(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換管と、熱交換管の間に介在される熱交換用フィンを具備する熱交換器であって、上記熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材をろう付接合し、上記取付部材の開口部に、ブラケットをかしめ固定すると共に、ろう付接合してなる熱交換器において、
上記ブラケットに凹部を設け、この凹部に上記取付部材の開口部側片をかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
熱交換管と、熱交換管の間に介在される熱交換用フィンを具備する熱交換器であって、上記熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材をろう付接合し、上記取付部材の開口部に、ブラケットをかしめ固定すると共に、ろう付接合してなる熱交換器において、
上記ブラケットに、上記取付部材の開口部内に挿入されるフランジ部を設け、このフランジ部に取付部材の開口部側片をかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
熱交換管と、熱交換管の間に介在される熱交換用フィンを具備する熱交換器であって、上記熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材をろう付接合し、上記取付部材の開口部に、ブラケットをかしめ固定すると共に、ろう付接合してなる熱交換器において、
上記ブラケットに、上記取付部材の開口部より外方へ突出する突片を設け、この突片を上記取付部材の開口部外側面にかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器の製造方法であって、
上記熱交換器を組立てると共に、熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材を組付ける工程と、
上記取付部材の開口部内にブラケットを挿入する工程と、
上記取付部材とブラケットをかしめ固定する工程と、
上記熱交換管、熱交換用フィン、取付部材及びブラケットを加熱により一体にろう付する工程と、
を有することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の熱交換器の製造方法において、
上記取付部材とブラケットをかしめ固定する際、かしめ代を上記ブラケットより長くする、ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は熱交換器及びその製造方法に関するもので、詳細には、例えば家屋や自動車等の空調等に利用され、使用する場所に設置固定するためのブラケットを具備する熱交換器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車や家屋の空調機器に利用される熱交換器としては、熱交換管と、これら熱交換管の間に介在される熱交換用フィンとを具備するもの例えばパラレルフロー型やサーペンタイン型等、様々な形状のものが知られている。これらの熱交換器を使用する場所に設置固定するためには、上記熱交換用フィンの外方側端部にろう付接合された取付部材例えばサイドプレートにブラケットを装着して、ろう付接合するのが一般的である。
【０００３】
この場合、上記サイドプレートは、予め両側表面にろう材を塗布されたブレージングシートにて形成されており、熱交換用フィンの外方側端部に接合されている。この開口部に上記ブラケットを装着した後、加熱手段例えば炉等の中で約６００℃程度に加熱され、上記サイドプレートの表面に塗布されたろう材が溶融することによってろう付接合される。
【０００４】
しかし、サイドプレートにブラケットを装着してからろう付接合するまでの間にブラケットの位置がずれてしまい、不良品が発生する虞れがある。したがって、ブラケットを装着した段階で仮止めをする必要があった。この場合、従来の仮止めとしては、サイドプレートとブラケットをねじ止め又はリベット止めするか、あるいはサイドプレートとブラケットの当接面端部に沿って例えばＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  Ａｒｃ）溶接にて点付けや仮付けする点溶接又はスポット溶接する等の方法が採られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の仮止めにおいて、上記ねじ止め又はリベット止めの場合は、サイドプレート及びブラケットにねじ又はリベット用の孔を穿設するのが面倒であると共に、上記孔にねじ又はリベットを嵌挿するための位置合わせが面倒であり、また、ろう付時に高温に晒されて寸法誤差を生じるという問題があった。更に、構成部品及び工数が増加するので、製造コストが増大するという問題があった。また、ＴＩＧ溶接による点溶接又はスポット溶接の場合は、工数が増加すると共に、溶接のためのランニングコストが嵩むので、結果的に製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、取付部材にブラケットを装着した段階で行う仮止めの工数を減らすと共に、仮止め作業を簡略化することにより、組付けが簡単で、かつ製造コストを減らすことができるような熱交換器及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は以下のように構成される。
【０００８】
（１）この発明の熱交換器は、熱交換管と、熱交換管の間に介在される熱交換用フィンを具備する熱交換器であって、上記熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材をろう付接合し、上記取付部材の開口部に、ブラケットをかしめ固定すると共に、ろう付接合してなる熱交換器を前提とし、請求項１記載の発明は、上記ブラケットに凹部を設け、この凹部に上記取付部材の開口部側片をかしめ固定してなることを特徴とする。また、請求項２記載の発明は、上記ブラケットに、上記取付部材の開口部内に挿入されるフランジ部を設け、このフランジ部に取付部材の開口部側片をかしめ固定してなることを特徴とする。また、請求項３記載の発明は、上記ブラケットに、取付部材の開口部より外方へ突出する突片を設け、この突片を上記取付部材の開口部外側面にかしめ固定してなることを特徴とする。
【０００９】
（２）請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器の製造方法であって、上記熱交換器を組立てると共に、熱交換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材を組付ける工程と、上記取付部材の開口部内にブラケットを挿入する工程と、上記取付部材とブラットをかしめ固定する工程と、上記熱交換管、熱交換用フィン、取付部材及びブラケットを加熱により一体にろう付する工程と、を有することを特徴とする。この発明において、上記取付部材とブラケットをかしめ固定する際、かしめ代を上記ブラケットより長くする方が好ましい（請求項５）。
【００１０】
請求項１〜４記載の発明によれば、略チャンネル状の取付部材の開口部にブラケットを装着してかしめ固定、すなわち、ブラケットに設けられた凹部やフランジ部あるいは突片を取付部材の開口部側にかしめ固定することにより、ブラケットの仮止めをすることができるので、ろう付時に生じる寸法誤差に関係なく確実に仮止めでき、仮止めの工程を簡略化できると共に、仮止めのための構成部品を削除することができる。この場合、ブラケットに凹部を設けて、この凹部に取付部材の開口部側片をかしめ固定することにより、更に確実に仮止めすることができる（請求項１）。また、ブラケットに、取付部材の開口部に挿入してかしめ固定するためのフランジ部を設けることにより、ブラケットの軽量化及び材料コストの低減を図ることができる（請求項２）。また、かしめ代をブラケットより長くすることにより、ブラケットの仮止めを更に強固にすることができる（請求項５）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の各実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。ここではこの発明の熱交換器をパラレルフロー型の熱交換器に適用した場合について説明する。
【００１２】
◎第一実施形態
図１はこの発明に係る熱交換器の第一実施形態の一例を示す概略正面図、図２は図１のＡ部拡大断面斜視図、図３は図１のＢ部拡大断面斜視図である。
【００１３】
この発明に係るパラレルフロー型の熱交換器１は、例えば一対のヘッダーパイプ２と、これらヘッダーパイプ２間に架設される互いに平行な複数のアルミニウム製熱交換管３と、これら熱交換管３の間に介設されると共に、ろう付されるアルミニウム製の熱交換用フィン例えばコルゲートフィン４とを具備しており、ヘッダーパイプ２、熱交換管３及びコルゲートフィン４はろう付にて一体に接合されている。また、このように構成される熱交換器１のヘッダーパイプ２間における上端のコルゲートフィン４及び下端のコルゲートフィン４には、それぞれ取付部材例えばサイドプレート１０がろう付接合されて、コルゲートフィン４を保護している。また、上端のサイドプレート１０には、上ブラケット２０がろう付接合され、下端のサイドプレート１０には、下ブラケット３０がろう付接合されている。
【００１４】
ヘッダーパイプ２は、例えばアルミニウム製の押出形材にて略円筒状に形成されており、その上下端部にはキャップ部材５が被着固定されている。また、一方のヘッダーパイプ２（図１では左側）の例えば外方側上端付近には、熱媒体の流入口６が設けられており、他方のヘッダーパイプ２（図１では右側）の外方側下端付近には、熱媒体の流出口７が設けられている。
【００１５】
熱交換管３は、アルミニウム製の押出形材にて例えば偏平な板状に形成されており、その内部には長手方向に向かって貫通する複数に区画された熱媒体の流路３ａ（図２参照）が形成されている。このように形成される熱交換管３の両端部は、両ヘッダーパイプ２に設けられたスリット（図示せず）に挿入され、ろう付により固着されている。
【００１６】
熱交換用フィンすなわちコルゲートフィン４は、アルミニウム製の板材を屈曲することにより連続波形状に形成されており、各熱交換管３の間に介設されてろう付されている。なお、最上段の熱交換管３の上側、及び最下段の熱交換管３の下側にも、それぞれコルゲートフィン４がろう付接合されている。
【００１７】
取付部材すなわちサイドプレート１０は、例えば、アルミニウム製の板材の少なくとも片面に予めろう材がクラッドされたブレージングシートを折曲することにより、略チャンネル状に形成されており、その長手方向の両端部には、ヘッダーパイプ２の側面に係合するための係合部１０ａが形成されている（図２参照）。この場合、ろう材がクラッドされた側がチャンネルの内側になるように折曲する。このように形成されるサイドプレート１０は、上端部においては上方に向かって開口するように、下端部においては下方に向かって開口するように、それぞれコルゲートフィン４にろう付接合されている。
【００１８】
上ブラケット２０は、アルミニウム製の押出形材にて断面略逆Ｔ字状に成形されており、その上部はクランク状に折曲されると共に、厚さ方向に貫通する取付孔２０ｂを有する取付片２０ｃが形成され、下部に形成されるフランジ部２０ａは熱交換器１の上端部にろう付されるサイドプレート１０に挿入され、ろう付されている（図２参照）。また、下ブラケット３０は、アルミニウム製の押出形材にて上端にフランジ部３０ａを有する断面略Ｔ字状の基部と、その下端には延在する略十文字状の取付部３０ｂが一体に形成されている。この下ブラケット３０の上部に形成されるフランジ部３０ａは熱交換器１の下端部にろう付けされるサイドプレート１０に挿入され、ろう付されている（図３参照）。このように形成される上ブラケット２０の取付片２０ｂ及び下ブラケット３０の取付部３０ｂを、熱交換器１の設置場所に固定することにより、熱交換器１を取付けることができる。
【００１９】
なお、サイドプレート１０に用いられるブレージングシートに関して、このブレージングシートに予めクラッドされるろう材には、例えばＡｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｃｕ又はＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ等のろう材を形成する合金の上に、フラックス粉末例えばフッ化物系フラックス等の混合粉末を塗布する。
【００２０】
次に、熱交換器１の製造工程について説明する。まず、複数の熱交換管３を、表面に予めろう材がクラッドされた両ヘッダーパイプ２に設けられた上記スリットに挿入すると共に、熱交換管３の間にコルゲートフィン４を介設して、熱交換器１を組立てる。次に、最上段の熱交換管３上にコルゲートフィン４を介してサイドプレート１０を上側に開口するように載置すると共に、最下段の熱交換管３の下側にコルゲートフィン４を介してサイドプレート１０を下側に開口するように当接し、これらを治具（図示せず）で固定してずれないようにする。
【００２１】
その後、上側のサイドプレート１０の開口部に上ブラケット２０のフランジ部２０ａを挿入した後、かしめ固定する（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。同様に、下側のサイドプレート１０の開口部に下ブラケット３０のフランジ部３０ａを挿入した後、かしめ固定する。
【００２２】
この場合、かしめ部１０ｂを、ブラケット２０，３０のフランジ部２０ａ３０ａより長くすることにより、サイドプレート１０内でのブラケット２０，３０のガタツキを抑えることができるので、強固にかしめ固定することができる（図２参照）。この状態で、加熱手段例えば炉の中で約６００℃程度に加熱することにより、ろう材が溶融してろう付接合される。
【００２３】
なお、図５に示すように、上記ブラケット２０，３０（図５ではブラケット２０を示す。）のフランジ部２０ａ（又は３０ａ）の上端（又は下端）隅角部に面取り部２０ｂを設けることにより、この面取り部２０ｂに沿わせてサイドプレート１０の両側部をかしめ固定することができる。したがって、より強固にかしめ固定することができる。
【００２４】
また、上記説明では、サイドプレート１０がブレージングシートにて形成される場合について説明したが、サイドプレート１０は必ずしもブレージングシートにて形成する必要はなく、図６に示すように、サイドプレート１０は、ろう材がクラッドされていないアルミニウム製チャンネル材にて形成し、このサイドプレート１０とブラケット２０（又は３０）の間に、例えば予め略チャンネル状に折曲したろう材シート８Ａを介在させて、ブラケット２０（又は３０）をサイドプレート１０にかしめ固定するようにしてもよい。なお、この場合、ろう材シート８Ａの両面あるいはサイドプレート１０の上面及びブラケット２０（又は３０）の下面（又は上面）にフラックスを塗布しておく必要がある。
【００２５】
◎第二実施形態
次に、この発明に係る熱交換器の第二実施形態について図７を参照して説明する。第二実施形態は、上ブラケット及び下ブラケットのフランジ部に凹部を設けた場合である。
【００２６】
第二実施形態における上ブラケット２１のフランジ部２１ａには、両側部に長手方向に延びる凹条（凹部）２１ｂが設けられており、この凹条２１ｂにサイドプレート１１の開口部両側片をかしめ固定している。これにより、かしめ部１１ａによって、サイドプレート１１の開口部両側片の先端が凹条２１ｂ内に折曲されるようにして仮止めされる。このように構成することにより、サイドプレート１１と上ブラケット２１のフランジ部２１ａとを、第一実施形態の場合よりも確実に固定することができる。
【００２７】
なお、下ブラケット（図示せず）のフランジ部の形状は、上ブラケット２１のフランジ部２１ａと同様なので、説明を省略する。また、第二実施形態におけるその他の部分は上記第一実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００２８】
◎第三実施形態
次に、この発明の第三実施形態について図８を参照して説明する。第三実施形態は、サイドプレートの開口部側片の先端部が、上ブラケット及び下ブラケットのフランジ部における外方側の面に接触するようにかしめ固定した場合である。
【００２９】
第三実施形態における上ブラケット２２は、第一実施形態における上ブラケット２０と同様な形状をしており、サイドプレート１２は、その開口部側片が第一実施形態におけるサイドプレート１０よりも若干長めに形成されている。このように形成される上ブラケット２２のフランジ部２２ａを、サイドプレート１２の開口部に挿入し、開口部両側片の先端部がフランジ部２２ａの外方側面に接触するように折曲してかしめ固定する。これにより、かしめ部１２ａによって、上ブラケット２２が仮止めされる。このように構成することにより、サイドプレート１２と上ブラケット２２のフランジ部２２ａを、第一実施形態の場合よりも確実に固定できる。
【００３０】
なお、下側のサイドプレートと下ブラケット（図示せず）のフランジ部の形状は、上ブラケット２２のフランジ部２２ａと同様なので、説明を省略する。また、第三実施形態におけるその他の部分は上記第一実施形態と同様なので、その説明を省略する。
【００３１】
◎第四実施形態
次に、この発明の第四実施形態について図９を参照して説明する。第四実施形態は、ブラケットに突片を形成した場合である。
【００３２】
第四実施形態における上ブラケット２３のフランジ部２３ａには、外側方に向かって延在する突片２３ｂが設けられている。この突片２３ｂは、フランジ部２３ａがサイドプレート１３に挿入された際、サイドプレート１３の開口部より外方へ突出するように形成されている。このように形成される上ブラケット２３のフランジ部２３ａを、サイドプレート１３の開口部に挿入して、突片２３ｂがサイドプレート１３の側片に接触するように折曲すると共に、かしめ固定し、かしめ部２３ｃによって上ブラケット２３が仮止めされる。これにより、突片２３ｂの先端部付近にかしめ部２３ｃが形成される。
【００３３】
なお、下側のサイドプレート１３及び下ブラケット（図示せず）のフランジ部の形状は、上ブラケット２３のフランジ部２３ａと同様なので、説明を省略する。また、第四実施形態におけるその他の部分は上記第一実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００３４】
◎その他の実施形態
上記各実施形態では、この発明を、熱交換管及び熱交換用フィンが水平かつ互いに平行に配設されたパラレルフロー型の熱交換器に適用した場合について説明したが、熱交換管及び熱交換用フィンが垂直かつ互いに平行に配設された熱交換器にも適用できるのは勿論である。また、パラレルフロー型以外の熱交換器例えばサーペンタイン型の熱交換器にも適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の熱交換器によれば、以下のような優れた効果が得られる。
【００３６】
請求項１〜４記載の発明によれば、略チャンネル状の取付部材の開口部にブラケットを装着してかしめ固定することにより、ブラケットの仮止めをすることができるので、ろう付時の寸法誤差に関係なく確実に仮止めでき、仮止めの工程を簡略化できると共に、仮止めのための構成部品を削除することができる。この場合、ブラケットに凹部を設けて、この凹部に取付部材の開口部側片をかしめ固定することにより、更に確実に仮止めすることができる（請求項１）。また、ブラケットに、取付部材の開口部に挿入してかしめ固定するためのフランジ部を設けることにより、ブラケットの軽量化及び材料コストの低減を図ることができる（請求項２）。また、かしめ代をブラケットより長くすることにより、ブラケットの仮止めを更に強固にすることができる（請求項５）。
【００３７】
したがって、構成部品及び工数の低減並びに仮止め工程の簡略化を図ることができるので、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る熱交換器の第一実施形態の一例を示す概略正面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面斜視図である。
【図３】図１のＢ部拡大断面斜視図である。
【図４】第一実施形態において、サイドプレートにブラケットを挿入する工程（ａ）及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図である。
【図５】第一実施形態における別のブラケットをサイドプレートに挿入する工程（ａ）及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図である。
【図６】第一実施形態においてろう材シートを用いた場合のサイドプレートにブラケットを挿入する工程（ａ）及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図である。
【図７】この発明に係る熱交換器の第二実施形態において、サイドプレートとブラケットをかしめ固定した状態を示す要部拡大断面図である。
【図８】この発明に係る熱交換器の第三実施形態において、サイドプレートとブラケットをかしめ固定した状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】この発明に係る熱交換器の第四実施形態において、サイドプレートにブラケットを挿入した状態（ａ）及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器
３  熱交換管
４  コルゲートフィン（熱交換用フィン）
８  ろう材
８Ａ  ろう材シート
１０〜１３  サイドプレート（取付部材）
１０ｂ，１１ａ，１２ａ，２３ｃ  かしめ部
２０〜２３  上ブラケット（ブラケット）
２０ａ〜２３ａ  フランジ部
２１ｂ  凹条（凹部）
２３ｂ  突片
３０  下ブラケット
３０ａ  フランジ部
【図１】
0003591569.tif 000002
【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】
0003591569.tif 000009
【図９】
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