(57)【要約】【課題】  より合理的に構成された熱交換器を得ること。【解決手段】  チューブ２００及びフィン３００を積層してなるコア１００と、チューブの端部を接続したタンク体４００と、コアの側部に配置するとともにその端部５３０をタンク体４００に支持した補強部材５００とを備え、チューブを流通する媒体がコアに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、タンク体には、その端部を閉鎖する閉鎖部材４３０を設け、補強部材及び閉鎖部材には、それらを嵌合する嵌合手段５３１，４３２を設けた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】
チューブ及びフィンを積層してなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンク体と、前記コアの側部に配置するとともにその端部を前記タンク体に支持した補強部材とを備え、前記チューブを流通する媒体が前記コアに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、
前記タンク体には、その端部を閉鎖する閉鎖部材を設け、
前記補強部材及び前記閉鎖部材には、それらを嵌合する嵌合手段を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記補強部材の端部は、前記タンク体の内部に挿入し、
前記嵌合手段は、前記閉鎖部材に凸部を設けるとともに、前記補強部材の端部に前記凸部を挿通する孔部を設けてなることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記補強部材は、前記コアの反対側に突出したリブを備え、
前記嵌合手段は、前記リブに凹部を設けるとともに、前記閉鎖部材に前記凹部に差し込まれる縁部を設けてなることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項４】
前記補強部材には、前記スロットに対する前記補強部材の端部の挿入量を規制する挿入量規制手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の熱交換器。
【請求項５】
前記タンク体の長手方向には、同型のスロットを一定のピッチで列設し、
前記スロットには、前記チューブの端部及び前記補強部材の端部をそれぞれ挿入し、
前記補強部材は、前記コアと対向する平坦部を備え、前記スロットに挿入する端部は、前記平端部を延出してなるものであり、前記平坦部及び前記端部の厚さは、前記チューブの厚さと等しくしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の熱交換器。
【請求項６】
前記平坦部の幅は、前記チューブの幅及び前記フィンの幅のいずれか大きい方と等しくしたことを特徴とする請求項５記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブ及びフィンを積層してなるコアと、チューブの端部を接続したタンク体と、コアの側部に配置するとともにその端部をタンク体に支持した補強部材とを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のラジエータや、冷凍サイクルにおけるコンデンサ、エバポレータ等の熱交換器は、扁平型のチューブとコルゲート型のフィンとを交互に積層してなるコアと、チューブの端部が接続されたタンク体とを備え、チューブ及びフィンに伝わる熱によって媒体の熱交換を行うように構成されている。媒体は、タンク体に設けられた入口部から内部に取り入れられて、コアを伝わる熱によって熱交換をしつつチューブを通過した後、タンク体に設けられた出口部から外部に排出される。また、コアの側部には補強部材が設けられている。補強部材は、その端部をタンク体に支持して設けられている。このような熱交換器は、チューブ、フィン、タンク体、及び補強部材を組み付けて、その組み付け体を炉中ろう付けして製造される。特許文献１乃至５には、この種の熱交換器がそれぞれ開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８３３７３号公報
【特許文献２】特開２０００−３０４４９０号公報
【特許文献３】特開２００２−２２８３７８号公報
【特許文献４】特開２００２−２４３３８７号公報
【特許文献５】特開２００３−４２６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて近年、熱交換器は、その性能をより向上するべく小型化且つ精密化される傾向にあり、その性能及び製造性を向上するにあたっては、各構成部材の組付け精度や、組付けにおける構造的強度の確保がますます重要な条件となっている。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、現状の製造技術を踏まえつつより合理的に構成された熱交換器用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願第１請求項に記載した発明は、チューブ及びフィンを積層してなるコアと、前記チューブの端部を接続したタンク体と、前記コアの側部に配置するとともにその端部を前記タンク体に支持した補強部材とを備え、前記チューブを流通する媒体が前記コアに伝わる熱にて熱交換をする熱交換器において、前記タンク体には、その端部を閉鎖する閉鎖部材を設け、前記補強部材及び前記閉鎖部材には、それらを嵌合する嵌合手段を設けた構成の熱交換器である。
【０００５】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記補強部材の端部は、前記タンク体の内部に挿入し、前記嵌合手段は、前記閉鎖部材に凸部を設けるとともに、前記補強部材の端部に前記凸部を挿通する孔部を設けてなる構成の熱交換器である。
【０００６】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１において、前記補強部材は、前記コアの反対側に突出したリブを備え、前記嵌合手段は、前記リブに凹部を設けるとともに、前記閉鎖部材に前記凹部に差し込まれる縁部を設けてなる構成の熱交換器である。
【０００７】
本願第４請求項に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記補強部材には、前記スロットに対する端部の挿入量を規制する挿入量規制手段を設けた構成の熱交換器である。
【０００８】
本願第５請求項に記載した発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の熱交換器において、前記タンク体の長手方向には、同型のスロットを一定のピッチで列設し、前記スロットには、前記チューブの端部及び前記補強部材の端部をそれぞれ挿入し、前記補強部材は、前記コアと対向する平坦部を備え、前記スロットに挿入する端部は、前記平端部を延出してなるものであり、前記平坦部及び前記端部の厚さは、前記チューブの厚さと等しくした構成の熱交換器である。
【０００９】
本願第６請求項に記載した発明は、請求項５において、前記平坦部の幅は、前記チューブの幅及び前記フィンの幅のいずれか大きい方と等しくした構成の熱交換器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より合理的に構成された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】
【００１１】
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４に示す熱交換器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、扁平型のチューブ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の長手方向両端部をそれぞれ接続した一対のタンク体４００とを備えたものである。コア１００の上下側部には、補強部材５００をそれぞれ設けており、補強部材５００の長手方向の各端部５３０は、それぞれタンク体４００に支持されている。タンク体４００の長手方向には、同型のスロット４１１が一定のピッチで列設されており、各スロット４１１には、チューブ２００の端部及び補強部材５００の端部５３０がそれぞれ挿入接続されている。
【００１２】
また、タンク体４００の要所には媒体（つまり冷凍サイクルを循環する冷媒）の入口部４０１及び出口部４０２が設けられており、入口部４０１から流入した媒体は、コア１００に伝わる熱にて熱交換されつつチューブ２００を流通し、出口部４０２から流出する構成となっている。
【００１３】
熱交換器１の構成部材であるチューブ２００、フィン３００、タンク体４００、及び補強部材５００は、それぞれアルミ合金製の部材からなり、ジグを用いて組み付けて、その組み付け体を炉中で過熱処理して一体にろう付けしている。このような炉中ろう付けをするにあたり、各部材の要所には、ろう材及びフラックスが設けられる。尚、入口部４０１及び出口部４０２は、炉中ろう付けにてタンク体４００にろう付けしてもよいし、炉中ろう付けの後にタンク体４０に溶接してもよい。
【００１４】
タンク体４００は、互いに組付けられて管状となる第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０と、その端部の開口を閉鎖する閉鎖部材４３０とで構成されている。スロット４１１は、第１タンク部材４１０に設けられている。図例した閉鎖部材４３０は、第１タンク部材４１０及び第２タンク部材４２０の端部を覆う縁部４３１を備えたキャップ状の部材である。
【００１５】
補強部材５００は、コア１００と対向する平坦部５１０と、平坦部５１０からコア１００の反対側に突出した複数のリブ５２０と、スリット４１１に挿入する端部５３０とを備えた部材である。端部５３０は、平端部５１０を延出してなるものである。また、平坦部５１０には、スロット４１１に対する端部５３０の挿入量を規制する挿入量規制手段として、複数のビード５４０が設けられている。スロット４１１に対する端部５３０の挿入量は、ビード５４０が第１タンク部材４１０の表面に突き当たることによって規制される。
【００１６】
尚、平坦部５１０及び端部５３０の厚さは、チューブ２００の厚さと等しくなっている。このような構成によると、チューブ２００の端部及び補強部材５００の端部５３０を挿入する各スリット４１１を同型化することができ、部材の加工及びろう付けの合理化が達成される。
【００１７】
また、平坦部５１０の幅（コア１００の厚さ方向の幅）は、チューブ２００の幅及びフィン３００の幅のいずれか大きい方と等しくなっている。ここで、チューブ２００の幅とフィン３００の幅は等しくてもよい。このような構成によると、コア１００に対し補強部材５００が出っ張ることがないので、熱交換器１の設置スペースの有効利用が可能となる。
【００１８】
補強部材５００及び閉鎖部材４３０には、それらを嵌合する嵌合手段を設けている。本例の場合、嵌合手段は、補強部材５００の端部５３０に孔部５３１を設けるとともに、閉鎖部材４３０にタンク体４００の内部に突出する凸部４３２を設け、孔部５３１に凸部４３２を挿入してなるものである。閉鎖部材４３０は、チューブ２００の端部及び補強部材５００の端部をスリット４１１からタンク体４００の内部に挿入した後に組付けられる。前述した補強部材５００の挿入量規制手段たるビード５４０によれば、孔部５３１と凸部４３２の位置決めを容易に行うことが可能となる。
【００１９】
このような構成によると、熱交換器１を正確かつ強固に組付けることが可能となり、ろう付けの信頼性も向上する。近年では、自動車に搭載する熱交換器１の設置スペースがますます狭小化される傾向にあり、特にチューブ２００の長手方向に対する寸法制度の確保が非常に重要な問題となっている。これは、スリット４１１に対するチューブ２００の端部の挿入量の誤差が、その寸法に影響するためである。この点、本例によれば、補強部材５００及び閉鎖部材４３０にそれらを嵌合する嵌合手段を設けたので、両タンク４００の間隔が補強部材５００によって正確に規制される。従って、チューブ２００の長手方向に対する熱交換器１の寸法精度を確実に向上することができる。
【００２０】
以上説明したように、本例の熱交換器は、構成部材の組付けの容易化、並びに寸法精度の向上を達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、エバポレータ、自動車のラジエータ、ヒータコア等の熱交換器として好適に利用することができる。また、本例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ないことは勿論である。
【００２１】
次に、本発明の第２実施例を図５及び図６に基づいて説明する。本例の補強部材５００は、挿入量規制手段たるビード５４０をフィン３００側に突出するものとし、そのビード５４０にてフィン３００を圧迫する構成となっている。尚、その他の基本構成は前述した実施例と同じである。このような構成によると、補強部材５００に対するフィン３００の位置ずれを防止することが可能となるので、それらの組付け精度が一層向上するという利点がある。
【００２２】
次に、本発明の第３実施例を図７及び図８に基づいて説明する。本例の補強部材５００は、平坦部５１０の要所を部分的に切り起こしてなる突片５５０を備え、この突片５５０がタンク体４００に当接することにより、挿入量規制手段となるものである。尚、その他の基本構成は前述した実施例と同じである。このように、挿入量規制手段は平坦部５１０を切り起こしてなるものであってもよい。
【００２３】
次に、本発明の第４実施例を図９及び図１０に基づいて説明する。本例の嵌合手段は、リブ５２０に凹部５２１を設けるとともに、閉鎖部材４３０に凹部５２１に差し込まれる第２縁部４３３を設けてなるものである。また、補強部材５００の端部５３０は、スロット４１１に挿入した後に変形することにより、抜け止めしている。補強部材５００の端部５３０の要所には、切込み５３２を設けており、かかる抜け止めは、切込み５３２を押し広げることによってなされる。尚、その他の基本構成は前述した実施例と同じである。このように、嵌合手段は、リブ５２０に凹部５２１を設け、凹部５２１に閉鎖部材４３０の第２縁部４３３を差し込むものであってもよい。また、補強部材５００の端部５３０を変形して抜け止めすることによれば、補強部材５００を一層正確かつ強固に組付けることが可能である。
【００２４】
次に、本発明の第５実施例を図１１及び図１２に基づいて説明する。本例の場合、補強部材５００の端部５３０には、それを変形するためのジグの装着部５３３を設けている。すなわち、補強部材５００の端部５３０の変形は、タンク体４００の端部の開口からジグをこの装着部５３３に押し当てることによって行う。補強部材５００の端部５３０の抜け止めは、このような変形方法によるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の熱交換器は、車内空調用冷凍サイクルの放熱器、エバポレータ、自動車のラジエータ、ヒータコア等の熱交換器として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例に係り、熱交換器を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係り、（ａ）は熱交換器の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係り、タンク体の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例に係り、補強部材を示す上面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係り、（ａ）は熱交換器の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係り、補強部材を示す上面図である。
【図７】本発明の第３実施例に係り、（ａ）は熱交換器の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】本発明の第３実施例に係り、補強部材を示す上面図である。
【図９】本発明の第４実施例に係り、（ａ）は熱交換器の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】本発明の第４実施例に係り、補強部材を示す上面図である。
【図１１】本発明の第５実施例に係り、（ａ）は熱交換器の要部を示す正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】本発明の第５実施例に係り、補強部材を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    熱交換器
１００    コア
２００    チューブ
３００    フィン
４００    タンク体
４０１    入口部
４０２    出口部
４１０    第１タンク部材
４１１    スロット
４２０    第２タンク部材
４３０    閉鎖部材
４３１    縁部
４３２    凸部
４３３    第２縁部
５００    補強部材
５１０    平坦部
５２０    リブ
５２１    凹部
５３０    端部
５３１    孔部
５３２    切込み
５３３    ジグの装着部
５４０    ビード
５５０    突片
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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