(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記タンクを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、
前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記タンクから溶融するろう材を充填したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
媒体を流通するチューブと、前記チューブに装着されたフィンとを備え、前記チューブ及び前記フィンに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記フィンを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、
前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、そのフィン側の外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記フィンから溶融するろう材を充填したことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
媒体を流通するチューブを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブをろう付けしてしてなる熱交換器において、
前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ろう付けの際には前記チューブに置きろうを配置し、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記置きろうによるろう材を充填したことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体を流通するチューブを備え、チューブに伝わる熱によって媒体の熱交換を行う熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車に搭載されるコンデンサ、エバポレータ、ラジエータ、ヒータコア等の熱交換器は、媒体を流通するチューブと、チューブに装着されたフィンと、チューブの端部が接続されたタンクとを備え、チューブ及びフィンに伝わる熱によって媒体の熱交換がなされるように構成されている。
【０００３】
また、この種の熱交換器は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製のチューブ、フィン、及びタンクを組み立てて、これらを炉中で加熱して一体にろう付けし、製造されている。ろう付けに必要なろう材及びフラックスは、加熱に先だって、各部材の要所に設けられる。
【０００４】
熱交換器のチューブとしては、プレート状の素材を成形してなるものが知られている。そして、このようなチューブには、素材を屈曲してなるビードが設けられており、ビードによれば、チューブの熱交換性及び耐圧性が向上される。
【０００５】
更に、このような熱交換器においては、チューブの外面に犠牲層を設けることにより、チューブの耐食性を向上することができる。
【０００６】
例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金からなるチューブの芯材に、Ａｌ−Ｚｎ系合金からなる犠牲層を設けることにより、チューブの芯材の電位は、犠牲層に対して貴となる。その結果、チューブの耐食性は、犠牲陽極効果によって向上される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したようにプレート状の素材を成形してなるチューブの場合、ビードを設けると、その外面にはビードに応じて凹部が形成される。
【０００８】
このようなチューブ外面の凹部は、チューブとタンクとの接続を困難にするうえ、ゴミや水が付着し易いために、チューブの腐食を進行させる原因となる。
【０００９】
特に、特開平４−２０７９１号に記載されているように、ビードにおける素材の対向面同士を寄せることによって、外面の凹部を解消するチューブもあるが、実際には、凹部を完全に解消するのは非常に困難であり、このようなチューブについても、僅かながら凹部が残る場合がほとんどである。
【００１０】
また、チューブ外面となる素材の面にろう材をクラッドする場合は、加熱によって溶融したろう材が凹部に溜まることにより、凹部をろう材で充填することができる。しかしながら、チューブ外面に犠牲層を設ける場合は、その素材の面にはろう材を満足にクラッドし得ないという問題もある。
【００１１】
そこで本発明は、このような問題を考慮し、チューブの耐食性を効率よく確保することができる熱交換器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記タンクを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記タンクから溶融するろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性が効率よく確保される。
【００１３】
すなわち、チューブ外面の凹部は、ゴミや水が付着し易いために、チューブの腐食を進行させる原因となるが、本発明では、チューブ外面に犠牲層を設けるとともに、そのような凹部にはタンクから溶融するろう材を充填したので、チューブの耐食性が確実に向上される。
【００１４】
ろう材は、タンクにクラッドして設けたり、タンクに置きろうを配置して設けたりする。
【００１５】
本願第２請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブに装着されたフィンとを備え、前記チューブ及び前記フィンに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記フィンを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、そのフィン側の外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記フィンから溶融するろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性が効率よく確保される。
【００１６】
すなわち、チューブ外面の凹部は、ゴミや水が付着し易いために、チューブの腐食を進行させる原因となるが、本発明では、チューブ外面に犠牲層を設けるとともに、そのような凹部にはフィンから溶融するろう材を充填したので、チューブの耐食性が確実に向上される。
【００１７】
ろう材は、フィンにクラッドして設けたり、フィンに置きろうを配置して設けたりする。
【００１８】
本願第３請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブをろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ろう付けの際には前記チューブに置きろうを配置し、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記置きろうによるろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性が効率よく確保される。
【００１９】
すなわち、チューブ外面の凹部は、ゴミや水が付着し易いために、チューブの腐食を進行させる原因となるが、本発明では、チューブ外面に犠牲層を設けるとともに、そのような凹部にはチューブに配置した置きろうによるろう材を充填したので、チューブの耐食性が確実に向上される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１乃至図２に示すように、本例の熱交換器１は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルのコンデンサであり、複数のチューブ２及び複数のフィン３を交互に積層し、チューブ２の両端部をそれぞれ一対のタンク４に接続して構成している。
【００２２】
本例のタンク４は、外部の配管を連結する入口継手４０１及び出口継手４０２を設けるとともに、チューブ２の端部を挿入して接続する孔部４０３を設け、更にその内部を所定の幅で区画した円筒状の部材である。
【００２３】
媒体は、入口継手４０１から内部に取り入れられて、チューブ２及びフィン３に伝わる熱によって熱交換をしつつチューブ２を通過し、出口継手４０２から排出される。
【００２４】
また、チューブ２及びフィン３からなる層の上下には、補強部材たるサイドプレート５を設けている。各サイドプレート５の両端部は、それぞれタンク４に支持している。
【００２５】
しかるに、チューブ２、フィン３、タンク４、及びサイドプレート５は、ジグを用いて組み立てて、これを炉中で加熱することにより、一体にろう付けされている。これらの各部材の要所には、予め、ろう材及びフラックスを設けている。
【００２６】
図３に示すように、本例のチューブ２は、アルミニウム合金製のプレート状の素材２００をロール成形してなる偏平状のものであり、素材２００の幅方向端部同士を結んでなる結合部２０１と、素材２００を内方向に屈曲してなる複数のビード２０２とを有し、結合部２０１、並びに、ビード２０２の頂部と内部の対向部位とをろう付けしたものである。また、チューブ２の外面となる素材２００の面には、犠牲層２１０を設けている。
【００２７】
ビード２０２は、チューブ２の熱交換性及び耐圧性を向上するものであり、また、犠牲層２１０は、チューブ２の耐食性を向上するものである。
【００２８】
尚、ビード２０２については、図４に示すように、対向する頂部同士をろう付けするように構成してもよい。
【００２９】
更に、ビード２０２に応じて形成されるチューブ２外面の凹部２０３には、ろう材Ｒを充填している。
【００３０】
このような凹部２０３に充填されるろう材Ｒは、図５乃至図６に示すように、ろう付けの際にフィン３及びタンク４から溶融し、凹部２０３に入り込んだものである。
【００３１】
すなわち、フィン３にはろう材をクラッド又は置きろうを配置しており、ろう付けによると、チューブ２は、フィン３の頂部がろう付けされるとともに、凹部２０３には、フィン３から溶融するろう材Ｒが充填される。
【００３２】
また、タンク４にはろう材をクラッド又は置きろうを配置しており、ろう付けによると、チューブ２は、その端部をタンク４の孔部４０３にろう付けされるとともに、凹部２０３には、タンク４から溶融するろう材Ｒが充填される。
【００３３】
ここで、置きろうについては、チューブ２とフィン３との間や、チューブ２とタンク４との間に配置してもよい。
【００３４】
このように、凹部２０３にろう材Ｒを充填することによれば、凹部２０３にゴミや水が進入するのを防止することができ、チューブ２の耐食性を向上することができる。また、このようなろう材Ｒによれば、チューブ２の補強をなすことができ、チューブ２の耐圧性及び強度を向上することもできる。
【００３５】
尚、本例では、チューブ２外面における凹部２０３全体にろう材Ｒを充填するように構成したが、或いは、このようなろう材Ｒの充填は、フィン３の頂部の周辺や、タンク４の孔部４０３の周辺等、部分的であってもよい。
【００３６】
また、チューブ２の外面に置きろうを配置し、凹部２０３には、この置きろうによるろう材を充填してもよい。すなわち、フィン３やタンク４から溶融するろう材以外にも、チューブ２に配置した置きろうによって凹部２０３を充填するように構成してもよい。
【００３７】
以上説明したように、本例の熱交換器によると、チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、素材を屈曲してなるビードを有し、更に、その外面には犠牲層を設けたものであって、ビードに応じて形成されるチューブ外面の凹部には、ろう付けの際にフィン及びタンクから溶融するろう材を充填したので、チューブの耐食性を効率よく確保することができる。
【００３８】
すなわち、チューブ外面の凹部は、ゴミや水が付着し易いために、チューブの腐食を進行させる原因となるが、本発明では、チューブ外面に犠牲層を設けるとともに、そのような凹部にはタンク及びフィンから溶融するろう材を充填したので、チューブの耐食性を確実に向上することができる。
【００３９】
また、本例のチューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、素材を屈曲してなるビードを有し、更に、その外面には犠牲層を設けたものであって、ろう付けの際にはチューブに置きろうを配置し、ビードに応じて形成されるチューブ外面の凹部には、置きろうによるろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性が効率よく確保される。
【００４０】
すなわち、凹部にはチューブに配置した置きろうによるろう材を充填したので、チューブの耐食性を確実に向上することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本願第１請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記タンクを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記タンクから溶融するろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性を効率よく確保することができる。
【００４２】
本願第２請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブに装着されたフィンとを備え、前記チューブ及び前記フィンに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブ、及び前記フィンを組み立てて、これらを一体にろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、そのフィン側の外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記ろう付けの際に前記フィンから溶融するろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性を効率よく確保することができる。
【００４３】
本願第３請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器であって、前記チューブをろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブは、プレート状の素材を成形してなるとともに、チューブ内面にろう材を設け且つ、前記素材を屈曲してなるビードを有し、更に、チューブの外面には犠牲層を設ける一方、該外面にはろう材層は無く、前記ろう付けの際には前記チューブに置きろうを配置し、前記ビードに応じて形成される前記チューブ外面の凹部には、前記置きろうによるろう材を充填した構成の熱交換器であり、このような構成によると、チューブの耐食性を効率よく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の具体例に係り、熱交換器を示す正面図である。
【図２】  本発明の具体例に係り、チューブ、フィン、及びタンクを示す斜視図である。
【図３】  本発明の具体例に係り、チューブを示す断面図である。
【図４】  本発明の具体例に係り、チューブを示す断面図である。
【図５】  本発明の具体例に係り、チューブ及びタンクを示す上面図である。
【図６】  本発明の具体例に係り、チューブ及びフィンを示す側面図である。
【符号の説明】
１      熱交換器
２      チューブ
３      フィン
４      タンク
５      サイドプレート
２００      素材
２０１      結合部
２０２      ビード
２０３      凹部
２１０      犠牲層
４０１      入口継手
４０２      出口継手
４０３      孔部
Ｒ      ろう材
【図１】
0003998880.tif 000002
【図２】
0003998880.tif 000003
【図３】
0003998880.tif 000004
【図４】
0003998880.tif 000005
【図５】
0003998880.tif 000006
【図６】
0003998880.tif 000007