(57)【要約】【課題】熱交換器用タンクの通風方向幅を広げることなく、筒状体の開口部に挿入して取り付けられたキャップの脱落を防止し、しかもキャップの脱落防止を図るにあたり筒状体の長手方向側端部が変形するのを回避する。【解決手段】タンク３の筒状体１８の開口部を閉塞するためのキャップ１９は、前記開口部の周縁面に突当する突当部３２と、前記開口部の数に対応して形成され、この開口部内に挿入されて開口部内側面と密着する挿入部３１とから構成されると共に、前記突当部３２の挿入部とは反対側の縁部から鉤爪３３を立たせる。そして、前記挿入部３１を前記開口部に挿入した後に鉤爪３３を折り曲げて筒状体１８の長手方向側部位と係合させるようにする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が熱交換チューブの積層方向に沿って延びる仕切り壁により複数の画室に画成されると共にその長手方向両端が開口している筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞するキャップとを備え、
前記キャップは、前記開口部の周縁面に突当する突当部と、前記開口部の数に対応して形成され、この開口部内に挿入されて開口部内側面と密着する挿入部とから構成されたものとし、前記突当部の挿入部とは反対側の縁部から複数の鉤爪を立たせると共に前記突当部の面にろう材をクラッドさせて、前記挿入部を前記筒状体の開口部に挿入した後に前記鉤爪を折り曲げて筒状体の長手方向側部位と係合させることを特徴とする熱交換器用タンク。
【請求項２】
前記キャップの挿入部は挿入方向に突出した断面湾曲形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用タンク。
【請求項３】
前記キャップの突当部に設けられた鉤爪の肉厚は、前記キャップの突当部や挿入部の肉厚に対し薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器用タンク。
【請求項４】
前記鉤爪は、前記キャップの突当部に対し長手方向に沿った縁部にのみ形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の熱交換器用タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両用空調装置のエバポレータを構成するタンク、特にこのタンクの長手方向両側に存する開口部を閉塞するためのキャップの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部に長手方向に沿って延びる仕切り壁を有し、その長手方向両側が開口した熱交換器用タンクの筒状体に対し、キャップに前記開口部の数に対応した複数の膨出部（第１膨出部、第２膨出部）又は突起部を形成し、各々開口部にこの膨出部又は突起部を挿入することで当該開口部を閉塞する構成については既に公知である（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。また、キャップを筒状体に挿入して取り付けるにあたり、キャップに鉤爪を形成し、この鉤爪を利用して筒状体との係合をより確実にする構成についても既に公知である（例えば、特許文献３を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１９４９０号公報（段落番号「００２６」、図５）
【特許文献２】
特開２００１−２３５２９６号公報（段落番号「００１９」、図３）
【特許文献３】
特開平５−２４８７８３号公報（図３、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、膨出部を筒状体の開口部に挿入したのみでは、キャップがろう付け前の作業中に筒状体から脱落するおそれがあるが、上述した特許文献１及び特許文献２は、キャップのろう付け前における脱落防止の手法について開示していない。
【０００５】
これに対し、特許文献３で図示される熱交換器は、上述した様に、鉤爪で筒状体と係合することでキャップの脱落防止を図っているが、このようなタンクに対する鉤爪の配置では、筒状体の径方向幅よりも鉤爪が突出してしまうので、熱交換器の通風方向幅が当該鉤爪の厚みにより広がり、空調ユニットに熱交換器を搭載する際の省スペース化を図ることができないという不具合を有する。
【０００６】
また、鉤爪は例えばキャップから立設しているのを筒状体側に折り曲げることでタンクの筒状体と係合するのが一般的であるところ、特許文献３で図示されるキャップの鉤爪は、当該図面を見る限りにおいて、筒状体の開口部と突当する部位の厚みと略同じである。このため、鉤爪を折り曲げた際に、当該鉤爪は９０°の角度で直角には曲がらず多少のアールを描くことから、筒状体の端部が鉤爪で押され変形してしまう虞がある。
【０００７】
そこで、この発明は、熱交換器用タンクの通風方向幅を広げることなく、筒状体の開口部に挿入して取り付けられたキャップの脱落を防止し、しかもキャップの脱落防止を図るにあたり筒状体の長手方向側端部の変形を回避することが可能なキャップを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る熱交換器用タンクは、内部が熱交換チューブの積層方向に沿って延びる仕切り壁により複数の画室に画成されると共にその長手方向両端が開口している筒状体と、この筒状体の開口部を閉塞するキャップとを備え、前記キャップは、前記開口部の周縁面に突当する突当部と、前記開口部の数に対応して形成され、この開口部内に挿入されて開口部内側面と密着する挿入部とから構成されたものとし、前記突当部の挿入部とは反対側の縁部から複数の鉤爪を立たせると共に前記突当部の面にろう材をクラッドさせて、前記挿入部を前記筒状体の開口部に挿入した後に前記鉤爪を折り曲げて筒状体の長手方向側部位と係合させることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００９】
このような構成により、タンクの筒状体とキャップとは鉤爪により強固に係合されるので、他の作業中にキャップが脱落することがない。そして、鉤爪は、突当部の挿入部とは反対側の縁部から鉤爪を立たせ、前記挿入部を前記筒状体の開口部に挿入した後に前記鉤爪を折り曲げて筒状体の長手方向側部位と係合させるので、鉤爪を折り曲げる際に鉤爪が直角に曲折しなくても、内側面が筒状体の端部の角と当たらないことから、筒状体の長手方向側端部が変形することもない。
【００１０】
そして、前記キャップの挿入部は挿入方向に突出した断面湾曲形状をなしている（請求項２）。これにより、キャップの軽量化や材料費の削減によるコストダウンを図ることができる。
【００１１】
また、前記キャップの突当部に設けられた鉤爪の肉厚は、前記キャップの突当部や挿入部の肉厚に対し薄いものである（請求項３）。これにより、鉤爪を折り曲げて筒状体の側周面に接合した際に、筒状体の側周面の平坦性をさほど阻害せず、更に、鉤爪に対し筒状体側に押圧することで潰し込むことが可能であるから、筒状体の平坦性がより向上する。
【００１２】
更に、前記鉤爪は、前記キャップの突当部に対し長手方向に沿った縁部にのみ形成されている（請求項４）。これにより、熱交換器用タンクの通風方向幅は広がらず、熱交換器の空調調ユニットへの搭載スペースを削減するという要請に応えることができる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１及び図２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、図示しない膨張弁と接続される。そして、この熱交換器１は、図示しない膨張弁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。
【００１５】
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に挿入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。
【００１６】
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構成をなしている。
【００１７】
これに伴い、一方のタンク３について図２（ａ）及び（ｂ）を用いて説明すると、タンク３は熱交換チューブ４を挿入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の開口部を閉塞するキャップ１９とで構成されている。これにより、例えば、複数の部材を接合して構成されるタンク部材のように、当該接合部分の接合不良により熱交換媒体がタンク外に漏洩したり、隣合う画室間で熱交換媒体がバイパスし熱交換器の性能が劣化するおそれがない。
【００１８】
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、それぞれ通風方向に沿って仕切られて、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とは熱交換媒体のフローを４パスとするために、連通路１６により連通している。
【００１９】
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（ｂ）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。
【００２０】
ところで、キャップ１９は、図３から図６に示される様に、画室２１、２２に挿入される挿入部３１、３１と、この挿入部３１及び挿入部３１の周縁に形成され、筒状体１８の画室２１、２２の開口周縁部位と突当する突当部３２と、この突当部３２の縁辺から突当部３２の面と略同方向に立設した鉤爪３３とが一体に構成されているもので、例えばアルミニウム合金で形成されており、更には、挿入部３１及び突当部３２の筒状体１８と対峙する側の面にはろう材がクラッドされている。
【００２１】
このうち、挿入部３１は、プレート状の素材を画室２１、２２の挿入方向に沿ってプレス等により膨出成形されて断面湾曲形状をなしていると共に、挿入部３１の外形状は筒状体１８の開口部内周形状と略同じとなっている。これにより、挿入部３１の挿入方向と反対側には凹部３４が形成されている。また、挿入部３１の側面は、図３（ａ）に示す様に、この実施形態では、隣接する挿入部３１側の側壁がなだらかな傾斜面（例えば６０度前後）を形成しており、他の側壁は、画室２１、２２の側壁内面に接することができるように画室２１、２２の側壁内面に沿って略垂直に立設している。
【００２２】
突当部３２は、その正面から見た外形状が筒状体１８の長手方向端面の外形状と略同じもので、筒状体１８の開口部の外環周縁部位及び仕切り壁２０と隙間なく突当するために、筒状体１８の開口部の外環周縁部位と突当する側の面が平坦になっていると共に、挿入部３１、３１の前記なだらかな傾斜面間に位置する面も平坦になっている。
【００２３】
鉤爪３３は、この実施形態では、キャップ挿入時前において、図３、図６に示される様に、突当部３２の長手方向に沿った縁部のみにおいて合計８個形成されているもので、各鉤爪３３は筒状体１８と係合した際にバランスが取れるように２組ずつ配置されている。そして、各鉤爪３３は、図３（ｃ）に示される様に、その肉厚が突当部３２の厚みよりも薄い（例えば、半分から１／３くらい）ものであると共に、突当部３２の反挿入側端に寄った位置に形成されている。このように、突当部３２の短手方向に沿った側に鉤爪３３を配置しなかったことから、鉤爪３３の厚分に応じてタンク２、３の通風方向幅が広がることがない。尚、鉤爪３３の数及び配置はこの実施形態に示すものに限らず、図示しないが例えば各長手方向に沿って２個ずつ配置されるようにしても良い。
【００２４】
そして、鉤爪３３は、図４、図５に示される様に、突当部３２が筒状体１８の開口端周縁部位及び仕切り壁２０の端部に突当するまで、挿入部３１を挿入した後に筒状体１８側に折り曲げられて筒状体１８と係合する。この場合に、前述したように、その肉厚が突当部３２の厚みよりも薄くしたことにより、図５に示される様に、筒状体１８の側面に対する突出度が小さくて済み、筒状体の側面の平坦度をさほど損なうことがない。更に、鉤爪３３の筒状体１８の側面に沿った部位を押圧し又は打ちつけて潰し込むことにより、鉤爪３３の肉厚を更に薄くすることができる。また、前述したように、突当部３２の反挿入側端に寄った位置に形成したことにより、図５に示される様に、鉤爪３３の折り曲がる基端部位が筒状体の端部の角と当たることがないので、鉤爪３３を折り曲げる際に筒状体１８の開口端部の角部等を潰したり変形させたりすることもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、タンクの筒状体とキャップとは鉤爪により係合されるため、ろう付け前の作業中であってもキャップが筒状体から脱落するのを防止することができる。しかも、鉤爪について、突当部の挿入部とは反対側の縁部から鉤爪を立たせ、前記挿入部を前記筒状体の開口部に挿入した後に前記鉤爪を折り曲げて筒状体の長手方向側部位と係合させることとしたので、鉤爪の内側面が筒状体の端部の角と当たらないことから、筒状体の長手方向側端部が変形することも防止することができる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明によれば、キャップの軽量化や材料費の削減によるコストダウンを図ることができる。
【００２７】
更に、請求項３に記載の発明によれば、鉤爪を折り曲げて筒状体の側周面に接合した際に、筒状体の側周面の平坦性を阻害してしまうのを抑制可能である。しかも、鉤爪を薄肉としたことから、鉤爪を筒状体側に押圧して潰し込むことが可能であり、これによる筒状体の平坦性をより向上させることもできる。
【００２８】
更にまた、請求項４に記載の発明によれば、熱交換器用タンクの通風方向幅を広げないので、熱交換器の空調調ユニットへの搭載スペースを削減するという要請に応えることができる。
【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タンクを用いた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２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線拡大断面図であり、図２（ｃ）は、熱交換チューブとフィンとを示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は、装着前のキャップの構成を示す上面図であり、図３（ｂ）は、装着前のキャップの構成を示す正面図であり、図３（ｃ）は、装着前のキャップの構成を示す側面図である。
【図４】図４は、キャップをタンクの筒状体に装着した状態を示す一部断面図である。
【図５】図５は、図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図６は、キャップが装着され、且つ鉤爪が筒状体に係合した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２  タンク
３  タンク
１８  筒状部
１９  キャップ
２０  仕切り壁
２１  画室
２２  画室
３１  挿入部
３２  突当部
３３  鉤爪
【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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【図６】
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