JPH0968397A - 熱交換器のコア部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、対向配置されるヘッダープレート
またはヘッダータンクの両端部をレインフォースにより
連結してなる熱交換器のコア部構造に関し、特別な焼付
治具を使用することなくレインフォースが湾曲すること
を確実に防止することを目的とする。 【解決手段】 ヘッダープレート２１またはヘッダーパ
イプ３１の端部に、レインフォース２７の端面２７ａ，
２７ｂが当接される当接部２１ｃを形成するとともに、
ヘッダープレート２１またはヘッダーパイプ３１の当接
部２１ｃの内側に形成される貫通穴２１ｄ，３１ｂに、
レインフォース２７の端面２７ａ，２７ｂの内側に形成
される連結部２７ｃを挿入固定し、当接部２１ｃにレイ
ンフォース２７の端面２７ａ，２７ｂを当接して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対向配置されるヘ
ッダープレートまたはヘッダータンクの両端部をレイン
フォースにより連結してなる熱交換器のコア部構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラジエータ等の熱交換器のコア
部は、図２１に示すように、所定間隔を置いて対向配置
されるヘッダープレート１１の間に、チューブ１３とコ
ルゲートフィン１５とを交互に配置し、対向配置される
ヘッダープレート１１の両端部をレインフォース１７に
より連結補強して構成されている。

【０００３】そして、ヘッダープレート１１，チューブ
１３，コルゲートフィン１５およびレインフォース１７
が相互に熱処理炉内でろう付けされている。しかしなが
ら、このようなコア部では、ろう付け前には、ヘッダー
プレート１１，チューブ１３，コルゲートフィン１５お
よびレインフォース１７相互の自己結束力が弱いため、
図２１の左側に示すように、コルゲートフィン１５の圧
縮反発力により、コア部の中央を基点にしてチューブ１
３が両側に向けて湾曲し、この湾曲によりレインフォー
ス１７が湾曲する。

【０００４】そして、このようにレインフォース１７が
湾曲した状態でろう付けを行うと、レインフォース１
７，チューブ１３等が湾曲した状態でろう付けされ、所
定形状の製品を製造することが困難になる。そこで、従
来、例えば、図２１の右側に示すように、コア部をワイ
ヤー等の焼付治具１９により拘束し、レインフォース１
７の湾曲を防止し、この状態でろう付けが行われてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにワイヤー等の焼付治具１９を使用する場合には、コ
ア部への焼付治具１９の着脱，運搬等に多大な工数が必
要になるという問題があった。また、コア部は、通常６
２０℃程度の温度で焼き付けされるため、焼付治具１９
を加熱するために多大な熱量が必要になるという問題が
あった。

【０００６】さらに、加熱と冷却の繰り返しにより焼付
治具１９の消耗が激しく、焼付治具１９の製造，維持に
多大なコストが必要になるという問題があった。本発明
は、かかる従来の問題を解決するためになされたもの
で、特別な焼付治具を使用することなくレインフォース
が湾曲することを確実に防止することができる熱交換器
のコア部構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の熱交換器のコ
ア部構造は、所定間隔を置いて対向配置されるヘッダー
プレートまたはヘッダーパイプの間に、チューブとフィ
ンとを交互に配置し、前記対向配置されるヘッダープレ
ートまたはヘッダーパイプの両端部をレインフォースに
より連結してなる熱交換器のコア部構造において、前記
ヘッダープレートまたはヘッダーパイプの端部に、前記
レインフォースの端面が当接される当接部を形成すると
ともに、前記ヘッダープレートまたはヘッダーパイプの
前記当接部の内側に形成される貫通穴に、前記レインフ
ォースの前記端面の内側に形成される連結部を挿入固定
し、前記当接部に前記レインフォースの端面を当接して
なることを特徴とする。

【０００８】請求項２の熱交換器のコア部構造は、請求
項１において、前記ヘッダープレートまたはヘッダータ
ンクの貫通穴に挿入されるレインフォースの連結部の先
端を、前記ヘッダープレートまたはヘッダータンクにカ
シメ固定してなることを特徴とする。請求項３の熱交換
器のコア部構造は、請求項２において、前記カシメ固定
は、前記連結部の先端に形成される割り部を、前記ヘッ
ダープレートまたはヘッダータンクの幅方向に開いてな
ることを特徴とする。

【０００９】請求項４の熱交換器のコア部構造は、請求
項１ないし３のいずれか１項において、前記レインフォ
ースの端部を内側に向けて突出し、突出部の端面を前記
ヘッダープレートまたはヘッダータンクに当接してなる
ことを特徴とする。請求項５の熱交換器のコア部構造
は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記レ
インフォースを、コア部の組み付け前の状態において、
フィン側に中央部が突出するように円弧状に予め湾曲し
てなることを特徴とする。

【００１０】請求項６の熱交換器のコア部構造は、請求
項５において、前記レインフォースのフィン側に沿っ
て、両端に向けて浅くなる凹部を形成してなることを特
徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１の熱交換器のコア部構造では、ヘッダ
ープレートまたはヘッダーパイプの当接部の内側に形成
される貫通穴に、レインフォースの端面の内側に形成さ
れる連結部が挿入され、連結部がヘッダープレートまた
はヘッダーパイプに引っ張り状態で固定される。

【００１２】これにより、レインフォースの内側には、
常に、レインフォースを引っ張る張力が作用し、レイン
フォースの内側側方からの力によりレインフォースが外
側に向けて湾曲することが防止される。

【００１３】また、ヘッダープレートまたはヘッダーパ
イプの当接部にレインフォースの端面が当接されるた
め、レインフォースの内側側方からの力によりレインフ
ォースが外側に向けて湾曲しようとすると、ヘッダープ
レートまたはヘッダーパイプの端部の剛性により、レイ
ンフォースが外側に向けて湾曲することが防止される。
請求項２の熱交換器のコア部構造では、ヘッダープレー
トまたはヘッダータンクの貫通穴に挿入されるレインフ
ォースの連結部の先端が、ヘッダープレートまたはヘッ
ダータンクにカシメ固定され、これにより、レインフォ
ースの連結部がヘッダープレートまたはヘッダーパイプ
の端部に引っ張り状態で固定される。

【００１４】請求項３の熱交換器のコア部構造では、カ
シメ固定が、連結部の先端に形成される割り部を、ヘッ
ダープレートまたはヘッダータンクの幅方向に開くこと
により行われる。請求項４の熱交換器のコア部構造で
は、レインフォースの端部が内側に向けて突出され、突
出部の端面がヘッダープレートまたはヘッダータンクに
当接される。

【００１５】請求項５の熱交換器のコア部構造では、コ
ア部の組み付け前の状態において、レインフォースを予
め内側に向けて湾曲したので、コア部を組み付けると、
レインフォースの内側側方からの力により、レインフォ
ースが直線状になる。請求項６の熱交換器のコア部構造
では、レインフォースのフィン側に沿って、両端に向け
て浅くなる凹部を形成したので、レインフォースの剛性
が中央部から両端に向けて小さくなり、レインフォース
にバネ特性が生じ、レインフォースの両端に作用する力
が小さくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施例について説明する。図１は、本発明の熱交換器の
コア部構造の第１の実施例を示しており、図において符
号２１は、上下方向に間隔を置いて対向配置される一対
のヘッダープレートを示している。

【００１７】ヘッダープレート２１の外周に沿って、図
示しないＯリングが収容される環状突部２１ａが形成さ
れている。ヘッダープレート２１には、長手方向に所定
間隔を置いてチューブ穴２１ｂが形成され、これ等のチ
ューブ穴２１ｂには、チューブ２３が挿通されている。
そして、チューブ２３の間には、コルゲートフィン２５
が配置されている。

【００１８】対向配置されるヘッダープレート２１の端
部は、レインフォース２７により連結されている。ヘッ
ダープレート２１の端部には、レインフォース２７の端
面２７ａ，２７ｂが当接される当接部２１ｃが形成され
ている。この実施例では、ヘッダープレート２１の環状
突部２１ａの下面および内側部が当接部２１ｃとされて
いる。

【００１９】レインフォース２７は、図２に示すよう
に、横断面コ字状とされており、両端面２７ｂの内側に
連結部２７ｃが一体形成されている。この連結部２７ｃ
は、スリット２７ｄにより３分割されており、ヘッダー
プレート２１の当接部２１ｃの内側に形成される貫通穴
２１ｄに挿通されている。そして、図３に示すように、
分割部２７ｅを交互に逆方向に折曲することにより、連
結部２７ｃが、ヘッダープレート２１に引っ張り状態で
カシメ固定されている。

【００２０】この実施例では、ヘッダープレート２１，
チューブ２３，コルゲートフィン２５およびレインフォ
ース２７は、アルミニウムのクラッド材からなり、例え
ば、非腐食性フラックスが塗布された後、熱処理炉内で
相互にろう付けされている。上述した熱交換器のコア部
構造では、ヘッダープレート２１の当接部２１ｃの内側
に形成される貫通穴２１ｄに、レインフォース２７の端
面２７ｂの内側に形成される連結部２７ｃが挿入され、
連結部２７ｃがヘッダープレート２１に引っ張り状態で
カシメ固定される。

【００２１】そして、これにより、レインフォース２７
の内側には、常に、レインフォース２７を引っ張る張力
が作用し、コルゲートフィン２５によるレインフォース
２７の内側側方からの力Ｆによりレインフォース２７が
外側に向けて湾曲することが防止される。また、ヘッダ
ープレート２１の当接部２１ｃにレインフォース２７の
端面２７ａ，２７ｂが当接されるため、レインフォース
２７の内側側方からの力によりレインフォース２７が外
側に向けて湾曲しようとすると、ヘッダープレート２１
の端部の剛性により、レインフォース２７が外側に向け
て湾曲することが防止される。

【００２２】従って、上述した熱交換器のコア部構造で
は、特別な焼付治具を使用することなくレインフォース
２７が湾曲することを確実に防止することができる。こ
の結果、従来のようにワイヤー等の焼付治具を使用する
必要がなくなり、コア部への焼付治具の着脱，運搬等に
要していた多大な工数を不要にすることができる。

【００２３】また、焼付治具を加熱するための多大な熱
量を不要にすることができる。さらに、焼付治具の製
造，維持に必要な多大なコストを不要にすることができ
る。図４および図５は、本発明の熱交換器のコア部構造
の第２の実施例の要部を示すもので、この実施例では、
連結部２７ｃの先端に割り部２７ｆが形成され、この割
り部２７ｆをヘッダープレート２１の幅方向に開くこと
により連結部２７ｃのカシメ固定が行われる。

【００２４】この実施例においても第１の実施例と略同
様の効果を得ることができるが、この実施例では、カシ
メ固定が容易になり、レインフォース２７の連結部２７
ｃをヘッダープレート２１の端部により容易に引っ張り
状態で固定することができる。図６は、本発明の熱交換
器のコア部構造の第３の実施例の要部を示すもので、こ
の実施例では、連結部２７ｃの先端にピン穴２７ｇが形
成され、このピン穴２７ｇにピン部材２９を挿入するこ
とにより連結部２７ｃが引っ張り状態で固定される。

【００２５】この実施例においても第１の実施例と略同
様の効果を得ることができる。図７は、本発明の熱交換
器のコア部構造の第４の実施例の要部を示すもので、こ
の実施例では、連結部２７ｃの先端がカールされ、カー
ル部２７ｈにより連結部２７ｃのカシメ固定が行われ
る。この実施例においても第１の実施例と略同様の効果
を得ることができる。

【００２６】図８は、本発明の熱交換器のコア部構造の
第５の実施例の要部を示すもので、この実施例では、レ
インフォース２７の端面２７ａに、ヘッダープレート２
１の環状突部２１ａの下面のみが当接され、環状突部２
１ａの側面とレインフォース２７の突出部２７ｉとの間
に幅Ｗの空間が形成されている。この実施例においても
第１の実施例と略同様の効果を得ることができる。

【００２７】図９および図１０は、本発明の熱交換器の
コア部構造の第６の実施例の要部を示すもので、この実
施例では、レインフォース２７の端部が内側に向けて突
出され、突出部２７ｊの端面２７ｋがヘッダープレート
２１に当接されている。この実施例においても第１の実
施例と略同様の効果を得ることができるが、この実施例
では、ヘッダープレート２１の端部に当接されるレイン
フォース２７の端面２７ａ，２７ｋの面積を増大するこ
とができ、レインフォース２７が外側に向けて湾曲する
ことをより確実に防止することができる。

【００２８】図１１ないし図１３は、本発明の熱交換器
のコア部構造の第７の実施例の要部を示すもので、この
実施例では、レインフォース２７の端部が円弧状に内側
に向けて突出され、突出部２７ｍの端面２７ｎがヘッダ
ープレート２１に当接されている。また、レインフォー
ス２７の連結部２７ｃが、チューブ穴２１ｂと一体に形
成される貫通穴２１ｅに挿通され、ヘッダープレート２
１にカシメ固定されている。

【００２９】この実施例においても第６の実施例と略同
様の効果を得ることができる。図１４および図１５は、
本発明の熱交換器のコア部構造の第８の実施例の要部を
示すもので、この実施例では、レインフォース２７が横
断面矩形状に形成されている。この実施例においても第
１の実施例と略同様の効果を得ることができるが、この
実施例では、レインフォース２７の剛性を増大すること
ができ、レインフォース２７が外側に向けて湾曲するこ
とをより確実に防止することができる。

【００３０】図１６は、本発明の熱交換器のコア部構造
の第９の実施例の要部を示すもので、この実施例では、
コア部の組み付け前の状態において、レインフォース２
７が予め円弧状にコルゲートフィン２５側に向けて湾曲
されている。この実施例では、コア部を組み付けると、
図１７に示すように、コルゲートフィン２５によるレイ
ンフォース２７の内側側方からの力により、レインフォ
ース２７が直線状になり、レインフォース２７が外側に
向けて湾曲することをより確実に防止することができ
る。

【００３１】図１８は、図１６のレインフォース２７の
他の例を示すもので、この例では、レインフォース２７
Ａのコルゲートフィン２５側に沿って、凹部２７ｐが形
成されている。この凹部２７ｐは、ビード加工により直
線状に形成されており、凹部２７ｐは、両端に向けて浅
くなっている。

【００３２】このレインフォース２７Ａでは、レインフ
ォース２７Ａの剛性が中央部から両端に向けて小さくな
り、レインフォース２７Ａにバネ特性が生じ、レインフ
ォース２７Ａの両端に作用する力が小さくなる。そし
て、この結果、レインフォース２７Ａの両端に大きな力
が作用することがなくなり、連結部２７ｃによりヘッダ
ープレート２１に変形が生じることを確実に解消するこ
とができる。

【００３３】図１９および図２０は、本発明の熱交換器
のコア部構造の第８の実施例の要部を示すもので、この
実施例では、上述した実施例のヘッダープレート２１
が、略円筒状のヘッダーパイプ３１とされている。ヘッ
ダーパイプ３１には、チューブ穴３１ａが形成されチュ
ーブ２３が挿通されている。

【００３４】また、ヘッダーパイプ３１の端部には、貫
通穴３１ｂが形成され、貫通穴３１ｂには、レインフォ
ース２７の連結部２７ｃがカシメ固定されている。さら
に、レインフォース２７の端面２７ａが、ヘッダーパイ
プ３１の端部に全体的に当接されている。そして、ヘッ
ダーパイプ３１の端部は、蓋部材３３により遮蔽されて
いる。

【００３５】この実施例においても第１の実施例と略同
様の効果を得ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の熱交換器
のコア部構造では、ヘッダープレートまたはヘッダーパ
イプの当接部の内側に形成される貫通穴に、レインフォ
ースの端面の内側に形成される連結部を挿入固定し、当
接部にレインフォースの端面を当接したので、特別な焼
付治具を使用することなくレインフォースが湾曲するこ
とを確実に防止することができる。

【００３７】請求項２の熱交換器のコア部構造では、ヘ
ッダープレートまたはヘッダータンクの貫通穴に挿入さ
れるレインフォースの連結部の先端を、ヘッダープレー
トまたはヘッダータンクにカシメ固定するようにしたの
で、レインフォースの連結部をヘッダープレートまたは
ヘッダーパイプの端部に容易，確実に引っ張り状態で固
定することができる。

【００３８】請求項３の熱交換器のコア部構造では、カ
シメ固定が、連結部の先端に形成される割り部を、ヘッ
ダープレートまたはヘッダータンクの幅方向に開くこと
により行われるため、レインフォースの連結部をヘッダ
ープレートまたはヘッダーパイプの端部により容易に引
っ張り状態で固定することができる。請求項４の熱交換
器のコア部構造では、レインフォースの端部を内側に向
けて突出し、突出部の端面をヘッダープレートまたはヘ
ッダータンクに当接したので、ヘッダープレートまたは
ヘッダーパイプの端部に当接されるレインフォースの端
面の面積を増大することができ、レインフォースが外側
に向けて湾曲することをより有効に防止することができ
る。

【００３９】請求項５の熱交換器のコア部構造では、レ
インフォースを予め内側に向けて湾曲したので、レイン
フォースの内側側方からの力によりレインフォースが直
線状になり、外側に向けて湾曲することをより確実に防
止することができる。請求項６の熱交換器のコア部構造
では、レインフォースのフィン側に沿って、両端に向け
て浅くなる凹部を形成したので、レインフォースの剛性
が中央部から両端に向けて小さくなり、レインフォース
にバネ特性が生じ、レインフォースの両端に作用する力
が小さくなる。

【００４０】この結果、レインフォースの両端に大きな
力が作用することがなくなり、連結部によりヘッダープ
レートまたはヘッダータンクに変形が生じることを確実
に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器のコア部構造の第１の実施例
を示す断面図である。

【図２】図１のレインフォースの端部を示す斜視図であ
る。

【図３】図１のヘッダープレートの端部を示す上面図で
ある。

【図４】本発明の熱交換器のコア部構造の第２の実施例
の要部を示す断面図である。

【図５】図４のヘッダープレートの端部を示す上面図で
ある。

【図６】本発明の熱交換器のコア部構造の第３の実施例
の要部を示す断面図である。

【図７】本発明の熱交換器のコア部構造の第４の実施例
の要部を示す断面図である。

【図８】本発明の熱交換器のコア部構造の第５の実施例
の要部を示す断面図である。

【図９】本発明の熱交換器のコア部構造の第６の実施例
の要部を示す断面図である。

【図１０】図９のレインフォースの端部を示す斜視図で
ある。

【図１１】本発明の熱交換器のコア部構造の第７の実施
例の要部を示す断面図である。

【図１２】図１１のヘッダープレートの端部を示す上面
図である。

【図１３】図１１のレインフォースの端部を示す斜視図
である。

【図１４】本発明の熱交換器のコア部構造の第８の実施
例の要部を示す断面図である。

【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１６】本発明の熱交換器のコア部構造の第９の実施
例の要部を示す断面図である。

【図１７】図１６のレインフォースの組み付け後の状態
を示す断面図である。

【図１８】図１６のレインフォースの他の例を示す説明
図である。

【図１９】本発明の熱交換器のコア部構造の第１０の実
施例の要部を示す断面図である。

【図２０】図１８の横断面図である。

【図２１】従来の熱交換器のコア部構造を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

２１ ヘッダープレート ２１ｃ 当接部 ２１ｄ 貫通穴 ２３ チューブ ２５ コルゲートフィン ２７，２７Ａ レインフォース ２７ａ，２７ｂ 端面 ２７ｃ 連結部 ２７ｆ 割り部 ３１ ヘッダーパイプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔を置いて対向配置されるヘッダ
   ープレート（２１）またはヘッダーパイプ（３１）の間
   に、チューブ（２３）とフィン（２５）とを交互に配置
   し、前記対向配置されるヘッダープレート（２１）また
   はヘッダーパイプ（３１）の両端部をレインフォース
   （２７）により連結してなる熱交換器のコア部構造にお
   いて、 前記ヘッダープレート（２１）またはヘッダーパイプ
   （３１）の端部に、前記レインフォース（２７）の端面
   （２７ａ，２７ｂ）が当接される当接部（２１ｃ）を形
   成するとともに、前記ヘッダープレート（２１）または
   ヘッダーパイプ（３１）の前記当接部（２１ｃ）の内側
   に形成される貫通穴（２１ｄ，３１ｂ）に、前記レイン
   フォース（２７）の前記端面（２７ａ，２７ｂ）の内側
   に形成される連結部（２７ｃ）を挿入固定し、前記当接
   部（２１ｃ）に前記レインフォース（２７）の端面（２
   ７ａ，２７ｂ）を当接してなることを特徴とする熱交換
   器のコア部構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱交換器のコア部構造に
   おいて、 前記ヘッダープレート（２１）またはヘッダーパイプ
   （３１）の貫通穴（２１ｄ，３１ｂ）に挿入されるレイ
   ンフォース（２７）の連結部（２７ｃ）の先端を、前記
   ヘッダープレート（２１）またはヘッダータンク（３
   １）にカシメ固定してなることを特徴とする熱交換器の
   コア部構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の熱交換器のコア部構造に
   おいて、 前記カシメ固定は、前記連結部（２７ｃ）の先端に形成
   される割り部（２７ｆ）を、前記ヘッダープレート（２
   １）またはヘッダータンク（３１）の幅方向に開いてな
   ることを特徴とする熱交換器のコア部構造。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
   熱交換器のコア部構造において、 前記レインフォース（２７）の端部を内側に向けて突出
   し、突出部（２７ｊ）の端面（２７ｋ）を前記ヘッダー
   プレート（２１）またはヘッダータンク（３１）に当接
   してなることを特徴とする熱交換器のコア部構造。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
   熱交換器のコア部構造において、 前記レインフォース（２７）を、コア部の組み付け前の
   状態において、フィン（２５）側に中央部が突出するよ
   うに円弧状に予め湾曲してなることを特徴とする熱交換
   器のコア部構造。
6. 【請求項６】 請求項５記載の熱交換器のコア部構造に
   おいて、 前記レインフォース（２７）のフィン（２５）側に沿っ
   て、両端に向けて浅くなる凹部（２７ｐ）を形成してな
   ることを特徴とする熱交換器のコア部構造。