JPS5913505Y2

JPS5913505Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JPS5913505Y2
Application number: JP12380578U
Authority: JP
Inventors: 正吾倉地; 盈治大島; 光夫橋浦; 新治粂
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 1978-09-08
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1984-04-21
Also published as: JPS5543224U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は熱交換器における耐食性向上のための改良構造
に関するもので、自動車用ラジェータ、カーヒータコア
、カークーラ用コンテ゛ンサ等に用いて好適なものであ
る。

従来の自動車用ラジェータとして用いられる熱交換器は
、例えば第１図に示すごとき構造であって、チューブ１
の拡管、ヘッダープレート４の絞め等の機械的方法によ
り組立てられている。

そのため、組立工程で半田付を一切用いる必要がなく、
作業環境の改善９組付性の向上等の面で優れた利点を持
っている。

また、このソルダレス型熱交換器は熱交換器全体の軽量
化のため、タンク３として樹脂タンクを用い、放熱作用
をするフィン２．エンジン冷却水の受熱用チューブ１．
ヘッダープレート４にアルミ合金材料を使用している。

ところが、上述の熱交換器においては、樹脂タンク３を
絞めて圧力容器を形成するヘッダープレート４に、その
構造上凹部４ｄが必然的に形成され、この凹部４ｄに海
岸地域や冷結防止用塩散布道路走行時における塩分、あ
るいは泥等の異物が混入。

付着し、これら異物の付着が原因となって、前記凹部４
ｄ周辺のチューブ１およびヘッダープレート４が非常に
腐食しやすいことがわかった。

そこで、本考案は上記点に鑑み、ヘッダープレートとチ
ューブとの結合部周辺に、これらの材料より電極電位の
卑な金属からなる犠牲腐食部材を配置することにより、
チューブやヘッダープレートの耐食性の向上を図ること
を目的とする。

以下本考案を図に示す実施例について説明する。

第２図は本考案を適用する自動車用ラジェータの一例を
示すもので、１はアルミニウム製の円管からなるチュー
ブで、その材質は本例ではＡ３００３である。

２はアルミニウム製のプレート型フィンで、カラー付穴
部２ａを有しており、その材質は本例ではＡ１０５０
である。

３は樹脂例えば強化材としてガラス繊維を入れたナイロ
ン樹脂の成形品よりなるタンクで゛、人ロバイブ３ａ、
出ロバイブ３ｂ、注水口バイブ３Ｃ１車体への取付ブラ
ケット３ｄ、図示しない電動ファンのシュラウド取付部
３ｅ等が一体戊形されている。

４はアルミニウム製のヘッダープレートで、第３図に示
すようにチューブ固定用のカラー付穴部４ａを有してい
る。

このヘッダープレート４の材質としては例えばＡ３００
３あるいはＡ５０００を用いる。

５はタンク３の開口端部３ｆとヘッダープレート４の周
縁部４ｂとの間のシールを行なう弾性シール材で、耐熱
性、耐膨潤性に優れた弾性材例えばニトロプルジエンゴ
ムからなるものであって、その形状は断面円形でタンク
３の端部形状に沿った矩形状に連結されている。

タンク３の端部３ｆにはヘッダープレート絞め用の肩部
３ｇが形成されている。

また、ヘッダープレート４には弾性シール材５を収納す
るための溝部４Ｃが形成されており、この溝部４Ｃはタ
ンク３の開口端部３ｆに対向して矩形状に連続形成され
ている。

そして、この溝部４Ｃの形成によって、ヘッダープレー
ト４のチューブ結合部分には必然的に凹部４ｄが形成さ
れている。

６はチューブ１、フィン２、およびヘッダープレート４
のアルミ材料より電極電位の卑な金属材料よりなる犠牲
腐食部材で、その材質は本例では亜鉛（Ｚｎ）を０．８
〜１．３％含有したアルミ材Ａ７０７２、あるいは亜
鉛９５％含有の亜鉛合金を用いる。

この犠牲腐食部材６は本例では平板形状のものを用いて
おり、その幅寸法はフィン２の幅Ｘと同等ないしはそれ
以上のもので、ヘッダープレー１−４の幅Ｙより若干小
さく、ヘッダープレート４の凹部４ｄの幅Ｚよりも大き
くなるように設定してあり、従って犠牲腐食部材６の面
積は凹部４ｄの面積より大きく設定しである。

また、この部材６の板厚は０．８ｍｍ程度である。

また、犠牲腐食部材６にはチューブ２への嵌合固定用の
カラー付穴部６ａがバーリング加工してあり、このカラ
ー付穴部６ａの内径はフィン２のカラー付穴部２ａの内
径と同寸法である。

そして、犠牲腐食部材６はフィン２の両端部とヘッダー
プレート４との間に配置され、その外縁部はヘッダープ
レート４の溝部４Ｃの外面上に直接当接するようにしで
ある。

次に、上記実施例の構成において、熱交換器の組立方法
を説明すると、まずプレート型フィン２を所要枚数積層
すると共に、フィン２の両端部に所定寸法を介して犠牲
腐食部材６を配置し、フィン２のカラー付穴部２ａと前
記部材６のカラー付穴部６ａにチューブ１を挿通する。

次いで、チューブ１の両端部にヘッダープレート４のカ
ラー付穴部４ａを嵌める。

次に、チューブ１を拡管してチューブ１とフィン２およ
び部材６とを同時に固定する。

しかる後、チューブ１の両端部を再度拡管して、チュー
ブ１の両端部をヘッダープレート４のカラー付穴部４ａ
の内周面に圧接触させ固定する。

次に、チューブ１の両端の拡管部とヘッダープレート４
のカラー付穴部４ａとの間の微少間隙に毛細管現象を利
用して溶融状態の接着剤を侵入させ、その後接着剤を乾
燥させ硬化させる。

これにより、チューブ１とヘッダープレート４との間が
接着剤により硬実に密封される。

次に、ヘッダープレート４の溝４Ｃとタンク３の等部３
ｆとの間に弾性シール材５を介在させ、周縁部４ｂの先
端部をタンク３の肩部３ｇ上に絞めることにより、ヘッ
ダープレート４とタンク３とを水密的に結合する。

これにより、第２図図示の熱交換器全体の組立を終える
ことができる。

上記構成により作用を説明すると、第２図図示の熱交換
器は本考案を自動車用ラジェータに適用した例を示すも
ので、入口バイブ３ａから上部のタンク３内にエンジン
冷却水が流入し、ここから各チューブ１内にエンジン冷
却水が分配され、チューブ１を流れる間にエンジン冷却
水は図示しない送風機によって送風される冷却空気と熱
交換して冷却され、下部のタンク３を経て出口バイブ３
ｂからエンジン側に戻る。

ところで、平板状の犠牲腐食部材６はその外縁部が直接
ヘッダープレート４の溝部４Ｃの外面上に当接すること
により、ヘッダープレートト４の凹部４ｄ部分を外部か
ら密閉しているので、この凹部４ｄ内へ塩分や泥等の異
物が混入し、付着するのを防止できる。

更に、上記部材６がチューブ１、ヘッダープレート４等
に対して電極電位の卑な金属材で構成されているため、
上記部材６の周辺に異物が付着しても、上記部材６が犠
牲腐食することによりチューブ１やヘッダープレート４
の腐食を防止して、耐食性を向上できる。

本考案者の実験によると、ＪＩＳＨ８６８１のアルミ耐
食性試験により、第２図図示のソルダーレス型熱交換器
の耐食性を調査したところ、本考案のものは従来のもの
に比し２倍以上の耐食性を有しているという良好な結果
が得られた。

なお、上述の実施例は本考案の好適な実施態様であるが
、本考案はこれに限定されることなく種種変形可能であ
り、以下その変形例を列挙する。

（１）ヘッダープレート４の凹部４ｄへの異物の付着は
、第２図のごときダウンフロータイブの熱交換器では、
下部のヘッダープレート４周辺に特に顕著であるので、
フィン２の下端部と下部のヘッダープレート４との間の
みに犠牲腐食部材６を配置してもよい。

（２）犠牲腐食部材６としてヘッダープレート４の凹部
４ｄを密閉しない形状のものを用いても、この部材６の
犠牲腐食作用のみによって実用上必要な耐食性を得るこ
とができる。

従って、このような設計を採用する場合は、上記部材６
としてチューブ１に嵌合するリング形状やチューブ１間
に位置してヘッダープレート４上に固定される棒状のも
のを用いることかで゛きる。

（３）本考案は機械的方法により組付けられるソルダレ
ス型熱交換器に限らず、半田付、ろう付により組付けら
れる熱交換器に対しても同様に適用できる。

（４）ヘッダープレート４に隣接する１枚乃至数枚のフ
ィン２を犠牲腐食材料で構成して、このフィン２を犠牲
腐食部材６として用いることも可能である。

（５）本考案はプレートフィン型の熱交換器に限らず、
コルゲートフィン型の熱交換器にも適用できる。

（６）ヘッダープレート４に凹部４ｄを有していない熱
交換器においても、ヘッダープレート４とチューブ１と
の結合部周辺に腐食が起こりやすい点に変わりないので
、本考案はこの種の熱交換器に適用しても有効に効果を
発揮する。

上述したように本考案によれば、チューブとヘッダープ
レートとの結合部周辺に、これらの材料より電極電位の
卑な金属材料よりなる犠牲腐食部材を配置することによ
り、従来前記結合部周辺に集中的に発生していた腐食現
象を大幅に軽減でき、耐食性を向上できるという効果が
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の部分断面図、第２図は本考案
熱交換器の一実施例を示す正面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ断面図である。１・・・・・・チューブ、２・・・・・・フィン、３・
・・・・・タンク、４・・・・・・ヘッダープレート、
４ｄ・・・・・・凹部、６・・・・・・犠牲腐食部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）フィンと、このフィンに結合されたチューブと、
このチューブの端部に結合されたヘッダープレートと、
前記フィンと前記ヘッダープレートとの間に配され且つ
前記フィン、チューブ、およびヘッダープレートの材料
より電極電位の卑な金属からなる犠牲腐食部材とを備え
る熱交換器。
（２）前記ヘッダープレートにはチューブ結合のための
凹部が設けられており、前記犠牲腐食部材を前記凹部よ
り面積の大きい平板形状となし、この犠牲腐食部材によ
り前記凹部を密閉するようにしたことを特徴とする実用
新案登録請求の範囲第１項記載の熱交換器。