JPS62288497A - 積層型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車用空気調和装置に用いられるエバポレー
タの如きＶｉ層型熱交換器の組立構造に関する。

［従来の技術］ 上記エバポレータの一般的な組立構造は、プレス成形し
た２枚の°“最中の皮″状の管プレートを貼り合わせて
形成され、冷媒の出入口を備えて熱交換用コニットとし
て機能する偏平管と、伝熱面積増大用のコルゲートフィ
ンとを、隣接偏平管の入口と出口とが相連接されるよう
にして交互に重ね合わせて本体部分を仮組立し、この仮
組立体の両外側端に位胃する偏平管の冷媒入口または出
口に、冷媒導入用配管または冷媒排出用配管の配管継手
部分を当接させたうえ、さらにその外側に外側面保護板
としてのサイドプレートを当てがって熱交換器全体とし
ての仮組立を完了し、この組立構造を治具により固定さ
せた後、これらのエバボレータの構成材料であるアルミ
ニウム板またはバイブの表面にあらかじめクラッドさせ
ておいたろう材の溶融温度以上に保たれているろう付け
炉内で加熱することによって一挙に各構成部材をろう付
け接合させる方法を採っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の如き熱交換器のろう付け組立方法によると、全体
の仮組立を完了し冶具によってこの組立構造を圧定した
状態のもとにおいて、比較的長くて相当なｆｆ１ｆａも
ある冷媒の導入用または排出用配管は、その配管継手部
が最外側偏平管とサイドル−トの間に挟まれて冶具によ
る圧定力のもとに片持ち支持された状態にあるので、こ
れらの配管は自重によってかなりのねじりモーメントを
受けることになる。

そしてこのねじりモーメントによって、最外側偏平管と
配管継手との間の正しい衝接位置関係がずれ動いたり、
密接状態が失われたりすることが起こり勝ちになる。し
かし熱交換器の耐圧強度からして、治具によって加える
ことのできる圧定力にもＪ３のずから限度がある。

ろうイ１け炉内では、熱交換器の構成材料はその熱軟化
温度近くまで加熱されるので、配管が正しい仮組立位置
からすれ動く恐れはさらに高まって来る。

本発明は、上述の如き［程を経て作成される積層型熱交
換器において、伝熱媒体の導入用または排出用配管の継
手部と最外側偏平管どのろう付つり接合が、接合位置の
ずれを生ずることなく確実に行われる組立構造を備えた
積層型熱交換器を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段１ 上記の目的を達成するために本発明の積層型熱交換器は
、一対の管プレートを向い合わせて接合することにより
伝熱媒体の流路をなし該媒体の入口および出口ボートを
有する偏平管群を、熱交換用空隙を介在させた状態のち
とに積層し、両外側端に位置する偏平管と外側端保護板
としてのサイドプレートとの間で前記伝熱媒体の導入用
および排出用配管の配管継手部を挟持させ、これら各部
材をろう付け接合して作成される積層型熱交換器におい
て、前記サイドプレートの縁辺部に、前記偏平管の接合
周縁部への係合手段を設ける構成を採用した。

［作用および発明の効果１ 上記の如き構成を備えたｆ？ＩＦｍＡ！熱交換器は、積
層された偏平管群のうちの最外側に位置する偏平管と、
外側面保護板としてのサイドプレートとの間で、伝熱媒
体の導入用または排出用配管の配管継手部を挟持させ仮
組立を終えた段階において、サイドプレートの縁辺部に
設けである係合手段を、隣接して位置する偏平管の周縁
部に係合さＶることによって、片持ち支持状態にある上
記配管の自重によりねじりモーメントが及はされている
配管継手部を、このモーメントに抗して正しい組付け位
置を保って確実に保持することが可能になる。

従って従来のように、配管の自重によるねじりモーメン
トを受けた配管継手部が正しい組付け位置からずれ動か
されてろう付番プ接合が不完全状態になり伝熱媒体の漏
洩が生じたり、接合強度が不足するなどの不都合の発生
はほぼ確実に避けられる。

［実施例］ 以下付図に示す実施例に基づいて本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図〜第６図はいずれも〜実施例熱交換器としての自
動車用空気調和装置に組込まれる冷媒蒸発器（エバポレ
ータ）を示している。

１バボレータは内部にＵ字形の冷媒流路を形成させると
共に、流路の両末端部に冷媒人口ポートＡＥよび出口ボ
ートＢを設けた偏平管１を図示のように隣接偏平管のボ
ート部同志を重ね合わせるようにして多数個積層し、隣
接偏平管の間のポート部が存在しない部分に形成された
熱交換用空隙Ｃに伝熱面積増大用の］ルゲートフィン２
を挟み込んで本体部分を構成させている。

偏平管１は、厚さ０．３〜０．８ｍｍ、材質Ａ　３００
３のアルミニウム板などの裏面に、あらかじめＡ　４０
０４などのろう材をクラッドさせた木材板をプレス成形
して第５図〜第６図にそれぞれ平面図および所面図とし
て描かれた如き形状にプレス成形して“最中の皮″形状
の２枚の管プレート１Ａと１Ｂを作成し、凹入側同志を
対向させて重ね合わせることによって形成される。

管プレートＩＡ　（ＩＢ）にはその長手方向く図では上
下方向）の中心線に沿ってその下端部が欠除した仕切壁
ａ８設けることによって、偏重管１内には２点鎖線矢印
（［Ｉ）で示した冷媒流路を形成させている。そしてこ
のＵ字形流路の一方の端部に当る個所において管プレー
トＩＡ　（１Ｂ）に膨出個所を設けて冷媒人口ボートＡ
を形成させると共に冷媒入口穴１ａを穿っている。同様
にして流路の他方の端部には冷奴出口穴１ｂを穿った冷
媒出口ボートＢを形成ざぜている。また管プレート１Ａ
および１Ｂには多数のリブｂを設置ノ、両プレートのリ
ブが互いにＸ字状をなして交差しつき合わされた状態の
もとにこれら両プレートをろう付け接合させる構造を採
用することによって、両幅平管１の強度を１霞めると共
に熱交換性能の向上を図っている。

管プレート１△と１Ｂの各周縁部にはろう付け接合面と
してのフランジ状部ｄを設けると共に、その下端部ｅを
管の外側に水平に折り曲げ、さらにその先端部ｆを下向
きに折り曲げることによって、この折り曲げ個所に、隣
接する偏平管」群の相互間に形成される熱交換用空隙Ｃ
の間隙を所定巾に保つためのスペーサとしての）幾能を
与えている。

コルゲートツイン２は、必要に応じてあらかじめ両表面
にろう材Ａ　４００４などをクラッドさゼた撞く薄いア
ルミニウム板をピッチ巾約４．０ｍｍの波打ら状に屈曲
加工して作成されており、相隣る偏平管１の間の熱交換
用空隙Ｃの平面積にほぼ等しい広さを有している。

エバポレータの本体を構成する積層偏平管」群のうち、
最外側位置を占める一対の偏平管は、その構成部材であ
る２枚の管プレートのうらの、外側に位置するプレート
が本体への冷媒の導入用または排出用の配管３または４
の組み付け用基盤であるジヨイントプレート９に首ぎ代
えられている。

そして両配管３および４の暴部は角筒状に変形加工した
うえ、筒端面に蓋板をろう付け接合して封鎖することに
よって、それぞれ配管取付け用継手部５（および６）を
形成さけている。配管取付け用継手部にはその側壁面に
冷媒出口穴５ａまたは冷媒人口穴６ａが設けてあり、こ
の穴５ａをジヨイントプレート９の冷媒人口ボート形成
用膨出部に穿ｌ；れている冷媒入口穴９ａに対向さぜる
ようにして継手部５をジヨイントプレート９に当接させ
る。この継手５の外側からエバポレータの両外側端の保
護板としてのサイドプレート１０を当てかわせることに
よって、継手部５は両プレート９と１０の間で挟持され
た有様となる。

他方の配管取付け用継手６も同様にして冷媒出口穴９ｂ
を設【プたジヨイントプレート９の間に当接される。７
と８はそれぞれ配管３と４の先端に取り付けた管継手で
ある。

上）ホの如き構成を備えたエバポレータの組立方法を次
に説明する。

水平に据え置かれている仮組立体圧定用冶具の下部圧定
盤の上に先ずサイドプレート１０を載せ、次いて配管数
（＝ｊけ用継手部５と］ルゲートフィン２とをそれぞれ
その上に並べて載せ、ざらにジヨイントプレート９を載
せたうえ、管プレート１Ａを重ね合わせることによって
、冷媒導入用配管３を組み付けた最外側偏平管１が仮組
立される。つづいて更にコルゲートフィン２、管プレー
ト１Ｂおよび管プレート１Ａの車ね合わせを反復して行
うことによって、エバポレータ本体部分の仮組立を終り
、最後に上記と同様にして冷媒排出用配管４の取り付け
部分を組み付けることによって仮組立体を完成させる。

しかる後、上部圧定盤をその上に載せて抑圧用ねじを締
め付けることによって仮組立体に適宜の圧定力を及ぼし
た状態のもとに、５８０〜６００℃に保たれているろう
付け炉内に納め、エバポレータの素材としてのアルミニ
ウム板の表面にあらかじめクラッドされであるろう材の
溶融温度にまで加熱し、付いで冷却させることによって
エバポレータの各構成部材のすべてが仮組立構造のもと
に互いに接合されてろう付け組立が一挙に完了する。

サイドプレート１０は厚さ０．６〜１．Ｏａ＋ｎ＋内外
の材１Ａ３００３などのアルミニウム板からなり、その
内側表面にはＡ　４００４などのろうをクラッドさせで
ある。

この実施例のサイドプレート１０は第３図４３よび第４
図に示されているように、冷媒の導入用または排出用配
管継手部５（または６）に当接された状態のもとで、角
筒状をなすこの継手５の上縁部に接する接触ライン１０
ｄを内側にくの字形に折り曲げ、サイドプレート１０に
対向して位置する最外側偏平管１の偵縁りランジ状部ｄ
に接触する個所において、その先端部を再び屈折させて
水平部分１０ｂを設け、更に水平部分１０ｂの先端１０
ａを下向きに折り返すことによって、サイドプレート１
０の縁辺部を偏平管１の周縁部に係合させるための手段
としての鉤状部ｑを形成させている。

上記の如くして係合手段を設けたサイドプレート１０は
、従来の単なる平坦な板としてのサイドプレートとは異
なって、前述のようにしてエバポレータの仮組立を行う
段階において、最外側端に位置する偏平管１とυイドプ
レート１０との間に冷媒の導入（排出）用配管継手部５
（６）を単に挟み込むだけでなくて、サイドプレート１
０の先端に設けである折り曲げ部１０ａを隣接偏平管１
の７ランジ状周縁部ｄに引っかけてプレート１０を偏平
管１に確実に係止させると共に、サイドプレート１０の
くの字形屈折ライン部１０ｄが、角筒状をなす配管継手
部５の角部を半ばくわえ込むようにしてこの継手に圧定
力を及ぼすことになる。

冶具により仮組立構造を固定されているエバポレータを
ろう付け炉内に納めると、ろう材が溶融し始めアルミニ
ウム材も熱軟化状態となるので、冶具による圧定力にゆ
るみが生じて来る。そして前述の如く片持ち支持状態に
ある冷媒導入（排出）用配管３（４）は自重による曲げ
モーメントを受けているために、ジヨイントプレート９
とナイドプレート１０との両挟持壁の間に挟み込まれて
いる配管継手部５（６）は、曲げモーメントの作用力の
方向に滑動また回動させられようとする。

しかし配管継手部５は上記のように膏ナイドプレート１
０のくの字形屈折ライン部１０６に半ばくわえ込まれて
、ジヨイントプレート９の面に沿っての滑動が阻止され
ており、また管軸の周りに配管継手部５を回転させよう
とする力が及ぼされた場合にもこの動きを押しとどめる
ことができるので、ろう付け工程において、冷媒導入（
１１出）用配管３（４）の配管継手部５（６）が所定の
組付け位置からずれ動いたり、回動することによって、
ジョイン］・プレートつとこのプレートに圧接させてい
る配管継手部との正しい衝接位置関係がずれたり、両者
間に隙間が生じてろう接げ不良を起こし、冷媒の漏洩や
構造強度の低下などが起こる不都合の発生を防止するこ
とができる。

第７図は第２実施例のサイドプレートを示しており、そ
の係合手段部分Ｑの先端部１０ａの末端１０Ｃを更にプ
レートの外側向きに折り返して、偏平管１の頂縁フラン
ジ部ｄの先端に設けである折り返し部ｉ（第３図参照）
に係合させ、勺イドプレート１０をジヨイント・プレー
ト９に対してより確実に係止させるように配慮されてい
る。

第８図は第３実施例のサイドプレートを示しており、サ
イドプレート１０の上下方向の両側縁部に一対の突片１
０ｆを設けた点に特長がある。配管継手部５はこの突片
１０ｆによって下側から支持されるので、既述の如き継
手部のずれ動ぎがより確実に阻止される。

第９図は第４実施例のサイドプレートを示しており、配
管継手部５が当接される個所の下辺部分に水平のひだ状
部１０Ｃが形成されるように折り曲げ加工を施すことに
よって、このひだ状部１０ｅに上記の突片１０ｆと同様
な礪能を与えている。

第１０図は第５実施例のサイドプレートを示しており、
前記実施例におけるくの字形折り曲げラインに相当する
個所にし字形の屈折部１０（ｌを形成させ、このＬ字形
の底辺に当る部分で配管継手部５の頂面部分をより確実
に押さえ込むと共に継手部５の底辺が接する個所におい
て、サイドプレート・１０に複数個の内側向き突起部１
０ｈを）Ｉち出し形成させ、継手部５の支承部材として
役立てることによってそのずれ動き防止効果を−ｍ高め
ている。

上記実施例では偏平管の上端部に冷媒の入口および出口
ボートＡとＢを並列されているが、このボートＡと８を
偏平管１の上端部と下端部にそれぞれ隔てて配四させた
型式のエバポレータにも、もちろん本発明の技術思想は
適用できるし、伝熱媒体としての冷媒の導入（排出）用
配管とその配管継手部は、図示の如き一体構成を採らず
に、配管と継手部を別個に作成して係合させる方法によ
ってもよい。またエバポレータに限ることなく他の様々
な使途のための積層型熱交換器に対しても本発明を右動
に活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は積層型熱交換器の一例としての自動車
用空調装置に用いられるエバポレータの構造を例示して
おり、第１図は正面図、第２図と第３図は伝熱媒体の導
入（排出）用配管の取り付け構造を説明した部分斜視図
と部分縦断面図、第４図はサイドプレートの上端部分の
斜視図、第５図と第６図は偏平管の一半部を構成する管
プレートの平面図と（イ）−（イ）断面図である。 第７図〜第１０図はそれぞれサイドプレートに設ける係
合手段の他の態様を部分斜視図として示した、第２へ・
第５実施例図である。 図中　　１・・・偏平管　ＩＡ、ＩＢ・・・管プレート
２・・・コルゲートフィン　３．４・・・伝熱媒体の導
入（排出）用配管　５．６・・・配管継手部　９・・・
ジコイントプレート　１０・・・サイドプレート　１０
ａ〜１０ｈ・・・係合手段　Ａ、Ｂ・・・伝熱媒体の人
口（出口）ボート　Ｃ・・・熱交換用空隙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　一対の管プレートを接合することにより伝熱媒体
   の流路をなし該媒体の入口および出口ポートを有する偏
   平管群を、熱交換用空隙を介在させた状態のもとに積層
   し、両外側端に位置する偏平管と外側端保護板としての
   サイドプレートとの間で前記伝熱媒体の導入用および排
   出用配管の配管継手部を挟持させ、これら各部材をろう
   付け接合して作成される積層型熱交換器において、 前記サイドプレートの縁辺部に、前記偏平管の接合周縁
   部への係合手段を設けたことを特徴とする積層型熱交換
   器。 ２）　前記係合手段は、前記サイドプレートの上縁端を
   折り曲げ加工して形成させた鉤状部であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の積層型熱交換器。