JP4682765B2 - 熱交換器および熱交換器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラケットを有する熱交換器および熱交換器の製造方法に関するもので、特に、複数の熱交換器を一体化した複合型の車両用熱交換器に適用して有効である。

従来、ブラケットを有する熱交換器およびその製造方法が特許文献１に開示されている。この従来技術では、熱交換がなされるコア部やコア部を補強するサイドプレート等を治具で仮固定し、さらに、ブラケットをサイドプレートから突き出すようにかしめ仮固定した状態で、ブラケットおよびコア部を一体にろう付けにて接合している。

これにより、ブラケットをサイドプレートに仮固定するためのネジ止めや溶接による仮固定工程を廃止して、製造コストの低減を図っている。
特許第３５９１５６９号公報

ところで、近年、複数の熱交換器を一体化した複合型の熱交換器の必要性が増大している。例えば、ハイブリッド車両では、車両用空調装置の凝縮器として機能する熱交換器と走行用電動モータの冷却用ラジエータとして機能する熱交換器とを空気流れに対して並列に配置して一体化した熱交換器が必要とされている。

ところが、従来技術の熱交換器を複数個用意して、それぞれの熱交換器のブラケット同士を結合して複数の熱交換器を一体化した複合型の熱交換器を構成すると、ブラケットが板状のサイドプレートから突出するように接合されているので、熱交換器同士の距離が離れてしまう。

そして、熱交換器同士の距離が離れて締結距離が長くなると、車両振動によるブラケットのたわみ量が増加してしまい熱交換器同士の締結強度が弱くなるという点で問題となる。

そこで、本発明者は、熱交換器間の締結距離を短くするために、熱交換流体の分配・集合が行われるヘッダタンク端部を閉塞するタンクキャップにブラケットを配設する検討を行った。

これによれば、例えば、一方の熱交換器のタンクキャップにブラケットを配設し、近接する他方の熱交換器のヘッダタンクにネジ穴を設けることで、近接するヘッダタンク同士を、ブラケットを介して直接ボルトによって締結することができ、熱交換器間の締結距離を短くすることができる。

しかし、予めブラケットが配設されたタンクキャップを、ヘッダタンクの外周にかしめ仮固定してろう付けしたところ、ブラケットが配設されたタンクキャップはブラケットの重量が増加しているので、ろう接時にろう材が融解すると仮固定状態を維持できなくなり、ヘッダタンクからはずれてしまうことが判明した。

この問題を解決するためには、ブラケットを配設したタンクキャップをヘッダタンクに仮固定する際のかしめ荷重を増加して強固にかしめ仮固定する手段が考えられるが、ヘッダタンクが変形してしまうおそれがある。また、ネジ止めや溶接によって、仮固定しておく手段が考えられるが、ネジ止めや溶接による仮固定のための工程が必要となり、製造コストの低減を図ることができない。

本発明は上記点に鑑み、製造コストの増加を招くことなく、熱交換器にブラケットが配設されたタンクキャップを接合することを第１の目的とする。

さらに、複数の熱交換器を一体化した熱交換器において、熱交換器間の締結距離を短くして締結強度を確保できる熱交換器およびその製造方法を提供することを第２の目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、第１流体が通過する複数の第１チューブ（１１）を有して構成された第１コア部（１３）と、第１コア部（１３）の両端側に配設されて第１コア部（１３）を補強するサイドプレート（２１）と、第１チューブ（１１）の長手方向両端側に配設されて第１チューブ（１１）と連通する一対のヘッダタンク（１４、１５）と、第１ヘッダタンク（１４）の長手方向端部を閉塞するタンクキャップ（２３、２８）とを有し、タンクキャップ（２３、２８）の少なくとも１つは、ブラケット（２６）が配設されたブラケット付タンクキャップ（２３）である第１熱交換器（１）と、第２流体が通過する複数の第２チューブ（３１）を有して構成された第２コア部（３３）と、第２チューブ（３１）の長手方向両端側に配置されて第２チューブ（３１）と連通する一対の第２ヘッダタンク（３４、３５）とを有する第２熱交換器（２）とを備え、ブラケット（２６）には、第２ヘッダタンク（３４）の長手方向に延びるように形成され、第２ヘッダタンク（３４）の長手方向側面に取り付けられる取付面部（２６ｂ）が設けられ、ブラケット付タンクキャップ（２３）は、サイドプレート（２１）への仮固定手段（２５ｂ）を有し、さらに、ブラケット付タンクキャップ（２３）は、仮固定手段（２５ｂ）によってサイドプレート（２１）に仮固定された状態で、第１ヘッダタンク（１４）に接合されている熱交換器を第１の特徴とする。

これによれば、ブラケット付タンクキャップ（２３）が、サイドプレート（２１）への仮固定手段（２５ｂ）を有しているので、ブラケット付タンクキャップ（２３）をサイドプレート（２１）に強固に仮固定でき、その状態で第１ヘッダタンク（１４）に接合することができる。

その結果、製造コストの増加を招くことなく、第１熱交換器にブラケット（２６）が配設されたブラケット付タンクキャップ（２３）を接合することができる

さらに、第１熱交換器（１）と第２熱交換器（２）とは、タンクキャップ（２３）に接合されたブラケット（２４）を介して結合されているので、近接する第１ヘッダタンク（１４、１５）と第２ヘッダタンク（３４、３５）とを締結することができ、第１熱交換器（１）と第２熱交換器（２）との締結距離を短くして締結強度を確保することができる。

また、第１の特徴の熱交換器において、具体的に、仮固定手段は、折り曲げることによってサイドプレート（２１）の外縁部にかしめられる爪部（２５ｂ）とすればよい。

これによれば、サイドプレート（２１）の外縁部に爪部（２５ｂ）をかしめ仮固定することで、タンクキャップ（２３）を、容易かつ強固に仮固定することができる。すなわち、爪部（２５ｂ）をサイドプレート（２１）の外縁部に沿うように折り曲げることによって、ヘッダタンク（１４）軸方向およびコア部（１３）垂直方向へのタンクキャップ（２３）の動きを規制するように仮固定することができる。

また、第１の特徴の熱交換器において、仮固定手段は、折り曲げることによってサイドプレート（２１）の外縁部にかしめられる爪部（２５ｂ）であり、爪部（２５ｂ）は、サイドプレート（２１）と第１ヘッダタンク（１４）との接合部近傍にかしめるようにすればよい。

ところで、後述する実施形態に説明するように、サイドプレート（２１）には、接合時の熱によって、接合後に変形が生じる。この変形量はサイドプレート（２１）中央側に対して、サイドプレート（２１）とヘッダタンク（１４、１５）との接合部近傍の方が少ない。

そこで、サイドプレート（２１）とヘッダタンク（１４、１５）との接合部近傍のサイドプレート（２１）外縁部に爪部（２５ｂ）をかしめ仮固定することで、タンクキャップ（２３）を、容易かつ強固に仮固定することができるとともに、接合後のサイドプレート（２１）の変形によって、タンクキャップ（２３）の取付位置がずれることを防止できる。

ここで、本発明における接合位置の近傍とは、接合後にタンクキャップ（２３）の取付位置がずれて、ろう付け品質不良を生じない範囲を意味する。例えば、サイドプレート（２１）とヘッダタンク（１４）の接合位置から５ｍｍ以内の範囲とすればよい。

また、本発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の第１熱交換器（１）の製造方法であって、仮固定手段（２５ｂ）によって、ブラケット付タンクキャップ（２３）をサイドプレート（２１）に仮固定する第１工程と、第１工程の後に、ブラケット付タンクキャップ（２３）と第１ヘッダタンク（１４）とを接合する第２工程とを有する熱交換器の製造方法を第２の特徴とする。

これによれば、第１の特徴の熱交換器の第１熱交換器を製造することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッド自動車用の熱交換器の全体正面図である。この熱交換器は、車両用空調装置において圧縮機（図示せず。）から吐出された高温・高圧の冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器１と、ハイブリッド自動車用の電動モータ、インバータおよび発電機（いずれも図示せず。）等の電気機器部品を冷却するための電気部品用ラジエータ２とが一体に結合されたものである。

従って、本実施形態では、凝縮器１が第１熱交換器であり、電気部品用ラジエータ２が第２熱交換器である。

まず、この熱交換器の車両搭載状態について説明する。この熱交換器は図２に示すように、エンジン用ラジエータ３に結合されて、フード４下方でラジエータグリル５およびバンパー補強材６の車両後方側に搭載される。

さらに、凝縮器１と電気部品用ラジエータ２は略同一平面上に構成されており、空気流れ方向（図２の矢印Ａ方向）に対して並列に配置され、さらに、電気部品用ラジエータ２が凝縮器１の上方側になるように搭載されている。

また、この熱交換器は、エンジン用ラジエータ３に対して空気流れ方向上流側に配置され、空気流れ方向から見たときにエンジン用ラジエータ３と重なるように搭載されている。さらに、エンジン用ラジエータ３の空気流れ下流側には、熱交換器に冷却用の空気を供給するための電動ファン７が配置されている。

次に、凝縮器１および電気部品用ラジエータ２について説明する。なお、以下の説明における上下・前後方向は図２に示す車両搭載状態を基準としている。

まず、凝縮器１は、内部を冷媒が流れる多数の冷媒チューブ１１が積層され、冷媒と空気との熱交換を促進するフィン１２が隣接する冷媒チューブ１１間に配設されている。この冷媒チューブ１１とフィン１２により略矩形状のコア部１３が構成される。

冷媒チューブ１１の長手方向両端側には、冷媒チューブ１１への冷媒の分配を行う第１冷媒ヘッダタンク１４と、冷媒チューブ１１からの冷媒の集合を行う第２冷媒ヘッダタンク１５が配設されている。

この第１冷媒ヘッダタンク１４および第２冷媒ヘッダタンク１５は、冷媒チューブ１１と同数のスリット穴（図示せず。）を有しており、このスリット穴を介して全ての冷媒チューブ１１と連通している。

また、第１冷媒ヘッダタンク１４には、冷媒を凝縮器１内部に流入させる冷媒入口配管１６および冷媒を凝縮器１外部へ流出させる冷媒出口配管１７が設けられ、第２冷媒ヘッダタンク１５の外側（コア部１３の反対側）には、気液分離器１８が配設されている。この気液分離器１８は、気相冷媒と液相冷媒を分離して液相冷媒を貯留しておくことができるレシーバである。

なお、第２冷媒ヘッダタンク１５と気液分離器１８とは、２つの貫通穴１９ａ、１９ｂを有するプレート１９を介して２箇所で連通している。なお、貫通穴１９ａは１９ｂに対して上方側に配置されている。

さらに、第１冷媒ヘッダタンク１４内部の下側寄りの位置には、第１セパレータ１４ａが配設されるとともに、第２冷媒ヘッダタンク１５の内部には、第２セパレータ１５ａと同一高さに第２セパレータ１５ａが配設されており、この第１、第２セパレータ１４ａ、１５ａによってコア部１３は２つ熱交換部に分けられている。

まず、コア部１３における第１、第２セパレータ１４ａ、１５ａの上方側部位は、冷媒入口配管１６から流入した気相冷媒と空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させる凝縮部１３ａになっており、凝縮部１３ａから流出した冷媒は、プレート１９の貫通穴１９ａを通過して気液分離器１８に流入するようになっている。

従って、冷媒入口配管１６は第１セパレータ１４ａよりも上方に配置され、貫通穴１９ａは第２セパレータ１５ａよりも上方に配置されている。

さらに、コア部１３における第１、第２セパレータ１４ａ、１５ａの下方側部位は、気液分離器１８から貫通穴１９ｂを通過して流入した液相冷媒と空気とを熱交換させて液相冷媒を冷却する過冷却部１３ｂになっており、過冷却部１３ｂで冷却された冷媒は冷媒吐出ポート１７から流出するようになっている。

従って、冷媒出口配管１７は第１セパレータ１４ａよりも下方に配置され、貫通穴１９ｂは第２セパレータ１５ａよりも下方に配置されている。

この熱交換器では、上述の如く、凝縮部１３ａの下方に過冷却部１３ｂが配置され、凝縮部１３ａおよび過冷却部１３ｂの側方に気液分離器１８が配置され、さらに、気液分離器１８の上部が凝縮部１３ａの上端面よりも上方に突出する位置関係となっている。そして、気液分離器１８の凝縮部１３ａの上端面よりも上方に突出した部位には、電気部品用ラジエータ２との結合用のブラケット２０が設けられている。

また、冷媒チューブ１１の積層方向両端側には、冷媒チューブ１１と平行に延びてコア部１３を補強するサイドプレート２１が配置されている。冷媒チューブ１１の積層方向下端側のサイドプレート２１には、本実施形態の熱交換器をエンジン用ラジエータ３に取付けるためのブラケット２２が２つ設けられている。

また、第１冷媒ヘッダタンク１４および第２冷媒ヘッダタンク１５の上端および下端には、それぞれのヘッダタンク両端側を閉塞するタンクキャップが配設される。まず、第１冷媒ヘッダタンク１４の上端側に配設されるタンクキャップ２３について図３および図４により説明する。

図３（ａ）はタンクキャップ２３の全体正面図、図３（ｂ）は右側面図、図３（ｃ）は上面図、および図４は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。なお、図３および図４のタンクキャップ２３は、第１冷媒ヘッダタンク１４の上端側に配設される前のタンクキャップ２３単体を示す。

まず、タンクキャップ２３は、タンク閉塞部２４、キャップ延長部２５およびブラケット部２６で構成される。従って、タンクキャップ２３は本実施形態におけるブラケット付タンクキャップである。

タンク閉塞部２４とキャップ延長部２５は略平板形状で一体に構成されている。タンク閉塞部２４は第１冷媒ヘッダタンク１４の上端を閉塞し、キャップ延長部２５はタンク閉塞部２４からコア部１３上端側のサイドプレート２１上に重合するように伸びてサイドプレート２１と接合される。

また、タンク閉塞部２４は、タンクキャップ２３と第１冷媒ヘッダタンク１４との位置合わせと仮固定を行う位置合わせ用鍔２４ａを有しており、位置合わせ用鍔２４ａは、第１冷媒ヘッダタンク１４の上端部を外周側から挟み込むことができるように３箇所に設けられている。

キャップ延長部２５は、タンクキャップ２３とサイドプレート２１との位置合わせと仮固定を行うための位置合わせ鍔２５ａを有しており、位置合わせ鍔２５ａはサイドプレート２１を前後方向から挟み込むことができるように２箇所に設けられている。さらに、キャップ延長部２５は、タンクキャップ２３をサイドプレート２１に前後両側からかしめ仮固定するための爪部２５ｂを２箇所に有している。

また、ブラケット部２６は凝縮器１と電気部品用ラジエータ２とを結合させるためのもので、タンク閉塞部２４と結合される結合面部２６ａと、電気部品用ラジエータ２が取付けられる取付面部２６ｂとを有している。結合面部２６ａと取付面部２６ｂは凝縮器１の前面側で略直角に交わる位置関係になっており、図３（ｂ）に示すように、ブラケット部２６は蒸発器１の側方から見て略Ｌ字形状になっている。

さらに、本実施形態では、図４に示すように、タンク閉塞部２４はピンかしめ用の貫通穴２４ｂを有し、ブラケット部２６はピンかしめ用の貫通穴２６ｃを有しており、これらの貫通穴２４ｂ、２６ｃに挿入されたピン２７を上下方向から荷重をかけてかしめることで、タンク閉塞部２４とブラケット部２６とを結合している。

なお、本実施形態では、タンク閉塞部２４とブラケット部２６とをピン２７を介してかしめ結合しているが、タンク閉塞部２４とブラケット部２６とを他の手段で結合してもよい。さらに、切削加工等でタンク閉塞部２４とブラケット部２６とを一体に構成したものを用いてもよい。

次に、第１冷媒ヘッダタンク１４の下端側、第２冷媒ヘッダタンク１５の上端側および下端側に配置されるタンクキャップ２８について図５により説明する。タンクキャップ２８はそれぞれの冷媒ヘッダタンク端部の閉塞のみを行うものである。

図５（ａ）はタンクキャップ２８の全体正面図、図５（ｂ）は上面図であり、タンクキャップ２８は、タンクキャップ２３と同様のタンク閉塞部２８ａとキャップ延長部２８ｂを有しているが、ブラケット部は有していない。なお、図５のタンクキャップ２８は、冷媒ヘッダタンクに配設される前のタンクキャップ２８の単体を示す。

また、タンク閉塞部２８ａは、タンクキャップ２３と同様の位置合わせ用鍔２８ｃを３箇所に有しているが、ピンかしめ用の貫通穴は有していない。さらに、キャップ延長部２８ｂはタンクキャップ２３と同様の位置合わせ用鍔２８ｄを有しているが、サイドプレート２１に前後両側からかしめ仮固定するための爪部は有していない。

凝縮器１は上記のような構成になっており、さらに、本実施形態では凝縮器１の構成部品は全てアルミニウム合金製として、ろう接にて一体に接合されている。

ここで、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を融解させないように接合する技術をいう。特に融点が４５０℃以上の溶加材（ろう材）を用いて接合するときをろう付けといい、融点４５０℃未満の溶加材（はんだ）を用いて接合するときをはんだ付けという。後述するように本実施形態では、ろう接のうち「ろう付け」によって一体に接合している。

次に、電気部品用ラジエータ２は、内部を冷却水が流れる多数の冷却水チューブ３１が積層され、冷却水と空気との熱交換を促進するフィン３２が隣接する冷却水チューブ３１間に配設されている。この冷却水チューブ３１とフィン３２により略矩形状のコア部３３が構成される。

冷却水チューブ３１の長手方向両端側には、全ての冷却水チューブ３１に連通するとともに、冷却水チューブ３１への冷却水の分配を行う第１冷却水ヘッダタンク３４と、冷却水チューブ３１からの冷却水の集合を行う第２冷却水ヘッダタンク３５が配設されている。

この第１冷却水ヘッダタンク３４および第２冷却水ヘッダタンク３５は、冷却水チューブ３１と同数のスリット穴（図示せず。）を有しており、このスリット穴を介して全ての冷却水チューブ３１と連通している。

また、第１冷却水ヘッダタンク３４には、冷却水を電気部品用ラジエータ２内部に流入させる冷却水入口配管３６が設けられ、さらに、第２冷却水ヘッダタンク３５には、冷却水を電気部品用ラジエータ２内部から流出させる冷却水出口配管３７および空気抜き用バルブ３８が設けられている。

さらに、第１冷却水ヘッダタンク３４の下部側には、凝縮器１のタンクキャップ２３のブラケット部２６を介して凝縮器１と電気部品用ラジエータ２を結合するためのネジ穴（図示せず。）が設けられ、第２冷却水ヘッダタンク３５の下部側には、凝縮器１の気液分離器１８のブラケット２０を介して凝縮器１と電気部品用ラジエータ２を結合するためのネジ穴（図示せず。）が設けられている。

また、冷却水チューブ３１の積層方向両端側には、冷却水チューブ３１と平行に延びてコア部３３を補強するサイドプレート３９が配置されている。冷却水チューブ３１の積層方向上端側のサイドプレート３９には、電気部品用ラジエータ２をエンジン用ラジエータ３に取付けるための取付けブラケット４０が２つ設けられている。

また、第１冷却水ヘッダタンク３４および第２冷却水ヘッダタンク３５の上端部および下端部には、それぞれのヘッダタンク両端側を閉塞するタンクキャップ（図示せず。）が配設される。

電気部品用ラジエータ２は上記のような構成になっており、さらに、本実施形態では電気部品用ラジエータ２の構成部品は全てアルミニウム合金製として、凝縮器１と同様にろう接にて一体に接合されている。後述するように本実施形態では、ろう接のうち「ろう付け」によって一体に接合している。

そして、凝縮器１と電気部品用ラジエータ２は、タンクキャップ２３のブラケット部２６を貫通するボルト４１を第１冷却水ヘッダタンク３４に設けられたネジ穴に締結し、さらに、気液分離器１８のブラケット２０を貫通するボルト４２を第２冷却水ヘッダタンク３５に設けられたネジ穴に締結することで一体化されている。

上記のような構成の熱交換器を図２のように車両に搭載し、電動ファン７を作動させてラジエータグリル５から空気をエンジンルームに流入させると、流入した空気は凝縮器１および電気部品用ラジエータ２を通過する。

その際、凝縮器１は圧縮機から吐出した高温・高圧の冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を冷却し凝縮させ、電気部品用ラジエータ２は電気機器部品を冷却して温度が上昇した冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却させることができる。

次に、本発明の熱交換器の製造工程について説明する。蒸発器１と電気部品用ラジエータ２は別々に製造された後に、前述のように一体に結合されるので、まず、蒸発器１の製造工程について説明する。

蒸発器１の製造工程では、まず、多数の冷媒チューブ１１を、第１冷媒ヘッダタンク１４および第２冷媒ヘッダタンク１５に設けられたスリット穴に挿入すると共に、冷媒チューブ１１の間にフィン１２を介設して、凝縮器１を組立てる。

そして、最上段の冷媒チューブ１１の上側にフィン１２を介してサイドプレート２１を配置するとともに、最下段の冷媒チューブ１１の下側にフィン１２を介してサイドプレート２１を配置して、これらを図９の如く、ワイヤ４３で仮固定して上下方向にずれないようにする。なお、図９は後述する蒸発器のろう接後の変形を説明する図であり、この状態の仮固定状態を示したものではない。

さらに、第１冷媒ヘッダタンク１４には、第１冷媒ヘッダタンク１４に予め設けられた連通穴位置に冷媒入口配管１６および冷媒出口配管１７がかしめ仮固定される。また、第１冷媒ヘッダタンク１４内部の所定の位置に第１セパレータ１４ａが仮固定される。

一方、第２冷媒ヘッダタンク１５には、第２冷媒ヘッダタンク１５に予め設けられた連通穴位置に適合するようにプレート１９および気液分離器１８がかしめ仮固定される。また、第２冷媒ヘッダタンク１５内部の所定の位置に第２セパレータ１５ａが仮固定される。

さらに、下端側のサイドプレート２１には、エンジン用ラジエータ３に取付けるためのブラケット２２がかしめ仮固定される。

この状態で全体を左右両側から専用治具で固定してずれないようにする。そして、タンクキャップ２３を第１冷媒ヘッダタンク１４上端部に仮固定し、第１冷媒ヘッダタンク１４下端部、第２冷媒ヘッダタンク１５上下端部にタンクキャップ２８を仮固定する。

具体的には、タンクキャップ２３の位置合わせ鍔２４ａで第１冷媒ヘッダタンク１４上端部を挟み込むともに、位置合わせ鍔２５ａでサイドプレート２１を挟み込んでかしめ仮固定する。また、タンクキャップ２８の位置合わせ鍔２８ｃでヘッダタンク１４、１５の上端部および下端部を挟み込むとともに、位置合わせ鍔２８ｄでサイドプレート２１を挟み込んでかしめ仮固定している。

次に、第１冷媒ヘッダタンク１４上端部に配置されるタンクキャップ２３の爪部２５ｂを、サイドプレート２１にかしめる。図６および図７は、タンクキャップ２３近傍（図１のＣ部）を拡大図示したもので、図６は爪部２５ｂをかしめる前を示し、図７は爪部２５ｂをかしめた後を示す。なお、参考として電気部品用ラジエータ２を破線に示す。さらに、図８は爪部２５ｂをかしめた後の状態の図７のＤ−Ｄ断面である。

図８に示すように、爪部２５ｂはサイドプレート２１の外縁形状に沿ってサイドプレート２１の下側に回り込むように折り曲げることによって、かしめられる。これにより、タンクキャップ２３がヘッダタンク１４の軸方向およびコア部１３に垂直な方向へ動くことを規制でき、位置合わせ鍔２４ａ、２５ａによる仮固定に対してより強固なかしめ仮固定が可能となる。

ところで、本実施形態の凝縮器１では、図９に示すように、ワイヤ４３によって仮固定されている。このワイヤ４３は、ろう接時に加熱されることで各構成部品が熱膨張しても仮固定状態を維持できるように、所定の張力（テンション）で各構成部品を仮固定している。

このため、ろう接後に各構成部品が冷却されて収縮する際の収縮量が相違してしまう。つまり、ワイヤ４３によって拘束されている部位と拘束されていない部位では収縮量が相違する。例えば、本実施形態の蒸発器１では、熱交換器の中央側が矢印Ｆ、Ｇ方向に凹むように変形する。ここで、図９の破線は変形前の形状を示し、実線は変形後の形状を示す。

これは、ワイヤ４３によって拘束されている部位では、ワイヤ４３の拘束力によって膨張量に対して収縮量が多くなるからである。従って、サイドプレート２１の中央側にタンクキャップ２３を仮固定すると、ろう接後のサイドプレート２１の変形に伴って、タンクキャップ２３の位置ずれも生じやすい。

そこで、本実施形態では、爪部２５ｂのかしめ位置は、サイドプレート２１と第１冷媒ヘッダタンク１４の接合部から５ｍｍ以内の位置に設定している。なお、詳細には、図７のＥの距離、すなわち、サイドプレート２１と第１冷媒ヘッダタンク１４との接合部から爪部２５ｂの中心位置までの距離が５ｍｍ以下であればよい。

この状態で、全体を加熱手段によって約６００℃程度に加熱して、各構成部品表面に予めクラッドされたろう材を融解させる。そして、再びろう材が凝固するまで冷却することで、構成部品が一体にろう付けされて蒸発器１が製造される。

次に、電気部品用ラジエータ２の製造工程では、凝縮器１の製造工程と同様に、多数の冷却水チューブ３１を第１冷却水ヘッダタンク３４および第２冷却水ヘッダタンク３５に設けられたスリット穴に挿入すると共に、冷却水チューブ３１の間にフィン３２を介設して、電気部品用ラジエータ２を組立てる。

さらに、最上段の冷却水チューブ３１の上側にフィン３２を介してサイドプレート３９を配置するとともに、最下段の冷却水チューブ３１の下側にフィン３２を介してサイドプレート３９を配置して、これらを蒸発器１と同様にワイヤで固定して上下方向にずれないようにする。

また、第１冷却水ヘッダタンク３４には、第１冷却水ヘッダタンク３４に予め設けられた連通穴位置に冷却水入口配管３６がかしめ仮固定され、第２冷却水ヘッダタンク３５には、第２冷却水ヘッダタンク３５に予め設けられた連通穴位置に冷却水出口配管３７および空気抜き用バルブ３８がかしめ仮固定される。

さらに、上端側のサイドプレート３９には、エンジン用ラジエータ３に取付けるためのブラケット２２がかしめ仮固定される。この状態で左右両側から専用治具で固定してずれないようにする。

次に、凝縮器１と同様に、冷却水ヘッダタンク３４、３５用のタンクキャップを冷却水ヘッダタンク３４、３５の上下端部に仮固定する。この状態で、各構成部品がろう付けされて電気部品用ラジエータ２が製造される。

次に、上述のように別々に製造された凝縮器１と電気部品用ラジエータ２とを、タンクキャップ２３のブラケット部２６を貫通するボルト４１を第１冷却水ヘッダタンク３４に設けられたネジ穴に締結し、さらに、気液分離器１８のブラケット２０を貫通するボルト４２を第２冷却水ヘッダタンク３５に設けられたネジ穴に締結することで一体化して、本実施形態の熱交換器が製造される。

本実施形態の熱交換器の凝縮器１では上述の如く、タンクキャップ２３に設けられた爪部２５ｂをサイドプレート２１の外周側に沿うように強固にかしめ仮固定しているので、製造コストの増加を招くことなく、ろう付け時にタンクキャップ２３の仮固定状態を維持して、第１冷媒ヘッダタンク１４上端部にタンクキャップ２３を接合することができる。

また、爪部２５ｂは、ろう付け後の変形量が少ないサイドプレート２１と第１冷媒ヘッダタンク１４との接合部近傍にかしめ仮固定されているので、ろう付け後のタンクキャップ２３の位置ずれを防止できる。その結果、ブラケット部２６の位置ずれやタンクキャップ２３と第１冷媒ヘッダタンク１４との接合部からの流体漏れといったろう付け品質不良を効果的に防止することができる。

さらに、凝縮器１と電気部品用ラジエータ２の近接するヘッダタンク同士をタンクキャップ２３に設けられたブラケット部２６を介して締結しているので、凝縮器１と電気部品用ラジエータ２の締結距離を短くして締結強度を確保することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。

（１）上記実施形態では、凝縮器１と電気部品用ラジエータ２と結合させた複数の熱交換器を一体化した熱交換器の例を説明したが、複数の熱交換器の組合せはこれに限定されない。例えば、凝縮器１とオイルを冷却するオイルクーラを一体化した熱交換器でもよい。

（２）上記実施形態では、凝縮器１は液相冷媒を過冷却するサブクールタイプの凝縮器を採用しているが、過冷却部１３ｂおよび気液分離器１８を有していない凝縮器を用いても良い。

（３）上記実施形態では、第１冷媒ヘッダタンク上端部にのみブラケットが配設されたタンクキャップ２３を接合しているが、ブラケットが配設されたタンクキャップ２３が配設される部位は、第１冷媒ヘッダタンク上端部に限定されるものではない。

例えば、蒸発器１の左右方向の長さと電気部品用ラジエータ２の左右方向の長さとが同じである場合は、第１、第２冷媒ヘッダタンク１４、１５上端部に、ブラケットが配設されたタンクキャップ２３を接合し、これらの２つのブラケットを利用して蒸発器１と電気部品用ラジエータ２を一体化してもよい。

さらに、第１、第２冷媒ヘッダタンク１４、１５下端部に、ブラケットが配設されたタンクキャップ２３を接合してもよい。そして、これら２つのブラケットにより凝縮器１とエンジン用ラジエータ３を結合してもよい。また、直接車両に固定するためのブラケットとして用いてもよい。

（４）上記実施形態では、例えば冷媒入口配管１６、冷媒出口配管１７等の構成部品を仮固定した後に一体にろう付けしているが、構成部品は上記実施形態に用いたものに限定されない。熱交換器の種類や用途によって必要となる構成部品であって、ろう付け可能な構成部品をかしめ等で仮固定した後に一体にろう付けしてもよい。

（５）上記実施形態では、本発明を車両用の熱交換器に適用した例を示したが、本発明の趣旨に合致するものであれば、車両用に限定されず熱交換器一般に適用可能である。

本発明の一実施形態の熱交換器の全体構成図である。 本発明の一実施形態の熱交換器の車両搭載状態を示す側面図である。 （ａ）は本発明の一実施形態のタンクキャップの全体正面図であり、（ｂ）は（ａ）の右側面図であり、（ｃ）は（ａ）の上面図である。 図３（ａ）に示すタンクキャップのＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は本発明の一実施形態の別のタンクキャップの全体正面図であり、（ｂ）は（ａ）の上面図である。 かしめ仮固定前の熱交換器の要部を示す拡大図である。 かしめ仮固定後の熱交換器の要部を示す拡大図である。 図８の熱交換器の要部のＤ−Ｄ断面図である。 熱交換器のろう接後の変形を説明する説明図である。

符号の説明

１…凝縮器、２…電気部品用ラジエータ、１１…冷媒チューブ、１３、３３…コア部、
１４…第１冷媒ヘッダタンク、１５…第２冷媒ヘッダタンク、
２１…サイドプレート、２３、２８…タンクキャップ、２５ｂ…爪部、
２６…ブラケット部、３１…冷却水チューブ、
３４…第１冷却水ヘッダタンク、３５…第２冷却水ヘッダタンク。

Claims (4)

1. 第１流体が通過する複数の第１チューブ（１１）を有して構成された第１コア部（１３）と、前記第１コア部（１３）の両端側に配設されて前記第１コア部（１３）を補強するサイドプレート（２１）と、前記第１チューブ（１１）の長手方向両端側に配設されて前記第１チューブ（１１）と連通する一対の第１ヘッダタンク（１４、１５）と、前記第１ヘッダタンク（１４）の長手方向端部を閉塞するタンクキャップ（２３、２８）とを有し、前記タンクキャップ（２３）の少なくとも１つは、ブラケット（２６）が配設されたブラケット付タンクキャップ（２３）である第１熱交換器（１）と、
   第２流体が通過する複数の第２チューブ（３１）を有して構成された第２コア部（３３）と、前記第２チューブ（３１）の長手方向両端側に配置されて前記第２チューブ（３１）と連通する一対の第２ヘッダタンク（３４、３５）とを有する第２熱交換器（２）とを備え、
   前記ブラケット（２６）には、前記第２ヘッダタンク（３４）の長手方向に延びるように形成され、前記第２ヘッダタンク（３４）の長手方向側面に取り付けられる取付面部（２６ｂ）が設けられ、
   前記ブラケット付タンクキャップ（２３）は、前記サイドプレート（２１）への仮固定手段（２５ｂ）を有し、
   さらに、前記ブラケット付タンクキャップ（２３）は、前記仮固定手段（２５ｂ）によって前記サイドプレート（２１）に仮固定された状態で、前記第１ヘッダタンク（１４）に接合されており、
   前記第１熱交換器（１）と前記第２熱交換器（２）とは、前記ブラケット（２６）を介して、前記第１流体および前記第２流体と熱交換する第３流体の流れ方向に対して並列に結合されていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記仮固定手段は、折り曲げることによって前記サイドプレート（２１）の外縁部にかしめられる爪部（２５ｂ）であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記爪部（２５ｂ）は、前記サイドプレート（２１）と前記第１ヘッダタンク（１４）との接合部近傍にかしめられることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の第１熱交換器（１）の製造方法であって、
   前記仮固定手段（２５ｂ）によって、前記ブラケット付タンクキャップ（２３）を前記サイドプレート（２１）に仮固定する第１工程と、
   前記第１工程の後に、前記ブラケット付タンクキャップ（２３）と前記第１ヘッダタンク（１４）とを接合する第２工程とを有することを特徴とする熱交換器の製造方法。

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