JPH05149689A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 仕切部材（７）が、重ね合わせ状にされ先端
側おいて相互に結合された一対の仕切板（12）（13）か
らなり、一方の仕切板（12）の基端側外面にヘッダー
（３）の内周面と隣接して配置される第１突部（14）が
設けられると共に、他方の仕切板（13）の基端側外面に
挿入孔（10）の肉厚面（10a ）と隣接して配置される第
２突部（15）が設けられている。 【効果】 仕切部材（７）を位置決め状態にヘッダー
（３）に組み付けることができると共に、ろう付けによ
り一層安定確実なシール状態を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカークーラー
用凝縮器等として用いられるアルミニウム等の金属製熱
交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、例えばカークーラー用の凝縮器と
して、高熱交換性能、低圧力損失、超コンパクト化を実
現しうる、いわゆるマルチフロータイプと称される熱交
換器が好んで使用される傾向にある。

【０００３】このマルチフロー熱交換器は、一般に、所
定間隔をおいて並列状に配置された複数本のチューブの
両端に１対の中空ヘッダーが連通状態に接続されたもの
となされている。そして、この熱交換器では、チューブ
によって構成される流通路を熱交換媒体が蛇行状に流通
するようにする等の目的において、一方又は両方のヘッ
ダーの内部がその長さ方向の所定の位置にて仕切り部材
にて仕切られたものとなされることがある。

【０００４】このマルチフロー熱交換器の、ヘッダーの
仕切り構造として、従来より、第６図に示されるよう
に、ヘッダー（61）の内周形状に適合する円板状の仕切
り部（62a ）の周端部の一定領域に径方向外方に一体に
突出する突出縁部（62b ）が設けられた一枚ものの仕切
部材（62）が用いられ、この仕切部材（62）が、ヘッダ
ー（61）の側面に形成された周方向スリット状の挿入孔
（63）を通じてヘッダー（61）内に挿入され、仕切り部
（62a ）をヘッダー内空間部に、突出縁部（ 62b ）を
挿入孔（63）内にそれぞれ存置せしめた配置状態におい
て、該ヘッダー（61）にろう付けにより接合一体化され
たものが採用されている。なお、（64）はチューブ、
（65）はコルゲートフィンである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、仕切部
材（62）の厚さと挿入孔（63）の開口高さとの関係は、
これらの製作、加工に伴う寸法、形状誤差により挿入孔
（63）への仕切部材（62）の挿入が困難ないし不可能と
ならないように、仕切部材（62）の厚さが挿入孔（63）
の開口高さよりも小さく設計されているのが一般的であ
る。そのため、上記のような仕切り構造では、ヘッダー
（61）に嵌め込んだ後ろう付けを終了するまでの間に、
仕切部材（62）がヘッダー（61）から抜け落ちたり、位
置ずれを起こして適正な配置状態でろう付けされないこ
とがあった。また、仕切部材（62）と挿入孔（63）との
間の隙間が大き過ぎる場合などを生じてろう材による十
分なシール状態の確保がなされない危険性もあった。

【０００６】この発明は、上記のような従来の欠点に鑑
み、仕切部材を常に適正な配置状態に保持でき、かつシ
ール性よくヘッダーにろう付け一体化することができる
構造の熱交換器を提供し、仕切構造において製品として
の信頼性を高めることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、複数本のチューブが連通状態に接続された中空
筒状のヘッダーを有し、該ヘッダーの周側壁に形成され
た周方向スリット状の挿入孔を通じて仕切部材がヘッダ
ー内に挿入配置されろう付けにより同ヘッダーに接合一
体化されてヘッダー内が複数の室に区画された熱交換器
において、前記仕切部材が、重ね合わせ状にされ先端側
おいて相互に結合された一対の仕切板からなり、一方の
仕切板の基端側外面にヘッダーの内周面と隣接して配置
される第１突部が設けられると共に、他方の仕切板の基
端側外面に挿入孔の肉厚面と隣接して配置される第２突
部が設けられてなることを特徴とする熱交換器を要旨と
する。

【０００８】

【作用】上記構成では、仕切部材が、重ね合わせ状にさ
れ先端側おいて相互に結合された一対の仕切板からなる
ものであることにより、ヘッダーの仕切部材挿入孔が仕
切部材に対して若干大きいような場合においても、これ
を開き気味にすることによって、ヘッダーの仕切部材挿
入孔との間の隙間が狭められ、仕切部材とヘッダー挿入
孔との間のおけるろう材流れが十分なものとなり、ろう
材によるそれらの間のシール状態が適正なものになる。

【０００９】しかも、一方の仕切板の基端側外面にヘッ
ダーの内周面と隣接して配置される第１突部が設けられ
ていることにより、この第１突部がヘッダーの内周面に
係合され、仕切部材の抜落ち、位置ずれが防がれる。

【００１０】加えて、他方の仕切板の基端側外面に挿入
孔の肉厚面と隣接して配置される第２突部が設けられて
いることにより、該第２突部の作用で、両仕切板間の隙
間が狭められ、そのため両仕切板間におけるろう材の流
れも十分なものとなり、ろう材によるそれらの間のシー
ル状態が適正なものになる。またこの第２突部の作用に
より、第１突部とヘッダー内周面との係合が解かれるの
が抑制され、より確実に仕切部材の抜落ち、位置ずれが
防がれる。

【００１１】

【実施例】以下に、この発明の熱交換器をカークーラー
用凝縮器に適用した実施例を説明する。なお、本発明の
熱交換器が、ルームエアコン用熱交換器、オイルクーラ
ー等の各種マルチフロータイプの熱交換器に適用される
得るものであることはいうまでもない。

【００１２】第４図に示される熱交換器において、
（１）は偏平チューブ、（２）はコルゲートフィンで、
これらは並列状態に交互に上下方向に配置されている。
（３）（３）は左右のヘッダーで、偏平チューブ（１）
の両端に連通状態に接続されている。（５）は、左側ヘ
ッダー（３）に連通状態に接続された熱交換媒体の入口
管、（６）は、右側のヘッダー（３）に接続された同出
口管である。そして、（７）は、ヘッダー（３）（３）
内を所定高さ位置において仕切る板状の仕切り部材で、
この仕切部材（７）により、複数本のチューブ（１）に
よって構成される流通路を熱交換媒体が蛇行状に流通す
るようにされている。なお、（８）は、上下最外側のコ
ルゲートフィン（２）の外側に該フィンを保護するため
に配置されたサイドプレートである。

【００１３】偏平チューブ（１）は、アルミニウム製の
押出型材によるもので、第１図に示されるように内部が
仕切り壁により複数個の室に区画されて伝熱性能、耐圧
性能の高められた、いわゆるハモニカチューブが使用さ
れている。なお、押出型材によらず、電縫管等が使用さ
れることもある。

【００１４】コルゲートフィン（２）は、チューブ
（１）と略同じ幅のアルミニウムシート材をコルゲート
状に成形すると共にルーバーが切り起こされたものであ
る。このシート材としてろう材層がクラッドされたアル
ミニウムブレージングシートが使用されている。

【００１５】ヘッダー（３）は、片面または両面にろう
材層がクラッドされたアルミニウムブレージングシート
を両側縁部突き合わせ状態に成形してパイプ状となした
円筒状のヘッダーパイプ（3a）の端部開口をアルミニウ
ム製ヘッダーキャップ（3b）にて塞いだものとなされて
いる。なお、ヘッダー（３）は、上記のようなブレージ
ングシートの側縁部突き合わせパイプによるものの他、
押出管、電縫管等により製作される場合もある。このヘ
ッダー（３）の側面には、第１図に示されるように、周
方向スリット状のチューブ挿入孔（3c）が長さ方向に所
定間隔おきに列設されている。

【００１６】そして、これらのチューブ挿入孔（3c）と
反対側の側面に、同図に示されるように、チューブ挿入
孔（3c）間の位置において、ヘッダー（３）の半周近く
にわたる周方向スリット状の仕切部材挿入孔（10）が形
成されている。なお、この仕切部材挿入孔（10）は、チ
ューブ挿入孔（3c）がヘッダーパイプ（3a）の側縁突き
合わせ部に跨がらない態様で形成されている関係上、こ
の側縁突き合わせ部に跨った状態に形成されている。

【００１７】そして、仕切部材（７）は、第１図及び第
２図に示されるように、アルミニウム製の１対の対称な
仕切板（12）（13）が重ね合わせ状にされ、これらが先
端部において相互に結合されたものとなされている。

【００１８】各仕切板（12）（13）は、ヘッダー（３）
の内周形状に適合する円板状の仕切部（12a ）（13a ）
と、該仕切部（12a ）（13a ）の基端側にそこから径方
向外方に一体に突出された半周近くにわたる突出縁部
（12b ）（13b ）と、該突出縁部（12b ）（13b ）の周
縁部に相反する方向に立ち上がり状に連接されたリブ
（12c ）（13c ）とを有するものに形成されている。

【００１９】そして、一方の仕切板（12）には、その仕
切部（12a ）内の位置から突出縁部（12b ）との境界位
置までを突出縁部（12b ）側に向けてテーパー状に傾斜
して隆起する１対の第１突部（14）（14）が設けられて
いる。また、他方の仕切板（13）には、その仕切り部
（13a ）内の位置から突出縁部（13b ）内へと突出縁部
（13b ）側に向けてテーパー状に傾斜して隆起する１対
の第２突部（15）（ 15）が設けられている。

【００２０】そして更に、両仕切板（12）（13）はそれ
ぞれ、その中央部の屈曲線部（16）から若干の角度をも
って屈曲され、基端側に向けて末拡がりテーパー状に傾
斜されている。

【００２１】この仕切部材（７）は、第３図（イ）に示
されるように、アルミニウムシートにプレス加工を施す
ことにより、所定形状でかつ第１及び第２の突出部（1
4）（15）等を有する仕切り板（12）（13）同士がその
先端部において極く短尺な連接部（18）を介して連接さ
れた中間加工品（19）を作製し、しかるのち、これを連
接部（18）において屈曲しリブ（12c ）（13c ）の立ち
上がりのない側の面同士を重ね合わせ状にすることによ
って製作されたものである。なお、この場合、重ね合わ
せ状とした状態において連接部（18）に起因して生じる
若干の出っ張りは可及的に小さくなるように設計すべき
である。しかしその出っ張りが無視しえないような場合
は製作後、仕上げ加工により補整すればよい。

【００２２】また、他の製作方法として、第３図（ロ）
に示されるように、プレス加工によりつくられた２枚の
アルミニウムシート製の仕切板（12）（13）を、所定の
角度、例えば９０度に保持した状態で先端部同士を突き
合わせ、該先端部同士をろう接等により接合し、しかる
のち、両仕切り板（12）（13）を接合部（20）を軸に屈
曲して重ね合わせ状となすことによりつくられている。

【００２３】仕切部材（７）を製作するのに用いられる
原料シートとしては、アルミニウムブレージングシート
が用いられ、少なくとも仕切板（12）（13）の各対向面
にろう材層が設けられたものとなされている。

【００２４】上記各熱交換器構成部材は、まず、互いに
組み合わされて熱交換器組立体に製作される。

【００２５】即ち、所定間隔おきに並列状に配置した複
数本のチューブ（１）の両端に、チューブ（１）の端部
をチューブ挿入孔（3c）に挿入することによってヘッダ
ー（３）（３）を組み付けると共に、チューブ（１）間
にコルゲートフィン（２）を挿入配置し、その他、サイ
ドプレート（８）、入口管（５）、出口管（６）等の組
付けを行う。

【００２６】併せて、仕切部材（７）を、その先端側か
ら仕切部材挿入孔（10）を通じてヘッダー（３）内に挿
入し、第２図に示されるように、仕切り部（12a ）（13
a ）をヘッダー（３）の内部空間に配置すると共に突出
縁部（12b ）（13b ）を挿入孔（10）内に配置し、かつ
リブ（12c ）（13c ）を挿入孔（10）の入口部、即ちヘ
ッダー（３）の外周面に当接せしめた状態に配置する。

【００２７】この仕切部材（７）の挿入過程において、
両仕切板（12）（13）の基端側が屈曲線部（16）を境と
して互いに離間方向に傾斜されていることにより、同基
端側は、ヘッダーの挿入孔（10）の上下の肉厚面（10a
）（10a ）を摺動しながら、そして弾性力を蓄えなが
らヘッダー（２）の内方に挿入されていくことになる。
そして仕切部材（７）の先端部がヘッダー（３）の奥側
内周面に当接すると、第１突部（14）が挿入孔（10）の
肉厚面（10a ）を越えてヘッダー（３）の内周面に隣接
状態に配置され、挿入孔（10）の肉厚面（10a ）には第
１突部（14）とリブ（12a ）との間の平面部が隣接され
ることになる。また同時に、第２突部（15）が挿入孔
（10）の肉厚面（10a ）上に乗り上げこれに隣接して弾
接される。なお、該第１及び第２突部（14）（15）は、
仕切部材（７）の基端方向に向けてのぼり傾斜状に形成
されているから、仕切部材挿入孔（10）への挿入はスム
ーズに行える。

【００２８】この配置状態において、仕切部材（７）
は、その第１突部（14）がヘッダー（３）の内周面にフ
ック状に掛止されることで、その抜け方向への移動が規
制される。また、第２突部（15）が挿入孔（10）の肉厚
面（10a ）に乗り上げた状態となっていることにより、
仕切部材（７）の両仕切板（12）（13）の基端側が完全
な重ね合わせ状態にされた場合でも、第１突部（14）と
ヘッダー内周面とのフック掛止状態が良好に保持され、
仕切部材（７）の抜けが、より確実に防止される。ま
た、中央の屈曲線部（16）にて両仕切板（12）（13）の
基端側が傾斜状に開かれて、挿入孔（10）の肉厚面（10
a ）（10a ）に弾接されるものとなされているから、第
１突部（14）とヘッダー内周面とのフック掛止状態が、
更により一層良好に保持される。

【００２９】そして、この熱交換器組立て体は、ろう付
け炉内において、ヘッダーパイプ（3a）の側縁突き合わ
せ部を含めて、一括ろう付けにより相互に接合一体化さ
れる。このろう付けによって、仕切部材（７）はヘッダ
ー（３）に良好なシール状態を実現しつつ接合一体化さ
れる。

【００３０】即ち、仕切部材（７）は一対の仕切板（1
2）（13）が重ね合わせ状態にされ先端部において結合
されたものであることにより、両仕切板（12）（13）の
基端側が互いに開き気味にされることなどにより、仕切
部材挿入孔（10）の上下の肉厚面（10a ）（10a ）に近
接ないし接触状態に配置され、従って、仕切部材（７）
の両仕切板（12）（13）と仕切部材挿入孔（10）の上下
の肉厚面（10a ）（10a ）内に十分にろう材がいきわた
り、その部分が良好にシールされる。しかも、両仕切板
（12）（13）の基端部が屈曲線部（16）を境として互い
に離間方向に傾斜されていることにより、自動的に、両
仕切板（12）（13）の基端側が仕切部材挿入孔（10）の
上下の肉厚面（10a ）（10a ）に近接ないし接触状態に
配置され、作業者がわざわざ両仕切板（12）（13）を開
き気味にする作業を行なう必要も減少される。

【００３１】しかも、仕切部材（13）の第２突部（15）
は、仕切部材挿入孔（10）の肉厚面（10a ）に隣接して
乗り上げた状態にされていることにより、両仕切板（1
2）（13）間の隙間も狭められ、ないしは接触されるこ
ととなり、従って、両仕切板（12）（13）間にも十分に
ろう材がいきわたり、その部分が良好にシールされる。
なお、このように本実施例では、第２突部（15）の高さ
は、第１突部（14）のフック状態を良好に保持すると共
に、仕切部材挿入孔（10）の肉厚面（10a ）と仕切板
（13）との間、及び仕切板（12）（13）間へのろう材の
流れをスムーズかつ適正なものにして良好なシール状態
が得られるものに設定されている。

【００３２】以上により熱交換器に製造される。

【００３３】なお、上記実施例では、仕切部材（７）と
してアルミニウムブレージングシートを使用している
が、通常のアルミニウムシートを使用して、ろう付けは
置きろう等の各種方法により行われるものとなされてい
てもよい。また、第１及び第２突部（14）（15）の形状
や形成態様に特に成形はなく、例えば、第２突部（15）
につき、第５図に示されるように、仕切板（13）の基端
側周縁部に半周近くにわたって隆起されてものとなされ
ていてもよい。

【００３４】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
仕切部材が、重ね合わせ状にされ先端側おいて相互に結
合された一対の仕切板からなるものであることにより、
ヘッダーの仕切部材挿入孔が仕切部材に対して若干大き
いような場合においても、これを開き気味にすることに
よってヘッダーの仕切部材挿入孔との間の隙間を狭め、
ろう材によるそれらの間のシール状態を適正なものにす
ることができる。しかも、他方の仕切板の基端側外面に
挿入孔の肉厚面と隣接して配置される第２突部が設けら
れていることにより、該第２突部の作用で、両仕切板間
の隙間も狭められ、ろう材によるそれらの間のシール状
態も適正なものにすることができる。従って、本発明の
構造によれば仕切部材を適正なシール状態を確保しつつ
ヘッダーにろう付けすることができる。

【００３５】加えて、一方の仕切板の基端側外面にヘッ
ダーの内周面と隣接して配置される第１突部が設けられ
ていることにより、この第１突部とヘッダーの内周面と
のフック係合作用により、仕切部材の抜落ち、位置ずれ
を防止することができる。しかも、第２突部は、上記の
ように仕切板間の隙間を狭くする作用を行なうのみなら
ず、併せて第１突部とヘッダー内周面との係合が解かれ
るのを抑制する作用も行ない、従って、より確実に仕切
部材の抜落ち、位置ずれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】仕切り部材、ヘッダー、チューブ、フィンを分
離状態で示すもので、図（イ）は斜め上方から見た一部
断面斜視図、図（ロ）は斜め下方から見た一部断面斜視
図である。

【図２】仕切り部材をヘッダーに挿入した状態を示すも
ので、図（イ）は図（ロ）（ハ）のＩ−Ｉ線断面図、図
（ロ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図、図（ハ）
は図（イ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視図である。

【図３】仕切り部材の製造例を示すもので、図（イ）は
一の製造例を示す平面図、図（ロ）は他の製造例を示す
側面図である。

【図４】熱交換器の全体構成を示すもので、図（イ）は
正面図、図（ロ）は平面図である。

【図５】仕切り部材の変形例を示すもので、図（イ）は
斜め上方からみた斜視図、図（ロ）は斜め下方からみた
斜視図である。

【図６】従来例を示すもので、仕切り部材、ヘッダー、
チューブ、フィンを分離状態で示す一部断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…チューブ ３…ヘッダー ７…仕切部材 １０…仕切部材挿入孔 １２、１３…仕切板 １４…第１突部 １５…第２突部 １８…連接部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のチューブが連通状態に接続され
   た中空筒状のヘッダーを有し、該ヘッダーの周側壁に形
   成された周方向スリット状の挿入孔を通じて仕切部材が
   ヘッダー内に挿入配置され、ろう付けにより同ヘッダー
   に接合一体化されてヘッダー内が複数の室に区画された
   熱交換器において、 前記仕切部材が、重ね合わせ状にされ先端側おいて相互
   に結合された一対の仕切板からなり、一方の仕切板の基
   端側外面にヘッダーの内周面と隣接して配置される第１
   突部が設けられると共に、他方の仕切板の基端側外面に
   挿入孔の肉厚面と隣接して配置される第２突部が設けら
   れてなることを特徴とする熱交換器。