JP4718752B2 - Manifold block for brazed heat exchanger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用等の熱交換器に関する。
【0002】
さらに詳しくは、チャンバを画定する壁を備え、チャンバの壁の1つが開口を有し、この開口に管が接続されるようになっている、ろう付け熱交換器用のマニホルドブロックに関する。
【0003】
【従来の技術】
この種のマニホルドブロックでは、管板としても知られるマニホルド板に、非常に多数の孔を設け、この孔に、熱交換器マトリクスを構成する管の端が嵌合される。
【0004】
これらの管におけるフィンは、熱交換面積を増大する役割を果たす。マニホルド板は、熱伝達流体をマトリクス内に循環させるために、管と連通するチャンバを画定する壁によって形成されている。チャンバの壁の1つは、熱伝達流体を流入または流出させるために、少なくとも1つの管を備えている。
【0005】
ろう付け熱交換器は、2つのマニホルドブロック間に装着されたマトリクスを有する。マトリクスは、互いに平行にインサートと交互に配設された非常に多数の管から形成されている。
【0006】
このインサートは、波形タイプであって、波形を形成するように変形された金属片から形成される。したがって、2本の隣接する管の間に配設されたインサートは、波の端部を介して、2本の管とそれぞれ接触される。
【0007】
慣用的に、熱交換器は、マトリクスの側面に位置し、かつ管に平行に配設される、側片としても知られる2つのチークを備えている。様々な部品は、外部をろう付け合金で被覆された金属材料から作られる。
【0008】
組立後、交換器の様々な部品は、炉内を通過することによって、ろう付けされる。したがって、それらが確実に接合されるまで、それらが炉内を通過するときに、相互に対して動くことができないように、それらを一時的に所定の位置に保持する必要がある。特に、管が、チャンバの壁に対して動かないようにする必要がある。
【0009】
現時点においては、管の一時的取付は、それらをマニホルドブロックに圧着することによって行われている。かかる操作には、然るべき工具を必要とし、かつブロックに対する追加作業を必要とする。したがって、実行するのに費用がかかる。
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、マニホルドブロックの壁の開口に、管を素早く、かつ安価で一時的に固定することを可能にする、マニホルドボックス、およびかかるボックスを有する熱交換器を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
所要の結果は、本発明に従って、管が少なくとも1つのペグを持つという事実、およびオリフィスが管のペグを通過させることのできる少なくとも1つの切欠きを有するという事実により得られる。したがって、ろう付け中、管を開口内で回動した後、管を一時的に、ペグ(単数または複数)によって開口内に保持することができる。
【0012】
ペグ(単数または複数)を、開口の周縁に形成された対応する切欠きに向い合せに配置した状態で、管を、開口内に手動または自動的に導入することができる。次いで、ペグ(単数または複数)が切欠きに向き合わなくなるように、管を特定の角度だけ角回動する。したがって、交換器が炉内を通過する間、管は、一時的にマニホルドブロックに安定的に保持される。
【0013】
管は、少なくとも2つのペグを有していると有利である。管に、これらのペグを120°離して配設するのが好ましい。この場合、開口も、3つの切欠きを120°離して配設される。
【0014】
好適には、切欠きの数は、管上のペグの数に等しいことが好ましいが、このことは不可欠ではない。切欠きの数は、もちろん、ペグの数の倍数とすることができる。例えば、60°離して配設された6つの切欠きを有する開口を考えることができ、それはペグを切欠き内に導入するために、必要な回転の角度を制限することを可能にする。
【0015】
しばしば、管をL字形に湾曲させ、たわみホースと結合されるように、所定の方向に向けなければならないことがある。この場合、管は、マニホルドブロックに対して正確な角向きを維持する必要がある。
【0016】
管を手で取り付ける場合には、開口を有するチャンバの壁には、ペグと協働することによって、管の回動を制限する止め子を設けることが好ましい。
【0017】
本発明の他の任意的な特徴を、次に列挙する。
− 管を、その回動の最終位置で、回転軸の方向に固締することによって、不動にするための手段を設ける。
− 前記不動化手段が、ペグと協働するように、前記壁の内面に形成された傾斜路と、前記最終位置に近づくにつれて、傾斜路を設けた壁を、突起とペグとの間に徐々に固締するように、壁の外面に面して管に形成された半径方向突起とを有する。
− 前記最終位置で、前記回動を停止させるように、前記止め子を配設する。
− 所望の一方向にだけ回動を可能にするために、壁の内面の切欠きの隣に、この切欠きを通り抜けたペグと協働するように周方向の突起を設ける。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、単なる例として掲げる1つの例示的実施の形態についての以下の説明を読むことにより、さらに明らかになると思う。
【0019】
図1において、マニホルドブロックは、公知の切断およびプレス作業によって、薄板金からそれぞれ形成され、アルミニウムで作られているのが好ましい第1部品10および第2部品12を備えている。
【0020】
第1部品10は、おおむね平坦であり、かつ細長い長方形の底14を有する。この底14は、マニホルドブロックの「管板」としても知られるマニホルド板を形成するように意図されている。この目的のため、この底は、熱交換器マトリクスの一部を形成する管18を受容するように、長形の多数の間隔配置された孔16を有する。図示の例では、これらは平管18であり、それらの間に、波形インサートの形に形成されたフィン20が配設されている。
【0021】
第1部品10は、相互に向き合って上に曲げられた、おおむね平坦で、かつ互いに平行な2つの側壁22をさらに備えている。これらの壁は、互いに平行な2つの折り曲げ線24に沿ってほぼ直角に底14と接している。
【0022】
側壁22の中央部分には、それぞれの延長部26、28がある。延長部26は開口30を有し、延長部28は完全に塞がっている。開口30は円形であり、円形断面の管32を嵌合させることができるようになっている。
【0023】
第2部品12は、2つの部品が一緒にマトリクスの管18と連通する閉鎖容積を画定するように、側壁22に嵌合される。かくして、1つまたはそれ以上のマニホルドブロックと同時に、非常に多数の管、およびフィンから形成されるマトリクスを備えた熱交換器を、1回のろう付け作業で生産することが可能になっている。
【0024】
図2は、側壁22のそれぞれの延長部26および28の斜視図である。延長部26に形成された開口30に切欠き34を設けてあることが示されている。図示の例示的実施の形態では、3つの切欠きがある。切欠き34は、120°離して配設されている。
【0025】
開口30内に嵌合する管32の端には、同じく120°離して配設される3つのペグ36が設けられている。これらのペグは、管の外側に向かって突出する突起を形成している。
【0026】
ペグ36が切欠き34に向き合うときに、管の端を、図3に矢印F1で示すように、開口30内に導入することができる。
【0027】
管32は、開口30内への管の嵌入を制限するフランジ40を有する。フランジ40が、マニホルドブロックの壁26に押し当てられているときに、管を、一方向または双方向に、特定の角度、例えば10または20°回して(図4に矢印F2で示す)、ペグが切欠き34に向き合わなくなるようにすることができる。管は、かくしてマニホルドブロックに充分に確実に保持され、この管が動くことなく、ろう付けを実行することができる。
【0028】
ペグ36は、壁26に対する管のわずかな固締が得られるように形成されている。
【0029】
しかし、管32は、図に示すように、真円筒形の代わりに、L字形状とされることがしばしばある。この場合、それを流体循環回路のたわみホースと接続するために、マニホルドブロックに対して、正確な角向きに配設する必要がある。
【0030】
管をロボットによって導入する場合、後者は、適切な角向きを与えるようにセットアップすることができ、追加ステップの必要はない。管を、作業者が手動で導入する場合、壁の延長部26には、例えばパンチングによってボス42を設け(図3および図4)、マニホルドブロックに対する管の回動を制限する止め子を形成することが好ましい。ペグ36の1つがボス42と当接したときに、適切な回転角が得られる。
【0031】
切欠き34は、ろう付け作業中に、ろう付け合金を充填することができるように、サイズが小さいことが重要である。
【0032】
図5〜図8は、本発明に係る熱交換器の代替形の実施の形態を示す。そこでは、管を、その回動の最終位置に固締することによって不動化するための手段が設けられている。最終位置は、壁の当接によって画定され、この回動の反転を防止する。
【0033】
図7および図8では、より分かりやすくするために、開口と共軸の矩形領域だけを示してある。
【0034】
管50は、L字形に湾曲し、マニホルドブロックに嵌合しているその端52は、管が通過するおおむね円形の開口58における単一の切欠き56に対応する、単一のペグ54を有する。
【0035】
図3および図4の止め子42と同様の止め子60が、開口58の縁に、開口の軸Aを中心に、切欠き56から90°よりわずかに大きい角距離をおいて形成され、管の回動を、マニホルドブロックの内部から見て反時計方向に、図8の矢印Fの方向に、90°の角度に制限している。
【0036】
さらに、切欠き56から90°の角距離に、傾斜路62が、止め子60と並置されている。傾斜路62は、止め子60と同様に、開口58が作られたマニホルドブロックの壁64の軸Aの方向の変形によって形成される。
【0037】
管50における、図1〜図4のフランジ40と同様のフランジ68から、ペグ54を軸方向に分離する間隔66が、壁64の厚さより大きい幅を有することは、図5から、かつ図5aから、いっそうよく分かる。これは、ペグが切欠き56内に通された後、管が軸Aを中心に自由に回転できることを意味する。
【0038】
90°に近い角度回転した後、スタッドは、傾斜路62と対面するようになる。この傾斜路は、フランジ68の方を向いている壁64の外面72の平面から、間隙66の幅よりごくわずかに大きい最大距離まで、徐々に遠ざかるように傾斜する表面70を、このペグに面して有し、90°の回転後に、壁72から、間隙66の幅より幾分大きい距離だけ、外に突出する止め子60に対して、ペグ54が周方向に当接し、壁64を、ペグ54およびフランジ68に当てて軸方向に固締するように構成されている。
【0039】
こうして、連続回動が止め子60によって防止される一方、反対方向の動きは、傾斜路62の軸方向の固締によって防止される。これは、管の軸と壁72の面との間の直角度の欠如も防止する。
【0040】
止め子60と同様の突起74が、壁64の変形によって、切欠き56に対して管が回転する方向とは反対方向に、わずかにずれた位置に形成されている。この突起はペグ54と協働して、管が手で挿入されるときに、間違った方向に回転されるのを防止する。
【0041】
言うまでもなく、傾斜路62を含む固締手段、および突起74を含む有極化手段が、ここでは1つの実施の形態中に組み込まれているが、互いに独立して使用することができる。さらに、一方または他方を、第1実施の形態で述べたように、多数のペグと組み合わせて使用することができる。
【0042】
本発明の熱交換器は、特に自動車用のエンジン冷却放熱器、またはキャビン暖房放熱器を形成するのに、有利に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 組立工程中の管を有する、本発明に係る熱交換器用のマニホルドブロックの部分斜視図である。
【図2】 図1と同様の別の部分斜視図である。
【図3】 組立前の管を示す図2と同様の拡大図である。
【図4】 組立後の管を示す図2と同様の拡大図である。
【図5】 マニホルドブロックの壁の開口内に管の端がちょうど導入されたばかりの部分をも断面で示す、管の縦断面図である。
【図5a】 図5の拡大詳細図である。
【図6】 回動の終了位置の管を示す、図5aと同様の図である。
【図7】 最終位置にある管およびマニホルドブロックの壁の隣接部を示す斜視図である。
【図8】 図5〜7に示した壁の開口を有する領域の立面図である。
【符号の説明】
1 チャンバ
10 第1部品
12 第2部品
14 壁
16 穴
18 管
20 フィン
22 壁
24 折り曲げ線
26 延長部
28 延長部
30 開口
32 管
34 切欠き
36 ペグ
40 フランジ
42 止め子
50 管
52 端
54 ペグ
56 切欠き
58 開口
60 止め子
62 手段
64 壁
66 間隙
68 フランジ
70 表面
72 外面
74 突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger for automobiles and the like.
[0002]
More particularly, the invention relates to a manifold block for a brazed heat exchanger, comprising a wall defining a chamber, one of the chamber walls having an opening to which a tube is connected.
[0003]
[Prior art]
In this type of manifold block, a manifold plate, also known as a tube plate, is provided with a very large number of holes into which the ends of the tubes constituting the heat exchanger matrix are fitted.
[0004]
The fins in these tubes serve to increase the heat exchange area. The manifold plate is formed by walls that define a chamber in communication with the tubes for circulating heat transfer fluid through the matrix. One of the chamber walls is provided with at least one tube for inflow or outflow of heat transfer fluid.
[0005]
The brazed heat exchanger has a matrix mounted between two manifold blocks. The matrix is formed from a large number of tubes arranged alternately with inserts parallel to each other.
[0006]
The insert is of a corrugated type and is formed from a piece of metal that has been deformed to form a corrugation. Accordingly, the inserts disposed between two adjacent tubes are brought into contact with the two tubes, respectively, via the wave ends.
[0007]
Conventionally, the heat exchanger comprises two cheeks, also known as side pieces, located on the side of the matrix and arranged parallel to the tubes. The various parts are made from metallic materials that are externally coated with a brazing alloy.
[0008]
After assembly, the various parts of the exchanger are brazed by passing through the furnace. Therefore, until they are securely joined, they need to be temporarily held in place so that they cannot move relative to each other as they pass through the furnace. In particular, it is necessary to prevent the tube from moving relative to the chamber wall.
[0009]
At present, the temporary attachment of the tubes is done by crimping them to the manifold block. Such an operation requires an appropriate tool and requires additional work on the block. Therefore, it is expensive to implement.
[Problems to be solved by the invention]
[0010]
The object of the present invention is to propose a manifold box and a heat exchanger having such a box, which makes it possible to fast, inexpensively and temporarily fix the tube in the opening in the wall of the manifold block.
[Means for Solving the Problems]
[0011]
The required result is obtained according to the invention by the fact that the tube has at least one peg and the fact that the orifice has at least one notch through which the tube peg can pass. Thus, during brazing, after the tube is pivoted within the opening, the tube can be temporarily held within the opening by the peg (s).
[0012]
The tube can be manually or automatically introduced into the opening with the peg (s) positioned against the corresponding notches formed in the periphery of the opening. The tube is then pivoted a specific angle so that the peg (s) do not face the notch. Thus, the tube is temporarily held stably in the manifold block while the exchanger passes through the furnace.
[0013]
The tube advantageously has at least two pegs. It is preferred to place these pegs 120 ° apart on the tube. In this case, the opening is also arranged with the three notches separated by 120 °.
[0014]
Preferably, the number of notches is equal to the number of pegs on the tube, but this is not essential. The number of notches can of course be a multiple of the number of pegs. For example, an opening with six notches arranged 60 ° apart can be considered, which makes it possible to limit the angle of rotation required to introduce a peg into the notch.
[0015]
Often, it may be necessary to turn the tube into an L-shape and orient in a predetermined direction so that it can be coupled with the flexible hose. In this case, the tube needs to maintain an accurate angular orientation with respect to the manifold block.
[0016]
When the tube is attached by hand, the chamber wall having the opening is preferably provided with a stopper for limiting the rotation of the tube by cooperating with the peg.
[0017]
Other optional features of the invention are listed below.
-Means are provided for immobilizing the tube by clamping it in the direction of the axis of rotation at the final position of its rotation;
-The immobilization means gradually cooperates with the pegs, the ramps formed on the inner surface of the wall and the walls provided with the ramps gradually between the projections and the pegs as approaching the final position; And a radial projection formed on the tube facing the outer surface of the wall.
-The stopper is arranged to stop the rotation at the final position.
-Providing a circumferential protrusion next to the notch on the inner surface of the wall to cooperate with the peg that has passed through the notch to allow rotation in only one desired direction.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Other features and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following description of one exemplary embodiment, given by way of example only, with reference to the accompanying drawings.
[0019]
In FIG. 1, the manifold block comprises a first part 10 and a
[0020]
The first part 10 is generally flat and has an elongated rectangular bottom 14. This bottom 14 is intended to form a manifold plate, also known as the “tube plate” of the manifold block. For this purpose, the bottom has a number of elongated spaced holes 16 to receive the tubes 18 forming part of the heat exchanger matrix. In the example shown, these are flat tubes 18 between which are arranged
[0021]
The first part 10 further comprises two
[0022]
In the central part of the
[0023]
The
[0024]
FIG. 2 is a perspective view of each
[0025]
Three pegs 36 are also provided at the end of the
[0026]
When the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
However, the
[0030]
If the tube is introduced by a robot, the latter can be set up to give the proper angular orientation and there is no need for additional steps. When the pipe is manually introduced by the operator, the
[0031]
It is important that the
[0032]
5 to 8 show alternative embodiments of the heat exchanger according to the present invention. There, means are provided for immobilizing the tube by fastening it to the final position of its rotation. The final position is defined by the abutment of the walls and prevents this reversal of rotation.
[0033]
7 and 8, only the rectangular area coaxial with the opening is shown for easier understanding.
[0034]
The
[0035]
A
[0036]
Further, an
[0037]
It can be seen from FIGS. 5 and 5a that the spacing 66 in the
[0038]
After rotating at an angle close to 90 °, the stud faces the
[0039]
Thus, continuous rotation is prevented by the
[0040]
A protrusion 74 similar to the
[0041]
Needless to say, the fastening means including the
[0042]
The heat exchanger of the present invention can be advantageously used to form engine cooling radiators or cabin heating radiators, especially for automobiles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a manifold block for a heat exchanger according to the present invention having tubes during the assembly process.
FIG. 2 is another partial perspective view similar to FIG.
FIG. 3 is an enlarged view similar to FIG. 2, showing the tube before assembly.
FIG. 4 is an enlarged view similar to FIG. 2, showing the tube after assembly.
FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the tube, showing in cross-section also the portion of the tube that has just been introduced into the opening in the wall of the manifold block.
FIG. 5a is an enlarged detail view of FIG.
FIG. 6 is a view similar to FIG. 5a, showing the tube at the end of rotation.
FIG. 7 is a perspective view showing the tube in the final position and the adjacent portion of the wall of the manifold block.
FIG. 8 is an elevational view of a region having an opening in the wall shown in FIGS.
[Explanation of symbols]
1 chamber 10
Claims (11)
a. 前記壁は第1部品(10)及び第2部品(12)を備え、前記第1部品(10)は平坦であり、かつ細長い底(14)を有し、前記底(14)は管(18)を受容するような孔(16)有し、前記第1部品(10)は相互に向き合って上に曲げられた、平坦で、かつ互いに平行な2つの側壁(22)を備え、前記平行な側壁(22)は中央部分にそれぞれの延長部(26)(28)を備え、前記延長部(26)は前記開口(30)を有しており、
b. 前記管(32)が、少なくとも1つのペグ(36)を有しており、
c. かつ前記開口(30)が、ペグ(36)の通過用に少なくとも1つの切欠き(34)を有しており、管が、開口内で回転された後、管がろう付け中にペグ(単数または複数)によって一時的に開口内に保持することができるようになっていることを特徴とするマニホルドブロック。A wall (12) (14) (22) defining the chamber (1), one of the chamber walls (22) having an opening (30), to which the tube (32) is connected; A manifold block for a brazed heat exchanger,
a. The wall comprises a first part (10) and a second part (12), the first part (10) is flat and has an elongated bottom (14), the bottom (14) being a tube (18). ), And the first part (10) comprises two side walls (22) that are flat and parallel to each other, facing each other and bent upward, The side wall (22) is provided with a respective extension (26) (28) in the central part, said extension (26) having the opening (30),
b. The tube (32) has at least one peg (36);
c. And said opening (30) has at least one notch for passage of the peg (36) (34), tube, after being rotated in the opening, the tube pegs in the brazing (s Or a plurality of the manifold blocks which can be temporarily held in the opening.
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