JP2005233570A - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 タンク本体とヘッダプレートとの間にロウ付け不良が発生するのを防止する。
【解決手段】 本発明に係るアルミニウム製熱交換器は、チューブ及びフィンから成るコア２１と、コア２１の端部に設けられるタンク２２とを備えたアルミニウム製熱交換器であって、タンク２２は、前記チューブの端部が挿通するヘッダプレート２３と、ヘッダプレート２３に嵌着されるタンク本体２４と、タンク本体２４の端部を閉塞する端板３４とを備え、ヘッダプレート２３の側縁部には接合部２５が折曲形成され、タンク本体２４の側縁部３０はその接合部２５を外側から覆うように形成され、ヘッダプレート２３は両面共にロウ材により構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車、建設機械等において使用されるアルミニウム製熱交換器に関する。

近年、自動車、建設機械等において、小型軽量化、コスト低減、リサイクル性の向上等を図るため、アルミニウム製熱交換器が使用されている。

この種の従来のアルミニウム製熱交換器は、図７及び図８に示されているように、チューブ及びフィン（いずれも図示せず）から成るコア１と、コア１の端部に設けられるタンク２とから構成されており、タンク２は、さらに、前記チューブが挿通可能なヘッダプレート３と、ヘッダプレート３に嵌着可能なタンク本体４と、タンク本体４の端部を閉塞する端板５とから構成されている。

ヘッダプレート３には、その両側縁部をそれぞれコア１の反対方向に折曲することにより側壁部６が形成されており、その各側壁部６の両端部にはそれぞれ切り欠き７が形成されている。また、ヘッダプレート３の基板部分８には複数のスリット状の通孔９がバーリング加工により形成されており、これらの通孔９に前記チューブの端部が挿通することにより、該チューブとタンク２とが連通するようになっている。

タンク本体４は、両側縁部がそれぞれコア１側に折曲された樋状を成しており、側板部１０がヘッダプレート３の側壁部６の内面側に嵌着可能なように形成されている。また、これらの各側板部１０には、ヘッダプレート３の切り欠き７に対応する位置にそれぞれ切り欠き１１が形成されており、さらに、タンク本体４の天板部分１２の両端部には係合孔１３が穿設されている。

端板５は平板状を成しており、各切り欠き７，１１及び係合孔１３に対応する位置に周縁部からそれぞれ突片１４，１５が突設されており、突片１４は切り欠き７，１１に係合し、突片１５は係合孔１３に係合するようになっている。

また、ヘッダプレート３、タンク本体４、及び端板５には、それぞれ、外面側にロウ材が使用されていると共に、内面側に亜鉛の含有率の高い犠牲材が使用されており、内面側からの腐食を防止するようになっている。

そして、このようなアルミニウム製熱交換器を製造する場合、先ず、ヘッダプレート３の通孔９に前記チューブの端部を挿通し、該チューブの間に前記フィンを配設すると共に、ヘッダプレート３にタンク本体４を嵌着し、組み立てる。その後、高温の炉内において、その組み立てた熱交換器の各接合部のロウ材を溶融し、一体的にロウ付け固定する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３０４４８８号公報

しかしながら、上記した従来のアルミニウム製熱交換器では、図４に示すように、炉内において熱交換器を横向きにした状態でロウ付け作業を行った場合、タンク本体４の上側の側板部１０が特に支持されていないため、その端部が内側（図４の下方）に倒れ、その側板部１０とヘッダプレート３の側壁部６との間に隙間があき、タンク本体４とヘッダプレート３との間のロウ付けに不良が発生するといった問題があった。そして、この問題は、特に、大型の熱交換器のように、タンク２の重量が大きい場合には、顕著であった。

本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、タンク本体とヘッダプレートとの間にロウ付け不良が発生するのを防止することのできるアルミニウム製熱交換器を提供しようとするものである。

本発明に係るアルミニウム製熱交換器は、チューブ及びフィンから成るコア２１と、コア２１の端部に設けられるタンク２２とを備えたアルミニウム製熱交換器であって、タンク２２は、前記チューブの端部が挿通するヘッダプレート２３と、ヘッダプレート２３に嵌着されるタンク本体２４と、タンク本体２４の端部を閉塞する端板３４とを備え、ヘッダプレート２３の側縁部には接合部２５が折曲形成され、タンク本体２４の側縁部３０はその接合部２５を外側から覆うように形成され、ヘッダプレート２３は両面共にロウ材により構成されていることを特徴とする。

そして、好ましくは、ヘッダプレート２３の接合部２５はコア２１側に折曲され、形成されている。

また、タンク本体２４の側縁部３０にはヘッダプレート２３の接合部２５を覆うように拡幅部３１が形成されていてもよい。

さらに、タンク本体２４の側縁部３０は、ヘッダプレート２３の接合部２５にかしめ可能なように形成されていてもよい。

さらにまた、ヘッダプレート２３に接合部２５を形成させるための折曲部３５には、少なくとも端板３４を取り付ける部位に凹部３６が傾斜状に形成されていてもよく、さらに、タンク本体２４に拡幅部３１を形成させるための折曲部３７には、少なくとも端板３４を取り付ける部位に凹部３８が傾斜状に形成されていてもよい。

本発明によれば、熱交換器を横向きにした状態でロウ付け作業を行ったとしても、タンク本体の側縁部がヘッダプレートの接合部に支持されるため、熱交換器の大きさに拘らず、タンク本体の側縁部とヘッダプレートの接合部との間に隙間があくことはない。したがって、タンク本体とヘッダプレートとの間のロウ付けに不良が発生するおそれはなく、製品の信頼性の向上を図ることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器の要部を示す断面図である。

このアルミニウム製熱交換器には、チューブ及びフィン（いずれも図示せず）から成るコア２１の端部にタンク２２が設けられており、タンク２２には、前記チューブが挿通可能なヘッダプレート２３と、ヘッダプレート２３に嵌着可能なタンク本体２４と、タンク本体２４の端部を閉塞する端板３４とから構成されている。

そして、ヘッダプレート２３の両側縁部にはそれぞれコア２１側に折曲された接合部２５が形成されており、ヘッダプレート２３の基板部分２６には複数のスリット状の通孔２７がバーリング加工により形成されている。そして、これらの通孔２７に前記チューブの端部が挿通することにより、該チューブとタンク２２とが連通するようになっている。また、ヘッダプレート２３には、内外両面共にロウ材が使用されており、このうち、少なくとも内面２８側には、亜鉛入りの犠牲効果を有するロウ材が使用されており、内面２８側からの腐食を防止できるようになっている。

タンク本体２４は、両側がそれぞれコア１側に折曲された樋状を成しており、側板部２９の側縁部３０にはヘッダプレート２３の接合部２５を覆うように拡幅部３１が形成されている。また、その側縁部３０の先端はヘッダプレート２３の接合部２５よりコア２１側に延出しており、ヘッダプレート２３の接合部２５にかしめ可能なように形成されている。そして、タンク本体２４には、それぞれ、外面３２側にロウ材が使用されていると共に、内面３３側に亜鉛の含有率の高い犠牲材が使用されており、内面３３側からの腐食を防止できるようになっている。

次に、本実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器を製造する手順について説明する。

先ず、ヘッダプレート２３の通孔２７に前記チューブの端部を挿通し、該チューブの間に前記フィンを配設する。そして、ヘッダプレート２３にタンク本体２４を嵌着させ、タンク本体２４の両端部をそれぞれ端板３４により閉塞させ、タンク本体２４の側縁部３０の先端をヘッダプレート２３の接合部２５にかしめる。このように、かしめることにより、治具を使用することなく、熱交換器の組立作業を行うことができるので、作業の簡素化を図ることができる。

その後、このように組み立てた熱交換器を、高温の炉内に入れ、各接合箇所のロウ材を溶融させ、一体的にロウ付け固定する。この時、炉内において熱交換器を横向きにした状態でロウ付け作業を行ったとしても、タンク本体２４の上側の側縁部３０はヘッダプレート２３の接合部２５に支持されているため、その端部が内側（図１の下方）に倒れ、タンク本体２４の側縁部３０とヘッダプレート２３の接合部２５との間に隙間があくことはない。そして、このことは、タンク２２の重量の大きい大型の熱交換器であっても同じである。したがって、熱交換器の大きさに拘らず、タンク本体２４とヘッダプレート２３との間のロウ付けに不良が発生するおそれはなく、製品の信頼性の向上を図ることが可能となる。

なお、上記実施の形態において、ヘッダプレート２３の接合部２５は側縁部をコア２１側に折曲することにより形成されているが、図２に示されているように、側縁部をコア２１と反対方向に折曲することにより形成させてもよい。

また、タンク本体２４の側縁部３０は、上記した形状に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、側板部２９の側縁部３０を拡幅せずにヘッダプレート２３の接合部２５を覆うように形成させる等、各種変更が可能である。

さらに、図１に示した上記実施の形態の変形例として、図４及び図５に示すように、タンク本体２４に拡幅部３１を形成させるための折曲部３５において、少なくとも端板３４を取り付ける部位に凹部３６を傾斜状に形成させたり、或いは、図３に示した変形例のさらに変形例として、図６に示すように、ヘッダプレート２３に接合部２５を形成させるための折曲部３７において、少なくとも端板３４を取り付ける部位に凹部３８を傾斜状に形成させたりしてもよい。これらの場合には、端板３４のヘッダプレート側コーナ部３９が単純な三角形状となり、その尖り形状が緩和され、加工が容易になるため、そのコーナ部３９とタンク本体２４及びヘッダプレート２３とを整合させ易くなる。したがって、端板３４のヘッダプレート側コーナ部３９とタンク本体２４及びヘッダプレート２３との間に隙間が生じるおそれがなくなり、ロウ付け不良の発生をより確実に防止することができるようになる。

本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器の要部を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器の別の例の要部を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器のさらに別の例の要部を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器のさらに別の例におけるタンク本体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器のさらに別の例の要部を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るアルミニウム製熱交換器のさらに別の例の要部を示す断面図である。 従来例を示す斜視図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

２１ コア
２２ タンク
２３ ヘッダプレート
２４ タンク本体
２５ 接合部
３０ 側縁部
３１ 拡幅部
３４ 端板
３５ 折曲部
３６ 凹部
３７ 折曲部
３８ 凹部

Claims (6)

1. チューブ及びフィンから成るコアと、該コアの端部に設けられるタンクとを備えたアルミニウム製熱交換器であって、
   前記タンクは、前記チューブの端部が挿通するヘッダプレートと、該ヘッダプレートに嵌着されるタンク本体と、該タンク本体の端部を閉塞する端板とを備え、
   前記ヘッダプレートの側縁部には接合部が折曲形成され、前記タンク本体の側縁部はその接合部を外側から覆うように形成され、前記ヘッダプレートは両面共にロウ材により構成されていることを特徴とするアルミニウム製熱交換器。
2. 前記ヘッダプレートの接合部は前記コア側に折曲され、形成されている請求項１に記載のアルミニウム製熱交換器。
3. 前記タンク本体の側縁部には前記ヘッダプレートの接合部を覆うように拡幅部が形成されている請求項１又は２に記載のアルミニウム製熱交換器。
4. 前記タンク本体の側縁部は、前記ヘッダプレートの接合部にかしめ可能なように形成されている請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のアルミニウム製熱交換器。
5. 前記ヘッダプレートに接合部を形成させるための折曲部には、少なくとも前記端板を取り付ける部位に凹部が傾斜状に形成されている請求項２に記載のアルミニウム製熱交換器。
6. 前記タンク本体に拡幅部を形成させるための折曲部には、少なくとも前記端板を取り付ける部位に凹部が傾斜状に形成されている請求項３に記載のアルミニウム製熱交換器。

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