JPH102693A - 熱交換器のキャップ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器のヘッダパイプの端部開口を閉塞す
るキャップにおいて、ヘッダパイプとキャップの組み付
け性を向上したキャップ構造を提供すること。 【構成】 チューブにフィンを介装させて、前記チュー
ブがヘッダパイプ４に連通接続され、該ヘッダパイプ４
に熱交換媒体が通流される熱交換器のヘッダパイプ４の
端部開口を閉塞するキャップの構造において、前記キャ
ップ７の係合部７ａの端部に１又は複数のキャップ装着
案内用の突出７ｂ，７ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のチューブと
フィンが交互に積層され、これら積層されたチューブの
両端がヘッダパイプに形成された挿入孔に挿入して連通
接続される熱交換器において、ヘッダパイプの端部開口
を閉塞するキャップの構造に係り、キャップの組み付け
性を向上するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器、例えば、積層型熱交換
器においては、複数のチューブとフィンが交互に積層さ
れ、これら積層されたチューブの両端がヘッダパイプに
形成された挿入孔に挿入して接合されている。これらの
ヘッダパイプの所要箇所には、ヘッダパイプ長手方向に
区画する仕切り板が配設され、ヘッダパイプに設けられ
た入口継手と出口継手との間で熱交換媒体が複数回蛇行
して通流される構造に設けられている。また、蛇行状に
屈曲したチューブと、このチューブの互いに平行な直管
部間に介装されたフィンとを備えて、チューブの各端部
には熱交換媒体の出入口となるヘッダパイプが熱交換媒
体の流れに沿って取り付けられた構造や、ヘッダパイプ
が熱交換媒体の流れに直交するように取り付けられた構
造のサーペンタインタイプの熱交換器等が知られてい
る。

【０００３】前記熱交換器を構成するヘッダパイプは、
クラッド材が被覆された平板部材であるブレージングシ
ート等をプレス成型等により丸めて円管状に形成された
ものや、互いに径方向から組付けられるエンドプレート
とタンクプレートから構成される２分割タイプのものが
知られている。

【０００４】これらのヘッダパイプの上下端部の開口
は、ヘッダパイプの外径に係合するキャップ状の閉塞部
材や、ヘッダパイプ内径に係合する閉塞部材等で閉塞さ
れている。前記閉塞部材は、熱交換器を取り付ける車体
形状や熱交換器の形状によって、車体取り付けピンを係
合するものや、アイソレーターを介して車体側に取り付
けられるようになっているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、熱交換率向上の
ために熱交換器の設置スペースに対する比体積は拡大
し、熱交換器の比体積拡大に相対して車体の熱交換器取
り付けスペースは狭小化する問題が起きている。そのた
め、車体取り付け部や、ヘッダパイプの端部開口を閉塞
する閉塞部材はなるべく小さな形状のものが望ましい。

【０００６】そこでヘッダパイプの端部開口を閉塞する
ためのキャップは、キャップ体積を制限するために、例
えば、円管状のヘッダパイプに組み付けられるキャップ
の内径がヘッダパイプ外径よりも僅かに大きな直径とな
るように形成され、前記キャップの高さも熱交換器自体
の高さを増大させないためになるべく小さくなるように
形成されている。また、キャップの肉厚もある程度の強
度を考慮した上で薄い方がキャップの形状を小さくする
ために望ましい。

【０００７】しかし、ヘッダパイプの外径よりも僅かに
大きい内径となるように形成したキャップは、キャップ
内径がヘッダパイプ外径とほぼ変らないため、キャップ
をヘッダパイプに組み付ける際に、ヘッダパイプの端部
がキャップの係合部にぶつかり組み付けが困難になる問
題が生じた。また、キャップの高さは、なるべく小さく
形成されているためにヘッダパイプと係合する部分が少
なくなり、ろう付け時にキャップが外れたり、傾いたり
する問題があって、ろう付け不良及び良品率が低下する
原因となっていた。

【０００８】一例として、図６において、ヘッダパイプ
４に従来のキャップ１１を組み付けているものを考察し
てみると、キャップ１１の係合部１１ａの内径は、ヘッ
ダパイプ４の外径よりも僅かに大きい程度の大きさに形
成されており、キャップ１１の係合部１１ａの内径の大
きさはヘッダパイプ４の外径の大きさと比較して余裕が
ないため、ヘッダパイプ４にキャップ１１を組み付ける
際に、キャップ１１の係合部１１ａの端部の一部がヘッ
ダパイプ４と接触すると、ヘッダパイプ４の他方の端部
が、キャップ１１の係合部１１ａの他端部にぶつかるた
め、組み付けが困難で、キャップ自体が変形してしまう
おそれがあった。

【０００９】本発明は前記問題に鑑みてなされたもの
で、ヘッダパイプの端部開口を閉塞するために、簡易な
構造で容易にヘッダパイプに組み付けることができる熱
交換器のキャップ構造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】本発明は、複数のチュー
ブとフィンが交互に積層され、これら積層されたチュー
ブの両端がヘッダパイプに形成された挿入孔に挿入して
連通接続される熱交換器において、前記ヘッダパイプの
端部開口を閉塞するキャップは、該ヘッダパイプの端部
外周を覆う係合部と、前記係合部の端部に１又は複数の
キャップ装着案内用の突出部を設けた構成の熱交換器の
キャップ構造である。

【００１１】このように、熱交換器のヘッダパイプの端
部開口を閉塞するキャップの係合部の端部に、１又は複
数の突出部が形成されていると、この突出部が、先ずヘ
ッダパイプと係合してヘッダパイプを保持し、そのまま
突出部がガイドの役目を担って、キャップがヘッダパイ
プに外嵌される。これをキャップ側から見てみると、ヘ
ッダパイプの端部がキャップの係合部内部に導入される
ことになる。このため、ヘッダパイプにキャップを容易
に組み付けることができる。従来においては、キャップ
の係合部は平坦に形成されていたために、キャップ内径
がヘッダパイプの外径よりも僅かに大きい程度の大きさ
に形成されたキャップをヘッダパイプに組み付けるのは
困難であった。しかし、本発明においては、キャップの
係合部の端部に形成された突出部が、先ずヘッダパイプ
と係合し、そのまま前記突出部が、キャップの係合部内
部がヘッダパイプに外嵌されるためのガイドの役目を果
たすため、容易にヘッダパイプにキャップを組み付ける
ことができる。

【００１２】また、従来においては、キャップ体積を制
限するためにキャップ高さは小さく形成されており、そ
のため、キャップとヘッダパイプの係合部分が減少し、
ヘッダパイプに組み付けたキャップがろう付け時に傾い
たり、外れたりすることがあった。しかし、本発明にお
いては、キャップの係合部に突出部が形成されているた
め、キャップはヘッダパイプに確実に組み付けられて、
ろう付け時にキャップが傾いたり、外れたりすることが
低減される。また、ろう付け部分も増大するため、ろう
付け性が向上し、ろう付け不良及びろう付け不良による
良品率の低下を回避することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。

【００１４】図１は、熱交換器１の斜視図を示し、この
熱交換器１は、複数の偏平チューブ２と波状フィン３が
交互に積層され、これらの積層された偏平チューブ２，
２の各両端が、それぞれヘッダパイプ４に形成されたチ
ューブ挿入孔５，５に挿入されて接続されている。前記
積層された偏平チューブ２の上端側及び下端側には、横
断面コ字状のサイドプレート６が配設され、ヘッダパイ
プ４に形成されたサイドプレート挿入孔８に挿入されて
接続されている。ヘッダパイプ４の上下端部の開口は後
述する本例のキャップ７によって閉塞されている。ま
た、ヘッダパイプ４の所要箇所には図示を省略した仕切
り板が配設され、ヘッダパイプ４に設けられた入口継手
９と出口継手１０との間で、熱交換媒体が複数回蛇行し
て通流される。また、ヘッダパイプ４は、平板状のヘッ
ダパイプ素材を用いて丸めて円管状に形成されている。

【００１５】図２は、本発明に係るキャップ構造の第１
具体例を示す斜視図である。

【００１６】図２に示すように、キャップ７は、キャッ
プ７の係合部７ａの内径がヘッダパイプの外径よりも僅
かに大きい直径に形成されている。また、キャップ７の
係合部７ａの高さは、キャップ自体の体積が小さくなる
ように、キャップ７がヘッダパイプ４から外れない程度
の大きさになるべく小さく形成されている。

【００１７】キャップ７の係合部７ａの端部には、２つ
の突出部７ｂ，７ｂが形成されている。前記突出部７
ｂ，７ｂは、キャップ７の成形時にプレス成形等によっ
て容易に形成することができる。

【００１８】図３は、ヘッダパイプ４に前記キャップ７
を組み付けている状態を示す斜視図である。

【００１９】図３に示すように、キャップ７は、先ず１
つの前記突出部７ｂがヘッダパイプ４の端部と接合し、
更に、他の突出部７ｂがヘッダパイプ４の他方の端部と
接合する。その後、キャップ７が突出部７ｂ，７ｂによ
って案内され、キャップ７の係合部７ａがヘッダパイプ
４にスムーズに導入され、ヘッダパイプ４にキャップ７
が組み付けられる。

【００２０】このように、キャップ７はその係合部７ａ
の端部に形成された突出部７ｂ，７ｂがヘッダパイプ４
と係合し、キャップ７の係合部７ａをスムーズにヘッダ
パイプ４に導入するため、キャップ７の係合部７ａの内
径がヘッダパイプ４の外径よりも僅かに大きい程度の大
きさに形成されていても、ヘッダパイプ４の端部がキャ
ップ７の係合部７ａにぶつかることなくスムーズにヘッ
ダパイプ４に組み付けられる。

【００２１】前述したように、従来のキャップの場合
は、組み付けが困難で、キャップ自体が変形してしまう
おそれがあったのに対し、本具体例では、キャップ７の
係合部７ａの端部に形成された突出部７ｂ，７ｂによっ
て、ヘッダパイプ４をスムーズにキャップ７の係合部７
ａの内部に導入するため、ヘッダパイプ４にキャップ７
を容易に組み付けることができて、作業性が向上する。
また、キャップが変形するおそれも低減される。更に、
キャップ７は、キャップ７の係合部７ａ及び前記突出部
７ｂ，７ｂによってヘッダパイプ４と係合しているた
め、ヘッダパイプ４に確実に組み付けられ、ろう付け時
にキャップ７が傾いたり、外れたりするおそれを低減す
ることができる。また、前記突出部７ｂ，７ｂによりヘ
ッダパイプ４とキャップ７のろう付け部分も増大するた
め、ろう付け不良を低減し、ろう付け不良による良品率
の低減を制限することができる。

【００２２】図４は本発明の他の具体例を示す図であ
る。

【００２３】図４に示すように、キャップ７の係合部７
ａの端部に３つの突出部７ｂ，７ｂを形成している。こ
れらの突出部７ｂ，７ｂは等間隔に形成されており、突
出部７ｂ，７ｂの間にサイドプレート挿入孔８が位置す
るようにキャップ７が装着される。このように、キャッ
プ７は前記３つの突出部７ｂ，７ｂ，７ｂによって、７
の係合部７ａをヘッダパイプ４にスムーズに導入できる
ため、ヘッダパイプ４にキャップ７を容易に組み付ける
ことができ、更に、ヘッダパイプ４を３つの前記突出部
７ｂ，７ｂ，７ｂで保持するため組み付け性も向上す
る。

【００２４】図５は本発明の他の具体例を示す図であ
る。

【００２５】図５に示すように、キャップ７の係合部７
ａの端部に１つの突出部７ｂを形成している。この突出
部７ｂを設けることにより、先ず突出部７ｂがヘッダパ
イプ４と係合し、この１つの突出部７ｂよってキャップ
７のヘッダパイプ４に対する基本的な位置決めがなさ
れ、突出部７ｂの内周面がヘッダパイプ４の端部外周面
と摺接して、キャップ７の係合部７ａを傾くことなくヘ
ッダパイプ４に導入することができる。従って、キャッ
プ７の係合部７ａの端部がヘッダパイプ４の端部にぶつ
かることなくスムーズにキャップ７をヘッダパイプ４に
組み付けることができる。

【００２６】このように、本発明は、キャップの係合部
の端部に１又は複数の突出部を設けることにより、キャ
ップをヘッダパイプに容易に組み付けることができ、前
記突出部によって組み付け性が向上する。尚、本例にお
いては、平板状のヘッダパイプ素材を丸めて円管状に形
成したヘッダパイプの端部開口を閉塞するキャップにつ
いて示したが、前述した２分割タイプのヘッダパイプに
おいても、２分割タイプのヘッダパイプ形状に合せた閉
塞部材の係合部の端部に突出部を形成して用いることが
できる。また、本例においては、パラレルフロータイプ
の熱交換器のヘッダパイプにキャップを組み付ける例を
示したが、サーペンタインタイプの熱交換器においても
本発明のキャップ構造によってヘッダパイプにキャップ
を容易に組み付けることができるものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、複数の
チューブとフィンが交互に積層され、これら積層された
チューブの両端がヘッダパイプに形成された挿入孔に挿
入して連通接続される熱交換器において、前記ヘッダパ
イプの端部開口を閉塞するキャップは、該ヘッダパイプ
の端部外周を覆う係合部と、前記係合部の端部に１又は
複数のキャップ装着案内用の突出部を設けた構成の熱交
換器のキャップ構造である。

【００２８】このように、熱交換器のヘッダパイプの端
部開口を閉塞するキャップの係合部の端部に１又は複数
の突出部が形成されていると、前記突出部が、先ずヘッ
ダパイプと係合し、この突出部がヘッダパイプを保持し
て、そのまま突出部がガイドの役目を担ってキャップの
係合部をヘッダパイプにスムーズに導入するため、ヘッ
ダパイプにキャップを容易に組み付けることができる。
このため、キャップ体積を制限するためにキャップの内
径がヘッダパイプ外径よりも僅かに大きい程度の余裕が
ない状態で形成されても、従来のようにヘッダパイプに
キャップを組み付けることが困難ではなくなる。

【００２９】更に、従来においては、キャップ体積を制
限するためにキャップ高さを小さくすると、キャップと
ヘッダパイプの係合部分が減少するために、ろう付け時
にキャップが傾いたり、外れたりすることがあっが、本
発明によれば、キャップの係合部の端部に突出部が形成
されているため、キャップをヘッダパイプに確実に組み
付ることができ、また、ろう付け部分も増大するために
ろう付け性が向上し、ろう付け不良及びろう付け不良に
よる良品率の低下を制限することが可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係り、熱交換器の斜視図であ
る。

【図２】本発明の具体例に係り、キャップの斜視図であ
る。

【図３】本発明の具体例に係り、ヘッダパイプにキャッ
プを組み付ける状態の斜視図である。

【図４】本発明の他の具体例に係り、キャップの斜視図
である。

【図５】本発明の他の具体例に係り、キャップの斜視図
である。

【図６】従来例に係り、ヘッダパイプにキャップを組み
付ける状態の斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ チューブ ３ フィン ４ ヘッダパイプ ５ チューブ挿入孔 ６ サイドプレート ７ キャップ ７ａ 係合部 ７ｂ 突出部 ８ サイドプレート挿入孔 ９ 入口継手 １０ 出口継手 １１ キャップ １１ａ 係合部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチューブとフィンが交互に積層さ
   れ、これら積層されたチューブの両端がヘッダパイプに
   形成された挿入孔に挿入して連通接続される熱交換器に
   おいて、 前記ヘッダパイプの端部開口を閉塞するキャップは、該
   ヘッダパイプの端部外周を覆う係合部と、前記係合部の
   端部に１又は複数のキャップ装着案内用の突出部を設け
   たことを特徴とする熱交換器のキャップ構造。