JP2012032056A - 複数管体のシール連結構造、これを備えた熱交換器および前記構造に用いられるシール部材 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の伝熱管などの複数の管体の配列ピッチを従来よりも小さくすることが可能であり、しかも組み立て作業性も良好なものとすることができる複数管体のシール連結構造を提供する。
【解決手段】複数の管体１と、これら複数の管体１を進入させるための開口部３３を有する連結対象部材３と、開口部３３の内面と複数の管体１の外面との隙間をシールするためのシール部材４と、を備えている、複数管体のシール連結構造Ｃ１であって、シール部材４は、複数の管体１のそれぞれに外嵌する複数のＯリング部４０が一連に繋がった構成を有し、連結対象部材３の開口部３３は、複数の管体１およびシール部材４を一括して内部に進入させることが可能な単一の開口部として構成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、たとえば熱交換器を構成する複数の伝熱管を入水用または出湯用のヘッダに連結させる場合など、複数の管体を所望の連結対象部材に連結するのに用いられる技術に関する。

たとえば、給湯装置用の熱交換器においては、複数の伝熱管を入水用または出湯用のヘッダに連結し、このヘッダを利用して複数の伝熱管への入水や出湯を行なわせることがよく行なわれる。このような複数の伝熱管とヘッダとの連結構造においては、漏水を生じないように配慮する必要があり、そのための手段として、Ｏリングを利用する手段がある（たとえば、特許文献１の図１６および図１７などを参照）。従来において、複数の伝熱管をヘッダに連結させる場合、その基本的な構造は、１つの管体を１つの連結対象部材に連結させる場合と同様な構造とされているのが実情である。より具体的には、従来においては、複数の伝熱管のそれぞれには複数のＯリングを個々に外嵌装着しておくとともに、ヘッダには複数の開口部を形成しておき、これら複数の開口部のそれぞれに複数の伝熱管を個々に進入させる構成とされている。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。

第１に、ヘッダには、Ｏリングが装着された複数の伝熱管を進入させるための複数の開口部を形成する必要がある。しかも、これら複数の開口部は、互いに適度な間隔を隔てて設けねばならない。この間隔が狭いと、複数の開口部どうしの間の部分（隣り合う開口部の隔壁部分）の強度が低下する不具合を生じ、これを回避する必要があるからである。このようなことから、複数の開口部の配列ピッチが比較的大きくなりがちであるが、伝熱管の配列ピッチは、それら複数の開口部の配列ピッチと同一である。したがって、従来では、伝熱管の配列ピッチを小さくする上で、苦慮する場合があった。熱交換器においては、熱交換効率を高めることを目的として伝熱管の配列ピッチを小さくしたい場合があるが、従来では、そのようなことが困難な場合があった。

第２に、複数の伝熱管には複数のＯリングを１つずつ装着しておく必要があるために、これら複数のＯリングの装着作業は煩雑である。また、複数の伝熱管は、Ｏリングが装着された状態で、ヘッダに設けられている複数の開口部内に個々に進入させていく必要もある。したがって、このような作業も煩雑である。さらに、Ｏリングについては、伝熱管の本数と同一個数だけ準備しておく必要があるため、Ｏリングの部品点数が多くなり、その取り扱いも煩わしいものとなる。このようなことから、従来においては、複数の伝熱管をヘッダに連結する際の組み立て作業性は、さほど良好ではなく、この点においても改善すべき余地があった。

特開２００６−３１７０３４号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、熱交換器の伝熱管
などの複数の管体の配列ピッチを従来よりも小さくすることが可能であり、しかも組み立て作業性も良好なものとすることができる複数管体のシール連結構造、これを備えた熱交換器、および前記構造に用いられるシール部材を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供される複数管体のシール連結構造は、複数の管体と、これら複数の管体を進入させるための開口部を有する連結対象部材と、前記開口部の内面と前記複数の管体の外面との隙間をシールするためのシール部材と、を備えている、複数管体のシール連結構造であって、前記シール部材は、前記複数の管体のそれぞれに外嵌する複数のＯリング部が一連に繋がった構成を有しており、前記連結対象部材の前記開口部は、前記複数の管体および前記シール部材を一括して内部に進入させることが可能な単一の開口部として構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、連結対象部材に設けられた開口部は、複数の管体とシール部材とを一括して内部に進入させる構成とされており、連結対象部材に複数の開口部を適当な間隔で設ける必要はない。このため、本発明においては、従来技術は異なり、複数の開口部を適当な間隔で設ける場合に発生する寸法的な制約を受けることがなく、複数の管体の配列ピッチを小さくすることが容易に実現できる。
第２に、シール部材は、複数のＯリング部が繋がった構成であるために、従来のＯリングと比較すると、シール部材の部品点数を少なくして、その取り扱いを容易なものにできることは勿論のこと、複数のＯリング部を複数の伝熱管のそれぞれに個別に外嵌装着する作業も容易化される。さらに、複数の伝熱管は、開口部に対して一括して進入させればよく、従来の複数の開口部に対して伝熱管を１つずつ進入させていた場合と比較すると、その作業も容易となる。このようなことから、本発明によれば、複数の伝熱管をヘッダに連結する際の組み立て作業性を、従来よりも良好なものにすることもできる。

本発明において、好ましくは、前記複数のＯリング部は、同一平面上に並ぶようにして一体成形されており、かつ互いに隣り合うＯリング部には、それらの互いに接近する部分どうしが一体的に繋がった連接部が形成されている。

このような構成によれば、シール部材を小サイズかつ簡素な形状のものとし、その製造コストを廉価なものにすることができる。また、連接部は、隣り合う管体どうしの間に配置される部分であるが、この連接部の幅を小さくすることによって、管体の配列ピッチをより小さくすることも可能となる。

本発明において、好ましくは、前記連接部は、前記複数の管体どうしの間において圧縮されるように設けられ、かつ前記複数のＯリング部のうち、前記連接部以外の箇所は、前記複数の管体の外面と前記開口部の内面との間で圧縮されるように設けられており、前記複数のＯリング部は、前記複数の管体に装着されていない自然状態においては、前記連接部の方が前記連接部以外の箇所よりもラジアル方向の幅が大きいものとして形成されている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。すなわち、Ｏリング部の連接部は、互いに隣り合う管体どうしの間に位置してこれら管体の外面に接触する部分である。したがって、この連接部のラジアル方向の幅が小さく、薄肉である場合には、この連接部の圧縮変形量を大きくとることができず、連接部を管体の外面に大きな力で圧接させることが困難となる。これに対し、前記構成によれば、そのような虞を解消し、連接部を管体
の外面に対して大きな力で圧接させることが可能となる。したがって、管体の外面のうち、連接部と接触する部分が他の部分よりもシール性が劣ったものにならないようにし、シール性能を優れたものとするのに好ましいものとなる。

本発明において、好ましくは、前記複数のＯリング部が前記複数の管体に装着されていない自然状態において、前記連接部の内面は、前記連接部以外の箇所の内面の曲率半径よりも大きな曲率半径の円弧状である。

このような構成によれば、各Ｏリング部に、内面形状が大きく急変する箇所を生じさせないようにして、連接部のラジアル方向の幅を連接部以外の箇所の幅よりも大きくすることができる。各Ｏリング部の内面形状が大きく急変する箇所があると、この箇所を管体の外面に密接させ難くなってシール性が悪くなるが、前記構成によれば、そのような虞を適切に解消することが可能である。

本発明において、好ましくは、前記複数の管体どうしの相対的な位置ずれを規制するように前記複数の管体に装着されるスペーサを備えており、このスペーサは、前記複数のＯリング部のそれぞれの一側面に当接している。

このような構成によれば、スペーサの存在により、複数の管体どうしの相対的な位置ずれが規制されるために、複数の管体を安定的に固定させるのに好ましいものとなる。また、前記スペーサは、複数のＯリング部の位置決めにも利用されているために、Ｏリング部の位置決め用部材を別途用いる必要がなく、その構成は合理的である。

本発明の第２の側面により提供される熱交換器は、複数の伝熱管と、これら複数の伝熱管の一端に連結され、かつ前記複数の伝熱管への流体の流入または流出を行なわせるためのヘッダと、を備えている、熱交換器であって、前記複数の伝熱管および前記ヘッダの連結構造として、本発明の第１の側面により提供される複数管体のシール連結構造が用いられていることを特徴としている。

このような構成によれば、複数の伝熱管とヘッダとの連結構造において、本発明の第１の側面により提供される複数管体のシール連結構造について述べたのと同様な効果が得られる。熱交換器の熱交換効率を高めることなどを目的として、複数の伝熱管の配列ピッチを小さくする場合に最適である。

本発明の第３の側面により提供されるシール部材は、複数の管体と、これら複数の管体を進入させるための開口部を有する連結対象部材とを連結する場合において、前記開口部の内面と前記複数の管体の外面との隙間をシールするのに用いられるシール部材であって、前記複数の管体のそれぞれに外嵌させるための複数のＯリング部が一連に繋がった構成を有していることを特徴としている。

このような構成のシール部材は、本発明の第１の側面により提供される複数管体のシール連結構造を実施するのに好適に使用することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

（ａ）は、本発明に係る熱交換器の一例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、その正面断面図である。 図１（ａ）のII−II断面図である。 図２のIII−III断面図である。 図１（ａ），（ｂ）に示す熱交換器の要部分解斜視図である。 本発明に係るシール部材の一例を示し、（ａ）は、（ｂ）のＶａ−Ｖａ断面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ断面図であり、（ｄ）は、（ｂ）のＶｄ−Ｖｄ断面図である。 図５（ｂ）の一部拡大説明図である。 スペーサの一例を示し、（ａ）は、分解斜視図であり、（ｂ）は、分解正面図である。 本発明の他の例を示す要部斜視図である。 図８のIX−IX断面図である。 図８の分解斜視図である。 図８の要部破断斜視図である。 本発明の他の例を示す要部断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係るシール部材の他の例を示す正面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図７は、本発明が適用された複数管体のシール連結構造を備えた熱交換器、およびこれに関連する構成の一例を示している。
図１によく表われているように、本実施形態の熱交換器ＨＥは、略直方体状のケース２と、このケース２内に収容された複数の伝熱管１と、一対のヘッダ３（３Ａ，３Ｂ）とを具備している。これら一対のヘッダ３と複数の伝熱管１との連結手段として、複数管体のシール連結構造Ｃ１，Ｃ２が採用されている。各伝熱管１は、本発明でいう「管体」の具体例に相当し、ヘッダ３は、本発明でいう「連結対象部材」の具体例に相当する。

複数の伝熱管１は、平面視長円状の複数の螺旋状管体部を有している。これら複数の螺旋状管体部は、互いにサイズが異なっており、略同心の重ね巻き状に配されている。各伝熱管１の上端側および下端側部分は、略水平に延びる直状管体部１０ａ，１０ｂとされており、これら直状管体部１０ａ，１０ｂの端部がヘッダ３に連結されている。ケース２内には、各伝熱管１を加熱するための加熱用媒体が流入可能である。より具体的には、加熱用媒体としては、たとえばバーナ（図示略）により発生された燃焼ガスが利用され、この燃焼ガスは、ケース２の後壁部２０ａの給気口２１からケース２内に流入し、その後は前壁部２０ｂの排気口２２から排ガスとして外部に排出される。このような燃焼ガスの進行過程において、燃焼ガスは複数の伝熱管１の各部に作用し、各伝熱管１内を流通する湯水が加熱される。ヘッダ３は、入水用または出湯用の開口部３０を有している。この熱交換器ＨＥにおいては、下側のヘッダ３（３Ｂ）の開口部３０に供給された湯水が、各伝熱管１内に流れ込み、燃焼ガスとの熱交換によって加熱される。この加熱された湯水は、上側のヘッダ３（３Ａ）の開口部３０から外部に出湯し、所望の給湯先に供給される。

図２〜図４に示すように、シール連結構造Ｃ１においては、複数の伝熱管１とヘッダ３との連結手段として、シール部材４、スペーサ５、シート状のパッキン６が用いられている。

シール部材４は、たとえばニトリルゴム（ＮＢＲ）やその他のゴムなどの弾性素材を用いて構成されている。このシール部材４は、図５に示すように、複数のＯリング部４０が、同一平面上において一定方向に並ぶようにして繋がり、それら全体が一体成形された構成を有している。互いに隣り合う２つのＯリング部４０は、それらの互いに接近する部分どうしを繋ぐ連接部４０ｂを有している。各Ｏリング部４０においては、図５（ａ）に示
すように、非連接部４０ａが断面円形状であるのに対し、連接部４０ｂは断面楕円状となっている。

連接部４０ｂの最もくびれた部分の横幅Ｌ１（各Ｏリング部４０のラジアル方向における連接部４０ｂの最小幅）は、非連接部４０ａの幅Ｌ２よりも大きくされている。ただし、この連接部４０ｂは、互いに隣り合う２つのＯリング部４０の一部の円弧状部分が正面視において互いに重なった形状であり、横幅Ｌ１は、幅Ｌ２を２倍した値よりも小さい。このような構成は、複数のＯリング部４０の中心間距離Ｌ３を小さくするのに有利である。すなわち、Ｏリング部４０と同一サイズのＯリングを２つ並べた場合と比較すると、その中心間距離については、本実施形態の方が小さくすることが可能である。このことは、伝熱管１の配列ピッチを小さくする上で好ましい。

Ｏリング部４０の孔部４８は、伝熱管１の外径に対応したサイズであるが、本実施形態では真円状には形成されていない。具体的には、図６に示すように、Ｏリング部４０の連接部４０ｂの内面の曲率半径Ｒ１は、非連接部４０ａの内面の曲率半径Ｒ２よりも大きくされている。このことにより、Ｏリング部４０の内面に形状が大きく急変する箇所をできる限り発生させないようにしつつ、連接部４０ｂの横幅Ｌ１を幅Ｌ２よりも大きくすることが可能である。好ましくは、連接部４０ｂの縦幅Ｌ４は、各Ｏリング部４０の内径Ｄ１と同等またはそれ以上の寸法とされている。後述するように、連接部４０ｂは、互いに隣り合う伝熱管１どうしの間に配置されてこれら伝熱管１の外面に接触する部分であるため、縦幅Ｌ４が内径Ｄ１と同等またはそれ以上であれば、伝熱管１どうしの間の略全域に連接部４０ｂを不足の生じないように適切に配置させることが可能である。

図２および図３に示すように、シール部材４は、各Ｏリング部４０を各伝熱管１の端部に外嵌させるようにして複数の伝熱管１に装着されている。各伝熱管１の端部は、ケース２の側壁部２０ｃに設けられた孔部２３に挿通されてケース２の外部に引き出されている。

ヘッダ３は、出湯用の開口部３０が形成されたチャンバ３１に加え、このチャンバ３１に一端側が繋がった比較的短寸の複数の流路３２、およびこれら複数の流路３２の他端側に繋がった開口部３３を有している。この開口部３３は、複数の伝熱管１の端部、シール部材４、およびスペーサ５を一括して内部に進入可能に形成された単一の開口部である。この開口部３３の内面のうち、シール部材４の外周縁に対応する部分３３ａは、シール部材４の外周縁の輪郭と同様な形状であり、シール部材４の外周縁の各所に対して隙間なく接触するように構成されている。また、開口部３３の奥部（図２および図３の右方）には、シール部材４の片面側に当接する段部３４が形成されている。ヘッダ３は、パッキン６をケース２の側壁部２０ｃに押し付けるようにして、ネジ体９０を利用して側壁部２０ｃに取り付けられている。

スペーサ５は、複数の伝熱管１どうしの相対的な位置関係を規定するとともに、シール部材４の位置決めをも図るためのものである。このスペーサ５は、図７に示すように、上側および下側の一対のピース５０を組み合わせたものである。これら一対のピース５０は、いずれも樹脂成形品であり、好ましくは、これらの形状およびサイズは同一である。これら一対のピース５０は、互いに組み合わされた際に複数の伝熱管１を挿入させることが可能な貫通孔を形成する半円状の複数の凹部５１を有している。さらに、一対のピース５０は、これらを組み合わせる際の位置決め用の凸部５２ａおよび凹部５２ｂと、互いに係合可能な係合用突起５３ａおよび被係合部５３ｂをも有している。このような手段を設けておけば、スペーサ５をヘッダ３の開口部３３内に組み込む以前であっても、スペーサ５を複数の伝熱管１に装着した状態が適切に保持され、組み立て作業性が向上する。

スペーサ５は、図２に示すように、一対のピース５０によって各伝熱管１をその上下方向から挟み込むようにして複数の伝熱管１に装着されている。図３に示すように、複数の伝熱管１どうしの間には、スペーサ５の一部（図７に示した複数の凹部５１どうしの間の凸状部分５１ａ）が介在している。このことにより、複数の伝熱管１がそれらの配列方向に相対移動することが規制される。もちろん、複数の伝熱管１が上下方向に相対移動することもスペーサ５により規制される。スペーサ５は、ヘッダ３の開口部３３に嵌入されており、この嵌入によりスペーサ５とヘッダ３との位置決めが図られている。

各伝熱管１には、フレア加工により形成された凸状部１５が設けられている。これに対し、スペーサ５の内面には、この凸状部１５を内部に進入させる凹部５５が形成されている。この凹部５５と凸状部１５との係合作用により、各伝熱管１とスペーサ５との位置決めが図られている。スペーサ５の一側面５６は、シール部材４の片面（段部３４が当接する側とは反対側の片面）に当接可能である。このことにより、伝熱管１の長手方向におけるシール部材４の位置決めが図られている。

スペーサ５には、ケース２の側壁部２０ｃに設けられた孔部２３に嵌入する凸部５７が設けられている。この凸部５７と孔部２３との嵌合作用により、スペーサ５の位置決めをより的確に図ることが可能である。なお、図４に示すように、孔部２３は、複数の伝熱管１を一括して挿通可能な単一の孔部として形成されている。この点は、シート状のパッキン６に形成されている孔部６０も同様である。

シール連結構造Ｃ１は、前記したような構成であるが、他方のシール連結構造Ｃ２も、その基本的な構成は同様である。図面においては、シール連結構造Ｃ１，Ｃ２の互いに対応する要素には、同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。

次に、前記した構成のシール連結構造Ｃ１，Ｃ２を備えた熱交換器ＨＥの作用について説明する。

まず、ヘッダ３の開口部３３は、既述したように、複数の伝熱管１、シール部材４、およびスペーサ５を一括して内部に進入させる単一の開口部として形成されており、ヘッダ３に、複数の伝熱管１やこれに外嵌されたＯリングを個別に進入させるための複数の開口部を適当な間隔を隔てて設ける構成とはされていない。このため、本実施形態によれば、複数の開口部を適当な間隔で設ける場合に受ける制約を受けないようにし、複数の伝熱管１の配列ピッチＰを小さくすることが可能である（図３を参照）。熱交換器ＨＥにおいては、熱交換効率を高めることを目的として、複数の伝熱管１の配列ピッチＰを小さくしたい場合があるが、本実施形態のシール連結構造Ｃ１，Ｃ２は、そのような場合に適する。なお、図３に示すように、ヘッダ３には、複数の伝熱管１に対応する複数の流路３２が設けられているが、各流路３２は、伝熱管１やＯリング部４０を進入させるためのものではなく、小径でよい。したがって、複数の流路３２を設けることに起因して配列ピッチＰを小さくする効果が得られなくなるといった不具合はない。

シール部材４については、図５を参照して説明したように、複数のＯリング部４０が繋がった構成を有しているが、連接部４０ｂの横幅Ｌ１は、幅Ｌ２よりも大きいとはいえ、比較的小さくされていることにより、互いに隣り合う２つのＯリング部４０の中心間距離Ｌ３を比較的短くすることができる。したがって、このことによって複数の伝熱管１の配列ピッチＰをより小さくすることが可能となる。

シール部材４の非連接部４０ａは、各伝熱管１の外面とヘッダ３の開口部３３の内面との間で圧縮されるが、連接部４０ｂは、互いに隣り合う２つの伝熱管１の間に位置して、これら２つの伝熱管１によって圧縮される。これに対し、連接部４０ｂの横幅Ｌ１は、非
連接部４０ａの幅Ｌ２よりも大きくされているために、この連接部４０ｂの圧縮量を大きくとって、この連接部４０ｂを互いに隣り合う２つの伝熱管１のそれぞれの外面に対して十分に大きな力で圧接させることが可能となる。したがって、各伝熱管１の外周面のうち、連接部４０ｂが当接する箇所が、他の箇所と比較してシール性が劣る箇所になるといった不具合もない。

本実施形態のシール連結構造Ｃ１，Ｃ２を組み立てる場合、シール部材４は、単一のシール部材として構成されているために、複数個のＯリングを伝熱管１に外嵌させる場合と比較すると、その装着作業は容易となる。また、複数の伝熱管１やシール部材４は、ヘッダ３の開口部３３に対して一括して挿入させればよいために、やはりその作業は容易である。したがって、シール連結構造Ｃ１，Ｃ２を組み立てる際の作業性は良好であり、熱交換器ＨＥの製造コストの低減化も実現できる。その他、スペーサ５は、複数の伝熱管１どうしの相対的な位置決め固定を図る役割を果たすために、複数の伝熱管１を安定的に支持するのにも好ましいものとなる。また、スペーサ５はシール部材４の位置決め手段としても利用されているために、それ専用の他の部材を用いる場合と比較すると、部品点数を少なくし、製造コストの一層の低減を図ることもできる。さらに、スペーサ５は、シート状のパッキン６とともに、ケース２の孔部２３から燃焼ガスが外部に漏出することを適切に防止する役割も発揮する。

図８〜図１３は、本発明の他の実施形態を示している。これらの実施形態において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図８〜図１１に示す実施形態においては、櫛歯状の複数の突起７０を有する位置決め部材７が用いられている。ヘッダ３には、この位置決め部材７を保持可能な保持部３８が形成されている。この保持部３８は、上部開口状の細幅な孔部３８ａを有しており、位置決め部材７をその孔部３８ａ内にその上方から差し込むことが可能である。保持部３８には、複数の伝熱管１やシール部材４などを一括して挿入可能な開口部３３が形成されている。また、位置決め部材７が上方に抜け外れることを防止するための係止用突起３８ｂも設けられている。図１１によく表われているように、位置決め部材７の複数の突起７０は、複数の伝熱管１どうしの間に位置して、これら複数の伝熱管１に当接可能である。また、図９に示すように、複数の突起７０は、スペーサ５Ａの一端に当接可能である。

本実施形態によれば、複数の伝熱管１の位置規制、およびスペーサ５の位置規制を、位置決め部材７によって適切に図ることができる。本実施形態では、たとえばスペーサ５Ａがヘッダ３に対して多少位置ずれ可能な状態に設けられていたとしても、複数の伝熱管１が水平方向などに移動することは、位置決め部材７によって的確に防止される。なお、図１０に示すように、本実施形態で用いられているスペーサ５Ａは、上下２分割された形態ではなく、複数の筒状部が一連に繋がった形態（シール部材４に近似した形態）とされている。本発明でいうスペーサは、このような単一部材として構成することも可能である。スペーサ５Ａを伝熱管１に装着する場合には、予めこのスペーサ５Ａを伝熱管１に外嵌させた後に、伝熱管１にフレア加工を施し、図９に示すような凸状部１５を形成すればよい。スペーサ５Ａの内面には、凹部５５が予め形成されており、この凹部５５に凸状部１５が係入する作用により、伝熱管１に対するスペーサ５Ａの位置決め固定を図ることが可能である。

図１２に示す実施形態においては、伝熱管１に予めフレア加工が施されて凸状部１５が形成されており、スペーサ５Ｂについては、伝熱管１に対してその先端側から外嵌されている。スペーサ５Ｂの一端部は、位置決め部材７の櫛歯状の突起７０に当接可能とされている。このような構成によっても、位置決め部材７をうまく利用してスペーサ５Ｂの位置決めを図ることが可能である。

図１３（ａ）に示すシール部材４Ａは、２つのＯリング部４０が繋がった構成を有している。２本の管体を対象とする場合には、このシール部材４Ａを好適に用いることが可能である。本実施形態から理解されるように、シール部材のＯリング部の具体的な数は、複数であればよく、限定されるものではない。

図１３（ｂ）に示すシール部材４Ｂは、複数のＯリング部４０が横方向のみならず縦方向にも繋がっている。同図では、横２列とされているが、列数をさらに増やした構成とすることもできる。本実施形態のように、本発明においては、複数のＯリング部が並ぶ方向は、一方向だけでなくてもよく、縦横の２方向に並んだ構成とすることができる。

図１３（ｃ）に示すシール部材４Ｃは、複数のＯリング部４０が千鳥配列に繋がっている。本実施形態から理解されるように、本発明において、複数のＯリング部４０は必ずしも直線状に並んでいなくてもよい。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る複数管体のシール連結構造、これを備えた熱交換器、およびシール部材の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明に係るシール部材は、要は、複数の管体のそれぞれに外嵌させるための複数のＯリング部が一連に繋がった構成を有していればよく、複数のＯリング部が上述した実施形態以外の態様で繋がっていてもよい。各Ｏリング部の具体的なサイズは、適用対象となる管体のサイズに対応させて適宜変更すればよい。

本発明に係る複数管体のシール連結構造は、熱交換器の伝熱管とヘッダとの連結構造以外の用途にも用いることが可能である。したがって、本発明でいう管体は、伝熱管に限定されず、種々の管体を適用対象とすることが可能である。管体は、内部に液体を流通させるものに限らず、たとえば気体を流通させるものでもよい。本発明でいう連結対象部材としては、ヘッダ以外の種々の部材を適用対象とすることが可能である。

ＨＥ 熱交換器
Ｃ１，Ｃ２ 複数管体のシール連結構造
１ 伝熱管（管体）
３ ヘッダ（連結対象部材）
４，４Ａ〜４Ｃ シール部材
５，５Ａ，５Ｂ スペーサ
３３ 開口部（連結対象部材の）
４０ Ｏリング部
４０ａ 非連接部（Ｏリング部の）
４０ｂ 連接部（Ｏリング部の）

Claims (7)

1. 複数の管体と、
   これら複数の管体を進入させるための開口部を有する連結対象部材と、
   前記開口部の内面と前記複数の管体の外面との隙間をシールするためのシール部材と、
   を備えている、複数管体のシール連結構造であって、
   前記シール部材は、前記複数の管体のそれぞれに外嵌する複数のＯリング部が一連に繋がった構成を有しており、
   前記連結対象部材の前記開口部は、前記複数の管体および前記シール部材を一括して内部に進入させることが可能な単一の開口部として構成されていることを特徴とする、複数管体のシール連結構造。
2. 前記複数のＯリング部は、同一平面上に並ぶようにして一体成形されており、かつ互いに隣り合うＯリング部には、それらの互いに接近する部分どうしが一体的に繋がった連接部が形成されている、請求項１に記載の複数管体のシール連結構造。
3. 前記連接部は、前記複数の管体どうしの間において圧縮されるように設けられ、かつ前記複数のＯリング部のうち、前記連接部以外の箇所は、前記複数の管体の外面と前記開口部の内面との間で圧縮されるように設けられており、
   前記複数のＯリング部は、前記複数の管体に装着されていない自然状態においては、前記連接部の方が前記連接部以外の箇所よりもラジアル方向の幅が大きいものとして形成されている、請求項２に記載の複数管体のシール連結構造。
4. 前記複数のＯリング部が前記複数の管体に装着されていない自然状態において、前記連接部の内面は、前記連接部以外の箇所の内面の曲率半径よりも大きな曲率半径の円弧状である、請求項３に記載の複数管体のシール連結構造。
5. 前記複数の管体どうしの相対的な位置ずれを規制するように前記複数の管体に装着されるスペーサを備えており、
   このスペーサは、前記複数のＯリング部のそれぞれの一側面に当接している、請求項１ないし４のいずれかに記載の複数管体のシール連結構造。
6. 複数の伝熱管と、
   これら複数の伝熱管の一端に連結され、かつ前記複数の伝熱管への流体の流入または流出を行なわせるためのヘッダと、
   を備えている、熱交換器であって、
   前記複数の伝熱管および前記ヘッダの連結構造として、請求項１ないし５のいずれかに記載の複数管体のシール連結構造が用いられていることを特徴とする、熱交換器。
7. 複数の管体と、これら複数の管体を進入させるための開口部を有する連結対象部材とを連結する場合において、前記開口部の内面と前記複数の管体の外面との隙間をシールするのに用いられるシール部材であって、
   前記複数の管体のそれぞれに外嵌させるための複数のＯリング部が一連に繋がった構成を有していることを特徴とする、シール部材。

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