JPH06159980A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH06159980A
JPH06159980A JP5209606A JP20960693A JPH06159980A JP H06159980 A JPH06159980 A JP H06159980A JP 5209606 A JP5209606 A JP 5209606A JP 20960693 A JP20960693 A JP 20960693A JP H06159980 A JPH06159980 A JP H06159980A
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header
tank
heat exchanger
separated
half body
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JP5209606A
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Lavoyce Dey
ヴォイス デイ ラ
Sigurd Case
ケイス シガード
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Valeo Engine Cooling Inc
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Valeo Engine Cooling Inc
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/16—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass plates with holes of very small diameter, e.g. for spinning or burner nozzles
    • 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
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • 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
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    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のラジェータ等の熱交換器用として、
容易かつ安価に製造できるヘッダ及びタンク結合体を提
供する。 【構成】 ２組のヘッダ及びタンク結合体を接続する多
数の連通管１７，３８が挿入される多数のスロット１
６，２３を穿設したヘッダ半体１１，２２と、タンク半
体１２，２１とを、それぞれ半円形断面に形成して、一
体に組み合わせ、その内部に、端末板１５，２４，２５
及び仕切板２６，２７を装着し、２組のヘッダにおける
対向するスロットに、それぞれ連通管１７，３８の両端
を挿入して、熱交換器ユニットを構成する。各スロット
の間の中央部には、偏平頂部４２、湾曲側面４３、及び
中央部から隣接のスロットに向けて下傾する案内斜面５
１を形成して、多数の連通管を同時に挿入する作業を容
易にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のラジェータ等
に適用される熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】２つのヘッダ及びタンク結合体をほぼ平
行に配置し、これらを、両端が開口した連通管で連結し
て、ヘッダ及びタンク結合体の内部に液体を連通させる
ようにした熱交換器は周知である。ヘッダ及びタンク結
合体を連結する連通管には、横方向の隔離板又は波形の
ひれ板が設けられている。この種の熱交換器は、自動車
のラジェータや空調設備の凝集器、蒸発器、その他の設
備に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の熱交換器にお
いて、製造を容易とし、製造コスト及び保守の労力を減
少させ、耐久性と実用性を向上させるために、構造を改
善することが要望されている。
【０００４】円管は、常に軽量である。軽量で、効率的
な熱交換器は、自動車のラジェータ及び空調機用とし
て、有利なものである。
【０００５】本発明は、この観点に基づいて、改良され
た熱交換器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、次のとおりに構成されている。
【０００７】ほぼ平行をなして離間するヘッダ及びタン
クと、両端をヘッダ管及びタンク結合体に接続した複数
の連通管とからなる熱交換器であって、ヘッダ及びタン
ク結合体を、分離したヘッダ半体とタンク半体とを、そ
れぞれ結合して構成してなる熱交換器において、分離し
たヘッダ半体の両端に設けた位置決め用舌片を折り曲げ
て、分離したヘッダ半体と分離したタンク半体とを整合
させて結合し、かつ端末板及び少なくとも１個の仕切板
を、ヘッダ半体とタンク半体の内面に刻設した溝に挿入
して装着したことを特徴とする熱交換器。
【０００８】連通管を、ヘッダ及びタンク結合体の対向
面に離間して設けた細長いスロットに挿入することが望
ましい。
【０００９】この場合、一方の細長いスロットを、他方
のヘッダ半体の対応するスロットと整合する位置に対向
させて設け、かつヘッダ及びタンク結合体を連結する連
通管を、対向するスロットへ挿入して架設することが望
ましい。
【００１０】端末板を、分離したヘッダ半体と、分離し
たタンク半体とのそれぞれの両端部の内面に刻設した溝
に挿入することが望ましい。
【００１１】ヘッダ及びタンク結合体の中に、少なくと
も１個の仕切板を設けて、ヘッダ及びタンク結合体を、
複数の区画に分割することが望ましい。
【００１２】分離したヘッダ半体及び分離したタンク半
体に、仕切板が挿入される溝を刻設してあることが望ま
しい。
【００１３】連通管を受け入れるための軸線方向に離間
した複数の細長いスロットと、各スロットの間の中央部
に位置する複数個のリブとを備え、各リブは、ほぼ平坦
な偏平頂部と、偏平頂部から両側に円周方向に沿って延
びるほぼ平坦な側面とを備え、かつ、連通管を挿入する
際の案内のために、リブから隣接するスロットに向けて
軸線方向を向く案内斜面を備えることが望ましい。
【００１４】タンク半体における、偏平頂部とは反対側
の面に、少なくとも１個のボスを設けてあることが望ま
しい。
【００１５】ヘッダ半体における、ほぼ偏平頂部の内面
に、平坦部を設けてあることが望ましい。
【００１６】ヘッダ半体の側縁に、タンク半体に対して
折り曲げられて係合し、ヘッダ及びタンク結合体を保持
する複数の舌片を設けてあることが望ましい。
【００１７】各舌片を、ヘッダ半体に刻設した仕切板挿
入用の溝の付近に配置してあることが望ましい。
【００１８】ヘッダ半体の端部に、端末板を保持ないし
案内するための傾斜部を設けてあることが望ましい。
【００１９】タンク部の両端に、ヘッダ半体とタンク半
体とを整合保持するための舌片が、折り曲げられて係合
しうる切欠きを設けてあることが望ましい。
【００２０】
【作用】複数の連通管が挿入される多数のスロットを設
けたヘッダ半体と、タンク半体とを、それぞれほぼ半円
形断面に形成して、円筒状に組み合わせ、ヘッダ半体の
両端及び側縁により突設した舌片を、タンク半体に沿わ
せて折り曲げ、両者を一体に保持させて、ヘッダ及びタ
ンク結合体を構成する。
【００２１】ヘッダ半体及びタンク半体の両端部の内面
に、円周方向の溝を刻設し、端末板を挿入装着して、ヘ
ッダ及びタンク結合体の端面を閉止する。
【００２２】必要に応じて、軸線方向の中間の内面に同
様の溝を刻設し、仕切板を挿入して、ヘッダ及びタンク
結合体の内部を複数区画に分割する。
【００２３】ヘッダ半体の各溝孔の間の中央部に、偏平
頂部、側面、及び中央部から隣接するスロットに向けて
下降傾斜する案内斜面を形成して、多数の連通管を、対
応するスロットへ、容易かつ同時に挿入できるようにす
る。
【００２４】偏平頂部とは反対側の面にボスを設けて、
連通管を挿入する際に、ヘッダ及びタンク結合体を、安
定よく支持して、挿入を容易にする。
【００２５】
【実施例】図１は、本発明の熱交換器の一実施例を示す
分解斜視図である。この熱交換器は、タンク半体(12)と
ヘッダ半体(11)とにより構成され、これらを一体に組み
合せて、全体としての熱交換器が形成される。
【００２６】ひれ板(18)を介して接続されている連通管
(17)は、熱交換器のヘッダ半体(11)のスロット(16)に挿
入される。
【００２７】熱交換器全体は、ヘッダ半体(11)及びタン
ク半体(12)を結合し、ヘッダ半体(11)及びタンク半体(1
2)の結合体におけるヘッダ半体(11)のスロット(16)に、
ひれ板(18)で分離された連通管(17)を挿入して構成され
ている。
【００２８】ヘッダ半体(11)とタンク半体(12)との結合
体の端部(19)(19')は、端末板(15)によって閉止されて
いる。
【００２９】端末板(15)は、ヘッダ半体(11)とタンク半
体(12)の内面に刻設した溝(13)(14)に挿入されている。
【００３０】図２は、ヘッダ半体(11)とタンク半体(12)
との結合体と、ヘッダ半体(11)とタンク半体(12)の溝(1
3)(14)に挿入された端末板(15)とを示す断面図である。
【００３１】また、ヘッダ半体(11)とタンク半体(12)と
の結合体は、仕切板を備えている。この仕切板は、端末
板(15)と同一寸法、同一形状で、ヘッダ半体(11)及びタ
ンク半体(12)にそれぞれ刻設した溝(13')(14')に挿入さ
れている。
【００３２】本発明の熱交換器は、端末板(15)(及び必
要に応じて仕切板)を、ヘッダ半体(11)の溝(13)(及び仕
切板を溝(13'))に挿入して、組み立てられる。
【００３３】複数の連通管(17)及びひれ板(18)を結合し
て、ヘッダ半体(11)及びタンク半体(12)の結合体の対向
する溝孔(16)に挿入し、ヘッダ半体(11)の中に圧入す
る。
【００３４】図３は、本発明の他の実施例の熱交換器(2
0)を示す分解斜視図である。
【００３５】この実施例では、タンク半体(21)及びヘッ
ダ半体(22)と、端末板(24)(25)及び仕切板(26)(27)とを
結合し、ひれ板(39)で離間された側面板(40)を有する多
数の連通管(38)を、ヘッダ半体(22)の溝孔(23)に挿入し
て構成してある。
【００３６】端末板(24)(25)及び仕切板(26)(27)は、タ
ンク半体(21)の内面に刻設された溝(28)(29)(30)(31)(3
2)、及びヘッダ半体(22)の内面に刻設された溝(28')(2
9')(30')(31')(32')に挿入されている。
【００３７】ヘッダ半体(22)とタンク半体(21)とは、平
らな板材を用いて形成することができる。仕切板と端末
板とが挿入される溝は、ヘッダ半体とタンク半体とを形
成する板材に刻設しておく。
【００３８】タンク半体(21)には、送込管及び送出管
(図示省略)、及び取付け用ブラケット(図示省略)の装着
面として、ボス(45)を形成してある。
【００３９】熱交換器の組み立てを容易にするために、
ヘッダ半体(22)の端部(46)(47)には、端部位置決め用舌
片(33)を設けてある。
【００４０】タンク半体(21)をヘッダ半体(22)の中に圧
入した後に、端部位置決め用舌片(33)を折り曲げて、位
置を正しく保持させる。
【００４１】タンク半体(21)の端部(48)(49)に切欠き(3
4)を設けてあり、ヘッダ半体(22)の位置決め用舌片(33)
を切欠き(34)中に折り曲げて、ヘッダ半体(22)とタンク
半体(21)との結合体を、一体に整合させてある。
【００４２】ヘッダ半体(22)における仕切板(26)(27)が
挿入される溝(30')(31')(32')の近くの側縁に、補助の
舌片(44)を設けてある。この仕切板の位置で、補助の舌
片(44)をタンク半体(21)に向けて折り曲げて、ヘッダ半
体／タンク半体結合体(20)を一体に保持させる。
【００４３】必要に応じて、ヘッダ半体(22)の端部(46)
(47)に、端末板(24)(25)の案内としての下向きの凹み(4
1)を設けて、端末板(24)(25)を、それぞれの溝の中に完
全な閉止状態で取付ける案内としてもよい。
【００４４】ヘッダ半体(22)に形成したスロット(23)を
詳細に示す図４から図７により分かるように、ヘッダ半
体(22)の表面には、連通管(38)の開口端を挿入するため
の、多数の平行な細長いスロット(23)を設けてある。
【００４５】連通管(38)は、接着等の適宜の手法によ
り、スロット(23)に液密に接合されて、熱交換器を使用
する際の圧力に耐え得るようにしてある。
【００４６】偏平頂部(42)の逆側のボス(45)は、ヘッダ
半体(22)のスロット(23)に連通管(38)の開口端を挿入す
る際に、保持する助けとなる。
【００４７】細長いスロット(23)の間のヘッダ半体(22)
の表面には、細長いスロット(23)の上方中央に位置する
リブが設けられている。
【００４８】各リブの頂点には、偏平頂部(42)をあり、
かつ、側面部と、偏平頂部(42)から両側に下降する湾曲
側面(43)とを備えている。
【００４９】偏平頂部(42)及び円周方向に下降する湾曲
側面(43)は、連通管をヘッダ半体のスロットに係合させ
る際の案内としての、急勾配の漏斗効果を発揮する。
【００５０】案内斜面(51)(図４)は、中央部から軸線方
向に、ヘッダ半体(22)の内部に向かって下傾している。
【００５１】偏平頂部(42)、湾曲側面(43)(図７)及び案
内斜面(51)は、細長いスロット(23)の縁に隣接して設け
られている。
【００５２】図４〜図７は、本発明のスロットを詳細に
示すための、ヘッダ半体(22)の部分拡大図である。
【００５３】図４は、ヘッダ半体(22)の表面の斜視図
で、スロット(23)、偏平頂部(42)、側面部及び湾曲側面
(43)を示している。
【００５４】図５〜図７は、図４と同じ部分を異なる方
向から表わした図で、本発明を充分に理解するために、
ヘッダ半体のスロットを詳細に示している。
【００５５】偏平頂部(42)の内面の平坦部(52)は、ヘッ
ダ及びタンク結合体を形成する型押し工程によって形成
される。
【００５６】本発明のヘッダ及びタンク結合体は、２段
階の工程で製作することができる。
【００５７】細長いスロット及び中央部の偏平頂部は、
ヘッダの中に型を入れて、打ち抜き及び型押し作業によ
って作ることができる。
【００５８】この工程で、細長いスロットと偏平頂部を
備える中央部が形成される。
【００５９】偏平頂部の内面の平坦部も、型によって同
時に作られる。
【００６０】次いで、スロットの間の側面部における平
坦な領域を、圧延によって形成する。
【００６１】スロットの中間におけるこれらの平坦部
は、連通管を挿入する際の漏斗効果を増加させて、熱交
換器の生産性を向上させる。
【００６２】
【発明の効果】
(ａ) 熱交換器を、プレス作業の打ち抜き及び型押し工
程により、別々に形成したヘッダ半体とタンク半体とを
組み合わせたヘッダ及びタンク結合体として構成するこ
とにより、迅速に製造でき、かつ製造コストの低下を図
ることができる。
【００６３】(ｂ) ヘッダ半体に設けた連通管が挿入さ
れる複数のスロットは、プレス作業の打ち抜き工程によ
り、正確な形状で、正しい位置に形成される。
【００６４】(ｃ) 各スロットの間の中央部に、偏平頂
部、側面、及び中央部から隣接するスロットに向けて下
傾する案内斜面を、プレス作業の型押し工程により形成
してあるため、多数の連通管を、対応するスロットに容
易に挿入することがてき、組み立て作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の一実施例を示す分解斜視図
である。
【図２】ヘッダ及びタンク結合体の断面図である。
【図３】本発明の熱交換器の他の一実施例を示す分解斜
視図である。
【図４】図３の実施例における偏平頂部を設けたヘッダ
半体の部分拡大斜視図である。
【図５】図３の実施例におけるヘッダ半体の断面図であ
る。
【図６】図５のＡ−Ａ線における断面図である。
【図７】図４に示した部分の平面図である。
【符号の説明】 (11)ヘッダ半体 (12)タンク半体 (13)(13')(14)(14')溝 (15)端末板 (16)スロット (17)連通管 (18)ひれ板 (19)(19')端面 (20)ヘッダ及びタンク結合体 (21)タンク半体 (22)ヘッダ半体 (23)スロット (24)(25)端末板 (26)(27)仕切板 (28)〜(32)，(28')〜(32')溝 (33)舌片 (34)(36)(37)切欠き (38)連通管 (39)ひれ板 (40)側面板 (41)凹み (42)偏平頂部 (43)湾曲側面 (44)舌片 (45)ボス (46)(47)端面 (48)(49)端面 (50)側縁 (51)案内斜面 (52)平坦部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シガード ケイス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14738 フリュースバーグ フィラーヒルロード 214

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ほぼ平行をなして離間するヘッダ及びタ
    ンクと、両端をヘッダ管及びタンク結合体に接続した複
    数の連通管とからなる熱交換器であって、ヘッダ及びタ
    ンク結合体を、分離したヘッダ半体とタンク半体とを、
    それぞれ結合して構成してなる熱交換器において、 分離したヘッダ半体の両端に設けた位置決め用舌片を折
    り曲げて、分離したヘッダ半体と分離したタンク半体と
    を整合させて結合し、かつ端末板及び少なくとも１個の
    仕切板を、ヘッダ半体とタンク半体の内面に刻設した溝
    に挿入して装着したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 連通管を、ヘッダ及びタンク結合体の対
    向面に離間して設けた細長いスロットに挿入したことを
    特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】 一方の細長いスロットを、他方のヘッダ
    半体の対応するスロットと整合する位置に対向させて設
    け、かつヘッダ及びタンク結合体を連結する連通管を、
    対向するスロットへ挿入して架設したことを特徴とする
    請求項２に記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 端末板を、分離したヘッダ半体と、分離
    したタンク半体とのそれぞれの両端部の内面に刻設した
    溝に挿入したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換
    器。
  5. 【請求項５】 ヘッダ及びタンク結合体の中に、少なく
    とも１個の仕切板を設けて、ヘッダ及びタンク結合体
    を、複数の区画に分割したことを特徴とする請求項１に
    記載の熱交換器。
  6. 【請求項６】 ヘッダ及びタンク結合体の中に、少なく
    とも１個の仕切板を設けて、ヘッダ及びタンク結合体
    を、複数の区画に分割したことを特徴とする請求項４に
    記載の熱交換器。
  7. 【請求項７】 分離したヘッダ半体及び分離したタンク
    半体に、仕切板を挿入しうる溝を刻設したことを特徴と
    する請求項５又は６に記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】 連通管を受け入れるための軸線方向に離
    間した複数の細長いスロットと、各スロットの間の中央
    部に位置する複数個のリブとを備え、 各リブは、ほぼ平坦な偏平頂部と、偏平頂部から両側に
    円周方向に沿って延びるほぼ平坦な側面とを備え、か
    つ、連通管を挿入する際の案内のために、リブから隣接
    するスロットに向けて軸線方向を向く案内斜面を備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
  9. 【請求項９】 タンク半体における、偏平頂部とは反対
    側の面に、少なくとも１個のボスを設けたことを特徴と
    する請求項８に記載の熱交換器。
  10. 【請求項１０】 ヘッダ半体における、ほぼ偏平頂部の
    内面に、平坦部を設けたことを特徴とする請求項８に記
    載の熱交換器。
  11. 【請求項１１】 ヘッダ半体の側縁に、タンク半体に対
    して折り曲げられて係合し、ヘッダ及びタンク結合体を
    保持する複数の舌片を設けてあることを特徴とする請求
    項１に記載の熱交換器。
  12. 【請求項１２】 各舌片を、ヘッダ半体に刻設した仕切
    板挿入用の溝の付近に配置したことを特徴とする請求項
    １１に記載の熱交換器。
  13. 【請求項１３】 ヘッダ半体の側縁に、タンク半体に対
    して折り曲げられて係合し、ヘッダ及びタンク結合体を
    保持する複数の舌片を設けたことを特徴とする請求項８
    に記載の熱交換器。
  14. 【請求項１４】 各舌片を、ヘッダ半体に刻設した仕切
    板挿入用の溝の付近に配置したことを特徴とする請求項
    １３に記載の熱交換器。
  15. 【請求項１５】 ヘッダ半体の端部に、端末板を保持な
    いし案内するための傾斜部を設けたことを特徴とする請
    求項８に記載の熱交換器。
  16. 【請求項１６】 タンク半体の両端に、ヘッダ半体とタ
    ンク半体とを整合保持するための舌片が、折り曲げられ
    て係合しうる切欠きを設けたことを特徴とする請求項１
    に記載の熱交換器。
  17. 【請求項１７】 タンク半体の両端に、ヘッダ半体とタ
    ンク半体とを整合保持するための舌片が、折り曲げられ
    て係合しうる切欠きを設けたことを特徴とする請求項８
    に記載の熱交換器。
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