(57)【要約】【課題】二酸化炭素を冷却媒体とする高耐圧の熱交換器ヘッダタンクを低コストなものとする。【解決手段】板材からなるタンク構成部材として、所定位置に形成された複数のエンボス部２１を有する上プレート１１と、同じ所定位置に形成された複数のエンボス部２２を有する下プレート１２とを備え、上下プレートの各エンボス部２１、２２を対向させて接合することにより、各エンボス部２１と２２とで仕切られた空間に冷媒流路１３、１６が形成される構造とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材からなるタンク構成部材として、所定位置に複数の第１エンボス部（２１）を有する第１プレート（１１）と、同じ所定位置に複数の第２エンボス部（２２）を有する第２プレート（１２）とを備え、前記複数の第１エンボス部（２１）と前記複数の第２エンボス部（２２）とを対向させて接合することにより、前記各第１エンボス部（２１）と前記各第２エンボス部（２２）とで仕切られた空間に冷媒流路（１３、１６）を形成したことを特徴とする熱交換器のヘッダタンク（３、４）。
【請求項２】
前記各第１エンボス部（２１）と前記各第２エンボス部（２２）を、ヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ所定間隔で配置して、前記複数の第１エンボス部（２１）と前記複数の第２エンボス部（２２）とを対向させて接合することにより、ヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ直線的に貫通する複数の冷媒流路（１３、１６）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タンク（３、４）。
【請求項３】
前記複数の第１エンボス部（２１）と前記複数の第２エンボス部（２２）とを対向させて接合し、且つ前記第２プレート（１２）の幅方向の両側端部を前記第１プレート（１１）側に折り返して接合することにより、前記第１プレート（１１）と前記第２プレート（１２）とを一体化したことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器のヘッダタンク（３、４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両等に用いられる熱交換器に関するもので、とくに熱交換器コアの内部に冷却媒体を流通させるためのヘッダタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二酸化炭素を冷却媒体とする熱交換器のヘッダタンクは、高耐圧性能を満たすために押出し材により構成されている。従来例として、圧延材のコアプレートと押出し材のキャップセルとから扁平状のヘッダタンクを構成するとともに、ヘッダタンク内に形成された、第１チューブに連通する第１タンク空間および第２チューブに連通する第２タンク空間を仕切る仕切壁に、両タンク空間を連通させる連通部を形成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−８１２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来例のヘッダタンクは押出し材で製作されているため、一般的な熱交換器のヘッダタンクのような板材に比べて材料コストが高くなっていた。また、タンク間の連通溝を形成するための機械加工等が必要となるため、加工コストも高くなっていた。このように、従来の押出し材を使用したヘッダタンクでは、加工工数や原材料等の影響によりコスト増になるという課題があった。
【０００４】
この発明の目的は、低コストで製作することができる熱交換器のヘッダタンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、板材からなるタンク構成部材として、所定位置に形成された複数の第１エンボス部を有する第１プレートと、同じ所定位置に形成された複数の第２エンボス部を有する第２プレートとを備え、前記複数の第１エンボス部と前記複数の第２エンボス部とを対向させて接合することにより、前記各第１エンボス部と前記各第２エンボス部とで仕切られた空間に冷媒流路を形成したことを特徴とする熱交換器のヘッダタンクである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１において、前記各第１エンボス部と前記各第２エンボス部を、ヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ所定間隔で配置し、前記複数の第１エンボス部と前記複数の第２エンボス部とが対向するように接合することにより、ヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ直線的に貫通する複数の冷媒流路を形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記複数の第１エンボス部と前記複数の第２エンボス部とが対向するように接合し、且つ前記第２プレートの幅方向の両側端部を前記第１プレート側に折り返して接合することにより、前記第１プレートと前記第２プレートとを一体化したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、ヘッダタンクを構成する第１および第２プレートを、板材によるプレス成形品とすることができるため、ヘッダタンクを押出し材で製作する場合に比べて安い材料で製造することができ、また、プレス加工によるエンボス成形は周辺の材料を伸び変形させて成形するために成形時に材料の流入がないため、材料コストを削減することができる。さらに、タンク間の連通溝を形成するための機械加工等が不要となるため、加工コストを削減することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、ヘッダタンク内を流通する冷却媒体の流路抵抗を最小限に抑えることができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、ヘッダタンクの幅方向における剛性が高くなるため、高耐圧に適したヘッダタンク構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係わる熱交換器のヘッダタンクを実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明する。なお、説明に用いる各図においては、構造を分かり易くするために、適宜にハッチングや輪郭線、境界線等を省略する。
【実施例１】
【００１２】
図４は、本実施例に係わる熱交換器の全体構成を示す斜視図である。熱交換器１は大別すると、熱交換器コア２と、第１ヘッダタンク３と、第２ヘッダタンク４（以下、ヘッダタンクと略称する）とから構成されている。熱交換器コア２は、冷却媒体が流通する複数本の扁平のチューブ５と、隣接するチューブ５の間に配置されたフィン６とで構成されている。この熱交換器コア２の長手方向の一端にはヘッダタンク３が配置され、各チューブ５の一端と連通されている。また熱交換器コア２の長手方向の他端にはヘッダタンク４が配置され、各チューブ５の他端と連通されている。なお、図４には図示していないが、チューブ５の内部には冷却媒体が流通する複数のチューブ穴が形成されている。
【００１３】
ヘッダタンク３、４は、長手方向に沿って互いに等しい間隔となるように並列に配置されている。また、ヘッダタンク３の一方の端部には、冷却媒体を供給するための図示しない供給部材が接合されている。このヘッダタンク３に供給された冷却媒体は、ヘッダタンク３から所定のチューブ５（または所定のチューブ穴、以下同様）に分配されてヘッダタンク４に流入する。そして、冷却媒体はヘッダタンク４から、さらに所定のチューブ５を流通してヘッダタンク３に流入し、外部に取り出される。この間、熱交換器コア２の各チューブ５およびフィン６の間を、空気などの図示しない熱交換媒体が流通することにより、各チューブ５を流通する冷却媒体との間で熱交換が行われる。なお、冷却媒体の流通経路には種々の組み合わせがあり、上記流通経路の説明はその一例であることを補足する。
【００１４】
図１は、図４のＡ−Ａ線断面に相当する部分断面図である。ここでは、ヘッダタンク３について説明するが、ヘッダタンク４についても基本的な構成は同じである。
【００１５】
図１に示すように、ヘッダタンク３は、上プレート１１と下プレート１２とを重ね合わせた積層構造であり、それぞれのプレートに冷媒流路を構成するエンボス部が形成されている。エンボス部の配置を図２に示す。図２は、図１のＢ−Ｂ線断面に相当する部分断面図であり、下プレート１２の表面形状を示している。下プレート１２には、エンボス部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ（以下、適宜に２２と略称する）がヘッダタンクの長手方向に等間隔で３列に配置され、且つ幅方向（行）にも等間隔で配置されるように形成されている。本実施例におけるエンボス部２２は、断面が略凸形状であり、平面は略四角形状となっている。また、幅方向に並んだ３つのエンボス部２２ａ〜２２ｃからなる各行の間には、チューブ５を接続するためのチューブ接続穴１４が等間隔で形成されている。なお、チューブ５の内部には、図示しない冷却媒体が流通するチューブ穴１５が等間隔で複数形成されている。上プレート１１についても、下プレート１２と同一配列、同一形状でエンボス部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（以下、適宜に２１と略称する）が形成されている。ただし、上プレート１１には、チューブ５を接続するためのチューブ接続穴１４は形成されていない。
【００１６】
上記のように構成された上プレート１１と下プレート１２とを、それぞれのエンボス部が平面的に一致するように重ね合わせ、下プレート１２の幅方向の両側端部を上プレート側に折り返して一体化することにより、ヘッダタンク３の本体部分が完成する。この本体部分の両端（または一端）に、図４に示すような遮蔽部材７を取り付けることでヘッダタンク３が完成する。このヘッダタンク３の内部には、長手方向に並列に４つの冷媒流路１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（以下、適宜に１３と略称する）が形成される。また、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する部分断面図である図３に示すように、幅方向にも並列に複数の冷媒流路１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（以下、適宜に１６と略称する）…が形成される。これらの冷媒流路１３、１６は、図１および図３に示すように、ヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ直線的に貫通するように形成されている。
【００１７】
同様に構成されたヘッダタンク４とヘッダタンク３との間に熱交換器コア２を配置して、熱交換器コア２の各チューブ５を各ヘッダタンクのチューブ接続穴１４に挿入することにより熱交換器１が仮組みされる。さらに、ヘッダタンク３（または４）に冷却媒体の図示しない供給部材等を取り付け、これらを一体のまま炉中で加熱してロウ付け接合することにより熱交換器１が完成する。
【００１８】
本実施例において、上プレート１１と下プレート１２は、例えばアルミ、ステンレスなどの板材を用いることができ、エンボス部２１、２２はプレスによるエンボス成形で、またチューブ接続穴１４はスリット穴加工により形成することができる。また、上プレート１１と下プレート１２を同一寸法で製作したうえで、上プレート１１の幅方向を所定寸法にカットし、下プレート１２の幅方向の両側端部を上プレート側に折り返すことにより図１のような形状とすることができる。
【００１９】
本実施例によれば、ヘッダタンク３、４を板材によるプレス成形品とすることができるため、ヘッダタンクを押出し材で製作する場合に比べて安い材料で製造することができ、また、プレス加工によるエンボス成形は周辺の材料を伸び変形させて成形するために成形時に材料の流入がないため、材料コストを削減することができる。さらに、タンク間の連通溝を形成するための機械加工等が不要となるため、加工コストを削減することができる。また、上プレート１１と下プレート１２に形成する各エンボス部は同一形状、同一配列であるため、１つの金型で製作することができる。このため、上下のプレートを別々の金型で製作する場合に比べて金型に要するコストを削減することができる。
【００２０】
したがって、本発明によれば、従来の押出し材を使用したヘッダタンクに比べて、加工工数や原材料等のコストを削減することができるため、二酸化炭素を冷却媒体とするような高耐圧の熱交換器ヘッダタンクを低コストで製作することが可能となる。
【００２１】
また、本実施例では、冷媒流路１３、１６がヘッダタンク本体の長手方向と幅方向にそれぞれ直線的に貫通するように形成されているため、内部を流通する図示しない冷却媒体の流路抵抗を最小限に抑えることができる。
【００２２】
さらに、本実施例では、下プレート１２の幅方向の両側端部を上プレート側に折り返して接合することにより一体化しているため、ヘッダタンク３、４の幅方向における剛性が高くなり、高耐圧に適したヘッダタンク構造とすることができる。
【００２３】
なお、図中に示した各エンボス部の配置、形状等は本実施例の形態に限定されるものではなく、ヘッダタンクの仕様に応じて適切な配置、形状等に設計されるものである。また、本実施例では、図１に示すように、下プレート１２の幅方向の両側端部を上プレート側に折り返すようにして接合しているが、上下プレートの接合は本実施例の形態に限定されるものではなく、例えば、上下プレートのそれぞれの両側端部を互いに相手側に折り返すようにして接合してもよいし、重ね合わせた上下プレートの両側端部を、別部品により塞いで接合するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図４のＡ−Ａ線断面に相当する部分断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ線断面に相当する部分断面図。
【図３】図１のＣ−Ｃ線断面に相当する部分断面図。
【図４】実施例に係わる熱交換器の全体構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
１…熱交換器
２…熱交換器コア
３…ヘッダタンク
３…第１ヘッダタンク
４…第２ヘッダタンク
５…チューブ
６…フィン
７…遮蔽部材
１１…上プレート
１２…下プレート
１３ａ〜１３ｄ…冷媒流路
１４…チューブ接続穴
１５…チューブ穴
１６ａ〜１６ｃ…冷媒流路  
２１ａ〜２１ｃ…エンボス部
２２ａ〜２２ｃ…エンボス部
【図１】
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【図２】
2005188785.tif 000004
【図３】
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【図４】
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