(57)【要約】  【課題】  熱交換器のヘッダタンクに取り付けられる付属部品の形状やその配設位置の設定自由度を高める。  【解決手段】  熱交換器のヘッダタンク１０は、チューブの差し込み孔を有するヘッダプレート１１と、チューブに連通する空間部Ｒ１、Ｒ２を構成するタンクプレート１２とを備えている。これらヘッダプレート１１とタンクプレート１２とが接合されている。ヘッダプレート１１には、凹み部１１ｋ、１１ｎが設けられている。タンクプレート１２には、かしめ部１２ｉ、１２ｊが設けられている。かしめ部１２ｉ、１２ｊを凹み部１１ｋ、１１ｎにそれぞれかしめる。【選択図】図２
2009014282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に並ぶように配列された複数のチューブを有するコアと、チューブの端部に該チューブと連通するように設けられたヘッダタンクとを備えた熱交換器であって、
上記ヘッダタンクは、上記コア側に配置されて上記チューブの差し込み孔を有するヘッダ部材と、このヘッダ部材の上記コアと反対側に配置されて上記チューブに連通する空間部を構成するタンク部材とを備え、これらヘッダ部材とタンク部材とが接合され、
上記ヘッダ部材と上記タンク部材との一方の部材には、かしめ部が設けられ、他方の部材には、上記かしめ部に対応して凹み部が設けられ、上記かしめ部が上記凹み部にかしめられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
かしめ部の肉厚は、一方の部材におけるかしめ部以外の肉厚よりも薄く設定されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器において、
凹み部の深さ寸法は、かしめ部の肉厚寸法以上であることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の熱交換器において、
かしめ部は、タンク部材に設けられ、凹み部は、ヘッダ部材に設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の熱交換器において、
かしめ部は、ヘッダタンクの長手方向に複数設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の熱交換器において、
チューブには、外部空気よりも低温の熱交換媒体が流通することを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の熱交換器において、
凹み部は、段差形状となっていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両用空調装置等に用いられる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の熱交換器として、複数のチューブ及びフィンが交互に並ぶように配列されてなるコアと、これらチューブの両端部にチューブと連通するように設けられたヘッダタンクとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１、２の熱交換器のヘッダタンクは、コア側に配置される板状のヘッダ部材と、ヘッダ部材のコアと反対側に配置される板状のタンク部材とを備えている。ヘッダ部材には、チューブの端部が差し込まれる差し込み孔が形成され、チューブの端部は差し込み孔に差し込まれた状態で保持されるようになっている。また、ヘッダ部材の縁部には、タンク部材側へ向けて折り曲げられるかしめ部が設けられている。一方、タンク部材は、チューブの端部に連通する空間部を構成するように湾曲形成されている。そして、ヘッダ部材のかしめ部をタンク部材にかしめることでヘッダ部材とタンク部材とが一体化するようになっている。これにより、熱交換器の製造時において、ヘッダ部材とタンク部材とを一体化した状態で、ろう付けによる接合工程に移ることが可能になり、ろう付け時に一方の部材が他方の部材に対し位置ずれし難くなる。
【０００４】
また、特許文献３の熱交換器のヘッダタンクは、上記特許文献１、２のものと同様に、ヘッダ部材とタンク部材とを備えている。かしめ部はタンク部材に設けられており、このかしめ部をヘッダ部材にかしめることで、ヘッダ部材とタンク部材とが一体化するようになっている。
【０００５】
また、従来より、熱交換器のヘッダタンクには、熱交換媒体の供給用パイプや排出用パイプを接続するための付属部品や、熱交換器を取り付けるためのブラケット等の付属部品等が取り付けられるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１６２９９２号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７０号公報
【特許文献３】特開２００３−９４１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１〜３の熱交換器では、ヘッダ部材とタンク部材との一方の部材にかしめ部を設け、このかしめ部を折り曲げて他方の部材にかしめるようにしている。このようにした場合には、かしめ部が、その肉厚分、ヘッダタンクの外周面から突出した状態になる。かしめ部が突出していると、ヘッダタンクに付属部品を取り付ける際に、かしめ部が邪魔になることがあり、付属部品の形状やその配設位置の設定自由度が低下する。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘッダタンクを構成するヘッダ部材とタンク部材とをかしめて一体化する場合に、ヘッダタンクに取り付けられる付属部品の邪魔になり難いように両部材をかしめることができるようにして、付属部品の形状やその配設位置の設定自由度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、ヘッダ部材とタンク部材との一方の部材にかしめ部を設け、他方の部材に凹み部を設け、かしめ部を凹み部にかしめるようにした。
【０００９】
具体的には、第１の発明では、所定方向に並ぶように配列された複数のチューブを有するコアと、チューブの端部に該チューブと連通するように設けられたヘッダタンクとを備えた熱交換器であって、上記ヘッダタンクは、上記コア側に配置されて上記チューブの差し込み孔を有するヘッダ部材と、このヘッダ部材の上記コアと反対側に配置されて上記チューブに連通する空間部を構成するタンク部材とを備え、これらヘッダ部材とタンク部材とが接合され、上記ヘッダ部材と上記タンク部材との一方の部材には、かしめ部が設けられ、他方の部材には、上記かしめ部に対応して凹み部が設けられ、上記かしめ部が上記凹み部にかしめられている構成とする。
【００１０】
この構成によれば、ヘッダ部材とタンク部材との一方の部材に設けたかしめ部を、他方の部材に設けた凹み部にかしめるようにしたので、かしめ部が凹み部内に位置するようになり、ヘッダタンクの外周面から大きく突出することはない。これにより、付属部品をヘッダタンクに取り付ける際にかしめ部が邪魔になり難くなる。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、かしめ部の肉厚は、一方の部材におけるかしめ部以外の肉厚よりも薄く設定されている構成とする。
【００１２】
この構成によれば、ヘッダタンクの耐圧強度を確保しながら、かしめ部の肉厚を薄くして、かしめ部がヘッダタンクの外周面から突出する高さを減少させることが可能になる。尚、かしめ部は、ヘッダ部材とタンク部材とをろう付け等によって接合する際に両部材の位置ずれを防止できればよく、よって、かしめ部の肉厚を薄くしてもヘッダタンクの強度には殆ど影響を及ぼさない。
【００１３】
第３の発明では、第１または２の発明において、凹み部の深さ寸法は、かしめ部の肉厚寸法以上である構成とする。
【００１４】
この構成によれば、かしめ部を凹み部にかしめた状態で、かしめ部がヘッダタンクの外周面から突出しなくなる。
【００１５】
第４の発明では、第１から３のいずれか１つの発明において、かしめ部は、タンク部材に設けられ、凹み部は、ヘッダ部材に設けられている構成とする。
【００１６】
この構成によれば、かしめ部をタンク部材に設けたことで、かしめる際にはタンク部材を受け治具等によって受けることになり、チューブの差し込み孔を有するヘッダ部材には、受け治具等による力が作用し難くなる。これにより、チューブの差し込み孔の形状がかしめ時に殆ど変形しなくなる。
【００１７】
第５の発明では、第１から４のいずれか１つの発明において、かしめ部は、ヘッダタンクの長手方向に複数設けられている構成とする。
【００１８】
この構成によれば、１つのかしめ部におけるヘッダタンク長手方向の寸法を短くすることが可能になる。このように１つのかしめ部におけるヘッダタンク長手方向の寸法を短くすることで、長い場合に比べて、かしめ力を１つのかしめ部の全体に亘って均一に作用させやすくなる。その結果、かしめ後におけるかしめ部の残留応力を、１つのかしめ部の全体に亘って均一に近づけることが可能になる。
【００１９】
第６の発明では、第１から５のいずれか１つの発明において、チューブには、外部空気よりも低温の熱交換媒体が流通するようになっている構成とする。
【００２０】
この構成によれば、外部空気がチューブを流通する熱交換媒体と熱交換することにより冷却されるので、チューブの表面に結露水が発生し、この結露水がヘッダタンクの外周面に付着するようになる。このとき、上述したように、かしめ部がヘッダタンクの外周面から大きく突出していないので、かしめ部が結露水の排水の邪魔になり難く、結露水がヘッダタンクの外周面に沿ってスムーズに排水されるようになる。
【００２１】
第７の発明では、第１から６のいずれか１つの発明において、凹み部は、段差形状となっている構成とする。
【００２２】
この構成によれば、かしめ部を凹み部にかしめた状態で、かしめ部が凹み部から外れ難くなる。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、ヘッダタンクを構成するヘッダ部材とタンク部材との一方の部材にかしめ部を設け、このかしめ部を他方の部材に設けた凹み部にかしめるようにしたので、付属部品をヘッダタンクに取り付ける際にかしめ部が邪魔になり難くなり、よって、付属部品の形状やその配設位置の設定自由度を向上させることができる。
【００２４】
第２の発明によれば、かしめ部の肉厚を、一方の部材におけるかしめ部以外の肉厚よりも薄く設定したので、ヘッダタンクの耐圧強度を確保しながら、かしめ部がヘッダタンクの外周面から突出する高さを減少させることができ、付属部品の形状やその配設位置の設定自由度をより一層向上させることができる。
【００２５】
第３の発明によれば、凹み部の深さ寸法をかしめ部の肉厚寸法以上に設定したので、かしめ部がヘッダタンクの外周面から突出しなくなり、付属部品の形状やその配設位置の設定自由度をより一層向上させることができる。
【００２６】
第４の発明によれば、かしめ部をタンク部材に設け、凹み部をヘッダ部材に設けたので、かしめ部をかしめる際にヘッダ部材を受け治具等で受けずに済み、よって、ヘッダ部材が有するチューブの差し込み孔の形状が変形するのを抑制でき、チューブの差し込み工程をスムーズに行うことができる。
【００２７】
第５の発明によれば、かしめ部をヘッダタンクの長手方向に複数設けたので、１つのかしめ部におけるヘッダタンク長手方向の寸法を短くすることができる。これにより、１つのかしめ部の全体に亘ってかしめ後の残留応力を均一に近づけることができる。その結果、かしめ部の残留応力が不均一なことに起因してヘッダタンクが反ってしまうのを抑制することができる。
【００２８】
第６の発明によれば、外部空気が熱交換媒体と熱交換する際に発生した結露水がヘッダタンクの外周面に付着した場合に、かしめ部が結露水の排水の邪魔になり難いので、結露水をスムーズに排水でき、熱交換効率を高めることができる。
【００２９】
第７の発明によれば、凹み部を段差形状としたので、かしめ部が凹み部から外れにくくなり、かしめ固定をより確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３１】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る熱交換器１を示すものである。この実施形態１では、熱交換器１が冷凍サイクルの一要素を構成する蒸発器である場合について説明する。この熱交換器１は、例えば、車両用空調装置の室内ユニットのケーシング（図示せず）内に収容され、ケーシング内に導入された空気を冷却する際に用いられるものである。尚、この熱交換器１を有する冷凍サイクルは、冷媒が二酸化炭素とされた超臨界冷凍サイクルであり、従来の冷媒であるフロン１３４ａを用いた冷凍サイクルに比べて、冷凍サイクル内の圧力は大幅に高くなっている。
【００３２】
熱交換器１は、図２や図３にも示すように、上下方向に延びる多数のチューブ２ａ、２ｂ及びフィン３、３、…で構成されたコア４と、チューブ２の上端部及び下端部にそれぞれ設けられた上側ヘッダタンク１０及び下側ヘッダタンク２０とを備えている。上側ヘッダタンク１０とチューブ２ａ、２ｂの上端部とは連通し、下側ヘッダタンク２０とチューブ２ａ、２ｂの下端部とは連通している。
【００３３】
コア４は、図２及び図３に示すように、外部空気の流れ方向（各図に矢印Ｙで示す方向）上流側に配置された複数のチューブ２ａからなる上流側チューブ群Ａと、下流側に配置された複数のチューブ２ｂからなる下流側チューブ群Ｂとに分けられている。上流側チューブ群Ａのチューブ２ａ及び下流側チューブ群Ｂのチューブ２ｂは、それぞれ、外部空気の流れ方向と交差する方向（図１の左右方向）に並ぶように配列されている。各チューブ２ａ、２ｂは、アルミニウム合金からなり、その流路断面の形状が外部空気の流れ方向に長い扁平形状とされた扁平チューブである。
【００３４】
図１に示すように、フィン３は、アルミニウム合金からなり、外部空気の流れ方向から見て、波形形状をなすように形成されたコルゲートフィンである。フィン３は、上流側チューブ群Ａのチューブ２ａ、２ａ間と、下流側チューブ群Ｂのチューブ２ｂ、２ｂ間とに配置され、これらチューブ２ａ、２ｂの外面にろう付けされている。また、コア４のチューブ２ａ、２ｂ及びフィン３の配列方向両端部には、アルミニウム合金製のエンドプレート８、８がそれぞれ設けられている。これらエンドプレート８、８は、フィン３にろう付けされている。尚、チューブ２ａ、２ｂとフィン３とのうち、一方を構成する部材は、表面にろう材がクラッドされたクラッド材である。
【００３５】
上側ヘッダタンク１０は、コア４の左端部から右側へ向けて延びている。上側ヘッダタンク１０の右側は、コア４の右端部から右側へ突出している。上側ヘッダタンク１０は、コア４側に配置されるヘッダプレート（ヘッダ部材）１１と、ヘッダプレート１１のコア４と反対側に配置されるタンクプレート（タンク部材）１２と、これらヘッダプレート１１及びタンクプレート１２の間に配置される補強プレート１３とを備えており、これら３枚のプレート１１、１２、１３が積層されて互いにろう付けされてなるものである。補強プレート１３は、ろう材がクラッドされたアルミニウム合金製の板材をプレス成形してなるものである。また、ヘッダプレート１１及びタンクプレート１２は、アルミニウム合金を押し出し成形してなるものである。
【００３６】
図２〜図４に示すように、ヘッダプレート１１の上流側チューブ群Ａに対応する部位には、コア４側へ窪むように形成された上流側凹条部１１ａがヘッダプレート１１の長手方向両端に亘って形成されている。また、ヘッダプレート１１の下流側チューブ群Ｂに対応する部位には、下流側凹条部１１ｂが同様に形成されている。ヘッダプレート１１の上流側及び下流側凹条部１１ａ、１１ｂの間の部位には、外部空気の流れ方向に延びる中間平坦部１１ｃが形成されている。また、ヘッダプレート１１の外部空気の流れ方向上流側の部位には、上流側平坦部１１ｄが形成され、下流側の部位には、下流側平坦部１１ｅが形成されている。
【００３７】
図４に示すように、ヘッダプレート１１には、上流側チューブ群Ａのチューブ２ａが差し込まれる上流側差し込み孔１１ｆが形成されている。上流側差し込み孔１１ｆは、上流側平坦部１１ｄから上流側凹条部１１ａを経て中間平坦部１１ｃまで延びるスリット形状をなしている。また、ヘッダプレート１１には、下流側チューブ群Ｂのチューブ２ｂが差し込まれる下流側差し込み孔１１ｇが形成されている。下流側差し込み孔１１ｇは、下流側平坦部１１ｅから下流側凹条部１１ｂを経て中間平坦部１１ｃまで延びるスリット形状をなしている。
【００３８】
また、ヘッダプレート１１の中間平坦部１１ｃには、複数の円形貫通孔１１ｈがヘッダタンク１０の長手方向に間隔をあけて形成されている。貫通孔１１ｈは、上流側差し込み孔１１ｆと下流側差し込み孔１１ｇとの間に対応するように、かつ、ヘッダプレート１１の長手方向に並ぶ差し込み孔１１ｆ、１１ｆの間に対応するように配置されている。ヘッダプレート１１の右端部近傍には、冷媒流入孔１１ｉが下流側凹条部１１ｂを貫通するように形成され、また、冷媒流出孔１１ｊが上流側凹条部１１ａを貫通するように形成されている。また、ヘッダプレート１１の下面には、外部空気の流れ方向両縁部に上流側凹み部１１ｋ及び下流側凹み部１１ｎが形成されている。上流側凹み部１１ｋ及び下流側凹み部１１ｎは、タンクプレート１２へ凹んでヘッダタンク１０の長手方向に延び、互いに同じ形状とされている。上流側凹み部１１ｋ及び下流側凹み部１１ｎにより、ヘッダプレート１１の下面には、後述するタンクプレート１２のかしめ部１２ｉ、１２ｊが嵌る段差形状が形成されることになる。
【００３９】
補強プレート１３は、ヘッダプレート１１と同じ大きさであり、ヘッダプレート１１よりも若干厚肉とされている。図２及び図３に示すように、補強プレート１３の上流側チューブ群Ａに対応する部位には、ヘッダプレート１１の上流側凹条部１１ａに沿うようにコア４側へ窪む上流側凹条部１３ａが形成されている。また、補強プレート１３の下流側チューブ群Ｂに対応する部位には、ヘッダプレート１１の下流側凹条部１１ｂに沿うようにコア４側へ窪む下流側凹条部１３ｂが形成されている。また、補強プレート１３の上流側凹条部１３ａと下流側凹条部１３ｂとの間の部位には、ヘッダプレート１１の中間平坦部１１ｃに沿うように中間平坦部１３ｃが形成されている。この中間平坦部１３ｃは、ヘッダプレート１１の中間平坦部１１ｃにろう付けされるようになっている。補強プレート１３の外部空気の流れ方向上流側の部位には、ヘッダプレート１１の上流側平坦部１１ｄに沿うように上流側平坦部１３ｄが形成され、下流側の部位には、ヘッダプレート１１の下流側平坦部１１ｅに沿うように下流側平坦部１３ｅが形成されている。これら上流側平坦部１３ｄ及び下流側平坦部１３ｅは、ヘッダプレート１１の上流側平坦部１１ｄ及び下流側平坦部１１ｅにそれぞれろう付けされるようになっている。
【００４０】
また、図４に示すように、補強プレート１３には、ヘッダプレート１１の差し込み孔１１ｆ、１１ｇとそれぞれ一致する位置に、スリット形状の複数の差し込み孔１３ｆ、１３ｇが形成され、また、ヘッダプレート１１の貫通孔１１ｈと一致する複数の貫通孔１３ｈが形成されている。また、補強プレート１３の右端部近傍には、ヘッダプレート１１の冷媒流入孔１１ｉ及び冷媒流出孔１１ｊとそれぞれ一致する冷媒流入孔１３ｉ及び冷媒流出孔１３ｊが形成されている。
【００４１】
図２及び図３に示すように、タンクプレート１２における補強プレート１３の上流側凹条部１３ａに対向する部位には、コア４と反対側へ窪む上流側凹条部１２ａがタンクプレート１の長手方向両端に亘って形成されている。また、タンクプレート１２における補強プレート１３の下流側凹条部１３ｂに対向する部位には、同様に下流側凹条部１２ｂが形成されている。タンクプレート１２の上流側凹条部１２ａと下流側凹条部１２ｂとの間の部位には、補強プレート１３の中間平坦部１３ｃに沿うように中間平坦部１２ｃが形成されている。中間平坦部１２ｃの肉厚は、凹条部１２ａ、１２ｂの肉厚よりも薄く設定されている。中間平坦部１２ｃは、補強プレート１３の中間平坦部１３ｃにろう付けされるようになっている。
【００４２】
タンクプレート１２の外部空気の流れ方向上流側の部位には、補強プレート１３の上流側平坦部１３ｄに沿うように上流側平坦部１２ｄが形成され、下流側の部位には、補強プレート１３の下流側平坦部１３ｅに沿うように下流側平坦部１２ｅが形成されている。これら上流側平坦部１２ｄ及び下流側平坦部１２ｅは、補強プレート１３の上流側平坦部１３ｄ及び下流側平坦部１３ｅにそれぞれろう付けされるようになっている。図４に示すように、タンクプレート１２の中間平坦部１２ｃには、補強プレート１３の貫通孔１３ｈと一致する複数の貫通孔１２ｈが形成されている。
【００４３】
タンクプレート１２における外部空気の流れ方向上流側の縁部は、コア４側へ向けて突出するように形成されており、その突出方向先端部には、複数の上流側かしめ部１２ｉがタンクプレート１２の長手方向に互いに隙間Ｓ（図１にのみ示す）をあけて設けられている。また、タンクプレート１２における外部空気の流れ方向下流側の縁部も同様に突出するように形成されており、その突出方向先端部には、複数の下流側かしめ部１２ｊがタンクプレート１２の長手方向に互いに隙間をあけて設けられている。これら上流側かしめ部１２ｉと下流側かしめ部１２ｊとの肉厚は、タンクプレート１２の他の部位の肉厚よりも薄く設定されている。具体的には、かしめ部１２ｉ、１２ｊの肉厚は、凹条部１２ａ、１２ｂの肉厚の１／２以下に設定されている。タンクプレート１２を押し出し成形品としているので、部位によって肉厚を変えることは容易に行える。
【００４４】
図２に示すように、かしめ部１２ｉ、１２ｊがヘッダプレート１１の内側へ向けて折り曲げられることにより、ヘッダプレート１１の凹み部１１ｋ、１１ｎ内にそれぞれ位置し、凹み部１１ｋ、１１ｎにかしめられるようになっている。この状態で、ヘッダプレート１１、補強プレート１３及びタンクプレート１２が一体化する。
【００４５】
補強プレート１３の上流側凹条部１３ａとタンクプレート１２の上流側凹条部１２ａとによって、ヘッダタンク１０の長手方向に延びる上流側空間部Ｒ１が区画形成されている。この上流側空間部Ｒ１に、上流側チューブ群Ａのチューブ２ａの上端部が連通している。また、補強プレート１３の下流側凹条部１３ｂとタンクプレート１２の下流側凹条部１２ｂとによって、同様に下流側空間部Ｒ２が区画形成されている。この下流側空間部Ｒ２に、下流側チューブ群Ｂのチューブ２ｂの上端部が連通している。上流側及び下流側空間部Ｒ１、Ｒ２の長手方向両端部は、図１に示すように、補強プレート１３及びタンクプレート１２にろう付けられる閉塞部材１４により閉塞されている。
【００４６】
また、上側ヘッダタンク１０の右端部近傍には、コネクタ部材（付属部材）１５が設けられている。このコネクタ部材１５は、アルミニウム合金製のブロック材からなり、ヘッダプレート１１の外面（下面）にろう付けされている。コネクタ部材１５には、ヘッダプレート１１及び補強プレート１３の冷媒流入孔１１ｉ、１３ｉに連通する流入路１５ａと、冷媒流出孔１１ｊ、１３ｊに連通する流出路１５ｂとが形成されている。コネクタ部材１５の流入路１５ａには、図１に仮想線で示すように、冷媒の供給用パイプ６が接続され、流出路１５ｂには、冷媒の流出用パイプ７が接続されるようになっている。
【００４７】
下側ヘッダタンク２０は、上側ヘッダタンク１０と同様に、ヘッダプレート２１、タンクプレート２２及び補強プレート２３を組み合わせて構成されている。すなわち、図５に示すように、ヘッダプレート２１には、上流側凹条部２１ａ、下流側凹条部２１ｂ、中間平坦部２１ｃ、上流側平坦部２１ｄ、下流側平坦部２１ｅ、上流側差し込み孔２１ｆ、下流側差し込み孔２１ｇ、貫通孔２１ｈが形成されている。また、補強プレート２３には、上流側凹条部２３ａ、下流側凹条部２３ｂ、中間平坦部２３ｃ、上流側平坦部２３ｄ、下流側平坦部２３ｅ、上流側差し込み孔２３ｆ、下流側差し込み孔２３ｇ、貫通孔２３ｈが形成されている。下側ヘッダタンク２０の補強プレート２３には、一部の上流側差し込み孔２３ｆと下流側差し込み孔２３ｇとを連続させる連続部２３ｉが形成されている。また、タンクプレート２２には、上流側凹条部２２ａ、下流側凹条部２２ｂ、中間平坦部２２ｃ、上流側平坦部２２ｄ、下流側平坦部２２ｅ、貫通孔２２ｈ、上流側かしめ部２２ｉ、下流側かしめ部２２ｊが形成されている。尚、図１に示すように、下側ヘッダタンク２０の右側は、上側ヘッダタンク１０のようにコア４の右端部から右側へ突出していない。
【００４８】
下側ヘッダタンク２０には、上側ヘッダタンク１０と同様に、上流側空間部（図示せず）と下流側空間部（図示せず）とが区画形成され、上流側空間部と下流側空間部とは、補強プレート２３の連続部２３ｉを介して連通している。下側ヘッダタンク２０の上流側空間部に、上流側チューブ群Ａのチューブ２ａの下端部が連通し、下流側空間部に下流側チューブ群Ｂのチューブ２ｂの下端部が連通するようになっている。また、空間部の長手方向両端部は、補強プレート２３及びタンクプレート２２にろう付けされる閉塞部材２４により閉塞されている。
【００４９】
次に、上記のように構成された熱交換器１の製造要領について説明する。まず、上側ヘッダタンク１０のタンクプレート１２のかしめ部１２ｉ、１２ｊの間に、補強プレート１３及びヘッダプレート１１を配置し、かしめ部１２ｉ、１２ｊを内側へ折り曲げて凹み部１１ｋ、１１ｎに押し付けることで、補強プレート１３及びヘッダプレート１１をタンクプレート１２にかしめ固定し、これらプレート１１、１２、１３を一体化する。このかしめ固定する際には、かしめ部１２ｉ、１２ｊをタンクプレート１２に設けているので、タンクプレート１２を受け治具（図示せず）で受けておき、かしめ部１２ｉ、１２ｊにかしめ力を作用させる。このように、ヘッダプレート１１を受け治具で受けずに済むので、ヘッダプレート１１が有する差し込み孔１１ｆ、１１ｇの形状は殆ど変形しない。尚、組み立て前に、補強プレート１３にフラックスを塗布しておく。
【００５０】
また、図２に示すように、かしめ部１２ｉ、１２ｊを凹み部１１ｋ、１１ｎ内に位置付けるようにしているので、かしめ部１２ｉ、１２ｊがヘッダタンク１０の外周面から突出する突出量はかしめ部１２ｉ、１２ｊの肉厚よりも小さくなり、よって、かしめ部１２ｉ、１２ｊがヘッダタンク１０の外周面から大きく突出しなくなる。さらに、凹み部１１ｋ、１１ｎが段差形状となっているので、かしめ部１２ｉ、１２ｊが凹み部１１ｋ、１１ｎに嵌って外れ難くなり、かしめ固定がより確実なものとなる。
【００５１】
一方、下側ヘッダタンク２０も同様して、ヘッダプレート２１、補強プレート２３及びタンクプレート２２を一体化しておく。また、チューブ２ａ、２ｂ、フィン３及びエンドプレート８によりコア４を構成し、図示しないが、結束治具等により結束しておく。
【００５２】
そして、コア４のチューブ２ａを上側ヘッダタンク１０の差し込み孔１１ｆ、１３ｆに差し込み、チューブ２ｂを差し込み孔１１ｇ、１３ｇに差し込む。さらに、チューブ２ａを下側ヘッダタンク２０の差し込み孔２１ｆ、２３ｆに差し込み、チューブ２ｂを差し込み孔２１ｇ、２３ｇに差し込む。このようにして、コア４と、上側ヘッダタンク１０及び下側ヘッダタンク２０とを一体化する。また、上側ヘッダタンク１０には、コネクタ部材１５を溶接等によって仮固定しておく。
【００５３】
次いで、ろう付けによる接合工程に移る。上記のようにして一体化したコア４、上側ヘッダタンク１０、下側ヘッダタンク２０及びコネクタ部材１５をろう付け用の炉内に搬送して加熱する。このとき、上側ヘッダタンク１０のプレート１１、１２、１３は、かしめ固定されているので、互いに位置ずれすることはなく、また、下側ヘッダタンク２０のプレート２１、２２、２３も同様に位置ずれすることはなく、各部が確実にろう付けされる。
【００５４】
上記のようにして得られた熱交換器１では、供給用パイプ６からコネクタ部材１５の流入路１５ａ及び冷媒流入孔１１ｉ、１３ｉを流通して上側ヘッダタンク１０の下流側空間部Ｒ２に流入した冷媒は、下流側空間部Ｒ２を左側へ流れながら、下流側チューブ群Ｂの各チューブ２ｂに分流した後、各チューブ２ｂ内を下方へ流通して下側ヘッダタンク２０の下流側空間部で集合する。この下流側空間部の冷媒は、補強プレート２３の連続部２３ｉを流通して上流側空間部に流入した後、上流側チューブ群Ａのチューブ２ａに分流し、各チューブ２ａ内を上方へ流通して上側ヘッダタンク１０の上流側空間部Ｒ１で集合する。上流側空間部Ｒ１の冷媒は、右側へ流れて冷媒排出孔１３ｊ、１１ｊ及びコネクタ部材１５の流出路１５ｂを流通して排出用パイプ７から排出される。
【００５５】
チューブ２ａ、２ｂ内を流通する冷媒と外部空気とが熱交換して外部空気が冷却されると、フィン３の表面やチューブ２ａ、２ｂの表面には結露水が発生する。この結露水は、チューブ２ａ、２ｂを伝わって下方へ流れ、下側ヘッダタンク２０のヘッダプレート２１上面に落ちる。ヘッダプレート２１上面に落ちた結露水は、貫通孔２１ｈ、２３ｈ、２２ｈを順に通って下方へ排出されるとともに、ヘッダタンク２０の外周面を流れて排出される。このとき、上述の如くかしめ部２２ｉ、２２ｊが下側ヘッダタンク２０の外周面から大きく突出していないので、かしめ部２２ｉ、２２ｊが結露水の排水の邪魔になり難く、結露水がヘッダタンク２０の外周面に沿ってスムーズに排水されるようになる。
【００５６】
以上説明したように、この実施形態１に係る熱交換器１によれば、上側ヘッダタンク１０のタンクプレート１２にかしめ部１２ｉ、１２ｊを設け、このかしめ部１２ｉ、１２ｊをヘッダプレート１１に設けた凹み部１１ｋ、１１ｎにかしめるようにしたので、コネクタ部材１５を上側ヘッダタンク１０に取り付ける際にかしめ部１２ｉ、１２ｊが邪魔になり難くなり、よって、コネクタ部材１５の形状や配設位置の設定自由度を向上させることができる。
【００５７】
また、かしめ部１２ｉ、１２ｊの肉厚を、タンクプレート１２におけるかしめ部１２ｉ、１２ｊ以外の肉厚よりも薄く設定したので、上側ヘッダタンク１０の耐圧強度を確保しながら、かしめ部１２ｉ、１２ｊが上側ヘッダタンク１０の外周面から突出する高さを低くすることができ、コネクタ部材１５の形状や配設位置の設定自由度をより一層向上させることができる。
【００５８】
また、タンクプレート１２にかしめ部１２ｉ、１２ｊを設け、ヘッダプレート１１に凹み部１１ｋ、１１ｎを設けたので、かしめ部１２ｉ、１２ｊをかしめる際にヘッダプレート１２を受け治具で受けずに済み、よって、ヘッダプレート１１が有する差し込み孔１１ｆ、１１ｇが変形するのを抑制でき、チューブ２ａ、２ｂの差し込み工程をスムーズに行うことができる。
【００５９】
また、上流側かしめ部１２ｉをヘッダタンク１０の長手方向に複数設けたので、１つの上流側かしめ部１２ｉのヘッダタンク長手方向の寸法を短くすることができる。このように、１つの上流側かしめ部１２ｉの長手方向の寸法を短くすることで、長い場合に比べて、かしめ力を１つのかしめ部１２ｉの全体に亘って均一に作用させやすくなる。その結果、かしめ後におけるかしめ部１２ｉの残留応力を、かしめ部１２ｉの全体に亘って均一に近づけることが可能になる。これにより、かしめ部１２ｉの残留応力が不均一なことに起因してヘッダタンク１０が反ってしまうのを抑制することができる。下流側かしめ部１２ｊについても同様である。
【００６０】
また、外部空気が冷媒と熱交換する際に結露水が発生した場合に、かしめ部１２ｉ、１２ｊが結露水の排水の邪魔になり難いので、結露水をスムーズに排水でき、熱交換効率を高めることができる。
【００６１】
また、図６に示す変形例１のように、ヘッダプレート１１の凹み部１１ｋ、１１ｎの深さ寸法は、かしめ部１２ｉ、１２ｊの肉厚寸法以上に設定してもよい。これにより、かしめ部１２ｉ、１２ｊの全体が、凹み部１１ｋ、１１ｎに収まった状態になってヘッダタンク１０の外周面から突出しなくなるので、コネクタ部材１５の形状や配設位置の設定自由度をより一層向上させることができる。
【００６２】
また、ヘッダプレート１１の凹み部１１ｋ、１１ｎは、上記した段差形状に限られるものではなく、図７に示す変形例２のように、面取り形状としてもよい。
【００６３】
《発明の実施形態２》
図８は、本発明の実施形態２に係る熱交換器３０を示すものである。この実施形態２の熱交換器３０は、実施形態１の熱交換器１が用いられる超臨界冷凍サイクルの一要素を構成するガスクーラである。
【００６４】
熱交換器３０のコア３４のチューブ３２は、水平方向に延び、上下方向に並ぶように配列されている。また、この熱交換器３０では、チューブ３２は外部空気の流れ方向に１列だけ設けられている。チューブ３２の間にはフィン３３が設けられ、コア３４の上下方向両端部には、エンドプレート３８がそれぞれ設けられている。
【００６５】
左側ヘッダタンク４０は、実施形態１の上側ヘッダタンク１０と同様に、ヘッダプレート４１、タンクプレート４２及び補強プレート４３で構成されている。図９に示すように、ヘッダプレート４１には、凹条部４１ａと、上流側平坦部４１ｂと、下流側平坦部４１ｃとが形成されている。補強プレート４３には、凹条部４３ａと、上流側平坦部４３ｂと、下流側平坦部４３ｃとが形成されている。ヘッダプレート４１の上流側平坦部４１ｂ及び下流側平坦部４１ｃが、補強プレート４３の上流側平坦部４３ｂ及び下流側平坦部４３ｃにそれぞれろう付けされるようになっている。タンクプレート４２には、凹条部４２ａと、上流側平坦部４２ｂと、下流側平坦部４２ｃと、複数の上流側かしめ部４２ｄと、複数の下流側かしめ部４２ｅとが形成されている。上流側かしめ部４２ｄ及び下流側かしめ部４２ｅは、実施形態１のものと同様に、ヘッダタンク４０の長手方向に間隔あけて配置されている。タンクプレート４２の上流側平坦部４２ｂ及び下流側平坦部４２ｃが、補強プレート４３の上流側平坦部４３ｂ及び下流側平坦部４３ｃにそれぞれろう付けされるようになっている。タンクプレート４２の上部には、冷媒流入孔（図示せず）が凹条部４２ａを貫通するように形成され、下部には、冷媒流出孔（図示せず）が凹条部４２ａを貫通するように形成されている。
【００６６】
左側ヘッダタンク４０の補強プレート４３の凹条部４３ａとタンクプレート４２の凹条部４２ａとによって、ヘッダタンク４０の長手方向に延びる空間部Ｒが区画形成されている。この空間部Ｒに、チューブ３２の左端部が連通している。空間部Ｒの長手方向両端部は、補強プレート４３及びタンクプレート４２にろう付けられる閉塞部材（図示せず）により閉塞されている。また、空間部Ｒの長手方向中間部には、仕切部材４５が設けられている。この仕切部材４５により、空間部Ｒが上下に２つに区画されている。
【００６７】
左側ヘッダタンク４０の上部には、流入用コネクタ部材４６が設けられている。このコネクタ部材４６は、アルミニウム合金製のブロック材からなり、タンクプレート４２の外面にろう付けられている。流入用コネクタ部材４６には、左側ヘッダタンク４０の冷媒流入孔に連通する流入路４６ａが形成されている。コネクタ部材４６の流入路４６ａには、冷媒の供給用パイプ（図示せず）が接続されるようになっている。また、左側ヘッダタンク４０の下部には、流出用コネクタ部材４７が設けられている。このコネクタ部材４７は、アルミニウム合金製のブロック材からなり、タンクプレート４２の外面にろう付けられている。流出用コネクタ部材４７には、左側ヘッダタンク４０の冷媒流出孔に連通する流出路４７ａが形成されている。コネクタ部材４７の流出路４７ａには、冷媒の排出用パイプ（図示せず）が接続されるようになっている。
【００６８】
右側ヘッダタンク５０は、左側ヘッダタンク４０と同様に、ヘッダプレート５１、タンクプレート５２及び補強プレート５３で構成されており、チューブ３２の右端部が連通する空間部を有している。この空間部は上下方向に区画されていない。
【００６９】
この熱交換器３０では、供給用パイプからコネクタ部材４６の流入路４６ａ及び冷媒流入孔を流通して左側ヘッダタンク４０の空間部Ｒに流入した冷媒は、空間部Ｒを流れながら、仕切部材４５よりも上側のチューブ３２に分流した後、各チューブ３２内を右側へ流通して右側ヘッダタンク５０の空間部で集合する。この空間部の冷媒は、下側へ流れながら、仕切部材４５よりも下側のチューブ３２に分流した後、各チューブ３２内を左側へ流通して左側ヘッダタンク４０の下側の空間部Ｒで集合する。この空間部Ｒの冷媒は、冷媒排出孔及びコネクタ部材４７の流出路４７ａを流通して排出用パイプから排出される。
【００７０】
以上説明したように、この実施形態２に係る熱交換器３０によれば、実施形態１のものと同様に、左側ヘッダタンク４０のタンクプレート４２にかしめ部４２ｄ、４２ｅを設け、このかしめ部４２ｄ、４２ｅをヘッダプレート４１に設けた凹み部４１ｄ、４１ｅにかしめるようにしたので、コネクタ部材４６、４７の形状や配設位置の設定自由度を向上させることができる。
【００７１】
この実施形態２においても、ヘッダプレート４１の凹み部４１ｄ、４１ｅは、面取り形状としてもよい。また、凹み部４１ｄ、４１ｅの深さ寸法は、かしめ部４２ｄ、４２ｅの肉厚寸法よりも短くしてもよい。
【００７２】
尚、上記実施形態１、２では、タンクプレート１２、４２にかしめ部１２ｉ、１２ｊ、４２ｄ、４２ｅを設けるようにしたが、これに限らず、ヘッダプレート１１、４１にかしめ部を設け、タンクプレート１２、４２に凹み部を設けるようにしてもよい。
【００７３】
また、タンクプレート１２、４２はプレス成形品であってもよい。また、ヘッダプレート１１、４１は、プレス成形品であってもよい。
【００７４】
また、上記実施形態１、２では、かしめ部１２ｉ、１２ｊ、４２ｄ、４２ｅを、それぞれヘッダタンク１０、４０の長手方向に間隔をあけて複数設けているが、これに限らず、各かしめ部は１つであってもよい。
【００７５】
また、上記実施形態１、２では、付属部品がコネクタ部材１５、４６、４７である場合について説明したが、これに限らず、付属部品が、例えば、取付用のブラケットや、冷媒が流通するパイプを保持する保持部材や、受液器を保持する保持部材等であってもよい。
【００７６】
また、ヘッダタンク１０、２０、４０、５０において、補強プレート１３、２３、４３、５３を省略することも可能である。
【００７７】
また、本発明は、超臨界冷凍サイクル用の熱交換器のみならず、フロン１３４ａを用いた冷凍サイクル用の熱交換器をはじめ、各種熱交換器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明に係る熱交換器は、例えば、超臨界冷凍サイクル用の熱交換器として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態１に係る熱交換器を外部空気の流れ方向上流側から見た斜視図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】図１のIII−III線における断面図である。
【図４】実施形態１に係る熱交換器の上側ヘッダタンクの分解斜視図である。
【図５】実施形態１に係る熱交換器の下側ヘッダタンクの分解斜視図である。
【図６】実施形態１の変形例１に係る図２相当図である。
【図７】実施形態１の変形例２に係る図２相当図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る熱交換器を外部空気の流れ方向上流側から見た斜視図である。
【図９】図８のIX−IX線における断面図である。
【図１０】実施形態２に係る熱交換器の左上部の拡大図である。
【符号の説明】
【００８０】
１、３０                        熱交換器
２ａ、２ｂ、３２                チューブ
３、３３                        フィン
４、３４                        コア
１０、２０、４０、５０          ヘッダタンク
１１、２１、４１、５１          ヘッダプレート（ヘッダ部材）
１２、２２、４２、５２          タンクプレート（タンク部材）
１３、２３、４３、５３          補強プレート
１１ｋ、１１ｎ、４１ｄ、４１ｅ  凹み部
１２ｉ、１２ｊ、４２ｄ、４２ｅ  かしめ部
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ                  空間部
【図１】
2009014282.tif 000003
【図２】
2009014282.tif 000004
【図３】
2009014282.tif 000005
【図４】
2009014282.tif 000006
【図５】
2009014282.tif 000007
【図６】
2009014282.tif 000008
【図７】
2009014282.tif 000009
【図８】
2009014282.tif 000010
【図９】
2009014282.tif 000011
【図１０】
2009014282.tif 000012