JPS63105400A - 熱交換器およびその組立て方法 - Google Patents

熱交換器およびその組立て方法

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JPS63105400A
JPS63105400A JP62262956A JP26295687A JPS63105400A JP S63105400 A JPS63105400 A JP S63105400A JP 62262956 A JP62262956 A JP 62262956A JP 26295687 A JP26295687 A JP 26295687A JP S63105400 A JPS63105400 A JP S63105400A
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heat exchanger
side wall
manifold
casing
exchanger according
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JP62262956A
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ハウエルズ，デビッド・レイモンド
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ROVER GROUP PLC
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、熱交換器に関し、更に詳細には、車両のオイ
ル・クーラ、空気対空気インタクーラ、またはウォータ
・ラジェータのような熱交換器を通る流動媒体を冷却す
るのに空気を使用している、熱交換器に関する。
〔従来技術〕
英国特許第２０９８３１３号には、多くの流体管により
、２つのいわゆるヘッダ・タンクを相互に結合している
熱交換器が示されている。各流体管から流体管の間を通
る空気への熱伝達を改善″する装置を各流体管はそれぞ
れ有している。ここでは、ヘッダ・タンクの一方は冷却
されるべき流体を収容し、他方は、管を通過することに
より冷却された流体を、冷却された流体を必要としてい
る装置に供給する。
〔発明の概要〕
本発明の熱交換器は、第１タンクと第２タンクの間に延
びている熱交換器コアおよび上記タンクの間に延びてい
る第１および槙２ケーシンダ部材から成り、熱交換器コ
アは、上記第１および第２タンクの間の流体移送結合を
行なう、多くの流体移送管を有し、容管は、開放型の熱
伝達媒体により、隣接する管から分離され、上記各タン
クは、上記流体管の１つの一端をそれぞれ固定する開口
を有するプレート部材と、上記プレート部材に結合しそ
れとともに流体マニホルドを形成する側壁部材と、上記
マニホルドの端部をふさぐ一対のエンド・キヤツプとを
有し、上記冬側壁部材は、押出し側壁部材である。
本発明の熱交換器は、製造コストが安いという利点を有
している。
なお、各側壁部材は、押出しアルミニウム合金でできて
いることが望ましい。これは、軽量で高い熱伝導率を有
するという利点がある。
上記各側壁部材は、ほぼＣまたはＵ字形の断面で、各プ
レート部材は、ほぼ平坦な部材であることが望ましい。
この縦方向縁部は、側壁部材の溝に係合しかつ固定さね
ている。
これにより、どのようなりランプも必要なく、側壁をプ
レート部材にあらかじめ組み立てることができる。
ケーシング部材は、長さ方向に沿って延びる凹角溝をそ
れぞれ有する押出し部材である。
これは、切断されるケーシング部材と管の長さを単に変
えることにより、ラジェータの高さを簡単に変えること
ができるという利点を有している。
各凹角溝は、使用する際、熱交換器を支持体に結合する
ため、それに係合される少なくとも１つのブラケットを
有している。
これにより、簡単な固定装置を提供することができる。
第１および第２ケーシング部材は、エンド・キヤツプに
より第１および第２タンクに結合される。
これにより、強い構造の熱交換器を提供し、かつ組立時
に、熱交換器をセルフ・サポートさせる装置を提供する
。
さらに、本発明は、第１および第２ケーシング部材にエ
ンド・キヤツプを嵌合する工程と、半組立て熱交換器コ
アを形成するため、管および熱伝達媒体を交互に積み重
ねる工程と、プレート部材および側壁部材を半組立て熱
交換器コアに嵌合する工程と、 エンド・キヤツプが、側壁部材およびプレート部材によ
り形成されるマニホルドの下端部と係合するよう、プレ
ート部材および側壁を有する半組立て熱交換器コアをＷ
Ｓ２ケーシング部材に嵌合する工程と、 エンド・キヤツプが、側壁部材およびプレート部材によ
り形成されるマニホルドの上端部と係合するよう、エン
ド・キヤツプを有する第１ケーシング部材を半組立て熱
交換器コアに嵌合する工程と、 エンド・キヤツプをマニホルドに十分に係合させるよう
、第１および第２ケーシング部材を互いに向けて押圧す
る工程と、 あらかじめ組立られた部品のろう付けを行なうのに十分
な高さの温度にまでなる炉中に、組立られてはいるが固
定されてい力い熱交換器を配置する工程と、 から成る熱交換器の組立て方法を提供する。
以下、添付の図面に基き、本発明の実施例について説明
する。
〔実施例〕
第１図〜第４図は、本発明による第１実施例の熱交換器
を示している。熱交換器は、第４ヘツダ・タンク１１と
、第２ヘツダ・タンク１２と、第１および第２ヘツダ・
タンク１１．１２の間に延びる熱交換器コアと、押出し
上部および下部レール１５．１６の形の第１および第２
ケーシング部材とを有している。
熱交換器コアは、長円形管１３の形の多くの流体移送管
を有している。各流体移送管は、第１および第２のヘッ
ダ・タンク１１．１２の間の流体移送結合を行ない、屈
曲エアウェイ１４の形の開放型構造の熱伝達媒体により
、隣接する管１３から分離されている。
各屈曲エアウェイ１４は、アルミニウムやその合金のよ
うな、高伝導材料でできており、それらの間の管１３に
結合され、それにより、各管１３から、屈曲エアウェイ
１４を流れる空気への熱伝達を改善している。
容管１３は、組立時にそれを固定するのに使用されるろ
う付は材料で、組立前にコーティングされている。各管
１３中に乱流発生器１７が嵌合され、容管１３の内面に
固定されている。この乱流発生器１７は、管を通過する
流体から容管の壁への熱伝達を改善している。
各ヘッダ・タンク１１．１２は、チューブ・プレート１
８の形のプレート部材と、上記チューブ・プレート１８
に結合して流体マニホルドを形成するほぼＵ字形の押出
し部材の形の側壁部材１９を有している。各流体マニホ
ルドの各端部は、エンド・キヤツプ２０Ａ、２０Ｂおよ
び２１Ａ、　２１Ｂにより、それぞれ密封されている。
各側壁部材１９は、ほぼＵ字形のアルミニウム合金押出
し部材であり、半円形部分１９Ａと、この半円形部分１
９Ａにより互いに結合した２つの平坦４脚部１９Ｂ、１
９Ｃを有している。各脚部１９Ａ、　１９Ｂは、その自
由端の近くに、内側に面した溝２２を有している。
各チューブ・プレート１８は、２つの縦方向端部を有す
るほぼ平坦なプレスされた部材であり、複数の開口１０
を有している。これらの各開口には、１つの管１３の一
端が配置され、かつ固定されている。各チューブ・プレ
ート１８は、組立時に側壁１９に固定することができる
ように、組立前に、ろう付は材料およびフラックスでコ
ーティングされている。
各チューブ・プレート１８は、ろう付けにより所定位ｆ
ｌｔＫ固定される前に、組立時に各側壁部材１９の溝２
２と係合される。
各エンド・キヤツプ２０Ａ、２０Ｂおよび２１Ａ、２１
Ｂは、それと係合される流体マニホルドの一端にそれを
配置する六めの、周辺７ランジ２３とテーパ・スピゴッ
ト２８を有している。
各エンド・キヤツプ２０Ａ、２０Ｂおよび２１Ａ、２１
Ｂは、各エンド・キヤツプを所定の位置に固定するなめ
、組立時に使用されるろう付は材料でコーティングされ
たシート材料からプレスされる。これらエンド・キヤツ
プは、一端においてブラケット部材２４を、他端におい
てトング２５の形の定位部材を形成している。
ブラケット部材２４は、車両本体の一部のような支持体
に熱交換器を結合するのに使用される。
エンド・キヤツプ２０Ａは、タンク１１を、エンジン（
図示せず）からの冷却されるべきオイルの供給源に結合
する流入部材２９を有し、エンド・キヤツプ２０Ｂは、
タンク１２を、冷却され六オイルを必要とするエンジン
（図示せず）に結合する流出部材を有している。
各レール１５．１６は、トング２５のそれぞれと係合す
る長さ方向に延びた凹角溝２６を有している。トング２
５は、組立時において、ろう付けにより固定される。
冬エンド・キヤツプ２０Ａ、　２０Ｂおよび２１Ａ、　
２１Ｂは、レール１５．１６の一方およびヘッダ・タン
ク１１゜１２の一方に係合されかつ固定されている。す
なわち、トング２５は、溝２６に、テーパ・スピゴット
２８は、マニホルドに係合されている。したかって、エ
ンド・キヤツプ２０Ａ、２０Ｂおよび２１Ａ。
２１Ｂは、レール１５．１６およびヘッダ・タンク１１
．１２の間の硬質機械的接続部を形成している。
各レール１５．１６の凹角溝２６は、少なくとも１つの
ほぼ丁字形のブラケット２７を各レール１５．１６すな
わち熱交換器に接続するのに使用される。
各ブラケット２７は、エンド・キヤツプ２０Ａ。
２０Ｂおよび２１Ａ、２１Ｂの保合およびろう付けの前
に、溝２６に係合され、それに沿って目標の位置まで滑
動され、かつエンド・キヤツプがレール１５゜１６にろ
う付けされると同時に、ろう付けＫよりその位置に固定
される。
長円形管１３と、レール１５．１６と、側壁１９と、ブ
ラケット２γは、所定の断面形状の押出し材料から適当
な長さに切取ることにより製造される。し六がって、熱
交換器の幅は、レール１５゜１６および管１３を形成す
るのに切断される長さを単に変えるととべより、簡単に
変えることができる。
また、熱交換器の高さは、側壁１９を形成するのに切断
される長さを変えることにより、変えることができるが
、このようにした場合、更に多くの管１３を収容するよ
う穴あけされた、よシ多くの開口１０を有する、更に長
いチューブ・プレート１８にしなければならない。
熱交換器を組立てるには、先ず、ブラケット２７を、上
部および下部レール１５．１６の溝２６に滑動させ、次
に、エンド・キヤツプ２０Ａ、　２０Ｂおよび２１Ａ、
　２１　Ｂを、上部および下部レール１５．１６に嵌合
させる。この場合、各エンド・キヤツプ２０Ａ、２０Ｂ
および２１Ａ、２１Ｂのトング２５は、溝２６に挿入さ
れている。その後、上部および下部レール１５．１６は
、溝２６にトング２５を機械的に保持するように、頭付
けされる。
その後、熱交換器コアの半組立を行なう。最初に、容管
１３に乱流発生器１７を１つ、それぞれ取り付け、更に
、組立てられる熱交換器の管の数が、所定の数になるま
で、管１３および屈曲エアウェイ１４を、スレーブ・ク
ランプ（図示せず）上に交互に積重ねてサブ・アセンブ
リを完成する。
次の段階では、チューブ・プレート１８と側壁部材１９
を、半組立の熱交換器コアに取り付ける。
先ず、管１３の端部を、チューブ・プレート１８の開口
１０に係合し、側壁部材１９を滑動して、チューブ・プ
レート１８に係合させる。側壁部材１９の内側に向い穴
溝２２は、チューブ・プレート１８の縦方向縁部と係合
している。
続いて、エンド・キヤツプ２１Ａ、２１Ｂを有する下部
レール１６を、最終アセンブリ・ジグ（図示せず）上に
配置し、最も下の屈曲エアウェイ１４を、下部レール１
６上に配置する。
更に、チューブ・プレート１８および側壁１９を有する
半組立て熱交換器コアを、下部エアウェイ１４上に配置
して、エンド・キヤツプ２１Ａ、２１Ｂのスピゴット２
８を、側壁部材１９およびチューブ・プレート１８によ
り形成されるマニホルドの下端部と係合させる。
続いて、エンド・キヤツプ２０Ａ、　２０Ｂを有する上
部レール１５を、所定の位置に配置して、エンド・キヤ
ツプ２１Ａ、２１Ｂのスピゴット２８を、側壁部材１９
およびチューブ・プレート１８により形成されるマニホ
ルドの上端部と係合させる。
上部および下部レール１５１６は、最終アセンブリ・ジ
グのクランプ作用により、互いの方向に押圧され、これ
によりエンド・キヤツプ２０Ａ。
２０Ｂおよび２１Ａ、２１Ｂは、マニホルドと十分に係
合される。
最終アセンブリ・ジグと、完成されているがまだ固定さ
れていない熱交換器を、あらかじめ組立てられた部品を
ろう付けすることができる高い温度にまでなる炉中に配
置する。
最後に、炉から熱交換器を取り出し、冷却してから清浄
および圧力試験を行なう。
本発明の熱交換器の第２実施例では、ヘッダ・タンクの
構造以外は、前述した熱交換器とほぼ同様である。
第５図に示した第２実施例において、チューブ・プレー
ト１１８の縦方向縁部は折返され、側壁部材１１９の脚
部１１！’ＩＢ、１１９Ｃは、各チューブ・プレート１
１８を把持するように配置されている。
前述したようにエンド・キヤツプは、流体マニホルドの
縁部に圧入されているが、流体マニホルドの端部をふさ
ぐのに、外部エンド・キヤツプを使用してもよく、この
ようにした場合、エンド・キヤツプは、チューブ・プレ
ートおよび側壁の外側に取り付けられる。
エンド・キヤツプが、十分な締め代を有するマニホルド
の端部に嵌合されている場合、炉で熱交換器を加熱する
前に、アセンブリ・ジグを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による熱交換器の中間を一部省略して示
す概要図、第２図は本発明によるヘッダ・タンクの第１
実施例を示した、第１図の面Ａにおける断面図、第３図
は本発明によるヘッダ・タンクの一部を構成しているエ
ンド・キヤツプの平面図、第４図は第３図の腺Ｍ−■に
おける断面図、第５図は本発明ｉ／（よるヘッダ・タン
クの第２実施例を示した図である。 １１・・・・第１ヘツダ・タンク、１２・・・・第２ヘ
ツダ・タンク、１３・・・・流体移送管、１４・・・・
屈曲エアウェイ、１５．１６・・・・レール、１８・・
・・チューブ・プレート、１９・・・・側壁部材、２０
Ａ、２０Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ　・・・−ｘンド・キャッ
プ、２３・・・・周辺７ランジ、２５・　・　・　・ト
ング。 特許出願人　トスチン・ローヴアー・カーブ・リミテッ
ド

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１のタンク（１１）と第２のタンク（１２）の
    間に延びている熱交換器コアおよび上記タンク（１１，
    １２）の間に延びている第１および第２のケーシング部
    材（１５，１６）から成る熱交換器において、熱交換器
    コアは、上記第１および第２のタンク（１１，１２）の
    間の流体移送結合を行なう、多くの流体移送管（１３）
    を有し、各管（１３）は、開放型の熱伝達媒体（１４）
    により、隣接する管から分離され、上記各タンク（１１
    ，１２）は、上記流体管（１３）の１つの一端をそれぞ
    れ固定する開口（１０）を有するプレート部材（１８）
    と、上記プレート部材（１８）に結合しそれとともに流
    体マニホルドを形成する側壁部材（１９）と、上記マニ
    ホルドの端部をふさぐ一対のエンド・キヤツプ（２０Ａ
    ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）とを有し、上記各側壁部材
    （１９）は、押出し側壁部材であることを特徴とする熱
    交換器。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の熱交換器において、
    各側壁部材（１９）は、押出しアルミニウム合金ででき
    ていることを特徴とする熱交換器。
  3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の熱交換
    器において、各側壁部材（１９）は、ほぼＣまたはＵ字
    形の断面を有していることを特徴とする熱交換器。
  4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
    載の熱交換器において、各プレート部材（１８）は、ほ
    ぼ平坦な部材であり、その縦方向縁部は、側壁部材の溝
    （２２）に係合されかつ固定されていることを特徴とす
    る熱交換器。
  5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
    載の熱交換器において、各プレート部材（１８）は、ほ
    ぼ平坦な部材であり、その縦方向縁部は、折返され、側
    壁部材の内面に固定されていることを特徴とする熱交換
    器。
  6. （６）特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記
    載の熱交換器において、ケーシング部材は、その長さに
    沿つて延びる凹角溝（２６）をそれぞれ有する押出し部
    材であることを特徴とする熱交換器。
  7. （７）特許請求の範囲第６項記載の熱交換器において、
    各凹角溝（２６）は、使用する際、支持体に熱交換器を
    結合するため、それと係合される少なくとも１つのブラ
    ケツト（２７）を有していることを特徴とする熱交換器
    。
  8. （８）特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記
    載の熱交換器において、第１および第２のケーシング部
    材（１５，１６）は、エンド・キヤツプ（２０Ａ，２０
    Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）により、第１および第２タンク（
    １１，１２）に結合されていることを特徴とする熱交換
    器。
  9. （９）特許請求の範囲第８項記載の熱交換器において、
    各エンド・キヤツプ（２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ
    ）は、各ケーシング部材（１５，１６）の凹角溝（２６
    ）と係合するトング部分（２５）を設けることにより、
    上記ケーシング部材に結合することを特徴とする熱交換
    器。
  10. （１０）特許請求の範囲第８項または第９項記載の熱交
    換器において、各エンド・キヤツプ（２０Ａ，２０Ｂ，
    ２１Ａ，２１Ｂ）は、エンド・キヤツプ（２０Ａ，２０
    Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）が嵌合されるマニホルドの端部に
    圧入されるスピゴツト部分（２８）を有していることを
    特徴とする熱交換器。
  11. （１１）特許請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか
    に記載の熱交換器において、少なくとも１つのエンド・
    キヤツプ（２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）は、熱交
    換器を支持体に結合するのに使用される、一体成形され
    たブラケツト部材（２４）を有していることを特徴とす
    る熱交換器。
  12. （１２）第１および第２ケーシング部材（１５，１６）
    にエンド・キヤツプ（２０Ａ，２０Ｂ）および（２１Ａ
    ，２１Ｂ）を嵌合する工程と、 半組立て熱交換器コアを形成するため、管（１３）およ
    び熱伝達媒体（１４）を交互に積み重ねる工程と、 プレート部材（１８）および側壁部材（１９）を半組立
    て熱交換器コアに嵌合する工程と、 エンド・キヤツプ（２１Ａ，２１Ｂ）が、側壁部材（１
    ９）およびプレート部材（１８）により形成されるマニ
    ホルドの下端部と係合するよう、プレート部材（１８）
    および側壁（１９）を有する半組立て熱交換器コアを第
    ２ケーシング部材（１６）に嵌合する工程と、 エンド・キヤツプ（２１Ａ，２１Ｂ）が、側壁部材（１
    ９）およびプレート部材（１８）により形成されるマニ
    ホルドの上端部と係合するよう、エンド・キヤツプ（２
    ０Ａ，２０Ｂ）を有する第１のケーシング部材（１５）
    を半組立て熱交換器コアに嵌合する工程と、エンド・キ
    ヤツプ（２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）をマニホル
    ドに十分に係合させるよう、第１および第２のケーシン
    グ部材（１５，１６）を互いに向けて押圧する工程と、 あらかじめ組立られた部品のろう付けを行なうのに十分
    な高さの温度にまでなる炉中に、組立られてはいるが固
    定されていない熱交換器を配置する工程と、 から成ることを特徴とする熱交換器の組立て方法。
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