JP2551703Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、カークーラー用凝縮
器、ルームエアコン用熱交換器等に用いられる、アルミ
ニウム等の金属製熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカークーラー用凝縮器等として、
近時、第６図に示されるように、複数本のチューブ
（１）…の両端が一対の中空ヘッダー（３）（３）に連
通状態に接続されると共に、チューブ（１）…間の間隙
にフィン（２）…が配置された基本構成を有して、ヘッ
ダー（３）（３）に連通接続された冷媒入口用及び同出
口用の接続管（４）（５）を通じて冷媒の内部流通がな
される、いわゆるマルチフロータイプと称される熱交換
器が、高熱交換効率、低圧力損失及び超コンパクト化を
実現しうるものとして好んで使用される傾向にある。

【０００３】そして、この熱交換器は、一般に、上記の
ようなチューブ（１）、ヘッダー（３）、フィン
（２）、入口管（４）、出口管（５）等の各熱交換器構
成部材を相互仮組状態に組み合わせて熱交換器組立体を
製作し、炉中にてこれら熱交換器構成部材同士を一括ろ
う付けにより接合一体化することにより製造されるもの
となされている。

【０００４】ところで、上記ヘッダーへの入口管の接続
構造として、従来より、第７図に示されるように、ヘッ
ダー（51）の周壁に形成された開口部（52）を通じてヘ
ッダー（51）内に接続管（53）の端部が適合状態に挿入
配置され、その配置状態において両者がろう付けにより
接合一体化された構造が採用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような接続構造では、ヘッダー（51）の周方向において
接続管（53）の取付け位置を変更することが要請される
場合に、併せてヘッダー（51）の開口部（52）の形成位
置をも変更することが必要となり、ヘッダー（51）の設
計、製作に手間を要するものであった。

【０００６】この考案は、上記のような従来の欠点に鑑
み、ヘッダーの周方向における接続管の取付け位置の変
更を、設計、製作に要する手間を少なくして、行うこと
ができる構造の熱交換器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
考案は、並列状態に配置された複数本のチューブの端部
が筒状の中空ヘッダーに連通状態に接続された熱交換器
において、ヘッダーの周壁に周方向スリット状の熱交換
媒体入口用又は同出口用の開口部が形成されると共に、
該開口部の周方向長さよりも長く形成された開口部カバ
ー部材がスリット状開口部全体を覆う態様においてヘッ
ダー外周面の周方向所定位置に配置され、かつ熱交換媒
体入口用又は同出口用の接続管の端部が該カバー部材に
形成された挿入孔に挿入配置され、その状態でろう付け
により接続管がヘッダーに連通状態に接続されてなるこ
とを特徴とする熱交換器を要旨とする。

【０００８】

【作用】上記構成では、ろう付け前の状態において、開
口部カバー部材のヘッダー周方向における位置が、ヘッ
ダー開口部全体を覆った状態を保つ範囲内において、変
更可能である。従って、カバー部材の位置変更を行うだ
けで、接続管の取付け位置がヘッダーの周方向において
変更される。これにより、ヘッダー開口部の形成位置の
変更を伴わずに、接続管の取付け位置の変更ができる。

【０００９】

【実施例】次に、この発明を、マルチフロータイプのカ
ークーラー用アルミニウム製凝縮器に適用した実施例に
ついて説明する。なお、本考案は、ルームエアコン用熱
交換器、オイルクーラー、ラジエーター等の各種用途の
熱交換器に広く適用されうるものであることはいうまで
もない。

【００１０】第６図に示される凝縮器において、（１）
は偏平チューブ、（２）はコルゲートフィンで、これら
は並列状態に上下方向に交互に配置されている。（３）
（３）は左右１対のヘッダーで、偏平チューブ（１）の
両端に連通状態に接続されている。そして、（４）
（５）は冷媒入口用接続管、同出口用接続管（以下、入
口管、出口管という）、（６）（６）は開口部カバー部
材である。また、（７）はブラケットである。なお、
（８）は仕切部材で、冷媒がチューブ（１）群を蛇行状
に流通するようにヘッダー（３）（３）内を所定高さ位
置において仕切っているものである。（９）（９）はサ
イドプレートで、上下最外側のコルゲートフィン（２）
（２）を保護するためにその外側に配置されたものであ
る。

【００１１】上記各熱交換器構成部材において、偏平チ
ューブ（１）は、アルミニウム製の押出型材によるもの
で、第３図に示されるように、内部が仕切り壁により複
数個の室に区画されて伝熱性能、耐圧性能が高められ
た、いわゆるハモニカチューブである。なお、押出型材
によらず、電縫管が使用されることもある。

【００１２】コルゲートフィン（２）は、チューブ
（１）の幅と略同じ幅のシート材をコルゲート状に成形
してルーバーを切り起こしたもので、このシート材とし
てろう材が両面にクラッドされたアルミニウムブレージ
ングシートが使用されている。

【００１３】ヘッダー（３）（３）は、片面又は両面に
ろう材層がクラッドされた１枚のアルミニウムブレージ
ングシートを、両側縁部突き合わせ状態に曲成すること
によりパイプ状となした円筒状のヘッダーパイプ（3a）
の上下端部開口をアルミニウム製ヘッダーキャップ（3
b）にて塞いだものである。このヘッダー（３）には、
側縁突合わせ部（3c）と反対側の位置においてチューブ
挿入孔（3d）…が列設されている。そして、チューブ挿
入孔（3d）間の高さ位置において、該ヘッダー（３）の
側縁突合わせ部（3c）を横切る態様において、周方向ス
リット状の冷媒入口用の開口部（3e）が形成されてい
る。この開口部（3e）は、ヘッダー（３）の半周長さよ
りも若干短い周方向長さを有し、かつチューブ挿入孔
（3d）間の間隔長さよりも短い幅に形成されている。な
お、ヘッダー（３）には、図示しないが、冷媒出口用開
口部も形成されている。なお、ヘッダーパイプ（3a）と
しては、電縫管、押出管等が使用されることもある。

【００１４】入口管（４）は、外面にろう材層がクラッ
ドされたアルミニウム製のろう材クラッドパイプによる
もので、例えばアルミニウムブレージングシートによる
電縫管が好適に使用される。出口管（５）も同様であ
る。

【００１５】そして、開口部カバー部材（６）は、第３
図に示されるように、湾曲部がヘッダー（３）の外周形
状に対応するＵ字状断面のアルミニウム製押出型材によ
るものである。そして、湾曲部中央には、厚肉の入口管
接続部（11）が成形されると共に、該接続部（11）に入
口管（４）を挿入する貫通状の挿入孔（11a ）が形成さ
れている。また、接続部（11）の両側に、チューブ
（１）…間の間隔長さに対応する幅の薄肉の帯板状カバ
ー部（12）が成形されている。そして、この開口部カバ
ー部材（６）の内周長さは、入口用開口部（3e）の周方
向長さよりも長く、かつヘッダー（３）の全周長さより
も短い範囲において設定されている。また、接続部（1
1）の外面は、平坦面（11b ）に形成されている。な
お、開口部カバー部材（６）は押出型材によらず、ろう
材のクラットされたアルミニウムブレージングシートに
よるプレス成形品が使用されてもよい。なお、図示しな
いが、出口管（５）側のカバー部材（６）についても同
様である。

【００１６】なお、ブラケット（７）は、第５図に示さ
れるように、ヘッダー（３）の外周面に半周以上にわた
って面接触状態に配置されるろう付け用板部（7a）と、
チューブ（１）側に延長されてセルフ治具用の爪（7b）
が形成された仮どめ用板部（7c）と、熱交換器本体を車
体等の取付け側に取り付ける取付け板部（7d）とを一体
に有するアルミニウム押出型材によるものである。な
お、仮どめ用板部（ 7c）には、第５図（ハ）に示され
るように、偏平チューブ（１）を両側から挟持して保持
する一対の切起こし部（7e）（7e）が形成されたものと
なされてもよい。そして、このブラケット（７）におい
て、比較的高強度の要求される取付け板部（7d）は厚肉
に、高強度のあまり要求されないろう付け用板部（7a）
と仮どめ用板部（7c）は薄肉となるように押出成形され
ている。従って、特に仮どめ用板部（7c）の薄肉化によ
り爪（7b）等の加工が容易となる。このように押出加工
によりブラケット（７）を成形したものとなすことによ
り、ブラケット（７）の各部（7a）（7c）（7d）の肉厚
をそれに要求される機能に応じて互いに異なるものに設
定でき、ブラケット（７）を構造的に無駄のないものに
することができる。

【００１７】熱交換器の製造においては、まず、各熱交
換器構成部材を相互に仮組状態に組み立てる。即ち、第
３図に示されるように、複数本の偏平チューブ（１）を
所定間隔おきに並列状態に配置して、その両端にヘッダ
ー（３）（３）を、チューブ挿入孔（3d）にチューブ
（１）の端部を挿入することにより、嵌めると共に、コ
ルゲートフィン（２）をチューブ（１）間に挿入配置す
る。その他、仕切部材（８）、サイドプレート（９）
（９）等を組み付ける。

【００１８】併せて、ブラケット（７）を組付ける。即
ち、第５図（イ）に示されるように、ブラケット（７）
を、そのろう付け用板部（7a）内にヘッダー（３）をそ
の端部から挿入するようにすることによって、ヘッダー
（３）外周面の長さ方向所定位置に配置し、そして、同
図（ロ）に示されるように、ブラケット（７）をヘッダ
ー（３）の回りで回転させ、爪（7b）をチューブ（１）
間の間隙内に嵌合する。これにより、該ブラケット
（７）はヘッダー（３）に爪（7b）によるセルフ治具作
用にて組み付けられる。

【００１９】また併せて、入口管（４）の組付けを行
う。即ち、第４図に示されるように、開口部カバー部材
（６）をヘッダー（３）の外周部に外方より嵌合配置
し、そして、両側の帯板状カバー部（12）（12）の先端
部をヘッダー（３）の外周面に沿うように曲げ加工す
る。そして、該カバー部材（６）をヘッダー（３）回り
でスライド回転させ、所定の向きに向ける。なお、開口
部（3e）の全体を覆った状態にカバー部材（６）を容易
に所定の取付け方向に向けることができるように、ヘッ
ダー（３）の外周面所定位置に小突起（14）を形成し、
この小突起（14）に帯板状カバー部（12）の先端が当接
するようにしておくのが好ましい。以上により、第１図
及び第２図に示されるように、開口部カバー部材（６）
は、その厚肉接続部（11）と帯板状カバー部（12）（1
2）とによりヘッダー（３）の開口部（3e）の全体を覆
った状態において所定の向きに向けられた状態に組み付
けられる。そして、厚肉接続部（11）の挿入孔（11a ）
内に入口管（４）を挿入配置する。以上により入口管
（４）がヘッダー（３）に組み付けられる。なお、カバ
ー部材（12）の向き設定のための回転と、両側帯状カバ
ー部（12）（12）の先端の曲げ加工との順序に制限はな
い。なお、図示しないが、出口管（５）の組付けも同様
にして行われる。以上により、熱交換器組立体に製作さ
れる。

【００２０】そして、この熱交換器組立体を炉中に入
れ、フラックスろう付け、ないしは真空ろう付けを行
い、ヘッダーパイプ（3a）の両側縁突き合わせ部を含め
て各熱交換器構成部材を一括ろう付けにより相互に接合
一体化する。このろう付けにより、カバー部材（６）が
ヘッダー（３）の外周部に開口部（3e）の全体を塞ぐよ
うにろう付けされ、かつ、カバー部材（12）と入口管
（４）とがろう付けされて、洩れのない良好な接合状態
がえられる。特に入口管（４）が挿入されているカバー
部材（11）の挿入孔（11a ）の周囲は平面部（11b ）に
形成されていることにより、洩れのない良好なろう付け
状態がえられる。なおまた、この一括ろう付けによりブ
ラケット（７）におけるろう付け用板部（7a）とヘッダ
ー（３）とがろう付けにより一体化される。以上により
熱交換器に製造される。

【００２１】上記実施例では、ヘッダー（３）として、
アルミニウムブレージングシートを両側縁部を突き合わ
せ状態に成形したろう付け用パイプ（3a）であって、そ
の突合わせ部（3c）を一括ろう付けの際に併せてろう付
けするタイプのものを採用し、これとの結び付きにおい
て、カバー部材（６）による入口管（４）の接続構造を
採用したものであることにより、第７図に示されるよう
な構造では、ヘッダー（51）への開口部（52）の形成位
置が、開口部（52）の形状寸法精度確保上、側縁突き合
わせ部（51a ）を避けた位置、あるいは該突き合わせ部
（51a ）を横断対称軸とする位置にしか形成できず、そ
のため、入口管（53）の向きを限られた向きにしか向け
られなかった欠点を、上記本考案構造の採用により、入
口管（４）の向きを広い範囲にわたって精度よく設定変
更することができる。

【００２２】

【考案の効果】上述の次第で、この考案の熱交換器は、
ヘッダーの周壁に周方向スリット状の熱交換媒体入口用
又は同出口用の開口部が形成されると共に、該開口部の
周方向長さよりも長く形成された開口部カバー部材がス
リット状開口部全体を覆う範囲においてヘッダーの外周
面の周方向所定位置に配置され、かつ熱交換媒体入口用
又は同出口用の接続管の端部が該カバー部材に形成され
た挿入孔に挿入配置され、その状態でろう付けにより接
続管がヘッダーに連通状態に接続されたものである。従
って、開口部カバー部材のヘッダー周方向位置を、ろう
付け前の段階で、ヘッダー開口部全体が覆われた状態を
保つ範囲内において、変更することにより、ヘッダーの
周方向における接続管の取付け位置の変更が行える。従
って、接続管の接続位置の変更を要する場合でも上記の
ような所定範囲内においては同一形式の開口部を有する
ヘッダーを使用して対応することができ、設計、製作上
非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッダーと入口管との接続構造を示す断面図で
ある。

【図２】ヘッダーと入口管の接続構造を示す斜視図であ
る。

【図３】ヘッダー、入口管を分離状態で示す斜視図であ
る。

【図４】入口管の組付け途上の状態を示す断面図であ
る。

【図５】図（イ）はブラケットをヘッダーの端部から嵌
める過程を示す斜視図、図（ロ）はブラケットの爪をチ
ューブ間の間隙内に強制嵌合した状態を示す断面図、図
（ハ）はブラケットの他の実施例を示す斜視図である。

【図６】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【図７】図（イ）はヘッダーと入口管との従来の接続構
造を示す分離斜視図、図（ロ）は断面図である。

【符号の説明】

１…偏平チューブ ３…ヘッダー ３ｅ…スリット状開口部 ４…入口管（接続管） ６…開口部カバー部材 １１ａ…挿入孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列状態に配置された複数本のチューブ
   の端部が筒状の中空ヘッダーに連通状態に接続された熱
   交換器において、 ヘッダーの周壁に周方向スリット状の熱交換媒体入口用
   又は同出口用の開口部が形成されると共に、該開口部の
   周方向長さよりも長く形成された開口部カバー部材がス
   リット状開口部全体を覆う態様においてヘッダー外周面
   の周方向所定位置に配置され、かつ熱交換媒体入口用又
   は同出口用の接続管の端部が該カバー部材に形成された
   挿入孔に挿入配置され、その状態でろう付けにより接続
   管がヘッダーに連通状態に接続されてなることを特徴と
   する熱交換器。