(57)【要約】【課題】  一対の皿状プレートを重ね合わせた熱交換器に冷却水の出入口パイプを取り付けたパイプ取付け構造において、そのパイプと皿状プレートとのろう付けを、液密性を保持して確実に行うこと。【解決手段】  出入口パイプ５の突条６の先端側に、両面にろう材がクラッドされた平坦なリングプレート７を被嵌し、そのリングプレート７と共に出入口パイプ５の突条６を、プレート４の溝部３の弧状スリット８に嵌着して、それら各部品を一体的にろう付け固定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス加工により、周縁部を残して全体に浅い凹部(1)が形成されると共に、その周縁部の一部に前記凹部(1)とその縁(2)とを連通する断面半円状の溝部(3)が形成された互いに整合する一対のプレート(4)を有し、
それぞれの凹部(1)および溝部(3)を対向して両プレート(4)が重ね合わされ且つ、前記溝部(3)に出入口パイプ(5)が嵌着されて、それら各部品の各接触部間が互いに液密にろう付け固定されてなる熱交換器において、
一対の前記プレート(4)は、その内表面に予めろう材が被覆されたクラッド材が用いられ、前記出入口パイプ(5)は、その外面に環状の突条(6)が形成され、
前記一対のプレート(4)の前記溝部(3)に弧状スリット(8)が設けられ、
前記出入口パイプ(5)に、その突条(6)の先端側に接して、両面にろう材がクラッドされた平坦なリングプレート(7)が被嵌され、
前記弧状スリット(8)に、前記リングプレート(7)と共に突条(6)が嵌着して、それら各部品が一体的にろう付け固定された熱交換器のパイプ取付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載のパイプ取付け構造において、
前記ろう付け前の状態で、前記弧状スリット(8)の長手方向の両端の一対の隅が、出入口パイプ(5)の突条(6)の後端側外周縁に接し、
その接する弧状スリット(8)の隅が円弧状に形成され、その円弧の曲率半径Ｒ１が突条(6)の平面視の曲率半径Ｒ０よりも大きく形成され、それにより突条(6)と弧状スリット(8)の隅とが干渉して、ろう付けの際に突条(6)がリングプレート(7)を弧状スリット(8)側に押圧するようにした熱交換器のパイプ取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として水冷ヒートシンクとして用いられる熱交換器のパイプ取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は既に、下記特許文献１の熱交換器のパイプ取付け構造を提案している。
これは、図１０、図１１に示す如く、パワートランジスター等の発熱量の大きな電子部品または電子機器を冷却する水冷ヒートシンクである。そして、皿状に形成された一対のプレート４と、その端部に設けられた一対の冷却水出入口パイプ５とを有するものである。この一対のプレート４は、プレス成形加工により周縁のフランジ部２ａを残して全体に浅い凹部１が形成されると共に、その周縁部の一部に凹部１とその縁とを連通する断面半円形の溝部３が形成されている。そして凹部１にはインナーフィン11が介装され、溝部には出入口パイプ５が嵌着され、各部品間がろう材により一体にろう付け固定されるものである。その一対のプレート４の凹部１内に一対の出入口パイプ５を介して、冷却水が流通し、プレート４の外面に電子部品等の発熱体が取付られて、それを冷却するものである。
【０００３】
このプレート４はプレス成形により加工されるものであるため、溝部３の上縁はその縁に沿ってＲが形成される。そして一対のプレート４を重ね合わせたとき、溝部３の重ねあわせ部に沿って小さな楔状の隙間が形成される。すると、出入口パイプ５と溝部３の重ね合わせ部に断面三角形の隙間が生じ、ろう付け時にその隙間からろう材が外部に流出し、出入口パイプ５と溝部３との液密性を確保できない。
【０００４】
そこで本出願人は、図１０，図１１に示す如く、出入口パイプ５の先端寄りに環状の突条６を形成し、それに整合して一対のプレート４に弧状スリット８を設け、その弧状スリットに突条を嵌着してろう付け固定する提案をした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２２３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記提案の構造でも、プレート４の溝部３の縁からろう材が流出する場合にある。それは、出入口パイプ５と溝部３の重ね合わせ部の断面三角形の隙間を、環状の突条６で完全に塞ぐことができないからである。図１０において、溝部３の中央であるＸＩ−ＸＩ位置では、図１１の如く、出入口パイプ５と溝部３とは完全に接触する。しかし、溝部の上縁３ａは横断面が円弧状に形成されているため、その位置のＸＩＩ−ＸＩＩでは、図１２の如く、出入口パイプ５とプレート４との間に隙間が生じ、ろう付けの際に、そこからろう漏れが生ずる。
そこで、本発明は係る欠点を全て取り除くことを課題とする。
【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、プレス加工により、周縁部を残して全体に浅い凹部(1)が形成されると共に、その周縁部の一部に前記凹部(1)とその縁(2)とを連通する断面半円状の溝部(3)が形成された互いに整合する一対のプレート(4)を有し、
それぞれの凹部(1)および溝部(3)を対向して両プレート(4)が重ね合わされ且つ、前記溝部(3)に出入口パイプ(5)が嵌着されて、それら各部品の各接触部間が互いに液密にろう付け固定されてなる熱交換器において、
一対の前記プレート(4)は、その内表面に予めろう材が被覆されたクラッド材が用いられ、前記出入口パイプ(5)は、その外面に環状の突条(6)が形成され、
前記一対のプレート(4)の前記溝部(3)に弧状スリット(8)が設けられ、
前記出入口パイプ(5)に、その突条(6)の先端側に接して、両面にろう材がクラッドされた平坦なリングプレート(7)が被嵌され、
前記弧状スリット(8)に、前記リングプレート(7)と共に突条(6)が嵌着して、それら各部品が一体的にろう付け固定された熱交換器のパイプ取付け構造である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプ取付け構造において、
前記ろう付け前の状態で、前記弧状スリット(8)の長手方向の両端の一対の隅が、出入口パイプ(5)の突条(6)の後端側外周縁に接し、
その接する弧状スリット(8)の隅が円弧状に形成され、その円弧の曲率半径Ｒ１が突条(6)の平面視の曲率半径Ｒ０よりも大きく形成され、それにより突条(6)と弧状スリット(8)の隅とが干渉して、ろう付けの際に突条(6)がリングプレート(7)を弧状スリット(8)側に押圧するようにした熱交換器のパイプ取付け構造である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱交換器のパイプ取付け構造は、出入口パイプ５の突条６の先端側に、両面にろう材がクラッドされた平坦なリングプレート７が被嵌され、それらが弧状スリット８に嵌着して、それら各部品が一体的にろう付け固定されるものである。
そのため、出入口パイプ５とプレート４との間に生じる隙間を、そのリングプレート７が完全に閉塞し、ろう付けの際のろう漏れを確実に防止する。これは、溝部３の上縁３ａが断面が円弧状に形成されていても、リングプレート７の平面がスリット８の全周に渡って接触し、円弧状部分を含んで完全に閉塞するからである。それにより、ろう付けの信頼性を向上できる。
【００１０】
上記構成において、ろう付け前の状態で、前記弧状スリット８の長手方向の両端の一対の隅を、出入口パイプ５の突条６の後端側外周縁に接し、その接するスリット８の隅を円弧状に形成し、その円弧の曲率半径Ｒ１を突条６の平面視の曲率半径Ｒ０よりも大きく形成することができる。この場合には、ろう付けの際に、リングプレート７の平面がスリット８の端面に押圧され、両者の隙間を完全に閉塞することができ、ろう付けの信頼性をさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の熱交換器のパイプ取付け構造の要部分解斜視図。
【図２】同パイプ取付け構造の組立て状態を示す要部斜視図。
【図３】図２におけるIII−III矢視断面図。
【図４】図３におけるIV−IV矢視断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】同図において、ろう付け後の状態を示す説明図。
【図８】弧状スリットにリングプレートおよび突条が嵌着した状態の平面図。
【図９】同ＩＸ部拡大図。
【図１０】従来型熱交換器のパイプ取付け構造の要部分解図。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ矢視図。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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は本発明の熱交換器のパイプ取付け構造の要部分解斜視図であり、図２は同組立て状態を示す斜視図、図３は図２におけるIII−III矢視断面図、図４は図３におけるIV−IV矢視断面図、図５は図４のＶ−Ｖ断面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
この熱交換器は水冷ヒートシンクとして用いるものであり、一対のプレート４と両プレート４間に介装されるインナーフィン11および出入口パイプ５を具備する。プレート４は、プレス金型により成形加工され、周縁部にフランジ部２ａを残して、全体に浅い凹部１が形成されると共に、そのプレート４の幅方向の両側に（他方側を省略）、凹部１と縁２とを連通する断面半円状の溝部３が一対形成されている。そして、その幅方向中央部には、凹部１の存在しない図示しない仕切部が設けられ、冷却水流路をＵ字状に形成している。なお、一対の溝部３をプレートの長手方向の両端部に配置してもよい。その場合には上記仕切部は不要である。
【００１３】
一対のプレート４は、互いに整合する形状を有する。溝部３は、その先端部と凹部１との間の高さを次第に減少する斜面12が設けられていると共に、その溝部３の中間部には弧状スリット８が形成されている。また、下側のプレート４の縁の適宜位置に複数の係止用爪10が立ち上げられ、それに整合した上側のプレート４に複数の欠切部９が形成されている。
各プレート４の内部に挿入されるインナーフィン11は、その高さが各プレート４の凹部１の深さの２倍に形成され且つ、その長さは各凹部１の長さより僅かに小に形成されている。この例では、２つのインナーフィン11が各凹部１に嵌着される。
なお、プレート４の形状は図の形状に限らず、適宜設計変更できる。
【００１４】
次に、出入口パイプ５はその断面外周が溝部３の内周に整合する。それと共に、出入口パイプ５の先端部に突条６が膨出されている。そして、出入口パイプ５の突条６の先端側に、両面にろう材がクラッドされた平坦なリングプレート７が被嵌される。そのリングプレート７の厚みと突条６との厚み（それらの軸線方向の長さ）との和が弧状スリット８の幅に整合する。
このとき、図４、図５に示す如く、リングプレート７の平面が、弧状スリット８の端面に全周にわたり接触する。
【００１５】
その弧状スリット８は、図８、図９に示す如く、形成されている。即ち、ろう付け前の状態で、リングプレート７とパイプ５と突条６が弧状スリット８に嵌着されたとき、その長手方向の両端の一対の隅が、円弧状に形成され、それが出入口パイプ５の突条６の後端側外周縁に接する。その接する弧状スリット８の隅は円弧状の曲率半径Ｒ１であり、それが突条６の平面視の曲率半径Ｒ０よりも大きく形成されている。その結果、弧状スリット８の円弧状部は、突条６よりも0.1mm内側にあり（図上、点線）、両者はその寸法分互いに干渉する。そのため、弧状スリット８に嵌着状態で突条６がリングプレート７を図において左側に押圧する。そして、リングプレート７の平面が弧状スリット８の端面に押圧状態になる。
なお、ろう付けによりリングプレート７の表面のろう材が溶融すると、リングプレート７は左に移動し、前記の干渉状態は解消される。また、図９に示す如く、リングプレート７が接する弧状スリット８の隅部の曲率半径Ｒ２は前記Ｒ１、Ｒ０に比べて極めて小さい。
【００１６】
（作用）
このようにしてなるプレート４の凹部１にインナーフィン11が配置されると共に、溝部３に出入口パイプ５が嵌着する。そして、溝部３の弧状スリット８に突条６およびリングプレート７を嵌着した状態で、一対のプレート４が図２の如く組み立てられる。なお、各プレート４の内面には予めろう材が被覆されたクラッド材が用いられる。それと共に、リングプレートの両面にもろう材がクラッドされている。
【００１７】
プレート４の一例としては、アルミニウムのクラッド材を用いることができる。なお、クラッド材の代わりに箔状のろう材または粉状のろう材を用いても良い。その場合には、プレート４としてステンレス鋼板等を用いることができる。各部品が組み立てられると、プレート４に設けられた係止用爪10がカシメられて、その組立て状態が保持される。そして全体が高温の炉内に挿入され、被覆されたろう材により各部品間が液密にろう付け固定される。このとき図４のＶＩ−ＶＩ断面では、溝部３と出入口パイプ５の外周との間に、図６，図７に示す隙間13が形成される。しかし、その縁はリングプレート７と突条６により閉塞される。そして、そのろう付け部は、図７のように形成され、弧状スリット８の縁部において完全に隙間が閉塞される。
即ち、その閉塞部にろうフィレット17が形成され、それが外部に流出することがない。
【００１８】
このようにしてなる水冷ヒートシンク用の熱交換器は、一方の出入口パイプ５から冷却水（または他の冷媒）が熱交換器14の内部に入り、それが図示しない、仕切部の回りをＵ字状に流通して他方の出入口パイプより流出する。そして、熱交換器14の外面に取付けられる図示しない電子部品が冷却水を介して冷却され、暖められた冷却水は図示しない他の熱交換器によって冷却され、再び一方の出入口パイプ５から熱交換器14内に流入して循環する。
【符号の説明】
【００１９】
１  凹部
２  縁
２ａ  フランジ部
３  溝部
３ａ  縁部
４  プレート
５  出入口パイプ
６  突条
７  リングプレート
７ａ  ろう材
８  弧状スリット
【００２０】
９  欠切部
10  係止用爪
11  インナーフィン
12  斜面
13  隙間
14  熱交換器
17  ろうフィレット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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