JP2009204217A - Tube connection structure of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インタークーラのチューブとヘッダプレートとのろう付け部のごとく、繰り返し熱応力が生じる部分に亀裂が発生するのを防止する補強構造に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure that prevents a crack from occurring in a portion where repeated thermal stress occurs, such as a brazed portion between a tube and a header plate of an intercooler.
インタークーラ等の自動車用熱交換器として、ヘッダプレートのチューブ挿通孔に偏平チューブを挿通し、その挿通部を一体にろう付け固定すると共に、ヘッダプレートをヘッダ本体の開口に嵌着固定し、チューブの外面間にコルゲート型のフィンを配置したものが量産されている。
このような熱交換器において、チューブとヘッダプレートとのろう付け部に生じる繰り返し熱応力のため、ろう付け部に亀裂が生じ、漏れが発生することがある。
As an automotive heat exchanger such as an intercooler, a flat tube is inserted into the tube insertion hole of the header plate, and the insertion portion is brazed and fixed integrally, and the header plate is fitted and fixed to the opening of the header body. Mass production of corrugated fins arranged between the outer surfaces of these.
In such a heat exchanger, cracks may occur in the brazed portion due to repeated thermal stress generated in the brazed portion between the tube and the header plate, and leakage may occur.
このような亀裂を防止するチューブ接続部の補強構造として下記特許文献1のものが提案されている。
この構造は、一例としてU字状の棒材または板材からなる補強部材をチューブの開口に嵌着し、その補強部材と共にチューブ端とヘッダプレートのチューブ挿通孔との間を一体にろう付け固定したものである。
The thing of the following
In this structure, as an example, a reinforcing member made of a U-shaped bar or plate is fitted into the opening of the tube, and the tube end and the tube insertion hole of the header plate are integrally brazed and fixed together with the reinforcing member. Is.
従来のチューブ接続構造の補強材は、各偏平チューブの開口ごとに補強材を挿入するため、部品点数が多く且つ、組立てが面倒である欠点があった。それと共に、ろう付け中に補強部材がチューブの開口から外れてしまう欠点があった。すなわち、ろう付けのため炉内搬送等に伴う振動により、補強材がチューブの開口から外れやすい欠点があった。
そこで本発明は、部品点数が少なく組立て容易で且つ、ろう付け時の振動等によって外れ難いチューブの接続構造を提供することを課題とする。
Since the reinforcing material of the conventional tube connection structure inserts the reinforcing material for each opening of each flat tube, there are disadvantages that the number of parts is large and the assembly is troublesome. At the same time, there is a drawback that the reinforcing member is detached from the opening of the tube during brazing. That is, there has been a drawback that the reinforcing material is likely to come off from the opening of the tube due to vibration accompanying the conveyance in the furnace for brazing.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tube connection structure that has a small number of parts, is easy to assemble, and is difficult to come off due to vibration during brazing.
請求項1に記載の本発明は、多数の偏平なチューブ挿通孔(1)が定間隔に並列して穿設されたヘッダプレート(2)と、各チューブ挿通孔(1)に端部が挿通されてろう付け固定された多数の偏平チューブ(3)と、を具備する熱交換器のチューブ接続構造において、
両端部の外側に複数のU字状の弾性爪部(4)が、前記偏平チューブ(3)の並列ピッチで並列され、その両端部間が一以上の架橋部(5)で一体に連結された補強プレート(6)を有し、
その補強プレート(6)の各弾性爪部(4)が、そのU字の底側から各偏平チューブ(3)の開口に圧入されて、その弾性爪部(4)の外側面が偏平チューブ(3)の開口の長軸側の両端内面に接して一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ接続構造である。
The present invention according to
A plurality of U-shaped elastic claws (4) are arranged in parallel at the parallel pitch of the flat tube (3) on the outside of both ends, and the ends are integrally connected by one or more bridging portions (5). A reinforcing plate (6)
Each elastic claw portion (4) of the reinforcing plate (6) is press-fitted into the opening of each flat tube (3) from the bottom side of the U-shape, and the outer surface of the elastic claw portion (4) is a flat tube ( 3) A tube connection structure for a heat exchanger, characterized in that it is brazed and fixed integrally in contact with the inner surfaces of both ends on the long axis side of the opening of 3).
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記架橋部(5)が前記チューブ(3)の並列方向に隣り合う前記弾性爪部(4)の間に配置された熱交換器のチューブ接続構造である。
The present invention according to
It is a tube connection structure of a heat exchanger in which the bridging portion (5) is disposed between the elastic claws (4) adjacent to each other in the parallel direction of the tube (3).
本発明のチューブ接続構造は、補強プレート6の弾性爪部4が偏平チューブ3の開口に圧入されて、弾性爪部4の外側面が偏平チューブ3の開口の長軸側の端部内面に接触して一体にろう付け固定されたものであるから、部品点数が少なく組立て容易なチューブ接続部の補強構造を提供できる。すなわち、各偏平チューブ3の開口に同時に補強プレート6の各弾性爪部4を嵌着して、その嵌着部におけるチューブ接続部の板厚を増大させ、偏平チューブ3とヘッダプレート2のチューブ挿通孔1との間に生じる繰り返し熱応力に対し、最も亀裂が生じ易い偏平チューブ3の長軸側両端を補強し、亀裂を防止して熱交換器の信頼性を向上できる。
また、各弾性爪部4は偏平チューブ3の開口に圧入されて弾性的に接触するため、ろう付け中に補強プレート6が偏平チューブ3の開口から外れることを防止し、ろう付けの信頼性を向上し得る。
In the tube connection structure of the present invention, the
Further, since each
上記構成において、架橋部5を偏平チューブ3の並列方向に隣り合う弾性爪部4間に配置した場合には、結果として偏平チューブ3の開口側に補強プレート6のスリット11が対向し、スリット11から偏平チューブ3の開口に熱交換媒体が円滑に流通し得る。
In the above configuration, when the
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明の熱交換器のチューブ接続構造の要部縦断面図であって、偏平チューブ3の開口の長軸上の断面である。また、図2はその要部分解斜視図であり、図3は補強プレート6の自由状態(A)と、それを偏平チューブ3の開口に嵌着した状態(B)を示す。
この例の熱交換器は、図1,図2に示す如く、多数の偏平チューブ3が並列されたコルゲートフィン型のものであって、ヘッダプレート2の長手方向に定間隔でチューブ挿通孔1が多数並列されると共に、そのチューブ挿通孔1の孔縁部が僅かにバーリング加工されてなる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a tube connection structure of a heat exchanger according to the present invention, which is a cross section on the long axis of an opening of a
1 and 2, the heat exchanger of this example is a corrugated fin type in which a number of
このようなヘッダプレート2を上下に一対(下側を省略)有し、各チューブ挿通孔1に偏平チューブ3の両端部が挿通され、各偏平チューブ3間にフィン12が配置される。そして、このチューブ挿通孔1と偏平チューブ3の端部との補強を行う補強プレート6は、ヘッダプレート2,偏平チューブ3と同一の金属材のプレス成形体からなり、幅方向の両端部の外側に複数のU字状の弾性爪部4が、偏平チューブの並列ピッチで並列され、その両端部間が多数の架橋部5で一体に連結されている。
この架橋部5は、補強プレート6の長手方向に隣り合う弾性爪部4間に夫々位置し、隣り合う一対の架橋部5間に相対的にスリット11が形成される。そしてこのスリット11の両端に各弾性爪部4が位置される。
A pair of
The bridging
弾性爪部4は、図3(A)に示す如く、その開口側の幅が底部の幅よりも広く、その角度がθとなるように形成されている。そして、スリット11の両側に位置する一対の弾性爪部4間の間隔は、偏平チューブ3の長軸の幅よりも僅かに大に形成されている。なお、弾性爪部4の外側面の断面は偏平チューブ3の開口の長軸側端部断面に整合する。
このような補強プレート6は、ヘッダプレート2に挿通された偏平チューブ3の端部に弾性爪部4のU字状の底部側から嵌着される。このとき弾性爪部4は弾性変形し、図3の(A)から(B)の状態になる。そして、弾性爪部4の外側面が偏平チューブ3の長軸側の両端部内面に接触する。
As shown in FIG. 3A, the
Such a reinforcing
そして、互いに接触する各部品の表面には予めろう材が被覆または付着され、高温の炉内で一体的にろう付け固定される。このとき、図1に示すごとく、弾性爪部4の外側面と偏平チューブ3の長軸側内面とが一体的にろう付けされ、そこにろう材のフィレット13が形成される。それと共に、偏平チューブ3の外面とヘッダプレート2のチューブ挿通孔1との間にもろう材のフィレット13が形成される。そして、弾性爪部4と偏平チューブ3の内面とのろう付けにより、最も亀裂の生じ易い偏平チューブ3の部分を補強する。
次いで、ヘッダプレート2の環状溝部9にOリング8を介して樹脂製のヘッダ本体7の裾部が嵌着し、環状溝部9の側壁端部をカシメることによりカシメ部10を形成して熱交換器を完成する。
Then, a brazing material is coated or adhered in advance to the surfaces of the parts that are in contact with each other, and are integrally brazed and fixed in a high-temperature furnace. At this time, as shown in FIG. 1, the outer surface of the
Next, the bottom portion of the resin header body 7 is fitted into the
そして、ヘッダ本体7内に導かれる熱交換媒体は、偏平チューブ3の開口から出入する。このとき、補強プレート6のスリット11の存在により、熱交換媒体は偏平チューブ3に円滑に出入することができる。
なお、本発明の補強プレート6は、全ての偏平チューブ3に嵌着する弾性爪部4を設ける場合と、ヘッダープレート2の両端部に位置する偏平チューブ3のごとく、特に亀裂が生じ易い複数の偏平チューブ3のみに嵌着する複数の弾性爪部4を設ける場合とのいずれにも適用できる。
また、この例では樹脂性のヘッダ本体7を用いたが、それに代えて金属製のヘッダ本体7を用いることができる。その場合には、ヘッダ本体7の開口端とヘッダープレート2の周縁部とが一体にろう付け固定される。
The heat exchange medium guided into the header body 7 enters and exits from the opening of the
Note that the
In this example, the resinous header body 7 is used, but a metal header body 7 can be used instead. In that case, the opening end of the header body 7 and the peripheral edge of the
1 チューブ挿通孔
2 ヘッダプレート
3 偏平チューブ
4 弾性爪部
5 架橋部
6 補強プレート
DESCRIPTION OF
7 ヘッダ本体
8 Oリング
9 環状溝部
10 カシメ部
11 スリット
12 フィン
13 フィレット
7 Header body 8 O-
10 Caulking section
11 Slit
12 fins
13 Fillet
Claims (2)
両端部の外側に複数のU字状の弾性爪部(4)が、前記偏平チューブ(3)の並列ピッチで並列され、その両端部間が一以上の架橋部(5)で一体に連結された補強プレート(6)を有し、
その補強プレート(6)の各弾性爪部(4)が、そのU字の底側から各偏平チューブ(3)の開口に圧入されて、その弾性爪部(4)の外側面が偏平チューブ(3)の開口の長軸側の両端内面に接して一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ接続構造。 Header plate (2) with a number of flat tube insertion holes (1) drilled in parallel at regular intervals, and a number of flatness with the end portions inserted into each tube insertion hole (1) and fixed by brazing In the tube connection structure of the heat exchanger comprising the tube (3),
A plurality of U-shaped elastic claws (4) are arranged in parallel at the parallel pitch of the flat tube (3) on the outside of both ends, and the ends are integrally connected by one or more bridging portions (5). A reinforcing plate (6)
Each elastic claw portion (4) of the reinforcing plate (6) is press-fitted into the opening of each flat tube (3) from the bottom side of the U-shape, and the outer surface of the elastic claw portion (4) is a flat tube ( A tube connection structure for a heat exchanger, wherein the tube is integrally brazed and fixed in contact with the inner surfaces of both ends on the long axis side of the opening of 3).
前記架橋部(5)が前記チューブ(3)の並列方向に隣り合う前記弾性爪部(4)の間に配置された熱交換器のチューブ接続構造。 In claim 1,
A tube connection structure of a heat exchanger in which the bridging portion (5) is disposed between the elastic claws (4) adjacent to each other in the parallel direction of the tube (3).
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