JPH09170894A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく、かつ振動等によってもブ
ラケットが脱落することのない熱交換器を提供すること
を目的とする 【解決手段】 並列状に配置された複数本のチューブ１
の端部が中空ヘッダー５に連通接続された熱交換器にお
いて、ヘッダー５の長さ方向の少なくとも一部に、ブラ
ケット形成部材１０が取付けられる。該ブラケット形成
部材に一体に、ブラケット１３が切起こし形成されてな
る。ブラケット１３は断面コ字状であるのが強度の面か
ら望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カークーラー用
凝縮器やルームエアコン用熱交換器等の各種熱交換器と
して用いられる、アルミニウム等の金属製の熱交換器に
関する。

【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金を含む意味において用いられる。

【０００３】

【従来の技術】近頃、ルームエアコンやカークーラー等
に使用される熱交換器として、熱交換効率が高く、小形
化・軽量化が可能なマルチフロータイプの熱交換器の採
用が本格的に検討されるようになってきている。このマ
ルチフロータイプの熱交換器は、並列状に配置された複
数本の偏平チュ−ブと、隣接チューブ間に介在されたフ
ィンとを備えるとともに、前記各チュ−ブの端部が中空
ヘッダ−に連通接続された構造となされている。

【０００４】ところで、上記のようなマルチフロータイ
プの熱交換器では、ヘッダーへ連結された冷媒出入口パ
イプを固定支持するためのブラケットや、熱交換器を車
体側に取付けるためのブラケットが設けられることがあ
る。このようなブラケットの形成は、従来、図５に示さ
れるようにして行われていた。

【０００５】即ち、図５において、（２１）は熱交換器
本体であり、該本体は並列状に配置された複数本の偏平
チュ−ブ（２２）と、隣接チューブ間及び最外側のチュ
ーブの外側に配置されたフィン（２３）と、最外側のフ
ィンの外側に配置されたサイドプレート（２４）と、前
記各チューブ（２２）の端部が連通接続された中空ヘッ
ダー（２５）によって構成されている。また、ヘッダー
（２５）の下端周面には、先端部が上方に延びた冷媒出
口管（２６）が連結されている。なお、図５において、
（２５ａ）（２５ｂ）はヘッダーの上下を閉塞するキャ
ップである。

【０００６】前記ヘッダー（２５）には、その長さ方向
に沿ってブラケット取付部材（３０）が取付けられてい
る。そして、このブラケット取付部材（３０）の外面
に、Ｌ形のブラケット（３１）がねじ止めされ、あるい
はスポット溶接等により一体的に固着されていた。な
お、図５に示すブラケット（３１）は、ヘッダー（２
５）に接続された冷媒出口管（２６）の先端部を固定支
持するためのものを示しており、（２７）は冷媒出口管
（２６）の先端部に取付けられたユニオンである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にしてブラケット（３１）を設けた熱交換器では、ブラ
ケット取付部材（３０）とは別にブラケット（３１）が
必要であるため、部品点数が多くなり、部品管理が面倒
であった。また、該ブラケット（３１）をブラケット取
付部材（３０）に溶接やねじ止めやリベット止め等で固
着する必要があるが、これらの接合方法ではブラケット
（３１）とブラケット取付部材（３０）との密着強度が
さほど高くはなく、振動等により接合部に緩みが発生し
て、甚だしくはブラケット（３１）が脱落する等の問題
も存在していた。

【０００８】この発明は、上記問題に鑑みてなされたも
のであり、部品点数が少なく、かつ振動等によってもブ
ラケットが脱落することのない熱交換器を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的において、こ
の発明は、並列状に配置された複数本のチューブの端部
がヘッダーに連通接続された熱交換器において、前記ヘ
ッダーの長さ方向の一部にブラケット形成部材が取付け
られると共に、該ブラケット形成部材に一体に、ブラケ
ットが切起こし形成されてなることを特徴とするもので
ある。

【００１０】上記構成によれば、ブラケット形成部材に
一体に、ブラケットが切起こし形成されてなるから、ブ
ラケットを別部品としてブラケット形成部材に取付ける
必要はなくなり、部品点数が少なくなる。また、ブラケ
ットとブラケット形成部材とは一体であるから、振動等
によってもブラケットが脱落することはない。

【００１１】また、ブラケットが断面コ字状に形成され
ている場合には、平行状の両片がリブとして機能し、ブ
ラケットの構造上の強度が向上する。

【００１２】また、ブラケット形成部材が、相互に平行
する平行片とこれらを連結する連結片とにより断面コ字
状に形成されたチャンネル部を有し、該チャンネル部の
前記両平行片の一部と連結片とに跨がって周方向の切り
込みが形成されるとともに、該切り込みの両端部に連続
して両平行片の長さ方向の切り込みが形成され、これら
切り込みで囲まれた断面コ字状の舌状片が切起こされる
ことにより、断面コ字状のブラケットが形成されてなる
場合には、ブラケットを断面コ字状にするためにブラケ
ットの両側縁の曲げ加工は不要となり、切起こし加工の
みで断面コ字状のブラケットが容易に製作される。

【００１３】更にまた、前記ブラケット形成部材をアル
ミニウムの押出材とすれば、ブラケットを切起こし加工
した際の加工硬化現象により、ブラケットの強度がさら
に増大する。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて説明する。この実施の形態は、空気調和器用凝縮器
に用いられるマルチフロータイプのアルミニウム製熱交
換器にこの発明を適用したものである。

【００１５】図３に示される熱交換器において、（１）
は熱交換器本体であり、上下方向に向けて交互配置の並
列状態にされた偏平チューブ（２）とコルゲートフィン
（３）、上下最外側のコルゲートフィンを保護するサイ
ドプレート（４）（４）、偏平チューブ（２）の両端に
連通状態に接続される左右１対のヘッダー（５）
（５）、左ヘッダーの上端部周面に連結され先端が下方
に延びた冷媒入口管（６）、右ヘッダーの下端部周面に
連結され先端が上方に延びた冷媒出口管（７）で構成さ
れている。そして、（１０）は左右一対のヘッダー
（５）（５）にそれぞれ取り付けられたブラケット形成
部材である。

【００１６】前記ブラケット形成部材（１０）は、図１
及び図２に右側ヘッダーに取付けられたものを代表して
示すように、相互に平行な平行片（１１ａ）とこれらを
連結する連結片（１１ｂ）とにより断面コ字状に形成さ
れたチャンネル部（１１）と、ヘッダー（５）にブラケ
ット形成部材（１０）を固定するための固定部（１２）
とで構成されている。該ブラケット形成部材（１０）
は、押出成形によってチャンネル部（１１）と固定部
（１２）とを一体に成形し、ヘッダーパイプ（５ａ）を
ほぼ覆う程度の長さに切断することにより形成されたも
のである。また、チャンネル部（１１）には、冷媒出口
管（７）の端部を固定支持するためのブラケット（１
３）が設けられている。このブラケット（１３）は、図
４に示されるように、前記チャンネル部（１１）の両平
行片（１１ａ）の一部と連結片（１２）とに跨がって周
方向の切り込み（１４）が形成されるとともに、該切り
込み（１４）の両端部に連続して両平行片（１１ａ）の
長さ方向の切り込み（１５）が形成され、これら切り込
み（１４）（１５）で囲まれた断面コ字状の舌状片（１
６）を、図４の矢印のように外側に直角状に切起こし状
態に曲折することにより突設形成されたものである。従
って、ブラケット（１３）はブラケット形成部材（１
０）と一体に形成されるとともに、該ブラケット（１
３）の断面はチャンネル部（１１）の連結片（１１ｂ）
と両平行片（１１ａ）（１１ａ）の一部とで断面コ字状
に形成されており、両平行片の一部がリブの役目を果た
すため構造上の強度が向上している。なお、図２及び図
４において（１３ａ）は冷媒出口管（７）を通すために
ブラケット（１３）に設けられた挿通孔である。

【００１７】前記固定部（１２）は、ヘッダー（５）を
抱持してブラケット形成部材（１０）を固定する抱持部
（１２ａ）と、偏平チューブ（２）の側縁部に当接させ
てブラケット形成部材（１０）の回転方向の動きを規制
すると共に、抱持部（１２ａ）を締め付けてブラケット
形成部材（１０）をヘッダー（５）に固定するための当
接片部（１２ｂ）とを有している。而して、該当接片部
（１２ｂ）の一方から固定用ねじ（１８）を挿通し、他
方に設けられたねじ孔に該固定用ねじ（１８）を螺着し
て、固定部（１２）を狭める方向に締め付けることで、
抱持部（１２ａ）がしっかりとヘッダー（５）を抱持
し、これによりブラケット形成部材（１０）がヘッダー
（５）にしっかりと取付けられている。なお、当接片部
（１２ｂ）の他方は、固定用ねじ（１４）を螺着した際
の有効ねじ長さを長くするため板厚が厚くなっている。
このように、板厚を厚くして有効ねじ長さを長くした場
合には、バーリング加工等により有効ねじ長さを長くす
る場合に較べて加工が容易であり、コストも安価につく
利点がある。

【００１８】上記ブラケット形成部材（１０）の材質は
特に限定されないが、この実施形態では、押出加工性・
プレス加工性・高強度曲げ成形性等に優れた材質である
Ａ６Ｎ０１合金やＡ６０６１合金等のアルミニウム材を
用いている。

【００１９】なお、左側ヘッダー（５）に取付けられた
ブラケット形成部材（１０）、ブラケット（１３）の構
成も上記と同様であるので、その説明は省略する。

【００２０】前記偏平チューブ（２）は、アルミニウム
製の押出形材によるもので、図２に示されるように、内
部が仕切り壁により複数個の室に区画されて耐圧性能、
伝熱性能が高められた、いわゆるハモニカチューブが使
用されている。なお、チューブ（２）として、電縫管を
使用することも可能である。

【００２１】コルゲートフィン（３）は、チューブ
（２）の幅と略同じ幅のシート材をコルゲート状に成形
して、ルーバーを切り起こしたもので、このシート材と
してろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージン
グシートが使用されている。

【００２２】ヘッダー（５）（５）は、片面または両面
にろう材層がクラッドされた１枚のアルミニウムブレー
ジングシートを両側縁部突き合わせ状態に曲成すること
によりパイプ状となした円筒状のヘッダーパイプ（５
ａ）を有し、その上下端部開口をアルミニウム製ヘッダ
ーキャップ（５ｂ）にて塞いだものである。なお、ヘッ
ダーパイプ（５ａ）としては、電縫管、押出管等を使用
することも可能である。

【００２３】上記熱交換器本体（１）の製造において
は、まず、各熱交換器構成部材を相互に仮組状態に組み
立てる。即ち、複数本の偏平チューブ（２）を所定間隔
おきに並列状態に配置して、その両端にヘッダー（５）
（５）を、チューブ挿入孔（５ｃ）にチューブ（２）の
端部を挿入することにより嵌め込むと共に、コルゲート
フィン（３）をチューブ（２）の間に挿入配置する。ま
た、最外側のフィン（３）（３）を保護するために、該
フィン（３）（３）の外側に上下のサイドプレート
（４）（４）を配置すると共に、出入口管（６）（７）
をヘッダー（５）に組み付ける。

【００２４】そして、この熱交換器組立体をろう付炉内
に配置し、ないしは通すことにより、各熱交換器構成部
材同士や、ヘッダーパイプ（５ａ）の側縁突き合わせ部
（８）等を、相互に一括ろう付し、全体を接合一体化す
る。

【００２５】上記工程により製造した熱交換器本体
（１）へのブラケット形成部材（１０）の取付けは、抱
持部（１２ａ）をヘッダー（５）に嵌め込んだのち、固
定用ねじ（１４）を締め付けて抱持状態に固定すること
により行えば良い。また、固定用ねじ（１４）による締
め付けでブラケット形成部材（１０）を仮固定し、熱交
換機本体（１）のろう付と同時に、ブラケット形成部材
（１０）をヘッダー（５）へろう付接合するものとして
も良い。

【００２６】そして、ブラケット形成部材（１０）の取
付けに際して、あるいは取付けた後に、冷媒出口管
（７）または入口管（６）の先端部をブラケット（１
３）の挿通孔（１３ａ）に通すとともに、該先端部に必
要に応じてユニオン（９）等を取付けて管端を固定支持
する。

【００２７】なお、この実施形態では、ブラケット形成
部材（１０）におけるチャンネル部（１１）の両平行片
（１１ａ）（１１ａ）及び連結片（１１ｂ）に多数のね
じ孔（１７）が設けられており、これらねじ孔を利用し
て、熱交換器本体（１）を車体等に取付けることができ
るように構成されている。

【００２８】以上実施の形態を説明したが、この発明は
上記実施の形態に限定されるわけではない。例えば、ブ
ラケット形成部材（１０）の長さは、ヘッダーパイプ
（５ａ）をほぼ覆う程度の長さである必要はなく、複数
個の短尺のブラケット形成部材（１０）をヘッダー
（５）の必要な箇所に取付けても構わない。また、ブラ
ケット（１３）は、チャンネル部（１１）の連結片（１
１ｂ）のみあるいは平行片（１１ａ）のみを切起して形
成したものでも良い。この場合、ブラケット（１３）は
平板状となるが、強度を向上させるために、その両側縁
を直角に曲折して断面コ字状としても良い。

【００２９】また、ブラケット（１３）は冷媒出入口管
（６）（７）を固定支持するためのものとして説明した
が、車体等への取付用として用いても良い。

【００３０】

【発明の効果】この発明は上述の次第で、並列状に配置
された複数本のチューブの端部がヘッダーに連通接続さ
れた熱交換器において、前記ヘッダーの長さ方向の一部
にブラケット形成部材が取付けられると共に、該ブラケ
ット形成部材に一体に、ブラケットが切起こし形成され
てなることを特徴とするものであるから、ブラケットを
別部品としてブラケット形成部材に取付ける必要はなく
なり、部品点数を少なくできる。また、ねじ止め等によ
るブラケットの接合箇所をなくし得るため、振動等によ
って接合部分が緩んでブラケットが脱落することがな
く、ブラケットの機能を長期にわたって安定的に発揮さ
せることができる。

【００３１】また、ブラケットが断面コ字状に形成され
ている場合には、平行状に突出した両側縁部がリブとし
て機能し、ブラケットの構造上の強度を向上することが
できる。

【００３２】また、ブラケット形成部材が、相互に平行
する平行片とこれらを連結する連結片とにより断面コ字
状に形成されたチャンネル部を有し、該チャンネル部の
前記両平行片の一部と連結片とに跨がって周方向の切り
込みが形成されるとともに、該切り込みの両端部に連続
して両平行片の長さ方向の切り込みが形成され、これら
切り込みで囲まれた断面コ字状の舌状片が切起こされる
ことにより、断面コ字状のブラケットが形成されてなる
場合には、ブラケットを断面コ字状にするためのブラケ
ットの両側縁の曲げ加工は不要となり、切起こし加工の
みで断面コ字状のブラケットを容易に製作でき、加工上
極めて有利となし得る。

【００３３】更にまた、前記ブラケット形成部材をアル
ミニウムの押出材とすれば、ブラケットを切起こし加工
した際の加工硬化現象により、ブラケットの強度をさら
に増大することができるとともに、大量生産が容易とな
りコスト低減にも寄与するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態に係る熱交換器を示す
もので、（イ）は熱交換器本体にブラケット形成部材を
取付けた状態を示す要部の断面斜視図、図（ロ）は図
（イ）のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】 図１の（イ）を分離状態にして示す断面斜視
図である。

【図３】 熱交換器の全体構成を示すもので図（イ）は
正面図、図（ロ）は側面図である。

【図４】 ブラケットを形成する前のブラケット形成部
材の断面斜視図である。

【図５】 従来のブラケット取付用部材を有する熱交換
器の一部を示した斜視図である。

【符号の説明】

１…熱交換器本体 ２…偏平チューブ ３…コルゲートフィン ５…ヘッダー １０…ブラケット形成部材 １１…チャンネル部 １３…ブラケット １４、１５…切り込み １６…舌状片

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列状に配置された複数本のチューブ
   （２）の端部が中空ヘッダー（５）に連通接続された熱
   交換器において、 前記ヘッダー（５）の長さ方向の少なくとも一部に、ブ
   ラケット形成部材（１０）が取付けられると共に、該ブ
   ラケット形成部材に一体に、ブラケット（１３）が切起
   こし形成されてなることを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 ブラケット（１３）が断面コ字状である
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 ブラケット形成部材（１０）が、相互に
   平行する平行片（１１ａ）とこれらを連結する連結片
   （１１ｂ）とにより断面コ字状に形成されたチャンネル
   部（１１）を有し、該チャンネル部（１１）の前記両平
   行片（１１ａ）（１１ａ）の一部と連結片（１１ｂ）と
   に跨がって周方向の切り込み（１４）が形成されるとと
   もに、該切り込み（１４）の両端部に連続して両平行片
   の長さ方向の切り込み（１５）が形成され、これら切り
   込みで囲まれた断面コ字状の舌状片（１６）が切起こさ
   れることにより、断面コ字状のブラケットが形成されて
   なる請求項２に記載の熱交換器。
4. 【請求項４】 ブラケット形成部材（１０）がアルミニ
   ウム製押出形材により構成されてなる請求項１〜３のい
   ずれか１に記載の熱交換器。