JPH0732382U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実質的に部品点数を増加させることなく、タ
ンクの耐圧強度を向上するとともに、タンクの小型化を
促進し、装置全体を小型軽量化可能な熱交換器を提供す
る。 【構成】 上下タンク１、４を複数のチューブ６で接続
した熱交換器において、タンクを、一面が開放され、内
部に互いに平行に延びる複数の通路２ｅ、３ｅを有する
第１の部材２と第２の部材３とを、各部材２、３の開放
面を互いに対向させ、かつ部材２、３の通路２ｅと通路
３ｅとが交差するように接合することにより構成した熱
交換器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば自動車用空調装置に用いられる熱交換器のタンク構造に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、多管式熱交換器としては、例えば図１１ないし図１３に示すような ものが知られている。図において、３１は上タンクを示しており、上タンク３１ は、円管３３を接続する円管接続側の壁としての下壁３１ｂ、円管３３の接続さ れない円管非接続側の壁としての上壁３１ａにより構成されている。３２は下タ ンクを示しており、下タンク３２も上タンク３１と同様、円管接続側の壁として の上壁３２ａ、円管非接続側の壁としての下壁３２ｂにより構成されている。上 タンク３１の下壁３１ｂと、下タンク３２の上壁３２ａ間には複数の円管３３が 接続されている。入口パイプ３７から流入される熱媒（例えば冷媒）は、熱交換 器内を循環された後出口パイプ３８から流出されるように構成されている。この ように円管３３内を、例えば冷媒が通され、複数の円管３３を通過する空気との 間で熱交換が行われる。

【０００３】 上記のような装置においては、上下タンク３１、３２（以下、単にタンクとい う。）に加わる内圧が増大し、内圧があるレベル（たとえば、５ｋｇ／ｃｍ² ） を越えると、図１３に示すように薄板からなるタンクが図１１、図１２の２点鎖 線で示すように変形するおそれがある。特にタンクの上下壁は内圧により外側に 膨らみ易い。

【０００４】 これを防止するために、タンクの壁の肉厚を増加させると、加工上の制限から タンクを小型化することが出来ず又重量も増加する。従って、タンクの小型軽量 化が促進できず、装置全体としての小型化にも限界があった。

【０００５】 このような問題に対処すべく、たとえばタンク内に上下壁を接合する補強部材 を設け、タンクの耐圧強度の向上、及び小型化を図るという方法も考えられる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような方法では、タンク内への補強部材の組み付けは加 工精度を要求されるため、作業効率が低下する、等の問題が生じる。

【０００７】 本考案は、上記のような問題点に着目し、加工精度を要求されず又、実質的に 部品点数を増加させずに、タンクの耐圧強度を向上するとともに、タンクの小型 軽量化を図り、ひいては装置全体の小型軽量化が可能な熱交換器を提供すること を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的に沿う本考案の熱交換器は、上下タンクを複数のチューブで接続した 熱交換器において、少なくとも一方のタンクを、一面が開放され、内部に互いに 平行に延びる複数の通路を有する一対の部材を、各部材の開放面を互いに対向さ せ、かつ各部材の前記通路が交差するように接合することにより、構成したもの からなる。

【０００９】

【作用】

上記のような熱交換器においては、タンクは、一面が開放され、内部に互いに 平行に延びる複数の通路を有する一対の部材から構成され、該一対部材が、各部 材の開放面が互いに対向され、かつ各部材の前記通路が交差するように接合され る。このような部材は、たとえば押し出し成形、あるいは、板金加工によって、 一体的につまり実質的に一部品として容易に製作できる。また、一対の部材を、 各部材の通路が交差するように接合することにより、通路を画成している壁同士 が接合され、該接合を介して、タンクの上下壁は実質的に接合される。したがっ て、タンクの壁厚みを増大させることなく、あるいは、逆に減少させたとしても 、強固なタンクの上下壁補強構造が構成され、タンク上下壁の外側への膨らみが 有効に防止される。従って、実質的に部品点数を増加させずに、タンクの耐圧強 度が向上され、かつ、タンク壁の薄肉化を介してタンクの小型軽量化が可能とな り、ひいては装置全体の小型軽量化が可能となる。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案の望ましい実施例を図面を参照して説明する。 図１ないし図６は本考案の一実施例に係る熱交換器を示している。図において 、１は上タンクを示している。上タンク１は、一対の部材としての第１の部材２ および第２の部材３と、盲板５から構成されている。なお、盲板５は、片面が、 例えばＡ−４０４５番等のアルミニウム合金を母材（例えば、Ａ３００３番）に クラッドした片面クラッド材から構成されている。

【００１１】 第１の部材２は、図３、図４に示すように、基壁（底壁）２ａの両端に側壁２ ｂ、側壁２ｃが設けられており、一面が開放構造となっている。側壁２ｂ、２ｃ 及び、その間に設けられた各仕切り壁２ｄによって、互いに平行に延びる複数の 通路２ｅが形成されている。

【００１２】 第２の部材３は、図５、図６に示すように、基壁（底壁）３ａの両端に側壁３ ｂ、側壁３ｃが設けられており、一面が開放構造となっている。側壁３ｂと側壁 ３ｃとの間には複数の仕切り壁３ｄが設けられている。側壁３ｂ、３ｃ及び仕切 り壁３ｄによって互いに平行に延びる複数の通路３ｅが形成されている。

【００１３】 上記のような第１の部材２および第２の部材３が、互いの開放面を対向させ、 かつ、第１の部材２の通路２ｅを図１のＡ−Ａ方向に、第２の部材３の通路３ｅ をＢ−Ｂ方向に延びるようにして、通路２ｅと通路３ｅが交差するように、両部 材が接合（例えばろう付けによる接合）されている。また同時に、各側壁と各仕 切り壁同士も交差されて突き合わされている。そして、熱媒（たとえば、冷媒） の送入口としての入口パイプ７を接続する部分以外の各開口部は盲板５によって 閉塞されている。このように、閉構造で箱型の上タンク１が構成されている。

【００１４】 一方、下タンク４も、第１の部材２と、第２の部材３とを上記同様に接合する ことにより、構成されている。また、冷媒の送出口としての出口パイプ８が接続 される部分以外の開口部は、盲板５により閉塞されている。

【００１５】 上タンク１における第２の部材３の基壁３ａと、下タンク４における第２の部 材３の基壁３ａは、複数のチューブ６（本実施例では円管）により接続されてい る。このチューブ６を介して上タンク１と下タンク４とは連通されている。

【００１６】 次に、上記のような装置の組付け方法について図７を用いて説明する。図７に おいて、９は、例えばＡ４０４５等のアルミニウム合金から成る薄いろう付用板 材である。盲板５は、第１の部材２、第２の部材３に接する側面が、例えばＡ４ ０４５等のアルミニウム合金を母材（例えばＡ３００３）にクラッドした片面ク ラッド板である。１０は、９と同様のろう付用板材、またはタンク３に接する面 がろう材となった盲板５と同様の片面クラッド板から成る。このろう付用板材１ ０は両面クラッド板でもよい。

【００１７】 まずはじめに、所定のろう付け箇所に、例えばノコロックフラックスを塗布す る。次に上記各部材を組付け治具（図示略）を用いて組付け、所定の位置で保持 する。さらに、これをろう付け炉に入れる。

【００１８】 ろう付け炉内が加熱され、所定の温度に達すると、盲板５のクラッド面側、ろ う付け用板材９、ろう付け用板材１０が溶融する。ろう付け用板材９の溶融によ って、第１の部材２と第２の部材３とが互いにろう付けされる。また、盲板５の クラッド面側の溶融により、第１の部材２、第２の部材３の通路２ｅ、３ｅの両 端部に盲板５がろう付けされ、閉構造のタンクが構成される。

【００１９】 また、ろう付け用板材１０の溶融により、チューブ６はタンクを構成する第２ の部材３にろう付けされる。

【００２０】 上記のような装置においては、入口パイプ７から送入された冷媒が系内を循環 され、複数のチューブ６を通過する外部空気との間で熱交換が行われる。このよ うに冷媒が系内に存在すると、上下タンク１、４（以下、単にタンクという。） には内圧がかかる。

【００２１】 しかし、タンクの上下壁を構成する第１の部材２の基壁２ａと、第２の部材３ の基壁３ａとは、互いに交差する各側壁、各仕切壁を介して接合されているので 、系内の冷媒の状態により、タンクの内圧が増大した場合でもタンクの上下壁の 外側への膨らみが効果的に防止できる。すなわち、タンク内部に、格子構造に類 似の補強構造が構成されているのと同等の状態となり、外側への膨らみに対して 極めて強い構造が構成される。従ってタンクの耐圧強度が向上され、タンク壁の 厚みを増大させることなく耐圧強度が確保できるので、タンクの小型化も可能に なる。

【００２２】 また、上記の第１の部材２、第２の部材３は、たとえば押し出し成形によって 、基壁、側壁、仕切り壁を同時、かつ一体的に製作することが可能である。従っ て、タンク構成部材を効率よく大量生産できる。なお第１の部材２、第２の部材 ３の加工方法はこれに限定されるものではない。たとえば、図８に示すように、 一枚の薄板を、各通路を構成する各部分がそれぞれコ字状断面を形成するように 、かつコ字状断面に形成された部分が隣接配置されるように、板金加工してタン ク構成部材を成形してもよい。この薄板材は、一方の面にろう材がクラッドされ たクラッド板材である。ろう材面側は、コの字の外周側となるようにコの字加工 される。ろう付け工程において、コの字先端部相互がろう付けされ一体化される 。

【００２３】 図９および図１０は本考案の別の実施例に係る熱交換器のタンク構成部材を示 している。図において、２２は第１の部材を示している。第１の部材２２は、基 壁（底壁）２２ａの両端に側壁２２ｂ、側壁２２ｃが設けられており、一面が開 放構造となっている。側壁２２ｂ、２２ｃ及びその間に設けられた各仕切り壁２ ２ｄによって、互いに平行に延びる複数の通路２２ｅが形成されている。そして 本実施例においては、とくに、側壁２２ｂ、２２ｃの高さが、各仕切り壁２２ｄ の高さよりも高く設定されている。

【００２４】 ４３は、第２の部材を示している。第２の部材４３は、基壁（底壁）４３ａの 両端に側壁４３ｂ、側壁４３ｃが設けられており、一面が開放構造になっている 。側壁４３ｂと側壁４３ｃとの間には複数の仕切り壁４３ｄが設けられている。 側壁４３ｂ、４３ｃ、及び仕切り壁４３ｄによって、互いに平行に延びる複数の 通路４３ｅが形成されている。そして本実施例ではとくに、側壁４３ｂ、４３ｃ の高さが、各仕切り壁４３ｄの高さよりも高くされている。

【００２５】 上記のような装置においては、第１の部材２２と第２の部材４３の開放面を互 いに対向され、かつ各部材の通路２２ｅと４３ｅとが交差するように接合される 。第１の部材２２の側壁２２ｂ、２２ｃによって、第２の部材４３の複数の通路 ４３ｅの両端部が閉塞される。一方、第２の部材４３の側壁４３ｂ、４３ｃによ って、第１の部材２２の通路２２ｅの両端が閉塞される。従って、盲板５を用い ることなく、タンクの閉構造が構成され、部品点数の増加が防止される。

【００２６】 なお、上述の各実施例においては、上下タンク１、４を、ともに、一対の部材 から構成したものを示したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の タンクを一対の部材から構成しても、上述のような作用、効果を得ることができ る。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の熱交換器によるときは、少なくとも一方のタン クを、一面が開放され、内部に互いに平行に延びる複数の通路を有する一対の部 材を、開放面を互いに対向させ、各部材の通路が交差するように接合したものか ら構成したので、実質的に部品を増加させずに、タンクの耐圧強度を向上できる 。また、タンクの小型軽量化を促進でき、装置全体の小型軽量化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る熱交換器の斜視図であ
る。

【図２】図１の熱交換器の縦断面図である。

【図３】第１の部材の斜視図である。

【図４】第１の部材の縦断面図である。

【図５】第２の部材の斜視図である。

【図６】第２の部材の縦断面図である。

【図７】図１の熱交換器のタンクの分解斜視図である。

【図８】板金加工された第１の部材または第２の部材の
斜視図である。

【図９】本考案の別の実施に係る第１の部材の斜視図で
ある。

【図１０】図９の部材と対になる第２の部材の斜視図で
ある。

【図１１】従来の熱交換器の正面図である。

【図１２】従来の熱交換器の側面図である。

【図１３】図１２の熱交換器のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に
沿う、タンク部の部分拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ 上タンク ２、２２ 第１の部材 ２ａ、３ａ、２２ａ、４３ａ 基壁 ２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、２２ｂ、２２ｃ、４３ｂ、４
３ｃ 側壁 ２ｄ、３ｄ、２２ｄ、４３ｄ 仕切り壁 ２ｅ、３ｅ、２２ｅ、４３ｅ 通路 ３、４３ 第２の部材 ４ 下タンク ５ 盲板 ６ チューブ ７ 入口パイプ ８ 出口パイプ ９ ろう付け用板材 １０ ろう付け用板材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岩井 淳 群馬県伊勢崎市寿町20番地 サンデン株式 会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下タンクを複数のチューブで接続した
   熱交換器において、少なくとも一方のタンクを、一面が
   開放され、内部に互いに平行に延びる複数の通路を有す
   る一対の部材を、各部材の開放面を互いに対向させ、か
   つ各部材の前記通路が交差するように接合することによ
   り、構成したことを特徴とする熱交換器。