JP2005273957A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッダタンク５の両端開口をコア４のエンドプレート７で閉塞する構造の熱交換器において、ヘッダタンク５とエンドプレート７をより確実にろう付けできるようにする。
【解決手段】 ヘッダタンク５を、筒状の本体部１２と、該本体部１２の両側縁部から突出して該本体部の長手方向に延在する突出縁部１３とを有する構成とし、エンドプレート７を、ヘッダタンク５の本体部１２の幅寸法よりも広く、かつ突出縁部１３を含めた全幅寸法よりは狭い幅寸法で形成する。そして、ヘッダタンク５に、両突出縁部１３の間でエンドプレート７が貫通するスリット１４を形成し、ヘッダタンク５のスリット１４内で、本体部１２の端面全体をエンドプレート７によって閉塞する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、筒状部材で構成された一対のヘッダタンク間に複数のチューブが並設されたコアを有する熱交換器に関し、特に、ヘッダタンクの端部の開口を、コアの外側（チューブの並設方向外側）に設けられたエンドプレートで閉塞する構造に関するものである。

従来より、この種の熱交換器としては、いわゆるコルゲートフィンタイプの熱交換器がある。図１５に示すように、この熱交換器１００は、コア１０１と、コア１０１の両端に接続される一対のヘッダタンク１０２，１０２とを備えている。コア１０１は、チューブ１０３とコルゲートフィン１０４とが上下に交互に配列され、該コア１０１の上下の一番外側の位置にはエンドプレート１０５が設けられている。ヘッダタンク１０２は、一般に筒状部材により構成されている。この熱交換器１として、ヘッダタンク１０２の両端開口を、例えば上記エンドプレート１０５を利用して閉塞するようにしたものがあり、そうすることで専用のキャップを不要として部品点数を削減できるようにしている（特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１の熱交換器１００では、図１６に示すように、ヘッダタンク１０２の外周面におけるコア側の半周部分にスリット１０６を形成し、このスリット１０６に上記エンドプレート１０５の先端を挿入してその先端面をヘッダタンク１０２の内周面に突き当てた状態で、エンドプレート１０５をヘッダタンク１０２にろう付けするようにしている。

また、特許文献２の熱交換器では、図１７に示すように、ヘッダタンク１０２の外周面にエンドプレート１０５が貫通する一対のスリット１０６，１０６を形成し、このスリット１０６にエンドプレート１０５を貫通させた状態でその先端部分１０５ａを折り曲げて、エンドプレート１０５をヘッダタンク１０２にろう付けするようにしている。
実開平２−１２２９８６号公報 実開平４−１１５２７８号公報

しかし、特許文献１の熱交換器１００では、エンドプレート１０５の長さ寸法や幅寸法にばらつきがあると、ヘッダタンク１０２とエンドプレート１０５との突き当て面に隙間ができて、確実なろう付けができなくなるおそれがある。

また、特許文献２の熱交換器１００でも、エンドプレート１０５の幅寸法にばらつきがあると、ヘッダタンク１０２の内周面とエンドプレート１０５の側面との間に隙間ができて、確実なろう付けができなくなるおそれがある。

さらに、この特許文献１，２の構成では、エンドプレート１０５をヘッダタンク１０２に挿入するためにある程度のクリアランスを設ける必要があることからも、ヘッダタンク１０２にエンドプレート１０５を確実にろう付けしにくくなる。

本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ヘッダタンクの両端開口をエンドプレートで閉塞する構造の熱交換器において、ヘッダタンクとエンドプレートを確実にろう付けできるようにすることである。

本発明は、ヘッダタンクに、筒状の本体部の両側縁部から突出して該本体部の長手方向に延在する突出縁部を設けるとともに、両突出縁部の間でエンドプレートが貫通するスリットを形成し、ヘッダタンクのスリット内で、上記本体部の端面全体をエンドプレートによって閉塞するようにしたものである。

第１の発明は、筒状部材で構成された一対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並設されるとともに両ヘッダタンク同士を連通する複数のチューブを有するコアとを備え、該コアの外側に位置するエンドプレートでヘッダタンクの片側端もしくは両端の開口が閉塞された熱交換器を前提としている。

そして、この熱交換器は、上記ヘッダタンクが、筒状の本体部と、該本体部の両側縁部から突出して該本体部の長手方向に延在する突出縁部とを有し、エンドプレートが、ヘッダタンクの本体部の内径寸法よりも大きく、かつ突出縁部を含めた全幅寸法よりも小さい幅寸法で形成され、ヘッダタンクには、両突出縁部の間でエンドプレートが貫通するスリットが形成されていることを特徴としている。

この第１の発明では、ヘッダタンクに形成されたスリットにエンドプレートを挿入すると、該スリット内でエンドプレートがヘッダタンクの端面に接触するので、接触面に隙間ができにくくなる。従って、ヘッダタンクとエンドプレートとを、その接触面の全周でろう付けできる。

第２の発明は、第１の発明の熱交換器において、エンドプレートの両端部分が、半円形状に形成されていることを特徴としている。

この第２の発明では、エンドプレートの両端部分を半円形にしたことによって、該エンドプレートをヘッダタンクのスリットに容易に挿入できる。

第３の発明は、第１または第２の発明の熱交換器において、ヘッダタンクには、スリットへのエンドプレートの挿入を案内するエンドプレート導入部が設けられていることを特徴としている。

この第３の発明では、スリットへのエンドプレートの挿入を案内するエンドプレート導入部をヘッダタンクに設けたことによって、該エンドプレートをヘッダタンクのスリットに容易に挿入できる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明の熱交換器において、エンドプレートの板厚寸法が、ヘッダタンクの板厚寸法よりも大きいことを特徴としている。

ここで、ヘッダタンクが円筒状であって比較的高い耐圧性を有するのに対して、エンドプレートをフラットな板材で形成すると、十分な耐圧性が得られないことが考えられる。しかし、この第４の発明では、エンドプレートの板厚をヘッダタンクの板厚よりも大きくしているため、エンドプレートについても十分な耐圧性を得ることができる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の熱交換器において、エンドプレートには、両端部がヘッダタンクのスリットに所定位置まで挿入した状態でそれ以上の挿入を規制する挿入規制部が設けられていることを特徴としている。

この第５の発明では、エンドプレートをヘッダタンクのスリットに挿入する際に、エンドプレートの両端部がスリットへ所定位置まで挿入されると、挿入規制部によってそれ以上の挿入が規制される。従って、このような挿入規制部を設けない場合はエンドプレートの挿入方向の位置が定まらず、ヘッダタンクに対してエンドプレートの位置がずれてしまうおそれがあるが、この発明ではエンドプレートの位置がずれるのを防止できる。

第６の発明は、第５の発明の熱交換器において、エンドプレートが、ヘッダタンクのスリットに挿入される両端部の幅寸法を、該両端部の間に位置する中間部の幅寸法よりも小さくすることにより、該中間部と両端部との間に形成された段部を、挿入規制部として有していることを特徴としている。

この第６の発明では、エンドプレートをヘッダタンクのスリットに挿入する際に、段部がヘッダタンクにおけるスリットの周囲に当接すると、それ以上の挿入が規制される。

第７の発明は、第１から第６のいずれか１の発明の熱交換器において、エンドプレートが、板材の少なくとも片面にろう材の被覆層が形成されたクラッド材料で構成されていることを特徴としている。

この第７の発明では、エンドプレートをヘッダタンクのスリットに挿入する際に、ろう材の被覆層が形成された面をコア側に向け、エンドプレートの被覆層がフィン側を向くようにする。そして、この状態で炉内に搬入して加熱すると、エンドプレートをスリットの全周でヘッダタンクにろう付けできる。

第８の発明は、第１から第７のいずれか１の発明の熱交換器において、ヘッダタンクが、内周面及び外周面の少なくとも片面にろう材の被覆層が形成されたクラッド材料で構成されていることを特徴としている。

この第８の発明では、ヘッダタンクの内周面及び外周面の少なくとも片面に、ろう材の被覆層が形成されているため、エンドプレートをスリット内に挿入した状態で炉内に搬入して加熱すると、エンドプレートをスリットの全周でヘッダタンクにろう付けできる。

第９の発明は、第１から第８のいずれか１の発明の熱交換器において、ヘッダタンクのスリットにおける該ヘッダタンクの外方側の端面とエンドプレートとの間には、少なくとも一部に隙間が設けられていることを特徴としている。

この第９の発明では、ヘッダタンクとエンドプレートとの接合箇所に、エンドプレートに対してヘッダタンクの外方側となる位置に隙間が形成される。従って、ヘッダタンクの端部に水が入った場合に、この水を上記隙間から排出できる。

第１０の発明は、第１から第８のいずれか１の発明の熱交換器において、ヘッダタンクが、該ヘッダタンクのチューブ側構成部材である第１部材と、反チューブ側構成部材である第２部材とを有し、第１部材と第２部材の一方の片側端もしくは両端を、エンドプレートのコア側面に当接した構造としたことを特徴としている。

この第１０の発明では、第１部材の端部をエンドプレートのコア側面に当接した構造にした場合は、スリットは第１部材には形成されずに第２部材にのみ形成され、逆に第２部材の端部をエンドプレートのコア側面に当接した構造にした場合は、スリットが第２部材には形成されずに第１部材にのみ形成されることになる。従って、エンドプレートをスリット内に挿入してヘッダタンクに組み付ける作業を容易に行うことが可能となる。また、コア上部を前記構造とした場合、第９の発明同様、水の溜まりを防止できる。

第１１の発明は、第１０の発明の熱交換器において、第１部材が、第１半円筒部材と、その両縁部から張り出した第１フランジとを有し、第２部材が、第２半円筒部材と、その両縁部から張り出した第２フランジとを有し、第１フランジ及び第２フランジの一方が、他方をはめ込むように先端が屈曲したＬ形に形成され、第１フランジと第２フランジを一体化することによりヘッダタンクの突出縁部が形成されていることを特徴としている。

また、第１２の発明は、第１から第９のいずれか１の発明の熱交換器において、ヘッダタンクが、該ヘッダタンクのチューブ側構成部材である第１部材と、反チューブ側構成部材である第２部材とを有し、第１部材が、第１半円筒部材と、その両縁部から張り出した第１フランジとを有し、第２部材が、第２半円筒部材と、その両縁部から張り出した第２フランジとを有し、第１フランジ及び第２フランジの一方が、他方をはめ込むように先端が屈曲したＬ形に形成され、第１フランジと第２フランジを一体化することによりヘッダタンクの突出縁部が形成されていることを特徴としている。

これらの第１１，第１２の発明では、第１部材の第１フランジと第２部材の第２フランジの一方に他方をはめ込むことで、第１部材と第２部材の幅方向の位置決めを行うことができ、エンドプレートをヘッダタンクに組み付ける作業を容易に行うことが可能となる。

第１３の発明は、第１１または第１２の発明の熱交換器において、第１フランジと第２フランジの少なくとも一方には、他方にかしめ固定される複数のかしめ部が形成されていることを特徴としている。

また、第１４の発明は、第１３の発明の熱交換器において、かしめ部が、突出縁部の長手方向に一定間隔で形成されていることを特徴としている。

これらの第１３，第１４の発明では、かしめ部をかしめることによって第１部材と第２部材の位置固定を行うことができ、第１部材と第２部材とからヘッダタンクを簡単に組み立てることができる。

第１５の発明は、第１３または第１４の発明の熱交換器において、突出縁部におけるヘッダタンクの外方側に位置するかしめ部が、エンドプレートをスリット内でヘッダタンクの端面に押し付けるように構成されていることを特徴としている。

この第１５の発明では、ヘッダタンクの突出縁部におけるヘッダタンクの外方側に位置するかしめ部を利用して、エンドプレートをスリット内でヘッダタンクの端面に押し付けるようにしているので、ヘッダタンクの端面とエンドプレートとの密着性を高められる。

上記第１の発明によれば、ヘッダタンクに、筒状の本体部と、該本体部の両側縁部から突出して該本体部の長手方向に延在する突出縁部とを設けるとともに、エンドプレートを、ヘッダタンクの本体部の内径寸法よりも大きく、かつ突出縁部を含めた全幅寸法よりも小さい幅寸法で形成し、さらに、ヘッダタンクには、両突出縁部の間でエンドプレートが貫通するスリットを形成している。そして、このことにより、上記スリットにエンドプレートを挿入すると、該スリット内でエンドプレートがヘッダタンクの端面に接触し、接触面に隙間ができにくくなる。従って、ヘッダタンクとエンドプレートとを、その接触面の全周でろう付けできる。

また、この第１の発明では、エンドプレートが上記スリットを貫通するので、エンドプレートの長さ寸法や幅寸法にばらつきがあったとしても、スリット内においてヘッダタンクの開口をエンドプレートによって面で閉塞できる。従って、ろう付けの確実性を高められる。

上記第２の発明によれば、エンドプレートの両端部分を半円形にしたことによって、該エンドプレートをヘッダタンクのスリットに容易に挿入できるので、ヘッダタンクに対するエンドプレートの組み付け性が向上する。

上記第３の発明によれば、スリットへのエンドプレートの挿入を案内するエンドプレート導入部をヘッダタンクに設けたことによって、該エンドプレートをヘッダタンクのスリットに容易に挿入できるので、ヘッダタンクに対するエンドプレートの組み付け性が向上する。

上記第４の発明によれば、エンドプレートの板厚寸法を、ヘッダタンクの板厚寸法よりも大きくしているので、エンドプレートの耐圧性を容易に高めることができる。

上記第５の発明によれば、エンドプレートに、両端部がヘッダタンクのスリットに所定位置まで挿入した状態でそれ以上の挿入を規制する挿入規制部を設けたことによって、ヘッダタンクに対してエンドプレートの位置がずれてしまうのを防止できる。従って、熱交換器の品質が低下するのを簡単に防止できる。

上記第６の発明によれば、エンドプレートの両端部の幅寸法を中間部の幅寸法よりも小さくすることにより段部を形成しているので、該エンドプレートをスリットに挿入する際には、この段部がヘッダタンクにおけるスリットの周囲に当接すると、それ以上の挿入が規制され、該エンドプレートの位置がずれるのを防止できる。従って、熱交換器の品質が低下するのを簡単に防止できる。

上記第７の発明によれば、エンドプレートをヘッダタンクのスリットに挿入する際に、ろう材の被覆層が形成された面をコア側に向けるようにして、この状態で炉内に搬入して加熱すると、エンドプレートをスリットの全周でヘッダタンクにろう付けできるので、ヘッダタンクとエンドプレートのろう付けを簡単に行える。

上記第８の発明によれば、ヘッダタンクの内周面及び外周面の少なくとも片面に、ろう材の被覆層が形成されているため、エンドプレートをスリット内に挿入した状態で炉内に搬入して加熱するだけで、エンドプレートをスリットの全周でヘッダタンクにろう付けできる。従って、ろう付けを簡単に行うことができる。

上記第９の発明によれば、ヘッダタンクのスリットにおける該ヘッダタンクの外方側の端面とエンドプレートとの間の少なくとも一部に隙間を設けるようにすることによって、ヘッダタンクの端部に水が入っても、この水を上記隙間から排出できるので、ヘッダタンクの端部が腐食するような問題を防止できる。

上記第１０の発明によれば、第１部材と第２部材の一方の片側端もしくは両端を、エンドプレートのコア側面に当接した構造としたことによって、スリットを第１部材と第２部材の他方にのみ形成するようにしているので、エンドプレートをヘッダタンクに組み付ける際にスリット内に挿入する作業を容易に行うことができる。

上記第１１，第１２の発明によれば、第１部材の第１フランジと第２部材の第２フランジの一方に他方をはめ込むことで、第１部材と第２部材の幅方向の位置決めを行うことができ、ヘッダタンクを簡単に組み立てることができる。また、第１部材と第２部材が確実に固定されるため、エンドプレートをヘッダタンクに組み付ける作業を容易に行うことができる。

上記第１３の発明によれば、第１フランジと第２フランジの少なくとも一方に、他方にかしめ固定されるかしめ部を形成しているので、かしめ部をかしめることによって第１部材と第２部材の位置固定を行うことができ、ヘッダタンクを簡単に組み立てることができる。

また、第１４の発明によれば、かしめ部を突出縁部の長手方向に一定間隔で形成しているので、かしめ部を不等間隔で設ける場合に比べて、かしめ部を容易に成形することができ、しかもかしめ作業を行う装置の構成を簡素化できる。

上記第１５の発明によれば、ヘッダタンクの突出縁部におけるコアの外側に位置するかしめ部を利用して、エンドプレートをスリット内でヘッダタンクの端面に押し付けることにより、ヘッダタンクの端面とエンドプレートとの密着性を高められるようにしているので、ヘッダタンクとエンドプレートとのろう付けをより確実に行うことが可能となる。

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。

《発明の実施形態１》
図１は、この実施形態１の熱交換器１を示す正面図、図２は図１の部分拡大図、図３（Ａ）は部分斜視図、図３（Ｂ）は分解斜視図である。この熱交換器１は、車両用空調装置の凝縮器として用いられるものであり、図示しないが、車体のエンジンルームの前端部に配設される。

この熱交換器１は、車幅方向に延びる複数のチューブ２及びフィン３を上下に交互に並設することにより構成したコア４と、該コア４の左右両端部（チューブ２の長手方向両端部）にそれぞれ配置されて該チューブ２と連通する一対のヘッダタンク５，６（車幅方向左側のヘッダタンク５及び右側のヘッダタンク６）とを備えている。この熱交換器１のコア４には、空気が車体前方から後方へ向かって流れるようになっている。

コア４の各チューブ２は、車体前後方向に細長い長円形の断面を有する偏平チューブである。一方、フィン３は、空気流れ方向から見て波形に形成されたコルゲートフィンである。このコルゲートフィン３は、上記チューブ２の長手方向の一端から他端まで、ほぼその全長にわたるように形成されている。これらチューブ２及びフィン３は、アルミニウム合金製の薄板材から成形されている。また、チューブ２を構成する板材には、その表面にろう材が層状に設けられた、いわゆるクラッド材料が用いられている。

図２に示しているように、隣り合うチューブ２同士の間隔は、フィン３の上下方向の寸法に対応している。そして、フィン３の上端が、該フィン３の上側に隣接するチューブ２の下面にろう付けされる一方、フィン３の下端が、該フィン３の下側に隣接するチューブ２の上面にろう付けされている。また、コア４の上端及び下端に位置するフィン３，３には、それぞれ、上側エンドプレート７及び下側エンドプレート８が接合されている。つまり、両エンドプレート７，８は、コア４の上下の外側位置に配置されている。

上記左側ヘッダタンク５及び右側ヘッダタンク６は、上記コア４の高さ寸法（上側のエンドプレート７の上面から下側のエンドプレート８の下面までの寸法）よりも若干長い寸法の筒状部材で構成されている。また、両ヘッダタンク５，６の上下両端の開口は、エンドプレート７，８によって閉塞されている。

左側ヘッダタンク５の上部には、この熱交換器１に冷媒を流入させる冷媒流入管９が接続され、該左側ヘッダタンク５の下部には、外部へ冷媒を流出させる冷媒流出管１０が接続されている。また、左側ヘッダタンク５内には、冷媒流入管９と冷媒流出管１０の間で冷媒の流路を流入側（往路側）と流出側（復路側）に区画する仕切板１１が設けられている。

上記左側ヘッダタンク５及び右側ヘッダタンク６は、それぞれ車幅方向中央部で左右に２分割されている（図３（Ｂ）参照）。左側ヘッダタンク５は、コア４側に位置する第１部材（チューブ側構成部材）１５と反対側の第２部材（反チューブ側構成部材）１６との組み合わせ体により構成され、右側ヘッダタンク６も同様に第１部材１７と第２部材１８との組み合わせ体により構成されている。これら第１部材１５，１７及び第２部材１６，１８は、アルミニウム合金製の板材をプレス加工により成形したものである。また、第１部材１５，１７及び第２部材１６，１８は、各々、内周面及び外周面の少なくとも片面にろう材の被覆層を有するクラッド材料により形成されている。

左側ヘッダタンク５の第１部材１５と右側ヘッダタンク６の第１部材１７とは同様に構成され、また、左側ヘッダタンク５の第２部材１６と右側ヘッダタンク６の第２部材１８も同様に構成されている。このため、以下、左側ヘッダタンク５の第１部材１５及び第２部材１６の構造について説明をし、右側ヘッダタンク６の第１部材１７及び第２部材１８については説明を省略する。

第１部材１５は、チューブ２を挿入保持するチューブ挿入側壁部（第１半円筒部材）１５ａを有している。該チューブ挿入側壁部１５ａは、図２のIV−IV線断面図である図４及びV−V線断面図である図５に示すように、ヘッダタンク５の外方へ膨らむように湾曲して、上記第２部材１６側が開放された半円筒状に形成されている。このチューブ挿入側壁部１５ａの開放側両縁部には、その両縁部から外側に張り出した一対の第１フランジ１５ｂ，１５ｂが形成されている。この一対の第１フランジ１５ｂ，１５ｂは、ヘッダタンク１５の上下方向に延在している。

第２部材１６は、上記チューブ挿入側壁部１５ａに対向する反チューブ挿入側壁部（第２半円筒部材）１６ａを有している。該反チューブ挿入側壁部１６ａは、ヘッダタンク５の外方へ膨らむように湾曲して、上記第１部材１５側が開放された半円筒状に形成されている。この反チューブ挿入側壁部１６ａの開放側両縁部には、その両縁部から外側に張り出した一対の第２フランジ１６ｂ，１６ｂが形成されている。この一対の第２フランジ１６ｂ，１６ｂは、ヘッダタンク１５の上下方向に延在している。この第２フランジ１６ｂは、上記第１部材１５と第２部材１６とを組み合わせた状態で、第１フランジ１５ａと対向するように平坦に形成されている。

この実施形態のヘッダタンク５，６は、例えば図３（Ａ）に示すように、第１部材１５，１７及び第２部材１６，１８を組み合わせた状態において、筒状の本体部１２と、該本体部１２の両側縁部から突出して該本体部１２の長手方向に延在する突出縁部１３とを有している。そして、上記本体部１２はチューブ挿入側壁部１５ａと反チューブ挿入側壁部１６ａを組み合わせることにより形成され、上記突出縁部１３は、第１フランジ１５ｂと第２フランジ１６ｂを一体化することにより形成されている。

図２と、左側ヘッダタンク５の第１部材１５をコア４側から見た側面図である図６に示すように、第１部材１５には、チューブ２の外形に対応するチューブ挿入孔１５ｃがチューブ２の間隔に対応して形成されていて、チューブ２の端部がチューブ挿入孔１５ｃの周縁にろう付けされるようになっている。このチューブ挿入孔１５ｃは、図４及び図６に示すように、一方の第１フランジ１５ｂの突出方向中央部から他方の第１フランジ１５ｂの突出方向中央部にわたり、スリット状に形成されている。

第１フランジ１５ｂにおけるチューブ挿入孔１５ｃの周縁は、この周縁に対向する第２フランジ１６ｂから離れる側へ窪むように形成されて凹部１５ｄを構成している。従って、図２及び図４に示すように、凹部１５ｄと、該凹部１５ｄに対向する第２フランジ１６ｂとの間には空間Ｓが形成される。また、第１フランジ１５ｂの隣り合う凹部１５ｄ，１５ｄ間は、上記第２フランジ１６ｂに接合するように平坦に形成されて接合部１５ｅを構成している。

第１フランジ１５ｂの先端側は、第２フランジ１６ｂの先端に対応する部分で該第２フランジ１６ｂ側へ略直角に折り曲げられている。この第１フランジ１５ｂの先端側における接合部１５ｅに対応する部位には、第２フランジ１６ｂにかしめ固定されるかしめ部１５ｇが折り曲げ片として形成されている。そして、このかしめ部１５ｇを第２フランジ１６ｂの表面に沿うように折り曲げることで、第１部材１５と第２部材１６とが一体化するようになっている。上記かしめ部１５ｇは、突出縁部１３の長手方向に一定間隔で形成されている。なお、かしめ部１５ｇは、必ずしも第１フランジ１５ｂに形成しなくても、第１フランジ１５ｂと第２フランジ１６ｂのいずれか一方に形成しておけば、かしめることで他方を保持することが可能である。

上記エンドプレート７，８は、熱交換器１の左側ヘッダタンク５を上方から見た拡大図である図７に示すように、ヘッダタンク５，６の本体部１２の幅寸法Ｗ１よりも広く、かつ突出縁部１３を含めた全幅寸法Ｗ２よりも狭い幅寸法Ｗで形成されている。また、ヘッダタンク５，６には、両突出縁部１３の間でエンドプレート７，８が貫通するスリット１４が形成されている（図２，図３（Ｂ））。そして、このスリット１４にエンドプレート７，８を貫通させることで、ヘッダタンク５，６の両端開口が閉塞されている。つまり、ヘッダタンク５，６のスリット１４内で、上記本体部１２の端面全体がエンドプレート７，８によって閉塞されるようになっている。

上記エンドプレート７，８は、その板厚寸法がヘッダタンク５，６の板厚寸法よりも大きい材料で形成されている。このエンドプレート７，８の両端部分は、図７に示すように、本体部１２の外周面よりも僅かに大きな半径の半円形状に形成されている。また、エンドプレート７，８は、板材の少なくとも片面にろう材の被覆層が形成されたクラッド材料で構成され、ろう材の被覆層がコア４側を向くようにしてヘッダタンク５，６に固定される。つまり、エンドプレート７，８は、ろう材の被覆層同士が向き合うようにして、ヘッダタンク５，６に固定される。

一方、ヘッダタンク５，６には、図２に示すように、スリット１４へのエンドプレート７，８の挿入を案内するエンドプレート導入部１４ａが設けられている。このエンドプレート導入部１４ａは、チューブ挿入側壁部１５ａにおけるスリット１４の周囲をアール面あるいはテーパ面にすることで形成されている。このエンドプレート導入部１４ａは、スリット１４の開口幅がヘッダタンク５，６の内径側から外形側へ向かって広くなるように構成されている。

この熱交換器（凝縮器）１における冷媒の流れは、以下の通りである。

まず、図示しない圧縮機から供給された冷媒が冷媒流入管９から左側ヘッダタンク５に流入する。この左側ヘッダタンク５に流入した冷媒は、該ヘッダタンク５内を仕切板１１まで下方へ流れながら往路側の各チューブ２に流入する。各チューブ２に流入した冷媒は、該チューブ２を車体右側へ向かって流れながら空気と熱交換し、右側ヘッダタンク６で集合する。右側ヘッダタンク６内の冷媒は、該右側ヘッダタンク６内を下方へ流れ、復路側の各チューブ２に流入する。各チューブ２に流入した冷媒は、該チューブ２を車体左側へ向かって流れながら空気と熱交換し、左側ヘッダタンク５へ戻る。以上のように、冷媒流入管９から左側ヘッダタンク５に流入した冷媒は、往路側と復路側のチューブ２の中を流れる際に空気と熱交換して凝縮した後、冷媒流出管１０から外部へ流出する。

本実施形態の熱交換器１を製造する際には、まず、チューブ２及びフィン３を交互に並べて治具（図示せず）により固定してコア４を構成するとともに、コア４の上下の両側の位置にエンドプレート７，８を配置する。同時に、第１部材１５及び第２部材１６を組み付けて左側ヘッダタンク５を組み立て、第１部材１７及び第２部材１８を組み付けて右側ヘッダタンク６を組み立てる。

左側ヘッダタンク５を組み立てる際には、第１部材１５及び第２部材１６を組み合わせると、図２，図５に示すように、第１フランジ１５ｂの接合部１５ｅが第２フランジ１６ｂに当接する。一方、図２，図４に示すように、第１フランジ１５ｂの凹部１５ｄと第２フランジ１６ｂとの間に空間Ｓが形成される。この状態で、第１部材１５のかしめ部１５ｇを折り曲げて第１部材１５と第２部材１６とをかしめ固定する。なお、右側ヘッダタンク６も同様にして組み立てる。

その後、左側ヘッダタンク５及び右側ヘッダタンク６の上端及び下端のスリット１４にエンドプレート７，８を挿入して、これらヘッダタンク５，６の両端開口を閉塞するとともに、これらヘッダタンク５，６のチューブ挿入孔１５ｃにコア４の各チューブ２の両端部をそれぞれ挿入する。このチューブ２をチューブ挿入孔１５ｃに挿入していくと、チューブ２の端部が第１フランジ１５ｂから空間Ｓ側へ突出して第２フランジ１６ｂに当接し、それ以上の挿入方向への移動が阻止される。このようにして各部材を組み付けた後、図示しないが、各部材を治具により固定して一体化した後、炉内に搬入して加熱する。そうすると、熱交換器１の各部材の接合面でろう材が溶融して該接合面を流れ、冷却後に部材同士が接合される。

ろう付け工程においては、炉内へ搬入する際の振動や、加熱時の変形により、第１部材１５及び第２部材１６に対して両部材１５，１６を離すような力が作用することがある。しかし、第１部材１５及び第２部材１６がかしめ固定されているので、これら部材１５，１６の位置ずれが防止される。加えて、第１フランジ１５ｂの接合部１５ｅに対応してかしめ部１５ｇが設けられているので、両フランジ１５ｂ，１６ｂが互いに接合する部分を確実に接触させることにより、該両フランジ１５ｂ，１６ｂをしっかりとろう付けすることができる。

また、左側ヘッダタンク５を第１部材１５と第２部材１６との組み合わせ体により構成したので、これら第１部材１５及び第２部材１６を別々に成形することができる。これにより、チューブ挿入側壁部１５ａ及び反チューブ挿入側壁部１６ａを一体に筒状に成形する場合に比べて成形が容易になる。

また、第１部材１５のチューブ挿入側壁部１５ａと、第２部材１６の反チューブ挿入側壁部１６ａとが湾曲面状に形成されているので、これら第１部材１５及び第２部材１６を組み合わせると、ヘッダタンク５の周壁部分である本体部１２の全体が連続した湾曲面を構成することとなる。このため、第１部材１５及び第２部材１６を厚肉化しなくても耐圧性が得られるので、ヘッダタンク５を軽量にできる。

さらに、本実施形態１では、ヘッダタンク５，６のスリット１４内で、上記本体部１２の端面全体をエンドプレート７，８によって閉塞するようにしているので、ヘッダタンク５，６とエンドプレート７，８とをスリット１４の全周で確実にろう付けすることができる。

また、ヘッダタンク５，６の両端開口を塞ぐのを、熱交換器１の組み立て時にエンドプレート７，８をヘッダタンク５，６のスリット１４に挿入するだけで行えるため、組み立て作業を容易に行うことができる。さらに、組み立て後はエンドプレート７，８がスリット１４で位置決めされるため、ろう付け時に加熱してもエンドプレート７，８が変形して反ったりすることはないので、確実にろう付けを行うことができる。

また、スリット１４に挿入されるエンドプレート７，８の端部を半円形状にするとともに、ヘッダタンク５，６の本体部１２にはスリット１４へのエンドプレート７，８の挿入を案内するエンドプレート導入部１４ａを設けているので、ヘッダタンク５，６に対するエンドプレート７，８の組み付け性を高められる。

さらに、ヘッダタンク５，６のチューブ挿入孔１５ｃにチューブ２を挿入するときに、同時にエンドプレート７，８をスリット１４に挿入できるため、その点でも組み付け作業を容易にすることが可能である。

また、エンドプレート７，８をフラットな板材により形成しているが、このエンドプレート７，８の板厚寸法をヘッダタンク５，６の板厚寸法よりも大きくしているので、エンドプレート７，８の耐圧性を高められる。

なお、本実施形態では、ヘッダタンク５，６の開口すべてをエンドプレート７，８で塞ぐ構造としているが、片側開口のみを本実施形態の構造とすることも可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、第１フランジ１５ｂに凹部１５ｄを形成する一方、第２フランジ１６ｂを平坦に形成して、両フランジ１５ｂ，１６ｂの間に空間を形成するようにしているが、図８に示す変形例１のように、左右が反転した構成にしてもよい。すなわち、この場合、第２フランジ１６ｂに凹部１６ｄ及び接合部１６ｅを形成する一方、第１フランジ１５ｂを平坦に形成する。さらに、第２フランジ１６ｂにかしめ部１６ｇを形成し、第１フランジ１５ｂにかしめ固定する。

（変形例２）
変形例２は、ヘッダタンク５，６のスリット１４に対して、エンドプレート７，８の挿入規制をするようにした例である。

具体的には、図９に示すように、エンドプレート７，８は、ヘッダタンク５，６のスリット１４に挿入される両端部７ａ，８ａの幅寸法を、該両端部７ａ，８ａの間に位置する中間部７ｂ，８ｂの幅寸法よりも小さくすることにより、該中間部７ａ，８ｂと両端部７ａ，８ａとの間に段部７ｃ，８ｃを形成している。この段部７ｃ，８ｃは、エンドプレート７，８の両端部７ａ，８ａがヘッダタンク５，６のスリット１４に所定位置まで挿入されると、それ以上の挿入を規制する挿入規制部として設けられている。

このようにすると、エンドプレート７，８は、段部７ｃ，８ｃが第１部材１５，１７に対してスリット１４の周囲の面に当接すると、それ以上はスリット１４内に挿入されなくなる。このため、エンドプレート７，８の位置が熱交換器１の左右いずれかに偏ってしまうことがなくなる。従って、スリット１４内でエンドプレート７，８がヘッダタンク５，６の端面全体に確実に接するので、より確実なろう付けが可能となる。

（変形例３）
変形例３は、ヘッダタンク５，６のスリット１４に対して、エンドプレート７の挿入規制をする別の例である。

具体的には、図１０に示すように、エンドプレート７は、コア４側の面に、該エンドプレート７の長手方向にのびる突起７ｄを有している。そして、この突起７ｄが、左側ヘッダタンク５と右側ヘッダタンク６におけるチューブ挿入側壁部１５ａ同士の内寸と一致する長さか、それよりも若干短い長さに形成されている。こうすることにより、図９の変形例２と同様の効果を得ることができる。

また、この変形例３では、熱交換器１を組み立てる際に、各部材を仮組みして治具で固定した際に、上記突起７ｄがフィン３を僅かに変形させて、該フィン３に噛み込むことになる。このため、熱交換器１の各部材を治具によって固定した状態で炉内に搬入する際に、フィン３の位置関係がずれてしまうのを簡単かつ確実に防止できる。

（変形例４）
変形例４は、ヘッダタンク５，６の上端部において、該ヘッダタンク５，６の内部にエンドプレート７の上方で溜まるのを防止するようにした例である。

具体的には、図１１に示すように、ヘッダタンク５，６のスリット１４における該ヘッダタンク５，６の外方側の端面とエンドプレート７との間に、隙間５ａが設けられている。この隙間５ａは、第２部材１６，１８側のスリット１４の幅を広くすることにより、該第２部材１６，１８側のみに形成されており、第１部材１５，１７側には形成されていない。

このようにすると、ヘッダタンク５，６の上端部において、本体部１２内へ上方から水が入っても、この水は、上記隙間５ａを通ってヘッダタンク５，６内から排出される。従って、この部分に水が溜まると熱交換器１が腐食するおそれがあるのに対して、そのような問題を回避することが可能となる。

なお、上記の隙間５ａは、第１部材１５，１７側に形成してもよいし、第１部材１５，１７と第２部材１６，１８の両方に形成してもよい。また、この隙間５ａは、本体部１２の内部から水を排出できるのであれば、該本体部１２の任意の位置に、任意の大きさで形成すればよい。

《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２について、図１２及び図１３を参照して説明する。この実施形態２では、ヘッダタンク５，６の構成のみが実施形態１と相違する。以下、左側ヘッダタンク５について説明する。

左側ヘッダタンク５は、実施形態１と同様に、チューブ側構成部材である第１部材１５と、反チューブ側構成部材である第２部材１６とから構成されている。そして、第２部材１６は、コア４の上下に位置する一対のエンドプレート７，８間の内幅寸法に対応する長さ寸法で形成され、第２部材１６の端部は、エンドプレート７，８のコア側面に当接した構造となっている。

また、第１部材１５は、第１半円筒部材であるチューブ挿入側壁部１５ａと、その両縁部から外側に張り出した第１フランジ１５ｂとを有し、第２部材１６は、第２半円筒部材である反チューブ側挿入壁部１６ａと、その両縁部から外側に張り出した第２フランジ１６ｂとを有している。そして、第１フランジ１５ｂと第２フランジ１６ｂとを一体化することにより、ヘッダタンク５の突出縁部１３が形成されている。

第１フランジ１５ｂには、第２フランジ１６ｂにかしめ固定されるかしめ部１５ｇが、突出縁部１３の長手方向に一定間隔で形成されている。また、ヘッダタンク５の一番外側に位置するかしめ部１５ｇは、エンドプレート７，８をスリット１４内でヘッダタンク５の端面に押し付けるように構成されている。

その他の点は、実施形態１と同様に構成されているため、具体的な説明は省略する。

このように構成すると、スリット１４がチューブ挿入側壁部１５ａのみに形成されるため、エンドプレート７，８をヘッダタンク５に対してチューブ挿入側壁部１５ａだけに挿入すればよく、組み付けがさらに容易になる。一方、エンドプレート７，８の端部は、その外側に位置するかしめ部１５ｇによってスリット１４内でヘッダタンク５の端面に押し付けられた状態に保持される。従って、ろう付け時の加熱によって変形することでろう付け不良が生じるなどのおそれはない。

また、この実施形態２ではヘッダタンク５のかしめ部１５ｇを突出縁部１３の長手方向に一定間隔で形成しているので、かしめ部１５ｇの成形を容易にすることができる。また、上記かしめ部１５ｇを不等間隔で形成する場合と比べると、かしめ作業を行う装置の構成を簡単にすることも可能となる。

なお、ヘッダタンク５，６の開口すべてに本実施形態の構造を適用する必要はなく、片側開口のみを本実施形態の構造とすることも可能である。

（変形例）
図１４は、図８に示した実施形態１の変形例１において、第１部材１５を、コア４の上下に位置する一対のエンドプレート７，８間の内幅寸法に対応する長さ寸法で形成した例である。つまり、図１２，図１３の実施形態２とは、左右が逆になった構造である。なお、この変形例においても、かしめ部１６ｇがエンドプレート７，８の端部をスリット１４内でヘッダタンク５の端面に押し付けるように構成されている。

この変形例では、スリット１４が反チューブ挿入側壁部１６ａのみに形成されるため、エンドプレート７，８をヘッダタンク５に対して反チューブ挿入側壁部１６ａだけに挿入すればよく、組み付けを容易に行える。また、エンドプレート７，８の端部は、その外側に位置するかしめ部１６ｇによってスリット１４内でヘッダタンク５の端面に押し付けられた状態に保持されるので、ろう付け時の加熱によって変形することでろう付け不良が生じるようなおそれはない。

なお、この変形例では、エンドプレート７，８を押し付けるかしめ部１６ｇは、他のかしめ部１６ｇとは間隔が異なっており、必要とする任意の位置に設定すればよい。つまり、かしめ部１６ｇは、必ずしも一定間隔で形成する必要はない。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記各実施形態では、エンドプレート７，８の幅をヘッダタンク５，６の本体部１２の外径よりも大きい寸法にしているが、該エンドプレート７，８の幅は、ヘッダタンク５，６の内径より大きければよい。

また、上記各実施形態では、本発明を空調装置の凝縮器に適用した場合について説明しているが、本発明は、例えば蒸発器やガスクーラーにも適用できる。

以上説明したように、本発明は、筒状部材で構成された一対のヘッダタンクの両端開口を、コアのエンドプレートで閉塞する構造の熱交換器について有用である。

実施形態１の熱交換器を示す正面図である。 図１の部分拡大図である。 図３（Ａ）は図１の熱交換器の部分斜視図、図３（Ｂ）は分解斜視図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２のV−V線断面図である。 左側ヘッダタンクの第１部材をコア側から見た側面図である。 熱交換器の左側ヘッダタンクを上方から見た拡大図である。 実施形態１の変形例１を示す図である。 実施形態１の変形例２を示す図である。 実施形態１の変形例３を示す図である。 実施形態１の変形例４を示す図である。 実施形態２の熱交換器の部分拡大図である。 実施形態２の熱交換器の部分斜視図である。 実施形態２の変形例を示す図である。 従来の熱交換器の斜視図である。 従来の第１の熱交換器の要部を示す斜視図である。 従来の第２の熱交換器の斜視図である。

符号の説明

１ 熱交換器
２ チューブ
３ フィン
４ コア
５ 左側ヘッダタンク
５ａ 隙間
６ 右側ヘッダタンク
７，８ エンドプレート
７ａ 両端部
８ａ 両端部
７ｂ 中間部
８ｂ 中間部
７ｃ 段部（挿入規制部）
８ｃ 段部（挿入規制部）
１２ 本体部
１３ 突出縁部
１４ スリット
１４ａ エンドプレート導入部
１５ 第１部材
１５ａ チューブ挿入側壁部（第１半円筒部材）
１５ｂ 第１フランジ
１５ｇ かしめ部
１６ 第２部材
１６ａ 反チューブ挿入側壁部（第２半円筒部材）
１６ｂ 第２フランジ
１６ｇ かしめ部

Claims (15)

1. 筒状部材で構成された一対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並設されるとともに両ヘッダタンク同士を連通する複数のチューブを有するコアとを備え、該コアの外側に位置するエンドプレートでヘッダタンクの片側端もしくは両端の開口が閉塞された熱交換器であって、
   上記ヘッダタンクは、筒状の本体部と、該本体部の両側縁部から突出して該本体部の長手方向に延在する突出縁部とを有し、
   エンドプレートは、ヘッダタンクの本体部の内径寸法よりも大きく、かつ突出縁部を含めた全幅寸法よりも小さい幅寸法で形成され、
   ヘッダタンクには、両突出縁部の間でエンドプレートが貫通するスリットが形成されていることを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器において、
   エンドプレートの両端部分が、半円形状に形成されていることを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１または２に記載の熱交換器において、
   ヘッダタンクには、スリットへのエンドプレートの挿入を案内するエンドプレート導入部が設けられていることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載の熱交換器において、
   エンドプレートの板厚寸法が、ヘッダタンクの板厚寸法よりも大きいことを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１から４のいずれか１に記載の熱交換器において、
   エンドプレートには、両端部がヘッダタンクのスリットに所定位置まで挿入した状態でそれ以上の挿入を規制する挿入規制部が設けられていることを特徴とする熱交換器。
6. 請求項５に記載の熱交換器において、
   エンドプレートは、ヘッダタンクのスリットに挿入される両端部の幅寸法を、該両端部の間に位置する中間部の幅寸法よりも小さくすることにより、該中間部と両端部との間に形成された段部を、挿入規制部として有していることを特徴とする熱交換器。
7. 請求項１から６のいずれか１に記載の熱交換器において、
   エンドプレートは、板材の少なくとも片面にろう材の被覆層が形成されたクラッド材料で構成されていることを特徴とする熱交換器。
8. 請求項１から７のいずれか１に記載の熱交換器において、
   ヘッダタンクは、内周面及び外周面の少なくとも片面にろう材の被覆層が形成されたクラッド材料で構成されていることを特徴とする熱交換器。
9. 請求項１から８のいずれか１に記載の熱交換器において、
   ヘッダタンクのスリットにおける該ヘッダタンクの外方側の端面とエンドプレートとの間には、少なくとも一部に隙間が設けられていることを特徴とする熱交換器。
10. 請求項１から８のいずれか１に記載の熱交換器において、
    ヘッダタンクは、該ヘッダタンクのチューブ側構成部材である第１部材と、反チューブ側構成部材である第２部材とを有し、
    第１部材と第２部材の一方の片側端もしくは両端を、エンドプレートのコア側面に当接した構造としたことを特徴とする熱交換器。
11. 請求項１０に記載の熱交換器において、
    第１部材は、第１半円筒部材と、その両縁部から張り出した第１フランジとを有し、
    第２部材は、第２半円筒部材と、その両縁部から張り出した第２フランジとを有し、
    第１フランジ及び第２フランジの一方は、他方をはめ込むように先端が屈曲したＬ形に形成され、
    第１フランジと第２フランジを一体化することによりヘッダタンクの突出縁部が形成されていることを特徴とする熱交換器。
12. 請求項１から９のいずれか１に記載の熱交換器において、
    ヘッダタンクは、該ヘッダタンクのチューブ側構成部材である第１部材と、反チューブ側構成部材である第２部材とを有し、
    第１部材は、第１半円筒部材と、その両縁部から張り出した第１フランジとを有し、
    第２部材は、第２半円筒部材と、その両縁部から張り出した第２フランジとを有し、
    第１フランジ及び第２フランジの一方は、他方をはめ込むように先端が屈曲したＬ形に形成され、
    第１フランジと第２フランジを一体化することによりヘッダタンクの突出縁部が形成されていることを特徴とする熱交換器。
13. 請求項１１または１２に記載の熱交換器において、
    第１フランジと第２フランジの少なくとも一方には、他方にかしめ固定される複数のかしめ部が形成されていることを特徴とする熱交換器。
14. 請求項１３に記載の熱交換器において、
    かしめ部が、突出縁部の長手方向に一定間隔で形成されていることを特徴とする熱交換器。
15. 請求項１３または１４に記載の熱交換器において、
    突出縁部におけるヘッダタンクの外方側に位置するかしめ部は、エンドプレートをスリット内でヘッダタンクの端面に押し付けるように構成されていることを特徴とする熱交換器。