(57)【要約】【課題】押出管に用いられるろう付け特性が向上したフィン付き管ブロック型の熱交換器を提供すること。【解決手段】フィン（２０）が管（１６）よりも短い全長を有し、フィン（２０）の端部のところには、管（１６）相互間のスペーサバー（２４）として役立つ細長いバー（２４）が設けられているフィン付き管ブロック型熱交換器。スペーサバーの側壁（２４ａ）は好ましくは、互いに向かってテーパしていて、内壁のところのスペーサバーの厚さは、外壁（２４ｂ）のところのスペーサバーの厚さよりも小さくなっている。側壁（２４ａ）は、スペーサバーの長手方向に延びていて、低融点合金（２８）が捕捉的に挿入された１以上の凹部（２６）を有している。ろう付け中、合金は溶融し、毛管作用によりスペーサバーのテーパ側壁（２４ａ）と隣接の管の対向面との間に形成された空間内へ吸い込まれ、完全な継手又は接合部がスペーサバー（２４）と隣接の管（１６）との間に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に配置された第１の組をなす流路と第２の組をなす流路を有するろう付けコアを備えた熱交換器に用いられるスペーサバーであって、コアの内部から遠ざかる方向に向いた外壁と、前記外壁と反対側に位置した内壁と、前記外壁と前記内壁との間に延びる互いに反対側に位置した第１の側壁及び第２の側壁とを有し、前記第１の側壁には、少なくとも１つの長手方向凹部が形成され、前記少なくとも１つの凹部は、前記スペーサバーを前記熱交換器のコアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られていることを特徴とするスペーサバー。
【請求項２】
前記第１の側壁は、少なくとも前記内壁に隣接して内方へテーパしていることを特徴とする請求項１記載のスペーサバー。
【請求項３】
前記スペーサバーを前記熱交換器のコアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも１つの長手方向凹部が、前記第２の側壁にも形成されていることを特徴とする請求項１記載のスペーサバー。
【請求項４】
前記第２の側壁は、少なくとも前記内壁に隣接して内方へテーパしていることを特徴とする請求項３記載のスペーサバー。
【請求項５】
前記第２の側壁は、前記外壁に隣接して外方に延びるフランジを有していることを特徴とする請求項１記載のスペーサバー。
【請求項６】
前記第２の側壁は、前記フランジと前記内壁との間で途切れていないことを特徴とする請求項５記載のスペーサバー。
【請求項７】
低融点合金が、前記少なくとも１つの長手方向凹部に挿入されていることを特徴とする請求項１記載のスペーサバー。
【請求項８】
低融点合金が、前記第１及び第２の側壁の各々の前記少なくとも１つの長手方向凹部に挿入されていることを特徴とする請求項３記載のスペーサバー。
【請求項９】
前記第１の側壁には、前記スペーサバーを前記熱交換器のコアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスペーサバー。
【請求項１０】
前記スペーサバーを前記熱交換器のコアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が、前記第２の側壁にも形成されていることを特徴とする請求項９記載のスペーサバー。
【請求項１１】
交互に配置された第１及び第２の組をなす流れ通路と、複数の分離壁とを更に有し、前記分離壁は各々、隣り合う第１の組をなす流れ通路と第２の組をなす流れ通路を互いに分離し、スペーサバーは、前記第２の組をなす流れ通路の端部のところで前記分離壁相互間に配置されていることを特徴とする請求項１記載のスペーサバーを有する熱交換器コア。
【請求項１２】
前記スペーサバーの各々の前記第１の側壁には、前記スペーサバーを前記管の少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が形成されていることを特徴とする請求項１１記載の熱交換器コア。
【請求項１３】
前記第２の組をなす流れ通路は、波形フィンで構成され、前記スペーサバーは、前記フィンの端部のところに配置され、前記スペーサバーの各々の前記内壁は、それぞれ対応関係にあるフィンの対向した端部に接触し、前記内壁の縁部が前記分離壁と前記スペーサバーとの間の接合部に入り込むのを阻止するよう構成されていることを特徴とする請求項１１記載の熱交換器コア。
【請求項１４】
フィンによって構成されていて、端部が外側スペーサバーにより、外面がサイドパネルにより、内面が分離壁により境界付けられた最も外側に位置する流れ通路を更に有し、前記外側スペーサバーは各々、外方に向いた側壁と、内方に向いた側壁と、外壁と、内壁と、前記内方に向いた側壁に形成されている少なくとも１つの長手方向凹部とを有し、前記少なくとも１つの凹部は、前記スペーサバーを前記分離壁の少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られていることを特徴とする請求項１３記載の熱交換器コア。
【請求項１５】
前記外側スペーサバーの各々の前記内壁は、それぞれ対応関係にあるフィンの対向端部に接触し、前記内壁の縁部が前記分離壁と前記外側スペーサバーとの間の接合部に入り込むのを阻止するよう構成されていることを特徴とする請求項１３記載の熱交換器コア。
【請求項１６】
前記第１及び第２の側壁のうちの少なくとも一方は、少なくとも前記内壁に隣接して内方へテーパしていることを特徴とする請求項１１記載の熱交換器コア。
【請求項１７】
前記外側スペーサバーの前記外方に向いた側壁は、上壁に隣接して位置する外方に延びるフランジを有し、前記外方に向いた側壁は、前記フランジと前記内壁との間で途切れていないことを特徴とする請求項１３記載の熱交換器コア。
【請求項１８】
前記外方に向いた側壁は、前記外側スペーサバー内に、前記城壁に隣接して位置する外方に延びるフランジを有し、前記外方に向いた側壁には、前記内壁に隣接して少なくとも１つの長手方向凹部が形成され、前記少なくとも１つの凹部は、前記外側スペーサバーを熱交換器コアの少なくとも１部に結合する結合剤を受け入れるように形作られていることを特徴とする請求項１３記載の熱交換器コア。
【請求項１９】
前記コアは、複数の管から成り、前記管は、前記第１の組をなす流れ通路を形成し、前記分離壁は、前記管の側壁を構成していることを特徴とする請求項１１記載の熱交換器コア。
【請求項２０】
前記管は、押出アルミニウムでできていることを特徴とする請求項１９記載の熱交換器コア。
【請求項２１】
請求項１９記載の熱交換器コアを有する熱交換器であって、前記管の端部のところに第１及び第２のタンクを更に有し、前記管は各々、互いに反対側に位置した端壁及び互いに反対側位置した側壁を有し、前記端壁は、前記タンクをこれに直接取り付けることができるのに十分な厚さのものであることを特徴とする熱交換器。
【請求項２２】
請求項１記載のスペーサバーを有する熱交換器であって、第１及び第２の互いに間隔を置いた互いに平行なタンクと、前記第１及び第２のタンク相互間に延びる第１の組をなす互いに平行な流れ通路を構成する複数の互いに間隔を置いた互いに平行な管とを更に有し、前記管は、互いに反対側に位置した側壁、互いに反対側に位置した端壁、及び側壁相互間に延びて前記第１の組をなす流れ通路を構成するピラーを有し、前記熱交換器は更に、前記管と交互に配置されていて、第２の組をなす互いに平行な流れ通路を構成する波形フィンを有し、前記スペーサバーは、前記管の端部相互間に介在して配置され、前記フィンを受け入れる空間を構成するよう幅が前記管と実質的に同一の広がりをもち、前記フィンは、前記空間内に嵌まるように寸法決めされていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２３】
前記スペーサバーは、前記管の側壁に隣接して前記管の端部相互間に介在して設けられ、前記スペーサバーの前記第１の側壁及び第２の側壁は、前記第１及び第２の側壁と隣接の管の側壁との間に隙間を形成するよう少なくとも前記内壁に隣接して内方にテーパしていることを特徴とする請求項２２記載の熱交換器。
【請求項２４】
前記隙間の各々内に融剤及びろう付け材料を更に有していることを特徴とする請求項２３記載の熱交換器。
【請求項２５】
前記スペーサバーの各々の前記内壁は、それぞれ対応関係にあるフィンの対向端部に接触し、前記内壁の縁部が前記管の前記側壁と前記外側スペーサバーとの間の接合部に入り込むのを阻止するよう構成されていることを特徴とする請求項２２記載の熱交換器。
【請求項２６】
フィンによって構成されていて、端部が外側スペーサバーにより、外面がサイドパネルにより、内面が前記管の前記側壁により境界付けられた最も外側に位置する流れ通路を更に有し、前記外側スペーサバーは各々、外方に向いた側壁と、内方に向いた側壁と、外壁と、内壁と、前記内方に向いた側壁に形成されている少なくとも１つの長手方向凹部とを有し、前記少なくとも１つの凹部は、前記スペーサバーを前記分離壁の少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られていることを特徴とする請求項１３記載の熱交換器。
【請求項２７】
前記外側スペーサバーの前記外方に向いた側壁は、上壁に隣接して位置する外方に延びるフランジを有し、前記外方に向いた側壁は、前記フランジと前記内壁との間で途切れていないことを特徴とする請求項１３記載の熱交換器
【請求項２８】
前記内方に向いた側壁は、前記内方に向いた側壁と隣接の管の側壁との間に形成されていて、融剤及びろう付け材料を受け入れる隙間を形成するよう少なくとも前記内壁に隣接して内方にテーパしていることを特徴とする請求項２６記載の熱交換器。
【請求項２９】
前記外方に向いた側壁には、前記内壁に隣接して少なくとも１つの長手方向凹部が形成され、前記外方に向いた側壁は、前記外方に向いた側壁をそれぞれ対応関係をなすサイドパネルに結合する結合剤を受け入れるように構成されていることを特徴とする請求項２６記載の熱交換器。
【請求項３０】
前記外側スペーサバーの各々の前記内方に向いた側壁及び外方に向いた側壁には、前記スペーサバーを熱交換器コアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるよう形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が形成されていることを特徴とする請求項２６記載の熱交換器。
【請求項３１】
前記スペーサバーの各々の前記第１の側壁には、前記スペーサバーを前記管の少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が形成されていることを特徴とする請求項２２記載の熱交換器。
【請求項３２】
前記スペーサバーを前記熱交換器のコアの少なくとも一部に結合する結合剤を受け入れるように形作られた少なくとも２つの長手方向凹部が、前記第２の側壁にも形成されていることを特徴とする請求項３１記載のスペーサバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、熱交換システムの分野に関し、特に、押出管に用いられるろう付け特性が向上したフィン付き管ブロック型の熱交換器に関する。
【０００２】
〔関連技術〕
従来型プレートフィン型熱交換器は、とりわけ米国特許第４，２７６，９２７号、第４，４７３，１１１号及び第４，７２９，４２８号から知られている。かかる熱交換器は、一方向に延びる第１の組をなす互いに平行な流れ通路と第２の全体として垂直に差し向けられた流れ通路の構造とを交互に配置したものであることを特徴とし、流れ通路の第１及び第２の組は、プレートによって分離され、構成部品の順序は、多層サンドイッチコアを形成するよう繰り返されている。第１の流体は、第１の組をなす流れ通路に差し向けられ、第２の流体は、第２の組をなす流れ通路を通り、これらの間で熱交換が行われる。一般に、対をなす平らなプレート相互間に設けられたスペーサによって形成される第１の組をなす流れ通路の形状、間隔及び向きは、プレートスペーサ層相互間に設けられた波形の又は曲がりくねったフィンによって全体が構成される第２の組をなす流れ通路のものとは幾分異なっている。
【０００３】
上記２組の流れ通路の構成に応じて、サンドイッチ型のコアを形成するのに必要な部品相互間の結合を行う際に問題が生じる。一方向に配列された流れ通路は、他の方向に延びる流れ通路又はフィンに結合されなければならない。これは、米国特許第４，４７３，１１１号及び第６，０１９，１６９号に示されているようなヘッダーバー及びエンドピースを用いることにより達成できる。結合面の表面積が制限されているために問題が生じる場合が多い。結合面を広くすると共に強度を増大させることは、米国特許第４，７２９，４２８号に教示されているように肉盛り端部又は側壁により可能になる。
【０００４】
従来技術のプレートフィン型熱交換器は、多くの個々の部品を必要とするので、潜在的に多くの漏れ経路がある。この問題は、米国特許第６，０１９，１６９号に教示されているようにプレートスペーサ層に代えて押出管を用いることにより解決できる。しかしながら、押出品を用いる場合、特に、熱交換器コア部品がアルミニウムで作られている場合には別の問題が生じる。
【０００５】
従来型プレートフィン型熱交換器では、ろう付けされたアルミニウムコアが、ろう付け作業中、組立体を互いに結合するために低融点合金を構成部品のうち１以上の材料上に被覆する。押出品は、金属被覆には向かない。したがって、管をフィンに結合するろう付け材料は、粉末状ろう付け材料を結合剤に入れた状態で管に塗布するか、あるいは、低融点合金をフィン材料に被覆することによって行うのがよい。しかしながら、粉末状ろう付け材料を結合剤に入れた状態で管に塗布する手法では、ろう付け材料の量は、首尾一貫して管をヘッダーバーに結合するほど十分ではない。
したがって、押出管を対応のヘッダーバーに効率的且つ首尾一貫して結合することができるフィン付き管ブロック型熱交換器構造が要望されている。
【０００６】
〔発明の概要〕
上記のことに鑑みて、本発明の一目的は、ろう付け工程中、押出し加工された熱交換管をスペーサバーに結合する際に生じる問題を解決することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、管とバーとの間の接合部中への融剤及びろう付け材料の毛管作用による流れを促進し、それによりこれら相互間に完全な接合部を形成するよう構成されたスペーサバーを有するフィン付き管ブロック型熱交換器を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、簡単に製造できるが、従来型押出管熱交換システムと比べて優れた結合性能を生じさせることができる押出管構造を提供することにある。
【０００９】
上記目的及び他の目的を考慮して、本発明は、押出し管が波形フィンと交互に配置されているフィン付き管ブロック型熱交換器であって、フィンが管よりも短い全長を有し、フィンの端部のところには、管相互間のスペーサバーとして役立つ細長いバーが設けられているフィン付き管ブロック型熱交換器に関する。スペーサバーは、これらの外壁に隣接して管の側壁に当接する互いに反対側に位置した側壁を有する。一実施形態では、スペーサバーの側壁は、互いに実質的に平行であり、これらの内壁に隣接して管の側壁に当接する。別の実施形態では、スペーサバーの側壁は、管の側壁から間隔を置いて位置し、スペーサバーの側壁は、互いに向かってテーパしていて、内壁のところでのスペーサバーの厚さは、外壁のところのスペーサバーの厚さよりも小さくなっている。
【００１０】
スペーサバーの側壁は、スペーサバーの長手方向に延びていて、低融点合金が捕捉的に挿入される１以上の凹部又は溝を有する。スペーサバーの側壁が互いに平行な実施形態では、ろう付けは、溝の局部領域でのみ生じるが、コアの構造的健全性をもたらすには十分である。スペーサバーの側壁が互いに向かってテーパしている実施形態では、ろう付け中、合金は溶融し、毛管作用によりスペーサバーのテーパ側壁と隣接の管の対向面との間に形成された空間内へ吸い込まれ、完全な接合部又は継手がスペーサバーと隣接の管との間に形成されるようになっている。
【００１１】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、当業者であれば、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
本発明の内容は、添付の図面を参照して好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むと一層よく理解されよう。なお、図中、同一の符号は、同一の要素を示している。
【００１２】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
図面に示した本発明の好ましい実施形態の説明を行なうにあたり、分かりやすくするために特定の用語を用いる。しかしながら、本発明は、選択された特定の用語には限定されず、各特定の用語は、同一の目的を達成するよう同一の仕方で動作する全ての技術的均等物を含むことは理解されるべきである。
【００１３】
次に図１及び図２を参照すると、フィン付き管ブロックタイプ熱交換器１０の第１の実施形態が示されている。熱交換器１０は、コア１２と、コア１２の各端に設けられた第１のタンク１４ａ及び第２のタンク１４ｂとで構成されている。タンク１４ａ，１４ｂは、従来通り流体入口及び出口（図示せず）を備えている。
【００１４】
コア１２は、タンク１４ａ，１４ｂ相互間に延びる第１の組をなす互いに平行な流れ通路１８を構成する複数の互いに平行な管１６と、管１６と交互に配列されていて、全体として第１の組をなす流れ通路に対して垂直に差し向けられた第２の組をなす互いに平行な流れ通路２２を構成する波形フィン２０とを有している。
【００１５】
各管１６は好ましくは、押出し加工されていて、アルミニウム製であり、各管は、第１の組をなす流れ通路１８を構成するために反対側の側壁１６ａ、互いに反対側の端壁１６ｂ及び側壁１６ａ相互間に延びるピラー１６ｃを有している。管１６は好ましくは押出し加工されるので、側壁１６ａ，端壁１６ｂ及びピラー１６ｃは一体成形される。第１の組をなす流路１８を構成することに加えて、ピラー１６ｃは又、ろう付け中及び熱交換器１０の動作中、側壁１６ａの内面を支持する。端壁１６ｂは、タンク１４ａ，１４ｂ（図１に示す）又は従来型ボルト止めフランジ５０（これは、図１４に示すようにコア１２と従来型タンク５２及び従来型密封バスケット５４との間のインタフェースを形成する）を管１６の縁部に直接溶接できるほどの厚さのものである。
【００１６】
参照符号３で示した領域は、図３に詳細に示されている。図示のように、ピラー１６ｃは、側壁１６ａに実質的に垂直に差し向けられている。しかしながら、当業者には理解されるように、ピラーの他の形態を用いてもよく、従って、流路１８は、断面が正方形又は矩形ではなく、円形又は三角形、或いは他の形状のものであってよく、かかるピラーの他の形態としては、強化処理型、ディンプル付き型、詰め物入り型が挙げられる。
【００１７】
細長いスペーサバー２４が、管１６の端部相互間に設けられていて、これらスペーサバーは、管１６と幅が実質的に同一の広がりをもっていて、フィン２０を受け入れる空間を構成しており、これらフィンは、かかる空間に嵌入するように寸法決めされている。各スペーサバー２４は、互いに反対側の側壁２４ａ、外壁２４ｂ及び内壁２４ｃを有している（図５に示されている）。管の側壁１６ａは、スペーサバー２４の側壁２４ａ及びフィン２０にろう付けにより接合されている。
【００１８】
上述したように、従来型プレートフィン付きタイプ熱交換器では、ろう付けされたアルミニウムコアは、低融点合金を構成部品の１以上の材料上に被覆する。その目的は、ろう付け中、組立体を互いに結合することにある。押出成形は被覆加工には向いていない。さらに、粉末状ろう付け材料を結合剤に入れた状態で管１６に塗布しても、管をスペーサバー２４に首尾一貫して接合するのに十分なろう付け材料は得られないであろう。本発明によれば、凹部２６をスペーサバー２４の側壁２４ａに形成することにより、管１６とスペーサバー２４との間の隙間を増大させないで、低融点合金２８をスペーサバー２４内に捕捉的に挿入することが可能である。管１６をスペーサバー２４に結合するのに必要な合金材料２８の量は、凹部２６の寸法形状及び用いられる結合材料の種類を特定することによって決定できる。本発明の一実施形態では、合金材料２８は、凹部２６の長さにわたって延びるワイヤの形態をしているのがよい。ワイヤが溶融すると、ワイヤは、漏れのない継手又は接合部を形成し、液体クラッドは、バーと管との間の境界面領域内へ流入し、冷却時にここで凝固する。
【００１９】
図示のようなワイヤは断面が円形であるが、ワイヤは、他の断面形状をしていてもよく、また凹部２６の形態をそれに応じて変えてもよいことは理解されよう。
【００２０】
スペーサバー２４の外壁２４ｂは、実質的に平らであり、管１６の端部と面一をなしている。好ましい実施形態では、内壁２４ｃに隣接した側壁２４ａは、互いに向かって内方に僅かにテーパしている。このテーパは、側壁２４ａの長さ全体にわたって延びるのがよい。このテーパの目的は、管とバーの接合部（以下、「管−バー接合部」又は「バー−管接合部」という場合がある）内への毛管作用による融剤及びろう付け材料の流れを促進し、完全な接合部が形成されるようにすることにある。テーパの角度は、かかる機能に関して重要ではないが、最良の結果は、側壁２４ａと凹部２６に隣接した管１６の互いに向かい合った面相互間の隙間３０が最高約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）、好ましくは、隙間３０が約０．００３インチ（０．０７６２ｍｍ）の場合に得られる。テーパがあるために、凹部２６は、互いに反対側に位置したスペーサバー２４の各対相互間に形成された空間と連通状態にある。かくして、融剤及びろう付け材料は又、スペーサバーの内壁２４ｃとフィン２０の端部の間の接合部まで流れることができる。
【００２１】
図５に示すような内壁２４ｃは、断面が山形をしている。この山形の形状は、ピーク部３２を提供し、その目的は、フィン２０の対向した端部に接触し、内壁２４ｃの縁部がバー−管接合部に入ってろう付け材料を引き出すのを防止することにある。内壁２４ｃは、これまたピーク部をもたらす他の断面形状のものであってもよく、かかる断面形状としては、三角形又は突起を備えた平面が挙げられるが、これらには限定されないことは理解されよう。
【００２２】
図１及び図２で示すように、最も外側の流路は、フィン２０、フィン２０の端部のところに設けられた外側スペーサバー４０及びサイドパネル４２によって構成されている。参照符号４で示された領域が図４に詳細に示されており、図１１に最もよく示されている。
【００２３】
これらの図に示すように、外側スペーサバー４０は、管１６相互間に設けられたスペーサバー２４と異なる形態をしている。各外側スペーサバー４０は、外方に向いた側壁４０ａ、内方に向いた側壁４０ｂ、外壁４０ｃ及び内壁４０ｄを有している。管１６と外側スペーサバー４０との間の隙間を増大させないで、低融点合金を外側スペーサバー４０内で捕捉的に挿入するために凹部４４が内向きの側壁４０ｂに形成されている。これら凹部４４は、ろう付け材料を保持することができる任意の形状のものであってよい。
【００２４】
スペーサバー４０の外壁４０ｃは、実質的に平らであり、管１６の端部と面一をなしている。好ましい実施形態では、管１６に隣接した内向きの側壁４０ｂは、パネルとバーの接合部（以下、「パネル−バー接合部」又は「バー−パネル接合部」という場合がある）内への毛管作用による融剤及びろう付け材料の流れを促進し、完全な接合部が形成されるようにするために内方に僅かにテーパしている。かくして、テーパをそれに応じて寸法決めする必要がある。サイドパネル４２に隣接して位置する外方に向いた側壁４０ａは、実質的に平らであり、ストリップ状のろう付け材料によりサイドパネル４２の対向面に取り付けられており、このストリップ状ろう付け材料は、接合されるべき表面を覆っている。好ましい実施形態では、このストリップは厚さが０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）である。側壁４０ａは接合されるべき表面を覆うストリップによって取り付けられているので、バー−パネル接合部のところのテーパは不要である。変形例として、外方に向いた側壁４０ａを溶接ワイヤによってサイドパネル４２の対向面に取り付けてもよい。内壁４０ｄは、外方に向いた側壁４０ａと内方に向いた側壁４０ｂの両方からテーパしていてフィン２０の対向端部に接触するピーク部２９を形成している。
【００２５】
好ましい実施形態では、外側スペーサバー４０の外方に向いた側壁４０ａは、外方に延びるフランジ部分４６を有している。サイドパネル４２は、熱交換器１０の各側に設けられた互いに反対側に位置したフランジ部分４６相互間に嵌まるように寸法決めされている。好ましくは、外側スペーサバー４０の側壁４０ａ，４０ｂは両方とも、内側スペーサバー２４の側壁２４ａよりも長い。このように長さが長いことにより、フランジ部分４６によって占められた領域を補償する一層広い表面積がバー−パネル接合部について得られる。
【００２６】
本発明は、各側壁に凹部が１つだけ設けられたスペーサバーには限定されない。スペーサバーは、スペーサバーと管との間に漏れのない接合部を構成することが望ましい状況では各側壁に２以上の凹部を有するのがよい。次に図６を参照すると、本発明の別の実施形態、具体的にはスペーサバー１２４が示されており、このスペーサバー１２４では、内壁１２４ｃに隣接して各側壁１２４ａに２つの凹部１２６が形成されている。各凹部１２６は、充填材１２８が入れられた状態で示されている。充填材１２８は、スペーサバーの幅全体にわたって延びるワイヤとして具体化されたものであるのがよい。図６に示すように、多数の凹部１２６を、側壁１２４ａを互いに向かって内方にテーパさせること、最高約０．０１５インチの矢印で示した隙間１３０及び好ましくは約０．００３インチの隙間と組み合わせてもよい。
【００２７】
図７及び図８に示す変形実施形態では、スペーサバー１２４，３２４のそれぞれの側壁２２４ａ，３２４ａは、これらの長さ全体にわたって互いに実質的に平行であり、スペーサバー２２４，３２４のそれぞれの内壁２２４ｃ，３２４ｃと外壁２２４ｂ，３２４ｂの両方に隣接して位置する管１６の側壁に当接するようになっている。これら実施形態では、ろう付けは、凹部２２６，３２６の局部領域でのみ起こり、かかるろう付けは、コア１２の構造的健全性を得るのに十分である。これら実施形態は、例えば管１６の端部から管−バー接合部までのろう付け材料の流れが必要ではなく、或いは望ましくない場合に用いられる。図７に示すように各側には１つの凹部２２６、図８に示すように各側には２つの凹部３２６、さらに、特定の用途に合うように各側に任意の個数の凹部を設けるのがよい。
【００２８】
スペーサバーの側壁のテーパは、クラッドの流れを一層広い表面積にわたってもたらすので優れた結合結果が得られる。しかしながら、漏れのないようにするには、管−バー接合部は、内部環境と外部環境との間に例えば溶接ワイヤがもたらすことができる薄いバリヤを必要とするに過ぎない。
【００２９】
次に図９及び図１０を参照すると、管１６の側壁とスペーサバー４２４，５２４のそれぞれの側壁４２４ａ，５２４ａとの間に種々の構成を有する本発明の更に別の実施形態が示されている。図９は、各凹部４２６が側壁４２４ａの各々に設けられ、空間４３０が側壁４２４ａと管１６の側壁との間に維持される内壁４２４ｃにすぐ隣接した部分を除き、側壁４２４ａが管１６の側壁に当接するよう互いに実質的に平行であるスペーサバー４２４を示している。充填材４２８は、断面が変形のワイヤの形態をしており、凹部４２６が、凹部４２６と管１６の側壁の境界面領域のところに非常に細い毛管領域４６０を構成するよう形状が充填材４２８と実質的に相補している。図１０は、隣接の側壁５２４ａについて別の輪郭を備えたスペーサバー５２４を示している。図１０の実施形態では、側壁５２４ａは又、互いに実質的に平行であり、２つの凹部５２６を有しているが、これら凹部５２６は、凹部５２６と管１６の側壁の境界面領域のところにクラッド流のための広い毛管作用領域５５０をもたらすように形作られている。特に、充填材５２８は、断面が円形のワイヤであり、凹部５２６は、フレア状側部を有している。
【００３０】
図６〜図１０に示すような内壁１２４ｃ，２２４ｃ，３２４ｃ，４２４ｃ，５２４ｃは、図５に示す内壁２４ｃの断面と類似した山形の断面を有している。図５に示す内壁２４ｃの場合と同様、この山形の形状は、それぞれ符号１４６，２４６，３４６，４４６，５４６で示したピーク部を備えており、その目的は、フィン２０の対向端部に接触し、内壁１２４ｃ，２２４ｃ，３２４ｃ，４２４ｃ，５２４ｃの縁部がバー−管接合部に入ってろう付け材料を引き出すのを阻止することにある。
【００３１】
次に図１２を参照すると、内側スペーサバー１２４と関連してコア内に用いられる外側スペーサバー１４０の実施形態が示されている。この実施形態では、外側スペーサバー１４０の内方に向いた側壁１４０ｂは、内方にテーパしていて、充填材１２８が入った多数の凹部１４４を有している。外方に向いた側壁１４０ａは、テーパしていないが、これ又、非充填材１２８の入った多数の凹部１４４を有している。内壁１４０ｃは、スペーサバー１２４の内壁１２４ｃと類似した山形の形状をしている。凹部２６を用いる側壁２４と管１６との間の接合部の場合と同様、外方に向いた側壁１４０ａを、溶接ワイヤを凹部１４４に挿入し、その後、溶解させて凝固させることによりサイドパネル１４２に接合するのがよい。
【００３２】
本発明の更に別の実施形態、特に、内側スペーサバー３２４と連携してコア内に用いられる外側スペーサバー３４０の実施形態が図１３に示されている。外側スペーサバー３４０では、内壁３４０ｄに隣接して内方に向いた側壁３４０ｂに凹部３４４が形成されている。追加の凹部を同様な方法で内方に向いた側壁３４０ｂに設けるのがよい。スペーサバー３２４の場合と同様、外側スペーサバー３４０と管１６の側壁との間に漏れのない接合部を構成するために場合によっては多数の凹部３４４が場合によっては内方に向いた側壁３４０ｂに必要である。外方に向いた側壁３４０ａには凹部が設けられていない。この実施形態も又、外方に向いた側壁３４０ａ及び内方に向いた側壁３４０ｂが互いに実質的に平行であり、内方に向いた側壁３４０ｂが内方にテーパしていない形態を示している。この実施形態では、ろう付けは、凹部３４４の局部領域でのみ生じるが、コアの構造的健全性をもたらすには十分である。
【００３３】
上記説明より図面は、本発明の原理の例示に過ぎないものであることは理解されるべきである。本発明は、開示した具体的な実施形態及び図示して説明した構造及び作用そのものに限定されない。当業者であれば上述の教示に照らして本発明の上記実施形態の改造例及び変形例を想到できる。例えば、スペーサバー２４を、第１の組をなす流体通路が一体成形された管によってではなく、対をなす隣り合うプレート相互間に設けられたスペーサによって構成されるプレート−フィン型熱交換器に用いることができることは理解されよう。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及びその均等範囲内で本発明は具体的に記載した形態以外の形態で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施形態としての上方タンク及び下方タンクを備えたフィン付き管ブロック型熱交換器の斜視図である。
【図２】
図１のフィン付き管ブロック型熱交換器の斜視図である。
【図３】
図２に破線で囲んだ円形領域３の拡大図である。
【図４】
図２に破線で囲んだ円形領域４の拡大図である。
【図５】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの端面図である。
【図６】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【図７】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【図８】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【図９】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【図１０】
図１に示す熱交換器の内側スペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【図１１】
図１に示す熱交換器の外側スペーサバーの端面図である。
【図１２】
図１に示す熱交換器の外側スペーサバーの端面図である。
【図１３】
図１に示す熱交換器の外側スペーサバーの端面図である。
【図１４】
図１の熱交換器の外はスペーサバーの変形実施形態の端面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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