JPS63169497A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動用のラジェーターやカークーラーのコ
ンデンサー等に使用される横積層型または縦積層型の熱
交換器に関する。

なお、以下において、アルミニウムの語はアルミニウム
合金を含む意味において用いる。

従来の技術 従来のこの種熱交換器、例えば自動車用ラジェーターの
代表的なものとして、第１０図及び第１１図に示すよう
に、熱交換媒体流通用の複数本の偏平状チューブ（１）
（１）・・・が平行状に配設されるとともに、各チュー
ブ（１）の両端が熱交換媒体貯溜用の上下のタンク部（
２）（２）にそれぞれ接続され、チューブ（１）を流通
する熱交換媒体と隣接チューブ（１）（１）間に配設さ
れたフィン（３）を含む空気流通間隙（４）を流通する
空気との間で熱交換を行うようになされたものが知られ
る。

しかして、かかるラジェーターにあっては、第１１図で
示すように、ヘッダー部となるタンク部（２）が合成樹
脂またはアルミニウムの成形物等からなる舟型のタンク
カバー板（５）とヘッダープレート（６）とを、タンク
カバー板（２）が合成樹脂製の場合は０リング（７）を
介して嵌合接続、また同じくアルミニウム製の場合はろ
う付けにより接合して形成されている。

一方、タンク部（２）（２）とチューブ（１）（１）・
・・の接続は、第１２図に示すように、ヘッダープレー
ト（６）に予めバーリング部（６ａ）（６ａ）・・・を
設けておき、タンク部（２）の形成前に各バーリング部
（６ａ）にチューブ（１）の端部を挿入し、この挿入端
部において拡管、ろう付、溶接等を行って接合するよう
になされている。（８）は出入ロバイブ、（９）はフィ
ラーネックであり、（１０）はサイドプレートである。

発明が解決しようとする問題点 従って、上記従来のラジェーターにあっては、タンク部
（２）を構成する部品点数が多く、部品管理が面倒でコ
ストも高くつき、かつヘッダープレート（６）のバーリ
ング部（６ａ）の形成、チューブ（１）との接合、タン
ク部（２）の組立等で製造工数が多く製作に多大の時間
と労力を要し、しかもヘッダープレート（６）とチュー
ブ（１）の接合不良を生じやすく洩れが発生しやすいと
いった問題点があった。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたも
ので、部品点数が少なく構造的に簡単であり、低コスト
で容易に製作可能で、しかも接合各部の＠転性が高く熱
交換媒体の洩れを生じにくい熱交換器を提供することを
目的としている。

すなわち、この発明に係る熱交換器は、上記目的を達成
するために、平行状に配置された一対のヘッダーと、両
ヘッダー間に並列状に配置され両端が各ヘッダーに連通
連結された多数のチューブと、隣接チューブ間の空気流
通間隙に配置されたフィンとを備える熱交換器において
、上記各チューブが偏平管部の両端に断面方形の拡管部
を有し、全チューブが両端の拡管部の側面相互を密着す
るように配置され、この密着配置した拡管部の全体が一
側面を開口した断面略コ字状ないしＵ字状のヘッダープ
レートの開口部内に嵌入され、かつこれら拡管部の上下
面とヘッダープレートの内面との重合部でろう付け接合
されることにより上記ヘッダー部が構成されてなること
を特徴とするものである。

実施例 以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１〜５図はこの発明を適用した自動車用ラジェーター
を示すもので、（１１）はチューブ、（１２）はル−バ
フィン、（１３）はへンダープレート、（１４）は出入
ロバイブ、（１５）はフィラーネック、（１６）はサイ
ドプレートであり、これらはいずれもアルミニウム成形
物からなる。

チューブ（１１）は、プレージングシートによる偏平状
の電縫管からなるもので、第２図および第３図で示すよ
うに偏平管部（１１ａ　）の両端にテーパ状移行部（１
１ｂ　）を介して断面長方形の拡管部（１１Ｃ）が形成
されたものである。かつ該拡管部（１１ｃ　）の両側面
つまり短辺側の両側面にはそれぞれ透孔（１７）が開設
されている。

また、第４図で示すように、ヘッダープレート（１３）
は、プレス成形により断面コ字状に形成されており、そ
の底壁部（１３ａ　）の両端には切欠部（１８）を設け
てあり、かつ一端側には両側壁部（１３ｂ）（１３ｂ）
間と同厚みで底壁部（１３ａ）より後方へ半円形に膨出
するパイプ取付部（１３ｃ）が形成され、このパイプ取
付部の片面側には円形開口（１９）が開設されている。

さらにサイドプレート（１６）は、プレス成形により、
中間主要部（１６ａ）が外向き開放の断面コ字状に形成
されるとともに、両端にチューブ（１１）のテーパ状移
行部（１１ｂ　）の側面と同角度で内向きに傾斜したテ
ーパ部（１６ｂ　）を介して中間主要部（１６ａ）より
も幅狭の断面外向き開放コ字状をなす取付部（１６ｃ）
が形成され、かつ取付部（１６ｃ）の端面より丁字形突
片（１６ｄ）が一体形成されている。

しかして、熱交換器を製作するには、第４図で示すよう
に、まずチューブ（１１）　　（１１）・・・を両端の
拡管部（１１ｃ　）（１１（１１ｃ　）の両側面が隣接
するチューブ（１１）　　（１１）間で相互に密着する
状態で並列状に配置するとともに、隣接チューブ（１１
）　　（１１）の偏平管部（１１ａ　）（１１（１１ａ
　）間にルーバ付きのコルゲートフィン（１２）　ヲ介
在させる。ここで、チューブ＜１１）　　（１１）・・
・のうち両側の３本は拡管部（Ｉｌｃ）の上面に出入ロ
バイブ（１４）の外周面に嵌合しうるように全体として
半円形となる切欠部（２０）を形成したものを使用し、
かつ両側の最外位置にあるチューブ（１１）として拡管
部（１１ｃ　）の片側（外側）側面に透孔（１７）を有
さないものを用いる。

次に、第５図で示すように、上記並列状に配置した全チ
ューブ（１１）　　（１１）・・・の両端の拡管部（１
１ｃ　）（１１（１１ｃ　）・・・をそれぞれヘッダー
プレー）（１３）の内側にその開口端面が底壁部（１３
ａ）に当接するまで嵌入させ、さらに両サイドプレート
（１６）　　（１６）の取付部（１６ｃ　）　　（１６
ｃ　）を両側からヘッダープレート（１３）に嵌挿し、
その丁字形突片（１６ｄ）をヘッダープレート（１３）
の切欠部（１８）に嵌合して折曲することにより固定す
る。さらに出入ロバイブ（１４）（１４）をそれぞれヘ
ッダープレート（１３）のパイプ取付部（１３Ｃ）に嵌
合してフランジ部（１４ａ）にて係止させるとともに、
フィラーネック（１５）をヘッダープレート（１３）の
取付部（図示略）に嵌合し、最後に上記組立物全体をブ
レージングによってろう付け接合して固着一体化する。

なお、このブレージングは、チューブ（１１）及び必要
な各部品をプレージングシートで形成するか、または接
合部分間に別途プレージングシートを介在させて組立て
ることによって一括して行うことが可能である。　上記
ブリージングにより、チューブ（１１）の拡管部（１１
Ｃ）の側面相互間、同拡管部（１１Ｃ’Ｊの上下面とヘ
ッダープレート（１３）の両側面壁プリージング（１３
ｂ　’）　　（１３ｂ　）の内面との間、同両側壁部ブ
リージング（１３ｂ）（１３ｂ）の内面とサイドプレー
ト（１６）の取付部（１６ｃ　）における両側片部の外
面との間、がそれぞれ密着封止され、−、ソダープレー
）　（１３）の内側位置において上記拡管部（１１Ｃ）
　　（１１ｃ　）・・・が透孔（１７）にて連通されて
ヘング一部（２１）が構成される。しかしてチューブ（
１１）の拡管部（ｌｌｃ）の長片側の幅ｌがチューブピ
ッチＴｐとなる。

なお、フィン高さＦＨは、チューブピッチＴｐからチュ
ーブ（１１）の偏平管部（１１ａ　）の厚みｔを引いた
長さより僅かに例えば０．０５ｆｉ程度大きくすること
が望ましく、これによってルーバフィン（１２）のチュ
ーブ（１１）間への組付け状態での脱落を防止できる。

つまり、Ｆ　Ｈ−Ｔｐ−を十約０．０５Ｗ程度とするの
がよい。

上記構成のラジェーターにあっては、ヘッダープレート
（１３）とチューブ（１１）との接合部分における接合
面積が大きいことから、接合不良を生じる慣れが極めて
少なく、洩れがほぼ完全に防止される。またサイドプレ
ート（１６）（１６）の取付けによって、チューブ（１
１）　　（１１）・・・の拡管部（１１ｃ　）　　（１
１ｃ　）・・・相互の密着性が向上すると共に、ヘッダ
ープレート（１３）の両端部の開きが阻止されてヘッダ
ー部（２１）（２１）の封止が確実となる。　しかして
、チューブ（１１）として拡管部（１１ｃ　）における
透孔（１７）を両側に有するものと片側のみに有するも
のを組合せることにより、任意のパス数のラジェーター
やコンデンサーを構成できる。

なお、この発明では、チューブ（１１）として拡管部（
ｌｉｅ）に前記透孔（１７）を設けないものを用いてヘ
ッダー部＜２１）　　（２１）を構成することも可能で
ある。第６図および第７図はその例を示すもので、ヘッ
ダープレート（１３）は両側壁部（１３ｂ）（１３ｂ）
の先端側がＬ字状に曲折加工されて対向距離の狭い一対
の接続片（１３ｄ）（１３ｄ）を有しており、この接続
片（１３ｄ）（１３ｄ）間にチューブ（１１）　　（１
１）・・・の透孔のない拡管部（１１ｃ　）　　（１１
ｃ　）・・・が嵌入されている、しかして、各拡管部（
１１ｃ　）の開口端とヘッダープレート（１３）の底壁
部（１３ａ）との間に、ヘッダープレート（１３）の長
手方向に連続する空間（２１ａ　）が構成され、この空
間は両端においてヘッダープレー）　（１３）の両端に
嵌合されたサイドプレート（１６）の取付部（１６ｅ）
にて封止されることによりヘッダー部（２１）を構成し
ている。

また、この発明は、例示した自動車用コンデンサー以外
にカークーラー用ラジェーター等の種々の熱交換器にも
適用可能であるとともに、各構成部品の細部構造は種々
設計変更できる。

しかして、熱交換器のへ７グープレートには、例えば第
８図で示すラジェーターのブラケット（２２ａ　）　　
＜２２　ｂ　）の如く、所要部位への設置固定用ブラケ
ット等の付属品を必要に応じて一括ブレージングにより
ろう付け固着することが可能である。なお、第８図では
、出入ロバイブ（１４）　　（１４）をユニオン（２３
）を介して各ヘッダー部（２１）の一端に取付けである
。

更にまた、この発明は、第９図に示すように、チューブ
（１１）の拡管部（１１ｃ　）とヘッダープレート（１
３）との接合を、両者の相接面間に別途プレージングシ
ート（２５）　　（２５）を介在させて行うものとして
も良い、この場合、チューブ（１１）はアルミニウム抽
出材を使用しうる。また、隣接するチューブ（１１）　
　（１１）の拡管部（１１ｃ　）　　（１１ｃ　）間の
密封性を確実なものとするべく、テーパー状移行部（１
１ｂ　）　　（１１ｂ　）間にエポキシ樹脂等のシーリ
ング部（２６）を充填するものとしても良いし、あるい
はまた、拡管部（１１ｂ　）（１１ｂ　）相互間にもプ
レージングシート片を配して両者を直接ろう付け接合す
るものとしても良い、なお、第９図に示す実施例は、フ
ィンをチューブ（１１）の側面から切り起こした削材フ
ィン（１２ａ）によって形成したものとして示しである
。

発明の効果 この発明に係る熱交換器は、多数のチューブを両端に形
成された断面方形の拡管部の側面相互が隣接チューブ間
で密着する状態で並列配置し、この密着配置した拡管部
の全体を断面略コ字状のヘッダープレートに嵌入して、
これら拡管部の上下面とヘッダープレートの内面との重
合部でろう付け接合してヘッダー部を構成しているため
、ヘッダー部構成用の接合面積を大きくとることができ
、接合不良を生じる慣れが極めて少な（、ヘッダー部で
の洩れが確実に防止され、信転性に優れ、また従来構成
に比較してヘッダー部形成の部品点数が少なく、かつ部
品および全体が構造的に面素であり、製作、とくに熱交
換コア部の組付けが非常に容易であるから、製作コスト
および材料コストが大幅に低減され、製作時間の短縮も
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る第１実施例の熱交換器全体の正
面図、第２図は同実施例に使用されるチューブの要部斜
視図、第３図（Ａ）は同チューブの平面図、第３図（Ｂ
）は同側面図、第４図は同実施例の熱交換器の各部品の
組付け操作を示す要部の分解斜視図、第５図は同要部の
組付け後の斜視図、第６図はこの発明に係る第２実施例
の熱交換器の正面図、第７図は同実施例における要部の
斜視図、第８図はこの発明に係る第３実施例の熱交換器
の概略縦断正面図、第９図はこの発明の第４実施例の要
部斜視図、第１０図は従来の熱交換器の正面図、第１１
図は同分解正面図、第１２図は同熱交換器のヘッダープ
レートとチューブとの接合を示す要部の分解斜視図であ
る。 （１１）・・・チューブ、（ｌｌａ）・・・偏平管部、
（１１ｃ　）・・・拡管部、（１２）・・・ルーバフィ
ン（フィン）、（１３）・・・ヘッダープレート、（２
１）・・・ヘッダー部。 以上 第６図 第７図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　平行状に配置された一対のヘッダーと、両ヘッ
   ダー間に並列状に配置され、両端が各ヘッダーに連通接
   続された多数のチューブと、隣接チューブ間の空気流通
   間隙に配置されたフィンとを備える熱交換器において、
   上記各チューブが偏平管部の両端に断面方形の拡管部を
   有し、全チューブが隣接チューブ間で両端の拡管部の側
   面相互を密着するように配置され、この密着配置した拡
   管部の全体が一側面を開口した断面略コ字状ないしＵ字
   状のヘッダープレートの開口部内に嵌入され、かつこれ
   ら拡管部の上下面とヘッダープレート内面との重合部で
   ろう付け接合されることにより上記ヘッダー部が構成さ
   れてなることを特徴とする熱交換器。