JP2003294389A

JP2003294389A - 熱交換器および熱交換器の製造方法

Info

Publication number: JP2003294389A
Application number: JP2002095893A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Nakamura; 友彦中村; Shunei Takeuchi; 俊英武内; Atsuyuki Hirose; 敬幸廣瀬; Eiichi Torigoe; 栄一鳥越
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ジョイントブロックの強度低下を防止しつ
つ、熱交換器のろう付け時間を短縮することが可能な熱
交換器およびその製造方法を提供すること。【解決手段】表面に放熱フィンが接合されたチューブ
と連通し、チューブを流れる熱媒の出入口となるジョイ
ントブロック２０を備える熱交換器において、ジョイン
トブロック２０のベース部２３には、貫通構造の空隙部
２５が形成されている。そして、このジョイントブロッ
ク２０を熱交換器の他の構成部材と同時一体ろう付けす
るときには、予熱工程においてジョイントブロック２０
に高温ガスを優先的に吹き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チューブと放熱フ
ィンとからなるコア部を流通する熱媒の出入口となるジ
ョイントブロックを備えた熱交換器およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば、特開平６−３
３１２９７号公報に記載の熱交換器がある。この熱交換
器は、熱媒が流通するチューブと、このチューブの表面
に接合された放熱フィンとを有するコア部と、このコア
部のチューブと連通し、コア部を流れる熱媒の出入口と
なるジョイントブロックとを備えている。このような熱
交換器に備えられるジョイントブロックとしては、例え
ば、図１２に示すようなジョイントブロックが知られて
いる。図１２（ａ）は、ジョイントブロック１２０の平
面図、図１２（ｂ）は、ジョイントブロック１２０の側
面図である。

【０００３】図１２（ａ）、（ｂ）に示すジョイントブ
ロック１２０において、１２３はベース部である。ベー
ス部１２３には、コア部のチューブに流入する熱媒の入
口となる入口ジョイント部１２１とコア部のチューブか
ら流出する熱媒の出口となる出口ジョイント部１２２と
が、熱媒の流路がベース部１２３の厚さ方向となるよう
に形成されている。

【０００４】また、図１２（ａ）に示すように、ベース
部１２３には、入口ジョイント部１２１が形成された位
置と出口ジョイント部１２２が形成された位置との間
に、貫通孔内に雌ねじが形成されたねじ部１２４が複数
設けられている。このねじ部１２４は、ジョイントブロ
ック１２０に結合部品が結合するときに、結合部品を螺
着するためのものである。

【０００５】そして、熱交換器を製造するときには、例
えば、まず、図示しないコア部のチューブに連通するよ
うに配設されたタンク部が、図１２（ｂ）に示すジョイ
ントブロック１２０の下方側に配置される。次に、コア
部を構成するチューブおよび放熱フィン、タンク部、ジ
ョイントブロック１２０等を同時に一体ろう付けして接
合し、ジョイントブロック１２０の両ジョイント部１２
１、１２２が熱媒の出入口となる熱交換器が得られる。

【０００６】すなわち、予熱工程、ろう付け工程、徐冷
工程、冷却工程を順次行なうことにより、上記の各部材
を相互にろう付け接合する。具体的には、接合部分にろ
う材層が形成された各部材を組み付け、予熱工程におい
てろう付け温度まで予熱した後、ろう付け工程において
加熱しろう材を溶融させる。次いで、徐冷工程において
ろう材が凝固するまで冷却する。続けて、冷却工程にお
いて、熱交換器が常温となるまで冷却する。

【０００７】なお、上述のチューブ、放熱フィン、タン
ク部、ジョイントブロック１２０等には、近年ではすべ
てアルミニウム材により形成されているものが多用され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、一般的に、コア部を構成するチューブや
放熱フィンは肉厚が薄い部材である。これに比べて、図
１２に示したジョイントブロック１２０は肉厚が厚い
（ベース部の厚さが大きい）。したがって、ジョイント
ブロック１２０の表面積に対する熱容量は、コア部の表
面積に対する熱容量より大きくなる。

【０００９】そのため、上記の予熱工程において、各部
材の組み付け体を加熱する際に、組み付け体の全体を均
一に昇温させることが困難である。したがって、予熱工
程において、コア部がろう付け温度に達した後にも、ジ
ョイントブロックがろう付け温度に達するまで加熱を続
ける必要がある。これにより、予熱工程における加熱時
間が長くなり、熱交換器の生産効率を向上させることが
困難であるという問題がある。

【００１０】予熱工程における加熱時間を短くするため
に、ジョイントブロックの肉厚を薄くする（ベース部の
厚さを小さくする）という方法もあるが、強度が低下す
るため好ましくない。例えば、図１２に示したジョイン
トブロック１２０の場合、ベース部１２３の厚さを小さ
くすると、ねじ部１２４の長さが短くなり結合部品を螺
着したときの締結強度が低下する。

【００１１】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
ジョイントブロックの強度低下を防止しつつ、熱交換器
の生産効率を向上することが可能な熱交換器およびその
製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の熱交換器では、熱媒が流通
するチューブ（１３）と、このチューブ（１３）の表面
に接合された放熱フィン（１４）とを有するコア部（１
１）と、チューブ（１３）と連通しチューブ（１３）に
流入する熱媒の入口となる入口ジョイント部（２１）
と、チューブ（１３）と連通しチューブ（１３）から流
出する熱媒の出口となる出口ジョイント部（２２）とを
有するジョイントブロック（２０）とを備える熱交換器
（１）において、ジョイントブロック（２０）には、入
口ジョイント部（２１）および出口ジョイント部（２
２）以外に、外部と連通する空隙部（２５）が形成され
ていることを特徴としている。

【００１３】これによると、ジョイントブロック（２
０）の外形寸法を減少させることなく、ジョイントブロ
ック（２０）の表面積に対する熱容量を小さくすること
が可能である。したがって、ジョイントブロック（２
０）の強度を大幅に低下させずに、予熱工程における加
熱時間を短くすることができる。このようにして、ジョ
イントブロック（２０）の強度低下を防止しつつ、熱交
換器（１）の生産効率を向上することが可能となる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明の熱交換器で
は、空隙部（２５）は、貫通孔として形成されているこ
とを特徴としている。

【００１５】これによると、予熱工程における加熱を温
風等により行なう場合には、貫通孔（２５）に温風を通
過させることで加熱時間を一層短縮することが可能であ
る。

【００１６】また、請求項３に記載の発明の熱交換器で
は、チューブ（１３）、放熱フィン（１４）およびジョ
イントブロック（２０）は、アルミニウム材からなり、
チューブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下であり、放
熱フィン（１４）の肉厚が０．１ｍｍ以下である場合
に、ジョイントブロック（２０）の表面積に対する質量
の比が０．３ｇ／ｃｍ²以下であることを特徴としてい
る。

【００１７】このように、アルミニウム材からなるチュ
ーブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下であり、同様に
アルミニウム材からなる放熱フィン（１４）の肉厚が
０．１ｍｍ以下である場合には、ジョイントブロック
（２０）の表面積に対する質量の比が０．３ｇ／ｃｍ²
以下であれば、予熱工程における加熱時間を短縮するこ
とが可能である。

【００１８】また、請求項４に記載の発明の熱交換器の
ように、チューブ（１３）と、ジョイントブロック（２
０）の入口ジョイント部（２１）および出口ジョイント
部（２２）とは、タンク部（１２）を介して連通してい
る構造とすることができる。

【００１９】また、請求項５に記載の発明の熱交換器で
は、ジョイントブロック（２０）には、入口ジョイント
部（２１）および出口ジョイント部（２２）に結合部品
（７０）が結合したときに、ジョイントブロック（２
０）と結合部品（７０）との界面（７１）の入口となる
部位に、この入口を遮蔽する遮蔽部（２６）が形成され
ていることを特徴としている。

【００２０】これによると、本発明の熱交換器（１）を
結合部品（７０）とともに結合して使用した場合に、ジ
ョイントブロック（２０）と結合部品（７０）との界面
（７１）に異物が侵入し、腐食等の不具合が発生するこ
とを抑止することが可能である。

【００２１】また、請求項６に記載の発明の熱交換器の
製造方法では、熱媒が流通するチューブ（１３）と、こ
のチューブ（１３）の表面に接合された放熱フィン（１
４）とを有するコア部（１１）と、チューブ（１３）と
連通しチューブ（１３）に流入する熱媒の入口となる入
口ジョイント部（２１）と、チューブ（１３）と連通し
チューブ（１３）から流出する熱媒の出口となる出口ジ
ョイント部（２２）とを有するジョイントブロック（２
０）とを備える熱交換器（１）を製造する方法におい
て、ジョイントブロック（２０）には、入口ジョイント
部（２１）および出口ジョイント部（２２）以外に、外
部と連通する空隙部（２５）が形成されており、予熱工
程、ろう付け工程、徐冷工程、冷却工程を順次行なうこ
とにより、チューブ（１３）、放熱フィン（１４）およ
びジョイントブロック（２０）を含む熱交換器（１）の
構成部品相互をろう付けするにあたり、予熱工程におい
ては、ジョイントブロック（２０）をコア部（１１）よ
りも先に昇温させることを特徴としている。

【００２２】これによると、ジョイントブロック（２
０）には空隙部（２５）が形成されているので、ジョイ
ントブロック（２０）は、外形寸法を減少させることな
く、表面積に対する熱容量が小さくなっている。さら
に、予熱工程においては、コア部（１１）よりも昇温し
難いジョイントブロック（２０）を先に昇温させる。

【００２３】したがって、本発明の製造方法によれば、
ジョイントブロック（２０）の強度を大幅に低下させず
に、確実に予熱工程における加熱時間を短くすることが
できる。このようにして、ジョイントブロック（２０）
の強度低下を防止しつつ、熱交換器（１）の生産効率を
向上することが可能となる。

【００２４】また、請求項７に記載の発明の熱交換器の
製造方法のように、予熱工程においては、ジョイントブ
ロック（２０）に高温ガス（２）を吹き付けることによ
り、ジョイントブロック（２０）をコア部（１１）より
も先に昇温させることができる。

【００２５】また、請求項８に記載の発明の熱交換器の
製造方法では、空隙部（２５）は、貫通孔として形成さ
れていることを特徴としている。

【００２６】これによると、予熱工程における加熱を温
風等により行なう場合には、貫通孔（２５）に温風を通
過させることで加熱時間を一層短縮することが可能であ
る。請求項７に記載の発明のように、ジョイントブロッ
ク（２０）に高温ガス（２）を吹き付ける場合には特に
有効である。

【００２７】また、請求項９に記載の発明の熱交換器の
製造方法では、チューブ（１３）、放熱フィン（１４）
およびジョイントブロック（２０）は、アルミニウム材
からなり、チューブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下
であり、放熱フィン（１４）の肉厚が０．１ｍｍ以下で
ある場合に、ジョイントブロック（２０）の表面積に対
する質量の比が０．３ｇ／ｃｍ²以下であることを特徴
としている。

【００２８】このように、アルミニウム材からなるチュ
ーブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下であり、同様に
アルミニウム材からなる放熱フィン（１４）の肉厚が
０．１ｍｍ以下である場合には、ジョイントブロック
（２０）の表面積に対する質量の比が０．３ｇ／ｃｍ²
以下であれば、予熱工程における加熱時間を一層短縮す
ることが可能である。

【００２９】また、請求項１０に記載の発明の熱交換器
の製造方法のように、チューブ（１３）と、ジョイント
ブロック（２０）の入口ジョイント部（２１）および出
口ジョイント部（２２）とは、タンク部（１２）を介し
て連通構造を形成することができる。

【００３０】また、請求項１１に記載の発明の熱交換器
の製造方法では、ジョイントブロック（２０）には、入
口ジョイント部（２１）および出口ジョイント部（２
２）に結合部品（７０）が結合したときに、ジョイント
ブロック（２０）と結合部品（７０）との界面（７１）
の入口となる部位に、この入口を遮蔽する遮蔽部（２
６）が形成されていることを特徴としている。

【００３１】これによると、熱交換器（１）を結合部品
（７０）とともに結合して使用した場合に、ジョイント
ブロック（２０）と結合部品（７０）との界面（７１）
に異物が侵入し、腐食等の不具合が発生することを抑止
することが可能な熱交換器（１）を製造することができ
る。

【００３２】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００３４】（第１の実施形態）図１は、本実施形態に
おける熱交換器であるエバポレータ１の概略構成図であ
り、図２（ａ）は、このエバポレータ１に備えられたジ
ョイントブロック２０の平面図、図２（ｂ）は、ジョイ
ントブロック２０の側面図である。

【００３５】図１に示すように、エバポレータ１は、コ
ア部１１、一対のタンク部１２、上側のタンク部１２の
端部に設けられたジョイントブロック２０等により構成
されている。コア部１１は、熱媒（冷媒）が流通するチ
ューブ１３と、このチューブの表面に接合された放熱フ
ィン１４とを有する。タンク部１２は、チューブ１３と
連通しており、上側のタンク部１２は、後述するジョイ
ントブロック２０の入口ジョイント部２１および出口ジ
ョイント部２２とも連通している。

【００３６】この構成により、このエバポレータ１が周
知の冷凍サイクルに組み込まれたときには、入口ジョイ
ント部２１から流入した熱媒（冷媒）は、タンク部１２
およびチューブ１３により形成された流路を流れ、出口
ジョイント部２２から流出するようになっている。そし
てこのとき、熱媒はコア部１１において外部の空気と熱
交換するようになっている。

【００３７】本実施形態では、チューブ１３は、アルミ
ニウム材からなる多孔偏平チューブであり、その肉厚は
０．１３〜０．４５ｍｍである。一方、放熱フィン１４
は、アルミニウム材からなる薄板材であり、その肉厚
は、０．０４５〜０．１ｍｍである。ちなみに、タンク
部１２もアルミニウム材からなり、その肉厚が０．６〜
１．０ｍｍのものを採用している。

【００３８】ジョイントブロック２０は、図２に示すよ
うに、ベース部２３に、タンク部１２からコア部１１の
チューブ１３に流入する熱媒の入口となる入口ジョイン
ト部２１と、コア部１１のチューブ１３からタンク部１
２を介して流出する熱媒の出口となる出口ジョイント部
２２とを備え、熱媒の流路がベース部２３の厚さ方向
（図２（ｂ）上下方向）に貫通するように形成されてい
る。

【００３９】ベース部２３には、入口ジョイント部２１
が形成された位置と出口ジョイント部２２が形成された
位置との間に、貫通孔内に雌ねじが形成されたねじ部２
４が複数（本例では２つ）設けられている。このねじ部
２４は、ジョイントブロック２０に膨張弁を螺着するた
めのものである。ベース部２３の厚さは、このねじ部２
４に膨張弁をねじ止めしたときの必要強度より、本例で
は約１０ｍｍとしている。

【００４０】また、図２（ａ）に示すように、ベース部
２３には、両ジョイント部２１、２２およびねじ部２４
が形成された部位以外の部分に、複数の（本例では７つ
の）空隙部２５が形成されている。この空隙部２５は、
図３にも図示するように、ベース部２３の厚さ方向に貫
通する孔として形成されている。この空隙部２５を形成
することにより、ベース部２３の外周部および空隙部２
５間の肉厚を約１．５ｍｍとしている。なお、図３は、
図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【００４１】また、図２（ｂ）に示すように、ベース部
２３の側面には、図２（ｂ）中下面側に凹部２３ａが形
成されている。この凹部２３ａは、エバポレータ１の検
査を行なうときに、検査用のカプラを取り付けるための
係止部である。

【００４２】本実施形態では、ジョイントブロック２０
は、アルミニウム材の押し出し成形により空隙部２５等
を有するブロック体を成形した後、両ジョイント部２
１、２２の外周等を切削加工により形成している。押し
出し成形法を採用することで、空隙部２５の形状が複雑
であっても貫通孔として容易に形成することができる。
なお、押し出し成形法以外に冷鍛法等の他の方法を用い
てもかまわない。

【００４３】また、本実施形態では、エバポレータ１を
構成する前述のタンク部１２、チューブ１３、放熱フィ
ン１４およびジョイントブロック２０等には、すべてア
ルミニウム合金番号３００３材を採用し、少なくともろ
う付け箇所となる部位の片方の部材表面に、アルミニウ
ム合金番号４０４５材の一組成のろう材層を形成したも
のを用いている。

【００４４】次に、本実施形態の熱交換器であるエバポ
レータ１の製造方法について説明する。

【００４５】まず、前述したエバポレータ１を構成する
各部材を組み付け、治具等により固定する。そして次
に、この固定された組み付け体を、図４に示すように、
真空熱処理炉５内に配置し、熱線ヒータ６により加熱す
る。予熱工程でろう付け温度まで予熱した後、ろう付け
工程で加熱してろう材を溶融させる。続いて、徐冷工程
でろう材を凝固させた後、冷却工程で常温まで冷却し、
エバポレータ１を得る。なお、図４においては、治具の
図示は省略している。

【００４６】上述の構成および製造方法によれば、膨張
弁の必要なねじ止め強度が得られるベース部２３の厚さ
（ねじ部２４の長さ）を確保したとしても、ベース部２
３に空隙部２５が形成されているので、ジョイントブロ
ック２０の表面積に対する熱容量を小さくすることがで
きる。

【００４７】したがって、予熱工程において、コア部１
１がろう付け温度に達する時間とジョイントブロック２
０がろう付け温度に達する時間との差が小さくすること
ができる。このようにして、ジョイントブロック２０の
強度低下を防止しつつ、エバポレータ１のろう付け時間
を短縮することができ、生産効率を向上することが可能
となる。

【００４８】また、ブロックジョイント２０のベース部
２３には凹部２３ａが形成されている。この凹部２３ａ
は、前述したように、検査時に用いるために形成されて
いるが、エバポレータ１製造時においては、空隙部２５
とともに、ジョイントブロック２０の表面積に対する熱
容量を小さくする部位として機能する。

【００４９】なお、本実施形態のように、チューブ１３
が肉厚０．４５ｍｍ以下のアルミニウム材により形成さ
れ、放熱フィン１４が肉厚０．１ｍｍ以下のアルミニウ
ム材により形成されて、コア部１１の表面積に対する熱
容量が小さい場合には、アルミニウム材により形成され
るジョイントブロックの表面積に対する質量の比は、
０．３ｇ／ｃｍ²以下であることが好ましい。

【００５０】アルミニウム材からなる部材間を、アルミ
ニウム合金番号４０４５材等のろう材によりろう付けす
る場合には、ろう付け時の温度は、ろう材の液相点以上
かつ６００℃以下であることが好ましい。液相点未満で
あるとろう付けが良好に行なわれない。６００℃を超え
るとろう材中の成分（アルミニウム合金番号４０４５材
の場合は特にシリコン）が部材に過度に拡散しエロージ
ョン発生の原因となりやすいという不具合が発生する。

【００５１】ジョイントブロックの表面積に対する質量
の比が０．３ｇ／ｃｍ²以下であれば、加熱によりコア
部の温度が６００℃に達したときに、ブロックジョイン
トの温度はろう材の液相点（本実施形態で用いたアルミ
ニウム合金番号４０４５材の一組成の液相点５８５℃）
以上かつ６００℃以下となる。

【００５２】図５は、本発明者らが行なった評価結果を
示すグラフである。本実施形態の構成のエバポレータ１
の場合、真空熱処理炉５内において加熱を行ない、コア
部１１の温度が６００℃に達したときに、ジョイントブ
ロック２０の温度は約５９３℃であり、すべてのろう付
け箇所において良好なろう付けがなされていることを確
認した。

【００５３】これに対し、ジョイントブロックのみ図１
２に示す従来のものに変更した構成の場合には、コア部
の温度が６００℃に達したときに、ジョイントブロック
１２０の温度は約５８０℃であり、ろう付け箇所の一部
にろう付け不良（主にろう切れと呼ばれるろう付け箇所
にろう材が回りきらない現象）が発生していることを確
認している。

【００５４】なお、本実施形態のジョイントブロック２
０の表面積に対する質量の比は、０．２４ｇ／ｃｍ²で
あり、従来のジョイントブロック１２０の表面積に対す
る質量の比は、０．３４ｇ／ｃｍ²である。

【００５５】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について図に基づいて説明する。

【００５６】本第２の実施形態は、前述の第１の実施形
態と比較して、製造時の加熱方法が異なる。なお、第１
の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつ
け、その説明を省略する。

【００５７】本実施形態の熱交換器は、第１の実施形態
と同一構成のエバポレータ１である。

【００５８】本実施形態のエバポレータ１の製造方法に
ついて説明する。

【００５９】まず、エバポレータ１を構成する各部材を
組み付け、治具等により固定する。このとき、少なくと
もろう付けがなされる部位にはフラックスが塗布され
る。そして次に、この固定された組み付け体を、図６に
示すように、熱処理炉３内に配置し加熱する。予熱工程
でろう付け温度まで予熱した後、ろう付け工程で加熱し
てろう材を溶融させる。続いて、徐冷工程でろう材を凝
固させた後、冷却工程で常温まで冷却し、エバポレータ
１を得る。なお、図６においては、治具の図示は省略し
ている。

【００６０】本実施形態の予熱工程においては、エバポ
レータ１のうち比較的表面積に対し熱容量の大きいタン
ク部１２およびジョイントブロック２０を、タンク部１
２やジョイントブロック２０に比して表面積に対し熱容
量の小さいコア部１１よりも先に昇温させる。

【００６１】タンク部１２やジョイントブロック２０を
先に昇温させる手段としては、予熱工程において、図６
に示すように、タンク部１２やジョイントブロック２０
に高温ガス２を吹き付ける。

【００６２】図６に示すように、熱処理炉３の上面３１
および下面３２には、高温ガス２を噴出する噴出口３３
が配設されている。この噴出口３３からエバポレータ１
のタンク部１２およびジョイントブロック２０に向かっ
て高温ガス２が吹き付けられる。

【００６３】なお、噴出口３３の配設位置は、高温ガス
２をタンク部１２およびジョイントブロック２０に優先
的に吹き付けることができる位置であればよく、熱処理
炉３の上面３１および下面３２に限られるものではな
い。

【００６４】また、高温ガス２は、大気中において燃焼
性ガスを燃焼させたものであってもよいし、窒素ガス等
の不活性ガスを高温にしたものであってもよい。不活性
ガスを用いた場合には、エバポレータ１の表面の酸化を
防止する効果がある。

【００６５】上述の構成および製造方法によれば、タン
ク部１２およびジョイントブロック２０が先に昇温す
る。これに伴ない、輻射、熱風循環、あるいは伝熱（図
６の符号２１）により、コア部１１もタンク部１２やジ
ョイントブロック２０に追従して昇温し、エバポレータ
１全体が均熱される。

【００６６】したがって、第１の実施形態と同様の効果
が得られとともに、エバポレータ１全体の昇温時間が短
縮され、エバポレータ１のろう付け時間を一層短縮する
ことができる。

【００６７】さらに、ジョイントブロック２０の空隙部
２５は貫通孔として形成されているので、本実施形態の
ように高温ガス２を吹き付けてジョイントブロック２０
を加熱する場合には、高温ガス２が空隙部２５を通過す
ることで加熱時間をより一層短縮することが可能であ
る。

【００６８】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
について、図に基づいて説明する。

【００６９】本第３の実施形態は、前述の第１の実施形
態と比較して、ジョイントブロックの構造が異なる。な
お、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符
号をつけ、その説明を省略する。

【００７０】本実施形態の熱交換器は、第１の実施形態
と同一構成のエバポレータ１である。ただし、ジョイン
トブロックの構造が若干異なる。

【００７１】図７（ａ）は、本実施形態のジョイントブ
ロック２２０の平面図、図７（ｂ）は、ジョイントブロ
ック２２０の側面図である。図７に示すように、ジョイ
ントブロック２２０の入口ジョイント部２１および出口
ジョイント部２２の外周側面には、両ジョイント部２
１、２２から張り出すように形成されたフランジ部２６
が全周にわたり設けられている。

【００７２】このフランジ部２６は、後述する結合部品
である膨張弁７０が結合したときに、ジョイントブロッ
ク２２０と膨張弁７０との界面の入口となる部位を覆う
ように形成されている。

【００７３】図８は、ジョイントブロック２２０と膨張
弁７０との結合状態を示す図であり、（ａ）はエバポレ
ータ側から見た図、（ｂ）は側方（図８（ａ）の上方
側）から見た図である。図８（ａ）、（ｂ）では、エバ
ポレータ１のジョイントブロック２２０以外の構成部材
を図示していない。

【００７４】図８に示すように、ジョイントブロック２
２０と膨張弁７０とが結合するときには、ジョイントブ
ロック２２０のベース部２３のジョイント側面と膨張弁
７０の一面とが当接する。これに合わせて、入口ジョイ
ント部２１と出口ジョイント部２２とは、膨張弁７０に
形成された孔内に挿設され、両ジョイント部２１、２２
の外周にジョイントブロック２０と膨張弁７０との界面
７１が形成される。

【００７５】このとき、ジョイントブロック２２０のフ
ランジ部２６は、この界面７１の入口部に当接し、界面
７１の入口を覆うようになっている。

【００７６】なお、エバポレータ１を製造するときに
は、このジョイントブロック２２０を他の構成部材と組
み付け、第１の実施形態と同様にろう付けする。

【００７７】上述の構成および製造方法によれば、第１
の実施形態と同様の効果が得られる。これに加えて、エ
バポレータ１のジョイントブロック２２０に結合部品で
ある膨張弁７０を結合したときには、両者によって形成
される界面７１の入口をフランジ部２６が覆う。エバポ
レータ１が膨張弁７０と結合した状態で使用されるとき
には、外部から界面７１への異物の侵入を抑止すること
が可能である。

【００７８】例えば、本実施形態のエバポレータ１を膨
張弁７０等と組み合わせて冷凍サイクルを形成し、車両
用の空調装置とした場合、車両の走行地域によってはエ
バポレータ１に塩分や排気ガスが溶解した水分が付着す
ることがある。このとき、これらの水分が、前述の界面
７１に侵入すると、この部位において腐食等の不具合が
発生しやすい。

【００７９】本実施形態の構成によれば、このような水
分の侵入を抑止することが可能である。上記例におい
て、塩分や排気ガスが溶解した水分が異物であり、フラ
ンジ部２６は、この異物が界面７１に侵入することを抑
止する遮蔽部である。

【００８０】なお、本実施形態では、ジョイントブロッ
ク２２０に貫通構造の空隙部２５が形成されており、界
面７１近傍に異物が到達しやすい構造なので、このフラ
ンジ部２６による異物の侵入抑止効果は大きい。

【００８１】本実施形態のエバポレータは、第１の実施
形態と同様な方法により製造したが、第２の実施形態と
同様な方法により製造するものであってもよい。

【００８２】（他の実施形態）上記各実施形態におい
て、ジョイントブロック２０もしくはジョイントブロッ
ク２２０は、１つの部材により構成していたが、複数の
部材により構成されるものであってもよい。例えば、図
９に断面構造を示すように、入口ジョイント部２１、出
口ジョイント部２２およびベース部２３を別部材により
形成し、ろう付けを行なう前に、これらを組み合わせ
て、かしめ加工等により一体化するものであってもよ
い。

【００８３】また、ジョイントブロックの空隙部２５の
数や形状は、上記各実施形態において図示したものに限
定されるものではない。例えば、図１０や図１１に図示
するような構造であってもよい。また、空隙部２５は貫
通孔に限定されるものではない。外部と連通するもので
あれば、ジョイントブロックの要求強度や製造方法等に
よっては、有底構造の空隙部であってもよい。

【００８４】また、上記各実施形態において、ジョイン
トブロック等のエバポレータ１の各構成部材はアルミニ
ウム合金番号３００３材により形成され、ろう材として
はアルミニウム合金番号４０４５材を採用したが、ろう
付けが可能なアルミニウム材とろう材の組み合わせであ
れば、これに限定されるものではない。

【００８５】アルミニウム材は、組成が若干異なったと
しても、比重や比熱が大きく異なることがないので、本
発明によれば、上記各実施形態と同様な効果が得られ
る。

【００８６】また、各構成部材は、アルミニウム材以外
の金属（例えば銅合金等）であっても、ろう付けにより
熱交換器を構成するのであれば、本発明の構造や製造方
法によりジョイントブロックの強度確保とろう付け時間
を短縮が可能である。

【００８７】また、上記各実施形態において、エバポレ
ータ１はコア部１１の両端に別部材による一対のタンク
部１２を備える構造であったが、チューブの一部により
タンク部が形成される所謂ドロンカップタイプのエバポ
レータであってもよい。

【００８８】また、上記各実施形態において、熱交換器
はエバポレータであったが、本発明は、例えば、ヒー
タ、ラジエータ、コンデンサ（凝縮器）等の他の熱交換
器にも適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における熱交換器であ
るエバポレータの概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるエバポレータ
に備えられたジョイントブロックを示す図であり、
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図である。

【図３】図２（ａ）に示すジョイントブロックのＡ−Ａ
断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態におけるエバポレータ
の加熱方法を示す説明図である。

【図５】本発明者らが行なった第１の実施形態における
エバポレータろう付け時の温度測定結果を示すグラフで
ある。

【図６】本発明の第２の実施形態におけるエバポレータ
の加熱方法を示す説明図である。

【図７】本発明の第３の実施形態におけるエバポレータ
に備えられたジョイントブロックを示す図であり、
（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図である。

【図８】本発明の第３の実施形態におけるジョイントブ
ロックと膨張弁との結合状態を示す図であり、（ａ）
は、エバポレータ側から見た図、（ｂ）は、側方から見
た図である。

【図９】他の実施形態におけるジョイントブロックの断
面図である。

【図１０】他の実施形態におけるジョイントブロックの
平面図である。

【図１１】他の実施形態におけるジョイントブロックの
平面図である。

【図１２】従来のエバポレータに備えられたジョイント
ブロックを示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）
は、側面図である。

【符号の説明】

１エバポレータ（熱交換器）２高温ガス１１コア部１２タンク部１３チューブ１４放熱フィン２０、２２０ジョイントブロック２１入口ジョイント部２２出口ジョイント部２３ベース部２５空隙部２６フランジ部（遮蔽部）７０膨張弁（結合部品）７１界面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２３Ｋ 103:10 Ｂ２３Ｋ 103:10 (72)発明者廣瀬敬幸愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者鳥越栄一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱媒が流通するチューブ（１３）と、こ
のチューブ（１３）の表面に接合された放熱フィン（１
４）とを有するコア部（１１）と、前記チューブ（１３）と連通し前記チューブ（１３）に
流入する前記熱媒の入口となる入口ジョイント部（２
１）と、前記チューブ（１３）と連通し前記チューブ
（１３）から流出する前記熱媒の出口となる出口ジョイ
ント部（２２）とを有するジョイントブロック（２０）
とを備える熱交換器（１）において、前記ジョイントブロック（２０）には、前記入口ジョイ
ント部（２１）および前記出口ジョイント部（２２）以
外に、外部と連通する空隙部（２５）が形成されている
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】前記空隙部（２５）は、貫通孔として形
成されてい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】前記チューブ（１３）、前記放熱フィン
（１４）および前記ジョイントブロック（２０）は、ア
ルミニウム材からなり、前記チューブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下であ
り、前記放熱フィン（１４）の肉厚が０．１ｍｍ以下で
ある場合に、前記ジョイントブロック（２０）の表面積
に対する質量の比が０．３ｇ／ｃｍ²以下であることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】前記チューブ（１３）と、前記ジョイン
トブロック（２０）の前記入口ジョイント部（２１）お
よび前記出口ジョイント部（２２）とは、タンク部（１
２）を介して連通していることを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】前記ジョイントブロック（２０）には、
前記入口ジョイント部（２１）および前記出口ジョイン
ト部（２２）に結合部品（７０）が結合したときに、前
記ジョイントブロック（２０）と前記結合部品（７０）
との界面（７１）の入口となる部位に、前記入口を遮蔽
する遮蔽部（２６）が形成されていることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の熱交換
器。
【請求項６】熱媒が流通するチューブ（１３）と、こ
のチューブ（１３）の表面に接合された放熱フィン（１
４）とを有するコア部（１１）と、前記チューブ（１３）と連通し前記チューブ（１３）に
流入する前記熱媒の入口となる入口ジョイント部（２
１）と、前記チューブ（１３）と連通し前記チューブ
（１３）から流出する前記熱媒の出口となる出口ジョイ
ント部（２２）とを有するジョイントブロック（２０）
とを備える熱交換器（１）を製造する方法において、前記ジョイントブロック（２０）には、前記入口ジョイ
ント部（２１）および前記出口ジョイント部（２２）以
外に、外部と連通する空隙部（２５）が形成されてお
り、予熱工程、ろう付け工程、徐冷工程、冷却工程を順次行
なうことにより、前記チューブ（１３）、前記放熱フィ
ン（１４）および前記ジョイントブロック（２０）を含
む前記熱交換器（１）の構成部品相互をろう付けするに
あたり、前記予熱工程においては、前記ジョイントブロック（２
０）を前記コア部（１１）よりも先に昇温させることを
特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項７】前記予熱工程においては、前記ジョイン
トブロック（２０）に高温ガス（２）を吹き付けること
を特徴とする請求項６に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】前記空隙部（２５）は、貫通孔として形
成されていることを特徴とする請求項６または請求項７
に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】前記チューブ（１３）、前記放熱フィン
（１４）および前記ジョイントブロック（２０）は、ア
ルミニウム材からなり、前記チューブ（１３）の肉厚が０．４５ｍｍ以下であ
り、前記放熱フィン（１４）の肉厚が０．１ｍｍ以下で
ある場合に、前記ジョイントブロック（２０）の表面積
に対する質量の比が０．３ｇ／ｃｍ²以下であることを
特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１つに記
載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】前記チューブ（１３）と、前記ジョイ
ントブロック（２０）の前記入口ジョイント部（２１）
および前記出口ジョイント部（２２）とは、タンク部
（１２）を介して連通構造が形成されることを特徴とす
る請求項６ないし請求項９のいずれか１つに記載の熱交
換器の製造方法。
【請求項１１】前記ジョイントブロック（２０）に
は、前記入口ジョイント部（２１）および前記出口ジョ
イント部（２２）に結合部品（７０）が結合したとき
に、前記ジョイントブロック（２０）と前記結合部品
（７０）との界面（７１）の入口となる部位に、前記入
口を遮蔽する遮蔽部（２６）が形成されていることを特
徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１つに記
載の熱交換器の製造方法。