JP2663611B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層型熱交換器に関し、特にエンジン冷却水
が循環するヒータコア等に用いて有効である。

〔従来の技術〕

従来の積層型熱交換器は、第13図乃至第17図に示すよ
うに、Al3000番台のアルミニウム芯材の両面にろう材
（Al4000番台のアルミニウム）を積層させたクラッド材
によりコアプレート100を作製する。そして、一対のコ
アプレート100を対向させて熱交換ユニットとし、さら
に、この熱交換ユニットを複数積層させて加熱する。そ
して、ろう材を溶融させることによって一体接合させ、
積層型熱交換器としている。

コアプレート100は被熱交換流体が流入する入口側タ
ンク部から形成するための入口側ヘッダ部101と、被熱
交換流体が流出する出口側タンク部を形成するための出
口側ヘッダ部102とを有し、この入口側ヘッダ部101と出
口側ヘッダ部102との間の一側面103には流体通路である
チューブを形成する窪み部103aが形成されている。窪み
部103aにはコアプレート100の補強及び熱交換促進のた
めのリブ104が形成されている。

また、コアプレート100の外周縁には接合部106が折り
曲げ形成されている。この接合部106は他側面107側に折
り曲げられている。

そして、一対のコアプレート100の一側面103同志を対
向させ、各接合部106のうちの一側面同志をろう付け接
合することにより熱交換ユニットを形成する。

尚、コアプレート100の他側面107側には熱交換を促進
するためのフィン（省図示）がろう付け接合される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、一対のコアプレート100を接合するた
めに接合部106にはろう材を必要とし、接合部106にろう
材を積層するためにはコアプレート100の作製上、板状
の芯材に板状のろう材を重ね合わせ、圧延しなければな
らない。つまり、部分的にろう材を積層することができ
ないため、一側面103の全面、すなわち、被熱交換流体
が流れる部分にもろう材が積層されている。

従って、特にこの積層型熱交換器を、エンジン冷却水
（温水）が流れるヒータコア等に用いた場合、一側面10
3は腐食しやすい。この腐食の形態はろう材と芯材との
組み合わせにより、孔食（間隙腐食）となるため、部分
的にろう材が腐食し、さらに芯材の内部に向かって部分
的に腐食が進行する。従って、市場寿命が非常に短くな
るという問題がある。

そこで、本発明は被熱交換流体が流れる一側面にろう
材を積層することなく一対のコアプレートを接合し、耐
蝕性に優れた積層型熱交換器を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

一対のコアプレートの少なくとも一方のコアプレート
の他側面にコアプレート同志を対向接合するろう材を設
け、一方のコアプレートの他側面側であって、このコア
プレートの外周縁に形成された接合部の他側面側と他方
のコアプレートの外周縁に形成された接合部とを接合す
るという技術的手段を採用する。

〔作用及び効果〕

以上により、コアプレートの一側面側にはろう材を積
層しなくてもよいため、被熱交換流体がコアプレートの
一側面側を流れると一側面側が層状に腐食される。

従って、腐食が部分的にコアプレートの内部に向かっ
て進行しなくなる。すなわち、孔食が生じないため、耐
蝕性が向上する。

〔実施例〕

本発明の一実施例について図面に基づき説明する。

第１図乃至第５図に示すように図中、200は帯状に形
成されたコアプレートで、Al3000番台の板状に形成され
たアルミニウム芯材の一側面210に耐蝕向上材であるAl7
000番台のアルミニウムを積層し、他側面211にはろう材
であるAl4000番台のアルミニウムを積層する。そして、
この３層からなるアルミニウム合板を0.4mm程度に圧延
し、プレス加工によりコアプレート200を作製する。

コアプレート200は被熱交換流体（エンジン冷却水
等）が流入する入口側タンク部を形成するための入口側
ヘッダ部201、被熱交換流体が流出する出口側タンク部
を形成するための出口側ヘッダ部202と流体通路である
チューブが形成されるプレート部203により構成され
る。入口側ヘッダ部201の開口部201a及び出口側ヘッダ
部202の開口部202aには一対のコアプレート200を対向接
合する場合、入口側ヘッダ部201及び出口側ヘッダ部202
同志が良好に接合されるようにかぎ状に下り曲げ形成さ
れたガイド縁201b及びガイド縁202bが設けられている。

プレート部203には窪み部203aが形成され、この窪み
部203aが流体通路となる。窪み部203aには複数のリブ20
4が設けられ、プレート部203の補強及び熱交換の促進を
行う。

また、入口側ヘッダ部201、出口側ヘッダ部202及びプ
レート部203の外周縁には一対のコアプレート200を接合
するための接合部205が全周にわたり折り曲げ形成され
ている。この接合部205は一側面210側に折り曲げられる
と共に、ほぼ接合部205の平面部205aとコアプレート200
の平面部200aとが平行になるように形成されている。

尚、入口側ヘッダ部201同志及び出口側ヘッダ部202同
志が接合されることにより入口側タンク部及び出口側タ
ンク部が構成されている。

上記構成よりなる一対のコアプレート200を第６図に
示すように対向させ、各接合部205同志を重ねあわせて
熱交換ユニット230とする。つまり、各接合部は接合部
のうちの他側面側同志が接合されている。

そして、この熱交換ユニット230を複数積層し、さら
に、各他側面211の間に熱交換を促進させるフィン215を
設ける。

第６図中、右半分の熱交換ユニット230は、上部が入
口側ヘッダ部201であり、任意の１つに図示しないラジ
エータホースに接続される入口パイプ220を接続する。
また、第６図中、左半分の熱交換ユニット230は上部が
出口側ヘッダ部202であり、任意の１つにラジエータホ
ースに接続される出口パイプ221を接続する。そして、
両側にサイドプレート216を組み付け積層型熱交換器と
し、これを加熱し、ろう材を溶融させて各部を一体ろう
付けする。

以上により、一側面210側、すなわちエンジン冷却水
が流れる部分に耐蝕向上材であるAl7000番台のアルミニ
ウムが積層されているため、耐蝕性を向上させることが
できる。つまり、Al7000番台のアルミニウムの犠牲腐食
効果により、このアルミニウムが層状に腐食されるた
め、アルミニウム芯材は腐食しにくくなるからである。

また、同一形状のコアプレート同志を対向させて組み
付けることができるため、コアプレートの製作コストが
増加することはない。

さらに、従来、第17図に示すように接合部106におい
てフィン216とコアプレート100とが寸法ａだけ接合され
ていないが、第７図に示すように接合部206においてフ
ィン216とコアプレート200とはすべて接合されているた
め、ろう付け長さが長くなり、強度及び熱交換効率を向
上させることができる。

次に他の実施例について一実施例と同じ機能を有する
部分については同一の符号を付して説明する。

第８図乃至第12図に示すように中央に折り曲げ部240
を有し、この折り曲げ部240の両側に第１発明で用いた
ようなコアプレート200が対称に形成されている。図
中、右側のコアプレート200の外周縁には接合部207が形
成されており、左側のコアプレート200の外周部には接
合部207よりもやや小さい接合部207が形成されている。

そして、第12図及び第13図に示すように接合部207の
平面部207a及び接合部208の平面部208aとコアプレート2
00の平面部200aとがほぼ平行となるように折り曲げる。
そして、折り曲げ部240を各コアプレート200の一側面21
0同志が対向するよう折り曲げる。さらに、接合部207の
折り曲げ部207aを接合部208のうちの他側面側を覆うよ
うに折り曲げてかしめ、熱交換ユニットを形成する。つ
まり、接合部207のうちの一側面側と接合部208のうちの
他側面側が対向接合されている。

そして、この熱交換ユニットを複数積層し、積層型熱
交換器とする。

以上により、一実施例と同様に被熱交換流体が流れる
面にろう材を積層することなく一対のコアプレートを対
向接合することができるため耐蝕性を向上させることが
できる。また、折り曲げ部240が流線形状となっている
ため、折り曲げ部240を空気流れに対して上流側に設け
た場合、通風抵抗を低減することができる。

さらに、二枚分のコアプレートを一度にプレス成形で
きるため、部品点数を低減できる。従ってコストを低減
させることができる。

尚、耐蝕向上材としてAl7000番台のアルミニウムを用
いたが、これに錫、エンジウム等を添加し、さらに耐蝕
性を向上させることができる。

また、一実施例で用いた一対のコアプレートを他の実
施例のように一体成形して熱交換ユニットを構成しても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図はコアプレートの正面図、第２図はコアプレートの側
面図、第３図は第１図のIII−III断面図、第４図は第１
図のIV−IV断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ断面図、第
６図は積層型熱交換器の正面図、第７図はコアプレート
とフィンとを組み付けた状態を示す断面図、第８図乃至
第12図は本発明の他の実施例を示す図で、第８図はコア
プレートの正面図、第９図は第８図のIX−IX断面図、第
10図は第８図のＸ−Ｘ断面図、第11図は組み付けられた
コアプレートのヘッダ部の断面図、第12図は組み付けら
れたコアプレートのプレート部の断面図、第13図乃至第
17図は従来の一実施例を示す図で、第13図はコアプレー
トの正面図、第14図は第13図のXIV−XIV断面図、第15図
は第13図のXV−XV断面図、第16図は第13図のXVI−XVI断
面図、第17図はコアプレートとフィンとを組み付けた状
態を示す断面図である。 200……コアプレート,201……入口側ヘッダ部,202……
出口側ヘッダ部,205……接合部,210……一側面,211……
他側面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のコアプレートの一側面同志が対向す
   るように互いの接合部を接合して熱交換ユニットを形成
   し、この熱交換ユニットを複数積層した積層型熱交換器
   において、 前記一対のコアプレートの各々は被熱交換流体が流入す
   る入口側タンク部を形成するための入口側ヘッダ部と、 前記被熱交換流体が流れる流体通路を形成するための窪
   み部と、 前記流体通路を通過した被熱交換流体が集合する出口側
   タンク部を形成するための出口側ヘッダ部とが前記一側
   面側に形成されると共に、 前記コアプレートの外周縁に対となるコアプレートとの
   接合を行うための接合部が形成され、 前記一対のコアプレートの少なくとも一方のコアプレー
   トの他側面には前記コアプレート同志を対向接合するろ
   う材が設けられ、 前記一方のコアプレートの他側面側であって、このコア
   プレートの接合部の他側面側と他方のコアプレートの接
   合部とを接合することを特徴とする積層型熱交換器。