JPH058271U - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルミニウム製ヘッダー（２）に、アルミニ
ウム製取付け用ブラケット（４）が、表面がアルミニウ
ム材にて被覆されたタッピングねじ（７）にて締結さ
れ、かつその締結状態においてヘッダー（２）、ブラケ
ット（４）及びねじ（７）がろう付けにより接合一体化
された構造のマルチフロータイプの熱交換器である。 【効果】 ブラケット（４）の取付けを容易かつ低コス
トにて行うことができる。ねじ（７）とヘッダー（２）
との間などにおけるシール性も確実なものにすることで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、カークーラー用凝縮器、ルームエアコン用熱交換器等に用いられ るアルミニウム製熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えばカークーラー用凝縮器として、近時、第４図にされるように、所定間隔 をおいて並列状に配置された複数本のチューブ（１）…の両端に１対の中空ヘッ ダー（２）（２）が連通状態に接続され、チューブ（１）…間にフィン（３）… が配置された構成の、いわゆるマルチフローないしはパラレルフローと称される アルミニウム製熱交換器が、高熱交換性能、低圧力損失、超コンパクト化を実現 しうるものとして、好んで使用される傾向にある。

【０００３】 この熱交換器の製造は、一般に、ヘッダー（２）（２）とチューブ（１）…、 そしてフィン（３）等の各種熱交換器構成部材相互を仮組状態に組み合わせ、そ して、この組立て体をろう付け炉内に配置して、全体を一括ろう付けにより接合 一体化するという方法にて行われている。

【０００４】 ところで、この熱交換器のヘッダー（２）（２）には、熱交換器を車体等に取 り付けるための車体取付け用ブラケット（４）（４）をはじめ、図示しないが、 冷媒入口管（５）や同出口管（６）が長いような場合にはその中間部を支えるた めなどに使用される各種取付け用ブラケットが取り付けられるのが一般的である 。

【０００５】 そして、上記のような取付け用ブラケット（４）のヘッダー（２）への取付け は、従来、鉄製のブラケットに替えてアルミニウム製のブラケットを使用し、こ れをチューブ（１）、ヘッダー（２）等の熱交換器構成部材相互の仮組の際に、 併せて、アルゴン溶接により、あるいは特殊治具の使用により、あるいはアルミ ニウム製リベットの使用により、ヘッダー（２）に仮止めし、そして、全体をろ う付け炉内に配置して、ブラケット（４）を、チューブ（１）、ヘッダー（２） 等の相互のろう付け接合と併せてヘッダー（２）に一括ろう付けすることにより 行われていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ブラケット（４）の仮止めを、上記のようなアルゴン溶接によ って行うものでは、高価な溶接設備の使用を必要とするのみならず、溶接技能者 による作業を要する等、製造コストの上昇を招くなどの欠点があった。

【０００７】 また、特殊治具を用いるものにおいては、ろう付け後に治具外しを要するなど 、生産性を悪くする欠点があった。

【０００８】 更にリベット止めによる場合は、中空ヘッダー（２）の内外にリベットを通し てリベットの端部をかしめる必要があり、一般的にはブレークステムリベットを 使用することになるが、この場合、ブレークされたステムとかしめられたリベッ ト端部との間に隙間を生じてヘッダーのシール性を損ないやすいこと、かしめら れたリベット端部に割れを生じて種々の弊害を生じやすいことなどの欠点を有す るものであった。

【０００９】 この考案は、上記のような従来の欠点を解消し、熱交換器の製造において、ヘ ッダーへの取付け用ブラケットの仮止めに伴うコストアップを抑えることができ 、この仮止めに特殊技能を要さず、また生産性の面にも優れ、かつヘッダーのシ ール性を損なう危険性も排除しうる構造のマルチフロータイプの熱交換器を提供 することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的において、この考案は、複数本のチューブの端部が連通状態に接続さ れた中空ヘッダーを有するアルミニウム製熱交換器において、前記ヘッダーに、 アルミニウム製取付け用ブラケットが、少なくとも表面がアルミニウム材によっ て形成されたねじにて締結され、かつその締結状態においてヘッダー、ブラケッ ト及びねじがろう付けにより接合一体化されてなることを特徴とするアルミニウ ム製熱交換器を要旨とする。

【００１１】 なお、上記ねじとしては、その内部が、表面アルミニウム材よりも線膨張係数 の小さい金属材、例えば鉄系金属材等により形成されているものを使用するのが 好ましい。

【００１２】

【作用】

上記熱交換器では、ブラケットがヘッダーにねじにより仮止めされたものとな されていることにより、溶接の場合のようなコストアップを生じることがないの みならず、仮止め作業に特殊技能も必要ない。また、ろう付け後もねじは熱交換 器に一体的に取り付けられ、熱交換器構成部材の一つをなすものとなされている ことにより、ろう付け後の取外し作業も省略される等、生産性に優れる。かつ、 ねじ止めはリベットの場合のような過激な変形を与えるものではないことにより 、ヘッダーのシール性を損なう危険性もない。

【００１３】 加えて、ねじは表面がアルミニウム材により形成されているから、ヘッダー、 ブラケットとの接触等によって腐食を生じることがないのはもとより、ろう付け によりヘッダーやブラケットにシール状態に接合され、ねじとヘッダーとの間の シールが確実なものになる。

【００１４】

【実施例】

次に、この考案を、カークーラー凝縮器用のアルミニウム製マルチフロー熱交 換器に適用した実施例について説明する。

【００１５】 なお、本考案は、ルームエアコン用熱交換器、オイルクーラー等の各種マルチ フロー熱交換器に広く適用されうるものであることはいうまでもない。

【００１６】 第４図に示される熱交換器において、（１）はチューブ、（３）はフィン、（ ２）（２）はヘッダーである。そして、（４）は取付け用ブラケット、（７）は 仮止め用ねじである。なお、（８）はサイドプレート、（５）は冷媒入口管、（ ６）は冷媒出口管、（９）は、ヘッダー（２）内をその長さ方向に複数の室に区 画し、冷媒を蛇行状に流通せしめる仕切りである。

【００１７】 主要な上記熱交換器構成部材について説明すると、チューブ（１）は、第２図 に示されるように、アルミニウム製の押出型材による多孔偏平チューブによるも のである。なお、チューブとして、アルミニウムブレージングシートによる電縫 チューブが用いられることもある。

【００１８】 フィン（３）は、蛇行状に曲成されかつルーバーが切り起こされたアルミニウ ムブレージングシート製の、いわゆるコルゲートフィンによるものである。

【００１９】 ヘッダー（２）は、ヘッダーパイプ（2a）と、その上下両端部を塞ぐ蓋体（2b ）とからなる。ヘッダーパイプ（2a）は、両面にろう材層を有するアルミニウム ブレージングシートを筒状に曲成し、その両側円部同士を突き合わせ状態にした 、いわゆるろう付け用パイプによる。なお、押出管、電縫管等が使用されること もある。このヘッダーパイプ（2a）の周側壁の一側には、その長さ方向に沿って 、間隔的に、周方向スリット状のチューブ挿入孔（2c）…が列設されている。そ してまた、取付け用ブラケット（４）の取付け予定位置に、仮止め用ねじ（７） を捩じ込むための捩込み用孔（2d）が設けられている。なお、この捩込み用孔（ 2d）の内周部にねじの凹凸は形成されていない。

【００２０】 取付け用ブラケット（４）は、両面にろう材層を有するアルミニウム製ブレー ジングシートにプレス加工を施し、車体の取付け側に取り付けられる取付け用板 部（4a）と、ヘッダー（２）の外周部を周方向に部分的に包囲する包囲板部（4b ）とを一体に有するものに形成されたものである。このブラケット（４）の包囲 板部（4b）の面内には、仮止め用ねじ（７）の挿通を許容する挿通孔（4c）が形 成されている。

【００２１】 仮止め用ねじ（７）は、いわゆるタッピングねじによるもので、前記ヘッダー パイプ（2a）の捩込み用孔（2d）に強制的に捩じ込まれるものとなされている。 このねじ（７）は、第３図に示されるように、鉄製ねじ（7a）の表面全体をアル ミニウム材（7b）にて被覆したものとなされている。なお、仮止め用ねじ（７） としては、全体がアルミニウム材によって形成されたものが使用されることもあ る。

【００２２】 熱交換器は、上記各熱交換器構成部材を、まず相互に仮組み状態に組み立て、 そしてこの組立て体をろう付け炉内に配置して全体をろう付けにより接合一体化 することにより、製造されたものとなされている。即ち、複数本のチューブ（１ ）をその厚さ方向に所定間隔をおいて並列状態に配置し、その両端に、ヘッダー （２）（２）を、チューブ（１）端部をチューブ挿入孔（2c）に挿入することに より、嵌め合わせると共に、コルゲートフィン（３）をチューブ（１）間の間隙 に挿入配置する。併せて、取付け用ブラケット（４）の包囲板部（4b）をヘッダ ー（２）の外周部に沿わせて捩込み用孔（2d）と挿通孔（4c）とを一致せしめた 状態に配置し、そして、タッピングねじ（７）をヘッダー（２）の捩込み用孔（ 2d）に捩じ込んで、ブラケット（４）をヘッダー（２）に仮止めする。その他、 サイドプレート（８）、入口管（５）、出口管（６）、仕切り（９）等を組み付 ける。そして、この熱交換器組立て体をろう付け炉内に配置して各所のろう材を 溶融せしめると、ヘッダーパイプ（2a）の側縁突き合わせ部を含め、全体が一括 して接合一体化される。

【００２３】 このろう付け中、ヘッダー（２）、ブラケット（４）及び仮止め用ねじ（７） は、炉内の温度の影響を受けてそれぞれ熱膨張されるが、仮止め用ねじ（７）は 、その内部が鉄材にて形成されていることにより膨張が少なく、従って、ねじ（ ７）も全体として膨張が少なく、そのため、ろう付け中、ブラケット（４）の包 囲板部（4b）とヘッダー（２）とは、ねじ（７）による締付け増強効果を受けて 更に強く密着しあうことになり、ブラケット（４）とヘッダー（２）との接合が より確実かつ強固なものとなる。このようにして熱交換器に製作される。

【００２４】 製造後における熱交換器のブラケット（４）の取付け部分は、第１図に示され るように、ヘッダー（２）とブラケット（４）が適正に面接合されていると共に 、ねじ（７）とヘッダー（２）との間、ねじ（７）とブラケット（４）との間に も良好にろう材が行きわたってヘッダー（２）のシール状態が適正に保持された 状態に接合が実現されたものとなっている。なお、仮止め用ねじ（７）は、熱交 換器を構成する一部材としてそのまま取り付け状態に保持されることはいうまで もない。

【００２５】 なお、図示しないが、冷媒入口管（５）等が長尺であり、その中間部をブラケ ットを用いて支承する必要のあるような熱交換器に対しては、そのようなブラケ ットにも本考案を適用しうることはいうまでもない。

【００２６】

【考案の効果】

上述の次第で、この考案のアルミニウム製熱交換器は、アルミニウム製ヘッダ ーに、アルミニウム製取付け用ブラケットが、少なくとも表面がアルミニウム材 によって形成されたねじにて締結され、かつその締結状態においてヘッダー、ブ ラケット及びねじがろう付けにより接合一体化されたものであるから、溶接の場 合のような仮止めに伴う設備上のコストアップを生じないのみならず、仮止め作 業に特殊技能を要さずだれもがこの作業をでき、製造コスト的に非常に有利であ る。

【００２７】 しかも、ろう付け後もねじは熱交換器に一体的に取り付けられるものとなされ ていることにより、治具による仮止めの場合のようなろう付け後の取外し作業も 省略できる等、生産性に優れる。

【００２８】 加えて、ねじはリベットの場合のような過激な変形が与えられるものではない から、ヘッダーのシール性を損なう危険性もない。また、ねじは表面がアルミニ ウム材により形成されているから、ヘッダー、ブラケットとの接触等による腐食 を生じることがないのはもとより、ろう付けによりヘッダーやブラケットにシー ル状態に接合され、ねじとヘッダーとの間のシール性も更に確実なものにするこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブラケット、ヘッダー及びねじの相互ろう付け
状態を示す断面図である。

【図２】ブラケット、ヘッダー、ねじ等を分離状態にし
て示す斜視図である。

【図３】仮止め用ねじの縦断面図である。

【図４】図（イ）は熱交換器の全体正面図、（ロ）は同
平面図である。

【符号の説明】

１…チューブ ２…ヘッダー ４…取付け用ブラケット ５…仮止め用ねじ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 複数本のチューブの端部が連通状態に接
   続された中空ヘッダーを有するアルミニウム製熱交換器
   において、前記ヘッダーに、アルミニウム製取付け用ブ
   ラケットが、少なくとも表面がアルミニウム材によって
   形成されたねじにて締結され、かつその締結状態におい
   てヘッダー、ブラケット及びねじがろう付けにより接合
   一体化されてなることを特徴とするアルミニウム製熱交
   換器。