JPH0624702Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、カークーラー用凝縮器やラジエータ等に用
いられる熱交換器に関する。

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
動車の車体に取付ける場合に、一般に次のようにして行
われている。即ち、第11図及び第12図に示すように、断
面コ字状のチャンネル部材(100)を、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
にリベット、ボルト等を介して取付け、チャンネル部材
(100)の両側壁によってコアを挟持するとともに、この
チャンネル部材にさらに取付金具(104)をスポット溶接
により固着し、取付金具の他端を本体側に固定すること
で熱交換器を所定位置に取付けている。

ところで、上記サーペンタイン型熱交換器は、熱交換媒
体通路が１本の偏平押出チューブにより形成されている
ため通路断面積を大きく確保できない欠点がある等の理
由から、最近、サーペンタイン型熱交換器に変え、複数
の偏平チューブを並列状に配置するとともに隣接チュー
ブ間にフィンを配置し、かつ各チューブの両端を筒状中
空ヘッダーに連通接続した形式の熱交換器が提供されて
いる。

考案が解決しようとする問題点 而して、かかる熱交換器を車体等へ取付ける場合、前述
したサーペンタイン型熱交換器の場合と同様にチャンネ
ル部材(100)を用いることは取付作業が繁雑で作業効率
が悪く、しかも重量の増大を招く等の欠点があった。

この考案はかゝる事情に鑑みてなされたものであって、
チューブの両端をヘッダーに連通接続した前記形式の熱
交換器において、重量の増大を招くことなくこれを車体
等へ簡易に取付けうるものとなすことを目的とするもの
である。

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に係る熱交換器は、
図面に示すように、複数のチューブ（１）が並列状に配
置されるとともに、隣接チューブ間にフィン（２）が配
置され、かつ各チューブの両端が１対の中空ヘッダー
（３）（４）に連通接続されてなる熱交換器本体（５）
に、前記ヘッダーの外周面に適合する抱持片(16)と、該
抱持片の両端から一体的に突出する１対の挟持片(17)(1
7)を備えた本体取付用金具(15)が、その抱持片(16)をヘ
ッダーに抱着状態に、またその挟持片(17)を少なくとも
隣接する２本のチューブ（１）（１）にまたがった状態
に配置されるとともに、挟持片(17)(17)を隣接するチュ
ーブ（１）（１）間のフィン装着用間隔部内において該
間隔部内を貫通する締結部材(22)を介して互いに締結固
定されることにより、一体的に取着されてなるものに構
成した。

実施例 次にこの考案の構成を、カークーラー用の凝縮器に適用
した実施例に基いて説明する。

第１図〜第６図はこの考案の第１実施例を示す。

第４図〜第６図において、（１）は水平状態で上下方向
に並列状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）間に介在状態に配置された
コルゲートフィン、（３）（４）はチューブ（１）の両
端に配置された左右１対の中空ヘッダーであり、かかる
チューブ（１）、コルゲートフィン（２）、ヘッダー
（３）（４）により熱交換器本体（５）が形成されてい
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、壁面にルーバーを切り起したものが用いられ
ている。

前記ヘッダー（３）（４）は、各１本の断面円形のアル
ミニウム製パイプ材をもって形成されたものである。各
ヘッダーには長さ方向に沿って間隔的にチューブ挿入孔
（６）が穿設されるとともに、該孔に各チューブ（１）
の両端が挿入され、かつろう付により強固に接合連結さ
れている。また左ヘッダー（３）の上端には、冷媒入口
管（７）が連結される一方、右ヘッダー（４）の下端に
は同出口管（８）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）の上端は蓋片（９）
(100)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）のほゞ中央部にはヘッダーを上下２室
に分割する仕切板(11)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(12)が設けら
れ、もって冷媒入口管（７）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（８）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第６図に
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。なお第４図に示す(13)(1
4)は最外側のコルゲートフィン（２）の外側に配置され
た上下のアルミニウム製サイドプレートである。

図示実施例の熱交換器本体の製作は、次のようにして行
ったものである。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(31)の外面にろう材層
(32)が被覆形成された管材(33)を用意する。この管材(3
3)はブレージングシートを電縫溶接することによって製
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(32)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(33)にその長さ方
向に沿ってチューブ挿入孔（６）を列設したのち、チュ
ーブ（１）の端部を該挿入孔に挿入する。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）間及び最外側の
チューブと上下サイドプレート(13)(14)の間に介在状態
に配置し熱交換器本体（５）を仮組する。次いでその仮
組体を真空加熱炉等において一括ろう付けにより接合一
体化したのち、冷媒入口管（７）、同出口管（８）およ
び蓋片（９）(10)を所定箇所に接合して完成品とする。

ところで、上記熱交換器本体（５）の左右両端の上下４
箇所には、該本体を車体側へ固定するための本体取付用
金具(15)が一体に取着されている。第１図〜第３図は本
体取付用金具(15)の取付構造を示す。これらの図におい
て、本体取付用金具(15)は鉄製で、ヘッダー（３）
（４）の外周面に適合してその円周方向の一部が切欠さ
れた抱持片(16)と、この抱持片(16)の円周方向切欠部の
両端から外方向へ平行状に一体的に突設された１対の挾
持片(17)(17)とを備えている。この挟持片(17)の幅は少
なくとも隣接チューブ（１）（１）間の距離、すなわち
チューブピッチよりも大に設定されている。また抱持片
(16)の外面には車体等への取付用ブラケット(18)がスポ
ット溶接等により固着され、かつ挾持片(17)(17)には、
互いの方向に突出して２本のチューブ（１）（１）間に
嵌合係止する位置決め用の凸部(17a)(17a)がプレス加工
により形成されるとゝもに、一方の凸部(17a)のほゞ中
央部を貫通するボルト孔(19)と、該ボルト孔(19)に対向
して他方の凸部(17a)を貫通するバーリング孔(20)とが
それぞれ穿設されている。更に本体取付用金具(15)の内
面には樹脂コーティング層(21)が形成されている。(22)
はボルトである。

このような構成の本体取付用金具(15)において、挾持片
(17)(17)の凸部(17a)(17a)の内面間隔はヘッダー（３）
（４）の外径よりも小寸となっており、従って抱持片(1
6)はヘッダー（３）（４）の外周面に対し、その上端ま
たは下端側から第２図のように嵌合・抱着される。ま
た、その際、凸部(17a)(17a)がフィン（２）等に引っ掛
からない程度に挾持片(17)(17)間が広げられることによ
り、第３図のように、この挾持片(17)(17)が所定の２本
のチューブ（１）（１）にまたがって該チューブ（１）
（１）の両外側部に配置されるとゝもに、その位置で挾
持片(17)(17)間を広げていた力が解放されることによ
り、凸部(17a)(17a)がチューブ（１）（１）間に嵌合係
止し、その位置決めが行われる。そして、これよりボル
ト(22)がボルト孔(19)を通して、かつ隣接するチューブ
（１）（１）間のフィン装着用間隔部内において、要す
ればコルゲートフィンの一部フィン間隔を強制的に押し
拡げてバーリング孔(20)にねじ込まれ、両挾持片(17)(1
7)が締め合わされることにより、１対の挾持片(17)(17)
が２本のチューブ（１）（１）を両外側方から挾持する
状態に締結固定される。この状態においては、樹脂コー
ティング層(21)によりチューブ（１）およびヘッダー
（３）（４）と本体取付用金具(15)間の、異種材質に起
因する電位差の発生が防止され、アルミニウム製のチュ
ーブ（１）およびヘッダー（３）（４）の腐食が回避さ
れる。

なお、熱交換器本体（５）は取付用金具(15)のそれぞれ
のブラケット(18)を介して車体等にねじ止めされるもの
となされている。

第７図および第８図はこの考案の第２実施例を示すもの
で、この例の本体取付用金具(15)は、ヘッダー（３）
（４）の外周部に冷媒入口管（７）または同出口管
（８）が突出する場合に適したものである。即ち、第１
実施例の本体取付用金具(15)は、ヘッダー（３）（４）
に対して軸方向に無理なく装着されるものとなっている
ため、第７図のような冷媒入口管（７）または同出口管
（８）を有するものには不向きである。これに対し第２
実施例の本体取付用金具(15)は、挾持片(17)(17)の挾持
方向において２つのブロック(15a)(15a)に分割されるこ
とにより、ヘッダー（３）（４）の外周面を左右方向か
ら挾むようにしてその外周面に抱持片(16)を抱着させ、
かつチューブ（１）（１）間に挾持片(17)(17)の凸部(1
7a)(17a)を嵌合係止できるようになっており、従って冷
媒入口管（７）または同出口管（８）は本体取付用金具
(15)の装着時の妨げにならない。しかもヘッダーに疵を
つけることなく取付金具を取着できるとともに、ブロッ
クを共用できるため取付金具の生産性も良いという効果
もある。なお、この実施例に示す挾持片(17)(17)も第１
実施例と同様に第８図のようにボルト(22)によりチュー
ブ（１）に締結固定され、かつ樹脂コーティング層(21)
によりチューブ（１）およびヘッダー（３）（４）の防
食が図られている。また図示は省略したが、分割された
ブロック(15a)(15a)の衝き合せ部(15b)(15b)に例えば蝶
番等を設けて両ブロックを連携し、その取扱いの便宜を
図ることも推奨される。

第９図および第10図はこの考案の第３実施例である。こ
の実施例の本体取付用金具(15)は、第７図のように２分
割せずに、ヘッダー外側方からチューブ（１）（１）間
に各凸部(17a)(17a)を嵌合係止できるようになってい
る。詳しくは、ヘッダー（３）（４）は、その全長にわ
たってチューブ（１）とほゞ同幅で、チューブ長手方向
に長円形状となる扁平状に形成されている。また、本体
取付用金具(15)の抱持片(16)もヘッダー（３）（４）の
両扁平面(23)(23)および外側の円弧面(24)に沿って扁平
状に形成され、かつ挾持片(17)(17)は抱持片(16)の両端
からそのまゝ真っ直ぐに突設されている。ここで、挾持
片(17)(17)間を少し広げるだけで、凸部(17a)(17a)をヘ
ッダー（３）（４）に引っ掛けずにチューブ（１）
（１）間に速やかに嵌合係止させることができる。な
お、この場合の挾持片(17)(17)も第１実施例と同様に第
10図のようにボルト(22)によりチューブ（１）に締結固
定され、かつ樹脂コーティング層(21)によりチューブ
（１）およびヘッダー（３）（４）の防食が図られてい
る。

前記第３実施例に示されたヘッダー（３）（４）はその
全体が扁平状に形成されるものであったが、本体取付用
金具(15)の取着部だけを扁平状に形成しても良い。ま
た、このようなヘッダー（３）（４）の扁平形状は、例
えば、真円のヘッダーを用意して、そのヘッダーとチュ
ーブ間をろう付けしたのち、そのヘッダーにプレス加工
を施すことにより得ることができる。勿論、始めから全
体を、あるいは本体取付用金具(15)のセット部だけを扁
平状に形成したヘッダーの使用も可能である。

また、第１実施例および第３実施例の本体取付用金具(1
5)では、凸部(17a)(17a)をチューブ（１）（１）間に嵌
合係止するとき、挾持片(17)(17)間を広げるようにした
が、これに対して本体取付用金具(15)の製作時に挾持片
(17)(17)間を広げておいても良い。従って、その場合の
凸部(17a)(17a)は、ボルト(22)の締付けにてチューブ
（１）（１）間に嵌合係止される。

更に前記各実施例において、ボルト(22)を螺着させるバ
ーリング孔(20)は、タッピング孔やナットに代えること
ができる。

考案の効果 以上説明したように、この考案は、複数のチューブが並
列状に配置されるとともに、隣接チューブ間にフィンが
配置され、かつ各チューブの両端が１対の中空ヘッダー
に連通接続されてなる熱交換器本体に、前記ヘッダーの
外周面に適合する抱持片と、該抱持片の両端から一体的
に突出する１対の挟持片を備えた本体取付用金具が、そ
の抱持片をヘッダーに抱着状態に、またその挟持片を少
なくとも隣接する２本のチューブにまたがった状態に配
置されるとともに、挟持片を隣接するチューブ間のフィ
ン装着用間隔部内において該間隔部内を貫通する連結部
材を介して互いに締結固定されることにより、一体的に
取着されてなるものである。従って熱交換器本体の車体
等への取付けは本体取付用金具を介して行いうるから、
従来のようなチャンネル部材は不要となり重量の軽減を
図りうる。しかも取付け作業を簡素化しうるとゝもに、
設置スペース等の関係で熱交換器本体と車体側の固定位
置が変っても、本体取付用金具の取付け位置を変えるだ
けで容易に対処できるものとなる。

また、上記本体取付用金具を介して熱交換器本体をたと
えば自動車の車体等に取付けた場合、熱交換器本体の重
力に基づく荷重及び車体の振動によって加わる荷重が上
記取付用金具を介して、ヘッダーと、隣接する２本のチ
ューブとの両者に分散して支承されることになる。従っ
て、ヘッダーあるいはチューブのみに、上記荷重が集中
して作用することがなく、熱交換器本体の取付強度に優
れたものとなしうると共に、ヘッダーやチューブの一部
に上記荷重に基づく応力が集中して冷媒洩れ等の原因と
なるような熱交換器の部分的損傷・損壊を招くおそれが
なく、ひいては熱交換器の取付使用状態での耐久性の向
上、安全性の向上に寄与しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの考案の１実施例を示すもので、第
１図は本体取付用金具の熱交換器本体への取着前の斜視
図、第２図は本体取付用金具の取着状態における要部断
面図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は熱
交換器全体を一部を省略して示す正面図、第５図は第４
図の平面図、第６図はヘッダー、チューブおよびフィン
の組立前の斜視図、第７図はこの考案の第２実施例に係
る本体取付用金具の取着前の斜視図、第８図は第７図の
本体取付用金具の取着状態における要部断面図、第９図
はこの考案の第３実施例に係る本体取付用金具の取着前
の斜視図、第10図は第９図の本体取付用金具の取着状態
における要部断面図、第11図及び第12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構造を説明するた
めのもので、第11図は熱交換器全体の正面図、第12図は
第11図の一部平面図である。 （１）……チューブ、（２）……コルゲートフィン、
（３）（４）……中空ヘッダー、（５）……熱交換器本
体、(15)……本体取付用金具、(16)……抱持片、(17)…
…挾持片、(17a)……凸部、(21)……樹脂コーティング
層、(22)……ボルト。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のチューブが並列状に配置されるとと
   もに、隣接チューブ間にフィンが配置され、かつ各チュ
   ーブの両端が１対の中空ヘッダーに連通接続されてなる
   熱交換器本体に、前記ヘッダーの外周面に適合する抱持
   片と、該抱持片の両端から一体的に突出する１対の挟持
   片を備えた本体取付用金具が、その抱持片をヘッダーに
   抱着状態に、またその挟持片を少なくとも隣接する２本
   のチューブにまたがった状態に配置されるとともに、前
   記挟持片を隣接する両チューブ間のフィン装着用間隔部
   内において該間隔部内を貫通する締結部材を介して互い
   に締結固定されることにより、一体的に取着されてなる
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】本体取付用金具が挾持片の挾持方向におい
   て２分割された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】ヘッダーはその全体または本体取付用金具
   の取着部がチューブ長さ方向に長円形状となる扁平状に
   形成された実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱交換
   器。
4. 【請求項４】挾持片に、チューブ間に嵌合係止する位置
   決め用の凸部が形成された実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の熱交換器。
5. 【請求項５】ヘッダーおよびチューブがアルミニウム製
   であり、かつ本体取付用金具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】本体取付用金具の内面に樹脂コーティング
   層が形成された実用新案登録請求の範囲第５項記載の熱
   交換器。