(57)【要約】【課題】ろう付け部の巣の発生を抑制し、凍結割れを防止すること。【解決手段】冷媒出入口部７は、タンク４，５の端部４１，５１に接続され、最外郭の冷却フィン２Ａをチューブ１Ａに押し付けて固定するフィン押さえプレート６と、上カッププレート８１と下カッププレート８２とを接続して構成されるとともに下カッププレート８２をフィン押さえプレート６にろう付け接合することによってフィン押さえプレート６に固定され、タンク４の開口部４２に連通する冷媒通路８３を形成するカップ８とからなり、下カッププレート８２のろう付け接合面８２ａに、フィン押さえプレート６のろう付け接合面６ａに対して対向する凸部８２ｂを形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部品同士をろう付け接合することで冷媒入口部を形成する蒸発器において、
いずれか一方の構成部品のろう付け接合面に、他方の構成部品のろう付け接合面に対して対向する凸部を形成することを特徴とする蒸発器。
【請求項２】
冷媒入口部を有し、
該冷媒入口部は、
タンクの端部に接続され、最外郭の冷却フィンをチューブに押し付けて固定するフィン押さえプレートと、
上カッププレートと下カッププレートとを接続して構成されるとともに前記下カッププレートを前記フィン押さえプレートにろう付け接合することによって該フィン押さえプレートに固定され、前記タンクの開口部に連通する冷媒通路を形成するカップとからなり、
前記下カッププレートのろう付け接合面に、前記フィン押さえプレートのろう付け接合面に対して対向する凸部を形成することを特徴とする蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空調装置などに使用される蒸発器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸発器（エバポレータ）として、構成部品同士を互いにろう付け接合して冷媒入口部を形成する蒸発器がある。
【０００３】
蒸発器は、冷凍サイクルの一部を構成し、冷媒によって室内の熱を吸熱し、室内の冷却と除湿を行なうものである。そして、このような熱交換を行なう際、凝縮水が発生する。蒸発器は、使用条件によって、氷点下にまで温度低下することがあり、このような場合に、外気と接触するろう付け部に巣（ボイド）が存在していると、その巣の内部に浸入した凝縮水の凍結による体積膨張によって巣が膨らみ、その後氷が融けることによる水の体積減少（巣自体の容積は変化しない）によってさらに水が巣の内部に浸入し、これが凍結して巣がさらに膨らむというサイクルが繰り返され、これによって巣が成長し、終には構成部品が破断、つまり凍結割れを起こし、冷媒洩れが発生するおそれがある。なお、凍結割れは、凍結による体積膨張が巣の内面に応力として作用するような中広がりの巣にしか発生せず、巣の入口径／巣の内径＜０．７が目安とされる。
【０００４】
図８に、従来からの蒸発器の冷媒入口部の要部を示す。この冷媒入口部７は、本発明の実施形態を示す図１〜図３において後述するように、タンク４，５の端部４１，５１に接続され、最外郭の冷却フィン２Ａをチューブ１Ａに押し付けて固定するフィン押さえプレート６と、上カッププレート８１と下カッププレート８２とを接続して構成されるとともに下カッププレート８２をフィン押さえプレート６にろう付け接合することによってフィン押さえプレート６に固定され、タンク４の開口部４２に連通する冷媒通路８３を形成するカップ８とからなる。ここで、下カッププレート８２の外面には平面部が形成されており、下カッププレート８２の平面部をフィン押さえプレート６にろう付け接合することによって、カップ８をフィン押さえプレート６に固定している（図８図示斜線領域は、ろう付け箇所を示している）。図９は、ろう付け部９の断面を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の冷媒入口部７のろう付け部９は、ろう付け時のフラックスの気化が主な原因となり、さらに、平面部の表面形状、表面粗さ、傾斜、そり等によりろう材全体が不均一な温度分布になり、ろう付けが不均一に開始されることなどの原因が重なって、ろう材内部に巣９１が発生しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、巣の発生を抑制し、凍結割れを防止し得る蒸発器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る蒸発器によると、いずれか一方の構成部品のろう付け接合面に、他方の構成部品のろう付け接合面に対して対向する凸部を形成したため、ろう付けの際、凸部付近のろう材の温度分布は略均一となりろう付けが均一に開始されるようになるとともに、液化したろう材は毛細管現象により凸部に向かって集まるようになり、また、フラックスが気化したガスは、ろう材の断面積が凸部付近から外方向へ増大していることから、ろう材内部から大気中へ発散しやすい。したがって、ろう材内部に巣が発生しにくくなり、凍結割れを防止できるようになる。
【０００８】
請求項２に係る蒸発器によると、下カッププレートのろう付け接合面に、フィン押さえプレートのろう付け接合面に対して対向する凸部を形成したため、請求項１に係る蒸発器と同様、ろう付けが均一に開始されるとともにガスが大気中へ発散しやすくなるなどにより、ろう材内部に巣が発生しにくくなり、下カッププレートの凍結割れを防止できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る蒸発器の正面図、図２は、冷媒入口部の図１図示Ａ矢視図、図３は、冷媒入口部において上カッププレートを取り除いた状態の図１図示Ａ矢視図、図４は、図３図示ＩＶ−ＩＶ断面図、図５は、ろう付け部の拡大断面図、図６は、ろう付け部の角度とろう付け長さとの関係を示すグラフ、図７は、カップの変形例を示す分解斜視図である。
【００１１】
図１〜図３において、１は、冷媒が通る複数本のチューブであり、隣り合うチューブ１間に、冷媒と空気との熱交換を促進する冷却フィン２が配設されている。チューブ１と冷却フィン２は、チューブ１の長手方向と空気の流れ方向（紙面前後方向）の両方向と直交する方向（紙面左右方向）に交互に積層され、さらに、この積層体が図２に示すように空気の流れ方向に間隔を置いて２列配置されることによって熱交換コア３を形成している。チューブ１の両端は、チューブ１の冷媒通路に連通する第１タンク４及び第２タンク５の内部に侵入し、チューブ１と第１、第２タンク４，５とが連通している。第１タンク４の一方の端部４１に、フィン押さえプレート（サイドプレート）６の一方の端部６１がろう付け接合されており、また、第２タンク５の一方の端部５１に、上記フィン押さえプレート６の他方の端部６２がろう付け接合されている。フィン押さえプレート６は、上記積層方向の端に位置する冷却フィンつまり最外郭の冷却フィン２Ａをチューブ１Ａに押さえ付け、冷却フィン２Ａを固定する押圧治具として機能する。
【００１２】
第１タンク４の端部４１には、冷媒入口部と冷媒出口部の両方を構成する冷媒出入口部７が形成されている。冷媒出入口部７は、具体的には、カップ８と、カップ８を固定するフィン押さえプレート６とで構成される。カップ８は、上カッププレート８１と下カッププレート８２とをろう付け接合して構成され、第１タンク４の開口部４２に連通する冷媒通路８３を形成している。
【００１３】
図４及び図５に示すように、下カッププレート８２のろう付け接合面８２ａは、フィン押さえプレート６のろう付け接合面６ａに対して対向する凸部８２ｂを有する。換言すると、下カッププレート８２の外面に凸部８２ｂが形成されており、この凸部８２ｂは、図３〜図５に示すように、下カッププレート８２の内面において冷媒通路８３の谷部８３ａとして表れる。
【００１４】
図４及び図５に示すろう付け部９は、ろう付けの際、凸部８２ｂ付近のろう材の温度分布は略均一となりろう付けが均一に開始されるようになるとともに、液化したろう材は毛細管現象により凸部８２ｂに向かって集まるようになり、また、フラックスが気化したガスは、ろう材の断面積が凸部８２ｂ付近から外方向へ増大していることから、ろう材内部から大気中へ発散しやすい。したがって、ろう材内部に巣が発生しにくくなり、下カッププレート８２の凍結割れを防止できるようになる。
【００１５】
次に、本発明の実施例を説明する。
【００１６】
図５図示のろう付け部９において、下カッププレー８２のろう付け接合面８２ａとフィン押さえプレート６のろう付け接合面６ａとのなす角度をθ、ろう付け長さをＬとし、角度θに対するろう付け長さＬを測定したところ、図６に示すような実験結果を得た。ここで、角度θが５°以下では、ろう付け長さＬが長くなり、巣の発生が見られた。また、角度θが３０°以上では、ろう付け強度、耐食性の点から必要とされる１．５ｍｍ以上のろう付け長さＬを満足することができなかった。したがって、角度として５°〜３０°の範囲が望ましいことが分かった。
【００１７】
図７に示す変形例に係るカップ８は、上記と同様、上カッププレート８１と下カッププレート８２とをろう付け接合して構成される。下カッププレート８２の外面には、上述した凸部８２ｂと同様な凸部８２ｂが形成されており、下カッププレート８２は、凸部８２ｂを中心としてフィン押さえプレート６にろう付け接合される。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態に係る蒸発器は、構成部品同士（フィン押さえプレート６とカップ８）をろう付け接合することで冷媒入口部（冷媒出入口部７）を形成する蒸発器において、いずれか一方の構成部品（本実施形態ではカップ８）のろう付け接合面８２ａに、他方の構成部品（フィン押さえプレート６）のろう付け接合面６ａに対して対向する凸部８２ｂを形成して構成される。
【００１９】
具体的には、本実施形態に係る蒸発器は、冷媒入口部（冷媒出入口部７）を有し、冷媒入口部７は、タンク４，５の端部４１，５１に接続され、最外郭の冷却フィン２Ａをチューブ１Ａに押し付けて固定するフィン押さえプレート６と、上カッププレート８１と下カッププレート８２とを接続して構成されるとともに下カッププレート８２をフィン押さえプレート６にろう付け接合することによってフィン押さえプレート６に固定され、タンク４の開口部４２に連通する冷媒通路８３を形成するカップ８とからなり、下カッププレート８２のろう付け接合面８２ａに、フィン押さえプレート６のろう付け接合面６ａに対して対向する凸部８２ｂを形成して構成される。
【００２０】
本実施形態に係る蒸発器によると、凸部８２ｂを設けたことにより、ろう付けの際、凸部８２ｂ付近のろう材の温度分布は略均一となりろう付けが均一に開始されるようになるとともに、液化したろう材は毛細管現象により凸部８２ｂに向かって集まるようになり、また、フラックスが気化したガスは、ろう材の断面積が凸部８２ｂ付近から外方向へ増大していることから、ろう材内部から大気中へ発散しやすい。したがって、ろう材内部に巣が発生しにくくなり、凍結割れを防止できるようになる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の蒸発器によると、巣の発生を抑制し、凍結割れを防止し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸発器の正面図である。
【図２】冷媒入口部の図１図示Ａ矢視図である。
【図３】冷媒入口部において上カッププレートを取り除いた状態の図１図示Ａ矢視図である。
【図４】図３図示ＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】ろう付け部の拡大断面図である。
【図６】ろう付け部の角度とろう付け長さとの関係を示すグラフである。
【図７】カップの変形例を示す分解斜視図である。
【図８】従来からの蒸発器の冷媒入口部において上カッププレートを取り除いた状態を示す図であって、図３に対応する図である。
【図９】その冷媒入口部におけるろう付け部の断面図である。
【符号の説明】
１　　チューブ
２　　冷却フィン
４，５　　タンク
４１，５１　　端部
６　　フィン押さえプレート
６ａ　　ろう付け接合面
７　　冷媒出入口部（冷媒入口部）
８　　カップ
８１　　上カッププレート
８２　　下カッププレート
８２ａ　　ろう付け接合面
８２ｂ　　凸部
８３　　冷媒通路
【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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【図９】
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