JPH08334292A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 中空ヘッダー３内を仕切る板状の仕切部材４
において、その表裏両面にはそれぞれ、少なくともその
周端突出部９において、仕切部材４の挿入方向に延びる
複数の山形状小凸条部10…10…が幅方向に間隔的に設け
られ、各小凸条部10…10…が中空ヘッダー３のスリット
3dを囲む周壁面に対向して当接されるようになされてい
る。仕切部材４はヘッダー３にろう付けされている。 【効果】 仕切部材４をスリット3dを通じてヘッダー３
内に、難なく容易にかつスムーズに適正配置状態に挿入
配置することができ、しかも、仕切部材４をろう付け不
良なくヘッダー３にろう付けすることができる。

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、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熱
交換器が好んで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、所定間隔おきに並列状態に
配置された熱交換用の複数本のアルミニウム製偏平チュ
ーブ（１）…の端部が同じくアルミニウム製中空ヘッダ
ー（３）に連通状態に接続されると共に、チューブ
（１）…間にアルミニウム製フィン（２）…が配置され
た基本構成を有するものである。この熱交換器の製造
は、チューブ（１）…、ヘッダー（３）、フィン（２）
…を相互仮組状態に組み合わせ、そして、組み合わされ
たこれら熱交換器構成部材同士を炉中にて一括ろう付け
して接合一体化するというようにして行われている。

【０００３】ところで、例えばこの熱交換器では、図示
のように冷媒が熱交換器内を蛇行して流通されるように
する目的において、あるいは、複数の相独立した熱交換
部を形成する目的において、あるいは、その他の目的に
おいて、ヘッダー（３）（３）内部がその軸線方向に複
数の室に仕切部材（50）にて仕切られた構造にされるこ
とがある。

【０００４】従来、このような場合、図８に示されるよ
うに、中空ヘッダー（３）の周壁に、周方向に延びるス
リット（3d）が設けられ、このスリット（3d）を通じて
中空ヘッダー（３）内に板状の仕切部材（50）が挿入配
置され、上記一括ろう付けの際のろう付けにより仕切部
材（50）とヘッダー（３）とが接合一体化された構造と
なされていた。この場合の仕切部材（50）は、同図に示
されるように、ヘッダー（３）の中空部内に配置される
仕切本体部（50a ）と、スリット（3d）内に存置される
周端突出部（50b ）とを有する、全体として一定厚さの
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な熱交換器の製造においては、仕切部材（50）は、これ
がスリット（3d）を通じてヘッダー（３）内に、難なく
容易にかつスムーズに適正配置状態に挿入配置されるも
のであることが求められると共に、同時に、ヘッダー
（３）内を密閉させるようにろう付け不良なくヘッダー
（３）にろう付けされることも求められる。

【０００６】しかるに、ヘッダー（３）内が密閉される
ようにヘッダー（３）にろう付けすべく、図９（イ）に
示されるように、仕切部材（50）の厚さａを、ヘッダー
（３）のスリット（3d）の隙間間隔ｂと略一致させ、仕
切部材（50）を強制挿入させる構成にすると、仕切部材
（50）とスリット（3d）を囲む周壁面との摩擦抵抗等に
より、仕切部材（50）の挿入が厄介なものになる。

【０００７】そこで、仕切部材（50）の挿入が容易にな
るように、図９（ロ−１）に示されるように、仕切部材
（50）の厚さａを、ヘッダー（３）のスリット（3d）の
隙間間隔ｂよりも小さくすると、今度は、図９（ロ−
２）に示されるように、仕切部材（50）がその配置状態
においてスリット（3d）内の一方の側に偏って位置し、
スリット（3d）内の他方の側に大きな隙間を生じて、こ
の隙間によってろう付け不良を起こし、ヘッダー（３）
内が密閉状態となるようにろう付けされないおそれがあ
る。

【０００８】即ち、仕切部材（50）の円滑挿入のために
はｂ−ａ＞０．２ｍｍが必要であるが、仕切部材（50）
がスリット（3d）内で一方にかたよると、隙間が０．２
ｍｍ以上あいてしまい、ろう付け不良を起こしてしま
う。

【０００９】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、仕切部材をスリットを通じてヘッダー内に、難なく
容易にかつスムーズに適正配置状態に挿入配置すること
ができ、しかも、仕切部材をろう付け不良なくヘッダー
にろう付けすることができる構造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】上記目的は、複数本の熱
交換用チューブが連通状態に接続された中空ヘッダーの
周壁に、周方向に延びる仕切部材挿入用のスリットが設
けられ、該スリットを通じて中空ヘッダー内に板状の仕
切部材が挿入配置され、ろう付けにより仕切部材とヘッ
ダーとが接合一体化された熱交換器において、前記仕切
部材は、ヘッダーの中空部内に配置される仕切本体部
と、スリット内に存置される周端突出部とを有し、少な
くとも周端突出部においてその表裏両面にそれぞれ仕切
部材の挿入方向に延びる複数の山形状の小凸条部が幅方
向に間隔的に設けられ、各小凸条部がスリットを囲む周
壁面に対向して当接されるようになされていることを特
徴とする熱交換器によって達成される。

【００１１】

【作用】上記構成では、少なくとも仕切部材の周端突出
部においてその表裏両面にそれぞれ仕切部材の挿入方向
に延びる複数の山形状の小凸条部が幅方向に間隔的に設
けられ、各小凸条部がヘッダーのスリットを囲む周壁面
に対向して当接されるようになされているものである。
従って、ヘッダー内への仕切部材の挿入作業において
は、仕切部材と、スリットを囲む周壁面との接触面積が
少ないものとなるため、仕切部材は、摩擦抵抗少なく、
従ってスムーズかつ容易にヘッダー内に挿入される。し
かも、挿入配置後は、仕切部材の周端突出部がスリット
内において一方にかたより、他方に大きな隙間を生じさ
せるということも防がれ、従って、ろう付けにおいて、
仕切部材は、ろう付け不良なくヘッダーにろう付けされ
る。

【００１２】特に、小凸条部は、仕切部材の挿入方向に
延ばされていることにより、仕切部材は、より一層抵抗
少なく容易に、かつスムーズにヘッダー内に挿入されて
いくと共に、この小凸条部が、仕切部材を適正な挿入方
向に案内して、仕切部材はスムーズにヘッダー内に挿入
されていく。

【００１３】とりわけ、小凸条部は、上記のように、仕
切部材の表裏両面にそれぞれ複数、間隔的に設けられて
いる。従って、仕切部材の挿入作業においては、仕切部
材は少なくともその挿入完了時においてヘッダーに対し
て自動的に適正な姿勢になり、挿入作業が容易に行われ
る。しかも、挿入配置後は、仕切部材の周端突出部がス
リット内で傾いたりせず適正な姿勢に安定良く保持さ
れ、ろう付けにおいて、仕切部材はその姿勢面からもろ
う付け不良を起こすことなくヘッダーに適正にろう付け
されるのみならず、ろう付け中には各小凸条部領域に向
けて毛細管力にてろう材が引き込まれていき、このろう
材引き込み作用によって、十分なろう材が供給され、仕
切部材はヘッダーにろう付け不良なくより一層効果的に
ろう付けされる。

【００１４】

【実施例】次に、この発明の熱交換器を、カークーラー
用凝縮器に適用した場合の実施例について、図面を参照
しながら説明する。なお、本発明の熱交換器の用途は、
これに限られるものではなく、その他、ルームエアコン
用熱交換器、オイルクーラー等各種用途の熱交換器に適
用され得るものであることはいうまでもない。

【００１５】図７に示される熱交換器において、（１）
…は熱交換用の偏平チューブ、（２）はフィン、（３）
はヘッダー、そして、（４）…仕切部材である。なお、
（５）は入口管、（６）は出口管である。

【００１６】偏平チューブ（１）は、アルミニウム製の
押出型材によるもので、図１に示されるように内部が仕
切壁により複数の室に区画された、ハーモニカチューブ
である。なお、押出型材によらず、電縫管が使用される
こともある。

【００１７】フィン（２）は、シート材をコルゲート状
に成形してルーバーを切起こしたコルゲートフィンによ
るもので、このシート材として、両面にろう材層がクラ
ッドされたアルミニウムブレージングシートが使用され
ている。なお、アルミニウムブレージングシートによら
ず、ベアーのアルミニウムシートが用いられることもあ
る。

【００１８】中空ヘッダー（３）は、片面又は両面にろ
う材層がクラッドされた１枚のアルミニウムブレージン
グシートを両側縁部突き合わせ状態に曲成して形成され
た円形ないしは略円形のヘッダーパイプ（3a）と、該ヘ
ッダーパイプ（3a）の端部開口を外嵌め状態において塞
ぐアルミニウム製の蓋材（3b）（3b）とによって構成さ
れている。なお、このパイプ（3a）の側縁突き合わせ部
は熱交換器組立体の一括ろう付けによって該パイプ（3
a）に上記のようにクラッドされているろう材にて接合
される。そして、ヘッダーパイプ（3a）の周側壁には、
その一方の側に、偏平チューブ（１）…の端部を挿入せ
しめるための周方向に延びる偏平チューブ挿入用スリッ
ト（3c）…が間隔的に列設されると共に、該ヘッダーパ
イプ（3a）の周側壁のもう一方の側には、所定の高さ位
置において、仕切部材（４）を挿入せしめるための周方
向に略半周にわたって延びる仕切部材挿入用スリット
（3d）が設けられている。なお、ヘッダーパイプ（3a）
としては、電縫管、押出管等が用いられることもある。

【００１９】そして、仕切部材（４）は、アルミニウム
製で、冷媒が熱交換器内を蛇行して流通されるようにす
るもので、板状をなし、図１〜図３に示されるように、
ヘッダー（３）の中空部内に配置される仕切本体部
（７）と、ヘッダー（３）の仕切部材挿入用のスリット
（3d）内に存置される周端突出部（９）とを有するもの
に形成されている。

【００２０】この仕切部材（４）において、その表裏両
面にはそれぞれ、周端突出部（９）のみならず仕切本体
部（７）の全体にわたる態様において、仕切部材（４）
の挿入方向に延びる複数の頂部尖り状の山形状小凸条部
（10）…（10）…が仕切部材（４）の幅方向全体にわた
って間隔的に設けられ、各小凸条部（10）…（10）…が
中空ヘッダー（３）のスリット（3d）を囲む周壁面に対
向して当接されるようになされている。

【００２１】各小凸条部（10）…（10）…の高さｈは、
図３に示されるように、仕切部材（４）の周端突出部
（９）とヘッダー（３）のスリット（3d）を囲む周壁面
との間の各隙間間隔をろう付け不良を生じさせないよう
なものにする高さに設定される。具体的には、０．１〜
０．５ｍｍ、特に０．２〜０．４ｍｍの範囲に設定され
るのが好ましい。

【００２２】また、隣り合う小凸条部（10）…間の間隔
距離ｉは、ろう付け中の毛細管力によりろう材を効果的
に、周端突出部（９）とスリット（3d）を囲む周壁面と
の間の隙間に十分に充填させ得るようなものに設定され
る。具体的には、１５ｍｍ以下、特に２〜５ｍｍ、とり
わけ３〜５ｍｍの範囲において設定されるのが好まし
い。

【００２３】上記仕切部材（４）の製造は、小凸条部
（10）…（10）…の延びる方向を押出方向として押出加
工した帯板状のアルミニウム製押出型材、即ち、図３
（イ）に示されるような横断面形状を有する押出型材に
対し、プレス切断等による切出し加工を施すことによっ
て行われている。即ち、仕切部材（４）は、押出型材の
切断品である。なお、その他、小凸条部（10）…（10）
…の成形のためプレスによるコイニング法を用いて製作
されたものなどであってもよい。

【００２４】熱交換器の製造においては、まず、上記各
熱交換器構成部材を相互仮組状態に組み合わせて熱交換
器組立体に製作する。即ち、複数本の偏平チューブ
（１）…をその厚さ方向に所定間隔おきに並列状態に配
置して、その両端にヘッダー（３）（３）を、そのチュ
ーブ挿入用スリット（3c）…の内方にチューブ（１）…
の端部を挿入嵌合することにより、組み付けると共に、
コルゲートフィン（２）…をチューブ（１）…間に挿入
配置する。また、入口管（５）、出口管（６）等のその
他の熱交換器構成部材の組付けを行う。

【００２５】併せて、仕切部材（４）の組み付けのた
め、これを、ヘッダー（３）の仕切部材挿入用のスリッ
ト（3d）を通じて、ヘッダー（３）内に挿入配置する。
この挿入作業においては、仕切部材（４）の表裏両面側
と、ヘッダー（３）のスリット（3d）を囲む周壁面との
接触が、小凸条部（10）…（10）…を介して行われるに
過ぎないものであるため、仕切部材（４）は摩擦抵抗少
なく、従ってスムーズかつ容易にヘッダー（３）内に挿
入されていく。また、小凸条部（10）…（10）…は、仕
切部材（４）の挿入方向に延ばされているから、仕切部
材（４）は、より一層抵抗少なく容易に、かつスムーズ
にヘッダー（３）内に挿入されていくと共に、この小凸
条部（10）…（10）…が、仕切部材（４）を適正な挿入
方向に案内してスムーズにヘッダー（３）内に挿入され
る。特に、本実施例では、山形状の各小凸条部（10）…
（10）…が、その頂部において尖り状に形成されている
ことにより、挿入がより一層容易かつスムーズになる。
しかも、仕切部材（４）の仕切本体部（７）の表裏にも
小凸上条部（10）…（10）…が延ばされていることによ
り、スリット（3d）内方への仕切部材（４）の案内機能
が特に優れたものになる。更に、小凸条部（10）…（1
0）…は、上記のように、仕切部材（４）の表裏両面に
それぞれ複数、幅方向に間隔的に設けられていることに
より、仕切部材（４）の挿入作業においては、仕切部材
（４）がヘッダー（３）に対して自動的に適正な姿勢に
保持され、挿入作業が容易である。

【００２６】しかるのち、この熱交換器組立体を炉中に
配置し、一括ろう付けを行う。このろう付けによって、
熱交換器構成部材同士が接合一体化され、その際、仕切
部材（４）もヘッダーパイプ（3a）の外周部にクラッド
されているろう材にてヘッダー（３）に接合一体化さ
れ、これによって、熱交換器に製造される。

【００２７】この一括ろう付けにおいて、仕切部材
（４）は、その挿入配置状態で、その周端突出部（９）
がヘッダー（３）のスリット（3d）内で、表裏の小凸条
部（10）…（10）…にて、スリット（3d）内の中間部に
保持されているため、スリット（3d）内において一方に
かたより、他方に大きな隙間を生じさせるということが
起こらず、従って、仕切部材（４）はろう付け不良なく
ヘッダー（３）にろう付けされる。しかも、小凸条部
（10）…（10）…は、上記のように、仕切部材（４）の
表裏両面にそれぞれ複数、幅方向に間隔的に設けられて
いることにより、挿入配置状態で、仕切部材（４）の周
端突出部（９）がスリット（3d）内で傾いたりせず適正
な姿勢に安定良く保持され、そのため、仕切部材（４）
をその姿勢面からもろう付け不良を起こすことなくヘッ
ダー（３）に適正にろう付けされる。のみならず、ろう
付け中には各小凸条部（10）…（10）…領域に向けて毛
細管力にてろう材が引き込まれていき、このろう材引き
込み作用によって、十分なろう材が供給され、仕切部材
（４）はヘッダー（３）にろう付け不良なく、より一層
効果的にろう付けされる。

【００２８】特に、本実施例では、各小凸条部（10）…
（10）…の高さｈを０．１〜０．５ｍｍ、特に０．２〜
０．４ｍｍの範囲に設定すると共に、隣り合う小凸条部
（10）…間の間隔距離ｉを１５ｍｍ以下、特に２〜５ｍ
ｍの範囲において設定し、かつ、小凸条部（10）…（1
0）…が仕切部材（４）の幅方向全体にわたって設けら
れたものであることにより、ろう材が、各小凸条部（1
0）…（10）…による毛細管力により、仕切部材（４）
の周端突出部（９）とスリット（3d）を囲む周壁面との
間に隙間を生じさせることなく均等かつ十分に供給さ
れ、従って、仕切部材（４）は、ろう付け不良なく、よ
り一層効果的にろう付けされる。

【００２９】図４〜図６には、他の実施例を示す。本実
施例では、仕切部材（４）の周端突出部（９）にのみ、
上記実施例と同様の態様において、その表裏両面に、山
形状小凸条部（10）…（10）…が設けられたものとなさ
れている。このような構成によっても、上記実施例と同
様の作用効果が奏される。

【００３０】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
少なくとも仕切部材の周端突出部においてその表裏両面
にそれぞれ仕切部材の挿入方向に延びる複数の山形状の
小凸条部が幅方向に間隔的に設けられ、各小凸条部がヘ
ッダーのスリットを囲む周壁面に対向して当接されるよ
うになされているものである。従って、ヘッダー内への
仕切部材の挿入作業においては、仕切部材と、スリット
を囲む周壁面との接触面積が少ないものとなるため、仕
切部材を摩擦抵抗少なく、従ってスムーズかつ容易にヘ
ッダー内に挿入していくことができる。しかも、挿入配
置後は、仕切部材の周端突出部がスリット内において一
方にかたより、他方に大きな隙間を生じさせるというこ
とも防がれ、従って、ろう付けにおいて、仕切部材をろ
う付け不良なくヘッダーにろう付けすることができる。

【００３１】特に、小凸条部は、仕切部材の挿入方向に
延ばされているから、仕切部材を、より一層抵抗少なく
容易に、かつスムーズにヘッダー内に挿入していくこと
ができると共に、この小凸条部が、仕切部材を適正な挿
入方向に案内してスムーズにヘッダー内に挿入させてい
くことができる。

【００３２】とりわけ、小凸条部は、上記のように、仕
切部材の表裏両面にそれぞれ複数、間隔的に設けられて
いる。従って、仕切部材の挿入作業においては、仕切部
材を少なくともその挿入完了時においてヘッダーに対し
て自動的に適正な姿勢にすることができ、挿入作業を容
易に行うことができる。しかも、挿入配置後は、仕切部
材の周端突出部がスリット内で傾いたりせず適正な姿勢
に安定良く保持され、ろう付けにおいて、仕切部材をそ
の姿勢面からもろう付け不良を起こすことなくヘッダー
に適正にろう付けすることができるのみならず、ろう付
け中には各小凸条部領域に向けて毛細管力にてろう材が
引き込まれていき、このろう材引き込み作用によって、
十分なろう材が供給され、仕切部材をヘッダーにろう付
け不良なく、より一層効果的にろう付けすることができ
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、チュ
ーブ、ヘッダー、仕切部材を分離状態で示す斜視図であ
る。

【図２】仕切部材がヘッダー内に挿入配置された状態を
示すもので、図（イ）は側面図、図（ロ）は図（イ）の
Ｉ−Ｉ線断面図、図（ハ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線断
面図である。

【図３】仕切部材を示すもので、図（イ）は周端突出部
側から見た側面図、図（ロ）は平面図、図（ハ）は底面
図、図（ニ）は図（イ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であ
る。

【図４】他の実施例にかかる熱交換器を示すもので、チ
ューブ、ヘッダー、仕切部材を分離状態で示す斜視図で
ある。

【図５】仕切部材がヘッダー内に挿入配置された状態を
示すもので、図（イ）は側面図、図（ロ）は図（イ）の
ＩＶ−ＩＶ線断面図、図（ハ）は図（イ）のＶ−Ｖ線断
面図である。

【図６】仕切部材を示すもので、図（イ）は周端突出部
側から見た側面図、図（ロ）は平面図、図（ハ）は底面
図、図（ニ）は図（イ）のＶＩ−ＶＩ線断面である。

【図７】熱交換器の全体構成を示すもので、図（イ）は
正面図、図（ロ）は側面図である。

【図８】従来例を示すもので、チューブ、ヘッダー、仕
切部材を分離状態で示す斜視図である。

【図９】図（イ）は同従来例において用いられ得る一例
にかかる仕切部材がヘッダー内に挿入配置された状態を
示す縦断面図、図（ロ−１）及び図（ロ−２）はそれぞ
れ同従来例において用いられ得る他の例にかかる仕切部
材がヘッダー内に挿入配置された状態を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１…チューブ ３…ヘッダー ３ｄ…スリット ４…仕切部材 ７…仕切本体部 ９…周端突出部 １０…小凸条部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の熱交換用チューブが連通状態に
   接続された中空ヘッダーの周壁に、周方向に延びる仕切
   部材挿入用のスリットが設けられ、該スリットを通じて
   中空ヘッダー内に板状の仕切部材が挿入配置され、ろう
   付けにより仕切部材とヘッダーとが接合一体化された熱
   交換器において、 前記仕切部材は、ヘッダーの中空部内に配置される仕切
   本体部と、スリット内に存置される周端突出部とを有
   し、少なくとも周端突出部においてその表裏両面にそれ
   ぞれ仕切部材の挿入方向に延びる複数の山形状の小凸条
   部が幅方向に間隔的に設けられ、各小凸条部がスリット
   を囲む周壁面に対向して当接されるようになされている
   ことを特徴とする熱交換器。