(57)【要約】【課題】熱交換器において部品点数を増加させることなく異音の発生を抑制する。【解決手段】熱交換器１０を構成する第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向において、最も幅方向外側に設けられるフィン１８ａの側部を覆うように一対のサイドプレート２０ａ、２０ｂが設けられ、このサイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａが、前記第１ヘッダ１２と前記第２ヘッダ１４とを接続するチューブ１６の幅方向に沿った厚さ寸法Ｔｂよりも大きく設定される。これにより、第１ヘッダ１２に接続された圧縮機３２や冷媒流れを起因とした振動がチューブ１６へと伝播された際でも、該チューブ１６より剛性の高いサイドプレート２０ａ、２０ｂによって振動が抑制されるため、該振動が周辺空気へと伝播することに起因した異音の発生が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配置される一組のタンクと、長手方向に沿った両端部がそれぞれ前記タンクに接続され媒体が内部を流通する複数のチューブと、隣接する前記チューブの間に設けられる複数のフィンと、前記タンクの延在方向に沿った幅方向両端部のフィンに装着されるサイドプレートとを有した熱交換器において、
前記サイドプレートは板材から形成され、該サイドプレートの板厚が前記タンクの延在方向に沿った前記チューブの厚さ寸法に対して大きく形成されることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器において、
前記サイドプレートの厚さ寸法は１．６ｍｍ以上で５ｍｍ以下となるように設定されることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の熱交換器において、
前記タンクの延在方向において、前記タンクの端面と前記サイドプレートの側面とが同一面となることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に媒体を流通させ、外部に空気を通過させることで該媒体と熱交換を行って前記空気の熱交換を行うことが可能な熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に用いられる車両用空調装置において、内部に冷媒を流通させることで通過する空気を冷却するエバポレータ等の熱交換器が用いられている。この熱交換器は、例えば、特許文献１に開示されるように、一組のヘッダと、前記ヘッダの間に接続される複数のチューブと、前記チューブの間に設けられた複数のフィンと、最も幅方向両端となるフィンの外側に設けられる一対のサイドプレートとを備え、前記ヘッダの長手方向に沿って前記チューブ及び前記フィンが並列に配置されると共に、前記サイドプレートによって前記チューブ及び前記フィンからなるコア部が補強される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６３６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した熱交換器では、例えば、該熱交換器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機からの振動や配管内を流れる冷媒流れで生じる振動等が前記配管を通じてヘッダから前記チューブへと伝達された際、サイドプレートの板厚が空気の通過方向と直交するチューブの幅寸法よりも小さく形成されているため、前記サイドプレートが振動し、その振動が前記熱交換器を囲むケースへと伝播することで熱交換器周辺の空気が振動し異音の原因となる。また、このような振動に起因した異音発生を抑制するため、ゴム等に制振部材を設けることが考えられるが、部品点数及び重量の増加を招くこととなる。
【０００５】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、部品点数を増加させることなく異音の発生を抑制することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、互いに間隔をおいて配置される一組のタンクと、長手方向に沿った両端部がそれぞれタンクに接続され媒体が内部を流通する複数のチューブと、隣接するチューブの間に設けられる複数のフィンと、タンクの延在方向に沿った幅方向両端部のフィンに装着されるサイドプレートとを有した熱交換器において、
サイドプレートは板材から形成され、サイドプレートの板厚がタンクの延在方向に沿ったチューブの厚さ寸法に対して大きく形成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、熱交換器を構成するタンクの延在方向において、その幅方向両端部に設けられたフィンにサイドプレートが装着され、その板厚をタンクの延在方向に沿ったチューブの厚さ寸法よりも大きく設定している。
【０００８】
従って、例えば、熱交換器に媒体を供給するための圧縮機やチューブ内の媒体流れを起因とした振動がチューブからフィンを介してサイドプレートへと伝播された場合でも、剛性の高いサイドプレートによって該振動を抑制することが可能となる。その結果、振動を抑制するための制振部材を設ける必要がないため、熱交換器における部品点数を増加させることなく、熱交換器周辺への振動伝播が抑制され空気の異音発生を抑制できる。
【０００９】
また、サイドプレートの厚さ寸法を１．６ｍｍ以上で５ｍｍ以下となるように設定するとよい。
【００１０】
さらに、タンクの延在方向において、タンクの端面とサイドプレートの側面とを同一面とすることにより、熱交換器の外側に設けられるケースとの間の隙間を低減できるため、隙間を通じた風漏れを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、熱交換器を構成するタンクの延在方向において、その幅方向両端部に設けられたフィンにサイドプレートが装着され、その板厚をタンクの延在方向に沿ったチューブの厚さ寸法よりも大きく設定することで、例えば、熱交換器に媒体を供給するための圧縮機やチューブ内の媒体流れを起因とした振動がチューブからフィンを介してサイドプレートへと伝播された場合でも、剛性の高いサイドプレートによって振動が好適に抑制される。その結果、熱交換器の部品点数を増加させることなく、熱交換器周辺への振動伝播を抑制することで空気の異音発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器の外観正面図である。
【図２】図１の熱交換器におけるサイドプレート近傍を示す拡大正面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る熱交換器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器を示す。
【００１５】
この熱交換器１０は、図１に示されるように、例えば、その内部に冷媒（媒体）の流通するエバポレータとして用いられ、一組の第１及び第２ヘッダ（タンク）１２、１４と、前記第１ヘッダ１２と第２ヘッダ１４との間を接続する複数のチューブ１６と、前記チューブ１６の間に設けられ波状に折曲された複数のフィン１８、１８ａと、前記第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）に沿った両端部に設けられる一対のサイドプレート２０ａ、２０ｂとを含み、前記第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）と直交する熱交換器１０の厚さ方向（図３中、矢印Ｃ方向）に空気が通過することで前記冷媒との熱交換が行われる。
【００１６】
第１及び第２ヘッダ１２、１４は、その内部に空間を有した箱状に形成され、熱交換器１０の幅方向（矢印Ａ方向）に所定長さで延在すると共に、前記第１ヘッダ１２の一端部には、冷媒の供給・排出される導入管２２及び導出管２４が設けられている。
【００１７】
チューブ１６は、例えば、アルミニウム材料からなる断面扁平状に形成され、その内部には冷媒の流通する流路２７（図３参照）が長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って形成され、その一端部が第１ヘッダ１２の内部と接続され、他端部が第２ヘッダ１４の内部と接続されることで、前記チューブ１６を通じて前記第１ヘッダ１２と前記第２ヘッダ１４とが連通している。
【００１８】
また、チューブ１６は、第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間するように複数設けられると共に、図３に示されるように、空気の流れ方向（矢印Ｃ１方向）に沿って２列となるように設けられる。
【００１９】
フィン１８、１８ａは、図１〜図３に示されるように、例えば、アルミニウム材料等の薄板を成形することで断面波状に折曲され、隣接配置された２つのチューブ１６に対して交互に接するように配置されると共に、波状の断面形状で熱交換器１０の厚さ方向に沿って所定幅だけ延在するように形成されている。
【００２０】
サイドプレート２０ａ、２０ｂは、例えば、一定厚さで形成された板材からなり、熱交換器１０の幅方向両端部に配置されたフィン１８ａの側部にそれぞれろう付けされ、その長手寸法は前記フィン１８ａの長手寸法と略同等に形成される。これにより、熱交換器１０において最も幅方向外側に設けられたフィン１８ａの側部がサイドプレート２０ａ、２０ｂによって覆われる。
【００２１】
また、サイドプレート２０ａ、２０ｂには、図３に示されるように、長手方向（図１中、矢印Ｂ１、Ｂ２方向）と直交する厚さ方向（矢印Ａ方向）に突出した複数の膨出部２６が設けられ、この膨出部２６は、断面略矩形状で長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って同一断面で延在すると共に、該長手方向と直交する幅方向（矢印Ｃ方向）において互いに所定間隔離間するように設けられる。
【００２２】
このサイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａは、チューブ１６における長手方向と直交する厚さ寸法Ｔｂより大きく形成される（Ｔａ＞Ｔｂ）。換言すれば、サイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａは、チューブ１６における第１及び第２ヘッダ１２、１４の延在方向（矢印Ａ方向）に沿った厚さ寸法Ｔｂより大きく設定される。
【００２３】
なお、前記チューブ１６の厚さ寸法Ｔｂとは、断面扁平状に形成される幅広状の一側面と他側面との間の距離である。具体的には、サイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａを１．６ｍｍ以上で５ｍｍ以下（１．６ｍｍ≦Ｔａ≦５ｍｍ）となるように設定すると好適であり、さらには前記板厚Ｔａを３ｍｍ以下（Ｔａ≦３ｍｍ）とすると最適である。なお、サイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａを５ｍｍ以上とすると、熱交換器１０の重量増加を招くこととなり車両の燃費低下に影響を及ぼすため好ましくない。
【００２４】
これにより、サイドプレート２０ａ、２０ｂは、チューブ１６よりも高い剛性を有している。
【００２５】
また、図１及び図２に示されるように、サイドプレート２０ａ、２０ｂの長手方向に沿った両端部には、該長手方向と直交方向に折曲された折曲部２８がそれぞれ形成され、前記サイドプレート２０ａ、２０ｂがフィン１８ａに当接するように装着された際、折曲部２８が前記フィン１８ａの両端部を覆うように設けられる。
【００２６】
なお、サイドプレート２０ａ、２０ｂは、上述したようにその長手方向に沿った両端部が第１及び第２ヘッダ１２、１４に対して離間して設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、前記両端部が第１ヘッダ１２の下端面及び第２ヘッダ１４の上端面に対して当接した状態で接続されていてもよいし、その両端部が前記第１ヘッダ１２及び第２ヘッダ１４の内部へと差し込まれた状態で接続されていてもよい。
【００２７】
そして、サイドプレート２０ａ、２０ｂは、その膨出部２６がフィン１８ａの側部に当接し、折曲部２８が前記フィン１８ａの両端部を覆った状態でろう付けすることで一体的に固定される。この際、図１及び図２に示されるように、第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）において、サイドプレート２０ａ、２０ｂの最も外側となる側面が前記第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向に沿った端面と同一面となるように設けられる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る熱交換器１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、熱交換器１０がエバポレータとして用いられ、その外側を取り囲むように前記熱交換器１０を図示しない車体へと取り付けるための矩形状のケース３０（図２参照）が設けられている場合について説明する。
【００２９】
先ず、図示しない配管を通じて導入管２２から導入された冷媒は、第１ヘッダ１２から複数のチューブ１６を通じて下方（矢印Ｂ１方向）へと流れ、第２ヘッダ１４の空間へ到達する。この冷媒は、第２ヘッダ１４から再び複数のチューブ１６を通じて上方（矢印Ｂ２方向）へと流れ第１ヘッダ１２へと導入された後、導出管２４から排出され図示しない配管を経て圧縮機３２へと供給され圧縮される。
【００３０】
このように、熱交換器１０において複数のチューブ１６を循環する冷媒とフィン１８、１８ａを通過する空気との間で熱交換がなされ、該冷媒が加温されて導出管２４から導出され圧縮機３２等へと循環する。
【００３１】
また、圧縮機３２で発生する振動や図示しない配管内を流れる冷媒流れの振動等が導入管２２や導出管２４を介して第１ヘッダ１２及びチューブ１６へと伝播されることがある。このような場合でも、チューブ１６の厚さ寸法Ｔｂよりも一対のサイドプレート２０ａ、２０ｂの板厚Ｔａが厚く形成されているため（Ｔａ＞Ｔｂ）、前記チューブ１６からフィン１８、１８ａを介して前記サイドプレート２０ａ、２０ｂへと伝播した振動が剛性の高いサイドプレート２０ａ、２０ｂによって抑制される。そのため、チューブ１６に伝播された振動がサイドプレート２０ａ、２０ｂを介してケース３０へと伝播することが防止され、該ケース３０の振動に起因した周辺空気の異音発生が抑制される。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、熱交換器１０を構成する第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）において、最も外側に設けられたフィン１８ａの側部にそれぞれサイドプレート２０ａ、２０ｂが設けられ、その板厚Ｔａをチューブ１６の厚さ寸法Ｔｂよりも大きく設定することで、例えば、熱交換器１０に冷媒を供給するための圧縮機３２や冷媒流れを起因とした振動がチューブ１６からフィン１８、１８ａを介してサイドプレート２０ａ、２０ｂへと伝播された場合でも、剛性の高いサイドプレート２０ａ、２０ｂによって該振動を抑制することが可能となる。
【００３３】
その結果、従来から熱交換器で用いられていたサイドプレートの剛性を高めることで、振動を抑制するための制振部材を設ける必要がなく、部品点数を増加させることなく熱交換器１０の外側に設けられたケース３０への伝播を抑制し、熱交換器１０の周辺における空気の異音発生を抑制することができる。
【００３４】
また、第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向（矢印Ａ方向）において、サイドプレート２０ａ、２０ｂの最も外側となる側面を、前記第１及び第２ヘッダ１２、１４の幅方向に沿った端面と同一面となるように形成することで、熱交換器１０の外側に設けられるケース３０との間の隙間を低減できるため、この隙間を通じた下流側への風漏れを抑制することが可能となる。
【００３５】
さらに、上述した実施の形態では、膨出部２６を有したサイドプレート２０ａ、２０ｂについて説明したが、特にこれに形状が限定されるものではなく、例えば、前記膨出部２６を有することのない平板状のサイドプレートとしてもよく、このサイドプレートの板厚Ｔａが、チューブ１６の厚さ寸法Ｔｂより大きく設定されていればよい。
【００３６】
なお、本発明に係る熱交換器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…熱交換器                      １２…第１ヘッダ
１４…第２ヘッダ                    １６…チューブ
１８、１８ａ…フィン                ２０ａ、２０ｂ…サイドプレート
２２…導入管                        ２４…導出管
２６…膨出部                        ２８…折曲部
３０…ケース                        ３２…圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018115775.tif 000005