JPH07253288A

JPH07253288A - アルミニウム合金製熱交換器

Info

Publication number: JPH07253288A
Application number: JP4355894A
Authority: JP
Inventors: Takashi Chiyohara; 隆千代原; Akinari Narahara; 明成奈良原
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】送り込み口と取り出し口とを設けたタンク本
体１４ａが、ろう付けの際に揺動変位する事を防止す
る。これによって、これら送り込み口と取り出し口の方
向が不正である不良品の発生を防止し、歩留の向上によ
る製造コストの低廉化を図る。【構成】サイドプレート５ａの延出部２３ａ、２３ｂ
の中央部に透孔２５ａ、２５ｂを設け、この透孔２５
ａ、２５ｂの内周縁に突縁２２ａ、２２ｂを形成する。
そして、座板１３ａ、１３ｂの端部開口縁２４ａ、２４
ｂに上記突縁２２ａ、２２ｂを突き当て、上記延出部２
３ａ、２３ｂの先端部内側面２１ａ、２１ｂでタンク本
体１４ａ、１４ｂの端部外面を抑え付ける。これによっ
て上記タンク本体１４ａ、１４ｂの揺動を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明に係るアルミニウム合金製
熱交換器は、例えば自動車用空気調和装置に組み込ん
で、車室内の空気を冷却するエバポレータ等として利用
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車用空気調和装置には、内
部で冷媒を蒸発させ、外部を流通する空気を冷却するエ
バポレータが組み込まれている。この様な空気調和装置
に組み込まれ、エバポレータとして使用されるアルミニ
ウム合金製熱交換器として、例えば特開昭６１−４９９
９５号公報には、図６〜９に示す様な構造のものが開示
されている。

【０００３】何れもアルミニウム合金により造られた部
材を組み合わせて成る、このアルミニウム合金製熱交換
器１は、コア部２を有する。このコア部２は、横方向
（図６の左右方向）に適当な間隔をあけて互いに平行に
配置された複数の伝熱管素子３、３と、隣り合う伝熱管
素子３、３の間に挟持されたコルゲート型のフィン４、
４とから成る。そして、上記コア部２の横方向両端側面
に、サイドプレート５、５を添設している。このサイド
プレート５、５の内側面と、両端に位置する伝熱管素子
３、３の外側面との間にも、上記フィン４、４を挟持し
ている。又、上記コア部２の下側には、互いに平行に配
設された１対のタンク６ａ、６ｂを設けている。そし
て、これら各タンク６ａ、６ｂの内部と、上記各伝熱管
素子３、３の内部とを連通させている。

【０００４】上記各伝熱管素子３、３は、図７に示す様
に、２枚の板材７、７を重ね合わせて成る。この板材
７、７は、アルミニウム合金製の母材の両面に、Siを多
く含むアルミニウム合金であるろう材のクラッド層を設
けた、所謂両面クラッド材である。上記板材７、７は、
長手方向（図７の上下方向）の一端（図７の下端）に互
いに間隔をあけて１対の突出部８ａ、８ｂを形成してい
る。又、各板材７、７の片面には倒立Ｕ字形の凹部９
を、この凹部９の両端を上記１対の突出部８ａ、８ｂの
一端縁（図７の下端縁）に迄連続させた状態で形成して
いる。更に、上記凹部９の内側には多数の突起１０、１
０を形成している。この突起１０、１０は、凹部９によ
って形成される、次述する折り返し流路１１の内側を流
れる冷媒の流れを乱し、この冷媒と板材７、７との間の
熱交換効率を向上させる為のものである。

【０００５】上記板材７、７は、２枚１組とし、互いの
凹部９同士を対向させた状態で最中状に重ね合わせ、各
板材７、７の周縁部同士を互いに液密に接合する事で伝
熱管素子３、３とする。この伝熱管素子３、３は、内部
に上記凹部９により形成される倒立Ｕ字形の折り返し流
路１１を、長手方向一端に、この折り返し流路１１の両
端に位置して端縁部から突出した１対の接合部１２ａ、
１２ｂを、それぞれ有する。

【０００６】前記各タンク６ａ、６ｂは、それぞれ座板
１３ａ、１３ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂとを最中状
に組み合わせて成る。即ち、これら各座板１３ａ、１３
ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂとは、やはり両面にろう
材をクラッドした板材をプレス成形する事により、それ
ぞれ略船形状に形成されている。又、上記各座板１３
ａ、１３ｂの開口部の大きさは、上記各タンク本体１４
ａ、１４ｂの開口部の大きさよりも少し大きくしてい
る。これら座板１３ａ、１３ｂとタンク本体１４ａ、１
４ｂとを組み合わせて、上記各タンク６ａ、６ｂとする
場合には、各タンク本体１４ａ、１４ｂの開口部を各座
板１３ａ、１３ｂの開口部に嵌合させる。

【０００７】又、上記各座板１３ａ、１３ｂには、スリ
ット状の接続孔１５、１５を形成している。これら各接
続孔１５、１５は、それぞれ上記各伝熱管素子３、３の
接合部１２ａ、１２ｂを大きな隙間なく挿入自在な形状
と大きさとを有する。又、上記１対のタンク６ａ、６ｂ
のうちの一方のタンク６ａの側面には、送り込み口１９
と取り出し口２０とを設けている。又、このタンク６ａ
の中間部内側には隔壁１６を、座板１３ａとタンク本体
１４ａとの間に挟持する状態で設けている。アルミニウ
ム合金製熱交換器の完成時にこの隔壁１６は、上記タン
ク６ａ内を、気密、液密を保持した状態で二分割する。

【０００８】前記伝熱管素子３、３と１対のタンク６
ａ、６ｂとを結合するには、図９に示す様に、それぞれ
の接合部１２ａ、１２ｂを各タンク６ａ、６ｂの接続孔
１５、１５に挿入する。そして、この様に挿入した状態
で、各接合部１２ａ、１２ｂの外周面と各接続孔１５、
１５の内周縁とを互いに気密且つ液密にろう付けする。
ろう付けの為のろう材は、前記各板材７、７の両面並び
に座板１３ａ、１３ｂを構成する板材の両面に積層（ク
ラッド）されたろう材が使用される。

【０００９】上述の様に構成されるアルミニウム合金製
熱交換器１は、構成各部材の当接部分をろう付けする事
で、これら構成各部材を一体的に結合する。この様な構
成各部材間のろう付け接合は、次の様にして行う。先
ず、上記構成各部材、即ち、それぞれが１対ずつの板材
７、７を重ね合わせて成る伝熱管素子３、３、フィン
４、４、サイドプレート５、５、タンク６ａ、６ｂを、
図６に示す様に組み合わせ、図示しない治具により抑え
付けた状態で加熱炉内に入れる。

【００１０】そして、この加熱炉中で上記構成各部材
を、前記ろう材の融点よりは高いが、母材（構成各部材
の芯材となり、強度保持を図るアルミニウム合金）の融
点よりは低い温度である、６００℃程度に加熱する。こ
れにより、前記クラッド材により構成された部材（サイ
ドプレート５、板材７、７、座板１３ａ、１３ｂ、タン
ク本体１４ａ、１４ｂ）の表面に存在するろう材が溶
け、上記構成各部材を互いにろう付け接合する。特に、
フィン４、４と相手部材との当接部以外の当接部には、
当該当接部を構成する部材から十分な量のろう材が供給
され、当該当接部が気密且つ液密にろう付けされる。フ
ィン４、４と相手部材との当接部も、気密、液密保持の
必要はないが、伝達性確保とコア部２の強度保持の為、
十分にろう付けされる。

【００１１】尚、このろう付けの際にタンク６ａの内側
は、前記隔壁１６により入口室１７と出口室１８とに、
気密且つ液密を保持した状態で分割される。前記送り込
み口１９は、このうちの入口室１７に、前記取り出し口
２０は、このうちの出口室１８に、それぞれ設けられて
いる。

【００１２】上述の様に構成各部材をろう付けして造ら
れる、前述の様なアルミニウム合金製熱交換器を、例え
ばエバポレータとして使用する際には、上記送り込み口
１９を通じて上記入口室１７内に、液状の、或は気液混
合状態の冷媒を送り込む。この冷媒は、前記各伝熱管素
子３、３内の折り返し流路１１を流れて上記出口室１８
に達し、上記取り出し口２０から取り出される。上記折
り返し流路１１を流れる間に上記冷媒は、周囲の熱を奪
って蒸発する。この結果、前記コア部２の温度が低下す
るので、このコア部２を構成するフィン４、４の間に空
気を流せば、この空気を冷却し、更に除湿を行なえる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成される従来のアルミニウム合金製熱交換器には、ろ
う付け時に構成各部材の位置関係がずれ動き、送り込み
口１９及び取り出し口２０の位置が正規位置からずれる
と言った問題が生じる。ろう付け時に上記アルミニウム
合金製熱交換器１を構成する各部材、即ち、それぞれが
板材７、７を重ね合わせて成る伝熱管素子３、３、サイ
ドプレート５、５、フィン４、４、及びそれぞれが座板
１３ａ、１３ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂを重ね合わ
せて成るタンク６ａ、６ｂは、図６に示す状態に互いに
仮組み付けし、図示しない治具により抑え付けた状態で
加熱炉内に送り込む。そして、この加熱炉内での加熱に
基づき、前述した様なクラッド材の表面から供給される
ろう材によって、上記各部材が互いにろう付け接合され
る。

【００１４】このろう付けの際に構成各部材同士の位置
関係がずれなければ、特に問題を生じないが、溶融した
ろう材が冷却固化するまでの間は、隣り合う部材同士は
特に結合されておらず、治具により抑え付けられただけ
の状態である。従って、上記各タンク６ａ、６ｂを構成
する座板１３ａ、１３ｂに対して各タンク本体１４ａ、
１４ｂは、上記治具により単に押し付けただけであるの
が現状である。一方、ろう付けの為の温度上昇時に、上
記各座板１３ａ、１３ｂの開口部内周面と、上記各タン
ク本体１４ａ、１４ｂの開口部外周面との間には、溶融
した液状のろう材が存在する。この液状のろう材は、一
種の潤滑油的な役割を果たす。この結果、上記各座板１
３ａ、１３ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂとの位置関係
が、比較的軽い力でずれ動いてしまう。特に、これら各
タンク本体１４ａ、１４ｂが座板１３ａ、１３ｂに対し
て、図９に矢印ａ、ｂで示す様に揺動変位し易くなる。
そして、タンク６ａを構成するタンク本体１４ａが揺動
変位した場合には、このタンク本体１４ａに設けた送り
込み口１９及び取り出し口２０の方向が正規方向からず
れてしまう。

【００１５】この様に送り込み口１９及び取り出し口２
０の方向が正規方向からずれた場合には、エバポレータ
等として使用されるアルミニウム合金製熱交換器１と、
リキッドタンク、コンプレッサ等、自動車用空気調和装
置の他の構成要素とを結ぶ配管の接続が行なえなくな
る。従って、この様に送り込み口１９及び取り出し口２
０の方向が不正規となったアルミニウム合金製熱交換器
１は、不良品として廃棄しなければならない。又、場合
によってはタンク本体１４ａ、１４ｂの長さ方向端部が
座板１３ａ、１３ｂから浮き上がり、両部材１４ａ、１
４ｂ、１３ａ、１３ｂの重ね合わせ部の気密、液密が不
良となる事もある。この結果、製品の歩留が悪化し、ア
ルミニウム合金製熱交換器１のコストを高くする為、改
良が望まれている。本発明に係るアルミニウム合金製熱
交換器は、上述の様な事情に鑑みて発明したものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金製熱交換器は、前述した従来のアルミニウム合金
製熱交換器と同様に、座板とタンク本体とを最中状に組
み合わせて成るタンクと、上記座板に形成された複数の
接続孔と、この接続孔にその端部を挿入した複数の伝熱
管素子と、隣り合う伝熱管素子の側面同士の間に設けら
れてこの伝熱管素子と共にコア部を構成する複数のフィ
ンと、このコア部の両側に添設されたサイドプレートと
を備えている。そして、上記座板とタンク本体との当接
部、上記各接続孔の内周縁と上記各伝熱管素子の端部外
周面との当接部、上記各伝熱管素子の側面と上記各フィ
ンとの当接部、並びに上記コア部の両端に位置するフィ
ンと上記サイドプレートとの当接部をろう付け接合して
成る。

【００１７】特に、本発明のアルミニウム合金製熱交換
器に於いては、上記サイドプレートの端縁部で上記タン
クの端部に対向する部分に、この端縁部から突出する状
態で形成された延出部と、この延出部の一部で上記座板
の端部開口端縁に対向する部分に形成された突縁とを備
えている。そして、上記延出部の先端部内側面で上記タ
ンク本体の端部外面を抑え付けると共に上記突縁の先端
縁を上記座板の端部開口端縁に突き当てた状態で、上記
各当接部をろう付けしている。

【００１８】

【作用】上述の様に構成される本発明のアルミニウム合
金製熱交換器は、延出部の先端部内側面によりタンク本
体が、突縁の先端縁により座板が、それぞれ抑え付けら
れ、サイドプレートに結合される。従って、ろう付けの
為の温度上昇に伴ってこのタンク本体と座板との当接部
に液状のろう材が介在する様になっても、これらタンク
本体及び座板がずれ動かなくなる。又、タンク本体の長
さ方向両端部が座板から浮き上がる事もなくなる。

【００１９】

【実施例】図１〜３は本発明に係るアルミニウム合金製
熱交換器をエバポレータに適用した第一実施例を示して
いる。尚、前述した従来構造と同等部分には同一符号を
付して重複する説明を省略し、以下、本発明の特徴部分
を中心に説明する。

【００２０】コア部２の左右両端に添設したサイドプレ
ート５ａの端縁部でタンク６ａ、６ｂに対向する部分
に、この端縁部から突出する状態で、延出部２３ａ、２
３ｂを形成している。これら、各延出部２３ａ、２３ｂ
は、図２に示す様に、タンク本体１４ａ（１４ｂ）の端
部外面２７ａ（２７ｂ）に向け、内方（図１〜３左方）
に折り曲げている。又、延出部２３ａ、２３ｂの中央部
には透孔２５ａ、２５ｂを形成している。尚、これら各
透孔２５ａ、２５ｂは、座板１３ａ、１３ｂの端部を挿
入できる大きさを有する。又、各透孔２５ａ、２５ｂの
内周縁の片側で、サイドプレート５ａの本体部分と反対
側位置には、突縁２２ａ、２２ｂを形成している。

【００２１】又、上記各透孔２５ａ、２５ｂの内周縁の
他側、即ち、サイドプレート５ａの本体側には、支持部
２６ａ、２６ｂを形成している。これら支持部２６ａ、
２６ｂは、上記サイドプレート５ａの本体部分の内側面
側に、ほぼ９０度折り曲げたもので、構成各部材の仮組
み付け時には上記座板１３ａ、１３ｂの端部上面にそれ
ぞれ当接する。尚、上記支持部２６ａ、２６ｂは、座板
１３ａ、１３ｂに形成した接続孔１５、１５（図７〜
９）に対する、上記各伝熱管素子３、３の接合部の挿入
量を規制するが、この挿入量は、この様な支持部２６
ａ、２６ｂがなくてもある程度規制される。従って、こ
れら支持部２６ａ、２６ｂは、必ずしも形成する必要は
ない。

【００２２】本発明のアルミニウム合金製熱交換器１を
組み立てる場合、上記タンク６ａ、６ｂを構成すべく、
座板１３ａ、１３ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂとを最
中状に組み合わせると共に、上記各延出部２３ａ、２３
ｂに形成した支持部２６ａ、２６ｂの下面に、座板１３
ａ、１３ｂの端部上面を当接させる。又、上記各座板１
３ａ、１３ｂに形成した接続孔１５、１５に、コア部２
を構成する各伝熱管素子３、３の接合部１２ａ、１２ｂ
を挿入する。

【００２３】前述した様に各延出部２３ａ、２３ｂは、
タンク本体１４ａ、１４ｂの端部外面２７ａ、２７ｂに
向けて内方に折り曲げられている為、弾性力によりこの
延出部２３ａ、２３ｂの先端部内側面２１ａ、２１ｂが
上記端部外面２７ａ、２７ｂに当接し、この端部外面２
７ａ、２７ｂを弾性的に抑え付ける。又、この状態で、
上記突縁２２ａ、２２ｂの先端縁が座板１３ａ、１３ｂ
の上記端部開口端縁２４ａ、２４ｂに突き当たる。

【００２４】即ち、各サイドプレート５ａの延出部２３
ａ、２３ｂにその両端部を対向させたタンク６ａ、６ｂ
のタンク本体１４ａ、１４ｂの端部外面２７ａ、２８ｂ
は、上記各延出部２３ａ、２３ｂの先端部内側面２１
ａ、２１ｂにより抑え付けられる。これと同時に突縁２
２ａ、２２ｂが、上記端部開口端縁２４ａ、２４ｂに突
き当たる。この結果、タンク６ａ、６ｂが、各サイドプ
レート５ａに対し結合される。

【００２５】この様に、上記延出部２３ａ、２３ｂの先
端部内側面２１ａ、２１ｂ及び突縁２２ａ、２２ｂによ
り各サイドプレート５ａに結合支持されたタンク本体１
４ａ、１４ｂは、ろう付けの為の加熱時にも、図９に矢
印ａ、ｂで示した様に揺動しない。従って、タンク６ａ
を構成するタンク本体１４ａに形成した送り込み口１９
及び取り出し口２０の方向が正規なものからずれる事が
なくなる。又、上記タンク本体１４ａ、１４ｂの両端部
が座板１３ａ、１３ｂから浮き上がる事もない為、各タ
ンク６ａ、６ｂ内外の機密、液密も確実に図られる。更
に、上記延出部２３ａ、２３ｂの先端部内側面２１ａ、
２１ｂとタンク本体１４ａ、１４ｂの端部外面２７ａ、
２７ｂとが、上記突縁２２ａ、２２ｂと上記端部開口縁
２４ａ、２４ｂとが、互いにろう付けされる為、結合強
度が向上する。

【００２６】図４〜５は、本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例では、各サイドプレート５ｂの端縁部
で、上記タンク６ａ、６ｂに対向する部分に、この端縁
部から突出する状態で延出部２８ａ、２８ｂを形成して
いる。この延出部２８ａ、２８ｂの先端部２９ａ、２９
ｂは、上記タンク本体１４ａ、１４ｂの端部外面２７
ａ、２７ｂの形状にほぼ類似させた半円形状としてい
る。又、各延出部２８ａ、２８ｂの基端部若しくは中間
部が内方（図４〜５左方）に折り曲げられている。

【００２７】本実施例では内方に折り曲げられた延出部
２８ａ、２８ｂの先端部２９ａ、２９ｂの内側面３１
ａ、３１ｂが、上記タンク本体１４ａ、１４ｂの端部外
面２７ａ、２７ｂのほぼ全面に亙り当接し、この端部外
面２７ａ、２７ｂを抑え付ける。又、この先端部２９
ａ、２９ｂの内端縁部３０ａ、３０ｂが、上記座板１３
ａ、１３ｂの端部開口縁２４ａ、２４ｂに突き当たる。
この為に上記各先端部２９ａ、２９ｂと延出部２８ａ、
２８ｂの基端寄りの幅狭部分とは少し折れ曲がり、上記
内端縁部３０ａ、３０ｂを内方に突出させている。この
結果、タンク６ａ、６ｂを各サイドプレート５ｂに対し
結合する事ができる。その他の構成及び作用は、第一実
施例と同様である。尚、本実施例では第一実施例の場合
の様な支持部２６ａ、２６ｂは設けていない。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るアルミニウム合金製熱交換
器は、上述の様に構成され作用するので、コア部とタン
クとの間のろう付け接合時にタンク本体が揺動し、送り
込み口や取り出し口がずれる事を防止できる。この結
果、不良品の発生を防止して歩留を向上させ、製造コス
トの低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す要部斜視図。

【図２】同要部側面図。

【図３】同サイドプレートの延出部を示す要部斜視図。

【図４】本発明の第二実施例を示す要部斜視図。

【図５】同サイドプレートの延出部を示す要部斜視図。

【図６】従来のアルミニウム合金製熱交換器を示す斜視
図。

【図７】同じく部分分解斜視図。

【図８】別のタンクを示す部分分解斜視図。

【図９】タンクと伝熱管素子との接合状態を示す図６の
Ａ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１アルミニウム合金製熱交換器２コア部３伝熱管素子４フィン５、５ａ、５ｂサイドプレート６ａ、６ｂタンク７板材８ａ、８ｂ突出部９凹部１０突起１１折り返し流路１２ａ、１２ｂ接合部１３ａ、１３ｂ座板１４ａ、１４ｂタンク本体１５接続孔１６隔壁１７入口室１８出口室１９送り込み口２０取り出し口２１ａ、２１ｂ先端部内側面２２ａ、２２ｂ突縁２３ａ、２３ｂ延出部２４ａ、２４ｂ端部開口縁２５ａ、２５ｂ透孔２６ａ、２６ｂ支持部２７ａ、２７ｂ端部外面２８ａ、２８ｂ延出部２９ａ、２９ｂ先端部３０ａ、３０ｂ内端縁部３１ａ、３１ｂ内側面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】座板とタンク本体とを最中状に組み合わ
せて成るタンクと、上記座板に形成された複数の接続孔
と、この接続孔にその端部を挿入した複数の伝熱管素子
と、隣り合う伝熱管素子の側面同士の間に設けられてこ
の伝熱管素子と共にコア部を構成する複数のフィンと、
このコア部の両側に添設されたサイドプレートとを備
え、上記座板とタンク本体との当接部、上記各接続孔の
内周縁と上記各伝熱管素子の端部外周面との当接部、上
記各伝熱管素子の側面と上記各フィンとの当接部、並び
に上記コア部の両端に位置するフィンと上記サイドプレ
ートとの当接部をろう付け接合して成るアルミニウム合
金製熱交換器に於いて、上記サイドプレートの端縁部で
上記タンクの端部に対向する部分に、この端縁部から突
出する状態で形成された延出部と、この延出部の一部で
上記座板の端部開口端縁に対向する部分に形成された突
縁とを備え、上記延出部の先端部内側面で上記タンク本
体の端部外面を抑え付けると共に上記突縁の先端縁を上
記座板の端部開口端縁に突き当てた状態で、上記各当接
部をろう付けした事を特徴とするアルミニウム合金製熱
交換器。