(57)【要約】【課題】パイプ接続用プレートの小型化、軽量化を図り、装置の小型化、軽量化を促進しつつ、しかもパイプ接続用プレートとパイプとのろう付け性を向上可能な熱交換器を提供する。【解決手段】チューブとフィンとが交互に積層され、該積層方向の最外層のエンドプレート側に流体の入口パイプと出口パイプとが接続される熱交換器において、前記エンドプレートに、入口パイプ、出口パイプの少なくとも一方が挿入されるとともに、該パイプの挿入側の端部を仮固定可能なパイプ挿入孔が穿設されたパイプ接続用プレートを設けたことを特徴とする熱交換器。【選択図】図１
2005337573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブとフィンとが交互に積層され、該積層方向の最外層のエンドプレート側に流体の入口パイプと出口パイプとが接続される熱交換器において、前記エンドプレートに、入口パイプ、出口パイプの少なくとも一方が挿入されるとともに、該パイプの挿入側の端部を仮固定可能なパイプ挿入孔が穿設されたパイプ接続用プレートを設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記パイプ接続用プレートの表面にろう材が被覆されている、請求項１の熱交換器。
【請求項３】
前記パイプ挿入孔の周縁にパイプがかしめられている、請求項１または２の熱交換器。
【請求項４】
前記パイプの挿入側の端部が、パイプ接続用プレートのエンドプレートへの接続面と面一若しくは該接続面より内側に配置されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記パイプ挿入孔の周縁がテーパ状に形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記パイプ挿入孔の周縁が段状に形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記パイプ接続用プレートのエンドプレート幅方向に対する寸法が、エンドプレートの幅方向の寸法以下に形成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
前記パイプ接続用プレートのパイプの挿入側の面と、エンドプレートの最外層のフィンが接合される部分の外面とが実質的に面一に設けられている、請求項１ないし７のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項９】
前記エンドプレートとパイプ接続用プレートとを係合する係合機構が設けられている、請求項１ないし８のいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブとフィンとが交互に積層され、最外層に設けられたエンドプレート側に入口パイプおよび／または出口パイプが接続されるタイプの熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、チューブとフィンとが交互に積層され、最外層に設けられたエンドプレート側に入口パイプ、出口パイプが接続されるタイプの熱交換器はよく知られている（特許文献１）。このような熱交換器においてはエンドプレートに、パイプ接続用プレートを接合し、該パイプ接続用プレートに形成されたバール部に入口パイプおよび出口パイプが挿入されるようになっている。
【０００３】
しかし、特許文献１のような熱交換器においては、パイプ接続用プレートにバーリング加工を施しバール部を形成する必要があるため、パイプ接続用プレートを構成するプレートは、バール部を形成する分を見込んで大型のものを準備する必要がある。とくに熱交換器の幅方向（空気通過方向）に対しては十分な寸法が確保されないとバーリング加工が困難になるおそれがある。このため、パイプ接続用プレートの大型化により装置の大型化、重量増加を招来するおそれがある。また、このような熱交換器は、各部材を仮組みした後その状態で炉中において一括ろう付けされるが、バール部と入口パイプおよび出口パイプの接続部に、ろう材を介装させて両者を接続させたのでは、仮組み時等においてろう材が位置ずれ等した場合にはろう付け性が低下するおそれもある。
【特許文献１】特開２００１−２４１８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の課題は、パイプ接続用プレートの小型化により、装置の小型化、軽量化を促進しつつ、しかもパイプ接続用プレートとパイプとのろう付け性を向上可能な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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器は、チューブとフィンとが交互に積層され、該積層方向の最外層のエンドプレート側に流体の入口パイプと出口パイプとが接続される熱交換器において、前記エンドプレートに、入口パイプ、出口パイプの少なくとも一方が挿入されるとともに、該パイプの挿入側の端部を仮固定可能なパイプ挿入孔が穿設されたパイプ接続用プレートを設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、パイプ接続用プレートには、入口パイプ、出口パイプの少なくとも一方が挿入されるとともに、該パイプの挿入側の端部を仮固定可能なパイプ挿入孔が穿設されているので、従来のようなバール部および別部材としてのろう材を廃止し、パイプ挿入孔にパイプの先端を挿入するだけで、パイプ挿入孔の周縁に、入口パイプおよび／または出口パイプ（以下単に、パイプと言うこともある。）の端部外面を仮固定でき、炉中において一括ろう付けできる。したがって、パイプ接続用プレートとパイプとを強固にしかも確実に接合できる。また、パイプ接続用プレートにバール部を形成する必要はなくなるので、パイプ接続用プレートを構成するプレート自身を従来に比べ小型化、軽量化できるので、その分装置の小型化、軽量化が促進される。
【０００６】
上記パイプ接続用プレートの表面にはろう材が被覆されていることが好ましい。つまり、パイプ接続用プレートはクラッド材から構成されることが好ましい。パイプ接続用プレートをクラッド材から構成すれば、該パイプ接続用プレートとエンドプレートおよび入口パイプおよび／または出口パイプとを容易にしかも確実にろう付けすることができる。たとえば、エンドプレートとパイプ接続用プレートとを係合する係合機構を設け、パイプ接続用プレートとエンドプレートとを仮固定しつつ、パイプの先端をパイプ挿入孔の周縁にかしめて仮固定すれば、パイプ接続用プレートとエンドプレートおよびパイプとを互いに正しい姿勢で確実にろう付けできる。
【０００７】
また、パイプ挿入孔の周縁をテーパ状または段状に形成すれば、パイプ挿入孔にパイプ挿入側の端部を挿入し、たとえば該端部を拡径することにより、パイプ接続用プレートに対しパイプ挿入側の端部を強固に仮固定することができる。また、パイプ接続用プレートのパイプ挿入孔にパイプ挿入側の端部を圧入して両者を仮固定するようにしてもよい。
【０００８】
上記パイプの挿入側の端部は、パイプ接続用プレートのエンドプレートへの接続面と面一若しくは該接続面より内側に配置されていることが好ましい。このような構成にすれば、パイプ接続用プレートのエンドプレートへの接続面の全体を、容易にしかも確実にエンドプレートにろう付けできる。
【０００９】
上記パイプ接続用プレートのエンドプレート幅方向に対する寸法は、エンドプレートの幅方向の寸法以下に形成されていることが好ましい。このようにすれば、パイプ接続用プレートがエンドプレートの幅方向に突出することはなくなるので、仮組みされた熱交換器を炉中において水平に載置しろう付けすることが可能になる。
【００１０】
上記パイプ接続用プレートのパイプの挿入側の面は、エンドプレートの最外層のフィンが接合される部分の外面と実質的に面一になるよう設けられることが好ましい。ろう付け時においては、仮組みされた熱交換器は積層方向の両側から治具で挟持されるが、上記のように構成すれば治具の形状を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明に係る熱交換器によれば、パイプ接続用プレートひいては装置の小型化、軽量化を促進しつつ、パイプ接続用プレートとパイプとのろう付け性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る熱交換器の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１ないし図１０は、本発明の一実施態様に係る熱交換器を示している。図において、１は熱交換器を示している。熱交換器１は、チューブ２とフィン３とが交互に積層された積層型熱交換器を示している。チューブ２は、チューブ形成用プレート４、５を互いに接合したものから形成されており、内部には流体（たとえば、冷媒）の流路（図示略）が形成されている。そして、積層されたチューブ２の長手方向の両端には、タンク６、７が形成されるようになっている。タンク６、７はチューブ２を介して互いに連通されている。
【００１３】
チューブ２とフィン３との積層方向の最外層には、図５に示すようなエンドプレート８、９が設けられている。
【００１４】
エンドプレート８には、流体を熱交換器１内へ導入する入口パイプ１０と熱交換器１から流体を導出するための出口パイプ１１とが接続されるパイプ接続用プレート１２が接合（ろう付け）されている。パイプ接続用プレート１２には、入口パイプ１０が挿入されるパイプ挿入孔１３と、出口パイプ１１が挿入されるパイプ挿入孔１４とが穿設されている。エンドプレート８の挿入孔１３、１４に対応する位置には孔１５、１６が設けられている。そして、入口パイプ１０はタンク６の入口タンク６ａ側に、一方、出口パイプ１１は出口タンク６ｂ側に連通されている。
【００１５】
パイプ接続用プレート１２の挿入孔１３、１４の周縁は、図７に示すようにパイプの挿入側の面１７からエンドプレートへの接続面１８に向かって拡径されるテーパ状に形成されている。なお、パイプ接続用プレート１２の挿入孔１３、１４の周縁は図９、図１０に示すように段部２８、２９を有する段状に形成してもよい。また、パイプ接続用プレート１２はクラッド材から構成されている。また、図２、図３に示すようにパイプ接続用プレート１２の幅方向に対する寸法Ａは、エンドプレートの幅方向の寸法Ｂ以下に形成されている
【００１６】
熱交換器１は、各部材を仮組み状態（アッセンブリ状態）にし、そして、仮組みされた熱交換器を炉中においてろう付けすることにより、各部材が一括してろう付けされるようになっている。本実施態様においては、パイプ接続用プレート１２、パイプ１０、１１は、図８に示すようにして互いに仮組みされるようになっている。まず、パイプ１０、１１にバルジ加工を施し、膨出部１９、２０を形成する（図８（ａ））。次に、パイプ１０、１１をパイプ接続用プレート１２のパイプの挿入側の面１７から挿入孔１３、１４に挿入するとともに、パイプ１０，１１の端部をテーパ状に形成される挿入孔１３、１４の周縁にかしめる（図８（ｂ））。この際、パイプ１０，１１の端部は、パイプ接続用プレート１２のエンドプレートへの接続面１８より内側に（本実施態様においては、面１８と略面一に）配置されるようになっている。なお、パイプ１０，１１のパイプ接続用プレート１２の挿入孔１３、１４への挿入代は膨出部１９、２０により一定量に制限されるようになっている。そして、パイプ１０，１１が仮固定されたパイプ接続用プレート１２をエンドプレート８のパイプ接続用プレート１２の接合部２１に係合させ仮固定する（図８（ｃ））。該仮固定は、パイプ接続用プレート１２の切り欠き２２に、エンドプレート８の爪２３を係合またはかしめるとともに、パイプ接続用プレート１２の突起２４をエンドプレート８の長穴２５に挿入することに行われるようになっている。このようにして、エンドプレート８とパイプ接続用プレート１２との係合機構２６が構成されている。
【００１７】
係合機構２６により、エンドプレート８にパイプ接続用プレート１２を係合させ仮固定した際には、図４に示すようにパイプ接続用プレート１２のパイプの挿入側の面１７とエンドプレート８の最外層のフィン３が接合される部分の外面２７とは略面一になるようになっている。
【００１８】
本実施態様においては、パイプ接続用プレート１２には、入口パイプ１０、出口パイプ１１が挿入されるとともに、該パイプの挿入側の端部を仮固定可能なパイプ挿入孔１３、１４が穿設されているので、従来のようなバール部および別部材としてのろう材を廃止し、パイプ挿入孔１３、１４にパイプの先端を挿入するだけで、パイプ挿入孔の周縁に、パイプの端部外面を仮固定でき、炉中において一括ろう付けできる。したがって、パイプ接続用プレート１２とパイプ１０、１１とを強固にしかも確実に接合できる。また、パイプ接続用プレート１２にバール部を形成する必要はなくなるので、パイプ接続用プレート１２を構成するプレート自身を従来に比べ小型化、軽量化できるので、その分装置の小型化、軽量化が促進される。
【００１９】
また、パイプ接続用プレート１２はクラッド材から構成されるので、該パイプ接続用プレート１２とエンドプレート８およびパイプ１０，１１とを容易にしかも確実にろう付けすることができる。また、エンドプレート８とパイプ接続用プレート１２とは係合機構２６により強固にしかも確実に仮固定される。したがって、パイプ１０、１１の挿入側の端部をパイプ挿入孔１３，１４の周縁にかしめて仮固定すれば、パイプ接続用プレートとエンドプレートおよびパイプとを互いに正しい姿勢で確実にろう付けできる。
【００２０】
パイプ挿入孔１３、１４の周縁はテーパ状または段状に形成されているので、パイプ挿入孔１３、１４にパイプ挿入側の端部を挿入し、たとえば該端部を拡径することにより、パイプ接続用プレート１２に対しパイプ挿入側の端部をより強固に仮固定することができる。なお、上述のようにパイプ接続用プレート１２のパイプ挿入孔１３、１４にパイプ挿入側の端部を圧入して両者を仮固定することも可能である。
【００２１】
また、パイプの挿入側の端部は、パイプ接続用プレート１２のエンドプレートへの接続面１８と面一若しくは該接続面１８より内側に配置されているので、パイプ接続用プレート１２のエンドプレートへの接続面１８の全体を、容易にしかも確実にエンドプレート８の接合部２１にろう付けできる。
【００２２】
また、パイプ接続用プレート１２のエンドプレート幅方向に対する寸法Ａは、エンドプレートの幅方向の寸法Ｂ以下に形成されているので、パイプ接続用プレート１２がエンドプレートの幅方向に突出することはなくなる。したがって、仮組みされた熱交換器を炉中において水平に載置しろう付けすることが可能になりろう付け性を一層向上できる。
【００２３】
また、パイプ接続用プレート１２のパイプの挿入側の面１７は、エンドプレート８の最外層のフィンが接合される部分の外面２７と実質的に面一になるよう設けられるので、仮組みされた熱交換器を積層方向の両側から挟持する治具の形状を簡素化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、たとえばチューブとフィンとが交互に積層され、最外層に設けられたエンドプレート側に入口パイプおよび／または出口パイプが接続されるタイプの熱交換器に広く適用でき、該熱交換器は車両用の熱交換器として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施態様に係る熱交換器の外観を示す正面図である。
【図２】図１の熱交換器のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視図である。
【図３】図１の熱交換器のタンクの部分断面図である。
【図４】図１の熱交換器のタンクとパイプとの接続状態を示す部分拡大図である。
【図５】図１の熱交換器のエンドプレートの斜視図である。
【図６】図１の熱交換器のパイプ接続用プレートの平面図である。
【図７】図６のパイプ接続用プレートのＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】パイプ接続用プレートとパイプとの接続方法を断面表示して示す工程図である。
【図９】図６のパイプ接続用プレートとは別のパイプ接続用プレートの平面図である。
【図１０】図９のパイプ接続用プレートのＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  熱交換器
２  チューブ
３  フィン
４、５  チューブ形成用プレート
６、７  タンク
６ａ  入口タンク
６ｂ  出口タンク
８、９  エンドプレート
１０  入口パイプ
１１  出口パイプ
１２  パイプ接続用プレート
１３、１４  挿入孔
１５、１６  孔
１７  パイプの挿入側の面
１８  エンドプレートへの接続面
１９、２０  膨出部
２１  接合部
２２  切り欠き
２３  爪
２４  突起
２５  長穴
２６  係合機構
２７  外面
２８、２９  段部
【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】
2005337573.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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