JP4452099B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に係り、特にいわゆるコルゲートフィンタイプの熱交換器のヘッダタンクに設けられるキャップ構造に関するものである。

従来より、熱交換器用の媒体と被処理空気とを熱交換させることによって、被処理空気の加温や冷却を行う熱交換器が知られている。

例えば、熱交換器は、図１０に示すように、チューブ６１及びフィン６２が配列されたコア部６３と、コア部６３の上端及び下端に設けられた第１と第２のヘッダタンク６４，６５を備えている。第１ヘッダタンク６４及び第２ヘッダタンク６５の内部には、中空空間が形成されている。この中空空間は、上記チューブ６１内の流路と連通している。また、第１ヘッダタンク６４の一端（図１０における左端）には、冷媒などの熱交換器用媒体を熱交換器へ流入させる流入配管６６と、この冷媒を熱交換器の外部へ流出する流出配管６７とが設けられている。一方、第１ヘッダタンク６４の他端（図１０における右端）、あるいは第２ヘッダタンク６５の両端には、中空空間の開口端を閉塞するキャップ６８が設けられている。さらに、コア部６３における第１，第２ヘッダタンク６４，６５の長手方向両側には、エンドプレート６９が設けられている。このエンドプレート６９は、上記第１，第２ヘッダタンク６４，６５を支持することによって第１ヘッダタンク６４と第２ヘッダタンク６５との間隔を一定に保持するとともに、コア部６３の両端（図１０における左右端）に位置するフィン６２を支持できるように構成されている。

以上の構成において、上記流入配管６６より冷媒を流入させると、冷媒は、第１ヘッダタンク６４より複数のチューブ６１に分配されて下方に流れた後、第２ヘッダタンク６５へ流入する。この冷媒は、別の複数のチューブ６１に分配されて上方に流れた後、再び第１ヘッダタンク６４へ流入し、流出配管６７より系外へ流出する。この際、複数のチューブ６１及びフィン６２で構成されたコア部６３に、被処理空気を流通させることで、被処理空気と冷媒との熱交換が行われる。

なお、このような熱交換器は、予めろう材が塗布された各部品を、図１０のように組立てた状態で金属ワイヤなどの拘束体で拘束した後、ろう付け用加熱炉で加熱し、各部品の接合部を溶融させて各部品を一体化させることで製造される（特許文献１参照）。
特開２００３−３０７３９９号公報

ところで、特許文献１に開示されている熱交換器の製造時において、組立体の拘束状態が不十分であり、上記エンドプレートの組立て位置にずれが生じると、第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクの間隔距離もずれてしまう。このような状態で組立体をろう付けしてしまうと、製造誤差が生じ、熱交換器の品質が損なわれてしまう。

また、エンドプレートに取付部材などを設け、この取付部材によって第１ヘッダタンク及び第２ヘッダタンクとエンドプレートとを確実に締結した上で、ろう付けを行うことも考えられるが、この場合、部品点数が増えるとともに組立て作業が複雑となってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱交換器の製造時において、第１ヘッダタンクと第２ヘッダタンクとの間隔距離を、単純な構造で確実に保持できるようにし、この熱交換器の品質の向上を図ることである。

本発明は、ヘッダタンクの端部に設けられるキャップと、エンドプレートの一部とを嵌合させることによって、第１，第２ヘッダタンクの間隔距離を確実に保持できるようにしたものである。

具体的に、第１の発明は、被処理空気の通気方向と略垂直な方向に複数のチューブ及びフィンが交互に配列されるコア部と、上記複数のチューブ内流路と連通する中空空間が形成されるとともに、上記複数のチューブ及びフィンの配列方向に延びて上記コア部の両端部にそれぞれ配置される第１と第２のヘッダタンクと、該第１，第２ヘッダタンクの両端における中空開口を外側より閉塞するキャップと、上記コア部における上記複数のチューブ及びフィンの配列方向の両端部に配置されるエンドプレートとを備えた熱交換器を前提としている。そして、この熱交換器は、上記エンドプレートが、第１ヘッダタンクのキャップ外側面及び第２ヘッダタンクのキャップ外側面との双方に当接するよう形成され、上記キャップ外側面に凸部が形成され、上記エンドプレート当接面に、上記凸部と嵌合するが嵌合部が形成されていることを特徴とするものである。

上記第１の発明では、第１，第２ヘッダタンクの端部に設けられたキャップ外側面に、凸部が形成される。ここで、キャップの外側面に凸部が形成される場合、エンドプレートにおける上記キャップとの当接面に嵌合部が形成される。熱交換器の製造時において、上記凸部と上記嵌合部を互いに嵌合させ、キャップとエンドプレートを固定した状態とすることで、キャップが設けられた第１，第２ヘッダタンクを、エンドプレートによって確実に保持できる。

また、上記凸部に配管を接続することで、熱交換器用の冷媒を上記配管を介してヘッダタンク内へ流入させることができる。あるいは、熱交換器内を流通した後ヘッダタンク内を流通する冷媒を上記配管を介してヘッダタンク外へ流出させることができる。

第２の発明は、第１の発明の熱交換器において、上記コア部が、被処理空気の上流側寄りの第１コア部と、被処理空気の下流側寄りの第２コア部とで構成され、上記第１，第２ヘッダタンク内には、中空空間を第１コア部のチューブと連通する第１空間と第２コア部のチューブと連通する第２空間とに分割するように形成された仕切板が設けられ、キャップにおけるヘッダタンク側の面には、第１，第２ヘッダタンクの開口端部の内壁と嵌合するタンク側凸部が形成され、上記タンク側凸部には、上記仕切板の端部が嵌合する溝部が形成されていることを特徴とするものである。

上記第２の発明では、被処理空気の上流側に位置する第１コア部と、被処理空気の下流側に位置する第２コア部とを備えた、いわゆる２層式の熱交換器において、第１，第２ヘッダタンクの内部には、仕切板が設けられる。ここで、本発明では、キャップのヘッダタンク側の面に溝部が形成されるため、第１，第２ヘッダタンクの開口内壁にタンク側凸部が嵌合し、中空開口が閉塞された状態において、仕切板の端部が、上記溝部に嵌合する。したがって、第１，第２ヘッダタンクの中空空間を確実に２つの空間に区画形成することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明の熱交換器において、キャップには、凸部又は嵌合部を貫通してヘッダタンクの内部空間と外部空間とを連通させる貫通孔が形成され、上記凸部又は嵌合部には、配管が接続可能に構成されていることを特徴とするものである。

上記第３の発明では、キャップに貫通孔が形成されることで、ヘッダタンクの中空空間とヘッダタンクの外部空間とが、上記貫通孔を介して連通する。ここで、凸部又は嵌合部に配管が接続されることで、熱交換器用の冷媒を上記配管を介してヘッダタンク内へ流入させることができる。あるいは、熱交換器内を流通した後ヘッダタンク内を流通する冷媒を上記配管を介してヘッダタンク外へ流出させることができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１に記載の発明の熱交換器において、キャップが、アルミニウム合金で構成されていることを特徴とするものである。

上記第５の発明では、ヘッダタンクの開口端に嵌合するとともに、外側面に凸部が形成されるキャップが、アルミニウム合金で構成される。

上記第１の発明によれば、キャップの外側面に形成した凸部とエンドプレートの当接面に形成した嵌合部とを互いに嵌合させることで、キャップが設けられた第１，第２ヘッダタンクをエンドプレートによって確実に保持できるようにしている。このため、熱交換器の製造時において、第１，第２ヘッダタンクの間隔距離を一定に保持した状態で、ろう付けを行うことができる。したがって、この熱交換器の品質を向上させることができる。

ここで、上記第１，第２ヘッダタンクの保持は、キャップとエンドプレートが互いに嵌合する凸部、及び嵌合部を設けるだけで容易に達成できる。すなわち、単純な構造によって、熱交換器の製造誤差を抑制でき、この熱交換器の品質を向上させることができる。

上記第２の発明によれば、第１，第２ヘッダタンクの内部に形成される仕切板と、キャップのタンク側凸部に形成された溝部とを嵌合させることで、第１，第２ヘッダタンクの中空空間を確実に２つの空間に区画形成できるようにしている。したがって、例えば第１ヘッダタンクの一方の中空空間を流れる冷媒が、第１ヘッダタンクの他方の中空空間へ漏れてしまうというように、ヘッダタンク内の２つの空間における冷媒の漏洩を抑制することができる。したがって、この熱交換器の信頼性を向上させることができる。

上記第３の発明によれば、キャップに貫通孔を形成するとともに、キャップに形成された凸部又は嵌合部に配管を接続できるようにしている。このため、キャップを冷媒の流入配管、あるいは流出配管の接続部材として利用できる。したがって、本発明によれば、キャップに、ヘッダタンクの中空開口における閉塞の機能と、エンドプレートとの嵌合部材としての機能と、配管の接続部材としての機能を持たせることができるので、熱交換器の部品点数の減少化を図るとともに、この熱交換器の構造の単純化を図ることができる。

また、キャップに凸部を形成する場合、キャップの肉厚が大きくなるため、第１，第２ヘッダタンクの開口端をより確実に閉塞することができる。このため、例えば冷媒の圧力によってヘッダタンクよりキャップが外れたり、開口端とキャップとの間より冷媒の漏れが生じることを確実に抑止できる。したがって、熱交換器の信頼性の向上を図ることができる。

上記第４の発明によれば、キャップをアルミニウム合金で構成することで、このキャップを容易に製造することができる。特に、第３や第４の発明のように、キャップの両側面に凸部（キャップ外側面の凸部とタンク側凸部）が形成されている場合、例えばプレス加工では製造が困難であるキャップをアルミニウム合金による鍛造によって容易に成形することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態》
本実施形態の熱交換器について、図１から図３を参照しながら説明する。なお、図１は、本実施形態に係る熱交換器１を被処理空気の通気方向における上流側より視た全体構成図である。

本実施形態の熱交換器１は、車両用空調装置などの冷媒回路に接続されて蒸発器として機能するものである。上記熱交換器１は、大略的に、コア部４と、該コア部４における両端部（図１における上下端部）に配置された第１と第２のヘッダタンク６，７と、該コア部４における両側端部（図１における左右端部）にそれぞれ配置されたエンドプレート８とで構成されている。

コア部４は、被処理空気の通気方向と略垂直な方向に、複数のチューブ２及びフィン３（コルゲートフィン）が交互に配列されて構成されている。上記チューブ２は、図２の分解斜視図に示すように、上下方向が長手方向となる平板状に形成されている。そして、ヘッダタンク６，７の長手方向より視たチューブ２の平面が、被処理空気の通気方向と略平行となる状態で、その上端が第１ヘッダタンク６に接続される一方、その下端が第２ヘッダタンク７に接続されている。一方、フィン３は、図１に示すように、複数のチューブ２の間に介設されている。このフィン３は、被処理空気の上流側から視て波形状に形成されている。そして、フィン３の波形部分における左端部が左側に隣接するチューブ２に固定されている一方、波形部分における右端部が右側に隣接するチューブ２に固定されている。また、コア部４の両端に位置するフィン３は、これらフィン３に隣接するエンドプレート８に固定されている。

なお、図２に示すように、コア部４は、被処理空気の上流側に位置する第１コア部４ａと、被処理空気の下流側に位置する第２コア部４ｂとで構成されている。具体的に、第１コア部４ａは、被処理空気の上流側寄りに配列された複数のチューブ２a及びフィン３（図２において図示省略）で構成され、第２コア部４ｂは、被処理空気の下流側寄りに配列された複数のチューブ２ｂ及びフィン３（図２において図示省略）で構成されている。

第１ヘッダタンク６は、コア部４の上端部全域に亘って上記複数のチューブ２及びフィン３の配列方向に延びて形成された中空状ないし筒状部材である。第１ヘッダタンク６は、図２に示すように、その下部に位置する第１ヘッダプレート１０と、その上部に位置する第１タンクプレート１１とを備えている。

第１ヘッダプレート１０は、その長手方向より視た垂直断面（図３参照）が、上方に開口を有するコの字型形状をしている。また、第１ヘッダプレート１０における下端面には、上記複数のチューブ２の上端部が挿入保持される複数の孔部１０ａが形成されている。

一方、第１タンクプレート１１は、その長手方向より視た垂直断面が、下方に開口を有するコの字型ないし半楕円形状をしている。そして、第１ヘッダプレート１０の開口内壁と第１タンクプレート１１の開口外壁の一部が接するようにして、第１ヘッダプレート１０と第１タンクプレート１１とが固定されている。この状態で、第１ヘッダタンク６の内部には、中空空間が形成される。なお、第１ヘッダプレート１０及び第１タンクプレート１１は、アルミニウム合金製の板材をプレス加工することによって成形される。

また、第１ヘッダタンク６の内部には、平板状の仕切板２０が設けられている。この仕切板２０は、図２に示すように、第１ヘッダタンク６の一端より他端まで上記チューブ２及びフィン３の配列方向に延びて形成されている。そして、仕切板２０と第１ヘッダプレート１０の底面とが略垂直となった状態において、第１ヘッダタンク６の内部の中空空間が、上流側寄りの第１空間４１と下流側寄りの第２空間４２とに分割されている（図３参照）。

上記第１空間４１は、上記第１コア部４ａにおける複数のチューブ２ａの流路と連通している。また、この第１空間４１は、第１ヘッダタンク６の長手方向における中間位置に設けられる第１バッフル板２１によって、２つの空間（図２における左右の空間）に仕切られている。一方、第２空間４２は、上記第２コア部４ｂにおける複数のチューブ２ｂの流路と連通している。また、この第２空間４２は、第１ヘッダタンク６の長手方向における中間位置に設けられる第２バッフル板２２によって、２つの空間に仕切られている。さらに、第１空間４１における右側の空間と、第２空間４２における右側の空間との間に位置する上記仕切板２０には、図示しない連通孔が形成されており、第１空間４１における右側の空間と第２空間４２における右側の空間とが、この連通孔を介して連通している。

一方、第２ヘッダタンク７は、上述した第１ヘッダタンク６が１８０度回転した状態で、コア部４の下端に配置されたものである。この第２ヘッダタンク７は、その上部に位置する第２ヘッダプレート１３と、その下部に位置する第２タンクプレート１４とを備えている。そして、第２ヘッダプレート１３における上端面には、複数のチューブ２の下端部が挿入保持される複数の孔部１３ａが形成されている。さらに、第２ヘッダタンク７の内部には、第１ヘッダタンク６と同様にして、仕切板２０が設けられている。そして、第２ヘッダタンク６の内部の中空空間が、上流側寄りの第３空間４３と下流側寄りの第４空間４４とに分割されている。なお、上記第３空間４３は、上記第１コア部４ａにおける複数のチューブ２ａの流路と連通している。一方、第４空間４４は、上記第２コア部４ｂにおける複数のチューブ２ｂの流路と連通している。

<キャップの具体構成>
次に、本発明の特徴であるキャップ３０について図２から図５を参照しながら詳細に説明する。キャップ３０は、上記第１，第２ヘッダタンク６，７の両端における中空開口を閉塞するものである。なお、本実施形態において、キャップ３０は、第１ヘッダタンク６の他端（図２において右端）、及び第２ヘッダタンク７の両端における中空開口に設けられる第１キャップ３１と、第１ヘッダタンク６の一端（図２において左端）における中空開口に設けられる第２キャップ３２とで構成される。

第１キャップ３１は、第１，第２ヘッダタンク６，７を長手方向に視た垂直断面の外縁形状と同様の断面を有する板状部材で構成されている。第１キャップ３１（例えば図２のＡ位置の第１キャップ３１）におけるヘッダタンク側の面には、ヘッダタンク側へ突出したタンク側凸部３３が形成されている。このタンク側凸部３３は、例えば図４(Ａ)（図３のＡ−Ａ断面において第１キャップ３１近傍を視た図）に示すように、第１,第２ヘッダタンク６，７の端部の内径よりやや小さい外径を有しており、上記第１，第２ヘッダタンク６，７の内壁に嵌合するように構成されている。

さらに、図２、及び図４(Ｂ)（図３のＢ−Ｂ断面において第１キャップ３１近傍を視た図）に示すように、タンク側凸部３３の長手方向における中間位置には、溝部３４が形成されている。この溝部３４は、タンク側凸部３３の上端から下端まで垂直方向に延びて形成されている。そして、溝部３４は、第１，第２ヘッダタンク６，７に設けられた仕切板２０の端部と嵌合するように構成されている。

一方、第１キャップ３１（例えば図２のＢ位置の第１キャップ３１）における外側面には、外方に突出した凸部３５が形成されている。この凸部３５は、被処理空気の上流側寄りに位置する凸部３５ａと、被処理空気の下流側寄りに位置する凸部３５ｂとの２つで構成されている。

第２キャップ３２は、第１キャップ３１と同様の構成において、貫通孔３６が形成されているとともに配管３７，３８が接続可能に構成されているものである。

具体的に、第２キャップ３２は、図５(Ａ)、図５(Ｂ）に示すように、ヘッダタンク側の面にタンク側凸部３３が形成され、このタンク側凸部３３が第１ヘッダタンク６の端部内壁に嵌合するように構成されている。また、タンク側凸部３３には、仕切板２０の端部が嵌合する溝部３４が形成されている。

また、第２キャップ３２における外側面には、第１キャップ３１と同様、外方に突出した凸部３５が形成されている。この凸部３５は、被処理空気の上流側寄りに位置する凸部３５ａと、被処理空気の下流側寄りに位置する凸部３５ｂとの２つで構成されている。

また、第２キャップ３２には、上記凸部３５ａを貫通するとともに、上記複数のチューブ２及びフィン３の配列方向に延びて開口する貫通孔３６ａと、上記凸部３５ｂを貫通するとともに、上記複数のチューブ２及びフィン３の配列方向に延びて開口する貫通孔３６ｂとが形成されている。貫通孔３６ａは、被処理空気の上流側に位置し、第１ヘッダタンク６における第１空間４１と連通している。そして、凸部３５ａの内周部に、熱交換器１を循環する冷媒が流出する流出配管３８が挿入されている。一方、貫通孔３６ｂは、被処理空気の下流側に位置し、第１ヘッダタンク６における第２空間４２と連通している。そして、凸部３６ｂの内周部に、熱交換器１を循環した冷媒が流入する流入配管３７が挿入されている。なお、本実施形態において、上記第１，第２キャップ３１，３２は、アルミニウム合金による鍛造によって成形されている。

また、キャップ３０の外側には、上述したエンドプレート８が配置される。具体的に、図２に示すように、エンドプレート８は、第１ヘッダタンク６のキャップ３０における外側面と、第２ヘッダタンク７のキャップ３０における外側面との双方に当接するように上記複数のチューブ２及びフィン３と略平行に延在している。そして、エンドプレート８における上端部及び下端部に位置する２つの当接面には、上記第１，第２キャップ３１，３２の凸部３６ａ，３６ｂに嵌合する嵌合部である円形孔３９ａ，３９ｂが形成されている。この構成により、コア部４の左右両端において、それぞれのエンドプレート８の円形孔３９ａ，３９ｂに、各キャップ３０の凸部３６ａ，３６ｂが嵌合し、エンドプレート８とキャップ３０とが固定された状態となる。

なお、上述した各部品には、予めろう材が塗布されている。そして、図２のように組立てられた熱交換器１は、例えば金属ワイヤーなどの拘束体によって拘束される。その後、この状態の熱交換器１を、ろう付け用加熱炉で加熱し、各部品の接合部を溶融させることで、この熱交換器を一体的に製造することができる。

−冷媒の循環動作−
次に、本実施形態に係る熱交換器１における冷媒の循環動作について、図６を参照しながら説明する。なお、熱交換器１には、例えば冷媒回路に接続された膨張弁などによって膨張、冷却された冷媒が流入する。

図６に示すように、冷媒は、第２キャップ３２の流入配管３７より熱交換器１の内部へ流入する。流入配管３７を流通した冷媒は、第２キャップ３２の貫通孔３６ｂを通過した後、第１ヘッダタンク６に形成された第２空間４２における左側の空間へ流入する。そして、この冷媒は、第２コア部４ｂにおけるチューブ２ｂに分配されて、下方向へ流通する。各チューブ２ｂを流通した冷媒は、第２ヘッダタンク７に形成された第４空間４４における左側寄りの空間で集合し、第４空間４４における右側寄りの空間へ流通する。そして、この冷媒は、第２コア部４ｂのチューブ２ｂに分配されて、上方向へ流通する。

各チューブ２ｂを流通した冷媒は、第１ヘッダタンク６に形成された第２空間４２における右側の空間で集合し、図示しない連通孔を通過して、第１ヘッダタンク６の第１空間４１における右側の空間へ流通する。そして、この冷媒は、第１コア部４ａのチューブ２ａに分配されて、下方向へ流通する。各チューブ２ａを流通した冷媒は、第２ヘッダタンク７に形成された第３空間４３における右側寄りの空間で集合し、第３空間４３における左側の空間へ流通する。そして、この冷媒は、第１コア部４ａのチューブ２ａに分配されて、再び上方向へ流通する。この冷媒は、第１ヘッダタンク６に形成された第１空間４１における左側の空間で集合する。以上のようにして、熱交換器１における第１，第２コア部４ａ，４ｂを流通した冷媒は、第２キャップ３２の貫通孔３６ａを通過した後、第２キャップ３２の流出配管３８を介して、熱交換器１の外部へ流出する。

一方、被処理空気は、熱交換器１に対して図６の白矢印方向に流れ、熱交換器１のコア部４を流通する。この被処理空気は、コア部４のチューブ２及びフィン３によって冷却されながら、熱交換器１を通過する。

−実施形態の効果−
本実施形態に係る熱交換器１では、以下の効果が発揮される。

本実施形態では、第１キャップ３１及び第２キャップ３２に凸部３５を設ける一方、エンドプレート８の上端と下端とのそれぞれに、上記凸部３５と嵌合する嵌合部３９（円形孔）を設けるようにしている。そして、上記凸部３５と嵌合部３９を嵌合させることで、エンドプレート８と第１，第２キャップ３１，３２とを固定できるようにしている。このため、熱交換器１の製造時において、第１，第２キャップ３１，３２が設けられた第１，第２ヘッダタンク６，７をエンドプレート８によって確実に保持でき、第１，第２ヘッダタンク６，７の間隔距離を一定に保持した状態で、ろう付けを行うことができる。したがって、この熱交換器の品質を向上させることができる。

ここで、エンドプレート８による第１，第２ヘッダタンク６，７の保持は、キャップ３０に凸部を形成し、エンドプレート８に嵌合部３９を形成することで、容易に達成できる。すなわち、単純な装置構造によって、熱交換器１の製造誤差を抑制でき、この熱交換器１の品質の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、第１キャップ３１及び第２キャップ３２のヘッダタンク側の面に溝部３４を形成し、第１，第２ヘッダタンク６，７の内部空間を分割する仕切板２０と上記溝部３４とを嵌合させるようにしている。したがって、第１，第２ヘッダタンク６，７の内部空間を確実に２つの空間に区画形成し、両者の空間における冷媒の漏洩を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、第２キャップ３２に貫通孔３６を形成し、凸部３５に配管を接続可能に構成しており、具体的には、凸部３５ａに流入配管３７を接続し、凸部３５ｂに流出配管３８を接続できるようにしている。したがって、第２キャップ３２に配管の接続部材としての機能を持たせることができる。すわわち、第２キャップ３２に、ヘッダタンク６，７における中空開口の閉塞の機能と、エンドプレート８との嵌合部材としての機能と、流入配管３７や流出配管３８の接続部材としての機能とを付与させることができる。したがって、この熱交換器１の部品点数の減少化を図るとともに、装置構造の単純化を図ることができる。

−参考例−
次に、参考例について、図７、図８を参照しながら説明する。なお、この参考例は、上述した熱交換器１において、キャップ３０の構成が異なるものである。具体的に、参考例では、第１キャップ３１及び第２キャップ３２と固定されるエンドプレート８に凸部３５が形成され、第１キャップ３１及び第２キャップ３２には、上記エンドプレート８の凸部３５と嵌合する嵌合部として円形溝３９が形成されている。

第１キャップ３１の外側面には、図７(Ａ)、図７(Ｂ)に示すように、ヘッダタンク側に向かって窪んだ円形溝３９が形成されている。この円形溝３９は、被処理空気の上流側寄りに位置する円形溝３９ａと、被処理空気の下流側寄りに位置する円形溝３９ｂとの２つで構成されている。一方、第１キャップ３１の外側面に当接するエンドプレート８には、ヘッダタンク側に円筒形状で突出した２つの凸部３５が形成されている。そして、上記２つの円形溝３９ｂと上記２つの凸部３５とが互いに嵌合するように構成されている。

第２キャップ３２の外側面には、図８(Ａ)、図８(Ｂ)に示すように、第１キャップ３１と同様、ヘッダタンク側に向かって窪んだ２つの円形溝３９が形成されている。そして、この円形溝３９に、貫通孔３６が形成されているとともに流入、流出配管３７，３８が接続可能に構成されている。一方、第２キャップ３２の外側面に当接するエンドプレート８には、第１キャップ３１と当接するエンドプレート８と同様、ヘッダタンク側に向かってバーリング形状で突出した２つの凸部３５が形成されている。そして、上記２つの円形溝３９と上記２つの凸部３５とが互いに嵌合するとともに、配管３７，３８は、上記エンドプレート８を貫通した状態で第２キャップ３２に接続される。

この参考例においては、第１，第２キャップ３１，３２に形成された円形溝３９と、エンドプレート８に形成された凸部３５とが嵌合することで、第１，第２キャップ３１，３２とエンドプレート８とが固定される。したがって、熱交換器１において、上記第１，第２キャップ３１，３２が設けられた第１，第２ヘッダタンク６，７の間隔距離をエンドプレート８によって確実に保持することができ、この熱交換器１の品質を向上させることができる。なお、参考例のキャップ３０は、ヘッダタンク側の方向のみが突出した形状をしている。このため、キャップ３０をプレス加工によって容易に製造することができる。

−実施形態の変形例−
次に、本実施形態に係る熱交換器の変形例について、図９を参照しながら説明する。なお、この変形例は、上述した実施形態の熱交換器１において、第２キャップ３２の配管接続方法が異なるものである。具体的に、上述した実施形態では、図９に示すように、第２キャップ３２の凸部３５における内周部に配管３７，３８が接続されるのに対し、この変形例では、第２キャップ３２の凸部３５における外周部に配管３７，３８が接続される。なお、流入配管３７及び流出配管３８は、Ｏリング２３を介して凸部３５の外周面に接続される。このため、配管接続部におけるシール性を高めることができる。また、第２キャップ３２における配管の接続、取り外しを容易に行うことができるため、この熱交換器１の組立てやメンテナンス作業を容易に行うことができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

本実施形態に係る熱交換器１において、第２キャップ３２に流入、流出配管３７，３８を接続するようにしている。しかしながら、これ以外に、例えば図２における第２キャップ３２に流入配管３７を接続し、Ｂ位置の第１キャップ３１に流出配管３８を接続するというように、第１，第２キャップ３１，３２に所定の配管を接続できるようにし、これら第１，第２キャップ３１，３２を配管の取り回しに応じて自由な位置に配置することもできる。

実施形態に係る熱交換器の概略構成図である。 実施形態に係る熱交換器の概略斜視図である。 実施形態に係る熱交換器のキャップ近傍の拡大断面図である。 図４(Ａ)は、実施形態の第１キャップ近傍におけるＡ−Ａ断面図であり、図４(Ｂ)は、実施形態の第１キャップ近傍におけるＢ−Ｂ断面図である。 図５(Ａ)は、実施形態の第２キャップ近傍におけるＡ−Ａ断面図であり、図５(Ｂ)は、実施形態の第２キャップ近傍におけるＢ−Ｂ断面図である。 実施形態に係る熱交換器の冷媒循環動作を示す説明図である。 図７(Ａ)は、参考例の第１キャップ近傍におけるＡ−Ａ断面図であり、図７(Ｂ)は、参考例の第１キャップ近傍におけるＢ−Ｂ断面図である。 図８(Ａ)は、参考例の第２キャップ近傍におけるＡ−Ａ断面図であり、図８(Ｂ)は、参考例の第２キャップ近傍におけるＢ−Ｂ断面図である。 変形例の第２キャップ近傍におけるＡ−Ａ断面図である。 特許文献１に係る熱交換器の概略構成図である。

(1) 熱交換器
(2) チューブ
(3) フィン
(4) コア部
(6) 第１ヘッダタンク
(7) 第２ヘッダタンク
(8) エンドプレート
(20) 仕切板
(33) タンク側凸部
(34) 溝部
(35) 凸部
(36) 貫通孔
(37) 流入配管
(38) 流出配管
(39) 嵌合部

Claims (4)

1. 被処理空気の通気方向と略垂直な方向に複数のチューブ及びフィンが交互に配列されるコア部と、上記複数のチューブ内流路と連通する中空空間が形成されるとともに、上記複数のチューブ及びフィンの配列方向に延びて上記コア部の両端部にそれぞれ配置される第１と第２のヘッダタンクと、該第１，第２ヘッダタンクの両端における中空開口を外側より閉塞するキャップと、上記コア部における上記複数のチューブ及びフィンの配列方向の両端部に配置されるエンドプレートとを備えた熱交換器であって、
   上記エンドプレートは、第１ヘッダタンクのキャップ外側面及び第２ヘッダタンクのキャップ外側面との双方に当接するように形成され、
   上記キャップ外側面に凸部が形成され、
   上記エンドプレート当接面に、上記凸部と嵌合する嵌合部が形成されていることを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器において、
   上記コア部は、被処理空気の上流側寄りの第１コア部と、被処理空気の下流側寄りの第２コア部とで構成され、
   上記第１，第２ヘッダタンク内には、中空空間を第１コア部のチューブと連通する第１空間と第２コア部のチューブと連通する第２空間とに分割するように形成された仕切板が設けられ、
   キャップにおけるヘッダタンク側の面には、第１，第２ヘッダタンクの開口端部の内壁と嵌合するタンク側凸部が形成され、
   上記タンク側凸部には、上記仕切板の端部が嵌合する溝部が形成されていることを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１又は２に記載の熱交換器において、
   キャップには、凸部又は嵌合部を貫通してヘッダタンクの内部空間と外部空間とを連通させる貫通孔が形成され、
   上記凸部又は嵌合部には、配管が接続可能に構成されていることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載の熱交換器において、
   キャップは、アルミニウム合金で構成されていることを特徴とする熱交換器。

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