(57)【要約】【課題】接合部材がロウ付け接合によって接合された熱交換器の製造方法であって、ロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制可能な熱交換器の製造方法を提供する。【解決手段】  内部に流体が流通するタンク１４にブラケット１６が接合された熱交換器１の製造方法であって、ブラケット１６として、タンク１４との接合面１６ｃと外部とを連通させる貫通穴１６ｅが形成されたものを用意し、タンク１４とブラケット１６とをロウ付けにて接合する接合工程を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が流通する流体流通部材（１４）に接合部材（１６）が接合された熱交換器の製造方法であって、
前記接合部材として、前記流体流通部材との接合面（１６ｃ）と外部とを連通させる排出部（１６ｅ）が形成されたものを用意し、
前記流体流通部材と前記接合部材とをロウ付けにて接合する接合工程を有する熱交換器の製造方法。
【請求項２】
前記排出部は、前記接合部材の前記接合面側と外表面側とを貫通する貫通穴（１６ｅ）である請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前記排出部は、前記接合部材の前記接合面側に形成された溝部（１６ｇ）である請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
内部に流体が流通する流体流通部材（１４）と、
前記流体流通部材に接合された接合部材（１６）と、を備え、
前記接合部材には、前記流体流通部材との接合面（１６ｃ）と外部とを連通させる排出部（１６ｅ）が形成されており、
前記排出部の内部には、前記流体流通部材と前記接合部材とを接合させるために溶融させたロウ材の一部が凝固している熱交換器。
【請求項５】
前記接合部材は、前記流体流通部材を支持固定するために用いられるブラケットである請求項４に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラケット等の接合部材をタンクにロウ付けによって接合した熱交換器が知られている。この種の熱交換器では、ロウ付け接合後のロウ材内部に空洞が生じてしまうことがある。この空洞に水が侵入して凍結等によって体積膨張すると、タンクに亀裂を生じさせてしまうおそれがある。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、構成部品同士をロウ付けによって接合して形成された熱交換器であって、いずれか一方の構成部品のロウ付け接合面に、他方の構成部品のロウ付け接合面に向かって突出する複数の凸部を形成した熱交換器が提案されている。
【０００４】
この熱交換器では、ロウ付け接合時に、融解させたロウ材を毛細管現象によって凸部近傍に集合させた状態で凝固させる。これにより、ロウ付け接合後のロウ材内部に空洞が残留してしまうことを抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４４９２８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に示される技術では、単に毛細管現象を利用しているだけなので、溶融したロウ材とともに空洞が凸部近傍へ移動してしまうことがあった。そのため、ロウ付け接合後のロウ材内部に空洞が残留してしまうことを、充分に抑制することができなかった。
【０００７】
本発明は、接合部材がロウ付け接合によって接合された熱交換器の製造方法であって、ロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制可能な熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ロウ材内部の空洞の残留を充分に抑制させた熱交換器を提供することを別の目的とする。
【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、請求項１に記載の熱交換器の製造方法は、内部に流体が流通する流体流通部材（１４）に接合部材（１６）が接合された熱交換器の製造方法であって、
接合部材として、流体流通部材との接合面（１６ｃ）と外部とを連通させる排出部（１６ｅ）が形成されたものを用意し、流体流通部材と接合部材とをロウ付けにて接合する接合工程を有する。
【００１０】
これによれば、接合工程において、接合部の接合面と流体流通部材の外表面との間において溶融したロウ材中に含まれる空洞を、排出部（１６ｅ）を介して、外部に排出させることができる。従って、接合部材の接合面と流体流通部材の外表面との間において、凝固したロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制することができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の熱交換器は、内部に流体が流通する流体流通部材（１４）と、流体流通部材に接合された接合部材（１６）と、を備え、
接合部材には、流体流通部材との接合面（１６ｃ）と外部とを連通させる排出部（１６ｅ）が形成されており、排出部の内部には、流体流通部材と接合部材とを接合させるために溶融させたロウ材の一部が凝固している。
【００１２】
これによれば、接合部材に、排出部（１６ｅ）が形成されているので、接合部材を流体流通部材にロウ付けによって接合する際に、溶融させたロウ材中に含まれる空洞を、排出部（１６ｅ）を介して、外部に排出させることができる。従って、接合部材の接合面と流体流通部材の外表面との間において、凝固したロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制することができる。
【００１３】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の熱交換器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であり、第１実施形態の熱交換器の断面図である。
【図３】第２実施形態の熱交換器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の熱交換器１の構造について、図面を参照しつつ説明する。図１に示す熱交換器１は、内部流体としての冷媒が水平方向に流れるクロスフロー型の熱交換器であり、冷媒と外部流体としての空気とを熱交換する室外蒸発器である。この室外蒸発器は、車両用空調装置にて車室内へ送風される送風空気を冷却又は加熱する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に適用され、車室外である車両のエンジンルームの前方部に支持固定されている。
【００１６】
熱交換器１は、複数のチューブ１１、複数のフィン１２、一対のタンク１４、一対のサイドプレート１５、複数のブラケット１６、複数のコネクタ１７、及び複数の蓋部材１８を有している。
【００１７】
本実施形態では、チューブ１１、フィン１２、タンク１４、サイドプレート１５、ブラケット１６、コネクタ１７、及び蓋部材１８は、金属製（例えば、アルミニウム合金）である。
【００１８】
チューブ１１は、冷媒が流通する管である。チューブ１１は、熱交換器１に流れる空気の流れ方向がその断面の長手方向と一致するように、扁平な長円形状（即ち扁平形状）に形成されている。チューブ１１は、その長手方向が水平方向に一致するように、鉛直方向に互いに間隔を設けて複数本平行に配置されている。チューブ１１の外表面には、ロウ材層が形成されている。
【００１９】
なお、以下の説明において、図１に示すように、チューブ１１の長手方向をチューブ長手方向とし（図１において、紙面水平方向）、チューブ１１が積層されている方向をチューブ積層方向（図１において、紙面上下方向）とする。
【００２０】
フィン１２は、波状に成形されたコルゲートフィンである伝熱部材である。フィン１２は、チューブ１１の両側の扁平面に接合されている。このフィン１２により、空気との伝熱面積を増大させて、冷媒と空気との熱交換を促進している。フィン１２の外表面には、ロウ材がクラッド（換言すると、被覆）されたロウ材層が形成されている。
【００２１】
なお、以下の説明において、複数のチューブ１１及び複数のフィン１２からなる略矩形状の熱交換部をコア部１３と呼ぶ。
【００２２】
タンク１４は、内部に冷媒が流通する流体流通部材である。タンク１４には、複数のチューブ１１が接合されている。タンク１４は、複数のチューブ１１に対して冷媒の分配あるいは集合を行うものである。タンク１４は、チューブ１１の長手方向の両端部（本実施形態では、両水平端）にてチューブ積層方向（本実施形態では、鉛直方向）に延びて複数のチューブ１１と連通している。
【００２３】
図２に示すように、タンク１４は、プレートヘッダー１４ａと、タンクヘッダー１４ｂとから構成されている。
【００２４】
プレートヘッダー１４ａは、金属製の板材の両端が同じ方向に折り曲げられて形成されている。図２に示すように、プレートヘッダー１４ａは、チューブ１１が挿入接合されている。プレートヘッダー１４ａの外表面にはロウ材層が形成されている。
【００２５】
タンクヘッダー１４ｂは、金属製の板材が、その断面形状が略半円形状に曲げられて形成されている。タンクヘッダー１４ｂは、プレートヘッダー１４ａに接合されて、プレートヘッダー１４ａとともにタンク内空間を形成している。タンクヘッダー１４ｂの少なくとも後述するブラケット１６の接合部１６ａとの接合部分の表面には、ロウ材層１４ｃが形成されている。本実施形態では、タンクヘッダー１４ｂの外表面の全てに、ロウ材層１４ｃが形成されている。
【００２６】
サイドプレート１５は、チューブ長手方向と略平行に形成された板状部材であり、コア部１３のチューブ積層方向の両端部に設けられ、その両端がプレートヘッダー１４ａに接合されている。このような構成によって、サイドプレート１５は、コア部１３を補強する。
【００２７】
ブラケット１６は、ロウ付けによってタンクヘッダー１４ｂの外表面に接合された接合部材である。ブラケット１６は、熱交換器１を支持固定するために用いられる。本実施形態では、熱交換器１は、ブラケット１６を介して、車両のエンジンルームの前方部に支持固定される。
【００２８】
図１、図２に示すように、ブラケット１６は、接合部１６ａと、取付部１６ｂとから構成されている。
【００２９】
図２に示すように、接合部１６ａは、タンクヘッダー１４ｂの外表面に接合される部分であり、その接合面１６ｃはタンクヘッダー１４ｂの外表面に対応した形状（本実施形態では、断面が円弧状に湾曲した板形状）となっている。
【００３０】
図２に示すように、接合部１６ａには、接合部１６ａのタンクヘッダー１４ｂの外表面との接合面１６ｃと外部とを連通させる排出部である貫通穴１６ｅが複数形成されている。貫通穴１６ｅは、接合面１６ｃ側と接合部１６ａの外表面側とを貫通している。
【００３１】
図１に示すように、貫通穴１６ｅは、接合部１６ａに、チューブ積層方向に数行、チューブ長手方向に数列形成されている。本実施形態では、貫通穴１６ｅの断面形状は、円形状である。
【００３２】
取付部１６ｂは、接合部１６ａの端部に接続し、チューブ長手方向に、延在している。図２に示すように、取付部１６ｂには、タンク１４が支持固定される対象に取り付けるための取付穴１６ｆが形成されている。本実施形態では、取付穴１６ｆは、ねじ穴である。取付穴１６ｆは、貫通穴であってもよい。
【００３３】
コネクタ１７は、タンク１４のタンクヘッダー１４ｂに取り付けられている。コネクタ１７は、図示しない冷媒配管が接続し、この冷媒配管と、タンク１４の内部空間とを接続するものである。
【００３４】
蓋部材１８は、タンク１４の両端の開口部を閉塞するものである。蓋部材１８の外縁は、タンク１４の内周面に対応した形状である。蓋部材１８の外縁には、ロウ材層が形成されている。
【００３５】
以下に熱交換器１の製造方法について説明する。熱交換器１の製造方法では、チューブ１１、フィン１２、タンク１４を構成するプレートヘッダー１４ａおよびタンクヘッダー１４ｂ、サイドプレート１５、ブラケット１６、コネクタ１７、蓋部材１８といった各種構成部品を仮固定する仮固定工程を行う。
【００３６】
具体的には、複数のチューブ１１、複数のフィン１２、及び一対のサイドプレート１５を、一対のプレートヘッダー１４ａに仮固定する。これらの構成部品の仮固定は、プレートヘッダー１４ａ又はプレートヘッダー１４ａに仮固定されるいずれかの部材に形成された爪部を折り曲げることにより行われる。
【００３７】
また、タンクヘッダー１４ｂとブラケット１６との仮固定については、タンクヘッダー１４ｂの内表面１４ｄ（換言すると、タンクヘッダー１４ｂの外表面の反対側の面）から、図示しないかしめ工具で押圧することによって行われる。これにより、図２のＰに示すように、タンクヘッダー１４ｂと接合部１６ａとをかしめ仮固定する。
【００３８】
また、タンクヘッダー１４ｂとコネクタ１７の仮固定については、タンクヘッダー１４ｂとブラケット１６との仮固定と同様に行われる。また、タンク１４と蓋部材１８との仮固定については、プレートヘッダー１４ａとタンクヘッダー１４ｂとを仮固定した筒状部材の長手方向両端部に形成される開口部に蓋部材１８を配置し、蓋部材１８に形成された爪部を折り曲げることにより行われる。そして、上記の如く仮固定された構成部材をワイヤー治具等で一体となるように仮工程する。
【００３９】
次に、各構成部品が一体となるように仮固定された熱交換器１全体を加熱炉内へ投入して加熱し、各構成部品の表面に形成されたロウ材層のロウ材を溶融させ、更に、再びロウ材が凝固するまで冷却することによって、各構成部品を一体的にロウ付け接合する接合工程を行う。
【００４０】
この接合工程では、図２に示すように、貫通穴１６ｅには、タンクヘッダー１４ｂと接合部１６ａとを接合する際の余剰のロウ材１９が、貫通穴１６ｅ内に進入して凝固する。
【００４１】
以上の説明から明らかなように、第１実施形態の熱交換器１の製造方法は、ブラケット１６として、タンク１４との接合面１６ｃと外部とを連通させる排出部である貫通穴１６ｅが形成されたものを用意し、タンク１４とブラケット１６とをロウ付けにて接合する接合工程を有している。
【００４２】
これによれば、接合工程において、ブラケット１６の接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において溶融したロウ材中に含まれる空洞を、貫通穴１６ｅを介して、外部に排出することができる。このため、接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において、凝固したロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制することができる。よって、ロウ付け接合後のロウ材内部の空洞に進入した水の凍結等による体積膨張に起因するタンク１４の亀裂を防止することができる。
【００４３】
また、排出部として、ブラケット１６の接合面１６ｃ側と外表面側とを貫通する貫通穴１６ｅを採用している。これによれば、排出部を容易に形成できる。さらに、接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において溶融したロウ材に含まれる空洞を、貫通穴１６ｅから外部に確実に排出させることができる。
【００４４】
また、本実施形態の熱交換器１では、ブラケット１６の接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において、凝固したロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制することができるので、ブラケット１６とタンク１４との接合強度を向上させることができる。従って、接合部材をブラケット１６とすることで、熱交換器１全体を取付対象部材（例えば、車体側部材等）に対して強固に取り付けることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
以下に、第２実施形態の熱交換器２について、第１実施形態の熱交換器１と異なる点について説明する。
【００４６】
第２実施形態の熱交換器２では、貫通穴１６ｅに代えて、ブラケット１６の接合面１６ｃに、排出部として溝部１６ｇが形成されている。
【００４７】
溝部１６ｇは、接合部１６ａの接合面１６ｃ側に、接合部１６ａの外周部にまで凹んで形成されている。この溝部１６ｇによって、接合面１６ｃと外部とが連通している。本実施形態では、複数の溝部１６ｇがタンク１４の長手方向に沿って、平行に形成されている。
【００４８】
第２実施形態の熱交換器２の製造方法も、第１実施形態の熱交換器１の製造方法と同様である。
【００４９】
本実施形態の熱交換器２では、接合工程において、ブラケット１６の接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において溶融したロウ材中に含まれる空洞を、溝部１６ｇを介して、外部に排出することができる。従って、接合面１６ｃとタンク１４の外表面との間において、凝固したロウ材内部に空洞が残留してしまうことを充分に抑制することができる。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
（他の実施形態）
以上説明した実施形態では、熱交換器１、２は、内部流体としての冷媒と外部流体としての空気とを熱交換する室外蒸発器である。熱交換器１、２は、室内において冷媒と空気とを熱交換するエバポレーターやコンデンサー、内部流体としての冷却水と空気とを熱交換するラジエータやヒータコアであってもよい。
【００５１】
また、本実施形態の熱交換器は、外管と外管の内部に配置された内管とから構成され、内管内に流通する流体と、内管と外管との間に流通する流体とが熱交換する二重管内部熱交換器等の内部熱交換器であってもよい。二重管内部熱交換器の実施形態では、ブラケット１６は、外管にロウ付けによって接合される。
【００５２】
以上説明した実施形態では、流体流通部材であるタンク１４にロウ付けによって接合された接合部材は、ブラケット１６である。接合部材は、ブラケット１６に限定されず、内部に流体が流通する流体流通部材に接合される部材であれば良い。
【符号の説明】
【００５３】
１、２  熱交換器
１４    タンク（流体流通部材）
１６    ブラケット（接合部材）
１６ｃ  接合面
１６ｅ  貫通穴（排出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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