JP2001235296A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2001235296A
JP2001235296A JP2000042343A JP2000042343A JP2001235296A JP 2001235296 A JP2001235296 A JP 2001235296A JP 2000042343 A JP2000042343 A JP 2000042343A JP 2000042343 A JP2000042343 A JP 2000042343A JP 2001235296 A JP2001235296 A JP 2001235296A
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tank
heat exchange
exchange medium
tube
heat exchanger
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JP2000042343A
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Soichi Kato
宗一 加藤
Mutsumi Fukushima
睦 福島
Muneo Sakurada
宗夫 桜田
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Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Zexel Valeo Climate Control Corp
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    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0214—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部が通風方向に並列した複数の画室を有す
ると共に通風方向に沿った側が開口したタンクを用いる
場合に、一の画室から他の画室に熱交換媒体がチューブ
の熱交換媒体通路を介さずにバイパスするバイパス漏れ
を検出することのできる熱交換器を提供する。 【解決手段】 タンク７を積層方向に延びる隔壁１７に
より区画された出入口側部１８，１９の通風方向に沿っ
た側に開口したものとし、このタンク７の開口を閉塞部
材２０で閉塞する場合に、当該閉塞部材２０の突起部２
１，２１間となる部位に、前記タンク７の開口の軸方向
に閉塞部材２０を貫通するスリット孔２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用の
空調装置等に用いられる熱交換器であって、少なくとも
チューブの一方端に通風方向に並設された複数の画室を
有するタンクが配されてるものである。
【０００２】
【従来の技術】熱交換媒体が流れるチューブとフィンと
を交互に複数段積層すると共に、このチューブの少なく
とも一方端に当該チューブと連通するように接合された
タンクとを備え、このタンクの内部がチューブ積層方向
に延びる複数の室に仕切られ、かつ各室の通風方向に沿
った側が開口して、この開口はキャップに形成された突
起部を挿嵌することにより閉塞される熱交換器として
は、特開平１０−１９４９０号の他、多数存在するもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような内
部がチューブ積層方向に延びる複数の室に仕切られてい
るタンクをキャップで閉塞する場合には、図８に示され
るように、画室１００と画室１０１とを仕切る隔壁１０
２と閉塞部材１０３のタンク側面との間にろう付け不良
があると、隔壁１０２と閉塞部材１０３とのろう付け不
良部分を介して、例えば画室１００から画室１０１に熱
交換媒体が図８上の矢印の如くバイパスし、これにより
熱交換器の熱交換能力が低減するという不具合を生ずる
おそれがある。このバイパス漏れは、閉塞部材があって
目視することができないので、現状では熱交換能力の低
い熱交換器が市場に流通する結果となっていた。
【０００４】そこで、この発明は、複数の画室を有する
と共にこの画室の開口を閉塞部材で閉じたタンクを用い
る場合に、一の画室から他の画室に熱交換媒体がチュー
ブの熱交換媒体通路を介さずにバイパスするバイパス漏
れを検出することのできる熱交換器を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る熱交換器は、内部に熱交換媒体通路を有するチューブ
と、このチューブと交互に積層されるフィンと、前記チ
ューブの少なくとも一方側に配されたタンクとで構成さ
れると共に、前記タンクは、通風方向に並列されると共
にその通風方向に沿った側が開口した複数の画室を有
し、この画室の開口を閉塞部材で閉塞する熱交換器にお
いて、一方の画室から漏洩した熱交換媒体が他方の画室
へ流れる流路途中の前記タンクの画室と画室との間又は
前記閉塞部材に、この熱交換媒体を熱交換器外部に流出
させる熱交換媒体検出手段を設けたことを特徴とする
（請求項１）。この構成をより具体的に示すと、前記熱
交換媒体検出手段として、前記閉塞部材の前記タンクの
開口と開口との間となる部位に、前記タンクの開口の軸
方向に当該閉塞部材を貫通するスリット孔を設けたもの
となっている（請求項２）。また、前記熱交換媒体検出
手段として、前記タンクの各開口を異なる閉塞部材で閉
塞すると共に、隣合う閉塞部材間に隙間を設けたものと
なっている（請求項３）。更に、前記熱交換媒体検出手
段として、前記閉塞部材の前記タンクの開口と開口との
間となる部位を積層方向の外側に突出させることで積層
方向の内側に溝部を設けたものとなっている（請求項
４）。更にまた、前記熱交換媒体検出手段として、前記
タンクの画室と画室との間の部位を積層方向の内側に窪
ませて溝部を設けたものとなっている（請求項５）。
【０００６】このような熱交換器の構成によれば、一の
画室と閉塞部材のタンク側面との間でろう付け不良が生
じて、この画室から熱交換媒体が漏洩して他の画室側に
向かっても、この熱交換媒体の流路途中に設けられた熱
交換媒体検出手段（具体的には、閉塞部材のスリット
孔、溝部、閉塞部材間の隙間、又はタンクの画室間の溝
部から熱交換器外に流出するので、試験などで熱交換媒
体の漏洩を事前に確認することが可能となるため、この
ような欠陥のある熱交換器が市場に流出するのを防止す
ることができる。
【０００７】これに対し、内部に熱交換媒体通路を有す
るチューブと、このチューブと交互に積層されるフィン
と、前記チューブの少なくとも一方側に配されたタンク
とで構成されると共に、前記タンクは、通風方向に並列
されると共にその通風方向に沿った側が開口した複数の
画室を有する熱交換器において、前記画室の周面の開口
近傍にこの画室に対し径方向に開口した開口部を設け、
この開口部に閉塞部材を挿嵌するものとしても良い（請
求項６）。
【０００８】このような熱交換器の構成とすることによ
り、一の画室と閉塞部材のタンク側面との間でろう付け
不良が生じた場合には、画室の開口側から熱交換器外部
に熱交換媒体が流出するので、試験などで熱交換媒体の
漏洩を事前に確認することが可能となるため、このよう
な欠陥のある熱交換器が市場に流出するのを防止するこ
とができる。
【０００９】その一方で、この熱交換器は、チューブの
片側にのみタンクを有する片タンク型であっても良い
が、前記チューブの前記タンクが配された側と反対側
に、一の画室と連通する熱交換媒体通路から他の画室と
連通する熱交換媒体通路への熱交換媒体の折り返しを可
能とするタンクを別に配した（請求項７）両タンク型と
しても良い。そして、このように、チューブの両端にタ
ンクを備えるにあたって、前記タンクは押出成形により
一体的に形成されるようにしても良い（請求項８）。こ
れにより、通風方向に複数の画室を有するタンクの内部
においても、画室と画室とを仕切る隔壁が一体に形成さ
れるので、一の画室と他の画室とで直接に熱交換媒体が
バイパスすることがない。
【００１０】そして、前記チューブが巻き締め部を有す
る場合に、この巻き締め部が通風方向の上流側となるよ
うに配列されてたものとしても良い（請求項９）。この
ようなチューブの配置とすることで、この巻き締め部に
よりチューブの上流側が肉厚となるので、風上側から飛
ばされてきたごみ等が付着して生ずる腐食に対する耐食
性を向上させることができ、チューブの寿命を長くする
ことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。
【００１２】図１及び図２に示される熱交換器１は、例
えば車両に用いられる両タンク型の積層型エバポレータ
であり、通風方向に並設されたチューブ２，３と、この
チューブ２，３と交互に複数段積層されたコルゲート状
のフィン４と、積層方向の両側に配されるエンドプレー
ト５，５と、前記チューブ２，３の長手方向一端に設け
られたタンク６と、このタンク６とは反対側の一端に設
けられたタンク７とで構成された２パス方式のものであ
る。
【００１３】このうち、チューブ２，３は、図２に示さ
れるように、一枚のブレージングシートをロールホーミ
ング又はプレス加工により複数段に折り曲げ、通風方向
の一方端側は湾曲部１０とし、通風方向の他方端側は巻
き締め部１１とすることにより、一つの熱交換媒体通路
１２を有するものである。熱交換媒体通路１２の開口近
傍部位は、タンク６，７の下記するチューブ接続孔１４
に接続可能なタンク挿入部１３となっている。尚、熱交
換媒体通路１２内には、熱交換媒体の攪拌性をよくする
ために、図示しないが、インナーフィンが収められる構
成としても、通風方向に対し垂直方向となる面の内側に
複数のビードを形成するようにしてもよい。
【００１４】そして、前記チューブ２，３を通風方向に
並設する際に、巻き締め部１１が各チューブ２，３の通
風方向上流側となるように配置されている。このよう
に、巻き締め部１１が上流側となるようにチューブ２，
３を並設することで、この巻き締め部１１によりチュー
ブ２，３の上流側が肉厚となるので、風上側から飛ばさ
れてきたごみ等が付着して生ずる腐食に対する耐食性を
向上させることができ、チューブ２，３の寿命を長くす
ることが可能となる。
【００１５】これに対し、タンク６、タンク７は、図１
に示されるように、前記チューブ２，３と接続するため
のチューブ接続孔１４が形成されたアルミニウム合金製
の筒状体１５と下記する閉塞部材１６又は閉塞部材２０
とで構成されたもので、筒状体１５は押出成形により形
成される。このような構成により、例えば一方が開口し
た略椀状の深絞りタンク部材とこの開口部を閉塞する閉
塞部材とでなる従来のタンクのように深絞りタンク部材
と閉塞部材との接合不良によりタンク側部の隙間から熱
交換媒体が漏洩することがなくなる。
【００１６】そして、タンク６は、両側の開口を閉塞部
材１６の突起部（図示せず）を筒状体１５内に挿嵌する
ことで閉塞さるもので、熱交換媒体の折り返しを可能と
する折返タンクとなっている。
【００１７】タンク７は、筒状体１５の内部中央をチュ
ーブ１０の長手方向に沿って延びる隔壁１７より２つの
入口側部１８、出口側部１９に完全に分離されて、両側
の開口は閉塞部材２０の突起部２１を筒状体１５内に挿
嵌することで閉塞されるもので、図示しないが入口側部
１８には入口側パイプが、出口側部１９には出口側パイ
プが連接されて、出入口タンクとなっている。このタン
ク３の隔壁１７は、押出成形により形成されるもので、
これにより、隔壁が別部材でタンク内周面との接合不良
によりその隙間から入口側部と出口側部とで直接に熱交
換媒体がバイパスして熱交換器の性能が劣化することが
ない。
【００１８】尚、熱交換器１をエバポレータとして用い
る場合には水が常時付着する状態に置かれる関係上、タ
ンク６、７の表面には、亜鉛（Ｚｎ）を後から溶射する
方法又は二層押し出しで押し出した状態で表面に亜鉛を
含有した層を形成する方法などにより、犠牲層を形成し
て耐食性を向上させている。
【００１９】ところで、タンク７の筒状部材１５の開口
を閉塞する閉塞部材２０は、図３に示されるように、入
口側部１８と出口側部１９との双方を閉塞するために２
つの突起部２１，２１を有しているものであるが、この
突起部２１と突起部２１との間、即ち入口側部１８と出
口側部１９とに仕切る隔壁１７の端面と対峙する部位
に、漏洩した熱交換媒体の検出手段として、出入口側部
１８，１９の軸方向に当該閉塞部材２０を貫通するスリ
ット孔２２が形成されている。
【００２０】このような構成とすることにより、閉塞部
材２０と筒状部材１５、特に隔壁１７の内周面との間で
ろう付け不良が生じ、例えば入口側部１８から熱交換媒
体が前記ろう付け不良部分を伝わって漏洩しても、この
漏洩した熱交換媒体は、出口側部１９に辿り着く前に入
口側部１８と出口側部１９との間に存する閉塞部材２０
のスリット孔２２を介して下方に流れ落ちて流出するの
で、上記ろう付け不良を生じた熱交換器を簡易に発見す
ることができる。
【００２１】また、閉塞部材２０の熱交換媒体検出手段
としては、スリット孔２２の代わりに、図４に示される
ように、閉塞部材２０を２つの閉塞部材２０ａ，２０ａ
で構成されたものとし、この閉塞部材２０ａと２０ａと
は突起部２１を入口側部１８又は出口側部１９の開口に
挿嵌した際に所定の隙間を有したものとしても良い。
【００２２】このような構成とすることにより、閉塞部
材２０ａ，２０ａと筒状部材１５、特に隔壁１７の内周
面との間でろう付け不良が生じ、例えば入口側部１８か
ら熱交換媒体が前記ろう付け不良部分を伝わって漏洩し
ても、この漏洩した熱交換媒体は、出口側部１９に辿り
着く前に入口側部１８と出口側部１９との間に存する閉
塞部材２０ａ，２０ａ間の隙間から下方に流れ落ちて流
出するので、上記ろう付け不良を生じた熱交換器を簡易
に発見することができる。
【００２３】更に、閉塞部材２０の熱交換媒体検出手段
としては、スリット孔２２の代わりに、図５に示される
ように、この突起部２１と突起部２１との間、即ち入口
側部１８と出口側部１９とに仕切る隔壁１７の端面と対
峙する部位を積層方向の外側に曲折させることにより突
出部２３を形成することで、この突出部２３の積層方向
内側に溝部２４を形成するようにしても良い。
【００２４】このような構成とすることにより、閉塞部
材２０と筒状部材１５、特に隔壁１７の内周面との間で
ろう付け不良が生じ、例えば入口側部１８から熱交換媒
体が前記ろう付け不良部分を伝わって漏洩しても、この
漏洩した熱交換媒体は、出口側部１９に辿り着く前に入
口側部１８と出口側部１９との間に存する閉塞部材２０
の溝部２４を介して下方に流れ落ちて流出するので、上
記ろう付け不良を生じた熱交換器を簡易に発見すること
ができる。
【００２５】更にまた、熱交換媒体排除手段を閉塞部材
２０に形成する代わりに、図６に示されるように、筒状
部材１５の隔壁１７のうち出入口側部１８，１９の開口
側端部を当該出入口側部１８，１９の軸方向に窪ませて
少なくとも下方に開口した溝部２５を形成するようにし
ても良い。
【００２６】このような構成とすることにより、閉塞部
材２０と筒状部材１５、特に隔壁１７の内周面との間で
ろう付け不良が生じ、例えば入口側部１８から熱交換媒
体が前記ろう付け不良部分を伝わって漏洩しても、この
漏洩した熱交換媒体は、出口側部１９に辿り着く前に入
口側部１８と出口側部１９との間に存する筒状部材１５
の溝部２５から下方に流れ落ちて流出するので、上記ろ
う付け不良を生じた熱交換器を簡易に発見することがで
きる。
【００２７】これに対し、図７においては、筒状部材１
５の開口近傍上面に入口側部１８，出口側部１９の通風
方向幅と等しい寸法を有する細長い長孔２６，２６を形
成し、この長孔２６に薄板状の閉塞部材２０ｂを挿嵌す
る構成となっている。
【００２８】このような構成とすることにより、筒状部
材１５の周面と閉塞部材２０との間にろう付け不良が生
じても、画室の開口側から熱交換器外部に熱交換媒体が
流出して検出されるので、上記ろう付け不良を生じた熱
交換器を簡易に発見することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１から５に記
載された発明によれば、一の画室と閉塞部材のタンク側
面との間でろう付け不良が生じ、この画室から熱交換媒
体が漏洩して他の画室側に向かっても、熱交換媒体検出
手段から熱交換器外に流出するので、試験などで熱交換
媒体の漏洩を事前に確認することが可能となるため、こ
のような欠陥のある熱交換器が市場に流出するのを防止
することができる。
【００３０】これに対し、請求項６に記載された発明に
よれば、一の画室と閉塞部材のタンク側面との間でろう
付け不良が生じても、画室の開口側から熱交換器外部に
熱交換媒体が流出するので、試験などで熱交換媒体の漏
洩を事前に確認することが可能となるため、このような
欠陥のある熱交換器が市場に流出するのを防止すること
ができる。
【００３１】また、請求項７及び請求項８に記載された
発明によれば、通風方向に複数の画室を有するタンクの
内部においても、画室と画室とを仕切る隔壁が一体に形
成されるため、一の画室と他の画室とで直接に熱交換媒
体がバイパスすることがない。
【００３２】そして、請求項９に記載された発明によれ
ば、チューブの巻き締め部が通風方向の上流側となるよ
うに配置することで、この巻き締め部によりチューブの
上流側が肉厚となるので、風上側から飛ばされてきたご
み等が付着して生ずる腐食に対する耐食性を向上させる
ことができ、チューブの寿命を長くすることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明に係る熱交換器の構成を示す
一部切り欠き図である。
【図２】図２は、同上の熱交換器のチューブ及びフィン
の配置を示す斜視図である。
【図３】図３は、この発明の漏洩した熱交換媒体を検出
する手段として閉塞部材にスリット孔を設けた構成につ
いての説明図で、図３（ａ）はこの筒状部材の開口近傍
及び閉塞部材の構成を示す図で、図３（ｂ）は筒状部材
に閉塞部材を挿嵌した状態を示す断面図である。
【図４】図４は、この発明の漏洩した熱交換媒体を検出
する手段として複数の閉塞部材間に隙間を設けた構成に
ついての説明図で、図４（ａ）は筒状部材の開口近傍及
び閉塞部材を示す図で、図４（ｂ）は筒状部材に閉塞部
材を挿嵌した状態を示す断面図である。
【図５】図５は、この発明の漏洩した熱交換媒体を検出
する手段として閉塞部材に溝部を設けた構成についての
説明図で、図５（ａ）はこの筒状部材の開口近傍及び閉
塞部材の構成を示す図で、図５（ｂ）は筒状部材に閉塞
部材を挿嵌した状態を示す断面図である。
【図６】図６は、この発明の漏洩した熱交換媒体を検出
する手段として筒状部材に溝部を設けた構成についての
説明図で、図６（ａ）は筒状部材の開口近傍及び閉塞部
材の構成を示す図で、図６（ｂ）は筒状部材に閉塞部材
を挿嵌した状態を示す断面図である。
【図７】図７は、この発明の漏洩した熱交換媒体を検出
する手段として筒状部材の上面から閉塞部材を挿嵌する
構成についての説明図で、図７（ａ）は筒状部材の開口
近傍及び閉塞部材を示す図で、図７（ｂ）は筒状部材に
閉塞部材を挿嵌した状態を示す断面図である。
【図８】図８は、従来のタンク本体の側方開口を閉塞部
材で閉塞する際の一方の画室から他方の画室に熱交換媒
体が閉塞部材と隔壁との隙間を介してバイパスする仕組
みを示した従来例図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器 ２ チューブ ３ チューブ ４ フィン ６ タンク ７ タンク １１ 巻き締め部 １７ 隔壁 １８ 入口側部（画室） １９ 出口側部（画室） ２０（２０ａ，２０ｂ） 閉塞部材 ２２ スリット孔 ２３ 突出部 ２４ 溝部 ２５ 溝部 ２６ 長孔（開口部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜田 宗夫 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に熱交換媒体通路を有するチューブ
    と、このチューブと交互に積層されるフィンと、前記チ
    ューブの少なくとも一方側に配されたタンクとで構成さ
    れると共に、前記タンクは、通風方向に並列されると共
    にその通風方向に沿った側が開口した複数の画室を有
    し、この画室の開口を閉塞部材で閉塞する熱交換器にお
    いて、 一方の画室から漏洩した熱交換媒体が他方の画室へ流れ
    る流路途中の前記タンクの画室と画室との間又は前記閉
    塞部材に、この熱交換媒体を熱交換器外部に流出させる
    熱交換媒体検出手段を設けたことを特徴とする熱交換
    器。
  2. 【請求項２】 前記熱交換媒体検出手段として、前記閉
    塞部材の前記タンクの開口と開口との間となる部位に、
    前記タンクの開口の軸方向に当該閉塞部材を貫通するス
    リット孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱
    交換器。
  3. 【請求項３】 前記熱交換媒体検出手段として、前記タ
    ンクの各開口を異なる閉塞部材で閉塞すると共に、隣合
    う閉塞部材間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１
    に記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 前記熱交換媒体検出手段として、前記閉
    塞部材の前記タンクの開口と開口との間となる部位を積
    層方向の外側に突出させることで積層方向の内側に溝部
    を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 前記熱交換媒体検出手段として、前記タ
    ンクの画室と画室との間の部位を積層方向の内側に窪ま
    せて溝部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱
    交換器。
  6. 【請求項６】 内部に熱交換媒体通路を有するチューブ
    と、このチューブと交互に積層されるフィンと、前記チ
    ューブの少なくとも一方側に配されたタンクとで構成さ
    れると共に、前記タンクは、通風方向に並列されると共
    にその通風方向に沿った側が開口した複数の画室を有す
    る熱交換器において、 前記画室の周面の開口近傍にこの画室に対し径方向に開
    口した開口部を設け、この開口部に閉塞部材を挿嵌する
    ことを特徴とする熱交換器。
  7. 【請求項７】 前記チューブの前記タンクが配された側
    と反対側に、一の画室と連通する熱交換媒体通路から他
    の画室と連通する熱交換媒体通路への熱交換媒体の折り
    返しを可能とするタンクを別に配したことを特徴とする
    請求項１、２、３、４又は５に記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】 前記タンクは、押出成形により一体的に
    形成されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５
    又は６に記載の熱交換器。
  9. 【請求項９】 前記チューブが短手方向に沿った側に巻
    き締め部を有する場合には、この巻き締め部が通風方向
    の上流側となるように配列されていることを特徴とする
    請求項１、２、３、４、５又は６に記載の熱交換器。
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