JPH0842992A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出入口パイプを熱交換器と一体に炉中ろう付
けする場合でも、熱交換器の縮みを許容でき、出入口パ
イプの膨張弁への接続が容易にできる。 【構成】 ２枚の成形プレート１０ａ，１０ａ又は１０
ｂ，１０ｂを接合して成るチューブエレメント１ａ又は
１ｂに出入口部３，３を突出して設け、この出入口部３
にろう材又は表面がグラッド材から成るワッシャ４を外
嵌し、このワッシャ４が外嵌された出入口部３に出入口
パイプ５の一端部を挿入し、前記出入口パイプ５の他端
部に膨張弁８を組付ける継手部９を設ける。この継手部
９はプレート状に形成されて前記出入口パイプ５の一方
に固定されるもので、前記チューブエレメントの積層方
向に前記出入口パイプ５の他方がスライド可能に挿入す
る挿入溝２６が形成されている。よって、前記出入口パ
イプ５と前記チューブエレメント１ａ又は１ｂとは、熱
交換器の積層方向の収縮が挿入溝２６で吸収できるの
で、一体ろう付けで組付けらる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両用空調装
置に用いられる熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱交換器の多くは、例えば実開平
４−１２９６９１号の図２に示される様に、２枚の成形
プレート１０ａ同士，１０ｂ同士を接合して成る所定の
チューブエレメント１ａ，ｂのタンク１８，１９に、熱
交換媒体の出入口となる出入口部３を成形プレート１０
ａ，１０ｂと一体形成された略半円筒状の湾状突起１７
を合わせることにより形成し、この出入口部３にスペー
サ６を挿入して熱交換器全体を一体ろう付けするもので
あった。

【０００３】そして、上記先行技術におけるスペーサ６
への出入口パイプ５の取付けは、出入口パイプ５をスペ
ーサ６内に挿入し、アルゴン溶接、トーチろう付け等の
手段により固定するものである。

【０００４】ところが、上記した熱交換器では、出入口
部３にスペーサ６を挿入すると、その圧力によって出入
口部３の接合部が外側に拡がってしまい、スペーサ６と
の間に大きな隙間が生じ、該出入口部３の接合部とスペ
ーサ６との間にろう付け不良をおこし、熱交換媒体が洩
れてしまう。また、熱交換器のコスト削減のため、スペ
ーサ６自体を取り除きたいという要請もある。

【０００５】このため、実開平６−７２９４１号公報に
示される様に、本願出願人によって、スペーサ６をなく
す共に、出入口部３のろう付け代１６の先端を削除し、
この削除した先端にリング４を外嵌して炉中ろう付け
し、更に前記リング４を外嵌した出入口部に出入口パイ
プを挿嵌してトーチろう付け等する考案について、既に
出願されている。

【０００６】他方で、実開昭６４−２８７６２号公報に
示される様に、出入口パイプにブロック型の継手部を介
して膨張弁を取付けるようにしたものも公知である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た熱交換器の従来技術のうち前者では、出入口パイプの
出入口部へのろう付けは、アルゴン溶接、トーチろう付
け等の手段により行うのに変わりないので、出入口パイ
プの接合に高い製造コストを要し、また出入口パイプを
出入口部に直にトーチろう付け等する際に出入口部が溶
ける虞れがあるという不都合を有している。

【０００８】このため、予めワッシャを外嵌した出入口
部に出入口パイプを挿入した後、熱交換器全体を炉中ろ
う付けするという手法が考えられる。

【０００９】ところが、この出入口パイプを熱交換器と
一体にろう付けすると、熱交換器がろう付けの際に積層
方向に縮むため、出入口パイプの間隔が熱交換器の縮み
具合に応じて変化するので、出入口パイプにブロック型
の継手部を介して膨張弁を取付ける場合に、出入口パイ
プを膨張弁に接続するための寸出しが困難となるという
不都合が生じてしまう。

【００１０】そこで、この発明は、上記問題点に鑑み、
スペーサをなくして出入口パイプを出入口部に直接に挿
入する場合でも、出入口パイプを熱交換器と一体に炉中
ろう付けすることで、出入口部に良好にろう付け可能と
すると共に、かかる熱交換器の炉中ろう付けの際に生ず
る熱交換器の縮みを出入口パイプが固定された継手部に
て許容できる熱交換器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明に記
載の熱交換器は、２枚の成形プレートを接合して成るチ
ューブエレメントのタンクに出入口部を突出して設け、
この出入口部の端部にろう材又は表面がグラッド材から
成るワッシャを外嵌し、このワッシャが外嵌された出入
口部に出入口パイプの一端部を挿入し、前記出入口パイ
プの他端部に膨張弁を組付ける継手部を設け、この継手
部はプレート状に形成されて前記出入口パイプの一方に
固定され、さらに前記継手部には前記チューブエレメン
トの積層方向に前記出入口パイプの他方がスライド可能
に挿入する挿入溝が形成されており、前記出入口パイプ
と前記チューブエレメントとは一体ろう付けで組付けら
れて成っている。

【００１２】

【作用】従って、この発明に記載の熱交換器によれば、
出入口パイプと熱交換器のチューブエレメントとが一体
にろう付けで組付けられるため、出入口パイプを出入口
部の溶融を考慮することなく出入口部に直接に挿入で
き、これによりスペーサを不要としても支障部品点数の
削除及び熱交換器の組付け工数の減少が図られると共
に、後から出入口パイプを出入口部にトーチろう付けす
ることが不要となるので、熱交換器の製造コストも低減
できる。

【００１３】また、熱交換器が炉中でろう付けされる際
に、膨張弁に固定されていない方の出入口パイプは、熱
交換器の縮みに応じて継手部の挿入溝をスライドし、ろ
う付け後にパイプの位置決めがなされ、この状態で加締
め固定されることで両者の出入口パイプの間の間隔が定
まるので、熱交換器の収縮を許容でき、出入口パイプの
膨張弁への接続が容易にできる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１５】図１、図２及び図５において、熱交換器
は、チューブエレメント１ａ，１ｂ間にフィン２を介挿
して複数段積層し、その積層方向両端にエンドプレート
６，６を配すると共に、積層途中に配されたチューブエ
レメント１ｂ，ｂに熱交換媒体の出入口となる出入口部
３，３が突出形成され、当該出入口部３，３にワッシャ
４，４を外嵌すると共に、このワッシャ４，４を外嵌し
た出入口部３，３に継手部９を先端部に備えた熱交換媒
体の出入口パイプ５，５が挿嵌されて構成されている。
そして、この継手部９には、膨張弁８が接続されるよう
になっている。

【００１６】チューブエレメント１ａ，１ｂは、略矩形
状のもので、下記する成形プレート１０ａ，１０ｂを２
枚最中合わせに接合して構成される。

【００１７】成形プレート１０ａ，１０ｂは、例えば表
面がクラッド材から成るアルミニウム若しくはアルミニ
ウム合金等から成り、プレスにより厚さ約０，６ｍｍに
成形されるもので、長手方向の一端部にタンク形成用膨
出部１１，１２が膨出形成され、該タンク形成用膨出部
１１，１２の間から他端側に向けて突条１３が延設され
ていると共に、該突条１３の周縁に前記タンク形成用膨
出部１１，１２に通じる略Ｕ字状の通路形成用膨出部１
４が膨出形成されている。また、この成形プレート１０
ａ，１０ｂの他端側には、チューブエレメント間の間隔
を規定するための突当部１５が外方に向けて屈曲形成さ
れている。

【００１８】更に、チューブエレメント１０ａ，１０ｂ
の周縁には、ろう付けのためのろう付け代１６が形成さ
れている。

【００１９】尚、熱交換媒体の出入口を構成するための
成形プレート１０ｂのタンク形成用膨出部１１，１２の
側方には、該タンク形成用膨出部１１，１２に通じる後
述する湾状突起１７，１７が形成されており、該湾状突
起１７，１７の接合により、出入口パイプ５に接続され
る接続部３が構成されるようになっている。

【００２０】かかる成形プレート１０ａ，１０ｂを２枚
最中合わせに接合することでチューブエレメント１ａ，
１ｂが構成され、その一端側では相対するタンク形成用
膨出部１１，１２から一対のタンク１８，１９が構成さ
れ、内部では相対する通路形成用膨出部１４から略Ｕ字
状の熱交換媒体通路２２が構成され、前記タンク１８，
１９は熱交換媒体通路２２を介して連通するようになっ
ている。

【００２１】そして、上記チューブエレメント１ａ，１
ｂは、チューブエレメント１ａを主体に積層され、その
積層途中に２枚のチューブエレメント１ｂを配するよう
になっており、両端のタンク１８，１９及びチューブエ
レメント突当部１５を隣接する同士で当接して複数段積
層され、当接されたタンク同士は、各タンク形成用膨出
部１１，１２に形成されたタンク連通孔２０，２１を介
して連通するようになっている。

【００２２】尚、この積層略中央のチューブエレメント
１の図示前方の盲タンク１８’のタンク形成用膨出部１
１’には、タンク連通孔が形成されておらず、図示前方
のタンク１８の連通は略中央の盲タンク１８’で仕切ら
れるようになっており、左側ブロックと右側ブロックと
に分けられている。

【００２３】従って、この熱交換器は、例えば図示左方
の出入口パイプ５からそれに連通の左側ブロックの出入
口側タンク群（図示前方左側のタンク１８の連通に１り
構成）に流入された熱交換媒体が、左側ブロックの各チ
ューブエレメン１ａ，１ｂの熱交換媒体通路２２内を流
れ、図示後方のタンク群（図示後方の全てのタンク１９
の連通により構成）に導かれ、このタンク群内を平行移
動して右側ブロックの出入口側タンク群（図示前方右方
のタンク１８の連通により構成）に集められ、図示右方
の他方の出入口パイプ５から排出される（又は逆の経路
をたどる）、所謂４パスのフローパターンが構成される
ものである。

【００２４】図３及び図４に、出入口部３近傍の詳細な
構造が示されている。

【００２５】出入口部３は、タンク１８の一端側に突出
して設けられており、下記するろう付け代１６を有する
湾状突起１７を接合して構成され、円状に開口する挿入
口２５内に下記する出入口パイプ５の挿入部５ａを挿入
するようになっている。

【００２６】ろう付代１６は、２つの湾状突起１７，１
７にて構成される出入口部３をろう接するためのもの
で、出入口部３の接合部から外側に向けて突出形成され
ており、その先端が所定の長さだけ切削され、このろう
付代１６が切削された出入口部３の先端にワッシャ４が
外嵌されるようになっている。

【００２７】ワッシャ４は、例えばろう材又は表面がク
ラッド材から成るリング状のもので、厚さが１乃至２ｍ
ｍになるよう成形され、ろう付代１６の先端に当接され
て位置決めされている。

【００２８】出入口パイプ５は、その一端部が出入口部
３に挿嵌されていると共に、他端側が下記するプレート
型の継手部９に固定されるようになっている。ここで、
出入口パイプ５，５は、図１及び図２に示される様に、
まず熱交換器から離れる様に真っ直ぐに水平方向に延出
した後、積層方向中央に向けて斜めに曲折し、更に垂直
方向に曲折した形状となっている。

【００２９】尚、出入口パイプ５，５の先端部には、下
記の継手部９への接続を確実に行うためのひも出し２
３，２３が膨出形成されている。

【００３０】継手部９は、略矩形状の平板状に形成さ
れ、図６に示される様に、一方の出入口パイプ５を嵌挿
する孔２５と他方の出入口パイプ５を嵌挿する挿入溝２
６とが形成されている。

【００３１】孔２５及び固定溝２６は、熱交換媒体の出
入口パイプ５，５の先端部を固定するためのもので、こ
のうち孔２５の内径は出入口パイプ５の外径と略同寸法
をなし、出入口パイプ５が挿入されて固定される。他方
の挿入溝２６は、側方端が切り欠かれていると共に、熱
交換器の収縮に伴う出入口パイプ５の積層方向の移動を
許容するために、出入口パイプ５の径よりもその奥行き
を深くしてスライド可能となっており、これにより挿入
溝２６に出入口パイプ５を挿入した場合、該出入口パイ
プ５は遊嵌した状態となる。

【００３２】尚、この挿入溝２６に挿入された出入口パ
イプ５は、後述するように熱交換器のろう付時には継手
部９の挿入溝２６に遊嵌されているが、熱交換器のろう
付け後には、加締め固定されるようになっている。

【００３３】この様な熱交換器を組付けるには、まず所
望する位置にチューブエレメント１ｂが配置される様に
チューブエレメント１ａをフィン２と交互に積層し仮組
付けする。次に、積層方向にある程度の圧力で押し付け
て、出入口部３にワッシャ４を外嵌し、更に、この出入
口部３に前記継手部９が備え付けられた出入口パイプ５
を挿入する。そして、かかる仮組付けられた熱交換器を
治具で固定し、高温の炉中で一体にろう付けする。

【００３４】しかるに、熱交換器がろう付けされる過程
において、ワッシャ４は、その全体がろう材でできてい
る場合にはその全体が溶け、また表面がクラッド材でな
る場合には表面のクラッド材が溶けることにより、出入
口パイプ５は出入口部３に一体ろう付けされるため、出
入口パイプ５を熱交換器のろう付け後にトーチろう付け
等することが不要となる。

【００３５】他方で、熱交換器がろう付けされる過程に
おいて、各チューブエレメント４の表面のクラッド材が
溶けていくから、このクラッド材の溶融に伴って熱交換
器はチューブエレメントの積層方向内側に向けて縮んで
いく。そして、熱交換器の出入口部３に挿入された出入
口パイプ５も、この縮みに応じて継手部９の挿入溝２６
を、図５の矢印に示される様にスライド通路２７に沿っ
て内部奥側にスライドしていき、熱交換器の収縮が終了
した段階で出入口パイプ５の位置が決定する。

【００３６】その結果、熱交換器が縮んでも、その縮み
に伴う出入口パイプ５の移動は継手部９の挿入溝２６で
吸収される。従って、熱交換器のろう付け後に出入口パ
イプ５を遊嵌する挿入溝２６の周縁を加締めることで、
該出入口パイプ５を固定することができ、両出入口パイ
プ５，５間の間隔を適切に設定することができる。これ
により、適切な間隔で継手部９に固定された出入口パイ
プ５，５への膨張弁８の取付けは、図７に示される様
に、容易に行うことができる。

【００３７】尚、継手部９には、図６乃至図８に示され
る様に、２つのボルト挿通孔２８，２９が設けられてお
り、該ボルト挿通孔２８，２９にボルト３０を挿通して
継手部９に膨張弁８がボルト締めされるようになってい
る。

【００３８】尚、熱交換器のろう付け後に出入口パイプ
５を遊嵌する挿入溝２６の周縁を加締めることで、出入
口パイプ５を固定すると先に述べたが必ずしももこれに
限定されず、挿入溝２６の溝内側がクラッド材で成るも
のとして、炉中ろう付けにおいて、出入口パイプ５が挿
入溝２６に一体ろう付けされる様にしても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上の様に、この発明に記載の熱交換器
によれば、出入口パイプと熱交換器のチューブエレメン
トとが一体にろう付けで組付けられるため、出入口パイ
プを出入口部の溶融を考慮することなく出入口部に直接
に挿入でき、これによりスペーサを不要としても支障部
品点数の削除及び熱交換器の組付け工数の減少が図られ
ると共に、後から出入口パイプを出入口部にトーチろう
付けすることが不要となるので、熱交換器の製造コスト
も低減できる。

【００４０】また、この発明に記載の熱交換器によれ
ば、熱交換器が炉中でろう付けされる際に、膨張弁に固
定されていない方の出入口パイプは、熱交換器の縮みに
応じて継手部の挿入溝をスライドし、ろう付け後にパイ
プの位置決めがなされ、この状態で加締め固定されるこ
とで両者の出入口パイプの間の間隔が定まるので、熱交
換器の炉中ろう付け時における出入口パイプの移動を継
手部の挿入溝で吸収可能とし、双方の出入口パイプの間
隔を適切に設定できるようにしたことから、出入口パイ
プと前記チューブエレメントとを一体ろう付けすること
で組付けることができ、熱交換器の製造コストを抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のの実施例に係る熱交換器の全体構造
を示す斜視図である。

【図２】同上の熱交換器の全体構造を示す正面図であ
る。

【図３】同上の熱交換器の出入口部近傍を示す分解斜視
図である。

【図４】同上の熱交換器の出入口部近傍を示す断面図で
ある。

【図５】同上の熱交換器の全体構造を示す底面図であ
る。

【図６】同上の熱交換器に用いられる継手部の説明図で
ある。

【図７】同上の熱交換器に膨張弁を設けた状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ チューブエレメント ２ フィン ３ 出入口部 ４ ワッシャ ５ 出入口パイプ ５ａ 挿入部 ８ 膨張弁 ９ 継手部 １０ａ，１０ｂ 成形プレート １８，１９ タンク ２５ 孔 ２６ 挿入溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の成形プレートを接合して成るチュ
   ーブエレメントのタンクに出入口部を突出して設け、こ
   の出入口部の端部にろう材又は表面がグラッド材から成
   るワッシャを外嵌し、このワッシャが外嵌された出入口
   部に出入口パイプの一端部を挿入し、前記出入口パイプ
   の他端部に膨張弁を組付ける継手部を設け、この継手部
   はプレート状に形成されて前記出入口パイプの一方に固
   定され、さらに前記継手部には前記チューブエレメント
   の積層方向に前記出入口パイプの他方がスライド可能に
   挿入する挿入溝が形成されており、前記出入口パイプと
   前記チューブエレメントとは一体ろう付けで組付けられ
   て成ることを特徴とする熱交換器。