JPH11351765A - プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法 - Google Patents
プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法Info
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- JPH11351765A JPH11351765A JP10167177A JP16717798A JPH11351765A JP H11351765 A JPH11351765 A JP H11351765A JP 10167177 A JP10167177 A JP 10167177A JP 16717798 A JP16717798 A JP 16717798A JP H11351765 A JPH11351765 A JP H11351765A
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- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
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- F28F2250/108—Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プレート・フィン型熱交換器のヘッダの取り
付け作業を簡略化でき、且つ積層組立体の高い支持強度
を保持できるようにする。 【解決手段】 低温流体流路と高温流体流路とが隔離板
を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板１６，１
７が備えられ、更に側板１６，１７の外側にヘッダ取付
穴２３，２４を有するステー２９が備えられた積層体
を、ロウ付けにて一体に組み立てることにより積層組立
体２７を構成し、積層組立体２７のヘッダ取付穴２３，
２４にヘッダ１，２を挿入して溶接３０により固定する
ようにしているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取
付構造であって、側板１６，１７とステー２９との対向
面に、環状のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂを形成する。
付け作業を簡略化でき、且つ積層組立体の高い支持強度
を保持できるようにする。 【解決手段】 低温流体流路と高温流体流路とが隔離板
を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板１６，１
７が備えられ、更に側板１６，１７の外側にヘッダ取付
穴２３，２４を有するステー２９が備えられた積層体
を、ロウ付けにて一体に組み立てることにより積層組立
体２７を構成し、積層組立体２７のヘッダ取付穴２３，
２４にヘッダ１，２を挿入して溶接３０により固定する
ようにしているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取
付構造であって、側板１６，１７とステー２９との対向
面に、環状のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレート・フィン
型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法に関す
る。
型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のプレート・フィン型熱交換器は、
図５及び図６に示すように低温流体流入用ヘッダ１と加
熱された低温流体流出用ヘッダ２、流入側及び流出側に
設けた斜交流部３ａ及び斜交流部３ｂと、斜交流部３ｂ
に設けた高温流体入口５と、斜交流部３ａに設けた高温
流体出口６と、斜交流部３ａと斜交流部３ｂ間に設けら
れ、低温流体７と高温流体８とが熱交換をする対向流部
４とからなる矩形型のものである。
図５及び図６に示すように低温流体流入用ヘッダ１と加
熱された低温流体流出用ヘッダ２、流入側及び流出側に
設けた斜交流部３ａ及び斜交流部３ｂと、斜交流部３ｂ
に設けた高温流体入口５と、斜交流部３ａに設けた高温
流体出口６と、斜交流部３ａと斜交流部３ｂ間に設けら
れ、低温流体７と高温流体８とが熱交換をする対向流部
４とからなる矩形型のものである。
【０００３】その内部の構造は、図６のＡ−Ａ断面図で
ある図７、図６のＢ−Ｂ断面図である図８、及び各部材
の斜視図である図９に示すように、周囲に縁２５ａを設
けると共に２つのヘッダ１，２を挿入する２つの穴２３
ａ，２４ａを設けた第一隔離板９ａ（図９の（ａ））
と、２つのヘッダ１，２を挿入する２つの穴２３ａ，２
４ａの周囲にエンボス部２２ｅ，２２ｆを設けた第二隔
離板１０ａ（図９の（ｃ））と、低温流体流路１２ａ用
の伝熱促進体１４ａ及び２個の斜流路部材１８ａ，１９
ａ（図９の（ｂ））と、高温流体流路１３ａ用の伝熱促
進体１５ａ及び２個の斜流路部材２０ａ，２１ａ（図９
の（ｄ））と、を繰り返して２段以上、多いものでは８
０段以上に積み重ね、その上に上記第一隔離板９ａ並び
に低温流体流路１２ａ用の上記伝熱促進体１４ａ及び２
個の斜流路部材１８ａ，１９ａを重ね、最上部にヘッダ
１，２を挿入する穴２３ａ，２４ａを設けた平板状の第
三隔離板１１ａ（図９の（ｅ））を重ね、さらにこの時
各隔離板９ａ，１０ａ間には補強部材２６を入れ、さら
に上下に２つのヘッダ取付穴２３，２４を有する側板１
６，１７を重ねるようにしている。
ある図７、図６のＢ−Ｂ断面図である図８、及び各部材
の斜視図である図９に示すように、周囲に縁２５ａを設
けると共に２つのヘッダ１，２を挿入する２つの穴２３
ａ，２４ａを設けた第一隔離板９ａ（図９の（ａ））
と、２つのヘッダ１，２を挿入する２つの穴２３ａ，２
４ａの周囲にエンボス部２２ｅ，２２ｆを設けた第二隔
離板１０ａ（図９の（ｃ））と、低温流体流路１２ａ用
の伝熱促進体１４ａ及び２個の斜流路部材１８ａ，１９
ａ（図９の（ｂ））と、高温流体流路１３ａ用の伝熱促
進体１５ａ及び２個の斜流路部材２０ａ，２１ａ（図９
の（ｄ））と、を繰り返して２段以上、多いものでは８
０段以上に積み重ね、その上に上記第一隔離板９ａ並び
に低温流体流路１２ａ用の上記伝熱促進体１４ａ及び２
個の斜流路部材１８ａ，１９ａを重ね、最上部にヘッダ
１，２を挿入する穴２３ａ，２４ａを設けた平板状の第
三隔離板１１ａ（図９の（ｅ））を重ね、さらにこの時
各隔離板９ａ，１０ａ間には補強部材２６を入れ、さら
に上下に２つのヘッダ取付穴２３，２４を有する側板１
６，１７を重ねるようにしている。
【０００４】また、前記図７では、側板１６，１７が厚
板で構成されていて、該側板１６，１７にヘッダ取付穴
２３，２４を設けるようにしているが、図１０、図１１
に示すように、隔離板９ａ，１０ａより厚いが比較的薄
い板材から構成された側板１６，１７の外側に、ヘッダ
取付穴２３，２４を備えたリング状のステー２９を重ね
て設け、該ステー２９によりヘッダ１，２の取付部の強
度を高めるようにしたものも考えられている。
板で構成されていて、該側板１６，１７にヘッダ取付穴
２３，２４を設けるようにしているが、図１０、図１１
に示すように、隔離板９ａ，１０ａより厚いが比較的薄
い板材から構成された側板１６，１７の外側に、ヘッダ
取付穴２３，２４を備えたリング状のステー２９を重ね
て設け、該ステー２９によりヘッダ１，２の取付部の強
度を高めるようにしたものも考えられている。
【０００５】前記隔離板９ａ，１０ａと、伝熱促進体１
４ａ，１５ａと、側板１６，１７及びステー２９とは、
夫々の間にロウ付けのためのロウ材（アモルファス等）
を予め挟み込みながら積層し、このようにして製作され
た積層体は、クランプ等によりロウ付けに必要な圧力を
積層方向に掛けた状態で高温真空炉内においてロウ材を
溶融させて部材同士を一体に接着することにより積層組
立体２７を構成するようにしている。隔離板９ａ，１０
ａ同士は、周囲部及びヘッダ１，２挿入のための穴部の
内周部を溶接にて接合し、各流路が隔離板９ａ，１０ａ
によって仕切られ、流体７，８が互に混合しない構造と
なっている。
４ａ，１５ａと、側板１６，１７及びステー２９とは、
夫々の間にロウ付けのためのロウ材（アモルファス等）
を予め挟み込みながら積層し、このようにして製作され
た積層体は、クランプ等によりロウ付けに必要な圧力を
積層方向に掛けた状態で高温真空炉内においてロウ材を
溶融させて部材同士を一体に接着することにより積層組
立体２７を構成するようにしている。隔離板９ａ，１０
ａ同士は、周囲部及びヘッダ１，２挿入のための穴部の
内周部を溶接にて接合し、各流路が隔離板９ａ，１０ａ
によって仕切られ、流体７，８が互に混合しない構造と
なっている。
【０００６】前記したようにロウ付けにて構成された積
層組立体２７の側板１６，１７或いはステー２９に形成
されたヘッダ取付穴２３，２４には、前記積層組立体２
７とは別個に製作されて一端が閉塞された構造の低温流
体流入用ヘッダ１及び低温流体流出用ヘッダ２を上下一
側から挿入し、該ヘッダ１，２を、前記側板１６，１７
（図７）或いはステー２９（図１０）のヘッダ取付穴２
３，２４に夫々溶接３０にて気密に固定することによ
り、プレート・フィン型熱交換器を構成するようにして
いる。
層組立体２７の側板１６，１７或いはステー２９に形成
されたヘッダ取付穴２３，２４には、前記積層組立体２
７とは別個に製作されて一端が閉塞された構造の低温流
体流入用ヘッダ１及び低温流体流出用ヘッダ２を上下一
側から挿入し、該ヘッダ１，２を、前記側板１６，１７
（図７）或いはステー２９（図１０）のヘッダ取付穴２
３，２４に夫々溶接３０にて気密に固定することによ
り、プレート・フィン型熱交換器を構成するようにして
いる。
【０００７】前記ヘッダ１，２は、図１０、図１１に示
すように前記各低温流体流路１２ａに対して流体を分配
するために、全周側面に窓状の流体出入口流路２８を備
えている。このとき、ヘッダ１，２は流体を満遍なく分
配するためには流体出入口流路２８は大きく形成する必
要があるが、プレート・フィン型熱交換器の膨張・変形
防止のための十分な強度を備えている必要上から、前記
流体出入口流路２８は最適な大きさに決定するようにし
ている。
すように前記各低温流体流路１２ａに対して流体を分配
するために、全周側面に窓状の流体出入口流路２８を備
えている。このとき、ヘッダ１，２は流体を満遍なく分
配するためには流体出入口流路２８は大きく形成する必
要があるが、プレート・フィン型熱交換器の膨張・変形
防止のための十分な強度を備えている必要上から、前記
流体出入口流路２８は最適な大きさに決定するようにし
ている。
【０００８】また、図１２に示したものは、プレート・
フィン型熱交換器の形状を左右対称形状としたものであ
る。このように左右対称な形状とすると、前記隔離板９
ａ，１０ａを反転させて設けることで、隔離板９ａ，１
０ａの種類を減らすことができる利点があり、また、加
熱した際に、単純な左右対称形状であるために、局所的
な熱応力の発生を防止できる利点がある。また、他のプ
レートフィン型熱交換器としては、前記したように低温
流体用のヘッダ１，２を設ける以外に、高温流体側にも
ヘッダを設けるようにしたものも考えられている。
フィン型熱交換器の形状を左右対称形状としたものであ
る。このように左右対称な形状とすると、前記隔離板９
ａ，１０ａを反転させて設けることで、隔離板９ａ，１
０ａの種類を減らすことができる利点があり、また、加
熱した際に、単純な左右対称形状であるために、局所的
な熱応力の発生を防止できる利点がある。また、他のプ
レートフィン型熱交換器としては、前記したように低温
流体用のヘッダ１，２を設ける以外に、高温流体側にも
ヘッダを設けるようにしたものも考えられている。
【０００９】上記した従来のプレート・フィン型熱交換
器は、図７を参照して説明すると、ヘッダ１から低温流
体流路１２ａの斜流路部材１８ａに入った低温流体７
が、対向流部４で高温流体流路１３ａの斜流路部材２０
ａの入口５から入った高温流体８によって加熱されて、
低温流体流路１２ａの斜流路部材１９ａを通ってヘッダ
２から流出し、熱交換が終わった高温流体８は高温流体
流路１３ａの斜流路部材２１ａの出口６（図５、図９の
（ｄ））から流出するようになっているものである。
器は、図７を参照して説明すると、ヘッダ１から低温流
体流路１２ａの斜流路部材１８ａに入った低温流体７
が、対向流部４で高温流体流路１３ａの斜流路部材２０
ａの入口５から入った高温流体８によって加熱されて、
低温流体流路１２ａの斜流路部材１９ａを通ってヘッダ
２から流出し、熱交換が終わった高温流体８は高温流体
流路１３ａの斜流路部材２１ａの出口６（図５、図９の
（ｄ））から流出するようになっているものである。
【００１０】上記したような積層組立体２７に備えられ
るヘッダ１，２は、熱膨張等による両側板１６，１７間
の変位量を制限し、変形を抑制するための強度部材とし
て作用するものであり、上記ヘッダ１，２の取付部の構
造には、従来から種々方式のものが考えられている。た
だし、前記側板１６，１７の厚さは、隔離板９ａ，１０
ａより厚くするが、余り厚くすると、熱容量が大き過ぎ
て、加熱及び冷却時の伸縮が肉厚の薄い隔離板９ａ，１
０ａに追従せず、側板１６，１７に近い隔離板９ａ，１
０ａを潰してしまう等の変形を生じさせる可能性があ
り、そのために側板１６，１７の厚さは適正に設定する
必要がある。
るヘッダ１，２は、熱膨張等による両側板１６，１７間
の変位量を制限し、変形を抑制するための強度部材とし
て作用するものであり、上記ヘッダ１，２の取付部の構
造には、従来から種々方式のものが考えられている。た
だし、前記側板１６，１７の厚さは、隔離板９ａ，１０
ａより厚くするが、余り厚くすると、熱容量が大き過ぎ
て、加熱及び冷却時の伸縮が肉厚の薄い隔離板９ａ，１
０ａに追従せず、側板１６，１７に近い隔離板９ａ，１
０ａを潰してしまう等の変形を生じさせる可能性があ
り、そのために側板１６，１７の厚さは適正に設定する
必要がある。
【００１１】図１３は、厚板から削り出すことにより、
側板１６，１７と、ヘッダ取付穴２３，２４を備えた溶
接部３１とを形成するようにしたものである。
側板１６，１７と、ヘッダ取付穴２３，２４を備えた溶
接部３１とを形成するようにしたものである。
【００１２】図１３の削り出し方式は、熱交換器の投影
面積が比較的小さい場合には適用されることが多いが、
大型の熱交換器になると、削り出しのために多大の時間
と手間を要してコストが増加する問題があり、更に、側
板１６，１７を均一な厚みでしかも比較的薄く削り出す
ことは技術的に大変難しく、よって上記削り出し方式の
側板１６，１７は大型プレート・フィン型熱交換器のヘ
ッダ取付構造としては不適である。
面積が比較的小さい場合には適用されることが多いが、
大型の熱交換器になると、削り出しのために多大の時間
と手間を要してコストが増加する問題があり、更に、側
板１６，１７を均一な厚みでしかも比較的薄く削り出す
ことは技術的に大変難しく、よって上記削り出し方式の
側板１６，１７は大型プレート・フィン型熱交換器のヘ
ッダ取付構造としては不適である。
【００１３】また、図１４は、ヘッダ取付穴２３，２４
を内周上部に突出して備え、且つ下部内周に側板固定部
３２を備えるように凹み３３を形成したステー２９を設
け、該ステー２９の外周部と内周部とを、溶接３４にて
側板１６，１７に固定するようにしたものである。
を内周上部に突出して備え、且つ下部内周に側板固定部
３２を備えるように凹み３３を形成したステー２９を設
け、該ステー２９の外周部と内周部とを、溶接３４にて
側板１６，１７に固定するようにしたものである。
【００１４】図１４のようにステー２９を溶接３４にて
側板１６，１７に固定する方式は、隔離板９ａ，１０ａ
と、伝熱促進体１４ａ，１５ａと、側板１６，１７とを
ロウ材を挟んで積層し、その積層体を高温真空炉内でロ
ウ付けして一体化した後、側板１６，１７に溶接３４に
よってステー２９を固定することができるために、製作
が比較的容易であり、積層組立体の強度も比較的高いも
のとすることができる。
側板１６，１７に固定する方式は、隔離板９ａ，１０ａ
と、伝熱促進体１４ａ，１５ａと、側板１６，１７とを
ロウ材を挟んで積層し、その積層体を高温真空炉内でロ
ウ付けして一体化した後、側板１６，１７に溶接３４に
よってステー２９を固定することができるために、製作
が比較的容易であり、積層組立体の強度も比較的高いも
のとすることができる。
【００１５】しかし、上記図１４の方式において、ステ
ー２９と側板１６，１７とを強固に固定するためには、
ある程度大きい入熱で溶接３４を行う必要があり、この
ために側板１６，１７の厚みはあまり薄くすることはで
きず、このために側板１６，１７を厚くすると、隔離板
９ａ，１０ａの拘束力が大きくなって隔離板９ａ，１０
ａが熱膨張時に潰れる可能性を生じ、また前記したよう
に大きな入熱で溶接３４を行った場合には高温の入熱が
内部の隔離板９ａ，１０ａ等に伝わることによって隔離
板９ａ，１０ａ等のロウ付け部が剥離してしまうという
危険性がある。
ー２９と側板１６，１７とを強固に固定するためには、
ある程度大きい入熱で溶接３４を行う必要があり、この
ために側板１６，１７の厚みはあまり薄くすることはで
きず、このために側板１６，１７を厚くすると、隔離板
９ａ，１０ａの拘束力が大きくなって隔離板９ａ，１０
ａが熱膨張時に潰れる可能性を生じ、また前記したよう
に大きな入熱で溶接３４を行った場合には高温の入熱が
内部の隔離板９ａ，１０ａ等に伝わることによって隔離
板９ａ，１０ａ等のロウ付け部が剥離してしまうという
危険性がある。
【００１６】また、上記問題を解決するために、図１５
に示すように、前記図１４と同様に形成されたステー２
９を、ロウ材３５によるロウ付けにて側板１６，１７に
一体に固定するようにした方式が考えられている。この
方式では、積層体の側板１６，１７とステー２９とがロ
ウ付け時に位置ズレしないように内周の側板固定部３２
を点溶接３６してからロウ付けを行うようにしている。
に示すように、前記図１４と同様に形成されたステー２
９を、ロウ材３５によるロウ付けにて側板１６，１７に
一体に固定するようにした方式が考えられている。この
方式では、積層体の側板１６，１７とステー２９とがロ
ウ付け時に位置ズレしないように内周の側板固定部３２
を点溶接３６してからロウ付けを行うようにしている。
【００１７】また、図１５のように、ロウ付けによって
構成された積層組立体２７の側板１６，１７とステー２
９の外周部とを、小さな入力にて溶接３４’を行うこと
によって固定力を更に高めることも行われている。
構成された積層組立体２７の側板１６，１７とステー２
９の外周部とを、小さな入力にて溶接３４’を行うこと
によって固定力を更に高めることも行われている。
【００１８】図１５のようにロウ付けにて側板１６，１
７にステー２９を固定する方式は、隔離板９ａ，１０ａ
と、側板１６，１７と、ステー２９とをロウ材３５を挟
んで積層し、圧力をかけた状態で積層体を真空加熱炉に
入れてロウ材３５を溶融させることにより、積層組立体
２７を構成することができるので、積層組立体２７の製
造を容易にしかも高効率で行うことができる。
７にステー２９を固定する方式は、隔離板９ａ，１０ａ
と、側板１６，１７と、ステー２９とをロウ材３５を挟
んで積層し、圧力をかけた状態で積層体を真空加熱炉に
入れてロウ材３５を溶融させることにより、積層組立体
２７を構成することができるので、積層組立体２７の製
造を容易にしかも高効率で行うことができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図１５の
ように、ステー２９をロウ付けにて側板１６，１７に一
体に固定する場合、強固な接着を行わせるにはロウ材３
５を薄く均一に介在させる必要があるが、従来の方式に
おいては次のような問題を有していた。
ように、ステー２９をロウ付けにて側板１６，１７に一
体に固定する場合、強固な接着を行わせるにはロウ材３
５を薄く均一に介在させる必要があるが、従来の方式に
おいては次のような問題を有していた。
【００２０】即ち、小型の熱交換器のように、ステー２
９のロウ付け面積が小さいものは或る程度高い接着力を
得ることができるが、大型の熱交換器のようにステー２
９のロウ付け面積が大きいものは、その特性上１００％
の接合を得ることは困難であり、特に側板１６，１７の
平面度が低かったり、或いはロウ付け時に積層方向に均
一な荷重が掛かっていない場合には、ロウ材３５が付着
しない部分が生じてロウ付け効果が低下してしまう問題
を生じ易い。このために、積層体の各部材は非常に精度
良く加工し、慎重に組立てを行う必要があり、積層組立
体２７の製造が大変困難である。
９のロウ付け面積が小さいものは或る程度高い接着力を
得ることができるが、大型の熱交換器のようにステー２
９のロウ付け面積が大きいものは、その特性上１００％
の接合を得ることは困難であり、特に側板１６，１７の
平面度が低かったり、或いはロウ付け時に積層方向に均
一な荷重が掛かっていない場合には、ロウ材３５が付着
しない部分が生じてロウ付け効果が低下してしまう問題
を生じ易い。このために、積層体の各部材は非常に精度
良く加工し、慎重に組立てを行う必要があり、積層組立
体２７の製造が大変困難である。
【００２１】また、ロウ付け時に、溶融したロウ材３５
が流れ出す問題があり、漏出したロウ材３５はステー２
９の内外周と側板１６，１７との間の近傍に付着固化す
ることになる。従って、積層組立体２７の製作後に、溶
接３４’によってステー２９を側板１６，１７に固定す
ることにより固定力を更に高めようとした場合、溶接部
にロウ材３５が存在していると、ロウ付け部が再入熱に
よって破裂することにより溶接することができない。従
って、前記溶接３４’を実施するためには、漏出して外
部に固化したロウ材３５を切削することにより除去する
必要があり、このための作業が繁雑で非常に能率が悪い
という問題を有していた。
が流れ出す問題があり、漏出したロウ材３５はステー２
９の内外周と側板１６，１７との間の近傍に付着固化す
ることになる。従って、積層組立体２７の製作後に、溶
接３４’によってステー２９を側板１６，１７に固定す
ることにより固定力を更に高めようとした場合、溶接部
にロウ材３５が存在していると、ロウ付け部が再入熱に
よって破裂することにより溶接することができない。従
って、前記溶接３４’を実施するためには、漏出して外
部に固化したロウ材３５を切削することにより除去する
必要があり、このための作業が繁雑で非常に能率が悪い
という問題を有していた。
【００２２】本発明は、ヘッダの取り付け作業を簡略化
でき、且つ積層組立体の高い支持強度を保持できるよう
にしたプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及
びヘッダ取付方法を提供することを目的としているもの
である。
でき、且つ積層組立体の高い支持強度を保持できるよう
にしたプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及
びヘッダ取付方法を提供することを目的としているもの
である。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付
構造は、低温流体流路と高温流体流路とが隔離板を挟ん
で交互に積層され且つその両外側に側板が備えられ、更
に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが備えられ
た積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てることにより
積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッダ取付穴
にヘッダを挿入して溶接により固定するようにしている
プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造であっ
て、前記側板とステーとの対向面に、環状のロウ材貯留
溝を形成したことを特徴とするものである。
に、本発明のプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付
構造は、低温流体流路と高温流体流路とが隔離板を挟ん
で交互に積層され且つその両外側に側板が備えられ、更
に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが備えられ
た積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てることにより
積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッダ取付穴
にヘッダを挿入して溶接により固定するようにしている
プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造であっ
て、前記側板とステーとの対向面に、環状のロウ材貯留
溝を形成したことを特徴とするものである。
【００２４】本発明のプレート・フィン型熱交換器のヘ
ッダ取付方法は、低温流体流路と高温流体流路とが隔離
板を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板が備え
られ、更に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが
備えられた積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てるこ
とにより積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッ
ダ取付穴にヘッダを挿入して溶接により固定するように
しているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付方法
であって、側板とステーの対向面に環状のロウ材貯留溝
を形成し、上側のロウ材貯留溝にロウ材を装入して積層
することにより積層体を製作すると共に、前記側板とス
テーとを点溶接により位置決めした後、積層体をロウ付
けすることにより積層組立体を構成し、該積層組立体に
おけるステーのヘッダ取付穴にヘッダを挿入して溶接す
ることを特徴とするものである。
ッダ取付方法は、低温流体流路と高温流体流路とが隔離
板を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板が備え
られ、更に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが
備えられた積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てるこ
とにより積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッ
ダ取付穴にヘッダを挿入して溶接により固定するように
しているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付方法
であって、側板とステーの対向面に環状のロウ材貯留溝
を形成し、上側のロウ材貯留溝にロウ材を装入して積層
することにより積層体を製作すると共に、前記側板とス
テーとを点溶接により位置決めした後、積層体をロウ付
けすることにより積層組立体を構成し、該積層組立体に
おけるステーのヘッダ取付穴にヘッダを挿入して溶接す
ることを特徴とするものである。
【００２５】また、ロウ付けにより構成された積層組立
体の側板とステーとを溶接にて固定するようにしても良
い。
体の側板とステーとを溶接にて固定するようにしても良
い。
【００２６】上記手段の作用を説明する。
【００２７】本発明によれば、側板とステーの対向面に
環状のロウ材貯留溝を形成し、上側のロウ材貯留溝にロ
ウ材を装入して積層することにより積層体を製作すると
共に、前記側板とステーとを点溶接により位置決めした
後、積層体をロウ付けすることにより積層組立体を構成
し、該積層組立体におけるステーのヘッダ取付穴にヘッ
ダを挿入して溶接するようにしているので、積層体のロ
ウ付け時に、ロウ材貯留溝に装入されたロウ材は、溶け
出して側板とステーとの狭い隙間内に毛管現象により満
遍なく浸透し、この時余剰となったロウ材は下側のロウ
材貯留溝に流れ込んで貯留されるようになる。従って、
余剰のロウ材が側板とステーとの対向面から外部に漏出
するという問題を防止することができる。また、前記し
たように複数のロウ材貯留溝が設けられていることによ
り、側板とステーとの接合面が実質的に狭い幅寸法に分
割されることになり、よって対向面が密着し易くなり、
ロウ付けの欠点である大面積では接合不良を生じ易いと
いう問題を防止して、高い接合強度を得ることができ
る。
環状のロウ材貯留溝を形成し、上側のロウ材貯留溝にロ
ウ材を装入して積層することにより積層体を製作すると
共に、前記側板とステーとを点溶接により位置決めした
後、積層体をロウ付けすることにより積層組立体を構成
し、該積層組立体におけるステーのヘッダ取付穴にヘッ
ダを挿入して溶接するようにしているので、積層体のロ
ウ付け時に、ロウ材貯留溝に装入されたロウ材は、溶け
出して側板とステーとの狭い隙間内に毛管現象により満
遍なく浸透し、この時余剰となったロウ材は下側のロウ
材貯留溝に流れ込んで貯留されるようになる。従って、
余剰のロウ材が側板とステーとの対向面から外部に漏出
するという問題を防止することができる。また、前記し
たように複数のロウ材貯留溝が設けられていることによ
り、側板とステーとの接合面が実質的に狭い幅寸法に分
割されることになり、よって対向面が密着し易くなり、
ロウ付けの欠点である大面積では接合不良を生じ易いと
いう問題を防止して、高い接合強度を得ることができ
る。
【００２８】更に、ロウ材の漏出が防止できるので、ロ
ウ付け後において、ステーを側板に小さな入熱で溶接し
て固定する場合にも、漏出して固化したロウ材を切削除
去するといった面倒な作業を要することなしに、容易に
溶接作業を実施してステーと側板との固定強度を更に高
めることができる。
ウ付け後において、ステーを側板に小さな入熱で溶接し
て固定する場合にも、漏出して固化したロウ材を切削除
去するといった面倒な作業を要することなしに、容易に
溶接作業を実施してステーと側板との固定強度を更に高
めることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例につい
て図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明を実施
する一形態例を説明するための断面図、図２は図１の拡
大図であり、図中、図１５と同一のものには同一の符号
を付して詳細な説明は省略する。
て図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明を実施
する一形態例を説明するための断面図、図２は図１の拡
大図であり、図中、図１５と同一のものには同一の符号
を付して詳細な説明は省略する。
【００３０】図１及び図２に示すように、積層組立体２
７を構成する側板１６，１７の外側におけるステー２９
を取り付ける位置に、ステー２９が嵌合し得る浅い溝３
７を形成する。更に、前記側板１６，１７の浅い溝３７
と、ステー２９との対向面に、ヘッダ取付穴２３，２４
を取り囲むように環状のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂを
設ける。前記側板１６，１７及びステー２９に設けるロ
ウ材貯留溝３８ａ，３８ｂは、半径方向に複数個交互に
備えるのが好ましい。
７を構成する側板１６，１７の外側におけるステー２９
を取り付ける位置に、ステー２９が嵌合し得る浅い溝３
７を形成する。更に、前記側板１６，１７の浅い溝３７
と、ステー２９との対向面に、ヘッダ取付穴２３，２４
を取り囲むように環状のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂを
設ける。前記側板１６，１７及びステー２９に設けるロ
ウ材貯留溝３８ａ，３８ｂは、半径方向に複数個交互に
備えるのが好ましい。
【００３１】また、前記側板１６，１７に形成するロウ
材貯留溝３８ａ及びステー２９に形成するロウ材貯留溝
３８ｂは、その一方にロウ材３５を予め装入しておき、
ロウ付けの際に溶けたロウ材３５が側板１６，１７とス
テー２９との間の隙間（例えば５０ミクロン程度以下）
に満遍なく行き渡るのに充分な量のロウ材３５が装入で
きる容量としている。
材貯留溝３８ａ及びステー２９に形成するロウ材貯留溝
３８ｂは、その一方にロウ材３５を予め装入しておき、
ロウ付けの際に溶けたロウ材３５が側板１６，１７とス
テー２９との間の隙間（例えば５０ミクロン程度以下）
に満遍なく行き渡るのに充分な量のロウ材３５が装入で
きる容量としている。
【００３２】次に、積層組立体２７を組立てる操作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３３】図３に示すように隔離板９ａ，１０ａ及び
側板１６，１７をロウ材を挟んで積層した側板１６，１
７の外側に、ロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂに所要量のロ
ウ材３５を装入するようにしてステー２９を重ね合わ
せ、この積層体をクランプ等により荷重をかけて拘束し
た状態とする。更にステー２９と側板１６，１７とを点
溶接３６することにより位置決めを行う。
側板１６，１７をロウ材を挟んで積層した側板１６，１
７の外側に、ロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂに所要量のロ
ウ材３５を装入するようにしてステー２９を重ね合わ
せ、この積層体をクランプ等により荷重をかけて拘束し
た状態とする。更にステー２９と側板１６，１７とを点
溶接３６することにより位置決めを行う。
【００３４】この時、対向している側板１６，１７とス
テー２９のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂにおける上側の
ロウ材貯留溝、図２ではステー２９のロウ材貯留溝３８
ｂにロウ材３５を装入しておくようにする。
テー２９のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂにおける上側の
ロウ材貯留溝、図２ではステー２９のロウ材貯留溝３８
ｂにロウ材３５を装入しておくようにする。
【００３５】続いて、前記積層体を真空加熱炉に入れて
加熱しロウ材３５を溶融させることにより積層組立体２
７を構成する。
加熱しロウ材３５を溶融させることにより積層組立体２
７を構成する。
【００３６】上記ロウ付け時に、上側のロウ材貯留溝３
８ｂに装入されたロウ材３５は、溶け出して図４に示す
ように前記側板１６，１７とステー２９との狭い隙間内
に毛管現象により満遍なく浸透し、この時余剰となった
ロウ材３５は下側のロウ材貯留溝３８ａに流れ込んで貯
留されるようになる。
８ｂに装入されたロウ材３５は、溶け出して図４に示す
ように前記側板１６，１７とステー２９との狭い隙間内
に毛管現象により満遍なく浸透し、この時余剰となった
ロウ材３５は下側のロウ材貯留溝３８ａに流れ込んで貯
留されるようになる。
【００３７】従って、余剰のロウ材３５が側板１６，１
７とステー２９との対向面から外部に漏出するという問
題を防止することができる。また、前記したように複数
のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂが設けられていることに
より、側板１６，１７とステー２９との接合面が実質的
に狭い幅寸法に分割されることになり、よって対向面が
密着し易くなり、ロウ付けの欠点である大面積では接合
不良を生じ易いという問題を防止して、高い接合強度を
得ることができる。
７とステー２９との対向面から外部に漏出するという問
題を防止することができる。また、前記したように複数
のロウ材貯留溝３８ａ，３８ｂが設けられていることに
より、側板１６，１７とステー２９との接合面が実質的
に狭い幅寸法に分割されることになり、よって対向面が
密着し易くなり、ロウ付けの欠点である大面積では接合
不良を生じ易いという問題を防止して、高い接合強度を
得ることができる。
【００３８】更に、前記したように、ロウ材の漏出が防
止できるので、図１５に示すようにロウ付け後に、ステ
ー２９を側板１６，１７に小さな入熱で溶接３４’して
固定する場合にも、漏出して固化したロウ材３５を切削
除去するといった面倒な作業を要することなしに、容易
に溶接作業を実施してステー２９と側板１６，１７との
固定強度を更に高めることができる。
止できるので、図１５に示すようにロウ付け後に、ステ
ー２９を側板１６，１７に小さな入熱で溶接３４’して
固定する場合にも、漏出して固化したロウ材３５を切削
除去するといった面倒な作業を要することなしに、容易
に溶接作業を実施してステー２９と側板１６，１７との
固定強度を更に高めることができる。
【００３９】図３に示すように構成された積層組立体２
７に、ヘッダ１，２を溶接固定する際には、ステー２９
のヘッダ取付穴２３，２４にヘッダ１，２を装入し、ス
テー２９を側板１６，１７に溶接３０により固定する。
７に、ヘッダ１，２を溶接固定する際には、ステー２９
のヘッダ取付穴２３，２４にヘッダ１，２を装入し、ス
テー２９を側板１６，１７に溶接３０により固定する。
【００４０】これにより、積層組立体２７に対して強固
に固定されたステー２９を介して、積層組立体２７とヘ
ッダ１，２とを高い強度で取り付けることができ、ヘッ
ダ１，２による積層組立体２７の変形を抑制することが
できる。
に固定されたステー２９を介して、積層組立体２７とヘ
ッダ１，２とを高い強度で取り付けることができ、ヘッ
ダ１，２による積層組立体２７の変形を抑制することが
できる。
【００４１】なお、本発明は図示した形態例にのみ限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種
々の変更を加え得ることは勿論である。
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種
々の変更を加え得ることは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、側板とステーの対向面
に環状のロウ材貯留溝を形成し、上側のロウ材貯留溝に
ロウ材を装入して積層することにより積層体を製作する
と共に、前記側板とステーとを点溶接により位置決めし
た後、積層体をロウ付けすることにより積層組立体を構
成し、該積層組立体におけるステーのヘッダ取付穴にヘ
ッダを挿入して溶接するようにしているので、積層体の
ロウ付け時に、ロウ材貯留溝に装入されたロウ材は、溶
け出して側板とステーとの狭い隙間内に毛管現象により
満遍なく浸透し、この時余剰となったロウ材は下側のロ
ウ材貯留溝に流れ込んで貯留されるようになる。従っ
て、余剰のロウ材が側板とステーとの対向面から外部に
漏出するという問題を防止することができる。また、前
記したように複数のロウ材貯留溝が設けられていること
により、側板とステーとの接合面が実質的に狭い幅寸法
に分割されることになり、よって対向面が密着し易くな
り、ロウ付けの欠点である大面積では接合不良を生じ易
いという問題を防止して、高い接合強度を得ることがで
きる効果がある。
に環状のロウ材貯留溝を形成し、上側のロウ材貯留溝に
ロウ材を装入して積層することにより積層体を製作する
と共に、前記側板とステーとを点溶接により位置決めし
た後、積層体をロウ付けすることにより積層組立体を構
成し、該積層組立体におけるステーのヘッダ取付穴にヘ
ッダを挿入して溶接するようにしているので、積層体の
ロウ付け時に、ロウ材貯留溝に装入されたロウ材は、溶
け出して側板とステーとの狭い隙間内に毛管現象により
満遍なく浸透し、この時余剰となったロウ材は下側のロ
ウ材貯留溝に流れ込んで貯留されるようになる。従っ
て、余剰のロウ材が側板とステーとの対向面から外部に
漏出するという問題を防止することができる。また、前
記したように複数のロウ材貯留溝が設けられていること
により、側板とステーとの接合面が実質的に狭い幅寸法
に分割されることになり、よって対向面が密着し易くな
り、ロウ付けの欠点である大面積では接合不良を生じ易
いという問題を防止して、高い接合強度を得ることがで
きる効果がある。
【００４３】更に、ロウ材の漏出が防止できるので、ロ
ウ付け後において、ステーを側板に小さな入熱で溶接し
て固定する場合にも、漏出して固化したロウ材を切削除
去するといった面倒な作業を要することなしに、容易に
溶接作業を実施してステーと側板との固定強度を更に高
めることができる効果がある。
ウ付け後において、ステーを側板に小さな入熱で溶接し
て固定する場合にも、漏出して固化したロウ材を切削除
去するといった面倒な作業を要することなしに、容易に
溶接作業を実施してステーと側板との固定強度を更に高
めることができる効果がある。
【図１】本発明を実施する一形態例の断面図である。
【図２】図１の一部を拡大して示した断面図である。
【図３】本発明によって積層組立体を構成する際の説明
用断面図である。
用断面図である。
【図４】図１のロウ材が溶融した状態を示す断面図であ
る。
る。
【図５】従来のプレート・フィン型熱交換器の斜視図で
ある。
ある。
【図６】図５のプレート・フィン型熱交換器の平面図で
ある。
ある。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）はプレート・
フィン型熱交換器の各部材の斜視図である。
フィン型熱交換器の各部材の斜視図である。
【図１０】従来のプレート・フィン型熱交換器における
ヘッダ設置部の断面図である。
ヘッダ設置部の断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向から見た断面図であ
る。
る。
【図１２】左右対称形状の熱交換器の斜視図である。
【図１３】従来の側板を削り出す方式を示す断面図であ
る。
る。
【図１４】従来のステーを溶接にて側板に固定する方式
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１５】従来のステーを側板にロウ付けにて固定する
方式を示す断面図である。
方式を示す断面図である。
１ 低温流体流入用ヘッダ（ヘッダ） ２ 低温流体流出用ヘッダ（ヘッダ） ９ａ 第一隔離板（隔離板） １０ａ 第二隔離板（隔離板） １１ａ 第三隔離板（隔離板） １２ａ 低温流体流路 １３ａ 高温流体流路 １６，１７ 側板 ２３，２４ ヘッダ取付穴 ２７ 積層組立体 ２９ ステー ３０ 溶接 ３４’ 溶接 ３５ ロウ材 ３６ 点溶接 ３８ａ，３８ｂ ロウ材貯留溝
フロントページの続き (72)発明者 堀 政義 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 識名 朝春 東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地 石 川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者 今井 究 東京都西多摩郡瑞穂町殿ヶ谷229番地 石 川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 低温流体流路と高温流体流路とが隔離板
を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板が備えら
れ、更に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが備
えられた積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てること
により積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッダ
取付穴にヘッダを挿入して溶接により固定するようにし
ているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造で
あって、前記側板とステーとの対向面に、環状のロウ材
貯留溝を形成したことを特徴とするプレート・フィン型
熱交換器のヘッダ取付構造。 - 【請求項２】 低温流体流路と高温流体流路とが隔離板
を挟んで交互に積層され且つその両外側に側板が備えら
れ、更に側板の外側にヘッダ取付穴を有するステーが備
えられた積層体を、ロウ付けにて一体に組み立てること
により積層組立体を構成し、該積層組立体の前記ヘッダ
取付穴にヘッダを挿入して溶接により固定するようにし
ているプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付方法で
あって、側板とステーの対向面に環状のロウ材貯留溝を
形成し、上側のロウ材貯留溝にロウ材を装入して積層す
ることにより積層体を製作すると共に、前記側板とステ
ーとを点溶接により位置決めした後、積層体をロウ付け
することにより積層組立体を構成し、該積層組立体にお
けるステーのヘッダ取付穴にヘッダを挿入して溶接する
ことを特徴とするプレート・フィン型熱交換器のヘッダ
取付方法。 - 【請求項３】 ロウ付けにより構成された積層組立体の
側板とステーとを溶接にて固定することを特徴とする請
求項２記載のプレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16717798A JP4032508B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16717798A JP4032508B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351765A true JPH11351765A (ja) | 1999-12-24 |
| JP4032508B2 JP4032508B2 (ja) | 2008-01-16 |
Family
ID=15844857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16717798A Expired - Fee Related JP4032508B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | プレート・フィン型熱交換器のヘッダ取付構造及びヘッダ取付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4032508B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011080750A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Linde Ag | プレート式熱交換器の製造法 |
| JP2011516815A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット | プレート熱交換器 |
| WO2015025908A1 (ja) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | 熱交換器 |
| WO2023153511A1 (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒流路モジュール、及び、空気調和機 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16717798A patent/JP4032508B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8596343B2 (en) | 2008-04-04 | 2013-12-03 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger |
| JP2011080750A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Linde Ag | プレート式熱交換器の製造法 |
| WO2015025908A1 (ja) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | 熱交換器 |
| JP2015061991A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-04-02 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | 熱交換器 |
| US10207376B2 (en) | 2013-08-22 | 2019-02-19 | Mahle Filter Systems Japan Corporation | Heat exchanger |
| WO2023153511A1 (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒流路モジュール、及び、空気調和機 |
| JP2023118112A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒流路モジュール、及び、空気調和機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4032508B2 (ja) | 2008-01-16 |
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