JPH11347666A

JPH11347666A - 熱交換器及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11347666A
Application number: JP16061898A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kouseki; 匡甲石
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JP3591569B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部品数及び工数を減らして、組付けが簡単
で、かつ製造コストの低減を図れるような熱交換器及び
その製造方法を提供する。【解決手段】熱交換管３と、熱交換管３の間に介在さ
れるコルゲートフィン４とを具備する熱交換器におい
て、コルゲートフィン４の外方側端部に、外方に向かっ
て開口する略チャンネル状のサイドプレート１０をろう
付接合し、サイドプレート１０の開口部に、上ブラケッ
ト２０をかしめ固定すると共に、ろう付接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は熱交換器及びその
製造方法に関するもので、詳細には、例えば家屋や自動
車等の空調等に利用され、使用する場所に設置固定する
ためのブラケットを具備する熱交換器及びその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車や家屋の空調機器に利用
される熱交換器としては、熱交換管と、これら熱交換管
の間に介在される熱交換用フィンとを具備するもの例え
ばパラレルフロー型やサーペンタイン型等、様々な形状
のものが知られている。これらの熱交換器を使用する場
所に設置固定するためには、上記熱交換用フィンの外方
側端部にろう付接合された取付部材例えばサイドプレー
トにブラケットを装着して、ろう付接合するのが一般的
である。

【０００３】この場合、上記サイドプレートは、予め両
側表面にろう材を塗布されたブレージングシートにて形
成されており、熱交換用フィンの外方側端部に接合され
ている。この開口部に上記ブラケットを装着した後、加
熱手段例えば炉等の中で約６００℃程度に加熱され、上
記サイドプレートの表面に塗布されたろう材が溶融する
ことによってろう付接合される。

【０００４】しかし、サイドプレートにブラケットを装
着してからろう付接合するまでの間にブラケットの位置
がずれてしまい、不良品が発生する虞れがある。したが
って、ブラケットを装着した段階で仮止めをする必要が
あった。この場合、従来の仮止めとしては、サイドプレ
ートとブラケットをねじ止め又はリベット止めするか、
あるいはサイドプレートとブラケットの当接面端部に沿
って例えばＴＩＧ（ＴｕｎｇｓｔｅｎＩｎｅｒｔＧ
ａｓＡｒｃ）溶接にて点付けや仮付けする点溶接又は
スポット溶接する等の方法が採られていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
仮止めにおいて、上記ねじ止め又はリベット止めの場合
は、サイドプレート及びブラケットにねじ又はリベット
用の孔を穿設するのが面倒であると共に、上記孔にねじ
又はリベットを嵌挿するための位置合わせが面倒であ
り、また、ろう付時に高温に晒されて寸法誤差を生じる
という問題があった。更に、構成部品及び工数が増加す
るので、製造コストが増大するという問題があった。ま
た、ＴＩＧ溶接による点溶接又はスポット溶接の場合
は、工数が増加すると共に、溶接のためのランニングコ
ストが嵩むので、結果的に製造コストが増大するという
問題があった。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、取付部材にブラケットを装着した段階で行う仮止め
の工数を減らすと共に、仮止め作業を簡略化することに
より、組付けが簡単で、かつ製造コストを減らすことが
できるような熱交換器及びその製造方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は以下のように構成される。

【０００８】（１）請求項１記載の発明は、熱交換管
と、熱交換管の間に介在される熱交換用フィンを具備す
る熱交換器において、上記熱交換用フィンの外方側端部
に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取付部材
をろう付接合し、上記取付部材の開口部に、ブラケット
をかしめ固定すると共に、ろう付接合してなる、ことを
特徴とする。この場合、上記ブラケットに凹部を設け、
この凹部に取付部材の開口部側片をかしめ固定してもよ
いし（請求項２）、取付部材の開口部内に挿入されるフ
ランジ部を設け、このフランジ部に取付部材の開口部側
片をかしめ固定してもよい（請求項３）。また、上記ブ
ラケットに、取付部材の開口部より外方へ突出する突片
を設け、この突片を上記取付部材の開口部外側面にかし
め固定してもよい（請求項４）。

【０００９】（２）請求項５記載の発明は、請求項１な
いし４のいずれかに記載の熱交換器の製造方法であっ
て、上記熱交換器を組立てると共に、熱交換用フィンの
外方側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状
の取付部材を組付ける工程と、上記取付部材の開口部内
にブラケットを挿入する工程と、上記取付部材とブラケ
ットをかしめ固定する工程と、上記熱交換管、熱交換用
フィン、取付部材及びブラケットを加熱により一体にろ
う付する工程と、を有することを特徴とする。この発明
において、上記取付部材とブラケットをかしめ固定する
際、かしめ代を上記ブラケットより長くする方が好まし
い（請求項６）。

【００１０】請求項１又は５記載の発明によれば、略チ
ャンネル状の取付部材の開口部にブラケットを装着して
かしめ固定することにより、ブラケットの仮止めをする
ことができるので、ろう付時に生じる寸法誤差に関係な
く確実に仮止めでき、仮止めの工程を簡略化できると共
に、仮止めのための構成部品を削除することができる。
この場合、ブラケットに凹部を設けて、この凹部に取付
部材の開口部側片をかしめ固定することにより、更に確
実に仮止めすることができる（請求項２）。また、ブラ
ケットに、取付部材の開口部に挿入してかしめ固定する
ためのフランジ部を設けることにより、ブラケットの軽
量化及び材料コストの低減を図ることができる（請求項
３）。また、かしめ代をブラケットより長くすることに
より、ブラケットの仮止めを更に強固にすることができ
る（請求項６）。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の各実施形態に
ついて添付図面に基づいて詳細に説明する。ここではこ
の発明の熱交換器をパラレルフロー型の熱交換器に適用
した場合について説明する。

【００１２】◎第一実施形態図１はこの発明に係る熱交換器の第一実施形態の一例を
示す概略正面図、図２は図１のＡ部拡大断面斜視図、図
３は図１のＢ部拡大断面斜視図である。

【００１３】この発明に係るパラレルフロー型の熱交換
器１は、例えば一対のヘッダーパイプ２と、これらヘッ
ダーパイプ２間に架設される互いに平行な複数のアルミ
ニウム製熱交換管３と、これら熱交換管３の間に介設さ
れると共に、ろう付されるアルミニウム製の熱交換用フ
ィン例えばコルゲートフィン４とを具備しており、ヘッ
ダーパイプ２、熱交換管３及びコルゲートフィン４はろ
う付にて一体に接合されている。また、このように構成
される熱交換器１のヘッダーパイプ２間における上端の
コルゲートフィン４及び下端のコルゲートフィン４に
は、それぞれ取付部材例えばサイドプレート１０がろう
付接合されて、コルゲートフィン４を保護している。ま
た、上端のサイドプレート１０には、上ブラケット２０
がろう付接合され、下端のサイドプレート１０には、下
ブラケット３０がろう付接合されている。

【００１４】ヘッダーパイプ２は、例えばアルミニウム
製の押出形材にて略円筒状に形成されており、その上下
端部にはキャップ部材５が被着固定されている。また、
一方のヘッダーパイプ２（図１では左側）の例えば外方
側上端付近には、熱媒体の流入口６が設けられており、
他方のヘッダーパイプ２（図１では右側）の外方側下端
付近には、熱媒体の流出口７が設けられている。

【００１５】熱交換管３は、アルミニウム製の押出形材
にて例えば偏平な板状に形成されており、その内部には
長手方向に向かって貫通する複数に区画された熱媒体の
流路３ａ（図２参照）が形成されている。このように形
成される熱交換管３の両端部は、両ヘッダーパイプ２に
設けられたスリット（図示せず）に挿入され、ろう付に
より固着されている。

【００１６】熱交換用フィンすなわちコルゲートフィン
４は、アルミニウム製の板材を屈曲することにより連続
波形状に形成されており、各熱交換管３の間に介設され
てろう付されている。なお、最上段の熱交換管３の上
側、及び最下段の熱交換管３の下側にも、それぞれコル
ゲートフィン４がろう付接合されている。

【００１７】取付部材すなわちサイドプレート１０は、
例えば、アルミニウム製の板材の少なくとも片面に予め
ろう材がクラッドされたブレージングシートを折曲する
ことにより、略チャンネル状に形成されており、その長
手方向の両端部には、ヘッダーパイプ２の側面に係合す
るための係合部１０ａが形成されている（図２参照）。
この場合、ろう材がクラッドされた側がチャンネルの内
側になるように折曲する。このように形成されるサイド
プレート１０は、上端部においては上方に向かって開口
するように、下端部においては下方に向かって開口する
ように、それぞれコルゲートフィン４にろう付接合され
ている。

【００１８】上ブラケット２０は、アルミニウム製の押
出形材にて断面略逆Ｔ字状に成形されており、その上部
はクランク状に折曲されると共に、厚さ方向に貫通する
取付孔２０ｂを有する取付片２０ｃが形成され、下部に
形成されるフランジ部２０ａは熱交換器１の上端部にろ
う付されるサイドプレート１０に挿入され、ろう付され
ている（図２参照）。また、下ブラケット３０は、アル
ミニウム製の押出形材にて上端にフランジ部３０ａを有
する断面略Ｔ字状の基部と、その下端には延在する略十
文字状の取付部３０ｂが一体に形成されている。この下
ブラケット３０の上部に形成されるフランジ部３０ａは
熱交換器１の下端部にろう付けされるサイドプレート１
０に挿入され、ろう付されている（図３参照）。このよ
うに形成される上ブラケット２０の取付片２０ｂ及び下
ブラケット３０の取付部３０ｂを、熱交換器１の設置場
所に固定することにより、熱交換器１を取付けることが
できる。

【００１９】なお、サイドプレート１０に用いられるブ
レージングシートに関して、このブレージングシートに
予めクラッドされるろう材には、例えばＡｌ−Ｓｉ，Ａ
ｌ−Ｃｕ又はＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ等のろう材を形成する合
金の上に、フラックス粉末例えばフッ化物系フラックス
等の混合粉末を塗布する。

【００２０】次に、熱交換器１の製造工程について説明
する。まず、複数の熱交換管３を、表面に予めろう材が
クラッドされた両ヘッダーパイプ２に設けられた上記ス
リットに挿入すると共に、熱交換管３の間にコルゲート
フィン４を介設して、熱交換器１を組立てる。次に、最
上段の熱交換管３上にコルゲートフィン４を介してサイ
ドプレート１０を上側に開口するように載置すると共
に、最下段の熱交換管３の下側にコルゲートフィン４を
介してサイドプレート１０を下側に開口するように当接
し、これらを治具（図示せず）で固定してずれないよう
にする。

【００２１】その後、上側のサイドプレート１０の開口
部に上ブラケット２０のフランジ部２０ａを挿入した
後、かしめ固定する（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。同
様に、下側のサイドプレート１０の開口部に下ブラケッ
ト３０のフランジ部３０ａを挿入した後、かしめ固定す
る。

【００２２】この場合、かしめ部１０ｂを、ブラケット
２０，３０のフランジ部２０ａ３０ａより長くすること
により、サイドプレート１０内でのブラケット２０，３
０のガタツキを抑えることができるので、強固にかしめ
固定することができる（図２参照）。この状態で、加熱
手段例えば炉の中で約６００℃程度に加熱することによ
り、ろう材が溶融してろう付接合される。

【００２３】なお、図５に示すように、上記ブラケット
２０，３０（図５ではブラケット２０を示す。）のフラ
ンジ部２０ａ（又は３０ａ）の上端（又は下端）隅角部
に面取り部２０ｂを設けることにより、この面取り部２
０ｂに沿わせてサイドプレート１０の両側部をかしめ固
定することができる。したがって、より強固にかしめ固
定することができる。

【００２４】また、上記説明では、サイドプレート１０
がブレージングシートにて形成される場合について説明
したが、サイドプレート１０は必ずしもブレージングシ
ートにて形成する必要はなく、図６に示すように、サイ
ドプレート１０は、ろう材がクラッドされていないアル
ミニウム製チャンネル材にて形成し、このサイドプレー
ト１０とブラケット２０（又は３０）の間に、例えば予
め略チャンネル状に折曲したろう材シート８Ａを介在さ
せて、ブラケット２０（又は３０）をサイドプレート１
０にかしめ固定するようにしてもよい。なお、この場
合、ろう材シート８Ａの両面あるいはサイドプレート１
０の上面及びブラケット２０（又は３０）の下面（又は
上面）にフラックスを塗布しておく必要がある。

【００２５】◎第二実施形態次に、この発明に係る熱交換器の第二実施形態について
図７を参照して説明する。第二実施形態は、上ブラケッ
ト及び下ブラケットのフランジ部に凹部を設けた場合で
ある。

【００２６】第二実施形態における上ブラケット２１の
フランジ部２１ａには、両側部に長手方向に延びる凹条
（凹部）２１ｂが設けられており、この凹条２１ｂにサ
イドプレート１１の開口部両側片をかしめ固定してい
る。これにより、かしめ部１１ａによって、サイドプレ
ート１１の開口部両側片の先端が凹条２１ｂ内に折曲さ
れるようにして仮止めされる。このように構成すること
により、サイドプレート１１と上ブラケット２１のフラ
ンジ部２１ａとを、第一実施形態の場合よりも確実に固
定することができる。

【００２７】なお、下ブラケット（図示せず）のフラン
ジ部の形状は、上ブラケット２１のフランジ部２１ａと
同様なので、説明を省略する。また、第二実施形態にお
けるその他の部分は上記第一実施形態と同様なので、説
明を省略する。

【００２８】◎第三実施形態次に、この発明の第三実施形態について図８を参照して
説明する。第三実施形態は、サイドプレートの開口部側
片の先端部が、上ブラケット及び下ブラケットのフラン
ジ部における外方側の面に接触するようにかしめ固定し
た場合である。

【００２９】第三実施形態における上ブラケット２２
は、第一実施形態における上ブラケット２０と同様な形
状をしており、サイドプレート１２は、その開口部側片
が第一実施形態におけるサイドプレート１０よりも若干
長めに形成されている。このように形成される上ブラケ
ット２２のフランジ部２２ａを、サイドプレート１２の
開口部に挿入し、開口部両側片の先端部がフランジ部２
２ａの外方側面に接触するように折曲してかしめ固定す
る。これにより、かしめ部１２ａによって、上ブラケッ
ト２２が仮止めされる。このように構成することによ
り、サイドプレート１２と上ブラケット２２のフランジ
部２２ａを、第一実施形態の場合よりも確実に固定でき
る。

【００３０】なお、下側のサイドプレートと下ブラケッ
ト（図示せず）のフランジ部の形状は、上ブラケット２
２のフランジ部２２ａと同様なので、説明を省略する。
また、第三実施形態におけるその他の部分は上記第一実
施形態と同様なので、その説明を省略する。

【００３１】◎第四実施形態次に、この発明の第四実施形態について図９を参照して
説明する。第四実施形態は、ブラケットに突片を形成し
た場合である。

【００３２】第四実施形態における上ブラケット２３の
フランジ部２３ａには、外側方に向かって延在する突片
２３ｂが設けられている。この突片２３ｂは、フランジ
部２３ａがサイドプレート１３に挿入された際、サイド
プレート１３の開口部より外方へ突出するように形成さ
れている。このように形成される上ブラケット２３のフ
ランジ部２３ａを、サイドプレート１３の開口部に挿入
して、突片２３ｂがサイドプレート１３の側片に接触す
るように折曲すると共に、かしめ固定し、かしめ部２３
ｃによって上ブラケット２３が仮止めされる。これによ
り、突片２３ｂの先端部付近にかしめ部２３ｃが形成さ
れる。

【００３３】なお、下側のサイドプレート１３及び下ブ
ラケット（図示せず）のフランジ部の形状は、上ブラケ
ット２３のフランジ部２３ａと同様なので、説明を省略
する。また、第四実施形態におけるその他の部分は上記
第一実施形態と同様なので、説明を省略する。

【００３４】◎その他の実施形態上記各実施形態では、この発明を、熱交換管及び熱交換
用フィンが水平かつ互いに平行に配設されたパラレルフ
ロー型の熱交換器に適用した場合について説明したが、
熱交換管及び熱交換用フィンが垂直かつ互いに平行に配
設された熱交換器にも適用できるのは勿論である。ま
た、パラレルフロー型以外の熱交換器例えばサーペンタ
イン型の熱交換器にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の熱交
換器によれば、以下のような優れた効果が得られる。

【００３６】請求項１又は５記載の発明によれば、略チ
ャンネル状の取付部材の開口部にブラケットを装着して
かしめ固定することにより、ブラケットの仮止めをする
ことができるので、ろう付時の寸法誤差に関係なく確実
に仮止めでき、仮止めの工程を簡略化できると共に、仮
止めのための構成部品を削除することができる。この場
合、ブラケットに凹部を設けて、この凹部に取付部材の
開口部側片をかしめ固定することにより、更に確実に仮
止めすることができる（請求項２）。また、ブラケット
に、取付部材の開口部に挿入してかしめ固定するための
フランジ部を設けることにより、ブラケットの軽量化及
び材料コストの低減を図ることができる（請求項３）。
また、かしめ代をブラケットより長くすることにより、
ブラケットの仮止めを更に強固にすることができる（請
求項６）。

【００３７】したがって、構成部品及び工数の低減並び
に仮止め工程の簡略化を図ることができるので、製造コ
ストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る熱交換器の第一実施形態の一例
を示す概略正面図である。

【図２】図１のＡ部拡大断面斜視図である。

【図３】図１のＢ部拡大断面斜視図である。

【図４】第一実施形態において、サイドプレートにブラ
ケットを挿入する工程（ａ）及びかしめ固定した状態
（ｂ）を示す要部拡大断面図である。

【図５】第一実施形態における別のブラケットをサイド
プレートに挿入する工程（ａ）及びかしめ固定した状態
（ｂ）を示す要部拡大断面図である。

【図６】第一実施形態においてろう材シートを用いた場
合のサイドプレートにブラケットを挿入する工程（ａ）
及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図で
ある。

【図７】この発明に係る熱交換器の第二実施形態におい
て、サイドプレートとブラケットをかしめ固定した状態
を示す要部拡大断面図である。

【図８】この発明に係る熱交換器の第三実施形態におい
て、サイドプレートとブラケットをかしめ固定した状態
を示す要部拡大断面図である。

【図９】この発明に係る熱交換器の第四実施形態におい
て、サイドプレートにブラケットを挿入した状態（ａ）
及びかしめ固定した状態（ｂ）を示す要部拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１熱交換器３熱交換管４コルゲートフィン（熱交換用フィン）８ろう材８Ａろう材シート１０〜１３サイドプレート（取付部材）１０ｂ，１１ａ，１２ａ，２３ｃかしめ部２０〜２３上ブラケット（ブラケット）２０ａ〜２３ａフランジ部２１ｂ凹条（凹部）２３ｂ突片３０下ブラケット３０ａフランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換管と、熱交換管の間に介在される
熱交換用フィンを具備する熱交換器において、上記熱交
換用フィンの外方側端部に、外方に向かって開口する略
チャンネル状の取付部材をろう付接合し、上記取付部材
の開口部に、ブラケットをかしめ固定すると共に、ろう
付接合してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】請求項１記載の熱交換器において、上記ブラケットに凹部を設け、この凹部に取付部材の開
口部側片をかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交
換器。
【請求項３】請求項１記載の熱交換器において、上記ブラケットに、取付部材の開口部内に挿入されるフ
ランジ部を設け、このフランジ部に取付部材の開口部側
片をかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】請求項１記載の熱交換器において、上記ブラケットに、取付部材の開口部より外方へ突出す
る突片を設け、この突片を上記取付部材の開口部外側面
にかしめ固定してなる、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の熱
交換器の製造方法であって、上記熱交換器を組立てると共に、熱交換用フィンの外方
側端部に、外方に向かって開口する略チャンネル状の取
付部材を組付ける工程と、上記取付部材の開口部内にブラケットを挿入する工程
と、上記取付部材とブラケットをかしめ固定する工程と、上記熱交換管、熱交換用フィン、取付部材及びブラケッ
トを加熱により一体にろう付する工程と、を有すること
を特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項６】請求項５記載の熱交換器の製造方法にお
いて、上記取付部材とブラケットをかしめ固定する際、かしめ
代を上記ブラケットより長くする、ことを特徴とする熱
交換器の製造方法。