JPH07305988A - 熱交換器のヘッダタンク及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器のヘッダタンク及びその製造方法

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JPH07305988A
JPH07305988A JP9850994A JP9850994A JPH07305988A JP H07305988 A JPH07305988 A JP H07305988A JP 9850994 A JP9850994 A JP 9850994A JP 9850994 A JP9850994 A JP 9850994A JP H07305988 A JPH07305988 A JP H07305988A
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header tank
heat exchanger
plastic deformation
plate
lower ends
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Soichi Kato
宗一 加藤
Takashi Sugita
隆司 杉田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0243Header boxes having a circular cross-section

Abstract

(57)【要約】 【目的】 素材の位置ずれを防止しながら各種の成形加
工が可能となる熱交換器のヘッダタンク及びその製造方
法を提供する。 【構成】 少なくとも一方の面にろう材が被覆された平
板状の素材を、各種の金型により、順次、丸めて円管状
のヘッダタンクを形成する熱交換器のヘッダタンク製造
方法であって、前記平板状の素材の上下端部のうち、少
なくとも一方の端部に、予め、塑性変形部位を形成し、
この塑性変形部位により前記素材の位置決めを行いなが
ら、ヘッダタンクを形成する。また、少なくとも一方の
面にろう材が被覆された平板状の素材を丸めて円管状に
形成され、上下端の開口が閉塞板により閉塞される熱交
換器のヘッダタンクであって、上下端部のうち少なくと
も一方の端部に塑性変形部位が形成され、前記塑性変形
部位の奥部縁部の内側に、前記閉塞板が配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平板状の素材を金型等
を用いて管状に丸めて形成される熱交換器のヘッダタン
クの製造方法及びこの方法により製造されるヘッダタン
クに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の熱交換器、例えば、積層型熱交換
器においては、複数のチューブとフィンとが交互に積層
され、これら積層されたチューブの両端がヘッダタンク
に設けられた挿入孔に挿入して接合され、各ヘッダタン
クの上下端の開口が盲キャップにより閉塞されている。
更に、各ヘッダタンクの所定箇所には仕切板が設けら
れ、ヘッダタンクの取付けられた入口継手と出口継手と
の間で熱交換媒体が複数回蛇行して通流される。
【0003】このような積層型熱交換器に用いられるヘ
ッダタンクとしては、クラッド材が被覆された平板状の
ブレージングシートを素材とし、この素材をプレス成形
等により丸めて円管状に形成されたものが知られてい
る。
【0004】この種のヘッダタンクでは、長方形の素材
を順次移送しながら、各種の型を有する金型によってプ
レス成形することにより、例えば、図9に示すように、
平板形状から丸めて円管形状に連続的に形成し、最終工
程で所定長さに切断し、素材の端部をろう付けにより接
合することによって製作されている。すなわち、図9の
aに示す平板状の素材4Aから、図9のbに示すように
素材4Aの両側端が僅かに曲げられた後、図9のc及び
dに示すように、順次、素材4Aが次第に丸くなるよう
に曲げられ、最後に、図9のeで示すように、接合端部
4B、4Bが当接して丸くなるように丸められる。
【0005】また、この種のヘッダタンクでは、図に示
すように、接合端部の面積を大きくしてろう付け性を確
実にするために、曲げ工程に先立って、素材の接合端部
を傾斜面に形成し、その後丸め工程で丸められて製作さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
熱交換器のヘッダタンクの製造方法においては、所定形
状の素材を金型によるプレス成形により製作するため、
特に、素材の接合端部を傾斜面に形成する際に素材が位
置ずれを起こしたり、更に、図に示す曲げ工程において
セット時に素材が傾いたり中心位置がずれたりする場合
があった。素材の接合端部を傾斜面に形成するのはプレ
スによってなされるが、この際、素材に斜め方向の力が
加わって素材が位置ずれを起こしやくなるものである。
【0007】このような素材の位置ずれが発生すると、
その後の加工、例えば、ヘッダタンク加工工程内での不
良が増加して熱交換器の組付け不良に大きく影響した
り、また、ブラケット等の付属部品が取付けできない不
具合を生ずる。
【0008】そこで、本発明は、素材の接合端部を傾斜
面に形成する際や素材を曲げる際に、素材の位置ずれを
防止しつつ加工が可能となる熱交換器のヘッダタンク及
びその製造方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1のヘッダタンク
製造方法は、少なくとも一方の面にろう材が被覆された
平板状の素材を、各種の金型により、順次、丸めて円管
状のヘッダタンクを形成する熱交換器のヘッダタンク製
造方法であって、前記平板状の素材の上下端部のうち、
少なくとも一方の端部に、予め、切欠き部や溝部等の塑
性変形部位を形成し、この塑性変形部位により前記素材
の位置決めを行いながら、ヘッダタンクを形成するもの
である。
【0010】請求項2のヘッダタンクは、少なくとも一
方の面にろう材が被覆された平板状の素材を丸めて円管
状に形成され、上下端の開口が閉塞板により閉塞される
熱交換器のヘッダタンクであって、上下端部のうち少な
くとも一方の端部に塑性変形部位が形成され、前記塑性
変形部位の奥部縁部の内側に、前記閉塞板が配設された
構造である。
【0011】
【作用】請求項1に係るヘッダタンク製造方法によれ
ば、ヘッダタンクの製作時には、所定幅の平板状の素材
が、各種の金型により順次移送しながら形成され、各種
の成形工程に先立って、素材の上下端部のうち、少なく
とも一方の端部に塑性変形部位が形成され、各種の成形
工程では、例えば、前記塑性変形部位が切欠き部であれ
ば、金型に設けられた係合突起に前記素材の切欠き部を
係合して位置決めした状態で行われる。
【0012】したがって、素材の端部に設けられた塑性
変形部位によって位置決めしながら、各種の成形工程を
行うことが可能となり、成形工程の、素材の接合端部を
傾斜面に形成する際や素材を曲げる際に、素材の位置ず
れを防止しつつ加工が可能となる。この結果、素材の位
置ずれに伴って発生する工程内不良や形状不良等や、ブ
ラケット等の付属部品との不整合が減少し、ヘッダタン
ク製造におけるコストの低減を図ることが可能となる。
【0013】請求項2に係るヘッダタンクによれば、素
材の上下端部のうち、少なくとも一方の端部に塑性変形
部位を有する素材を丸めて形成されたヘッダタンクの、
形成後に残存する塑性変形部位の奥部縁部の内側に、閉
塞板が配設されるので、位置ズレの生じない熱交換器が
得られる。特に、垂直に配設される積層型熱交換器にお
いて、塑性変形部位を切欠き部とした場合は、ヘッダタ
ンク内の閉塞板の上の部分に入り込む水や泥等が、ヘッ
ダタンクの上端部に残存する切欠き部により、ヘッダタ
ンク外部に排出されることになり、ヘッダタンク内の閉
塞板の上の部分に入り込む水や泥等が溜まってヘッダタ
ンク状が腐食する事態を、確実に防止することができる
ものである。
【0014】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0015】本実施例の熱交換器1は、図1に示すよう
に、複数の偏平チューブ2と波状フィン3とが交互に積
層され、積層された偏平チューブ2の両端がそれぞれヘ
ッダタンク4の挿入孔5に挿入されて連通接続されてい
る。尚、6は積層された偏平チューブ2の上端側及び下
端側に配設された横断面コ字状のサイドプレートを示
し、このサイドプレート6の両端もヘッダタンク4に設
けられた専用の挿入孔7に挿入して接合されている。
【0016】前記各々のヘッダタンク4は、図2及び図
3に示すように、上下端に開口が形成され、各ヘッダタ
ンク4の正面の上下端には、塑性変形部位、この例で
は、矩形状の切欠き部9が設けられている。この切欠き
部9は、成形前の素材4Aの中心線Lの上に位置するよ
うにプレス成形により形成されており、ヘッダタンク4
の軸方向に沿った切欠き部9の奥部端縁9aが、後述す
る閉塞板10の外面に略面一となるように形成されてい
る。
【0017】また、前記各ヘッダタンク4の端部、すな
わち、切欠き部9よりも内側となる箇所には、それぞ
れ、挿入穴11が設けられ、この挿入穴11から挿入さ
れた閉塞板10が配設され、これにより、ヘッダタンク
4の上下端開口が閉塞されている。更に、ヘッダタンク
4の所要箇所に設けられた挿入穴12からは仕切板13
が配設されている。
【0018】また、図1に示すように、ヘッダタンク4
に設けられた各穴14、15には入口継手16と出口継
手17が挿入して接合されており、入口継手16と出口
継手17との間で熱交換媒体が複数回蛇行して通流され
る構造となっている。
【0019】前記偏平チューブ2は、図4に示すよう
に、ヘッダタンク4に設けられた挿入孔5に挿入して一
体ろう付けにより接合されており、前記挿入孔5は、偏
平チューブ2の横断面形状に合わせた形状に形成されて
いる。
【0020】前記ヘッダタンク4は、両面にクラッド材
が被覆された所定形状のブレージングシートを素材4A
とし、図4に示すように、素材4Aを丸めて両端の接合
端部4B、4Bを接合した円管状に形成されている。更
に、丸められた素材4Aの両接合端部4B、4Bは、ヘ
ッダタンク4の円周方向に対して斜めに傾斜した傾斜面
に形成されている。
【0021】また、ヘッダタンク4の所要箇所には、図
に示すように、閉塞板10や仕切板13の挿入穴11、
12、出入口継手12、13を挿入する穴14、15の
他に、偏平チューブ2及びサイドプレート6を挿入する
ための挿入孔5、7が金型によるプレス成形により設け
られている。
【0022】以下に、前記構成のヘッダタンク4を製造
する場合について説明する。
【0023】ヘッダタンク4を製造するには、上下の型
からなる各種の金型によるプレス成形により行われる。
【0024】これらの金型は、素材4Aの送給方向に沿
って配設されており、ヘッダタンク4の成形が、順次、
連続的に行われる。
【0025】まず、図5(a)、(b)に示す所定の大
きさで矩形状に形成された素材4Aの中心線上に位置す
る上下端部に切欠き部9が形成され、次に、図6に示す
ように、素材4Aの両側端が傾斜面となる接合端部4
B、4Bに形成される。この両側端に接合端部4B、4
Bを形成する場合、例えば、上型21と下型22からな
る金型20に設けられた係合突起23に、前記素材4A
に形成された切欠き部9を係合して位置決めした状態で
行われ、素材4Aの位置ずれが防止される。
【0026】その後、閉塞板10及び仕切板13の挿入
穴11、12や、出入口継手16,17を連結する出入
口継手用穴14、15や、偏平チューブ2の挿入孔5
や、サイドプレート6の挿入孔7が、プレス成形により
形成され、曲げ工程に移行する。
【0027】丸め工程では、図9のaに示す平板状の素
材4Aから、図9のbに示すように素材4Aの両側端が
僅かに曲げられた後、図9のc及びdに示すように、順
次、素材4Aが次第に丸くなるように曲げられ、最後
に、図9のeで示すように、接合端部4B、4Bが当接
して丸くなるように丸められる。
【0028】この丸め工程においても、例えば、図9の
cに対応した丸め作業を行う場合には、図10に示すよ
うに、上型24と下型25からなる金型26により行わ
れ、下型25に設けられ図示しない係合突起に、前記素
材4Aの切欠き部9を係合して位置決めし、素材4Aが
下型25からずれないようにしながら丸め作業が行われ
る。
【0029】そして、こうして形成されたヘッダタンク
4に偏平チューブ2、波状フィン3、サイドプレート
6、閉塞板10、仕切板13、及び出入り口継手16、
17などの各部材を組付け、一体ろう付けにより、各部
材が接合されるとともに、ヘッダタンク4の傾斜面に形
成された接合端部4B、4Bが接合される。
【0030】したがって、本実施例では、ブレージング
シートからなる素材の各種の加工作業に先立って、素材
の端部に切欠き部を設けたので、金型を用いたプレス成
形時に、素材を切欠き部によって位置決めすることが可
能となり、素材の接合端部を傾斜面に形成する際や素材
を丸める際に、素材の位置ずれを防止しつつ加工が可能
となる。
【0031】その結果、素材の位置ずれに伴って発生す
る工程内不良や形状不良等や、ブラケット等の付属部品
との不整合が減少し、ヘッダタンク製造におけるコスト
の低減を図ることが可能となる。
【0032】また、製造後のヘッダタンクの上下端部の
切欠き部の奥部縁部よりも内側で閉塞板によりヘッダタ
ンクが閉塞されるので、特に、垂直に配設される積層型
熱交換器においては、ヘッダタンク内の閉塞板の上の部
分に入り込む水や泥等が、ヘッダタンクの上端部に残存
する切欠き部により、ヘッダタンク外部に排出されるこ
とになり、ヘッダタンク内の閉塞板の上の部分に入り込
む水や泥等が溜まってヘッダタンク状が腐食することが
確実に防止できる。
【0033】尚、前記実施例では、素材4Aの上下端部
に切欠き部を形成したが、切欠き部としては、少なくと
も、素材の上端部に設ければよい。また、素材4Aの中
心線上に位置する上下端部に切欠き部を形成したが、中
心線上に限られることはない。
【0034】更に、本発明の塑性変形部位は、前記切欠
き部に限られずに、溝部その他の位置決め可能なものを
採用することができるものである。この塑性変形部位
に、溝部を用いる場合は、例えば0.5mm程度の溝深
さを有する溝を形成し、そして上下から板を押えて、斜
め押しをすることにより、板のズレを防ぐことができる
ものである。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘッダタ
ンク製造方法によれば、素材の端部に設けられた塑性変
形部位によって位置決めしながら、各種の成形工程を行
うことが可能となり、成形工程の、素材の接合端部を傾
斜面に形成する際や素材を曲げる際に、素材の位置ずれ
を防止しつつ加工が可能となる。この結果、素材の位置
ずれに伴って発生する工程内不良や形状不良等や、ブラ
ケット等の付属部品との不整合が減少し、ヘッダタンク
製造におけるコストの低減を図ることが可能となる。
【0036】また、本発明のヘッダタンクによれば、素
材の上下端部のうち、少なくとも一方の端部に塑性変形
部位を有する素材を丸めて形成されたヘッダタンクの、
形成後に残存する塑性変形部位の奥部縁部の内側に、閉
塞板が配設されるので、位置ズレの生じない熱交換器が
得られる。特に、垂直に配設される積層型熱交換器にお
いて、塑性変形部位を例えば切欠き部とした場合は、ヘ
ッダタンク内の閉塞板の上の部分に入り込む水や泥等
が、ヘッダタンクの上端部に残存する切欠き部により、
ヘッダタンク外部に排出されることになり、ヘッダタン
ク内の閉塞板の上の部分に入り込む水や泥等が溜まって
ヘッダタンク状が腐食することが確実に防止できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係り、熱交換器の正面図で
ある。
【図2】ヘッダタンクを示す側面図である。
【図3】ヘッダタンクを示す正面図である。
【図4】ヘッダタンクを示す図2中のAーA矢視断面図
である。
【図5】(a)は素材を示す平面図、(b)は素材の端
面図である。
【図6】両側端に傾斜した接合端部が形成された素材を
示す端面図である。
【図7】素材の両側端に接合端部を形成する金型をしめ
す正面図である。
【図8】素材の丸め加工を行う金型の一例を示す正面図
である。
【図9】(a)〜(e)は順次丸められる素材を示す概
略端面図である。
【符号の説明】
1 熱交換器 4 ヘッダタンク 4A 素材(ブレージングシート) 9 切欠き部 9a 奥部縁部 10 閉塞板 20 金型 26 金型

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の面にろう材が被覆され
    た平板状の素材を、各種の金型により、順次、丸めて円
    管状のヘッダタンクを形成する熱交換器のヘッダタンク
    製造方法であって、 前記平板状の素材の上下端部のうち、少なくとも一方の
    端部に、予め、塑性変形部位を形成し、この塑性変形部
    位により前記素材の位置決めを行いながら、ヘッダタン
    クを形成することを特徴とする熱交換器のヘッダタンク
    製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方の面にろう材が被覆され
    た平板状の素材を丸めて円管状に形成され、上下端の開
    口が閉塞板により閉塞される熱交換器のヘッダタンクで
    あって、 上下端部のうち少なくとも一方の端部に塑性変形部位が
    形成され、前記塑性変形部位の奥部縁部の内側に、前記
    閉塞板が配設されたことを特徴とする熱交換器のヘッダ
    タンク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09303988A (ja) * 1996-05-07 1997-11-28 Zexel Corp ヘッダタンクの製造方法

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JPH09303988A (ja) * 1996-05-07 1997-11-28 Zexel Corp ヘッダタンクの製造方法

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