JPH05141894A

JPH05141894A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH05141894A
Application number: JP30355891A
Authority: JP
Inventors: Mikio Watanabe; 幹生渡辺
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1993-06-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッダプレートに対する熱交換管の取付強度
が非常に大きく、従って振動によっても熱交換管の端部
より割れを生じることがなく、また、バーリング加工に
よる立上がり壁部の高さが低くても、ヘッダプレートに
対する熱交換管の接合強度を非常に大きいものとするこ
とができ、かつ立上がり壁部によるヘッダ内の通路抵抗
が小さく、さらに熱交換管の取付部における腐食防止を
確実に果たし得る、熱交換器を提供する。【構成】熱交換器(1) は、上下一対のヘッダプレート
(6)(6)にあけられた貫通孔(7)(7)に、一端に外方凸縁部
(8a)(8a)を有する補強用筒体(8)(8)と、各熱交換管(2)
の両端寄り部分とが一緒に嵌め入れられ、各ヘッダプレ
ート(6) と補強用筒体(8) 、並びに補強用筒体(8) と熱
交換管(2) が、それぞれ接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばラジエータ等
として用いられるアルミニウム製の熱交換器に関する。

【０００２】この明細書において、アルミニウムとは、
純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含んで意味す
るものとする。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えばラジエータ等として用いら
れるアルミニウム製の熱交換器は、開口部を有する略箱
形のヘッダ本体およびこれらの開口部を塞ぐヘッダプレ
ートよりなる上下両ヘッダと、これらのヘッダプレート
同志の間に渡された複数の偏平状熱交換管とを備えてい
る。そして、上下両ヘッダプレートに、それぞれ貫通孔
が並列状にかつ上下に対向するようにあけられ、これら
の貫通孔に、各熱交換管の両端部が挿通されて、ヘッダ
プレートと熱交換管の両端部とが接合せられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これで
は、各熱交換管とヘッダプレートとの接合強度が小さ
く、例えば振動テストを行なうと、接合部付近の熱交換
管端部より割れが生じるという問題があった。これは、
熱交換管同志の間に介在されるコルゲート・フィンが、
熱交換管とヘッダプレートの接合部までは到達できず、
該フィンによっては管とプレートの接合部分を補強する
ことができないためである。

【０００５】また従来、ヘッダプレートに貫通孔をあけ
るさい、バーリング加工により孔周縁部に立上がり壁部
が同時に形成されるが、バーリング加工による立上がり
壁部の高さには限界があり、熱交換管とヘッダプレート
との接合面積がどうしても少なく、これによっても接合
強度が小さいという問題があった。また仮に、立上がり
壁部の高さを高くすることができても、反ってこの立上
がり壁部が、ヘッダ内において水に対する抵抗となり、
通路抵抗が増大するという問題があった。

【０００６】また、アルミニウム製熱交換器の腐食防止
は、一般にコルゲート・フィンの素材として金属亜鉛等
の犠牲的腐食による腐食防止効果を有する金属を含むア
ルミニウム・フィンを用いることにより行なっている
が、上記のように、従来の熱交換器では、コルゲート・
フィンが、熱交換管とヘッダプレートの接合部にまでは
とどかないため、フィンの犠牲的腐食層による腐食防止
効果を期待することができないという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、ヘッダプレートに対する熱交換管の取付強度
が非常に大きく、従って振動によっても熱交換管の端部
より割れを生じることがなく、また、バーリング加工に
よる立上がり壁部の高さが低くても、ヘッダプレートに
対する熱交換管の接合強度を非常に大きいものとするこ
とができ、かつ立上がり壁部によるヘッダ内の通路抵抗
が小さく、さらに熱交換管の取付部における腐食防止を
確実に果たし得る、熱交換器を提供しようとするにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、開口部を有する略箱形のヘッダ本体
およびこれらの開口部を塞ぐヘッダプレートよりなる上
下両ヘッダと、これらのヘッダプレート同志の間に渡さ
れた複数の偏平状熱交換管とを備えているアルミニウム
製熱交換器であって、上下両ヘッダプレートに、それぞ
れ貫通孔が並列状にかつ上下に対向するようにあけら
れ、これらの貫通孔に、一端に外方凸縁部を有する補強
用筒体が挿通されて、各補強用筒体の外方凸縁部がヘッ
ダプレートの貫通孔周縁部に係り合わせられ、各熱交換
管の両端寄り部分が、それぞれ上下両ヘッダプレートの
補強用筒体内に嵌め入れられ、ヘッダプレートと補強用
筒体、並びに補強用筒体と熱交換管が、それぞれ接合せ
られている、熱交換器を要旨としている。

【０００９】

【作用】上記熱交換器によれば、上下両ヘッダプレート
の貫通孔に、各熱交換管の両端寄り部分と補強用筒体と
が一緒に挿通されて、補強用筒体により熱交換管の取付
部をフィン付近まで補強することができるので、熱交換
管の取付強度が非常に大きく、従って振動によって熱交
換管の端部より割れを生じることがない。またこのよう
に補強用筒体により熱交換管の取付部が補強されるの
で、バーリング加工による立上がり壁部の高さが低くて
すみ、この結果、立上がり壁部によるヘッダ内の通路抵
抗が小さくなり、熱交換効率がアップする。

【００１０】また、ヘッダプレートと各補強用筒体、並
びに各補強用筒体と熱交換管が、それぞれ接合されるの
で、接合面積が非常に広くなり、ヘッダプレートに対す
る熱交換管の取付強度を非常に大きいものとすることが
できる。

【００１１】さらに腐食に対しても、犠牲腐食の効果を
もたらすフィン付近まで、補強用筒体によって熱交換管
取付部の合計の肉厚が増大されるため、ヘッダプレート
に対する熱交換管の接合部における腐食防止を確実に果
たし得るものである。

【００１２】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１３】まず図１において、例えばラジエータとし
て使用されるアルミニウム製の熱交換器(1) は、流体通
路を有しかつ並列状に配置されたアルミニウム・ブレー
ジングシート製の電縫管よりなる偏平状熱交換管(2)
と、隣り合う偏平状熱交換管(2)(2)同志の間に介在され
たコルゲート・フィン(3) と、上下一対のヘッダ(4)(4)
と、左右両外側のサイドプレート（図示略）とによって
構成されている。

【００１４】ここで、上下両ヘッダ(4)(4)は、一面に開
口部を有しかつ開口周縁部(5a)に環状外方凸部(10)が設
けられている略箱形の合成樹脂製ヘッダ本体(5)(5)と、
これらの開口部を塞ぐアルミニウム・ブレージングシー
ト製のヘッダプレート(6)(6)とよりなる。上下両ヘッダ
プレート(6)(6)に、それぞれ貫通孔(7)(7)がバーリング
加工により並列状にかつ上下に対向するようにあけら
れ、各貫通孔(7) の周縁部に環状の立上がり凸部(9) が
形成せられている。

【００１５】そして、図２に詳しく示すように、これら
ヘッダプレート(6)(6)の貫通孔(7)(7)に、一端に外方凸
縁部(8a)(8a)を有するアルミニウム製補強用筒体(8)(8)
が挿通されて、各補強用筒体(8) の外方凸縁部(8a)がヘ
ッダプレート(6) の貫通孔(7) 周縁の立上がり凸部(9)
に係り合わせられている。各熱交換管(2) の両端寄り部
分が、それぞれ上下両ヘッダプレート(6)(6)の補強用筒
体(8)(8)内に嵌め入れられ、補強用筒体(8)(8)の外方凸
縁部(8a)(8a)側の端部より突出した各熱交換管(2) の両
端部(2a)(2a)が拡管せられ、ヘッダプレート(6) と補強
用筒体(8) 、並びに補強用筒体(8) と熱交換管(2) が、
それぞれ接合せられているものである。

【００１６】このように、補強用筒体(8) により熱交換
管(2) の取付部がフィン(3) 付近まで補強されるので、
熱交換管(2) の取付強度が非常に大きく、従って振動に
よって熱交換管(2) の端部より割れを生じることがな
い。

【００１７】また、同図に２点鎖線（イ）で示すよう
に、ヘッダプレート(6) の立上がり部(9) の内周面およ
び上端面と、各補強用筒体(8) の上端部内面および外方
凸縁部(8a)下面とが相互に接合されるとともに、各補強
用筒体(8) の内周全面とこれに対応して接触する熱交換
管(2) の上端寄り部分とが相互に接合されるため、接合
面積が非常に広くなり、ヘッダプレート(6) に対する熱
交換管(2) の取付強度が非常に大きいものとなる。

【００１８】さらに腐食に対しても、コルゲート・フィ
ン(3) の素材として金属亜鉛等の犠牲的腐食による腐食
防止効果を有する金属が添加されたアルミニウム合金製
のフィン材が使用されていて、このような犠牲腐食の効
果をもたらすフィン(3) の端部付近まで、補強用筒体
(8) によって熱交換管(2) の取付部の合計の肉厚が増大
されるため、ヘッダプレート(6) に対する熱交換管(2)
の接合部における腐食防止を確実に果たすことができ
る。

【００１９】また、上記のように補強用筒体(8) により
熱交換管(2) の取付部が補強されるので、バーリング加
工による立上がり壁部(9)の高さが低くてすみ、この結
果、立上がり壁部(9) によるヘッダ内の通路抵抗が小さ
くなり、熱交換効率がアップする。

【００２０】なお、上記の熱交換器(1) を製造するさい
には、例えばいわゆるコア・ビルダー（図示略）で熱交
換管(2) とコルゲート・フィン(3) とを整列した後、上
下両ヘッダプレート(6)(6)の貫通孔(7)(7)に、先に熱交
換管(2) の両端寄り部分を挿通する。ついで、一端に外
方凸縁部(8a)(8a)を有するアルミニウム製補強用筒体
(8)(8)をヘッダプレート(6)(6)の外側より熱交換管(2)
の両端寄り部分に嵌め被せるようにして、両ヘッダプレ
ート(6)(6)の貫通孔(7)(7)に挿通し、最後に補強用筒体
(8)(8)の外方凸縁部(8a)(8a)側の端部より突出した各熱
交換管(2) の両端部(2a)(2a)を拡管して、ヘッダプレー
ト(6) と補強用筒体(8) と熱交換管(2) を仮止めし、こ
のように組合わせられた熱交換器構成部材を炉中に入れ
て、一括ろう付けする。

【００２１】その他、図１において、各ヘッダプレート
(6) の周縁部に、横断面略Ｕ形のヘッダ本体周縁嵌合部
(11)が設けられ、ヘッダプレート(6) の前後両側におけ
る嵌合部(11)の外側壁(11a) の周縁部に、上方もしくは
下方に突出したヘッダ本体結合用突起(12)が所定間隔お
きに設けられている。

【００２２】そして上記のようにして、上下両ヘッダプ
レート(6)(6)と補強用筒体(8) と熱交換管(2) とコルゲ
ート・フィン(3) とが接合された後、各ヘッダプレート
(6)の周縁部の嵌合部(11)内に、Ｏーリングよりなる弾
性シール部材(13)およびヘッダ本体(5) の環状外方凸部
(10)付き開口周縁部(5a)が収められた状態で、各ヘッダ
プレート(6) の各突起(12)が、水平に折り曲げられて、
これらの突起(12)にヘッダ本体開口周縁部(5a)の環状外
方凸部(10)が掛かり合わされることにより、ヘッダ本体
(5) とヘッダプレート(6) とが相互に結合されている。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、上述のように、開口部を有
する略箱形のヘッダ本体およびこれらの開口部を塞ぐヘ
ッダプレートよりなる上下両ヘッダと、これらのヘッダ
プレート同志の間に渡された複数の偏平状熱交換管とを
備えているアルミニウム製熱交換器であって、上下両ヘ
ッダプレートに、それぞれ貫通孔が並列状にかつ上下に
対向するようにあけられ、これらの貫通孔に、一端に外
方凸縁部を有する補強用筒体が挿通されて、各補強用筒
体の外方凸縁部がヘッダプレートの貫通孔周縁部に係り
合わせられ、各熱交換管の両端寄り部分が、それぞれ上
下両ヘッダプレートの補強用筒体内に嵌め入れられ、ヘ
ッダプレートと補強用筒体、並びに補強用筒体と熱交換
管が、それぞれ接合せられているもので、上下両ヘッダ
プレートの貫通孔に、各熱交換管の両端寄り部分と補強
用筒体とが一緒に挿通されているから、補強用筒体によ
り熱交換管の取付部をフィン付近まで補強することがで
きる。従って、熱交換管の取付強度が非常に大きく、従
って振動によって熱交換管の端部より割れを生じること
がない。

【００２４】また、このように補強用筒体により熱交換
管の取付部が補強されるので、バーリング加工による立
上がり壁部の高さが低くてすみ、この結果、立上がり壁
部によるヘッダ内の通路抵抗が小さくなり、熱交換効率
がアップする。

【００２５】さらに、ヘッダプレートの立上がり部（貫
通孔周縁部）の内周面および上端面と、各補強用筒体の
上端部内面および外方凸縁部下面とが相互に接合される
とともに、各補強用筒体の内周全面とこれに対応して接
触する熱交換管の上端寄り部分とが相互に接合されるた
め、接合面積が非常に広くなり、ヘッダプレートに対す
る熱交換管の取付強度が非常に大きいものとすることが
できる。

【００２６】また腐食に対しても、犠牲腐食の効果をも
たらすフィン付近まで、補強用筒体によって熱交換管取
付部の合計の肉厚が増大されるため、ヘッダプレートに
対する熱交換管の接合部における腐食防止を確実に果た
し得るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す熱交換器の部分切欠き
要部斜視図である。

【図２】図１の要部拡大縦断面図で、ヘッダプレートと
熱交換管の結合部分を示している。

【符号の説明】

１熱交換器２偏平状熱交換管２ａ熱交換管の両端部３コルゲート・フィン４ヘッダ５略箱形のヘッダ本体６ヘッダプレート７貫通孔８補強用筒体８ａ外方凸縁部９立上がり壁（貫通孔周縁部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を有する略箱形のヘッダ本体(5)
(5)およびこれらの開口部を塞ぐヘッダプレート(6)(6)
よりなる上下両ヘッダ(4)(4)と、これらのヘッダプレー
ト(6)(6)同志の間に渡された複数の偏平状熱交換管(2)
とを備えているアルミニウム製熱交換器(1) であって、
上下両ヘッダプレート(6)(6)に、それぞれ貫通孔(7)(7)
が並列状にかつ上下に対向するようにあけられ、これら
の貫通孔(7)(7)に、一端に外方凸縁部(8a)(8a)を有する
補強用筒体(8)(8)が挿通されて、各補強用筒体(8) の外
方凸縁部(8a)がヘッダプレート(6) の貫通孔周縁部(9)
に係り合わせられ、各熱交換管(2) の両端寄り部分が、
それぞれ上下両ヘッダプレート(6)(6)の補強用筒体(8)
(8)内に嵌め入れられ、ヘッダプレート(6) と補強用筒
体(8) 、並びに補強用筒体(8) と熱交換管(2) が、それ
ぞれ接合せられている、熱交換器。