JPH02150697A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一体ろう付けによりタンクの底板とチューブ
とサイドプレートとを接合する熱交換器に関する。

［従来の技術］ 第８図および第９図は従来の熱交換器の要部を示す。

実開昭６２−８５８０号公報などに開示された従来の熱
交換器１００は、表面にろう材をクラッドさせた多数の
チューブ１０１と多数のコルゲーテッドフィン１０２と
を交互に配置している。そして、多数のチューブ１０１
およびコルゲーテッドフィン１０２を、接合面にろう材
をクラッドさぜな２つのサイドプレート１１０の間に挟
持する。さらに、サイドプレート１１０を治具（図示せ
ず）により挟持して、多数のチューブ１０１およびコル
ゲーテッドフィン１０２を圧縮するとともに、チューブ
１０１の両端部に対向配置される上下のタンクのそれぞ
れの底板１２０に形成された穴１２３内に、デユープ１
０１の両端部をそれぞれ差し込み、多数のチューブ１０
１、コルゲーテッドフィン１０２および底板１２０を組
付ける。その後に、これらを焼付けて多数のチューブ１
０１、多数のコルゲーテッドフィン１０２、サイドプレ
ート１１０および底板１２０を一体的にろう付けしてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来の熱交換器１００は、焼付は時に溶融し
たろう材の一部がサイドプレート１１０の接合部１１１
．１１２とタンクの底板１２０の接合部１２１．１２２
どの間の接合部分ｂ＝ｃからチューブ１０１と底板１２
０との接合部へ吸寄せられる恐れがあった。

あるいは、上下のタンクの底板１２０間の長さの寸法の
ばらつきや、対向配置された底板１２０の溝部１２４の
内側壁１２５間の長さの寸法のばらつきなどの熱交換器
１００の部材間の寸法がばらつく恐れがあった。このよ
うな接合部分す、ｃでのろう材現象、または寸法のばら
つき等により、それらの接合部分す、ｃに隙間が発生す
る恐れがあった。

本発明は、タンクの側壁とサイドプレートとの隙間の発
生を防止することが可能な熱交換器の提供を目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の熱交換器は、流体を貯溜するタンクと、該タン
クに接合されるとともに、多数列設されたチューブと、
該チューブの列設方向の端部に配設されたサイドプレー
トとを備えた熱交換器において、前記タンクは、前記サ
イドル−トの端部の外側に位置する側壁を具備し、前記
サイドプレートは、前記側壁に接合される弾性変形が可
能な折返部を具備した構成を採用した。

［作用］ 本発明の熱交換器は上記構成によりつぎの作用を有する
。

タンクの側壁とサイドプレートの折返部との接合部分が
離間する要因があったとしても、サイドプレートの折返
部がタンクの側壁に接触するように弾性変形するため、
タンクの側壁と折返部との隙間の発生を防止することが
可能となる。

［発明の効果コ 本発明の熱交換器は上記構成および作用によりつぎの効
果を奏する。

タンクとサイドプレートとの隙間の発生を防止すること
ができるので、タンクとサイドプレートとを確実に接合
することができる。このため、サイドプレートをタンク
に確実に固定することができる。

［実施例］ 本発明の熱交換器の実施例を第１図ないし第７図に基づ
き説明する。

第１図ないし第３図は本発明の熱交換器の第１実施例を
示す。第１図は本発明を採用した自動車用エンジンのラ
ジェータの主要部を示し、第３図はそのラジェータを示
す。

１は自動車用エンジンのラジェータを示す。

ラジェータ１は、タンク２と、該タンク２に接合される
チューブ６と、該チューブ６の両側に接合されるコルゲ
ーテッドフィン７と、ラジェータ１におけるチューブ６
の列設方向（図示左右方向）の両端部６１にそれぞれ配
設されたサイドプレート８とを備える。

タンク２は、チューブ６のエンジン冷却水の流れ方向（
図示上下方向）の端部６２にそれぞれ配設されている。

上側のタンク２には、冷却水補給口２１と冷却水流入パ
イプ２２とが設けられ、下側のタンク２には、冷却水流
出パイプ２３が設けられているが、基本的に１・、側の
タンク２と下側のタンク２とは同様な構成とされている
ので、以下上側のタンク２についてのみ説明する。もち
ろん、以下の説明は、下側のタンク２にも適用できるこ
とは言うまでもない。

タンク２は、内部にエンジン冷却水を一時的に貯溜する
とともに各チューブ６にエンジン冷却水を分散するもの
であり、アルミニウム製底板３、ナイロン樹脂製蓋板４
、および底板３と蓋板４との間を封止するゴム製の弾性
シール部材５から構成されている。

底板３は、多数のチューブ６の端部６２が差し込まれる
とともに、チューブ６の列設方向にバーリング加工によ
り形成された多数の穴３１を具備している。また、底板
３は、多数のデユープ６の端部６２にろう付けにより接
合されている。さらに、底板３の全外周には、蓋板４の
嵌込部４１が嵌め込まれるＵ字状の溝部３２が形成され
ている。

この溝部３２は、内周側に位置する側壁３３、該側一 壁３３に対向して設けられ、外周側に位置する外壁３４
、および側壁３３と外壁３４とを連結する底壁３５を具
備する。

側壁３３の、サイドプレート８の端部８３の外側に位置
する部分３６の内周面は、サイドプレート８をろう付け
により接合するための接合面３７とされている。外壁３
４の先端は、蓋板４をかしめ結合するためのかしめ部３
８とされている。

蓋板４は、端部に方形形状の嵌込部４１を設けている。

この嵌込部４１は、底板３の溝部３２内に嵌め込まれた
後に、底板３の外壁３４のかしめ部３８をかしめること
により、外壁３４にかしめ結合される。

弾性シール部材５は、略角環状で溝部３２内に収められ
、底板３の底壁３５と蓋板４の嵌込部４１との間からの
エンジン冷却水の漏洩を防止する。

チューブ６の内部には、エンジン冷却水が図示」一部か
ら図示下部に向かって流れる。また、焼付は前には、チ
ューブ６の表面にろう材がクラッドされている。

コルゲーテッドフィン７は、各チューブ６の両側面にろ
う付けにより接合されている。また、最外側のコルゲー
テッドフィン７は、最外側のチューブ６とサイドプレー
ト８との間に配され、最外側のチューブ６およびサイド
プレート８にろう付けにより接合されている。

２つのサイドプレート８は、それぞれのフィン側面８１
にろう材８２がクラッドされている。サイドプレ−１−
８は、デユープ６およびコルゲーテッドフィン７を挟持
して、治具（図示せず）によるチューブ６およびコルゲ
ーテッドフィン１への圧縮力を均一にするものである。

このサイドプレート８の端部８３は、０字状に折り返さ
れた折返部８４を具備している。また、折返部８４の外
側面は、底板３の溝部３２の側壁３３の接合面３７にろ
う付けされる接合面８５とされている。折返部８４は、
弾性変形が可能で、接合面３７と接合面８５との接合部
分ａの隙間を消滅させるように働く。

さらに、サイドプレート８の両端部８３間には、サイド
プレート８の剛性を保つための２つの突設部８６が形成
されている。

本実施例のラジェータ１の作用を図に基づいて説明する
。

タンク２の底板３、チューブ６、コルゲーテッドフィン
７およびサイドプレート８を圧縮しながら組付けると、
タン、り２に形成された溝部３２の側壁３３の接合面３
Ｉとサイドプレート８に形成された折返部８４の接合面
８５とが密着する。その後に、これらを炉内で焼き付け
る。

そして、底板３の溝部３２の側壁３３の接合面３７とサ
イドプレート８の折返部８４の接合面８５との接合部分
ａが離間する要因があったとしても、サイドプレー？−
８の折返部８４が底板３の溝部３２の側壁３３に常に接
触するように側壁３３に付勢するため、接合部分ａの隙
間の発生を防止することができる。

このため、サイドプレート８の折返部８４は、接合部分
ａからのろう材８２の流出や、デユープ６の列設方向の
部材間の寸法のばらつきに拘らず底板３に固着される。

ここで、サイドプレート８の折返部８４は、底板３の溝
部３２の側壁３３にチューブ６の列設方向に重なって接
合されることとなるので、チューブ６のエンジン冷却水
の流れ方向の部材間の寸法のばらつきに拘らず底板３に
固着される。

また、外力によるラジェータ１の振動や、タンク２また
はチューブ６内の圧力変動などによって、底板３または
チューブ６が変形した場合でも、底板３またはチューブ
６の変形に応じて、サイドプレート８の折返部８４が弾
性変形するので、チューブ６または底板３の変形による
歪みを折返部８４で吸収することができる。

そして、サイドプレー１−８の端部８３を０字状に折返
して折返部８４を形成しているため、フィン側面８１に
のみろう材８２をクラッドすることによって、最外側の
コルゲートフィン７および底板３の溝部３２の側壁３３
をろう付けにより接合できるので、サイドプレート８の
両面にろう材をクラッドする必要がなくコスト低下とな
る。

さらに、ラジェータ１の重量を軽減する目的でチューブ
６を薄肉化すると、底板３の穴３１に差し込まれるチュ
ーブ６の端部６２の強度が本実施例のラジェータ１と比
較して低下することがある。こｎ の場合には、チューブ６の端部６２の強度を保つために
、サイドプレート８の端部８３をタンク２の底板３に確
実に接合することが必須要件となる。本実施例のサイド
プレート８は、」−述のように、接合部分ａの隙間の発
生を防止することができるので、側壁３３の接合面３７
とサイドプレート８に形成された折返部８４の接合面８
５とが密着し、側壁３３の接合面３７と折返部８４の接
合面８５とが確実にろう付けにより接合する。このため
、チューブ６を薄肉化した場合でもチューブ６の端部６
２の強度の低下を防止できるので、ラジェータ１の重量
を軽減することができる。

第４図および第５図は本発明の熱交換器の第２実施例を
示す。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）エンジン（
図示せず）が始動され、エンジン冷却水の水温が所定温
度以上となると、エンジン冷却水の水温を所定の温度に
保つためにラジェータ１のタンク２内にエンジン冷却水
が流入する。そして、エンジン冷却水がチューブ６内に
流入すると、チューブ６はエンジン冷却水の保有熱によ
り彫版（とくに伸長）し、チューブ６の彫版度合に応じ
てタンク２の底板３も変形する。ところがサイドプレー
ト８は、たとえデユープ６と熱眼上係数の同じ部材で構
成したとしてもチューブ６より離れているので、彫版度
合がデユープ６の彫版度合とは異なる。このため、タン
ク２の底板３は、デユープ６との接合部分とサイドプレ
ート８との接合部分ａとの変形量が相違するので、タン
ク２の底板３に歪みが発生する。

本実施例では、サイドプレート８の端部８３の一部に方
形状の切欠（または四部）８７を形成した後に、端部８
３を折返して折返部８４を形成している。

このため、溝部３２の側壁３３の接合面３７とサイドプ
レート８の折返部８４の接合面８５との接合面積が小さ
くなり、折返部８４と溝部３２の側壁３３との接合部分
ａに弾力性が付与される。このように、接合部分ａに弾
力性を持たせることによって、上、述のようなエンジン
冷却水の水温変動で発生するサイドプレート８の彫版度
合とチューブ６の彫版度合との眼上差によるタンク２の
底板３の歪みを緩和することができる。

第６図および第７図は本発明の熱交換器の第３実施例を
示す。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）本実施例で
は、サイドプレート８の端部８３の一部をコの字状に切
れ目を入れた後に、端部８３を折返して折返部８４を形
成している。このように形成された折返部８４には、溝
部３２の接合面３７に当接する平板部８８が折返部８４
の曲面より突設した状態で形成される。そして、この平
板部８８の先端面８９のみを溝部３２の接合面３７にろ
う付により接合することにより、底板３の溝部３２の側
壁３３と平板部８８の先端とに弾力性を持たせている。

［他の実施例］ 本実施例では、本発明の熱交換器を自動車用エンジンの
ラジェータに用いたが、船舶、車両等のエンジンのラジ
ェータに用いても良く、自動車、船舶、車両等の温水式
暖房装置のヒータコアに用いても良く、冷凍装置の熱交
換器に用いても良い。

本実施例では、流体にエンジン冷却水を用いたが、流体
に燃料、気相冷媒、液相冷媒、ガスなどを用いても良い
。

本実施例では、サイドプレートの折返部として０字状の
折返部を用いたが、サイドプレー１・の折返部として弾
性変形が可能なＶ字状、Ｃ字状またはコの字状等の折返
部を用いても良い。

本実施例では、サイドプレートの両端部にサイドプレー
トの剛性を保つためのリブ、凸部や突設部を設けなかっ
たが、サイドプレートの両端部にサイドプレートの剛性
を保つためのリブ、凸部や突設部を設けても良い。

本実施例では、本発明にかかる側壁として底板の全外周
に形成された溝部の側壁を用いたが、本発明にかかる側
壁としてサイドプレートの端部の外側に位置する側壁な
らば種々設計変更できる。

例えば、タンク（底板または蓋板）のデユープの列設方
向の両端部より側壁を突設し°Ｃも良く、またタンクと
別途形成した部材を側壁として用いても良い。

本実施例では、タンクを熱交換器のデユープの両端部６
２に接合したが、タンクを熱交換器のデユープの一端部
に接合しても良い。

本実施例では、隣設するデユープ間にコルゲーテッドフ
ィンを設けたが、フィンを設けなくても良い。また、コ
ルゲーテッドフィン以外の形状のフィンを設けても良い
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を採用した自動車用エンジ
ンのラジェータの要部を示す断面図、第２図は本発明の
第１実施例を採用したサイドプレートの端部を折返した
状態を示す斜視図、第３図は自動車用エンジンのラジェ
ータを示す正面図である。 第４図は本発明の第２実施例を採用したサイドプレート
の展開状態を示す斜視図、第５図はサイドプレートの端
部を折返した状態を示す斜視図である。 第６図は本発明の第３実施例を採用した自動車用エンジ
ンのラジェータの要部を示す断面図、第７図は本発明の
第３実施例を採用したサイドプレートの端部を折返した
状態を示す斜視図である。 第８図および第９図は従来の熱交換器の要部を示す断面
図である。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　流体を貯溜するタンクと、該タンクに接合される
   とともに、多数列設されたチューブと、該チューブの列
   設方向の端部に配設されたサイドプレートとを備えた熱
   交換器において、 前記タンクは、前記サイドプレートの端部の外側に位置
   する側壁を具備し、 前記サイドプレートは、前記側壁に接合される弾性変形
   が可能な折返部を具備したことを特徴とする熱交換器。