(57)【要約】【課題】ＣＯ2 を冷媒とする熱交換器のヘッダタンクにおいて、コストの低減と熱交換性能を向上させることを課題とする。【解決手段】第１タンク１０１及び第２タンク１０２を並べてタンク部１００を構成したときに、中央部に複数の溝部１０３が形成されるように、第１タンク１０１及び第２タンク１０２の側縁に複数の切り欠き部１０４，１０５を設けるとともに、プレート部２００は、タンク部１００と組み合わせたときに、複数の溝部１０３と平面的に一致するように複数の挿入孔２０１を形成する。タンク部１００とプレート部２００とを組み合わせ、プレート部２００の各挿入孔２０１に熱交換器のチューブ２０を挿入したときに、チューブ２０の挿入側の両端部２０ａ，２０ｂがタンク部１００の側縁１０１ｂ，１０２ｂと当接し、且つ、前記両端部を除く部分と複数の溝部１０３との間には隙間１０６が形成される。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略Ｕ字形の半筒状に形成された第１（１０１）及び第２タンク（１０２）からなるタンク部（１００）と、熱交換器のチューブ（２０）が挿入される複数の挿入孔（２０１）が形成されたプレート部（２００）とを備え、
前記第１及び第２タンクは、当該２つのタンクを並べてタンク部を構成したときに、中央部に複数の溝部（１０３）が形成されるように、それぞれの一方の側縁に複数の切り欠き部（１０４，１０５）が設けられ、
前記プレート部は、前記タンク部と組み合わせたときに、前記複数の溝部と平面的に一致するように前記複数の挿入孔が形成され、
前記タンク部と前記プレート部とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔に熱交換器のチューブを挿入したときに、当該チューブの挿入側の両端部（２０ａ，２０ｂ）は前記第１及び第２タンク部のそれぞれの他方の側縁（１０１ｂ，１０２ｂ）と当接し、且つ、前記両端部を除く部分と前記複数の溝部との間には所定の隙間（１０６）が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダタンク（１０）。
【請求項２】
前記タンク部（１００）と前記プレート部（２００）とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔（２０１）に熱交換器のチューブ（２０）を挿入したときに、
前記タンク部の内壁幅Ｗ１、外壁幅Ｗ３、前記チューブ幅Ｗ２は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となる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（１０）。
【請求項３】
前記タンク部（１００）と前記プレート部（２００）とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔（２０１）に熱交換器のチューブ（２０）を挿入したときに、
前記プレート部内面から前記チューブの挿入端までの挿入代Ｄ１、前記プレート部内面から前記複数の溝部の底面までの鉛直方向距離Ｄ２は、Ｄ１＜Ｄ２となる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タンク（１０）。
【請求項４】
前記第１（１０１）及び第２タンク（１０２）、並びに前記プレート部（２００）はプレス加工により形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク（１０）。
【請求項５】
前記第１（１０１）及び第２タンク（１０２）、並びに前記プレート部（２００）はクラッド材により構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク（１０）。
【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、特に、ＣＯ2 を冷媒とする熱交換器のヘッダタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＯ2 を冷媒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材により構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
また、ＣＯ2 を冷媒とする熱交換器のヘッダタンクに関する技術として、タンクに挿入されるチューブの端部を、挿入代決め、位置決めのために凸形状としたものが開示されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２６６８５号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１７８３号公報
【特許文献３】特開平１１−２３０６８６号公報
【特許文献４】特開２０００−２２０９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような押出材により構成されたヘッダタンクでは、チューブ挿入穴を機械加工で開ける必要があり、また、一般的な熱交換器のヘッダタンクのようなコイル材と比較して高価になる。
【０００５】
一方、チューブの挿入代決め、位置決めのためにチューブの端部を凸形状としたものは、チューブ一本一本について加工が必要となる。更には、チューブ自体に位置決めのための形状をもたせているために、実際に必要な流路幅よりも幅広になり、重量が増えるだけでなく、工法の難易度が上がる。このように、従来の押出材により構成され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り、また熱交換性能の向上が困難なものとなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、コストの低減と熱交換性能を向上させた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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、断面略Ｕ字形の半筒状に形成された第１及び第２タンクからなるタンク部と、熱交換器のチューブが挿入される複数の挿入孔が形成されたプレート部とを備え、前記第１及び第２タンクは、当該２つのタンクを並べてタンク部を構成したときに、中央部に複数の溝部が形成されるように、それぞれの一方の側縁に複数の切り欠き部が設けられ、前記プレート部は、前記タンク部と組み合わせたときに、前記複数の溝部と平面的に一致するように前記複数の挿入孔が形成され、前記タンク部と前記プレート部とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔に熱交換器のチューブを挿入したときに、当該チューブの挿入側の両端部は前記第１及び第２タンク部のそれぞれの他方の側縁と当接し、且つ、前記両端部を除く部分と前記複数の溝部との間には所定の隙間が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダタンクである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記タンク部と前記プレート部とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔に熱交換器のチューブを挿入したときに、前記タンク部の内壁幅Ｗ１、外壁幅Ｗ３、前記チューブ幅Ｗ２が、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３となるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２又は３において、前記タンク部と前記プレート部とを組み合わせ、前記プレート部の各挿入孔に熱交換器のチューブを挿入したときに、前記プレート部内面から前記チューブの挿入端までの挿入代Ｄ１、前記プレート部内面から前記複数の溝部の底面までの鉛直方向距離Ｄ２が、Ｄ１＜Ｄ２となるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記第１及び第２タンク、並びに前記プレート部はプレス加工により形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項において、前記第１及び第２タンク、並びに前記プレート部はクラッド材により構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わる熱交換器のヘッダタンクによれば、加工費の安いプレス加工により形成された部品を組み合わせることで作製することができるため、押出材を機械加工する場合に比べて製作が容易且つ安価な加工費で製造することができる。また、一般的な熱交換器と同様にコイル材を材料とすることができるため、安価な材料費で製造することができる。また、タンク側にチューブの挿入代決め、位置決めのための形状をもたせているため、チューブの端部を凸形状等に加工するための工数を削減することができ、且つチューブの流路幅を実質的に広くすることができるため、軽量化することができ、更に、熱交換性能を向上させることができる。
【００１３】
したがって、コストの低減と熱交換性能を向上させた熱交換器のヘッダタンクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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示す実施例について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ヘッダタンクの主要部のみを図示及び説明するものとし、その他の部分については図示及び説明を省略する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例に係わるヘッダタンク１０を分解した状態を示す概略構成図である。ヘッダタンク１０は、冷媒の流路となるタンク部１００、図示しない熱交換器のチューブが挿入されるプレート部２００、及びタンク部１００の両端部に取り付けられる図示しないエンドパッチ（閉塞部材）等により構成されている。上記各部品は、クラッド材をプレス加工することにより図示のような形状に形成されたものである。
【００１６】
タンク部１００は、断面略Ｕ字形の半筒状に形成された第１タンク１０１及び第２タンク１０２からなり、これら２つのタンクを並べてタンク部１００を構成したときに、中央部に複数の溝部１０３が形成されるように、第１タンク１０１の側縁１０１ａには複数の切り欠き部１０４が、また第２タンク１０２の側縁１０２ａには複数の切り欠き部１０５がそれぞれ形成されている。これら切り欠き部１０４、１０５等は、断面略Ｕ字形の半筒状に形成される前の平板の状態でプレス加工により形成される。
【００１７】
プレート部２００は、断面略コ字形に形成されると共に、タンク部１００に外側から被せるように組み付けたときに、タンク部１００の各溝部１０３と平面的に一致するように複数の挿入孔２０１が形成されている。この挿入孔２０１等は、断面略コ字形に形成される前の平板の状態でプレス加工により形成される。
【００１８】
上記タンク部１００に、図示しないエンドパッチ等を取り付け、更にプレート部２００を外側から被せるように組み付けることにより、図２のようなヘッダタンク１０の形状が出来上がる。この形状において、プレート部２００の内面中央部はタンク部１００の中央部（側縁１０１ａ＋１０２ａ）と当接し、プレート部２００の側縁部はタンク部１００の側縁１０１ｂ，１０２ｂを覆うように当接する。この後、後述するチューブ２０及び図示しないフィン等の部品を組み付け、炉中で加熱することにより、各部を一体でロウ付け接合することができる。
【００１９】
図３は、ヘッダタンク１０の挿入孔２０１に熱交換器のチューブ２０を挿入したときの状態を示す概略斜視図である。また、図４、図５は図３のＡ−Ａ線断面に相当する概略断面図である。
【００２０】
図４に示すように、ヘッダタンク１０に挿入されたチューブ２０は、その両端部２０ａ、２０ｂが第１タンク１０１の側縁１０１ｂ、第２タンク１０２の側縁１０２ｂ上にそれぞれ当接した状態で固定される。すなわち、タンク部１００の内壁幅Ｗ１をチューブ幅Ｗ２以下とし、且つ、タンク部１００の外壁幅Ｗ３をチューブ幅Ｗ２以上とすることにより、チューブ２０の両端部２０ａ、２０ｂを第１タンク１０１の側縁１０１ｂ、第２タンク１０２の側縁１０２ｂ上でそれぞれ受け止める構造とすることができる。このような構造とすることにより、タンク側にチューブ２０の挿入代決め、位置決めのための形状をもたせることができる。
【００２１】
また、チューブ２０を位置決めした状態では、図５に示すように、チューブ２０の端部（両端部２０ａ、２０ｂを除く部分）と、タンク部１００に形成された溝部１０３の底面との間に隙間１０６が形成される。すなわち、プレート部２００の内面からタンク部１００に形成された溝部１０３の底面までの鉛直方向距離Ｄ２を、プレート部２００の内面からチューブ２０の挿入端までの距離Ｄ１（挿入代）以上とすることにより、チューブ２０の端部と溝部１０３との間に隙間１０６を形成して、チューブ２０とヘッダタンク１０間での冷媒の流通を円滑なものとすることができる。
【００２２】
更に、ヘッダタンク１０にチューブ２０を挿入した状態で加熱した場合、チューブ２０はプレート部２００の挿入孔２０１と接触する領域２００ａのすべて、及びタンク部１００の溝部１０３と接触する領域１０３ａのすべて又は一部と接合されることになるため、十分な接合領域を確保することができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施例によれば、押出材を用いたヘッダタンクと同等の耐圧性能をもつヘッダタンクを、プレス加工された部品を組み合わせることで作製することができる。このヘッダタンクを構成する各部品は、切り欠き部や挿入孔等についても加工費の安いプレス加工により形成することができるため、押出材を機械加工する場合に比べて製作が容易で、且つ安価な加工費で製造することができる。また、従来の一般的な熱交換器と同様にコイル材を延ばした板材を材料とすることができるため、安価な材料費で製造することができる。
【００２４】
また、タンク側にチューブの挿入代決め、位置決めのための形状をもたせているため、チューブの端部を凸形状等に加工する必要がなく、加工工数を削減することができる。しかも、同一幅であれば、チューブに位置決めのための形状をもたせたものに比べてチューブの流路幅を実質的に広くすることができるため、軽量化することができ、更に、熱交換性能を向上させることができる。したがって、コストの低減と熱交換性能を向上させた熱交換器のヘッダタンクを得ることができる。
【００２５】
とくに、各部品となる板材として、ロウ材が母材の表面に積層されているクラッド材を用いることにより、ロウ材を別途供給する工程が不要となるため、更に加工費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例に係わるヘッダタンクを分解した状態を示す概略構成図。
【図２】組み合わされたヘッダタンクの形状を示す概略構成図。
【図３】ヘッダタンクの挿入孔に熱交換器のチューブを挿入したときの状態を示す概略斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面に相当する概略断面図（位置決めの説明図）。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面に相当する概略断面図（挿入代の説明図）。
【符号の説明】
【００２７】
１０…ヘッダタンク
２０…チューブ
２０ａ…両端部
１００…タンク部
１０１…第１タンク
１０１ａ，１０１ｂ…側縁
１０２…第２タンク
１０２ａ，１０２ｂ…側縁
１０３…溝部
１０４，１０５…切り欠き部
１０６…隙間
２００…プレート部
２００ａ…領域
２０１…挿入孔
【図１】
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【図２】
2005083696.tif 000004
【図３】
2005083696.tif 000005
【図４】
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【図５】
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