JP2003106786A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アングルやヘッダタンクの接合部における寸
法出しを容易にし、安定したろう付け強度を確保できる
熱交換器を提供する。 【解決手段】 流体が流通する複数のチューブ１２２の
長手方向両端部に配設され、チューブ１２２の長手方向
に交差する方向に延びてチューブ１２２内と連通するヘ
ッダタンク１１０を有し、ヘッダタンク１１０に、所定
の取付け部に取付けされるブラケット１３０がろう付け
される熱交換器において、ヘッダタンク１１０には、断
面が矩形形状を成して突出する１以上の突起部１１２が
設けられ、ブラケット１３０は、ろう材がクラッドされ
た平板部材から成り、突起部１１２あるいは突起部１１
２間に嵌合する折り曲げ部１３１を有し、ろう材は、折
り曲げ部１３１の表裏面のうち少なくとも突起部１１２
に当接する側の面にクラッドされたことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
ものであり、例えば車両用冷凍サイクル装置内に設けら
れる凝縮器に適用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器として、例えば特開平５
−３３２６９４号公報に示されるものが知られている。
これは図５に示すように、相手側車両への取付け部を形
成する取付け用のブラケット構造に関するものであり、
熱交換器１００のヘッダタンク１１０とブラケット１３
０との密着性を向上させ、両者のろう付け強度を向上す
るようにしたものである。

【０００３】具体的には、平板部材を断面三日月状に成
形した２つのタンクプレート１１１ａ、プレート１１１
ｂより成るヘッダタンク１１０のうち、タンクプレート
１１１ａの外周面の曲率半径よりも若干大きな曲率半径
で設定されたブラケット１３０の湾曲部１３０ａの内周
面の端部側にリブ１３０ｂを設け、且つこのリブ１３０
ｂの先端を通って湾曲部１３０ａの内周面に内接する内
接円の半径が、タンクプレート１１１ａの曲率半径より
も若干小さくなるようにしている。

【０００４】これにより、ブラケット１３０をタンクプ
レート１１１ａに組付けた時に、湾曲部１３０ａの両端
部は湾曲部１３０ａの弾性力によってタンクプレート１
１１ａの外周面に押圧されるとともに、湾曲部１３０ａ
の反リブ側はタンクプレート１１１ａの外周面に密着さ
れる。よってこの良好に密着された領域のろう付けが確
実に行われ、ブラケット１３０のろう付け強度を向上す
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湾曲部
１３０ａの内周面やタンクプレート１１１ａの外周面の
曲率半径、更にはリブ１３０ｂの先端を通って湾曲部１
３０ａの内周面に内接する内接円（架空上の円）の半径
をそれぞれ所望の大きさで形成することは、スプリング
バックを伴なうブラケット１３０やタンクプレート１１
１ａにおいては非常に難しく、この寸法出しにトライア
ンドエラーを必要とする。

【０００６】本発明の目的は、上記問題に鑑み、アング
ルやヘッダタンクの接合部における寸法出しを容易に
し、安定したろう付け強度を確保できる熱交換器を提供
することにある。

【０００７】

【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採用する。

【０００８】請求項１に記載の発明では、流体が流通す
る複数のチューブ（１２２）の長手方向両端部に配設さ
れ、チューブ（１２２）の長手方向に交差する方向に延
びてチューブ（１２２）内と連通するヘッダタンク（１
１０）を有し、ヘッダタンク（１１０）に、所定の取付
け部に取付けされるブラケット（１３０）がろう付けさ
れる熱交換器において、ヘッダタンク（１１０）には、
断面が矩形形状を成して突出する１以上の突起部（１１
２）が設けられ、ブラケット（１３０）は、ろう材がク
ラッドされた平板部材から成り、突起部（１１２）ある
いは突起部（１１２）間に嵌合する折り曲げ部（１３
１）を有し、ろう材は、折り曲げ部（１３１）の表裏面
のうち少なくとも突起部（１１２）に当接する側の面に
クラッドされたことを特徴としている。

【０００９】これにより、互いに嵌合する折り曲げ部
（１３１）および突起部（１１２）を直線部として形成
でき、両者を密着させるための寸法出しが容易となり、
安定したろう付けが可能となる。

【００１０】また、ブラケット（１３０）は、ろう材の
クラッドが可能な平板部材をベースにしており、突起部
（１１２）に当接する側にろう材を設けるようにしてい
るので、ブラケット（１３０）の組付け時にろう材を塗
布したり介在させたりする必要がなく、組付けが容易に
なる。

【００１１】更に、従来技術ではブラケット（１３０）
をヘッダタンク（１１０）の所定の位置に組付ける際
に、ヘッダタンク（１１０）の円周方向および長手方向
に位置を規制する位置決め治具等を要すると考えられる
が、本発明では、突起部（１１２）によってヘッダタン
ク（１１０）の円周方向あるいは長手方向の位置が規制
でき、残る長手方向あるいは円周方向のみを規制するよ
うなシンプルな位置決め治具等で容易に組付けが可能と
なる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、突起部（１１
２）は、レール状に２本設けられ、２本の突起部（１１
２）間のヘッダタンク（１１０）表面は、平面部（１１
３）として形成されたことを特徴としている。

【００１３】これにより、突起部（１１２）の壁面に加
えて平面部（１１３）もブラケット（１３０）のろう付
け面として活用でき、コンパクトなスペースでのろう付
けが可能となる。

【００１４】また、ブラケット（１３０）の材料取りを
小さくして、材料費を低減できる。

【００１５】請求項３に記載の発明では、ヘッダタンク
（１１０）は、押出しあるいは引抜き加工により成形さ
れるものであって、突起部（１１２）は、押出しあるい
は引抜き加工時にヘッダタンク（１１０）の長手方向に
延びるように一体で成形されるようにしたことを特徴と
している。

【００１６】これにより、突起部（１１２）を有するヘ
ッダタンク（１１０）を安価に成形でき、また、突起部
（１１２）の寸法を精度良く成形できる。

【００１７】請求項４に記載の発明では、折り曲げ部
（１３１）は、突起部（１１２）によってかしめあるい
は圧着されて仮固定された後にろう付けされることを特
徴としている。

【００１８】これにより、スポット溶接や点溶接等によ
ってブラケット（１３０）をヘッダタンク（１１０）に
仮付けする必要がなくなり、組付けが容易となる。

【００１９】請求項５に記載の発明では、折り曲げ部
（１３１）は、突起部（１１２）によってかしめられて
仮固定された後にろう付けされるものであり、突起部
（１１２）のヘッダタンク（１１０）長手方向には、所
定間隔で切欠き部（１１４）が設けられ、折り曲げ部
（１３１）は、切欠き部（１１４）間でかしめられるよ
うにしたことを特徴としている。

【００２０】これにより、折り曲げ部（１３１）を突起
部（１１２）でかしめる際に、切欠き部（１１４）間の
突起部（１１２）だけを塑性変形させれば良いので、か
しめに要する加工力が低減でき、かしめ加工が容易とな
る。

【００２１】尚、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。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態を図１、図２に示す。ここでは、熱交換器として
自動車用冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮液化する凝縮
器１００に適用したものとしており、まず図１を用いて
その全体構成について説明する。

【００２３】凝縮器１００は、コア部１２０、左右のヘ
ッダタンク１１０、車両側への取付け用のブラケット１
３０等で構成され、各部品はアルミニウムあるいはアル
ミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等によ
り組付けられ、一体でろう付けされている。

【００２４】コア部１２０は、複数のフィン１２１およ
びチューブ１２２が交互に積層され、上下の最外方のフ
ィン１２１の更に外方に強度部材としてのサイドプレー
ト１２３が組付けられ、一体でろう付けされている。
尚、図１中下側のサイドプレート１２３には予め取付け
ピン１２４がスポット溶接されるものとしており、この
凝縮器１００の下側における車両側への取付け部を形成
している。

【００２５】コア部１２０の左右部、即ち、複数のチュ
ーブ１２２の長手方向両端部において、この長手方向に
交差する方向に延びるヘッダタンク１１０がそれぞれチ
ューブ１２２内部と連通するように嵌合し、ろう付けさ
れている。尚、右側のヘッダタンク１１０内にはタンク
内を仕切るセパレータ１１６が設けられており、その上
下には入口ジョイント１１７と出口ジョイント１１８が
右側のヘッダタンク１１０と連通するように設けられて
いる。そして、入口ジョイント１１７は図示しない圧縮
機の吐出側と接続され、また、出口ジョイント１１８は
図示しない受液器の流入側と連結されている。そして、
ヘッダタンク１１０の上側には、この凝縮器１００の上
側における車両側への取付け部を形成するブラケット１
３０がろう付けされている。

【００２６】本発明においては、このブラケット１３０
のヘッダタンク１１０への取付け構造に特徴を持たせて
おり、以下その詳細について図２を用いて説明する。

【００２７】まず、ヘッダタンク１１０の側壁には、断
面が矩形状を成して突出し、このヘッダタンク１１０の
長手方向にレール状に延びる２本の突起部１１２が設け
られている。ヘッダタンク１１０は、押出し加工によっ
て筒状体として成形されるタンク１１１の上下の開口部
に蓋１１５がろう付けされたものとしており、上記２本
の突起部１１２はこの押し出し加工時に同時に一体で成
形されるようにしている。そして、２本の突起部１１２
間のヘッダタンク１１０表面は、平面部１１３として形
成されるようにしている。この突起部１１２の内側の壁
面および上記平面部１１３によってコの字状に繋がる平
面部が形成されることになる。

【００２８】次に、ブラケット１３０は、表面に予めろ
う材がクラッドされた細長い矩形形状の平板部材から成
るものとしており、一端側には上記した突起部１１２の
間に密着するように嵌合するコの字状の折り曲げ部１３
１が形成され、他端側には車両側との取付けのための取
付け孔１３２が設けられている。そして、表面にクラッ
ドされるろう材は、折り曲げ部１３１の表裏面のうち少
なくとも突起部１１２に当接する側の面に施されるよう
にしている。

【００２９】そして、２本の突起部１１２の間にブラケ
ット１３０の折り曲げ部１３１を嵌合させた後に突起部
１１２を互いに内側にかしめることでこのブラケット１
３０をヘッダタンク１１０に仮固定し、その後に一体で
ろう付けされるようにしている。

【００３０】次に本発明における作用効果について説明
する。凝縮器１００はブラケット１３０および取付けピ
ン１２４を介して、図示しない車両グリル後方に装着さ
れる。図示しない冷凍サイクル装置内の冷媒は、凝縮器
１００の入口ジョイント１１７より流入し、セパレータ
１１６より上側のチューブ１２２内を左側のヘッダタン
ク１１０側に流れ、セパレータ１１６より下側のチュー
ブ１２２内を右側のヘッダタンク１１０側へＵターンし
て流れ、出口ジョイント１１８より流出する。この時、
車両前方から流入する空気によって冷媒は熱交換され凝
縮液化される。

【００３１】ところで、ろう付けによってヘッダタンク
１１０に接合されるブラケット１３０には、車両走行時
の振動負荷に耐えうるための安定したろう付け状態が要
求されることになるが、本発明においては、ヘッダタン
ク１１０に設けられた突起部１１２にブラケット１３０
の折り曲げ部１３１をろう付けするようにしているの
で、互いに嵌合する折り曲げ部１３１および突起部１１
２を直線部として形成でき、両者を密着させるための寸
法出しが容易となり、安定したろう付けが可能となる。

【００３２】また、ブラケット１３０は、ろう材のクラ
ッドが可能な平板部材をベースにしており、突起部１１
２に当接する側にろう材を設けるようにしているので、
ブラケット１３０の組付け時にろう材を塗布したり介在
させたりする必要がなく、組付けが容易になる。

【００３３】また、従来技術ではブラケット１３０をヘ
ッダタンク１１０の所定の位置に組付ける際に、ヘッダ
タンク１１０の円周方向および長手方向に位置を規制す
る位置決め治具等を要すると考えられるが、本発明で
は、突起部１１２によってヘッダタンク１１０の円周方
向の位置が規制でき、残る長手方向のみを規制するよう
なシンプルな位置決め治具等で容易に組付けが可能とな
る。

【００３４】また、突起部１１２は、レール状に２本設
けられ、２本の突起部１１２間のヘッダタンク１１０表
面は、平面部１１３として形成するようにしているの
で、突起部１１２の壁面に加えて平面部１１３もブラケ
ット１３０のろう付け面として活用でき、コンパクトな
スペースでのろう付けが可能となる。

【００３５】また、突起部１１２は、押出し加工により
ヘッダタンク１１０と共に一体で成形されるようにして
いるので、突起部１１２を有するヘッダタンク１１０を
安価に成形でき、また、突起部１１２の寸法を精度良く
成形できる。

【００３６】更に、折り曲げ部１３１は、突起部１１２
によるかしめによって仮固定された後にろう付けされる
ようにしているので、スポット溶接や点溶接等によって
ブラケット１３０をヘッダタンク１１０に仮付けする必
要がなくなり、組付けが容易となる。

【００３７】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対し
て突起部１１２のヘッダタンク１１０長手方向に、所定
間隔で切欠き部１１４を設け、ブラケット１３０の折り
曲げ部１３１が、切欠き部１１４間でかしめられるよう
にしたものである。

【００３８】これにより、折り曲げ部１３１を突起部１
１２でかしめる際に、切欠き部１１４間の突起部１１２
だけを塑性変形させれば良いので、かしめに要する加工
力が低減でき、かしめ加工が容易となる。

【００３９】（その他の実施形態）上記第１、第２実施
形態では突起部１１２はレール状に２本設けるものとし
て説明したが、図４に示すように１本の設定としたもの
でも良い。この時ブラケット１３０の折り曲げ部１３１
は、上記第１、第２実施形態とは逆にヘッダタンク側に
開口するコの字状にして、互いに嵌合させ、折り曲げ部
１３１側を突起部１１２にかしめることで、上記第１実
施形態と同様の効果が得られる。

【００４０】尚、ヘッダタンク１１０および突起部１１
２は、押出し加工に換えて、引き抜き加工で成形するよ
うにしても良い。

【００４１】また、上記第１、第２実施形態では折り曲
げ部１３１を突起部１１２に嵌合させた後に、突起部１
１２で折り曲げ部１３１をかしめるようにしたが、これ
に換えて折り曲げ部１３１の開口側をわずかに開くよう
に形成して、突起部１１２に圧入し、圧着されるように
して仮固定しても良い。

【００４２】また、突起部１１２は、ヘッダタンク１１
０に別体で形成されるものとしても良い。この時、突起
部１１２の延びる向きはヘッダタンク１１０の幅方向と
しても良い。合せて、ヘッダタンク１１０も断面が三日
月状の２つのヘッダプレートから成るものとしても良
い。

【００４３】更に、ブラケット１３０の取付け孔１３２
は、コア部１２０を通過する空気流れの妨げにならない
ように、反コア部側に設けるようにしても良い。合せ
て、突起部１１２も、図２中下側に突出するものに限定
せず、ヘッダタンク１１０の円周方向の任意の位置に設
けるようにすれば、ブラケット１３０の取付け孔１３２
の設定方向の自由度を上げることができる。

【００４４】尚、上記実施形態では熱交換器として凝縮
器１００を用いて説明したが、これに限らず、他の熱交
換器としてラジエータやヒータコアなどに適用しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における凝縮器全体を示
す正面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ部の断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態における突起部およびブ
ラケットを示す斜視図である。

【図４】本発明のその他の実施形態における突起部およ
びブラケットを示す断面図である。

【図５】従来技術におけるヘッダタンクおよびブラケッ
トを示す断面図である。

【符号の説明】

１００ 凝縮器（熱交換器） １１２ 突起部 １１３ 平面部 １１４ 切欠き部 １２２ チューブ １３０ ブラケット １３１ 折り曲げ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流通する複数のチューブ（１２
   ２）の長手方向両端部に配設され、前記チューブ（１２
   ２）の長手方向に交差する方向に延びて前記チューブ
   （１２２）内と連通するヘッダタンク（１１０）を有
   し、 前記ヘッダタンク（１１０）に、所定の取付け部に取付
   けされるブラケット（１３０）がろう付けされる熱交換
   器において、 前記ヘッダタンク（１１０）には、断面が矩形形状を成
   して突出する１以上の突起部（１１２）が設けられ、 前記ブラケット（１３０）は、ろう材がクラッドされた
   平板部材から成り、前記突起部（１１２）あるいは前記
   突起部（１１２）間に嵌合する折り曲げ部（１３１）を
   有し、 前記ろう材は、前記折り曲げ部（１３１）の表裏面のう
   ち少なくとも前記突起部（１１２）に当接する側の面に
   クラッドされたことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 前記突起部（１１２）は、レール状に２
   本設けられ、 前記２本の突起部（１１２）間の前記ヘッダタンク（１
   １０）表面は、平面部（１１３）として形成されたこと
   を特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記ヘッダタンク（１１０）は、押出し
   あるいは引抜き加工により成形されるものであって、 前記突起部（１１２）は、前記押出しあるいは引抜き加
   工時に前記ヘッダタンク（１１０）の長手方向に延びる
   ように一体で成形されるようにしたことを特徴とする請
   求項１または請求項２のいずれかに記載の熱交換器。
4. 【請求項４】 前記折り曲げ部（１３１）は、前記突起
   部（１１２）によってかしめあるいは圧着されて仮固定
   された後にろう付けされることを特徴とする請求項１〜
   請求項３のいずれかに記載の熱交換器。
5. 【請求項５】 前記折り曲げ部（１３１）は、前記突起
   部（１１２）によってかしめられて仮固定された後にろ
   う付けされるものであり、 前記突起部（１１２）の前記ヘッダタンク（１１０）長
   手方向には、所定間隔で切欠き部（１１４）が設けら
   れ、 前記折り曲げ部（１３１）は、前記切欠き部（１１４）
   間でかしめられるようにしたことを特徴とする請求項４
   に記載の熱交換器。