JPH0697160B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH0697160B2
JPH0697160B2 JP61082453A JP8245386A JPH0697160B2 JP H0697160 B2 JPH0697160 B2 JP H0697160B2 JP 61082453 A JP61082453 A JP 61082453A JP 8245386 A JP8245386 A JP 8245386A JP H0697160 B2 JPH0697160 B2 JP H0697160B2
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tube
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ラセル・カール・オー
ノーマン・フランシス・コステロ
スコツト・リチヤード・ララビー
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モダイン・マニユフアクチヤリング・カンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は熱交換器に関し、詳しくは、全体的に平行状態
の管によつて互いに連結されたヘツダ及びタンク構造が
隔設されて成る型式の熱交換器に関する。
（発明の背景） 現在使用されている多くの型式の熱交換器は、隔設した
２つのヘツダ及びタンク構造を用いている。全体に平行
な端開管がこれら２つのヘツダ及びタンク構造を互いに
連結し、それによつて各々の内部を流通している。多く
の場合、プレート或いは波形フインがヘツダ及びタンク
構造の間部分を横断して配設される。そうした熱交換器
の代表例は自動車用ラジエータ及びコンデンサである
が、その様な熱交換器は多くの他の用途に於ても又使用
され得る。
この型式の熱交換器は、製造に際し各々の管の端部を受
容する為に各ヘツダ及びタンクのヘツダ表面に穴を形成
しなければならない。大抵の場合、これは穴の位置に相
当するヘツダ表面から実際に材料を除去するパンチング
によつて達成される。しかし、パンチングの場合はもち
ろんのこと材料の除去を伴わない孔ぐりと変形によつて
穴を形成した場合でさえ、それによるヘツダ表面の連続
性の欠如がヘツダ表面の強度を低下させる。
当業者には、この種の熱交換器が加圧される事、即ち管
そしてヘツダ及びタンク構造内部の熱交換流体が高い圧
力を受ける事を容易に認識されよう。穴の形成によつて
ヘツダ表面の穴部分の強度が低下する為、そうした高圧
によつて穴部分に変形が起きる可能性が有る。変形は結
局、管とヘツダ表面との間の継目の漏出口の形成を招
く。もし圧力が著しく上昇すると、ヘツダ表面の破裂も
又起り得る。
本発明は前述の問題の一つ以上を解決することを意図と
するものである。
（発明の概要） 本発明の主たる目的は、全体的に平行状態の管が２つの
ヘツダ及びタンク構造の間部分に伸延する型式の新規且
つ改良された熱交換器を提供することにある。詳しく
は、本発明の目的は、漏出流路の形成を回避する為及び
或いはヘツダの破裂を防止する為、熱交換器内の熱交換
流体の加圧に起因する変形に対する耐力を増強すべくヘ
ツダ表面を強化した熱交換器を提供する事にある。
ここに述べる本発明の実施例は、全体的に相並んだ平行
関係の複数の細長管を具備する熱交換器に於て前記目的
を達成する。ヘツダ及びタンク構造は、管端部を受容す
る為にその一側面にそこに管が通入する。隔設された複
数の細長穴を有する。
側面の一方の、穴同志の間部分はドーム形状として形成
され、それによつてヘツダ及びタンク構造内部の加圧流
体によつて加えられる力等によるそうした側方部分の変
形に対する耐力が増強される。
好ましい実施例に於て、使用される管は偏平化された即
ち平形管であり、ドーム形状は例えば実質上の球のそれ
の如き複合曲面を有している。本発明の一実施例に於
て、ヘツダ及びタンク構造は一体要素である。好ましく
は、この一体要素は全体的に円形断面の細長管である。
本発明の他の実施例に従えば、ヘツダ及びタンク構造は
ヘツダプレートと、ヘツダプレートに対して固定され且
つシールされた別体のタンクとによつて定義される。好
ましい実施例に於て、側方開放タンクとヘツダプレート
との間にガスケツトが介在される。穴とヘツダ表面との
間にドーム形状を用いた事により、管受容の為の穴の形
成に起因するそうした表面の強度低下が、ドーム形状の
提供する一層高い耐圧構造によつて排除される。
（好ましい実施例の説明） 本発明に従う熱交換器の実施例が、第１図に於て全体を
番号10で示される上方のヘツダ及びタンク構造と、全体
を番号12で示される全体的に平行状態に隔設された下方
のヘツダ及びタンク構造とを含むものとして図示され
る。全体的に平行関係に隔設された細長の端部開放され
た楕円形或いは平形管14が、ヘツダ及びタンク構造10及
び12の間部分を伸延する。所望に応じ、プレート状或い
は波形フイン（図示せず）を従来方式で管14との熱交換
関係に於てヘツダ及びタンク構造10及び12の間部分に配
設し得る。
第１図乃至４図に例示する実施例に於て、ヘツダ及びタ
ンク構造10及び12の各々は、一体要素、即ち全体的に円
形断面の細長管16の形を為す。然るべき小孔（図示せ
ず）が各管16の内部を流体的に連通する。
上方のヘツダ及びタンク構造10並びに下方のヘツダ及び
タンク構造12を画定する。全体を番号18で示される管16
の向い合う表面は各々のヘツダ及びタンク構造のヘツダ
表面である。
第２図及び３図に示す様に、ヘツダ表面18には管14の開
端を受容する全体に平行状態に隔設された一連の細長穴
20が設けられる。管14は構造上の一体性を提供し得る様
そこに十分結合されると共に、細長穴20の内部に於てヘ
ツダ及びタンク構造10或いは12の夫々に対し、任意の然
るべき手段によつてシールされる。金属部品が使用され
る場合に於ては、上記目的の為にはんだ或いはろう付け
金属が都合良く使用されよう。
本発明に従えば、細長穴20同志間のヘツダ表面18は外側
に凸状のドーム形状24として形成される。好ましくは、
ドーム形状24は複合曲面形状を有する。つまりヘツダ及
びタンク構造10及び12の外観は、円周方向（第４図参
照）及び長軸方向（第２図参照）共に湾曲している。よ
り好ましい実施例に於てはドーム形状は実質上球の一部
を為す。
ヘツダ及びタンクの構造10及び12を形成する材料によつ
て、ドーム形状を、型押し、成型その他によつて表面18
に設け得る。
第５図は本発明の別態様を示す。平形管は第１図乃至４
図におけるが如く番号14で示されるが、上方のヘツダ及
びタンク構造は全体を番号40で示される第５図の実施例
の場合、上方のヘツダ及びタンク構造40は、金属製或い
はプラスチツク製のヘツダプレート42及びタンク44を具
備する複数の部品から成立つ。タンク44は番号46の位置
に於て開口側面を有し、外側に向けられた周縁フランジ
48によつて取囲まれる。ヘツダプレート42は上向きの周
縁フランジ50を具備する。タンク44は圧縮ガスケツト或
いは圧縮O-リング52に当接状態で周縁フランジ50内側に
配置される。圧縮ガスケツト或いはO-リング52はタンク
44とヘツダプレート42との間を封着する迄圧縮される。
フランジ46に載置し且つフランジ46を保持する為斯界で
周知の任意の方法により、ヘツダプレートの周縁フラン
ジ50からタンク44に向けて一連のフインガ54が加工され
る。
ヘツダプレート42は、管14の開口端22を受容する、全体
に平行状態に隔設された細長開口56を具備する。管14は
ここでも、細長開口56に於てヘツダプレート42に対しシ
ールされ且つ結合される。ドーム形状24と全体が同一形
状の外側に凸状のドーム形状58が、ヘツダプレート42の
穴56同志の間に形成される。
ドーム形状24及び58は、ヘツダ及びタンク構造10、12及
び40内部の加圧流体に起因する管14同志間の領域での圧
力変形に対する改良された耐力を提供する。数学的解析
によれば、ドーム形状は、ドーム形状が形成されずそれ
によつて筒状或いは平坦な領域のまま残された穴20及び
56によつて耐力の弱められていたヘツダ表面の領域の強
度を少くとも２倍にする事が示された。結局、変形によ
る圧力に起因する漏出口の発生が回避され、そして破裂
の恐れが実質的に低減された。
以上本発明の実施例に基き説明したが、本発明の内で多
くの変更を為し得る事を銘記されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従う熱交換器の斜視図である。 第２図は第１図を線2-2で切断した部分拡大断面図であ
る。 第３図は第２図を線3-3で切断した部分断面図である。 第４図は第２図を線4-4で切断した部分断面図である。 第５図は本発明の別態様の拡大部分断面図である。 図中主な部分の名称は以下の通りである。 10、40:上方のヘツダ及びタンク構造 12:下方のヘツダ及びタンク構造 14:平形管 16:細長管 18:ヘツダ表面 20:細長穴 24、56:ドーム形状
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノーマン・フランシス・コステロ 米国ウイスコンシン州ラシーン、スプリン グ・レイク・ドライブ 3700 (72)発明者 スコツト・リチヤード・ララビー 米国ウイスコンシン州ラシーン、クウイン シ・アベニユー 1938

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各々そのヘツダ表面に於て管を受容する為
    の隔設された穴を有し、一方のヘツダ表面の前記穴が他
    方のヘツダ表面の向い合う穴と整列状態にある、全体に
    平行状態に隔設されたヘツダ及びタンク構造と、該ヘツ
    ダ及びタンク構造同志間を伸延する細長の端部開放管に
    して、各々の両端が前記ヘツダ及びタンク構造の一方及
    び他方の整列状態の前記穴の内部に配置される端部開放
    管、とを包含する熱交換器にして、前記各ヘツダ表面の
    前記穴同志の間部分が互いのヘツダ表面に向つてドーム
    形状とされ、それによつて前記ヘツダ及びタンク構造内
    部の加圧流体の行使する力を起因する変形に対する増強
    された耐力が提供される事を特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】各ヘツダ及びタンク構造は一体要素である
    特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】一体要素は細長管である特許請求の範囲第
    ２項記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】各ヘツダ及びタンク構造はヘツダプレート
    とヘツダプレートに対して固定され且つシールされた別
    個のタンクとによつて定義される特許請求の範囲第１項
    記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】全体的に相並んだ平行関係の複数の細長の
    平形管と、該平形管の端部を受容し、その一方の側に前
    記平形管の通入する隔設された複数の細長穴を具備する
    ヘツダ及びタンク構造とを包含し、ヘツダ及びタンク構
    造の前記一方の側の前記細長穴同志の間部分が実質上部
    分的に球形ドームとして形成されて成る熱交換器。
  6. 【請求項６】球形ドームはヘツダ及びタンク構造の管側
    に於て凸状を成す特許請求の範囲第５項記載の熱交換
    器。
  7. 【請求項７】ヘツダ及びタンク構造の一方の側はプレー
    トによつて画成され、ヘツダ及びタンク構造の残余の側
    面は、前記プレートに向つて開放する側面開放タンク
    と、前記プレートの間部分に介挿され且つ前記プレート
    を前記側面開放タンクの開放側面の周囲に対してシール
    するガスケツトと、そして前記プレートを保持する手
    段、とによつて画成され、前記ガスケツト及び前記側面
    開放タンクは組合わせ関係にある特許請求の範囲第６項
    記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】ヘツダ及びタンク構造は平形管を全体的に
    横断方向に伸延する細長管である特許請求の範囲第５項
    記載の熱交換器。
  9. 【請求項９】細長管は全体的に円形断面を有する特許請
    求の範囲第８項記載の熱交換器。
  10. 【請求項１０】各々そのヘツダ表面に於て管を受容する
    為の隔設された細長穴を有し、一方のヘツダ表面の細長
    穴が他方のヘツダ表面の向い合う細長穴と整列状態にあ
    る、全体的に平行状態に隔設されたヘツダ及びタンク構
    造と、該ヘツダ及びタンク構造の間部分を伸延しそして
    前記整列状態の細長穴を通して前記ヘツダ及びタンク構
    造内へと侵入する細長の端部開放された平形管とを包含
    する熱交換器にして、各ヘツダ表面の前記細長穴同志の
    間部分が、複合曲面によつて画成されて成る外側に凸状
    のドーム形状を有し、それによつて前記ヘツダ及びタン
    ク構造内部の加圧流体によつて行使される力に起因する
    変形に対する増強された耐力が提供される事を特徴とす
    る熱交換器。
  11. 【請求項１１】複合曲面は実質上球である特許請求の範
    囲第10項記載の熱交換器。
JP61082453A 1985-04-12 1986-04-11 熱交換器 Expired - Lifetime JPH0697160B2 (ja)

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US06722653 US4615385B1 (en) 1985-04-12 1985-04-12 Heat exchanger
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