JP4235940B2 - Heat exchanger manufacturing method and heat exchanger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコアを並列し、それらを共通のタンクに取付けた、いわゆるモジールコア型の熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数のモジュールコアを並列させて大型の熱交換器を構成するものは、そのヘッダーに複数の開口を独立して形成し、夫々モジュールコアのヘッダープレートの周縁をその開口に整合する環状溝に形成し、その環状溝をシールパッキンを介して開口に嵌着し、環状溝の周縁をかしめたものであった(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−260395号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモジュール型熱交換器は、そのタンクが複雑であると共に、コアとタンクの開口との接続が極めて面倒なものであった。
そこで本発明は、複数のコアを有する熱交換器であって、構造が簡単で製造の容易な熱交換器の製造方法およびその熱交換器を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、多数のチューブ(1) およびフィン(2) を並列して、その集合体を形成すると共に、溝状に曲折された細長いヘッダープレート(3) のチューブ挿通孔(3a)に夫々のチューブ(1) の端部を挿通して、コア(4) を組み立てる工程と、
夫々のヘッダープレート(3) の長手方向に平行な縁どうしが接するように、複数のコア(4) を幅方向に重ね合わせ、重ね合わされた複数のヘッダープレート(3) の周縁に、それに整合するヘッダ本体(5) の開口を嵌着して熱交換器を組み立てる工程と、
組み立てられた熱交換器を炉内で一体にろう付けする工程と、を具備する熱交換器の製造方法である。
【0006】
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の製造方法により製造された熱交換器において、
前記ヘッダ本体(5) が、溝状に曲折形成された溝型ヘッダ部材(5a)と、その溝型ヘッダ部材(5a)の長手方向の両端を閉塞する一対の側蓋(5b)とからなり、
溝型ヘッダ部材(5a)は、その長手方向の両側部に、溝底および側壁の一部に達する底部スリット(6) が形成され、
前記側蓋(5b)は、隣接する一対のヘッダープレート(3) の重ね合わせ部に整合する中間スリット(7) がその一端縁の中間部に形成されると共に、その周縁が前記底部スリット(6) および溝型ヘッダ部材(5a)内周に整合し、
前記側蓋(5b)が前記底部スリット(6) に嵌着して、その中間スリット(7) が一対の前記ヘッダープレート(3) の重ね合わせ部に嵌着された熱交換器である。
【0007】
請求項3に記載の本発明は、請求項2において、
前記側蓋(5b)の前記一端縁で、前記中間スリット(7) の両側に係止凸部(8) が形成され、その係止凸部(8) が、夫々のヘッダープレート(3) の係止孔(9) に嵌着されるように構成された熱交換器である。
【0008】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の製造方法により製造された熱交換器において、
前記ヘッダ本体(5) が、溝状に曲折形成された溝型ヘッダ部材(5a)と、その溝型ヘッダ部材(5a)の長手方向の両端を閉塞する一対の側蓋(5b)とからなり、
溝型ヘッダ部材(5a)は、その長手方向の両端縁に、周方向に互いに離間して複数のカシメ用爪部(5c)が突設され、前記側蓋(5b)にはそれに整合する欠切部(13)が設けられ、側蓋(5b)をヘッダ本体(5) に被嵌した後に、前記カシメ用爪部(5c)を締結してなる熱交換器である。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明の熱交換器の分解斜視図であり、図2はその熱交換器の組立て状態を示す側面略図である。
この熱交換器は、コア4が多数の偏平なチューブ1とコルゲート型のフィン2とを交互に並列して集合体を形成し、夫々のチューブ1の端部をヘッダープレート3のチューブ挿通孔3aに挿通したものである。
【0010】
このヘッダープレート3は金属板を溝型に曲折し、その長手方向両端に係止孔9が形成されると共に、定間隔にヘッダープレート3の長手方向にチューブ挿通孔3aが穿設されたものである。
このようにしてなる複数のコア4を、夫々の長手方向に平行な縁どうしが接するようにその幅方向に重ね合わせ、その重ね合わせ状態でその外周に箱状に形成されたヘッダ本体5の開口が嵌着されるのもである。
【0011】
このヘッダ本体5は溝状に金属板を曲折した溝型ヘッダ部材5aと、その溝型ヘッダ部材5aの長手方向両端を閉塞する一対の側蓋5bとからなる。
溝型ヘッダ部材5aは、その両端部に底部スリット6が形成されている。この底部スリット6は溝底の全長を横断すると共に、それが両側壁の溝底側の一部に達する。即ち、底部スリット6は溝型ヘッダ部材5aの端部に脚部の短い門型に形成されている。そしてその底部スリット6の幅は、側蓋5bの幅に整合する。
【0012】
次に、側蓋5bはその両側が溝型ヘッダ部材5aの両側壁内面間に整合し且つ、図において上部の両側に袖部10が突設され、その袖部10に袖部スリット11が両側に平行に形成されている。この袖部スリット11は、底部スリット6のスリット端6aに嵌着する。そのため袖部スリット11の幅は、溝型ヘッダ部材5aの板厚に整合する。
【0013】
また、側蓋5bの図において下端中央には中間スリット7が設けられている。この中間スリット7は一対のヘッダープレート3の図において上面側に突設された重ね合わせ部外周に整合する。さらに中間スリット7の左右には、一対の係止凸部8が突設されている。この係止凸部8は、ヘッダープレート3の係止孔9に整合する。
上記の各部品は一例としてアルミニューム材からなり、互いに接触する一方の部品表面には予めろう材が被覆されたものが用いられる。
【0014】
【組み立て順序】
次に、各コア4および熱交換器の組み立て順序につき述べる。
チューブ1とフィン2とを交互に配置して、それらの集合体を形成し、その集合体を並列方向に圧着した状態でその上下両端にヘッダープレート3を配置し、そのチューブ挿通孔3aに夫々のチューブ1の両端部を挿通する。そしてそのチューブ1の両端部を拡開し、チューブ1をヘッダープレート3に固定しコア4を形成する。
【0015】
このようなコア4を複数幅方向に重ね合わせ、次いで溝型ヘッダ部材5aを一対のヘッダープレート3の外周縁に嵌着する。それと共に、側蓋5bを溝型ヘッダ部材5aの底部スリット6に嵌着し、中間スリット7を一対のヘッダープレート3の重ね合わせ部に嵌着すると共に、一対の係止凸部8を各ヘッダープレート3の係止孔9に嵌着し、熱交換器を図2の如く組み立てる。
なお、上下の溝型ヘッダ部材5aには夫々出入り口パイプ12が予め取付けられる。
【0016】
このように組立てられた熱交換器は高温の炉内に挿入され、各部品表面のろう材を溶融し、次いでそれを冷却固化することにより、各部品の接触部間を一体に且つ液密にろう付け固定し熱交換器を完成する。
上記の例では、一対のコア4のチューブ1のピッチ間隔が同一であっが、それを図3の如く前側のコア4と後側のコア4とで異ならせることができる。その場合、夫々のフィン2の波の振幅は各チューブ1の対向面間に一致するようになる。
【0017】
次に、図4に示す如く前側のコア4の厚さと後側のそれとを異ならせることができる。この例では、前側のコア4は二列のチューブ1が配置され、後側のそれは一列のチューブ1が配置されている。
また、各コア4のフィン2のフィンピッチ或いはフィン形状その他を、前側のコア4と後側のコア4とで異ならせることもできる。或いはコルゲートフィンの代わりにプレートを用いることもできる。
さらには、偏平なチューブ1の代わりに断面円形のチューブを用いることもできる。
【0018】
次に、図5は本発明の熱交換器の製造方法の他の実施の形態示す説明図であり、図6はその組立て状態を示す要部斜視図である。この例は、前記ヘッダ本体5が、溝状に曲折形成された溝型ヘッダ部材5aと、その溝型ヘッダ部材5aの長手方向の両端外周に整合した側蓋5bとからなる。そして、その溝型ヘッダ部材5aは、その長手方向の両端縁に、周方向に互いに離間して複数のカシメ用爪部5c(この例では4つの爪部)が突設される。また夫々のヘッダープレート3の長手方向両端にも同様のカシメ用爪部5cが突設されている。そして、側蓋5bにはそれらの爪部5cに整合する欠切部13が設けられ、側蓋5bをヘッダ本体5に被嵌した後に、前記カシメ用爪部5cを締結固定し、熱交換器を組み立てたものである。
【0019】
【発明の作用・効果】
本発明の熱交換器の製造方法は、夫々多数のチューブ1およびフィン2の集合体と、その端部に設けられたヘッダープレート3によってコア4を組み立てる工程と、組立てられた複数のコア4を幅方向に重ね合わせ、その外周にそれに整合するヘッダ本体5の開口を嵌着して熱交換器を組み立てる工程と、組立てられた熱交換器を炉内で一体にろう付け固定する工程とを具備するものである。
このように夫々のコア4を組立てた後に、それらを重ね合わせてヘッダ本体5を嵌着する工程をとることにより、多種の熱交換器または多種の容量の熱交換器を容易に製造することができる。逆にいえば、従来の一体型コアの如く専用の組立て機械および治具並びにヘッダープレートを必要としない。
【0020】
次に、請求項2に記載の熱交換器は、ヘッダ本体5が溝型ヘッダ部材5aと側蓋5bとからなり、その側蓋5bが側蓋嵌着用の底部スリット6に嵌着されて、その一端縁の中間スリット7が隣接する一対のヘッダープレート3の重ね合わせ部に嵌着されるものであるから、ヘッダ本体5の組立てが容易で信頼性の高いものを提供できる。それと共に、コアの横幅を自由に設計変更できる。即ち、各種容量の熱交換器を同一金型で製造できる。
【0021】
請求項3に記載の発明は、上記構成においてさらに側蓋5bの係止凸部8がヘッダープレート3の係止孔9に嵌着されるものであるから、さらにヘッダ本体5とヘッダープレート3との組立てを容易にし、信頼性の高い熱交換器となり得る。
【0022】
請求項4に記載の発明は、溝型ヘッダ部材5aの長手方向の両端縁に、周方向に互いに離間して複数のカシメ用爪部5cが突設される。そして、側蓋5bにはそれらカシメ用爪部5cに整合する欠切部13が設けられ、側蓋5bをヘッダ本体5に被嵌した後に、前記カシメ用爪部5cを締結固定し、熱交換器を組み立てたものであるから、さらにヘッダ本体5の組立てを容易にし、信頼性の高い熱交換器となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器の要部分解斜視図。
【図2】同熱交換器の組立て状態を示す側面略図。
【図3】本発明の他の実施の形態を示す熱交換器の説明図。
【図4】同さらに他の実施の形態を示す熱交換器の説明図。
【図5】本発明の熱交換器の製造方法の他の実施の形態示す説明図。
【図6】同熱交換器の組立て状態を示す要部斜視図。
【符号の説明】
1 チューブ
2 フィン
3 ヘッダープレート
3a チューブ挿通孔
4 コア
5 ヘッダ本体
5a 溝型ヘッダ部材
5b 側蓋
5c カシメ用爪部
6 底部スリット
6a スリット端
7 中間スリット
8 係止凸部
9 係止孔
10 袖部
11 袖部スリット
12 出入り口パイプ
13 欠切部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called modular core type heat exchanger in which a plurality of cores are arranged in parallel and attached to a common tank.
[0002]
[Prior art]
For large heat exchangers with multiple module cores in parallel, multiple openings are formed in the header independently, and the peripheral edge of the header plate of each module core is formed in an annular groove that aligns with the opening Then, the annular groove was fitted into the opening via the seal packing, and the periphery of the annular groove was caulked (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-260395 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional modular heat exchanger has a complicated tank, and the connection between the core and the opening of the tank is extremely troublesome.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat exchanger manufacturing method having a plurality of cores, which has a simple structure and is easy to manufacture, and the heat exchanger.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention as set forth in claim 1 is a tube insertion hole of an elongated header plate (3) bent into a groove shape while forming an assembly of a plurality of tubes (1) and fins (2) in parallel. Inserting the end of each tube (1) through (3a) and assembling the core (4);
A plurality of cores (4) are overlapped in the width direction so that edges parallel to the longitudinal direction of each header plate (3) are in contact with each other, and aligned with the peripheral edges of the stacked header plates (3). Assembling the heat exchanger by fitting the opening of the header body (5);
And brazing the assembled heat exchanger together in a furnace.
[0006]
The present invention described in
The header body (5) comprises a groove-type header member (5a) bent into a groove shape, and a pair of side lids (5b) that close both ends in the longitudinal direction of the groove-type header member (5a). ,
The groove-type header member (5a) is formed with a bottom slit (6) reaching both the groove bottom and a part of the side wall on both sides in the longitudinal direction,
The side lid (5b) has an intermediate slit (7) formed in an intermediate portion of one end edge thereof that is aligned with an overlapping portion of a pair of adjacent header plates (3), and a peripheral edge of the side lid (5b). ) And the groove type header member (5a)
In the heat exchanger, the side lid (5b) is fitted to the bottom slit (6), and the intermediate slit (7) is fitted to the overlapping portion of the pair of header plates (3).
[0007]
The present invention described in
Locking projections (8) are formed on both sides of the intermediate slit (7) at the one end edge of the side lid (5b), and the locking projections (8) are formed on the respective header plates (3). It is a heat exchanger configured to be fitted into the locking hole (9).
[0008]
Invention of
The header body (5) comprises a groove-type header member (5a) bent into a groove shape, and a pair of side lids (5b) that close both ends in the longitudinal direction of the groove-type header member (5a). ,
The groove-type header member (5a) is provided with a plurality of caulking claw portions (5c) projecting from both ends in the longitudinal direction so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. The heat exchanger is provided with a cut portion (13), the side lid (5b) is fitted on the header body (5), and the caulking claw portion (5c) is fastened.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view showing an assembled state of the heat exchanger.
In this heat exchanger, a
[0010]
This
The plurality of
[0011]
The
The groove-
[0012]
Next, both sides of the
[0013]
Further, an
Each of the above parts is made of an aluminum material as an example, and one part surface in contact with each other is previously coated with a brazing material.
[0014]
[Assembly order]
Next, the assembly order of each
The tubes 1 and the
[0015]
In addition, the entrance /
[0016]
The heat exchanger assembled in this way is inserted into a high-temperature furnace, melts the brazing material on the surface of each part, and then cools and solidifies it so that the contact parts of each part are integrated and liquid-tight. Brazed and fixed to complete the heat exchanger.
In the above example, the pitch interval of the tubes 1 of the pair of
[0017]
Next, as shown in FIG. 4, the thickness of the
Further, the fin pitch or fin shape of the
Furthermore, instead of the flat tube 1, a tube having a circular cross section can be used.
[0018]
Next, FIG. 5 is explanatory drawing which shows other embodiment of the manufacturing method of the heat exchanger of this invention, FIG. 6 is a principal part perspective view which shows the assembly state. In this example, the
[0019]
[Operation and effect of the invention]
The method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention includes a step of assembling a
Thus, after assembling the
[0020]
Next, in the heat exchanger according to
[0021]
According to the third aspect of the present invention, since the locking
[0022]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a heat exchanger according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing an assembled state of the heat exchanger.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a heat exchanger showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of a heat exchanger showing still another embodiment.
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the method for producing a heat exchanger of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a main part showing an assembled state of the heat exchanger.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Sleeve
11 Sleeve slit
12 Entrance / exit pipe
13 Notch
Claims (4)
夫々のヘッダープレート(3) の長手方向に平行な縁どうしが接するように、複数のコア(4) を幅方向に重ね合わせ、重ね合わされた複数のヘッダープレート(3) の周縁に、それに整合するヘッダ本体(5) の開口を嵌着して熱交換器を組み立てる工程と、
組み立てられた熱交換器を炉内で一体にろう付けする工程と、を具備する熱交換器の製造方法。A large number of tubes (1) and fins (2) are arranged in parallel to form an assembly, and each tube (1) is inserted into a tube insertion hole (3a) of an elongated header plate (3) bent in a groove shape. Assembling the core (4) by inserting the end of
A plurality of cores (4) are overlapped in the width direction so that edges parallel to the longitudinal direction of each header plate (3) are in contact with each other, and aligned with the peripheral edges of the stacked header plates (3). Assembling the heat exchanger by fitting the opening of the header body (5);
Brazing the assembled heat exchanger together in a furnace, and a method of manufacturing the heat exchanger.
前記ヘッダ本体(5) が、溝状に曲折形成された溝型ヘッダ部材(5a)と、その溝型ヘッダ部材(5a)の長手方向の両端を閉塞する一対の側蓋(5b)とからなり、
溝型ヘッダ部材(5a)は、その長手方向の両側部に、溝底および側壁の一部に達する底部スリット(6) が形成され、
前記側蓋(5b)は、隣接する一対のヘッダープレート(3) の重ね合わせ部に整合する中間スリット(7) がその一端縁の中間部に形成されると共に、その周縁が前記底部スリット(6) および溝型ヘッダ部材(5a)内周に整合し、
前記側蓋(5b)が前記底部スリット(6) に嵌着して、その中間スリット(7) が一対の前記ヘッダープレート(3) の重ね合わせ部に嵌着された熱交換器。In the heat exchanger manufactured by the manufacturing method of Claim 1,
The header body (5) comprises a groove-type header member (5a) bent into a groove shape, and a pair of side lids (5b) that close both ends in the longitudinal direction of the groove-type header member (5a). ,
The groove-type header member (5a) is formed with a bottom slit (6) reaching both the groove bottom and a part of the side wall on both sides in the longitudinal direction,
The side lid (5b) has an intermediate slit (7) formed in an intermediate portion of one end edge thereof that is aligned with an overlapping portion of a pair of adjacent header plates (3), and a peripheral edge of the side lid (5b). ) And the groove type header member (5a)
A heat exchanger in which the side lid (5b) is fitted into the bottom slit (6), and an intermediate slit (7) is fitted into the overlapping portion of the pair of header plates (3).
前記側蓋(5b)の前記一端縁で、前記中間スリット(7) の両側に係止凸部(8) が形成され、その係止凸部(8) が、夫々のヘッダープレート(3) の係止孔(9) に嵌着されるように構成された熱交換器。In claim 2,
Locking projections (8) are formed on both sides of the intermediate slit (7) at the one end edge of the side lid (5b), and the locking projections (8) are formed on the respective header plates (3). A heat exchanger configured to be fitted into the locking hole (9).
前記ヘッダ本体(5) が、溝状に曲折形成された溝型ヘッダ部材(5a)と、その溝型ヘッダ部材(5a)の長手方向の両端を閉塞する一対の側蓋(5b)とからなり、
溝型ヘッダ部材(5a)は、その長手方向の両端縁に、周方向に互いに離間して複数のカシメ用爪部(5c)が突設され、前記側蓋(5b)にはそれに整合する欠切部(13)が設けられ、側蓋(5b)をヘッダ本体(5) に被嵌した後に、前記カシメ用爪部(5c)を締結してなる熱交換器。In the heat exchanger manufactured by the manufacturing method of Claim 1,
The header body (5) comprises a groove-type header member (5a) bent into a groove shape, and a pair of side lids (5b) that close both ends in the longitudinal direction of the groove-type header member (5a). ,
The groove-type header member (5a) is provided with a plurality of caulking claw portions (5c) projecting from both ends in the longitudinal direction so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction. A heat exchanger provided with a cut portion (13), the side lid (5b) being fitted on the header body (5), and the caulking claw portion (5c) being fastened.
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