(57)【要約】【課題】  バー材とプレート材とを用いた積層型熱交換器において、コンパクトで組立てが容易であると共に、少ない材料で組み立てることができる低コストな積層型熱交換器の提供。【解決手段】  両端部に一対ずつの連通孔１，連通孔２を有する薄いプレート３と、夫々プレス成形体よりなる一対の肉厚な端部材５およびバー材６を有する。端部材５は、全体が平面コ字状で且つ、その一方の隅部に環状部４を有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に一対ずつの連通孔(1) (2) を有する薄いプレート(3) と、
プレス成形により前記プレート(3) に比べて肉厚に形成されてなり、前記プレート(3) 上の両端部に載置され、全体が平面コ字状で且つ、その一方の隅部が環状に形成された環状部(4) を有する一対の端部材(5) と、
その端部材(5) と同一の肉厚を有し、前記プレート(3) 上で、両端部材(5) の前記コ字状の端間を接続する一対のバー材(6) と、によりエレメントを構成し、
複数のエレメントが積層され、その積層状態で各部品間が互いに一体的にろう付け接合された積層型熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
端部材(5) とバー材(6) との接続部を、平面方向または上下方向に波形に互いに嵌着するように構成した積層型熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２の積層型熱交換器の製造方法において、
バー材(6) が端部材(5) に平面方向の外側から嵌着するように構成し、そのバー材(6) を外側から圧縮すると共に、積層方向に圧縮状態でろう付けした積層型熱交換器の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記バー材(6) を、前記端部材(5) およびプレート(3) の外面より僅かに外側に突出させた状態でろう付けした積層型熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレートとバー材とを交互に積層してなる積層型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
バー材とプレートとを交互に重ね合わせると共に、その開口部を積層方向に互いに異ならせた熱交換器が、下記特許文献１に記載されている。この熱交換器は、各開口部に夫々ヘッダタンクを接合したものである。
【０００３】
このヘッダタンクを省略したものとして、バー材の代わりに比較的肉厚の厚いプレートを枠状に形成すると共に、その隅部に一対の連通孔を形成し、各プレートにも連通孔を設けたものが下記特許文献２として知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１８０８９号公報
【特許文献２】特開２００１−６６０７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の積層型熱交換器は、プレートとバーとを組み合わせた積層構造のコアを、ろう付け後、その外周の各辺にヘッダタンクを溶接するものである。またその代わりに、コア全体をケーシングに入れたものは、パッキン等でシールする必要がある。いずれの場合にも、製造コストが高くなると共に、比較的大きなヘッダタンクその他を要しコンパクト性に欠ける欠点がある。
【０００６】
後者の積層型熱交換器は、コンパクトに形成することができるが、比較的板厚の厚いプレートをプレス成形して、枠部分と流体通路部分との僅かな部分を残して、大半を抜き型で大きく抜き取ることになり、材料の無駄が多いと共に、金型コストが高くなり、全体として熱交換器のコスト高をまねくことになる。
そこで本発明は、これらの問題点を解決する熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、両端部に一対ずつの連通孔(1) (2) を有する薄いプレート(3) と、
プレス成形により前記プレート(3) に比べて肉厚に形成されてなり、前記プレート(3) 上の両端部に載置され、全体が平面コ字状で且つ、その一方の隅部が環状に形成された環状部(4) を有する一対の端部材(5) と、
その端部材(5) と同一の肉厚を有し、前記プレート(3) 上で、両端部材(5) の前記コ字状の端間を接続する一対のバー材(6) と、によりエレメントを構成し、
複数のエレメントが積層され、その積層状態で各部品間が互いに一体的にろう付け接合された積層型熱交換器である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
端部材(5) とバー材(6) との接続部を、平面方向または上下方向に波形に互いに嵌着するように構成した積層型熱交換器である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の積層型熱交換器の製造方法において、
バー材(6) が端部材(5) に平面方向の外側から嵌着するように構成し、そのバー材(6) を外側から圧縮すると共に、積層方向に圧縮状態でろう付けした積層型熱交換器の製造方法である。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、請求項３において、
前記バー材(6) を、前記端部材(5) およびプレート(3) の外面より僅かに外側に突出させた状態でろう付けした積層型熱交換器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の積層型熱交換器は、薄いプレート３間に配置される厚肉の一対の端部材５及びバー材６が別部材で形成され、端部材５がプレス成形体よりなり、その端部材５とバー材６とが接合される構造からなるため、プレス成形に伴う材料の無駄が少なく、低コストで組立て易く、コンパクトな積層型熱交換器を提供できる。
上記構成において、端部材５とバー材６との接続部を平面方向または上下方向に波形に互いに嵌着するように構成した場合には、そのろう付けの信頼性を向上できる。
【００１２】
上記積層型熱交換器の製造方法において、バー材６を端部材５の平面方向外方から嵌着するようにし、そのバー材６を外側から圧縮すると共に、積層方向に圧縮状態でろう付けした場合には、ろう付けの信頼性を向上できる。
上記構成において、バー材６を端部材５およびプレート３の外面より僅かに外側に突出させた状態でろう付けした場合には、更にろう付けの信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の積層型熱交換器の各プレート間に配置される端部材５とバー材６との斜視説明図であり、図２は同熱交換器の要部分解斜視図である。また、図３は同熱交換器のろう付け時における組み付け説明図であり、図４は同熱交換器の正面図、図５は同平面図である。
【００１４】
この例の熱交換器は図２に示す如く、一対のプレート３，第２プレート3a間に一対ずつのバー材６，端部材５または第２端部材5aが介装される。
端部材５は図１に示す如く、全体の平面がコ字状で且つその一方の隅部に環状に形成された環状部４を有する肉厚なものである。この環状部４は連通孔の機能を有する。
この端部材５は、前記プレート３，3aに比べて肉厚なプレートをプレス成形により製造する。端部材５の両端部には、波形に形成された嵌着部９が設けられている。また、バー材６は互いに離間した一対の端部材５の両側部における端部間を図１，図２の如く、連結するものであり、その両端部は端部材５の嵌着部９に整合する。このバー材６は、プレス成形により、棒材または板材から製造できる。
【００１５】
また、端部材５の嵌着部９と、バー材６の端部との間にはろう材７が介装される。このろう材７は、両面にろう材を有するクラッド材を用いることができる。或いは、粉末ろう材をバインド剤を介して接続部に塗布することもできる。
なお、この例では図２に示す如く、一つ置きに端部材５と第２端部材5aとが配置される。第２端部材5aは、その第２環状部4aが端部材５の環状部４とは異なった位置に配置されている。第２環状部4aも連通孔として機能する。
【００１６】
次に、プレート３，第２プレート3aは外周が、バー材６と端部材５との接続体の外周に略整合し、各環状部４，第２環状部4aの孔に整合する連通孔１，連通孔２が穿設されている。また、プレート３には図において上面側に突出するディンプル10が、第２プレート3aには下面側に突出するディンプル10が夫々設けられ、その高さはバー材６，端部材５の高さの半分またはそれと同一とすることができる。半分の場合には、一対のプレート３，第２プレート3aのディンプル10の先端どうしが接触し、それらの間が一体にろう付けされるものである。
【００１７】
また、ディンプル10の高さをバー材６の高さと同一とした場合には、プレート３のディンプル10と第２プレート3aのディンプル10とは、互いに位置をずらして配置され、それらが対向するプレートの平面に接触し、その接触部がろう付けされる。なお、これらのディンプルの代わりにインナーフィンを介装してもよい。
第２プレート3aの上面側には、図２に示す、インナーフィン８が配置される。そしてこれらの各部品を交互に組合せ、熱交換器の組立体を形成し、図３の如く、一対の治具11によって側方を圧着すると共に、上下方向を図示しない治具により圧着する。なお、図３においては、プレート３を省略している。
【００１８】
一対の治具11を互いに圧縮方向に締結すると、嵌着部９が波形に形成されているため、バー材６と端部材５との接合部は締結される。この締結状態で全体を高温の炉内に挿入し、予め各部品の一方側表面に被覆されたろう材或いは塗布されたろう材を溶融し、一体的にろう付け固定する。
そして、図３及び図４に示す如く、コアの最上面にはこの例では一対のボス12が配置され、下面側は孔を有しない端板13により閉塞される。
【００１９】
次に、図６は本発明の他の熱交換器のバー材６および端部材５の斜視図であり、これが図１のそれと異なる点は、バー材６の両端および端部材５の嵌着部９である。
この例では、端部材５およびバー材６の端部が上下方向に波形に形成された嵌着部９を有する。そしてこの嵌着部９に整合するろう材７を介して、バー材６と嵌着部９とが嵌着する。この場合、積層された熱交換器コアは、上下方向にのみ圧着状態で、全体をろう付け固定すれば足りる。
【００２０】
なお、図３においては嵌着部９が水平方向に波形に形成され、ろう材７を介在させた状態でバー材６の側面と端部材５の側面との間に僅かな段差Ｄが生じるように形成される。それにより、確実に治具11によってバー材６のみを圧着し、ろう付けの信頼性を向上できる。
【００２１】
この例では、プレート３，第２プレート3aは比較的板厚の薄い一例として０．２mm〜１mmのものとし、第２端部材5a，端部材５，バー材６は、比較的厚く、一例として１mm〜５mmとすることができる。それにより、各流路断面を大きくし、熱交換媒体の流通を円滑に行うことができる。
【００２２】
そして図５において一方のボス12の第１の連通孔１から被冷却用の熱交換媒体、例えば、加熱されたオイルを導き、インナーフィン８を有する一対の端部材５間を流通させ、他方のボス12の第１の連通孔１から流出させる。また、一方のボス12の第２の連通孔２からは他の熱交換媒体として冷却水を流入させ、それを一対のプレート３、第２プレート3aのディンプル側であって一対の第２端部材5aを有する空間に流通させ、他方のボス12の第２の連通孔２から流出させる。そして冷却水とオイルとの間に熱交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の積層型熱交換器に用いられる端部材５，バー材６の斜視説明図。
【図２】同熱交換器の分解斜視図。
【図３】同熱交換器のろう付け時における圧着状態を示す平面図。
【００２４】
【図４】同熱交換器の正面図。
【図５】同平面図。
【図６】本発明の他の積層型熱交換器に用いるバー材６，端部材５の斜視説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１  連通孔
２  連通孔
３  プレート
3a  第２プレート
４  環状部
4a  第２環状部
５  端部材
5a  第２端部材
【００２６】
６  バー材
７  ろう材
８  インナーフィン
９  嵌着部
10  ディンプル
11  治具
12  ボス
13  端板
【図１】
2007248031.tif 000003
【図２】
2007248031.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007248031.tif 000006
【図５】
2007248031.tif 000007
【図６】
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