JPH073181Y2

JPH073181Y2 - マルチフロータイプの熱交換器

Info

Publication number: JPH073181Y2
Application number: JP1988106785U
Authority: JP
Inventors: 祐胤菅原; 和人馬場; 敏昭山本; 勉須永
Original assignee: カルソニック株式会社
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2003-08-12
Also published as: JPH0228986U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、自動車用空気調和装置に組み込まれる熱交換
器、特に扁平なチューブ（扁平管）内に複数個の独立し
た内部流路に区画形成したマルチフロータイプの熱交換
器の改良に関する。

（従来の技術）マルチフロータイプの熱交換器は、第４図に示す如く、
所定長離間されかつ平行に対設された一対のヘッダパイ
プ1,2を有している。一方のヘッダパイプ１には、被熱
交換流体が流入する入口管３が取付けられ、他方のヘッ
ダパイプ２には、前記被熱交換流体が流出する出口管４
が取付けられている。この両ヘッダパイプ1,2間には、
多数の扁平管５が設けられ、一方のヘッダパイプ１から
他方のヘッダパイプ２に一括して被熱交換流体を流すよ
うにしている（例えば、特開昭61−235,698号公報、特
開昭62−175,588号公報参照）。

なお、図中、「６」は補強プレート、「７」はコルゲー
トフィンである。

このヘッダパイプ1,2と扁平管５との接続は、例えば特
開昭61−235,698号公報に示されるような構成で行われ
ている。すなわち、第5,6図に示すように、ヘッダパイ
プ１に穿設され、扁平管５の外形形状に対応した形状の
係合孔30に当該扁平管５の端部を挿入し、この接触部分
をロー付けすることにより両者1,5は接合されるように
なっている。

また、マルチフロータイプの熱交換器８は、第７図に示
すように、各扁平管５内に軸直角断面が所定ピッチP1の
波形状をインナーフィン９が挿入固着されている。この
インナーフィン９は、前記扁平端５の流路を区画し、内
部に複数個の独立した内部流路10を形成するものであ
る。

特に、このマルチフロータイプの熱交換器は、前記各内
部流路10の流体直径（つまり、この内部流路を円形断面
の流路に換算した場合の直径）が所定値となるように
し、熱交換性能の向上を図っている。つまり、伝熱面積
を所定のものとすることにより、いわゆる膜状熱交換を
行なう部分を増大せしめ、これにより熱交換器全体の熱
交換効率を高めている。

また、この熱交換器は、いわゆる異形管チューブ（内部
に複数の流路を有する扁平楕円管を引抜き成形により形
成したもの）に比し、肉厚が薄くでき、しかも前記異形
管のように入口から出口に至るまで常い被熱交換流体相
互が混入し合うことがないようにしたものと相違するこ
とからも、熱交換性能の向上を図っている。

（考案が解決しようとする問題点）ところが、このようなマルチフロータイプの熱交換器８
においても、特に製造の面において種々の欠点を有する
ものとなっている。

例えば、熱交換器の組立て工程を見ると、前述したよう
にヘッダパイプ1,2の係合孔30に扁平管の端部を挿入し
た状態で、この接触部分のロー付けを行うことから、当
該扁平管５の端部を係合孔30に挿入する作業、及び当該
扁平管５をヘッダパイプ1,2に位置決めする作業が繁雑
であって扁平管の端部の挿入寸法が一定とならず、熱交
換器の組立て自動化を図る上でこの作業が大きな隘路と
なっている。

本考案は、上述した従来技術に伴う欠点、問題点を解決
するためになされたもので、ヘッダパイプと扁平管との
組み付けが容易なマルチフロータイプの熱交換器を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するための本考案に係るマルチフロータ
イプの熱交換器は、被熱交換流体が流入する入口管が取
付けられたヘッダパイプと前記被熱交換流体が流出する
出口管が取付けられたヘッダパイプとを所定長離間する
とともに平行に対設し、両ヘッダパイプ間を連通するよ
うに当該ヘッダパイプに穿設された複数の係合孔に端部
が嵌合された多数の扁平管を、それぞれ２つの半扁平管
を最中合せに接合したものにより構成し、各扁平管に、
前記ヘッダパイプの係合孔の周縁に当接する当接部と、
前記ヘッダパイプ内に挿入され得るように前記係合孔の
形状に対応した外形形状を有する挿入部とを形成してな
るマルチフロータイプの熱交換器において、前記当接部
は、半扁平管の側端部に形成された相互に面接触する折
曲げフランジ部の側端部を相互に逆方向に折り返すこと
により形成され、前記挿入部は、前記２つの半扁平管の
軸方向端部にそれぞれ形成されたＵ字状端部の一方のＵ
字状端部が他方のＵ字状端部を抱き込むように重合状態
に嵌合することにより形成されたことを特徴とする。

（作用）このように構成した本考案に係るマルチフロータイプの
熱交換器を製造する場合は、まずロール成形により半扁
平管を成形し、次いでプレス成形により当接部を形成す
る。そして、２つの半扁平管を最終合せに固定した状態
で、加熱炉中に入れ、炉中ロー付けを行なう。このよう
にして接合された複数の扁平管の両端部を、ヘッダパイ
プに穿設された係合孔にそれぞれ突き当て、前記ヘッダ
パイプと扁平管をロー付けすれば、扁平管をヘッダパイ
プに強度にかつ容易に組付けることが可能となる。

（実施例）以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例に係るマルチフロータイプの
熱交換器の一部を示す断面図、第２図は同実施例の扁平
管の要部を示す斜視図、第３図は第２図の分解斜視図で
ある。

本実施例の熱交換器は、第１図に示す如く、所定長離間
され、かつ平行に対設された一対のヘッダパイプ1,2
（ヘッダパイプ２は不図示）を有している。このヘッダ
パイプ1,2は、アルミニウム製の管により形成されてお
り、その肉厚は約1.5mmである。また、このヘッダパイ
プ1,2いは、その両開放端を閉塞するために蓋40がロー
付け等により固着されており、一方のヘッダパイプ１に
は、被熱交換流体が流入する入口管３が取付けられ、他
方のヘッダパイプ（不図示）には、前記被熱交換流体が
流出する出口管（不図示）が取付けられている。更に、
この両ヘッダパイプ1,2間には、多数の扁平管５が設け
られ、一方のヘッダパイプ１から他方のヘッダパイプ２
に一括して被熱交換流体を流すようにしている。すなわ
ち、扁平管５の外形形状に対応した係合孔30をヘッダパ
イプ1,2に穿設し、この係合孔30に扁平管５の端部に形
成した、第２図に示す当接部31を係合孔30の周縁に当接
し、挿入部32を挿入した後に、ロー付け等により固着及
び密封するようになっている。

そして、被熱交換流体、例えば、本実施例の熱交換器の
自動車擁空気調和装置のコンデンサに適用した場合には
冷媒が、また、エンジンの冷却サイクルのラジエータに
適用した場合には冷却水が、それぞれ前記入口管３から
ヘッダパイプ１に流入し、前記多数の扁平管５に分岐し
て、ここで通過空気と熱交換を行なって冷却された後
に、ヘッダパイプ２に集約され、前記出口管から再び冷
房サイクル或るいはエンジン冷却サイクル等に帰還する
ようになっている。

また、前記扁平管５の間には、コルゲートフィン７がロ
ー付け等により固着されており、前記被熱交換流体が扁
平管５内に通過する際の放熱効率を高めるようになって
いる。本考案は、コルゲートフィン７に限定されること
なくプレートフィンを設けることも可能である。

本実施例の特徴は、前述した扁平管５の端部とヘッダパ
イプ1,2の係合孔30との接合構造にあり、その管端部
に、係合孔30の周縁に当接する当接部31と、係合孔30の
形状に対応した形状の挿入部32とを有している。

すなわち、扁平管５は、第３図に示すように、軸直角断
面が扁平「Ｕ」字状に形成された２つの片扁平管5a,5b
を最終合せに接合することにより構成されている。それ
ぞれの半扁平管5a,5bの側端部には折曲げフランジ22a,2
2bが形成され、前記２つの半扁平管5a,5bを最中合せに
接合した際に、折曲げフランジ22a,22bが面当接するよ
うに構成してあり、これによりロー材の接着面積を増加
し、ロー付けによる接合強度及びロー付け時の作業性の
向上を図っている。

前記当接部31は、折曲げフランジ22a,22bの各側端部
を、さらにプレート成形により各フランジ部22a,22bと
は逆方向に折り返すことにより折曲げ片31a,31bを形成
することにより構成されている。この当接部31の形成に
より、ヘッダパイプ1,2の係合孔30に扁平管５の端部を
挿入するときに、係合孔30の周縁に当接し、位置決めす
ることができる。

また、挿入部32は、一方の半扁平管5aの軸方向端部に設
けられたＵ字状端部32a,32bにより形成され、一方のＵ
字状端部32aが他方のＵ字状端部32bの外面を抱き込むよ
うに重合状態に嵌合することにより構成されている。こ
のように抱き込むようにすれば、扁平管５の一部が二重
構造なり、強度的に優れたものとなる。

そして、扁平管５をヘッダパイプ1,2に組付ける場合に
は、２つの半扁平管5a,5bを最中合わせに接合した状態
で、当接部31が係合孔30の周縁に当接するまで挿入部32
をヘッダパイプ1,2内に挿入し、炉中ロー付けを施こす
ことにより行なわれる。このようにすれば、係合孔30へ
の挿入寸法が当接部32によって位置決めされて一定寸法
となり、これにより組立作業が極めて容易なものとな
る。

なお、前述した扁平管５の成形は、ロール成形が用いら
れる。まず、アルミニウムの平板を２つの成形ロール間
を通過させる。これにより容易に半扁平管5a,5bを製造
することができる。

このロール成形により成形した半扁平管5a、5bは、本実
施例の特徴とする当接部31と挿入部32を半扁平管の端部
に形成するために、更にプレス成形される。すなわち、
前記当接部31は、プレス成形によりその両側端部に折曲
げフランジ部22a,22bを形成するとともに各フランジ部2
2a,22bとは逆方向に折り返すことにより折曲げ片31a,31
bを形成する。そして、この半扁平管5a,5bの両側端部の
折曲げフランジ部22a,22bを第２図に示すように一部削
落し、２つの半扁平管5a,5bを最中合わせに接合するこ
とにより、折曲げフランジ部22a,22bおよび折曲げ片31
a,31bの軸方向の端面が、係合孔30の周縁に当接する当
接部31となる。また、前記プレス時に前記平板の軸方向
端部をＵ字状に形成し、この両Ｕ字状端部32a,32bを重
合したときに係合孔30に対応する形状の挿入部相当部分
を形成する。

このように構成した扁平管５を用いて本実施例のマルチ
フロータイプの熱交換器を製造する場合には、２つの半
扁平管5a,5bを接合する前に、当該半扁平管5a,5bの内外
部にフラックスを塗布し、次いで２つの半扁平管5a,5b
を最中合せに固定した状態で、加熱炉中に入れ、炉中ロ
ー付けを行なう。ここで、前記フラックスの塗布は、半
扁平管5a,5bを接合する前に行なうため、その作業が極
めて容易で、しかもフラックスを半扁平管5a,5b内に均
一に塗布し得ることから、フラックスが管内流路を塞ぐ
虞れもない。このようにして接合された複数の扁平管５
の両端挿入部32を、ヘッダパイプ1,2に穿設された係合
孔30にそれぞれ挿入し、各扁平管５間にコルゲートフィ
ン７を介装した後に、前記ヘッダパイプ1,2と扁平管５
及び扁平管５とコルゲートフィン７をロー付けする。な
お、扁平管５内にインナフィンを入れて組み付けても良
い。この場合には、当該インナフィン挿入後に扁平管を
押し潰す工程が必要となる。

このように、本実施例にあっては、１つの扁平管５は、
２つの半扁平管5a,5bを最中合せに接合することにより
構成し、扁平管５の端部に形成した当接部31をヘッダパ
イプ1,2の係合孔30の周縁に当接するようにしたため、
フラックスの塗布作業性が向上し、フラックスによる扁
平管内の詰りを防止することが可能になり、総じて熱交
換器の組立て作業が容易となり生産性が向上する。

尚、本考案は、上述した実施例に限定されることなく、
種々の変形例が考えられる。例えば、本考案の２つの半
扁平管5a、5bの扁平部分には、扁平管５の軸線方向及び
軸線の法線方向に対して一定のピッチをもってディンプ
ルを形成しても良い。このディンプル形状は、丸形状に
限定されるものではなく、例えばビード形状でも良い。

この場合、ディンプルは、２つの半扁平管5a,5bのそれ
ぞれの対応する位置に、互いに対向して突出するように
形成し、その頂部が当接するように構成する。この当接
した頂部同誌を炉中ロー付けによって接合することによ
り、ディンプルが形成された断面部分で扁平管５内の流
路が区画されて小さな流路が複数形成され、一方ディン
プルが形成されていない軸直角断面においては、ほぼ管
の内寸法と等しい流路となっている。

前記扁平管５の管内部の厚さや、扁平管５の軸線の法線
方向に対する前記ディンプルのピッチは、本考案の熱交
換器の熱交換性能や耐圧等の諸条件により好適な値に決
定される。

（考案の効果）以上述べたように、本考案によれば、１つの扁平管は、
２つの半扁平管を最中合せに接合することにより構成
し、この扁平管におけるヘッダパイプの係合孔の周縁に
当接する当接部を、半扁平管の側端部に形成された相互
に面接触する折曲げフランジ部の側端部を相互に逆方向
に折り返すことにより形成し、ヘッダパイプの係合孔形
状に対応した外形形状を有する挿入部を、２つの半扁平
管の軸方向端部にそれぞれ形成されたＵ字状端部の一方
が他方を抱き込むように重合状態に嵌合することにより
形成したので、組立てが容易なマルチフロータイプの熱
交換器を提供することができ、扁平管の位置決めが更に
容易になり、組立て作業性が向上する。また、扁平管の
強度も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るマルチフロータイプの
熱交換器の一部を示す断面図、第２図は同実施例の扁平
管の要部を示す斜視図、第３図は第２図の分解斜視図、
第４図は従来の熱交換器を示す斜視図、第５図は第４図
の要部断面図、第６図は従来の熱交換器の扁平管とヘッ
ダパイプとの接合状態を示す断面図、第７図は従来の熱
交換器の扁平管の内部構造を示す断面図である。 1,2……ヘッダパイプ、３……入口管、４……出口管、
５……扁平管、5a,5b……半扁平管、22a,22b……折曲げ
フランジ部、30……係合孔、31……当接部、31a,31b…
…当接部、32……挿入部、32a,32b……Ｕ字状端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者須永勉東京都中野区南台５丁目24番15号日本ラヂヱーター株式会社内 (56)参考文献実開昭63−167090（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被熱交換流体が流入する入口管（３）が取
付けられたヘッダパイプ（１）と前記被熱交換流体が流
出する出口管（４）が取付けられたヘッダパイプ（２）
とを所定長離間するとともに平行に対設し、両ヘッダパ
イプ（1,2）間を連通するように当該ヘッダパイプに穿
設された複数の係合孔（30）に端部が嵌合された多数の
扁平管（５）を、それぞれ２つの半扁平管（5a,5b）を
最中合せに接合したものにより構成し、各扁平管（５）
に、前記ヘッダパイプの係合孔（30）の周縁に当接する
当接部（31）と、前記ヘッダパイプ（1,2）内に挿入さ
れ得るように前記係合孔（30）の形状に対応した外形形
状を有する挿入部（32）とを形成してなるマルチフロー
タイプの熱交換器において、前記当接部（31）は、半扁平管（5a,5b）の側端部に形
成された相互に面接触する折曲げフランジ部（22a,22
b）の側端部を相互に逆方向に折り返すことにより形成
され、前記挿入部（32）は、前記２つの半扁平管（5a,5
b）の軸方向端部にそれぞれ形成されたＵ字状端部（32
a,32b）の一方のＵ字状端部（32a）が他方のＵ字状端部
（32b）を抱き込むように重合状態に嵌合することによ
り形成されたことを特徴とするマルチフロータイプの熱
交換器。