JP2013213636A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘッダタンクの第１〜第３タンク構成部材の外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部とが完全にろう付された熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器を適用したエバポレータのヘッダタンクは、第１〜第３タンク構成部材20,21,22を有する。ヘッダタンクの通風方向両側縁部に、各タンク構成部材20,21,22の縦壁部29,34,36が重なり合った積層部38を設ける。第３タンク構成部材22の中間縦壁部36を、先端側に向かって通風方向外側に傾斜させる。横断面において、中間縦壁部36の通風方向外面と外側縦壁部29の通風方向内面、および中間縦壁部36の通風方向内面と内側縦壁部34の通風方向外面とを、それぞれ鋭角をなすように交わらせ、中間縦壁部36の通風方向外面と外側縦壁部29の通風方向内面との間、および中間縦壁部36の通風方向内面と内側縦壁部34の通風方向外面との間にフィレット39を形成する。
【選択図】図３

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に用いられる熱交換器およびその製造方法に関する。
たとえば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かつ風上側および風下側ヘッダ部を有する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、両ヘッダタンクが、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、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タンク構成部材とを有し、第１タンク構成部材に、風上側および風下側ヘッダ部のヘッダ部本体の熱交換管側部分を形成する２つのヘッダ形成部、および両ヘッダ形成部を連結する連結部が設けられ、第２タンク構成部材に、風上側および風下側ヘッダ部のヘッダ部本体の外側部分を形成する２つのヘッダ形成部、および両ヘッダ形成部を連結する連結部が設けられ、第３タンク構成部材に、風上側および風下側ヘッダ部のヘッダ部本体内を上下２つの空間に仕切る仕切部、および両仕切部を連結する連結部が設けられ、両ヘッダタンクの通風方向両側縁部に、各タンク構成部材の通風方向両側縁部に形成された縦壁部が重なり合った積層部が設けられ、当該積層部が、第１タンク構成部材に設けられかつ最も外側に位置する垂直状外側縦壁部、第２タンク構成部材に設けられかつ最も内側に位置する垂直状内側縦壁部、および第３タンク構成部材に設けられかつ中間に位置する垂直状中間縦壁部からな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、第１〜第３タンク構成部材を、垂直状外側縦壁部、垂直状内側縦壁部および垂直状中間縦壁部が積層するように組み合わせ、３つのタンク構成部材を、連結部においてかしめて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おいては、外側縦壁部、内側縦壁部および中間縦壁部が垂直状であるから、第１〜第３タンク構成部材を、外側縦壁部、内側縦壁部および中間縦壁部が積層するように組み合わせるために、外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部との間に組み合わせ用クリアランスを設けておく必要がある。したがって、３つのタンク構成部材を連結部においてかしめた際に、横断面において、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面とが交わることがない場合が生じる。その結果、後工程のろう付によって外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部との間に形成されたフィレットが、外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部との間の隙間を埋めきれず、外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部とが完全にろう付されないおそれがある。
特開２０１０−１１２６９５号公報
この発明の目的は、上記問題を解決し、ヘッダタンクの第１〜第３タンク構成部材の外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部とが完全にろう付された熱交換器およびそ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)幅方向を通風方向に向けるとともに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、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タンク構成部材とを有し、３つのタンク構成部材を有するヘッダタンクの通風方向両側縁部に、各タンク構成部材の通風方向両側縁部に形成された縦壁部が重なり合った積層部が設けられ、当該積層部が、最も外側に位置する外側縦壁部、最も内側に位置する内側縦壁部、および中間に位置する中間縦壁部からなり、第１タンク構成部材および第２タンク構成部材のうちいずれか一方に外側縦壁部が設けられるとともに、同他方に内側縦壁部が設けられ、第３タンク構成部材に中間縦壁部が設けられている熱交換器であって、
第３タンク構成部材の中間縦壁部が、先端側に向かって通風方向外側に傾斜しており、横断面において、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わっており、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面との間、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面との間にフィレットが形成されている熱交換器。
2)第３タンク構成部材における中間縦壁部の基端に連なった部分に、内側縦壁部の先端面が当接し、中間縦壁部の先端に設けられかつ通風方向外側に突出した外方突出部に、外側縦壁部の先端面が当接している上記1)記載の熱交換器。
3)中間縦壁部の通風方向外面に、外側縦壁部の先端面の通風方向内側縁部が当接し、中間縦壁部の通風方向内面に、内側縦壁部の先端面の通風方向外側縁部が当接している上記1)記載の熱交換器。
4)外側縦壁部が第１タンク構成部材に設けられるとともに、内側縦壁部が第２タンク構成部材に設けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
5)上記1)記載の熱交換器を製造する方法であって、
第３タンク構成部材の両中間縦壁部を、先端側に向かって通風方向外側に傾斜させておき、両外側縦壁部の先端部の内面間の間隔を、両中間縦壁部の先端部の外面間の間隔よりも小さくするとともに、両内側縦壁部の先端部の外面間の間隔を、両中間縦壁部の基端部の内面間の間隔よりも大きくしておき、第１〜第３タンク構成部材を、外側縦壁部、内側縦壁部および中間縦壁部が積層するように組み合わせることを含む熱交換器の製造方法。
6)第３タンク構成部材における中間縦壁部の基端に連なった部分に、内側縦壁部の先端面を当接させ、中間縦壁部の先端に設けられかつ通風方向外側に突出した外方突出部に、外側縦壁部の先端面を当接させる上記5)記載の熱交換器の製造方法。
7)中間縦壁部の通風方向外面に、外側縦壁部の先端面の通風方向内側縁部を当接させ、中間縦壁部の通風方向内面に、内側縦壁部の先端面の通風方向外側縁部を当接させる上記5)記載の熱交換器の製造方法。
8)外側縦壁部を第１タンク構成部材に設けるとともに、内側縦壁部を第２タンク構成部材に設ける上記5)〜7)のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
上記1)〜4)の熱交換器によれば、第３タンク構成部材の中間縦壁部が、先端側に向かって通風方向外側に傾斜しており、横断面において、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わっており、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面との間、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面との間にフィレットが形成されているので、外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部とが完全にろう付されることになり、ヘッダタンクからの洩れを防止することができる。
上記5)〜8)の製造方法によれば、第１〜第３タンク構成部材を、外側縦壁部、内側縦壁部および中間縦壁部が積層するように組み合わせた際に、横断面において、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面とを、それぞれ鋭角をなすように交わせることが可能になる。したがって、その後工程のろう付の際に、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面との間、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面との間にフィレットを形成することが可能になって、外側縦壁部および内側縦壁部と中間縦壁部とが完全にろう付することができる。
この発明の熱交換器を適用した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。 一部を省略した図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２の要部拡大図である。 図１のエバポレータを製造する方法の１つの工程を示す一部を省略した要部拡大図である。 この発明の熱交換器を適用したエバポレータのヘッダタンクの変形例を示す図２相当の図である。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態は、この発明による熱交換器を、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータに適用したものである。
なお、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。
また、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うものとし、前側から後側を見た際の左右、すなわち図１の左右を左右というものとする。
図１はこの発明の熱交換器を適用したエバポレータの全体構成を示し、図２および図３はその要部の構成を示す。
図１および図２において、エバポレータ(1)は、幅方向を通風方向に向けるとともに長手方向を左右方向に向けた状態で、上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製上ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製下ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)の間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
上ヘッダタンク(2)は、風下側（前側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側ヘッダ部(5)と、風上側（後側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風上側ヘッダ部(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。下ヘッダタンク(3)は、風下側（前側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側ヘッダ部(8)と、風上側（後側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風上側ヘッダ部(9)と、両ヘッダ部(8)(9)を相互に連結一体化する連結部(11)とを備えている。以下の説明において、上ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部(5)を風下側上ヘッダ部、下ヘッダタンク(3)の風下側ヘッダ部(8)を風下側下ヘッダ部、上ヘッダタンク(2)の風上側ヘッダ部(6)を風上側上ヘッダ部、下ヘッダタンク(3)の風上側ヘッダ部(9)を風上側下ヘッダ部というものとする。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(12)が設けられ、風上側上ヘッダ部(6)の右端部に冷媒出口(13)が設けられている。
熱交換コア部(4)は、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換管(14)からなる管列(15)(16)が、前後方向に並んで２列設けられ、各管列(15)(16)の隣接する熱交換管(14)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換管(14)の外側に、それぞれ前後両管列(15)(16)の熱交換管(14)に跨るようにアルミニウム製コルゲートフィン(17)が配置されて熱交換管(14)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(17)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(18)が配置されてコルゲートフィン(17)にろう付されることにより構成されている。風下側管列(15)の熱交換管(14)の上下両端部は、風下側上下両ヘッダ部(5)(8)内に突出するように挿入された状態で両ヘッダ部(5)(8)に連通状に接続され、風上側管列(16)の熱交換管(14)の上下両端部は、風上側上下両ヘッダ部(6)(9)内に突出するように挿入された状態で両ヘッダ部(6)(9)に連通状に接続されている。なお、風下側管列(15)の熱交換管(14)の数と風上側管列(16)の熱交換管(14)の数とは等しくなっている。コルゲートフィン(17)は、風下側管列(15)および風上側管列(16)を構成する前後の熱交換管(14)に共有されている。
上ヘッダタンク(2)は、風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)の下部を形成し、かつ両管列(15)(16)の熱交換管(14)が接続されたアルミニウム製第１タンク構成部材(20)と、第１タンク構成部材(20)にろう付されかつ第１タンク構成部材(20)における熱交換管(14)とは反対側（上側）を覆って風下側上ヘッダ部(5)および風上側上ヘッダ部(6)の上部を形成するアルミニウム製第２タンク構成部材(21)と、第１タンク構成部材(20)と第２タンク構成部材(21)との間に配置され、かつ風下側上ヘッダ部(5)内および風上側上ヘッダ部(6)内をそれぞれ上下両空間(5a)(5b)(6a)(6b)に仕切る前後両仕切部(23)(24)を有するアルミニウム製第３タンク構成部材(22)と、冷媒入口(12)および冷媒出口(13)が設けられかつ第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)の右端部にろう付されたアルミニウム製エンド部材(25)とを備えている。風下側上ヘッダ部(5)の上下両空間(5a)(5b)は、前側仕切部(23)に形成された貫通穴(23a)により通じさせられ、風上側上ヘッダ部(6)の上下両空間(6a)(6b)は、後仕切部(24)に形成された貫通穴(24a)により通じさせられている。
第１タンク構成部材(20)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おり、風下側上ヘッダ部(5)の下側部分（熱交換管(14)側部分）を形成する横断面略上向きＵ字状の第１ヘッダ形成部(26)、風上側上ヘッダ部(6)の下側部分（熱交換管(14)側部分）を形成する横断面略上向きＵ字状の第２ヘッダ形成部(27)、および両ヘッダ形成部(26)(27)どうしを連結しかつ連結部(7)の下側部分を構成する連結壁(28)を備えている。第１タンク構成部材(20)の第１ヘッダ形成部(26)の前側縁部（通風方向下流側縁部）および同じく第２ヘッダ形成部(27)の後側縁部（通風方向上流側縁部）に、それぞれ第３タンク構成部材(22)の両仕切部(23)(24)よりも上方（垂直方向外方）に突出した垂直状の縦壁部(29)が一体に形成されている。また、第１タンク構成部材(20)の両ヘッダ形成部(26)(27)に、それぞれ前後方向に長い管挿入穴(30)が、左右方向に間隔をおくとともに左右方向の同一部分に位置するように形成されており、熱交換管(14)の上端部が管挿入穴(30)に挿入されて第１タンク構成部材(20)のろう材層を利用して第１タンク構成部材(20)にろう付されている。
第２タンク構成部材(21)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おり、風下側上ヘッダ部(5)の上側部分（熱交換管(14)とは反対側部分）を形成する横断面略下向きＵ字状の第１ヘッダ形成部(31)、風上側上ヘッダ部(6)の上側部分（熱交換管(14)とは反対側部分）を形成する横断面略下向きＵ字状の第２ヘッダ形成部(32)、および両ヘッダ形成部(31)(32)どうしを連結しかつ連結部(7)の上側部分を構成する連結壁(33)よりなる。第２タンク構成部材(21)の第１ヘッダ形成部(31)の前側縁部（通風方向下流側縁部）および同じく第２ヘッダ形成部(32)の後側縁部（通風方向上流側縁部）に、それぞれ下端面が第３タンク構成部材(22)の両仕切部(23)(24)に当接した垂直状の縦壁部(34)が、第１タンク構成部材(20)の縦壁部(29)の通風方向内側に間隔をおくように一体に形成されている。
第３タンク構成部材(22)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おり、前後両仕切部(23)(24)どうしは、第１タンク構成部材(20)の連結壁(28)と第２タンク構成部材(21)の連結壁(33)との間に介在させられて両連結壁(28)(33)にろう付され、かつ連結部(7)の上下方向の中央部を形成する連結壁(35)によって連結一体化されている。ここでは、両仕切部(23)(24)と連結壁(35)とは同一平面上に位置している。第３タンク構成部材(22)の前側仕切部(23)の前側縁部（通風方向下流側縁部）および同じく後側仕切部(24)の後側縁部（通風方向上流側縁部）に、それぞれ上方に突出して第１タンク構成部材(20)の縦壁部(29)と第２タンク構成部材(21)の縦壁部(34)との間に介在させられた縦壁部(36)が一体に形成されている。縦壁部(34)の上端部（垂直方向外端部）に、通風方向外側に突出した外方突出部(37)が一体に形成されている。
したがって、上ヘッダタンク(2)の前後両側縁部（通風方向両側縁部）に、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)の前後両側縁部に形成された縦壁部(29)(34)(36)が重なり合った積層部(38)が設けられている。積層部(38)においては、第１タンク構成部材(20)の縦壁部(29)が最も外側に位置する外側縦壁部となり、第２タンク構成部材(21)の縦壁部(34)が最も内側に位置する内側縦壁部となり、第３タンク構成部材(22)の縦壁部(36)が中間に位置する中間縦壁部となっている。
図３に詳細に示すように、第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)は、先端側に向かって通風方向外側に傾斜しており、横断面において、中間縦壁部(36)の通風方向外面と第１タンク構成部材(20)の外側縦壁部(29)の通風方向内面、および中間縦壁部(36)の通風方向内面と第２タンク構成部材(21)の内側縦壁部(34)の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わっている。そして、中間縦壁部(36)の通風方向外面と外側縦壁部(29)の通風方向内面との間、および中間縦壁部(36)の通風方向内面と内側縦壁部(34)の通風方向外面との間にフィレット(39)が形成されている。また、第３タンク構成部材(22)における中間縦壁部(36)の基端に連なった部分、すなわち両仕切部(23)(24)の通風方向外側縁部に、内側縦壁部(34)の先端面が当接してろう付され、中間縦壁部(36)の先端に設けられた外方突出部(37)に、外側縦壁部(29)の先端面が当接してろう付されている。
下ヘッダタンク(3)は上ヘッダタンク(2)とほぼ同様な構成であり、上ヘッダタンク(2)とは上下逆向きに配置されている。下ヘッダタンク(3)における上ヘッダタンク(2)と同一部分には同一符号を付す。なお、下ヘッダタンク(3)には冷媒入口(12)および冷媒出口(13)は設けられておらず、したがってエンド部材(25)も備えていない。そして、第１タンク構成部材(20)が風下側下ヘッダ部(8)および風上側下ヘッダ部(9)の上部を形成し、第２タンク構成部材(21)が第１タンク構成部材(20)における熱交換管(14)とは反対側（下側）を覆って風下側下ヘッダ部(8)および風上側下ヘッダ部(9)の下部を形成する。また、第３タンク構成部材(22)の前側仕切部(23)が風下側下ヘッダ部(8)内を上下方向に２つの空間(8b)(8a)に仕切り、後側仕切部(24)が風上側下ヘッダ部(9)内を上下方向に２つの空間(9b)(9a)に仕切る。風下側下ヘッダ部(8)の上下両空間(8b)(8a)は、前側仕切部(23)に形成された貫通穴(23a)により通じさせられ、風上側下ヘッダ部(9)の上下両空間(9b)(9a)は、後仕切部(24)に形成された貫通穴(24a)により通じさせられている。
上述したエバポレータ(1)において、圧縮機で圧縮されてコンデンサおよび膨張弁を通過した低圧の気液混相の２相冷媒が、冷媒入口(12)を通ってエバポレータ(1)の風下側上ヘッダ部(5)内に入り、全冷媒流通管(14)を通って風上側上ヘッダ部(6)の冷媒出口(13)から流出する。そして、冷媒が冷媒流通管(14)内を流れる間に、左右方向に隣り合う熱交換管(14)間の通風間隙を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。
次に、上述したエバポレータ(1)の製造方法を、図４を参照して説明する。
第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)、エンド部材(25)、熱交換管(14)、コルゲートフィン(17)およびサイドプレート(18)を用意する。さらに、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)以外の上ヘッダタンク(2)および下ヘッダタンク(3)を形成する部品を用意する。
このとき、第３タンク構成部材(20)の両中間縦壁部(36)を、垂直方向外端側に向かって通風方向外側に傾斜させておき、両外側縦壁部(29)の垂直方向外端部（先端部）の内面間の間隔(L1)を、両中間縦壁部(36)の垂直方向外端部（先端部）の外面間の間隔(L2)よりも小さくするとともに、両内側縦壁部(34)の垂直方向内端部（先端部）の外面間の間隔(L3)を、両中間縦壁部(36)の垂直方向内端部（基端部）の内面間の間隔(L4)よりも大きくしておく。なお、両外側縦壁部(29)の垂直方向外端部の内面間の間隔(L1)は、両中間縦壁部(36)の垂直方向内端部の外面間の間隔よりも大きく、両内側縦壁部(34)の垂直方向内端部の外面間の間隔(L3)は、両中間縦壁部(36)の垂直方向外端部の内面間の間隔よりも小さい、。
そして、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)を、両外側縦壁部(29)、両内側縦壁部(34)および両中間縦壁部(36)が積層するように組み合わせた後、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)を連結壁(28)(33)(35)においてかしめる。このとき、両外側縦壁部(29)が通風方向外側に若干開くように弾性変形するとともに、両内側縦壁部(34)が通風方向内側に若干閉じるように弾性変形し、さらに両中間縦壁部(36)が若干垂直状に近づくように弾性変形する。その結果、第３タンク構成部材(22)の仕切部(23)(24)における中間縦壁部(36)の基端に連なった部分に、内側縦壁部(34)の先端面が当接し、中間縦壁部(36)の先端部に設けられ外方突出部(37)に、外側縦壁部(29)の先端面が当接する。しかも、両外側縦壁部(29)、両内側縦壁部(34)および両中間縦壁部(36)が弾性変形することにより生じる弾性力によって、仕切部(23)(24)における中間縦壁部(36)の基端に連なった部分に、内側縦壁部(34)の先端面が押し付けられ、中間縦壁部(36)の先端部に設けられ外方突出部(37)に、外側縦壁部(29)の先端面が押し付けられることになる。
また、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)を組み合わせる際に、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)以外の上ヘッダタンク(2)および下ヘッダタンク(3)を形成する部品を組み合わせる。さらに、エンド部材(25)、熱交換管(14)、コルゲートフィン(17)およびサイドプレート(18)を組み合わせて全部品を仮止めする。
その後、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)、およびその他のタンク構成部品をろう付して上下両ヘッダタンク(2)(3)をつくると同時に、エンド部材(25)、熱交換管(14)、コルゲートフィン(17)およびサイドプレート(18)をろう付する。こうして、エバポレータ(1)が製造される。
図５はエバポレータのヘッダタンクの変形例の要部の構成を示す。
図５に示すヘッダタンクの場合、第１〜第３タンク構成部材(20)(21)(22)の縦壁部(29)(34)(36)が重なり合った積層部(38)においては、第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(34)の通風方向外面に、第１タンク構成部材(20)の外側縦壁部(29)の先端面の通風方向内側縁部が当接し、同じく中間縦壁部(34)の通風方向内面に、第２タンク構成部材(21)の内側縦壁部(34)の先端面の通風方向外側縁部が当接している。
そして、横断面において、中間縦壁部(36)の通風方向外面と第１タンク構成部材(20)の外側縦壁部(29)の通風方向内面、および中間縦壁部(36)の通風方向内面と第２タンク構成部材(21)の内側縦壁部(34)の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わっており、中間縦壁部(36)の通風方向外面と外側縦壁部(29)の通風方向内面との間、および中間縦壁部(36)の通風方向内面と内側縦壁部(34)の通風方向外面との間にフィレット(39)が形成されている。
上記実施形態においては、第１タンク構成部材(20)の縦壁部(29)が第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)の外側に位置し、第２タンク構成部材(21)の縦壁部(34)が第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)の内側に位置しているが、これとは逆に、第１タンク構成部材(20)の縦壁部(29)が第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)の内側に位置し、第２タンク構成部材(21)の縦壁部(34)が第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)の外側に位置していてもよい。この場合、第３タンク構成部材(22)の中間縦壁部(36)を、仕切部(23)(24)に対して垂直方向内側、すなわち上ヘッダタンク(2)においては下側、下ヘッダタンク(3)においては上側に突出させるとともに、先端側に向かって通風方向外側に傾斜させる。そうすると、横断面において、中間縦壁部(36)の通風方向外面と第１タンク構成部材(20)の外側縦壁部(29)の通風方向内面、および中間縦壁部(36)の通風方向内面と第２タンク構成部材(21)の内側縦壁部(34)の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わる。
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)：上ヘッダタンク
(3)：下ヘッダタンク
(14)：熱交換管
(20)：第１タンク構成部材
(21)：第２タンク構成部材
(22)：第３タンク構成部材
(23)(24)：仕切部
(29)：外側縦壁部
(34)：内側縦壁部
(36)：中間縦壁部
(37)：外方突出部
(38)：積層部
(39)：フィレット

Claims (8)

  1. 幅方向を通風方向に向けるとともに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、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タンク構成部材とを有し、３つのタンク構成部材を有するヘッダタンクの通風方向両側縁部に、各タンク構成部材の通風方向両側縁部に形成された縦壁部が重なり合った積層部が設けられ、当該積層部が、最も外側に位置する外側縦壁部、最も内側に位置する内側縦壁部、および中間に位置する中間縦壁部からなり、第１タンク構成部材および第２タンク構成部材のうちいずれか一方に外側縦壁部が設けられるとともに、同他方に内側縦壁部が設けられ、第３タンク構成部材に中間縦壁部が設けられている熱交換器であって、
    第３タンク構成部材の中間縦壁部が、先端側に向かって通風方向外側に傾斜しており、横断面において、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面とが、それぞれ鋭角をなすように交わっており、中間縦壁部の通風方向外面と外側縦壁部の通風方向内面との間、および中間縦壁部の通風方向内面と内側縦壁部の通風方向外面との間にフィレットが形成されている熱交換器。
  2. 第３タンク構成部材における中間縦壁部の基端に連なった部分に、内側縦壁部の先端面が当接し、中間縦壁部の先端に設けられかつ通風方向外側に突出した外方突出部に、外側縦壁部の先端面が当接している請求項１記載の熱交換器。
  3. 中間縦壁部の通風方向外面に、外側縦壁部の先端面の通風方向内側縁部が当接し、中間縦壁部の通風方向内面に、内側縦壁部の先端面の通風方向外側縁部が当接している請求項１記載の熱交換器。
  4. 外側縦壁部が第１タンク構成部材に設けられるとともに、内側縦壁部が第２タンク構成部材に設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  5. 請求項１記載の熱交換器を製造する方法であって、
    第３タンク構成部材の両中間縦壁部を、先端側に向かって通風方向外側に傾斜させておき、両外側縦壁部の先端部の内面間の間隔を、両中間縦壁部の先端部の外面間の間隔よりも小さくするとともに、両内側縦壁部の先端部の外面間の間隔を、両中間縦壁部の基端部の内面間の間隔よりも大きくしておき、第１〜第３タンク構成部材を、外側縦壁部、内側縦壁部および中間縦壁部が積層するように組み合わせることを含む熱交換器の製造方法。
  6. 第３タンク構成部材における中間縦壁部の基端に連なった部分に、内側縦壁部の先端面を当接させ、中間縦壁部の先端に設けられかつ通風方向外側に突出した外方突出部に、外側縦壁部の先端面を当接させる請求項５記載の熱交換器の製造方法。
  7. 中間縦壁部の通風方向外面に、外側縦壁部の先端面の通風方向内側縁部を当接させ、中間縦壁部の通風方向内面に、内側縦壁部の先端面の通風方向外側縁部を当接させる請求項５記載の熱交換器の製造方法。
  8. 外側縦壁部を第１タンク構成部材に設けるとともに、内側縦壁部を第２タンク構成部材に設ける請求項５〜７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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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124971A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Keihin Thermal Technology Corp 蓄冷機能付きエバポレータ
JP2015157507A (ja) * 2014-02-21 2015-09-03 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー 車両用空調装置
EP2960609B1 (en) * 2014-06-26 2022-10-05 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. Manifold, in particular for use in a cooler of a cooling system
US10670349B2 (en) * 2017-07-18 2020-06-02 General Electric Company Additively manufactured heat exchanger
DE102018220139A1 (de) * 2018-11-23 2020-05-28 Mahle International Gmbh Sammelrohr für einen Wärmeübertrager
DE102018220142A1 (de) 2018-11-23 2020-05-28 Mahle International Gmbh Sammelrohr für einen Wärmeübertrager
DE102018220143A1 (de) 2018-11-23 2020-05-28 Mahle International Gmbh Sammelrohr für einen Wärmeübertrager

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58107492U (ja) * 1982-01-08 1983-07-21 カルソニックカンセイ株式会社 ラジエ−タ
JPS6066987U (ja) * 1983-10-14 1985-05-13 本田技研工業株式会社 ラジユエ−タにおけるプレ−トとタンクの結合構造
JP2011064379A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Showa Denko Kk 熱交換器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE35098E (en) * 1979-12-20 1995-11-28 Modine Manufacturing Co. Method of making a heat exchanger
FR2503346B2 (fr) * 1980-11-24 1986-02-21 Chausson Usines Sa Echangeur de chaleur assemble mecaniquement du type a tubes et ailettes
JP2504832Y2 (ja) * 1988-10-07 1996-07-24 東洋ラジエーター 株式会社 熱交換器用タンクのろう付け構造
FR2690230B1 (fr) * 1992-04-21 1994-06-03 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes a ailettes immobilise par rapport a un ensemble collecteur-boite a eau.
US5934365A (en) * 1997-08-21 1999-08-10 Ford Motor Company Heat exchanger
JP4164145B2 (ja) * 1998-03-30 2008-10-08 昭和電工株式会社 熱交換器、及びこれを用いたカー・エアコン
US6615488B2 (en) * 2002-02-04 2003-09-09 Delphi Technologies, Inc. Method of forming heat exchanger tube
DE10316756A1 (de) * 2003-04-10 2004-10-28 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge
WO2005108899A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Showa Denko K.K. Heat exchangers
US7343966B2 (en) * 2005-06-17 2008-03-18 Newfield Technology Corporation Stamped manifold for a heat exchanger and method for making same
WO2007084984A2 (en) * 2006-01-19 2007-07-26 Modine Manufacturing Company Flat tube, flat tube heat exchanger, and method of manufacturing same
CN101821577B (zh) * 2007-10-12 2012-08-22 开利公司 具有设挡板的集管的热交换器
JP4945399B2 (ja) * 2007-10-16 2012-06-06 昭和電工株式会社 熱交換器
US20100051247A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Calsonic Kansei Corporation Heat exchanger made of aluminum alloy and method of producing same
JP2010112695A (ja) 2008-10-07 2010-05-20 Showa Denko Kk エバポレータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58107492U (ja) * 1982-01-08 1983-07-21 カルソニックカンセイ株式会社 ラジエ−タ
JPS6066987U (ja) * 1983-10-14 1985-05-13 本田技研工業株式会社 ラジユエ−タにおけるプレ−トとタンクの結合構造
JP2011064379A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Showa Denko Kk 熱交換器

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