JPH07151486A

JPH07151486A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH07151486A
Application number: JP23726394A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Niimura; 利治新村
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】【目的】熱媒体流路にフラックスの残滓を作ることな
く簡単に製造される熱交換器を提供すること。【構成】自動車の空調システムのための積層型蒸発装
置は第１及び第２のトレイ型プレート２０２を持つ複数
のチューブユニット２０１を含んでいる。各トレイ型プ
レートはそこに設けられた浅い窪みと周辺に伸びている
フランジとその中心部に配されて各プレートの左右両側
を隔てている仕切り壁とを有する。第１のプレートは浅
い窪みに形成された複数の突起１６を備えている。第２
のプレートは浅い窪みに形成された複数の突起１７を備
えている。第１と第２のプレートの複数の突起は、例え
ば一方がどちらか一方に挿入されることによって係合す
るのでプレートは離間する方向及び摺動する方向の相対
的動きを固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には冷凍回路と
しての熱交換器、特に、熱交換器の熱交換エリアを構成
する熱媒体案内要素に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々なタイプの熱交換器が従来技術にお
いて知られている。例えば、米国特許５，２１１，１１
１号明細書は、図１から図３に示されているように、自
動車の空調冷凍回路の蒸発器に使用されている積層型熱
交換器を開示している。図１から図３を参照して、積層
型蒸発器２００´は、熱媒体案内要素として機能し波形
フィンとともに蒸発器２００´の熱交換エリア２００ａ
を形成するアルミニウム合金でできた複数のチューブユ
ニット２０１を含んでいる。チューブユニット２０１の
各々は芯材に鑞付用金属シートを施したクラッド構造を
持つ一組のトレイ型プレート２０２を有している。

【０００３】図２及び図３に示されているように、トレ
イ型プレート２０２の各々は、そこに規定された浅い窪
み１２０と、その周辺に形成されたフランジ１３と、そ
の中心部分に作られている狭い仕切り壁１４とを含んで
いる。狭い仕切り壁１４はプレート２０２の上端部から
下向きに延び、プレート２０２の下端からおよそ１/７
の長さの位置で終端している。その狭い仕切り壁１４は
平らな上面１４ａを含んでいる。複数の対角線方向に右
上から左下へのびた半円筒状突起１５が浅い窪み１２０
の内底面から突き出している。半円筒状突起１５は複数
の、例えば、４つの列の各々に一直線状に互いに並べら
れている。狭い仕切り壁１４の右側の浅い窪み１２０に
半円筒状突起１５が２列配置されていて、その左側の浅
い窪み１２０にも半円筒状突起１５が２列配置されてい
る。半円筒状突起１５は隆起部（稜線部）１５ａを含
み、プレート２０２の機械的強度を補強するために利用
されている。

【０００４】トレイ型プレート２０２の各々は上端部か
ら上方に突き出している一対のテーパー状の結合用舌状
部２０３を含んでいる。それらの舌状部２０３の一方は
狭い仕切り壁１４の右側にあり、他方の舌状部２０３は
その左側にある。窪み２０３ａは舌状部２０３の中央部
に作られ、その上端から下端部まで縦方向に伸びてお
り、プレート２０２の浅い窪み１２０に結合している。
窪み２０３ａの底面は浅い窪み１２０の内底面と平らに
形成されている。窪み２０３ａの底面には対角線方向に
のびた一対の半円筒状突起２０４が形成されている。半
円筒状突起２０４はまた隆起部（稜線部）２０４ａを含
み、舌状部２０３の機械的強度を補強するために利用さ
れている。半円筒状突起２０４は縦方向に一直線状に互
いに並んでいて、浅い窪み１２０の内底面に形成されて
いる半円筒状突起１５の２つの列からずれている。

【０００５】狭い仕切り壁１４の平らな上面１４ａの端
と、舌状部２０３の各々の平らな上端面と、半円筒状突
起１５の隆起部１５ａと、半円筒状突起２０４の隆起部
２０４ａは、フランジ１３と同一平面にある。従って、
一対のプレート２０２がそれの間にＵ字形通路２０５を
形成するためにフランジ１３によって共に接合される
時、一対のプレート２０２の一対の舌状部２０３は、一
対のテーパー状の中空の接続部分２０３ｂ同士と、各プ
レート２０２の狭い仕切り壁１４は平らな上面１４ａ同
士で互いに接触しており、半円筒状突起１５は隆起部１
５ａ同士で傾斜方向が逆に変わる方向で互いに接触して
おり舌状部２０３の半円筒状突起２０４は隆起部２０４
ａ同士で傾斜方向が逆に変わる方向で接触している。プ
レート２０２のフランジ１３、舌状部２０３の各々の平
らな上端面、プレート２０２の狭い仕切り壁１４の平ら
な上面１４ａ、プレート２０２の半円筒状突起１５、及
び舌状部２０３の半円筒状突起２０４は、鑞付等によっ
て互いにしっかりと接着されている。

【０００６】積層型蒸発器２００´はさらに積層型チュ
ーブユニット２０１の上面の上方に位置している一対の
平行で端部閉塞の円筒状パイプ２３０と２４０を含んで
いる。図２に示されているように、円筒状パイプ２３０
は円筒状パイプ２４０の前方に位置している。複数の一
般的な長円形のスロット２３１が等間隔に円筒状パイプ
２３０の下方の曲面に沿って形成される。複数の一般的
な長円形のスロット２４１がまた等間隔に円筒状のパイ
プ２４０の下方の曲面に沿って形成される。普通、パイ
プ２３０の長円形のスロット２３１とパイプ２４０の長
円形のスロット２４１とは、チューブユニット２０１の
中の一対のテーパー状で中が空洞の結合部分２０３ｂを
受けるために、位置合わせされている。チューブユニッ
ト２０１の一対のテーパー状の中空の結合部分２０３ｂ
は、スロット２３１と２４１に結合部分２０３ｂの下端
部がスロット２３１と２４１の内側の周辺面にそれぞれ
接触するまで挿入される。一対のテーパー状で中空の結
合部分２０３ｂはスロット２３１と２４１にそれぞれ、
たとえば鑞付でしっかりと結合されている。

【０００７】一対の円形の開口部２３２と２３３（図
１）が円筒状パイプ２３０の前方円筒曲面部の左右端部
にそれぞれ形成されている。入口管５０の一方の端部は
円筒状パイプ２３０の開口部２３２にしっかりと結合し
ており、出口管６０の一方の端部は円筒状パイプ２３０
の開口部２３３にしっかりと結合している。入口管５０
は他方の端部に管継手５０ａを備え、出口管６０は同様
に他端に菅継手６０ａを備えている。

【０００８】図１に示されるように、円筒状パイプ２３
０を左側部分２３０ａと右側部分２３０ｂに分けるため
に、円形プレート仕切板２３４が円筒状パイプ２３０の
内部の中間部にしっかり固定されている。

【０００９】長方形のフランジ１８はプレート２０２の
下端部から突き出しており、それの末端部でクランク状
を成すように下方向に向けて折り曲げられている。隣接
するフランジ１８の下方向に曲げられた部分は、隣接す
るチューブユニット２０１の間に空間２１を介在形成す
るように、互いに接触している。

【００１０】蒸発器２００´の熱交換エリア２００ａ
は、複数のチューブユニット２０１を互いに積層するこ
とと、隣接するチューブユニット２０１間の空間２１に
波形フィン２０を挿入することとによって形成される。
一対のサイドプレート２２は蒸発器２００´の最も左側
に位置しているプレート２０２ａの左側と蒸発器２００
´の最も右側に位置しているプレート２０２ｂの右側と
にそれぞれ取付けられている。そして波形フィン２０は
サイドプレート２２とプレート２０２ａとの間と、サイ
ドプレート２２とプレート２０２ｂとの間とにそれぞれ
置かれている。サイドプレート２２の下端部は、内側に
突き出しかつその端部をクランク状を成すように下向き
に折り曲げられている長方形のフランジ２２ａを含んで
いる。個々のチューブユニット２０１、波形フィン２
０、及びサイドプレート２２は、例えば鑞付のような従
来様式によって互いにしっかり取付けられている。波形
フィン２０は図１の空間２１の上下端部にのみ示されて
いるが、スペース２１の全長に沿って連続的に延びてい
る。

【００１１】上記に説明されている蒸発器２００´にお
いて、自動車の空調冷凍回路が作動している時、冷媒は
冷凍回路のコンデンサー（図示せず）から膨張弁のよう
な減圧装置を経て入口管５０を通って円筒状パイプ２３
０の内部の左側部分２３０ａへ流れる。パイプ２３０の
内部の左側部分２３ａを通って流れる冷媒は同時にテー
パー状で中空の結合部分２０３ｂの内部（流体連通開口
又は冷媒入出口）を通り、各チューブユニット２０１の
Ｕ字形通路２０５の右側上部に流れ込む。Ｕ字形通路２
０５の右上部にある冷媒は、図３に実線矢印で示すよう
に対角線状の流路と真っ直ぐな流路とを含んでいる複雑
な流路を取りながらＵ字形通路２０５の右側下部に向か
って流れていき、そしてその間に波形フィン２０に沿っ
て通っている空気と熱交換される。Ｕ字形通路２０５の
右側下部にある冷媒は狭い仕切り壁１４の末端部で方向
を変え、図３に実線矢印で示されるようにＵ字形通路２
０５の右側から左側へ方向付けられる。すなわち、図１
では冷媒はＵ字形通路２０５の前方から後方へ流れ、そ
れから波形フィンに沿って通っている空気と熱交換を行
いながら、複雑な流路を取りながら、Ｕ字形通路２０５
の左側上部に向かって上向きに流れ、そして、最後にテ
ーパー状で中空の結合部分２０３ｂを通って各チューブ
ユニット２０１のＵ字形通路２０５の外に流れ出る。実
際には、チューブユニット２０１は一対のプレート２０
２が合わさっているので、片方のプレート２０２に沿っ
て冷媒は上記の如く流れるが、他の片方の対面するプレ
ート２０２の半円筒状突起１５，２０４は反対方向の傾
斜なので、こちらのプレート２０２に沿う冷媒の流れ
は、上記と交叉するように流れるので、チューブユニッ
ト２０１内の流れは冷媒が入り混じって効率よく熱交換
されることになる。各チューブユニット２０１からＵ字
形通路２０５の外に流れ出る冷媒は円筒状のパイプ２４
０の内部で一緒になり、そこを通って左側から右側へ向
けて流れる。

【００１２】円筒状のパイプ２４０の右側の内部を通っ
て流れる冷媒は同時にテーパー状で中空の結合部分２０
３ｂを通って各チューブユニット２０１のＵ字形通路２
０５の左上部に流れ込み、複雑な流路でＵ字形通路２０
５の左下部に向かって下向きに流れ、波形フィン２０に
沿って通っている空気と熱交換している（図３の流れと
逆に流れる）。Ｕ字形通路２０５の左下部にある冷媒は
細い仕切り壁１４の末端部で方向を変えてＵ字形通路２
０５の左側から右側へ方向付けられる。すなわち、図１
では冷媒はＵ字形通路２０５の後方から前方へ流れ、波
形フィンに沿って通っている空気と熱交換しながら複雑
な流路を取ってＵ字形通路の右側上部へ上向きに流れ
て、そして最後にテーパー状で中空の結合部分２０３ｂ
を通って各チューブユニット２０１からＵ型通路２０５
の外に流れ出していく。各チューブユニット２０１のＵ
字形通路２０５から流れ出た冷媒は円筒状のパイプ２３
０の内部の右側部分２３０ｂで一緒になり、そこを通っ
て左側から右側の方向に流れる。膨脹弁のような減圧装
置を経て蒸発器２００´を通過する過程で気体と液体の
混合相からガス相になった冷媒は、円筒状パイプ２３０
の内部の右側部分２３０ｂの更に右の方向にある出口管
６０を通って冷凍回路のコンプレッサー（図示せず）の
吸入室へ流れる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】蒸発器２００´の製造
過程において、一対のプレート２０２は対向面、例え
ば、フランジ１３のプレート、舌状部２０３の平らな上
端面、狭い仕切り壁１４の平らな上面１４ａ、半円筒状
の突起１５の隆起部１５ａの交差部分や半円筒状の突起
２０４の隆起部２０４ａの交差部分といった接合面を、
一般的には窒素ガスのような不活性ガス雰囲気中で鑞付
にて互いに接続されている。普通、一対のプレート２０
２を鑞付するためには、プレート２０２を互いに鑞付に
よってしっかり結合する前に、接合される面にできるア
ルミニウム酸化物を十分にそして効果的に取り除かなけ
ればならない。例えば、接合する面はそこに形成される
アルミニウム酸化物を取り除くためにフラックスで処理
される。

【００１４】フラックスによってプレート２０２を処理
するという方法によると、フラックスは水に溶かされて
プレート２０２の接合面に吹きかけられる。しかし、こ
の処理方法によると、フラックス溶液を接合面のみを選
んで吹きかけるということができない。さらに、フラッ
クス溶液は一対のプレート２０２の他の、浅い窪み１２
０の内側底面や窪み２０３ａの底面といった非接合面に
まで、吹きかかってしまう。従って、一対のプレート２
０２を互いに鑞付した後、フラックスの残滓が浅い窪み
１２０の内側底面や窪み２０３ａの底面に残ってしま
う。

【００１５】フラックスの残滓は熱交換器の寿命を短く
することが観察された。フラックスの残滓の破片は自動
車の空調システムの作動の間に冷凍回路を通って循環す
る。そして冷凍回路を通って循環しているフラックスの
残滓の破片は冷凍回路の冷媒流路に詰まり、したがって
自動車の空調システムが深刻なダメージを受けたり、熱
交換効果が弱められてしまう。

【００１６】上記の欠点を避けるために、蒸発器の各要
素を真空中で鑞付すること、即ち、「真空鑞付方法」が
提案されてきた。しかしながら、真空鑞付方法は真空ポ
ンプのために比較的大きな空間を必要とし、鑞付炉に適
量の真空を保証するため、複雑で頻繁なメンテナンスが
必要とされる。

【００１７】それ故に本発明の課題は、熱交換器の熱媒
体流路にフラックスの残滓を作ることなく簡単に製造さ
れる熱交換器を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
積層型チューブユニットであり、前記チューブユニット
の各々は互いに結合された第１及び第２のプレートを有
し前記第１及び第２のプレート間に流体通路と前記第１
及び第２のプレートからのびかつ前記流体通路に連通し
た少なくとも一つの流体連通開口とを規定しており、前
記第１及び第２のプレートの各々は、浅い窪みと、前記
窪みの周辺に沿ってのびたフランジと、前記窪みの中間
部分に配され前記第１及び第２のプレートの各々の範囲
でのびて前記第１及び第２のプレートの左側と右側とを
規定した壁部とを有しているもの；前記複数の積層型チ
ューブユニットの上面に配された少なくとも一つの導管
であり、前記少なくとも一つの導管は前記複数の積層型
チューブユニットにおける前記少なくとも一つの流体連
通開口を受けるための複数のスロットを有しているも
の；及び前記第１及び第２のプレートの少なくとも一方
を固定するため前記第１及び第２のプレートのうちの少
なくとも一方に設けた複数の係合手段を含み；前記係合
手段は、前記第１のプレートの前記浅い窪みに設けた複
数の第１の突起と、前記第２のプレートの前記浅い窪み
に設けた複数の第２の突起とを有し、これにより前記第
１及び第２の突起は係合して前記第１及び第２のプレー
トの軸方向及び径方向の移動を阻止することを特徴とす
る熱交換器が得られる。

【００１９】

【実施例】図４−図１０は本発明による熱交換器の第１
の実施例を示している。その図において符号は図１−図
３の符号に対応した要素を示すために使われており、そ
れ故にその詳細な説明は省略している。

【００２０】図４を参照して、積層型蒸発器２００はア
ルミニウム合金の複数のチューブユニット２０１を含ん
でいる。チューブユニット２０１は波形フィン２０を伴
って蒸発器２００の熱交換エリア２００ａを形成する熱
媒体案内要素として機能する。各チューブユニット２０
１は芯材に鑞付金属シートを施したクラッド構造を有す
る一対のトレイ型プレート２０２を含んでいる。

【００２１】特に図６を参照して、複数の円筒状突起１
６と１７が窪み２０３ａの底面と浅い窪み１２０の内底
面から突き出している。円筒状突起１６と１７は、例え
ばバーリングによって形成される。円筒状突起１６は狭
い仕切り壁１４の右側の窪み２０３ａと浅い窪み１２０
にあり、円筒状突起１７はその左側にある。円筒状突起
１６は複数の行をなして一定の間隔で互いに横に並べら
れている。円筒状突起１６の行は一定の間隔で配置され
ているが、円筒状突起１６の隣接行は突起１６の間隔寸
法の１／２ほど相対的にずれて配されている。別の観点
によると、円筒状突起１６は複数の列をなして一定の間
隔で対角線状に配されている。

【００２２】円筒状突起１７の配置は円筒状突起１６の
それに似ている。一対のプレート２０２のうちの一方に
ある円筒状突起１６と１７の配置はプレート２０２が結
合できるように他方のプレート２０２のそれと同じよう
になっている。

【００２３】円筒状突起１６と１７は図６の浅い窪み１
２０の中央部分には記載されていないが、円筒状突起１
６と１７は浅い窪み１２０の全長に亘って設けられてい
ることは理解されるべきである。図７と図８によく示さ
れているように、円筒状突起１６の内側の直径Ｄ１は円
筒状突起１７の外側の直径Ｄ２よりわずかに大きくなっ
ている。さらに、円筒状突起１６と１７の各々の上端面
は、狭い仕切り壁１４の平らな上面１４ａ、各舌状部２
０３の平らな上端面、及びフランジ１３の水平な面より
も僅か上方にまで伸びている。複数の、例えば５つの長
方形の形をした開口部１４ｂ（図６）が狭い仕切り壁１
４の全長に沿って狭い仕切り壁１４の平らな上面１４ａ
に形成される。

【００２４】図９と図１０に示されるように、蒸発器２
００がその製造工程で仮組みされた時、フランジ１３の
平面と、舌状部２０３の平らな上端面（図９と図１０に
は図示せず）と、狭い仕切り壁１４の平らな上面１４ａ
とを合わせることで、一対のプレート２０２は一時的に
互いに接合される。一対のプレート２０２が一時的に互
いに接合される時、円筒状突起１７の上端部は図１０に
示されるように、対応する円筒状突起１６の上端部に密
着嵌合する。

【００２５】蒸発器２００が仮組みされた後、蒸発器２
００を構成している各要素は一般的には窒素ガスのよう
な不活性ガスのなかで鑞付によって互いにしっかりと結
合される。この過程において、一対のプレート２０２の
接合面は対のプレート２０２を互いに結合させるように
互いに鑞付される。その一対のプレート２０２の接合面
が互いに鑞付される前に、接合されるべき面はその上に
形成されるアルミニウム酸化物を取り除くためにフラッ
クスで処理される。

【００２６】第１の実施例によると、フラックスは水に
溶かされ、仮組み立てされた一対のプレート２０２の外
表面全体に吹き付けられる。仮組み立てされた一対のプ
レート２０２の外表面のフラックス溶液のいくらかは、
フランジ１３の接合面と舌状部２０３の上端面の間の小
さな隙間に染み込む。更に、仮組み立てされたプレート
２０２外表面のフラックス溶液のいくらかは狭い仕切り
壁１４から長方形の開口部１４ｂにいたる接合面の間に
できる小さな隙間に染み込む。

【００２７】さらに、仮組み立てされた対のプレート２
０２の外表面のフラックス溶液は円筒状突起１６の上端
部内部の周辺面と円筒状突起１７の上端部の外部の周辺
面の間の小さな隙間に染み込む。

【００２８】こうして、仮組み立てされた対のプレート
２０２の接合面全体にフラックス溶液が実質的に込む。
それ故、鑞付される予定の仮組み立てされたプレート２
０２の接合面全体が、プレート２０２の接合面を互いに
鑞付する時にその上にできるアルミニウム酸化物を十分
除去されるように、フラックスによって十分かつ効果的
に処理される。

【００２９】さらに、フラックス溶液を吹き付けるかわ
りに仮組み立てされたプレート２０２の外表面全体にフ
ラックス粉末を静電気吸着によって吸着させてもよい。
仮接合されたプレート２０２の外表面にこの処理方法に
よって吸着されたフラックス粉末は鑞付金属シートが溶
ける前に溶け、溶けたフラックスが仮組み立てされたプ
レート２０２の接合面全体に十分染み込むことになる。
それ故、鑞付される予定の仮接合されたプレート２０２
の接合面全体が、プレート２０２の接合面を互いに鑞付
する時、その上にできるアルミニウム酸化物を十分取り
除けるようにフラックスによって十分かつ効果的に処理
される。

【００３０】この実施例によると、仮接合されたプレー
ト２０２の外表面だけがフラックスによって覆われてい
るので、窪み２０３ａの底面と浅い窪み１２０の内底面
の上にはフラックスの残滓は形成されない。従って、自
動車の空調システムの冷媒の流路には残ったフラックス
の破片が詰まることがない。さらに、前述の複雑なかつ
高価な「真空鑞付方法」を使用せずにフラックスの残滓
の除去がなされる。

【００３１】さらに、円筒状突起１６の上端部と対応す
る円筒状突起１７の上端部が互いに鑞付されるので、チ
ューブユニット２０１の機械的強度が補強される。さら
に、円筒状突起１６と１７が複数の列をなして互いに対
角線状に並んでいるので、チューブユニット２０１で規
定されているＵ字形通路２０５を通して複雑な流路、す
なわち対角的流路と直線的流路とを通って冷媒が流れる
ことになる。したがって、蒸発器２００の熱交換の効果
が高められる。

【００３２】図１１、図１２、図１３、図１４、図１５
−図１６、図１７−図１９、図２０、図２１、図２２−
図２４、図２５、図２６、図２７、そして図２８−図３
１は本発明による熱交換器の第２から第１４の実施例を
それぞれ示している。図の中で、符号は図１−図１０中
の対応する要素を示すために使われていて、それ故にそ
の中の詳しい説明は省略している。さらに、第２から第
１４の実施例の作用と効果は第１の実施例のそれと同様
なので詳しい説明は同じく省略した。

【００３３】第２の実施例を示す図１１を参照して、円
筒状突起１６と１７は狭い仕切り壁１４の左右両側の窪
み２０３ａと浅い窪み１２０とにある。円筒状突起１６
は複数の行をなして一定の間隔で互いに横にならんでい
る。円筒状突起１７もまた複数の行をなして一定の間隔
で互いに横に並べられている。円筒状突起１６の行と円
筒状突起１７の行は一定の間隔で交互に配されていて、
円筒状突起１６又は１７の距離の１/ ２の間隔だけずれ
ている。別の観点によると、円筒状突起１６と１７は複
数の対角線状の列で一定の間隔で交互に配されている。

【００３４】一対のプレート２０２のうちの一方にある
円筒状突起１６と１７は他方のプレート２０２の円筒状
突起１７と１６にそれぞれ対応するように置かれている
ので、その対のプレート２０２は互いに接合され得る。

【００３５】第３の実施例を示している図１２を参照し
て、円筒状突起１６と１７は狭い仕切り壁１４の左右両
側にある窪み２０３ａと浅い窪み１２０とに配されてい
る。円筒状突起１６は複数の列をなして一定の間隔で縦
方向に互いに並べられている。円筒状突起１７もまた複
数の列をなして一定の間隔で縦方向に並べられている。
円筒状突起１６の列と円筒状突起１７の列は一定の間隔
で交互にならべられている。円筒状突起１７の列間の間
隔は円筒状突起１６の列間の間隔と同じである。また別
の観点によれば、円筒状突起１６と１７は複数の対角線
状の列に一定の間隔で配置されている。

【００３６】対のプレート２０２のうちの一方にある円
筒状突起１６と１７は他方のプレート２０２の円筒状突
起１７と１６にそれぞれ対応するように配されているの
で対のプレート２０２は互いに結合できる。

【００３７】第４の実施例を示している図１３を参照し
て、円筒状突起１６は対のプレート２０２の一方にある
浅い窪み１２０全体と窪み２０３ａ全体にある。円筒状
突起１６は複数の行をなして一定の間隔に互いに横方向
に並べられている。円筒状突起１６の行は一定の間隔で
置かれているが、円筒状突起１６の隣接する行は突起１
６の間隔の半分の長さでずれて配されている。別の観点
によれば、円筒状突起１６は複数の対角線状に一定の間
隔で配置されている。

【００３８】対のプレート２０２の他方にある円筒状突
起１７の配置はプレート２０２の円筒状突起１６のそれ
に似ているので一対のプレート２０２は互いに組み合わ
され得る。

【００３９】第５の実施例を示している図１４を参照し
て、対のプレート２０２はフランジ１３の縦の部分に隣
接してのびた狭く長い平面部分２０６を通して一体に形
成されている。平面部分２０６の表面はフランジ１３の
平面と同一である。対のプレート２０２は平坦部２０６
を折り曲げることによって互いに結合している。この実
施例において円筒状突起１６と１７は第１の実施例のそ
れと同じようにプレート２０２に配されているように示
されているが、プレート２０２にある円筒状突起１６と
１７の配置はそこに限定されているわけではない。プレ
ート２０２における円筒状突起１６と１７の配置は様々
な形態（図１１ー１３に示すように）にて提供され得
る。第５実施例によると、対のプレート２０２は折り曲
げ平坦部によって結合しているので、一時的に結合して
いるチューブユニット２０１を仮組みする工程の後に
は、対のプレート２０２の円筒状突起１６、１７の径方
向での相対的な摺動は効果的に阻止される。

【００４０】第６の実施例を示している図１５と１６を
参照して、各チューブユニット２０１は円筒状突起３１
と３２よりなる複数の、例えば、４つの係合部３０を備
えている。図１５に示されるように、対のテーパー状で
中空の接続部分２０３ｂに二つの係合部３０がそれぞれ
備えられており、その他の二つの係合部３０はチューブ
ユニット２０１の左右の下の隅にそれぞれ備えられてい
る。

【００４１】図１６に示されているように、円筒状突起
３１の内直径Ｄ３は円筒状突起１６の内側直径Ｄ１の２
倍で、円筒状突起３２の外側直径Ｄ４は円筒状突起１７
の外側直径Ｄ２の２倍になっている。円筒状突起３１の
内側直径Ｄ３は円筒状突起３２の外側直径Ｄ４より少し
大きい。さらに、各円筒状突起３１と３２の上端面は細
い仕切り壁１４の平らな上面１４ａ（図７に示されてい
る）と、それぞれの舌状部２０３の平らな上端面（図６
に示されている）と、フランジ１３の平面（図７に示さ
れている）よりも十分伸びている。しかも円筒状突起１
６の高さより円筒状突起３１の高さが高い。同様に円筒
状突起１７の高さよりも円筒状突起３２の高さが高い。
従って、チューブユニット２０１の仮組み立ての工程の
時に、４つの係合部３０が先に結合され、一対のプレー
ト２０２の相対的位置決めが出来るため、その後の円筒
状突起（１６）と（１７）の結合が容易に行える。

【００４２】第７の実施例を示している図１７−図１９
を参照して、複数の円筒の隆起した部分１６１は浅い窪
み１２０の内底面に形成されている。円筒の隆起した部
分１６１と同一の複数の円筒状の隆起部分１７１は、プ
レート２０２が互いに接合された時に円筒状に隆起した
部分１６１に対応するように、対向する浅い窪み１２０
を内底面に形成されている。円形の開口部１６１ｂは各
隆起部分１６１の平らな底端部１６１ａの中心部にあ
る。円形の開口部１７１ｂは同様に各隆起部分１７１の
平らな底端部分１７１ａの中心部にある。円形の開口部
１７１ｂの直径は円形の開口部１６１ｂの直径の約３倍
である。隆起部１６１の平らな底端部１６１ａの上面
は、フランジ１３の平面と、狭い仕切り壁１４の平らな
上面１４ａと、舌状部２０３の平らな上端面（図６に示
してある）とに同一面である。隆起部１７１の平らな底
端部１７１ａの上面は、フランジ１３の平らな面と、細
い仕切り壁１４の平らな上面と、舌状部２０３の平らな
上端面（図６に示してある）とに同様に同一面である。

【００４３】このように、図１８に見られるように、対
のプレート２０２が仮接合している時、隆起部１６１と
１７１はそれらの平らな底端部１６１ａと１７１ａの上
面で互いに接していて、フランジ１３は互いに接してい
て、舌状部２０３はそれらの平らな上端面（図６）で互
いに接していて、狭い仕切り壁１４はそれらの平らな上
面１４ａで接している。図１９で見られるように、それ
ぞれの隆起部１６１の円形の開口部１６１ｂの内側の周
辺部は円筒状突起１６１ｃを形成するために下方向に折
れ曲げられている。円筒状突起１６１ｃは隆起部１７１
の開口部１７１ｂに嵌合しているので、隆起部１６１と
１７１はしっかりと互いにかみ合っている。

【００４４】第７の実施例によると、隆起部１６１と１
７１のしっかりとしたかみ合わせによって、円筒状突起
１６１と１７１の径方向におけるプレート２０２の相対
的摺動はチューブユニット２０１の仮組み立ての工程の
後に効果的に阻止される。

【００４５】図２０は第８の実施例を示している。この
実施例では円筒状突起１６１ｃ´の軸長は第７の実施例
の円筒状突起１６１ｃのそれより長い。この実施例によ
れば、円筒状突起１６１ｃ´は隆起部１７１の円形の開
口部１７ｂでより十分に受けられているので、径方向に
おけるプレート２０２の相対的摺動はチューブユニット
２０１の仮組み立ての工程の後により効果的に阻止され
る。

【００４６】図２１は第９の実施例を示している。この
実施例において、第８の実施例の円筒状突起１６１ｃの
末端部は隆起部１７１の円形の開口部１７１ｂの内側周
辺部としっかりとかみ合うように外側に向かって折れ曲
がっている。従って、径方向におけるプレート２０２の
相対的摺動はチューブユニット２０１の仮組み立ての工
程の後により効果的に阻止される。

【００４７】図２２−図２４は第１０の実施例を示して
いる。図２２に示されるように、隆起部１７１の円形開
口部１７１ｂ´の直径は隆起部１６１の円形開口部１６
１ｂのそれとほぼ同じである。図２３に示されるよう
に、対のプレートが仮結合された時、隆起部１６１と１
７１はそれらの平らな底端部１６１ａと１７１ａの上面
で互いに接しており、フランジ１３はそれらの平面で互
いに接し、舌状部２０３（図６に示されている）はそれ
らの平らな上端面で接し、かつ狭い仕切り壁１４はそれ
らの平らな上面１４ａで互いに接している。図２４に示
されるように、各隆起部１６１の円形開口部の内側周辺
部は各隆起部１７１の円形開口部１７１ｂの内側周辺部
を折れ曲げることによって下向きに折れ曲げられ、これ
により円筒状の突起１７１ｃの内側周面と係合する円筒
状突起１６１ｄの外側周面をもつ円筒状突起１６１ｄと
１７１ｃを形成する。従って、この実施例では径方向に
おけるプレート２０２の相対的摺動がチューブユニット
２０１の仮組み立ての工程の後により効果的に阻止され
る。

【００４８】第１１の実施例を示している図２５を参照
して、複数の円形開口部１６２が浅い窪み１２０の内側
底面に形成されている。対のプレート２０２が互いに結
合するとき円形開口部１６２に対応するように複数の円
筒状突起１７２が浅い窪み１２０の反対の内側底面に形
成されている。円形開口部１６２の直径は円筒状突起１
７２の外側直径よりわずかに大きい。円筒状突起１７２
の軸長は浅い窪み１２０の深さの約２倍である。このよ
うに、対のプレート２０２が互いに結合するとき、円筒
状突起１７２の底端部は対応する円筒状突起１６２にし
っかりと受けられ、円筒状突起１７２の底端面は浅い窪
み１２０の外側の底面に接する。

【００４９】第１２実施例を示している図２６を参照し
て、複数の円筒状隆起部１６３は浅い窪み１２０の内側
底面に形成されている。対のプレート２０２が互いに結
合するとき円筒状の突起部１６３に対応するように複数
の円筒状突起１７３が浅い窪み１２０の反対側の内側底
面に形成されている。円形開口部１６３ｂは各隆起部１
６３の平らな底端部１６３ａの中心部にある。円形開口
部１６３ｂの直径は円筒状突起１７３の外径よりわずか
に大きい。円筒状隆起部１６３の軸長は浅い窪み１２０
の深さの約１/ ３である。円筒状突起１７３の軸長は浅
い窪み１２０の深さの約５/ ３である。このように対の
プレート２０２が互いに結合しているとき、円筒状突起
１７３の末端部は対応する円形開口部１６３に密着嵌合
し、円筒状突起１７３の底端面は隆起部１６３の平らな
末端部１６３ａの外表面よりわずかに延伸している。

【００５０】第８から第１２の実施例で開示された係合
の手段は自由に選び得る。例えば、図１１から図１３に
示されているように、異なる寸法の突起が一つおきの行
や一つおきの列や対角線状の列で互いにずれた位置や上
記のいずれかの組み合わせによる位置に配列されるよう
に、上述した係合を位置づけてもよい。

【００５１】図２７は、図１８と図２６に図示した実施
例の特徴を具体化している第１３の実施例を示す。この
実施例では、円筒状突起１６４と１７４の接触が図１８
に示した構成に似ている。さらに、円筒状突起１６３と
１７３の配置が図２６に示された構成と似てはいるが、
各行において交互に配置されている。

【００５２】第１４の実施例を示す図２８−図３１を参
照して、蒸発器２００”は、冷媒案内要素として働く複
数のアルミニウム合金のチューブユニット１１を含む。
チューブユニット１１は波形フィン２０を伴って蒸発器
２００”の熱交換エリア２００ａを作る。各チューブユ
ニット１１は鑞付金属シートを芯材に付設したクラッド
構造を持つ対のトレイ型プレートを有している。トレイ
型プレート１２は、浅い窪み１２０と、周辺に作られた
フランジ１３と、その中心領域に作られた狭い仕切り壁
１４とを含んでいる。狭い仕切り壁１４はプレート１２
の上端面から下方向に伸び、プレート１２の下端からそ
の長さの約１/ ８だけ離れて終端している。狭い仕切り
壁１４は平らな上面を含んでいる。複数の、例えば、６
つの長方形の開口部１４ｂが仕切り壁１４の全体の長さ
に沿って狭い仕切り壁１４の平らな上面に形成される。
先端を切った四角錐状の一対の隆起部４１が、各隆起部
分４１によって中空のスペース４１ｂを規定するよう
に、プレート１２の上部に形成される。長円形の開口部
４１ａは各隆起部分４１の底面に作られている。先を切
った四角錐状の複数の、例えば、３つの突起４２が各隆
起部分４１の内表面に近隣した浅い窪み１２０の内底面
から突き出している。３つの突起４２の各々は平らな上
面４２ａを含んでいる。長方形の開口部４２ｂは各突起
４２の平らな上面にあるので、突起４２の外表面のフラ
ックスは長方形の開口部４２ｂを通って、突起４２の接
合面の間に作られる隙間に染み込む。長方形のフランジ
１８はプレート１２の下底部から突き出していて、その
末端部で直角に下向きに折れ曲っている。

【００５３】狭い仕切り壁１４の平らな上面の平面と突
起４２の平らな上面の平面はフランジ１３の平面に接し
ている。それ故、対のトレイ型プレート１２を両者間に
Ｕ字形通路を作るように互いに結合するとき、各プレー
ト１２の狭い仕切り壁１４はそれらの平らな上面１４ａ
で互いに接触し、各プレート１２の突起４２はそれらの
平らな上面４２ａで接触する。

【００５４】蒸発器２００”は、隣接するチューブユニ
ット１１の間に介在するスペース２１に挿入された波形
フィン２０と複数のチューブユニット１１とを互いに積
層することによって形成されている。図２８に示されて
いる蒸発器２００”の最も左側に位置しているチューブ
ユニット１１は隆起部分４１を持っていないトレイ型プ
レートを含んでいる。プレート１２ａはその上端部にし
っかり接続されている楕円柱状のタンク４３を備えてい
る。タンク４３の内部は、プレート１２ａの上端部に形
成されている（ここでは示されていない）開口部を通し
て、プレート１２の隣接する前方の隆起部４１にある中
空のスペース３１ｂにつながっている。蒸発器２００”
の最も右方にあるチューブユニット１１もまた隆起部４
１をもたないトレイ型プレートを含んでいる。プレート
１２ｂにはその上端部にしっかり固定してある楕円柱状
のタンク４４がある。タンク４４の内部は同様に、プレ
ート１２ｂの上端部に形成されている（ここでは示され
ていないが）開口部を通して、プレート１２の隣接する
前方の隆起部４１にある中空のスペース４１ｂにつなが
っている。

【００５５】タンク４３は前面に形成した円形開口部４
３ａを備えている。タンク４４は前面にまた形成されて
いる円形開口部４４ａを備えている。入口管５０の一端
はタンク４３の開口部４３ａと接続しており、出口管６
０の一端はタンク４４の開口部４４ａに接続されてい
る。入口管５０は他端に管継手５０ａを備え、出口管６
０も同様に他端に管継手６０ａを備えている。

【００５６】一対のプレートサイド２２はサイドプレー
ト１２ｂの右側とサイドプレート１２ａの左側にそれぞ
れ結合しており、波形フィン２０はサイドプレート２２
とプレート１２ａの間と、サイドプレート２２とプレー
ト１２ｂに間にそれぞれ置かれている。サイドプレート
２２の下端部は内側に突出してからその末端でほぼ直角
に下向きにまがった長方形フランジ２２ａを含んでい
る。各チューブユニット１１、波形フィン２０、そして
サイドプレート２２は互いに従来の方式、例えば、鑞付
のようなものによって互いにしっかり結合している。

【００５７】波形フィン２０は介在するスペース２１の
上下端部にのみ図２８では示されているが、介在するス
ペース２１全体の長さに沿って波形フィン２０が連続的
にのびていることは理解されるべきである。

【００５８】さらに、蒸発器２００”の中心部に位置し
ているトレイ型プレート１２ｃは対の隆起部４１を含ん
でいるが、蒸発器の前側にある隆起部４１が楕円形の開
口部４１ａを持っていないことに注意されたい。一対の
隆起部４１の縦方向に隣接した中空のスペース４１ｂは
楕円形の開口部４１ａを通して互いに結合し、それによ
って一対の平行の導管を形成している。一つの導管は蒸
発器２００”の前面に位置しており、もう一方の導管は
蒸発器２００”の後方にある。蒸発器２００”の前側に
ある導管はプレート１２ｃの前側の隆起部４１によって
左右に分けられている。

【００５９】複数の円筒状突起１６と１７は浅い窪み１
２０の内側底面から突き出している。円筒状突起１６と
１７は例えば、バーリングによって形成されている。円
筒状突起１６と１７の範囲と配置は第１の実施例のそれ
に似ている。勿論、本実施例では図１１−図１３に示さ
れているように円筒状突起１６と１７はどんな配置でも
可能である。円筒状突起１６と１７の配置は、第１の実
施例のそれに似ている。勿論、本実施例において図１７
−図２７に示すように、どんな配置でも可能である。

【００６０】図３２−図３４は第１５の実施例を示して
いる。この実施例において、第１の実施例で説明されて
いる円筒状突起１６と１７の配置は、米国特許５、１０
１、８８７号明細書に開示されているコンデンサーの平
らなチューブに使用されている。図３２−図３４に関し
て、平らなチューブ３０１はそこに規定されている浅い
窪み３２０を含んでいる一対の半円筒状のプレート３０
２を有している。複数の円筒状突起１６は対のプレート
のうちの一方のプレートの浅い窪み３２０の内側底面か
ら突き出している。複数の円筒状突起１７が対になって
いる他方のプレートの浅い窪み３２０の内側底面から突
き出している。円筒状突起１６と１７は対応する浅い窪
み３２０の内側底面にそれぞれ位置していて、対のプレ
ート３０２が互いに結合するとき互いに係合する。

【００６１】本実施例によると、対角線状の流路と直線
上の流路とを含む複雑な流路を取りながら、チューブユ
ニット３０１の中に規定されている通路３０５を通って
冷媒が流れるので、上記米国特許５、１０１、８８７号
明細書のコンデンサーのそれよりも、より効果的に熱交
換の効果が高められる。

【００６２】図３５は第１６の実施例を示している。こ
の実施例において対のプレート３０２はプレート３０２
に隣接側端から連続して伸びている長く狭い平坦部３０
６を介して一体に作られている。その平坦部０６の面は
プレート３０２の側端と同一平面上にある。三角形に切
り取った一対の部分３０６ａは平坦部３０６の両軸の端
部にそれぞれ形成されているので、平坦部３０６は簡単
に折れ曲げられる。対をなすプレート３０２は平坦部３
０６を折り曲げることによって互いに結合される。この
実施例によるとプレート３０２は平坦部３０６を折り曲
げることによって結合しているので、径方向におけるプ
レート３０２の相対的摺動はチューブユニット３０１の
仮組み立ての工程の後に効果的に阻止される。

【００６３】第１５と第１６の実施例において円筒状突
起１６と１７は図３３と図３５の浅い窪み３２０の両下
端部にのみ示されているが、円筒状突起１６と１７は浅
い窪み３２０の全長に沿って連続的に伸びている。さら
に、図３３と図３５に示されるように円筒状突起１６と
１７は第１の実施例に示されるそれに似た方法でプレー
ト３０２に配されている。しかし、プレート３０２にあ
る円筒状突起１６と１７の配置はそこに限定されるもの
ではなく、図１１−図１３に示されるようにプレート３
０２の円筒状突起１６と１７はどのような配置でも可能
である。さらに、図１７−図２７に示されるように、円
筒状突起１６と１７はどんな形の結合でも可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換器の熱媒体流路にフレックスの残滓を作ることな
く簡単に製造される熱交換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層型蒸発器の従来例の正面図である。

【図２】図１に示した積層型蒸発器の一部破断斜視図で
ある。

【図３】図２に示した積層型蒸発器の分解組み立て図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例による熱交換器の正面図
である。

【図５】図４におけるＶ−Ｖ線に沿ったチューブユニッ
トの断面図である。

【図６】図５のチューブユニットの組み立て前のプレー
トを示す立面図である。

【図７】図６のＶII−ＶII線に沿った断面図である。

【図８】図６のＶIII −ＶIII 線に沿った断面図であ
る。

【図９】図６−図８に示したプレートを一対示した断面
図である。

【図１０】図９に示した一対のプレートを互いに接合し
た状態の断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例による熱交換器を示す
図６と同様な図である。

【図１２】本発明の第３の実施例による熱交換器を示す
図６と同様な図である。

【図１３】本発明の第４の実施例による熱交換器を示す
図６と同様な図である。

【図１４】本発明の第５の実施例による熱交換器を示す
図６と同様な図である。

【図１５】本発明の第６の実施例による熱交換器の図６
と同様な図である。

【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面図で
ある。

【図１７】本発明の第７の実施例による熱交換器に含ま
れるチューブユニットの一対のプレートを示した断面図
である。

【図１８】図１７の一対のプレートを互いに接合した状
態の断面図である。

【図１９】図１７の一対のプレートを互いに接合した状
態の異なる位置での断面図である。

【図２０】本発明の第８の実施例による熱交換器の図１
０と同様な図である。

【図２１】本発明の第９の実施例による熱交換器の図１
０と同様な図である。

【図２２】本発明の第１０の実施例による熱交換器に含
まれるチューブユニットの一対のプレート示した断面図
である。

【図２３】図２２の一対のプレートを互いに接合した状
態の断面図である。

【図２４】図２２の一対のプレートを互いに接合した状
態の異なる位置での断面図である。

【図２５】本発明の第１１の実施例による熱交換器の図
１０と同様な図である。

【図２６】本発明の第１２の実施例によるを熱交換器の
図１０と同様な図である。

【図２７】本発明の第１３の実施例によるを熱交換器の
図１０と同様な図である。

【図２８】本発明の第１４の実施例による熱交換器の正
面図である。

【図２９】図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線に沿ってチュ
ーブユニットを端面からみた図である。

【図３０】図２９のチューブユニットの組み立て前のプ
レートを示す立面図である。

【図３１】図３０のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線に沿った断面
図である。

【図３２】本発明の第１５の実施例による熱交換器を構
成しているフラットチューブの立面図である。

【図３３】図３２に示したフラットチューブの組み立て
前の状態を示す立面図。

【図３４】図３２のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＶ線に沿った断
面図である。

【図３５】本発明の第１６の実施例による熱交換器を示
す図３３と同様な図である。

【符号の説明】

２０１チューブユニット２０２トレイ型プレート１２０浅い窪み１３フランジ１４仕切り壁２３０，２４０円筒状パイプ２３１，２４１スロット１６，１７円筒状突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の積層型チューブユニットであり、
前記チューブユニットの各々は互いに結合された第１及
び第２のプレートを有し前記第１及び第２のプレート間
に流体通路が用意されるとともに前記第１及び第２のプ
レートから延びかつ前記流体通路に連通する少なくとも
一つの流体連通開口とが用意されており、前記第１及び
第２のプレートの各々は、浅い窪みと、前記窪みの周辺
に沿ってのびたフランジと、前記窪みの中間部分に配さ
れ前記第１及び第２のプレートの各々の範囲でのびて前
記第１及び第２のプレートの左側と右側とを隔てる壁部
とを有しているもの；前記複数の積層型チューブユニッ
トの上面に配された少なくとも一つの導管であり、前記
少なくとも一つの導管は前記複数の積層型チューブユニ
ットにおける前記少なくとも一つの流体連通開口を受け
るための複数のスロットを有しているもの；及び前記第
１及び第２のプレートの少なくとも一方を固定するため
前記第１及び第２のプレートのうちの少なくとも一方に
設けた複数の係合手段を含み；前記係合手段は、前記第
１のプレートの前記浅い窪みに設けた複数の第１の突起
と、前記第２のプレートの前記浅い窪みに設けた複数の
第２の突起とを有し、これにより前記第１及び第２の突
起は係合して前記第１及び第２のプレートとが離間する
方向及び摺動する方向の移動を阻止していることを特徴
とする熱交換器。
【請求項２】前記第１の突起は第１の直径の複数の円
筒状突起を有し、前記第２の突起は第２の直径の複数の
円筒状突起を有し、前記第１の円筒状突起の少なくとも
一部が前記第２の円筒状突起に挿入されている請求項１
記載の熱交換器。
【請求項３】前記第１及び第２のプレートの各々は、
前記壁部の左側にある複数の第１の円筒状突起と前記壁
部の左側にある複数の第２の円筒状突起とを有する請求
項２記載の熱交換器。
【請求項４】前記第１及び第２のプレートは、前記壁
部の左側にある複数の第１と複数の第２の円筒状突起と
前記壁部の右側にある複数の第１と複数の第２の円筒状
突起とを有する請求項２記載の熱交換器。
【請求項５】前記複数の第１及び第２の円筒状突起は
複数の対角線状の行に並べられ、各水平行が隣接する水
平行からずれている請求項４記載の熱交換器。
【請求項６】前記第１及び第２の円筒状突起は、前記
壁部の左右両側で複数の垂直列に一つおきに並べられて
いる請求項４記載の熱交換器。
【請求項７】前記第１及び第２の円筒状突起は、前記
壁部の左右両側で複数の水平行に一つおきに並べられて
いる請求項４記載の熱交換器。
【請求項８】前記第１及び第２のプレートは隣接フラ
ンジ間に設けられた狭い平坦部に沿って取付けられてい
る請求項１記載の熱交換器。
【請求項９】前記第１及び第２のプレートの壁部は貫
通形成した複数の開口部を有する請求項１記載の熱交換
器。
【請求項１０】前記第１の突起は第１の直径の複数の
円筒状突起を有し、前記第２の突起は第２の直径の複数
の円筒状突起を有し、さらに第３の突起と第４の突起を
設け、前記第３及び第４の突起の大きさを前記第１及び
第２の突起よりも大きくし、前記第１及び第２の突起の
結合よりも先に前記第３の突起が前記第４の突起に挿入
される請求項１記載の熱交換器。