(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路（２）内を流れる内部流体と前記流体通路（２）の外部を流れる外部流体とを熱交換させる熱交換部（３）を有し、
この熱交換部（３）の流体通路（２）を金属薄板（４、４０、４１）の積層構造により形成し、
前記熱交換部（３）の金属薄板積層方向の一端部に位置するエンドプレート（４２）に、２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）を形成し、
この２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）と、前記熱交換部（３）端部の金属薄板（４０）との間に形成される空間により、前記流体通路（２）の入口部に連通する流体入口通路（６）、および前記流体通路（２）の出口部に連通する流体出口通路（７）を形成し、
前記熱交換部（３）の金属薄板（４、４０、４１）相互間および前記エンドプレート（４２）と前記熱交換部（３）端部の金属薄板（４０）との間をそれぞれ一体に接合し、
前記エンドプレート（４２）のうち、前記２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）の間に、前記熱交換部（３）端部の金属薄板（４０）に接合される接合部（４２ｆ）を設けるとともに、この接合部（４２ｆ）に前記２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）と同等以上の幅を持つ貫通穴（４２ｅ）を形成したことを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項２】
前記貫通穴（４２ｅ）の周囲に形成される前記接合部（４２ｆ）の幅が略一定となるように、前記貫通穴（４２ｅ）の形状を設定したことを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記エンドプレート（４２）には外部流体回路との接続用配管ジョイント（８）を接合し、
この配管ジョイント（８）に設けられた流体入口（８ａ）および流体出口（８ｂ）をそれぞれ前記流体入口通路（６）および前記流体出口通路（７）に連通させたことを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器において、前記内部流体は冷凍サイクルの冷媒であり、この冷媒と外部流体とを熱交換させて、冷媒を蒸発させるようにしたことを特徴とする蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体通路を金属薄板の積層構造により形成する積層型熱交換器に関するもので、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる蒸発器として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の積層型熱交換器においては、特開昭５９−２２５７０２号公報にて、内部流体（冷媒）と外部流体（空気）とを熱交換させる熱交換部の流体通路を金属薄板の積層構造により形成し、この熱交換部の金属薄板積層方向の一端部に位置するエンドプレートに、２つの張出部を形成し、この２つの張出部と、前記熱交換部端部の金属薄板との間に形成される空間により、流体通路の入口部に連通する流体入口通路、および流体通路の出口部に連通する流体出口通路を形成し、熱交換部の金属薄板相互間およびエンドプレートと熱交換部端部の金属薄板との間をそれぞれ一体に接合（ろう付け）するようにしたものが提案されている。
【０００３】
この種の熱交換器においては、熱交換部に一体ろう付されるエンドプレート自身の張出部により流体入口通路および流体出口通路を形成することにより、熱交換器の構造を簡略化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らの実験検討によれば、上記公報記載のものでは、その製造に際して、１枚のエンドプレート自身に流体入口通路および流体出口通路を形成していることに起因して、流体（冷媒）内部洩れという特有の問題が生じることが分かった。すなわち、１枚のエンドプレート自身に流体入口通路および流体出口通路を形成しているので、この流体入口通路と流体出口通路との間を仕切っている接合部に接合不良が発生すると、流体入口通路の流体が熱交換部の流体通路に流入せずに、直接、流体出口通路にバイパスしてしまう。これが流体（冷媒）内部洩れ現象であり、この内部洩れ現象が発生すると、熱交換部の流体通路への流体流量が大幅に減少し、熱交換性能が大幅に減少するという致命的問題となる。
【０００５】
しかも、上記内部洩れ現象の発生有無は、次の理由から、熱交換器製造後の洩れ検査では従来確認することができなかった。
すなわち、熱交換器の流体入口側と出口側は本来、熱交換部の流体通路を介して連通しているので、上記内部洩れの発生状態と、熱交換部の流体通路を介した正規の連通状態との区別ができないので、上記内部洩れの有無を従来確認することができなかった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、１枚のエンドプレート自身に流体入口通路および流体出口通路を形成する積層型熱交換器において、内部洩れの有無を的確に検知できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
請求項１記載の発明では、熱交換部（３）の流体通路（２）を金属薄板（４、４０、４１）の積層構造により形成するとともに、熱交換部（３）の金属薄板積層方向の一端部に位置するエンドプレート（４２）に、２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）を形成し、この２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）により、前記流体通路（２）の入口部に連通する流体入口通路（６）、および前記流体通路（２）の出口部に連通する流体出口通路（７）を形成する積層型熱交換器において、
前記エンドプレート（４２）のうち、前記２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）の間に、熱交換部（３）端部の金属薄板（４０）に接合される接合部（４２ｆ）を設けるとともに、この接合部（４２ｆ）に、２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）と同等以上の幅を持つ貫通穴（４２ｅ）を形成したことを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、エンドプレート（４２）の２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）の間に位置する接合部（４２ｆ）に、万一、接合不良が発生すると、この接合部（４２ｆ）に、２つの張出部（４２ａ、４２ｂ）と同等以上の幅を持つ貫通穴（４２ｅ）が開けてあるので、接合部（４２ｆ）の接合不良による流体は必ず貫通穴（４２ｅ）を通って外部へ洩れ出す。これにより、熱交換器組付後における流体洩れ検査において、流体入口通路（６）と流体出口通路（７）間の内部洩れを的確に検知できるため、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、貫通穴（４２ｅ）の周囲に形成される接合部（４２ｆ）の幅が略一定となるように、貫通穴（４２ｅ）の形状を設定しているから、貫通穴（４２ｅ）を設けても、接合部（４２ｆ）の接合強度を良好に確保できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１〜図３は本発明熱交換器を自動車用空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒蒸発器に適用した場合を示しており、蒸発器１には、図示しない温度作動式膨張弁（減圧手段）で減圧され膨張した低温低圧の気液２相冷媒が流入するようになっている。
【００１１】
この蒸発器１は、図２に示すように多数の冷媒通路（流体通路）２を並列に形成し、この冷媒通路２内を流れる冷媒と冷媒通路２の外部を流れる空調用送風空気（外部流体）とを熱交換させる熱交換部３を備えている。図１の矢印Ａは送風空気の流れ方向を示す。
この熱交換部３は金属薄板４の積層構造により形成されており、その具体的構造は基本的には公知のものと同じでよいので、以下積層構造の概略を説明すると、熱交換部３では、金属薄板４、具体的にはアルミニュウム心材（Ａ３０００番系の材料）の両面にろう材（Ａ４０００番系の材料）をクラッドした両面クラッド材（板厚：０．６ｍｍ程度）を所定形状に成形して、これを２枚１組として多数組積層した上で、ろう付けにより接合することにより多数の冷媒通路２を並列に形成するものである。
【００１２】
この多数の冷媒通路２をその両端部（図２の上下端部）でそれぞれ互いに連通させる連通穴４ａ、４ｂを持ったタンク部４ｃ、４ｄが金属薄板４の両端部に形成されている。タンク部４ｃ、４ｄは冷媒通路２の外方側へ突出する円筒状突出部にて形成されている。
また、熱交換部３において、隣接する冷媒通路２の外面側相互の間隙にコルゲートフィン（フィン手段）５を接合して空気側の伝熱面積の増大を図っている。このコルゲートフィン５はＡ３００３のような、ろう材をクラッドしてないアルミニュウムベア材にて波形状に成形されている。
【００１３】
熱交換部３の金属薄板積層方向の一端部に位置する金属薄板４０およびこれに接合されるエンドプレート４２、さらに金属薄板積層方向の他端部に位置するエンドプレート４３（図３参照）も、上記金属薄板４と同様に両面クラッド材から成形されており、但し、これらの板材４０、４２、４３は強度確保のため、上記金属薄板４より厚肉、例えば１ｍｍ程度にしてある。
【００１４】
そして、一端部の金属薄板４０はその両端部に冷媒入口穴４０ａ、冷媒出口穴４０ｂが開けてあり、冷媒入口穴４０ａはタンク部４ｃ側に連通し、冷媒出口穴４０ｂはタンク部４ｄ側に連通する。
一方、他端部のエンドプレート４３は冷媒通路２の終端部に位置して、最も外側のコルゲートフィン５を保護するとともに熱交換部３の他端部を補強する役割も兼ねている。
【００１５】
また、エンドプレート４２は、金属薄板積層方向の外方側へ突出する２つの張出部４２ａ、４２ｂが形成してある。この２つの張出部４２ａ、４２ｂと、熱交換部３の金属薄板積層方向の一端部に位置する金属薄板４０との間に形成される空間により、タンク部４ｃを経て冷媒通路２の入口部に連通する冷媒入口通路６、およびタンク部４ｄを経て冷媒通路２の出口部に連通する冷媒出口通路７を形成している。
【００１６】
ここで、エンドプレート４２の２つの張出部４２ａ、４２ｂには、それぞれ補強用の凹凸リブ４２ａ′、４２ｂ′が一体成形されている。この凹凸リブ４２ａ′、４２ｂ′は図１に示すように、冷媒流れ方向に沿って形成することにより、冷媒の流通抵抗を減少するようにしてある。
また、エンドプレート４２の２つの張出部４２ａ、４２ｂには、それぞれ外部に貫通する穴部４２ｃ、４２ｄが開けてあり、この穴部４２ｃ、４２ｄの部位に外部冷媒回路との接続用配管ジョイント８を接合してある。この配管ジョイント８はＡ６０００番系のアルミニュウムベア材にて成形されている。
【００１７】
この配管ジョイント８には冷媒入口パイプ８ａと冷媒出口パイプ８ｂが一体成形されており、この両パイプ８ａ、８ｂの通路端部をエンドプレート４２の穴部４２ｃ、４２ｄ内に嵌入してろう付けしている。この配管ジョイント８の冷媒入口パイプ８ａには、図示しない膨張弁の出口側冷媒配管が連結され、また、冷媒出口パイプ８ｂには、蒸発器で蒸発したガス冷媒を圧縮機（図示せず）側へ吸入させる圧縮機吸入配管が連結される。
【００１８】
ところで、エンドプレート４２のうち、前記２つの張出部４２ａ、４２ｂの間に位置して、熱交換部３の端部の金属薄板４０に接合される接合部４２ｆの中央に、貫通穴４２ｅ（図１、２参照）が形成してある。この貫通穴４２ｅは後述する内部冷媒洩れを検出するためのもので、蒸発器１の冷媒通路とは関係ない。ここで、貫通穴４２ｅの幅Ｗは、内部冷媒洩れの検出のために、図１に示すように、２つの張出部４２ａ、４２ｂの幅と同等以上に設定してある。
【００１９】
また、貫通穴４２ｅの形状は、その周囲に形成される接合部４２ｆの幅が略一定となるように設定してある。
つまり、貫通穴４２ｅ周囲の接合部４２ｆの接合性（ろう付け性）を確保するためには、接合部４２ｆの幅を全周にわたって所定寸法（１〜２ｍｍ）で略一定に設定する必要がある。そこで、この接合部４２ｆの幅寸法を満足するように、貫通穴４２ｅの形状を設定してあり、本例では、貫通穴４２ｅを、２つの三角形の頂部を連結したような形状にしてある。
【００２０】
次に、上記構成において本実施形態の冷媒蒸発器の製造方法を説明すると、蒸発器１は図３に示す状態に積層して仮組付した後、その仮組付状態を適宜の治具にて保持して、ろう付け炉内に仮組付体を搬入する。次に、このろう付け炉内にて、仮組付体をアルミニュウム両面クラッド材のろう材の融点まで加熱して、蒸発器１各部の接合箇所を一体ろう付けする。
【００２１】
その後に、蒸発器１における冷媒の洩れ検査を実施する。この洩れ検査は、蒸発器１の外部への開口部である、配管ジョイント８の冷媒入口パイプ８ａと冷媒出口パイプ８ｂのうち、一方、例えば、冷媒入口パイプ８ａを適宜の盲蓋で閉塞しておく。残余の冷媒出口パイプ８ｂは開放したままにしておく。
次に、蒸発器１を密閉室内に搬入し、冷媒出口パイプ８ｂに洩れ検査用流体（例えばヘリウムガス）の供給装置を接続して、この検査用流体を所定圧力に加圧して出口パイプ８ｂから蒸発器１内の冷媒通路２等に供給し、蒸発器１外への流体洩れ（密閉室内への流体洩れ）の有無を検査する。
【００２２】
このとき、検査対象の蒸発器１において、エンドプレート４２の２つの張出部４２ａ、４２ｂの間に位置する接合部４２ｆに、万一、ろう付け不良があると、、この接合部４２ｆに、２つの張出部４２ａ、４２ｂと同等以上の幅を持つ貫通穴４２ｅが設けてあるので、接合部４２ｆのろう付け不良による検査用流体は必ず貫通穴４２ｅを通って外部へ洩れ出す。これにより、検査用流体の洩れを的確に検出できる。
【００２３】
しかるに、図４に示す比較例（本発明者らが試作、検討したもの）では、接合部４２ｆの中央に貫通穴４２ｅを設けてないので、接合部４２ｆに万一ろう付け不良が発生したときでも、２つの張出部４２ａ、４２ｂの内側に形成される冷媒入口通路６と冷媒出口通路７との間を流体が直接流通するだけで、外部への流体洩れとはならない。それ故、上記の洩れ検査では、この内部流体洩れを検出できないことになる。
【００２４】
これに対し、本実施形態では、上記のように、貫通穴４２ｅの形成により内部流体洩れを確実に検出できるので、内部流体洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できる。
なお、本発明の要部はエンドプレート４２の構成にあるから、熱交換部３における冷媒通路構成等は種々変更してもよいことは勿論である。
【００２５】
また、本発明は冷媒蒸発器に限定されることなく、種々な流体の熱交換を行う熱交換器一般に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す蒸発器の分解斜視図である。
【図２】図１の蒸発器の要部断面図である。
【図３】図１の蒸発器の正面図である。
【図４】本発明の比較例としての蒸発器の断面図である。
【符号の説明】
１…蒸発器、２…冷媒通路、３…熱交換部、４、４０、４１…金属薄板、
６…入口側冷媒通路、７…出口側冷媒通路、８…配管ジョイント、
４２、４３…エンドプレート、４２ａ、４２ｂ…張出部、４２ｅ…貫通穴、
４２ｆ…接合部。
【図１】
0003591102.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003591102.tif 000004
【図４】
0003591102.tif 000005