JP2006170525A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関し、特に複数のチューブに連通するタンクが折り曲げ加工された2つの金属板材から成る熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger made of two metal plates in which a tank communicating with a plurality of tubes is bent.
従来の熱交換器として、例えば、特許文献1に示されるものが知られている。この熱交換器のタンクは、金属板材から曲折されたタンク本体(第1部材)とチューブプレート(第2部材)とから形成されている。タンク本体は一対の側壁部が溝底部を介して対向するように形成されており、また、チューブプレートは長手方向の両端部に略直角に折り曲げられた閉塞端部が設けられて形成されている。 As a conventional heat exchanger, for example, the one shown in Patent Document 1 is known. The tank of this heat exchanger is formed of a tank body (first member) bent from a metal plate material and a tube plate (second member). The tank body is formed such that a pair of side wall portions are opposed to each other through the groove bottom portion, and the tube plate is formed by providing closed end portions bent at substantially right angles at both ends in the longitudinal direction. .
タンク本体の溝底部の長手方向両端部には内面側に折り返された溝底係止部が設けられ、また、一対の側壁部の先端縁には内面側に折り返された側壁係止部が設けられている。そして、チューブプレートの閉塞端部の先端が溝底係止部に係止され、また、チューブプレートの両側縁が側壁係止部に係止されて、タンク本体とチューブプレートとがろう付けされている。チューブプレートには多数のチューブ挿通孔が設けられており、ここに多数のチューブが挿通されてろう付けにより接続されている。これにより、組立てが容易で接合部の信頼性が高く、コストの安い熱交換器(タンク)の提供を可能としている。尚、チューブ挿通孔は、第1部材側に設けるようにしても良い旨が記載されている。
しかしながら、上記の熱交換器のタンクにおいては、金属板材の単純な折り曲げ加工を用いているので、細長の直方体(6つの面が平面)を成すものとなっている。また、第2部材をチューブプレートとした場合には、折り曲げによって閉塞端部が形成されることから、チューブがろう付けされる面は単純な平面に限定される。 However, since the tank of the heat exchanger uses a simple bending process of a metal plate material, it forms an elongated rectangular parallelepiped (six surfaces are flat). Further, when the second member is a tube plate, the closed end is formed by bending, and therefore the surface to which the tube is brazed is limited to a simple flat surface.
ここで、熱交換器においては、例えば、多数のチューブの外方(チューブ積層方向の外方)に配設される強度部材としてのサイドプレートとチューブとの熱膨張差や、内部流体の温度差(温度バラツキ)によるチューブ間同士の熱膨張差によって、チューブ(チューブプレートとのろう付け部)には応力が発生する。 Here, in the heat exchanger, for example, a difference in thermal expansion between the side plate and the tube as a strength member disposed outside the many tubes (outside in the tube stacking direction) or a temperature difference between the internal fluids. Stress is generated in the tube (brazed portion with the tube plate) due to a difference in thermal expansion between the tubes due to (temperature variation).
そして、上記のようにチューブがろう付けされる面が平面であると、扁平状のチューブ断面の長手方向端部側に、応力が集中しやすくなり、最悪はチューブの破損を伴い、内部流体の洩れに至るおそれがある。 If the surface to which the tube is brazed is a flat surface as described above, stress tends to concentrate on the longitudinal end portion side of the flat tube cross section. There is a risk of leakage.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、タンクが折曲された2つの金属板材から成るものにおいて、チューブに発生する応力を容易に低減可能とする熱交換器を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can easily reduce stress generated in a tube in a case where a tank is made of two bent metal plates.
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。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
請求項1に記載の発明では、複数積層されたチューブ(110)と、複数のチューブ(110)の積層方向に延びて、チューブ(110)の長手方向端部に接続され、内部空間(145)がチューブ(110)内に連通するタンク(140)とを有する熱交換器において、タンク(140)は、金属板材が曲折されて、チューブ(110)の接続されるコアプレート部(141)、およびコアプレート部(141)の積層方向に沿う2つの辺から内部空間(145)を挟むように延びて対向する側壁部(142)が設けられた第1プレート部材(140A)と、金属板材が曲折されて、内部空間(145)を挟んでコアプレート部(141)と対向する対向壁部(143)、および対向壁部(143)の積層方向端部側の2つの辺から内部空間(145)を挟むように延びて対向するキャップ部(144)が設けられた第2プレート部材(140B)とが相互にろう接されて形成され、コアプレート部(141)の積層方向に直交する断面形状が、チューブ(110)の長手方向で且つタンク(140)の外側に突出するように形成されたことを特徴としている。 In the first aspect of the present invention, a plurality of stacked tubes (110) and a plurality of tubes (110) extending in the stacking direction are connected to the longitudinal ends of the tubes (110), and the internal space (145). In the heat exchanger having a tank (140) communicating with the inside of the tube (110), the tank (140) includes a core plate portion (141) to which the tube (110) is connected by bending a metal plate material, and A first plate member (140A) provided with opposing side wall portions (142A) extending so as to sandwich the internal space (145) from two sides along the stacking direction of the core plate portion (141), and the metal plate material is bent. The internal wall (145) and the opposing wall (143) facing the core plate (141) across the internal space (145) and the two sides on the stacking direction end side of the opposing wall (143) The second plate member (140B) provided with a cap portion (144) extending so as to sandwich (145) is brazed to each other, and is orthogonal to the stacking direction of the core plate portion (141). The cross-sectional shape is formed so as to protrude in the longitudinal direction of the tube (110) and outside the tank (140).
これにより、コアプレート部(141)が平面である場合に比べて、チューブ(110)とコアプレート部(141)とのろう接面積を増加させることができ、また、チューブ(110)の熱膨張差に伴う作用力(F)によって生ずる応力集中をなくすことができるので、チューブ(110)に発生する応力を低下させることができる。 Thereby, compared with the case where a core plate part (141) is a plane, the brazing area of a tube (110) and a core plate part (141) can be increased, and thermal expansion of a tube (110) is carried out. Since stress concentration caused by the acting force (F) accompanying the difference can be eliminated, the stress generated in the tube (110) can be reduced.
尚、コアプレート部(141)において、チューブ(110)の積層方向に直交する断面形状が、チューブ(110)の長手方向でタンク(140)の外側に突出するようにしているので、相手側となるキャップ部(144)の外形ラインを突出部に合わせるのみで、タンク(140)として形成可能であり、両プレート部材(140A、140B)の折り曲げ加工が複雑になることは無い。 In addition, in the core plate part (141), the cross-sectional shape orthogonal to the stacking direction of the tubes (110) protrudes outside the tank (140) in the longitudinal direction of the tubes (110). The tank (140) can be formed only by aligning the outline line of the cap part (144) to be the projecting part, and the bending process of both plate members (140A, 140B) is not complicated.
請求項2に記載の発明では、第2プレート部材(140B)には、少なくとも一つのリブ(143a、143b)が設けられたことを特徴としている。 The invention according to claim 2 is characterized in that the second plate member (140B) is provided with at least one rib (143a, 143b).
これにより、第2プレート部材(140B)の剛性を上げることができ、第1プレート部材(140A)に第2プレート部材(140B)を組付けてタンク(140)として形成する際の変形を防止できるので、両プレート部材(140A、140B)間の隙間を低減して、安定したろう付けができる。 Accordingly, the rigidity of the second plate member (140B) can be increased, and deformation when the second plate member (140B) is assembled to the first plate member (140A) to form the tank (140) can be prevented. Therefore, the clearance gap between both plate members (140A, 140B) can be reduced, and the stable brazing can be performed.
また、タンク(140)として形成された後は、リブ(143a、143b)が第2プレート部材(140B)における補強リブの役目を果たすので、タンク(140)としての耐圧強度を向上させることができる。 In addition, after being formed as the tank (140), the ribs (143a, 143b) serve as reinforcing ribs in the second plate member (140B), so that the pressure resistance strength of the tank (140) can be improved. .
尚、リブ(143a、143b)は、請求項3に記載の発明のように、内部空間(145)側に突出させるのが良い。これにより、タンク(140)のアウトラインが大きくなるのを防止できるので、搭載性を悪化させることがない。 The ribs (143a, 143b) are preferably projected toward the internal space (145) as in the third aspect of the invention. As a result, it is possible to prevent the outline of the tank (140) from becoming large, so that mountability is not deteriorated.
請求項4に記載の発明では、側壁部(142)には、対向するキャップ部(144)の端部(144a)側が挿入される接合溝部(142a)が設けられたことを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that the side wall part (142) is provided with a joining groove part (142a) into which the end part (144a) side of the opposing cap part (144) is inserted.
これにより、接合溝部(142a)をガイドにして、第1プレート部材(140A)に第2プレート部材(140B)を組付けることができるので、両プレート部材(140A、140B)の組付け性を向上できる。 As a result, since the second plate member (140B) can be assembled to the first plate member (140A) using the joining groove portion (142a) as a guide, the assemblability of both plate members (140A, 140B) is improved. it can.
また、両プレート部材(140A、140B)をろう接する際に、接合溝部(142a)がろう溜まり部となるので、側壁部(142)とキャップ部(144)とのろう接性を向上することができる。 Further, when the two plate members (140A, 140B) are brazed, the joining groove (142a) serves as a brazing reservoir, so that the brazing between the side wall (142) and the cap (144) can be improved. it can.
請求項5に記載の発明では、側壁部(142)には、対向するキャップ部(144)の端部(144a)側が挿入される第1スリット部(142b)が設けられ、端部(144a)は、側壁部(142)の外側面よりも突出していることを特徴としている。 In the invention according to claim 5, the side wall part (142) is provided with the first slit part (142b) into which the end part (144a) side of the opposing cap part (144) is inserted, and the end part (144a). Is characterized by projecting from the outer surface of the side wall (142).
これにより、第1スリット部(142b)をガイドにして、第1プレート部材(140A)に第2プレート部材(140B)を組付けることができるので、両プレート部材(140A、140B)の組付け性を向上できる。 As a result, the second slit member (140B) can be assembled to the first plate member (140A) using the first slit portion (142b) as a guide, so that the assemblability of both plate members (140A, 140B) can be increased. Can be improved.
また、両プレート部材(140A、140B)をろう接する際に、側壁部(142)とキャップ部(144)とが交差する形となり、突合せの場合に比べて両プレート部材(140A、140B)が互いに接触する箇所を増やすことができる。よって、ろう接時のフィレットが形成されやすくなるので、側壁部(142)とキャップ部(144)とのろう接性を向上することができる。 Further, when the two plate members (140A, 140B) are brazed, the side wall portion (142) and the cap portion (144) intersect with each other, and the two plate members (140A, 140B) are mutually connected as compared with the case of butting. The number of contact points can be increased. Therefore, since the fillet at the time of brazing becomes easy to be formed, the brazing property between the side wall portion (142) and the cap portion (144) can be improved.
請求項6に記載の発明では、キャップ部(144)の側壁部(142)側には、側壁部(142)の対向壁部(143)側が挿入される第2スリット部(144b)が設けられたことを特徴としている。 In the invention according to claim 6, the second slit portion (144b) into which the opposite wall portion (143) side of the side wall portion (142) is inserted is provided on the side wall portion (142) side of the cap portion (144). It is characterized by that.
これにより、キャップ部(144)に対して側壁部(142)の位置を拘束できるので、側壁部(142)とキャップ部(144)との間の隙間を低減して、両者(142、144)間のろう接性を向上することができる。 Thereby, since the position of the side wall part (142) can be restrained with respect to the cap part (144), the clearance gap between a side wall part (142) and a cap part (144) is reduced, and both (142, 144). It is possible to improve the brazing property.
請求項7に記載の発明では、キャップ部(144)の外周縁部には、コアプレート部(141)および側壁部(142)の少なくとも一方に当接するように折り曲げられた第1折り曲げ部(144c)が形成されたことを特徴としている。 In the invention according to claim 7, the first bent portion (144c) is bent at the outer peripheral edge of the cap portion (144) so as to be in contact with at least one of the core plate portion (141) and the side wall portion (142). ) Is formed.
これにより、第1折り曲げ部(144c)がコアプレート部(141)、側壁部(142)に対するろう接代となり、ろう接面積を大きくすることができるので、コアプレート部(141)、側壁部(142)とキャップ部(144)とのろう接性を向上できる。 As a result, the first bent portion (144c) serves as a soldering allowance for the core plate portion (141) and the side wall portion (142), and the brazing area can be increased. Therefore, the core plate portion (141) and the side wall portion ( 142) and the cap part (144) can be improved in brazing.
請求項8に記載の発明では、対向壁部(143)の側壁部(142)側の端部には、側壁部(142)に当接するように折り曲げられた第2折り曲げ部(143c)が形成されたことを特徴としている。 According to the eighth aspect of the present invention, the second bent portion (143c) bent so as to contact the side wall portion (142) is formed at the end portion on the side wall portion (142) side of the opposing wall portion (143). It is characterized by that.
これにより、第2折り曲げ部(143c)が側壁部(142)に対するろう接代となり、ろう接面積を大きくすることができるので、側壁部(142)と対向壁部(143)とのろう接性を向上できる。 As a result, the second bent portion (143c) becomes a brazing allowance for the side wall portion (142), and the brazing area can be increased, so that the brazing property between the side wall portion (142) and the opposing wall portion (143) is achieved. Can be improved.
請求項9に記載の発明では、コアプレート部(141)には、対向するキャップ部(144)の端部(144d)の少なくとも一部が貫通する貫通孔(141b)が設けられたことを特徴としている。 In the invention according to claim 9, the core plate portion (141) is provided with a through hole (141b) through which at least a part of the end portion (144d) of the facing cap portion (144) passes. It is said.
これにより、コアプレート部(141)とキャップ部(144)とを突合せする場合に比べて、両者(141、144)間の隙間を低減することができるので、コアプレート部(141)とキャップ部(144)とのろう接性を向上することができる。 Thereby, compared with the case where a core plate part (141) and a cap part (144) are faced together, since the clearance gap between both (141, 144) can be reduced, a core plate part (141) and a cap part It is possible to improve the brazing property with (144).
上記請求項9に記載の発明においては、請求項10に記載の発明のように、貫通孔(141b)には、バーリング(141c)を形成するのが良く、ろう接面積を増加させて、更にコアプレート部(141)とキャップ部(144)とのろう接性を向上することができる。 In the invention according to the ninth aspect, as in the invention according to the tenth aspect, it is preferable to form a burring (141c) in the through hole (141b), and to increase the brazing area. The brazing property between the core plate part (141) and the cap part (144) can be improved.
請求項11に記載の発明では、コアプレート部(141)には、窓部(141d)が形成され、キャップ部(144)のコアプレート部(141)側には、凸状を成すと共に付根部側に張出し部(144f)が設けられて、窓部(141d)に挿入された後に、張出し部(144f)によってコアプレート部(141)の外側面に係合する係合凸部(144e)が形成されたことを特徴としている。 In the invention of claim 11, the core plate portion (141) is formed with a window portion (141 d), and the cap portion (144) has a convex shape and a root portion on the core plate portion (141) side. After the protruding portion (144f) is provided on the side and inserted into the window portion (141d), the protruding protrusion (144e) is engaged with the outer surface of the core plate portion (141) by the protruding portion (144f). It is characterized by being formed.
これにより、係合凸部(144e)を窓部(144d)に挿入するのみで、即ち、コアプレート部(141)に大きな負荷をかけることなく、コアプレート部(141)とキャップ部(144)との隙間を低減することができるので、コアプレート部(141)とキャップ部(144)とのろう接性を向上することができる。 Accordingly, the core plate portion (141) and the cap portion (144) are simply inserted into the window portion (144d), that is, without applying a large load to the core plate portion (141). Therefore, the brazing between the core plate part (141) and the cap part (144) can be improved.
請求項12に記載の発明では、第1プレート部材(140A)、第2プレート部材(140B)のうち、いずれか一方(140A)の端部には、凹状の嵌合溝部(148)が形成され、他方(140B)の端部には、嵌合溝部(148)に嵌合すると共に、先端部が一方(140A)の外側面に係合する係合爪部(149)が形成されたことを特徴としている。 In the invention described in claim 12, a concave fitting groove (148) is formed at the end of one of the first plate member (140A) and the second plate member (140B) (140A). On the other end (140B), an engaging claw portion (149) is formed which is fitted in the fitting groove portion (148) and the tip portion engages with the outer surface of one (140A). It is a feature.
これにより、嵌合溝部(148)と係合爪部(149)とによって、第1プレート部材(140A)と第2プレート部材(140B)とのろう接接合部の隙間を低減することができるので、確実に安定したろう接性を確保することができる。 Thereby, the clearance gap between the first plate member (140A) and the second plate member (140B) can be reduced by the fitting groove portion (148) and the engaging claw portion (149). Thus, stable brazing can be ensured.
尚、上記請求項12に記載の嵌合溝部(148)および係合爪部(149)は、請求項13に記載の発明のように、嵌合窓部(148a)および嵌合凸部(149a)に代えても、同様の効果を得ることができる。 In addition, the fitting groove part (148) and the engaging claw part (149) according to the twelfth aspect are the same as the fitting window part (148a) and the fitting convex part (149a) as in the invention according to the thirteenth aspect. Even if it replaces with), the same effect can be acquired.
因みに、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。 Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について、図1〜図6を用いて説明する。尚、図1はラジエータ100の全体構成を示す正面図、図2はタンク140を構成する第1プレート部材140Aを示す(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(b)のA方向からの側面図、図3はタンク140を構成する第2プレート部材140Bを示す(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(b)のB方向からの側面図、図4は第1プレート部材140Aと第2プレート部材140Bとの組み合わせ方法を示す斜視図、図5は第1プレート部材140Aと第2プレート部材140Bとが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図、図6はチューブ110とコアプレート部141とのろう付け部150を示す断面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view showing the overall structure of the
第1実施形態は、本発明の熱交換器として、車両エンジンの冷却水を冷却するラジエータ100に適用したものとしている。ここでは、ラジエータ100を構成するチューブ110、フィン120、サイドプレート130、タンク140等の各部材(以下で詳細説明)は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、各部材同士の当接部や嵌合部が一体的にろう付けされたアルミニウム製ラジエータとしている。尚、図1では、チューブ110およびフィン120については、それらの一部のみを図示している。
1st Embodiment shall be applied to the
図1に示すように、本実施形態のラジエータ100は、チューブ110が水平方向配置となる所謂クロスフロータイプのものであり、主にコア部101と一対のタンク140とから成る。
As shown in FIG. 1, the
コア部101は、断面扁平状のチューブ110と波形に成形されたフィン120とが交互に積層され、積層方向の最外方フィン120の更に外方に断面コの字状に形成された補強部材としてのサイドプレート130が設けられたもので、冷却水を冷却する部位(放熱部)となる。
The
タンク140は、細長の容器体であり、その長手方向がチューブ110の積層方向と成るように配置されている。タンク140は、対を成してチューブ110およびサイドプレート130の両長手方向両端部に接続され、チューブ110内部およびタンク140の内部空間145が互いに連通している。
The
また、一方(図1中の左側)のタンク140の上側部には入口パイプ146が設けられており、この入口パイプ146からタンク140の内部空間145に冷却水が流入するようにしている。また、他方(図1中の右側)のタンク140の下側部には出口パイプ147が設けられており、タンク140の内部空間145の冷却水がこの出口パイプ147から流出するようにしている。
In addition, an
各タンク140は、第1プレート部材140Aおよび第2プレート部材140Bにより構成されている。
Each
第1プレート部材140Aは、図2に示すように、1枚の金属プレート(本発明における金属板材に対応)が曲折されることで形成されており、複数のチューブ110およびサイドプレート130が接続される孔部141aを有するコアプレート部141と、このコアプレート部141の長手方向(図2中の左右方向)に沿う2つの辺から立設された一対の側壁部142とからなる。本発明の特徴部として、コアプレート部141において、その長手方向に直交する断面形状(図2(c))が、チューブ110の長手方向で且つタンク140とした時の外側に突出するように形成している。本実施形態では、突出する形状が台形形状となるようにしており、上記孔部141aは台形形状の3辺にかかるように設けている。
As shown in FIG. 2, the
コアプレート部141の長手方向端部、および側壁部142の立設方向端部(図2(b)中の上端部)には、凹状に形成された嵌合溝部(以下、溝部)148が形成されており、後述する第2プレート部材140Bの係合爪部149が嵌合されるようになっている。
A fitting groove portion (hereinafter referred to as a groove portion) 148 formed in a concave shape is formed at the longitudinal direction end portion of the
第2プレート部材140Bは、図3に示すように、1枚の金属プレート(本発明における金属板材に対応)が曲折されることで形成されており、タンク140とした時にコアプレート部141に対し内部空間145を挟んで対向する対向壁部143と、対向壁部142の長手方向(図3中の左右方向)端部側の2つの辺から立設された一対のキャップ部144とからなる。
The
尚、キャップ部144は、コアプレート部141、一対の側壁部142、対向壁部143により形成される細長の容器体の長手方向端部を閉塞する閉塞部材、所謂エンドキャップをなす部分である。
The
対向壁部143の長手方向に沿う2つの辺部、およびキャップ部144の立設方向端部(図3(b)中の下端部)には、タンク140とした時に第1プレート部材140Aの溝部148に嵌合し、側壁部142、およびコアプレート部141の外側面に係合する係合爪部(以下、爪部)149が形成されている。
The two side portions along the longitudinal direction of the opposing
次に、タンク140の形成方法について説明する。まず、図4に示すように、第1プレート部材140Aの孔部141aに、予め仮固定したコア部101のチューブ110、およびサイドプレート130の長手方向端部を挿入する。そして、第1プレート部材140Aに対し、図4中の上方側から第2プレート部材140Bを組み合わせ、第1プレート部材140Aの溝部148に第2プレート部材140Bの爪部149を嵌合させる。この時、第2プレート部材140Bの外周端部(板厚部となる端面)は、全て第1プレート部材140Aの内側面に当接される。
Next, a method for forming the
尚、第1プレート部材140Aに第2プレート部材140Bを組付ける前に、チューブ110の長手方向端部をコアプレート部141に密着させるために、チューブ口拡を行うようにしても良い。
Note that, before assembling the
第1プレート部材140Aと第2プレート部材140Bとを組み合わせたら、図5に示すように、第2プレート部材140Bの爪部149の先端側部を曲折して第1プレート部材140の外側面に係合させ、両プレート部材140A、140Bを相互に仮固定する。
When the
そして、両プレート部材140A、140Bの組立て体(タンク140としての組立て体)、およびコア部101を構成する各部材を同時に加熱して、予め各部材の表面(ろう付に必要とされる部位表面)に形成された(例えばクラッドされた)ろう材により一体的にろう付(ろう接)して、タンク140を有するラジエータ100が形成される。
Then, the assembly of both
このように形成されるラジエータ100においては、車両エンジンからの冷却水がコア部101(チューブ110)内を流通し、コア部101の外部を流通する冷却用空気との熱交換により冷却される。
In the
ところで、上記課題の項で説明したように、ラジエータ100の作動時においては、チューブ110とサイドプレート130、あるいはチューブ110間同士の熱膨張差によって、チューブ110(図6に示すコアプレート部141とのろう付け部150)には応力が発生する。そして、チューブ110がろう付けされるコアプレート部141が平面であると、扁平状のチューブ断面の長手方向端部側に応力が集中しやすくなる。
By the way, as explained in the section of the above problem, when the
本発明においては、コアプレート部141の長手方向(チューブ積層方向)に直行する断面形状がチューブ110の長手方向で且つタンク140の外側に突出するようにしているので、コアプレート部141が平面である場合に比べて、ろう付け部150のろう付け面積を増加させることができ、また、チューブ110の熱膨張差に伴う作用力Fによって生ずる応力集中をなくすことができるので、チューブ110に発生する応力を低下させることができる。
In the present invention, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction (tube stacking direction) of the
尚、上記のようにコアプレート部141に突出部を設けるようにしているので、相手側となるキャップ部144の外形ラインを突出部に合わせるのみで、タンク140として形成可能であり、両プレート部材140A、140Bの折り曲げ加工が複雑になることは無い。
In addition, since the projecting portion is provided in the
また、タンク140の形成時において、溝部148と爪部149とによって、第1プレート部材140Aと第2プレート部材140Bとのろう付け接合部の隙間を低減することができるので、確実に安定したろう接性を確保することができる。尚、溝部148と爪部149の設定位置については、溝部148を第2プレート部材140B側に設け、爪部149を第1プレート部材140A側に設けるようにしても良い。
Further, when the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図7、図8に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、第2プレート部材140Bにリブ143a、143bを設けたものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the second embodiment,
具体的には、第2プレート部材140Bの対向壁部143に、その長手方向に延びるリブ143aを設け、また、キャップ部144に、その立設方向に延びるリブ143bを設けている。両リブ143a、143bは共に、タンク140とした時に内部空間145側に突出する(タンク140の外部から見た時に内部空間145側にへこむ)ものとしている。
Specifically, a
これにより、第2プレート部材140Bの剛性を上げることができ、第1プレート部材140Aに第2プレート部材140Bを組付けてタンク140として形成する際の変形を防止できるので、両プレート部材140A、140B間の隙間を低減して、安定したろう付けができる。
As a result, the rigidity of the
また、タンク140として形成された後は、リブ143a、143bが第2プレート部材140Bにおける補強リブの役目を果たすので、タンク140としての耐圧強度を向上させることができる。
Further, after the formation of the
また、リブ143a、143bを内部空間145側に突出するようにしているので、タンク140のアウトラインが大きくなるのを防止でき、車両への搭載性を悪化させることがない。
Further, since the
また、爪部149を第1プレート部材140Aの側壁部142に係合させるために、例えば、図8に示すように、ペンチ、プライア等の工具を使用する場合に、リブ143aを工具の一方側の刃の位置決め部として活用できる。
Further, in order to engage the
尚、本実施形態においては、細長となる対向壁部143にリブ143aを設けて、特に有効であり、タンク140形成時の両プレート部材140A、140B間の隙間に応じて、リブ143bは廃止しても良い。
In the present embodiment, the
また、車両への搭載上の制約に余裕があれば、リブ143a、143bは、タンク140の外側に突出するものとしても良い。
Further, the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図9、図10に示す。第3実施形態は、上記第1実施形態に対して、側壁部142とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例1)である。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. The third embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、第1プレート部材140Aの側壁部142のキャップ部144に対応する部位に、内側空間145側から外側に向けてへこむ接合溝部142aを設け、更に、キャップ部144の幅寸法を対向壁部143の幅寸法よりも大きくなるようにしている。即ち、キャップ部144の端部144aの位置を接合溝部142aの深さに相当する分、側壁部142側に移動させている。
Here, a
タンク140を形成する時には、キャップ部144の端部144aが接合溝部142a内を滑るように、第2プレート部材140Bを第1プレート部材140Aに組付ける。
When the
これにより、接合溝部142aをガイドにして、第1プレート部材140Aに第2プレート部材140Bを組付けることができるので、両プレート部材140A、140Bの組付け性を向上できる。
Accordingly, the
また、両プレート部材140A、140Bをろう付けする際に、接合溝部142aがろう溜まり部となるので、側壁部142とキャップ部144とのろう付け性を向上することができる。
Further, when the two
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図11〜図13に示す。第4実施形態は、上記第1実施形態に対して、側壁部142とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例2)である。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. The fourth embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、第1プレート部材140Aの側壁部142のキャップ部144に対応する部位に、第2プレート部材140Bの板厚に相当する幅のスリット部(本発明における第1スリット部に対応)142bを設け、更に、キャップ部144の幅寸法を対向壁部143の幅寸法よりも大きくなるようにしている。即ち、キャップ部144の端部144aが側壁部142の外側面よりも突出する位置まで移動させている。
Here, a slit portion (corresponding to the first slit portion in the present invention) 142b having a width corresponding to the plate thickness of the
タンク140を形成する時には、キャップ部144の端部144aがスリット部142b内を滑るように、第2プレート部材140Bを第1プレート部材140Aに組付ける。
When the
これにより、スリット部142bをガイドにして、第1プレート部材140Aに第2プレート部材140Bを組付けることができるので、両プレート部材140A、140Bの組付け性を向上できる。
Accordingly, the
また、両プレート部材140A、140Bをろう付けする際に、側壁部142とキャップ部144とが交差する形となり、突合せの場合に比べて両プレート部材140A、140Bが互いに接触する箇所を増やすことができる。よって、ろう付け時のフィレットが形成されやすくなるので、側壁部142とキャップ部144とのろう付け性を向上することができる。具体的には、ろう付け時のフィレットは、例えば、両プレート部材140A、140Bの外側面にろう材を設けたものとすると、1つのスリット部142bにおいて、図13中のa、b、cの3箇所に形成される。
Further, when brazing the two
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態を図14、図15示す。第5施形態は、上記第1実施形態に対して、側壁部142とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例3)である。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIGS. The fifth embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、キャップ部144の両側壁部142側に、コアプレート部141側から開口して、第1プレート部材140Aの板厚に相当する幅を有し、両側壁部142の対向壁部143側が挿入されるスリット部(本発明における第2スリット部に対応)144bを設けている。
Here, the
タンク140を形成する時には、両側壁部142の対向壁部143側端部がキャップ部144のスリット部144b内を滑るように、第2プレート部材140Bを第1プレート部材140Aに組付ける。
When the
これにより、スリット部144bをガイドにして、第1プレート部材140Aに第2プレート部材140Bを組付けることができるので、両プレート部材140A、140Bの組付け性を向上できる。
Thereby, since the
また、キャップ部144に対して側壁部142の位置を拘束できるので、側壁部142とキャップ部144との間の隙間を低減して、両者142、144間のろう接性を向上することができる。
Moreover, since the position of the
尚、スリット部144bの長さ(キャップ部144の立設方向の長さ)は、側壁部142とキャップ部144との間の生ずる隙間の大きさに応じて決定するようにすれば良い。
Note that the length of the
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態を図16に示す。第6実施形態は、上記第1実施形態に対して、側壁部142とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例4)である。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention is shown in FIG. The sixth embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、第1プレート部材140Aのキャップ部144の外周縁部に、コアプレート部141および側壁部142の内側面に当接する折り曲げ部(本発明における第1折り曲げ部に対応)144cを設けるようにしている。
Here, a bent portion (corresponding to the first bent portion in the present invention) 144c that comes into contact with the inner surface of the
これにより、両プレート部材140A、140Bをろう付けする時に、折り曲げ部144cがコアプレート部141、側壁部142に対するろう付け代となり、ろう付け面積を大きくすることができるので、コアプレート部141、側壁部142とキャップ部144とのろう接性を向上できる。
Accordingly, when the two
尚、側壁部142とキャップ部144とのろう付け性に応じて、折り曲げ部144cは、コアプレート部141および側壁部142の少なくとも一方に当接するものとして設けるようにしても良い。つまり、折り曲げ部144cは、キャップ部144の外周縁部の全領域に限らず、部分的に設けられるものとしても良い。
Note that the
また、図17に示すように、対向壁部143の側壁部142側の端部に、側壁部142の内側面に当接する折り曲げ部(本発明における第2折り曲げ部に対応)143cを設けるようにしても良い。これにより、側壁部142と対向壁部143とのろう接性を向上できる。また、第2プレート部材140Bとして、爪部149に加えて、折り曲げ部143cが肉部として材料取りされることになるので、歩留まり性を向上できる。
In addition, as shown in FIG. 17, a bent portion (corresponding to the second bent portion in the present invention) 143 c that comes into contact with the inner side surface of the
また、折り曲げ部144c、143cは、コアプレート部141、側壁部142の外側面に当接するようにしても良い。
The
(第7実施形態)
本発明の第7実施形態を図18、図19に示す。第7実施形態は、上記第1実施形態に対して、コアプレート部141とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例5)である。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention is shown in FIGS. The seventh embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、コアプレート部141の台形形状を成す斜面に、第2プレート部材140Bの板厚に相当する幅の貫通孔141b(2つ)を設け、また、キャップ部144の立設方向の端部144d側を矩形状としている。そして、第2プレート部材140Bを第1プレート部材140Aに組付ける際に、キャップ部144の端部144dの角部(端部144dの少なくとも一部)が貫通孔141b内に貫通するようにしている。
Here, through-
これにより、コアプレート部141とキャップ部144とを突合せする場合に比べて、両者141、144間の隙間を低減することができるので、コアプレート部141とキャップ部144とのろう接性を向上することができる。
Thereby, compared with the case where the
尚、上記第7実施形態に対して、図20〜図22に示すように、貫通孔141b(1つ)をコアプレート部141の全体に渡るようにして、この貫通孔141bの周囲にバーリング141cを設けると共に、キャップ部144の端部144d全体が、この貫通孔141bを貫通するようにしても良い。
In addition, with respect to the seventh embodiment, as shown in FIGS. 20 to 22, the through
これにより、ろう付け面積を増加させて、更にコアプレート部141とキャップ部144とのろう付け性を向上することができる。尚、バーリング141cの向きは、端部144dの貫通孔141bへの挿入性に応じて、図22のものに対して逆向きとしても良い。
Thereby, the brazing area can be increased and the brazing performance between the
(第8実施形態)
本発明の第8実施形態を図23、図24に示す。第8実施形態は、上記第1実施形態に対して、コアプレート部141とキャップ部144との接合形状を変更したもの(変形例6)である。
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment of the present invention is shown in FIGS. The eighth embodiment is obtained by changing the joining shape of the
ここでは、コアプレート部141に、窓部141dを形成し、また、キャップ部144の立接方向の端部144d(コアプレート部141側)に、凸状を成す係合凸部144eを設けている。
Here, a
係合凸部144eは、付根部において窓部141dに相当する首部144gが設けられ、その先端側に首部144gよりも幅広となる張出し部144fが設けられて形成されている。
The engagement
そして、第2プレート部材140Bを第1プレート部材140Aに組付ける際に、係合凸部144eが窓部141dに挿入されて、張出し部144fがコアプレート部141の外側面に係合するようにしている。
When the
これにより、係合凸部144eを窓部144dに挿入するのみで、即ち、上記第1実施形態のように爪部149を曲折することでコアプレート部141に大きな負荷をかけることなく、コアプレート部141とキャップ部144との隙間を低減することができるので、コアプレート部141とキャップ部144とのろう接性を向上することができる。
Accordingly, the core plate is not inserted into the
(その他の実施形態)
上記各実施形態に対して、タンク140の組付け時に両プレート部材140A、140Bを仮固定するための溝部148と爪部149は、図25、図26に示すように、一方のプレート部材(ここでは第2プレート部材140B)に設けた嵌合窓部148aと、他方のプレート部材(ここでは第1プレート部材140A)に設けた嵌合凸部149aに変更しても良い。この場合は、嵌合凸部149aが嵌合窓部148aに挿入嵌合(圧入)されることで両プレート部材140A、140Bが仮固定されることになる。
(Other embodiments)
In contrast to the above embodiments, the
また、コアプレート部141のチューブ110側への突出形状は、台形形状に限らず、円弧形状にしても良い。
Further, the protruding shape of the
また、上記各実施形態では、ラジエータ100としてアルミニウム製のものとしたが、他の金属製であってもよい。例えば、タンクを構成するプレート部材がステンレスプレートの表面に銅系ろう材をクラッドしたものであっても良い。
In the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、熱交換器としてラジエータ100に適用したものとして説明したが、他の熱交換器(例えば、凝縮器、蒸発器、インタークーラ等)に適用しても良い。
Moreover, although each said embodiment demonstrated as what was applied to the
100 ラジエータ(熱交換器)
110 チューブ
140 タンク
140A 第1プレート部材
140B 第2プレート部材
141 コアプレート部
141b 貫通孔
141c バーリング
141d 窓部
142 側壁部
142a 接合溝部(第1スリット部)
142b スリット部
143 対向壁部
143a リブ
143b リブ
143c 折り曲げ部(第2折り曲げ部)
144 キャップ部
144a 端部
144b スリット部(第2スリット部)
144c 折り曲げ部(第1折り曲げ部)
144d 端部
144e 係合凸部
144f 張出し部
145 内部空間
148 嵌合溝部
148a 嵌合窓部
149 係合爪部
149a 嵌合凸部
100 radiator (heat exchanger)
DESCRIPTION OF
142b
144
144c Bent part (first bent part)
Claims (13)
複数の前記チューブ(110)の積層方向に延びて、前記チューブ(110)の長手方向端部に接続され、内部空間(145)が前記チューブ(110)内に連通するタンク(140)とを有する熱交換器において、
前記タンク(140)は、金属板材が曲折されて、前記チューブ(110)の接続されるコアプレート部(141)、および前記コアプレート部(141)の前記積層方向に沿う2つの辺から前記内部空間(145)を挟むように延びて対向する側壁部(142)が設けられた第1プレート部材(140A)と、
金属板材が曲折されて、前記内部空間(145)を挟んで前記コアプレート部(141)と対向する対向壁部(143)、および前記対向壁部(143)の前記積層方向端部側の2つの辺から前記内部空間(145)を挟むように延びて対向するキャップ部(144)が設けられた第2プレート部材(140B)とが相互にろう接されて形成され、
前記コアプレート部(141)の前記積層方向に直交する断面形状が、前記チューブ(110)の長手方向で且つ前記タンク(140)の外側に突出するように形成されたことを特徴とする熱交換器。 A plurality of stacked tubes (110);
A tank (140) extending in the stacking direction of the plurality of tubes (110), connected to a longitudinal end of the tubes (110), and having an internal space (145) communicating with the tubes (110). In the heat exchanger,
The tank (140) includes a core plate part (141) to which the tube (110) is connected by bending a metal plate, and the inner side from two sides along the stacking direction of the core plate part (141). A first plate member (140A) provided with a side wall (142) facing and extending so as to sandwich the space (145);
The metal plate is bent, the opposing wall portion (143) facing the core plate portion (141) across the internal space (145), and 2 on the end side in the stacking direction of the opposing wall portion (143). A second plate member (140B) provided with a cap portion (144) facing and extending from one side to sandwich the internal space (145) is formed by brazing with each other,
A heat exchange characterized in that a cross-sectional shape perpendicular to the laminating direction of the core plate portion (141) is formed so as to protrude in the longitudinal direction of the tube (110) and outside the tank (140). vessel.
前記端部(144a)は、前記側壁部(142)の外側面よりも突出していることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の熱交換器。 The side wall portion (142) is provided with a first slit portion (142b) into which the end portion (144a) side of the opposed cap portion (144) is inserted,
The said end part (144a) protrudes rather than the outer surface of the said side wall part (142), The heat exchanger as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記キャップ部(144)の前記コアプレート部(141)側には、凸状を成すと共に付根部側に張出し部(144f)が設けられて、前記窓部(141d)に挿入された後に、前記張出し部(144f)によって前記コアプレート部(141)の外側面に係合する係合凸部(144e)が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1つに記載の熱交換器。 In the core plate part (141), a window part (141d) is formed,
The cap portion (144) has a convex shape on the core plate portion (141) side and a protruding portion (144f) provided on the base portion side, and is inserted into the window portion (141d). The engagement convex part (144e) engaged with the outer surface of the core plate part (141) is formed by the overhang part (144f). Heat exchanger.
他方(140B)の端部には、前記嵌合溝部(148)に嵌合すると共に、先端部が前記一方(140A)の外側面に係合する係合爪部(149)が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載の熱交換器。 A concave fitting groove (148) is formed at the end of one of the first plate member (140A) and the second plate member (140B) (140A),
At the end of the other (140B), an engaging claw (149) is formed that fits into the fitting groove (148) and whose tip engages with the outer surface of the one (140A). The heat exchanger according to any one of claims 1 to 11, wherein:
他方(140A)の端部には、前記嵌合窓部(148a)内に嵌合される嵌合凸部(149a)が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載の熱交換器。 A fitting window portion (148a) is formed at the end of one of the first plate member (140A) and the second plate member (140B) (140B),
The fitting convex part (149a) fitted in the said fitting window part (148a) was formed in the edge part of the other (140A), The any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned. The heat exchanger according to one.
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