JP4106194B2

JP4106194B2 - Tank structure of integrated heat exchanger

Info

Publication number: JP4106194B2
Application number: JP2001054952A
Authority: JP
Inventors: 浩竹間
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002257494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接して平行配置される複数のタンクの端部が、タンクの内側形状に沿って凸設した突出部を嵌合してロー付けされるエンドプレートによって閉塞され、とりわけ、複数のタンクを閉塞するエンドプレートを一体化するようにした一体型熱交換器のタンク構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一体型熱交換器としては、例えば、図６に示すようにエンジンの冷却水を冷却するラジエータ１と、空調装置の冷凍サイクルに用いられるコンデンサー（凝縮器）２とを重ね合わせ方向に近接配置したものがある。これらラジエータ１およびコンデンサー２は、ヘッダーと称される１対のタンク３，３ａおよび４，４ａを備え、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａ間に複数のチューブ５，５…が連通されるとともに、各チューブ５，５…間にフィン６，６…が配置されて接合された構造となっている。尚、同図ではコンデンサー２のチューブおよびフィンは図示省略する。
【０００３】
この場合、前記ラジエータ１のタンク３，３ａは、冷却水圧が低いことから断面矩形状の四角管が用いられる一方、前記コンデンサー２のタンク４，４ａは、冷凍サイクルの冷却媒体の圧力が高いことから断面円形状の円管が用いられる。そして、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａの端部はエンドプレート７および８によって閉塞されることになる。
【０００４】
これらエンドプレート７および８は、図７に示すように、タンク３，３ａおよび４，４ａの内側形状に沿って凸設した突出部７ａおよび８ａが深絞り加工され、これら突出部７ａおよび８ａがタンク３，３ａおよび４，４ａの端部に嵌合されてロー付けされるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の一体型熱交換器のタンク構造では、タンク３，３ａおよび４，４ａの端部を閉塞するエンドプレート７および８は、それぞれのタンク３，３ａおよび４，４ａで独立しており、部品点数が嵩んでしまう。そこで、タンク３，３ａおよび４，４ａの互いに近接した端部同士を閉塞するエンドプレート７および８を一体化することにより、部品点数を半減することができる。
【０００６】
ところが、このようにエンドプレート７および８を一体化した場合、それぞれの突出部７ａおよび８ａの形状が異なることから、これら突出部７ａおよび８ａの外周面７ｂおよび８ｂが、タンク３，３ａおよび４，４ａの内面に接触する接触長さに差が生じてしまう。
【０００７】
即ち、図７（ａ）に示すコンデンサー２のエンドプレート８では、突出部８ａが円形として深絞りされるため、それの外周面８ｂの接触長さｈ３は全周で略一定となる。一方、図７（ｂ）に示すラジエータ１のエンドプレート７では、突出部７ａが矩形状として深絞りされるため、それの外周面７ｂの接触長さｈ４Ｓは各辺の直線となる一般部分Ｓで略一定となるが、角部Ｃでは突出先端側がどうしても球面状となるため、その接触長さｈ４Ｃは前記直線部分Ｓの接触長さｈ４Ｓより短くなってしまう。
【０００８】
このため、それぞれの突出部７ａおよび８ａの一般部分の接触長さｈ３およびｈ４Ｓを、一体化される共通のベースプレート９を基準面として略等しく形成した場合に、円形の突出部８ａの最小接触長さはｈ３であるのに対して、矩形状の突出部７ａの最小接触長さは、角部Ｃの接触長さｈ４Ｃ（ｈ４Ｃ＜ｈ３）によって決定されてしまう。従って、図６に示すようにラジエータ１のタンク３，３ａの長さＬ１の寸法許容誤差は、最も小さい寸法であるｈ４Ｃより小さくする必要があるのに対して、コンデンサー２のタンク４，４ａの長さＬ２の同誤差は、大きな寸法であるｈ３より小さくて済む。
【０００９】
つまり、ラジエータ１のタンク３，３ａおよびコンデンサー２のタンク４，４ａを、四角管および円管からそれぞれを等長として切断する際には、どうしても両者間に形成誤差Ｄが発生することになるが、このとき、ラジエータ１のタンク３，３ａの長さＬ１とコンデンサー２のタンク４，４ａの長さＬ２との許容される誤差Ｄは、ラジエータ１のタンク３，３ａがコンデンサー２のタンク４，４ａより短く形成される場合（δ＝Ｌ2−Ｌ1＞０）に、０≦δ＜ｈ４Ｃの範囲内、つまり、最も接触長さが少なくなるｈ４Ｃの範囲内に限定される必要がある。例えば、その許容誤差Ｄがｈ４Ｃより大きくなった場合（δ≧ｈ４Ｃ）は、タンク３，３ａとこれに嵌合される突出部７ａとの重なり部分が角部Ｃで無くなってしまい、その部分でロー付けが不完全となって液密性が損なわれてしまうことになる。
【００１０】
一方、前記突出部７ａの角部Ｃの接触長さｈ４Ｃを、突出部８ａの接触長さｈ３と略等しくすることにより、誤差Ｄの許容量をｈ３まで増大してタンク３，３ａおよび４，４ａの加工精度を低下させることができるのであるが、この場合は突出部７ａの深絞り量を大幅に増大させる必要がある。ところが、エンドプレート７，８の素材として厚肉アルミ板を用いた場合は、深絞り加工の回数を大幅に増加して深絞り量を増大することになるため、加工工数の増大によりコストアップが余儀無くされてしまう。
【００１１】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、各タンクの長さにばらつきがあっても、各タンクを、一体形成したエンドプレートに精度良くロー付けすることができ、当該各タンクの液密性を確保することのできる一体型熱交換器のタンク構造を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の熱交換器が重ね合わせ方向に配置される一体型熱交換器にあって、それぞれのタンクが近接して平行配置されるとともに、それぞれのタンクの端部は、タンクの内側形状に沿って基準面から凸設した突出部を嵌合してロー付けされるエンドプレートによって閉止される一体型熱交換器のタンク構造において、それぞれのタンクの同一側端部に配置されるエンドプレートを一体に形成するとともに、前記突出部の外周面がタンク内面に接触する接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクの端部とその突出部の基準面とを略当接すると共に、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクの端部とその突出部の基準面との間に、その接触長さの範囲内の隙間を形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の一体型熱交換器のタンク構造において、エンドプレートに形成される、それぞれの突出部の基準面が同一面とされ、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクを所定長さに形成するとともに、この所定長さに形成したタンクを基準として、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクを、その接触長さの範囲内で短く形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の一体型熱交換器のタンク構造において、複数の熱交換器は、タンクの断面形状が矩形状となる第１熱交換器と、タンクの断面形状が円形となる第２熱交換器であり、かつ、一体に形成されたエンドプレートには、第１熱交換器のタンクの内側形状に沿った矩形状の第１突出部と、第２熱交換器のタンクの内側形状に沿った円形状の第２突出部とがそれぞれ形成され、矩形状となった第１突出部を嵌合する第１熱交換器のタンクを所定長さに形成するとともに、円形状となった第２突出部を嵌合する第２熱交換器のタンクを短く形成したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エンドプレートに形成した突出部のタンク内面に接触する接触長さが最小となる一方の突出部を嵌合させるタンクの端部を、その突出部の基準面に略当接させたときに、接触長さの長い他方の突出部を嵌合させるタンクの端部とその突出部の基準面との間に、その接触長さの範囲で隙間を形成したことから、各タンクの長さにばらつきがあっても、前記隙間がそのばらつきを吸収するため、各タンクを、一体形成したエンドプレートに精度良くロー付けすることができ、それにより各タンクの液密性を確保することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、エンドプレートに形成される突出部のうち、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクを所定長さに形成するとともに、接触長さが長くなる突出部を嵌合するタンクを、その接触長さの範囲内で短く形成したので、それぞれのタンクの同一側端部に前記エンドプレートの突出部をそれぞれ嵌合した際に、所定長さに形成されたタンクをそれに対応する突出部に完全に嵌合した状態では、短く形成したタンクはそれに対応する突出部の接触長さの範囲内で嵌合することができる。従って、両タンクとそれぞれの突出部とのロー付けを確実に行い、それぞれのタンクの液密性を確保することができる。
【００１７】
このように、接触長さが最小となる突出部を嵌合するタンクの長さを基準として、他方のタンクを短く形成することにより、所定長さのタンクと短く形成したタンクとの間の形成誤差を、接触長さが長い方の突出部の接触長さの範囲、つまり、その形成誤差を大きく設定できるようになって、加工精度の低下を可能として生産性の向上を達成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、第１熱交換器のタンクの断面形状が矩形状となり、第２熱交換器のタンクの断面形状が円形となる場合であり、矩形状となる第１突出部に最小接触長さが形成されることが明らかとなる。このため、第１タンクの長さと第２タンクの長さとの誤差を、各突出部の接触長さを計測することなく、円形となる第２突出部の接触長さによって容易に決定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図５は本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示し、図１は一体型熱交換器の斜視図、図２は図１中Ａ部の拡大斜視図、図３はエンドプレートを（ａ）、（ｃ）の正面図と（ｂ）、（ｄ）の側面図で示す説明図、図４はタンクとエンドプレートとの取付部分の拡大斜視図、図５は一体型熱交換器のそれぞれのタンクの取り付け状態を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態の一体型熱交換器１０は、図１に示すように第１熱交換器としてのラジエータ２０と、第２熱交換器としてのコンデンサー３０とを重ね合わせ方向に配置して構成され、ラジエータ２０の１対の第１タンク２１，２２と、コンデンサー３０の１対の第２タンク３１，３２とは、相互に近接して平行配置されている。第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２のそれぞれの対向面には、図２に示すように複数の取付穴２３，２３…および３３，３３…が所定間隔をもって形成され、それぞれの取付穴２３，２３…および３３，３３…に、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…が、それぞれの端部を挿入してロー付けされるようになっている。
【００２１】
そして、前記１対の第１タンク２１，２２および前記１対の第２タンク３１，３２は、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…を介して相互に連通され、かつ、それら第１チューブ２４，２４…間および第２チューブ３４，３４…間には、それぞれフィン２５，２５…および３５，３５…が配置されて接合される。尚、本実施形態ではそれぞれのフィン２５と３５は相互に連結されて一体化された場合を開示するが、勿論、それらフィン２５と３５を分離したものにあっても良い。
【００２２】
従って、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…をラジエータ２０およびコンデンサー３０の熱交換媒体が通過する間に、フィン２５，２５…および３５，３５…を通過する空気と熱交換されて、その熱交換媒体を冷却するようになっている。
【００２３】
また、前記フィン２５，２５…および３５，３５…が層を成して配置された両端部には、第１レインフォース２６および第２レインフォース３６が配置され、これら第１，第２レインフォース２６，３６の両端部は、第１チューブ２４，２４…および第２チューブ３４，３４…と同様に第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２に挿入されてロー付けされる。本実施形態では、前記第１，第２レインフォース２６，３６は一体化して形成され、これら第１，第２レインフォース２６，３６によって、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とを近接配置した状態で固定するようになっている。
【００２４】
前記第１タンク２１，２２は断面矩形状の四角管が用いられるとともに、前記第２タンク３１，３２は断面円形状の円管が用いられ、互いに近接された第１タンク２１と第２タンク３１の同一側端部、および第１タンク２２と第２タンク３２の同一側端部は、図１に示すように、それぞれ一体化されたエンドプレート４０，４０…によって液密に閉塞される。
【００２５】
前記エンドプレート４０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２のそれぞれの端部間に跨って配置されるベースプレート４１に、第１タンク２１，２２の内側形状に沿った矩形状の第１突出部４２と、第２タンク３１，３２の内側形状に沿った円形状の第２突出部４３とがそれぞれ形成される。ベースプレート４１は、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２、特に、高圧となるコンデンサー３０側の第２タンク３１，３２の内圧に十分に耐えることができる肉厚を有するアルミ板が用いられ、これに深絞り加工を施すことにより前記第１突出部４２および前記第２突出部４３が形成される。
【００２６】
そして、このベースプレート４１に形成される第１突出部４２と第２突出部４３は、ベースプレート４１の一主面を基準面４４、４５として凸設した突起として形成されている。この例では、第１突出部４２の基準面４４と第２突出部４３の基準面４５を同一面としているが、図３３（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１突出部４２の基準面４４と第２突出部４３の基準面４５をずらした形態としてもよい。そして、図４に示すように、第１突出部４２は第１タンク２１，２２の端部内側に嵌合されるとともに、第２突出部４３は第２タンク３１，３２の端部内側に嵌合され、それぞれの嵌合部分はロー付けされる。
【００２７】
第１，第２突出部４２，４３は、それぞれ突出された外周面４２ａ，４３ａが第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２の内面にそれぞれ接触されるようになっており、この接触により前記ロー付けが確実に行われる。第１突出部４２は、図３（ａ）、（ｂ）および図４に示すように外周面４２ａの直線となる一般部分Ｓの接触長さがｈ４Ｓとなり、角部Ｃの接触長さがｈ４Ｃ（ｈ４Ｃ＜ｈ４Ｓ）となる。また、第２突出部４３の外周面４３ａの接触長さは、その全周に略均等にｈ３となる。そして、第１突出部４２と第２突出部４３は、ベースプレート４１から略等しく（ｈ３≒ｈ４Ｓ）突出された際に、これら第１，第２突出部４２，４３のうち、最小接触長さは前記角部Ｃのｈ４Ｃとなり、これによって矩形状の第１突出部４２が最小接触長さ、円形の第２突出部４３が最大接触長さとなる。
【００２８】
ここで、本実施形態では、図１，図５に示すように第１タンク２１，２２の長さＬ１および第２タンク３１，３２の長さＬ２を、前記第１，第２突出部４２，４３の接触長さｈ３、ｈ４Ｃに応じて変化させ、この接触長さｈ４Ｃが最小となる第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成するとともに、この所定長さＬ１に形成した第１タンク２１，２２を基準として、接触長さｈ３が長くなる第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２の長さＬ２を、その接触長さｈ３の範囲内で短く形成してある。つまり、矩形状となった第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成するとともに、円形状となった第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２を、その基準長さＬ１より短く形成する。
【００２９】
以上の構成により、本実施形態の一体型熱交換器のタンク構造にあっては、ラジエータ２０の第１タンク２１，２２と、コンデンサー３０の第２タンク３１，３２とは、それぞれ対応するもの同士が近接して平行配置され、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２の同一側端部が、一体化したエンドプレート４０によって閉塞される。従って、一体化したエンドプレート４０によって部品点数の削減を達成することができる。
【００３０】
そして、前記エンドプレート４０に形成される第１，第２突出部４２，４３のうち、接触長さｈ４Ｃが最小となる矩形状の第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２を所定長さＬ１に形成して、これを基準長さとするとともに、接触長さｈ３が長くなる円形の第２突出部４３を嵌合する第２タンク３１，３２を、その接触長さｈ３の範囲内で短く形成してある。従って、第１タンク２１，２２および第２タンク３１，３２の同一側端部をエンドプレート４０で閉塞した状態では、図４に示すように、第１突出部４２を第１タンク２１，２２に完全に嵌合して、この第１タンク２１，２２端をベースプレート４１に当接した場合に、第２タンク３１，３２の端部は第２突出部４３に嵌合された状態で、この第２タンク３１，３２端とベースプレート４１との間には隙間δが形成されることになる。
【００３１】
従って、第２タンク３１，３２端に隙間δが設けられることにより、第１タンク２１，２２端を確実にベースプレート４１に当接させることができ、つまり、最小の接触長さｈ４Ｃが設けられる第１突出部４２を第１タンク２１，２２に完全に嵌合して、ロー付けを確実なものとして液密性を確保することができる。一方、第２タンク３１，３２端とベースプレート４１との間には隙間δが設けられるが、この隙間δは第２突出部４３の接触長さｈ３の範囲内であるから、第２タンク３１，３２と第２突出部４３にあってもロー付けを確実なものとして液密性を確保することができる。
【００３２】
このように、接触長さｈ４Ｃが最小となる第１突出部４２を嵌合する第１タンク２１，２２の長さＬ１を基準として、他方の第２タンク３１，３２の長さＬ２を短く形成することにより、これら第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２との間の形成誤差Ｄを最も大きな接触長さｈ３の範囲とすることができ、つまりは、その形成誤差Ｄを大きく設定できるようになって、加工精度の低下を可能として生産性の向上を達成することができる。
【００３３】
また、本実施形態では一方の第１タンク２１，２２が断面矩形状であり、かつ、他方の第２タンク３１，３２が断面円形状であるため、矩形状となる第１突出部４２に最小接触長さｈ４Ｃが形成されることが明らかとなる。このため、第１タンク２１，２２の長さＬ１と第２タンク３１，３２の長さＬ２との誤差を、各突出部４２，４３の接触長さを計測することなく、円形となる第２突出部４３の接触長さｈ３によって容易に決定することができる。
【００３４】
ところで、本実施形態の一体型熱交換器１０は、第１熱交換器がラジエータ２０であり、第２熱交換器がコンデンサー３０である場合に例を取って示した関係上、第１タンク２１，２２が断面矩形状、第２タンク３１，３２が断面円形状となっているが、ラジエータ２０，コンデンサー３０以外の熱交換器の組み合わせによって一体型熱交換器１０を構成しても良く、また、タンクの断面形状も矩形状および円形状に限ることは無い。更に、熱交換器の数、および近接して平行配置されるタンクの数も２つに限ることはない。
【００３５】
また、本実施形態の一体型熱交換器１０では、第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とが、一体化された第１，第２レインフォース２６，３６を介して互いに結合されるようになっており、この結合された第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２との同一側端部を、一体化したエンドプレート４０で閉塞するようにした場合を開示したが、これに限ることなく、前記第１，第２レインフォース２６，３６が互いに分離された場合にあっても、前記一体化したエンドプレート４０を取り付けて第１タンク２１，２２と第２タンク３１，３２とを互いに結合するようにしてもよい。
【００３６】
更に、前記エンドプレート４０に形成される第１，第２突出部４２，４３は、深絞りに限ることなく、その他の加工法、例えば、へら絞り加工や鋳造による一体成形したものにあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示す図１中Ａ部の拡大斜視図である。
【図３】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造に用いられるエンドプレートを（ａ）、（ｃ）の正面図と（ｂ）、（ｄ）の側面図で示す説明図である。
【図４】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示すタンクとエンドプレートとの取付部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明にかかる一体型熱交換器のタンク構造の一実施形態を示すタンクの取り付け状態の平面図である。
【図６】従来の一体型熱交換器の斜視図である。
【図７】従来の一体型熱交換器のタンク構造に用いられるエンドプレートの突起部の形状を（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す斜視図である。
【符号の説明】
１０一体型熱交換器
２０ラジエータ（第１熱交換器）
２１，２２第１タンク
３０コンデンサー（第２熱交換器）
３１，３２第２タンク
４０エンドプレート
４２第１突出部
４２ａ外周面
４３第２突出部
４３ａ外周面
ｈ３，ｈ４Ｃ接触長さ
Ｌ１第１タンクの長さ
Ｌ２第２タンクの長さ
δ 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, the end portions of a plurality of tanks arranged close to each other in parallel are closed by end plates that are brazed and fitted with projecting portions protruding along the inner shape of the tank. The present invention relates to a tank structure of an integrated heat exchanger in which an end plate for closing a tank is integrated.
[0002]
[Prior art]
As a conventional integrated heat exchanger, for example, as shown in FIG. 6, a radiator 1 for cooling engine cooling water and a condenser (condenser) 2 used in a refrigeration cycle of an air conditioner are close to each other in the overlapping direction. There is something arranged. The radiator 1 and the condenser 2 include a pair of tanks 3, 3a and 4, 4a called headers, and a plurality of tubes 5, 5... Are communicated between the tanks 3, 3a and 4, 4a. In addition, fins 6, 6... Are arranged between the tubes 5, 5. In the figure, the tubes and fins of the condenser 2 are not shown.
[0003]
In this case, the tanks 3 and 3a of the radiator 1 have a rectangular cross section because the cooling water pressure is low, while the tanks 4 and 4a of the condenser 2 have a high pressure of the cooling medium in the refrigeration cycle. A circular tube having a circular cross section is used. Then, the end portions of the respective tanks 3, 3 a and 4, 4 a are closed by the end plates 7 and 8.
[0004]
As shown in FIG. 7, the end plates 7 and 8 are deep-drawn into projecting portions 7a and 8a that project along the inner shape of the tanks 3, 3a and 4, 4a, and the projecting portions 7a and 8a The ends of the tanks 3, 3a and 4, 4a are fitted and brazed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional integrated heat exchanger tank structure, the end plates 7 and 8 closing the ends of the tanks 3, 3a and 4, 4a are independent of each other in the tanks 3, 3a and 4, 4a. This increases the number of parts. Therefore, by integrating the end plates 7 and 8 that close the ends of the tanks 3, 3 a and 4, 4 a close to each other, the number of parts can be halved.
[0006]
However, when the end plates 7 and 8 are integrated in this way, the shapes of the projecting portions 7a and 8a are different, so that the outer peripheral surfaces 7b and 8b of the projecting portions 7a and 8a are connected to the tanks 3, 3a and 4 respectively. , 4a makes a difference in contact length contacting the inner surface.
[0007]
That is, in the end plate 8 of the capacitor 2 shown in FIG. 7A, the projecting portion 8a is deep-drawn as a circle, so that the contact length h3 of the outer peripheral surface 8b thereof is substantially constant over the entire circumference. On the other hand, in the end plate 7 of the radiator 1 shown in FIG. 7B, the projecting portion 7a is deep-drawn as a rectangular shape, so that the contact length h4S of the outer peripheral surface 7b is a general portion S that is a straight line on each side. In the corner portion C, the protruding tip side is inevitably spherical, so that the contact length h4C is shorter than the contact length h4S of the linear portion S.
[0008]
For this reason, when the contact lengths h3 and h4S of the general portions of the respective protrusions 7a and 8a are formed to be substantially equal using the common base plate 9 to be integrated as a reference plane, the minimum contact length of the circular protrusion 8a. Whereas the height is h3, the minimum contact length of the rectangular protrusion 7a is determined by the contact length h4C (h4C <h3) of the corner C. Therefore, as shown in FIG. 6, the dimension tolerance of the length L1 of the tanks 3 and 3a of the radiator 1 needs to be smaller than the smallest dimension h4C, whereas the tanks 4 and 4a of the condenser 2 The same error in the length L2 may be smaller than h3, which is a large dimension.
[0009]
In other words, when the tanks 3 and 3a of the radiator 1 and the tanks 4 and 4a of the condenser 2 are cut from the square tube and the circular tube with the same length, a formation error D is inevitably generated between them. At this time, the allowable error D between the length L1 of the tanks 3 and 3a of the radiator 1 and the length L2 of the tanks 4 and 4a of the condenser 2 indicates that the tanks 3 and 3a of the radiator 1 and the tank 4 of the condenser 2 When it is formed shorter than 4a (δ = L2−L1> 0), it needs to be limited to the range of 0 ≦ δ <h4C, that is, the range of h4C in which the contact length is the shortest. For example, when the allowable error D is larger than h4C (δ ≧ h4C), the overlapping portion between the tanks 3 and 3a and the projecting portion 7a fitted thereto disappears at the corner portion C. The brazing will be incomplete and the liquid tightness will be impaired.
[0010]
On the other hand, by making the contact length h4C of the corner C of the protrusion 7a substantially equal to the contact length h3 of the protrusion 8a, the allowable amount of the error D is increased to h3 and the tanks 3, 3a and 4, Although the processing accuracy of 4a can be reduced, in this case, it is necessary to greatly increase the deep drawing amount of the protrusion 7a. However, when a thick aluminum plate is used as the material for the end plates 7 and 8, the number of deep drawing operations is greatly increased to increase the amount of deep drawing. It will be forced.
[0011]
Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems, and even when the length of each tank varies, each tank can be brazed with high precision to the integrally formed end plate. Provided is a tank structure of an integrated heat exchanger capable of ensuring liquid tightness of each tank.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is an integrated heat exchanger in which a plurality of heat exchangers are arranged in the overlapping direction, and the respective tanks are arranged close to each other in parallel, and the ends of the respective tanks are In the tank structure of an integrated heat exchanger that is closed by an end plate that is brazed by fitting a protruding portion that protrudes from the reference surface along the inner shape of the tank, it is arranged at the same side end of each tank The end plate of the tank and the reference surface of the protruding portion are substantially formed with the end plate integrally formed, and the protruding portion where the outer peripheral surface of the protruding portion contacts the inner surface of the tank is fitted. A gap within the range of the contact length is formed between the end of the tank that engages with the projecting portion that abuts and has a longer contact length and the reference surface of the projecting portion.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the tank structure of the integrated heat exchanger according to the first aspect, the reference surface of each protrusion formed on the end plate is the same surface, and the contact length is minimized. A tank that fits the protruding portion is formed to a predetermined length, and a tank that fits the protruding portion having a longer contact length with respect to the tank formed to the predetermined length is within the range of the contact length. It is characterized by being short and formed.
[0014]
The invention according to claim 3 is the tank structure of the integrated heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the plurality of heat exchangers include a first heat exchanger having a rectangular cross section of the tank, and a tank The end plate is a second heat exchanger having a circular cross-sectional shape, and the integrally formed end plate has a rectangular first protrusion along the inner shape of the tank of the first heat exchanger, and a second A circular second protrusion is formed along the inner shape of the tank of the heat exchanger, and a tank of the first heat exchanger that fits the rectangular first protrusion is formed to a predetermined length. In addition, the tank of the second heat exchanger that fits the circular second protrusion is formed short.
[0015]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the end portion of the tank into which the one projecting portion having the smallest contact length that contacts the inner surface of the tank of the projecting portion formed on the end plate is fitted as a reference of the projecting portion. A gap was formed in the range of the contact length between the end of the tank to which the other protrusion having the longer contact length was fitted and the reference surface of the protrusion when the contact was made substantially to the surface. Therefore, even if the length of each tank varies, the gap absorbs the variation, so that each tank can be brazed with high precision to the integrally formed end plate. Denseness can be ensured.
[0016]
According to invention of Claim 2, while forming the tank which fits the protrusion part which contact length becomes the minimum among protrusion parts formed in an end plate, contact length is long. Since the tank for fitting the protruding portion is formed to be short within the range of the contact length, when the protruding portion of the end plate is fitted to the same side end portion of each tank, the predetermined length is obtained. In a state where the formed tank is completely fitted to the corresponding protrusion, the short tank can be fitted within the range of the contact length of the corresponding protrusion. Therefore, it is possible to reliably braze both the tanks and the respective protruding portions, and to ensure the liquid tightness of the respective tanks.
[0017]
In this way, by forming the other tank short with reference to the length of the tank that fits the protrusion with the minimum contact length, formation between the tank of a predetermined length and the tank formed short The error can be set to a larger range of the contact length of the protrusion having the longer contact length, that is, its formation error, and the processing accuracy can be lowered to improve the productivity. .
[0018]
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of claim 1 or 2, the cross-sectional shape of the tank of the first heat exchanger is rectangular, and the cross-sectional shape of the tank of the second heat exchanger is circular. It is apparent that a minimum contact length is formed on the first protrusion having a rectangular shape. For this reason, the error between the length of the first tank and the length of the second tank can be easily determined by the contact length of the circular second protrusion without measuring the contact length of each protrusion. it can.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 5 show an embodiment of a tank structure of an integrated heat exchanger according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of the integrated heat exchanger, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a portion A in FIG. 3 is an explanatory view showing the end plate in front views of (a) and (c) and side views of (b) and (d), FIG. 4 is an enlarged perspective view of a mounting portion between the tank and the end plate, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing a state in which each tank of the integrated heat exchanger is attached.
[0020]
The integrated heat exchanger 10 of the present embodiment is configured by arranging a radiator 20 as a first heat exchanger and a condenser 30 as a second heat exchanger in the overlapping direction as shown in FIG. The pair of first tanks 21 and 22 of the radiator 20 and the pair of second tanks 31 and 32 of the condenser 30 are arranged in parallel and close to each other. As shown in FIG. 2, a plurality of mounting holes 23, 23,..., 33, 33,... Are formed on the opposing surfaces of the first tanks 21, 22 and the second tanks 31, 32 at predetermined intervals. The first tubes 24, 24... And the second tubes 34, 34... Are inserted into the holes 23, 23.
[0021]
The pair of first tanks 21, 22 and the pair of second tanks 31, 32 are communicated with each other via first tubes 24, 24... And second tubes 34, 34. The fins 25, 25 ... and 35, 35 ... are arranged and joined between the first tubes 24, 24 ... and the second tubes 34, 34 ..., respectively. In the present embodiment, the case where the fins 25 and 35 are connected and integrated with each other is disclosed, but of course, the fins 25 and 35 may be separated.
[0022]
Therefore, while the heat exchange medium of the radiator 20 and the condenser 30 passes through the first tubes 24, 24 ... and the second tubes 34, 34 ..., heat exchange with air passing through the fins 25, 25 ... and 35, 35 ... Thus, the heat exchange medium is cooled.
[0023]
Further, a first reinforcement 26 and a second reinforcement 36 are arranged at both ends where the fins 25, 25,..., 35, 35 are arranged in layers, and these first and second reinforcements are arranged. Both end portions 26 and 36 are inserted and brazed into the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 in the same manner as the first tubes 24, 24... And the second tubes 34, 34. In the present embodiment, the first and second reinforcements 26 and 36 are integrally formed, and the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 are formed by the first and second reinforcements 26 and 36. Are fixed in a state where they are arranged close to each other.
[0024]
The first tanks 21 and 22 are rectangular tubes having a rectangular cross section, and the second tanks 31 and 32 are circular tubes having a circular cross section. The first tank 21 and the second tank 31 that are close to each other are used. , And the same side ends of the first tank 22 and the second tank 32 are liquid-tightly closed by integrated end plates 40, 40, respectively, as shown in FIG.
[0025]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the end plate 40 is connected to a base plate 41 disposed between the end portions of the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32. A rectangular first protrusion 42 along the inner shape of each of the tanks 21 and 22 and a circular second protrusion 43 along the inner shape of each of the second tanks 31 and 32 are formed. The base plate 41 is made of an aluminum plate having a thickness that can sufficiently withstand the internal pressures of the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32, particularly the second tanks 31 and 32 on the condenser 30 side that becomes a high pressure. The first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 are formed by subjecting this to deep drawing.
[0026]
The first projecting portion 42 and the second projecting portion 43 formed on the base plate 41 are formed as protrusions that project from the main surface of the base plate 41 as reference surfaces 44 and 45. In this example, the reference surface 44 of the first protrusion 42 and the reference surface 45 of the second protrusion 43 are the same surface. However, as shown in FIGS. The reference surface 44 and the reference surface 45 of the second protrusion 43 may be shifted. As shown in FIG. 4, the first protrusion 42 is fitted inside the ends of the first tanks 21, 22, and the second protrusion 43 is fitted inside the ends of the second tanks 31, 32. And each fitting part is brazed.
[0027]
The first and second projecting portions 42 and 43 are configured such that the projecting outer peripheral surfaces 42a and 43a are in contact with the inner surfaces of the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32, respectively. This ensures that the brazing is performed. As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 4, the first projecting portion 42 has a contact length of the general portion S that is a straight line of the outer peripheral surface 42 a as h4S, and a contact length of the corner portion C as h4C. (H4C <h4S). Moreover, the contact length of the outer peripheral surface 43a of the 2nd protrusion part 43 becomes h3 substantially equally to the perimeter. When the first protrusion 42 and the second protrusion 43 protrude from the base plate 41 substantially equally (h3≈h4S), the minimum contact length of the first and second protrusions 42 and 43 is The corner portion C becomes h4C, whereby the rectangular first protrusion 42 has the minimum contact length and the circular second protrusion 43 has the maximum contact length.
[0028]
Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 5, the length L1 of the first tanks 21 and 22 and the length L2 of the second tanks 31 and 32 are set to the first and second protrusions 42, 43, the first tanks 21 and 22 to which the first protrusions 42 that minimize the contact length h4C are formed are formed to have a predetermined length L1. With reference to the first tanks 21 and 22 formed at the length L1, the length L2 of the second tanks 31 and 32 into which the second projecting portion 43 that increases the contact length h3 is set to the contact length h3. It is formed short within the range. That is, the first tanks 21 and 22 for fitting the first protrusions 42 having a rectangular shape are formed to have a predetermined length L1, and the second tank 31 for fitting the second protrusions 43 having a circular shape is fitted. , 32 are formed shorter than the reference length L1.
[0029]
With the above configuration, in the tank structure of the integrated heat exchanger according to this embodiment, the first tanks 21 and 22 of the radiator 20 and the second tanks 31 and 32 of the condenser 30 correspond to each other. Are arranged close to each other in parallel, and the same side ends of the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 are closed by the integrated end plate 40. Therefore, the number of parts can be reduced by the integrated end plate 40.
[0030]
Of the first and second protrusions 42 and 43 formed on the end plate 40, the first tanks 21 and 22 are fitted into the rectangular first protrusions 42 having the minimum contact length h4C. The second tanks 31 and 32 that are formed to have a predetermined length L1 and have the reference length as well as the circular second protrusion 43 that has a longer contact length h3 are included in the range of the contact length h3. It is formed short within. Therefore, in the state where the same side ends of the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 are closed by the end plate 40, the first protrusion 42 is connected to the first tanks 21 and 22 as shown in FIG. When the ends of the first tanks 21 and 22 are brought into contact with the base plate 41 when they are completely fitted, the end portions of the second tanks 31 and 32 are fitted in the second projecting portion 43, A gap δ is formed between the two tanks 31 and 32 and the base plate 41.
[0031]
Accordingly, by providing the gap δ at the ends of the second tanks 31 and 32, the ends of the first tanks 21 and 22 can be reliably brought into contact with the base plate 41, that is, the first contact length h4C is provided with the minimum contact length h4C. The one projecting portion 42 can be completely fitted into the first tanks 21 and 22 to ensure brazing and ensure liquid tightness. On the other hand, a gap δ is provided between the ends of the second tanks 31 and 32 and the base plate 41. Since this gap δ is within the range of the contact length h3 of the second protrusion 43, the second tank 31 and Even in the case of 32 and the second projecting portion 43, the liquid tightness can be ensured by securing brazing.
[0032]
As described above, the length L2 of the other second tanks 31 and 32 is shortened with reference to the length L1 of the first tanks 21 and 22 into which the first projecting portion 42 having the minimum contact length h4C is fitted. By doing so, the formation error D between the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 can be set to the range of the largest contact length h3, that is, the formation error D is set to be large. As a result, the machining accuracy can be lowered and the productivity can be improved.
[0033]
In the present embodiment, one of the first tanks 21 and 22 has a rectangular cross section, and the other second tanks 31 and 32 have a circular cross section. It becomes clear that a contact length h4C is formed. For this reason, the error between the length L1 of the first tanks 21 and 22 and the length L2 of the second tanks 31 and 32 is a circular second without measuring the contact length of the protrusions 42 and 43. It can be easily determined by the contact length h3 of the protrusion 43.
[0034]
By the way, in the integrated heat exchanger 10 of the present embodiment, the first tank 21 has the relationship shown by way of example when the first heat exchanger is the radiator 20 and the second heat exchanger is the condenser 30. , 22 are rectangular in cross section, and the second tanks 31, 32 are circular in cross section, but the integrated heat exchanger 10 may be configured by a combination of heat exchangers other than the radiator 20 and the condenser 30, The cross-sectional shape of the tank is not limited to a rectangular shape or a circular shape. Further, the number of heat exchangers and the number of tanks arranged in parallel adjacent to each other are not limited to two.
[0035]
In the integrated heat exchanger 10 of the present embodiment, the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 are coupled to each other via the integrated first and second reinforcements 26 and 36. Although the same side end portions of the combined first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 32 are closed with an integrated end plate 40, they are disclosed. Without being limited thereto, even when the first and second reinforcements 26 and 36 are separated from each other, the integrated end plate 40 is attached to the first tanks 21 and 22 and the second tanks 31 and 31. 32 may be coupled to each other.
[0036]
Further, the first and second projecting portions 42 and 43 formed on the end plate 40 are not limited to deep drawing, and may be formed by other processing methods, for example, one formed by spatula drawing or casting. The present invention can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a tank structure of an integrated heat exchanger according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a portion A in FIG. 1 showing an embodiment of a tank structure of an integrated heat exchanger according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing an end plate used in the tank structure of the integrated heat exchanger according to the present invention in front views of (a) and (c) and side views of (b) and (d).
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a tank and end plate attachment portion showing an embodiment of a tank structure of an integrated heat exchanger according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a tank attachment state showing an embodiment of a tank structure of an integrated heat exchanger according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a conventional integrated heat exchanger.
FIGS. 7A and 7B are perspective views showing the shapes of protrusions of an end plate used in a conventional tank structure of an integrated heat exchanger, respectively, in FIGS.
[Explanation of symbols]
10 Integrated heat exchanger 20 Radiator (first heat exchanger)
21, 22 First tank 30 condenser (second heat exchanger)
31, 32 Second tank 40 End plate 42 First protrusion 42a Outer peripheral surface 43 Second protrusion 43a Outer peripheral surface h3, h4C Contact length L1 First tank length L2 Second tank length δ Clearance

Claims

複数の熱交換器（２０，３０）が重ね合わせ方向に配置される一体型熱交換器（１０）にあって、それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）が近接して平行配置されるとともに、それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）の端部は、タンク（２１，２２、３１，３２）の内側形状に沿って基準面（４４、４５）から凸設した突出部（４２，４３）を嵌合してロー付けされるエンドプレート（４０）によって閉止される一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
前記それぞれのタンク（２１，２２、３１，３２）の同一側端部に配置されるエンドプレート（４０）を一体に形成するとともに、前記突出部（４２，４３）の外周面（４２ａ，４３ａ）がタンク（２１，２２、３１，３２）内面に接触する接触長さ（ｈ３，ｈ４Ｃ）が最小となる突出部（４２）を嵌合するタンク（２１，２２）の端部とその突出部（４２）の基準面（４４）とを略当接すると共に、接触長さ（ｈ３）が長くなる突出部（４３）を嵌合するタンク（３１，３２）の端部とその突出部（４３）の基準面（４５）との間に、その接触長さ（ｈ３）の範囲内の隙間（δ）を形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。In the integrated heat exchanger (10) in which a plurality of heat exchangers (20, 30) are arranged in the overlapping direction, the respective tanks (21, 22, 31, 32) are arranged close to each other in parallel. At the same time, the end portions of the tanks (21, 22, 31, 32) protrude from the reference planes (44, 45) along the inner shape of the tanks (21, 22, 31, 32). , 43) in the tank structure of the integrated heat exchanger (10) closed by the end plate (40) fitted and brazed,
An end plate (40) disposed at the same side end of each of the tanks (21, 22, 31, 32) is integrally formed, and an outer peripheral surface (42a, 43a) of the protrusion (42, 43). The end of the tank (21, 22) that fits the protrusion (42) with the smallest contact length (h3, h4C) that contacts the inner surface of the tank (21, 22, 31, 32) and the protrusion ( 42) and the reference surface (44) of the tank (31, 32) and the protruding portion (43) of the tank (31, 32) and the protruding portion (43) of which the contact length (h3) is increased. A tank structure of an integrated heat exchanger, wherein a gap (δ) within the range of the contact length (h3) is formed between the reference surface (45) and the reference surface (45).

請求項１に記載の一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
前記エンドプレート（４０）に形成される、それぞれの突出部（４２，４３）の基準面（４４、４５）が同一面とされ、接触長さ（ｈ３，ｈ４Ｃ）が最小となる突出部（４２）を嵌合するタンク（２１，２２）を所定長さ（Ｌ１）に形成するとともに、この所定長さ（Ｌ１）に形成したタンク（２１，２２）を基準として、接触長さ（ｈ３）が長くなる突出部（４３）を嵌合するタンク（３１，３２）を、その接触長さ（ｈ３）の範囲内で短く形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。In the tank structure of the integrated heat exchanger (10) according to claim 1,
The protrusions (42, 43) formed on the end plate (40) have the same reference surface (44, 45) and the contact length (h3, h4C) is minimized. ) Are formed to a predetermined length (L1), and the contact length (h3) is determined based on the tank (21, 22) formed to the predetermined length (L1). A tank structure for an integrated heat exchanger, characterized in that the tanks (31, 32) into which the elongated protrusions (43) are fitted are shortened within the range of the contact length (h3).

請求項１又は２に記載の一体型熱交換器（１０）のタンク構造において、
複数の熱交換器（２０，３０）は、タンク（２１，２２）の断面形状が矩形状となる第１熱交換器（２０）と、タンク（３１，３２）の断面形状が円形となる第２熱交換器（３０）であり、
かつ、一体に形成された前記エンドプレート（４０）には、第１熱交換器（２０）のタンク（２１，２２）の内側形状に沿った矩形状の第１突出部（４２）と、第２熱交換器（３０）のタンク（３１，３２）の内側形状に沿った円形状の第２突出部（４３）とがそれぞれ形成され、
矩形状となった第１突出部（４２）を嵌合する第１熱交換器（２０）のタンク（２１，２２）を所定長さ（Ｌ１）に形成するとともに、円形状となった第２突出部（３１，３２）を嵌合する第２熱交換器（３０）のタンク（３１，３２）を短く形成した
ことを特徴とする一体型熱交換器のタンク構造。In the tank structure of the integrated heat exchanger (10) according to claim 1 or 2,
The plurality of heat exchangers (20, 30) includes a first heat exchanger (20) in which the cross-sectional shape of the tanks (21, 22) is rectangular, and a first cross-sectional shape of the tanks (31, 32) in a circular shape. 2 heat exchangers (30),
In addition, the integrally formed end plate (40) includes a rectangular first protrusion (42) along the inner shape of the tank (21, 22) of the first heat exchanger (20), and a first A circular second protrusion (43) along the inner shape of the tank (31, 32) of the two heat exchanger (30), respectively,
The tank (21, 22) of the first heat exchanger (20) that fits the rectangular first protrusion (42) is formed to a predetermined length (L1), and the second circular shape is formed. A tank structure for an integrated heat exchanger, wherein the tanks (31, 32) of the second heat exchanger (30) for fitting the protrusions (31, 32) are formed short.