JP6919282B2 - Heat exchanger pipe mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は熱交換器のパイプ取付構造に関する。 The present invention relates to a pipe mounting structure of a heat exchanger.
熱交換器のヘッダ内に設けられたヘッダ内パイプの先端部を、ヘッダの内部から外部に貫通させてヘッダに溶接し、ヘッダ内パイプをヘッダに取り付ける場合がある。この場合、ヘッダにパイプ挿通穴を設け、ヘッダの内部から外部へと、ヘッダ内パイプの先端部をパイプ挿通穴に挿通させる。そしてヘッダの外部から、ヘッダ内パイプ先端部とパイプ挿通穴の隙間を塞ぐよう、ヘッダ内パイプの先端部をヘッダに溶接する。 In some cases, the tip of the in-header pipe provided in the header of the heat exchanger is penetrated from the inside of the header to the outside and welded to the header, and the in-header pipe is attached to the header. In this case, a pipe insertion hole is provided in the header, and the tip of the pipe in the header is inserted into the pipe insertion hole from the inside to the outside of the header. Then, from the outside of the header, the tip of the pipe in the header is welded to the header so as to close the gap between the pipe tip in the header and the pipe insertion hole.
しかしながら、ヘッダ内パイプ先端部は、別のホースが差し込んで取り付けられることを予定されており、ヘッダ内パイプ先端部には、ホースの抜け止めのための拡径部が形成されている。この場合、拡径部がパイプ挿通穴を通過できるよう、パイプ挿通穴の内径は拡径部の外径以上の大きさとされる。 However, the tip of the pipe in the header is planned to be attached by inserting another hose, and the tip of the pipe in the header is formed with an enlarged diameter portion for preventing the hose from coming off. In this case, the inner diameter of the pipe insertion hole is set to be larger than the outer diameter of the enlarged diameter portion so that the enlarged diameter portion can pass through the pipe insertion hole.
そして、拡径部以外の部分でヘッダ内パイプ先端部をヘッダに溶接しようとすると、その部分とパイプ挿通穴の隙間が大きいため、溶接量が増し、あるいは溶接時間が長くなり、ヘッダ内パイプ先端部が溶接の熱で溶損してしまい、ヘッダ内パイプ先端部に閉塞や穴開きが生じる問題がある。 Then, when an attempt is made to weld the tip of the pipe in the header to the header in a part other than the enlarged diameter portion, the gap between that part and the pipe insertion hole is large, so that the welding amount increases or the welding time becomes long, and the tip of the pipe in the header There is a problem that the portion is melted by the heat of welding and the tip of the pipe in the header is clogged or perforated.
そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ヘッダ内パイプ先端部の溶接に伴う溶損を抑制することができる熱交換器のパイプ取付構造を提供することにある。 Therefore, the present invention was conceived in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a pipe mounting structure of a heat exchanger capable of suppressing melting damage due to welding of a pipe tip portion in a header.
本発明の一の態様によれば、
熱交換器のヘッダに設けられたパイプ挿通穴と、
前記パイプ挿通穴に挿通される外径一定の先端部を有するヘッダ内パイプと、
前記ヘッダ内パイプの先端部を前記ヘッダに溶接する溶接部と、
前記ヘッダの外表面部に取り付けられ、前記ヘッダ内パイプの先端部を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、拡径部を有するホース取付パイプと、
を備え、
前記パイプ挿通穴の内径は、前記ヘッダ内パイプの先端部の外径以上でかつ前記拡径部の外径未満の大きさを有する
ことを特徴とする熱交換器のパイプ取付構造が提供される。
According to one aspect of the invention
The pipe insertion hole provided in the header of the heat exchanger and
A pipe in the header having a tip having a constant outer diameter to be inserted into the pipe insertion hole,
A welded portion that welds the tip of the pipe in the header to the header, and
A cover member attached to the outer surface of the header and covering the tip of the pipe inside the header.
A hose mounting pipe provided on the cover member and having an enlarged diameter portion,
With
Provided is a pipe mounting structure for a heat exchanger, wherein the inner diameter of the pipe insertion hole has a size equal to or larger than the outer diameter of the tip end portion of the header inner pipe and smaller than the outer diameter of the enlarged diameter portion. ..
好ましくは、前記ヘッダ内パイプの先端部と前記ホース取付パイプとが同軸に配置される。 Preferably, the tip of the pipe in the header and the hose mounting pipe are coaxially arranged.
本発明の他の態様によれば、
熱交換器のヘッダに設けられたパイプ挿通穴と、
前記パイプ挿通穴に挿通される先端部を有するヘッダ内パイプと、
前記ヘッダ内パイプの先端部に形成され、前記パイプ挿通穴内に位置される第1拡径部と、
前記ヘッダ内パイプの先端部に形成され、前記第1拡径部よりも先端側に位置されたホース取付部と、
前記ホース取付部に形成された第2拡径部と、
前記第1拡径部を前記ヘッダに溶接する溶接部と、
を備え、
前記パイプ挿通穴の内径は、前記第1拡径部の外径以上でかつ前記第2拡径部の外径以上の大きさを有する
ことを特徴とする熱交換器のパイプ取付構造が提供される。
According to another aspect of the invention
The pipe insertion hole provided in the header of the heat exchanger and
A pipe in the header having a tip to be inserted into the pipe insertion hole,
A first diameter-expanded portion formed at the tip of the pipe in the header and located in the pipe insertion hole,
A hose attachment portion formed at the tip end of the pipe in the header and located on the tip end side of the first diameter expansion portion, and a hose attachment portion.
A second diameter-expanded portion formed on the hose attachment portion and
A welded portion for welding the first enlarged diameter portion to the header, and a welded portion.
With
Provided is a pipe mounting structure for a heat exchanger, wherein the inner diameter of the pipe insertion hole is equal to or larger than the outer diameter of the first enlarged diameter portion and larger than the outer diameter of the second enlarged diameter portion. NS.
好ましくは、前記第1拡径部の外径は、前記第2拡径部の外径と等しい大きさを有する。 Preferably, the outer diameter of the first enlarged diameter portion has a size equal to the outer diameter of the second enlarged diameter portion.
好ましくは、前記第1拡径部が前記ホース取付部より大径かつ厚肉とされ、かつ前記ホース取付部と同一の内径を有する。 Preferably, the first enlarged diameter portion has a larger diameter and a thicker wall than the hose attachment portion, and has the same inner diameter as the hose attachment portion.
好ましくは、前記第1拡径部、前記ホース取付部および前記第2拡径部が同一の肉厚を有する。 Preferably, the first diameter-expanded portion, the hose attachment portion, and the second diameter-expanded portion have the same wall thickness.
前記熱交換器は、エンジンの吸気を冷却するためのインタークーラであってもよい。 The heat exchanger may be an intercooler for cooling the intake air of the engine.
前記ヘッダは、冷却後の吸気を排出するための出口ヘッダであってもよい。 The header may be an outlet header for discharging the cooled intake air.
前記ヘッダ内パイプは、前記出口ヘッダ内に配置され、前記出口ヘッダ内に滞留した凝縮水を吸引するように構成されてもよい。 The in-header pipe may be arranged in the outlet header and configured to suck the condensed water accumulated in the outlet header.
本発明によれば、ヘッダ内パイプ先端部の溶接に伴う溶損を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress melting damage due to welding of the tip of the pipe in the header.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る熱交換器のパイプ取付構造は、熱交換器であるインタークーラのヘッダにヘッダ内パイプを取り付ける構造に関する。しかしながら、本発明はここで述べる実施形態に限定されない点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The pipe mounting structure of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention relates to a structure in which the pipe in the header is mounted on the header of the intercooler which is a heat exchanger. However, it should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described herein.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態が適用される車両のエンジン冷却装置の概略側面図である。車両およびこれに搭載される車両動力源としてのエンジン(内燃機関)は周知のためいずれも図示しない。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、エンジンはディーゼルエンジンである。しかしながら、車両および内燃機関の種類、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジンはガソリンエンジンであってもよい。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic side view of an engine cooling device for a vehicle to which the first embodiment of the present invention is applied. The vehicle and the engine (internal combustion engine) as a vehicle power source mounted on the vehicle are not shown because they are well known. In the present embodiment, the vehicle is a large vehicle such as a truck, and the engine is a diesel engine. However, the types and uses of the vehicle and the internal combustion engine are not particularly limited. For example, the vehicle may be a small vehicle such as a passenger car, and the engine may be a gasoline engine.
図示例において、直交三軸の各方向、すなわち前後左右上下の各方向を、図示の如く定義する。但し各方向はあくまで説明の理解の容易のため便宜上定められたものに過ぎない点に留意されたい。図示例の前後左右上下の各方向は車両の各方向と一致する。エンジンは車両に縦置きされ、その前方に間隔を隔ててラジエータ1が配置されている。
In the illustrated example, each direction of the three orthogonal axes, that is, each direction of front, back, left, right, up and down is defined as shown in the figure. However, please note that each direction is defined for convenience only for the sake of easy understanding of the explanation. Each direction of the front, rear, left, right, up and down of the illustrated example coincides with each direction of the vehicle. The engine is installed vertically in the vehicle, and
エンジン冷却装置は、車両の車体(図示せず)に取り付けられたラジエータ1を備える。ここで「取り付けられる」とは、被取付対象物に直接的に取り付けられる場合のみならず、中間構造物(ブラケット等)を介して被取付対象物に間接的に取り付けられる場合も含む。
The engine cooling device includes a
ラジエータ1は、外気と熱交換を行ってエンジン冷却水を冷却する部材である。ラジエータ1は、エンジンからの冷却水が導入される入口ヘッダ3と、入口ヘッダ3に導入された冷却水を通過させて外気と熱交換するためのコア4と、コア4を通過した後の冷却水が導入されエンジンに向けて排出する出口ヘッダ5とを一体的に有する。ここでは上方の入口ヘッダ3から下方の出口ヘッダ5に向かって冷却水を流すダウンフロー型が採用されるが、横方向に冷却水を流すクロスフロー型が採用されてもよい。ラジエータ1は、後述する不図示のファンの中心軸(ファン軸という)Cに対し垂直に配置され、すなわち起立状態で配置され、図示しないブラケットを介して車体に取り付けられる。なおラジエータ1は、ファン軸Cに垂直な方向に対し傾斜して配置されてもよい。ラジエータ1は周知のように前面視で四角形の形状を有する。ラジエータ1は車両の前端部に前向きに配置され、車両の走行時に前方から走行風を受ける。ファン軸Cはエンジンのクランクシャフト軸方向と平行である。
The
入口ヘッダ3には入口管6が一体的に設けられ、入口管6は、エンジン側から延びる不図示の供給ホースに接続され、冷却水を供給される。また出口ヘッダ5には出口管7が一体的に設けられ、出口管7は、エンジン側から延びる不図示の排出ホースに接続され、冷却水を排出する。
An inlet pipe 6 is integrally provided in the
ラジエータ1の後面部ないし背面部には樹脂製のシュラウド8が取り付けられ、シュラウド8にはゴム製リング状のファンカバー9が取り付けられる。図示しないが、ファンカバー9はファンリングの外周部に摺動可能に接触され、ファンリングの半径方向内側には、エンジンによって回転駆動されるファンが同軸にかつ微小な隙間を隔てて設置される。これらについては周知のため説明を省略する。ファンリングとファンはエンジンに取り付けられる。
A
図2にも示すように、本実施形態のラジエータ1は、入口ヘッダ3、コア4および出口ヘッダ5を一括して固定する側部ブラケット10を含む。側部ブラケット10は、角張ったU字状の断面形状を有し、左右両側に設けられるが、図には左側のみが示される。入口ヘッダ3、コア4および出口ヘッダ5と側部ブラケット10との間には防振用弾性部材が介在される。
As also shown in FIG. 2, the
ラジエータ1の前面部には、エンジンの吸気を冷却するための空冷式インタークーラ11が重ねて取り付けられる。インタークーラ11は、ターボチャージャによって過給された吸気を冷却する目的で設置される。
An air-cooled
インタークーラ11は、コア12と、コア12の右端部に設けられた入口ヘッダ(図示せず)と、コア12の左端部に設けられた出口ヘッダ13とを一体的に有する。ターボチャージャのコンプレッサによって過給された吸気は、入口ヘッダに導入された後、コア12を通じて外気と熱交換し、出口ヘッダ13に導入される。そして出口ヘッダ13からエンジンに向けて排出される。ここでは右側の入口ヘッダから左側の出口ヘッダ13に向かって吸気を流すクロスフロー型が採用されるが、上方から下方に吸気を流すダウンフロー型が採用されてもよい。コア12、入口ヘッダ(図示せず)および出口ヘッダ13は金属製、特に軽量で熱交換効率の高いアルミ製とされる。
The
インタークーラ11のコア12の大きさ(前面視における大きさ)はラジエータ1のコア4の大きさより小さく、インタークーラ11のコア12は、ラジエータ1のコア4に対し上方にオフセットされて配置されている。
The size of the
インタークーラ11は左右対称の構成とされるため、以下では主に左側、つまり出口ヘッダ13側の構成についてのみ説明する。
Since the
図1から理解されるように、出口ヘッダ13は、ラジエータ1の左側方を通過して後方に延びる出口ヘッダパイプ14を一体に有する。出口ヘッダ13は、ラジエータ1に対し左側に突出され、その突出部の後端に出口ヘッダパイプ14の基端部15が接続される。
As can be seen from FIG. 1, the
出口ヘッダパイプ14は、基端部15では図2に示すように略台形状の断面形状を有するが、先端部16では円形の断面形状を有する。この先端部16に、一端が吸気マニホールドに接続された吸気ホース(図示せず)の他端が接続される。出口ヘッダパイプ14の断面形状は、基端部15から先端部16にかけて、略台形状から円形へと徐々に変化する。
The
他方、出口ヘッダ13内にはヘッダ内パイプ17が配置されている。ヘッダ内パイプ17は、出口ヘッダ13内に滞留した凝縮水を吸引するように構成されている。ヘッダ内パイプ17は、一定の内外径を有する金属製(本実施形態ではアルミ製)のパイプ素材を適宜屈曲させて構成されている。ヘッダ内パイプ17は、出口ヘッダ13内の底部付近に位置され底部に臨まされた基端部としての入口端部18と、出口ヘッダ13を貫通して外部に突出される先端部としての出口端部19とを有する。そして、出口ヘッダ13内の底部に滞留した凝縮水を入口端部18において吸引し、出口端部19から排出するようになっている。
On the other hand, an in-
なお、本実施形態では凝縮水吸引用のヘッダ内パイプ17が出口ヘッダ13内のみに設けられるが、同一もしくは他の目的のヘッダ内パイプを入口ヘッダ内に設けることも可能である。この場合、後述の貫通部の構成を入口ヘッダ側にも適用できる。
In the present embodiment, the in-
ヘッダ内パイプ17は、出口ヘッダ13の内壁面に沿うよう、入口端部18から上方に延びて右側に向かって略クランク状に曲げられ、その後、出口ヘッダパイプ14の基端部15の底部に向かって後側に略直角に曲げられ、出口端部19に至る。従って出口端部19は前方から後方へと延びている。入口端部18の直後の上方に延びる部分は、複数のクリップ20により出口ヘッダ13の内壁面に固定される。
The
図1に示すように、ヘッダ内パイプ17の出口端部19は、後述する部材を介して、最終的にホース21に連通接続される。ホース21は可撓性を有し、本実施形態では一般的なゴム製ホースから形成される。ホース21は、出口端部19との連通接続部分である入口端部22から後方に延び、略直角上向きに曲げられ、出口ヘッダパイプ14とシュラウド8の隙間を上方に向かって延びる。そして出口ヘッダパイプ14と略平行に、エンジン側に向かって斜め上後方に延び、出口端部23に至る。
As shown in FIG. 1, the outlet end 19 of the
入口端部22は、後述するホース取付パイプに取り付けられた後、周知のバネクリップ24により外側から締め付けられ、ホース取付パイプに固定される。また出口ヘッダパイプ14とシュラウド8の隙間において、ホース21はシュラウド8に複数のクリップ(本実施形態ではΩ状クリップ)25により固定される。またホース21は、出口端部23の手前において、出口ヘッダパイプ14の上面部に設けられたボス26にクリップ27およびボルト28により固定される。具体的にはホース21を把持したクリップ27が、ボルト28によりボス26に固定される。出口端部23は、エンジンの吸気スロットルバルブの下流側に一端が接続された図示しない別のホースの他端に接続され、吸気負圧を供給される。従ってヘッダ内パイプ17内に吸引された凝縮水は最終的にエンジンの燃焼室内で燃焼される。
The
なお図1ではファン軸Cが車両前後方向に平行な一例を示すが、ファン軸Cは車両前後方向に対し若干傾斜されていてもよい。例えば車両レイアウト上の理由等によりエンジンが若干後傾して配置される場合には、ファン軸Cも若干後傾される。 Although FIG. 1 shows an example in which the fan shaft C is parallel to the vehicle front-rear direction, the fan shaft C may be slightly inclined with respect to the vehicle front-rear direction. For example, when the engine is arranged to be slightly tilted backward due to reasons such as vehicle layout, the fan shaft C is also tilted slightly backward.
次に、図3を参照して、本実施形態のパイプ取付構造を説明する。但しホース21の入口端部22とバネクリップ24は図示省略する。本実施形態のパイプ取付構造は、ヘッダ内パイプ17の出口端部19を出口ヘッダ13に貫通状態で取り付けるものである。
Next, the pipe mounting structure of the present embodiment will be described with reference to FIG. However, the
本実施形態では、図1にも示すように、ヘッダ内パイプ17の出口端部19が、出口ヘッダパイプ14の基端部15の底壁29を貫通するようになっている。底壁29は、前後方向に対し後方斜め上向きに所定角度で傾斜されている。この底壁29に、前後方向に沿ったパイプ挿通穴30が設けられ、ヘッダ内パイプ17の出口端部19はこのパイプ挿通穴30に、出口ヘッダ13の内部から外部へと挿通される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
図示するように、ヘッダ内パイプ17の出口端部19は、単にパイプ素材を切断して形成される内外径一定の直線状の管である。従って出口端部19は一定の内径d1および外径d2を有する。
As shown in the figure, the outlet end 19 of the header
パイプ挿通穴30の内径D1は、この出口端部19が通過可能な最小の大きさとされ、出口端部19の外径d2と等しいかこれより僅かに大きい大きさとされる。これによりパイプ挿通穴30と出口端部19の隙間は最小となる。
The inner diameter D1 of the
この隙間を埋めるように、出口端部19と底壁29とが、出口ヘッダ13の外部から、溶接部すなわち第1溶接部31により溶接される。この溶接は、比較的低温で実施可能なロウ付けであってもよいが、本実施形態ではより高温で実施され溶接部の強度を高められるアルゴン溶接が採用される。前述したように出口端部19と底壁29はアルミ製である。
The
なお、パイプ挿通穴30と出口端部19の隙間が大きいとロウ付けは困難であるが、本実施形態ではその隙間が小さいのでロウ付けも可能である。
If the gap between the
こうして出口端部19は底壁29に貫通状態で取り付けられるが、これだけだと、ホース21の入口端部22を抜けないよう取り付けるのは困難である。よって本実施形態では、これを可能とすべく、ホース取付パイプ32を別途設けている。
In this way, the
詳細には、底壁29の外部にて出口端部19を覆うカバー部材33が設けられ、このカバー部材33が、底壁29の外表面部に気密に取り付けられている。本実施形態では、カバー部材33が底壁29の外表面部に第2溶接部34により溶接されている。但し取付方法は任意であり、例えばガスケット等のシール部材を挟んでボルト止めしてもよい。カバー部材33には、ホース取付パイプ32が予め取り付けられている。カバー部材33およびホース取付パイプ32も金属製、本実施形態ではアルミ製とされる。
Specifically, a
カバー部材33は、有底筒状の部材であり、その前端部は開放されると共に底壁29の傾斜角に合わせて斜めに切断され、その後端部は閉止されている。カバー部材33の前端部は、底壁29の外表面部に密着された状態で、第2溶接部34により溶接される。両者の隙間は実質的に存在しないので、第2溶接部34の溶接は、ロウ付けであってもよいし、アルゴン溶接であってもよい。出口端部19とカバー部材33の間には、出口端部19の中心軸を基準とした軸方向および半径方向の隙間が形成される。但しこれらの隙間は無くてもよい。
The
ホース取付パイプ32は、ヘッダ内パイプ17と同一のパイプ素材を用いて作られるため、出口端部19の内径d1および外径d2と等しい内径d3および外径d4を有する。但しこれらの少なくとも一方を異ならせることも可能である。ホース取付パイプ32の基端部(前端部)37は、カバー部材33のパイプ挿通穴35に挿通される。このパイプ挿通穴35の内径D2も、ホース取付パイプ32の基端部37が通過可能な最小の大きさとされ、ホース取付パイプ32の外径d4と等しいかこれより僅かに大きい大きさとされる。これによりパイプ挿通穴35とホース取付パイプ32の基端部37との隙間も最小となる。本実施形態ではd4=d2なので、これに合わせてD2=D1とされる。
Since the
パイプ挿通穴35と基端部37との隙間を埋めるように、基端部37とカバー部材33とが、カバー部材33の外部から、パイプ溶接部36により溶接される。この溶接も、ロウ付けであってもよいが、本実施形態では溶接強度が増すアルゴン溶接とされている。但し、両者の固定方法については溶接以外も可能であり、例えばパイプ挿通穴35に雌ネジを設け、基端部37に雄ネジを設け、両者をネジ止めしてもよい。
The
こうしてカバー部材33およびホース取付パイプ32が組み付けられた図3に示す状態において、ホース取付パイプ32およびパイプ挿通穴35は、ヘッダ内パイプ17の出口端部19に対し同軸に配置されている。また、ホース取付パイプ32は出口端部19から離間されているが、これに限らず、出口端部19に接触もしくは密着されてもよい。ホース取付パイプ32はカバー部材33から後方に突出され、この突出部分が、ホース21の入口端部22の取付部分となる。ヘッダ内パイプ17の出口端部19、カバー部材33およびホース取付パイプ32の内部同士はそれぞれ連通される。カバー部材33の後端面39は、ホース取付パイプ32と直角な平面とされる。
In the state shown in FIG. 3 in which the
ホース21の入口端部22は、ホース取付パイプ32の突出部分の外側に差し込まれて取り付けられる。この取付後のホース21の抜け止めのため、ホース取付パイプ32の先端部(後端部)には、その中心軸を基準とした半径方向外側に突出する拡径部38が設けられる。
The
本実施形態において、拡径部38は周知のバルジ加工により形成されている。なおバルジ加工の他、ビード加工、スプール加工等の周知の加工方法を採用できる。本実施形態の拡径部38は、ホース取付パイプ32の先端(後端)の位置に一つだけ設けられているが、これに限らず、中間位置に設けたり、複数設けたりすることもできる。拡径部38は当然に、ホース取付パイプ32の基準外径d4より大きな外径d5を有する。
In the present embodiment, the
従って、パイプ挿通穴30の内径D1は、ヘッダ内パイプ17の出口端部19の外径d2以上でかつ拡径部38の外径d5未満の大きさとされる。より言えば、パイプ挿通穴30の内径D1は、出口端部19の外径d2にほぼ等しく、拡径部38の外径d5より小さい大きさとされる。
Therefore, the inner diameter D1 of the
次に、本実施形態の作用効果を述べる。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
比較例として、拡径部38をヘッダ内パイプ17の出口端部19の先端に設け、ホース21の入口端部22を出口端部19に直接取り付けるものが考えられる。しかしこれだと、出口端部19をパイプ挿通穴30に、出口ヘッダ13の内部から外部に向かって挿通させようとした場合、パイプ挿通穴30の内径D1を拡径部38の外径d5以上としなければならず、パイプ挿通穴30と出口端部19の隙間が大きくなってしまう。
As a comparative example, it is conceivable that the
この隙間が大きいため、出口端部19の溶接に際し、ロウ付けが困難であり、より高温なアルゴン溶接を用いる必要がある。そして隙間が大きいため、溶接量が増し、あるいは溶接時間が長くなる。その結果、ヘッダ内パイプ17の出口端部19が溶接の熱で溶損してしまい、出口端部19に閉塞や穴開きが生じる可能性がある。
Since this gap is large, brazing is difficult when welding the
これに対し本実施形態では、出口端部19に拡径部38を設けていないので、この出口端部19が通過する最小の大きさ(内径D1)にパイプ挿通穴30を形成できる。そして挿通後の出口端部19とパイプ挿通穴30の隙間を極めて小さくすることができる。よって最小の溶接量および溶接時間で出口端部19を溶接することができ、出口端部19の溶損、ひいては閉塞や穴開きを抑制することができる。また低温のロウ付けも可能となり、これも出口端部19の溶損抑制に有利である。
On the other hand, in the present embodiment, since the diameter-expanded
また本実施形態では、出口ヘッダパイプ14から外部に突出した出口端部19を、出口ヘッダパイプ14に取り付けたカバー部材33で覆い、このカバー部材33に、拡径部38を有したホース取付パイプ32を、出口端部19に連通させて設けている。このため、ホース取付パイプ32にホース21を取り付けることで、ホース21と出口端部19を実質的に連通接続でき、ホース21からの吸引負圧をヘッダ内パイプ17に送って凝縮水を効率よく吸引することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、出口端部19とホース取付パイプ32を同軸に配置したので、ホース取付パイプ32から出口端部19へと吸引負圧を円滑に伝達できる。これも凝縮水の吸引効率向上に有利である。
Further, since the
また、カバー部材33の後端面39をホース取付パイプ32と直角な平面としたので、ホース21の先端面(前端面)を後端面39に全周突き当て、これら端面同士の隙間からの吸引負圧の漏れを抑制できる。なお、バネクリップ24は、拡径部38と後端面39の間の位置にてホース21を締め付け、ホース取付パイプ32に密着させる。
Further, since the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお前述の第1実施形態と同様の部分については図中同一符号を付して説明を割愛し、以下相違点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described below.
図4は、第2実施形態の第1実施例を示す。本実施形態では上述のカバー部材33およびホース取付パイプ32は設けられておらず、出口端部19に拡径部38が直接設けられている。但し、出口端部19とパイプ挿通穴30の隙間を最小とすべく、出口端部19に工夫が施されている。
FIG. 4 shows a first embodiment of the second embodiment. In the present embodiment, the
すなわち、出口端部19には、パイプ挿通穴30内に位置される第1拡径部40と、第1拡径部40よりも先端側(後端側)に位置されたホース取付部41とが形成される。そしてホース取付部41には、ホース抜け止めのため、前述の拡径部38、すなわち第2拡径部38が形成される。第1拡径部40は、パイプ挿通穴30との隙間を埋めるよう、底壁29に溶接部42により溶接される。
That is, the
出口端部19は一定の内径d1を有し、すなわち、第1拡径部40とホース取付部41(但し第2拡径部38の形成箇所を除く)は同一の内径d1を有する。これに対し出口端部19の外径は長手方向に変化される。第1拡径部40の外径d2’は、ホース取付部41の外径d4より大きくされ、第2拡径部38の外径d5と等しくされる。なお第1拡径部40の外径d2’は、第2拡径部38の外径d5より大きくされてもよい。こうした外径の拡縮は、出口端部19の肉厚を変化させることにより行われる。すなわち第1拡径部40の肉厚t1は、ホース取付部41の肉厚t2より大きくされる。第2拡径部38がバルジ加工されるので、ホース取付部41は第2拡径部38の形成箇所も含め、実質的に一定の肉厚t2を有する。
The
なお、ホース取付部41の外径d4はパイプ素材の外径と等しい。第1拡径部40は、パイプ挿通穴30付近の図外入口側の位置で終端されている。つまりヘッダ内パイプ17は、第1拡径部40および第2拡径部38のみにおいて拡径され、それ以外の部分ではパイプ素材と等しい外径とされる。これによりヘッダ内パイプ17の作製に要する素材の量を必要最小限とすることができる。
The outer diameter d4 of the
パイプ挿通穴30の内径D1’は、第1拡径部40が通過可能な最小の大きさとされ、第1拡径部40の外径d2’と等しいかこれより僅かに大きい大きさとされる。これによりパイプ挿通穴30と第1拡径部40の隙間は最小となる。
The inner diameter D1'of the
またパイプ挿通穴30の内径D1’は、組立時に第2拡径部38が通過できるよう、第2拡径部38の外径d5以上の大きさとされる。本実施形態では第1拡径部40の外径d2’と第2拡径部38の外径d5とが等しいので、パイプ挿通穴30の内径D1’は、第2拡径部38の外径d5と等しいかこれより僅かに大きい大きさとされる。
Further, the inner diameter D1'of the
こうして、パイプ挿通穴30の内径D1’は、第1拡径部40の外径d2’以上でかつ第2拡径部38の外径d5以上の大きさを有する。
In this way, the inner diameter D1'of the
パイプ挿通穴30と第1拡径部40の隙間は最小なので、溶接部42の溶接は、ロウ付けであってもよいし、アルゴン溶接であってもよい。第2拡径部38は、バルジ加工によりホース取付部41の先端(後端)に一つだけ設けられるが、その加工方法、位置、数等は変更可能である。
Since the gap between the
本実施例によれば、パイプ挿通穴30の内径D1’を上述のように定めたので、組立時に出口ヘッダ13の内部から外部に向かって、第1拡径部40および第2拡径部38の両方をパイプ挿通穴30に挿通させることができる。そして第1拡径部40をパイプ挿通穴30内に位置決めした後、これらの最小隙間を埋めるよう、第1拡径部40を底壁29に溶接できる。従って、第1実施形態と同様、最小の溶接量および溶接時間で出口端部19を溶接することができ、出口端部19の溶損、ひいては閉塞や穴開きを抑制することができる。
According to this embodiment, since the inner diameter D1'of the
また本実施例では、第1拡径部40の外径d2’と第2拡径部38の外径d5とを等しくしたので、パイプ挿通穴30の内径D1’を、両拡径部が通過可能な最小の大きさとすることができる。よってパイプ挿通穴30を徒に大径化することなく、出口ヘッダ13の高剛性化に有利である。
Further, in this embodiment, since the outer diameter d2'of the first
また本実施例では、第1拡径部40がホース取付部41より大径かつ厚肉とされ、かつホース取付部41と同一の内径を有する。このため、出口端部19の成形加工時に外径および肉厚を変えるだけで容易に第1拡径部40を形成できる。
Further, in this embodiment, the first
次に、第2実施形態の第2実施例を図5を参照して説明する。本実施例は前記第1実施例と大略同様であるが、底壁29に筒状のボス44を設け、これも貫通させて出口端部19を取り付けた点のみが第1実施例と相違する。
Next, a second embodiment of the second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment only in that a
ボス44は金属製、本実施形態ではアルミ製とされ、円筒状に形成されると共に、パイプ挿通穴30と同軸に、底壁29の外表面部に溶接されている。ここではボス44を別体として溶接する構造を示すが、ボス44は底壁29に一体に形成されても構わない。ボス44は底壁29すなわち出口ヘッダ13の一部とみなされる。
The
ボス44の前端部は、底壁29の傾斜角に合わせて斜めに切断され、底壁29に密着状態で溶接される。またボス44の挿通穴45は、パイプ挿通穴30に隣接して連続するよう同軸に配置され、パイプ挿通穴30の内径D1’と同一の内径を有する。
The front end portion of the
第1拡径部40の後端の位置は、ボス44の後端面46の位置と大凡合わされる。本実施例では、第1拡径部40の後端は、ボス44の後端面46より僅かに後方に位置される。そして第1拡径部40はボス44の後端面46に、溶接部42により溶接される。ボス44の後端面46は、ホース取付部41に直角な平面とされる。
The position of the rear end of the first
本実施例によれば、上記作用効果に加え、ホース21の先端面(前端面)をボス44の後端面46に全周突き当て、これら端面同士の隙間からの吸引負圧の漏れを抑制できる。
According to this embodiment, in addition to the above-mentioned effects, the front end surface (front end surface) of the
次に、第2実施形態の第3実施例を図6を参照して説明する。第1実施例(図4)では、出口端部19の内径を一定(d1)としつつ、出口端部19の肉厚を変化させて、出口端部19の外径を変化させた。これに対し本実施例では、出口端部19の肉厚(t2)を一定としつつ、その内径および外径を変化させる。よって第1拡径部40、ホース取付部41および第2拡径部38は同一の肉厚t2を有する。なおこの肉厚t2はパイプ素材の肉厚に等しい。
Next, a third embodiment of the second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment (FIG. 4), the outer diameter of the
第1拡径部40、ホース取付部41および第2拡径部38は、それぞれ第1実施例と同様の外径d2’、d4、d5を有する。またパイプ挿通穴30も、第1実施例と同様の内径D1’を有する。従ってホース取付部41は第1実施例と同様の内径d1を有し、第2拡径部38の内径は、肉厚がt2で一定のまま、外径変化に応じて変化する。しかしながら第1拡径部40は、第1実施例より大きい内径d1”を有する。
The first diameter-expanded
本実施例では第1実施例と同様、第2実施例(図5)にあるようなボス44は設けられていない。第1拡径部40は底壁29のパイプ挿通穴30のみに挿通され溶接されている。
In this embodiment, as in the first embodiment, the
本実施例によっても、第1実施例と同様の作用効果を奏することができる。また本実施例では、第1拡径部40、ホース取付部41および第2拡径部38を同一の肉厚t2としたので、出口端部19の成形加工時に、一定肉厚のパイプ素材の内外径を変えるだけで容易に第1拡径部40、ホース取付部41および第2拡径部38を形成できる。
Also in this example, the same action and effect as in the first embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, since the first diameter-expanded
次に、第2実施形態の第4実施例を図7を参照して説明する。本実施例は、第3実施例の構成に、第2実施例にあるようなボス44を追加したものである。よって本実施例は、第2実施例と同様の作用効果を奏することができる。
Next, a fourth embodiment of the second embodiment will be described with reference to FIG. 7. In this embodiment, the
以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々考えられる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various other embodiments of the present invention can be considered.
(1)例えば各溶接部の溶接は、ロウ付け、アルゴン溶接以外も可能である。 (1) For example, welding of each welded portion can be performed other than brazing and argon welding.
(2)また熱交換器はインタークーラに限られず、ヘッダ内パイプも凝縮水吸引用に限られない。 (2) Further, the heat exchanger is not limited to the intercooler, and the pipe in the header is not limited to the suction of condensed water.
上述の各実施形態および各実施例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The configurations of each of the above embodiments and embodiments can be combined partially or wholly, unless otherwise inconsistent. The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and all modifications, applications, and equivalents included in the idea of the present invention defined by the claims are included in the present invention. Therefore, the present invention should not be construed in a limited manner and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.
11 インタークーラ
13 出口ヘッダ
17 ヘッダ内パイプ
19 出口端部
30 パイプ挿通穴
31 第1溶接部
32 ホース取付パイプ
33 カバー部材
38 拡径部、第2拡径部
40 第1拡径部
41 ホース取付部
42 溶接部
11
Claims (5)
前記パイプ挿通穴に挿通される外径一定の先端部を有するヘッダ内パイプと、
前記ヘッダ内パイプの先端部を前記ヘッダに溶接する溶接部と、
前記ヘッダの外表面部に取り付けられ、前記ヘッダ内パイプの先端部を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設けられ、拡径部を有するホース取付パイプと、
を備え、
前記パイプ挿通穴の内径は、前記ヘッダ内パイプの先端部の外径以上でかつ前記拡径部の外径未満の大きさを有する
ことを特徴とする熱交換器のパイプ取付構造。 The pipe insertion hole provided in the header of the heat exchanger and
A pipe in the header having a tip having a constant outer diameter to be inserted into the pipe insertion hole,
A welded portion that welds the tip of the pipe in the header to the header, and
A cover member attached to the outer surface of the header and covering the tip of the pipe inside the header.
A hose mounting pipe provided on the cover member and having an enlarged diameter portion,
With
A pipe mounting structure for a heat exchanger, wherein the inner diameter of the pipe insertion hole has a size equal to or larger than the outer diameter of the tip end portion of the header inner pipe and less than the outer diameter of the enlarged diameter portion.
請求項1に記載の熱交換器のパイプ取付構造。 The pipe mounting structure for a heat exchanger according to claim 1, wherein the tip of the pipe in the header and the hose mounting pipe are coaxially arranged.
請求項1または2に記載の熱交換器のパイプ取付構造。 The pipe mounting structure of the heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein the heat exchanger is an intercooler for cooling the intake air of the engine.
請求項3に記載の熱交換器のパイプ取付構造。 The pipe mounting structure of the heat exchanger according to claim 3 , wherein the header is an outlet header for discharging the cooled intake air.
請求項4に記載の熱交換器のパイプ取付構造。 The pipe mounting structure for a heat exchanger according to claim 4 , wherein the pipe in the header is arranged in the outlet header and is configured to suck condensed water accumulated in the outlet header.
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