JP2001343195A - 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器 - Google Patents

熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器

Info

Publication number
JP2001343195A
JP2001343195A JP2000162857A JP2000162857A JP2001343195A JP 2001343195 A JP2001343195 A JP 2001343195A JP 2000162857 A JP2000162857 A JP 2000162857A JP 2000162857 A JP2000162857 A JP 2000162857A JP 2001343195 A JP2001343195 A JP 2001343195A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
header
heat exchanger
tube
notch
tube insertion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000162857A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sugita
隆司 杉田
Akihiko Takano
明彦 高野
Nobuhiko Suzuki
伸彦 鈴木
Shunichi Furuya
俊一 古屋
Soichi Kato
宗一 加藤
Kunihiko Nishishita
邦彦 西下
Takehide Matsumoto
健秀 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Zexel Valeo Climate Control Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Valeo Climate Control Corp filed Critical Zexel Valeo Climate Control Corp
Priority to JP2000162857A priority Critical patent/JP2001343195A/ja
Publication of JP2001343195A publication Critical patent/JP2001343195A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-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
    • F28D1/02—Heat-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
    • F28D1/04—Heat-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
    • F28D1/047—Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478—Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2220/00—Closure means, e.g. end caps on header boxes or plugs on conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肉厚がチューブ挿入穴の幅よりも大きなヘッ
ダを生産性よく提供すること。 【解決手段】 パイプ状のヘッダ本体３と、前記ヘッダ
本体３の両端に装着される閉塞部材４，４とを備える熱
交換器のヘッダ２において、前記ヘッダ本体３は、長手
方向の全長にわたる切欠き３ａを有し、前記閉塞部材
４，４は、前記ヘッダ本体３の両端に外嵌されるキャッ
プ状部材であり、前記ヘッダ本体３の切欠き３ａの両端
を前記閉塞部材４，４で閉塞することによりチューブ挿
入穴を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器のヘッダ
及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器の冷媒として従来よりフロンが
使用されてきたが、塩素を含むＣＦＣ（クロロフルオロ
カーボン）やＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボ
ン）は、使用後大気中に放出されると、太陽紫外線によ
って分解されて生ずる塩素原子がオゾン層を破壊するこ
とが問題となっている。
【０００３】日本ではオゾン層破壊係数の大きなＣＦＣ
のいくつか（特定フロン）は製造が禁止され、ＣＦＣに
代わる代替フロンとして、オゾン層破壊係数が比較的小
さいＨＣＦＣやオゾン層を破壊しないＨＦＣ（ハイドロ
フルオロカーボン）などが使用されているが、これらの
代替フロンは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）がきわめて大
きいので、削減の対象となっている。
【０００４】そこで、フロンに代わるものとして、オゾ
ン層を破壊せず、しかも地球温暖化係数がフロンの数千
分の一である二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器
が開発されている。
【０００５】この二酸化炭素を冷媒として使用する熱交
換器は、二酸化炭素を高圧の超臨界流体の状態で循環さ
せるため、フロンを冷媒とする従来のものに比べて非常
に高い耐圧性を要求される。
【０００６】そのため、ヘッダの肉厚は極めて厚くせざ
るを得ない。
【０００７】ヘッダにはチューブ挿入用の長穴が設けら
れるが、この長穴は従来、プレス打ち抜き法を用いて加
工していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常、プレス
打ち抜き法が可能なのはヘッダの肉厚が穴の幅と同等も
しくは小さい場合であって、ヘッダの肉厚が穴の幅より
も大きくなると、パンチ破損等が起こりプレス加工は非
常に難しくなる。
【０００９】そのため、ヘッダの肉厚が穴の幅よりも大
きい場合、削り出し等によってヘッダを製造している
が、これでは生産性が悪い。
【００１０】そこで本発明は、このような問題を考慮し
つつ、肉厚がチューブ挿入穴の幅よりも大きなヘッダを
生産性よく提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、パイプ状のヘッダ本体と、前記ヘッダ本体の
両端に装着される閉塞部材とを備える熱交換器のヘッダ
において、前記ヘッダ本体は、長手方向の全長にわたる
切欠きを有し、前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の両端
に外嵌されるキャップ状部材であり、前記ヘッダ本体の
切欠きの両端を前記閉塞部材で閉塞することによりチュ
ーブ挿入穴を形成する構成の熱交換器のヘッダである。
【００１２】このように、本発明によれば、パイプ状の
ヘッダ本体に設けられた長手方向全長にわたる切欠きの
両端を、ヘッダ本体の両端に外嵌されるキャップ状の閉
塞部材で閉塞することによりチューブ挿入穴を形成する
ので、たとえヘッダが厚肉のものであっても、生産性よ
く製造することができる。
【００１３】すなわち、厚肉のヘッダの場合、プレス打
ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができない
ので、従来は削り出し等によってヘッダを製造していた
が、本発明によれば、切欠き付きのヘッダ本体は押し出
し成形により形成でき、閉塞部材はプレス又は鍛造によ
り形成できるので、削り出し等で製造するよりも生産性
がよい。
【００１４】本願第２請求項に記載した発明は、前記第
１請求項に記載の発明において、前記閉塞部材は、前記
チューブ挿入穴の端部に相当する形状の切欠きを有する
構成の熱交換器のヘッダである。
【００１５】本発明によれば、チューブ挿入穴の端部に
相当する形状の切欠きを閉塞部材に設けたので、端部の
丸いチューブ挿入穴を形成することができ、また、チュ
ーブ挿入穴をヘッダの端の方まで設けることができる。
【００１６】すなわち、チューブの側部は通常丸くなっ
ているので、隙間ができないようにチューブ挿入穴も端
部を丸くしなければならないところ、閉塞部材にチュー
ブの形状に合わせた丸い切欠きを設けることにより、端
部の丸いチューブ挿入穴を形成することができる。
【００１７】また、閉塞部材に切欠きを設けることによ
り、閉塞部材がある程度大きくても、チューブ挿入穴を
ヘッダの端の方まで設けることができる。
【００１８】本願第３請求項に記載した発明は、前記第
１請求項又は第２請求項に記載の発明において、前記閉
塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠きと係合し、前記切欠
きの端部を埋める内向き凸部を有する構成の熱交換器の
ヘッダである。
【００１９】本発明によれば、閉塞部材に内向き凸部を
設けることにより、ヘッダの内部形状に余計な凹凸がな
くなるので、強度が向上する。
【００２０】すなわち、この内向き凸部はヘッダ本体の
切欠きのうち、チューブ挿入穴とならない端部を埋める
ような形状を有するので、ヘッダ本体と係合することに
より、ヘッダの内部形状に余計な凹凸がなくなる。
【００２１】本願第４請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第３請求項のいずれかに記載の発明にお
いて、前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠きを２つ
に区分する突条を有する構成の熱交換器のヘッダであ
る。
【００２２】本発明によれば、閉塞部材に突条を設ける
ことにより、２つのチューブ挿入穴を有する厚肉のヘッ
ダを、生産性よく製造することができる。
【００２３】すなわち、例えば両方の閉塞部材に設けた
突条の先端同士を当接させてヘッダ本体の切欠きを２つ
に区分する仕切を形成するものとし、一方、ヘッダ本体
の切欠きの幅をチューブ挿入穴２つ分に仕切を加えた幅
とし、ヘッダ本体の切欠きの中央部に仕切が位置するよ
うに閉塞部材を装着することにより、２つのチューブ挿
入穴を形成できる。
【００２４】本願第５請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第４請求項のいずれかに記載の発明にお
いて、前記閉塞部材は、配管接続用の穴を有する構成の
熱交換器のヘッダである。
【００２５】本発明によれば、一方の閉塞部材に配管接
続用の穴を設けることにより、配管接続用の穴を有する
ヘッダを生産性よく製造することができる。
【００２６】本願第６請求項に記載した発明は、２つの
ヘッダ構成部材を組み合わせて形成される熱交換器のヘ
ッダであって、前記ヘッダ構成部材は、一方の端部が閉
塞され他方の端部が開口している中空状部材であり、更
に、前記開口している端部から他方の端部に向ってチュ
ーブ挿入用の切欠きが形成されている構成の熱交換器の
ヘッダである。
【００２７】このように、本発明によれば、チューブ挿
入用の切欠きが形成された２つのヘッダ構成部材を、チ
ューブ挿入用の切欠きの位置を合わせて接合することに
より、チューブ挿入穴を有する厚肉のヘッダを、生産性
よく製造することができる。
【００２８】このヘッダ構成部材は、中空円筒形で周面
にチューブ挿入穴を有するヘッダを、長手方向に２つに
分割した形状のものである。厚肉のヘッダの場合、プレ
ス打ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができ
ないので、従来は削り出し等によってヘッダを製造して
いたが、本発明のヘッダ構成部材ならば、閉塞部材はプ
レス又は鍛造等により形成できるので、一体のヘッダを
削り出し等で製造するよりも生産性がよい。
【００２９】本願第７請求項に記載した発明は、前記第
６請求項に記載の発明において、前記ヘッダ構成部材
は、配管接続用の穴を有する構成の熱交換器のヘッダで
ある。
【００３０】本発明によれば、一方のヘッダ構成部材に
配管接続用の穴を設けることにより、配管接続用の穴を
有するヘッダを生産性よく製造することができる。
【００３１】本願第８請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第７請求項のいずれかに記載のヘッダに
チューブを組み合わせて熱交換体を形成した構成の熱交
換器である。
【００３２】本発明はチューブ挿入穴を有する厚肉のヘ
ッダを、生産性よく製造することができるので、例えば
二酸化炭素を高圧の超臨界流体の状態で循環させるよう
な、非常に高い耐圧性を要求される熱交換器において良
好に実施できるものである。
【００３３】本願第９請求項に記載した発明は、パイプ
状のヘッダ本体の両端に閉塞部材を装着して形成される
熱交換器のヘッダの製造方法において、長手方向の全長
にわたる切欠きを有するヘッダ本体用部材を押出し成形
により形成し、前記押出し成形されたヘッダ本体用部材
を所要長さに切断してヘッダ本体を形成し、前記ヘッダ
本体の端部にキャップ状の閉塞部材を外嵌し、前記ヘッ
ダ本体の切欠きの両端を前記閉塞部材で閉塞することに
よりチューブ挿入穴を形成した構成の熱交換器のヘッダ
の製造方法である。
【００３４】本発明によれば、パイプ状のヘッダ本体に
設けられた長手方向全長にわたる切欠きの両端を、ヘッ
ダ本体の両端に外嵌されるキャップ状の閉塞部材で閉塞
することによりチューブ挿入穴を形成するので、たとえ
ヘッダが厚肉のものであっても、生産性よく製造するこ
とができる。
【００３５】すなわち、厚肉のヘッダの場合、プレス打
ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができない
ので、従来は削り出し等によってヘッダを製造していた
が、本発明によれば、切欠き付きのヘッダ本体を押し出
し成形により形成するので、削り出し等で製造するより
も生産性がよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る具体例を、
図面に基づいて説明する。
【００３７】図１は本発明の第１具体例の熱交換器のヘ
ッダを示す分解斜視図であり、図２は同平面図である。
【００３８】本例の熱交換器のヘッダ２は、二酸化炭素
を高圧の超臨界流体の状態で循環させる熱交換器に用い
られるもので、フロンを冷媒とする従来のものに比べて
非常に高い耐圧性を要求されるため、肉厚が極めて厚く
なっている。
【００３９】また、チューブ挿入穴２ａはヘッダ２の長
手方向に設けられており、いわゆるサーペンタインタイ
プの熱交換器や内部熱交換器に用いられる。
【００４０】ヘッダ２はアルミニウム合金製で、パイプ
状のヘッダ本体３と、ヘッダ本体３の両端に装着される
閉塞部材４，４からなる。
【００４１】ヘッダ本体３は、長手方向の全長にわた
り、挿入されるチューブ（図示省略）の厚みに対応した
幅の切欠き３ａを有する断面Ｃ字形の部材である。
【００４２】ヘッダ本体３は断面Ｃ字形のヘッダ本体用
部材を押し出し成形により形成した後、これを所要長さ
に切断して製造する。
【００４３】閉塞部材４，４はヘッダ本体３の両端に外
嵌されるキャップ状部材であり、チューブ挿入穴２ａの
端部に相当する形状、すなわちチューブの厚みに対応し
た幅で、端部が丸くなっている切欠き４ａ，４ａが設け
られている。
【００４４】このような切欠き４ａ，４ａを閉塞部材
４，４に設けることにより、端部の丸いチューブ挿入穴
２ａを形成することができ、また、チューブ挿入穴２ａ
をヘッダ２の端の方まで設けることができる。
【００４５】すなわち、チューブの側部は通常丸くなっ
ているので、隙間ができないようにチューブ挿入穴２ａ
も端部を丸くしなければならないところ、閉塞部材４，
４にチューブの形状に合わせた丸い切欠き４ａ，４ａを
設けることにより、端部の丸いチューブ挿入穴２ａを形
成することができる。
【００４６】また、閉塞部材４，４に切欠き４ａ，４ａ
を設けることにより、閉塞部材４，４がある程度大きく
ても、チューブ挿入穴２ａをヘッダ２の端の方まで設け
ることができる。
【００４７】こうして、ヘッダ本体３の両端に、閉塞部
材４，４を、切欠き３ａと切欠き４ａ，４ａの位置が一
致するように外嵌することにより、ヘッダ本体３の切欠
き３ａの両端が閉塞部材４，４で閉塞され、ヘッダ２の
周面にチューブ挿入穴２ａが形成される。
【００４８】図３は閉塞部材の内部形状を示す断面図で
ある。
【００４９】図に示すように、閉塞部材４には内向き凸
部４ｂが設けられており、この内向き凸部４ｂはヘッダ
本体３の切欠き３ａのうち、チューブ挿入穴２ａとなら
ない端部を埋めるような形状を有する。
【００５０】この内向き凸部４ｂが、ヘッダ本体３と係
合することにより、ヘッダ２の内部形状に余計な凹凸が
なくなるので、強度が向上する。
【００５１】閉塞部材４は、内向き凸部４ｂを設けない
場合は、プレスにより形成し、内向き凸部４ｂを設ける
場合は、鍛造で形成する。
【００５２】ヘッダ本体３と閉塞部材４，４とはろう付
けにより接合する。
【００５３】表面にろう材をクラッドしたブレージング
シートを用いて閉塞部材４を形成できれば生産性が向上
するが、それができない場合はろう材を単体で使用す
る。
【００５４】なお、閉塞部材４，４形成時に、閉塞部材
４，４の一方に配管２ｃを接続するための配管接続用穴
２ｂを予め設けておけば、配管接続用穴を有するヘッダ
を生産性よく製造することができる。
【００５５】図４は本発明の第２具体例の熱交換器のヘ
ッダを示す分解斜視図である。
【００５６】本例の熱交換器のヘッダ２は、チューブ挿
入穴を２つ有するもので、２パスタイプの熱交換器に用
いられる。
【００５７】本例のヘッダ２も、パイプ状のヘッダ本体
３と、ヘッダ本体３の両端に装着される閉塞部材４，４
からなり、組み立てた後の形状は、チューブ挿入穴が２
つである以外は、第１具体例のものと外形・内面とも同
一である。
【００５８】しかし、チューブ挿入穴が２つの場合、第
１具体例のように、ヘッダ本体３の長手方向の全長にわ
たり、２本の切欠きを設けようとすると、ヘッダ本体３
が２部材に分離してしまう。
【００５９】そこで、ヘッダ本体３は、長手方向の全長
にわたり、切欠き３ａを有する断面Ｃ字形の部材とする
ものの、切欠き３ａの幅は、チューブ挿入穴２つ分にチ
ューブ挿入穴の間隔を加えた幅とする。
【００６０】閉塞部材４，４には、２つのチューブ挿入
穴の端部に相当する形状の切欠き４ａ，４ａが設けられ
ている。
【００６１】そして、切欠き４ａと切欠き４ａの間には
突条４ｃが設けられ、ヘッダ本体３への装着時に、両方
の閉塞部材４，４の突条４ｃ，４ｃの先端同士を当接さ
せて、ヘッダ本体２の切欠き３ａを２つに区分する仕切
を形成するようになっている。
【００６２】突条４ｃ，４ｃの先端部は一方を凹形、他
方を凸形とし、両者を嵌合させるようにすればいっそう
強度が高まる。また、当接部に補強部材（図示省略）を
接合するようにしてもよい。
【００６３】このように、閉塞部材４，４に設けられた
突条４ｃ，４ｃにより２つに区分されたヘッダ本体３の
切欠き３ａと、閉塞部材４，４に設けられた２つの切欠
き４ａ，４ａとにより、２つのチューブ挿入穴が形成さ
れるので、２つのチューブ挿入穴を有する厚肉のヘッダ
を、生産性よく製造することができる。
【００６４】なお、その他の基本的な構成については、
第１具体例と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】図５は本発明の第３具体例の熱交換器のヘ
ッダを示す分解斜視図であり、図６は同平面図である。
【００６６】本例の熱交換器のヘッダ２は、チューブ挿
入穴２ａが１つのものであるが、２つのヘッダ構成部材
５，５を組み合わせて形成されるものである。
【００６７】ヘッダ構成部材５，５は、一方の端部が閉
塞され他方の端部が開口している中空状部材であり、更
に、開口している端部から他方の端部に向ってチューブ
挿入用の切欠き５ａ，５ａが形成されている。
【００６８】このようにチューブ挿入用の切欠き５ａ，
５ａが形成された２つのヘッダ構成部材５，５を、チュ
ーブ挿入用の切欠き５ａ，５ａの位置を合わせて接合す
ることにより、チューブ挿入穴を有する厚肉のヘッダ
を、生産性よく製造することができる。
【００６９】このヘッダ構成部材５，５は、いわば、中
空円筒形で周面にチューブ挿入穴を有するヘッダを、長
手方向に２つに分割した形状のものである。厚肉のヘッ
ダの場合、プレス打ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成
することができないので、従来は削り出し等によってヘ
ッダを製造していたが、本例のようなヘッダであれば、
ヘッダ構成部材５，５はプレス又は鍛造等により形成で
きるので、一体のヘッダを削り出し等で製造するよりも
生産性がよい。
【００７０】なお、ヘッダ構成部材５，５の接合部に補
強部材６を外嵌することにより耐圧性を高めることがで
きる。
【００７１】この補強部材６はヘッダ２の外径に合わせ
た内径を有し、チューブ（図示省略）の厚みに合わせた
切欠き部６ａを有する断面Ｃ字形の部材である。図のよ
うにチューブを挟持するチューブ挟持部６ｂ，６ｂを設
けることにより、チューブとの接触面積を大きくすれ
ば、さらに耐圧性を高めることができる。
【００７２】なお、ヘッダ構成部材５，５形成時に、ヘ
ッダ構成部材５，５の一方に配管を接続するための配管
接続用穴２ｂを予め設けておけば、配管接続用穴を有す
るヘッダを生産性よく製造することができる。
【００７３】図７は本発明の第４具体例の熱交換器のヘ
ッダを示す分解斜視図である。
【００７４】本例の熱交換器のヘッダ２は、チューブ挿
入穴を２つ有するものである。
【００７５】本例のヘッダ２も、２つのヘッダ構成部材
５，５を組み合わせて形成されるものであり、組み立て
た後の形状は、チューブ挿入穴が２つである以外は、第
３具体例のものと外形・内面とも同一である。
【００７６】ただし、接合部に補強部材を設ける場合、
チューブ挿入穴が２つであるので、図のような、２つ１
組の補強部材６１，６２を接合することになる。
【００７７】補強部材６１にはチューブ挟持部６１ｂ，
６１ｂが設けられ、補強部材６２にはチューブ挟持部６
２ｂ，６２ｂが設けられ、チューブ挟持部６１ｂとチュ
ーブ挟持部６２ｂとでチューブ（図示省略）の端部を挟
持するようになっている。
【００７８】なお、その他の基本的な構成については、
第３具体例と同様であるので、説明を省略する。
【００７９】図８は本発明の第５具体例の熱交換器を示
す斜視図である。
【００８０】本例の熱交換器１は、いわゆるサーペンタ
インタイプの熱交換器を２つ組み合わせた２パスタイプ
の熱交換器であり、図に示すように、複数の平坦部と屈
曲部とが順次連続したサーペンタイン状を成し、多数の
冷媒流路を有する２本の偏平なチューブ７，７と、チュ
ーブ７，７の平坦部と平坦部との間に介在されるフィン
８，８と、１つの入口側ヘッダ２１と、２つの出口側ヘ
ッダ２２，２２とを有するものである。
【００８１】入口側ヘッダ２１には２つのチューブ挿入
穴が周面に形成され、前記２本のチューブ７，７の一方
の端部が挿入される。一方、２つの出口側ヘッダ２２，
２２には１つのチューブ挿入穴が周面に形成され、各チ
ューブ７，７のもう一方の端部がそれぞれ挿入される。
【００８２】出口側ヘッダ２２，２２の配管接続用穴２
２ｂ，２２ｂに接続された配管（図示省略）は１つにま
とめられて出口側継手（図示省略）に接続される。
【００８３】入口側ヘッダ２１はチューブ挿入穴が２つ
であるから、前記第２具体例又は第４具体例のヘッダを
用いる。一方、出口側ヘッダ２２，２２はチューブ挿入
穴が１つであるから、前記第１具体例又は第３具体例の
ヘッダを用いる。
【００８４】一例として、入口側ヘッダ２１が第４具体
例のヘッダであり、出口側ヘッダ２２，２２が第３具体
例のヘッダであるものを図に示した。
【００８５】ヘッダ、チューブ、フィンを組立てて形成
された熱交換器本体は、炉中でろう付けする。
【００８６】ヘッダに接続される配管は、熱交換器本体
と同時に炉中ろう付けしてもよいし、本体ろう付け後に
トーチろう付けしてもよい。
【００８７】以上の具体例はサーペンタインタイプのも
のを例にとって説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、冷媒が流通する流路を有するチューブ
と、そのチューブの端部が挿入されるヘッダとを有する
熱交換器一般、例えば内部熱交換器等に適用することが
できるものである。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１請求項に
記載した発明は、パイプ状のヘッダ本体と、前記ヘッダ
本体の両端に装着される閉塞部材とを備える熱交換器の
ヘッダにおいて、前記ヘッダ本体は、長手方向の全長に
わたる切欠きを有し、前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体
の両端に外嵌されるキャップ状部材であり、前記ヘッダ
本体の切欠きの両端を前記閉塞部材で閉塞することによ
りチューブ挿入穴を形成する構成の熱交換器のヘッダで
ある。
【００８９】このように、本発明によれば、パイプ状の
ヘッダ本体に設けられた長手方向全長にわたる切欠きの
両端を、ヘッダ本体の両端に外嵌されるキャップ状の閉
塞部材で閉塞することによりチューブ挿入穴を形成する
ので、たとえヘッダが厚肉のものであっても、生産性よ
く製造することができる。
【００９０】すなわち、厚肉のヘッダの場合、プレス打
ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができない
ので、従来は削り出し等によってヘッダを製造していた
が、本発明によれば、切欠き付きのヘッダ本体は押し出
し成形により形成でき、閉塞部材はプレス又は鍛造によ
り形成できるので、削り出し等で製造するよりも生産性
がよい。
【００９１】本願第２請求項に記載した発明は、前記第
１請求項に記載の発明において、前記閉塞部材は、前記
チューブ挿入穴の端部に相当する形状の切欠きを有する
構成の熱交換器のヘッダである。
【００９２】本発明によれば、チューブ挿入穴の端部に
相当する形状の切欠きを閉塞部材に設けたので、端部の
丸いチューブ挿入穴を形成することができ、また、チュ
ーブ挿入穴をヘッダの端の方まで設けることができる。
【００９３】すなわち、チューブの側部は通常丸くなっ
ているので、隙間ができないようにチューブ挿入穴も端
部を丸くしなければならないところ、閉塞部材にチュー
ブの形状に合わせた丸い切欠きを設けることにより、端
部の丸いチューブ挿入穴を形成することができる。
【００９４】また、閉塞部材に切欠きを設けることによ
り、閉塞部材がある程度大きくても、チューブ挿入穴を
ヘッダの端の方まで設けることができる。
【００９５】本願第３請求項に記載した発明は、前記第
１請求項又は第２請求項に記載の発明において、前記閉
塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠きと係合し、前記切欠
きの端部を埋める内向き凸部を有する構成の熱交換器の
ヘッダである。
【００９６】本発明によれば、閉塞部材に内向き凸部を
設けることにより、ヘッダの内部形状に余計な凹凸がな
くなるので、強度が向上する。
【００９７】すなわち、この内向き凸部はヘッダ本体の
切欠きのうち、チューブ挿入穴とならない端部を埋める
ような形状を有するので、ヘッダ本体と係合することに
より、ヘッダの内部形状に余計な凹凸がなくなる。
【００９８】本願第４請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第３請求項のいずれかに記載の発明にお
いて、前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠きを２つ
に区分する突条を有する構成の熱交換器のヘッダであ
る。
【００９９】本発明によれば、閉塞部材に突条を設ける
ことにより、２つのチューブ挿入穴を有する厚肉のヘッ
ダを、生産性よく製造することができる。
【０１００】すなわち、例えば両方の閉塞部材に設けた
突条の先端同士を当接させてヘッダ本体の切欠きを２つ
に区分する仕切を形成するものとし、一方、ヘッダ本体
の切欠きの幅をチューブ挿入穴２つ分に仕切を加えた幅
とし、ヘッダ本体の切欠きの中央部に仕切が位置するよ
うに閉塞部材を装着することにより、２つのチューブ挿
入穴を形成できる。
【０１０１】本願第５請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第４請求項のいずれかに記載の発明にお
いて、前記閉塞部材は、配管接続用の穴を有する構成の
熱交換器のヘッダである。
【０１０２】本発明によれば、一方の閉塞部材に配管接
続用の穴を設けることにより、配管接続用の穴を有する
ヘッダを生産性よく製造することができる。
【０１０３】本願第６請求項に記載した発明は、２つの
ヘッダ構成部材を組み合わせて形成される熱交換器のヘ
ッダであって、前記ヘッダ構成部材は、一方の端部が閉
塞され他方の端部が開口している中空状部材であり、更
に、前記開口している端部から他方の端部に向ってチュ
ーブ挿入用の切欠きが形成されている構成の熱交換器の
ヘッダである。
【０１０４】このように、本発明によれば、チューブ挿
入用の切欠きが形成された２つのヘッダ構成部材を、チ
ューブ挿入用の切欠きの位置を合わせて接合することに
より、チューブ挿入穴を有する厚肉のヘッダを、生産性
よく製造することができる。
【０１０５】このヘッダ構成部材は、中空円筒形で周面
にチューブ挿入穴を有するヘッダを、長手方向に２つに
分割した形状のものである。厚肉のヘッダの場合、プレ
ス打ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができ
ないので、従来は削り出し等によってヘッダを製造して
いたが、本発明のヘッダ構成部材ならば、閉塞部材はプ
レス又は鍛造等により形成できるので、一体のヘッダを
削り出し等で製造するよりも生産性がよい。
【０１０６】本願第７請求項に記載した発明は、前記第
６請求項に記載の発明において、前記ヘッダ構成部材
は、配管接続用の穴を有する構成の熱交換器のヘッダで
ある。
【０１０７】本発明によれば、一方のヘッダ構成部材に
配管接続用の穴を設けることにより、配管接続用の穴を
有するヘッダを生産性よく製造することができる。
【０１０８】本願第８請求項に記載した発明は、前記第
１請求項ないし第７請求項のいずれかに記載のヘッダに
チューブを組み合わせて熱交換体を形成した構成の熱交
換器である。
【０１０９】本発明はチューブ挿入穴を有する厚肉のヘ
ッダを、生産性よく製造することができるので、例えば
二酸化炭素を高圧の超臨界流体の状態で循環させるよう
な、非常に高い耐圧性を要求される熱交換器において良
好に実施できるものである。
【０１１０】本願第９請求項に記載した発明は、パイプ
状のヘッダ本体の両端に閉塞部材を装着して形成される
熱交換器のヘッダの製造方法において、長手方向の全長
にわたる切欠きを有するヘッダ本体用部材を押出し成形
により形成し、前記押出し成形されたヘッダ本体用部材
を所要長さに切断してヘッダ本体を形成し、前記ヘッダ
本体の端部にキャップ状の閉塞部材を外嵌し、前記ヘッ
ダ本体の切欠きの両端を前記閉塞部材で閉塞することに
よりチューブ挿入穴を形成した構成の熱交換器のヘッダ
の製造方法である。
【０１１１】本発明によれば、パイプ状のヘッダ本体に
設けられた長手方向全長にわたる切欠きの両端を、ヘッ
ダ本体の両端に外嵌されるキャップ状の閉塞部材で閉塞
することによりチューブ挿入穴を形成するので、たとえ
ヘッダが厚肉のものであっても、生産性よく製造するこ
とができる。
【０１１２】すなわち、厚肉のヘッダの場合、プレス打
ち抜き法ではチューブ挿入穴を形成することができない
ので、従来は削り出し等によってヘッダを製造していた
が、本発明によれば、切欠き付きのヘッダ本体を押し出
し成形により形成するので、削り出し等で製造するより
も生産性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す分解斜
視図である。
【図２】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す平面図
である。
【図３】 本発明の具体例に係り、閉塞部材を示す断面
図である。
【図４】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す分解斜
視図である。
【図５】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す分解斜
視図である。
【図６】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す平面図
である。
【図７】 本発明の具体例に係り、ヘッダを示す分解斜
視図である。
【図８】 本発明の具体例に係り、熱交換器を示す斜視
図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器 ２ ヘッダ ２ａ チューブ挿入穴 ２ｂ 配管接続用穴 ２ｃ 配管 ２１ 入口側ヘッダ ２２ 出口側ヘッダ ２２ｂ 配管接続用穴 ３ ヘッダ本体 ３ａ 切欠き ４ 閉塞部材 ４ａ 切欠き ４ｂ 内向き凸部 ４ｃ 突条 ５ ヘッダ構成部材 ５ａ 切欠き ６ 補強部材 ６ａ 切欠き ６ｂ チューブ挟持部 ６１ 補強部材 ６１ｂ チューブ挟持部 ６２ 補強部材 ６２ｂ チューブ挟持部 ７ チューブ ８ フィン
フロントページの続き (72)発明者 古屋 俊一 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 (72)発明者 加藤 宗一 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 (72)発明者 西下 邦彦 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 (72)発明者 松本 健秀 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 Ｆターム(参考） 3L065 CA17 CA18 3L103 AA01 BB33 CC22 CC40 DD06 DD32 DD42

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パイプ状のヘッダ本体と、前記ヘッダ本
    体の両端に装着される閉塞部材とを備える熱交換器のヘ
    ッダにおいて、 前記ヘッダ本体は、長手方向の全長にわたる切欠きを有
    し、 前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の両端に外嵌されるキ
    ャップ状部材であり、前記ヘッダ本体の切欠きの両端を
    前記閉塞部材で閉塞することによりチューブ挿入穴を形
    成することを特徴とする熱交換器のヘッダ。
  2. 【請求項２】 前記閉塞部材は、前記チューブ挿入穴の
    端部に相当する形状の切欠きを有することを特徴とする
    請求項１記載の熱交換器のヘッダ。
  3. 【請求項３】 前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠
    きと係合し、前記切欠きの端部を埋める内向き凸部を有
    することを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器の
    ヘッダ。
  4. 【請求項４】 前記閉塞部材は、前記ヘッダ本体の切欠
    きを２つに区分する突条を有することを特徴とする請求
    項１ないし３いずれか記載の熱交換器のヘッダ。
  5. 【請求項５】 前記閉塞部材は、配管接続用の穴を有す
    ることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の熱
    交換器のヘッダ。
  6. 【請求項６】 ２つのヘッダ構成部材を組み合わせて形
    成される熱交換器のヘッダであって、 前記ヘッダ構成部材は、一方の端部が閉塞され他方の端
    部が開口している中空状部材であり、更に、前記開口し
    ている端部から他方の端部に向ってチューブ挿入用の切
    欠きが形成されていることを特徴とする熱交換器のヘッ
    ダ。
  7. 【請求項７】 前記ヘッダ構成部材は、配管接続用の穴
    を有することを特徴とする請求項６記載の熱交換器のヘ
    ッダ。
  8. 【請求項８】 前記請求項１ないし７いずれか記載のヘ
    ッダにチューブを組み合わせて熱交換体を形成したこと
    を特徴とする熱交換器。
  9. 【請求項９】 パイプ状のヘッダ本体の両端に閉塞部材
    を装着して形成される熱交換器のヘッダの製造方法にお
    いて、 長手方向の全長にわたる切欠きを有するヘッダ本体用部
    材を押出し成形により形成し、 前記押出し成形されたヘッダ本体用部材を所要長さに切
    断してヘッダ本体を形成し、 前記ヘッダ本体の端部にキャップ状の閉塞部材を外嵌
    し、前記ヘッダ本体の切欠きの両端を前記閉塞部材で閉
    塞することによりチューブ挿入穴を形成したことを特徴
    とする熱交換器のヘッダの製造方法。
JP2000162857A 2000-05-31 2000-05-31 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器 Pending JP2001343195A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000162857A JP2001343195A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000162857A JP2001343195A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001343195A true JP2001343195A (ja) 2001-12-14

Family

ID=18666705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000162857A Pending JP2001343195A (ja) 2000-05-31 2000-05-31 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001343195A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2887974A1 (fr) * 2005-06-29 2007-01-05 Valeo Systemes Thermiques Collecteur pour echangeur de chaleur, procede pour sa fabrication et echangeur de chaleur ainsi obtenu
JP2021012018A (ja) * 2019-06-28 2021-02-04 ダイキン工業株式会社 熱交換器およびヒートポンプ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2887974A1 (fr) * 2005-06-29 2007-01-05 Valeo Systemes Thermiques Collecteur pour echangeur de chaleur, procede pour sa fabrication et echangeur de chaleur ainsi obtenu
JP2021012018A (ja) * 2019-06-28 2021-02-04 ダイキン工業株式会社 熱交換器およびヒートポンプ装置
JP7132529B2 (ja) 2019-06-28 2022-09-07 ダイキン工業株式会社 熱交換器およびヒートポンプ装置
US11549733B2 (en) 2019-06-28 2023-01-10 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger and heat pump device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5586598A (en) Heat exchanger
KR19980068555U (ko) 열 교환기용 냉매 관
JP4135231B2 (ja) 熱交換器
JP2004301454A (ja) 熱交換器用のヘッダタンク
JPH1114288A (ja) 熱交換器
JP2001343195A (ja) 熱交換器のヘッダ及びその製造方法並びにこのヘッダを用いた熱交換器
JP2002130983A (ja) 微細多穴を有する熱交換器用の押出チューブおよび熱交換器
JPH09113177A (ja) 凝縮器
JP2017129302A (ja) 熱交換器及びその製造方法
JPH11325784A (ja) 熱交換器
KR100737142B1 (ko) 열교환기의 헤더 구조
EP1365204A1 (en) Heat exchanger
JP2007107754A (ja) 熱交換器および熱交換器の製造方法
JP2002318093A (ja) 熱交換器
JP2004301455A (ja) 熱交換器用のヘッダタンク
JP2004150673A (ja) パイプヘッダと偏平チューブとの接合構造および接合方法
JP2003114094A (ja) 熱交換器用ヘッダ
JP2000220990A (ja) 熱交換器
KR19980087449A (ko) 열 교환기용 냉매 관의 제조 방법
JP2003185380A (ja) 熱交換器用ヘッダ及び熱交換器
JP2003207294A (ja) 熱交換器
JP2001280884A (ja) 熱交換器
JPH09113152A (ja) 熱交換器およびその製造方法
JP2002206889A (ja) 熱交換器
JP2009014283A (ja) 熱交換器