JP6603512B2 - Heat exchanger and method for manufacturing the core - Google Patents
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本発明は、一例として自動車用ラジエータに用いる熱交換器およびそのコアの製造方法に関し、特に製造が容易で耐圧性の高いものに関する。 The present invention relates to a heat exchanger used in a radiator for an automobile as an example and a method for manufacturing the core thereof, and particularly relates to an easily manufactured and highly pressure resistant device.
下記特許文献1に記載の熱交換器は、細長いチューブプレートの平面に偏平なチューブ挿通孔を互いに平行に定間隔に並列する。それと共に、各チューブ挿通孔の間にリブを外面側に突出させると共に、そのリブの長手方向両端に斜めの補強部を設けたものである。そして、チューブプレートの外周に溝部を形成し、そこにタンク本体の周縁を嵌着し、溝部の側壁に設けた爪部をカシメ固定したものである。
次に、下記特許文献2に記載の熱交換器は、前記特許文献1においてリブをチューブプレートの幅方向に離間した長手方向に2ヶ所に配置し、チューブプレートの成形を容易にしたと記載されている。
In the heat exchanger described in
Next, the heat exchanger described in
上記特許文献1に記載の熱交換器は、チューブ挿通孔間にリブを設け、そのリブの両端に補強部を設け、その補強部が環状溝に凹陥したものである。それにより、耐圧性を向上させているが、チューブプレートの成形が極めて困難な欠点がある。
次に、特許文献2に記載の発明は、偏平チューブ間に配置されるリブを幅方向に分離して配置しているため、耐圧性が弱い欠点がある。
そこで本発明は、チューブプレートのプレス成形が容易で且つ、耐圧性の高い熱交換器およびそのコアの製造方法を提供することを課題とする。
In the heat exchanger described in
Next, the invention described in
Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the heat exchanger which the press molding of a tube plate is easy, and has high pressure resistance, and its core.
請求項1に記載の本発明は、偏平チューブ1が定間隔に並列されてコア3を構成し、各偏平チューブ1の両端部がそれぞれチューブプレート4に挿通され、そのチューブプレート4の外周縁にタンク本体5の開口が接続されており、
前記チューブプレート4は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ1の並列方向に細長い平面6とその外周に形成された溝部7とを有し、
その平面6は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成され、第1平面6aと第2平面6bとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔8が形成され、
各チューブ挿通孔8に偏平チューブ1の端部が挿通固定された熱交換器のコアの製造方法において、
同一長さの多数の偏平チューブ1と、コルゲート型のフィン2とを交互に並列してコア3を形成すると共に、各偏平チューブ1の端面を面一に配置して、コア3を前記並列方向に圧縮した状態で、全体の半分の第1群の偏平チューブ1の先端部を第1平面6aのチューブ挿通孔8に挿通し、次いで、残りの第2群の偏平チューブ1の先端部を第2平面6bのチューブ挿通孔8に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブ1の先端を面一に揃える組立て工程と、
その組立て状態でコア3の各部品間を一体にろう付する工程と、
を具備する熱交換器のコアの製造方法である。
According to the first aspect of the present invention, the
The
The
In the manufacturing method of the core of the heat exchanger in which the end of the
A large number of
Brazing the parts of the
The manufacturing method of the core of the heat exchanger which comprises this.
請求項2に記載の本発明は、偏平チューブ1が定間隔に並列されてコア3を構成し、各偏平チューブ1の両端部がそれぞれチューブプレート4に挿通され、そのチューブプレート4の外周縁にタンク本体5の開口が接続されてなる熱交換器において、
前記チューブプレート4は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ1の並列方向に細長い平面6とその外周に形成された溝部7とを有し、
その平面6は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成され、第1平面6aと第2平面6bとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔8が形成され、
各チューブ挿通孔8に偏平チューブ1の端部が挿通固定されており、
チューブプレート4の長手方向および幅方向に前記第1平面6aと第2平面6bとが千鳥状に配置された熱交換器である。
According to the second aspect of the present invention, the
The
The
The end of the
In the heat exchanger, the
請求項1に記載の熱交換器は、長手方向に高さが異なる平坦な第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成され、第1平面6aと第2平面6bとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔8が形成されたものである。そのため、製造が容易で耐圧性の高い熱交換器となる。即ち、平坦で高さの異なる第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成されているから、チューブプレートの成形が容易で、その長手方向の縦断面の断面係数が大きく、同方向の変形を効果的に防止して耐圧性が高いものとなる。
そして、その熱交換器のコアの製造方法として、各偏平チューブ1の端面を面一に配置した圧縮状態で、全体の半分の第1群の偏平チューブの先端部を第1平面6aのチューブ挿通孔に挿通し、次いで、残りの第2群の偏平チューブの先端部を第2平面6bのチューブ挿通孔に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブの先端を面一に揃える組立て工程と、その組立て状態でコアの各部品間を一体にろう付する工程と、を具備するものである。
この方法によれば、平面の異なる各チューブ挿通孔に、容易に各偏平チューブを挿通して、量産性の高い熱交換器のコアを製造できる。
In the heat exchanger according to
And as a manufacturing method of the core of the heat exchanger, in the compressed state in which the end faces of the
According to this method, it is possible to easily insert the flat tubes into the tube insertion holes having different planes, and manufacture a heat exchanger core having high mass productivity.
請求項2に記載の発明の熱交換器は、長手方向に高さが異なる平坦な第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成され、第1平面6aと第2平面6bとにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔8が形成されたものである。そのため、製造が容易で耐圧性の高い熱交換器となる。即ち、平坦で高さの異なる第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成されているから、チューブプレートの成形が容易で、その長手方向の縦断面の断面係数が大きく、同方向の変形を効果的に防止して耐圧性が高いものとなる。
そして、チューブプレートの長手方向および幅方向に前記第1平面6aと第2平面6bとが千鳥状に配置されているため、耐圧性がさらに高く、信頼性の高い熱交換器となる。
In the heat exchanger according to the second aspect of the present invention, flat
Then, since the
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。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
この熱交換器は、一例として自動車用ラジエータとして用いられるものであり、図5に示す如く、多数の偏平チューブ1を定間隔に並列すると共に、同図では図示しないコルゲートフィンを各偏平チューブ1間に配置してコア3を形成する。そして、偏平チューブ1の両端をチューブプレート4のチューブ挿通孔に挿通する。
チューブプレート4は、偏平チューブ1の並列方向に細長い金属板からなり、その平面6に、高さの異なる平坦な第1平面6aと第2平面6bとが交互に形成され、チューブプレート4の長手方向の縦断面が台形波状に形成されている。それら第1平面6aどうし及び第2平面6bどうしの平面は、互いに面一に形成されている。そして図4に示す如く、第1平面6aと第2平面6bとの間に高さHの段差が生じる。
This heat exchanger is used as a radiator for an automobile as an example. As shown in FIG. 5, a large number of
The
さらに第1平面6a及び第2平面6bの中央には、図1に示す如く、チューブ挿通孔8が形成され、その長軸が幅方向に一致する。
また、各チューブ挿通孔8の孔縁部には、タンク側に僅かに突出されたバーリング加工部9を形成する。そして図10に示す如く、偏平チューブ1とフィン2とを交互に配置されたコア3の両端をチューブプレート4の各チューブ挿通孔8に挿通する。このとき、各偏平チューブ1の長さは同一で且つ、その端部高さが同一である。そして、偏平チューブ1とフィン2とを押圧力Pによって圧縮した状態で、各偏平チューブ1をチューブプレート4のチューブ挿通孔8に挿入する。このとき、第1平面6aのチューブ挿通孔8に、先ず半分の各偏平チューブ1が挿通され、次いで、それに隣接する残りの半分の各偏平チューブ1の頂部が第2平面6bのチューブ挿通孔8に挿通される。
Further, as shown in FIG. 1, a
Further, a
すると、図4及び図5に示す如く、各偏平チューブ1のチューブ端1aは同一高さに維持される。なお、チューブプレート4の周縁には、環状の溝部7が形成される。そしてその外側壁部にはカシメ爪12が一体に定間隔に配置される。
このように組み立てられた各部品間は、高温の炉内で一体にろう付固定され、偏平チューブ1とフィン2とチューブプレート4との組立体が形成される。次いで、図3及び図5に示す如く、タンク本体5の開口縁がチューブプレート4の溝部7にOリング13を介して挿入され、タンク本体5をチューブプレート4の溝部7に押圧した状態で、カシメ爪12をタンク本体5の外周縁の小フランジ部にカシメ固定し熱交換器を完成する。
Then, as shown in FIG.4 and FIG.5, the
The parts assembled in this way are integrally brazed and fixed in a high-temperature furnace to form an assembly of the
なお、この例では合成樹脂製のタンク本体5をOリング13を介してチューブプレート4の溝部7に圧入したが、金属製のタンク本体5をチューブプレート4の、より細い溝部7に嵌着し、両者間を一体にろう付してもよい。
また、この例ではタンク本体5の開口端は外側に拡開した小フランジ部が溝部7に挿入され、その脚部高さがOリング13を含めて第2平面6bに一致する。即ち、タンク本体5の横断面の首部が第2平面6bに一致する。
なお、その首部を第1平面6aと第2平面6bとに夫々当接するように、タンク本体5の脚部を形成してもよい。即ち、図5において、タンク本体5の脚部の各首部をチューブプレート4の長手方向に沿って、第2平面6bの縁部と第1平面6aの縁部とに交互に当接させてもよい。
In this example, the
Further, in this example, the opening end of the
In addition, you may form the leg part of the tank
次に、図6は本発明の第2実施例であり、このチューブプレート4は偏平チューブ1が2列にチューブ挿通孔8に挿通されてたものである。
即ち、チューブプレート4の幅が図5の2倍に形成され、そのチューブプレート4の平面6に、第1平面6aと第2平面6bとが交互に縦断面台形波状に形成されている。そして、各第1平面6a,第2平面6bの中心線上に一対のチューブ挿通孔8が形成され、そこに偏平チューブ1が挿通されている。
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, and this
That is, the width of the
次に、図7は本発明の第3実施例であり、この例は各第1平面6aと第2平面6bとに、夫々チューブプレート4の長手方向に2つずつ偏平チューブ1が挿通されている。
Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In this example, two
次に、図8及び図9は本発明の第4実施例であり、この例は各第1平面6aと第2平面6bとがチューブプレート4の長手方向及び幅方向に千鳥状に配置されている。そして、各第1平面6a,第2平面6bに偏平チューブ1が挿通されたものである。この例では、チューブプレート4の幅方向に高さの異なる第1平面6aと、第2平面6bとの境に幅側傾斜部11aが形成され、チューブプレート4の長手方向の高さの異なる第1平面6aと、第2平面6bとの境に傾斜部11が設けられている。
Next, FIGS. 8 and 9 show a fourth embodiment of the present invention. In this example, the
〔変形例〕
図6の実施例では、チューブプレート4の幅方向に2列に偏平チューブ1が挿通されているが、それを3列以上とすることも可能である。
また、図7の実施例では第1平面6a,第2平面6bに夫々一対ずつの偏平チューブ1が挿通されているが、さらに偏平チューブ1を各第1平面6a,第2平面6bに3以上挿通させてもよい。
各実施例では、偏平チューブ1,チューブプレート4,タンク本体5が重力方向と同一の上下方向に配置されていたが、それを水平方向に配置してもよい。
また、上記実施例は自動車用ラジエータについて述べたが、インタークーラやEGRクーラその他の熱交換器に適用することもできる。
[Modification]
In the embodiment of FIG. 6, the
Further, in the embodiment of FIG. 7, a pair of
In each embodiment, the
Moreover, although the said Example described the radiator for motor vehicles, it can also apply to an intercooler, an EGR cooler, and other heat exchangers.
1 偏平チューブ
1a チューブ端
2 フィン
3 コア
4 チューブプレート
5 タンク本体
6 平面
6a 第1平面
6b 第2平面
1
7 溝部
8 チューブ挿通孔
9 バーリング加工部
10 頂部
11 傾斜部
11a 幅側傾斜部
12 カシメ爪
13 Oリング
P 押圧力
7
Claims (2)
前記チューブプレート(4)は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ(1)の並列方向に細長い平面(6)とその外周に形成された溝部(7)とを有し、
その平面(6)は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第1平面(6a)と第2平面(6b)とが交互に形成され、第1平面(6a)と第2平面(6b)とにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔(8)が形成され、
各チューブ挿通孔(8)に偏平チューブ(1)の端部が挿通固定された熱交換器のコアの製造方法において、
同一長さの多数の偏平チューブ(1)と、コルゲート型のフィン(2)とを交互に並列してコア(3)を形成すると共に、各偏平チューブ(1)の端面を面一に配置して、コア(3)を前記並列方向に圧縮した状態で、全体の半分の第1群の偏平チューブ(1)の先端部を第1平面(6a)のチューブ挿通孔(8)に挿通し、次いで、残りの第2群の偏平チューブ(1)の先端部を第2平面(6b)のチューブ挿通孔(8)に挿通して、それらの挿通状態で各偏平チューブ(1)の先端を面一に揃える組立て工程と、
その組立て状態でコア(3)の各部品間を一体にろう付する工程と、
を具備する熱交換器のコアの製造方法。 The flat tubes (1) are arranged in parallel at regular intervals to form a core (3), and both ends of each flat tube (1) are inserted into the tube plate (4), and the outer periphery of the tube plate (4) opening of the tank body (5) is connected,
The tube plate (4) is made of a metal plate press-molded body, and has a flat surface (6) elongated in the parallel direction of the flat tube (1) and a groove (7) formed on the outer periphery thereof.
The plane (6) is formed by alternately forming flat first planes (6a) and second planes (6b) having different heights in the longitudinal direction of the flat tube, and the first plane (6a) and the second plane (6b). ) And tube insertion holes (8) each having a long axis in the width direction,
In the manufacturing method of the core of the heat exchanger in which the end of the flat tube (1) is inserted and fixed in each tube insertion hole (8) ,
A number of flat tubes (1) of the same length and corrugated fins (2) are alternately arranged in parallel to form a core (3), and the end surfaces of the flat tubes (1) are arranged flush with each other. With the core (3) compressed in the parallel direction, the tip of the first group of flat tubes (1), which is half of the whole, is inserted into the tube insertion hole (8) of the first plane (6a), Next, the tip of the remaining flat tube (1) of the second group is inserted into the tube insertion hole (8) of the second plane (6b), and the tip of each flat tube (1) is faced in the inserted state. Assembly process to align to one,
Brazing the parts of the core (3) together in the assembled state;
The manufacturing method of the core of the heat exchanger which comprises this .
前記チューブプレート(4)は、金属板のプレス成形体よりなり、前記偏平チューブ(1)の並列方向に細長い平面(6)とその外周に形成された溝部(7)とを有し、
その平面(6)は偏平チューブの長手方向に高さが異なる平坦な第1平面(6a)と第2平面(6b)とが交互に形成され、第1平面(6a)と第2平面(6b)とにそれぞれ幅方向に長軸を有するチューブ挿通孔(8)が形成され、
各チューブ挿通孔(8)に偏平チューブ(1)の端部が挿通固定されており、
チューブプレート(4)の長手方向および幅方向に前記第1平面(6a)と第2平面(6b)とが千鳥状に配置された熱交換器。 The flat tubes (1) are arranged in parallel at regular intervals to form a core (3), and both ends of each flat tube (1) are inserted into the tube plate (4), and the outer periphery of the tube plate (4) In the heat exchanger in which the opening of the tank body (5) is connected,
The tube plate (4) is made of a metal plate press-molded body, and has a flat surface (6) elongated in the parallel direction of the flat tube (1) and a groove (7) formed on the outer periphery thereof.
The plane (6) is formed by alternately forming flat first planes (6a) and second planes (6b) having different heights in the longitudinal direction of the flat tube, and the first plane (6a) and the second plane (6b). ) And tube insertion holes (8) each having a long axis in the width direction,
The end of the flat tube (1) is inserted and fixed in each tube insertion hole (8) ,
A heat exchanger in which the first plane (6a) and the second plane (6b) are arranged in a staggered manner in the longitudinal direction and the width direction of the tube plate (4).
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