JP2012172857A

JP2012172857A - 熱交換器の樹脂製タンク

Info

Publication number: JP2012172857A
Application number: JP2011032117A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yanagisawa; 満柳澤
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】内部に加圧流体が流通する熱交換器の樹脂製タンクにおいて、そのタンク本体の開口縁が外側に膨らむことを防止するとともに、内部流体を各チューブに円滑に出入りさせること。
【解決手段】タンク本体２に、偏平チューブ６の突出部の両側に隣接して、多数の架橋部７を一体に並列し、架橋部７の頂部を偏平チューブ６の端縁6aの突出高さより高くするとともに、その頂部にガイド面８を形成する。そして、架橋部７の下面９を偏平チューブ６の端縁6aの突出高さより低い位置にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換器の樹脂製タンクであって、内部に加圧された流体が流通するものにおいて、内部流体によりタンクが変形することを防止するものに関する。

自動車のエンジン冷却水冷却用ラジエータは、そのタンクにプレッシャバルブを設け、加圧状態で冷却水を循環させることにより、冷却用空気との温度差を大きくして熱交換性能を向上させている。
このようなラジエータにおいて、そのコアの上下に配置されるタンクは一端が開口した樹脂製タンク本体と、その開口端を閉塞するために、細長い環状の溝を有するチューブプレートと、それらの間に配置されるＯリングとを有する。そして、チューブプレートの周縁をカシメることにより、自動車用ラジエータを構成するものが量産されている。
これは、図５に示す如く、多数の偏平チューブ６を有するチューブプレート５の環状溝３に、シールリング14を介して、タンク本体２の小フランジ部１を嵌着し、その環状溝３の縁部を小フランジ部１側にカシメることにより液密構造を形成していた。

このようなラジエータタンクは、内部が加圧されているため、タンク本体２の開口縁は外側に膨らむ傾向にあり、チューブプレート５の環状溝３の縁部のカシメ部を変形させて、シール性を次第に悪くする傾向にある。
その対策として、タンク本体２の高さ方向中間部において、複数の補強梁13を互いに離間して配置する提案が下記特許文献、その他に記載されている。

特開２００５−３１５５１８号公報特開２００５−１２７６１３号公報

図５に示すような、複数の補強梁13をタンク本体２の長手方向に互いに離間して配置したものにおいては、ある程度のタンクの変形防止効果がある。しかしながら、補強梁13が存在しても、タンク本体２の開口端部が外側に拡がる傾向にあることには変わりがない。また、補強梁13の配置位置によっては、それが冷却水の流通の妨げになることがある。
そこで本発明は、タンク本体２の開口端部の変形を確実に防止するとともに、その防止手段が偏平チューブ６への冷却水の流入を阻害せず、かえってその流通を円滑に行なうことができる樹脂製タンクを提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、開口縁に小フランジ部(1)が突設された樹脂製のタンク本体(2)と、そのタンク本体(2)の小フランジ部(1)を嵌着する環状溝(3)が外周に形成されると共に、多数のチューブ挿通用の偏平孔(4)が並列されたチューブプレート(5)と、各偏平孔(4)に端部が挿通され、その端縁(6a)がチューブプレート(5)の内面に突出して、その挿通部がろう付け固定される多数の偏平チューブ(6)とを具備し、内部に加圧された流体が流通する熱交換器の樹脂製タンクにおいて、
前記タンク本体(2)に、それぞれ前記各偏平チューブ(6)の突出部の両側に隣接して、多数の架橋部(7)が一体に並列され、その架橋部(7)の頂部が偏平チューブ(6)の端縁(6a)の突出高さより高く位置すると共に、その頂部が各偏平チューブ(6)にタンク内流体を導くガイド面(8)を形成し且つ、その架橋部(7)の下面(9)が偏平チューブ(6)の端縁(6a)の突出高さより低い位置にあることを特徴とする熱交換器の樹脂製タンクである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器の樹脂製タンクにおいて、
タンク本体(2)に流体の出入口(10)が形成され、前記架橋部(7)に対してその出入口(10)に近い側に補強用の第２架橋部(11)が配置された熱交換器の樹脂製タンクである。

本発明の熱交換器の樹脂製タンクは、タンク本体２に一体に設けられた多数の架橋部７が偏平チューブ６の突出部両側に位置し、それぞれの架橋部７の下面９が偏平チューブ６の端縁6aの高さよりも低い位置に存在するから、タンクの内圧を効果的に支持し、内圧により一対の小フランジ部１が外側に拡開することを防止して、タンク本体２とチューブプレート５との液密性を永続的に確保することができる。
また、各架橋部７は偏平チューブ６の突出部の両側に隣接して位置し、且つ架橋部７の頂部がガイド面８を形成するので、そのガイド面８によってタンク内の流体を偏平チューブ６に円滑に導くことができる。それにより、熱交換器の圧力損失を可及的に小さくして、内部流体を導くことができる。
上記構成において、請求項２に記載のように第２架橋部11を設けた場合には、タンク本体２各部の変形をより効果的に防止できる。

本発明の熱交換器の樹脂製タンクの横断面図。図１のII-II矢視断面図。図１のIII-III矢視断面略図。本発明の第２実施例の樹脂製タンクの横断面図。従来型樹脂製タンクの横断面図。

次に図面に基づいて、本発明の実施の形態につき説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示す。
この熱交換器はエンジン冷却水冷却用のラジエータであって、その樹脂製タンクは、タンク本体２とチューブプレート５とからなる。タンク本体２は、樹脂成形体よりなり、一端が開口した細長い箱状に形成され、その一側に一体に出入口10が設けられている。タンク本体２の開口縁には、外側に小フランジ部１が一体に形成されている。さらに、タンク本体２には、チューブ５の偏平チューブ６に隣接する位置で、多数の架橋部７が偏平チューブ６のピッチで且つ、隣合う偏平チューブ６間の隙間よりわずかに小なる幅で、一体に形成されている。そして、図２に示す如く、その架橋部７の横断面外周が山形に形成されてガイド面８を構成している。

この例では、各チューブ間にすべて架橋部７がタンク本体２に一体に形成されている。そして、タンク本体２の小フランジ部１をチューブプレート５の環状溝３にシールリング14を介して嵌着し、チューブプレート５の縁部をカシメる。このとき、各架橋部７の下面９は偏平チューブ６の端縁6aより下方に位置し、チューブプレート５に近接する。そして、架橋部７のガイド面８は偏平チューブ６の端縁6aよりも上方に位置し、そのガイド面８によって、各偏平チューブ６の開口に冷却水を円滑に導く。或いは、偏平チューブ６からの冷却水を円滑にタンク本体２内に集合する。即ち、この架橋部７が存在しないと各偏平チューブ６の入口近傍では、冷却水の出入にともなって渦が生じるが、ガイド面８によってその渦の発生を可及的に少なくすることができる。なお、図２においてチューブプレート５の外面側では、各偏平チューブ６間にフィン12が配置され、その接触部が互いにろう付け固定される。

（架橋部７の製造方法）
架橋部７はタンク本体２と一体に且つ、多数並列されるものである。
通常の樹脂の射出成形金型においては、多数の架橋部７の存在は、多数のアンダーカット処理を必要とする。しかしながら、合成樹脂中空体の成形方法については、各種提案がすでになされている。例えば、特開昭６３−９２４１９号公報記載の「合成樹脂中空体の成形方法」には、低融点金属で中子を形成し、該中子をインサートして樹脂成形材料で樹脂成形品を形成した後に、中子の融点前後に加熱することにより、低融点金属のみを回収することによりアンダーカットの処理を円滑に行なうことが記載されている。
本発明のタンク本体２においても、かかる成形方法その他を用い、中子と一方の金型との間に多数の架橋部を成形して、その後に、中子を溶融し、架橋部７が並列した中空のタンク本体２を一体に成形することができる。

次に図４は本発明の第２実施形態を示し、この例が図１のそれと技術的に異なる点は、多数の架橋部７に加えて、第２架橋部11をタンク本体２の出入口10側に離間して複数配置し、タンク本体２の耐圧性をさらに補強した点のみである。

１小フランジ部
２タンク本体
３環状溝
４偏平孔
５チューブプレート
６チューブ
6a 端縁

７架橋部
８ガイド面
９下面
10 出入口
11 第２架橋部
12 フィン
13 補強梁
14 シールリング

Claims

開口縁に小フランジ部(1)が突設された樹脂製のタンク本体(2)と、そのタンク本体(2)の小フランジ部(1)を嵌着する環状溝(3)が外周に形成されると共に、多数のチューブ挿通用の偏平孔(4)が並列されたチューブプレート(5)と、各偏平孔(4)に端部が挿通され、その端縁(6a)がチューブプレート(5)の内面に突出して、その挿通部がろう付け固定される多数のチューブ(6)とを具備し、内部に加圧された流体が流通する熱交換器の樹脂製タンクにおいて、
前記タンク本体(2)に、それぞれ前記各チューブ(6)の突出部の両側に隣接して、多数の架橋部(7)が一体に並列され、その架橋部(7)の頂部がチューブ(6)の端縁(6a)の突出高さより高く位置すると共に、その頂部が各チューブ(6)にタンク内流体を導くガイド面(8)を形成し且つ、その架橋部(7)の下面(9)がチューブ(6)の端縁(6a)の突出高さより低い位置にあることを特徴とする熱交換器の樹脂製タンク。
請求項１に記載の熱交換器の樹脂製タンクにおいて、
タンク本体(2)に流体の出入口(10)が形成され、前記架橋部(7)に対してその出入口(10)に近い側に補強用の第２架橋部(11)が配置された熱交換器の樹脂製タンク。