JP2005207614A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロー付け時のロー材の流動を抑制する。
【解決手段】 ヘッダタンク７、９を、チューブ５端部を挿入するチューブ挿入口３３を備える第１部材２１と、チューブ挿入口３３を備えない第２部材２３とに、分割した。第１部材２１を、ロー材層を備えないコア材２１ａによりなるものとした。そしてこの第１部材２１を、ロー付け時において、第１部材２１に接合される他の部材（チューブ、第２部材２３、閉塞部材２５、仕切部材２７場合によってはアウターフィン３およびサイドプレート１１なども含む）との接合面間のみにおいてロー材と接触するようにした。これにより、コア材からなる第１部材２１によってチューブ５のロー材層とヘッダタンク７、９のロー材層とが分断される。そのため、第１部材２１がロー材流動遮断部として機能し、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、９のロー材が奪われてしまうことがない。
【選択図】 図３

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、パイプ内の長手方向に延びる通路を区切る仕切板と、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み孔が複数多段に備えている。

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て接合することで、一体的に固定するものである。このため、熱交換器を構成する部材は、外周面にロー材層を備える。

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。
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、熱交換器全体でロー材の流動がある。

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とヘッダタンクにおける接合面積では、熱交換器コア部における総接合面積のほうがかなり広い。ロー付け時には毛細管現象により、接合面に周辺のロー材が流れ込んでくる。そのため、ロー付け時には、毛細管現象により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記載の発明は、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、互いに組み合わされる第１部材および第２部材を備え、前記第１部材は、前記チューブを備え、前記第２部材は、前記チューブ挿入口を備えず、前記第１部材は、外周面および内周面にロー材層を備えないコア材により形成され、記第１部材は、ロー付け時において、この第１部材に接合される他の部材との接合面間のみにおいてロー材と接触していることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、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、互いに組み合わされる第１部材および第２部材を備え、前記第１部材は、前記チューブの開口端部を挿入するチューブ挿入口を備え、前記第２部材は、前記チューブ挿入口を備えず、前記第１部材は、外周面および内周面にロー材層を備えないコア材により形成され、前記第２部材は、コア材の内周面または外周面のいずれかのうち前記第１部材との接合部分を有する面の全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の熱交換器であって、前記ヘッダタンクは、その長手方向に沿って分割されって組み合わされるとともにこの組合方向に向けてそれぞれ開口を備える箱形の前記第１部材および前記第２部材からなることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２に記載の熱交換器であって、前記ヘッダタンクは、その長手方向に沿って分割された前記第１部材および前記第２部材を前記チューブの長手方向に沿って組み合わせたパイプと、このパイプの両開口端部を閉塞する閉塞部材と、からなり、
前記閉塞部材は、コア材の両面のうち少なくとも一方の面の全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の熱交換器であって、 前記ヘッダタンクは、内部を長手方向に区画する仕切部材を備え、前記仕切部材は、コア材の両面のうち少なくとも一方の面の全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項２〜５の何れか１項に記載の熱交換器であって、前記第１部材を前記第２部材よりも幅広に形成しておき、前記第１部材の内周面に第２部材の外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合する構造であって、前記第２部材は、コア材の外面全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の熱交換器であって、前記第２部材を前記第１部材よりも幅広に形成しておき、前記第２部材の内周面に前記第１部材に外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合する構造であって、前記第２部材は、コア材の内周面全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７に記載の熱交換器であって、前記第２部材は、コア材の内周面全体および外周面全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項２〜８記載の熱交換器であって、前記チューブは、チューブ外周面全体にロー材層を備えることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項２〜９の何れか１項記載の熱交換器であって、前記チューブは、二枚の金属薄板を最中合わせに接合したものであり、前記二枚の金属薄板同士の接合部は、チューブの長手方向に沿って設けられることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項２〜９の何れか１項記載の熱交換器であって、前記チューブは、一枚の金属薄板の長手方向に沿う中心線に沿って折り返し、折り返し端部同士を接合したものであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１部材は、外周面および内周面にロー材層を備えないコア材により形成され、ロー付け時において、第１部材はこの第１部材に接合される他の部材との接合面間のみにおいてロー材と接触しているため、第１部材において、チューブとヘッダタンクとの間のロー材層が分断される。通常は、接触するロー材層を通じて溶解したロー材が流動することとなるが、第１部材においてチューブとヘッダタンクとの間のロー材層が分断されるので、熱交換器コア部とヘッダタンクとの間に生じるロー材のやり取りが無くなる。これにより、毛細管部分が極めて多い熱交換器コア部に、ヘッダタンクのロー材が奪われて局所的にロー材が足りなくなることが防止される。

なお、この請求項１の発明にあっては、第１部材とこの第１部材と接合されるその他の部材（第２部材、閉塞部材、仕切部材、チューブなど）のいずれか一方に、ロー付け前に、第１部材とその他の部材との接合部分にロー材層を塗布した構造も含まれるものとする。また、この請求項１記載の発明にあっては、第１部材に対してアウターフィンやサイドプレートなどが接触していても必ずしも接合の必要がない場合は、第１部材とアウターフィンとの接触面間や第１部材とサイドプレートとの接触面間にはロー材が無くてもよい。

請求項２記載の発明によれば、第２部材は、コア材の内周面または外周面のいずれかのうち第１部材との接合部分を有する面の全体にロー材層を備えるため、請求項１記載の発明の効果に加え、第１部材と第２部材との接合部分に予めロー材層を塗布する必要がない。そのため、熱交換器の製造工程が簡素化する。

請求項３記載の発明によれば、ヘッダタンクは閉塞部材を備えないタイプにおいて、請求項２の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項４記載の発明によれば、ヘッダタンクはパイプの両開口端部を閉塞する閉塞部材を備えるタイプにおいて、閉塞部材は、コア材の両面のうち少なくとも一方の面の全体にロー材層を備えるため、閉塞部材と第１部材との接合部分に予めロー材層を塗布する必要がないため、熱交換器の製造工程が簡素化する。

請求項５記載の発明によれば、請求項３または請求項４に記載の発明の効果に加え、ヘッダタンクの内部に仕切部材を備えるタイプにおいて、仕切部材は、コア材の両面の少なくとも一方の面の全体にロー材層を備えるため、仕切部材と第１部材との接合部分に予めロー材層を塗布する必要がないため、熱交換器の製造工程が簡素化する。

請求項６記載の発明によれば、請求項２〜５の何れか１項に記載の発明の効果に加え、第１部材の内周面に第２部材の外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合するタイプにおいて、第２部材は、コア材の外面全体にロー材層を備えるため、ロー材を塗布しなくとも第１部材と第２部材とを接合できるため、作業性が良い。また、第２部材の外周面に接続する配管コネクタやリキッドタンクなどにロー材層を設けなくとも良いため、さらに作業性良い。

請求項７記載の発明によれば、請求項２〜５の何れか１項に記載の発明の効果に加え、第２部材の内周面に第１部材に外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合するタイプにおいて、第２部材はコア材の内周面全体にロー材層を備えるるため、ロー材を塗布しなくとも第１部材と第２部材とを接合できるため、作業性が良い。

請求項８記載の発明によれば、請求項７に記載の発明の効果に加え、第２部材は、コア材の内周面全体および外周面全体にロー材層を備えるため、第２部材の外周面に接続する配管コネクタやリキッドタンクなどにロー材層を設けなくとも良いため、さらに作業性良い。

請求項９記載の発明によれば、請求項２〜８記載の熱交換器であって、チューブは、チューブ外周面全体にロー材層を備えるため、チューブとタンク挿入口との接合部位にロー材層を塗布しなくても良いため、熱交換器の製造工程が簡素化する。また、チューブとアウターフィンとの接合部位にロー材を塗布しなくても良いため、さらに熱交換器の製造工程が簡素化する。なお、アウターフィンは、コア材の両面にロー材層が有ってもよく無くてもよい。

なお、この請求項９では、チューブは、予めチューブ外周面がロー材とあるように、チューブ長手方向に向けて押し出し成形して製造されるものであってもよいが、請求項１０および請求項１１の発明のような構造であると、第１部材のロー材流動遮断作用が効果的にとなる。

請求項１０記載の発明によれば、請求項２〜９の何れか１項記載の発明の効果に加え、チューブがその長手方向に沿って接合部を備える構造であるため、第１部材によるロー材流動遮断作用がより効果的となる。これは、チューブがその長手方向に沿って接合部を備える構造では、もしロー材流動遮断部が無いと、
ヘッダタンクのロー材が、毛細管現象によりチューブの接合部にさらに吸い取られてしまうことに起因する。

請求項１１記載の発明によれば、請求項２〜９の何れか１項記載の発明の効果に加え、チューブはその長手方向に沿って接合部を備える構造であるため、請求項１０の発明の効果と同様に、第１部材によるロー材流動遮断作用がより効果的となる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

第１実施形態：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の表裏両面にロー材層を備えてないもので、コ字状の第１部材２１の外周面および内周面にロー材層を備えない。

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、このロー材層２３ｃはコ字状の第２部材２３の外周面側にある。

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内表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の内表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の外表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の両端部の外表面とヘッダタンク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、この実施形態の熱交換器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」
ヘッダタンク７、９の第１部材２１は、その素材が外周面および内周面にロー材層を備えないコア材２１ａにより形成されるものであることに加えて、上述のような構成により、ロー付け時において、第１部材２１はこの第１部材２１に接合されるその他の部材（チューブ５および第２部材２３および閉塞部材２５および仕切部材２７）との接合面間のみにおいてロー材と接触することとなる。

そのため、この実施形態の熱交換器１では、ロー材層を備えない第１部材２１によって、チューブ５のロー材層５ｃとヘッダタンク７と、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および仕切部材２７のロー材層２７ｂ、２７ｃ）と、が分断される。一般に互いに接触するロー材層を通じて溶解したロー材が流動するが、この第１実施形態では、上述のようにチューブ５のロー材層５ｃとヘッダタンク７とロー材層とが分断されるので、熱交換器コア部１Ａとヘッダタンク７、９との間のロー材のやり取りが無くなる。これにより、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、９のロー材が奪われて、ヘッダタンク７、９のロー材が不足することがない。

「効果」
以下、この第１実施形態の効果をまとめる。

第１に、この第１実施形態によれば、ロー材層を備えない第１部材２１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および仕切部材２７のロー材層２７ｂ、２７ｃ）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。

第２に、この第１実施形態によれば、第２部材２３の素材は、コア材２３ａの内周面または外周面のいずれかのうち前記第１部材２１との接合部分を有する面（この例では外周面）の全体にロー材層２３ｃが一体形成されたものであるため、後述する図１０のように第１部材２１と第２部材２３との接合部分に予めロー材Ｘを塗布する必要がない。そのため、熱交換器１の製造工程が簡素化する。

第３に、この第１実施形態によれば、ヘッダタンク７、９がパイプ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とを備えるタイプにおいて、閉塞部材２５、２５の素材は、コア材２５ａの両面の全体にロー材層２５ｂ、２５ｃが一体形成されたものであるため、閉塞部材２５と第１部材２１および第２部材２３との接合部分に予めロー材層を塗布する必要がない。そのため、熱交換器１の製造工程が簡素化する。

第４に、この第１実施形態によれば、ヘッダタンク７、９の内部に仕切部材２７を備えるタイプにおいて、仕切部材２７の素材はコア材２７ａの両面の全体にロー材層２７ｂ、２７ｃが一体形成されたものであるため、仕切部材２７と第１部材２１および第２部材２３との接合部分に予めロー材層を塗布する必要がない。そのため、熱交換器１の製造工程が簡素化する。

第５に、この第１実施形態によれば、第１部材２１を第２部材２３よりも幅広に形成しておき、第１部材２１の内周面に第２部材２３の外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合するタイプであり、記第２部材２３の素材は、コア材２３ａの外面全体にロー材層２３ｃが一体形成されたものであるため、後述する図１０の第３実施形態のようにロー付け前に、第１部材２１と第２部材２３との接合面にロー材Ｘを塗布しなくとも第１部材２１と第２部材２３とを接合できる。そのため、熱交換器１の製造工程が簡素化する（第１の効果と同様）。しかも、第２部材２３の外周面に接続するコネクタ１５（１７）やリキッドタンクなどにロー材層を設けなくとも良いため、さらに熱交換器１の製造工程が簡素化する。

第６に、この第１実施形態によれば、チューブ５の素材は、チューブ５外周面全体にロー材層５ｃが一体形成されたものであるため、チューブ５とチューブ挿入口３３との接合部位にロー材を塗布しなくても良い。そのため、熱交換器１の製造工程が簡素化する。また、チューブ５とアウターフィン３との接合部位にロー材を塗布しなくても良いため、さらに熱交換器１の製造工程が簡素化する。なお、本発明ではアウターフィン３の素材は、コア材の両面にロー材層を一体形成して有ってもよく無くてもよい。

第７に、この第１実施形態の熱交換器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（ロー材層を備えない第１部材２１）がないと、チューブ５がその長手方向に沿って接合部４７、４７を備える構造では、ヘッダタンク７、９のロー材が毛細管現象によりさらにチューブ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７（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実施形態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７（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７（ａ）のチューブ５０は、コア材５０ａの外表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実施形態のチューブ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実施形態のチューブ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７（ｂ）のチューブ６０は、コア材６０ａの外表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７（ｃ）のチューブ７０は、外表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７（ａ）のチューブ５０および図７（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７（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１６は、チューブのその他の変形例である。この図１６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、その他の実施形態を説明する。

「第２実施形態」
図８および図９は、第２実施形態の熱交換器１である。この第２実施形態の熱交換器１は、ヘッダタンク７、９の閉塞部材２５および仕切部材２７の支持構造が第１実施形態と異なっている。この第２実施形態では、第１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）に追加した点で第１実施形態異なっている。

この第２実施形態によれば、第１部材２１に孔９１をあけた構造であっても、第１部材２１のコア材２１ａの内外周面にそれぞれロー材層を備えないため、第１実施形態と同様に、第１部材２１によるロー材流動遮断機能は得られる。

「第３実施形態」
図１０は第３実施形態を示す。この図１０の第３実施形態は、第２部材１００の外表面の全体にロー材層が一体形成されておらず、第２部材１００外表面がコア材１００ａとなっている点で第１実施形態と異なっている。そして、第１部材２１と第２部材１００とのロー付け接合を確保するため、ロー付け前に、第１部材２１と第２部材１００との接合面にロー材Ｘを塗布している。この場合、ロー付け前に塗布されるロー材Ｘは、第１部材２１に塗布してもよいし、第２部材１００に塗布してもよい。

この第３嫉視形態によれば、第１実施形態と同様に、内外周面にロー材層を備えない素材によりなる第１部材２１により、ロー材流動遮断機能が得られる。

「第４実施形態」
図１１はこの発明の第４実施形態を示す。

この図１１の第４実施形態では、ヘッダタンク７、９は第２部材１１０を第１部材２１よりも幅広に形成しておき、第２部材１１０の内周面に第１部材２１に外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合する点で、第３実施形態と異なる。なお、第２部材１１０はコア材からなり、ロー付け前に第１部材２１と第２部材１１０との接合面にロー材Ｘを塗布している点で第３実施形態と同様である。この場合も、ロー付け前に塗布されるロー材Ｘは、第１部材２１に塗布してもよいし、第２部材１１０に塗布してもよい。

この第４実施形態によれば、第１〜３実施形態と同様に、内外周面にロー材層を備えない素材によりなる第１部材２１により、ロー材流動遮断機能が得られる。

「第５実施形態」
図１２はこの発明の第５実施形態を示す。この第５実施形態では、第２部材１２０の素材はコア材１２０ａの内周面全体にロー材層１２０ｂが一体形成されたものである点で、第４実施形態と異なる。

この第５実施形態によれば、第４実施形態のようにロー付け前に第１部材２１と第２部材１１０との接合面にロー材Ｘを塗布しなくとも、第１部材２１と第２部材１２０とを接合できる。これにより、第４実施形態に比べて熱交換器１の製造工程が簡素化する。

「第６実施形態」
図１３はこの発明の第６実施形態を示す。この第６実施形態では、第２部材１３０の素材は、コア材１３０ａの内周面全体および外周面全体にロー材層１３０ｂ、１３０ｃが一体形成された点で第５実施実施形態と異なる。

この第６実施形態によれば、第５実施形態の効果に加え、第２部材１３０の外周面に接続するコネクタ１５（１７）などにロー材を塗布または溶射しなくても良いため、さらに熱交換器１の製造工程が簡素化する。

「第７〜８実施形態」
なお、本発明にあっては、第１部材の素材が内外周面にそれぞれロー材層が一体形成されていないコア材からなるものであれば、例えば図１４の第７実施形態（図１５の第８実施形態）に示すように、ヘッダタンク１４０（ヘッダタンク１５０）の第１部材１４１（第１部材１５１）と第２部材１４２（第２部材１５２）に閉塞部材が一体に形成されるものであってもよい。つまり、ヘッダタンク１４０（ヘッダタンク１５０）は、その長手方向に沿って分割されチューブ５の長手方向に沿って組み合わされるとともにこの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（第１部材１５１）および第２部材１４２（第２部材１５２）からなるタイプとしてもよい。

以上要するに、本発明よれば、表裏面にロー材を備えないコア材からなる第１部材によってチューブのロー材層とヘッダタンクのロー材層とが分断される。つまり、ロー材層を備えない第１部材がロー材流動遮断部として機能する。そのため、毛細管部分が極めて多い熱交換器コア部側にヘッダタンクのロー材が奪われて、ヘッダタンクのロー材が足りなくなることがない。結果、ヘッダタンクとヘッダタンクに接合される部品（コネクタなど）の接続安定性が良好となる。また、熱交換器コア部のチューブおよびアウターフィンに余分なロー材が蓄積しない。

図１は本発明の第１実施形態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はチューブの変形例を示す図。 図８は本発明の第２実施形態の熱交換器のヘッダタンク周辺の分解斜視図。 図９は第２実施形態のヘッダタンクの、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実施形態の熱交換器のヘッダタンクの横断面図。 図１１は第４実施形態の熱交換器のヘッダタンクの横断面図。 図１２は第５実施形態の熱交換器のヘッダタンクの横断面図。 図１３は第６実施形態の熱交換器のヘッダタンクの横断面図。 図１４は第７実施形態の熱交換器のヘッダタンクの部分斜視図であって、図１４ａはヘッダタンクの組立前、図１４ｂはヘッダタンクの組立後を示す。 図１５は第８実施形態の熱交換器のヘッダタンクの部分斜視図であって、図１５ａはヘッダタンクの組立前、図１５ｂはヘッダタンクの組立後を示す。 図１６はチューブの変形例を示す図。

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）
５ａ…コア材
５ｃ…ロー材層
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
２３…第２部材
２３ａ…コア材
２３ｃ…ロー材層
２５…閉塞部材
２５ａ…コア材
２５ｂ、２５ｃ…ロー材層
２７…仕切部材
２７ａ…コア材
２７ｂ、２７ｃ…ロー材層
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
８１、８２…接合部
１００…第２部材
１００ａ…コア材
Ｘ…ロー材
１１０…第２部材
Ｘ…ロー材
１２０…第２部材
１２０ａ…コア材
１２０ｂ…ロー材層
１３０…第２部材
１３０ａ…コア材
１３０ｂ、１３０ｃ…ロー材層
１４０…ヘッダタンク
１４１…第１部材
１４２…第２部材
１５０…ヘッダタンク
１５１…第１部材
１５２…第２部材

Claims (11)

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（５）（５０）（６０）（７０）（８０）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）（１５０）と、を備えた熱交換器（１）において、
   前記ヘッダタンク（７、９）（１４０）（１５０）は、互いに組み合わされる第１部材（２１）（１４１）（１５１）および第２部材（２３）（１００）（１１０）（１２０）（１３０）（１４２）（１５２）を備え、
   前記第１部材（２１）（１４１）（１５１）は、前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）の開口端部を挿入するチューブ挿入口（３３）を備え、
   前記第２部材（２３）（１２０）（１３０）（１４２）（１５２）は、前記チューブ挿入口（３３）を備えず、
   前記第１部材（２１）は、外周面および内周面にロー材層を備えないコア材（２１ａ）により形成され、
   前記第１部材（２１）は、ロー付け時において、この第１部材（２１）に接合される他の部材（５、２５、２７、２３または１００または１１０または１２０または１３０または１４２または１５２）との接合面間のみにおいてロー材と接触していることを特徴とする熱交換器（１）。
2. 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（５）（５０）（６０）（７０）（８０）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、１４０）（１５０、１５０）と、を備えた熱交換器（１）において、
   前記ヘッダタンク（７、９）（１４０）（１５０）は、互いに組み合わされる第１部材（２１）（１４１）（１５１）および第２部材（２３）（１２０）（１３０）（１４２）（１５２）を備え、
   前記第１部材（２１）（１４１）（１５１）は、前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）の開口端部を挿入するチューブ挿入口（３３）を備え、前記第２部材（２３）（１２０）（１３０）（１４２）（１５２）は、前記チューブ挿入口（３３）を備えず、
   前記第１部材（２１）（１４１）（１５１）は、外周面および内周面にロー材層を備えないコア材（２１ａ）により形成され、
   前記第２部材（２３）（１２０）（１３０）（１４２）（１５２）は、コア材（２３ａ）（１２０ａ）（１３０ａ）の内周面または外周面のいずれかのうち前記第１部材（２１）との接合部分を有する面の全体にロー材層（２３ｃ）（１２０ｃ）（１３０ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
3. 請求項２に記載の熱交換器（１）であって、
   前記ヘッダタンク（１４０）（１５０）は、その長手方向に沿って分割され前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）の長手方向に沿って組み合わされるとともにこの組合方向に向けてそれぞれ開口を備える箱形の前記第１部材（１４１）（１５１）および前記第２部材（１４２）（１５２）からなることを特徴とする熱交換器（１）。
4. 請求項２に記載の熱交換器（１）であって、
   前記ヘッダタンク（７、９）は、その長手方向に沿って分割された前記第１部材（２１）および前記第２部材（２３）（１２０）（１３０）を前記チューブの長手方向に沿って組み合わせたパイプ（１９）と、このパイプ（１９）の両開口端部を閉塞する閉塞部材（２５、２５）と、からなり、
   前記閉塞部材（２５、２５）は、コア材（２５ａ）の両面のうち少なくとも一方の面の全体にロー材層（２５ｂ、２５ｃ）を備え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に記載の熱交換器（１）であって、
   前記ヘッダタンク（７、９）は、内部を長手方向に区画する仕切部材（２７）を備え、
   前記仕切部材（２７）は、コア材（２７ａ）の両面のうち少なくとも一方の面の全体にロー材層（２７ｂ、２７ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
6. 請求項２〜５の何れか１項に記載の熱交換器（１）であって、
   前記第１部材（２１）（１４１）を前記第２部材（２３）（１００）（１４２）よりも幅広に形成しておき、前記第１部材（２１）（１４１）の内周面に第２部材（２３）（１００）（１４２）の外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合する構造であって、
   前記第２部材（２３）は、コア材（２３ａ）の外面全体にロー材層（２３ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
7. 請求項１〜５の何れか１項に記載の熱交換器（１）であって、
   前記第２部材（１１０）（１２０）（１３０）（１５２）を前記第１部材（２１）（１５１）よりも幅広に形成しておき、前記第２部材（１１０）（１２０）（１３０）（１５２）の内周面に前記第１部材（２１）（１５１）に外周面を嵌め入れた状態でロー付け接合する構造であって、
   前記第２部材（１２０）（１３０）は、コア材（１２０ａ）（１３０ａ）の内周面全体にロー材層（１２０ｂ）（１３０ｂ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
8. 請求項７に記載の熱交換器（１）であって、
   前記第２部材（１３０）は、コア材（１３０ａ）の内周面全体および外周面全体にロー材層（１３０ｂ、１３０ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
9. 請求項２〜８記載の熱交換器（１）であって、
   前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）（８０）は、チューブ外周面全体にロー材層（５ｃ）（５０ｃ）（６０ｃ）（７０ｃ）（８０ｃ）を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
10. 請求項２〜９の何れか１項記載の熱交換器（１）であって、
    前記チューブ（８０）は、二枚の金属薄板（８０Ａ、８０Ｂ）を最中合わせに接合したものであり、
    前記二枚の金属薄板（８０Ａ、８０Ｂ）同士の接合部（８１、８２）は、チューブ（８０）の長手方向に沿って設けられることを特徴とする熱交換器（１）。
11. 請求項２〜９の何れか１項記載の熱交換器（１）であって、
    前記チューブ（５）（５０）（６０）（７０）は、一枚の金属薄板の長手方向に沿う中心線に沿って折り返し、折り返し端部（４７、４７）（５１、５２）（６１、６１）（７１、７１）同士を接合したものであることを特徴とする熱交換器（１）。
    

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