JP2603148Y2

JP2603148Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP2603148Y2
Application number: JP1993041583U
Authority: JP
Inventors: 宗一加藤; 康之長倉; 充伊藤
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2008-07-29
Also published as: JPH0712782U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、一対のカップ状のヘッ
ダプレートを合わせてタンクユニットを構成するととも
に、このタンクユニットを複数積層してヘッダタンクが
形成されるパラレルフロータイプの熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパラレルフロータイプの熱交換器
として、例えば、（１）特開平４−５９４２５号、
（２）実開平１−１７８５４６５号、（３）実開平３−
８７０８０号、（４）特開平２−４５９４５号にそれぞ
れ記載されたものが知られている。

【０００３】前記（１）の熱交換器は、各短尺ヘッダと
チューブとが一体に形成され、チューブの積層方向に二
分割された分割ユニットを組み合わせることによって短
尺ヘッダ単位が形成され、この短尺ヘッダ単位を複数積
層して一体化することによりヘッダタンク及びチューブ
が構成されている。

【０００４】前記（２）の熱交換器は、前記（１）と基
本的には同じで、熱交換媒体の流路の両端側にタンク部
が設けられた一対のプレートを、複数積層した積層型に
構成されている。

【０００５】前記（３）の熱交換器は、ヘッダタンクが
エンドプレートとタンクプレートとからなる二分割タイ
プのもので、これらエンドプレートとタンクプレートが
互いに径方向から組み付けられている。

【０００６】前記（４）の熱交換器は、円管状の丸パイ
プにより構成されたヘッダタンクの挿入孔に、積層した
各チューブを挿入して接続し、ヘッダタンクに設けられ
た入口継手と出口継手との間で、熱交換媒体が複数回蛇
行して通流される構造となっている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前記（１）
及び（２）の熱交換器においては、チューブと短尺ヘッ
ダとが一体形成されるとともに、これらの分割ユニット
を組み合わせて短尺ヘッダ単体が構成され、また、両端
側にタンク部が設けられた一対のプレートを複数積層し
て構成されているので、耐圧性を高めるためにタンク部
の板厚を厚くしようとすると、チューブの板厚が厚くな
らざるを得ず、従って材料費が嵩む問題がある。また、
タンクプレートとチューブとが別体の場合は、チューブ
を必要な長さに切断することにより各種の寸法の熱交換
器に対応できるが、タンク部とチューブとが一体構造の
ため、チューブの長さの自由度がなく、寸法の異なる各
種の熱交換器に対応できない不都合がある。更に、前記
（２）の積層型の熱交換器では、出入り口が限定されて
しまい、熱交換器の横方向に取出さなければならないの
が一般的であり、熱交換器の前後方向に出入り口を設け
るのは難しいという問題がある。

【０００８】前記（３）の熱交換器においては、ヘッダ
タンクのタンクプレートとエンドプレートとの接合部が
熱交換器の正面側及び裏面側に位置するので、出入り口
継手を正面側や裏面側に取り出すには、前記タンクプレ
ートとエンドプレートの接合部を加工して継手をろう付
けしなければならず、加工が難しく且つろう付けが不確
実となるおそれがある。従って、この種の熱交換器の場
合は、出入り口継手は側面側に設けられている。

【０００９】前記（４）の熱交換器は、ヘッダタンクが
丸パイプにより構成されているので、各チューブの挿入
量が長くならざるを得ず、ヘッダタンクに出入り口を熱
交換器の前後方向に取付け付ける場合には、ヘッダタン
ク内のチューブ先端が出入り口継手に干渉するおそれを
生ずるため、チューブの挿入量を少なくしなければなら
ず、そしてチューブの挿入量を少なくすると、チューブ
の組み付け性及びろう付け性の点で問題がある。

【００１０】そこで、本考案は、チューブ長さの自由度
が妨げられることなく、しかも、ヘッダタンクに加工を
施すことなく、出入り口継手の向きを任意の方向に向け
て取り出すことを可能とした熱交換器を提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案は、一対のカップ
状のヘッダプレートを合わせてタンクユニットを構成す
るとともに、このタンクユニットを複数積層してヘッダ
タンクが形成され、左右又は上下に配置したヘッダタン
ク間に複数のチューブがフィンを介装して積層され、前
記各々のチューブの両端を、前記ヘッダタンクの各タン
クユニットに形成されたチューブ取付け部に挿入して接
続され、更に、前記ヘッダタンクに入口継手と出口継手
とが接続されたパラレルフロータイプの熱交換器におい
て、前記入口継手及び出口継手の双方又は一方が、隣接
するタンクユニット間に介装される部材であって、前記
隣接するタンクユニットの双方に連通する一対のカップ
状の主体部と、前記主体部に一体形成され、組み合わさ
れて外部配管の接続部位となる一対の配管接続部と、か
ら形成され、前記タンクユニット及び前記カップ状の主
体部の双方の接合部が、同径の円弧状面を形成して構成
され、前記カップ状の主体部は、前記タンクユニットに
対し、その接合位置が変更可能に設けられている熱交換
器である。

【００１２】

【補正の内容】また、前記カップ状の主体部に突起を設
ける一方、前記カップ状の主体部が介装される前記タン
クユニット側に前記突起に係合する係合部を設けたり、
前記カップ状の主体部に前記チューブを挿入するチュー
ブ取付け部を設けるとよい。

【００１３】

【作用】本考案においては、各ヘッダタンクが一対のヘ
ッダプレートからなるタンクユニットを長手方向に積層
して構成され、ヘッダタンクの所要のタンクユニット間
に、入口継手や出口継手の各々の主体部が介装され一体
ろう付けにより取付けられる。ヘッダタンクは各タンク
ユニットに設けられた連通穴により連通され、前記主体
部も隣接するタンクユニットに連通される。

【００１４】従って、ヘッダタンクのタンクユニット間
に入口継手及び（又は）出口継手の主体部が介装して取
付けられるので、入口継手及び（又は）出口継手の向き
を任意の方向に取り出すことが可能となり、特に従来難
しいとされていた、二分割方式のヘッダタンクを有する
熱交換器の前後方向でも、容易に入口継手及び（又は）
出口継手を取り出すことが可能となる。

【００１５】また、前記主体部に突起を設け、タンクユ
ニット側に係合部を設けた場合は、係合部の設けられた
範囲内において容易に任意の向きに入口継手及び（又
は）出口継手の向きを設定でき、また、組付け時に前記
突起と係合部により位置決めがなされるので、組付けが
容易となる。

【００１６】更に、前記主体部にチューブを接続するチ
ューブ取付け部が設けられている場合は、当該継手にも
チューブが取付けられるので、この継手を設けることに
よりチューブ配設の数が減少することがなく、従来同様
の熱交換効率を維持することが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下に本考案の第１実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１８】本実施例の熱交換器１は、図１に示すよう
に、複数の偏平チューブ２と波状フィン３とが交互に積
層され、積層された偏平チューブ２の両端が、それぞ
れ、ヘッダタンク４の挿入孔５に挿入されて接続されて
いる。また、前記各ヘッダタンク４の上端には盲プレー
ト６Ａが、また、ヘッダタンクの下端には盲プレート６
Ｂが設けられて各端部がそれぞれ閉塞されている。

【００１９】また、ヘッダタンク４には熱交換媒体を流
出入させる入口継手７と出口継手８が設けられ、ヘッダ
タンク４の所要箇所にはヘッダタンク４内を長手方向に
区画する盲プレート６Ａが設けられおり、前記入口継手
７と出口継手８との間で、熱交換媒体が蛇行して通流さ
れる。なお、本実施例では１回蛇行する２パスに構成さ
れている。

【００２０】更に、積層された偏平チューブ２の上端側
及び下端側に配設されたサイドプレート９が配設され、
このサイドプレート９の各端部もヘッダタンク４に接合
されている。前記偏平チューブ２は、本実施例では、押
出し成形により形成され、内部には区画壁により長手方
向に沿う複数の流通路が設けられている。

【００２１】前記各ヘッダタンク４は、図１及び図２に
示すように、複数のタンクユニット１０を上下方向へ積
層した積層ヘッダタイプのヘッダタンク４に形成されて
いる。

【００２２】すなわち、ヘッダタンク４を構成する各タ
ンクユニット１０は、カップ状で略同形の２つ１組のヘ
ッダプレート１１、１２により構成されており、これら
一対のヘッダプレート１１と１２とは上下対称的な形状
となっている。

【００２３】前記各ヘッダプレート１１、１２は、上側
のヘッダプレートを示す図３（ａ）〜（ｅ）のように、
平面形状が円形に形成され、側面形状が一方に膨出した
カップ状に形成されている。前記膨出部１３ａの端面は
平面に形成され、この平面部１３ｂには所定の径の連通
穴１３ｃが形成されている。膨出部１３ａの基部周縁に
は環状の接合部１３ｄが設けられ、この接合部１３ｄの
一部には偏平チューブ２のチューブ取付け部１３ｅが設
けられている。このチューブ取付け部１３ｅは前記偏平
チューブ２の縦断面形状の上半分の形状に対応した凹状
に形成されている。

【００２４】また、下側のヘッダプレート１２も、ヘッ
ダプレート１１と同形状に形成されている。

【００２５】前記各タンクユニット１０は、図４に示す
ように、一対のヘッダプレート１１、１２の接合部１３
ｄを当接して構成され、接合された２つのヘッダプレー
ト１１、１２のチューブ取付け部１３ｅにより前記偏平
チューブ２の挿入孔５が形成されている。

【００２６】そして、各ヘッダタンク４は、上下一対の
ヘッダプレート１１、１２により構成されたタンクユニ
ット１０を、ヘッダプレート１１、１２の膨出部１３ａ
の平面部１３ｂを当接して上下方向に積層して構成さ
れ、各タンクユニット１０内が前記各ヘッダプレート１
１、１２の平面部１３ｂに設けられた連通穴１３ｃによ
り互いに連通されている。

【００２７】前記盲プレート６Ａ及び６Ｂは、図５
（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、
前記カップ状のヘッダプレート１１、１２と同形に形成
され、膨出部６ａ、平面部６ｂ、接合部６ｄ、チューブ
取付け部６ｅを備えているが、平面部６ｂには連通穴が
設けられておらず、この平面部６ｂによりヘッダタンク
４の各端部や仕切箇所に配設されてそれぞれ閉塞できる
構造となっている。

【００２８】このようなヘッダタンクは、積層された偏
平チューブ２の各端部を前記挿入孔５に挿入し、一体ろ
う付けにより、ヘッダプレート１１、１２の接合部１３
ｄ同士及びヘッダプレート１１、１２の膨出部１３ａの
平面部１３ｂ同士が接合されている。

【００２９】前記入口継手７及び出口継手８は、図７
（ａ）〜（ｄ）に示すように、主体部１５と配管接続部
１６とから構成され、積層されたタンクユニット１０の
間に主体部１５を介装して接合されており、図８に示す
ように、主体部１５が積層された偏平チューブ２の間に
位置する構造となっている。

【００３０】この入口継手７及び出口継手８を介装する
には、チューブピッチを一様にするために、図８及び図
９に示すように、入口継手７及び出口継手８の主体部１
５の上下両側には、補助プレート１８（１８Ａ、１８
Ｂ）が用いられている。

【００３１】これらの補助プレート１８（１８Ａ、１８
Ｂ）は、対称的な構造となっており、その一方の補助プ
レート１８Ａを図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、前
記カップ状のヘッダプレート１１、１２と略同様な形状
で膨出部１８ａが僅かに膨出した薄い形状に形成された
ものであり、ヘッダプレート１１、１２と同様に平面部
１８ｂ、接合部１８ｄ、チューブ取付け部１８ｅ及び連
通穴１８ｃが設けられている。そして、補助プレート１
８は、図８に示すように、入口継手７及び出口継手８の
主体部１５の上下両側に介装され、偏平チューブ２のチ
ューブピッチを同一に確保している。この場合に偏平チ
ューブの挿入孔５は、各補助プレートの１８Ａ、１８Ｂ
のチューブ取付け部１８とこれに接合されるヘッダプレ
ート１１又は１２のチューブ取付け部１３ｅにより形さ
れる。

【００３２】また、入口継手７及び出口継手８は、図７
に示すように、その主体部１５内に空間部１５Ａを有し
平面円形状で上下に僅かに膨出した形状に形成されてい
る。この主体部１５は、周縁に接合部１５ｄを有し、膨
出部１５ａの上下の平面部１５ｂは、補助プレート１８
と同様に、連通穴１５ｃが形成されており、チューブ取
付け部は備えていない。そして、主体部１５は、前記補
助プレート１８の平面部１３ｂに接合されている。

【００３３】前記配管接続部１６は、主体部１５から円
形の開口に拡径され、配管（図示省略）が接続できるよ
うになっている。そして、前記入口継手７及び出口継手
８は上下の半割り構造になっており、各接合部１５ｄを
合せることにより一体に接合されている。

【００３４】また、入口継手７及び出口継手８の主体部
１５には、図７に示すように、上下の各々の連通穴１５
ｃの周縁に、２つの突起１９が突設されている。これら
の突起１９は周方向に１８０゜間隔で設けられている。
なお、前記突起１９は２つでなくともよい。

【００３５】更に、前記補助プレート１８の連通穴１８
ｃの周縁には、図１０（ａ）及び（ｅ）に示すように、
前記突起１９に係合する凹状の係合部２０が、例えば、
円周方向に３０゜間隔で設けられている。そして、入口
継手７及び出口継手８と各補助プレート１８との組付け
時に、入口継手７及び出口継手８の突起１９を各補助プ
レート１８の係合部２０に係合することにより、３０゜
間隔で任意の向きに入口継手７及び出口継手８の向きに
設定され、本実施例では熱交換器１の前方に向けてヘッ
ダタンクに取付けられている。

【００３６】従って、本実施例においては、ヘッダタン
クを一対のヘッダプレートからなるタンクユニットを積
層して構成されるので、タンクユニットの増減により熱
交換器の必要な大きさに容易に対応することができ、ヘ
ッダプレート、盲プレート、入口継手及び出口継手の金
型等を容易するだけで、大きさの異なる熱交換器に対応
することが可能となり、更に、入口継手及び出口継手が
互いに同形で、且つ、半割り構造であることから、半割
り部分のみをプレス成形により形成すればよいので、製
作が容易となる。その結果、ヘッダタンクの製造工程が
簡単になり、コストの低減を図ることができる。

【００３７】また、各タンクユニットのチューブ取付け
部に偏平チューブを取付ける構造であるので、従来のタ
ンク部とチューブが一体のもののようにチューブの自由
度が損なわれることがなく、熱交換器の大きさを必要に
応じてチューブの長さを設定できる。

【００３８】更に、ヘッダタンクのタンクユニットの間
に、入口継手及び出口継手を介装する構造であるので、
二分割ヘッダタンクや丸パイプの場合のようにヘッダタ
ンクに取付け穴を設ける等の作業が不要となり、更に、
熱交換器の任意の向き、例えば、従来において難しいと
された熱交換器の前後方向に向けて、入口継手及び出口
継手を取付けることが容易となる。特に、本実施例で
は、入口継手及び出口継手の主体部に突起を設け、補助
プレートに前記突起に係合する係合部を設けているの
で、前記係合部の設けられた範囲内において容易に任意
の向きに入口継手及び出口継手の向きを設定でき、ま
た、組付け時に前記突起と係合部により位置決めがなさ
れるので、組付けを容易となる。

【００３９】次に本考案の第２実施例について説明す
る。なお、前記第１実施例と同一の部分についての説明
は省略する。

【００４０】本実施例の熱交換器１は、図１１に示すよ
うに、入口継手７及び出口継手８の主体部１５が、タン
クユニット１０の間に介装され、更に、図１２に示すよ
うに、主体部１５にも偏平チューブ２を接続可能な構造
としたものである。

【００４１】すなわち、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、入口継手７及び出口継手８の主体部１５及び配管
接続部１６は、前記第１実施例と同様に構成されている
とともに、この例では、前記第１実施例で用いた補助プ
レート１８を使用しておらず、各々の主体部１５の厚み
寸法を第１実施例の場合よりも大きな寸法に形成し、こ
れにより偏平チューブ２のチューブピッチが一様となる
ようにしている。

【００４２】更に、前記主体部１５には、図１３（ａ）
〜（ｄ）及び図１４に示すように、偏平チューブ２のチ
ューブ取付け部１５ｅを設け、このチューブ取付け部１
５ｅに偏平チューブ２の挿入孔５が形成され、各主体部
１５を直接に積層ヘッダタンク４に介装した構成であ
る。

【００４３】前記チューブ取付け部１５ｅは、例えば、
入口継手７出口継手８を熱交換器１の正面側に向けて取
出す場合には、図１３（ａ）に示すように、配管接続部
１６と９０゜の角度をなす向きに設けられている。

【００４４】この場合、主体部１５のチューブ取付け部
１５ｅに偏平チューブ２の先端が僅かに挟み込まれるよ
うに挿入されるので、挿入された偏平チューブ２の先端
により入口継手７及び出口継手８の内部の流通路を妨げ
ることがない。更に、本実施例では、入口継手７及び出
口継手８の向きとしては、予め決められた向きに設定さ
れるが、プレス成形等により主体部１５の任意の箇所に
偏平チューブ２のチューブ取付け部１３ｅを設けること
ができるので、入口継手７及び出口継手８の向きを容易
に選択できる。なお、本実施例でも、前記実施例と同様
に、入口継手７及び出口継手８の主体部１５に突起１９
を設ける一方、主体部１５が介装されるタンクユニット
１０側に突起１９に係合する係合部２０を設け、入口継
手７及び出口継手８の位置決めや組付け性を容易にする
こともできる。

【００４５】従って、本実施例では、チューブ取付け部
の位置が異なる数種類の入口継手及び出口継手を予め用
意しておくことにより、任意の向きに入口継手及び出口
継手の向きを容易に設定でき、また、入口継手及び出口
継手が互いに同形で、且つ、半割り構造であるので、前
記実施例同様に製作が容易となり、製造コストを低減す
ることが可能となる。更に、当該継手にもチューブが取
付けられるので、この継手を設けることによりチューブ
配設の数が減少することがなく、従来同様の熱交換効率
を維持することができるものである。

【００４６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
ヘッダタンクが一対のヘッダプレートからなるタンクユ
ニットを積層して構成されるので、タンクユニットの増
減により、熱交換器の大きさが大小異なるときでもこれ
に容易に対応することができ、しかも一種類のヘッダプ
レート用金型を用意するだけで、大きさの異なる熱交換
器に対応することが可能となる。その結果、ヘッダタン
クの製造工程が簡単になり、コストの低減化を図ること
ができる。

【００４７】また、各タンクユニットの挿入孔にチュー
ブを取付ける構造であるため、従来のタンク部とチュー
ブが一体タイプのようにチューブの自由度が損なわれる
ことがなく、熱交換器の大きさに対応したチューブ長さ
を設定することができる。

【００４８】更に、積層されたタンクユニットの間に、
入口継手及び（又は）出口継手の主体部を介装する構造
であるため、二分割ヘッダタンクや丸パイプの場合のよ
うにヘッダタンクに取付け穴を設ける等の加工作業が不
要となり、更に、熱交換器の任意の向き、例えば、従来
において難しいとされた熱交換器の前後方向に向けて、
入口継手及び（又は）出口継手を取付けることが容易と
なる。特に、入口継手及び（又は）出口継手の主体部に
突起を設けるとともに、主体部が介装されるタンクユニ
ット側に前記突起に係合する係合部を設けた場合は、係
合部の設けられた範囲内において容易に任意の向きに入
口継手及び（又は）出口継手の向きを設定でき、また、
組み付け時に前記突起と係合部により位置決めがなされ
るので、組付けが容易となる。

【００４９】また、前記主体部にチューブを接続するチ
ューブ取付け部が設けられている場合は、当該継手にも
チューブが取付けられるので、この継手を設けることに
よりチューブ配設の数が減少することがなく、従来同様
の熱交換効率を維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係り、熱交換器の正面図
である。

【図２】熱交換器の左側面図である。

【図３】ヘッダプレートを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左側面
図、（ｅ）は底面図である。

【図４】タンクユニットの正面図である。

【図５】（ａ）は盲プレートの平面図、（ｂ）は盲プレ
ートの正面図である。

【図６】（ａ）は盲プレートの平面図、（ｂ）は盲プレ
ートの正面図である。

【図７】入口継手及び出口継手を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左側
面図である。

【図８】入口継手及び出口継手の取付け構造を示す側面
図である。

【図９】入口継手及び出口継手の取付け構造を示す正面
図である。

【図１０】補助プレートを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左側面
図、（ｅ）は底面図である。

【図１１】本考案の第２実施例に係り、入口継手及び出
口継手の取付け構造を示す側面図である。

【図１２】入口継手及び出口継手の取付け構造を示す正
面図である。

【図１３】入口継手及び出口継手を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左側
面図、（ｅ）は底面図である。

【図１４】入口継手及び出口継手を示す右側面図であ
る。

【符号の説明】

１熱交換器２チューブ３フィン４ヘッダタンク７入口継手８出口継手１０タンクユニット１１、１２ヘッダプレート１５主体部１５ｅチューブ取付け部１６配管接続部１９突起２０係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−292796（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−156860（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−178465（ＪＰ，Ｕ) 実開昭50−69746（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F28F 9/02 301

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対のカップ状のヘッダプレートを合わ
せてタンクユニットを構成するとともに、このタンクユ
ニットを複数積層してヘッダタンクが形成され、左右又
は上下に配置したヘッダタンク間に複数のチューブがフ
ィンを介装して積層され、前記各々のチューブの両端
を、前記ヘッダタンクの各タンクユニットに形成された
チューブ取付け部に挿入して接続され、更に、前記ヘッ
ダタンクに入口継手と出口継手とが接続されたパラレル
フロータイプの熱交換器において、前記入口継手及び出口継手の双方又は一方が、隣接する
タンクユニット間に介装される部材であって、前記隣接
するタンクユニットの双方に連通する一対のカップ状の
主体部と、前記主体部に一体形成され、組み合わされて
外部配管の接続部位となる一対の配管接続部と、から形
成され、前記タンクユニット及び前記カップ状の主体部の双方の
接合部が、同径の円弧状面を形成して構成され、前記カップ状の主体部は、前記タンクユニットに対し、
その接合位置が変更可能に設けられていることを特徴と
する熱交換器。
【請求項２】前記カップ状の主体部に突起を設ける一
方、前記カップ状の主体部が介装される前記タンクユニ
ット側に前記突起に係合する係合部を設けたことを特徴
とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】前記カップ状の主体部に前記チューブを
挿入するチューブ取付け部を設けたことを特徴とする請
求項１記載の熱交換器。