(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を導通させる金属製の熱交換パイプと、この熱交換パイプを嵌挿させる嵌挿部とこの嵌挿部に嵌挿された熱交換パイプの周面に対向する曲面部とを有する金属製フィンカラーを突設した金属製板状部材によって形成されるフィンと、を備え、前記フィンカラーとこれに挿通させた熱交換パイプとの間をろう材によって接合してなる熱交換器において、
前記熱交換パイプとフィンカラーとの接合に使用するろうを、熱交換パイプの外面に部分的に接触または接合させることにより偏在させ、
前記フィンカラーと熱交換パイプとを嵌挿させた状態で前記熱交換パイプに接触または接合させたろうを加熱して熔解させることにより、前記熱交換パイプと前記フィンカラーとの隙間にろうを流入させて充填し、その充填したろうにより前記熱交換パイプとフィンカラーとを接合し、
前記フィンに形成される嵌挿部は、前記フィンに沿って流動する気流の下流側に位置する端縁部に開口するよう形成されたスリット状の嵌挿用凹部によって形成され、前記熱交換パイプは嵌挿用凹部の開口から内方へと嵌挿され、かつ前記ろうは前記熱交換パイプの気流の下流側端部に偏在され、熔解することによって上流側のフィンカラーと熱交換パイプとの隙間を充填し、フィンカラーと熱交換パイプとを接合することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換パイプが扁平管であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換パイプは、フィンにおける同一の嵌挿部に嵌挿される複数の扁平管からなり、前記ろうは、隣接する複数の扁平管の間に接触または接合させることにより扁平管の外面に偏在させたことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記フィンカラーの中央部に切欠部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記フィンカラーの端部が欠落していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記熱交換パイプの外面に偏在するろう中にフラックスを含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の熱交換器。
【請求項７】
冷媒を導通させる金属製の熱交換パイプと、この熱交換パイプを嵌挿させる嵌挿部とこの嵌挿部に嵌挿された熱交換パイプの周面に対向する曲面部とを有する金属製フィンカラーを突設した金属製板状部材によって形成されるフィンと、を備え、前記フィンカラーとこれに挿通させた熱交換パイプとの間をろう材によって接合してなる熱交換器において、
前記熱交換パイプとフィンカラーとの接合に使用するろうを、熱交換パイプの外面に部分的に接触または接合させることにより偏在させ、
前記フィンカラーと熱交換パイプとを嵌挿させた状態で前記熱交換パイプに接触または接合させたろうを加熱して熔解させることにより、前記熱交換パイプと前記フィンカラーとの隙間にろうを流入させて充填し、その充填したろうにより前記熱交換パイプとフィンカラーとを接合し、
前記熱交換パイプは、フィンにおける同一の嵌挿部に嵌挿される複数の扁平管からなり、前記ろうは、隣接する複数の扁平管の間に接触または接合させることにより扁平管の外面に偏在させ、
前記フィンカラーの中央部に切欠部が形成される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】
この発明は、例えば空気調和機などに設けられる熱交換器に関し、詳しくは、内部に被熱交換流体である冷媒を導通させる熱交換パイプと、この熱交換パイプに接合させたフィンを備え、被空調室内の空気と冷媒との間の熱交換作用をより効率的に行うための熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は、例えば特開平６−３０７７８５号公報に示された従来の熱交換器を示す分解斜視図である。図２５において、Ｆはブレージングシートを有する複数枚のアルミフィン、ＰはこのアルミフィンＦに形成された嵌挿凹部Ｆ１に嵌挿・固定される熱交換パイプ、Ｆ２は熱交換パイプＰから複数枚のアルミフィンＦの間の距離を位置決めするフィンカラー、Ｐ１は熱交換パイプＰ中に設けられた冷媒導通用の流路室である。
【０００３】
上記のような熱交換器において、流路室Ｐ１を通過する冷媒の熱は、熱交換パイプＰから複数枚のアルミフィンＦに伝達された後、各アルミフィンＦの間を流れる空気に伝達され、これによって冷媒と空気との間の熱交換が行われる。
【０００４】
また、複数枚のアルミフィンＦと熱交換パイプＰとの接合は、各アルミフィンＦの一側縁部に切欠形成されたスリット状の嵌挿凹部Ｆ１内に、扁平形状をなす熱交換パイプＰを嵌挿配置し、それを炉の中に入れて加熱することにより一括して行う。
【０００５】
この際、各アルミフィンＦの表面上に存在するろう材は、炉内で加熱されることによって熔解し、各熱交換パイプＰとフィンカラーＦ２との間に流入して両者を接合させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱交換器では、ろう付けが行われる前の状態において、熱交換パイプＰとフィンカラーＦ２とが互いに全面接触しておらず、一部に0.3mmほどの隙間が形成された状態となっている。そして、加熱によってブレージングシートから流出するろう材は、その表面張力により熱交換パイプＰとフィンカラーＦ２との間の最小の隙間に流入して固化する。この最小隙間部で固化したろうはフィンカラーＦ２の高さに対し、1/50〜1/10程度の領域でしか接合せず、アルミフィンＦの表面に積層されたろうによって、熱交換パイプＰとアルミフィンＦとが接合する面積は極めて狭くなっていた。このため、熱交換パイプＰとアルミフィンＦとの間の接触熱抵抗が高くなって熱伝達率が低下し、十分な熱交換効率が得られないという問題があった。
【０００７】
また、ブレージングシートを用いたアルミフィンＦを使用するため、ろう付けすると、空気と接触するアルミフィン表面のろうが局所的に凝縮し、空気との接触面が荒れる。そのため、各アルミフィンＦの間を流れる空気に対して摩擦抵抗が増大し、熱交換器として良好な特性が得られないという問題も生じた。さらに、熱交換パイプＰにアルミフィンＦを嵌挿させるに際し、熱交換パイプＰとアルミフィンＦとが一部接触するため、嵌挿時の摩擦抵抗が大きく、アルミフィンＦを曲げずに熱交換パイプＰに配置することが非常に困難であった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、熱交換パイプとフィンとの間で良好な熱伝達率を有すると共に、各フィンの間を流れる空気の摩擦抵抗を低減でき、かつ組み立て性に優れた熱交換器を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかる熱交換器は、冷媒を導通させる金属製の熱交換パイプと、この熱交換パイプを嵌挿させる嵌挿部とこの嵌挿部に嵌挿された熱交換パイプの周面に対向する曲面部とを有する金属製フィンカラーを突設した金属製板状部材によって形成されるフィンと、を備え、前記フィンカラーとこれに挿通させた熱交換パイプとの間をろう材によって接合してなる熱交換器において、前記熱交換パイプとフィンカラーとの接合に使用するろうを、熱交換パイプの外面に部分的に接触または接合させることにより偏在させ、前記フィンカラーと熱交換パイプとを嵌挿させた状態で前記熱交換パイプに接触または接合させたろうを加熱して熔解させることにより、前記熱交換パイプと前記フィンカラーとの隙間にろうを流入させて充填し、その充填したろうにより前記熱交換パイプとフィンカラーとを接合し、前記フィンに形成される嵌挿部は、前記フィンに沿って流動する気流の下流側に位置する端縁部に開口するよう形成されたスリット状の嵌挿用凹部によって形成され、前記熱交換パイプは嵌挿用凹部の開口から内方へと嵌挿され、かつ前記ろうは前記熱交換パイプの気流の下流側端部に偏在され、熔解することによって上流側のフィンカラーと熱交換パイプとの隙間を充填し、フィンカラーと熱交換パイプとを接合することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明では、冷媒を導通させる金属製の熱交換パイプと、この熱交換パイプを嵌挿させる嵌挿部とこの嵌挿部に嵌挿された熱交換パイプの周面に対向する曲面部とを有する金属製フィンカラーを突設した金属製板状部材によって形成されるフィンと、を備え、前記フィンカラーとこれに挿通させた熱交換パイプとの間をろう材によって接合してなる熱交換器において、前記熱交換パイプとフィンカラーとの接合に使用するろうを、熱交換パイプの外面に部分的に接触または接合させることにより偏在させ、前記フィンカラーと熱交換パイプとを嵌挿させた状態で前記熱交換パイプに接触または接合させたろうを加熱して熔解させることにより、前記熱交換パイプと前記フィンカラーとの隙間にろうを流入させて充填し、その充填したろうにより前記熱交換パイプとフィンカラーとを接合し、前記熱交換パイプは、フィンにおける同一の嵌挿部に嵌挿される複数の扁平管からなり、前記ろうは、隣接する複数の扁平管の間に接触または接合させることにより扁平管の外面に偏在させ、前記フィンカラーの中央部に切欠部が形成されることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる熱交換器の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１にかかる熱交換器の第１の例を説明するための図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを熔解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示す斜視図、（ｃ）はアルミフィンを示す一部縦断正面図である。また、図２は、熱交換器の熱交換パイプとフィンとの関係を示す縦断側面図であり、（ａ）はこの発明の実施の形態１において熱交換パイプとフィンとがろう付けされた状態を示し、（ｂ）は表面に均一にろうを配した従来のフィンを使用した状態を示し、（ｃ）はろうを均一に配した従来のフィンまたは熱交換パイプを使用した場合のろう付け状態を示している。
【００２７】
図１において、１は被熱交換流体である冷媒を導通させるための熱交換パイプであり、円筒形状をなしている。２はろう付け前に熱交換パイプの一箇所に偏在した状態で付着させたろう材であり、この実施の形態では、熱交換パイプ１の中心軸線と平行する方向に沿って延在する突条形状をなしている。３は前記熱交換パイプ１に取り付けられる複数枚のフィンであり、このフィン３には前記熱交換パイプ１を嵌挿させる嵌挿孔４及びフィンカラー５が設けられている。
【００２８】
この嵌挿孔４及びフィンカラー５は、ろう２を設けた前記熱交換パイプ１をスムーズに嵌挿させ得るような寸法形状に形成されている。すなわち、嵌挿孔４及びフィンカラー５には、熱交換パイプ１の外周部をスムーズに嵌挿させ得る円周部４ａ，５ａと、前記突条をスムーズに嵌挿させ得る凹部４ｂ，５ｂとが形成されている。
【００２９】
このフィンカラー５はフィン３と熱交換パイプ１との接触面積を広く確保することを目的として設けられているが、さらに上下のフィン３の間隔を確定するスペーサとしての機能をも果たすものとなっている。このスペーサとしての機能を確実なものとするため、一般にこの種のフィンカラー５は、その円周部５ａの開口径が外端部に向かうに従って拡大するようなテーパ形状をなしており（図２（ａ）参照）、これによって、フィンカラー５の外端部を隣接するフィン３の一面に確実に当接させ得るようになっている。すなわち、フィンカラー５の外端部が隣接するフィンの嵌挿孔４内に嵌まり込んでしまうといった不都合が生じるのを回避し得るものとなっている。
【００３０】
熱交換パイプ１に上記のような構成を有する複数のフィン３を固定する場合には、ろう２を付着させた熱交換パイプ１を複数のフィン３のフィンカラー５及び嵌挿孔（嵌挿部）４へと順次嵌挿させて行き、複数本の熱交換パイプ１と複数枚のフィン３とが組み付けられた状態で、その組み付けられた熱交換器を炉内に入れて加熱する。すると、熱交換パイプ１の一部に偏在していたろう２は、熔解してフィンカラー５の円周部５ａと熱交換パイプ１との間に表面張力によって流れ込み、それが固化することにより、各熱交換パイプ１と各フィン３とが確固に接合される。
【００３１】
このように、この実施の形態１においては、熱交換パイプ１の外周面あるいはブレージングシートに均一の厚さでろうが配置されていた従来と異なり、熱交換パイプ１の周面の一箇所にろう２を偏在させた構成となっている。従って、ろう２の長さ、幅及び厚さなどを適宜設定することにより、フィンカラー５の円周部５ａと熱交換パイプ１との隙間を完全に充填するために必要とされる量のろうを供給することができ、熱交換パイプ１とフィンカラー５とを強固に固定することができる。これは、前述のようにフィンカラー５がテーパ形状をなし、その外端部と熱交換パイプ１との間に比較的大きな間隔が形成されるような場合にも対応することができる。
【００３２】
但し、ろう２が熔解することによって、フィンカラー５の凹部５ｂと熱交換パイプ１との間には、図１（ｂ）に示すような空隙ｇが形成され、これがフィンカラー５と熱交換パイプ１との間に形成される非接合部分となる。しかしながら、この非接合部分の面積は、他の接合部分（円周部５ａ）の面積に比べて僅かであるため、フィンカラー５と熱交換パイプ１との全体的な接合面積は、従来に比べて大幅に増大し、熱交換パイプ１からフィン３に至る熱の伝導率も大幅に改善される。
【００３３】
これに対し、前記従来の熱交換器のように、熱交換パイプＰの表面やアルミフィンＦの表面に均一にろうが配されている場合には、表面のろうが熔けて熱交換パイプＰとアルミフィンＦとを接合することとなるが、この表面に塗布されているろうは少量であるため、アルミフィンＦと熱交換パイプＰとの間を十分に充填することができず、熱交換パイプＰとアルミフィンＦとの間には、かなり広範囲に亘って非接合部が形成され、良好な熱交換率を得ることができないという不都合が生じる。
【００３４】
すなわち、この実施の形態１のように、熱交換パイプ１をフィン３にスムーズに挿入し得るようにするためには、アルミフィン１と熱交換パイプ３との間に隙間ｄ（図２（ａ）参照）を設ける必要があり、しかも、前述のようなテーパ形状をなすフィンカラー５を用いた場合には、フィンカラー５の端部付近と熱交換パイプとの間に大きな隙間が形成される。また、熔解したろうは、その表面張力によってフィンカラーと熱交換パイプとの間に形成される隙間の中のより小さな隙間から吸引されてゆくこととなる。
【００３５】
このため、図２（ｂ）に示すような従来方式によるフィンカラーＦまたは熱交換パイプＰなどに均一に配されている程度の少量のろうでは、図２（ｃ）に示すように、アルミフィンＦの根本の一部にしかろうが供給されず、非接合部分が広い範囲に亘って形成されてしまうため、熱交換パイプからフィンへの熱伝達率が低くなり、良好な熱交換効率が得られないという不都合が発生する。こうした不都合を回避するために隙間ｄを狭く設定することも考えられるが、その場合には、フィンに対して熱交換パイプを嵌挿しにくくなり、生産効率が低下するという問題が発生する。
【００３６】
この実施の形態１における熱交換器では、熱交換パイプ１をフィン３内に挿入する際にフィンカラー５の周面部５ａと対向しない位置、つまり、凹部５ｂ内を通過する位置にろう２を偏在させてあるため、隙間ｄを充填するに十分な量のろうを供給することができ、良好な熱交換効率を得ることができる。また、隙間ｄを充填するに十分なろうを供給できるため、隙間ｄを広くとることが可能になり、フィン３への熱交換パイプ１の嵌挿をスムーズに行うことができる。このため、熱交換パイプ１とフィン３との組み立て作業が容易になり、生産性が向上し、安価な熱交換器を提供することができる。
【００３７】
また、図３に示されるように、熱交換パイプ１に偏在させるろう２の位置（フィンカラー５の凹部５ｂの位置）は各フィン３の間に形成される空気の流れに対して下流側であることが好ましい。
【００３８】
この理由は、空気とフィン３との間の熱伝達率が上流側と下流側とで相違することによる。すなわち、気流の上流側では、空気の境界層が薄いため、フィン３との間の熱伝達率は良好であるが、下流側では気流が流れにくいため、空気とフィン３との間の熱伝達率は低い。また、ろう付け後、熱交換パイプ１とフィンカラー５の凹部５ｂとの間にはろう２が流出して空隙ｇが形成されるため、この部分の熱伝達率は他の部分に比べて低くなる。
【００３９】
従って、このろう２の偏在位置（凹部５ｂの位置）を下流側に位置させる一方、熱伝達率が向上した部分（円周部５ａ）を熱交換効率の高い上流側に位置させれば、熱伝達率の低い下流側に空隙ｇが位置することとなるため、空隙ｇの存在による悪影響を抑えつつ、上流側の熱伝達率を大幅に改善することができる。このため、熱交換器全体として熱伝達率を高めることができる。図３に示されるように、ろう２を偏在させる位置としては、０〜120°が効果的であり、最も好ましい角度は下流側０〜30°である。
【００４０】
また、この実施の形態１では、ブレージングシートを用いた従来のように、ろう付け後にフィンの表面が荒れることもなく、気流との接触抵抗が増大することもない。
【００４１】
なお、上記のような突条形状をなすろう２を熱交換パイプ１に付設することは、例えば熱交換パイプを押し出し加工により作成する際に、熱交換パイプの側面にろう材を沿わせて押し出し加工することによって実現することができる。
【００４２】
また、上記実施の形態１では、熱交換パイプに偏在するろうについて説明したが、熱交換パイプとろう材とを別体に形成しておき、その後それぞれを接触させるようにしても良く、その場合にも上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
図４は、上記のように、熱交換パイプとろう材２とを別に形成しておき、その後、熱交換パイプの空気流れの下流側にろう材を熱交換パイプと接触させて組み立てた状態と、そのろう材によってろう付けを行った状態を示す平面図である。なお、図４において、図１及び図２と同一もしくは相当部分には同一の符号を付す。
【００４４】
このように、熱交換パイプ１とろう材２とを別々に組み入れても、それぞれが互いに接触していれば、ろう２が周りに流れ、熱交換パイプ１とフィン３とがフィンカラー５の円周部５ａにおいて完全に接合されるため接合面積の増大を図ることができ、図１に示したものと同様に熱交換パイプ１とフィン３との間の熱伝達率を高めることができ、熱交換器全体の熱伝達率を向上させることができる。
【００４５】
また、上記実施の形態１では、熱交換パイプ１の周面における一つの角度位置に連続する一本のろうを偏在または接触させるようにした場合を例に採り説明したが、同一の角度位置に断続的に複数のろうを形成しても良く、さらには、異なる数個の角度位置に偏在または接触させるようにしても良く、この場合にも同様の効果を得ることができる。但し、複数の角度位置に偏在させる場合には、それに対応して、フィンカラー５にも複数の凹部５ｂを形成することが必要となる。
【００４６】
実施の形態２．
図５は、この発明を実施するための実施の形態２にかかる熱交換器を説明するための斜視図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示し、（ｃ）はアルミフィンを示す一部縦断正面図である。
【００４７】
この実施の形態２において、熱交換パイプは扁平管２１によって構成されると共に、この扁平管２１の外面にはろう２２が固定され、全体として前後対称な流線型に形成される。また、フィン２３には、前記扁平管２１及びろう２２をスムーズに嵌挿させ得るような寸法形状をなす嵌挿孔２４及びフィンカラー２５が形成されている。また、偏在するろうの位置は、先に述べた実施の形態１と同様に、気流の下流側にある方が望ましく、扁平管２１の後縁部にろうを偏在させることが最も好ましい。なお、２１ａは前記扁平管２１内に分割形成された複数の流路室である。
【００４８】
この実施の形態２においても、熱交換パイプ２１とフィン２３とを接合する場合には、ろう２２を偏在させた熱交換パイプ２１を、フィン２３の嵌挿孔２４及びフィンカラー２５に嵌挿して組み立て、それを炉中にて加熱することにより行う。この際、偏在するろう２２は熱交換パイプ２１とフィンカラー２５との間に流入し、その結果、フィンカラー２５と熱交換パイプ２１と間には空隙ｇが形成される。
【００４９】
しかし、その他の部分には偏在させておいた十分な量のろう２２が供給されるため、空隙ｇを除き、フィン２３と熱交換パイプ２１との間は略完全に充填される。これにより、フィン２３と熱交換パイプは確固に接合される。隙間ｇにおいては、熱交換パイプからフィン至る熱伝達率は悪化することとなるが、この隙間ｇにおける部分よりもその他の部分に十分にろうが充填されることにより、熱交換器全体からみた熱交換パイプとフィンとの間の熱伝達率は従来に比べて良好なものとなる。しかも、扁平管２１の後縁部にろう２２を偏在させ、先に述べた実施の形態１と同様に、ろう付け後に形成される空隙ｇが気流の下流側に配置するようにすれば、空隙ｇの存在による悪影響を殆ど回避することができる。
【００５０】
さらに、この実施の形態２における熱交換器にあっては、扁平管２１を用いているため、図５に示すように複数本の熱交換パイプ２１を一方向に沿って配列する場合には、円形の熱交換パイプ２１を用いる場合よりもフィン２３との接触面積を増大させることができる。また、扁平管２１は流線型をなしているため、円形の熱交換パイプ２１に比べて空気抵抗を少なくすることができ、熱交換器としてより良好な特性を得ることが可能になる。
【００５１】
なお、この実施の形態２においても、扁平管２１と別体にろう材２２を形成しておき、これを扁平管２１に接触させて組み立て、炉内でろう付けするようにしても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。この場合も、気流の下流側にろう材を配置し、ろう付けすることが望ましい。
【００５２】
実施の形態３
図６は、この発明を実施するための実施の形態３にかかる熱交換器の第１例を説明するための正面図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【００５３】
この例では、複数（この場合２個）の扁平管３１を各々の扁平管３１の間に偏在させたろう３２によって一体的に接合して熱交換パイプを構成し、その一体化した複数の扁平管３２をアルミフィン３３の扁平したフィンカラー３５内に嵌挿して組み立て、それを炉内で加熱することによってろう付けするものとなっている。この場合、熔解したろう３２は、扁平管３１とフィンカラー３５との隙間に流れて、扁平管３１とフィンカラー３５とを接合し、両扁平管３１の間には図６（ｂ）に示すように空隙ｇが形成される。
【００５４】
この空隙ｇの存在によって、気流の下流側に位置する扁平管３１の空気との熱交換率は若干低下するが、各扁平管３１とフィンカラー３５とは十分な量のろう３２によって接合されるため、全体として大きな接合面積を確保することができ、各扁平管３１とフィンカラー３５との間の熱伝達率は大幅に向上する。その結果、上流側の扁平管３１と空気との間の熱交換率は著しく向上するため、下流側の扁平管３１において熱交換率が若干低下したとしても、それを十分に補うことができ、熱交換器全体の熱交換率は向上する。また、ろう３２の量を十分に設定することができるため、扁平管３１をアルミフィン３３に挿入する際に、フィンカラー３５の内面寸法と扁平管３１の外面寸法との差を大きくでき、挿入が容易となる。
【００５５】
また、図７に示すものは、この実施の形態３における第２の例を示す図であり、この第２の例においては、図６に示す扁平管３１と同様に複数の扁平管３１（ここでは２本）をろう３２によって接合すると共に、この扁平管３１を、アルミフィン３３に側端部に開口するスリット状の嵌挿用凹部（嵌挿部）に嵌挿するようにしたものであり、この嵌挿用凹部３４の周縁には、前記各扁平管３１と対向する複数組（ここでは２組）のフィンカラー３５ａ，３５ｂが形成されたものとなっている。なお、気流の上流側に位置するフィンカラー３５ａは扁平管３１の上下両面及び気流側上端部と対向するＵ字形状をなしており、また、下流側に位置するフィンカラー３５ｂは扁平管３１の上下両面のみを覆う２枚の平板形状をなしている。
【００５６】
この第２の例にあっても、上記第１の例と同様に、両扁平管３１の間に介在する十分な量のろう３２によって、各扁平管３１とこれに対向する各フィンカラー３５ａ，３５ｂとの隙間を充填することができ、良好な熱交換効率を得ることができる。
【００５７】
なお、この実施の形態３の第１及び第２の例では、図６及び図７に示すように、複数の扁平管の間をろう３２で接合して一体化した場合を例に採り説明したが、図８の第３の例に示すように、分離した各扁平管３１の間に、それらと別体のろう材３２を各扁平管３１やフィンカラー３５に接するよう挿入するようにしても良く、この場合にも第１及び第２の例と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
実施の形態４．
図９は、この発明を実施するための実施の形態４にかかる熱交換器の第１例を説明するための斜視図である。
【００５９】
この実施の形態４は、熱交換パイプとして扁平管４１を設け、この扁平管４１の後端部外面にろう４２を偏在させる一方、アルミフィン４３には、その一側縁部に開口するスリット状の嵌挿用凹部（嵌挿部）４４を形成すると共に、この嵌挿用凹部４４と略同形のフィンカラー４５を突設したものとなっている。
【００６０】
そして、アルミフィン４３と扁平管４１との接合は、複数枚のアルミフィン４３の嵌挿用凹部４４に、扁平管４１を嵌挿して組み立て、それを炉内で加熱することにより、複数枚のアルミフィン４３とフィンカラー４５との間にろう４２を流し込み、複数枚のアルミフィンと扁平管４１とを一括して接合する。その結果、この実施の形態４においても、上記実施の形態２と同様に良好な熱交換効率を得ることができる。
【００６１】
さらに、この実施の形態４においては、アルミフィン４３の一側縁部に形成された開口部から熱交換パイプ４１を挿入することによって、扁平管４１とアルミフィン４３とを組み立てるようになっているため、実施の形態２における嵌挿孔２４のように、環状の孔に対して熱交換パイプ２１を嵌挿させる場合に比べ、熱交換パイプ４１とアルミフィン４３との相対的移動量が少なくて済み、組み立てが容易になる。
【００６２】
しかし、フィンカラー４５と扁平管４１との隙間が小さいと、熱交換パイプ４１が嵌挿しにくくなり、アルミフィン４３との接触によってフィンが曲がることがあるため、フィンカラー４５と扁平管４１との間隔を0.1mm以上広げる必要がある。従って、熱交換パイプやフィンの表面に均一に塗られた少量のろう材を用いてろう付けを行った場合には、フィンカラーと熱交換パイプ間の接合面積が非常に小さくなる。これに対し、この実施の形態４では、流れの下流側に偏在させた多量のろう４２がフィンカラー４５と扁平管４１との隙間に流れ、これを十分に充填するため、アルミフィン４３と扁平管４１との熱伝導性を十分に高めることができ、良好な熱交換率を得ることができる。
【００６３】
また、この実施の形態４における第２の例を図１０に示す。この図１０に示す第２の例では、嵌挿用凹部４４内に、偏在するろう４２を有する熱交換パイプを複数本嵌挿させるようにしている。なお、この場合、偏在するろう４２は、嵌挿用凹部４４内において少なくとも最上流には配置しないようにする。
【００６４】
また、図１１に実施の形態４における第３の例を示す。この第３の例では、複数（ここでは２本）の扁平管をろう４２によって互いに接合して一体化し、その一体化した複数の扁平管４１とろう４２を、図８及び図９に示した第１及び第２例と同様の構成をなすアルミフィン４３の嵌挿用凹部（嵌挿部）４４内に配置している。
【００６５】
これによれば、上記第２の例と同様に良好な熱交換率を得ることができる他、複数の扁平管４１へのろう４２の付着が容易になると共に、嵌挿用凹部４４内への複数の扁平管４１の配置も容易になり、熱交換器の製造工程が簡略化される、という効果も得られる。
【００６６】
なお、上記第１ないし第３の例においては、扁平管４１とろう４２とを一体に形成した場合を例に採り説明したが、図１２の第４の例に示すように、扁平管４１とろう材４２とを別体に構成しておき、別体のろう材４２を各扁平管４１やフィンカラー４５に接するよう挿入するようにしても良く、この場合にも第１ないし第３の例と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
実施の形態５．
図１３は、この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第１の例を説明するための正面図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であって、ろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【００６８】
この第１の例においては、熱交換パイプとして複数（ここでは２本）の扁平管５１を用い、それら扁平管５１の間をろう５２によって互いに接合して一体化すると共に、その一体化した複数の扁平管５１とろう５２を、アルミフィン５３の嵌挿孔（嵌挿部）５４及びフィンカラー５５に嵌挿させるようにしたものであり、フィンカラー５５の中間部には切欠部５５ａ，５５ｂが形成されている。
【００６９】
そして、アルミフィン５３と扁平管５１との接合は、複数枚のアルミフィン５３の嵌挿孔５４に、扁平管５１を嵌挿して組み立て、それを炉内で加熱することにより、各扁平管５１とフィンカラー５５との間にろう５２を流し込み、接合する。その結果、この実施の形態５の第１の例においても、上記実施の形態２と同様に良好な熱交換効率を得ることができる。
【００７０】
また、この第１の例では、扁平管５１とフィンカラー５５とのろう付けが完了すると、図１３（ｂ）に示すように、両扁平管５１の間に空隙ｇが形成され、この空隙ｇと前記切欠部５５ａ，５５ｂとによって紙面上下方向に連通する排水孔ｄが形成され、この排水孔ｄによって熱交換器に付着した水の排水性を高めるようになっている。
【００７１】
すなわち、熱交換器によって空気を冷却すると、空気中に含まれる水分が凝縮し、熱交換器に付着する。熱交換器に発生した水分は一般にフィンに沿って流れ落ちるが、扁平管を利用した熱交換パイプでは、パイプ中央部に水が溜まり、気流に乗って水滴がファンに吸い込まれる不具合がある。
【００７２】
これに対し、この第１の例では、凝縮した水を中央の排水孔ｄから流下させて排水することができ、水滴がファンに吸い込まれることもなくなる。このように、この例によれば、ろう５２が扁平管５１を接合すると同時に排水孔ｄを構成できるので、熱交換器としての性能向上を図ることができるだけでなく、扁平管を用いる不具合も同時に解消することができる。
【００７３】
図１４はこの発明の実施の形態５における第２の例を示す図である。この第２の例は、アルミフィン５３に対し、一側縁部に開口するスリット状の嵌挿用凹部（嵌挿部）５４を形成すると共に、この嵌挿用凹部５４と略同形のフィンカラー５５を突設し、このフィンカラー５５に切欠部５５ａ，５５ｂを形成したものとなっている。また、熱交換パイプとしては、上記第１の例と同様にろう５２によって前後両端部を接合してなる複数（ここでは２本）の扁平管５１を用いている。
【００７４】
そして、この第２の例にあっても、切欠部５５ａ，５５ｂが形成されたフィンカラー５５と両扁平管５１との接合によって、図１４（ｂ）に示すうような排水孔ｄが形成されるため、第１の例と同様に熱交換器における排水性を高めることができると共に、扁平管５１を用いる不具合を無くすことができる。
【００７５】
また、アルミフィン５３の一側縁部に形成された開口部から熱交換パイプ５１を嵌挿させて組み立てるようになっているため、熱交換パイプ５１とアルミフィン５３との相対的移動量が少なくて済み、組み立て作業が容易になるという効果も得られる。
【００７６】
図１５はこの発明の実施の形態５における第３の例を示す図である。この第３の例は、アルミフィン５３に対し、その一側縁部に開口するスリット状の嵌挿用凹部（嵌挿部）５４を形成すると共に、嵌挿用凹部５４に沿ってフィンカラー５５を突設したものである。但し、この例におけるフィンカラー５５は、その端部が嵌挿用凹部５４より短尺になるよう欠落させたものとなっており、この切欠部５５ａ，５５ｂによって上下に連通する排水孔ｄが形成されている。
【００７７】
この第３の例によれば、フィンカラー５５の端部に形成される排水孔ｄを通じて熱交換器に付着した水分を排出することができ、良好な排水性を得ることができると共に、扁平管５１をアルミフィン５３の側端部に形成されている開口部から挿入することができ、組み立て作業が容易になる。
【００７８】
なお、上記第３の例にあっては、アルミフィン５３の嵌挿用凹部５４内に単一の扁平管５１を配置する場合を例に採り説明したが、図１６に示す第４の例のように、複数の扁平管５１を嵌挿用凹部５４及びフィンカラー５５内に嵌挿させるようにすることも可能である。
【００７９】
また、この実施の形態５における第１ないし第４の例にあっては、扁平管５１とろう５２とを一体に形成した場合を例に採り説明したが、図１７の第５の例に示すように、扁平管５１とろう材５２とを別体に構成しておき、別体のろう材５２を扁平管５１やフィンカラー５５に接するよう挿入するようにしても良く、この場合にも第１ないし第４の例と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
実施の形態６．
図１８〜図２４はこの発明を実施するための実施の形態６を示す図である。
【００８１】
この実施の形態６は、上記第１ないし第５の実施の形態に示した熱交換器において、熱交換パイプとフィンとを接合させるろうの中に、予めフラックス６０を含有させたものとなっている。一般に、ろう材によって母材を接合する際にはフラックスが必要となる。このため、図示のようなフラックス６０を含有するろう材を使用すれば、熱交換パイプとフィンとのろう付けを安定して行うことができるので、熱交換器を確実に組み立てることが可能となり、製造品質の安定化を図ることができる。なお、図１８に示したものは図１に示したものに対応し、図１９に示したものは図５に示したものに対応し、図２０に示したものは図６に示したものに対応し、図２１に示したものは図１３に示したものに対応し、図２２に示したものは図９に示したものに対応し、図２３に示したものは図１１に示したものに対応し、図２４に示したものは図８に示したものに対応しており、いずれも対応する図に示したものと同一もしくは相当部分には同一符号を付してある。
【００８６】
【発明の効果】
この発明によれば、フィンに形成される嵌挿部が、前記フィンに沿って流動する気流の下流側に位置する端縁部に開口するよう形成されたスリット状の嵌挿用凹部によって形成され、熱交換パイプが嵌挿用凹部の開口から内方へと嵌挿されると共に、ろうが前記熱交換パイプの気流の下流側端部に偏在され、このろうが熔解することによって上流側のフィンカラーと熱交換パイプとの隙間を充填し、フィンカラーと熱交換パイプとを接合するものであるため、熱交換パイプとフィン間との間で良好な熱伝達率を得ることができると共に、空気抵抗を低減できるという効果がある。また、熱交換パイプとフィンカラーとの隙間を大きくとることができると共に、熱交換パイプと嵌挿用凹部との相対的移動量を小なくすることができるため、フィンカラーへの熱交換パイプの嵌挿作業を容易に行うことができ、熱交換器の生産性を高めることができ安価に構成することができるという効果がある。
【００８７】
次の発明によれば、フィンカラーの中央部に切欠部が形成されているため、上記発明と同様に、熱交換パイプとフィン間との間で良好な熱伝達率を得ることができると共に、空気抵抗を低減でき、また、熱交換パイプとフィンカラーとの隙間を大きくとることができるため、フィンカラーへの熱交換パイプの嵌挿作業を容易に行うことができ、熱交換器の生産性を高めることができ安価に構成することができるという効果があり、さらに、中央部の切欠部によってフィンに凝縮した水分を容易に排水できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明を実施するための実施の形態１にかかる熱交換器の第１の例を説明するための図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを熔解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示す斜視図、（ｃ）はアルミフィンを示す一部縦断正面図である。
【図２】  熱交換器の熱交換パイプとフィンとの関係を示す説明縦断側面図であり、（ａ）はこの発明の実施の形態１において熱交換パイプとフィンとがろう付けされた状態を示し、（ｂ）は表面に均一にろうを配したフィンを使用した状態を示し、（ｃ）はろうを均一に配したフィンまたは熱交換パイプを使用した場合のろう付け状態を示している。
【図３】  気流方向に対するろうの偏在位置と平均熱伝達率との関係を示す線図である。
【図４】  この発明を実施するための実施の形態１にかかる熱交換器の第２の例を示す説明平面図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【図５】  この発明を実施するための実施の形態２にかかる熱交換器を示す斜視図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示し、（ｃ）はアルミフィンを示す一部縦断正面図である。
【図６】  この発明を実施するための実施の形態３にかかる熱交換器の第１の例を説明するための正面図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【図７】  この発明を実施するための実施の形態３にかかる熱交換器の第２の例を説明するための正面図である。
【図８】  この発明を実施するための実施の形態３にかかる熱交換器の第３の例を説明するための正面図である。
【図９】  この発明を実施するための実施の形態４にかかる熱交換器の第１の例を説明するための斜視図である。
【図１０】  この発明を実施するための実施の形態４にかかる熱交換器の第２の例を説明するための斜視図である。
【図１１】  この発明を実施するための実施の形態４にかかる熱交換器の第３の例を説明するための斜視図である。
【図１２】  この発明を実施するための実施の形態４にかかる熱交換器の第４の例を説明するための斜視図である。
【図１３】  この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第１の例を説明するための正面図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【図１４】  この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第２の例を説明するための斜視図であり、（ａ）は熱交換パイプをアルミフィンに嵌挿した状態であってろう付けを行う前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示した状態から加熱を行い、熱交換パイプに偏在したろうを溶解させて熱交換パイプとアルミフィンとをろう付けした状態を示している。
【図１５】  この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第３の例を説明するための斜視図である。
【図１６】  この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第４の例を説明するための斜視図である。
【図１７】  この発明を実施するための実施の形態５にかかる熱交換器の第５の例を説明するための斜視図である。
【図１８】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第１の例を説明するための正面図である。
【図１９】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第２の例を説明するための正面図である。
【図２０】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第３の例を説明するための正面図である。
【図２１】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第４の例を説明するための正面図である。
【図２２】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第５の例を説明するための正面図である。
【図２３】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第６の例を説明するための正面図である。
【図２４】  この発明を実施するための実施の形態６にかかる熱交換器の第７の例を説明するための正面図である。
【図２５】  従来の熱交換器を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  熱交換パイプ、２  ろう（ろう材）、３  フィン、４  嵌挿孔、５  フィンカラー、２１  熱交換パイプ（扁平管）、２２  ろう（ろう材）、２３  フィン、２４  嵌挿孔、２５  フィンカラー、３１  熱交換パイプ、３２  ろう（ろう材）、３３  フィン、３４  嵌挿孔（嵌挿用凹部）、３５  フィンカラー  、４１  熱交換パイプ（扁平管）、４２  ろう（ろう材）、４３  フィン、４４  嵌挿孔、４５  フィンカラー、５１  熱交換パイプ、５２  ろう（ろう材）、５３  フィン、５４  嵌挿孔（嵌挿用凹部）、５５  フィンカラー、５５ａ，５５ｂ  切欠部、６０  フラックス、ｄ  排水孔、ｇ  空隙。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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