JP3959834B2

JP3959834B2 - 積層型熱交換器

Info

Publication number: JP3959834B2
Application number: JP08442898A
Authority: JP
Inventors: 泰一相川; 友彦中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JPH11281292A; US6196306B1; EP0947796A3; EP0947796B1; DE69905632T2; DE69905632D1; EP0947796A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体通路を金属薄板の積層構造により形成する積層型熱交換器において、金属薄板の積層方向の端部に流体出入口をなす配管ジョイントを配置する場合に、この配管ジョイント部に発生する応力を低減するための改良構造に関するもので、例えば、車両用空調装置の冷媒蒸発器として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用空調装置の冷媒蒸発器では、冷媒配管の取り回し方式の１つとして、熱交換部の側方中央部に配管ジョイントを配置し、冷媒配管の取り回しを行う仕様のニーズがある。この配管取り回し方式であると、熱交換部の側方から直接、配管を取り出すことができるとともに、熱交換部の側方領域の範囲内で配管取り出し位置を任意に選択でき、配管取り回しの自由度が高いという長所がある。
【０００３】
本出願人においては先に、このようなニーズに対応する積層型蒸発器を特願平９−２５７０９５号にて提案している。
この先願のものでは、熱交換部の冷媒流れ方向の一端側に、熱交換部の冷媒通路に冷媒を分配する入口タンク部を配置するとともに、熱交換部の冷媒流れ方向の他端側に、熱交換部を通過した冷媒を集合する出口タンク部を配置している。そして、熱交換部の側方（金属薄板の積層方向端部）に、熱交換部の入口タンク部に冷媒を流入させるサイド冷媒入口通路と、熱交換部の出口タンク部からの冷媒が流れるサイド冷媒出口通路とを形成し、このサイド冷媒入口通路を配管ジョイントの冷媒入口部に接続し、サイド冷媒出口通路を配管ジョイントの冷媒出口部に接続している。
【０００４】
具体的には、熱交換部の側方（金属薄板の積層方向端部）に位置するエンドプレートとサイドプレートにより上記サイド冷媒入口通路とサイド冷媒出口通路とを形成し、このサイドプレートに配管ジョイントをろう付けにより接合している。
ところで、上記先願のものでは、配管ジョイントに外部の冷媒配管を接続する際の組付時外力によって配管ジョイントとサイドプレートとの接合（ろう付け）部に過大な応力が発生して、この接合部の強度不足を招く場合があった。
【０００５】
そこで、本発明者らは上記接合部の強度向上のために、まず、図１２、図１３に示す接合構造をもつものを試作検討してみた。図１２、図１３において、サイドプレート４２は外方への張出部４２ａ、４２ｂを打ち出し形成することにより、内側にサイド冷媒出口通路６とサイド冷媒入口通路７とを形成している。そして、サイドプレート４２の長手方向の中間部位に、上記張出部４２ａ、４２ｂよりもさらに外方側へ張り出す副張出部４２４、４２５を形成して冷媒通路面積を拡大し、直角曲がり部の通路圧損の増大を抑制している。
【０００６】
一方、配管ジョイント８は、サイドプレート４２の長手方向に長軸を有する略長円形状のブロック体からなるジョイント本体８ａと、このジョイント本体８ａの貫通穴８ｂ、８ｃに嵌入される冷媒出口パイプ８ｄ、冷媒入口パイプ８ｅとにより構成されている。
ここで、サイドプレート４２の板厚が１ｍｍ程度にあるのに対して、ジョイント本体８ａは強度上の理由からサイドプレート４２に比して厚さ寸法がはるかに大きいブロック体の形状になっている。従って、サイドプレート４２はアルミニウム板材をプレス加工にて所定形状に成形したものであり、一方、ジョイント本体８ａはアルミニウム材を冷間鍛造等の方法で成形している。
【０００７】
そして、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅとサイドプレート４２との接合不良は直ちに冷媒洩れという致命的欠陥につながるので、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅとサイドプレート４２との接合部は確実に接合（ろう付け）する必要がある。
ところで、ジョイント本体８ａおよび冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅと、サイドプレート４２とのろう付けは、サイドプレート４２を構成するアルミニウムクラッド材のろう材にて行うのであるが、サイドプレート４２の表面に対して、ジョイント本体８ａおよび冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅが同一面上でろう付けを行うと、ろう付け面積の大きいジョイント本体８ａ側にろう材が表面張力で吸い寄せられ、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部のろう材が不足して、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側のろう付け不良が発生しやすい。
【０００８】
そこで、本発明者らは、図１２、図１３に示すようにジョイント本体８ａとサイドプレート４２との接合面（ろう付け面）において、ジョイント本体８ａにサイドプレート４２側へ突出する高さ１．５ｍｍ程度の台座部８ｆを成形して、この台座部８ｆをサイドプレート４２に圧接させた状態でろう付けを行うことを試作検討してみた。図１２において斜線部Ｘは台座部８ｆによるジョイント本体８ａ側の接合部の領域を示す。
【０００９】
この試作構造によると、台座部８ｆの成形によって、ジョイント本体８ａ側の接合部（斜線部Ｘ）と冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部との間に凹状部（接合面遮断部）８ｇを形成して、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部からろう材がジョイント本体８ａ側の接合部に移行するのを抑制して、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部のろう材を確保し、ろう付け性を向上できる。また、同時に、台座部８ｆにより必要接合面積を確保して、外力に対する必要強度を確保するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記試作品では、ブロック体の形状からなるジョイント本体８ａに、冷間鍛造のしにくい複雑な円弧状の台座部８ｆを複数成形しているので、台座部８ｆは冷間鍛造のみで完成させることができず、冷間鍛造後に改めて切削加工をして成形しなければならず、ジョイント本体８ａの加工性が悪化し、コスト増大の原因になる。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、外力に対する、配管ジョイントとサイドプレートとの接合部の強度確保を図りつつ、配管ジョイントの加工コストを低減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に、請求項１記載の発明では、熱交換部（３）の金属薄板積層方向の一端部に位置するエンドプレート（４０）と、これに接合されるサイドプレート（４２）との間に、サイド流体出口通路（６）およびサイド流体入口通路（７）を形成し、
サイド流体出口通路（６）に連通する流体出口（８ｄ）およびサイド流体入口通路（７）に連通する流体入口（８ｅ）を有する、ブロック形状に成形された配管ジョイント（８）をサイドプレート（４２）に接合する積層型熱交換器において、
配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）との接合部位において、サイドプレート（４２）に、配管ジョイント（８）側へ突出して配管ジョイント（８）の平面状端面に接触する平面状の台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）を打ち出し成形し、
サイドプレート（４２）に、平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）よりもさらに配管ジョイント（８）側へ突出する突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）を設け、
この突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）により配管ジョイント（８）の側面を被覆し、
配管ジョイント（８）の平面状端面を平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接合するとともに、配管ジョイント（８）の側面を突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）に接合することを特徴としている。
【００１３】
これによると、サイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）と配管ジョイント（８）の平面状端面との接合により配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）との接合部面積を確保することに加えて、サイドプレート（４２）の突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）と配管ジョイント側面との接合により接合部面積をさらに増大できる。
その結果、外力に対する、配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）との接合部強度を確保できる。
しかも、平面状台座部を金属薄板からなるサイドプレート（４２）側に成形しているから、サイドプレート（４２）のプレス成形時に、同時に平面状台座部を容易に成形できる。そして、配管ジョイント（８）の端面全体を請求項２のごとく台座部のない平面状にすることができるので、配管ジョイント（８）のブロック形状を冷間鍛造により容易に成形することができる。従って、配管ジョイント（８）の加工コストを低減できる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明では、配管ジョイント（８）に冷間鍛造によりサイドプレート（４２）側に突出する平面状の台座部（８ｆ′）を打ち出し成形し、この配管ジョイント（８）の平面状台座部（８ｆ′）をサイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接触させた状態で、配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）とを接合することを特徴としている。
【００１６】
これによると、配管ジョイント（８）およびサイドプレート（４２）の両方から平面状の台座部（８ｆ′）、平面状の台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）を打ち出しているから、これらの台座部の高さを片側のみ設ける場合に比して半減できる。
そのため、配管ジョイント（８）に平面状の台座部（８ｆ′）を冷間鍛造により成形できるとともに、サイドプレート（４２）のプレス成形に際しても、プレート全体の塑性変形量（加工度）を減少させ、平面状の台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）の成形が容易となる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明では、特に、サイドプレート（４２）を、配管ジョイント（８）が接合される第１部材（４２Ａ）と、サイド流体出口通路（６）およびサイド流体入口通路（７）を形成する第２部材（４２Ｂ）および第３部材（４２Ｃ）とに分割し、第１部材（４２Ａ）の板厚を第２部材（４２Ｂ）および第３部材（４２Ｃ）に比して厚くしたことを特徴としている。
【００１８】
これによると、第１部材（４２Ａ）の板厚増加により、配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）との接合部強度を確保できる。従って、配管ジョイント（８）の端面全体を請求項２のごとく台座部のない平面状にすることができるので、配管ジョイント（８）のブロック形状を冷間鍛造により容易に成形することができ、これにより、配管ジョイント（８）の加工コストを低減できる。
【００１９】
また、請求項５記載の発明では、特に、サイドプレート（４２）を、配管ジョイント（８）が接合される第１部材（４２Ａ）と、サイド流体出口通路（６）およびサイド流体入口通路（７）を形成する第２部材（４２Ｂ）および第３部材（４２Ｃ）とに分割し、第１部材（４２Ａ）の材質を前記第２部材（４２Ｂ）および前記第３部材（４２Ｃ）に比して高強度材にしたことを特徴としている。
【００２０】
これによると、第１部材（４２Ａ）の材質選択により、配管ジョイント（８）とサイドプレート（４２）との接合部強度を確保できる。従って、配管ジョイント（８）の端面全体を請求項２のごとく台座部のない平面状にすることができるので、配管ジョイント（８）のブロック形状を冷間鍛造により容易に成形することができ、これにより、配管ジョイント（８）の加工コストを低減できる。
【００２１】
そして、請求項６記載の発明のごとく、配管ジョイント（８）を、サイドプレート（４２）に接合されるブロック形状のジョイント本体（８ａ）と、流体入口および流体出口を構成する入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）とにより構成し、この入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）をジョイント本体（８ａ）に設けた貫通穴（８ｂ、８ｃ）に嵌入し、
ジョイント本体（８ａ）の平面状端面をサイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接合するとともに、ジョイント本体（８ａ）の側面を突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）に接合し、
さらに、入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）の先端部を、サイドプレート（４２）のうち平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）の周辺部位に接合する構造とすれば、入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）が複雑な形状である場合でも、これらパイプと別体であるジョイント本体（８ａ）は冷間鍛造により容易に成形することができる。
請求項７記載の発明では、請求項６に記載の積層型熱交換器において、ジョイント本体（８ａ）の平面状端面とサイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）との接合部と、入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）の先端部と平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）の周辺部位との接合部との間に、サイドプレート（４２）側の段差形状による接合面遮断部（４２４ｃ、４２５ｃ）を形成したことを特徴とする。
これによると、冷媒出入口パイプ（８ｄ、８ｅ）側の接合部からろう材がジョイント本体（８ａ）側の接合部に移行するのを接合面遮断部（４２４ｃ、４２５ｃ）により抑制して、冷媒出入口パイプ（８ｄ、８ｅ）側の接合部のろう材を確保し、冷媒出入口パイプ（８ｄ、８ｅ）側のろう付け性を確保することができる。
【００２２】
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ものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１〜図５は本発明を車両用空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒蒸発器１に適用した第１実施形態を示しており、この蒸発器１には、図示しない温度作動式膨張弁（減圧手段）で減圧され膨張した低温低圧の気液二相冷媒が流入するようになっている。
【００２４】
この蒸発器１は、図２に示すように多数の冷媒通路２を並列に形成し、この冷媒通路２内を流れる冷媒（内部流体）と冷媒通路２の外部を流れる空調用送風空気（外部流体）とを熱交換させて、冷媒を蒸発させる熱交換部３を備えている。この熱交換部３は金属薄板４の積層構造により形成されており、その具体的構造は基本的には公知のものと同じでよいので、以下積層構造の概略を説明する。
【００２５】
熱交換部３では、金属薄板４、具体的にはアルミニュウム芯材（Ａ３０００番系の材料）の両面にろう材（Ａ４０００番系の材料）をクラッドした両面クラッド材（板厚：０．６ｍｍ程度）を所定形状に成形して、これを２枚１組として多数組積層した上で、ろう付けにて接合することにより多数の冷媒通路２を並列に形成するものである。
【００２６】
金属薄板４の両端部（図２の上端部および下端部）には、連通穴４ａ、４ｂを持ったタンク部４ｃ、４ｄが形成されており、このタンク部４ｃ、４ｄによって上記多数の冷媒通路２の両端部がそれぞれ互いに連通している。タンク部４ｃ、４ｄは冷媒通路２よりも金属薄板４の積層方向（図１、２の左右方向）外方へ突出する椀状突出部にて形成されている。本例では、一方のタンク部４ｃは冷媒通路２を通過した冷媒を集合する出口側タンク部を構成し、他方のタンク部４ｄは冷媒通路２に冷媒を分配する入口側タンク部を構成している。
【００２７】
また、熱交換部３において、隣接する冷媒通路２の外面側相互の間隙にコルゲートフィン（フィン手段）５を接合して空気側の伝熱面積の増大を図っている。このコルゲートフィン５はＡ３００３のような、ろう材をクラッドしてないアルミニュウムベア材にて波形状に成形されている。
熱交換部３の金属薄板４の積層方向の一端部（図２の右端部）に位置するエンドプレート４０、および、これに接合されるサイドプレート４２、さらに上記積層方向の他端部（図１の左端部）に位置するエンドプレート４１、および、これに接合されるサイドプレート４３も、上記金属薄板４と同様に両面クラッド材から成形されており、但し、これらの板材４０、４１、４２、４３は強度確保のため、上記金属薄板４より厚肉、例えば１ｍｍ程度にしてある。
【００２８】
そして、一端部のエンドプレート４０はその両端部に連通穴４０ａ、４０ｂを持ったタンク部４０ｃ、４０ｄが設けてある。このタンク部４０ｃ、４０ｄの形状も金属薄板積層方向の外方へ突出する椀状突出形状からなる。一方のタンク部４０ｃの連通穴４０ａは金属薄板４の出口側タンク部４ｃ側に連通し、他方のタンク部４０ｄの連通穴４０ｂは入口側タンク部４ｄ側に連通する。
【００２９】
一方、他端部のサイドプレート４３は、熱交換部３の他端部の剛性を高めて、この他端部を補強するとともに、他端部のエンドプレート４１との間に冷媒通路（図示せず）を構成する役割を果たすものであって、この冷媒通路を含む蒸発器全体の冷媒通路構成は、本件出願人の出願に係る特開平９−１７０８５０号公報により公知であるので、説明は省略する。
【００３０】
また、一端部のサイドプレート４２は、金属薄板積層方向の外方へ突出するリブ形状からなる第１、第２の２つの張出部４２ａ、４２ｂが形成してある。この２つの張出部４２ａ、４２ｂはサイドプレート長手方向の中間部位で上下に２分割され、この２つの張出部４２ａ、４２ｂと一端部のエンドプレート４０との間に形成される空間により、サイド冷媒出口通路６およびサイド冷媒入口通路７を形成している。
【００３１】
サイド冷媒出口通路６は、タンク部４０ｃおよび出口側タンク部４ｃを経て冷媒通路２の出口部（図２中、冷媒通路２の上端部）２ａに連通し、サイド冷媒入口通路７は、タンク部４０ｄおよび入口側タンク部４ｄを経て冷媒通路２の入口部（図２中、冷媒通路２の下端部）２ｂに連通している。
ここで、図３はサイドプレート４２単体を、後述の配管ジョイント８側（外部側）からみた平面図であって、図４は図３の要部拡大図で、配管ジョイント８は２点鎖線で示しており、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。
【００３２】
サイドプレート４２の第１、第２の２つの張出部４２ａ、４２ｂは、図３に示すように、それぞれ、複数個（図示の例では６個づつ）に分割され、サイドプレート長手方向と平行に基準接合面（ろう付け面）４２０から突出している。この基準接合面（ろう付け面）４２０はエンドプレート４０に接合される面であって、図３の紙面裏側の面である。
【００３３】
上記の複数個に分割された第１、第２張出部４２ａ、４２ｂの間には、それぞれエンドプレート４０と接合される接合面をなす補強用リブ４２１、４２２が形成されている。この補強用リブ４２１、４２２の頂部は、張出部４２ａ、４２ｂの頂部から見れば反対方向（図３の紙面裏側方向）へ突出するものであるが、サイドプレート４２の基準接合面４２０とは同一高さの平面を形成する。
【００３４】
上記構成から理解されるように、サイド冷媒出口通路６およびサイド冷媒入口通路７は、複数個の張出部４２ａ、４２ｂによる並列通路にて構成されており、そして、サイド冷媒出口通路６とサイド冷媒入口通路７との間は、サイドプレート長手方向の中間部位においてサイドプレート４２を幅方向に横断するように形成された分断接合面４２３で分断される。この分断接合面４２３は基準接合面４２０と同一平面を形成する。
【００３５】
また、サイドプレート長手方向の中間部位において、分断接合面４２３の上下両側の部位には、上記第１、第２張出部４２ａ、４２ｂの頂部（張出面）よりも上記積層方向の外方（図２中右側）へさらに突出する第１、第２副張出部４２４、４２５が一体成形されている。
なお、第１（上側）の副張出部４２４の内側空間は図２に示すように張出部４２ａにより構成されるサイド冷媒出口通路６の下流側端部に連通し、また、第２（下側）の副張出部４２５の内側空間は図２に示すように張出部４２ｂにより構成されるサイド冷媒入口通路７の上流側端部に連通している。
【００３６】
そして、第１、第２副張出部４２４、４２５の張出面には、その内側空間と外部とを連通する円形の開口部４２４ａ、４２５ａが形成されている。さらに、第１、第２副張出部４２４、４２５の張出面において、円形の開口部４２４ａ、４２５ａの外周側に広がる比較的面積の広い部位に台座部４２４ｂ、４２５ｂをプレス加工で打ち出し成形している。この台座部４２４ｂ、４２５ｂは、円形の開口部４２４ａ、４２５ａの円周面に沿って概略円弧状のリブ形状で、配管ジョイント８側へ突出して、配管ジョイント８のジョイント本体８ａの端面に接触する。
【００３７】
配管ジョイント８のジョイント本体８ａはＡ６０００番系のアルミニュウムベア材を冷間鍛造により略長円形のブロック体に成形したものである。このジョイント本体８ａにはブロック体の板厚方向（図５の左右方向）を貫通する２個の貫通穴８ｂ、８ｃが開けてあり、この貫通穴８ｂ、８ｃにそれぞれ冷媒出口パイプ８ｄ、冷媒入口パイプ８ｅが嵌入され、この両パイプ８ｄ、８ｅはジョイント本体８ａにより保持される。両パイプ８ｄ、８ｅもＡ６０００番系のアルミニュウムベア材から成形される。
【００３８】
本例では、両パイプ８ｄ、８ｅの外部への突出端部に、相手側配管との接合部をシールするためのＯリング８ｆ、８ｇを嵌合保持するＯリング装着溝８ｈ、８ｉが形成してある。このように、両パイプ８ｄ、８ｅにＯリング装着溝８ｈ、８ｉが形成されることにより、両パイプ８ｄ、８ｅが形状的に複雑となり、両パイプ８ｄ、８ｅとジョイント本体８ａとの一体成形（冷間鍛造）が困難となるので、両パイプ８ｄ、８ｅをジョイント本体８ａとは別体で成形している。ジョイント本体８ａには、２個の取付穴８ｊが開けてある。
【００３９】
ジョイント本体８ａは、図２、４、５に示すように、上記両副張出部４２４、４２５の上方にわたって配置され、冷媒出口パイプ８ｄは副張出部４２４の開口部４２４ａと、また、冷媒入口パイプ８ｅは副張出部４２５の開口部４２５ａとそれぞれ連通した状態にて、ジョイント本体８ａの平面状端面が両副張出部４２４、４２５の台座部４２４ｂ、４２５ｂ上に接触して、この台座部４２４ｂ、４２５ｂに接合（ろう付け）される。
【００４０】
また、両パイプ８ｄ、８ｅの先端部はそれぞれ両副張出部４２４、４２５の開口部４２４ａ、４２５ａ周辺部に接触して、開口部４２４ａ、４２５ａ周辺部に接合（ろう付け）される。
なお、ジョイント本体８ａおよび両パイプ８ｄ、８ｅはともにサイドプレート４２に一体にろう付けされるので、ジョイント本体８ａと両パイプ８ｄ、８ｅとの嵌合部をろう付けする必要はないが、実際には、蒸発器１の一体ろう付け時に貫通穴８ｂ、８ｃと両パイプ８ｄ、８ｅとの嵌合部にも、ろう材が表面張力にて浸透するので、ジョイント本体８ａと両パイプ８ｄ、８ｅとの間も結果的にはろう付けされることになる。
【００４１】
一方、配管ジョイント８の冷媒入口パイプ８ｅは、図示しない膨張弁の出口側冷媒配管に連結され、また、冷媒出口パイプ８ｄは、図示しない圧縮機の吸入配管に連結される。第１、第２副張出部４２４、４２５は、配管ジョイント８の直前の部位に形成される直角曲がり部での通路面積を拡大して、圧損増加を低減する役割を果たす。
【００４２】
本実施形態の冷媒蒸発器１の製造方法を簡単に説明すると、蒸発器１は図１に示す状態に積層して仮組付した後、その仮組付状態を適宜の治具にて保持して、ろう付け炉内に仮組付体を搬入する。次に、このろう付け炉内にて、仮組付体をアルミニュウムクラッド材のろう材の融点まで加熱して、蒸発器１各部の接合箇所を一体ろう付けする。
【００４３】
ところで、上記した第１実施形態の構成によると、リブ状の突出形状からなる台座部４２４ｂ、４２５ｂの成形によって、ジョイント本体８ａ側の接合部（図４の斜線部Ｙ）と冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部との間に、サイドプレート４２の板厚相当（例えば、１ｍｍ程度）の段差による接合面遮断部４２４ｃ、４２５ｃを形成して、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部からろう材がジョイント本体８ａ側の接合部Ｙ（台座部４２４ｂ、４２５ｂの部位）に移行するのを抑制して、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側の接合部のろう材を確保し、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側のろう付け性を確保することができる。従って、冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅ側のろう付け不良による冷媒洩れを防止できる。
【００４４】
また、同時に、台座部４２４ｂ、４２５ｂの成形により、図４の斜線部Ｙで示す比較的広範な接合面積を確保することができ、これにより、配管ジョイント８の冷媒出入口パイプ８ｄ、８ｅへの外部冷媒配管の接続時等に、配管ジョイント８に対して外力が加わっても、この外力に対する必要強度を確保することが可能となる。
【００４５】
しかも、板厚１ｍｍ程度の金属薄板（アルミニウム）からなるサイドプレート４２側に台座部４２４ｂ、４２５ｂを成形しているから、サイドプレート４２のプレス成形時に、同時に台座部４２４ｂ、４２５ｂを成形することができる。そのため、ブロック体の形状からなるジョイント本体８ａ側に台座部８ｆを成形する場合のごとく、冷間鍛造後に改めて切削加工を追加する必要がなく、ジョイント本体８ａの端面形状が単純な平面状となるため、ジョイント本体８ａを冷間鍛造だけで成形することが可能となり、配管ジョイント８の加工性が良好であり、加工コストを低減することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
図６〜８は第２実施形態による、配管ジョイント８とサイドプレート４２との接合構造を示すものである。第１実施形態では、サイドプレート４２側の台座部４２４ｂ、４２５ｂ上にジョイント本体８ａの平面状の端面を接触させて、この両者間を接合しているが、第２実施形態では、台座部４２４ｂ、４２５ｂの外周側に、この台座部４２４ｂ、４２５ｂよりもさらに外方側（配管ジョイント８側）へ突出する突出部４２４ｄ、４２５ｄを成形している。
【００４７】
この突出部４２４ｄ、４２５ｄは配管ジョイント８のジョイント本体８ａの長手方向両端部の略半円状の側面に沿った円弧状の形状を有しており、ジョイント本体８ａの両端部の側面の一部を被覆する。この突出部４２４ｄ、４２５ｄによる被覆部の追加により、接合面積の増大を図ってジョイント本体８ａとサイドプレート４２との接合強度を一層向上できる。
【００４８】
なお、配管ジョイント８に加わる配管接続時の外力は主に図７の左右方向（サイドプレート幅方向）であるので、この左右方向の外力に対する接合強度を高めるためには、図７に図示するように、台座部４２４ｂ、４２５ｂをそれぞれ第１、第２副張出部４２４、４２５の左右両側に配置することが効果的である。しかし、第１副張出部４２４の左右の台座部４２４ｂ、４２４ｂおよび第２副張出部４２５の左右の台座部４２５ｂ、４２５ｂを２点鎖線ａ、ｂで示すように１つの連続した台座部として構成してもよい。
【００４９】
（第３実施形態）
図９は第３実施形態による、配管ジョイント８とサイドプレート４２との接合構造を示すもので、図４のＡ−Ａ断面に相当する断面図であり、第３実施形態では、サイドプレート４２の第１、第２副張出部４２４、４２５から配管ジョイント８側へ台座部４２４ｂ、４２５ｂを突出成形するとともに、配管ジョイント８のジョイント本体８ａの端面にも台座部４２４ｂ、４２５ｂ側へ突出して台座部４２４ｂ、４２５ｂと接触し、接合される台座部８ｆ′を成形している。
【００５０】
このように、第３実施形態によると、サイドプレート４２側とジョイント本体８ａ側の双方に台座部４２４ｂ、４２５ｂと台座部８ｆ′を成形しているので、台座部４２４ｂ、４２５ｂと台座部８ｆ′の突出高さＨ₁、Ｈ₂を次のごとく低くすることができる。すなわち、図１０（ａ）のもの（前述の図１３の試作品）では、台座部８ｆの突出高さＨ₂を概略１．５ｍｍ程度必要であるが、第３実施形態によると、図１０（ｂ）に示すように台座部８ｆ′の突出高さＨ₂を０．７５ｍｍ程度に半減できる。また、図１０（ｃ）に示す第１実施形態では、台座部４２４ｂ、４２５ｂの突出高さＨ₁が概略１．５ｍｍ程度必要であるが、第３実施形態によると、図１０（ｂ）に示すように台座部４２４ｂ、４２５ｂの突出高さＨ₁を０．７５ｍｍ程度に半減できる。
【００５１】
このように、サイドプレート４２側の台座部４２４ｂ、４２５ｂの突出高さＨ₁、およびジョイント本体８ａ側の台座部８ｆ′の突出高さＨ₂をそれぞれ半減できるため、ジョイント本体８ａ側の台座部８ｆ′を冷間鍛造で成形することが可能となり、また、サイドプレート４２側では、台座部４２４ｂ、４２５ｂの突出高さＨ₁の減少により、プレート全体の塑性変形量（加工度）を減少でき、サイドプレート４２のプレス成形時の加工性が向上する。
【００５２】
（第４実施形態）
図１１は第４実施形態による、配管ジョイント８とサイドプレート４２との接合構造を示すものである。第４実施形態では、サイドプレート４２を配管ジョイント８と接合される第１部材４２Ａと、サイド冷媒出口通路６を構成する張出部４２ａを有する第２部材４２Ｂと、サイド冷媒入口通路７を構成する張出部４２ｂを有する第２部材４２Ｃとに３分割している。
【００５３】
そして、第１部材４２Ａは配管ジョイント８と接合されるため、強度を高める必要があり、一方、第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃは冷媒通路６、７を構成する部分であって、配管接続時の外力が直接作用することはない。
そこで、第１部材４２Ａの板厚を第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃの板厚（例えば、１ｍｍ）より大きくして（例えば、１、２ｍｍ）、第１部材４２Ａと配管ジョイント８との接合強度を確保している。
【００５４】
なお、第４実施形態において、第１部材４２Ａの板厚を第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃの板厚より大きくする代わりに、第１部材４２Ａの材質を第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃの材質よりも高強度材を使用するようにしてもよい。具体的な材質例としては、第１部材４２Ａには高強度材として例えば、ＢＡ１０ＰＣ−Ｏを用い、第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃには第１部材４２Ａより強度の低い材料として、例えば、ＢＡ１０ＰＣ−Ｈ１４を用いることができる。
【００５５】
第４実施形態によると、第１部材４２Ａの板厚もしくは材質の選択により、第１部材４２Ａを第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃよりも高強度にすることができる。それにより、第１部材４２Ａと配管ジョイント８との接合強度（破壊強度）を向上できるので、第１、第２実施形態による台座部４２４ｂ、４２５ｂや突出部４２４ｄ、４２５ｄを成形する必要がない。
【００５６】
しかし、必要に応じて、第４実施形態による構成に対して、さらに、第１、第２実施形態による台座部４２４ｂ、４２５ｂや突出部４２４ｄ、４２５ｄを組み合わせてもよい。
また、第４実施形態において、第１部材４２Ａの板厚を第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃの板厚より大きくすることと、第１部材４２Ａの材質を第２、第３部材４２Ｂ、４２Ｃの材質よりも高強度材を使用することとを組み合わせてもよい。
【００５７】
（他の実施形態）
なお、上記した第１〜第４実施形態では、いずれも、配管ジョイント８を、ジョイント本体８ａと、入口パイプ８ｅおよび出口パイプ８ｄとにより構成し、この出入口パイプ８ｄ、８ｅをジョイント本体８ａに設けた貫通穴８ｂ、８ｃに嵌入して、出入口パイプ８ｄ、８ｅをジョイント本体８ａに一体化するものについて説明したが、出入口パイプ８ｄ、８ｅの形状が単純であれば、アルミニウム等の金属の冷間鍛造により出入口パイプ８ｄ、８ｅの突出形状をジョイント本体８ａに一体成形することが可能である。
【００５８】
本発明は、このように出入口パイプ８ｄ、８ｅをジョイント本体８ａに一体成形するものにも同様に適用できる。
また、本発明の要部は配管ジョイント８とサイドプレート４２との接合構造にあるから、熱交換部３における冷媒通路構成等は種々変更してもよいことは勿論であり、さらに、冷媒蒸発器以外の種々な用途の流体の熱交換を行う熱交換器に対しても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる蒸発器の正面図である。
【図２】図１の蒸発器の要部断面図である。
【図３】第１実施形態のサイドプレートの平面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】第２実施形態のサイドプレートの平面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】第３実施形態による要部断面図で、図４のＡ−Ａ断面に相当する。
【図１０】第３実施形態による特徴を説明するための説明図で、３つのタイプの要部断面構造を比較して示す。
【図１１】第４実施形態の要部の分解斜視図である。
【図１２】本発明者の試作品におけるサイドプレートの要部平面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１…蒸発器、２…冷媒通路、３…熱交換部、４…金属薄板、
４０…エンドプレート、４２…サイドプレート、４２ａ、４２ｂ…張出部、
４２４、４２５…副張出部、４２４ｂ、４２５ｂ…台座部、
６…サイド冷媒出口通路、７…サイド冷媒入口通路、８…配管ジョイント、
８ａ…ジョイント本体、８ｄ…冷媒出口パイプ、８ｅ…冷媒入口パイプ。

Claims

流体通路（２）内を流れる流体と前記流体通路（２）の外部を流れる流体とを熱交換させる熱交換部（３）を有し、
この熱交換部（３）の流体通路（２）を、複数の金属薄板（４、４０、４１）の積層構造により形成し、
前記複数の金属薄板（４、４０、４１）のうち、その積層方向の一端部に位置するエンドプレート（４０）に接合されるサイドプレート（４２）に、前記積層方向の外方へ張り出す第１張出部（４２ａ）および第２張出部（４２ｂ）を形成し、
前記第１張出部（４２ａ）と、前記一端部に位置するエンドプレート（４０）との間に、前記流体通路（２）の出口部（２ａ）に連通するサイド流体出口通路（６）を形成し、
前記第２張出部（４２ｂ）と、前記一端部に位置するエンドプレート（４０）との間に、前記流体通路（２）の入口部（２ｂ）に連通するサイド流体入口通路（７）を形成し、
前記サイドプレート（４２）に、前記サイド流体出口通路（６）に連通する流体出口（８ｄ）および前記サイド流体入口通路（７）に連通する流体入口（８ｅ）を有する、ブロック形状に成形された配管ジョイント（８）を接合する積層型熱交換器であって、
前記配管ジョイント（８）と前記サイドプレート（４２）との接合部位において、前記サイドプレート（４２）に、前記配管ジョイント（８）側へ突出して前記配管ジョイント（８）の平面状端面に接触する平面状の台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）を打ち出し成形し、
前記サイドプレート（４２）に、前記平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）よりもさらに前記配管ジョイント（８）側へ突出する突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）を設け、
この突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）により前記配管ジョイント（８）の側面を被覆し、
前記配管ジョイント（８）の平面状端面を前記平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接合するとともに、前記配管ジョイント（８）の側面を前記突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）に接合することを特徴とする積層型熱交換器。
前記配管ジョイント（８）の、前記サイドプレート（４２）側の端面全体が平面状になっていることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
前記配管ジョイント（８）に冷間鍛造により前記サイドプレート（４２）側に突出する平面状の台座部（８ｆ′）を打ち出し成形し、
前記配管ジョイント（８）の平面状台座部（８ｆ′）を前記サイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接触させた状態で、前記配管ジョイント（８）と前記サイドプレート（４２）とを接合することを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
前記サイドプレート（４２）を、前記配管ジョイント（８）が接合される第１部材（４２Ａ）と、前記サイド流体出口通路（６）および前記サイド流体入口通路（７）を形成する第２部材（４２Ｂ）および第３部材（４２Ｃ）とに分割し、
前記第１部材（４２Ａ）の板厚を前記第２部材（４２Ｂ）および前記第３部材（４２Ｃ）に比して厚くしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
前記サイドプレート（４２）を、前記配管ジョイント（８）が接合される第１部材（４２Ａ）と、前記サイド流体出口通路（６）および前記サイド流体入口通路（７）を形成する第２部材（４２Ｂ）および第３部材（４２Ｃ）とに分割し、
前記第１部材（４２Ａ）の材質を前記第２部材（４２Ｂ）および前記第３部材（４２Ｃ）に比して高強度材にしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
前記配管ジョイント（８）を、前記サイドプレート（４２）に接合されるブロック形状のジョイント本体（８ａ）と、前記流体入口および前記流体出口を構成する入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）とにより構成し、
この入口パイプ（８ｅ）および出口パイプ（８ｄ）を前記ジョイント本体（８ａ）に設けた貫通穴（８ｂ、８ｃ）に嵌入し、
前記ジョイント本体（８ａ）の平面状端面を前記サイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）に接合するとともに、前記ジョイント本体（８ａ）の側面を前記突出部（４２４ｄ、４２５ｄ）に接合し、
さらに、前記入口パイプ（８ｅ）および前記出口パイプ（８ｄ）の先端部を、前記サイドプレート（４２）のうち前記平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）の周辺部位に接合することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
前記ジョイント本体（８ａ）の平面状端面と前記サイドプレート（４２）の平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）との接合部と、前記入口パイプ（８ｅ）および前記出口パイプ（８ｄ）の先端部と前記平面状台座部（４２４ｂ、４２５ｂ）の周辺部位との接合部との間に、前記サイドプレート（４２）側の段差形状による接合面遮断部（４２４ｃ、４２５ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の積層型熱交換器。