JP5085492B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
この発明によれば、チューブプレートの両側壁に一対の爪部を形成すると共に、この一対の爪部をタンクプレートのそれぞれ対応する両肩部に加締め固定している(特許文献1参照)。
これにより、タンク本体内の密封性を考慮することなく、チューブプレートとタンクプレートを位置決めした状態で堅固に加締め固定でき、これら両者の相対回転による位置ずれを防止できる。
図1は実施例1の熱交換器を示す正面図、図2は実施例1の要部拡大断面図、図3は実施例1のタンク本体の分解斜視図、図4は同斜視図である。
図5は実施例1のチューブプレートの拡大斜視図、図6は実施例1のタンクプレートの側面図、図7は図4のS7−S7線における断面図、図8は図4のS8−S8線における断面図である。
図1に示すように、実施例1の熱交換器が採用されたコンデンサ1は、左右に所定間隔を置いて配置された一対のタンク2,3と、両タンク2,3の間に配置されたコア部4等が備えられている。
また、コア部4の積層方向両側は、両端部がそれぞれ対応するタンク2,3に挿通し固定された一対のレインフォース10,10で連結補強されている。
なお、タンク2,3のタンク本体11の基本構造は同じであり、さらに、タンク本体11は上下対称形状であるため、以下、タンク2のタンク本体11の上端部を図示して説明する。
チューブプレート12の両側壁12a,12aには、それぞれ側方へ突出した一対の爪部12c,12cが該チューブプレート12の長手方向に沿って等間隔で複数形成されている。
また、複数の爪部12c,12cのうちの最外側に配置された一対の爪部12d,12dは、チューブプレート12の端部から所定代だけ移動した位置に配置される最外側位置のディバイドプレートD1の外側(上方)位置に形成されている。
なお、一対の爪部12c,12c(一対の爪部12d,12d)の詳細な部位の形状、形成数、形成位置等については適宜設定できる。
結合壁12bには、レインフォース10の端部が挿通し固定されるレインフォース孔12eと、チューブ4aの端部が挿通し固定されるチューブ孔12fとが形成されている。
図6に示すように、タンクプレート13における一対の爪部12dに対応する位置には、両側壁13a,13aから結合壁13bの両肩部13cに掛けて一対の爪用係止孔13d,13dがそれぞれ略四角形状に形成されている。
なお、爪用係止孔13dの高さ寸法は、爪部12dの高さ寸法と同一か、僅かに大きく設定されている。
結合壁13bにおける最外側位置のディバイドプレートD1が介装される位置には、該ディバイドプレートD1に突設された突部13fが挿入固定されるディバイドプレート用係止孔13gが四角形状に形成されている。
結合壁13bにおけるコネクタ5(コネクタ6)が固定される位置には円形状の連通孔13hが形成されている。
これにより、両プレート12,13を長手方向に亘って複数箇所で固定維持できる。
具体的には、実施例1では、各爪部12dは爪用係止孔13dに当接させるのに必要最低限の角度、例えば90°以上の大きな角度で内側に屈折されており、各爪部12dの内面は爪用係止孔13dの孔周縁13iの側面部13jに当接した状態で加締められている。
さらに、各爪部12dの上下面は、爪用係止孔13dの孔周縁13iの上下面部13kに当接または近接するため、両プレート12,13の長手方向の位置ずれも防止できる。
従って、両プレート12,13を良好に位置決めした状態で堅固に加締め固定できる。
車両搭載ピン14は、車両側に締結される円筒状のピン部14aと、ピン部14aの下端に連続して拡径された円盤状の鍔部14bと、鍔部14の底面に形成された環状突起状の嵌合部14cと、側方に開口された一部で構成される係止部14dを有する舌片部14e等が備えられている。
そして、車両搭載ピン14の嵌合部14cの内側にタンク本体11の端部を挿入して外嵌させると、舌片部14eが樹脂の弾性変形により側方へ変形した後、係止部14dが両搭載ピン用係止孔13eに係止することにより、車両搭載ピン14をタンク本体11に装着できる。
[コンデンサの搬送性とろう付け性について]
このようなコンデンサ1を製造する際には、樹脂製の車両搭載ピン14を除く前述した全ての構成部材を予め仮組みした後、加熱炉内で熱処理することにより各構成部材の接合部同士をろう付け接合して一体的に形成する。
なお、レシーバタンク9は、その内部構造によって熱処理後に装着する場合もある。
また、タンクプレートの両肩部または該両肩部に加締められる爪部の少なくとも一方には、ろう材が設定されているが、このろう材が溶融することにより、チューブプレートとタンクプレートとの加締めが緩んで同様に位置ずれする虞があった。
なお、実施例1では、タンク2にはタンク2自体の自重に加えてコネクタ5,6の自重が掛かる。
また、タンク3にはタンク3自体の自重に加えてレシーバタンク9及び接続管7,8の自重が掛かる。
これらによって、タンク2,3のタンクプレート13はそれぞれ対応するチューブプレート12に対して鉛直方向に垂れ下がるように回転して位置ずれする可能性が高い。
従って、コンデンサ1の良好な搬送が可能となり、保持治具の省略を図ることができる。
また、コンデンサ1の良好なろう付けが可能となり、製品品質の向上を図ることができる。
また、爪用係止孔13d,13dの孔周縁13iは、該孔13d,13dの切欠加工時の切断面であり、ろう材がないため、ろう付け処理中に孔周縁13iの側面部13jにおける爪部12d,12dとの係止が緩むことなく、爪部12d,12dの加締めを維持でき、好適となる。
勿論、コンデンサ1のろう付け処理後においても、タンク本体11の耐久性を向上でき、ひいてはコンデンサ1の耐久性を向上できる。
このように構成されたコンデンサ1では、入力コネクタ5の入力ポート5aを介してエンジン側からタンク2の室R1に流入した60℃前後の高温な流通媒体が、先ず、コア部4のそれぞれ対応するチューブ4aを介してタンク3の室R2、タンク2の室R3、タンク3の室R4の順番にターンしながら流通する間にコア部4を通過する車両走行風または図示しないファンの強制風と熱交換されて冷却される。
次に、接続管7を介してタンク3の室R4に流入した流通媒体は、レシーバタンク9に流入して気液分離された後、接続管8を介してタンク3の室R5に流入する。
最後に、タンク3の室R5に流入した流通媒体は、コア部4の対応するチューブ4aを介してタンク2の室R6に流入する間にコア部4を通過する車両走行風または図示しないファンの強制風と熱交換されて45℃前後まで過冷却された後、出力コネクタ6の出力ポート6aを介してエバポレータ側へ送出され、熱交換器として機能する。
以上説明したように、実施例1では、熱交換器のタンク本体11が、略コ字状断面を有して半筒状に形成され、複数のチューブ4aが挿通し固定されるチューブプレート12と、略コ字状断面を有して半筒状に形成され、チューブプレート12と最中状に重ねられた状態で固定されるタンクプレート13と、チューブプレート12とタンクプレート13の間に介装され、タンク本体11の少なくとも長手方向両端部にそれぞれ配置されるディバイドプレートD1を備える熱交換器(コンデンサ1)において、チューブプレート12の略コ字状断面の対向する両側壁12a,12aに一対の爪部12d,12dを形成し、タンクプレート13の一対の爪部12d,12dに対応する位置に係止孔(爪用係止孔13d,13d)を形成し、チューブプレート12の両側壁12a,12aの内側にタンクプレート13の両側壁13a,13aを配置した状態で該両プレート12,13を最中状に重ねた後、一対の爪部12d,12dを内側に屈折させて係止孔(爪用係止孔13d,13d)の孔周縁13iに加締め固定した。
これにより、両プレート12,13を位置決めした状態で堅固に加締め固定でき、これら両者の相対回転による位置ずれを防止できる。
これにより、一対の爪部12d,12d及び係止孔(爪用係止孔13d,13d)をタンク本体11の中途部に形成した場合に比べて、タンク本体11内の密封性を考慮することなく、係止孔(爪用係止孔13d,13d)を形成することができる。
加えて、両プレート12,13の部品寸法精度の誤差は、長尺になる程大きくなるため、タンク本体11の一方側端部にのみ一対の爪部12d,12d及び係止孔(爪用係止孔13d,13d)を形成した場合に比べて、安定した位置ずれ防止効果を実現できる。
これにより、一対の爪部12d,12dと一対の爪部12c,12cを別形状にした場合に比べて、チューブプレート12の成形性が良い。
加えて、タンク本体11の長さを設計変更しても同じ構造を容易に維持できる。即ち、両プレート12,13を製造する際に、それぞれ予め長尺に形成しておき、設定長さで順次切断して大量生産する製造方法を採用できる。
実施例2において、実施例1と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
さらに、係止孔20の中央部付近に車両搭載ピン14の係止部14dを係止して、係止孔20を実施例1で説明した車両搭載ピン用係止孔13eも兼ねるようにしている。
例えば、実施例1では、チューブプレート側に爪部を形成したが、タンクプレート側に形成しても良い。
また、熱交換器の種類は、コンデンサに限らず、ラジエータ、インタークーラ、オイルクーラ等の熱交換器に適用できる。
この場合、爪部12c(爪部12d)の加締め方向を両プレート12,13の重ね方向のみに限定できる上、加締めに必要な力を軽減できる。また、爪部12c(爪部12d)の加締め形状の再現性を高くでき、安定した形状を得られる等の効果を得ることができる。
1 コンデンサ
2、3 タンク
4 コア部
4a チューブ
4b フィン
5 入力コネクタ
5a 入力ポート
6 出力コネクタ
6a 出力ポート
7、8 接続管
9 レシーバタンク
10 レインフォース
11 タンク本体
12 チューブプレート
12a (チューブプレートの)側壁
12b (チューブプレートの)結合壁
12c、12d 爪部
12e レインフォース孔
12f チューブ孔
13 タンクプレート
13a (チューブプレートの)側壁
13b (チューブプレートの)結合壁
13c 両肩部
13d 爪用係止孔
13e 車両搭載ピン用係止孔
13f 突部
13g ディバイドプレート用係止孔
13h 連通孔
13i 孔周縁
13j 側面部
13k 上下面部
14 車両搭載ピン
14a ピン部
14b 鍔部
14c 嵌合部
14d 係止部
14e 舌片部
Claims (4)
- 熱交換器のタンク本体が、略コ字状断面を有して半筒状に形成され、複数のチューブが挿通し固定されるチューブプレートと、
略コ字状断面を有して半筒状に形成され、前記チューブプレートと最中状に重ねられた状態で固定されるタンクプレートと、
前記チューブプレートとタンクプレートの間に介装され、タンク本体の少なくとも長手方向両端部にそれぞれ配置される複数のディバイドプレートを備える熱交換器において、
前記チューブプレートまたはタンクプレートのいずれか一方のプレートの略コ字状断面の対向する両側壁に一対の爪部を形成し、
前記チューブプレートまたはタンクプレートのいずれか他方のプレートの、前記一対の爪部に対応し、かつ前記タンク本体の長手方向の両方の最外側位置にそれぞれ配置したディバイドプレートよりさらに外側に位置する壁の部分のみに係止孔を形成し、
前記一方のプレートの両側壁の内側に他方のプレートの両側壁を配置した状態で前記両プレートを重ねてこれら間に室を形成し、
前記一対の爪部を屈折させて該爪部を前記係止孔に係止させた状態で加締め固定したことを特徴とする熱交換器。 - 請求項1に記載の熱交換器において、
前記タンク本体の、両方の最外側位置にそれぞれ配置したディバイドプレートの間にある中途部分に、一対の爪部を等間隔で複数形成し、
該一対の爪部を前記他方のプレートの両肩部の外側面に加締め固定したことを特徴とする熱交換器。 - 請求項1または2に記載の熱交換器において、
前記一対の爪部に対応する係止孔を1つの係止孔で共用したことを特徴とする熱交換器。 - 請求項3に記載の熱交換器において、
前記係止孔にタンク本体の端部に装着される車両搭載ピンを係止させたことを特徴とする熱交換器。
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