JP3133376B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP3133376B2
JP3133376B2 JP03139151A JP13915191A JP3133376B2 JP 3133376 B2 JP3133376 B2 JP 3133376B2 JP 03139151 A JP03139151 A JP 03139151A JP 13915191 A JP13915191 A JP 13915191A JP 3133376 B2 JP3133376 B2 JP 3133376B2
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隆幸 安武
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昭和アルミニウム株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/04Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular
    • F28F1/045Tubular elements of cross-section which is non-circular polygonal, e.g. rectangular with assemblies of stacked elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/12Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements
    • F28F2275/122Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements by crimping, caulking or clinching

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
器等に用いられる熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】上記用途等に用いられる熱交換
器は、これを車体等へ取付けるため、あるいはその他の
目的のため、ブラケットが用いられている。かかるブラ
ケットは、従来、溶接やろう付等により熱交換器本体に
取付けられていたが、溶接等に際して治具を用いての位
置決めや仮止めが必要であったため、その作業が煩雑で
あった。また、工数増加によるコストアップの原因とも
なっていた。。
【0003】この発明は、かかる欠点を解消するために
なされたものであって、ブラケットの位置決めや仮止め
を治具を用いることなく容易に行い得てブラケットの取
付作業性に優れた熱交換器の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的はこの発明に係
る、ヘッダー(3)(4)と、該ヘッダーに連通接続さ
れた少なくとも1本のチューブ(1)を有する熱交換器
本体(A)に、該本体取付用等のブラケット(20)が設
けられた熱交換器において、前記ブラケット(20)は、
横断面C状の包持片(21)と、該包持片(21)に連接さ
れ、前記チューブ(1)の1本のみを嵌合する切込み状
のチューブ嵌入部(24)が形成された鍔片(22)と、前
記チューブ嵌入部(24)の基端部に外方突出状に設けら
れ、前記チューブ嵌入部(24)の幅よりも広い幅の回り
止め片(26)とを備え、前記鍔片(22)のチューブ嵌入
部(24)にチューブ(1)が強制嵌合されるとともに、
前記回り止め片(26)がチューブ(1)に係止した状態
ブラケット(20)が取着されてなることを特徴とする
熱交換器によって達成される。
【0005】
【作用】ブラケットの切込みのチューブへの嵌込みによ
り、ブラケットの仮止め、位置決めを行うことができ、
回り止め片(26)によってブラケットの回り止め作用が
発揮されるから、仮止め用、位置決め用治具が不要とな
る。
【0006】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基いて説明
する。
【0007】図1〜図5はこの発明の一実施例に係るカ
ークーラー用のアルミニウム(その合金を含む)製熱交
換器を示している。これらの図において(A)は熱交換
器本体であり、該本体は、水平状態で上下方向に配置さ
れた複数のチューブ(1)と、隣接するチューブ(1)
(1)間に介在されたコルゲートフィン(2)を有して
いる。チューブ(1)はアルミニウム材による偏平状の
押出形材をもって構成されたものである。なお押出形材
によらず電縫管を用いても良い。この実施例ではチュー
ブ(1)としていわゆるハモニカチューブと称されるよ
うな多孔形のもの、即ち図5に示すようにチューブ
(1)内が隔壁(1a)により幅方向に仕切られることに
より、チューブ内に複数の冷媒流通路(1b)が形成され
たものが用いられている。かかる冷媒流通路(1b)を流
れる冷媒は、隣接チューブ間に形成されたフィン(2)
を含む空気流通間隙を矢印X(図5)の方向に流通する
空気と熱交換を行うが、前記各冷媒通路の断面積は流通
空気の風上側から風下側に向かって漸次的に減少されて
いる。これは次の理由による。即ち、チューブ(1)内
が複数の冷媒流通路(1b)に分割されているから、各流
通路を流れる冷媒量は少ないものとなっている。しかし
て、各流通路の通路断面積が同一に設定されている場合
には、風上側の流通路を流れる冷媒は新鮮な空気と熱交
換を行って早期に凝縮しやすくなる一方、風下側の流通
路を流れる冷媒は凝縮しにくいものとなる。このためチ
ューブの幅方向に凝縮度合に差を生じる結果、温度の不
均一分布を生じ、ひいては放熱性能が低下するという問
題を生じる。そこで、凝縮しやすい風上側の冷媒流通路
(1b´)の通路断面積を相対的に大にして多くの冷媒を
流通させるとともに、凝縮しにくい風下側に至るにした
がって通路断面積を漸減せしめることにより冷媒流量を
少なくし、もってチューブの幅方向全体において均一に
凝縮させることにより、放熱性能の向上を図ったもので
ある。なお、冷媒流通路の通路断面積をチューブの幅方
向に漸減させることなく、図6に示すように風上側の冷
媒流通路(1b´)の通路断面積のみを大に設定しても同
一の効果が得られる。なお、図6において図5に示すも
のと同一名称部分については同一符号を付し、その説明
を省略する。
【0008】前記コルゲートフィン(2)はチューブ
(1)と略同じ幅を有し、ろう付によりチューブ(1)
に接合されている。コルゲートフィン(2)もアルミニ
ウム製であり、望ましくはルーバーを切り起こしたもの
を用いるのが良い。
【0009】(3)(4)は左右のヘッダーである。こ
れらのヘッダー(3)(4)は、各1本の断面円形のア
ルミニウム製電縫管をもって形成されたものである。各
ヘッダー(3)(4)には、長さ方向に沿って間隔的に
チューブ挿入孔が穿設されるとともに、該孔に各チュー
ブ(1)の両端が挿入され、かつろう付により強固に接
合連結されている。さらに、左ヘッダー(3)の上端に
は冷媒入口管(6)が、また右ヘッダー(4)の下端に
は冷媒出口管(7)が連結されている。また左ヘッダー
(3)の下端及び右ヘッダー(4)の上端には蓋片
(8)(9)がそれぞれ取着されている。さらに、左ヘ
ッダー(3)の中央部より上側の位置及び右ヘッダー
(4)の中央部より下側の位置にはそれぞれ仕切板(1
0)が設けられ、各ヘッダーが2室に仕切られている。
かかる仕切板(10)の設置により、冷媒入口管(6)か
ら左ヘッダー(3)に流入した冷媒は、チューブ群によ
って構成される全通路をめぐって蛇行状に流通し、冷媒
出口管(7)から流出するものとなされている。なお、
図2に示す(11)(12)は最外側のコルゲートフィン
(2)の外側に配置された上下のサイドプレートであ
る。
【0010】前記右ヘッダー(4)の上端部及び左ヘッ
ダー(3)の下端部には熱交換器本体(A)の取付用の
アルミニウム製ブラケット(20)(20)が取着されてい
る。これらのブラケット(20)は、アルミニウム押出形
材からなるもので、図1に上側のブラケット(20)を例
にとって示すように、開口部(21a )を有する横断面C
状の抱持片(21) と、該抱持片(21)の内側の一端にチ
ューブ方向に向かって延出された鍔片(22)と、抱持片
(21)の中間部分からチューブの幅方向手前側に向かっ
て突出状に延出された横断面L形の取付片(23)とを備
えている。また、前記鍔片(22)の端縁には、その高さ
方向の中央部において、所定深さの切込み状チューブ嵌
入部(24) が設けられている。このチューブ嵌入部(2
4)はこれをチューブ(1)に嵌込み状態に係合させる
ことにより、ブラケット(20)の仮組及び位置決めを行
わせる目的で設けられたものである。この実施例では、
チューブ嵌入部(24)をチューブ(1)に強制的にかち
込んで不動状態を維持させるべく、チューブ嵌入部(2
4)の幅(W)はチューブ厚さよりもやや小に設定され
ている。なお、(25)は取付片(23)に設けられた車体
等への取付孔である。
【0011】そして、かかるブラケット(20)が次のよ
うにして熱交換器本体(A)に取着されている。即ち、
その抱持片(21)の開口部(21a )を右ヘッダー(4)
に外嵌状態に嵌入するとともに、ブラケット(20)をチ
ューブ(1)の幅方向に回動させつつ、図5のようにチ
ューブ嵌入部(24)の奥部がチューブ(1)の端縁に当
接係止するまで、該チューブ嵌入部(24)をチューブ
(1)に強制的にかち込む。この様に、チューブ嵌入部
(24)の奥部がチューブ(1)の端縁に当接係止するま
でチューブ嵌入部(24)をチューブに強制嵌合すること
により、ブラケット(20)のそれ以上の回転が阻止さ
れ、ブラケットは適性位置に仮止固定される。この様に
してブラケット(20)を位置決めしかつ仮止めして熱交
換器本体(A)に組付けた後、一括ろう付を行う。ブラ
ケット(20)はチューブ嵌入部(24)をチューブ(1)
に嵌込まれた状態となされて仮止めされているから、ろ
う付までの間にブラケットが移動して寸法ずれを起こす
不都合もなくなる。このろう付により、熱交換器本体
(A)を構成するヘッダー(3)(4)、チューブ
(1),コルゲートフィン(2)等が接合されるととも
に、同時にブラケット(20)と右ヘッダー(4)及びチ
ューブ(1)とが接合される。なお、一括ろう付はヘッ
ダー(3)(4)あるいはさらにチューブ(1)として
ブレージングシートからなるものを用いることで容易に
実現できる。
【0012】なお下側ブラケットの構成及び取付方法も
上側ブラケットと同じであり、その説明は省略する。
【0013】図7〜図9はこの発明の一実施例を示すも
のである。この実施例では、図1〜6に示したものと同
様に、ブラケット(20)は、横断面C状の包持片(21)
と、取付片(23)取り付け片該包持片(21)に連接さ
れ、前記1本のチューブ(1)のみを嵌合する切込み状
のチューブ嵌入部(24)が形成された鍔片(22)と、抱
持片(21)の中間部分からチューブの幅方向手前側に向
かって突出状に延出された横断面L形の取付片(23)
と、前記チューブ嵌入部(24)の基端部に設けられた回
り止め片(26)とを備えている。この回り止め片(26)
は、取付片(23)と直角方向に外方突出状に設けられて
いる。しかも、回り止め片(26)の幅(高さ)は、前記
チューブ嵌入部(24)の幅よりも広く、ブラケット(2
0)の幅(高さ)と同じに設定されている。
【0014】そして、ブラケット組付時に、前記鍔片
(22)のチューブ嵌入部(24)にチュ ーブ(1)が嵌込
まれるとともに、前記回り止め片(26)を少なくとも1
のチューブ(1)に係止させることにより、ブラケット
(20)の回り止め防止の更なる徹底を図っている。かつ
また、この実施例では二股状の鍔片(22)が長尺かつ薄
肉に形成されるとともに、チューブ嵌入部(24) をチュ
ーブ(1)に嵌入した後、鍔片(22)の先端部をかしめ
ることにより図8に示すようにヘッダー(4)の外周面
に添設せしめ、もって仮組状態におけるブラケット(2
0)の熱交換器本体(A)からの脱落防止の完全を図る
ものとなされている。
【0015】図10及び図11は他の参考例を示すもの
である。この例では、ブラケット(20)の組付け状態
で、二股状の鍔片(22)の先端がチューブ(1)の幅を
越えて突出状態となるように鍔片(22)がやや長尺に形
成されている。そして、チューブ嵌入部(24)をチュー
ブ(1)に嵌入した後、チューブ(1)を越えて突出し
た鍔片(22)の先端を、チューブ(1)を包むように相
互接近方向にかしめることによりチューブ(1)に固定
されている。このかしめを容易に実行しうるように、鍔
片(22)の高さは小に設定されている。このように、チ
ューブ(1)に鍔片(22)の先端をかしめ止めすること
によりブラケット(20)がチューブ(1)により強固に
固定され、ろう付されるまでのブラケット(20)の脱落
を更に防止できる効果がある。
【0016】なお、図7〜図11に示す実施例におい
て、図1〜図5に示す実施例と同一名称部分については
同一符号を付し、その説明を省略する。
【0017】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、ブラケット
の切込みのチューブへの嵌込みにより、ブラケットの
交換器本体への仮止め、位置決めを治具を要することな
く行うことができ、しかも回り止め片によってブラケッ
トの回り止めも防止できるから、ブラケットの熱交換器
本体への取付作業を簡素化できるとともに,熱交換器の
組立工数の減少による生産性の向上を図り得る。
【0018】また、切込み状のチューブ嵌入部は前記チ
ューブの1本のみを強制嵌合するから、チューブ嵌入部
が隣接する2つのチューブを強制嵌合する場合のよう
に、嵌入された2つのチューブどうしが接近方向にたわ
んで変形を生じるというような不都合もない。しかも、
回り止め片は、チューブ嵌入部の幅よりも広い幅に設定
されているから、回り止め片の幅がチューブ幅よりも小
さくなって回り止め片が変形しやすくなり、回り止めの
効果が低下するというような欠点もなく、十分な回り止
め効果を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ブラケットを熱交換器本体に取付ける前の状態
の要部斜視図である。
【図2】この発明の参考例にかかる熱交換器の正面図で
ある。
【図3】同じく平面図である。
【図4】ブラケット取着後の要部斜視図である。
【図5】図4におけるV−V線断面図である。
【図6】チューブの変形例を示す断面図である。
【図7】この発明の一実施例を示すもので、ブラケット
の取付前の状態を示す要部斜視図である。
【図8】同じくブラケット取着後の要部斜視図である。
【図9】図8のIX−IX線断面図である。
【図10】この発明の他の参考例を示すもので、ブラケ
ットの取付前の状態の要部断面図である。
【図11】ブラケット取着状態での図10のXI−XI
線断面図である。
【符号の説明】
A…、熱交換器本体 3、4…ヘッダー 1…チューブ 20…ブラケット 24…チューブ嵌入部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘッダー(3)(4)と、該ヘッダーに
    連通接続された少なくとも1本のチューブ(1)を有す
    る熱交換器本体(A)に、該本体取付用等のブラケット
    (20)が設けられた熱交換器において、 前記ブラケット(20)は、横断面C状の包持片(21)
    と、該包持片(21)に連接され、前記チューブ(1)の
    1本のみを嵌合する切込み状のチューブ嵌入部(24)が
    形成された鍔片(22)と、前記チューブ嵌入部(24)の
    基端部に外方突出状に設けられ、前記チューブ嵌入部
    (24)の幅よりも広い幅の回り止め片(26)とを備え、 前記鍔片(22)のチューブ嵌入部(24)にチューブ
    (1)が強制嵌合されるとともに、前記回り止め片(2
    6)がチューブ(1)に係止した状態で ブラケット(2
    0)が取着されてなることを特徴とする熱交換器。
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