JP2007017059A - 熱交換器の組立方法及び熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換器を支持体に対して固定するブラケット部材の位置ずれを抑制でき、取付精度の向上を図ることのできる熱交換器を提供する。
【解決手段】 支持体に取り付けられるブラケット部材５を、サイドプレート６とヘッダタンク４の端部の各下方に配設される基板部１０と、サイドプレート６を両側からはさむように配置される側壁部１１と、ヘッダタンク４の端部に圧入されるパッチエンド１２と、支持体に取り付けられるピン１３とから構成した。これにより、ヘッダタンク４の端部外周に係合部１２を係合させて、ブラケット部材５をヘッダタンク４に仮固定した後、コア３とともにブラケット部材５をヘッダタンク４にロウ付けする。このように熱影響による寸法変化が比較的少ないヘッダタンク４にブラケット部材５をロウ付けするため、ブラケット部材５の位置ずれが少なくなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凝縮器などの熱交換器の組立方法及び熱交換器に関する。

この種の従来の熱交換器として、例えば、特許文献１に記載されているものが挙げられる。これは図６に示すように、交互に積層されるチューブ１００及び冷却フィン１０１などからなるコア１０２と、このコア１０２の両端にそれぞれ取り付けられ、各チューブ１０２と連通する一対のヘッダタンク１０３とを有し、コア１０２の最外方にサイドプレート１０４が配設され、ヘッダタンク１０３の端部に、各端部の開口を閉塞し、ピン１０５を有する蓋部材１０６が設けられている。このように構成された従来の熱交換器では、ピン１０５が蓋部材１０６にかしめられて、蓋部材１０６がヘッダタンク１０３の端部に仮固定された後、ヘッダタンク１０３及びサイドプレート１０４と一体でロウ付けされる。次いで、ピン１０５にマウントゴムが装着され、このマウントゴムを介して車体の支持フレームなどの支持体に取り付けられる。
特開２００３−１４８８９３号公報

ところで、前記した従来の熱交換器では、蓋部材１０６がヘッダタンク１０３及びコア１０２のサイドプレート１０４と一体でロウ付けされるので、冷却時にコア１０２のロウ材が収縮することにより蓋部材１０６が位置ずれを起こすおそれがあった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、熱交換器を支持体に対して固定するブラケット部材の位置ずれを抑制でき、取付精度の向上を図ることのできる熱交換器の組立方法、及び熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、長尺状のチューブ及び冷却フィンが交互に複数積層されるコアと、前記チューブ及び冷却フィンの積層方向に延びて前記コアの両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブと連通するヘッダタンクと、支持体に取り付けられるブラケット部材とを備えた熱交換器に前記ブラケット部材を組付ける際に用いられる熱交換器の組立方法において、前記ブラケット部材を前記ヘッダタンクに仮固定する仮固定工程と、前記コアとともに前記ブラケット部材を前記ヘッダタンクにロウ付けする本固定工程とを有することを特徴とする熱交換器の組立方法である。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器の組立方法であって、前記仮固定工程として、前記ブラケット部材を前記ヘッダタンクの端部の外周に係合させるようにしたことを特徴とする熱交換器の組立方法である。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器の組立方法であって、前記仮固定工程として、前記ブラケット部材と一体に形成されるパッチエンドを前記ヘッダタンクの端部に圧入するようにしたことを特徴とする熱交換器の組立方法である。

請求項４記載の発明は、長尺状のチューブ及び冷却フィンが交互に複数積層されるコアと、前記チューブ及び冷却フィンの積層方向に延びて前記コアの両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブと連通するヘッダタンクと、支持体に取り付けられるブラケット部材とを備えた熱交換器であって、前記ブラケット部材に、前記ヘッダタンク端部の外周に係合される係合部を一体に設けたことを特徴とする熱交換器の組立方法である。

請求項５記載の発明は、長尺状のチューブ及び冷却フィンが交互に複数積層されるコアと、前記チューブ及び冷却フィンの積層方向に延びて前記コアの両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブと連通するヘッダタンクと、支持体に取り付けられるブラケット部材とを備えた熱交換器であって、前記ブラケット部材に、前記ヘッダタンクの端部に圧入されるパッチエンドを一体に設けたことを特徴とする熱交換器である。

請求項１〜請求項３記載の発明によれば、仮固定工程にてブラケット部材をヘッダタンクの端部に仮固定した後、本固定工程にてコアとともにブラケット部材をヘッダタンクの端部にロウ付けするので、このヘッダタンクはコアのサイドプレートに比べて熱影響による寸法変化が少ないため、熱交換器を車体などの支持体に対して固定するブラケット部材が位置ずれを起こすことを抑制できる。これにより、ブラケット部材を介して固定したときに熱交換器の取付精度を向上することができる。

請求項４記載の発明によれば、ブラケット部材に一体に設けた係合部をヘッダタンク端部の外周に係合させた後、ブラケット部材をヘッダタンクの端部にロウ付けを行うことにより、このヘッダタンクの熱影響による寸法変化が比較的少ないため、コアのサイドプレートにロウ付けする場合に比べてブラケット部材が位置ずれを起こすことを抑制できる。これにより、ブラケット部材を介して支持体に固定したときに熱交換器の取付精度を向上することができる。

請求頃５記載の発明によれば、ブラケット部材に一体に設けたパッチエンドをヘッダタンクの端部に圧入した後、ブラケット部材をヘッダタンクの端部にロウ付けを行うことにより、このヘッダタンクの熱影響による寸法変化が比較的少ないため、コアのサイドプレートにロウ付けする場合に比べてブラケット部材が位置ずれを起こすことを抑制できる。これにより、ブラケット部材を介して支持体に固定したときに熱交換器の取付精度を向上することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る熱交換器を示す正面図、図２は第１実施形態に設けられるブラケット部材の斜視図、図３は第１実施形態に設けられるコア及びヘッダタンクの要部を拡大して示す斜視図である。

本実施形態の熱交換器は、図１に示すように、チューブ１及び冷却フィン２が交互に複数積層されるコア３と、チューブ１及び冷却フィン２の積層方向に延びてコア３の両端にそれぞれ取り付けられ、各チューブ１と連通するヘッダタンク４と、車体（図示せず）などの支持体に取り付けられ，当該熱交換器を固定するブラケット部材５とを備えている。

コア３は、図１及び図３に示すようにチューブ１と冷却フィン２とサイドプレート６とから構成される。チューブ１と冷却フィン２とを交互に複数重ねてロウ付けすることによりコア３が形成され、このコア３の最外方にサイドプレート６が配設される。チューブ１は、例えばアルミニウム合金を断面略扁平形状とする長尺板として形成される。このチューブ１には、冷媒をその内部に流入させる流路がその長手方向に一端から他端に亘って貫通形成されている。冷却フィン２は、チューブ１内を流れる冷媒を当該チューブ１に当たる風と協働して冷却する役目をする。この冷却フィン２は、細長い長尺状の金属板を波形状をなすローラによって加工されることによって蛇腹形状とされる。

ヘッダタンク４は、図３に示すように、プレート７と、このプレート７に組み付けられるタンク８とから構成され、これらプレート７とタンク８とがかしめられて固定されることにより内部に冷媒を導入させる流路９を形成する。

ブラケット部材５は、ヘッダタンク４の端部及びサイドプレート６の各下方に配設される基板部１０を備えている。図２に示すように、この基板部１０には、サイドプレート６を両側からはさむように配置される一対の側壁部１１，１１と、ヘッダタンク４の端部の外周に係合される係合部１２が一体に形成されており、基板部１０の下部には、車体（図示せず）の支持フレームなどの支持体に取り付けられるピン１３が一体に設けられている。一対の側壁部１１，１１の各一端は外側に拡がっており、各他端は係合部１２と連続している。

この第１実施形態にあっては、まず仮固定工程として、ブラケット部材５の係合部１２をヘッダタンク４の端部外周に装着するとともに、基板部１０をヘッダタンク４の端部の下方に配設して、ブラケット部材５の上下方向（ヘッダタンク４の軸方向）の位置を決定した後、係合部１２をヘッダタンク４の端部外周にかしめるか、あるいは圧入することにより、ブラケット部材５をヘッダタンク４に仮固定する。また、治具（図示せず）を用いてチューブ１と冷却フィン２とサイドプレート６とからなるコア３を仮組みし、この仮組みしたコア３を上記のヘッダタンク４及びブラケット部材５に対して組付ける。その際に、一対の側壁部１１，１１の各一端は外側に拡がっているので、一対の側壁部１１，１１間にコア３のサイドプレート６を容易に受け入れることができる。

次いで本固定工程として、加熱炉（図示せず）内でコア３、ヘッダタンク４及びブラケット部材５を加熱することにより、チューブ１などの表面にあらかじめ付したロウ材が溶融して、コア３とともにブラケット部材５の基板部１０及び係合部１２がヘッダタンク４にロウ付けされる。このようにして熱交換器の組立を完了した後、ピン１３にマウントゴム（図示せず）を装着し、このマウントゴムを介して車体の支持フレームなどの支持体に当該熱交換器を固定するようになっている。

このように構成した第１実施形態では、熱影響による寸法変化が比較的少ないヘッダタンク４にブラケット部材５をロウ付けするため、コア３のサイドプレート６にロウ付けする場合に比べてブラケット部材５が位置ずれを起こすことを抑制でき、ブラケット部材５を介して車体などの支持体に固定したときに当該熱交換器の取付精度を向上することができる。

図４は本発明の第２実施形態に係る熱交換器を示す正面図、図５は第２実施形態に設けられるブラケット部材の斜視図である。なお、図４及び図５において前述した図１〜図３に示す第１実施形態と同様のものには同一符号を付してある。

図４及び図５に示すように本実施形態の熱交換器は、図１〜図３に示す第１実施形態と比べて、構成が異なるブラケット部材１４を備えており、その他の構成は基本的に同様である。すなわち、ブラケット部材１４は、ヘッダタンク４の端部及びサイドプレート６の各下方に配設される基板部１５を備え、図５に示すように、この基板部１５に、サイドプレート６を両側からはさむように配置される一対の側壁部１６，１６が一体に形成されるとともに、基板部１５の上部には、ヘッダタンク４の端部に圧入され、上記の流路９の端部を閉塞するパッチエンド１７が一体に設けられ、基板部１５の下部には、車体（図示せず）の支持フレームなどの支持体に取り付けられるピン１８が一体に設けられている。

この第２実施形態にあっては、まず仮固定工程として、ブラケット部材１４の基板部１５をヘッダタンク４の端部の下方に配設して、パッチエンド１７を下方よりヘッダタンク４の端部に圧入することにより、ブラケット部材１４をヘッダタンク４に仮固定する。そして、治具（図示せず）を用いてチューブ１と冷却フィン２とサイドプレート６とからなるコア３を仮組みしてヘッダタンク４及びブラケット部材１４に対して組付ける。

次いで本固定工程として、加熱炉（図示せず）内でコア３、ヘッダタンク４及びブラケット部材１４を加熱することにより、チューブ１などの表面にあらかじめ付したロウ材が溶融して、コア３とともにブラケット部材１４の基板部１０及び係合部１２がヘッダタンク４にロウ付けされる。このようにして熱交換器の組立を完了した後、ピン１８にマウントゴム（図示せず）を装着し、このマウントゴムを介して車体の支持フレームなどの支持体に当該熱交換器を固定するようになっている。

このように構成した第２実施形態でも、熱影響による寸法変化が比較的少ないヘッダタンク４にブラケット部材１４をロウ付けするため、コア３のサイドプレート６にロウ付けする場合に比べてブラケット部材１４が位置ずれを起こすことを抑制でき、ブラケット部材１４を介して車体などの支持体に固定したときに当該熱交換器の取付精度を向上することができる。

そして、この第２実施形態にあっては、基板部１５の上部のパッチエンド１７をヘッダタンク４の端部に圧入することにより、ヘッダタンク４内の流路９の端部を閉塞することができるので、パッチエンド１７とは別体の蓋部材を特に必要としない。

なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、ヘッダタンク４をプレート７及びタンク８とから構成した場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、筒状のヘッダタンクを一体に成形した場合であっても同様の効果が得られる。

また、更なる変形例としてブラケット部の側壁部１１，１６とサイドプレート６と微小の隙間で挿通されるようにし、サイドプレート６と側壁部１１がロウ付けするようにしても良い。通常このようなフィンおよびチューブなどをロウ付けで一体化した熱交換器は、各部材表面にロウ材層を有し、これがロウ付け時に溶融しロウ付けされるためこのロウ材層が溶融する事でヘッダタンク４の長辺の寸法変形は少ないが、コア部の積み重ね方向（ヘッダタンクの長辺方向）の微小な寸法変形(縮小)がおこる事がある。そこでブラケット部材５をヘッダタンク部とサイドプレート部とにまたがるようにロウ付けするとブラケット部材の車体取付部の位置精度がでにくいと言う課題が有るのだが、ブラケット部材５の係合部１０もしくは基板部１５とヘッダタンク４がかしめるか、あるいは圧入され、さらにブラケット部の側壁部１１、１６とサイドプレート６と微小の隙間で挿通されるようにしたためロウ付け時にかしめ部は強固に保持されつつ微小変形しやすいブラケット部の側壁部１１、１６とサイドプレートは微小の隙間で保持された後冷却されるためサイドプレート部とヘッダタンクの付け根の剛性が向上しつつ取付精度が悪化しないという利点が有る。

本発明の第１実施形態に係る熱交換器を示す正面図である。 第１実施形態に設けられるブラケット部材の斜視図である。 第１実施形態に設けられるコア及びヘッダタンクの要部を拡大して示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る熱交換器を示す正面図である。 第２実施形態に設けられるブラケット部材の斜視図である。 熱交換器の従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１ チューブ
２ 冷却フィン
３ コア
４ ヘッダタンク
５ ブラケット部材
６ サイドプレート
１０ 基板部
１１ 側壁部
１２ 係合部
１３ ピン
１４ ブラケット部材
１５ 基板部
１６ 側壁部
１７ パッチエンド
１８ ピン

Claims (5)

1. 長尺状のチューブ（１）及び冷却フィン（２）が交互に複数積層されるコア（３）と、前記チューブ（１）及び冷却フィン（２）の積層方向に延びて前記コア（３）の両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブ（１）と連通するヘッダタンク（４）と、支持体に取り付けられるブラケット部材（５，１４）とを備えた熱交換器に前記ブラケット部材（５，１４）を組付ける際に用いられる熱交換器の組立方法において、
   前記ブラケット部材（５，１４）を前記ヘッダタンク（４）に仮固定する仮固定工程と、
   前記コア（３）とともに前記ブラケット部材（５，１４）を前記ヘッダタンク（４）にロウ付けする本固定工程とを有することを特徴とする熱交換器の組立方法。
2. 請求項１に記載の熱交換器の組立方法であって、
   前記仮固定工程として、前記ブラケット部材（５）を前記ヘッダタンク（４）の端部の外周に係合させるようにしたことを特徴とする熱交換器の組立方法。
3. 請求項１に記載の熱交換器の組立方法であって、
   前記仮固定工程として、前記ブラケット部材（１４）と一体に形成されるパッチエンド（１７）を前記ヘッダタンク（４）の端部に圧入するようにしたことを特徴とする熱交換器の組立方法。
4. 長尺状のチューブ（１）及び冷却フィン（２）が交互に複数積層されるコア（３）と、前記チューブ（１）及び冷却フィン（２）の積層方向に延びて前記コア（３）の両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブ（１）と連通するヘッダタンク（４）と、支持体に取り付けられるブラケット部材（５）とを備えた熱交換器であって、
   前記ブラケット部材（５）に、前記ヘッダタンク（４）の端部の外周に係合される係合部（１２）を一体に設けたことを特徴とする熱交換器。
5. 長尺状のチューブ（１）及び冷却フィン（２）が交互に複数積層されるコア（３）と、前記チューブ（１）及び冷却フィン（２）の積層方向に延びて前記コア（３）の両端にそれぞれ取り付けられ、前記各チューブ（１）と連通するヘッダタンク（４）と、支持体に取り付けられるブラケット部材（１４）とを備えた熱交換器であって、
   前記ブラケット部材（１４）に、前記ヘッダタンク（４）の端部に圧入されるパッチエンド（１７）を一体に設けたことを特徴とする熱交換器。
   

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