JPH0650695A - 自動車用に適する管束付熱交換器 - Google Patents
自動車用に適する管束付熱交換器Info
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- JPH0650695A JPH0650695A JP4092287A JP9228792A JPH0650695A JP H0650695 A JPH0650695 A JP H0650695A JP 4092287 A JP4092287 A JP 4092287A JP 9228792 A JP9228792 A JP 9228792A JP H0650695 A JPH0650695 A JP H0650695A
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- 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
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
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- F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
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- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱交換性能を高め、かつ収集板の寸法を小さく
するべく、融通性のあるものとする。 【構成】少なくとも一列に配列され、収集板(20)に嵌合
される端部(14)で終結する本体(12)を有する管(10)から
なる管束を備え、この管束の、少なくとも２本の隣接す
る管(10)の端部(14)は離間しており、その端ピッチ間隔
(Ａ')は、本体(12)間の中央ピッチ間隔(Ａ)とは異なっ
ている。
するべく、融通性のあるものとする。 【構成】少なくとも一列に配列され、収集板(20)に嵌合
される端部(14)で終結する本体(12)を有する管(10)から
なる管束を備え、この管束の、少なくとも２本の隣接す
る管(10)の端部(14)は離間しており、その端ピッチ間隔
(Ａ')は、本体(12)間の中央ピッチ間隔(Ａ)とは異なっ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器の収集板に嵌
受された、端部で終結する本体からなり、少なくとも１
つの管列に配列された管の束(管束)を備える、熱交換器
に関する。この収集板(多孔板とも言う)は、管束の一端
に装着された、熱交換器のウォータボックスまたはマニ
ホルドの一部を構成しており、該管束の他端は、通常は
(必然的ではない)、小型のウォータボックスまたはマニ
ホルドを有している。
受された、端部で終結する本体からなり、少なくとも１
つの管列に配列された管の束(管束)を備える、熱交換器
に関する。この収集板(多孔板とも言う)は、管束の一端
に装着された、熱交換器のウォータボックスまたはマニ
ホルドの一部を構成しており、該管束の他端は、通常は
(必然的ではない)、小型のウォータボックスまたはマニ
ホルドを有している。
【０００２】
【従来の技術】この種の熱交換器は、主に、内燃機関を
有する自動車に適用され、エンジンの冷却剤ラジエータ
ー、または運転室の暖房方式のラジエーターとして使用
される。主に水とグリコールとの混合物である冷却液
は、熱交換器管を通って循環し、熱交換器を通る空気お
よび管の周りの空気で、熱伝達によって冷却される。
有する自動車に適用され、エンジンの冷却剤ラジエータ
ー、または運転室の暖房方式のラジエーターとして使用
される。主に水とグリコールとの混合物である冷却液
は、熱交換器管を通って循環し、熱交換器を通る空気お
よび管の周りの空気で、熱伝達によって冷却される。
【０００３】各管の本体および端部は、通常、円形の横
断面を有しているが、この種の熱交換器の熱伝達性能を
最適化するという観点、特に、熱交換器を通る、冷却空
気の機械損失を低減するという観点から、非円形、通常
は、長軸と短軸とを有する、長円形の断面形状を有する
管を使用することも一般的に行われている。この長円形
管は、偏平形、卵形または楕円形にすることができる。
断面を有しているが、この種の熱交換器の熱伝達性能を
最適化するという観点、特に、熱交換器を通る、冷却空
気の機械損失を低減するという観点から、非円形、通常
は、長軸と短軸とを有する、長円形の断面形状を有する
管を使用することも一般的に行われている。この長円形
管は、偏平形、卵形または楕円形にすることができる。
【０００４】この種の、非円形管の端部は、通常、管本
体とは異なる形状の断面を有しており、本体ほど、長円
度が大きくはなく、変形を防止するため、円形にするこ
ともある。すなわち、端部では、長軸と短軸の長さの差
が、管本体よりも小さくなっており、ゼロにすることも
できる。
体とは異なる形状の断面を有しており、本体ほど、長円
度が大きくはなく、変形を防止するため、円形にするこ
ともある。すなわち、端部では、長軸と短軸の長さの差
が、管本体よりも小さくなっており、ゼロにすることも
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】端部は、ウォータボッ
クスまたはマニホルドに開口しており、収集板は、ボッ
クスの内壁を形成している。ウォーターボックス内部
を、空気が管の周りを環流する空間から切り離すため、
収集板に嵌入した管の端部をシールする必要がある。こ
れは、適宜シールガスケットを、管端部と、管端部が貫
通して延びる、対応する孔を包囲するように、収集板状
に形成された舌部との間で圧縮させることにより達成さ
れる。しかし、このような構成では、シールガスケット
による圧力により、管端部が圧搾されて、平板状になる
危険性がある。
クスまたはマニホルドに開口しており、収集板は、ボッ
クスの内壁を形成している。ウォーターボックス内部
を、空気が管の周りを環流する空間から切り離すため、
収集板に嵌入した管の端部をシールする必要がある。こ
れは、適宜シールガスケットを、管端部と、管端部が貫
通して延びる、対応する孔を包囲するように、収集板状
に形成された舌部との間で圧縮させることにより達成さ
れる。しかし、このような構成では、シールガスケット
による圧力により、管端部が圧搾されて、平板状になる
危険性がある。
【０００６】管端部の断面形状、および使用する収集板
の型に関係なく、この板を、所望の機械的強さを保持し
つつ、この板の２つの隣接する孔間の材料の量を、最小
にする必要がある。すなわち、板の隣接する孔間のピッ
チ間隔を、最小にしなければならないが、収集板の孔
と、通常境を接している舌部を形成し、かつ収容する必
要性のために、その程度には制限がある。
の型に関係なく、この板を、所望の機械的強さを保持し
つつ、この板の２つの隣接する孔間の材料の量を、最小
にする必要がある。すなわち、板の隣接する孔間のピッ
チ間隔を、最小にしなければならないが、収集板の孔
と、通常境を接している舌部を形成し、かつ収容する必
要性のために、その程度には制限がある。
【０００７】このような事情の貯め、満足できる熱交換
器をデザインするために、特に満足のいく収集板を形成
するために、満たさなければならない種々の基準を考え
ると、管間のピッチ間隔を最適化することは困難であ
る。
器をデザインするために、特に満足のいく収集板を形成
するために、満たさなければならない種々の基準を考え
ると、管間のピッチ間隔を最適化することは困難であ
る。
【０００８】本発明の目的は、上記の欠点を克服すると
ともに、上記の型の熱交換器の熱性能および融通性を高
めることにある。
ともに、上記の型の熱交換器の熱性能および融通性を高
めることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、少なく
とも１つの列に配列され、それぞれが、収集板に嵌合さ
れた端部で終結する本体を有する管の束(管束)を備え、
この管束中の少なくとも２本の隣接する管が、各管端部
を離間するとともに、各管本体を離間する中央のピッチ
間隔とは異なる端ピッチ間隔を有していることを特徴と
する熱交換器が提供されている。
とも１つの列に配列され、それぞれが、収集板に嵌合さ
れた端部で終結する本体を有する管の束(管束)を備え、
この管束中の少なくとも２本の隣接する管が、各管端部
を離間するとともに、各管本体を離間する中央のピッチ
間隔とは異なる端ピッチ間隔を有していることを特徴と
する熱交換器が提供されている。
【００１０】端ピッチ間隔と中央ピッチ間隔とが相違し
ている(従来は同一)ため、熱交換器を、特定用途に合わ
せて、多くの異なる実施態様で形成することができ、そ
の融通性、特別のデザインの適用範囲、および性能を高
めることができる。
ている(従来は同一)ため、熱交換器を、特定用途に合わ
せて、多くの異なる実施態様で形成することができ、そ
の融通性、特別のデザインの適用範囲、および性能を高
めることができる。
【００１１】本発明のある実施例によると、２本の隣接
管の端ピッチ間隔は、その中央ピッチ間隔より、大きく
なっている。これら間隔を定める隣接管は、管束中の別
々の２管列に配列されているのがよい。
管の端ピッチ間隔は、その中央ピッチ間隔より、大きく
なっている。これら間隔を定める隣接管は、管束中の別
々の２管列に配列されているのがよい。
【００１２】収集板の異なる２連の孔の一部であり、２
つの隣接する孔のピッチ間隔(前記の端ピッチ間隔に相
当する)を一定にすれば、管本体間のピッチ間隔を縮め
ることができる。この結果、管束の全幅を縮小すること
ができる。
つの隣接する孔のピッチ間隔(前記の端ピッチ間隔に相
当する)を一定にすれば、管本体間のピッチ間隔を縮め
ることができる。この結果、管束の全幅を縮小すること
ができる。
【００１３】ある実施例では、管束中の２本の隣接管の
端部は、それぞれ、収集板に設けた穴に嵌合されてい
る。また収集板は、異なる２つの管列にある２つの隣接
する孔のピッチ間隔が、管の端ピッチ間隔に相当するよ
うに配列された、複数の穴を有している。
端部は、それぞれ、収集板に設けた穴に嵌合されてい
る。また収集板は、異なる２つの管列にある２つの隣接
する孔のピッチ間隔が、管の端ピッチ間隔に相当するよ
うに配列された、複数の穴を有している。
【００１４】別の実施例では、２本の隣接管の端ピッチ
間隔は、その中央ピッチ間隔より小さくなっている。そ
のため、収集板の大きさ、特にその幅を小さくできる。
間隔は、その中央ピッチ間隔より小さくなっている。そ
のため、収集板の大きさ、特にその幅を小さくできる。
【００１５】さらに別の実施例では、上記ピッチ間隔を
定める２本の隣接管は、管束中の２つの異なる管列の一
部を構成しているため、収集板の幅を小さくすることが
できる。管束中の管は、対をなす隣接管にグループ分け
され、各対の２本の隣接管の各端部は、収集板に設けた
共通孔に嵌合されているのが好ましい。この孔の数は、
対の管の数と同一である。
定める２本の隣接管は、管束中の２つの異なる管列の一
部を構成しているため、収集板の幅を小さくすることが
できる。管束中の管は、対をなす隣接管にグループ分け
され、各対の２本の隣接管の各端部は、収集板に設けた
共通孔に嵌合されているのが好ましい。この孔の数は、
対の管の数と同一である。
【００１６】本発明による、その他の型の熱交換器で
は、端ピッチ間隔と、中央ピッチ間隔とを定める、２つ
の隣接管は、同一列の管の一部を構成している。この場
合も、管束中の管は、対の隣接管にグループ分けされ、
各対の２本の隣接管の各端部は、収集板に設けた共通孔
に嵌合されているのがよい。前記の孔の数は、対をなす
管の数と同一である。この実施例は、収集板の長さを短
縮できる点で、特に興味深い。
は、端ピッチ間隔と、中央ピッチ間隔とを定める、２つ
の隣接管は、同一列の管の一部を構成している。この場
合も、管束中の管は、対の隣接管にグループ分けされ、
各対の２本の隣接管の各端部は、収集板に設けた共通孔
に嵌合されているのがよい。前記の孔の数は、対をなす
管の数と同一である。この実施例は、収集板の長さを短
縮できる点で、特に興味深い。
【００１７】上記の種々の実施例において、管束を構成
する各管の本体は、一般に長円形の断面形を有している
が、その端部は、これより長円度が小さい断面形を有し
ており、円形にすることもできる。
する各管の本体は、一般に長円形の断面形を有している
が、その端部は、これより長円度が小さい断面形を有し
ており、円形にすることもできる。
【００１８】本発明は、管本体と端部とが、事実上円形
の断面形を有する。熱交換器にも適用できる。
の断面形を有する。熱交換器にも適用できる。
【００１９】いずれの実施例においても、例えば、シー
ルガスケットまたはろう接、接着等の、公知の接合組立
て技法を用いて、管を収集板(管束の各端部に、それぞ
れ１枚ずつある場合は、複数枚の収集板)に組み立てる
ことができる。
ルガスケットまたはろう接、接着等の、公知の接合組立
て技法を用いて、管を収集板(管束の各端部に、それぞ
れ１枚ずつある場合は、複数枚の収集板)に組み立てる
ことができる。
【００２０】
【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明の好適実
施例の詳細を説明する。図１に示すように、熱交換器
は、２列に配列された、多数本の管(10)からなる管束を
備えている。２本の隣接する管は、図示のように、それ
ぞれ各列の一部を構成している。
施例の詳細を説明する。図１に示すように、熱交換器
は、２列に配列された、多数本の管(10)からなる管束を
備えている。２本の隣接する管は、図示のように、それ
ぞれ各列の一部を構成している。
【００２１】各管(10)は、非円形、本実施例では、おお
むね楕円形の断面(Ｓ1)の本体(12)を有している。本体
(12)は、非円形、本例ではおおむね楕円形の断面(Ｓ2)
になるように変形された端部(14)で終結している。この
断面(Ｓ2)の楕円の細長さの程度は、断面(Ｓ1)より小さ
いため、断面(Ｓ2)の楕円の長軸は、断面（Ｓ1)の楕円
の長軸より短かく、また、前者の短軸は、後者の短軸よ
りも長くなっている。
むね楕円形の断面(Ｓ1)の本体(12)を有している。本体
(12)は、非円形、本例ではおおむね楕円形の断面(Ｓ2)
になるように変形された端部(14)で終結している。この
断面(Ｓ2)の楕円の細長さの程度は、断面(Ｓ1)より小さ
いため、断面(Ｓ2)の楕円の長軸は、断面（Ｓ1)の楕円
の長軸より短かく、また、前者の短軸は、後者の短軸よ
りも長くなっている。
【００２２】各管(10)の本体(12)と端部(14)には、管束
の外側を向く共通孔(16)を有している。そのため、２つ
の別々の管束列における隣接する２本の管(10)の本体(1
2)は、中央ピッチ間隔(Ａ)をもって相互に離間され、一
方、それらの端部(14)は、間隔(Ａ)より大きい端ピッチ
間隔(Ａ')をもって相互に、離間されている。
の外側を向く共通孔(16)を有している。そのため、２つ
の別々の管束列における隣接する２本の管(10)の本体(1
2)は、中央ピッチ間隔(Ａ)をもって相互に離間され、一
方、それらの端部(14)は、間隔(Ａ)より大きい端ピッチ
間隔(Ａ')をもって相互に、離間されている。
【００２３】熱交換器の管束は、相互に平行しており、
それぞれが、管(10)の本体(12)を収容する２組の孔を有
する複数個の冷却フィン(18)を備えている。管端部(14)
は、本例では、２連の孔(24)を有するほぼ短形の背部(2
2)を有する金属板で構成された収集板(20)に嵌合されて
いる。各孔(24)は、対応する管(10)の端部と合致する形
状の断面を有しており、フィン(18)に向かって下側に折
曲された舌部(26)によって、包囲されている。
それぞれが、管(10)の本体(12)を収容する２組の孔を有
する複数個の冷却フィン(18)を備えている。管端部(14)
は、本例では、２連の孔(24)を有するほぼ短形の背部(2
2)を有する金属板で構成された収集板(20)に嵌合されて
いる。各孔(24)は、対応する管(10)の端部と合致する形
状の断面を有しており、フィン(18)に向かって下側に折
曲された舌部(26)によって、包囲されている。
【００２４】背部(22)は、その全周にわたって、溝を画
成するとともに、折曲されて、おおいかぶさるようにな
っているタブ(30)で終結する、上向フランジ(28)によっ
て包囲されている。
成するとともに、折曲されて、おおいかぶさるようにな
っているタブ(30)で終結する、上向フランジ(28)によっ
て包囲されている。
【００２５】シールガスケット(32)が、管(10)の端部(1
4)と、収集板(20)の孔(24)との間をシールしている。ガ
スケット(32)は、収集板(20)の背部(22)の形状と合致す
る、ほぼ短形形状を有する背部(34)を備えている。背部
(34)は、それぞれが、収集板の孔(24)と対応する孔に嵌
合された管(10)の端部(14)との間に圧縮して配設され
た、圧縮自在ガスケット舌部(36)で縁どりされた、２連
の孔を有している。
4)と、収集板(20)の孔(24)との間をシールしている。ガ
スケット(32)は、収集板(20)の背部(22)の形状と合致す
る、ほぼ短形形状を有する背部(34)を備えている。背部
(34)は、それぞれが、収集板の孔(24)と対応する孔に嵌
合された管(10)の端部(14)との間に圧縮して配設され
た、圧縮自在ガスケット舌部(36)で縁どりされた、２連
の孔を有している。
【００２６】シールガスケット(32)の背部(34)には、そ
の全周にわたって、収集板(20)のフランジ(28)によって
画成された周溝に嵌入する、圧縮自在ビード(38)が設け
られている。
の全周にわたって、収集板(20)のフランジ(28)によって
画成された周溝に嵌入する、圧縮自在ビード(38)が設け
られている。
【００２７】熱交換器はさらに、収集板フランジ(28)に
画成された溝に導入され、図１に示すように、タブ(30)
が折曲されて、ウォーターボックスフランジにおおいか
ぶさる際にガスケットビート(38)を圧縮するようになっ
ているウォーターボックス周フランジ(42)によって画成
されたほぼ短形の開枚側部を有している。
画成された溝に導入され、図１に示すように、タブ(30)
が折曲されて、ウォーターボックスフランジにおおいか
ぶさる際にガスケットビート(38)を圧縮するようになっ
ているウォーターボックス周フランジ(42)によって画成
されたほぼ短形の開枚側部を有している。
【００２８】図１に示す実施例において、収集板(20)
は、２列の管(10)に相当する、別々の２連中の隣接する
２つの孔(24)の間に、一体ブリッジ部(44)を有してい
る。
は、２列の管(10)に相当する、別々の２連中の隣接する
２つの孔(24)の間に、一体ブリッジ部(44)を有してい
る。
【００２９】収集板の機械強度を得るとともに、収集板
舌部(26)を形成できるようにするため、一体ブリッジ部
(44)を、一定の最小寸法より小さくすることができな
い。その結果、収集板に設けた上記の端ピッチ間隔
(Ａ')に相当する孔(24)のピッチ間隔は、一定の最小値
よりは小さくならない。
舌部(26)を形成できるようにするため、一体ブリッジ部
(44)を、一定の最小寸法より小さくすることができな
い。その結果、収集板に設けた上記の端ピッチ間隔
(Ａ')に相当する孔(24)のピッチ間隔は、一定の最小値
よりは小さくならない。
【００３０】従って、ピッチ間隔(Ａ')を最小値にすれ
ば、中央ピッチ間隔(Ａ)が、端ピッチ間隔(Ａ')より小
さくなるように管束を構成でき、管束の大きさを、一定
の大きさの収集板に対して、最適化できる。
ば、中央ピッチ間隔(Ａ)が、端ピッチ間隔(Ａ')より小
さくなるように管束を構成でき、管束の大きさを、一定
の大きさの収集板に対して、最適化できる。
【００３１】また、管束の他端(図示せず)において、管
(10)に端部(14)と類似の要領で形成された、別の端部を
設けることにより、収集板(20)と類似する収集板を受け
るとともに、同一の要領で、別のウォーターボックス壁
と関連させることができる。しかし、変形実施例では、
Ｕ字形管部分によって、管(10)を、双対接合することに
より、他端に、第２ウォーターボックスを設ける必要性
を排除できる。
(10)に端部(14)と類似の要領で形成された、別の端部を
設けることにより、収集板(20)と類似する収集板を受け
るとともに、同一の要領で、別のウォーターボックス壁
と関連させることができる。しかし、変形実施例では、
Ｕ字形管部分によって、管(10)を、双対接合することに
より、他端に、第２ウォーターボックスを設ける必要性
を排除できる。
【００３２】図２は、別の実施例の熱交換器を示す。こ
の交換器は、図１に示すものと同様に、２列の管(10)を
備えており、各管は、断面(Ｓ1)を有する管本体(12)
と、断面(Ｓ2)を有する端部(14)とを備えている。
の交換器は、図１に示すものと同様に、２列の管(10)を
備えており、各管は、断面(Ｓ1)を有する管本体(12)
と、断面(Ｓ2)を有する端部(14)とを備えている。
【００３３】図１の場合と同様に、図２に示す各管(10)
は、その本体(12)と端部(14)に共通孔(16)を備えてい
る。ただし、この特定例では、２本の隣接する管の共通
孔(16)は、管束の内側に隣接配置されている。
は、その本体(12)と端部(14)に共通孔(16)を備えてい
る。ただし、この特定例では、２本の隣接する管の共通
孔(16)は、管束の内側に隣接配置されている。
【００３４】図２に示す熱交換器は、ほぼ短形の背部(4
8)を有し、１列の孔(50)を画成する収集板(46)を備えて
いる。２つの管列のそれぞれにある、２本の隣接管(10)
の端部(14)を同時に嵌入するようになっている各孔(50)
は、長円形の断面を有している。各孔(50)は、冷却フィ
ン(18)に向かって、下方に突出する収集板舌部(52)で、
縁どりされている。収集板(46)の背部(48)も、その全周
にわたって延び、図２に示すように、折曲されておおい
かぶさるようになっているタブ(56)で終結する上向フラ
ンジ(54)を有している。
8)を有し、１列の孔(50)を画成する収集板(46)を備えて
いる。２つの管列のそれぞれにある、２本の隣接管(10)
の端部(14)を同時に嵌入するようになっている各孔(50)
は、長円形の断面を有している。各孔(50)は、冷却フィ
ン(18)に向かって、下方に突出する収集板舌部(52)で、
縁どりされている。収集板(46)の背部(48)も、その全周
にわたって延び、図２に示すように、折曲されておおい
かぶさるようになっているタブ(56)で終結する上向フラ
ンジ(54)を有している。
【００３５】周ビート(60)を備える、ほぼ短形のシール
ガスケット(58)が、収集板(46)の背部にわたって設けら
れており、ビード(60)は、フランジ(54)で画成された、
収集板(46)の溝に嵌合される。シールガスケット(58)に
は、管束の２列の管の中の管(10)の端部(14)を嵌合しう
る２連の孔が設けられている。この孔は、双対配設さ
れ、各対の孔は、おおむね数字の８形を有し、収集板舌
部(52)のそれぞれと相対係合することにより、該舌部
と、２本の関連する管の端部との間をシールするガスケ
ット舌部(62)に包囲されている。
ガスケット(58)が、収集板(46)の背部にわたって設けら
れており、ビード(60)は、フランジ(54)で画成された、
収集板(46)の溝に嵌合される。シールガスケット(58)に
は、管束の２列の管の中の管(10)の端部(14)を嵌合しう
る２連の孔が設けられている。この孔は、双対配設さ
れ、各対の孔は、おおむね数字の８形を有し、収集板舌
部(52)のそれぞれと相対係合することにより、該舌部
と、２本の関連する管の端部との間をシールするガスケ
ット舌部(62)に包囲されている。
【００３６】ガスケット舌部(62)中央部の対応する孔に
保持された２本の隣接管の間の中央領域には、一体のブ
リッジ部(64)が設けられている。
保持された２本の隣接管の間の中央領域には、一体のブ
リッジ部(64)が設けられている。
【００３７】ガスケット(58)の一部を構成するブリッジ
部(64)は図１に示す熱交換器の収集板(20)の一体ブリッ
ジ部(44)より狭くなっている。ブリッジ部(64)が狭幅で
あり、また端ピッチ間隔(Ａ')が、中央ピッチ間隔(Ａ)
より小さいため、図２に示す構成では、ウォーターボッ
クスを、図１のウォーターボックスより狭くできる。
部(64)は図１に示す熱交換器の収集板(20)の一体ブリッ
ジ部(44)より狭くなっている。ブリッジ部(64)が狭幅で
あり、また端ピッチ間隔(Ａ')が、中央ピッチ間隔(Ａ)
より小さいため、図２に示す構成では、ウォーターボッ
クスを、図１のウォーターボックスより狭くできる。
【００３８】楕円断面(Ｓ1)の長軸に沿って測定した管
本体(12)ほ幅を(Ｌ)とし、管端部(14)の最大寸法、すな
わち、楕円断面(Ｓ2)の下軸に沿って測定した寸法を(Ｌ
1)とし、ピッチ間隔(Ａ)(Ａ')間の差を(ｅ)とすると、
次式のようになる。 Ｌ'/２＋ｅ＝Ｌ/２
本体(12)ほ幅を(Ｌ)とし、管端部(14)の最大寸法、すな
わち、楕円断面(Ｓ2)の下軸に沿って測定した寸法を(Ｌ
1)とし、ピッチ間隔(Ａ)(Ａ')間の差を(ｅ)とすると、
次式のようになる。 Ｌ'/２＋ｅ＝Ｌ/２
【００３９】図３は、管端部を成形する、プレス工具(6
6)を示している。工具(66)は、両側に、それぞれが、断
面(Ｓ2)の楕円の半分に相当する形状を有し、かつそれ
ぞれ、固定爪(68)と類似する一組の半分孔(70)を設け
た、２個の移動爪(72)を有している。爪片(68)と(72)と
の半分孔(70)は、管束の単一例の管の間のピッチ間隔に
相当するピッチ間隔(Ｅ)だけ、離間されている。
6)を示している。工具(66)は、両側に、それぞれが、断
面(Ｓ2)の楕円の半分に相当する形状を有し、かつそれ
ぞれ、固定爪(68)と類似する一組の半分孔(70)を設け
た、２個の移動爪(72)を有している。爪片(68)と(72)と
の半分孔(70)は、管束の単一例の管の間のピッチ間隔に
相当するピッチ間隔(Ｅ)だけ、離間されている。
【００４０】成形前の管(10)の端部(14)は、本体(12)と
等しい断面(Ｓ1)を有している。端部は、矢印(Ｆ)で示
すように、固定爪片(68)のいずれかの側において、２個
の側部素子、すなわち、移動爪片を、互いの方向に向か
って移動させることによって、同時に成形され、最終的
な断面(Ｓ2)にされる。
等しい断面(Ｓ1)を有している。端部は、矢印(Ｆ)で示
すように、固定爪片(68)のいずれかの側において、２個
の側部素子、すなわち、移動爪片を、互いの方向に向か
って移動させることによって、同時に成形され、最終的
な断面(Ｓ2)にされる。
【００４１】図４は、図２に示す、熱交換器を修正した
ものを示しており、図２に示す素子と共通するものに
は、同一の符号を付してある。図４のものは、各管(10)
が、その本体(12)と端部(14)とに共通する。共通孔を有
していない点で、図２の構成とは相違している。従って
次式が得られる。 Ｌ'/２＋ｅ＞Ｌ/２
ものを示しており、図２に示す素子と共通するものに
は、同一の符号を付してある。図４のものは、各管(10)
が、その本体(12)と端部(14)とに共通する。共通孔を有
していない点で、図２の構成とは相違している。従って
次式が得られる。 Ｌ'/２＋ｅ＞Ｌ/２
【００４２】図５および図６は、本発明による熱交換器
の第３実施例である。本例の熱交換器は、２列の管(10)
を備えており、各管は、２平行部(74)と２半円部(76)と
によって画成され、管が偏平形状になるようにした、非
円形の断面(Ｓ2)を有する、端部(14)に嵌入している。
断面(Ｓ2)の長さは、断面(Ｓ1)より小さいが、図５に示
すように、幅は広くなっている。
の第３実施例である。本例の熱交換器は、２列の管(10)
を備えており、各管は、２平行部(74)と２半円部(76)と
によって画成され、管が偏平形状になるようにした、非
円形の断面(Ｓ2)を有する、端部(14)に嵌入している。
断面(Ｓ2)の長さは、断面(Ｓ1)より小さいが、図５に示
すように、幅は広くなっている。
【００４３】管(10)は、対をなす端部(14)が、図２およ
び図４に示すものと類似する、収集板(46)の共通の孔(5
0)に嵌合されるように、対状にグループ分けされてい
る。ただし、本例では、孔(50)は、ウォーターボックス
壁(40)に向かって上方に突出する収集板舌部(52)によっ
て、縁どりされている。
び図４に示すものと類似する、収集板(46)の共通の孔(5
0)に嵌合されるように、対状にグループ分けされてい
る。ただし、本例では、孔(50)は、ウォーターボックス
壁(40)に向かって上方に突出する収集板舌部(52)によっ
て、縁どりされている。
【００４４】図２および図４に示す構成と同様に、収集
板(46)は、図５に示すように、かぶさるように折曲され
て、ウォーターボックスのフランジ(42)を嵌合するよう
にした、タブ(56)を有する上向フランジ(54)を備えてい
る。ただし、図５および図６に示す構成では、単一のシ
ールガスケット(86)しか設けられていない。ガスケット
は、そのフランジ(54)の背後に設けられた、収集板の溝
の基底に位置している。
板(46)は、図５に示すように、かぶさるように折曲され
て、ウォーターボックスのフランジ(42)を嵌合するよう
にした、タブ(56)を有する上向フランジ(54)を備えてい
る。ただし、図５および図６に示す構成では、単一のシ
ールガスケット(86)しか設けられていない。ガスケット
は、そのフランジ(54)の背後に設けられた、収集板の溝
の基底に位置している。
【００４５】図５および図６に示す実施例では、管(10)
は、比較的融点が低い合金で、めっきされているため、
各端部(14)を、対応する孔(50)に、容易にろう付けし
て、ろう接継手(88)を形成することができる。中間素子
または離間素子(84)も、対を成す隣接管の間に、ろう付
けされている。
は、比較的融点が低い合金で、めっきされているため、
各端部(14)を、対応する孔(50)に、容易にろう付けし
て、ろう接継手(88)を形成することができる。中間素子
または離間素子(84)も、対を成す隣接管の間に、ろう付
けされている。
【００４６】また、本実施例では、端ピッチ間隔(Ａ')
は、中央ピッチ間隔(Ａ)より小さい。しかし、この構成
では、所定の対をなす２本の管が、その全長にわたって
接触しているため、ウォーターボックスの幅をさらに小
さくできる。
は、中央ピッチ間隔(Ａ)より小さい。しかし、この構成
では、所定の対をなす２本の管が、その全長にわたって
接触しているため、ウォーターボックスの幅をさらに小
さくできる。
【００４７】図７および図８は、２列の管(10)を備える
熱交換器の第４実施例を示す。本例では、管は、各列ご
とに対をなすように、グループ分けされている。そのた
め、各管の本体(12)は、非円形、この場合はおおむね楕
円形の断面を有しており、その端部(14)は、円形の断面
を有している。対をなす２本の管の端部(14)は、共通の
縦長孔(90)に嵌合されている。この孔(90)は、周りに上
向フランジ(96)を設けた、収集板(94)の短形背部(92)に
穿設されており、図７に最もよく示すように、２つの交
差円形状になっている。
熱交換器の第４実施例を示す。本例では、管は、各列ご
とに対をなすように、グループ分けされている。そのた
め、各管の本体(12)は、非円形、この場合はおおむね楕
円形の断面を有しており、その端部(14)は、円形の断面
を有している。対をなす２本の管の端部(14)は、共通の
縦長孔(90)に嵌合されている。この孔(90)は、周りに上
向フランジ(96)を設けた、収集板(94)の短形背部(92)に
穿設されており、図７に最もよく示すように、２つの交
差円形状になっている。
【００４８】シールガスケット(98)は、収集板の背部(9
2)の上に位置しており、収集板背部に嵌合するほぼ短形
の背部(100)を有している。この背部(100)は、収集板の
上向フランジ(96)の背後に設けた周溝に嵌入する周ビー
ド(102)によって縁どりされ、ウォーターボックス壁(4
0)の周ビード(42)とともに、周シールを形成している。
2)の上に位置しており、収集板背部に嵌合するほぼ短形
の背部(100)を有している。この背部(100)は、収集板の
上向フランジ(96)の背後に設けた周溝に嵌入する周ビー
ド(102)によって縁どりされ、ウォーターボックス壁(4
0)の周ビード(42)とともに、周シールを形成している。
【００４９】シールガスケットの背部(100)には、関連
する管(10)の端部(14)の断面形状と対応する円形の孔が
あけられている。シールガスケットに穿設されたこれら
の孔は、対をなすようにグループ分けされており、各対
は、ほぼ数字の「８」の形状のガスケット舌部(104)に
よって包囲されている。各ガスケット舌部(104)は、収
集板の孔(90)に導入され、所定の対をなす２本の管の端
部(14)をグリップする。そのため、いずれの管(10)にお
いても、端部(14)間の端ピッチ間隔(Ｂ')は、本体間の
中央ピッチ間隔(Ｂ)より小さくなっている。
する管(10)の端部(14)の断面形状と対応する円形の孔が
あけられている。シールガスケットに穿設されたこれら
の孔は、対をなすようにグループ分けされており、各対
は、ほぼ数字の「８」の形状のガスケット舌部(104)に
よって包囲されている。各ガスケット舌部(104)は、収
集板の孔(90)に導入され、所定の対をなす２本の管の端
部(14)をグリップする。そのため、いずれの管(10)にお
いても、端部(14)間の端ピッチ間隔(Ｂ')は、本体間の
中央ピッチ間隔(Ｂ)より小さくなっている。
【００５０】収集板が、前記実施例のように、別々の列
の管の間ではなく、同列の管の間に、一体ブリッジ部(1
06)を有することから、ウォーターボックスの寸法を小
さくしうるとともに、管端部を円形にできる。
の管の間ではなく、同列の管の間に、一体ブリッジ部(1
06)を有することから、ウォーターボックスの寸法を小
さくしうるとともに、管端部を円形にできる。
【００５１】図９は、熱交換器の第５実施例を示す。本
例の管(10)は、図２に示す構成と同様に、ピッチ間隔
(Ａ')は、ピッチ間隔(Ａ)より小さくなっている。また
各管(10)は、本体(12)と端部(14)とに共通する、共通孔
(16)を有している。この共通孔は、管束の内側に設けら
れている。図９に示す構成では、熱交換器は、プラスチ
ック製の収集板(108)を備えており、該板には、それぞ
れが、管束の冷却フィン(18)に向かって突出した収集板
舌部(112)によって包囲された孔(110)があけられてい
る。
例の管(10)は、図２に示す構成と同様に、ピッチ間隔
(Ａ')は、ピッチ間隔(Ａ)より小さくなっている。また
各管(10)は、本体(12)と端部(14)とに共通する、共通孔
(16)を有している。この共通孔は、管束の内側に設けら
れている。図９に示す構成では、熱交換器は、プラスチ
ック製の収集板(108)を備えており、該板には、それぞ
れが、管束の冷却フィン(18)に向かって突出した収集板
舌部(112)によって包囲された孔(110)があけられてい
る。
【００５２】各収集板の舌部(112)には、当該管(10)の
端部(14)の形状と合致する形状を有する環状溝(114)(こ
れに、該端部が嵌入する)が、設けられている。この端
部は、例えば２種類の成分部を混合したものからなる適
宜接着剤(116)によって、対応する溝(114)に固着され
る。本例では、プラスチック材である、ウォーターボッ
クス壁(40)の周ビード(42)は、収集板(108)の周りに固
着されている。
端部(14)の形状と合致する形状を有する環状溝(114)(こ
れに、該端部が嵌入する)が、設けられている。この端
部は、例えば２種類の成分部を混合したものからなる適
宜接着剤(116)によって、対応する溝(114)に固着され
る。本例では、プラスチック材である、ウォーターボッ
クス壁(40)の周ビード(42)は、収集板(108)の周りに固
着されている。
【００５３】前記各実施例では、非円形の管を備える熱
交換器を説明したが、本発明は、円形の断面を有する熱
交換器にも適用できる。
交換器を説明したが、本発明は、円形の断面を有する熱
交換器にも適用できる。
【図１】本発明の第１実施例である熱交換器の一部を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例である熱交換器の一部を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図３】図２に示す熱交換器の、管端部を形成するプレ
ス工具の模式的平面図である。
ス工具の模式的平面図である。
【図４】図２に示すものと類似する熱交換器の一部を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施例である熱交換器の一部を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う部分的断面図である。
【図７】本発明の第４実施例である熱交換器の一部を示
す図８のVII−VII線に沿う断面図である。
す図８のVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】本発明の第５実施例である熱交換器の一部を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
(10)管 (12)管本体 (14)管端部 (16)共通孔 (18)冷却フィン (20)(46)(94)(1
08)収集板 (22)(34)(48)(96)(100)背部 (24)(50)(90)(1
10)孔 (26)(36)(52)(62)(104)(112)舌部 (28)(42)(54)(9
6)上向フランジ (30)(56)タブ (32)(58)(86)シ
ールガスケット (38)圧縮自在ビード (40)ウォーター
ボックス壁 (44)(64)(106)ブリッジ部 (60)(102)周ビ
ード (66)工具 (68)固定爪片 (70)半分孔 (72)移動爪片 (74)(78)平行部 (76)半円形部 (80)平形内部 (82)半円形外部 (84)中間素子 (88)ろう接継手 (110)接着剤 (114)環状溝 (Ａ)(Ｂ)中央ピッチ間隔 (Ａ')(Ｂ')端ピ
ッチ間隔 (Ｓ1)本体横断面 (Ｓ2)端部横断
面 (Ｌ)本体幅 (Ｅ)ピッチ間隔 (Ｆ)矢印 (ｅ)(Ａ)と
(Ａ')との差 (Ｌ')管端部最大寸法
08)収集板 (22)(34)(48)(96)(100)背部 (24)(50)(90)(1
10)孔 (26)(36)(52)(62)(104)(112)舌部 (28)(42)(54)(9
6)上向フランジ (30)(56)タブ (32)(58)(86)シ
ールガスケット (38)圧縮自在ビード (40)ウォーター
ボックス壁 (44)(64)(106)ブリッジ部 (60)(102)周ビ
ード (66)工具 (68)固定爪片 (70)半分孔 (72)移動爪片 (74)(78)平行部 (76)半円形部 (80)平形内部 (82)半円形外部 (84)中間素子 (88)ろう接継手 (110)接着剤 (114)環状溝 (Ａ)(Ｂ)中央ピッチ間隔 (Ａ')(Ｂ')端ピ
ッチ間隔 (Ｓ1)本体横断面 (Ｓ2)端部横断
面 (Ｌ)本体幅 (Ｅ)ピッチ間隔 (Ｆ)矢印 (ｅ)(Ａ)と
(Ａ')との差 (Ｌ')管端部最大寸法
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも１列に配列され、それぞれが
収集板(20)(46)(94)に嵌合された端部(14)で終結する本
体(12)を有する管(10)からなる管束を備える熱交換器で
あって、 前記管束の少なくとも２本の隣接する管(10)が、各端部
は離間して、端ピッチ間隔(Ａ')(Ｂ')を有し、かつ前記
端ピッチ間隔(Ａ')(Ｂ')は、管本体の中央ピッチ間隔
(Ａ)(Ｂ)とは異なっていることを特徴とする自動車用に
適する管束付熱交換器。 - 【請求項２】 ２本の隣接管(10)の端ピッチ間隔(Ａ')
が、中央ピッチ間隔(Ａ)より大きいことを特徴とする請
求項１による自動車用に適する管束付熱交換器。 - 【請求項３】 端ピッチ間隔(Ａ')と中央ピッチ間隔
(Ａ)とを定める２本の隣接管(10)が、管束の別々の２列
に配列されていることを特徴とする請求項２による自動
車用に適する管束付熱交換器。 - 【請求項４】 管束の、前記２本の隣接管(10)の端部(1
4)が、それぞれ、収集板(20)に形成された孔(24)に嵌合
されており、前記収集板が、２つの隣接する孔を離間す
るピッチ間隔が、２つの別々の列の管の端ピッチ間隔に
相当するように配列された、複数の孔(24)を有すること
を特徴とする請求項２または３による自動車用に適する
管束付熱交換器。 - 【請求項５】 ２本の隣接管(10)における端ピッチ間隔
(Ａ')(Ｂ')が、その中央ピッチ間隔(Ａ)(Ｂ)よりも小さ
いことを特徴とする請求項１による自動車用に適する管
束付熱交換器。 - 【請求項６】 端ピッチ間隔(Ａ')と、中央ピッチ間隔
(Ａ)とを定める２本の隣接管(10)が、管束の別々の２列
に配列されていることを特徴とする請求項５による自動
車用に適する管束付熱交換器。 - 【請求項７】 前記管束の管が、対を成す隣接管にグル
ープ分けされ、また各対の２本の隣接管の端部が、収集
板(46)に形成された共通孔(50)に嵌合されており、かつ
前記孔の数が、対状の管の数と同一であることを特徴と
する請求項６による自動車用に適する管束付熱交換器。 - 【請求項８】 端ピッチ間隔(Ｂ')と中央ピッチ間隔
(Ｂ)とを定める２本の隣接管が、同一列の管の一部を構
成していることを特徴とする請求項５による自動車用に
適する管束付熱交換器。 - 【請求項９】 前記管束中の管(10)が、対をなす隣接管
にグループ分けされており、各対の２本の隣接管の端部
が、収集板(94)に設けた共通孔に嵌合され、また、前記
孔の数が、対をなす管の数と同一であることを特徴とす
る請求項８による自動車用に適する管束付熱交換器。 - 【請求項１０】 前記管束中の管(10)の本体(12)が、ほ
ぼ長円形の断面を有し、その端部(14)が、長円度が小さ
く、円形に近い断面を有することを特徴とする請求項１
による自動車用に適する管束付熱交換器。
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