JP2005003264A

JP2005003264A - Heat exchanger

Info

Publication number: JP2005003264A
Application number: JP2003166985A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yasumoto; 明彦安本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06
Also published as: DE102004028028A1; FR2856137A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of improving the strength with a comparatively simple structure while applying ordinary side plates. <P>SOLUTION: This heat exchanger having a plurality of stacked tubes 111 connected with a pair of header tanks 120, 130 at their both longitudinal end parts, and two side plates 113 mounted at both outer parts in the stacking direction of the tubes 111 in a state that their U-shaped opening sides face to a non-tube side, comprises a reinforcement part 114 having the U-shaped cross section, having a longitudinal length approximately same as the side plates 113, and joined to at least one of two side plates to form the square-shaped cross section by combination with the side plates. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用空調装置の凝縮器に適用して好適な熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器として、例えば特許文献１に示されるように、車両用空調装置に用いられる凝縮器が知られている。この凝縮器においては、複数のチューブが積層されて、その外方に強度部材としてのサイドプレートが設けられている。そして、このサイドプレートは、剛性を高めるために断面形状が略コの字状に形成されている。
【０００３】
通常、上記のような凝縮器の生産にあったっては、サイドプレートの長手方向寸法に何種類かの水準を持たせて標準化したものが設定され、種々の大きさの熱交換器に対応可能となるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５６５６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように標準化されたサイドプレートを用いても、走行時の振動負荷が非常に厳しい車両においては、充分な強度を確保できない場合があり、その車両専用のサイドプレートを設定する必要が生ずる。専用のサイドプレートを設定するということは、その分設計工数が増えると共に、標準化による量産効果が薄まり不経済な対応となる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、通常用いるサイドプレートを生かしつつ、比較的簡便な構造で強度向上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、複数積層され、長手方向両端部に一対のヘッダタンク（１２０、１３０）が接続されるチューブ（１１１）と、断面コの字状の開口側が反チューブ側を向くように、チューブ（１１１）の積層方向の両外方に配設される２つのサイドプレート（１１３）とを有する熱交換器において、断面形状がコの字状を成すと共に、サイドプレート（１１３）と略同等の長手方向長さを有し、サイドプレート（１１３）との組合せによる断面形状がロの字状と成るように２つのうち少なくとも１つのサイドプレート（１１３）に接合される補強部（１１４）が設けられたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、通常用いるサイドプレート（１１３）を生かしつつ、補強部（１１４）を追加するのみでサイドプレート（１１３）の剛性を高めて、熱交換器（１００）の強度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、サイドプレート（１１３）および補強部（１１４）は、互いに断面コの字状の側壁（１１３ａ、１１４ａ）同士で当接し、この側壁（１１３ａ、１１４ａ）に挿通されるボルト（１１５）によって機械的に接合されており、ボルト（１１５）の近傍となる補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、補強部（１１４）の長手方向に直交する方向に切起しされて、ロの字状断面の内壁に略当接する切起し部（１１４ｃ）が設けられたことを特徴としている。
【００１１】
これにより、完成された熱交換器（１００）に補強部（１１４）をボルト（１１５）で後組付けできると共に、切起し部（１１４ｃ）が支えとなってボルト（１１５）締付け時におけるサイドプレート（１１３）の変形を防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、チューブ（１１１）の積層方向の下側に配設される補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、ロの字状断面内に浸入した水を抜く水抜き穴（１１４ｄ）が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
これにより、ロの字状断面内に浸入した水を水抜き穴（１１４ｄ）から排出できるので、腐食による熱交換器（１００）の強度低下を防止できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、補強部（１１４）の長手方向に延びるリブ（１１４ｅ）が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、補強部（１１４）自身の剛性を高めて、更に熱交換器（１００）の強度を向上させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、補強部（１１４）の長手方向端部には、ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部に係合されるタンク係合部（１１４ｆ）が設けられたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、補強部（１１４）は、剛性の高いヘッダタンク（１２０、１３０）にも支持される形となるので、更に補強部（１１４）自身の剛性を高めることができる。
【００１８】
尚、請求項５に記載の発明においては、請求項６に記載の発明のように、タンク係合部（１１４ｆ）は、ヘッダタンク（１２０，１３０）の長手方向端部が嵌入されるように形成されたカップ状の嵌入部（１１４ｆ）とすることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、チューブ（１１１）の積層方向外方の一方の補強部（１１４）と他方の補強部（１１４）との間には、両者（１１４、１１４）を直線的に接続する接続部材（１１６）が設けられたことを特徴としている。
【００２０】
これにより、両補強部（１１４）を接続部材（１１６）によって拘束することができるので、熱交換器（１００）全体の強度を向上させることができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、補強部（１１４）には、チューブ（１１１）の積層方向の外方に所定量延びる延長部（１１４ｇ）が設けられたことを特徴としている。
【００２２】
これにより、熱交換器（１００）の強度向上を図ると共に、コア部（１１０）を通過した熱交換流体が再び上流側に巻き込むのを抑制できるので、熱交換器（１００）の熱交換性能を向上させることができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明では、複数積層され、長手方向両端部に一対のヘッダタンク（１２０、１３０）が接続されるチューブ（１１１）と、断面コの字状の開口側が反チューブ側を向くように、チューブ（１１１）の積層方向の両外方に配設されるサイドプレート（１１３）とを有する熱交換器において、チューブ（１１１）の積層方向の両外方のうち少なくとも一方のサイドプレート（１１３）は、複数設けられたことを特徴としている。
【００２４】
これにより、通常用いるサイドプレート（１１３）を生かして、サイドプレート（１１３）部の剛性を高めることができ、熱交換器（１００）の強度を向上させることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明では、複数設けられるサイドプレート（１１３）は、断面コの字状の開口側が同一の向きと成るように、チューブ（１１１）の積層方向に並ぶように配設され、且つ、複数設けられるサイドプレート（１１３）の間には、所定量の隙間部（１１４ｈ）が設けられたことを特徴としている。
【００２６】
これにより、サイドプレート（１１３）間に浸入する水を排出することができるので、腐食による熱交換器（１００）の強度低下を防止することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
【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に示し、まずその全体構成について図１を用いて説明する。本発明の熱交換器は、車両用空調装置に設けられる凝縮器１００に適用したものである。因みに、ここではコア部１１０のチューブ１１１の長さ寸法が７２０ｍｍ、チューブ１１１、フィン１１２の積層方向寸法が３７０ｍｍと成る横長で、大型の凝縮器１００としている。
【００２９】
凝縮器１００は、左右のヘッダタンク１２０、１３０に設けられた取付けアングル１７１、１７２（４ヶ所）によって、図１の上下方向（チューブ１１１の積層方向）を天地方向として自動車エンジンルーム内前方に取付けられている。凝縮器１００は、主にコア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、および本発明の特徴部と成る補強部１１４等から構成されている。尚、各部を構成する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、補強部１１４を除く部材が嵌合、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た後に、補強部１１４がボルト１１５によって機械的に接合されている。
【００３０】
コア部１１０は、内部を冷媒が流通する複数のチューブ１１１および複数のフィン１１２が上下方向に交互に積層され、上下の最外方のフィン１１２の更に外方に強度部材としてのサイドプレート１１３が２つ配設されたものであり、一体でろう付けされている。尚、サイドプレート１１３は、断面形状がコの字状を成すように形成されており、コの字状の開口側が反チューブ側を向くように配設されている。また、下側となるサイドプレート１１３の側壁１１３ａには、後述する補強部１１４をボルト締めする際に用いるボルト孔１１３ｂ（図２）が、サイドプレート１１３の長手方向に複数（図１中のボルト１１５に対応する位置の４ヶ所）設けられている。
【００３１】
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。左ヘッダタンク１２０は、断面半円形状のタンクプレート１２１、１２２の開口側同士が嵌合ろう付けされて筒状に形成されたものとしている。そして、長手方向端部の開口部は、蓋部材１６０がろう付けされることによって閉塞されている。
【００３２】
右ヘッダタンク１３０は、上記の左ヘッダタンク１２０と同様にタンクプレート１３１、１３２から形成されている。尚、両ヘッダタンク１２０、１３０は、押出し成形により一体で筒状に形成されたものとしても良い。
【００３３】
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の長手方向端部も上記チューブ１１１と同様に、両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられた図示しないプレート孔に嵌合され、両ヘッダタンク１２０、１３０にろう付けされている。
【００３４】
また、右ヘッダタンク１３０内には、内部空間を仕切るセパレータ１３３がろう付けされており、セパレータ１３３の位置（図１中の２点差線）を境に上側と下側に対応するチューブ１１１群によって、コア部１１０内にはＵターンする流路が形成されている。
【００３５】
そして、右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３３よりも上側には入口パイプ１４０がろう付けされており、この入口パイプ１４０は右ヘッダタンク１３０の上側空間と連通するようにしている。同様に、セパレータ１３３の下側には出口パイプ１５０がろう付けされており、この出口パイプ１５０は右ヘッダタンク１３０の下側空間と連通するようにしている。入口パイプ１４０および出口パイプ１５０の先端部は共に近接して、取付けアングル１７２に固定されたブロック状のジョイント１５１にろう付けされている。
【００３６】
次に、本発明の特徴部について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。本発明においては、コア部１１０の２つのサイドプレート１１３のうち、下側となるサイドプレート１１３に補強部１１４を設けるようにしている。
【００３７】
補強部１１４は、２つの側壁１１４ａと、この側壁１１４ａ間を繋ぐ底壁１１４ｂとから成り、断面形状がコの字状となっている。長手方向の寸法は、サイドプレート１１３と略同等と成るようにしている。側壁１１４ａの内側間の寸法は、サイドプレート１１３の側壁１１３ａの外側間の寸法と略同一と成るようにしている。そして、側壁１１４ａには、ボルト１１５が挿通されるボルト孔１１４ｉおよびボルト１１５の雄ねじ部が螺合されるバーリングねじ（雌ねじ）１１４ｊが、サイドプレート１１３のボルト穴１１３ｂの位置に対応するように、補強部１１４の長手方向に複数（４ヶ所）設けられている。
【００３８】
また、底壁１１４ｂには、補強部１１４の長手方向に直交する方向に切起しされて形成される切起し部１１４ｃが設けられている。切起し部１１４ｃは、ボルト穴１１４ｉおよびバーリングねじ１１４ｊを挟むように設けられ、側壁１１４ａとの間にはサイドプレート１１３の板厚にほぼ相当する隙間１１４ｋが形成されるようにしている。更に、底壁１１４ｂの切起し部１１４ｃの間には、水抜き穴１１４ｄが設けられている。
【００３９】
このように形成された補強部１１４は、断面コの字状の開口側がサイドプレート１１３の断面コの字状の開口側と対向する向きに配置されて、且つ補強部１１４の側壁１１４ａがサイドプレート１１３の側壁１１３ａの外側となるように当接されて組付けられている。サイドプレート１１３と補強部１１４との組合せによる断面形状は、ロの字状と成っている。そして、ボルト１１５がボルト穴１１４ｉ、１１３ｂに挿通され、バーリングねじ１１４ｊで螺合されて、補強部１１４はサイドプレート１１３に機械的に接合されている。
【００４０】
以上のように構成される凝縮器１００において入口パイプ１４０は、冷凍サイクル装置において図示しない圧縮機の吐出側と接続され、また、出口パイプ１５０は、図示しない膨張弁と接続される。圧縮機から吐出された冷媒は、入口パイプ１４０から右ヘッダタンク１３０の上側空間に流入し、コア部１１０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、右ヘッダタンク１３０の下側空間を経て出口パイプ１５０から流出する。
【００４１】
ところで、車両に搭載される凝縮器１００においては、車両走行時の振動負荷を受けることになり、当然のことながら、この負荷に対して充分な強度を有さなければならない。車両によっては振動条件が非常に厳しい場合もあり、また、上記のように、特にチューブ１１１が非常に長く設定される凝縮器１００においては、強度に対する配慮が重要と成る。
【００４２】
本発明においては、特に振動負荷が厳しくなる下側のサイドプレート１１３に、断面形状コの字状の補強部１１４を設け、サイドプレート１１３との組合せの断面形状がロの字状と成るようにしているので、通常用いるサイドプレート１１３を生かしつつ、補強部１１４を追加するのみでサイドプレート１１３の剛性を容易に高めることができ、凝縮器１００の強度を向上させることができる。
【００４３】
また、補強部１１４は、ボルト１１５によってサイドプレート１１３に組付けられるようにしており、またボルト１１５の近傍には切起し部１１４ｃを設けるようにしているので、一体ろう付けにより完成された凝縮器１００に補強部１１４を後組付けできると共に、切起し部１１４ｃが支えとなってボルト１１５締付け時におけるサイドプレート１１３の変形を防止できる。
【００４４】
更に、補強部１１４の底壁１１４ｂには、水抜き穴１１４ｄを設けるようにしているので、ロの字状断面内に浸入した水を容易に排出でき、腐食による凝縮器１００の強度低下を防止できる。
【００４５】
尚、補強部１１４の底壁１１４ｂには、図５に示すように、補強部１１４の長手方向に延びるリブ１１４ｅを設けるようにしても良く、これによれば補強部１１４自身の剛性を高めて、更に凝縮器１００の強度を向上させることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して補強部１１４に、両ヘッダタンク１２０、１３０に係合するタンク係合部１１４ｆを設けたものである。
【００４７】
タンク係合部１１４ｆは、補強部１１４の長手方向端部に一体で設けられ、両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部が嵌入されるカップ状の嵌入部としている。そして、補強部１１４は、タンク係合部１１４ｆが両ヘッダタンク１２０、１３０に係合されつつ、ボルト１１５によってサイドプレート１１３に組付けされるようにしている。
【００４８】
これにより、補強部１１４は、剛性の高い両ヘッダタンク１２０、１３０にも支持される形となるので、更に補強部１１４自身の剛性を高めることができる。
【００４９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図７に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、上側のサイドプレート１１３にも補強部１１４を設け、且つ、上下の補強部１１４同士を直線的に接続する接続部材１１６を設けたものである。
【００５０】
接続部材１１６は、帯板状の部材としており、コア部１１０の一方の面、あるいは両方の面に、それぞれ２つ一組で設けられるようにしている。ここでは接続部材１１６の長手方向端部が補強部１１４の長手方向端部側に位置するように、且つ２つの接続部材１１６が互いに交差するように配置し、ボルト１１５によって補強部１１４と共にサイドプレート１１３に組付けされるようにしている。
【００５１】
これにより、両補強部１１４を接続部材１１６によって拘束することができるので、凝縮器１００全体の強度を向上させることができる。
【００５２】
尚、接続部材１１６は、上記のように交差させるものに限らず、上下方向を向くように配設しても良い。
【００５３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、補強部１１４に延長部１１４ｇを追加したものである。
【００５４】
ここでは、補強部１１４の側壁１１４ａにチューブ１１１の積層方向の外方に所定量延びる部位を設け、これを延長部１１４ｇとしている。
【００５５】
これにより、凝縮器１００の強度向上を図ると共に、コア部１１０を通過して熱風となった冷却風（熱交換流体）が再び上流側に巻き込むのを抑制できるので、凝縮器１００の熱交換性能を向上させることができる。
【００５６】
尚、延長部１１４ｇは、図９に示すように、補強部１１４の底壁１１４ｂから板状に延びるように形成しても良い。
【００５７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１０に示す。第５実施形態は、上記第１実施形態の補強部１１４に代えて、サイドプレート１１３を複数用いるようにしたものである。
【００５８】
ここでは、チューブ１１１の積層方向の下側において、本来のサイドプレート１１３に対して、その下側に更にもう１つのサイドプレート１１３をコの字状断面の開口側が同一の向きになるように設けている（２個仕様）。
【００５９】
そして、２つのサイドプレート１１３の間には、所定量の隙間部１１４ｈが形成されるようにしている。
【００６０】
これにより、通常用いるサイドプレート１１３を生かして、サイドプレート１１３部の剛性を高めることができ、凝縮器１００の強度を向上させることができる。また、２つのサイドプレート１１３間に浸入する水を隙間部１１４ｈによって排出することができるので、腐食による凝縮器１００の強度低下を防止することができる。
【００６１】
尚、剛性向上のためにサイドプレート１１３の数は、２つに限らず更に増やすようにしても良い。
【００６２】
（その他の実施形態）
上記実施形態では本発明の熱交換器を自動車用冷凍サイクル装置に適用される凝縮器１００として説明したが、これに限らずラジエータやインタークーラ等その他の熱交換器に適用しても良い。そして、凝縮器１００を構成する各部材の材質は、アルミニウムに限らず、他の銅材やステンレス材等としても良い。
【００６３】
上記の第３実施形態を除く各実施形態では、補強部１１４あるいは複数のサイドプレート１１３をチューブ１１１の積層方向の下側に設けるものとして説明したが、車両側からの振動負荷のかかり方に応じて、上下の両方あるいは上側に設けるようにしても良い。
【００６４】
また、補強部１１４をボルト１１５によってサイドプレート１１３に機械的に接合するものとして説明したが、これに限らず、凝縮器１００としてサイドプレート１１３に一体でろう付けされるものとしても良い。
【００６５】
また、補強部１１４は、サイドプレート１１３のコの字状断面の内側に挿入されて組付けられる（接合される）ものとしても良い。
【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における発明要部を示す斜視図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図４】図２におけるＢ方向からの矢視図である。
【図５】第１実施形態の変形例における補強部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における発明要部を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３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８】本発明の第４実施形態における発明要部を示す断面図である。
【図９】第４実施形態の変形例における発明要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における発明要部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側壁
１１４補強部
１１４ａ側壁
１１４ｂ底壁
１１４ｃ切起し部
１１４ｄ水抜き穴
１１４ｅリブ
１１４ｆタンク係合部
１１４ｇ延長部
１１４ｈ隙間部
１１５ボルト
１１６接続部材
１２０左ヘッダタンク（ヘッダタンク）
１３０右ヘッダタンク（ヘッダタンク）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger suitable for application to, for example, a condenser of a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
As a conventional heat exchanger, for example, as disclosed in Patent Document 1, a condenser used in a vehicle air conditioner is known. In this condenser, a plurality of tubes are stacked, and a side plate as a strength member is provided outside thereof. The side plate has a substantially U-shaped cross section in order to increase rigidity.
[0003]
Normally, in the production of the condenser as described above, standardized ones with various levels of the longitudinal dimension of the side plate are set, and it is possible to cope with heat exchangers of various sizes. It is trying to become.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3156565 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the standardized side plate is used as described above, sufficient strength may not be ensured in a vehicle with extremely severe vibration load during traveling, and it is necessary to set a side plate dedicated to the vehicle. Arise. Setting a dedicated side plate increases design man-hours and reduces the mass production effect of standardization, which is uneconomical.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can improve the strength with a relatively simple structure while utilizing a side plate that is normally used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0008]
In the first aspect of the present invention, a tube (111) in which a plurality of layers are stacked and a pair of header tanks (120, 130) are connected to both ends in the longitudinal direction, and the U-shaped opening side faces the opposite tube side. Thus, in the heat exchanger having two side plates (113) disposed on both outer sides in the stacking direction of the tubes (111), the cross-sectional shape forms a U-shape and the side plates (113) And a reinforcing portion joined to at least one of the two side plates (113) so that the cross-sectional shape in combination with the side plate (113) is a square shape. 114).
[0009]
Thereby, the rigidity of a side plate (113) can be improved only by adding a reinforcement part (114), making use of the normally used side plate (113), and the intensity | strength of a heat exchanger (100) can be improved.
[0010]
In the second aspect of the invention, the side plate (113) and the reinforcing portion (114) are in contact with each other at the U-shaped side walls (113a, 114a) and are inserted through the side walls (113a, 114a). The bottom wall (114b) having a U-shaped cross section of the reinforcing portion (114) in the vicinity of the bolt (115) is mechanically joined by the bolt (115). A cut-and-raised portion (114c) that is cut and raised in a direction perpendicular to the inner wall and substantially abuts against the inner wall of the B-shaped cross section is provided.
[0011]
As a result, the reinforcing portion (114) can be post-assembled to the completed heat exchanger (100) with the bolt (115), and the cut-and-raised portion (114c) serves as a support to tighten the bolt (115). The deformation of the plate (113) can be prevented.
[0012]
In the invention according to claim 3, the bottom wall (114b) of the U-shaped cross section of the reinforcing portion (114) disposed on the lower side in the stacking direction of the tube (111) It is characterized in that a water drain hole (114d) is provided for draining water that has entered the water.
[0013]
Thereby, since the water that has entered the square-shaped cross section can be discharged from the drain hole (114d), it is possible to prevent a decrease in strength of the heat exchanger (100) due to corrosion.
[0014]
The invention according to claim 4 is characterized in that a rib (114e) extending in the longitudinal direction of the reinforcing portion (114) is provided on the bottom wall (114b) having a U-shaped cross section of the reinforcing portion (114). It is said.
[0015]
Thereby, the rigidity of a reinforcement part (114) itself can be improved and the intensity | strength of a heat exchanger (100) can be improved further.
[0016]
In the invention according to claim 5, the tank engaging portion (114f) that is engaged with the longitudinal end portion of the header tank (120, 130) is provided at the longitudinal end portion of the reinforcing portion (114). It is characterized by that.
[0017]
Thereby, since a reinforcement part (114) becomes a form supported also by a header tank (120,130) with high rigidity, the rigidity of reinforcement part (114) itself can be improved further.
[0018]
In the fifth aspect of the invention, as in the sixth aspect of the invention, the tank engaging portion (114f) is inserted in the end portion in the longitudinal direction of the header tank (120, 130). It can be set as the formed cup-shaped insertion part (114f).
[0019]
In the invention according to claim 7, between the one reinforcing portion (114) and the other reinforcing portion (114) on the outer side in the stacking direction of the tube (111), the two (114, 114) are linearly connected. A connection member (116) for connection is provided.
[0020]
Thereby, since both the reinforcement parts (114) can be restrained by the connection member (116), the intensity | strength of the heat exchanger (100) whole can be improved.
[0021]
The invention according to claim 8 is characterized in that the reinforcing portion (114) is provided with an extension portion (114g) extending a predetermined amount outward in the stacking direction of the tubes (111).
[0022]
Thereby, while aiming at the intensity | strength improvement of a heat exchanger (100), it can suppress that the heat exchange fluid which passed the core part (110) entrains in an upstream again, Therefore The heat exchange performance of a heat exchanger (100) is improved. Can be improved.
[0023]
In the ninth aspect of the present invention, a plurality of stacked tubes (111) to which a pair of header tanks (120, 130) are connected at both ends in the longitudinal direction, and an opening side having a U-shaped cross section face the opposite tube side. Thus, in the heat exchanger having the side plates (113) disposed on both outer sides in the stacking direction of the tubes (111), at least one side plate of both outer sides in the stacking direction of the tubes (111) (113) is characterized in that a plurality of (113) are provided.
[0024]
Thereby, the normally used side plate (113) can be utilized, the rigidity of a side plate (113) part can be improved, and the intensity | strength of a heat exchanger (100) can be improved.
[0025]
In the invention according to claim 10, the plurality of side plates (113) provided are arranged so as to be aligned in the stacking direction of the tubes (111) so that the opening side having a U-shaped cross section is in the same direction. In addition, a predetermined amount of gaps (114h) are provided between the plurality of side plates (113).
[0026]
Thereby, since the water which permeates between side plates (113) can be discharged | emitted, the strength reduction of the heat exchanger (100) by corrosion can be prevented.
[0027]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 4, and the overall configuration will be described first with reference to FIG. 1. The heat exchanger of the present invention is applied to a condenser 100 provided in a vehicle air conditioner. Incidentally, here, the length of the tube 111 of the core portion 110 is 720 mm, and the dimension of the tubes 111 and the fins 112 in the stacking direction is 370 mm.
[0029]
The condenser 100 is attached to the front of the automobile engine room with the mounting angles 171 and 172 (four locations) provided in the left and right header tanks 120 and 130 as the vertical direction in FIG. It has been. The condenser 100 mainly includes a core part 110, a left header tank 120, a right header tank 130, and a reinforcing part 114 that is a characteristic part of the present invention. The members constituting each part are made of aluminum or an aluminum alloy, and members other than the reinforcing part 114 are assembled by fitting, caulking, jig fixing, etc., and brazing integrally with a brazing material previously provided on the surface of each member. After that, the reinforcing portion 114 is mechanically joined by the bolt 115.
[0030]
In the core portion 110, a plurality of tubes 111 and a plurality of fins 112 through which the refrigerant flows are alternately stacked in the vertical direction, and a side plate 113 as a strength member is further outward of the upper and lower outermost fins 112. Two are arranged and are brazed together. In addition, the side plate 113 is formed so that the cross-sectional shape forms a U-shape, and the U-shaped opening side is disposed so as to face the opposite tube side. Further, a plurality of bolt holes 113b (FIG. 2) used for bolting a reinforcing portion 114 (described later) are formed in the side wall 113a of the lower side plate 113 in the longitudinal direction of the side plate 113 (the bolts in FIG. 1). 115 at positions corresponding to 115).
[0031]
A pair of header tanks (the left header tank 120 and the right header tank 130) extending in the direction intersecting the longitudinal direction at the left and right portions of the core portion 110 in FIG. Is provided. The left header tank 120 is formed in a cylindrical shape by fitting and brazing the opening sides of tank plates 121 and 122 having a semicircular cross section. And the opening part of a longitudinal direction edge part is obstruct | occluded when the cover member 160 is brazed.
[0032]
The right header tank 130 is formed of tank plates 131 and 132 in the same manner as the left header tank 120 described above. Both header tanks 120 and 130 may be integrally formed into a cylindrical shape by extrusion molding.
[0033]
Both header tanks 120 and 130 are provided with a plurality of tube holes (not shown), and the ends of the tubes 111 are fitted into the tube holes so that the tubes 111 and the header tanks 120 and 130 communicate with each other. It is brazed. Similarly to the tube 111, the end portion of the side plate 113 in the longitudinal direction is fitted into a plate hole (not shown) provided in both header tanks 120, 130 and brazed to both header tanks 120, 130.
[0034]
In addition, a separator 133 that partitions the internal space is brazed in the right header tank 130, and the tube 111 group corresponding to the upper side and the lower side with the position of the separator 133 (two-dotted line in FIG. 1) as a boundary. In the core portion 110, a U-turn channel is formed.
[0035]
An inlet pipe 140 is brazed above the separator 133 of the right header tank 130 so that the inlet pipe 140 communicates with the upper space of the right header tank 130. Similarly, an outlet pipe 150 is brazed on the lower side of the separator 133, and the outlet pipe 150 communicates with the lower space of the right header tank 130. The distal ends of the inlet pipe 140 and the outlet pipe 150 are close to each other and are brazed to a block-shaped joint 151 fixed to the mounting angle 172.
[0036]
Next, the characteristic part of this invention is demonstrated in detail using FIGS. In the present invention, the reinforcing portion 114 is provided on the lower side plate 113 of the two side plates 113 of the core portion 110.
[0037]
The reinforcing portion 114 includes two side walls 114a and a bottom wall 114b that connects the side walls 114a, and has a U-shaped cross section. The longitudinal dimension is substantially the same as that of the side plate 113. The dimension between the insides of the side walls 114 a is set to be substantially the same as the dimension between the outsides of the side walls 113 a of the side plate 113. The side wall 114a has a bolt hole 114i through which the bolt 115 is inserted and a burring screw (female screw) 114j into which the male screw portion of the bolt 115 is screwed so as to correspond to the position of the bolt hole 113b of the side plate 113. A plurality of (four locations) are provided in the longitudinal direction of the reinforcing portion 114.
[0038]
Further, the bottom wall 114b is provided with a cut-and-raised portion 114c formed by being cut and raised in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing portion 114. The cut-and-raised portion 114c is provided so as to sandwich the bolt hole 114i and the burring screw 114j, and a gap 114k substantially corresponding to the plate thickness of the side plate 113 is formed between the side wall 114a. Further, a drain hole 114d is provided between the cut and raised portions 114c of the bottom wall 114b.
[0039]
The reinforcing part 114 formed in this way is arranged so that the U-shaped opening side of the cross section faces the U-shaped opening side of the side plate 113, and the side wall 114a of the reinforcing part 114 is the side plate. 113 is abutted and assembled so as to be outside the side wall 113a. The cross-sectional shape of the combination of the side plate 113 and the reinforcing portion 114 is a square shape. The bolt 115 is inserted into the bolt holes 114 i and 113 b and screwed with the burring screw 114 j, and the reinforcing portion 114 is mechanically joined to the side plate 113.
[0040]
In the condenser 100 configured as described above, the inlet pipe 140 is connected to the discharge side of a compressor (not shown) in the refrigeration cycle apparatus, and the outlet pipe 150 is connected to an expansion valve (not shown). The refrigerant discharged from the compressor flows into the upper space of the right header tank 130 from the inlet pipe 140, flows in a U-turn through the core portion 110, exchanges heat with external air, is condensed and liquefied, and It flows out of the outlet pipe 150 through the lower space.
[0041]
By the way, in the condenser 100 mounted in a vehicle, it receives the vibration load at the time of vehicle travel, and of course must have sufficient intensity | strength with respect to this load. Depending on the vehicle, the vibration condition may be very severe, and as described above, in the condenser 100 in which the tube 111 is set to be very long, consideration for strength is important.
[0042]
In the present invention, a reinforcing part 114 having a U-shaped cross section is provided on the lower side plate 113 where the vibration load is particularly severe, so that the cross-sectional shape in combination with the side plate 113 is a square shape. Therefore, the rigidity of the side plate 113 can be easily increased only by adding the reinforcing portion 114 while utilizing the normally used side plate 113, and the strength of the condenser 100 can be improved.
[0043]
Further, the reinforcing portion 114 is assembled to the side plate 113 by the bolt 115, and a cut-and-raised portion 114c is provided in the vicinity of the bolt 115, so that the condensation completed by integral brazing. The reinforcing portion 114 can be assembled to the device 100 later, and the cut-and-raised portion 114c can be a support to prevent the side plate 113 from being deformed when the bolt 115 is tightened.
[0044]
Furthermore, since a drain hole 114d is provided in the bottom wall 114b of the reinforcing portion 114, water that has entered the square-shaped cross section can be easily discharged, and the strength of the condenser 100 is prevented from being reduced due to corrosion. it can.
[0045]
As shown in FIG. 5, a rib 114e extending in the longitudinal direction of the reinforcing portion 114 may be provided on the bottom wall 114b of the reinforcing portion 114. According to this, the rigidity of the reinforcing portion 114 itself is increased. Furthermore, the strength of the condenser 100 can be improved.
[0046]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, a tank engaging portion 114f that engages with both header tanks 120 and 130 is provided in the reinforcing portion 114 with respect to the first embodiment.
[0047]
The tank engaging portion 114f is provided integrally with the longitudinal end portion of the reinforcing portion 114, and is a cup-like fitting portion into which the longitudinal end portions of both header tanks 120 and 130 are fitted. The reinforcing portion 114 is assembled to the side plate 113 by the bolt 115 while the tank engaging portion 114f is engaged with both the header tanks 120 and 130.
[0048]
Thereby, since the reinforcement part 114 becomes a form supported also by both the header tanks 120 and 130 with high rigidity, the rigidity of reinforcement part 114 itself can further be improved.
[0049]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the upper side plate 113 is also provided with a reinforcing portion 114 and a connecting member 116 that linearly connects the upper and lower reinforcing portions 114 to each other. is there.
[0050]
The connection member 116 is a strip-shaped member, and is provided on one surface of the core portion 110 or on both surfaces in pairs. Here, the connecting member 116 is disposed so that the longitudinal end of the connecting member 116 is located on the longitudinal end of the reinforcing portion 114, and the two connecting members 116 intersect each other, and the side plate with the reinforcing portion 114 by the bolt 115. 113 is assembled.
[0051]
Thereby, since both the reinforcement parts 114 can be restrained by the connection member 116, the intensity | strength of the condenser 100 whole can be improved.
[0052]
Note that the connecting member 116 is not limited to the one that intersects as described above, and may be disposed so as to face in the vertical direction.
[0053]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. 4th Embodiment adds the extension part 114g to the reinforcement part 114 with respect to the said 1st Embodiment.
[0054]
Here, a portion extending a predetermined amount outward in the stacking direction of the tubes 111 is provided on the side wall 114a of the reinforcing portion 114, and this is used as an extension portion 114g.
[0055]
Thereby, while improving the intensity | strength of the condenser 100, since it can suppress that the cooling air (heat exchange fluid) which passed through the core part 110 and became a hot air is caught in an upstream again, the heat exchange performance of the condenser 100 Can be improved.
[0056]
The extension 114g may be formed so as to extend in a plate shape from the bottom wall 114b of the reinforcement 114 as shown in FIG.
[0057]
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. In the fifth embodiment, a plurality of side plates 113 are used in place of the reinforcing portion 114 of the first embodiment.
[0058]
Here, on the lower side in the stacking direction of the tubes 111, another side plate 113 is provided below the original side plate 113 so that the opening side of the U-shaped cross section is in the same direction. (2 specification).
[0059]
A predetermined amount of gap 114h is formed between the two side plates 113.
[0060]
Thereby, the normally used side plate 113 can be utilized, the rigidity of the side plate 113 part can be improved, and the intensity | strength of the condenser 100 can be improved. Moreover, since the water which permeates between the two side plates 113 can be discharged by the gap portion 114h, it is possible to prevent a decrease in strength of the condenser 100 due to corrosion.
[0061]
Note that the number of side plates 113 is not limited to two and may be further increased in order to improve rigidity.
[0062]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the heat exchanger of the present invention has been described as the condenser 100 applied to the refrigeration cycle apparatus for automobiles. However, the present invention is not limited to this and may be applied to other heat exchangers such as a radiator and an intercooler. And the material of each member which comprises the condenser 100 is not restricted to aluminum, It is good also as another copper material, stainless steel material, etc.
[0063]
In each of the embodiments except for the third embodiment described above, the reinforcing portion 114 or the plurality of side plates 113 are described as being provided on the lower side in the stacking direction of the tubes 111. However, depending on how the vibration load is applied from the vehicle side Thus, it may be provided on both upper and lower sides or on the upper side.
[0064]
Further, the reinforcing portion 114 has been described as mechanically joined to the side plate 113 by the bolt 115, but the present invention is not limited to this, and the condenser 100 may be integrally brazed to the side plate 113.
[0065]
Further, the reinforcing portion 114 may be inserted and assembled (joined) inside the U-shaped cross section of the side plate 113.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a condenser in a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing an essential part of the invention in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the AA portion in FIG. 1;
4 is an arrow view from the direction B in FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a reinforcing portion in a modification of the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing an essential part of the invention in a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing an overall configuration of a condenser in a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of the invention in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a main part of the invention in a modification of the fourth embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of the invention in a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 condenser (heat exchanger)
111 Tube 113 Side plate 113a Side wall 114 Reinforcing part 114a Side wall 114b Bottom wall 114c Cut and raised part 114d Drain hole 114e Rib 114f Tank engaging part 114g Extension part 114h Gap part 115 Bolt 116 Connection member 120 Left header tank (header tank)
130 Right header tank (header tank)

Claims

複数積層され、長手方向両端部に一対のヘッダタンク（１２０、１３０）が接続されるチューブ（１１１）と、
断面コの字状の開口側が反チューブ側を向くように、前記チューブ（１１１）の積層方向の両外方に配設される２つのサイドプレート（１１３）とを有する熱交換器において、
断面形状がコの字状を成すと共に、前記サイドプレート（１１３）と略同等の長手方向長さを有し、前記サイドプレート（１１３）との組合せによる断面形状がロの字状と成るように２つのうち少なくとも１つの前記サイドプレート（１１３）に接合される補強部（１１４）が設けられたことを特徴とする熱交換器。A plurality of stacked tubes (111) to which a pair of header tanks (120, 130) are connected to both ends in the longitudinal direction;
In the heat exchanger having two side plates (113) disposed on both outer sides in the stacking direction of the tubes (111) so that the U-shaped opening side of the cross section faces the opposite tube side,
The cross-sectional shape is U-shaped, has a length in the longitudinal direction substantially equal to that of the side plate (113), and the cross-sectional shape in combination with the side plate (113) is a B-shaped. A heat exchanger comprising a reinforcing portion (114) joined to at least one of the two side plates (113).

前記サイドプレート（１１３）および前記補強部（１１４）は、互いに断面コの字状の側壁（１１３ａ、１１４ａ）同士で当接し、この側壁（１１３ａ、１１４ａ）に挿通されるボルト（１１５）によって機械的に接合されており
前記ボルト（１１５）の近傍となる前記補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、前記補強部（１１４）の長手方向に直交する方向に切起しされて、前記ロの字状断面の内壁に略当接する切起し部（１１４ｃ）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。The side plate (113) and the reinforcing portion (114) are in contact with each other at their U-shaped side walls (113a, 114a), and are machined by bolts (115) inserted through the side walls (113a, 114a). The bottom wall (114b) having a U-shaped cross section of the reinforcing portion (114) that is joined to the bolt (115) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing portion (114) The heat exchanger according to claim 1, further comprising a cut-and-raised portion (114c) that is cut and raised to substantially contact the inner wall of the B-shaped cross section.

前記チューブ（１１１）の積層方向の下側に配設される前記補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、前記ロの字状断面内に浸入した水を抜く水抜き穴（１１４ｄ）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。The bottom wall (114b) having a U-shaped cross section of the reinforcing portion (114) disposed on the lower side in the stacking direction of the tube (111) drains water that has entered the B-shaped cross section. The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein a water drain hole (114d) is provided.

前記補強部（１１４）の断面コの字状の底壁（１１４ｂ）には、前記補強部（１１４）の長手方向に延びるリブ（１１４ｅ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器。The rib (114e) extending in the longitudinal direction of the reinforcing portion (114) is provided on the bottom wall (114b) having a U-shaped cross section of the reinforcing portion (114). Item 4. The heat exchanger according to any one of Items 3.

前記補強部（１１４）の長手方向端部には、前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部に係合されるタンク係合部（１１４ｆ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の熱交換器。The tank engaging portion (114f) engaged with the longitudinal end portion of the header tank (120, 130) is provided at a longitudinal end portion of the reinforcing portion (114). The heat exchanger in any one of Claims 1-4.

前記タンク係合部（１１４ｆ）は、前記ヘッダタンク（１２０，１３０）の長手方向端部が嵌入されるように形成されたカップ状の嵌入部（１１４ｆ）としたことを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。The said tank engaging part (114f) was made into the cup-shaped insertion part (114f) formed so that the longitudinal direction edge part of the said header tank (120,130) might be inserted. The heat exchanger as described in.

前記チューブ（１１１）の積層方向外方の一方の補強部（１１４）と他方の補強部（１１４）との間には、両者（１１４、１１４）を直線的に接続する接続部材（１１６）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器。Between the one reinforcing portion (114) and the other reinforcing portion (114) on the outer side in the stacking direction of the tube (111), there is a connecting member (116) that linearly connects the two (114, 114). The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is provided.

前記補強部（１１４）には、前記チューブ（１１１）の積層方向の外方に所定量延びる延長部（１１４ｇ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の熱交換器。The extension part (114g) extended in the said reinforcement part (114) by the predetermined amount outward of the lamination direction of the said tube (111) was provided, The any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. Heat exchanger.

複数積層され、長手方向両端部に一対のヘッダタンク（１２０、１３０）が接続されるチューブ（１１１）と、
断面コの字状の開口側が反チューブ側を向くように、前記チューブ（１１１）の積層方向の両外方に配設されるサイドプレート（１１３）とを有する熱交換器において、
前記チューブ（１１１）の積層方向の両外方のうち少なくとも一方の前記サイドプレート（１１３）は、複数設けられたことを特徴とする熱交換器。A plurality of stacked tubes (111) to which a pair of header tanks (120, 130) are connected at both longitudinal ends; and
In the heat exchanger having side plates (113) disposed on both outer sides in the stacking direction of the tubes (111) such that the U-shaped opening side of the cross section faces the opposite tube side,
A heat exchanger characterized in that a plurality of at least one of the side plates (113) of both outer sides in the stacking direction of the tubes (111) are provided.

複数設けられる前記サイドプレート（１１３）は、前記断面コの字状の開口側が同一の向きと成るように、前記チューブ（１１１）の積層方向に並ぶように配設され、
且つ、複数設けられる前記サイドプレート（１１３）の間には、所定量の隙間部（１１４ｈ）が設けられたことを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。A plurality of the side plates (113) are arranged so as to be aligned in the stacking direction of the tubes (111) so that the U-shaped opening side of the cross section is in the same direction,
The heat exchanger according to claim 9, wherein a predetermined amount of a gap (114h) is provided between the plurality of side plates (113).