JPH1183380A - 熱交換器のヘッダタンク - Google Patents

熱交換器のヘッダタンク

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JPH1183380A
JPH1183380A JP24436197A JP24436197A JPH1183380A JP H1183380 A JPH1183380 A JP H1183380A JP 24436197 A JP24436197 A JP 24436197A JP 24436197 A JP24436197 A JP 24436197A JP H1183380 A JPH1183380 A JP H1183380A
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JP
Japan
Prior art keywords
header tank
insertion hole
burring
tube
width
Prior art date
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Pending
Application number
JP24436197A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Kato
宗一 加藤
Muneo Sakurada
宗夫 桜田
Shin Kurihara
慎 栗原
Sadao Haitani
貞男 灰谷
Takashi Sugita
隆司 杉田
Katsuji Akiyama
勝司 秋山
Takafumi Umehara
孝文 梅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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Publication of JPH1183380A publication Critical patent/JPH1183380A/ja
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  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブ挿入孔内周に形成されるバーリング
の接合面積を拡大し、ろう付け性を確保し、ろう付け強
度を向上させた熱交換器のヘッダタンクを提供するこ
と。 【構成】 互いに平行に配列された複数のチューブの端
部が挿入される熱交換器のヘッダタンクにおいて、前記
ヘッダタンクのチューブ挿入孔に形成されるバーリング
12は、バーリングを形成する孔形成治具16と、孔形
成治具16の挿通部の幅とヘッダタンク素材の板厚の2
倍の幅の双方を加算した幅よりも狭い幅に形成された挿
通穴18を有する金型17によって形成され、挿通穴1
8より狭くなる部分のヘッダタンク素材の余分の肉厚α
が押し広げられてバーリング12が形成され、チューブ
2との接合面積が拡大される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のチューブの
端部がヘッダタンクのチューブ挿入孔に接続されてろう
付けされる熱交換器において、ヘッダタンクとチューブ
のろう付け性を向上させた熱交換器のヘッダタンクに関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、積層型熱交換器は、複数の偏平
チューブと波状フィンとが交互に積層され、これらの積
層されたチューブの両端が、左右のタンクに設けられた
挿入孔に挿入されて接続(両側タンクタイプ)された
り、積層されたチューブの一端側にタンクが接続(片タ
ンクタイプ)されたりしている。また、パラレルフロー
タイプの熱交換器のタンクの所要箇所には、タンクを長
手方向に区画する仕切りプレートが配設され、タンクを
長手方向に分割して、タンクに設けられた入口継手と出
口継手との間で熱交換媒体を複数回蛇行して通流させる
構造に設けられている。
【0003】前記偏平チューブは、ヘッダタンクに多数
設けられたチューブ挿入孔にそれぞれチューブ端部を差
込んで一体ろう付けにより接合されており、チューブ挿
入孔には、ろう付けを確実に行うためのバーリングが設
けられている。
【0004】このようなチューブ挿入孔にバーリングを
有するものとしては、例えば、特開昭61−10843
5号公報や特開平2−176397号公報等に記載され
たものが知られている。
【0005】例えば、特開昭61−108435号公報
に記載されている発明は、ヘッダタンクにチューブの横
断面よりも小さい孔をあけた後、孔の周りにバーリング
加工を施して孔の大きさをチューブの横断面よりも大き
くするとともに、孔のまわりに上方に突出したフランジ
を形成する。このフランジは、ヘッダプレートとアール
状部を介して連なるようにしておき、チューブの端部を
孔に挿入し、前記アール状部をプレスにより外側から叩
いてフランジ内周面をチューブの外周面に密着させてヘ
ッダプレートとチューブを仮止めする構成を備えてい
る。
【0006】また、特開平2−176397号公報に記
載された発明は、ヘッダパイプとヘッダカバーから構成
されるヘッダタンクにおいて、ヘッダパイプに周方向の
一箇所を一定幅で切り欠いて開口を形成し、前記開口か
らヘッダパイプにバーリング加工を施す際の治具を挿入
し、ヘッダパイプの側壁にバーリングを形成した長穴を
形成するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した特開
昭61−108435号公報に記載されている発明の場
合は、バーリングを形成する際にアール状部を形成し、
チューブを挿入孔に挿入した後、前記アール状部を押し
潰してチューブ平坦面を密着させるものである。このよ
うにアール状部を形成し、更にアール状部を押し潰し、
これにチューブ平坦面を密着させる作業は、実際上は極
めて困難である。
【0008】また、図6に示すように、平板状のヘッダ
タンク素材を丸めて円管形状に形成するヘッダタンクに
バーリングを形成する場合、従来の方法においては、平
板状、或は、ある程度丸められたヘッダタンク素材を、
チューブ挿入孔形成用の挿通穴が形成されている金型に
設置し、前記金型の挿通穴に向けて孔形成治具を突出
し、金型の挿通穴の幅に沿って孔形成治具がヘッダタン
ク素材を押圧して、チューブ挿入孔の内周にバーリング
を形成する方法を採っている。
【0009】この場合、金型の挿通穴の幅は、ヘッダタ
ンク素材の板厚と孔形成治具の挿通部の幅を考慮して、
前記ヘッダタンク素材の2倍の板厚及び孔形成治具の挿
通部の幅を加算した幅を前記挿通穴の幅としていた。従
って、ヘッダタンク素材は、孔形成治具の挿通部の幅の
2分の1しか押圧されず、チューブ挿入孔の内周に形成
されるバーリングの突出面積が少なく、チューブの偏平
面と接合するバーリングの接合面積が少ないため、ろう
付け性が確保されないという問題を生じていた。
【0010】そこで、本発明は、バーリングの接合面積
を拡大して、ろう付け性を確保し、ろう付け強度を向上
させることの可能な熱交換器のヘッダタンクを提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに平行に
配列された複数のチューブの少なくとも一端部が、ヘッ
ダタンクのバーリングが形成されたチューブ挿入孔に挿
入されて、ヘッダタンクに一体ろう付けにより接合され
る熱交換器において、前記ヘッダタンクのチューブ挿入
孔に形成されるバーリングは、バーリング形成用の挿通
穴を備えた金型上にヘッダタンク素材を載置して、直線
状の刃部が形成された孔形成治具で前記挿通穴上のヘッ
ダタンク素材を貫通して形成されるものであって、前記
金型の挿通穴は、前記孔形成治具の挿通部の幅とチュー
ブの板厚の2倍の幅の双方を加算した幅よりも狭い幅に
形成されている構成の熱交換器のヘッダタンクである。
【0012】このように、金型の挿通穴の幅が、ヘッダ
タンク素材の2倍の板厚及び孔形成治具の挿通部の幅の
双方を加算した幅よりも狭い幅に形成されているため、
孔形成治具の刃部によってヘッダタンク素材にチューブ
挿入孔を形成し、更に、孔形成治具を前記金型の挿通穴
に突出させて、前記チューブ挿入孔の内周にバーリング
を形成するには、孔形成治具の挿通部の幅とヘッダタン
ク素材の2倍の板厚幅を加算した幅分から前記挿通穴の
幅を引いた差となるヘッダタンク素材の余分の肉厚を、
押圧して伸張しつつバーリングを形成することになる。
従って、形成されるバーリングの面積が拡大し、チュー
ブの偏平面との接合面積が増大するため、チューブとチ
ューブ挿入孔のろう付け性を確保して、熱交換器のヘッ
ダタンク及びチューブのろう付け強度の向上を図ること
ができる。
【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において、本実施例の熱交換器1は、
複数の偏平チューブ2が波状フィン3を介して互いに平
行に積層され、これらの偏平チューブ2の両端部がヘッ
ダタンク4に設けられたチューブ挿入孔7に挿入され、
ろう付けにより各ヘッダタンク4に一体的に接合されて
いる。尚、図1中、8は入口継手、9は出口継手を示
す。
【0015】前記双方のヘッダタンク4は、図2及び図
6に示すように、両面にクラッド材が被覆された所定形
状のブレージングシートをヘッダタンク素材4Aとし、
ヘッダタンク素材4Aを丸めて両端の接合端部4B,4
Bを接合した円管状に形成されている。また、前記ヘッ
ダタンク素材4Aには、図3及び図4に示すように、チ
ューブ挿入孔7が偏平チューブ2の配列間隔に対応して
設けられている。また、前記ヘッダタンク4の上下開口
は、図1に示すように盲キャップ10により閉塞されて
いる。
【0016】次に、前記チューブ挿入孔7及びバーリン
グ12を形成する方法について説明する。
【0017】本例のバーリング12は、図5(a),
(b)に示すように、金型17と孔形成治具16によ
り、ヘッダタンク素材4Aにチューブ挿入孔7を形成す
る際に同時に形成される。すなわち、所定厚みで所定幅
の板状に形成され先端部に直線状の刃部15が設けられ
た孔形成治具16を、金型17の挿通穴18に押し込む
ことにより、押圧始めから切断されるまでの押圧力によ
ってヘッダタンク素材4Aに孔形成治具16の刃部15
に対応したV字状の窪み19が形成され、その後、前記
窪み19に沿ってヘッダタンク素材4Aが切断されてチ
ューブ挿入孔7及びバーリング12が同時に形成され
る。このバーリング12の接合面12aは、偏平チュー
ブ2の偏平面に沿うように、偏平チューブ2の偏平面に
ついて平行な面に形成されている。
【0018】前記金型17の挿通穴18の幅Yと、孔形
成治具16の板厚X、及び、ヘッダタンク素材4Aの板
厚Zは、以下のような関係を有している。
【0019】前記金型17の挿通孔18の幅Yは、孔形
成治具16の板厚X以上に形成されるとともに、ヘッダ
タンク素材4Aの左右の板厚Zを考慮して、ヘッダタン
ク素材4Aの2倍の板厚Z及び前記孔形成治具16の板
厚Xを加算した幅よりも狭い幅に形成されている。
【0020】前記挿通穴18の幅Yと、孔形成治具16
の板厚Xと、ヘッダタンク素材4Aの板厚Zの関係は以
下の式に表すことができる。
【0021】X < Y < X+2Z 従来においては、図7(a),(b)に示すように、挿
通穴18の幅Yは、ヘッダタンク素材4Aの2倍の板厚
Z及び孔形成治具16の板厚Xを加算した幅と同一の幅
に形成されていた。
【0022】Y=X+2Z 従って、ヘッダタンク素材4Aは、挿通穴18の幅Yか
らヘッダタンク素材4Aの左右の板厚Zを引いた幅の1
/2となる長さ分のみ押圧されてバーリングが形成され
ていた。
【0023】(Y−2Z)/2=X/2 すなわち、従来において、ヘッダタンク素材4Aは、略
X/2の長さ分のみ押圧され、挿通穴18方向に突出し
てバーリング12が形成されていた。このため、突出す
るバーリングの長さは略X/2分の長さだけであり、バ
ーリングの面積が小さいため、チューブ2の偏平面と、
バーリング12の接合面12aの当接面積が小さくな
り、ろう付け性が確保されず、ろう付け強度の向上が図
れなかった。
【0024】しかし、本例によれば、前述したように金
型17の挿通穴18の幅Yは、以下の式に示すような関
係とされている。
【0025】Y−2Z<X 従って、図5(b)に示すように挿通穴18の幅Yと比
較して、ヘッダタンク素材4Aの板厚Zのうち、任意の
α分だけヘッダタンク素材4Aの肉厚が余分となる。
【0026】Y = X+2Z−2α(Y<X+2Z) (α:任意の幅厚) このため、ヘッダタンク素材4Aは、挿通穴18の幅Y
からヘッダタンク素材4Aの左右の板厚Zを引いた幅の
1/2となる長さ分と、余分の肉厚であるα分が押圧さ
れてバーリングが形成されることになる。
【0027】 従って、本例においては、余分の肉厚であるα分を孔形
成治具16が押し広げつつ、挿通穴18方向に突出する
バーリング12が形成される。すなわち、余分の肉厚α
分だけヘッダタンク素材4Aを伸張してバーリング12
が形成されるため、バーリング12の接合面12aが余
分の肉厚のα分だけ拡大されることになる。
【0028】その後、前記ヘッダタンク素材4Aは、丸
め工程に移行し、図6のaに示す平板状のヘッダタンク
素材4Aから、図6のbに示すようにヘッダタンク素材
4Aの両端が僅かに曲げられた後、図6のc及びdに示
すように、順次ヘッダタンク素材4Aが次第に丸くなる
ように曲げられ、最後に図7のeに示すように、接合端
部4B,4Bが当接して丸くなるように丸められてヘッ
ダタンク4が形成される。
【0029】そして、前記チューブ挿入孔7にチューブ
2が挿入され、チューブ2の偏平面とバーリング12の
接合面12aが当接されて、ろう付け時に、チューブ2
表面やヘッダタンクの表面にクラッドされたろう材が溶
融して一体ろう付けされる。
【0030】このように、本例の熱交換器のヘッダタン
クは、チューブ挿入孔7の内周面に任意の余分の肉厚α
分だけ接合面積12aが拡大されたバーリング12が形
成されるため、チューブ2の偏平面と接合する当接面積
が拡大し、チューブ2とチューブ挿入孔7のろう付け性
を確保することができ、ろう付け強度を向上することが
できる。
【0031】また、バーリング12は、余分の肉厚α分
が押圧されつつ面積を拡大して形成されるため、この肉
厚α分を適宜設定することにより、所望のバーリングの
長さを得ることができる。
【0032】尚、上述した例では、ヘッダタンクは、両
面にクラッド材が被覆された所定形状のブレージングシ
ートをヘッダタンク素材とし、このヘッダタンク素材を
丸めて両端の接合端部を接合して円管状に形成されるも
のを例に採って説明したが、本発明は、2分割ヘッダパ
イプの場合にも適用することができるものである。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、互いに
平行に配列された複数のチューブの少なくとも一端部
が、ヘッダタンクのバーリングが形成されたチューブ挿
入孔に挿入されて、ヘッダタンクに一体ろう付けにより
接合される熱交換器において、前記ヘッダタンクのチュ
ーブ挿入孔に形成されるバーリングは、バーリング形成
用の挿通穴を備えた金型上にヘッダタンク素材を載置し
て、直線状の刃部が形成された孔形成治具で前記挿通穴
上のヘッダタンク素材を貫通して形成されるものであっ
て、前記金型の挿通穴は、前記孔形成治具の挿通部の幅
とチューブの板厚の2倍の幅の双方を加算した幅よりも
狭い幅に形成されている構成の熱交換器のヘッダタンク
である。
【0034】このように、金型の挿通穴の幅が、ヘッダ
タンク素材の2倍の板厚及び孔形成治具の挿通部の幅の
双方を加算した幅よりも狭い幅に形成されているため、
孔形成治具の刃部によってヘッダタンク素材にチューブ
挿入孔を形成し、更に、孔形成治具を前記金型の挿通穴
に突出させて、前記チューブ挿入孔の内周にバーリング
を形成するには、孔形成治具の挿通部の幅とヘッダタン
ク素材の2倍の板厚幅を加算した幅分から前記挿通穴の
幅を引いた差となるヘッダタンク素材の余分の肉厚を、
押圧して伸張しつつバーリングを形成することになる。
従って、形成されるバーリングの面積が拡大し、チュー
ブの偏平面との接合面積が増大するため、チューブとチ
ューブ挿入孔のろう付け性を確保して、熱交換器のヘッ
ダタンク及びチューブのろう付け強度の向上を図ること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体例に係り、熱交換器の正面図であ
る。
【図2】ヘッダタンクを示す横断面図である。
【図3】ヘッダタンクを示す正面図である。
【図4】ヘッダタンクを示す側面図である。
【図5】本発明の具体例に係り、(a)及び(b)は、
孔形成治具及びチューブ挿入孔の形成状態を示す縦断面
図である。
【図6】(a)〜(e)は順次丸められるヘッダタンク
素材を示す概略端面図である。
【図7】従来例に係り、(a)及び(b)は、孔形成治
具及びチューブ挿入孔の形成状態を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 熱交換器 2 偏平チューブ 3 波状フィン 4 ヘッダタンク 4A ヘッダタンク素材(ブレージングシート) 4B ヘッダタンク素材端部 7 チューブ挿入孔 8 入口継手 9 出口継手 10 キャップ 12 バーリング 12a 接合面 15 刃部 16 孔形成治具 17 金型 18 挿通穴 19 窪み X 孔形成治具の板厚 Y 挿通穴の幅 Z タンクプレートの板厚 α 余分の肉厚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 灰谷 貞男 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 杉田 隆司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 秋山 勝司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 (72)発明者 梅原 孝文 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行に配列された複数のチューブ
    の少なくとも一端部が、ヘッダタンクのバーリングが形
    成されたチューブ挿入孔に挿入されて、ヘッダタンクに
    一体ろう付けにより接合される熱交換器において、 前記ヘッダタンクのチューブ挿入孔に形成されるバーリ
    ングは、バーリング形成用の挿通穴を備えた金型上にヘ
    ッダタンク素材を載置して、直線状の刃部が形成された
    孔形成治具で前記挿通穴上のヘッダタンク素材を貫通し
    て形成されるものであって、 前記金型の挿通穴は、前記孔形成治具の挿通部の幅とチ
    ューブの板厚の2倍の幅の双方を加算した幅よりも狭い
    幅に形成されていることを特徴とする熱交換器のヘッダ
    タンク。
JP24436197A 1997-09-09 1997-09-09 熱交換器のヘッダタンク Pending JPH1183380A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018515737A (ja) * 2015-05-22 2018-06-14 ヴァレオ システム テルミク 特に自動車両用の熱交換器のためのコレクタプレート

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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