JPWO2020004292A1

JPWO2020004292A1 - Heat exchanger tank structure

Info

Publication number: JPWO2020004292A1
Application number: JP2020527493A
Authority: JP
Inventors: 純也池田
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2021-07-08
Also published as: WO2020004292A1

Abstract

チューブ挿通孔（２ａ）が並列されたヘッダプレート（２）と、厚み方向に熱媒体の流路を形成した第１中間板（３）と、第１中間板（３）の外側に被嵌される端板（４）とを具備し、ヘッダプレート（２）と第１中間板（３）と端板（４）が厚み方向に一体にろう付されると共に、チューブ（１４）とヘッダプレート（２）との間がろう付され、第１中間板（３）の厚みをヘッダプレート（２）の厚みより厚く形成する。The header plate (2) in which the tube insertion holes (2a) are arranged in parallel, the first intermediate plate (3) forming the flow path of the heat medium in the thickness direction, and the outer side of the first intermediate plate (3) are fitted. The header plate (2), the first intermediate plate (3), and the end plate (4) are brazed integrally in the thickness direction, and the tube (14) and the header plate (14) are provided. It is brazed to and from 2) to form the thickness of the first intermediate plate (3) thicker than the thickness of the header plate (2).

Description

この発明は、高圧のオイル又はガス等の冷却に適した熱交換器のタンク構造に関する。 The present invention relates to a tank structure of a heat exchanger suitable for cooling high pressure oil or gas or the like.

従来型オイルクーラは、ヘッダタンク本体とヘッダプレートとを有し、ヘッダプレートに多数の偏平チューブを挿通するものである。
このようなヘッダタンクに高圧のオイルを導き、各偏平チューブにそれを供給して、偏平チューブの外面側に冷却風を導き、オイルとの間に熱交換を行うオイルクーラが知られている。高圧のオイルがヘッダタンクに導かれると、その内圧によりヘッダプレートとヘッダタンク本体との接続部において、主としてヘッダタンクの幅方向に曲げモーメントが生じる。それに伴い、偏平チューブとヘッダプレートとの接合部における偏平チューブの付根部にも曲げ応力が生じ、チューブに亀裂が生じることがある。
その対策として、下記特許文献１に記載の高耐圧のヘッダタンクが提案されている。
これはチューブ接続穴を有する内板と、複数のスリットを有する中板と、中板の一方の面を塞ぐ外板を有し、それらが積層されてヘッダタンクを形成するものである。より詳しくは、このヘッダタンクは、内板に多数のチューブ接続穴を有し、中板はその接続穴に直交する多数のスリットを有する。そして外板が中板の一方の面を塞ぎ、それらが積層され、内部に高圧の冷媒を偏平チューブ、内板のスリットを介して流通させるものである。
特許文献によれば、このヘッダタンクは、低コストで小型化に適したものとなると記載されている。The conventional oil cooler has a header tank main body and a header plate, and a large number of flat tubes are inserted through the header plate.
There is known an oil cooler that guides high-pressure oil to such a header tank, supplies it to each flat tube, guides cooling air to the outer surface side of the flat tube, and exchanges heat with the oil. When high-pressure oil is guided to the header tank, the internal pressure causes a bending moment mainly in the width direction of the header tank at the connection portion between the header plate and the header tank body. Along with this, bending stress is also generated at the root of the flat tube at the joint between the flat tube and the header plate, and the tube may be cracked.
As a countermeasure, a high withstand voltage header tank described in Patent Document 1 below has been proposed.
It has an inner plate with tube connection holes, a middle plate with a plurality of slits, and an outer plate that closes one surface of the middle plate, and these are laminated to form a header tank. More specifically, this header tank has a large number of tube connection holes in the inner plate, and the middle plate has a large number of slits orthogonal to the connection holes. Then, the outer plate closes one surface of the middle plate, and they are laminated, and the high-pressure refrigerant is circulated inside through the flat tube and the slit of the inner plate.
According to the patent literature, this header tank is described as being suitable for miniaturization at low cost.

特開２００５−１８８７８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-188787

上記特許文献１に記載されたヘッダタンクは、タンク内の流通抵抗が大きく、また、それに高圧の熱媒体を供給すると、結果として偏平チューブと内板との付根部の耐圧性に問題が生じるおそれがある。
そこで、本発明は流通抵抗が小さく、且つ耐圧性が高い熱交換器のタンク構造を提供することを課題とする。The header tank described in Patent Document 1 has a large flow resistance in the tank, and if a high-pressure heat medium is supplied to the header tank, as a result, a problem may occur in the pressure resistance of the root portion between the flat tube and the inner plate. There is.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a tank structure of a heat exchanger having a small distribution resistance and a high pressure resistance.

請求項１に記載の本発明は、多数のチューブ挿通孔２ａが並列されたヘッダプレート２と、
厚み方向に熱媒体の流路をその板厚分、開口した第１中間板３と、
前記第１中間板３の外側を被蔽する端板４と、
前記ヘッダプレート２の各チューブ挿通孔２ａに端部が挿通される多数のチューブ１４と、を有し、
前記第１中間板３と前記端板４とが平板状に形成されており、
前記ヘッダプレート２と、前記第１中間板３と、前記端板４とが厚み方向に一体的にろう付接合されると共に、前記多数のチューブ１４の端部と前記ヘッダプレート２との間がろう付接合されており、
前記第１中間板３の板厚が、ヘッダプレート２の板厚より厚く形成されている熱交換器のタンク構造である。
請求項２に記載の本発明は、前記ヘッダプレート２、第１中間板３及び端板４の外周が略整合する平面方形に形成されており、
前記第１中間板３には平面枠状の開口孔部３ａを有し、その第１中間板３の開口孔部３ａの全幅Ｗａが、ヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小である請求項１に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項３に記載の本発明は、前記ヘッダプレート２と第１中間板３との間に介装される平面方形の第２中間板６を有し、
前記第２中間板６に、多数のスリット７が厚み方向に開口されて流路が形成されており、
前記ヘッダプレート２と、前記第１中間板３と、前記第２中間板６と、前記端板４とが厚み方向に一体的にろう付接合されている請求項１または請求項２に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項４に記載の本発明は、前記ヘッダプレート２に、偏平なチューブ挿通孔２ａがそのヘッダプレート２の長手方向に定間隔のピッチで穿設されており、
前記第２中間板６に、細長いスリット７がその第２中間板６の長手方向に前記チューブ挿通孔２ａと同一のピッチで穿設されており、
前記偏平なチューブ挿通孔２ａ及び前記細長いスリット７の開口の長軸が、各板の幅方向に平行に位置して形成された請求項３に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項５に記載の本発明は、前記ヘッダプレート２の幅方向に離間して、複数のチューブ挿通孔２ａが配置され、
前記スリット７の全長Ｗｂが、前記チューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈより長く形成された請求項３または請求項４に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項６に記載の本発明は、前記端板４の平面に熱媒体の出入口４ａが開口されており、
前記出入口４ａに熱媒体用のパイプ８の端部が挿通されており、そのパイプ８の端面が前記第１中間板３の平面に着座して固定される請求項１に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項７に記載の発明は、多数のチューブ挿通孔２ａが並列されたヘッダプレート２と、
前記ヘッダプレート２の各チューブ挿通孔２ａに端部が挿通される多数のチューブ１４と、
平坦な頂面１９および、その縁部から立ち下げられた一対の側縁２０とからなる横断面が溝状に形成された偏平な押出材からなるタンク本体２３ａと、そのタンク本体２３ａの長手方向の両端を閉塞する側蓋２２とを有する偏平タンク２３と、
を有し、
偏平タンク２３の前記一対の側縁２０の端面と前記ヘッダプレート２とが厚み方向に一体的にろう付接合されており、
前記偏平タンク２３の板厚が、ヘッダプレート２の板厚より厚く形成されている熱交換器のタンク構造である。
請求項８に記載の発明は、前記ヘッダプレート２、偏平タンク２３の外周が略整合する平面方形に形成されており、
前記偏平タンク２３の一対の側縁２０の内壁間の全幅Ｗｃが、ヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小である請求項７に記載の熱交換器のタンク構造である。
請求項９に記載の発明は、偏平タンク２３とヘッダプレート２との間に、中間板２５が介装され、細長いスリット７がその中間板２５の長手方向に前記チューブ挿通孔２ａと同一のピッチで穿設されており、
偏平な前記チューブ挿通孔２ａ及び細長い前記スリット７の開口の長軸が、中間板２５の幅方向に平行に位置して形成された請求項７又は請求項８のいずれかに記載の熱交換器のタンク構造である。The present invention according to claim 1 comprises a header plate 2 in which a large number of tube insertion holes 2a are arranged in parallel.
The first intermediate plate 3 which opens the flow path of the heat medium in the thickness direction by the thickness of the plate,
An end plate 4 that covers the outside of the first intermediate plate 3 and
Each tube insertion hole 2a of the header plate 2 has a large number of tubes 14 whose ends are inserted into the tube insertion holes 2a.
The first intermediate plate 3 and the end plate 4 are formed in a flat plate shape.
The header plate 2, the first intermediate plate 3, and the end plate 4 are integrally brazed and joined in the thickness direction, and between the ends of a large number of tubes 14 and the header plate 2. It is brazed and joined,
It is a tank structure of a heat exchanger in which the plate thickness of the first intermediate plate 3 is formed to be thicker than the plate thickness of the header plate 2.
The present invention according to claim 2 is formed in a flat square shape in which the outer circumferences of the header plate 2, the first intermediate plate 3 and the end plate 4 are substantially aligned.
The first intermediate plate 3 has a flat frame-shaped opening hole 3a, and the total width Wa of the opening hole 3a of the first intermediate plate 3 is smaller than the total width Wh of the tube insertion hole 2a of the header plate 2. The tank structure of the heat exchanger according to claim 1.
The present invention according to claim 3 has a flat second intermediate plate 6 interposed between the header plate 2 and the first intermediate plate 3.
A large number of slits 7 are opened in the thickness direction of the second intermediate plate 6 to form a flow path.
The first or second aspect of the present invention, wherein the header plate 2, the first intermediate plate 3, the second intermediate plate 6, and the end plate 4 are integrally brazed and joined in the thickness direction. It is a tank structure of a heat exchanger.
According to the fourth aspect of the present invention, the header plate 2 is provided with flat tube insertion holes 2a at regular intervals in the longitudinal direction of the header plate 2.
An elongated slit 7 is formed in the second intermediate plate 6 in the longitudinal direction of the second intermediate plate 6 at the same pitch as the tube insertion hole 2a.
The tank structure of the heat exchanger according to claim 3, wherein the long axis of the flat tube insertion hole 2a and the opening of the elongated slit 7 is formed so as to be parallel to the width direction of each plate.
In the present invention according to claim 5, a plurality of tube insertion holes 2a are arranged so as to be spaced apart from each other in the width direction of the header plate 2.
The tank structure of the heat exchanger according to claim 3 or 4, wherein the total length Wb of the slit 7 is formed longer than the total width Wh of the tube insertion hole 2a.
According to the sixth aspect of the present invention, the heat medium entrance / exit 4a is opened on the flat surface of the end plate 4.
The heat exchanger according to claim 1, wherein an end portion of a heat medium pipe 8 is inserted through the inlet / outlet 4a, and the end surface of the pipe 8 is seated and fixed on a flat surface of the first intermediate plate 3. It has a tank structure.
The invention according to claim 7 is a header plate 2 in which a large number of tube insertion holes 2a are arranged in parallel.
A large number of tubes 14 whose ends are inserted into the tube insertion holes 2a of the header plate 2 and
A tank body 23a made of a flat extruded material having a groove-shaped cross section consisting of a flat top surface 19 and a pair of side edges 20 lowered from the edges thereof, and the longitudinal direction of the tank body 23a. A flat tank 23 having side lids 22 for closing both ends of the tank 23,
Have,
The end faces of the pair of side edges 20 of the flat tank 23 and the header plate 2 are integrally brazed and joined in the thickness direction.
This is a heat exchanger tank structure in which the plate thickness of the flat tank 23 is thicker than the plate thickness of the header plate 2.
The invention according to claim 8 is formed in a flat square shape in which the outer circumferences of the header plate 2 and the flat tank 23 are substantially aligned.
The tank structure of the heat exchanger according to claim 7, wherein the total width Wc between the inner walls of the pair of side edges 20 of the flat tank 23 is smaller than the total width Wh of the tube insertion hole 2a of the header plate 2.
In the invention according to claim 9, an intermediate plate 25 is interposed between the flat tank 23 and the header plate 2, and an elongated slit 7 has the same pitch as the tube insertion hole 2a in the longitudinal direction of the intermediate plate 25. It is drilled in
The heat exchanger according to claim 7 or 8, wherein the long axis of the flat tube insertion hole 2a and the elongated opening of the slit 7 are located parallel to the width direction of the intermediate plate 25. It is a tank structure of.

請求項１に記載の発明は、厚み方向に熱媒体の流路をその板厚分、開口した第１中間板３の板厚が、ヘッダプレート２の板厚より厚く形成されたものである。
それにより、熱媒体の十分な流路が確保され、流通抵抗が低減されるとともに、厚肉の第１中間板３がヘッダプレート２の補強材となり、ヘッダプレート２の変形（曲り）が抑制されるので、ヘッダプレート２の曲りに起因するチューブ１４の付根部の応力が低減される。
請求項２に記載の発明は、第１中間板３の平面枠状の開口孔部３ａの全幅Ｗａが、ヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小（全幅Ｗｈ＞全幅Ｗａ）としたものである。それにより、第１中間板３の剛性が向上し補強効果が高まるので、ヘッダプレート２の変形（曲り）がよりいっそう抑制され、ヘッダプレート２の曲りに起因するチューブ１４の付根部の応力がよりいっそう低減される。
請求項３に記載の発明は、ヘッダプレート２と第１中間板３との間に、第２中間板６を介装し、それに多数のスリット７を厚み方向に開口し、各板を厚み方向に一体的にろう付接合したものである。その第２中間板６の多数のスリット７により、タンク内の熱媒体の流路を形成したものである。それにより、ヘッダプレート２と第１中間板３との間の熱媒体の流通が円滑となり、流通抵抗が低減される。
請求項４に記載の発明は、ヘッダプレート２と第２中間板６に、偏平なチューブ挿通孔２ａおよびスリット７を、各板の長手方向に定間隔の同一ピッチで、それらの開口の長軸が、各板の幅方向に平行に位置して形成されているので、ヘッダプレート２と第１中間板３との間の熱媒体の流通がさらに円滑となり、流通抵抗が低減される。
請求項５に記載の発明は、スリット７の全長Ｗｂが、前記チューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈより長く形成されたものである。
それにより、ヘッダプレート２と第１中間板３との流路がより広くなるので、その間の熱媒体の流通がより円滑となり、流通抵抗が低減される。
請求項６に記載の発明は、端板４に熱媒体の出入口４ａが形成され、その出入口４ａにパイプ８の端部が挿通され、そのパイプ８の端面が前記第１中間板３の平面に着座して固定されたものである。それにより、パイプ８の位置決めが容易となるとともに、パイプ８の固定が強固となる。
請求項７に記載の発明は、横断面が溝状の押出材からなるタンク本体２３ａと、その両端を閉塞する一対の端蓋２２からなる偏平タンク２３を有する。そして、偏平タンク２３の厚みが、ヘッダプレート２の板厚より厚く形成されているものである。この偏平タンク２３により、熱媒体の十分な流路が確保され、流通抵抗が低減されるとともに、偏平タンク２３がヘッダプレート２の補強材となり、ヘッダプレート２の変形（曲り）が抑制されるので、ヘッダプレート２の曲りに起因するチューブ１４の付根部の応力が低減される。しかも、偏平タンク２３は横断面が溝状に形成された偏平な押出材からなるため、押出材の僅かの加工で製作でき、製造が容易で耐圧性の高いものとなる。
請求項８に記載の発明は、偏平タンク２３の一対の側縁２０の内壁間の全幅Ｗｃが、ヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小（Ｗｈ＞Ｗｃ）に形成されている。それにより、偏平タンク２３の剛性が向上し補強効果が高まるので、ヘッダプレート２の変形（曲り）がよりいっそう抑制され、ヘッダプレート２の曲りに起因するチューブ１４の付根部の応力がよりいっそう低減される。
請求項９に記載の発明は、偏平タンク２３とヘッダプレート２との間に、中間板２５が介装され、その細長いスリット７が、中間板２５の長手方向にチューブ挿通孔２ａと同一のピッチで穿設され、チューブ挿通孔２ａ及び細長い前記スリット７の開口の長軸が、中間板２５の幅方向に平行に位置して形成されたものである。それにより、ヘッダプレート２と偏平タンク２３との間の熱媒体の流通が円滑となり、流通抵抗が低減される。According to the first aspect of the present invention, the thickness of the first intermediate plate 3 which opens the flow path of the heat medium in the thickness direction by the thickness thereof is formed to be thicker than the thickness of the header plate 2.
As a result, a sufficient flow path of the heat medium is secured, the flow resistance is reduced, and the thick first intermediate plate 3 serves as a reinforcing material for the header plate 2, and the deformation (bending) of the header plate 2 is suppressed. Therefore, the stress at the base of the tube 14 due to the bending of the header plate 2 is reduced.
According to the second aspect of the present invention, the total width Wa of the flat frame-shaped opening hole 3a of the first intermediate plate 3 is smaller than the total width Wh of the tube insertion hole 2a of the header plate 2 (total width Wh> total width Wa). It was done. As a result, the rigidity of the first intermediate plate 3 is improved and the reinforcing effect is enhanced, so that the deformation (bending) of the header plate 2 is further suppressed, and the stress at the base of the tube 14 due to the bending of the header plate 2 is further increased. It will be further reduced.
According to the third aspect of the present invention, a second intermediate plate 6 is interposed between the header plate 2 and the first intermediate plate 3, and a large number of slits 7 are opened in the second intermediate plate 6 in the thickness direction, and each plate is formed in the thickness direction. It is integrally brazed and joined to. A flow path of the heat medium in the tank is formed by a large number of slits 7 of the second intermediate plate 6. As a result, the flow of the heat medium between the header plate 2 and the first intermediate plate 3 becomes smooth, and the flow resistance is reduced.
The invention according to claim 4 provides a flat tube insertion hole 2a and a slit 7 in a header plate 2 and a second intermediate plate 6 at the same pitch at regular intervals in the longitudinal direction of each plate, and is a long axis of the openings thereof. However, since they are formed so as to be positioned parallel to the width direction of each plate, the flow of the heat medium between the header plate 2 and the first intermediate plate 3 becomes smoother, and the flow resistance is reduced.
In the invention according to claim 5, the total length Wb of the slit 7 is formed longer than the total width Wh of the tube insertion hole 2a.
As a result, the flow path between the header plate 2 and the first intermediate plate 3 becomes wider, so that the flow of the heat medium between them becomes smoother and the flow resistance is reduced.
In the invention according to claim 6, a heat medium inlet / outlet 4a is formed in the end plate 4, an end portion of the pipe 8 is inserted through the inlet / outlet 4a, and the end surface of the pipe 8 is formed on a flat surface of the first intermediate plate 3. It is seated and fixed. As a result, the positioning of the pipe 8 becomes easy, and the fixing of the pipe 8 becomes firm.
The invention according to claim 7 has a tank body 23a made of an extruded material having a groove-shaped cross section, and a flat tank 23 made of a pair of end lids 22 that close both ends thereof. The flat tank 23 is formed to be thicker than the header plate 2. The flat tank 23 secures a sufficient flow path for the heat medium, reduces the flow resistance, and the flat tank 23 serves as a reinforcing material for the header plate 2 to suppress deformation (bending) of the header plate 2. , The stress at the base of the tube 14 due to the bending of the header plate 2 is reduced. Moreover, since the flat tank 23 is made of a flat extruded material having a groove-shaped cross section, it can be manufactured with a small amount of processing of the extruded material, and is easy to manufacture and has high pressure resistance.
In the invention according to claim 8, the total width Wc between the inner walls of the pair of side edges 20 of the flat tank 23 is formed to be smaller (Wh> Wc) than the total width Wh of the tube insertion hole 2a of the header plate 2. .. As a result, the rigidity of the flat tank 23 is improved and the reinforcing effect is enhanced, so that the deformation (bending) of the header plate 2 is further suppressed, and the stress at the base of the tube 14 due to the bending of the header plate 2 is further reduced. Will be done.
In the invention according to claim 9, an intermediate plate 25 is interposed between the flat tank 23 and the header plate 2, and the elongated slit 7 thereof has the same pitch as the tube insertion hole 2a in the longitudinal direction of the intermediate plate 25. The long axis of the opening of the tube insertion hole 2a and the elongated slit 7 is formed so as to be positioned parallel to the width direction of the intermediate plate 25. As a result, the flow of the heat medium between the header plate 2 and the flat tank 23 becomes smooth, and the flow resistance is reduced.

図１は本発明の第１の実施形態の熱交換器のタンク構造の分解斜視図。
図２は同組立て状態を示す要部斜視図であって、その一方側を省略したもの。
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図。
図５は本発明のタンク構造を有する熱交換器の正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）。
図６は同タンク構造に用いられるヘッダプレート２の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、（Ａ）のＣ−Ｃ断面略図（Ｃ）。
図７は本発明のタンク構造に用いられる第１中間板３の平面図。
図８は同タンク構造に用いられる第２中間板６の平面図。
図９は同タンク構造に用いられる端板４の平面図。
図１０は本発明の第２の実施形態の熱交換器のタンク構造の分解斜視図。
図１１は同実施形態の偏平タンクの平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）。
図１２は同実施形態の要部縦断面図。FIG. 1 is an exploded perspective view of the tank structure of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part showing the assembled state, and one side thereof is omitted.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
5A and 5B are a front view (A) and a side view (B) of the heat exchanger having the tank structure of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view (C) of CC of the header plate 2 used in the tank structure, which is a plan view (A), a side view (B), and (A).
FIG. 7 is a plan view of the first intermediate plate 3 used in the tank structure of the present invention.
FIG. 8 is a plan view of the second intermediate plate 6 used in the tank structure.
FIG. 9 is a plan view of the end plate 4 used in the tank structure.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the tank structure of the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view (A), a front view (B), and a side view (C) of the flat tank of the same embodiment.
FIG. 12 is a vertical sectional view of a main part of the same embodiment.

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この熱交換器のタンク構造は、鉱山現場や建築現場等で使用する大型の作業機械、若しくは、大型自動車の熱交換器に適しており、その熱交換器のタンクの内圧が比較的高くなるものに最適の構造である。
第１の実施形態の熱交換器は、図１〜図５に示す如く、多数のフィン１５とチューブ１４とが交互に並列されてコア１６を形成し、そのコア１６の上下両端に一対のタンクが配置されるものである。そのタンクは、端板４と第１中間板３とヘッダプレート２との積層体からなる。第１中間板３とヘッダプレート２との間には、第２中間板６を介装することが好ましい。
端板４と第１中間板３と第２中間板６は、平面方形の平板からなると共に、その外周が略整合する。
図１及び図６に示す如く、ヘッダプレート２には、その長手方向に並列して多数のチューブ挿通孔２ａが定間隔のピッチで穿設される。そして、そのチューブ挿通孔２ａの長軸はヘッダプレート２の幅方向に平行に形成されている。この例では、図１，図６（Ａ）に示す如く、ヘッダプレート２にチューブ挿通孔２ａが４列配置されている。その列数は、必要に応じ増減できる。
図６（Ｃ）に示す如く、チューブ挿通孔２ａの孔縁部には、バーリング加工部２ｂを形成することが好ましい。このバーリング加工部２ｂは、ヘッダプレート２の表面側からチューブ１４（図１）側に形成されている。このバーリング加工部２ｂは、プレス成形等の手段により形成することができる。
バーリング加工部２ｂをチューブ１４側に突出させ、図６（Ｃ）のように、その根本から先端に向けて孔縁部の厚みを次第に薄くすることにより、チューブ挿通孔２ａに亀裂を生じさせず、耐圧性の高い構造となる。
次に、この例では、図１，図４に示す如く、第２中間板６には、その長手方向に並列して多数のスリット７が、チューブ挿通孔２ａと同一ピッチで穿設されている。すなわち、スリット７のピッチがヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａのピッチに整合する。スリット７の長軸は第２中間板６の幅方向に平行に形成されている。スリット７の全長Ｗｂは、チューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも大に形成することが好ましい（図３）。第２中間板６には、図１及び図８に示す如く、その長手方向の両端部において、端部開口６ａを形成しておくと、その位置の熱媒体の流通を円滑にすることができる。図１、図４、図８に示すスリット７は、１列のみ穿設されているが、２列以上とすることもできる。
第２中間板６の板厚は、ヘッダプレート２の板厚以上とすることができる。
次に、図３，図４に示す如く、第１中間板３の板厚はヘッダプレート２の板厚よりも厚く形成されている。
第１中間板３は全体が枠状に形成されており、開口孔部３ａが長手方向に沿って開口している。図１に示すように、２つの開口孔部３ａを幅方向に並列して配置して、その間に長手方向に伸びる仕切部３ｂを形成することができる。この仕切部３ｂにより、第１中間板３と第２中間板６とのろう付面積が大きくなり、接合強度が向上する。なお、仕切部３ｂの形成は任意である。
開口孔部３ａの全幅Ｗａは、チューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小さく形成しておくことが好ましい（図３）。
次に、第１中間板３上には端板４が配置される。
端板４の長手方向の中間部分には、出入口４ａが穿設される。そして、端板４と第１中間板３と第２中間板６とヘッダプレート２との外周が整合すると共に、少なくともそれらの四隅及び中間部に、互いに整合する孔１３が穿設されている。そして、各板の積層状態において各孔１３にリベット１２が挿通され、その端部がカシメられて、各板どうしが仮止め固定される。
そして、チューブ１４とフィン１５とでコア１６を形成し、各チューブ１４の両端部は、ヘッダプレート２の各チューブ挿通孔２ａに挿通される。各チューブの先端は、図３に示す如く、第２中間板６の各スリット７からは突出しない程度に挿通される。
また、端板４の出入口４ａには、図１〜図３に示す、パイプ８の端部が挿通され、図３に示す如く、第１中間板３の平面にパイプ８の開口端面が着座する。さらには、複数のブラケット１１が端板４上に配置される。
このように組み立てられた各部品は、少なくとも各部品の一方側の外表面にろう材が被覆又は塗布されている。そしてそれら組立て体は高温の炉内に挿入され、全体が一体にろう付固定される。
なお、各チューブ挿通孔２ａのバーリング加工部２ｂをチューブ１４側に形成し、チューブ１４の先端部をそこに挿入し、チューブ１４の開口縁を拡開した状態で、チューブ１４とバーリング加工部２ｂとの間を一体にろう付することができる。
また、熱交換器の下端部には、図５に示すように、一対の支持ピン１７を接合しておくことができる。支持ピン１７の先端は、図示しない建設機械等のエンジンルーム内の支持台に保持される。
次に、図１０〜図１２は本発明の第２の実施形態である。
この例が前記実施例と異なる点は、前記実施例の第１中間板３と端板４の代わりに、アルミニウムの押出材からなるタンク本体２３ａと、その両側を閉塞する側蓋２２とからなる偏平タンク２３を用いたものである。即ち、この例では偏平タンク２３が、平坦な頂面１９と、その縁部から立下げられた一対の側縁２０を有する横断面が溝状に形成された押出材からなるタンク本体２３ａと、その両端を閉塞する一対の側蓋２２とからなる。タンク本体２３ａの側縁２０は横断面がＬ字状に形成されており、その先端が外側に突出している鍔部を有する。
タンク本体２３ａの頂面１９には、パイプ取付用の出入口２１を形成することができる。そして、タンク本体２３ａの頂面１９の内側の幅方向の中間位置には、長手方向に伸びる中間リブ２４を形成しておくことができる。それにより、偏平タンク２３の強度が高まり、さらに耐圧性の高い熱交換器となる。また、パイプ８の端面が中間リブ２４に着座されることにより、パイプ８の位置決めが容易になるとともに、パイプ８の固定が強固となる。
押出材からなるタンク本体２３ａの長手方向の両端には、押出材の横断面に整合する側蓋２２が配置される。このとき、タンク本体２３ａの頂面１９の内面側に半押し状にプレス形成された位置決め部２６を設け、側蓋２２をそれに当接することができる。その端蓋２２とタンク本体２３ａと、中間板２５との間は、各部品のろう付の後に、溶接により接続することができる。同様に、パイプ取付用出入口２１とパイプ８との間も溶接により接続できる。
偏平タンク２３の板厚は、ヘッダプレート２の板厚より厚く形成されている。偏平タンク２３の一対の側縁２０の端面の外周は、前記ヘッダプレート２の外周と整合している。この時、偏平タンク２３の一対の側縁２０の内壁間の全幅Ｗｃ（図１０参照）は、ヘッダプレート２のチューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈよりも小（Ｗｈ＞Ｗｃ）になるように形成されている。
そして、偏平タンク２３の側縁２０の端面と、前記ヘッダプレート２とが、厚み方向に一体的にろう付接合される。この時、図１２の如く、それらの間に中間板２５を介して、ろう付接合することが好ましい。
この中間板２５には、その長手方向に向かって同一のピッチで並列する細長いスリット７が穿設されている（図１０）。この中間板２５は、第１の実施形態の第２中間板６に相当するものである（端部開口６ａの形成は任意である）。そして、偏平なチューブ挿通孔２ａと細長いスリット７の開口の長軸が、中間板２５の幅方向に平行に位置して形成されている。そして、そのスリット７の全長Ｗｂが、チューブ挿通孔２ａの全幅Ｗｈより長く（Ｗｂ＞Ｗｈ）なるように形成されている。
このような偏平タンク２３は、押出材からなるタンク本体２３ａの少ない加工と一対の端蓋２２とで、製作できると共に、その偏平タンク２３により、熱媒体の十分な流路が確保され、流通抵抗が低減される。さらには、偏平タンク２３がヘッダプレート２の補強材となり、ヘッダプレート２の変形（曲り）が抑制されるので、ヘッダプレート２の曲りに起因するチューブ１４の付根部の応力が低減される。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The tank structure of this heat exchanger is suitable for large work machines used at mining sites, construction sites, etc., or heat exchangers for large automobiles, and the internal pressure of the tank of the heat exchanger is relatively high. It is the optimum structure for.
In the heat exchanger of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 5, a large number of fins 15 and tubes 14 are alternately arranged in parallel to form a core 16, and a pair of tanks are formed at both upper and lower ends of the core 16. Is placed. The tank is composed of a laminate of an end plate 4, a first intermediate plate 3, and a header plate 2. It is preferable to interpose the second intermediate plate 6 between the first intermediate plate 3 and the header plate 2.
The end plate 4, the first intermediate plate 3, and the second intermediate plate 6 are made of flat rectangular flat plates, and their outer circumferences are substantially aligned with each other.
As shown in FIGS. 1 and 6, a large number of tube insertion holes 2a are bored in the header plate 2 in parallel in the longitudinal direction at regular intervals. The long axis of the tube insertion hole 2a is formed parallel to the width direction of the header plate 2. In this example, as shown in FIGS. 1 and 6A, four rows of tube insertion holes 2a are arranged in the header plate 2. The number of columns can be increased or decreased as needed.
As shown in FIG. 6C, it is preferable to form a burring processed portion 2b at the hole edge portion of the tube insertion hole 2a. The burring processed portion 2b is formed from the surface side of the header plate 2 to the tube 14 (FIG. 1) side. The burring processed portion 2b can be formed by means such as press molding.
By projecting the burring portion 2b toward the tube 14 side and gradually reducing the thickness of the hole edge portion from the root to the tip as shown in FIG. 6C, the tube insertion hole 2a is not cracked. , The structure has high pressure resistance.
Next, in this example, as shown in FIGS. 1 and 4, a large number of slits 7 are formed in the second intermediate plate 6 in parallel in the longitudinal direction at the same pitch as the tube insertion holes 2a. .. That is, the pitch of the slit 7 matches the pitch of the tube insertion hole 2a of the header plate 2. The long axis of the slit 7 is formed parallel to the width direction of the second intermediate plate 6. The total length Wb of the slit 7 is preferably formed to be larger than the total width Wh of the tube insertion hole 2a (FIG. 3). As shown in FIGS. 1 and 8, if the second intermediate plate 6 is formed with end openings 6a at both ends in the longitudinal direction, the flow of the heat medium at that position can be facilitated. .. The slits 7 shown in FIGS. 1, 4 and 8 are formed in only one row, but may have two or more rows.
The plate thickness of the second intermediate plate 6 can be equal to or greater than the plate thickness of the header plate 2.
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the plate thickness of the first intermediate plate 3 is formed to be thicker than the plate thickness of the header plate 2.
The first intermediate plate 3 is formed in a frame shape as a whole, and the opening hole portion 3a is opened along the longitudinal direction. As shown in FIG. 1, two opening holes 3a can be arranged in parallel in the width direction, and a partition portion 3b extending in the longitudinal direction can be formed between them. The partition portion 3b increases the brazing area between the first intermediate plate 3 and the second intermediate plate 6 and improves the joint strength. The formation of the partition portion 3b is arbitrary.
The total width Wa of the opening hole 3a is preferably formed smaller than the total width Wh of the tube insertion hole 2a (FIG. 3).
Next, the end plate 4 is arranged on the first intermediate plate 3.
A doorway 4a is bored in the middle portion of the end plate 4 in the longitudinal direction. Then, the outer circumferences of the end plate 4, the first intermediate plate 3, the second intermediate plate 6, and the header plate 2 are aligned, and holes 13 that are aligned with each other are formed at least at the four corners and the intermediate portions thereof. Then, the rivet 12 is inserted into each hole 13 in the laminated state of each plate, the end portion thereof is crimped, and the plates are temporarily fixed to each other.
Then, the core 16 is formed by the tube 14 and the fin 15, and both ends of each tube 14 are inserted into the tube insertion holes 2a of the header plate 2. As shown in FIG. 3, the tip of each tube is inserted so as not to protrude from each slit 7 of the second intermediate plate 6.
Further, the end portion of the pipe 8 shown in FIGS. 1 to 3 is inserted into the entrance / exit 4a of the end plate 4, and the open end surface of the pipe 8 is seated on the plane of the first intermediate plate 3 as shown in FIG. .. Further, a plurality of brackets 11 are arranged on the end plate 4.
Each component thus assembled is coated or coated with a brazing material on at least one outer surface of each component. Then, these assemblies are inserted into a high-temperature furnace, and the whole is brazed and fixed integrally.
The tube 14 and the burring portion 2b are formed in a state where the burring portion 2b of each tube insertion hole 2a is formed on the tube 14 side, the tip portion of the tube 14 is inserted there, and the opening edge of the tube 14 is widened. Can be brazed together with.
Further, as shown in FIG. 5, a pair of support pins 17 can be joined to the lower end portion of the heat exchanger. The tip of the support pin 17 is held by a support base in an engine room of a construction machine or the like (not shown).
Next, FIGS. 10 to 12 are the second embodiment of the present invention.
This example differs from the above embodiment in that instead of the first intermediate plate 3 and the end plate 4 of the above embodiment, the tank body 23a made of extruded aluminum and the side lids 22 that close both sides thereof are formed. The flat tank 23 is used. That is, in this example, the flat tank 23 is a tank body 23a made of an extruded material having a flat top surface 19 and a pair of side edges 20 suspended from the edges thereof and having a groove-like cross section. It is composed of a pair of side lids 22 that close both ends thereof. The side edge 20 of the tank body 23a has an L-shaped cross section, and has a collar portion whose tip protrudes outward.
A doorway 21 for attaching a pipe can be formed on the top surface 19 of the tank body 23a. Then, an intermediate rib 24 extending in the longitudinal direction can be formed at an intermediate position in the width direction inside the top surface 19 of the tank body 23a. As a result, the strength of the flat tank 23 is increased, and the heat exchanger has a higher pressure resistance. Further, since the end surface of the pipe 8 is seated on the intermediate rib 24, the positioning of the pipe 8 is facilitated and the fixing of the pipe 8 is strengthened.
Side lids 22 that match the cross section of the extruded material are arranged at both ends of the tank body 23a made of the extruded material in the longitudinal direction. At this time, a positioning portion 26 formed by pressing in a half-push shape is provided on the inner surface side of the top surface 19 of the tank body 23a, and the side lid 22 can be brought into contact with the positioning portion 26. The end lid 22, the tank body 23a, and the intermediate plate 25 can be connected by welding after brazing each part. Similarly, the pipe mounting inlet / outlet 21 and the pipe 8 can be connected by welding.
The plate thickness of the flat tank 23 is formed to be thicker than the plate thickness of the header plate 2. The outer circumference of the end faces of the pair of side edges 20 of the flat tank 23 is aligned with the outer circumference of the header plate 2. At this time, the total width Wc (see FIG. 10) between the inner walls of the pair of side edges 20 of the flat tank 23 is formed to be smaller (Wh> Wc) than the total width Wh of the tube insertion hole 2a of the header plate 2. ing.
Then, the end surface of the side edge 20 of the flat tank 23 and the header plate 2 are integrally brazed and joined in the thickness direction. At this time, as shown in FIG. 12, it is preferable to perform brazing joining between them via an intermediate plate 25.
The intermediate plate 25 is provided with elongated slits 7 parallel to each other at the same pitch in the longitudinal direction thereof (FIG. 10). The intermediate plate 25 corresponds to the second intermediate plate 6 of the first embodiment (the formation of the end opening 6a is arbitrary). The long axis of the flat tube insertion hole 2a and the opening of the elongated slit 7 is formed so as to be positioned parallel to the width direction of the intermediate plate 25. The total length Wb of the slit 7 is formed to be longer than the total width Wh of the tube insertion hole 2a (Wb> Wh).
Such a flat tank 23 can be manufactured by processing a tank body 23a made of an extruded material with a small amount and a pair of end lids 22, and the flat tank 23 secures a sufficient flow path of a heat medium and has a flow resistance. Is reduced. Further, since the flat tank 23 serves as a reinforcing material for the header plate 2 and the deformation (bending) of the header plate 2 is suppressed, the stress at the base of the tube 14 due to the bending of the header plate 2 is reduced.

本発明は、オイルクーラ、エアークーラ等の内圧の高い熱媒体が流通する熱交換器に適用できる。 The present invention can be applied to a heat exchanger in which a heat medium having a high internal pressure such as an oil cooler or an air cooler is distributed.

２ヘッダプレート
２ａチューブ挿通孔
２ｂバーリング加工部
３第１中間板
３ａ開口孔部
３ｂ仕切部
４端板
４ａ出入口
６第２中間板
６ａ端部開口
７スリット
８パイプ
８ａフランジ部
１１ブラケット
１２リベット
１３孔
１４チューブ
１５フィン
１６コア
１７支持ピン
１９頂面
２０側縁
２１出入口
２２側蓋
２３偏平タンク
２３ａタンク本体
２４中間リブ
２５中間板
２６位置決め部
２７溶接部
Ｗａ全幅
Ｗｂ全長
Ｗｃ全幅
Ｗｈ全幅2 Header plate 2a Tube insertion hole 2b Burring processed part 3 1st intermediate plate 3a Opening hole 3b Partition 4 End plate 4a Doorway 6 2nd intermediate plate 6a End opening 7 Slit 8 Pipe 8a Flange 11 Bracket 12 Rivet 13 hole 14 Tube 15 Fin 16 Core 17 Support pin 19 Top surface 20 Side edge 21 Doorway 22 Side lid 23 Flat tank 23a Tank body 24 Intermediate rib 25 Intermediate plate 26 Positioning part 27 Welded part Wa Overall width Wb Overall length Wc Overall width Wh Overall width

Claims

A header plate (2) in which a large number of tube insertion holes (2a) are arranged in parallel,
The first intermediate plate (3), which opens the flow path of the heat medium in the thickness direction by the thickness of the plate,
An end plate (4) that covers the outside of the first intermediate plate (3) and
Each tube insertion hole (2a) of the header plate (2) has a large number of tubes (14) whose ends are inserted.
The first intermediate plate (3) and the end plate (4) are formed in a flat plate shape.
The header plate (2), the first intermediate plate (3), and the end plate (4) are integrally brazed and joined in the thickness direction, and are joined to the ends of the large number of tubes (14). It is brazed and joined to the header plate (2).
A tank structure of a heat exchanger in which the thickness of the first intermediate plate (3) is thicker than that of the header plate (2).

The outer circumferences of the header plate (2), the first intermediate plate (3), and the end plate (4) are formed in a plane square that is substantially aligned.
The first intermediate plate (3) has a flat frame-shaped opening hole (3a), and the total width (Wa) of the opening hole (3a) of the first intermediate plate (3) is the header plate (2). The tank structure of the heat exchanger according to claim 1, which is smaller than the total width (Wh) of the tube insertion hole (2a) of).

It has a flat square second intermediate plate (6) interposed between the header plate (2) and the first intermediate plate (3).
A large number of slits (7) are opened in the thickness direction of the second intermediate plate (6) to form a flow path.
Claim that the header plate (2), the first intermediate plate (3), the second intermediate plate (6), and the end plate (4) are integrally brazed and joined in the thickness direction. 1 or the tank structure of the heat exchanger according to claim 2.

Flat tube insertion holes (2a) are bored in the header plate (2) at regular intervals in the longitudinal direction of the header plate (2).
An elongated slit (7) is formed in the second intermediate plate (6) in the longitudinal direction of the second intermediate plate (6) at the same pitch as the tube insertion hole (2a).
The tank structure of the heat exchanger according to claim 3, wherein the long axis of the opening of the flat tube insertion hole (2a) and the elongated slit (7) is located parallel to the width direction of each plate.

A plurality of tube insertion holes (2a) are arranged so as to be separated from each other in the width direction of the header plate (2).
The tank structure of the heat exchanger according to claim 3 or 4, wherein the total length (Wb) of the slit (7) in the width direction is longer than the total width (Wh) of the tube insertion hole (2a).

The entrance / exit (4a) of the heat medium is opened on the flat surface of the end plate (4).
A claim in which an end portion of a heat medium pipe (8) is inserted through the inlet / outlet (4a), and the end surface of the pipe (8) is seated and fixed on a flat surface of the first intermediate plate (3). The tank structure of the heat exchanger according to 1.

A header plate (2) in which a large number of tube insertion holes (2a) are arranged in parallel,
A large number of tubes (14) whose ends are inserted into the tube insertion holes (2a) of the header plate (2), and
A tank body (23a) made of a flat extruded material having a groove-shaped cross section consisting of a flat top surface (19) and a pair of side edges (20) suspended from the edges thereof, and a tank body (23a) thereof. A flat tank (23) having side lids (22) that close both ends of the tank body (23a) in the longitudinal direction, and a flat tank (23).
Have,
The end faces of the pair of side edges (20) of the flat tank (23) and the header plate (2) are integrally brazed and joined in the thickness direction.
A tank structure of a heat exchanger in which the plate thickness of the flat tank (23) is formed to be thicker than the plate thickness of the header plate (2).

The outer circumferences of the header plate (2) and the flat tank (23) are formed in a flat square shape that is substantially aligned.
According to claim 7, the total width (Wc) between the inner walls of the pair of side edges (20) of the flat tank (23) is smaller than the total width (Wh) of the tube insertion hole (2a) of the header plate (2). The tank structure of the heat exchanger described.

An intermediate plate (25) is interposed between the flat tank (23) and the header plate (2), and an elongated slit (7) is provided with the tube insertion hole (2a) in the longitudinal direction of the intermediate plate (25). It is drilled at the same pitch and
Either claim 7 or 8, wherein the long axis of the opening of the flat tube insertion hole (2a) and the elongated slit (7) is located parallel to the width direction of the intermediate plate (25). The tank structure of the heat exchanger described in.