JPH06117796A - 熱交換器用流体管ヘッダーに対する連結管 - Google Patents

熱交換器用流体管ヘッダーに対する連結管

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JPH06117796A
JPH06117796A JP5046086A JP4608693A JPH06117796A JP H06117796 A JPH06117796 A JP H06117796A JP 5046086 A JP5046086 A JP 5046086A JP 4608693 A JP4608693 A JP 4608693A JP H06117796 A JPH06117796 A JP H06117796A
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JP
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pipe
header
connecting pipe
metal
wall
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JP5046086A
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Gauyer Philippe Le
ル ゴイエ フィリップ
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Valeo Thermique Moteur SA
Original Assignee
Valeo Thermique Moteur SA
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Publication date
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器用流体管ヘッダーに対する連結管の
流体圧力に対する抵抗力を高める。 【構成】 管状本体12の金属壁14の端部を変形して偏平
な角筒部18を形成し、かつ角筒部18と金属壁14との間
に、せん断による切断面26を設け、この切断面26によっ
て、段状の前縁部28を形成する。この前縁部28は、偏平
な角筒部18が流体管ヘッダー36に嵌入した際、流体管ヘ
ッダー36の壁を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器に関し、より
詳しくは、自動車の空調設備におけるコンデンサとして
使用される熱交換器に関する。しかし、本発明は、他の
形式の熱交換器にも適用出来る。
【０００２】この形式の熱交換器は、少なくとも１つの
流体管ヘッダーを備え、この流体管ヘッダーは、管の束
に連結され、又少なくとも１つの連結管又は分岐管を備
えており、コンデンサとして使用する場合には、例え
ば、冷却流体である流体の流入口又は流出口として利用
される。この様な熱交換器においては、ヘアピン状又は
Ｕ字形の管の束に連結される単一の流体管ヘッダー、あ
るいは直管の束の２つの端部にそれぞれ連結される２つ
の流体管ヘッダーを備えている。
【０００３】より詳しく言うと、本発明は、熱交換器の
流体管ヘッダーに対する連結管に関し、この連結管は、
金属管の壁の一部を変形してなる偏平な角筒部を一端に
設けた円筒状の管本体からなり、前記角筒部は、流体管
の金属製のヘッダーの壁に設けた長方形の孔に、例えば
圧入によって嵌入される。また、本発明は、この様な連
結管を含む流体管ヘッダーにも関する。
【０００４】
【従来の技術】上記の形式の連結管は、概して小さな断
面積を持つ流体管ヘッダー、特に、コンデンサに使用さ
れる類の流体管ヘッダーに取り付けられる。一般的に、
この連結管は、円筒状の本体を備え、連結管の本体とほ
とんど同一の直径を持つ円筒状流体管ヘッダーに取り付
けられる。
【０００５】この取り付けに際し、流体管ヘッダーに対
する連結管の位置及び方向には、ある程度の自由が許さ
れるが、連結管の端部を、概して長方形になるように変
形させて、流体管ヘッダーの壁にあけた長方形の孔に、
連結管をはめ込むのは有利である。
【０００６】この形式の公知の連結管においては、管の
端部を偏平にするために、まず円筒状の管を変形させる
が、この際、連結管の壁に、丸みを帯びた隅部を形成す
る遷移的領域（又は中間的変形領域）も形成させる。こ
れは特に、フランス国公開特許第FR2249299A号明細書に
開示されている熱交換器における場合であるが、そこで
は、流体管ヘッダーと熱交換器の連結管は、塑性材料で
作られており、本発明の場合とは異なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の遷移領域におい
ては、連結管は、管体内で、流体圧力に対して大きな抵
抗力を発揮することが出来ない。また、連結管の円筒状
本体を、流体管ヘッダーの壁から、一定の距離を置いて
取り付ける必要があるため、遷移領域により、連結管の
高さ又は長さは増加する。この長さの増加は、丸められ
た隅部の半径曲率に依存する。本発明の目的は、上記の
問題を解決することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴に従
えば、本発明は、金属壁によって形成され、偏平な端末
角筒部まで延びる円筒状の本体から成る管を有し、偏平
な角筒部は、金属壁を変形することによって形成され
て、流体管ヘッダーの金属管の壁に設けた長円形の孔に
嵌入されるようになっている熱交換器の流体管ヘッダー
に対する連結管において、本体と偏平な角筒部の間の領
域で、連結管の外周の一部に、金属壁の厚さ方向に、少
なくとも１つのせん断による切断面を設け、それによっ
て、本体の端部に位置する連結管の偏平な角筒部を流体
管ヘッダーの長円形の孔に嵌入した際、流体管ヘッダー
の壁に押圧されるようになっている前縁部を形成してあ
ることを特徴とする連結管が提供される。
【０００９】従って、従来の様に、連結管の壁を変形し
て形成される遷移部分の代わりに、本体と管端の偏平な
角筒部の間の領域で、連結管の壁に、急峻に変化する輪
郭つまりへこみが形成される。輪郭のこの急峻な変化
は、せん断による切断面によって形成され、連結管を流
体管ヘッダーに嵌入した際に、流体管ヘッダーの壁に対
して適切に当接する段状の前縁部が形成される。
【００１０】その結果、せん断による切断面が存在する
領域までは、連結管の円筒状の形状が維持される。その
ため、連結管は、流体管ヘッダーの壁から突出する全長
に亘って円筒状を保ち、内部流体圧力に対向する能力は
高められる。また、連結管の円筒状本体と偏平な端部の
角筒部との間に遷移領域が存在しなくなるため、連結管
の高さは減少する。
【００１１】本発明の好適な特徴に従えば、連結管の一
部に、その壁の厚さより大きな深さを有し、かつせん断
による少なくとも１つの切断面を設け、それによる金属
壁の急峻な変化で、スロットが形成される。
【００１２】変形例では、連結管に、壁の厚さより小さ
い深度で、せん断による少なくとも１つの切断面を設け
る。これにより、スロットを形成することなく、壁の寸
法を変化させることができる。
【００１３】本発明は、特に２つの平らで対向する面を
有する偏平な角筒部を含む連結管に、適用可能である。
【００１４】本発明の他の特徴に従えば、連結管の対向
する２個所に、せん断による切断面が設けられる。
【００１５】せん断によって形成される前縁部は、連結
管が流体管ヘッダーに嵌入された際に、流体管ヘッダー
の壁の形状に整合するような形状とするのがよい。この
ようにすると、連結管と流体管ヘッダーとの間が整合し
て協働して、両者は容易に固着される。
【００１６】本発明の好適な形態では、連結管の本体
は、円筒状である。
【００１７】本発明の第２の特徴に従えば、長円形の孔
があけられている金属壁から成る熱交換器用流体管ヘッ
ダーは、本発明の第１の特徴に従う連結管を備え、連結
管の偏平な角筒部を長円形の孔に嵌入した際、連結管の
せん断による切断面によって形成された前縁部が、流体
管ヘッダーの壁に当接するようにする。
【００１８】金属壁は、平行な母線を有し、長円形の孔
は、その母線と実質的に平行な方向を向いているのが好
ましい。
【００１９】本発明の更に他の特徴に従えば、流体管ヘ
ッダーの金属管は、円筒状である。
【００２０】本発明の更に他の特徴に従えば、連結管
は、溶接又はろう付けによって、流体管ヘッダーに固着
される。
【００２１】次に、添付の図面を参照して、本発明の好
適な実施例を説明する。
【００２２】
【実施例】図１から図４には、円筒状の管本体(12)から
構成された連結管(10)が示されている。この実施例で
は、本体(12)は、軸X-X（図２、図４を参照）を中心と
する円筒状である。本体(12)は、金属壁(14)によって形
成されている。この金属壁(14)は、例えば銅又はアルミ
ニウムからなり、その厚さは、図４の(ｅ)で示されてい
る。本体(12)は、この例では直線的な管であるが、所望
により湾曲管であってもよい。
【００２３】本体(12)の端末(16)の反対側すなわち前端
部は、金属壁(14)を変形して、やや偏平な角筒部(18)と
なっている。
【００２４】この例では、角筒部(18)は、互いに平行で
長さ(Ｌ1)を有する２つの長壁(20)と、２つの短壁(22)
とからなる、ほぼ長方形断面を有している。短壁(22)
は、互いに平行で、その長さ(Ｌ2)は、長壁(20)の長さ
(Ｌ1)より短かい（図１、図２を参照）。長壁(20)は、
丸みを帯びた隅部(24)を介して、直角に短壁(22)と連な
っている。この例では、偏平な角筒部(18)の長壁(20)の
長さ(Ｌ1)は、本体(12)の外径(Ｄ)とほぼ等しく、短壁
(22)の長さ(Ｌ2)は、長さ(D-2e)より短かい。従って、
偏平な角筒部(18)は、概して長方形をなし、その母線
は、軸(X-X)と同一または平行である。
【００２５】偏平な角筒部(18)の少なくとも一部分は、
せん断作業によって形成される。すなわち、連結管(10)
の金属壁(14)に対して、軸(X-X)とほぼ直角な方向のせ
ん断力を、本体(12)と角筒部(18)の間における予め定め
た領域に加えることによって形成される。特にこの例で
は、連結管(10)は、符号(26)で示す様に、せん断によっ
て形成された２つの切断面を備えている。この切断面(2
6)は、金属壁(14)の厚さ(ｅ)方向に、それぞれ対向する
側に形成されている。このせん断作業は、軸(X-X)に対
して、ほぼ直角の方向に実施される。切断面(26)は、(2
e)とほぼ等しい最大深度まで行われる。従って、金属壁
(14)の厚さ(ｅ)より深いところにある。
【００２６】せん断による切断面(26)によって、本体(1
2)の側部に位置し、かつ図１から図４で最も良く判る様
に、概して非平坦な円弧状かつ段状の前縁部(28)が形成
される。この切断作業は、金属壁(14)の厚さ(ｅ)より大
きい切断深度まで行われ、図１、２及び４に示すスロッ
ト(30)が、前縁部(28)と隣合う長壁(20)との間に形成さ
れる。従って、本体(12)の金属壁(14)は、直径方向の対
向する領域に位置し、２つの長壁(20)で終わる２つの陥
没部分を形成している。
【００２７】図２で最も良く判るように、偏平な角筒部
(18)の４つの丸みを帯びた隅部(24)は、本体(12)の外周
を越えて突出している。従って、せん断操作によって、
各隅部(24)を本体(12)の外表面にそれぞれ連結する４つ
の面取り部分(32)と、各隅部(24)を本体(12)の内部に連
結する更に他の４つの面取り部分(34)とが形成されてい
る。
【００２８】図４で最も良く判るように、連結管(10)の
偏平な角筒部(18)は、破線で示す様に、熱交換器のマニ
ホールド、つまりヘッダー(36)にはめ込まれるようにな
っている。この例では、ヘッダー(36)は、円筒形の金属
管(38)からなり、その母線は、紙面と直角を向いてい
る。
【００２９】長円形の孔(40)が、金属管(38)にあけられ
ている。この孔(40)は、偏平な角筒部(18)の外側輪郭と
類似する内側輪郭形を有しており、これら２つは、互い
に合致する。すなわち、孔(40)は概して長円矩形をして
おり、その小さな寸法を有する部分は、図面の平面方向
を向き、大きな寸法を有する部分は、図面と直角の方
向、即ち金属管(38)の母線と平行をなしている。
【００３０】この例においては、流体管ヘッダー(36)
は、熱交換器の一部であり、管束の管(42)と連結されて
いる。管束の各管(42)は、(Y-Y)方向を向いており、軸
(X-X)と平行ではない。各管は、金属管(38)に設けた整
合する孔に導入される第１の端部(44)を備えている。又
各管は、同様の流体管マニホールドつまりヘッダーに嵌
合されるようになっている反対側端部（図示せず）を備
えている。
【００３１】図４で判るように、連結管(10)の２つの前
縁部(28)は、それぞれ、ヘッダー(36)の金属管(38)に押
圧されて、密閉部を形成している。前に指摘したよう
に、各前縁部(28)は、非直線な円弧状をなしている。こ
れは、図３で最も良く示されている。この円弧の非直線
状部は、偏平な角筒部(18)を孔(40)に圧入した後、各前
縁部(28)が金属管(38)に当接するようになっている。
【００３２】連結管(10)は、このようにして圧入された
後、ろう付け又は溶接により、流体管ヘッダー(36)にし
っかりと固定され、連結管(10)と孔(40)との間の自由空
間は、溶融金属によって埋められる。図４から判るよう
に、連結管(10)は、ヘッダー(36)の金属管(38)に対し
て、いかなる位置、又いかなる方向にでも、設けること
が可能である。
【００３３】図５に示す例では、連結管(10)の角筒部(1
8)は、流体管ヘッダーの平らな壁(48)に設けた孔(46)に
嵌合されている。偏平な角筒部(18)は、せん断によって
切断された結果形成されたものであり、連結管(10)の寸
法は、その本体(12)の高さ（Ｈ1)に対応している。
【００３４】この様にして、連結管の全長に亘って、ほ
ぼ円筒状の形状が維持され、既に述べたように、圧力を
内部で保持する能力が高められる。
【００３５】図６には、比較の目的で、従来の連結管(5
0)が示されている。この連結管(50)は、遷移領域(56)を
介して、偏平な端部(54)と円筒状本体(52)とを一体化し
たもので、連結管(50)の壁が、丸みを帯びた肩部を形成
している。
【００３６】遷移領域(56)が存在するため、連結管(50)
の本体(52)の高さ(Ｈ1)は、図５に示した本体(12)の高
さ(Ｈ1)と同じであるが、全高(Ｈ2)は、(Ｈ1)より大き
くなっている。すなわち、この例では、高さ(Ｈ2)は、
高さ(Ｈ1)と、遷移領域(56)の高さ(ｈ)との和(H1+h)と
等しい。この高さ(ｈ)は、管材料の可塑限界の違いによ
って変化する。
【００３７】本発明は、熱交換器の流体管ヘッダー、特
に、自動車の空調設備のためのコンデンサの一部を形成
するヘッダーに、連結管を取り付ける際に有利に適用出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における連結管の斜視図である。
【図２】図１に示した連結管を、前面から見た端面図で
ある。
【図３】図１及び図２に示した連結管の一部を示す平面
図である。
【図４】図３の(IV-IV)線での断面図で、破線で示した
熱交換器の流体管ヘッダーに連結管を取り付ける様子を
示す図である。
【図５】本発明に係る連結管を流体管ヘッダーの平坦な
壁に取り付けた場合の断面図である。
【図６】図５に類似の図で、ヘッダーの平坦な壁に、従
来の連結管を取り付けた比較図である。
【符号の説明】
(10)連結管 (12)本体 (14)金属壁 (16)端末 (18)角筒部 (20)長壁 (22)短壁 (24)隅部 (26)切断面 (28)前縁部 (30)スロット (32)(34)面とり部分 (36)ヘッダー (38)金属管 (40)孔 (42)管 (44)端部 (46)孔 (48)壁 (50)連結管 (52)本体 (54)端部 (56)遷移領域 (Ｈ1)高さ (Ｈ2)高さ (ｈ)高さ (Ｄ)外径 (Ｌ1)長さ (Ｌ2)長さ (ｅ)厚さ (X-X)軸 (Y-Y)軸

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属壁(14)によって形成され、偏平な端
    末角筒部(18)まで延びる円筒状の本体(12)から成る管(1
    0)を有し、偏平な角筒部(18)は、金属壁(14)を変形する
    ことによって形成されて、流体管ヘッダー(36)の金属管
    (38)に設けた長円形の孔(40)に嵌入されるようになって
    いる熱交換器用流体管ヘッダーに対する連結管におい
    て、 本体(12)と偏平な角筒部(18)との間の領域で、連結管(1
    0)の外周の一部に、金属壁(14)の厚さ方向に少なくとも
    １つのせん断による切断面(26)を設け、それによって、
    本体(12)の端部に位置する連結管(10)の偏平な角筒部(1
    8)を流体管ヘッダー(36)の長円形の孔(40)に嵌入した
    際、流体管ヘッダー(36)の金属管(38)の壁に押圧される
    ようになっている前縁部(28)を形成してあることを特徴
    とする連結管。
  2. 【請求項２】 連結管(10)の一部に、金属壁(14)の厚さ
    (ｅ)より大きい深さを有し、かつせん断による少なくと
    も１つの切断面(26)を設け、それによる金属壁(14)の輪
    郭の急峻な変化で、スロット(30)を形成してなる請求項
    １記載の連結管。
  3. 【請求項３】 連結管(10)に、金属壁(14)の厚さより小
    さい深さを有し、かつせん断による少なくとも１つの切
    断面(26)を設けてなる請求項１記載の連結管。
  4. 【請求項４】 ２つの平らで対向する長壁(20)を含む偏
    平な角筒部(18)において、各長壁(20)に近接して、せん
    断による切断面(26)を設けてなる請求項１から３のいず
    れかに記載の連結管。
  5. 【請求項５】 せん断による切断面(26)によって形成さ
    れた段状の前縁部(28)が、連結管(10)を流体管ヘッダー
    (36)に嵌入した際、流体管ヘッダー(36)の金属管(38)の
    形状に適合する輪郭を有する請求項１から４のいずれか
    に記載の連結管。
  6. 【請求項６】 連結管(10)の本体(12)が円筒状である請
    求項１から５のいずれかに記載の連結管。
  7. 【請求項７】 金属管(38)の壁に長円形の孔(40)をあけ
    てなる熱交換器流体管ヘッダーにおいて、請求項１から
    ６のいずれかに記載の連結管(10)を備え、連結管(10)の
    偏平な角筒部(18)を、前記孔(40)に嵌合した際、連結管
    (10)にせん断による切断面(26)によって形成された段状
    の前縁部(28)が、流体管ヘッダー(36)の金属管(38)の壁
    に当接するようになっていることを特徴とする熱交換器
    流体管ヘッダー。
  8. 【請求項８】 流体管ヘッダー(36)の金属管(38)が平行
    な母線を有し、かつ長円形の孔(40)は、前記母線と実質
    的に平行な方向を向いている請求項７記載の流体管ヘッ
    ダー。
  9. 【請求項９】 金属管(38)が円筒状である請求項８記載
    の流体管ヘッダー。
  10. 【請求項１０】 連結管(10)が、溶接又はろう付けによ
    って流体管ヘッダー(36)に固着されている請求項７から
    ９のいずれかに記載の流体管ヘッダー。
JP5046086A 1992-02-14 1993-02-12 熱交換器用流体管ヘッダーに対する連結管 Pending JPH06117796A (ja)

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FR9201706A FR2687465A1 (fr) 1992-02-14 1992-02-14 Tubulure de raccordement pour une boite a fluide d'echangeur de chaleur et boite a fluide munie d'une telle tubulure.
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