JPH10206076A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろう付け不良を防止しつつ、熱交換器の製造
原価低減を図る。 【解決手段】 コンデンサタンク２４のかしめ突起２４
ｇをラジエータタンク３６の反対側のみに形成するとと
もに、ラジエータタンク３６側を位置決め用の突起部２
４ｃとする。これにより、ラジエータタンク３６側のか
しめ作業を廃止するとともに、突起部２４ｃによってコ
ンデンサコアプレート２４ａおよびコンデンサタンク本
体部２４ｂを機械的に組付けることができる。したがっ
て、両者２４ａ、２４ｂを確実に密着させることができ
るので、ろう付け不良を防止し、かつ、かしめ作業を廃
止することにより熱交換器の製造原価低減を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、コアの両端側に流
体を分配集合させるタンクを有する熱交換器に関するも
ので、車両用のラジエータと車両用空調の凝縮器（コン
デンサ）とが一体となった複式熱交換器に用いて有効で
ある。

【従来の技術】タンクの構造は、例えば実公平６−３９
２５５号公報に記載のごとく、流体が流通する偏平チュ
ーブが結合されたコアプレートと、このコアプレートと
ろう付け結合されたタンク本体部とから構成されてい
る。

【発明が解決しようとする課題】ところで、コアプレー
トおよびタンク本体部は、ろう付け工程前に仮組付けさ
れており、この仮組付け工程においては、コアプレート
に形成されたかしめ突起部を塑性変形させることにより
両者をかしめ結合している。しかし、かしめ突起部は、
コアプレートの幅方向（長手方向と直交する方向）両側
に、その長手方向に並ぶようにして多数個形成されてい
るため、仮組付け工程における、かしめ工程数が多く、
熱交換器の製造原価低減を図る上で障害となっていた。
なお、かしめ結合は、仮組付け工程においてコアプレー
トとタンク本体部とを機械的に結合させるとともに、両
者を確実に密着させてろう付け不良を防止する機能をも
兼ねている。したがって、仮組付け工程において両者を
機械的に結合する手段（かしめ結合）を省くと、ろう付
け不良が誘発されるので、熱交換器の歩留りが低下し、
却って、熱交換器の製造原価上昇を招いてしまう。本発
明は、上記点に鑑み、ろう付け不良を防止しつつ、熱交
換器の製造原価低減を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
３に記載の発明では、コアプレート（２４ａ）およびタ
ンク本体部（２４ｂ）のいずれか一方側に形成された突
起部（２４ｃ）と、他方側に形成されて突起部（２４
ｃ）が係止される係止部（２４ｄ）とを有している。さ
らに、コアプレート（２４ａ）およびタンク本体部（２
４ｂ）のいずれか一方には、コアプレート（２４ａ）お
よびタンク本体部（２４ｂ）をかしめ結合するかしめ突
起部（２４ｇ）が形成されていることを特徴とする。つ
まり、突起部（２４ｃ）に係止部（２４ｄ、２４ｄ₁ ）
によって係止されることにより、コアプレート（２４
ａ）にタンク本体部（２４ｂ）を仮組付けする際に、タ
ンク本体部（２４ｂ）をコアプレート（２４ａ）に対し
て位置決めすることができるとともに、かしめ突起部
（２４ｇ）によってコアプレート（２４ａ）とタンク本
体部（２４ｂ）とを機械的に結合することができる。し
たがって、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べ
たように、全ての突起部でかしめ作業を行う必要がない
ので、かしめ工程数の低減を図ることができる。また、
タンク本体部（２４ｂ）をコアプレート（２４ａ）に対
して位置決めした状態で、かしめ作業を行うことができ
るので、両者（２４ａ、２４ｂ）を確実に密着させるこ
とができる。したがって、ろう付け工程時に両者（２４
ａ、２４ｂ）を確実にろう付けすることができるので、
ろう付け不良を防止しつつ、熱交換器の製造原価低減を
図ることができる。ところで、異種コア部（例えば、ラ
ジエータコア部とコンデンサコア部と）が一体となった
複式熱交換器では、後述するように、仮組付け工程時
に、両コア部および両コア部の両タンクを組付ける必要
がある。このため、仮に、「発明が解決しようとする課
題」の欄で述べたように、全ての突起部でかしめ作業を
行うとすると、例えば、コンデンサコア部のタンクのか
しめ突起部のうちラジエータコア部側のかしめ突起部を
かしめ作業する際に、かしめ用治具がラジエータコア部
のタンクに干渉してしまい、ラジエータコア部のタンク
側の作業性が悪化してしまう。またさらに、近年、車両
の外形寸法を大きくすることなく、車室内（キャビン）
の拡充を図るべく、エンジンルーム内に配設された機器
の小型化を図るとともに、各機器のメンテナンス作業が
できる程度まで近接させて各機器を配設している。この
ため、複式熱交換器のコンデンサコア部およびラジエー
タコア部も、各コア部における熱交換能力が損なわれな
い程度まで近接してきているので、ラジエータコア側の
タンク部の作業性がより悪化する傾向にある。これに対
して、ラジエータコア側のタンク部に、本発明のごと
く、突起部（２４ｃ）を形成すれば、ラジエータコア側
のタンク部のかしめ作業を省くことができるので、仮組
付け工程時の作業性を損なうことなく、コアプレート
（２４ａ）とタンク本体部（２４ｂ）とを仮組付けする
ことができる。したがって、本発明は、複式熱交換器に
用いて特に有効である。なお、係止部として、請求項２
に記載の発明のごとく、突起部（２４ｃ）が挿入される
穴部（２４ｄ）としてもよい。請求項３に記載の発明で
は、挿入方向（Ｄ）前方側に向かうほど、突起部（２４
ｃ）および穴部（２４ｄ）間の接触圧力を増大させる向
きに傾斜する傾斜面（２４ｆ）が、突起部（２４ｃ）お
よび穴部（２４ｄ）のうち少なくとも一方側に形成され
ていることを特徴とする。これにより、突起部（２４
ｃ）および穴部（２４ｄ）によってコアプレート（２４
ａ）に対するタンク本体部（２４ｂ）の位置決めを行う
ことができるとともに、両者（２４ａ、２４ｂ）を確実
に密着させることができるので、より確実にろう付け不
良を防止することができる。なお、上記各手段の括弧内
の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応
関係を示すものである。

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （実施形態）本実施形態は、車両空調装置用のコンデン
サコア部と、エンジン冷却用ラジエータコア部とが一体
となった複式熱交換器に本発明を適用したものである。
そして、通常、コンデンサコア部を流れる冷媒の温度
は、ラジエータコア部を流れるエンジン冷却水の温度に
比べて低いので、この複式熱交換器はコンデンサコア部
をラジエータコア部より空気流れ上流として、空気流れ
に対して直列に並んでエンジンルームの最前部に配置さ
れている。以下に、本実施形態に係る複式熱交換器（以
下、熱交換器と略す。）の形状を述べる。図１は、本実
施形態に係る熱交換器１の斜視図であり、図２は図１の
Ａ−Ａ断面図である。２はコンデンサコア部であり、３
はラジエータコア部である。そして、両コア部２、３
は、互いに熱伝導を遮断するために後述する両チューブ
２１、３２間に所定の隙間４６を有して空気流れに直列
に並んでいる。コンデンサコア部２は、偏平形状に形成
された冷媒の通路をなすコンデンサチューブ２１と、こ
のコンデンサチューブ２１にろう付けされた多数個の折
曲部２２ｂ（図２参照）が形成されたコルゲート状（波
形状）の冷却フィン２２とから構成されている。また、
ラジエータコア部３もコンデンサコア部２と同様な構造
をしており、コンデンサチューブ２１と平行に配置され
たラジエータチューブ３１と、冷却フィン３２とから構
成されている。そして、これらのチューブ２１、３１と
冷却フィン２２、２３とは交互に積層されて、それぞれ
ろう付けされている。なお、両冷却フィン２２、３２に
は、熱交換を促進するためのルーバ２２ｂ、３２ｂが形
成されており、ローラ成形法等により両冷却フィン２
２、３２は、ルーバ２２ｂ、３２ｂとともに一体に成形
されている。また、４８は両コア部２、３の補強部材を
なすサイドプレートであり、このサイドプレート４８
は、図１に示すように、両コア部２、３の両端に配置さ
れている。なお、サイドプレート４８は、図２に示すよ
うに、その断面形状が略コの字状として、１枚のアルミ
ニウム板から一体形成されている。因みに、４９は、熱
交換器１を車両に組付けるためのブラケットである。ま
た、図１に示すように、ラジエータコア部３の端部のう
ちサイドプレート４８が配置されていない側の一端に
は、冷却水を各ラジエータチューブ３１に分配する第１
ラジエータタンク３４が配置され、他端側には、熱交換
を終えた冷却水を回収する第２ラジエータタンク３６が
配置されている。そして、第１ラジエータタンク３４の
上方端側には、エンジンから流出した冷却水を第１ラジ
エータタンク３４内に流入させる流入口３５が設けられ
ており、一方、第２ラジエータタンク３６の下方端側に
は、冷却水をエンジンに向けて流出する流出口３７が設
けられている。なお、３５ａ、３７ａは、外部配管（図
示せず）を両ラジエータタンク３４、３６に接続するた
めのジョイントパイプであり、これらのジョイントパイ
プ３５ａ、３７ａは、ろう付けにて各ラジエータタンク
３４、３６に接続されている。また、２４はコンデンサ
コア部２の冷媒を各コンデンサチューブ２１に分配する
第１コンデンサタンク２４であり、２５は熱交換（凝
縮）を終えた冷媒を回収するコンデンサコア部２の第２
コンデンサタンクである。そして、２６は冷凍サイクル
の圧縮機（図示せず）から吐出された冷媒を第１コンデ
ンサタンク２４内に流入させる流入口であり、２７は熱
交換（凝縮）を終えた冷媒を冷凍サイクルの膨張弁（図
示せず）に向けて流出させる流出口である。なお、２６
ａ、２７ａは、外部配管（図示せず）を両コンデンサタ
ンク２４、２５に接続するためのジョイントパイプであ
り、これらのジョイントパイプ２６ａ、２７ａは、ろう
付けにて各コンデンサタンク２４、２５に接続されてい
る。ところで、図３は図１のＢ−Ｂ断面図を示してお
り、第２ラジエータタンク３６は、ラジエータチューブ
３１と結合するアルミニウム製のラジエータコアプレー
ト３６ａと、このラジエータコアプレート３６ａと結合
して第２ラジエータタンク３６内の空間を形成する、ア
ルミニウム製のラジエータタンク本体部３６ｂとから構
成されている。一方、第１コンデンサタンク２４も同様
に、コンデンサチューブ２１と結合するアルミニウム製
のコンデンサコアプレート２４ａと、このコンデンサコ
アプレート２４ａと結合して第１コンデンサタンク２４
内の空間を形成する、アルミニウム製のコンデンサタン
ク本体部２４ｂとから構成されている。そして、コンデ
ンサタンク本体部２４ｂの幅方向（長手方向と直交する
方向）端部のうち第２ラジエータタンク３６側には、第
２ラジエータタンク３６側に向けて突出する突起部２４
ｃが形成されており、一方、コンデンサコアプレート２
４ａのうち突起部２４ｃに対応する部位には、突起部２
４ｃが挿入される矩形状の穴部２４ｄが形成されている
（図４参照）。また、突起部２４ｃのうちコンデンサコ
アプレート２４ａと接触する接触面２４ｅの反対側に
は、突起部２４ｃを穴部２４ｄに挿入する際の挿入方向
Ｄに対して傾斜する傾斜面２４ｆが形成されている。そ
して、この斜傾面２４ｆは、挿入方向Ｄ前方側（第２ラ
ジエータタンク３６側）に向かうほど、接触面２４ｅお
よび接触面２４ｅに接触する穴部２４ｄの内壁間の接触
圧力を増大させるように、突起部２４ｃの先端に向かう
ほど突起部２４ｃの厚み寸法ｔが小さくなるように傾斜
している。一方、コンデンサコアプレート２４ａの幅方
向端部のうち第２ラジエータタンク３６と反対側には、
かしめ突起部２４ｇが形成されており、このかしめ突起
部２４ｇを塑性変形させることによって、コンデンサコ
アプレート２４ａの幅方向端部とコンデンサタンク本体
部２４ｂの幅方向端部とを機械的に結合されている。因
みに、両コアプレート２４ａ、３６ａおよび両タンク本
体部２４ｂ、３６ｂにはろう材が被覆されており、この
被覆されたろう材により、両コアプレート２４ａ、３６
ａおよび両タンク本体部２４ｂ、３６ｂは互いにろう付
け結合されている。なお、第１ラジエータタンク３４お
よび第２コンデンサタンク２５も前記構造と同様なの
で、以下、特に断りがない限り、ラジエータタンク３６
とは、両ラジエータタンク３４、３６を含む意味で用
い、同様に、コンデンサタンク２４とは、両コンデンサ
タンク２４、２５を含む意味で用いる。次に、本実施形
態の特徴を述べる。本実施形態によれば、突起部２４ｃ
が穴部２４ｄに挿入されることにより、穴部２４ｄが突
起部２４ｃを係止する係止部を構成するとともに、コン
デンサコアプレート２４ａとコンデンサタンク本体部２
４ｂとがかしめ突起部２４ｇによってかしめ結合されて
いる。つまり、突起部２４ｃを穴部２４ｄに挿入するこ
とにより、コンデンサコアプレート２４ａにコンデンサ
タンク本体部２４ｂを仮組付けする際に、コンデンサタ
ンク本体部２４ｂをコンデンサコアプレート２４ａに対
して位置決めすることができるとともに、かしめ突起部
２４ｇによってコンデンサコアプレート２４ａとコンデ
ンサタンク本体部２４ｂとを機械的に結合することがで
きる。したがって、「発明が解決しようとする課題」の
欄で述べたように、全ての突起部でかしめ作業を行う必
要がないので、かしめ工程数の低減を図ることができ
る。また、突起部２４ｃを穴部２４ｄに挿入することに
より、コンデンサタンク本体部２４ｂをコンデンサコア
プレート２４ａに対して位置決めした状態で、かしめ作
業を行うことができるので、両者２４ａ、２４ｂを確実
に密着させることができる。したがって、ろう付け工程
時に両者２４ａ、２４ｂを確実にろう付けすることがで
きるので、ろう付け不良を防止しつつ、熱交換器（コン
デンサタンク２４）の製造原価低減を図ることができ
る。ところで、複式熱交換器では、仮組付け工程時に、
両コア部および両タンク２４、３６を組付ける必要があ
る。このため、仮に、「発明が解決しようとする課題」
の欄で述べたように、全ての突起部でかしめ作業を行う
とすると、ラジエータタンク３６にかしめ用治具が干渉
してしまい、ラジエータタンク３６側のかしめ作業の作
業性が悪化してしまう。またさらに、近年、車両の外形
寸法を大きくすることなく、車室内（キャビン）の拡充
を図るべく、エンジンルーム内に配設された機器の小型
化を図るとともに、各機器のメンテナンス作業ができる
程度まで近接させて各機器をエンジンルーム内に配設し
ている。このため、複式熱交換器のコンデンサコア部２
およびラジエータコア部３も、各コア部２、３における
熱交換能力が損なわれない程度まで近接してきているの
で、ラジエータタンク３６側のかしめ作業の作業性がよ
り悪化する傾向にある。これに対して、本実施形態によ
れば、ラジエータタンク３６側の突起部２４ｃでは、か
しめ結合を行わず、突起部２４ｃを穴部２４ｄに挿入す
るのみであるので、かしめ作業の作業性を損なうことな
く、コンデンサコアプレート２４ａとコンデンサタンク
本体部２４ｂとを仮組付けすることができる。したがっ
て、本実施形態は、複式熱交換器に用いて特に有効であ
る。また、挿入方向Ｄ前方側に向かうほど、突起部２４
ｃおよび穴部２４ｄの内壁間の接触圧力を増大させる向
きに傾斜する傾斜面２４ｆが形成されているので、コン
デンサコアプレート２４ａに対するコンデンサタンク本
体部２４ｂの位置決めを行うとともに、両者２４ａ、２
４ｂを確実に密着させることができる。したがって、よ
り確実にろう付け不良を防止することができる。ところ
で、穴部２４ｄに代えて、図５に示すように、突起部２
４ｃが挿入係止される凹部２４ｄ₁ としてもよい。な
お、図５の（ａ）の凹部２４ｄ₁ は、コンデンサコアプ
レート２４ａに形成された突起部を、コンデンサタンク
本体部２４ｂをコンデンサコアプレート２４ａに組付け
る前に塑性変形させて形成したものである。また、上述
の実施形態では、突起部２４ｃの先端に向かうほど突起
部２４ｃの厚み寸法ｔが小さくなるように傾斜面２４ｆ
を形成したが、突起部２４ｃの先端に向かうほど突起部
２４ｃの幅寸法（厚み寸法ｔと直交する方向の寸法）が
小さくなるように傾斜面２４ｆを形成してもよい。ま
た、上述の実施形態では、穴部２４ｄを矩形状とした
が、円形状の穴としてもよい。また、上述の実施形態で
は、突起部２４ｃをコンデンサタンク本体部２４ｂにに
形成し、穴部２４ｄをコンデンサコアプレート２４ａに
形成したが、穴部２４ｄをコンデンサタンク本体部２４
ｂに形成し、突起部２４ｃをコンデンサコアプレート２
４ａに形成してもよい。また、上述の実施形態では、か
しめ突起部２４ｇコンデンサコアプレート２４ａに形成
したが、コンデンサタンク本体部２４ｂに形成してもよ
い。また、上述の実施形態では、傾斜面２４ｆを突起部
２４ｃに形成したが、穴部２４ｄの内壁に形成してもよ
い。また、上述の実施形態では、コンデンサタンク２４
を例に本発明を説明したが、本発明は、その適用がコン
デンサタンク２４に限定されるものではなく、ラジエー
タタンク３６に対しても適用することができる。また、
本発明は、図６に示すように、コンデンサコア部２、冷
媒の気液分離手段をなすレシーバ５および過冷却器６が
一体になった熱交換器に対しても適用することができ
る。すなわち、レシーバ５の径寸法は、通常、コンデン
サタンク２４の径寸法（車両前後方向寸法）に比べて大
きいので、レシーバ５は、図７に示すように、車両前方
もしくは後方側に傾ける（オフセットする）必要があ
る。このため、レシーバ５が一体になった熱交換器で
は、レシーバ５を傾けた側（紙面上側）のかしめ作業が
困難となる。これに対して、図７に示すように、レシー
バ５を傾けた側を本発明のごとく係止部とすれば、かし
め作業の作業性を損なうことなく、コンデンサコアプレ
ート２４ａとコンデンサタンク本体部２４ｂとを仮組付
けすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複式熱交換器の斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】（ａ）図１のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は
（ａ）のＣ部拡大図である。

【図４】コンデンサタンクの斜視図である。

【図５】係止部の変形例を示すコンデンサタンクの断面
図である。

【図６】コンデンサコア部、レシーバおよび過冷却器が
一体になった熱交換器の正面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。

【符号の説明】

２４…コンデンサタンク、２４ａ…コンデンサコアプレ
ート、２４ｂ…コンデンサタンク本体部、２４ｃ…突起
部、２４ｄ…穴部、２４ｆ…傾斜面、２４ｇ…かしめ突
起部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流通する複数本のチューブ（２
   １）からなるコア部（２）と、 前記コア部（２）の両端に配設され、前記複数本のチュ
   ーブ（２１）が結合されたコアプレート（２４ａ）、お
   よび前記コアプレート（２４ａ）にろう付け結合された
   タンク本体部（２４ｂ）から構成されて前記流体を分配
   集合させるタンク（２４）とを備える熱交換器であっ
   て、 前記コアプレート（２４ａ）および前記タンク本体部
   （２４ｂ）のいずれか一方側に形成された突起部（２４
   ｃ）と、 他方側に形成され、前記突起部（２４ｃ）が係止される
   係止部（２４ｄ）と、 前記コアプレート（２４ａ）および前記タンク本体部
   （２４ｂ）のいずれか一方に形成され、前記コアプレー
   ト（２４ａ）および前記タンク本体部（２４ｂ）をかし
   め結合するかしめ突起部（２４ｇ）とを有することを特
   徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 前記係止部は、前記突起部（２４ｃ）が
   挿入される穴部（２４ｄ）によって構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記突起部（２４ｃ）および前記穴部
   （２４ｄ）のうち少なくとも一方側には、前記突起部
   （２４ｃ）を前記穴部（２４ｄ）に挿入する際の挿入方
   向（Ｄ）に対して傾斜する傾斜面（２４ｆ）が形成され
   ており、 前記傾斜面（２４ｆ）は、前記挿入方向（Ｄ）前方側に
   向かうほど、前記突起部（２４ｃ）および前記穴部（２
   ４ｄ）間の接触圧力を増大させる向きに傾斜しているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。