(57)【要約】  本発明は、第３の流体流によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体流に対する別個の流れの経路を有する複合流体熱交換器であって：両端（１４）を有する、第１及び第２の細長で間隔の開けられた平行な管状のヘッダー（１０，１２）；前記ヘッダー（１０，１２）の各々に概略均等な間隔を開けて配置された細長い管用スロット（１６）であって、一方のヘッダー（１０）の管用スロット（１６）が他方のヘッダー（１２）の管用スロット（１６）に向き合いかつ整列する管用スロット（１６）；前記ヘッダー（１０，１２）の間に拡張し、前記管用スロット（１６）の整列した１つに受容される端部（２２）を有する複数の平らな管（２０）；前記平らな管（２０）の１つによって占有されない各ヘッダーの１つの管用スロット（２４）であって、前記１つの管用スロット（２４）が互いに整列しており、前記ヘッダー（１０，１２）の両端（１４）の間かつ前記平らな管（２０）の２つのグループ（Ａ，Ｂ）の間の予め決められた位置に配置され、それによって、１つの管用スロット（２４）の両側に１つずつ、２つの平らな管のグループが存在するように形成された１つの管用スロット（２４）；各ヘッダー（１０，１２）の前記１つの管用スロット（２４）の両側に１つずつ配置された１組のバッフル（３０）；及び、前記グループ（Ａ，Ｂ）の各々の少なくとも隣接する管（２０）の間に拡張しており、それらと熱伝導関係にあるフィン（２６，３２）を備える複合流体熱交換器を提供する。
2007515613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第３の流体流によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体流に対する別個の流れの経路を有する複合流体熱交換器であって：
両端を有する、第１及び第２の細長で間隔の開けられた平行な管状のヘッダー；
前記ヘッダーの各々に間隔の開けて配置された細長い管用スロットであって、一方のヘッダーの管用スロットが他方のヘッダーの管用スロットに向き合いかつ整列する管用スロット；
前記ヘッダーの間に拡張し、前記管用スロットの整列した１つに受容される端部を有する複数の平らな管；
前記平らな管の１つによって占有されない各ヘッダーの１つの管用スロットであって、各ヘッダーの前記１つの管用スロットが互いに整列しており、前記ヘッダーの両端の間かつ前記平らな管の２つのグループの間の予め決められた位置に配置される１つの管用スロット；
各ヘッダーに配置された１組のバッフルであって、一方が前記１つの管用スロットの一方の側でかつ前記一方の側の隣接する管用スロットとの間に配置され、他方が前記１つの管用スロットの反対側でかつ前記反対側の隣接する管用スロットとの間に配置された１組のバッフル；及び、
前記２つのグループの各々の少なくとも１つの隣接する管の間に拡張し、それらと熱伝導関係にあるフィンを備える複合流体熱交換器。
【請求項２】
前記２つのグループの各々の終端の管と熱伝導関係にある付加的なフィンをさらに含み、前記終端の管の１つが前記１つの管用スロットの前記一方の側の隣接した管用スロットに配置されており、前記終端の管のもう１つが前記１つの管用スロットの前記反対側の隣接した管用スロットに配置されている、請求項１に記載の複合流体熱交換器。
【請求項３】
前記フィンの全てが曲がりくねったフィンであり、前記付加的なフィンが他のフィンのフィン高の２倍より僅かに大きいフィン高を有する、請求項２に記載の複合流体熱交換器。
【請求項４】
前記２つのグループの一方に対応する管用スロットが前記ヘッダーの各々でグループとして概略均等な間隔で配置されており、前記２つのグループの他方に対応する管用スロットが前記ヘッダーの各々でグループとして概略均等な間隔で配置されている、請求項１に記載の複合流体熱交換器。
【請求項５】
第３の流体流によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体流に対する別個の流れの経路を有する複合流体熱交換器であって：
両端を有する、第１及び第２の細長で間隔の開けられた平行な管状のヘッダー；
前記ヘッダーの各々に間隔の開けて配置された細長い管用スロットであって、一方のヘッダーの管用スロットが他方のヘッダーの管用スロットに向き合いかつ整列する管用スロット；
前記ヘッダーの間に拡張し、前記管用スロットの整列した１つに受容される端部を有する複数の平らな管；
各ヘッダーの水抜き孔であって、各ヘッダーの前記水抜き孔が互いに整列しており、前記ヘッダーの両端の間かつ前記平らな管の２つのグループの間の予め決められた位置に配置される水抜き孔；
各ヘッダーに配置された１組のバッフルであって、一方が前記水抜き孔の一方の側でかつ前記一方の側の隣接する管用スロットとの間に配置され、他方が前記水抜き孔の反対側でかつ前記反対側の隣接する管用スロットとの間に配置された１組のバッフル；
前記２つのグループの各々の隣接した管の間に拡張し、それらに結合する、第１フィン高を有する第１の曲がりくねったフィン；及び、
前記水抜き孔の前記一方の側の隣接する管用スロットの管と前記水抜き孔の前記反対側の隣接する管用スロットの管との間に拡張する、第１フィン高より大きい第２フィン高を有する第２の曲がりくねったフィンを備える複合流体熱交換器。
【請求項６】
第２フィン高が第１フィン高の２倍に前記管の１つの短い辺の寸法を加えた値に等しい、請求項５に記載の複合流体熱交換器。
【請求項７】
前記２つのグループの一方に対応する管用スロットが前記ヘッダーの各々でグループとして概略均等な間隔で配置されており、前記２つのグループの他方に対応する管用スロットが前記ヘッダーの各々でグループとして概略均等な間隔で配置されている、請求項５に記載の複合流体熱交換器。
【請求項８】
前記水抜き孔が前記ヘッダーの前記管用スロットの１つとして備えられており、前記管用スロットの１つが前記平らな管によって占有されていない、請求項５に記載の複合流体熱交換器。
【請求項９】
第３の流体によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体のための複合流体熱交換器の製造方法であって：
ａ）ヘッダーの各々の伸張方向に対して概略横方向に拡張する、間隔の開けられた細長い管用スロットを備えた２つの細長い管状ヘッダーを用意すること；
ｂ）各ヘッダーの水抜き孔として使用される管用スロットであって、前記ヘッダーの両方の同一の位置に配置されている水抜き孔管用スロットを選択し、各ヘッダーの水抜き孔管用スロットの両側にバッフルを設置すること；
ｃ）前記ヘッダーの前記管用スロットが互いに向き合い、対応する前記管用スロットが互いに対向するようにヘッダーを整列させること；
ｄ）曲がりくねったフィンを、前記管用スロットに受容されるための寸法を有する端部を備える平らな管と互い違いの関係で挟むことによって熱交換器のコア部を形成することであって、（i）１つの曲がりくねったフィンを除く全ての前記曲がりくねったフィンが隣接する前記管用スロットの間の距離にほぼ等しいフィン高を有し、（ii）前記１つのフィンが前記水抜き孔管用スロットと整列するように配置された２つの管用スロットの間の距離にほぼ等しいフィン高を有する熱交換器のコア部を形成すること；
ｅ）前記管の端部を前記水抜き孔管用スロット以外の管用スロットの対応する１つに入り込ませることによって前記ヘッダーを前記コア部にはめ合わせること；
ｆ）前記フィンの頂上部がそれらを挟んでいる管に接触するために十分な程度に前記コア部をヘッダーの伸張方向に圧縮させること；及び、
ｇ）前記管の端部を前記管用スロット内で冶金学的に結合させること、及び前記曲がりくねったフィンを、それらを挟んでいる管に冶金学的に結合させることのステップを含む複合流体熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
ステップｆが少なくともステップｃより前に実施される、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
ステップｆがステップｅより前に実施される、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１２】
ステップｆがステップｅより前に実施される、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１３】
ステップｂが前記ヘッダーの各々の前記水抜き孔管用スロットの両側にバッフル受容スロットを形成すること、及び前記バッフル受容スロットに前記バッフルを挿入することのステップを含む、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記ヘッダー、前記フィン、前記管、及び前記バッフルが金属から形成され、ステップｇが鑞付け用組成物を前記ヘッダーと前記管の端部と前記バッフルの境界面、及び前記管と前記フィンの境界面に配置するステップの後に実施され、ステップｆがステップｇの実施中に維持され、そして、ステップｇがステップｅの結果としての集合体を上昇した鑞付け温度下に置くことによって実施される、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金である、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
第３の流体によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体のための複合流体熱交換器の製造方法であって：
ａ）ヘッダーの伸張方向に対して概略横方向に拡張する、間隔の開けられた細長い管用スロットを備えた２つの細長い管状ヘッダーを用意すること；
ｂ）前記ヘッダーの両方の同一の位置に配置される水抜き孔を備えること、及び各ヘッダーの前記水抜き孔管の両側にバッフルを設置すること；
ｃ）前記ヘッダーの前記管用スロットが互いに向き合い、対応する前記管用スロットが互いに対向するようにヘッダーを整列させること；
ｄ）曲がりくねったフィンを、前記管用スロットに受容されるための寸法を有する端部を備える平らな管と互い違いの関係で挟むことによって熱交換器のコア部を形成することであって、前記フィンの１つが前記バッフルの前記水抜き孔に対して反対側に前記バッフルに隣接して配置された管用スロットに受容される１組の管の間に拡張するために前記水抜き孔と整列するように配置され、前記曲がりくねったフィンの１つが他の曲がりくねったフィンより大きなフィン高を有する熱交換器のコア部を形成すること；
ｅ）前記管の端部を前記管用スロットの対応する１つに入り込ませることによって前記ヘッダーを前記コア部にはめ合わせること；
ｆ）前記フィンの頂上部がそれらを挟んでいる管に接触するために十分な程度に前記コア部をヘッダーの伸張方向に圧縮させること；及び、
ｇ）前記管の端部を前記管用スロット内で冶金学的に結合させること、及び前記曲がりくねったフィンを、それらを挟んでいる管に冶金学的に結合させることのステップを含む複合流体熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器、特に、２つまたはそれ以上の熱交換流体が第３の熱交換流体によって加熱または冷却される複合流体熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この分野において、２つまたは複数の流体の熱交換器等の、複合流体熱交換器が知られている。そのような熱交換器の１つの典型的な使用は自動車での用途において、２つの異なった熱交換流体を冷却することである。しかしながら、それらは２つの流体の一方または両方が第３の流体によって加熱される他の分野においても使用されている。
【０００３】
自動車の用途のための、そのようなシステムの初期の例は特許文献１に開示されている。特許文献１は、熱交換器の一部がエンジンの冷却水を冷却するためのラジエターとして使用されるとともに、熱交換器の残りの部分が全く異なる種類の流体、すなわち、内燃機関（エンジン）の潤滑油を冷却するために利用される複合流体熱交換器を開示している。
【０００４】
そのようなシステムの最近の例は特許文献２に開示されている。特許文献２において、冷却される一方の流体は自動車のエアコンシステムの冷却剤であり、他方の流体は変速機の潤滑油である。
【０００５】
そのようなシステムにおいて、使用されるシステムの潜在的な故障を防ぐために、加熱及び（または）冷却される２つの流体の混ざり合いを防止することが必要である。また、特に、そのようなシステムが自動車のシステムで使用される場合、熱交換器は低容量かつ低重量であることが望まれる。熱交換器の低容量はデザイン上の空間的な制約を最小にし、燃費を改善するための空気力学的に「滑りやすい」自動車の設計を可能にする。同様に、熱交換器の低重量も自動車の燃費を改善する。
【０００６】
また、そのような熱交換器は多くの面で製造が安価であること、及び１つの熱交換流体を扱う熱交換器の一方の区分と第２の熱交換流体を扱う熱交換器の他方の区分との間の断熱を与えることが望まれる。
【０００７】
これらの目的を達成するために、上述の特許文献２は平らな管を受容するスロットを受容するライン管（または、線状の管）を備えた管状のヘッダーを利用する熱交換器を使用している。そして、隣接する管の間には曲がりくねったフィンが拡張し、それらの管に結合されている。
【０００８】
１つの実施例において、熱交換器の２つの部分の間の断熱を与えるために、管の１つは、いずれの熱交換流体もそれを通って流れることがない「無用管」として構成されている。無用管の両端はヘッダーにおける流体間の熱伝導を最小にするためにヘッダーに配置された２つのバッフルによって孤立させられている。無用管の存在はまた、そのような熱交換器に慣例的に設けられているフィンを介した管の間の熱伝導を最小にする。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第１９４８９２９号明細書
【特許文献２】米国特許第６３９４１７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の従来技術の複合流体熱交換器の製造における１つの困難性は、製造中に熱交換器が鑞付けされるときに、温度の上昇がバッフルによって無用管内に閉じ込められているガスに作用し、それらのガスの圧力を増大させ、１つまたは複数のバッフル及び対応するヘッダーの境界面に微小な漏れを生ずる可能性があることである。無用管の両側のバッフルにそのような漏れが生じた場合、２つの流体の相互の汚染の可能性が生ずる。さらに、バッフルの間の空間に漏れ出した流体が互いに他の流体を汚染することを防ぐために、それらを容易に排出するための手段が存在しない。
【００１１】
したがって、本発明の基本的な目的は新規で改善した複合流体熱交換器を提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの目的は、漏れの形成の可能性、及び２つまたはそれ以上の熱交換流体の相互の汚染の結果となるヘッダーの損傷の可能性を最小にする複合流体熱交換器を提供することである。
【００１３】
本発明のもう１つの目的は、従来の製造技術に容易に適合させることができ、組立ラインの変更を必要としない複合流体熱交換器及びそれの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の例としての実施例は、第３の流体流によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体流に対する別個の流れの経路を有し、両端を有する、第１及び第２の細長で間隔の開けられた平行な管状のヘッダーを含む複合流体熱交換器によって少なくとも１つの上述の目的を達成する。ヘッダーの各々には間隔の開けられた細長の管用スロットが配置され、一方のヘッダーの管用スロットはもう一方のヘッダーの管用スロットと向き合いかつ整列する。ヘッダーの間には複数の平らな管が拡張し、それらの端部は整列した管用スロットの１つに受容される。各ヘッダーの管用スロットの１つは平らな管によって占有されず、一方のヘッダーの前記１つの管用スロットはもう一方のヘッダーの前記１つの管用スロットと整列する。前記１つの管用スロットはさらに、ヘッダーの両端の間で、かつ平らな管の２つのグループの間の予め決められた位置に配置される。すなわち、前記２つの平らな管のグループは前記１つの管用スロットの両側に１つずつ存在する。各ヘッダーには１組のバッフルが配置される。一方のバッフルは前記１つの管用スロットの一方の側に配置され、そしてもう一方のバッフルは前記１つの管用スロットのもう一方の側に配置される。２つのグループの各々の少なくとも１つの隣接した管の間にはフィンが配置され、それらの管と熱伝導関係を有する。
【００１５】
好まれる実施例において、付加的なフィンがグループの各々の終端管と熱伝導関係に配置され、終端管の一方は占有されていない管用スロットの一方の側に隣接して配置され、終端管の他方は占有されていない管用スロットの反対側に隣接して配置される。
【００１６】
好まれる実施例において、全てのフィンは曲がりくねったフィンであり、付加的なフィンは他のフィンのフィン高の２倍より僅かに高いフィン高を有する。さらに好まれる実施例において、第２の（または、付加的な）フィンのフィン高は第１のフィンのフィン高の２倍の値に管の１つの小さい寸法を加えた値に等しい。
【００１７】
１つの実施例においては、第３の流体流によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体流に対する別個の流れの経路を有する複合流体熱交換器が提供される。複合流体熱交換器は第１及び第２の細長で間隔の開けられた平行な管状のヘッダーを含み、それらのヘッダーは両端を有し、一方のヘッダーの管用スロットがもう一方のヘッダーの管用スロットと向き合いかつ整列する状態で各々のヘッダーに配置された間隔の開けられた細長の管用スロットを備える。熱交換器はさらに、ヘッダーの間に拡張し、管用スロットの整列した１つに受容される端部を有する複数の平らな管を含む。ヘッダーの各々には水抜き孔が備えられる。水抜き孔は互いに整列しており、ヘッダーの端部の間で、かつ平らな管のグループの間の予め決められた位置に配置される。各ヘッダーには１組のバッフルが備えられ、一方のバッフルは水抜き孔の一方の側に隣接する管用スロットとの間に配置され、他方のバッフルは水抜き孔の反対側に隣接する管用スロットとの間に配置される。第１フィン高を有する第１の曲がりくねったフィンは平らな管の２つのグループの各々の隣接する管の間に拡張し、それらの管に結合される。第１フィン高より大きい第２フィン高を有する第２の曲がりくねったフィンは水抜き孔の一方の側の隣接する管用スロットの管と水抜き孔の反対側の隣接する管用スロットの管との間に拡張する。
【００１８】
本発明はまた、
ａ）ヘッダーの各々の伸張方向に概略横方向に拡張する、間隔の開けられた細長い管用スロットを備える２つの細長い管状ヘッダーを用意すること；
ｂ）各ヘッダーの水抜き孔として使用される管用スロットであって、両方のヘッダーの同一の位置に配置される水抜き孔管用スロットを選択し、各ヘッダーの水抜き孔管用スロットの両側にバッフルを設置すること；
ｃ）ヘッダーの管用スロットが互いに向き合い、対応する管用スロットが互いに対向するようにヘッダーを整列させること；
ｄ）曲がりくねったフィンを管用スロットに受容されるための寸法を有する端部を備える平らな管と互い違いの関係で挟むことによって熱交換器のコア部を形成することであって、（i）１つの曲がりくねったフィンを除く全ての曲がりくねったフィンが隣接する管用スロットの間の距離にほぼ等しいフィン高を有し、（ii）前記１つのフィンが水抜き孔管用スロットと整列するように配置された２つの管用スロットの間の距離にほぼ等しいフィン高を有する熱交換器のコア部を形成すること；
ｅ）管の端部を水抜き孔管用スロット以外の管用スロットの対応する１つに入り込ませることによってヘッダーをコア部にはめ合わせること；
ｆ）フィンの頂上部がそれらを挟んでいる管に接触するために十分な程度にコア部をヘッダーの伸張方向に圧縮すること；及び、
ｇ）管の端部を管用スロット内で冶金学的に結合させること、及び曲がりくねったフィンを、それらを挟んでいる管に冶金学的に結合させることのステップを含む複合流体熱交換器の製造方法を提供する。
【００１９】
好まれる実施例において、ステップｄは少なくともステップｃより先に実施される。本発明はまた、ステップｆがステップｅより先に実施される場合も含む。
【００２０】
本発明の１つの実施例において、ステップｂはヘッダーの各々の水抜き孔管用スロットの両側にバッフル受容スロットを形成し、さらに、バッフル受容スロットにバッフルを挿入することのステップを含む。
【００２１】
好まれる実施例において、ヘッダー、フィン、管、及びバッフルは金属から形成され、そして、ステップｇは、鑞付け用組成物をヘッダーと管の端部とバッフルの境界面、及び管とフィンの境界面に配置するステップの後に実施される。さらに、ステップｆはステップｇの実施中に維持され、ステップｇはステップｅの結果としての集合体を上昇した鑞付け温度下に置くことよって実施される。さらに好まれる実施例において、金属はアルミニウムまたはその合金である。
【００２２】
１つの形式において、本発明は第３の流体によって加熱または冷却される少なくとも２つの流体のための複合流体熱交換器の製造方法を提供する。
【００２３】
本発明の製造方法は：
ａ）ヘッダーの伸張方向に概略横方向に拡張する、間隔の開けられた細長い管用スロットを備えた２つの細長い管状ヘッダーを用意すること；
ｂ）各ヘッダーの水抜き孔であって、両方のヘッダーの同一の位置に配置される水抜き孔を備え、各ヘッダーの水抜き孔の両側にバッフルを設置すること；
ｃ）ヘッダーの管用スロットが互いに向き合い、対応する管用スロットが互いに対向するようにヘッダーを整列させること；
ｄ．曲がりくねったフィンを管用スロットに受容されるための寸法を有する端部を備える平らな管と互い違いの関係で挟むことによって熱交換器のコア部を形成することであって、前記曲がりくねったフィンの１つが前記バッフルの前記水抜き孔に対して反対側に配置された前記バッフルに隣接する管用スロットに受容される１組の管の間に拡張するために前記水抜き孔と整列するように配置され、前記１つの曲がりくねったフィンが他の曲がりくねったフィンより大きなフィン高を有する熱交換器のコア部を形成すること；
ｅ．管の端部を管用スロットの対応する１つに入り込ませることによってヘッダーをコア部にはめ合わせること；
ｆ．フィンの頂上部がそれらを挟んでいる管に接触させるために十分な程度にコア部をヘッダーの伸張方向に圧縮すること；及び、
ｇ．管の端部を管用スロット内で冶金学的に結合させ、そして曲がりくねったフィンを、それらを挟んでいる管に冶金学的に結合させることのステップを含む。
【００２４】
本願において本発明のいくつかの目的及び本発明の特定の実施例が説明されているが、本発明の全ての実施例が説明される本発明の全ての目的または特定の目的を必ずしても達成する必要がないことは理解されなければならない。さらに、本発明の他の目的及び長所は付随する図面及び請求の範囲との関連で以下の詳細な説明を読むことによってより明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に自動車の用途で使用される本発明の複合流体熱交換器の例としての実施例を説明する。この実施例において、熱交換器は自動車のエアコンシステム及びオイル冷却装置の冷却剤のための凝集装置または気体冷却装置として利用される。しかしながら、本発明の熱交換器が自動車の用途に限定されないこと、及び冷却動作に限定されないことは理解されなければならない。
【００２６】
また、本発明は冷却剤及びオイル等の２つの流体との使用に限定されるものではなく、他の多様な複数の流体とともに利用することができる。同様に、図示された実施例において、２つの流体の各々は熱交換器を通る単一の経路を形成しているが、特定の用途に対しては複数の経路が実施されてもよく、それらは、例えば、特に、異なった列に異なった経路が形成される複数列の熱交換器を形成するための、１つの管の列の熱交換器のバッフルシステム等の、この分野で周知な多様な手段によって実施することができる。したがって、本発明の好まれる実施例の使用様式及び流体は、付随する請求の範囲に明確に記載されている構成要素以外の制限と意図するものではない。
【００２７】
図１を参照すると、本発明に従って作製された複合流体熱交換器の１つの実施例が図示されており、それは１組の細長いヘッダー１０、１２を含む。ヘッダー１０、１２は好まれるものとして管状であり、より好まれるものとして概略円筒形の形状である。ヘッダー１０、１２の端部１４は例えば、プラグ等の適当な手段によって閉じられてもよいし、または必要に応じて吸入口及び（または）排出口とともに閉じられてもよい。各ヘッダーは端部１４の間に複数の管用スロット１６を含む。管用スロット１６はヘッダー１０、１２の伸張方向に対して横方向（または、垂直方向）に細長く、互いに均一に間隔が開けられている。制限ではないが好まれるものとして、管用スロット１６の各々の間には耐圧ドーム１８が配置される。これらの耐圧ドーム１８はこの分野で周知であり、それらの例は１９８６年１０月７日にSapersteinらに付与された米国特許No.4,615,385に説明されている。
【００２８】
複数の平らな管２０はヘッダー１０、１２の間に拡張しており、平らな管と整列した管用スロット１６に受容される両端２２を有する。管２０は各ヘッダーの管用スロット２４を除く全ての管用スロット１６に配置され、管用スロット２４は後で説明する水抜き孔として利用される。
【００２９】
従来技術に従って構成された曲がりくねったフィン２６は従来技術の様式で管２０の間に挟まれ、それらの管と熱伝導関係を有する。通常、これらの構造は例えば、鑞付け等の周知の様式でフィンを管２０の平らな側壁に鑞付けすることによって達成されるが、必要であれば、ハンダ付け等の他の冶金学的結合が使用されてもよい。
【００３０】
ヘッダー１０、１２の、水抜き孔管用スロット２４の各々の両側にはバッフル受容スロット２８が形成される。バッフル受容スロットは従来のバッフル３０を受容する。バッフル３０は各ヘッダー１０、１２の内部を水抜き孔管用スロット２４の両側を封止するために適所に配置され鑞付けされる。図１から判るように、バッフル受容スロット２８及びバッフル３０は水抜き孔管用スロット２４の各々に隣接する管２０との間に配置されている。
【００３１】
互いに隣接しかつバッフル３０の対応する１つに隣接する２つの管２０の間、すなわち、水抜き孔管用スロット２４を中心にして配置された２つの管２０の間には付加的な曲がりくねったフィン３２が拡張する。
【００３２】
組立品はさらに、水抜き孔管用スロット２４の一方の側の管２０のグループＡ及び水抜き孔管用スロット２４のもう一方の側の管２０のグループＢに対する吸入口または排出口ポート３４−４０を含む。
【００３３】
管２０のグループＡはポート３４及び３６と流体の伝達が可能であり、一方、グループＢの管２０は吸入口及び（または）排出口ポート３８、４０と流体の伝達が可能である。吸入口及び（または）排出口ポート３８、４０はヘッダー１０、１２の水抜き孔管用スロット２４のポート３４、３６の反対側の部分の内部に対して開いている。さらに、ヘッダー１０、１２の間にはそれの両端１４に隣接して従来の側部プレート４２が拡張している。側部プレート４２及び管２０は、フィン２６及び付加的なフィン３２の頂上部４４が管２０及び（熱交換器の両端部で）側部プレート４２に実質的に接触するようにフィン２６を挟んでいる。
【００３４】
これらの部材は全て金属から形成され、好まれるものとしてアルミニウムまたはアルミニウム合金から形成される。ポート３４、３６、３８、４０及び対応するヘッダー１０、１２の境界面、管の端部２２と管用スロット１６の境界面、及びバッフル３０とヘッダー１０、１２の境界面には鑞付け用組成物が配置される。鑞付け用組成物はまた、曲がりくねったフィン２６及び付加的な曲がりくねったフィン３２と管２０または側部プレート４２との境界面にも配置される。鑞付け用組成物は制限ではないが、好まれるものとしてクラッディングとして配置される。
【００３５】
上述の記載から、ヘッダー１０、１２の各々に配置された２つのバッフルの存在により、グループＢの管を通って流れる流体とグループＡを通って流れる流体とが互いに二重に分離されていることは当業者にとって明白であるだろう。さらに、組立品に漏れが存在する場合であっても、そのような漏れはヘッダー１０、１２のどちらかのバッフル３０の間の空間に流れ込み、水抜き孔管用スロット２４を通ってそこから大気圧で排出されるので、相互の流体に対する汚染の原因となる漏れの蓄積を防ぐことができる。
【００３６】
さらに、水抜き孔管用スロット２４の間には無用管が存在しないという理由により、鑞付け処理中のバッフル３０の間の気体圧の増大が防止され、バッフル３０とヘッダー１０及び１２の間の空間は大気圧に維持される。すなわち、バッフル３０の周囲の漏れの経路の形成の可能性は従来技術に比べてはるかに小さい。
【００３７】
本発明の１つの特徴は、水抜き孔管用スロット２４を含む管用スロット１６をヘッダー１０、１２の全長に沿って均等な間隔で配置できるということである。したがって、そのように設計された場合、それらの管用スロットを形成するための従来の装置は本発明のヘッダー１０、１２を製造するために変更を加える必要がない。また、本願で説明されている熱交換器が従来の製造ラインで形成することができることを理解することは重要である。特に、曲がりくねったフィン２６は隣接する管用スロット１６の隣接する縁の間の距離に等しいか、またはそれより僅かに大きいフィン高を有して形成される。さらに、付加的なフィン３２はフィン２６のフィン高の２倍に管２０の短い辺の寸法を加えた値に等しいフィン高を有するように選択または形成される。フィン高は従来技術で規定されているように、フィン２６またはフィン３２の対向する頂点４４の間の距離に等しい値である。平らな管２０の短い辺の寸法もまた従来技術で規定されているように、管の一方の平らな外壁から反対側の平らな外壁までの管の外側の寸法である。
【００３８】
本発明の好まれる形式において、グループＡの管２０に対応する管用スロット１６はグループ内で均等な間隔を有し、そしてグループＢの管２０に対応する管用スロット１６はグループ内で均等な間隔を有するが、グループＡの管に対応する管用スロットの間隔とは異なる間隔を有する。この構成はグループＡ及びＢの管２０を通って流れる特定の流体の互いに異なる要求に対処するために、グループＢの管２０がグループＡの管２０の短い辺とは異なる短い辺の寸法を有することを可能にする。このような例において、グループＡの管２０の間の隙間がグループＢの管２０の間の隙間が同一であると仮定すれば、グループＡ及びグループＢの両方の管２０に対する曲がりくねったフィン２６は同一のフィン高を有することができる。さらに、付加的なフィン３２のフィン高は水抜き孔管用スロット２４とグループＡ及びＢの各々に属する隣接した管用スロット１６との間の選択された間隔及び水抜き孔管用スロット２４の短い辺の寸法に依存するフィン高を有することができる。しかしながら、いずれの実施例においても、付加的なフィン３２のフィン高は残りの曲がりくねった２６より大きくすべきである。
【００３９】
さらに、（これは好まれる実施例ではないが）水抜き孔管用スロット２４が管用スロットの形式ではなく、単なる円形のドリル孔またはパンチ孔、あるいは必要に応じて打ち抜きまたは機械加工によって形成された他の幾何形状の孔等の形式の、単なる水抜き孔によって代用されてもよいことは理解されなければならない。
【００４０】
すなわち、本発明は概略的に、図２に図示されているような従来の製造技術を使用して容易に製造することができる。図２において、最初の製造工程は管用及びバッフル用のスロット１６、２４、２８を備えたヘッダー１０、１２を形成することである。これはブロック５０で示されている。そして、熱交換器のコア部は、曲がりくねったフィンが管２０及び側部プレート４２の間に挟まれるように、側部プレート４２の間で曲がりくねったフィン２６及び付加的なフィン３２を管２０とともに互い違いに配置することによって形成される。これはブロック５２で示されている。
【００４１】
コア部は従来技術で規定されているように、管２０、側部プレート４２、及び必要に応じてフィン２６及び３２から構成される。
【００４２】
そして、図２のブロック５６で示されているように、コア部はフィン２６及び３２の頂上部４４を、それらを挟んでいる管に実質的に接触させるために、図１の矢印５４で示されている方向に圧縮させられる。ここで実質的な接触とは、それらの部材が、例えば鑞付けやハンダ付け等によって冶金学的に結合されたときに、それらの間に存在する隙間が容易に閉鎖される程度に十分に接近した状態にすることを意味する。この圧縮は管の端部２２を対応する管用スロット１６の間の空間に入り込ませるようになされる。
【００４３】
フィンと管のサンドイッチまたはコア部の形成において、その後の組立がなされたときに付加的なフィン３２が図１に示されているように水抜き孔管用スロット２４と整列するように付加的なフィン３２を配置することが重要である。
【００４４】
次に、ヘッダー１０、１２はブロック５８で示されているように、管２０の端部とともに整列される。実際には、これは適当な整列が維持されるように従来の鑞付け固定具によって達成される。この段階で鑞付け固定具に配置されている、上述の工程の結果としての集合体は次に（ブロック６０で示されているように）鑞付け炉または類似物に配置され、上述した多様な境界面の鑞付け用組成物が流れ出してこれらの多様な部材の境界面を結合及び封止するための鑞付け温度まで加熱される。
【００４５】
ここで、水抜き孔管用スロット２４と整列した付加的なフィン３２の使用が容易な処理を与えることに注意することは重要である。さらに、上述したように、この構成は従来技術によって形成されたヘッダー１０、１２の使用を可能にする。さらに、フィン３２の存在はフィンと管の間の良好な熱伝導関係を与えるためにフィン２６及び３２が管２０に結合することを確実にするために必要な、矢印５４によって示された方向の組立品の圧縮を可能にする。
【００４６】
またここで、フィン２６のフィン高に対する付加的なフィン３２の増大したフィン高により、グループＡの管２０とグループＢの管２０の間に良好な断熱が達成されることは理解されなければならない。さらに、大きなフィン高は熱伝導の経路を増大させるので、低いフィン高を有するフィン２６によって分離されている管２０に比べ、付加的なフィン３２によって分離されている一方の管２０から他方の管２０への熱伝導には付加的な妨げが与えられる。さらに、フィン３２は、通常、管２０の間かつヘッダー１０と１２の間をフィン２６及び３２を介して通過する冷却用または加熱用流体の流れの中に配置されるので、それの増大したフィン高はそれらの冷却用または加熱用流体の温度により近い温度を呈しやすく、したがって、グループＡの側部プレート４２に対して反対側の最も端の管２０とグループＢの側部プレート４２に対して反対側の最も端の管２０の分離を高める。
【００４７】
全体的な結果として、本発明に従って製造された複合流体熱交換器は付加的なフィン３２の使用及び従来技術において本発明の水抜き孔管用スロット２４の間の部分に拡張していた無用管の排除を除いて従来技術の製造技術に対する実質的な変更を必要としないので経済的に製造することができる。
【００４８】
さらに、鑞付け中の気体圧の増大及びそれに伴うヘッダー１０、１２の間のバッフル３０の漏れに対する脆弱性が排除される。そして、付加的なフィン３２の使用を介して良好な断熱が維持される。
【００４９】
ここまで、本発明に従った複合流体熱交換器の好まれる形式が対応する管のグループＡ及びＢを通って流れる２つの流体の使用に適した複合流体熱交換器の形式で説明されてきたが、本発明に従った熱交換器が３つ以上の付加的な流体流の各々に対するグループＡ及びＢ以外の付加的な管のグループとともに、３つ以上の流体に対処するように製造または変更することができることは理解されなければならない。この点について述べると、水抜き孔管用スロット２４（または、代替の水抜き孔）、バッフル３０、及び付加的なフィン３２は隣接した、異なった流体流のための管のグループの各々の間で繰り返されてもよいし、また、隣接する管のグループを通って流れる２つの流体流の間の相互の汚染及び（または）熱伝導の心配が小さい場合、水抜き孔及び（または）付加的なフィン３２を備えても備えなくてもよい単一のバッフルが隣接する管のグループの間に備えられてもよい。したがって、本発明の熱交換器は（請求項に明記されない限り）２つの流体のための熱交換器に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従って作製された複合流体熱交換器のやや概略的な、断片的な側面図である
【図２】図１等に示されている、本発明の熱交換器の製造に対して容易に適合することができる、熱交換器の従来技術の製造方法の典型的なステップを図示している。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１２  ヘッダー
１４    ヘッダーの端部
１６    管用スロット
１８    耐圧ドーム
２０    管
２２    管の端部
２４    管用スロット
２６    フィン
２８    バッフル受容スロット
３０    バッフル
３２    フィン
３４−４０  吸入口ポートまたは排出口ポート
４２    側部プレート
【図１】
2007515613.tif 000003
【図２】
2007515613.tif 000004
【国際調査報告】
2007515613.tif 000005
2007515613.tif 000006
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