熱交換器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主に車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱交換器において、チューブエレメントにタンク部連通孔を有するタンク部を設け、これを積層してチューブエレメントのタンク部の連通によってタンクを形成するようにしたものが公知である（例えば、実開昭６１−８９６８６号公報参照）。
【０００３】かかる先行技術においては、積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔を塞ぐために、該積層方向両端のチューブエレメントの両側方にエンドプレートを配していた。そして、このエンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位には、エンドプレートがタンクから受ける圧力によって変形して気密洩れが起こるのを防止するために断面が平坦状の補強用の突起が設けられ、該突起を対応するタンク部連通孔に嵌合してエンドプレートの補強をなすようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来構造の補強用の突起は断面が平坦状であるので、熱交換器のタンク内部から受ける圧力がその全面に垂直に作用し、そのために耐圧力が弱く、補強をなすには不十分なものであった。
【０００５】また、上記突起はタンク部のタンク部連通孔に嵌合されるものであったので、突起が精度良く形成されていないとタンク部連通孔との嵌め合わせがうまく行なわれなかったり、或いは突起の形成位置がずれているとチューブエレメントとエンドプレートとの間に位置ずれが生じる等の不都合があった。
【０００６】そこで、この発明は上記問題点に鑑み、充分な耐圧力を有する補強手段をエンドプレートに設けると共に、該エンドプレートの組み付け性の向上を図った熱交換器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明に係る熱交換器は、一対のタンク部と該一対のタンク部を連通する熱交換媒体通路とを有して成るチューブエレメントとコルゲート状のフィンとを交互に複数段積層し、積層方向両端のチューブエレメントの側方にエンドプレートを配して成る熱交換器において、前記エンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位に断面が半球状に湾曲された補強用突起部を突設し、該補強用突起部を対応するタンク部連通孔に遊嵌するようにしたものである。
【０００８】
【作用】したがって、断面が所定形状に湾曲された補強用突起部はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散させるため変形が抑止され、また補強用突起部をタンク部連通孔に遊嵌する構造であるから組み付け性が良く、これにより上記課題を解決することができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明する。
【００１０】図１において、熱交換器は、チューブエレメント１とコルゲート状のフィン２とを交互に複数段積層すると共に、積層方向両端のチューブエレメント１の側方にエンドプレート４，４を配して組み付けられている。
【００１１】チューブエレメント１は、図２及び図３に詳しく示されている成形プレート６を２枚最中合わせに接合して構成される。
【００１２】成形プレート６は、略矩形状のもので、その一端側にリブ８，１０を境に対称に穿設された各２つのタンク部連通孔１２を有する一対のタンク部形成用膨出部１４，１６が所定の膨出幅で膨出形成され、該タンク部形成用膨出部１４，１６の間から他端側に向けて突条１８が延設されていると共に、該突条１８の周縁に前記タンク部形成用膨出部１４，１６に通じる略Ｕ字状の熱交換媒体通路形成用膨出部２０が所定の膨出幅で膨出形成されている。また、この成形プレート６の他端側にはチューブエレメント突当部２２が突出形成（図２において図示前方に向けて突出）されている。
【００１３】なお、上記成形プレート６のリブ８の幅Ａとリブ１０の幅ＢとはＡ＜Ｂ（または、Ａ＞Ｂ）となるように一方の幅が他方の幅より若干広く形成されている。
【００１４】この成形プレート６を２枚最中合わせにして接合することでチューブエレメント１が構成され、その一端側では相対するタンク部形成用膨出部１４，１６から一対のタンク部２４，２４が構成され、内部では相対する熱交換媒体通路形成用膨出部２０から略Ｕ字状の熱交換媒体通路２６が構成されると共に、前記タンク部２４，２４は熱交換媒体通路２６を介して連通するようになっている。
【００１５】そして、この成形プレート６は、図１及び図３に示すように各タンク部２４，２４及びチューブエレメント突当部２２を当接させて複数段積層され、タンク部２４，２４及びチューブエレメント突当部２２の当接によって規定されるチューブエレメント間の間隙にフィン２を介挿するようになっていると共に、この積層方向両端のチューブエレメント１の側方に下記するエンドプレート４，４を配して炉中ろう付けされるようになっている。このろう付けの際には、隣接する各チューブエレメント１のタンク部２４，２４間は、当接するリブ８，１０の幅が互いに異なっているので、その間に生じる表面張力によってろう材が良好に付着してタンク部間の接合が良好になされるようになっている。また、この当接される各タンク部２４，２４は、隣接する同士がタンク部連通孔１２を介して連通し、熱交換媒体流出用のタンクを構成するようになっている。なお、積層方向中央に配される２枚のチューブエレメント１の図示前方のタンク部間は、一方にタンク部連通孔１２を形成しないチューブエレメントを配して連通しないようになっている。
【００１６】エンドプレート４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、略矩形状のもので、その一端側に積層方向端部のチューブエレメント１のタンク部２４，２４に当接されるタンク当接部３０が曲折形成され、このタンク当接部３０の当接されるタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２に対応する部位には、断面が所定形状に湾曲された補強用突起部３２が所定数膨出形成されている（この実施例においては補強用突起部３２を半球状に湾曲形成している）。そしてこの補強用突起部３２は、対応するタンク部連通孔１２に遊嵌されるようにその寸法が設定されている。また、このエンドプレート４の他端側にはチューブエレメント突当部３４が突出形成されている。
【００１７】かかるエンドプレート４は、図１及び図３に示すように、一端側のタンク当接部３０がチューブエレメント１のタンク部２４，２４の膨出面に、他端側のチューブエレメント突当部３４がチューブエレメント１のチューブエレメント突当部２２に当接されて接続され、その間の間隙にフィン２を介挿する。そしてタンク当接部３０に形成された補強用突起部３２は、対応するチューブエレメント１のタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２内に遊嵌され、その積層方向両端のチューブエレメント１のタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２を塞ぐようになっており、このようにエンドプレート４を組み付けた状態で熱交換器のろう付けがなされるようになっている。
【００１８】なお、３６，３８は、積層途中のチューブエレメント１に形成された熱交換媒体の出入口パイプである。
【００１９】上記構造の熱交換器は、出入口パイプ３６から図示前方側で積層方向中央から左半分のタンク部２４の連通によって構成される入口タンクに流入された熱交換媒体が、積層方向中央から左半分のチューブエレメント１の熱交換媒体通路２６内を流れ、図示後方のタンク部２４の連通によって構成される通路タンク内を平行移動し、そこから積層方向中央から右半分のチューブエレメント１の熱交換媒体通路２６内を流れ、図示前方側で積層方向中央から右半分のタンク部２４の連通によって構成される出口タンクに集められて、出入口パイプ３８から排出される、所謂４パスのフローパターンが構成されているものである。
【００２０】而して、この熱交換器においては、積層方向両端のチューブエレメント１のタンク部２４，２４のタンク部連通孔１２を塞ぐエンドプレート４の補強用突起部３２の形状を半球状に湾曲形成しているから、該補強用突起部３２はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散するため、容易に変形することがなく、エンドプレート４の耐圧力を従来よりも大幅に向上することができるようになっている。
【００２１】また、この補強用突起部３２は対応するタンク部連通孔１２に遊嵌されるものであるから、エンドプレート４とチューブエレメント１との間に位置ずれ等が生じず、組み付け性の良好なものとなっている。
【００２２】なお、エンドプレート４に形成される補強用突起部３２の形状は上述の半球状のものに限らず、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、円錐状または擂鉢状のものでも良く、その他タンクの内部圧を分散できる種々の形状のものが考えられる。このような形状であれば、上述の補強用突起部３２と同様の作用効果を生じる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔を塞ぐエンドプレートの補強用突起部の形状を断面が半球状となるように湾曲形成したので、該補強用突起部はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散し、もってエンドプレートの変形を抑止することができ、エンドプレートの耐圧力を従来よりも大幅に向上することができる。また、この補強用突起部は半球状で、対応するタンク部連通孔に遊嵌される構造であるから、エンドプレートとチューブエレメントとの間に位置ずれ等が生じず、組み付け性が向上されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る熱交換器の正面図である。
【図２】成形プレートの正面図である。
【図３】要部の拡大断面図である。
【図４】エンドプレートの正面及び側面を表した図である。
【図５】他の補強用突起部の形状例を示した図である。
【符号の説明】
１ チューブエレメント
２ フィン
４ エンドプレート
６ 成形プレート
１２ タンク部連通孔
２４ タンク部
２６ 熱交換媒体通路
３２ 補強用突起部
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主に車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱交換器において、チューブエレメントにタンク部連通孔を有するタンク部を設け、これを積層してチューブエレメントのタンク部の連通によってタンクを形成するようにしたものが公知である（例えば、実開昭６１−８９６８６号公報参照）。
【０００３】かかる先行技術においては、積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔を塞ぐために、該積層方向両端のチューブエレメントの両側方にエンドプレートを配していた。そして、このエンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位には、エンドプレートがタンクから受ける圧力によって変形して気密洩れが起こるのを防止するために断面が平坦状の補強用の突起が設けられ、該突起を対応するタンク部連通孔に嵌合してエンドプレートの補強をなすようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来構造の補強用の突起は断面が平坦状であるので、熱交換器のタンク内部から受ける圧力がその全面に垂直に作用し、そのために耐圧力が弱く、補強をなすには不十分なものであった。
【０００５】また、上記突起はタンク部のタンク部連通孔に嵌合されるものであったので、突起が精度良く形成されていないとタンク部連通孔との嵌め合わせがうまく行なわれなかったり、或いは突起の形成位置がずれているとチューブエレメントとエンドプレートとの間に位置ずれが生じる等の不都合があった。
【０００６】そこで、この発明は上記問題点に鑑み、充分な耐圧力を有する補強手段をエンドプレートに設けると共に、該エンドプレートの組み付け性の向上を図った熱交換器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明に係る熱交換器は、一対のタンク部と該一対のタンク部を連通する熱交換媒体通路とを有して成るチューブエレメントとコルゲート状のフィンとを交互に複数段積層し、積層方向両端のチューブエレメントの側方にエンドプレートを配して成る熱交換器において、前記エンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位に断面が半球状に湾曲された補強用突起部を突設し、該補強用突起部を対応するタンク部連通孔に遊嵌するようにしたものである。
【０００８】
【作用】したがって、断面が所定形状に湾曲された補強用突起部はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散させるため変形が抑止され、また補強用突起部をタンク部連通孔に遊嵌する構造であるから組み付け性が良く、これにより上記課題を解決することができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明する。
【００１０】図１において、熱交換器は、チューブエレメント１とコルゲート状のフィン２とを交互に複数段積層すると共に、積層方向両端のチューブエレメント１の側方にエンドプレート４，４を配して組み付けられている。
【００１１】チューブエレメント１は、図２及び図３に詳しく示されている成形プレート６を２枚最中合わせに接合して構成される。
【００１２】成形プレート６は、略矩形状のもので、その一端側にリブ８，１０を境に対称に穿設された各２つのタンク部連通孔１２を有する一対のタンク部形成用膨出部１４，１６が所定の膨出幅で膨出形成され、該タンク部形成用膨出部１４，１６の間から他端側に向けて突条１８が延設されていると共に、該突条１８の周縁に前記タンク部形成用膨出部１４，１６に通じる略Ｕ字状の熱交換媒体通路形成用膨出部２０が所定の膨出幅で膨出形成されている。また、この成形プレート６の他端側にはチューブエレメント突当部２２が突出形成（図２において図示前方に向けて突出）されている。
【００１３】なお、上記成形プレート６のリブ８の幅Ａとリブ１０の幅ＢとはＡ＜Ｂ（または、Ａ＞Ｂ）となるように一方の幅が他方の幅より若干広く形成されている。
【００１４】この成形プレート６を２枚最中合わせにして接合することでチューブエレメント１が構成され、その一端側では相対するタンク部形成用膨出部１４，１６から一対のタンク部２４，２４が構成され、内部では相対する熱交換媒体通路形成用膨出部２０から略Ｕ字状の熱交換媒体通路２６が構成されると共に、前記タンク部２４，２４は熱交換媒体通路２６を介して連通するようになっている。
【００１５】そして、この成形プレート６は、図１及び図３に示すように各タンク部２４，２４及びチューブエレメント突当部２２を当接させて複数段積層され、タンク部２４，２４及びチューブエレメント突当部２２の当接によって規定されるチューブエレメント間の間隙にフィン２を介挿するようになっていると共に、この積層方向両端のチューブエレメント１の側方に下記するエンドプレート４，４を配して炉中ろう付けされるようになっている。このろう付けの際には、隣接する各チューブエレメント１のタンク部２４，２４間は、当接するリブ８，１０の幅が互いに異なっているので、その間に生じる表面張力によってろう材が良好に付着してタンク部間の接合が良好になされるようになっている。また、この当接される各タンク部２４，２４は、隣接する同士がタンク部連通孔１２を介して連通し、熱交換媒体流出用のタンクを構成するようになっている。なお、積層方向中央に配される２枚のチューブエレメント１の図示前方のタンク部間は、一方にタンク部連通孔１２を形成しないチューブエレメントを配して連通しないようになっている。
【００１６】エンドプレート４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、略矩形状のもので、その一端側に積層方向端部のチューブエレメント１のタンク部２４，２４に当接されるタンク当接部３０が曲折形成され、このタンク当接部３０の当接されるタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２に対応する部位には、断面が所定形状に湾曲された補強用突起部３２が所定数膨出形成されている（この実施例においては補強用突起部３２を半球状に湾曲形成している）。そしてこの補強用突起部３２は、対応するタンク部連通孔１２に遊嵌されるようにその寸法が設定されている。また、このエンドプレート４の他端側にはチューブエレメント突当部３４が突出形成されている。
【００１７】かかるエンドプレート４は、図１及び図３に示すように、一端側のタンク当接部３０がチューブエレメント１のタンク部２４，２４の膨出面に、他端側のチューブエレメント突当部３４がチューブエレメント１のチューブエレメント突当部２２に当接されて接続され、その間の間隙にフィン２を介挿する。そしてタンク当接部３０に形成された補強用突起部３２は、対応するチューブエレメント１のタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２内に遊嵌され、その積層方向両端のチューブエレメント１のタンク部２４，２４の各タンク部連通孔１２を塞ぐようになっており、このようにエンドプレート４を組み付けた状態で熱交換器のろう付けがなされるようになっている。
【００１８】なお、３６，３８は、積層途中のチューブエレメント１に形成された熱交換媒体の出入口パイプである。
【００１９】上記構造の熱交換器は、出入口パイプ３６から図示前方側で積層方向中央から左半分のタンク部２４の連通によって構成される入口タンクに流入された熱交換媒体が、積層方向中央から左半分のチューブエレメント１の熱交換媒体通路２６内を流れ、図示後方のタンク部２４の連通によって構成される通路タンク内を平行移動し、そこから積層方向中央から右半分のチューブエレメント１の熱交換媒体通路２６内を流れ、図示前方側で積層方向中央から右半分のタンク部２４の連通によって構成される出口タンクに集められて、出入口パイプ３８から排出される、所謂４パスのフローパターンが構成されているものである。
【００２０】而して、この熱交換器においては、積層方向両端のチューブエレメント１のタンク部２４，２４のタンク部連通孔１２を塞ぐエンドプレート４の補強用突起部３２の形状を半球状に湾曲形成しているから、該補強用突起部３２はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散するため、容易に変形することがなく、エンドプレート４の耐圧力を従来よりも大幅に向上することができるようになっている。
【００２１】また、この補強用突起部３２は対応するタンク部連通孔１２に遊嵌されるものであるから、エンドプレート４とチューブエレメント１との間に位置ずれ等が生じず、組み付け性の良好なものとなっている。
【００２２】なお、エンドプレート４に形成される補強用突起部３２の形状は上述の半球状のものに限らず、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、円錐状または擂鉢状のものでも良く、その他タンクの内部圧を分散できる種々の形状のものが考えられる。このような形状であれば、上述の補強用突起部３２と同様の作用効果を生じる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔を塞ぐエンドプレートの補強用突起部の形状を断面が半球状となるように湾曲形成したので、該補強用突起部はタンクの内部圧を受けてもそれを各方向に分散し、もってエンドプレートの変形を抑止することができ、エンドプレートの耐圧力を従来よりも大幅に向上することができる。また、この補強用突起部は半球状で、対応するタンク部連通孔に遊嵌される構造であるから、エンドプレートとチューブエレメントとの間に位置ずれ等が生じず、組み付け性が向上されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る熱交換器の正面図である。
【図２】成形プレートの正面図である。
【図３】要部の拡大断面図である。
【図４】エンドプレートの正面及び側面を表した図である。
【図５】他の補強用突起部の形状例を示した図である。
【符号の説明】
１ チューブエレメント
２ フィン
４ エンドプレート
６ 成形プレート
１２ タンク部連通孔
２４ タンク部
２６ 熱交換媒体通路
３２ 補強用突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 一対のタンク部と該一対のタンク部を連通する熱交換媒体通路とを有して成るチューブエレメントとコルゲート状のフィンとを交互に複数段積層し、積層方向両端のチューブエレメントの側方にエンドプレートを配して成る熱交換器において、前記エンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位に断面が半球状に湾曲された補強用突起部を突設し、該補強用突起部を対応するタンク部連通孔に遊嵌するようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項１】 一対のタンク部と該一対のタンク部を連通する熱交換媒体通路とを有して成るチューブエレメントとコルゲート状のフィンとを交互に複数段積層し、積層方向両端のチューブエレメントの側方にエンドプレートを配して成る熱交換器において、前記エンドプレートのそれに当接される積層方向両端のチューブエレメントのタンク部のタンク部連通孔に対応する部位に断面が半球状に湾曲された補強用突起部を突設し、該補強用突起部を対応するタンク部連通孔に遊嵌するようにしたことを特徴とする熱交換器。
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【特許番号】特許第３０１５９７２号（Ｐ３０１５９７２）
【登録日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．２４）
【発行日】平成１２年３月６日（２０００．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−２９４５１
【出願日】平成３年１月３０日（１９９１．１．３０）
【公開番号】特開平４−３５６６９０
【公開日】平成４年１２月１０日（１９９２．１２．１０）
【審査請求日】平成８年１１月２８日（１９９６．１１．２８）
【出願人】（０００００３３３３）株式会社ゼクセル (510)
【参考文献】
【文献】特開 昭６１−１７３０９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭５８−１６２４７５（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．２４）
【発行日】平成１２年３月６日（２０００．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成３年１月３０日（１９９１．１．３０）
【公開番号】特開平４−３５６６９０
【公開日】平成４年１２月１０日（１９９２．１２．１０）
【審査請求日】平成８年１１月２８日（１９９６．１１．２８）
【出願人】（０００００３３３３）株式会社ゼクセル (510)
【参考文献】
【文献】特開 昭６１−１７３０９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭５８−１６２４７５（ＪＰ，Ｕ）
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