JPH04194593A - アルミニューム製熱交換器のヘッダープレート - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として自動車用のアルミニューム製熱交換器
に係り、そのヘッダープレートのろう付は性を良好とす
ると共に、ヘッダープレート周縁に形成された溝部にＯ
リングを介して、合成樹脂製タンク本体の裾部が液密に
嵌着されるものに関する。

〔従来技術〕

自動車用熱交換器として広く利用されているアルミニュ
ーム製熱交換器として、そのへラダープレートの周縁部
に合成樹脂製タンクの裾部がＯリングを介して嵌着され
、カシメ加工により両者間が液密に固定されるものがあ
る。この熱交換器はエンジン冷却水冷却用のため、或い
はインタークーラ等に用いられる。このアルミニューム
製熱交換器のヘッダープレートは、その板厚が１．０〜
２．０ｍｍの芯材の表面にアルミニューム合金からなる
ろう材が被覆されたものを用いる。芯材としてはＡ３０
０３等を用いると共に、ろう材としてはＡ４３４３．Ａ
４００４等のＳｉを１０％前後含むものを用いていた。

このろう材の厚みは、・全体の板厚の３〜２０％程度で
あった。このようなろう材は、へ・ラダープレートの両
面に被覆する賜金と、片面のみに被覆する場合とが存在
する。これらのろう材は、主としてチューブの貫通部を
液密にろう付は固定するために用いられる。

なお、チューブの外表面にも同様のろう材が被覆される
ことが多い。そして、チューブの端部ヲヘッダープレー
トのチューブ挿通孔に挿通すると共に、チューブの開口
端が拡開されて両者間を固定してコアを形成し、そのコ
アを真空炉に挿入し、各部品表面のろう材を溶融させる
と共に、それを′固化してヘングープレートとチューブ
との貫通部を液密にろう付は固定するものであった。な
お、各チューブ間にはフィンが介装され、そのフィンの
外表面とチューブとの間も一体的にろう付は固定される
。

〔解決しようとする課題〕

先ずヘッダープレートの両面にろう材が全体の３〜２０
％程被覆されたものを用いる場合Ｇこしま、タンク内面
側の特に周縁部に形成された０リング嵌着用の環状溝に
溶融したろう材が凝固し、０リング嵌着°面に凹凸を生
じさせる。そのため０リングのシールに影響を与える場
合がある。

それと同時にＳｉを含む（５〜１２％）ろう材がそこに
多く存在するとタンク内面側の耐蝕性が悪くなる。

次に、タンク内面側にはろう材を被覆しなＩ、ｚものを
用いた場合には、チューブの付は根のろう付は性が劣り
、水漏れ等の不良原因となり易い欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、ヘッダープレート内面側乙ころう材を
被覆して、チューブ貫通部の液密性を確実にすると共に
、０リング嵌着面がそのろう材で凹凸になることを防ぎ
、０リングの水密性を確保するという二律背反する問題
点を同時解決するため各種実験を重ね、実用性のあるへ
・ラダープレート構造を見いだし、その知見に基づいて
本発明を完成したものであり、次の構成をとる。

本発明のヘッダープレートは、芯材１の表面にアルミニ
ューム合金からなるろう材２．３が被覆されたプレート
を用い、周縁部に環状の溝部１３が形成される。そして
、チューブ５の端部が夫々のチューブ挿通孔に貫通され
て、炉内で夫々の前記ろう材を溶融した後に、それが固
化されて挿通部を液密に固定するものである。そして、
その溝部１３に０リング７を介して一端開口の合成樹脂
製のタンク本体８、の裾部１２が嵌着し、その嵌着部が
締結固定されるものを対象とする。

ここにおいて本発明の特徴とする所は、そのヘッダープ
レートの板厚が１．０〜２．０ｍ＋の芯材１にタンク側
内面には全厚みの２．０％〜０．５％、外面には３．０
％〜２０％の厚みに夫々の前記ろう材２．３を被覆した
ものである。

〔実　施　例〕・ 次に図面に基づいて本発明のへラダープレートの実施例
につき説明する。　　・ 第１図は本ヘッダープレートの要部縦断拡大図であり、
ろう付は前の状態を示し、第２図はそのろう付は後の状
態を示し、第３図は同へ・ラダープレートに用いられる
プレートの要部縦断面図であり、第４図は同地の実施例
の要部縦断面図である。

この発明のアルミニューム製熱交換器は、自動車用エン
ジン冷却水冷却用ラジェータ又は、過給器冷却用のイン
タークーラ等に用いられるものである。そして、ヘッダ
ープレートの周縁には環状の溝部１３が形成され、ここ
に０リング７を介して合成樹脂製のタンク本体８の裾部
１２が嵌着される。そして、溝部１３の外側側壁をカシ
メることにより、０リング７を押圧し、タンク本体Ｂと
ヘングープレート４との液密構造を形成するものである
。

なお、このカシメ工程は後述するろう付は後に行われる
ものであり、その工程に先立って、ヘッダープレート４
には予め多数のチューブ５の端部が挿通されると共に、
該端部が拡開治具により拡開されヘッダープレート４の
チューブ挿通孔とチューブ５開ローとの間が密着される
。

又、このチューブ５は偏平管からなり、隣り合うチュー
ブ５．５間にコルゲート型のフィン６が圧入される。こ
のようなチューブ５は第１図に示す如（予め外面側ろう
材３が被覆されている。この外面側ろう材３はＡ４３４
３．Ａ４００４等の従来知られているろう材が用いられ
る。なお、チューブ５の芯材はＡ３００３その他を用い
ることができる。

次に、ヘッダープレート４は、この実施例では板厚１　
、０　ｍｍ　〜２　、５　ｍｍ程度であり、多数の偏平
なチューブ孔が穿・設されている。この偏平チューブ孔
はチューブ５の外径に整合し、長軸が１３ｍｍ、短軸が
２．５ｍｍ程度のものである。そして長袖方向に一列以
上穿設されている。又、このヘングープレート４の全体
形状は細長い方形に形成され、その周縁に第１図に示す
ように溝部１３が設けらる。この溝部１３の幅は３　、
　Ｏｔｒｍ　〜６　、　Ｏｍｍであり、そこに嵌着され
るＯリング７はその直径が２．０ＩＩＩＩＩＩ〜４．Ｏ
ｍ＋＋であり、ゴム硬度は５０〜８０で、それを３０％
程圧縮して使用するものである。

このようなヘングープレート４は第３図に示す如くその
タンク内面側にろう材２が被覆され外面側にろう材３が
被覆される。両者はチューブ５の外面側ろう材３と同一
材料からなる。内面側ろう材２の厚みは全体の０．５〜
２％程であり、外面側ろう材３の厚みは全体の３％〜２
０％程度である。この内面側ろう材２の厚みを２％〜０
．５％とした理由は、ヘングープレートの板厚が１゜０
Ｉｎｆｆ１〜２．５ｍｍの範囲で、実験により設定した
のである。

内面側ろう材２の厚みが２％を越えると溝部１３表面に
付着したろう材の凹凸が大きくなり、０リング７とのシ
ールを完全に行えない場合があるからである。即ち、同
一条件でタンクの内圧を次第に上昇したとき、内面側ろ
う材２を２％越えた板厚にすると耐圧性に問題があるも
のが生じ、製品にバラツキが現れる。しかしながら２％
以下ではそのようなことは全くなかった。

又、内面側ろう材２が０，５％以下であると、ヘッダー
プレート４とチューブ５とのろう付は不良を起こす率が
増加し、チューブ５付は根部における信頼性にバラツキ
が生しる。しかしながら内面側ろう材２が０．５％以上
存在すると、確実にチューブ５とヘッダープレート４と
の液密性を確保し得ることがわかった。

次に第４図は本発明の第二実施例のヘッダープレート４
用素材であり、この実施例では芯材１の内面側にＡ７０
７２等の犠牲陽極材として防食材１０を被覆すると共に
、その表面に内面側ろう材２を被覆したものである。こ
の実施例の熱交換器は、タンク内に冷却水が充満される
ものであり、その耐蝕性を考慮するために防食材１０を
被覆する。

このようにして組み立てられた熱交換器コアは、図示し
ない適宜なハンガーに支持され、真空炉中に挿入される
。そして、内面側ろう材２及び外面側ろう材３を溶融さ
せ、第２図に示す如くチューブ５とヘッダープレート４
との間及びチューブ５とフィン６との間を一体的にろう
付は固定するものである。

〔発明の効果］ 本発明のヘッダープレートは、その板厚が１．０ｍ〜２
．Ｏｍｎの芯材に、タンク側内面には全板厚の２．０〜
０．５％のろう材を被覆したから、ヘッダープレート４
のチューブ挿通孔に貫通したチューブ５外面と、ヘッダ
−プレート４内面の内面側ろう材２とが確実に結合され
、ヘッダ−プレート４内面側の液密性を向上させ得る。

しかも、ヘッダープレート４の内面側ろう材２は極めて
薄いから、ヘッダープレート４の溝部１３内表面に付着
するろう材の量を可及的に少なくし得るので、溝部１３
内のろう材のため、０リング７によるシール不良を起こ
すことを無くし、信頼性の高いタンク構造を提供できる
。

しかも、ヘッダープレート４の外面側には比較的厚い外
面側ろう材３が被覆され、それとチューブ５の外面側ろ
う材３とが確実に接合し、ヘッダ−プレート４外面側の
液密性をさらに確実２にし、−チューブ付は根部におけ
る水漏れを防止し、この点における信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１歯は本ヘングープレートの要部縦断拡大図であり、
ろう付は前の状態を示し、第２図はそのろう付は後の状
態を示し、第３図は同ヘングープレートに用いられるプ
レートの要部縦断面図であり、第４図は同地の実施例の
要部継断面図である。 １・・・芯材　　　　　　２・・・内面側ろう材３・・
・外面側ろう材　　４・・・ヘッダープレート５・・・
チューブ　　　　６・・・フィン７・・・Ｏリング　　
　　８・・・タンク本体９・・・カシメ部　　　　１０
・・・防食材１１・・・開口部　　　　　１２・・・裾
部１３・・・溝部 代理人　　弁理士　窪１）　卓美 杭２図 一 ！ｆ図 ！ ３図　　　　　第４図 へ　　４９、　４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　芯材１の表面にアルミニューム合金からなるろう材２
   ，３が被覆されたプレートを用い、周縁部に環状の溝部
   １３が形成されると共に、チューブ５の端部を夫々のチ
   ューブ挿通孔に貫通し、炉内で夫々の前記ろう材を溶融
   した後に、それが固化されて前記挿通部を液密に固定す
   るものであって、前記溝部にＯリング７を介して一端開
   口の合成樹脂製タンク本体８の裾部１２が嵌着し、その
   嵌着部が締結固定される熱交換器のヘッダープレートに
   おいて、その板厚が１．０〜２．０ｍｍの芯材１に、前
   記タンク側内面には全厚みの２．０％〜０．５％、外面
   には３．０％〜２０％の厚みに前記ろう材２，３を夫々
   被覆したものを用いたことを特徴とする熱交換器のヘッ
   ダープレート。