(57)【要約】【課題】ヘッダを構成する第１，第２タンク部材の合わせ面の密着性を高められる熱交換器のヘッダ構造の提供を図る。【解決手段】第２タンク部材４の爪片６を第１タンク部材３の背面に廻り込んで加締めるため、この加締め力が第１，第２タンク部材３，４の合わせ面を圧締する方向に作用することと併せて、爪片６が第１タンク部材３の背面両側部の傾斜面９を抱え込むように曲折して加締められるため、爪片６のスプリングバックが抑えられることから、第１，第２タンク部材３，４の合わせ面の密着性を高めることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１タンク部材（３）に第２タンク部材（４）を外嵌固定して、これら第１，第２タンク部材（３），（４）により通路（２）を形成した一対のヘッダ（１）と、
これらヘッダ（１），（１）間に跨って前記通路（２）に連通接続した複数のチューブ（５）を備えた熱交換器において、
前記第１タンク部材（３）の背面の幅方向両側部に背面中間部分よりも高い面（９，１０ａ）を設ける一方、
前記第２タンク部材（４）の幅方向両側縁に複数の爪片（６）を突設し、
これら爪片（６）を前記第１タンク部材（３）の背面に廻り込んで、該背面の幅方向両側部の高い面（９，１０ａ）から背面中間部の低い面に亘って加締めて、これら第１タンク部材（３）と第２タンク部材（４）とを加締め固定したことを特徴とする熱交換器のヘッダ構造。
【請求項２】
第１タンク部材（３）は断面略Ｔ字形に形成されている一方、第２タンク部材（４）は断面略Ｕ字形に形成されていて、第１タンク部材（３）の略Ｔ字形断面の脚部（３ｂ）を境にして略円形断面の２つの通路（２），（２）を形成したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器のヘッダ構造。
【請求項３】
第２タンク部材（４）の内面にはロー材層を設けてあって、第１，第２タンク部材（３），（４）の組付け後の加熱処理によって、これら第１，第２タンク部材（３），（４）の密着面をロー付けしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器のヘッダ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器のヘッダ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルでは、高圧側の圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界状態となることから、このような超臨界冷凍サイクルに用いられる熱交換器のヘッダとしては、押出し材により通路を複数並設した多列穴構造として、ヘッダの耐圧強度を確保するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３５１７８３号公報（第５頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のヘッダ構造は、押出し材によりタンク部材を断面略Ｔ字形に形成し、このタンク部材の略Ｔ字形断面の開放側をプレス成形した座板で包み込んでタンク部材と座板の側縁相互を加締め固定し、これらタンク部材と座板との間に略円形断面の２つの通路を形成するようにしている。
【０００５】
ところが、このようにタンク部材と座板の側縁相互を加締めて両者を固定するようにしても、加締め部分にスプリングバック現象が不可避的に生じて、タンク部材と座板との結合強度が低下してヘッダの耐圧性能が悪くなってしまうのみならず、２つの通路の中間に隔壁として存在するタンク部材の略Ｔ字形断面の脚部の端面と座板との密着性が悪くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明はヘッダを構成する第１タンク部材と第２タンク部材の加締め部分にスプリングバック現象を生じるのを回避できて、これら第１，第２タンク部材の密着性を高めることができる熱交換器のヘッダ構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、ヘッダを構成する第２タンク部材を外嵌する第１タンク部材の背面の幅方向両側部に背面中間部分よりも高い面を設ける一方、
第２タンク部材の幅方向両側縁に複数の爪片を突設し、
これら爪片を前記第１タンク部材の背面に廻り込んで、該背面の幅方向両側部の高い面から背面中間部の低い面に亘って加締めて、これら第１タンク部材と第２タンク部材とを加締め固定したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、第２タンク部材の爪片を第１タンク部材の背面に廻り込んで加締めるため、この加締め力が第１，第２タンク部材の合わせ面を圧締する方向に作用することに加えて、前記爪片が第１タンク部材の背面両側部の背面中間部よりも高い面の部分を抱え込むように曲折して加締められるため、該爪片のスプリングバックが抑えられることから、第１，第２タンク部材の合わせ面の密着性を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１０】
図１，２は本発明にかかるヘッダ構造の第１実施形態を示し、図１はヘッダの側面図、図２はヘッダの断面図である。
【００１１】
この実施形態のヘッダ構造を適用する熱交換器は、一般に知られているように対向する一対のヘッダ間に、平行配置した複数のチューブを連通接続して熱交換媒体を流通するようにしていて、各チューブ間に放熱用のフィンを介在させた構成としてあり、従って、前記ヘッダとは換言すればタンクのことであり、一方のヘッダに導入した熱交換媒体をチューブを介して他方のヘッダに送給し、このチューブを流通する過程で熱交換媒体と、チューブ間を通過する空気との間で熱交換するようになっている。
【００１２】
この実施形態では前記熱交換器を、二酸化炭素を熱交換媒体としての冷媒とした冷凍サイクルやヒートポンプサイクルに用いた場合で、熱交換器の内部圧力が著しく高圧化されるため、図１，２に示すようにヘッダ１は耐圧強度を確保するため、複数の円形断面の通路２，２を並設した構造としてある。
【００１３】
ヘッダ１は、アルミ材をもって略Ｔ字形の開断面に押出成形した第１タンク部材３と、該第１タンク部材３の開断面の開放側、つまり、後述する脚部３ｂ側を包み込むように外嵌したアルミ材からなる第２タンク部材としての座板４とにより構成してある。
【００１４】
第１タンク部材３の基壁３ａと、その幅方向中央に突設した脚部３ｂとでなす隅部は円弧状の溝として形成してあり、この第１タンク部材３の開断面の開放側を略Ｕ字形断面とした座板４で包み込むことによって、前述のように２つの円形断面の通路２を形成している。
【００１５】
座板４はその内側面にロー材層を形成したクラッド材が用いられ、第１タンク部材３と座板４および後述するチューブ５等とを組付けた後に加熱処理することにより、第１タンク部材３と座板４との密着面が接合されるようになっている。
【００１６】
この座板４は略Ｕ字形断面にプレス成形してあり、その背壁４ａには扁平状のチューブ５を嵌合するためのチューブ接続孔７を長さ方向に複数個形成してあると共に、両側壁４ｂの端末には加締め固定用の爪片６を長さ方向に複数個突設してある。
【００１７】
前記側壁４ｂは第１タンク部材３の基壁３ａの側面に当接する高さに形成してある。
【００１８】
一方、第１タンク部材３の脚部３ｂには、その端末から所要深さでチューブ５の逃げ溝８を長さ方向に複数個形成してある。
【００１９】
この逃げ溝８の形成深さｄ１は、チューブ５の挿し込み代ｄ２よりも大きく、チューブ５の端末と逃げ溝８の止端との間に、通路２，２の連通路２ａが形成されるようにしてある。
【００２０】
また、この第１タンク部材３の基壁３ａの背面の幅方向両側部には、背面中間部分よりも高い面、例えば、本実施形態にあっては背面中間部側から側方へ向けて立ち上がる傾斜面９を形成してある。
【００２１】
前記第１タンク部材３と座板４との組付けに際しては、第１タンク部材３の脚部３ｂ側から座板４を外嵌して、該座板４の側壁４ｂを第１タンク部材３の基壁３ａの側面に密着させると共に、座板４の背壁４ａを第１タンク部材３の脚部３ｂの端末に密着させる。
【００２２】
次いで、座板４の爪片６を第１タンク部材３の基壁３ａの背面に廻り込んで曲折して、前記傾斜面９からこれよりも低い背面中間部の面に亘って加締めて、これら第１タンク部材３と座板４とを加締め固定する。
【００２３】
このようにして組付けられた一対のヘッダ１は、それらの座板４の各チューブ接続孔７にチューブ５の端部を挿入嵌合して熱交換器を構成するが、この熱交換器の組付け状態で加熱炉において加熱処理することにより、チューブ５，座板４の各ロー材層が溶融して、各対応する密着面がロー付けされる。
【００２４】
以上のように本実施形態の構造によれば、第２タンク部材としての座板４の爪片６を第１タンク部材３の背面に廻り込んで加締めるため、この加締め力が第１タンク部材３と座板４との合わせ面を圧締する方向に作用することに加えて、前記爪片６が第１タンク部材３の背面両側部の背面中間部よりも高い傾斜面９の部分を抱え込むように曲折して加締められるため、該爪片６のスプリングバックが抑えられることから、第１タンク部材３と座板４との合わせ面の密着性を高めることができる。
【００２５】
また、本実施形態では前述のように第１タンク部材３を断面略Ｔ字形に形成した押出し材で構成する一方、座板４は断面略Ｕ字状に形成して、第１タンク部材３の脚部３ｂを境にして２つの円形断面の通路２，２を形成しているため耐圧強度を確保できることは勿論、密着性が悪化する傾向にある前記脚部３ｂの端末と座板４の背壁４ａとの合わせ面には、爪片６の加締め力が該合わせ面の圧締方向に作用して、これら脚部３ｂと背壁４ａとの密着性を高めることができる。
【００２６】
しかも、爪片６が第１タンク部材３の基壁３ａの両側部背面の傾斜面９を抱え込む形で加締められるため、第１タンク部材３と座板４とを安定して結合できることと併せて、加熱処理によって前記脚部３ｂの端面と背壁４ａとの密着面、基壁３ａの側面と側壁４ｂとの密着面、および爪片６と傾斜面９との密着面がそれぞれ適正にロー付けされるため、ヘッダ１の耐圧性能を一段と向上することができる。
【００２７】
図３は本発明の第２実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、第１タンク部材３の基壁３ａの背面両側部に側縁から背面中央側に向けて所要幅で平坦な突起１０を形成して、該基壁３ａの背面両側部に背面中間部よりも高い面（突起上面１０ａ）を形成してあり、爪片６をこの突起１０を抱え込むように曲折して加締めてある。
【００２８】
従って、この第２実施形態の構造によれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる他に、爪片６の端部が突起１０と背面中間部との間の段差部に係合するような形で加締められるため、第１タンク部材３と座板４との結合強度をより安定化することができて、ヘッダ１の耐圧性能をより一層向上することができる。
【００２９】
図４は本発明の第３実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第２実施形態における突起１０の幅を基壁３ａの背面中央側に拡大し、爪片６の端部の加締め位置が脚部３ｂの形成部位の投影面内に入るようにしてある。
【００３０】
従って、この第３実施形態の構造によれば、爪片６の端部の加締め力が剛性の高い脚部３ｂ部分に作用するため、加締め加工を安定して行えて第１タンク部材３と座板４との結合剛性，耐圧性能を更に高めることができる。
【００３１】
本発明の熱交換器のヘッダ構造は前記各実施形態を例にとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヘッダを部分的に示す側面図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるヘッダの断面図。
【図３】本発明の第２実施形態におけるヘッダの断面図。
【図４】本発明の第３実施形態におけるヘッダの断面図。
【符号の説明】
１  ヘッダ
２  通路
３  第１タンク部材
３ａ  基壁
３ｂ  脚部
４  座板（第２タンク部材）
４ａ  背壁
４ｂ  側壁
５  チューブ
６  爪片
９  傾斜面（高い面）
１０  突起
１０ａ  突起上面（高い面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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