JP2010008018A - インナーフィン付き熱交換管およびこれを用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッダタンクとのろう付時のろう付不良の発生を防止しうるインナーフィン付き熱交換管を提供する。
【解決手段】インナーフィン付き熱交換管12は、扁平状管本体20と、波頂部28、波底部29,29Aおよび波頂部28と波底部29,29Aとを連結する連結部31からなる１つのコルゲート状インナーフィン22とよりなる。管本体20は、１つ下壁23、下壁23の幅以下の幅を有しかつ下壁23と対向する２つの上壁24、下壁23の両側縁部と各上壁24の一方の側縁部とを連結する連結壁25、および各上壁24の他方の側縁部に下壁23側に突出して設けられた突出壁26と、突出壁26の先端縁に連結壁25側に突出して設けられた平坦な押さえ壁27とを備えている。インナーフィン22を、管本体20の下壁23と押さえ壁27とによって挟着した状態で、管本体20にろう付する。
【選択図】図３

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータやコンデンサに好適に使用されるインナーフィン付き熱交換管およびこれを用いた熱交換器に関する。

たとえば、カーエアコンのエバポレータに使用されるインナーフィン付き熱交換管として、幅方向に並んだ２つの流体流通部を有する扁平状管本体と、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部からなり、かつ管本体の両流体流通部に跨って配置された１つのコルゲート状インナーフィンとよりなり、管本体が、１つの第１平坦壁、第１平坦壁の略半分の幅を有しかつ第１平坦壁と対向する２つの第２平坦壁、第１平坦壁の両側縁部と各第２平坦壁の一方の側縁部とを連結する連結壁、および各第２平坦壁の他方の側縁部に第１平坦壁側に突出して設けられかつ先端縁がインナーフィンから離隔している突出壁とを備えており、第１平坦壁、第２平坦壁、連結壁および突出壁により流体流通部が形成され、インナーフィンの一部分が管本体の両突出壁により挟着された状態でインナーフィンが管本体にろう付されているものが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１記載のインナーフィン付き熱交換管は次のようにして製造される。まず、第１平坦壁を形成する第１部分と、第１部分の略半分の幅を有しかつ２つの第２平坦壁を形成する第２部分と、第１部分と両第２部分とを連結しかつ連結壁を形成する２つの第３部分と、各第２部分における第３部分とは反対側の側縁に設けられかつ突出壁を形成する第４部分とからなる平坦な管本体製造用金属板を用意する。ついで、金属板の第４部分を第２部分に対して上方に直角に曲げた後に、第１部分上にインナーフィンを載せる。インナーフィンの幅方向の中央部には被挟着部を形成しておく。ついで、金属板を両第３部分において曲げ、両第４部分によりインナーフィンの被挟着部を挟着するとともに、被挟着部を介して両第４部分どうしを密着させて折り曲げ体を得る。その後、折り曲げ体を所定温度に加熱し、インナーフィンの波頂部および波底部を第２部分および第１部分にろう付し、さらに両第４部分をインナーフィンの被挟着部にろう付する。こうして、第１平坦壁、２つの第２平坦壁、２つの連結壁、および２つの突出壁からなる管本体と、インナーフィンとより構成されたインナーフィン付き熱交換管が製造される。

特許文献１記載のインナーフィン付き熱交換管の製造は、熱交換器の製造と同時に次の方法で行われる。すなわち、２つのヘッダタンクを間隔をおいて配置するとともに、上述した折り曲げ体とアウターフィンとを交互に配置する。ついで、両ヘッダタンクに形成されている管挿通穴に折り曲げ体の両端部を挿入する。その後、全部品を適当な手段で仮止めし、仮止め体を所定温度に加熱することにより、折り曲げ体からインナーフィン付き熱交換管を製造するとともに、インナーフィン付き熱交換管と両ヘッダタンク、インナーフィン付き熱交換管とアウターフィン、およびアウターフィンとサイドプレートとをそれぞれ同時にろう付する。こうして、熱交換器が製造される。

しかしながら、特許文献１記載のインナーフィン付き熱交換管においては、管本体の突出壁の先端縁がインナーフィンから離隔しているので、次のような問題がある。すなわち、特許文献１記載のインナーフィン付き熱交換管を製造するための上述した折り曲げ体においても、第４部分の先端縁はインナーフィンから離隔している。したがって、折り曲げ体の両端部をヘッダタンクの管挿通穴に挿入する際に、折り曲げ体の突出壁の先端縁がインナーフィンを介して第１平坦壁に当接するまで、第２平坦壁および連結壁が変形し、折り曲げ体の両第２平坦壁の突出壁側の部分が高さ方向内方に変形する。したがって、ヘッダタンクにおける管挿通穴の周縁部と製造されたインナーフィン付き熱交換管との間に隙間が生じ、ヘッダタンクとインナーフィン付き熱交換管とのろう付性が低下して、ろう付不良が発生するおそれがある。
特開２００３−３０２１８６号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、ヘッダタンクとのろう付時のろう付不良の発生を防止しうるインナーフィン付き熱交換管およびこれを用いた熱交換器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)幅方向に並んだ少なくとも２つの流体流通部を有する扁平状管本体と、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部からなり、かつ管本体の全流体流通部に跨って配置された１つのコルゲート状インナーフィンとよりなり、管本体が、１つの第１平坦壁、第１平坦壁の幅以下の幅を有しかつ少なくとも一部が第１平坦壁と対向する２つの第２平坦壁、第１平坦壁の両側縁部と各第２平坦壁の一方の側縁部とを連結する連結壁、および各第２平坦壁の他方の側縁部に第１平坦壁側に突出して設けられた突出壁とを備えており、第１平坦壁、第２平坦壁、連結壁および突出壁により流体流通部が形成されているインナーフィン付き熱交換管において、
管本体の各突出壁の先端縁に、連結壁側に突出した平坦な押さえ壁が設けられており、インナーフィンが、管本体の第１平坦壁と押さえ壁とによって挟着された状態で、管本体にろう付されているインナーフィン付き熱交換管。

2)管本体の両第２平坦壁の突出壁が設けられた側の側縁部どうしが突き合わされるとともに、両突出壁どうしが面接触状態で相互にろう付されている上記1)記載のインナーフィン付き熱交換管。

3)管本体の両突出壁どうしの間に隙間が設けられている上記1)記載のインナーフィン付き熱交換管。

4)管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅が、隙間の全高にわたって等しくなっている上記3)記載のインナーフィン付き熱交換管。

5)管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅をＷｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ≦Ｈの関係を満たす上記4)記載のインナーフィン付き熱交換管。

6)管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、第２平坦壁側から第１平坦壁側に向かって狭くなっている上記3)記載のインナーフィン付き熱交換管。

7)管本体の両突出壁どうしの間の隙間の横断面形状がＶ字状である上記6)記載のインナーフィン付き熱交換管。

8)管本体の両突出壁どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、隙間の高さをＤｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｄ＜Ｈの関係を満たす上記7)記載のインナーフィン付き熱交換管。

9)管本体の両突出壁における第２平坦壁側の部分に、管本体の高さ方向外方に向かって幅方向外方に湾曲した横断面円弧状の湾曲部が設けられており、両突出壁の湾曲部どうしの間に隙間が形成されている上記6)記載のインナーフィン付き熱交換管。

10)管本体の両突出壁の湾曲部どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、湾曲部の外面の曲率半径をＲｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｒ≦Ｈの関係を満たす上記9)記載のインナーフィン付き熱交換管。

11)管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、管本体の幅方向の中央部に設けられている上記3)〜10)のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。

12)管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、管本体の幅方向の中央部からいずれか一方の側に偏って設けられている上記3)〜10)のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。

13)管本体の第２平坦壁の外面における幅方向の中間部に、第２平坦壁を変形させることにより第１平坦壁側に凹んだ凹溝が形成され、インナーフィンが、凹溝の底壁部分と第１平坦壁とによって挟着された状態で、凹溝の底壁部分および第１平坦壁にろう付され、凹溝の両側壁部分によって、第１平坦壁、第２平坦壁、連結壁および突出壁よりなる流体流通部が複数の部分に分割されている上記1)〜12)のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。

14)互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、熱交換管が、上記1)〜13)のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管からなる熱交換器。

15)各ヘッダタンクが、通風方向に並んで配置されるとともに、相互に連結されたヘッダ部を有しており、両ヘッダタンクのヘッダ部どうしの間に熱交換管が配置されるとともにヘッダ部内に通じさせられている上記14)記載の熱交換器。

16)互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、通風方向に並んで配置されるとともに、相互に連結されたヘッダ部を有し、熱交換管が、上記11)記載のインナーフィン付き熱交換管からなり、当該インナーフィン付き熱交換管に２つの流体流通部が設けられ、管本体の第１平坦壁の長さ方向両端部における両突出壁どうしの間の隙間内に存在する部分に切り欠きが形成され、管本体における２つの流体流通部が設けられている部分の長さ方向両端部が、第１平坦壁における両突出壁どうしの間の隙間内に存在する部分よりも突出しており、管本体の両流体流通部が、それぞれ両ヘッダタンクのヘッダ部間に配置されるとともにヘッダ部内に通じさせられている熱交換器。

上記1)のインナーフィン付き熱交換管は、管本体の各突出壁の先端縁に、連結壁側に突出した平坦な押さえ壁が設けられており、インナーフィンが、管本体の第１平坦壁と押さえ壁とによって挟着された状態で、管本体にろう付されているので、次のようにして製造される。すなわち、第１平坦壁を形成する第１部分と、第１部分の略半分の幅を有しかつ２つの第２平坦壁を形成する第２部分と、第１部分と両第２部分とを連結しかつ連結壁を形成する２つの第３部分と、各第２部分における第３部分とは反対側の側縁に設けられかつ突出壁を形成する第４部分と、第４部分における第２部分とは反対側の側縁に設けられかつ押さえ壁を形成する第５部分とからなる平坦な管本体製造用金属板を用意する。ついで、金属板の第５部分を第４部分に対して上方に直角に曲げるとともに、第４部分を第２部分に対して上方に直角に曲げるた後、第１部分上にアルミニウムベア材からなるインナーフィンを載せる。ついで、金属板を両第３部分において曲げ、両第２部分における第４部分が形成された側縁どうしを突き合わせるとともに、第４部分どうしを密着させ、さらに両第５部分と第１部分とによってインナーフィンを挟着して折り曲げ体を得る。その後、折り曲げ体を所定温度に加熱し、両第４部分どうしをろう付するとともに、インナーフィンの波頂部および波底部を第２部分および第１部分にろう付し、さらにインナーフィンを第１部分および第５部分にろう付する。こうして、上記1)のインナーフィン付き熱交換管が製造される。また、上記1)のインナーフィン付き熱交換管の製造は、熱交換器の製造と同時に次のようにして行われる。すなわち、２つのヘッダタンクを間隔をおいて配置するとともに、上述した折り曲げ体とアウターフィンとを交互に配置する。ついで、両ヘッダタンクに形成されている管挿通穴に折り曲げ体の両端部を挿入する。その後、全部品を適当な手段で仮止めし、仮止め体を所定温度に加熱することにより、折り曲げ体からインナーフィン付き熱交換管を製造するとともに、インナーフィン付き熱交換管と両ヘッダタンク、インナーフィン付き熱交換管とアウターフィン、およびアウターフィンとサイドプレートとをそれぞれ同時にろう付する。こうして、熱交換器が製造される。

そして、上記1)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の各突出壁の先端縁に、連結壁側に突出した平坦な押さえ壁が設けられており、インナーフィンが、管本体の第１平坦壁と押さえ壁とによって挟着された状態で、管本体にろう付されているので、上述した折り曲げ体の状態においても、押さえ壁を形成する第５部分が、インナーフィンを介して第１平坦壁を形成する第１部分に当接している。したがって、折り曲げ体の端部をヘッダタンクの管挿通穴内に挿入する際に、第２平坦壁を形成する第２部分および連結壁を形成する第３部分の変形が防止され、両第２部分の第４部分側の部分が高さ方向内方に凹むように変形することが防止される。その結果、ヘッダタンクにおける管挿通穴の周縁部と折り曲げ体との間に隙間が発生することはなく、前記隙間に起因するヘッダタンクとのろう付時のろう付不良の発生が防止される。また、上述した折り曲げ体の状態においても、インナーフィンが、第１平坦壁を形成する第１部分と押さえ壁を形成する第５部分とによって挟着されているので、折り曲げ体の端部をヘッダタンクの管挿通穴内に挿入する際のインナーフィンの位置ずれを防止することができる。したがって、ろう付後のインナーフィン付き熱交換管の強度低下が防止される。

上記3)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の両突出壁どうしの間に隙間が設けられているので、このインナーフィン付き熱交換管をカーエアコンのエバポレータに使用した場合、前記隙間を利用して凝縮水を排水することが可能になる。

上記5)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅が、隙間の全高さにわたって等しくなっている上記4)のインナーフィン付き熱交換管において、管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅をＷｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ≦Ｈの関係を満たすので、このインナーフィン付き熱交換管をカーエアコンのエバポレータに使用した場合、前記隙間を利用して凝縮水を効果的に排水することが可能になる。

上記6)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の両突出壁どうし間の隙間が、第２平坦壁側から第１平坦壁側に向かって狭くなっているので、このインナーフィン付き熱交換管をカーエアコンのエバポレータに使用した場合、前記隙間を利用しての凝縮水の排水性が一層優れたものになる。

上記8)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の両突出壁どうしの間の隙間の横断面形状がＶ字状である上記7)のインナーフィン付き熱交換管において、管本体の両突出壁どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、隙間の高さをＤｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｄ＜Ｈの関係を満たすので、このインナーフィン付き熱交換管をカーエアコンのエバポレータに使用した場合、前記隙間を利用して凝縮水を効果的に排水することが可能になる。

上記10)のインナーフィン付き熱交換管によれば、管本体の両突出壁における第２平坦壁側の部分に、管本体の高さ方向外方に向かって幅方向外方に湾曲した横断面円弧状の湾曲部が設けられており、両突出壁の湾曲部どうしの間に隙間が形成されている上記9)のインナーフィン付き熱交換管において、管本体の両突出壁の湾曲部どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、湾曲部の外面の曲率半径をＲｍｍ、管本体の高さをＨｍｍ、とした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｒ≦Ｈの関係を満たすので、このインナーフィン付き熱交換管をカーエアコンのエバポレータに使用した場合、前記隙間を利用して凝縮水を効果的に排水することが可能になる。

上記13)のインナーフィン付き熱交換管によれば、インナーフィン付き熱交換管の端部をヘッダタンクの管挿通穴内に挿入する際の位置ずれを効果的に防止することができる。

上記14)〜16)の熱交換器によれば、上記1)のインナーフィン付き熱交換管で述べたのと同様な効果を奏する。

上記16)の熱交換器によれば、両ヘッダタンクのヘッダ部どうしの間に別個の熱交換管を配置する場合に比べて部品点数が少なくなる。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態は、この発明による熱交換器を、フロン系冷媒を使用するカーエアコンのエバポレータに適用したものである。

なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

以下の説明において、インナーフィン付き熱交換管を用いたエバポレータに関する説明については、隣接するインナーフィン付き熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図１に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というとともに、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。また、また、インナーフィン付き熱交換管およびその製造方法に関する説明については、図３〜図９および図１１の上下、左右を上下、左右というものとする。

また、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。

実施形態１
この実施形態は図１〜図５に示すものである。図１はこの発明によるインナーフィン付き熱交換管を用いたエバポレータの全体構成を示し、図２はエバポレータの要部の構成を示す。また、図３および図４はインナーフィン付き熱交換管を示し、図５はその製造方法を示す。

図１および図２において、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製冷媒入出用ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製冷媒ターン用ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)の間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。

冷媒入出用ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置する冷媒入口ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ冷媒入口ヘッダ部(5)に連結一体化された冷媒出口ヘッダ部(6)とを備えている。冷媒入出用ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(7)が接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)にアルミニウム製冷媒出口管(8)が接続されている。

冷媒ターン用ヘッダタンク(3)は、前側に位置する第１中間ヘッダ部(9)と、後側に位置しかつ第１中間ヘッダ部(9)に連結一体化された第２中間ヘッダ部(11)とを備えてている。

熱交換コア部(4)は、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる複数のインナーフィン付き熱交換管(12)からなる熱交換管群(13)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置され、各熱交換管群(13)の隣接するインナーフィン付き熱交換管(12)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換管(12)の外側に、それぞれ前後両熱交換管群(13)のインナーフィン付き熱交換管(12)に跨るようにアルミニウム製コルゲート状のアウターフィン(14)が配置されてインナーフィン付き熱交換管(12)にろう付され、左右両端のアウターフィン(14)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(15)が配置されてアウターフィン(14)にろう付されることにより構成されている。

前側熱交換管群(13)のインナーフィン付き熱交換管(12)は冷媒入出用ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(9)との間に配置され、その上下両端部は、冷媒入出用ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)に形成された管挿通穴（図示略）および冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(9)に形成された管挿通穴(16)に挿入されて両ヘッダタンク(2)(3)にろう付されている。後側熱交換管群(13)のインナーフィン付き熱交換管(12)は冷媒入出用ヘッダタンク(2)の冷媒出口ヘッダ部(6)と冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第２中間ヘッダ部(9)との間に配置され、その上下両端部は、冷媒入出用ヘッダタンク(2)の冷媒出口ヘッダ部(5)に形成された管挿通穴（図示略）および冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第２中間ヘッダ部(9)に形成された管挿通穴(16)に挿入されて両ヘッダタンク(2)(3)にろう付されている。

インナーフィン付き熱交換管(12)は、２つの流体流通部(21)を有するアルミニウム製扁平状管本体(20)と、管本体(20)の両流体流通部(21)に跨って配置された１つのアルミニウム製コルゲート状インナーフィン(22)とよりなる。

図３および図４に詳細に示すように、インナーフィン付き熱交換管(12)の管本体(20)は、１つの下壁(23)（第１平坦壁）と、下壁(23)の略半分の幅（幅以下の幅）を有しかつ全体が下壁(23)と対向する２つの上壁(24)（第２平坦壁）と、上下方向の中央部が左右方向外方に突出した円弧状の横断面形状を有し、かつ下壁(23)の左右両側縁部と各上壁(24)の左右方向外側縁部とを一体に連結する連結壁(25)と、各上壁(24)の左右方向内側縁部に上壁(24)と直角をなすように一体に設けられて下壁(23)側に突出した突出壁(26)と、各突出壁(26)の先端縁に突出壁(26)と直角をなるように一体に設けられて左右方向外側（連結壁(25)側）に突出した平坦な押さえ壁(27)とを備えている。管本体(20)の両上壁(24)の左右方向内側（突出壁(26)が設けられた側）の側縁部どうしが突き合わされるとともに、両突出壁(26)どうしが面接触状態で相互にろう付されている。

インナーフィン(22)は、平坦な波頂部(28)、平坦な波底部(29)および波頂部(28)と波底部(29)とを連結する連結部(31)からなる。インナーフィン(22)の左右方向中央部の波底部の幅は、他の波底部(29)および波頂部(28)の幅よりも大きくなっている。幅広の波底部を(29A)で示す。幅広波底部(29A)の幅は、管本体(20)の２つの押さえ壁(27)を合わせた幅以上の幅を有している。なお、インナーフィン(22)の幅広波底部(29A)を除いた他の波底部(29)および波頂部(28)の幅は等しくなっている。

そして、インナーフィン(22)の幅広波底部(29A)が管本体(20)の下壁(23)と押さえ壁(27)とに挟着された状態で、インナーフィン(22)が管本体(20)にろう付されている。すなわち、波底部(29)が下壁(23)に、幅広波底部(29A)が下壁(23)および押さえ壁(27)に、波頂部(28)が上壁(24)にそれぞれろう付されている。また、管本体(20)の突出壁(26)どうしもろう付されている。

以下、インナーフィン付き熱交換管(12)の製造方法について、図５を参照して説明する。

まず、図５(a)に示すような、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる平坦な管本体製造用金属板(35)を用意する。金属板(35)は、下壁(23)を形成する１つの第１部分(36)と、第１部分(36)の略半分の幅を有しかつ２つの上壁(24)を形成する第２部分(37)と、第１部分(36)と両第２部分(37)とを連結しかつ連結壁(25)を形成する２つの第３部分(38)と、各第２部分(37)における第３部分(38)とは反対側の側縁に設けられかつ突出壁(26)を形成する第４部分(39)と、第４部分(39)における第２部分(37)とは反対側の側縁に設けられかつ押さえ壁(27)を形成する第５部分(41)とからなる。

ついで、金属板(35)の第５部分(41)を第４部分(39)に対して上方に直角に曲げるとともに（図５(b)参照）、第４部分(39)を第２部分(37)に対して上方に直角に曲げる（図５(c)参照）。

ついで、第１部分(36)上にアルミニウムベア材からなるインナーフィン(22)を載せた後、金属板(35)を両第３部分(38)において曲げ（図５(d)および(e)参照）、両第２部分(37)における第４部分(39)が形成された側縁どうしを突き合わせるとともに、第４部分(39)どうしを密着させ、さらに両第５部分(41)と第１部分(36)とによってインナーフィン(22)の幅広波底部(29A)を挟着して折り曲げ体(42)を得る（図５(f)参照）。

その後、折り曲げ体(42)を所定温度に加熱し、金属板(35)の上記ろう材層を利用して、両第４部分(39)どうしをろう付するとともに、インナーフィン(22)の波頂部(28)および波底部(29)を第２部分(37)および第１部分(36)にろう付し、さらにインナーフィン(22)の幅広波底部(29A)を第１部分(36)および第５部分(41)にろう付する。こうして、下壁(23)、２つの上壁(24)、２つの連結壁(25)、２つの突出壁(26)、および２つの押さえ壁(27)からなる管本体(20)と、インナーフィン(22)とより構成されたインナーフィン付き熱交換管(12)が製造される。

インナーフィン付き熱交換管(12)の製造は、図１に示すエバポレータ(1)の製造と同時に以下に述べる方法で行われる。すなわち、冷媒入出用ヘッダタンク(2)および冷媒ターン用ヘッダタンク(3)を間隔をおいて配置する。また、上述した折り曲げ体(42)とアウターフィン(14)とを交互に配置するとともに、両端のアウターフィン(14)の外側にサイドプレート(15)を配置する。

ついで、冷媒入出用ヘッダタンク(2)および冷媒ターン用ヘッダタンク(3)に形成されている管挿通穴(16)に折り曲げ体(42)の両端部を挿入する。このとき、インナーフィン(22)の幅広波底部(29A)が、折り曲げ体(42)の第１部分(36)（管本体(20)の第１平坦壁となる部分）と第５部分(41)（押さえ壁(27)となる部分）とによって挟着されているので、第５部分(41)がインナーフィン(22)を介して第１部分(36)に当接した状態となっている。したがって、折り曲げ体(42)の端部を両ヘッダタンク(2)(3)の管挿通穴(16)内に挿入する際に、第２部分(37)（第２平坦壁となる部分）および第３部分(38)（連結壁(25)となる部分）の変形が防止され、両第２部分(37)の第４部分(39)（突出壁(26)となる部分）側の部分が管高さ方向内方に凹むように変形することが防止される。その結果、両ヘッダタンク(2)(3)における管挿通穴(16)の周縁部と折り曲げ体(42)との間に隙間が発生することが防止される。また、インナーフィン(22)が、折り曲げ体(42)の第１部分(36)（管本体(20)の第１平坦壁となる部分）と第５部分(41)（押さえ壁(27)となる部分）とによって挟着されているので、折り曲げ体(42)の端部を両ヘッダタンク(2)(3)の管挿通穴(16)内に挿入する際の位置ずれを防止することができる。

その後、全部品を適当な手段で仮止めし、仮止め体を所定温度に加熱することにより、上述してようにして折り曲げ体(42)からインナーフィン付き熱交換管(12)を製造するとともに、インナーフィン付き熱交換管(12)と両ヘッダタンク(2)(3)、インナーフィン付き熱交換管(12)とアウターフィン(14)、およびアウターフィン(14)とサイドプレート(15)とをそれぞれ同時にろう付する。こうして、エバポレータ(1)が製造される。

エバポレータ(1)の製造時には、両ヘッダタンク(2)(3)における管挿通穴(16)の周縁部と折り曲げ体(42)との間に発生する隙間に起因するインナーフィン付き熱交換管(12)と両ヘッダタンクとの間のろう付不良の発生が防止される。また、折り曲げ体(42)の端部を両ヘッダタンク(2)(3)の管挿通穴(16)内に挿入する際のインナーフィン(22)の位置ずれを防止することができるので、ろう付後のインナーフィン付き熱交換管(12)の強度低下が防止される。

実施形態２
この実施形態は図６に示すものである。

図６に示すように、実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)の場合、管本体(51)の上壁(24)の幅が実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(12)の管本体(20)の上壁(24)の幅よりも狭くなっており、上壁(24)の左右方向内側縁部どうしおよび突出壁(26)どうしの間に隙間(52)が形成されている。隙間(52)は、管本体(51)の幅方向の中央部に形成されている。なお、インナーフィン(22)の幅広波底部(29A)の幅が、実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(50)のインナーフィン(22)の幅広波底部(29A)の幅よりも広くなっている。

管本体(51)の両突出壁(26)どうし間の隙間(52)の幅は、隙間(52)の全高にわたって等しくなっている。隙間(52)の幅をＷｍｍ、管本体(51)の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ≦Ｈの関係を満たしていることが好ましい。

その他の構成は実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(50)と同様である。

実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)を、図１に示すエバポレータ(1)に用いた場合、アウターフィン(14)に発生する凝縮水が、隙間(52)内に入り、隙間(52)内を流下することになるので、排水性が向上する。

実施形態３
この実施形態は図７に示すものである。

図７に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(55)の場合、管本体(56)の一方の上壁(24)の幅が他方の上壁(24)の幅よりも広くなっており、管本体(56)の両突出壁(26)どうし間の隙間(52)が、管本体(56)の幅方向の中央部から幅方向にずれている。その他の構成は実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)と同様である。

実施形態３のインナーフィン付き熱交換管(55)を、図１に示すエバポレータ(1)に用いた場合、アウターフィン(14)に発生する凝縮水が、隙間(52)内に入り、隙間(52)内を流下することになるので、排水性が向上する。隙間(52)の位置は、アウターフィン(14)に発生する凝縮水の排水性を向上させる上で、最適な位置に決められる。

実施形態４
この実施形態は図８に示すものである。

図８に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(60)の場合、管本体(61)の各突出壁(26)は、上壁(24)側から下壁(23)側に向かって左右方向内方に傾斜しており、その下端部（先端部）どうしは当接している。したがって、管本体(61)の上壁(24)の左右方向内側縁部どうしおよび突出壁(26)どうしの間に、上壁(24)側から下壁(23)側に向かって狭くなった幅を有する隙間(62)が形成されている。隙間(62)の開口部の幅をＷ１ｍｍ、管本体(61)の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈの関係を満たしていることが好ましい。

その他の構成は実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)と同様である。

実施形態４のインナーフィン付き熱交換管(60)を、図１に示すエバポレータ(1)に用いた場合、アウターフィン(14)に発生する凝縮水が、隙間(62)内に入り、隙間(62)内を流下することになるので、排水性が向上する。

なお、実施形態４のインナーフィン付き熱交換管(60)の場合も、実施形態３のインナーフィン付き熱交換管(55)と同様に、管本体(61)の両突出壁(26)どうし間の隙間(62)が、管本体(61)の幅方向の中央部から幅方向にずれて形成されてもよい。

実施形態５
この実施形態は図９に示すものである。

図９に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(75)の場合、管本体(76)の両突出壁(26)の上側部分に、上方（管本体(76)の高さ方向外方）に向かって左右方向外方（管本体(76)の幅方向外方）に湾曲した横断面円弧状の湾曲部(77)が設けられている。したがって、管本体(76)の上壁(24)の左右方向内側縁部どうしおよび両突出壁(26)の湾曲部(77)どうしの間に、上壁(24)側から下壁(23)側に向かって狭くなった幅を有する隙間(78)が形成されている。隙間(78)の開口部の幅をＷ１ｍｍ、湾曲部(77)の外面の曲率半径をＲｍｍ、管本体(76)の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｒ≦Ｈの関係を満たしていることが好ましい。なお、管本体(76)の両突出壁(26)の湾曲部(77)を除いた下側部分どうしは、面接触状態で相互にろう付されている。

その他の構成は実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(12)と同様である。

実施形態５のインナーフィン付き熱交換管(75)を、図１に示すエバポレータ(1)に用いた場合、アウターフィン(14)に発生する凝縮水が、隙間(78)内に入り、隙間(78)内を流下することになるので、排水性が向上する。

なお、実施形態５のインナーフィン付き熱交換管(75)の場合も、実施形態３のインナーフィン付き熱交換管(55)と同様に、管本体(76)の両突出壁(26)どうし間の隙間(78)が、管本体(76)の幅方向の中央部から幅方向にずれて形成されてもよい。

実施形態６
この実施形態は図１０に示すものである。

図１０に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(80)の場合、管本体(81)の両突出壁(26)の上側部分に、上方に向かって左右方向外方に傾斜した傾斜部(82)が設けられている。したがって、管本体(81)の上壁(24)の左右方向内側縁部どうしおよび両突出壁(26)の傾斜部(82)どうしの間に、上壁(24)側から下壁(23)側に向かって狭くなった幅を有する隙間(83)が形成されている。隙間(83)の開口部の幅をＷ１ｍｍ、隙間(83)の高さをＤｍｍ、管本体(81)の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｄ＜Ｈの関係を満たしていることが好ましい。なお、管本体(81)の両突出壁(26)の傾斜部(82)を除いた下側部分どうしは、面接触状態で相互にろう付されている。

実施形態６のインナーフィン付き熱交換管(80)を、図１に示すエバポレータ(1)に用いた場合、アウターフィン(14)に発生する凝縮水が、隙間(83)内に入り、隙間(83)内を流下することになるので、排水性が向上する。

なお、実施形態６のインナーフィン付き熱交換管(80)の場合も、実施形態３のインナーフィン付き熱交換管(55)と同様に、管本体(81)の両突出壁(26)どうし間の隙間(83)が、管本体(81)の幅方向の中央部から幅方向にずれて形成されてもよい。

実施形態７
この実施形態は図１１および図１２に示すものである。

図１１および図１２に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(65)の場合、管本体(66)の左右方向の幅は、実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(12)を備えた図１に示すエバポレータ(1)における通風方向上流側のインナーフィン付き熱交換管(12)の通風方向上流側縁部と、通風方向下流側のインナーフィン付き熱交換管(12)の通風方向下流側縁部との間の距離とほぼ等しくなっている。したがって、管本体(66)の下壁(23)、上壁(24)および隙間(52)、ならびにインナーフィン(22)の左右方向の幅は実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)の管本体(51)の下壁(23)、上壁(24)および隙間(52)、ならびにインナーフィン(22)の左右方向の幅よりも広くなっている。また、管本体(66)の下壁(23)の長さ方向両端部における左右の流体流通部(21)間の部分、すなわち下壁(23)の長さ方向両端部における左右の突出壁(26)どうしの間の隙間(52)内に存在する部分には切り欠き(67)が形成され、管本体(66)における２つの流体流通部(21)が設けられている部分の長さ方向両端部は、下壁(23)における左右の突出壁(26)どうしの間の隙間(62)内に存在する部分よりも突出している。突出部を(68)で示す。

その他の構成は、実施形態２のインナーフィン付き熱交換管(50)と同様である。

実施形態７のインナーフィン付き熱交換管(65)は、図１に示すエバポレータ(1)の冷媒入出用ヘッダタンク(2)と冷媒ターン用ヘッダタンク(3)との間において、幅方向を通風方向に向けるとともに両ヘッダタンク(2)(3)の長さ方向に間隔をおいて１列に並ぶように配置される。そして、管本体(66)における一方の流体流通部(21)が設けられている部分の一端突出部(68)が冷媒入出用ヘッダタンク(2)の入口ヘッダ部(5)に形成された管挿通穴に挿入されて冷媒入出用ヘッダタンク(2)にろう付され、同じく他端突出部(68)が冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(9)に形成された管挿通穴(16)に挿入されて冷媒ターン用ヘッダタンク(3)にろう付される。また、管本体(66)における他方の流体流通部(21)が設けられている部分の一端突出部(68)が冷媒入出用ヘッダタンク(2)の出口ヘッダ部(6)に形成された管挿通穴に挿入されて冷媒入出用ヘッダタンク(2)にろう付され、同じく他端突出部(68)が冷媒ターン用ヘッダタンク(3)の第２中間ヘッダ部(11)に形成された管挿通穴(16)に挿入されて冷媒ターン用ヘッダタンク(3)にろう付される。

実施形態８
この実施形態は図１３に示すものである。

図１３に示すように、この実施形態のインナーフィン付き熱交換管(70)の場合、管本体(71)における各流体流通部(21)を構成する上壁(24)の幅方向の中間部に、上壁(24)を変形させることにより下壁(23)側に凹んだ凹溝(72)が形成されている。したがって、上壁(24)の一部が下壁(23)と対向することになる。また、インナーフィン(22)の各流体流通部(21)内に存在する部分の幅方向の中間部に、他の波底部(29)よりも幅広の幅広波底部(29B)が設けられている。そして、インナーフィン(22)の各流体流通部(21)内に存在する幅広波底部(29B)が、凹溝(72)の底壁部分(72a)と下壁(23)とによって挟着された状態で、凹溝(72)の底壁部分(72a)および下壁(23)にろう付され、凹溝(72)の両側壁部分(72b)によって、下壁(23)、上壁(24)、連結壁(25)および突出壁(26)よりなる各流体流通部(21)が複数、ここでは２つの部分に分割されている。

その他の構成は、実施形態７のインナーフィン付き熱交換管(65)と同様であり、実施形態５のインナーフィン付き熱交換管(65)と同様にしてエバポレータ(1)に用いられる。

上記実施形態２〜８のインナーフィン付き熱交換管(50)(55)(60)(65)(70)(75)(80)は、実施形態１のインナーフィン付き熱交換管(12)と同様にして製造される。

上記実施形態においては、インナーフィン付き熱交換管(12)(50)(55)(60)(65)(70)(75)(80)はカーエアコンのエバポレータに用いられているが、これに限定されるものではなく、コンデンサやヒータコアにも用いることが可能である。

この発明の実施形態１のインナーフィン付き熱交換管を用いたエバポレータの全体構成を示す一部省略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 この発明の実施形態１のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 図３の部分拡大図である。 この発明の実施形態１のインナーフィン付き熱交換管を製造する方法の一部の工程を示す図である。 この発明の実施形態２のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 この発明の実施形態３のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 この発明の実施形態４のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 この発明の実施形態５のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 この発明の実施形態６のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 この発明の実施形態７のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。 図９に示すインナーフィン付き熱交換管の一部省略斜視図である。 この発明の実施形態８のインナーフィン付き熱交換管を示す横断面図である。

符号の説明

(1)：エバポレータ（熱交換器）
(2)：冷媒入出用ヘッダタンク
(3)：冷媒ターン用ヘッダタンク
(5)：入口ヘッダ部
(6)：出口ヘッダ部
(9)：第１中間ヘッダ部
(11)：第２中間ヘッダ部
(12)(50)(55)(60)(65)(70)(75)(80)：インナーフィン付き熱交換管
(20)(51)(56)(61)(66)(71)(76)(81)：管本体
(21)：流体流通部
(22)：インナーフィン
(23)：下壁（第１平坦壁）
(24)：上壁（第２平坦壁）
(25)：連結壁
(26)：突出壁
(27)：押さえ壁
(28)：波頂部
(29)(29A)(29B)：波底部
(31)：連結部
(77)：湾曲部
(52)(62)(78)(83)：隙間
(67)：切り欠き
(72)：凹溝
(72a)：底壁部分
(72b)：側壁部分

Claims (16)

1. 幅方向に並んだ少なくとも２つの流体流通部を有する扁平状管本体と、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する連結部からなり、かつ管本体の全流体流通部に跨って配置された１つのコルゲート状インナーフィンとよりなり、管本体が、１つの第１平坦壁、第１平坦壁の幅以下の幅を有しかつ少なくとも一部が第１平坦壁と対向する２つの第２平坦壁、第１平坦壁の両側縁部と各第２平坦壁の一方の側縁部とを連結する連結壁、および各第２平坦壁の他方の側縁部に第１平坦壁側に突出して設けられた突出壁とを備えており、第１平坦壁、第２平坦壁、連結壁および突出壁により流体流通部が形成されているインナーフィン付き熱交換管において、
   管本体の各突出壁の先端縁に、連結壁側に突出した平坦な押さえ壁が設けられており、インナーフィンが、管本体の第１平坦壁と押さえ壁とによって挟着された状態で、管本体にろう付されているインナーフィン付き熱交換管。
2. 管本体の両第２平坦壁の突出壁が設けられた側の側縁部どうしが突き合わされるとともに、両突出壁どうしが面接触状態で相互にろう付されている請求項１記載のインナーフィン付き熱交換管。
3. 管本体の両突出壁どうしの間に隙間が設けられている請求項１記載のインナーフィン付き熱交換管。
4. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅が、隙間の全高にわたって等しくなっている請求項３記載のインナーフィン付き熱交換管。
5. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間の幅をＷｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ≦Ｈの関係を満たす請求項４記載のインナーフィン付き熱交換管。
6. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、第２平坦壁側から第１平坦壁側に向かって狭くなっている請求項３記載のインナーフィン付き熱交換管。
7. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間の横断面形状がＶ字状である請求項６記載のインナーフィン付き熱交換管。
8. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、隙間の高さをＤｍｍ、管本体の高さをＨｍｍとした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｄ＜Ｈの関係を満たす請求項７記載のインナーフィン付き熱交換管。
9. 管本体の両突出壁における第２平坦壁側の部分に、管本体の高さ方向外方に向かって幅方向外方に湾曲した横断面円弧状の湾曲部が設けられており、両突出壁の湾曲部どうしの間に隙間が形成されている請求項６記載のインナーフィン付き熱交換管。
10. 管本体の両突出壁の湾曲部どうしの間の隙間の開口部の幅をＷ１ｍｍ、湾曲部の外面の曲率半径をＲｍｍ、管本体の高さをＨｍｍ、とした場合、Ｈ／２≦Ｗ１≦Ｈ、Ｈ／２≦Ｒ≦Ｈの関係を満たす請求項９記載のインナーフィン付き熱交換管。
11. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、管本体の幅方向の中央部に設けられている請求項３〜１０のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。
12. 管本体の両突出壁どうしの間の隙間が、管本体の幅方向の中央部からいずれか一方の側に偏って設けられている請求項３〜１０のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。
13. 管本体の第２平坦壁の外面における幅方向の中間部に、第２平坦壁を変形させることにより第１平坦壁側に凹んだ凹溝が形成され、インナーフィンが、凹溝の底壁部分と第１平坦壁とによって挟着された状態で、凹溝の底壁部分および第１平坦壁にろう付され、凹溝の両側壁部分によって、第１平坦壁、第２平坦壁、連結壁および突出壁よりなる流体流通部が複数の部分に分割されている請求項１〜１２のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管。
14. 互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、熱交換管が、請求項１〜１３のうちのいずれかに記載のインナーフィン付き熱交換管からなる熱交換器。
15. 各ヘッダタンクが、通風方向に並んで配置されるとともに、相互に連結されたヘッダ部を有しており、両ヘッダタンクのヘッダ部どうしの間に熱交換管が配置されるとともにヘッダ部内に通じさせられている請求項１４記載の熱交換器。
16. 互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、通風方向に並んで配置されるとともに、相互に連結されたヘッダ部を有し、熱交換管が、請求項１１記載のインナーフィン付き熱交換管からなり、当該インナーフィン付き熱交換管に２つの流体流通部が設けられ、管本体の第１平坦壁の長さ方向両端部における両突出壁どうしの間の隙間内に存在する部分に切り欠きが形成され、管本体における２つの流体流通部が設けられている部分の長さ方向両端部が、第１平坦壁における両突出壁どうしの間の隙間内に存在する部分よりも突出しており、管本体の両流体流通部が、それぞれ両ヘッダタンクのヘッダ部間に配置されるとともにヘッダ部内に通じさせられている熱交換器。

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