(57)【要約】【課題】製造工数を少なくしうる熱交換器を提供する。【解決手段】エバポレータ１に適用する熱交換器のヘッダタンク2,3は、２つのヘッダ形成部21,22および両ヘッダ形成部21,22間の板状部35を有する第１タンク部材20と、２つのヘッダ形成部24,25および両ヘッダ形成部24,25間の板状部を有する第２タンク部材23と、両タンク部材20,23の両端部に配置されたエンド部材とを備えている。両タンク部材20,23の板状部33,35に貫通穴38,39を形成し、第１タンク部材20の板状部33の貫通穴38の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材23側に傾斜しかつ板状部35の貫通穴39を通る第１傾斜凸片41を設け、第２タンク部材23の板状部35における貫通穴39の風上側縁部に風下側に向かって第１タンク部材20側に傾斜しかつ板状部33の貫通穴38を通る第２傾斜凸片42を設け、両傾斜凸片41,42を重ね合わせて接合する。【選択図】図２
2017166744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に設けられた熱交換コア部とを備えており、ヘッダタンクに、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた状態で通風方向に並んだ風下側ヘッダおよび風上側ヘッダが設けられ、ヘッダタンクが、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける熱交換コア部側のコア内側部分および熱交換コア部とは反対側のコア外側部分のうちいずれか一方を形成する２つのヘッダ形成部を有する第１タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける前記コア内側部分および前記コア外側部分のうちいずれか他方を形成する２つのヘッダ形成部を有するとともに、第１タンク部材に接合された第２タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダの両端部に配置されて両タンク部材に接合されたエンド部材とを備えており、第１タンク部材および第２タンク部材における２つのヘッダ形成部間に、積層状に重なり合う板状部が設けられるとともに両板状部が接合されている熱交換器において、
両タンク部材の板状部に貫通穴が形成されるとともに、両板状部の貫通穴が合致させられ、第１タンク部材の板状部における貫通穴の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材側に傾斜しかつ第２タンク部材の板状部の貫通穴を通る第１傾斜凸片が設けられ、第２タンク部材の板状部における貫通穴の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材側に傾斜しかつ第１タンク部材の板状部の貫通穴を通る第２傾斜凸片が設けられ、両傾斜凸片どうしが重ね合わされて接合され、エンド部材に、両タンク部材の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部が設けられている熱交換器。
【請求項２】
両タンク部材の板状部に複数の貫通穴がヘッダタンクの長手方向に間隔をおき、かつ両板状部の貫通穴が合致するように形成されている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
両ヘッダタンクの各ヘッダが、両端が開口した筒状のヘッダ本体を有するとともに、ヘッダ本体の両端開口がエンド部材により閉鎖されており、
第１タンク部材の各ヘッダ形成部が、風下側壁、風上側壁、および両側壁における第２タンク部材とは反対側の端部どうしを連結する連結壁からなるとともに第２タンク部材側に開口した略Ｕ字状であり、第１タンク部材における風下側ヘッダ形成部の風上側壁の第２タンク部材側端部と風上側ヘッダ形成部の風下側壁の第２タンク部材側端部との間に板状部が設けられ、
第２タンク部材の各ヘッダ形成部が、風下側壁、風上側壁、および両側壁における第１タンク部材とは反対側の端部どうしを連結する連結壁からなるとともに第１タンク部材側に開口した略Ｕ字状であり、第２タンク部材における風下側ヘッダ形成部の風上側壁の第１タンク部材側端部と風上側ヘッダ形成部の風下側壁の第１タンク部材側端部との間に板状部が設けられ、
第１タンク部材の両ヘッダ形成部の風下側壁および風上側壁の第２タンク部材側端面と、第２タンク部材の両ヘッダ形成部の風下側壁および風上側壁の第１タンク部材側端面とが突き合わせ状態で接合されてヘッダ本体が形成されている請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
第１タンク部材の風下側ヘッダ形成部の風下側壁における第２タンク部材側端部に、第２タンク部材側に突出しかつ第２タンク部材の風下側ヘッダ形成部の風下側壁外面に沿う突出壁が設けられ、第２タンク部材の風上側ヘッダ形成部の風上側壁における第１タンク部材側端部に、第１タンク部材側に突出しかつ第１タンク部材の風上側ヘッダ形成部の風上側壁外面に沿う突出壁が設けられている請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
ヘッダタンクの長手方向と直交する断面において、両ヘッダタンクの第１タンク部材どうし、および第２タンク部材どうしが、熱交換コア部の中心を対象中心として点対称となっている請求項３または４記載の熱交換器。
【請求項６】
ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が平板状であってヘッダ本体内に配置されており、平板状エンド部材の一部が、いずれか一方のタンク部材の両ヘッダ形成部に形成されたスリット内に嵌め入れられ、平板状エンド部材に、他方のタンク部材の両ヘッダ形成部に形成された貫通穴に嵌め入れられる凸部が設けられている請求項３〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が、ヘッダ本体の外側から嵌め被せられるキャップ状であり、エンド部材が、ヘッダタンクの両ヘッダの外面に沿う周壁を有している請求項３〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が、ヘッダ本体内に嵌め入れられる凹陷部を有し、当該凹陷部の周壁外面が両タンク部材の両ヘッダの内面に沿わされている請求項３〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項９】
ヘッダタンクの両ヘッダにおけるヘッダ本体の両端開口のうちうち少なくとも一端開口を塞ぐ２つのエンド部材が同じ構成であるとともに、当該２つのエンド部材が、両タンク部材の板状部の端面に沿う連結部により連結されている請求項７または８記載の熱交換器。
【請求項１０】
少なくともいずれか一方のヘッダタンクの第１タンク部材と第２タンク部材との間に第３タンク部材が介在させられ、第３タンク部材が、風下側ヘッダ内を熱交換コア部側の第１空間と熱交換コア部とは反対側の第２空間とに分割する風下側仕切部材と、風上側ヘッダ内を熱交換コア部側の第１空間と熱交換コア部とは反対側の第２空間とに分割する風上側仕切部材と、両仕切部材を一体に連結しかつ第１および第２タンク部材の板状部間に配置された板状部とよりなり、第３タンク部材の板状部における第１および第２タンク部材の板状部の貫通穴と合致した位置に貫通穴が形成され、第１タンク部材の第１傾斜凸片および第２タンク部材の第２傾斜凸片が、第３タンク部材の貫通穴に通されている請求項１〜９のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１１】
第３タンク部材の板状部における貫通穴の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材に傾斜しかつ第２タンク部材の板状部の貫通穴に通された第３傾斜凸片が設けられ、第３タンク部材の板状部における貫通穴の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材側に傾斜しかつ第１タンク部材の板状部の貫通穴に通された第４傾斜凸片が設けられ、第３傾斜凸片が第１タンク部材の第１傾斜凸片の第２タンク部材側面に重ね合わされて第１傾斜凸片に接合され、第４傾斜凸片が第２タンク部材の第２傾斜凸片の第１タンク部材側面に重ね合わされて第２傾斜凸片に接合されている請求項１０記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータに好適に使用される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコンのエバポレータに用いられる熱交換器として、長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に設けられた熱交換コア部とを備えており、ヘッダタンクに、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた状態で通風方向に並んだ風下側ヘッダおよび風上側ヘッダが設けられ、ヘッダタンクが、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける熱交換コア部側のコア内側部分および熱交換コア部とは反対側のコア外側部分のうちいずれか一方を形成する２つのヘッダ形成部を有する第１タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける前記コア内側部分および前記コア外側部分のうちいずれか他方を形成する２つのヘッダ形成部を有するとともに、第１タンク部材に接合された第２タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダの両端部に配置されて両タンク部材に接合されたエンド部材とを備えており、第１タンク部材および第２タンク部材における２つのヘッダ形成部間に、積層状に重なり合う板状部が設けられるとともに両板状部が接合され、２つの板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の第２の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の一端部に係合させられ、この状態で前記ヘッダタンクを構成する複数のタンク部材の板状部どうしがろう材により接合されている熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の熱交換器は、一方のタンク部材の第２の板状部に長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成した後、両タンク部材の板状部を積層し、ついで他方のタンク部材の第１の板状部を打ち抜いて長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成すると同時に当該貫通穴の一端部に第２の板状部に係合する爪を形成し、これにより両タンク部材を仮止めすることを含む方法によって製造されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の熱交換器を製造する方法によれば、爪を形成する際に爪にクラックが発生し、爪が折れて２つのタンク部材の仮止め強度が不足するおそれがある。
【０００５】
そこで、熱交換器を製造する際の２つのタンク部材の仮止めを強固に行いうる熱交換器の製造方法として、本出願人は、先に、長手方向を同方向に向けた状態で上下に間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に設けられた熱交換コア部とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、積層状に重なり合う板状部を有する複数のタンク部材により形成され、複数の板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、積層方向の他端に配置された第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の両端部分に係合させられ、この状態で複数のタンク部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器を製造する方法であって、
前記積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、
第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、
第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、
すべてのタンク部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、
第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、
および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク部材を仮止めすることを含む熱交換器の製造方法を提案した(特許文献２参照)。
【０００６】
しかしながら、特許文献２記載の方法の場合、製造工数が増えるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１４７９４号公報
【特許文献２】特開２０１３−７２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、製造工数を少なくしうる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１０】
1)長手方向を同方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に設けられた熱交換コア部とを備えており、ヘッダタンクに、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた状態で通風方向に並んだ風下側ヘッダおよび風上側ヘッダが設けられ、ヘッダタンクが、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける熱交換コア部側のコア内側部分および熱交換コア部とは反対側のコア外側部分のうちいずれか一方を形成する２つのヘッダ形成部を有する第１タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダにおける前記コア内側部分および前記コア外側部分のうちいずれか他方を形成する２つのヘッダ形成部を有するとともに、第１タンク部材に接合された第２タンク部材と、風下側ヘッダおよび風上側ヘッダの両端部に配置されて両タンク部材に接合されたエンド部材とを備えており、第１タンク部材および第２タンク部材における２つのヘッダ形成部間に、積層状に重なり合う板状部が設けられるとともに両板状部が接合されている熱交換器において、
両タンク部材の板状部に貫通穴が形成されるとともに、両板状部の貫通穴が合致させられ、第１タンク部材の板状部における貫通穴の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材側に傾斜しかつ第２タンク部材の板状部の貫通穴を通る第１傾斜凸片が設けられ、第２タンク部材の板状部における貫通穴の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材側に傾斜しかつ第１タンク部材の板状部の貫通穴を通る第２傾斜凸片が設けられ、両傾斜凸片どうしが重ね合わされて接合され、エンド部材に、両タンク部材の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部が設けられている熱交換器。
【００１１】
2)両タンク部材の板状部に複数の貫通穴がヘッダタンクの長手方向に間隔をおき、かつ両板状部の貫通穴が合致するように形成されている上記1)記載の熱交換器。
【００１２】
3)両ヘッダタンクの各ヘッダが、両端が開口した筒状のヘッダ本体を有するとともに、ヘッダ本体の両端開口がエンド部材により閉鎖されており、
第１タンク部材の各ヘッダ形成部が、風下側壁、風上側壁、および両側壁における第２タンク部材とは反対側の端部どうしを連結する連結壁からなるとともに第２タンク部材側に開口した略Ｕ字状であり、第１タンク部材における風下側ヘッダ形成部の風上側壁の第２タンク部材側端部と風上側ヘッダ形成部の風下側壁の第２タンク部材側端部との間に板状部が設けられ、
第２タンク部材の各ヘッダ形成部が、風下側壁、風上側壁、および両側壁における第１タンク部材とは反対側の端部どうしを連結する連結壁からなるとともに第１タンク部材側に開口した略Ｕ字状であり、第２タンク部材における風下側ヘッダ形成部の風上側壁の第１タンク部材側端部と風上側ヘッダ形成部の風下側壁の第１タンク部材側端部との間に板状部が設けられ、
第１タンク部材の両ヘッダ形成部の風下側壁および風上側壁の第２タンク部材側端面と、第２タンク部材の両ヘッダ形成部の風下側壁および風上側壁の第１タンク部材側端面とが突き合わせ状態で接合されてヘッダ本体が形成されている上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１３】
4)第１タンク部材の風下側ヘッダ形成部の風下側壁における第２タンク部材側端部に、第２タンク部材側に突出しかつ第２タンク部材の風下側ヘッダ形成部の風下側壁外面に沿う突出壁が設けられ、第２タンク部材の風上側ヘッダ形成部の風上側壁における第１タンク部材側端部に、第１タンク部材側に突出しかつ第１タンク部材の風上側ヘッダ形成部の風上側壁外面に沿う突出壁が設けられている上記3)記載の熱交換器。
【００１４】
5)ヘッダタンクの長手方向と直交する断面において、両ヘッダタンクの第１タンク部材どうし、および第２タンク部材どうしが、熱交換コア部の中心を対象中心として点対称となっている上記3)または4)記載の熱交換器。
【００１５】
6)ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が平板状であってヘッダ本体内に配置されており、平板状エンド部材の一部が、いずれか一方のタンク部材の両ヘッダ形成部に形成されたスリット内に嵌め入れられ、平板状エンド部材に、他方のタンク部材の両ヘッダ形成部に形成された貫通穴に嵌め入れられる凸部が設けられている上記3)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１６】
7)ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が、ヘッダ本体内に嵌め入れられる凹陷部を有し、当該凹陷部の周壁外面が両タンク部材の両ヘッダの内面に沿わされている上記3)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１７】
8)ヘッダ本体の両端開口のうち少なくとも一端開口を塞ぐエンド部材が、ヘッダ本体の外側から嵌め被せられるキャップ状であり、エンド部材が、ヘッダタンクの両ヘッダの外面に沿う周壁を有している上記3)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１８】
9)ヘッダタンクの両ヘッダにおけるヘッダ本体の両端開口のうちうち少なくとも一端開口を塞ぐ２つのエンド部材が同じ構成であるとともに、当該２つのエンド部材が、両タンク部材の板状部の端面に沿う連結部により連結されている上記7)または8)記載の熱交換器。
【００１９】
10)少なくともいずれか一方のヘッダタンクの第１タンク部材と第２タンク部材との間に第３タンク部材が介在させられ、第３タンク部材が、風下側ヘッダ内を熱交換コア部側の第１空間と熱交換コア部とは反対側の第２空間とに分割する風下側仕切部材と、風上側ヘッダ内を熱交換コア部側の第１空間と熱交換コア部とは反対側の第２空間とに分割する風上側仕切部材と、両仕切部材を一体に連結しかつ第１および第２タンク部材の板状部間に配置された板状部とよりなり、第３タンク部材の板状部における第１および第２タンク部材の板状部の貫通穴と合致した位置に貫通穴が形成され、第１タンク部材の第１傾斜凸片および第２タンク部材の第２傾斜凸片が、第３タンク部材の貫通穴に通されている上記1)〜9)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２０】
11)第３タンク部材の板状部における貫通穴の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材に傾斜しかつ第２タンク部材の板状部の貫通穴に通された第３傾斜凸片が設けられ、第３タンク部材の板状部における貫通穴の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材側に傾斜しかつ第１タンク部材の板状部の貫通穴に通された第４傾斜凸片が設けられ、第３傾斜凸片が第１タンク部材の第１傾斜凸片の第２タンク部材側面に重ね合わされて第１傾斜凸片に接合され、第４傾斜凸片が第２タンク部材の第２傾斜凸片の第１タンク部材側面に重ね合わされて第２傾斜凸片に接合されている上記10)記載の熱交換器。
【発明の効果】
【００２１】
上記1)〜11)の熱交換器によれば、両タンク部材の板状部に貫通穴が形成されるとともに、両板状部の貫通穴が合致させられ、第１タンク部材の板状部における貫通穴の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材側に傾斜しかつ第２タンク部材の板状部の貫通穴を通る第１傾斜凸片が設けられ、第２タンク部材の板状部における貫通穴の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材側に傾斜しかつ第１タンク部材の板状部の貫通穴を通る第２傾斜凸片が設けられ、両傾斜凸片どうしが重ね合わされて接合され、エンド部材に、両タンク部材の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部が設けられているので、次のようにして両タンク部材とエンド部材とを組み合わせることが可能になり、これらの部材が仮止めされる。すなわち、まず、第１および第２タンク部材を、上下方向に間隔をおくとともに、第２タンク部材が第１タンク部材よりも風上側に位置するように配置する。ついで、第２タンク部材を、第１タンク部材に接近させるとともに風下側に移動させることにより、第２タンク部材の第２傾斜凸片を第１タンク部材の板状部の貫通穴に通すとともに第１タンク部材の第１傾斜凸片を第２タンク部材の板状部の貫通穴に通し、さらに両傾斜凸片どうしを重ね合わせて両タンク部材の組み合わせ体を得る。ついで、両タンク部材の組み合わせ体の両端部に両エンド部材を組み合わせる。すると、エンド部材の阻止部により両タンク部材の通風方向への相対的移動が阻止されるので、第１傾斜凸片の第２タンク部材の板状部の貫通穴からの抜け、および第２傾斜凸片の第１タンク部材の板状部の貫通穴からの抜けが防止され、両タンク部材および両エンド部材が仮止めされる。したがって、仮止めのための工数が、特許文献２記載の熱交換器に比べて少なくなる。しかも、特許文献１記載の熱交換器に比べて両タンク部材が強固に仮止めされる。
【００２２】
上記4)の熱交換器によれば、２つのタンク部材を組み合わせる際に、両タンク部材の通風方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００２３】
上記5)の熱交換器によれば、部品点数を削減することができる。
【００２４】
上記6)〜8)の熱交換器によれば、比較的簡単な構成で、両タンク部材の仮止めを行うことができる。
【００２５】
上記9)の熱交換器によれば、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明よる熱交換器を適用したエバポレータの全体構成を示す一部を省略した斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図１のエバポレータの平面図である。
【図５】図１のエバポレータの上ヘッダタンクの左端寄りの部分を示す分解斜視図である。
【図６】図１のエバポレータを製造する際のヘッダタンクの第１タンク部材と第２タンク部材とを組み合わせる方法を示す横断面図である。
【図７】エンド部材の変形例を示す図５相当の分解斜視図である。
【図８】エンド部材の他の変形例を示す図５相当の分解斜視図である。
【図９】図１のエバポレータの上ヘッダタンクの変形例を示す横断面図である。
【図１０】図９の部分拡大図である。
【図１１】図９の上ヘッダタンクのさらなる変形例を示す図１０相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコンのエバポレータに適用したものである。
【００２８】
以下の説明において、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図１、図２および図４に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後といい、同じく下流側から上流側を見た際の上下、左右(図１の上下、左右）を上下、左右というものとする。
【００２９】
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００３０】
図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図５は図１のエバポレータの要部の構成を示す。また、図６は図１のエバポレータを製造する際のヘッダタンクの第１タンク部材と第２タンク部材とを組み合わせる方法を示す。
【００３１】
図１、図２および図４において、エバポレータ(1)は、長手方向を左右方向に向けるとともに幅方向を前後方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製上ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製下ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
【００３２】
上ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側上ヘッダ(5)と、後側に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風上側上ヘッダ(6)と、両ヘッダ(5)(6)を相互に連結一体化する連結部(7)とを備えており、風下側上ヘッダ(5)の右端部に冷媒入口(8)が設けられ、風上側上ヘッダ(6)の右端部に冷媒出口(9)が設けられている。下ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側下ヘッダ(11)と、後側に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風上側下ヘッダ(12)と、両ヘッダ(11)(12)を相互に連結一体化する連結部(13)とを備えている。
【００３３】
熱交換コア部(4)には、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換チューブ(14)からなり、かつ通風方向に並んだ風下側チューブ列(15A)および風上側チューブ列(15B)が設けられている。風下側チューブ列(15A)の熱交換チューブ(14)の上下両端部は、風下側上ヘッダ(5)および風下側下ヘッダ(11)に接続され、風上側チューブ列(15B)の熱交換チューブ(14)の上下両端部は、風上側上ヘッダ(6)および風上側下ヘッダ(12)に接続されている。
【００３４】
両チューブ列(15A)(15B)の左右方向に隣接する熱交換チューブ(14)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換チューブ(14)の外側に、それぞれ両チューブ列(15A)(15B)の熱交換チューブ(14)に跨って共有されるようにアルミニウム製コルゲートフィン(16)が配置されて両熱交換チューブ(14)にろう材により接合され、左右両端のコルゲートフィン(16)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(17)が配置されてコルゲートフィン(16)にろう材により接合されている。左右両端の熱交換チューブ(14)とサイドプレート(17)との間も通風間隙となっている。以下、ろう材による接合をろう付というものとする。
【００３５】
上ヘッダタンク(2)は、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)における熱交換コア部(4)側のコア内側部分(下側部分)および熱交換コア部(4)とは反対側のコア外側部分(上側部分)のうちいずれか一方、ここではコア内側部分を形成する２つのヘッダ形成部(21)(22)を有するアルミニウム製第１タンク部材(20)と、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)における前記コア内側部分および前記コア外側部分のうちいずれか他方、ここではコア外側部分を形成する２つのヘッダ形成部(24)(25)を有するとともに、第１タンク部材(20)にろう付されたアルミニウム製第２タンク部材(23)と、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)の両端部に配置されて両タンク部材(20)(23)にろう付されたアルミニウム製エンド部材(26)(27)(28)(29)とを備えている。なお、上記とは逆に、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)におけるコア外側部分を形成する２つのヘッダ形成部を有するタンク部材が第１タンク部材となり、同じくコア内側部分を形成する２つのヘッダ形成部を有するタンク部材が第２タンク部材となる場合がある。
【００３６】
上ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)は、それぞれ両端が開口した筒状のヘッダ本体(31)(32)を有するとともに、ヘッダ本体(31)(32)の両端開口がエンド部材(26)(27)(28)(29)により閉鎖されており、第１タンク部材(20)の２つのヘッダ形成部(21)(22)が風下側ヘッダ本体(31)および風上側ヘッダ本体(32)の下側部分を形成し、第２タンク部材(23)の２つのヘッダ形成部(24)(25)が風下側ヘッダ本体(31)および風上側ヘッダ本体(32)の上側部分を形成する。
【００３７】
第１タンク部材(20)の各ヘッダ形成部(21)(22)は、風下側壁(21a)(22a)、風上側壁(21b)(22b)、および両側壁(21a)(21b)(22a)(22b)における第２タンク部材(23)とは反対側の端部(下端部)どうしを連結する連結壁(21c)(22c)からなるとともに第２タンク部材(23)側(上側)に開口した略Ｕ字状であり、第１タンク部材(20)における風下側ヘッダ形成部(21)の風上側壁(21b)の上端部と風上側ヘッダ形成部(22)の風下側壁(22a)の上端部との間に水平状の板状部(33)が一体に設けられている。第１タンク部材(20)の各ヘッダ形成部(21)(22)の連結壁(21c)(22c)に複数のチューブ穴(34)が形成され、熱交換チューブ(14)の上端部がチューブ穴(34)に通されて連結壁(21c)(22c)にろう付されている。
【００３８】
第２タンク部材(23)の各ヘッダ形成部(24)(25)は、風下側壁(24a)(25a)、風上側壁(24b)(25b)、および両側壁(24a)(24b)(25a)(25b)の上端部どうしを連結する連結壁(24c)(25c)からなるとともに下側に開口した略Ｕ字状であり、第２タンク部材(23)における風下側ヘッダ形成部(24)の風上側壁(24b)の下端部と風上側ヘッダ形成部(25)の風下側壁(25a)の下端部との間に水平状の板状部(35)が一体に設けられている。
【００３９】
上ヘッダタンク(2)の第１タンク部材(20)と第２タンク部材(23)とは、両ヘッダ形成部(21)(22)および(24)(25)の風下側壁(21a)(24a)および(22a)(25a)の先端面どうし、ならびに風上側壁(21b)(24b)および(22b)(25b)の先端面どうしが突き合わせ状態でろう付されるとともに、板状部(33)(35)どうしが積層状に重ね合わされてろう付されている。すなわち、第１タンク部材(20)の両ヘッダ形成部(21)(22)の風下側壁(21a)(22a)および風上側壁(21b)(22b)の第２タンク部材(23)側端面と、第２タンク部材(23)の両ヘッダ形成部(24)(25)の風下側壁(24a)(25a)および風上側壁(24b)(25b)の第１タンク部材(20)側端面とが突き合わせ状態でろう付されている。両タンク部材(20)(23)の互いにろう付された板状部(33)(35)により連結部(7)が形成されている。第１タンク部材(20)の風下側ヘッダ形成部(21)の風下側壁(21a)の上端部に、第２タンク部材(23)側(上側)に突出しかつ第２タンク部材(23)の風下側ヘッダ形成部(24)の風下側壁(24a)外面に沿わされてろう付された突出壁(36)が設けられている。また、第２タンク部材(23)の風上側ヘッダ形成部(25)の風上側壁(25b)の下端部に、第１タンク部材(20)側(下側)に突出しかつ第１タンク部材(20)の風上側ヘッダ形成部(22)の風上側壁(22b)外面に沿わされてろう付された突出壁(37)が設けられている。
【００４０】
図３に示すように、上ヘッダタンク(2)の両タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)に複数の貫通穴(38)(39)が、左右方向に間隔をおくとともに両板状部(33)(35)の貫通穴(38)(39)が合致するように形成されている。第１タンク部材(20)の板状部(33)における貫通穴(38)の風下側縁部に、風上側に向かって第２タンク部材(23)側(上側)に傾斜しかつ第２タンク部材(23)の板状部(35)の貫通穴(39)に通された第１傾斜凸片(41)が一体に設けられている。第２タンク部材(23)の板状部(35)における貫通穴(39)の風上側縁部に、風下側に向かって第１タンク部材(20)側(下側)に傾斜しかつ第１タンク部材(20)の板状部(33)の貫通穴(38)に通された第２傾斜凸片(42)が一体に設けられている。第１傾斜凸片(41)と第２傾斜凸片(42)とは、第１傾斜凸片(41)が上側に来るように積層状に重ね合わされた状態でろう付されている。
【００４１】
なお、第１および第２タンク部材(20)(23)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されている。
【００４２】
上ヘッダタンク(2)の第１タンク部材(20)と第２タンク部材(23)とは、チューブ穴(34)の有無を除いては同一の構成であり、上ヘッダタンク(2)の長手方向(左右方向)と直交する断面において、上ヘッダタンク(2)の前後方向の中心でかつ上ヘッダタンク(2)の上下方向の中心を対象中心として点対称となっている。
【００４３】
風下側上ヘッダ(5)の右側エンド部材(26)および風上側上ヘッダ(6)の右側エンド部材(28)は、それぞれヘッダ本体(31)(32)の右端部に外側から嵌め被せられるキャップ状である。エンド部材(26)(28)は、ヘッダ本体(31)(32)の外面に沿う環状の周壁(26a)(28a)と、周壁(26a)(28a)の右端開口を塞ぐ頂壁(26b)(28b)とを有している。両エンド部材(26)(28)の周壁(26a)(28a)における風下側部分および風上側部分が、両タンク部材(20)(23)の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部となっている。風下側上ヘッダ(5)の右側エンド部材(26)の頂壁(26b)に冷媒入口(8)が設けられ、風上側上ヘッダ(6)の右側エンド部材(28)の頂壁(28b)に冷媒出口(9)が設けられている。また、両エンド部材(26)(28)は第１および第２タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)の右端面を覆う連結部(図示略)により一体に連結されている。なお、板状部(33)(35)と連結部とは互いに干渉しないようになされている。
【００４４】
図５に示すように、風下側上ヘッダ(5)の左側エンド部材(27)および風上側上ヘッダ(6)の左側エンド部材(29)はいずれも平板状であって、ヘッダ本体(31)(32)内に配置されており、平板状エンド部材(27)(29)の下部が、第１タンク部材(20)の両ヘッダ形成部(21)(22)の連結壁(21c)(22c)に形成された前後方向に長いスリット(44)に嵌め入れられて連結壁(21c)(22c)にろう付され、エンド部材(27)(29)の上端部に形成された凸部(27a)(29a)が第２タンク部材(23)の両ヘッダ形成部(24)(25)の連結壁(24c)(25c)に形成された貫通穴(45)内に嵌め入れられて連結壁(24c)(25c)にろう付されている。エンド部材(27)(29)は、スリット(44)を通して外側から風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)のヘッダ本体(31)(32)内に挿入される。両エンド部材(27)(29)における風下側縁部および風上側縁部が、両タンク部材(20)(23)の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部となっている。
【００４５】
下ヘッダタンク(3)を形成する部材は、右側エンド部材(46)(47)を除いては上ヘッダタンク(2)を形成する部材と同じであり、同一部分には同一符号を付す。すなわち、風下側下ヘッダ(11)および風上側下ヘッダ(12)における熱交換コア部(4)側のコア内側部分(上側部分)および熱交換コア部(4)とは反対側のコア外側部分(下側部分)のうちいずれか一方、ここではコア内側部分を形成する２つのヘッダ形成部(22)(21)を有するアルミニウム製第１タンク部材(20)と、風下側下ヘッダ(11)および風上側下ヘッダ(12)における前記コア内側部分および前記コア外側部分のうちいずれか他方、ここではコア外側部分を形成する２つのヘッダ形成部(25)(24)を有するとともに、第１タンク部材(20)にろう付されたアルミニウム製第２タンク部材(23)と、風下側下ヘッダ(11)および風上側下ヘッダ(12)の両端部に配置されて両タンク部材(20)(23)にろう付されたアルミニウム製エンド部材(46)(47)(27)(29)とを備えている。
【００４６】
下ヘッダタンク(3)の第１タンク部材(20)および第２タンク部材(23)は、上ヘッダタンク(2)の第１タンク部材(20)および第２タンク部材(23)と同じ構成であり、両ヘッダタンク(2)(3)の第１タンク部材(20)どうしおよび第２タンク部材(23)どうしは、ヘッダタンク(2)(3)の長手方向と直交する断面において、熱交換コア部(4)の中心を対象中心として点対称となっている。したがって、上ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ(5)のヘッダ本体(31)を形成していた両タンク部材(20)(23)のヘッダ形成部(21)(24)は下ヘッダタンク(3)の風上側下ヘッダ(12)のタンク本体(31)を形成し、上ヘッダタンク(2)の風上側上ヘッダ(6)のタンク本体(32)を形成していた両タンク部材(20)(23)のヘッダ形成部(22)(25)は下ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ(11)のタンク本体(32)を形成する。
【００４７】
下ヘッダタンク(3)と上ヘッダタンク(2)との相違点は、両ヘッダ(11)(12)のヘッダ本体(31)(32)の右端開口がキャップ状のエンド部材により塞がれておらず、上述したエンド部材(27)(29)と同様な構成の平板状のエンド部材(46)(47)により塞がれていることである。なお、右側エンド部材(46)(47)の凸部の図示は省略している。
【００４８】
上述したエバポレータ(1)は、すべての部品を組み付けた後仮止めし、炉内で全部品を一括してろう付することにより製造される。
【００４９】
次に、エバポレータ(1)を製造する方法の中で、両ヘッダタンク(2)(3)を構成する第１および第２タンク部材(20)(23)とエンド部材(26)(27)(28)(29)(46)(47)とを仮止めする方法について、図６を参照して説明する。
【００５０】
まず、第１および第２タンク部材(20)(23)を、上下方向に間隔をおくとともに、第２タンク部材(23)が第１タンク部材(20)よりも風上側に位置するように配置する(図６(a)参照)。ついで、第２タンク部材(23)を第１タンク部材(20)に対して下方にかつ風下側に移動させることにより、第２タンク部材(23)の第２傾斜凸片(42)を第１タンク部材(20)の板状部(33)の貫通穴(38)に通すとともに第１タンク部材(20)の第１傾斜凸片(41)を第２タンク部材(23)の板状部(35)の貫通穴(39)に通し(図６(b)参照）、さらに両傾斜凸片(41)(42)どうしを重ね合わせる。これと同時に、第１タンク部材(20)の突出壁(36)に第２タンク部材(23)の風下側ヘッダ形成部(24)の風下側壁(24a)外面を当てるとともに、第２タンク部材(23)の突出壁(37)に第１タンク部材(20)の風上側ヘッダ形成部(22)の風上側壁(22b)外面を当てる(図６(c)参照)。こうして、両ヘッダタンク(2)(3)の両タンク部材(20)(23)の組み合わせ体をつくる。
【００５１】
その後、上ヘッダタンク(2)の場合には、両ヘッダ本体(31)(32)の右端部にキャップ状の両エンド部材(26)(28)を外側から嵌め被せ、さらに第１タンク部材(20)の両ヘッダ形成部(21)(22)の連結壁(21c)(22c)の左端部に形成されたスリット(44)を通して外側から平板状エンド部材(27)(29)を挿入するとともに、凸部(27a)(29a)を第２タンク部材(23)の両ヘッダ形成部(24)(25)の連結壁(24c)(25c)の貫通穴(45)に嵌め入れる。また、下ヘッダタンク(3)の場合には、第１タンク部材(20)の両ヘッダ形成部(21)(22)の連結壁(21c)(22c)の左右両端部に形成されたスリット(44)を通して外側から平板状エンド部材(27)(29)(46)(47)を挿入し、凸部(27a)(29a)を第２タンク部材(23)の両ヘッダ形成部(24)(25)の連結壁(24c)(25c)の貫通穴(45)に嵌め入れる。すると、両ヘッダタンク(2)(3)の第１タンク部材(20)、第２タンク部材(23)およびエンド部材(26)(27)(28)(29)(46)(47)が組み合わされて仮止めされる。第１タンク部材(20)、第２タンク部材(23)およびエンド部材(26)(27)(28)(29)(46)(47)の組み合わせ体において、エンド部材(26)(27)(28)(29)(46)(47)の働きにより第１タンク部材(20)の風下側への移動および第２タンク部材(23)の風上側への移動が阻止されて両タンク部材(20)(23)の仮止めを強固に行うことができる。
【００５２】
図７および図８は冷媒入口および冷媒出口が設けられたエンド部材を除いたエンド部材の変形例を示す。なお、図７および図８は、上ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)に用いた場合を示している。
【００５３】
図７に示すエンド部材(50)(51)は、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)のヘッダ本体(31)(32)の左端部に外側から嵌め被せられるキャップ状である。エンド部材(50)(51)は、ヘッダ本体(31)(32)の外面に沿う環状の周壁(50a)(51a)と周壁(50a)(51a)の左端開口を塞ぐ頂壁(50b)(51b)とを有しており、両エンド部材(26)(28)の周壁(26a)(28a)における風下側部分および風上側部分が、両タンク部材(20)(23)の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部となっている。また、両エンド部材(26)(28)は第１および第２タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)の右端面を覆う連結部(52)により一体に連結されている。なお、板状部(33)(35)と連結部(52)とは互いに干渉しないようになされている。
【００５４】
図８に示すエンド部材(55)(56)は、風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)のヘッダ本体(31)(32)内に嵌め入れられる凹陷部(57)(58)を有しており、凹陷部(57)(58)の環状の周壁(57a)(58a)外面がヘッダ本体(31)(32)の内面に沿わされるようになっている。両エンド部材(55)(56)の凹陷部(57)(58)の周壁(57a)(58a)における風下側部分および風上側部分が、両タンク部材(20)(23)の通風方向への相対的移動を阻止する阻止部となっている。両エンド部材(55)(56)は第１および第２タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)の右端面を覆う連結部(59)により一体に連結されている。
【００５５】
なお、図８に示すエンド部材(55)(56)の場合、上ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ(5)および風上側上ヘッダ(6)の右端部に用いることもできる。この場合、風下側上ヘッダ(5)に用いられるエンド部材の凹陷部の底壁に冷媒入口を設け、風上側上ヘッダ(6)に用いられるエンド部材の凹陷部の底壁に冷媒出口を設ける。
【００５６】
図９〜図１１は上ヘッダタンクの変形例を示す。
【００５７】
図９および図１０に示す上ヘッダタンク(60)の場合、第１タンク部材(20)と第２タンク部材(23)との間に、アルミニウム製の第３タンク部材(61)が介在させられている。第３タンク部材(61)は、風下側上ヘッダ(5)内を熱交換コア部(4)側(図９では下側)の第１空間(62)と熱交換コア部(4)とは反対側の第２空間(63)とに分割する風下側仕切部材(64)、風上側上ヘッダ(6)内を熱交換コア部(4)側の第１空間(65)と熱交換コア部(4)とは反対側の第２空間(66)とに分割する風下側仕切部材(67)、ならびに両仕切部材(64)(67)を一体に連結しかつ第１および第２タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)により挟着された板状部(68)よりなる。板状部(68)における第１および第２タンク部材(20)(23)の板状部(33)(35)の貫通穴(38)(39)と合致した位置に貫通穴(69)が形成されており、第１タンク部材(20)の第１傾斜凸片(41)および第２タンク部材(23)の第２傾斜凸片(42)が、第３タンク部材(61)の貫通穴(69)に通されている。
【００５８】
第３タンク部材(61)の風下側仕切部材(64)の風下側縁部は第１および第２タンク部材(20)(23)の風下側ヘッダ形成部(21)(24)の風下側壁(21a)(24a)の先端間に挟着され、同じく風上側仕切部材(67)の風上側縁部は第１および第２タンク部材(20)(23)の風上側ヘッダ形成部(22)(25)の風上側壁(22b)(25b)の先端間に挟着されている。
【００５９】
図９および図１０に示す上ヘッダタンク(60)において、図１１に示すように、第３タンク部材(61)の板状部(68)における貫通穴(69)の風上側縁部に、風下側に向かって第２タンク部材(23)側に傾斜しかつ第２タンク部材(23)の板状部(35)の貫通穴(39)に通された第３傾斜凸片(71)が設けられ、板状部(68)における貫通穴(69)の風下側縁部に、風上側に向かって第１タンク部材(20)側に傾斜しかつ第１タンク部材(20)の板状部(33)の貫通穴(35)に通された第４傾斜凸片(72)が設けられていてもよい。第３傾斜凸片(71)は第１タンク部材(20)の第１傾斜凸片(41)の上面に重ね合わされてろう付され、第４傾斜凸片(72)は第２タンク部材(23)の第２傾斜凸片(42)の下面に重ね合わされてろう付されている。
【００６０】
図９および図１０に示す上ヘッダタンク(60)は、上下逆向きにして下ヘッダタンクとして用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６２】
(1)：エバポレータ（熱交換器）
(2)(60)：上ヘッダタンク
(3)：下ヘッダタンク
(4)：熱交換コア部
(5)：風下側上ヘッダ
(6)：風上側上ヘッダ
(11)：風下側下ヘッダ
(12)：風上側下ヘッダ
(20)：第１タンク部材
(21)(22)：ヘッダ形成部
(21a)(22a)：風下側壁
(21b)(22b)：風上側壁
(21c)(22c)：連結壁
(23)：第２タンク部材
(24)(25)：ヘッダ形成部
(24a)(25a)：風下側壁
(24b)(25b)：風上側壁
(24c)(25c)：連結壁
(26)(27)(28)(29)(46)(47)(50)(51)(55)(56)：エンド部材
(26a)(28a)(50a)(51a)：周壁
(27a)(29a)：凸部
(31)(32)：ヘッダ本体
(33)(35)：板状部
(36)(37)：突出壁
(38)(39)：貫通穴
(41)：第１傾斜凸片
(42)：第２傾斜凸片
(44)：スリット
(45)：貫通穴
(52)：連結部
(57)(58)：凹陷部
(57a)(58a)：周壁
(59)：連結部
(61)：第３タンク部材
(62)(65)：第１空間
(63)(66)：第２空間
(64)(67)：仕切部材
(68)：板状部
(69)：貫通穴
(71)：第３傾斜凸片
(72)：第４傾斜凸片
【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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