JP3133374B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カークーラー用凝縮
器、ルームエアコン用熱交換器など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】近時、例えば、カークーラー用凝縮器と
して、所定間隔をおいて、並列状態に配置された複数本
のチューブの両端に中空ヘッダーが連通状態に組み付け
られ、ろう付けにより相互に接合一体化された構造の、
いわゆるマルチフロータイプあるいはパラレルフロータ
イプと称されるアルミニウム製熱交換器が、高熱交換性
能、低圧力損失、超コンパクト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、この熱交換器には、熱交換器本体
を車体に取り付けるための、あるいは、冷媒配管の中間
部を支承するための取付け用ブラケットが取り付けられ
ている。

【０００４】最近、このブラケットを取り付ける方法と
して、アルミニウム製のブラケットを使用し、これを治
具を用いて熱交換器本体に仮組状態に組み付け、熱交換
器本体構成部材を一括してろう付けする際にブラケット
も併せて一括ろう付けする方法が採用される傾向にあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法のように、治具を用いてブラレットを組み付ける方
法では、ブラケットの形状によっては使用する治具の個
数も増える等、ブラケットの組付け作業に手間を要し、
熱交換器の製造コストの上昇を招くという問題があっ
た。

【０００６】この発明は、上記のような従来の欠点を解
消し、ブラケットの取付けにおいて、治具の使用個数を
少なくし、ないしは不要なものとなして、製造能率の向
上、コストダウンを図る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
発明は、複数本のチューブ（１）の端部が連通状態に接
続されたヘッダーパイプ（12）を有するヘッダー（３）
が備えられた熱交換器において、前記ヘッダーパイプ
（12）の端部に、その周壁端面から軸線方向に所定長さ
切り込まれた複数個のスリット状の切込み部（16）（1
6）が形成され、取付け用ブラケット（７）に、前記切
込み部（16）（16）に対応する複数個の差込み板部（2
2）（22）を備えたパイプ係合部（20）が一体に形成さ
れ、 上記差込み板部（22）（22）を前記切込み部（16）
（16）内に差込んで配置することにより、前記ブラケッ
ト（７）がヘッダーパイプ（12）に組付けられると共
に、 前記差込み板部（22）（22）上において、ヘッダー
パイプ（12）の端部に前記切込み部（16）（16）の基端
部を塞ぐ態様に蓋体（13）が嵌合され、 前記ヘッダーパ
イプ（12）、ブラケット（７）及び蓋体（13）が相互に
接合一体化されることにより、ヘッダーパイプ（12）の
端部が密封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、ヘッダーパイプ側の切込み部に
ブラケット側の差込み板部が差し込まれてブラケットが
熱交換器本体に組み付けられる構成となされていること
により、接合前のこの組付け状態において、切込み部と
差込み板部との係合作用により、ブラケットの動きがセ
ルフ治具的に抑制される。従って、この作用によって、
ないしはこの作用も相俟って適正な組付け配置状態にて
ブラケットが熱交換器本体に接合一体化される。また、
切込み部は、ヘッダーパイプの周壁端部から切り込まれ
た構成であることにより、その加工も容易である。

【０００９】

【実施例】次に、この発明を、カークーラー用アルミニ
ウム製凝縮器におけるブラケットの取付け方法に適用し
た実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、
本発明は、ルームエアコン用熱交換器、オイルクーラー
等、ヘッダーを有するタイプの各種熱交換器に適用しう
るものであることはいうまでもない。

【００１０】第２図（イ）及び第３図（イ）（ロ）に示
される熱交換器において、（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交互
に配置されている。（３）（３）は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。（４）は冷媒入口管、（５）は同出口管である。そ
して、（７）は、熱交換器本体をその上部において車体
に取り付けるための取付け用ブラケットである。（８）
（９）はヘッダー（３）内を仕切る仕切板である。な
お、（10）（10）は、上下最外側のコルゲートフィン
（２）（２）を保護するサイドプレートである。

【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１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が高められた、いわゆる
ハモニカチューブによる。なお、押出型材によらず、電
縫管による場合もある。

【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、かつルーバーを切り起こしたものである。このシー
ト材は、ろう材層がクラッドされたアルミニウムブレー
ジングシートによる。なお、ブレージングシートによら
ず通常のアルミニウムシートによる場合もある。

【００１３】そして、ヘッダー（３）は、ヘッダーパイ
プ（12）と、該パイプ（12）の端部を塞ぐ蓋体（13）と
からなる。

【００１４】ヘッダーパイプ（12）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ものである。なお、押出管や電縫
管が使用されることもある。該パイプ（12）の周壁に
は、第１図に示されるように、上端所定長さ領域を除い
て所定間隔おきに周方向スリット状のチューブ挿入孔
（14）が形成されている。そして、最上部のチューブ挿
入孔（14）の上方隣接位置における周壁部分に、半周状
の仕切板挿入孔（15）が形成され、かつそれよりも上方
領域において、パイプ（12）の周壁端面から、周方向に
１８０度位相を異にして軸線方向に所定長さ切り込まれ
た一対のスリット状の切込み部（16）（16）が形成され
ている。

【００１５】蓋体（13）は、ヘッダーパイプ（12）の端
部に外嵌めされて抜止め状態に嵌合されるものとなされ
ている。なお、押出管のような場合には、内嵌め方式の
蓋体が使用されることもある。

【００１６】一方、取付け用ブラケット（７）は、アル
ミニウム板をプレス成形して製作されたもので、第１図
及び第２図（ロ）に示されるように、車体に取り付けら
れる取付け板部（18）と、ヘッダーパイプ（12）の外周
面に沿う接合板部（19）と、それらの上方位置に配置さ
れたパイプ係合部（20）とを一体に有する。パイプ係合
部（20）は、ヘッダーパイプ（12）の外周面に沿う円弧
板部（21）と、該円弧板部（21）の両サイドから外方に
突出され、かつ途中で屈曲されて互いに内向き状となる
ように成形された左右一対の差込み板部（22）（22）と
からなり、第２図（ロ）に示されるように、円弧板部
（21）がヘッダーパイプ（12）の外周面に当接された状
態で両差込み板部（22）（22）がヘッダーパイプ（12）
の切込み部（16）（16）内に配置された状態となるよう
になされている。

【００１７】上記熱交換器を製造するにおいては、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、複数本の偏平チューブ（１）をその厚さ方向
に所定間隔おきに並列状態に配置して、その両端をヘッ
ダーパイプ（12）（12）のチューブ挿入孔（14）に挿入
嵌合すると共に、コルゲートフィン（２）をチューブ
（１）間に挿入配置する。また、最外側のフィン（２）
（２）の外側に上下のサイドプレート（10）（10）を配
置すると共に、出入口管（４）（５）、冷媒蛇行用仕切
板（８）をヘッダー（３）に組み付ける。

【００１８】併せて、第１図に示されるように、パイプ
上端部の仕切板挿入孔（15）を通じてヘッダーパイプ
（12）内に仕切板（９）を配置する。そして、取付け用
ブラケット（７）のパイプ係合部（20）における両差込
み板部（22）（22）をヘッダーパイプ（12）の端部側か
ら切込み部（16）（16）内に差し込み、そして、上記差
込み板部（22）（22）上の位置において蓋体（13）をパ
イプ（12）の端部に嵌合し上記切込み部（16）（16）の
基端部を該蓋体（13）で塞ぐものとする。

【００１９】この組立て状態において、取付け用ブラケ
ット（７）は、そのパイプ係合部（20）は、その両差込
み部（22）（22）がヘッダーパイプ（12）の両切込み部
（16）（16）内に配置されていること、円弧板部（21）
がヘッダーパイプ（12）の外周面に沿って配置されてい
ること、蓋体（13）によって切込み部（16）の基端部が
閉鎖されていること等によって、全く治具を使用するこ
となく、ヘッダー（３）に組み付けられた状態となる。

【００２０】しかるのち、上記熱交換器組立て体をろう
付け用の炉内に通して全体を一括ろう付けにより接合一
体化する。これにより、熱交換器に製作される。

【００２１】このようにブラケット（７）の組付けを上
記のようにして治具なしで行えた結果、その組付け作業
の能率向上が図れ、熱交換器の製作コストの低減に寄与
することができるのはもとより、ヘッダーパイプ（12）
の切込み部（16）（16）の直下部を仕切板（９）にて仕
切った構成としたことにより、切込み部（16）（16）と
差込み部（22）（22）との間のろう付け不良に基づく冷
媒洩れを仕切板（９）によって防ぐことができる。特に
仕切板（９）として、第１図に示されるように、ヘッダ
ーパイプ（12）の外周面を覆う帯状板部（9a）を有する
側面視Ｔ字状の仕切板を使用していることにより、その
確実性が高いものにされている。

【００２２】なお、本発明では、冷媒漏れ防止の確実性
のために、仕切板（９）を使用することが好ましいが、
蓋体（13）によってヘッダーパイプ（12）の端部の密封
をはかることにより仕切板（９）を省略してもよい。

【００２３】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
ヘッダーパイプの端部に、その周壁端面から軸線方向に
所定長さ切り込まれた複数個のスリット状の切込み部が
形成され、取付け用ブラケットに、前記切込み部に対応
する複数個の差込み板部を備えたパイプ係合部が一体に
形成され、上記差込み板部を前記切込み部内に差込んで
配置することにより、前記ブラケットがヘッダーパイプ
に組付けられると共に、前記差込み板部上において、ヘ
ッダーパイプの端部に前記切込み部の基端部を塞 ぐ態様
に蓋体が嵌合され、前記ヘッダーパイプ、ブラケット及
び蓋体が相互に接合一体化されることにより、ヘッダー
パイプの端部が密封されてなるものであるから、熱交換
器の組立に際し、ブラケットの差込み板部をヘッダーパ
イプの切込み部内に差込んで配置し、蓋体を嵌合するこ
とで、ブラケットはヘッダーパイプに対し周方向及び上
下方向の自由な動きを規制された状態に組付けられる。
従って、他に全く治具を用いることなく、ブラケットを
それ自体でセルフ治具的に機能させてヘッダーパイプに
組付けることができ、その組付け作業の作業能率を向上
することができ、製造コスト低減に寄与することができ
る。しかも、切込み部は、上記のように、ヘッダーパイ
プの周壁端面から該パイプの長さ方向に向けて切り込み
形成されたものとなされているから、その加工も容易で
あり、いよいよ製造コスト等の低減に寄与することがで
きる。

【００２４】更に、ブラケット側の差込み板部をヘッダ
ーパイプの端部に軸線方向に形成したスリット状の切込
み部に差込んで配置するものであるにも拘わらず、差込
み板部上においてヘッダーパイプの端部に蓋体を嵌合し
て上記切込み部の基端部を塞ぐものとしているので、ヘ
ッダーの端部は、上記差込み板部と蓋体とで完全な密封
状態を確保することができ、最少の部品点数でブラケッ
トを強固に付設した状態のヘッダーを完成することがで
き、この点でもいよいよ製造コストの低減に寄与するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッダーパイプ、ヘッダー蓋体、取付け用ブラ
ケット等を分離状態に示す斜視図である。

【図２】図（イ）はブラケット仮組状態における熱交換
器の正面図、図（ロ）は図（イ）のI-I 線断面矢視図で
ある。

【図３】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【符号の説明】

１…チューブ ３…ヘッダー ７…取付け用ブラケット 12…ヘッダーパイプ13…蓋体 16…切込み部20…パイプ係合部 22…差込み部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のチューブ（１）の端部が連通状
   態に接続されたヘッダーパイプ（12）を有するヘッダー
   （３）が備えられた熱交換器において、 前記ヘッダーパイプ（12）の端部に、その周壁端面から
   軸線方向に所定長さ切り込まれた複数個のスリット状の
   切込み部（16）（16）が形成され、 取付け用ブラケット（７）に、前記切込み部（16）（1
   6）に対応する複数個の差込み板部（22）（22）を備え
   たパイプ係合部（20）が一体に形成され、 上記差込み板部（22）（22）を前記切込み部（16）（1
   6）内に差込んで配置することにより、前記ブラケット
   （７）がヘッダーパイプ（12）に組付けられると共に、 前記差込み板部（22）（22）上において、ヘッダーパイ
   プ（12）の端部に前記切込み部（16）（16）の基端部を
   塞ぐ態様に蓋体（13）が嵌合され、 前記ヘッダーパイプ（12）、ブラケット（７）及び蓋体
   （13）が相互に接合一体化されることにより、ヘッダー
   パイプ（12）の端部が密封 されてなることを特徴とする
   熱交換器。