JP2005331133A - 一体型熱交換器および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 仕切り部を漏洩し難い構造、且つ洩れた場合は検出容易な構造としつつ、熱交換器１００全体としての強度を保つ。
【解決手段】 ヘッダープレート１０１は一体として、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４のみ分割し、セパレータ１０３はキャップ構造として、分割したヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４の対向する端部のそれぞれに嵌めて封止した。
これにより、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４の内面とセパレータ１０３の外周との隙間を低減させることができ、ろう付け面積も確保できることから仕切り部を漏洩し難い構造とできる。また、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４が分割されていることより、洩れた場合でも検出容易な構造となる。また、ヘッダープレート１０１は一体としていることより、熱交換器１００全体としての強度を保つことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一つの熱交換器コアに互いに独立した２つ以上の熱交換器部を有する一体型熱交換器に関するものであり、特にラジエータ、コンデンサおよびオイルクーラーを含む車両用複合式一体型熱交換器に適用して好適である。

自動車などの車両には、エンジン冷却用のラジエータや、空調冷媒冷却用のコンデンサの他に、オートマチック車用トランスミッションオイル冷却用のオイルクーラー（ＡＴＦクーラー）やエンジンオイル冷却用のオイルクーラー、近年のいわゆるハイブリッド車両（ハイブリットカー）においては電動モータの制御を行うインバータなどの電子部品冷却用のラジエータなど、多くの熱交換器が備えられている。

そして、車両の衝突安全性向上に伴う熱交換器の薄幅化、コンパクト化による設置スペースの節減、組付作業工数の削減などが望まれており、その対応として、一つの熱交換器コアの上下または左右に互いに独立した２つ以上の熱交換器部を設けた一体型熱交換器が特許文献１や特許文献２に開示されている。

このような一体型熱交換器において、熱交換器コアは、上下（または左右）一対のヘッダータンク部間に、両端を両ヘッダータンク部に連通接続する複数本の熱交換チューブが、それらの各間に熱交換フィンを介在した状態でヘッダータンク部の長さ方向に沿って積層配置されている。そして、この熱交換器コアを２つの熱交換器部として使用する場合には、ヘッダータンク部の内部を、互いに対応する位置で仕切り部材により仕切り、その仕切り部材よりも一方側を第１熱交換器部として使用し、他方側を第２熱交換器部として使用するのが通例である。

尚、特許文献１では、ヘッダータンク部の内部を２枚の仕切り壁で仕切り、その仕切り壁間に隙間と、その隙間に連通した監視孔とを設けることにより、２つに分けた熱交換器部のいずれの側から漏洩があっても検出できるようにしている。また、特許文献２ではヘッダータンク部間での熱伝導を防止するためヘッダータンク部を２つに分けると共に、その分けたヘッダータンク部のそれぞれ両開口端部に端面キャップを嵌めて封止を行っている。
特開平９−１５２２９６号公報 特開２０００−１８８８０号公報

図５に示すような、従来一般的であるヘッダータンク部１２３の内部を仕切り壁（セパレータ）１５３で１２３Ａ部と１２３Ｂ部とに仕切る構造では、ヘッダータンク部１２３の内面と仕切り壁１５３の外周との隙間を低減させるために積極的に押えつける構造が取れないため、仕切り壁１５３で完全に内部漏れを無くすることができないという問題があった。また、この仕切り壁１５３部分での内部洩れは検出が困難であるという問題があった。

これに対して特許文献１に示す構造では、仕切り壁部分からの漏洩を検出することはできるが、積極的に漏洩を防止するものではない。また、特許文献２に示す構造では、分けたヘッダータンク部のそれぞれ両開口端部に端面キャップを嵌めて封止を行っているため、漏洩し難い構造することができるうえ、ヘッダータンク部が分かれているため漏洩の検出が容易であるが、ヘッダータンク部が分かれていることより熱交換器全体としての強度が不足するという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、仕切り部を漏洩し難い構造、且つ洩れた場合は検出容易な構造としつつ、熱交換器全体としての強度を保つことのできる一体型熱交換器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、離間して対峙される一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）間に、両端を両ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に接続され、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の長手方向に積層されて熱交換媒体が流通する複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）と、各熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）間に配された熱交換フィン（１１２、１２２、１４２）とで構成されるコア部（１１０、１２０、１４０）を備え、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に配置された仕切り部材（１０３）を境に、一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）が分割され、コア部（１１０、１２０、１４０）における仕切り部材（１０３）よりも積層方向の一方側に第１の熱交換器部（１１０）が形成されると共に、他方側に第１の熱交換器部（１１０）に対して独立した第２の熱交換器部（１５０）が形成された一体型熱交換器において、
ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）を形成し複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）を接続するヘッダープレート（１０１）は一体として、ヘッダープレート（１０１）と接合されてヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）のタンク空間を形成するヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）のみ分割すると共に、仕切り部材（１０３）をキャップ構造として、分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれに嵌めて封止していることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、仕切り部材（１０３）をキャップ構造とすることにより、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の内面と仕切り部材（１０３）の外周との隙間を低減させることができるうえ、ろう付け面積も確保できることから仕切り部を漏洩し難い構造とすることができる。また、ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）が分割されていることより、いずれの部分から洩れた場合でも検出容易な構造となる。

また、ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）は分割していても、コア部（１１０、１２０、１４０）とヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）との両方を支えるヘッダープレート（１０１）は一体としていることより、熱交換器全体としての強度を保つことができる。また、ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の分割により両熱交換器部（１１０、１５０）間での不要な熱伝導を低減することができる。

また、請求項２に記載の発明では、仕切り部材（１０３）には、嵌め込み側面にろう材（Ｒ）がクラッドされていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の内面と仕切り部材（１０３）外周とのろう付接合面はろう材（Ｒ）がクラッドされている面にて全面ろう付が可能であり、ろう付接合性を向上することができる。

また、請求項３に記載の発明では、ヘッダープレート（１０１）に仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）を設けると共に、仕切り部材（１０３）には仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）に挿入する位置決め爪部（１０３ｂ）を設けたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）内で仕切り部材（１０３）の姿勢がずれて隙間を生じることが防止されることから、ろう付接合性を向上することができる。

また、請求項４に記載の発明では、コア部（１１０、１２０、１４０）の厚さ方向において、仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）および位置決め爪部（１０３ｂ）を、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の中心からずらして設けたことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、ヘッダープレート（１０１）に仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）をプレス加工する際の加工性を向上することができる。

また、請求項５に記載の発明では、仕切り部材（１０３）には、ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）もしくはヘッダープレート（１０１）にかしめ固定するためのかしめ爪部（１０３ａ、１０３ｃ）を設けたことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、仕切り部材（１０３）を、よりヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）およびヘッダープレート（１０１）に密着させることができ、ろう付接合性を向上することができる。

また、請求項６に記載の発明では、離間して対峙される一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）間に、両端を両ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に接続され、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の長手方向に積層されて熱交換媒体が流通する複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）と、各熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）間に配された熱交換フィン（１１２、１２２、１４２）とで構成されるコア部（１１０、１２０、１４０）を備え、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に配置された仕切り部材（１０３）を境に、一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）が分割され、コア部（１１０、１２０、１４０）における仕切り部材（１０３）よりも積層方向の一方側に第１の熱交換器部（１１０）が形成されると共に、他方側に第１の熱交換器部（１１０）に対して独立した第２の熱交換器部（１５０）が形成された一体型熱交換器の製造方法であり、ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）を形成し複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）を接続するヘッダープレート（１０１）は一体として、ヘッダープレート（１０１）と接合されてヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）のタンク空間を形成するヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）のみ分割すると共に、仕切り部材（１０３）をキャップ構造として、分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれに嵌めて封止している一体型熱交換器の製造方法において、
分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれにキャップ構造の仕切り部材（１０３）を組み付けた後、仕切り部材（１０３）間にその位置と間隔とを確保する部分（ａ）を形成した治具（Ｇ）を挿入し、少なくともその状態でヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）とヘッダープレート（１０１）とを組み合せ、その後に治具（Ｇ）を取り外すことを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、ヘッダープレート（１０１）に対するヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）と仕切り部材（１０３）との位置と間隔とが決め易くなり、組み合せが容易となることより作り易さを向上することができる。またこの治具（Ｇ）は、この組み合わされたヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の外側開口端部に端面キャップ（１０２）を嵌める際の組み付け力を受ける部分として機能することとなる。

また、請求項７に記載の発明では、治具（Ｇ）に、仕切り部材（１０３）に設けた位置決め爪部（１０３ｂ）の位置と間隔とを確保する部分（ｂ）を形成していることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、ヘッダープレート（１０１）の仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）に対する仕切り部材（１０３）の位置決め爪部（１０３ｂ）の位置と間隔とが決め易くなり、組み合せが容易となることより作り易さを向上することができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態における一体型熱交換器１００の全体構成を示す正面図である。本実施形態は、本発明における一体型熱交換器１００を車両用空調装置（冷凍サイクル）を搭載したハイブリット車両（ハイブリッドカー）の熱交換器に適用したものであり、より具体的には図示しない電動モータの制御を行うインバータなどの電子部品冷却用のラジエータ（第１の熱交換器部、コア部）１１０と、空調冷媒冷却用のサブクーラ一体型コンデンサ（第２の熱交換器部）１５０とを一体とした一体型熱交換器１００である。

よってラジエータ１１０は、電子部品２００を流通した冷却水（以下、この冷却水を電子部品冷却水と呼ぶ。）と空気との間で熱交換を行って電子部品冷却水を冷却すると共に、その冷却された電子部品冷却水を再度電子部品２００側に向けて流出する。尚、図１中の２１０は、電子部品冷却水を電子部品２１０とラジエータ１１０との間を循環させる電動式ウォータポンプである。また、本実施形態でラジエータ１１０を循環する電子部品冷却水は、具体的にはエチレングリコール系の不凍液が混入された水である。尚、これ以外の冷却流体であっても良い。

そして、ラジエータ１１０は、電子部品冷却水が流通する複数本のラジエータチューブ（熱交換チューブ）１１１、これらラジエータチューブ１１１間に配設されて電子部品冷却水と空気との熱交換を促進する波状のコルゲートフィン（熱交換フィン）１１２、およびラジエータチューブ１１１の長手方向両端側に配設されて複数本のラジエータチューブ１１１それぞれに連通するラジエータタンク部（ヘッダータンク部）１１３・１１４から構成されている。

尚、ラジエータチューブ１１１の長手方向両端のうちラジエータチューブ１１１を流通する電子部品冷却水の流通方向上流側端部（紙面左側）に位置するラジエータタンク部１１３（以下、このタンクのみを示すときは、ラジエータ流入側タンク部１１３と呼ぶ。）は、電子部品２００側から流出した電子部品冷却水が流入すると共に、各ラジエータチューブ１１１に電子部品冷却水を分配供給するものである。

一方、電子部品冷却水の流通方向下流側端部（紙面右側）に位置するラジエータタンク部１１４（以下、このタンクのみを示すときは、ラジエータ流出側タンク部１１４と呼ぶ。）は熱交換を終えた（冷却された）電子部品冷却水を各ラジエータチューブ１１１から集合回収して電子部品２００側に向けて電子部品冷却水を流出させるものである。ちなみに、１１５は電子部品冷却水の流入口であり、１１６は電子部品冷却水の流出口である。

尚、この流入口１１５・流出口１１６以外に、ラジエータ１１０内の電子部品冷却水量の変化を吸収する図示しないリザーブタンクや、ラジエータ１１０に電子部品冷却水を注入または補充するための図示しない注入口を供えており、その注入口は周知の加圧型のラジエータキャップにて閉塞されている。

図２の（ａ）は図１中Ａ部の部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＤ視図である。尚、図２および後述の図３・５は図１での姿勢に対して９０度左回転させて示している。両ラジエータタンク部１１３・１１４は、複数本のラジエータチューブ１１１を接続するヘッダープレート１０１と、略半円状に形成されてタンク空間を形成するヘッダータンク１１３・１１４とを嵌合させて形成しており、ヘッダータンク１１３・１１４に設けたかしめ爪部１１３ａ（図示せず）・１１４ａを両側からかしめて結合させている。

また、両ラジエータタンク部１１３・１１４の外側開口端部には、端面キャップ１０２を嵌めて封止している。この端面キャップ１０２にはヘッダータンク１１３・１１４にかしめる上方かしめ爪部１０２ａと、ヘッダープレート１０１にかしめる下方かしめ爪部１０２ｂとが設けられており、嵌め込んだ後にかしめて固定される。また、端面キャップ１０２の嵌め込み側面にはろう材Ｒ（図中太線部）がクラッドされており、嵌合した面が全面ろう付されるようになっている。

また、図３の（ａ）は図１中Ｂ部の部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅ断面図である。また、図４の（ａ）は本発明の一実施形態におけるセパレータ１０３の正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。両ラジエータタンク部１１３・１１４のＳＣコンデンサ１５０との仕切り側開口端部には、本発明のセパレータ（仕切り部材）１０３を嵌めて封止している。

このセパレータ１０３は、端面キャップ１０２と同様のキャップ構造となっており、ヘッダータンク１１３・１１４にかしめる上方かしめ爪部１０３ａと、ヘッダープレート１０１にかしめる側方かしめ爪部１０３ｃとが設けられており、嵌め込んだ後にかしめて固定される。また、セパレータ１０３の嵌め込み側面にはろう材Ｒ（図中太線部）がクラッドされており、嵌合した面が全面ろう付されるようになっている。

また、ヘッダープレート１０１にはセパレータ１０３を位置決めするセパレータ位置決め孔部（仕切り部材位置決め孔部）１０１ｂが設けられており、セパレータ１０３側にはこのセパレータ位置決め孔部１０１ｂに挿入して位置決めするための位置決め爪部１０３ｂを設けている。

尚、これらのセパレータ位置決め孔部１０１ｂおよび位置決め爪部１０３ｂは、コア部１１０の厚さ方向において、ヘッダータンク部１１４の中心からずらして設けている。図１および図３（ａ）中の１０４は、本発明の仕切り部中央に配されるダミーチューブである。尚、このヘッダータンク部１１４の組み立て手順については、後述で説明する。

次に、ラジエータ１１０の下側には、図１に示すように、冷凍サイクルの高圧側の冷媒を凝縮させるコンデンサ（コア部）１２０、およびコンデンサ１２０から流出する冷媒を冷却（過冷却）するサブクーラ（過冷却器、コア部）１４０を有するサブクーラ一体型コンデンサ（ＳＣコンデンサ）１５０が配設されている。

コンデンサ１２０は、冷媒が流通する複数本のコンデンサチューブ（熱交換チューブ）１２１、これらコンデンサチューブ１２１間に配設されて冷媒と空気との熱交換を促進する波状のコルゲートフィン（熱交換フィン）１２２、およびコンデンサチューブ１２１の長手方向両端側に配設されて複数本のコンデンサチューブ１５１それぞれに連通するコンデンサタタンク部（ヘッダータンク部）１２３Ａ・１２４Ａから構成されている。

また、コンデンサチューブ１２１の長手方向両端のうちコンデンサチューブ１２１を流通する冷媒の流通方向上流側端部（紙面右側）に位置するコンデンサタンク部１２３Ａ（以下、このタンクのみを示すときは、コンデンサ流入側タンク部１２３Ａと呼ぶ。）は、冷凍サイクルのコンプレッサ（冷媒圧縮機）３１０から吐出した冷媒が流入すると共に、各コンデンサチューブ１２１に冷媒を分配供給するものである。

一方、その反対側の端部（紙面左側）に位置するコンデンサタンク部１２４Ａは（以下、このタンクのみを示すときは、コンデンサ流出側タンク部１２４Ａと呼ぶ。）熱交換を終えた（凝縮された）冷媒を各コンデンサチューブ１２１から集合回収してサブクーラ１４０に向けて冷媒を流出させるものである。

同様に、サブクーラ１４０は、冷媒が流通する複数本のサブクーラチューブ（熱交換チューブ）１４１、これらサブクーラチューブ１４１間に配設されて冷媒と空気との熱交換を促進する波状のコルゲートフィン（熱交換フィン）１４２、およびサブクーラチューブ１４１の長手方向両端側に配設されて複数本のサブクーラチューブ１４１それぞれに連通するサブクーラタンク部（ヘッダータンク部）１２３Ｂ・１２４Ｂから構成されている。

尚、紙面左側のサブクーラタンク１２３Ｂ（以下、このタンクのみを示すときは、サブクーラ流入側タンク１２３Ｂと呼ぶ。）は複数本のサブクーラチューブ１４１に冷媒を分配供給するものである。一方、紙面右側のサブクーラタンク１２４Ｂ（以下、このタンクのみを示すときは、サブクーラ流出側タンク１２４Ｂと呼ぶ。）は、熱交換を終えて冷却された冷媒を集合回収して冷凍サイクルの減圧器３２０に向けて流出させるものである。

図５の（ａ）は図１中Ｃ部の部分拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＦ−Ｆ断面図である。両コンデンサタタンク部１２３Ａ・１２４Ａおよび両サブクーラタンク部１２３Ｂ・１２４Ｂは、複数本のコンデンサチューブ１２１とサブクーラチューブ１４１とを接続するラジエータ１１０と共通のヘッダープレート１０１と、略半円状に形成されてタンク空間を形成するヘッダータンク１２３・１２４とを嵌合させて形成しており、ヘッダータンク１２３・１２４に設けたかしめ爪部１２３ａ・１２４ａ（図示せず）を両側からかしめて結合させている。

そして、仕切り壁１５３によりコンデンサタタンク部１２３Ａ・１２４Ａ側の空間とサブクーラタンク部１２３Ｂ・１２４Ｂ側の空間とに仕切っている。尚、ヘッダータンク１２３・１２４には仕切り壁１５３を位置決めする仕切り壁位置決め孔部（仕切り部材位置決め孔部）１２３ｂが設けられており、仕切り壁１５３側にはこの仕切り壁位置決め孔部１２３ｂに挿入して位置決めするための位置決め爪部１５３ａを設けている。また、仕切り壁１５３のｌ）両面にはろう材Ｒ（図中太線部）がクラッドされており、仕切り壁１５３がヘッダータンク部１２３・１２４内にろう付されるようになっている。

そして、ヘッダータンク部１２３・１２４の外側開口端部は端面キャップ１０２を嵌めて封止していると共に、ラジエータ１１０との仕切り側開口端部は本発明のセパレータ１０３を嵌めて封止している。尚、これら封止部の構造は、ラジエータ１１０で図２〜４を用いて説明した構造と同じなため説明を省略する。このように、コンデンサ１２０とサブクーラ１４０とが一体化されてサブクーラ一体型コンデンサ１５０が構成されている。ちなみに、１５１は冷媒の流入口であり、１５２は冷媒の流出口である。

尚、図１中の１３０は、コンデンサタンク１２４Ａから流出する冷媒を液相冷媒と気相冷冷媒とに分離して液相冷媒をサブクーラタンク１２４Ｂ（サブクーラ１４０）に向けて流出すると共に、冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄えるモジュレータ（レシーバ）であり、このモジュレータ１３０は、ろう付け接合にてＳＣコンデンサ１５０に一体化されている。

ちなみに、ラジエータチューブ１１１、コンデンサチューブ１２１およびサブクーラチューブ１４１は、互いにその長手方向が平行となるように空気流れに対して略直交するように配設されている。そして、ラジエータ１１０およびＳＣコンデンサ１５０の端部には、各チューブ１１１、１２１、１４１の長手方向と平行な方向に延びて、各チューブ１１１、１２１、１４１の長手方向両端側に配設された各タンク部１１３、１１４、１２３、１２４を渡すようにして、ラジエータ１１０およびＳＣコンデンサ１５０を補強するサイドプレート１０５が設けられている。

上述したように、本実施形態における熱交換器１００は、ラジエータ１１０とＳＣコンデンサ１５０とが、図１に示すようにヘッダープレート１０１を共通として一体化された構造となっている。そして、この一体型熱交換器１００から流出する液相冷媒は、膨張弁３２０にて減圧膨張され、次にエバポレータ（冷媒蒸発器）３３０で蒸発・気化して空調空気を冷却すると共に、その気相冷媒はコンプレッサ３１０に吸入されて再度圧縮されることで冷凍サイクルの循環が成される。

次に、図６・７を用いてヘッダータンク部の組み立て手順を説明する。図６はヘッダータンク部１１４の概要構成を示す斜視分解図であり、図７はヘッダータンク部１１４・１２３の組み立て手順の概要を示す模式図である。

１．セパレータかしめ
まず、両ヘッダータンク１１４・１２３それぞれの仕切り側端部にセパレータ１０３を嵌め、上側かしめ爪部１０３ａをかしめて固定する（図７ではヘッダータンク１１４側のみ示す）。

２．タンク組付
セパレータ１０３をかしめた両ヘッダータンク１１４・１２３間に、それの位置と間隔とを確保する部分ａと、セパレータ１０３の下端に設けた位置決め爪部１０３ｂの位置と間隔とを確保する部分ｂとを形成した治具Ｇを挿入・セットし、その状態でチューブ１１１・１０４・１２１の組み付けられたヘッダープレート１０１と嵌合させ、３．タンク・セパレータかしめの図に示された状態となる。

このとき治具Ｇの部分ｂの先端がダミーチューブ１０４の上端に当接して治具Ｇの下降は停止し、部品だけが治具Ｇおよびダミーチューブ１０４に添って下降する。これにより、位置決め爪部１０３ｂはヘッダープレート１０１に開けられたチューブ挿入孔１０１ａの両脇に設けられたセパレータ位置決め孔部（仕切り部材位置決め孔部）１０１ｂに、ダミーチューブ１０４を挟んで嵌るようになる。

３．タンク・セパレータかしめ
両ヘッダータンク１１４・１２３とヘッダープレート１０１とを嵌合させた状態で、両ヘッダータンク１１４・１２３に設けられたかしめ爪部１１４ａ・１２３ａおよびセパレータ１０３に設けられた側方かしめ爪部１０３ｃを両側からかしめて結合させる。尚、ヘッダータンク１１４・１２３のかしめ爪部１１４ａ・１２３ａとセパレータ１０３の側方かしめ爪部１０３ｃとを同様の形状としたことから、かしめ加工のパンチが共用できる。

４．キャップ組付・かしめ
次に、両ヘッダータンク１１４・１２３の外側開口端部に端面キャップ１０２を嵌め、端面キャップ１０２に設けられた上方かしめ爪部１０２ａと下方かしめ爪部１０２ｂとをかしめて固定する。このとき治具Ｇの部分ａは、端面キャップ１０２を嵌める際の組み付け力を受ける部分として機能することとなる。

５．治具外し
そして治具Ｇを上方に抜き外すことでヘッダータンク部１１４・１２３の組み立てが終了する。尚、これら一体型熱交換器１００の構成部品は全てアルミニウムで形成され、組み立て後炉中での一体ろう付けにて接合される。尚、図２・３・５・６において各熱交換チューブ１１１・１２１・１４１の上下面に配設されている熱交換フィン１１２・１２２・１４２は図示を省略した。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４を形成し複数本の熱交換チューブ１１１・１２１・１４１を接続するヘッダープレート１０１は一体として、ヘッダープレート１０１と接合されてヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４のタンク空間を形成するヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４のみ分割すると共に、セパレータ１０３をキャップ構造として、分割したヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４の対向する開口端部のそれぞれに嵌めて封止している。

これによれば、セパレータ１０３をキャップ構造とすることにより、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４の内面とセパレータ１０３の外周との隙間を低減させることができるうえ、ろう付け面積も確保できることから仕切り部を漏洩し難い構造とすることができる。また、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４が分割されていることより、いずれの部分から洩れた場合でも検出容易な構造となる。

また、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４は分割していても、コア部１１０・１２０・１４０とヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４との両方を支えるヘッダープレート１０１は一体としていることより、熱交換器全体としての強度を保つことができる。また、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４の分割により両熱交換器部１１０・１５０間での不要な熱伝導を低減することができる。

また、セパレータ１０３には、嵌め込み側面にろう材Ｒがクラッドされている。これによれば、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４の内面とセパレータ１０３外周とのろう付接合面はろう材Ｒがクラッドされている面にて全面ろう付が可能であり、ろう付接合性を向上することができる。

また、ヘッダープレート１０１にセパレータ位置決め孔部１０１ｂを設けると共に、セパレータ１０３にはセパレータ位置決め孔部１０１ｂに挿入する位置決め爪部１０３ｂを設けている。これによれば、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４内でセパレータ１０３の姿勢がずれて隙間を生じることが防止されることから、ろう付接合性を向上することができる。

また、コア部１１０・１２０・１４０の厚さ方向において、セパレータ位置決め孔部１０１ｂおよび位置決め爪部１０３ｂを、ヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４の中心からずらして設けている。これによれば、ヘッダープレート１０１にセパレータ位置決め孔部１０１ｂをプレス加工する際の加工性を向上することができる。

また、セパレータ１０３には、ヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４もしくはヘッダープレート１０１にかしめ固定するためのかしめ爪部１０３ａ・１０３ｃを設けている。これによれば、セパレータ１０３を、よりヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４およびヘッダープレート１０１に密着させることができ、ろう付接合性を向上することができる。

また、この一体型熱交換器１００の製造方法において、分割したヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４の対向する開口端部のそれぞれにキャップ構造のセパレータ１０３を組み付けた後、セパレータ１０３間にその位置と間隔とを確保する部分ａを形成した治具Ｇを挿入し、少なくともその状態でヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４とヘッダープレート１０１とを組み合せ、その後に治具Ｇを取り外すようにしている。

これによれば、ヘッダープレート１０１に対するヘッダータンク１１３・１１４・１２３・１２４とセパレータ１０３との位置と間隔とが決め易くなり、組み合せが容易となることより作り易さを向上することができる。またこの治具Ｇは、この組み合わされたヘッダータンク部１１３・１１４・１２３・１２４の外側開口端部に端面キャップ１０２を嵌める際の組み付け力を受ける部分として機能することとなる。

また、治具Ｇに、セパレータ１０３に設けた位置決め爪部１０３ｂの位置と間隔とを確保する部分ｂを形成している。これによれば、ヘッダープレート１０１のセパレータ位置決め孔部１０１ｂに対するセパレータ１０３の位置決め爪部１０３ｂの位置と間隔とが決め易くなり、組み合せが容易となることより作り易さを向上することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、電子部品冷却用のラジエータ１１０と、空調冷媒冷却用のサブクーラ一体型コンデンサ１５０とを一体とした一体型熱交換器１００であったが、本発明での熱交換器の組み合せは上記した実施形態に限定されるものではなく、エンジン冷却用のラジエータ、トランスミッションオイル冷却用のオイルクーラー、エンジンオイル冷却用のオイルクーラー、超臨界冷凍サイクルのガスクーラおよびその他の熱交換器との組み合せであっても良い。

本発明の一実施形態における一体型熱交換器１００の全体構成を示す正面図である。 （ａ）は図１中Ａ部の部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＤ視図である。 （ａ）は図１中Ｂ部の部分の拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅ断面図である。 （ａ）は本発明の一実施形態におけるセパレータ１０３の正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。 （ａ）は図１中Ｃ部の部分拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＦ−Ｆ断面図である。 ヘッダータンク部１１４の概要構成を示す斜視分解図である。 ヘッダータンク部１１４・１２３の組み立て手順の概要を示す模式図である。

符号の説明

１０１…ヘッダープレート
１０１ｂ…セパレータ位置決め孔部（仕切り部材位置決め孔部）
１０３…セパレータ（仕切り部材）
１０３ａ…上方かしめ爪部（かしめ爪部）
１０３ｂ…位置決め爪部
１０３ｃ…側方かしめ爪部（かしめ爪部）
１１０…ラジエータ（第１の熱交換器部、コア部）
１１１…ラジエータチューブ（熱交換チューブ）
１１２…コルゲートフィン（熱交換フィン）
１１３…ラジエータタンク部（ヘッダータンク、ヘッダータンク部）
１１４…ラジエータタンク部（ヘッダータンク、ヘッダータンク部）
１２０…コンデンサ（コア部）
１２１…コンデンサチューブ（熱交換チューブ）
１２２…コルゲートフィン（熱交換フィン）
１２３…コンデンサタンク部（ヘッダータンク、ヘッダータンク部）
１２４…コンデンサタンク部（ヘッダータンク、ヘッダータンク部）
１４０…サブクーラ（コア部）
１４１…サブクーラチューブ（熱交換チューブ）
１４２…コルゲートフィン（熱交換フィン）
１５０…サブクーラ一体型コンデンサ（第２の熱交換器部）
ａ…仕切り部材の位置と間隔とを確保する部分
ｂ…位置決め爪部の位置と間隔とを確保する部分
Ｇ…治具
Ｒ…ろう材

Claims (7)

1. 離間して対峙される一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）間に、
   両端を前記両ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に接続され、前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の長手方向に積層されて熱交換媒体が流通する複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）と、
   前記各熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）間に配された熱交換フィン（１１２、１２２、１４２）とで構成されるコア部（１１０、１２０、１４０）を備え、
   前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に配置された仕切り部材（１０３）を境に、前記一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）が分割され、
   前記コア部（１１０、１２０、１４０）における前記仕切り部材（１０３）よりも積層方向の一方側に第１の熱交換器部（１１０）が形成されると共に、他方側に前記第１の熱交換器部（１１０）に対して独立した第２の熱交換器部（１５０）が形成された一体型熱交換器において、
   前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）を形成し前記複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）を接続するヘッダープレート（１０１）は一体として、前記ヘッダープレート（１０１）と接合されて前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）のタンク空間を形成するヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）のみ分割すると共に、
   前記仕切り部材（１０３）をキャップ構造として、前記分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれに嵌めて封止していることを特徴とする一体型熱交換器。
2. 前記仕切り部材（１０３）には、嵌め込み側面にろう材（Ｒ）がクラッドされていることを特徴とする請求項１に記載の一体型熱交換器。
3. 前記ヘッダープレート（１０１）に仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）を設けると共に、前記仕切り部材（１０３）には前記仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）に挿入する位置決め爪部（１０３ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の一体型熱交換器。
4. 前記コア部（１１０、１２０、１４０）の厚さ方向において、前記仕切り部材位置決め孔部（１０１ｂ）および前記位置決め爪部（１０３ｂ）を、前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の中心からずらして設けたことを特徴とする請求項３に記載の一体型熱交換器。
5. 前記仕切り部材（１０３）には、前記ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）もしくは前記ヘッダープレート（１０１）にかしめ固定するためのかしめ爪部（１０３ａ、１０３ｃ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の一体型熱交換器。
6. 離間して対峙される一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）間に、
   両端を前記両ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に接続され、前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）の長手方向に積層されて熱交換媒体が流通する複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）と、
   前記各熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）間に配された熱交換フィン（１１２、１２２、１４２）とで構成されるコア部（１１０、１２０、１４０）を備え、
   前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）に配置された仕切り部材（１０３）を境に、前記一対のヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）が分割され、
   前記コア部（１１０、１２０、１４０）における前記仕切り部材（１０３）よりも積層方向の一方側に第１の熱交換器部（１１０）が形成されると共に、他方側に前記第１の熱交換器部（１１０）に対して独立した第２の熱交換器部（１５０）が形成された一体型熱交換器の製造方法であり、
   前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）を形成し前記複数本の熱交換チューブ（１１１、１２１、１４１）を接続するヘッダープレート（１０１）は一体として、前記ヘッダープレート（１０１）と接合されて前記ヘッダータンク部（１１３、１１４、１２３、１２４）のタンク空間を形成するヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）のみ分割すると共に、
   前記仕切り部材（１０３）をキャップ構造として、前記分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれに嵌めて封止している一体型熱交換器の製造方法において、
   前記分割したヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）の対向する開口端部のそれぞれにキャップ構造の前記仕切り部材（１０３）を組み付けた後、前記仕切り部材（１０３）間にその位置と間隔とを確保する部分（ａ）を形成した治具（Ｇ）を挿入し、少なくともその状態で前記ヘッダータンク（１１３、１１４、１２３、１２４）と前記ヘッダープレート（１０１）とを組み合せ、その後に前記治具（Ｇ）を取り外すことを特徴とする一体型熱交換器の製造方法。
7. 前記治具（Ｇ）に、前記仕切り部材（１０３）に設けた位置決め爪部（１０３ｂ）の位置と間隔とを確保する部分（ｂ）を形成していることを特徴とする請求項６に記載の一体型熱交換器の製造方法。

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