JPH0377771A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車や家庭用エアコンの凝縮機等に用い
られる熱交換器、特にいわゆるヘッダータイプの熱交換
器に関する。

従来の技術 従来、この種の熱交換器として、例えば実開昭６３−３
４４６６号公報に示されるように、偏平チューブとコル
ゲートフィンとが交互配置に積層されると共に、チュー
ブの両端に中空ヘッダーが連通接続されものが既知であ
る。がかる熱交換器におけるヘッダーパイプとしては、
量産性を向上させる目的で、片面又は両面ブレージング
シートを用い、これをその両側縁とおしが衝き合わせ状
となるように筒状に成形し、その衝き合わせ部を接合し
た中空成形パイプが使用されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種の中空成形パイプからなるヘッダ
ーを備えた熱交換器にあっては、たとえヘッダーの肉厚
を増大させてもその衝き合わせ接合部分が強度的な弱点
となるため、所定以上の高い内部圧力が作用するとその
接合部より破壊されるおそれを有し、例えば１５ＯＮｙ
／ｄ程度以上の高耐圧性が要求されるような凝縮器とし
ては採用することができないという難があった。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、ヘ
ッダーとしてブレージングシートをその両側縁が衝き合
わせ状となるように筒状に成形した中空成形パイプを用
いたものでありながら、耐圧性能に優れた熱交換器を提
供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 而して、この発明は、ヘッダーに周方向の切込み部を形
成する一方、中央部に熱交換媒体流通孔を有するヘッダ
ー補強用リング部材を上記切込み部から嵌入配置し、か
つ接合一体化することによりヘッダーを補強するように
したものである。

即ち、この発明は、所定長の偏平チューブとフィンとが
交互配置に積層されると共に、前記チューブの両端に、
一対の中空ヘッダーが連通接続された熱交換器であって
、該ヘッダーとじて、片面又は両面ブレージングシート
がその両側縁部どおしを衝き合わせた筒状に成形され、
かつ上記側縁部どおしが接合された中空成形パイプが用
いられると共に、該ヘッダーの適宜位置に周方向の切込
み部が形成される一方、ヘッダー内周面に適合し得る外
周形状の径小部と前記切込み部に介在し得る径大部とを
有し、かつ中央部に熱交換媒体流通孔が穿設されたヘッ
ダー補強用リング部材が、その径小部外周面をヘッダー
内周面に当接させると共に、径大部を前記切込み部に介
在させた状態に前記切込み部から前記ヘッダー内に嵌入
配置され、かつろう付一体化されてなることを特徴とす
る熱交換器を要旨とするものである。

作用 ヘッダー補強用リング部材は、その中央部に熱交換媒体
流通用孔が形成されているから、熱交換媒体は上記流通
用孔を通じてヘッダー内を流通する。

また、上記リング部材は、ヘッダー内に嵌入配置され、
かつ接合一体化されているから、ヘッダーの拡がりを阻
止するように作用する。従って、ヘッダーが衝き合わせ
部より破壊されるのを防止し、耐圧力の向上に寄与する
。

実施例 以下、この発明を、カーエアコン用のアルミニウムない
しその合金製凝縮器に適用した実施例に基いて説明する
。

第１図ないし第６図において、（１）は水平状態で上下
方向に配置された複数のアルミニウム製チューブ、（２
）はその隣接するチューブ（１）（１）間に介在された
アルミニウム製のコルゲートフィンである。

前記チューブ（１）は偏平状のアルミニウム押出型材を
もって構成されたものである。上記チューブ（１）とし
ては、いわゆるハーモニカチューブと称されるような多
孔型のものを用いても良い。

前記コルゲートフィン（２）は芯材の片面または両面に
ろう材層が被覆形成されたアルミニウムブレージングシ
ートからなるもので、チューブ（１）と略同じ幅を有し
、ろう付によりチューブに接合されている。コルゲート
フィン（２）は、望ましくはルーバーを切り起こしたも
のを用いるのが良い。

（３）（４）は左右のヘッダーである。各ヘッダーには
長さ方向に沿って所定間隔的にチューブ挿入孔（５）が
穿設されると共に、鎖孔（５）に各チューブ（１）の端
部が挿入され、かつろう付により強固に連通接続されて
いる。

更に、左ヘッダー（３）の上端部および下端部には入口
管（６）および出口管（７）がそれぞれ連結されている
。また右ヘッダー（３）の上下両端には蓋片（８）（８
）が取付けられている。なお、第２図に示す（９）（９
）は最外側のコルゲートフィン（２）の外側に配置され
たサイドプレートである。

左ヘッダー（３）には、該ヘッダー内を上下３室に分割
する態様で２枚の仕切板（１０）　　（１０）が所定間
隔毎に設けられている。また、右ヘッダー（４）にも該
ヘッダーを上下２室に分割する態様で１枚の仕切板（１
０）が設けられている。

もって熱交換媒体入口管（６）から左ヘッダー（３）に
流入した熱交換媒体は、チューブ群によって構成される
全熱交換媒体通路をめぐって蛇行状に流通して熱交換媒
体出口管（７）から流出するようになされている。上述
のように熱交換媒体が流通する間に、チューブ（１）（
１）間に形成されたコルゲートフィン（２）を含む空気
流通間隙を流通する空気と熱交換を行い、凝縮するもの
となされている。前記ヘッダーバイブ（３）（４）は、
第６図に示すように、芯材（３ａ）の両面にろう材層（
３ｂ）が被覆された両面ブレージングシートをその両側
縁部（３ｃ）（３ｃ）が衝き合わせ状となるように筒状
に成形すると共に、該側縁部（３ｃ）　　（３ｃ）どお
しがろう付されたものである。なお、この側縁部（３ｃ
）（３ｃ）とおしの接合は、ろう付に代えて電縫溶接に
よって行っても良い。

また、上記左ヘッダー（３）には、前記上下仕切板（１
０）　　（１０）の間にヘッダー補強用リング部材（１
１）が設けられると共に、右ヘッダー（４）には、上部
蓋片（８）と仕切板（１ｏ）との間および仕切板（ｔｏ
）と下部蓋片（８）との間にそれぞれヘッダー補強用リ
ング部材（１１）（１１）が設けられている。

これらヘッダー補強用リング部材（１１）は、ヘッダー
（３）（４）内に嵌入配置され、かつろう付一体化され
ることにより、ヘッダー（３）（４）の耐圧力を向上せ
しめる目的で用いられるものであり、中央部に熱交換媒
体流通孔（１１Ｃ〉を有する点以外は仕切板（ｌＯ）と
同様の構造を有するものである。

即ち、上記リング部材（１１）は、第１図に示すように
、そのほぼ半周がヘッダー（３）の内径に等しい外径と
なされた径小部（ｌｌａ）に形成され、残りの半周がヘ
ッダー（３）の外径に等しい外径となされた周端膨出状
の径大部（ｌｌｂ）に形成されると共に、中央部に熱交
換媒体流通孔（ｌｌｃ）が穿設されたものである。この
リング部材（１１）としては、芯材の両面にろう材層が
被覆形成された両面ブレージングシートからなるものを
用いることが望ましい。

このリング部材（１１）のヘッダー（３）（４）への取
付けは次のようにして行われている。即ち、第１図に示
すように、ヘッダー（３）のリング部材取着予定位置に
、周方向にそのほぼ半周にわたって延びた、リング部材
（１１）の厚さとほぼ等しい間隙の切込み部（１２）を
形成する。

そして、第４図に示すように、リング部材（１１）の径
小部（ｌｌａ）の外周面をヘッダー（３）の内周面に当
接させると共に、径大部（ｌｌｂ）の周端部（ｌｌｃ）
を切込み部（１２）に適合させた状態となるように、リ
ング部材（１１）を切込み部（１２）からヘッダー（３
）内に嵌入配置する。そして、この状態で、仮組された
他の構成部材と共に−括ろう付することにより、ヘッダ
ー（３）に接合一体化する。

仕切板（１２）は、熱交換媒体流通孔がない点以外は上
記ヘッダー補強用リング部材（１１）と同様であり、第
５図に示すように、径小部（１０ａ）の外周面がヘッダ
ー（３）の内周面に当接され、かつ径大部（ｊｏｂ）の
周端部が、ヘッダー（３）に形成された仕切板用切込み
部からヘッダー（３）内に嵌入配置され、かつろう付さ
れている。

なお、このような仕切板（ｌＯ）を有するヘッダーにあ
っては、その仕切板（ｌＯ）が前記リング部材（１１）
と同様の補強作用を奏するので、リング部材（１１）を
仕切板（ｌＯ）にあまり接近させて取付ける必要はない
。

第７図および第８図は、ヘッダー補強用リング部材（２
１）の変形例を示すものである。

この補強リング部材（２１）は、ヘッダー（３）の内径
に等しい外径となされた径小部（２１ａ）と、ヘッダー
（３）の外径に略等しい外径を有する周端膨出状の径大
部（２１ｂ）とを有し、かつ中央部に熱交換媒体流通孔
（２１ｃ）が穿設されたリング状板材（２３）と、ヘッ
ダー（３）の切込み部を外方から覆い得る弧状帯板材（
２４）とよりなり、該帯板材（２４）の内周面に突設さ
れた一対の突条（２４ａ）　（２４ａ）に上記リング状
板材（２３）の径大部（２１ｂ）が嵌入固定されてなる
ものである。

そして、このリング部材（２１）は、第８図に示すよう
に、ヘッダー（３）に形成された切込み部（２２）に、
径小部（２１ａ）の外周面がヘッダー（３）内周面に当
接され、かつ前記突条（２４ａ）　（２４ａ）が切込み
部（２２）に適合された状態にヘッダー（３）内に嵌入
配置され、かつろう付固定されている。

第９図および第１０図は、補強用リング状部材（３１）
の更に他の変形例を示すもので、径小部（ｌｌａ　）お
よび径大部（３１ｄ）の外周面にそれぞれ弧状に曲成さ
れた帯板部材（３１ｄ）　（３１ｅ）が一体的に設けら
、かつ中央部に熱交換媒体流通用孔（３１ｃ）が穿設さ
れている。

そして、このリング部材（３１）は、第１０図に示すよ
うに、ヘッダー（３）に形成された、径小部（３１ａ　
）の帯板部材（３１ｄ）を嵌入し得る間隔を有する切込
み部（３２）を通じて、径小部（３１ａ）の帯板部材（
３１ｄ）外周面がヘッダー（３）内周面に当接され、か
つ径大部（３１ｂ）の帯板部材（３１ｅ）が切込み部（
３２）外周面を覆う状態でヘッダー（３）内に嵌入配置
され、かつろう付固定されている。

発明の効果 この発明に係る熱交換器は、ヘッダーとして、片面又は
両面ブレージングシートがその両側縁部どおしを衝き合
わせた筒状に成形され、かつ上記側縁部どおしが接合さ
れた中空成形バイブを用いたものでありながら、そのヘ
ッダーに周方向の切込み部が形成される一方、ヘラダル
内周面に適合し得る外周形状の径小部と前記切込み部に
介在し得る径大部とを有し、かつ中央部に熱交換媒体流
通孔が穿設されたヘッダー補強用リング部材が、その径
小部外周面をヘッダー内周面に当接させ、かつ径大部を
前記切込み部に介在させた状態に前記切込み部から前記
ヘッダー内に嵌入配置され、かつろう付一体化されてな
るものであるから、その補強用リング部材により、ヘッ
ダー内部の圧力の増大に伴うヘッダーの膨出が阻止され
、もってヘッダーが継ぎ目部分から破壊されるおそれの
ない高耐圧性に優れた熱交換器を提供することができる
。

しかも、上記補強用リング部材は、ヘッダーに形成され
た切込み部から該ヘッダー内に嵌入配置されるものであ
り、しかも径小部をヘッダー内面に当接させることによ
りその位置決めを容易に行うことができるので、組立接
合作業が極めて容易であり、生産性の向上を図ることが
でき、ひいては製造コストの低減化を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例としての凝縮器用熱交換器を
示すものであり、第１図はヘッダーチューブ、フィンお
よびヘッダー補強用リング部材を分離状態で示す斜視図
、第２図は全体正面図、第３図は同じく左側面図、第４
図は第２図ＩＶ−ＩＶ線の拡大断面図、第５図は第２図
Ｖ−Ｖ線の拡大断面図、第６図は第２図Ｖ［−Ｖｌ線の
拡大断面図、第７図および第８図はヘッダー補強用リン
グ部材の変形例を示すもので、第７図は全体斜視図、第
８図は取付は状態を示す断面図、第９図および第１０図
はヘッダー補強用リング部材の更に他の変形例を示すも
ので、第９図は全体斜視図、第１０図は取付は状態を示
す断面図である。 （１）・・・チューブ、（２）・・・フィン、（３）（
４）・・・ヘッダー　（３Ｃ）・・・側縁部、（１１）
（２１）　　（３１）・・・ヘッダー補強用リング部材
、（ｌｌａ　）　　（２１ａ　）　　（３１ａ　）　・
＝径小部、（ｌｌｂ　）（２１ｂ）　　（３１ｂ）・・
・径大部、（ｌｌｃ　）　　（２１ｃ　）（３１ｃ　）
・・・熱交換媒体流通孔、（１２）　　（２２）（３２
） ・・・切込み部。 以 上 第４図 第５図 第６図 第８図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定長の偏平チューブとフィンとが交互配置に積層され
   ると共に、前記チューブの両端に、一対の中空ヘッダー
   が連通接続された熱交換器であって、該ヘッダーとして
   、片面又は両面ブレージングシートがその両側縁部どお
   しを衝き合わせた筒状に成形され、かつ上記側縁部どお
   しが接合された中空成形パイプが用いられると共に、該
   ヘッダーの適宜位置に周方向の切込み部が形成される一
   方、ヘッダー内周面に適合し得る外周形状の径小部と前
   記切込み部に介在し得る径大部とを有し、かつ中央部に
   熱交換媒体流通孔が穿設されたヘッダー補強用リング部
   材が、その径小部外周面をヘッダー内周面に当接させる
   と共に、径大部を前記切込み部に介在させた状態に前記
   切込み部から前記ヘッダー内に嵌入配置され、かつろう
   付一体化されてなることを特徴とする熱交換器。