二重管
【課題】
螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管について、充分な熱交換性能が得られるようにする。
【解決手段】
螺旋状の凹凸部１１が設けられた内管１と内管１１に嵌合された外管２との間に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が構成され熱交換器として使用される。内管１の凹凸部１１の凸部分１１ａは、外管２の内壁に当接されている。内管１の曲げ加工で曲部分となる箇所には、凹凸部１１が設けられていない。
螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管について、充分な熱交換性能が得られるようにする。
【解決手段】
螺旋状の凹凸部１１が設けられた内管１と内管１１に嵌合された外管２との間に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が構成され熱交換器として使用される。内管１の凹凸部１１の凸部分１１ａは、外管２の内壁に当接されている。内管１の曲げ加工で曲部分となる箇所には、凹凸部１１が設けられていない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の空調機の熱交換系等では、小型で熱交換効率の高い熱交換器として、内管，外管の間の螺旋状の熱交換通路に熱交換の一方の流体を流通させるように構成された二重管が多用されている。二重管は、内管に螺旋状の凹凸部を形成することによって螺旋状の熱交換通路が構成されるが、配設の制約等によって曲げ加工されると、曲部分の内側で圧縮され曲部分の外側で引張されて内管の凹凸部が外管の内壁に圧接されて変形してしまうことになる。この結果、曲げ加工された二重管は、曲部分で螺旋状の熱交換通路が変形して流体の流通性が阻害されてしまい、熱交換性能が低下してしまうという不具合が生ずる。
【０００３】
従来、二重管の曲げ加工による熱交換性能の低下を避ける技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、内管の凹凸部の凸部分の外径を外管の内径よりも小さくして、外管の曲部分においてのみ内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されるようにした二重管が記載されている。
【０００５】
特許文献１に係る二重管は、曲げ加工による内管の凹凸部と外管の内壁との圧接を回避することによって、曲げ加工による内管の凹凸部の変形を減少させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に係る二重管では、外管の曲部分以外では内管の凹凸部の凸部分が外管の内側に当接されず、不完全な螺旋状の熱交換通路が形成されてしまうため、熱交換通路を流通する流体が正確に螺旋状にならず充分な熱交換性能が得られないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、曲げ加工されても充分な熱交換性能が得られる二重管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するため、本発明に係る二重管は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【００１０】
即ち、請求項１では、螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管において、内管の凹凸部の凸部分は外管の内壁に当接され、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所には凹凸部が設けられていないことを特徴とする。
【００１１】
この手段では、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所に凹凸部が設けられていないことから、曲げ加工で内管の凹凸部が外管の内壁に圧接して変形することがない。また、内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されていることから、完全な螺旋状の熱交換通路が形成される。
【００１２】
また、請求項２では、請求項１の二重管において、内管の凹凸部は素管の拡径処理によって形成され凹凸部の凹部分の外径が素管の外径と一致され、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されることで、内管の凹凸部が設けられていない曲げ部分となる箇所における熱交換通路の流通断面の急激な拡張が避けられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る二重管は、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所に凹凸部が設けられていないことから、曲げ加工で内管の凹凸部が外管の内壁に圧接して変形することがなく、内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されていることから、完全な螺旋状の熱交換通路が形成されるため、曲げ加工されても充分な熱交換性能が得られる効果がある。
【００１５】
さらに、請求項２として、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されることで、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所における熱交換通路の流通断面の急激な拡張が避けられ、曲げ部分となる箇所における熱交換通路を流通する流体の滞溜が避けられるため、より充分な熱交換性能が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る二重管を実施するための第１例の断面図である。
【図２】図１の曲げ加工前の図である。
【図３】本発明に係る二重管を実施するための第２例の要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る二重管を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１，図２は、本発明に係る二重管を実施するための形態の第１例を示すものである。
【００１９】
第１例は、熱伝導性の良好なアルミニウム材で形成された内管１，外管２，接続管３，４で構成されている。
【００２０】
内管１は、直状の素管の中央の２箇所の螺旋状の凹凸部１１と凹凸部１１からそれぞれ少し間隔を介した箇所のシール用膨張部１２とが拡径処理によって形成されている。両凹凸部１１の間の凹凸部１１が設けられていない部分は、曲げ加工の曲げ部分となる箇所である。凹凸部１１の凸部分１１ａとシール用膨張部１２との外径は、外管２の内壁に当接されるように外管２の内径と一致している。なお、内管１の拡径処理については、例えば、内管１を内部に内管１の凹凸部１１，シール用膨張部１２を形成する溝が設けられた金型に挿通して、内管１の内部に圧力流体を供給する工法で実施される。
【００２１】
外管２は、直状の素管の両端部付近に接続管３，４の接続のための接続孔（図示せず）が穿孔されている。外管２の長さは、内管１の両シール用膨張部１２の間隔とほぼ一致されている。
【００２２】
これ等の内管１，外管２は、内管１の外側に外管２が嵌合されることで、内管１の凹凸部１１の凹部分１１ｂと外管２の内壁との間に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が形成され、内管１の凹凸部１１が設けられていない部分と外管２の内壁との間に環状の熱交換通路Ｒ２が形成される。熱交換通路Ｒ１，Ｒ２には、熱交換の一方の流体が流通される。なお、熱交換の他方の流体は、内管１の内部を流通されることになる。また、内管１のシール用膨張部１２と外管２の端口とは、ろう付け等で固定されてシールされる。
【００２３】
接続管３，４は、熱交換通路Ｒ１，Ｒ２に連通されて熱交換の一方の流体のインレット，アウトレットとなるもので、外管２にろう付け等で接続固定されている。
【００２４】
第１例によると、図１，図２の対比により明らかなように、直状の素管から曲げ加工（ほぼ９０度）されても内管１の曲げ加工の曲げ部分となる箇所に凹凸部１１が設けられていないため、曲げ加工で内管１の凹凸部１１が外管２の内壁に圧接されて変形してしまうことがなくなる。この結果、曲部分で螺旋状の熱交換通路Ｒ１が変形して流体の流通性が阻害されて熱交換性能が低下してしまうという不具合が生じなくなる。
【００２５】
なお、曲げ部分となる箇所に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が形成されず環状の熱交換通路Ｒ２が形成されているが、環状の熱交換通路Ｒで旋回力の低下した流体が再び螺旋状の熱交換通路Ｒ１で旋回され、流通する流体の全体がほぼ正確に螺旋状になるため、充分な熱交換性能が得られる。
【００２６】
また、曲げ加工で内管１の凹凸部１１が外管２の内壁に圧接されなくなることで、曲げ加工の曲げ抵抗が減少されることになる。この結果、曲げ加工が容易になる。
【００２７】
図３は、本発明に係る二重管を実施するための形態の第２例を示すものである。
【００２８】
第２例では、内管１の凹凸部１１の凹部分の外径ａが素管の外径ｂと一致するように形成されているが、内管１の凹凸部１１が設けられていない曲げ加工の曲げ部分となる箇所の外径ｃを素管の外径ｂよりも大きく設定してある。
【００２９】
第２例によると、環状の熱交換通路Ｒ２の流体の流通断面が第１例よりも減少され、螺旋状の熱交換通路Ｒ１から環状の熱交換通路Ｒ２への流体の流通断面の急激な拡張が避けられている。この結果、環状の熱交換通路Ｒ２における流体の滞溜が回避されて充分な熱交換性能が得られる。
【００３０】
以上、図示した各例の外に、内管１，外管２の素管を９０度以外の角度に曲げ加工することも可能である。
【００３１】
さらに、内管１，外管２の素管を複数方向へ捻るように曲げ加工したりジグザク状に曲げ加工したりすることも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 内管
１１ 凹凸部
１１ａ 凸部分
１１ｂ 凹部分
２ 外管
Ｒ１ 熱交換通路（螺旋状の）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の空調機の熱交換系等では、小型で熱交換効率の高い熱交換器として、内管，外管の間の螺旋状の熱交換通路に熱交換の一方の流体を流通させるように構成された二重管が多用されている。二重管は、内管に螺旋状の凹凸部を形成することによって螺旋状の熱交換通路が構成されるが、配設の制約等によって曲げ加工されると、曲部分の内側で圧縮され曲部分の外側で引張されて内管の凹凸部が外管の内壁に圧接されて変形してしまうことになる。この結果、曲げ加工された二重管は、曲部分で螺旋状の熱交換通路が変形して流体の流通性が阻害されてしまい、熱交換性能が低下してしまうという不具合が生ずる。
【０００３】
従来、二重管の曲げ加工による熱交換性能の低下を避ける技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、内管の凹凸部の凸部分の外径を外管の内径よりも小さくして、外管の曲部分においてのみ内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されるようにした二重管が記載されている。
【０００５】
特許文献１に係る二重管は、曲げ加工による内管の凹凸部と外管の内壁との圧接を回避することによって、曲げ加工による内管の凹凸部の変形を減少させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に係る二重管では、外管の曲部分以外では内管の凹凸部の凸部分が外管の内側に当接されず、不完全な螺旋状の熱交換通路が形成されてしまうため、熱交換通路を流通する流体が正確に螺旋状にならず充分な熱交換性能が得られないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、曲げ加工されても充分な熱交換性能が得られる二重管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するため、本発明に係る二重管は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【００１０】
即ち、請求項１では、螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管において、内管の凹凸部の凸部分は外管の内壁に当接され、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所には凹凸部が設けられていないことを特徴とする。
【００１１】
この手段では、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所に凹凸部が設けられていないことから、曲げ加工で内管の凹凸部が外管の内壁に圧接して変形することがない。また、内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されていることから、完全な螺旋状の熱交換通路が形成される。
【００１２】
また、請求項２では、請求項１の二重管において、内管の凹凸部は素管の拡径処理によって形成され凹凸部の凹部分の外径が素管の外径と一致され、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されることで、内管の凹凸部が設けられていない曲げ部分となる箇所における熱交換通路の流通断面の急激な拡張が避けられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る二重管は、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所に凹凸部が設けられていないことから、曲げ加工で内管の凹凸部が外管の内壁に圧接して変形することがなく、内管の凹凸部の凸部分が外管の内壁に当接されていることから、完全な螺旋状の熱交換通路が形成されるため、曲げ加工されても充分な熱交換性能が得られる効果がある。
【００１５】
さらに、請求項２として、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されることで、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所における熱交換通路の流通断面の急激な拡張が避けられ、曲げ部分となる箇所における熱交換通路を流通する流体の滞溜が避けられるため、より充分な熱交換性能が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る二重管を実施するための第１例の断面図である。
【図２】図１の曲げ加工前の図である。
【図３】本発明に係る二重管を実施するための第２例の要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る二重管を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１，図２は、本発明に係る二重管を実施するための形態の第１例を示すものである。
【００１９】
第１例は、熱伝導性の良好なアルミニウム材で形成された内管１，外管２，接続管３，４で構成されている。
【００２０】
内管１は、直状の素管の中央の２箇所の螺旋状の凹凸部１１と凹凸部１１からそれぞれ少し間隔を介した箇所のシール用膨張部１２とが拡径処理によって形成されている。両凹凸部１１の間の凹凸部１１が設けられていない部分は、曲げ加工の曲げ部分となる箇所である。凹凸部１１の凸部分１１ａとシール用膨張部１２との外径は、外管２の内壁に当接されるように外管２の内径と一致している。なお、内管１の拡径処理については、例えば、内管１を内部に内管１の凹凸部１１，シール用膨張部１２を形成する溝が設けられた金型に挿通して、内管１の内部に圧力流体を供給する工法で実施される。
【００２１】
外管２は、直状の素管の両端部付近に接続管３，４の接続のための接続孔（図示せず）が穿孔されている。外管２の長さは、内管１の両シール用膨張部１２の間隔とほぼ一致されている。
【００２２】
これ等の内管１，外管２は、内管１の外側に外管２が嵌合されることで、内管１の凹凸部１１の凹部分１１ｂと外管２の内壁との間に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が形成され、内管１の凹凸部１１が設けられていない部分と外管２の内壁との間に環状の熱交換通路Ｒ２が形成される。熱交換通路Ｒ１，Ｒ２には、熱交換の一方の流体が流通される。なお、熱交換の他方の流体は、内管１の内部を流通されることになる。また、内管１のシール用膨張部１２と外管２の端口とは、ろう付け等で固定されてシールされる。
【００２３】
接続管３，４は、熱交換通路Ｒ１，Ｒ２に連通されて熱交換の一方の流体のインレット，アウトレットとなるもので、外管２にろう付け等で接続固定されている。
【００２４】
第１例によると、図１，図２の対比により明らかなように、直状の素管から曲げ加工（ほぼ９０度）されても内管１の曲げ加工の曲げ部分となる箇所に凹凸部１１が設けられていないため、曲げ加工で内管１の凹凸部１１が外管２の内壁に圧接されて変形してしまうことがなくなる。この結果、曲部分で螺旋状の熱交換通路Ｒ１が変形して流体の流通性が阻害されて熱交換性能が低下してしまうという不具合が生じなくなる。
【００２５】
なお、曲げ部分となる箇所に螺旋状の熱交換通路Ｒ１が形成されず環状の熱交換通路Ｒ２が形成されているが、環状の熱交換通路Ｒで旋回力の低下した流体が再び螺旋状の熱交換通路Ｒ１で旋回され、流通する流体の全体がほぼ正確に螺旋状になるため、充分な熱交換性能が得られる。
【００２６】
また、曲げ加工で内管１の凹凸部１１が外管２の内壁に圧接されなくなることで、曲げ加工の曲げ抵抗が減少されることになる。この結果、曲げ加工が容易になる。
【００２７】
図３は、本発明に係る二重管を実施するための形態の第２例を示すものである。
【００２８】
第２例では、内管１の凹凸部１１の凹部分の外径ａが素管の外径ｂと一致するように形成されているが、内管１の凹凸部１１が設けられていない曲げ加工の曲げ部分となる箇所の外径ｃを素管の外径ｂよりも大きく設定してある。
【００２９】
第２例によると、環状の熱交換通路Ｒ２の流体の流通断面が第１例よりも減少され、螺旋状の熱交換通路Ｒ１から環状の熱交換通路Ｒ２への流体の流通断面の急激な拡張が避けられている。この結果、環状の熱交換通路Ｒ２における流体の滞溜が回避されて充分な熱交換性能が得られる。
【００３０】
以上、図示した各例の外に、内管１，外管２の素管を９０度以外の角度に曲げ加工することも可能である。
【００３１】
さらに、内管１，外管２の素管を複数方向へ捻るように曲げ加工したりジグザク状に曲げ加工したりすることも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 内管
１１ 凹凸部
１１ａ 凸部分
１１ｂ 凹部分
２ 外管
Ｒ１ 熱交換通路（螺旋状の）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管において、内管の凹凸部の凸部分は外管の内壁に当接され、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所には凹凸部が設けられていないことを特徴とする二重管。
【請求項２】
請求項１の二重管において、内管の凹凸部は素管の拡径処理によって形成され凹凸部の凹部分の外径が素管の外径と一致され、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されていることを特徴とする二重管。
【請求項１】
螺旋状の凹凸部が設けられた内管と内管に嵌合された外管との間に螺旋状の熱交換通路が構成され熱交換器として使用される二重管において、内管の凹凸部の凸部分は外管の内壁に当接され、内管の曲げ加工で曲部分となる箇所には凹凸部が設けられていないことを特徴とする二重管。
【請求項２】
請求項１の二重管において、内管の凹凸部は素管の拡径処理によって形成され凹凸部の凹部分の外径が素管の外径と一致され、内管の凹凸部が設けられずに曲げ部分となる箇所の外径が素管の外径よりも大きく設定されていることを特徴とする二重管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１１３５２５（Ｐ２０１３−１１３５２５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１３４６（Ｐ２０１１−２６１３４６）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（５９６０２４０１３）株式会社渡辺製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（５９６０２４０１３）株式会社渡辺製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
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