JPH0732867A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 パイプ保持用のブラケット４が、弾性変形を
して冷媒入口パイプ２の外周部と嵌合し同パイプ２を保
持するパイプ保持部１０を有する。 【効果】 パイプ２をパイプ保持部１０にワンタッチ押
込み嵌合するだけで確実なパイプ保持状態を得ることが
でき、パイプ２を作業能率良くブラケット４に保持させ
ることができて、熱交換器の生産性を向上することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカークーラー
用凝縮器などとして用いられるアルミニウム等の金属製
の熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカークーラー用凝縮器として、近
時、マルチフロータイプと称されるアルミニウム製の熱
交換器が広く使用される傾向にある。この熱交換器は、
図７に示されるように、複数本の偏平チューブ（51）…
の端部に中空ヘッダー（52）が連通状態に配置されると
共に、チューブ（51）…間にコルゲートフィン（53）…
が配置され、更に、ヘッダー（52）には、冷媒入口パイ
プ（54）と、図示しないが同出口用パイプとが連通状態
に接続されるなどして、全体が一括ろう付けにより接合
一体化された構造となされている。

【０００３】例えばこのタイプの熱交換器において、入
口パイプ（54）を、外部配管との関係で、ヘッダー（5
2）における接続位置から所定の配管接続位置まで延ば
すために、比較的長いものにしなければならない場合が
あり、このような場合、パイプ（54）の中間部を保持す
べく、従来、同図に示されるようなブラケット（55）が
使用されていた。

【０００４】このブラケット（55）は、パイプ（54）も
含め全体がろう付けにより接合一体化された後の熱交換
器に対して、後付けにより、取り付けられるもので、ブ
ラケット本体（56）と、Ｕ字状のクランプ片（57）と、
ビス（58）とをその構成要素として有している。そし
て、このブケット（55）は、熱交換器本体にビス止め等
したブラケット本体（56）に対し、Ｕ字状クランプ片
（57）の一端を掛止すると共に、該Ｕ字状クランプ片
（57）内にパイプ（54）を配置し、かつ、該クランプ片
（57）の他端部をビス（58）にてブラケット本体（56）
に締結するというようにして、パイプ（54）を保持固定
するものとなされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなクランプ・ビス止め構造による後付け仕様のブラ
ケット（55）の使用では、ろう付け後に上記のようなブ
ラケット取付け作業を行う必要があるだけでなく、ろう
付け中にパイプ（54）が適正な姿勢を保持しうるよう
に、ろう付け前にパイプ（54）を治具にて保持せしめる
べく治具取付け作業を行わなければならず、更に、ろう
付け後にはこの治具の取外し作業を行わなければならな
いなど、製造工数が多く、熱交換器の生産性を低いもの
にしていた。

【０００６】また、上記のようなクランプ・ビス止め構
造のブラケット（55）では、このブラケット（55）にパ
イプ（54）を保持させるのに作業上結構な手間を要し、
これも熱交換器の生産性低下の一因となっていた。

【０００７】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑み、ブラケットによるパイプの保持機構の改良を通じ
て、熱交換器の製造工数の減少、ひいては熱交換器の生
産性向上を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、熱交換器本体から延ばされ、先端部に外部配管
接続部を有する熱交換媒体流通パイプと、熱交換器本体
から突出されたパイプ保持用のブラケットとが備えられ
た熱交換器において、前記ブラケットが、弾性変形をし
てパイプの外周部と嵌合しパイプを保持するパイプ保持
部を有し、該パイプ保持部にパイプの外周部が嵌合保持
された状態で、ブラケットとパイプとがろう付けにより
接合一体化されてなることを特徴とする熱交換器を要旨
とする。

【０００９】

【作用】上記構成の熱交換器では、ブラケットとパイプ
とがろう付けにより接合一体化されるものとなされてい
ることにより、熱交換器の製造においては、熱交換器本
体、パイプ等の仮組工程において、併せてブラケットも
パイプ保持せしめるようにし、その状態で、この熱交換
器組立体に一括ろう付けを施すようにすることができ
る。これにより、ブラケットはこのろう付けにおいてパ
イプを仮保持する治具機能を果たしてパイプを適正な姿
勢に仮保持すると共に、ろう付け後は、ブラケットがパ
イプに強固にろう付け接合されて本来のブラケット機能
を果たす。従って、ろう付けの前後におけるパイプ保持
に関連する製造工数が減少され、熱交換器が生産性良く
製造される。

【００１０】しかも、ブラケットは、弾性変形をしてパ
イプの外周部と嵌合しパイプを保持するパイプ保持部を
有するものであることにより、パイプをこのパイプ保持
部にワンタッチ嵌合するだけで確実なパイプ保持状態が
得られ、パイプとブラケット同士の相互組付け作業が能
率良く遂行されて、熱交換器の生産性がいよいよ向上さ
れる。

【００１１】

【実施例】次に、この発明の熱交換器をマルチフロータ
イプのカークーラー用凝縮器に適用した実施例につい
て、説明する。

【００１２】なお、本発明の熱交換器は、ラジエータ
ー、ルームエアコン用熱交換器等の各種用途の熱交換器
にも適用しうるし、また、チューブを蛇行状に曲成して
コアを形成したいわゆるサーペンタインタイプ等の各種
タイプの熱交換器にも広く適用しうるものであることは
いうまでもない。

【００１３】第１実施例にかかる熱交換器を示す図１な
いし図３において、（１）は熱交換器本体、（２）は冷
媒入口パイプ、（３）は同出口パイプ、（４）はパイプ
保持用ブラケットである。

【００１４】熱交換器本体（１）は、所定間隔おきに並
列状態に配置された複数本の偏平チューブ（５）…と、
該偏平チューブ（５）…の両端部に連通状態に接続され
た中空ヘッダー（６）（６）と、チューブ（５）…間に
配置されたコルゲートフィン（７）とを備えている。更
に、ヘッダー（６）（６）内を所定の高さ位置において
複数の室に仕切る仕切り部材（８）…が備えられ、この
仕切り部材（８）…により、冷媒がチューブ（５）…群
を蛇行状に流通されるようになされている。上記偏平チ
ューブ（５）は、アルミニウム押出材製のハーモニカチ
ューブによる。また、ヘッダー（６）は、アルミニウム
ブレージングシートを円筒パイプ状に曲成して両側縁部
同士を突き合わせ状態にしたヘッダーパイプ（6a）と、
該パイプ（6a）の両端を塞ぐアルミニウム製の蓋体（6
b）（6b）とを備えている。ヘッダーパイプ（6a）の周
側壁には、チューブ挿入孔（6c）…が列設されると共
に、パイプ挿入孔（6d）が設けられている。コルゲート
フィン（７）…はアルミニウムブレージングシートを蛇
行状に曲成して製作されたものである。なお、仕切り部
材（８）…もアルミニウム品である。

【００１５】一方、冷媒入口パイプ（２）は、アルミニ
ウム製の管部の先端に、外部配管接続用の配管接続部
（2a）を有するもので、図３に示されるように、その基
端部が上記熱交換器本体（１）の右側ヘッダーの上端部
側面に連通接続されると共に、該接続位置から、ヘッダ
ー（６）に沿って下方に延ばされている。

【００１６】パイプ保持用ブラケット（４）は、上記入
口パイプ（２）の長さ方向中間部を保持するもので、ア
ルミニウムブレージングシート製のプレス一体成形品に
よる。このブラケット（４）は、図１及び図２に示され
るように、一方の側にヘッダー抱囲部（９）を有すると
共に、他方の側にパイプ保持部（10）を有する。

【００１７】ヘッダー抱囲部（９）は、ブラケット
（４）の上記一方の側に切り込みが入れられて形成され
た上下２つの抱囲用足部（9a）（9b）からなる。上側の
抱囲用足部（9a）は、熱交換器本体（１）の後面側に回
り込んでヘッダー（６）の外周面に沿う態様に形成され
ている。また、下側の抱囲用足部（9b）は、熱交換器本
体（１）の前面側に回り込んでヘッダー（６）の外周面
に沿って延び、更にチューブ（５）側に突出されてその
先端部がチューブ（５）の前縁部に沿う態様に形成され
ている。そして、ヘッダー抱囲部（９）は、これらの両
抱囲用足部（9a）（9b）にてヘッダー（６）の外周部を
半周を越えて抱囲するようになされている。

【００１８】パイプ保持部（10）は、外側の立ち上がり
部（10a ）と内側の立ち上がり部（10b ）とを有する。
外側立ち上がり部（10a ）は、ブラケット（４）の上記
他方の側の側縁部を曲げ起こして形成されたものであ
る。その曲がり部（11）は、パイプ（２）の外周形状に
沿う曲率半径の円弧に曲成されている。また、内側立上
がり部（10b ）は、外側立ち上がり部（10a ）よりも内
方位置においてコ字状の切込みを形成し、この切込みに
囲まれた部分を上記外側立ち上がり部（10a ）と同方向
に曲げ起こして、上記外側立ち上がり部（10a ）と所定
間隔をおいて並列する態様に、形成されたものである。

【００１９】そして、図１（ロ）に示されるように、内
外両立ち上がり部（10a ）（10b ）間において、その中
間括れ部（12）を介してその内方部が、奥拡がり状のパ
イプ配置スペース（13）とされると共に、括れ部（12）
を介して外方側が、外側立ち上がり部（10a ）の上端部
が外方に開かれて唇状にされることによって、パイプ導
入部（14）に形成されている。これにより、パイプ
（２）をパイプ導入部（14）を通じて内方に押込み嵌合
していくと、中間括れ部（12）を通過する過程で、内外
両立ち上がり部（10a ）（10b ）が弾性変形して外方に
開かれ、更にパイプ（２）を深く押込み嵌合していって
中間括れ部（12）を越え内方の奥広がりパイプ配置スペ
ース（13）内に配置すると、内外両立ち上がり部（10a
）（10b ）が内方に弾性復帰されて、配置スペース（1
3）内にパイプ（２）が離脱困難な状態に保持されるも
のとなされている。

【００２０】なお、このようなパイプ離脱通路の規制に
よってパイプ（２）の離脱を阻止するパイプ保持機構の
ほか、立ち上がり部（10a ）（10b ）の弾性復元力にて
パイプを弾性挟持してパイプを保持する構成が採用され
てもよい。

【００２１】熱交換器の製造は、まず各熱交換器構成部
材を互いに仮組状態に組み立てて、熱交換器組立体を製
作する。即ち、並列状態に配置した偏平チューブ（５）
…の両端にヘッダー（６）（６）を、チューブ端部をチ
ューブ挿入孔（6c）…に挿入嵌合することにより、組み
合わせて、チューブ（５）…とヘッダー（６）（６）と
からなるスケルトンを作り、チューブ（５）…間にコル
ゲートフィン（７）…挿入配置する。

【００２２】そして、この熱交換器本体組立体に対し、
入口パイプ（２）とブラケット（４）を組み付ける。即
ち、ブラケット（４）を入口パイプ（２）の外周部に組
み付けると共に、パイプ（２）の基端部をヘッダー
（６）のパイプ挿入孔（6d）に挿入嵌合し、かつ、ブラ
ケット（４）のヘッダー抱囲部（９）にヘッダー（６）
の外周部を抱かせた状態にする。

【００２３】この組付け作業において、ブラケット
（４）と入口パイプ（２）の相互組付け作業は、入口パ
イプ（２）をブラケット（４）のパイプ保持部（10）に
おける内外両立ち上がり部（10a ）（10b ）間に強制的
に押し込んでいくという簡単な操作により遂行される。
この押込み過程で、両立ち上がり部（10a ）（10b ）が
弾性変形と弾性復帰を行い、これにより、パイプ（２）
は、脱落のないしっかりとした保持状態にブラケット
（４）に組み付けられる。

【００２４】そして、この組付け状態において、ブラケ
ット（４）がこのような態様においてパイプ（２）を保
持していることと、ブラケット（４）のヘッダー抱囲部
（９）がヘッダー（６）を半周を越えて抱囲しているこ
とと、パイプ（２）の基端部がヘッダー（６）のパイプ
挿入孔（6d）内に挿入嵌合されていることとの相互作用
により、入口パイプ（２）は、熱交換器組立体におい
て、適正な組付け姿勢を保持することとなる。

【００２５】次いで、この熱交換器組立体に一括ろう付
けを施し、全体を接合一体化する。

【００２６】この一括ろう付けにおいて、パイプ（２）
とブラケット（４）との相互の接触面積は、ブラケット
（４）における外側立ち上がり部（10a ）の基端曲がり
部（11）が、パイプ（２）の外周形状に沿う円弧状に曲
成されたものとなされているから、主としてこの部分に
おける両者の接触により十分広く確保され、従って、こ
の一括ろう付けにより、パイプ（２）とブラケット
（４）とは強固にろう付け接合される。

【００２７】また、ブラケット（４）とヘッダー（６）
も、ブラケット（４）の上下の抱囲用足部（9a）（9b）
がヘッダー（６）の外周部を抱囲して十分な接触面積が
確保されていることにより、強固にろう付け接合され
る。

【００２８】これにより、一括ろう付けされた熱交換器
において、入口パイプ（２）は、ブラケット（４）によ
って、従来のクランプ・ビス止め取付け機構と遜色にな
い強固な固定状態に、保持される。

【００２９】以上の説明のように、上記実施例熱交換器
では、ブラケット（４）が、熱交換器においてパイプ
（２）を保持する本来のブラケット機能を果たすほか、
熱交換器のろう付け前においては、入口パイプ（２）を
仮組状態に保持する治具としても機能しうるものとなさ
れているから、ろう付け前にこのブラケット（４）にパ
イプ（２）を保持せしめるようにするだけで、パイプ
（２）を適正な姿勢を保持してろう付けすることができ
ると共に、ろう付け後はこれをそのまま本来のブラケッ
トとして用いることができ、パイプ（２）の取付けに関
連する熱交換器製造工数を減少し得て、熱交換器の生産
性を向上することができる。

【００３０】加えて、パイプ（２）とブラケット（４）
との相互組付けは、パイプ（２）をブラケット（４）の
パイプ保持部（10）の内外立ち上がり部（10a ）（10b
）間に押し込んでいくだけでよいから、ワンタッチ装
着が可能であり、この作業を能率良く遂行していくこと
ができ、しかも、このように相互組付けされたパイプ
（２）とブラケット（４）とは熱交換器組立体の一括ろ
う付けにより併せてろう付けされ接合一体化されるもの
であるから、作業としては、実質、上記のワンタッチ装
着作業のみを行えばよく、熱交換器の生産性をいよいよ
向上することができる。

【００３１】また、上記ブラケット（４）におけるパイ
プ保持用の内外立ち上がり部（10a）（10b ）のうちの
一方が、ブラケット（４）の縁部を曲げ起こして成形さ
れたものとなされているから、該一方の外側立ち上がり
部（10a ）を技術的に容易に加工形成することができる
と共に、その曲がり部（11）をろう付けのためのパイプ
接触面に容易に成形することができる。

【００３２】図４及び図５に示される実施例は、冷媒入
口用のパイプ（２）と同出口用のパイプ（３）とが、と
もに熱交換器本体（１）から長尺に延ばされ、パイプ
（２）（３）の両先端側がヘッダー（６）に対し直交な
いし略直交する方向に向けられ、互いに隣合状態にされ
た熱交換器において、これらのパイプ（２）（３）を１
個のブラケット（４）にて保持固定するようになされた
例である。

【００３３】このブラケット（４）は、上記実施例熱交
換器におけるブラケット（４）と同様にアルミニウムブ
レージングシートのプレス一体成形品によるもので、一
方の側にはヘッダー抱囲部（９）を有すると共に、他方
の側には２つのパイプ保持部（10）（10）を有する。

【００３４】ヘッダー抱囲部（９）は、ブラケット
（４）の上記一方の側に２つの切り込みが入れられて形
成された上中下３つの抱囲用足部（9c）（9d）（9e）か
らなる。上下の抱囲用足部（9c）（9e）は、熱交換器本
体（１）の後面側に回り込んでヘッダー（６）の外周面
に沿う態様に形成されている。また、中間の抱囲用足部
（9d）は、熱交換器本体（１）の前面側に回り込んでヘ
ッダー（６）の外周面に沿う態様に形成されている。そ
して、これら各足部（9c）（9d）（9e）にてヘッダー
（６）が半周を越えて抱囲されるようになされている。
また、下側の抱囲足部（9e）は、ヘッダー（６）を越え
てチューブ（５）側に延ばされるようにされており、そ
の先端部はチューブ（５）…間の間隔長さに対応する幅
に形成されて内方に屈曲され、そこにチューブ（５）間
の間隙内に適合嵌合、ないしは強制嵌合される位置決め
係合部（16）が形成されている。プレス成形タイプのブ
ラケットにおいて、このような３つ以上の抱囲足部（9
c）（9d）（9e）を備えたヘッダー抱囲部（９）を採用
することにより、ブラケット（４）をヘッダー（６）に
安定状態に組み付け、そして接合することができる。ま
た、上記のように、チューブ（５）…間に嵌合される位
置決め係合部（16）を備えた構造にすることで、ブラケ
ット（４）をヘッダー（６）に適正な位置決め状態に確
実に組み付けることができる。

【００３５】一方、パイプ保持部（10）（10）は、ブラ
ケット（４）の他方の側が上下方向に幅広く形成され、
その上下両側縁部にそれぞれ備えられている。各パイプ
保持部（10）（10）の構成は、上記実施例熱交換器にお
けるブラケット（４）のパイプ保持部（10）と同様であ
る。このように、１つのブラケット（４）に２つのパイ
プ保持部（10）（10）を備えたものとし、冷媒入口用及
び出口用の両パイプ（２）（３）をともに保持するよう
にしてもよい。

【００３６】図６に示される実施例は、ブラケット
（４）がアルミニウム製押出材によるものとなされ、そ
の一方の側には、ヘッダー（６）の外周部を半周を越え
て抱囲しかつチューブ（５）側に突出するヘッダー抱囲
部（９）が押出成形され、また、他方の側には、パイプ
（２）の外周部を半周を越えて抱囲するＣ字状のパイプ
保持部（10）が押出成形されている。このＣ字状保持部
（10）も、括れ部（12）を介して内方側が、奥広がり円
弧のパイプ配置スペース（13）に形成されると共に、括
れ部（12）を介して外方側は、保持部（10）の壁（10c
）（10d ）の一方の先端縁部が外方に開かれて唇状に
されることによって、パイプ導入部（14）に形成されて
いる。これにより、パイプ（２）は、上記各実施例熱交
換器におけるブラケットのパイプ保持部（10）、（10）
（10）の場合と同様に、壁（10c ）（10d ）を弾性変形
・弾性復帰させて、Ｃ字状保持部（10）内に離脱困難な
状態に保持される。

【００３７】本実施例のようにブラケット（４）を押出
材によるものとすることにより、ブラケットを、プレス
成形による場合などに比べて、コスト的に有利に生産性
よく製造することができると共に、所望の形状を容易に
成形することができる。

【００３８】なお、上記のようにブラケット（４）を押
出材とする場合、このブラケット（４）とパイプ（２）
とのろう付けのため、パイプ（２）はアルミニウムブレ
ージングシート製の電縫管によるものとするのが好まし
い。

【００３９】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
ブラケットとパイプとがろう付けにより接合一体化され
るものとなされているから、熱交換器に製造において
は、熱交換器本体、パイプ等の仮組工程において、併せ
てブラケットもパイプ保持せしめるようにし、その状態
で、この熱交換器組立体に一括ろう付けを施すようにす
ることができ、これにより、ブラケットはこのろう付け
においてパイプを仮保持する治具機能を果たすと共に、
ろう付け後は、ブラケットがパイプに強固にろう付け接
合されて本来のブラケット機能を果たし、従って、従来
では、ろう付け前には、治具にパイプを保持させる治具
付け作業を行ない、ろう付け後には、治具外し作業と、
ブラケットにてパイプを保持固定させるブラケット取付
け作業を行わなければならなかったのに比べて、製造工
数を大幅に減少しえ、熱交換器の生産性を向上すること
ができる。

【００４０】しかも、ブラケットは、弾性変形をしてパ
イプの外周部と嵌合しパイプを保持するパイプ保持部を
有するものであるから、パイプをパイプ保持部にワンタ
ッチ嵌合するだけで確実なパイプ仮保持状態を実現する
ことができ、従来のクランプ・ビス止め保持構造による
場合に比べて、パイプを作業能率良くブラケットに保持
させることができて、熱交換器の生産性をいよいよ向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例にかかる熱交換器を示すもので、図
（イ）は冷媒入口パイプ、ブラケット、熱交換器本体の
相互組付状態を示す一部断面斜視図、図（ロ）は同組付
け状態における平面断面図である。

【図２】熱交換器本体、パイプ、ブラケットを分離状態
にして示す一部断面斜視図である。

【図３】熱交換器の全体構成を示すもので、図（イ）は
正面図、図（ロ）は平面図である。

【図４】他の実施例を示すもので、パイプ、ブラケッ
ト、熱交換器本体の相互組付状態を示す一部断面斜視図
である。

【図５】図（イ）はブラケット部分における部分断面平
面図、図（ロ）は同部分断面正面図である。

【図６】更に他の実施例を示すもので、図（イ）は熱交
換器本体、冷媒入口パイプ、ブラケットを分離状態にし
て示す一部断面斜視図、図（ロ）はこれらの同組付け状
態における平面断面図である。

【図７】従来例を示すもので、図（イ）は熱交換器本
体、冷媒入口パイプ、ブラケットを分離状態にして示す
一部断面斜視図、図（ロ）はこれらの同組付け状態にお
ける平面断面図である。

【符号の説明】

１…熱交換器本体 ２…冷媒入口パイプ（熱交換媒体流通パイプ） ２ａ…接続部 ４…ブラケット １０…パイプ保持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器本体から延ばされ、先端部に外
   部配管接続部を有する熱交換媒体流通パイプと、熱交換
   器本体から突出されたパイプ保持用のブラケットとが備
   えられた熱交換器において、 前記ブラケットが、弾性変形をしてパイプの外周部と嵌
   合しパイプを保持するパイプ保持部を有し、該パイプ保
   持部にパイプの外周部が嵌合保持された状態で、ブラケ
   ットとパイプとがろう付けにより接合一体化されてなる
   ことを特徴とする熱交換器。