JP2003535304A - ろう付け熱交換器用のマニホルドブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、熱交換器用のマニホルドブロックに関する。それは、チャンバを画定する壁（１０）（１２）を備え、チャンバの壁の１つに、オリフィス（３０）を設け、管（３２）をオリフィス（３０）に接続する。管（３２）は、少なくとも１つのピン（３６）を備え、オリフィス（３０）は、管（３２）のピン（３６）に対応して少なくとも１つの切欠き（３４）を備えている。好ましくは、管（３２）は、３つのピン（３６）を、オリフィスは、３つの切欠き（３４）を備え、相互に１２０°離して配設する。したがって、管（３２）をオリフィス（３０）内に挿入し、特定の角度だけ回動して、ろう付け作業の前、およびその間、それを確実に維持することができる。本発明は、自動車の熱交換器に適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、自動車用等の熱交換器に関する。

【０００２】 さらに詳しくは、チャンバを画定する壁を備え、チャンバの壁の１つが開口を
有し、この開口に管が接続されるようになっている、ろう付け熱交換器用のマニ
ホルドブロックに関する。

【０００３】

【従来の技術】

この種のマニホルドブロックでは、管板としても知られるマニホルド板に、非
常に多数の孔を設け、この孔に、熱交換器マトリクスを構成する管の端が嵌合さ
れる。

【０００４】 これらの管におけるフィンは、熱交換面積を増大する役割を果たす。マニホル
ド板は、熱伝達流体をマトリクス内に循環させるために、管と連通するチャンバ
を画定する壁によって形成されている。チャンバの壁の１つは、熱伝達流体を流
入または流出させるために、少なくとも１つの管を備えている。

【０００５】 ろう付け熱交換器は、２つのマニホルドブロック間に装着されたマトリクスを
有する。マトリクスは、互いに平行にインサートと交互に配設された非常に多数
の管から形成されている。

【０００６】 このインサートは、波形タイプであって、波形を形成するように変形された金
属片から形成される。したがって、２本の隣接する管の間に配設されたインサー
トは、波の端部を介して、２本の管とそれぞれ接触される。

【０００７】 慣用的に、熱交換器は、マトリクスの側面に位置し、かつ管に平行に配設され
る、側片としても知られる２つのチークを備えている。様々な部品は、外部をろ
う付け合金で被覆された金属材料から作られる。

【０００８】 組立後、交換器の様々な部品は、炉内を通過することによって、ろう付けされ
る。したがって、それらが確実に接合されるまで、それらが炉内を通過するとき
に、相互に対して動くことができないように、それらを一時的に所定の位置に保
持する必要がある。特に、管が、チャンバの壁に対して動かないようにする必要
がある。

【０００９】 現時点においては、管の一時的取付は、それらをマニホルドブロックに圧着す
ることによって行われている。かかる操作には、然るべき工具を必要とし、かつ
ブロックに対する追加作業を必要とする。したがって、実行するのに費用がかか
る。

【発明が解決しようとする課題】

【００１０】 本発明の目的は、マニホルドブロックの壁の開口に、管を素早く、かつ安価で
一時的に固定することを可能にする、マニホルドボックス、およびかかるボック
スを有する熱交換器を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【００１１】 所要の結果は、本発明に従って、管が少なくとも１つのペグを持つという事実
、およびオリフィスが管のペグを通過させることのできる少なくとも１つの切欠
きを有するという事実により得られる。したがって、ろう付け中、管を開口内で
回動した後、管を一時的に、ペグ（単数または複数）によって開口内に保持する
ことができる。

【００１２】 ペグ（単数または複数）を、開口の周縁に形成された対応する切欠きに向い合
せに配置した状態で、管を、開口内に手動または自動的に導入することができる
。次いで、ペグ（単数または複数）が切欠きに向き合わなくなるように、管を特
定の角度だけ角回動する。したがって、交換器が炉内を通過する間、管は、一時
的にマニホルドブロックに安定的に保持される。

【００１３】 管は、少なくとも２つのペグを有していると有利である。管に、これらのペグ
を１２０°離して配設するのが好ましい。この場合、開口も、３つの切欠きを１
２０°離して配設される。

【００１４】 好適には、切欠きの数は、管上のペグの数に等しいことが好ましいが、このこ
とは不可欠ではない。切欠きの数は、もちろん、ペグの数の倍数とすることがで
きる。例えば、６０°離して配設された６つの切欠きを有する開口を考えること
ができ、それはペグを切欠き内に導入するために、必要な回転の角度を制限する
ことを可能にする。

【００１５】 しばしば、管をＬ字形に湾曲させ、たわみホースと結合されるように、所定の
方向に向けなければならないことがある。この場合、管は、マニホルドブロック
に対して正確な角向きを維持する必要がある。

【００１６】 管を手で取り付ける場合には、開口を有するチャンバの壁には、ペグと協働す
ることによって、管の回動を制限する止め子を設けることが好ましい。

【００１７】 本発明の他の任意的な特徴を、次に列挙する。 − 管を、その回動の最終位置で、回転軸の方向に固締することによって、不動
にするための手段を設ける。 − 前記不動化手段が、ペグと協働するように、前記壁の内面に形成された傾斜
路と、前記最終位置に近づくにつれて、傾斜路を設けた壁を、突起とペグとの間
に徐々に固締するように、壁の外面に面して管に形成された半径方向突起とを有
する。 − 前記最終位置で、前記回動を停止させるように、前記止め子を配設する。 − 所望の一方向にだけ回動を可能にするために、壁の内面の切欠きの隣に、こ
の切欠きを通り抜けたペグと協働するように周方向の突起を設ける。

【００１８】

【発明の実施の形態】

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、単なる例として掲げ
る１つの例示的実施の形態についての以下の説明を読むことにより、さらに明ら
かになると思う。

【００１９】 図１において、マニホルドブロックは、公知の切断およびプレス作業によって
、薄板金からそれぞれ形成され、アルミニウムで作られているのが好ましい第１
部品１０および第２部品１２を備えている。

【００２０】 第１部品１０は、おおむね平坦であり、かつ細長い長方形の底１４を有する。
この底１４は、マニホルドブロックの「管板」としても知られるマニホルド板を
形成するように意図されている。この目的のため、この底は、熱交換器マトリク
スの一部を形成する管１８を受容するように、長形の多数の間隔配置された孔１
６を有する。図示の例では、これらは平管１８であり、それらの間に、波形イン
サートの形に形成されたフィン２０が配設されている。

【００２１】 第１部品１０は、相互に向き合って上に曲げられた、おおむね平坦で、かつ互
いに平行な２つの側壁２２をさらに備えている。これらの壁は、互いに平行な２
つの折り曲げ線２４に沿ってほぼ直角に底１４と接している。

【００２２】 側壁２２の中央部分には、それぞれの延長部２６、２８がある。延長部２６は
開口３０を有し、延長部２８は完全に塞がっている。開口３０は円形であり、円
形断面の管３２を嵌合させることができるようになっている。

【００２３】 第２部品１２は、２つの部品が一緒にマトリクスの管１８と連通する閉鎖容積
を画定するように、側壁２２に嵌合される。かくして、１つまたはそれ以上のマ
ニホルドブロックと同時に、非常に多数の管、およびフィンから形成されるマト
リクスを備えた熱交換器を、１回のろう付け作業で生産することが可能になって
いる。

【００２４】 図２は、側壁２２のそれぞれの延長部２６および２８の斜視図である。延長部
２６に形成された開口３０に切欠き３４を設けてあることが示されている。図示
の例示的実施の形態では、３つの切欠きがある。切欠き３４は、１２０°離して
配設されている。

【００２５】 開口３０内に嵌合する管３２の端には、同じく１２０°離して配設される３つ
のペグ３６が設けられている。これらのペグは、管の外側に向かって突出する突
起を形成している。

【００２６】 ペグ３６が切欠き３４に向き合うときに、管の端を、図３に矢印Ｆ１で示すよ
うに、開口３０内に導入することができる。

【００２７】 管３２は、開口３０内への管の嵌入を制限するフランジ４０を有する。フラン
ジ４０が、マニホルドブロックの壁２６に押し当てられているときに、管を、一
方向または双方向に、特定の角度、例えば１０または２０°回して（図４に矢印
Ｆ２で示す）、ペグが切欠き３４に向き合わなくなるようにすることができる。
管は、かくしてマニホルドブロックに充分に確実に保持され、この管が動くこと
なく、ろう付けを実行することができる。

【００２８】 ペグ３６は、壁２６に対する管のわずかな固締が得られるように形成されてい
る。

【００２９】 しかし、管３２は、図に示すように、真円筒形の代わりに、Ｌ字形状とされる
ことがしばしばある。この場合、それを流体循環回路のたわみホースと接続する
ために、マニホルドブロックに対して、正確な角向きに配設する必要がある。

【００３０】 管をロボットによって導入する場合、後者は、適切な角向きを与えるようにセ
ットアップすることができ、追加ステップの必要はない。管を、作業者が手動で
導入する場合、壁の延長部２６には、例えばパンチングによってボス４２を設け
（図３および図４）、マニホルドブロックに対する管の回動を制限する止め子を
形成することが好ましい。ペグ３６の１つがボス４２と当接したときに、適切な
回転角が得られる。

【００３１】 切欠き３４は、ろう付け作業中に、ろう付け合金を充填することができるよう
に、サイズが小さいことが重要である。

【００３２】 図５〜図８は、本発明に係る熱交換器の代替形の実施の形態を示す。そこでは
、管を、その回動の最終位置に固締することによって不動化するための手段が設
けられている。最終位置は、壁の当接によって画定され、この回動の反転を防止
する。

【００３３】 図７および図８では、より分かりやすくするために、開口と共軸の矩形領域だ
けを示してある。

【００３４】 管５０は、Ｌ字形に湾曲し、マニホルドブロックに嵌合しているその端５２は
、管が通過するおおむね円形の開口５８における単一の切欠き５６に対応する、
単一のペグ５４を有する。

【００３５】 図３および図４の止め子４２と同様の止め子６０が、開口５８の縁に、開口の
軸Ａを中心に、切欠き５６から９０°よりわずかに大きい角距離をおいて形成さ
れ、管の回動を、マニホルドブロックの内部から見て反時計方向に、図８の矢印
Ｆの方向に、９０°の角度に制限している。

【００３６】 さらに、切欠き５６から９０°の角距離に、傾斜路６２が、止め子６０と並置
されている。傾斜路６２は、止め子６０と同様に、開口５８が作られたマニホル
ドブロックの壁６４の軸Ａの方向の変形によって形成される。

【００３７】 管５０における、図１〜図４のフランジ４０と同様のフランジ６８から、ペグ
５４を軸方向に分離する間隔６６が、壁６４の厚さより大きい幅を有することは
、図５から、かつ図５ａから、いっそうよく分かる。これは、ペグが切欠き５６
内に通された後、管が軸Ａを中心に自由に回転できることを意味する。

【００３８】 ９０°に近い角度回転した後、スタッドは、傾斜路６２と対面するようになる
。この傾斜路は、フランジ６８の方を向いている壁６４の外面７２の平面から、
間隙６６の幅よりごくわずかに大きい最大距離まで、徐々に遠ざかるように傾斜
する表面７０を、このペグに面して有し、９０°の回転後に、壁７２から、間隙
６６の幅より幾分大きい距離だけ、外に突出する止め子６０に対して、ペグ５４
が周方向に当接し、壁６４を、ペグ５４およびフランジ６８に当てて軸方向に固
締するように構成されている。

【００３９】 こうして、連続回動が止め子６０によって防止される一方、反対方向の動きは
、傾斜路６２の軸方向の固締によって防止される。これは、管の軸と壁７２の面
との間の直角度の欠如も防止する。

【００４０】 止め子６０と同様の突起７４が、壁６４の変形によって、切欠き５６に対して
管が回転する方向とは反対方向に、わずかにずれた位置に形成されている。この
突起はペグ５４と協働して、管が手で挿入されるときに、間違った方向に回転さ
れるのを防止する。

【００４１】 言うまでもなく、傾斜路６２を含む固締手段、および突起７４を含む有極化手
段が、ここでは１つの実施の形態中に組み込まれているが、互いに独立して使用
することができる。さらに、一方または他方を、第１実施の形態で述べたように
、多数のペグと組み合わせて使用することができる。

【００４２】 本発明の熱交換器は、特に自動車用のエンジン冷却放熱器、またはキャビン暖
房放熱器を形成するのに、有利に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 組立工程中の管を有する、本発明に係る熱交換器用のマニホルドブロックの部
分斜視図である。

【図２】 図１と同様の別の部分斜視図である。

【図３】 組立前の管を示す図２と同様の拡大図である。

【図４】 組立後の管を示す図２と同様の拡大図である。

【図５】 マニホルドブロックの壁の開口内に管の端がちょうど導入されたばかりの部分
をも断面で示す、管の縦断面図である。

【図５ａ】 図５の拡大詳細図である。

【図６】 回動の終了位置の管を示す、図５ａと同様の図である。

【図７】 最終位置にある管およびマニホルドブロックの壁の隣接部を示す斜視図である
。

【図８】 図５〜７に示した壁の開口を有する領域の立面図である。

【符号の説明】

１ チャンバ １０ 第１部品 １２ 第２部品 １４ 壁 １６ 穴 １８ 管 ２０ フィン ２２ 壁 ２４ 折り曲げ線 ２６ 延長部 ２８ 延長部 ３０ 開口 ３２ 管 ３４ 切欠き ３６ ペグ ４０ フランジ ４２ 止め子 ５０ 管 ５２ 端 ５４ ペグ ５６ 切欠き ５８ 開口 ６０ 止め子 ６２ 手段 ６４ 壁 ６６ 間隙 ６８ フランジ ７０ 表面 ７２ 外面 ７４ 突起

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバ（１）を画定する壁（１２）（１４）（２２）を備
   え、チャンバの壁の１つ（２２）が開口（３０）を有し、開口（３０）に管（３
   ２）が接続されている、ろう付け熱交換器用のマニホルドブロックにおいて、 管（３２）が、少なくとも１つのペグ（３６）を有しており、かつ開口（３０
   ）が、ペグ（３６）の通過用に少なくとも１つの切欠き（３４）を有しており、
   管が、開口内で回転された後、管がろう付け中にペグ（単数または複数）によっ
   て一時的に開口内に保持することができるようになっていることを特徴とするマ
   ニホルドブロック。
2. 【請求項２】 切欠き（３４）の数が、ペグ（３６）の数と等しいことを特
   徴とする請求項１に記載のマニホルドブロック。
3. 【請求項３】 切欠き（３４）の数が、ペグ（３６）の数の倍数であること
   を特徴とする請求項１に記載のマニホルドブロック。
4. 【請求項４】 管（３２）が、少なくとも２つのペグ（３６）を有すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマニホルドブロック。
5. 【請求項５】 管（３２）が、１２０°離して配設された３つのペグ（３６
   ）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマニホルドブロッ
   ク。
6. 【請求項６】 開口（３０）を有するチャンバの壁が、ペグ（３６）と協働
   することによって、管（３２）の回転を制限する止め子（４２）を備えているこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマニホルドブロック。
7. 【請求項７】 前記管を、その回転軸（Ａ）の方向に固締することによって
   、その回動の最終位置で不動化するための手段（６２）を備えていることを特徴
   とする請求項１〜６のいずれかに記載のマニホルドブロック。
8. 【請求項８】 前記不動化手段が、ペグ（５４）と協働するように、前記壁
   （６４）の内面に形成された傾斜路（６２）と、前記壁の外面（７２）に面して
   、前記管に形成された半径方向突起（６８）とを備えており、前記最終位置に近
   づくにつれて、前記傾斜路を備えた壁を、前記突起と前記ペグとの間に徐々に固
   締することができるようになっていることを特徴とする請求項７に記載のマニホ
   ルドブロック。
9. 【請求項９】 前記回動を前記最終位置で停止させるように、前記止め子（
   ６０）を配設したことを特徴とする、請求項６に従属する請求項８に記載のマニ
   ホルドブロック。
10. 【請求項１０】 所望の一方向にだけ回動を可能とするために、前記壁の内
    面の切欠き（５６）の隣に、この切欠きを通り抜けたペグと協働するように、周
    方向の突起（７４）を設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の
    マニホルドブロック。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載のマニホルドブロックを
    、少なくとも１つ備えていることを特徴とする熱交換器。