JPH10132485A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仮組付けの際のタンク本体の変形を防止し
て、ろう付け不良を防止しつつ、タンクの厚み方向の寸
法の小型化を図る。 【解決手段】 コアプレート６１の底壁部６１ａのうち
チューブ２と結合していない部位に、タンク空間６ａの
内方に向けて突出する複数個のプレート突起部６１ｄを
形成する。そして、タンク本体６２のうち側壁部６１ｂ
に結合する結合部位６２ｃを、プレート突起部６１ｄと
側壁部６１ｂの内側との間に形成される隙間６１ｆ内に
配置する。これにより、タンク本体６２の変形がプレー
ト突起部６１ｄと側壁部６１ｂとによって規制されるの
で、タンク本体６２の変形を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
もので、エンジンの冷却水を冷却するラジエータに用い
て有効である。

【０００２】

【従来の技術】図９の（ａ）は、従来から実施されてい
るラジエータのコア部４とタンク６との連結部分の拡大
図を示しており、図９の（ａ）からも明らかなように、
空気流れ方向（以下、厚み方向と呼ぶ。）のラジエータ
寸法うち、タンクの厚み方向の寸法が最も大きい。因み
に、図９は、図１のＡ−Ａ断面に相当するラジエータの
タンクの断面図である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、車両
全体を拡大することなく車室内の拡充を図ることと、エ
ンジンルームの内に配設される機器が増加してきたこと
とが相まって、ラジエータ等の各機器の小型化の要望が
強まってきている。そこで、発明者等は、タンク６の厚
み方向の寸法の小型化を図るべく、図９の（ｂ）に示す
ラジエータを試作検討したところ、以下に述べる問題点
が発生した。

【０００４】すなわち、タンク６は、コアプレート６１
とタンク本体６２とをろう付け等により接合して形成さ
れている。このため、ろう付けが完了する前の仮組付け
工程の際に、図９の（ｂ）に示すように、厚み方向から
外力Ｆが作用すると、タンク本体６２が破線のように変
形してコアプレート６１とタンク本体６２との間に隙間
ｃが発生し、ろう付け不良等の接合不良を招いてしまう
という問題が発生してしまう。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、タンク本体の変
形を防止するとともに、タンクの厚み方向の寸法の小型
化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１ま
た２に記載の発明では、コアプレート（６１）の底壁部
（６１ａ）のうちチューブ（２）と結合していない部位
には、タンク空間（６ａ）の内方に向けて突出する複数
個のプレート突起部（６１ｄ）が形成されている。そし
て、タンク本体（６２）のうち側壁部（６１ｂ）に結合
する結合部位（６２ｃ）は、プレート突起部（６１ｄ）
と側壁部（６１ｂ）の内側との間に形成される隙間（６
１ｆ）内に位置していることを特徴とする。

【０００７】これにより、前述のごとく、タンク（６）
の厚み方向（チューブ（２）の長手方向と直交する方
向）から外力Ｆが作用しても、プレート突起部（６１
ｄ）によって、タンク本体（６２）のうち側壁部（６１
ｂ）に結合する結合部位（６２ｃ）の変位が規制され
る。したがって、タンク本体（６２）の変形を防止する
ことができるので、コアプレート（６１）とタンク本体
（６２）との間に隙間が発生することが防止される。し
たがって、ろう付け不良等の接合不良を防止することが
できるので、タンク（６９の厚み方向の寸法の小型化を
図ることができ、延いては、熱交換器の厚み方向寸法の
小型化を図ることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、タンク突起部
（６２ｅ）の根元部（６２ｆ）は、チューブ（２）の端
部よりタンク空間（６ａ）の内方側に位置していること
を特徴とする。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （第１実施形態）図１は、本実施形態に係る熱交換器を
車両用のラジエータ１に適用した例を示している。

【００１０】２は冷却水（流体）が流通する複数本の偏
平チューブ（以下、チューブと略す。）であり、３は、
チューブ２間に配設された波形状の冷却フィン（以下、
フィンと略す。）であり、このフィン３およびチューブ
２から空気と冷却水との間で熱交換を行うコア部４が形
成されている。なお、５はコア部４の補強部材をなすサ
イドプレートであり、このサイドプレート５はチューブ
２とともに後述するタンク６に結合している。

【００１１】６は、複数本のチューブ２に流通する冷却
水を分配集合させるタンクであり、このタンク６は、チ
ューブ２の長手方向両端に配設されて、チューブ２内の
空間と連通している。なお、７は、エンジン（図示せ
ず）とラジエータとを接続する外部配管（図示せず）が
接続される開口部であり、７ａは接続用パイプである。
因みに、本実施形態では、紙面左側の開口部６が流入側
であり、紙面右側が流出側である。そして、ラジエータ
１は、開口部６をエンジン側に向けてエンジンルーム前
方に配設されている。

【００１２】次に、タンク６の構造について述べる。タ
ンク６は、図２（図１のＡ−Ａ断面）に示すように、チ
ューブ２に結合するコアプレート６１と、このコアプレ
ート６１と結合してタンク６内のタンク空間６ａを形成
するタンク本体６２とから構成されている。そして、コ
アプレート６１は、底壁部６１ａおよび２つの側壁部６
１ｂからなる略凹形状断面を有しており、チューブ２の
端部は、図３の（ａ）に示すように、底壁部６１ａに形
成された貫通穴６１ｃに結合している。

【００１３】一方、タンク本体６２もコアプレート６１
と同様（図２参照）に、底壁部６２ａおよび２つの側壁
部６２ｂからなる略凹形状断面を有しており、タンク本
体６２の側壁部６２ｂ（以下、タンク側壁部６２ｂと呼
ぶ。）の外側の面がコアプレート６１の側壁部６１ｂ
（以下、プレート側壁部６１ｂと呼ぶ。）の内側に結合
している。

【００１４】なお、コアプレート６１、タンク本体６
２、チューブ２、フィン３およびサイドプレート５は、
全てアルミニウム製であり、これらに部品は、コアプレ
ート６１、タンク本体６２およびフィン３の表面に被覆
されたろう材にてろう付け結合されている。また、コア
プレート６１の底部６１ａ（以下、プレート底部６１ａ
と呼ぶ。）のうち貫通穴６１ｃが形成されていない部
位、すなわち貫通穴６１ｃの間には、図２、３に示すよ
うに、タンク空間６ａの内方に向かって突出するプレー
ト突起部６１ｄが複数個形成されている。

【００１５】そして、タンク側壁部６２ｂのうち、プレ
ート側壁部６１ｂと結合する結合部位６２ｃ（図４の斜
線部）には、図２に示すように、タンク空間６ａの内方
に向かって陥没する凹部６２ｄが形成されており、一
方、プレート側壁部６１ｂのうち凹部６２ｄに対応する
部位には、凹部６２ｄに嵌合する凸部６１ｅが形成され
ている。

【００１６】また、結合部位６２ｃのうちプレート突起
部６１ｄに対応する部位には、プレート底部６１ａに向
けて突出するタンク突起部６２ｅが形成されている。そ
して、このタンク突起部６２ｅの根元部（タンク側壁部
６２ｂの端部）６２ｆは、図２に示すように、チューブ
２の端部よりタンク空間６ａの内方側に位置し、タンク
突起部６２ｅは、プレート突起部６１ｄとタンク側壁部
６２ｂの内側との間に形成される隙間６１ｆ内に位置し
ている。

【００１７】因みに、コアプレート６１およびタンク本
体６２は、少なくとも２回のプレス工程にて成型されて
おり、具体的には、凸部６１ｅまたは凹部６２ｄを形成
するプレス工程と、凹字状に形成するプレス工程とであ
る。なお、各プレス工程は、いずれを先としてもよい。
次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００１８】本実施形態によれば、タンク突起部６２ｅ
は、プレート突起部６１ｄとタンク側壁部６２ｂの内側
との間に形成される隙間６１ｆ内に位置しているので、
「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、
タンク６の厚み方向（チューブ２の長手方向と直交する
方向）から外力Ｆが作用しても、プレート突起部６１ｄ
によってタンク側壁部６２ｂの変位が規制される。

【００１９】したがって、コアプレート６１とタンク本
体６２との間に隙間が発生することが防止されるので、
ろう付け不良等の接合不良を防止することができる。延
いては、タンク６の厚み方向の寸法の小型化を図ること
ができるので、ラジエータ１の厚み方向寸法の小型化を
図ることができる。ところで、本実施形態では、プレー
ト突起部６１ｄの突出寸法ｈ（プレート底部６１ａとプ
レート突起部６１ｄの先端部との距離）は、プレート突
起部６１ｄをプレス加工の容易性を考慮して、チューブ
２の突出寸法Ｈ（チューブ２の端部とプレート底部６１
ａとの距離）より小さくなっている。

【００２０】そして、本実施形態では、タンク突起部６
２ｅを形成するとともに、タンク突起部６２ｅの根元部
６２ｆをチューブ２の端部よりタンク空間６ａの内方側
に位置させているので、根元部６２ｆがチューブ２の端
部と干渉することが防止することができる。これによ
り、本実施形態では、図２に示すように、結合部位６２
ｃのうち互いに面する壁面間の距離Ａを、タンク６の厚
み方向と平行な部位のチューブ２の幅寸法Ｂより小さく
することができるので、タンク６の厚み方向の寸法の小
型化をより一層図ることができる。

【００２１】なお、プレート突起部６１ｄに相当する部
材６１ｄ’をプレート底部６１ａにろう付けする等の手
段により、突出寸法ｈを突出寸法Ｈより大きくすること
ができる場合には、プレート突起部６１ｄを設けること
なく、結合部位６２ｃのうち互いに面する壁面間の距離
Ａをチューブ２の幅寸法Ｂより小さくすることができる
（図５参照）。

【００２２】また、タンク側壁部６２ｂの凹部６２ｄと
プレート側壁部６１ｂの凸部６１ｅとが嵌合することに
より、コアプレート６１とタンク本体６２とが互いに係
止される係止構造が形成されているので、ろう付けの前
工程であるコアプレート６１とタンク本体６２との仮組
付け工程の際に、係止構造により両者６１、６２の位置
決めを容易に行うことができる。したがって、両者６
１、６２の位置決め不良に起因するラジエータ１の製造
不良を防止することができるので、ラジエータ１の歩留
りが向上し、ラジエータ１の製造原価低減を図ることが
できる。

【００２３】ところで、仮に、プレート突起部６１ｄが
形成されていないために、タンク本体６２とコアプレー
ト６１との仮組付け時に、両者６１、６２の間に隙間が
発生する程度にタンク本体６２が塑性変形したとする
と、凹部６２ｄおよび凸部６１ｅからなる係止構造が有
効に機能しない恐れがある。これに対して、本実施形態
によれば、前述のごとく、両者６１、６２の間に隙間が
発生することを防止することができるので、係止構造を
確実に機能させることができる。

【００２４】（第２実施形態）上述の実施形態では、凹
部６２ｄおよび凸部６１ｅからなる係止構造を採用した
が、本実施形態は、凸部６１ｅとして図６の（ａ）、
（ｂ）に示すように、鍵状に形成された凸形状とし、凹
部６２ｄとして図７に示すように、鍵状の凸部６１ｅに
嵌合する溝状の凹部６２ｄとしたものである。

【００２５】なお、発明者等の試作検討によれば、本実
施形態に係る係止構造は、第１実施形態に係る係止構造
に比べて、プレス加工が容易であるとの試作検討結果を
得ている。 （第３実施形態）上述の実施形態では、プレート突起部
６１ｄの形態は、図２に示すように、略台形状の１つの
突起部により形成されていたが、図８に示すように、２
つの突起部６１ｄ₁ 、６１ｄ₂ を設けてもよい。

【００２６】なお、発明者等の試作検討によれば、本実
施形態に係るプレート突起部６１ｄ ₁ 、６１ｄ₂ は、上
述の実施形態の形態にて示された１つの略台形状のプレ
ート突起部６１ｄに比べて、プレス加工が容易であると
の試作検討結果を得ている。ところで、上述の実施形態
では、係止構造が形成されている部位と、プレート突起
部６１ｄが形成されている部位とを一致させたが、両者
を不一致もしくは係止構造を廃止してもよい。

【００２７】また、本発明に係る熱交換器は、冷凍サイ
クルの凝縮器（コンデンサ）に適用してもい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る熱交換器（ラジエータ）の
正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】（ａ）はコアプレートの正面図であり、（ｂ）
はコアプレートの側面図である。

【図４】（ａ）はタンク本体の側面図であり、（ｂ）は
タンク本体の正面図である。

【図５】第１実施形態に係るラジエータの変形例を示
す、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。

【図６】（ａ）は第２実施形態に係るコアプレートの側
面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。

【図７】第２実施形態に係るタンク本体の側面図であ
る。

【図８】第３実施形態に係るコアプレートの断面図であ
る。

【図９】従来の技術に係るタンクの断面図である。

【符号の説明】

１…ラジエータ、２…偏平チューブ、３…冷却フィン、
４…コア部、５…サイドプレート、６…タンク、６１…
コアプレート、６１ａ…底壁部、６１ｂ…側壁部、６１
ｃ…貫通穴、６１ｄ…プレート突起部、６１ｅ…凸部、
６２…タンク本体、６２ａ…底壁部、６２ｂ…側壁部、
６２ｃ…結合部位、６２ｄ…凹部、６２ｅ…タンク突起
部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流通する複数本のチューブ（２）
   からなるコア部（４）と、 前記チューブ（２）の長手方向両端部に配設され、前記
   流体を分配集合させるタンク（６）とを備える熱交換器
   であって、 前記タンク（６）は、 底壁部（６１ａ）および２つの側壁部（６２ｂ）からな
   る略凹形状断面を有し、前記底壁部（６１ａ）に前記複
   数本のチューブ（２）が結合されたコアプレート（６
   １）と、 前記２つの側壁部（６２ｂ）の内側に結合され、前記タ
   ンク（６）内のタンク空間（６ａ）を形成するタンク本
   体（６２）と、 前記底壁部（６１ａ）のうち前記チューブ（２）と結合
   していない部位に形成され、前記タンク空間（６ａ）の
   内方に向けて突出する複数個のプレート突起部（６１
   ｄ）とを有し、 前記タンク本体（６２）のうち前記側壁部（６１ｂ）に
   結合する結合部位（６２ｃ）は、前記プレート突起部
   （６１ｄ）と前記側壁部（６１ｂ）の内側との間に形成
   される隙間（６１ｆ）内に位置しており、 さらに、前記結合部位（６２ｃ）のうち互いに面する壁
   面間の距離（Ａ）は、前記チューブ（２）のうち前記チ
   ューブ（２）の長手方向と直交する方向の寸法（Ｂ）よ
   り小さいことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 前記結合部位（６２ｃ）のうち前記プレ
   ート突起部（６１ｄ）に対応する部位には、前記底壁部
   （６１ａ）に向けて突出するタンク突起部（６２ｅ）が
   形成されており、 前記タンク突起部（６２ｅ）の根元部（６２ｆ）は、前
   記チューブ（２）の端部より前記タンク空間（６ａ）の
   内方側に位置していることを特徴とする請求項１に記載
   の熱交換器。