(57)【要約】【課題】長手方向に一様な断面形状を有する熱交換器タンクの画室を通風方向に沿って分室に仕切る場合でも、熱交換媒体の分室間の漏洩防止を確実に保証することができるようにする。【解決手段】矩形状の底部３４と周縁部３５とで一方側が開口した椀状に形成され、底部３４は、長手方向に一様な矩形断面形状を有する熱交換器タンク３に対し、その長手方向両端の開口部より内部通路に挿入可能な大きさとし、周縁部３５の前記椀状開口縁端における形状をタンク開口部の形状より大きくなるように、底部側端からその開口縁端まで漸時一様に拡がるようにし、且つ周縁部３５の角部を挟んでスリット３６が形成された仕切りプレート３３を、タンク３の各画室２１、２２の開口部から挿入し、適宜な位置までスライドさせることにより組付け、その後ろう付け接合する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の底部とこの底部の周縁から曲折して立ち上がる周縁部とで一方側が開口した椀状に形成され、
前記底部は、長手方向に一様な矩形断面形状を有する熱交換器タンクに対し、その長手方向両端に開口した開口部より内部通路に挿入可能な大きさであり、
前記周縁部の前記椀状開口縁端における形状が前記タンク開口部の形状より大きくなるように、前記底部側端からその開口縁端まで漸時一様に拡がっていることを特徴とする熱交換器タンクの仕切りプレート。
【請求項２】
前記底部は、前記椀状部とは反対側に膨出した膨出部を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器タンクの仕切りプレート。
【請求項３】
前記周縁部は、当該周縁部の角部を挟んで、その開口側終端から前記底部側に向けて延びるスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器タンクの仕切りプレート。
【請求項４】
チューブの開口端部を挿着させるチューブ挿入孔が熱交換器チューブ、フィンの積層方向に複数形成され、長手方向に一様な矩形断面通路形状を有する両側が開口した筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞する閉塞部材とで構成された熱交換器用タンクに対し、
請求項１から３に記載の仕切りプレートを、前記開口部から挿入し、適宜な位置までスライドさせることにより組付け、その後ろう付接合することにより、前記タンクをチューブ積層方向に沿って仕切ることを特徴とする熱交換器用タンク内の仕切り方法。
【請求項５】
チューブの開口端部を挿着させるチューブ挿入孔が熱交換器チューブ、フィンの積層方向に複数形成され、長手方向に一様な矩形断面通路形状を有する両側が開口した筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞する閉塞部材とで構成された熱交換器用タンクに対し、
請求項１から３に記載の仕切りプレートを、前記開口部から挿入し、適宜な位置までスライドさせ、更に前記仕切りプレートの椀状部位を内側から外側に押し広げ、前記椀状部位外側面とタンク内壁面を密着させ、その後ろう付接合することにより、前記タンクをチューブ積層方向に沿って仕切ることを特徴とする熱交換器用タンク内の仕切り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ろう付接合された熱交換器のタンクをタンク長手方向（チューブ積層方向）に仕切るための仕切りプレートと、この仕切りプレートの前記タンクへの組付け、ろう付け方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば４パス以上の熱交換媒体のフローを有すると共にタンクとチューブとが別体をなすパラレルフロー型の熱交換器は、タンクをチューブ積層方向にて延びる仕切り壁で仕切ることで、通風方向に並設された２つの画室を形成する一方で、画室を更に通風方向に沿って延びる仕切り壁で仕切る構成をなすのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、タンクの画室間の熱交換バイパス漏れ防止を保証するために、チューブ積層方向に沿って延びる仕切り壁をタンクの外形状を構成する筒状体と一体に形成することも既に考えられている（例えば、特許文献２参照。）。そして、このような仕切り壁一体型のタンクの製造にあたり、コスト削減等から押出し成型を採るものが多い（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、１の内通路のみを有する断面円形状のタンクに対し、当該タンクの長手方向両端に開口した開口部から仕切りプレートを挿入して前記タンクの内通路を通風方向に仕切る構成については、本人が既に出願済みである（例えば、特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７４３８８号公報（段落番号「００９０」、図２０）
【特許文献２】
特開平８−８６５７７号公報（段落番号「０００８」、図１、図５）
【特許文献３】
特開平２−８９９９８号公報（第３頁左下欄から右下欄、第１図から第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱交換器用タンクの製造にあたり、押出し成型を採択した場合には、その過程で積層方向に沿って延びる仕切り壁と交差する仕切り壁を同時に形成することは非常に困難である。従って、タンク内に通風方向に沿って延びる仕切り壁もタンク内に配するには、当該通風方向に沿って延びる仕切り壁は、タンクを構成する他の部材と別部材（仕切りプレート）とし、何らかの方法で事後的にタンク内に取り付けるという工夫が必要である。
【０００７】
この点、熱交換器自体の構成を異にするものの上記した特許文献３に記載の仕切りプレートの着想を利用することが考えられる。しかし、画室の内通路は長手方向に一様な矩形状をしていることに伴い、仕切りプレートの底面を画室の内形状に合わせて矩形状にするのみでは、仕切りプレートの周縁部が角部を有することから、仕切りプレートの周縁部の全周を画室内壁面に隙間なく当接させるのは困難である。
【０００８】
しかるに、熱交換器がエバポレータである場合には、通風方向に隣合う画室間又は積層方向に隣合う画室の分室間で熱交換媒体のバイパスが生ずると、エバポレータの冷却能力が著しく減退してしまうので、エバポレータのタンク内に仕切りプレートを配するにあたり、周縁部の角部とタンク内壁面との隙間をなくすことで、熱交換媒体の分室間の漏洩防止を確実に保証することが求められる。
【０００９】
そこで、この発明は、タンクを押出し成型で形成する場合でも、積層方向に沿って延びる仕切り壁で仕切られた画室を積層方向に並設された分室に更に仕切ることが可能な熱交換器用タンク内の仕切り方法及び、この方法に用いられ、しかも熱交換媒体が分室間で漏洩するのを確実に防止することができる熱交換器タンクの仕切りプレートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る熱交換器タンクの仕切りプレートは、矩形状の底部とこの底部の周縁から曲折して立ち上がる周縁部とで一方側が開口した椀状に形成され、前記底部は、長手方向に一様な矩形断面形状を有する熱交換器タンクに対し、その長手方向両端に開口した開口部より内部通路に挿入可能な大きさであり、前記周縁部の前記椀状開口縁端における形状が前記タンク開口部の形状より大きくなるように、前記底部側端からその開口縁端まで漸時一様に拡がっていることを特徴とする（請求項１）。前記底部は、前記椀状部とは反対側に膨出した膨出部を有する（請求項２）。前記周縁部は、当該周縁部の角部を挟んで、その開口側終端から前記底部側に向けて延びるスリットが形成されている（請求項３）。
【００１１】
この仕切りプレートを用いる熱交換器用タンク内の仕切り方法は、チューブの開口端部を挿着させるチューブ挿入孔が熱交換器チューブ、フィンの積層方向に複数形成され、長手方向に一様な矩形断面通路形状を有する両側が開口した筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞する閉塞部材とで構成された熱交換器用タンクに対し、請求項１から３に記載の仕切りプレートを、前記開口部から挿入し、適宜な位置までスライドさせることにより組付け、その後ろう付接合することにより、前記タンクをチューブ積層方向に沿って仕切るものである（請求項４）。
【００１２】また、熱交換器用タンク内の仕切り方法は、チューブの開口端部を挿着させるチューブ挿入孔が熱交換器チューブ、フィンの積層方向に複数形成され、長手方向に一様な矩形断面通路形状を有する両側が開口した筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞する閉塞部材とで構成された熱交換器用タンクに対し、請求項１から３に記載の仕切りプレートを、前記開口部から挿入し、適宜な位置までスライドさせ、更に前記仕切りプレートの椀状部位を内側から外側に押し広げ、前記椀状部位外側面とタンク内壁面を密着させ、その後ろう付接合することにより、前記タンクをチューブ積層方向に沿って仕切るものである（請求項５）。
【００１３】
このような仕切りプレート及びこれを用いた熱交換器用タンク内の仕切り方法によれば、タンクの本体をなす筒状体と熱交換チューブの積層方向に沿って延びる仕切り壁とを押し出し成型で一体的に構成する場合でも、仕切りプレートを、筒状体の開口から適宜な位置まで挿入することで、当該仕切り壁で仕切られた画室を更に分室に区分けすることができる。
【００１４】
しかも、仕切りプレートは、請求項１に記載の構成としたことにより、底部の周縁の寸法が、タンク内壁面の短手方向の内周寸法よりも小さく、前記周縁部の終端における周縁の寸法が、タンク内壁面の短手方向の内周寸法よりも大きくなるので、画室の短手方向の内周寸法のばらつきが吸収される。
【００１５】
そして、底部の膨出部を仕切りプレートの挿入前後方向から押圧することにより、底部及びこれに連接した周縁部が画室に対し略径方向に拡がるので、仕切りプレートが画室の内壁面に密着する。
【００１６】
更に、仕切りプレートを画室の開口から挿入するにあたり、周縁部のスリットにより周縁部の内側への撓みが助けられるので、周縁部の終端における外形状を前記タンク開口部よりも大きくしても、仕切りプレートのスライド移動を可能としている。また、仕切りプレートをその挿入前後方向から押圧する際に、周縁部の角部における画室径方向への拡がりが助けられるので、仕切りプレートの四隅においても画室の内壁面と隙間なく密着させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１８】
図１、図２及び図３に示される熱交換器１は、例えば車両用空調装置の冷凍サイクルの一部を構成するエバポレータとして用いられている。この熱交換器１は、対をなすタンク２、３と、このタンク２、３を連通する複数の熱交換チューブ４と、この熱交換チューブ４間に挿入接合されたコルゲート状のアウターフィン５と、熱交換チューブ４の積層方向端に配されるサイドプレート６と、熱交換媒体の出入口部７、８を備えたコネクタ９が取り付けられるサイドタンク１０とを有して構成されている。コネクタ９は、図３に示される膨張弁１１と接続される。そして、この熱交換器１は、図３に示す膨張弁１１から送られる熱交換媒体を、サイドタンク１０を介して流入させ、熱交換チューブ４によってタンク２、３間を移動させ、その過程においてアウターフィン５間を通過する空気と熱交換させ、最終的的にサイドタンク１０を介して送出されるようにしている。
【００１９】
このうち、熱交換チューブ４は、図２（ｃ）に示される様に、タンク２、３に挿着される両端が開口され、熱交換媒体の流路１４が内部に形成された扁平管１３にインナーフィン１５を収納して構成されている。この実施形態では、熱交換チューブ４は、ロールホーミングにより一枚の扁平管素材を折り曲げることで形成されている。
【００２０】
タンク２、３は、所定の間隔で対向するよう配設され、熱交換チューブ４の積層方向に沿って形成されているもので、下記する突出部３ａの有無を除いて略同様の基本構成をなしている。
【００２１】
これに伴い、一方のタンク３について図２（ａ）及び図３（ｂ）を用いて説明すると、タンク３は熱交換チューブ４を挿着させるチューブ挿入孔１７を有し、押出し成型により形成された筒状体１８と、この筒状体１８の開口端を閉塞するキャップ１９とで構成されている。前記チューブ挿入孔１７は、下記する仕切りプレート３３の挿入・スライドの妨げとならないよいうに、その周縁にタンク３内に延びる突起片を有しない。
【００２２】
また、タンク３は、熱交換チューブ４の積層方向に延びる仕切り壁２０が筒状体１８と一体に形成されており、これにより、タンク３内は通風方向に並列した画室２１と画室２２とが画成されている。これらの画室２１、画室２２は、断面がタンク長手方向に一様な矩形状を有すると共に、後述するようにそれぞれ仕切りプレート３３によりタンク長手方向（チューブ積層方向）に仕切られて、分室２１ａ、２１ｂ又は２２ａ、２２ｂに分かれている。そして、分室２１ｂと分室２２ｂとは連通路１６により連通している。
【００２３】
そして、タンク３は、積層方向の終端に位置する熱交換チューブ４よりも積層方向外側に突出した突出部３ａを有している。この突出部３ａは、前記筒状体１８が延出して構成され、仕切り壁２０もキャップ１９の内側面に接するまで延出しているもので、これに伴い、突出部３ａ内は、タンク３の前述した画室２１、２２が連続した状態で画成されている。突出部３ａの画室２１、２２は、熱交換媒体の最上流側又は最下流側を構成するもので、図２（ａ）及び図４に示される様に、下記するサイドタンク１０の流入側通路２５、流出側通路２６とタンク３ａに形成された開口部２３、２４を介して連通している。
【００２４】
サイドタンク１０は、図４に示される様に、内部に流入側通路２５、流出側通路２６を有し、両端が開口した筒状体２７、２８と、これら筒状体２７と筒状体２８とを連結する連結部２９とで構成されており、押し出し成型による形成を可能としている。そして、連結部２９の長手方向両端に軸方向に延びる切り欠き３０が形成されて、サイドタンク１０の長手方向両端部位は、突出部３ａ及びコネクタ９と係合するための係合部３１を構成している。
【００２５】
コネクタ９は、膨張弁１１と接続するためのもので、この実施形態では、外面が平坦なブロック体で構成されており、内部にて略Ｌ字状に折れ曲がった出入口部７、８が形成されている。
【００２６】
一方、コネクタ９及びサイドタンク１０と積層方向最終端の熱交換チューブ４との間には、薄い板状のサイドプレート６が配されている。このサイドプレート６は、長手方向の両端が各々タンク２、突出部３ａの筒状体１８の外面に突当していると共に、その長手方向に沿った両側部位からコネクタ９及びサイドタンク１０側に立設した立設片６ａ、６ａを有している。これにより、サイドプレート６と積層方向終端の熱交換チューブ４との間にアウターフィン５を介在させることができ、熱交換器１の熱交換性能を向上させることができると共に、立設片６ａ、６ａでコネクタ９を通風方向両側からかしめて固定することも可能となる。
【００２７】
以上の構成において、タンク３の画室２１、２２をタンク長手方向（チューブ積層方向）に仕切る仕切りプレート３３は、図５及び図６に示されるように、中央に略長円状に膨出した膨出部３４ａを有する底部３４と、この底部３４の周縁から膨出部３４ａの膨出方向とは反対側に曲折して立ち上がる周縁部３５とで一方側が開口した椀状に形成されたものであり、タンク３とは別部材である。
【００２８】
底部３４の外形状はタンク３の開口部より内部通路に挿入可能な大きさの矩形状であり、周縁部３５は、椀状開口側縁における外形状がタンク３の開口部よりも大きくなるように、底部側端からその開口側縁にかけて漸次一様に拡がっている。すなわち、底部３４のタンク内壁面と対峙する縁辺の寸法Ｌ１、Ｌ２は、画室２１、２２の前記底部の縁辺と対峙する内壁面の短手方向寸法Ｌ３，Ｌ４よりも小さく、周縁部３５のタンク３と対峙する面の終端側における縁辺の寸法Ｌ５、Ｌ６は、画室２１、２２の前記周縁部３５の面と対峙する内壁面の短手方向寸法Ｌ３、Ｌ４よりも大きくなっている。さらに換言すると、底部３４と周縁部３５との角部の角度θは９０°よりも大きくなっている。周縁部３５を構成する面と面とが交差する各角部の近傍には、当該周縁部３５の終端から底部３４側まで延びるスリット３６が当該角部を挟むように形成されている。
【００２９】
これにより、画室２１、２２の前記周縁部３５の面と対峙する内壁面の短手方向寸法Ｌ３、Ｌ４が、開口部からの位置の違いによりまちまちであっても、また、それぞれのタンク３間でばらついていても、その寸法誤差を吸収することができるので、タンク３の上記寸法Ｌ３、Ｌ４や仕切りプレート３３の寸法Ｌ２及びＬ５、Ｌ６に対する寸法精度を厳密に保証する必要がなくなる。
【００３０】
また、仕切りプレート３３をタンク３の画室２１、２２に対し各々開口部から挿入しスライドさせて行くにあたり、周縁部３５の椀状開口側縁の各辺の寸法Ｌ５、Ｌ６が、タンク３の前記周縁部３５の椀状開口側縁と対峙する内壁面の短手方向寸法Ｌ３、Ｌ４よりも大きくても、周縁部３５がスリット３６に助けられて内側に撓むので、仕切りプレート３３を、画室２１又は２２の内通路をスライドさせることが可能となる。
【００３１】
次に、画室２１又は２２内の所定位置に達した仕切りプレート３３について、仕切りプレート３３の挿入方向とその反対方向との双方向（挿入前後方向）で、仕切りプレート３３を押圧する。これにより、底部３４の膨出部３４ａが周縁部３５側につぶれて、底部３４及びこれに連接した周縁部３５で構成された椀状部位が画室２１、２２に対し内側から外側に向けて径方向に押し広げられる。この場合に、周縁部３５の角部を挟むようにスリット３６を形成しているので、構造上最も拡がり難いとされる周縁部３５の四隅においても画室２１、２２に対して内側から外側に向けて径方向に押し広げられることを可能としている。これにより、底部３４と周縁部３５とで構成された椀状部位の外側面がタンク内壁面と密着する。
【００３２】
そして、仕切りプレート３３をタンク３の画室２１、２２の内壁面とろう付けする。このため、仕切りプレート３３は、例えばタンク３と対峙する面にろう材がクラッドされたアルミニウム又はアルミニウム合金であることが望まれる。
【００３３】
しかるに、仕切りプレート３３は、画室２１、２２に対し別々に装着するので、各画室２１、２２の仕切り位置の自由度が高められており、画室２１と画室２２とで仕切り位置を異ならせたりすることが可能である。また、４パス以上の複雑なパス構造を採る場合には、タンク２に対し仕切りプレート３３を装着したり、タンク３に装着する仕切りプレート３３の数を増加させたりするのみで対応することができ、タンク２、３は共通のものを利用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、タンクの本体をなす筒状体と熱交換チューブの積層方向に沿って延びる仕切り壁とを押し出し成型で一体的に構成する場合であっても、仕切りプレートを、筒状体の開口から適宜な位置まで挿入することで、当該仕切り壁で仕切られた画室を更に分室に区分けすることが可能である。
【００３５】
また、この発明によれば、仕切りプレートは、底部の周縁の寸法が、タンク内壁面の内周寸法よりも小さく、前記周縁部の椀状開口側縁における周縁の寸法が、タンク内壁面の内周寸法よりも大きいので、仕切りプレートを画室内に挿着した場合に、画室の内壁面の内周寸法のばらつきが吸収され、タンクの内壁面の内周寸法や仕切りプレートの寸法を厳密に保証する必要がなくなる。
【００３６】
更に、この発明によれば、底部の膨出部を仕切りプレートの挿入前後方向から押圧することにより、底部及びこれに連接した周縁部が画室に対し略径方向に拡がるので、仕切りプレートの周縁部のタンク内壁面と対峙する面がタンク内壁面に密着する。しかも、周縁部の角部を挟んでスリットを形成することにより、周縁部の角部における画室径方向への拡がりが可能となるので、仕切りプレートの四隅についても画室の内壁面と隙間なく密着させることができる。これにより、画室の分室間でバイパスすることがなく、分室間での熱交換媒体の漏洩防止を保証することが可能となるので、熱交換器をエバポレータとして使用しても冷却能力の低下を回避することができる。
【００３７】
更にまた、この発明によれば、仕切りプレートを画室の開口から挿入するにあたり、周縁部の角部を挟んで位置するスリットにより周縁部の内側への撓みが助けられるので、周縁部の椀状開口側縁における外形状を前記タンク開口部よりも大きくしても、仕切りプレートのスライド移動を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、この発明に係る熱交換器の全体構成を示す正面図，図１（ｂ）は、同上の熱交換器の全体構成を示す熱交換媒体出入口部から見た側面図である。
【図２】図３（ａ）は、同上の熱交換器のタンク側から見た構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、同上の熱交換器の熱交換チューブとアウターフィンを示す説明図であり、図３（ｃ）は、同上の熱交換器用タンクの内部構成を示す断面図である。
【図３】図３は、同上の熱交換器の全体構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、同上の熱交換器のコアに対するサイドタンクとコネクタとの組み付けを示す説明図である。
【図５】図５は、タンクの画室と仕切りプレートとの寸法対比を示す説明図である。
【図６】図６（ａ）は、仕切りプレートの上面図、図６（ｂ）は、仕切りプレートの背面図、図６（ｄ）は、仕切りプレートの側面図である。
【符号の説明】
２  タンク
３  タンク
４  熱交換チューブ
１７  チューブ挿入孔
１８  筒状体
２０  仕切り壁
２１  画室
２１ａ  分室
２１ｂ  分室
２２  画室
２２ａ  分室
２２ｂ  分室
３３  仕切りプレート
３４  底部
３４ａ  膨出部
３５  周縁部
３６  スリット
【図１】
2004150772.tif 000003
【図２】
2004150772.tif 000004
【図３】
2004150772.tif 000005
【図４】
2004150772.tif 000006
【図５】
2004150772.tif 000007
【図６】
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