WO2005071340A1

WO2005071340A1 - 熱交換器用偏平チューブ、これを用いた熱交換器、及び熱交換器用偏平チューブの成形方法

Info

Publication number: WO2005071340A1
Application number: PCT/JP2004/017913
Authority: WO
Inventors: Akihiko Takano
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp; Valeo Thermal Systems Japan Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2006-07-27
Also published as: JP2005214459A; EP1710525A4; EP1710525A1

Abstract

　熱交換器の外形寸法の小型化を図り、また、部品の共通化を図ることが可能な熱交換器用偏平チューブを提供する。また、このような偏平チューブを用いた熱交換器や偏平チューブの製造方法を提供する。両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部１３，１４の近傍がねじられると共に開口端部１３，１４がヘッダパイプ２，３，４の中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔７，８，１２に挿入される偏平チューブ５，６において、偏平チューブ５，６の開口端部１３，１４を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、このオフセット量を偏平チューブ５，６の側縁に開口端部１３，１４を一致させる量とする。これにより、熱交換器の外形寸法の小型化を図り、また、部品の共通化を図れる。

Description

明細書

熱交換器用偏平チューブ、これを用いた熱交換器、及び熱交換器用偏平チューブの成形方法

技術分野

[0001] この発明は、両端が開口されて内部に通路を有する偏平管状に形成され、開口端部がヘッダパイプに形成されたチューブ挿入孔に挿入される熱交用偏平チューブ、特に、開口端部の近傍がねじられた熱交翻用偏平チューブと、これを用いた熱交換器、及び、前記熱交換器用偏平チューブの成形方法に関する。

背景技術

[0002] ヘッダパイプとこのヘッダパイプに挿入接合される偏平チューブとを備えた高圧仕様の熱交^^にあっては、耐圧強度を確保するためにヘッダパイプの径を極力小さくする必要がある。このため、ヘッダパイプに挿入接合される偏平チューブは、その開口端部の近傍が略 90度にねじられて開口端部をヘッダパイプの長手方向に合わせ、ヘッダパイプの周面に軸方向に沿って延びるチューブ揷入孔を形成し、このチューブ挿入孔に偏平チューブの開口端部を挿入接合するようにした構成が考えられている（特許文献 1)。また、このような構成において、開口部分を偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットさせる構成も考えられている（特許文献 2参照)。特許文献 1：特表 2002 - 521644号公報

特許文献 2：欧州特許公報 EP0845648A2

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、上述の構成において、偏平チューブのねじられた開口端部のオフセット量が不十分であると、ヘッダパイプが隣接して設けられ、なお且つ、偏平チューブが並設される熱交翻においては、開口端部をヘッダパイプのチューブ挿入孔に揷入するためには、並設される偏平チューブを離して設けなければならず、このため、熱交換器の熱交換部分の寸法が大きくなる。また、逆に開口端部のオフセット量が大きくなり過ぎると、隣接されるヘッダパイプの間隔を大きくしなければならなくなり、同様に外形寸法が大きくなるという不都合が生じる。

[0004] また、熱交換器の外形寸法を調節するために開口端部のオフセット量をその都度変更するようにすれば、部品の共通化が図れず、製造工程や組付け工程が煩雑になる不都合がある。さらに、このような偏平チューブを成形するためには、開口端部をねじると共にオフセットさせる成形工程が必要となるので、量産に適した成形方法を確立することが急務な課題となる。

[0005] そこで、この発明においては、熱交換器の外形寸法の小型化を図り、また、部品の共通化を図ることが可能な熱交用偏平チューブを提供すること、また、このような偏平チューブを用いた熱交^^を提供すること、さらに量産に適した偏平チューブの成形方法を提供することを主たる課題として、る。

課題を解決するための手段

[0006] 上記課題を達成するために、本発明に係る熱交翻用偏平チューブは、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられると共に前記開口端部がヘッダノイブの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入される構成において、前記偏平チューブの開口端部を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、このオフセット量を前記偏平チューブの側縁に前記開口端部を一致させる量にしたことを特徴としている（請求項 1)。

[0007] したがって、 2つの偏平チューブを並設した場合において、ヘッダノイブが隣接される構成においては、オフセットした開口端部を外側に向けて 2つの偏平チューブを並設することで開口端部間の距離を確保することが可能となり、また、開口端部が離れすぎな、状態にできるので、ヘッダパイプを近接させて併設することが可能となる。また、共通のヘッダパイプに 2つの偏平チューブを並設して接続する場合にぉ、ても、オフセットした開口端部を内側に向けて偏平チューブを並設することで開口端部同士を近接させることができ、共通のヘッダパイプの径を最小限に抑えることが可能となる。

[0008] 尚、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられると共に開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入される熱交換器用偏平チューブにおいて、偏平チューブの開口端部を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けた上で、偏平チューブの長手方向に沿ったねじり部分の寸法を偏平チューブの巾の 1. 0倍以上、且つ、 1. 3倍以下の範囲に設定することが耐久性を確保しつつ、熱交換性能を維持する上で好まゝ (請求項 2)。

[0009] そして、熱交^^としては、ヘッダパイプと、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部が前記ヘッダパイプに形成されたチューブ挿入孔に挿入される偏平チューブと、隣り合う偏平チューブ間に介在されるフィンとを有して構成されるものにおいて、チューブ挿入孔を前記ヘッダパイプの中心線に沿って延びる長孔として形成し、これに合わせて偏平チューブの開口端部の近傍がねじられると共に開口端部を前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、このオフセット量を前記偏平チューブの側縁に開口端部を一致させる量にしたことで、小型化を図ることが可能となる (請求項 3)。

[0010] より具体的には、ヘッダパイプは、第 1のヘッダノイブとこれと対向して設けられる中継用ヘッダノイブと、第 1のヘッダパイプに隣接して設けられ、中継用ヘッダパイプと対向して設けられる第 2のヘッダパイプとを有して構成され、前記偏平チューブは、第 1のヘッダパイプと中継用ヘッダノイブとを連通するように設けられる複数の第 1の偏平チューブと、中継用ヘッダパイプと第 2のヘッダパイプとを連通するように設けられる複数の第 2の偏平チューブとを有して構成され、前記第 1の偏平チューブは、前記第 1のヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 2の偏平チユーブカも遠ざ力る側縁にオフセットして設け、前記中継用ヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 2の偏平チューブに近接する側縁にオフセットして設け、前記第 2の偏平チューブは、前記第 2のヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 1の偏平チューブ力遠ざ力る側縁にオフセットして設け、前記中継用ヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 1 の偏平チューブに近接する側縁にオフセットして設けるとよい（請求項 4)。このような構成とすることで、対交流の熱交を小型にすることが可能となる。

[0011] また、この発明にかかる熱交翻用偏平チューブの製造方法は、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられて、る熱交換器用偏平チューブの成型方法にかかり、偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、開口端部を挟んだチャック部材を偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させつつオフセット方向にスライドさせるようにしてもょヽ（請求項 5)。

[0012] また、熱交換器用偏平チューブの成形方法としては、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられる熱交換器用偏平チューブの成型方法において、前記偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、前記開口端部を挟んだチャック部材を挟み込む方向にスライドさせ、し力る後に前記偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させるようにしても（請求項 6)、偏平チューブの開口端部に対して所定距離離れた部位をチャック部材で挟み込み、その後開口端部を他のチャック部材によって挟み込む方向に変位させつつ挟み込み、しかる後に開口端部を挟んだチヤック部材を偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させるようにしても（請求項 7)、さらには、偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチヤック部材で挟み込み、開口端部を挟んだチャック部材を偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させ、しかる後にオフセット方向にスライドさせるようにしてもよい（請求項 8)。

[0013] ここで、偏平チューブの開口端部を挟み込んだチャック部材は、偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させる際に、開口端部力所定距離離れた部位を挟み込むチャック部材に近接させてねじり部を小さく形成するようにしても（請求項 9)、偏平チューブの開口端部に対して所定距離離れた部位に設けられるチャック部材と偏平チューブとの間に所定のクリアランスを設けるようにしても（請求項 10)、偏平チューブの開口端部位に対して所定距離離れた部位を、チャック部材に代えて対をなすローラで挟み込むようにしてもょ、 (請求項 11)。 [0014] また、偏平チューブの開口端部位を挟み込むチャック部材とこれに対して所定距離離れた部位に設けられるチャック部材とは互いに対向する側の挟み込み部分の角部に R状の面取りを施し、偏平チューブにチャック部材が食い込むことを防ぐようにしてもよい (請求項 12)。この場合、面取り半径 Rは、偏平チューブの板厚 tに対して、 R≥ 0. 5tとなるように設定するとよい（請求項 13)。

発明の効果

[0015] 以上述べたように、この発明においては、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられると共に開口端部がヘッダパイブの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入される熱交用偏平チューブにおいて、偏平チューブの開口端部を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、このオフセット量を偏平チューブの側縁に開口端部を一致させる量としたので、熱交^^の外形寸法を小さくすることが可能となり、また、部品の共通化を図ることが可能となるので、製造工程や組付け工程の煩雑さを回避することが可能となる。

[0016] また、偏平チューブのねじられた開口端部を偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、ねじり巾を前記偏平チューブの巾の 1. 0倍以上、且つ、 1. 3倍以下の範囲に設定することで、ねじり部分の耐久性を確保しつつ、フィンが設けられな、無駄な領域を減らすことが可能となる。

[0017] 上述した偏平チューブを成型するには、開口端部の近傍を偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りにねじると共に、開口端部を偏平チューブの長手方向の中心軸に対してオフセットする必要がある力これらの工程を 2つのチャック部材を用いて行うにあたり、偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチヤック部材で挟み込み、開口端部を挟んだチャック部材を偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させつつオフセット方向にスライドさせるようにすれば、材料の変形が最短距離で行われ、変形量に対して有利となる。

[0018] また、偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、開口端部を挟んだチャック部材をオフセット方向にスライドさせ、しかる後に偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させる場合、偏平チューブの開口端部に対して所定距離離れた部位をチャック部材で挟み込み、その後開口端部を他のチャック部材によってオフセット方向に変位させつつ挟み込み、し力る後に前記開口端部を挟んだチャック部材を前記偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させる場合、又は、偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、開口端部を挟んだチャック部材を偏平チューブの長手方向を軸にして回転させ、し力る後にオフセット方向にスライドさせるようにする場合には、チャック部材の動きをシンプルにすることが可能となり、機構を単純にすることが可能となる。

[0019] さらに、偏平チューブの開口端部位を挟み込むチャック部材は、偏平チューブの開口端部を挟み込んだチャック部材は、開口端部を偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させる際に、開口端部から所定距離離れた部位を挟み込むチャック部材に近接させるようにすることで、材料の伸び量を小さくでき、材料が伸びてちぎれる不都合を低減することが可能となる。また、熱交換しないねじり部分の小さくして熱交^^のフィンの取り付け面積を大きく確保することができ、熱交換面積を大きくすることが可能となる。

[0020] 偏平チューブの開口端部位に対して所定距離離れた部位に設けられるチャック部に偏平チューブとの間に所定のクリアランスが設けたり、チャック部に代えて対をなすローラで偏平チューブを挟み込むようにすれば、ねじり部分の伸びを偏平チューブ全体で吸収することが可能となる。

[0021] また、偏平チューブの開口端部位を挟み込むチャック部材とこれに対して所定距離離れた部位を挟み込むチャック部材の互いに対向する側の挟み込み部分の角部を R状に面取りすることで、偏平チューブにチャック部材が食い込むことを防ぎ、ねじり部の損傷を避けることが可能となる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]図 1は、この発明に係る熱交換器の概略構成を示すもので、図 1 (a)は当該熱交換器の平面図であり、図 1 (b)は、当該熱交換器の正面図であり、図 1 (c)は第 1及び第 2のヘッダパイプを示す図であり、図 1 (d)は中継用ヘッダパイプを示す図である [図 2]図 2は図 1 (b)の A— A線で切断した断面図であり、ヘッダパイプと偏平チューブとの関係を示す図である。

[図 3]図 3は熱交換器の偏平チューブの単体を示す図であり、図 3 (a)は偏平チューブを上方から見た図であり、図 3 (b)は偏平チューブを水平方向から見た図である。

[図 4]図 4 (a)一 (c)は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する第 1の成形工程を示す図である。

[図 5]図 5 (a)一 (d)は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する第 2の成形工程を示す図である。

[図 6]図 6 (a)一 (d)は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する第 3の成形工程を示す図である。

[図 7]図 7 (a)— (d)は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する第 4の成形工程を示す図である。

[図 8]図 8 (a)一 (c)は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する第 5の成形工程を示す図である。

[図 9]図 9は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する工程において、第 2のチャック部材と偏平チューブとの間に所定のクリアランス 30を設けた例を示す図である。

[図 10]図 10は、偏平チューブの開口端部近傍に形成されるねじり部を成形する工程にお、て、第 2のチャック部材に代えて対をなすローラを利用した例を示す図である

[図 11]図 11は、チャック部 21, 22のねじり部 15, 16を形成する側の挟み込み部分の角部を R状に面取りした例を示す図である。

[図 12]図 12は、面取り半径とねじり幅との関係を示す特性線図である。

[図 13]図 13は、ねじり幅と熱交^^の無駄面積及び漏れリスクとの関係を示す特性線図である。

符号の説明

1 熱交^^

2 第 1のヘッダパイプ 3 第 2のヘッダパイプ

4 中継用ヘッダパイプ

5, 6 偏平チューブ

13, 14 開口端部

15, 16 ねじり部

17 フィン

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

[0025] 図 1及び図 2において、熱交換器 1は、 CO冷媒などの高圧冷媒が封入される冷凍

2

サイクル用の熱交^^として用いられるもので、隣接して並設された第 1及び第 2のヘッダノイブ 2, 3と、これら第 1及び第 2のヘッダパイプ 2, 3と対向して設けられる中継用ヘッダノィプ 4とを有し、第 1のヘッダパイプ 2と中継用ヘッダパイプ 4とは複数の第 1の偏平チューブ 5によって連通され、第 2のヘッダノイブ 3と中継用ヘッダパイプ 4とは複数の第 2の偏平チューブ 6によって連通されている。

[0026] 第 1及び第 2のヘッダパイプ 2, 3は、断面円形状のパイプ構成部材 2a, 3aの側面に形成されたスリット部 4、 5にチューブ取付プレート 2b、 3bを嵌合して筒状に形成されているもので、長手方向両端がパイプ構成部材 2a, 3aの切り欠き 6を介して挿入される蓋体 2c、 3cによって閉塞されている。それぞれのチューブ取付プレート 2b、 3b には、図 1 (c)にも示されるように、長手方向に沿って延設された長孔からなるチューブ挿入孔 7, 8がー列に整列して複数形成されている。

[0027] これに対して、中継用ヘッダパイプ 4は、同じぐ断面円形状のパイプ構成部材 4a の側面に形成されたスリット部 9にチューブ取付プレート 4bを嵌合してパイプ状に形成され、長手方向両端がパイプ構成部材 4aの切り欠き 10から挿入される蓋体 4cによつて閉塞されているもので、パイプ構成部材 4aの径は第 1及び第 2のヘッダノイブ 2 , 3の径よりも大きく形成され、また、チューブ取付プレート 4bの横幅も、第 1及び第 2 のヘッダパイプ 2, 3のチューブ取付プレート 2b, 3bの横幅よりも大きく形成されている。そして、チューブ取付プレート 4bには、図 1 (d)〖こも示されるように、長手方向に沿つて延設された長孔カもなるチューブ挿入孔 12が二列に整列して複数形成されている。

[0028] 第 1の偏平チューブ 5と第 2の偏平チューブ 6は、両端が開口されて内部に流体通路が形成され、図 3に示されるように、長手方向両側の開口端部 13, 14の近傍が長手方向と同方向の軸回りに略 90度ねじられている。また、開口端部 13, 14は、偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットした位置にして設けられ、このオフセット量を偏平チューブ 5, 6の側縁に開口端部を一致させる量としている。さらに、偏平チューブ 5, 6の長手方向の一方の開口端部は、他方の開口端部と反対側にオフセットされており、偏平チューブの中心に対して点対称に形成されている。

[0029] そして、第 1の偏平チューブ 5は、第 1のヘッダパイプ 2のチューブ挿入孔 7に一方の開口端部 13を挿入し、この挿入される開口端部 13を第 2の偏平チューブ 6から遠ざ力る側縁にオフセットさせ、また、中継用ヘッダパイプ 4のチューブ揷入孔 12に他方の開口端部 14を挿入し、この挿入される開口端部 14を第 2の偏平チューブ 6に近接する側縁にオフセットさせている。また、第 2の偏平チューブ 6は、第 2のヘッダノィプ 3のチューブ挿入孔 8に一方の開口端部 14を挿入し、この挿入される開口端部 14 を第 1の偏平チューブ 5から遠ざ力る側縁にオフセットさせ、また、中継用ヘッダバイプ 4のチューブ挿入孔 12に他方の開口端部 13を挿入し、この挿入される開口端部 1 3を第 1の偏平チューブ 5に近接する側縁にオフセットさせている。

[0030] そして、第 1の偏平チューブ 5間、及び、第 2の偏平チューブ 6間には、両側の開口端部近傍に形成されるねじり部 15, 16を除いた平坦部分にコルゲート状のフィン 17 が介在され、両側の偏平チューブにあっては、平坦部分にフィン 17を介して断面コ字状のサイドプレート 18が設けられている。尚、第 1の偏平チューブ 5間に介在されるフィンと第 2の偏平チューブ 6間に介在されるフィンとは、別々であっても、一体的に形成されるものであってもよ、。

[0031] したがって、第 1のヘッダパイプ 2に流入された流体は、第 1の偏平チューブ 5に分配して流入され、フィン 17間を通過する空気と熱交換した後に中継ヘッダパイプ 4に集められる。その後、中継ヘッダパイプ 4内で Uターンして第 2の偏平チューブ 6に分配して流入され、フィン 17間を通過する空気とさらに熱交換した後に第 2のヘッダパイブ 3に集められ、この第 2のヘッダパイプ 3から流出される。よって、冷媒の流れを第 1の偏平チューブ 5と第 2の偏平チューブ 6とで対向流にすることができ、また、風を第 2の偏平チューブ 6側から通過させることで、偏平チューブを流れる冷媒の順序と空気の流れを対向流にすることができる。

[0032] また、偏平チューブ 5, 6の開口端部 13, 14は、偏平チューブ 5, 6の側縁に一致させるようにオフセットされて、るので (第 1及び第 2のヘッダパイプ 2, 3側にあっては外側の側縁に一致させるようにオフセットされ、中継用ヘッダノイブ 4側にあっては内側の側縁に一致させるようにオフセットされているので）、第 1及び第 2のヘッダパイプ 2 , 3にあっては、離さなくても偏平チューブ 5. 6の開口端部 13. 14をチューブ挿入孔に挿入できるので、隣接させることが可能となり、また、中継用ヘッダパイプ 4にあっては、第 1及び第 2の偏平チューブ 5, 6の開口端部 13, 14を十分に近接させることができるので、径を小さくすることが可能となる。したがって、対向流の熱交を小型ィ匕させることが可能となり、また、第 1及び第 2の偏平チューブは、同一の偏平チューブを用いることが可能となるので、部品の共通化が図れ、製造工程や組付け工程が煩雑になることを回避することができ、量産に適したものとなる。

[0033] ところで、上述した偏平チューブの開口端部近傍のねじりと、開口端部のオフセットとを実現するためには、量産に適した成形方法を確立する必要があり、次のような各成形方法を利用するとよい。

[0034] 図 4に第 1の成形方法が示され、ここで示される成形方法は、所定の寸法に切断された偏平チューブ（5又は 6)に対して、図 4 (a)に示されるように、開口端部（13又は 14)とこれに対して所定距離離れた部位 20との 2箇所を第 1及び第 2のチャック部材 21 , 22で挟み込み、図 4 (b)に示されるように、開口端部（13又は 14)を挟み込んだ第 1のチャック部材 21を偏平チューブ 5, 6の長手方向と同方向の軸回りに回転させつつオフセット方向にスライドさせ、図 4 (c)に示される状態、即ち、開口端部（13又は 14)の近傍を約 90度ねじると共に、開口端部（13又は 14)を偏平チューブ（5又は 6)の側縁に一致させた状態を形成する。ねじる工程とオフセットさせる工程は同時進行で行われ、各工程の動きのスピードはそれぞれの動きが同時にスタートし、同時に終了する様に調節される。

[0035] したがって、このような成形方法によれば、偏平チューブ（5又は 6)の開口端部（13 又は 14)の近傍においてねじりによる変形とオフセットによる変形が同時に行われるので、ねじり部（15又は 16)での材料の変形が最短距離で行われることになり、変形量に無駄がなくなる。

[0036] 図 5に第 2の成形方法が示され、ここで示される成形方法は、所定の寸法に切断された偏平チューブ（5又は 6)に対して、図 5 (a)に示されるように、開口端部（13又は 14)とこれに対して所定距離離れた部位 20との 2箇所を第 1及び第 2のチャック部材 21 , 22で挟み込み、図 5 (b)に示されるように、開口端部（13又は 14)を挟んだ第 1 のチャック部材 21を挟み込む方向にスライドさせ、しかる後に、図 5 (c)に示されるように、偏平チューブ（5又は 6)の長手方向の中心線を軸にして回転させ、図 5 (d)に示される状態、即ち、開口端部（13又は 14)の近傍を約 90度ねじると共に、開口端部（ 13又は 14)を偏平チューブ（5又は 6)の側縁に一致させた状態を形成する。

[0037] したがって、このような成形方法によれば、第 1のチャック部材 21をスライドさせた後にも偏平チューブ（5又は 6)の長手方向の中心線を軸にして回転させるようにしたので、チャック部材 21の運動をシンプルにでき、機構を単純にすることが可能となる。

[0038] 図 6に第 3の成形方法が示され、ここで示される成形方法は、所定の寸法に切断された偏平チューブ（5又は 6)に対して、図 6 (a)に示されるように、開口端部（13又は 14)に対して所定距離離れた部位 20を第 2のチャック部材 22で挟み込み、図 6 (b) に示されるように、第 1のチャック部材 21の挟み込む力を利用して開口端部（13又は 14)を第 1のチャック部 21で挟み込む方向へ変位させつつ挟み込み、しかる後に図 6 (c)に示されるように、第 1のチャック部材 21を偏平チューブ（5又は 6)の長手方向の中心線を軸にして回転させ、図 6 (d)に示される状態、即ち、開口端部（13又は 14 )の近傍を約 90度ねじると共に、開口端部（13又は 14)を偏平チューブ（5又は 6)の側縁に一致させる状態を形成する。

[0039] したがって、このような成形方法によれば、第 1のチャック部材 21で開口端部（13又は 14)を挟み込む力を利用して変位させ、その後第 1のチャック部材 21を偏平チューブ（5又は 6)の長手方向の中心線を軸にして回転させてオフセット状態を形成するようにしたので、チャック部材 21, 22の運動をよりシンプルにすることができ、機構を単純にすることが可能となる。

[0040] 図 7に第 4の成形方法が示され、ここで示される成形方法は、所定の寸法に切断された偏平チューブ（5又は 6)に対して、図 7 (a)に示されるように、開口端部（13又は 14)とこれに対して所定距離離れた部位 20との 2箇所を第 1及び第 2のチャック部材 21 , 22で挟み込み、図 7 (b)に示されるように、開口端部（13又は 14)を挟み込む第 1のチャック部材 21を偏平チューブ（5又は 6)の長手方向の中心線を軸として回転させ、しかる後に、図 7 (c)に示されるように、第 1のチャック部材 21をオフセット方向にスライドさせ、図 7 (d)に示される状態、即ち、開口端部（13又は 14)の近傍を約 90度ねじると共に、開口端部（13又は 14)を偏平チューブ（5又は 6)の側縁に一致させる状態を形成する。

[0041] したがって、このような成形方法によれば、第 1のチャック部材 21を偏平チューブ（5 又は 6)の長手方向の中心線を軸にして回転させた後にスライドさせるようにしたので、チャック部材 21, 22の運動をシンプルにでき、機構を単純にすることが可能となる。

[0042] 図 8に第 5の成形方法が示され、ここで示される成形方法は、所定の寸法に切断された偏平チューブ（5又は 6)に対して、図 8 (a)に示されるように、開口端部（13又は 14)とこれに対して所定距離離れた部位 20との 2箇所を第 1及び第 2のチャック部材 21 , 22で挟み込み、図 8 (b)に示されるように、開口端部（13又は 14)を挟み込む第 1のチャック部材 21を偏平チューブ（5又は 6)の長手方向と同方向の軸回りに回転させつつオフセット方向にスライドさせ、さらに、そのような動作をさせながら第 1チャック部材 21を第 2のチャック部材 22に近接させ、図 8 (c)に示される状態、即ち、開口端部（13又は 14)の近傍を約 90度ねじると共に、開口端部（13又は 14)を偏平チューブ（5又は 6)の側縁に一致させた状態を形成する。ねじる工程とオフセットさせる工程は同時進行で行われ、各工程の動きのスピードはそれぞれの動きが同時にスタートし、同時に終了する様に調節される。

[0043] したがって、このような成形方法によれば、材料の伸び量を小さくでき、材料が伸びてちぎれる不都合を低減することが可能となる。また、熱交換しないねじり部 15, 16 の大きさ（ねじれ幅 L)を小さくできるので、熱交^^ 1のフィン 17の取り付け面積を大きく確保することが可能となり、熱交換面積を大きくすることが可能となる。 [0044] 尚、開口端部 13, 14を偏平チューブ 5, 6の長手方向と同方向の軸回りにねじる際に、第 1のチャック部材 21を第 2のチャック部材 22へ近接させる工程は、前述したいずれの構成で採用するようにしてもょ、。

[0045] また、上述の構成において、第 2のチャック部材 22は、偏平チューブ 5, 6の開口端部 13, 14に対して所定距離離れた部位 20を挟みつける構成であった力図 9に示されるように、第 2のチャック部材 22と偏平チューブ 5, 6との間に所定のクリアランス 3 0を設けるようにしても、また、図 10に示されるように、第 2のチャック部材 22に代えて対をなすローラ 31で挟み込むようにしてもょ、。

[0046] このような構成によれば、開口端部 13, 14から所定距離離れた部位 20がチャックうで挟みつけられないので、偏平チューブ 5, 6のねじりやオフセットに伴う伸び量を偏平チューブ全体で吸収することが可能となり、材料の伸びによる肉痩せやチャック部での破断を避けることが可能となる。

[0047] さらに、上述したチャック部 21, 22は、ねじり部 15, 16を形成する側の挟み込み部分の角部を、図 11に示されるように、 R状に面取りすることが好ましい。ここで、面取りの半径 Rは、偏平チューブの板厚 tに対して、 R≥0. 5tとなるように設定するとよい。ねじり幅が大きくなると面取り半径は小さくしてもチャック部の食い込みは生じないが、ねじり幅 (偏平チューブの長手方向に沿ったねじり部分の寸法) L (図 3で示す)が小さくなると面取り半径を大きくしないと、チャック部 21, 22の食い込みが生じ、チヤック部の破断や亀裂が生じる。そこで、図 12に示されるように、面取半径を小さくしていくと、ねじり幅 Lを大きくせざるを得なくなる限界が存在するが、上述のような範囲で面取りの半径 Rを設定することでねじり部 15, 16の破断や亀裂の発生を防ぐことが可能となる。

[0048] また、偏平チューブ 5, 6の開口端部近傍のねじり部 15, 16は、ねじり幅 (偏平チュ一ブの長手方向に沿ったねじり部分の寸法) L (図 3で示す)を、チューブ幅 Wに対して、 1. 0倍以上、 1. 3倍以下（1. OW≤L≤l. 3W)の範囲で設定することが好ましい。 Lが 1. OWより小さくなると材料の伸びが大きくなり曲げ部分の破断や亀裂が生じやすくなり、チューブ内部の流体が洩れる恐れが大きくなる（図 13参照)。このため、漏れのリスクを無くすためにチューブ幅 Wの 1. 0倍以上とする必要がある。また、ねじり幅があまり大きくなると、フィンを取り付けことができない領域が大きくなるので、熱交換に寄与しない無駄な面積が大きくなる。このため、熱交換能力が低下する許容し得る限界を考慮すると、上述した範囲に設定することで、漏れリスクをなくし、熱交換能力の影響を許容範囲に抑えることが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられると共に前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入される熱交^^用偏平チューブにおいて、

前記偏平チューブの開口端部を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、このオフセット量を前記偏平チューブの側縁に前記開口端部を一致させる量にしたことを特徴とする熱交用偏平チューブ。

[2] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられると共に前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入される熱交^^用偏平チューブにおいて、

前記偏平チューブの開口端部を該偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設け、前記偏平チューブの長手方向に沿ったねじり部分の寸法を前記偏平チューブの巾の 1. 0倍以上、且つ、 1. 3倍以下の範囲に設定したことを特徴とする熱交換器用偏平チューブ。

[3] ヘッダパイプと、両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部が前記ヘッダパイプに形成されたチューブ挿入孔に挿入される偏平チューブと、隣り合う偏平チューブ間に介在されるフィンとを有して構成される熱交換器において、

前記チューブ挿入孔が前記ヘッダパイプの中心線に沿って延びる長孔として形成され、これに合わせて前記偏平チューブの開口端部の近傍がねじられると共に前記開口端部が前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられ、このオフセット量を前記偏平チューブの側縁に開口端部を一致させる量にしたことを特徴とする熱交^^。

[4] 前記ヘッダノイブは、第 1のヘッダパイプとこれと対向して設けられる中継用ヘッダパイブと、前記第 1のヘッダパイプに隣接して設けられ、前記中継用ヘッダパイプと対向して設けられる第 2のヘッダパイプとを有して構成され、

前記偏平チューブは、前記第 1のヘッダパイプと前記中継用ヘッダノイブとを連通するように設けられる複数の第 1の偏平チューブと、前記中継用ヘッダパイプと前記第 2のヘッダパイプとを連通するように設けられる複数の第 2の偏平チューブとを有して構成され、

前記第 1の偏平チューブは、前記第 1のヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 2の偏平チューブ力遠ざ力る側縁にオフセットして設け、前記中継用ヘッダノイブのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 2の偏平チューブに近接する側縁にオフセットして設け、

前記第 2の偏平チューブは、前記第 2のヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 1の偏平チューブ力遠ざ力る側縁にオフセットして設け、前記中継用ヘッダパイプのチューブ挿入孔に挿入される開口端部を前記第 1の偏平チューブに近接する側縁にオフセットして設けたことを特徴とする請求項 3記載の熱交換

[5] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられて、る熱交用偏平チューブの成型方法にぉ、て、

前記偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、前記開口端部を挟んだチャック部材を前記偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させつつオフセット方向にスライドさせるようにしたことを特徴とする熱交換器用偏平チューブの成形方法。

[6] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられて、る熱交用偏平チューブの成型方法にぉ、て、

前記偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、前記開口端部を挟んだチャック部材を挟み込む方向にスライドさせ、し力る後に前記偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させることを特徴とする熱交換器用偏平チューブの成形方法。

[7] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられて、る熱交用偏平チューブの成型方法にぉ、て、

前記偏平チューブの開口端部に対して所定距離離れた部位をチャック部材で挟み込み、その後前記開口端部を他のチャック部材によって挟み込む方向に変位させつつ挟み込み、し力る後に前記開口端部を挟んだチャック部材を前記偏平チューブの長手方向中心線を軸にして回転させるようにしたことを特徴とする熱交用偏平チユーブの成形方法。

[8] 両端が開口されて内部に流体通路を有する偏平管状に形成され、開口端部の近傍がねじられて前記開口端部がヘッダパイプの中心線に沿って延設されたチューブ挿入孔に挿入されると共に前記偏平チューブの長手方向中心線に対してオフセットして設けられて、る熱交用偏平チューブの成型方法にぉ、て、

前記偏平チューブの開口端部とこれに対して所定距離離れた部位とをチャック部材で挟み込み、前記開口端部を挟んだチャック部材を前記偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させ、しかる後にオフセット方向にスライドさせるようにしたことを特徴とする熱交用偏平チューブの成形方法。

[9] 前記偏平チューブの開口端部を挟み込んだチャック部材は、前記偏平チューブの長手方向と同方向の軸回りに回転させる際に、前記開口端部から所定距離離れた部位を挟み込むチャック部材に近接させるようにしたことを特徴とする請求項 5— 8のヽずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの成形方法。

[10] 前記偏平チューブの開口端部に対して所定距離離れた部位に設けられるチャック部材は前記偏平チューブとの間に所定のクリアランスが設けられて、ることを特徴とする請求項 5— 9記載のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの成形方法。

[11] 偏平チューブの開口端部位に対して所定距離離れた部位は、前記チャック部材に代えて対をなすローラで挟み込むようにしたことを特徴とする請求項 5— 9記載のヽずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの成形方法。

[12] 前記偏平チューブの開口端部位を挟み込むチャック部材とこれに対して所定距離離れた部位に設けられるチャック部材とは互いに対向する側の挟み込み部分の角部に R状の面取りが施されていることを特徴とする請求項 5— 9記載のいずれかに記載の熱交換器用偏平チューブの成形方法。

前記面取り半径 Rは、前記偏平チューブの板厚 tに対して、 R≥0. 5tとなるように設定されていることを特徴とする請求項 12記載の熱交用偏平チューブの成形方法。