JPH09166391A - 積層型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンク形成用膨出部が形成されていない最端
部の成形プレートが表裏反対に組付けられた場合に目視
をもって容易に誤組付を確認できるようにし、この成形
プレートがエンドプレートとの間でろう付不良を生じて
も熱交換媒体の漏れを無くす。 【解決手段】 端部のチューブエレメントを構成する外
側の成形プレート１６を連通孔及びタンク形成用膨出部
が形成されていないものとし、この成形プレート１６に
エンドプレート３３との当接部分において折り曲げ部３
０を形成する。折り曲げ部３０は、対をなす他方の成形
プレート６のタンク形成用膨出部間へ突出するように折
り曲げられている。成形プレート１６が表裏反対に組付
けられればエンドプレートとの間に隙間が生じ、誤組付
を視認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用空調装置
や住設用空調装置等で用いられる積層型熱交換器、より
具体的には、チューブエレメントをフィンを介して複数
段に積層すると共に、端部のチューブエレメントにエン
ドプレートを接合するようにした積層型熱交換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の積層型熱交換器として、
例えば実開平５−２５１７９号公報に開示されているよ
うに、２枚の成形プレートを対面接合して構成されるチ
ューブエレメントをフィンを介して複数段に積層し、両
端部を除くチューブエレメントをタンク形成用膨出部が
形成された成形プレートを２枚接合して構成すると共
に、両端部のチューブエレメントをタンク形成用膨出部
が形成された成形プレートとタンク形成用膨出部が形成
されていない成形プレートとを接合して構成し、タンク
形成用膨出部が形成されていない成形プレートを外側に
してこの成形プレートにエンドプレートを接合するよう
にしている。

【０００３】エンドプレートは、タンク形成用膨出部が
形成されていない成形プレートのタンク連通孔を閉塞す
るようろう付されており、このタンク連通孔にあてがわ
れる成形プレートの部分は椀状に突出形成されている。
また、タンク連通孔の周縁には内側方向に突出するフラ
ンジが形成され、タンク形成用膨出部が形成されていな
い成形プレートが表裏を間違えて組付けられた場合に
は、エンドプレートが浮いて目視によって誤組付を確認
することができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最端部
のチューブエレメントを構成する外側の成形プレートに
は連通孔は不要であり、本来設けなければならないもの
ではない。誤組付を防ぐためにフランジ付きの連通孔を
上述のように形成するものとすれば、連通孔周縁からフ
ランジに移行する部分に丸みができてしまうので、その
部分でエンドプレートとの間にろう付不良が生じ、僅か
な可能性ではあるが熱交換媒体が漏れてしまうことも考
えられ、より万全を期すためには別の構造を考えざるを
得ない。

【０００５】そこで、この発明においては、最端部のチ
ューブエレメントを構成する成形プレートのうち、タン
ク形成用膨出部が形成されていない外側の成形プレート
に連通孔を形成しないようにし、例えエンドプレートと
の間でろう付不良が生じた場合でも熱交換媒体の漏れが
無く、また、タンク形成用膨出部が形成されていない成
形プレートが表裏反対に組付られた場合には、目視をも
って容易に誤組付を確認することができるようにした積
層型熱交換器を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、本願発明にか
かる積層型熱交換器は、一端に一対のタンク部が形成さ
れたチューブエレメントをフィンを介して複数段に積層
し、端部を除くチューブエレメントをタンク形成用膨出
部が形成された第１の成形プレートを２枚対面接合して
構成し、端部のチューブエレメントを連通孔及び前記タ
ンク形成用膨出部が形成されていない第２の成形プレー
トを外側にして前記第１の成形プレートと対面接合して
構成し、前記端部のチューブエレメントにはさらにその
外側にエンドプレートが接合されており、前記第２の成
形プレートには、前記エンドプレートが当接する部分に
おいて前記第１の成形プレートのタンク形成用膨出部間
へ突出する折り曲げ部が設けられていることを特徴とし
ている。

【０００７】ここで、第１の成形プレートに形成される
タンク形成用膨出部は所定の間隔を開けて設けられ、第
２の成形プレートは第１の成形プレートのタンク形成用
膨出部間をも覆うような形状を成し、このうちタンク形
成用膨出部間を覆っている部分を一部屈曲させて第１の
成形プレート側へ突起を突出させるような構成としても
よい。

【０００８】したがって、第２の成形プレートが表裏を
反対にして組付けられると、折り曲げ部が外側に突出さ
れるので、この第２の成形プレートにエンドプレートを
組付けようとしても第２の成形プレートとエンドプレー
トとの間に隙間が生じ、正常時の組付と明らかに異なる
ことを視認することができる。また、第２の成形プレー
トに連通孔が形成されていないことから、エンドプレー
トとのろう付も良好となり、仮にろう付不良が生じても
熱交換媒体の漏れ等に影響を与える恐れは全くない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１０】図１及び図２において、積層型熱交換器１
は、フィン２とチューブエレメント３とを交互に複数段
に積層してコア本体を形成し、チューブエレメント３の
積層方向の一端側に冷媒の流入口４及び流出口５が設け
られている例えば４パス方式のものであり、チューブエ
レメント３は、コア本体の積層方向両端部のチューブエ
レメント３ａ，３ｂ、後述する拡大タンク部を有するチ
ューブエレメント３ｃ、ほぼ中央のチューブエレメント
３ｄを除いて図３に示す成形プレート６を２枚対面接合
して構成されている。

【００１１】成形プレート６は、ろう材が両面にクラッ
ドされたアルミニウムを主原料とするアルミニウム合金
をプレス加工して形成されているもので、一端部に碗状
の２つのタンク形成用膨出部８，８が形成されていると
共に、これに続いて通路形成用膨出部９が形成されてお
り、タンク形成用膨出部間には後述する連通パイプ２５
を取り付けるための凹部１０が形成され、また、通路形
成用膨出部９には、所定の規則性をもって配列されたビ
ード７と、２つのタンク形成用膨出部８，８の間から成
形プレート６の他端近傍まで延びる隔壁１１が形成され
ている。

【００１２】タンク形成用膨出部８は通路形成用膨出部
９より大きく膨出形成され、また、隔壁１１は成形プレ
ート周縁の接合代１２と同一面上になるよう形成されて
おり、２つの成形プレート６がその周縁で接合されると
互いの隔壁１１も接合され、対向するタンク形成用膨出
部８によって一対のタンク部１３、１３が形成されると
共に、対向する通路形成用膨出部９によって、タンク部
間を結ぶ折り返し通路１４が形成されるようになってい
る。

【００１３】積層方向両端のチューブエレメント３ａ，
３ｂは、一方のチューブエレメント３ａが図３の成形プ
レート６に凹凸のない平板状の成形プレート１５を接合
して構成されており、他方のチューブエレメント３ｂが
図３の成形プレート６に後述する図５の成形プレート１
６を接合して構成されている。

【００１４】また、チューブエレメント３ｃは、一方の
タンク形成用膨出部が他方のタンク形成用膨出部に近づ
くように拡大された成形プレートを対面接合して構成さ
れ、したがって、チューブエレメント３ｃには、他のチ
ューブエレメントエレメント３のタンク部と同じ大きさ
のタンク部１３と、凹部を埋めるように拡大されたタン
ク部１３ａとが形成されている。

【００１５】そして、積層型熱交換器１は、図１及び図
２に示すように、隣合うチューブエレメントがタンク部
１３、１３ａで突き合わされ、この突き合わされた一連
のタンク部により積層方向（通風方向に対して直交する
方向）に第１及び第２の２つのタンク群１７、１８が構
成されており、拡大されたタンク部１３ａを含む第１の
タンク群１７は、積層方向のほぼ中央に位置するチュー
ブエレメント３ｄを除いてタンク形成用膨出部に形成さ
れた通孔１９（図３に示す）を介して各タンク部が連通
されている。

【００１６】チューブエレメント３ｄは、図３で示す成
形プレート６と、形状を同じくして一方のタンク形成用
膨出部８に通孔が形成されていない成形プレートとを対
面接合して構成されており、このチューブエレメント３
ｄによって第１のタンク群１７は、拡大されたタンク部
１３ａを含む第１タンクブロックαと、流出口５と連通
する第２タンクブロックβとに区画されている。また、
第２のタンク群１８は，仕切られることなく通孔１９を
介して全タンク部が連通されており、第３タンクブロッ
クγを構成している。

【００１７】積層方向の一端には、図１及び図２に示さ
れるように、平板状の成形プレート１５に分配プレート
２０が接合されている。この分配プレート２０には、第
１及び第２の２つの張出し部２１、２２がプレス加工等
によって並べて膨出形成され、第１張出し部２１の一方
の端部に流入口４が、第２張出し部２２の同じ側の端部
には流出口５がそれぞれ形成されている。そして、この
分配プレート２０を平プレート１５に接合することでこ
れらプレート間に流入口４に通じる流入通路２３と流出
口５に通じる流出通路２４とが形成され、流入通路２３
には、拡大されたタンク部１３ａに一端を接続する連通
パイプ２５の他端が平プレート１５を介して開口され、
流出通路２４は第２タンクブロックβと平プレート１５
を介して連通している。そして、流入口４及び流出口５
には、膨張弁を固定する継手２６が接合されている。

【００１８】しかして、流入口４から流入された冷媒
は、流入通路２３、連通パイプ２５を通って拡大された
タンク部１３ａに入り、第１タンクブロックα全体に分
散され、この第１タンクブロックαに対応するチューブ
エレメントの折り返し通路１４を隔壁１１に沿って流れ
る（第１パス）。そして、隔壁１１の上方をＵターンし
て下降し（第２パス）、反対側のタンク群（第３タンク
ブロックγ）に至る。その後、第３タンクブロックγを
構成する残りのチューブエレメントに平行移動し、その
残りのチューブエレメントの折り返し通路１４を隔壁１
１に沿って流れる（第３パス）。そして、隔壁１１の上
方をＵターンして下降し（第４パス）、第２タンクブロ
ックβを構成するタンク部に導かれ、しかる後に流出通
路２４を通って流出口５から流出する。このため、冷媒
の熱は、第１パス〜第４パスを構成する折り返し通路１
４を流れる過程において、フィン２に伝達され、フィン
間を通過する空気と熱交換される。

【００１９】尚、片タンク型積層型熱交換器としては、
図４に示されるように、チューブエレメント３ｄによっ
て画成された第１のタンク群１７の各々の領域におい
て、所定位置に配されたチューブエレメント３ｅ、３ｅ
のタンク構成部１３を通風方向（積層方向と直角方向）
へ突出開口して流入口４と流出口５とを構成し、前記分
配プレート、連通パイプ、拡大タンクを有しない構成と
してもよい。この熱交換器の両端部に用いられるチュー
ブエレメントは、前記チューブエレメント３ｂと同様の
ものが用いられている。その他の構成にあっては、前記
形態と同様であるので同一箇所に同一番号を付して説明
を省略する。

【００２０】上述した２種類の積層型熱交換器に対し
て、端部のチューブエレメント３ｂに用いられる外側の
成形プレート１６は、図５に示されるように、外形を図
３で示す成形プレート６と同一にしているが、成形プレ
ート６の通路形成用膨出部９と対応する部分９’が同程
度に膨出されると共に、成形プレート６の各ビード７や
突条１１に対応させてビード７及び突条１１が同様に形
成されている。

【００２１】また、成形プレート１６の長手方向の両端
部には、膨出されない平坦部３１，３２が形成されてい
る。したがって、成形プレート１６と成形プレート６と
を対面接合させると、図７（ａ）に示されるように、タ
ンク部１３と折り返し通路１４の折り返し部分とが部分
的に平坦部３１，３２で狭められた構成となっている。
そして、平坦部３２は、成形プレート６のタンク形成用
膨出部８の周縁に合わせて型取られていると共に成形プ
レート６のタンク形成用膨出部間を覆うように形成され
ており、タンク形成用膨出部間を覆う部分３２ａはその
外縁部が幾分突条寄りに窪ませてあり、この窪ませた部
分に成形プレート６側へ直角に折り曲げられて突出する
折り曲げ部３０が形成されている。この折り曲げ部３０
は、タンク形成用膨出部８に接触しない大きさに形成さ
れており、突出量は目視をもって容易に把握できる程度
のものとしてある。

【００２２】これに対して、エンドプレート３３は、最
端部のチューブエレメント３ｂを構成する外側の成形プ
レート１６の平坦部３１、３２と接合されており、成形
プレート１６とエンドプレート３３との間にはフィン２
が介在されている。エンドプレート３３をより具体的に
説明すると、図６に示されるように、長手方向の両端部
を成形プレート１６側に屈曲して接合代３４、３５を形
成するようにしているもので、図中上部の接合代３４
は、成形プレート１６に形成された図中上部の平坦部３
１に当接され、図中下部の接合代３５は、前記折り曲げ
部３０を覆うように平坦部３２に当接されている。

【００２３】上記構成において、積層型熱交換器は、図
１又は図４に示されるように、各構成部材を組付て全体
を治具にて固定し、炉中にてろう付けする。この際、成
形プレート１６とエンドプレート３３との接合は、成形
プレート１６の平坦部３１，３２においてのみ行われる
ので、図７（ａ）に示されるように、接合を隙間なくお
こなうことができ、確実なろう付けを期待できる。

【００２４】ところで、成形プレート１６は、タンク形
成用膨出部を有していない平板状のものであるため、と
もすれば誤って表裏反対に組付けられてしまう恐れがあ
る。特に、成形プレート１６に折り返し部が形成されて
いない場合には成形プレート１６が表裏反対に組付けら
れても一見してその誤りを認識することができないこと
もある。しかしながら、上述のように折り返し部３０が
成形プレート１６に形成されていれば、仮に成形プレー
ト１６が表裏反対に組付けられても、図７（ｂ）に示さ
れるように、折り返し部３０がエンドプレート３３側に
突出するので、エンドプレート３３を組付けた場合に成
形プレート１６との間に隙間が生じ、誤組付を目視をも
って容易に認識することができる。

【００２５】また、折り返し部３０はタンク形成用膨出
部間に突出しているので、コア本体から折り返し部３０
が出っ張ることもなく、また、折り返し部３０を形成し
たこと自体によって熱交換性能や信頼性に影響もなく、
タンク形成用膨出部８に接触しない大きさに形成されて
いることから凍結破壊の恐れもない。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
端部のチューブエレメントを構成する外側の成形プレー
ト（第２の成形プレート）をタンク形成用膨出部を有し
ない平板状としたので、ともすれば表裏を反対にして組
付けてしまう恐れがあるが、この成形プレートには、こ
れと対面接合する第１の成形プレートのタンク形成用膨
出部間へ突出する折り曲げ部が形成されているので、第
２の成形プレートを表裏反対に組付けた場合にはエンド
プレートが浮いてしまい、誤組付を目視をもって容易に
確認することができる。

【００２７】また、第２の成形プレートには連通孔が形
成されていないので、連通孔を形成してその周縁にフラ
ンジが形成されるような従来のものに比べてエンドプレ
ートとの接合状態がよくなる。仮にエンドプレートの接
合不良があった場合でもその接合不良によって熱交換媒
体の漏れ等が生じる恐れもない。さらに、折り曲げ部
は、第１の成形プレートのタンク形成用膨出部間に位置
しているので、折り曲げ部がコア本体の外側に突き出る
こともなく、また、折り曲げ部を形成したことによって
熱交換性能や信頼性に影響を与えることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明にかかる積層型熱交換器の構
成例を示す正面図である。

【図２】図２（ａ）は、図１の積層型熱交換器を下方か
ら見た図であり、図２（ｂ）は、図１の積層型熱交換器
を側方から見た図である。

【図３】図３は、図１の積層型熱交換器に用いられる成
形プレートの基本形を示す図で、図３（ａ）は正面図、
図３（ｂ）は（ａ）を３Ｂ−３Ｂ線で切断した断面図で
ある。

【図４】図４は、積層型熱交換器の他の構成例を示し、
図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は底面図である。

【図５】図５は、最端部のチューブエレメントに用いら
れる外側の成形プレートを示す図で、図５（ａ）は正面
図、図５（ｂ）は（ａ）を５Ｂ−５Ｂ線で切断した断面
図である。

【図６】図６は、エンドプレートを示す図で、図６
（ａ）は正面図、図６（ｂ）は（ａ）を６Ｂ−６Ｂ線で
切断した断面図である。

【図７】図７は、最端部のチューブエレメントとエンド
プレートとを接合した状態を示す図で、図７（ａ）は正
常な組付状態を示す図、図７（ｂ）はエンドプレートを
接合する成形プレートが表裏反転して組付けられた状態
を示す図である。

【符号の説明】

１ 積層型熱交換器 ２ フィン ３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ チューブエレメン
ト ６，１６ 成形プレート ８ タンク形成用膨出部 ３０ 折り曲げ部 ３３ エンドプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に一対のタンク部が形成されたチュ
   ーブエレメントをフィンを介して複数段に積層し、端部
   を除くチューブエレメントをタンク形成用膨出部が形成
   された第１の成形プレートを２枚対面接合して構成し、
   端部のチューブエレメントを連通孔及び前記タンク形成
   用膨出部が形成されていない第２の成形プレートを外側
   にして前記第１の成形プレートと対面接合して構成し、
   前記端部のチューブエレメントにはさらにその外側にエ
   ンドプレートが接合されており、前記第２の成形プレー
   トには、前記エンドプレートが当接する部分において前
   記第１の成形プレートのタンク形成用膨出部間へ突出す
   る折り曲げ部が設けられていることを特徴とする積層型
   熱交換器。