JP4648143B2

JP4648143B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP4648143B2
Application number: JP2005273271A
Authority: JP
Inventors: 秀孝新長; 竜太郎別府; 真樹斎藤
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP2007085602A

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、内部が仕切板により複数に分割されたタンクを備えた熱交換器に関する。

従来、車両用熱交換器等において、熱交換性能の向上や小型化を図る等の理由から、タンク内に複数の種類の流体を分離して流通させたり、或いは、熱交換器内に流体を蛇行して流通させたりするため、タンク内部を仕切板により複数に分割したタンクを備えた熱交換器が使用されている。

この種の従来の熱交換器は、図４に示されているように、チューブ１やフィン（図示せず）から成るコア２と、コア２の両端部に設けられた上下タンク（図４では上側のタンク３のみ示している）とから概略構成されており、タンク３は、さらに、チューブ１の端部が貫設するヘッダプレート４と、ヘッダプレート４に嵌着可能なタンク本体５とから構成されている。

また、タンク３内部を分割する仕切板６には、ヘッダプレート４側（図４では下側）の端部に鍔部１０が形成されていると共に、タンク本体５の頂部に穿設された位置決め孔１１に嵌合可能な突起片１２が形成されている。そして、仕切板６をタンク３に取り付ける場合、突起片１２を位置決め孔１１に嵌合し、タンク本体５に対して仕切板６を位置決めすると共に、ヘッダプレート４の屈曲部７とタンク本体５の周壁部８の下側縁部９との間に形成された隙間を鍔部１０により閉塞した状態で、仕切板６をタンク３にロウ付け若しくは溶接により接合していた（例えば、特許文献１参照）。
特表２００５−５２１０２０号公報

しかしながら、上記した従来の熱交換器では、仕切板６の鍔部１０が小さいため、鍔部１０の加工精度を高めることが難しく、また、タンク３に対して鍔部１０をロウ付けしたり、溶接したりするのが困難であった。そのため、ロウ付け不良が発生したり、溶接の際に鍔部１０が溶け落ちたり、或いは、流体漏れが発生したりする等の問題が起こり、タンク３の耐圧性や仕切板６の気密性を高めることが難しいといった問題があった。

また、仕切板６がヘッダプレート４から浮き上がって仕切板６の下端とヘッダプレート４との間に隙間が生じる等、仕切板６の取り付け状態に不具合が発生したとしても、タンク３の外側からその不具合を発見又は確認することができないため、品質の安定や向上を図ることが難しいといった問題があった。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、タンクの耐圧性や仕切板の気密性を高め、品質の安定や向上を図ることのできる熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、チューブが並設されたコアの端部に設けられると共に内部が仕切板により複数に分割されたタンクを備えた熱交換器であって、前記タンクは、前記チューブの端部が貫設する平板部の側縁部において前記コアの反対側に屈曲された屈曲部を介して縁壁部が形成されたヘッダプレートと、前記縁壁部の内面に沿って前記ヘッダプレートに嵌着可能なように対向壁部が形成されたタンク本体とを備え、前記仕切板には、前記ヘッダプレートの屈曲部と前記タンク本体の対向壁部の縁部との間に形成された隙間を閉塞可能なように鍔部が形成されており、前記タンク本体の対向壁部の縁部には、前記鍔部が挿着可能なスリット部が形成され、前記タンク本体を前記ヘッダプレートに嵌着した状態において、前記鍔部及び前記スリット部の高さが、前記ヘッダプレートの縁壁部の高さ以上となるように構成されていることを特徴とする。

そして、前記鍔部及び前記スリット部の高さは、前記タンク本体を前記ヘッダプレートに嵌着した状態において、前記ヘッダプレートの縁壁部の高さと一致するように構成されていてもよい。

また、前記タンク本体には、前記仕切板の取り付け位置を挟むようにビードが形成されていてもよい。

本発明によれば、仕切板の鍔部がタンクに接合するのに十分な高さを有しているため、鍔部の加工精度を高めることができ、また、タンクに対する鍔部の接合作業を容易に行うことができる。そのため、タンクに対する鍔部の接合精度の向上を図ることができ、タンクの仕切板の気密性を高めることができる。

また、タンクに対する仕切板の取り付け不良や取り付け忘れをタンクの外部から目視で確認することができるため、品質の安定や向上を図ることが可能となる。

さらに、タンク本体に仕切板の取り付け位置を挟むようにビードを形成した場合には、仕切板を所定の位置に容易且つ確実に取り付けることができると共に、タンクの耐圧強度の増大を図ることができるため、タンクに対する仕切板の取付作業の簡略化やタンクの耐圧性の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は、本発明の実施の形態に係る熱交換器のタンクに仕切板を取り付けた状態を示す断面図、図２は、仕切板を取り付けたタンクを示す正面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。

熱交換器１１は、多数並設されたチューブ１２にフィン（図示せず）が周設されて成るコア１３の両端部に上下タンク（図では上部タンク１４のみ示している）が設けられて構成されている。そして、このタンク１４は、さらに、ヘッダプレート１５と、ヘッダプレート１５に嵌着可能なタンク本体１６とから構成されており、タンク１４の内部は仕切板１７により複数（図示では２つ）の空間に分割されるようになっている。

ヘッダプレート１５は、横長板状を成しており、各チューブ１２の端部が貫設する平板部１８と、平板部１８の両側縁部においてコア１３の反対側（図１では上側）に略直角にそれぞれ屈曲された屈曲部１９ａ，１９ｂと、屈曲部１９ａ、１９ｂを介してそれぞれ対向するように立設された縁壁部２０ａ，２０ｂとから構成されている。

タンク本体１６は、一方の面（図１及び図２では下面）側が開口された正面視で略台形状の横長箱型を成しており、その開口面はヘッダプレート１５により閉塞されるようになっている。そして、タンク本体１６は、ヘッダプレート１５の平板部１８に対向するように設けられた天板部２１と、天板部２１の外周縁部においてコア１３側（図示では下側）に折曲されるように形成された周壁部２２とを備えており、各周壁部２２の内、互いに対向するように長手方向に形成された対向壁部２２ａ，２２ｂは、各縁壁部２０ａ，２０ｂの内面に沿ってヘッダプレート１５に嵌着可能なように形成されている。

また、タンク本体１６には、天板部２１に、仕切板１７の取り付け位置に対応して位置決め孔２３が穿設されており、各対向壁部２２ａ，２２ｂのヘッダプレート１５側縁部（図１及び図２では下側縁部）２４ａ，２４ｂに、仕切板１７の取り付け位置に対応してスリット部２５ａ，２５ｂがそれぞれ切欠されている。そして、これらのスリット部２５ａ，２５ｂは、タンク本体１６をヘッダプレート１５に嵌着した状態において、それらの高さが、ヘッダプレート１５の縁壁部２０ａ，２０ｂの高さと一致するように形成されている。

さらに、タンク本体１６には、天板部２１から対向壁部２２ａ，２２ｂに渡って、仕切板１７の取り付け位置を挟むようにビード２６が凹状に形成されており、各ビード２６の内面側には仕切板１７側に向かって傾斜するガイド部２７がそれぞれ形成されている。

さらにまた、タンク本体１６の対向壁部２２ａ，２２ｂには、仕切板１７により分割されたタンク１４内の各空間に連通可能なように、それぞれ流体出入口接続口２８ａ，２８ｂが穿設されている。

仕切板１７は、タンク１４に対する取り付け位置における内部の断面形状に整合した形状を成しており、仕切板１７の、タンク本体１６の位置決め孔２３に対応した位置には、突起片２９が突設され、突起片２９は位置決め孔２３に嵌合可能となっている。また、仕切板１７の、タンク本体１６の各スリット部２５ａ，２５ｂに対応した位置には、それぞれ鍔部３０ａ，３０ｂが突設され、各鍔部３０ａ，３０ｂの高さは、タンク本体１６をヘッダプレート１５に嵌着した状態において、スリット部２５ａ，２５ｂにそれぞれ挿着可能なように、ヘッダプレート１５の縁壁部２０ａ，２０ｂの高さと一致している。これにより、仕切板１７の各鍔部３０ａ，３０ｂは、ヘッダプレート１５の各屈曲部１９ａ，１９ｂとタンク本体１６の各対向壁部２２ａ，２２ｂの縁部２４ａ，２４ｂとの間に形成された各隙間を閉塞可能となっている。

このような構成を備えた熱交換器１１において、仕切板１７をタンク１６に取り付ける場合、突起片２９を位置決め孔２３に嵌合すると共に各鍔部３０ａ，３０ｂをスリット部２５ａ，２５ｂにそれぞれ嵌合し、タンク本体１６に対して仕切板１７を位置決めし、ヘッダプレート１５の屈曲部１９ａ，１９ｂとタンク本体１６の対向壁部２２ａ，２２ｂの縁部２４ａ，２４ｂとの間に形成された隙間を鍔部３０ａ，３０ｂにより閉塞した状態で、仕切板１７をタンク１６にロウ付け若しくは溶接接合する。

この時、タンク本体１６にビード２６が形成されており、このビード２６のガイド部２７が仕切板１７を所定の取り付け位置に案内するため、タンク本体１６に対して仕切板１７を所定の位置に容易且つ確実に取り付けることができる。また、鍔部３０ａ，３０ｂは、仕切板１７をタンク１４に接合するのに十分な高さを有しているため、鍔部３０ａ，３０ｂの加工精度を高めることができると共に、タンク１４に対する鍔部の接合作業を容易に行うことができる。そのため、タンク１４に対する鍔部３０ａ，３０ｂの接合精度の向上を図ることができ、タンク１４の耐圧性や仕切板１７の気密性を高めることができる。

さらに、鍔部３０ａ，３０ｂ及びスリット部２５ａ，２５ｂの高さは、タンク本体１６をヘッダプレート１５に嵌着した状態において、ヘッダプレート１５の縁壁部２０ａ，２０ｂの高さと一致するようになっているため、タンク本体１６とヘッダプレート１５との接合部をタンク１４の外側から目視することにより、仕切板１７がヘッダプレート１５から浮き上がっていたり、或いは、溶接の際に鍔部が溶け落ちていたりするような接合不良や、仕切板１７の取り付け深さ等の取り付け状態を発見又は確認をすることができる。したがって、熱交換器１１の品質管理を容易且つ確実に行うことができるため、品質の安定や向上を図ることが可能となる。

なお、上記した実施の形態において、鍔部３０ａ，３０ｂ及びスリット部２５ａ，２５ｂの高さは、ヘッダプレート１５の縁壁部２０ａ，２０ｂの高さと一致するようになっているが、これは単なる例示に過ぎず、これらの高さは、ヘッダプレート１５の縁壁部２０ａ，２０ｂの高さより大きくすることもできる。そして、その場合には、タンク本体１６に位置決め孔２３を穿設すると共に仕切板１７にその位置決め孔２３に嵌合可能な突起片２９を設けることなく、タンク１４の外側からスリット部２５ａ，２５ｂを目視することができるため、仕切板１７の取り付け忘れ等を容易且つ確実に発見又は確認することができる。

さらに、仕切板１７の設置数やタンク１４の形状及び構造等は、上記した場合に限定されるものではなく、タンク１４の２箇所以上に仕切板１７を設置する等、各種変更が可能であることは言う迄もない。

本発明の実施の形態に係る熱交換器のタンクに仕切板を取り付けた状態を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る熱交換器のタンクに仕切板を取り付けた状態を示す正面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。従来例を示す断面図である。

符号の説明

１１熱交換器
１２チューブ
１３コア
１４タンク
１５ヘッダプレート
１６タンク本体
１７仕切板
１８平板部
１９ａ，１９ｂ屈曲部
２０ａ，２０ｂ縁壁部
２２ａ，２２ｂ対向壁部
２４ａ，２４ｂ縁部
２５ａ，２５ｂスリット部
２６ビード
３０ａ，３０ｂ鍔部

Claims

チューブが並設されたコアの端部に設けられると共に内部が仕切板により複数に分割されたタンクを備えた熱交換器であって、
前記タンクは、前記チューブの端部が貫設する平板部の側縁部において前記コアの反対側に屈曲された屈曲部を介して縁壁部が形成されたヘッダプレートと、前記縁壁部の内面に沿って前記ヘッダプレートに嵌着可能なように対向壁部が形成されたタンク本体とを備え、前記仕切板には、前記ヘッダプレートの屈曲部と前記タンク本体の対向壁部の縁部との間に形成された隙間を閉塞可能なように鍔部が形成されており、前記タンク本体の対向壁部の縁部には、前記鍔部が挿着可能なスリット部が形成され、前記タンク本体を前記ヘッダプレートに嵌着した状態において、前記鍔部及び前記スリット部の高さが、前記ヘッダプレートの縁壁部の高さと一致するように構成されていることを特徴とする熱交換器。
前記タンク本体には、前記仕切板の取り付け位置を挟むようにビードが形成されている請求項１に記載の熱交換器。