JPH07280488A

JPH07280488A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH07280488A
Application number: JP6936894A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Aki; 佳史安芸; Mikio Fukuoka; 幹夫福岡
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】タンク部とコア部との幅を同等にしながら、
熱交換能力の高い熱交換器を提供することを目的とす
る。【構成】座板２４は、断面コの字状をしており、コの
字状に沿ってチューブの端面６０と対向する位置に第１
当接面６２を有した第１挿入孔４４が形成されている。
また、座板２４の幅はタンクキャプセル２６の外壁４８
の板厚２枚分小さくなっている。タンクキャプセル２６
は、断面コの字状をしており、タンクキャプセル２６の
最大幅はチューブ１４の幅と同等となっている。そし
て、この最大幅に亘って切りかかれ、チューブ１４の端
面６０と対向する位置に第２当接面６４を有した第２挿
入孔５０が形成されている。このような座板２４とタン
クキャプセル２６およびチューブ１４を組付けること
で、チューブ１４の幅を最大限に増加させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器に関するもの
で、例えば、ダクトケース内に収納される自動車空気調
和装置用ヒータコアとして用いることができる。図７に
従来の熱交換器の斜視図を示す。また、図８に図７のＡ
−Ａ断面図を示す。

【０００２】熱交換器１０は、自動車用の空気調和装置
に用いられているものであり、熱交換器１０のコア部１
２は、チューブ１４とフィン１６とを何層にも交互に重
ねて形成されている。そして、この積層方向におけるコ
ア部１２の両端面には、熱交換器１０の両側面をなす台
座板１８が配設されている。また、チューブ１４とフィ
ン１６および台座板１８の幅（図７、８中ａで示す）は
同等である。チューブ１４の長手方向における両端部に
は、タンク部２０が配設されている。このタンク部２０
は、断面コの字状に形成され、チューブ１４の幅より若
干大きくチューブ１４を挿入するための挿入孔２２を有
した座板２４と、この座板２４の外方から覆いかぶさっ
たタンクキャプセル２６とによって形成されている。こ
の結果、コア部１２の幅（図７、８中ａで示す）は、タ
ンク部２０の幅（図８中ｂで示す）よりおのずと小さく
なっている。

【０００３】そして、このような熱交換器１０と熱交換
器１０を収納するケース３６とをシールする方法とし
て、図９に示すように、ケース３６に簡単な略長方形状
の熱交換器挿入口３２を形成し、熱交換器挿入口３２に
図中上方から熱交換器１０を挿入し、さらにコア部１２
の幅がタンク部２０に幅より小さいがために生じる隙間
にパッキン３４を図中矢印で示す方向から挿入して風漏
れを防いでいた。

【０００４】しかしながら、近年、低コスト化を実現す
るためにパッキンを廃止して、熱交換器１０とケース３
６とをシールすることが課題に挙げられているが、これ
を解決する手段として、実公昭５５−１００７２号公報
に示すように熱交換器のタンクキャプセルと熱交換器の
コア部との幅を同等とすることで熱交換器の上面形状を
簡略化し、また、ケースの熱交換器挿入口の形状も熱交
換器の上面形状と同等として、熱交換器挿入口の内面と
熱交換器の外周面と密着させ、シールすることが考えら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この公報に示
す熱交換器は、切削加工によって差込部をチューブ先端
に形成しているため、コスト高となり、また、コア部を
形成するチューブとタンクキャプセルとの幅は同等であ
るが、チューブの両側部は単なる張り出しに過ぎずチュ
ーブ内の流路面積は小さい。従って、空気通過方向にお
けるコア部の幅、つまりチューブの幅の割には、熱交換
能力が低いものとなってしまうことが問題になってい
る。

【０００６】そこで、本発明は上記の問題に鑑みて、タ
ンク部とコア部との幅を同等にしながらも、熱交換能力
の高い熱交換器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明は上記の目的を達成する
ために、内部を長手方向に第１の熱交換流体が流れ、そ
の外周囲を幅方向に第２の熱交換流体が流れるチューブ
と、このチューブの両端面に連通接続され、このチュー
ブの幅と同等な最大幅を有するタンク部からなり、前記
チューブの幅はその長手方向にわたって略同一幅をな
し、前記タンク部には、その外周壁を前記最大幅に亘っ
て切り欠き、前記チューブの端面と対向する当接面を有
するチューブ挿入孔が形成され、前記チューブはその両
端面が前記当接面に当接するように前記チューブ挿入孔
に挿入固定されていることを技術的手段として採用す
る。

【０００８】また、前記タンク部は、断面コの字状の座
板と、その外方から覆い被さる断面コの字状のタンクキ
ャプセルとを備えている。また、前記タンク部は、断面
コの字状の座板と、その内側に配置される断面コの字状
のタンクキャプセルとを備えている。また、前記チュー
ブは、複数備えられており、このチューブ間にコルゲー
トフィンが熱的結合されている。

【０００９】また、前記第１熱交換流体はエンジン冷却
水であり、前記第２熱交換流体は空気である。また、前
記熱交換器は、空気通路をなし、熱交換器挿入口が形成
されたケース内に配設されている。

【００１０】

【発明の作用および効果】以上に述べた本発明の構成に
よると、前記チューブの幅はその長手方向にわたって略
同一幅をなし、前記タンク部には、その外周壁を前記最
大幅に亘って切り欠き、前記チューブの端面と対向する
当接面を有するチューブ挿入孔を形成する。そして、こ
のチューブ挿入孔にチューブの端部を挿入すると、当接
面とチューブの端面が当接し、チューブとタンク部とが
挿入固定される。

【００１１】これによって、チューブの幅方向における
タンク部とチューブの幅が同等になる。この結果、チュ
ーブ内部を流れる第１熱交換流体の流路を大きくするこ
とが可能となり、熱交換能力を向上することができる。
また、タンク部とチューブの幅が同等となるため、熱交
換器自体が平板形状となり、熱交換器とケースとをシー
ルすることが容易になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明における第１実施例を図に基づ
いて説明する。図２に熱交換器の全体構成図を示す。こ
の熱交換器１０は、自動車用空気調和装置に用いられて
いるものであり、具体的には、エンジン冷却水（第１熱
交換流体）を熱源とし、自身を通過する空気（第２熱交
換流体）と熱交換するヒータコアである。

【００１３】ヒータコア１０は、ロウ材が被覆されたア
ルミニウム合金にて形成され、エンジン冷却水を導入、
導出する第１パイプ部３８および第２パイプ部４０、自
身を通過する空気と熱交換するコア部１２、第１パイプ
部３８および第２パイプ部４０と連通しコア部１２にエ
ンジン冷却水を分配するタンク部２０を備えている。コ
ア部１２は、アルミニウム合金にて形成され、内部を長
手方向にエンジン冷却水が流れ、その長手方向にわたっ
て略同一幅をなす平板状のチューブ１４と、熱交換能力
を高めるためのコルゲートフィン１６と、熱交換器１０
の両側面を形成する台座板１８とを備えている。そし
て、両台座板１８の間に、コルゲートフィン１６とチュ
ーブ１４が交互に積層されている。また、ヒータコア１
０を通過する空気の流れ方向、つまり、チューブ１４の
幅方向（図２中矢印で示す方向）におけるチューブ１
４、コルゲートフィン１６および台座板１８の幅は同等
となっている。

【００１４】チューブ１４の長手方向におけるコア部１
２の両側部には、エンジン冷却水を貯え、積層した複数
のチューブ１４にエンジン冷却水を分配するタンク部２
０が配設されている。タンク部２０は、チューブ１４の
幅と同等な最大幅を有しており、積層されたチューブ１
４とコルゲートフィン１６とを固定支持する座板２４
と、その外方から覆い被さるタンクキャプセル２６と、
積層方向における両端面をなし第１パイプ部３８および
第２パイプ部４０を固定支持するエンドプレート４２と
からなる。

【００１５】図１にタンク部２０の要部詳細図を示す。
座板２４は、断面コの字状をしており、座板２４の底壁
７１および側壁７２には、その長手方向において等間隔
で、コの字状に沿って切りかかれた第１挿入孔４４（チ
ューブ挿入孔）が形成されている。そして、第１挿入孔
４４には、チューブ１４の端面６０と対向する位置に第
１当接面６２（当接面）が形成されている。

【００１６】そして、空気流れ方向における座板２４の
幅（図１中Ｂで示す幅）は、チューブ１４の幅に比べ、
後述するタンクキャプセル２６の外壁４８の板厚２枚分
だけ小さくなっている。また、座板２４の第１挿入孔４
４の両外方には、台座板１８の端部が嵌め込められる図
示しない固定孔が設けられている。そして、座板２４の
長手方向におけるチューブ１４と第１挿入孔４４との幅
は同等となっている。

【００１７】タンクキャプセル２６は、断面コの字状に
形成され、その外壁４８には座板２４の第１挿入孔４４
と同じ間隔で、タンクキャプセル２６の最大幅に亘って
四角状に切りかかれ、チューブ１４の端面６０と当接す
る第２当接面６４（当接面）を有した第２挿入孔５０
（チューブ挿入孔）が形成されている。そして、タンク
キャプセル２６の長手方向におけるチューブ１４と第２
挿入孔５０の幅は同等であり、また、空気流れ方向にお
けるチューブ１４とタンクキャプセル２６の幅も同等と
なっている。また、タンクキャプセル２６の第２挿入孔
５０の両外方には、エンドプレート４２が嵌め込まれる
固定孔４９が設けられている（図２参照）。なお、ここ
で、タンクキャプセル２６の外壁４８、座板２４の底壁
７１および側壁７２にて外周壁をなす。

【００１８】以下、タンク部２０とコア部１２との組付
方法を具体的に説明する。まず、台座板１８の上面にコ
ルゲートフィン１６、チューブ１４の順に重ね合わせて
積層する。そして、最上部にあたるコルゲートフィン１
６の上面に台座板１８を配置し、両台座板１８の間に積
層されたコルゲートフィン１６とチューブ１４とが挟み
こまれるようにする。

【００１９】そして、両台座板１８を締めつけるように
ワイヤーで巻き、係止する。次に、空気流れ方向におけ
るチューブ１４と座板２４の中心部とが一致するよう
に、座板２４に設けられた第１挿入孔４４をチューブ１
４の端部を挿入し、チューブ１４の端面６０と第１挿入
孔４４の第１当接面６２とを当接させる。これによっ
て、座板２４の両側壁７２の外面からタンクキャプセル
２６の外壁４８の板厚分、チューブ１４がはみ出た形と
なる。また、これと同時に座板２４に設けられた図示し
ない固定孔に台座板１８の端部を挿入する。

【００２０】次に、図１中矢印Ｃで示す方向から、タン
クキャプセル２６の第２挿入孔５０が座板２４からはみ
出たチューブ１４に嵌合するように挿入し、第２挿入孔
５０の第２当接面６４をチューブ１４の端面６０に当接
させる。その後、エンドプレート４２をタンクキャプセ
ル２６に設けられた固定孔４９に嵌め込む（図２参
照）。そして、エンドプレート４２に設けられた図示し
ない嵌合孔に第１パイプ部３８および第２パイプ部４０
を嵌め込み、この状態のヒータコア１０を加熱炉に入れ
て加熱する。ヒータコア１０が加熱されると、チューブ
１４の表面に予め形成されたロウ材が熱的接合すること
で組付が完了する。これによって、空気流れ方向におけ
るコア部１２とタンク部２０との幅が同等となる。

【００２１】図３に図１のＤ−Ｄ断面図を示す。このよ
うなヒータコア１０は、図３に示すように空気流れ方向
におけるチューブ１４の幅を増加させたことで、チュー
ブ１４内の温水通路断面積を最大限増加し、通水抵抗を
小さくすることが可能となる。また、チューブ１４内の
温水伝熱面積および空気伝熱面積が増加し、熱交換能力
が大幅に向上できる。また、チューブ１４の肉厚が薄い
程、温水通路断面積を大きくすることができる。

【００２２】図４にヒータコア１０がケース４７に取付
けられた状態を示す。ヒータコア１０は、コア部１２と
タンク部２０との幅を同等にしたため、上面形状が簡単
な略長方形状となる。そして、空気通路をなしヒータコ
ア１０を収納するケース４７にヒータコア１０を取り入
れるためのヒータコア挿入口３２（熱交換器挿入口）を
ヒータコア１０の上面形状と同等となるように形成す
る。そして、図４中上方向からヒータコア１０を挿入す
ると、ヒータコア１０の外周面とヒータコア挿入口３２
とが密着する。これによって、従来のような風漏れ防止
のためのパッキンが廃止することができ、低コスト化が
実現できる。

【００２３】なお、図５に示すように空気流れ方向にお
けるチューブ１４と座板２４との幅を同等し、座板２４
の内方にタンクキャプセル２６を配設しても良い。ま
た、図６に示すようにアルミニウム合金製の板材を断面
形状が略四角形状となるように折り曲げてタンク部２０
を形成する。また、タンク部２０の最大幅をチューブ１
４と同等とする。そして、その外周壁７０を最大幅に亘
って切り欠き、チューブ１４の端面６０と当接する当接
面を形成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるタンク部の要部詳
細図である。

【図２】上記第１実施例におけるヒータコアの全体図で
ある。

【図３】上記第１実施例における図１のＤ−Ｄ断面図で
ある。

【図４】上記第１実施例におけるヒータコアがケースに
収納された図である。

【図５】本発明の他の例を示す図である。

【図６】本発明の他の例を示す図である。

【図７】従来の熱交換器を示す図である。

【図８】従来の熱交換器における図７のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図９】従来の熱交換器とケースとのシール方法を示す
図である。

【符号の説明】

１４チューブ１６コルゲートフィン２０タンク部２４座板２６タンクキャプセル３２ヒータコア挿入口（熱交換器挿入口）４４第１挿入孔（チューブ挿入孔）４７ケース４８外壁（外周壁）５０第２挿入孔（チューブ挿入孔）６２第１当接面（当接面）６４第２当接面（当接面）７０外周壁７１底壁（外周壁）７２側壁（外周壁）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を長手方向に第１の熱交換流体が流
れ、その外周囲を幅方向に第２の熱交換流体が流れるチ
ューブと、このチューブの両端面に連通接続され、このチューブの
幅と同等な最大幅を有するタンク部からなり、前記チューブの幅は、その長手方向にわたって略同一幅
をなし、前記タンク部には、その外周壁を前記最大幅に
亘って切り欠き、前記チューブの端面と対向する当接面
を有するチューブ挿入孔が形成され、前記チューブはそ
の両端面が前記当接面に当接するように前記チューブ挿
入孔に挿入固定されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】前記タンク部は、断面コの字状の座板
と、その外方から覆い被さる断面コの字状のタンクキャ
プセルとを備えていることを特徴とする請求項１記載の
熱交換器。
【請求項３】前記タンク部は、断面コの字状の座板
と、その内側に配置される断面コの字状のタンクキャプ
セルとを備えていることを特徴とする請求項１記載の熱
交換器。
【請求項４】前記チューブは、複数備えられており、
このチューブ間にコルゲートフィンが熱的接合されてい
ることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項５】前記第１熱交換流体はエンジン冷却水で
あり、前記第２熱交換流体は空気であることを特徴とす
る請求項１記載の熱交換器。
【請求項６】空気通路をなし、熱交換器挿入口が形成
されたケース内に配設されていることを特徴とする請求
項１記載の熱交換器。