(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏平チューブ（１）が定間隔に並列されてコア（３）を構成し、各偏平チューブ（１）の両端部がそれぞれチューブプレート（４）に挿通され、そのチューブプレート（４）の外周縁にタンク本体（５）の開口が接続されており、
前記チューブプレート（４）は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ（１）の並列方向に細長い平面（６）とその外周に形成された溝部（７）とを有し、
その平面（６）は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第１平面（６ａ）と第２平面（６ｂ）とが交互に形成され、第１平面（６ａ）と第２平面（６ｂ）とにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔（８）が形成され、
各チューブ挿通孔（８）に偏平チューブ（１）の端部が挿通固定された熱交換器のコアの製造方法において、
同一長さの多数の偏平チューブ（１）と、コルゲート型のフィン（２）とを交互に並列してコア（３）を形成すると共に、各偏平チューブ（１）の端面を面一に配置して、コア（３）を前記並列方向に圧縮した状態で、全体の半分の第１群の偏平チューブ（１）の先端部を第１平面（６ａ）のチューブ挿通孔（８）に挿通し、次いで、残りの第２群の偏平チューブ（１）の先端部を第２平面（６ｂ）のチューブ挿通孔（８）に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブ（１）の先端を面一に揃える組立て工程と、
その組立て状態でコア（３）の各部品間を一体にろう付する工程と、
を具備する熱交換器のコアの製造方法。
【請求項２】
偏平チューブ（１）が定間隔に並列されてコア（３）を構成し、各偏平チューブ（１）の両端部がそれぞれチューブプレート（４）に挿通され、そのチューブプレート（４）の外周縁にタンク本体（５）の開口が接続されてなる熱交換器において、
前記チューブプレート（４）は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ（１）の並列方向に細長い平面（６）とその外周に形成された溝部（７）とを有し、
その平面（６）は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第１平面（６ａ）と第２平面（６ｂ）とが交互に形成され、第１平面（６ａ）と第２平面（６ｂ）とにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔（８）が形成され、
各チューブ挿通孔（８）に偏平チューブ（１）の端部が挿通固定されており、
チューブプレート（４）の長手方向および幅方向に前記第１平面（６ａ）と第２平面（６ｂ）とが千鳥状に配置された熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一例として自動車用ラジエータに用いる熱交換器およびそのコアの製造方法に関し、特に製造が容易で耐圧性の高いものに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載の熱交換器は、細長いチューブプレートの平面に偏平なチューブ挿通孔を互いに平行に定間隔に並列する。それと共に、各チューブ挿通孔の間にリブを外面側に突出させると共に、そのリブの長手方向両端に斜めの補強部を設けたものである。そして、チューブプレートの外周に溝部を形成し、そこにタンク本体の周縁を嵌着し、溝部の側壁に設けた爪部をカシメ固定したものである。
次に、下記特許文献２に記載の熱交換器は、前記特許文献１においてリブをチューブプレートの幅方向に離間した長手方向に２ヶ所に配置し、チューブプレートの成形を容易にしたと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−４６７７６号公報
【特許文献２】特開２００８−３２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の熱交換器は、チューブ挿通孔間にリブを設け、そのリブの両端に補強部を設け、その補強部が環状溝に凹陥したものである。それにより、耐圧性を向上させているが、チューブプレートの成形が極めて困難な欠点がある。
次に、特許文献２に記載の発明は、偏平チューブ間に配置されるリブを幅方向に分離して配置しているため、耐圧性が弱い欠点がある。
そこで本発明は、チューブプレートのプレス成形が容易で且つ、耐圧性の高い熱交換器およびそのコアの製造方法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、偏平チューブ１が定間隔に並列されてコア３を構成し、各偏平チューブ１の両端部がそれぞれチューブプレート４に挿通され、そのチューブプレート４の外周縁にタンク本体５の開口が接続されており、
前記チューブプレート４は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ１の並列方向に細長い平面６とその外周に形成された溝部７とを有し、
その平面６は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成され、第１平面６ａと第２平面６ｂとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔８が形成され、
各チューブ挿通孔８に偏平チューブ１の端部が挿通固定された熱交換器のコアの製造方法において、
同一長さの多数の偏平チューブ１と、コルゲート型のフィン２とを交互に並列してコア３を形成すると共に、各偏平チューブ１の端面を面一に配置して、コア３を前記並列方向に圧縮した状態で、全体の半分の第１群の偏平チューブ１の先端部を第１平面６ａのチューブ挿通孔８に挿通し、次いで、残りの第２群の偏平チューブ１の先端部を第２平面６ｂのチューブ挿通孔８に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブ１の先端を面一に揃える組立て工程と、
その組立て状態でコア３の各部品間を一体にろう付する工程と、
を具備する熱交換器のコアの製造方法である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、偏平チューブ１が定間隔に並列されてコア３を構成し、各偏平チューブ１の両端部がそれぞれチューブプレート４に挿通され、そのチューブプレート４の外周縁にタンク本体５の開口が接続されてなる熱交換器において、
前記チューブプレート４は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ１の並列方向に細長い平面６とその外周に形成された溝部７とを有し、
その平面６は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成され、第１平面６ａと第２平面６ｂとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔８が形成され、
各チューブ挿通孔８に偏平チューブ１の端部が挿通固定されており、
チューブプレート４の長手方向および幅方向に前記第１平面６ａと第２平面６ｂとが千鳥状に配置された熱交換器である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の熱交換器は、長手方向に高さが異なる平坦な第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成され、第１平面６ａと第２平面６ｂとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔８が形成されたものである。そのため、製造が容易で耐圧性の高い熱交換器となる。即ち、平坦で高さの異なる第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成されているから、チューブプレートの成形が容易で、その長手方向の縦断面の断面係数が大きく、同方向の変形を効果的に防止して耐圧性が高いものとなる。
そして、その熱交換器のコアの製造方法として、各偏平チューブ１の端面を面一に配置した圧縮状態で、全体の半分の第１群の偏平チューブの先端部を第１平面６ａのチューブ挿通孔に挿通し、次いで、残りの第２群の偏平チューブの先端部を第２平面６ｂのチューブ挿通孔に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブの先端を面一に揃える組立て工程と、その組立て状態でコアの各部品間を一体にろう付する工程と、を具備するものである。
この方法によれば、平面の異なる各チューブ挿通孔に、容易に各偏平チューブを挿通して、量産性の高い熱交換器のコアを製造できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明の熱交換器は、長手方向に高さが異なる平坦な第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成され、第１平面６ａと第２平面６ｂとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔８が形成されたものである。そのため、製造が容易で耐圧性の高い熱交換器となる。即ち、平坦で高さの異なる第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成されているから、チューブプレートの成形が容易で、その長手方向の縦断面の断面係数が大きく、同方向の変形を効果的に防止して耐圧性が高いものとなる。
そして、チューブプレートの長手方向および幅方向に前記第１平面６ａと第２平面６ｂとが千鳥状に配置されているため、耐圧性がさらに高く、信頼性の高い熱交換器となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の熱交換器に用いるチューブプレート４の要部縦断面図であって、図２のＩ−Ｉ矢視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図。
【図３】同熱交換器の要部横断面図。
【図４】図１のチューブプレート４に偏平チューブ１を挿通した状態を示す縦断面図。
【図５】同斜視図。
【図６】本発明の第２実施例の要部斜視図。
【図７】同第３実施例の要部斜視図。
【図８】同第４実施例の要部横断面図。
【図９】同要部斜視図。
【図１０】偏平チューブ１とフィン２とからなるコア３をチューブプレート４の各チューブ挿通孔８に挿通する手順を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
この熱交換器は、一例として自動車用ラジエータとして用いられるものであり、図５に示す如く、多数の偏平チューブ１を定間隔に並列すると共に、同図では図示しないコルゲートフィンを各偏平チューブ１間に配置してコア３を形成する。そして、偏平チューブ１の両端をチューブプレート４のチューブ挿通孔に挿通する。
チューブプレート４は、偏平チューブ１の並列方向に細長い金属板からなり、その平面６に、高さの異なる平坦な第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に形成され、チューブプレート４の長手方向の縦断面が台形波状に形成されている。それら第１平面６ａどうし及び第２平面６ｂどうしの平面は、互いに面一に形成されている。そして図４に示す如く、第１平面６ａと第２平面６ｂとの間に高さＨの段差が生じる。
【００１６】
さらに第１平面６ａ及び第２平面６ｂの中央には、図１に示す如く、チューブ挿通孔８が形成され、その長軸が幅方向に一致する。
また、各チューブ挿通孔８の孔縁部には、タンク側に僅かに突出されたバーリング加工部９を形成する。そして図１０に示す如く、偏平チューブ１とフィン２とを交互に配置されたコア３の両端をチューブプレート４の各チューブ挿通孔８に挿通する。このとき、各偏平チューブ１の長さは同一で且つ、その端部高さが同一である。そして、偏平チューブ１とフィン２とを押圧力Ｐによって圧縮した状態で、各偏平チューブ１をチューブプレート４のチューブ挿通孔８に挿入する。このとき、第１平面６ａのチューブ挿通孔８に、先ず半分の各偏平チューブ１が挿通され、次いで、それに隣接する残りの半分の各偏平チューブ１の頂部が第２平面６ｂのチューブ挿通孔８に挿通される。
【００１７】
すると、図４及び図５に示す如く、各偏平チューブ１のチューブ端１ａは同一高さに維持される。なお、チューブプレート４の周縁には、環状の溝部７が形成される。そしてその外側壁部にはカシメ爪１２が一体に定間隔に配置される。
このように組み立てられた各部品間は、高温の炉内で一体にろう付固定され、偏平チューブ１とフィン２とチューブプレート４との組立体が形成される。次いで、図３及び図５に示す如く、タンク本体５の開口縁がチューブプレート４の溝部７にＯリング１３を介して挿入され、タンク本体５をチューブプレート４の溝部７に押圧した状態で、カシメ爪１２をタンク本体５の外周縁の小フランジ部にカシメ固定し熱交換器を完成する。
【００１８】
なお、この例では合成樹脂製のタンク本体５をＯリング１３を介してチューブプレート４の溝部７に圧入したが、金属製のタンク本体５をチューブプレート４の、より細い溝部７に嵌着し、両者間を一体にろう付してもよい。
また、この例ではタンク本体５の開口端は外側に拡開した小フランジ部が溝部７に挿入され、その脚部高さがＯリング１３を含めて第２平面６ｂに一致する。即ち、タンク本体５の横断面の首部が第２平面６ｂに一致する。
なお、その首部を第１平面６ａと第２平面６ｂとに夫々当接するように、タンク本体５の脚部を形成してもよい。即ち、図５において、タンク本体５の脚部の各首部をチューブプレート４の長手方向に沿って、第２平面６ｂの縁部と第１平面６ａの縁部とに交互に当接させてもよい。
【実施例２】
【００１９】
次に、図６は本発明の第２実施例であり、このチューブプレート４は偏平チューブ１が２列にチューブ挿通孔８に挿通されてたものである。
即ち、チューブプレート４の幅が図５の２倍に形成され、そのチューブプレート４の平面６に、第１平面６ａと第２平面６ｂとが交互に縦断面台形波状に形成されている。そして、各第１平面６ａ，第２平面６ｂの中心線上に一対のチューブ挿通孔８が形成され、そこに偏平チューブ１が挿通されている。
【実施例３】
【００２０】
次に、図７は本発明の第３実施例であり、この例は各第１平面６ａと第２平面６ｂとに、夫々チューブプレート４の長手方向に２つずつ偏平チューブ１が挿通されている。
【実施例４】
【００２１】
次に、図８及び図９は本発明の第４実施例であり、この例は各第１平面６ａと第２平面６ｂとがチューブプレート４の長手方向及び幅方向に千鳥状に配置されている。そして、各第１平面６ａ，第２平面６ｂに偏平チューブ１が挿通されたものである。この例では、チューブプレート４の幅方向に高さの異なる第１平面６ａと、第２平面６ｂとの境に幅側傾斜部１１ａが形成され、チューブプレート４の長手方向の高さの異なる第１平面６ａと、第２平面６ｂとの境に傾斜部１１が設けられている。
【００２２】
〔変形例〕
図６の実施例では、チューブプレート４の幅方向に２列に偏平チューブ１が挿通されているが、それを３列以上とすることも可能である。
また、図７の実施例では第１平面６ａ，第２平面６ｂに夫々一対ずつの偏平チューブ１が挿通されているが、さらに偏平チューブ１を各第１平面６ａ，第２平面６ｂに３以上挿通させてもよい。
各実施例では、偏平チューブ１，チューブプレート４，タンク本体５が重力方向と同一の上下方向に配置されていたが、それを水平方向に配置してもよい。
また、上記実施例は自動車用ラジエータについて述べたが、インタークーラやＥＧＲクーラその他の熱交換器に適用することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１  偏平チューブ
１ａ  チューブ端
２  フィン
３  コア
４  チューブプレート
５  タンク本体
６  平面
６ａ  第１平面
６ｂ  第２平面
【００２４】
７  溝部
８  チューブ挿通孔
９  バーリング加工部
１０  頂部
１１  傾斜部
１１ａ  幅側傾斜部
１２  カシメ爪
１３  Ｏリング
Ｐ  押圧力
【図１】
0006603512.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006603512.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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