(57)【要約】【課題】  タンク４とコア３との接合部の隙間を無くし、機密性及び液密性を確保すること。【解決手段】  それぞれ溝形に形成された一対のプレート(2a)(2b)により偏平チューブ(2)を形成し、その各プレート (2a)(2b)の両側壁を、その膨出部(1)の溝底先端縁 (1a)よりタンク(4)側に突設して、側凸壁(10)を形成する。そして、その側凸壁(10)の膨出方向の外端縁(10a) を前記膨出部(1)の外面に面一に整合して、各偏平チューブ(2)が積層されたとき、隣接する偏平チューブ(2)の各外端縁(10a)どうしが互いに接触する。また、その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ(2)を形成する一対のプレート(2a)(2b)の側凸壁(10)の内端面(10b)が互いに接触される。そして、タンク(4)の一対の側板部(7)の先端部は、各偏平チューブ２の前記側凸壁(10)の内側に接触した状態で、各接触部を互いにろう付け固定する。【選択図】        図３
2015055459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部が厚み方向に膨出された膨出部(1)を有する複数の偏平チューブ(2)が積層されて、その膨出部(1)で互いに接触固定してコア(3)を形成し、
そのコア(3)の両端に一対のタンク(4)の開口が接続されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
そのタンク(4)は、前記積層方向の上下両端に位置する上端板部(5)と下端板部(6)と、それらに直交する一対の側板部(7)とで横断面方形に形成され、
前記偏平チューブ(2)は、それぞれ溝形に形成された一対のプレート(2a)(2b)がその溝底を対向して互いに嵌着されたものからなり、その各プレート (2a)(2b)の両側壁は、その溝底先端縁 (1a)よりタンク(4)側に突設されて、側凸壁(10)を形成し、
その側凸壁(10)の膨出方向の外端縁(10a) が前記膨出部(1)の外面に面一に整合して、各偏平チューブ(2)が積層されたとき、隣接する偏平チューブ(2)の各外端縁(10a)どうしが互いに接触し、
その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ(2)を形成する一対のプレート(2a)(2b)の側凸壁(10)の内端面(10b)が互いに接触され、
前記タンク(4)の一対の側板部(7)の先端部は、各偏平チューブ２の前記側凸壁(10)の内側に接触した状態で、各接触部が互いにろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、  
前記コア(3)の外周にケーシング(11)が被嵌され、
前記側凸壁(10)が、タンク(4)の側板部(7)とケーシング(11)とで挟持された状態で、互いにろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
前記タンク(4)の側板部(7)の先端部が前記側凸壁(10)の厚み分内側に曲折されて、段付き部(7a)を構成し、その段付き部(7a)が側凸壁(10)の内面にろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかのヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
前記上端板部(5)と下端板部(6)は、前記側板部(7)よりコア(3)側に突出して上嵌入部(8)と下嵌入部(9)とを形成し、その上嵌入部(8)の外面が積層方向の最上段の偏平チューブ(2)の上辺部の内面に接すると共に、下嵌入部(9)の外面が最下段の偏平チューブ(2)の下辺部の内面に接して嵌入され、その嵌入部で偏平チューブ(2)とタンク(4)とが、ろう付け固定されたことを特徴とするヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかのヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
側板部(7)と上端板部(5)および下端板部(6)との境で、それらのコア側先端部が分離されて、そこに欠切部(15)が形成されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端が膨出した偏平チューブを積層してなるヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造であって、そのコアとタンクとの気密・液密性を改良したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッダープレートレス熱交換器は、図８及び図９に示す如く、両端が厚み方向に膨出した偏平チューブ２をその膨出部で積層することによりコアを形成し、ヘッダープレートを必要としないものである。そして、偏平チューブ２の積層体からなるコア３の外周にケーシング11を被嵌すると共に、コア３の両端にタンク４を被嵌し、互いに各部品間を一体にろう付け固定したものである。
なお、偏平チューブ２は図９に示す如く、夫々溝形に曲折した（右側省略）一対の上側のプレート2aと下側のプレート2bとを互いに嵌着したものからなる。また、ケーシング11は図８に示す如く、溝形に形成されたケーシング本体11aとその両側壁間を閉塞する端蓋とからなる。さらに、タンク４はプレス成形により横断面方形の筒型に一体成形されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１３３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなヘッダープレートレス熱交換器とタンク４とは、ろう付けにより隙間なく接合する必要がある。ところが、偏平チューブ２は、上下一対のプレート2a， 2bの嵌着体からなり、図９に示す如く、その嵌着部Ｂに隙間が生じる。さらに、各偏平チューブ２の積層体の隅Ｃの部分に溝状の隙間が生じる。これは、溝形にプレス成形された各プレート2a，2bのコーナにＲが生じるからである。
さらには、図９においてタンク４と偏平チューブ２との間の部分Ａに隙間が生じ、気密性及び液密性が損なわれる場合がある。それはタンク４がプレス成形により一体形成されているため、成形後に開口部にスプリングバックが生じ、偏平チューブ２とタンク４とを密着し難いことにもとづく。それらの隙間が生じると、ろう付け中にいわゆる、ろう切れが生じ、タンクの気密性及び液密性を損なうことになる。
そこで本発明は、特にタンク４とコア３とのろう付け部に隙間の生じないタンク構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、両端部が厚み方向に膨出された膨出部(1)を有する複数の偏平チューブ(2)が積層されて、その膨出部(1)で互いに接触固定してコア(3)を形成し、
そのコア(3)の両端に一対のタンク(4)の開口が接続されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
そのタンク(4)は、前記積層方向の上下両端に位置する上端板部(5)と下端板部(6)と、それらに直交する一対の側板部(7)とで横断面方形に形成され、
前記偏平チューブ(2)は、それぞれ溝形に形成された一対のプレート(2a)(2b)がその溝底を対向して互いに嵌着されたものからなり、その各プレート (2a)(2b)の両側壁は、その溝底先端縁 (1a)よりタンク(4)側に突設されて、側凸壁(10)を形成し、
その側凸壁(10)の膨出方向の外端縁(10a) が前記膨出部(1)の外面に面一に整合して、各偏平チューブ(2)が積層されたとき、隣接する偏平チューブ(2)の各外端縁(10a)どうしが互いに接触し、その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ(2)を形成する一対のプレート(2a)(2b)の側凸壁(10)の内端面(10b)が互いに接触され、
前記タンク(4)の一対の側板部(7)の先端部は、各偏平チューブ２の前記側凸壁(10)の内側に接触した状態で、各接触部が互いにろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項1に記載のヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、前記コア(3)の外周にケーシング(11)が被嵌され、
前記側凸壁(10)がタンク(4)の側板部(7)とケーシング(11)とで挟持された状態で、互いにろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
前記タンク(4)の側板部(7)の先端部が前記側凸壁(10)の厚み分内側に曲折されて、段付き部(7a)を構成し、その段付き部(7a)が側凸壁(10)の内面にろう付け固定されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造である。
【０００７】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかのヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
前記上端板部(5)と下端板部(6)は、前記側板部(7)よりコア(3)側に突出して上嵌入部(8)と下嵌入部(9)とを形成し、その上嵌入部(8)の外面が積層方向の最上段の偏平チューブ(2)の上辺部の内面に接すると共に、下嵌入部(9)の外面が最下段の偏平チューブ(2)の下辺部の内面に接して嵌入され、その嵌入部で偏平チューブ(2)とタンク(4)とが、ろう付け固定されたことを特徴とするヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造である。
請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかのヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造において、
側板部(7)と上端板部(5)および下端板部(6)との境で、それらのコア側先端ぶが分離されて、そこに欠切部(15)が形成されたヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、偏平チューブ２を構成する各プレート 2a、2bの両側壁が、その膨出部１の溝底先端縁1aよりタンク４側に突設されて、側凸壁10を形成し、タンク４の一対の側板部７の先端部が、各偏平チューブ２の前記側凸壁10の内側に接触した状態で、互いにろう付け固定されたものである。そして、その側凸壁10の膨出方向の外端縁10a が前記膨出部１の外面に面一に整合して、各偏平チューブ２が積層されたとき、隣接する偏平チューブ２の各外端縁10 aどうしが互いに接触し、その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ２を形成する一対のプレート2a、2bの側凸壁10の内端面10bが互いに接触したから、その偏平チューブを形成する各プレート2a、2b間の隙間（図９のＢ部）が閉塞される。さらに、各偏平チューブ２間に存在する隙間（図９のＣ部）が閉塞される。また、その内側は側板部７で閉塞される。
その結果、タンク４、コア３、ケーシング11の各部品間のろう付け部の液密性、気密性を確保できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、各偏平チューブ２の側凸壁10がタンク４の側板部７とケーシング11とで挟持された状態で、互いにろう付け固定されたものであるから、側凸壁10とタンク４の側板部７との液密性、気密性をより確実に実現できる。
請求項３に記載の発明は、前記タンク４の側板部７の先端部が前記側凸壁10の厚み分内側に曲折されたから、タンク４と側凸壁10との接触部が大きくなり、それらの気密、液密を向上できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、その側板部７より突出したタンク４の上嵌入部が積層方向の最上段の偏平チューブの上辺部の内面に接すると共に、同様に突出した下嵌入部９が最下段の偏平チューブの下辺部の内面に接して嵌入され、その嵌入部で偏平チューブとタンクとがろう付け固定されたものである。この場合、突出する上嵌入部８および下嵌入部９は変形が容易となり、コア３の偏平チューブ２との接触部を密着することができる。そのため、ろう付け部の液密性、気密性を確保できる。
上記構成に加えて、請求項５に記載のように、欠切部15を側板部７と上端板部５，下端板部６との境に設けた場合には、それら各部の変形が容易となり、各接触部をさらに密着してろう付けの気密性、液密性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造の分解斜視図。
【図２】（Ａ）はその偏平チューブ２の要部分解図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）はその偏平チューブ２の組み合わせ状態を示す要部斜視図。
【図３】同タンク４と偏平チューブ２との組立て説明図。
【図４】同組立て状態を示す要部斜視図。
【図５】同縦断面図。
【図６】図５のVI−VI矢視図。
【図７】本発明の第２実施例のタンク４と偏平チューブ２との組立て説明図。
【図８】従来型ヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造の要部縦断面図。
【図９】図７のIX−IX断面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この熱交換器は、図１に示す如く、多数の偏平チューブ２をその両端の膨出部１で積層しコア３を形成する。その膨出部を除いた部分は、各偏平チューブ２間に隙間を生じ、そこへ冷却水が供給される。その偏平チューブ２は、図２に示す如く、夫々溝形に形成された上側のプレート2aと下側のプレート2bとの嵌着体からなる。そして、下側のプレート2bの側壁の上部は、上側プレート2aの板厚分内側に曲折した段付きに成形されて、そこに段付き部2cを形成する。そして、上側のプレート2aの内側に下側のプレート2bの上端部が嵌着する。それらプレート2a，プレート2bの長手方向両端部は、厚み方向に膨出された膨出部１を有し、その両側壁の先端部が、各プレート2a、2bの溝底の上辺、下辺の溝底先端縁1aより外方に突出し、一対の側凸壁10を形成する。なお下側プレート2bの側壁の段付き部2cの先端は、上側プレート2aの溝底の下辺と整合する。
【００１３】
その側凸壁10の上下方向の外端縁10aが膨出部１の外面に面一に整合して、各偏平チューブ２が積層されたとき、隣接する偏平チューブ２の各外端縁10aどうしが互いに隙間なく接触する。また、その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ２を形成する一対のプレート2a、2bの側凸壁10の内端面10bが互いに隙間なく接触される。
そして、プレート2a， 2bは、図２（Ｂ）（Ｃ）の如く嵌着されて偏平チューブ２を形成する。この例では偏平チューブ２内にはインナーフィン13が図１に示す如く、介装されている。
次に、ケーシング11は、図１に示す如く、溝形に形成されたケーシング本体11aとその両側壁間を閉塞する端蓋11bとからなる。端蓋11bは、ケーシング本体11aの外周に整合する浅い溝形に形成されている。
【００１４】
次に、タンク４はプレス機械により一体成形されたものからなり、図１に示す如く、全体が浅い漏斗状に形成され、その一端開口が円形に、他端開口が方形に形成されている。
そして、上下に対向する上端板部５と下端板部６と、その両側に配置された一対の側板部７とにより横断面方形に形成されている。さらに、上端板部５，下端板部６には、偏平チューブ２の板厚分だけ内側に段付きに形成された上嵌入部８及び下嵌入部９が設けられ、それが側板部７よりコア３側に突出する。その上嵌入部８，下嵌入部９の幅は、偏平チューブ２の内幅に整合する。また、タンク４の両側板部７には、偏平チューブ２の板厚分内側に曲折した一対の段付き部7aが突出する。段付き部7a間の外幅は、偏平チューブ２の左右の側凸壁10間の内幅に整合する。また、段付き部7aと上嵌入部８，下嵌入部９との境は、欠切部15によって分離され、それにより上嵌入部８，下嵌入部９，段付き部7aは、夫々弾性変形可能に形成されている。
【００１５】
このようにしてなるタンク４は、図３及び図４に示す如く、その上嵌入部８がコア３の積層方向最上段の偏平チューブ２のプレート2aの内側に嵌入し、下嵌入部９が積層方向最下段の偏平チューブ２のプレート2bに接触して嵌入される。それと共に、一対の側壁７の段付き部7aは、各偏平チューブ２の側凸壁10の内側に嵌入する。その段付き部7aの先端縁は、図５に示す如く、各プレート2a、2bの端縁1aおよび下側プレート2bの側壁の段付き部2cの先端2d（図２）に当接する。そして、図４、図５の如く組立てられる。各部品の接触部間には予め、ろう材が被覆又は塗布される。そして、図５において、ケーシング本体11aが上方から、端蓋11bが下方からコア３及びタンク４に被嵌される。すると、最上段の偏平チューブ２の上側のプレート2aの端部は、タンク４の上嵌入部８とケーシング本体11aとに挟持される。また、最下段の偏平チューブ２の下側のプレート2bの端部は、タンク４の下嵌入部９と端蓋11bとに挟持される。さらに、各偏平チューブ２の側凸壁10も図６の如く、段付き部7aとケーシング11とに挟持される。
【００１６】
そして、ろう付け時には、それらが互いに密着した状態でろう付けされる。このとき、上嵌入部８及び下嵌入部９，段付き部7aは、夫々欠切部15の存在により弾性変形し、互いに隣接する部品間が密着状態でろう付けされる。そのためには、ケーシング11の外周を図示しない治具で、内側に締結してろう付けする。すると、タンク４と各偏平チューブ２との間に隙間が生じることなく、気密性及び液密性を確保できる。そして、従来の熱交換器における図９のＡ，Ｂ，Ｃの隙間が夫々閉塞され、気密性及び液密性が確保される。即ち、図９のＡ部は上嵌入部８及び下嵌入部９，段付き部7aの弾性変形により偏平チューブ２の内面に密着する。また図９のＢ部は、各偏平チューブ２が積層されたとき、隣接する偏平チューブ２の各外端縁10 aどうしが互いに接触し、隙間がない。
【００１７】
その膨出方向と反対側では、各偏平チューブ２を形成する一対のプレート2a，2bの側凸壁10の内端面10bが互いに接触しているから、そこにも隙間がない。さらに、その偏平チューブを形成する各プレート2a、2b間の内側（図９のＢ部）をタンク４の側板部７が閉塞する。さらに、その側板部７は各偏平チューブ２間の図９のＣ部の内側も閉塞する。
なお、ケーシング11は図１に示す如く、そのケーシング本体11aの長手方向両端部に冷却水出入口12が形成され、そこから冷却水が流入して、それが各偏平チューブ２間に供給される。また、一方のタンク４側から一例として高温の排ガスが流入し、各偏平チューブ２内を流通して冷却水との間に熱交換が行われる。
【００１８】
次に、図７は、本発明の第２実施例のタンク４と偏平チューブ２との組立て説明図である。この例が図３のそれと異なる点は、欠切部15の位置のみである。この例の欠切部15はタンク４の上端板部５および下端板部６の各平面に形成されている。その欠切部15の存在により、段付き部7aの成形および上嵌入部８、下嵌入部９の成形を容易にしている。
【符号の説明】
【００１９】
１  膨出部
1a  溝底先端縁
２  偏平チューブ
2a  プレート
2b  プレート
2c  段付き部
2d  先端縁
３  コア
４  タンク
５  上端板部
６  下端板部
７  側板部
7a  段付き部
【００２０】
８  上嵌入部
９  下嵌入部
10  側凸壁
10a  外端縁
10b  内端縁
11  ケーシング
11a  ケーシング本体
11b  端蓋
12  冷却水出入口
13  インナーフィン
15  欠切部
【図１】
2015055459.tif 000003
【図２】
2015055459.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015055459.tif 000008
【図７】
2015055459.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015055459.tif 000011