(57)【要約】【課題】タンクをより合理的に構成してなる熱交換器を得ること。【解決手段】媒体を流通するチューブ２００と、チューブの端部を接続したタンク４００とを備え、媒体がチューブに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、タンクは、互いに組み付けられて管体をなす第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０と、第１タンク部材及び第２タンク部材との間に配置されて管体の内部を区画する仕切部材４３０とを備え、第１タンク部材にはチューブの端部を挿入する孔部４１１を設けるとともに、第１タンク部材及び第２タンク部材の一方の内面には凸部４２１を設け、凸部は、第１タンク部材及び第２タンク部材の他方と当接する第１の当接部４２１ａと、仕切部材と当接する第２の当接部４２１ｂとを有する構成の熱交換器である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクとを備え、前記媒体が前記チューブに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、
前記タンクは、互いに組み付けられて管体をなす第１タンク部材及び第２タンク部材と、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材との間に配置されて前記管体の内部を区画する仕切部材とを備え、
前記第１タンク部材には前記チューブの端部を挿入する孔部を設けるとともに、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材の一方の内面には凸部を設け、
前記凸部は、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材の他方と当接する第１の当接部と、前記仕切部材と当接する第２の当接部とを有することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記凸部を複数設け、前記仕切部材を前記凸部の間に挟んだことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記凸部を前記管体の長手方向に亘って所定のピッチで列設したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体を流通するチューブと、チューブの端部を接続したタンクとを備え、媒体がチューブに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルの放熱器や自動車のラジエータとしては、媒体を流通するチューブと、チューブの端部を接続したタンクとを備え、媒体がチューブに伝わる熱にて熱交換をするものが知られている。また、このような熱交換器のタンクとしては、互いに組み付けられて管体をなす第１タンク部材及び第２タンク部材と、第１タンク部材及び第２タンク部材との間に配置されて管体の内部を区画する仕切部材とを備えたものが知られている。特許文献１乃至１１には、この種のタンクを備えた熱交換器が開示されている。
【特許文献１】特開平２−２８２６７１号公報
【特許文献２】特開平３−７９０８５号公報
【特許文献３】特開平５−１７３７９号公報
【特許文献４】特開平５−１８６９０号公報
【特許文献５】特開平５−２７２８８９号公報
【特許文献６】特開平６−１５９９８０号公報
【特許文献７】特開平７−２６０３９１号公報
【特許文献８】特開平９−２９６９９２号公報
【特許文献９】特開平９−１２６６８４号公報
【特許文献１０】特開平１０−２１３３９０号公報
【特許文献１１】特開平１１−１４２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、熱交換器は、熱交換効率の向上、製造の容易化、小型化、軽量化、及び設置スペースの狭小化等が重要な課題とされており、前述したタンクについても、それらの諸点を考慮しつつ更なる構造的工夫が求められている。例えば、タンクにおいて仕切部材による筒体内部の区画が不完全であると、これが熱交換効率を低下する原因となる。一般に、熱交換器は、各構成部材を組み付けるとともにその組み付け体をろう付けして製造されているところ、仕切部材による筒体内部の区画不良は、第１タンク部材及び第２タンク部材との組み付け精度や、第１タンク部材及び第２タンク部材の継目に発生する筒体と仕切部材とのろう付け不良等が原因とされる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンクをより合理的に構成してなる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】
【０００５】
本願第１請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクとを備え、前記媒体が前記チューブに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、前記タンクは、互いに組み付けられて管体をなす第１タンク部材及び第２タンク部材と、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材との間に配置されて前記管体の内部を区画する仕切部材とを備え、前記第１タンク部材には前記チューブの端部を挿入する孔部を設けるとともに、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材の一方の内面には凸部を設け、前記凸部は、前記第１タンク部材及び前記第２タンク部材の他方と当接する第１の当接部と、前記仕切部材と当接する第２の当接部とを有する構成の熱交換器である。このような構成によると、タンクをより合理的に構成してなる熱交換器が得られる。すなわち、本発明の熱交換器は、第１の当接部及び第２の当接部を有する凸部を第１タンク部材の内面又は第２タンク部材の内面に設けるという簡素な構成により、第１タンク部材、第２タンク部材、及び仕切部材の組み付け精度を向上するという顕著な効果を達成してなるものである。第１タンク部材及び第２タンク部材は、第１の当接部により互いに位置決めされる。また、仕切部材は、第２の当接部により筒体に対して位置決めされる。本発明によれば、仕切部材による筒体内部の区画もより確実となり、熱交換器の性能を満足に確保する上で非常に有利である。
【０００６】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記凸部を複数設け、前記仕切部材を前記凸部の間に挟んだ構成の熱交換器である。仕切部材の位置決めは、仕切部材を複数の凸部の間に挟むことにより一層確実となる。
【０００７】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記凸部を前記管体の長手方向に亘って所定のピッチで列設した構成の熱交換器である。仕切部材は、列設された凸部のうちの所定のものに対して位置決めする。このような構成によると、凸部を設けた第１部材又は第２部材は、仕切部材の位置が異なるのものにも応用することが可能となり、その汎用性が確実に向上される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タンクをより合理的に構成してなる熱交換器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図２に示す本例の熱交換器１は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルの放熱器である。この熱交換器１は、偏平状のチューブ２００とコルゲート型のフィン３００とを交互に積層してなるコア１００と、各チューブ２００の端部を連通接続した一対のタンク４００とを備え、チューブ２００を流通する媒体がコア１００に伝わる熱にて熱交換をする構成となっている。コア１００の上下側部には、補強部材たるサイドプレート５００を設けており、各サイドプレート５００の両端部は、それぞれタンク４００に支持されている。一対のタンク４００の要所には、媒体を流入する入口部４０１、及び媒体を流出する出口部４０２が設けられている。入口部４０１から熱交換器１の内部に流入した媒体は、熱交換をしつつチューブ２００を流通した後に、出口部４０２から熱交換器１の外部に流出する。
【００１０】
チューブ２００、フィン３００、タンク４００、入口部４０１、出口部４０２、及びサイドプレート５００は、それぞれアルミニウム又はアルミニウム合金製の部材からなり、ジグを用いて一体に組み付けるとともに、その組み付け体を炉中で加熱処理して一体にろう付けしている。また、このようなろう付けに際し、各部材の要所には予めろう材及びフラックスが設けられる。
【００１１】
図２乃至図５に示すように、本例のタンク４００は、互いに組み付けられて管体４００ａをなす第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０と、第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０との間に配置されて管体４００ａの内部を区画する仕切部材４３０とを備えている。第１タンク部材４１０には、チューブ２００の端部を挿入する孔部４１１を所定のピッチで列設している。第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０は、プレート状の素材を所定の形状にプレス加工又はロール成形加工した後、これをタンク４００の長手方向と直交する断面が湾曲状となるように塑性変形して作成されている。また、仕切部材４３０は、管体４００ａの内面と合致する縁部を備えたプレートであり、各管体４００ａの上下端部、及び各管体４００ａの中間の所定部位にそれぞれ設けられている。
【００１２】
本例の場合、第２タンク部材４２０の内面には複数の凸部４２１を設けている。各凸部４２１は、第１タンク部材４１０の縁部と当接する第１の当接部４２１ａと、仕切部材４３０と当接する第２の当接部４２１ｂとをそれぞれ有するものである。また、これらの凸部４２１は、前述したプレス加工又はロール成形加工において設けたものであり、第２タンク部材４２０の外面には、その加工に伴う凹部４２１ｃが形成されている。尚、凸部４２１がタンク４００の周方向に連続していると、プレス加工又はロール成形加工の後に行われる塑性変形が困難になる。そこで本例では、タンク４００の周方向に対する第２タンク部材４２０の両脇にそれぞれ凸部４２１を設けることにより、そのような不都合を回避している。つまり、このような構成によれば、第２タンク部材４２０の加工効率を向上することができる。
【００１３】
仕切部材４３０は、第１タンク部材４１０の縁部と嵌合する段部４３１と、第２タンク部材４２０側に突出した突片４３２とを備えている。この仕切部材４３０は、複数の凸部４２１における第２の当接部４２１ｂの間に差し込むことにより、第２タンク部材４２０と組み付けられる。第２タンク部材４２０の要所には、突片４３２を係合する突片係合孔４２２が設けられており、仕切部材４３０は、その突片４３２を突片係合孔４２２に保持されるとともに、複数の凸部４２１の間に挟まれた状態となる。
【００１４】
そして、第２タンク部材４２０と仕切部材４３０とを組み付けた後、それらと第１タンク部材４１０とを組み付ける。第１タンク部材４１０は、その両側の縁部を第２タンク部材４２０の内側に挿入して組み付けられる。第１タンク部材４１０は、その両側の縁部が、複数の凸部４２１における第１の当接部４２１ａ及び仕切プレート４３０の段部４３１と突き当たることによって位置決めされる。
【００１５】
つまり、第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０は、第１の当接部４２１ａにより互いに位置決めされ、仕切部材４３０は、第２の当接部４２１ｂにより筒体４００ａに対して位置決めされている。
【００１６】
前述したろう付けによれば、仕切部材４３０の縁部は筒体４００ａの内面にろう付けされるとともに、第１の当接部４２１ａは第１タンク部材４１０とろう付けされ、第２の当接部４２１ｂは仕切部材４３０とろう付けされる。仕切部材４３０による筒体４００ａ内部の区画不良は、第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０との組み付け精度や、第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０の継目に発生する筒体４００ａと仕切部材４３０とのろう付け不良等が原因となるところ、本例によれば、第２タンク部材４２０に設けた凸部４２１にて位置決めを正確に行うとともに、凸部４２１における第１の当接部４２１ａ及び第２の当接部４２１ｂをそれぞれろう付けすることにより、そのような不都合を確実に回避している。特に、第２の当接部４２１ｂにて仕切部材４３０を位置決めすれば、仕切部材の傾きを確実に防止し、これを正確にろう付けすることができる。仮に、タンク４００の組み付け時において、タンク４００の長手方向に対して第１タンク部材４１０と第２タンク部材４２０とが微妙にずれると、これが仕切部材４３０の傾斜を招く原因となるところ、本例によれば、そのような不都合を未然に防止することができる。
【００１７】
尚、本例では第２タンク部材４２０に凸部４２１を設けたが、或いは図６に示すように、第１タンク部材４１０に凸部４１２を設けることも可能である。同図に示す各凸部４１２は、第２タンク部材４２０の縁部と当接する第１の当接部４１２ａと、仕切部材４３０と当接する第２の当接部４１２ｂとをそれぞれ有するものである。その他の基本構成は前述したものと同様である。
【００１８】
また、第１タンク部材４１０の凸部４１２又は第２タンク部材４２０の凸部４２１は、管体４００ａの長手方向に亘って所定のピッチで列設してもよい。仕切部材４３０は、列設された凸部のうちの所定のものに対して位置決めする。このような構成によると、凸部を設けた第１部材４１０又は第２部材４２０は、仕切部材４３０の位置が異なるのものにも応用することが可能となり、その汎用性が確実に向上される。
【００１９】
以上のように、本例の熱交換器１は、タンク４００をより合理的に構成してなるものであり、車内空調用冷凍サイクルの放熱器として好適に利用することができる。勿論、熱交換器１における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例したものに限定されることはない。また、本例におけるタンク４００の構成は、その他各種の熱交換器に応用することも可能である。例えば、自動車の冷却水を冷却するラジエータに応用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の熱交換器は、冷凍サイクルの放熱器や自動車のラジエータとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係り、熱交換器を示す正面図である。（第１実施例）
【図２】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す右上斜視図である。（第１実施例）
【図３】本発明の実施例に係り、タンクを示す分解右上斜視図である。（第１実施例）
【図４】本発明の実施例に係り、タンクを示す分解左上斜視図である。（第１実施例）
【図５】本発明の実施例に係り、タンクを示す上面断面図である。（第１実施例）
【図６】本発明の実施例に係り、タンクを示す上面断面図である。（第２実施例）
【符号の説明】
【００２２】
１    熱交換器
２００    チューブ
３００    フィン
４００    タンク
４００ａ    管体
４０１    入口部
４０２    出口部
４１０    第１タンク部材
４１１    孔部
４２０    第２タンク部材
４２１    凸部
４２１ａ    第１の当接部
４２１ｂ    第２の当接部
４２１ｃ    凹部
４２２    突片係合孔
４３０    仕切部材
４３１    段部
４３２    突片
５００    サイドプレート
【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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