JPH0722607Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えばカークーラー、ルームエアコン用凝
縮器等に用いられる熱交換器に関するものである。

従来の技術 例えば上記のような凝縮器に用いられる熱交換器として
は、従来より、ハーモニカチューブと称されるような多
孔押出扁平チューブを蛇行状に曲げ、その平行部間にフ
ィンを配置してコアを構成したいわゆるサーペンタイン
型熱交換器が用いられていた。ところがかかるサーペン
タイン型熱交換器では、熱交換媒体が通路が１本の扁平
押出チューブにより形成されているため通路面積を大き
く確保できないこと、押出チューブを蛇行状に曲成して
なるものであるから、曲げ部の曲率半径を一定以上小さ
くできないためチューブピッチを小さくできず、このた
めチューブの平行部間に介在されるフィン数が少ないも
のとなってフィン効率が悪いこと、等の理由から熱交換
効率の向上に限界があった。

そこでサーペンタイン型に代わる熱交換器として、１対
の中空ヘッダー間に複数本のチューブが並列状に配置さ
れてそれらの両端が該ヘッダーに連通接続され、そして
隣接するチューブ間及び最外側のチューブの外側にコル
ゲートフィンが配置され、さらに最外側のフィンの外側
に該フィンの保護のためのサイドプレートが配設されて
なる、いわゆるマルチフロー型の熱交換器が提案されて
いる。この熱交換器によれば、チューブピッチを自由に
選択できるので、冷媒通路断面積を大きく確保でき、ま
た各チューブ間に介装されるフィンの本数も増加でき小
型で熱交換効率に優れたものとなすことができる。

考案が解決しようとする課題 ところで、このマルチフロー型熱交換器の製造は、複数
本のチューブを所定の間隔おきに並列状に配置すると共
に、該チューブの両端を中空ヘッダーに差し込むように
して同ヘッダーに連通状態に組み付け、かつ、チューブ
間及び最外側のチューブの外側にフィンを配置すると共
に、最外側のフィンの外側にサイドプレートを配置し、
そして、両サイドプレートの外側にそれぞれバー状の治
具を配置すると共に、両バー状の治具間でベルトを周回
させて縛りコアの膨らみを抑えた状態となし、その状態
で一括ろう付けを施して全体を接合一体化するという方
法により行われるのが一般的である。

しかしながら、従来のマルチフロー型熱交換器では、一
般的に、ヘッダーの端部がサイドプレートよりもヘッダ
ーの長手方向において外方に突出したものとなされてい
たため、膨らみ規制用のジグとして、その長さがヘッダ
ー間の間隔距離も短いものを用いなければならず、その
ため、ヘッダー間の間隔長さの異なる多種類の熱交換器
の製作において同じ型の治具を用いることができず、即
ち熱交換器の種類に応じた専用の治具を用意しなければ
ならず、非常に不便であった。

この考案は、上記のような従来の問題点に鑑み、ヘッダ
ー間の間隔長さの異なる多種類の熱交換器の製造におい
て、その一括ろう付けの際にサイドプレートの外側に配
置されて用いられるコアの膨らみ規制用の治具として、
長さの等しい同じ型の汎用治具を使用することができ
て、製造面で有利性を発揮しうる構造の熱交換器を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 而して、この考案は、平行状に配置された１対の中空ヘ
ッダーと、両ヘッダー間に並列状に配置され両端が該ヘ
ッダーに連通接続された複数本のチューブと、隣接する
チューブ間及び最外側のチューブの外側に配置されたフ
ィンと、最外側のフィンの外側に配設されたサイドプレ
ートとを備えた熱交換器において、前記ヘッダーの端部
が前記サイドプレートの位置よりも該ヘッダーの長手方
向において内方に位置されると共に、前記サイドプレー
トの端部がヘッダーの位置よりも該サイドプレートの長
手方向において内方に位置されて該サイドプレートの端
部がヘッダーと干渉しないようになされ、かつ、前記サ
イドプレートとフィン、フィンとチューブ、及び、チュ
ーブとヘッダーが一括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熱交換器を要旨とする。

実施例 次にこの考案の構成を、アルミニウム製の凝縮器用熱交
換器に適用した実施例に基いて説明する。

第１図ないし第３図において、（１）は水平状態で上下
方向に配置された複数のアルミニウム製チューブ、
（２）はその隣接するチューブ（１）（１）間に介在さ
れたアルミニウム製のコルゲートフィンである。チュー
ブ（１）はアルミニウム材による偏平状の押出型材をも
って構成されたものである。このチューブ（１）はいわ
ゆるハーモニカチューブと称されるような多孔型のもの
を用いても良い。また押出型材によらず電縫管を用いて
も良い。コルゲートフィン（２）はチューブ（１）とほ
ぼ同じ幅を有し、ろう付けによりチューブに接合されて
いる。コルゲートフィン（２）は、望ましくはルーバー
を切り起こしたものを用いるのが良い。

（３）（４）はアルミニウム製のサイドプレートであ
り、上下最外側のコルゲートフィン（２）の外側に配置
され、ろう付けにより固定されている。

（５）（６）は左右１対の中空ヘッダーであり、それぞ
れ１本の断面円形のアルミニウム製中空パイプをもって
形成されたものである。各ヘッダー（５）（６）には長
さ方向に沿って間隔的にチューブ挿入孔（図示せず）が
穿設されるとともに、該孔に各チューブ（１）の両端が
挿入され、かつろう付けにより強固に接合連結されてい
る。さらに左右ヘッダー（５）（６）の上下端には蓋片
（７）（８）がそれぞれ取着されている。また左ヘッダ
ー（５）の上部側面には冷媒入口管（９）が、右ヘッダ
ー（６）の下部側面には冷媒出口管（10）が連結されて
いる。さらに左ヘッダー（５）には中央より上側の位置
に仕切板（11）が設けられ、ヘッダー内が２室に仕切ら
れる一方、右ヘッダー（４）にも中央部より下側の位置
に仕切板（11）が設けられ、ヘッダー内が２室に仕切ら
れている。かかる仕切板（11）の設置により、冷媒入口
管（９）から左ヘッダー（５）に流入した冷媒はチュー
ブ群によって構成される全冷媒通路をめぐって蛇行状に
流通し、冷媒出口管（10）から流出するものとされてい
る。

上記構成の熱交換器において、ヘッダー（５）（６）
は、最外側のチューブ（１）よりも外方に位置する部分
の長さが、該チューブ（１）の外側に位置するコルゲー
トフィン（１）とサイドプレート（３）又は（４）との
合計厚さよりも小さいものに設定され、以ってそれらヘ
ッダー（５）（６）の両端がサイドプレート（３）
（４）から突出しないものとなされている。つまりヘッ
ダー（５）（６）の端部が同ヘッダーの長手方向におい
てサイドプレート（３）（４）の位置より内方に位置す
るものとなされている。

また、サイドプレート（３）（４）の端部は、該サイド
プレート（３）（４）の長手方向においてヘッダー
（５）（６）の位置よりも内方に位置されて該サイドプ
レート（３）（４）の端部がヘッダー（５）（６）と直
接干渉しないようにされている。

ところで、上記熱交換器の製作は、ヘッダー（５）
（６）を外面又は内面のいずれか一方にろう材層が被覆
形成されたブレージングシートの電縫管により形成する
と共に、コルゲートフィン（２）を同じくブレージング
シートにより形成し、そして第４図に示されるように、
各チューブ（１）、コルゲートフィン（２）、サイドプ
レート（３）（４）、ヘッダー（５）（６）等の各部材
を相互に組合せた状態においてサイドプレート（３）
（４）の外面にそれぞれ長尺状の治具（12）（12）を配
置すると共にベルト（13）（13）にてこれらを締め合せ
た状態にし、これを真空加熱炉において一括ろう付けす
ることにより行うことができる。

この場合、上記のようにヘッダー（５）（６）の端部が
同ヘッダーの長手方向においてサイドプレート（３）
（４）の位置よりも内方に位置するものとなされている
から、治具（12）の長さ寸法がヘッダー（５）（６）間
の長さの範囲内に規制されることがなく、ヘッダー
（５）（６）間の長さの異なる多種類の熱交換器の製作
に同じ型の治具を使用することができ、便利である。

しかも、サイドプレート（３）（４）の端部は、ヘッダ
ー（５）（６）の位置よりも該サイドプレート（３）
（４）の長手方向において内方に位置されて該サイドプ
レート（３）（４）の端部がヘッダー（５）（６）と直
接干渉しないようにされているから、一括ろう付け中に
ヘッダー（５）（６）がその長手方向に膨張しようとし
た場合でも、サイドプレート（３）（４）を通じてバー
状の治具（12）（12）から強い規制力を受けることがな
く、よって、ヘッダー（５）（６）がその長手方向への
膨張を妨げられることがなく、従って、ヘッダー（５）
（６）に曲がり変形を生じるということがなく、この結
果、形状良好な熱交換器に一括ろう付けすることができ
る。

また第５図に示されるように、ろう付け前においては、
治具（12）とヘッダー（５）（６）との間の隙間間隔ａ
を、ヘッダー（５）（６）の長さＬとの関係で、 0.15・L/100＜ａ＜0.7・L/100 に設定するのが好ましい。0.15・L/100≧ａではろう付
け中にヘッダー（５）（６）が熱膨張により治具（12）
間で曲り変形を起こす危険性が有り、またａ≧0.7・L/1
00ではベルト（12）の締付時にその締付が過剰となった
場合にチューブ（１）が変形しかつコルゲートフィン
（２）が倒れた状態でろう付けがなされ、その結果例え
ば熱交換器付け用器具のボルト孔の位置が変ってしまい
熱交換器取付けに支障を生ずる危険性があるからであ
る。間隔ａを上記のように設定するとこのような問題が
少なくなり、比較的良好な仕上がり状態が得られる。

考案の効果 この考案の熱交換器は、上述の次第で、ヘッダーの端部
がサイドプレートの位置よりも該ヘッダーの長手方向に
おいて内方に位置されるものとなされているから、熱交
換器の一括ろう付けにおいてサイドプレートの外側に配
置されて用いられる締め付け治具の長さがヘッダー間の
間隔長さの範囲内に制限されることがなく、従って、ヘ
ッダー間の間隔長さの異なる多種類の熱交換器の一括ろ
う付けにおいて、長尺な同じ型の締め付け治具を用いる
ことができて該治具の汎用化を図れ、ヘッダー間の間隔
長さの異なる熱交換器ごとの専用の治具を用意する必要
がなくなり、非常に便利である。

しかも、サイドプレートの端部がヘッダーの位置よりも
該サイドプレートの長手方向において内方に位置されて
該サイドプレートの端部がヘッダーと干渉しないように
なされているから、一括ろう付け中にヘッダーがその長
手方向に熱膨張しようとした場合でも、サイドプレート
を通じてバー状の治具から直接的に強い規制力を受けて
ヘッダーがその長手方向への膨張を妨げられるというこ
とがなく、即ち、ヘッダー膨張時にバー状の治具から受
ける規制力は、サイドプレート、フィン、チューブを通
じて、間接的に、弱められて作用するに過ぎず、従っ
て、一括ろう付けによってヘッダーに曲がり変形を生じ
るということがなく、形状良好な熱交換器に一括ろう付
けすることができる。

また、本願構成の熱交換器によれば、ヘッダーの端部が
サイドプレートの位置よりも該ヘッダーの長手方向にお
いて内方に位置されるものとなされていることにより、
車体等への設置時に、ヘッダーの端部が周囲の構造物に
当たって変形・損傷してしまうのを有効に防止しうる。
その場合に、周囲の構造物に当たるのはヘッダーの端部
の代わってサイドプレートとなるが、サイドプレートと
チューブとの間にはフィンが介在されているので、この
フィンの有する衝撃吸収作用によりサイドプレートの変
形、損傷がチューブにまで及ぶ可能性は低く、熱交換器
に熱交換媒体の洩れ等の問題を生じることはない。ま
た、逆にサイドプレートが周囲の構造物に当たっても、
フィンの衝撃吸収作用により該構造物に傷をつけるのも
防止しうる。加えてヘッダーの端部の位置がサイドプレ
ートの位置よりも高くなっている場合に比べて、サイド
プレートの外側にいわゆるデッドスペースを生じること
がなく、設置スペースの有効利用を図ることができる
上、ヘッダーの長さも短縮しえて部品コスト、ひいては
熱交換器コストの低減にも寄与しうる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の一実施例にかかる熱交換器の正面
図、第２図はその側面図、第３図は第１図の要部拡大
図、第４図は上記熱交換器のろう付け前の組付け状態を
示す正面図、第５図は第４図の要部拡大図である。 （１）……チューブ、（２）……コルゲートフィン、
（３）（４）……サイドプレート、（５）（６）……ヘ
ッダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平行状に配置された１対の中空ヘッダー
   と、両ヘッダー間に並列状に配置され両端が該ヘッダー
   に連通接続された複数本のチューブと、隣接するチュー
   ブ間及び最外側のチューブの外側に配置されたフィン
   と、最外側のフィンの外側に配設されたサイドプレート
   とを備えた熱交換器において、前記ヘッダーの端部が前
   記サイドプレートの位置よりも該ヘッダーの長手方向に
   おいて内方に位置されると共に、前記サイドプレートの
   端部がヘッダーの位置よりも該サイドプレートの長手方
   向において内方に位置されて該サイドプレートの端部が
   ヘッダーと干渉しないようになされ、かつ、前記サイド
   プレートとフィン、フィンとチューブ、及び、チューブ
   とヘッダーが一括ろう付けにより接合一体化されてなる
   ことを特徴とする熱交換器。