(57)【要約】【課題】  タンクの熱衝撃耐久性を確保できると同時に、レインフォースとタンクとの組み付けを良好に行うことができる一体型熱交換器の提供。【解決手段】  所定間隔をおいて対向配置される一対のタンク3,4,6,7の間にコア部5,8を有するラジエータ１及びコンデンサ２を対向させて配置し、両コア部5,8のチューブ5a,8a及びフィン５ｂの積層方向両端部に、ラジエータ１及びコンデンサ２に亘って架設されたレインフォース11,12をそれぞれ設け、レインフォース11,12の長手方向端部にラジエータ１及びコンデンサ２のタンク3,4,6,7へ挿入し固定される挿入部13,15を形成すると共に、これら両挿入部13,15の間から長手方向へ開口されたスリット１７を有する一体型熱交換器Ａ１において、スリット１７の入口に橋渡し部１８を架設した。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコア部を有する２つの熱交換器を対向させて配置し、
前記両コア部のチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘って架設されたレインフォースをそれぞれ設け、
前記レインフォースの長手方向端部にそれぞれ対応する熱交換器のタンクへ挿入し固定される挿入部を形成すると共に、これら両挿入部の間から長手方向へ開口されたスリットを有する一体型熱交換器において、
前記スリットの入口に橋渡し部を架設したことを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の一体型熱交換器において、
前記橋渡し部に脆弱部を形成したことを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項３】
請求項２記載の一体型熱交換器において、
前記脆弱部を２つの熱交換器のうちのタンクがより低温になる熱交換器側に形成したことを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項４】
請求項２または３記載の一体型熱交換器において、
前記脆弱部は橋渡し部の板厚方向に薄い薄肉部としたことを特徴とする一体型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコア部を有する２つの熱交換器を対向させて配置し、両コア部のチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘って架設されたレインフォースをそれぞれ設け、レインフォースの長手方向端部にそれぞれ対応する熱交換器のタンクへ挿入し固定される挿入部を形成すると共に、これら両挿入部の間から長手方向へ開口されたスリットを有する一体型熱交換器の技術が公知になっている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平０９−２１０５９１号公報
【特許文献２】特開２００６−５２８６７号公報
【特許文献３】特開２００６−１２３０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、スリットによってレインフォースの各挿入部の剛性が弱くなっているため、レインフォースの各挿入部をそれぞれ対応する熱交換器のタンクへ同時に挿入する際に、レインフォースの各挿入部がそれぞれ対応するタンクの挿入孔から僅かに位置ずれした状態で挿入されると、挿入部の先端部が変形して組み付け不良が発生するという問題点があった。
【０００４】
また、タンクとの組み付け誤差が大きい場合には、レインフォースの各挿入部がそれぞれ対応するタンクの挿入孔に入らずにタンクと衝突して変形してしまうため、センサ等により異常を検知して組み付け装置を停止しても、この変形したレインフォースは再度使用することができないため、破棄することとなり材料の無駄となっていた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、タンクの熱衝撃耐久性を確保できると同時に、レインフォースとタンクとの組み付けを良好に行うことができる一体型熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明では、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコア部を有する２つの熱交換器を対向させて配置し、前記両コア部のチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘って架設されたレインフォースをそれぞれ設け、前記レインフォースの長手方向端部にそれぞれ対応する熱交換器のタンクへ挿入し固定される挿入部を形成すると共に、これら両挿入部の間から長手方向へ開口されたスリットを有する一体型熱交換器において、前記スリットの入口に橋渡し部を架設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコア部を有する２つの熱交換器を対向させて配置し、前記両コア部のチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘って架設されたレインフォースをそれぞれ設け、前記レインフォースの長手方向端部にそれぞれ対応する熱交換器のタンクへ挿入し固定される挿入部を形成すると共に、これら両挿入部の間から長手方向へ開口されたスリットを有する一体型熱交換器において、前記スリットの入口に橋渡し部を架設したため、タンクの熱衝撃耐久性を確保できると同時に、レインフォースとタンクとの組み付けを良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、実施例１を説明する。
なお、本実施例１では２つの熱交換器をラジエータとコンデンサとした一体型熱交換器について説明する。
また、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
図１は本発明の実施例１の一体型熱交換器を示す正面図、図２は本実施例１の要部拡大斜視図、図３は本実施例１のレインフォースの端部を説明する図、図４は本実施例１のタンクとレインフォースの組み付けを説明する図、図５は本実施例１の作用を説明する図である。
【００１０】
先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の一体型熱交換器Ａ１は、ラジエータ１と、この前方に対向して配置されるコンデンサ２とが一体的に固設されている。
【００１１】
ラジエータ１は、所定間隔をおいて対向配置される一対の略矩形状のタンク3,4の間に、チューブ５ａと、このチューブ５ａと交互に積層され、且つ、コンデンサ２のコア部８と共用するフィン５ｂからなるコア部５が備えられている。
タンク3,4には各チューブ５ａのそれぞれ対応する端部が挿通し固定される他、タンク１ａの上部後面には後方へ突出した入出力ポートＰ１が設けられる一方、タンク１ｂの下部後面には後方へ突出した図外の入出力ポートが設けられている。
なお、周辺レイアウトにより入出力ポートP1,P2の位置は異なるので、この限りではない。
また、本実施例１ではラジエータ１のタンク3,4が筒状に形成されて、その上下端部がパッチ部材3a,4aで塞がれることにより、内部が密閉されているが、この限りでない。
【００１２】
コンデンサ２は、所定間隔をおいて対向配置される一対の円柱状のタンク6,7の間に、チューブ８ａと、このチューブ８ａと交互に積層される前述のフィン５ｂからなるコア部８が備えられている。
タンク6,7には各チューブ８ａのそれぞれ対応する端部が挿通し固定される他、タンク６の内部は仕切板6a,6bによって３つの室R1,R2,R3に仕切られる一方、タンク７の内部は仕切板7a,7bによって３つの室R4,R5、R6に仕切られている。
さらに、各タンク6,7の上下端部は円盤状の閉塞部材6c,7cによって内部が密閉されている。
なお、各仕切板6a,6b,7a,7bの設置位置及び設置数は後述する流通媒体の流路により異なるため、この限りではない。
【００１３】
また、タンク６には室Ｒ１に連通した入出力ポートＰ３が設けられる一方、室Ｒ６に連通した入出力ポートＰ４が設けられている。
さらに、タンク７には室R5,R6の両方に連通したレシーバ９が接続されている。
【００１４】
また、本実施例１では、ラジエータ１のチューブ５ａの中央が仕切られた偏平チューブが採用される他、フィン５ｂの両チューブ5a,8aに近接した位置にはそれぞれルーバ１０が形成されているが、この限りではない。
【００１５】
そして、一体型熱交換器Ａ１の上下端部にはラジエータ１及びコンデンサ２に亘って一対のレインフォース11,12が架設されることにより、連結補強されている。
【００１６】
レインフォース11,12は左右対称形状で同一形状部品であるため、以下、レインフォース１１とタンク3,6の構造、組み付け方法、及び作用・効果について詳述する。
【００１７】
図３に示すように、レインフォース１１は、上方に開口された略コ字状断面を有して左右方向に板状に延設されると共に、その長手方向の端部は平坦な板状に形成されている。
【００１８】
また、レインフォース１１の端部のラジエータ１側には、後述するタンク１ａの挿入孔２０に挿通し固定される挿入部１３が段部１４を有して長手方向外側へ所定寸法で板状に突出した状態で形成されている。
【００１９】
一方、レインフォース１１の端部のコンデンサ側には、後述するタンク６の挿入孔２１に挿通し固定される挿入部１５が段部１６を有して長手方向外側へ挿入部１３と同じ寸法で板状に突出した状態で形成されている。
【００２０】
そして、レインフォース１１の端部の両挿入部13,15の間には、長手方向内側へ所定寸法で開口されたスリット１７が形成されると共に、このスリット１７の入口に柱状の橋渡し部１８が架設され、これにより、レインフォース１１の両挿入部13,15は橋渡し部１８によって結合された状態となり、両挿入部13,15の特に長手方向からの外力に対する剛性が高くなっている。
【００２１】
なお、スリット１７の開口幅や開口長さの寸法や、橋渡し部１８の形状等は適宜設定できる。
また、本実施例１の橋渡し部１８は、レインフォース１１と一体的に形成しているが、それぞれ別体で形成した後で固定しても良い。
【００２２】
さらに、図３、５（ａ）に示すように、橋渡し部１８のコンデンサ２側には該橋渡し部１８の板厚方向に薄い薄肉部で構成された脆弱部１９が形成され、これにより、橋渡し部１８の厚み方向からの外力に対する剛性が比較的低くなっている。
その他、前述した一体型熱交換器Ａ１の構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側には、ろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。
【００２３】
次に、作用を説明する。
このように構成された一体型熱交換器Ａ１を製造する際は、先ず、図４（ａ）に示すように、ラジエータ１のタンク３、コンデンサ２のタンク６、レインフォース１１を所定位置に配置した後、図４（ｂ）に示すように、レインフォース１１の各挿入部13,15をタンク3,6の挿入孔20,21に同時に挿通し固定することにより、これら両者を組み付ける。
【００２４】
この際、レインフォース１１における段部１４がラジエータ１のタンク３に当接すると共に、段部１６がコンデンサ２のタンク６に当接し、これにより、レインフォース１１と各タンク3,6を適正に位置決めした状態で組み付けることができる。
【００２５】
ここで、従来の発明にあっては、レインフォースの各挿入部がそれぞれ対応するタンクの挿入孔から僅かに位置ずれした状態で挿入されると、挿入部の先端部が変形して組み付け不良が発生するという問題点があった。
【００２６】
これに対し、本実施例１では、前述したようにスリット１７の入口に橋渡し部１８が形成されて、両挿入部13,15の特に長手方向からの外力に対する剛性が高くなっているため、両挿入部13,15を変形させることなくタンク3,6の挿入孔20,21に挿通することができ、これらを適正に組み付けることができる。
【００２７】
また、タンク3,6との組み付け誤差が大きくて両挿入部13,15のうちの一方または両方がそれぞれ対応するタンク3,6と衝突した場合でも両挿入部13,15が変形する虞がなく、センサ等で異常を検知して組み付け装置を停止した後、このレインフォース１１を再度使用して組み付けることができる。
【００２８】
このように仮組みされた一体型熱交換器Ａ１は、図外の加熱炉に搬送されて熱処理されることにより各構成部材が一体的にろう付け固定される。
なお、レシーバ９については、加熱処理後の一体型熱交換器Ａ１に対して図外のブラケットや溶接で固定しても良い。
【００２９】
そして、一体型熱交換器Ａ１は車両に搭載された後、ラジエータ１の入出力ポートＰ１からタンク３に流入した約１１０℃前後の流通媒体が、コア部５の各チューブ５ａを流通する間にコア部５を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換されて約６０℃前後まで冷却された後、タンク４に流入して図外の入出力ポートから排出され、ラジエータとして機能する。
【００３０】
一方、コンデンサ２の入出力ポートＰ３からタンク６の室Ｒ２に流入した約７０℃前後の流通媒体は、コア部８の室R1,R4に対応する各チューブ８ａを流通する間にコア部８を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換された後、タンク７の室Ｒ４に流入する。
【００３１】
次に、室Ｒ４内の流通媒体は、タンク６の室Ｒ２を介してタンク７の室Ｒ５に流入した後、さらに、コア部８の室R4,R2及び室R2,R5に対応する各チューブ８ａを流通する間にそれぞれコア部８を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換された後、タンク７の室Ｒ５に流入する。
【００３２】
次に、室Ｒ５内の流通媒体は、レシーバ９内で気液分離された後、液状の流通媒体のみがタンク７の室Ｒ６に流入して室R6,R1に対応するチューブ８ａを流通する間に、コア部８を通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換されて約４５℃前後まで過冷却された後、室Ｒ１に流入して入出力ポートＰ４から排出され、コンデンサとして機能する。
【００３３】
ここで、ラジエータ１のタンク３とコンデンサ２のタンク６は主に長手方向（上下方向）に熱膨張・収縮することとなる。
この際、熱負荷の高いラジエータ１のタンク３はコンデンサ２のタンク６に比べて大きく熱膨張・収縮し、その熱衝撃がレインフォース１１に作用するが、本実施例１の一体型熱交換器Ａ１では、レインフォース１１の両挿入部13,15の間にスリット１７を形成しているため、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、両挿入部13,15を厚み方向へ任意に変位させてラジエータ１側とコンデンサ２側の熱衝撃による悪影響を防止して周辺のチューブ８を保護でき、ひいては、一体型熱交換器Ａ１の耐久性を向上できる。
【００３４】
なお、本実施例１では、レインフォース１１の挿入部１３が挿入部１５よりも厚み方向へ大きく変位している状態を図示しているが、この限りではなく、ラジエータ１とコンデンサ２の負荷状況によって変位の状態は異なる。
【００３５】
また、橋渡し部１８に脆弱部１９を形成しているため、両挿入部13,15の変位が橋渡し部１８によって妨げられる虞がない上、脆弱部１９でもって変位をコントロールでき、再現性を高くできる。
【００３６】
また、脆弱部１９を橋渡し部１８のコンデンサ２側（タンクがより低温側）に設けているため、ラジエータ１側に設けた場合に比べて、コンデンサ２の挿入部１３が変位量の大きいラジエータ１の挿入部１５側の影響を受けにくくなり、好適となる。
【００３７】
具体的には、ラジエータ１のタンク３側がコンデンサ２のタンク６より高温になることにより、ラジエータ１のタンク３がより大きく熱伸びするが、レインフォースの１１の拘束があるため、長手方向に伸びる事ができなくなる結果、脆弱部１９を支点にしてラジエータ１側（挿入部１３側）が伸びる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
この際、脆弱部１９を橋渡し部１８のラジエータ１側に設けた場合に比べて伸びの支点がラジエータ１から遠いため、より小さい力で変形する事ができ、変形時のチューブ5a,8aのねじれも少なくて済み、耐熱衝撃性の向上代が大きくなって好適となる。
【００３８】
また、レインフォース１１自身が長手方向に熱膨張・伸縮した際におけるラジエータ１側とコンデンサ２側の変位差を橋渡し部１８によりある程度低く抑えることができる。
【００３９】
さらに、ラジエータ１のタンク３とコンデンサ２のタンク６の熱膨張・収縮の繰り返しにより橋渡し部１８が脆弱部１９で破断した場合でも悪影響はない。
【００４０】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の一体型熱交換器にあっては、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンク3,4,6,7の間にコア部5,8を有するラジエータ１及びコンデンサ２を対向させて配置し、両コア部5,8のチューブ5a,8a及びフィン５ｂの積層方向両端部に、ラジエータ１及びコンデンサ２に亘って架設されたレインフォース11,12をそれぞれ設け、レインフォース11,12の長手方向端部にラジエータ１及びコンデンサ２のタンク3,4,6,7へ挿入し固定される挿入部13,15を形成すると共に、これら両挿入部13,15の間から長手方向へ開口されたスリット１７を有する一体型熱交換器Ａ１において、スリット１７の入口に橋渡し部１８を架設したため、タンク3,4,6,7の熱衝撃耐久性を確保できると同時に、レインフォース11,12とタンク3,4,6,7との組み付けを良好に行うことができる。
【００４１】
また、橋渡し部１８に脆弱部１９を形成したため、両挿入部13,15の変位が橋渡し部１８によって妨げられる虞がなく、好適となる。
【００４２】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、コンデンサのタンクを２つの半円筒状の分割部材を最中状に重ね合わせて加締め固定して仮組みするタイプとしても良い。
【００４３】
さらに、本実施例１の橋渡し部及びスリットを含む各部の詳細な部位の形状や寸法については適宜設定でき、これらを変更したものは全て本発明の範疇となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１の一体型熱交換器を示す正面図である。
【図２】本実施例１の要部拡大斜視図である。
【図３】本実施例１のレインフォースの端部を説明する図である。
【図４】本実施例１のタンクとレインフォースの組み付けを説明する図である。
【図５】本実施例１の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ１  一体型熱交換器
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  入出力ポート
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６  室
１  ラジエータ
２  コンデンサ
３、４、６、７  タンク
３ａ、４ａ  パッチ部材
５、８  コア部
５ａ、８ａ  チューブ
５ｂ  フィン
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ  仕切板
６ｃ、７ｃ  閉塞部材
９  レシーバ
１０  ルーバ
１１、１２  レインフォース
１３、１５  挿入部
１４、１６  段部
１７  スリット
１８  橋渡し部
１９  脆弱部
２０、２１  挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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