JPH0539993A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッダーに対するチューブの挿入量規制を容
易に行うことができ、またブラケットを容易に取り付け
ることができる熱交換器を提供することを目的とする。 【構成】 ヘッダー（３）を、チューブ挿入用孔部（５
ａ）を有する内側ヘッダー分割半体（５）とこれに対向
配置された外側ヘッダー分割半体（６）とに分割する。
そしてこれら両ヘッダー分割半体（５）（６）を対向す
るように配設する。そして外周面にブラケット取付用リ
ブ（１２ｃ）を有する抱持部材（１２）を、前記両ヘッ
ダー分割半体（５）（６）にそれらの突合せ接合部（３
ａ）を覆う外嵌状態に配設して接合する。あるいは、外
側ヘッダー分割半体に外方突出状のブラケット取付用リ
ブを設けると共に、内側ヘッダー分割半体の両側を外嵌
状態に係止固定する一対の抱持部を設ける。

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
用コンデンサーやエバポレータ、あるいはラジエータ等
に用いられる熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】例えばカークーラーカー用
の凝縮器等に用いられる熱交換器として、複数本の偏平
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、各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、いわゆるヘッダータイプと称される型式の
ものが広く用いられている。

【０００３】この種の熱交換器に用いられるヘッダー
（２３）としては、例えば図９に示すように、片面また
は両面にろう材層が被覆形成されたブレージングシート
を筒状に成形し、その対向縁部どおしを突合わせた状態
で接合一体化した成形パイプ、あるいは円筒状押出型材
からなる押出パイプ等が用いられている。かかるヘッダ
ー（２３）には、その長手方向に沿って所定間隔毎にチ
ューブ挿入用孔部が穿設されており、該孔部に偏平チュ
ーブ（２５）の端部が所定量挿入された状態でろう付け
一体化されているが、このように偏平チューブ（２５）
端部をヘッダー（２３）に対してそれぞれ所定量ずつ挿
入配置することは些か困難である。

【０００４】そこで、従来では、チューブ挿入前に、図
９に一点鎖線で示すように、ヘッダー（２３）内に挿入
量規制用部材（２４）を予め挿入配置しておき、ヘッダ
ー（２３）のチューブ挿入用孔部に各チューブ（２５）
をそれらの先端が前記挿入量規制部材（２４）に当接す
るまで差し込み、然る後、該規制部材（２４）を抜き取
るようにしていた。

【０００５】しかしながら、挿入用規制部材（２４）を
用いるチューブ挿入作業は些か面倒であり、作業能率が
悪いという難を有するものであった。

【０００６】また、この種の熱交換器は車体等の取付側
への取り付けられるものであるが、かかる取り付けのた
めに、ヘッダー（２３）にブラケット（２６）を直接取
付けたり、あるいはブラケット取付用部材を取り付けて
これにブラケットを取り付けたりしていた。しかしなが
ら、ヘッダー（２３）へのブラケット（２６）の取り付
け作業が些か面倒であるという難を有するものであっ
た。

【０００７】この発明は上述の問題点を解消すべくなさ
れたものであり、ヘッダーに対するチューブ挿入量を挿
入量規制部材等を用いることなく容易かつ確実に規制す
ることができ生産性に優れると共に、車体等への取り付
けを容易に行うことができるようになされた熱交換器を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明にお
いては、ヘッダーをチューブ挿入側とその反対側とに２
分割形成し、これら両ヘッダー分割半体を、ブラケット
取付用リブを有する抱持部材で外嵌状態に抱持固定し、
これらを接合一体化するようにしたものである。 ま
た、この発明の他の一つは、ヘッダーをチューブ挿入側
とその反対側とに２分割形成し、外側のヘッダー分割半
体として、ブラケット取付用リブを有すると共に内側の
ヘッダー分割半体を外嵌状態に嵌合固定する抱持部材を
有するものを用いるようにしたものである。

【０００９】即ち、この発明は、複数の偏平チューブと
フィンとが交互配置に積層されると共に、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にお
いて、 前記ヘッダーが、チューブ挿入用孔部を有する
内側ヘッダー分割半体とこれに対向配置された外側ヘッ
ダー分割半体とに分割されると共に、これら両ヘッダー
分割半体がそれらの対向縁部どおしを突き合わせた状態
で接合される一方、外周面にブラケット取付用リブを有
する抱持部材が、前記両ヘッダー分割半体にそれらの突
合せ接合部を覆う外嵌状態に配設され、かつ接合されて
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。

【００１０】抱持部材としては、ヘッダーの外周面にし
っくりと沿接しうる対応形状および大きさに設定された
ものを用いることが好ましい。またヘッダーに嵌め合わ
せた状態でその周方向にずれ動くのを防止する目的で、
チューブの側面に沿接される一対の延設部を設けること
が望ましい。ヘッダーの耐圧力を向上させるために、ヘ
ッダーの長手方向に沿って嵌合し得るある程度長さの長
いものを用いることが好ましい。

【００１１】抱持部材のブラケット取付用リブは、前記
ヘッダーへの取り付け状態において熱交換器の側方突出
方向に設けられたものであっても良いし、あるいは熱交
換器の前後方向のいずれか一方または両方に突設された
ものであってもよく、それらの位置、個数あるいは形状
等は必要に応じて設定すれば良い。また該リブは抱持部
材の全長に亘って設けられたものであっても良く、また
その一部に設けられたものであっても良い。ブラケット
を容易に取り付け得るようにする目的で、該リブに取付
用孔部を穿設しておくことが好ましい。

【００１２】抱持部材は、製造容易なアルミニウム製押
出型材が好適に用いられる。

【００１３】炉中にて抱持部材とヘッダーとをろう付接
合一体化すると共に、両ヘッダー分割半体相互をろう付
接合一体化する目的で、前記両ヘッダー分割半体として
アルミニウム芯材の表面にろう材層が被覆形成されたブ
レージングシートを成形加工したものを用いることが好
ましい。

【００１４】また、この発明の他の一つは、複数の偏平
チューブとフィンとが交互配置に積層されると共に、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
交換器において、前記ヘッダーが、チューブ挿入用孔部
を有する内側ヘッダー分割半体とこれに対向配置された
外側ヘッダー分割半体とに分割されると共に、これら両
ヘッダー分割半体がそれらの対向縁部どおしを突き合わ
せた状態で接合される一方、前記外側ヘッダー分割半体
に、外方突出状のブラケット取付用リブと、内側ヘッダ
ー分割半体をその両側から外嵌状態に係止固定する一対
の抱持部とが設けられてなることを特徴とする熱交換器
を要旨とするものである。

【００１５】外側ヘッダー分割半体の抱持部は、内側ヘ
ッダー分割半体との接合を強固なものとする目的で、内
側ヘッダー分割半体の外周面にしっくりと沿接し得る対
応形状に形成することが好ましい。また該抱持部にチュ
ーブ側面に沿接される沿接部を延設しても良い。

【００１６】炉中にて前記両ヘッダー分割半体相互をろ
う付接合一体化すると共に、内側ヘッダー分割半体とチ
ューブとをろう付接合一体化する目的で、内側ヘッダー
分割半体としてアルミニウム芯材の表面にろう材層が被
覆形成されたブレージングシートを成形加工したものを
用いることが好ましい。一方、外側ヘッダー分割半体と
しては製造容易なアルミニウム押出型材を用いても良
い。

【００１７】

【実施例】以下、この発明をカーエアコンに用いられる
凝縮器としてのマルチフロー型アルミニウム製熱交換器
に適用した実施例に基づいて説明する。

【００１８】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金を含む意味において使用する。

【００１９】図１において、（Ａ）は熱交換器本体であ
り、該本体（Ａ）は水平状態で上下方向に配置された複
数本のアルミニウム製偏平チューブ（１）と、その隣接
するチューブ（１）（１）間および最外側のチューブ
（１）の外側に配置されたアルミニウム製コルゲートフ
ィン（２）と、前記チューブ（１）の両側に配置され該
チューブに連通接続された左右一対のヘッダー（３）
（４）とで構成されている。 前記チューブ（１）はア
ルミニウム材による偏平状の中空押出型材をもって構成
されたものである。このチューブ（１）としては、耐圧
性および熱伝導性に優れた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く、またか
かる押出型材によらず電縫管等を用いても良い。この場
合には同様の理由により、例えばコルゲート状のインナ
ーフィンを挿入する等して、内部に長手方向に沿う仕切
り壁を設けることが好ましい。

【００２０】前記コルゲートフィン（２）は、チューブ
（１）とほぼ同じ幅を有するアルミニウム芯材の両面に
ろう材層が被覆形成された細帯状ブレージングシートを
蛇行状に曲成したもので、ろう付けによりチューブ
（１）に接合されている。コルゲートフィン（２）は、
熱交換効率のより一層の向上を図るために望ましくはル
ーバー（2a）を切り起こしたものを用いるのが良い。

【００２１】前記ヘッダー（３）（４）は、図２に示す
ように、チューブ挿入用孔部（5a）が所定間隔毎に列設
された、アルミニウム製の内側ヘッダー分割半体（５）
と、これに対向配置された同じくアルミニウム製の外側
ヘッダー分割半体（６）とで構成されたものである。そ
してこれら両分割半体（５）（６）は、図３に示すよう
に、対向縁部（５ｂ）（６ｂ）を互いに突き合わせた状
態に配置されて接合一体化されている。一方、内側ヘッ
ダー分割半体（５）には、そのチューブ挿入用孔部（5
a）に前記チューブ（１）の端部が所定量差し込まれた
状態で接合一体化されている。

【００２２】上記両ヘッダー分割半体（５）（６）は、
いずれもアルミニウム芯材の内外両表面にろう材層が被
覆形成されたブレージングシートを成形したプレス成形
品からなるものである。このようにブレージングシート
を用いると、両ヘッダー分割半体（５）（６）相互、内
側ヘッダー分割半体（５）とチューブ（１）、および両
ヘッダー分割半体（５）（６）と後述する抱持部材（１
２）とを炉中にて容易かつ確実にろう付一体化すること
ができる。

【００２３】上記両ヘッダー（３）（４）は、図１に示
すように、その端部が蓋体（７）（７）によりそれぞれ
閉塞されている。

【００２４】左ヘッダー（３）の外側上部には熱交換媒
体入口管（８）が側方突出状に連結される一方、右ヘッ
ダー（４）の外側下部には同出口管（９）が連結されて
いる。また、左ヘッダー（３）の上下方向の中間部より
やゝ上方の箇所に該ヘッダー（３）を上下２室に分割す
る仕切板（１０）が設けられる一方、右ヘッダー（４）
の下端から４分の１程度の箇所にも仕切板（１０）が設
けられ、前記チューブ群によって構成される全熱交換媒
体通路が上下３段の通路群に区画され、熱交換媒体が各
通路群を蛇行状に流通して熱交換媒体出口管（９）から
流出し、この間に、チューブ（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。

【００２５】最外側のフィン（２）の外側には、コルゲ
ートフィン（２）と略同一幅のアルミニウム製帯板材か
らなるサイドプレート（１１）が配設されている。

【００２６】左右両ヘッダー（３）（４）には、熱交換
媒体出入口管（８）（９）の取り付けられた上下両端部
を除いた中間部分に抱持部材（１２）（１２）が外嵌状
態に配設され、かつ接合一体化されている。

【００２７】該抱持部材（１２）（１２）は、図２およ
び図３に示すように、ヘッダー（３）（４）の外周面に
しっくりと沿接し得る対応形状および大きさに形成され
ると共に、円周方向の一部が開放した筒状本体（１２
ａ）と、その対向縁部より外方に向かって平行に延設さ
れた一対の延設部（１２ｂ）（１２ｂ）と、これと反対
側の位置に於いて前記筒状本体（１２ａ）に外方突出状
に延設されたブラケット取付用リブ（１２ｃ）とを有す
るものである。該リブ（１２ｃ）の上下両端部にはブラ
ケット取付用孔部（１３）（１３）が穿設されており、
図示しないブラケットをボルト等の締結部材で連結固定
して車体等の取り付け側に取付けられるようになされて
いる。

【００２８】なお、このブラケット取付用リブ（１２
ｃ）は、例えば図７に示すように、延設部（１２ｂ）に
対して直交する側方突出状に延設されたものであっても
良く、またその位置、個数あるいは形状等は必要に応じ
て設定すれば良い。

【００２９】しかして、該抱持部材（１２）は、図３に
示すように、その筒状本体（１２ａ）がヘッダー（３）
（４）にその分割半体（５）（６）の突き合わせ接合部
（３ａ）（４ａ）を覆う外嵌状態に配設され、延設部
（１２ｂ）（１２ｂ）がチューブ（１）の側面に沿接さ
れた状態に配設されている。そして、抱持部材（１２）
と両分割半体（５）（６）とがろう付け一体化されてい
る。

【００３０】上記熱交換器は次ぎのようにして製造され
る。

【００３１】先ず、内側ヘッダー分割半体（５）を、そ
のチューブ挿入用孔部（５ａ）を上に向けた状態で平坦
面に載置する。そしてその各チューブ挿入用孔部（５
ａ）にそれぞれチューブ（１）の一端部を平坦面に当接
するまで差し込む。同様にして同チューブ（１）の他端
部を内側ヘッダー分割半体（５）のチューブ挿入用孔部
（５ａ）に差し込む。

【００３２】次ぎに、上記両内側ヘッダー分割半体
（５）（５）に、外側ヘッダー分割半体（６）（６）を
両者の対向縁部（５ｂ）（６ｂ）どおしを突き合わせる
ようにして配置して断面略円形状のヘッダー（３）
（４）を形成する。そして、これら両ヘッダー（３）
（４）に、そのヘッダー分割半体（５）（６）の突き合
わせ接合部（３ａ）（４ａ）を覆う外嵌状態に抱持部材
（１２）の筒状本体（１２ａ）を嵌め合わせて両ヘッダ
ー分割半体（５）（６）を嵌合固定する。この状態に於
いて抱持部材（１２）の延設部（１２ｂ）（１２ｂ）は
チューブ（１）の側面に沿接された状態となる。

【００３３】そしてコルゲートフィン（２）を隣接チュ
ーブ間に介在配置せしめると共に最外側のチューブ
（１）の外側に配設し、更に最外側のフィン（２）の外
側にサイドプレート（１１）を配設して仮固定する。ま
た、ヘッダー（３）（４）の上下両端部に蓋体（７）
（７）（７）（７）をそれぞれ配設すると共に、図４に
示すように各ヘッダー（３）（４）に形成された出入口
管挿入用孔部（３ｂ）（４ｂ）に出入口管（８）（９）
を挿入配置する。

【００３４】このように出入口管（８）（９）をヘッダ
ー（３）（４）に挿入配置した状態で、図４および図５
に示すように、円周方向の一部が切り欠かれたリング状
の補助ろう材（１４）を出入口管（８）（９）の基端部
にそのばね効果を利用して嵌め合わせておく。なお、こ
のリング状補助ろう材（１４）としては、チューブ
（１）と内側ヘッダー分割半体（５）との接合箇所にろ
う材が確実に回り込むようにする目的で、図６に示すよ
うに、ヘッダー（３）（４）の外周面に沿接し得る対応
形状に形成されたものを用いることが好ましい。

【００３５】上述のようにして仮組固定された熱交換器
は、これを炉中等に搬入して各構成部材相互を一括ろう
付けすることによって製造される。

【００３６】図８は他の実施例を示すものであり、ヘッ
ダー（１３）が、上記実施例と同様に、チューブ挿入用
孔部を有する内側ヘッダー分割半体（１５）とこれに対
向配置された外側ヘッダー分割半体（１６）とに分割さ
れている。

【００３７】前記外側ヘッダー分割半体（１６）は、そ
の周方向の中間部に外方突出状のブラケット取付用リブ
（１６ａ）が延設されると共に、内側ヘッダー分割半体
（１５）をその両側から外嵌状態に係止固定する一対の
抱持部（１６ｃ）（１６ｃ）が延設されている。

【００３８】しかして、これら両ヘッダー分割半体（１
５）（１６）は、それらの対向縁部（１５ｂ）（１６
ｂ）どおしを突き合わせた状態で配置されると共に、外
側ヘッダー分割半体（１６）の抱持部（１６ｃ）（１６
ｃ）が内側ヘッダー分割半体（１５）に外嵌状態に係止
固定され、前記縁部（１５ｂ）（１６ｂ）どおしがろう
付接合一体化されると共に、抱持部（１６ｃ）（１６
ｃ）と内側ヘッダー分割半体（１５）とがろう付接合一
体化されている。

【００３９】かかるろう付を炉中にて一括して行いうる
ようにするために、内側ヘッダー分割半体（１５）とし
てアルミニウム芯材の表面にろう材層が被覆形成された
ものを用いることが好ましい。外側ヘッダー分割半体
（１６）としては、製造容易なアルミニウム押出形材が
好適に用いられる。

【００４０】他の構成は、前記実施例と同様であるので
対応箇所に対応符号を付してその説明を省略する。

【００４１】

【発明の効果】上述のとおり、この発明にかかる熱交換
器にあっては、ヘッダーが、チューブ挿入用孔部を有す
る内側ヘッダー分割半体とこれに対向配置された外側ヘ
ッダー分割半体とに分割されると共に、これら両ヘッダ
ー分割半体がそれらの対向縁部どおしを突き合わせた状
態で接合されてなるものである。従って、ヘッダーにチ
ューブ端部を挿入するに際して、内側ヘッダー分割半体
を平坦面に載置してその各チューブ挿入用孔部にチュー
ブ端部を平坦面に当接するまで差し込む等したのち、該
内側ヘッダー分割半体に外側ヘッダー分割半体を対向配
置することによって、従来のようにチューブ挿入量規制
部材を用いることなく、ヘッダーにチューブを所定長だ
け挿入した状態とすることができる。

【００４２】しかも、抱持部材が、前記両ヘッダー分割
半体にそれらの突合せ接合部を覆う外嵌状態に配設さ
れ、かつ接合一体化されてなるものであるから、熱交換
器を組み立てるに際して、上述のようにして組み合わせ
たヘッダー分割半体に抱持部材を外嵌状態に嵌め合わせ
ることによって、別途固定用治具を用いる必要がない。
従って、組み立て作業の簡素化を図ることができるのみ
ならず、炉中一括ろう付けする場合に治具に熱を奪われ
てろう付不良が発生するというような不都合を解消する
ことができる。

【００４３】また、抱持部材は、その外周面にブラケッ
ト取付用リブを有するものであるから、該リブを用いて
ブラケットを容易かつ確実に取り付けることができる。

【００４４】請求項２に記載のように、外側ヘッダー分
割半体として、外方突出状のブラケット取付用リブと、
内側ヘッダー分割半体をその両側から外嵌状態に係止固
定する一対の抱持部とが設けられたものを用いると、熱
交換器構成部品点数を少なくすることができると共に、
組み立て作業を一層簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる熱交換器の平面図である。

【図２】ヘッダー分割半体、抱持部材、チューブ部等を
分離状態にして示した斜視図である。

【図３】ヘッダー付近の拡大横断面図である。

【図４】熱交換媒体出入口管に補助ろう材を取り付けた
状態における、ヘッダーを断面で示した側面図である。

【図５】図５（イ）は補助ろう材の平面図、同（ロ）は
同ろう材の側面図である。

【図６】補助ろう材の変形例を示す側面図である。

【図７】抱持部材の変形例を示す横断面図である。

【図８】変形例にかかるヘッダー付近の拡大横断面図で
ある。

【図９】従来の熱交換器におけるヘッダー付近の拡大横
断面図である。

【符号の説明】

１…チューブ ２…フィン ３、４…ヘッダー 3a、4a…突き合わせ接合部 ５…内側ヘッダー分割半体 5a…チューブ挿入用孔部 5b…対向縁部 ６…外側ヘッダー分割半体 6a…対向縁部 12…抱持部材 12c …ブラケット取付用リブ 15…内側ヘッダー分割半体 15b …対向縁部 16…外側ヘッダー分割半体 16a …ブラケット取付用リブ 16b …対向縁部 16c …抱持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の偏平チューブ（１）とフィン
   （２）とが交互配置に積層されると共に、チューブ
   （２）の両端に一対の中空ヘッダー（３）（４）が連通
   接続された熱交換器において、 前記ヘッダー（３）（４）が、チューブ挿入用孔部（５
   ａ）を有する内側ヘッダー分割半体（５）とこれに対向
   配置された外側ヘッダー分割半体（６）とに分割される
   と共に、これら両ヘッダー分割半体（５）（６）がそれ
   らの対向縁部（５ｂ）（５ｂ）どおしを突き合わせた状
   態で接合される一方、 外周面にブラケット取付用リブ（１２ｃ）を有する抱持
   部材（１２）が、前記両ヘッダー分割半体（５）（６）
   にそれらの突合せ接合部（３ａ）（４ａ）を覆う外嵌状
   態に配設され、かつ接合されてなることを特徴とする熱
   交換器。
2. 【請求項２】 複数の偏平チューブ（１）とフィン
   （２）とが交互配置に積層されると共に、チューブ
   （２）の両端に一対の中空ヘッダー（１３）が連通接続
   された熱交換器において、 前記ヘッダー（１３）が、チューブ挿入用孔部（１５
   ａ）を有する内側ヘッダー分割半体（１５）とこれに対
   向配置された外側ヘッダー分割半体（１６）とに分割さ
   れると共に、これら両ヘッダー分割半体（１５）（１
   ６）がそれらの対向縁部（１５ｂ）（１６ｂ）どおしを
   突き合わせた状態で接合される一方、 前記外側ヘッダー分割半体（１６）に、外方突出状のブ
   ラケット取付用リブ（１２ｃ）と、内側ヘッダー分割半
   体（１５）をその両側から外嵌状態に係止固定する一対
   の抱持部（１６ｃ）（１６ｃ）とが設けられてなること
   を特徴とする熱交換器。