JP2013072607A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】タンク構成部材の仮止めを強固に行いうる熱交換器の製造方法を提供する。
【解決手段】積層される複数の連結壁52,53,54のうちの２つの連結壁52,54に長穴71,72を形成し、他の１つの連結壁53の長穴71,72に臨む爪形成部77に１対のノッチ76を形成する。爪形成部77の長手方向の中間部を他端側に加圧して爪形成部77を長手方向の中央部で破断するとともにノッチ76の部分で屈曲させ、先端に向かって連結壁53側に傾斜した２つの爪形成片74Aをつくり、両爪形成片74Aの先端に外側に曲がった屈曲片75Aを形成する。その後、爪形成片74Aをノッチ76の部分で積層方向の他端側に曲げて、長穴71,72の両端部の内面に密着した爪74を形成し、爪74の先端部を外側に曲げて折り返し部75を形成し、折り返し部75を連結壁52の外面に係合させて全連結壁52,53,54を仮止めする。
【選択図】図９

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータに好適に使用される熱交換器に関する。
カーエアコンのエバポレータに用いられる熱交換器として、間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されるとともに両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、熱交換管が接続された第１タンク構成部材と、第１タンク構成部材に接合されかつ第１タンク構成部材における熱交換管とは反対側を覆う第２タンク構成部材とからなり、両タンク構成部材に、積層状に重なり合う板状部が設けられ、２つの板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の第２の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の一端部に係合させられ、この状態で前記ヘッダタンクを構成する複数のタンク構成部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１記載の熱交換器は、一方のタンク構成部材の第２の板状部に長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成した後、両タンク構成部材の板状部を積層し、ついで他方のタンク構成部材の第１の板状部を打ち抜いて長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成すると同時に当該貫通穴の一端部に第２の板状部に係合する爪を形成し、これにより両タンク構成部材を仮止めすることを含む方法によって製造されている。
しかしながら、特許文献１記載の熱交換器を製造する方法によれば、爪を形成する際に爪にクラックが発生し、爪が折れて２つのタンク構成部材の仮止め強度が不足するおそれがある。
特開２００３−２１４７９４号公報
この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換器を製造する際のタンク構成部材の仮止めを強固に行いうる熱交換器の製造方法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以下の態様からなる。
1)間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されるとともに両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、積層状に重なり合う板状部を有する複数のタンク構成部材により形成され、複数の板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、積層方向の他端に配置された第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の両端部分に係合させられ、この状態で複数のタンク構成部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器を製造する方法であって、
前記積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、
第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、
第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、
すべてのタンク構成部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、
第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、
および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めすることを含む熱交換器の製造方法。
2)第１の板状部に形成するノッチの深さをＤｍｍ、第１の板状部の厚みをＴｍｍとした場合、０．１Ｔ≦Ｄ≦０．５Ｔという関係を満たす上記1)記載の熱交換器の製造方法。
3)第１の板状部に形成するノッチが横断面Ｖ字状であり、横断面におけるノッチの両側面のなす角度が３０〜１２０度である上記1)または2)記載の熱交換器の製造方法。
4)第１の板状部における長穴に臨んだ爪形成部に、爪に対して曲がった屈曲片を設けるためのノッチを形成しておく上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
5)熱交換管が接続された第１タンク構成部材と、第１タンク構成部材に接合されかつ第１タンク構成部材における熱交換管とは反対側を覆う第２タンク構成部材と、第１タンク構成部材と第２タンク構成部材との間に配置された第３タンク構成部材とからなるヘッダタンクを有する熱交換器を製造する方法であって、第１〜第３タンク構成部材に、それぞれ積層状に重なり合う板状部を設け、第１タンク構成部材または第２タンク構成部材の板状部にノッチを形成し、残りのタンク構成部材の板状部に長穴を形成する上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
上記1)〜5)の製造方法によれば、複数の板状部からなる積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、すべてのタンク構成部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めすることを含むので、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくつ際、および第１の板状部の爪形成片の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させる際に、ノッチの働きによって爪形成片が折れることが防止される。したがって、熱交換器を製造するにあたって、全てのタンク構成部材の仮止めを、爪形成片からなる爪によって強固に行うことができる。
上記4)の製造方法によれば、両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成する際、および爪形成片の先端の屈曲片を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片をつくり、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めする際に、屈曲片が折れることがなく、熱交換器を製造するにあたって、複数のタンク構成部材の仮止めを強固に行うことができる。
この発明の方法により製造された熱交換器からなるエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。 図１のエバポレータの後方から見た一部を省略した垂直断面図である。 一部を省略した図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線拡大断面図である。 図１のエバポレータの第１ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータの第２ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータを製造する方法の１つの工程を示す図である。 図１のエバポレータを製造する方法の図９とは異なる工程を示す図である。 図１のエバポレータを製造する方法の図９および図１０とは異なる工程を示す図である。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコンのエバポレータに適用したものである。
以下の説明において、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図面に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後といい、図２の上下、左右を上下、左右というものとする。
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
図１〜図３はエバポレータの全体構成を示し、図４〜図８はエバポレータの要部の構成を示す。
図１〜図５において、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ左右方向にのびる風下側上ヘッダ部(5)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる風上側上ヘッダ部(6)と、両ヘッダ部(5)(6)を相互に連結一体化する連結部(7)とを備えている。第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)は右端部に冷媒流入口(8)を有するとともに左端部が閉鎖され、同じく風上側上ヘッダ部(6)は右端部に冷媒流出口(9)を有するとともに左端部が閉鎖されている。第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(11)が冷媒流入口(8)に通じるように接続され、同じく風上側上ヘッダ部(6)にアルミニウム製冷媒出口管(12)が冷媒流出口(9)に通じるように接続されている。
第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ左右方向にのびる風下側下ヘッダ部(13)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる風上側下ヘッダ部(14)と、両ヘッダ部(13)(14)を相互に連結一体化する連結部(15)とを備えている。第２ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ部(13)は右端部に冷媒流出口(16)を有するとともに左端部が閉鎖され、同じく風上側下ヘッダ部(14)は右端部に冷媒流入口(17)を有するとともに左端部が閉鎖されている。風下側下ヘッダ部(13)の冷媒流出口(16)と風上側下ヘッダ部(14)の冷媒流入口(17)とは、第２ヘッダタンク(3)の右端部において両中間ヘッダ部(13)(14)に跨ってろう付された連通部材(18)を介して通じさせられている。
熱交換コア部(4)は、幅方向を前後方向に向けるとともに長手方向を上下方向に向け、かつ左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管(19)からなる熱交換管群(21)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置され、各熱交換管群(21)の隣接する熱交換管(19)どうしの間の通風間隙、および各熱交換管群(21)の左右両端の熱交換管(19)の外側にそれぞれコルゲートフィン(22)が配置されて熱交換管(19)にろう付され、さらに左右両端のコルゲートフィン(22)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(23)が配置されてコルゲートフィン(22)にろう付されることにより構成されている。そして、前側熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上下両端は風下側上ヘッダ部(5)および風下側下ヘッダ部(13)に接続され、後側熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上下両端部は風上側上ヘッダ部(6)および風上側下ヘッダ部(14)に接続されている。コルゲートフィン(22)は、前後の熱交換管群(21)を構成する前後両熱交換管(19)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管(19)の前側縁と後側熱交換管(19)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。
第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)は、それぞれ両端が開口したヘッダ部本体(24)(25)と、両ヘッダ部本体(24)(25)の両端開口を閉鎖するキャップ(26)(27)(28)(29)と、両ヘッダ部本体(24)(25)内を、下側に位置しかつ熱交換管(19)が通じている第１空間(31)(32)と、上側に位置した第２空間(33)(34)とに仕切る仕切部材(35)(36)とよりなる。
各ヘッダ部本体(24)(25)は、下側部分を形成しかつ前後の熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上端部が接続された横断面略Ｕ字状の第１部材(37)(38)と、各ヘッダ部本体(24)(25)の上側部分を形成しかつ第１部材(37)(38)にろう付された横断面略逆Ｕ字状の第２部材(39)(41)とを備えており、仕切部材(35)(36)が第１部材(37)(38)と第２部材(39)(41)との間に配置されて両部材(37)(38)(39)(41)にろう付されている。風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)の第１部材(37)(38)に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(42)が、左右方向に間隔をおきかつ左右方向に関して同一位置に来るように形成されており、熱交換管(19)の上端部が管挿通穴(42)に挿入されて第１部材(37)(38)にろう付されている。
図２〜図４および図７に示すように、風下側上ヘッダ部(5)の仕切部材(35)における左端部に配置された熱交換管(19)よりも左側の部分には、平面から見て前後方向に長くかつヘッダ部本体(24)内の２つの空間(31)(33)を通じさせる方形状の連通口(45)が形成されている。仕切部材(35)における連通口(45)の左側縁部に、第１空間(31)側に突出し、かつ冷媒を右側に案内するガイド部(46)が一体に形成されている。また、仕切部材(35)の前後方向の中央部でかつ左右方向の中央部および左右両側部分には、円形冷媒通過穴(47)が形成されている。
風上側上ヘッダ部(6)の仕切部材(36)の後側部分における左右両端寄りの部分を除いた部分には、ヘッダ部本体(25)の２つの空間(32)(34)を通じさせる複数の長円形冷媒通過穴(51A)(51B)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。
風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)を形成する第１部材(37)(38)どうしおよび第２部材(39)(41)どうしは、それぞれ連結部(7)を構成する連結壁(52)(53)により一体に連結されており、これにより第１タンク構成部材(55)および第２タンク構成部材(56)が形成されている。また、風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)の仕切部材(35)(36)どうしは、連結部(7)を構成する連結壁(54)により一体に連結されており、これにより第３タンク構成部材(57)が形成されている。そして、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)の連結壁(52)(53)(54)は、積層状に重なり合った状態で相互にろう付されている。すなわち、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)にそれぞれ積層状に重なり合う板状の連結壁(52)(53)(54)（板状部）が設けられ、すべての連結壁(52)(53)(54)が相互にろう付されており、連結部(7)がすべての連結壁(52)(53)(54)からなる積層部となっている。ここで、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)が積層方向の一端に配置された第１の板状部であり、第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)が積層方向の他端に配置された第２の板状部である。なお、第１および第２タンク構成部材(55)(56)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されている。また、第３タンク構成部材(57)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートまたはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。
両ヘッダ部本体(24)(25)の右端開口を閉鎖するキャップ(26)(28)は、それぞれヘッダ部本体(24)(25)の第２空間(33)(34)の右端寄りの部分内に嵌め入れられる上側突出部(26a)(28a)と、同じく第１空間(31)(32)の右端寄りの部分内に嵌め入れられる下側突出部(26b)(28b)とを有しており、両キャップ(26)(28)が連結部(58)により一体化されることによって両ヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された１つの右エンド部材(59)が形成されている。右エンド部材(59)の前キャップ(26)の上側突出部(26a)の突出端壁に、風下側上ヘッダ部(5)のヘッダ部本体(24)の第２空間(33)に通じる冷媒流入口(8)が形成され、同じく後キャップ(28)の上側突出部(28a)の突出端壁に、風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(25)の第２空間(34)に通じる冷媒流出口(9)が形成されている。
右エンド部材(59)に、冷媒流入口(8)に通じる冷媒流入部(62)および冷媒流出口(9)に通じる冷媒流出部(63)を有するアルミニウムベア材製ジョイントプレート(61)がろう付されている。ジョイントプレート(61)の冷媒流入部(62)に、冷媒入口管(11)の一端部が差し込まれてろう付され、同じく冷媒流出部(63)に、冷媒出口管(12)の一端部が差し込まれてろう付されている。
両ヘッダ部本体(24)(25)の左端開口を閉鎖するキャップ(27)(29)は、それぞれヘッダ部本体(24)(25)の第２空間(33)(34)の左端寄りの部分内に嵌め入れられる上側突出部(27a)(29a)と、同じく第１空間(31)(32)の左端寄りの部分内に嵌め入れられる下側突出部(27b)(29b)とを有しており、両キャップ(27)(29)が連結部(64)により一体化されることによって両ヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された１つの左エンド部材(65)が形成されている。
図６に詳細に示すように、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)（第１の板状部を除いた板状部）には、それぞれ長手方向を第１ヘッダタンク(2)の長手方向に向けかつ相互に等しい長さを有する長穴(71)(72)が貫通状に形成されている。第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)の長穴(71)(72)は、左右方向（第１ヘッダタンク(2)の長手方向）に関して同一位置に形成されている。第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)は、両連結壁(52)(54)の厚さ方向の寸法、すなわちすべての連結壁(52)(53)(54)からなる連結部(7)（積層部）の厚みから第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)（第１の板状部）の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する。
第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)と合致した位置に、長手方向を左右方向に向けた長穴(73)が貫通状に形成されている。連結壁(53)における長穴(73)の両端部に位置する部分には、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)の長穴(71)(72)の両端面に密着するとともに第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)よりも下方に突出し、かつ先端部が左右方向外方に折り返されて第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)の下面（板状部の積層方向外面）における長穴(71)の両端部分に係合した爪(74)が設けられている。爪(74)の左右方向外方への折り返し片を(75)で示す。
図２、図３、図５および図８に示すように、第２ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ部(13)および風上側下ヘッダ部(14)は、それぞれ両端が開口したヘッダ部本体(24)(25)と、両ヘッダ部本体(24)(25)の両端開口を閉鎖するキャップ(26)(27)(28)(29)と、両ヘッダ部本体(24)(25)内を熱交換コア部(4)側（上側）に位置しかつ熱交換管(19)が通じている第１空間(31)(32)と熱交換コア部(4)とは反対側（下側）に位置した第２空間(33)(34)とに区画する仕切部材(35)(36)とよりなり、第１ヘッダタンク(2)とほぼ同様な構成であるとともに、第１ヘッダタンク(2)とは上下逆向きに配置されたものであり、同一部分には同一符号を付す。
なお、第２ヘッダタンク(3)の各ヘッダ部本体(24)(25)の第１部材(37)(38)は、ヘッダ部本体(24)(25)の熱交換コア部(4)側の部分（上側の部分）を形成するとともに前後の熱交換管群(21)の熱交換管(19)の下端部が接続され、同じく第２部材(39)(41)は、各ヘッダ部本体(24)(25)の残りの部分（下側の部分）を形成している。
第２ヘッダタンク(3)の第１ヘッダタンク(2)との相違点は、次の通りである。
第１の相違点は、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の右端開口を閉鎖するキャップ(26)の突出部(26a)の突出端壁に冷媒流出口(16)が形成され、風上側下ヘッダ部(14)のヘッダ部本体(25)の右端開口を閉鎖するキャップ(28)の突出部(28a)の突出端壁に冷媒流入口(17)が形成されていることである。
第２の相違点は、風下側および風上側下ヘッダ部(13)(14)のヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された右エンド部材(59)の外形が、風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された右エンド部材(59)の外形とは異なっており、右エンド部材(59)に、ジョイントプレート(61)に代えて、内部が風下側下ヘッダ部(13)の冷媒流出口(16)と風上側下ヘッダ部(14)の冷媒流入口(17)とを通じさせる通路(66)となった外方膨出部(18a)を有する連通部材(18)がろう付されていることにある。
第３の相違点は、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の仕切部材(35)に連通口(45)、ガイド部(46)および円形冷媒通過穴(47)は形成されておらず、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の第１および第２空間(31)(33)を通じさせる前後方向に長い連通穴(67)が形成されていることにある。
第４の相違点は、風上側下ヘッダ部(14)のヘッダ部本体(25)の仕切部材(36)に長円形冷媒通過穴(51A)(51B)は形成されておらず、複数の円形冷媒通過穴(68)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されていることにある。
上述したエバポレータ(1)は、入口管(11)および出口管(12)を除いたすべての部品を組み付けた後仮止めし、炉内で全部品を一括してろう付することにより製造される。
次に、エバポレータ(1)を製造する方法の中で、両ヘッダタンク(2)(3)を構成する第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)を仮止めする方法について、図９〜図１１を参照して説明する。
まず、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)に長穴(71)(72)を形成しておく。また、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における第３タンク構成部材(57)の連結壁(54)側を向く面に、型(80)を用いて第１および第３タンク構成部材(55)(57)の各長穴(71)(72)の長手方向一端、または長穴(71)(72)の長手方向一端よりも内側に位置する部分と、同じく長穴(71)(72)の長手方向他端、または長穴(71)(72)の長手方向他端よりも内側に位置する部分とに、それぞれ横断面Ｖ字状の曲げ用ノッチ(76)を形成する。ここでは、ノッチ(76)は、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の各長穴(71)(72)の長手方向一端に位置する部分と、同じく長穴(71)(72)の長手方向他端に位置する部分とに形成する（図９(a)参照）。連結壁(53)における両ノッチ(76)間の部分が、爪形成部(77)となる。図１０に示すように、両ノッチ(76)の深さをＤｍｍ、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)の厚みをＴｍｍとした場合、０．１Ｔ≦Ｄ≦０．５Ｔという関係を満たすことが好ましい。また、横断面におけるノッチ(76)の両側面のなす角度αは、３０〜１２０度であることが好ましい。
ついで、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における各長穴(71)(72)に臨むべき爪形成部(77)の長手方向の中間部を、型(81)を用いてヘッダ部本体(24)(25)とは反対側に押圧することによって、爪形成部(77)を長手方向の中央部で破断するとともに、ノッチ(76)の部分での部分で屈曲させて先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片(74A)を形成する。これと同時に、両爪形成片(74A)の先端に、爪形成片(74A)に対して外側に曲がった屈曲片(75A)を形成する（図９(b)参照）。型(81)の先端面は、幅方向の中央部が最も上方に突出するように傾斜しているとともに、幅方向の中央部に先端が尖った破断部(82)が上方突出状に設けられている。なお、図７および図８には、爪(74)を形成するための爪形成片(74A)が示されている。
ついで、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)を組み合わせて連結壁(52)(53)(54)を重ね合わせるとともに、第２タンク構成部材(56)の爪形成片(74A)を第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)内に入れる。ついで、型(83)を用いて両爪形成片(74A)をノッチ(76)の部分で上方（第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)側）に曲げることにより、爪形成片(74A)を第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)の長手方向の両端面に沿わせて爪(74)を形成するとともに、その先端部を第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)よりも外方に突出させる（図１１(a)参照）。その後、両爪(74)における第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)から外方に突出した部分を、型(84)により左右方向外側に折り返して折り返し片(75)を形成し、折り返し片(75)を連結壁(52)の積層方向外面に係合させる（図１１(b)参照）。こうして、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)が仮止めされる。
図示は省略したが、上述した方法において、爪形成部(77)にノッチ(76)を形成する際に、屈曲片(75A)を形成するためのノッチを形成しておいてもよい。
上記実施形態においては、第１ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部(5)の全体が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、風上側ヘッダ部(6)の全体が冷媒出口ヘッダ部となり、第２ヘッダタンク(3)の風下側ヘッダ部(13)の全体が第１中間ヘッダ部となるとともに、風上側ヘッダ部(14)の全体が第２中間ヘッダ部となっているが、これに限定されるものではない。たとえば、第１ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部内に、第１ヘッダタンク(2)の長さ方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒入口ヘッダ部となり、同じく風上側ヘッダ部内に、第１ヘッダタンク(2)の長さ方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒出口ヘッダ部となっていてもよい。
この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータとして好適に用いられる。
(1)：エバポレータ（熱交換器）
(2)：第１ヘッダタンク
(3)：第２ヘッダタンク
(7)(15)：連結部（積層部）
(19)：熱交換管
(52)：連結壁（第２の板状部）
(53)：連結壁（第１の板状部）
(54)：連結壁
(55)(56)(57)：タンク構成部材
(71)(72)：長穴
(74)：爪
(74A)：爪形成片
(75)：折り返し片
(75A)：屈曲片
(76)：ノッチ
(77)：爪形成部
この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータに好適に使用される熱交換器の製造方法に関する。
カーエアコンのエバポレータに用いられる熱交換器として、間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されるとともに両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、熱交換管が接続された第１タンク構成部材と、第１タンク構成部材に接合されかつ第１タンク構成部材における熱交換管とは反対側を覆う第２タンク構成部材とからなり、両タンク構成部材に、積層状に重なり合う板状部が設けられ、２つの板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の第２の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の一端部に係合させられ、この状態で前記ヘッダタンクを構成する複数のタンク構成部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１記載の熱交換器は、一方のタンク構成部材の第２の板状部に長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成した後、両タンク構成部材の板状部を積層し、ついで他方のタンク構成部材の第１の板状部を打ち抜いて長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた貫通状長穴を形成すると同時に当該貫通穴の一端部に第２の板状部に係合する爪を形成し、これにより両タンク構成部材を仮止めすることを含む方法によって製造されている。
しかしながら、特許文献１記載の熱交換器を製造する方法によれば、爪を形成する際に爪にクラックが発生し、爪が折れて２つのタンク構成部材の仮止め強度が不足するおそれがある。
特開２００３−２１４７９４号公報
この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換器を製造する際のタンク構成部材の仮止めを強固に行いうる熱交換器の製造方法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以下の態様からなる。
1)間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されるとともに両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、積層状に重なり合う板状部を有する複数のタンク構成部材により形成され、複数の板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、積層方向の他端に配置された第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の両端部分に係合させられ、この状態で複数のタンク構成部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器を製造する方法であって、
前記積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、
第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、
第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、
すべてのタンク構成部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、
第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、
および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めすることを含む熱交換器の製造方法。
2)第１の板状部に形成するノッチの深さをＤｍｍ、第１の板状部の厚みをＴｍｍとした場合、０．１Ｔ≦Ｄ≦０．５Ｔという関係を満たす上記1)記載の熱交換器の製造方法。
3)第１の板状部に形成するノッチが横断面Ｖ字状であり、横断面におけるノッチの両側面のなす角度が３０〜１２０度である上記1)または2)記載の熱交換器の製造方法。
4)第１の板状部における長穴に臨んだ爪形成部に、爪に対して曲がった屈曲片を設けるためのノッチを形成しておく上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
5)熱交換管が接続された第１タンク構成部材と、第１タンク構成部材に接合されかつ第１タンク構成部材における熱交換管とは反対側を覆う第２タンク構成部材と、第１タンク構成部材と第２タンク構成部材との間に配置された第３タンク構成部材とからなるヘッダタンクを有する熱交換器を製造する方法であって、第１〜第３タンク構成部材に、それぞれ積層状に重なり合う板状部を設け、第１タンク構成部材または第２タンク構成部材の板状部にノッチを形成し、残りのタンク構成部材の板状部に長穴を形成する上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
上記1)〜5)の製造方法によれば、複数の板状部からなる積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、すべてのタンク構成部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めすることを含むので、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくる際、および第１の板状部の爪形成片の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させる際に、ノッチの働きによって爪形成片が折れることが防止される。したがって、熱交換器を製造するにあたって、全てのタンク構成部材の仮止めを、爪形成片からなる爪によって強固に行うことができる。
上記4)の製造方法によれば、両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成する際、および爪形成片の先端の屈曲片を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片をつくり、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めする際に、屈曲片が折れることがなく、熱交換器を製造するにあたって、複数のタンク構成部材の仮止めを強固に行うことができる。
この発明の方法により製造された熱交換器からなるエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。 図１のエバポレータの後方から見た一部を省略した垂直断面図である。 一部を省略した図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線拡大断面図である。 図１のエバポレータの第１ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータの第２ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータを製造する方法の１つの工程を示す図である。 図１のエバポレータを製造する方法の図９とは異なる工程を示す図である。 図１のエバポレータを製造する方法の図９および図１０とは異なる工程を示す図である。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による方法を、カーエアコンのエバポレータの製造に適用したものである。
以下の説明において、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図面に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後といい、図２の上下、左右を上下、左右というものとする。
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
図１〜図３はエバポレータの全体構成を示し、図４〜図８はエバポレータの要部の構成を示す。
図１〜図５において、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ左右方向にのびる風下側上ヘッダ部(5)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる風上側上ヘッダ部(6)と、両ヘッダ部(5)(6)を相互に連結一体化する連結部(7)とを備えている。第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)は右端部に冷媒流入口(8)を有するとともに左端部が閉鎖され、同じく風上側上ヘッダ部(6)は右端部に冷媒流出口(9)を有するとともに左端部が閉鎖されている。第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(11)が冷媒流入口(8)に通じるように接続され、同じく風上側上ヘッダ部(6)にアルミニウム製冷媒出口管(12)が冷媒流出口(9)に通じるように接続されている。
第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ左右方向にのびる風下側下ヘッダ部(13)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる風上側下ヘッダ部(14)と、両ヘッダ部(13)(14)を相互に連結一体化する連結部(15)とを備えている。第２ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ部(13)は右端部に冷媒流出口(16)を有するとともに左端部が閉鎖され、同じく風上側下ヘッダ部(14)は右端部に冷媒流入口(17)を有するとともに左端部が閉鎖されている。風下側下ヘッダ部(13)の冷媒流出口(16)と風上側下ヘッダ部(14)の冷媒流入口(17)とは、第２ヘッダタンク(3)の右端部において両中間ヘッダ部(13)(14)に跨ってろう付された連通部材(18)を介して通じさせられている。
熱交換コア部(4)は、幅方向を前後方向に向けるとともに長手方向を上下方向に向け、かつ左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管(19)からなる熱交換管群(21)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置され、各熱交換管群(21)の隣接する熱交換管(19)どうしの間の通風間隙、および各熱交換管群(21)の左右両端の熱交換管(19)の外側にそれぞれコルゲートフィン(22)が配置されて熱交換管(19)にろう付され、さらに左右両端のコルゲートフィン(22)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(23)が配置されてコルゲートフィン(22)にろう付されることにより構成されている。そして、前側熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上下両端は風下側上ヘッダ部(5)および風下側下ヘッダ部(13)に接続され、後側熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上下両端部は風上側上ヘッダ部(6)および風上側下ヘッダ部(14)に接続されている。コルゲートフィン(22)は、前後の熱交換管群(21)を構成する前後両熱交換管(19)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管(19)の前側縁と後側熱交換管(19)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。
第１ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)は、それぞれ両端が開口したヘッダ部本体(24)(25)と、両ヘッダ部本体(24)(25)の両端開口を閉鎖するキャップ(26)(27)(28)(29)と、両ヘッダ部本体(24)(25)内を、下側に位置しかつ熱交換管(19)が通じている第１空間(31)(32)と、上側に位置した第２空間(33)(34)とに仕切る仕切部材(35)(36)とよりなる。
各ヘッダ部本体(24)(25)は、下側部分を形成しかつ前後の熱交換管群(21)の熱交換管(19)の上端部が接続された横断面略Ｕ字状の第１部材(37)(38)と、各ヘッダ部本体(24)(25)の上側部分を形成しかつ第１部材(37)(38)にろう付された横断面略逆Ｕ字状の第２部材(39)(41)とを備えており、仕切部材(35)(36)が第１部材(37)(38)と第２部材(39)(41)との間に配置されて両部材(37)(38)(39)(41)にろう付されている。風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)の第１部材(37)(38)に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(42)が、左右方向に間隔をおきかつ左右方向に関して同一位置に来るように形成されており、熱交換管(19)の上端部が管挿通穴(42)に挿入されて第１部材(37)(38)にろう付されている。
図２〜図４および図７に示すように、風下側上ヘッダ部(5)の仕切部材(35)における左端部に配置された熱交換管(19)よりも左側の部分には、平面から見て前後方向に長くかつヘッダ部本体(24)内の２つの空間(31)(33)を通じさせる方形状の連通口(45)が形成されている。仕切部材(35)における連通口(45)の左側縁部に、第１空間(31)側に突出し、かつ冷媒を右側に案内するガイド部(46)が一体に形成されている。また、仕切部材(35)の前後方向の中央部でかつ左右方向の中央部および左右両側部分には、円形冷媒通過穴(47)が形成されている。
風上側上ヘッダ部(6)の仕切部材(36)の後側部分における左右両端寄りの部分を除いた部分には、ヘッダ部本体(25)の２つの空間(32)(34)を通じさせる複数の長円形冷媒通過穴(51A)(51B)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。
風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)を形成する第１部材(37)(38)どうしおよび第２部材(39)(41)どうしは、それぞれ連結部(7)を構成する連結壁(52)(53)により一体に連結されており、これにより第１タンク構成部材(55)および第２タンク構成部材(56)が形成されている。また、風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)の仕切部材(35)(36)どうしは、連結部(7)を構成する連結壁(54)により一体に連結されており、これにより第３タンク構成部材(57)が形成されている。そして、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)の連結壁(52)(53)(54)は、積層状に重なり合った状態で相互にろう付されている。すなわち、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)にそれぞれ積層状に重なり合う板状の連結壁(52)(53)(54)（板状部）が設けられ、すべての連結壁(52)(53)(54)が相互にろう付されており、連結部(7)がすべての連結壁(52)(53)(54)からなる積層部となっている。ここで、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)が積層方向の一端に配置された第１の板状部であり、第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)が積層方向の他端に配置された第２の板状部である。なお、第１および第２タンク構成部材(55)(56)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されている。また、第３タンク構成部材(57)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートまたはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。
両ヘッダ部本体(24)(25)の右端開口を閉鎖するキャップ(26)(28)は、それぞれヘッダ部本体(24)(25)の第２空間(33)(34)の右端寄りの部分内に嵌め入れられる上側突出部(26a)(28a)と、同じく第１空間(31)(32)の右端寄りの部分内に嵌め入れられる下側突出部(26b)(28b)とを有しており、両キャップ(26)(28)が連結部(58)により一体化されることによって両ヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された１つの右エンド部材(59)が形成されている。右エンド部材(59)の前キャップ(26)の上側突出部(26a)の突出端壁に、風下側上ヘッダ部(5)のヘッダ部本体(24)の第２空間(33)に通じる冷媒流入口(8)が形成され、同じく後キャップ(28)の上側突出部(28a)の突出端壁に、風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(25)の第２空間(34)に通じる冷媒流出口(9)が形成されている。
右エンド部材(59)に、冷媒流入口(8)に通じる冷媒流入部(62)および冷媒流出口(9)に通じる冷媒流出部(63)を有するアルミニウムベア材製ジョイントプレート(61)がろう付されている。ジョイントプレート(61)の冷媒流入部(62)に、冷媒入口管(11)の一端部が差し込まれてろう付され、同じく冷媒流出部(63)に、冷媒出口管(12)の一端部が差し込まれてろう付されている。
両ヘッダ部本体(24)(25)の左端開口を閉鎖するキャップ(27)(29)は、それぞれヘッダ部本体(24)(25)の第２空間(33)(34)の左端寄りの部分内に嵌め入れられる上側突出部(27a)(29a)と、同じく第１空間(31)(32)の左端寄りの部分内に嵌め入れられる下側突出部(27b)(29b)とを有しており、両キャップ(27)(29)が連結部(64)により一体化されることによって両ヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された１つの左エンド部材(65)が形成されている。
図６に詳細に示すように、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)（第１の板状部を除いた板状部）には、それぞれ長手方向を第１ヘッダタンク(2)の長手方向に向けかつ相互に等しい長さを有する長穴(71)(72)が貫通状に形成されている。第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)の長穴(71)(72)は、左右方向（第１ヘッダタンク(2)の長手方向）に関して同一位置に形成されている。第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)は、両連結壁(52)(54)の厚さ方向の寸法、すなわちすべての連結壁(52)(53)(54)からなる連結部(7)（積層部）の厚みから第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)（第１の板状部）の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する。
第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)と合致した位置に、長手方向を左右方向に向けた長穴(73)が貫通状に形成されている。連結壁(53)における長穴(73)の両端部に位置する部分には、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)の長穴(71)(72)の両端面に密着するとともに第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)よりも下方に突出し、かつ先端部が左右方向外方に折り返されて第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)の下面（板状部の積層方向外面）における長穴(71)の両端部分に係合した爪(74)が設けられている。爪(74)の左右方向外方への折り返し片を(75)で示す。
図２、図３、図５および図８に示すように、第２ヘッダタンク(3)の風下側下ヘッダ部(13)および風上側下ヘッダ部(14)は、それぞれ両端が開口したヘッダ部本体(24)(25)と、両ヘッダ部本体(24)(25)の両端開口を閉鎖するキャップ(26)(27)(28)(29)と、両ヘッダ部本体(24)(25)内を熱交換コア部(4)側（上側）に位置しかつ熱交換管(19)が通じている第１空間(31)(32)と熱交換コア部(4)とは反対側（下側）に位置した第２空間(33)(34)とに区画する仕切部材(35)(36)とよりなり、第１ヘッダタンク(2)とほぼ同様な構成であるとともに、第１ヘッダタンク(2)とは上下逆向きに配置されたものであり、同一部分には同一符号を付す。
なお、第２ヘッダタンク(3)の各ヘッダ部本体(24)(25)の第１部材(37)(38)は、ヘッダ部本体(24)(25)の熱交換コア部(4)側の部分（上側の部分）を形成するとともに前後の熱交換管群(21)の熱交換管(19)の下端部が接続され、同じく第２部材(39)(41)は、各ヘッダ部本体(24)(25)の残りの部分（下側の部分）を形成している。
第２ヘッダタンク(3)の第１ヘッダタンク(2)との相違点は、次の通りである。
第１の相違点は、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の右端開口を閉鎖するキャップ(26)の突出部(26a)の突出端壁に冷媒流出口(16)が形成され、風上側下ヘッダ部(14)のヘッダ部本体(25)の右端開口を閉鎖するキャップ(28)の突出部(28a)の突出端壁に冷媒流入口(17)が形成されていることである。
第２の相違点は、風下側および風上側下ヘッダ部(13)(14)のヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された右エンド部材(59)の外形が、風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)のヘッダ部本体(24)(25)に跨ってろう付された右エンド部材(59)の外形とは異なっており、右エンド部材(59)に、ジョイントプレート(61)に代えて、内部が風下側下ヘッダ部(13)の冷媒流出口(16)と風上側下ヘッダ部(14)の冷媒流入口(17)とを通じさせる通路(66)となった外方膨出部(18a)を有する連通部材(18)がろう付されていることにある。
第３の相違点は、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の仕切部材(35)に連通口(45)、ガイド部(46)および円形冷媒通過穴(47)は形成されておらず、風下側下ヘッダ部(13)のヘッダ部本体(24)の第１および第２空間(31)(33)を通じさせる前後方向に長い連通穴(67)が形成されていることにある。
第４の相違点は、風上側下ヘッダ部(14)のヘッダ部本体(25)の仕切部材(36)に長円形冷媒通過穴(51A)(51B)は形成されておらず、複数の円形冷媒通過穴(68)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されていることにある。
上述したエバポレータ(1)は、入口管(11)および出口管(12)を除いたすべての部品を組み付けた後仮止めし、炉内で全部品を一括してろう付することにより製造される。
次に、エバポレータ(1)を製造する方法の中で、両ヘッダタンク(2)(3)を構成する第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)を仮止めする方法について、図９〜図１１を参照して説明する。
まず、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の連結壁(52)(54)に長穴(71)(72)を形成しておく。また、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における第３タンク構成部材(57)の連結壁(54)側を向く面に、型(80)を用いて第１および第３タンク構成部材(55)(57)の各長穴(71)(72)の長手方向一端、または長穴(71)(72)の長手方向一端よりも内側に位置する部分と、同じく長穴(71)(72)の長手方向他端、または長穴(71)(72)の長手方向他端よりも内側に位置する部分とに、それぞれ横断面Ｖ字状の曲げ用ノッチ(76)を形成する。ここでは、ノッチ(76)は、第１および第３タンク構成部材(55)(57)の各長穴(71)(72)の長手方向一端に位置する部分と、同じく長穴(71)(72)の長手方向他端に位置する部分とに形成する（図９(a)参照）。連結壁(53)における両ノッチ(76)間の部分が、爪形成部(77)となる。図１０に示すように、両ノッチ(76)の深さをＤｍｍ、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)の厚みをＴｍｍとした場合、０．１Ｔ≦Ｄ≦０．５Ｔという関係を満たすことが好ましい。また、横断面におけるノッチ(76)の両側面のなす角度αは、３０〜１２０度であることが好ましい。
ついで、第２タンク構成部材(56)の連結壁(53)における各長穴(71)(72)に臨むべき爪形成部(77)の長手方向の中間部を、型(81)を用いて第２部材(39)(41)とは反対側に押圧することによって、爪形成部(77)を長手方向の中央部で破断するとともに、ノッチ(76)の部分での部分で屈曲させて先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片(74A)を形成する。これと同時に、両爪形成片(74A)の先端に、爪形成片(74A)に対して外側に曲がった屈曲片(75A)を形成する（図９(b)参照）。型(81)の先端面は、幅方向の中央部が最も上方に突出するように傾斜しているとともに、幅方向の中央部に先端が尖った破断部(82)が上方突出状に設けられている。なお、図７および図８には、爪(74)を形成するための爪形成片(74A)が示されている。
ついで、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)を組み合わせて連結壁(52)(53)(54)を重ね合わせるとともに、第２タンク構成部材(56)の爪形成片(74A)を第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)内に入れる。ついで、型(83)を用いて両爪形成片(74A)をノッチ(76)の部分で上方（第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)側）に曲げることにより、爪形成片(74A)を第１および第３タンク構成部材(55)(57)の長穴(71)(72)の長手方向の両端面に沿わせて爪(74)を形成するとともに、その先端部を第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)よりも外方に突出させる（図１１(a)参照）。その後、両爪(74)における第１タンク構成部材(55)の連結壁(52)から外方に突出した部分を、型(84)により左右方向外側に折り返して折り返し片(75)を形成し、折り返し片(75)を連結壁(52)の積層方向外面に係合させる（図１１(b)参照）。こうして、第１〜第３タンク構成部材(55)(56)(57)が仮止めされる。
図示は省略したが、上述した方法において、爪形成部(77)にノッチ(76)を形成する際に、屈曲片(75A)を形成するためのノッチを形成しておいてもよい。
上記実施形態においては、第１ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部(5)の全体が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、風上側ヘッダ部(6)の全体が冷媒出口ヘッダ部となり、第２ヘッダタンク(3)の風下側ヘッダ部(13)の全体が第１中間ヘッダ部となるとともに、風上側ヘッダ部(14)の全体が第２中間ヘッダ部となっているが、これに限定されるものではない。たとえば、第１ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部内に、第１ヘッダタンク(2)の長さ方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒入口ヘッダ部となり、同じく風上側ヘッダ部内に、第１ヘッダタンク(2)の長さ方向に並んで複数の区画が設けられるとともに、いずれか一端の区画が冷媒出口ヘッダ部となっていてもよい。
この発明による製造方法は、好ましくは、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータの製造に適用される。
(1)：エバポレータ（熱交換器）
(2)：第１ヘッダタンク
(3)：第２ヘッダタンク
(7)(15)：連結部（積層部）
(19)：熱交換管
(52)：連結壁（第２の板状部）
(53)：連結壁（第１の板状部）
(54)：連結壁
(55)(56)(57)：タンク構成部材
(71)(72)：長穴
(74)：爪
(74A)：爪形成片
(75)：折り返し片
(75A)：屈曲片
(76)：ノッチ
(77)：爪形成部

Claims (5)

  1. 間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されるとともに両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、積層状に重なり合う板状部を有する複数のタンク構成部材により形成され、複数の板状部からなる積層部において、積層方向の一端に配置された第１の板状部に設けられた爪が、他の板状部に形成されかつヘッダタンクの長手方向に長い貫通状長穴に通されて折り返されるとともに、積層方向の他端に配置された第２の板状部の積層方向外面における長穴の長手方向の両端部分に係合させられ、この状態で複数のタンク構成部材の板状部どうしがろう付されている熱交換器を製造する方法であって、
    前記積層部を構成するすべての板状部のうちの第１の板状部を除いた板状部に、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向け、かつ前記積層部の厚みから第１の板状部の厚みを減じた寸法の２倍以上の長さを有する貫通状長穴を形成すること、
    第１の板状部の長穴に臨む爪形成部における隣接する板状部側を向く面の長穴の長手方向一端、または長穴の長手方向一端よりも長穴内側に位置する部分と、同じく長穴の長手方向他端、または長穴の長手方向他端よりも長穴内側に位置する部分とに、それぞれ曲げ用のノッチを形成すること、
    第１の板状部の爪形成部における長手方向の中間部を複数の板状部の積層方向の他端側に加圧することにより、爪形成部を長手方向の中央部で破断するとともにノッチの部分で屈曲させて、先端に向かって積層方向の他端側に傾斜した２つの爪形成片をつくり、さらに両爪形成片の先端に爪形成片に対して外側に曲がった屈曲片を形成すること、
    すべてのタンク構成部材の板状部を、第１の板状部を除いた板状部の長穴が合致しかつ第１の板状部の爪形成片が他の板状部の長穴内に位置するように積層すること、
    第１の板状部の爪形成片をノッチの部分で積層方向の他端側に曲げることにより、長穴の両端部の内面に密着した爪を形成するとともに爪の先端部を第２の板状部よりも積層方向外方に突出させること、
    および第１の板状部の爪における第２の板状部よりも外方に突出した部分を、長穴の長さ方向外側に曲げて折り返し片を形成し、折り返し片を第２の板状部の積層方向外面に係合させて全タンク構成部材を仮止めすることを含む熱交換器の製造方法。
  2. 第１の板状部に形成するノッチの深さをＤｍｍ、第１の板状部の厚みをＴｍｍとした場合、０．１Ｔ≦Ｄ≦０．５Ｔという関係を満たす請求項１記載の熱交換器の製造方法。
  3. 第１の板状部に形成するノッチが横断面Ｖ字状であり、横断面におけるノッチの両側面のなす角度が３０〜１２０度である請求項１または２記載の熱交換器の製造方法。
  4. 第１の板状部における長穴に臨んだ爪形成部に、爪に対して曲がった屈曲片を設けるためのノッチを形成しておく請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  5. 熱交換管が接続された第１タンク構成部材と、第１タンク構成部材に接合されかつ第１タンク構成部材における熱交換管とは反対側を覆う第２タンク構成部材と、第１タンク構成部材と第２タンク構成部材との間に配置された第３タンク構成部材とからなるヘッダタンクを有する熱交換器を製造する方法であって、第１〜第３タンク構成部材に、それぞれ積層状に重なり合う板状部を設け、第１タンク構成部材または第２タンク構成部材の板状部にノッチを形成し、残りのタンク構成部材の板状部に長穴を形成する請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
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