JPS593253Y2

JPS593253Y2 - 熱交換器

Info

Publication number: JPS593253Y2
Application number: JP13689079U
Authority: JP
Inventors: 新治粂; 正吾倉地
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1984-01-28
Also published as: JPS5658174U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は半田付を用いずに組立てることができるソルダ
レス（Ｓｏｌｄｅｒｌｅｓｓ）型熱交換器に関するもの
で、自動車用ラジェータ、空調用温水放熱器等の用途に
用いて好適なものである。

この種のソルダレス型熱交換器はチューブの拡管、ヘッ
ダープレートの絞め等の機械的方法により組立てられる
ため、組立工程で半田付を一切用いる必要がなく、その
ため作業環境の改善、組付性の向上等の面で優れた利点
を持っている。

また、この種のソルダレス型熱交換器は放熱性能向上の
ため冷却水側伝熱効果を高める乱流促進体をチューブ内
に挿入するのが一般的である。

従来、この乱流促進体をチューブ内に保持するために出
口側のタンク内に受は部材を特別に設けるようにしてい
る。

しかしながら、上記の従来の構成によれば、乱流促進体
をチューブ内に保持するために特別に受は部材を必要と
するので、部品点数が増し、部品コストが高くつくとと
もに組付工数が増えるという欠点がある。

本考案は上記点に鑑みて案出されたもので、チューブの
断面形状をチューブ中央部に比べて、チューブ出口側端
部のヘッダープレートとの嵌合部形状を小さくして、チ
ューブ出口側端部近傍に段部を設けることにより、乱流
促進体をチューブ内に挿入するだけで、乱流促進体のチ
ューブ内への保持、さらには、チューブ内流通液体の循
環による乱流促進体の抜けを防止できる熱交換器を提供
することを目的とする。

以下本考案熱交換器を自動車用ラジェータに適用した図
示の一実施例に基づいて詳述する。

第１図および第２図において１は軽量で伝熱性のよい金
属たとえばアルミニウムの円管からなるチューブ、２は
アルミニウム製のプレート型フィン、そしてこのチュー
ブ１とプレートフィン２とによりエンジン冷却水と冷却
空気の熱交換を行なうコア部１０が形成される。

３，４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一対の樹脂タンクであり、
上部の入口側タンク３には入口バイブ３ａ、注水口３ｂ
、車体への取付ブラケツ）３Ｃ等が一体成形されている
。

また、下部の出口側タンク４には出口バイブ４ａ、取付
脚４ｂ等が一体成形されている。

５，６はアルミニウム製へツダーブレートで゛、それぞ
れチューブ固定用のカラー付穴部５ａ、６ａを有してい
る。

ここで、この両穴部５ａ、５ａの大きさは、後述の理由
から上部ヘッダープレート５の穴部５ａの方が下部ヘッ
ダープレート６の穴部６ａより大きくしである。

なお、チューブ１、プレートフィン２、ヘッダープレー
ト５，６の材質としてはアルミニウムを用いるが具体的
にはＡ１０５０．Ａ３００３．Ａ３２０３の
アルミニウム、あるいはアルミニウム表面に亜鉛をクラ
ッドした７２Ｓクラツド材が好適である。

９はチューブ１内に挿入される乱流促進体で、チューブ
１内を流れる冷却水に乱流を生ぜしめて、水側の伝熱特
性を向上させるものである。

この乱流促進体９は本例ではアルミニウム等の金属薄板
から形成されており、円形の貫通穴９ａと、表裏両面に
交互に打出し成形された打出し片９ｂとを有している。

９Ｃは打出し片９ｂの打出し成形後の穴である。

この乱流促進体９は樹脂製とすることもできる。

次に、上記構成のソルダレス型熱交換器のコア部組立方
法を説明すると、予め所定形状、所定寸法に成形された
プレートフィン２を所定枚数積層し、更にその両側にヘ
ッダープレート５，６を積層し、次に円形のアルミニウ
ム製チューブ１をこの積層されたフィン２のカラー付穴
部２ａ内およびヘッダープレート５，６のカラー付穴部
５ａ、５ａ内に挿入し、チューブ１を半径方向に
拡管することにより、チューブ１をフィン２およびヘッ
ダープレート５，６に確実に固定し、熱交換器の放熱部
であるコア部１０を形成する。

なお、チューブ１の拡管に際しては第３図に示すごとく
棒状の治具７を使用するが、この治具７の外径寸法は拡
管前のチューブ１の内径よりもそれぞれ大なる２段から
なる寸法７ａ、７ｂを有している。

これは治具７をチューブ１（フィン積層にチューブ挿入
された状態での）内に挿入し拡管することにより、チュ
ーブ１をフィン２のカラー付穴部２ａの内面に均等に圧
接触させ固定すると共に、同時にヘッダープレー）
５．６のカラー付穴部５ａ、６ａとも接触固定す
るためであり、そして治具７の大径寸法７ａにて上部の
ヘッダープレート５のカラー付穴部５ａとチューブ１の
上部入口側端部１ａとを固定し、また治具７の小径寸法
７ｂにて下部のヘッダープレート６のカラー付穴部６ａ
とチューブ１の下部出口側端部１ｂとを固定するもので
ある。

このように、チューブ１の上端部１ａと下端部１ｂとで
拡管後の径が異なるから、これに応じてカラー付穴部５
ａ、５ａの径を変える必要が生じるのである。

前述の方法によってチューブ１を拡管することによって
チューブ１の両端部１ａ、ｌｂをヘッダープレート５，
６のカラー付穴部５ａ、５ａの内周面に圧接固定すると
同時に、チューブ１の下部出口側端部１ｂの近傍に段部
１Ｃを形成する。

次に、チューブ１の両端の拡管部１ａ、ｌｂとヘッダー
プレート５，６のカラー付穴部５ａ、５ａとの間
を熱硬化性のエポキシ系やポリエステル系の樹脂接着剤
８で接着することにより、チューブ１の拡管固定部を密
封する。

次に、上記のごとく組付けられたコア一部１０の上方か
ら、すなわちチューブ１の上部入口側端部１ａからチュ
ーブ１内に乱流促進体９を挿入する。

すると、乱流促進体９の下端がチューブ１の下部出口側
端部近傍の段部ＩＣに当接するので、これにより乱流促
進体９はチューブ１内に確実に保持され、下方へ落下す
ることがない。

また、ラジェータ使用状態において、エンジン冷却水の
流れにより乱流促進体９が下方へ抜けることもない。

その後、ヘッダープレート５，６の周縁部５ｂ、６ｂと
タンク３，４の端部３ｄ、４Ｃとの間に弾性シー
ル材１１を介在させ、周縁部５ｂ、６ｂの先端突出部５
ｃ、６ｃをタンク３，４の端部３ｄ、４Ｃ上に絞
めることにより、ヘッダープレート５，６とタンク３，
４とを水密的に鮫め結合する。

これにより、第１図図示の熱交換器全体の組立てを終え
ることができる。

第１図図示の熱交換器では、自動車エンジンの水ジャケ
ットから高温の冷却水が人口バイブ３ａを通して上部の
入口側タンク３内に流入し、ここから各チューブ１に分
岐され、このチューブ１内を通る間に冷却水はチューブ
壁およびプレートフィン２を介して冷却空気中に放熱す
ることにより冷却される。

このとき、乱流促進体９の作用によって冷却水の流れに
乱れが生じることにより、水側の伝熱特性が改善され、
効果的に冷却水の放熱がなされる。

冷却後の冷却水は下部の出口側タンク４に集められ、出
口バイブ４ａを通って自動車工ンジンに戻る。

なお、上述の実施例では、チューブ１の拡管を行なうと
同時に、チューブ１の両端部１ａ、ｌｂをヘッダープレ
ート５，６のカラー付穴部５ａ、５ａに圧接固定
するようにしているが、第４図に示すようにチューブ１
の拡管後に、チューブ１の両端部ｌａ、ｌｂ（図は下部
出口側端部１ｂのみ示す）を更に口拡加工するようにし
てもよい。

また、第５図に示すように、チューブ単体の状態で、チ
ューブ１の一方の端部１ｂを予め内方へ曲げ加工して、
チューブ１のプレートフィン２およびヘッダープレート
５，６への挿入作業を容易にするとよい。

また、第６図に示すようにヘッダープレート５，６のカ
ラー付穴部５ａ、５ａ（図は穴部６ａのみ示す）のカラ
ー打出方向はプレートフィン２側でなく冷却水側にして
もよい。

また、乱流促進体９の形状は図示の板状のものに限らず
、螺旋状の線材とか、凹凸状の棒材等種種の形状のもの
を使用できる。

また、上述の図示の実施例は冷却水が上下方向に流れる
バーチカルフロ一式のラジェータについて説明したが、
冷却水が水平方向（左右方向）に流れるクロスフロ一式
のラジェータにも本考案は同様に適用できる。

この場合にも乱流促進体９を受ける段部１Ｃをチューブ
１の出口側端部１ｂ近傍に設ければよい。

また、本考案は自動車用ラジェータに限らず空調用温水
放熱器、更にはオイルクーラ等種々な用途に広く適用で
きる。

以上説明したように、本考案熱交換器は、液側の伝熱特
性を向上すべく用いられる乱流促進体９をチューブ１内
に挿入保持するためにチューブ１の中央部寸法に対し、
チューブ１の出口側端部１ｂ寸法を小とすることにより
出口側端部１ｂ近傍に段部１Ｃを形成して乱流促進体９
をチューブ１内に保持しているから、チューブ内流通液
体の循環による乱流促進体９の流出を確実に防止できる
と同時に、乱流促進体９の流出防止のために特別な専用
部品を一切必要とせず、安価な熱交換器を提供できると
いう効果が大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案熱交換器を示すもので、第１図は本考案ソ
ルダレス熱交換器の全体正面図、第２図は本考案熱交換
器の分解断面図で、第３図はそのコア部組付詳細図であ
る。第４図、第５図および第６図はそれぞれ本考案の他の実
施例を示す熱交換器の一部断面図である。１・・・・・・チューブ、１ａ・・・・・・上部の入口
側端部、１ｂ・・・・・・下部の出口側端部、１Ｃ・・
・・・・段部、２・・・・・・プレートフィン、３，４
・・・・・・樹脂タンク、５，６・・・・・・ヘッダー
プレート、５ａ、５ａ・・・・・・カラー付穴部、９・
・・・・・乱流促進体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

一対の樹脂タンクと、この樹脂タンクの開口端に絞め固
定されたヘッダープレートと、このヘッダープレートを
貫通して前記一対の樹脂タンク間を連結するチューブと
、このチューブ周囲に配設されたプレートフィンとを具
備し、前記チューブと前記プレートフィンとを、および
前記ヘッダープレートと前記チューブとをそれぞれチュ
ーブの拡管より結合するとともに、前記チューブの断面
形状をチューブ中央部に比してチューブ出口側端部を小
さくして、このチューブ出口側端部近傍に段部を形成し
、かつ前記チューブ内にその内部流通液体の流れに乱流
を生じさせて液側伝熱特性を向上する乱流促進体を挿入
し、この乱流促進体を前記チューブの段部にて受は止め
保持するように構成したことを特徴とする熱交換器。