(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を流通するチューブと、前記チューブを接続するチューブ挿入孔を備えたエンドプレート及び前記エンドプレートと接続されたタンクプレートからなるタンクを備え、前記各部材を組み付けて、加熱炉中で前記各部材をろう付け接合してなる熱交換器において、
前記タンクプレートは、少なくともタンクの内側となる面にろう材を設け、
前記エンドプレートは、前記タンクの内側となる面にろう材を設け、
前記タンクプレートは、前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記タンクの内部に仕切りプレートを設け、この仕切りプレートにより、前記タンクプレート及びエンドプレートの位置決めがなされることを特徴とする前記請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器は、プレートを成形してなるチューブを用いたことを特徴とする前記請求項１又は２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記チューブは、前記エンドプレートのチューブ挿入孔と接するチューブの外面に凹溝を有することを特徴とする前記請求項１乃至３いずれか記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載される熱交換サイクルに用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両等に搭載される熱交換サイクルを構成する熱交換器は、例えば、ラジエータ、コンデンサ、エバポレータ等が知られている。
【０００３】
例えば、コンデンサは、複数の扁平状のチューブと複数のフィンを交互に積層し、前記チューブの端部をタンクのチューブ挿入孔に組み付け、タンクやチューブ等にクラッドされたろう材により、加熱炉で一体的に接合される。コンデンサは、タンク及びチューブを流通する媒体の熱を外気と熱交換している。タンク内部には、媒体の流通方向を変化させるための仕切りプレートを設けている。また、タンクは、コネクタ等のアクセサリを接続するため、タンクの外面にろう材を設ける場合がある。
【０００４】
また、車両用の熱交換サイクルに用いられる熱交換器は軽量化が望まれている。このため、熱交換器を構成する各部材も安全性を考慮した上で、できるだけ厚さの薄い材料を用いて構成することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ろう材は、シリコン（Ｓｉ）を含有し、加熱炉中でろう材が溶融すると、チューブやタンクを構成する素材であるアルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウム合金とＡｌ−Ｓｉ共晶液相を形成し、各部材をろう付け接合する。
【０００６】
このＡｌ−Ｓｉ共晶液相の液相線温度は、チューブ等を構成するアルミニウム又はアルミニウム合金の液相線温度よりも低くなる。したがって、加熱炉中において、過剰量のろう材がタンクよりも厚さの薄いチューブに流出した場合、チューブ表面のＡｌが過剰量のろう材と反応して多量のＡｌ−Ｓｉ共晶液相を形成し、チューブに孔を生じたり、エロージョンが発生しやすくなる等の問題を生じる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、過剰量のろう材のチューブ側への流出を防止し、適量のろう材で各部材をろう付け接合した安全性の高い熱交換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、前記チューブを接続するチューブ挿入孔を備えたエンドプレート及び前記エンドプレートと接続されたタンクプレートからなるタンクを備え、前記各部材を組み付けて、加熱炉中で前記各部材をろう付け接合してなる熱交換器において、前記タンクプレートは、少なくともタンクの内側となる面にろう材を設け、前記エンドプレートは、前記タンクの内側となる面にろう材を設け、前記タンクプレートは、前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部を設けた熱交換器である。
【０００９】
このように、前記熱交換器は、タンクプレート及びエンドプレートの二部材から成り、前記エンドプレートは、前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材流出防止用の隔離部を設けているため、加熱炉中において、前記隔離部で溶融ろう材の流動が阻止される。
【００１０】
通常、加熱炉中において、溶融したろう材は、部材に設けられたろう材に沿って流動し、各部材を組み付けてなる隙間に引き込まれる。過剰量の溶融したろう材は、特に、チューブとチューブ挿入孔の隙間に溜まり、多量のＡｌ−Ｓｉ共晶液相を形成するため、前記チューブ挿入孔と接するチューブにエロージョンが発生しやすい。
【００１１】
本発明においては、タンクプレートは前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部を設けたため、前記隔離部でろう材の流動を阻止し、過剰量のろう材がチューブ側に流出しない。したがって、熱交換器を構成するチューブのエロージョンの発生を防止でき、安全性の高い熱交換器を提供することが可能となる。
【００１２】
例えば、加熱炉中において、溶融ろう材が前記隔離部を超えて流動してしまった場合であっても、前記隔離部を設けたことにより、溶融ろう材のチューブ側への流動量を低減することが可能であり、過剰量のろう材のチューブ側への流出を防止することが可能である。
【００１３】
本願第２請求項に記載した発明は、前記請求項１記載の発明において、前記タンクの内部に仕切りプレートを設け、この仕切りプレートにより、前記タンクプレート及びエンドプレートの位置決めがなされる熱交換器である。
【００１４】
このように、前記タンクプレート及びエンドプレートの二部材から成る前記タンクは、タンク内部に設けられる前記仕切りプレートによって、前記タンクプレート及びエンドプレートの位置決めがなされるため、前記タンクプレート及びエンドプレートのずれを防止できる。
【００１５】
本願第３請求項に記載した発明は、前記請求項１又は２記載の発明において、前記熱交換器は、プレートを成形してなるチューブを用いた。
【００１６】
プレートを成形してチューブとなすと、薄いプレートであっても、要求される耐圧性等を確保できるチューブを形成することができる。このように、薄いプレートから形成したチューブを用いた場合、熱交換器の軽量化が可能となる。
【００１７】
また、薄いチューブを用いた場合であっても、前記隔離部がろう材の流動を阻止するので、過剰量のろう材がチューブ側に流出しない。したがって、過剰量のろう材がチューブ側に流出することを起因とするエロージョンの発生を防止でき、安全性の高い熱交換器を提供することが可能となる。
【００１８】
本願第４請求項に記載した発明は、前記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、前記チューブは、前記エンドプレートのチューブ挿入孔と接するチューブの外面に凹溝を有する熱交換器である。
【００１９】
このように、前記チューブが前記凹溝を有していると、加熱炉中において、溶融したろう材は、前記凹溝に引き込まれる。すなわち、前記ろう材は、チューブ挿入孔とチューブの隙間を流通して前記凹溝に引き込まれるため、前記チューブと前記エンドプレートは適量のろう材で接合され、ろう付け不良を回避できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、熱交換器１の概略構成を示す平面図である。
【００２１】
図１に示す熱交換器１は、コンデンサの例を示している。熱交換器１は、チューブ２とフィン４を交互に積層し、これらのチューブ２の各両端をそれぞれ一対のタンク３のチューブ挿入孔５に挿入し、接続している。タンク３の内部には、タンク３及びチューブ２により構成された媒体流路を仕切る仕切りプレート７を設けている。また、タンク３の開口は、前記仕切りプレート７によって閉塞している。タンク３は、媒体を熱交換器１内に送給又は排出する流出入口３１ｂを備えている。積層した前記チューブ２及びフィン４の両側には、サイドプレート８を設け、熱交換器１の下側端となるサイドプレート８には、熱交換器１を車体に取り付ける取り付け部材１０を設けている。
【００２２】
熱交換器１は、前記各部材を組み付け、前記各部材に設けられたろう材により加熱炉中において一体的にろう付け接合される。
【００２３】
図２は、タンク３を示す斜視図である。図２は、タンク３を構成するタンクプレート３１、エンドプレート３２及び仕切りプレート７の分解斜視図である。
【００２４】
タンク３は、断面Ｕ字状に形成されたタンクプレート３１のＵ字状開口内面にエンドプレート３２の外面を当接し、管状のタンク３を構成している。なお、エンドプレート３２には、チューブ２を挿入するチューブ挿入孔５，５が形成されている。
【００２５】
タンクプレート３１及びエンドプレート３２は、タンク３の内部に設ける仕切りプレート７により位置決めがなされて、管状のタンク３を構成している。本例のタンクプレート３１は、仕切りプレート７を装着する装着孔３１ａ及び媒体の流出入口３１ｂを備えている。また、仕切りプレート７は、前記装着孔３１ａに挿入する凸部７ａ及びエンドプレート３２を嵌合する切欠き部７ｂを備えている。すなわち、タンクプレート３１の装着孔３１ａに仕切りプレート７の凸部７ａを挿入して仕切りプレート８をタンクプレート３１に組み付ける。次に、エンドプレート３２をタンクプレート３１のＵ字状の開口の内面に接合するように組み付けると、仕切りプレート７の切欠き部７ｂにエンドプレート３２の端縁が嵌合し、タンクプレート３１及びエンドプレート３２の位置決めが成されてタンク３を組み付けることができる。
【００２６】
図３は、チューブ２を組み付けたタンク３の断面図である。
【００２７】
図３に示すように、タンクプレート３１は、タンク３の外側となる面にろう材Ｒ１を設け、タンク３の内側となる面にろう材Ｒ２を設けている。タンクプレート３１の外面に設けたろう材Ｒ１は、タンク３にコネクタ４等のアクセサリを接合するためのろう材であり、ろう材Ｒ１は、タンク３の内部に設ける仕切りプレート７を接合するためのろう材である。
【００２８】
また、エンドプレート３２は、タンク３の内側となる面にろう材Ｒ３を設けている。ろう材Ｒ３は、チューブ２を接合するとともに、仕切りプレート７を接合するろう材である。
【００２９】
エンドプレート３２は、タンクプレート３１と接する一の面をろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部３２１としている。この隔離部３２１は、熱炉中において、タンクプレート３１の内側に設けたろう材Ｒ２の流動を阻止する。
【００３０】
通常、加熱加熱炉中において、溶融したろう材は、プレートにクラッドされたろう材に沿って流動する。本例のエンドプレート３２は、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部３２１を設けたため、加熱炉中において、タンクプレート３１の内面に設けたろう材Ｒ２の流動が前記隔離部３２１で阻止され、エンドプレート３２側まで流出しない。たとえ、溶融したろう材Ｒ２が隔離部３２１を超えて流動した場合であっても、その流動量は、隔離部３２１を設けない場合よりも少なくなる。
【００３１】
また、タンクプレート３１は、エンドプレート３２と接する一の面をろう材を設けない隔離部３１１としている。タンクプレート３１の外面に設けたろう材Ｒ１は、加熱炉中において、隔離部３１１で流動が阻止され、エンドプレート３２側まで流出しない。
【００３２】
したがって、チューブ２は、適量のろう材でエンドプレート３２のチューブ挿入孔５にろう付け接合され、過剰量のろう材がチューブ２側に流出することに起因するエロージョンの発生を防止できる。
【００３３】
図４は、チューブ２の端面図である。図４に示すように、本例の熱交換器１に用いるチューブ２は、プレートを順次折り曲げてチューブ２を成形するロール成形によって形成されている。ロール成形によりチューブと成すと、薄いプレートを用いてチューブ２を成形できる。本例の熱交換器１においては、チューブ２の厚さが薄い場合であっても、加熱炉中において、過剰量のろう材がチューブ側に流出しないので、チューブ２に孔が空いたり、エロージョンが発生するのを防止できる。したがって、熱交換器１の軽量化を実現でき、また、熱交換器１の安全性を向上することができる。
【００３４】
図５は、チューブ２の端面の一部拡大図である。図５に示すように、チューブ２は、プレートを折り曲げてチューブ２内部の媒体流路を仕切るビード２１を設けている。プレートを折り曲げてビード２１を形成した場合、チューブ２の外面には凹溝２２が形成される。加熱炉中において、エンドプレート３２に設けたろう材Ｒ３は溶融し、この凹溝２２に引き込まれる。したがって、チューブ２とエンドプレート３２のチューブ挿入孔５を通流した溶融ろう材は、チューブ２とチューブ挿入孔５の隙間に溜まらず、凹溝２２まで流出し、適量のろう材でチューブ２とエンドプレート３２が接合される。
【００３５】
図６は、他の具体例を示すタンク３の断面図である。
【００３６】
本例においては、図６に示すように、タンクプレート３１は、タンク３の外側となる面にろう材Ｒ１を設けている。また、エンドプレート３２は、タンク３の外側となる面にろう材Ｒ４を設け、内側となる面にろう材Ｒ３を設けている。
【００３７】
本例においても、タンクプレート３１は、エンドプレート３２と接する一の面にろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部３１１を設けている。隔離部３１１は、タンクプレート３１の外面に設けたろう材Ｒ１の流動を阻止する。したがって、過剰量のろう材がエンドプレート３１のチューブ挿入孔７まで流出しない。
【００３８】
本例に限らず、仕切りプレート自体にろう材を設け、エンドプレート又はタンクプレートの内面にろう材を設けずに、タンクを構成することも可能である。
【００３９】
図７は、他の具体例を示すタンク３０の断面図である。
【００４０】
本例においては、図７に示すように、断面Ｕ字状のタンクプレート３１のＵ字状開口の外側からエンドプレート３３を接合している。タンクプレート３１は、タンク３０の外側となる面にろう材Ｒ１を設け、タンク３０の内側となる面にろう材Ｒ２を設けている。また、エンドプレート３３は、タンク３０の外側となる面にろう材Ｒ５を設けている。
【００４１】
タンクプレート３１は、エンドプレート３３と接する一の面にろう材を設けない隔離部３１１を設け、エンドプレート３３は、タンクプレート３１と接する２つの面、すなわち、タンク３０の内側となる面及びエンドプレート３３の端縁の面の双方を隔離部３３１,３３２としている。
【００４２】
したがって、隔離部３１１,３３１,３３２は、タンクプレート３１に設けたろう材Ｒ１，Ｒ２の流動を阻止する。したがって、前記隔離部３１１,３３１,３３２により、過剰量のろう材の流出が防止され、チューブ２とエンドプレート３１は適量のろう材でろう付け接合される。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、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、前記チューブを接続するチューブ挿入孔を備えたエンドプレート及び前記エンドプレートと接続されたタンクプレートからなるタンクを備え、前記各部材を組み付けて、加熱炉中で前記各部材をろう付け接合してなる熱交換器において、前記タンクプレートは、少なくともタンクの内側となる面にろう材を設け、前記エンドプレートは、前記タンクの内側となる面にろう材を設け、前記タンクプレートは、前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部を設けた熱交換器である。
【００４４】
このように、前記熱交換器は、タンクプレート及びエンドプレートの二部材から成り、前記エンドプレートは、前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材流出防止用の隔離部を設けているため、加熱炉中において、前記隔離部で溶融ろう材の流動が阻止される。
【００４５】
本発明においては、タンクプレートは前記エンドプレートと接する一の面に、ろう材を設けないろう材流出防止用の隔離部を設けたため、前記隔離部でろう材の流動を阻止し、過剰量のろう材がチューブ側に流出しない。したがって、熱交換器を構成するチューブのエロージョンの発生を防止でき、安全性の高い熱交換器を提供することが可能となる。
【００４６】
例えば、加熱炉中において、溶融ろう材が前記隔離部を超えて流動してしまった場合であっても、前記隔離部を設けたことにより、溶融ろう材のチューブ側への流動量を低減することが可能であり、過剰量のろう材のチューブ側への流出を防止することが可能である。
【００４７】
本願第２請求項に記載した発明は、前記請求項１記載の発明において、前記タンクの内部に仕切りプレートを設け、この仕切りプレートにより、前記タンクプレート及びエンドプレートの位置決めがなされる熱交換器である。
【００４８】
このように、前記タンクプレート及びエンドプレートの二部材から成る前記タンクは、タンク内部に設けられる前記仕切りプレートによって、前記二部材の位置決めがなされるため、これらのずれを防止することができる。
【００４９】
本願第３請求項に記載した発明は、前記請求項１又は２記載の発明において、前記熱交換器は、プレートを成形してなるチューブを用いている。
【００５０】
プレートを成形してチューブとなすと、比較的薄いプレートを用いても、要求される耐圧性等を確保できるチューブを形成することができる。このように、薄いプレートから形成したチューブを用いた場合、熱交換器の軽量化が可能となる。
【００５１】
また、薄いチューブを用いた場合であっても、前記隔離部がろう材の流動を阻止するので、過剰量のろう材がチューブ側に流出せず、したがって、過剰量のろう材がチューブ側に流出することを起因とするエロージョンの発生を防止でき、安全性の高い熱交換器を提供することが可能となる。
【００５２】
本願第４請求項に記載した発明は、前記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、前記チューブは、前記エンドプレートのチューブ挿入孔と接するチューブの外面に凹溝を有する熱交換器である。
【００５３】
このように、前記チューブが前記凹溝を有すると、加熱炉中において、溶融したろう材は、前記凹溝に引き込まれる。すなわち、前記ろう材は、チューブ挿入孔とチューブの隙間を流通して前記凹溝に引き込まれるため、前記チューブと前記エンドプレートは適量のろう材で接合され、ろう付け不良を回避でき、安全性の高い熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例に係り、熱交換器の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の具体例に係り、タンクの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の具体例に係り、チューブを組み付けたタンクの断面図である。
【図４】本発明の具体例に係り、チューブの端面図である。
【図５】図５に示すチューブ端面の一部拡大図である。
【図６】本発明の他の具体例に係り、チューブを組み付けたタンクを示す断面図である。
【図７】本発明の他の具体例に係り、チューブを組み付けたタンクを示す断面図である。
【符号の説明】
１    熱交換器
２    チューブ
３    タンク
４    フィン
５    チューブ挿入孔
７    仕切りプレート
７ａ    凸部
７ｂ    切欠き部
８    サイドプレート
１０    取付け部材
２１    ビード
２２    凹溝
３０    タンク
３１    タンクプレート
３１ａ    装着孔
３１ｂ    流出入口
３２    エンドプレート
３３    エンドプレート
３１１    隔離部
３２１    隔離部
３３１    隔離部
３３２    隔離部
Ｒ１    ろう材
Ｒ２    ろう材
Ｒ３    ろう材
Ｒ４    ろう材
Ｒ５    ろう材
【図１】
0003786840.tif 000002
【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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