JP2001012893A - 複式熱交換器 - Google Patents

複式熱交換器

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JP2001012893A
JP2001012893A JP2000054426A JP2000054426A JP2001012893A JP 2001012893 A JP2001012893 A JP 2001012893A JP 2000054426 A JP2000054426 A JP 2000054426A JP 2000054426 A JP2000054426 A JP 2000054426A JP 2001012893 A JP2001012893 A JP 2001012893A
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tank
tubes
cap
header tank
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Norihisa Sasano
教久 笹野
Tatsuo Sugimoto
竜雄 杉本
Takaaki Sakane
高明 阪根
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッダタンクに突起部を設けることなく、両
ヘッダタンク間に確実に隙間を確保する。 【解決手段】 コンデンサタンクキャップ123とコン
デンサタンク120とをカシメ固定するためのカシメ部
材を兼ねる、コンデンサタンクキャップ123の突出部
123bをラジエータタンク220に接触させる。これ
により、両タンク120、200のうち少なくとも一方
側に突起部を設けることなく、両タンク120、220
間に確実に隙間δを確保することができるとともに、従
来から設けられていたカシメ用のカシメ部材を流用する
ことができるので、コンデンサ100の製造原価上昇を
招くことなく、両タンク120、220間に確実に隙間
δを確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルのコ
ンデンサコア及びエンジン冷却水を冷却するラジエータ
コア等の複数のコア部を有する複式熱交換器に関するも
ので、車両用に用いて有効である。
【0002】
【従来の技術】複式熱交換器として、例えば特開平10
−103893号公報に記載の発明では、ラジエータの
ヘッダタンクにコンデンサのヘッダタンクの外壁に向け
て突出する突起部を多数個設けることにより、両ヘッダ
タンク間に確実に隙間を確保している。
【0003】なお、両ヘッダタンク間の隙間は、温度の
高いラジエータのヘッダタンクから温度の低いコンデン
サのヘッダタンクへ熱が移動する(伝熱する)ことを抑
制するためのものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の発明では、ろう付け時に、溶融したろう材が毛細管
現象より突起部を起点として突起部とコンデンサタンク
との接触部に集合するように流れるため、ろう付け完了
後においては、毛細管現象により集合したろう材によ
り、見かけ上の突起部の大きさが増大する。
【0005】このため、ラジエータヘッダタンクからコ
ンデンサヘッダタンクへの実質的な伝熱路面積が拡大す
ることとなるので、コンデンサコア(冷媒)にラジエー
タコア(冷却水)の熱が伝熱し、コンデンサコアの放熱
能力が低下してしまう。
【0006】本発明は、上記点に鑑み、複数個の熱交換
コアを有する複式熱交換器において、熱交換コア間の伝
熱による放熱能力の低下を防止すること目的とする。
【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、請求項1に記載の発明では、第1ヘッダ
タンク(120)の長手方向両端側を閉塞する第1ヘッ
ダキャップ(123)の一部(123b)が、第2ヘッ
ダタンク(220)側に向けて突出して第2ヘッダタン
ク(220)に接触することにより、両ヘッダタンク
(120、220)間に隙間(δ)が形成されているこ
とを特徴とする。
【0008】これにより、両ヘッダタンク(120、2
20)間を移動する熱は、第1ヘッダキャップ(12
3)と第2ヘッダタンク(220)とが接触する部位の
みであるので、溶融したろう材が毛細管現象よりその接
触する部位の伝熱路面積が拡大しても、その拡大量は全
体から見れば殆ど無視できる。したがって、両コア部
(110、210)間の伝熱による放熱能力の低下を防
止することができる。
【0009】ところで、上記公報に記載の発明では、突
起部をラジエータヘッダの長手方向に離散的に形成して
いるため、例えば押し出し加工又は引き抜き加工等の断
面形状が長手方向全域に渡って一定形状となるような製
造方法においては、ヘッダタンクと一体的に突起部を製
造することが困難である。
【0010】これに対して、本発明では、第1ヘッダキ
ャップ(123)の一部(123b)が、第2ヘッダタ
ンク(220)側に向けて突出して第2ヘッダタンク
(220)に接触することにより、両ヘッダタンク(1
20、220)間に隙間(δ)が形成されているので、
両ヘッダタンク(120、200)のうち少なくとも一
方側に突起部を設けることなく、両ヘッダタンク(12
0、220)間に確実に隙間(δ)を確保することがで
きる。
【0011】延いては、第1ヘッダタンク(120)を
押し出し加工又は引き抜き加工等により一体成形するこ
とが可能となるので、第1ヘッダタンク(120)の製
造原価低減を図りながら、機械的強度を向上させること
が可能となる。
【0012】請求項2に記載の発明では、第1ヘッダタ
ンク(120)の長手方向両端側を閉塞する第1ヘッダ
キャップ(123)の一部(123b)が、第2ヘッダ
タンク(220)側に向けて突出して第2ヘッダタンク
(220)の長手方向両端側を閉塞する第2ヘッダキャ
ップ(220)に接触することにより、両ヘッダタンク
(120、220)間に隙間(δ)が形成されているこ
とを特徴とする。
【0013】これにより、両ヘッダタンク(120、2
00)のうち少なくとも一方側に突起部を設けることな
く、両ヘッダタンク(120、220)間に確実に隙間
(δ)を確保することができる。
【0014】延いては、請求項1に記載の発明と同様
に、第1ヘッダタンク(120)の製造原価低減を図り
ながら、機械的強度を向上させることが可能となる。
【0015】請求項3に記載の発明では、第1ヘッダキ
ャップ(123)には、第2ヘッダタンク(220)側
に向けて突出して第2ヘッダタンク(220)に接触す
ることにより、両ヘッダタンク(120、220)間に
隙間(δ)を形成する突起部(123b)が設けられて
おり、さらに、第1ヘッダキャップ(123)は、突起
部(123b)により第1ヘッダタンク(120)にカ
シメ固定されていることを特徴とする。
【0016】これにより、両ヘッダタンク(120、2
00)のうち少なくとも一方側に突起部を設けることな
く、両ヘッダタンク(120、220)間に確実に隙間
(δ)を確保することができる。
【0017】延いては、請求項1に記載の発明と同様
に、第1ヘッダタンク(120)の製造原価低減を図り
ながら、機械的強度を向上させることが可能となる。
【0018】また、従来から設けられていたカシメ用の
カシメ部材を流用することが可能となるので、第1ヘッ
ダタンク(120)の製造原価上昇を招くことなく、両
ヘッダタンク(120、220)間に確実に隙間δを確
保することができる。
【0019】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【0020】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態は、
車両用空調装置(冷凍サイクル)のコンデンサ100の
コア部を第1コア部とし、コンデンサ100の空気流れ
下流側に配設されてエンジン冷却水を冷却するラジエー
タ200のコア部を第2コア部とした複式熱交換器に本
発明を適用したものである。
【0021】図1は複式熱交換器をコンデンサ100側
(空気流れ上流側)から見た図であり、111は冷媒が
流通する複数本の扁平状のコンデンサチューブ(第1チ
ューブ)であり、このコンデンサチューブ111間に
は、冷媒の熱交換を促進する波状(コルゲート状)のコ
ンデンサフィン112が配設されている。
【0022】なお、コンデンサフィン112は、コンデ
ンサチューブ111の表面に被覆(クラッド)されたろ
う材にてコンデンサチューブ111にろう付け接合され
ており、このコンデンサチューブ111及びコンデンサ
フィン112により、冷媒を凝縮させる(冷却する)コ
ンデンサコア部110が構成されている。
【0023】また、コンデンサチューブ111の長手方
向一端側には、コンデンサチューブ111の長手方向と
直交する方向に延びてコンデンサチューブ111に連通
するとともに、圧縮機(図示せず)から吐出する冷媒を
各コンデンサチューブ111に分配供給する第1コンデ
ンサタンク121が設けられており、この第1コンデン
サタンク121には、圧縮機の吐出側に接続される接続
部121aが設けられている。
【0024】一方、コンデンサチューブ111の長手方
向他端側には、コンデンサチューブ111の長手方向と
直交する方向に延びてコンデンサチューブ111に連通
するとともに、各コンデンサチューブ111から流出す
る冷媒を集合回収する第2コンデンサタンク122が設
けられており、この第2コンデンサタンク122には、
減圧器(図示せず)側に接続される接続部122aが設
けられている。なお、以下、両コンデンサタンク12
1、122を総称してコンデンサタンク(第1ヘッダタ
ンク)120と呼ぶ。
【0025】また、図2は複式熱交換器をラジエータ2
00側(空気流れ下流側)から見た図であり、211は
エンジン冷却水が流通する複数本の扁平状のラジエータ
チューブ(第2チューブ)であり、このラジエータチュ
ーブ211間には、エンジン冷却水の熱交換を促進する
波状のラジエータフィン212が配設されている。
【0026】なお、ラジエータフィン212は、図3に
示すように、コンデンサフィン112と一体化されてお
り、両フィン112、212の間には、ラジエータフィ
ン212側からコンデンサフィン112側に熱が伝わる
(伝導)することを抑制すべく、スリット(切り欠き
穴)Sが形成されている。
【0027】また、ラジエータフィン212は、ラジエ
ータチューブ211の表面に被覆されたろう材にてラジ
エータチューブ211にろう付け接合されており、この
ラジエータチューブ211及びラジエータフィン212
により、エンジン冷却水を冷却するラジエータコア部2
10が構成されている。
【0028】そして、ラジエータチューブ212の長手
方向一端側(紙面左側)には、図2に示すように、コン
デンサタンク120と平行な方向に延びてラジエータチ
ューブ211に連通するとともに、エンジン(図示せ
ず)から吐出するエンジン冷却水を各ラジエータチュー
ブ211に分配供給する第1ラジエータタンク221が
設けられており、この第1レジエータタンク221に
は、エンジンの冷却水吐出側に接続される接続パイプ2
21aが設けられている。
【0029】一方、ラジエータチューブ211の長手方
向他端側には、コンデンサタンク120と平行な方向に
延びてラジエータチューブ211に連通するとともに、
各ラジエータチューブ211から流出するエンジン冷却
水を集合回収する第2ラジエータタンク222が設けら
れており、この第2ラジエータタンク222には、エン
ジン冷却水流入側に接続される接続パイプ222aが設
けられている。なお、以下、両ラジエータタンク22
1、222を総称してラジエータタンク(第2ヘッダタ
ンク)220と呼ぶ。
【0030】なお、本実施形態では、コンデンサタンク
120は押し出し加工又は引き抜き加工にて一体成形さ
れ、ラジエータタンク220は、プレス加工によりL字
状の断面形状に成形された2つの部材をろう付け接合す
ることにより構成されている。
【0031】ところで、コンデンサタンク120の長手
方向両端側は、図4に示すように、コンデンサタンクキ
ャップ(第1ヘッダキャップ)123により閉塞され、
ラジエータタンク220の長手方向両端側は、ラジエー
タタンクキャップ(第2ヘッダキャップ)223により
閉塞されている。
【0032】そして、コンデンサチューブ111は、コ
ンデンサタンク120の外壁面及びコンデンサタンクキ
ャップ123の内壁面に被覆されたろう材にてコンデン
サタンク120にろう付け接合され、ラジエータタンク
キャップ223は、ラジエータタンク220の外壁面及
びラジエータタンクキャップ223の内壁面に被覆され
たろう材にてラジエータタンク220にろう付け接合さ
れている。
【0033】ここで、コンデンサタンクキャップ123
は、コンデンサタンク120の長手方向両端の開口部1
20aを閉塞するとともに周縁部に段付き部が形成され
た略円盤状のャップ本体123aと、キャップ本体12
3aから略放射状に突出する複数個の突出部123b〜
123eとを有するように、アルミニウム板材からプレ
ス加工にて成形されており、これら突出部123b〜1
23eは、コンデンサタンクキャップ123をコンデン
サタンク120の端部にカシメ固定するためのカシメ部
材を構成するものである。
【0034】そして、複数個の突出部123b〜123
eのうち、ラジエータタンク220側に位置してラジエ
ータタンクキャップ223側に向けて突出する突出部1
23bが、図4(b)に示すように、キャップ本体12
3aと共にコンデンサタンク120の端部を挟み込んだ
状態でラジエータタンク220の外壁に接触することよ
り、両タンク120、220間に隙間δが形成されてい
る。
【0035】なお、ラジエータタンクキャップ223に
も、図4に示すように、キャップ本体223aからその
外方側に向けて突出する突起部223b〜223eが形
成されており、これら突起部223b〜223eにより
ラジエータタンクキャップ223がラジエータタンク2
20にカシメ固定されている。
【0036】因みに、両タンクキャップ123、223
は、カシメ固定により各タンク120、220に仮固定
された後、ろう付けにて一体接合されている。
【0037】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【0038】本実施形態によれば、コンデンサタンクキ
ャップ123に設けられた突出部123bをラジエータ
タンク220に接触させることにより両タンク120、
220間に隙間δを形成しているので、両タンク12
0、220間を移動する熱は、突出部123bとラジエ
ータタンク220とが接触する部位のみとなるので、溶
融したろう材が毛細管現象よりその接触する部位の伝熱
路面積が拡大しても、その拡大量は全体から見れば殆ど
無視できる。したがって、両コア部110、210間の
伝熱による放熱能力の低下を防止することができる。
【0039】ところで、上記公報に記載の発明では、突
起部をラジエータヘッダの長手方向に離散的に形成して
いるため、例えば押し出し加工又は引き抜き加工等の断
面形状が長手方向全域に渡って一定形状となるような製
造方法においては、ヘッダタンクと一体的に突起部を製
造することが困難である。
【0040】これに対して、本実施形態では、コンデン
サタンクキャップ123に設けられた突出部123bを
ラジエータタンク220に接触させることにより両タン
ク120、220間に隙間δを形成しているので、両タ
ンク120、200のうち少なくとも一方側に突起部を
設けることなく、両タンク120、220間に確実に隙
間δを確保することができる。
【0041】延いては、コンデンサタンク120を押し
出し加工又は引き抜き加工等により一体成形することが
できるので、コンデンサタンク120の製造原価低減を
図りながら、機械的強度を向上させることができる。
【0042】また、本実施形態では、両タンク120、
220間に確実に隙間δを確保するための突起部123
bが、ラジエータタンクキャップ123とをカシメ固定
するためのカシメ部材を兼ねているので、従来から設け
られていたカシメ用のカシメ部材を流用することが可能
となり、コンデンサ100の製造原価上昇を招くことな
く、両タンク120、220間に確実に隙間δを確保す
ることができる。
【0043】(第2実施形態)第1実施形態では、突起
部123bをラジエータタンク220の外壁に接触させ
ていたが、図5に示すように、突起部123bをラジエ
ータタンクキャップ223に接触させることにより両タ
ンク120、220間に隙間δを形成してもよい。
【0044】(その他の実施形態)第1実施形態では、
キャップ本体123aと突起部123bとによりコンデ
ンサタンク120を挟むようにすることにより、突起部
123bにカシメ部材を兼ねさせていたが、コンデンサ
タンクキャップ123をコンデンサタンク120にカシ
メ固定することなく、図6、7に示すように、単純に突
起部123bをラジエータタンク220に接触させて隙
間δを確保してもよい。
【0045】また、図8に示すように、突起部123b
の先端を肥大させて隙間δを形成してもよい。
【0046】また、上述の実施形態では、コンデンサタ
ンクキャップ123の一部(突起部123b)をラジエ
ータタンク220の外壁又はラジエータタンクキャップ
223に接触させることにより隙間δを形成したが、ラ
ジエータタンクキャップ223の一部をコンデンサタン
ク120の外壁又はコンデンサタンクキャップ123に
接触させることにより隙間δを形成してもよい。
【0047】さらに、図9に示すように、コンデンサタ
ンク120もラジエータタンク220と同様にプレス加
工にて成形した2部品をろう付けにて一体化してもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る複式熱交換器を空気流
れ上流側から見た正面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る複式熱交換器を空気流
れ下流側から見た背面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る複式熱交換器のコ
ア部の断面図である。
【図4】(a)は図1のA矢視図であり、(b)は
(a)のA−A断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る複式熱交換器のタ
ンク部の断面図である。
【図6】本発明のその他の実施形態に係る複式熱交換器
のタンク部の断面図である。
【図7】本発明のその他の実施形態に係る複式熱交換器
のタンク部の断面図である。
【図8】本発明のその他の実施形態に係る複式熱交換器
のタンク部の断面図である。
【図9】本発明のその他の実施形態に係る複式熱交換器
のタンク部の断面図である。
【符号の説明】
120…コンデンサタンク(第1ヘッダタンク)、12
3…コンデンサタンクキャップ(第1タンクキャップ)
123a…キャップ本体、123b…突起部、220…
ラジエータタンク(第2ヘッダタンク)、223…ラジ
エータタンクキャップ(第2タンクキャップ)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪根 高明 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 FA19 3L103 AA01 AA06 BB37 CC02 CC22 CC30 DD08 DD09 DD32 DD34 DD42

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1流体が流通する複数本の第1チュー
    ブ(111)を有し、前記第1流体と空気との間で熱交
    換を行う第1コア部(110)と、 第2流体が流通する複数本の第2チューブ(211)を
    有するとともに、前記第1コア部(110)に対して空
    気の流通方向に直列に配設されて、前記第2流体と空気
    との間で熱交換を行う第2コア部(210)と、 前記複数本の第1チューブ(111)の長手方向両端側
    にろう付け接合されて前記第1チューブ(111)の長
    手方向と直交する方向に延びるとともに、前記複数本の
    第1チューブ(111)に連通する第1ヘッダタンク
    (120)と、 前記複数本の第2チューブ(211)の両端にろう付け
    接合されて前記複数本の第2チューブ(211)に連通
    するとともに、前記第1ヘッダタンク(120)の長手
    方向と平行な方向に延びる第2ヘッダタンク(220)
    と、 前記第1ヘッダタンク(120)の長手方向両端側を閉
    塞する第1ヘッダキャップ(123)と、 前記第2ヘッダタンク(220)の長手方向両端側を閉
    塞する第2ヘッダキャップ(223)と備え、 前記第1ヘッダキャップ(123)の一部(123b)
    が前記第2ヘッダタンク(220)側に向けて突出して
    前記第2ヘッダタンク(220)に接触することによ
    り、前記両ヘッダタンク(120、220)間に隙間
    (δ)が形成されていることを特徴とする複式熱交換
    器。
  2. 【請求項2】 第1流体が流通する複数本の第1チュー
    ブ(111)を有し、前記第1流体と空気との間で熱交
    換を行う第1コア部(110)と、 第2流体が流通する複数本の第2チューブ(211)を
    有するとともに、前記第1コア部(110)に対して空
    気の流通方向に直列に配設されて、前記第2流体と空気
    との間で熱交換を行う第2コア部(210)と、 前記複数本の第1チューブ(111)の長手方向両端側
    にろう付け接合されて前記第1チューブ(111)の長
    手方向と直交する方向に延びるとともに、前記複数本の
    第1チューブ(111)に連通する第1ヘッダタンク
    (120)と、 前記複数本の第2チューブ(211)の両端にろう付け
    接合されて前記複数本の第2チューブ(211)に連通
    するとともに、前記第1ヘッダタンク(120)の長手
    方向と平行な方向に延びる第2ヘッダタンク(220)
    と、 前記第1ヘッダタンク(120)の長手方向両端側を閉
    塞する第1ヘッダキャップ(123)と、 前記第2ヘッダタンク(220)の長手方向両端側を閉
    塞する第2ヘッダキャップ(223)と備え、 前記第1ヘッダキャップ(123)の一部(123b)
    が前記第2ヘッダタンク(220)側に向けて突出して
    前記第2ヘッダキャップ(223)に接触することによ
    り、前記両ヘッダタンク(120、220)間に隙間
    (δ)が形成されていることを特徴とする複式熱交換
    器。
  3. 【請求項3】 第1流体が流通する複数本の第1チュー
    ブ(111)を有し、前記第1流体と空気との間で熱交
    換を行う第1コア部(110)と、 第2流体が流通する複数本の第2チューブ(211)を
    有するとともに、前記第1コア部(110)に対して空
    気の流通方向に直列に配設されて、前記第2流体と空気
    との間で熱交換を行う第2コア部(210)と、 前記複数本の第1チューブ(111)の長手方向両端側
    にろう付け接合されて前記第1チューブ(111)の長
    手方向と直交する方向に延びるとともに、前記複数本の
    第1チューブ(111)に連通する第1ヘッダタンク
    (120)と、 前記複数本の第2チューブ(211)の両端にろう付け
    接合されて前記複数本の第2チューブ(211)に連通
    するとともに、前記第1ヘッダタンク(120)の長手
    方向と平行な方向に延びる第2ヘッダタンク(220)
    と、 前記第1ヘッダタンク(120)の長手方向両端側を閉
    塞する第1ヘッダキャップ(123)と、 前記第2ヘッダタンク(220)の長手方向両端側を閉
    塞する第2ヘッダキャップ(223)と備え、 前記第1ヘッダキャップ(123)には、前記第2ヘッ
    ダタンク(220)側に向けて突出して前記第2ヘッダ
    タンク(220)に接触することにより、前記両ヘッダ
    タンク(120、220)間に隙間(δ)を形成する突
    起部(123b)が設けられており、 さらに、前記第1ヘッダキャップ(123)は、前記突
    起部(123b)により前記第1ヘッダタンク(12
    0)にカシメ固定されていることを特徴とする複式熱交
    換器。
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