JP2016099096A - 熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘッダタンクにおける排水性を高め、耐久性、及び熱効率を向上することができる熱交換器を提供する。
【解決手段】冷媒が流通する熱交換モジュール(2)を通風方向(X)に3つ以上重ねて形成された熱交換器(1)であって、各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンク(4,6)と、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブ(8)とを備え、上下ヘッダタンクは、通風方向に並ぶ前後ヘッダタンク(4A,4B、4C、又は6A,6B、6C)によって上ヘッダタンク連結体(4U)及び下ヘッダタンク連結体(6L)を形成し、上下ヘッダタンク連結体のうちの少なくとも下ヘッダタンク連結体は、それらの長手方向に沿って、前後ヘッダタンクを第1の間隙(26,30)を有して離間させる第1の排水路(26,40)を有する。
【選択図】図6

Description

本発明は熱交換器に関し、特に車両用空調装置の冷媒回路に用いられる蒸発器として好適な熱交換器に関する。
特許文献1には、冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に3つ重ねて形成された熱交換器が開示されている。各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備えている。
特開2001−141379号公報
従来、特に車両用空調装置に使用される熱交換器は、熱交換モジュールを2つ重ねて形成することが多いため、2つの熱交換モジュールの通風方向に隣り合う前後のヘッダタンクの外側に比較的容易に排水が行われる。しかし、上記特許文献1の熱交換器は、3つの熱交換モジュールの通風方向に隣り合う前後の3つのヘッダタンクは接触し、ヘッダタンク間に窪みが2つ形成されている。
このため、ヘッダタンク間に形成された2つの窪みに結露した凝縮水が溜まり、ヘッダタンクにおける排水性が悪化するおそれがある。特に、上記従来の熱交換器のようにヘッダタンクを丸パイプ状に形成し、且つ熱交換モジュールを3つ以上設けた熱交換器の場合には、ヘッダタンク間に深い窪みが複数形成されることとなるため、ヘッダタンクにおける排水性の悪化がより一層顕著となる。
ヘッダタンクにおける排水性が悪化すると、溜まった凝縮水によってヘッダタンクの腐食が進んで熱交換器の耐久性が低下し、また、ヘッダタンクに着霜し、熱交換器の熱効率が著しく低下するおそれもある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘッダタンクにおける排水性を高め、耐久性、及び熱効率を向上することができる熱交換器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の熱交換器は、冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に3つ以上重ねて形成された熱交換器であって、各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備え、上下ヘッダタンクは、通風方向に並ぶ前後ヘッダタンクによって上ヘッダタンク連結体及び下ヘッダタンク連結体を形成し、上下ヘッダタンク連結体のうちの少なくとも下ヘッダタンク連結体は、それらの長手方向に沿って、前後ヘッダタンクを第1の間隙を有して離間させる第1の排水路を有する。
好ましくは、各ヘッダタンクは円筒形状に形成されている。
好ましくは、第1の間隙を有する上下ヘッダタンク連結体の少なくとも一方は、第1の間隙の少なくとも一部分を占める連通部を備え、連通部は、前後ヘッダタンクの内部を連通し、熱交換モジュール間に亘る冷媒の流路を形成し、第1の排水路は、第1の間隙の連通部以外の部分に位置付けられる。
好ましくは、連通部は、流路を形成する複数の連通管を有し、複数の連通管は、第1の間隙にて、上下ヘッダタンク連結体の長手方向に沿って、第2の排水路として使用される第2の間隙を有して離間している。
好ましくは、連通管は、前後ヘッダタンクのうちの一方のヘッダタンクの壁にバーリング加工により突出されたバーリング部であり、前後ヘッダタンクのうちの他方のヘッダタンクの壁には、バーリング部を接続する接続孔が形成されている。
好ましくは、連通部は、同一の第1の間隙に1つ又は複数形成され、当該連通部は、上下ヘッダタンク連結体の長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられる。
本発明の熱交換器によれば、ヘッダタンクにおける排水性を高め、熱交換器の耐久性及び熱効率の双方を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 図1に示す熱交換器の正面図である。 図2に示す領域Sの拡大図である。 図2に示す上ヘッダタンク連結体のB−B断面矢視図である。 図2に示す上ヘッダタンク連結体の上面図である。 図5に示す下ヘッダタンク連結体のD−D断面矢視図である。 図2に示す下ヘッダタンク連結体のC−C断面矢視図である。 図2に示す下ヘッダタンク連結体の下面図である。 図8に示す連通部材の拡大図である。 図9に示す連通部材を通風方向から見た側面図である。 図9に示す下ヘッダタンク連結体のE−E断面矢視図である。 本発明の変形例に係る下ヘッダタンク連結体の一部拡大図である。 図12に示す下ヘッダタンク連結体のF−F断面矢視図である。
以下、本発明の一実施形態に係る熱交換器1について図面を参照して説明する。
図1は熱交換器1の斜視図を示し、図2は熱交換器1の正面図を示す。熱交換器1は、例えば、車両用空調装置の冷凍サイクルを形成し、高圧の二酸化炭素冷媒が循環する冷媒回路に組み込まれ、車両用空調装置の運転時に蒸発器として使用される。
図1及び図2に示すように、熱交換器1は、矢印で示す通風Aの風上から順に、風上(前側)モジュール2A、中央モジュール2B、風下(後側)モジュール2Cの3つの熱交換モジュール2を通風方向Xに重ねて形成されている。なお、通風Aは車室内空気(内気)又は車室外空気(外気)である。
図3は図2の領域Sを拡大した図である。図2及び図3に示すように、個々の熱交換モジュール2は、上下に離間して配設される一対の上ヘッダタンク4及び下ヘッダタンク6と、上下ヘッダタンク4,6間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンク4,6の内部にそれぞれ連通される複数の扁平形状のチューブ8とを備えている。上下ヘッダタンク4,6は、同径の円筒形状(丸パイプ形状)に形成されている。
各チューブ8の両端は上下ヘッダタンク4,6にろう付けにより接合され、各チューブ8間には波板形状のフィン10が配置されている。各フィン10は対向するチューブ8の扁平面にろう付けにより接合され、熱交換モジュール2における通風Aの通風流路を形成している。熱交換モジュール2は、チューブ8とフィン10とを水平方向に交互に配列し、冷媒と通風Aとの熱交換のコア12を形成している。すなわち、風上モジュール2A、中央モジュール2B、風下モジュール2Cには、それぞれ風上コア12A、中央コア12B、風下コア12Cが形成されている。これらコア12の左右両側面は、それぞれ1枚のサイドプレート14で覆われて保護されている。
図4は、図2に示す熱交換器1の各上ヘッダタンク4から構成された上ヘッダタンク連結体4UのB−B断面矢視図であり、図5は上ヘッダタンク連結体4Uの上面図である。図4及び図5に示すように、異なる熱交換モジュール2の通風方向Xに隣り合う風上(前側)、中央、風下(後側)の各上ヘッダタンク4A,4B,4Cは、互いに離間して配設され、各上ヘッダタンク4A,4B,4C間には上ヘッダタンク連結体4Uの長手方向Yに沿って、それぞれ上側間隙(第1の間隙)16が確保されている。
また、各上ヘッダタンク4の底面には、各チューブ8を挿入してろう付け接合するための接続孔18が多数開口されている。また、各上ヘッダタンク4の両開口端はそれぞれ一体の蓋部材20で塞がれており、これら蓋部材20により、各上ヘッダタンク4、各コア12、ひいては各熱交換モジュール2の連結が行われる。蓋部材20の一方には、冷媒の入口管22及び出口管24が接続されている。入口管22は風下の上ヘッダタンク4Cに連通され、出口管24は風上の上ヘッダタンク4Aに連通されている。
図6は、図5に示す上ヘッダタンク連結体のD−D断面矢視図である。図6に示すように、本実施形態の場合、各上側間隙16は、上ヘッダタンク連結体4Uの長手方向Yの全域に亘ってすべて上側排水路(第1の排水路)26として使用されている。上ヘッダタンク連結体4Uでは、上側排水路26の形成により、上ヘッダタンク連結体4Uの上面に滴下した水は上側排水路26を経て自重により下方に排水される。また、各上ヘッダタンク4は円筒形状に形成され、各上ヘッダタンク4の上面は湾曲面をなしている。このため、上ヘッダタンク連結体4Uの上面に滴下した水は、この湾曲面を伝って上側排水路26に導かれ、下方に円滑に排水される。
図7は図2に示す熱交換器1の各下ヘッダタンク6から構成された下ヘッダタンク連結体6LのC−C断面矢視図であり、図8は下ヘッダタンク連結体6Lの下面図であり、図9は図8に示す連通部材(連通部)28の拡大図である。
図7から図9に示すように、異なる熱交換モジュールの通風方向Xに隣り合う風上(前側)、中央、風下(後側)の各下ヘッダタンク6A,6B,6Cは、各上ヘッダタンク4A,4B,4Cの場合と同様に、互いに離間して配設され、各下ヘッダタンク6A,6B,6C間には下ヘッダ6Lの長手方向Yに沿って、それぞれ下側間隙(第1の間隙)30が確保されている。
各下ヘッダタンク6の底面には、各チューブ8を挿入して、ろう付け接合するための接続孔32が多数開口されている。また、各上ヘッダタンク4の両開口端はそれぞれ一体の蓋部材34で塞がれており、これら蓋部材34により、各下ヘッダタンク6、各コア12、ひいては各熱交換モジュール2の連結が行われる。
本実施形態の場合、各下側間隙30のうちの風下(後側)の下側間隙30には、この下側間隙30の左右両端側にそれぞれ連通部材28Aが配設されている。これら連通部材28Aは、連通部材28Aの前後の各下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)6、すなわち風下(後側)及び中央の各下ヘッダタンク6C,6Bの内部にそれぞれ連通する連通部材28であって、風下コア12Cから中央コア12Bに向かう方向Z1の冷媒の流路を形成している。
一方、各下側間隙30のうちの風上(前側)の下側間隙30には、この下側間隙30の中央に、前述したのと同様の連通部材28Bが配設されている。この連通部材28Bは、連通部材28Bの前後の各下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)6、すなわち中央及び風上(前側)の各下ヘッダタンク6B,6Aの内部に連通する連通部材28であって、中央コア12Bから風上コア12Aに向かう方向Z2の冷媒の流路を形成している。
また、本実施形態の場合、各連通部材28は、下ヘッダタンク連結体6Lの長手方向Yにおける中央を基準として、左右対称となる位置に配設されている。また、図7に示すように、中央の下ヘッダタンク6Bには、長手方向Yにおいて、風下の下側間隙30の左右両端側にそれぞれ配置された連通部材28Aと、風上の下側間隙30の中央に配置された連通部材28Bとの境界となる位置に、それぞれ仕切板36が内設されている。各仕切板36は、中央の下ヘッダタンク6Bの底面に形成された図示しない挿入孔に挿入され、下ヘッダタンク6Bの外側からろう付けにより下ヘッダタンク6Bに接合される。
このように、下ヘッダタンク連結体6Lに連通部材28及び仕切板36を適宜配設することにより、各コア12をパス割りして冷媒を順次流すカウンタフロー型の冷媒縦流れを熱交換器1にて実現することができる。これより、各コア12に通風される通風Aとパス割りされた各コア12を流れる冷媒との間において効率的な熱交換が可能となる。
図10は、図9の連通部材28を通風方向Xから見た側面図である。図9及び図10に示すように、連通部材28は長手方向Yに延びる長板部28aと、長板部28aの両側面から長板部28aを挟んで対となって突出される連通管28bとを備えている。連通管28bは長手方向Yに沿って複数配設されている。
図11は、図9に示す下ヘッダタンク連結体6LのE−E断面矢視図である。図11に示すように、下ヘッダタンク連結体6Lにおいても、下側間隙30の連通部材28以外の部分には、上側排水路26と同様の下側排水路(第1の排水路)40が確保されている。各連通管28bは円筒形状をなし、対となる各連通管28bの内側は長板部28aを貫通して互いに連通されている。
また、風下(後側)及び中央の各下ヘッダタンク6C,6Bの対向する壁6c,6bには、各連通管28bに対応する位置にそれぞれ接続孔38が開口されている。そして、風下(後側)及び中央の各下ヘッダタンク6C,6B間に連通部材28を配設し、各連通管28bを対応する接続孔38に挿入し、ろう付けにより接続することにより、風下コア12Cから中央コア12Bに向かう前述した方向Z1の冷媒の流路が形成される。
長板部28aを挟む一対の連通管28bは、例えば、長板部28aに孔を開けながら長板部28aの部材を円筒形状に突出するように絞り出す、いわゆるバーリング加工により形成される。なお、長板部28aの一側面に、バーリング加工により連通管28bを形成した構成部材を2つ用意し、これら構成部材を長板部28aの他側面でろう付けにより接合して連通部材28を形成しても良い。
ここで、図11に示すように、連通部材28は、長板部28aの厚みtが下側間隙30の幅W1よりも小さく設定されている。長板部28aとその前後の下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)6の壁、すなわち、風下(後側)及び中央の各下ヘッダタンク6C,6Bの壁6c,6bとは、長板部28aの両側において幅W2となる連通部間隙(第2の間隙)42を有して離間している。この連通部間隙42は連通部排水路(第2の排水路)44として使用される。なお、長板部28aの両側に確保される幅W2は異なっていても良いし、また、長板部28aの片側のみに幅W2を確保しても良い。
下ヘッダタンク連結体6Lでは、下側排水路40及び連通部排水路44の形成により、各コア12で結露して流下し、下ヘッダタンク連結体6Lの上面に滴下して付着した凝縮水が下側排水路40のみならず連通部排水路44を経由して自重により下方に排水される。また、上ヘッダタンク4と同様に、下ヘッダタンク6も円筒形状に形成され、各下ヘッダタンク6の上面は湾曲面をなしているため、下ヘッダタンク連結体6Lの上面に付着した凝縮水はこの湾曲面を伝って下側排水路40及び連通部排水路44に導かれ、下方に円滑に排水される。
以上のように本実施形態の熱交換器1では、各熱交換モジュール2の上下ヘッダタンク4,6が、通風方向Xに並ぶ前後の各上ヘッダタンク4、及び各下ヘッダタンク6によって、それぞれ上ヘッダタンク連結体4U及び下ヘッダタンク連結体6Lを形成している。そして、これら上下ヘッダタンク連結体4U,6Lでは、それらの長手方向Yに沿って、前後の各上ヘッダタンク4、及び各下ヘッダタンク6がそれぞれ上側間隙16、下側間隙30を有して離間されており、上側排水路26と下側排水路40とが形成されている。
これにより、本実施形態のように熱交換モジュール2を通風方向Xに3つ重ねて形成した熱交換器1であっても、各コア12で結露して流下し、下ヘッダタンク連結体6Lの上面に滴下して付着した凝縮水を下側排水路40を経由して自重により下方に排水することができる。したがって、下ヘッダタンク連結体6Lにおける排水性を高めることができるため、凝縮水の付着によって下ヘッダタンク連結体6Lが腐食することに起因した熱交換器1の耐久性低下を抑制することができる。
また、下ヘッダタンク連結体6Lへの着霜に伴う熱交換器1の熱効率の低下を抑制し、熱交換器1の耐久性及び熱効率の双方を向上することができる。
しかも、各上側間隙16は、長手方向Yの全域に亘ってすべて上側排水路26として使用されている。これにより、上ヘッダタンク連結体4Uの上面に滴下した水は上側排水路26を経て自重により下方に排水されるため、下ヘッダタンク連結体6Lのみならず上ヘッダタンク連結体4Uの排水性を向上することができ、ひいては熱交換器1のさらなる耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。
また、各ヘッダタンク4,6は円筒形状、すなわち丸パイプ形状に形成されているため、上下ヘッダタンク連結体4U,6Lに滴下した水を壁の湾曲面を伝って上側排水路26と下側排水路40とに効率的に導くことが可能となり、上下ヘッダタンク連結体4U,6Lのさらなる排水性向上を図ることができる。
しかも、上下ヘッダタンク4,6を丸パイプ形状としたことにより、上下ヘッダタンク4,6の壁を接合箇所の無い連続した形状とすることができる。
また、これら壁に形成した接続孔18,32にチューブ8を挿入し、同様に壁に形成した図示しない挿入孔に仕切板36を挿入して、上下ヘッダタンク4,6の外側からろう付けして接合するだけの簡単な作業で各コア12を製造することができる。これにより、上下ヘッダタンク4,6において、外観から目視出来ない接合箇所は存在しないため、接合箇所の検査を外観検査のみで実施することができ、非破壊検査を排除することができる。したがって、熱交換器1の生産性のさらなる向上を図ることができる。
また、下ヘッダタンク連結体6Lにおいては、連通部材28が下側間隙30に配設されるものの、下側間隙30の連通部材28以外の部分には下側排水路40が確保されている。さらには、複数の連通管28bは、下側間隙30にて下ヘッダタンク連結体4Uの長手方向Yに沿って、連通部排水路44として使用される連通部間隙42を有して離間している。これにより、下側間隙30の連通部材28を配置した領域においても、連通部排水路44から排水が可能となるため、下ヘッダタンク連結体6Lの排水性をさらに向上することができ、ひいては熱交換器1のさらなる耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。
また、連通部材28は、同一の下側間隙30に1つ又は複数配設される。具体的には、風下(後側)の下側間隙30には、この下側間隙30の左右両端側にそれぞれ連通部材28Aが配設されている。また、風上(前側)の下側間隙30には、この下側間隙30の中央に連通部材28Bが配設されている。連通部材28A、28Bの双方とも、下ヘッダタンク連結体6Lの長手方向Yにおける中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられる。
このように連通部材28A、28Bを下ヘッダタンク連結体6Lの長手方向Yにおける中央を基準とした左右対称となる位置に設けることにより、下ヘッダタンク連結体6Lの左右何れかに凝縮水が偏って溜まることによる下ヘッダタンク連結体6Lにおける排水の不均衡を是正し、排水性の均一化を図ることができる。これにより、下ヘッダタンク連結体6Lの排水性をさらに向上することができ、ひいては熱交換器1のさらなる耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。
以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、図12及び図13に示すように、連通部材28の代わりに、下ヘッダタンク6Cの壁6c自体にバーリング加工を施し、円筒形状の多数のバーリング部を突出形成して連通管46としても良い。これら連通管46は、下ヘッダタンク6Cと対向する下ヘッダタンク6Bの壁6bに開口した接続孔48にろう付けして接続され、これより下ヘッダタンク連結体6Lに連通部50が形成される。
この場合には、下側間隙30の連通部50が形成される領域に、間欠的に、下側排水路40と同幅の連通部間隙(第2の間隙)52、ひいては連通部排水路54を容易に確保することができる。したがって、下ヘッダタンク連結体6Lの排水性をさらに向上することができ、ひいては熱交換器1のさらなる耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。しかも、連通部材28が不要となるため、熱交換器1の部品点数及び製造コストを削減することができ、熱交換器1の生産性をさらに向上することができる。
また、上記実施形態及び変形例の熱交換器1は、熱交換モジュール2を通風方向Xに3つ重ねて形成されているが、熱交換モジュール2を4つ以上重ねた熱交換器にも適用可能である。
また、連通部材28又は連通部50を下ヘッダタンク連結体6Lのみならず、上ヘッダタンク連結体4Uに設けても良い。連通部材28又は連通部50をすべて上ヘッダタンク連結体4Uに形成することにより、必然的に、各下側間隙30は下ヘッダタンク連結体6Lの長手方向Yの全域に亘ってすべて下側排水路40として使用することができる。
したがって、下ヘッダタンク連結体6Lの排水性をさらに向上することができ、ひいては熱交換器1のさらなる耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。但し、下ヘッダタンク連結体6Lに連通部材28を設ける場合は、上ヘッダタンク連結体4Uに連通部材28を設ける場合に比して、熱交換器1の熱効率が高くなることが実験により判明しているため、下ヘッダタンク連結体6Lに連通部材28を設ける構成は熱交換器1の熱効率向上に寄与する。
また、上記実施形態及び変形例の熱交換器1では、上ヘッダタンク連結体4Uに上側間隙16が形成され、上側排水路26が確保されている。しかし、上側間隙16及び上側排水路26が形成されなくとも、少なくとも、下ヘッダタンク連結体6Lに下側間隙30を形成し、下側排水路40を確保した熱交換器であれば良い。この場合には、各コア12で結露して流下し、下ヘッダタンク連結体6Lの上面に滴下して付着した凝縮水の排水性を少なくとも高めることができ、ひいては熱交換器1の耐久性及び熱効率の向上を図ることができる。
また、上記実施形態及び変形例の熱交換器1に用いられる冷媒は二酸化炭素冷媒であるが、他の冷媒を使用しても良い。但し、本実施形態のように、比較的小径の丸パイプからなる各ヘッダタンク4,6を使用して、3つ以上の熱交換モジュール2を重ねた構成の熱交換器1は耐圧性能に優れるため、二酸化炭素冷媒の使用が好適である。
1 熱交換器
2 熱交換モジュール
4 上ヘッダタンク
4A,4B、4C 上ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)
4U 上ヘッダタンク連結体
6 下ヘッダタンク
6b、6c 壁
6A,6B、6C 下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)
6L 下ヘッダタンク連結体
8 チューブ
16 上側間隙(第1の間隙)
26 上側排水路(第1の排水路)
28 連通部材(連通部)
28b 連通管
30 下側間隙(第1の間隙)
40 下側排水路(第1の排水路)
42,52 連通部間隙(第2の間隙)
44,54 連通部排水路(第2の排水路)
46 連通管(バーリング部)
48 接続孔
50 連通部

Claims (6)

  1. 冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に3つ以上重ねて形成された熱交換器であって、
    前記各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、前記上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が前記上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備え、
    前記上下ヘッダタンクは、前記通風方向に並ぶ前後ヘッダタンクによって上ヘッダタンク連結体及び下ヘッダタンク連結体を形成し、
    前記上下ヘッダタンク連結体のうちの少なくとも前記下ヘッダタンク連結体は、それらの長手方向に沿って、前記前後ヘッダタンクを第1の間隙を有して離間させる第1の排水路を有する、熱交換器。
  2. 前記各ヘッダタンクは円筒形状に形成されている、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記第1の間隙を有する前記上下ヘッダタンク連結体の少なくとも一方は、前記第1の間隙の少なくとも一部分を占める連通部を備え、
    前記連通部は、前記前後ヘッダタンクの内部を連通し、前記熱交換モジュール間に亘る冷媒の流路を形成し、
    前記第1の排水路は、前記第1の間隙の前記連通部以外の部分に位置付けられる、請求項2に記載の熱交換器。
  4. 前記連通部は、前記流路を形成する複数の連通管を有し、
    前記複数の連通管は、前記第1の間隙にて、前記上下ヘッダタンク連結体の長手方向に沿って、第2の排水路として使用される第2の間隙を有して離間している、請求項3に記載の熱交換器。
  5. 前記連通管は、前記前後ヘッダタンクのうちの一方の前記ヘッダタンクの壁にバーリング加工により突出されたバーリング部であり、
    前記前後ヘッダタンクのうちの他方の前記ヘッダタンクの壁には、前記バーリング部を接続する接続孔が形成されている、請求項4に記載の熱交換器。
  6. 前記連通部は、同一の前記第1の間隙に1つ又は複数形成され、当該連通部は、前記上下ヘッダタンク連結体の長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられる、請求項2から5の何れか一項に記載の熱交換器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067262A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 株式会社ティラド 熱交換器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220373264A1 (en) * 2019-12-16 2022-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050686A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Denso Corp 蒸発器
JP2006170600A (ja) * 2004-07-05 2006-06-29 Showa Denko Kk 熱交換器
JP2008256248A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Denso Corp 冷却用熱交換器
JP2011027289A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Chugoku Electric Power Co Inc:The 熱交換器の補修方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141379A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Showa Alum Corp 複式熱交換器
DE112005001552T5 (de) * 2004-07-05 2007-05-16 Showa Denko Kk Wärmetauscher

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050686A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Denso Corp 蒸発器
JP2006170600A (ja) * 2004-07-05 2006-06-29 Showa Denko Kk 熱交換器
JP2008256248A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Denso Corp 冷却用熱交換器
JP2011027289A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Chugoku Electric Power Co Inc:The 熱交換器の補修方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067262A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 株式会社ティラド 熱交換器

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