(57)【要約】【課題】ろう付け時における治具固定を廃止しつつ、チューブの変形を確実に防止可能な熱交換器を低コストで提供する。【解決手段】座板の長手方向に複数のチューブの端部を並列に接続し、前記座板にタンク形成部材を被せてタンクを形成した熱交換器において、前記座板に前記複数のチューブの端部を挿入するバーリング部を形成するとともに、前記座板の長手方向各端部における一つまたは複数のバーリング部のタンク内高さを、他のバーリング部のタンク内高さに比べて高くしたことを特徴とする熱交換器。【選択図】図６
2008256239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座板の長手方向に複数のチューブの端部を並列に接続し、前記座板にタンク形成部材を被せてタンクを形成した熱交換器において、前記座板に前記複数のチューブの端部を挿入するバーリング部を形成するとともに、前記座板の長手方向各端部における一つまたは複数のバーリング部のタンク内高さを、他のバーリング部のタンク内高さに比べて高くしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記バーリング部のタンク内高さの差が、０．５ｍｍ以上に設定されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記バーリング部のタンク内高さの差が、１〜２ｍｍの範囲内に設定されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
車両用の熱交換器からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
インタークーラ、ヒータコア、ラジエータのいずれかからなる、請求項４に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、とくにチューブとフィンとが交互に積層された積層型熱交換器であって、車両用熱交換器、たとえばインタークーラ、ヒータコア、ラジエータとして好適な熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、チューブとフィンとが交互に積層された積層型熱交換器としては、図１、図２に示すようなものが知られている（たとえば、特許文献１）。なお、従来の熱交換器と本発明に係る熱交換器の基本的外観は共通するため、図１、図２は本発明の説明においても共通に使用する。図１において、１０１は熱交換器を示している。熱交換器１０１は、タンク１０２と１０３とを有しており。タンク１０２とタンク１０３は複数のチューブ１０４により互いに連通されている。各チューブ１０４の間にはフィン１０７が設けられている。最外層のフィン１０７の外側にはサイドプレート１０５、１０６が設けられている。また、タンク１０２は、タンク形成部材１０８と座板１０９からなっている。タンク１０３は、タンク形成部材１１０と座板１１１からなっている、座板１０９、１１１には、図８〜図１０に示すようにタンク内に延びるバーリング部１１２、１１３が設けられており、バーリング部１１２、１１３にはチューブ１０４の端部が挿入されるようになっている。
【０００３】
上記のような熱交換器１は、各部材を仮組み（アッセンブリ状態）し、該仮組みされた熱交換器を炉中において一括ろう付けすることにより各部材がろう付けされるようになっている。
【０００４】
しかし、仮組み状態の熱交換器を炉中において一括ろう付けする場合、仮組みされた熱交換器１０１のコア部１１４全体がろう付け温度まで加熱される際には、まず、コア部１１４の外側、つまり座板１０９、１１１の長手方向端部のチューブ１０４がろう付け温度に達した後に、コア部１１４の内側のチューブ１０４がろう付け温度に達する。つまり、座板長手方向各端部に挿入されるチューブ１０４の方がその他の部分に配列されるチューブ１０４より高温に加熱される。このため、座板長手方向に配列される各チューブ１０４間に温度勾配が生じ、各チューブ１０４間の熱膨張が異なってくるため、図１１に示すようにコア部１１４全体が太鼓状に変形するおそれがある。たとえば、近年、インタークーラは高出力化に伴う大型化が要求されているが、該インタークーラを流体がタンクの長手方向から流入され該流体が上下方向に流入されるタイプの熱交換器から構成した場合においては、大型化に伴いチューブ本数が増加するため、座板の長手方向端部に配置されるチューブと中央部に配置されるチューブ間における温度勾配が増大し易い。このため、座板の長手方向端部に挿入されるチューブの変形を招来するおそれがある。
【０００５】
このような問題を解消するため、通常コア部１１４を図１２に示すような治具１１５で固定し、この状態で仮組された熱交換器を炉中においてろう付けすることにより熱交換器の変形を防止する対策が講じられている。しかし、治具の着脱は煩雑であるため、製造上の作業性が著しく低下しコストアップを招くおそれがある。
【特許文献１】特開２００５−１２７６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、ろう付け時における治具固定を廃止しつつ、チューブの変形を確実に防止可能な熱交換器を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器は、座板の長手方向に複数のチューブの端部を並列に接続し、前記座板にタンク形成部材を被せてタンクを形成した熱交換器において、前記座板に前記複数のチューブの端部を挿入するバーリング部を形成するとともに、前記座板の長手方向各端部における一つまたは複数のバーリング部のタンク内高さを、他のバーリング部のタンク内高さに比べて高くしたことを特徴とする。このような構成においては、座板の長手方向各端部における一つまたは複数のバーリング部のタンク内高さが、他のバーリング部よりも高く形成されているので、ろう付け時の加熱により熱膨張し易い部位に配設されるチューブの両端がバーリング部により確実に保持されるので、チューブの変形、ひいては熱交換器のコア部の変形を確実に防止することができる。
【０００８】
上記バーリング部のタンク内高さの差は、０．５ｍｍ以上に設定されることが好ましく、より好ましくは０．６〜１．２ｍｍの範囲内、さらに好ましくは１〜２ｍｍの範囲内である。上記バーリング部のタンク内高さの差が小さすぎると、チューブの保持強度が低下し、熱膨張に伴う変形を効果的に防止できなくなるおそれがある。一方、上記バーリング部のタンク内高さの差が大きすぎると、座板長手方向各端部におけるバーリング部自身のタンク内高さが高くなるので、バーリング部へのチューブの挿入作業性が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明に係る熱交換器はとくに限定されるものではないが、とくに車両用熱交換器、たとえば、インタークーラ、ヒータコア、ラジエータに好適である。
【発明の効果】
【００１０】
このような熱交換器においては、座板の長手方向各端部における一つまたは複数のバーリング部のタンク内高さが、他のバーリング部よりも高く形成されているので、座板の長手方向各端部に挿入されるチューブの変形を確実に防止することができる。また、炉中ろう付け時における治具の使用を廃止することができるので、製造上のコストを大幅に低減することができる。
【００１１】
また、上記バーリング部のタンク内高さの差を適切な範囲に設定することにより、座板へのチューブの挿入作業性の低下を防止しつつ、座板長手方向各端部に配列されるチューブの変形を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る熱交換器の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る熱交換器を示しており、本実施態様においては、熱交換器は車両用のインタークーラであって、タンクの長手方向に沿って流入された流体（過給気）が、熱交換器の上下方向に流通される、いわゆる横長縦流しタイプのインタークーラに構成されている。
【００１３】
熱交換器１は、タンク２、３を有しており、タンク２、３は複数のチューブ４により互いに連通されている。各チューブ４の間にはフィン７が設けられている。最外層のフィン７の外側にはサイドプレート５、６が設けられている。チューブ４は、タンク２、３を形成する座板９、１１の長手方向に沿って配列されている。座板９、１１には、図４〜図６に示すように、チューブ４の端部が挿入される、バーリング部１６、１７が形成されており、バーリング部１６、１７はタンク内に突出されている。
【００１４】
本実施態様においては、座板９の座板長手方向各端部に配置されるバーリング部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのタンク内高さは、他のバーリング部１６のタンク内高さより高く形成されている。また、座板１１の座板長手方向各端部に配置されるバーリング部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄのタンク内高さは、他のバーリング部１７のタンク内高さより高く形成されている。なお、本実施態様においては、座板長手方向各端部における２つのバーリング部のタンク内高さを、他のバーリング部のタンク内高さより高く形成しているが、これに限定されるものではない。座板長手方向各端部における１つ若しくは３つ以上のバーリング部のタンク内高さを、他のバーリング部よりも高く形成することも可能である。
【００１５】
また、本実施態様においては、バーリング部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのタンク内高さは、他のバーリング部１６のタンク内高さよりα１（本実施態様では、１〜２ｍｍ）の範囲で高くなるように設定されている。また、バーリング部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄのタンク内高さは、他のバーリング部１７のタンク内高さよりα２（本実施態様では、１〜２ｍｍ）の範囲で高くなるように設定されている。
【００１６】
なお、上記他のバーリング部よりもタンク内高さが高く形成されるバーリング部の数、および他のバーリング部に対してどの程度高さの差を設けるかは、とくに限定されるものではないが、たとえば、図７に示すようにα１、α２が大きくなりすぎ座板長手方向各端部のバーリングの高さ自体が極端に高くなると、チューブ４の挿入作業時に、いわゆるかじり等が発生し作業性が低下するおそれがある。一方、α１、α２が小さすぎると座板長手方向各端部のバーリング部の高さ自体が極端に低くなり、チューブ４の保持強度が低下し本願の目的を十分に達成できなくなるおそれもある。したがって、α１、α２は、ろう付け温度、ろう付けされる部材の材質等により適宜設定することができる。なお、α１、α２は同じに設定してもよく双方異なるように設定することもできる。
【００１７】
上記のような熱交換器１の製造に際しては、各部材を仮組した後、該仮組された熱交換器を炉中において一括してろう付けすることにより、各部材が互いにろう付けされ熱交換器１が製造されるようになっている。ところが、仮組みされた熱交換器１を炉中において一括してろう付けする際においては、座板長手方向に配列される各チューブ４間に熱勾配が生じ各チューブ４の熱膨張率が異なってくる。このため、熱膨張し易い座板長手方向各端部のバーリング部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ（以下、単に端部のバーリング部と言う。）に挿入されるチューブ４が変形し、コア部１４が図１１に示すように変形するおそれがある。
【００１８】
しかし、本実施においては、端部のバーリング部のタンク内高さは、他のバーリング部のタンク内高さよりも高くなるように形成されている。したがって、端部のバーリング部に挿入されろう付け時の加熱により熱膨張し易いチューブの両端がバーリング部により確実に保持されるので、従来のような治具の装着を廃止しても、チューブ４の変形、ひいては熱交換器のコア部１４の変形を確実に防止することができる。
【００１９】
また、本実施態様においては、端部のバーリング部のタンク内高さと、他のバーリング部のタンク内高さの差は、１〜２ｍｍの範囲に設定されているので、ろう付け時のチューブ４の保持強度を確保しつつ、チューブ４の挿入作業性の低下を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係る熱交換器は、各産業分野の熱交換器として使用することができるが、とくに車両用の熱交換器、たとえばインタークーラ、ヒータコア、ラジエータに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施態様に係る熱交換器（従来の熱交換器の説明にも使用）の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の熱交換器のコア部の斜視図である。
【図３】図１の熱交換器のコア部の正面図である。
【図４】図１の熱交換器の座板の斜視図である。
【図５】図４の座板の部分拡大正面図である。
【図６】図５の座板のＶＩ−ＶＩに沿う拡大断面図である。
【図７】他のバーリング部に対してタンク内高さが高く形成されるバーリング部の数と高さとの関係を示す関係図である。
【図８】従来の熱交換器の座板の斜視図である。
【図９】図８の座板の部分拡大正面図である。
【図１０】図９の座板のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【図１１】ろう付け用の治具を省略し炉中ろう付けした従来の熱交換器のコア部の正面図である。
【図１２】ろう付け用の治具が装着された、従来の熱交換器のコア部の正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  熱交換器
２、３  タンク
４  チューブ
５、６  サイドプレート
７  フィン
８、１０  タンク形成部材
９、１１  座板
１４  熱交換器のコア部
１５  治具
１６、１７  バーリング部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  座板長手方向各端部において、他のバーリング部よりもタンク内高さが高く形成されるバーリング部
【図１】
2008256239.tif 000003
【図２】
2008256239.tif 000004
【図３】
2008256239.tif 000005
【図４】
2008256239.tif 000006
【図５】
2008256239.tif 000007
【図６】
2008256239.tif 000008
【図７】
2008256239.tif 000009
【図８】
2008256239.tif 000010
【図９】
2008256239.tif 000011
【図１０】
2008256239.tif 000012
【図１１】
2008256239.tif 000013
【図１２】
2008256239.tif 000014