JP2003148893A

JP2003148893A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2003148893A
Application number: JP2001345042A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sanada; 良一真田; Naomi Sugimoto; 尚規杉本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】取付け部への設定位置の自由度をある程度確
保しつつも、軽量で安価な支持構造を可能とする熱交換
器を提供する。【解決手段】交互に積層された複数のチューブ１１１
およびフィン１１２の両最外方にサイドプレート１１３
が配設されるコア部１１０と、チューブ１１１の長手方
向両端部に配設される一対のヘッダタンク１２０、１３
０と、ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部の開
口部１２１、１３１を閉塞する蓋部材１４０と、この蓋
部材１４０に設けられ、所定の取付け部に取付けされる
棒状のピン１５０とを有する熱交換器において、蓋部材
１４０は、サイドプレート１１３のコア部１１０の外方
側の端部１１３ａに当接して、このサイドプレート１１
３の長手方向に延長される延長部１４２を有すると共
に、平板材から一体で形成され、ピン１５０は、延長部
１４２に設けられるようにする。

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
ものであり、例えば車両用冷凍サイクル装置内に設けら
れる凝縮器に適用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器として、例えば実開平５
−４５４８２号公報に示されるものが知られている。こ
れは図６に示すように、相手側車両の取付け部への支持
構造に関するものであり、ヘッダタンク１３０の長手方
向端部の開口部１３１を閉塞する蓋部材１４０ａに側方
突出部１４１ａを一体で設け、ヘッダタンク１３０から
偏心する位置に凸部１４２ａ（あるいは凹部）を設ける
ようにしたものである。

【０００３】これにより、凸部１４２ａの設定位置の自
由度を高めると共に、相手側車両の取付け部が変更され
た場合でも、凸部１４２ａのヘッダタンク１３０からの
偏心距離Ｌ、偏心方向Ｗを変更するだけでその対応が容
易に行なえるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、凸部１
４２ａはヘッダタンク１３０に対して片持ち支持される
ので、蓋部材１４０ａ自身には高い剛性が必要とされ、
その分、肉厚の厚いものと成り重量増加に繋がってい
る。

【０００５】また、公報中に開示されているように、こ
の肉厚の厚い蓋部材１４０ａを鍛造成形によって凸部１
４２ａと共に一体形成しており、コスト高のものとなっ
ている。

【０００６】本発明の目的は、上記問題に鑑み、取付け
部への設定位置の自由度をある程度確保しつつも、軽量
で安価な支持構造を可能とする熱交換器を提供すること
にある。

【０００７】

【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採用する。

【０００８】請求項１に記載の発明では、流体が流通す
る複数のチューブ（１１１）および複数のフィン（１１
２）が交互に積層されて、両最外方のフィン（１１２）
のさらに外方にサイドプレート（１１３）が配設される
コア部（１１０）と、チューブ（１１１）の長手方向両
端部に配設され、チューブ（１１１）内と連通する一対
のヘッダタンク（１２０、１３０）と、ヘッダタンク
（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、
１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）と、蓋部材（１４
０）に設けられ、所定の取付け部に取付けされる棒状の
ピン（１５０）とを有する熱交換器において、蓋部材
（１４０）は、サイドプレート（１１３）のコア部（１
１０）の外方側の端部（１１３ａ）に当接して、このサ
イドプレート（１１３）の長手方向に延長される延長部
（１４２）を有すると共に、平板材から一体で形成さ
れ、ピン（１５０）は、延長部（１４２）に設けられる
ようにしたことを特徴としている。

【０００９】これにより、延長部（１４２）はサイドプ
レート（１１３）の端部（１１３ａ）と取付け部とによ
って挟まれ、ヘッダタンク（１２０、１３０）に対して
片持ち支持とはならないようにできる。よって、蓋部材
（１４０）に高い剛性を持たす必要が無く、平板材をベ
ースに安価に軽く形成できる。尚、ピン（１５０）の設
定位置は、延長部（１４２）の長さを調節することで、
サイドプレート（１１３）の長手方向へ自由度を持たす
ことができる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、延長部（１４
２）は、サイドプレート（１１３）に熱的に接合される
ことを特徴としている。

【００１１】これにより、延長部（１４２）の剛性を向
上させることができる。逆に、剛性が向上した分、蓋部
材（１４０）の板厚を薄くして更に軽量化、コストダウ
ンができる。

【００１２】請求項３に記載の発明では、ピン（１５
０）は、延長部（１４２）に熱的に接合されることを特
徴としている。

【００１３】これにより、ピン（１５０）と延長部（１
４２）間の強度を向上できる。

【００１４】請求項４に記載の発明では、ピン（１５
０）は、このピン（１５０）の半径方向に広がるフラン
ジ部（１５２）を有し、延長部（１４２）に機械的に接
合されることを特徴としている。

【００１５】これにより、熱交換器の製造工程において
全体を形成した後に、フランジ部（１５２）を有するピ
ン（１５０）の装着が可能であり、製造工程途中での搬
送時においてフランジ部（１５２）がコンベヤや各種設
備等に干渉することを防止できる。尚、フランジ部（１
５２）の設定によって取付け部側との接触面積を充分に
確保し、安定した支持が可能となる。

【００１６】尚、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。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態を図１〜図３に示す。ここでは、熱交換器として
自動車用冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮液化する凝縮
器１００に適用したものとしており、まず図１を用いて
その全体構成について説明する。

【００１８】凝縮器１００は、コア部１１０、左ヘッダ
タンク１２０、右ヘッダタンク１３０、受液器１６０お
よび車両側の取付け部への支持部を形成する蓋部材１４
０、ピン１５０等から構成され、各部材はアルミニウム
あるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治
具固定等により組付けられ、予め各部材表面に設けられ
たろう材により一体でろう付け（熱的接合）されてい
る。

【００１９】コア部１１０は、内部を冷媒（流体）が流
通する複数のチューブ１１１および複数のフィン１１２
が交互に積層され、上下の最外方のフィン１１２の更に
外方に断面コの字状に開口する強度部材としてのサイド
プレート１１３が配設されたものであり、一体でろう付
けされている。

【００２０】このコア部１１０の図中左右部、即ち、複
数のチューブ１１１の長手方向両端部において、この長
手方向に交差する方向に延びる一対のヘッダタンク、即
ち、左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０が設
けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０にはチュ
ーブ孔が複数穿設されており、各チューブ１１１の端部
がこのチューブ孔に嵌合され、チューブ１１１と両ヘッ
ダタンク１２０、１３０が互いに連通するようにろう付
けされている。また、サイドプレート１１３の長手方向
端部も両ヘッダタンク１２０、１３０にろう付けされて
いる。尚、ここでは各ヘッダタンク１２０、１３０は、
断面が楕円状に押出し成形された筒状の容器体と成るも
のとしている。そして、両ヘッダタンク１２０、１３０
の長手方向端部の開口部１２１、１３１には、ピン１５
０を有する蓋部材１４０がろう付けされて閉塞されてい
る。この蓋部材１４０およびピン１５０は、本発明の要
部を成すものであって、詳細については後述する。

【００２１】また、各ヘッダタンク１２０、１３０内に
は、共に図中上下方向の同一位置において内部の空間を
仕切るセパレータ１２２、１３２がろう付けされてい
る。そして、左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２
よりも上側には入口配管１２３が、また下側には出口配
管１２４がそれぞれろう付けされ、左ヘッダタンク１２
０の内部と連通するようにしている。

【００２２】受液器１６０は、押出し成形より成る円筒
状の容器体であって、右ヘッダタンク１３０の側壁にろ
う付けされている。そしてセパレータ１３２を挟むよう
に連通孔１６１、１６２が設けられ、右ヘッダタンク１
３０と受液器１６０の内部が互いに連通するようにして
いる。

【００２３】入口配管１２３は、図示しない圧縮機の吐
出側と接続され、また、出口配管１２４は図示しない膨
張弁と接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は入
口配管１２３から左ヘッダタンク１２０内に流入し、セ
パレータ１２２、１３２の上側のチューブ１１１群を流
れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。更に、こ
の冷媒は右ヘッダタンク１３０、連通孔１６１から受液
器１６０内に流入し、気液分離される。気液分離された
冷媒のうち、液相冷媒が連通孔１６２、右ヘッダタンク
１３０からセパレータ１２２、１３２より下側のチュー
ブ１１１群で過冷却され、出口配管１２４から流出す
る。因みに、受液器１６０の内部には図示しない乾燥剤
およびフィルタが配設されており、これによって冷媒中
の水分や異物が除去されるようにしている。

【００２４】次に、本発明の要部について、図２、図３
を用いて詳細説明する。両ヘッダタンク１２０、１３０
の長手方向端部には、蓋部材１４０およびピン１５０が
設けられており、開口部１２１、１３１を閉塞すると共
に、所定の取付け部、即ち、図示しない車両側メンバー
等への支持部を形成している。尚、ここでは蓋部材１４
０、ピン１５０は凝縮器１００の上下左右の４個所に設
けるようにしているが、基本構成はすべて同一のため、
以下、左ヘッダタンク（以下、ヘッダタンク）１３０の
上側に設けられたものを代表として説明していく。

【００２５】蓋部材１４０は、ヘッダタンク１３０の開
口部１３１にろう付けされて、この開口部１３１を閉塞
する蓋部１４１と、サイドプレート１１３の長手方向に
延びる延長部１４２とから成り、延長部１４２はサイド
プレート１１３の反コア部側に開口する端部１１３ａと
当接するように配設されている。更に、延長部１４２に
はサイドプレート１１３のプレート側壁部１１３ｂに当
接する蓋部材側壁部１４４を有しており、この蓋部材側
壁部１４４はプレート側壁部１１３ｂにろう付けされて
いる。尚、この蓋部材１４０は、平板材をベースにして
プレス加工によって上記蓋部１４１、延長部１４２、蓋
部材側壁部１４４が一体で形成されている。

【００２６】一方、延長部１４２においてヘッダタンク
１３０から所定の偏心距離Ｌだけ離れた位置に棒状のピ
ン１５０が反コア部側に突出するように設けられてい
る。ピン１５０の一端側には嵌合部１５１が形成されて
おり、延長部１４２に設けられたピン孔１４３に嵌合さ
れ、かしめられてろう付けされている。

【００２７】尚、ここでは蓋部材１４０とピン１５０
は、まずピン１５０が蓋部材１４０にかしめられて、こ
の蓋部材１４０がヘッダタンク１３０の開口部１３１に
仮固定された後に、ヘッダタンク１３０、サイドプレー
ト１１３と一体でろう付けされるようにしている。

【００２８】次に、本発明における特徴について説明す
る。上記のように形成された４個所のピン１５０には、
図示しない円筒状のマウントゴムが装着され、このマウ
ントゴムが車両側メンバー等に固定されて凝縮器１００
は車両エンジンルーム内のグリル後方に支持される。

【００２９】本発明においては、車両側への支持部の形
成にあたって、ヘッダタンク１３０の蓋部材１４０に延
長部１４２を設け、この延長部１４２がサイドプレート
１１３の端部１１３ａに当接するようにしている。そし
て、この延長部１４２にピン１５０を設けるようにして
いるので、延長部１４２はサイドプレート１１３の端部
１１３ａと図示しないマウントゴムとによって挟まれ、
ヘッダタンク１３０に対して片持ち支持とはならないよ
うにできる。よって、蓋部材１４０に高い剛性を持たす
必要が無く、平板材をベースに安価に軽く形成できる。
尚、ピン１５０の設定位置は、延長部１４２の長さを調
節することで、偏心距離Ｌを可変させてサイドプレート
１１３の長手方向へ自由度を持たすことができる。

【００３０】更にここでは、蓋部材側壁部１４４をプレ
ート側壁部１１３ｂにろう付けし、また、ピン１５０
は、延長部１４２にろう付けするようにしているので、
互いの部材間の剛性、更には強度を向上させ、支持部と
して安定したものとすることができる。逆に、剛性が向
上した分、蓋部材１４０の板厚を薄くして更に軽量化、
コストダウンができる。尚、上記ろう付けは、車両から
の振動負荷等に応じて廃止するようにしても良い。ま
た、蓋部材側壁部１４４は、蓋部１４１の外周部に渡っ
て連続して設けるようにしても良い。

【００３１】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図４、図５に示す。第２実施形態は、ピン１５０にこの
ピン１５０の半径方向に広がるフランジ部１５２を設
け、延長部１４２に機械的に接合されるようにしたもの
である。

【００３２】ピン１５０の延長部１４２に当接する側に
は円盤状のフランジ部１５２を一体で設けている。この
フランジ部１５２は、車両側の取付け部において円筒状
に形成されるマウントゴムに対する接触面積を充分に確
保して、このマウントゴムの機能を確実に働かせるもの
である。更に、このピン１５０の嵌合部１５１は、延長
部１４２のピン孔１４３に圧入によって固定されるよう
にしている。

【００３３】これにより、熱交換器１００の製造工程に
おいて全体を形成した後に、フランジ部１５２を有する
ピン１５０の装着が可能であり、製造工程途中での搬送
時においてフランジ部１５２がコンベヤや各種設備等に
干渉することを防止できる。

【００３４】（その他の実施形態）上記第１、第２実施
形態では熱交換器として凝縮器１００を例に説明した
が、その他の熱交換器としてラジエータやインタークー
ラ等に適用しても良い。また、熱交換器を構成する各部
材の材質は、アルミニウムに限らず、他のステンレス材
や銅材等としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における凝縮器の全体構
成を示す正面図である。

【図２】図１におけるＡ部の斜視図である。

【図３】図１におけるＡ部の断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態におけるピン近傍を示す
斜視図である。

【図５】図４におけるピン近傍の断面図である。

【図６】従来技術の熱交換器の要部を示す（ａ）はヘッ
ダタンク近傍の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ部の断
面図である。

【符号の説明】

１００凝縮器（熱交換器）１１０コア部１１１チューブ１１２フィン１１３サイドプレート１１３ａ端部１２０左ヘッダタンク１２１開口部１３０右ヘッダタンク１３１開口部１４０蓋部材１４２延長部１５０ピン１５２フランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が流通する複数のチューブ（１１
１）および複数のフィン（１１２）が交互に積層され
て、両最外方のフィン（１１２）のさらに外方にサイド
プレート（１１３）が配設されるコア部（１１０）と、前記チューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、
前記チューブ（１１１）内と連通する一対のヘッダタン
ク（１２０、１３０）と、前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の
開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部材（１４０）
と、前記蓋部材（１４０）に設けられ、所定の取付け部に取
付けされる棒状のピン（１５０）とを有する熱交換器に
おいて、前記蓋部材（１４０）は、前記サイドプレート（１１
３）の前記コア部（１１０）の外方側の端部（１１３
ａ）に当接して、このサイドプレート（１１３）の長手
方向に延長される延長部（１４２）を有すると共に、平
板材から一体で形成され、前記ピン（１５０）は、前記延長部（１４２）に設けら
れるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】前記延長部（１４２）は、前記サイドプ
レート（１１３）に熱的に接合されることを特徴とする
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】前記ピン（１５０）は、前記延長部（１
４２）に熱的に接合されることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項４】前記ピン（１５０）は、このピン（１５
０）の半径方向に広がるフランジ部（１５２）を有し、
前記延長部（１４２）に機械的に接合されることを特徴
とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱交
換器。