(57)【要約】【課題】  工数を増加させること無く、良好な挿入孔へのチューブの挿入性を確保すると共に、板状フィンとチューブとの密着性に優れる熱交換器、熱交換器の製造方法および熱交換器用板状フィンを提供する。【解決手段】  バーリング部１１２を有する挿入孔１１１が複数形成され、所定間隔で複数積層される板状フィン１１０と、挿入孔１１１に挿入される複数のチューブ１２０とを有し、バーリング部１１２とチューブ１２０とがろう接されて成る熱交換器において、板状フィン１１０の少なくともバーリング部１１２は、ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、バーリング部１１２を挿入孔１１１側に変位させる複数の金属材層から形成されるようにする。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーリング部（１１２）を有する挿入孔（１１１）が複数形成され、所定間隔で複数積層される板状フィン（１１０）と、
前記挿入孔（１１１）に挿入される複数のチューブ（１２０）とを有し、
前記バーリング部（１１２）と前記チューブ（１２０）とがろう接されて成る熱交換器において、
前記板状フィン（１１０）の少なくとも前記バーリング部（１１２）は、前記ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させる複数の金属材層から形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記金属材層は、心材（１１０Ａ）と、前記心材（１１０Ａ）の一方の面にクラッドされるろう接材（１１０Ｂ）とから成ることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ろう接材（１１０Ｂ）が設けられる面に対して反対側となる面には、前記チューブ（１２０）に対して犠牲腐食作用を果たす犠牲腐食材（１１０Ｃ）が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記金属材層は、心材（１１０Ａ）と、前記心材（１１０Ａ）の表裏面のそれぞれにクラッドされる第１ろう接材（１１０Ｂ）、第２ろう接材（１１０Ｄ）とから成ることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる方向は、前記板状フィン（１１０）の圧延方向と等しいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記チューブ（１２０）は、扁平状断面を成しており、
前記バーリング部（１１２）は、前記扁平状断面の長辺に対応する前記挿入孔（１１１）の２辺に形成されており、
前記挿入孔（１１１）の前記扁平状断面の長手方向端部側に対応する部位には、前記チューブ（１２０）の位置決めを行う位置決め部（１１３）が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記挿入孔（１１１）の周縁には、反挿入孔側に切欠かれる２つの切欠き部（１１４）が形成され、
前記バーリング部（１１２）は、前記２つの切欠き部（１１４）の間で、前記切欠き部（１１４）の底部同士を繋ぐ接続線（１１２ａ）を基点として形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項８】
複数の前記チューブ（１２０）が並ぶ方向の前記板状フィン（１１０）の辺部には、この辺部に沿って延びるリブ（１１５）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項９】
前記バーリング部（１１２）は、前記挿入孔（１１１）の周縁で対向するように設けられており、
それぞれのバーリング部（１１２）には、その立上りの高さが対向する側に対して高くなる部位が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる部位近傍、あるいは前記基点の近傍には、除肉部（１１６）が形成されたことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記バーリング部（１１２）は、前記挿入孔（１１１）側に配置される第１金属材層（１１０Ａ）と、
反挿入孔側に配置されて、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるように、前記第１金属材層（１１０Ａ）に浸透して膨潤させる第２金属材層（１１０Ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記バーリング部（１１２）は、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるように、バイメタル効果を発揮する熱膨張率の異なる複数の前記金属材層（１１０Ａ１、１１０Ａ２）を備えることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１３】
バーリング部（１１２）を有する挿入孔（１１１）が複数形成された板状フィン（１１０）を所定間隔で複数積層し、
前記挿入孔（１１１）に複数のチューブ（１２０）を挿入して、
前記バーリング部（１１２）と前記チューブ（１２０）とをろう接する熱交換器の製造方法であって、
前記板状フィン（１１０）の少なくとも前記バーリング部（１１２）を、複数の金属材層から形成して、前記ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、前記挿入孔（１１１）側に変位するように準備しておき、
前記挿入孔（１１１）に前記チューブ（１２０）を挿入した後に、前記バーリング部（１１２）を変位させて前記チューブ（１２０）に接触させて、前記ろう接を行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項１４】
前記バーリング部（１１２）は、前記チューブ（１２０）を前記挿入孔（１１１）に挿入する時に、前記チューブ（１２０）との間に隙間が形成されるように準備されていることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１５】
前記挿入孔（１１１）への前記チューブ（１２０）の挿入を常温下にて行うことを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１６】
前記バーリング部（１１２）は、前記挿入孔（１１１）側に配置される第１金属材層（１１０Ａ）と、
反挿入孔側に配置されて、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるように、前記第１金属材層（１１０Ａ）に浸透して膨潤させる第２金属材層（１１０Ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１７】
前記バーリング部（１１２）は、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるようにバイメタル効果を発揮する熱膨張率の異なる複数の前記金属材層（１１０Ａ１、１１０Ａ２）を備えることを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１８】
複数のチューブ（１２０）挿入用の挿入孔（１１１）にバーリング部（１１２）が設けられた熱交換器用板状フィンであって、
少なくとも前記バーリング部（１１２）は、複数の金属材層から形成されると共に、
前記ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、前記挿入孔（１１１）側に変位することを特徴とする熱交換器用板状フィン。
【請求項１９】
前記金属材層は、心材（１１０Ａ）と、前記心材（１１０Ａ）の一方の面にクラッドされるろう接材（１１０Ｂ）とから成ることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２０】
前記ろう接材（１１０Ｂ）が設けられる面に対して反対側となる面には、前記チューブ（１２０）に対して犠牲腐食作用を果たす犠牲腐食材（１１０Ｃ）が設けられたことを特徴とする請求項１９に記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２１】
前記金属材層は、心材（１１０Ａ）と、前記心材（１１０Ａ）の表裏面のそれぞれにクラッドされる第１ろう接材（１１０Ｂ）、第２ろう接材（１１０Ｄ）とから成ることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２２】
前記バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる方向は、自身の圧延方向と等しいことを特徴とする請求項１８〜請求項２１のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２３】
前記チューブ（１２０）は、扁平状断面を成すものであって、
前記バーリング部（１１２）は、前記扁平状断面の長辺に対応する前記挿入孔（１１１）の２辺に形成されており、
前記挿入孔（１１１）の前記扁平状断面の長手方向端部側に対応する部位には、前記チューブ（１２０）の位置決めを行う位置決め部（１１３）が形成されたことを特徴とする請求項１８〜請求項２２のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２４】
前記挿入孔（１１１）の周縁には、反挿入孔側に切欠かれる２つの切欠き部（１１４）が形成され、
前記バーリング部（１１２）は、前記２つの切欠き部（１１４）の間で、前記切欠き部（１１４）の底部同士を繋ぐ接続線（１１２ａ）を基点として形成されたことを特徴とする請求項１８〜請求項２３のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２５】
複数の前記チューブ（１２０）が並ぶ方向の辺部には、この辺部に沿って延びるリブ（１１５）が設けられたことを特徴とする請求項１８〜請求項２４のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２６】
前記バーリング部（１１２）は、前記挿入孔（１１１）の周縁で対向するように設けられており、
それぞれのバーリング部（１１２）には、その立上りの高さが対向する側に対して高くなる部位が形成されたことを特徴とする請求項１８〜請求項２５のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２７】
前記バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる部位近傍、あるいは前記基点の近傍には、除肉部（１１６）が形成されたことを特徴とする請求項２０〜請求項２２のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２８】
前記バーリング部（１１２）は、前記挿入孔（１１１）側に配置される第１金属材層（１１０Ａ）と、
反挿入孔側に配置されて、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるように、前記第１金属材層（１１０Ａ）に浸透して膨潤させる第２金属材層（１１０Ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１８〜請求項２７のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【請求項２９】
前記バーリング部（１１２）は、前記バーリング部（１１２）を前記挿入孔（１１１）側に変位させるようにバイメタル効果を発揮する熱膨張率の異なる複数の前記金属材層（１１０Ａ１、１１０Ａ２）を備えることを特徴とする請求項１８〜請求項２７のいずれか１つに記載の熱交換器用板状フィン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数積層される板状フィンに複数のチューブが挿通されて成る熱交換器、その熱交換器の製造方法およびその熱交換器に用いられる板状フィンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、複数積層される板状フィンの挿通孔にチューブ（特許文献１中では扁平状熱交換管）が挿通されて成る熱交換器が知られている。この熱交換器においては、挿通孔の開口縁の対向する２辺に起立片が形成されており、一方の起立片はその起立点から他方の起立片側に向かって屈曲されると共に、その先端が起立点より外方側に位置するようになっている。
【０００３】
そして、屈曲形成された起立片の先端をチューブの挿通方向に押圧して、屈曲部を外方側へ変形させた状態で挿通孔にチューブを挿通し、その後に押圧力を解除することにより、起立片とチューブとを密着させるようにしている。
【０００４】
更に、板状フィンあるいはチューブの少なくとも一方の表面に設けられたろう材によって、板状フィンおよびチューブが互いにろう付けされるようにしている。
【０００５】
これにより、板状フィンとチューブとの密着性を良好にすると共に、組立ての容易な熱交換器としている。
【特許文献１】特開平１０−６２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の熱交換器においては、組付け時に起立片を変形させるための押圧力の付加およびその解除を必要としており、工数が増加する。また押圧力付加の方法については具体的な記述は無く、現実性に欠けるように思われる。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、工数を増加させること無く、良好な挿入孔へのチューブの挿入性を確保すると共に、板状フィンとチューブとの密着性に優れる熱交換器、熱交換器の製造方法および熱交換器用板状フィンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、バーリング部（１１２）を有する挿入孔（１１１）が複数形成され、所定間隔で複数積層される板状フィン（１１０）と、挿入孔（１１１）に挿入される複数のチューブ（１２０）とを有し、バーリング部（１１２）とチューブ（１２０）とがろう接されて成る熱交換器において、板状フィン（１１０）の少なくともバーリング部（１１２）は、ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、バーリング部（１１２）を挿入孔（１１１）側に変位させる複数の金属材層から形成されていることを特徴としている。
【００１０】
これにより、挿入孔（１１１）へチューブ（１２０）が挿入される際の温度下において、チューブ（１２０）とバーリング部（１１２）との間に隙間が形成されるようにしておく、あるいは両者が接触するレベルにしておくことで、チューブ（１２０）の挿入性を向上できる。そして、ろう接時においてバーリング部（１１２）は、チューブ（１２０）側に積極的に接触あるいは密着されるので、確実なろう接を行うことができる。このように、従来技術の項で説明したような工数（押圧力の付加、解除）の増加を伴うこと無く、良好なチューブ（１２０）の挿入性およびろう接性を確保することができる。
【００１１】
請求項１に記載の発明おける金属材層は、請求項２に記載の発明のように、心材（１１０Ａ）と、心材（１１０Ａ）の一方の面にクラッドされるろう接材（１１０Ｂ）とから成るようにすることができる。
【００１２】
そして、請求項３に記載の発明のように、ろう接材（１１０Ｂ）が設けられる面に対して反対側となる面に、チューブ（１２０）に対して犠牲腐食作用を果たす犠牲腐食材（１１０Ｃ）が設けられるようにすれば、チューブ（１２０）側の腐食を抑制して、チューブ（１２０）からの内部流体の洩れに至る寿命を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明における金属材層は、請求項４に記載の発明のように、心材（１１０Ａ）と、心材（１１０Ａ）の表裏面のそれぞれにクラッドされる第１ろう接材（１１０Ｂ）、第２ろう接材（１１０Ｄ）とから成るようにしても良い。
【００１４】
これにより、ろう接時にチューブ（１２０）とバーリング部（１１２）とが接合される部位に対して、より近接した部位からろう接材（１１０Ｄ）を供給できることになるので、更にろう付け性を向上できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる方向は、板状フィン（１１０）の圧延方向と等しいことを特徴としている。
【００１６】
これにより、バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる方向と圧延によるフィン（１１０）の金属結晶粒の方向とが同一方向となり、バーリング部（１１２）の変位方向の剛性を低下でき、バーリング部（１１２）をよりスムースに変位させることができるようになる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、チューブ（１２０）は、扁平状断面を成しており、バーリング部（１１２）は、扁平状断面の長辺に対応する挿入孔（１１１）の２辺に形成されており、挿入孔（１１１）の扁平状断面の長手方向端部側に対応する部位には、チューブ（１２０）の位置決めを行う位置決め部（１１３）が形成されたことを特徴としている。
【００１８】
これにより、位置決め部（１１３）を挿入孔（１１１）の中心ライン上に設置することで、２辺のバーリング部（１１２）とチューブ（１２０）との距離を均一にすることができるので、２辺のバーリング部（１１２）の両者を確実にチューブ（１２０）に接触させることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、挿入孔（１１１）の周縁には、反挿入孔側に切欠かれる２つの切欠き部（１１４）が形成され、バーリング部（１１２）は、２つの切欠き部（１１４）の間で、切欠き部（１１４）の底部同士を繋ぐ接続線（１１２ａ）を基点として形成されたことを特徴としている。
【００２０】
これにより、バーリング部（１１２）の実質の長さを長くでき、チューブ（１２０）への接触性あるいは密着性をより高めることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、複数のチューブ（１２０）が並ぶ方向の板状フィン（１１０）の辺部には、この辺部に沿って延びるリブ（１１５）が設けられたことを特徴としている。
【００２２】
これにより、板状フィン（１１０）の全体を複数の金属材層で形成した場合でも、ろう接時にバーリング部（１１２）以外の一般部、あるいはフィン（１１０）全体における変位を積極的に抑制することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明では、バーリング部（１１２）は、挿入孔（１１１）の周縁で対向するように設けられており、それぞれのバーリング部（１１２）には、その立上りの高さが対向する側に対して高くなる部位が形成されたことを特徴としている。
【００２４】
これにより、バーリング部（１１２）の立上りの高さが高い部位は、バーリング部（１１２）の変位が大きく得られ、確実にチューブ（１２０）に接触あるいは密着し、少なくともその部位を起点にして、ろう接材（１１０Ｂ）が毛細管現象によってチューブ（１２０）とバーリング部（１１２）との隙間部（１３０）に回り込むので、確実にろう接を行うことができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明では、バーリング部（１１２）の立上る点が繋がる部位近傍、あるいは基点の近傍には、除肉部（１１６）が形成されたことを特徴としている。
【００２６】
これにより、バーリング部（１１２）の立上る点、あるいは基点における剛性を低下させることができるので、チューブ（１２０）挿入時のバーリング部（１１２）が、チューブ（１２０）に接触する寸法関係であっても、バーリング部（１２０）を容易に変形させることができ、チューブ（１２０）挿入時の抵抗を低減できる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明では、バーリング部（１１２）は、挿入孔（１１１）側に配置される第１金属材層（１１０Ａ）と、反挿入孔側に配置されて、バーリング部（１１２）を挿入孔（１１１）側に変位させるように、第１金属材層（１１０Ａ）に浸透して膨潤させる第２金属材層（１１０Ｂ）とを含むことを特徴としている。
【００２８】
これにより、ろう接時においてバーリング部（１１２）をチューブ（１２０）側に積極的に接触あるいは密着させることができる。
【００２９】
また、請求項１２に記載の発明のように、バーリング部（１１２）は、バーリング部（１１２）を挿入孔（１１１）側に変位させるようにバイメタル効果を発揮する熱膨張率の異なる複数の金属材層（１１０Ａ１、１１０Ａ２）を備えるようにしても良い。
【００３０】
請求項１３に記載の発明では、バーリング部（１１２）を有する挿入孔（１１１）が複数形成された板状フィン（１１０）を所定間隔で複数積層し、挿入孔（１１１）に複数のチューブ（１２０）を挿入して、バーリング部（１１２）とチューブ（１２０）とをろう接する熱交換器の製造方法であって、板状フィン（１１０）の少なくともバーリング部（１１２）を、複数の金属材層から形成して、ろう接時の温度に至るまでの温度上昇に伴って、挿入孔（１１１）側に変位するように準備しておき、挿入孔（１１１）にチューブ（１２０）を挿入した後に、バーリング部（１１２）を変位させてチューブ（１２０）に接触させて、ろう接を行うことを特徴としている。
【００３１】
これにより、請求項１に記載の熱交換器（１００）の製造方法とすることができる。
【００３２】
請求項１４に記載の発明では、バーリング部（１１２）は、チューブ（１２０）を挿入孔（１１１）に挿入する時に、チューブ（１２０）との間に隙間が形成されるように準備されていることを特徴としている。
【００３３】
これにより、チューブ（１２０）を挿入孔（１１１）に挿入する時の作業性を向上させることができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明において、請求項１５に記載の発明では、挿入孔（１１１）へのチューブ（１２０）の挿入を常温下にて行うことを特徴としている。
【００３５】
これにより、特別な温度設定を不要として、容易にチューブ（１２０）の挿入が可能となる。
【００３６】
請求項１６に記載の発明では、バーリング部（１１２）は、挿入孔（１１１）側に配置される第１金属材層（１１０Ａ）と、反挿入孔側に配置されて、バーリング部（１１２）を挿入孔（１１１）側に変位させるように、第１金属材層（１１０Ａ）に浸透して膨潤させる第２金属材層（１１０Ｂ）とを含むことを特徴としている。
【００３７】
これにより、請求項１１に記載の熱交換器（１００）の製造方法とすることができる。
【００３８】
請求項１７に記載の発明では、バーリング部（１１２）は、バーリング部（１１２）を挿入孔（１１１）側に変位させるようにバイメタル効果を発揮する熱膨張率の異なる複数の金属材層（１１０Ａ１、１１０Ａ２）を備えることを特徴としている。
【００３９】
これにより、請求項１２に記載の熱交換器（１００）の製造方法とすることができる。
【００４０】
請求項１８〜請求項２９に記載の発明は、複数のチューブ（１２０）挿入用の挿入孔（１１１）にバーリング部（１１２）が設けられた熱交換器用板状フィンに関するものであり、それぞれ上記請求項１〜請求項１２に記載の熱交換器に提供されて、本質的に同一の技術的意義をもたらすものである。
【００４１】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す図面に基づいて説明する。尚、図１は熱交換器１００を示す分解斜視図、図２はチューブ１２０を示す正面図、図３（ａ）はプレートフィン１１０を示す正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ部を示す断面図、図４は図３（ｂ）のバーリング部１１２を示す拡大断面図、図５は熱交換器１００の製造工程を示す概略ブロック図、図６はプレートフィン１１０とチューブ１２０とのろう付け状態を示す断面図である。
【００４３】
本実施形態の熱交換器１００は、家庭用給湯器のヒートポンプサイクル内に配設され、外気から吸熱する空気熱交換器（蒸発器）に適用したものである。熱交換器１００は、図１、図２に示すように、所定間隔で複数積層されるプレートフィン（本発明の板状フィンに対応）１１０の挿入孔１１１に、複数のチューブ１２０が挿入（貫通）され、熱交換部と成るコア部１０１を形成しており、チューブ１２０の長手方向の両端部が一対のヘッダタンク１４１、１４２のチューブ孔１４３に接続されて形成されている。
【００４４】
尚、チューブ１２０は、内部に複数の円形状の流路１２１を有しており、押出し成形によって、断面扁平状（例えば厚さｄが１ｍｍで長手方向寸法が２３ｍｍ）に形成されている。また、ヘッダタンク１４１、１４２は、例えば押出し成形による筒状部材の長手方向両端部にキャップ１４４が設けられて形成されており、それぞれの内部空間に連通する冷媒入口部１５１、冷媒出口部１５２が設けられている。
【００４５】
上記各部材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、熱交換器１００の形状に組立てられた後に、所定の部材（ここではプレートフィン１１０、ヘッダタンク１４１、１４２）の表面に予め設けられたろう材によって、一体的にろう付け（ろう接）されている。
【００４６】
そして、ヒートポンプサイクル内の冷媒は、冷媒入口部１５１からヘッダタンク１４１内に流入し、各チューブ１２０に分配されて流れ、その後にヘッダタンク１４２にて集合されて、冷媒出口部１５２から流出する。冷媒は、チューブ１２０（コア部１０１）を流通する際に、外部空気との間で熱交換され、外部空気から吸熱する。
【００４７】
本実施形態の熱交換器１００においては、チューブ１２０に対するプレートフィン１１０の接合構造に特徴を持たせており、以下、その詳細について図３、図４を用いて説明する。
【００４８】
プレートフィン（以下、フィン）１１０は、薄肉の帯板部材であり、その長手方向に並ぶように複数の挿入孔１１１が設けられている（図１）。挿入孔１１１はチューブ１２０の断面形状（図２）に対応するように扁平状に形成されている。挿入孔１１１の長辺に対応する２辺には互いに対向するようにバーリング部１１２がプレス加工によって形成されている。また、長手方向の端部側に対応する部位には半月状に縁立てられて互いに対向するように位置決め部１１３が、上記バーリング部１１２と同時にプレス加工によって形成されている。位置決め部１１４は、両バーリング部１１２間の中心位置に設けられて、その内側寸法は、チューブ１２０の扁平断面長手方向端部とほぼ接触する大きさとしている。
【００４９】
ここで、位置決め部１１３に隣接（挿入孔１１１の中心側）する部位には、反挿入孔側に延びるように切欠かれた切欠き部１１４が形成されており（１つの長辺に２つ、合計４つ）、上記バーリング部１１２は、２つの切欠き部１１４の間に設けられ、切欠き部１１４の底部同士を繋ぐ接続線１１２ａ（ここではバーリング部１１２の立上り点の繋がる線に対応）を基点として、縁立て高さがｈとなるように緩やかなＲ形状で形成されるようにしている。尚、接続線１１２ａの方向は、帯板材から成るフィン１１０の圧延方向（図３中矢印）と同一となるようにしている。
【００５０】
そして、バーリング部１１２の開口側（先端側）寸法Ｄは、チューブ１２０の厚さｄより広くなるように設定され、組付け段階において挿入孔１１１にチューブ１２０を挿入する際には（図４中の白矢印方向）、チューブ１２０の壁面１２２との間に隙間部１３０（（Ｄ−ｄ）／２）が形成されるようにしている。
【００５１】
尚、本実施形態では、上記各寸法として、縁立て高さｈ＝１．１８ｍｍ、Ｒ＝１．９８ｍｍ、開口側寸法Ｄ＝１．２ｍｍとしており、また、対向するバーリング部１１２の基点となる接続線１１２ａ間の寸法Ｌは４．９７ｍｍとしている。
【００５２】
更に、フィン１１０は、心材（本発明における第１金属材層に対応）１１０Ａと、その一方の面に予めクラッドされたろう材（本発明におけるろう接材、第２金属材層に対応）１１０Ｂとから成り、ろう材１１０Ｂは、バーリング部１１２の反挿入孔側の面に施されるようにしている。ここでは、心材１１０Ａの材質は、合金番号３００３（ＪＩＳ−Ｈ−４０００）としており（板厚０．０８ｍｍ）、また、ろう材１１０Ｂの材質は、合金番号４０４５（ＪＩＳ−Ｚ−３２６３）としている（板厚０．０２ｍ）。ろう材１１０Ｂ（４０４５）には、心材１１０Ａに対して珪素（Ｓｉ）が多く含有されており、熱膨張率は心材１１０Ａと異なる。ろう材１１０Ｂの熱膨張率は、芯材１１０Ａより小さい。
【００５３】
この実施形態では、ろう材１１０Ｂが溶融温度近くに達すると、ろう材１１０Ｂの組成に含まれる金属が芯材１１０Ａ内に浸透、あるいは拡散してゆき、芯材１１０Ａを膨潤させる。この結果、芯材１１０Ａのうち、ろう材１１０Ｂに近い側が大きく膨潤して、芯材１１０Ａがその全体としてろう材１１０Ｂを設けていない側へ反るようにして変形する。即ち、フィン１１０は、常温からろう付け温度へ向けて温度が上昇すると不可逆の変形を示す。バーリング部１１２は、その不可逆の変形方向と逆方向に向けてフィン材１１０を部分的に切り起こして機械的に塑性変形を与えることによって形成される。このため、温度変化に伴う不可逆の変形が、上記機械的な塑性変形を復元する方向に向けてバーリング部１１２を変形させる。即ち、バーリング部１１２は、２つの金属材（心材１１０Ａとろう材１１０Ｂ）から断面が層状となるように形成されるようにしている。
【００５４】
よって、バーリング部１１２は、後述するろう付け時のろう付け温度に至るまでの温度上昇によって、図３中の矢印に示すように、挿入孔１１１側に変位する（開口側寸法Ｄが寸法Ｅまで小さくなる）。尚、本実施形態では、上記バーリング部１１２の形状設定および各部の材質設定により、ろう付け時の温度（後述する６００℃）で開口側寸法Ｅは、チューブ１２０の厚さ寸法ｄより小さくなるようにしている（開口部寸法Ｅ＝０．８ｍｍ）。
【００５５】
次に、上記熱交換器１００の製造方法について図５を用いて簡単に説明する。まず、上記で説明したフィン１１０をプレス加工で成形し、チューブ１２０を押出し加工で成形し、それぞれ単品状態で準備しておく。また、ヘッダタンク１４１、１４２を押出し加工で成形し、その側壁にチューブ孔１４３をあけた後に、キャップ１４４、冷媒入口部１５１、冷媒出口部１５２を各ヘッダタンク１４１、１４２にそれぞれ組付けて、かしめ等で仮固定しておく。
【００５６】
その後に、フィン１１０を所定枚数積層して、位置決め部１１３をガイドにして、各挿入孔１１１にチューブ１２０を挿入（貫通させて）して、コア部１０１として組立てる。そして、チューブ１２０の長手方向両端部をヘッダタンク１４１、１４２のチューブ孔１４３に嵌合させて、熱交換器１００の組立て体とする。
【００５７】
更に、この組立て体の表面にフラックス（例えばフルオロアルミン酸カリウム等の非腐食性フラックス）を塗布して、不活性ガス（例えば窒素）雰囲気のろう付け炉内に投入する。炉内温度は約６００℃であり、投入時間は約１時間である。
【００５８】
このろう付け時において、フィン１１０のバーリング部１１２は、上記で説明した芯材１１０Ａの膨潤によって、図６に示すように、チューブ１２０の壁面１２２に接触あるいは密着し（図６中の矢印）、フィン１１０にクラッドされたろう材１１０Ｂ（図４）がバーリング部１１２の先端部と壁面１２２との間に回り込み、フィレットを形成して、ろう付けが成されることになる。ヘッダタンク１４１、１４２とチューブ１２０、また、ヘッダタンク１４１、１４２とキャップ１４４、冷媒入口部１５１、冷媒出口部１５２においては、ヘッダタンク１４１、１４２にクラッドされたろう材によって、それぞれがろう付けされる。
【００５９】
以上のように、本実施形態においては、フィン１１０の挿入孔１１１へチューブ１２０を挿入する際（コア部１０１の組立て）の温度下（常温下）において、チューブ１２０とバーリング部１１２との間に隙間部１３０が形成されるようにしているので、チューブ１２０の挿入性を向上できる。そして、ろう付け時においてバーリング部１１２は、芯材１１０Ａの膨潤によってチューブ１２０側に積極的に接触あるいは密着されるので、確実なろう付けを行うことができる。このように、従来技術の項で説明したような工数（押圧力の付加、解除）の増加を伴うこと無く、良好なチューブ１２０の挿入性およびろう付け性を確保することができる。
【００６０】
また、バーリング部１１２は、２つの切欠き部１１４の間で、切欠き部１１４の底部同士を繋ぐ接続線１１２ａを基点して形成されるようにしているので、バーリング部１１２の実質の長さを長くでき、チューブ１２０への接触性あるいは密着性を高めることができる。
【００６１】
また、バーリング部１１２の基点となる接続線１１２ａの方向をフィン１１０の圧延方向と同一としているので、接続線１１２ａと圧延によるフィン１１０の金属結晶粒の方向とが同一方向となり、バーリング部１１２の変位方向の剛性を低下でき、バーリング部１１２をよりスムースに変位させることができるようになる。
【００６２】
また、挿入孔１１１の長手方向端部側に位置決め部１１３を設けているので、対向する各バーリング部１１２とチューブ１２０との距離（隙間部１３０）を均一にすることができ、各バーリング部１１２の両者を確実にチューブ１２０に接触あるいは密着させることができる。
【００６３】
尚、変形例１として、図７に示すように、フィン１１０のろう材１１０Ｂを設けた面に対して反対側となる面に、チューブ１２０に対して犠牲腐食作用を果たす犠牲腐食材（例えばアルミニウムに亜鉛を添加したもの）１１０Ｃを設けても良い。これにより、チューブ１２０側の腐食を抑制して、チューブ１２０からの冷媒の洩れに至る寿命を向上させることができる。
【００６４】
また、変形例２として、図８に示すように、フィン１１０のろう材として、心材１１０Ａの表裏面にろう材（本発明における第１ろう接材に対応）１１０Ｂ、ろう材（本発明における第２ろう接材に対応）１１０Ｄをクラッドするようにしても良い。この場合は、ろう材１１０Ｂによる心材１１０Ａの膨潤が、ろう材１１０Ｄによる心材１１０Ａの膨潤よりも大きくなるようにする。これにより、ろう付け時にバーリング部１１２とチューブ１２０とが接合される部位に対して、より近接した部位からろう材（ろう材１１０Ｄ）を供給できることになるので、更にろう付け性を向上できる。
【００６５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図９に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、フィン１１０にリブ１１５を追加したものである。リブ１１５は、フィン１１０に対してチューブ１２０が並ぶ方向の辺部に沿うように断面三角状に設けられたものとしている。尚、このリブ１１５は、フィン１１０をプレス加工にて成形する際に、同時に形成されるようにしている。
【００６６】
これにより、フィン１１０の全体を上記第１実施形態のように、心材１１０Ａとろう材１１０Ｂとから形成した場合でも、ろう付け時にバーリング部１１２以外の一般部（フィン１１０のチューブ１２０間における部位）、あるいはフィン１１０全体における変位を積極的に抑制することができる。
【００６７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１０に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、バーリング部１１２の立上りの高さが対向する側に対して高くなる部位を設けるようにしたものである。
【００６８】
バーリング部１１２は、フィン１１０の平板状態（プレス加工による展開出し状態）で対向する接続線１１２ａ（図１０中での２点鎖線）間の肉部によって形成される。ここでは、この肉部を斜めに分割して、上記のように、高さ違いのバーリング部１１２を形成するようにしている。
【００６９】
これにより、バーリング部１１２の立上がりの高さが高い部位は、バーリング部１１２の変位が大きく得られ、確実にチューブ１２０に接触あるいは密着し、少なくともその部位を起点にして、ろう材１１０Ｂが毛細管現象によって隙間部１３０に回り込むので、確実にろう付けを行うことができる。
【００７０】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１１に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、バーリング部１１２の基点となる接続線１１２ａ近傍に、丸穴状に肉抜きした除肉部１１６を設けたものである。
【００７１】
これにより、バーリング部１１２の基点における剛性を低下させることができるので、チューブ１２０挿入時のバーリング部１１２が、チューブ１２０に接触する寸法関係であっても、バーリング部１２０を容易に変形させることができ、チューブ１２０挿入時の抵抗を低減できる。
【００７２】
（その他の実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、バーリング部１１２における変位作用をろう材１１０Ｂによる心材１１０Ａの膨潤によって得るようにしたが、これに代えて、図１２に示すように、その母材層を２層として、母材層は熱膨張率の異なるアルミニウム合金層、即ち、第１部材（本発明における金属材層に対応）１１０Ａ１と、第２部材（本発明における金属材層に対応）１１０Ａ２とを積層したものとしても良い。バーリング部１１２の反挿入孔側に熱膨張率が大きい第１部材１１０Ａ１が配置され、バーリング部１１２の挿入孔１１１側、即ち、チューブ１２０に面する側に熱膨張率が小さい第２部材１１０Ａ２が配置されるようにしている。尚、第１部材１１０Ａ１の表面には、ろう材をクラッドしている。
【００７３】
これにより、両部材１１０Ａ１、１１０Ａ２の熱膨張率の差に起因して、バーリング部１１２がろう付け時の温度上昇に伴ってバイメタル効果によって反ってゆき、チューブ１２０と確実に接触する。更に、ろう材の浸透も加わってバーリング部１１２が反ってゆき、チューブ１２０と確実に接触する。尚、ろう材として浸透の少ない材料を用いて、専らアルミニウム合金層のバイメタル効果のみを利用して、バーリング部１１２をチューブ１１０に接触させても良い。
【００７４】
また、上記第１〜第４実施形態では、バーリング部１１２はチューブ１２０の両側に設けてあるが片側のみに設けても良い。例えば、扁平なチューブ１２０の一方の主面にのみ対向して温度変化に伴って変形可能なバーリング部１１２を設けることができる。フィン１１０には、扁平なチューブ１２０の他方の主面に対向して切断端面を配置するか、あるいは温度変化に対してわずかしか変形しないか全く変形しない受け面を形成することができる。
【００７５】
また、バーリング部１１２の形状は、上記第１実施形態のものに対して、図１３、図１４に示すように、接続線１１２ｂ（基点）と先端部との間に立上り点１１７を形成して、この立上り点１１７から先端部に向けて、傾斜、あるいは直立させても良い。
【００７６】
また、チューブ１２０挿入時の隙間部１３０は、挿入性との兼ね合いから、ほぼゼロ（バーリング部１１２がチューブ１２０に接触する）にして、ろう付け時に変位作用によって確実にバーリング部１１２がチューブ１１０に密着するようにしても良い。
【００７７】
あるいは、チューブ１２０挿入を所定温度（例えば低温下）で行い、この時に隙間部１３０が確保されるようにして、常温下で変位作用の初期段階としてバーリング部１１２がチューブ１１０に接触し、更にろう付け時に密着するようにしても良い。
【００７８】
尚、チューブ１２０挿入時にバーリング部１１２に接触するようにした場合、あるいは挿入孔１１１に対するチューブ１２０の位置ズレの影響が小さい場合等には位置決め部１１３は省略しても良い。
【００７９】
また、材料選定により変位作用が充分得られる場合は、切欠き部１１４を省略しても良い。
【００８０】
また、材質はアルミニウム材をベースとするものとして説明したが、これに限らず、他の銅材やステンレス材等をベースとするものに適用してもよい。また、対象とする熱交換器は、ヒートポンプ用の空気熱交換器１００に限らず、コア部１０１を形成するフィン１１０がプレートタイプのもので、チューブ１２０が挿入された後にろう付けされるものであれば、他のラジエータ、ヒータコア、コンデンサ等、種々のものに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１実施形態における熱交換器を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるチューブを示す正面図である。
【図３】第１実施形態における（ａ）はプレートフィンを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図４】図３（ｂ）のバーリング部を示す拡大断面図である。
【図５】第１実施形態における熱交換器の製造工程を示す概略ブロック図である。
【図６】第１実施形態におけるプレートフィンとチューブとのろう付け状態を示す断面図である。
【図７】第１実施形態の変形例１におけるバーリング部を示す拡大断面図である。
【図８】第１実施形態の変形例２におけるバーリング部を示す拡大断面図である。
【図９】第２実施形態におけるプレートフィンを示す斜視図である。
【図１０】第３実施形態におけるプレートフィンを示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図１１】第４実施形態におけるプレートフィンを示す正面図である。
【図１２】その他の実施形態１におけるバーリング部を示す拡大断面図である。
【図１３】その他の実施形態２における（ａ）はプレートフィンを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ部を示す断面図である。
【図１４】その他の実施形態３における（ａ）はプレートフィンを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００  熱交換器
１１０  プレートフィン（板状フィン）
１１０Ａ  心材（第１金属材層）
１１０Ａ１  第１部材（金属材層）
１１０Ａ２  第２部材（金属材層）
１１０Ｂ  ろう材（ろう接材、第１ろう接材、第２金属材層）
１１０Ｃ  犠牲腐食材
１１０Ｄ  ろう材（第２ろう接材）
１１１  挿入孔
１１２  バーリング部
１１２ａ  接続線（基点）
１１３  位置決め部
１１４  切欠き部
１１５  リブ
１１６  除肉部
１２０  チューブ
【図１】
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【図２】
2006214702.tif 000004
【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】
2006214702.tif 000009
【図８】
2006214702.tif 000010
【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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【図１４】
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