JP4153106B2 - 熱交換器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置等に用いられる熱交換器に関し、より詳しくは、チューブとフィンとが積層配置される熱交換器本体の側部にサイドタンクを有する熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱交換器、たとえば自動車用熱交換器としては、冷媒の蒸発器や凝縮器等がある。この熱交換器として、熱交換器本体の側部にサイドタンクを設けた構造を有するものが知られている。
【0003】
たとえば、自動車用蒸発器の構造一例を図9および図10に示す。図に示す熱交換器50は、チューブ51とフィン52とが交互に積層された、いわゆる積層型熱交換器を示している。最外層のフィン52の外側には、サイドプレート53が設けられている。サイドプレート53の外側には、熱交換媒体導入出用の流路を形成するサイドタンク54が設けられている。
【0004】
サイドタンク54は、サイドプレート53側(熱交換器本体57側)に設けられる成形プレート55と、該成形プレート55に接合される成形プレート56とからなっている。成形プレート55は一枚の平板からなっている。また、成形プレート55には、図10に示すように熱交換器本体57側に向かって突出し、該熱交換器本体57側への接続流路を形成する絞り凸部58、59、60、61が一体に設けられている。
【0005】
また、成形プレート56には、反成形プレート55側に膨出する突出部62、63がプレート長手方向に一体に設けられている。
【0006】
ところで、サイドタンク54は熱交換器本体57への熱交換媒体の導入出用の流路を形成するものであるから、該サイドタンク54内における圧力損失をできるだけ低減する必要がある。このため、たとえばサイドタンク54の流路断面積を拡大すべく、図11、図12に示すように成形プレート55に熱交換器本体57側に向けて膨出する突出部64、65を形成する構造が考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、成形プレート55に対し、絞り凸部58、59、(60、61)を形成し、さらに上記突出部64、65を形成した場合には図11に示す部位66、67(つまり、突出部64、65の間で絞り凸部の近傍)においては、トータルの絞り量が大きくなる。このため、部位66、67において割れが発生したり、あるいは極端に薄肉になり強度が低下する等の不具合が生じるおそれがある。なお、このような不具合は、とくに、絞り凸部形成時に起こり易い。また、上記のような問題は、成形プレート56に突出部62、63を形成する際にも同様に発生するおそれがある。
【0008】
本発明の課題は、サイドタンク部の流路断面積を拡大し圧力損失を効果的に低減し、しかも漏れ等のおそれのない高品質の熱交換器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、熱交換器本体と、該熱交換器本体の側部に設けられ熱交換媒体導入出用の流路を形成するサイドタンクとを有し、該サイドタンクを熱交換器本体側に設けられる成形プレートAと、反熱交換器本体側に設けられる成形プレートBとを接合することにより形成した熱交換器において、前記成形プレートAおよび成形プレートBの少なくとも一方を、熱交換器コアの奥行き方向に2分割したものから形成したことを特徴とするものからなる。
【0010】
本発明に係る熱交換器においては、たとえば上記成形プレートAを2分割することができる。成形プレートAには、上記熱交換器本体側に向けて突出し、熱交換器本体側への接続流路を形成する絞り凸部を設けることが好ましい。該絞り凸部は、上記熱交換器本体に直接接合することもできるが、補助連結分材を介して熱交換器本体に接合してもよい。
【0011】
また、上記成形プレートAには、熱交換器本体側に向けて膨出しサイドタンク部における熱交換媒体用流路を形成する突出部を成形プレートの長手方向に延設することが好ましい。上記突出部を設けることにより、サイドタンク部における熱交換媒体用流路の断面積を拡大することができ、上記流路内における熱交換媒体の圧力損失を低減することができる。
【0012】
また、本発明に係る熱交換器においては、上記成形プレートAとともに、あるいは上記成形プレートBのみを2分割してもよい。
【0014】
上記のような熱交換器においては、成形プレートAおよび成形プレートBの少なくとも一方が、熱交換器コアの奥行き方向に2分割したものから形成されているので、たとえば、成形プレートAおよび/または成形プレートBに上記突出部を形成したり、あるいは成形プレートAに上記絞り凸部を形成しても、成形プレートを1枚のプレートとした場合にように特定部位が集中的に引き延され、該部位に割れが生じたり、該部位が極端に薄肉化されるような不具合を解消することができる。したがって、サイドタンク部における流路断面積を拡大し圧力損失を低減しつつ、漏れ等のおそれのない高品質の熱交換器を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1ないし図4は本発明の第1実施態様に係る熱交換器の外観を示している。図1において、1は熱交換器本体を示している。熱交換器本体1は、チューブ2とフィン3とが交互に積層された積層型熱交換器となっている。チューブ2とフィン3との積層部の最外層には、サイドプレート12、13が設けられている
【0017】
チューブ2は、図2に示すように成形プレート6、7を接合したものからなっている。成形プレート6の両端には、連結凸部8が設けられており、該連結凸部8は隣接するチューブ2を形成するプレート7の穴9に挿入されている。このようにして、チューブ2の両端にタンク部10(10a、10b)、11(11a、11b)が形成されるようになっている。
【0018】
熱交換器本体1の側部、より具体的にはサイドプレート12側には、熱交換媒体(たとえば、冷媒)導入出用の流路を形成するサイドタンク4が設けられている。サイドタンク4は、熱交換器本体1側に設けられる成形プレート14(成形プレートA)と、反熱交換器本体1側に設けられる成形プレート15(成形プレートB)を接合することにより形成されている。
【0019】
成形プレート14は、図3に示すように熱交換器本体1のコアの奥行き方向に2分割された成形プレート16、17から形成されている。プレート16、17の両端には、熱交換器本体1側に向けて突出し、熱交換器本体1側への接続流路を形成する絞り凸部18、19、20、21が設けられている。絞り凸部18、19、20、21は、図4に示すようにそれぞれ対応するタンク部10b、11b、10a、11aに直接接続されて上記接続流路が形成されるようになっている。また、プレート16、17には、熱交換器本体1側に膨出しサイドタンク部における熱交換媒体流路を形成する突出部22、23が長手方向に延設されている。
【0020】
成形プレート15は、一枚のプレートからなっており該成形プレート15には反熱交換器本体1側に向かって膨出する突出部24、25が設けられている。そして成形プレート14、15を接合しサイドタンク4が形成される際には、突出部22、24および突出部23、25によりサイドタンク部の熱交換媒体用流路が形成されるようになっている。
【0021】
本実施態様においては、サイドタンク4を形成する成形プレート14は熱交換器コアの奥行き方向に2分割されたプレート16、17からなっているので、成形プレート14を一枚のプレートから形成してこれに絞り凸部および突出部を設けた場合(図10)のように、特定部位の絞り量が大きくなり該特定部位が集中的に引き延されるような不具合を防止できる。したがって、低力損失を低減し割れ等のおそれのない高品質の熱交換器を得ることができる。
【0022】
また、本実施態様においては、各絞り凸部を直接各タンク部に直接接続しているが、たとえば、図5に示すような補助連結部材26を介して接合してもよい。この場合、絞り凸部18、19、20、21の絞り量を低減、あるいは絞り凸部を省略することもできるので、一層効果的に割れ等の発生を防止できる。
【0023】
図6は、本発明の第2実施態様に係る熱交換器のサイドタンク27を示している。サイドタンク27は、熱交換器本体側に設けられる成形プレート28(成形プレートA)と、反熱交換器本体側に設けられる成形プレート29(成形プレートB)を接合することにより形成されている。
【0024】
成形プレート28は、熱交換器本体コアの奥行き方向に2分割されたプレート30、31から形成されている。プレート30、31の両端には、絞り凸部32、33、34、35が設けられている。
【0025】
成形プレート29は一枚のプレートからなっている。成形プレート29には反熱交換器本体側に向かって膨出する突出部36、37が設けられている。
【0026】
本実施態様においても、成形プレート28が熱交換器本体コア奥行き方向に2分割されたプレート30、31から形成されているので、絞り凸部形成の際の特定部位に対する集中的な引き延しが防止され、割れ等のおそれのない高品質のサイドタンク27、ひいては熱交換器を得ることができる。
【0027】
図7は、本発明の第3実施態様に係る熱交換器のサイドタンク38を示している。サイドタンク38は、成形プレート39(成形プレートA)と成形プレート40(成形プレートB)から形成されている。
【0028】
成形プレート39は、熱交換器コアの奥行き方向に2分割されたプレート41、42から形成されている。プレート41、42の両端には、熱交換器本体側に向かって突出し、熱交換器本体側への接続流路を形成する絞り凸部43、44、45、46が設けられている。また、プレート41、42には、熱交換器本体側に膨出しサイドタンク部における熱交換媒体流路を形成する突出部47、48が長手方向に延設されている。
【0029】
本実施態様においては、成形プレート40も熱交換器コアの奥行き方向に2分割されたプレート80、81から形成されている。成形プレート80、81には、反熱交換器本体側に膨出する突出部82、83が長手方向に延設されている。
【0030】
そして、本実施態様においては、プレート41(42)とプレート80(81)とを接合することによりサイドタンク部における熱交換媒体流路が形成されるようになっている。
【0031】
本実施態様においても、絞り凸部や突出部を形成する際の、プレート41、42、80、81の特定部位に対する集中的な引き延しを防止することができるので、割れ等を確実に防止することができる。また、本実施態様においては成形プレート39のみならず成形プレート40も熱交換器コアの奥行き方向に2分割されたプレート80、81からなっているので、成形プレート40(成形プレートB)に突出部82、83を形成する際の割れの発生等の不具合を確実に排除することができる。
【0032】
図8は、本発明の参考例に係る熱交換器のサイドタンクを形成するための成形プレート84(成形プレートA)を示している。成形プレート84には、絞り凸部85、86、87、88および突出部89、90が設けられている。また、成形プレート84の熱交換器コアの奥行き方向の略中央であって、絞り凸部の近傍には切り欠き91、92が設けられている。切り欠き91、92は成形プレート84、つまりサイドタンクの長手方向に延びている。なお、成形プレート84に接合される成形プレートBとしては、たとえば上記第1〜第3実施態様に示したような成形プレートAを用いることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱交換器によるときは、サイドタンク部における流路断面積を拡大し圧力損失を低減しつつ、漏れ等のおそれのない高品質の熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る熱交換器の外観を示す斜視図である。
【図2】図1の熱交換器本体のタンク部の拡大断面図である。
【図3】図1の熱交換器のサイドタンクの分解斜視図である。
【図4】図1の熱交換器の一部分の正面図である。
【図5】図1とは別の態様の熱交換器の一部分の正面図である。
【図6】本発明の第2実施態様に係る熱交換器のサイドタンクの分解斜視図である。
【図7】本発明の第3実施態様に係る熱交換器のサイドタンクの分解斜視図である。
【図8】 本発明の参考例に係る熱交換器のサイドプレートを形成する成形プレートAの斜視図である。
【図9】従来の熱交換器の部分拡大断面図である。
【図10】従来の熱交換器のサイドタンクの分解斜視図である。
【図11】従来の熱交換器のサイドタンクを形成する成形プレートAに突出部を形成した場合の、該成形プレートAの斜視図である。
【図12】図11の成形プレートAのXII−XII方向の矢視図である。
【符号の説明】
1 熱交換器本体
2 チューブ
3 フィン
4、27、38 サイドタンク
5 フランジ
6、7 チューブ用成形プレート
8 連結凸部
9 穴
10a、10b、11a、11b タンク部
12、13 サイドプレート
14、28、39、84 成形プレートA
15、29、40 成形プレートB
16、17、30、31、41、42、80、81 プレート
18、19、20、21、32、33、34、35、43、44、45、46、85、86、87、88 絞り凸部
22、23、24、25、36、37、47、48、82、83、89、90突出部
26 補助連結部材
91、92 切り欠き

Claims (7)

  1. 熱交換器本体と、該熱交換器本体の側部に設けられ熱交換媒体導入出用の流路を形成するサイドタンクとを有し、該サイドタンクを、熱交換器本体側に設けられる成形プレートAと、反熱交換器本体側に設けられる成形プレートBとを接合することにより形成した熱交換器において、前記成形プレートAおよび成形プレートBの少なくとも一方を、熱交換器コアの奥行き方向に2分割したものから形成したことを特徴とする熱交換器。
  2. 前記成形プレートAが2分割されている、請求項1の熱交換器。
  3. 前記成形プレートAに、熱交換本体側に向けて突出し、熱交換器本体側への接続流路を形成する絞り凸部が設けられている、請求項1または2の熱交換器。
  4. 前記成形プレートAに、熱交換器本体側に向けて膨出しサイドタンク部における熱交換媒体用流路を形成する突出部が成形プレート長手方向に延設されている、請求項1ないし3のいずれかに記載の熱交換器。
  5. 前記絞り凸部が熱交換器本体に直接接合されている、請求項3または4の熱交換器。
  6. 前記絞り凸部が熱交換器本体に補助連結部材を介して接合されている、請求項3または4の熱交換器。
  7. 前記成形プレートBが2分割されている、請求項1ないし6のいずれかに記載の熱交換器。
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