特許 7037404 熱交換器のタンク構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-08

(45)【発行日】2022-03-16

(54)【発明の名称】熱交換器のタンク構造

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20220309BHJP

   F28F 9/06 20060101ALI20220309BHJP

   F28F 3/08 20060101ALI20220309BHJP

【ＦＩ】

F28F9/02 301B

F28F9/02 301Z

F28F9/06

F28F9/02 301J

F28F3/08 311

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018058520

(22)【出願日】2018-03-26

(65)【公開番号】P2019168200

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-01-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000222484

【氏名又は名称】株式会社ティラド

(74)【代理人】

【識別番号】100082843

【弁理士】

【氏名又は名称】窪田 卓美

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 喜彦

(72)【発明者】

【氏名】大友 聡

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０５５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０５６９８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】欧州特許出願公開第０２４３４２４５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】実開平０６－０２２７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－２２３５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ９／０６

Ｆ２８Ｆ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端に形成された開口部（１）の外面側にシール用のフランジ部（２）が突設されたタンク本体（３）と、
内面側に環状溝（４）が形成され、外面側にカシメ用の爪部（５）が延長されたプレート（６）と、を具備し、
前記環状溝（４）にタンク本体（３）のフランジ部（２）がシールパッキン（７）を介して嵌入され、前記爪部（５）が前記フランジ部（２）側に断面Ｌ字状にカシメられて、カシメ部（８）を形成する熱交換器のタンク構造において、
前記タンク本体（３）の前記外面側に、前記フランジ部（２）と平行な平面を有する基準用フランジ部（９）が突設されており、その前記開口部（１）側の平面（９ａ）とそれに対向する前記フランジ部（２）の平面（２ａ）との距離が、所定の距離に離間しており、
前記プレート（６）は、その上端部が平面方形に形成され、
前記爪部（５）が存在しない前記方形のプレート（６）のコーナ部（１４）の頂面（１４ａ）が、カシメ部（８）が形成された状態において、フランジ（２）の平面（２ａ）より上方位置に存在し、その頂面（１４ａ）位置と、前記基準用フランジ部（９）の前記平面（９ａ）との各コーナにおける各距離（δ１、δ２、δ３、δ４）の各値の差（δ１－δ２、δ２－δ３、δ３－δ４、δ４－δ１）が、１．０ｍｍ未満とされた熱交換器のタンク構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂タンクの開口端がパッキンを介してプレートに組み付けられる熱交換器のタンク構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載のラジエータのシール構造は、ラジエータコアとタンク部とを有し、タンク部は取付部を有するケースと、かしめ部を有するコアプレートとで形成する。そのかしめ部は取付部を受け入れるように形成され、その取付部が係止可能な段差部を設け、取付部の下面には突起を形成する。取付部の下面とかしめ部との間にラジエータパッキンを配置したのち、かしめ部をかしめる。この時、取付部が段差部に止着することで、ラジエータパッキンの圧縮量が規制されるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平７－３２３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１のラジエータのシール構造は、タンクの外周に形成された環状溝の構造が複雑であると共に、タンク自体に特別な突起を形成する必要がある。そのため、構造が複雑で製作が面倒である欠点がある。
そこで、本発明は構造が簡単で組み付けの容易な熱交換器のタンク構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１に記載の本発明は、一端に形成された開口部１の外面側にシール用のフランジ部２が突設されたタンク本体３と、
内面側に環状溝４が形成され、外面側にカシメ用の爪部５が延長されたプレート６と、を具備し、
前記環状溝４にタンク本体３のフランジ部２がシールパッキン７を介して嵌入され、前記爪部５が前記フランジ部２側に断面Ｌ字状にカシメられて、カシメ部８を形成する熱交換器のタンク構造において、
前記タンク本体３の前記外面側に、前記フランジ部２と平行な平面を有する基準用フランジ部９が突設されており、その前記開口部１側の平面９ａとそれに対向する前記フランジ部２の平面２ａとの距離が、所定の距離に離間しており、
前記プレート６は、その上端部が平面方形に形成され、
前記爪部５が存在しない前記方形のプレート６のコーナ部１４の頂面１４ａが、カシメ部８が形成された状態において、フランジ２の平面２ａより上方位置に存在し、その頂面１４ａ位置と、前記基準用フランジ部９の前記平面９ａとの各コーナにおける各距離δ１、δ２、δ３、δ４の各値の差δ１－δ２、δ２－δ３、δ３－δ４、δ４－δ１が、１．０ｍｍ未満とされた熱交換器のタンク構造である。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に記載の発明は、タンク本体３の外面側に、前記フランジ部２と平行な平面を有する基準用フランジ部９が突設されており、その開口部１ａ側の平面９ａとそれに対向するはフランジ部２の平面２ａとの間が、所定の距離に離間しているものである。
それにより、基準用フランジ部９に加重を加えて、シールパッキン７を適正に圧縮しつつ、タンク本体３とプレート６とをカシメ用の爪部５介して容易に接続できる。また、基準用フランジ部９は、タンク本体３の補強リブの作用があり、タンク本体３の剛性を高めると共に、内圧に対する耐圧性を向上する。

【0010】

また、プレート６は、その上端部が平面方形に形成され、爪部５が存在しない方形の各コーナ部１４の頂面１４ａが、カシメ部８が形成された状態において、フランジ２の平面２ａより上方位置に存在し、その頂面１４ａ位置と、基準用フランジ部９の前記平面９ａとの各コーナにおける各距離δ１、δ２、δ３、δ４の各値の差δ１－δ２、δ２－δ３、δ３－δ４、δ４－δ１が、１．０ｍｍ未満とされたものである。
即ち、一例として、｜δ１－δ２｜＜１．０ｍｍである。同様に各部のδの値の差が１．０ｍｍより小さい。これは、各コーナ部間の高さに差がないことを意味し、各部のシールパッキン７の押圧力が均衡して、シールパッキン７の漏れがないことを意味する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の熱交換器のタンク構造の要部分解斜視図。

【図2】同タンク構造の組み立て状態を示す要部斜視図。

【図3】同タンク構造の組み立て状態を示す要部縦断面図であって、（Ａ）はその組み付け前の状態を示し、（Ｂ）は同組み付け後の状態を示す。

【図4】プレート６のコーナ部１４の頂部と基準用フランジ部９の平面９ａとの距離δの関係を示す。

【図5】タンク本体３の基準用フランジ部９の他の実施例を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１～図３は本発明の熱交換器をＥＧＲクーラに適用したタンク構造であり、図１はその分解斜視図、図２は同組み立て状態を示す斜視図、図３はその要部縦断面図である。
この例では、多数の偏平チューブ１６を積層して、熱交換器のコア１７を形成し、その外周をプレート６によって被嵌したものである。このプレート６は、筒状に形成され、その端部の内面側にはブラケット１８が接続されており、ブラケット１８とプレート６との間に環状溝４が形成され、その環状溝４内にシールパッキン７を介してタンク本体３のフランジ部２が嵌着し、そのフランジ部２の外面側にプレート６の爪部５を折り曲げてカシメ部８を形成しているものである。

【0013】

コア１７を構成する偏平チューブ１６は、夫々溝型に形成された一対のプレートをその溝底が対向するようにして嵌着したものである。そして、各偏平チューブ１６は、その溝底の長手方向両端部が厚み方向に膨出し、その膨出部において各偏平チューブ１６が積層されたものである。そして各偏平チューブ１６の内部に排気ガスが流通し、外面側に冷却水が流通して、両流体間に熱交換が行われるものである。
この熱交換器はヘッダープレートを不要とするヘッダープレートレス型である。なお、それに代えて、ヘッダープレートを有するものにも本発明は適用できる。その場合には、ヘッダープレートのチューブ挿通孔にチューブが挿通され、その挿通部がろう付される。

【0014】

次に、タンク本体３はその一端に開口部１が設けられ、その端部に環状のフランジ部２が一体に形成されている。さらに、その外面側にはフランジ部２に対して所定距離離れて、フランジ部２に平行に基準用フランジ部９が、その両端部を除き、一体に突設されている。この基準用フランジ部９は、タンク本体３の外周を補強すると共に、熱交換器を組み立てる際の加圧面となる。即ち、シールパッキン７を押圧しつつ、タンク本体３のフランジ２の外周を爪部５で締結する際の加圧力の支持面となる。

【0015】

次に、プレート６の内面側にはブラケット１８が接合され、それと開口部１の内面側との間に環状溝４が形成される（図３）。そしてこの環状溝４に図３（Ａ）の如く、シールパッキン７が挿入され、次いで（Ｂ）の如く、タンク本体３のフランジ部２が環状溝４に嵌着される。このとき、基準用フランジ部９の上面側が下方に押圧され、シールパッキン７を適量圧着する。次いで、プレート６の爪部５をＬ字状に折り曲げ、そこにカシメ部８を形成する。このときカシメ部８は図において、その上面と基準用フランジ部９の下面との距離が、高さｈ１に形成される。

【0016】

なお、プレート６の爪部５は図１に示す如く、その端部に定間隔に突設されている。そして、この例ではプレート６の上端部は平面方形に形成され、その四隅のコーナ部１４は爪部５の付根よりも僅かに上方位置に存在する。そして図２に示す如く、各爪部が断面Ｌ字状に折り曲げられて、カシメ部８が形成される。このときプレート６のコーナ部１４においては、図４に示す如く、コーナ部１４の平面１４ａと基準用フランジ部９の平面９ａとの距離が高さδに形成される。

【0017】

そして、各コーナ部１４と各基準用フランジ部９の平面９ａとの各距離を順に、δ１、δ２、δ３、δ４とする。そして各δどうしの差δ１－δ２、δ２－δ３、δ３－δ４、δ４－δ１が、一例として｜δ1－δ２｜＜１．０ｍｍとなるようにする。同様に他のδ間の差も１．０ｍｍ以下である。これは、そのシールパッキン７の圧縮量Ｌを少なくとも各コーナ部１４で均等にするものである。このとき、シールパッキンの圧縮量は２５％とする。この例は、シールパッキン７の直径を３ｍｍとすると、その圧縮量は、直径３ｍｍ×圧縮率０．２５×安全係数１．３である。

【0018】

次に、図５は本発明の熱交換器のタンク構造の他の実施例であり、この例が前記実施例と異なる点は、タンク本体３の基準用フランジ部９の形状である。この例では、タンク本体３の基準用フランジ部９がタンク本体３の外周の全周に環状に形成されている。これにより、タンク本体３の補強リブの効果がさらに向上し、タンク内の流体に対する耐圧性が高まる。また、タンク本体３のフランジ部２をシールパッキン７を介して環状溝４に圧入する際に、タンク本体３の長手方向の両端部にも加重を加えることができ、シールパッキン７の圧縮力を高めることができる。それにより、タンク本体３の長手方向の両端部の液密性、機密性を高めることができる。

【0019】

（発明の特徴）
ここにおいて、本発明の特徴は、従来のタンク本体には存在しなかった、基準用フランジ部９の存在であり、それにより、タンクの耐圧性が高まると共に、タンク本体３の内部流体によりタンクが外側に広がることが防止される。そして、タンクの液密性、機密性が高まり、熱交換器の信頼性が向上するものである。さらには、シールパッキン７の圧縮を各部で均等にし、流体の漏れを確実に防止することである。

【符号の説明】

【0020】

１ 開口部
２ フランジ部
２ａ 平面
３ タンク本体
４ 環状溝
５ 爪部
６ プレート
７ シールパッキン
８ カシメ部

【0021】

９ 基準用フランジ部
９ａ 平面
１４ コーナ部
１４ａ 頂面
１６ 偏平チューブ
１７ コア
１８ ブラケット
ｈ１ 高さ
Ｌ 圧縮量
δ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】