(57)【要約】【課題】ヘッダタンクのタンク本体と熱交換器構成部品とのろう付を良好に行いうる熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】コンデンサのヘッダタンク３のタンク本体10は、ベア材製第１板状体13と、芯材14aおよび芯材14aの外面を覆うろう材14bを有するブレージングシート製第２板状体14とからなる金属素板11を筒状に成形して両側縁部どうしを接合した両端開口筒状である。熱交換管2は外面にろう材が存在している金属製管素材からなる。入口側配管部材７は金属ベア材からなる。タンク本体10の第１板状体13からなる部分のみに管挿入穴15を形成し、熱交換管２の端部を、管挿入穴15に挿入するとともに管素材の外面に存在していたろう材によって第１板状体13にろう付する。入口側配管部材７を、タンク本体10の第２板状体14の外面を覆っていたろう材14bによって第２板状体14にろう付する。【選択図】図２
2016090206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を同一方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されたフィンと、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の長手方向の両側に配置されかつ熱交換管の両端部が接続された複数のヘッダタンクと、少なくともいずれか１つのヘッダタンクに固定された熱交換器構成部品とを備えており、ヘッダタンクが、金属素板が筒状に成形されて両側縁部どうしが接合された両端開口筒状のタンク本体と、タンク本体の両端部に接合されてタンク本体の両端開口を閉鎖する金属製閉鎖部材とを有し、熱交換管および熱交換器構成部品がタンク本体にろう付されている熱交換器において、
ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板が、ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも外面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体とからなるとともに、第１板状体と第２板状体の側縁部どうしが接合されており、熱交換管が外面にろう材が存在している金属製管素材からなり、熱交換器構成部品が金属ベア材からなり、
タンク本体における金属素板の第１板状体からなる部分のみに熱交換管を挿入される管挿入穴が形成され、熱交換管の端部が、管挿入穴に挿入されるとともに管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体の第１板状体にろう付され、熱交換器構成部品が、タンク本体の第２板状体の外面を覆っていたろう材によってタンク本体の第２板状体にろう付されている熱交換器。
【請求項２】
ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の第１板状体と第２板状体とが、溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合されている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の両側縁部どうしが、高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により突き合わせ状に接合されている請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の両側縁部が部分的に重ね合わされ、金属素板の互いに重ね合わされた両側縁部どうしが、第２板状体の外面を覆っていたろう材によってろう付されている請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項５】
請求項１記載の熱交換器を製造する方法であって、
金属ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも片面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体との側縁部どうしを突き合わせて、両板状体の互いに突き合わされた側縁部どうしを溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板をつくること、
金属素板の第１板状体からなる部分のみに複数の管挿入穴を形成すること、
金属素板を第２板状体のろう材が外面側に来るように筒状に成形するとともに金属素板の両側縁部どうしを突き合わせ、この状態で金属素板における互いに突き合わされた側縁部どうしを高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により接合してタンク本体を形成すること、
ヘッダタンクのタンク本体の両端を閉鎖する金属製閉鎖部材と、外面にろう材が存在しかつ熱交換管を形成する金属製管素材と、複数のフィンと、金属ベア材製熱交換器構成部品とを用意すること、
タンク本体と閉鎖部材とを組み合わせて複数の組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体の管挿入穴内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間にフィンを配置し、さらにタンク本体と閉鎖部材とからなる複数の組み合わせ体のうち少なくともいずれか１つの組み合わせ体に熱交換器構成部品を配置すること、
タンク本体、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品を所定温度に加熱することによって、タンク本体の両端部に閉鎖部材をろう付してヘッダタンクをつくり、管素材を熱交換管とするとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管をタンク本体にろう付し、前記第２板状体の外面を覆っていたろう材により熱交換器構成部品をタンク本体にろう付し、さらにフィンを熱交換管にろう付することを含む熱交換器の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の熱交換器を製造する方法であって、
金属ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも片面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体との側縁部どうしを突き合わせて、両板状体の互いに突き合わされた側縁部どうしを溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板をつくること、
金属素板の第１板状体からなる部分のみに複数の管挿入穴を形成すること、
金属素板を第２板状体のろう材が外面側に来るように筒状に成形するとともに、金属素板の両側縁部を部分的に重ね合わせて複数のタンク本体素材をつくること、
ヘッダタンクのタンク本体の両端を閉鎖する金属製閉鎖部材と、外面にろう材が存在しかつ熱交換管を形成する金属製管素材と、複数のフィンと、金属ベア材製熱交換器構成部品とを用意すること、
タンク本体素材と閉鎖部材とを組み合わせて組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体素材の管挿入穴内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間にフィンを配置し、さらにタンク本体素材と閉鎖部材とからなる複数の組み合わせ体のうち少なくともいずれか１つの組み合わせ体に熱交換器構成部品を配置すること、
タンク本体素材、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品を所定温度に加熱することによって、タンク本体素材の金属素板の重ね合わされた側縁部どうしを第２板状体の外面を覆っていたろう材によりろう付してタンク本体を形成するとともに、タンク本体の両端部に閉鎖部材をろう付してヘッダタンクをつくり、管素材を熱交換管とするとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管をタンク本体にろう付し、前記第２板状体の外面を覆っていたろう材により熱交換器構成部品をタンク本体にろう付し、さらにフィンを熱交換管にろう付することを含む熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器およびその製造方法に関する。
【０００２】
この明細書において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
たとえば、カーエアコン用コンデンサに用いられる熱交換器として、本出願人は、先に、長手方向を同一方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されたアルミニウム製フィンと、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の長手方向の両側に配置されかつ熱交換管の両端部が接続された複数のアルミニウム製ヘッダタンクと、一方のヘッダタンクにろう付されたアルミニウム製入口側配管部材（熱交換器構成部品）と、当該一方のヘッダタンクまたは他方のヘッダタンクにろう付されたアルミニウム製出口側配管部材（熱交換器構成部品）とを備えており、ヘッダタンクが、芯材および芯材の両面を覆うろう材を有するアルミニウムブレージングシート製金属素板が筒状に成形されて両側縁部が部分的に重ね合わされるとともに、金属素板の互いに重ね合わされた両側縁部どうしがろう付されている両端開口筒状のタンク本体と、タンク本体の両端部に接合されてタンク本体の両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材とを有し、熱交換管が、ヘッダタンクのタンク本体に形成された管挿入穴に挿入されてタンク本体にろう付され、入口側配管部材および出口側配管部材が、ヘッダタンクのタンク本体の外周面における管挿入穴と干渉しない部分にろう付されている熱交換器を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１記載の熱交換器は、次の方法で製造される。すなわち、管挿入穴を形成したアルミニウムブレージングシート製金属素板を筒状に成形するとともに、金属素板の両側縁部を部分的に重ね合わせて２つのタンク本体素材をつくること、ヘッダタンクのタンク本体の両端を閉鎖する閉鎖部材と、複数のアルミニウム製熱交換管と、複数のアルミニウム製フィンと、ベア材からなる入口側配管部材および出口側配管部材とを用意すること、タンク本体素材と閉鎖部材とを組み合わせて２つの組み合わせ体をつくり、熱交換管の両端部を両組み合わせ体のタンク本体素材の管挿入穴内に挿入するとともに、隣り合う熱交換管どうしの間にフィンを配置し、さらにタンク本体素材と閉鎖部材とからなる２つの組み合わせ体のうち一方の組み合わせ体に入口側配管部材を配置するとともに、一方または他方の組み合わせ体に出口側配管部材を配置すること、タンク本体素材、閉鎖部材、熱交換管、フィン、ならびに入口側配管部材および出口側配管部材を所定温度に加熱することによって、タンク本体素材の金属素板の重ね合わされた側縁部どうしを金属素板の両面を覆っていたろう材によりろう付してタンク本体を形成するとともに、タンク本体の両端部に閉鎖部材をろう付してヘッダタンクをつくり、熱交換管をタンク本体にろう付するとともに、入口側配管部材および出口側配管部材をタンク本体素材の外面を覆っていたろう材によりタンク本体にろう付し、さらにフィンを熱交換管にろう付することを含む方法により製造される。
【０００５】
しかしながら、熱交換管の熱容量が、ヘッダタンクのタンク本体素材および両配管部材の熱容量よりも小さいので、熱交換器の製造時の加熱の際には、熱交換管の昇温速度が、ヘッダタンクのタンク本体素材の昇温速度よりも速くなり、ヘッダタンクのタンク本体素材の温度がろう材の溶け出す温度に達した時点では熱交換管の温度はより高温、たとえば１０℃程度高温になっている。その結果、ヘッダタンクのタンク本体素材の外周面からろう材が溶け出すと、溶融ろう材は、より高温になっている熱交換管側へ流れ、熱交換管とフィンとの接触部に沿って熱交換管の幅方向に流れる。その結果、形成されたタンク本体と入口側配管部材および出口側配管部材とのろう付に用いられるろう材が不足することがあり、ヘッダタンクのタンク本体と入口側配管部材および出口側配管部材とのろう付が良好に行われなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００７／１１４３６６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、ヘッダタンクのタンク本体と熱交換器構成部品とのろう付を良好に行いうる熱交換器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００９】
1)長手方向を同一方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されたフィンと、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の長手方向の両側に配置されかつ熱交換管の両端部が接続された複数のヘッダタンクと、少なくともいずれか１つのヘッダタンクに固定された熱交換器構成部品とを備えており、ヘッダタンクが、金属素板が筒状に成形されて両側縁部どうしが接合された両端開口筒状のタンク本体と、タンク本体の両端部に接合されてタンク本体の両端開口を閉鎖する金属製閉鎖部材とを有し、熱交換管および熱交換器構成部品がタンク本体にろう付されている熱交換器において、
ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板が、ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも外面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体とからなるとともに、第１板状体と第２板状体の側縁部どうしが接合されており、熱交換管が外面にろう材が存在している金属製管素材からなり、熱交換器構成部品が金属ベア材からなり、
タンク本体における金属素板の第１板状体からなる部分のみに熱交換管を挿入される管挿入穴が形成され、熱交換管の端部が、管挿入穴に挿入されるとともに管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体の第１板状体にろう付され、熱交換器構成部品が、タンク本体の第２板状体の外面を覆っていたろう材によってタンク本体の第２板状体にろう付されている熱交換器。
【００１０】
2)ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の第１板状体と第２板状体とが、溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合されている上記1)記載の熱交換器。
【００１１】
3)ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の両側縁部どうしが、高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により突き合わせ状に接合されている上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１２】
4)ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板の両側縁部が部分的に重ね合わされ、金属素板の互いに重ね合わされた両側縁部どうしが、第２板状体の外面を覆っていたろう材によってろう付されている上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１３】
5)上記1)記載の熱交換器を製造する方法であって、
金属ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも片面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体との側縁部どうしを突き合わせて、両板状体の互いに突き合わされた側縁部どうしを溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板をつくること、
金属素板の第１板状体からなる部分のみに複数の管挿入穴を形成すること、
金属素板を第２板状体のろう材が外面側に来るように筒状に成形するとともに金属素板の両側縁部どうしを突き合わせ、この状態で金属素板における互いに突き合わされた側縁部どうしを高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により接合してタンク本体を形成すること、
ヘッダタンクのタンク本体の両端を閉鎖する金属製閉鎖部材と、外面にろう材が存在しかつ熱交換管を形成する金属製管素材と、複数のフィンと、金属ベア材製熱交換器構成部品とを用意すること、
タンク本体と閉鎖部材とを組み合わせて複数の組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体の管挿入穴内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間にフィンを配置し、さらにタンク本体と閉鎖部材とからなる複数の組み合わせ体のうち少なくともいずれか１つの組み合わせ体に熱交換器構成部品を配置すること、
タンク本体、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品を所定温度に加熱することによって、タンク本体の両端部に閉鎖部材をろう付してヘッダタンクをつくり、管素材を熱交換管とするとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管をタンク本体にろう付し、前記第２板状体の外面を覆っていたろう材により熱交換器構成部品をタンク本体にろう付し、さらにフィンを熱交換管にろう付することを含む熱交換器の製造方法。
【００１４】
6)上記1)記載の熱交換器を製造する方法であって、
金属ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも片面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体との側縁部どうしを突き合わせて、両板状体の互いに突き合わされた側縁部どうしを溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板をつくること、
金属素板の第１板状体からなる部分のみに複数の管挿入穴を形成すること、
金属素板を第２板状体のろう材が外面側に来るように筒状に成形するとともに、金属素板の両側縁部を部分的に重ね合わせて複数のタンク本体素材をつくること、
ヘッダタンクのタンク本体の両端を閉鎖する金属製閉鎖部材と、外面にろう材が存在しかつ熱交換管を形成する金属製管素材と、複数のフィンと、金属ベア材製熱交換器構成部品とを用意すること、
タンク本体素材と閉鎖部材とを組み合わせて組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体素材の管挿入穴内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間にフィンを配置し、さらにタンク本体素材と閉鎖部材とからなる複数の組み合わせ体のうち少なくともいずれか１つの組み合わせ体に熱交換器構成部品を配置すること、
タンク本体素材、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品を所定温度に加熱することによって、タンク本体素材の金属素板の重ね合わされた側縁部どうしを第２板状体の外面を覆っていたろう材によりろう付してタンク本体を形成するとともに、タンク本体の両端部に閉鎖部材をろう付してヘッダタンクをつくり、管素材を熱交換管とするとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管をタンク本体にろう付し、前記第２板状体の外面を覆っていたろう材により熱交換器構成部品をタンク本体にろう付し、さらにフィンを熱交換管にろう付することを含む熱交換器の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
上記1)〜4)の熱交換器によれば、ヘッダタンクのタンク本体を形成する金属素板が、ベア材製第１板状体と、芯材および芯材の少なくとも外面を覆うろう材を有するブレージングシート製第２板状体とからなるとともに、第１板状体と第２板状体の側縁部どうしが接合されており、熱交換管が外面にろう材が存在している金属製管素材からなり、熱交換器構成部品が金属ベア材からなり、タンク本体における金属素板の第１板状体からなる部分のみに熱交換管を挿入される管挿入穴が形成され、熱交換管の端部が、管挿入穴に挿入されるとともに管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体の第１板状体にろう付され、熱交換器構成部品が、タンク本体の第２板状体の外面を覆っていたろう材によってタンク本体の第２板状体にろう付されているので、タンク本体における熱交換器構成部品がろう付されている本体の第２板状体の部分と、タンク本体における管挿入穴が形成されている第１板状体の部分との間に、第１板状体の外面である金属ベア材面が存在することになる。したがって、上記5)または6)の方法による熱交換器の製造時のタンク本体またはタンク本体素材、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品の加熱の際に、熱交換管を形成する管素材の熱容量が、ヘッダタンクのタンク本体またはタンク本体素材の熱容量、および熱交換器構成部品の熱容量よりも小さいことに起因して、タンク本体またはタンク本体素材の温度がろう材の溶け出す温度に達した時点で管素材の温度がより高温になっていたとしても、第２板状体の外面から溶け出した溶融ろう材の管素材側への流れが抑制される。その結果、熱交換器構成部品と、ヘッダタンクのタンク本体の第２板状体とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、熱交換器構成部品のタンク本体へのろう付を良好に行うことができる。
【００１６】
また、上記1)の熱交換器の場合、タンク本体を形成する金属素板の第１板状体がベア材からなるので、熱交換管を、管素材の外面に存在していたろう材を利用してタンク本体にろう付している。ところで、熱交換管となる管素材の外面に加えて、タンク本体を形成する金属素板における管挿入穴を形成する部分の外面にろう材が存在していたとしても、熱交換管をタンク本体にろう付することができるが、この場合、熱交換器の製造時に、熱交換管を形成する管素材の熱容量がヘッダタンクのタンク本体またはタンク本体素材の熱容量よりも小さいことに起因して、管素材外面のろう材がタンク本体素材外面またはタンク本体外面のろう材よりも早く流動すると、タンク本体側またはタンク本体素材側のろう材が流動を開始して管素材側の溶融ろう材に接触した際に、タンク本体側またはタンク本体素材側の溶融ろう材が管素材側の溶融ろう材に誘導されて管素材側に流れる易くなる。しかしながら、タンク本体における金属素板の第１板状体からなる部分のみに熱交換管を挿入される管挿入穴が形成され、熱交換管の端部が、管挿入穴に挿入されるとともに管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体の第１板状体にろう付されていると、タンク本体側またはタンク本体素材側のろう材が流動を開始したとしても、管素材側の溶融ろう材に接触することはなく、タンク本体側またはタンク本体素材側の溶融ろう材が管素材の溶融ろう材に誘導されることが防止される。
【００１７】
上記5)および6)の方法によれば、タンク本体またはタンク本体素材、閉鎖部材、管素材、フィンおよび熱交換器構成部品の加熱の際に、熱交換管を形成する管素材の熱容量が、ヘッダタンクのタンク本体またはタンク本体素材の熱容量、および熱交換器構成部品の熱容量よりも小さいことに起因して、タンク本体またはタンク本体素材の温度がろう材の溶け出す温度に達した時点で管素材の温度がより高温になっていたとしても、第２板状体の外面から溶け出した溶融ろう材の管素材側への流れが抑制される。その結果、熱交換器構成部品と、ヘッダタンクのタンク本体の第２板状体とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、熱交換器構成部品のタンク本体へのろう付を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の熱交換器を適用したコンデンサの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のコンデンサのヘッダタンクにおけるタンク本体を形成する金属素板を示す断面図である。
【図４】図１のコンデンサのヘッダタンクにおけるタンク本体の変形例を示す図２相当の図である。
【図５】図４のタンク本体を形成する金属素板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコン用のコンデンサに適用したものである。
【００２０】
なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、以下の説明において、図１に矢印Ｘで示す通風方向下流側を前、これと反対側を後というものし、通風方向上流側から下流側を見た際の上下、左右、すなわち図１の上下、左右を上下、左右というものとする。
【００２１】
図１において、コンデンサ(1)は全体が凝縮部となっており、幅方向を通風方向に向けるとともに長手方向を左右方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(2)と、長手方向を上下方向(熱交換管(2)の並び方向)に向けた状態で熱交換管(2)の左右両側に配置され、かつ熱交換管(2)の左右両端部がろう付により接続された複数、ここでは２つのアルミニウム製ヘッダタンク(3)(4)と、隣り合う熱交換管(2)どうしの間および上下両端の外側に配置されて熱交換管(2)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、上下両端のコルゲートフィン(5)の外側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)と、左側ヘッダタンク(3)に固定されたアルミニウムベア材製入口側配管部材(7)（熱交換器構成部品）と、右側ヘッダタンク(4)に固定されたアルミニウムベア材製出口側配管部材(8)（熱交換器構成部品）とを備えている。
【００２２】
図示は省略したが、熱交換管(2)は、外面にろう材を有するアルミニウム押出形材製扁平状管素材、たとえばアルミニウム押出形材製扁平管の外面にろう材が溶射された管素材からなる。また、熱交換管(2)は、特開２００４−１７８６１号公報や、特開２００９−１６８３６０号公報に記載されているように、芯材および芯材の両面を覆うろう材を有するアルミニウムブレージングシートからなる１枚の金属素板を曲げることにより形成され、かつ外面がろう材で覆われた管素材からなるものであってもよい。
【００２３】
図１および図２に示すように、コンデンサ(1)の両ヘッダタンク(3)(4)は、金属素板(11)が筒状に成形されて両側縁部どうしが突き合わせ状に接合された両端開口筒状のタンク本体(10)と、タンク本体(10)の両端部にろう付されてタンク本体(10)の両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)とからなる。金属素板(11)は、アルミニウムベア材製第１板状体(13)と、芯材(14a)および芯材(14a)の少なくとも外面、ここでは外面だけを覆うろう材(14b)を有するアルミニウムブレージングシート製第２板状体(14)とからなるとともに、第１板状体(13)と第２板状体(14)の側縁部どうしが、突き合わせ状に接合されたものである。金属素板(11)を形成する第１板状体(13)と第２板状体(14)との側縁部どうしは、溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により突き合わせ状に接合されている。また、筒状に成形された金属素板(11)の側縁部どうしは、高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により突き合わせ状に接合されている。
【００２４】
両ヘッダタンク(3)(4)のタンク本体(10)における金属素板(11)の第１板状体(13)からなる部分のみに熱交換管(2)が挿入される管挿入穴(15)が形成され、熱交換管(15)の端部は、管挿入穴(15)に挿入されるとともに前記管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体(10)の第１板状体(13)にろう付されている。なお、右側ヘッダタンク(4)の第２板状体(14)の芯材、および管挿入穴の図示は省略されている。
【００２５】
左側ヘッダタンク(3)は、高さ方向の中央部よりも上方においてアルミニウム製仕切部材(16)により上下２つのヘッダ部(3a)(3b)に仕切られており、入口側配管部材(7)はタンク本体(10)における仕切部材(16)よりも上方の部分に、金属素板(11)の第２板状体(14)の外面を覆っていたろう材(14b)によってろう付されている。入口側配管部材(7)は、タンク本体(10)における仕切部材(16)よりも上方の部分に形成された冷媒入口(図示略)に通じる冷媒通路(7a)を有している。右側ヘッダタンク(4)(3)は、高さ方向の中央部よりも下方においてアルミニウム製仕切部材(17)により上下２つのヘッダ部(4a)(4b)に仕切られており、出口側配管部材(8)はタンク本体(10)における仕切部材(17)よりも下方の部分に、金属素板(11)の第２板状体(14)の外面を覆っていたろう材(14b)によってろう付されている。出口側配管部材(8)は、タンク本体(10)における仕切部材(17)よりも下方の部分に形成された冷媒出口(図示略)に通じる冷媒通路(8a)を有している。図示は省略したが、仕切部材(16)(17)は、芯材と、芯材の両面を覆うろう材からなるアルミニウムブレージングシートで形成されており、仕切部材(16)(17)のろう材を利用してタンク本体(10)にろう付されている。
【００２６】
上述したコンデンサ(1)は、圧縮機、気液分離器、減圧器およびエバポレータなどとともに、フロン系冷媒を用いる冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。
【００２７】
入口側配管部材(7)には圧縮機からの配管が接続され、出口側配管部材(8)には気液分離器への配管に接続される。入口側配管部材(7)の冷媒流路(7a)および冷媒入口を通って左側ヘッダタンク(3)の上ヘッダ部(3a)内に流入した冷媒は、熱交換管(2)内を右方に流れて右側ヘッダタンク(4)の上ヘッダ部(4a)内の上部に流入し、上ヘッダ部(4a)内を下方に流れて左側ヘッダタンク(3)の仕切部材(16)と右側ヘッダタンク(4)の仕切部材(17)との間の高さ位置にある熱交換管(2)内を左方に流れて左側ヘッダタンク(3)の下ヘッダ部(3b)内の上部に流入し、下ヘッダ部(3b)内を下方に流れて右側ヘッダタンク(4)の仕切部材(17)よりも下方に位置する熱交換管(2)内を右方に流れて右側ヘッダタンク(4)の下ヘッダ部(4b)内に流入し、冷媒出口および出口側配管部材(8)の冷媒流路(8a)を通ってコンデンサ(1)の外部に流出する。
【００２８】
コンデンサ(1)は、以下に述べる方法で製造される。
【００２９】
まず、アルミニウムベア材製第１板状体(13)と、第１板状体(13)と同じ厚みを有し、かつ芯材(14a)および芯材(14a)の片面を覆うろう材(14b)を有するアルミニウムブレージング製第２板状体(14)とを用意し、両板状体(13)(14)の側縁部どうしを突き合わせて溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、各ヘッダタンク(3)(4)のタンク本体(10)を形成する金属素板(11)をつくる。ついで、金属素板(11)の第１板状体(13)からなる部分のみに複数の管挿入穴(15)を形成する（図３参照）。なお、第１板状体(13)に管挿入穴(15)を形成した後に、第１板状体(13)と第２板状体(14)の側縁部どうしを突き合わせて溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合してもよい。
【００３０】
ついで、金属素板(11)を第２板状体(14)のろう材(14b)が外面側に来るように筒状に成形するとともに(図3矢印参照)、金属素板(11)の両側縁部どうしを突き合わせ、金属素板(11)の側縁部どうしを高周波抵抗溶接法または摩擦攪拌接合法により接合してタンク本体(10)を形成する。
【００３１】
また、ヘッダタンクのタンク本体(10)の両端を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)と、両面にろう材を有するアルミニウムブレージングシート製仕切部材(16)(17)と、外面にろう材が存在しておりかつ熱交換管(2)を形成する管素材と、複数のコルゲートフィン(5)と、サイドプレート(6)と、入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)とを用意する。
【００３２】
ついで、タンク本体(10)と閉鎖部材(12)と仕切部材(16)(17)とを組み合わせて２つの組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体(10)の管挿入穴(15)内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間および両端の管素材の外側にコルゲートフィン(5)を配置し、両端のコルゲートフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置する。さらに、タンク本体(10)と閉鎖部材(12)とと仕切部材(16)(17)とからなる一方の組み合わせ体に入口側配管部材(7)を配置するとともに、他方の組み合わせ体に出口側配管部材(8)を配置して、これらの部品を仮止めした後、必要箇所にフラックス懸濁液を塗布する。
【００３３】
ついで、タンク本体(10)、閉鎖部材(12)、仕切部材(16)(17)、管素材、コルゲートフィン(5)、サイドプレート(6)、入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)を所定温度に加熱することによって、タンク本体(10)に閉鎖部材(12)および仕切部材(16)(17)をろう付してヘッダタンク(3)(4)をつくり、管素材から熱交換管(2)を形成するとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管(2)をタンク本体(10)にろう付し、前記第２板状体(14)の外面を覆っていたろう材(14b)により入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)をタンク本体(10)の第２板状体(14)の部分にろう付し、さらにコルゲートフィン(5)を熱交換管(2)にろう付するとともにサイドプレート(6)をコルゲートフィン(5)にろう付する。こうして、コンデンサ(1)が製造される。
【００３４】
図４は図１のコンデンサ(1)の両ヘッダタンク(3)(4)に用いられるタンク本体の変形例を示し、図５は図４に示すタンク本体に用いられる金属素板を示す。なお、図４は左側ヘッダタンク(3)のタンク本体を示すが、右側ヘッダタンク(4)のタンク本体も同様な構成である。
【００３５】
図４において、タンク本体(20)は、金属素板(21)が筒状に成形されて両側縁部どうしが部分的に重ね合わされ、金属素板(21)の部分的に重ね合わされた両側縁部どうしがろう付されたものである。タンク本体(20)を形成する金属素板(21)は、アルミニウムベア材製第１板状体(22)と、芯材(23a)および芯材(23a)の少なくとも外面、ここでは外面だけを覆うろう材(23b)を有するアルミニウムブレージングシート製第２板状体(23)とからなるとともに、第１板状体(22)と第２板状体(23)の側縁部どうしが、溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により突き合わせ状に接合されたものである。
【００３６】
タンク本体(20)における金属素板(21)の第１板状体(22)からなる部分のみに熱交換管(2)が挿入される管挿入穴(15)が形成され、熱交換管(2)の端部は、管挿入穴(15)に挿入されるとともに管素材の外面に存在していたろう材によってタンク本体(20)の第１板状体(22)にろう付されている。
【００３７】
図４に示すタンク本体(20)を有するコンデンサは、以下に述べる方法で製造される。
【００３８】
まず、アルミニウムベア材製第１板状体(22)と、第１板状体(22)と同じ厚みを有し、かつ芯材(23a)および芯材(23a)の片面(図５の上面）を覆うろう材(23b)を有するアルミニウムブレージング製第２板状体(23)とを用意し、両板状体(22)(23)の側縁部どうしを突き合わせて溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合し、各ヘッダタンクのタンク本体(20)を形成する金属素板(21)をつくる。ついで、金属素板(21)の第１板状体(22)からなる部分のみに複数の管挿入穴(15)を形成する。なお、第１板状体(22)に管挿入穴(15)を形成した後に、第１板状体(22)と第２板状体(23)の側縁部どうしを突き合わせて溶融溶接法または摩擦攪拌接合法により接合してもよい。
【００３９】
また、金属素板(21)の第１板状体(22)側(右側)の側縁部の下面に、先端（右端）に向かって下面側から上面側に傾斜した第１傾斜面(24)を形成するとともに、金属素板(21)の第２板状体(23)側（左側）の側縁部の上面に、先端（左端）に向かって上面側から下面側に傾斜した第２傾斜面(25)を形成する。第２傾斜面(25)は、第２板状体(23)のろう材(23b)により覆われている。金属素板(21)の下面と第１傾斜面(24)とがなす角度と、金属素板(21)の下面と第２傾斜面(25)とがなす角度とは補角の関係にある。
【００４０】
ついで、金属素板(21)を第２板状体(23)のろう材(23b)が外面側に来るように筒状に成形するとともに、金属素板(21)の両傾斜面(24)(25)どうしを面接触させることにより金属素板(21)の両側縁部どうしを部分的に重ね合わせ、タンク本体素材を形成する。
【００４１】
また、ヘッダタンクのタンク本体(10)の両端を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)と、両面にろう材を有するアルミニウムブレージングシート製仕切部材(16)(17)と、外面にろう材が存在しておりかつ熱交換管(2)を形成する管素材と、複数のコルゲートフィン(5)と、サイドプレート(6)と、入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)とを用意する。
【００４２】
ついで、タンク本体素材と閉鎖部材(12)と仕切部材(16)(17)とを組み合わせて２つの組み合わせ体をつくり、管素材の両端部を組み合わせ体のタンク本体素材の管挿入穴(15)内に挿入するとともに、隣り合う管素材どうしの間および両端の管素材の外側にコルゲートフィン(5)を配置し、両端のコルゲートフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置する。さらに、タンク本体素材と閉鎖部材(12)と仕切部材(16)(17)とからなる一方の組み合わせ体に入口側配管部材(7)を配置するとともに、他方の組み合わせ体に出口側配管部材(8)を配置して、これらの部品を仮止めした後、必要箇所にフラックス懸濁液を塗布する。
【００４３】
ついで、タンク本体素材、閉鎖部材(12)、仕切部材(16)(17)、管素材、コルゲートフィン(5)、サイドプレート(16)、入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)を所定温度に加熱することによって、タンク本体素材の金属素板(21)の両傾斜面(24)(25)どうしを、第２傾斜面(25)を覆っていたろう材でろう付してタンク本体(20)をつくり、タンク本体(20)に閉鎖部材(12)および仕切部材(16)(17)をろう付してヘッダタンク(3)(4)をつくり、管素材から熱交換管(2)を形成するとともに、管素材の外面に存在していたろう材により熱交換管(2)をタンク本体(20)にろう付し、前記第２板状体(23)の外面を覆っていたろう材(23b)により入口側配管部材(7)および出口側配管部材(8)をタンク本体(20)の第２板状体(23)の部分にろう付し、さらにコルゲートフィン(5)を熱交換管(2)にろう付するとともにサイドプレート(6)をコルゲートフィン(5)にろう付する。こうして、コンデンサ(1)が製造される。
【００４４】
上述したコンデンサ(1)は全体が凝縮部となっており、２つのヘッダタンク(3)(4)を備えているが、この発明による熱交換器は、凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ長手方向を上下方向に向けるとともに上下両端部が閉鎖された筒状体からなる受液部とを備えており、凝縮部に、長手方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの冷媒凝縮パスが設けられ、過冷却部に、長手方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの冷媒過冷却パスが設けられ、下端の冷媒凝縮パスの熱交換管から流出した冷媒が、受液部を経て上端の冷媒過冷却パスの熱交換管に流入するようになっているコンデンサであって、左右いずれか一端部側に、凝縮部の全熱交換管が接続される第１ヘッダタンクと、過冷却部の全熱交換管が接続される第２ヘッダタンクとが、第２ヘッダタンクが第１ヘッダタンクよりも左右方向外側に位置するように配置され、左右いずれか他端部側に、凝縮部の全熱交換管および過冷却部の全熱交換管が接続される第３ヘッダタンクが配置され、第２ヘッダタンクが受液部を兼ねており、第１ヘッダタンクに凝縮部出口ヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの下端が第１ヘッダタンクの下端よりも下方に位置するとともに同上端が第１ヘッダタンクの下端よりも上方に位置し、第２ヘッダタンクにおける第１ヘッダタンクの下端よりも下方に位置する部分に過冷却部の全熱交換管が接続されている形式のコンデンサにも適用可能である。
【００４５】
また、この発明による熱交換器は、凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ長手方向を上下方向に向けるとともに上下両端部が閉鎖された筒状体からなる受液部とを備えており、凝縮部に、長手方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる複数の冷媒凝縮パスが設けられ、過冷却部に、長手方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの冷媒過冷却パスが設けられ、下端の冷媒凝縮パスの熱交換管から流出した冷媒が、受液部を経て上端の冷媒過冷却パスの熱交換管に流入するようになっているコンデンサであって、左右いずれか一端部側に、凝縮部の下端の熱交換パスを除いた熱交換パスの熱交換管が接続される第１ヘッダタンクと、凝縮部の下端の熱交換パスの熱交換管および過冷却部の全熱交換管が接続される第２ヘッダタンクとが、第２ヘッダタンクが第１ヘッダタンクよりも左右方向外側に位置するように配置され、左右いずれか他端部側に、凝縮部の全熱交換管および過冷却部の全熱交換管が接続される第３ヘッダタンクが配置され、第２ヘッダタンクが受液部を兼ねており、第１ヘッダタンクに凝縮部出口ヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの下端が第１ヘッダタンクの下端よりも下方に位置するとともに同上端が第１ヘッダタンクの下端よりも上方に位置し、第２ヘッダタンクにおける第１ヘッダタンクの下端よりも下方に位置する部分に過冷却部の全熱交換管が接続されている形式のコンデンサにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのコンデンサとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００４７】
(1)：コンデンサ（熱交換器）
(2)：熱交換管
(3)(4)：ヘッダタンク
(5)：コルゲートフィン
(7)：入口側配管部材（熱交換器構成部品）
(8)：出口側配管部材（熱交換器構成部品）
(10)(20)：タンク本体
(11)(21)：金属素板
(12)：閉鎖部材
(13)(22)：第１板状体
(14)(23)：第２板状体
(14a)(23a)：芯材
(14b)(23b)：ろう材
(15)：管挿入穴
【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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