(57)【要約】【課題】複数のチューブ体を積層して構成される積層型の熱交換器において、ろう材を追加塗布することなしに、チューブ体同士の十分な接合が得られるようにする。【解決手段】積層方向に隣接するチューブ体１１０の少なくとも一方の側壁部分１１１ａに傾斜部Ｓを形成する。ろう付け時には、傾斜部Ｓに付着したろう材２１が隣接するチューブ体１１０との隙間Ａに流れ込み、接合端部１１０ａには接合に必要なろう材が供給される。【選択図】    図１
2005257106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のチューブシート（１１１，１１２）を接合したチューブ体（１１０）を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体（１１０）間にフィン（１２０）を設けて構成された熱交換器であって、
少なくとも一方の前記チューブシート（１１１）の外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分（１１１ａ）に傾斜部（Ｓ）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
２枚のチューブシート（１１１，１１２）を接合したチューブ体（１１０）を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体（１１０）間にフィン（１２０）を設けて構成された熱交換器であって、
少なくとも一方の前記チューブシート（１１１）の外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部（１１１ｂ）に段差部（Ｂ）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
２枚のチューブシート（１１１，１１２）を接合したチューブ体（１１０）を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体（１１０）間にフィン（１２０）を設けて構成された熱交換器であって、
少なくとも一方の前記チューブシート（１１１）の外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分（１１１ａ）に傾斜部（Ｓ）を設けるとともに、前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部（１１１ｂ）に段差部（Ｂ）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチューブ体を積層して構成される積層型の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器としては、流体通路を形成した２枚のコアプレート（チューブ体）を接合して扁平チューブとし、これをコルゲートフィンとともに重ね合わせた積層型熱交換器が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第２５６０３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような積層型の熱交換器では、チューブ体の外表面に塗布したろう材によりチューブ体同士を接合している。ろう材をチューブ材に塗布した際に、ろう材はチューブ体の平面部には良好に付着するが、それ以外の部分、とくに直角に立ち上がっている部分には付着しにくい傾向にある。一般に、チューブ体を積層して構成される積層型の熱交換器では、例えば特許第２５６０３４０号公報の第１図に示すように、隣り合うチューブ体との間の接合端部はほぼ直角に立ち上がっている。このため、接合端部ではろう材が不足し、十分な接合を得ることは困難であった。
【０００４】
そこで従来は、接合端部でのろう材不足を補うために、チューブ体を積層した後、接合端部の隙間にろう材を追加塗布していた。このように、従来の積層型の熱交換器においては、ロウ付けの際に手作業によるろう材の追加塗布の工程が必要となり、コスト増加の要因となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、ろう材を追加塗布することなしに、チューブ体同士の十分な接合を得ることができる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、２枚のチューブシートを接合したチューブ体を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体間にフィンを設けて構成された熱交換器であって、少なくとも一方の前記チューブシートの外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分に傾斜部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、２枚のチューブシートを接合したチューブ体を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体間にフィンを設けて構成された熱交換器であって、少なくとも一方の前記チューブシートの外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部に段差部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、２枚のチューブシートを接合したチューブ体を積層するとともに、積層方向に隣接する前記チューブ体間にフィンを設けて構成された熱交換器であって、少なくとも一方の前記チューブシートの外周部近傍を略凸形に形成し、且つ前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分に傾斜部を設けるとともに、前記略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部に段差部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記側壁部分の傾斜部に付着したろう材や、側壁部分頂部に付着したろう材は毛細管現象によって隣接するチューブ体との隙間や段差部に流れ込み、各チューブ体間の接合端部には接合に必要なろう材が供給されるため、接合端部にろう材を追加塗布することなしに、チューブ体同士の十分な接合を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係わる熱交換器の実施例について説明する。各実施例に用いる図面では、構造を分かりやすくするため、適宜に部材や構造の一部を省略するものとし、またこれに合わせてハッチング、輪郭線、境界線等を省略する。
【００１１】
最初に、各実施例に共通する熱交換器の全体構成について説明する。図２は、各実施例に係わる熱交換器１０の全体斜視図。図３は、図２の分解斜視図である。
【００１２】
熱交換器１０は、図２に示すように、コア部１１と、このコア部１１に流体を供給する入口パイプ１２，１３と、コア部１１から流体を排出する出口パイプ１４，１５とを備えている。
【００１３】
コア部１１は、図３に示すように、複数のチューブ体１１０とフィン１２０が交互に積層配置され、最上部には上サイドプレート１６が、最下部には下サイドプレート１７がそれぞれ配置されている。また、チューブ体１１０は、チューブシート１１１，１１２との間にインナーフィン１１３を挟んで接合した構造となっている。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１に係わる熱交換器１０の部分断面図であり、図２のＡ−Ａ′断面に相当する。以下、入口パイプ１２下の構造について説明するが、他のパイプ下についても後述する接合端部においては同じ構造を備えている。
【００１５】
各チューブ体１１０は、２枚のチューブシート１１１，１１２（及び図示しないインナーフィン１１３）を接合して形成されている。このうちチューブシート１１１の外周部近傍は、図３に示すように断面略凸形（以下、略凸形という）に形成され、図１の断面箇所においては、この略凸形に形成された外周部近傍と一体化した入口タンク１１４が形成されている。また、各チューブ体１１０の入口タンク１１４（及び図示しない出口タンク）には、積層方向に貫通する連通孔１１６が形成されている。チューブ体１１０を図１のように積層配置すると、各チューブ体１１０の入口タンク１１４は連通孔１１６により図示しない入口パイプ１２と連通することになる。また、各チューブ体１１０の入口タンク１１４は、流体通路１１５を介して図示しない出口タンクと連通する。一方、各チューブシート１１１の略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分１１１ａには傾斜部Ｓが形成されている。この側壁部分１１１ａの傾斜部Ｓは、図３に示すように、チューブシート１１１の外周に亘って形成されている。
【００１６】
上述したチューブシート１１１，１１２は、アルミ材、ステンレス材などの平板をプレス加工することにより製作することができる。
【００１７】
次に、実施例１におけるチューブ体１１０の製作手順及びろう材の塗布ついて説明する。図４は、チューブシート１１１へのろう材塗布を示す説明図。図５は、チューブシート１１１，１１２の組み付け時の状態を示す概略側面図。図６は、ろう付け時の接合端部を示す要部側面図である。
【００１８】
チューブシート１１１には、図４に示すようにろう材供給ノズル２０から粉末状のろう材が吹き付けられ、表面にろう材が塗布される。ろう材の塗布はシート両面に行われる。このろう材の塗布により、チューブシート１１１の表面には、図５に示すように、ろう材２１がほぼ全面に付着する。続いて、ろう材２１が付着したチューブシート１１１を図示しないインナーフィン１１３を挟んでチューブシート１１２と重ね合わせ、さらにチューブシート１１２の外周部分１１２ｅを内側（破線矢印方向）に折り返して一体化する。これにより、チューブシート１１１，１１２の周縁部がカシメ固定され、チューブ体１１０が出来上がる。
【００１９】
このように製作されたチューブ体１１０を、図３に示すように、フィン１２０と交互に積層配置するとともに、最上部に上サイドプレート１６、最下部に下サイドプレート１７を組み付け、図示しない治具で固定した後、炉内で加熱してろう付けを行う。このとき、炉内での温度上昇に伴ってろう材２１が溶け、接合面同士がろう付けされるとともに、各部品間の隙間や凹部、角部に毛細管現象によりろう材が流れ込む。
【００２０】
本実施例のチューブ体１１０を積層してろう付けした場合は、図６に示すように、チューブシート１１１の側壁部分１１１ａに形成された傾斜部Ｓに付着したろう材２１が毛細管現象によって隣接するチューブ体１１０との隙間Ａに流れ込むため、各チューブ体１１０間の接合端部１１０ａには接合に必要なろう材が供給されることになる。したがって、接合端部１１０ａにろう材を追加塗布することなしに、チューブ体１１０同士の十分な接合を得ることができる。
【実施例２】
【００２１】
図７は、実施例２に係わる熱交換器の部分断面図であり、図２のＡ−Ａ′断面に相当する。図８は、ろう付け時の接合端部を示す要部側面図である。本実施例では、実施例１と同等部分に同一符号を付して説明する。また、実施例１と共通する部分の説明は省略して、相違する部分についてのみ説明する。
【００２２】
本実施例において、各チューブシート１１１の略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部１１１ｂには段差部Ｂが形成されている。この側壁部分頂部１１１ｂの段差部Ｂは、チューブシート１１１の外周に亘って形成されている。本実施例のチューブ体１１０についても、実施例１と同様にしてろう材が塗布された後、同様の工程を経て組み立てられる。
【００２３】
本実施例のチューブ体１１０を積層してろう付けした場合は、図８に示すように、チューブシート１１１の側壁部分頂部１１１ｂに付着したろう材２１が毛細管現象によって段差部Ｂに流れ込むため、各チューブ体１１０間の接合端部１１０ａには接合に必要なろう材が供給されることになる。したがって、接合端部１１０ａにろう材を追加塗布することなしに、チューブ体１１０同士の十分な接合を得ることができる。
【実施例３】
【００２４】
図９は、実施例３に係わる熱交換器の部分断面図であり、図２のＡ−Ａ′断面に相当する。本実施例では、実施例１と同等部分に同一符号を付して説明する。また、実施例１と共通する部分の説明は省略して、相違する部分についてのみ説明する。
【００２５】
本実施例においては、各チューブシート１１１の略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分１１１ａには傾斜部Ｓが形成されるとともに、同じく略凸形に形成された外周部近傍の側壁部分頂部１１１ｂには段差部Ｂが形成されている。この側壁部分１１１ａの傾斜部Ｓ及び側壁部分頂部１１１ｂの段差部Ｂは、チューブシート１１１の外周に亘って形成されている。本実施例のチューブ体１１０についても、実施例１と同様にしてろう材が塗布された後、同様の工程を経て組み立てられる。
【００２６】
本実施例のチューブ体１１０を積層してろう付けした場合は、チューブシート１１１の側壁部分１１１ａに形成された傾斜部Ｓに付着したろう材、及び側壁部分頂部１１１ｂに付着したろう材は、毛細管現象によって、ともに段差部Ｂに流れ込むため、各チューブ体１１０間の接合端部１１０ａには接合に必要なろう材が供給されることになる。したがって、接合端部１１０ａにろう材を追加塗布することなしに、チューブ体１１０同士の十分な接合を得ることができる。
【実施例４】
【００２７】
上記実施例１乃至３では、チューブ体１１０の片側の外周部近傍を略凸形に形成した例について示したが、チューブ体１１０の両側の外周部近傍をそれぞれ略凸形に形成した構成にも適用することができる。以下、実施例１、２と同等部分に同一符号を付して説明する。また、上記各実施例と共通する部分の説明は省略して、相違する部分についてのみ説明する。
【００２８】
図１０に示すチューブ体１１０では、チューブシート１１１の外周部近傍が略凸形に形成されるとともに、組み合わされるチューブシート１１２の外周部近傍も略凸形に形成されている。そして、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１２と接合されるチューブシート１１１の側壁部分１１１ａには傾斜部Ｓ１が形成され、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１１と接合される側壁部分１１２ａには傾斜部Ｓ２が形成されている。
【００２９】
図１１に示すチューブ体１１０では、チューブシート１１１の外周部近傍が略凸形に形成されるとともに、組み合わされるチューブシート１１２の外周部近傍も略凸形に形成されている。そして、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１２と接合される側壁部分頂部１１１ｂには段差部Ｂ１が形成され、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１２と接合される側壁部分頂部１１２ｂには段差部Ｂ２が形成されている。
【００３０】
図１２に示すチューブ体１１０では、チューブシート１１１の外周部近傍が略凸形に形成されるとともに、組み合わされるチューブシート１１２の外周部近傍も略凸形に形成されている。そして、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１２と接合される側壁部分１１１ａには傾斜部Ｓ１が形成されるとともに、その側壁部分頂部１１１ｂには段差部Ｂ１が形成されている。また、隣接する他のチューブ体１１０のチューブシート１１１と接合される側壁部分１１２ａには傾斜部Ｓ２が形成されるとともに、その側壁部分頂部１１２ｂには段差部Ｂ２が形成されている。
【００３１】
図１０、図１１及び図１２に示したチューブ体１１０を積層してろう付けした場合においても、実施例１乃至３と同様の作用により接合端部１１０ａには接合に必要なろう材が供給されることになるため、接合端部１１０ａにろう材を追加塗布することなしに、チューブ体１１０同士の十分な接合を得ることができる。
【００３２】
なお、上記各実施例においては、図４に示すように、チューブシート１１１にろう材を吹き付けにより塗布する例を示したが、アルミ材やステンレス材などの部材表層にろう材層を形成したクラッド材を用いた場合や、ろう材を手作業で塗布した場合においても、上記実施例のようなチューブ体構造とすることにより、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１に係わる熱交換器の部分断面図（片側に傾斜部）。
【図２】各実施例に係わる熱交換器の全体斜視図。
【図３】図２の分解斜視図。
【図４】チューブシートへのろう材塗布を示す説明図。
【図５】２つのチューブシートを組み付けた時の状態を示す概略側面図。
【図６】ろう付け時の接合端部を示す要部側面図。
【図７】実施例２に係わる熱交換器の部分断面図（片側に段差部）。
【図８】ろう付け時の接合端部を示す要部側面図。
【図９】実施例３に係わる熱交換器の部分断面図（片側に傾斜部と段差部）。
【図１０】実施例４に係わる熱交換器の部分断面図（両側に傾斜部）。
【図１１】実施例４に係わる熱交換器の部分断面図（両側に段差部）。
【図１２】実施例４に係わる熱交換器の部分断面図（両側に傾斜部と段差部）。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ…隙間
Ｂ…段差部
Ｓ…傾斜部
１０…熱交換器
１１…コア部
１２，１３…入口パイプ
１４，１５…出口パイプ
１６…上サイドプレート
１７…下サイドプレート
２１…ろう材
１１０…チューブ体
１１０ａ…接合端部
１１１，１１２…チューブシート
１１１ａ，１１２ａ…側壁部分
１１３…インナーフィン
１１４…入口タンク
１１５…流体通路
１１６…連通孔
１２０…フィン
【図１】
2005257106.tif 000003
【図２】
2005257106.tif 000004
【図３】
2005257106.tif 000005
【図４】
2005257106.tif 000006
【図５】
2005257106.tif 000007
【図６】
2005257106.tif 000008
【図７】
2005257106.tif 000009
【図８】
2005257106.tif 000010
【図９】
2005257106.tif 000011
【図１０】
2005257106.tif 000012
【図１１】
2005257106.tif 000013
【図１２】
2005257106.tif 000014