JPH0612381Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この本考案は、カークーラーの凝縮器や蒸発器等に用い
られる熱交換器に関する。

なおこの明細書において、アルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いる。

従来の技術 例えばカークーラー用の凝縮器として用いられるサーペ
ンタイン型熱交換器、即ちハモニカチューブと称される
ような多孔偏平押出チューブを蛇行状に曲げ、その平行
部間にフィンを配置してコアを構成した熱交換器を、自
動車の車体等へ取付ける場合の一例として、次のような
ものがある。即ち第９図〜第11図に示すように、断面コ
字状の鉄製チャンネル部材（100）を、アルミニウム製
チューブ（101）とコルゲートフィン（102）により構成
されたコア（103）の両端に取付け、チャンネル部材（1
00）の両側壁によってコアを挟持するとともに、このチ
ャンネル部材の側壁上部に、取付け孔（104）を有する
平板状の上側ブラケット（105）をスポット溶接等によ
り固着するとともに、側壁下端には下方に突出するガイ
ドピン（106）を有する断面Ｌ字状の下側ブラケット（1
07）を固着する。そして下側ブラケットのガイドピン
（106）によって熱交換器を支えるとともに、上側ブラ
ケット（105）に設けた取付け孔（104）を介して熱交換
器を車体に固定する。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような取付構造の熱交換器ではブラ
ケット（103）（105）を固着するために、チャンネル部
材（100）を用いる必要があることから、部品点数が多
くならざるを得ず重量の増大やコストアップを招くとい
う不都合があった。

この考案はかかる技術的背景のもとになされたものであ
って、重量増やコストアップを招くことなく簡易なブラ
ケット取付構造を有する熱交換器の提供を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、この考案は、まず熱交換器
本体を、複数のアルミニウム製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ともに、各チューブの
両端がアルミニウム製の中空筒状ヘッダーに連結された
ものに構成したうえで、この熱交換器本体の前記ヘッダ
ーに、ブラケットを設けようというものである。

即ち、この考案は、複数のアルミニウム製チューブとフ
ィンとが交互配置に積層されるとともに、各チューブの
両端がアルミニウム製の中空筒状ヘッダーに連結される
ことにより熱交換器本体が形成され、かつこの熱交換器
本体の前記ヘッダーに、該ヘッダーの外周形状に適合す
る抱持片を有する前記本体の車体等への固定支持用ブラ
ケットが、前記抱持片をヘッダー外周の少なくとも半周
に恒って嵌合された状態に設けられていることを特徴と
する熱交換器を要旨とする。

作用 ブラケットを取付けるためのチャンネル部材に代えてヘ
ッダーを利用しうるから、チャンネル部材が不要とな
り、熱交換器本体に直接的にブラケットが取着されたも
のとなる。

また、ブラケットは、ヘッダーの外周形状に適合する抱
持片をヘッダー外周の少なくとも半周に恒って嵌合され
た状態に設けられているから、ヘッダーとブラケット抱
持片との取着面積が大きく確保され、ブラケットの取付
け強度に優れたものとなる。さらに、抱持片をヘッダー
外周の半周以上に恒って嵌合させることで、ヘッダーの
外径方向両端を抱持片に支持させることができ、取付作
業工程においてブラケットをヘッダーに自己保持させる
こともできる。

実施例 次にこの考案の構成を、自動車凝縮器用熱交換器に適用
した実施例に基いて説明する。

第１図〜第７図において、（１）は水平状態で上下方向
に配置された複数のチューブ、（２）はその隣接するチ
ューブ（１）（１）間に介在されたコルゲートフィンで
ある。チューブ（１）はアルミニウム材による偏平状の
押出形材をもって構成されたものである。このチューブ
（１）はいわゆるハ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い。また押出形材によらず電縫
管を用いても良い。コルゲートフィン（２）はチューブ
（１）とほぼ同じ幅を有し、ろう付によりチューブに接
合されている。コルゲートフィン（２）もアルミニウム
製であり、望ましくはルーバーを切り起したものを用い
るのが良い。

（３）（４）は断面円形の左右の中空アルミニウム製ヘ
ッダーであり、前記各チューブ（１）の両端に接合連結
されたものである。そしてこれらチューブ、コルゲート
フィン、ヘッダーにより熱交換器本体（Ａ）が形成され
ている。また左ヘッダー（３）の上端には、冷媒入口管
（５）が連結される一方、右ヘッダー（４）の下部には
同出口管（６）が連結されている。また左ヘッダー
（３）の下端及び右ヘッダー（４）の上下端は蓋片
（７）（８）（９）によりそれぞれ閉塞されている。さ
らにはまた、左ヘッダー（３）のほぼ中央部にはヘッダ
ーを上下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）の中央部より下側の位置にも仕切
板（11）が設けられ、もって冷媒入口管（５）から左ヘ
ッダー（３）に流入した冷媒は、チューブ群によって構
成される全冷媒通路をめぐって蛇行状に流通して冷媒出
口管（６）から流出し、この間に、チューブ（１）
（１）間に形成されたコルゲートフィン（２）を含む空
気流通間隙を矢印（Ｗ）で示す方向に流通する空気と熱
交換を行い、凝縮するものとなされている。

第１図に示す（12）（13）は、最外側のコルゲートフィ
ン（２）の外側に配置された上下のサイドプレートであ
る。そして下側のサイドプレート（13）は左右両端下面
にガイドピン（14）を備えている。このガイドピンは、
車体への取付時に熱交換器本体を支持するものである。
かつ、下側のサイドプレート（13）の左右両端部には、
下側ブラケット（20）（30）が一体に設けられている。
これらのブラケットは、サイドプレート（13）とヘッダ
ー（３）（４）とを連結して、熱交換器本体（Ａ）の車
体への取付時においてガイドピン（14）に加わる加重を
分散させるものであり、第３図、第４図及び第６図に示
すように、その先端部にヘッダー（３）（４）の外周円
弧面に適合する形状の嵌合部（23）（33）を有するとと
もに、サイドプレート（13）を幅方向両側において上方
に折曲することにより形成された抱持片（21）（31）を
備え、さらに該抱持片の先端には爪片（22）（32）が一
体に突出形成されている。そして、下側ブラケット（2
0）（30）は、嵌合部（23）（33）を介して抱持片（2
1）（31）をヘッダー外周のほぼ半周に恒って外嵌状態
に嵌合され、かつ爪片（22）（32）をヘッダー（３）
（４）の外周面に沿ってかしめられることにより、ヘッ
ダーに抱持状態で一体的に連結され、この状態でろう接
されている。

一方、左右ヘッダー（３）（４）の上部には、熱交換器
本体（Ａ）を車体に取付けるための鉄製の上側ブラケッ
ト（40）（50）が取着されている。これらのブラケット
は、第１図、第５図及び第６図に示すように、取付孔
（41）（51）を有する平板状基部（42）（52）に、ヘッ
ダー（３）（４）の外周円弧面に沿う形状の断面Ｕ字状
の抱持片（43）（53）が一体に設けられ、さらにこれら
抱持片の先端に、各３個の爪片（44）（54）が一体に突
出形成されてなる。そして各上側ブラケット（40）（5
0）は、中間にゴム製、樹脂製等のパッキン（15）を介
在された状態で、抱持片（43）（53）をヘッダー（３）
（４）の側方からヘッダー外周の少なくとも半周に恒っ
てヘッダーに外嵌状態に嵌合されるとともに、爪片（4
4）（54）をヘッダーの外周面に沿ってかしめられるこ
とにより、ヘッダー（３）（４）に抱持状態で一体的に
連結されている。ここで前記パッキン（15）は、鉄製の
上側ブラケット（40）（50）とアルミニウム製ヘッダー
（３）（４）との接触腐食を防止するとともに、車体振
動の熱交換器本体への伝達を阻止する防振用として機能
するものである。しかもまた、上側ブラケット（40）
（50）の抱持片（43）（53）内面には、あらかじめ接着
剤層（16）がコーティングされて前記パッキン（15）と
の接着性が高められており、パッキンの機能をより発揮
せしめうるものとなされている。なお、接着剤層は、パ
ッキン（15）と接触するヘッダー（３）（４）の外周面
に形成しても良く、あるいはヘッダー、抱持片いずれに
も形成しても良い。また、パッキン（15）に代え、ヘッ
ダー（３）（４）よりも電気的に卑なアルミニウム材料
を介在せしめて、その犠牲防食効果によりヘッダーを腐
食から防止するものとなすことも推奨される。かかるア
ルミニウム材料としては、ヘッダーが例えば３００３、
３２０３、４０３４、６０６３材等をもって構成される
場合には、例えば７０７２合金を挙げることができる。
この場合には接着材層（16）は不要である。

図示実施例の熱交換器の製作は、次のようにして行われ
る。即ち、第６図に示すようにヘッダー構成用部材とし
て、アルミニウム管（61）の外面にろう材層（62）が被
覆形成された管材（63）を用意する。この管材はブレー
ジングシートを電縫溶接によって製作するのが一般的で
あるが、押出しやその他の方法によって製作しても良
い。またろう材層としては、一般的には、Ｓｉ含有量が
約６〜１３wt％程度のＡ−Ｓｉ系合金が用いられる。
次にかかる管材（63）にその長さ方向に沿ってチューブ
挿入孔（64）を列設したのち、チューブ（１）の端部を
該挿入孔に挿入して仮組状態とする。一方コルゲートフ
ィン（２）として、これもアルミニウム板にろう材層が
被覆形成されたブレージングシートからなるものを用意
し、これを各チューブ（１）（１）間に介在状態で配置
するとともに、最上段のチューブと上側のサイドプレー
ト（12）、及び最下段のチューブと下側ブラケット（2
0）（30）の抱持片（21）（31）をヘッダー（３）
（４）に外嵌状態に嵌合配置した下側のサイドプレート
（13）との間にも配置する。続いて、下側ブラケット
（20）（30）の爪片（22）（32）をヘッダー外周面に沿
ってかしめて固定する。こうして製作した熱交換器組立
物を真空ろう付等によって一括ろう付する。かかるろう
付後においては、ヘッダー（３）（４）とチューブ
（１）、チューブ（１）とコルゲートフィン（２）、及
び最外側のコルゲートフィン（２）と上下のサイドプレ
ート（12）（13）が強固に接合一体化されるとともに、
下側ブラケット（20）（30）の抱持片（21）（31）およ
び爪片（22）（32）もヘッダー（３）（４）に接合され
たものとなる。なお下側のサイドプレート（13）に設け
られるガイドピン（14）の接合は、上記チューブ等のろ
う付と同時にろう付しても良く、別途手溶接により接合
しても良いが、生産性を考慮すると同時にろう付するの
が望ましい。

上記により各部材をろう接したのち、左右のヘッダー
（３）（４）に鉄製の上側ブラケット（40）（50）を取
着して完成品とする。上側ブラケット（40）（50）の取
着はヘッダー（３）（４）との間にパッキン（15）を介
在させた状態で抱持片（43）（53）をヘッダーに外嵌状
態に嵌合せしめたのち、爪片（44）（54）をヘッダーの
外周面に沿って抱持状態にかしめることにより行う。

こうして製作した熱交換器は、上側ブラケット（40）
（50）の取付孔（41）（51）を介して車体に固定状態に
取付けられるとともに、車体の床面に当接するガイドピ
ン（14）によって支えられ、かつこのガイドピンはヘッ
ダーに接合された下側ブラケット（20）（30）によって
補強される。

第８図は、上側ブラケットの変形例を示すものである。
このブラケット（40′）は、鉄板を二つ折りにして折曲
側の端部を基部（42′）とするとともに、他端の両辺の
うち一方をヘッダー（３）の外周円弧面に沿う湾曲状に
成形するとともに他方はそのままの状態で抱持片（4
3′）とし、かつ抱持片の先端に爪片（44′）を形成し
たものである。

なお以上の実施例においては、上側ブラケット（40）
（50）を鉄製のものとして説明したが、アルミニウム製
のものとしてヘッダーにろう付する構成としても良い。
しかし鉄製のものとすることにより、ブラケット自体の
強度を高めることができるという利点はある。また上下
両方のブラケットを必須の構成要件とするものではな
く、いずれか一方を有する熱交換器としても良い。

考案の効果 この考案は上述の次第で、熱交換器本体を、複数のアル
ミニウム製チューブとコルゲートフィンとが交互配置に
積層されるとともに、各チューブの両端がアルミニウム
製の中空筒状ヘッダーに連結されてなるものに構成した
うえで、この熱交換器本体を車体等に固定支持するため
のブラケットをヘッダーに設けたものである。従って、
従来のサーペンタイン型熱交換器を固定する場合のよう
なブラケットを取付けるためのチャンネル部材に代えて
ヘッダーを利用しうるから、チャンネル部材が不要とな
り、熱交換器本体に直接的にブラケットが取着されたも
のとなる。その結果、熱交換器を車体等に取付けるため
に要する部材の部品点数を削減でき、ブラケット取付作
業の簡素化、重量の軽減、部品管理の容易化を図りう
る。

しかも、ブラケットは、ヘッダーの外周形状に適合する
抱持片をヘッダー外周の少なくとも半周に恒って嵌合さ
れた状態に設けられているから、ヘッダーとブラケット
抱持片との取着面積を大きく確保でき、ブラケットの取
付け強度に優れたものとなし得る。加えて、抱持片をヘ
ッダー外周の少なくとも半周に恒って嵌合させること
で、ヘッダーの外径方向両端を抱持片に支持させること
ができるから、取付作業工程においてブラケットをヘッ
ダーに自己保持させることができ、取付作業を益々簡素
化でき、ひいては生産性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの考案の一実施例を示すもので、第
１図は一部を省略して示す熱交換器の正面図、第２図は
同じく平面図、第３図は下側ブラケットの周辺を示す拡
大正面図、第４図は第３図における底面図、第５図は第
１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は要部の分解斜視図、第
７図は第１図のVII−VII線断面図、第８図は上側ブラケ
ットの変形例を示す断面図で、第５図に相当する図、第
９図〜第11図は従来のサーペンタイン型熱交換器の車体
等への取付け構造を説明するためのもので、第９図は熱
交換器全体の正面図、第10図は上側ブラケットの取付状
態を示す平面図、第11図は下側ブラケットの取付状態を
一部を切欠いて示す側面図である。 （１）……チューブエレメント、（２）……コルゲート
フィン、（３）（４）……ヘッダー、（13）……下側サ
イドプレート、（14）……ガイドピン、（15）……パッ
キン、（16）……接着材層、（20）（30）……下側ブラ
ケット、（21）（31）……抱持片、（22）（32）……爪
片、（40）（50）（40′）……上側ブラケット、（43）
（53）（43′）……抱持片、（44）（54）（44′）……
爪片。

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のアルミニウム製チューブとフィンと
   が交互配置に積層されるとともに、各チューブの両端が
   アルミニウム製の中空筒状ヘッダーに連結されることに
   より熱交換器本体が形成され、かつこの熱交換器本体の
   前記ヘッダーに、該ヘッダーの外周形状に適合する抱持
   片を有する前記本体の車体等への固定支持用ブラケット
   が、前記抱持片をヘッダー外周の少なくとも半周に恒っ
   て嵌合された状態に設けられていることを特徴とする熱
   交換器。
2. 【請求項２】熱交換器本体が、チューブとコルゲートフ
   ィンが水平配置状態で上下方向に積層された横式のもの
   に形成されるとともに、ブラケットが、最下段のコルゲ
   ートフィンの下側に配置されかつ下方に突出したガイド
   ピンを有するサイドプレートの左右両端に一体に設けら
   れてなるものである実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の熱交換器。
3. 【請求項３】ブラケットがアルミニウム製である実用新
   案登録請求の範囲第１項または第２項記載の熱交換器。
4. 【請求項４】ブラケットがヘッダーにろう接されてなる
   実用新案登録請求の範囲第３項記載の熱交換器。
5. 【請求項５】ブラケットが鉄製である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の熱交換器。
6. 【請求項６】ブラケットがパッキンを介在された状態で
   ヘッダーに固着されてなる実用新案登録請求の範囲第５
   項記載の熱交換器。
7. 【請求項７】ブラケットの内面またはヘッダーの対応周
   面に接着剤層が被覆形成されてなる実用新案登録請求の
   範囲第６項記載の熱交換器。
8. 【請求項８】ブラケットが、ヘッダーよりも電気的に卑
   なアルミニウム材料を介在された状態でヘッダーに固着
   されてなる実用新案登録請求の範囲第５項記載の熱交換
   器。