JP6209078B2 - ヘッダプレートレス型熱交換器 - Google Patents
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Description
このコア6の構成要素である偏平チューブ5は、一対の溝形に形成された第1プレート1と第2プレート2との嵌着体からなる。このような熱交換器のコア6とヘッダタンク8とはろう付けにより、隙間なく接合する必要がある。
通常、段付き部10の角部は丸みを帯びているため、段付き部10と第2プレート2との嵌着部には隙間Bが生じる。また、偏平チューブ5の角部とヘッダタンク8の内面には、大きな隙間Aが生じる。すると、その隙間A、Bで、各部品のろう付けの際に、ろう切れが起こり、気密性、液密性を損なう場合がある。
そこで、本発明は一対の第1プレート1、第2プレート2の嵌着体からなる偏平チューブ5とヘッダタンク8との間に隙間の生じないものを提供する。さらには、第1プレート1、第2プレート2間に生じる隙間を無理なく埋め、ろう切れ不良を起こしにくいヘッダプレートレス型熱交換器を提供することを課題とする。
第1プレート(1)と第2プレート (2)とがその側壁(1a)(2a)で互いに嵌着して、その長手方向両端部に高さ方向へ膨出部(4)を有する偏平チューブ(5)が形成され、
その膨出部(4)で、複数の偏平チューブ(5)を積層してコア(6)が形成され、
そのコア(6)の外周にケーシング(7)が被嵌され、コア(6)の両端にヘッダタンク(8) が配置され、各部品が一体的にろう付されるヘッダプレートレス型熱交換器において、
前記膨出部(4)に位置し、第1プレート(1)の側壁(1a)に延在して配置された舌片部(9)が折り返されて、第1プレート(1)の側壁(1a)の外面に重ね合わされ、
前記舌片部(9)の上端面(9a)に、前記第2プレート(2)の側壁(2a)の下端面が着座されるとともに、前記舌片部(9)の下端面(9c)が前記第1プレート(1)の溝底(1b)の外面と面一に整合することにより、コア(6)とヘッダタンク(8)とがろう付により、隙間なく接合されることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器である。
前記舌片部(9)の折返し位置で、その高さ方向の下端部を欠切し、そこに欠切部(11)を設けて、その端部における折返しを容易にしたヘッダプレートレス型熱交換器である。
前記舌片部(9)の下端縁に位置し、厚み方向に凹部(12)又は爪(13)を打設して、前記凹部(12)又は爪(13)により第1プレート(1)の側壁(1a)の外面と舌片部(9)の内面との隙間を部分的に埋めることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器である。
前記舌片部(9)の下端面(9c)に下方に向けて凸部(14)を設け、第1プレート(1)の下方に位置する部材との隙間を部分的に埋めることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器である。
そのため、ヘッダタンク8と偏平チューブ5とは、少なくとも両プレート1、2の嵌着部で隙間なく密着するとともに、ヘッダタンク8と偏平チューブ5のR部からなる大きな隙間を埋めることができるので、ヘッダタンク8とコア6の気密性・液密性を向上することができる。
上記構成において、請求項2に記載のごとく、舌片部9の高さ方向の下端部を欠切した場合には、その欠切部11により折返しを容易に且つ精度よくすることができる。
上記構成において、請求項3に記載のごとく、舌片部9の下端縁に、厚み方向に凹部12又は爪13を設けた場合には、第1プレート1のR部と舌片部9の間の隙間を埋めることができる。
一方、第1プレート1の舌片部9とその下方に位置する部材との間に干渉が起こり、舌片部9を押し上げ、第2プレート2と第1プレート1との嵌着部にずれが生じるおそれがある。この問題を解消するため、図11に示す如く、舌片部9に設ける凸部14の位置を膨出部4の開口端から一番遠い位置に設けるとともに、上端面9cの角部9dに丸みを持たせることが好ましい。
この場合、第1プレート1の舌片部9と第2プレート2の接触長さが短くなるため、部材間で干渉が生じても、第2プレート2のずれが抑制される。
このヘッダプレートレス型熱交換器は、一例として、EGRクーラや凝縮器として用いられ、ヘッダタンク8側に気体が導かれ、それが偏平チューブ5内を流通し、偏平チューブ5の外側とケーシング7に囲まれた領域に冷却水が流入し、気体と冷却水との間で熱交換が行われるものである。
さらには、ケーシングとヘッダタンクとが一体であってもよい。その場合でてあっても、請求項1に記載の構成である、コア6の両端にヘッダタンク8が配置されていることになる。
本発明における特徴部分は、そのコア6を構成する偏平チューブ5にある。
以下、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〜図4は、本発明の第1実施例を示している。
本発明に用いる偏平チューブ5は、溝形に形成された上下一対の第1プレート1と第2プレート2との嵌着体からなり、両プレート1、2の長手方向両端部が厚み方向に拡開され、そこに膨出部4を形成する。
この例では、折り曲げ部9bの下端部に欠切部11が設けられ、舌片部9の折り返しを容易にしている。さらに、図1,図3に示す如く、第2プレート2の着座部2cを舌片部9の座面15と整合する形状に切欠くことにより、両プレート1、2の位置決めを容易にしている。
図4に示す如く、舌片部9は上端面9a及び下端面9cがともに直角に形成されるため、その高さ方向の全長に渡ってヘッダタンク8の内周面に隙間なく密着することができる。また、その上端面9aに嵌着する第2プレート2の側壁2aの外面も、溝底2bとのコーナー部を除いて、略全長に渡りヘッダタンク8の内周面に密着している状態となる。そのため、各部品のろう付けの際に、ろう切れの生じる個所を可及的に減少させることができるので、熱交換器のヘッダタンク8周辺の気密性・液密性を向上させることができる。
図5及び図6は、本発明の第2実施例を示している。
この例が、第1実施例と異なる点は、舌片部9の下端部に第1プレート1の側壁1aの方向に凹部12を設けたことにある。この凹部12は、図5に示すごとく、舌片部9の下端部の一部(この例では、偏平チューブ5の開口近傍)に打設により、厚み方向に設けられる。
これにより、図6に示す如く、第1プレート1のR部と舌片部9との間の隙間を部分的に埋めることができ、ろう切れをさらに可及的に防止することができる。
図7は、本発明の第3実施例を示している。
この例が、第2実施例と異なる点は、舌片部9の凹部12に替えて、平面三角に折り曲げた爪13を設けたことである。この例においても、第2実施例と同様の効果が得られる。
第2実施例と第3実施例において、凹部12又は爪13が形成されている部分を除き、舌片部9の外面がヘッダタンク8の内周面に密着しているため、気密性・液密性を低下させるおそれはない。
図8及び図9は、本発明の第4実施例を示している。
この例が、上述の第2実施例又は第3実施例と異なる点は、舌片部9の下端面9cに、下方に凸設した凸部14を設けたことにある。図8は、この偏平チューブ5でコア6を形成したときの説明図である。
第1プレート1の下方に位置する部材(偏平チューブ5の第2プレート2若しくはヘッダタンク8内周下部)との隙間、特に、ヘッダタンク8と第2プレート2の角部と第1プレート1の舌片部9とからなる三角形状の隙間を部分的に埋めることができる。
この問題を解消するため、図11に示す如く、舌片部9に設ける凸部14の位置を膨出部4の開口端から一番遠い位置に設けるとともに、その位置に対向する角部9dに大きく丸みを持たせ、前記押し上げ量を軽減する。
図10〜図12は、本発明の第5実施例であり、図9の実施例に凹部12を追加し、図8の舌片部9の内側の三角形の隙間を埋めたものである。
1a 側壁
1b 溝底
2 第2プレート
2a 側壁
2b 溝底
2c 着座部
4 膨出部
5 偏平チューブ
7 ケーシング
8 ヘッダタンク
9 舌片部
9a 上端面
9b 折り曲げ部
9c 下端面
9d 角部
11 欠切部
12 凹部
13 爪
14 凸部
15 座面
Claims (4)
- それぞれ、プレス成形により溝形に曲折形成された、第1プレート(1)と第2プレート(2)とを有し、それら各プレート(1)(2)は、その長手方向の両端部の側壁(1a)(2a)の高さが、中間部分より高く形成され、
第1プレート(1)と第2プレート (2)とがその側壁(1a)(2a)で互いに嵌着して、その長手方向両端部に高さ方向へ膨出部(4)を有する偏平チューブ(5)が形成され、
その膨出部(4)で、複数の偏平チューブ(5)を積層してコア(6)が形成され、
そのコア(6)の外周にケーシング(7)が被嵌され、コア(6)の両端にヘッダタンク(8) が配置され、各部品が一体的にろう付されるヘッダプレートレス型熱交換器において、
前記膨出部(4)に位置し、第1プレート(1)の側壁(1a)に延在して配置された舌片部(9)が折り返されて、第1プレート(1)の側壁(1a)の外面に重ね合わされ、
前記舌片部(9)の上端面(9a)に、前記第2プレート(2)の側壁(2a)の下端面が着座されるとともに、前記舌片部(9)の下端面(9c)が前記第1プレート(1)の溝底(1b)の外面と面一に整合することにより、コア(6)とヘッダタンク(8)とがろう付により、隙間なく接合されることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器。 - 請求項1に記載のヘッダプレートレス型熱交換器において、
前記舌片部(9)の折返し位置で、その高さ方向の下端部を欠切し、そこに欠切部(11)を設けて、その端部における折返しを容易にしたヘッダプレートレス型熱交換器。 - 請求項1または請求項2のいずれかに記載のヘッダプレートレス型熱交換器において、
前記舌片部(9)の下端縁に位置し、厚み方向に凹部(12)又は爪(13)を打設して、前記凹部(12)又は爪(13)により第1プレート(1)の側壁(1a)の外面と舌片部(9)の内面との隙間を部分的に埋めることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のヘッダプレートレス型熱交換器において、
前記舌片部(9)の下端面(9c)に下方に向けて凸部(14)を設け、第1プレート(1)の下方に位置する部材との隙間を部分的に埋めることを特徴とするヘッダプレートレス型熱交換器。
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