(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱交換器（２０，３０）が重ね合わせ方向に配置される一体型熱交換器（１０）にあって、それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）が近接して平行配置されるとともに、それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）の端部は、タンク（２１，２２、３１，３２）の内側形状に沿って基準面（４４、４５）から凸設した突出部（４２，４３）を嵌合してロー付けされるエンドプレート（４０）によって閉止される一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
前記それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）の同一側端部に配置されるエンドプレート（４０）を一体に形成するとともに、前記突出部（４２，４３）の外周面（４２ａ，４３ａ）がタンク（２１，２２、３１，３２）内面に接触する接触長さ（ｈ３，ｈ４Ｃ）が最小となる突出部（４２）を嵌合するタンク（２１，２２）の端部とその突出部（４２）の基準面（４４）とを略当接すると共に、接触長さ（ｈ３）が長くなる突出部（４３）を嵌合するタンク（３１，３２）の端部とその突出部（４３）の基準面（４５）との間に、その接触長さ（ｈ３）の範囲内の隙間（δ）を形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。
【請求項２】
請求項１に記載の一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
前記エンドプレート（４０）に形成される、それぞれの突出部（４２，４３）の基準面（４４、４５）が同一面とされ、接触長さ（ｈ３，ｈ４Ｃ）が最小となる突出部（４２）を嵌合するタンク（２１，２２）を所定長さ（Ｌ１）に形成するとともに、この所定長さ（Ｌ１）に形成したタンク（２１，２２）を基準として、接触長さ（ｈ３）が長くなる突出部（４３）を嵌合するタンク（３１，３２）を、その接触長さ（ｈ３）の範囲内で短く形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
複数の熱交換器（２０，３０）は、タンク（２１，２２）の断面形状が矩形状となる第１熱交換器（２０）と、タンク（３１，３２）の断面形状が円形となる第２熱交換器（３０）であり、
かつ、一体に形成された前記エンドプレート（４０）には、第１熱交換器（２０）のタンク（２１，２２）の内側形状に沿った矩形状の第１突出部（４２）と、第２熱交換器（３０）のタンク（３１，３２）の内側形状に沿った円形状の第２突出部（４３）とがそれぞれ形成され、
矩形状となった第１突出部（４２）を嵌合する第１熱交換器（２０）のタンク（２１，２２）を所定長さ（Ｌ１）に形成するとともに、円形状となった第２突出部（３１，３２）を嵌合する第２熱交換器（３０）のタンク（３１，３２）を短く形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接して平行配置される複数のタンクの端部が、タンクの内側形状に沿って凸設した突出部を嵌合してロー付けされるエンドプレートによって閉塞され、とりわけ、複数のタンクを閉塞するエンドプレートを一体化するようにした一体型熱交換器のタンク構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一体型熱交換器としては、例えば、図６に示すようにエンジンの冷却水を冷却するラジエータ１と、空調装置の冷凍サイクルに用いられるコンデンサー（凝縮器）２とを重ね合わせ方向に近接配置したものがある。これらラジエータ１およびコンデンサー２は、ヘッダーと称される１対のタンク３，３ａおよび４，４ａを備え、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａ間に複数のチューブ５，５…が連通されるとともに、各チューブ５，５…間にフィン６，６…が配置されて接合された構造となっている。尚、同図ではコンデンサー２のチューブおよびフィンは図示省略する。
【０００３】
この場合、前記ラジエータ１のタンク３，３ａは、冷却水圧が低いことから断面矩形状の四角管が用いられる一方、前記コンデンサー２のタンク４，４ａは、冷凍サイクルの冷却媒体の圧力が高いことから断面円形状の円管が用いられる。そして、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａの端部はエンドプレート７および８によって閉塞されることになる。
【０００４】
これらエンドプレート７および８は、図７に示すように、タンク３，３ａおよび４，４ａの内側形状に沿って凸設した突出部７ａおよび８ａが深絞り加工され、これら突出部７ａおよび８ａがタンク３，３ａおよび４，４ａの端部に嵌合されてロー付けされるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の一体型熱交換器のタンク構造では、タンク３，３ａおよび４，４ａの端部を閉塞するエンドプレート７および８は、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａで独立しており、部品点数が嵩んでしまう。そこで、タンク３，３ａおよび４，４ａの互いに近接した端部同士を閉塞するエンドプレート７および８を一体化することにより、部品点数を半減することができる。
【０００６】
ところが、このようにエンドプレート７および８を一体化した場合、それぞれの突出部７ａおよび８ａの形状が異なることから、これら突出部７ａおよび８ａの外周面７ｂおよび８ｂが、タンク３，３ａおよび４，４ａの内面に接触する接触長さに差が生じてしまう。
【０００７】
即ち、図７（ａ）に示すコンデンサー２のエンドプレート８では、突出部８ａが円形として深絞りされるため、それの外周面８ｂの接触長さｈ３は全周で略一定となる。一方、図７（ｂ）に示すラジエータ１のエンドプレート７では、突出部７ａが矩形状として深絞りされるため、それの外周面７ｂの接触長さｈ４Ｓは各辺の直線となる一般部分Ｓで略一定となるが、角部Ｃでは突出先端側がどうしても球面状となるため、その接触長さｈ４Ｃは前記直線部分Ｓの接触長さｈ４Ｓより短くなってしまう。
【０００８】
このため、それぞれの突出部７ａおよび８ａの一般部分の接触長さｈ３およびｈ４Ｓを、一体化される共通のベースプレート９を基準面として略等しく形成した場合に、円形の突出部８ａの最小接触長さはｈ３であるのに対して、矩形状の突出部７ａの最小接触長さは、角部Ｃの接触長さｈ４Ｃ（ｈ４Ｃ＜ｈ３）によって決定されてしまう。従って、図６に示すようにラジエータ１のタンク３，３ａの長さＬ１の寸法許容誤差は、最も小さい寸法であるｈ４Ｃより小さくする必要があるのに対して、コンデンサー２のタンク４，４ａの長さＬ２の同誤差は、大きな寸法であるｈ３より小さくて済む。
【０００９】
つまり、ラジエータ１のタンク３，３ａおよびコンデンサー２のタンク４，４ａを、四角管および円管からそれぞれを等長として切断する際には、どうしても両者間に形成誤差Ｄが発生することになるが、このとき、ラジエータ１のタンク３，３ａの長さＬ１とコンデンサー２のタンク４，４ａの長さＬ２との許容される誤差Ｄは、ラジエータ１のタンク３，３ａがコンデンサー２のタンク４，４ａより短く形成される場合（δ＝Ｌ2−Ｌ1＞０）に、０≦δ＜ｈ４Ｃの範囲内、つまり、最も接触長さが少なくなるｈ４Ｃの範囲内に限定される必要がある。例えば、その許容誤差Ｄがｈ４Ｃより大きくなった場合（δ≧ｈ４Ｃ）は、タンク３，３ａとこれに嵌合される突出部７ａとの重なり部分が角部Ｃで無くなってしまい、その部分でロー付けが不完全となって液密性が損なわれてしまうことになる。
【００１０】
一方、前記突出部７ａの角部Ｃの接触長さｈ４Ｃを、突出部８ａの接触長さｈ３と略等しくすることにより、誤差Ｄの許容量をｈ３まで増大してタンク３，３ａおよび４，４ａの加工精度を低下させることができるのであるが、この場合は突出部７ａの深絞り量を大幅に増大させる必要がある。ところが、エンドプレート７，８の素材として厚肉アルミ板を用いた場合は、深絞り加工の回数を大幅に増加して深絞り量を増大することになるため、加工工数の増大によりコストアップが余儀無くされてしまう。
【００１１】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、各タンクの長さにばらつきがあっても、各タンクを、一体形成したエンドプレートに精度良くロー付けすることができ、当該各タンクの液密性を確保することのできる一体型熱交換器のタンク構造を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の熱交換器が重ね合わせ方向に配置される一体型熱交換器にあって、それぞれのタンクが近接して平行配置されるとともに、それぞれのタンクの端部は、タンクの内側形状に沿って基準面から凸設した突出部を嵌合してロー付けされるエンドプレートによって閉止される一体型熱交換器のタンク構造において、それぞれのタンクの同一側端部に配置されるエンドプレートを一体に形成するとともに、前記突出部の外周面がタンク内面に接触する接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクの端部とその突出部の基準面とを略当接すると共に、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクの端部とその突出部の基準面との間に、その接触長さの範囲内の隙間を形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の一体型熱交換器のタンク構造において、エンドプレートに形成される、それぞれの突出部の基準面が同一面とされ、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクを所定長さに形成するとともに、この所定長さに形成したタンクを基準として、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクを、その接触長さの範囲内で短く形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の一体型熱交換器のタンク構造において、複数の熱交換器は、タンクの断面形状が矩形状となる第１熱交換器と、タンクの断面形状が円形となる第２熱交換器であり、かつ、一体に形成されたエンドプレートには、第１熱交換器のタンクの内側形状に沿った矩形状の第１突出部と、第２熱交換器のタンクの内側形状に沿った円形状の第２突出部とがそれぞれ形成され、矩形状となった第１突出部を嵌合する第１熱交換器のタンクを所定長さに形成するとともに、円形状となった第２突出部を嵌合する第２熱交換器のタンクを短く形成したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エンドプレートに形成した突出部のタンク内面に接触する接触長さが最小となる一方の突出部を嵌合させるタンクの端部を、その突出部の基準面に略当接させたときに、接触長さの長い他方の突出部を嵌合させるタンクの端部とその突出部の基準面との間に、その接触長さの範囲で隙間を形成したことから、各タンクの長さにばらつきがあっても、前記隙間がそのばらつきを吸収するため、各タンクを、一体形成したエンドプレートに精度良くロー付けすることができ、それにより各タンクの液密性を確保することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、エンドプレートに形成される突出部のうち、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクを所定長さに形成するとともに、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクを、その接触長さの範囲内で短く形成したので、それぞれのタンクの同一側端部に前記エンドプレートの突出部をそれぞれ嵌合した際に、所定長さに形成されたタンクをそれに対応する突出部に完全に嵌合した状態では、短く形成したタンクはそれに対応する突出部の接触長さの範囲内で嵌合することができる。従って、両タンクとそれぞれの突出部とのロー付けを確実に行い、それぞれのタンクの液密性を確保することができる。
【００１７】
このように、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクの長さを基準として、他方のタンクを短く形成することにより、所定長さのタンクと短く形成したタンクとの間の形成誤差を、接触長さが長い方の突出部の接触長さの範囲、つまり、その形成誤差を大きく設定できるようになって、加工精度の低下を可能として生産性の向上を達成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、第１熱交換器のタンクの断面形状が矩形状となり、第２熱交換器のタンクの断面形状が円形となる場合であり、矩形状となる第１突出部に最小接触長さが形成されることが明らかとなる。このため、第１タンクの長さと第２タンクの長さとの誤差を、各突出部の接触長さを計測することなく、円形となる第２突出部の接触長さによって容易に決定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図５は本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示し、図１は一体型熱交換器の斜視図、図２は図１中Ａ部の拡大斜視図、図３はエンドプレートを（ａ）、（ｃ）の正面図と（ｂ）、（ｄ）の側面図で示す説明図、図４はタンクとエンドプレートとの取付部分の拡大斜視図、図５は一体型熱交換器のそれぞれのタンクの取り付け状態を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態の一体型熱交換器１０は、図１に示すように第１熱交換器としてのラジエータ２０と、第２熱交換器としてのコンデンサー３０とを重ね合わせ方向に配置して構成され、ラジエータ２０の１対の第１タンク２１，２２と、コンデンサー３０の１対の第２タンク３１，３２とは、相互に近接して平行配置されている。第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２のそれぞれの対向面には、図２に示すように複数の取付穴２３，２３…および３３，３３…が所定間隔をもって形成され、それぞれの取付穴２３，２３…および３３，３３…に、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…が、それぞれの端部を挿入してロー付けされるようになっている。
【００２１】
そして、前記１対の第１タンク２１，２２および前記１対の第２タンク３１，３２は、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…を介して相互に連通され、かつ、それら第１チューブ２４，２４…間および第２チューブ３４，３４…間には、それぞれフィン２５，２５…および３５，３５…が配置されて接合される。尚、本実施形態ではそれぞれのフィン２５と３５は相互に連結されて一体化された場合を開示するが、勿論、それらフィン２５と３５を分離したものにあっても良い。
【００２２】
従って、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…をラジエータ２０およびコンデンサー３０の熱交換媒体が通過する間に、フィン２５，２５…および３５，３５…を通過する空気と熱交換されて、その熱交換媒体を冷却するようになっている。
【００２３】
また、前記フィン２５，２５…および３５，３５…が層を成して配置された両端部には、第１レインフォース２６および第２レインフォース３６が配置され、これら第１，第２レインフォース２６，３６の両端部は、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…と同様に第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２に挿入されてロー付けされる。本実施形態では、前記第１，第２レインフォース２６，３６は一体化して形成され、これら第１，第２レインフォース２６，３６によって、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とを近接配置した状態で固定するようになっている。
【００２４】
前記第１タンク２１，２２は断面矩形状の四角管が用いられるとともに、前記第２タンク３１，３２は断面円形状の円管が用いられ、互いに近接された第１タンク２１と第２タンク３１の同一側端部、および第１タンク２２と第２タンク３２の同一側端部は、図１に示すように、それぞれ一体化されたエンドプレート４０，４０…によって液密に閉塞される。
【００２５】
前記エンドプレート４０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２のそれぞれの端部間に跨って配置されるベースプレート４１に、第１タンク２１，２２の内側形状に沿った矩形状の第１突出部４２と、第２タンク３１，３２の内側形状に沿った円形状の第２突出部４３とがそれぞれ形成される。ベースプレート４１は、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２、特に、高圧となるコンデンサー３０側の第２タンク３１，３２の内圧に十分に耐えることができる肉厚を有するアルミ板が用いられ、これに深絞り加工を施すことにより前記第１突出部４２および前記第２突出部４３が形成される。
【００２６】
そして、このベースプレート４１に形成される第１突出部４２と第２突出部４３は、ベースプレート４１の一主面を基準面４４、４５として凸設した突起として形成されている。この例では、第１突出部４２の基準面４４と第２突出部４３の基準面４５を同一面としているが、図３３（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１突出部４２の基準面４４と第２突出部４３の基準面４５をずらした形態としてもよい。そして、図４に示すように、第１突出部４２は第１タンク２１，２２の端部内側に嵌合されるとともに、第２突出部４３は第２タンク３１，３２の端部内側に嵌合され、それぞれの嵌合部分はロー付けされる。
【００２７】
第１，第２突出部４２，４３は、それぞれ突出された外周面４２ａ，４３ａが第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２の内面にそれぞれ接触されるようになっており、この接触により前記ロー付けが確実に行われる。第１突出部４２は、図３（ａ）、（ｂ）および図４に示すように外周面４２ａの直線となる一般部分Ｓの接触長さがｈ４Ｓとなり、角部Ｃの接触長さがｈ４Ｃ（ｈ４Ｃ＜ｈ４Ｓ）となる。また、第２突出部４３の外周面４３ａの接触長さは、その全周に略均等にｈ３となる。そして、第１突出部４２と第２突出部４３は、ベースプレート４１から略等しく（ｈ３≒ｈ４Ｓ）突出された際に、これら第１，第２突出部４２，４３のうち、最小接触長さは前記角部Ｃのｈ４Ｃとなり、これによって矩形状の第１突出部４２が最小接触長さ、円形の第２突出部４３が最大接触長さとなる。
【００２８】
ここで、本実施形態では、図１，図５に示すように第１タンク２１，２２の長さＬ１および第２タンク３１，３２の長さＬ２を、前記第１，第２突出部４２，４３の接触長さｈ３、ｈ４Ｃに応じて変化させ、この接触長さｈ４Ｃが最小となる第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成するとともに、この所定長さＬ１に形成した第１タンク２１，２２を基準として、接触長さｈ３が長くなる第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２の長さＬ２を、その接触長さｈ３の範囲内で短く形成してある。つまり、矩形状となった第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成するとともに、円形状となった第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２を、その基準長さＬ１より短く形成する。
【００２９】
以上の構成により、本実施形態の一体型熱交換器のタンク構造にあっては、ラジエータ２０の第１タンク２１，２２と、コンデンサー３０の第２タンク３１，３２とは、それぞれ対応するもの同士が近接して平行配置され、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２の同一側端部が、一体化したエンドプレート４０によって閉塞される。従って、一体化したエンドプレート４０によって部品点数の削減を達成することができる。
【００３０】
そして、前記エンドプレート４０に形成される第１，第２突出部４２，４３のうち、接触長さｈ４Ｃが最小となる矩形状の第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成して、これを基準長さとするとともに、接触長さｈ３が長くなる円形の第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２を、その接触長さｈ３の範囲内で短く形成してある。従って、第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２の同一側端部をエンドプレート４０で閉塞した状態では、図４に示すように、第１突出部４２を第１タンク２１，２２に完全に嵌合して、この第１タンク２１，２２端をベースプレート４１に当接した場合に、第２タンク３１，３２の端部は第２突出部４３に嵌合された状態で、この第２タンク３１，３２端とベースプレート４１との間には隙間δが形成されることになる。
【００３１】
従って、第２タンク３１，３２端に隙間δが設けられることにより、第１タンク２１，２２端を確実にベースプレート４１に当接させることができ、つまり、最小の接触長さｈ４Ｃが設けられる第１突出部４２を第１タンク２１，２２に完全に嵌合して、ロー付けを確実なものとして液密性を確保することができる。一方、第２タンク３１，３２端とベースプレート４１との間には隙間δが設けられるが、この隙間δは第２突出部４３の接触長さｈ３の範囲内であるから、第２タンク３１，３２と第２突出部４３にあってもロー付けを確実なものとして液密性を確保することができる。
【００３２】
このように、接触長さｈ４Ｃが最小となる第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２の長さＬ１を基準として、他方の第２タンク３１，３２の長さＬ２を短く形成することにより、これら第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２との間の形成誤差Ｄを最も大きな接触長さｈ３の範囲とすることができ、つまりは、その形成誤差Ｄを大きく設定できるようになって、加工精度の低下を可能として生産性の向上を達成することができる。
【００３３】
また、本実施形態では一方の第１タンク２１，２２が断面矩形状であり、かつ、他方の第２タンク３１，３２が断面円形状であるため、矩形状となる第１突出部４２に最小接触長さｈ４Ｃが形成されることが明らかとなる。このため、第１タンク２１，２２の長さＬ１と第２タンク３１，３２の長さＬ２との誤差を、各突出部４２，４３の接触長さを計測することなく、円形となる第２突出部４３の接触長さｈ３によって容易に決定することができる。
【００３４】
ところで、本実施形態の一体型熱交換器１０は、第１熱交換器がラジエータ２０であり、第２熱交換器がコンデンサー３０である場合に例を取って示した関係上、第１タンク２１，２２が断面矩形状、第２タンク３１，３２が断面円形状となっているが、ラジエータ２０，コンデンサー３０以外の熱交換器の組み合わせによって一体型熱交換器１０を構成しても良く、また、タンクの断面形状も矩形状および円形状に限ることは無い。更に、熱交換器の数、および近接して平行配置されるタンクの数も２つに限ることはない。
【００３５】
また、本実施形態の一体型熱交換器１０では、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とが、一体化された第１，第２レインフォース２６，３６を介して互いに結合されるようになっており、この結合された第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２との同一側端部を、一体化したエンドプレート４０で閉塞するようにした場合を開示したが、これに限ることなく、前記第１，第２レインフォース２６，３６が互いに分離された場合にあっても、前記一体化したエンドプレート４０を取り付けて第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とを互いに結合するようにしてもよい。
【００３６】
更に、前記エンドプレート４０に形成される第１，第２突出部４２，４３は、深絞りに限ることなく、その他の加工法、例えば、へら絞り加工や鋳造による一体成形したものにあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示す図１中Ａ部の拡大斜視図である。
【図３】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造に用いられるエンドプレートを（ａ）、（ｃ）の正面図と（ｂ）、（ｄ）の側面図で示す説明図である。
【図４】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示すタンクとエンドプレートとの取付部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示すタンクの取り付け状態の平面図である。
【図６】従来の一体型熱交換器の斜視図である。
【図７】従来の一体型熱交換器のタンク構造に用いられるエンドプレートの突起部の形状を（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  一体型熱交換器
２０  ラジエータ（第１熱交換器）
２１，２２  第１タンク
３０  コンデンサー（第２熱交換器）
３１，３２  第２タンク
４０  エンドプレート
４２  第１突出部
４２ａ  外周面
４３  第２突出部
４３ａ  外周面
ｈ３，ｈ４Ｃ  接触長さ
Ｌ１  第１タンクの長さ
Ｌ２  第２タンクの長さ
δ  隙間
【図１】
0004106194.tif 000002
【図２】
0004106194.tif 000003
【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】
0004106194.tif 000008