JP2005521020A

JP2005521020A - ろう接熱交換器

Info

Publication number: JP2005521020A
Application number: JP2003576880A
Authority: JP
Inventors: ジャンパトリック; カチェマレクファブリス; ヴィーゴジル; ルイシルヴィアン
Original assignee: ベールロレーヌエス・アー・エール・エル
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2005-07-14
Also published as: CN1643329A; DE50308220D1; AU2003223950A1; WO2003078912A1; EP1492991A1; US20050126771A1; EP1492991B1; DE10212306A1; US7059398B2; ATE373806T1

Abstract

【課題】凝縮器のヘッダ内で仕切壁の位置決めと固着とを改良し、ヘッダ内での仕切壁の正しい位置決めと漏れのないろう接が保証されているようにする。
【解決手段】ろう接熱交換器、特に冷媒凝縮器であって、管とフィンとからなる熱交換網と、底（２）と蓋（３、２０）と仕切壁（８、２３）とからなる少なくとも１つのヘッダとを有し、底（２）と蓋（３、２０）が長手側で部分的に重なる縁部（４、５；６、７；２１、２２）を有し、底（２）が管（９）の末端を受容し、仕切壁（８、２３）が第１、第２段差部（８ｂ、８ｃ；２３ｃ、２３ｄ）を有し、この段差部が蓋（３、２０）の縁部（６、７；２１、２２）に載置されるものにおいて、蓋（３、２０）の両方の縁部（６、７；２１、２２）が仕切壁（８、２３）の領域に溝状凹部（３ｂ、３ｃ；２４、２５）を有し、これらの凹部内に仕切壁（８、２３）の段差部（８ｂ、８ｃ；２３ｃ、２３ｄ）が係合することを特徴とする熱交換器。

Description

本発明は、ろう接熱交換器、特に自動車空調装置用ろう接凝縮器であって、管とフィンとからなる熱交換網と、底と蓋と仕切壁とからなる少なくとも１つのヘッダとを有し、底と蓋が長手側で部分的に重なる縁部を有し、底が管の末端を受容し、仕切壁が第１、第２段差部を有し、この段差部が蓋の縁部に載置される交換器と、ろう接熱交換器、特に冷媒凝縮器であって、管とフィンとからなる熱交換網と、底と蓋と仕切壁とからなる少なくとも１つのヘッダとを有し、底と蓋が長手側で部分的に重なる縁部を有し、底が管の末端を受容し、仕切壁が、蓋の溝孔に挿通される各１つの耳片と第１、第２段差部とを有し、この段差部が蓋の縁部に載置される交換器とに関する。

このような熱交換器は特許文献１により公知である。公知の熱交換器はいわゆる扁平管凝縮器であり、扁平管と扁平管の間に配置される波形フィンと仕切壁を備えた２部分構成のヘッダとからなる。アルミニウム合金からなる全部品はまず機械的に組立てられ、次にろう付用炉内でろう接される。仕切壁は別途の個別部品としてヘッダに嵌挿され、そこで位置決めされる。ヘッダは管を受容する平皿状底とやはり平皿状に構成される蓋とからなり、この蓋は仕切壁を受容して位置決めするための溝孔を有する。これら３つの部品、すなわち底と仕切壁と蓋とを組立てると公差問題が生じることがある。なぜならば、仕切壁はその幾何学構成のゆえに底には１箇所で当接するが、蓋には２個所で当接するからである。‐これは、これら３つの部品の静的不確定性をもたらすことがあり、その結果ろう接過程後に漏れを生じることがある。
独国特許出願公開第４３３９９５２号明細書

本発明の課題は、凝縮器のヘッダ内で仕切壁の位置決めと固着とを改良し、ヘッダ内での仕切壁の正しい位置決めと漏れのないろう接が保証されているようにすることである。

この課題の解決は、熱交換器について、蓋の両方の縁部が仕切壁の領域に溝状凹部を有し、これらの凹部内に仕切壁の段差部が係合することによってなされる。従ってヘッダの蓋は仕切壁の領域でその縁部に凹部を有し、この凹部内に仕切壁が係合する。すなわち各仕切壁は蓋とで２個所（請求項１）にもしくは３個所（請求項２）に継手を形成する。請求項１による仕切壁の段差部と蓋の凹部との間の二重継手によって仕切壁は既に十分に固定されている‐技術の現状におけるようないわゆる耳片は省くことができる。請求項２の並行解決では仕切壁が‐公知の如くに‐、蓋の相応する溝孔に導入される耳片を有する。仕切壁の段差部が蓋の縁側凹部に嵌め込まれており、組立後に仕切壁用「三点支承」が与えられている。こうして仕切壁はもはや傾くことがなく、厳密に、すなわち縦軸線に対して９０°の角度で整列している。仕切壁の寸法と蓋の縁側凹部の寸法は、仕切壁が蓋の内部に載置され、但しその段差部が凹部内にないように選択されている。仕切壁と蓋との組立後、底は仕切壁を予め組付けた蓋に嵌着されて仕切壁に当接することになり、‐周知の如くに‐ポンチマークによって固定される。従ってその場合底はその内面が１箇所でのみ仕切壁に当接する。こうして全体として蓋と仕切壁と底との静的確定系が得られる。すなわち、ごく僅かな隙間を有する明確な当接面が得られ、漏れのないろう接を達成できる。

本発明の他の構成において仕切壁の段差部と縁側凹部の底面との間に一定の遊隙が設けられている。これにより、一方で仕切壁と他方で蓋および底との間にそれぞれ１つの当接面のみ生じることが確保されている。公差によって定義された隙間はろう接過程時にろう材が充填され、こうして密なろう接をもたらす。

本発明の実施例が図面に示してあり、以下で詳しく説明される。

図１はヘッダ１の横断面を示しており、その横断面は平皿状半円筒形底２とやはり平皿状半円筒形蓋３とによって限定され、蓋はその外側寸法に関してそれを底２に嵌挿されるように設計されている。底２は管の長手方向（図示平面に垂直）に延びる２つの縁領域４、５を有し、縁領域は蓋３の縁領域６、７と部分的に重なる。こうして底２と蓋３とによって形成されるヘッダ１の横断面が仕切壁８で満たされており、この仕切壁は蓋３に向き合うその領域に耳片８ａを有し、この耳片は蓋３の溝孔３ａ（図３参照）を通して外方に突出している。仕切壁８はさらに蓋３の縁部６、７の領域に２つの段差部８ｂ、８ｃを有する。底２は詳しくは図示しない仕方で（例えば穴内に）扁平管９を受容し、これらの扁平管は図示しい波形フィンと一緒に自動車空調装置用凝縮器の網を形成する。

図２と図２ａはヘッダ１を蓋２なしに、すなわち底３と幅ｂの仕切壁８と一緒にのみ示している。

図３と図３ａは蓋３を個別部品として示しており、一方で（ここには図示しない耳片８ａを）受容するための溝孔３ａと、他方で底３の縁部６、７内の両方の凹部３ｂ、３ｃを認めることができる。凹部３ｂ、３ｃはＵ形に、すなわち外向きに開口させて構成されており、２つの平行な側面１３、１４とこれらに垂直に延びる１つの底面１５とを有する。両方の側面１３、１４の距離は仕切壁８の幅ｂに一致した寸法ｂを有する。

ヘッダ１の組付けは以下の如くに行われる。まず蓋３に仕切壁８が嵌挿され、しかもまずその耳片８ａが溝孔３ａに導入される。短い導入行程後に段差部８ｂ、８ｃが溝状凹部３ｂ、３ｃ内に係合し、すなわち仕切壁部分８ｂ、８ｃがさねのように溝に滑り込む。仕切壁８の導入運動は蓋内部の当接部Ａ１に達するとき終了している。この位置において段差部８ｂ、８ｃと凹部３ｂ、３ｃの底面１５との間になお多少の空気、すなわちごく僅かな隙間ｓがある（図１ａと図２参照）。こうして、仕切壁８が常に当接部Ａ１まで移動することが保証されている。仕切壁８、８ａおよび溝孔３ａと凹部３ｃ、３ｂとの間の公差に基づいて仕切壁８はこの位置において僅かに挟まれて固定されている。次に底２が蓋３に嵌着される（または蓋３が仕切壁８と一緒に底２に嵌め込まれる）。この嵌込み運動は仕切壁８が蓋２の内部の当接部Ａ２に触れるまで行われる。こうして、仕切壁８が底２との当接部を１つだけ、つまりＡ２を有することが確保されている。そのことから、仕切壁８は蓋２の内壁に対しても底３の内壁に対しても周面全体で当接できることになる。さらに仕切壁８は既に上で触れた三点支承によっても縦軸線に垂直に整列している。すなわち仕切壁８の周面は蓋３および底２の内壁と平行に延びている。これは申し分ないろう接のための前提条件である。段差部８ｂ、８ｃと凹部３ｂ、３ｃの底線１５との間に生じる隙間ｓはろう接過程中ろうを充填され、その他では底の部分的に重なり合う縁領域４、５によって外側を覆われており、外側でも両方の隣接する室１０、１１の間でも気密である。

仕切壁８と蓋３と底２との組立後、部分的に重なり合う縁領域４／６と５／７は‐冒頭に触れた技術の現状から知られているように‐ポンチマークによって固定することができる。次に凝縮器全体が炉内でろう接される。

図４と図４ａは仕切壁の変更態様を有する他の実施例を図２、図２ａと同様の図示で示す。図４は完全には図示しないヘッダの蓋２０を横断面で示す。蓋２０はほぼ半長円形横断面を有し、縁領域２１、２２によって（図面で）上側を限定されている。これらの縁領域２１、２２内でそれぞれ仕切壁が設けられている個所に溝状凹部２４、２５が配置されており、それらは図４に破線で示してある‐図４ａでは前側凹部２４のみ見られる。蓋２０の自由横断面に仕切壁２３が嵌め込まれており、この仕切壁はその下半部２３ａが全周にわたって蓋２０の内面に当接する。仕切壁２３の上半部２３ｂは直径Ｄａの下半部２３ａよりも壁厚ｄの２倍だけ大きい直径Ｄｂを有する。両方の横断面半部２３ａ、２３ｂはそれぞれ段差部２３ｃ、２３ｄを介して移行し合っている。段差部２３ｃ、２３ｄは凹部２４、２５内に係合し、こうして仕切壁２３と蓋２０との間に二重継手を形成する。これは仕切壁２３の位置決めにとって十分である。図１〜図３に示した前記実施例とは異なり、仕切壁２３は蓋の溝孔に差し込まれる耳片を有していない。むしろ蓋２０は連続的横断面、すなわち溝孔によって中断されてはいない横断面を有する。こうして、仕切壁を蓋に差し通し、引き続きろう接することは省かれる。すなわち、漏れの危険がさらに低下する。

仕切壁２３の小さい方の半部２３ａを蓋２０ａに嵌め込み、こうして仕切壁２３が蓋２０とで共通する当接面Ｂ１を形成するように、仕切壁の組付けは行われる。領域Ｂ１において限定的に当接もしくは接触が生じるように、縁領域２１、２２と段差部２３ｃ、２３ｄとの間に隙間ｓが残してある。こうして段差部２３ｃ、２３ｄは‐さねはぎ継手のように‐蓋２０の溝状凹部２４、２５内に嵌り込む。

ヘッダを完全なものにするために、仕切壁２３を嵌め込んだ蓋２０に‐図１の実施例と同様に‐ここには図示しない底が嵌着され、仕切壁２３と図示しない底との間に当接面Ｂ２が生じる。こうして、蓋２０と仕切壁２３と図示しない底とからなるヘッダ全体の組付け用に、単に２つの当接面Ｂ１、Ｂ２に基づいて定義される当接状況、すなわちヘッダ内で仕切壁２３の漏れのないろう接が得られる。

仕切壁を有するヘッダの横断面図である。図２の側面図である。ヘッダの蓋と仕切壁との横断面図である。図２の側面図である。ヘッダの蓋の仕切壁平面における横断面図である。図３の側面図である。「耳片」なしの仕切壁を有する変形実施形態を示す。「耳片」なしの仕切壁を有する変形実施形態を示す。

Claims

ろう接熱交換器、特に冷媒凝縮器であって、管とフィンとからなる熱交換網と、底（２）と蓋（３、２０）と仕切壁（８、２３）とからなる少なくとも１つのヘッダとを有し、底（２）と蓋（３、２０）が長手側で部分的に重なる縁部（４、５；６、７；２１、２２）を有し、底（２）が管（９）の末端を受容し、仕切壁（８、２３）が第１、第２段差部（８ｂ、８ｃ；２３ｃ、２３ｄ）を有し、この段差部が蓋（３、２０）の縁部（６、７；２１、２２）に載置されるものにおいて、蓋（３、２０）の両方の縁部（６、７；２１、２２）が仕切壁（８、２３）の領域に溝状凹部（３ｂ、３ｃ；２４、２５）を有し、これらの凹部内に仕切壁（８、２３）の段差部（８ｂ、８ｃ；２３ｃ、２３ｄ）が係合することを特徴とする熱交換器。
ろう接熱交換器、特に冷媒凝縮器であって、管とフィンとからなる熱交換網と、底（２）と蓋（３）と仕切壁（８）とからなる少なくとも１つのヘッダとを有し、底（２）と蓋（３）が長手側で部分的に重なる縁部（４、５；６、７）を有し、底（２）が管（９）の末端を受容し、仕切壁（８）が、蓋（３）の溝孔（３ａ）に挿通される各１つの耳片（８ａ）と第１、第２段差部（８ｂ、８ｃ）とを有し、この段差部が蓋（３）の縁部（６、７）に載置されるものにおいて、蓋（３）の両方の縁部（６、７）が仕切壁（８）の領域に溝状凹部（３ｂ、３ｃ）を有し、これらの凹部内に仕切壁（８）の段差部（８ｂ、８ｃ）が係合することを特徴とする熱交換器。
凹部（３ｂ、３ｃ；２４、２５）が２つの平行な側面（１３、１４）とこれに垂直に配置される１つの底面（１５）とを有し、側面（１３、１４）の間隔が仕切壁（８）の幅（ｂ）に一致することを特徴とする、請求項１または２記載の熱交換器。
底（２）と蓋（３、２０）との組立後、仕切壁（８、２３）が蓋（３、２０）との第１当接面（Ａ１、Ｂ１）、また底（２）との第２当接面（Ａ２、Ｂ２）をそれぞれに形成する一方、仕切壁（８、２３）の段差部（８ｂ、８ｃ；２３ｃ、２３ｄ）と凹部（３ｂ、３ｃ；２４、２５）の底面（１５）との間に隙間（ｓ）が残してあることを特徴とする、請求項１、２または３記載の熱交換器。