JPH0245665Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車用ラジエータ、暖房装置用
ヒータ等に使用される熱交換器に関する。

従来技術とその問題点 たとえば、自動車用ラジエータとしては、従
来、互いに平行な２枚のヘツダ・プレートと、両
ヘツダ・プレート間にヘツダ・プレートと直角を
なしかつ互いに平行になるように配置されるとと
もに両端がヘツダ・プレートに接合された複数の
偏平管と、隣り合う偏平管どうしの間および両側
端の偏平管の外側に配置されかつ偏平管に接合さ
れたコルゲート・フインと、両側端のコルゲー
ト・フインの外側に配置されかつコルゲート・フ
インに接合されたサイド・プレートと、ヘツダ・
プレートに固定されかつヘツダ・プレートととも
にヘツダ・タンクを形成するヘツダ・タンク本体
とを備えた熱交換器が用いられていた。従来、こ
のような熱交換器のサイド・プレートは、両端部
が両側端に位置する偏平管側に屈曲されてこの屈
曲部先端が偏平管に接合されていた。

しかしながら、従来の熱交換器の場合、サイ
ド・プレートの屈曲部先端が偏平管に接合されて
いるので、サイド・プレートの接合強度が小さ
く、ひいては熱交換器全体の剛性が不足するおそ
れがあつた。

また、従来の熱交換器では、サイド・プレート
および両側端のコルゲート・フインを接合するま
では、全部品を治具で固定しておく必要があるた
めに、上記熱交換器は通常次のようにして製造さ
れていた。すなわち、まず偏平管とコルゲート・
フインとを交互に並べるとともに両側端に位置す
る偏平管の外側にコルゲート・フインを配置し、
さらにこのコルゲート・フインの外側にサイド・
プレートを配置し、ついで各偏平管の両端をヘツ
ダ・プレートにあけられた孔に差し込んでこれら
を治具で固定した状態で偏平管とコルゲート・フ
イン、コルゲート・フインとサイド・プレート、
ヘツダ・プレートとサイド・プレートおよび偏平
管とヘツダ・プレートとをそれぞれ一挙に真空ろ
う付した後、ヘツダ・プレートにヘツダ・タンク
本体を固定していた。

しかしながら、上記の方法では、まず偏平管と
コルゲート・フインとを交互に並べる作業および
治具をセツトしたりはずしたりする作業が面倒で
あり、作業の自動化が困難であるとともに多くの
時間を要するという問題があつた。また、治具で
固定した後真空ろう付用の炉内に移動させるさい
等に偏平管、コルゲート・フインおよびサイド・
プレートがずれないように取扱いに注意をはらう
必要があつた。また真空ろう付のさいの治具の消
耗が激しく、コストが高くなるという問題があつ
た。さらに、真空ろう付時には当然のことながら
治具も加熱されるので、真空ろう付時に必要とす
る熱量が多くなり、真空ろう付用の炉の燃料費が
高くなるという問題があつた。

この考案の目的は、上記の問題を解決した熱交
換器を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この考案による熱交換器は、互いに平行な２枚
のヘツダ・プレートと、両ヘツダ・プレート間に
ヘツダ・プレートと直角をなしかつ互いに平行に
なるように配置されるとともに両端がヘツダ・プ
レートに接合された複数の偏平管と、隣り合う偏
平管どうしの間および両側端の偏平管の外側に配
置されかつ偏平管に接合されたコルゲート・フイ
ンと、両側端のコルゲート・フインの外側に配置
されかつ両端がヘツダ・プレートに接合されてい
るとともにコルゲート・フインに接合されている
２枚のサイド・プレートとを備えた熱交換器にお
いて、第１ヘツダ・プレートの第２ヘツダ・プレ
ートに対向する面の両端部にその幅方向にのびか
つ第２ヘツダ・プレート側に突出した突出部が設
けられるとともに、第２ヘツダ・プレートの第１
ヘツダ・プレートに対向する面の両端部にその幅
方向にのびかつ第１ヘツダ・プレート側に突出し
た突出部が設けられ、各突出部の突出先端面が平
坦面となされ、サイド・プレートの両端部が外側
に屈曲され、その先端が両側端に位置する偏平管
の方向に折返され、さらにその先端が外側方に折
返されてヘツダ・プレートの突出部に係合する係
合部が形成され、係合部における両側端に位置す
る偏平管側への折返し部がヘツダ・プレートの突
出部先端の平坦面に密着状態で接合され、係合部
の先端が突出部に係合状態で接合されているもの
である。

実施例 以下、この考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。以下の説明において、アルミニウムと
いう語は純アルミニウムの他にすべてのアルミニ
ウム合金を含むものとする。

第１図から第４図には、この考案による熱交換
器が示されている。第１図から第４図において熱
交換器１は、上下に所定間隔をおいて配されかつ
互いに平行な２枚のアルミニウム製ヘツダ・プレ
ート２と、両ヘツダ・プレート２間にヘツダ・プ
レート２と直角をなしかつ互いに平行になるよう
に配置されるとともに両端がヘツダ・プレート２
に溶接された複数のアルミニウム製偏平管３と、
隣り合う偏平管３どうしの間および両側端の偏平
管３の外側に配置されかつ偏平管３に接合された
ルーバ付きアルミニウム製コルゲート・フイン４
と、両側端のコルゲート・フイン４の外側に配置
されかつヘツダ・プレート２およびコルゲート・
フイン４に接合されたアルミニウム製サイド・プ
レート５と、ヘツダ・プレート２に機械的に固定
されかつヘツダ・プレート２とともにヘツダ・タ
ンク６を形成するプラスチツク製ヘツダ・タンク
本体７とよりなる。

両ヘツダ・プレート２のヘツダ・タンク本体７
が取付けられた面の周縁部には、それぞれヘツ
ダ・タンク本体７の開口部周縁に設けられたフラ
ンジ７ａが嵌まり込む断面略Ｕ字形の凹溝８が全
周にわたつて設けられている。上部ヘツダ・プレ
ート２の凹溝８は下方に、下部ヘツダ・プレート
２の凹溝８は上方に、それぞれ突出するように形
成されている。この突出部を１０で示し、突出部
１０におけるヘツダ・プレート２の両端部に位置
する短辺部分を１０ａで示す。この短辺部分１０
ａに、サイド・プレート５の両端が係合してい
る。突出部１０の突出先端面１０ｂは、所定幅を
有する平坦面となされている。また、ヘツダ・プ
レート２には、長さ方向に所定間隔をおいて、ヘ
ツダ・プレート２の幅方向に長い偏平管差込み孔
９が複数形成されている。そして、ヘツダ・プレ
ート２のヘツダ・タンク本体７が取付けられた面
において偏平管差込み孔９の周縁にはフランジ１
１が形成されている。偏平管３の両端は拡管され
て拡管部３ａが形成されており、拡管部３ａが孔
９に差込まれてフランジ１１内周面に密着した状
態で、ヘツダ・プレート２と偏平管３とが溶接さ
れている。また、上部ヘツダ・プレート２におけ
る下部ヘツダ・プレート２に対向する面および下
部ヘツダ・プレート２における上部ヘツダ・プレ
ート２に対向する面において、偏平管３と孔９と
の間は、エポキシ樹脂等からなるシール材１２に
よつてシールされている。サイド・プレート５の
両端は、ヘツダ・プレート２の突出部１０の短辺
部分１０ａに係合した状態でヘツダ・プレート２
と接合されている。ヘツダ・タンク本体７は、フ
ランジ７ａがＯリング１４を介して凹溝８に入れ
らて、フランジ７ａが、ヘツダ・プレート２の長
辺部に位置する凹溝８の外側壁に長さ方向に所定
間隔をおいて内方に突出するように形成された複
数のフランジ押え用突起１５によつて押えられる
ことによりヘツダ・プレート２に固定されてい
る。フランジ押え用突起１５は、平面または底面
から見て略半円形で、その凹溝８底壁側の縁は凹
溝８の外側壁の他の部分から切り裂かれた状態と
なつており、この縁でフランジ７ａが押えられて
いる。

第５図には、第１図に示す熱交換器１の右側端
に用いられているサイド・プレート５が示されて
いる。サイド・プレート５の両側縁には、それぞ
れ右方に突出しかつ長さ方向に伸びる補強用のリ
ブ１８が一体的に設けられている。また、サイ
ド・プレート５の幅方向の中央部には、長さ方向
に伸びかつ右方に膨出した補強用膨出部１９が形
成されている。リブ１８および膨出部１９は上下
両端部には設けられていない。そして、サイド・
プレート５の両端部は、一旦斜め右方に曲げられ
た後、右側端に位置する偏平管３側、すなわち左
方に折返されかつその先端が右方に折返されてこ
こに弾性を有する係合部１３が設けられている。
そして、この係合部１３ａの左方折返し部１３ａ
が、突出部１０の短辺部分１０ａの突出先端面１
０ｂに密着状態で接合され、係合部１３先端が短
辺部分１０ａに係合状態で接合されることによ
り、サイド・プレート５がヘツダ・プレート１０
に固定されている。係合部１３ａの左方折返し部
１３ａが短辺部分１０ａの突出先端面１０ｂに密
着状態で接合されていることにより、サイド・プ
レート５のヘツダ・プレート２への接合強度が向
上し、ここにシユラウド等の部品を取付けること
が可能となる。熱交換器１の左側端には、第５図
のサイド・プレート５を左右逆向きにしたものが
用いられている。

次に第６図〜第９図を参照して熱交換器１を製
造する方法について述べる。

まず、第６図に示すように、偏平管３が密に嵌
まり込む複数の溝１６を熱交換器１製品の隣接偏
平管３と同一ピツチで形成した偏平管ホルダ１７
を用意し、上記各溝１６内にそれぞれ偏平管３
を、両端が溝１６から突出した状態で嵌め込む。
すべての偏平管３を偏平管ホルダ１７の溝１６に
嵌め入れた後、偏平管３の両端部を拡管し、拡管
部３ａを形成する。ついで、各偏平管３の両端拡
管部３ａをそれぞれヘツダ・プレート２の偏平管
差込み孔９に差込み、拡管部３ａとフランジ１１
とを密着させる（第７図参照）。偏平管３の両端
を予め拡管しておくと、拡管部３ａを孔９に差込
んだ場合、フランジ１１にはこれを拡げようとす
る力が加わり、拡管部３ａにはこれを縮めようと
する力が加わるので、これらの力の反作用によつ
て両者は強く密着する。その後、フランジ１１と
偏平管３の拡管部３ａとを溶接することによつて
ヘツダ・プレート２と偏平管３とからなる組合せ
体２０をつくる（第８図参照）。

組合せ体２０をつくつた後、コルゲート・フイ
ン４を、組合せ体２０の隣接する偏平管３どうし
の間に強制的に嵌合させるとともに、両端に位置
する偏平管３の外側にこれに沿うように配置す
る。このとき、各偏平管３は、わずかずつではあ
るがたわんで両側端に位置する偏平管３の長さの
中間部が外側にたわんだ状態になるとともに、両
側端に位置する偏平管３の外側のコルゲート・フ
イン４が外方に湾曲する。ついで外側端のコルゲ
ート・フイン４の外側からサイド・プレート５を
第９図に矢印で示す方向に押し込み（第９図１点
鎖線参照）、その係合部１３をヘツダ・プレート
２の突出部１０の短辺部分１０ａに係合させる。
このとき、係合部１３は一旦たわみ（第９図実線
参照）、その後自身の弾性力により復元し、係合
部１３と短辺部分１０ａとが強固に係合する（第
９図２点鎖線参照）。また、サイド・プレート５
の係合部１３の折返し部１３ａが短辺部分１０ａ
の突出先端面１０ｂに密着する。この係合状態に
おいて、各偏平管３および両側端の偏平管３の外
側に配置されたコルゲート・フイン４は、係合前
の状態から変形されられ、そのスプリング・バツ
クによりサイド・プレート５は外方に押されてい
る。したがつて、サイド・プレート５の係合部１
３はヘツダ・プレート２の突出部１０の短辺部分
１０ａと強固に係合し、サイド・プレート５がは
ずれるのが防止されるとともに、サイド・プレー
ト５によつて両側端の偏平管３の外側に位置する
コルゲート・フイン４の脱落が防止される。

そして、組合せ体２０とコルゲート・フイン４
とサイド・プレート５とを上述のようにセツトし
た状態で、治具を用いずに偏平管３とコルゲー
ト・フイン４、ヘツダ・プレート２とサイド・プ
レート５、およびコルゲート・フイン４とサイ
ド・プレート５とをそれぞれ同時に接合する。こ
の接合は、上記のようにセツトされたものに、塩
化亜鉛を含有する液状の接合用組成物（特公昭49
−36864号公報参照）を吹付け、その後炉中で加
熱することにより行なう。液状の接合用組成物を
吹付けるさいには、ヘツダ・プレート２のヘツ
ダ・タンク本体７を取付ける面に上記組成物がか
からないようにしておくのがよい。接合が終了し
た後、偏平管３とヘツダ・プレート２との継目に
エポキシ樹脂等からなるシール材１２を塗布して
乾燥させる。

最後にヘツダ・タンク本体７のフランジ７ａ
を、Ｏリング１４を介してヘツダ・プレート２の
凹溝８に嵌め入れ、本体７をヘツダ・プレート２
側に押圧した状態でヘツダ・プレート２の長辺部
に位置する外側壁に突起１５を形成してヘツダ・
タンク本体７をヘツダ・プレート２に固定しヘツ
ダ・タンク６を形成する。

このようにして、熱交換器１が製造される。

上記実施例においては、ヘツダ・プレート２と
偏平管３とを溶接することにより組合せ体２０が
つくられているが、これに代えてかしめ止め等機
械的な方法で両者を仮に固定することにより組合
せ体２０をつくつてもよい。この場合、偏平管３
およびサイド・プレート５をブレージング・シー
トからつくつておき、コルゲート・フイン４およ
びサイド・プレート５をセツトした後、真空ろう
付によつてヘツダ・プレート２と偏平管３、偏平
管３とコルゲート・フイン４、サイド・プレート
５とヘツダ・プレート２およびサイド・プレート
５とコルゲート・フイン４とをそれぞれ接合する
のがよい。

また、上記実施例においては、偏平管３はヘツ
ダ・プレート２の幅方向、すなわち空気の流通方
向に対して１列に配置されているが、２列に配置
または２列以上配置されていてもよい。

また、上記実施例においては、塩化亜鉛を含む
液体の接合用組成物によつて、偏平管３とコルゲ
ート・フイン４、コルゲート・フイン４とサイ
ド・プレート５、およびヘツダ・プレート２とサ
イド・プレート５とがそれぞれ接合されている
が、これに代えてコルゲート・フイン４をブレー
ジング・シートでつくつておき、偏平管３とコル
ゲート・フイン４およびコルゲート・フイン４と
サイド・プレート５とをそれぞれ真空ろう付して
もよい。

考案の効果 この考案の熱交換器によれば、サイド・プレー
トの係合部における両側端に位置する偏平管側へ
の折り返し部がヘツダ・プレートの両端部の突出
部先端の平坦面に密着状態で接合され、係合部の
先端が突出部に係合状態で接合されているので、
サイド・プレートの接合強度が向上し、ひいては
熱交換器の剛性が増大する。また、この考案によ
る熱交換器は上述のように構成されているので、
この熱交換器を製造する場合には、予めヘツダ・
プレートと偏平管とからなる組合せ体をつくつて
おけば、両側端に位置する偏平管の外側にコルゲ
ート・フインを配置した後、サイド・プレートの
両端の係合部をヘツダ・プレートの突出部に係合
させることによつて、このサイド・プレートで上
記コルゲート・フインの脱落を防止することがで
きる。しかも、予め上記組合せ体をつくつておけ
ば、隣接する偏平管どうしの間にコルゲート・フ
インを強制嵌合させて治具なしで保持することが
できる。したがつて、接合用の炉内に移動させる
さいや接合時に治具を必要としないので、治具を
使用する場合に生じる上述した問題を一挙に解決
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による熱交換器の斜視図、第
２図は第１図の一部切欠き部分拡大図、第３図は
第１図の−線にそう一部を省略した拡大断面
図、第４図は第３図の部分拡大図、第５図はサイ
ド・プレートの斜視図、第６図から第９図は第１
図に示す熱交換器の製造方法を工程順に示し、第
６図は偏平管を偏平管ホルダに配した状態の平面
図、第７図は偏平管の両端をヘツダ・プレートの
孔に差込んだ状態を示す一部切欠き部分平面図、
第８図はヘツダ・プレートと偏平管との組合せ体
の斜視図、第９図はサイド・プレートの両端をヘ
ツダ・プレートに係合させる方法を示す一部切欠
き部分平面図である。 １……熱交換器、２……ヘツダ・プレート、４
……コルゲート・フイン、５……サイド・プレー
ト、６……ヘツダ・タンク、７……ヘツダ・タン
ク本体、１０……突出部、１０ａ……短辺部分、
１０ｂ……突出端面、１３……係合部、１３ａ…
…左方折返し部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに平行な２枚のヘツダ・プレートと、両ヘ
   ツダ・プレート間にヘツダ・プレートと直角をな
   しかつ互いに平行になるように配置されるととも
   に両端がヘツダ・プレートに接合された複数の偏
   平管と、隣り合う偏平管どうしの間および両側端
   の偏平管の外側に配置されかつ偏平管に接合され
   たコルゲート・フインと、両側端のコルゲート・
   フインの外側に配置されかつ両端がヘツダ・プレ
   ートに接合されているとともにコルゲート・フイ
   ンに接合されている２枚のサイド・プレートとを
   備えた熱交換器において、 第１ヘツダ・プレートの第２ヘツダ・プレート
   に対向する面の両端部にその幅方向にのびかつ第
   ２ヘツダ・プレート側に突出した突出部が設けら
   れるとともに、第２ヘツダ・プレートの第１ヘツ
   ダ・プレートに対向する面の両端部にその幅方向
   にのびかつ第１ヘツダ・プレート側に突出した突
   出部が設けられ、各突出部の突出先端面が平坦面
   となされ、サイド・プレートの両端部が外側に屈
   曲され、その先端が両側端に位置する偏平管の方
   向に折返され、さらにその先端が外側方に折返さ
   れてヘツダ・プレートの突出部に係合する係合部
   が形成され、係合部における両側端に位置する偏
   平管側への折返し部がヘツダ・プレートの突出部
   先端の平坦面に密着状態で接合され、係合部の先
   端が突出部に係合状態で接合されている熱交換
   器。