JP2002174498A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2002174498A
JP2002174498A JP2000374555A JP2000374555A JP2002174498A JP 2002174498 A JP2002174498 A JP 2002174498A JP 2000374555 A JP2000374555 A JP 2000374555A JP 2000374555 A JP2000374555 A JP 2000374555A JP 2002174498 A JP2002174498 A JP 2002174498A
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JP
Japan
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heat exchanger
tube
tube insertion
insertion hole
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JP2000374555A
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English (en)
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Kei Yoshitomi
圭 吉富
Kazuhiko Inoguchi
和彦 井野口
Shigeo Sakai
茂男 酒井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に製造することができる熱交換器を提供
すること。 【解決手段】 ヘッダ10を、スリット(チューブ挿入
孔)16a、17aがそれぞれ形成された分割部材(チ
ューブ保持部材)16,17により構成し、これら分割
部材16,17を、スリット16a,17aを突き合わ
せた状態で互いに積層して厚肉とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CO2などの高圧
冷媒を利用する空気調和装置等に用いられる熱交換器に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の偏平管式熱交換器を図6及び図7
に示した。図において、符号1は内部に冷媒が流動する
ヘッダである。このヘッダ1には偏平チューブ2が接続
される複数のチューブ挿入孔3が設けられている。そし
て、冷媒の流路としての偏平チューブ2がチューブ挿入
孔3にロウ付けされた状態で、各偏平チューブ2間に波
形に形成されたフィン4が挟まれている。
【0003】ところで、近年、地球環境の保全に対する
関心が高まっているが、車両用空調装置の冷媒として従
来用いられているR134aといった代替フロンは、地
球温暖化に対して影響を与えることが懸念されている。
このため、このような代替フロン冷媒等に代わる物質と
して、元来自然界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を
用いた車両用空調装置の研究が行われている。このよう
な自然冷媒の候補として、二酸化炭素(CO2)が注目
されている。このCO2は、地球温暖化に対する寄与が
代替フロンよりもはるかに小さいだけでなく、可燃性が
ないうえ、基本的には人体に無害である。このような背
景から、二酸化炭素を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル
(以下、CO2冷凍サイクルと略す)が提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなCO2冷凍
サイクルにおいては冷媒圧力が通常のフロンよりも高
く、熱交換器においてもその圧力に耐え得るよう、通常
のフロンを用いた熱交換器と比べて、ヘッダ1の肉厚が
厚い。このため、チューブ挿入孔3を一つ一つ機械加工
によって穿設しなければならず、作業が繁雑であった。
【0005】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、容易に製造を行うことができる熱交換器を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、冷媒が流動されるヘッダと、該ヘッダに設けられた
チューブ挿入孔と、該チューブ挿入孔に挿入されるとと
もに前記ヘッダに接合された偏平チューブとを備えた熱
交換器において、前記ヘッダは、前記チューブ挿入孔が
形成されたチューブ保持部材を複数備え、これらチュー
ブ保持部材は、前記チューブ挿入孔を突き合わせた状態
で互いに積層していることを特徴とする。
【0007】この熱交換器においては、チューブ保持部
材を互いに積層することによって十分厚肉とすることが
できる。したがって、各チューブ保持部材は薄肉でもよ
く、プレス加工によりチューブ挿入孔を形成することが
できる。
【0008】請求項2に記載の発明は、冷媒が流動され
るヘッダと、該ヘッダに設けられたチューブ挿入孔と、
該チューブ挿入孔に挿入されるとともに前記ヘッダに接
合された偏平チューブとを備えた熱交換器において、前
記ヘッダは、ヘッダ本体と、プレス加工により前記チュ
ーブ挿入孔が設けられた略平板状のプレート部材とを備
え、前記ヘッダ本体とプレート部材とは互いに嵌合して
いるとともに、一方が他方によってかしめられているこ
とを特徴とする。
【0009】この熱交換器においては、ヘッダをヘッダ
本体と略平板状のプレート部材に分割することにより、
プレート部材に対してプレス加工を行うことができる。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の熱交換器において、前記プレート部材は、プレス加工
によるバリ形成面を外側に向けた状態で前記ヘッダ本体
に嵌合していることを特徴とする。
【0011】プレート部材をプレス加工する際に、外側
面にいわゆるバリが生ずる。この熱交換器においては、
ヘッダ本体とプレート部材の合わせ面にバリが位置しな
いため、両者の密着性を高めることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る空気調和装置
の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、従
来と同一の構成については同一の符号を用い、その説明
を省略する。図1において、符号10はヘッダである。
ヘッダ10は、分割部材15、分割部材(チューブ保持
部材)16、および、分割部材(チューブ保持部材)1
7が組み合わされて構成されている。分割部材16には
長手方向に伸びる流路20,21が形成されており、こ
の分割部材16を挟んで分割部材15,17が設けられ
ている。また、分割部材16には複数のスリット(チュ
ーブ挿入孔)16aが設けられており、分割部材17に
はスリット16aと位置を合わせて複数のスリット(チ
ューブ挿入孔)17aが設けられている。これらスリッ
ト16a、17aは、外側ほど開口が大きくなるように
形成されている。
【0013】次に、このヘッダ10の製造方法について
説明する。分割部材16を薄肉引き抜き成型し、スリッ
ト16aをプレス加工する。また、分割部材15を薄肉
成型する。さらにまた、分割部材17を薄肉成型し、ス
リット17aをプレス加工する。そして、これら分割部
材15〜19をロー付けする。
【0014】このようなヘッダ10においては、分割部
材15〜17それぞれは薄肉であっても、互いにロー付
けされて厚肉化されているので、冷媒の高圧に耐えう
る。各分割部材16,17を薄肉とすることで、各スリ
ット16a、17aはそれぞれプレス加工によって穿設
することができる。したがって、容易に製造することが
できる。また、スリット16a、17aは外側ほど開口
が大きく形成されているため、偏平チューブ2を容易に
挿入することができる。
【0015】次に、第2実施形態について説明する。図
2において、符号30はヘッダである。ヘッダ30は略
平板のプレート(プレート部材)31と、長手方向に伸
びる2つの流路32,33が形成されたヘッダ本体35
とにより構成されている。図3に示すように、プレート
31にはプレス加工によって複数のスリット(チューブ
挿入孔)31aが設けられている。図2のように、ヘッ
ダ本体35には、プレート31を収容する溝36が形成
されており、プレート31と溝36とが嵌合していると
ともに、溝36の両壁部36aによってプレート31が
かしめられてプレート31を保持している。
【0016】次に、このヘッダ30の製造方法について
説明する。ヘッダ本体35は引き抜き成形される。プレ
ート31はプレス加工によりスリット31aが形成され
る。より詳細には、図4に示すようにプレート31をポ
ンチ40で打ち抜く。このとき、打ち抜く孔の周囲の肉
がポンチ40に引き込まれないように、拘束くさび突起
41をストッパー42に設け、図のように拘束くさび突
起41でプレート31を押えた状態でポンチ40で打ち
抜くことで抜きダレを防ぐ。プレート31のダイ側(図
面では下面)にはバリが発生するため、バリのない上面
を合わせ面として溝36の両壁部36aでヘッダ本体3
5にかしめ仮止め固定し、他の熱交換器構成部材(チュ
ーブ、フィン等)も組み合わせてから、一度にロウ付け
する。
【0017】このように、本例のヘッダにおいては、プ
レート31は略平板であるため、薄肉でなくてもプレス
加工でスリット31aを形成することができる。したが
って、容易に製造することができる。
【0018】なお、変形例として、図5に示すようにヘ
ッダ本体51b,52b,53b,54bに対するプレ
ート51a,52a,53a,54aの固定方法を種々
に変更してもよい。図では、ヘッダ本体51b,52
b,53b,54bとプレート51a,52a,53
a,54aとが符号51c,52c,53c,54cで
示した部位においてかしめられている。
【0019】また、各例において、ヘッダ本体に設けら
れた冷媒流路(図1の符号21等)を主に断面視円形と
したが、これに限らず、角部に丸みを持たせたR付四角
形や、八角形、正八角形であってもよい。
【0020】
【発明の効果】上述した本発明によれば、以下の効果を
得ることができる。請求項1に記載の発明によれば、チ
ューブ保持部材を互いに積層するために各チューブ保持
部材は薄肉でもよく、プレス加工によりチューブ挿入孔
を形成することができる。したがって、容易に製造する
ことができる。請求項2に記載の発明によれば、ヘッダ
をヘッダ本体と略平板状のプレート部材に分割すること
により、プレート部材に対してプレス加工を行うことが
できる。したがって、容易に製造することができる。請
求項3に記載の発明によれば、ヘッダ本体とプレート部
材の合わせ面にバリが位置しないため、両者の密着性を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態として示した熱交換器
に用いられるヘッダについて、一部を破断した斜視図で
ある。
【図2】 本発明の第2実施形態として示した熱交換器
に用いられるヘッダの断面図である。
【図3】 同ヘッダに用いられるプレートを示す図であ
る。
【図4】 同プレートの製造状態を示す図である。
【図5】 本発明の変形例を示すヘッダの断面図であ
る。
【図6】 従来の熱交換器の全体を示す斜視図である。
【図7】 同熱交換器に用いられるヘッダの斜視図であ
る。
【符号の説明】
10,30 ヘッダ 16,17 分割部材(チューブ保持部材) 16a,17a スリット(チューブ挿入孔) 31 プレート(プレート部材) 31a スリット(チューブ挿入孔)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F28F 9/14 F28F 9/14 9/26 9/26 (72)発明者 酒井 茂男 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 Fターム(参考) 3L065 FA14 4E048 AC03 GA06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒が流動されるヘッダと、該ヘッダに
    設けられたチューブ挿入孔と、該チューブ挿入孔に挿入
    されるとともに前記ヘッダに接合された偏平チューブと
    を備えた熱交換器において、 前記ヘッダは、前記チューブ挿入孔が形成されたチュー
    ブ保持部材を複数備え、これらチューブ保持部材は、前
    記チューブ挿入孔を突き合わせた状態で互いに積層され
    ていることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 冷媒が流動されるヘッダと、該ヘッダに
    設けられたチューブ挿入孔と、該チューブ挿入孔に挿入
    されるとともに前記ヘッダに接合された偏平チューブと
    を備えた熱交換器において、 前記ヘッダは、ヘッダ本体と、プレス加工により前記チ
    ューブ挿入孔が設けられた略平板状のプレート部材とを
    備え、前記ヘッダ本体とプレート部材とは互いに嵌合し
    ているとともに、一方が他方によってかしめられている
    ことを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の熱交換器において、 前記プレート部材は、プレス加工によるバリ形成面を外
    側に向けた状態で前記ヘッダ本体に嵌合していることを
    特徴とする熱交換器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005156069A (ja) * 2003-11-27 2005-06-16 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器およびその製造方法
JP2006194522A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Japan Climate Systems Corp 熱交換器
KR100666927B1 (ko) 2006-01-20 2007-01-10 주식회사 두원공조 헤더형 열교환기
JP2021099219A (ja) * 2016-01-28 2021-07-01 エル アンド エム ラジエーター インコーポレイテッドL&M Radiator, Inc. タンク、チューブ及びリテーナを備える熱交換器

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