JP2001099524A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2001099524A
JP2001099524A JP27949899A JP27949899A JP2001099524A JP 2001099524 A JP2001099524 A JP 2001099524A JP 27949899 A JP27949899 A JP 27949899A JP 27949899 A JP27949899 A JP 27949899A JP 2001099524 A JP2001099524 A JP 2001099524A
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heat exchanger
fluid
flared
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Kazumi Tokizaki
和美 鴇崎
Hideo Ohashi
日出雄 大橋
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Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、例えばカー・エアコンのエバポレ
ータとして使用される熱交換器について、出荷段階では
ヘッダにパイプが接続されていない製品を提供する。梱
包費および輸送コストの低減を測る。製品の出荷前の段
階においても表面処理や気密試験、洩れ試験を行なう。
また、ユーザーにおいて車種に応じた種類のパイプの取
付けを可能にする。 【解決手段】 熱交換器1 は、ヘッダ10の一端開口部12
がフレア状となされている。フレア状開口端部12に連な
るように円管先端差込み部11が設けられ、差込み部11の
先端にヘッダ10内側において円管7 の先端を止めかつヘ
ッダ10外側において気密試験用ジョイント金具20の先端
爪部21を引っ掛ける環状段部13が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばカー・エ
アコンのエバポレータとして使用される熱交換器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば図１０に示すように、カー
・エアコンに用いられるアルミニウム製のエバポレータ
(80)は、複数の流体通路を有する蛇行状偏平管(82)と、
蛇行状偏平管(82)の直管部(82a)(82a)同士の間に取り付
けられたコルゲ―ト・フイン(84)とよりなるコア部(81)
に対して、蛇行状偏平管(82)の両端部に、冷媒導入ヘッ
ダ(84)および冷媒排出ヘッダ(85)とが取り付けられ、両
ヘッダ(84)(85)の開口端部には、それぞれ冷媒導入パイ
プ(86)および冷媒排出パイプ(87)が接続されており、エ
バポレータ(80)のコンパクト化のために、パイプ(86)(8
7)にそれぞれ曲げ加工を施し、両パイプ(86)(87)をコア
部(81)にできるだけ近接させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエバポレータ(80)では、出荷段階の製品に対
して、冷媒導入ヘッダ(84)および冷媒排出ヘッダ(85)に
長いパイプ(86)(87)が既に接続されていたため、エバポ
レータ製品がコンパクトではなく、従って製品１台当た
りの梱包材料を多く必要として梱包費が高くつくととも
に、１台当たり輸送スペースを広くとるため、輸送コス
トも高くつくという問題があった。
【０００４】一方、カー・エアコンのエバポレータ(80)
においては、車種に応じて異なる形状や種類のパイプを
取り付ける場合があるため、出荷段階では、冷媒導入ヘ
ッダ(84)および冷媒排出ヘッダ(85)にパイプ(86)(87)が
接続されていないエバポレータ製品を供給し、ユーザー
において車種に応じた種類のパイプを取り付けることが
望まれていた。
【０００５】ところが、従来のエバポレータ(80)では、
冷媒導入ヘッダ(84)および冷媒排出ヘッダ(85)にパイプ
(86)(87)を接続しない状態では、ヘッダ(84)(85)の開口
端部を塞ぐ手段が無いためにエバポレータの表面処理を
行なうことが不可能であり、また出荷前に気密試験や洩
れ試験を行なうこともできず、上記業界の要望に応える
ことができないという問題があった。
【０００６】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、出荷段階では、ヘッダにパイプが接続されて
おらず、従って非常にコンパクトで、製品１台当たりの
梱包材料が少なくてすみ、梱包費が安くつくとともに、
１台当たり輸送スペースが小さいために、輸送コストも
安くつき、またヘッダにパイプが接続されていない熱交
換器製品の出荷前の段階においても、ヘッダの開口端部
を塞ぐことができて、熱交換器の表面処理を行なうこと
が可能であるとともに、出荷前に気密試験や洩れ試験を
行なうことも可能であり、従ってユーザーにおいて車種
に応じた種類のパイプを取り付けることができ、上記業
界の要望に応えることができる、熱交換器を提供しよう
とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による請求項１記載の熱交換器は、複数
の流体通路を有する蛇行状偏平管の流体入口および流体
出口にそれぞれヘッダが取り付けられており、ヘッダの
一端開口部がフレア状となされ、フレア状開口端部に連
なるように円管先端差込み部が設けられ、差込み部の先
端にヘッダ内側において円管の先端を止めかつヘッダ外
側において気密試験用ジョイント金具の先端爪部を引っ
掛ける環状段部が設けられていることを特徴としてい
る。
【０００８】また、この発明による請求項２記載の熱交
換器は、片面に流体流路形成用凹部と、これの端部に連
なるように設けられかつ流体通過用孔を有するタンク部
形成用凹部とを備えた略方形の複数のプレートが、１つ
おきに隣り合うプレート同士相互に凹部を対向させた状
態に層状に重ね合わせられて接合されることにより、並
列状の偏平管部と各偏平管部の端部に連なるタンク部と
が形成され、タンク部の流体入口および流体出口にそれ
ぞれヘッダが取り付けられており、ヘッダの一端開口部
がフレア状となされ、フレア状開口端部に連なるように
円管先端差込み部が設けられ、差込み部の先端にヘッダ
内側において円管の先端を止めかつヘッダ外側において
気密試験用ジョイント金具の先端爪部を引っ掛ける環状
段部が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態
を、図面を参照して説明する。
【００１０】図１と図２は、この発明をカー・エアコン
用のコルゲ―ト型エバポレータに適用した第１実施形態
を示すものである。
【００１１】同図を参照すると、この発明によるコルゲ
―ト型エバポレータ(1) は、アルミニウム（アルミニウ
ム合金を含む）製であり、複数の流体通路を有する蛇行
状偏平管(3) と、蛇行状偏平管(3) の直管部(3a)(3a)同
士の間に取り付けられたコルゲ―ト・フイン(4) とより
なるコア部(2) に対して、蛇行状偏平管(3) の両端部(3
A)(3B)に、冷媒導入ヘッダ(10A) および冷媒排出ヘッダ
(10B) とが取り付けられている。
【００１２】各ヘッダ(10)はアルミニウム電縫管製で、
その一端開口部(12)が、流体導入用または排出用円管
（パイプ）(7) （図５参照）のろう付けによる接合のさ
い円管(7) 外周面との間にフィレット(8) が入り込む空
所を形成するようにフレア状となされ、フレア状開口端
部(12)に連なるように円管先端差込み部(11)が設けら
れ、差込み部(11)の先端にヘッダ内側において円管(7)
の先端を止めかつヘッダ外側において気密試験用ジョイ
ント金具(20)の先端爪部(21)（図３参照）を引っ掛ける
環状段部(13)が設けられている。
【００１３】各ヘッダ(10)の他端部は、アルミニウム電
縫管の同側端部を絞ることにより、底壁(14)が形成され
て、その中央部が溶接部(15)により塞がれている。ま
た、各ヘッダ(10)の胴部下側には、蛇行状偏平管(3) の
端部(3A)または(3B)が差し込まれる長孔(16)があけられ
ている。
【００１４】図３は、エバポレータ(1) の気密テストを
行なう状態を示すもので、エバポレータ(1) の各ヘッダ
(10)の端部に気密テスト用パイプ(22)を差し込み、さら
にこれらに気密試験用ジョイント金具(20)を嵌め被せ
て、その先端爪部(21)をヘッダ(10)端部の環状段部(13)
に引っ掛けている。気密テスト用パイプ(22)の先端寄り
部分には環状凹部(23)が設けられ、この環状凹部(23)に
Ｏ−リング(24)が収められている。そしてこの状態で、
気密テスト用パイプ(22)から所定圧力を有するテストガ
スがヘッダ(10)内に導入され、エバポレータ(1) の気密
テストが行なわれるものである。なお、このとき、各ヘ
ッダ(10)のフレア状開口端部(12)は、気密テスト用パイ
プ(22)の挿入を容易にする。
【００１５】このように、この発明のエバポレータ(1)
によれば、出荷段階のヘッダ(10)に流体導入用または排
出用円管(7) が接続されていない状態で、エバポレータ
(1)の気密試験や洩れ試験を行なうことが可能である。
【００１６】また、出荷段階で、ヘッダ(10)に流体導入
用または排出用円管(7) が接続されていないため、エバ
ポレータ(1) は非常にコンパクトであり、従って製品１
台当たりの梱包材料が少なくてすみ、梱包費が安くつく
とともに、１台当たり輸送スペースが小さいために、輸
送コストも安くつく。
【００１７】図４は、エバポレータ(1) の表面処理のた
めに、各ヘッダ(10)端部にゴム栓(30)を嵌め合わせた状
態を示すものである。ヘッダ(10)端部にゴム栓(30)を嵌
め合わせると、ゴム栓(30)の胴部(31)がヘッダ(10)端部
内側の差込み部(11)に嵌まり込み、その先端部(33)がヘ
ッダ(10)側の環状段部(13)に突き当てられるとともに、
ゴム栓(30)の鍔部(34)がヘッダ(10)の外端部に、また鍔
部(34)内側のテーパー部(32)がヘッダ(10)のフレア状開
口端部(12)にそれぞれ当接する。
【００１８】フレア状開口端部(12)に連なるように円管
先端エバポレータ(1) の各ヘッダ(10)そしてこの状態
で、エバポレータ(1) の表面処理が行なわれるものであ
る。なお、このとき、各ヘッダ(10)のフレア状開口端部
(12)は、ゴム栓(30)の胴部(31)の挿入を容易にする。
【００１９】このように、この発明のエバポレータ(1)
によれば、出荷段階のヘッダ(10)に流体導入用または排
出用円管(7) が接続されていない状態で、各ヘッダ(10)
の開口端部を塞ぐことができて、エバポレータ(1) の表
面処理を行なうことが可能である。
【００２０】図５は、エバポレータ(1) の各ヘッダ(10)
の端部に冷媒導入または排出用円管（パイプ）(7) を接
続した状態を示すものである。この円管(7) の接続のさ
い、各ヘッダ(10)のフレア状開口端部(12)は、円管(7)
先端部の挿入を容易にする。そして、フレア状開口端部
(12)に連なる円管先端差込み部(11)に差し込まれた円管
(7) の先端が、環状段部(13)ににより止められる。ま
た、各ヘッダ(10)の一端開口部(12)がフレア状となされ
ている結果、流体導入用または排出用円管(7) のろう付
けによる接合のさい、円管(7) 外周面との間の空所にフ
ィレット(8) が入り込み、円管(7) の接続強度が非常に
大きくなる利点がある。
【００２１】このような流体導入用または排出用円管
（パイプ）(7) の取り付けは、ユーザーにおいて行なう
ことができるので、車種に応じた種類の円管（パイプ）
(7) を取り付けることができ、この種業界の要望に応え
ることができるものである。
【００２２】図６〜図８は、この発明をカー・エアコン
用の積層型エバポレータに適用した第２実施形態を示す
ものである。
【００２３】同図を参照すると、この発明による積層型
エバポレータ(41)は、例えばアルミニウム（アルミニウ
ム合金を含む）製であり、片面に冷媒流路形成用凹部(4
4)と、これの端部に連なるように設けられかつ前後に長
い長円形の３つの冷媒通過用孔(48)を有するタンク部形
成用凹部(45)とを備えた略方形の複数のプレート(43)
が、１つおきに隣り合うプレート(43)(43)同士相互に凹
部(44)(45)を対向させた状態に層状に重ね合わせられて
接合されることにより、並列状の偏平管部(46)と各偏平
管部(46)の端部に連なるタンク部(47)とが形成されてい
る。なお、各プレート(43)のタンク部形成用凹部(45)の
冷媒通過用孔(48)の周縁には、バーリング加工により凹
部(45)の内側に突出した環状壁部(49)が設けられてい
る。隣り合う偏平管部(46)(46)同士の間にはコルゲート
・フィン(64)が介在されている。
【００２４】そして、タンク部(47)の冷媒入口および冷
媒出口にそれぞれヘッダ(50A)(50B)が取り付けられてお
り、各ヘッダ(50)の一端開口部(52)が、流体導入用また
は排出用円管（パイプ）(7) （図５参照）の溶接による
接合のさい円管(7) 外周面との間にフィレット(8) が入
り込む空所を形成するようにフレア状となされ、フレア
状開口端部(52)に連なるように円管先端差込み部(51)が
設けられ、差込み部(51)の先端にヘッダ内側において円
管(7) の先端を止めかつヘッダ外側において気密試験用
ジョイント金具(20)の先端爪部(21)（図３参照）を引っ
掛ける環状段部(53)が設けられている。各ヘッダ(50)の
他端部は蓋(54)により塞がれている。
【００２５】つぎに、上記積層型エバポレータ(41)の各
ヘッダ(50)は、図９に示す段階を経て製造される。すな
わち、ヘッダ(50)の素材であるアルミニウムパイプ(70)
の一端部(71)はそのままにして、残部をプレスにより角
筒状に成形する。この角筒状ヘッダ本体(73)と一端部(7
1)との間は徐々に形状が変化する首部(72)となされる。
つぎに、このパイプ(70)の一端部(71)に、拡管装置(75)
の成形用端部(76)を差し込んで、成形用端部(76)および
これに連なるテーパー部(77)により、ヘッダ端部に、フ
レア状開口端部(52)と円管先端差込み部(51)と環状段部
(53)を一気に形成することにより、ヘッダ(50)が製造さ
れるものである。
【００２６】なお、ヘッダ(50)の他端部は蓋(54)により
塞がれ、また角筒状ヘッダ本体のコア(42)側の側壁部(5
6)には、エバポレータ(41)のエンドプレート(63)の３つ
の長円形の冷媒通過用孔(48)に連なる同数の長円形の貫
通孔(57)があけられている。このエンドプレート(63)の
冷媒通過用孔(48)の周縁の環状壁部(49)は凹部の外側に
突出するように設けられていて、このエンドプレート(6
3)の環状壁部(49)が、ヘッダ(50)側の貫通孔(57)に嵌め
入れられている。
【００２７】なお、説明は省略したが、この第２実施形
態の積層型エバポレータ(41)の各ヘッダ(50)の機能は、
上記第１実施形態の場合と全く同様である。
【００２８】
【発明の効果】この発明による請求項１記載の熱交換器
は、上述のように、複数の流体通路を有する蛇行状偏平
管の流体入口および流体出口にそれぞれヘッダが取り付
けられており、ヘッダの一端開口部がフレア状となさ
れ、フレア状開口端部に連なるように円管先端差込み部
が設けられ、差込み部の先端にヘッダ内側において円管
の先端を止めかつヘッダ外側において気密試験用ジョイ
ント金具の先端爪部を引っ掛ける環状段部が設けられて
いるものであり、またこの発明による請求項２記載の熱
交換器は、上述のように、片面に流体流路形成用凹部
と、これの端部に連なるように設けられかつ流体通過用
孔を有するタンク部形成用凹部とを備えた略方形の複数
のプレートが、１つおきに隣り合うプレート同士相互に
凹部を対向させた状態に層状に重ね合わせられて接合さ
れることにより、並列状の偏平管部と各偏平管部の端部
に連なるタンク部とが形成され、タンク部の流体入口お
よび流体出口にそれぞれヘッダが取り付けられており、
ヘッダの一端開口部がフレア状となされ、フレア状開口
端部に連なるように円管先端差込み部が設けられ、差込
み部の先端にヘッダ内側において円管の先端を止めかつ
ヘッダ外側において気密試験用ジョイント金具の先端爪
部を引っ掛ける環状段部が設けられているもので、この
発明の熱交換器によれば、上記いずれの場合にも、出荷
段階では、ヘッダにパイプが接続されておらず、従って
非常にコンパクトで、製品１台当たりの梱包材料が少な
くてすみ、梱包費が安くつくとともに、１台当たり輸送
スペースが小さいために、輸送コストも安くつき、また
ヘッダにパイプが接続されていない熱交換器製品の出荷
前の段階においても、ヘッダの開口端部を塞ぐことがで
きて、熱交換器の表面処理を行なうことが可能であると
ともに、出荷前に気密試験や洩れ試験を行なうことも可
能であり、従ってユーザーにおいて車種に応じた種類の
パイプを取り付けることができ、上記業界の要望に応え
ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示す熱交換器の斜視
図である。
【図２】同熱交換器のヘッダ部分の拡大断面図である。
【図３】同熱交換器のヘッダ端部に気密テスト用パイプ
およびチャックを取り付けた状態を示す要部拡大断面図
である。
【図４】同熱交換器のヘッダ端部に、表面処理のために
ゴム栓を嵌め被せる状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】同熱交換器のヘッダ端部に冷媒導入または排出
パイプを接続した状態を示す要部拡大断面図である。
【図６】この発明の第２実施形態を示す熱交換器の斜視
図である。
【図７】同熱交換器の部分拡大水平断面図である。
【図８】同熱交換器の部分分解斜視図である。
【図９】同熱交換器のヘッダの製造段階を示すもので、
図９ａはヘッダ素材の斜視図、図９ｂは一部を角筒状に
変形させた状態のヘッダ素材の斜視図、図９ｃはさらに
ヘッダ素材の端部に拡管加工を施した状態の斜視図で、
底蓋が一緒に図示されている。
【図１０】従来例を示す熱交換器の斜視図である。
【符号の説明】
１ コルゲ―ト型エバポレータ熱交換器 ２ コア部 ３ 蛇行状偏平管 ７ 円管（パイプ） ８ フィレット １０ ヘッダ １０Ａ 冷媒導入用ヘッダ １０Ｂ 冷媒排出用ヘッダ １１ 円管先端差込み部 １２ フレア状開口端部 １３ 環状段部 ２０ 気密試験用ジョイント金具 ２１ 先端爪部 ３０ ゴム栓 ４１ 積層型エバポレータ熱交換器 ４２ コア部 ４３ プレート ５０ ヘッダ ５０Ａ 冷媒導入用ヘッダ ５０Ｂ 冷媒排出用ヘッダ ５１ 円管先端差込み部 ５２ フレア状開口端部 ５３ 環状段部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の流体通路を有する蛇行状偏平管の
    流体入口および流体出口にそれぞれヘッダが取り付けら
    れており、ヘッダの一端開口部がフレア状となされ、フ
    レア状開口端部に連なるように円管先端差込み部が設け
    られ、差込み部の先端にヘッダ内側において円管の先端
    を止めかつヘッダ外側において気密試験用ジョイント金
    具の先端爪部を引っ掛ける環状段部が設けられているこ
    とを特徴とする、熱交換器。
  2. 【請求項２】 片面に流体流路形成用凹部と、これの端
    部に連なるように設けられかつ流体通過用孔を有するタ
    ンク部形成用凹部とを備えた略方形の複数のプレート
    が、１つおきに隣り合うプレート同士相互に凹部を対向
    させた状態に層状に重ね合わせられて接合されることに
    より、並列状の偏平管部と各偏平管部の端部に連なるタ
    ンク部とが形成され、タンク部の流体入口および流体出
    口にそれぞれヘッダが取り付けられており、ヘッダの一
    端開口部がフレア状となされ、フレア状開口端部に連な
    るように円管先端差込み部が設けられ、差込み部の先端
    にヘッダ内側において円管の先端を止めかつヘッダ外側
    において気密試験用ジョイント金具の先端爪部を引っ掛
    ける環状段部が設けられていることを特徴とする、熱交
    換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1764573A3 (en) * 2005-09-19 2010-07-21 Dana Corporation Flanged connection for heat exchanger
CN107514841A (zh) * 2016-06-17 2017-12-26 杭州三花家电热管理系统有限公司 换热器组件

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