JP4418246B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置などに使用される凝縮器などの熱交換器に関する。

従来の熱交換器には、特許文献１〜３に開示されるようなものがある。この種の熱交換器は、対向する一対のヘッダタンクに、複数多段に配置される扁平チューブの両端開口部を連通接続して構成されている。多段に配置される扁平チューブ間にはコルゲート状のアウターフィンが介在している。

両ヘッダタンクは、パイプと、該パイプの両端開口部を閉塞する閉塞部材と、を備えている。パイプは、チューブを差込むためのチューブ差込口を複数多段に備えている。また、パイプ内には、内部を長手方向に区切る仕切板を備えている。

このように構成された熱交換器では、冷媒入口用コネクタを通じて一方のヘッダタンクに導入される冷媒が、一方のヘッダタンクと他方のヘッダタンクとの間を蛇行するようにチューブ内を流れ、最終的に何れかのヘッダタンクに固定された冷媒出口用コネクタを通じて排出される。このとき、熱交換器内を流れる冷媒は、チューブ間のアウターフィンの隙間を通風する空気と熱交換される。例えば、放熱器または凝縮器などとして用いる場合には冷媒は冷却され、蒸発器などとして用いられる場合には冷媒は加熱される。

熱交換器の製造方法は、チューブとアウターフィンとを交互に積層した状態で、このチューブをヘッダタンクのチューブ差込み孔に差込んで仮組体とし、この仮組体を炉内に入れ、所定温度で各部材のコア材の表面のロー材を溶かした後冷やすことで、ロー材により各部材を一体的に固定して、所望の熱交換器を得る。

特開平７−２７４９６号公報 特開平１０−２２７５９３号公報 特開２００３−９４１３５号公報

前記従来技術にあっては、熱交換器を構成する各部材は外周面にロー材層を備えるため、ロー付け時には、溶けたロー材が熱交換器全体で流動する。特に、溶けたロー材は、各所の存在する接合面に、毛細管現象により流れ込む。

ここで、一般に、熱交換器コア部ではチューブとアウターフィンとの接合面が多く存在し、熱交換器コア部における総接合面積がヘッダタンクにおける総接合面積よりもかなり広い。そのため、ロー付け時には、熱交換器コア部へヘッダタンクのロー材が流失していくことが懸念される。この場合、（ｉ）ヘッダタンクを構成する部材同士のロー付けの安定性や、（ｉｉ）ヘッダタンクとチューブとのロー付けの安定性や、（ｉｉｉ）ヘッダタンクとコネクタとのロー付けの安定性が、低下する虞がある。

本発明はこのような従来技術をもとに為されたものであって、その目的は、ロー付け時に、熱交換器コア部とヘッダタンクとの間のロー材の流動を防止することである。

請求項１の発明は、アウターフィンと、前記アウターフィンと交互に積層された複数のチューブと、前記各チューブの開口端部が挿入されて各チューブと連通するヘッダタンクと、を備えた熱交換器において、前記ヘッダタンクは、互いに組合せ方向に向けて開口を有する箱状の第１部材と箱状の第２部材とからなり、前記第２部材が前記チューブの端部を挿入するチューブ挿入口を備えずに前記第１部材が前記チューブ挿入口を備え、前記第１部材が内周面全体にロー材層を備えずに且つ外周面全体にロー材層を備え、前記第１部材と前記第２部材とを接合するためのロー材が前記第１部材の外周面のロー材層と接触しないように、前記第１部材の内周面に前記第２部材を嵌め入れた状態で両部材をロー付け接合してあり、前記第１部材の端末が前記第２部材の外周面から離間し、先端末部に断面テーパ状に拡開した拡開部を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の熱交換器であって、前記第１部材と前記第２部材とを接合するためのロー材が前記第２部材の外周面のロー材層であることを特徴とする。

請求項３の発明は、アウターフィンと、前記アウターフィンと交互に積層された複数のチューブと、前記各チューブの開口端部が挿入されて各チューブと連通するヘッダタンクと、を備えた熱交換器において、前記ヘッダタンクは、互いに組合せる第１部材および第２部材からなるパイプと、このパイプの両端開口部を閉塞する閉塞部材と、を備え、前記第２部材が前記チューブの端部を挿入するチューブ挿入口を備えずに前記第１部材が前記チューブ挿入口を備え、前記第１部材は内周面全体にロー材層を備えずに且つ外周面全体にロー材層を備え、前記第１部材と前記第２部材とを接合するためのロー材および前記パイプと前記閉塞部材とを接合するためのロー材が前記第１部材の外周面のロー材層と接触しないように、前記第１部材の内周面に前記第２部材を嵌め入れ且つ前記第１部材と前記第２部材とからなる前記パイプの内周面に前記閉塞部材を嵌め入れた状態で、前記各部材をロー付け接合してあり、前記第１部材の端末が前記第２部材の外周面から離間し、先端末部に断面テーパ状に拡開した拡開部を設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の熱交換器であって、前記第１部材の内周面と前記第２部材とを接合するためのロー材が前記第２部材の外周面のロー材層であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３または請求項４の熱交換器であって、閉塞部材は、板状で且つ少なくとも一方の面にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか１項にの熱交換器であって、前記ヘッダタンク内には前記ヘッダタンクの内部空間をその長手方向に複数の部屋に分割する仕切部材が装着され、前記パイプと前記仕切部材とを接合するためのロー材が前記第１部材の外周面のロー材層と接触しないように、前記第１部材と前記第２部材とからなる前記パイプの内周面に前記仕切部材を嵌め入れた状態で、前記各部材をロー付け接合してあることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６の熱交換器であって、前記仕切部材は、板状で少なくとも一方の面にロー材層を備えることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、ロー材層を備えない第１部材の内周面によって、第１部材の内周面と第２部材とを接合するためのロー材は、チューブのロー材層と、分断されている。これにより、ロー付け時に、第１部材の内周面と第２部材とを接合するためのロー材が、チューブに流失していかない。なお、この請求項１では、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材は、予め素材として第２部材に一体形成されたものでもよいし、またロー付け前に第１部材または第２部材に塗布したものでもよい。また、請求項１の発明では、ヘッダタンクが箱状の第１部材と箱状の第２部材とからなる構造である。なお、第２部材の第１部材との接合面は、第２部材の内周面であっても第２部材の外周面であっても第２部材の端面であってもよい。さらに、仮に第１部材を薄肉にしても、ロー付け時にロー材が溶けた際に、第１部材の端末部を通じて、第１部材の外周面のロー材層と第２部材の外周面のロー材層とがつながることを確実に防止できる。なお、第１部材が薄肉でない場合にも効果はある。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、第２部材のロー材層により第１部材と第２部材とが接合される。そのため、第１部材または第２部材に、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材を塗布する必要がなく、製造工程が簡素化する。

請求項３の発明は、ヘッダタンクが、互いに組合せる第１部材および第２部材からなるパイプと、このパイプの両端開口部を閉塞する閉塞部材と、からなる構造である。そのため、請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様に、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材がチューブに流失していかない。また、請求項３の発明では、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材が、第１部材の外周面のロー材層と接触しないように、第１・第２部材からなるパイプの内周面に閉塞部材を嵌め入れてある。そのため、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材が、ロー材層を備えない第１部材の内周面によって、チューブのロー材層と分断される。結果、ロー付け時に第１・第２部材の内周面と閉塞部材とを接合するためのロー材が、第１部材の内周面を通じてはチューブに流失していかない。加えて、請求項１の発明と同様に、仮に第１部材を薄肉にしても、ロー付け時にロー材が溶けた際に、第１部材の端末部を通じて、第１部材の外周面のロー材層と第２部材の外周面のロー材層とがつながることを確実に防止できる。なお、第１部材が薄肉でない場合にも効果はある。

以上のようにこの請求項３の発明によれば、ロー付け時において、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材および第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材が、チューブに流失しない。

なお、この請求項３では、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材は、予め素材として第２部材に一体形成されたものでもよいし、またロー付け前に第１部材または第２部材に塗布したものでもよい。また、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材は、予め素材として閉塞部材に一体形成されたものでもよいし、またロー付け前に第１・第２部材または閉塞部材に塗布したものでもよい。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、第２部材のロー材層で第１部材の内周面と第２部材とが接合される。そのため、第１部材または第２部材に、第１部材と第２部材とを接合するためのロー材を塗布する必要がなく、製造工程が簡素化する。

請求項５の発明によれば、請求項３または請求項４の発明の効果に加え、閉塞部材のロー材層が、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材として作用する。そのため、ロー付け前に第１・第２部材または閉塞部材に、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材を塗布する必要がなく、製造工程が簡素化する。なお、閉塞部材のロー材層は少なくとも閉塞部材の表裏のいずれか一方にあればよい。

請求項６の発明によれば、請求項１〜５の何れか１項にの発明の効果に加え、パイプ内に仕切部材を接合するためのロー材が、第１部材の外周面のロー材層と接触しないため、パイプ内に仕切部材を接合するためのロー材が、チューブのロー材層と分断される。結果、ロー付け時に第１・第２部材の内周面と仕切部材とを接合するためのロー材が、第１部材の内周面および外周面を通じてはチューブに到達できない。以上のようにこの請求項６の発明によれば、仕切部材を設けた構造において、ロー付け時に第１・第２部材と仕切部材とを接合するためのロー材がチューブに流失しない。

なお、この請求項６では、第１・第２部材と仕切部材とを接合するためのロー材は、予め素材として仕切部材に一体形成されたものでもよいし、またロー付け前に第１・第２部材または仕切部材に塗布したものでもよい。

請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、閉塞部材のロー材層が第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材層として作用する。そのため、ロー付け前に第１・第２部材または閉塞部材に、第１・第２部材と閉塞部材とを接合するためのロー材を塗布する必要がなく、製造工程が簡素化する。なお、閉塞部材のロー材層は少なくとも閉塞部材の表裏のいずれか一方にあればよい。

以下、本発明の一実施形態及び参考例を図面に基づいて説明する。

第１参考例：図１〜図６は第１実施形態の熱交換器を示す。なお、この実施形態の熱交換器は内部を流通する気相冷媒を冷却しながら凝縮するコンデンサとして利用される。

「熱交換器の全体構造」
図１に示すように、この第１実施形態の熱交換器１は、複数のアウターフィン３、３、・・・と、前記アウターフィン３、３、・・・と交互に積層された複数の扁平状のチューブ５、５、・・・と、これらアウターフィン３、３、・・・およびチューブ５、５、・・・の積層方向最外側に配置された補強用のサイドプレート１１、１１と、前記各チューブ５の両開口端部が挿入されて各チューブ５と連通する一対のヘッダタンク７、９と、を備えている。

ヘッダタンク７（図１中左側）には、冷媒入口用コネクタ１５が取付られ、ヘッダタンク９（図１右側）には、冷媒出口用コネクタ１７が取付られている。また、両ヘッダタンク７、９内には、ヘッダタンク７、９内を複数の部屋に仕切る仕切部材２７がはめ込まれている。

冷媒入口用コネクタ１５を通じて図示せぬ冷媒入口側配管からヘッダタンク７に冷媒を導入すると、この冷媒は、両ヘッダタンク７、９間を蛇行するように、チューブ５、５、・・・内を流通した後、最終的にヘッダタンク９から冷媒出口用コネクタ１７を通じて図示せぬ冷媒出口側配管に導出される。このとき、チューブ５内部を流通する冷媒とチューブ５外部を流通する空気の間で熱交換が行われる。

「ヘッダタンクの構造」
次に、図２〜図４を参照しつつ、主にヘッダタンク７、９を詳しく説明する。

各ヘッダタンク７、９は、その長手方向に沿って分割された第１部材２１および第２部材２３を組み合わせてなる角筒状のパイプ１９と、このパイプ１９の両開口端部１９ａ、１９ａを閉塞する閉塞部材２５、２５と、からなっている。また、両ヘッダタンク７、９の内部には、内部空間を長手方向に複数の部屋に区画する仕切部材２７が配置されている。

第１部材２１と第２部材２３とはいずれも断面コ字状に形成されている。

詳しくは、第１部材２１は、チューブ５の長手方向と直交する平板状の基部２９と、この基部の幅方向両端から略直交方向に突設された一対のストレート部３１、３１と、を備えて断面略コ字状となっている。この第１部材２１の基部２９は、各チューブ５の開口端部を挿入するチューブ挿入口３３、３３、・・・を備える。一方、第２部材２３も、第１部材２１と同様に、チューブ５の長手方向と直交する平板状の基部３５と、この基部３５の幅方向両端から略直交方向に突設された一対のストレート部３７、３７と、を備えて断面略コ字状となっている。この第２部材の基部３５は開口（図示せぬ）を備え、この開口に冷媒入口用コネクタ１５（または冷媒出口用コネクタ１７）の筒状部４１が挿入された状態で取付られる。

この例では、第１部材２１の幅寸法（一対のストレート部３１、３１同士の間隔）が第２部材２３の幅寸法（一対のストレート部３７、３７同士の間隔）より幅広に形成されている。そして、第１部材２１のストレート部３１、３１の内周面に第２部材２３のストレート部３７、３７の外周面を嵌め入れた状態で、両部材２１、２３がロー付け接合されている。

第２部材２３の基部３５には、閉塞部材２５の突起部２６ａを支持する支持孔４３が設けれている。また、第２部材２３の各ストレート部３７、３７には、閉塞部材２５のウイング部２６ｂ、２６ｂを支持する支持溝４５、４５が設けられている。これら、第２部材２３の支持孔４３および支持溝４５、４５により閉塞部材２５が所定位置に位置決めされている。なお、この例では、仕切部材２７も閉塞部材２５と同一形状であり、仕切部材２７も突起部２８ａおよびウイング部２８ｂを備えて、第２部材２３に形成された図示せぬ支持孔および図示せぬ支持溝により所定位置に位置決めされている。

次に、主にヘッダタンク７、９の素材を説明する。

第１部材２１の素材は、コア材２１ａの表裏の一方にロー材層が一体形成されたもので、所定形状（コ字状）に成形された第１部材２１は、コア材２１ａの外周面にロー材層２１ｃを備え内周面にロー材層を備えないものである。

第２部材２３の素材は、コア材２３ａの表裏の一方の面２３ｃの全体にロー材層２３ｃが一体形成されたものであり、所定形状（コ字状）に成形された第２部材２３は、コア材２３ａの外周面にロー材層２３ｃを備える。

閉塞部材２５の素材は、コア材２５ａの表裏両面の全体にロー材層２５ｂ、２５ｃが一体成形されたものである（図４）。

仕切部材２７の素材は、コア材２７ａの表裏両面の全体にロー材層２７ｂ、２７ｃが一体成形されたものである（図４）。

これにより、ヘッダタンク７、９の各部材（第１部材２１、第２部材２３、閉塞部材２５）を組み合わせると各部材の接合面間にロー材層が存在することになり、各部材を組み合わせて状態で所定温度でロー付けすることによりヘッダタンク７、９の各部材が一体的に固定される。

なお、閉塞部材２５および仕切部材２７は、その周面（パイプを構成する第１部材２１および第２部材２３の内周面と接触する面）にロー材層を備えていないが、ロー付け時には、閉塞部材２５の表裏面のロー材層２５ｂ、２５ｃおよび仕切部材２７の表裏両面のロー材層２７ｂ、２７ｃが溶けて、毛細管現象により周面に周り込む。これにより。閉塞部材２５および仕切部材２７は、第１部材２１および第２部材２３とロー付けされるようになっている。
「チューブの構造」
図５および図６はチューブを示すものである。このチューブ５は、筒状であり、その両端が前記ヘッダタンク７、９のチューブ挿入口３３に挿入された状態で、ヘッダタンク７、９にロー付けされている。チューブ５の内部には波状のインナーフィンを備えている。、
以下、図６を参照しつつチューブ５の製造工程を説明する。まず、チューブ５の素材５Ｍとして、コア材５ａの表裏いずれか面の全体にロー材層５ｃが一体成形された、一枚の長板状の金属薄板５Ｍを用意する。

次に、図６ａに示すように、素材としての長板状の金属薄板５Ｍの幅方向両端部を内側に巻き返し形成して、接合部４７、４７を形成する。

次に、ロー材層５ｃがチューブ５の外周面側に位置するように、素材５Ｍを長手方向に沿う中心線に沿って２つ折りにし、折り返し端部としての接合部４７、４７同士を折り合わせてチューブ状とする。このとき、図５に示すようにインナーフィン４９をチューブ５内に挿入しておく。このインナーフィン４９の素材は、図５に示すようにコア材４９ａの表裏の両面にロー材層４９ｂ、４９ｃが一体に形成されたものである。なお、この発明では、チューブ５内周面にロー材層を設けて、表裏面にロー材層を備えないインナーフィン４９を利用してもよい。

最終的に、熱交換器１全体をロー付けする際に、チューブ５の接合部４７、４７同士がロー付けされ、また、チューブ５内周面とインナーフィン４９とがロー付けされる。これによりチューブ５が完成する。このとき同時に、チューブ５の外周面とアウターフィン３とがロー付けされ、また、チューブ５の両端部の外周面とヘッダタンク７、９のチューブ挿入口３３内周縁とがロー付けされる。なお、この実施形態ではアウターフィン３の素材は、コア材の表裏の両面にロー材層が一体形成されたものである。

「熱交換器の製造工程」
次に、この参考例の熱交換器１の製造工程を簡単に説明する。

まず、所定の素材からなるアウターフィン３、チューブ５、インナーフィン４９、ヘッダタンク７の各部材（第１部材２１および第２部材２３および閉塞部材２５）、仕切部材２７、コネクタ１５および１７、サイドプレート１１および１１、を用意する。

次に、各部材を所定形状に加工する。

次に、全ての部材を組み合わせて、所定の治具などで仮固定して仮組体とする。

次に、この仮組体を炉内で所定温度で焼結し、各部材を一体的にロー付けする。つまり仮組体の各部材のロー材層を所定温度で溶かしたのち冷やすことで、各部材を一体的に固定する。

「作用」
この第１参考例の熱交換器によれば、
（ｉ）ヘッダタンク７、９の第１部材２１の内周面に第２部材２３がはめ込まれた状態で第１部材２１と第２部材２３とがロー付け接合される構造であり、ロー材層を備えない第１部材２１の内周面によって、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材２３ｃが、チューブ５のロー材層と分断される。これにより、ロー付け時に、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材２３ｃが、第１部材２１の内周面側からチューブ５に流失していかない。

（ｉｉ）また、ロー材層を備えない第１部材２１の端末（ロー材流動遮断部）によって、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材２３ｃが、チューブ５のロー材層に連続する第１部材２１の外周面のロー材層２１ｃと分断されている。これにより、ロー付け時に、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材２３ｃが、第１部材２１の外周面側からチューブ５に流失していかない。

（ｉｉｉ）さらに、閉塞部材２５のロー材層２５ｂ、２５ｃが、第１部材２１の外周面のロー材層２１ｃと接触しないように、第１部材２１・第２部材２３からなるパイプ１９の内周面に閉塞部材２５を嵌め入れてある。そのため、閉塞部材２５のロー材２５ｂ、２５ｃ（第１部材２１・第２部材２３と閉塞部材２５とを接合するためのロー材２５ｂ、２５ｃ）が、ロー材層を備えない第１部材２１の内周面および端末によってチューブ５のロー材層５ｃと分断されることで、ロー付け時にチューブ５に流失していくことがなくなる。（なお、ロー付け時には、第２部材２３の外周面のロー材２３ｃも、閉塞部材２５のロー材層２５ｂ、２５ｃ上を流動して第１部材２１・第２部材２３の内周面と閉塞部材２５とを接合するためのロー材として作用する。）これにより、ロー付け時に、第１部材２１・第２部材２３の内周面と閉塞部材２５とを接合するためのロー材２３ｃ、２５ｂ、２５ｃは、第１部材２１の内周面側および外周面側からチューブ５に流失していかない。

（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）により、ロー付け時に、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材２３ｃおよび第１部材２１・第２部材２３と閉塞部材２５とを接合するためのロー材２５ｂ、２５ｃ、２３ｃが、チューブ５に流失することがなくなる。

「効果」
以下、この第１参考例の効果をまとめる。

第１に、この第１参考例によれば、上記の如く、ロー材層を備えない第１部材２１の内周面および端末により、チューブ５のロー材層５ｃとヘッダタンク７、９のロー材層（第２部材２３のロー材層２３ｃおよび閉塞部材２５のロー材層２５ｂ、２５ｃ）とが分断される。そのため、毛細管部分が極めて多い熱交換器コア部１Ａ側にヘッダタンク７のロー材が奪われて、ヘッダタンク７のロー材が足りなくなることがない。結果、ヘッダタンクに接合される部品（コネクタ１５、１７など）や、ヘッダタンク７、９を構成する部材（第１部材２１、第２部材２３、閉塞部材２５）同士の接続安定性が良好となる。また、熱交換器コア部１Ａにヘッダタンク７、９のロー材が流動しないので、熱交換器コア部１Ａのチューブ５およびアウターフィン３に余分なロー材が蓄積しない。結果、ロー材の蓄積によって、チューブ５、５間の通風面積が狭められるようなことがない。

また、閉塞部材２５と同様に、仕切部材２７もそのロー材層２７ｂ、２７ｃが第１部材２１の外周面に触れないように、第１部材・第２部材よりなるパイプ１９内に配置されているため、仕切部材２７のロー材層２７ｂ、２７ｃを通じてヘッダタンク７、９のロー材が熱交換器コア部１Ａ側に流失することがない。なお、仕切部材２７が無い構造も本発明の権利範囲に含まれるものとする。

第２に、この第１参考例の熱交換器１によれば、チューブ５は、チューブ５の長手方向に沿って接合部４７、４７を備える構造であるため、第１部材２１によるロー材流動遮断作用がより効果的となる。これは、仮にこの実施形態のようにロー材流動遮断部がないと、ヘッダタンク７、９のロー材がさらにチューブ５の接合部４７、４７にも吸い取られてしまうことに起因する。

「チューブの変形例１」
なお、例えば図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）のチューブの変形例のように、接合部の形状が異なってもチューブの長手方向に沿って接合部があれば、第１参考例のチューブと同様の効果が得られる。以下、各変形例の構造の説明を付け加える。

図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）はいずれも、図５のチューブと同様に、素材である一枚の金属薄板を折り返し形成するタイプである。

図１４（ａ）のチューブ５０は、コア材５０ａの外周面となる面の全体にロー材層５０ｃを備える長板状の素材を長手方向に沿って折り返して、幅方向両端部の接合部５１、５２同士をロー付け接合する点で第１参考例のチューブ５と同様であるが、素材の幅方向両端部の接合部５１、５２のうち一方（この例では上側）の接合部５１を他方（この例では下側）の接合部５２より長く構成して、一方の接合部５１を他方の接合部５２を巻き込むように折り返して略コ字状に形成した点で第１参考例のチューブ５と異なる。ロー付け時には、接合部５２の内面が接合部５１のロー材層を備える外面と接触し、これにより、接合部５１、５２同士がロー付け接合される。

図１４（ｂ）のチューブ６０は、コア材６０ａの外周面となる面の全体にロー材層６０ｃを備える長板状の素材を長手方向に沿って折り返して、幅方向両端部の接合部６１、６１同士をロー付け接合する点で図５のチューブ５と同様であるが、長板状の素材の幅方向両端部に予め内側に折り返し形成した接合部６１、６１同士の接触面積が図５のチューブ５と異なっている。

図１４（ｃ）のチューブ７０は、外周面となる面の全体にロー材層を備える長板状の素材を長手方向に沿って折り返して、幅方向両端部の接合部７１、７１同士をロー付け接合する点で図５のチューブ５と同様であるが、各接合部７１、７１はロー材層を備えない内面同士をロー付け接合した点で図５のチューブ５と異なっている。なお、図５のチューブ５および図１４（ａ）のチューブ５０および図１４（ｂ）のチューブ６０のように、ロー付け時に接合部同士の間に予めロー材層が存在する構造の方が接合安定性に優れると考えられるが、この図１４（ｃ）に示すような構造であっても、接合部７１、７１の外面のロー材層７０ｃ、７０ｃが端末を介して接合部７１、７１の内面に周り込むため、接合部７１、７１同士の接合が確保される。

「チューブの変形例２」
図１５は、チューブのその他の変形例である。この図１５のチューブ８０は、素材としての二枚の金属薄板８０Ａ、８０Ｂを用いてこの金属薄板８０Ａ、８０Ｂの幅方向両端の接合部８１、８２同士が接合された構造である点で、図５のチューブ５と異なるが、チューブ８０の長手方向に沿って接合部８１、８２がある点で図５のチューブと同様である。そのため図５のチューブ５と同様の効果が得られる。

「チューブの変形例３」
なお、本発明には、チューブがチューブ長手方向に接合部を備えない構造も含まれるものとする。この例としては、チューブ長手方向に向けて押出成形したチューブがある。

以下、その他の実施形態及び参考例を説明する。なお、以下の説明で同一または類似の構成については同一の符号を付して、構成および作用効果の説明を省略する。

「第２参考例」
図７〜図９は第２参考例の熱交換器のヘッダタンク１４０である。この第２参考例のヘッダタンク１４０では、ヘッダタンク１４０のロー材層の接触構造が図８および図９に示すように第１参考例と同様であるが、ヘッダタンク１４０の第１部材１４１と第２部材１４２に閉塞部材が一体に形成されるた点で、第１参考例と異なる。言い換えると、第２参考例のヘッダタンク１４０は、組合方向に向けてそれぞれ開口を備える箱形の第１部材１４１および第２部材１４２からなるタイプである。

この第２参考例によれば、第１参考例と同様のロー材層の接触構造であるため、第１参考例と同様の作用効果を得ることができる。

「第３参考例」
図１０および図１１は第３参考例の熱交換器のヘッダタンク１６０を示す。この第３参考例のヘッダタンク１６０は、第２部材２３の内周面にロー材層２３ｂを備える以外は、第１参考例または第２参考例と同様に構造である。このように第２部材２３の内周面にロー材層２３ｂを備える構造であっても、第１参考例および第２参考例と同様の効果を得ることができる。

「本実施形態」
図１２は本実施形態の熱交換器のヘッダタンク１７０を示す。この本実施形態のヘッダタンク１７０は、第１部材２１（１４１）の一対のストレート部３１、３１の先端末部に断面テーパ状に拡開した拡開部１７１、１７１を設け、第１部材２１（１４１）の端末部を、第２部材の外周面のロー材層から離間させてある点で、第１参考例および第２参考例と異なっている。

この本実施形態によれば、第１参考例および第２参考例の効果に加え、仮に第１部材２１（１４１）を薄肉にしても、ロー付け時にロー材が溶けた際に、第１部材２１（１４１）の端末部を通じて、第１部材２１（１４１）の外周面のロー材層２１ｃと第２部材２３の外周面のロー材層２３ｃとがつながることを確実に防止できる。なお、第１部材２１（１４１）が薄肉でない場合にも効果はある。

「第４参考例」
図１３は第４参考例の熱交換器のヘッダタンク１８０を示す。この第４参考例のヘッダタンク１８０は、第２部材２３がロー材層を備えないコア材のみからなる点で、第１〜第３参考例と異なる。ロー付け前には、第１部材２１（１４１）および第２部材２３とを接合するためのロー材Ｘを、第１部材２１（１４１）もしくは第２部材２３に塗布している。

この第４参考例によれば、第１〜第３参考例と同様の作用効果を得ることができる。なお、第１〜第３参考例では、第２部材２３のロー材層２３ｃで第１部材２１と第２部材２３とが接合されるため、第１部材２１と第２部材２３とを接合するためのロー材Ｘを別途塗布する必要がなく、第４参考例よりも熱交換器１の製造工程が簡素である。

以下、本発明の権利範囲をより明確化すべく、本発明の権利範囲外となる構造を比較例として説明する。なお、比較例１および比較例２は従来例ではない。

「比較例１」
図１６、図１７は本発明との比較例１である。この比較例１は本発明の権利範囲外である。比較例１の熱交換器のヘッダタンク２００は、第１部材２１の内周面にロー材層を備える点で、本発明（本実施形態）と異なっている。

この比較例１では、図１６および図１７のように、第１部材２１と第２部材２３と接合するための第２部材２３の外周面のロー材層２３ｃが、第１部材２１の内周面のロー材層２１ｂを介してチューブ５の外周面のロー材層５ｃと連続する。このため、第１部材２１と第２部材２３と接合するための第２部材２３の外周面のロー材層２３ｃが、第１部材２１の内周面のロー材層２１ｂ→チューブ５の外周面のロー材層５ｃ、の経路で、チューブ５内外に流失してしまう。

一方、本発明では、チューブ外周面のロー材層と接触する可能性のある第１部材の内周面にロー材層を備えてないため、ヘッダタンクのロー材がチューブに流出することが防止される。

「比較例２」
図１８、図１９は本発明との比較例２である。この比較例２は本発明の権利範囲外である。比較例２の熱交換器のヘッダタンク３００は、閉塞部材２５および仕切部材２７の支持構造が本発明（本実施形態）と異なっている。具体的には比較例２では、本実施形態の構造に加えて、第１部材２１にも支持孔９１が形成されており、この支持孔９１に支持される突起部２６ｃ（２８ｃ）をさらに閉塞部材２５（仕切部材２７）に追加したものである。

この比較例２では、閉塞部材２５および仕切部材２７の突起部２６ｃ、２８ｃを通じて、これら閉塞部材２５および仕切部材２７のロー材層２５ｂ、２５ｃ、２７ｂ、２７ｃが第１部材２１の外周面のロー材層２１ｃと接触する。そのため、図１８および図１９のように、第１部材２１と第２部材２３と接合するための第２部材２３の外周面のロー材層２３ｃが、閉塞部材２５および仕切部材２７のロー材層２５ｂ、２５ｃ、２７ｂ、２７ｃ→第１部材２１の外周面のロー材層２１ｃ→チューブ５の外周面のロー材層、の経路で、チューブ５に流失してしまう。また、このとき同時に閉塞部材２５および仕切部材２７のロー材層２５ｂ、２５ｃ、２７ｂ、２７ｃのロー材も同等の経路で、チューブに向けて流失してしまう。

一方、本発明では、閉塞部材およびまたは仕切部材が有る場合には、これら閉塞部材およびまたは仕切部材のロー材層が第１部材の外周面のロー材層と接触しないように、閉塞部材およびまたは仕切部材をヘッダタンク内にはめ込んでいるため、ヘッダタンクのロー材がチューブに流出することが防止される。また、本発明において、閉塞部材およびまたは仕切部材を第１部材に支持する場合は、支持部が第１部材の内周面から外周面に貫通する孔形状でなければよく、第１部材の内周面に形成された有底の穴や溝であればよい。

図１は本発明の第１参考例の熱交換器の全体構成を示す正面図。 図２は同熱交換器のヘッダタンク周辺の分解斜視図。 図３は同熱交換器ヘッダタンクの、チューブ挿入口が位置する部分における横断面図。 図４は同ヘッダタンクの、閉塞部材（または仕切部材）が位置する部分における横断面図。 図５は同ヘッダタンクのチューブの断面図。 図６は同チューブの製造工程を一部を示す説明図。 図７は本発明の第２参考例の熱交換器のヘッダタンクを示す要部斜視図であり、図７ａはヘッダタンクの組立前、図７ｂは組立後を示す。 図８は同第２参考例の熱交換器のヘッダタンクの、チューブ挿入口が位置する部分における横断面図。 図９は同第２参考例の熱交換器のヘッダタンクの、閉塞部材（または仕切部材）が位置する部分における横断面図 図１０は本発明の第３参考例の熱交換器のヘッダタンクの、チューブ挿入口が位置する部分における横断面図。 図１１は同第３参考例の熱交換器のヘッダタンクの、閉塞部材（または仕切部材）が位置する部分における横断面図。 図１２は本実施形態の熱交換器のヘッダタンクの、チューブ挿入口が位置する部分における横断面図。 図１３は本発明の第４参考例の熱交換器のヘッダタンクの、チューブ挿入口が位置する部分における横断面図。 図１４７はチューブの変形例を示す図。 図１５はチューブの変形例を示す図。 図１６は本発明に対する比較例１であって、ヘッダタンクのチューブ挿入口が位置する部分における横断面図 図１７は本発明に対する比較例１であって、ヘッダタンクの閉塞部材（または仕切部材）が位置する部分における横断面図。 図１８は本発明に対する比較例１であって、ヘッダタンクのチューブ挿入口が位置する部分における横断面図 図１９は本発明に対する比較例１であって、ヘッダタンクの閉塞部材（または仕切部材）が位置する部分における横断面図。

符号の説明

１…熱交換器
１Ａ…熱交換器コア部
３…アウターフィン
５…チューブ
５Ｍ…金属薄板（チューブの素材）
７、９…ヘッダタンク
１９…パイプ
１９ａ…両開口端部
２１…第１部材
２１ａ…コア材
２１ｂ…ロー材層
２１ｃ…ロー材層
２３…第２部材
２３ａ…コア材
２３ｂ…ロー材層
２３ｃ…ロー材層
２５…閉塞部材
２５ａ…コア材
２５ｂ、２５ｃ…ロー材層
２６ａ…突起部
２６ｂ、２６ｂ…ウイング部
２６ｃ…突起部
２７…仕切部材
２７ａ…コア材
２７ｂ、２７ｃ…ロー材層
２８ａ…突起部
２８ｂ、２８ｂ…ウイング部
３３…チューブ挿入口
４７、４７…接合部
４９…インナーフィン
４９ａ…コア材
４９ｂ、４９ｃ…ロー材層
５０…チューブ（変形例）
５０ａ…コア材
５０ｃ…ロー材層
５１…接合部
５２…接合部
６０…チューブ（変形例）
６０ａ…コア材
６０ｃ…ロー材層
６１…接合部
７０…チューブ（変形例）
７０ｃ…ロー材層
７１…接合部
８０…チューブ（変形例）
８０Ａ、８０Ｂ…金属薄板（チューブの素材）
８１、８１…接合部
９１…支持孔
１４０…ヘッダタンク（第２実施形態）
１４１…第１部材
１４２…第２部材
１６０…ヘッダタンク（第３実施形態）
１７０…ヘッダタンク（第４実施形態）
１７１…拡開部（第１部材の端末）
１８０…ヘッダタンク（第５実施形態）
Ｘ…ロー材

Claims (7)

1. アウターフィン（３）と、前記アウターフィン（３）と交互に積層された複数のチューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）と、前記各チューブの開口端部が挿入されて各チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）と連通するヘッダタンク（７、９）（１４０）（１６０）（１７０）（１８０）と、を備えた熱交換器（１）において、
   前記ヘッダタンク（１４０）（１６０）（１７０）（１８０）は、互いに組合せ方向に向けて開口を有する箱状の第１部材（１４１）と箱状の第２部材（１４２）とからなり、
   前記第２部材（１４２）は前記チューブ（５または５０または６０または７０または８０）の端部を挿入するチューブ挿入口（３３）を備えずに、前記第１部材（１４１）は前記チューブ挿入口（３３）を備え、
   前記第１部材（１４１）は内周面全体にロー材層を備えずに且つ外周面全体にロー材層（２１ｃ）を備え、
   前記第１部材（１４１）と前記第２部材（１４２）とを接合するためのロー材（２３ｃ）が前記第１部材（１４１）の外周面のロー材層（２１ｃ）と接触しないように、前記第２部材（１４２）を前記第１部材（１４１）の内周面に嵌め入れた状態で両部材（１４１、１４２）をロー付け接合してあり、前記ヘッダタンク（１７０）の、前記第１部材（２１）（１４１）の端末（１７１）は、前記第２部材（２３）（１４２）の外周面から離間し、先端末部に断面テーパ状に拡開した拡開部を設けたことを特徴とする熱交換器（１）。
2. 請求項１記載の熱交換器（１）であって、
   前記前記第１部材（１４１）と前記第２部材（１４２）とを接合するためのロー材（２３ｃ）が、前記第２部材（２３）のロー材層（２３ｃ）であることを特徴とする熱交換器（１）。
3. アウターフィン（３）と、前記アウターフィン（３）と交互に積層された複数のチューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）と、前記各チューブの開口端部が挿入されて各チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）と連通するヘッダタンク（７、９）（１４０）（１６０）（１７０）（１８０）と、を備えた熱交換器（１）において、
   前記ヘッダタンク（７、９）は、互いに組合せる第１部材（２１）および第２部材（２３）からなるパイプ（１９）と、このパイプ（１９）の両端開口部を閉塞する閉塞部材（２５、２５）と、を備え、
   前記第２部材（２３）は前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）の端部を挿入するチューブ挿入口（３３）を備えずに前記第１部材（２１）が前記チューブ挿入口（３３）を備え、
   前記第１部材（２１）は内周面全体にロー材層を備えずに且つ外周面全体にロー材層（２１ｃ）を備え、
   前記第１部材（２１）と前記第２部材（２３）とを接合するためのロー材（２３ｃまたはＸ）および前記パイプ（１９）と前記閉塞部材（２５、２５）とを接合するためのロー材（２５ｂ、２５ｃ）が、前記第１部材（２１）の外周面のロー材層（２１ｃ）と接触しないように、前記第１部材（２１）の内周面に前記第２部材（２３）を嵌め入れ且つ前記第１部材（２１）と前記第２部材（２３）とからなる前記パイプ（１９）の内周面に前記閉塞部材（２５、２５）を嵌め入れた状態で、前記各部材をロー付け接合してあり、前記ヘッダタンク（１７０）の、前記第１部材（２１）（１４１）の端末（１７１）は、前記第２部材（２３）（１４２）の外周面から離間し、先端末部に断面テーパ状に拡開した拡開部を設けたことを特徴とする熱交換器（１）。
4. 請求項３記載の熱交換器（１）であって、
   前記第１部材（２１）の内周面と前記第２部材（２３）とを接合するためのロー材（２３ｃ）（Ｘ）が、前記第２部材（２３）のロー材層（２３ｃ）であることを特徴とする熱交換器（１）。
5. 請求項３または請求項４記載の熱交換器（１）であって、
   前記閉塞部材（２５）は、板状で且つ少なくとも一方の面にロー材層（２５ｂ、２５ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の熱交換器（１）であって、
   前記ヘッダタンク（７、９）（１４０）（１６０）（１７０）（１８０）内には、前記ヘッダタンク（７、９）（１４０）（１６０）（１７０）（１８０）の内部空間をその長手方向に複数の部屋に分割する仕切部材（２７）が装着され、
   前記パイプ（１９）の内周面と前記仕切部材（２７）とを接合するためのロー材が前記第１部材（２１）の外周面のロー材層（２１ｃ）と接触しないように、前記第１部材（２１）と前記第２部材（２３）とからなる前記パイプ（１９）の内周面に前記仕切部材（２７）を嵌め入れた状態で、前記各部材をロー付け接合してあることを特徴とする熱交換器（１）。
7. 請求項６記載の熱交換器（１）であって、
   前記仕切部材（２７）は、板状で且つ少なくとも一方の面にロー材層（２７ｂ、２７ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。

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