(57)【要約】【課題】十分な強度でロウ付けすることができるヘッダ、伝熱管及び熱交換器を提供する。【解決手段】ヘッダ１０Ｒは、外郭部と、外郭部の内部に形成された流路と、外郭部から流路へ貫通する挿入孔１１と、挿入孔１１の内壁１１１、１１２に形成された溝１２と、を備える。 流路には、流体が流される。挿入孔１１は、伝熱管２０が挿入されることにより、伝熱管２０と流路との間に流体を流通させる。溝１２は、挿入孔１１の貫通方向に延在する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭部と、
該外郭部の内部に形成され、流体が流される流路と、
前記外郭部から前記流路へ貫通し、伝熱管が挿入されることにより前記伝熱管と前記流路との間に前記流体を流通させる挿入孔と、
前記挿入孔の内壁に形成され、前記挿入孔の貫通方向に延在する凹凸部と、
を備えるヘッダ。
【請求項２】
前記凹凸部は、前記挿入孔を横断する孔断面視で円弧の形状を有する、
請求項１に記載のヘッダ。
【請求項３】
前記凹凸部は、前記挿入孔の前記内壁から前記挿入孔の孔外側に凹み、前記貫通方向に直線的に延在する溝の形状を有する、
請求項１又は２に記載のヘッダ。
【請求項４】
前記凹凸部は、前記挿入孔の前記内壁から前記挿入孔の孔内側に突出し、前記貫通方向に直線的に延在する突起の形状を有する、
請求項１又は２に記載のヘッダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッダと、
前記挿入孔に挿入された前記伝熱管と、
前記凹凸部と前記伝熱管との間に形成された隙間に充填され、前記ヘッダと前記伝熱管を接合するロウ材と、
を備える熱交換器。
【請求項６】
外郭部、該外郭部の内部に形成され、流体が流される流路及び、前記外郭部から前記流路へ貫通する挿入孔を備えるヘッダに接続される伝熱管であって、
前記挿入孔に挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、管軸方向に延在する凹凸部と、
を備える伝熱管。
【請求項７】
前記凹凸部は、管断面視で円弧の形状を有する、
請求項６に記載の伝熱管。
【請求項８】
前記凹凸部は、管外周から管内周に凹み、前記管軸方向に直線的に延在する溝の形状を有する、
請求項６又は７に記載の伝熱管。
【請求項９】
前記凹凸部は、管外周からさらに管の外側に突出し、前記管軸方向に直線的に延在する突起の形状を有する、
請求項６又は７に記載の伝熱管。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の伝熱管と、
前記挿入孔に前記挿入部が挿入された前記ヘッダと、
前記凹凸部と前記伝熱管との間に形成された隙間に充填され、前記ヘッダと前記伝熱管を接合するロウ材と、
を備える熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッダ、伝熱管及び熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器には、熱交換対象の流体が流される伝熱管と、その伝熱管に流体を分配するヘッダと、を備え、それら伝熱管とヘッダがロウ材によって接合されたものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、外郭部に形成された挿入孔を有するヘッダと、その挿入孔に端部が挿入された伝熱管と、を備え、ロウ材によって伝熱管がヘッダに接合された熱交換器が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載の熱交換器では、ヘッダに、挿入孔の開口を囲む筒が形成されている。筒の内径は、挿入孔の内径よりも大きく、挿入孔の内径は、伝熱管の外径と同じである。特許文献１に記載の熱交換器では、伝熱管が挿入孔に挿入されている。そして、伝熱管と筒の隙間に、ロウ材が充填されている。これにより、伝熱管とヘッダが接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の熱交換器では、ヘッダの筒の内径が挿入孔の内径よりも大きく、挿入孔の内径が伝熱管の外径と同じであるため、ロウ材が挿入孔と伝熱管との間にほとんど充填されない。その結果、伝熱管が筒だけで接合されることになり、伝熱管とヘッダが十分な強度で接合されないことがある。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、十分な強度でロウ付けすることができるヘッダ、伝熱管及び熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係るヘッダは、外郭部と、外郭部の内部に形成され、流体が流される流路と、外郭部から流路へ貫通し、伝熱管が挿入されることにより伝熱管と流路との間に流体を流通させる挿入孔と、挿入孔の内壁に形成された凹凸部と、を備える。凹凸部は、挿入孔の貫通方向に延在する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、凹凸部が挿入孔の内壁に形成されると共に、挿入孔の貫通方向に延在する。このため、伝熱管が挿入孔に挿入されたときに、伝熱管と挿入孔内壁に十分な隙間が形成されない場合でも、伝熱管と挿入孔との間に挿入孔の貫通方向に延在する空間を確保することができる。その結果、ロウ材がヘッダ内部まで十分浸透して、ヘッダと伝熱管を十分な強度でロウ付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器が備えるヘッダの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱交換器が備える伝熱管の斜視図
【図４】図１に示すIV領域の拡大平面図
【図５】図４に示すV−V断面線の断面図
【図６】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の製造で、伝熱管が挿入孔に挿入され、ロウ材が配置されたときのヘッダの断面図
【図７】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の製造で、ロウ材が挿入孔と溝に浸透したときのヘッダの断面図
【図８】本発明の実施の形態２に係る熱交換器が備えるヘッダの挿入孔の拡大平面図
【図９】図８に示すIX−IX断面線の断面図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る熱交換器が備えるヘッダの挿入孔の拡大平面図
【図１１】図１０に示すXI−XI断面線の断面図
【図１２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器が備えるヘッダが有する挿入孔の変形例の拡大平面図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る熱交換器の伝熱管の変形例が挿入されたヘッダの挿入孔の拡大平面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係るヘッダ、伝熱管及び熱交換器について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系ＸＹＺにおいて、熱交換器が備える伝熱管の管軸を左右方向に向けたときの、その管軸の方向がＸ軸、上下方向がＺ軸、Ｘ軸とＺ軸とに直交する方向がＹ軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る熱交換器は、伝熱管の端部がヘッダにロウ付けされた熱交換器である。この熱交換器では、伝熱管の端部がヘッダの挿入孔に挿入され、その挿入孔で、伝熱管とヘッダがロウ付けされている。そして、挿入孔には、ロウ付け強度を高めるため、ロウ材を浸透させる溝が形成されている。まず、図１−図３を参照して、熱交換器の構成について説明する。次に、図４及び図５を参照して、ヘッダの挿入孔に形成された溝について説明する。続いて、図６及び図７を参照して、その溝を用いたロウ付けの方法について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１Ａの斜視図である。図２は、熱交換器１Ａが備えるヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの斜視図である。図３は、熱交換器１Ａが備える伝熱管２０の斜視図である。なお、図１では、理解を容易するため、熱交換器１Ａが備える複数のフィン３０のうち、その一部のフィン３０だけを図示している。また、伝熱管２０とヘッダ１０Ｒ、１０Ｌを接合するロウ材を省略している。図２では、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌ内の流路の形状を直方体状に簡略化している。さらに、挿入孔１１の溝を省略している。
【００１４】
図１に示すように、熱交換器１Ａは、左右に離れて配置されたヘッダ１０Ｒ、１０Ｌと、左右方向に延在してヘッダ１０Ｒと１０Ｌとを接続する複数の伝熱管２０と、複数の伝熱管２０に取り付けられた複数のフィン３０と、を備えている。
【００１５】
ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌは、外部機器から熱交換対象の流体である冷媒の供給を受ける部材又はその冷媒の排出をする部材である。ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌは、図２に示すように、直方体状に形成され、内部が中空に形成されている。ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌは、長手方向を奥行き方向に向け、互いに平行に配置されている。そして、ヘッダ１０Ｌの左側面部には、外部機器からの冷媒の供給又は外部機器へ冷媒の排出を行うため、その左側面部を貫通する冷媒流出入口１００が設けられている。
【００１６】
一方、ヘッダ１０Ｒの左側面部とヘッダ１０Ｌの右側面部、すなわち、ヘッダ１０Ｒと１０Ｌの対向する側面部には、複数の伝熱管２０を接続するため、複数の挿入孔１１が形成されている。なお、挿入孔１１が形成された側面部は、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの外形を画定して内部の空間を囲む部分であることから、本明細書では、外郭部ともいう。
【００１７】
挿入孔１１それぞれは、伝熱管２０それぞれが後述するように管断面扁平状であることから、扁平状に形成されている。ここで、扁平状とは、ひらたい形状のことであり、本明細書では、長手方向の両端が半円状に丸められた細長い矩形の形状のことである。そして、挿入孔１１それぞれは、長手方向を上下方向に向けている。また、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの側面部を貫通して、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部空間まで延在している。
【００１８】
挿入孔１１それぞれには、伝熱管２０の端部が挿入されている。詳細には、ヘッダ１０Ｒの挿入孔１１には、伝熱管２０の右端部が挿入され、ヘッダ１０Ｌの挿入孔１１には、伝熱管２０の左端部が挿入されている。これにより、ヘッダ１０Ｒと１０Ｌが複数の伝熱管２０によって接続されている。ヘッダ１０Ｒと１０Ｌの間には、冷媒が外部機器から供給された場合、その冷媒が流通する。
【００１９】
伝熱管２０は、図３に示すように、管断面視で上述した扁平状に形成されている。これは、伝熱管２０内を流通する冷媒から熱が伝導しやすくするためである。そして、伝熱管２０は、その直線管断面形状のまま、左右方向に直線的に延在している。
【００２０】
伝熱管２０の内部は、さらに冷媒からの熱が伝導しやすくするため、複数の隔壁２１で仕切られている。隔壁２１それぞれは、水平な板で形成され、複数の隔壁２１は、一定の間隔で、上下に並べられている。これにより、伝熱管２０では、冷媒の熱が隔壁２１それぞれに伝熱する。その結果、伝熱管２０では、伝熱経路が増加して冷媒の熱が伝熱しやすい。
【００２１】
図１に戻って、伝熱管２０には、冷媒から伝導した熱を空気と熱交換するため、複数のフィン３０が取り付けられている。
【００２２】
フィン３０それぞれは、表面積を大きくして、空気との熱交換を促進するため、帯状に形成されている。また、板状に形成されている。それらの厚みは、０．０９〜２．０ｍｍである。また、フィン３０それぞれは、伝熱管２０から熱の伝導を受けるため、上端側に切り欠き３１が形成され、その切り欠き３１に伝熱管２０が嵌め込まれている。そして、フィン３０とフィン３０は、その間に空気を流すため、１．０〜２．０ｍｍの間隔で左右方向に重ね合わされている。
【００２３】
なお、フィン３０と伝熱管２０は、熱伝導性を高めるため、熱伝導率の高いアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。フィン３０の表面には、防食、防汚、疎水又は親水をするため、表面処理が施されている。また、伝熱管２０の表面には、防食のため、亜鉛で形成された犠牲陽極層が設けられている。ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌも、フィン３０と伝熱管２０と同様の材料で形成されている。これにより、組み立てられたときのひずみを小さくしている。
【００２４】
上述したように、伝熱管２０は、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの挿入孔１１に挿入されることにより、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌに接続されている。伝熱管２０とヘッダ１０Ｒ、１０Ｌを強固に固定して気密性、水密性を高めるため、熱交換器１Ａの組立では、挿入孔１１に伝熱管２０を挿入した後、挿入孔１１と伝熱管２０との間の隙間に溶解したロウ材を浸透させている。これにより、挿入孔１１と伝熱管２０との間の隙間をロウ材で充填して接合強度を高めている。
【００２５】
しかし、挿入孔１１内で、伝熱管２０が偏って配置されると、挿入孔１１内で隙間が大きい箇所と隙間が小さい箇所が発生してしまうことがある。その場合、ロウ材が一部の箇所で充填されず、いわゆるロウ切れを起こしてしまう。
【００２６】
また、熱交換器１Ａの組立では、溶解したロウ材を、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの外側に開口した、挿入孔１１の開口から供給することがある。この場合、上述した隙間に小さい箇所がある場合、溶解したロウ材が十分に浸透せず、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側に十分な量のロウ材が供給されないことがある。その場合、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側にロウフィレットが形成されないことがある。
【００２７】
そこで、ロウ切れを防止又はロウフィレットの形成を確実にして、接合強度を高めるため、挿入孔１１の内壁には、挿入孔１１の貫通方向と同方向に延びる溝が形成されている。次に、図４及び図５を参照して、挿入孔１１とその溝の構成について説明する。
【００２８】
図４は、図１に示すIV領域の拡大平面図である。図５は、図４に示すV−V断面線の断面図である。なお、図４及び図５では、理解を容易にするため、伝熱管２０の内部の空間と隔壁２１が省略されている。また、挿入孔１１と伝熱管２０の間の隙間、溝１２の大きさ及び、ロウ材４０の大きさが強調されている。これらのことは、後述する図６−図１３についても同様である。
【００２９】
挿入孔１１は、上述したように、長手方向を上下方向に向けた扁平の形状に形成されている。これにより、挿入孔１１は、図４に示すように、短手方向に対向し、ＸＺ平面に平行な平面状の内壁１１１、１１２と、長手方向に対向し、半円筒状の内壁１１３、１１４を有する。これらの内壁１１１−１１４のうち、内壁１１１、１１２には、複数の溝１２がそれぞれ形成されている。
【００３０】
溝１２それぞれは、内壁１１１、１１２から、挿入孔１１の外側へ半円筒状に凹んでいる。その溝１２の深さは、ロウ材４０を溶解させて溝１２の端部に供給した場合に、その溶解したロウ材４０が浸透する程度の大きさである。一般に、ロウ材４０の浸透は、ロウ付けするヘッダ１０Ｒ及び伝熱管２０の表面エネルギー、溶解したロウ材４０の表面エネルギー、ヘッダ１０Ｒ及び伝熱管２０と溶解したロウ材４０との間の界面エネルギーの釣り合いで決まるぬれ性に左右される。このため、ヘッダ１０Ｒ及び伝熱管２０の表面処理にもよるが、例えば、ロウ材４０がアルミニウムにシリコンが添加されたアルミニウムロウであり、ヘッダ１０Ｒの厚みが６ｍｍ以上で、ヘッダ１０Ｒと伝熱管２０の重ね代が６ｍｍ以上の場合、溝１２の深さは、０．２０−０．２５ｍｍに形成される。
【００３１】
また、溝１２それぞれは、図５に示すように、挿入孔１１の貫通方向であるＸ方向に直線的に延在している。これにより、溝１２それぞれは、伝熱管２０と内壁１１１、１１２との間に、ヘッダ１０Ｒの外側と内側とをつなぐ空間を形成している。
【００３２】
一方、溝１２の内部には、ロウ材４０が充填されている。ロウ材４０は、溝１２の内部のほか、伝熱管２０と内壁１１１−１１４との間の隙間にも充填されている。ロウ材４０は、さらに挿入孔１１の−Ｘ側開口、＋Ｘ側開口からそれら開口の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。これにより、ロウ材４０が伝熱管２０とヘッダ１０Ｒを接合している。
【００３３】
図示しないが、ヘッダ１０Ｒの他の挿入孔１１にも、同様の構成の溝１２が形成されている。また、ヘッダ１０Ｌに形成された挿入孔１１にも同様の構成の溝１２が形成されている。そして、これらの溝１２に、ロウ材４０が充填されることにより、伝熱管２０とヘッダ１０Ｒ、１０Ｌが強固に接合されている。その結果、熱交換器１Ａの気密性、水密性が高められている。次に、図６及び図７を参照して、溝１２を用いたロウ付けの方法について説明する。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１Ａの製造で、伝熱管２０が挿入孔１１に挿入され、ロウ材４０が配置されたときのヘッダ１０Ｒの断面図である。図７は、ロウ材４０が挿入孔１１と溝１２に浸透したときのヘッダ１０Ｒの断面図である。なお、図６及び図７では、理解を容易にするため、ヘッダ１０Ｒ内の流路の形状がＸＺ断面視で矩形状に簡略化されている。
【００３５】
まず、プレス加工することにより、フィン３０を上述した形状に形成する。また、押し出し成形、引き抜き成形、折り曲げ等の加工方法により、伝熱管２０を、上述した形状に形成する。同様に、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌを、上述した形状に形成する。
【００３６】
次に、形成されたフィン３０を上述した配置で伝熱管２０に取り付ける。続いて、フィン３０と伝熱管２０をロウ付けする。このロウ付けは、予め伝熱管２０にペースト状のロウ材４０を塗布し、フィン３０を取り付けた後、加熱することにより行う。これにより、フィン３０と伝熱管２０で構成される熱交換器コアが作製される。
【００３７】
次に、作製されたヘッダ１０Ｒ、１０Ｌに、上記の熱交換器コアを取り付ける。詳細には、図６に示すように、上述した向きに配置したヘッダ１０Ｒの挿入孔１１に、熱交換器コアの伝熱管２０の＋Ｘ端部を挿入する。また、図示しないが、ヘッダ１０Ｌの挿入孔１１には、伝熱管２０の−Ｘ端部を挿入する。これにより、図１の形状に熱交換器１Ａを組み立てる。
【００３８】
次に、図６に示すように、ヘッダ１０Ｒに形成された挿入孔１１開口の周縁部に、その開口を囲む形状にペースト状又はワイヤー状のロウ材４０を配置する。図示しないが、ヘッダ１０Ｌにも、同様にロウ材４０を配置する。続いて、ロウ材４０が配置されたヘッダ１０Ｒ、１０Ｌ及び熱交換器コアを加熱する。これにより、ロウ材４０が溶解して、挿入孔１１内に浸透する。
【００３９】
このとき、ロウ材４０は、伝熱管２０と挿入孔１１の内壁１１１−１１４との隙間に浸透する。また、ロウ材４０は、溝１２にも浸透する。その結果、ロウ材４０は、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側まで達する。これにより、ロウ材４０は、伝熱管２０と内壁１１１−１１４との隙間、溝１２内部を満たす。その結果、これら隙間と溝１２が塞がれる。
【００４０】
なお、伝熱管２０の管軸が挿入孔１１の中心軸に配置されないで、伝熱管２０がＹ方向に偏って配置されている場合、挿入孔１１の内壁１１１−１１４のいずれかとの間の隙間が小さくなるが、挿入孔１１の内壁１１１、１１２には、溝１２が形成されているため、ロウ材４０は、少なくとも溝１２を通って、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側まで達する。その結果、この場合でも、伝熱管２０と内壁１１１−１１４との隙間及び、溝１２が塞がれる。
【００４１】
ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側までロウ材４０が達するため、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内側では、ロウ材４０がヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内壁面と伝熱管２０との間でロウフィレットを形成する。一方、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの外側では、ロウ材４０がヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの外壁面と伝熱管２０との間でロウフィレットを形成する。これにより、挿入孔１１と伝熱管２０の間との間の隙間が密閉される。
【００４２】
続いて、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌ及び熱交換器コアの加熱を終了させる。その後、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌ及び熱交換器コアは冷却される。これにより、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌ及び熱交換器コアのロウ付けが完了する。以上の工程により、熱交換器１Ａが完成する。
【００４３】
完成した熱交換器１Ａでは、ロウフィレットにより挿入孔１１と伝熱管２０の間の隙間が密閉されている。このため、水の進入と隙間腐食が生じにくく、耐圧性が高い熱交換器１Ａを得ることができる。
【００４４】
なお、上記のロウ付けでは、ペースト状又はワイヤー状のロウ材４０を伝熱管２０、挿入孔１１の開口の周縁部に配置している。しかし、フィン３０及びヘッダ１０Ｒ、１０Ｌをアルミニウム又はアルミニウム合金の母材がロウ材層で覆われたクラッド材料で形成することにより、上述したペースト状又はワイヤー状のロウ材４０の配置を省略してもよい。
【００４５】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１Ａでは、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌが、挿入孔１１の内壁１１１、１１２に形成され、かつ挿入孔１１の貫通方向に延在する溝１２を備えている。このため、伝熱管２０が挿入孔１１に挿入されたときに、伝熱管２０と挿入孔１１内壁との間に十分な隙間が形成されない場合でも、ロウ材４０が挿入孔１１内に浸透させる空間を確保することができる。その結果、熱交換器１Ａでは、ロウ材４０をヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部まで十分浸透させて、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌと伝熱管２０を十分な強度でロウ付けすることができる。
【００４６】
伝熱管２０の管軸が、挿入孔１１の孔中心軸からずれて配置された場合でも、溝１２がロウ材４０の供給経路となる。このため、ロウ材４０がヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部に十分浸透することができる。その結果、伝熱管２０を高い精度で挿入孔１１に配置する必要がなく、ロウ付けが容易である。また、より確実に、挿入孔１１を密閉することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
実施の形態１に係る熱交換器１Ａでは、挿入孔１１の内壁１１１、１１２に、溝１２が形成されている。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、ロウ材４０の浸透経路を確保するため、挿入孔１１の内壁１１１−１１４に、挿入孔１１の貫通方向に延在する凹凸部が形成されているとよい。実施の形態２に係る熱交換器１Ｂでは、この凹凸部として、挿入孔１１に突起が設けられている。以下、図８及び図９を参照して、実施の形態２に係る熱交換器１Ｂを説明する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。
【００４８】
図８は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１Ｂが備えるヘッダ１０Ｒの挿入孔１１の拡大平面図である。図９は、図８に示すIX−IX断面線の断面図である。
【００４９】
図８に示すように、熱交換器１Ｂでは、ヘッダ１０Ｒが、挿入孔１１の内壁１１１、１１２に形成された突起１３を複数個、備えている。
【００５０】
突起１３それぞれは、内壁１１１、１１２から、挿入孔１１の孔内側へ突出している。詳細には、内壁１１１にある突起１３は、−Ｙ方向へ突出している。また、内壁１１２にある突起１３は、＋Ｙ方向へ突出している。それらの突出量は、実施の形態１で説明した溝１２の深さと同じである。すなわち、ロウ材４０を溶解させて挿入孔１１に供給した場合に、突起１３の先端と内壁１１１、１１２との間の空間にロウ材４０が浸透する程度の大きさである。
【００５１】
また、突起１３それぞれは、図９に示すように、挿入孔１１の貫通方向であるＸ方向に直線的に延在している。これにより、挿入孔１１に伝熱管２０が挿入されたとき、伝熱管２０と挿入孔１１の内壁１１１、１１２との間に、ヘッダ１０Ｒ内側まで貫通する隙間を設けて、ロウ材４０の浸透経路を確保している。
【００５２】
突起１３によって形成された、伝熱管２０と挿入孔１１の内壁１１１、１１２との間の隙間には、図８に示すように、ロウ材４０が充填されている。また、ロウ材４０は、図９に示すように、実施の形態１と同じく、挿入孔１１の−Ｘ側開口、＋Ｘ側開口からそれら開口の周縁にロウフィレットを形成している。これにより、ロウ材４０は、伝熱管２０とヘッダ１０Ｒを接合している。
【００５３】
また、図示しないが、突起１３は、ヘッダ１０Ｒのすべての挿入孔１１に形成されている。また、ヘッダ１０Ｌのすべての挿入孔１１にも、同様の構成の突起１３が形成されている。これらの突起１３も、伝熱管２０と挿入孔１１の内壁１１１、１１２との間に隙間を形成している。それらの隙間にもロウ材４０が充填され、ロウフィレットが形成されている。そして、ロウ材４０は、伝熱管２０をヘッダ１０Ｒ、１０Ｌに接合している。
【００５４】
実施の形態２においても、ロウ材４０は、ロウフィレットを形成することにより、伝熱管２０と挿入孔１１との間の隙間を密閉して、水の進入と隙間腐食を防止している。また、熱交換器１Ｂの耐圧性を高めている。
【００５５】
なお、実施の形態２に係る熱交換器１Ｂのロウ付け方法は、ロウ材４０が、突起１３によって形成された、伝熱管２０と挿入孔１１との間の隙間に浸透することを除いて、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態２に係る熱交換器１Ｂのロウ付け方法の説明を省略する。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１Ｂでは、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌが、挿入孔１１の内壁１１１、１１２に形成され、かつ挿入孔１１の貫通方向に延在する突起１３を備えている。このため、実施の形態１と同様に、挿入孔１１に挿入された伝熱管２０と、挿入孔１１の内壁１１１、１１２との間に、ロウ材４０が挿入孔１１内に浸透する空間を確保することができる。その結果、熱交換器１Ｂでは、ロウ材４０をヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部まで十分浸透させて、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌと伝熱管２０を十分な強度でロウ付けすることができる。
【００５７】
（実施の形態３）
実施の形態１及び２に係る熱交換器１Ａ、１Ｂでは、挿入孔１１に、溝１２又は突起１３が形成されている。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、挿入孔１１側ではなく、伝熱管２０側に上述した凹凸部として、溝１２又は突起１３が形成されてもよい。実施の形態３に係る熱交換器１Ｃでは、伝熱管２０の端部に、突起が形成されている。以下、図１０及び図１１を参照して、実施の形態３に係る熱交換器１Ｃを説明する。実施の形態３では、実施の形態１及び２と異なる構成について説明する。
【００５８】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１Ｃが備えるヘッダ１０Ｒの挿入孔１１の拡大平面図である。図１１は、図１０に示すXI−XI断面線の断面図である。
【００５９】
図１０に示すように、熱交換器１Ｃには、伝熱管５０の外周からその外側に突出する突起５３が、複数個設けられている。
【００６０】
詳細には、伝熱管５０は、実施の形態１と同様に、管軸をＸ方向に向けている。そして、伝熱管５０は、ＹＺ平面に平行な断面で扁平の形状を有する。伝熱管５０は、＋Ｙ、−Ｙ側に配置され、ＸＺ平面に平行な２つの平面外壁と、＋Ｚ、−Ｚ側に配置され、その平面外壁と連続する２つの半円筒部外壁と、を有する。突起５３それぞれは、それら平面外壁に設けられ、それら平面外壁からさらに外側に突出している。また、突起５３それぞれは、Ｚ方向に隔てられて並んでいる。
【００６１】
突起５３は、ＹＺ断面で半円状に形成されている。その半径、換言すると、突起５３の突出量は、実施の形態２で説明した突起１３の突出量と同じである。突起５３は、図１１に示すように、そのＹＺ断面形状のまま、伝熱管５０の端部から距離Ｌだけ離れた位置から、伝熱管５０の端部へ延在している。その距離Ｌは、ヘッダ１０Ｒの外郭部の厚みＴよりも大きい。これにより、突起５３は、伝熱管５０の端部側がヘッダ１０Ｒの挿入孔１１に挿入された状態で、挿入孔１１の−Ｘ側開口を通って＋Ｘ側開口よりもさらに＋Ｘ側まで延在している。
なお、本明細書では、伝熱管５０の端部から距離Ｌまでの部分を、伝熱管５０の挿入部ともいう。
【００６２】
図１０に戻って、ヘッダ１０Ｒでは、実施の形態１及び２と異なり、挿入孔１１に溝１２又は突起１３が形成されておらず、内壁１１１、１１２は平面状である。突起５３の先端は、これら内壁１１１、１１２に当接している。そして、突起５３と突起５３の間の、内壁１１１、１１２と伝熱管５０の間には、ロウ材４０が充填されている。そして、ロウ材４０は、図１１に示すように、挿入孔１１の−Ｘ側開口、＋Ｘ側開口からそれら開口の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。
【００６３】
図示しないが、ヘッダ１０Ｒの他の挿入孔１１に挿入された伝熱管５０にも、同様の構成の突起５３が形成されている。また、ヘッダ１０Ｌの挿入孔１１に挿入された伝熱管５０にも、同様の構成の突起５３が形成されている。そして、それらの挿入孔１１と伝熱管５０の間にもロウ材４０が充填されている。そして、ロウ材４０は、挿入孔１１の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。
【００６４】
実施の形態３でも、実施の形態１及び２と同様に、ロウ材４０がロウフィレットを形成することにより、伝熱管５０と挿入孔１１の隙間を密閉して、水の進入と隙間腐植を防止している。また、熱交換器１Ｃの耐圧性を高めている。
【００６５】
なお、実施の形態３に係る熱交換器１Ｃのロウ付け方法は、ロウ材４０が、突起５３によって形成された、伝熱管５０と挿入孔１１との間の隙間に浸透することを除いて、実施の形態１と同様である。このため、実施の形態３に係る熱交換器１Ｃのロウ付け方法の説明を省略する。
【００６６】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１Ｃでは、伝熱管５０が管軸方向に延在する突起５３を備えている。これにより、実施の形態１及び２と同様に、伝熱管５０と挿入孔１１との間に、ロウ材４０が挿入孔１１内に浸透する空間を確保することができる。その結果、熱交換器１Ｃでは、ロウ材４０をヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部まで十分浸透させて、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌと伝熱管５０を十分な強度でロウ付けすることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１−３では、溝１２、突起１３、５３は、ＹＺ平面断面で半円状であるが、本発明は、これに限定されない。本発明では、挿入孔１１の内壁又は伝熱管２０、５０の外壁に凹凸部が形成され、それらの凹凸部が伝熱管２０、５０の管軸方向に延在している限りにおいて、その断面形状は任意である。
【００６８】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器が備えるヘッダ１０Ｒが有する挿入孔１１の変形例の拡大平面図である。なお、図１２では、図１に示すIV領域と同じ領域を拡大している。
【００６９】
図１２に示すように、溝６２は、ＹＺ平面断面で、円弧状に形成されている。その円弧は、挿入孔６１の内壁６１１、６１２から＋Ｙ側又は−Ｙ側に、すなわち孔外側に突出している。溝６２の内部には、ロウ材４０が充填されている。
【００７０】
このように、溝１２、６２は、ＹＺ平面断面視で、すなわち、横断面視で、全部又は部分的に円弧の形状であってもよく、突起１３、５３も同様に、全部又は部分的に円弧の形状であってもよい。さらに、溝１２、６２、突起１３、５３は、横断面視で、半楕円、矩形状であってもよい。
【００７１】
また、図１２に示すように、溝１２、６２、突起１３、５３の数も任意であり、溝１２、６２、突起１３、５３は、１つだけであってもよく、複数であってもよい。
【００７２】
また、実施の形態３では、伝熱管５０が突起５３を有している。しかし、本発明は、これに限定されない。上述したように、本発明では、挿入孔１１、６１の内壁又は伝熱管２０、５０の外壁に凹凸部が形成され、或いは挿入孔１１の内壁と伝熱管２０、５０の外壁の両方に凹凸部が形成され、さらに、それらの凹凸部が伝熱管２０、５０の管軸方向に延在しているとよい。このため、伝熱管５０が溝５２を有してもよい。
【００７３】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の伝熱管５０の変形例が挿入されたヘッダ１０Ｒの挿入孔１１の拡大平面図である。
【００７４】
図１３に示すように、伝熱管５０が溝断面で半円状の溝５２を有してもよい。この場合、溝５２は、伝熱管５０が管断面扁平状であるとき、すなわち、管断面が、長手方向の両端を半円状に丸めた細長い矩形の形状であるとき、溝５２は、その矩形の長手方向の辺に形成されるとよい。そして、溝５２は、管外周から管内周に凹むとよい。また、図示しないが、溝５２は、実施の形態３の突起５３と同じ領域、すなわち、伝熱管５０の端面から距離Ｌまでの領域に形成されてもよい。このような形態でも、ロウ材４０が挿入孔１１内に浸透して、開口の周縁にはみ出したロウフィレットを形成することができる。
【００７５】
なお、溝５２は、伝熱管５０の管軸方向全体にわたって形成されてもよい。これは、実施の形態３の突起５３も同様である。この形態でも、ロウ材４０を挿入孔１１内に浸透させることができる。
【００７６】
実施の形態１−３では、伝熱管２０、５０が管断面扁平状であるが、その管断面全体の形状、すなわち、溝５２、突起５３が形成される場合、それら溝５２、突起５３を除いた全体形状は、挿入孔１１、６１に挿入可能である限りにおいて任意である。例えば、伝熱管２０、５０は、管断面円形であってもよい。換言すると、伝熱管２０、５０は、円管であってもよい。
【００７７】
また、実施の形態１−３では、伝熱管２０、５０の内部が複数の隔壁２１で仕切られているが、伝熱管２０、５０の内部構造は任意である。例えば、伝熱管２０は、内部が隔壁２１で仕切られず、１つの内部空間を有してもよい。
【００７８】
実施の形態１−３では、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌが中空の直方体状に形成されている。しかし、本発明では、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌは、内部に流体が流される流路を有する外郭部を備える限りにおいて、その外形は任意である。また、流路の形状も、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌが、外郭部から前記流路へ貫通する挿入孔と、挿入孔の内壁に形成され、挿入孔の貫通方向に延在する凹凸部と、を備える限りにおいて、任意である。例えば、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌは、中空の円筒状に形成されていてもよい。また、ヘッダ１０Ｒ、１０Ｌの内部の流路は、隔壁で仕切られていれもよいし、別の部材が組み込まれることにより、複数の流路を有してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１Ａ−１Ｃ  熱交換器、１０Ｒ，１０Ｌ  ヘッダ、１１  挿入孔、１２  溝、１３  突起、２０  伝熱管、２１  隔壁、３０  フィン、３１  切り欠き、４０  ロウ材、５０  伝熱管、５２  溝、５３  突起、６１  挿入孔、６２  溝、１００  冷媒流出入口、１１１−１１４，６１１，６１２  内壁、Ｌ  距離、Ｔ  厚み。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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