JPH05272889A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッダの仕切部に設ける孔部の加工を簡単に
すると共に、加工機の型の長寿命化を図り、低コスト化
を図る。 【構成】 冷媒凝縮器１１のヘッダ１２を仕切部１７に
より２つの流路１８，１９に区画する。仕切部１７は、
セパレータ２６，２７とタンクヘッダ１２ａに形成した
孔部２８からなる。セパレータ２６，２７に、タンクヘ
ッダ１２ａに係合する位置決め用の係合突部２６ａ，２
７ａを形成する。孔部２８は、略Ｈ字状をなす形状で、
係合突部２６ａ，２７ａに対応する係合孔部２８ａ，２
８ｂと、これらを連結する連通孔部２８ｃから構成され
る。孔部２８の寸法は比較的大きくすることができるの
で、１回のプレス加工により簡単に形成できると共に加
工用の型の長寿命化が図れ、総じて低コスト化が図れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のチューブの端部
に接合されるヘッダと、このヘッダ内部を前記チューブ
内に流入する熱交換媒体が流れる第１の流路および前記
チューブから流出する熱交換媒体が流れる第２の流路に
区画する仕切部とを備えた熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の熱交換器としては、例えば、冷
凍サイクルに用いられる冷媒凝縮器（コンデンサ）が供
されている。即ち、このものは、第１および第２のヘッ
ダとこれらを連結する複数のチューブからなるもので、
第１のヘッダには内部にセパレータが配設され、これに
より、第１のヘッダ内部空間を冷媒の流入路と流出路と
に区画している。

【０００３】外部から第１のヘッダの冷媒入口を介して
流入路に入った冷媒は、これに連結されたチューブを介
して第２のヘッダに流入し、第２のヘッダからチューブ
を介して第１のヘッダの流出路に入り、冷媒出口から外
部に流出されるようになっている。

【０００４】このような構成において、ヘッダは半円筒
状のタンクヘッダおよびプレートヘッダを円筒状をなす
ように接合して形成する。この場合、タンクヘッダに
は、セパレータと係合する孔部が形成されており、セパ
レータを孔部に係合させた状態でプレートヘッダと接合
して形成している。

【０００５】ところで、ヘッダを形成したときにセパレ
ータの接合状態が不良である場合には、流入路と流出路
との間でリークが生じてしまうため、その検査をする必
要があるが、上述のような構成ではその検査を簡単に実
施できない。

【０００６】そこで、従来では、セパレータの接合不良
を検出するための構成として、図１０ないし図１３に示
すような構成のものが供されている。即ち、図１０およ
び図１１において、ヘッダ１内部には２枚のセパレータ
２，３を所定間隔を存して設ける構成としており、これ
らセパレータ２，３により区画されたヘッダ１の周壁に
は外部と連通する検査用の孔部１ａが形成されている。

【０００７】この場合、ヘッダ１を構成するタンクヘッ
ダ４には、図１２に示すように、セパレータ２，３の係
合突部２ａ，３ａに対応する係合孔部５，６が形成され
ており、検査用の孔部１ａはそれらの中間部に位置して
形成されている。

【０００８】このような構成とすることにより、例え
ば、図１３に示すようにセパレータ２が下端部でヘッダ
１と接合不良を起こしている場合に、ヘッダ１の左方側
からガスを送り込むと、接合不良を起こしているセパレ
ータ２を抜けて（矢印Ａの経路）孔部１ａから外部に漏
れる（矢印Ｂの経路）ようになる。従って、この孔部１
ａからガスが流出しているかどうかを検出することによ
り接合不良を簡単に検査することができるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成とするために、ヘッダ１には図１２に示したよう
に、係合孔部５，６および検査用の孔部１ａを近接して
３個並べて形成する必要がある。しかしながら、プレス
加工においては、小さい孔を形成する場合には、ポンチ
に強度に限界があるため、板厚によっては型の寿命が著
しく低下するので、特殊な金属の型を使用する等の必要
がある。

【００１０】従って、このように３個の小孔を近接して
形成する場合においては、単に加工回数が増えるばかり
でなく、加工精度が要求されると共に型寿命の低下を免
れない不具合があり、総じて加工コストが高くなる不具
合がある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、仕切部の接合不良を検出するためにヘ
ッダに形成する孔部分の形状を、簡単且つ加工しやすい
ものとして加工用の型の長寿命化を図り、加工コストを
低く抑えることができる熱交換器を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のチュー
ブの端部に接合されるヘッダと、このヘッダ内部を前記
チューブ内に流入する熱交換媒体が流れる第１の流路お
よび前記チューブから流出する熱交換媒体が流れる第２
の流路に区画する仕切部とを備えた熱交換器を対象とす
るもので、前記仕切部を、互いの間に空間部が存在した
状態で配置される２枚の板部により構成し、前記ヘッダ
周壁部に、前記板部を取付けるための係合孔部と前記空
間部を前記ヘッダの外部と連通させるための連通孔部と
を互いに連結させた状態で形成したところに特徴を有す
る。

【００１３】

【作用】本発明の熱交換器によれば、ヘッダを製作する
場合に、その仕切部の２枚の板部に対する係合孔部と連
通孔部とを互いに連結した状態で形成するので、これら
を大きな孔部として同時に形成することができ、プレス
加工における加工が容易になると共に、加工用の型も小
さな孔用のものを使用する必要がないので長寿命化が図
れ、総じて低コスト化が図れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を冷凍サイクルの冷媒凝縮器に
適用した場合の第１の実施例について図１ないし図４を
参照して説明する。図４は冷媒凝縮器の概略構成を示し
ている。この図４において、冷媒凝縮器１１は、２つの
ヘッダ１２，１３とこれらの間に連結されたコア１４と
から構成されている。

【００１５】ヘッダ１２は、共に半円筒状をなすタンク
ヘッダ１２ａとプレートヘッダ１２ｂとを円筒状に固着
してなる。そして、ヘッダ１２の両端部には、端板１
５，１６がろう付けもしくは半田付けなどにより封止状
態に固着されている。また、ヘッダ１２の中間部には後
述する仕切部１７が形成されており、これにより、ヘッ
ダ１２を第１の流路１８および第２の流路１９に区画し
ている。

【００１６】ヘッダ１２の第１の流路１８の端部には熱
交換媒体としての冷媒をヘッダ１２内に流入する入口パ
イプ２０が接続され、第２の流路１９の端部にはヘッダ
１２内の冷媒を流出する出口パイプ２１が接続されてい
る。この入口パイプ２０は図示しない冷凍サイクルのコ
ンプレッサに接続され、出口パイプ２１は冷却器側に接
続されている。

【００１７】また、ヘッダ１３は、共に半円筒状をなす
タンクヘッダ１３ａとプレートヘッダ１３ｂとを円筒状
に固着してなり、その両端部には端板２２，２３がろう
付けもしくは半田付けなどにより封止状態で固着されて
いる。

【００１８】一方、コア１４は、上下に設けたサイドプ
レート２４，２５との間に複数の偏平管状のチューブ１
４ａおよびコルゲートフィン１４ｂを所定ピッチで積層
状に配置してなる。このコルゲートフィン１４ｂは、帯
状で極薄の板材を波状に曲折してなるもので、チューブ
１４ａにろう付けもしくは半田付けなどにより接合され
てその放熱効率を高めるようになっている。

【００１９】そして、ヘッダ１２，１３間はコア１４を
介して連結されるものであり、以上の構成により、冷媒
凝縮器１１には、熱交換媒体としての冷媒に対して各ヘ
ッダ１２，１３およびチューブ１４ａを介した循環路が
形成される。

【００２０】さて、図１，図２はヘッダ１２の仕切部１
７部分を示すもので、板部としての２枚のセパレータ２
６，２７は、ヘッダ１２の内周壁断面と同形状をなす板
で、それぞれヘッダ１２への位置決め用の係合突部２６
ａ，２７ａが形成されている。また、タンクヘッダ１２
ａには仕切部１７と対応する部分に孔部２８が形成され
ている。

【００２１】この孔部２８は、図３にも平面図で示すよ
うに略Ｈ字状をなすもので、セパレータ２６，２７の係
合突部２６ａ，２７ａに対応して所定間隔を存した位置
に形成された係合孔部２８ａ，２８ｂと、これらの間に
位置しヘッダ１２の内部と外部とを連通させるための連
通孔部２８ｃとから構成されている。

【００２２】そして、２枚のセパレータ２６，２７は、
ぞれぞれの係合突部２６ａ，２７ａをタンクヘッダ１２
ａの係合孔部２８ａ，２８ｂに係合した状態で、タンク
ヘッダ１２ａおよびプレーとヘッダ１２ｂで形成される
ヘッダ１２内部に配置され、ろう付け或はハンダ付けな
どにより固着されている。これにより、ヘッダ１２内部
のセパレータ２６，２７との間には空間部Ｓが形成され
ると共に、孔部２８の連通孔部２８ｃによりその空間部
Ｓと外部とが連通された状態となる。

【００２３】この場合、この孔部２８は、上述のように
係合孔部２８ａ，２８ｂおよび連通孔部２８ｃとを１つ
に連結した状態としているので、それぞれを単独で形成
する場合よりも大きな孔として形成することができ、し
かも、タンクヘッダ１２ａに１回のプレス打抜き加工に
より簡単に形成することができる。

【００２４】このような本実施例によれば、ヘッダ１２
に仕切部１７を接合により形成したときに、セパレータ
２６，２７のタンクヘッダ１２ａ或はプレートヘッダ１
２ｂへの接合状態の良否を検査を実施し、そのとき接合
不良がある場合には、検査ガスは孔部２８の連通孔部２
８ｃを介して外部に流出するので、これを検出すること
により接合不良が判断できる。

【００２５】そして、このような連通孔部２８ｃを係合
孔部２８ａ，２８ｂと連結した孔部２８として１回のプ
レス打抜き工程により形成することができるので、その
加工工程が容易になると共に、加工機の型の長寿命化が
図れ、総じて低コスト化が図ることができる。

【００２６】尚、上記実施例においては、孔部２８の形
状を略Ｈ字形状とした場合について説明したが、これに
限らず、連通孔部２８ｃを直線形状で形成したＨ字状と
しても良いし、或は、連通孔部２８ｃを一端側に寄せて
配置したコ字状に形成しても良い等、種々の変形が可能
である。

【００２７】図５および図６は本発明の第２の実施例を
示すもので、以下、第１の実施例と異なる部分について
説明する。即ち、仕切部としてのセパレータユニット２
９は、第１の実施例における２枚のセパレータ２６，２
７に対応する板部３０と３１とを係合突部に相当する部
分で接続板２９ａにより一体に結合した状態に形成され
ている。一方、タンクヘッダ１２ａにはセパレータユニ
ット２９の接続板２９ａが挿通可能な長方形状の孔部３
２が形成されている。

【００２８】セパレータユニット２９は、接続板２９ａ
部分をタンクヘッダ１２ａの孔部３２に挿入した状態で
タンクヘッダ１２ａおよびプレートヘッダ１２ｂの内周
壁面にろう付け或は半田付けなどにより固定される。

【００２９】これにより、ヘッダ１２内部にはセパレー
タユニット２９により囲まれた空間部Ｓが形成される。
また、孔部３２にはセパレータユニット２９の連結板２
９ａ部分を除いたところに、空間部Ｓとヘッダ１２外部
とを連通させる連通孔部３２ａが形成される。従って、
この連通孔部３２により、第１の実施例と同様にしてセ
パレータユニット２９の接合不良の検査を簡単に行なう
ことができる。

【００３０】また、本実施例によれば、セパレータ３
０，３１を一体に形成したセパレータユニット２９を用
いることにより、組立時の取扱いが簡便になり、また、
孔部３２を長方形状とすることにより、孔加工もさらに
簡単になるものである。

【００３１】図７および図８は本発明の第３の実施例を
示すもので、第２の実施例と異なるところは、セパレー
タユニット２９に代えて仕切部としてのセパレータユニ
ット３３を用いたところである。

【００３２】即ち、セパレータユニット３３は、一枚の
板により、２枚のセパレータ３４，３５をそれらの直径
と略同じ幅寸法の接続板３６により一体に結合した状態
に形成されており、孔部３７の形状もこの接続板３６の
形状に対応した幅寸法で大きく形成されている。この場
合、セパレータユニット３３の高さ寸法は、ヘッダ１２
の外周壁と略同じ位置に来るように小さくしている。

【００３３】これにより、セパレータユニット３３は、
タンクヘッダ１２ａとプレートヘッダ１２ｂとを接合し
てヘッダ１２を形成した後に、孔部３７から挿入して接
合することにより取付けることができる。従って、第２
の実施例の効果に加えて、組立て接合の工程がさらに簡
単になる利点があり、また、セパレータユニット３３の
高さ寸法を小さくすることができるので、ヘッダ１２の
突出部分の寸法を小さくすることができる利点がある。

【００３４】図９は本発明の第４の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、タンクヘッダ１２
ａを第１の流路１８および第２の流路１９に対応して第
１および第２のタンクヘッダ３８，３９に分割している
ところである。タンクヘッダ３８，３９は、それぞれ端
部中央にＴ字状をなす切欠部４０が形成されている。こ
の切欠部４０は、セパレータ４１の係合突部４１ａに対
応した係合孔部４０ａとこれに連結された開口部４０ｂ
とによりなる。

【００３５】タンクヘッダ３８，３９のそれぞれの両端
部の切欠部４０にセパレータ４１を係合させた状態で、
プレートヘッダ１２ｂに接合してヘッダ１２を形成して
いる。このとき、タンクヘッダ３８，３９同士を密着す
るように形成することにより、隣接する２つの切欠部４
０の開口部４０ｂを互いに結合させて連通孔部を形成し
ている。また、この場合において、セパレータ４１はヘ
ッダ１２の端板としても用いており、共用で使用するこ
とができる。

【００３６】このような第４の実施例によっても第１の
実施例と同様の効果が得られると共に、部品の種類や加
工の種類を少なくすることができるので、さらに低コス
ト化を図ることができる。

【００３７】尚、上記各実施例においては、ヘッダ１２
に仕切部を１か所形成する場合について説明したが、こ
れに限らず、例えば、第１および第２のヘッダに複数箇
所に設けて流路を増やした構成のものに適用しても良
い。

【００３８】また、上記各実施例においては、本発明を
冷媒凝縮器に適用した場合について説明したが、これに
限らず、例えば、冷媒蒸発器，ヒータコア，ラジエー
タ，オイルクーラあるいはインタークーラ等の気体−気
体熱交換器，気体−液体熱交換器或は液体−液体熱交換
器に適用できるものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明の熱交換器によれば、仕切部を構
成する２枚の板部に対してヘッダ周壁部に係合孔部と連
通孔部とを互いに連結した状態で形成するようにしたの
で、それぞれを単独で形成する場合に比べて加工が簡単
になると共に、寸法を全体として大きくすることができ
るので加工用の型を長寿命化できるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す要部の外観斜視図

【図２】要部の分解斜視図

【図３】孔部を示すタンクヘッダの平面図

【図４】全体構成の縦断側面図

【図５】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図６】図２相当図

【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】本発明の第４の実施例を示す図１相当図

【図１０】従来例を示す図１相当図

【図１１】ヘッダの仕切部を示す縦断側面図

【図１２】図３相当図

【図１３】仕切部の接合不良状態を示す図１１相当図

【符号の説明】

１１は冷媒凝縮器、１２，１３はヘッダ、１２ａ，１３
ａはタンクヘッダ、１２ｂ，１３ｂはプレートヘッダ、
１４はコア、１４ａはチューブ、１４ｂはコルゲートフ
ィン、１７は仕切部、１８は第１の流路、１９は第２の
流路、２６，２７，４１はセパレータ（板部）、２６
ａ，２７ａは係合突部、２８は孔部、２８ａ，２８ｂは
係合孔部、２８ｃは連通孔部、２９，３３はセパレータ
ユニット（仕切部）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチューブの端部に接合されるヘッ
   ダと、このヘッダ内部を前記チューブ内に流入する熱交
   換媒体が流れる第１の流路および前記チューブから流出
   する熱交換媒体が流れる第２の流路に区画する仕切部と
   を備えた熱交換器において、 前記仕切部を互いの間に空間部が存在した状態で配置さ
   れる２枚の板部により構成し、 前記ヘッダ周壁部に、前記板部を取付けるための係合孔
   部と前記空間部を前記ヘッダの外部と連通させるための
   連通孔部とを互いに連結させた状態で形成したことを特
   徴とする熱交換器。