JP3297255B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カークーラー用
凝縮器、ルームクーラー用熱交換器等に用いられる、ア
ルミニウム等の金属製の熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカークーラー用凝縮器として、近
時、いわゆるマルチフローと称される熱交換器が、高熱
交換性能、低圧力損失を実現しうるものとして、使用さ
れるようになっている。この熱交換器は、図７に示され
るように、所定間隔おきに並列状に配置された複数本の
チューブ（100 ）の両端が１対の筒状中空ヘッダー（10
1 ）に連通状態に接続され、チューブ間にフィン（102
）が配置された基本構成を有するものである。なお、
図７において、（103 ）はヘッダーに設けられたチュー
ブ挿入孔、（104 ）は最外側のフィンの外側に配置され
たサイドプレートである。

【０００３】そして、この熱交換器を車体等の取付側に
取付ける構造として、図７に示されるようなものが提案
されている。即ち、ヘッダー（101 ）の端部を嵌合孔
（106）に嵌合することによりヘッダー（101 ）の開口
部を閉塞する蓋体（105 ）に、車体等への取付用の係止
用凸部（107 ）又は係止用孔部をヘッダーの軸芯に対し
て偏心した状態に設けるとともに、この係止用凸部（10
7 ）又は係止用孔部を、車体等の取付け側の取付孔又は
取付用突起に防振ゴム等の弾性体を介して差し込まれた
ものとなされる構造が提案されている（例えば実開平５
−４５４８２号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な蓋体（105 ）は一般に、ヘッダー（101 ）の端部に仮
組された状態で、チューブ（100 ）、フィン（102 ）、
ヘッダー（101 ）等の各構成部材のろう付とともに一括
ろう付されるが、蓋体（105 ）の係止用凸部（107 ）又
は係止用孔部の位置がずれていると、車体に対する熱交
換器の取付位置に狂いを生じるため、仮組に際して前記
蓋体（105 ）を適正取付状態にセットする必要がある。

【０００５】このため、図７に示すように、ヘッダー
（101 ）及び蓋体（105 ）の一方に嵌合突起（108 ）を
他方に嵌合凹部（109 ）を設けてこれらを嵌め合わせて
両者を位置決めすることも行われているが、この場合は
嵌合突起（108 ）や嵌合凹部（109 ）の加工が煩雑で手
間がかかる等の問題があった。また、位置決め用の所定
の治具を用いることも行われているが、治具そのものが
別途必要となりコストも高くつくものであった。

【０００６】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたものであって、ヘッダーや蓋体に位置決めの
ための嵌合突起や嵌合凹部を形成することなく、また治
具を用いることなく、取付用の係止用凸部又は係止用孔
部がヘッダーの軸心に対して偏心した状態に設けられた
蓋体をヘッダーの適正位置にセットできる熱交換器の提
供を目的とする。

【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、図面の符号を参照して示すと、複数本のチューブ
（１）の端部がヘッダー（３）に連通状態にろう付接続
されるとともに、該ヘッダーの端部に蓋体（６）がろう
付され、かつ該蓋体（６）に、車体等への取付用の係止
用凸部（65）又は係止用孔部が、ヘッダー（３）の軸心
に対して偏心した状態に設けられた熱交換器において、
前記蓋体（６）は、前記ヘッダー（３）の開口を塞ぐ蓋
体本体部（61）と、前記チューブ（１）の幅方向に突出
する側方突出部（63）またはチューブ（１）の長さ方向
と幅方向の中間方向に突出する傾斜状突出部（67）とを
一体に有するとともに、前記係止用凸部（65）又は係止
用孔部が、前記蓋体（６）の側方突出部（63）または傾
斜状突出部（67）に設けられ、前記蓋体（６）の周側面
の一部が、チューブ（１）の長さ方向と平行に形成され
ていることを特徴とするものである。

【０００８】上記構成では、蓋体（６）とヘッダー
（３）との仮組に際しては、前記蓋体（６）におけるチ
ューブ（１）の長さ方向と平行な面（66）がチューブ
（１）の長さ方向に合致するような配置で蓋体（６）を
取付けることにより、自動的にかつ正確に蓋体（６）を
位置決めすることができる。従って、従来のように位置
決めのための治具を不要となしうるとともに、蓋体
（６）及びヘッダー（３）に位置決め突起や凹部を設け
る必要もなくなり、簡単な操作で正確に蓋体を位置決め
することができる。

【０００９】このように、チューブ（１）の長さ方向と
平行に形成された蓋体（６）の周側面の一部（66）は、
これがチューブ（１）の長さ方向と平行となるようにセ
ットして位置決めするためのものであるが、蓋体（６）
の周側面のチューブ長さ方向と平行な部分の長さが短す
ぎると、チューブ（１）の長さ方向と平行か否かの判断
がしずらくなるため、平行部（66）の長さは、１０ｍｍ
以上に設定するのが良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】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適用した場合について説明す
る。なお、本発明は、ルームエアコン用熱交換器、ラジ
エーター、オイルクーラー等、ヘッダーを有する各種熱
交換器に広く適用され得るものであることはいうまでも
ない。

【００１１】図１及び図２に示されるカークーラー用凝
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交互に上下方向に配
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）の両端が連通状態に接続されてい
る。

【００１２】前記偏平チューブ（１）は、アルミニウム
製の押出型材によるもので、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、電縫管製チュ
ーブを使用してもよい。また、前記コルゲートフィン
（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層が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。なお、
チューブ（１）にアルミニウムブレージングシートの電
縫管が用いられる場合には、フィンとしてろう材層の存
在しないアルミニウムベア材を用いれば良い。

【００１３】前記ヘッダー（３）は、アルミニウムブレ
ージンクシートを断面円形のパイプに成形したものから
なり、周面には図１に示されるようにチューブ挿入孔
（４）が長さ方向に間隔的に形成されるとともに、この
チューブ挿入孔（４）に各チューブ（１）の両端が挿入
接続されろう付されている。かつ、各ヘッダー（３）の
上下端開口部は蓋体（５）（６）によって閉塞されてい
る。なお、図１に示される（31）はブレージングシート
の両側縁突き合わせ部で、熱交換器のろう付時に同時に
ろう付閉合されるものである。

【００１４】前記蓋体（５）（６）は、アルミニウム製
の鍛造品によるもので、第１図に示されるように、ヘッ
ダー（３）（３）の下端開口を塞ぐ蓋体（６）（６）
は、それぞれヘッダー（３）の開口を塞ぐ蓋体本体部
（61）と、該蓋体本体部（61）に一体に設けられチュー
ブ（１）の長さ方向に内方に突出する内方突出部（62）
と、該内方突出部（62）の先端に一体に設けられ、チュ
ーブ（１）の幅方向に突出する側方突出部（63）を有し
て、平面視略Ｌ形のブロック体に成形されている。そし
て、前記蓋体本体部（61）のヘッダー側の面（上面）に
はヘッダー（３）の端部を適合状態に嵌合する円形の嵌
合凹部（64）が形成される一方、前記側方突出部（63）
のヘッダーと反対側の面（下面）には、熱交換器を車体
側に係止固定するための係止用凸部としての差込みピン
（65）が下向きに突出形成されている。従って、この差
し込みピン（65）は、ヘッダー（３）の軸心に対して偏
心した状態に設けられている。かつまた、前記蓋体
（６）の内方突出部（62）の幅方向の両側面は、チュー
ブ（１）の長さ方向と平行な平坦面（66）に形成されて
いる。このように、内方突出部（62）の幅方向の両側面
をチューブ（１）の長さ方向と平行な平坦面（66）に形
成するのは、熱交換器の製作に際して、蓋体本体部（6
1）の嵌合凹部（64）にヘッダー（３）の端部を嵌合し
て蓋体（６）をヘッダーに仮組みするときに、蓋体
（６）の位置決めの目安とするためである。つまり、内
方突出部（62）の幅方向の両側平坦面（66）がチューブ
（１）の長さ方向と平行となるように蓋体（６）をセッ
トすることで、蓋体（６）の取付位置を容易に知ること
ができ、かつ適正位置に正しく位置決めすることができ
る。

【００１５】なお、上側の蓋体（５）はヘッダー（３）
側の面にヘッダーの端部を嵌合するための凹部が形成さ
れた円形のものである。また、図２において、（７）
は、熱交換器をその上部側において車体に固定するため
の上部取付け用ブラケット、（８）は仕切部材で、熱交
換媒体がチューブ（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。（９）は冷媒流入用の入口管、（10）は同出口管
で、いずれもヘッダー（３）（３）の周壁所定位置に連
通状態に接続されている。（11）（11）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。

【００１６】図示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、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、その両端部をヘッダー
（３）（３）のチューブ挿入孔（４）に挿入すると共
に、コルゲートフィン（２）をチューブ（１）間に挿入
配置する。またその他、仕切り部材（８）、入口管
（９）、出口管（10）、サイドプレート（11）（11）、
上側蓋体（５）等を組み付ける。

【００１７】併せて、図１及び図３に示されるように、
下側の蓋体（６）の内方突出部（62）の幅方向の両側平
坦面（66）がチューブ（１）の長さ方向と平行となるよ
うな配置で、ヘッダー（３）の下端部に蓋体（６）の円
形嵌合凹部（64）を嵌合し仮止めする。このように、蓋
体（６）の内方突出部（62）の幅方向の両側平坦面（6
6）がチューブの長さ方向と平行となるように蓋体
（６）をセットすれば良いから、蓋体（６）をヘッダー
（３）に対して簡単に位置決めすることができる。しか
も、この実施形態では、チューブ（１）の長さ方向と平
行な平坦面（66）が内方突出部（62）の幅方向両側に２
個存在しているから、両方の平坦面（66）とチューブ
（１）との平行状態を比べながらより適正な判断をする
ことができ、さらに正確な位置決めが可能となる。

【００１８】そして、上記のようにして組み立てられた
熱交換器組立体をフラックスろう付け又は真空ろう付け
し、全体を接合一体化する。下側蓋体（６）は、内方突
出部（62）の平坦面（66）が、チューブ（１）の長さ方
向と平行になるようにセットされかつろう付されている
から、蓋体（６）とヘッダー（３）との設計どおりの位
置関係が得られる。そして、必要によりゴム等の弾性部
材からなる防振材のピン嵌入孔（13）に蓋体（６）の差
し込みピン（65）を嵌入し、車体等の取付側に取り付け
られる。

【００１９】図４は蓋体の参考変形例を示すものであ
る。なお、以下の変形例において、図１〜３に示した実
施形態と同一の名称部分については同一の符号を付す。

【００２０】この例では、蓋体（６）は、蓋体本体部
（61）と、該蓋体本体部（61）に一体に設けられチュー
ブの長さ方向に沿って内方に突出する内方突出部（62）
とによって長円形状に形成されており、内方突出部（6
2）の幅方向の両側面がチューブの長さ方向と平行な平
坦面（66）に形成されている。従って、蓋体（６）のヘ
ッダー（３）への仮組に際しては、内方突出部（62）の
幅方向両側の平坦面（66）がチューブ（１）の長さ方向
と平行になるように蓋体（６）をセットすれば良く、こ
れにより適正位置に位置決めされる。

【００２１】図５は、蓋体の変形例を示すものである。
この例では、蓋体（６）は、蓋体本体部（61）と、該蓋
体本体部（61）に一体に設けられチューブ（１）の幅方
向に突出する側方突出部（63）とによって形成されてお
り、本体部（61）における側方突出部（63）と反対側の
側周面がチューブ（１）の長さ方向と平行な平坦面（6
6）に形成されている。従って、蓋体（６）のヘッダー
（３）への仮組に際しては、蓋体本体部（61）の平坦面
（66）がチューブ（１）の長さ方向と平行になるように
蓋体（６）をセットすれば良く、これにより適正位置に
位置決めされる。

【００２２】図６はこの発明のさらに他の変形例を示す
ものである。この例では、蓋体（６）は、蓋体本体部
（61）と、該蓋体本体部（61）に一体に設けられチュー
ブ（１）の長さ方向と幅方向の中間方向に突出する傾斜
状突出部（67）とによって形成されており、本体部（6
1）の側周面の一部がチューブ（１）の長さ方向と平行
な平坦面（66）に形成されている。従って、蓋体（６）
のヘッダー（３）への仮組に際しては、蓋体本体部（6
1）の平坦面（66）がチューブ（１）の長さ方向と平行
になるように蓋体（６）をセットすれば良く、これによ
り適正位置に位置決めされる。

【００２３】なお、以上の実施形態において、ヘッダー
（３）と蓋体（６）（６）（６）（６）との嵌合のみで
は仮止めが不十分な場合、アルゴン点付け溶接等を行っ
ても良い。また、差込みピン（65）は、下側蓋体（６）
のみに設けられたものを示したが、ヘッダー（３）の上
端部開口を塞ぐ蓋体（５）に設けられることもある。ま
た、係止用凸部としての差込みピン（65）が設けられた
ものを示したが、車体等の取付け側に設けられた係止用
凸部を嵌合する係止用孔部が設けられたものとなされて
もよい。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、複数本のチ
ューブの端部がヘッダーに連通状態にろう付接続される
とともに、該ヘッダーの端部に蓋体がろう付され、かつ
該蓋体に、車体等への取付用の係止用凸部又は係止用孔
部が、ヘッダーの軸心に対して偏心した状態に設けられ
た熱交換器において、前記蓋体（６）は、前記ヘッダー
（３）の開口を塞ぐ蓋体本体部（61）と、前記チューブ
（１）の幅方向に突出する側方突出部（63）またはチュ
ーブ（１）の長さ方向と幅方向の中間方向に突出する傾
斜状突出部（67）とを一体に有するとともに、前記係止
用凸部（65）又は係止用孔部が、前記蓋体（６）の側方
突出部（63）または傾斜状突出部（67）に設けられ、前
記蓋体の周側面の一部が、チューブの長さ方向と平行に
形成されていることを特徴とするものであるから、蓋体
とヘッダーとの仮組に際しては、前記蓋体におけるチュ
ーブの長さ方向と平行な面がチューブの長さ方向に合致
するような配置で蓋体を取付けることにより、自動的に
かつ正確に蓋体を位置決めすることができる。従って、
従来のように位置決めのための治具を不要となしうると
ともに、蓋体及びヘッダーに位置決め突起や凹部を設け
る必要もなくなり、簡単な操作で正確に蓋体を位置決め
することができ、ひいては取付用の車体等への取付用の
係止用凸部又は係止用孔部を適正位置に有する熱交換器
の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッダーパイプ、蓋体等を分離状態で示す斜視
図である。

【図２】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同側面図である。

【図３】図２の熱交換器の蓋体近傍の底面拡大図であ
る。

【図４】蓋体の変更例を示す底面拡大図である。

【図５】蓋体の他の変更例を示す底面拡大図である。

【図６】蓋体のさらに他の変更例を示す底面拡大図であ
る。

【図７】従来例を示すもので、ヘッダーパイプ、蓋体等
を分離状態で示す斜視図である。

【符号の説明】

１…チューブ ３…ヘッダー ６…蓋体 62…差込みピン（係止用凸部）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のチューブ（１）の端部がヘッダ
   ー（３）に連通状態にろう付接続されるとともに、該ヘ
   ッダーの端部に蓋体（６）がろう付され、かつ該蓋体
   （６）に、車体等への取付用の係止用凸部（65）又は係
   止用孔部が、ヘッダー（３）の軸心に対して偏心した状
   態に設けられた熱交換器において、前記蓋体（６）は、前記ヘッダー（３）の開口を塞ぐ蓋
   体本体部（61）と、前記チューブ（１）の幅方向に突出
   する側方突出部（63）またはチューブ（１）の長さ方向
   と幅方向の中間方向に突出する傾斜状突出部（67）とを
   一体に有するとともに、前記係止用凸部（65）又は係止
   用孔部が、前記蓋体（６）の側方突出部（63）または傾
   斜状突出部（67）に設けられ、 前記蓋体（６）の周側面の一部が、チューブ（１）の長
   さ方向と平行に形成されていることを特徴とする熱交換
   器。