JP2001280884A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2001280884A
JP2001280884A JP2000094465A JP2000094465A JP2001280884A JP 2001280884 A JP2001280884 A JP 2001280884A JP 2000094465 A JP2000094465 A JP 2000094465A JP 2000094465 A JP2000094465 A JP 2000094465A JP 2001280884 A JP2001280884 A JP 2001280884A
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JP
Japan
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tube
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heat exchanger
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JP2000094465A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Watanabe
年春 渡辺
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05383Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ヘッダー部材の耐圧強度を高めた
熱交換器に関し、部品点数を増大することなくヘッダー
部材の耐圧強度を増大することを目的とする。 【解決手段】 筒状のヘッダー部材11に形成されるチ
ューブ穴11aに、チューブ17の端部17aを嵌挿
し、前記チューブ穴11aに前記チューブ17の端部1
7aをろう付けしてなる熱交換器において、前記チュー
ブ17の端部17aの端面17bを、前記ヘッダー部材
11の内面の前記チューブ穴11aの対向面に当接して
ろう付けするとともに、前記ヘッダー部材11の内側に
位置する前記チューブ17の端部17aに貫通穴17c
を形成してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ等の熱
交換器に係わり、特に、ヘッダー部材の耐圧強度を高め
た熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、例えば、自動車の空調装置では、
二酸化炭素を冷媒に用いた冷凍サイクルが開発されてお
り、このような冷凍サイクルでは、冷媒の圧力が非常に
大きくなるため、コンデンサ等の熱交換器に高い耐圧強
度が要求されている。図7は、従来の耐圧強度を高めた
熱交換器を示すもので、この熱交換器では、一対の円筒
状のヘッダー部材1が所定間隔を置いて対向配置されて
いる。
【0003】そして、一対のヘッダー部材1の間に多数
のチューブ2およびコルゲートフィン3を配置して、外
部空気が流通されるコア部4が形成されている。また、
ヘッダー部材1の外側面には、長手方向に間隔を置い
て、切欠部1aが形成され、この切欠部1aに補強用リ
ブ5が嵌挿されろう付けされている。
【0004】この補強用リブ5には、図8に示すよう
に、ヘッダー部材1の内径より小さい貫通穴5aが形成
され、貫通穴5aの縁部により内側フランジ部5bが形
成され、この内側フランジ部5bによりヘッダー部材1
が補強され、耐圧強度が増大されている。そして、この
ような熱交換器では、外部空気がコア部4を通過する間
に、複数のチューブ2内を流れる冷媒と熱交換され、冷
媒が冷却される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱交換器では、ヘッダー部材1に形成される
切欠部1aに、補強用リブ5を嵌挿し、この補強用リブ
5を切欠部1aおよびヘッダー部材1の内面にろう付け
してヘッダー部材1を補強し、耐圧強度を増大している
ため、部品点数が増大し、また、組立工数が増大すると
いう問題があった。
【0006】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、部品点数を増大することなくヘッ
ダー部材の耐圧強度を増大することができる熱交換器を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の熱交換器は、
筒状のヘッダー部材に形成されるチューブ穴に、チュー
ブの端部を嵌挿し、前記チューブ穴に前記チューブの端
部をろう付けしてなる熱交換器において、前記チューブ
の端部の端面を、前記ヘッダー部材の内面の前記チュー
ブ穴の対向面に当接してろう付けするとともに、前記ヘ
ッダー部材の内側に位置する前記チューブの端部に貫通
穴を形成してなることを特徴とする。
【0008】請求項2の熱交換器は、請求項1記載の熱
交換器において、前記チューブは、その長手方向に沿っ
て複数の流体通路が形成される押し出しチューブからな
ることを特徴とする。
【0009】(作用)請求項1の熱交換器では、チュー
ブの端部の端面が、ヘッダー部材の内面のチューブ穴の
対向面に当接されろう付けされる。また、ヘッダー部材
の内側に位置するチューブの端部に、貫通穴が形成さ
れ、この貫通穴が流体通路とされる。
【0010】そして、ヘッダー部材の内面には、チュー
ブの位置において、チューブの貫通穴の縁部により内側
フランジ部が形成され、この内側フランジ部によりヘッ
ダー部材が補強され、ヘッダー部材の耐圧強度が増大さ
れる。請求項2の熱交換器では、チューブが、その長手
方向に沿って複数の流体通路が形成される押し出しチュ
ーブにより形成される。
【0011】そして、この押し出しチューブは、通常の
扁平チューブ等に比較して剛性が高いため、ヘッダー部
材の耐圧強度がより確実に増大される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。
【0013】図1は、図2の熱交換器の要部の詳細を示
しており、図2は、本発明の熱交換器の一実施形態を示
している。この実施形態では、自動車の空調装置のコン
デンサに本発明が適用される。この熱交換器では、図2
に示すように、一対の円筒状のヘッダー部材11が所定
間隔を置いて対向配置されている。
【0014】一方のヘッダー部材11には、冷媒を流入
するための入口パイプ13が配置され、他方のヘッダー
部材11には、冷媒を流出するための出口パイプ15が
配置されている。なお、この実施形態では、冷媒には、
例えば、二酸化炭素が使用される。
【0015】一対のヘッダー部材11は、円筒状のパイ
プ部材からなり、アルミニウムにより形成されている。
そして、一対のヘッダー部材11の間に多数のチューブ
17およびコルゲートフィン19を配置して、外部空気
が流通されるコア部21が形成されている。チューブ1
7およびコルゲートフィン19は、アルミニウムにより
形成されている。
【0016】そして、この実施形態では、図3に示すよ
うに、ヘッダー部材11の長手方向には、間隔を置いて
チューブ穴11aが形成されている。このチューブ穴1
1aには、図1に示すように、チューブ17の端部17
aが嵌挿されている。このチューブ17の端部17aの
端面17bは、図4に示すように、略半円状に形成され
ている。
【0017】そして、図1に示すように、ヘッダー部材
11の内面のチューブ穴11aの対向面に当接されてい
る。また、チューブ17の端面17bは、ヘッダー部材
11の内面にろう付けされ、チューブ穴11aとの嵌合
部は、チューブ穴11aにろう付けされている。そし
て、チューブ17の端部17aには、ヘッダー部材11
の内側となる位置に、貫通穴17cが形成されている。
【0018】この貫通穴17cは、ヘッダー部材11の
中心を中心とする円形状をしており、ヘッダー部材11
の内径より小径とされている。そして、このように貫通
穴17cの穴径を、ヘッダー部材11の内径より小径と
することにより、ヘッダー部材11の内面に、円環状の
内側フランジ部11dが形成される。
【0019】この実施形態では、チューブ17には、押
し出しチューブ23が使用されている。この押し出しチ
ューブ23は、図5に示すように、その長手方向に沿っ
て複数の流体通路25aが形成されている。そして、押
し出しチューブ23の端部を半円状に形成し、押し出し
チューブ23の端部に貫通穴を形成することにより、図
6に示すようなチューブ17が得られる。
【0020】上述した熱交換器は、一対のヘッダー部材
11の間に、チューブ17およびコルゲートフィン19
を組み付けた後、これ等を熱処理炉内で熱処理すること
により各部材が相互にろう付けされる。そして、これに
より、チューブ17の端面17bが、ヘッダー部材11
の内面にろう付けされ、チューブ穴11aとの嵌合部
が、チューブ穴11aにろう付けされる。
【0021】また、上述した熱交換器では、入口パイプ
13からヘッダー部材11内に流入した冷媒は、チュー
ブ17の端部17aに形成される貫通穴17cからチュ
ーブ17の流体通路25aに流入し、この流体通路25
aを通過する間に、コア部21を通過する外部空気と熱
交換し冷却された後、チューブ17の貫通穴17cから
ヘッダー部材11に流入し、出口パイプ15から流出さ
れる。
【0022】以上のように構成された熱交換器では、チ
ューブ17の端部17aの端面17bを、ヘッダー部材
11の内面のチューブ穴11aの対向面に当接してろう
付けするとともに、ヘッダー部材11の内側に位置する
チューブ17の端部17aに貫通穴17cを形成したの
で、部品点数を増大することなくヘッダー部材11の耐
圧強度を増大することができる。
【0023】すなわち、上述した熱交換器では、図1に
示したように、ヘッダー部材11の内面には、チューブ
17の位置において、チューブ17の貫通穴17cの縁
部により内側フランジ部11dが形成され、この内側フ
ランジ部11dによりヘッダー部材11が補強され、ヘ
ッダー部材11の耐圧強度が増大される。
【0024】そして、上述した熱交換器では、従来のよ
うに、ヘッダー部材に形成される切欠部に、補強用リブ
を嵌挿する必要がなくなるため、部品点数を増大するこ
となくヘッダー部材11の耐圧強度を増大することがで
きる。また、ヘッダー部材11に、補強用リブを嵌挿す
る切欠部を形成する必要がなくなるため、ヘッダー部材
11の気密性を確実に確保することができる。
【0025】そして、上述した熱交換器では、チューブ
17が、その長手方向に沿って複数の流体通路25aが
形成される押し出しチューブ23により形成されるた
め、ヘッダー部材11の耐圧強度をより確実に増大する
ことができる。すなわち、一般に、押し出しチューブ2
3は、通常の扁平チューブ17等に比較して剛性が高い
ため、ヘッダー部材11の耐圧強度がより確実に増大さ
れる。
【0026】なお、上述した実施形態では、本発明を自
動車の空調装置のコンデンサに適用した例について説明
したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものでは
なく、高い耐圧強度が要求される熱交換器に広く適用す
ることができる。また、上述した実施形態では、本発明
を押し出しチューブ23からなるチューブ17を用いた
熱交換器に適用した例について説明したが、本発明はか
かる実施形態に限定されるものではなく、例えば、イン
ナーフィンが収容される扁平チューブからなるチューブ
を用いた熱交換器等に広く適用することができる。
【0027】さらに、上述した実施形態では、本発明を
ヘッダー部材11およびチューブ17がアルミニウムか
らなる熱交換器に適用した例について説明したが、本発
明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例え
ば、ヘッダー部材等がステンレス鋼からなる熱交換器等
に広く適用することができる。また、上述した実施形態
では、本発明を円筒状のヘッダー部材11を用いた熱交
換器に適用した例について説明したが、本発明はかかる
実施形態に限定されるものではなく、例えば、横断面楕
円状あるいは矩形状等のヘッダー部材を用いた熱交換器
に広く適用することができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の熱交換器
では、チューブの端部の端面を、ヘッダー部材の内面の
チューブ穴の対向面に当接してろう付けするとともに、
ヘッダー部材の内側に位置するチューブの端部に貫通穴
を形成したので、部品点数を増大することなくヘッダー
部材の耐圧強度を増大することができる。請求項2の熱
交換器では、チューブが、その長手方向に沿って複数の
流体通路が形成される押し出しチューブにより形成され
るため、ヘッダー部材の耐圧強度をより確実に増大する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のA−A線に沿う断面図である。
【図2】本発明の熱交換器の一実施形態を示す正面図で
ある。
【図3】図2のヘッダー部材に形成されるチューブ穴を
示す断面図である。
【図4】図2のチューブを示す正面図である。
【図5】押し出しチューブを示す斜視図である。
【図6】図2のチューブを示す縦断面図である。
【図7】従来の熱交換器を示す正面図である。
【図8】図7のB−B線に沿う断面図である。
【符号の説明】
11 ヘッダー部材 11a チューブ穴 17 チューブ 17a 端部 17b 端面 17c 貫通穴 23 押し出しチューブ 25a 流体通路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状のヘッダー部材(11)に形成され
    るチューブ穴(11a)に、チューブ(17)の端部
    (17a)を嵌挿し、前記チューブ穴(11a)に前記
    チューブ(17)の端部(17a)をろう付けしてなる
    熱交換器において、 前記チューブ(17)の端部(17a)の端面(17
    b)を、前記ヘッダー部材(11)の内面の前記チュー
    ブ穴(11a)の対向面に当接してろう付けするととも
    に、前記ヘッダー部材(11)の内側に位置する前記チ
    ューブ(17)の端部(17a)に貫通穴(17c)を
    形成してなることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の熱交換器において、 前記チューブ(17)は、その長手方向に沿って複数の
    流体通路(25a)が形成される押し出しチューブ(2
    3)からなることを特徴とする熱交換器。
JP2000094465A 2000-03-30 2000-03-30 熱交換器 Pending JP2001280884A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004023056A1 (de) * 2002-08-13 2004-03-18 Behr Gmbh & Co. Wärmeübertrager
US7055311B2 (en) 2002-08-31 2006-06-06 Engelhard Corporation Emission control system for vehicles powered by diesel engines
KR101797180B1 (ko) * 2015-03-20 2017-11-13 한온시스템 주식회사 열 전달 유체를 수집 및 분배하기 위한 열 교환기용 장치

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