JPH0722275U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイドプレート本来の目的である補強効果を
低下させることなく、熱膨脹に起因するヘッダと熱交換
管との間のろう付け部のクラックの発生を防止すること
ができる熱交換器を提供する。 【構成】 左右各サイドプレート4 の上下の中間に、内
方に張出した熱膨脹吸収用湾曲部9 が形成されている。
高温に熱せられた水が急激に熱交換管3 に流れ込んださ
い、左右サイドプレート4 が長さ方向に伸びることによ
って生じる応力は、湾曲部9 が変形することにより吸収
され、上下ヘッダ2 と熱交換管3 との間のろう付け部で
のクラックの発生が防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、熱交換器に関する。

【０００２】 この明細書において、「アルミニウム」にはアルミニウム合金も含むものとす る。

【０００３】

【従来の技術】

上下一対のヘッダと、両ヘッダの間に渡された並列状の熱交換管と、左右サイ ドプレートとを備えているアルミニウム製熱交換器は、従来より知られており、 例えば自動車用ラジエータなどに使用されている。

【０００４】 この種の熱交換器では、ヘッダと熱交換管とはろう付けにより結合されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の熱交換器を例えばラジエータとして使用すると、ヘッダと熱交換管 との間のろう付け部に、エンジンを冷却することによって熱くなった水が急激に 流れ込んださいの熱膨脹に起因するクラックが発生する。このクラックへの寄与 が最も大きいのは、剛性の強い左右サイドプレートであり、左右サイドプレート の長さ方向の伸びによる応力がろう付け部に集中することがクラックの主原因と 考えられる。

【０００６】 そこで、左右サイドプレートをそれぞれその長さの中央で２分割して、サイド プレートの長さ方向の伸びによる応力がヘッダと熱交換管との間のろう付け部に 及ばないようにすることが実施されているが、これでは、サイドプレート本来の 目的である補強効果を低下させることとなり、ろう付け部のクラック防止手段と して適当ではなかった。

【０００７】 この考案の目的は、サイドプレート本来の目的である補強効果を低下させるこ となく、熱膨脹に起因するヘッダと熱交換管との間のろう付け部のクラックの発 生を防止することができる熱交換器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案による熱交換器は、上下一対のヘッダと、両ヘッダの間に渡された並 列状の熱交換管と、左右一対のサイドプレートとを備えているアルミニウム製熱 交換器において、左右各サイドプレートの上下の中間に、内方および外方のいず れか一方に張出した熱膨脹吸収用湾曲部が少なくとも１つずつ形成されているこ とを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

この考案による熱交換器は、左右各サイドプレートの上下の中間に、内方およ び外方のいずれか一方に張出した熱膨脹吸収用湾曲部が少なくとも１つずつ形成 されているものであるから、熱膨脹時におけるサイドプレートの長さ方向の伸び による応力は、サイドプレートの湾曲部が変形することにより吸収され、ヘッダ と熱交換管との間のろう付け部にはほとんど影響を及ぼさない。また、湾曲部を 設けることによってサイドプレートの強度が低下することはない。

【００１０】

【実施例】

この考案の実施例を、以下図面を参照して説明する。

【００１１】 図１および図２に示すように、自動車のラジエータとして使用されるアルミニ ウム製熱交換器(1) は、上下一対のヘッダ(2)(2)と、両ヘッダ(2)(2)の間に渡さ れた並列状の熱交換管(3) と、左右一対のサイドプレート(4)(4)と、隣り合う熱 交換管(3)(3)同志あるいは熱交換管(3) と左右サイドプレート(4)(4)との間に介 在されたコルゲートフィン(5) とを備えている。

【００１２】 上下ヘッダ(2)(2)は、下側もしくは上側が開口した箱形の上下ヘッダ本体(6)( 6)と、上下ヘッダ本体(6)(6)の開口部に密閉状に取り付けられかつ上記熱交換管 (3) の上下両端部が貫通状に接続された上下ヘッダプレート(7)(7)とよりなる。

【００１３】 上下ヘッダプレート(7)(7)は、例えば外面にろう材層および内面に防食層を有 するアルミニウム・ブレージング・シート製である。また、各熱交換管(3) も同 様に外面にろう材層および内面に防食層を有するアルミニウム・ブレージング・ シート製の電縫管によりつくられ、コルゲートフィン(5) はアルミニウム板製で ある。また左右サイドプレート(4)(4)は、アルミニウム・ブレージング・シート 製である。なお、上下ヘッダ本体(6)(6)は合成樹脂製であるが、アルミニウム製 であってもよい。

【００１４】 左右サイドプレート(4)(4)には、中央部と上下両端部とを除いて、外方に突出 するフランジ(8)(8)が一体に設けられている。左右サイドプレート(4)(4)の上下 の中央部に、内方に張出した断面略Ｕ字状の湾曲部(9)(9)がそれぞれ形成されて いる。湾曲部(9)(9)の張出し量は、図２に示すように、湾曲部(9)(9)の突出端が 隣の熱交換管(3) に接しない程度となされており、また、湾曲部(9)(9)が張出し ている箇所のコルゲートフィン(5)(5)は、湾曲部(9)(9)と干渉しないように若干 そのフィンピッチが大きくされている。なお、湾曲部(9)(9)が張出している箇所 のコルゲートフィン(5)(5)のフィンピッチを大きくする代わりに、この箇所にあ るコルゲートフィン(5)(5)を取り除いてもよい。

【００１５】 上下ヘッダプレート(7)(7)には、偏平状の熱交換管(2) の端部が差し込まれる 長孔(11)が、バーリング加工により所定間隔おきに形成されている。各ヘッダプ レート(7)(7)の周縁部に、横断面略Ｕ字状のヘッダ本体周縁嵌合部(12)(12)が設 けられている。上下ヘッダ本体(6)(6)の開口周縁には、ヘッダ本体周縁嵌合部(1 2)(12)に嵌め入れられる環状外方凸部(14)がそれぞれ設けられている。ヘッダ本 体周縁嵌合部(12)(12)の外側壁の周縁部に、ヘッダ本体(6)(6)側に突出し製造時 に折り曲げられてヘッダ本体(6)(6)の環状外方凸部(14)を押えるヘッダ本体結合 用突起(13)(13)が、所定間隔おきに設けられている。

【００１６】 左右サイドプレート(4)(4)の上下両端には、内方突出縁部(10)(10)が設けられ ており、これがヘッダプレート(7)(7)の周縁部に当接させられている。

【００１７】 上記の熱交換器は、次のようにして製造される。

【００１８】 まず、上下ヘッダプレート(7)(7)の長孔(11)(11)に、並列状の熱交換管(3) の 上下両端部を差し込むとともに、相互に隣り合う熱交換管(3)(3)同士の間にコル ゲートフィン(5) を介在させ、さらに左右両サイドプレート(4)(4)と両外側の熱 交換管(3)(3)との間にもコルゲートフィン(5) を介在させる。そして、このよう に組み合わせられた熱交換器構成部材を、例えば真空ろう付け装置に入れ、炉内 を所定温度に保持して、これらを一括ろう付けする。最後に、各ヘッダプレート (7) のヘッダ本体周縁嵌合部(12)内にＯリング(15)およびヘッダ本体(6) の環状 外方凸部(14)を嵌め込んだ状態で、各ヘッダプレート(7) のヘッダ本体結合用突 起(13)を内側に折り曲げて環状外方凸部(14)を上から押さえ止め、ヘッダ本体(6 ) をヘッダプレート(7) に固定する。

【００１９】 上記のように構成された熱交換器(1) では、例えば高温に熱せられた水が急激 に熱交換管に流れ込んださい、左右サイドプレート(4)(4)が長さ方向に伸びるこ とによって生じる応力は、湾曲部(9)(9)が変形することにより吸収される。した がって、熱膨脹による応力は、上下ヘッダ(2)(2)と熱交換管(3) との間のろう付 け部にはほとんど影響を及ぼさず、この部分でのクラックの発生が防止される。

【００２０】 左右サイドプレート(4)(4)に湾曲部(9)(9)を設けないとすると、左右サイドプ レート(4)(4)が長さ方向に伸びてその中央部が太鼓状に膨らみ、この応力がろう 付け部に集中して、クラックが発生しやすい。また、この実施例の熱交換器(1) では、左右サイドプレート(4)(4)をその長さの中央で２分割するのとは異なり、 サイドプレート(4)(4)は湾曲部(9)(9)の無いサイドプレートと同等の強度を有し ており、補強部材としての効果も十分に発揮できる。

【００２１】 なお、湾曲部(9)(9)を設ける位置としては、左右サイドプレート(4)(4)の略中 央が好ましい。また、湾曲部(9)(9)の形状は、温度変化に伴う膨脹および収縮を 吸収する形状であればよく、断面Ｕ字状に限られるものではないし、その数も２ つ以上とすることもできる。さらにまた、左右サイドプレート(4)(4)および上下 ヘッダプレート(7)(7)の接合部の形状については、上記以外の種々の形状が可能 であり、これらの形状に拘らず、左右サイドプレート(4)(4)に形成された湾曲部 (9)(9)により、上下ヘッダ(2)(2)と熱交換管(3) との間のろう付け部のクラック が防止される。

【００２２】 図３には左右サイドプレート(4)(4)に設けられる湾曲部の他の実施例を示す。 図３において、上記実施例と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。同 図示す左右サイドプレート(4)(4)には、その上下の中央部に、外方に張出した断 面略Ｕ字状の湾曲部(19)(19)が形成されている。このようにすると、熱交換器構 成部材のセット時に左右サイドプレート(4)(4)とコルゲートフィン(5) とが干渉 することがないので、熱交換器構成部材の組立作業が容易に行える。

【００２３】

【考案の効果】

この考案の熱交換器によると、熱膨脹時におけるサイドプレートの長さ方向の 伸びによる応力は、サイドプレートの湾曲部が変形することにより吸収され、ヘ ッダと熱交換管との間のろう付け部にはほとんど影響を及ぼさず、また、湾曲部 を設けることによってサイドプレートの強度が低下することはないので、ヘッダ と熱交換管との間のろう付け部でのクラックの発生が防止され、かつサイドプレ ートは補強部材としての効果も十分に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による熱交換器の１実施例の斜視図で
ある。

【図２】同熱交換器の要部拡大断面図である。

【図３】この考案による熱交換器の他の実施例の要部拡
大断面図である。

【符号の説明】

(1) 熱交換器 (2) 上下ヘッダ (3) 熱交換管 (4) サイドプレート (9)(19) 湾曲部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対のヘッダ(2)(2)と、両ヘッダ
   (2)(2)の間に渡された並列状の熱交換管(3) と、左右一
   対のサイドプレート(4)(4)とを備えているアルミニウム
   製熱交換器において、左右各サイドプレート(4)(4)の上
   下の中間に、内方および外方のいずれか一方に張出した
   熱膨脹吸収用湾曲部(9)(9)(19)(19)が少なくとも１つず
   つ形成されていることを特徴とする熱交換器。