(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に積層されたチューブ及びフィンと、
上記チューブ及びフィンの積層方向外端部に設けられたエンドプレートと、
上記エンドプレートが有する側板部に、該側板部から突出するように固定されたブラケットとを備え、
上記エンドプレート及び上記ブラケットがろう付けされ、上記フィンを通過する外部空気と上記チューブを流通する冷媒とを熱交換させるように構成された熱交換器において、
上記ブラケットは、上記エンドプレートの側板部に沿って延びるとともに該側板部に重なるように配置されてろう付けされる縦板部を有し、該縦板部が上記エンドプレートの側板部から突出しており、
上記ブラケットの縦板部を上記エンドプレートの側板部にろう付けする前に該エンドプレートの側板部に仮固定しておくための溶接ビードを有し、
上記ブラケットの縦板部における上記エンドプレートの側板部から突出した部分には、上記外部空気の通過方向について外側の面に、上記溶接ビードが流れ込む凹部が形成され、該凹部内面は、上記溶接ビードを該凹部の深い側へ案内するための案内面を有していることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
凹部はブラケットを補強するための補強部であることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器において、
ブラケットはプレス成形品であることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の熱交換器において、
ブラケットにおけるエンドプレートとのろう付け面にはろう材がクラッドされていることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の熱交換器において、
エンドプレートにおけるブラケットとのろう付け面にはろう材がクラッドされていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に取り付けられて使用される熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の熱交換器として、コアとヘッダタンクとを備え、コアにブラケットを固定するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１では、エンドプレートの一対の側壁部の間にブラケットのろう付け板部を挿入し、このろう付け板部をエンドプレートにろう付けするようにしている。
【０００４】
また、特許文献２では、エンドプレートの一対の側壁部の間にブラケットを挿入し、該ブラケットをエンドプレートにかしめ固定した状態でろう付けするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３２５６８号公報
【特許文献２】特開平１１−３４７６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のブラケットは、ろう付け板部をエンドプレートの側壁部の間に挿入しただけなので、例えばろう付け時に炉内で加熱されて熱変形した場合や、搬送中の振動等によってブラケットが位置ずれを起こしてしまう恐れがある。
【０００７】
そこで、特許文献２のようにブラケットをエンドプレートにかしめ固定した後、ろう付けすることが考えられる。ところが、ブラケットとエンドプレートをろう付けするためには、両者の間にろう材を予め配置しておかなければならない。このろう材は炉内で溶融することになるが、ろう材が溶融するとブラケットとエンドプレートとの間から流れ出てかしめが緩み、ブラケットがエンドプレートに対しがたつくようになり、その結果、ブラケットが位置ずれを起こしてしまう。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンドプレートにブラケットをろう付けする場合に、ブラケットがろう付け前に位置ずれしないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、ブラケットをろう付け前にエンドプレートに溶接するようにした。
【００１０】
第１の発明は、交互に積層されたチューブ及びフィンと、上記チューブ及びフィンの積層方向外端部に設けられたエンドプレートと、上記エンドプレートが有する側板部に、該側板部から突出するように固定されたブラケットとを備え、上記エンドプレート及び上記ブラケットがろう付けされ、上記フィンを通過する外部空気と上記チューブを流通する冷媒とを熱交換させるように構成された熱交換器において、上記ブラケットは、上記エンドプレートの側板部に沿って延びるとともに該側板部に重なるように配置されてろう付けされる縦板部を有し、該縦板部が上記エンドプレートの側板部から突出しており、上記ブラケットの縦板部を上記エンドプレートの側板部にろう付けする前に該エンドプレートの側板部に仮固定しておくための溶接ビードを有し、上記ブラケットの縦板部における上記エンドプレートの側板部から突出した部分には、上記外部空気の通過方向について外側の面に、上記溶接ビードが流れ込む凹部が形成され、該凹部内面は、上記溶接ビードを該凹部の深い側へ案内するための案内面を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、ブラケットをエンドプレートにろう付けする前に、ブラケットがエンドプレートに溶接されることになる。これにより、搬送時や炉内での加熱時にブラケットがエンドプレートに対し位置ずれするのを抑制することが可能になる。
【００１２】
また、一般に溶接ビードは溶接対象物の表面から盛り上がるように形成されるが、本発明によれば、溶接ビードがブラケットの凹部に流れ込むので、ブラケット及びエンドプレートの表面からの盛り上がり量を減少させることが可能になる。
【００１３】
また、溶接中に溶接ビードが形成される際、溶接ビードが凹部の案内面によって凹部の深い側へ案内されることになる。これにより、溶接ビードの盛り上がり量をより一層減少させることが可能になる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、凹部はブラケットを補強するための補強部であることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、溶接ビードが流れ込む凹部を利用してブラケットを補強することが可能になる。
【００１６】
第３の発明は、第１または２の発明において、ブラケットはプレス成形品であることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、凹部を有するブラケットの成形が容易に行えるようになる。
【００１８】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、ブラケットにおけるエンドプレートとのろう付け面にはろう材がクラッドされていることを特徴とするものである。
【００１９】
第５の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、エンドプレートにおけるブラケットとのろう付け面にはろう材がクラッドされていることを特徴とするものである。
【００２０】
すなわち、ろう付け面にろう材をクラッドすると、上記特許文献２のようにかしめ固定した場合にはろう材の溶融によってかしめが緩み、ブラケットが位置ずれすることがあるが、本発明では、ブラケットをエンドプレートに溶接しているので、ろう材が溶融してもブラケットの位置ずれを抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、ろう付け前のブラケットをエンドプレートに溶接するようにしたので、ブラケットのろう付けが完了するまでに位置ずれするのを抑制することができ、熱交換器の品質を安定させることができる。
【００２２】
また、ブラケットに溶接ビードが流れ込む凹部を形成したので、溶接ビードがブラケット及びエンドプレートの表面から盛り上がる量を減少させることができ、例えば車両に熱交換器を取り付ける際に溶接ビードが車両側の部材と干渉するのを回避できる。
【００２３】
また、溶接中に形成される溶接ビードが凹部の深い側へ案内されるので、溶接ビードの盛り上がり量をより一層減少させることができる。
【００２４】
第２の発明によれば、凹部がブラケットを補強するための補強部であるので、溶接ビードが流れ込む凹部と補強部とを共通にしてブラケットの製造を容易にすることができる。
【００２５】
第３の発明によれば、凹部を有するブラケットをプレス成形品としたので、成形を容易に行うことができ、コスト低減を図ることができる。
【００２６】
第４、５の発明によれば、ろう付け面にろう材がクラッドされている場合であっても、ブラケットの位置ずれを抑制することができ、強固なろう付けと品質の安定化とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態にかかる熱交換器の正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】ブラケットの正面図である。
【図４】ブラケットの側面図である。
【図５】ブラケットの背面図である。
【図６】ブラケットの溶接途中を示す図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態にかかる熱交換器１の正面図である。熱交換器１は、自動車に搭載される車両用空調装置（図示せず）の冷凍サイクルの一要素である凝縮器を構成するものである。熱交換器１は、自動車の前部に設けられたエンジンルーム前端部の車体側部材に取り付けられて使用される。
【００３０】
熱交換器１は、コア２と、左側及び右側ヘッダタンク３，４と、上側及び下側ブラケット５，５，６，６と、レシーバタンク７とを備えている。コア２は、上下方向に積層されたチューブ１０及びフィン１１と、チューブ１０及びフィン１１の積層方向の両外端部（上下両端部）にそれぞれ設けられた上側及び下側エンドプレート１２，１３とを備えている。上側エンドプレート１２の下面にはフィン１１が隣接しており、また、下側エンドプレート１３の上面にはフィン１１が隣接している。
【００３１】
チューブ１０は、アルミニウム合金製であり、外部空気の通過方向（車両取り付け状態で前後方向）に長い断面形状を有し、左右方向に延びる偏平チューブである。フィン１１は、アルミニウム合金製の薄板材からなり、外部空気の通過方向から見て左右方向に連続する波型をなすコルゲートフィンである。チューブ１０とフィン１１との一方の表面には、ろう材がクラッドされており、このろう材によってチューブ１０とフィン１１とがろう付けされている。
【００３２】
上側エンドプレート１２は、アルミニウム合金製の板材をプレス成形してなるものであり、図２に示すように上方に開放する略コ字状断面を有し、左右方向に延びている。すなわち、上側エンドプレート１２は、コア２の上部のフィン１１に沿って延び、該フィン１１にろう付けされる接合板部１２ａと、接合板部１２ａの両側縁部から上方へ延びる一対の側板部１２ｃ，１２ｃとを備えている。図１に示すように、側板部１２ｃ，１２ｃの左右両端部は、ヘッダタンク３，４の外面にろう付けされている。
【００３３】
下側エンドプレート１３は、アルミニウム合金製の板材をプレス成形してなるものであり、下方に開放する略コ字状断面を有し、左右方向に延びている。下側エンドプレート１３も、図示しないが上側エンドプレート１２と同様に接合板部と一対の側板部とを有している。
【００３４】
上側及び下側エンドプレート１２，１３はろう材がクラッドされたクラッド材で構成されている。ろう材は、上側及び下側エンドプレート１２，１３の側板部１２ｃ，１２ｃにおける互いに対向する面と、接合板部１２ａにおけるフィン１１と反対側の面とにクラッドされている。これらろう材がクラッドされた面は、上側ブラケット５とのろう付け面である。
【００３５】
左側ヘッダタンク３は、アルミニウム合金製の板材からなり、上下方向に延びる円筒状に形成されてコア２の左側に配置されている。チューブ１０の左端部が左側ヘッダタンク３に挿入されて連通している。チューブ１０の左端部と左側ヘッダタンク３とはろう付けされている。
【００３６】
左側ヘッダタンク３には、熱交換器１に外部から冷媒を流入させるための冷媒流入管Ａと、熱交換器１内の冷媒を外部に排出させるための冷媒排出管Ｂとが接続されている。また、左側ヘッダタンク３の外面には、冷媒流入管Ａ及び冷媒排出管Ｂを支持するサポートＣがろう付けされている。
【００３７】
右側ヘッダタンク４は、左側ヘッダタンク３と同様にアルミニウム合金を成形してなるものである。チューブ１０の右端部が右側ヘッダタンク４に挿入されて連通している。右側ヘッダタンク４には、上記レシーバタンク７が取り付けられている。
【００３８】
上側ブラケット５，５は、アルミニウム合金製の１枚の板材をプレス成形してなるプレス成形品であり、上側エンドプレート１２の左右両側にそれぞれろう付けされている。各上側ブラケット５は、熱交換器１の完成状態では上記のように上側エンドプレート１２にろう付けされているが、完成状態となる前、即ち、ろう付けの前には、詳細は後述するが溶接によって仮固定されている。
【００３９】
上側ブラケット５，５は、同じものなので、左側のブラケット５について詳しく説明する。図３〜図５に示すように、上側ブラケット５は、水平板部３０と、縦板部３１と、右板部３２と、左板部３３とを有している。水平板部３０は、上側エンドプレート１２の接合板部１２ａに沿って左右方向に長く延びる矩形状に形成されており、該接合板部１２ａにろう付けされる。水平板部３０の前後方向（外部空気の通過方向）の寸法は、上側エンドプレート１２の側板部１２ｃ，１２ｃの離間寸法と略同じに設定されている。
【００４０】
縦板部３１は、水平板部３０の後縁部から上方へ向かい、かつ、左右方向に延びており、縦板部３１と水平板部３０とのなす角度は略直角である。縦板部３１の左右方向の寸法は、水平板部３０の左右方向の寸法と略同じに設定されている。縦板部３１の上側は、上側エンドプレート１２の側板部１２ｃよりも上方へ突出している。縦板部３１における上側エンドプレート１２よりも上方へ突出した部分が車体側部材に取り付けられる一方、縦板部３１における側板部１２ｃの上端部よりも下側は、該側板部１２ｃに沿って延び、該側板部１２ｃにろう付けされるようになっている。
【００４１】
右板部３２は、水平板部３０の右縁部と、縦板部３１の右縁部とを繋ぐように上下方向に延びており、縦板部３１とのなす角度は略直角となっている。図２に示すように、右板部３２の下部は、上部に比べて幅広に形成された幅広部３２ａとされており、幅広部３２ａは上側エンドプレート１２の側板部１２ｃにろう付けされるようになっている。
【００４２】
左板部３３は、水平板部３０の左縁部と、縦板部３１の左縁部とを繋ぐように上下方向に延びており、右板部３２と同様に、縦板部３１とのなす角度は略直角で、図４に示すように、下部には幅広部３３ａが形成され、上側エンドプレート１２の側板部１２ｃにろう付けされている。
【００４３】
上記縦板部３１、右板部３２及び左板部３３により、正面に開放する略コ字状断面が形成されている。また、水平板部３０、右板部３２及び左板部３３により、上方に開放する略コ字状断面が形成されている。
【００４４】
図３及び図５に示すように、縦板部３１の上側には、取付孔３４が厚み方向に貫通するように形成されている。この取付孔３４には、上側ブラケット５を車体側部材に締結するための締結部材（例えばボルト等）が挿通するようになっている。
【００４５】
また、縦板部３１の後面における取付孔３４よりも下方には、前側へ窪む凹部３５が形成されている。凹部３５は、上側ブラケット５を上側エンドプレート１２に溶接する際に形成される溶接ビード４０を流れ込ませるためのものである。
【００４６】
凹部３５は、上側ブラケット５の水平板部３０を上側エンドプレート１２の接合板部１２ａに接触させた状態（図２に示す正規の取付位置とした状態）で、側板部１２ｃの上端部よりも上方に位置し、かつ、該凹部３５の内面が側板部１２ｃの上端部近傍に位置するように、その形成位置が設定されている。
【００４７】
図５に示すように、凹部３５は、縦板部３１の左右方向に長く形成されており、これにより、縦板部３１の広い範囲を補強することが可能となっている。すなわち、凹部３５は上側ブラケット５の補強部としても機能する。
【００４８】
図２に示すように、凹部３５の底面３５ａは略上下方向に平坦に延びており、略矩形状である。また、凹部３５の内面のうち、下側に位置する面３５ｂは、溶接ビード４０を凹部３５の深い側（底面３５ａ側）へ案内するための案内面である。この案内面３５ｂは、底面３５ａから離れるほど下に位置するように傾斜して延びており、案内面３５ｂの下端部は、上側エンドプレート１２の側板部１２ｃの上端部に近接している。案内面３５ｂを傾斜させることで、凹部３５が下に向かって次第に浅くなる形状となる。
【００４９】
尚、下側ブラケット６，６における下側エンドプレート１３へのろう付け部分については、上側ブラケット５，５と略同様に構成されているので説明を省略する。下側ブラケット６，６の車体側部材への固定部分は、車体側部材の形状に合わせて成形すればよく、上側ブラケット５，５と異なる形状であってもよいし、図１に示すように同じ形状であってもよい。
【００５０】
次に、熱交換器１の製造要領について説明する。
【００５１】
まず、チューブ１０及びフィン１１を交互に積層し、積層方向の外端部に上側及び下側エンドプレート１２，１３を配置した後、チューブ１０、フィン１１及びエンドプレート１２，１３を結束具（図示せず）を用いて積層方向に結束する。また、左側及び右側ヘッダタンク３，４をコア２に組み付けるとともに、冷媒流入管Ａ、冷媒排出管Ｂ、サポートＣ及びレシーバタンク７を左側及び右側ヘッダタンク３，４に組み付ける。
【００５２】
さらに、上側ブラケット５，５及び下側ブラケット６，６を上側及び下側エンドプレート１２，１３に組み付ける。詳しく説明すると、上側ブラケット５の水平板部３０側を上側エンドプレート１２の側板部１２ｃ，１２ｃ間に挿入し、水平板部３０を上側エンドプレートの接合板部１２ａに接触させる（図６参照）。
【００５３】
この状態で上側ブラケット５を上側エンドプレート１２に溶接する。溶接時には、同図に示すように、上側ブラケット５の凹部３５が上に開放するように各部品を配置する。そして、溶接ワイヤー６０を上側エンドプレート１２の側板部１２ｃの上部近傍から上側ブラケット６側に向けて移動させていく。溶接工程中に形成される溶接ビード４０の近傍には上側ブラケット５の凹部３５が上に開放した状態で位置しているので、溶接ビード４０は重力によって凹部３５に流れ込むように形成される。このとき、凹部３５の内面には案内面３５ｂが設けられているので、溶接ビード４０は案内面３５ｂ上を流れて凹部３５の深い側へ案内される。加えて、溶接ワイヤー６０の進む方向が凹部３５の深い側へ向かう方向となっているので、溶接ビード４０はこのことによっても凹部３５の深い側へ流れていく。その結果、溶接ビード４０の大部分は凹部３５内に形成されることになる。このようにして上側ブラケット５を上側エンドプレート１２に仮固定しておく。
【００５４】
下側ブラケット６も同様にして下側エンドプレート１３に仮固定する。
【００５５】
溶接は自動溶接機を用いて行ってもよいし、作業者が直接行ってもよい。
【００５６】
その後、ろう付け用の炉内に搬送してろう材の溶融温度まで加熱する。搬送時には上側及び下側ブラケット５，６が振動することがあるが、上述のように上側及び下側エンドプレート１２，１３に仮固定されているので、位置ずれが抑制される。また、熱変形等による上側及び下側ブラケット５，６の位置ずれも抑制される。
【００５７】
また、上側エンドプレート１２にクラッドされているろう材が溶融することになるが、このとき、上側ブラケット５、５は上側エンドプレート１２に溶接されているので、特許文献２のかしめ固定の場合のように固定が緩くなることはなく、上側ブラケット５，５の位置ずれが抑制される。下側ブラケット６，６も同様である。
【００５８】
そして、炉内から搬出してろう材が固化すると各部がろう付けされた熱交換器１が得られる。
【００５９】
以上説明したように、この実施形態にかかる熱交換器１は、ろう付け前の上側及び下側ブラケット５，６を上側及び下側エンドプレート１２，１３に溶接するようにしたので、上側及び下側ブラケット５，６のろう付けが完了するまでに位置ずれするのを抑制することができ、熱交換器１の品質を安定させることができる。
【００６０】
また、上側及び下側ブラケット５，６に溶接ビード４０が流れ込む凹部３５を形成したので、溶接ビード４０が上側及び下側ブラケット５，６及び上側及び下側エンドプレート１２，１３の表面から盛り上がる量を減少させることができる。この実施形態では特に熱交換器１の厚み方向（外部空気の通過方向）への盛り上がり量が減少する。これにより、車両に熱交換器１を取り付ける際に溶接ビード４０が車両側部材と干渉するのを回避できる。
【００６１】
また、溶接中に形成される溶接ビード４０が案内面３５ｂによって凹部３５の深い側へ案内されるので、溶接ビード３５の盛り上がり量をより一層減少させることができる。
【００６２】
また、凹部３５が上側ブラケット５を補強するための補強部であるので、溶接ビード４０が流れ込む凹部３５と補強部とを共通にして上側ブラケット５の構造を簡素化でき、製造を容易にすることができる。
【００６３】
また、凹部３５を有する上側ブラケット５をプレス成形品としたので、成形を容易に行うことができ、コスト低減を図ることができる。
【００６４】
また、上側及び下側エンドプレート１２，１３のろう付け面にろう材がクラッドされている場合に、上側及び下側ブラケット５，６を予め溶接しておくことでろう材が溶融しても該ブラケット５，６の位置ずれを抑制することができ、強固なろう付けと品質の安定化とを両立できる。
【００６５】
尚、上記実施形態では、エンドプレート１２，１３にろう材をクラッドするようにしているが、これに限らず、ブラケット５，６にろう材をクラッドするようにしてもよい。
【００６６】
また、上側ブラケット５，５と下側ブラケット６，６の一方を省略してもよい。
【００６７】
また、本発明は、凝縮器以外にもラジエータ等の熱交換器に適用することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、熱交換器１を車両に取り付けるようにしているが、車両以外のものに固定するようにしてもよい。つまり、熱交換器１を取り付けることのできる各種取付部材に取り付けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上説明したように、本発明にかかる熱交換器は、例えば自動車に取り付けられる凝縮器等に適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１          熱交換器
２          コア
３，４      ヘッダタンク
５，６      ブラケット
１０        チューブ
１１        フィン
１２，１３  エンドプレート
３５        凹部
３５ａ      底面
３５ｂ      案内面
４０        溶接ビード
【図１】
0005918944.tif 000002
【図２】
0005918944.tif 000003
【図３】
0005918944.tif 000004
【図４】
0005918944.tif 000005
【図５】
0005918944.tif 000006
【図６】
0005918944.tif 000007