JPH0545489U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ヘッダー（３）の肉厚を補充する台座部材
（５）が入口管（４）の端部に強制嵌合状態に取り付け
られている。そして、台座部材（５）の曲面部（5a）が
ヘッダー（３）の開口（3d）の周囲に略面接触された状
態に配置されて入口管（４）がヘッダー（３）に組付け
られ、ろう付けにより両者が連通状態に接続されてい
る。 【効果】 入口管（４）をチューブ（１）と直交する方
向からヘッダー（３）に取り付けることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、カークーラー用凝縮器、ルームエアコン用熱交換器等に用いられ 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】

例えばカークーラー用凝縮器等として、近時、第５図に示されるように、複数 本のチューブ（１）…の両端が一対の中空ヘッダー（３）（３）に連通状態に接 続されると共に、チューブ（１）…間の間隙にフィン（２）…が配置された基本 構成を有して、ヘッダー（３）（３）に連通接続された冷媒入口用及び同出口用 の接続管（４）（10）を通じて冷媒の内部流通がなされる、いわゆるマルチフロ ータイプと称される熱交換器が、高熱交換効率、低圧力損失及び超コンパクト化 を実現しうるものとして好んで使用される傾向にある。

【０００３】 そして、この熱交換器は、一般に、上記のようなチューブ（１）、ヘッダー（ ３）、フィン（２）、入口管（４）、出口管（10）等の各熱交換器構成部材を相 互仮組状態に組み合わせて熱交換器組立体を製作し、炉中にてこれら熱交換器構 成部材同士を一括ろう付けにより接合一体化することにより製造されるものとな されている。

【０００４】 ところで、上記ヘッダーへの入口管の接続構造としては、従来より、第６図に 示されるように、ヘッダー（51）の周壁に形成された開口部（52）を通じて接続 管（53）の端部がヘッダー（51）内に挿入配置され、その配置状態において両者 がろう付けにより接合一体化された構造が採用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような接続構造では、例えば、第６図（ロ）に仮想線で 示されるように、接続管（53）をチューブ（54）と直交する向きに向けてヘッダ ー（51）に接合しようとする場合、ヘッダー（51）内に偏平チューブ（54）の端 部が挿入されているため、ヘッダー（51）内で、チューブ（51）と接続管（53） とが干渉し合い、そのため接続管（53）の挿入量が十分確保されず、接続管（ 53）が品質よくろう付けされないという問題があった。そのため、接続管（53） は、ヘッダー（51）内でチューブ（54）と干渉しない位置、つまり、第６図（ロ ）に実線で示されるように、チューブ（54）の接続位置から周方向に１８０°位 相を異ならせた位置に接続するしかなく、接続管（53）の接続位置を自由に選定 することができなかった。この問題は、チューブ（54）…の間隔距離が非常に狭 く設定される最近の熱交換器において非常に深刻な問題であった。

【０００６】 この考案は、上記のような従来の欠点に鑑み、ヘッダーの周方向いずれの位置 をも自由に選択して熱交換媒体入口用又は出口用の接続管を品質良好にろう付け 接合することができる構造の熱交換器を提供す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、この考案は、並列状態に配置された複数本のチューブの端 部が筒状の中空ヘッダーに連通状態に接続された熱交換器において、 熱交換媒体入口用又は同出口用の接続管の端部が、ヘッダーの肉厚補充用の台 座部材に形成された嵌合孔内にしっくりとした強制嵌合状態に配置されると共に 、該台座部材のろう付け面が、ヘッダーの周壁に設けられた熱交換媒体入口用又 は同出口用の開口部のヘッダー外周面側周縁面全周にわたって配置され、その状 態でろう付けにより接続管がヘッダーに連通状態に接続さ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、接続管の端部が、ヘッダーの肉厚を補充する台座部材の嵌合孔 内にしっくりとした強制嵌合状態に配置されると共に、該台座部材のろう付け面 が、ヘッダーの開口部周縁面全周にわたって配置され、ろう付けにより接続管が ヘッダーに接続されたものとなされていることにより、接続管は、その端部のヘ ッダー内挿入量を短くしてないしはヘッダー内に挿入されない状態においても、 洩れ等のない品質良好なものにヘッダーに連通接続される。

【０００９】 加えて、接続管は、台座部材の嵌合孔に強制嵌合状態に配置されていることに より、接続管に対する台座部材の位置決め構造も簡素化される。

【００１０】

【実施例】

次に、この発明を、マルチフロータイプのカークーラー用アルミニウム製凝縮 器に適用した実施例について説明する。なお、本発明は、ルームエアコン用熱交 換器、オイルクーラー等の各種用途の熱交換器に広く適用されうるものであるこ とはいうまでもない。

【００１１】 第５図に示される凝縮器において、（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上下方向に交互に配置されている。（３）（３ ）は左右１対のヘッダーで、偏平チューブ（１）の両端に連通状態に接続されて いる。そして、（４）は冷媒入口用接続管（以下、入口管という）、（５）は肉 厚補充用台座部材である。また、（７）はブラケットである。なお、（８）は仕 切部材で、冷媒がチューブ（１）群を蛇行状に流通するようにヘッダー（３）（ ３）内を所定高さ位置において仕切っているものである。（９）（９）はサイド プレートで、上下最外側のコルゲートフィン（２）（２）を保護するためにその 外側に配置されたものである。（10）は冷媒出口用接続管（以下、出口管という ）である。

【００１２】 上記各熱交換器構成部材において、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、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 、耐圧性能が高められた、いわゆるハモニカチューブである。なお、押出型材に よらず、電縫管が使用されることもある。

【００１３】 コルゲートフィン（２）は、チューブ（１）の幅と略同じ幅のシート材をコル ゲート状に成形してルーバーを切り起こしたもので、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。

【００１４】 ヘッダー（３）（３）は、外面又は両面にろう材層がクラッドされた１枚のア 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曲成することによ りパイプ状となした円筒状のヘッダーパイプ（3a）の上下端部開口をアルミニウ ム製ヘッダーキャップ（3b）にて外嵌め状態に塞いだものである。このヘッダー （３）には、第３図に示されるように、チューブ（１）の端部を挿入するチュー ブ挿入孔（3c）…が列設されると共に、所定高さ位置であってチューブ挿入孔（ 3c）…と直交した周方向位置に、冷媒をヘッダー（３）内に流入する円形の冷媒 流入用の開口部（3d）が設けられている。この開口部（3c）の大きさは入口管（ ４）の端部を強制嵌合状態に挿入しうるものに設定されている。なお、ヘッダー パイプ（3a）としては、電縫管、押出管等が使用されることもある。

【００１５】 ブラケット（７）は、第４図に示されるように、複数部品の組み合わせからな るもので、（13）（13）は一対の台座用金具、（14）は取付け板である。台座用 金具（13）はアルミニウム製の押出型材によるもので、ヘッダー（３）の外周面 に沿って半周以上にわたって面接触状態に配置されるろう付け用板部（13a ）と 、チューブ（１）側に延長されて爪（13b ）が形成された仮どめ用板部（13c ） と、ろう付け用板部（13a ）との間で取付け板（14）の端部を挟持状態に保持す る挟持用板部（13d ）とを一体に有するものである。なお、ろう付け用板部（13 a ）はヘッダー（３）の半周以内にわたって配置されるものであってもよい。一 方、取付け板（14）は両面にろう材がクラッドされたアルミニウムブレージング シート製の帯板によるもので、両端の差込み板部（14a ）（14a ）間における中 間取付け用板部（14b ）が屈曲加工により浮き上がり状に形成されている。これ らの部品は、両台座用金具（13）の挟持用板部（13d ）の下面側に取付け板（14 ）の両端差込み板部（14a ）（14a ）を差し込んだ状態において該挟持用板部（ 13d ）を同差込み板部（14a ）にかしめ付けることにより、あるいはスポッ ト溶接により一体的に組み合わされるものとなされている。

【００１６】 そして、入口管（４）は、外面にろう材層がクラッドされたアルミニウム製の ろう材クラッドパイプによるもので、例えばアルミニウムブレージングシートに よる電縫管が好適に使用される。

【００１７】 また、肉厚補充用台座部材（５）は、片面又は両面にろう材層がクラットされ たアルミニウムブレージングシートのプレス成形品によるもので、第１図ないし 第３図に示されるように、前記ヘッダー（３）の開口部（3d）全体を外方から覆 いうるサイズを有し、該開口部（3d）の周縁面に対向する面がヘッダー（３）の 外周形状に沿うろう付け用曲面部（5a）に形成されて、該開口部（3d）の周縁面 全周にわたって配置されるものとなされている。ろう材層は少なくともこの曲面 部（5a）に存在するものとなされている。そして、この台座部材（５）には嵌合 孔（5b）が設けられ、該嵌合孔（5b）に入口管（４）の端部が挿通されるものと なされている。

【００１８】 熱交換器の製造においては、まず、各熱交換器構成部材を相互に仮組状態に組 み立てる。即ち、第３図に示されるように、複数本の偏平チューブ（１）をその 厚さ方向に所定間隔おきに並列状態に配置して、その両端にヘッダー（３）（３ ）を、チューブ挿入孔（3c）にチューブ（１）の端部を挿入することにより、嵌 めると共に、コルゲートフィン（２）をチューブ（１）間に挿入配置する。その 他、仕切部材（８）、サイドプレート（９）（９）等を組付ける。

【００１９】 併せて、ブラケット（７）を組付ける。即ち、第４図に示されるように、台座 用金具（13）（13）をヘッダー（３）の外周部長さ方向所定位置に端部より挿入 して配置すると共に、該金具（13）をヘッダー（３）の周方向に回転して、爪（ 13b ）をチューブ（１）…間の間隙内に嵌合して仮どめする。そして、取付け板 （14）の端部を両金具（13）（13）の挟持用板部（13d ）（13d ）の下面側に差 し込み、同挟持用板部（13d ）（13d ）をかしめることにより、あるいはスポッ ト溶接により取付け板（14）をヘッダー（３）に組み付ける。なお、取付け板（ 14）の両端に台座用金具（13）（13）が組み付けられたものをヘッダー（３）に 組付けるようにしてもよい。

【００２０】 併せて、入口管（４）の組付けを行う。即ち、第３図に示されるように、入口 管（４）の端部を肉厚補充用台座部材（５）の嵌合孔（5b）内に挿入し、該管（ ４）の端部を台座部材（５）の曲面部（5a）から若干量突出した状態に配置する 。なお、場合によっては突出しない状態に配置するようにしてもよい。そして、 拡管することにより、同入口管（４）を嵌合孔（5b）に強制嵌合する。なお、か かる拡管法によらず、圧入により強制嵌合するようにしてもよい。そして、この 入口管（４）の先端突出部をヘッダー（３）の開口部（3d）内に強制嵌合すると 共に、台座部材（５）の曲面部（5a）をヘッダー（３）の外周面に配置する。こ れにより、入口管（４）がセルフ治具的にヘッダー（３）に組み付けられる。入 口管（４）のヘッダー（３）内突出量は短く規制されているので、チューブ（１ ）と直交する方向から入口管（４）の端部を挿入しても、これが、チューブ（１ ）に干渉することはなく適正状態に組み付けられる。以上により、熱交換器組立 体に製作される。

【００２１】 そして、この熱交換器組立体を炉中に入れ、フラックスろう付け、ないしは真 空ろう付けを行い、全体を接合一体化する。このろう付けによって、第１図及び 第２図に示されるように、肉厚補充用台座部材（５）の曲面部（5a）が開口部（ 3d）の周縁部全周にわたって広いろう付け面積を確保し品質良好に接合一体化さ れる。また同時に肉厚補充用台座部材（５）と入口管（４）とも洩れ等のない品 質良好なものに接合一体化される。なお、この一括ろう付けによりブラケット（ ７）における取付け板（14）と台座用金具（13）（13）とが接合一体化され、ブ ラケット（７）も熱交換器本体に接合一体化される。以上により熱交換器に製造 される。

【００２２】 なお、上記実施例では、入口管（４）の先端部がヘッダー（３）の開口部（ 3d）に強制嵌合されて仮どめされるものとなされているが、強制嵌合によるもの でなくてもよい。また、入口管（４）の先端部は、台座部材（５）の曲面部（ 5a）から突出しない状態において嵌合孔（5b）に強制嵌合されるものとなされて いてもよい。更に、本考案では、入口管（４）のみならず出口管（10）に対して も、あるいは出口管（10）のみに対して本考案の接続構造が適用されうるもので あることはいうまでもない。

【００２３】

【考案の効果】

上述の次第で、この考案の熱交換器は、接続管の端部が、ヘッダーの肉厚を補 充する台座部材の嵌合孔内にしっくりとした強制嵌合状態に配置されると共に、 該台座部材のろう付け面が、ヘッダーの開口部周縁面全周にわたって配置され、 その状態でろう付けにより接続管がヘッダーに連通接続されたものとなされてい るから、接続管は、その端部のヘッダー内挿入量を短くしてないしはヘッダー内 に挿入されない状態においても、洩れ等のない品質良好なものにヘッダーに連通 接続され、従って、ヘッダー内にチューブ等の突出物が存在するような場合でも 、接続管をヘッダーの周壁の周方向の任意の位置を選択して品質よくこれに連通 接続することができる。

【００２４】 加えて、接続管は、台座部材の嵌合孔に強制嵌合状態に配置されているから、 接続管に対する台座部材の位置決め構造を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッダーと入口管の接続構造を示す斜視図であ
る。

【図２】ヘッダーと入口管との接続構造を示す断面図で
ある。

【図３】ヘッダー、入口管等を分離状態で示す斜視図で
ある。

【図４】ブラケットの取付け状態を示す斜視図である。

【図５】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【図６】図（イ）はヘッダーと入口管との従来の接続構
造を示す断面図、図（ロ）は図（イ）のＩ−Ｉ線断面図
である。

【符号の説明】

１…偏平チューブ ３…ヘッダー ３ｄ…開口部 ４…入口管（接続管） ５…肉厚補充用台座部材 ５ａ…ろう付け面 ５ｂ…嵌合孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列状態に配置された複数本のチューブ
   の端部が筒状の中空ヘッダーに連通状態に接続された熱
   交換器において、 熱交換媒体入口用又は同出口用の接続管の端部が、ヘッ
   ダーの肉厚補充用の台座部材に形成された嵌合孔内にし
   っくりとした強制嵌合状態に配置されると共に、該台座
   部材のろう付け面が、ヘッダーの周壁に設けられた熱交
   換媒体入口用又は同出口用の開口部のヘッダー外周面側
   周縁面全周にわたって配置され、その状態でろう付けに
   より接続管がヘッダーに連通状態に接続されてなること
   を特徴とする熱交換器。