(57)【要約】【課題】製造時に各部品の位置ずれの発生を抑制しうる熱交換器を提供する。【解決手段】コンデンサの両サイドプレート６の帯状本体13における両ヘッダタンク３側端部に、ヘッダタンク３側に突出するとともに、ヘッダタンク３よりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンク３と部分的に重なり合った位置決め片16を一体に設ける。位置決め片16のヘッダタンク３側を向いた面、およびヘッダタンク３の周壁外周面のうちのいずれか一方に嵌合凸部17を形成するとともに、同他方に嵌合凸部17が嵌る嵌合凹部18を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、長手方向がヘッダタンクの長手方向および通風方向と直角をなす方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されて熱交換管にろう付されたフィンと、両端のフィンの外側にそれぞれ配置されかつフィンにろう付された帯状本体を有するサイドプレートとを備えている熱交換器であって、
両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における一方のヘッダタンク側端部、および両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における他方のヘッダタンク側端部に、ヘッダタンク側に突出するとともに、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンクと部分的に重なり合った位置決め片が一体に設けられ、当該位置決め片のヘッダタンク側を向いた面、およびヘッダタンクの周壁外周面のうちのいずれか一方に嵌合凸部が形成されるとともに、同他方に嵌合凸部が嵌る嵌合凹部が形成されている熱交換器。
【請求項２】
両ヘッダタンクのうち少なくともいずれか一方のヘッダタンクの周壁における通風方向上流側部分および下流側部分のいずれか一方に熱交換器部品が取り付けられるようになっており、サイドプレートの位置決め片が、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちの熱交換器部品が取り付けられる側に設けられている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
嵌合凸部および嵌合凹部が、ヘッダタンクの長手方向に間隔をおいて複数形成されている請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
サイドプレートの位置決め片が、両サイドプレートの両ヘッダタンク側端部に設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
サイドプレートの位置決め片が、ヘッダタンクの周壁外周面に沿って面接触するようになっている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
サイドプレートの位置決め片に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、ヘッダタンクの周壁に貫通穴からなる嵌合凹部が形成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
ヘッダタンクの周壁に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、サイドプレートの位置決め片に貫通穴からなる嵌合凹部が形成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
サイドプレートの位置決め片に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、ヘッダタンクの周壁に内向きの半抜き加工を施すことによって嵌合凹部が形成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項９】
サイドプレートの帯状本体の両端部に、ヘッダタンクの周壁に形成されたスリットを通してヘッダタンク内に挿入された挿入部が一体に設けられている請求項１〜８のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、カーエアコン用コンデンサに用いられる熱交換器として、長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、長手方向がヘッダタンクの長手方向および通風方向と直角をなす方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されて熱交換管にろう付されたフィンと、両端のフィンの外側にそれぞれ配置されかつフィンにろう付された帯状本体を有するサイドプレートとを備えており、一方のヘッダタンクの周壁における通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか一方に冷媒入口部材がろう付され、他方のヘッダタンクの周壁における通風方向上流側部分および同下流側部分における冷媒入口部材と同じ側の部分に冷媒出口部材がろう付された熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の熱交換器からなるコンデンサは、熱交換管、フィンおよびサイドプレートを、横向きの姿勢で平坦な基準面上で組み合わせるとともに、熱交換器部品としての冷媒入口部材および冷媒出口部材をヘッダタンクに仮固定し、ついで横向きの姿勢を保ったままで、熱交換管の両端部を、冷媒入口部材および冷媒出口部材が仮固定されたヘッダタンクの管挿入穴に挿入し、この状態で全部品を仮止めした後、炉内で所定温度に加熱することによって、熱交換管とフィン、フィンとサイドプレート、熱交換管とヘッダタンク、ならびにヘッダタンクと冷媒入口部材および冷媒出口部材とを同時にろう付することによって製造される。
【０００４】
ところで、熱交換管の両端部をヘッダタンクの周壁に形成された管挿入穴内に挿入する際の作業性を向上させるために、通常、熱交換管と管挿入穴との間には一定のクリアランスが設けられている。したがって、熱交換管の両端部をヘッダタンクの管挿入穴内に挿入した後に、ヘッダタンクが、冷媒入口部材および冷媒出口部材を含む自重により軸線の周りに回転し、出来上がった熱交換器に、各部品の位置ずれが発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５０６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、製造時に各部品の位置ずれの発生を抑制しうる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００８】
1)長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、長手方向がヘッダタンクの長手方向および通風方向と直角をなす方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されて熱交換管にろう付されたフィンと、両端のフィンの外側にそれぞれ配置されかつフィンにろう付された帯状本体を有するサイドプレートとを備えている熱交換器であって、
両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における一方のヘッダタンク側端部、および両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における他方のヘッダタンク側端部に、ヘッダタンク側に突出するとともに、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンクと部分的に重なり合った位置決め片が一体に設けられ、当該位置決め片のヘッダタンク側を向いた面、およびヘッダタンクの周壁外周面のうちのいずれか一方に嵌合凸部が形成されるとともに、同他方に嵌合凸部が嵌る嵌合凹部が形成されている熱交換器。
【０００９】
2)両ヘッダタンクのうち少なくともいずれか一方のヘッダタンクの周壁における通風方向上流側部分および下流側部分のいずれか一方に熱交換器部品が取り付けられるようになっており、サイドプレートの位置決め片が、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちの熱交換器部品が取り付けられる側に設けられている上記1)記載の熱交換器。
【００１０】
3)嵌合凸部および嵌合凹部が、ヘッダタンクの長手方向に間隔をおいて複数形成されている上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１１】
4)サイドプレートの位置決め片が、両サイドプレートの両ヘッダタンク側端部に設けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１２】
5)サイドプレートの位置決め片が、ヘッダタンクの周壁外周面に沿って面接触するようになっている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１３】
6)サイドプレートの位置決め片に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、ヘッダタンクの周壁に貫通穴からなる嵌合凹部が形成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１４】
7)ヘッダタンクの周壁に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、サイドプレートの位置決め片に貫通穴からなる嵌合凹部が形成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１５】
8)サイドプレートの位置決め片に半抜き加工を施すことによって嵌合凸部が形成され、ヘッダタンクの周壁に内向きの半抜き加工を施すことによって嵌合凹部が形成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１６】
9)サイドプレートの帯状本体の両端部に、ヘッダタンクの周壁に形成されたスリットを通してヘッダタンク内に挿入された挿入部が一体に設けられている上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【発明の効果】
【００１７】
上記1)〜9)の熱交換器によれば、両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における一方のヘッダタンク側端部、および両サイドプレートのうち少なくともいずれか一方のサイドプレートの帯状本体における他方のヘッダタンク側端部に、ヘッダタンク側に突出するとともに、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンクと部分的に重なり合った位置決め片が一体に設けられ、当該位置決め片のヘッダタンク側を向いた面、およびヘッダタンクの周壁外周面のうちのいずれか一方に嵌合凸部が形成されるとともに、同他方に嵌合凸部が嵌る嵌合凹部が形成されているので、製造時における各部品の位置ずれの発生を抑制することができる。すなわち、ろう付前の状態において、熱交換管、フィンおよびサイドプレートを、横向きの姿勢で平坦な基準面上で組み合わせる際に、サイドプレートの位置決め片およびヘッダタンクの周壁のうちのいずれか一方に形成された嵌合凸部を、同他方に形成された嵌合凹部内に嵌め入れることによって、熱交換管の両端部をヘッダタンクの管挿入穴内に挿入した後に、自重によるヘッダタンクの軸線の周りの回転を抑制することができる。したがって、各部品をろう付した後の各部品の位置ずれの発生を防止できる。
【００１８】
上記2)の熱交換器のように、両ヘッダタンクのうち少なくともいずれか一方のヘッダタンクの周壁における通風方向上流側部分および下流側部分のいずれか一方に、たとえば冷媒入口部材、冷媒出口部材、ブラケットなどの熱交換器部品が取り付けられるようになっている場合、通常、熱交換管をヘッダタンクの管挿入穴に挿入する前に、熱交換器部品が点溶接などの方法によりヘッダタンクに仮止めされる。したがって、熱交換器部品が仮止めヘッダタンクを横向き姿勢で基準面上に配置すると、ヘッダタンクは一層軸線の周りに回転し易くなる。しかしながら、サイドプレートの位置決め片が、ヘッダタンクよりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちの熱交換器部品が取り付けられる側に設けられていると、嵌合凸部と嵌合凹部との嵌り合いによりヘッダタンクの軸線の周りの回転を抑制することができる。
【００１９】
上記3)〜5)の熱交換器によれば、ろう付前の状態において、熱交換管の両端部をヘッダタンクの管挿入穴内に挿入した後の自重によるヘッダタンクの軸線の周りの回転を効果的に抑制することができる。
【００２０】
上記7)および8)の熱交換器によれば、ヘッダタンク内からの冷媒の漏れを確実に防止することができる。
【００２１】
上記9)の熱交換器によれば、サイドプレートのヘッダタンクへの固定強度が増大する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の熱交換器を適用したコンデンサの全体構成を示す一部を省略した正面図である。
【図２】図１の一部を省略したＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のコンデンサの要部を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】位置決め片およびヘッダタンクの第１の変形例を示す図１の一部に相当する部分拡大正面図である。
【図５】位置決め片およびヘッダタンクの第２の変形例を示す図２に相当する図である。
【図６】位置決め片およびヘッダタンクの第３の変形例を示す図２に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコン用のコンデンサに適用したものである。
【００２４】
全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２５】
なお、以下の説明において、図１の紙面表裏方向が風の流れる方向であり、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。
【００２６】
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２７】
図１において、コンデンサ(1)は、両端が閉鎖された筒状体からなり、かつ長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダタンク(2)(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間において、幅方向を通風方向に向けるとともに長手方向を左右方向（両ヘッダタンク(2)(3)の長手方向および通風方向と直角をなす方向）に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンク(2)(3)に接続された複数の扁平状アルミニウム製熱交換管(4)と、隣り合う熱交換管(4)どうしの間、ならびに上端の熱交換管(4)の上側および下端の熱交換管(4)の下側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、上端のコルゲートフィン(5)の上側および下端のコルゲートフィン(5)の下側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えている。
【００２８】
コンデンサ(1)の右側ヘッダタンク(3)は、高さ方向の中央部よりも下方において仕切部材(7)により上下２つのヘッダ部(3a)(3b)に仕切られている。右側ヘッダタンク(3)における仕切部材(7)よりも上方の部分に、上ヘッダ部(3a)内に通じるアルミニウム製冷媒入口部材(8)がろう付され、右側ヘッダタンク(3)における仕切部材(7)よりも下方の部分に、下ヘッダ部(3b)内に通じるアルミニウム製冷媒出口部材(9)がろう付されている。図示の例では、冷媒入口部材(8)および冷媒出口部材(9)が熱交換器部品である。
【００２９】
両ヘッダタンク(2)(3)は、少なくとも外面にろう材層を有するアルミニウム製パイプ、たとえば両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされて相互にろう付された両端開口筒状体からなり、かつ通風方向に長い複数の管挿入穴（図示略）を有するタンク本体(11)と、タンク本体(11)の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)とからなる。なお、ヘッダタンク本体(11)の詳細な図示は省略する。また、ヘッダタンク本体(11)は、外周面にろう材が溶射されたアルミニウム押出管からなるものであってもよい。
【００３０】
図２および図３に示すように、サイドプレート(6)は、長手方向を左右方向（熱交換管(4)の長手方向）に向けるとともに幅方向を通風方向に向け、かつコルゲートフィン(5)にろう付された帯状本体(13)と、帯状本体(13)の左右両端部に一体に設けられて上下方向内方（上側のサイドプレート(6)では下側、下側のサイドプレート(6)では上側）に突出した突出壁部(14)と、突出壁部(14)の上下方向内端に一体に設けられて左右方向外方に突出し、かつヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)に形成された貫通穴(11a)に挿入される挿入部(15)と、各サイドプレート(6)の左右両端の突出壁部(14)に一体に設けられて左右方向外方に突出するとともに、両ヘッダタンク(2)(3)よりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側（図１の紙面表側）に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンク(2)(3)と部分的に重なり合った位置決め片(16)とを備えている。位置決め片(16)は平面から見て湾曲しており、ヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)の周壁外周面に沿って面接触している。
【００３１】
両サイドプレート(6)の位置決め片(16)のヘッダタンク(2)(3)側を向いた面、およびヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)の周壁外周面のうちのいずれか一方、ここでは位置決め片(16)のヘッダタンク(2)(3)側を向いた面に図１の紙面裏側に突出した嵌合凸部(17)が形成されるとともに、ヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)の周壁に、貫通穴からなりかつ嵌合凸部(17)が嵌る嵌合凹部(18)が形成されている。位置決め片(16)の嵌合凸部(17)は、半抜き加工を施すことによって形成されている。そして、嵌合凸部(17)が嵌合凹部(18)内に嵌め入れられた状態で、位置決め片(16)がヘッダタンク本体(11)にろう付されている。
【００３２】
コンデンサ(1)は、以下に述べる方法で製造される。
【００３３】
まず、熱交換管(4)、フィン(5)、サイドプレート(6)、仕切部材(7)、少なくとも外面にろう材層を有する１対の筒状アルミニウム製ヘッダタンク本体(11)（筒状に成形されるとともに両側縁部の部分的重ね合わせ部がろう付される前の状態）、閉鎖部材(12)、冷媒入口部材(8)、および冷媒出口部材(9)を用意する。ヘッダタンク本体(11)には複数の管挿入穴が形成されている。右側ヘッダタンク(3)となるヘッダタンク本体(11)に仕切部材(7)を組み合わせるとともに、冷媒入口部材(8)および冷媒出口部材(9)を点溶接法により仮固定しておく。また、両ヘッダタンク本体(11)に閉鎖部材(12)を組み合わせる。
【００３４】
ついで、熱交換管(4)、コルゲートフィン(5)およびサイドプレート(6)を、平坦な基準面上で仮組する。ついで、前記基準面上に、ヘッダタンク本体(11)を嵌合凹部(18)が上側を向くように配置し、サイドプレート(6)の挿入部(15)を貫通穴(11a)に挿入するとともに、嵌合凸部(17)を嵌合凹部(18)内に嵌め入れて位置決め片(16)をヘッダタンク本体(11)の外周面の一部に面接触するように沿わせ、この状態で全部品を仮止めする。その後、全部品を炉中において一括ろう付することにより製造される。
【００３５】
上記実施形態において、両サイドプレート(6)の帯状本体(13)における両ヘッダタンク(2)(3)側端部に、ヘッダタンク(2)(3)側に突出するとともに、ヘッダタンク(2)(3)よりも通風方向上流側部分および同下流側部分のうちのいずれか同じ側に位置し、かつ通風方向から見てヘッダタンク(2)(3)と部分的に重なり合った位置決め片(16)が一体に設けられているが、これに限定されるものではない。たとえば、一方のサイドプレートのみの帯状本体における左右両端部に位置決め片が一体に設けられていてもよく、あるいは一方のサイドプレートの帯状本体の左右いずれか一端部と、他方のサイドプレートの帯状本体の左右いずれか他端部とに位置決め片が一体に設けられていてもよい。
【００３６】
図４〜図６はコンデンサ(1)に用いられる位置決め片およびヘッダタンクの変形例を示す。
【００３７】
図４において、位置決め片(16)の嵌合凸部(17)、およびヘッダタンク本体(11)の嵌合凹部(18)が、ヘッダタンク(2)(3)の長手方向（ここでは、上下方向）に間隔をおいて複数形成されている。
【００３８】
図５において、ヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)の周壁外周面に嵌合凸部(20)が形成されるとともに、サイドプレート(6)の位置決め片(16)に貫通穴からなりかつ嵌合凸部(20)が嵌る嵌合凹部(21)が形成されている。ヘッダタンク本体(11)の周壁外周面の嵌合凸部(20)は、半抜き加工を施すことによって形成されている。そして、嵌合凸部(20)が嵌合凹部(21)内に嵌め入れられた状態で、位置決め片(16)がヘッダタンク本体(11)にろう付されている。
【００３９】
図６において、サイドプレート(6)の位置決め片(16)のヘッダタンク(2)(3)側を向いた面に図１の紙面裏側に突出した嵌合凸部(22)が形成されるとともに、ヘッダタンク(2)(3)のヘッダタンク本体(11)の周壁に有底穴からなりかつ嵌合凸部(22)が嵌る嵌合凹部(23)が形成されている。位置決め片(16)の嵌合凸部(22)およびヘッダタンク本体(11)の嵌合凹部(23)は、それぞれ半抜き加工を施すことによって形成されている。そして、嵌合凸部(22)が嵌合凹部(23)内に嵌め入れられた状態で、位置決め片(16)がヘッダタンク本体(11)にろう付されている。
【００４０】
図４〜図６において、嵌合凸部および嵌合凹部が、ヘッダタンクの長手方向に間隔をおいて複数形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのコンデンサとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００４２】
(1)：コンデンサ（熱交換器）
(2)(3)：ヘッダタンク
(4)：熱交換管
(5)：コルゲートフィン
(6)：サイドプレート
(8)：冷媒入口部材（熱交換器部品）
(9)：冷媒出口部材（熱交換器部品）
(11)：ヘッダタンク本体
(13)：帯状本体
(16)：位置決め片
(17)(20)(22)：嵌合凸部
(18)(21)(23)：嵌合凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015165173.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015165173.tif 000007
【図６】
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