JP2790891B2 - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器の製造方法

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JP2790891B2
JP2790891B2 JP2056200A JP5620090A JP2790891B2 JP 2790891 B2 JP2790891 B2 JP 2790891B2 JP 2056200 A JP2056200 A JP 2056200A JP 5620090 A JP5620090 A JP 5620090A JP 2790891 B2 JP2790891 B2 JP 2790891B2
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    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は冷房装置の凝縮器や車両用ラジエター等に用
いられる熱交換器に関し、特にヘッダーパイプに対する
熱交換チューブの組付けを的確に行なえる熱交換器の製
造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、第5図に示すように、上下端を閉塞された一対
のヘッダーパイプ21と、ヘッダーパイプ21に連通状態で
架設された複数の熱交換チューブ22と、熱交換チューブ
22の間に介装された伝熱フィン23と、伝熱フィン23の最
上下位置においてヘッダーパイプ21に架設されたサイド
プレート24とから構成され、一方のヘッダーパイプ21の
上部に熱交換媒体の入口管25を、他方のヘッダーパイプ
21の下部に熱交換媒体の出口管26を夫々突設した熱交換
器が知られている。
前記ヘッダーパイプ21には予め管状に成形された管
材、所謂溶接管が用いられ、該管材に熱交換チューブ22
の配置間隔に及び断面形状に適合した接続穴21aを後加
工にて形成している。
前述の熱交換器を製造する場合には、第6図に示すよ
うに、各ヘッダーパイプ21の接続穴21aに熱交換チュー
ブ22の端部夫々を挿入し、該熱交換チューブ22の間に伝
熱フィン23を介装すると共に、サイドプレート24等の他
のパーツを組付けた状態で該組付け品を炉中に投じ、被
接合部分をろう接等で接合している。尚、上記の組付け
では熱交換チューブ22と伝熱フィン23を順に積重ねてバ
ンド等で止め、熱交換チューブ22の端部夫々を一括で各
ヘッダーパイプ21の接続穴21aに挿入する場合もある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の製造方法ではヘッダーパイプ21
に形成された接続穴21aに熱交換チューブ22の端部を挿
入して組付けているだけなので、組付け後に該組付け品
をベルトコンベア等によって炉に搬送する際に、振動,
衝撃等によって熱交換チューブ22に位置ずれを生じた
り、また熱交換チューブ22が接続穴21aから抜け落ちて
しまう恐れがあった。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、ヘッダーパイプに熱交換チューブを
組付ける際に該熱交換チューブを固定できるようにし
て、搬送時における熱交換チューブの位置のずれ及び抜
け落ちを確実に防止できる熱交換器の製造方法を提供す
ることにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は前記目的を達成するため、伝熱フィンが介装
された複数の熱交換チューブの両端部を、一対のヘッダ
ーパイプ夫々に形成された接続穴に挿入し接合してなる
熱交換器の製造方法において、ヘッダーパイプとなる板
状基材の対向縁部の少なくとも一方に該基材を管状に折
曲げた際に接続穴を構成する切欠きを形成すると共に、
該切欠きの側部に可撓片を、また対向縁部に該可撓片を
切欠き側に撓ませる案内部を夫々形成し、基材を管状に
折曲げる過程で切欠きによって熱交換チューブの端部を
抱持させると同時に、切欠き側に撓む可撓片を熱交換チ
ューブに圧接させ、この後に基材の縁部同志及び熱交換
チューブを接合している。
(作 用) 本発明によれば、ヘッダーパイプとなる板状基材を管
状に折曲げる過程で切欠きによって熱交換チューブの端
部を抱持させると、同時に可撓片が案内部によって切欠
き側に撓んで熱交換チューブに圧接し、これにより該熱
交換チューブが基材に固定される。
(実施例) 第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図は熱交換器の要部斜視図、第2図はヘッダーパイ
プとなる基材の加工工程図、第3図はヘッダーパイプと
熱交換チューブとの組付け時の作用説明図、第4図はヘ
ッダーパイプと熱交換チューブとの組付け状態を示す斜
視図である。
第1図において、1は上下端を閉塞された断面円形の
一対のヘッダーパイプ、2はヘッダーパイプ1に連通状
態で架設された偏平形状の複数の熱交換チューブ、3は
熱交換チューブ2の間に介装された波形の伝熱フィン、
4は伝熱フィン3の最上下位置においてヘッダーパイプ
1に架設されたサイドプレートである。図示を省略した
が、一方のヘッダーパイプ1の上部には熱交換媒体の入
口管が、また他方のヘッダーパイプ1の下部には熱交換
媒体の出口管が夫々突設されている。
前述の構成は、ヘッダーパイプ1を除き、第5図に示
した従来の熱交換器と変わりない。
前記ヘッダーパイプ1は後に詳述するように板状基材
を円管状に折曲げて形成されており、熱交換チューブ2
の断面形状にほぼ一致した複数の接続穴1aを軸方向に所
定間隔をおいて有している。また、熱交換チューブ2は
端部夫々を各ヘッダーパイプ1の接続穴1aに挿入され、
該挿入部分をろう接等で接合されている。
以下に、板状基材からヘッダーパイプ素材を形成する
方法について第2図を参照して説明する。
まず、第2図(a)に示すように、両面または片面に
ろう材がクラッドされた所定幅及び長さの平板状の基材
Kを用意する。
次に第2図(b)に示すように、打抜き加工等によっ
て基材Kの軸方向の一方(図では左側)の端部に、熱交
換チューブ2の半分の断面形に相当するU字形の切欠き
Kaを該熱交換チューブ2の配置間隔に一致した間隔で形
成すると共に、該切欠きKaの両側に台形状の案内凸部Ka
を形成する。また、基材Kの軸方向の他方(図では右
側)の端部に、熱交換チューブ2の半分の断面形に相当
するU字形の切欠きKcを前記切欠きKaと対向する位置に
形成すると共に、該切欠きKaの両側に前記案内凸部Kbの
高さと一致する深さの台形状の案内凹部Kdを形成し、該
切欠きKcの両側に切欠き側Kcに撓むことが可能な可撓片
Keを形成する。
前記案内凸部Kbの先端幅l1と前記案内凹部Kdの最深部
幅l2は一致しており、また前記案内凸部Kbの基端幅L1と
前記案内凹部Kdの開口幅L2とはL1>L2の関係を有してい
る。つまり、基材Kを管状に折曲げ、案内凸部Kbを案内
凹部Kdに嵌込むと、該案内凹部Kdが案内凸部Kbによって
押し広げられ、可撓片Keが切欠きKc側を撓むようになっ
ている。
次に第2図(c)に示すように、基材Kを図示省略の
適宜治具を用いて、熱交換チューブ2の幅よりもやや大
きな開口を切欠きKa,Kc間に残して略半円形に折曲げ
る。
この基材(ヘッダーパイプ素材)Kに熱交換チューブ
2を組付ける場合には、第2図(c)に示すように切欠
きKa,Kc間に熱交換チューブ2を位置させ、第3図に示
すように基材Kを円管状になるまでさらに折曲げ、この
折曲げる過程で切欠きKa,Kcによって熱交換チューブ2
の端部を抱持させる。この抱持過程では同時に案内凸部
Kbが案内凹部Kbに嵌込まれ、該案内凹部Kdが案内凸部Kb
によって押広げられて可撓片Keが切欠きKc側に撓み、該
可撓片Keが熱交換チューブ2に圧接する。これにより第
4図に示すように、熱交換チューブ2の端部が切欠きK
a,Kcで構成される接続穴1aに挿入された状態で基材K
(ヘッダーパイプ素材)に固定される。
熱交換器を製造する場合には、熱交換チューブ2の間
に伝熱フィン3を介装すると共に、サイドプレート4等
の他のパーツを組付けた状態で該組付け品を炉中に投
じ、被接合部分をろう接等で接合すればよい。尚、上記
の組付けでは熱交換チューブ2と伝熱フィン3を順に積
重ねてバンド等で止め、熱交換チューブ2の端部夫々を
一括で切欠きKa,Kcで抱持させるようにしてもよい。
このように、前述の組付け方法では、ヘッダーパイプ
1となる基材Kを管状に折曲げる過程で切欠きKa,Kcに
よって熱交換チューブ2の端部を抱持させる際に、可撓
片Keを案内凸部Kd部による押圧で切欠きKc側に撓ませて
熱交換チューブ2に圧接させ、これにより該熱交換チュ
ーブ2をヘッダーパイプ1に固定することができるの
で、組付け後に該組付け品をベルトコンベア等によって
炉に搬送する場合でも振動,衝撃等によって熱交換チュ
ーブ2に位置ずれを生じたり、また熱交換チューブ2が
接続穴1aから抜け落ちてしまうことがなく、ヘッダーパ
イプ1と熱交換チューブ2との位置関係を適正に保持し
た状態で熱交換チューブ2を接合できる。
第7図は本発明の他の実施例を示すもので、本実施例
が第1図乃至第4図に示した実施例と異なる点は、打抜
き加工等によって基材Kの幅方向の一方(図では左側)
の端部に台形状の案内凹部Kfを所定間隔毎に形成した点
と、基材Kの幅方向の他方(図では右側)の端部に前記
案内凹部Kfの深さと一致する高さの台形状の案内凸部を
Kgを案内凹部Kfと対向する位置に形成した点と、該案内
凸部Kgの中央に熱交換チューブ2の断面形にほぼ一致す
る切欠きKhを形成し、該切欠きKhの両側に可撓性の可撓
片Kiを形成した点にある。
前記案内凹部Kfの開口幅L2と前記案内凸部Kgの基端幅
L1は一致しており、また前記案内凹部Kfの最深部幅l2と
前記案内凸部Kgの先端幅l1とはl1>l2の関係を有してい
る。つまり、基材Kを管状に折曲げ、案内凸部Kgを案内
凹部Kfに嵌込むと、該案内凸部Kgが案内凹部Kfによって
押し狭められ、可撓片Kiが切欠きKh側に撓むようになっ
ている。
本実施例においても、ヘッダーパイプ1となる基材K
を管状に折曲げる過程で切欠きKhによって熱交換チュー
ブ2の端部を抱持させる際に、可撓片Kiを案内凹部Kf部
による押圧で切欠きKh側に撓ませて熱交換チューブ2に
圧接させ、これにより該熱交換チューブ2を基材Kに固
定することができ、前記実施例と同様の効果を発揮する
ことができる。
第8図は本発明の他の実施例を示すもので、本実施例
が第1図乃至第4図に示した実施例と異なる点は、打抜
き加工等によって基材Kの幅方向の一方(図では左側)
の端部に熱交換チューブ2の半分を受容する大きさを有
し、且つ上縁に傾斜を有する略三角形状の切欠きKjを所
定間隔毎に形成した点と、基材Kの幅方向の他方(図で
は右側)の端部に熱交換チューブ2の断面形の半分に相
当する切欠きKkを前記切欠きKjと対向する位置に形成し
た点と、該切欠きKkの開口縁一側に前記切欠きKjの深さ
と一致する高さを有し、且つ前記切欠きKjの傾斜部分よ
りも緩やかな傾斜上縁を有する略三角形状の可撓片Klを
その下縁が切欠きKkの上縁と一致するように形成した点
にある。
本実施例においても、ヘッダーパイプ1となる基材K
を管状に折曲げる過程で切欠きKj,Kkによって熱交換チ
ューブ2の端部を抱持させる際に、可撓片Klを切欠きKj
の傾斜上縁による押圧で切欠きKk側に撓ませて熱交換チ
ューブ2に圧接させ、これにより該熱交換チューブ2を
基材Kに固定することができ、前記実施例と同様の効果
を発揮することができる。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、ヘッダーパイ
プとなる、板状基材を管状に折曲げる過程で切欠きによ
って熱交換チューブの端部を抱持させる際に、可撓片を
案内部によって切欠き側に撓ませて熱交換チューブに圧
接させ、これにより該熱交換チューブを基材に固定する
ことができるので、組付け後に該組付け品をベルトコン
ベア等によって炉に搬送する場合でも振動,衝撃等によ
って熱交換チューブに位置ずれを生じたり、また熱交換
チューブが接続穴から抜け落ちてしまうことがなく、ヘ
ッダーパイプと熱交換チューブとの位置関係を適正に保
持した状態で熱交換チューブを接合できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は熱交換器の要部斜視図、第2図はヘッダーパイプ
となる基材の加工工程図、第3図はヘッダーパイプ素材
と熱交換チューブとの組付け時の作用説明図、第4図は
ヘッダーパイプ素材と熱交換チューブとの組付け状態を
示す斜視図である。 第5図及び第6図は従来例を示すもので、第5図は熱交
換器の斜視図、第6図は第5図の要部分解斜視図であ
る。 第7図及び第8図は夫々本発明の他の実施例を示すヘッ
ダーパイプ素材の要部正面図である。 図中、K……基材、Ka,Kc,Kh,Kj,Kk……切欠き、Kb,Kg
……案内凸部、Kd,Kf……案内凹部、Ke,Ki,Kl……可撓
片、1……ヘッダーパイプ、1a……接続穴、2……熱交
換チューブ、3……伝熱フィン。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伝熱フィンが介装された複数の熱交換チュ
    ーブの両端部を、一対のヘッダーパイプ夫々に形成され
    た接続穴に挿入し接合してなる熱交換器の製造方法にお
    いて、 ヘッダーパイプとなる板状基材の対向縁部の少なくとも
    一方に該基材を管状に折曲げた際に接続穴を構成する切
    欠きを形成すると共に、 該切欠きの側部に可撓片を、また対向縁部に該可撓片を
    切欠き側に撓ませる案内部を夫々形成し、 基材を管状に折曲げる過程で切欠きによって熱交換チュ
    ーブの端部を抱持させると同時に、切欠き側に撓む可撓
    片を熱交換チューブに圧接させ、 この後に基材の縁部同志及び熱交換チューブを接合した ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
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