によ
り両平面管壁（８）（９）同士が連結されたものである
から、耐圧性に優れ、内部を流通する熱交換媒体が高圧
の媒体であるような場合でも優れた耐圧性能を示すこと
ができる。しかも、Ｕ字状壁（10）で折り返され、突き
合わせ部（14）（15）同士を接合したものであるから、
平面管壁（８）（９）の肉厚を薄くしてチューブ（１）
の高さを低くでき、熱交換器の熱交換効率向上を図るこ
とができる。

【００２９】加えて、突部（12）が一方の平面管壁
（８）（９）の内面にこれと一体で一枚ものに形成され
たものとなされて該突部（12）が本来的に平面管壁
（８）（９）と一体のものとして形成されているもので
あるから、チューブとは別の独立した部材、例えば波板
（62）を用いて上下の平面管壁同士を連結して耐圧性を
向上する構造に比べて、生産性等の面で種々の有利性を
発揮しうる。

【００３０】そして、上記実施例方法では、チューブ
（１）の管壁よりも肉厚の厚い帯板素材（20）を圧延ロ
ール（23）（24）に通すだけで、平面管壁（８）（９）
の内面と一体で一枚ものの突部（12）が成形され、この
ような構成の突部（12）を容易かつ効率良く成形するこ
とができる。また、連続的にロールフォーミング機に通
してろう付け前のチューブ成形体に成形加工するものと
なされているから、耐圧強度に優れかつ高さの低いチュ
ーブ（１）の生産を従来に比べて非常に能率良く遂行す
ることができる。

【００３１】なお、本発明方法における製造対象たるチ
ューブは、上記実施例のように突部（12）の先端が他方
の平面管壁（９）（８）に接合された構造のものに限定
されるものではなく、先端フリーな突部を有するチュー
ブ等であってもよい。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。

【００３２】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器用チ
ューブは、突部により両平面管壁同士が連結されたもの
であるから、耐圧性に優れ、内部を流通する熱交換媒体
が高圧であるような場合でも優れた耐圧性能を発揮する
ことができる。しかも、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するとして、本発
明のチューブはチューブ成形用素材からの曲げ成形にか
かるものとなされているから、管壁の肉厚を薄くでき、
ひいてはチューブ高さを低くできて、熱交換器の熱交換
効率を向上することができる。

【００３３】加えて、突部が一方の平面管壁の内面にこ
れと一体で一枚ものに形成されたものとなされ、突部が
本来的に平面管壁と一体のものとして形成されているも
のであるから、チューブとは別の独立した部材を用いて
平面管壁同士を連結する構造に比べて、生産性等の面で
種々の有利性を発揮しうる。

【００３４】また、本発明の製造方法は、チューブの管
壁よりも肉厚の厚いチューブ用帯板素材を圧延ロールに
通すだけで、管壁と一体で一枚ものの突部が成形され、
該突部を能率良く成形することができ、ひいては熱交換
器用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）〜（ホ）は仕切用突部成形するための
各圧延開始・途上・終了までの各過程を示す断面図であ
る。

【図２】図（ヘ−１）は突き合わせ部を示す断面図、図
（へ−２）は突き合わせ部の変形例を示す断面図、図
（ト）はＵ字状管壁の成形途上の状態を示す断面図であ
る。

【図３】チューブの断面図である。

【図４】変形例にかかるチューブの断面図である。

【図５】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
全体平面図である。

【図６】図（イ）（ロ）はいずれも従来のチューブの断
面図である。

【符号の説明】

１…チューブ８…上側平面管壁９…下側平面管壁１１…接合部１２…突部２３…上側圧延ロール２３ａ…環状凹部２４…下側圧延ロール

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する横断面長円状の熱交換
器用チューブであって、一方の平面管壁の内面にこれと
一体で一枚ものの突部が長さ方向に延びる態様において
立ち上げ状態に設けられ、かつ該突部がもう一方の平面
管壁の内面、又は該もう一方の平面管壁の内面に対応形
成された突部に接合一体化されてなることを特徴とする
熱交換器用チューブ。
【請求項２】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、該管壁にこれと
一体で一枚ものの突部が長さ方向に延びる態様において
立ち上げ状態に設けられた熱交換器用チューブの製造方
法であって、製造しようとするチューブの管壁よりも厚肉のチューブ
成形用素材を用いると共に、長さ方向中間外周部に突部
成形用環状凹部を有する圧延ロールを用い、該圧延ロー
ルにて該素材を肉厚方向に圧延してこれをチューブ管壁
の厚さに薄肉化し、この薄肉化により前記ロールの凹部
側に排除される金属にて該ロール凹部を利用して前記突
部を隆起成形することを特徴とする熱交換器チューブの
製造方法。