WO2022071607A1 - 熱交換器のヘッダプレート構造 - Google Patents

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WO2022071607A1
WO2022071607A1 PCT/JP2021/036537 JP2021036537W WO2022071607A1 WO 2022071607 A1 WO2022071607 A1 WO 2022071607A1 JP 2021036537 W JP2021036537 W JP 2021036537W WO 2022071607 A1 WO2022071607 A1 WO 2022071607A1
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WO
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tube insertion
brazed
header plate
insertion hole
height
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PCT/JP2021/036537
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朗 小室
耐事 坂井
厚 大久保
煕 久保田
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株式会社ティラド
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F28F9/0226Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing

Definitions

  • the present invention relates to the header plate structure of the heat exchanger, which is most suitable for the heat exchanger having a plurality of divided cores, and particularly reduces the thermal stress and strain applied to the flat tube and the header plate at the divided boundary positions. Regarding.
  • Patent Document 1 is known as a heat exchanger in which a core partitioned in a plurality of directions in the longitudinal direction of a tank is formed.
  • the core of this heat exchanger is formed by a large number of parallel flat tubes 32, and the tip of each flat tube 32 is formed in the bottom surface 10 of the pair of header plates 1. It is inserted into the tube insertion hole 4 that has been formed. Corrugated fins 33 are arranged between the flat tubes 32.
  • the tank body 21 is fitted to the pair of header plates 1 to form a tank.
  • the tank body 21 is fixed to the header plate 1 by caulking the claw portion 13 provided on the header plate 1 to the small flange 25 of the tank body 21.
  • the tank body 21 is formed with a pair of partition portions 22 for partitioning the flow path of the heat medium flowing inside the core.
  • a dummy tube insertion hole 6 is formed in the bottom surface 10 of the header plate 1 in a portion of the tank body 21 where the pair of partition portions 22 are located, and a flat tube is formed in the dummy tube insertion hole 6. 32 is inserted. The heat medium does not flow into the flat tube 32 inserted through the dummy tube insertion hole 6.
  • the longitudinal direction of the tank body 21 is divided into the first tank portion 23 and the second tank portion 24 with the dummy tube insertion hole 6 as a boundary.
  • the core portion partitioned by the first tank portion 23 forms the first core 34
  • the core portion partitioned by the second tank portion 24 forms the second core 35. It becomes possible to distribute different heat media to the first core 34 and the second core 35, respectively.
  • an object of the present invention is to reduce thermal stress and strain generated in the flat tube 32 arranged in the vicinity of the partition portion 22 of the tank main body 21.
  • a large number of flat tube insertion holes 4 composed of a pair of opposite short side portions 2 and a pair of long side portions 3 connecting the two short side portions 2 are provided on the bottom surface 10.
  • Elongated header plate 1 formed in A tank body 21 that is caulked and fixed to the header plate 1 via a seal ring 31 and A flat tube 32 in which an end portion is inserted into the header plate 1 and the insertion portion is brazed and fixed to form a core. Equipped with The short side portions 2 of the large number of tube insertion holes 4 are located in the width direction of the header plate 1, and the tube insertion holes 4 are arranged apart from each other in the longitudinal direction of the header plate 1.
  • the tank body 21 has a pair of partition portions 22 that partition the tank body 21 into a plurality of partitions in the longitudinal direction, and among the tube insertion holes 4, the tube insertion holes 4 arranged between the partition portions 22 are dummy.
  • the header plate structure of the heat exchanger formed as the tube insertion hole 6 and having the core partitioned at the position of the dummy tube insertion hole 6.
  • a burring 8 is formed at the hole edge of each tube insertion hole 4 or 6, and a flat tube 32 is inserted through each tube insertion hole 4 or 6, and the flat tube 32 is a burring of each tube insertion hole 4 or 6.
  • At least one of the tube insertion holes 4 has an end brazed portion 8a at both ends of the long side portion 3 and a first brazed portion 8b adjacent to the end brazed portion 8a.
  • the brazed portions 8a and 8b form a brazed joining line with the flat tube 32, and the brazed portions 8a and 8b form a brazed joining line.
  • the height H1 from the first brazed portion 8b to the end brazed portion 8a With respect to the height H from the bottom surface 15 of the burring in the peripheral area of the tube insertion hole 4 to the positions of the brazed portions 8a and 8b, the height H1 from the first brazed portion 8b to the end brazed portion 8a.
  • the present invention according to claim 2 is the header plate structure of the heat exchanger according to claim 1.
  • the tube insertion hole 5a has a second brazed portion 8c arranged adjacent to a position from the center from the position of the first brazed portion 8b, and the brazed portions 8a, 8b, 8c are brazed.
  • Forming a joining line, Regarding the height H from the bottom surface 15 of the burring in the peripheral area of the tube insertion hole 5a to the positions of the brazed portions 8a, 8b, 8c, each height H1 up to the first brazing portion 8b is the second brazing portion.
  • the present invention according to claim 3 is the header plate structure of the heat exchanger according to claim 2. It is a header plate structure of a heat exchanger in which the height H2 up to the end brazed portion 8a and the height H3 up to the second brazing portion 8c are formed to have the same length.
  • the present invention according to claim 4 is the header plate structure of the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
  • the header plate structure of the heat exchanger has a height H2 up to the end brazed portion 8a of 1.1 or more with respect to the height H1 up to the first brazed portion 8b.
  • the present invention according to claim 5 is the header plate structure of the heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
  • the tube insertion holes 4 arranged adjacent to both sides of the dummy tube insertion holes 6 are formed as end tube insertion holes 5.
  • At least one of the end tube insertion holes 5 is the header plate structure of the heat exchanger in which the tube insertion holes 5a are formed.
  • At least one of the tube insertion holes 4 is adjacent to the end brazed portions 8a at the positions of both ends of the long side portions 3 of the end tube insertion holes 5 and both ends thereof. It has a first brazed portion 8b, and each of the brazed portions 8a and 8b forms a brazed joining line with the flat tube 32, and each brazed from the burring bottom surface 15 in the peripheral area of the end tube insertion hole 5. Regarding the length to the positions of the portions 8a and 8b, heat exchange having a tube insertion hole 5a in which each height H1 up to the first brazed portion 8b is formed longer than the height H2 up to the end brazed portion 8a. It is a header plate structure of the vessel.
  • the tube insertion hole 5a has a second brazed portion 8c arranged adjacent to the position from the center of the first brazed portion 8b.
  • the brazed portions 8a, 8b, 8c form a brazed joint line, and the height H from the bottom surface 15 of the burring in the peripheral area of the tube insertion hole 5a to the positions of the brazed portions 8a, 8b, 8c.
  • the height H1 up to the first brazed portion 8b is formed to be lower than the height H3 up to the second brazing portion 8c. With this structure, the height H3 of the second brazing portion 8c to the brazing line becomes higher, so that the thermal stress generated in the second brazing portion 8c can be reduced.
  • the height H2 up to the end brazed portion 8a and the height H3 up to the second brazed portion 8c are formed to have the same length. It is a thing.
  • the tip position of the burring 8 of the second brazing portion 8c and the tip position of the burring 8 of the end brazing portion 8a are aligned, and the tube insertion hole 5a on the outer peripheral surface of the flat tube 32 by expanding the tube end portion. It becomes easy to make the contact with the inner surface of the header plate 1, and it becomes possible to facilitate the formation of the tube insertion hole 5a of the header plate 1.
  • the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the height H2 up to the end brazed portion 8a is relative to the height H1 up to the first brazed portion 8b. It has a size of 1.1 or more.
  • the thermal stress generated in the end brazed portion 8a can be effectively dispersed in the first brazed portion 8b, and the thermal stress generated in the end brazed portion 8a can be effectively reduced by that amount.
  • tube insertion holes 4 arranged adjacent to both sides of the dummy tube insertion hole 6 are formed as an end tube insertion hole 5.
  • At least one of the end tube insertion holes 5 is the tube insertion hole 5a.
  • FIG. 1 is a plan view of a main part of the header plate 1 used in the header plate structure of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line IIA-IIA (A) and a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB (B) of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IIIA-IIIA (A), a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB (B), and a cross-sectional view taken along the line IIIC-IIIC (C).
  • FIG. 4 is an explanatory view showing the header plate structure of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a main part of the header plate 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of a main part of the header plate 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a main part of the header plate 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of a main part of the header plate 1 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view of a heat exchanger having a tank having a conventional header plate structure.
  • 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 9 (A) and a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 10 (A).
  • 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG. 10 (A).
  • this heat exchanger is suitable for use in a radiator or the like for cooling engine cooling water.
  • the tank of this heat exchanger is composed of a tank body 21 and a header plate 1.
  • the tank body 21 is made of a synthetic resin material and is formed in a box shape having an opening on the side connected to the header plate 1.
  • a bottom is formed facing the opening.
  • a small flange 25 that bulges toward the outside of the tank body 21 is formed on the edge of the opening.
  • a pair of partition portions 22 are arranged inside the tank main body 21 so as to face each other at a distance of about one width in the width direction of the flat tube 32. As shown in FIG.
  • the partition portion 22 is formed at an intermediate position in the longitudinal direction of the tank main body 21, and is formed from the bottom of the tank main body 21 toward the bottom surface 10 of the header plate 1.
  • the ends of the partition 22 are connected to the bottom surface 10 of the header plate 1 via an annular seal ring 31, respectively.
  • the inside of the tank body 21 is divided by a pair of partition portions 22, and a first tank portion 23 and a second tank portion 24 are formed on both sides of the pair of partition portions 22.
  • the header plate 1 is a flat rectangular shape and is formed in an elongated shape. As shown in FIG. 1, a plurality of flat tube portions including a pair of opposite short side portions 2 and a pair of long side portions 3 connecting the two short side portions 2 are inserted into the bottom surface 10 of the header plate 1.
  • the hole 4 is formed.
  • the short side portion 2 of the tube insertion hole 4 is located in the width direction of the header plate 1, and the tube insertion holes 4 are arranged apart from each other in the longitudinal direction of the header plate 1.
  • Dummy tube insertion hole 6 (similar to tube insertion hole 4) at the position of the intermediate portion in the longitudinal direction of the header plate 1, specifically, at the position corresponding to the position between the pair of partition portions 22 formed in the tank body 21.
  • a pair of short side portions 2 and a pair of long side portions 3) are formed therein.
  • a stress reduction portion is formed on both sides of the dummy tube insertion hole 6 and an end tube insertion hole 5 (a pair of short side portions 2 and a pair of long side portions 3 similar to the tube insertion hole 4) is formed therein.
  • the tube insertion holes 4 are sequentially arranged in parallel on the outside of the stress reducing portion.
  • the inner circumference of each tube insertion hole 4, the end tube insertion hole 5, and the dummy tube insertion hole 6 is the same.
  • a burring 8 projecting inward of the tank body 21 is formed at the edge of each of the insertion holes 4, 5 and 6.
  • the top of the burring 8 and the base of the burring bottom surface 15 of the header plate 1 are smoothly connected by a curved surface. Inside the vicinity of the top thereof, there is a joining surface 9 formed on a flat surface so as to be easily joined to the flat tube 32.
  • the burring bottom surface 15 exists on the back surface of the bottom surface 10 of the header plate 1.
  • FIG. 1 As shown in FIG.
  • an outer peripheral wall that rises toward the tank body 21 is formed on the outer periphery of the header plate 1, and a claw portion 13 for caulking is formed at the tip thereof.
  • a raised portion 14 is formed on the bottom surface 10 where the tube insertion hole 4 is formed, which is raised on the inner side of the tank body 21.
  • the bottom surface 10 of the raised portion 14 is located higher than the bottom surface 10 on which the dummy tube insertion hole 6 and the end tube insertion hole 5 are formed.
  • a groove 11 is formed between the outer peripheral edge of the bottom surface 10 of the raised portion 14 and the outer peripheral wall of the header plate 1.
  • the rigidity of the region of the bottom surface 10 of the raised portion 14 is higher than the rigidity of the bottom surface 10 on which the dummy tube insertion hole 6 and the end tube insertion hole 5 are formed.
  • a large number of flat tubes 32 are arranged in parallel to form a core.
  • the flat tube 32 has a vertical central axis 7 through its inner center.
  • the end portion of the flat tube 32 is inserted into each of the insertion holes 4, 5 and 6, and the flat tube 32 and the joint surface 9 of the burring 8 of each of the insertion portions 4, 5 and 6 are brazed and fixed.
  • a corrugated fin 33 can be arranged between the flat tubes 32 as shown in FIG. As shown in FIG.
  • the seal ring 31 is arranged on the groove 11 of the header plate 1 and the inter-tube sealing surface 12 between the dummy tube insertion hole 6 and the end tube insertion hole 5 adjacent thereto.
  • the opening of the tank body 21 is fitted to the header plate 1 via the seal ring 31.
  • the claw portion 13 of the header plate 1 is crimped to the small flange 25 side of the tank body 21, so that the tank body 21 and the header plate 1 are fixed.
  • the pair of partition portions 22 have the tips of the partition portions 22 in contact with the seal ring 31 at the positions of the tube-to-tube sealing surfaces 12.
  • the core is divided on both sides of the dummy tube insertion hole 6 in the longitudinal direction by the dummy tube insertion hole 6, the pair of partition portions 22 in the tank body 21, and the flat tube 32 inserted into the dummy tube insertion hole 6. Will be done.
  • a first core 34 is arranged on the side of the first tank portion 23, a second core 35 is arranged on the side of the second tank portion 24, and different heat media can be circulated through the cores 34 and 35.
  • engine cooling water can be circulated through the first core 34
  • auxiliary cooling water can be circulated through the second core 35.
  • the tube insertion hole 5a adjacent to the dummy tube insertion hole 6 is the position of both ends of the long side portion 3.
  • An end brazed portion 8a is formed on the surface, and a first brazing portion 8b is formed adjacent to the end brazing portion 8a.
  • Each of these brazed portions 8a and 8b forms a brazed joining line with the flat tube 32.
  • the brazed joint lines of the brazed portions 8a and 8b are burring with the central side of the joint surface 9 in the axial direction of the vertical central axis 7 at the contact portion between the outer surface of the flat tube 32 and the joint surface 9 of the burring 8.
  • the brazed joint line of the second brazed portion 8c which will be described later, is also formed at the same boundary portion.
  • the bottom surface 10 in the peripheral area of the end tube insertion hole 5 is formed in a planar shape.
  • the burring 8 of the tube insertion hole 5a has a height H2 (hereinafter, end brazing) from the base of the bottom surface 15 of the burring to the position of the brazed joining line of the end brazing portion 8a at the position of the end brazing portion 8a.
  • the height to the attachment portion 8a is described as H2), and at the position of the first brazing portion 8b, the height from the root of the bottom surface 15 of the burring to the position of the brazed joining line of the first brazing portion 8b. It has H1 (hereinafter referred to as height H1 up to the first brazed portion 8b). As shown in FIGS. 2 and 3, the height H1 up to the first brazed portion 8b is formed lower than the height H2 up to the end brazed portion 8a.
  • the position of the first brazed portion 8b is in the axial direction of the vertical central axis 7 rather than the position of the end brazed portion 8a. It is located on the center side.
  • a second brazed portion 8c is further formed in the tube insertion hole 5a adjacent to the position from the center of the first brazed portion 8b. ..
  • the height H3 from the base of the bottom surface 15 of the burring to the position of the brazed joining line of the second brazed portion 8c (hereinafter referred to as the height H3 to the second brazed portion 8c). ).
  • the height H1 up to the first brazed portion 8b is formed lower than the height H3 up to the second brazed portion 8c.
  • the position of the first brazed portion 8b is in the axial direction of the vertical central axis 7 rather than the position of the second brazed portion 8c. It is located on the center side.
  • the end brazed portion 8a, the first brazing portion 8b, and the second brazing portion 8c continuously form a brazed joining line having a waveform as shown in FIG.
  • thermal stress is likely to be generated in the first brazing portion 8b, and the end portion is correspondingly generated. It is possible to reduce the thermal stress generated in the brazed portion 8a and the second brazed portion 8c.
  • FIG. 1 when the partition 32a is provided at an intermediate position in the longitudinal direction of the flat tube 32, thermal stress is generated at the joint with the burring 8 at the position where the partition 32a is formed.
  • the second brazed portion 8c As described above, by arranging the second brazed portion 8c at a position consistent with the position of the partition 32a, thermal stress is likely to be generated in the first brazed portion 8b, and the second brazed portion is correspondingly generated. It is possible to reduce the thermal stress generated in 8c.
  • the radius of curvature of the burring 8 is formed by R2 at the position of the end brazed portion 8a, and at the position of the first brazing portion 8b.
  • the radius of curvature of the burring is formed by R1.
  • the radius of curvature R2 of the end brazed portion 8a is formed to be larger than the radius of curvature R1 of the first brazing portion 8b. Further, at the position of the second brazing portion 8c, the radius of curvature of the burring 8 is formed by R3, and the radius of curvature R3 of the second brazing portion 8c is formed larger than the radius of curvature R1 of the first brazing portion 8b. Has been done.
  • the radii of curvature R1, R2, and R3 of the brazed portions 8a, 8b, and 8c as described above, as shown in FIG. 1, the tube insertion hole 5a adjacent to the dummy tube insertion hole 6 is the first.
  • the brazed portion 8b is formed in a constricted state.
  • the burring 8 of the tube insertion hole 5a adjacent to the dummy tube insertion hole 6 is joined to the flat tube 32 from the burring bottom surface 15 of the header plate 1 at the position of the end brazed portion 8a and the position of the second brazing portion 8c. Since the peripheral length distance to the portion is longer than the peripheral length distance from the burring bottom surface 15 of the header plate 1 at the position of the first brazed portion 8b to the joint portion, the flat tube 32 and the header plate 1 are thermally deformed. The stress generated at the joint is distributed over the curved surface of the burring 8 at the positions of the end brazed portion 8a and the second brazed portion 8c.
  • the burring 8 of the tube insertion hole 5a (the end tube insertion hole 5 adjacent to the dummy tube insertion hole 6) arranged in the vicinity of the partition portion 22 in which the core in which thermal stress is likely to occur is partitioned, particularly. It is possible to efficiently reduce the stress generated at the joint between the end brazed portion 8a and the flat tube 32 where the thermal stress tends to concentrate.
  • the height H2 up to the end brazed portion 8a and the height H3 up to the second brazed portion 8c are formed to have the same length.
  • the tube insertion hole 5a on the outer peripheral surface of the flat tube 32 by expanding the tube end portion It becomes easy to make a contact with the inner surface of the header plate 1, and it is possible to facilitate the formation of the tube insertion hole 5a of the header plate 1. Further, it is preferable that the height H2 up to the end brazed portion 8a is 1.1 or more with respect to the height H1 up to the first brazed portion 8b.
  • the thermal stress generated in the end brazed portion 8a can be effectively dispersed in the first brazed portion 8b, and the thermal stress generated in the end brazed portion 8a can be effectively reduced by that amount. It will be possible.
  • the height H2 of the burring 8 of the tube insertion hole 5a to the end brazed portion 8a or the height H3 to the second brazing portion 8c is a dummy. It is preferable to form the tube insertion hole 6 higher than the height of the burring 8.
  • the radius of curvature R2 of the end brazed portion 8a or the radius of curvature R3 of the second brazed portion 8c may be formed to be larger than the radius of curvature R4 of the burring 8 of the dummy tube insertion hole 6.
  • the height H1 of the burring 8 of the dummy tube insertion hole 6 and the height H1 of the burring 8 of the tube insertion hole 5a up to the first brazing portion 8b shall be about the same. Can be done.
  • the radius of curvature R4 of the burring 8 of the dummy tube insertion hole 6 and the first brazed portion R1 of the tube insertion hole 5a can be about the same. As shown in FIGS.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the header plate structure of the present invention.
  • the above-mentioned end brazing portion 8a, first brazing portion 8b, and second brazing portion 8c are provided for the end tube insertion hole 5 from the dummy tube insertion hole 6 to the nearest second end tube insertion hole 5. It is formed as a tube insertion hole 5a to have.
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the header plate structure of the present invention.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the header plate structure of the present invention.
  • FIG. 8 shows a fifth embodiment of the header plate structure of the present invention.
  • the tube insertion hole 5a having the end brazed portion 8a, the first brazing portion 8b, and the second brazing portion 8c described above is the tube insertion hole 4 at a position outside the stress reduction portion. It is also possible to apply to.
  • the brazing line is preferably formed so as to include the second brazing portion 8c.
  • the brazing line can be formed only in a state where the second brazing portion 8c is not formed, that is, only the end brazing portion 8a and the first brazing portion 8b. For example, when the partition 32a is not formed on the flat tube 32, it is not necessary to form the second brazed portion 8c.
  • a plurality of second brazed portions 8c may be formed according to the position of the partitions 32a.
  • the end tube insertion hole 5 is not limited to the number described above, and may be only adjacent to the dummy tube insertion hole 6, and the end tube insertion hole 5 may have an end brazed portion 8a.

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Abstract

複数に区分されたコアを有する熱交換器のヘッダプレート構造において、その偏平チューブ及びヘッダプレートにかかる熱応力及び歪みを低減させるものに関する。 端部チューブ挿通孔(5)に、少なくとも1つは、長辺部(3)の両端部の位置の端部ろう付部(8a)と、端部ろう付部(8a)に隣接する第1ろう付部(8b)とを有し、それら各ろう付部(8a、8b)が偏平チューブ(32)とのろう付接合ラインを形成し、端部チューブ挿通孔(5)の周辺域のバーリング底面(15)から各ろう付部(8a、8b)の位置までの高さ(H)について、第1ろう付部(8b)までの高さ(H1)が、端部ろう付部(8a)までの高さ(H2)より低く形成されている。

Description

熱交換器のヘッダプレート構造
 本発明は、複数に区分されたコアを有する熱交換器に最適な熱交換器のヘッダプレート構造に関し、特に、区分される境界位置における偏平チューブ及びヘッダプレートにかかる熱応力及び歪みを低減させるものに関する。
 タンクの長手方向に複数に区画されたコアが形成された熱交換器として、下記特許文献1が知られている。
 この熱交換器は、図9、図10に示す如く、多数の並列された偏平チューブ32により、コアが形成されており、各偏平チューブ32の先端は一対のヘッダプレート1の底面10に穿設されたチューブ挿通孔4に挿通される。各偏平チューブ32間にはコルゲートフィン33が配置されている。
 そして、一対のヘッダプレート1にはタンク本体21が被嵌され、タンクが形成される。図11に示す如く、ヘッダプレート1に設けられた爪部13をタンク本体21の小フランジ25にカシメることにより、ヘッダプレート1にタンク本体21が固定される。
 そのタンク本体21には、コアの内部に流通する熱媒体の流路を区画する一対の仕切部22が形成されている。
 図10(B)に示す如く、タンク本体21の一対の仕切部22が位置する部分には、ヘッダプレート1の底面10にダミーチューブ挿通孔6が形成され、そのダミーチューブ挿通孔6に偏平チューブ32が挿通されている。ダミーチューブ挿通孔6に挿通された偏平チューブ32には、熱媒体が流入しない。ヘッダプレート1にタンク本体21が被嵌されると、タンク本体21の長手方向がダミーチューブ挿通孔6を境にして、第1タンク部23と第2タンク部24に区画される。
 そして、図9に示す如く、第1タンク部23により区画されたコアの部分は第1コア34を形成し、第2タンク部24により区画されたコアの部分は第2コア35を形成する。第1コア34、第2コア35には夫々異なる熱媒体を流通させることが可能になる。
特開2002−115991号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された熱交換器は、各コア34、35に流入する熱媒体に温度差がある場合、それらのコア34、35間に熱歪みが生じる。そして、熱交換器が稼働される毎に、両コア34、35間に熱応力が生じ、永年の使用によりタンク本体21の仕切部22の近傍に配置された熱媒体が流入する偏平チューブ32に亀裂が生じるおそれがある。
 そこで、本発明はタンク本体21の仕切部22の近傍に配置される偏平チューブ32に生じる熱応力及び歪みの低減を図ることを目的とする。
 請求項1に記載の本発明は、一対の対向する短辺部2と、その両短辺部2間を連結する一対の長辺部3とからなる偏平な多数のチューブ挿通孔4が底面10に形成された細長いヘッダプレート1と、
 前記ヘッダプレート1にシールリング31を介して、カシメ固定されるタンク本体21と、
 前記ヘッダプレート1に端部が挿通されて、その挿通部がろう付固定されてコアを形成する偏平チューブ32と、
 を具備し、
 前記多数のチューブ挿通孔4の短辺部2がヘッダプレート1の幅方向に位置して、それらのチューブ挿通孔4が互いにヘッダプレート1の長手方向に離間して配置されており、
 前記タンク本体21内には、それを長手方向に複数に区画する一対の仕切部22を有し、前記チューブ挿通孔4のうち、前記仕切部22の間に配置されたチューブ挿通孔4がダミーチューブ挿通孔6として形成され、前記ダミーチューブ挿通孔6の位置でコアが区画された熱交換器のヘッダプレート構造において、
 各チューブ挿通孔4、6の孔縁にはバーリング8が形成され、各チューブ挿通孔4、6に偏平チューブ32が挿通されており、その前記偏平チューブ32が各チューブ挿通孔4、6のバーリング8の頂部の内面で接合されており、
 前記チューブ挿通孔4のうち少なくとも1つは、長辺部3の両端部の位置の端部ろう付部8aと、前記端部ろう付部8aに隣接する第1ろう付部8bとを有し、
 それら各ろう付部8a、8bが偏平チューブ32とのろう付接合ラインを形成し、
 前記チューブ挿通孔4の周辺域のバーリング底面15から各ろう付部8a、8bの位置までの高さHについて、第1ろう付部8bまでの高さH1が、端部ろう付部8aまでの高さH2より低く形成されたチューブ挿通孔5aを有することを特徴とする熱交換器のヘッダプレート構造である。
 請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
 前記チューブ挿通孔5aは、前記第1ろう付部8bの位置から中央よりの位置に隣接して配置された第2ろう付部8cを有し、各ろう付部8a、8b、8cがろう付接合ラインを形成しており、
 前記チューブ挿通孔5aの周辺域のバーリング底面15から各ろう付部8a、8b、8cの位置までの高さHについて、第1ろう付部8bまでの各高さH1が、第2ろう付部8cまでの高さH3より低く形成された熱交換器のヘッダプレート構造である。
 請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
 前記端部ろう付部8aまでの高さH2と、前記第2ろう付部8cまでの高さH3とが同一の長さに形成された熱交換器のヘッダプレート構造である。
 請求項4に記載の本発明は、請求項1~請求項3のいずれかに記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
 前記端部ろう付部8aまでの高さH2が前記第1ろう付部8bまでの高さH1に対して、1.1以上の大きさである熱交換器のヘッダプレート構造である。
 請求項5に記載の本発明は、請求項1~請求項4のいずれかに記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
 前記ダミーチューブ挿通孔6の両側に隣接して配置された前記チューブ挿通孔4が端部チューブ挿通孔5として形成されており、
 前記端部チューブ挿通孔5の少なくとも1つが前記チューブ挿通孔5aとなる熱交換器のヘッダプレート構造である。
 請求項1に記載の発明は、チューブ挿通孔4のうち少なくとも1つは、端部チューブ挿通孔5の長辺部3の両端部の位置の端部ろう付部8aと、両端部に隣接する第1ろう付部8bとを有し、それら各ろう付部8a、8bが偏平チューブ32とのろう付接合ラインを形成し、端部チューブ挿通孔5の周辺域のバーリング底面15から各ろう付部8a、8bの位置までの長さについて、第1ろう付部8bまでの各高さH1が、端部ろう付部8aまでの高さH2より長く形成されたチューブ挿通孔5aを有する熱交換器のヘッダプレート構造である。
 この構造により、第1ろう付部8bに熱応力が発生しやすくなり、その分、端部ろう付部8aに発生する熱応力を低減させることが可能となる。
 請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、チューブ挿通孔5aは、第1ろう付部8bの位置から中央よりの位置に隣接して配置された第2ろう付部8cを有し、各ろう付部8a、8b、8cがろう付接合ラインを形成しており、チューブ挿通孔5aの周辺域のバーリング底面15から各ろう付部8a、8b、8cの位置までの高さHについて、第1ろう付部8bまでの各高さH1が、第2ろう付部8cまでの高さH3より低く形成されたものである。
 この構造により、第2ろう付部8cのろう付ラインまでの高さH3が高くなることで、第2ろう付部8cに発生する熱応力を低減することが可能となる。
 請求項3に記載の発明は、請求項2の発明において、端部ろう付部8aまでの高さH2と、第2ろう付部8cまでの高さH3とが同一の長さに形成されたものである。
 この構造により、第2ろう付部8cのバーリング8の先端位置と、端部ろう付部8aのバーリング8の先端位置がそろい、チューブ端部拡開による偏平チューブ32の外周面のチューブ挿通孔5aの内面への当接をさせやすくなり、また、ヘッダプレート1のチューブ挿通孔5aの形成を容易にすることが可能となる。
 請求項4に記載の発明は、請求項1~請求項3のいずれかの発明において、端部ろう付部8aまでの高さH2が第1ろう付部8bまでの高さH1に対して、1.1以上の大きさを有するものである。
 この構造により、端部ろう付部8aに発生する熱応力を効果的に第1ろう付部8bに分散でき、その分、端部ろう付部8aに発生する熱応力を効果的に低減させることが可能となる。
 請求項5に記載の発明は、請求項1~請求項4のいずれかの発明において、ダミーチューブ挿通孔6の両側に隣接して配置されたチューブ挿通孔4が端部チューブ挿通孔5として形成されており、端部チューブ挿通孔5の少なくとも1つが前記チューブ挿通孔5aとなるものである。
 この構造により、さらに、熱応力が生じやすいダミーチューブ挿通孔6に隣接して配置された端部チューブ挿通孔5と偏平チューブ32の接合部に生じる応力を効率的に低減することが可能となる。
 図1は本発明のヘッダプレート構造に用いられるヘッダプレート1の要部平面図。
 図2は図1のIIA−IIA矢視断面図(A)、IIB−IIB矢視断面図(B)。
 図3は図1のIIIA−IIIA矢視断面図(A)、IIIB−IIIB矢視断面図(B)、IIIC−IIIC矢視断面図(C)。
 図4は本発明のヘッダプレート構造を示す説明図。
 図5は本発明の第2の実施の形態のヘッダプレート1の要部平面図。
 図6は本発明の第3の実施の形態のヘッダプレート1の要部平面図。
 図7は本発明の第4の実施の形態のヘッダプレート1の要部平面図。
 図8は本発明の第5の実施の形態のヘッダプレート1の要部平面図。
 図9は従来型のヘッダプレート構造のタンクを有する熱交換器の正面図。
 図10は図9のX−X矢視要部図(A)及び図10(A)のB−B矢視断面図(B)。
 図11は図10(A)のXI−XI矢視断面図。
 次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、例を挙げて説明する。
 この熱交換器は、一例として、エンジン冷却水を冷却するラジエータ等への使用に適している。
 この熱交換器のタンクは、タンク本体21とヘッダプレート1により構成されている。
 タンク本体21は、この実施例では合成樹脂材からなり、ヘッダプレート1に接続される側に開口を有する箱状に形成されている。その開口に対向して底が形成されている。その開口の縁には、タンク本体21の外側に向けて膨出した小フランジ25が形成されている。
 そして、タンク本体21の内部には、一例として、偏平チューブ32の幅方向の幅一本分程度離間して、一対の仕切部22が対向して配置されている。その仕切部22は、図4に記載の如く、タンク本体21の長手方向の中間位置に形成されており、タンク本体21の底からヘッダプレート1の底面10に向けて形成されている。その仕切部22の端部がそれぞれ環状のシールリング31を介してヘッダプレート1の底面10に接続されている。
 一対の仕切部22によってタンク本体21の内部が区分され、その一対の仕切部22の両側に、第1タンク部23と第2タンク部24が形成される。
 ヘッダプレート1は、平面方形で細長く形成されている。ヘッダプレート1の底面10には、図1に示す如く、一対の対向する短辺部2と、その両短辺部2間を連結する一対の長辺部3とからなる複数の偏平なチューブ挿通孔4が形成されている。チューブ挿通孔4の短辺部2はヘッダプレート1の幅方向に位置しており、それらのチューブ挿通孔4が互いにヘッダプレート1の長手方向に離間して配置されている。
 このヘッダプレート1の長手方向の中間部の位置、具体的には、タンク本体21に形成された一対の仕切部22の間に相当する位置に、ダミーチューブ挿通孔6(チューブ挿通孔4と同様に一対の短辺部2と一対の長辺部3とからなる)が形成されている。
 そのダミーチューブ挿通孔6を挟んで、その両側に応力低減部位が形成され、そこに端部チューブ挿通孔5(チューブ挿通孔4と同様に一対の短辺部2と一対の長辺部3とからなる)が形成され、その応力低減部位の外側にチューブ挿通孔4が順に並列されている。
 各チューブ挿通孔4及び端部チューブ挿通孔5、並びにダミーチューブ挿通孔6の内周は同一である。各挿通孔4、5、6の孔縁には、タンク本体21の内側に向けて突出するバーリング8が形成されている。
 バーリング8は、その頂部とヘッダプレート1のバーリング底面15との付根との間が曲面で滑らかに連結されている。その頂部の近傍の内側には、偏平チューブ32と接合しやすいように、平坦な面に形成された接合面9を有する。このバーリング底面15は、図2、図3に示す如く、ヘッダプレート1の底面10の裏面に存在する。
 ヘッダプレート1の外周には、図2(B)に記載の如く、タンク本体21側に立ち上がる外周壁が形成されており、その先端部にカシメ用の爪部13が形成されている。
 図3に示す如く、チューブ挿通孔4の形成された底面10には、タンク本体21の内部側に隆起する隆起部14が形成されている。その隆起部14の底面10は、ダミーチューブ挿通孔6及び端部チューブ挿通孔5の形成されている底面10よりも高い位置にある。
 この隆起部14の底面10の外周縁とヘッダプレート1の外周壁との間に、図1に示すように、溝11が形成される。隆起部14の底面10の領域の剛性は、ダミーチューブ挿通孔6及び端部チューブ挿通孔5の形成されている底面10の剛性よりも高くなる。
 この熱交換器は、多数の偏平チューブ32が並列されてコアが形成されている。偏平チューブ32は、その内部の中心をとおる垂直中心軸7を有する。各挿通孔4,5,6には偏平チューブ32の端部が挿通され、偏平チューブ32と各挿通部4、5、6のバーリング8の接合面9との間がろう付固定されている。各偏平チューブ32間には、図4のように、コルゲートフィン33を配置することができる。
 ヘッダプレート1の溝11、及びダミーチューブ挿通孔6とそれに隣接する端部チューブ挿通孔5の間にあるチューブ間シール面12に、図1に示す如く、シールリング31が配置される。ヘッダプレート1に、シールリング31を介して、タンク本体21の開口が嵌着される。そして、ヘッダプレート1の爪部13がタンク本体21の小フランジ25側にカシメられることにより、タンク本体21とヘッダプレート1とが固定される。
 一対の仕切部22は、図4に示す如く、チューブ間シール面12の位置で、各仕切部22の先端がシールリング31に当接する。
 ダミーチューブ挿通孔6と、タンク本体21内の一対の仕切部22と、そのダミーチューブ挿通孔6に挿入される偏平チューブ32とにより、そのダミーチューブ挿通孔6の長手方向の両側でコアが区分される。
 第1タンク部23側には第1コア34が配置され、第2タンク部24側に第2コア35が配置され、それらのコア34、35に異なる熱媒体を流通させることができる。一例として、第1コア34にはエンジン冷却水が流通し、第2コア35には補機冷却水を流通させることができる。
 上述の熱交換器は、各コア34、35に流入する熱媒体に温度差がある場合、それらのコア34、35間に熱歪みが生じ、熱交換器が稼働される毎に、両コア34、35間に熱応力が生じる。特に、両コア34、35の境となるタンク本体21の仕切部22の近傍に位置する偏平チューブ32に熱応力が生じやすい。
 ダミーチューブ挿通孔6及び端部チューブ挿通孔5の形成された底面10の応力低減部位については、それらの挿通孔5、6の周縁部の剛性を、それ以外の剛性に対して弱く形成するため、隆起部14が形成されていない。これにより、タンク本体21の仕切部22の近傍に位置するダミーチューブ挿通孔6及び端部チューブ挿通孔5に挿通される偏平チューブ32に生じる応力を吸収している。端部チューブ挿通孔5の数が多くなるほど、その効果が顕著になる。この例では、ダミーチューブ挿通孔6の両側に隣接してそれぞれ3つの端部チューブ挿通孔5が形成されている。
 図1~図4は、本発明のヘッダプレート構造の第1の実施の形態を示している。この実施例は、さらに効果的に仕切部22の近傍の応力低減部位に生じる熱応力を低減するための構造を有する。
 この例では、ダミーチューブ挿通孔6の両側に3つずつ並列されている端部チューブ挿通孔のうち、ダミーチューブ挿通孔6に隣接するチューブ挿通孔5aは、長辺部3の両端部の位置に端部ろう付部8aが形成されており、その端部ろう付部8aに隣接して第1ろう付部8bが形成されている。これらの各ろう付部8a、8bは、偏平チューブ32とのろう付接合ラインを形成する。各ろう付部8a、8bのろう付接合ラインは、偏平チューブ32の外面とバーリング8の接合面9との接触部において、接合面9の前記垂直中心軸7の軸方向の中央側と、バーリング8の湾曲面との境界部分に形成される。後述する第2ろう付部8cのろう付接合ラインも同様の境界部分に形成される。
 端部チューブ挿通孔5の周辺域の底面10は、前述の通り、平面状に形成されている。前記チューブ挿通孔5aのバーリング8は、端部ろう付部8aの位置では、バーリング底面15の付根から端部ろう付部8aのろう付接合ラインの位置までの高さH2(以降、端部ろう付部8aまでの高さH2と記載する。)を有し、第1ろう付部8bの位置では、バーリング底面15の付根から第1ろう付部8bのろう付接合ラインの位置までの高さH1(以降、第1ろう付部8bまでの高さH1と記載する。)を有する。
 そして、図2、図3に示す如く、第1ろう付部8bまでの高さH1は、端部ろう付部8aまでの高さH2より低く形成されている。言い換えると、偏平チューブ32の内部の中心をとおる垂直中心軸7の軸方向において、第1ろう付部8bの位置が端部ろう付部8aの位置よりも、前記垂直中心軸7の軸方向の中央側に位置している。
 この例では、図1、図2に示す如く、さらに、チューブ挿通孔5aには、第1ろう付部8bの位置から中央よりの位置に隣接して第2ろう付部8cが形成されている。第2ろう付部8cの位置では、バーリング底面15の付根から第2ろう付部8cのろう付接合ラインの位置までの高さH3(以降、第2ろう付部8cまでの高さH3と記載する。)を有する。
 前記第1ろう付部8bまでの高さH1は、第2ろう付部8cまでの高さH3より低く形成されている。言い換えると、偏平チューブ32の内部の中心をとおる垂直中心軸7の軸方向において、第1ろう付部8bの位置が第2ろう付部8cの位置よりも、前記垂直中心軸7の軸方向の中央側に位置している。そして、端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cが連続して図2に示すような波形のろう付接合ラインを形成している。
 上記のように、ろう付ラインにバーリング底面15から各ろう付部8a、8b、8cの高低差を設けることにより、第1ろう付部8bに熱応力が発生しやすくなり、その分、端部ろう付部8a、第2ろう付部8cに発生する熱応力を低減させることが可能となる。
 特に、図1に示すように、偏平チューブ32の長手方向の中間位置に仕切32aを有している場合、その仕切32aが形成された位置では、バーリング8との接合部に熱応力が発生する。上記のように、この仕切32aの位置に整合した位置に第2ろう付部8cを配置することにより、第1ろう付部8bに熱応力が発生しやすくなり、その分、第2ろう付部8cに発生する熱応力を低減することが可能となる。
 この例では、図3に示す如く、チューブ挿通孔5aのバーリング8には、端部ろう付部8aの位置では、バーリング8の曲率半径がR2で形成され、第1ろう付部8bの位置では、バーリングの曲率半径がR1で形成されている。そして、端部ろう付部8aの曲率半径R2は、第1ろう付部8bの曲率半径R1より大きく形成されている。
 また、第2ろう付部8cの位置では、バーリング8の曲率半径がR3で形成されており、その第2ろう付部8cの曲率半径R3は第1ろう付部8bの曲率半径R1より大きく形成されている。
 各ろう付部8a、8b、8cの曲率半径R1、R2、R3が上記のように形成されることで、図1に示す如く、ダミーチューブ挿通孔6に隣接するチューブ挿通孔5aは、第1ろう付部8bがくびれた状態で形成される。
 ダミーチューブ挿通孔6に隣接するチューブ挿通孔5aのバーリング8は、端部ろう付部8aの位置及び第2ろう付部8cの位置では、ヘッダプレート1のバーリング底面15から偏平チューブ32との接合部までの周長の距離が、第1ろう付部8bの位置のヘッダプレート1のバーリング底面15から接合部までの周長の距離より長くなるため、偏平チューブ32の熱変形によりヘッダプレート1と接合部に生じる応力が、端部ろう付部8a及び第2ろう付部8cの位置では、バーリング8の曲面の全体に分散される。
 それゆえ、熱応力が生じやすいコアが区画される仕切部22の近傍に配置されたチューブ挿通孔5a(ダミーチューブ挿通孔6に隣接する端部チューブ挿通孔5)のバーリング8のうち、特に、熱応力が集中しやすい端部ろう付部8aと偏平チューブ32の接合部に生じる応力を効率的に低減することが可能となる。
 好ましくは、端部ろう付部8aまでの高さH2と、第2ろう付部8cまでの高さH3とが同一の長さに形成するとよい。この場合、第2ろう付部8cのバーリング8の先端位置と、端部ろう付部8aのバーリング8の先端位置がそろうため、チューブ端部拡開による偏平チューブ32の外周面のチューブ挿通孔5aの内面への当接をさせやすくなり、また、ヘッダプレート1のチューブ挿通孔5aの形成を容易にすることができる。
 さらに、好ましくは、端部ろう付部8aまでの高さH2が第1ろう付部8bまでの高さH1に対して、1.1以上の大きさであるとよい。
 この場合、端部ろう付部8aに発生する熱応力を効果的に第1ろう付部8bに分散でき、その分、端部ろう付部8aに発生する熱応力を効果的に低減させることが可能となる。
 図3(A)、(C)に示すように、チューブ挿通孔5aのバーリング8の前記端部ろう付部8aまでの高さH2又は前記第2ろう付部8cまでの高さH3は、ダミーチューブ挿通孔6のバーリング8の高さより高く形成しておくことが好ましい。
 さらには、前記端部ろう付部8aの曲率半径R2又は前記第2ろう付部8cの曲率半径R3は、ダミーチューブ挿通孔6のバーリング8の曲率半径R4より大きく形成しておくとよい。
 また、図3(B)に示すように、ダミーチューブ挿通孔6のバーリング8の高さと、チューブ挿通孔5aのバーリング8の前記第1ろう付部8bまでの高さH1は同程度とすることができる。
 そして、ダミーチューブ挿通孔6のバーリング8の曲率半径R4と、チューブ挿通孔5aの第1ろう付部R1は同程度とすることができる。
 ダミーチューブ挿通孔6に隣接する位置から外れる端部チューブ挿通孔5は、図1及び図3に示す如く、上述のような変形したろう付ラインが形成されていない。それらのバーリングの高さまたは曲率半径は、ダミーチューブ挿通孔6のバーリング8の形状と同一とすることができる。
 図5は、本発明のヘッダプレート構造の第2の実施の形態を示している。
 この実施の形態は、ダミーチューブ挿通孔6から直近の2つ目までの端部チューブ挿通孔5について、上述の端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cを有するチューブ挿通孔5aとして形成している。
 図6は、本発明のヘッダプレート構造の第3の実施の形態を示している。
 この実施の形態は、3列すべての端部チューブ挿通孔5について、上述の端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cを有するチューブ挿通孔5aとして形成している。
 図7は、本発明のヘッダプレート構造の第4の実施の形態を示している。
 この実施の形態は、3列の端部チューブ挿通孔5のうち、2つ目のみに上述の端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cを有するチューブ挿通孔5aとして形成している。
 図8は、本発明のヘッダプレート構造の第5の実施の形態を示している。
 この実施の形態のように、上述の端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cを有するチューブ挿通孔5aは、応力低減部位を外れた位置のチューブ挿通孔4に適用することも可能である。
 ろう付ラインには、好ましくは第2ろう付部8cを含めるように形成するとよい。ただし、第2ろう付部8cを形成しない状態、つまり、端部ろう付部8a、第1ろう付部8bのみで、ろう付ラインを構成することもできる。例えば、偏平チューブ32に仕切32aを形成しない場合等では、第2ろう付部8cを形成する必要はない。また、偏平チューブ32内に仕切32aを複数形成する場合、第2ろう付部8cはその仕切32aの位置に応じて、複数形成することもできる。
 端部チューブ挿通孔5は、上述の数に限定されるものではなく、ダミーチューブ挿通孔6に隣接するもののみであってもよく、その端部チューブ挿通孔5について、端部ろう付部8a、第1ろう付部8b、第2ろう付部8cを有するチューブ挿通孔5aとして形成することができる。
 1 ヘッダプレート
 2 短辺部
 3 長辺部
 4 チューブ挿通孔
 5 端部チューブ挿通孔
 5a チューブ挿通孔
 6 ダミーチューブ挿通孔
 7 垂直中心軸
 8 バーリング
 8a 端部ろう付部
 8b 第1ろう付部
 8c 第2ろう付部
 9 接合面
 10 底面
 11 溝
 12 チューブ間シール面
 13 爪部
 14 隆起部
 15 バーリング底面
 21 タンク本体
 22 仕切部
 23 第1タンク部
 24 第2タンク部
 25 小フランジ
 31 シールリング
 32 偏平チューブ
 32a 仕切
 33 コルゲートフィン
 34 第1コア
 35 第2コア
 R1、R2、R3、R4 バーリングの曲率半径
 H1、H2、H3 バーリング底面15から接合ラインまでの高さ

Claims (5)

  1.  一対の対向する短辺部(2)と、その両短辺部(2)間を連結する一対の長辺部(3)とからなる偏平な多数のチューブ挿通孔(4)が底面(10)に形成された細長いヘッダプレート(1)と、
     前記ヘッダプレート(1)にシールリング(31)を介して、カシメ固定されるタンク本体(21)と、
     前記ヘッダプレート(1)に端部が挿通されて、その挿通部がろう付固定されてコアを形成する偏平チューブ(32)と、
     を具備し、
     前記多数のチューブ挿通孔(4)の短辺部(2)がヘッダプレート(1)の幅方向に位置して、それらのチューブ挿通孔(4)が互いにヘッダプレート(1)の長手方向に離間して配置されており、
     前記タンク本体(21)内には、それを長手方向に複数に区画する一対の仕切部(22)を有し、前記チューブ挿通孔(4)のうち、前記仕切部(22)の間に配置されたチューブ挿通孔(4)がダミーチューブ挿通孔(6)として形成され、前記ダミーチューブ挿通孔(6)の位置でコアが区画された熱交換器のヘッダプレート構造において、
     各チューブ挿通孔(4、6)の孔縁にはバーリング(8)が形成され、各チューブ挿通孔(4、6)に偏平チューブ(32)が挿通されており、その前記偏平チューブ(32)が各チューブ挿通孔(4、6)のバーリング(8)の頂部の内面で接合されており、
     前記チューブ挿通孔(4)のうち少なくとも1つは、長辺部(3)の両端部の位置の端部ろう付部(8a)と、前記端部ろう付部(8a)に隣接する第1ろう付部(8b)とを有し、
     それら各ろう付部(8a、8b)が偏平チューブ(32)とのろう付接合ラインを形成し、
     前記チューブ挿通孔(4)の周辺域のバーリング底面(15)から各ろう付部(8a、8b)の位置までの高さ(H)について、第1ろう付部(8b)までの高さ(H1)が、端部ろう付部(8a)までの高さ(H2)より低く形成されたチューブ挿通孔(5a)を有することを特徴とする熱交換器のヘッダプレート構造。
  2.  請求項1に記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
     前記チューブ挿通孔(5a)は、前記第1ろう付部(8b)の位置から中央よりの位置に隣接して配置された第2ろう付部(8c)を有し、各ろう付部(8a、8b、8c)がろう付接合ラインを形成しており、
     前記チューブ挿通孔(5a)の周辺域のバーリング底面(15)から各ろう付部(8a、8b、8c)の位置までの高さ(H)について、第1ろう付部(8b)までの各高さ(H1)が、第2ろう付部(8c)までの高さ(H3)より低く形成された熱交換器のヘッダプレート構造。
  3.  請求項2に記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
     前記端部ろう付部(8a)までの高さ(H2)と、前記第2ろう付部(8c)までの高さ(H3)とが同一の長さに形成された熱交換器のヘッダプレート構造。
  4.  請求項1~請求項3のいずれかに記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
     前記端部ろう付部(8a)までの高さ(H2)が前記第1ろう付部(8b)までの高さ(H1)に対して、1.1以上の大きさである熱交換器のヘッダプレート構造。
  5.  請求項1~請求項4のいずれかに記載の熱交換器のヘッダプレート構造において、
     前記ダミーチューブ挿通孔(6)の両側に隣接して配置された前記チューブ挿通孔(4)が端部チューブ挿通孔(5)として形成されており、
     前記端部チューブ挿通孔(5)の少なくとも1つが前記チューブ挿通孔(5a)となる熱交換器のヘッダプレート構造。
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