JPH0615956B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH0615956B2 JPH0615956B2 JP57106391A JP10639182A JPH0615956B2 JP H0615956 B2 JPH0615956 B2 JP H0615956B2 JP 57106391 A JP57106391 A JP 57106391A JP 10639182 A JP10639182 A JP 10639182A JP H0615956 B2 JPH0615956 B2 JP H0615956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core plate
- tank
- seal member
- elastic seal
- groove portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
- F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
- F28F9/0226—Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2225/00—Reinforcing means
- F28F2225/08—Reinforcing means for header boxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂製のタンクにコアプレートをかしめ
作業によって取付けた熱交換器の改良に関し、例えば自
動車用ラジエータに用いて快適なものである。
作業によって取付けた熱交換器の改良に関し、例えば自
動車用ラジエータに用いて快適なものである。
この種の熱交換器では、コア部端面にコアプレートを設
け、このコアプレートの外周縁を溝形に成形し，この溝
内に、合成樹脂製タンクの端縁に設けたほぼ四角形断面
の取付部を嵌合させ、コアプレートの溝形部の外面に係
合したかしめプレートをこの取付部にかしめることによ
ってタンクを本体に密封装着するようになっている。そ
して、溝に嵌合したタンク端縁取付部の底面とコアプレ
ートの溝底面との間には弾性シール材が配置してある
が、従来の熱交換器では、この弾性シール材の直下の溝
底面を構成しているコアプレート部分に、水質の悪い冷
却水を用いたときなどに、割れが生じることがあった。
このコアプレートの割れは、熱交換器の寿命を短くして
しまうことになり、問題である。
け、このコアプレートの外周縁を溝形に成形し，この溝
内に、合成樹脂製タンクの端縁に設けたほぼ四角形断面
の取付部を嵌合させ、コアプレートの溝形部の外面に係
合したかしめプレートをこの取付部にかしめることによ
ってタンクを本体に密封装着するようになっている。そ
して、溝に嵌合したタンク端縁取付部の底面とコアプレ
ートの溝底面との間には弾性シール材が配置してある
が、従来の熱交換器では、この弾性シール材の直下の溝
底面を構成しているコアプレート部分に、水質の悪い冷
却水を用いたときなどに、割れが生じることがあった。
このコアプレートの割れは、熱交換器の寿命を短くして
しまうことになり、問題である。
本発明者等がこの原因について種々検討したところ、こ
れが応力腐食割れによるものであることをつきとめた。
この応力腐食割れというのは、腐食という科学的な働き
と応力という物理的な働きの相乗作用によって生じる割
れのことである。
れが応力腐食割れによるものであることをつきとめた。
この応力腐食割れというのは、腐食という科学的な働き
と応力という物理的な働きの相乗作用によって生じる割
れのことである。
本発明はこの本発明者等の検討結果に鑑みて案出された
もので、応力腐食割れを防いで前記形式の熱交換器の寿
命を延ばすことを目的とする。
もので、応力腐食割れを防いで前記形式の熱交換器の寿
命を延ばすことを目的とする。
以下、添付図面を参照しながらより詳しく説明する。
第１図は本発明に係る熱交換器、たとえば自動車用ラジ
エータを示しており、ラジエータは銅製のコルゲートフ
ィン７と黄銅製のチューブ８を含む金属製のコア部１と
その上、下端に密封装着した合成樹脂製のタンク２，３
とを包含する。上方のタンク２には冷却水補給口４と冷
却水流入パイプ５とが設けてあり、下方タンク３には冷
却水流出パイプ６が設けてあるが、基本的に上、下のタ
ンクは同じ構造であるから、以下、上方のタンク２につ
いてのみ説明する。
エータを示しており、ラジエータは銅製のコルゲートフ
ィン７と黄銅製のチューブ８を含む金属製のコア部１と
その上、下端に密封装着した合成樹脂製のタンク２，３
とを包含する。上方のタンク２には冷却水補給口４と冷
却水流入パイプ５とが設けてあり、下方タンク３には冷
却水流出パイプ６が設けてあるが、基本的に上、下のタ
ンクは同じ構造であるから、以下、上方のタンク２につ
いてのみ説明する。
勿論、以下の説明は下方タンク３にも適用できる。
第２図はタンク２をコア部１に密封装着する従来方法を
示しており、タンク２は一端開放となっており、これを
コルゲートフィン７の付いたチューブ８から成るコア部
１の端部にかぶせることによってタンク２が完全とな
る。タンクの開放端縁の全周に沿ってほぼ四角形断面の
取付部１０が設れてある。この取付部１０は互に平行で
平らな表面を持つ内、外の作用面１１，１２とこれら内
外作用面に対して直角の内、外の側壁面１３，１４とを
有する。
示しており、タンク２は一端開放となっており、これを
コルゲートフィン７の付いたチューブ８から成るコア部
１の端部にかぶせることによってタンク２が完全とな
る。タンクの開放端縁の全周に沿ってほぼ四角形断面の
取付部１０が設れてある。この取付部１０は互に平行で
平らな表面を持つ内、外の作用面１１，１２とこれら内
外作用面に対して直角の内、外の側壁面１３，１４とを
有する。
コア部１、具体的にはチューブ７の端部にはその上端付
近で周方向に黄銅製のコアプレート１６が適当な手段、
たとえば半田付、ろう付け等で固着してある。コアプレ
ート１６の外周縁は内、外の側壁１７、１８および底壁
１９を有する溝部２０となるように形成してある。
近で周方向に黄銅製のコアプレート１６が適当な手段、
たとえば半田付、ろう付け等で固着してある。コアプレ
ート１６の外周縁は内、外の側壁１７、１８および底壁
１９を有する溝部２０となるように形成してある。
組立時、溝部２０にタンク２の端縁取付部１０が嵌め込
まれ、このとき、取付部１０の内、外の側壁面１３、１
４はそれぞれ溝部２０の内、外の側壁１７、１８と係合
し、取付部１０の内作用面１１と溝部底壁１９の内面と
の間にはゴム製Ｏ−リングからなる弾性シール材２１が
設置される。次に、頂縁につめ部２２を有するほぼＬ字
形（図では逆Ｌ字形になっているが、反対側ではＬ字形
である）の断面を持つ鉄板製のかしめプレート２３をコ
アプレート１６の溝部２０に係合させ、つめ部２２をタ
ンク２の端縁取付部１０の外作用面１２に向かってかし
める。この時、つめ部２２のスプリングバック特製を考
慮してタンク２の外方作用面１２側にさらに押しつけ、
つめ部２２が戻った位置が所定位置になるようにかしめ
られる。その結果、タンク端縁取付部１０はその内方作
用面１１で弾性シール材２１を変形すると共にコアプレ
ート１６の溝部２０に堅固に密封装着されることにな
る。
まれ、このとき、取付部１０の内、外の側壁面１３、１
４はそれぞれ溝部２０の内、外の側壁１７、１８と係合
し、取付部１０の内作用面１１と溝部底壁１９の内面と
の間にはゴム製Ｏ−リングからなる弾性シール材２１が
設置される。次に、頂縁につめ部２２を有するほぼＬ字
形（図では逆Ｌ字形になっているが、反対側ではＬ字形
である）の断面を持つ鉄板製のかしめプレート２３をコ
アプレート１６の溝部２０に係合させ、つめ部２２をタ
ンク２の端縁取付部１０の外作用面１２に向かってかし
める。この時、つめ部２２のスプリングバック特製を考
慮してタンク２の外方作用面１２側にさらに押しつけ、
つめ部２２が戻った位置が所定位置になるようにかしめ
られる。その結果、タンク端縁取付部１０はその内方作
用面１１で弾性シール材２１を変形すると共にコアプレ
ート１６の溝部２０に堅固に密封装着されることにな
る。
しかしながら、以上の構成において、本発明者等の研究
によればタンク２の内部Ａに存在する冷却水が、コアプ
レート溝部２０の内面、タンク取付部１０の内面および
弾性シール材２１の表面で形成された微小空間２４に浸
透することにより、コアプレート１６にすきま腐食環境
が生じることが確かめれた。
によればタンク２の内部Ａに存在する冷却水が、コアプ
レート溝部２０の内面、タンク取付部１０の内面および
弾性シール材２１の表面で形成された微小空間２４に浸
透することにより、コアプレート１６にすきま腐食環境
が生じることが確かめれた。
すなわち、微小空間２４に溜まった熱交換流体は弾性シ
ール材２１の下面とコアプレート１６の内面とで形成さ
れたすきま部２５に、毛細管現象および断面円形状を有
する弾性シール材２１が圧縮固定されることによって生
ずる接面圧力のアンバランスによって浸透する。そし
て、すきま部２５に侵入した熱交換流体は、その中の腐
食性成分が拡散しにくい上に、黄銅製のコアプレート表
面の不動態被膜（酸化被膜）はその不動態を保持しよう
としてすきま部２５の液体中の酸素を消費し、そのため
すきま部２５内の液体と微小空間２４内の液体との間に
酸素の濃度差が生じ、酸素濃淡電池が形成される。特
に、自動車用ラジエータとして用いる場合には、熱交換
流体となるエンジン冷却水中に、アミン・アンモニア等
の腐食成分が含まれている為、電池の作用によりすきま
部２５内の液体のＰＨが低下し、この結果生じる腐食環
境は非常にきびしいものとなる。
ール材２１の下面とコアプレート１６の内面とで形成さ
れたすきま部２５に、毛細管現象および断面円形状を有
する弾性シール材２１が圧縮固定されることによって生
ずる接面圧力のアンバランスによって浸透する。そし
て、すきま部２５に侵入した熱交換流体は、その中の腐
食性成分が拡散しにくい上に、黄銅製のコアプレート表
面の不動態被膜（酸化被膜）はその不動態を保持しよう
としてすきま部２５の液体中の酸素を消費し、そのため
すきま部２５内の液体と微小空間２４内の液体との間に
酸素の濃度差が生じ、酸素濃淡電池が形成される。特
に、自動車用ラジエータとして用いる場合には、熱交換
流体となるエンジン冷却水中に、アミン・アンモニア等
の腐食成分が含まれている為、電池の作用によりすきま
部２５内の液体のＰＨが低下し、この結果生じる腐食環
境は非常にきびしいものとなる。
これに加えて、前述しゴム製Ｏ−リングからなる弾性シ
ール材２１を通常８〜４０％程度圧縮固定しているの
で、第３図に示す様に、Ｏ−リングを一定圧縮率まで圧
縮することによって生ずる接触面（コアプレート１６）
への接触面圧力Ｐ１が部分的に加わることになる。従っ
て、この圧力Ｐ１に熱交換機内の系統圧Ｐ２が加わって
生ずる接触面圧力Ｐｍ０はＯ−リング直下のコアプレー
ト１６の内部に特に大きな荷重を加えている。以上の条
件下で、コアプレート溝部２０の底壁１９では、きびし
い腐食環境と過大な応力とがあいまって、応力腐食割れ
が容易に生ずるようになっている。
ール材２１を通常８〜４０％程度圧縮固定しているの
で、第３図に示す様に、Ｏ−リングを一定圧縮率まで圧
縮することによって生ずる接触面（コアプレート１６）
への接触面圧力Ｐ１が部分的に加わることになる。従っ
て、この圧力Ｐ１に熱交換機内の系統圧Ｐ２が加わって
生ずる接触面圧力Ｐｍ０はＯ−リング直下のコアプレー
ト１６の内部に特に大きな荷重を加えている。以上の条
件下で、コアプレート溝部２０の底壁１９では、きびし
い腐食環境と過大な応力とがあいまって、応力腐食割れ
が容易に生ずるようになっている。
本発明者等はこの事実に初めて気付き種々の実験の結
果、本発明に到達した。その際、アミン・アンモニア等
の成分を多く含むエンジン冷却水を熱交換流体として用
いた場合に、応力腐食割れ寿命の悪化が著しくなること
も併せて確認した。
果、本発明に到達した。その際、アミン・アンモニア等
の成分を多く含むエンジン冷却水を熱交換流体として用
いた場合に、応力腐食割れ寿命の悪化が著しくなること
も併せて確認した。
そこで本発明においては、弾性シール部材２１を前記タ
ンク２及びコアプレート１６の底壁１９との接触面圧力
が均等な圧力分布となるように、圧縮変形前の断面形状
が第４図に例示するように、各面が全て平面となる四角
形状の断面であるパッキン３０（以下、角型リングとい
う）とし、この角型リング３０を第５図に示す如く、前
述のＯ−リングの場合と同様に一定（８から４０％）の
圧縮率に圧縮しシールを行う。
ンク２及びコアプレート１６の底壁１９との接触面圧力
が均等な圧力分布となるように、圧縮変形前の断面形状
が第４図に例示するように、各面が全て平面となる四角
形状の断面であるパッキン３０（以下、角型リングとい
う）とし、この角型リング３０を第５図に示す如く、前
述のＯ−リングの場合と同様に一定（８から４０％）の
圧縮率に圧縮しシールを行う。
角型リング３０は圧縮時コアプレート１６と接触長さｌ
を有し、この接触長さｌはコアプレート溝幅ＷＴより小
さく設定され、タンク２の取付部１０の内側側面１３と
コアプレート１６の側面１７の間及び角型リング３０と
コアプレート１６の側壁１７の間並びに角型リング３０
とコアプレート１６の側壁１８の間に微小空間２４を形
成し、タンク２の取付部１０の内側側面１３とコアプレ
ート１６の側壁１７の間及び角型リング３０とコアプレ
ート１６の側壁１７の間の微小空間２４は連続して形成
されている。前述の角型リング３０を圧縮することによ
って接面圧力Ｐｍｋの分布は中央部にピーク値を有しな
い均等な圧力分布となり、その大きさは圧縮率、縦横
比、ゴムの硬度等によって自在に調節可能である。そし
て、この接触面圧力Ｐｍｋが均等な圧力分布であること
により、従来のＯ−リングの様な接面圧力Ｐｍｏのピー
ク値を有しないことから、コアプレート１６に生ずる内
部の応力を低減する。また圧縮時の角型リング３０のコ
アプレート１６との接触長さをｌを従来のＯ−リングの
それよりも長くすることが可能であり、これにより、角
型リング３０はタンク２の取付部１０の内作用面１１及
びコアプレート１６の底壁１９との接触面圧力が均等な
圧力分布となる。そのことによって、微小空間２４内の
冷却液がすきま部２５に浸透し、すきま部２５内との間
で生ずる酸素濃淡電池で必要となる冷却水や酸素の供給
される速度が遅くなることによって、腐食反応速度を抑
制するといった二つの働きの相乗効果により応力腐食割
れ寿命を大巾に向上することができる。
を有し、この接触長さｌはコアプレート溝幅ＷＴより小
さく設定され、タンク２の取付部１０の内側側面１３と
コアプレート１６の側面１７の間及び角型リング３０と
コアプレート１６の側壁１７の間並びに角型リング３０
とコアプレート１６の側壁１８の間に微小空間２４を形
成し、タンク２の取付部１０の内側側面１３とコアプレ
ート１６の側壁１７の間及び角型リング３０とコアプレ
ート１６の側壁１７の間の微小空間２４は連続して形成
されている。前述の角型リング３０を圧縮することによ
って接面圧力Ｐｍｋの分布は中央部にピーク値を有しな
い均等な圧力分布となり、その大きさは圧縮率、縦横
比、ゴムの硬度等によって自在に調節可能である。そし
て、この接触面圧力Ｐｍｋが均等な圧力分布であること
により、従来のＯ−リングの様な接面圧力Ｐｍｏのピー
ク値を有しないことから、コアプレート１６に生ずる内
部の応力を低減する。また圧縮時の角型リング３０のコ
アプレート１６との接触長さをｌを従来のＯ−リングの
それよりも長くすることが可能であり、これにより、角
型リング３０はタンク２の取付部１０の内作用面１１及
びコアプレート１６の底壁１９との接触面圧力が均等な
圧力分布となる。そのことによって、微小空間２４内の
冷却液がすきま部２５に浸透し、すきま部２５内との間
で生ずる酸素濃淡電池で必要となる冷却水や酸素の供給
される速度が遅くなることによって、腐食反応速度を抑
制するといった二つの働きの相乗効果により応力腐食割
れ寿命を大巾に向上することができる。
さらに、コアプレート１６の側壁１７とタンク２の取付
部１０の間にも微小空間２４を設けた為、第２図の従来
のもので生じていた側壁１７と取付部１０でのすきま腐
食環境も取り除くことができる。
部１０の間にも微小空間２４を設けた為、第２図の従来
のもので生じていた側壁１７と取付部１０でのすきま腐
食環境も取り除くことができる。
また、熱交換器の冷却液系統圧Ｐ２によってタンク２は
第６図に示す一点鎖線の如く変形するのであるが、その
時、タンク２の取付け部１０の中心Ｏと、弾性シール材
２１の圧縮によって生ずる反力Ｆの荷重方向との間にズ
レが生まれれば、反力ＦによってモーメントＭが矢印の
如く回転変移となり、その結果コアプレート側壁１８を
変形させ、コアプレート１６の内面に応力を発生させ
る。
第６図に示す一点鎖線の如く変形するのであるが、その
時、タンク２の取付け部１０の中心Ｏと、弾性シール材
２１の圧縮によって生ずる反力Ｆの荷重方向との間にズ
レが生まれれば、反力ＦによってモーメントＭが矢印の
如く回転変移となり、その結果コアプレート側壁１８を
変形させ、コアプレート１６の内面に応力を発生させ
る。
しかしながら、その場合であっても、弾性シール材２１
として角型リング３０を用いれば、前述の如く反力Ｆが
Ｏ−リングに比べ小さくなり、しかもＯ−リングに比べ
コアプレート溝部２０内での組付けによるバラツキの範
囲も小さくなる。そのため取付部１０の中心Ｏと反力Ｆ
の荷重点とのズレも小さくなる、さらに、角型リング３
０の側面側には、角型リング３０の変形を吸収できる微
小空間２４が形成されている為、反力Ｆが角型リング３
０の変形により緩和されることにより、モーメントＭも
小さくなり、従ってモーメントＭによる応力腐食割れも
生じにくくなっている。
として角型リング３０を用いれば、前述の如く反力Ｆが
Ｏ−リングに比べ小さくなり、しかもＯ−リングに比べ
コアプレート溝部２０内での組付けによるバラツキの範
囲も小さくなる。そのため取付部１０の中心Ｏと反力Ｆ
の荷重点とのズレも小さくなる、さらに、角型リング３
０の側面側には、角型リング３０の変形を吸収できる微
小空間２４が形成されている為、反力Ｆが角型リング３
０の変形により緩和されることにより、モーメントＭも
小さくなり、従ってモーメントＭによる応力腐食割れも
生じにくくなっている。
特に、第７図に示すように、コアプレート側壁１８の高
さｈをかしめプレート２３の寸法Ｈより小さくすれば、
具体的には（Ｈ−ｈ）≧０．５mmに設定すれば、かしめ
プレート２３のツメ２２の折り曲げ加工時にコアプレー
ト側壁１８には直接圧力荷重が加わらずコアプレート１
６への応力は更に低くできる。この効果と合わせて角型
リング３０を用いることによってさらに応力腐食割れ寿
命が向上する。
さｈをかしめプレート２３の寸法Ｈより小さくすれば、
具体的には（Ｈ−ｈ）≧０．５mmに設定すれば、かしめ
プレート２３のツメ２２の折り曲げ加工時にコアプレー
ト側壁１８には直接圧力荷重が加わらずコアプレート１
６への応力は更に低くできる。この効果と合わせて角型
リング３０を用いることによってさらに応力腐食割れ寿
命が向上する。
なお、本発明の角型リング３０の実施例として、第４図
の記号で説明するとＷ＝３．２mm、Ｈ＝３．５mm、硬度
＝７０程度の形状のエチレンプロプレンゴム（ＥＰＤ
Ｍ）が熱交換器用として良い。そして、この形状の角型
リング３０を用いれば応力腐食割れ寿命が、弾性シール
材２１として従来のＯ−リングを用いた物に比べ、１．
５倍以上の向上することを確認している。そして、角型
リング３０は前述したように、縦横比（Ｗ／Ｈ）を種々
変更することにより、接触面圧力を任意に設定できるの
であるが、幅Ｗがあまり大きくては、角型リング３０の
変形に要する圧力が過大となってしまい実用的でなく、
また、幅Ｗをあまり小さくしては接触長さｌが小さくな
ると同時に、かしめ後の安定性に欠けることになる。そ
こで種々の実験により、この幅Ｗを角型リング３０の断
面の高さＨに対して、 ０．６Ｈ≦Ｗ≦２．０Ｈ かつ、コアプレート溝幅ＷＴに対して ＷＴ≧Ｗ の範囲内としておけばよいことが確かめられた。第５図
の如くコアプレート溝幅ＷＴに対して幅Ｗを小さく設定
し、角型リング３０と溝部２０の間に微小空間２４を設
定している。そして、この微小空間２４により角型リン
グ３０が変形できる空間を確保することができたので、
熱交換器使用時においてタンク２が冷却液系統圧により
変形され角型リング３０に圧縮力がかかる場合及び製造
時においてコアプレート１６とタンク２をかしめるに当
たり、つめ部２２をスプリングバック特性を考慮して圧
縮する場合においても、角型リング３０の変形により反
力Ｆが緩和される。その結果、角型リング３０にかかる
圧縮力は変形により緩和され、反力Ｆも緩和されコアプ
レート１６の溝部２０の底壁１９に発生する応力が低減
され前述した応力腐食割れ環境を著しく改善することが
できる。
の記号で説明するとＷ＝３．２mm、Ｈ＝３．５mm、硬度
＝７０程度の形状のエチレンプロプレンゴム（ＥＰＤ
Ｍ）が熱交換器用として良い。そして、この形状の角型
リング３０を用いれば応力腐食割れ寿命が、弾性シール
材２１として従来のＯ−リングを用いた物に比べ、１．
５倍以上の向上することを確認している。そして、角型
リング３０は前述したように、縦横比（Ｗ／Ｈ）を種々
変更することにより、接触面圧力を任意に設定できるの
であるが、幅Ｗがあまり大きくては、角型リング３０の
変形に要する圧力が過大となってしまい実用的でなく、
また、幅Ｗをあまり小さくしては接触長さｌが小さくな
ると同時に、かしめ後の安定性に欠けることになる。そ
こで種々の実験により、この幅Ｗを角型リング３０の断
面の高さＨに対して、 ０．６Ｈ≦Ｗ≦２．０Ｈ かつ、コアプレート溝幅ＷＴに対して ＷＴ≧Ｗ の範囲内としておけばよいことが確かめられた。第５図
の如くコアプレート溝幅ＷＴに対して幅Ｗを小さく設定
し、角型リング３０と溝部２０の間に微小空間２４を設
定している。そして、この微小空間２４により角型リン
グ３０が変形できる空間を確保することができたので、
熱交換器使用時においてタンク２が冷却液系統圧により
変形され角型リング３０に圧縮力がかかる場合及び製造
時においてコアプレート１６とタンク２をかしめるに当
たり、つめ部２２をスプリングバック特性を考慮して圧
縮する場合においても、角型リング３０の変形により反
力Ｆが緩和される。その結果、角型リング３０にかかる
圧縮力は変形により緩和され、反力Ｆも緩和されコアプ
レート１６の溝部２０の底壁１９に発生する応力が低減
され前述した応力腐食割れ環境を著しく改善することが
できる。
尚、弾性シール部材２１として角型リング３０を用いれ
ば、接触面Ｐｍｋは第５図のように接触面の全面にわた
ってほぼ均一となる。
ば、接触面Ｐｍｋは第５図のように接触面の全面にわた
ってほぼ均一となる。
本発明はさらにシール性能を向上させるために、前述の
接触面圧Ｐｍｋの圧力分布を更に調整すべく第８、９、
１０図に示すように、タンク取付部１０の作用面１１も
しくはコアプレート１６の角型リング対向部に凸部４
０、４１を突出成形したものである。第８、９、１０図
は本発明の説明図であり、図示の例では中央部の接面圧
力が増し、均等な圧力分布から中央部にピーク圧を有す
る圧力分布となり、シール性能が向上する。そして、こ
の場合でも、従来のＯ−リングのピーク圧よりも小さく
するようにすれば、応力腐食割れを防ぐ効果を落すこと
はない。
接触面圧Ｐｍｋの圧力分布を更に調整すべく第８、９、
１０図に示すように、タンク取付部１０の作用面１１も
しくはコアプレート１６の角型リング対向部に凸部４
０、４１を突出成形したものである。第８、９、１０図
は本発明の説明図であり、図示の例では中央部の接面圧
力が増し、均等な圧力分布から中央部にピーク圧を有す
る圧力分布となり、シール性能が向上する。そして、こ
の場合でも、従来のＯ−リングのピーク圧よりも小さく
するようにすれば、応力腐食割れを防ぐ効果を落すこと
はない。
また、上述の例ではかしめプレート２２によってコアプ
レート１６を樹脂タンク２にかしめ固定したが、かしめ
プレート２２を有しなく、コアプレートにて一体かしめ
をする構造の熱交換器においても、本発明の角型リング
３０は同様の効果を有する。
レート１６を樹脂タンク２にかしめ固定したが、かしめ
プレート２２を有しなく、コアプレートにて一体かしめ
をする構造の熱交換器においても、本発明の角型リング
３０は同様の効果を有する。
以上説明した様に本発明では、シール部材を圧縮変形前
の断面形状が四角形状として、シール部材のタンク接触
面、コアプレート接触面を平面としたため、接触面長さ
を長くすることができると共に接触面圧に極端な不均一
が生じるのを防止することができる。さらに、微小空間
２４を角型リング３０と溝部２０の間に圧縮変形後にお
いても形成されるよう設定したことにより、角型リング
３０にかかる圧縮力を変形により緩和し、コアプレート
１６の溝部２０の底壁１９に発生する応力を軽減するこ
とができる。それゆえ、シール部材とコアプレートとの
応力腐食環境が改善でき、応力腐食割れを防いで熱交換
器の寿命を大幅に向上させることができる。
の断面形状が四角形状として、シール部材のタンク接触
面、コアプレート接触面を平面としたため、接触面長さ
を長くすることができると共に接触面圧に極端な不均一
が生じるのを防止することができる。さらに、微小空間
２４を角型リング３０と溝部２０の間に圧縮変形後にお
いても形成されるよう設定したことにより、角型リング
３０にかかる圧縮力を変形により緩和し、コアプレート
１６の溝部２０の底壁１９に発生する応力を軽減するこ
とができる。それゆえ、シール部材とコアプレートとの
応力腐食環境が改善でき、応力腐食割れを防いで熱交換
器の寿命を大幅に向上させることができる。
さらに、微小空間２４をコアプレート１６の側壁１７と
タンク２の取付部１１の間にも微小空間２４を設けた
為、側壁１７と取付部１０でのすきま腐食環境も取り除
くことができる。
タンク２の取付部１１の間にも微小空間２４を設けた
為、側壁１７と取付部１０でのすきま腐食環境も取り除
くことができる。
併せて、本発明では、シール部材の側面も平面としてシ
ール部材の断面形状を極めて簡単な四角形状としたた
め、シール部材の成形も容易に行えるという効果も有す
る。さらに、本発明ではタンク取付部もしくはコアプレ
ート溝部の少なくとも何方か一方に凸部を設けているの
で、弾性シール部材において均等な圧力分布の中央部に
ピーク圧を有する圧力分布を得ることができ、タンクと
コアプレート間のシール性能を向上することができる。
ール部材の断面形状を極めて簡単な四角形状としたた
め、シール部材の成形も容易に行えるという効果も有す
る。さらに、本発明ではタンク取付部もしくはコアプレ
ート溝部の少なくとも何方か一方に凸部を設けているの
で、弾性シール部材において均等な圧力分布の中央部に
ピーク圧を有する圧力分布を得ることができ、タンクと
コアプレート間のシール性能を向上することができる。
第１図は本発明の熱交換器の一実施例を示す正面図、第
２図は従来の熱交換器のコアプレート部を示す断面図、
第３図は第２図の接触面圧力を示す断面図、第４図は本
発明の熱交換器の弾性シール部材の一例を示す断面図、
第５図はタンク取付部及びコアプレートの角型リングと
の接触面を平面とした熱交換器のコアプレート部を示す
断面図、第６図はタンク取付部及びコアプレートの角型
リングとの接触面を平面とした第５図の応力状態説明に
供する断面図、第７図はタンク取付部及びコアプレート
の角型リングとの接触面を平面とした熱交換器の要部の
寸法関係を示す断面図、第８図は本発明の説明図でその
実施例の要部であるコアプレート部を示す断面図、第９
図は本発明の説明図で他の実施例の要部であるコアプレ
ート部を示す断面図、第１０図は本発明の説明図で他の
実施例の要部であるコアプレート部を示す断面図であ
る。 １……コア部、２，３……タンク、１６……コアプレー
ト、３０……シール部材。
２図は従来の熱交換器のコアプレート部を示す断面図、
第３図は第２図の接触面圧力を示す断面図、第４図は本
発明の熱交換器の弾性シール部材の一例を示す断面図、
第５図はタンク取付部及びコアプレートの角型リングと
の接触面を平面とした熱交換器のコアプレート部を示す
断面図、第６図はタンク取付部及びコアプレートの角型
リングとの接触面を平面とした第５図の応力状態説明に
供する断面図、第７図はタンク取付部及びコアプレート
の角型リングとの接触面を平面とした熱交換器の要部の
寸法関係を示す断面図、第８図は本発明の説明図でその
実施例の要部であるコアプレート部を示す断面図、第９
図は本発明の説明図で他の実施例の要部であるコアプレ
ート部を示す断面図、第１０図は本発明の説明図で他の
実施例の要部であるコアプレート部を示す断面図であ
る。 １……コア部、２，３……タンク、１６……コアプレー
ト、３０……シール部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 曽根 正浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 実開 昭53−7529（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−72093（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−78858（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】腐食成分を含む熱交換流体を流す金属製の
チューブと、 このチューブの端部に固定され、外周部分に溝部を有す
る金属製のコアプレートと、 カップ形状をなし、その開口端縁に取付部を有し、この
取付部が前記コアプレートの溝部内に嵌入されてかしめ
結合される樹脂製のタンクと、 このタンクの取付部と前記コアプレートの溝部との間に
介在し、圧縮変形してタンクとコアプレートとの間のシ
ールを保つ弾性シール部材とを備え、 前記弾性シール部材は圧縮変形前の断面形状が前記取付
部との接触面、前記コアプレートとの接触面、及び前記
コアプレートの溝部の側壁と対向する２つの側面のいず
れも平面とした四角形状をなし、前記タンク接触面の全
面にて前記取付部と接触し、 前記タンクの取付部もしくは前記コアプレートの溝部の
少なくともいずれか一方の略中央部に、前記弾性シール
部材に向けて突出する凸部を有し、 前記弾性シール部材の前記２つの側面と前記コアプレー
トの溝部の側壁の間には前記弾性シール部材が圧縮変形
後も変形可能な微小空間が形成されると共に、前記弾性
シール部材の前記タンクの内周側に前記側面と前記コア
プレートの溝部の前記タンク内周側の側壁に形成される
前記微小空間は、前記取付部の内側壁面と前記コアプレ
ートの溝部の前記タンク内周側の側壁の間まで連続して
形成されている熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57106391A JPH0615956B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57106391A JPH0615956B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224298A JPS58224298A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0615956B2 true JPH0615956B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=14432390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57106391A Expired - Lifetime JPH0615956B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615956B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2732454B1 (fr) * | 1995-03-27 | 1997-05-09 | Valeo Thermique Moteur Sa | Echangeur de chaleur, notamment pour vehicule automobile |
| FR2805036B1 (fr) | 2000-02-10 | 2002-06-14 | Valeo Thermique Moteur Sa | Echangeur de chaleur avec joint d'etancheite ameliore, en particulier pour vehicule automobile |
| JP2008057849A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Denso Corp | 熱交換器の製造方法 |
| JP2008057850A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Denso Corp | 熱交換器の製造方法及び熱交換器 |
| JP4600506B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2010-12-15 | 株式会社デンソー | 熱交換器の製造方法 |
| JP4600507B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2010-12-15 | 株式会社デンソー | 熱交換器の製造方法 |
| DE102013227113A1 (de) * | 2013-12-23 | 2015-07-09 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Wärmetauscher mit umlaufender Dichtung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2852409C2 (de) * | 1978-12-04 | 1982-10-28 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart | Elastomere Dichtung für eine Flansch-Klemmverbindung |
| JPS5672093U (ja) * | 1979-11-08 | 1981-06-13 |
-
1982
- 1982-06-21 JP JP57106391A patent/JPH0615956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58224298A (ja) | 1983-12-26 |
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