JP2003314989A

JP2003314989A - 熱交換器

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Publication number: JP2003314989A
Application number: JP2002121564A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Matsuura; 悟志松浦; Naomi Sugimoto; 尚規杉本; Ryoichi Sanada; 良一真田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP3858751B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトで且つ蓋部材の組み付け時におけ
る傾きを防止して、確実なろう付けが可能となる熱交換
器を提供する。【解決手段】ヘッダタンク１２０の長手方向端部の開
口部１２１を閉塞する蓋部１４１に形成された延長部１
４２から延びる接合部１４３がサイドプレート１１３に
接合される熱交換器において、サイドプレート１１３の
少なくとも延長部１４２近傍の反チューブ側端部１１３
ａは、延長部１４２よりもチューブ側に形成されるもの
であって、接合部１４３を延長部１４２の幅方向端部か
らチューブ１１１側に延びて、サイドプレート１１３の
外側壁１１３ｂあるいは内側壁１１３ｃに接触するよう
に形成し、延長部１４２にサイドプレート１１３の反チ
ューブ側端部１１３ａに当接する段部１４２ａを設け
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、図１２に示すよ
うに、ヘッダタンク１２０の長手方向端部の開口部１２
１を閉塞させる蓋部材（キャップ）１４０の構造に特徴
を持たせたもの（特開平９−１２６６８５号公報）が知
られている。

【０００３】ここでは蓋部材１４０に、サイドプレート
１１３側に延びる延長部（板状部）１４２と、この延長
部１４２から反チューブ側に延びる接合部（接合片）１
４３とを設け、延長部１４２がサイドプレート１１３の
底面１１３ｄと所定の隙間を持って平行に配置され、且
つ接合部１４３がサイドプレート１１３の内側壁１１３
ｃに接合されるようにしている。

【０００４】熱交換器１００を一体でろう付けする際に
は、コア部１１０を形成するチューブ１１１とフィン１
１２間のろう材が溶けて、両者の積層方向寸法が縮小し
て、その分サイドプレート１１３も変位することにな
る。上記従来技術においては、蓋部材１４０の接合部１
４３はサイドプレート１１３の変位に拘束されることが
ないので、蓋部材１４０はろう付け時におけるサイドプ
レート１１３の変位に影響を受けることなく、ヘッダタ
ンク１２０の開口部１２１とのろう付けが確実に行なわ
れる。

【０００５】また、サイドプレート１１３と延長部１４
２とによってロの字状の断面が形成され、サイドプレー
ト１１３の剛性の向上が図れるので、熱交換器１００の
耐久性を向上できるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接合部
１４３が他の部材によって拘束されないということは、
逆に蓋部材１４０をヘッダタンク１２０の開口部１２１
に組み付けする時、あるいは組み付け後に搬送を行なう
時等において、蓋部材１４０に傾きが生ずることがあ
り、それによって蓋部材１４０は傾いた状態でろう付け
がなされ、開口部１２１のろう付けが不十分となるとい
う問題があった。尚、蓋部材に例えばピン部材等を設け
て車両への取付け部を形成するような場合には、上記傾
きにより適切な取付け状態が得られず耐久強度の低下が
懸念されることになる。

【０００７】また、接合部１４３が反チューブ（１１
１）側に延びるように設けているので、サイドプレート
１１３の側壁が大きくなり、コンパクト性に欠ける面が
あった。

【０００８】本発明の目的は、上記問題に鑑み、コンパ
クトで且つ蓋部材の組み付け時における傾きを防止し
て、確実なろう付けが可能となる熱交換器を提供するこ
とにある。

【０００９】

【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。

【００１０】請求項１に記載の発明では、流体が流通
し、複数積層されるチューブ（１１１）の積層方向外方
に配設され、反チューブ側に開口する断面コの字状のサ
イドプレート（１１３）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（１２
１、１３１）を閉塞する蓋部（１４１）、この蓋部（１
４１）からサイドプレート（１１３）側に延びる延長部
（１４２）、この延長部（１４２）に設けられてサイド
プレート（１１３）に接合される接合部（１４３）が形
成された蓋部材（１４０）とを有する熱交換器におい
て、サイドプレート（１１３）の少なくとも延長部（１
４２）近傍の反チューブ側端部（１１３ａ）は、延長部
（１４２）よりもチューブ側に形成されるものであっ
て、接合部（１４３）は、延長部（１４２）の幅方向端
部からチューブ（１１１）側に延びて、サイドプレート
（１１３）の外側壁（１１３ｂ）あるいは内側壁（１１
３ｃ）に接触するように形成されており、延長部（１４
２）には、サイドプレート（１１３）の反チューブ側端
部（１１３ａ）に当接する段部（１４２ａ）が設けられ
たことを特徴としている。

【００１１】これにより、蓋部材（１４０）は、ヘッダ
タンク（１２０、１３０）の開口部（１２１、１３１）
と延長部（１４２）の段部（１４２ａ）との２ヶ所で組
み付け位置が規制されるので、蓋部材（１４０）が組み
付け時や搬送時に傾くのを防止し、確実なろう付けが可
能となる。尚、蓋部材（１４０）に例えばピン部材等を
設けて車両への取付け部を形成するような場合には、上
記蓋部材（１４０）の傾きを伴わないので、適正な形状
を確保することができる。

【００１２】また、サイドプレート（１１３）の反チュ
ーブ側端部（１１３ａ）が延長部（１４２）よりもチュ
ーブ側になるものをベースとして、接続部（１４３）を
チューブ（１１１）側に延ばすようにしているので、サ
イドプレート（１１３）と蓋部材（１４０）との組み合
わせ形状においてチューブ（１１１）積層方向に小さく
してコンパクトにすることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、段部（１４２
ａ）は、延長部（１４２）の幅方向端部側に部分的に形
成されるようにしたことを特徴としている。

【００１４】これにより、延長部（１４２）の平面部の
面積を大きくして、例えば車両側の取付け部として有効
に活用することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明では、延長部（１４
２）の先端部には、チューブ（１１１）側に延びて、サ
イドプレート（１１３）の内側壁（１１３ｃ）に接触す
るように形成された第２接合部（１４３ａ）が設けられ
たことを特徴としている。

【００１６】これにより、蓋部材（１４０）とサイドプ
レート（１１３）との接合面積を大きくして、熱交換器
（１００）の耐久強度を更に向上できる。

【００１７】また、請求項４に記載の発明のように、請
求項１に記載の発明に対して、延長部（１４２）の幅方
向端部側からチューブ（１１１）側に延びて、サイドプ
レート（１１３）の内側壁（１１３ｃ）に接触するよう
に接合部（１４３）を形成し、延長部（１４２）には、
幅方向側に突出してサイドプレート（１１３）の反チュ
ーブ側端部（１１３ａ）に当接する段部（１４２ａ）を
設けるようにしても良く、請求項１に記載の発明と同様
の効果を得ることができる。

【００１８】更に、請求項５に記載の発明のように、請
求項４の発明に対して、段部（１４２ａ）は、サイドプ
レート（１１３）の外側壁（１１３ｂ）よりも内側の領
域に形成されるようにしてやれば、サイドプレート（１
１３）の外側壁（１１３ｂ）を本来の平面部として維持
できるので、この外側壁（１１３ｂ）に例えば他の部材
を取付けする際の妨げとならない。

【００１９】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。

【００２０】

【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４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。

【００２１】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、蓋部材１４０、
受液器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されている。

【００２２】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、最外方のフィン１１２の更に外方に
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、各部材は一体でろう付けされている。

【００２３】尚、サイドプレート１１３は、一般部にお
いて断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口
している。また、長手方向端部においては後述するヘッ
ダタンク１２０、１３０との接合のために板状にしてい
る。そして、一般部と端部との間は、両者の接続区間と
して設けており、接続区間における側壁１１３ｅの高さ
寸法（チューブ積層方向の寸法）は、一般部の寸法ｈ１
よりも一段小さくなる寸法ｈ２としている。（図２参
照）。

【００２４】このコア部１１０の図１中の左右部、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（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は、断
面が楕円形状を成す筒状体としており、押し出し成形に
より形成されるようにしている。

【００２５】この両ヘッダタンク１２０、１３０には図
示しない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１
１１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１１
３の長手方向端部も両ヘッダタンク１２０、１３０に設
けられたプレート孔（図示せず）に嵌合され、ろう付け
されている。

【００２６】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、蓋部材１４
０がろう付けされ、この蓋部材１４０によって開口部１
２１、１３１は閉塞されている。尚、蓋部材１４０は、
本発明における特徴部を成しており詳細については後述
する。

【００２７】また、各ヘッダタンク１２０、１３０に
は、内部の空間を仕切るセパレータ１２２、１３２ａ、
１３２ｂがろう付けされている。そして、右ヘッダタン
ク１３０のセパレータ１３２ａよりも上側には入口側の
ジョイント１６０が、また左ヘッダタンク１２０のセパ
レータ１２２の下側には出口側のジョイント１６０がそ
れぞれろう付けされ、両ヘッダタンク１２０、１３０の
内部と連通するようにしている。

【００２８】受液器１５０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１３２ｂを挟むよ
うに流通路１５１、１５２が設けられ、右ヘッダタンク
１３０と受液器１５０の内部が互いに連通するようにし
ている。

【００２９】以上のように構成される凝縮器１００にお
いて、入口側のジョイント１６０は、図示しない圧縮機
の吐出側と接続され、また、出口側のジョイント１６０
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側のジョイント１６０ら右ヘッダタ
ンク１３０内に流入し、セパレータ１２２、１３２ｂよ
り上側のチューブ１１１群をＵターンして流れ、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、流通路１５１から受液器１５０内
に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のう
ち、液相冷媒が流通路１５２、右ヘッダタンク１３０か
らセパレータ１２２、１３２ｂより下側のチューブ１１
１群で過冷却され、出口側のジョイント１６０から流出
する。因みに、受液器１５０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。

【００３０】次に、本発明の要部となる蓋部材１４０に
ついて、図２〜図４を用いて詳細説明する。尚、凝縮器
１００において蓋部材１４０は４ヶ所設けられている
が、すべて同一仕様のため、以下、左ヘッダタンク（以
下、タンク）１２０上側に設けられる蓋部材１４０を代
表として説明する。

【００３１】蓋部材１４０は、板材からプレス加工によ
り形成されており、蓋部１４１、延長部１４２、接合部
１４３から成る。蓋部１４１は、タンク１２０の開口部
１２１を閉塞する部位であり、内側の領域には開口部１
２１の内壁面に嵌合する凸部１４１ａが設けられてい
る。

【００３２】延長部１４２は、上記蓋部１４１からサイ
ドプレート１１３側に延びる板状の部位である。この延
長部１４２の近傍には、上記したサイドプレート１１３
の側壁１１３ｅの高さ寸法がｈ２の接続区間が対応し、
サイドプレート１１３の反チューブ側端部１１３ａは、
延長部１４２よりもチューブ側に位置している。

【００３３】接合部１４３は、上記延長部１４２の幅方
向の両端部からチューブ側に延びる部位であり、その内
壁はサイドプレート１１３の外側壁１１３ｂに接触する
ようにしている。また、接合部１４３のサイドプレート
長手方向の端部には突出部１４３ｂが設けられ、サイド
プレート１１３の一般部に届くようにしている。

【００３４】そして、延長部１４２の幅方向端部側に
は、サイドプレート１１３の反チューブ側端部１１３ａ
に当接する段部１４２ａが部分的に設けられている。

【００３５】このように構成される蓋部材１４０の蓋部
１４１がタンク１２０の開口部１２１に嵌合され、段部
１４２ａがサイドプレート１１３の反チューブ側端部１
１３ａに当接して組み付けされ、蓋部１４１とタンク１
２０、接合部１４３（突出部１４３ｂを含む）とサイド
プレート１１３の外側壁１１３ｂがろう付けされる。

【００３６】これにより、蓋部材１４０は、タンク１２
０の開口部１２１と延長部１４２の段部１４２ａとの２
ヶ所で組み付け位置が規制されるので、蓋部材１４０が
組み付け時や搬送時等に傾くのを防止し、確実なろう付
けが可能となる。尚、蓋部材１４０に例えばピン部材等
を設けて車両への取付け部を形成するような場合には、
上記蓋部材１４０の傾きを伴わないので、適正な形状を
確保することができる。

【００３７】また、サイドプレート１１３の反チューブ
側端部１１３ａが延長部１４２よりもチューブ側になる
ものをベースとして、接続部１４３をチューブ１１１側
に延ばすようにしているので、サイドプレート１１３と
蓋部材１４０との組み合わせ形状においてをチューブ１
１１積層方向に小さくしてコンパクトにすることができ
る。

【００３８】更に、段部１４２ａは延長部１４２の幅方
向端部側に部分的に形成されるようにしているので、延
長部１４２の平面部の面積を大きくして、例えば車両側
の取付け部位として有効に活用することができる。

【００３９】尚、第１実施形態の変形例として図５、図
６に示すように、蓋部材１４０の延長部１４２の先端側
（略半分の領域）を全体的に段部１４２ａとし、接合部
１４３はサイドプレート１１３の内側壁１１３ｃ（図３
参照）に接触してろう付けされるようにしても良く、上
記と同様の効果を得ることができる。

【００４０】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図７、図８に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態
に対して、延長部１４２の先端部にチューブ１１１側に
延びて、サイドプレート１１３の内側壁１１３ｃ（図３
参照）に接触する第２接合部１４３ａを追加し、この第
２接合部１４３ａもサイドプレート１１３にろう付けす
るようにしたものである。

【００４１】これにより、蓋部材１４０とサイドプレー
ト１１３との接合面積を大きくして、凝縮器１００の耐
久強度を更に向上できる。

【００４２】（第３実施形態）本発明の第３実施形態を
図９〜図１１に示す。第３実施形態は、上記第１実施形
態に対して、蓋部材１４０の接合部１４３を延長部１４
２の幅方向端部側からサイドプレート１１３の内側壁１
１３ｃに接触するように形成し、更に、段部１４２ａを
延長部１４２の幅方向側に突出してサイドプレート１１
３の反チューブ側端部１１３ａに当接するするようにし
たものである。

【００４３】更に詳しくは、段部１４２ａは、延長部１
４２の幅方向端部側において板厚が重なるように折り曲
げられて、幅方向の内側からチューブ１１１側に延びる
接続部１４３を設けることで形成されるようにしてい
る。ここで、段部１４２ａは、サイドプレート１１３の
外側壁１１３ｂよりも外側に突出しないように、即ち内
側の領域に形成されるようにしている。

【００４４】これにより、上記第１実施形態での効果に
加えて、サイドプレート１１３の外側壁１１３ｂを本来
の平面部として維持できるので、この外側壁１１３ｂに
例えば他の部材を取付けする際の妨げとならないように
することができる。

【００４５】（その他の実施形態）上記第１〜第３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オイルクーラ
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における蓋部材近傍を示す拡大図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。

【図４】図１における蓋部材の外観を示す斜視図であ
る。

【図５】第１実施形態における変形例を示す蓋部材近傍
の側面図である。

【図６】図５における蓋部材の外観を示す斜視図であ
る。

【図７】第２実施形態における蓋部材近傍を示す側面図
である。

【図８】図７における蓋部材の外観を示す斜視図であ
る。

【図９】第３実施形態における蓋部材近傍を示す側面図
である。

【図１０】図９におけるＢ−Ｂ部を示す断面図である。

【図１１】図９における蓋部材の外観を示す斜視図であ
る。

【図１２】従来技術における蓋部材近傍を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１００凝縮器（熱交換器）１１１チューブ１１３サイドプレート１１３ａ反チューブ側端部１１３ｂ外側壁１１３ｃ内側壁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１４１蓋部１４２延長部１４２ａ段部１４３接合部１４３ａ第２接合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者真田良一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3L065 BA09 BA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が流通し、複数積層されるチューブ
（１１１）の積層方向外方に配設され、反チューブ側に
開口する断面コの字状のサイドプレート（１１３）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（１４１）、
この蓋部（１４１）から前記サイドプレート（１１３）
側に延びる延長部（１４２）、この延長部（１４２）に
設けられて前記サイドプレート（１１３）に接合される
接合部（１４３）が形成された蓋部材（１４０）とを有
する熱交換器において、前記サイドプレート（１１３）の少なくとも前記延長部
（１４２）近傍の反チューブ側端部（１１３ａ）は、前
記延長部（１４２）よりも前記チューブ側に形成される
ものであって、前記接合部（１４３）は、前記延長部（１４２）の幅方
向端部から前記チューブ（１１１）側に延びて、前記サ
イドプレート（１１３）の外側壁（１１３ｂ）あるいは
内側壁（１１３ｃ）に接触するように形成されており、前記延長部（１４２）には、前記サイドプレート（１１
３）の前記反チューブ側端部（１１３ａ）に当接する段
部（１４２ａ）が設けられたことを特徴とする熱交換
器。
【請求項２】前記段部（１４２ａ）は、前記延長部
（１４２）の幅方向端部側に部分的に形成されるように
したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】前記延長部（１４２）の先端部には、前
記チューブ（１１１）側に延びて、前記サイドプレート
（１１３）の内側壁（１１３ｃ）に接触するように形成
された第２接合部（１４３ａ）が設けられたことを特徴
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】流体が流通し、複数積層されるチューブ
（１１１）の積層方向外方に配設され、反チューブ側に
開口する断面コの字状のサイドプレート（１１３）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（１４１）、
この蓋部（１４１）から前記サイドプレート（１１３）
側に延びる延長部（１４２）、この延長部（１４２）に
設けられて前記サイドプレート（１１３）に接合される
接合部（１４３）が形成された蓋部材（１４０）とを有
する熱交換器において、前記サイドプレート（１１３）の少なくとも前記延長部
（１４２）近傍の反チューブ側端部（１１３ａ）は、前
記延長部（１４２）よりも前記チューブ側に形成される
ものであって、前記接合部（１４３）は、前記延長部（１４２）の幅方
向端部側から前記チューブ（１１１）側に延びて、前記
サイドプレート（１１３）の内側壁（１１３ｃ）に接触
するように形成されており、前記延長部（１４２）には、幅方向側に突出して前記サ
イドプレート（１１３）の前記反チューブ側端部（１１
３ａ）に当接する段部（１４２ａ）が設けられたことを
特徴とする熱交換器。
【請求項５】前記段部（１４２ａ）は、前記サイドプ
レート（１１３）の外側壁（１１３ｂ）よりも内側の領
域に形成されるようにしたことを特徴とする請求項４に
記載の熱交換器。