专利名称：热交换器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及车用空调装置等所使用的加热器芯等热交换器及其制造方法，特别是涉及对外部配管的连接部的构造进行了钻研得到的热交换器及其制造方法。
背景技术：
以往的车用空调装置所使用的加热器芯(heater core)多具有复杂的构造，以便将加热器芯内的箱体、和作为外部配管的管之间接合的连接部尽可能连续地将细长的圆顶形状的箱体截面和近似圆形的管截面相连。例如在专利文献I的图I中记载了在箱体侧面插入管接头类型的热交换用芯。在该热交换用芯中，管连接部由将管插入部与箱体插入部一体成形的接头部件构成。而且，该 接头部件的流路截面多形成为从管侧的圆形连续地变化至箱体侧的椭圆形。另外，在专利文献2的图8所记载的热交换器中，管连接部由安装有实施了终端加工的管的接头部件、从外侧覆盖箱体端部而安装并密封箱体端部的帽部件构成。该帽部件为了嵌合在箱体外侧，其截面形状形成为从箱体外形截面的圆顶形逐渐变化为管截面的圆形。现有技术文献
专利文献I :日本特开平11 - 048758号公报 专利文献2 :日本特开2001 - 215095号公报。
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献I所记载的热交换用芯中，为了加工接头部件的复杂的流路形状，需要将接头部件的流路方向长度设定得较大。但是，若这样形成接头部件，则热交换用芯整体会大型化，与近年的装置小型化的要求相悖。另外，在专利文献2所记载的热交换器中，由于帽部件具有复杂的形状，因此帽部件的加工需要较高的成本。因此，本发明的目的在于提供一种能够小型且廉价地形成外部配管与箱体之间的连接部的热交换器及其制造方法。用于解决问题的方法
为解决上述问题，本发明的热交换器的特征在于，在经由外部配管运送热介质的开口侧设置的箱体的外部配管侧的端面设置有由帽部件和接头部件构成的配管连接部，所述帽部件具有形成外部配管侧的箱体端面的平面部、和从该平面部竖直设置的筒状部，所述接头部件具有能与所述筒状部嵌合的嵌合孔、和外部配管所抵接的配管抵接部。在这样的热交换器中，所述箱体例如是在经由一个外部配管送入热介质的入口侧设置的入口箱体，或者是在经由另外的外部配管送出所述热介质的出口侧设置的出口箱体，但也可以是跨热介质的入口侧和出口侧而设置的箱体。
在本发明的热交换器中，优选的是所述帽部件与所述入口箱体或者所述出口箱体的外形相比设在箱体内侧。这样，通过帽部件设在箱体外形的内部侧，实现空间效率的提闻。根据这样的本发明的热交换器，由于将外部配管与箱体连接的配管连接部由具有平面部和筒状部的帽部件、具有能与该筒状部嵌合的嵌合孔和配管抵接部的接头部件构成，因此可以将配管连接部在热介质的流路方向的长度设定得较短并廉价形成。而且，由于对同一尺寸的外部配管可以使用同一接头部件，对同一尺寸的箱体可以使用同一帽部件，因此可以更广范地使用一个部件。在本发明的热交换器中，为了使箱体小型化，减小箱体横截面的面积比较有利。另一方面，为了以提高热交换效率为目的将传热面确保得较大，传热管形成为扁平形状比较有利。因此，优选的是将箱体横截面形成为接近长方形的形状，但为了良好地保持在箱体与外部配管之间流动的热介质的流动状态，热介质的流路曲线地形成比较有利。即，优选的是 相互嵌合并构成热介质的流路的一部分的所述筒状部的横截面和所述嵌合孔形成为近似椭圆形。另外，优选的是在所述筒状部的所述外部配管侧的端部分别形成有第一和第二突起面，使其在横截面的短轴上对置。利用这样的第一和第二突起面，对于所述筒状部，可以在嵌入所述嵌合孔的状态下扩开，容易实施固定在所述嵌合孔内的加工。在本发明的热交换器中，优选的是在所述筒状部的外侧面侧形成有能与所述接头部件的箱体侧的端面抵接的台阶部。通过接头部件的箱体侧的端面与这样的筒状部的台阶部接触，可以容易且适当设定使所述嵌合孔与所述筒状部嵌合时这两者的相对位置关系。在本发明的热交换器中，优选的是在所述平面部设置有能与在形成所述箱体的箱体部件形成的卡合孔卡合的卡合爪。通过这样的帽部件的卡合爪与箱体部件的卡合孔卡合，部件彼此之间的预组装的操作变得容易，可以接着有效地进行一体钎焊等正式组装操作。在这样的本发明的热交换器中，优选的是，热交换器由以下构件构成在经由一个外部配管送入所述热介质的入口侧设置的入口箱体；在经由另外的外部配管送出所述热介质的出口侧设置的出口箱体；以及将所述入口箱体与所述出口箱体连通的传热管，设在所述入口箱体的所述配管连接部的帽部件的卡合爪、与设在所述出口箱体的所述配管连接部的帽部件的卡合爪形成于不同的部位。通过在入口箱体与出口箱体使帽部件的卡合爪的形成部位不同，可以容易地防止弄错一个箱体用的帽部件而安装在另一个箱体上等的误组装。并且，为解决上述问题，本发明的热交换器的制造方法中，所述热交换器经由接头部件和帽部件而将所述外部配管连接到运送热介质的开口侧的箱体的端面，所述接头部件具有外部配管所抵接的配管抵接部和嵌合孔，所述帽部件具有筒状部和平面部，所述方法的特征在于，在使所述嵌合孔嵌合在所述筒状部后，将形成与传热管连通的箱体的箱体部件与所述平面部接合，从而形成将所述箱体与所述外部配管连接的配管连接部。在这样的热交换器的制造方法中，箱体例如是设在热介质的入口侧的入口箱体，或者是设在所述热介质的出口侧的出口箱体，但它们也可以跨热介质的入口侧和出口侧而设置。根据这样的本发明的热交换器的制造方法，由于在使具有配管抵接部和嵌合孔的接头部件、与具有筒状部和平面部的帽部件嵌合后，将外部配管与箱体连接的配管连接部将箱体部件与帽部件的平面部接合，因此，可以将配管连接部在热介质的流路方向的长度设定得较短并廉价形成。特别是，由于在使接头部件和帽部件嵌合的中间组装状态下保管两个部件，可以在之后的与箱体部件的接合工序使用，因此可以实现组装工序的高效化和简化。在本发明的热交换器的制造方法中，优选的是将所述筒状部嵌入所述嵌合孔后扩开。具体而言，优选的是形成突起面，使得从所述筒状部的外部配管侧的端部将筒状侧面的一部分延长为突起状，通过将该突起面朝向所述嵌合孔弯曲，将所述筒状部扩开。这样，在将所述筒状部嵌入所述嵌合孔后扩开开口部，由此可以简便且迅速地对接头部件和帽部件进行预组装。在本发明的热交换器的制造方法中，优选的是，使所述接头部件与设在所述筒状部的外侧面侧的台阶部抵接。在所述筒状部设置有台阶部，通过接头部件的箱体侧的端面·与该台阶部接触，可以容易且适当地设定使所述嵌合孔与所述筒状部嵌合时这两者的相对位置关系。在本发明的热交换器的制造方法中，优选的是，在使设在所述平面部的卡合爪与形成于所述箱体部件的卡合孔卡合后，将所述箱体部件与所述平面部接合。通过将帽部件的卡合爪与箱体部件的卡合孔卡合，部件彼此之间的预组装的操作变得容易，可以接着有效地进行一体钎焊等正式组装操作。发明的效果
根据本发明的热交换器及其制造方法，可以将连接外部配管与箱体的配管连接部在热介质的流路方向的长度设定得较短并廉价形成。而且，可以将构成配管连接部的部件更广范地利用于多种尺寸的制品群。
图I是示出本发明的一个实施方式的加热器芯的立体图。图2是将图I的加热器芯的配管连接部附近放大的局部放大立体图。图3示出构成图2的配管连接部的接头部件，(A)是主视图，⑶是从㈧的右方观察的侧视图。图4示出构成图2的配管连接部的帽部件，(A)是主视图，⑶是从㈧的右方观察的侧视图。图5说明构成图2的配管连接部的接头部件与帽部件的嵌合工序，(A)是示出嵌合前的状态的平面图，(B)是示出嵌合后的状态的平面图。附图标记说明 I加热器芯
2、6外部配管 3入口箱体 4传热管 5出口箱体
7、8配管连接部10座板部件 11帽部件 Ila平面部 Ilb筒状部 12接头部件 12a嵌合孔 12b台阶面 13罩部件 13a卡合孔 13b卡合槽
14、17、18卡合爪
15、16突起面· 19台阶部
L距加热器芯侧面的距离。
具体实施例方式下面，参照
本发明的优选的实施方式。图I是示出本发明的一个实施方式的加热器芯I的立体图。在加热器芯I设置有经由入口侧的外部配管2被导入热介质的入口箱体3 ;从入口箱体3运送热介质并进行热交换的多个层叠的传热管4 ;将来自传热管4的热介质回收的出口箱体5 ;以及从出口箱体5排出热介质的出口侧的外部配管6，在相邻的传热管4之间设置有未图示的热交换用的翅片(外翅片)。在外部配管2与入口箱体3的连接部分、以及外部配管6与出口箱体5的连接部分分别设置有配管连接部7、8。配管连接部7、8的流路方向的长度形成得非常短，所以，从加热器芯I的侧面到外部配管2、6的弯曲部的距离L设定得较短。这样的加热器芯I符合近年的装置小型化的要求。图2是将加热器芯I的出口侧的配管连接部8的附近放大的局部放大立体图。具有插入有外部配管6的配管插入孔的接头部件12嵌合在具有形成出口箱体5的端面的平面部的帽部件11上，从而形成插入有外部配管6的配管连接部8。此外，加热器芯I的入口侧的配管连接部7也采用了与配管连接部8同样的构造，但为了避免记载内容的重复，因此说明省略。另外，出口箱体5将以下部件组合而形成帽部件11 ;具有插入有传热管4的管插入孔的座板部件10 ;以及与座板部件10 —起形成出口箱体5的筒状侧面的罩部件13。卡合爪14形成为从帽部件11的平面部Ila的上端部突出。通过卡合爪14与设在罩部件13的卡合孔13a卡合，可以用容易的操作，将作为构成出口箱体5的箱体部件的帽部件11、座板部件10以及罩部件13预组装。而且，帽部件11的平面部Ila与出口箱体5的外形相比设在箱体内侧，即与由座板部件10和罩部件13形成的出口箱体5的外部配管6侧的中空端面相比设在箱体内部侧，从而实现帽部件11与箱体外形相比容纳在内侧的构造，实现外部配管6与出口箱体5之间的连接构造的小型化。在这样的预组装状态下，加热器芯I被一体钎焊。
图3示出构成配管连接部8的接头部件12。接头部件12形成为内外径阶梯地改变的阶梯圆筒形，在小直径侧的底面设置有椭圆形的嵌合孔12a。外部配管6的前端面被抵接、钎焊固定在接头部件12内侧的台阶面12b。图4示出构成配管连接部8的帽部件11。帽部件11具有平面部Ila和筒状部11b，在平面部Ila的上端的中央部略微靠右的位置，设置有能与罩部件13的卡合孔13a卡合的卡合爪14。在入口箱体3也设置有与卡合爪14同样的卡合爪(未图示)，但为了防止误组装，与卡合爪14不同，设在中央部略微靠左。另外，在平面部Ila的左右的下端设置有能与罩部件13的卡合槽13b卡合的卡合爪17、18。筒状部Ilb从平面部Ila竖直设置，使得横截面为近似椭圆形。在筒状部的外部配管侧端部形成有突起面15、16，它们在构成筒状部Ilb的横截面的椭圆形的短轴上对置。例如在使用截面圆形的扩管器具对筒状部Ilb进行扩管时，通过将突起面15、16朝向外侧弯曲，可以简便且迅速地实施扩管加工。
·
在筒状部Ilb的筒状外侧面设置有台阶部19。在将帽部件11和接头部件12嵌合时，将接头部件12的前端抵接在台阶部19上。这样，在组装时可以简便进行定位操作。图5说明接头部件12与帽部件11的嵌合工序。在帽部件11的筒状部Ilb与接头部件12的嵌合孔12a嵌合地插入时，接头部件12的前端抵接在筒状部Ilb的台阶部19。这样，确定了接头部件12与帽部件11在嵌合状态下的相对位置关系，进一步地，突起面15朝向接头部件12侧弯曲，由此筒状部Ilb的截面沿径向扩张并被临时固定。工业上的实用性
本发明的热交换器及其制造方法可以适用于各种传热管层叠型热交换器。
权利要求
1.一种热交换器，其特征在于 在经由外部配管被运送热介质的开口侧设置的箱体的外部配管侧的端面设置有由帽部件和接头部件构成的配管连接部，所述帽部件具有形成外部配管侧的箱体端面的平面部、和从该平面部竖直设置的筒状部，所述接头部件具有能与所述筒状部嵌合的嵌合孔、和外部配管所抵接的配管抵接部。
2.如权利要求I所述的热交换器，其特征在于 所述热交换器由以下部件构成在经由一个外部配管被送入热介质的入口侧设置的入口箱体；在经由另外的外部配管而送出所述热介质的出口侧设置的出口箱体；以及将所述入口箱体与所述出口箱体连通的传热管， 其中，在所述入口箱体和所述出口箱体的至少一个箱体的外部配管侧的端面上设置有由帽部件和接头部件构成的配管连接部，所述帽部件具有形成外部配管侧的箱体端面的平面部、和从该平面部竖直设置的筒状部，所述接头部件具有能与所述筒状部嵌合的嵌合孔、和外部配管所抵接的配管抵接部。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于 所述帽部件与所述入口箱体或者所述出口箱体的外形相比设在箱体内侧。
4.如权利要求I 3的任一项所述的热交换器,其特征在于 所述筒状部的横截面和所述嵌合孔形成为近似椭圆形。
5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于 在所述筒状部的所述外部配管侧的端部分别形成有第一和第二突起面，使其在横截面的短轴上对置。
6.如权利要求I 5的任一项所述的热交换器,其特征在于 所述筒状部在嵌入所述嵌合孔的状态下扩开。
7.如权利要求I 6的任一项所述的热交换器,其特征在于 在所述筒状部的外侧面侧形成能与所述接头部件的箱体侧的端面抵接的台阶部。
8.如权利要求I 7的任一项所述的热交换器,其特征在于 在所述平面部设置有卡合爪，该卡合爪能与在形成所述箱体的箱体部件上形成的卡合孔卡合。
9.如权利要求8所述的热交换器，其特征在于 所述热交换器由以下构件构成在经由一个外部配管被送入所述热介质的入口侧设置的入口箱体；在经由另外的外部配管送出所述热介质的出口侧设置的出口箱体；以及将所述入口箱体与所述出口箱体连通的传热管， 其中，设在所述入口箱体的所述配管连接部的帽部件的卡合爪、与设在所述出口箱体的所述配管连接部的帽部件的卡合爪形成于不同的部位。
10.一种热交换器的制造方法，所述热交换器经由接头部件和帽部件而将所述外部配管连接到运送热介质的开口侧的箱体的端面，所述接头部件具有外部配管所抵接的配管抵接部和嵌合孔，所述帽部件具有筒状部和平面部，所述方法的特征在于 在使所述嵌合孔嵌合在所述筒状部后，将形成与传热管连通的箱体的箱体部件与所述平面部接合，从而形成将所述箱体与所述外部配管连接的配管连接部。
11.如权利要求10所述的热交换器的制造方法，其特征在于所述箱体是设在热介质的入口侧的入口箱体、或者设在所述热介质的出口侧的出口箱体。
12.如权利要求10或11所述的热交换器的制造方法，其特征在于 在所述筒状部嵌入所述嵌合孔后将所述筒状部扩开。
13.如权利要求12所述的热交换器的制造方法，其特征在于 将形成于所述筒状部的外部配管侧的端部的突起面朝向所述嵌合孔的径向外侧弯曲，从而将所述筒状部扩开。
14.如权利要求10 13的任一项所述的热交换器的制造方法，其特征在于 使所述接头部件与设在所述筒状部的外侧面侧的台阶部抵接。
15.如权利要求10 14的任一项所述的热交换器的制造方法，其特征在于 在使设在所述平面部的卡合爪与形成于所述箱体部件的卡合孔卡合后，将所述箱体部件与所述平面部接合。
全文摘要
一种热交换器，由以下部件构成在经由一个外部配管送入热介质的入口侧设置的入口箱体；在经由另外的外部配管送出热介质的出口侧设置的出口箱体；以及将入口箱体与出口箱体连通的传热管，其特征在于，在入口箱体和出口箱体的至少一个箱体的外部配管侧的端面设置有由帽部件和接头部件构成的配管连接部，所述帽部件具有形成外部配管侧的箱体端面的平面部、和从该平面部竖直设置的筒状部，所述接头部件具有能与筒状部嵌合的嵌合孔、和外部配管所抵接的配管抵接部。可以小型且廉价地形成外部配管与箱体之间的连接部。
文档编号F28F9/02GK102792121SQ20118001420
公开日2012年11月21日 申请日期2011年3月9日 优先权日2010年3月17日
发明者大野隆行 申请人:三电有限公司