JPH0749253Y2

JPH0749253Y2 - マルチフロータイプの熱交換器の取付構造

Info

Publication number: JPH0749253Y2
Application number: JP1988106783U
Authority: JP
Inventors: 祐胤菅原; 和人馬場; 敏昭山本; 勉須永
Original assignee: カルソニック株式会社
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2003-08-12
Also published as: JPH0228985U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は、自動車用空気調和装置に組み込まれる熱交換
器、特に扁平なチューブ（扁平管）内にインナーフィン
を挿入固着し、この扁平管内を複数個の独立した内部流
路に区画形成したマルチフロータイプの熱交換器の取付
構造の改良に関する。

（従来の技術）マルチフロータイプの熱交換器は、第７図に示す如く、
所定長離間され、かつ平行に対設された一対のヘッダパ
イプ1,2を有している。一方のヘッダパイプ１には、被
熱交換流体が流入する入口管３が取付けられ、他方のヘ
ッダパイプ２には、前記被熱交換流体が流出する出口管
４が取付けられている。この両ヘッダパイプ1,2間に
は、多数の扁平管５が設けられ、一方のヘッダパイプ１
から他方のヘッダパイプ２に一括して被熱交換流体を流
すようにしている（例えば、特開昭61-235,698号公報、
特開昭62-175,588号公報参照）。なお、図中、「６」は
補強プレート、「７」はコルゲートフィンである。

このマルチフロータイプの熱交換器８には、第８〜９図
に示すように、各扁平管５内に軸直角断面が所定ピッチ
ｐの波形状をしたインナーフィン９が挿入固着されてい
る。該インナーフィン９は、前記扁平管５の流路を区画
し、内部に複数個の独立した内部流路10を形成するもの
である。

特に、このマルチフロータイプの熱交換器は、前記各内
部流路10の流体直径（つまり、この一つの内部流路10を
円形断面の流路に換算した場合のその円の直径）が所定
値となるようにし、熱交換性能の向上を図っている。つ
まり、伝熱面積を所定のものとすることにより、いわゆ
る膜状熱交換を行なう部分を増大せしめ、これにより熱
交換器全体の熱交換効率を高めている。

また、この熱交換器は、いわゆる異形管チューブ（内部
に複数の流路を有する扁平惰円管を引抜き成形により形
成したもの）に比し、肉厚を薄くでき、しかも前記異形
管のように入口から出口に至るまで常に被熱交換流体相
互が混入し合うことがないようにしたものと相違するこ
とからも、熱交換性能の向上を図ることができるように
なっている。

（考案が解決しようとする問題点）このようなマルチフロータイプの熱交換器８は、例え
ば、米国特許4,651,816号に示されるように、前記ヘッ
ダパイプ1,2にロー付け等により固着されたブラケット1
1により車体或るいは他の熱交換器、例えばエンジン冷
却サイクルのラジエータにボルト締結される。また、こ
のブラケット11は通常アルミニウム製であって、車両に
より異なる取付け位置を治具等を使用することにより位
置出しを行なった後に、前記扁平管５とコルゲートフィ
ン７とのロー付けと同時に加熱炉中にて一体ロー付けす
るか、或るいはこのロー付けを行なった後にTIG溶接等
により固着するようになっている。

ところが、前述したロー付けによる固着方法にあって
は、一般にこのような熱交換器はロー材の融点に近似す
る融点のアルミニウム製であることから、ブラケットの
取付け位置精度を維持してロー付けすることが困難であ
る。一方、前記TIG溶接にあっては、その溶接工数が大
きく、生産性及びコストの面からも不利である。このよ
うに従来のマルチフロータイプの熱交換器にあっては、
被取付体への取付け構造において生産性と精度上の問題
点を有している。

本考案は、上述した従来技術に伴う欠点、問題点を解決
するためになされたもので、マルチフロータイプの熱交
換器の取付を容易にしかも精度良く行ない得るようにす
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための請求項１に記載の本考案は、
被熱交換流体が流入出する一対のヘッダパイプを所定長
離間するとともに平行に対設し、この両ヘッダパイプ間
を多数の扁平管により連通するとともにこれら扁平管の
間にコルゲートフィンを配置してなるマルチフロータイ
プの熱交換器であり、該熱交換器の両ヘッダパイプ上下
端を、上下方向に離間して設けられた下方被取付体と上
方被取付体とに連結するとき、前記両ヘッダパイプの下
端を下方被取付体に形成した嵌合部に嵌合し、上端を保
持ブラケットを介して上方被取付体に取付けるようにし
たマルチフロータイプの熱交換器の取付構造において、
前記両ヘッダパイプの上端に該ヘッダパイプの外形形状
に対応する内形形状を有する有底筒状の弾性部材を嵌着
し、該弾性部材の外周を全周に亘り覆うように設けられ
る前記保持ブラケットを、前記弾性部材の外形形状に対
応した内形形状を有する有底筒状の保持部と、該保持部
から突出された取付部とから構成し、前記保持ブラケッ
トの取付部と前記上方被取付体とをボルトにより共締め
連結するようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の本考案は、前記下方被取付体は、ラジ
エータの下部であり、上方被取付体は、前記ラジエータ
に取付けられるファンシュラウドであり、前記熱交換器
とファンシュラウドとの間にラジエータを介在し、前記
保持ブラケットの前記扁平管の長手軸線に直交する方向
に突出された取付部、ラジエータの取付部及びファンシ
ュラウドの取付部をボルトにより共締め連結するように
したことを特徴とする。

（作用）このように構成した請求項１に記載の本考案は、熱交換
器のヘッダパイプの下端を下方被取付体に形成した嵌合
部に嵌合し、上端を有底筒状の弾性部材を被せ、これを
有底筒状の保持部により全周に亘り覆い、取付部と上方
被取付体とをボルトにより共締め連結するようにしたの
で、被取付体への取付け作業が極めて容易で、しかも弾
性部材の弾性により製造上の誤差を吸収することができ
る。特に、自動車に熱交換器を車載したとき、変動幅の
大きいヘッダパイプの上端側が、外部から全周に亘り弾
性部材により支持されるので、熱交換器の変動が抑制さ
れ、また、上下左右前後あらゆる方向からの振動や力に
対しても保護が強化される。

請求項２に記載の本考案は、下方被取付体をラジエータ
の下部とし、上方被取付体をファンシュラウドとし、保
持ブラケットの取付部とファンシュラウドの取付部をラ
ジエータの取付部を介在してボルトにより共締め連結す
るので、前述の弾性部材による誤差吸収や熱交換器の変
動抑制効果及び保護強化に加えて、一括して３者を連結
でき、組付け作業性が飛躍的に向上することになる。

（実施例）以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図は、本考案の一実施例に係るマルチフロータイプ
の熱交換器の取付構造を示す要部分解斜視図、第２図は
第１図のII-II線に沿う断面図、第３図は第１図のIII-I
II線に沿う断面図であり、第７〜９図に示す一般的な熱
交換器と共通する部分には同一の符号を付してある。

本実施例に係るマルチフロータイプの熱交換器は、第１
図に示す如く、所定長離間され、かつ平行に対設された
一対のヘッダパイプ1,2を有している。このヘッダパイ
プ1,2は、アルミニウム製の管により形成されており、
その肉厚は約1.5mmである。また、このヘッダパイプ1,2
には、その両開放端を密閉するために蓋27がロー付け等
により固着されており、一方のヘッダパイプ１には、被
熱交換流体が流入する入口管３が取付けられ、他方のヘ
ッダパイプ２には、前記被熱交換流体が流出する出口管
４が取付けられている。更に、この両ヘッダパイプ1,2
間には、多数の扁平管５が設けられ、一方のヘッダパイ
プ１から他方のヘッダパイプ２に一括して被熱交換流体
を流すようにしている。すなわち、扁平管５の外形形状
に対応した複数の係合孔（不図示）をヘッダパイプ1,2
に穿設し、この係合孔に扁平管５の端部を挿入してその
周囲をロー付け等により固着及び密封する。

そして、被熱交換流体、例えば本実施例の熱交換器を自
動車用空気調和装置のコンデンサに適用した場合には冷
媒が、またエンジン冷却サイクルのラジエータに適用し
た場合には冷却水が、それぞれ前記入口管３からヘッダ
パイプ１に流入し、前記多数の扁平管５に分岐して、こ
こで通過空気と熱交換を行なって冷却された後に、ヘッ
ダパイプ２に集約され、前記出口管４から再び冷房サイ
クル或るいはエンジン冷却サイクル等に帰還するように
なっている。

また、前記扁平管５の間には、コルゲートフィン７がロ
ー付け等により固着されており、前記被熱交換流体が扁
平管５内を通過する際の放熱効率を高めるようになって
いる。本考案は、コルゲートフィン７に限定されること
なくプレートフィンを設けることも可能である。

前記複数の扁平管５の両端の扁平管には、補強プレート
６が固着されており、前記肉厚約1.5mmのヘッダパイプ
1,2にその両端を取付けることにより、補強プレート６
と両ヘッダパイプ1,2とによって剛性部材1,2,6が矩形形
状に配設されることになり、これによって熱交換器全体
の剛性を確保するようになっている。尚、本実施例で
は、上述したように補強プレート６を用いて熱交換器の
剛性を確保するようにしたが、本考案はこれに限定され
ることなく、扁平管５が十分な剛性を備えていれば補強
ブラケット６を省略しても良い。

本実施例の扁平管５内には、前述した従来例と同様に、
軸直角断面が所定ピッチｐの波形状をしたインナーフィ
ン９が挿入固着されている。該インナーフィン９は、前
記扁平管５の流路を区画し、内部に複数個の独立した内
部流路10を形成するものである（第８〜９図参照）。

また、この熱交換器は、いわゆる異形管チューブ（内部
に複数の流路を有する扁平惰円管を引抜き成形により形
成したもの）に比し、肉厚を薄くすることができる。

このように構成した熱交換器を車体或るいはその他の被
取付体に取付けるために、本考案に係る取付構造にあっ
ては、前記ヘッダパイプ1,2の剛性力を利用することに
より、高精度でしかも容易に取付けられるようにしてい
る。

すなわち、本実施例の熱交換器の下端を車体のフロント
クロスメンバB1に、上端を自動車車体のラジコアパネル
B2に取付ける場合を具体例にて示せば、第１図に示すよ
うに、ヘッダパイプ1,2の下端（一端）1a,2aを、ヘッダ
パイプ1,2の外形形状に対応した内形形状を有し、一端
が開放し他端が閉塞した円筒形状のゴム材料等より成る
弾性部材22aを挟持して、第２図に示すように、フロン
トクロスメンバB1に形成した、前記弾性部材22aの外形
形状に対応した内形形状を有する嵌合部20に挿入嵌合す
るように構成している。一方、ヘッダパイプ1,2の上端
（他端）1b,2bは、第１図及び第３図に示すように、ヘ
ッダパイプ1,2の外形形状にほぼ対応した内周形状を有
し断面半円状に湾曲した保持部21aと、ボルト25を挿入
する長孔23が穿設された取付部21bとを有する保持ブラ
ケット21を、ヘッダパイプ1,2の外形形状に対応した内
周形状を有する弾性部材22bを挟持するようにして、ボ
ルト25を長孔23に挿入しラジコアパネルB2に設けられた
ねじ孔24に螺合することにより固着するように構成して
いる。

尚、前記弾性部材22a,22bは、ゴム材料に限定されるこ
となく、例えばポリウレタン等の発泡材を使用すること
も可能である。また、前記フロントクロスメンバB1の嵌
合部20に、水抜き孔26を穿設することが好ましい。更
に、弾性部材22a,22bを省略して、ヘッダパイプ1a,2aと
フロントクロスメンバB1、及びヘッダパイプ1b,2bと保
持ブラケット21とを直接嵌合或るいは保持することもで
きる。但し、各構成部品、例えば熱交換器のヘッダパイ
プ1,2やフロントクロスメンバB1の嵌合部20、ラジコア
パネルB2のねじ孔24等の製造上の誤差に鑑みれば、これ
らの誤差を適当に吸収し得る弾性部材22a,22bを介装す
ることが好ましい。

このように構成した本実施例の取付構造により熱交換器
を被取付体に取付ける場合は、第１図に示すように、ま
ず、ヘッダパイプ1,2の外形形状に対応した内形形状を
有し、一端が開放し他端が閉塞した円筒形状のゴム材料
等より成る弾性部材22aをヘッダパイプの一端1a,2aに挿
入する。そして、この一端1a,2aを弾性部材22aを取付け
た状態で、前記フロントクロスメンバB1に形成した、前
記弾性部材22aの外形形状に対応した内形形状を有する
嵌合部20に挿入嵌合する。次いで、ヘッダパイプ1,2の
外形形状にほぼ対応した内周形状を有し断面半円状に湾
曲した保持部21aと、ボルト25を挿入する長孔23が穿設
された取付部21bとを有する保持ブラケット21を、ヘッ
ダパイプ1,2の外形形状に対応した内周形状を有する弾
性部材22bを挟持するようにしてヘッダパイプの他端1b,
2bに押し当てた後、前記保持ブラケット21の取付部21b
の長孔23とラジコアパネルB2に設けたねじ孔24とにボル
ト25を挿入して取付ける。

このように、熱交換器のヘッダパイプの一端を弾性部材
を介して被取付体に挿入嵌合すると共に、ヘッダパイプ
の他端を別部品である保持ブラケットにより弾性部材を
介して被取付体に取付けるように構成したため、被取付
体への取付け作業が極めて容易で、しかも製造上の誤差
を吸収することができる。

本考案は、上述した実施例に限定されることはなく、種
々の変形例が考えられる。

第４図は、本考案の他の実施例に係る熱交換器の取付構
造を示す要部分解斜視図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線
に沿う断面図であり、第１〜３図に示す本考案の第１実
施例、及び第７〜９図に示す従来の取付構造と共通する
部分には同一の符号を付している。

本実施例にあっては、前記第１実施例と同様な熱交換器
を使用しており、また、当該熱交換器のヘッダパイプ1,
2の下端1a,2aを被取付体B1に取付ける構造も同一である
ため、その説明は省略する。本実施例の取付構造は、第
４〜５図に示すように、熱交換器を取付ける被取付体が
車体であって、ヘッダパイプ1,2の下端1a,2aを下方被取
付体であるフロントクロスメンバB1に、またヘッダパイ
プ1,2の上端1b,2bを上方被取付体であるアッパレールB3
にそれぞれ固定する具体例にて示している。

熱交換器のヘッダパイプ1,2の上端1b,2bには、当該ヘッ
ダパイプ1,2の外形形状に対応した内形形状を有する略
円筒形状の弾性部材22bが、前記上端1b,2bを覆うように
取付けられるようになっており、更に当該弾性部材22b
が、この弾性部材22bの外形形状に対応した内形形状を
有する略円筒形状の保持部21aと、長孔23が穿設された
取付部21bとを有する保持ブラケット21によって覆われ
るように取付けられている。

なお、この取付部21bは、保持部21aから前記扁平管５の
長手軸線に直交する方向に突出されているので、熱交換
器の幅方向の大きさが大きくなることはない。

このような取付構造の熱交換器を車体等に取付ける場合
にあっても、まずヘッダパイプの下端1a,2aを弾性部材2
2aに挿入しつつ、フロントクロスメンバB1の嵌合部20に
挿入嵌合する。

次いで、ヘッダパイプの上端1b,2bに弾性部材22bを被せ
つつ更に保持ブラケット21の保持部21aにより覆い、当
該保持ブラケット21の取付部21bに穿設された長孔23に
ボルト25を挿入し、車体のアッパレールB3に設けられた
ねじ孔24に当該ボルト25を螺合し共締め固定する。

このような実施例によれば、前述した第１実施例と同様
に、被取付体への取付け作業が極めて容易で、しかも長
孔23のみでなく弾性部材の弾性によっても製造上の誤差
を吸収することができる。また、外部から全周に亘り弾
性部材22bにより支持しているので、あらゆる方向から
の振動や力に対し熱交換器を保護することになる。特
に、自動車に熱交換器を車載したとき、変動幅の大きい
ヘッダパイプ1,2の上端側が、外部から全周に亘り弾性
部材22bにより支持されるので、熱交換器の変動が抑制
され、また、あらゆる方向からの振動や力に対しても保
護が強化される。

本考案は、上述した第１及び第２実施例に限定されるこ
となく、更に種々の変形例が考えられる。第６図は、本
考案の更に他の実施例を示す分解斜視図であり、この場
合は、前記熱交換器（自動車用空気調和装置のコンデン
サ）８をラジエータＲ及びファンシュラウドＦとともに
車体に取付けるように構成している。

すなわち、前記熱交換器８のヘッダパイプ1,2の下端1a,
2aを挿入する嵌合部20,20を下方被取付体であるラジエ
ータＲの下部に形成し、また、上方被取付体をファンシ
ュラウドＦとし、保持ブラケット21の取付部21bとファ
ンシュラウドＦの取付部FaとをラジエータＲの取付部Ra
を介在してボルト30を貫通させ、共締めするようになっ
ている。

当該熱交換器８等を車体に組付ける際には、まず、熱交
換器８のヘッダパイプ1,2の下端を下方被取付体である
ラジエータＲの嵌合部20に挿入した後、保持ブラケット
21によりヘッダパイプ1,2の上端1b,2bを弾性部材を介し
て覆うように取付け、この状態で、ラジエータＲを間に
してファンシュラウドＦを保持ブラケット21の取付部21
bとボルト30により共締めして締結する。これにより同
時に熱交換器８がラジエータＲ及びファンシュラウドＦ
に締結され、次いでこの熱交換器８、ラジエータＲ、フ
ァンシュラウドＦの組立体をボルト31等により、車体に
取付ける。

尚、図中「32」は、ラジエータの下部に形成された突
起、「33」は、車体に取付けられ、前記突起を挿入する
ためのブラケットである。

このように本実施例にあっては、熱交換器とラジエータ
及びファンシュラウドの３者を一括してボルトにより共
締め連結でき、この一体にした状態で車体に組付けるの
で、車体の組付け作業の効率化を図ることができ、狭小
なエンジンルーム内においても作業性が飛躍的に向上す
る。

更に本考案は種々の変形例が案出され、例えば前記実施
例にあっては、第１図に示す保持ブラケット21を自動車
のラジエータB2に取付け、一方、第４図に示す保持ブラ
ケット21を車体のアッパレールB3に取付けるように構成
したが、これら被取付体B1,B2,B3は、ラジエータやアッ
パレールに限定されることなく、他の部品であっても良
く、また第１図に示す保持ブラケット21を車体のアッパ
レールB3に、第４図に示す保持ブラケット21をラジエー
タB2に取付けることもでき、当該保持ブラケット21の形
状を被取付体に対応して適宜変更することは、本考案の
範囲内である。

［考案の効果］以上述べたように、本考案によれば、熱交換器のヘッダ
パイプの下端は、下方被取付体に形成した嵌合部に嵌合
し、上端は、有底筒状の弾性部材を設け、これに有底円
筒状の保持部を被せるとともに取付部を介して上方被取
付体とボルトと共締め連結するようにしたので、被取付
体への取付け作業が極めて容易で、しかも弾性部材の弾
性により製造上の誤差を吸収することができるのみでな
く、自動車に熱交換器を車載したとき、変動幅の大きい
ヘッダパイプの上端側が、外部から全周に亘り弾性部材
により支持されるので、熱交換器の変動が抑制され、ま
た、あらゆる方向からの振動や力に対しても保護が強化
される。

特に、下方被取付体をラジエータの下部とし、上方被取
付体をファンシュラウドとし、保持ブラケットの取付部
とファンシュラウドとをラジエータの取付部を介在して
ボルトにより共締め連結すれば、弾性部材による誤差吸
収や熱交換器の変動抑制効果及び保護強化に加えて、一
括して３者を連結でき、組付け作業性が飛躍的に向上す
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例に係る熱交換器の取付け構
造を示す要部分解斜視図、第２図は、第１図のII-II線
に沿う断面図、第３図は、第１図のIII-III線に沿う断
面図、第４図は、本考案の他の実施例に係る熱交換器の
取付け構造を示す要部分解斜視図、第５図は、第４図の
Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は、本考案の更に他の実
施例に係る熱交換器の取付構造を示す分解斜視図、第７
図は、一般的なマルチフロータイプの熱交換器を示す斜
視図、第８図及び第９図は、同熱交換器のインナーフィ
ン及び扁平管を示す斜視図及び断面図である。 1,2……ヘッダパイプ、1a,2a……下端、1b,2b……上
端、３……入口管、４……出口管、５……扁平管、７…
…コルゲートフィン、20……嵌合部、21……保持ブラケ
ット、21a……保持部、21b……取付部、22b……弾性部
材、25,30……ボルト、B1……フロントクロスメンバ
（下方被取付体）、B2……ラジコアパネル（下方被取付
体）、B3……アッパーレール（上方被取付体）、Ｆ……
ファンシュラウド、Fa……取付部、Ｒ……ラジエータ、
Ra……取付部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者須永勉東京都中野区南台５丁目24番15号日本ラヂヱーター株式会社内 (56)参考文献実開昭57−188070（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−142585（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−142586（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被熱交換流体が流入出する一対のヘッダパ
イプ（1,2）を所定長離間するとともに平行に対設し、
この両ヘッダパイプ（1,2）間を多数の扁平管（５）に
より連通するとともにこれら扁平管（５）の間にコルゲ
ートフィン（７）を配置してなるマルチフロータイプの
熱交換器であり、該熱交換器の両ヘッダパイプ上下端
（1a,2a;1b,2b）を、上下に離間して設けられた下方被
取付体（B1）と上方被取付体（B2,B3）とに連結すると
き、前記両ヘッダパイプ（1,2）の下端（1a,2a）を下方
被取付体（B1）に形成した嵌合部（20）に嵌合し、上端
（1b,2b）を保持ブラケット（21）を介して上方被取付
体（B2,B3）に取付けるようにしたマルチフロータイプ
の熱交換器の取付構造において、前記両ヘッダパイプ（1,2）の上端（1b,2b）に該ヘッダ
パイプ（1,2）の外形形状に対応する内形形状を有する
有底筒状の弾性部材（22b）を嵌着し、該弾性部材（22
b）の外周を全周に亘り覆うように設けられる前記保持
ブラケット（21）を、前記弾性部材（22b）の外形形状
に対応した内形形状を有する有底筒状の保持部（21a）
と、該保持部（21a）から突出された取付部（21b）とか
ら構成し、前記保持ブラケット（21）の取付部（21b）
と前記上方被取付体（B2,B3）とをボルト（25）により
共締め連結するようにしたことを特徴とするマルチフロ
ータイプの熱交換器の取付構造。
【請求項２】前記下方被取付体（B1）は、ラジエータ
（Ｒ）の下部であり、上方被取付体（B2,B3）は、前記
ラジエータ（Ｒ）に取付けられるファンシュラウド
（Ｆ）であり、前記熱交換器とファンシュラウド（Ｆ）
との間にラジエータ（Ｒ）を介在し、前記保持ブラケッ
ト（21）の前記扁平管（５）の長手軸線に直交する方向
に突出された取付部（21b）、ラジエータ（Ｒ）の取付
部（Ra）及びファンシュラウド（Ｆ）の取付部（Fa）を
ボルト（30）により共締め連結するようにしたことを特
徴とする請求項１に記載のマルチフロータイプの熱交換
器の取付構造。