JPH06257974A - アルミニューム製積層型熱交換器 - Google Patents

アルミニューム製積層型熱交換器

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JPH06257974A
JPH06257974A JP7613293A JP7613293A JPH06257974A JP H06257974 A JPH06257974 A JP H06257974A JP 7613293 A JP7613293 A JP 7613293A JP 7613293 A JP7613293 A JP 7613293A JP H06257974 A JPH06257974 A JP H06257974A
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博 渡辺
Masayuki Noda
正行 野田
Tsugio Hirakawa
次夫 平川
Sotoharu Tanaka
外治 田中
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    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対の皿状アルミニューム板を逆向きに重ね
合わせてエレメントを構成した積層型熱交換器におい
て、その一対のアルミニューム板のろう付け部の信頼性
を向上させるもの。 【構成】 一対の皿状アルミニューム板1,2のうち一
方の全周部断面がL字状に形成され、他方のそれが孤状
に形成される。そして一方の皿状アルミニューム板1に
他方の皿状アルミニューム板2が嵌着され、孤状の先端
縁が前記一方の内平面に接触すると共に、孤状の湾曲し
た最外側の全周縁がL字状の平坦な内壁面に環状に接触
するように形成され、それらの間が真空炉内で液密にろ
う付け接合されたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多数の皿状金属板を互い
に逆向きに重ね合わせて積層した積層型熱交換器に関
し、特に真空炉内で一体的にろう付け固定される各エレ
メントのろう付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】両端部に連通孔を有する一対の皿状金属
板を逆向きに重ね合わせてエレメントを構成し、多数の
エレメントを積層して全体を一体的にろう付け固定した
積層型熱交換器は、ドロウンカップ状熱交換器とも呼ば
れ、インタークーラ等に用いられている。このような熱
交換器のエレメントは、その横断面が図5の如く形成さ
れていた。即ち、一対の皿状アルミニューム板1,2は
その全周縁に環状の小フランジ部16が形成され、各プレ
ートの内面側を対向させ夫々の小フランジ部16が接触す
るようにして多数のエレメントを積層し、予め皿状アル
ミニューム板1,2の内外面に被覆されたろう材を真空
炉内で溶融し、次いでそれを固化することにより全体を
一体的にろう付け固定していた。このような小フランジ
部16を有する積層型熱交換器は、小フランジ部16の突出
分だけ内部の偏平流路断面積が縮小する欠点があった。
そこで、図6に示す如く皿状アルミニューム板1,2の
外周縁に円弧状部17が環状に形成されたものを用い、両
皿状アルミニューム板1,2どうしを嵌着し、両者間を
ろう付け固定したものが存在した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】実験によれば、ろう材
を被覆した一対のアルミニューム板の平面又は曲面どう
しを真空炉でろう付け接合するには、その接触部が極め
て精度良く形成されている必要がある。しかも、比較的
長尺な皿状のアルミニューム板の全周に渡って極めて精
度良く平面どうし又は曲面どうしを接合することは高度
の技術を要すると共に、製品のバラつきによりろう付け
部に漏れが生じる場合がある。特に図6に示すような、
整合する曲面どうしの接触部をろう付けすると、溶融し
たろう材はその接触部全体に分散し、曲面の変形等によ
りそのろう材が不均一になり、ろう付けされない部分が
生じ、漏れを起こすことがある。そこで各種実験の結
果、曲面と平面とを弾性的に接触させた状態で、予め被
覆されたろう材を真空炉で溶融すれば、その接触部にろ
う材が集中的に吸い寄せられ、そこに気密性,液密性の
高いろう付け部が形成されることが分かった。しかも、
製品のバラつきの如何に拘わらず、極めて良好なろう付
け部が形成された。そこでこの知見に基づき、本発明は
従来の上記欠点を解決するため次の構成をとる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニューム
製積層型熱交換器は、一対の皿状アルミニューム板1,
2の内面側を対向するように互いに逆向きに重ね合わせ
て偏平なエレメント3が構成される。そして夫々のエレ
メント3の流体流出入孔4を連通するように複数のエレ
メント3が積層されてなるものを対象とする。ここにお
いて本発明の特徴とするところは、前記一対の皿状アル
ミニューム板1,2のうち一方の外周部の各断面がL字
状に形成され、他方のそれが孤状に形成される。そして
前記一方に前記他方が嵌着され、前記孤状の先端縁が前
記一方の内平面に接触すると共に、前記孤状の湾曲した
最外側の周面が前記L字状の平坦な内壁面に全体として
環状に接触するように形成される。そして、一対の皿状
アルミニューム板1,2は互いに接触する面の少なくと
も一方の面に予めアルミニュームろう材を被覆されたも
のが用いられて、真空炉内で各接触部間が一体的に気密
又は液密にろう付け接合されたものである。
【0005】
【作用】本発明のアルミニューム製積層型熱交換器は、
一対の皿状アルミニューム板1,2の嵌着部が孤状の曲
面と平面とで環状に接触する状態でろう付け固定された
ため、その接触部に切れ目のない確実な環状のろう材の
フィレットを集中させ、気密性又は液密性の高いアルミ
ニューム製積層型熱交換器が形成される。
【0006】
【実施例】図1はインタークーラとして用いられる本発
明のアルミニューム製積層型熱交換器の正面図であり、
図2は図1のII−II矢視断面図である。又、図3は図1
のI11− III矢視図である。この実施例の熱交換器は、
図1及び図3から明らかな如く両端に膨大部13を有する
偏平なエレメント3がアウターフィン9を介して多数積
層され、その積層体の上下両端に端板12が配置されると
共に、最上段のエレメント3の夫々の流体流出入孔4に
パイプ8の一端が連通されたものである。なお、夫々の
エレメント3の内部には図2に示す如くインナーフィン
5が介装されている。このようなエレメント3を構成す
る一対の皿状アルミニューム板1,2は、図3に示す如
く細長く形成され、夫々の両端部には膨大部13が外面側
に突出すると共に、その膨大部13に流体流出入孔4が穿
設されている。一方の皿状アルミニューム板1はその全
外周縁が断面L字状に形成され、他方の皿状アルミニュ
ーム板2の全外周縁の断面は弧状に形成された孤状部11
を有する。そして、他方の皿状アルミニューム板2の内
周が一方の皿状アルミニューム板1の内周に整合する。
【0007】皿状アルミニューム板1,2はそのろう付
け前の段階において、図4に示す如く芯材15の表面側と
裏面側とに夫々ろう材7が被覆されている。なお芯材15
はアルミニューム又はその合金材からなり、ろう材7は
アルミニューム合金材からなる。そして好ましくは、他
方の皿状アルミニューム板2の弧状部11の最も突出した
外周縁が一方の皿状アルミニューム板1の内周縁よりも
僅かに大きく形成する。それにより、他方の皿状アルミ
ニューム板2を一方の皿状アルミニューム板1に嵌着し
たとき、その弧状部11の他方の外周が一方の皿状アルミ
ニューム板1内周壁に弾性的に接触する。なお、他方の
皿状アルミニューム板2の弧状部11は、その断面が半円
よりも小さなものであることが好ましい。それにより図
2の如く、他方の皿状アルミニューム板2を一方の皿状
アルミニューム板1に嵌着し、ろう付けする際互いに押
圧することにより、弧状部11の先端縁と一方の皿状アル
ミニューム板1平面とが圧接し、他方の皿状アルミニュ
ーム板2の弧状部11を外側に押し拡げてその外面と一方
の皿状アルミニューム板1の内周壁面とをより強く圧接
することが可能となる。
【0008】このような一方の皿状アルミニューム板1
と他方の皿状アルミニューム板2内にはマルチエントリ
ー型のインナーフィン5が内層される。そして、多数の
エレメント3が図1の如く膨大部13において重ね合わさ
れると共に、長手方向に離間した一対の膨大部13間にコ
ルゲート型のアウターフィン9が介装される。そして、
これら積層体の上下両面に端板12が配置され、最下段の
皿状アルミニューム板2の連通孔が閉塞されると共に、
最上段の連通孔に夫々パイプ8が嵌着される。そして、
全体を適宜な治具で上下方向から押圧した状態で高温の
真空炉内に挿入する。そこで、予め被覆されたろう材を
溶融させ、次いでそれを固化することにより、各部品の
接触部間をろう付け固定する。このときろう材は各エレ
メント3の接触部で図2に示す如く、弧状部11の外面側
曲面の突端とL字状部10の内壁面の平坦面との間に吸い
寄せられる。又、ろう付け時において図2に示す如くろ
う付け時押圧力18によりエレメント3は上下両面から押
圧され、弧状部11が外側に弾圧されるため、図4におけ
るろう材7の厚み分だけ板厚が減少しても、その分だけ
弧状部11が外側に移動し、常に弧状部11外面とL字状部
10の平坦壁面とが接触する。
【0009】そして溶融したろう材は、弧状部11外面側
の湾曲面とL字状部10の平坦な壁面との接触部に毛管現
象により集められる。この接触部は、他方の皿状アルミ
ニューム板2の全外周縁に環状に形成されているため、
フィレット6は切れ目のない環状に形成される。又、ろ
う付け時押圧力18により他方の皿状アルミニューム板2
の弧状部11の先端縁が一方の皿状アルミニューム板1の
内面に接触し、偏平流路の高さを規制する。そして、イ
ンナーフィン5の上下両面を一方の皿状アルミニューム
板1及び他方の皿状アルミニューム板2の内面に確実に
接触させた状態で、その接触部がろう付け固定される。
このようにしてなる熱交換器は、一方のパイプ8から高
温のチャージエアーが流入し、夫々のエレメント3内を
長手方向に流通し他方のパイプ8より流出する。そし
て、エレメント3の外面側及びアウターフィン9の図1
において紙面に直交する方向に冷却風が流通して、エレ
メント3内のチャージエアとの間に熱交換が行われるも
のである。
【0010】
【発明の効果】本発明のアルミニューム製積層型熱交換
器は、一方の皿状アルミニューム板1のL字状の平坦な
内壁面に、他方の皿状アルミニューム板2の孤状部曲面
が環状に接触するようにして真空炉内でろう付け固定さ
れたものであるから、その接触部に環状にろう材を集中
することができ、気密性及び液密性に優れた積層型熱交
換器を提供できる。即ち、平面と曲面との接触部に真空
炉内で溶融したろう材が集中するため、気密性及び液密
性の高い環状フィレットが形成される。又、他方の皿状
アルミニューム板2の孤状の先端縁が一方の皿状アルミ
ニューム板1の内平面に接触するように構成したから、
積層型熱交換器の厚み方向における寸法精度を良好に保
ち得る。次に請求項2の発明は、一方の皿状アルミニュ
ーム板1の内周面に他方の皿状アルミニューム板2の最
外側の全周面が弾性的に接触するようにしてろう付け固
定されたものであるから、両皿状アルミニューム板1,
2の接触部を確実に環状に形成することができ、その環
状部に吸い寄せられたろう材により気密性及び液密性の
信頼度が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器の正面図。
【図2】図1のII−II矢視断面拡大図。
【図3】図1の III− III矢視断面図。
【図4】ろう付け前に於ける皿状アルミニューム板1と
皿状アルミニューム板2との組み立て状態を示す説明的
横断面拡大図。
【図5】従来の積層型熱交換器のエレメントの横断面拡
大図。
【図6】他の従来の積層型熱交換器のエレメントの横断
面拡大図。
【符号の説明】
1 皿状アルミニューム板 2 皿状アルミニューム板 3 エレメント 4 流体流出入孔 5 インナーフィン 6 フィレット 7 ろう材 8 パイプ 9 アウターフィン 10 L字状部 11 弧状部 12 端板 13 膨大部 14 平坦面 15 芯材 16 小フランジ部 17 円弧状部 18 ろう付け時押圧力
フロントページの続き (72)発明者 田中 外治 東京都渋谷区桜丘町31番2号 東洋ラジエ ーター株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の皿状アルミニューム板1,2の内
    面側を対向するように互いに逆向きに重ね合わせて偏平
    なエレメント3が構成され、夫々の前記エレメントの流
    体流出入孔4を連通するように複数の前記エレメントが
    積層されてなるアルミニューム製積層型熱交換器におい
    て、 前記一対の皿状アルミニューム板1,2のうち一方の全
    外周部断面がL字状に形成され、他方のそれが弧状に形
    成され、 前記一方に前記他方が嵌着され、前記弧状の先端縁が前
    記一方の内平面に接触すると共に、前記弧状の湾曲した
    最外側の周面が前記L字状の平坦な内壁面に全体として
    環状に接触するように形成され、 前記一対の皿状アルミニューム板1,2は互いに接触す
    る面の少なくとも一方の面に予めアルミニュームろう材
    を被覆したものが用いられて、真空炉内で各接触部間が
    一体的に気密または液密にろう付け接合されたものであ
    ることを特徴とするアルミニューム製積層型熱交換器。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記一方の皿状アル
    ミニューム板1の前記内壁面に他方の皿状アルミニュー
    ム板2の前記最外側の全周面が弾性的に接触した状態で
    前記ろう付け接合された熱交換器。
  3. 【請求項3】 請求項1において、ろう付けの際に積層
    されたエレメント間を互いに押圧することにより、前記
    一方の皿状アルミニューム板1の前記内壁面に他方の皿
    状アルミニューム板2の前記最外側周面が弾性的に接触
    するようにして真空炉内でろう付け接合した熱交換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137989A (ja) * 1999-09-29 2001-05-22 Valeo Inc 熱交換器用チューブ
JP2003028586A (ja) * 2001-07-16 2003-01-29 Denso Corp 排気熱交換器
JP2008545944A (ja) * 2005-05-30 2008-12-18 ヴァレオ システム テルミク 自動車の熱交換器用チューブの鑞接方法、およびこの方法によって製造されたチューブ
JP2013250018A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Keihin Thermal Technology Corp 扁平状熱交換管
US11701743B2 (en) 2014-05-02 2023-07-18 Hyundai Motor Company Apparatus and method for manufacturing heat exchanger for vehicle

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