JP2007170805A - ろう接構造体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期組付け時の部材間の隙間を厳しく設定することなく、良好なろう接状態の得られるろう接構造体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】凹部あるいは挿入孔１２１ａを有する第１部材１２１と、凹部あるいは挿入孔１２１ａに組付けられる第２部材１１１とを有し、第１、第２部材１２１、１１１間が銅ろう付けされて成るろう接構造体において、第１部材１２１の熱膨張率を、第２部材１１１の熱膨張率よりも小さくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば熱交換器のチューブとヘッダタンクとのろう接部に用いて好適な、ろう接構造体およびその製造方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、複数積層されるチューブの長手方向端部にヘッダタンクが接合されて成る熱交換器が知られている。ここでは、ヘッダタンクはタンク本体部とヘッダプレートとから構成されており、ヘッダプレートに設けられたチューブ孔にチューブの長手方向端部が嵌合され、当接部同士がろう付されて、チューブとヘッダタンク（ヘッダプレート）とが接合されるようになっている。尚、チューブおよびヘッダタンクはアルミニウム製となっている。
特開２００２−２８６３９５号公報

上記のような部品（チューブとヘッダプレート）間のろう付け性の良し悪しは、部品間の隙間に毛細管効果によってろう材がいかにうまく入り込むかによって定まる。この毛細管効果は、数式１、図７に示すように、一般的にろう材の密度ρと、部品間の隙間ｄとに反比例することが知られている。

（数１）
ｈ＝２γ／ｄρｇ
ただし、ｈ＝毛細管上昇高さ
γ＝ろう材の表面張力
ｄ＝部品間の隙間
ρ＝ろう材の密度
ｇ＝重力加速度 である。

よって、ろう付け性を向上させるには、隙間をできるだけ小さく設定することが求められる。加えて、熱交換器の材料として、より密度の高い材料（例えばアルミニウム系に対して銅系）を選定すると、ろう材の密度が大きくなる分、隙間の設定条件としては更に小さいものが要求されることになる。

しかしながら、隙間を小さくするということは、基本的な各部品の寸法精度を高めることに繋がり、現実の部品加工精度等を考えると自ずと限度が生ずる。また通常、隙間を小さくするために、例えばチューブをヘッダプレートに組付けた後にチューブを拡管するといった手法もあるが、部品自体の弾性係数が高いもの（例えば上記のようにアルミニウム系に対して銅系）においては、塑性変形しにくく、スプリングバックを伴い、隙間の縮小が難しい場合がある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、初期組付け時の部材間の隙間を厳しく設定することなく、良好なろう接状態の得られるろう接構造体およびその製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）を有する第１部材（１２１、１１１Ａ）と、凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）に組付けられる第２部材（１１１、１１１Ｂ）とを有し、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間が銅ろう付けされて成るろう接構造体において、第１部材（１２１、１１１Ａ）の熱膨張率は、第２部材（１１１、１１１Ｂ）の熱膨張率よりも小さく設定されたことを特徴としている。

これにより、初期段階における両部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間の隙間を厳しく設定しなくとも、両部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）の熱膨張率差によって、ろう接時に相対的に第２部材（１１１、１１１Ｂ）は第１部材（１２１、１１１Ａ）側に近接するので、両部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間の隙間を小さくすることができ、ろう接性を向上させることができる。

請求項１に記載の発明において、請求項２に記載の発明では、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、異種材から成り、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）のうち、一方の部材（１２１、１１１Ａ）の表面には、被覆ができて且つ銅ろう材の拡散を伴って他方の部材（１１１、１１１Ｂ）とろう付けができる部材が予め被覆されたことを特徴としている。

これにより、第１部材（１２１、１１１Ａ）と第２部材（１１１、１１１Ｂ）との熱膨張率に差を持たせる際の材料選定の自由度を大きくすることができる。そして、他方の部材（１１１、１１１Ｂ）とろう付けができる部材を用いることで、両部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）を容易にろう接できる。

請求項２に記載の発明において、請求項３に記載の発明のように、予め被覆される部材は、銅あるいはニッケルを用いて好適である。

請求項１〜請求項３に記載の発明において、請求項４に記載の発明では、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、内部流体が流通して外部流体との間で熱交換する熱交換器（１００）用の部材としたことを特徴としている。通常、熱交換器（１００）は各構成部材同士が主にろう接によって接合されて形成されることから、本発明を熱交換器（１００）用部材に適用して好適である。

また請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載の発明のように、第１部材（１２１、１１１Ａ）としては、凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）のうち挿入孔（１２１ａ）を有し、内部流体が流入流出するヘッダタンク（１２０）あるいはヘッダタンク（１２０）の一部を成すヘッダプレート（１２１）に、第２部材（１１１、１１１Ｂ）としては、挿入孔（１２１ａ）に挿入組付けされて、内部流体が流通するチューブ（１１１）に適用するのが良い。

これにより、熱交換器（１００）において気密性にかかわる重要なろう接部の品質を向上させることができる。

請求項５に記載の発明において、請求項６に記載の発明では、チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が挿入されたことを特徴としている。

これにより、チューブ（１１１）の拡管を不要として良好なろう接が得られるので、拡管を実施した際に生ずるチューブ（１１１）内壁とインナーフィン（１１４）との非接触状態を回避できる。

尚、請求項４〜請求項６に記載の発明において、請求項７に記載の発明のように、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、銅あるいは銅合金から成るものに適用しても良い。

これにより、両部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は同系材となり、請求項２に記載の発明における一方の部材（１２１、１１１Ａ）の表面に施す被覆を廃止することができる。また、熱交換器（１００）において、熱伝導性能、耐久性等に優れるものとすることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、第１部材（１２１、１１１Ａ）は、ステンレスあるいは鋼に銅あるいはニッケルを被覆したものとし、第２部材（１１１、１１１Ｂ）は、銅あるいは銅合金としても良い。

また、請求項４に記載の発明において、請求項９に記載の発明のように、第１部材（１２１、１１１Ａ）としては、断面コの字状に折り曲げられて、内側に凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）のうち凹部を形成するチューブ（１１１）用の第１プレート（１１１Ａ）に、第２部材（１１１、１１１Ｂ）としては、第１プレート（１１１Ａ）に対向する断面コの字状を成して、凹部内に組付けられるチューブ（１１１）用の第２プレート（１１１Ｂ）に適用しても良い。

これにより、請求項５に記載の発明と同様に、熱交換器（１００）において気密性にかかわる重要なろう接部の品質を向上させることができる。

請求項１０に記載の発明では、第１部材（１２１、１１１Ａ）に設けられた凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）に第２部材（１１１、１１１Ｂ）を組付けて、第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間をろう接するろう接構造体の製造方法において、第１部材（１２１、１１１Ａ）と第２部材（１１１、１１１Ｂ）との熱膨張率の差によって、相対的に第２部材（１１１、１１１Ｂ）を第１部材（１２１、１１１Ａ）側に近接させてろう接を行うことを特徴としている。

これにより、請求項１に記載のろう接構造体の製造方法とすることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係るろう接構造体を空冷式のインタークーラ１００の根付け部１０１に適用したものであり、以下、図１〜図４に基づいて説明する。尚、図１は本実施形態に係るインタークーラ１００を示す正面図、図２は図１中におけるＡ−Ａ部を示す断面図、図３は図１中におけるＢ部を示す断面図、図４は図３中におけるＣ−Ｃ部を示す断面図である。

インタークーラ１００は、車両用エンジン（内燃機関）に吸入される燃焼用空気（以下、吸気）を外部からの冷却空気との熱交換により冷却する熱交換器である。このインタークーラ１００は、主にコア部１１０と一対のヘッダタンク１２０とから成り、ここではトラック等の大型車両に搭載される大型のインタークーラ１００としている。よって、以下説明する各部材は、熱伝導性および耐久性が充分得られるように、銅、銅合金あるいは鉄から成るものとしており、各部材の当接部がろう付け、あるいは溶接により接合されている。尚、ろう付け時に使用されるろう材は、例えば、銅７５％、錫１５％、ニッケル５％、燐５％の成分から成り、低融点で還元性を有する銅ろう材としている。

コア部１１０は、内部にインナーフィン１１４が挿入されたチューブ１１１とアウターフィン１１２とが交互に積層され、積層方向の両最外方にはサイドプレート１１３が配設されて形成されている。

チューブ（本発明における第２部材に対応）１１１は、内部を吸気が流通する管部材であり、限られたスペース内でできる限り断面面積を大きくして、吸気の流通抵抗を低減させるために、断面形状は扁平四角状を成すようにしている。尚、チューブ１１１は、図２中での詳細断面表示は省略しているが、２枚のチューブ用板部材が組み合わされて形成されている。

そして、ここではチューブ１１１の材質は、亜鉛１５％、鉄０．８％を含む丹銅材としている。この丹銅材の線膨張係数（熱膨張率）は、１９×１０^−６ｍ／Ｋである。

上記チューブ１１１内に挿入されるインナーフィン１１４は、純銅製の薄肉の平板材から波状に成形されており、吸気の流れに乱流効果を与え、吸気側の熱伝達率を向上させる。尚、チューブ１１１の断面形状を扁平四角状にしていることから、インナーフィン１１４は、チューブ１１１内にデッドスペースを発生させること無く、効率的に収容されている。

アウターフィン１１２は、上記インナーフィン１１４と同様に、純銅製の薄肉の平板材から波状に成形され、平面部には切り起こしによって鎧戸状に形成される複数のルーバ１１２ａが設けられており、冷却空気側への放熱面積を拡大すると共に、ルーバ１１２ａによる乱流効果を得て、吸気との熱交換を促進する。

サイドプレート１１３は、チューブ１１１の長手方向に延びる真鍮製の補強部材であり、断面形状が略コの字状に形成され、コの字の内側中央には長手方向に延びるリブが設けられている。

上記チューブ用板部材の表裏面には、ろう材とバインダとを混合したペースト状ろう材が予め塗布されており、２枚のチューブ用板部材が互いにろう付けされてチューブ１１１を形成している。そして、アウターフィン１１２およびインナーフィン１１４は、上記ろう材によりチューブ１１１にろう付けされている。また、サイドプレート１１３のアウターフィン１１２側の面にも、予めペースト状ろう材が塗布されており、最外方のアウターフィン１１２は、このろう材によりサイドプレート１１３にろう付けされている。尚、ろう材は、ペースト状ろう材に代えて箔ろう材として、チューブ１１１とアウターフィン１１２、インナーフィン１１４との間、また、サイドプレート１１３とアウターフィン１１２との間に介在させることで対応するようにしても良い。

チューブ１１１の両長手方向端部１１１ａ（以下、チューブ端部１１１ａ）側には、チューブ１１１の積層方向に延びて各チューブ１１１に連通する一対のヘッダタンク１２０が設けられている。このヘッダタンク１２０は、ヘッダプレート１２１と、タンク本体１２２と、パイプ１２３とから成る。

ヘッダプレート（本発明における第１部材に対応）１２１は、細長平板の外周部に縁立て部１２１ｂが設けられ、縁立て部１２１ｂの内側でチューブ１１１側にドーム状に張出す張出し部１２１ｃが設けられた部材であり、チューブ端部１１１ａと対応する部位にチューブ孔（本発明における挿入孔に対応）１２１ａが穿設されている。チューブ孔１２１ａは、チューブ１１１の嵌入性を考慮して、チューブ１１１の断面形状よりもわずかに大きくなるように成形されると共に、チューブ孔１２１ａのチューブ１１１挿入側となる周縁には面取り部（図示省略）が形成されている。

ここでは上記ヘッダプレート１２１の材質は、鉄材（例えばステンレス材あるいは鋼材）としており、加えて縁立て部１２１ｂを除くチューブ孔１２１ａ近傍の表裏面に純銅のめっきあるいはクラッド（本発明における被覆部材に対応）を施したものとしている（図３（ｂ））。この鉄材の線膨張係数（熱膨張率）は、１２×１０^−６ｍ／Ｋであり、上記チューブ１１１の線膨張係数よりも小さい値となっている。

そして、チューブ端部１１１ａは、このチューブ孔１２１ａに挿入嵌合され、嵌合部に塗布されたペースト状ろう材（ろう材とフラックスとバインダとを混合したろう材）によって、チューブ１１１とヘッダプレート１２１は互いに当接する当接部１０１ａにおいて、ろう付けされている。この当接部１０１ａ（ろう付け部）が、いわゆるヘッダプレート１２１とチューブ１１１との根付け部（本発明におけるろう接構造体）１０１として形成されることになる。尚、サイドプレート１１３の長手方向両端部は、ヘッダプレート１２１との当接部に塗布されたろう材によって、ヘッダプレート１２１にろう付けされている。

タンク本体１２２は、ヘッダプレート１２１と同一の鉄材から成り、ヘッダプレート１２１側が開口する細長の半容器体であり、その開口側がヘッダプレート１２１の縁立て部１２１ｂに溶接されてタンク内空間を形成している。

パイプ１２３は、鉄材から成る管部材であり、タンク内空間に連通するようにタンク本体１２２の長手方向の一方の端部に溶接されている。

尚、図１中の右側のヘッダタンク１２０は、パイプ１２３から流入する吸気を各チューブ１１１に分配供給するものであり、図１の左側のヘッダタンク１２０は、チューブ１１１から流出する吸気を集合回収してパイプ１２３から外部へ流出するものである。

次に、インタークーラ１００の概略製造方法について説明する。まず、板材のプレス加工により成形したチューブ用板部材（チューブ１１１）、サイドプレート１１３、ヘッダプレート１２１と、ローラ加工により成形したアウターフィン１１２、インナーフィン１１４とを予め準備する。

そして、チューブ用板部材の表裏面、およびサイドプレート１１３のアウターフィン１１２側の面にペースト状ろう材を塗布する。

そして、図示しない積層治具をガイドにして、一番下側にサイドプレート１１３をセットし、その上側にアウターフィン１１２、チューブ用板部材、インナーフィン１１４、チューブ用板部材、アウターフィン１１２の順に交互に所定枚数だけ積層していき、最上段のアウターフィン１１２の更に上側にもう一つのサイドプレート１１３をセットして、コア部１１０を組立てる。この時、チューブ用板部材とインナーフィン１１４との積層により、内部にインナーフィン１１４が挿入されるチューブ１１１が形成される。

そして、ヘッダプレート１２１のチューブ孔１２１ａにチューブ端部１１１ａを挿入嵌合して、嵌合部にペースト状ろう材（ろう材とフラックスとバインダとを混合したろう材）を塗布する。この時点で、チューブ１１１とチューブ孔１２１ａとの間には、両者１１１、１２１ａの初期寸法によって定まる所定寸法の隙間Ｄ（ここでは図４に示す初期設定隙間０．１５ｍｍとしている）が形成される。尚、必要に応じてコア部１１０の組立て状態を保持するために、チューブ１１１の積層方向にワイヤー等の治具を装着しておく。

そして、上記組立て体の脱脂を行った後に、ろう付け炉内に投入して一体的にろう付けする（ここではろう付け温度６２５℃）。

そして、プレス加工により成形されたタンク本体１２２にパイプ１２３を溶接して、更に、タンク本体１２２の開口側をヘッダプレート１２１の縁立て部１２１ｂに嵌合させて、タンク本体１２２とヘッダプレート１２１とを溶接する。

その後、洩れ検査（ろう付け不良、溶接不良のチェック）および寸法検査等の所定の検査を行い、インタークーラ１００の製造を完了する。

本実施形態においては、上記ろう付けの際に、根付け部１０１においてチューブ１１１とヘッダプレート１２１との線膨張係数の差によって、相対的にチューブ１１１が膨張し、チューブ１１１はヘッダプレート１２１のチューブ孔１２１ａにおける隙間Ｄ（０．１５ｍｍ）を小さくする側に変位する。尚、本実施形態での具体的な隙間の変化を試算してみると、常温（２５℃）からろう付け温度（６２５℃）までの温度変化において、
隙間Ｄの変化量＝０．１５−（１９−１２）×１０^−６×５６／２×（６２５−２５）＝０．０３ｍｍと算出される。但し、数値５６はチューブ１１１の扁平四角状断面における長辺方向の寸法（図４中のＬ寸法）である。

よって、初期段階におけるチューブ１１１とヘッダプレート１２１（チューブ孔１２１ａ）との間の隙間Ｄを厳しく設定しなくとも、線膨張係数差によって、ろう付けの際に両部材１１１、１２１間の隙間Ｄを小さくすることができ、ろう付け性を向上させることができる。

尚、本発明者による実機確認では、上記条件で形成したインタークーラ１００（本発明品）の根付け部１０１をカットして断面を観察したところ、隙間は０．０５ｍｍでろう付けされており、ろう材の回り具合は充分であった。また、本発明適用前（従来技術品）のものとして、丹銅材（線膨張係数１９×１０^−６ｍ／Ｋ）のチューブと、真鍮材（線膨張係数２１×１０^−６ｍ／Ｋ）のヘッダプレートとを用いたものにおいては、ヘッダプレート（チューブ孔）側の変位が大きく、隙間Ｄは０．２５ｍｍとなり、ろう材の回り具合は不充分であった。

また、チューブ１１１とヘッダプレート１２１との材質を異なるものとして（チューブ１１１を丹銅材、ヘッダプレート１２１を鉄材）、ヘッダプレート１２１の表裏面にチューブ１１１と同系材質のめっき（純銅めっき）を施すようにしているので、チューブ１１１とヘッダプレート１２１との線膨張係数に差を持たせる際の材料選定の自由度を大きくすることができる。そして、チューブ１１１と同系のろう材（銅ろう材）を用いることで、銅ろう材のめっきへの拡散を伴って両部材１１１、１２１を容易にろう付けできる。

また、本発明をインタークーラ１００の根付け部１０１に適用することで、通常、熱交換器１００において気密性にかかわる重要なろう付け部の品質を向上させることができる。

また、チューブ１１１内にインナーフィン１１４が挿入されるものにおいて、チューブ１１１の拡管を不要として良好なろう付けが得られるので、拡管を実施した際に生ずるチューブ１１１内壁とインナーフィン１１４との非接触状態を回避できる。

尚、上記ヘッダプレート１２１のチューブ孔１２１ａの周縁には、図５に示すように、チューブ１１１とのろう付け面積を増大するために、バーリング部１２１ｄを設けるようにしても良い。ただし、張出し部１２１ｃは、バーリング部１２１ｄとの成形性の兼ね合いから、廃止しても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に示す。第２実施形態は、本発明に係るろう接構造体を上記インタークーラ１００のチューブ１１１に適用したものである。

チューブ１１１は、板材から断面コの字状で、コの字の中間部が両端部側よりも長くなるように折り曲げられたチューブ用板部材１１１Ａ、１１１Ｂから成る。チューブ用板部材１１１Ａは、本発明における第１部材および第１プレートに対応し、コの字状の内側は凹部を形成している。また、チューブ用板部材１１１Ｂは、本発明における第２部材および第２プレートに対応し、チューブ用板部材１１１Ｂのコの字状の端部がチューブ用板部材１１１Ａのコの字状端部と対向するように配置され、チューブ用板部材１１１Ａの内側に組み付けられて、ろう付けされている。

ここで、チューブ用板部材１１１Ａの材質は、鉄材としており、加えてチューブ用板部材１１１Ａの表裏面に純銅のめっき（あるいはクラッド）を施したものとしている。この鉄材の線膨張係数（熱膨張率）は、１２×１０^−６ｍ／Ｋである。また、チューブ用板部材１１１Ｂの材質は、上記第１実施形態のチューブ１１１と同様に、亜鉛１５％、鉄０．８％を含む丹銅材としている。この丹銅材の線膨張係数（熱膨張率）は、１９×１０^−６ｍ／Ｋである。よって、チューブ用板部材１１１Ａの線膨張係数は、チューブ用板部材１１１Ｂの線膨張係数よりも小さい値となっている。

本第２実施形態におけるチューブ１１１では、上記第１実施形態におけるチューブ１１１およびヘッダプレート１２１と同様の作用効果を得ることができる。即ち、両チューブ用板部材１１１Ａ、１１１Ｂをろう付けする際に、両チューブ用板部材１１１Ａ、１１１Ｂの線膨張係数の差によって、相対的にチューブ用板部材１１１Ｂが膨張し、チューブ用板部材１１１Ａとの隙間Ｄ１（初期設定０．１５ｍｍ）を小さくする側に変位する。尚、本実施形態での具体的な隙間の変化を試算してみると、常温（２５℃）からろう付け温度（６２５℃）までの温度変化において、
隙間Ｄ１の変化量＝０．１５−（１９−１２）×１０^−６×６０／２×（６２５−２５）＝０．０２４ｍｍと算出される。但し、数値６０はチューブ１１１断面における長辺方向の寸法（図６中のＬ１寸法）である。

よって、初期段階における両チューブ用板部材１１１Ａ、１１１Ｂ間の隙間Ｄ１を厳しく設定しなくとも、線膨張係数差によって、ろう付けの際に隙間Ｄ１を小さくすることができ、ろう付け性を向上させることができる。

また、チューブ用板部材１１１Ａと１１１Ｂとの材質を異なるものとして（チューブ用板部材１１１Ａを鉄材、チューブ用板部材１１１Ｂを丹銅材）、チューブ用板部材１１１Ａの表裏面にチューブ用板部材１１１Ｂと同系材質のめっき（純銅めっき）を施すようにしているので、チューブ用板部材１１１Ａとチューブ用板部材１１１Ｂとの線膨張係数に差を持たせる際の材料選定の自由度を大きくすることができる。そして、チューブ用板部材１１１Ｂと同系のろう材（銅ろう材）を用いることで、銅ろう材のめっきへの拡散を伴って両チューブ用板部材１１１Ａ、１１１Ｂを容易にろう付けできる。

また、本発明をインタークーラ１００のチューブ１１１に適用することで、通常、熱交換器１００において気密性にかかわる重要なろう付け部の品質を向上させることができる。

（その他の実施形態）
本発明においてはチューブ１１１（あるいはチューブ用板部材１１１Ｂ）の線膨張係数よりもヘッダプレート１２１（あるいはチューブ用板部材１１１Ａ）の線膨張係数が小さくなるようにすれば良いので、上記第１、第２実施形態に対して、ヘッダプレート１２１（チューブ用板部材１１１Ａ）の材質としては、鉄材に代えて純銅としても良い。この場合は、銅ろう材によるろう付けが可能であるので、ヘッダプレート１２１（チューブ用板部材１１１Ａ）の表裏面へのめっきは不要である。

また、上記第１、第２実施形態では熱交換器を構成する部材の基本材質を銅あるいは銅合金としたが、これに限らず、他の材料を用いるものにも適用できる。

また、上記第１、第２実施形態では本発明のろう接構造体としてインタークーラ１００の根付け部１０１、あるいはチューブ１１１としたが、これに限らず、例えば、チューブ孔の形成されたプレートタイプのアウターフィン（第１部材）と、このチューブ孔に挿通されるチューブ（第２部材）とがろう付けされる構造体（コア部）に適用しても良い。この場合は、チューブの線膨張係数よりもアウターフィンの線膨張係数を小さくしてやれば良い。

あるいは、ヘッダタンク１２０（第１部材）に別部材から成る取り付け部（第２部材）等を設ける場合に、ヘッダタンク１２０表面に凹部を設けて、この凹部に取り付け部がはめ込まれてろう付けされる構造体に適用しても良い。この場合は、取り付け部の線膨張係数よりもヘッダタンク１２０の線膨張係数を小さくしてやれば良い。

更には、例えばシェルアンドチューブ型熱交換器の本体部のように、管状部材（第２部材）の端部側を、周縁に縁立て部（凹部）が形成された蓋状部材（第１部材）に嵌合して、ろう付けする場合に適用しても良い。この場合は、管状部材の線膨張係数よりも蓋状部材の線膨張係数を小さくしてやれば良い。

また、熱交換器としては、インタークーラに限らず他のラジエータやコンデンサー等としても良い。

更には、凹部あるいは挿入孔を有する第１部材と、凹部あるいは挿入孔に挿入される第２部材とが互いにろう接されて形成される構造体であれば、熱交換器に限らず広く適用できる。

また、第１実施形態では、チューブ１１１は銅合金（丹銅）としたが、純銅でも良い。同様に、第２実施形態のチューブ用板部材１１１Ｂは銅合金（丹銅）としたが、純銅でも良い。

また、第１実施形態では、ヘッダプレート１２１のチューブ孔１２１ａ近傍の表裏面に、銅ろう材の拡散を伴ってチューブ１１１とろう付けされるように、予め純銅のめっきを施したが、めっきは純銅に代えてニッケルでも良い。同様に、第２実施形態のチューブ用板部材１１１Ａのめっきは、純銅に代えてニッケルでも良い。

本実施形態に係るインタークーラを示す正面図である。 図１中におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。 （ａ）は図１中におけるＢ部を示す断面図であり、（ｂ）はヘッダプレート表裏面のめっき（被覆材）を示す断面図である。 図３中におけるＣ−Ｃ部を示す断面図である。 第１実施形態におけるヘッダプレートの変形例を示す断面図である。 第２実施形態におけるチューブを示す断面図である。 毛細管効果を説明するためのモデル図である。

符号の説明

１００ インタークーラ（熱交換器）
１０１ 根付け部（ろう接構造体）
１１１ チューブ（第２部材）
１１１Ａ チューブ用板部材（第１部材、第１プレート）
１１１Ｂ チューブ用板部材（第２部材、第２プレート）
１１４ インナーフィン
１２０ ヘッダタンク
１２１ ヘッダプレート（第１部材）
１２１ａ チューブ孔（挿入孔）

Claims (10)

1. 凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）を有する第１部材（１２１、１１１Ａ）と、
   前記凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）に組付けられる第２部材（１１１、１１１Ｂ）とを有し、
   前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間が銅ろう付けされて成るろう接構造体において、
   前記第１部材（１２１、１１１Ａ）の熱膨張率は、前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）の熱膨張率よりも小さく設定されたことを特徴とするろう接構造体。
2. 前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、異種材から成り、
   前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）のうち、一方の部材（１２１、１１１Ａ）の表面には、被覆ができて且つ銅ろう材の拡散を伴って他方の部材（１１１、１１１Ｂ）とろう付けができる部材が予め被覆されたことを特徴とする請求項１に記載のろう接構造体。
3. 前記予め被覆される部材は、銅あるいはニッケルであることを特徴とする請求項２に記載のろう接構造体。
4. 前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、内部流体が流通して外部流体との間で熱交換する熱交換器（１００）用の部材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のろう接構造体。
5. 前記第１部材（１２１、１１１Ａ）は、前記凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）のうち前記挿入孔（１２１ａ）を有し、前記内部流体が流入流出するヘッダタンク（１２０）あるいは前記ヘッダタンク（１２０）の一部を成すヘッダプレート（１２１）であり、
   前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）は、前記挿入孔（１２１ａ）に挿入組付けされて、前記内部流体が流通するチューブ（１１１）であることを特徴とする請求項４に記載のろう接構造体。
6. 前記チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が挿入されたことを特徴とする請求項５に記載のろう接構造。
7. 前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）は、銅あるいは銅合金から成ることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１つに記載のろう接構造体。
8. 前記第１部材（１２１、１１１Ａ）は、ステンレスあるいは鋼に銅あるいはニッケルを被覆したものであり、
   前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）は、銅あるいは銅合金であることを特徴とする請求項４〜請求項６に記載のろう接構造。
9. 前記第１部材（１２１、１１１Ａ）は、断面コの字状に折り曲げられて、内側に前記凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）のうち前記凹部を形成するチューブ（１１１）用の第１プレート（１１１Ａ）であり、
   前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）は、前記第１プレート（１１１Ａ）に対向する断面コの字状を成して、前記凹部内に組付けられる前記チューブ（１１１）用の第２プレート（１１１Ｂ）であることを特徴とする請求項４に記載のろう接構造体。
10. 第１部材（１２１、１１１Ａ）に設けられた凹部あるいは挿入孔（１２１ａ）に第２部材（１１１、１１１Ｂ）を組付けて、
    前記第１、第２部材（１２１、１１１Ａ、１１１、１１１Ｂ）間をろう接するろう接構造体の製造方法において、
    前記第１部材（１２１、１１１Ａ）と前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）との熱膨張率の差によって、相対的に前記第２部材（１１１、１１１Ｂ）を前記第１部材（１２１、１１１Ａ）側に近接させて前記ろう接を行うことを特徴とするろう接構造体の製造方法。

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