JP2016118335A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換管の長手方向の寸法、熱交換管の並び方向の寸法および隣り合う熱交換管間の間隔を比較的容易に変更しうる熱交換器を提供する。【解決手段】ヘッダタンク2,3を、ヘッダ構成部32A,32Bと、管挿入部33とを有するタンクエレメント31を、熱交換管24の並び方向に積層状に並べられることにより構成する。タンクエレメント31と別個に形成された熱交換管24を管挿入部33内に挿入してタンクエレメント31に接合する。ヘッダ構成部32A,32Bは両端が開口した筒状であり、管挿入部33は一端がヘッダ構成部32A,32B内に開口するとともに他端が熱交換管24側に開口した筒状である。隣り合う２つのタンクエレメント31のうち一方のタンクエレメント31のヘッダ構成部32A,32Bの一部を同他方のタンクエレメント31のヘッダ構成部32A,32B内に嵌め入れ、両タンクエレメント31のヘッダ構成部32A,32Bどうしを接合する。【選択図】図３

Description

この発明は、エバポレータ、ヒータコア、コンデンサなどに用いられる熱交換器に関する。

この明細書において、「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、この明細書において、図１〜図４の上下を上下というものとする。

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エバポレータとして、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互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の扁平状熱交換管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の上下両側に配置された上下１対のヘッダタンクと、ヘッダタンクの長手方向に隣り合う熱交換管どうしの間に配置されたフィンとを備えており、各ヘッダタンクが、通風方向に並んで設けられた２つのヘッダ部を備え、両ヘッダタンクの風下側ヘッダ部間および風上側ヘッダ部間にそれぞれ複数の熱交換管が配置されて両ヘッダ部に接続されているエバポレータが広く用いられている。

上述したエバポレータの具体例として、たとえばアルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されて互いに接合された２枚の縦長プレートからなり、かつ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複数の扁平中空体が、厚み方向に積層状に配置されることによって構成されており、扁平中空体に、２枚の縦長金属プレート間に形成されて扁平中空体の厚み方向に膨出しかつ通風方向に間隔をおいて並んだ２つの熱交換管と、２枚の縦長プレート間に膨出状熱交換管の両端に通じるように形成されて扁平中空体の厚み方向に膨出し、かつ膨出状熱交換管よりも膨出高さの高い２つの膨出状ヘッダ形成部とが設けられ、扁平中空体の両縦長プレートが隣り合う扁平中空体のヘッダ形成部どうしが接合されることにより、風下側ヘッダ部および風上側ヘッダ部を有する上下両ヘッダタンクが形成され、隣り合う扁平中空体の熱交換管が設けられている部分の間が通風間隙となるとともに当該通風間隙にフィンが配置されている所謂積層型エバポレータが広く知られている（特許文献１参照）。

また、上述したエバポレータの他の具体例として、熱交換管がアルミニウム押出形材製であるとともに、両ヘッダタンクが熱交換管とは別個に形成されており、各ヘッダタンクが、アルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されかつ複数の管挿入穴を有する第１タンク構成部材と、アルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１タンク構成部材の熱交換管とは反対側に配置された第２タンク構成部材と、アルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されかつ第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て第１および第２タンク構成部材にろう付された第３タンク構成部材とからなり、第１タンク構成部材の風下側部分および風上側部分にそれぞれ複数の管挿入穴が形成され、熱交換管の端部が管挿入穴に挿入されてヘッダタンクの第１構成部材にろう付され、第１タンク構成部材と第２タンク構成部材との間に風下側ヘッダ部間および風上側ヘッダ部間が形成されるとともに、両ヘッダ部内が第３タンク構成部材に設けられた仕切部により上下両空間に分割されているエバポレータが広く用いられている（特許文献２参照）。

特許文献１記載のエバポレータによれば、扁平中空体の数を変更することによってエバポレータの熱交換管の並び方向の寸法を変更することは容易であるが、扁平中空体を形成する金属プレートがプレス成形品であるから、エバポレータの高さや、隣り合う熱交換管間の間隔を変更することは困難である。

特許文献２記載のエバポレータによれば、熱交換管が押出形材製であるから、熱交換管の長さを変更することによってエバポレータの高さを変更することは比較的簡単であるが、ヘッダタンクを構成する第１〜第３部材がプレス成形品であるから、エバポレータの熱交換管の並び方向の寸法や、隣り合う熱交換管間の間隔を変更することは困難である。

特開２０１３−２４５１７号公報 特開２０１３−９６６５９号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換管の長手方向の寸法、熱交換管の並び方向の寸法および隣り合う熱交換管間の間隔を比較的容易に変更しうる熱交換器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)長手方向を同一方向に向けた状態で互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の長手方向の両側に配置され、かつ熱交換管の両端部が接続された少なくとも１つのヘッダ部を有するヘッダタンクとを備えている熱交換器において、
ヘッダタンクが、ヘッダ部と同数のヘッダ構成部と、ヘッダ構成部内と通じるように設けられたヘッダ部と同数の管挿入部とを有するタンクエレメントが、熱交換管の並び方向に積層状に並べられることにより構成され、タンクエレメントと別個に形成された熱交換管がタンクエレメントの管挿入部内に挿入されてタンクエレメントに接合されており、ヘッダ構成部が、長手方向をヘッダタンクの長手方向を向けるとともに両端が開口した筒状であり、管挿入部が、一端がヘッダ構成部内に開口するとともに他端が熱交換管側に開口した筒状であり、隣り合う２つのタンクエレメントのうち一方のタンクエレメントのヘッダ構成部の一部が同他方のタンクエレメントのヘッダ構成部内に嵌め入れられるとともに、両タンクエレメントのヘッダ構成部どうしが接合されている熱交換器。

2)タンクエレメントが、熱交換管の並び方向に積層されて相互に接合された２枚のプレートからなり、各プレートに貫通穴が形成され、各プレートにおける貫通穴の周囲の部分に、それぞれ他のプレートとは反対側に突出しかつタンクエレメントのヘッダ構成部における熱交換管の並び方向の半部を形成する筒状部が設けられ、各プレートに、筒状部の突出方向と同方向に膨出しかつ管挿入部における熱交換管の並び方向の半部を形成する膨出部が設けられ、隣接する２つのタンクエレメントの近接した２枚のプレートのうちの一方のプレートの筒状部と同他方のプレートの筒状部とが相互に嵌り合っている上記1)記載の熱交換器。

3)各ヘッダタンクが、通風方向に並んで設けられた２つのヘッダ部を備え、両ヘッダタンクの風下側ヘッダ部間および風上側ヘッダ部間にそれぞれ複数の熱交換管が配置されて両ヘッダ部に接続されており、タンクエレメントに２つのヘッダ構成部および２つの管挿入部が設けられ、タンクエレメントを構成する２枚のプレートが、それぞれ通風方向に並んだ２つの貫通穴、両貫通穴の周囲の筒状部、および両筒状部の突出方向と同方向に膨出した膨出部を有している上記2)記載の熱交換器。

4)少なくとも１つのヘッダ部に、当該ヘッダ部内をヘッダ部の長手方向に複数の区画に分割する仕切部が設けられており、当該仕切部が、隣接する２つのタンクエレメントの近接した２枚のプレートにおける互いに嵌り合った筒状部のうち内側の筒状部の先端が閉鎖されることにより設けられている上記3)記載の熱交換器。

5)少なくともいずれか一方のヘッダタンクに、２つのヘッダ部を通じさせる連通部が設けられており、連通部が、タンクエレメントの両プレートのうち少なくともいずれか一方のプレートにおける両筒状部間の部分に形成され、かつ筒状部と同方向に膨出するとともに両筒状部内どうしを通じさせる連通用膨出部からなる上記3)または4)記載の熱交換器。

上記1)〜5)の熱交換器によれば、ヘッダタンクが、ヘッダ部と同数のヘッダ構成部と、ヘッダ構成部内と通じるように設けられたヘッダ部と同数の管挿入部とを有するタンクエレメントが、熱交換管の並び方向に積層状に並べられることにより構成され、タンクエレメントと別個に形成された熱交換管がタンクエレメントの管挿入部内に挿入されてタンクエレメントに接合されており、ヘッダ構成部が、長手方向をヘッダタンクの長手方向を向けるとともに両端が開口した筒状であり、管挿入部が、一端がヘッダ構成部内に開口するとともに他端が熱交換管側に開口した筒状であり、隣り合う２つのタンクエレメントのうち一方のタンクエレメントのヘッダ構成部の一部が同他方のタンクエレメントのヘッダ構成部内に嵌め入れられるとともに、両タンクエレメントのヘッダ構成部どうしが接合されているので、タンクエレメントおよび熱交換管の数を変更することによって、熱交換管の並び方向の寸法を比較的容易に変更することができる。また、熱交換管がタンクエレメントと別個に形成されているので、熱交換管を、たとえば押出形材を適当な寸法に切断したり、板材を曲げることにより形成された筒状材を適当な寸法に切断したりすることにより製造することができ、その結果熱交換管の長さ調節が比較的容易になる。したがって、熱交換管の長さを変更することによって、熱交換器における熱交換管の長手方向の寸法を比較的容易に変更することができる。さらに、隣り合う２つのタンクエレメントのうちの一方のタンクエレメントのヘッダ構成部における同他方のタンクエレメントのヘッダ構成部内への嵌め入れ長さを変更することによって、隣り合う熱交換管間の間隔を比較的容易に変更することができる。

上記2)の熱交換器によれば、タンクエレメントの構成が比較的簡単になる。

上記4)および5)の熱交換器によれば、熱交換器での熱媒体（冷媒）の流れを、熱交換効率を考慮して優れたものとすることができる。

この発明のエバポレータの全体構成を示す一部分を省略した斜視図である。 図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す図である。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図５のＤ−Ｄ線断面図である。 上下１対のタンクエレメントおよび両タンクエレメントに接続された熱交換管を示す一部分を省略した斜視図である。 仕切部および連通部が設けられていない大部分のタンクエレメントを示す分解斜視図である。 風下側上ヘッダ部の仕切部が設けられているタンクエレメントの右プレートを示す斜視図である。 風上側上ヘッダ部の仕切部が設けられているタンクエレメントの左プレートを示す斜視図である。 連通部が設けられているタンクエレメントを示す分解斜視図である。 左右方向に隣り合う熱交換管の間隔を変更した例を示す図６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。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、通風方向下流側（図１、図２および図４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する。また、前方から後方を見た際の上下、左右、すなわち図１〜図３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はこの発明による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は図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す。また、図３〜図１２は図１のエバポレータの要部の構成を示す。

図１〜図４において、エバポレータ(1)は、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）に位置する風下側上ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ風下側上ヘッダ部(5)に一体化された風上側上ヘッダ部(6)とを備えている。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(7)が設けられ、風上側上ヘッダ部(6)の右端部に冷媒出口(8)が設けられている。風下側上ヘッダ部(5)における左右方向中央部よりも右側の部分に、風下側上ヘッダ部(5)内を左右方向に複数、ここでは２つの区画(11)(12)に分割する仕切部(9)が設けられている。また、風上側上ヘッダ部(6)における左右方向中央部よりも左側の部分に、風上側ヘッダ部(6)内を複数、ここでは２つの区画(14)(15)に分割する仕切部(9)が設けられている。ここで、風下側上ヘッダ部(5)の２つの区画(11)(12)を、冷媒入口(7)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第２区画というものとし、風上側上ヘッダ部(6)の２つの区画(14)(15)を、冷媒出口(8)とは反対側の端部（左端部）から冷媒出口(8)側端部（右端部）に向かって第３〜第４区画というものとする。また、風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(12)における風上側上ヘッダ部(6)の仕切部(9)よりも左側の部分と、風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(14)とが、左右方向に間隔をおいて設けられた複数の連通部(16)を介して通じさせられている。

第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置する風下側下ヘッダ部(17)と、後側に位置しかつ風下側下ヘッダ部(17)に一体化された風上側下ヘッダ部(18)とを備えている。風下側下ヘッダ部(17)における左右方向中央部よりも左側の部分に、風下側下ヘッダ部(17)内を左右方向に複数、ここでは２つの区画(21)(22)に分割する仕切部(9)が設けられている。ここで、風下側下ヘッダ部(17)の２つの区画(21)(22)を、冷媒入口(7)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第２区画というものとする。また、風上側下ヘッダ部(18)内は、全体が１つの区画(23)となっており、当該区画(23)を第３区画というものとする。また、風下側下ヘッダ部(17)の第２区画(22)と、風上側下ヘッダ部(18)の第３区画(23)における風下側下ヘッダ部(17)の仕切部(9)よりも左側の部分とが、左右方向に間隔をおいて設けられた複数の連通部(16)を介して通じさせられている。

熱交換コア部(4)において、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(24)からなる管列(25)(26)が、前後方向に並んで２列設けられ、各管列(25)(26)の隣接する熱交換管(24)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換管(24)の外側に、それぞれ前後両管列(25)(26)の熱交換管(24)に跨るようにアルミニウム製コルゲートフィン(27)が配置されて熱交換管(24)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(27)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(28)が配置されてコルゲートフィン(27)にろう付されている。風下側管列(25)の熱交換管(24)の上下両端部は、風下側上下両ヘッダ部(5)(17)に連通状に接続され、風上側管列(26)の熱交換管(24)の上下両端部は、風上側上下両ヘッダ部(6)(18)に連通状に接続されている。風下側管列(25)の熱交換管(24)の数と風上側管列(26)の熱交換管(24)の数とは等しくなっている。コルゲートフィン(27)は、風下側管列(25)および風上側管列(26)を構成する前後の熱交換管(24)に共有されている。なお、熱交換管(24)はアルミニウム押出形材製のものに限らず、１枚の板をたとえばロールフォーミング法により曲げることによって形成されたものが用いられていてもよい。すなわち、一定の横断面形状を有する長尺体を一定の寸法に切断することにより形成されたものが用いられていればよい。

風下側管列(25)には、左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換管(24)からなる３つの管群(25A)(25B)(25C)が、右端から左端に向かって並んで設けられ、風上側管列(26)には、左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換管(24)からなる２つ（風下側管列(25)の管群(25A)(25B)(25C)の数よりも１つ少ない数）の管群(26A)(26B)が、左端から右端に向かって並んで設けられている。ここで、風下側管列(25)の３つの管群(25A)(25B)(25C)を冷媒入口(7)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第３管群といい、風上側管列(26)の２つの管群(26A)(26B)を冷媒出口(8)とは反対側の端部（左端部）から冷媒出口(8)側端部（右端部）に向かって第４〜第５管群というものとする。

風下側管列(25)の第１管群(25A)の熱交換管(24)は、風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(11)および風下側下ヘッダ部(17)の第１区画(21)に通じており、第２管群(25B)の熱交換管(24)は、風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(12)および風下側下ヘッダ部(17)の第１区画(21)に通じており、第３管群(25C)の熱交換管(24)は、風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(12)および風下側下ヘッダ部(17)の第２区画(22)に通じている。また、風上側管列(26)の第４管群(26A)の熱交換管(24)は、風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(14)および風上側下ヘッダ部(18)の第３区画(23)に通じており、第５管群(26B)の熱交換管(24)は、風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(15)および風上側下ヘッダ部(18)の第３区画(23)に通じている。

上述のようにして冷媒入口(7)、冷媒出口(8)、仕切部(9)、区画(11)(12)(14)(15)(21)(22)(23)、連通部(16)、および管群(25A)(25B)(25C)(26A)(26B)が設けられることによって、冷媒は、冷媒入口(7)から流入し、次のように２つの経路を流れて冷媒出口(8)から流出するようになされている。第１の経路は、第１区画(11)、第１管群(25A)、第１区画(21)、第２管群(25B)、第２区画(12)、第３区画(14)、第４管群(26A)、第３区画(23)、第５管群(26B)および第４区画(15)であり、第２の経路は、第１区画(11)、第１管群(25A)、第１区画(21)、第２管群(25B)、第２区画(12)、第３管群(25C)、第２区画(22)、第３区画(23)、第５管群(26B)および第５区画(15)である。そして、第１管群(25A)が第１パス、第２管群(25B)が第２パス、第３および第４管群(25C)(26A)が第３パス、第５管群(26B)が第４パスを構成している。

図３〜図７に示すように、第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)は、それぞれ前後方向に並んだ２つ（ヘッダ部(5)(6)(17)(18)と同数）のヘッダ構成部(32A)(32B)と、ヘッダ構成部(32A)(32B)内と通じるように設けられた２つ（ヘッダ部(5)(6)(17)(18)と同数）の管挿入部(33)とを有するタンクエレメント(31)が、左右方向（熱交換管(24)の並び方向）に積層状に並べられるとともに、左右両端のタンクエレメント(31)の外側にアルミニウム製の左右両エンド部材(34)(34A)が配置されることにより構成されている。仕切部(9)および連通部(16)は、適当な位置に配置されたタンクエレメント(31)に設けられている。

タンクエレメント(31)の各ヘッダ構成部(32A)(32B)は、長手方向を左右方向（ヘッダタンク(2)(3)の長手方向）に向けるとともに両端が開口した段付き円筒状であり、隣り合う２つのタンクエレメント(31)のうち一方のタンクエレメント(31)のヘッダ構成部(32A)(32B)の一部が同他方のタンクエレメント(31)のヘッダ構成部(32A)(32B)内に嵌め入れられた状態で、両タンクエレメント(31)のヘッダ構成部(32A)(32B)どうしがろう付されている。すなわち、前側のヘッダ構成部(32A)は左半部が大径となるとともに右半部が小径となっており、隣り合う２つのタンクエレメント(31)のうち左側のタンクエレメント(31)の前側ヘッダ構成部(32A)の右半部が右側のタンクエレメント(31)の前側ヘッダ構成部(32A)の左半部内に嵌め入れられている。また、後側のヘッダ構成部(32B)は左半部が小径となるとともに右半部が大径となっており、隣り合う２つのタンクエレメント(31)のうち左側のタンクエレメント(31)の後側ヘッダ構成部(32B)の右半部内に右側のタンクエレメント(31)の後側ヘッダ構成部(32B)の左半部が嵌め入れられている。

タンクエレメント(31)の各管挿入部(33)は、幅方向が前後方向を向き、かつ一端がヘッダ構成部(32A)(32B)内に開口するとともに他端が熱交換管(24)側に開口した扁平筒状であり、タンクエレメント(31)と別個に形成された熱交換管(24)がタンクエレメント(31)の管挿入部(33)内に挿入されてタンクエレメント(31)にろう付されている。

仕切部(9)および連通部(16)が設けられていない大部分のタンクエレメント(31)は、図５〜図８に示すように、熱交換管(24)の並び方向（左右方向）に積層されて相互にろう付された２枚のアルミニウム製プレート(35)(36)からなる。両プレート(35)(36)の左方または右方から見た外形はほぼ同一である。なお、図５、図６および図８には、第１ヘッダタンク(2)のタンクエレメント(31)のみが示されているが、第２ヘッダタンク(3)のタンクエレメント(31)と、第１ヘッダタンク(2)のタンクエレメント(31)とは、エバポレータ(1)の高さ方向の中心に位置しかつ熱交換管(24)の長手方向と直交する平面に対して面対称となっている。

タンクエレメント(31)の右プレート(35)には前後方向に間隔をおいて２つの円形貫通穴(37A)(37B)が形成されており、右プレート(35)における各貫通穴(37A)(37B)の周囲の部分に、右方に突出し（他のプレート(36)とは反対側に突出し）かつタンクエレメント(31)のヘッダ構成部(32A)(32B)における右側半部（熱交換管(24)の並び方向の半部）を形成する円筒状部(38A)(38B)が一体に設けられている。右プレート(35)の一方の貫通穴、ここでは前側貫通穴(37A)の穴径は、他方の貫通穴、ここでは後側貫通穴(37B)の穴径よりも小さくなっており、したがって前側円筒状部(38A)の内外径も後側円筒状部(38B)の内外径よりも小さくなっている。また、小さな前側貫通穴(37A)の穴径に、前側円筒状部(38A)の肉厚の２倍を加えた寸法が、大きな後側貫通穴(37B)の穴径および後側円筒状部(38B)の内径と等しくなっている。また、右プレート(35)の両貫通穴(37A)(37B)の中心の上下方向の位置は同一である。

タンクエレメント(31)の右プレート(35)における熱交換コア部(4)側(熱交換管(24)側)の部分（第１ヘッダタンク(2)のタンクエレメント(31)の右プレート(35)の下部、第２ヘッダタンク(3)のタンクエレメント(31)の右プレート(35)の上部）に、右方に膨出しかつ管挿入部(33)の右側半部（熱交換管(24)の並び方向の半部）を形成する挿入用膨出部(39)が前後方向に間隔をおいて設けられている。各挿入用膨出部(39)の上下方向の一端は熱交換コア部(4)側に開口し、他端は前後両側の円筒状部(38A)(38B)の内周面に開口している。

タンクエレメント(31)の左プレート(36)には前後方向に間隔をおいて２つの円形貫通穴(41A)(41B)が形成されており、左プレート(36)における各貫通穴(41A)(41B)の周囲の部分に、左方に突出し（他のプレート(35)とは反対側に突出し）かつタンクエレメント(31)のヘッダ構成部(32A)(32B)における左側半部（熱交換管(24)の並び方向の半部）を形成する円筒状部(42A)(42B)が一体に設けられている。左プレート(36)の一方の貫通穴、ここでは後側貫通穴(41B)の穴径は、他方の貫通穴、ここでは前側貫通穴(41A)の穴径よりも小さくなっており、したがって後側円筒状部(42B)の内外径も前側円筒状部(42A)の内外径よりも小さくなっている。また、小さな後側貫通穴(41B)の穴径に、後側円筒状部(42B)の肉厚の２倍を加えた寸法が、大きな前側貫通穴(41A)の穴径および前側円筒状部(42A)の内径と等しくなっている。なお、この実施形態においては、左プレート(36)の後側貫通穴(41B)の穴径は右プレート(35)の前側貫通穴(37A)の穴径と等しく、同じく前側貫通穴(41A)の穴径は右プレート(35)の後側貫通穴(37B)の穴径と等しくなっている。また、左プレート(36)の両貫通穴(41A)(41B)の中心の上下方向の位置は同一である。さらに、両プレート(35)(36)の両貫通穴(37A)(37B)(41A)(41B)の中心線は同心状である。

タンクエレメント(31)の左プレート(36)における熱交換コア部(4)側の部分（第１ヘッダタンク(2)のタンクエレメント(31)の左プレート(36)の下部、第２ヘッダタンク(3)のタンクエレメント(31)の左プレート(36)の上部）に、左方に膨出しかつ管挿入部(33)の左側半部（熱交換管(24)の並び方向の半部）を形成する挿入用膨出部(43)が設けられている。膨出部(43)の上下方向の一端は熱交換コア部(4)側に開口し、他端は前後両側の円筒状部(42A)(42B)の内周面に開口している。また、左プレート(36)の前後両縁部および上縁部に、右プレート(35)の前後両縁部および上縁部よりも外側に位置する位置決め用右方突出壁(44)が一体に形成されている。

そして、両プレート(35)(36)が、右プレート(35)の前後両縁部および上縁部が左プレート(36)の右方突出壁(44)に位置決めされるように積層されるとともに、適当な手段で仮止めされた状態でろう付されており、両前側円筒状部(38A)(42A)により前側タンク構成部(32A)が形成され、両後側円筒状部(38B)(42B)により後側タンク構成部(32B)が形成され、両膨出部(39)(43)により管挿入部(33)が形成されており、これによりタンクエレメント(31)が構成されている。

風下側上ヘッダ部(5)および風下側下ヘッダ部(17)の仕切部(9)が設けられているタンクエレメント(31)においては、図９に示すように、右プレート(35)の前側円筒状部(38A)の先端開口が、前側円筒状部(38A)と一体に設けられた閉鎖壁(45)により閉鎖されている。また、風上側上ヘッダ部(6)の仕切部(9)が設けられているタンクエレメント(31)においては、図１０に示すように、左プレート(36)の後側円筒状部(42B)の先端開口が、後側円筒状部(42B)と一体に設けられた閉鎖壁(46)により閉鎖されている。仕切部(9)が設けられているタンクエレメント(31)のその他の構成は、上述したタンクエレメント(31)と同一である。

連通部(16)が設けられているタンクエレメント(31)おいては、図１１に示すように、右プレート(35)における両貫通穴(37A)(37B)の間の部分に、右方に膨出しかつ前後両円筒状部(38A)(38B)内どうしを通じさせる連通用膨出部(47)が設けられ、左プレート(36)における両貫通穴(41A)(41B)の間の部分に、左方に膨出しかつ前後両円筒状部(42A)(42B)内どうしを通じさせる連通用膨出部(48)が設けられている。連通部(16)が設けられているタンクエレメント(31)のその他の構成は、上述したタンクエレメント(31)と同一である。

両ヘッダタンク(2)(3)の左右両端のエンド部材(34)(34A)は、左右両端に位置するタンクエレメント(31)の左右方向外側のプレート(35)(36)の円筒状部(38A)(38B)(42A)(42B)内に嵌め入れられる凹陷部(34a)(34b)を有しており、凹陷部(34a)(34b)が円筒状部(38A)(38B)(42A)(42B)内に嵌め入れられた状態でタンクエレメント(31)にろう付されている。第１ヘッダタンク(2)の右側エンド部材(34A)の前側凹陷部(34a)の底壁に冷媒入口(7)が形成され、後側凹陷部(34b)の底壁に冷媒出口(8)が形成されている。

左右方向に隣り合う２つのタンクエレメント(31)のうちの左側タンクエレメント(31)の右プレート(35)の前側円筒状部(38A)が右側タンクエレメント(31)の左プレート(36)の前側円筒状部(42A)内に嵌め入れられるとともに、同じく右側タンクエレメント(31)の左プレート(36)の後側円筒状部(42B)が左側タンクエレメント(31)の右プレート(35)の後側円筒状部(38B)内に嵌め入れられた状態で、両タンクエレメント(31)のタンク構成部(32A)(32B)どうしがろう付されている。したがって、図１２に示すように、左右方向に隣り合う２つのタンクエレメント(31)の円筒状部(38A)(42A)および(38B)(42B)どうしの嵌り合う深さを変更することによって、左右方向に隣り合う熱交換管(24)間の間隔を変更することができる。また、タンクエレメント(31)の数を変更することによってエバポレータ(1)の左右方向の寸法を変更することができ、熱交換管(24)の長さを変更することによってエバポレータ(1)の高さを変更することができる。

この発明による熱交換器は、車両用空調装置を構成する冷凍サイクルのエバポレータに好適に用いられる。

(1)：エバポレータ
(2)：第１ヘッダタンク
(3)：第２ヘッダタンク
(5)：風下側上ヘッダ部
(6)：風上側上ヘッダ部
(9)：仕切部
(16)：連通部
(17)：風下側下ヘッダ部
(18)：風上側下ヘッダ部
(24)：熱交換管
(31)：タンクエレメント
(32A)(32B)：ヘッダ構成部
(33)：管挿入部
(35)：右プレート
(36)：左プレート
(37A)(37B)(41A)(41B)：貫通穴
(38A)(38B)(42A)(42B)：円筒状部
(39)：膨出部
(43)：膨出部
(45)(46)：閉鎖壁
(47)(48)：連通用膨出部

Claims (5)

1. 長手方向を同一方向に向けた状態で互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の長手方向の両側に配置され、かつ熱交換管の両端部が接続された少なくとも１つのヘッダ部を有するヘッダタンクとを備えている熱交換器において、
   ヘッダタンクが、ヘッダ部と同数のヘッダ構成部と、ヘッダ構成部内と通じるように設けられたヘッダ部と同数の管挿入部とを有するタンクエレメントが、熱交換管の並び方向に積層状に並べられることにより構成され、タンクエレメントと別個に形成された熱交換管がタンクエレメントの管挿入部内に挿入されてタンクエレメントに接合されており、ヘッダ構成部が、長手方向をヘッダタンクの長手方向を向けるとともに両端が開口した筒状であり、管挿入部が、一端がヘッダ構成部内に開口するとともに他端が熱交換管側に開口した筒状であり、隣り合う２つのタンクエレメントのうち一方のタンクエレメントのヘッダ構成部の一部が同他方のタンクエレメントのヘッダ構成部内に嵌め入れられるとともに、両タンクエレメントのヘッダ構成部どうしが接合されている熱交換器。
2. タンクエレメントが、熱交換管の並び方向に積層されて相互に接合された２枚のプレートからなり、各プレートに貫通穴が形成され、各プレートにおける貫通穴の周囲の部分に、それぞれ他のプレートとは反対側に突出しかつタンクエレメントのヘッダ構成部における熱交換管の並び方向の半部を形成する筒状部が設けられ、各プレートに、筒状部の突出方向と同方向に膨出しかつ管挿入部における熱交換管の並び方向の半部を形成する膨出部が設けられ、隣接する２つのタンクエレメントの近接した２枚のプレートのうちの一方のプレートの筒状部と同他方のプレートの筒状部とが相互に嵌り合っている請求項１記載の熱交換器。
3. 各ヘッダタンクが、通風方向に並んで設けられた２つのヘッダ部を備え、両ヘッダタンクの風下側ヘッダ部間および風上側ヘッダ部間にそれぞれ複数の熱交換管が配置されて両ヘッダ部に接続されており、タンクエレメントに２つのヘッダ構成部および２つの管挿入部が設けられ、タンクエレメントを構成する２枚のプレートが、それぞれ通風方向に並んだ２つの貫通穴、両貫通穴の周囲の筒状部、および両筒状部の突出方向と同方向に膨出した膨出部を有している請求項２記載の熱交換器。
4. 少なくとも１つのヘッダ部に、当該ヘッダ部内をヘッダ部の長手方向に複数の区画に分割する仕切部が設けられており、当該仕切部が、隣接する２つのタンクエレメントの近接した２枚のプレートにおける互いに嵌り合った筒状部のうち内側の筒状部の先端が閉鎖されることにより設けられている請求項３記載の熱交換器。
5. 少なくともいずれか一方のヘッダタンクに、２つのヘッダ部を通じさせる連通部が設けられており、連通部が、タンクエレメントの両プレートのうち少なくともいずれか一方のプレートにおける両筒状部間の部分に形成され、かつ筒状部と同方向に膨出するとともに両筒状部内どうしを通じさせる連通用膨出部からなる請求項３または４記載の熱交換器。
   

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