JP2018138851A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの側板部、伝熱管、およびヘッダの相対的な固定を簡易な手段によって適切に図ることが可能な熱交換器、およびその製造方法を提供する。【解決手段】熱交換器ＨＥは、ケース１の側板部１０、伝熱管２、およびヘッダ構成部材３４の三者を相対的に固定させるための手段として、伝熱管２には、伝熱管２の外径が部分的に大きくされた第１および第２の環状凸部２１，２２が設けられ、第１の環状凸部２１は、側板部１０の内面側に位置して第１の孔部１１の周縁部に係止し、または第１の孔部１１の内周面に圧接しており、第２の環状凸部２２は、ヘッダ構成部材３４の外面側に位置して第２の孔部３２の周縁部に係止している。【選択図】 図５

Description

本発明は、たとえば給湯装置における湯水加熱用途などに用いられる熱交換器、およびその製造方法に関する。

熱交換器としては、たとえば特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の熱交換器は、給湯装置に組み込まれて湯水加熱に用いられるものであり、燃焼ガスが流入するケース内に複数の伝熱管が収容されている。複数の伝熱管の端部は、ケースの側板部の孔部を貫通して外部に引き出されており、この部分には、入水用および出湯用のヘッダが取付けられている。このヘッダは、伝熱管の端部に固定されるヘッダ構成部材（ヘッダベース部材）に、ヘッダ蓋部材を接合して構成される。ケースの側板部、伝熱管、およびヘッダは、ロウ付けの手段を用いて相互に固定される。

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、改善すべき余地があった。

すなわち、ケースの側板部、伝熱管、およびヘッダを、ロウ付けする場合、そのロウ付け前の段階において、前記した部材どうしを相互に固定（仮固定）させることが望まれる。このことにより、たとえば熱交換器をロウ付け用の加熱炉に搬入させるような場合において、前記した各部材が不当に位置ずれしないようにすることができる。ところが、従来においては、前記したような固定を簡易かつ迅速に行なうことは難しいものとなっており、この点において苦慮している。

なお、特許文献２には、板材に貫通した管体を拡管し、２つの拡管部によって板材を挟むことにより、管体を板材に固定させる手段が開示されている。ただし、この手段においては、板材に貫通した管体を互いに固定させるだけの手段に過ぎず、熱交換器のケースの側板部、伝熱管、およびヘッダ（少なくともヘッダの一部であるヘッダ構成部材）の三者を適切に固定させることは困難である。

特開２０１７−２６２８６号公報 特許第５０９６０９２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り、ケースの側板部、伝熱管、およびヘッダの相対的な固定を簡易な手段によって適切に図ることが可能な熱交換器、およびその製造方法を提供することを、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熱交換器は、加熱用媒体が内部に供給されるケースと、このケースの側板部に設けられている第１の孔部に端部が挿通した状態に設けられた伝熱管と、前記側板部の外面側に配され、かつ前記伝熱管の端部が挿通する第２の孔部を有するヘッダ構成部材と、を備えている、熱交換器であって、前記ケースの前記側板部
、前記伝熱管、および前記ヘッダ構成部材を相対的に固定させるための手段として、前記伝熱管には、前記伝熱管の外径が部分的に大きくされた第１および第２の環状凸部が設けられており、前記第１の環状凸部は、前記側板部の内面側に位置して前記第１の孔部の周縁部に係止し、または前記第１の孔部の内周面に圧接しており、前記第２の環状凸部は、前記ヘッダ構成部材の外面側に位置して前記第２の孔部の周縁部に係止していることを特徴としている。

このような構成によれば、伝熱管に第１および第２の環状凸部を設けた簡易な構成により、ケースの側板部、伝熱管、およびヘッダ構成部材（ヘッダ）の相対的な固定を適切に図ることができ、これらの部材の位置ずれを防止することが可能である。第１および第２の環状凸部は、伝熱管の端部に拡管処理を施すことによって簡易かつ迅速に形成することが可能である。また、熱交換器の部品点数の増加なども招かない。したがって、熱交換器の製造コストが高価になることも適切に抑制することができる。

本発明において、好ましくは、前記第１の環状凸部は、前記ケースの内方側に進むほど外径が小さくなるようにして前記伝熱管の軸長方向に延びたテーパ部を有している。

このような構成によれば、第１の環状凸部を側板部の第１の孔部の内周面に圧接させることにより、伝熱管と側板部との固定を図る場合、前記内周面には第１の環状凸部のテーパ部を容易かつ的確に圧接させることができることとなる。

本発明において、好ましくは、前記側板部と前記ヘッダ構成部材とは、相互に間隔を隔てた配置とされており、前記第１の環状凸部のうち、前記ケースの外方寄りの一部は、前記側板部の外方に位置して前記ヘッダ構成部材の内面側に係止し、かつ前記テーパ部は、前記第１の孔部の内周面に圧接している。

このような構成によれば、ヘッダ構成部材をケースの側板部に対して間隔を隔てた配置とする場合であっても、第１および第２の環状凸部を利用して、それらの相対的な固定を適切に図ることが可能である。

本発明において、好ましくは、前記伝熱管として、前記ケース内に配された内側の伝熱管と、前記ケースの外面部に接触するようにして前記ケースの外部に配された外側の伝熱管と、を備えており、これら内側および外側の伝熱管のいずれにも前記第１および第２の環状凸部が形成されている。

このような構成によれば、内側および外側の２種類の伝熱管のいずれについても、第１および第２の環状凸部を利用することによって、ケースの側板部やヘッダ構成部材との固定を容易かつ適切に図ることが可能となる。

本発明の第２の側面により提供される熱交換器の製造方法は、加熱用媒体が内部に供給されるケースの側板部に設けられている第１の孔部、および前記側板部の外面側に配されたヘッダ構成部材の第２の孔部に、伝熱管の端部を挿通させた状態において、前記ケースの前記側板部、前記伝熱管、および前記ヘッダ構成部材を相対的に固定させる固定工程を、有している、熱交換器の製造方法であって、前記固定工程においては、前記伝熱管の少なくとも２箇所を部分的に拡管することにより、前記側板部の内面側に位置して前記第１の孔部の周縁部に係止し、または前記第１の孔部の内周面に圧接する第１の環状凸部と、前記ヘッダ構成部材の外面側に位置して前記第２の孔部の周縁部に係止する第２の環状凸部と、を形成することを特徴としている。

このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される熱交換器を、容易かつ
適切に製造することが可能である。

本発明において、好ましくは、前記拡管は、割型パンチを用いて行ない、この割型パンチは、中心軸周りに複数のセグメントに分割された拡縮変形可能部を有し、かつこの拡縮変形可能部の外周面には、前記第１および第２の環状凸部をそれぞれ形成するための第１および第２の凸部が設けられている構成である。

このような構成によれば、熱交換器の伝熱管に割型パンチの拡縮変形可能部を進入させてから、この拡縮変形可能部を拡大させるように変形させることにより、本発明が意図する作用を発揮する第１および第２の環状凸部を適切に形成することができる。

本発明において、好ましくは、前記割型パンチは、先端部に前記第１の凸部が形成された構成とされ、前記第１の凸部は、先端側に進むほど外径が小さくなるようにして前記割型パンチの軸長方向に延びたテーパ部を有している。

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、伝熱管に第１の環状凸部を形成する場合、この第１の環状凸部については、ケースの内方側に進むほど外径が小さくなるようにして伝熱管の軸長方向に延びたテーパ部を有するものとして形成することができる。このような第１の環状凸部は、側板部の第１の孔部の内周面にテーパ部を圧接させることによって伝熱管を側板部に固定させる場合に、その容易化などを適切に図ることが可能なものである。
第２に、割型パンチは、いわゆる先細状とされているため、割型パンチを伝熱管内に外部から挿入させる場合、これらの中心どうしが多少の位置ずれを生じていたとしても、割型パンチのテーパ部が伝熱管に当接することによって、これらの位置合わせガイドが行なわれる。割型パンチが伝熱管に引っ掛かりを生じて、伝熱管内への割型パンチの挿入作業が困難になることを適切に防止することもできる。

本発明において、好ましくは、前記伝熱管として、楕円管が用いられており、前記割型パンチは、前記第１および第２の凸部の軸長方向視の輪郭が前記楕円管に対応した楕円とされ、かつ前記拡縮変形可能部を前記複数のセグメントに分割するスリットは、前記楕円の長軸および短軸に相当する十字状とされている。

このような構成によれば、図１０および図１１を参照して後述するように、割型パンチを用いて楕円管を拡管する場合に、割型パンチを拡大させて楕円管を拡管させるのに必要な力を小さくすることが可能となる。

本発明において、好ましくは、前記伝熱管として、複数の伝熱管が用いられており、前記割型パンチとしても複数の割型パンチを用いることにより、前記複数の伝熱管の拡管を同時に行なう。

このような構成によれば、複数の伝熱管の拡管作業効率を良くすることができる。したがって、熱交換器の生産性を高め、熱交換器の製造コストを低減するのに好ましい。

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。

本発明に係る熱交換器の一例を示す正面断面図である。 図１のII−II平面断面図である。 図１のIII−III平面断面図である。 図２の矢視IVの正面図である。 図２の符号Ｖで示す部分の拡大断面図である。 図２の符号VIで示す部分の拡大断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図５に示す部分の加工工程の一例を示す要部断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図６に示す部分の加工工程の一例を示す要部断面図である。 （ａ）は、伝熱管の拡管工程に用いる割型パンチの一例を示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図であり、（ｃ）は、（ａ）の要部正面断面図である。 （ａ）は、図９のXa−Xa断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す構造の動作状態を示す平面断面図である。 図９および図１０に示す割型パンチとの対比例を示す説明図である。

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において、本実施形態の熱交換器ＨＥは、たとえば給湯装置に組み込まれ、給湯用の湯水を加熱するのに用いられるものである。この熱交換器ＨＥは、上下が開口した略直方体状のケース１、このケース１内に収容され、かつ複数のプレート状のフィン２９に貫通した状態に設定された複数の伝熱管２（内側の伝熱管）、ケース１の左右両側壁部１５に接触するようにしてケース１の外部に配された複数の伝熱管２Ａ（外側の伝熱管）、および複数のヘッダ３（３ａ〜３ｆ）（図２〜４参照）を備えている。

図２および図３に示すように、ケース１は、左右両側壁部１５の相互間の幅よりも幅広とされた前側および後側の側板部１０（１０ａ，１０ｂ）を備えている。これらの側板部１０に複数の伝熱管２，２Ａの長手方向両端部が固定され、かつ複数のヘッダ３（３ａ〜３ｆ）が設けられている。図１に示すように、内側の伝熱管２は、楕円管であり、上下高さ方向に縦長な姿勢の断面中空楕円状である。外側の伝熱管２Ａは、円管である。

この熱交換器ＨＥにおいては、図２ないし図４に示すように、前側の側板部１０（１０ａ）に設けられている入水用のヘッダ３ｆの入水口３１に、水道水などの加熱対象の湯水が供給される。この湯水は、ヘッダ３ｆ内から複数の内側の伝熱管２およびヘッダ３ｄ，３ｅを蛇行するように流れてからヘッダ３ｃに到達し、かつこのヘッダ３ｃに繋がっている外側の伝熱管２Ａ（図３および図４の左側の伝熱管２Ａ）を流れてから後側の側板部１０（１０ｂ）側のヘッダ３ｂに流れる。その後、この湯水は、ヘッダ３ｂから他の外側の伝熱管２Ａ（図３および図４の右側の伝熱管２Ａ）を流れてから出湯用のヘッダ３ａに到達する。ケース１内には、たとえばバーナ（不図示）を駆動燃焼させることによって発生された燃焼ガス（加熱用媒体の一例）が供給される。このため、前記湯水は、前記した経路を流通する過程において加熱され、かつこの加熱された湯水は、出湯用のヘッダ３ａの出湯口３０から所望の位置に向けて出湯する。なお、熱交換器ＨＥにおける湯水の流れ方向については、本実施形態とは反対の方向とし、ヘッダ３ａを入水側、ヘッダ３ｆを出湯側とすることも可能である。

外側の伝熱管２Ａは、左右の両側壁部１５が燃焼ガスにより異常な高温に加熱されて熱損傷することを防止する役割を果たすものであるが、側壁部１５の熱を吸収し、湯水を加熱する機能を有するため、本発明においては伝熱管の概念に含められている。ヘッダ３ａ，３ｂは、他のヘッダ３ｃ〜３ｆと比較してサイズが大きくされ、かつ前側および後側の側板部１０ａ，１０ｂに接触した状態で設けられている。これは、前側および後側の側板部１０ａ，１０ｂの熱損傷防止、および湯水の加熱効率向上に役立つ。

図５および図６に示すように、ヘッダ３は、ヘッダベース部材３４とヘッダ蓋部材３５とを組み合わせて接合し、かつこれらの内側に伝熱管２（または伝熱管２Ａ）の内部に連通するチャンバ３８を構成した構造とされている。ケース１の側板部１０（１０ａ，１０ｂ）、伝熱管２，２Ａ、およびヘッダ３は、好ましくは、最終的にはロウ付け、または溶接により固定されるが、これ以外として、機械的な固定構造によっても相互に固定されている。本実施形態の熱交換器ＨＥにおいては、そのような固定構造として、図５および図６に示す第１および第２の固定構造に大別される。なお、図５は、ヘッダ３（３ｄ）の取付け箇所の構造を代表例として示している。図６は、ヘッダ３（３ｅ）の取付け箇所の構造を代表例として示している。

図５に示す第１の固定構造においては、ケース１の側板部１０とヘッダ３との相互間にスペーサ６が設けられている。スペーサ６は、側板部１０の外方側へのヘッダ３の突出寸法を、図６に示す第２の固定構造よりも大きくするような場合に採用される。
伝熱管２の端部は、側板部１０およびヘッダベース部材３４にそれぞれ設けられた第１および第２の孔部１１，３２に一連に挿通している。スペーサ６には、伝熱管２が挿通する第３の孔部６３が設けられている。

伝熱管２には、外径が部分的に大きくされた第１および第２の環状凸部２１，２２が設けられている。
第１の環状凸部２１は、ケース１の内方側（図５では下方側）に進むほど外径が小さくなるようにして伝熱管２の軸長方向に適当な寸法Ｌだけ延びたテーパ部２１ａを有している。このテーパ部２１ａの外周面は、側板部１０の第１の孔部１１の内周面に圧接しており、このことにより側板部１０に対する伝熱管２の固定が図られている。好ましくは、テーパ部２１ａの外周面に、第１の孔部１１の内周縁が一部食い込んだ状態とされる。

さらに、第１の環状凸部２１は、その一部が側板部１０とヘッダベース部材３４との相互間領域において、伝熱管２の半径方向外方に膨出している。この膨出部分の外周面は、スペーサ６の第３の孔部６３の内周面に圧接しており、このことにより側板部１０の外面に沿った方向においてのスペーサ６と伝熱管２との相対的な固定が図られている。第１の環状凸部２１の前記した膨出部分は、ヘッダベース部材３４の内面（図５では、下向き面）側に位置して第２の孔部３２の周縁部に係止している。

第２の環状凸部２２は、第１の環状凸部２１とは異なり、伝熱管２の軸長方向の長さが短い形状とされており、ヘッダベース部材３４の外面側に位置して第２の孔部３２の周縁部に係止している。このため、ヘッダベース部材３４は、第１および第２の環状凸部２１，２２の両者によって挟み付けられた状態となり、伝熱管２とヘッダベース部材３４との相対的な固定が図られている。このようなことから、側板部１０、伝熱管２、ヘッダベース部材３４、およびスペーサ６の相対的な固定が図られている。

図６に示す第２の固定構造においては、第１の固定構造とは異なり、スペーサ６を用いることなく、ヘッダベース部材３４が側板部１０の外面に直接的に接触している。第２の環状凸部２２は、図５に示した第１の固定構造と同様に、ヘッダベース部材３４の外面側に位置して第２の孔部３２の周縁部に係止している。これに対し、第１の環状凸部２１は、側板部１０の内面側に位置して第１の孔部１１の周縁部に係止している。このことにより、ヘッダベース部材３４および側板部１０は、第１および第２の環状凸部２１，２２の両者によって挟み付けられた状態となり、側板部１０、伝熱管２、およびヘッダベース部材３４の相対的な固定が図られている。

熱交換器ＨＥにおいて、第１の固定構造は、ヘッダ３（３ｃ，３ｄ，３ｆ）の取付け部に適用されており、第２の固定構造は、前記以外のヘッダ３（３ａ，３ｂ，３ｅ）の取付
け部に適用されている。

次に、前記した熱交換器ＨＥの製造方法の一例について説明する。

熱交換器ＨＥの製造に際しては、図５および図６に示した第１および第２の固定構造を得るための工程（本発明でいう固定工程に相当）が実施される。この工程においては、図７および図８に示すような作業により伝熱管２を拡管し、第１および第２の環状凸部２１，２２を形成するが、この拡管には、たとえば図９および図１０に示すような割型パンチ５を用いる。理解の容易のため、この割型パンチ５を先に説明する。

割型パンチ５は、マンドレル４が内部に挿入される筒状であり、先端部から基端部側に向けて延びた複数のスリット５３を有している。このことにより、割型パンチ５は、その中心軸周りにおいて複数（本実施形態では４つ）のセグメント５０ａに分割されており、この割型パンチ５のうち、軸長方向先端寄り部分は、半径方向に拡縮変形可能な拡縮変形可能部５０となっている。

拡縮変形可能部５０の外周面には、先に述べた第１および第２の環状凸部２１，２２を形成するための第１および第２の凸部５１，５２が形成されている。割型パンチ５は、その先端寄り領域が第１の凸部５１とされた構成であり、この第１の凸部５１は、先端側に進むほど外径が小さくなるようにして割型パンチ５の軸長方向に適当な寸法で延びるテーパ部５１ａを有している。第２の凸部５２は、第１の凸部５１とは間隔を隔てて第１の凸部５１よりも基端部側に設けられており、たとえば縦断面形状が略半円状などの略環状の凸部である。内側の伝熱管２は、楕円管であるため、これに対応すべく第１および第２の凸部５１，５２の軸長方向視の輪郭は、楕円状とされている。これとは異なり、円管としての伝熱管２Ａ用の割型パンチ５の場合は、第１および第２の凸部５１，５２の輪郭は円状である。

マンドレル４の先端部は、たとえば円錐状とされ、先端部から基端部側に進むほど直径または幅が増大する楔部４０であり、割型パンチ５の拡縮変形可能部５０の内側に位置している。マンドレル４を割型パンチ５に相対させて前進させると、図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）の状態に変化する。すなわち、楔部４０によって複数のセグメント５０ａを押し広げることが可能である。

図１０（ａ）に示すように、割型パンチ５のスリット５３は、第１および第２の凸部５１，５２の輪郭である楕円の長軸および短軸に相当する十字状とされている。このような構成によれば、次のような利点が得られる。
すなわち、たとえば図１１の対比例のように、割型パンチ５Ａのスリット５３を、楕円の長軸および短軸に対し、比較的大きな角度でずれた状態で設けた場合には、複数のセグメント５０ａは、長軸および短軸方向に変位する。一方、楕円状の伝熱管２は、先細状となっている領域ＡＲが伝熱管２の周方向において最も変形し難い領域である。対比例においては、そのような最も変形し難い領域ＡＲに対し、セグメント５０ａを略垂直に押し付けることとなり、拡管に必要とする力が大きくなる。これに対し、本実施形態においては、図１０（ｂ）に示すように、前記した領域ＡＲに対してセグメント５０ａを垂直に押し付けることを避けるようにして伝熱管２を拡管することができる。したがって、小さい力で適切な拡管が可能である。なお、本発明においては、割型パンチ５として、前記した対比例に相当するものを用いてもよい。

熱交換器ＨＥの製造に際し、図５に示した第１の固定構造を得るには、前記した割型パンチ５を使用し、図７（ａ）〜（ｃ）に示すような手順で伝熱管２に拡管作業を施せばよい。

すなわち、伝熱管２の拡管作業前には、図７（ａ）に示すように、ヘッダベース部材３４にヘッダ蓋部材３５が接合されていない状態としておく。ケース１の側板部１０、伝熱管２、スペーサ６、およびヘッダベース部材３４の基本的な位置関係は、図５を参照して説明したのと同様である。割型パンチ５は、図７（ｂ）に示すように、伝熱管２内に挿入するが、割型パンチ５の先端領域は、先細状のテーパ部５１ａであるため、割型パンチ５を伝熱管２内に挿入する際に、仮に、これらに多少の中心ずれが生じたとしても、割型パンチ５の先端領域が伝熱管２の端部に引っ掛かりを生じるようなことをなくし、伝熱管２内に適切かつ確実に挿入させることが可能である。複数の割型パンチ５を適当なホルダに保持させておき、これらを複数の伝熱管２に対して一斉に進入させる場合には、伝熱管２と割型パンチ５との相互間に中心ずれが生じ易いが、本実施形態によれば、このような場合においても、複数の伝熱管２内に割型パンチ５を適切に挿入させることが可能となる。図７（ｂ）に示した状態において、割型パンチ５の拡縮変形可能部５０を拡大変形させれば、図７（ｃ）に示すように伝熱管２に第１および第２の環状凸部２１，２２を適切に形成することができる。

一方、図６に示した第２の固定構造を得るには、前記した割型パンチ５を使用し、図８（ａ），（ｂ）に示すような拡管作業を行なうことにより、伝熱管２に第１および第２の環状凸部２１，２２を形成すればよい。

前記した拡管作業を終えた後に、ヘッダベース部材３４にはヘッダ蓋部材３５を取付ける。熱交換器ＨＥの製造に際しては、図７および図８に示したような拡管作業を、複数の伝熱管２に対して同時に行なうことが可能である。このことにより、熱交換器ＨＥの生産効率が向上し、製造コストの低減化を図ることが可能である。上記の説明では、第１および第２の環状凸部２１，２２を円管としての外側の伝熱管２Ａに形成する場合について殆ど言及していないが、外側の伝熱管２Ａに第１および第２の環状凸部２１，２２を設ける作業工程の基本的な構成は、内側の伝熱管２について述べたのと同様である。

本実施形態の熱交換器ＨＥによれば、伝熱管２，２Ａに第１および第２の環状凸部２１，２２を設けた簡易な構成により、ケース１の側板部１０、伝熱管２，２Ａ、およびヘッダ３（ヘッダベース部材３４）の相対的な固定を適切に図ることができる。第１および第２の環状凸部２１，２２は、割型パンチ５を用いて、伝熱管２，２Ａに拡管処理を施すことによって簡易かつ迅速に形成することが可能であり、熱交換器ＨＥの部品点数が増加するといったこともない。したがって、熱交換器ＨＥの製造コストを廉価にする利点も得ることができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。本発明に係る熱交換器の製造方法の各工程の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において変更自在である。

本発明においては、伝熱管として、２種類の伝熱管を具備していなくてもよく、少なくとも１種類でよい他、直管状のものに限らず、蛇行状、あるいは螺旋状などのものを用いることもできる。熱交換器に具備されているヘッダの全ての取付け箇所が、本発明の意図する構成とされていなくてもよく、一部のみのヘッダの取付け構造が本発明の意図する構成であれば、本発明の技術的範囲に属することとなる。また、本発明は、図５および図６に示した第１および第２の固定構造の少なくとも一方に相当する構成を有していればよい。

ＨＥ 熱交換器
１ ケース
１０ 側板部
１１ 第１の孔部
２，２Ａ 伝熱管
２１ 第１の環状凸部
２１ａ テーパ部（第１の環状凸部の）
２２ 第２の環状凸部
３（３ａ〜３ｆ） ヘッダ
３２ 第２の孔部
３４ ヘッダベース部材（ヘッダ構成部材）
５ 割型パンチ
５０ 拡縮変形可能部
５０ａ セグメント（拡縮変形可能部の）
５１ 第１の凸部
５１ａ テーパ部（第１の凸部の）
５２ 第２の凸部
５３ スリット

Claims (9)

1. 加熱用媒体が内部に供給されるケースと、
   このケースの側板部に設けられている第１の孔部に端部が挿通した状態に設けられた伝熱管と、
   前記側板部の外面側に配され、かつ前記伝熱管の端部が挿通する第２の孔部を有するヘッダ構成部材と、
   を備えている、熱交換器であって、
   前記ケースの前記側板部、前記伝熱管、および前記ヘッダ構成部材を相対的に固定させるための手段として、前記伝熱管には、前記伝熱管の外径が部分的に大きくされた第１および第２の環状凸部が設けられており、
   前記第１の環状凸部は、前記側板部の内面側に位置して前記第１の孔部の周縁部に係止し、または前記第１の孔部の内周面に圧接しており、
   前記第２の環状凸部は、前記ヘッダ構成部材の外面側に位置して前記第２の孔部の周縁部に係止していることを特徴とする、熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器であって、
   前記第１の環状凸部は、前記ケースの内方側に進むほど外径が小さくなるようにして前記伝熱管の軸長方向に延びたテーパ部を有している、熱交換器。
3. 請求項２に記載の熱交換器であって、
   前記側板部と前記ヘッダ構成部材とは、相互に間隔を隔てた配置とされており、
   前記第１の環状凸部のうち、前記ケースの外方寄りの一部は、前記側板部の外方に位置して前記ヘッダ構成部材の内面側に係止し、かつ前記テーパ部は、前記第１の孔部の内周面に圧接している、熱交換器。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器であって、
   前記伝熱管として、前記ケース内に配された内側の伝熱管と、前記ケースの外面部に接触するようにして前記ケースの外部に配された外側の伝熱管と、を備えており、
   これら内側および外側の伝熱管のいずれにも前記第１および第２の環状凸部が形成されている、熱交換器。
5. 加熱用媒体が内部に供給されるケースの側板部に設けられている第１の孔部、および前記側板部の外面側に配されたヘッダ構成部材の第２の孔部に、伝熱管の端部を挿通させた状態において、前記ケースの前記側板部、前記伝熱管、および前記ヘッダ構成部材を相対的に固定させる固定工程を、有している、熱交換器の製造方法であって、
   前記固定工程においては、前記伝熱管の少なくとも２箇所を部分的に拡管することにより、前記側板部の内面側に位置して前記第１の孔部の周縁部に係止し、または前記第１の孔部の内周面に圧接する第１の環状凸部と、前記ヘッダ構成部材の外面側に位置して前記第２の孔部の周縁部に係止する第２の環状凸部と、を形成することを特徴とする、熱交換器の製造方法。
6. 請求項５に記載の熱交換器の製造方法であって、
   前記拡管は、割型パンチを用いて行ない、
   この割型パンチは、中心軸周りに複数のセグメントに分割された拡縮変形可能部を有し、かつこの拡縮変形可能部の外周面には、前記第１および第２の環状凸部をそれぞれ形成するための第１および第２の凸部が設けられている構成である、熱交換器の製造方法。
7. 請求項６に記載の熱交換器の製造方法であって、
   前記割型パンチは、先端部に前記第１の凸部が形成された構成とされ、
   前記第１の凸部は、先端側に進むほど外径が小さくなるようにして前記割型パンチの軸長方向に延びたテーパ部を有している、熱交換器の製造方法。
8. 請求項６または７に記載の熱交換器の製造方法であって、
   前記伝熱管として、楕円管が用いられており、
   前記割型パンチは、前記第１および第２の凸部の軸長方向視の輪郭が前記楕円管に対応した楕円とされ、かつ前記拡縮変形可能部を前記複数のセグメントに分割するスリットは、前記楕円の長軸および短軸に相当する十字状とされている、熱交換器の製造方法。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載の熱交換器の製造方法であって、
   前記伝熱管として、複数の伝熱管が用いられており、
   前記割型パンチとしても複数の割型パンチを用いることにより、前記複数の伝熱管の拡管を同時に行なう、熱交換器の製造方法。

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