特許 6531328 熱交換器およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6531328

(24)【登録日】2019年5月31日

(45)【発行日】2019年6月19日

(54)【発明の名称】熱交換器およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20190610BHJP

   F28F 3/08 20060101ALI20190610BHJP

   F28F 3/00 20060101ALI20190610BHJP

   F28D 1/03 20060101ALI20190610BHJP

【ＦＩ】

   F28F9/02 301J

   F28F3/08 311

   F28F3/00 311

   F28D1/03

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-200766(P2015-200766)

(22)【出願日】2015年10月9日

(65)【公開番号】特開2017-72331(P2017-72331A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2018年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】502112854

【氏名又は名称】有限会社和氣製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】和氣 庸人

(72)【発明者】

【氏名】大西 人司

【審査官】 伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０００３９１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開平０２−０２１４８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１９９７９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１９２７１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−２５９３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１４２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２０６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２３０７９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５２１９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００９１２５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−２０５７５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｄ １／０３

Ｆ２８Ｆ ３／００−３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属材料を用いて向かい合わせに接合することにより熱交換媒体の２つの流出入口と該２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを構成するよう形成されたチューブ部材を隣接する熱交換用チューブの前記２つの流出入口が整合するように複数積層して構成され、前記熱交換用チューブ内に流れる前記熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する熱交換器であって、
前記チューブ部材は、前記２つの流出入口が前記被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ぶように形成されており、且つ、前記連通流路が前記２つの流出入口の一方から他方にＵ字形状で鏡像対称な２つの流路として形成されており、
前記チューブ部材は、外形が矩形形状に形成されており、
前記２つの流出入口は、前記チューブ部材の長手方向の中央に短手方向に直列に並ぶように形成されており、
前記連通流路は、前記２つの流出入口の一方から前記チューブ部材の長手方向の端部に至る第１流路部と前記端部から前記２つの流出入口の他方に至る第２流路部と前記端部で前記第１流路部と前記第２流路部とを接続するように折り返す折り返し流路部とからなる２つの流路として形成されており、
前記第１流路部は、前記チューブ部材の縁に沿って形成されており、
前記第２流路部は、前記チューブ部材の中央に沿って形成されており、
前記第１流路部と前記第２流路部との間は、前記第２流路部の幅より広くなるように形成されており、
前記第２流路部と前記チューブ部材の縁までの間は、前記第１流路部の幅より広くなるように形成されている、
熱交換器。

【請求項2】

請求項１記載の熱交換器であって、
前記チューブ部材を、隣接する熱交換用チューブの一方の前記第２流路部が他方の前記第１流路部と前記第２流路部との間の部位と向き合うように複数積層してなる、
熱交換器。

【請求項3】

熱交換器の製造方法であって、
第１金属による中心材に前記第１金属より融点の低い第２金属が両面に接合され厚みが０．３ｍｍ以下としたクラッド板材を用いて、外形が矩形形状で、長手方向の中央で短手方向に直列に並ぶように熱交換媒体の２つの流出入口を有し、前記２つの流出入口の一方から長手方向の端部に至る第１流路部と前記端部から前記２つの流出入口の他方に至る第２流路部と前記端部で前記第１流路部と前記第２流路部とを接続するように折り返す折り返し流路部とからなる鏡像対称のＵ字形状の２つの連通流路を有するチューブ部材を形成するチューブ部材形成工程と、
前記２つの連通流路および前記２つの流出入口が整合するように２つのチューブ部材を向かい合わせて構成される扁平な熱交換用チューブが複数積層された状態となるように前記チューブ部材を複数積層して積層体を組み付ける組み付け工程と、
前記第１金属の融点より低く前記第２金属の融点より高い温度に調整された炉を用いて前記積層体をロウ付けするロウ付け工程と、
を有し、
前記チューブ部材形成工程は、前記第１流路部が前記チューブ部材の縁に沿うように、前記第２流路部が前記チューブ部材の中央に沿うように、前記第１流路部と前記第２流路部との間が前記第２流路部の幅より広くなるように、前記第２流路部と前記チューブ部材の縁までの間が前記第１流路部の幅より広くなるように前記チューブ部材を形成する工程であり、
前記組み付け工程は、隣接する熱交換用チューブの一方の前記第２流路部が他方の前記第１流路部と前記第２流路部との間の部位と向き合うように前記チューブ部材を複数積層する工程である、
熱交換器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器に関し、詳しくは、扁平に形成された熱交換用チューブを複数積層することにより構成される熱交換器およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の熱交換器としては、ステンレスやアルミニウムの薄板に折り曲げ加工や孔開け加工などを施して形成したチューブ部材を向かい合うように配置してロウ付けにより接合することにより構成される熱交換用チューブを複数積層したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この熱交換器の熱交換用チューブは、外形が扁平な長方形状で、その長手方向の両端部に熱交換媒体の流出入口としての２つの貫通孔が形成されている。そして、複数の熱交換用チューブを積層して構成された熱交換器に対して熱交換用チューブの２つの流出入口の一方から熱交換媒体を供給し、他方から熱交換媒体を排出している。この熱交換器では、空気を熱交換用チューブの長手方向とは垂直となる方向に供給し、供給された空気が隣接する熱交換用チューブの間の隙間を通る際に熱交換媒体と熱交換されて加温または冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−０２０６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

こうした扁平なチューブ部材を積層してなる熱交換器では、熱交換効率を向上させるために、種々の手法が考えられている。例えば熱交換用チューブの表面にＶ字やＷ字状に形成された波の凹凸を形成したり、薄板を用いて形成されたチューブ部材の熱交換媒体の流路に流通する熱交換媒体に高圧を作用させたりしている。このように、扁平なチューブ部材を積層してなる熱交換器では、熱交換効率の更なる向上が重要な課題となっている。

【0005】

本発明の熱交換器では、熱交換効率を向上させることを主目的とする。また、本発明の熱交換器の製造方法では、熱交換効率の高い熱交換器をより簡易に製造することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の熱交換器およびその製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の熱交換器は、
金属材料を用いて向かい合わせに接合することにより熱交換媒体の２つの流出入口と該２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを構成するよう形成されたチューブ部材を隣接する熱交換用チューブの前記２つの流出入口が整合するように複数積層して構成され、前記熱交換用チューブ内に流れる前記熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する熱交換器であって、
前記チューブ部材は、前記２つの流出入口が前記被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ぶように形成されており、且つ、前記連通流路が前記２つの流出入口の一方から他方にＵ字形状で鏡像対称な２つの流路として形成されている、
ことを特徴とする。

【0008】

この本発明の熱交換器では、複数積層された熱交換用チューブ内に流れる熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する。熱交換用チューブを構成するチューブ部材には、熱交換媒体の２つの流出入口と、この２つの流出入口を連通する連通流路とが形成されており、特に、２つの流出入口は被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ぶように形成されている。このように２つの流出入口を形成することにより、２つの流出入口を被熱交換媒体の流れの方向に対して垂直な方向に直列に並ぶように形成するものに比して、流出入口の１つ分だけ被熱交換媒体の流路幅を広くすることができ、熱交換に有効な流路幅を広くすることができる。この結果、熱交換効率を向上させることができる。また、２つの流出入口は被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ぶように形成されているから、２つの流出入口のうち被熱交換媒体の流れの下流側の一方に熱交換媒体を供給し、被熱交換媒体の流れの上流側の他方から熱交換媒体を排出するようにすれば、熱交換媒体の全体としての流れと被熱交換媒体の流れとを対向流とすることができ、熱交換効率を更に向上させることができる。さらに、２つの流出入口を連通する連通流路を、２つの流出入口の一方から他方にＵ字形状で鏡像対称な２つの流路として形成することにより、２つの流路に略均等に熱交換媒体を供給することができ、２つの流路で略均等に熱交換を行うことができる。これらの結果、熱交換効率を向上させることができる。

【0009】

こうした本発明の熱交換器において、前記チューブ部材は外形が矩形形状に形成されており、前記２つの流出入口は前記チューブ部材の長手方向の中央に短手方向に直列に並ぶように形成されており、前記連通流路は、前記２つの流出入口の一方から前記チューブ部材の長手方向の端部に至る第１流路部と前記端部から前記２つの流出入口の他方に至る第２流路部と前記端部で前記第１流路部と前記第２流路部とを接続するように折り返す折り返し流路部とからなる２つの流路として形成されているものとすることもできる。こうすれば、チューブ部材を長手方向の中央で鏡像対称なものとすることができる。したがって、チューブ部材として、熱交換用チューブの一方側のチューブ部材と他方側のチューブ部材とを形成する必要がなく、単一形状のチューブ部材を形成すればよいことになる。これにより、部品点数を少なくすることができ、組み付け性を向上させることができる。

【0010】

この場合、前記第１流路部は前記チューブ部材の縁に沿って形成されており、前記第２流路部は前記チューブ部材の中央に沿って形成されており、前記第１流路部と前記第２流路部との間は、前記第２流路部の幅より広くなるように形成されており、前記第２流路部と前記チューブ部材の縁までの間は前記第１流路部の幅より広くなるように形成されているものとすることもできる。即ち、チューブ部材の長手方向に沿った中央ラインを考えると、第１流路部は中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の一方側で中央ラインから第２流路部の幅より離れてチューブ部材の縁の近くに形成され、第２流路部は中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の他方側でチューブ部材の縁から第１流路部の幅より離れて中央ラインの近くに形成されることになる。更にこの場合、チューブ部材を、隣接する熱交換用チューブの一方の第２流路部が他方の第１流路部と第２流路部との間の部位と向き合うように複数積層して熱交換器を構成するものとすることができる。即ち、熱交換用チューブの向きを積層する毎に熱交換用チューブの扁平面に垂直な軸を回転軸として１８０度回転させるようにするのである。こうすれば、第２流路部は隣接する熱交換用チューブの第１流路部と第２流路部との間の流路が形成されていない部位と向き合い、第１流路部は隣接する熱交換用チューブの第２流路部より縁側の流路が形成されていない部位と向き合うことになるから、隣接する熱交換用チューブの間の隙間を略一定に確保することができる。しかも、隣接する熱交換用チューブの間の隙間が被熱交換媒体の流れ方向に蛇行するから、被熱交換媒体の流れに若干の乱れを生じさせ、熱交換効率を向上させることができる。

【0011】

本発明の熱交換器の製造方法は、
熱交換器の製造方法であって、
第１金属による中心材に前記第１金属より融点の低い第２金属が両面に接合され厚みが０．３ｍｍ以下としたクラッド板材を用いて、外形が矩形形状で、長手方向の中央で短手方向に直列に並ぶように熱交換媒体の２つの流出入口を有し、前記２つの流出入口の一方から長手方向の端部に至る第１流路部と前記端部から前記２つの流出入口の他方に至る第２流路部と前記端部で前記第１流路部と前記第２流路部とを接続するように折り返す折り返し流路部とからなる鏡像対称のＵ字形状の２つの連通流路を有するチューブ部材を形成するチューブ部材形成工程と、
前記２つの連通流路および前記２つの流出入口が整合するように２つのチューブ部材を向かい合わせて構成される扁平な熱交換用チューブが複数積層された状態となるように前記チューブ部材を複数積層して積層体を組み付ける組み付け工程と、
前記第１金属の融点より低く前記第２金属の融点より高い温度に調整された炉を用いて前記積層体をロウ付けするロウ付け工程と、
を有することを要旨とする。

【0012】

本発明の熱交換器の製造方法では、向かい合わせることにより扁平な熱交換用チューブを構成するチューブ部材を、第１金属による中心材に前記第１金属より融点の低い第２金属が両面に接合され厚みが０．３ｍｍ以下としたクラッド板材を用いて形成する。そして、熱交換用チューブが複数積層された状態となるようにチューブ部材を複数積層して積層体を組み付け、これを第１金属の融点より低く前記第２金属の融点より高い温度に調整された炉を用いて前記積層体をロウ付けする。即ち、クラッド板材に対してプレス加工などを施して複数のチューブ部材を形成し、形成した複数のチューブ部材を熱交換用チューブが複数積層された状態となるように複数積層し、この積層体を炉に入れることにより、熱交換器を完成する。完成した熱交換器は、外形が矩形形状で、長手方向の中央で短手方向に直列に並ぶように熱交換媒体の２つの流出入口を有し、２つの流出入口の一方から長手方向の端部に至る第１流路部とこの端部から２つの流出入口の他方に至る第２流路部と端部で第１流路部と第２流路部とを接続するように折り返す折り返し流路部とからなる鏡像対称のＵ字形状の２つの連通流路を有するチューブ部材を積層して構成されるから、上述の本発明の熱交換器となる。この結果、熱交換効率の高い熱交換器をより簡易に製造することができる。

【0013】

こうした本発明の熱交換器の製造方法において、前記チューブ部材形成工程は、前記第１流路部が前記チューブ部材の縁に沿うように、前記第２流路部が前記チューブ部材の中央に沿うように、前記第１流路部と前記第２流路部との間が前記第２流路部の幅より広くなるように、前記第２流路部と前記チューブ部材の縁までの間が前記第１流路部の幅より広くなるように前記チューブ部材を形成する工程であり、前記組み付け工程は、隣接する熱交換用チューブの一方の前記第２流路部が他方の前記第１流路部と前記第２流路部との間の部位と向き合うように前記チューブ部材を複数積層する工程であるものとすることもできる。この場合、チューブ部材の長手方向に沿った中央ラインを考えると、第１流路部は中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の一方側で中央ラインから第２流路部の幅より離れてチューブ部材の縁の近くに形成され、第２流路部は中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の他方側でチューブ部材の縁から第１流路部の幅より離れて中央ラインの近くに形成されることになる。したがって、第２流路部は隣接する熱交換用チューブの第１流路部と第２流路部との間の流路が形成されていない部位と向き合い、第１流路部は隣接する熱交換用チューブの第２流路部より縁側の流路が形成されていない部位と向き合うことになるから、隣接する熱交換用チューブの間の隙間を略一定に確保することができる。しかも、隣接する熱交換用チューブの間の隙間が被熱交換媒体の流れ方向に蛇行するから、被熱交換媒体の流れに若干の乱れを生じさせ、熱交換効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例の熱交換器２０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図である。

【図3】熱交換用チューブ３０Ａの構成の概略を示す構成図である。

【図4】熱交換用チューブ３０Ｂの構成の概略を示す構成図である。

【図5】図１におけるＢ−Ｂ面の断面図である。

【図6】図１におけるＣ−Ｃ面の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0016】

図１は、本発明の実施例の熱交換器２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図である。実施例の熱交換器２０は、空調装置や冷凍装置などの冷凍サイクルや発熱を伴って作動する機器の冷却装置などに用いられ、図１に示すように、２つのチューブ部材４０により構成される熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを交互に複数積層して構成される積層体２２と、積層体２２の配列方向（図中上下方向）の両側に配置されるプレート２３と、各熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの長手方向（図中左右方向）の両側に配置されるプレート２４と、積層体２２およびプレート２３に形成される熱交換媒体の流入用流路２５および流出用流路２６に取り付けられる供給管２７および排出管２８と、を備える。この熱交換器２０は、流入用流路２５から各熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂに形成された後述する連通流路４６，４７に供給されるハイドロフルオロカーボンや水などの熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの間の隙間に流れる空気などの被熱交換媒体との熱交換により、熱交換媒体を加熱または冷却する又は被熱交換媒体を冷却または加熱する。図２中、供給管２７および排出管２８の上に記載された白抜き矢印は、熱交換媒体の供給や排出の方向を示しており、熱交換器２０の左右に記載された白抜き矢印は、被熱交換媒体の流れる方向を示している。

【0017】

図３は、熱交換用チューブ３０Ａの構成の概略を示す構成図である。図４は、熱交換用チューブ３０Ｂの構成の概略を示す構成図である。図５は、図１におけるＢ−Ｂ面の断面図であり、図６は、図１におけるＣ−Ｃ面の断面図である。

【0018】

熱交換用チューブ３０Ｂは、図３および図４に示すように、熱交換用チューブ３０Ａの扁平面を水平にしたときに熱交換用チューブ３０Ａを鉛直軸回りに１８０度回転させたものと同一である。即ち、熱交換用チューブ３０Ｂは、熱交換用チューブ３０Ａを１８０度回転させただけで、熱交換用チューブ３０Ａと同一となる。

【0019】

熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂは、アルミニウムの板材の両面にアルミシリコン合金などのロウ材を配置して一体に圧延することによって板材とロウ材とを接合した厚さが０．２ｍｍのいわゆるクラッド板材に対して、プレス加工や穴開け加工などを施したチューブ部材４０を向かい合わせに接合することによって構成されている。チューブ部材４０には、図３および図４に示すように、長手方向（図中左右方向）の中央に短手方向に直列に並ぶように２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂが形成されており、この２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂを連通するようにＵ字形状の２つの連通流路４６，４７が形成されている。また、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの周囲のフランジ部４４ａ，４４ｂが形成されており、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの間にはスリット４９が形成されている。スリット４９は、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂにおける熱交換媒体の伝熱を抑制するために設けられている。

【0020】

フランジ部４４ａ，４４ｂは、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを積層したときに隣接するフランジ部４４ａ，４４ｂと接合するように形成されている。これにより、図６に示すように、隣接する熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの間隔を所定間隔に保持すると共に、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの両端部近傍の流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂが積層方向に接続されて熱交換媒体の流入用流路２５および流出用流路２６を形成する。

【0021】

連通流路４６，４７は、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの中央を通る直線（図３，図４における上下方向の線）で鏡像対称となる一定幅の流路として形成されており、チューブ部材４０の長手方向に沿った中央ラインを考えたときに、中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の図３における上側（図４における下側）で中央ラインから離れてチューブ部材４０の縁近傍に縁に沿って流出入口用貫通孔４２ａからチューブ部材４０の端部に至るように形成された第１流路部４６ａ，４７ａと、中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材の図３における下側（図４における上側）でチューブ部材の縁から離れて中央ライン近傍に中央ラインに沿って端部から流出入口用貫通孔４２ｂに至るように形成された第２流路部４６ｂ，４７ｂと、端部で第１流路部４６ａ，４７ａと第２流路部４６ｂ，４７ｂとを接続するように折り返す折り返し流路部４６ｃ，４７ｃとにより構成されている。そして、第２流路４６ｂ，４７ｂとチューブ部材４０の縁（図３における下端、図４における上端）との間の流路が形成されていない端部ヒレ部４８ａの幅は、第１流路部４６ａ，４７ａの幅（実施例では単に流路の幅）より広くなるように形成されており、第１流路部４６ａ，４７ａと第２流路部４６ｂ，４７ｂの間の流路が形成されていない中央ヒレ部４８ｂの幅は、第２流路部４６ｂ，４７ｂの幅（実施例では単に流路の幅）より広くなるように形成されている。このように連通流路４６，４７を形成することにより、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを交互に積層したときに、図５に示すように、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの間の隙間を、幅が略一定となるように且つ蛇行するように形成することができる。

【0022】

実施例では、チューブ部材４０を図３の熱交換用チューブ３０Ａと図４の熱交換用チューブ３０Ｂとが交互に積層されるように積層配置して積層体２２とし、これにプレート２３，２４および供給管２７，排出管２８を組み付け、これをロウ材の融点より高く板材の融点より低い温度（例えば６１０℃や６２０℃など）で加熱することによって当接部を接合（ロウ付け）して熱交換器２０を完成する。即ち、熱交換用チューブ３０Ａ、３０Ｂを構成するチューブ部材４０の向かい合わせの接触部を接合すると共に隣接する熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂのフランジ部４４ａ，４４ｂの接触部を接合し、同時にプレート２３，２４や供給管２７，排出管２８を接合するのである。

【0023】

こうして構成された熱交換器２０では、ハイドロフルオロカーボンや水などの熱交換媒体は、供給管２７から２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂにより形成される流入用流路２５に供給され、各熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの連通流路４６，４７を流れて２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂにより形成される流出用流路２６に流出し、排出管２８から排出される。一方、空気などの被熱交換媒体は、流出用流路２６側から各熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂに供給され、各熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの間の隙間を蛇行して流れて熱交換媒体と熱交換を行ない、流入用流路２５側から排出される。このように、熱交換媒体と被熱交換媒体とを給排することにより、熱交換媒体の全体としての流れと被熱交換媒体の流れとを対向流とすることができる。

【0024】

以上説明した実施例の熱交換器２０では、チューブ部材４０を、長手方向の中央に短手方向に直列に並ぶように２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂを有するように、且つ、この２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂを連通するＵ字形状の２つの連通流路４６，４７を有するように形成して熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを構成する。これにより、長手方向に対して垂直方向に被熱交換媒体を給排したときに、矩形の熱交換用チューブの長手方向の両端部に２つの流出入口用貫通孔が形成されていると共にこの２つの流出入口用貫通孔を連通する連通流路が形成されているものに比して、流出入口用貫通孔の１つ分だけ被熱交換媒体の流路幅を広くすることができ、熱交換に有効な流路幅を広くすることができる。この結果、熱交換効率を向上させることができる。また、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂは、被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ぶように形成されているから、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂにより形成される２つの流路２２，２４のうち被熱交換媒体の流れの下流側を流入用流路２５として熱交換媒体を供給し、被熱交換媒体の流れの上流側を流出用流路２６として熱交換媒体を排出するようにすれば、熱交換媒体の全体としての流れと被熱交換媒体の流れとを対向流とすることができ、熱交換効率を更に向上させることができる。さらに、連通流路４６，４７を、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの一方から他方にＵ字形状で鏡像対称な２つの流路として形成することにより、２つの流路４６，４７に略均等に熱交換媒体を供給することができ、２つの流路４６，４７で略均等に熱交換を行うことができる。これらの結果、熱交換効率を向上させることができる。このように鏡像対称としてチューブ部材４０を形成するから、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの一方側のチューブ部材と他方側のチューブ部材とを形成する必要がなく、単一形状のチューブ部材４０を形成すればよいことになる。これにより、部品点数を少なくすることができ、組み付け性を向上させることができる。

【0025】

実施例の熱交換器２０では、連通流路４６，４７の第１流路部４６ａ，４７ａを、チューブ部材４０の長手方向に沿った中央ラインを考えたときに、中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材４０の一方側で中央ラインから離れてチューブ部材４０の縁近傍に縁に沿って流出入口用貫通孔４２ａからチューブ部材４０の端部に至るように形成し、第２流路部４６ｂ，４７ｂを中央ラインで２つに区分けされるチューブ部材４０の他方側でチューブ部材４０の縁から離れて中央ライン近傍に中央ラインに沿って端部から流出入口用貫通孔４２ｂに至るように形成し、折り返し流路部４６ｃ，４７ｃを第１流路部４６ａ，４７ａと第２流路部４６ｂ，４７ｂとを接続するように形成する。また、チューブ部材４０の端部ヒレ部４８ａの幅を第１流路部４６ａ，４７ａの幅より広くなるように形成すると共に中央ヒレ部４８ｂの幅を第２流路部４６ｂ，４７ｂの幅より広くなるように形成する。そして、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを交互に積層して熱交換器２０を構成する。このため、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂの間の隙間を、幅が略一定となるように且つ蛇行するように形成することができる。この結果、被熱交換媒体の圧損を抑制すると共に被熱交換媒体の流れに若干の乱れを生じさせ、熱交換効率を向上させることができる。

【0026】

実施例の熱交換器２０では、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの間にスリット４９を形成することにより、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂにおける熱交換媒体の伝熱を抑制することができる。この結果、熱交換効率を向上させることができる。

【0027】

実施例の熱交換器２０の製造方法では、向かい合わせることにより扁平な熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを構成するチューブ部材４０をクラッド板材を用いて形成し、熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂを交互に複数積層した状態となるようにチューブ部材４０を複数積層して積層体２２を組み付け、これをロウ材の融点より高く板材の融点より低い温度の炉に入れて当接部を接合（ロウ付け）して実施例の熱交換器２０を完成する。このため、熱交換効率の高い実施例の熱交換器２０をより簡易に製造することができる。

【0028】

実施例の熱交換器２０では、連通流路４６，４７の第１流路部４６ａ，４７ａをチューブ部材４０の長手方向の縁近傍に縁に沿って流出入口用貫通孔４２ａからチューブ部材４０の端部に至るように形成し、第２流路部４６ｂ，４７ｂをチューブ部材４０の長手方向の中央ライン近傍に中央ラインに沿って端部から流出入口用貫通孔４２ｂに至るように形成し、折り返し流路部４６ｃ，４７ｃを第１流路部４６ａ，４７ａと第２流路部４６ｂ，４７ｂとを接続するように形成したが、第１流路部および第２流路部をチューブ部材の縁と中央ラインとの中央に形成するものとしても構わない。この場合、チューブ部材を向かい合わせた熱交換用チューブは、長手方向の中央ラインで鏡像対称となるから、実施例の熱交換器２０の熱交換用チューブ３０Ａ，３０Ｂに相当するものは同一形状となる。

【0029】

実施例の熱交換器２０では、２つの流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの間にスリット４９を形成したが、こうしたスリット４９を形成しないものとしてもよい。

【0030】

実施例の熱交換器２０では、流出入口用貫通孔４２ａ，４２ｂの周囲にフランジ部４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、フランジ部４４ａ，４４ｂに代えてバーリング加工によりバーリング加工部を形成するものとしてもよい。この場合、チューブ部材の２つのバーリング加工部のうちの一方のバーリング加工部が他方のバーリング加工部に嵌合するよう一方のバーリング加工部の径を他方のバーリング加工部の径より若干小さく或いは若干大きく形成するのが好ましい。こうしたバーリング加工部を有するチューブ部材を、実施例の熱交換用チューブ３０Ａと熱交換用チューブ３０Ｂとが交互に重なるように積層すれば、向かい合うチューブ部材のバーリング加工部が嵌まり合うようにすることができる。

【0031】

実施例の熱交換器２０では、アルミニウムの板材の両面にアルミシリコン合金などのロウ材を接合した厚さが０．２ｍｍのクラッド板材を用いてチューブ部材４０を形成するものとしたが、０．２ｍｍより薄いアルミニウムとアルミニウム合金によるクラッド板材や０．２ｍｍより厚いアルミニウムとアルミニウム合金によるクラッド板材を用いてチューブ部材４０を形成するものとしてもよい。また、ステンレスの板材の両面に銅やニッケルなどのロウ材を接合したクラッド板材やステンレスに板材の両面にメッキを施した板材を用いてチューブ部材を形成するものとしてもよい。さらに、銅の板材の両面にロウ材を接合したりメッキした板材を用いてチューブ部材を形成するものとしてもよい。

【0032】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、熱交換器の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0034】

２０ 熱交換器、２２ 積層体、２３，２４ プレート、２５ 流入用流路、２６ 流出用流路、２７ 供給管、２８ 排出管、３０Ａ，３０Ｂ 熱交換用チューブ、４０ チューブ部材、４２ａ，４２ｂ 流出入口用貫通孔、４４ａ，４４ｂ フランジ部、４６，４７ 連通流路、４６ａ，４７ａ 第１流路部、４６ｂ，４７ｂ 第２流路部、４６ｃ，４７ｃ 折り返し流路部、４８ａ 端部ヒレ部、４８ｂ 中央ヒレ部、４９ スリット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】