JP4328445B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カー・エアコン用エバポレータ等に用いられる積層型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばカー・エアコン用エバポレータに用いられるアルミニウム製の積層型熱交換器においては、冷媒流路内を流れる冷媒と冷媒流路の外部を流れる空気とを熱交換させる熱交換部を有し、この熱交換部が、積層された所要数のアルミニウム製中間プレートと中間プレートの積層方向の左右端部に位置するエンドプレートとによって構成されているが、従来は、熱交換部の一端部のエンドプレートの外面上部に、パイプ取付用プレートがろう付けされ、該パイプ取付用プレートには前後に並んだ２つのパイプ差込み部が設けられ、これらの差込み部に冷媒導入パイプと冷媒排出パイプがそれぞれ差し込まれて接続されていた。
【０００３】
ここで、熱交換部の中間プレートと、左右両エンドプレートと、パイプ取付用プレートとは、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法によりろう付けされていた。
【０００４】
しかしながら、このような炉中ろう付け法の場合、窒素ガス雰囲気でろう付けするため、空気との置換が行なわれないと、ろう付け不良（接合不良）が発生した。そして、上記のような前後２つのパイプ差込み部が設けられているパイプ取付用プレートを、炉中ろう付け法によりエンドプレートにろう付けした場合には、２つのパイプ差込み部同士の中間部分において、パイプ取付用プレートとエンドプレートとにろう付け不良が生じやすく、このようなろう付け不良が生じると、該ろう付け不良部分を介して冷媒導入側流路と冷媒排出側流路とが互いに連通してしまい、いわゆるショートカット（短絡）流路が中間に形成されて、冷媒の内部洩れが生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、従来、例えば図５に示すように、パイプ取付用プレート（３２）側の冷媒導入パイプ差込み部（３３）および冷媒排出パイプ差込み部（３４）同士の中間位置に、長孔（３５）を貫通状に設けることが提案された（例えば特開平９−１７０８９２号公報参照）。そして、この先提案の積層型熱交換器によれば、熱交換部の一括ろう付けによる製造の際に、エンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とが互いにろう付けされ、万一、パイプ取付用プレート（３２）側の前後２つのパイプ差込み部（３３）（３４）の中間部分においてエンドプレート（３１）およびパイプ取付用プレート（３２）同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、上記の長孔（３５）の存在により、ショートカット流路は該長孔（３５）の部分で外部に開放されることになる。これにより、熱交換器組付け後の流体洩れ検査において、ショートカット流路を通る流体は必ず長孔（３５）を通って外部に洩れ出すため、流体の内部洩れを的確に検知でき、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるというものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにパイプ取付用プレート（３２）の前後２つのパイプ差込み部（３３）（３４）の中間に長孔（３５）を設けた場合、長孔（３５）の下側部分（３６）（同図鎖線部分）においていわゆるろう材切れが生じやすく、ろう材切れが生じた場合には、ショートカット流路が生じる可能性があった。また長孔（３５）の周縁部分においてはエンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とのろう付けが不完全になりやすく、やはりショートカット流路が形成される可能性が高いという問題が新たに生じた。
【０００７】
この発明者らは、上記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、パイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）の周縁部分においてろう付け不良が生じる原因は、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法により熱交換部を製造する時に、所要数の中間プレート（図示略）と左右エンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とが積層状に組み合わせられ、これらの構成部材が左右両外側より例えば特開平４−２２５７１号公報に記載されたような治具により押えられ、これらの構成部材が炉中ろう付け法による一括ろう付けの際に、エンドプレート（３１）の上端部外面と同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）内の空隙部の空気が、ろう付け工程中に脱気されずに残っており、該空気中に含まれる酸素の酸化作用によって、ろう付けが不完全となり、長孔（３５）周縁部においてエンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）のろう付け不良が生じることを見い出した。
【０００８】
そして、このような事態を防止するためには、熱交換部構成部材が治具により組み付けられて、これらの構成部材が炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレート（３１）の上端部外面と同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）内の空隙部の空気が外部に排出されるようにして、ろう付け工程中に脱気がなされるようにすれば良いことを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、パイプ取付用プレートの流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間部分におけるろう付け性を向上して、ろう付け不良による流体導入側流路および流体排出側流路間のショートカット（短絡）流路の発生を確実に防止することができる、積層型熱交換器を提供しようとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、左右両側のうちのいずれか一側のエンドプレートの上端部外面に、前後に並んだ流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部を有するパイプ取付用プレートが被せられて、パイプ取付用プレートがエンドプレートにろう付けされている積層型熱交換器において、パイプ取付用プレートに、流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間に位置する切欠きが設けられ、該切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているものであることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
この明細書において、左右、前後、および上下は図３を基準とし、左とは図３の左側、右とは同右側をいゝ、また前とは同図図面紙葉の表側、後とは同裏側をいゝ、上とは同図上側、下とは同下側をいうものとする。
【００１３】
なお図面は、この発明をカー・エアコン用の積層型エバポレータに適用した場合を示すものである。
【００１４】
この発明の第１実施形態を示す図１〜図３を参照すると、積層型エバポレータ（１）は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）製であって、並列状に配置された多数の中間プレート（２）と、中間プレート（２）の積層方向の左右両端部に位置するエンドプレート（３）とを備えている。
【００１５】
各中間プレート（２）の上下両端部の片面に、内側にタンク形成用凹部を有しかつ底部に冷媒通過孔（２２）（２４）があけられた前後一対のカップ状凸部（２１）（２３）がそれぞれ設けられるとともに、同プレート（２）の高さの中間部分に浅い冷媒流路形成用凹部を内側に有する膨出状凸部が設けられている。
【００１６】
またこの実施形態においては、左側エンドプレート（３）の上下両端部の外面に、内側に冷媒流路用凹部を有しかつ底部に冷媒通過孔（２６）（２８）があけられた前後一対のカップ状凸部（２５）（２７）がそれぞれ設けられている。
【００１７】
そして、すべての中間プレート（２）が、隣り合うもの同士相互に凹部を対向させた状態に層状に重ね合わせられるとともに、これらの中間プレート（２）の積層方向の左右両端部に左右エンドプレート（３）が重ね合わせられて、並列状の偏平管部（４）と各偏平管部（４）の上下両端部に連なるタンク部（５）（６）とが形成されている。また隣り合う偏平管部（４）（４）同士の間、および左右エンドプレート（３）とこれらに隣り合う同側の偏平管部（４）との間には、コルゲートフィン（７）がそれぞれ介在されている。
【００１８】
また、左側エンドプレート（３）の上端部外面に、バーリング加工により形成されかつ前後に並んだ冷媒排出パイプ差込み部（１１）および冷媒導入パイプ差込み部（１２）を有するパイプ取付用プレート（１０）が被せられている。
【００１９】
とくに、この発明においては、パイプ取付用プレート（１０）に、冷媒導入パイプ差込み部（１２）および冷媒排出パイプ差込み部（１１）同士の中間に位置する切欠き（１３）が設けられ、該切欠き（１３）は、その上端部（１３ａ）が冷媒導入パイプ差込み部（１２）の上端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともに、その下端が同プレート（１０）の下端において下方に開放して、開放端部（１３ｃ）が形成されている。
【００２０】
なお、この実施形態においては、パイプ取付用プレート（１０）の冷媒導入側のパイプ差込み部（１２）の直径よりも、冷媒排出側のパイプ差込み部（１１）の直径の方が大きいものとなされているので、従って、上記切欠き（１３）は、詳しくは、その上端（１３ａ）が冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているものである。また、左側エンドプレート（３）のパイプ取付用プレート（１０）の取付部分より下側に、並列状の補強リブ（２９）が設けられている。
【００２１】
上記積層型エバポレータ（１）においては、その構成部材のうち、中間プレート（２）、左右エンドプレート（３）（３）がそれぞれアルミニウム・ブレージング・シートによりつくられており、インナーフィン（図示略）、コルゲートフィン（７）、およびパイプ取付用プレート（１０）がそれぞれアルミニウム製である。
【００２２】
そして、上記積層型エバポレータ（１）の熱交換部の製造時には、所要数の中間プレートと左右両エンドプレート（３）とが積層状に組み合わせられるとともに、左側エンドプレート（３）の上端部外面にパイプ取付用プレート（１０）が重ね合わせられ、これらすべての構成部材が左右両外側より治具により押えられた状態で、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法により一括してろう付けされる。
【００２３】
この発明によれば、積層型エバポレータ（１）の熱交換部の構成部材が、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレート（３）の上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）内の空隙部の空気が、同切欠き（１３）下端の開放端部（１３ｃ）から外部に逃げ出すようになされている。これによって、脱気を確実に果たすことができ、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付けを確実に行なうことができ、切欠き（１３）の縁部においても良好なフィレット（１４）が形成されて、エンドプレート（３）とパイプ取付用プレート（１０）とのろう付けを確実に行ない得るものであり、ろう付け性が大幅に向上する。従って、ろう付け不良による冷媒導入側流路および冷媒排出側流路間のショートカット流路（短絡流路）の発生を、より一層確実に防止することができるものである。
【００２４】
またとくに、切欠き（１３）の上端部（１３ａ）が冷媒導入パイプ差込み部（１２）の上端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているから、両パイプ差込み部（１１）（１２）同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００２５】
また万一、エンドプレート（３）およびパイプ取付用プレート（１０）同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、エバポレータ（１）組付け後の流体洩れ検査において、パイプ取付用プレート（１０）側の切欠き（１３）の存在により液洩れが外部に現れて見えるので、ろう付け不良が生じていることを外部から容易に判別することができ、流体の内部洩れを的確に検知することができて、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるものである。
【００２６】
なお、上記積層型エバポレータ（１）においては、パイプ取付用プレート（１０）の前側の冷媒排出パイプ差込み部（１１）に冷媒排出パイプ（１６）が差し込まれて、ろう材（１７）を用いて接合されるとともに、同パイプ取付用プレート（１０）の後側の冷媒導入パイプ差込み部（１２）に冷媒導入パイプ（１５）が差し込まれて、ろう材（１７）を用いて接合されている。
【００２７】
このような積層型エバポレータ（１）においては、冷媒導入パイプ（１５）から熱交換部の上部タンク（５）の左端後部内に冷媒が流入され、ついで冷媒は、熱交換部内側の冷媒流路を全体として蛇行状に流れて、最後に上部タンク部（５）の左端前部の冷媒排出パイプ（６）から外部に排出されるものである。
【００２８】
一方、風（空気）が、積層型エバポレータ（１）の熱交換部に対して前方から後方に向かって流され、熱交換部の隣り合う偏平管部（４）（４）同士の間あるいは偏平管部（４）とエンドプレート（３）との間のコルゲートフィン（７）の存在する間隙を通過し、中間プレート（２）の壁面およびコルゲートフィン（７）を介して冷媒と空気とが効率よく熱交換せられるものである。
【００２９】
つぎに図４は、この発明の第２実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、パイプ取付用プレート（１０）の冷媒導入パイプ差込み部（１２）および冷媒排出パイプ差込み部（１１）同士の中間に位置するように設けられた切欠き（１３）の上端が、同プレート（１０）の上端において上方に開放して、開放端部（１３ｃ）が形成されているとともに、その下端部（１３ｂ）が、冷媒導入パイプ差込み部（１２）の下端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の下端を下方に越えるレベルまで伸びている点にある。
【００３０】
この第２実施形態においては、積層型エバポレータ（１）の熱交換部の製造時には、熱交換部構成部材が真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱されると、エンドプレート（３）の上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）内の空隙部の空気が、同切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）から外部に逃げ出すようになされている。
【００３１】
またとくに、切欠き（１３）の下端部（１３ｂ）が、冷媒導入パイプ差込み部（１２）の下端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の下端を下方に越えるレベルまで伸びているから、両パイプ差込み部（１１）（１２）同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００３２】
なお、図示のものは、パイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）の幅が比較的狭いものとなされているが、同図に二点鎖線で示すように、上記第１実施形態の場合と同様に、切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）の幅が広いものとなされていても良い。
【００３３】
この第２実施形態のその他の点は上記第１実施形態の場合と同様であるので、図面において同一のものには同一の符号を付した。
【００３４】
なお、この発明による積層型熱交換器は、カー・クーラ用エバポレータだけでなく、その他オイルクーラー、アフタークーラー、ラジエータ等の用途にも同様に使用せられるものである。
【００３５】
また、上記実施形態では、積層型熱交換器（１）の左側エンドプレート（３）の上端部外面に、切欠き（１３）を有するパイプ取付用プレート（１０）が被せられてろう付けされているが、これとは逆に、右側エンドプレート（３）の上端部外面にパイプ取付用プレート（１０）が被せられてろう付けされる場合もある。
【００３６】
また、図示の積層型熱交換器（１）は、積層状中間プレート（２）の上下両側にタンク部（５）（６）が設けられた両タンク式であるが、この発明による積層型熱交換器（１）は、積層状中間プレート（２）の上下両側うちのいずれか片側にタンク部が設けられた片タンク式の場合にも、同様に適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
この発明の積層型熱交換器は、上述のように、左右両側のうちのいずれか一側のエンドプレートの上端部外面に、前後に並んだ流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部を有するパイプ取付用プレートが被せられて、パイプ取付用プレートがエンドプレートにろう付けされている積層型熱交換器において、パイプ取付用プレートに、流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間に位置する切欠きが設けられ、該切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているもので、この発明によれば、積層型熱交換器の製造時に、所要数の中間プレートと左右両エンドプレートとが積層状に組み合わせられるとともに、一側エンドプレートの上端部外面にパイプ取付用プレートが重ね合わせられ、これらすべての構成部材が左右両外側より治具により押えられた状態で、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレートの上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレートの切欠き内の空隙部の空気が、同切欠きの下端または上端の開放端部から外部に逃げ出すようになされているから、これによって脱気を確実に果たすことができ、ろう付けを確実に行なうことができ、切欠きの縁部においても良好なフィレットが形成されて、エンドプレートとパイプ取付用プレートとのろう付けを確実に行ない得るものであり、ろう付け性が大幅に向上する。従って、ろう付け不良による冷媒導入側流路および冷媒排出側流路間のショートカット流路（短絡流路）の発生を、より一層確実に防止することができる。
【００３８】
また、切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているものであるから、両パイプ差込み部同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００３９】
また万一、エンドプレートおよびパイプ取付用プレート同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、積層型熱交換器組付け後の流体洩れ検査において、パイプ取付用プレート側の切欠きの存在により液洩れが外部に現れて見えるので、ろう付け不良が生じていることを外部から容易に判別することができ、流体の内部洩れを的確に検知することができて、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施形態を示す積層型エバポレータの熱交換部の部分側面図である。
【図２】 図１のＡーＡ線に沿う断面図である。
【図３】 図１の積層型エバポレータの熱交換部の要部拡大正面図である。
【図４】 この発明の第２実施形態を示す積層型エバポレータの熱交換部の部分側面図である。
【図５】 従来例の積層型エバポレータのろう付け不良を説明するための熱交換部の部分側面図である。
【符号の説明】
１：積層型エバポレータ（積層型熱交換器）
２：中間プレート
３：左側エンドプレート
１０：パイプ取付用プレート
１１：冷媒排出パイプ差込み部
１２：冷媒導入パイプ差込み部
１３：切欠き
１３ａ：切欠き上端部
１３ｂ：切欠き下端部
１３ｃ：切欠き開放端部
１４：フィレット
１５：冷媒導入パイプ
１６：冷媒排出パイプ
【発明の属する技術分野】
この発明は、カー・エアコン用エバポレータ等に用いられる積層型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばカー・エアコン用エバポレータに用いられるアルミニウム製の積層型熱交換器においては、冷媒流路内を流れる冷媒と冷媒流路の外部を流れる空気とを熱交換させる熱交換部を有し、この熱交換部が、積層された所要数のアルミニウム製中間プレートと中間プレートの積層方向の左右端部に位置するエンドプレートとによって構成されているが、従来は、熱交換部の一端部のエンドプレートの外面上部に、パイプ取付用プレートがろう付けされ、該パイプ取付用プレートには前後に並んだ２つのパイプ差込み部が設けられ、これらの差込み部に冷媒導入パイプと冷媒排出パイプがそれぞれ差し込まれて接続されていた。
【０００３】
ここで、熱交換部の中間プレートと、左右両エンドプレートと、パイプ取付用プレートとは、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法によりろう付けされていた。
【０００４】
しかしながら、このような炉中ろう付け法の場合、窒素ガス雰囲気でろう付けするため、空気との置換が行なわれないと、ろう付け不良（接合不良）が発生した。そして、上記のような前後２つのパイプ差込み部が設けられているパイプ取付用プレートを、炉中ろう付け法によりエンドプレートにろう付けした場合には、２つのパイプ差込み部同士の中間部分において、パイプ取付用プレートとエンドプレートとにろう付け不良が生じやすく、このようなろう付け不良が生じると、該ろう付け不良部分を介して冷媒導入側流路と冷媒排出側流路とが互いに連通してしまい、いわゆるショートカット（短絡）流路が中間に形成されて、冷媒の内部洩れが生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、従来、例えば図５に示すように、パイプ取付用プレート（３２）側の冷媒導入パイプ差込み部（３３）および冷媒排出パイプ差込み部（３４）同士の中間位置に、長孔（３５）を貫通状に設けることが提案された（例えば特開平９−１７０８９２号公報参照）。そして、この先提案の積層型熱交換器によれば、熱交換部の一括ろう付けによる製造の際に、エンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とが互いにろう付けされ、万一、パイプ取付用プレート（３２）側の前後２つのパイプ差込み部（３３）（３４）の中間部分においてエンドプレート（３１）およびパイプ取付用プレート（３２）同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、上記の長孔（３５）の存在により、ショートカット流路は該長孔（３５）の部分で外部に開放されることになる。これにより、熱交換器組付け後の流体洩れ検査において、ショートカット流路を通る流体は必ず長孔（３５）を通って外部に洩れ出すため、流体の内部洩れを的確に検知でき、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるというものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにパイプ取付用プレート（３２）の前後２つのパイプ差込み部（３３）（３４）の中間に長孔（３５）を設けた場合、長孔（３５）の下側部分（３６）（同図鎖線部分）においていわゆるろう材切れが生じやすく、ろう材切れが生じた場合には、ショートカット流路が生じる可能性があった。また長孔（３５）の周縁部分においてはエンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とのろう付けが不完全になりやすく、やはりショートカット流路が形成される可能性が高いという問題が新たに生じた。
【０００７】
この発明者らは、上記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、パイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）の周縁部分においてろう付け不良が生じる原因は、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法により熱交換部を製造する時に、所要数の中間プレート（図示略）と左右エンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）とが積層状に組み合わせられ、これらの構成部材が左右両外側より例えば特開平４−２２５７１号公報に記載されたような治具により押えられ、これらの構成部材が炉中ろう付け法による一括ろう付けの際に、エンドプレート（３１）の上端部外面と同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）内の空隙部の空気が、ろう付け工程中に脱気されずに残っており、該空気中に含まれる酸素の酸化作用によって、ろう付けが不完全となり、長孔（３５）周縁部においてエンドプレート（３１）とパイプ取付用プレート（３２）のろう付け不良が生じることを見い出した。
【０００８】
そして、このような事態を防止するためには、熱交換部構成部材が治具により組み付けられて、これらの構成部材が炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレート（３１）の上端部外面と同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（３２）の長孔（３５）内の空隙部の空気が外部に排出されるようにして、ろう付け工程中に脱気がなされるようにすれば良いことを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、パイプ取付用プレートの流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間部分におけるろう付け性を向上して、ろう付け不良による流体導入側流路および流体排出側流路間のショートカット（短絡）流路の発生を確実に防止することができる、積層型熱交換器を提供しようとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、左右両側のうちのいずれか一側のエンドプレートの上端部外面に、前後に並んだ流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部を有するパイプ取付用プレートが被せられて、パイプ取付用プレートがエンドプレートにろう付けされている積層型熱交換器において、パイプ取付用プレートに、流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間に位置する切欠きが設けられ、該切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているものであることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
この明細書において、左右、前後、および上下は図３を基準とし、左とは図３の左側、右とは同右側をいゝ、また前とは同図図面紙葉の表側、後とは同裏側をいゝ、上とは同図上側、下とは同下側をいうものとする。
【００１３】
なお図面は、この発明をカー・エアコン用の積層型エバポレータに適用した場合を示すものである。
【００１４】
この発明の第１実施形態を示す図１〜図３を参照すると、積層型エバポレータ（１）は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）製であって、並列状に配置された多数の中間プレート（２）と、中間プレート（２）の積層方向の左右両端部に位置するエンドプレート（３）とを備えている。
【００１５】
各中間プレート（２）の上下両端部の片面に、内側にタンク形成用凹部を有しかつ底部に冷媒通過孔（２２）（２４）があけられた前後一対のカップ状凸部（２１）（２３）がそれぞれ設けられるとともに、同プレート（２）の高さの中間部分に浅い冷媒流路形成用凹部を内側に有する膨出状凸部が設けられている。
【００１６】
またこの実施形態においては、左側エンドプレート（３）の上下両端部の外面に、内側に冷媒流路用凹部を有しかつ底部に冷媒通過孔（２６）（２８）があけられた前後一対のカップ状凸部（２５）（２７）がそれぞれ設けられている。
【００１７】
そして、すべての中間プレート（２）が、隣り合うもの同士相互に凹部を対向させた状態に層状に重ね合わせられるとともに、これらの中間プレート（２）の積層方向の左右両端部に左右エンドプレート（３）が重ね合わせられて、並列状の偏平管部（４）と各偏平管部（４）の上下両端部に連なるタンク部（５）（６）とが形成されている。また隣り合う偏平管部（４）（４）同士の間、および左右エンドプレート（３）とこれらに隣り合う同側の偏平管部（４）との間には、コルゲートフィン（７）がそれぞれ介在されている。
【００１８】
また、左側エンドプレート（３）の上端部外面に、バーリング加工により形成されかつ前後に並んだ冷媒排出パイプ差込み部（１１）および冷媒導入パイプ差込み部（１２）を有するパイプ取付用プレート（１０）が被せられている。
【００１９】
とくに、この発明においては、パイプ取付用プレート（１０）に、冷媒導入パイプ差込み部（１２）および冷媒排出パイプ差込み部（１１）同士の中間に位置する切欠き（１３）が設けられ、該切欠き（１３）は、その上端部（１３ａ）が冷媒導入パイプ差込み部（１２）の上端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともに、その下端が同プレート（１０）の下端において下方に開放して、開放端部（１３ｃ）が形成されている。
【００２０】
なお、この実施形態においては、パイプ取付用プレート（１０）の冷媒導入側のパイプ差込み部（１２）の直径よりも、冷媒排出側のパイプ差込み部（１１）の直径の方が大きいものとなされているので、従って、上記切欠き（１３）は、詳しくは、その上端（１３ａ）が冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているものである。また、左側エンドプレート（３）のパイプ取付用プレート（１０）の取付部分より下側に、並列状の補強リブ（２９）が設けられている。
【００２１】
上記積層型エバポレータ（１）においては、その構成部材のうち、中間プレート（２）、左右エンドプレート（３）（３）がそれぞれアルミニウム・ブレージング・シートによりつくられており、インナーフィン（図示略）、コルゲートフィン（７）、およびパイプ取付用プレート（１０）がそれぞれアルミニウム製である。
【００２２】
そして、上記積層型エバポレータ（１）の熱交換部の製造時には、所要数の中間プレートと左右両エンドプレート（３）とが積層状に組み合わせられるとともに、左側エンドプレート（３）の上端部外面にパイプ取付用プレート（１０）が重ね合わせられ、これらすべての構成部材が左右両外側より治具により押えられた状態で、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法により一括してろう付けされる。
【００２３】
この発明によれば、積層型エバポレータ（１）の熱交換部の構成部材が、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレート（３）の上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）内の空隙部の空気が、同切欠き（１３）下端の開放端部（１３ｃ）から外部に逃げ出すようになされている。これによって、脱気を確実に果たすことができ、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付けを確実に行なうことができ、切欠き（１３）の縁部においても良好なフィレット（１４）が形成されて、エンドプレート（３）とパイプ取付用プレート（１０）とのろう付けを確実に行ない得るものであり、ろう付け性が大幅に向上する。従って、ろう付け不良による冷媒導入側流路および冷媒排出側流路間のショートカット流路（短絡流路）の発生を、より一層確実に防止することができるものである。
【００２４】
またとくに、切欠き（１３）の上端部（１３ａ）が冷媒導入パイプ差込み部（１２）の上端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の上端を上方に越えるレベルまで伸びているから、両パイプ差込み部（１１）（１２）同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００２５】
また万一、エンドプレート（３）およびパイプ取付用プレート（１０）同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、エバポレータ（１）組付け後の流体洩れ検査において、パイプ取付用プレート（１０）側の切欠き（１３）の存在により液洩れが外部に現れて見えるので、ろう付け不良が生じていることを外部から容易に判別することができ、流体の内部洩れを的確に検知することができて、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるものである。
【００２６】
なお、上記積層型エバポレータ（１）においては、パイプ取付用プレート（１０）の前側の冷媒排出パイプ差込み部（１１）に冷媒排出パイプ（１６）が差し込まれて、ろう材（１７）を用いて接合されるとともに、同パイプ取付用プレート（１０）の後側の冷媒導入パイプ差込み部（１２）に冷媒導入パイプ（１５）が差し込まれて、ろう材（１７）を用いて接合されている。
【００２７】
このような積層型エバポレータ（１）においては、冷媒導入パイプ（１５）から熱交換部の上部タンク（５）の左端後部内に冷媒が流入され、ついで冷媒は、熱交換部内側の冷媒流路を全体として蛇行状に流れて、最後に上部タンク部（５）の左端前部の冷媒排出パイプ（６）から外部に排出されるものである。
【００２８】
一方、風（空気）が、積層型エバポレータ（１）の熱交換部に対して前方から後方に向かって流され、熱交換部の隣り合う偏平管部（４）（４）同士の間あるいは偏平管部（４）とエンドプレート（３）との間のコルゲートフィン（７）の存在する間隙を通過し、中間プレート（２）の壁面およびコルゲートフィン（７）を介して冷媒と空気とが効率よく熱交換せられるものである。
【００２９】
つぎに図４は、この発明の第２実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、パイプ取付用プレート（１０）の冷媒導入パイプ差込み部（１２）および冷媒排出パイプ差込み部（１１）同士の中間に位置するように設けられた切欠き（１３）の上端が、同プレート（１０）の上端において上方に開放して、開放端部（１３ｃ）が形成されているとともに、その下端部（１３ｂ）が、冷媒導入パイプ差込み部（１２）の下端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の下端を下方に越えるレベルまで伸びている点にある。
【００３０】
この第２実施形態においては、積層型エバポレータ（１）の熱交換部の製造時には、熱交換部構成部材が真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱されると、エンドプレート（３）の上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）内の空隙部の空気が、同切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）から外部に逃げ出すようになされている。
【００３１】
またとくに、切欠き（１３）の下端部（１３ｂ）が、冷媒導入パイプ差込み部（１２）の下端および冷媒排出パイプ差込み部（１１）の下端を下方に越えるレベルまで伸びているから、両パイプ差込み部（１１）（１２）同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００３２】
なお、図示のものは、パイプ取付用プレート（１０）の切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）の幅が比較的狭いものとなされているが、同図に二点鎖線で示すように、上記第１実施形態の場合と同様に、切欠き（１３）上端の開放端部（１３ｃ）の幅が広いものとなされていても良い。
【００３３】
この第２実施形態のその他の点は上記第１実施形態の場合と同様であるので、図面において同一のものには同一の符号を付した。
【００３４】
なお、この発明による積層型熱交換器は、カー・クーラ用エバポレータだけでなく、その他オイルクーラー、アフタークーラー、ラジエータ等の用途にも同様に使用せられるものである。
【００３５】
また、上記実施形態では、積層型熱交換器（１）の左側エンドプレート（３）の上端部外面に、切欠き（１３）を有するパイプ取付用プレート（１０）が被せられてろう付けされているが、これとは逆に、右側エンドプレート（３）の上端部外面にパイプ取付用プレート（１０）が被せられてろう付けされる場合もある。
【００３６】
また、図示の積層型熱交換器（１）は、積層状中間プレート（２）の上下両側にタンク部（５）（６）が設けられた両タンク式であるが、この発明による積層型熱交換器（１）は、積層状中間プレート（２）の上下両側うちのいずれか片側にタンク部が設けられた片タンク式の場合にも、同様に適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
この発明の積層型熱交換器は、上述のように、左右両側のうちのいずれか一側のエンドプレートの上端部外面に、前後に並んだ流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部を有するパイプ取付用プレートが被せられて、パイプ取付用プレートがエンドプレートにろう付けされている積層型熱交換器において、パイプ取付用プレートに、流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間に位置する切欠きが設けられ、該切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているもので、この発明によれば、積層型熱交換器の製造時に、所要数の中間プレートと左右両エンドプレートとが積層状に組み合わせられるとともに、一側エンドプレートの上端部外面にパイプ取付用プレートが重ね合わせられ、これらすべての構成部材が左右両外側より治具により押えられた状態で、真空ブレージング法やフラックスブレージング法等の炉中ろう付け法による一括ろう付けのために加熱された際に、エンドプレートの上端部外面とこれに同側の治具との間に挟まれているパイプ取付用プレートの切欠き内の空隙部の空気が、同切欠きの下端または上端の開放端部から外部に逃げ出すようになされているから、これによって脱気を確実に果たすことができ、ろう付けを確実に行なうことができ、切欠きの縁部においても良好なフィレットが形成されて、エンドプレートとパイプ取付用プレートとのろう付けを確実に行ない得るものであり、ろう付け性が大幅に向上する。従って、ろう付け不良による冷媒導入側流路および冷媒排出側流路間のショートカット流路（短絡流路）の発生を、より一層確実に防止することができる。
【００３８】
また、切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているものであるから、両パイプ差込み部同士の間にショートカット流路（短絡流路）が発生するおそれが無くなるものである。
【００３９】
また万一、エンドプレートおよびパイプ取付用プレート同士の間にろう付け不良が生じて、ショートカット流路が形成されるようなことがあっても、積層型熱交換器組付け後の流体洩れ検査において、パイプ取付用プレート側の切欠きの存在により液洩れが外部に現れて見えるので、ろう付け不良が生じていることを外部から容易に判別することができ、流体の内部洩れを的確に検知することができて、内部洩れによる性能不良の製品の出荷を未然に防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施形態を示す積層型エバポレータの熱交換部の部分側面図である。
【図２】 図１のＡーＡ線に沿う断面図である。
【図３】 図１の積層型エバポレータの熱交換部の要部拡大正面図である。
【図４】 この発明の第２実施形態を示す積層型エバポレータの熱交換部の部分側面図である。
【図５】 従来例の積層型エバポレータのろう付け不良を説明するための熱交換部の部分側面図である。
【符号の説明】
１：積層型エバポレータ（積層型熱交換器）
２：中間プレート
３：左側エンドプレート
１０：パイプ取付用プレート
１１：冷媒排出パイプ差込み部
１２：冷媒導入パイプ差込み部
１３：切欠き
１３ａ：切欠き上端部
１３ｂ：切欠き下端部
１３ｃ：切欠き開放端部
１４：フィレット
１５：冷媒導入パイプ
１６：冷媒排出パイプ
Claims (1)
- 左右両側のうちのいずれか一側のエンドプレートの上端部外面に、前後に並んだ流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部を有するパイプ取付用プレートが被せられて、パイプ取付用プレートがエンドプレートにろう付けされている積層型熱交換器において、パイプ取付用プレートに、流体導入パイプ差込み部および流体排出パイプ差込み部同士の中間に位置する切欠きが設けられ、該切欠きは、その上端が流体導入パイプ差込み部の上端および流体排出パイプ差込み部の上端を上方に越えるレベルまで伸びているとともにその下端が同プレートの下端において下方に開放するものであるか、またはその上端が同プレートの上端において上方に開放するとともにその下端が流体導入パイプ差込み部の下端および流体排出パイプ差込み部の下端を下方に越えるレベルまで伸びているものである、積層型熱交換器。
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