JPH04268199A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載されるラ
ジエータなどの樹脂製タンクを備えた熱交換器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、内部をエンジン冷却
水が流れる複数のチューブと、これらのチューブの両端
部に配され、内部が前記複数のチューブと連通する２つ
の樹脂製タンクとを備えたラジエータ（例えば実公平１
−８８７４号公報等）が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のラジ
エータにおいては、筒方向に長い筒状のタンクを樹脂に
より形成しているのでそり等の変形が生じ易く、中には
組み付けられないものもあった。また、自動車搭載上の
要求にしたがって必要な車種毎に見合う形状の上側タン
クおよび下側タンクを形成する必要があり、しかもパイ
プの位置や注水口の位置などの各種制約条件があるため
上側タンクと下側タンクとを別々の形状にする必要があ
るので互換性が悪いという不具合もあった。

【０００４】そこで、前述の不具合を解消するために、
樹脂製タンクを分割型とすることが考えられるが、タン
クを分割型とすると部品同士のシール性が低下するとい
う課題があった。さらに、部品同士のシール性を保ちな
がら部品同士を組み付ける必要があり、組立作業が複雑
となり作業性が悪化するという課題があった。

【０００５】本発明は、樹脂製タンクを筒方向で分割し
た複数の筒状タンク部品間のシール性を保ちながらも、
複数の筒状タンク部品同士を簡易な組立作業で製造可能
とした熱交換器の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に流体が
流れる複数のチューブと、これらのチューブの端部に配
され、前記複数のチューブと連通する樹脂製タンクとを
備え、前記樹脂製タンクは、筒方向に向けて複数の筒状
タンク部品に分割されているとともに、隣接する２つの
筒状タンク部品のうちの一方の筒状タンク部品の継ぎ目
の外周に一体的に形成された被嵌合部、他方の筒状タン
ク部品の継ぎ目の外周に一体的に形成され、前記被嵌合
部の外周にすべり嵌めにより嵌め合わされる嵌合部、お
よび前記嵌合部と前記被嵌合部との間に挟み込まれたパ
ッキン部材を有する技術手段を採用した。

【０００７】

【作用】本発明は、一方の筒状タンク部品の被嵌合部と
他方の筒状タンク部品の嵌合部との間にパッキン部材を
挟み込んだ状態で、一方の筒状タンク部品の被嵌合部の
外周に他方の筒状タンク部品の嵌合部をすべり嵌めによ
り嵌め合わす構造を用いることによって、複数の筒状タ
ンク部品の継ぎ目からの流体の洩れを防ぐとともに、分
割型の樹脂製タンクの組立作業を簡易にした。

【０００８】

【実施例】本発明の熱交換器を図１ないし図４に示す一
実施例に基づき説明する。図１ないし図３はラジエータ
を示した図である。

【０００９】ラジエータ１は、エンジン冷却水と空気と
を熱交換させてエンジン冷却水を冷却するコア部２と、
このコア部２の上下端部にそれぞれ接合された樹脂製の
上側および下側タンク３とから構成されている。

【００１０】なお、ラジエータ１が組み立てられた時に
は、コア部２の長手方向の両側にコア部２の強度を向上
させるための樹脂製の補強材４が嵌め合わされる。この
補強材４の両端部には、内側にやや窪んだ溝状の被係止
部５が形成されている。

【００１１】コア部２は、内部をエンジン冷却水が流れ
る複数のチューブ６と、エンジン冷却水と空気との熱交
換効率を向上させる放熱用の複数のコルゲートフィン７
とを備え、複数のチューブ６の列設方向で３つのサブア
ッセンブリ８〜１０に分割されている。

【００１２】複数のチューブ６は、断面形状が偏平な楕
円形状を呈し、黄銅やアルミニウム等の金属により形成
されている。また、複数のチューブ６の両端部の外周に
は、図４に示したように、上側および下側タンク３との
連結具となる複数のスナップリング１１がそれぞれ嵌め
合わされている。これらのスナップリング１１は、黄銅
やアルミニウム等の金属製で、複数のチューブ６の両端
部に半田付け等により接合されている。なお、各サブア
ッセンブリ８〜１０の最外側のチューブ６の側方には、
最外側のチューブ６と所定の間隙を隔てて金属製のプレ
ート１２〜１４が並設されている。

【００１３】複数のコルゲートフィン７は、黄銅やアル
ミニウム等の金属製で、それぞれ隣設するチューブ６間
、および各サブアッセンブリ８〜１０の最外側のチュー
ブ６とプレート１２〜１４との間に半田付け等により接
合されている。

【００１４】上側および下側タンク３は、断面形状が略
角環状を呈し、筒方向に向けて、上側および下側タンク
３の一端部に配される筒状タンク部品１５と、上側およ
び下側タンク３の他端部に配される筒状タンク部品１６
と、上側および下側タンク３の筒状タンク部品１５、１
６間に接合される筒状タンク部品１７とに３分割されて
いる。なお、上側および下側タンク３は、互換性を持た
せるために、上側タンク３の筒状タンク部品１５と下側
タンク３の筒状タンク部品１５とが同一形状に形成され
、上側タンク３の筒状タンク部品１６と下側タンク３の
筒状タンク部品１６とが同一形状に形成されている。

【００１５】筒状タンク部品１５、１６は、一方の筒状
タンク部品である。上側および下側タンク３の筒状タン
ク部品１５には、内燃機関のウォータジャケット（図示
せず）と連結するための冷却水配管１８が取り付けられ
ている。筒状タンク部品１５、１６は、サブアッセンブ
リ８、９の複数のチューブ６の端部を固定する基板部１
９、２０と、筒状タンク部品１７に接合される角環状の
継ぎ目２１、２２と、補強材４を固定するコの字状の保
持部２３、２４とを備えている。基板部１９、２０は、
図４にも示したように、複数のチューブ６の両端が挿入
される穴２５、２６、および複数のチューブ６に平行す
る方向に突出した一対の係止部２７、２８を有する。

【００１６】一対の係止部２７、２８の先端部には、互
いに対向して設けられた突起爪２９、３０が形成されて
いる。一対の係止部２７、２８は、弾性変形が可能で、
チューブ６の端部に固定されたスナップリング１１の外
周に、すべり嵌め（スナッグ・フィット）により嵌め合
わされて突起爪２９、３０でそのスナップリング１１を
係止することによりサブアッセンブリ８、９の複数のチ
ューブ６を基板部１９、２０に固定する。また、一対の
係止部２７、２８の根元部分間には、ゴム弾性体である
Ｏリング３１、３２が装着される。このＯリング３１、
３２は、チューブ６の端部と筒状タンク部品１５、１６
の基板部１９、２０との間に嵌め込まれて、上側および
下側タンク３とサブアッセンブリ８、９の複数のチュー
ブ６の両端部との継ぎ目からのエンジン冷却水の漏洩を
防ぐ。

【００１７】継ぎ目２１、２２の外周には、外方側に突
出するように膨らんだ、本発明の被嵌合部としての角環
状の鍔状部３３、３４が一体的に形成されている。なお
、この継ぎ目２１、２２の内周に形成された開口は、筒
状タンク部品１５、１６と筒状タンク部品１７とをそれ
ぞれ連通する連通通路となる。

【００１８】保持部２３、２４は、基板部１９、２０の
端部からコア部２側に、且つその幅方向に対して直交す
る方向に延長されている。この保持部２３、２４の先端
部には、ラジエータ１に補強材４が組み付けられたとき
に、補強材４の両端部の被係止部５を係止して補強材４
をラジエータ１に固定する係止爪部３５、３６が形成さ
れている。

【００１９】筒状タンク部品１７は、本発明の他方の筒
状タンク部品であって、上側タンク３の筒状タンク部品
１７に、補充用の水を上側タンク３内に注水するための
注水管３７が取り付けられている。筒状タンク部品１７
は、筒状タンク部品１５、１６と同様に、サブアッセン
ブリ１０の複数のチューブ６の端部を固定する基板部３
８と、筒状タンク部品１５、１６に接合される角環状の
継ぎ目３９を備える。基板部３８は、基板部１９、２０
と同様に、複数のチューブ６の両端が挿入される穴４０
、および先端部にすべり嵌め（スナッグ・フィット）に
よりサブアッセンブリ１０の複数のチューブ６の端部を
係止する突起爪４１を形成した一対の係止部４２を有す
る。また、一対の係止部４２の根元部分間には、筒状タ
ンク部品１５、１６の一対の係止部２５、２６と同様に
、ゴム弾性体であるＯリング４３が装着される。

【００２０】継ぎ目３９の外周には、外方側に突出した
鉤状部４４が一体的に形成されている。この鉤状部４４
は、本発明の嵌合部であって、継ぎ目３９の外周面から
突出するように膨らんだ角環状部４５、およびこの角環
状部４５の端部から筒状タンク部品１５、１６の外周面
に沿って延長された角筒状部４６を備える。

【００２１】角環状部４５は、筒状タンク部品１５、１
６がわの壁面にゴム弾性体であるパッキン部材４７を納
める角環状の溝部４８を有する。パッキン部材４７は、
筒状タンク部品１５、１６の鍔状部３３、３４と角環状
部４５との間に挟み込まれて筒状タンク部品１５、１６
の継ぎ目２１、２２と筒状タンク部品１７の継ぎ目３９
との間からのエンジン冷却水の漏れを防ぐ。

【００２２】角筒状部４６は、筒状タンク部品１５、１
６の鍔状部３３、３４の外周にすべり嵌め（スナッグ・
フィット）により嵌め合わされ、先端部に筒状タンク部
品１５、１６の鍔状部３３、３４を係止する突起爪４９
が形成されている。

【００２３】このラジエータ１の製造方法を図１ないし
図４に基づき説明する。 イ）コア部２のサブアッセンブリ８〜１０の組み付け各
サブアッセンブリ８〜１０において、まず複数のチュー
ブ６の両端部にそれぞれスナップリング１１を嵌め合わ
した後に、それぞれ複数のチューブ６を並列に配し、最
外側チューブ６の側方にプレート１２〜１４をそれぞれ
配し、さらにこれらの複数のチューブ６間と最外側チュ
ーブ６とプレート１２〜１４との間に複数のコルゲート
フィン７を配して、各構成部品を半田付け等により接合
することによって３分割されたコア部２のサブアッセン
ブリ８〜１０を製造する。

【００２４】ロ）上側および下側タンク３の筒状タンク
部品１５〜１７と各サブアッセンブリ８〜１０の複数の
チューブ６との組み付け 上側タンク３の筒状タンク部品１５の全ての一対の係止
部２７の根元部分間にそれぞれＯリング３１を嵌め込ん
だ後に、サブアッセンブリ８の複数のチューブ６の上端
部が穴２５内に差し込む。

【００２５】このとき、複数のチューブ６の上端部に嵌
め合わされたスナップリング１１の径より一対の係止部
２７の突起爪２９間の寸法が小さいため、スナップリン
グ１１が一対の係止部２７の突起爪２９を通過すると、
スナップリング１１に突起爪２９が強固に引掛かる。こ
のため、筒状タンク部品１５と複数のチューブ６との間
のシールを保ちながら、上側タンク３の筒状タンク部品
１５の基板部１９にサブアッセンブリ８の複数のチュー
ブ６の上端部とが組み立てられる。なお、スナップリン
グ１１のチューブ６に対する嵌合位置は、Ｏリング３１
の圧縮率をねらい値（１５％〜３０％）とするように定
める必要がある。

【００２６】この他の、上側および下側タンク３の筒状
タンク部品１５〜１７と各サブアッセンブリ８〜１０の
複数のチューブ６の両端部との組立作業も同様になされ
る。よって、上側タンク３の筒状タンク部品１５、サブ
アッセンブリ８のコア部２および下側タンク３の筒状タ
ンク部品１６と、上側タンク３の筒状タンク部品１６、
サブアッセンブリ９のコア部２および下側タンク３の筒
状タンク部品１５と、上側タンク３の筒状タンク部品１
７、サブアッセンブリ１０のコア部２および下側タンク
３の筒状タンク部品１７との３つのラジエータ１のサブ
アッセンブリが製造される。

【００２７】ハ）３つのラジエータ１のサブアッセンブ
リの組み付け まず、上側タンク３の筒状タンク部品１５と筒状タンク
部品１７とを組み付ける場合は、筒状タンク部品１７の
鉤状部４４の溝部４８内にパッキン部材４７を嵌め込ん
だ後に、筒状タンク部品１５の継ぎ目２１を筒状タンク
部品１７の鉤状部４４内に差し込む。すると、筒状タン
ク部品１５の継ぎ目２１の外周に形成された鍔状部３１
の外径より角筒状部４６の先端に形成された突起爪４９
の内径が小さいため、鍔状部３１が鉤状部４４の突起爪
４９を通過すると、鍔状部３１に突起爪４９が強固に引
掛かる。このため、筒状タンク部品１５と筒状タンク部
品１７との間のシールを保ちながら、筒状タンク部品１
５と筒状タンク部品１７とが組み立てられる。

【００２８】この他の、上側および下側タンク３の筒状
タンク部品１５〜１７同士の組立作業も同様になされ、
最後に補強材４をコア部２の両側に嵌め込んでラジエー
タ１が製造される。

【００２９】以上のように、このラジエータ１は、分割
型の上側および下側タンク３を採用しているので、樹脂
製タンク３の成形時にそり等の変形が生じない。その上
、筒状タンク部品１５の基板部１９がタンク本体と一体
成形されている、すなわち、基板部１９とタンク本体と
の結合にかしめを用いていないので、冷却水配管１８の
形成位置を筒状タンク部品１５の筒方向に対して自由に
設定できる。また、分割型のため相互の筒状タンク部品
に互換性があるため経済的である。

【００３０】そして、上側および下側タンク３の筒方向
に延長したり短縮したりする場合タンクを構成する１つ
の筒状タンク部品を交換するだけで上側および下側タン
ク３の筒方向に延長したり短縮したりすることができる
。さらに、Ｏリング３１およびパッキン部材４７の圧縮
率を高めるために樹脂製タンク３の他にプレート等の圧
縮部材を設ける必要がないので経済的である。

【００３１】（変形例）　　本実施例では、本発明をラ
ジエータに用いたが、温水式暖房装置のヒータコア、冷
房装置の冷媒蒸発器や冷媒凝縮器等の熱交換器に用いて
も良い。本実施例では、コア部の両端部に上側および下
側タンクを配したラジエータを用いたが、コア部の一端
部のみに樹脂製タンクを配した熱交換器でも良い。

【００３２】本実施例では、樹脂製タンクおよびコア部
のそれぞれの部品を分割して組み立てたが、コア部を分
割しないで製造し、分割型の樹脂製タンクを組み付けた
後に、樹脂製タンクとコア部とを組み付けるようにして
も良い。

【００３３】被嵌合部としては、鍔状部の他に突条部や
周溝等他の形状のものでも良く、嵌合部としては被嵌合
部にすべり嵌めする形状であればどのような形状でも良
い。また、被嵌合部と嵌合部と嵌め合いとして本実施例
の他のすべり嵌めを用いても良い。なお、樹脂製タンク
と複数のチューブの端部との嵌め合いも自由に選定でき
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、樹脂製タンクを筒方向に分割
した複数の筒状タンク部品同士の組み付けにすべり嵌め
を用いているので、複数の筒状タンク部品同士を容易に
しかも迅速に組み立てられる。したがって、分割型の樹
脂製タンクを採用しても組立作業性を低下させることは
ない。

【００３５】また、パッキン部材を嵌合部と被嵌合部と
の間に挟み込んだ状態で複数の筒状タンク部品同士を組
み付けることができるので、組み付け時に複数の筒状タ
ンク部品の継ぎ目間からの流体の洩れを防止できる。し
たがって、筒状タンク部品間のシール性を保ちながら容
易に樹脂製タンクを組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラジエータの主要部を示した断面図である。

【図２】ラジエータを示した正面図である。

【図３】ラジエータを示した斜視図である。

【図４】チューブの端部と一方の筒状タンク部品の係止
部とを示した斜視図である。

【符号の説明】

１　　ラジエータ（熱交換器） ３　　上側および下側タンク ６　　複数のチューブ １５　　筒状タンク部品（一方の筒状タンク部品）１６
　　筒状タンク部品（一方の筒状タンク部品）１７　　
筒状タンク部品（他方の筒状タンク部品）３３　　鍔状
部（被嵌合部） ３４　　鍔状部（被嵌合部） ４４　　鉤状部（嵌合部） ４７　　パッキン部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部に流体が流れる複数のチューブと
   、これらのチューブの端部に配され、前記複数のチュー
   ブと連通する樹脂製タンクとを備え、前記樹脂製タンク
   は、筒方向に向けて複数の筒状タンク部品に分割されて
   いるとともに、隣接する２つの筒状タンク部品のうちの
   一方の筒状タンク部品の継ぎ目の外周に一体的に形成さ
   れた被嵌合部、他方の筒状タンク部品の継ぎ目の外周に
   一体的に形成され、前記被嵌合部の外周にすべり嵌めに
   より嵌め合わされる嵌合部、および前記嵌合部と前記被
   嵌合部との間に挟み込まれたパッキン部材を有すること
   を特徴とする熱交換器。