JP2007322109A

JP2007322109A - 一体型熱交換器

Info

Publication number: JP2007322109A
Application number: JP2006156545A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okura; 宏之大倉; Yoshihisa Momotome; 義久百留
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13
Also published as: CN101460804A; WO2007141982A1

Abstract

【課題】キャップとレインフォースを位置決めした状態で良好なろう付けをできると同時に、ラジエータタンクが座屈するように歪むのを防止できる一体型熱交換器の提供。
【解決手段】キャップ７の延設部７ｂがレインフォースＲ１（Ｒ２）に対して一体的に接合された一体型熱交換器１において、キャップ７の延設部７ｂに、レインフォースＲ１（Ｒ２）の略コ字状断面におけるコンデンサ０２と反対側の側壁１１に加締め固定される爪部１０を設けた。
【選択図】図５

Description

本発明は、一体型熱交換器に関する。

従来、ラジエータとコンデンサが車両前後方向に並設された一体型熱交換器の技術が公知になっており、このような一体型熱交換器のラジエータタンクの長手方向端部にはキャップが接合されて該ラジエータタンクの内部が閉塞されると共に、このキャップはレインフォースに対して一体的に接合されている（特許文献１〜３参照）。
特開２００１−９９５９２号公報特開２００３−３２２４９１号公報特開２００３−３１３９８９号公報

しかしながら、従来の発明にあっては、一体型熱交換器の製造時において、各構成部材を仮組みした状態で熱処理してろう付け固定する際に、図７に示すように、ラジエータ０３のラジエータタンク０３ｂに挿通し固定されたラジエータチューブ０３ｄが、コンデンサ０２のコンデンサタンク０２ｂに挿通し固定されたコンデンサチューブ０２ｄよりも長手方向に大きく熱膨張し、その応力によってラジエータタンク０３ｂが矢印Ｘ方向へ座屈するように歪んでしまい、ラジエータチューブ０３ｄにおけるラジエータタンク０３ｂとの付け根等に亀裂・破損が発生するという問題点があった。
また、一体型熱交換器の作動時において、ラジエータチューブ０３ｄの流通媒体の温度は、コンデンサチューブ０２ｄの流通媒体の温度よりも高いため、同様の問題が発生する虞がある。

さらに、キャップはラジエータタンクの長手方向端部とレインフォースの両方に接合する必要があるため複雑な形状となり、上記仮組みする際の組み付け精度の誤差が生じやすく、特にレインフォースとの接合部位にろう付け不良が発生し易いという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、キャップとレインフォースを位置決めした状態で良好なろう付けをできると同時に、ラジエータタンクが座屈するように歪むのを防止できる一体型熱交換器を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、ラジエータとコンデンサが車両前後方向に並設され、前記ラジエータのラジエータタンクの長手方向端部と前記コンデンサのコンデンサタンクの長手方向端部とが略コ字状断面のレインフォースによって連結補強され、前記ラジエータタンクの長手方向端部にキャップが接合されて該ラジエータタンクの内部が閉塞されると共に、このキャップの一部がレインフォースに対して一体的に接合された一体型熱交換器において、前記キャップの一部に、前記レインフォースの略コ字状断面におけるコンデンサと反対側の側壁に加締め固定される爪部を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、ラジエータとコンデンサが車両前後方向に並設され、前記ラジエータのラジエータタンクの長手方向端部と前記コンデンサのコンデンサタンクの長手方向端部とが略コ字状断面のレインフォースによって連結補強され、前記ラジエータタンクの長手方向端部にキャップが接合されて該ラジエータタンクの内部が閉塞されると共に、このキャップの一部がレインフォースに対して一体的に接合された一体型熱交換器において、前記キャップの一部に、前記レインフォースの略コ字状断面におけるコンデンサと反対側の側壁に加締め固定される爪部を設けたため、キャップとレインフォースを位置決めした状態で良好なろう付けをできると同時に、ラジエータタンクが座屈するように歪むのを防止できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
なお、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
図１は本発明の実施例１の一体型熱交換器を示す斜視図（一部省略）、図２はラジエータのコア部とコンデンサのコア部を説明する図、図３は図１のＳ３−Ｓ３線における断面図、図４はキャップの組み付け前を示す図（ａ）と組み付け後を示す図（ｂ）、図５はキャップの斜視図、図６は図４（ｂ）の矢視Ａを示す図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、本実施例１の一体型熱交換器１では、コンデンサ２とラジエータ３とが車両前後方向に並設された状態で一体的に固設されている。

コンデンサ２は、コア部２ａの左右両側にコンデンサタンク2b,2cが配置されている。
コア部２ａは、両端部がコンデンサタンク2b,2cに挿通し固定される複数の偏平管状のコンデンサチューブ２ｄと、隣接するコンデンサチューブ２ｄ同士間に配置され、且つ、後述するラジエータ３と共用する波状のフィン４が設けられている。
コンデンサタンク2b,2cは、略コ字状断面に形成された分割体5a,5bが互いに最中状に重ねられて筒状に形成される他、その長手方向両端部は図外の仕切り板により閉塞されている。
また、コンデンサタンク２ｂには、流通媒体の流入口である図外のコネクタが連通接続される一方、コンデンサタンク２ｃには流通媒体の出口である図外のコネクタが連通接続されている。

ラジエータ３は、コア部３ａの左右両側にラジエータタンク3b,3cが配置される所謂パラレルフロー型のラジエータが採用されている。
コア部３ａは、両端部がラジエータタンク3b,3cに挿通し固定される複数の偏平管状のラジエータチューブ３ｄと、前述したフィン４が設けられている。
ラジエータタンク3b,3cは、略コ字状断面に形成された分割体6a,6bが互いに最中状に重ねられて筒状に形成される他、その長手方向両端部は後述するキャップ７により閉塞されている。

また、ラジエータタンク３ｂには、流通媒体の出口である入力ポートＰ１が連通接続される一方、ラジエータタンク３ｃには流通媒体の流入口である出力ポートＰ２が連通接続されている。

そして、ラジエータタンク3b,3cの長手方向端部とコンデンサタンク2b,2cのそれぞれ対応する長手方向端部は後述するレインフォースR1,R2によって連結補強されると共に、これら両レインフォースR1,R2にはそれぞれ対応するキャップ７が接合されている。

以下、ラジエータタンク3b,3cの長手方向端部、キャップ７、レインフォースR1,R2の固定構造は同様であるため、ここでは、ラジエータタンク３ｂの上端部におけるこれら三者の固定構造について詳述する。

図４（ａ）に示すように、レインフォースＲ１は上方に開口した略コ字状断面の板状に形成される他、その長手方向端部には板状の挿入突起部8a,8b（図６参照）が形成されると共に、挿入突起部８ａはコンデンサタンク２ｂの上端部に側方から挿通し固定される一方、挿入突起部８ｂはラジエータタンク３ｂの上端部に側方から挿通し固定されている。
また、レインフォースＲ１の底部８ｃは図示を省略する最外端のフィン４の波の頂部に接合されている。

図５に示すように、キャップ７は、キャップ本体７ａと、このキャップ本体７ａからレインフォースＲ１側へ延設された延設部７ｂを有して一体的に形成されている。
キャップ本体７ａは、その中央に下方へ窪んだ底部７ｃが形成される他、その外周は鍔状のフランジ部７ｄが形成されると共に、このフランジ部７ｄの外周上の３カ所に下方へ略Ｌ字状に屈折した爪部７ｅが形成されている。
延設部７ｂは、上方に開口する略コ字状断面に形成されると共に、該コ字状断面におけるコンデンサ２と反対側の側壁７ｆには下方へ略Ｌ字状に屈折した爪部１０が形成されている。

そして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、キャップ本体７ａの底部７ｃがラジエータタンク３ｂの上端部に上方から挿入されて、各爪部７ｅがラジエータタンク３ｂの外周に加締め固定された状態で、且つ、延設部７ｂがレインフォースＲ１の略コ字状断面の内側に挿入されて、爪部１０が該略コ字状断面におけるコンデンサ２と反対側の側壁１１に加締め固定された状態で、これらキャップ７とレインフォースＲ１の接触部位がろう付け固定されている。
この際、本実施例１では、延設部７の底部７ｇ及び側壁７ｆがそれぞれ対応するレインフォースＲ１の底部８ｃ及び側壁１１に接合される他、図６に示すように、レインフォースＲ１の側壁１２と延設部７ｂの側壁７ｈとの間には所定の隙間Ｗ１が設けられている。

従って、各キャップ７はそれぞれ対応するラジエータタンク2b,2cの長手方向端部とレインフォースR1,R2の両方に接合されている。
その他、前述した一体型熱交換器１の構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側にはろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。

次に、作用を説明する。
このように構成された一体型熱交換器１を製造する際は、前述した各構成部材を予め仮組した状態で図外の加熱炉に搬送して熱処理することにより一体的にろう付け固定する。
この際、図３に示すように、ラジエータ３のラジエータチューブ３ｄが、コンデンサ２のコンデンサチューブ２ｄよりも長手方向に大きく熱膨張し、その応力がラジエータタンク3b,3cを矢印Ｘ方向へ座屈させるように作用する。

しかしながら、本実施例１の一体型熱交換器１にあっては、前述したように、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）のキャップ７の爪部１０がレインフォースＲ１（Ｒ２）の側壁１１に加締め固定されるため、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）が歪んで変形するのを防止できる。

なお、キャップ７の延設部７ｂの爪部１０の幅Ｗ２（図６参照）を３ｍｍよりも小さくするとラジエータチューブ３ｄにおけるラジエータタンク３ｂとの付け根の歪みが大きくなることが判明したため、幅Ｗ２は３ｍｍ以上とすることが好ましい。

また、一体型熱交換器１の仮組み状態において、爪部１０が加締め固定されることによってキャップ７とそれぞれ対応するレインフォースR1,R2との位置決めを行うことができ、これら両者を精度良く仮組みして良好にろう付け固定することができる。

また、一体型熱交換器１の作動時において、ラジエータチューブ３ｄの流通媒体の温度（８０〜１１０℃前後）は、コンデンサチューブ２ｄの流通媒体（４５℃〜７０℃前後）の温度よりも高いため、上記と同様の応力が作用するが、前述したように、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）のキャップ７の爪部１０がレインフォースＲ１（Ｒ２）の側壁１１に加締め固定されるため、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）が歪んで変形するのを防止できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の一体型熱交換器１にあっては、ラジエータ３とコンデンサ２が車両前後方向に並設され、ラジエータ３のラジエータタンク３ｂ（３ｃ）の長手方向端部とコンデンサ２のコンデンサタンク２ｂ（２ｃ）の長手方向端部とが略コ字状断面のレインフォースＲ１（Ｒ２）によって連結補強され、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）の長手方向端部にキャップ７が接合されて該ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）の内部が閉塞されると共に、このキャップ７の延設部７ｂがレインフォースＲ１（Ｒ２）に対して一体的に接合された一体型熱交換器１において、キャップ７の延設部７ｂに、レインフォースＲ１（Ｒ２）の略コ字状断面におけるコンデンサ０２と反対側の側壁１１に加締め固定される爪部１０を設けたため、キャップ７とレインフォースＲ１（Ｒ２）を位置決めした状態で良好なろう付けをできると同時に、ラジエータタンク３ｂ（３ｃ）が座屈するように歪むのを防止できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、爪部１０の形成数や詳細な部位の形状、レインフォースR1,R2の断面形状は適宜設定でき、これらの変更による加締めの構造の相違は全て本発明の範疇となる。

本発明の実施例１の一体型熱交換器を示す斜視図である。ラジエータとコンデンサのコア部を説明する図である。図１のＳ３−Ｓ３線における断面図である。キャップの組み付け前を示す図（ａ）と組み付け後を示す図（ｂ）である。キャップの斜視図である。図４（ｂ）の矢視Ａを示す図である。従来の発明の課題を説明する図であり、ラジエータタンクに作用する力を説明する図である。

符号の説明

Ｒ１、Ｒ２レインフォース
１一体型熱交換器
２コンデンサ
２ａコア部
２ｂ、２ｃコンデンサタンク
３ラジエータ
３ａコア部
３ｂ、３ｃラジエータタンク
４フィン
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ分割体
７キャップ
７ａキャップ本体
７ｂ延設部
７ｃ底部
７ｄフランジ部
７ｅ爪部
７ｆ、７ｈ側壁
７ｇ底部
８ａ、８ｂ挿入突起部
８ｃ底部
１０爪部
１１、１２側壁

Claims

ラジエータとコンデンサが車両前後方向に並設され、
前記ラジエータのラジエータタンクの長手方向端部と前記コンデンサのコンデンサタンクの長手方向端部とが略コ字状断面のレインフォースによって連結補強され、
前記ラジエータタンクの長手方向端部にキャップが接合されて該ラジエータタンクの内部が閉塞されると共に、このキャップの一部がレインフォースに対して一体的に接合された一体型熱交換器において、
前記キャップの一部に、前記レインフォースの略コ字状断面におけるコンデンサと反対側の側壁に加締め固定される爪部を設けたことを特徴とする一体型熱交換器。