(57)【要約】【課題】  冷媒流路が蛇行状に曲折される空調用熱交換器等であって、各チューブ間を連結する連結部の構造が簡単で、その流路抵抗の少ないものの提供。【解決手段】  一対の第１プレート５および第２プレート８に夫々線対称に多数の第１凹部４、第２凹部６を配置するとともに、第２凹部６に複数のチューブ挿通孔７およびその口縁部に小筒部10を設ける。そして、第１プレート５と第２プレート８とを一体に接合して連結部材９を構成する。  その連結部材９をコア３の一側面に位置し、連結部材９の各小筒部10とチューブ１の端部1aとを一体に接合する。【選択図】        図２
2008190797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のチューブ(1) が互いに平行に並列されると共に、チューブ(1) の外面に多数のフィン(2) を接触固定してコア(3) が構成され、その各チューブ(1) の端部間を連結して蛇行状の流路が形成される熱交換器において、
多数の第１凹部(4) が互いに離間して形成された第１プレート部(5) と、前記各第１凹部(4) に整合する多数の第２凹部(6) が互いに離間して形成され且つ、その各第２凹部(6) に前記チューブ(1) の端部に整合する複数のチューブ 連通孔(7) が互いに離間して形成された第２プレート部(8) と、を具備し、
夫々の第１凹部(4) と第２凹部(6) とが互いに対向するように両プレート部(6)(8) が重ね合わされて夫々の凹部(4)(6) 内に小タンク部(16) を形成するとともに、その各小タンク部(16) 以外の部分が一体に液密に接合されて、多数の小タンク部(16) 付きの偏平な連結部材(9) を構成し、
その連結部材(9) が前記コア(3) の側面に配置されて、夫々の小タンク部(16) の各チューブ挿通孔(7) に前記各チューブ(1) の端部が液密に挿通固定されてなる熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
一枚の金属板により第１プレート部(5) の各第１凹部(4) と第２プレート部(8) の各第２凹部(6) とが線対称に一体にプレス成形され、その対称線(11) の位置で金属板が折り返されて、偏平な前記連結部材(9) を構成した熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第２凹部(6) の各チューブ挿通孔(7) の孔縁部を外面側に突設して小筒部(10) が形成されてなる熱交換器。  
【請求項４】
請求項１〜請求項３において、
前記各チューブ(1) は、その軸線がＵ字状に形成されたものからなり、前記連結部材(9) が前記コア(3) の一側のみに配置された熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜請求項３において、
前記各チューブ(1) は、その軸線が直線状に形成されたものからなり、一対の前記連結部材(9) が前記コア(3) の両側に配置された熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
第２プレート部(8) が第１プレート部(5) の縁より突出し、その突出部が断面Ｌ字状に形成されて熱交換器取付け用側板を兼ねる熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が蛇行状に流通する主として空調用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調用の熱交換器は、主としてクロスフィンタイプのものである。この熱交換器は、多数のチューブ挿通孔を有するプレートフィンを並列し、それにヘアピンチューブを多数挿通し、そのチューブの端部間をＵベンドチューブで連結することにより、冷媒流路を蛇行状に形成したものである。
また、Ｕベンドチューブを多数使用する代わりに、下記特許文献においては、第１プレート部に多数の凹部を形成しておき、その第１プレートに平坦な第２プレートを接合し、その第２プレートに多数のチューブ挿通孔を穿設しておく。そして、熱交換器コアの各チューブ端を第２プレートの孔に挿通し、各凹部によってチューブ端間を流路接続したものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各チューブの端部間をＵベンドチューブで接続する従来の熱交換器は、熱交換器のコンパクト性に欠けるとともに、部品点数が多く組立作業性に欠ける欠点があった。また、上記特許文献に記載の発明の場合には、第１プレートをプレス成形して連結用の凹部を形成し、第２プレートは平坦に形成している。そのため、それらによる流路の深さが浅くならざるを得ず、冷媒の流路抵抗が増大するおそれがある。また、第１プレートにより深い凹部を形成するとすれば、冷媒の耐圧性に欠ける欠点がある。
そこで、本発明は係る問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明は、多数のチューブ(1) が互いに平行に並列されると共に、チューブ(1) の外面に多数のフィン(2) を接触固定してコア(3) が構成され、その各チューブ(1) の端部間を連結して蛇行状の流路が形成される熱交換器において、
多数の第１凹部(4) が互いに離間して形成された第１プレート部(5) と、前記各第１凹部(4) に整合する多数の第２凹部(6) が互いに離間して形成され且つ、その各第２凹部(6) に前記チューブ(1) の端部に整合する複数のチューブ 連通孔(7) が互いに離間して形成された第２プレート部(8) と、を具備し、
夫々の第１凹部(4) と第２凹部(6) とが互いに対向するように両プレート部(6)(8) が重ね合わされて夫々の凹部(4)(6) 内に小タンク部(16) を形成するとともに、その各小タンク部(16) 以外の部分が一体に液密に接合されて、多数の小タンク部(16) 付きの偏平な連結部材(9) を構成し、
その連結部材(9) が前記コア(3) の側面に配置されて、夫々の小タンク部(16) の各チューブ挿通孔(7) に前記各チューブ(1) の端部が液密に挿通固定されてなる熱交換器である。
【０００６】
請求項２記載の本発明は、請求項１において、
一枚の金属板により第１プレート部(5) の各第１凹部(4) と第２プレート部(8) の各第２凹部(6) とが線対称に一体にプレス成形され、その対称線(11) の位置で金属板が折り返されて、偏平な前記連結部材(9) を構成した熱交換器である。
【０００７】
請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記第２凹部(6) の各チューブ挿通孔(7) の孔縁部を外面側に突設して小筒部(10) が形成されてなる熱交換器である。
【０００８】
請求項４記載の本発明は、請求項１〜請求項３において、
前記各チューブ(1) は、その軸線がＵ字状に形成されたものからなり、前記連結部材(9) が前記コア(3) の一側のみに配置された熱交換器である。
【０００９】
請求項５記載の本発明は、請求項１〜請求項３において、
前記各チューブ(1) は、その軸線が直線状に形成されたものからなり、一対の前記連結部材(9) が前記コア(3) の両側に配置された熱交換器である。
【００１０】
請求項６記載の本発明は、請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
第２プレート部(8) が第１プレート部(5) の縁より突出し、その突出部が断面Ｌ字状に形成されて熱交換器取付け用側板を兼ねる熱交換器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の熱交換器は、多数のチューブ１が並列され、その流路が蛇行状に形成されたものにおいて、一対の第１プレート部５、第２プレート部８を重ね合せて、多数の小タンク部16付きの偏平な連結部材９を構成し、その小タンク部16のチューブ挿通孔７にチューブ１の端部が液密に挿通固定されてなるものであるから、多数のチューブ１間を連結部材９により同時に一体的に連結することができる。しかも、各チューブ１の端部は小タンク部16のチューブ挿通孔７に挿通されて液密に挿通固定されるものであるから、それらの接続部の信頼性が向上する。
また、夫々の小タンク部16は、第１プレート部５の第１凹部４とそれに整合する第２プレート部８の第２凹部６とが対向してなり、各プレート部はプレス成形体からなるため、無理なく第１凹部４、第２凹部６を形成し、十分な容量の各小タンク部16を形成できる。それにより各チューブ１の接続部における流体抵抗を減少し、熱交換性能のよいものを提供できる。
【００１２】
上記構成において、一枚の金属板をプレス成形により第１凹部４と第２凹部６とを線対称に設けた第１プレート部５と第２プレート部８とを一体に形成し、その対称線11の位置で金属板を折り返して偏平な連結部材９を構成した場合には、部品点数を少なくし、製造しやすく精度の高い熱交換器を提供できる。
上記いずれかの構成において、第２凹部６の各チューブ挿通孔７の孔縁部を外面側に突出させて、小筒部10を形成した場合には、その小筒部10とチューブ１との接続部の液密性をさらに向上しうる。
【００１３】
上記いずれかの構成において、チューブ１としてその軸線がＵ字状に形成されたものを使用する場合には、連結部材９をコア３の一側面のみに配置することができ、構造の簡単な、信頼性の高い熱交換器を提供できる。
上記いずれかの構成において、チューブ１としてその軸線が直線状に形成されたものを使用する場合には、一対の連結部材９によって多数の各チューブ１間を連結することができる。
上記いずれかの構成において、第２プレート部８の端部を第１プレート部５の縁より突出し、その突出部を断面Ｌ字状に形成し、それを熱交換器取付け用側板とする場合には、全体として部品点数が少なく、強度の高い熱交換器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に図面に基づいて本発明の各実施の形態につき説明する。図１は本発明の熱交換器に用いられる連結部材９の要部を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその展開図、（Ｃ）は同縦断面図であって、（Ｂ）のＣ−Ｃ上におけるものである。また、図２は同熱交換器の一部分解正面図を示し、図３は同要部正面図および同側面図である。
【００１５】
この熱交換器は、図２および図３に示す如く、多数のプレート型のフィン２が小隙を有して並列され、そのチューブ挿通孔に多数のチューブ１が貫通しチューブ１とフィン２とが接触固定されたものである。この例ではチューブ１はその軸線がＵ字状に形成されている、いわゆるヘアピンチューブが用いられている。そして、そのヘアピンチューブは図２において左側にＵ字部1bが位置し、右側に端部1aが開口してコア３を構成する。またこの例ではチューブ１は図３（Ｂ）に示す如く、コア３の長手方向に対して斜めに配置されている。係るコア３自体は公知のものである。
【００１６】
ここにおいて、本発明の特徴は連結部材９にある。連結部材９は一枚の金属板のプレス成形体からなり、図１（Ｂ）に示す如く展開状態で、長手方向に平行な中心線である対称線11の両側に第１プレート部５と第２プレート部８とを有し、その同一平面側に第１凹部４と第２凹部６とが対称線11に対して対称にプレス形成されている。
そして、第１凹部４の外周に隣接し、互いに離間した複数のスリット12が穿設されている。このスリット12は、ろう付けの際のろうまわりを良好に行うものである。また、第２プレート部８の第２凹部６両端部には一対のチューブ挿通孔７が設けられている。その孔縁部がバーリング加工されて、外面側に小筒部10を形成する。
そして、対称線11を中心とし第１凹部４と第２凹部６とが対向するように折り返され、図１に示す如く第１プレート部５と第２プレート部８とが接触して連結部材９を構成する。なお、この金属板の内面側には予めろう材が被覆されたものが用いられる。
【００１７】
このようにしてなる連結部材９は、夫々の第１凹部４、第２凹部６内に小タンク部16を形成するとともに、その小タンク部16以外の部分が接触固定され、多数の小タンク部16を有し偏平に形成される。そしてこの連結部材９が、図２および図３に示す如くコア３の右側に位置し、チューブ１の端部1aが連結部材９の小筒部10に夫々嵌着し、両者間が一体にろう付け固定されるとともに、第１プレート部５と第２プレート部８の平面間も一体にろう付け固定される。そして、一対の接続管14の端部がコア３の上下両端に位置するチューブ１の端部1aに結合され、熱交換器を完成する。
そして、一方の接続管14から冷媒13が供給され、各チューブ１内を蛇行状に流通して、他方の接続管14からそれが流出する。そして、コア３の厚み方向に空気が流通し、それと冷媒13との間に熱交換が行われるものである。
【００１８】
なお、ろう付けの際、連結部材９の第１プレート部５側に設けられたスリット12は、特に小タンク部16の長手方向端部におけるろう付け不良を防止する。すなわち、第１プレート部５と第２プレート部８との接触部のろう付けにおいて、小タンク部16の長手方向両端部に、平面どうしの非接触部が生じやすく、その部分にろう付け不良が起こりがちであるが、スリット12の存在によって、平面どうしを接触し易くしかつ、スリット12にろう材を保持してろう付け不良を防止するものである。
【００１９】
次に図４および図５は本発明の第２の実施例であり、図４はその連結部材９の要部を示す正面図および展開図であり、図５は同熱交換器の側面図である。
この熱交換器が図３のそれと異なる点は、図３ではチューブ１が斜め配列であるのに対し、図５ではそれが縦に配列されている。そして、この例では、チューブ１がコア３の幅方向に２列に配置されている。そのチューブ１の配列に整合するように、連結部材９はこの例では下端を除いて２列に配置されている。そして、図４（Ｂ）の最下端において第２凹部６、第１凹部４は斜めに配列され、それらが図５の如く重ね合わされて、前列と後列とをそれによって連結している。
【００２０】
この例において、第１プレート部５におけるスリット12は最下端を除いて一対の第１凹部４間に縦に配置され、最下単においては図１（Ｂ）と同様に形成されている。これは縦列においては幅方向に離間した一対の第１凹部４の中間部に、平面どうしの接触不良およびろう付け不良が生じやすいのを補っているものである。
この例でも図４（Ｂ）において、対称線11を中心にして第１プレート部５と第２プレート部８とが折り曲げられ、両者が一体に接合され、図４（Ａ）に示す如く形成される。そして、その連結部材９が図５に示す如くコア３の各チューブ１間を縦方向に連結するものである。
この例では、最上端に位置する一対のチューブ１に夫々接続管14が接続され、一方の接続管14から冷媒13が流入し、各チューブ１をコア３の前面側において蛇行状に流通し、最下端において、それが後列に移動し、後列の各チューブ１を蛇行状に流通して接続管14から放出される。そして、空気はコア３の厚み方向に流通し、それと冷媒13との間に熱交換が行われるものである。
【００２１】
次に図６および図７は本発明の第３の実施の形態を示し、この例は、複数の混合部15用の小タンク部16が並列されたものである。そして、二系列に流通する冷媒13が各小タンク部16に合流して混合され、ついで再度二系列に分流する。そしてそれが繰り返されるものである。なお、この小タンク部16の外周にもスリット12が形成され、それによって第１プレート部５、第２プレート部８を張り合わせる際のろうまわりの安定性を確保する。また、これら各実施例のスリット12の位置は、連結部材９の強度とろうまわりの状況に応じて適宜設計変更することができる。
【００２２】
次に図８は本発明の第４の実施の形態を示すものであって、コア３の上面側から見た熱交換器の分解平面図である。
この例が図２のそれと異なる点は、図２ではチューブ１としてヘアピンチューブを用いたものに対し、図８の例はチューブ１として直線管を用いたものである。そのために、一対の連結部材９をコア３の両側に配置し、各チューブ１間を連結したものである。この例ではチューブ１はコア３の厚み方向に４列配置されている。また、連結部材９を構成する第１プレート部５、第２プレート部８はその長手方向一端（紙面で裏面側、図示せず）で折り返され、両者が接触固定されたものである。
さらに、第２プレート部８の幅方向両端部は第１プレート部５のそれよりも突出され、その突出部が断面Ｌ字状に形成されて補強部18を構成する。そして、この補強部18を介して熱交換器全体が適宜な図示しない支持材に取付けられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における熱交換器に用いられる連結部材９の要部を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は同展開図、（Ｃ）は横断面図であって、（Ｂ）のＣ−Ｃ線上におけるものである。
【図２】同熱交換器の一部分解正面図。
【図３】同熱交換器の要部正面図および同側面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す熱交換器の連結部材９の正面図および展開図。
【００２４】
【図５】同熱交換器の側面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す熱交換器の連結部材９の要部正面図および展開図。
【図７】同熱交換器の要部側面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す熱交換器の要部分解平面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  チューブ
1a  端部
1b  Ｕ字部
２  フィン
３  コア
４  第１凹部
５  第１プレート部
【００２６】
６  第２凹部
７  チューブ挿通孔
８  第２プレート部
９  連結部材
10  小筒部
11  対称線
12  スリット
【００２７】
13  冷媒
14  接続管
15  混合部
16  小タンク部
17  ろう材
18  補強部
19  空気
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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