JP2011043257A - ヘッダプレートレス型の熱交換器 - Google Patents

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昌巳 伊熊
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    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
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Abstract

【課題】 ヘッダプレートを有しない熱交換器において、積層された各偏平チューブ間に生じる隙間を完全に閉塞することができるものの提供。
【解決手段】 長手方向両端部の溝底が他の部分より深く形成された一対の溝型プレート２、３を互いに逆向きに嵌着して、その両端部に膨出部８を有する偏平チューブ４を構成する。そして、内側に配置される溝型プレート２の長手方向両端部で、その側壁１の付根に外側に板厚分だけ折り返し曲折された座部９を突設し、その座部９に外側に配置される溝型プレート３の側壁１の端縁３ａを着座し、その着座部およびそれと偏平チューブ４間を一体的にろう付け固定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、凝縮器やＥＧＲクーラ等に用いられるヘッダプレートレス型の熱交換器に関し、特に積層される偏平チューブ間に形成されるヘッダ側の隙間を、確実に閉塞できる構造の簡単なものに関する。
両端部が膨出した偏平チューブを積層してコアを構成し、そのコア外周にケーシングを被嵌したヘッダプレートレス型の熱交換器につき、ケーシングとコアとの隙間を閉塞する提案が下記特許文献に記載されている。
これらはいずれも、図５に示すごとく、それぞれ溝型に形成された一対の溝型プレート２、３を互いに逆向きに重ね合わせて偏平チューブ４を形成し、その偏平チューブ４の両端部が厚み方向に膨出されている。このような偏平チューブ４を積層してコア５を形成し、そのコア５外周にケーシング６を被嵌したものである。そのコア５の端部はケーシング６により閉塞され、コア５の長手方向両端にヘッダが配置される。ヘッダ側よりみてケーシングと各偏平チューブとの間には、隙間がないとされる。そして、コア５の中間部外面には冷却水が流通し、各偏平チューブ内にヘッダを介して排ガスが流通するものである。
ＷＯ ２００６／１０２７３６ Ａ１ 特開２００７−２２５１９０号公報
コア５の長手方向両端部は、ケーシング６により閉塞され、隙間がないとされているものの、実際には図５のごとく、各偏平チューブ４の幅方向両端において、隙間１３が形成される。すると、ヘッダ側の流体がこの隙間１３を介してケーシングの内部に漏れるおそれがある。
そこで、本発明は係る隙間１３を完全に閉塞する構造の簡単なヘッダプレートレス型の熱交換器を提供することを課題とする。
請求項１に記載の本発明は、その長手方向の両端部の溝底が他の部分より深く形成された一対の溝型プレート(2) (3) を互いに逆向きに嵌着して、その両端部に膨出部(8)を有する偏平チューブ(4)が形成され、
複数の偏平チューブ(4)を積層してコア(5)が形成され、そのコア(5)の外周にケーシング(6)が被嵌され、コア(5)の両端の延長上にヘッダ (7)が配置され、各部品間が一体にろう付けされるヘッダープレートレス型の熱交換器において、
内側に配置される前記溝型プレート(2)の長手方向両端部で、その側壁(1)の付根に外側にその板厚分だけ折返し曲折により座部(9) が突設され、
その座部(9) に、外側に配置される溝型プレート(3) の側壁(1) の高さ方向の端縁(3a)を着座して、その着座部および各部品間が一体にろう付けされたヘッダプレートレス型の熱交換器である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記座部(9)が偏平チューブの膨出部(8)のみに形成されたヘッダプレートレス型の熱交換器である。
本発明の熱交換器はヘッダプレートを不要とするものにおいて、各偏平チューブの内側の溝型プレート３の側壁１の付根に外側に座部９が板厚分、突設され、その座部９に外側の溝型プレート２の側壁１の端縁３ａを着座して、その着座部およびケーシング６間が一体にろう付けされるものであるから、簡単な構造で各偏平チューブの重なり部に生じる隙間１３をなくし、ヘッダ側の流体の漏れをなくすことができる。
本発明の偏平チューブ４の要部分解斜視図。 偏平チューブ４の積層体からなるコア５外周に、ケーシング６を被嵌した状態を示すものであって、図３のII−II矢視断面略図。 図２のIII-III矢視縦断面図。 溝型プレート２の座部９を形成するための工程の一例を示す説明図。 従来型ヘッダプレートレス熱交換器における要部縦断面図。
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。
この例の本発明は、排ガスを冷却水により冷却する熱交換器であって、ヘッダにヘッダプレートを有しないものである。そして、図１〜図３に示すごとく、長手方向両端に膨出部８を有する偏平チューブ４の積層体でコア５を構成し、そのコア５の外周にケーシング６を被嵌したものである。
それぞれの偏平チューブ４は図１に示すごとく、一対の溝型プレート２、３を逆向きに嵌着形成したものである。その各プレートフィン２、３はその長手方向両端部の溝底が他の部分より深く形成され、その結果、両プレートを組合わせた偏平チューブ４は両端に厚み方向の膨出部８を有するものとなる。
ここにおいて本発明の特徴とするところは、内側に位置される溝型プレート３の長手方向両端部で、その側壁１の付根に、外側に板材の厚み分だけ折り返し曲折により座部９を突設したものである。その座部９は溝型プレート２の膨出部８のみに形成されている。このような座部９を形成するためには、一例として溝型プレート２を予め図４（Ａ）のごとく溝型プレート２の先端部において、その側壁１に小膨出部１４を側方にプレス成形により突設しておき、その小膨出部１４部分を上下方向から押しつぶして図４（Ｂ）の座部９を形成することができる。なお、座部９の形成はこれに限らず、各種公知の方法により行うことができる。また、座部９は膨出部８のみ形成された図にて説明したが、座部９は溝型プレート２の長手方向全面に形成される場合も同様である。
このようにしてなる座部９上に、外側の溝型プレート３の側壁１の端縁３ａが着座し、偏平チューブ４を構成する。そして、複数の偏平チューブ４を積層してコア５を構成し、そのコア５の外周にケーシング６を被嵌する。さらに、ケーシング６の両端に一対のヘッダ７を嵌着し、全体を高温の炉内でろう付けする。そのろう付けに先立って予め互いに接触する各部品の一方側にはろう材が被覆され、あるいはろう材を塗布等で配置しておき、それを溶融し、次いで冷却固化し熱交換器を完成するものである。
この時、コア５は図２に示すごとく座部９の存在により、各偏平チューブ４間の隙間がなくなる。仮にわずかに隙間が存在していたとしても、そこにろう材が浸入し完全に隙間を埋め、ヘッダ７側の気密性を保つことができる。
完成した熱交換器は、一例として図３において、一方の排ガス出入口１０から排ガスが流入し、それが各偏平チューブ４内を流通して他方のヘッダ７から流出する。そして、ケーシング６の一側に設けられた一方の冷却水出入口１１から冷却水がケーシング６内に流入し、各偏平チューブ４外周を流通して他方の冷却水出入口１１からそれが流出し、排ガスと冷却水との間に熱交換が行われるものである。
１ 側壁
２ 溝型プレート
３ 溝型プレート
3a 端縁
４ 偏平チューブ
５ コア
６ ケーシング
７ ヘッダ
８ 膨出部
９ 座部
10 排ガス出入口
11 冷却水出入口
12 ディンプル
13 隙間
14 小膨出部

Claims (2)

  1. その長手方向の両端部の溝底が他の部分より深く形成された一対の溝型プレート(2) (3) を互いに逆向きに嵌着して、その両端部に膨出部(8)を有する偏平チューブ(4)が形成され、
    複数の偏平チューブ(4)を積層してコア(5)が形成され、そのコア(5)の外周にケーシング(6)が被嵌され、コア(5)の両端の延長上にヘッダ (7)が配置され、各部品間が一体にろう付けされるヘッダープレートレス型の熱交換器において、
    内側に配置される前記溝型プレート(2)の長手方向両端部で、その側壁(1)の付根に外側にその板厚分だけ折返し曲折により座部(9) が突設され、
    その座部(9) に、外側に配置される溝型プレート(3) の側壁(1) の高さ方向の端縁(3a)を着座して、その着座部および各部品間が一体にろう付けされたヘッダープレートレス型の熱交換器。
  2. 請求項１において、
    前記座部(9)が偏平チューブの膨出部(8)のみに形成されたヘッダープレートレス型の熱交換器。
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