JP2547600Y2 - 積層形熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は積層形熱交換器に係り、特にコアの幅寸法及
び長さ寸法を任意に設定することができる積層形熱交換
器に関する。

〔従来の技術〕

一般に、積層形と呼称される熱交換器は、チューブを
構成する一対のチューブエレメントと、放熱フィンとを
交互に重ね合わせて、これらチューブと放熱フィンとを
一度にろう付けなどにより接合して構成されている（例
えば、実開昭63-173685号公報参照）。

この種のものでは、チューブエレメントを重ね合わせ
てチューブを構成するので、熱交換器のコアの幅寸法及
び長さ寸法は、このチューブエレメントのサイズにより
決定されることになる。

これによれば、大型の熱交換器を製造しようとすれ
ば、大きいサイズのチューブエレメントが必要になり、
小型の熱交換器を製造しようとすれば、小さいサイズの
チューブエレメントが必要になる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の構成では、熱交換器のコアのサ
イズに応じて種々のサイズのチューブエレメントを準備
しなくてはならず、熱交換器の製造コストが高くなると
いう問題がある。

また、従来の構成では、チューブエレメントのサイズ
が小さいうちは問題にならないが、チューブエレメント
のサイズが大きくなると、ろう付けなどの接合時に接合
不良が生じ易くなり、よって、従来の構成では、余り大
型の熱交換器を製造することができないという問題があ
る。

そこで、本考案の目的は、上述した従来の技術が有す
る問題点を解消し、コアの幅寸法及び長さ寸法を任意に
設定することができる積層形熱交換器を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、チューブエレ
メントと放熱フィンとを交互に重ね合わせて複数組のコ
アエレメントを形成するとともに、これら複数組のコア
エレメントを任意の方向に並設して、この並設したコア
エレメントの上面及び下面の全域にコアエレメントの入
口と出口とを順に連通するヘッダを重合し、これらヘッ
ダと各コアエレメントとをろう付けなどにより一体的に
接合したことを特徴とするものである。

〔作用〕

本考案によれば、単一サイズのチューブエレメントを
用いて、小さなサイズの複数組のコアエレメントを形成
し、これらコアエレメントを任意の方向に組み合わせる
とともに、コアエレメントの上面及び下面に、コアエレ
メントの入口と出口とを順に連通するヘッダを重合し、
これらの全てをろう付けなどにより一体的に接合するの
で、コアの大きさは任意の方向に拡大することができる
ので、大型の積層形熱交換器を簡単に製造することがで
きる。また、ヘッダには、剛性の高い角パイプなどを使
用することができるので、コアの剛性を充分に高めるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本考案による積層形熱交換器の一実施例を添付
図面を参照して説明する。

第１図において、符号1,2はそれぞれ熱交換器のコア
エレメントを示している。これら２組のコアエレメント
1,2は、それぞれ平行に配置したチユーブ３の間に、波
形状に折り曲げた放熱フィン５を介装し、これら両者の
間をろう付けなどにより接合して構成されている。チュ
ーブ３は、第２図に示すように、一対のチューブエレメ
ント6,7の全周縁6a,7aと突起6b,7bとをろう付けなどに
より接合して構成され、これらを接合した後のチューブ
３内には、作動油や液冷媒などの通る媒体通路８が形成
されている。

チューブエレメント6,7の両端部には開口９が形成さ
れ、これら開口９は、チューブエレメント6,7を順に接
合したときに、上下に連通して第１図に示すように媒体
通路としてのタンク部100を形成している。ただし、コ
アエレメント１の最上部のチューブエレメント６には、
図中で、左端にのみ開口９が形成され、最下部のチュー
ブエレメント７には、同じく図中で、右端にのみ開口９
が形成されている。また、コアエレメント２の最上部の
チューブエレメント６には、図中で、右端にのみ開口９
が形成され、最下部のチューブエレメント７には、同じ
く図中で、左端にのみ開口９が形成されている。

しかして、本実施例によれば、上述のように組み立て
られた２組のコアエレメント1,2が横方向に並設され、
この並設されたコアエレメント1,2の上面及び下面の全
域には、上部ヘッダ10及び下部ヘッダ11がそれぞれ重合
され、各ヘッダ10,11と各コアエレメント1,2とはろう付
けなどにより一体的に接合されている。

上部ヘッダ10及び下部ヘッダ11は角パイプなどにより
構成され、各ヘッダ10,11にはチューブエレメント6,7の
開口９に連通する通し孔が穿設され、上部ヘッダ10の入
口及び出口には、それぞれリング状のソケット15,16が
ろう付けなどにより接合されている。また、上部ヘッダ
10の内部には仕切板13が固着され、この仕切板13の左右
には、入口チャンバ17及び出口チャンバ18が形成され、
下部ヘッダ11の内部には連通チャンバ19が形成されてい
る。

次に、この熱交換器の作用を説明する。

この熱交換器はオイルクーラやアフタークーラなどに
用いられるものである。

作動油や液冷媒などの媒体は、上部ヘッダ10のソケッ
ト15を通して入口チャンバ17内に流入し、ここから開口
９を通してコアエレメント１を構成する各チューブ３の
左端部に流入する。ここに流入した媒体は、各チューブ
３内の媒体通路８を通して図中で右方に移動し、右端部
の最下部に集まり、開口（図示せず）を通して下部ヘッ
ダ11の連通チャンバ19内に流出する。

ここに流出した媒体は、コアエレメント２を構成する
各チューブ３の左端部に流入し、ここに流入した媒体
は、各チューブ３内の媒体通路８を通して図中で右方に
移動し、右端部の最上部に集まり、開口（図示せず）を
通して上部ヘッダ10の出口チャンバ18内に流出し、ここ
からソケット16を通して外部に流出する。

しかして、この実施例によれば、単一サイズのチュー
ブエレメント6,7を用いて、小さなサイズの複数組のコ
アエレメント1,2を形成し、これらコアエレメント1,2を
任意方向に組み合わせるとともに、コアエレメント1,2
の上面及び下面に、コアエレメント1,2の入口と出口と
を順に連通するヘッダ10,11を重合し、これらの全てを
ろう付けなどにより一体的に接合しているので、コアの
大きさは、任意の方向に拡大することができ、大型の積
層形熱交換器を簡単に製造することができる。

また、ヘッダ10,11には、剛性の高い角パイプなどを
使用することができるので、熱交換器のコアの剛性を充
分に高めることができるなどの効果を奏する。

第３図は他の実施例を示している。

この実施例によれば、３組のコアエレメント21,22,23
が形成され、これらコアエレメント21,22,23のうちコア
エレメント22,23は上下に積み重ねられ、両者の接合部
には、中間ヘッダ25が介装されている。また、コアエレ
メント21とコアエレメント22,23とは、横方向に並設さ
れ、これらコアエレメント21,22,23の上面及び下面の全
域には、コアエレメントの入口と出口とを順に連通する
上部ヘッダ26及び下部ヘッダ27が重合されている。そし
て、これら各ヘッダ25,26,27と各コアエレメント21,22,
23とは、ろう付けなどにより一体的に接合されている。

上部ヘッダ26の内部には、仕切板28が固着され、この
仕切板28の左右には、入口チャンバ30と連通チャンバ31
とが形成されている。また、下部ヘッダ27の内部には、
連通チャンバ32が形成され、中間ヘッダ25の内部には、
出口チャンバ33が形成されている。なお、35は入口ソケ
ット、36は出口ソケットである。

しかして、この実施例によれば、入口ソケット35から
流入する媒体は、入口チャンバ30を通してコアエレメン
ト21を構成するチューブ３の右端部に流入し、このチュ
ーブ３の媒体通路８内を左方に移動して、チューブ３の
左端部の最上部に集まり、連通チャンバ31内に流出す
る。

ここに流出した媒体は、コアエレメント23を構成する
チューブ３の左端部に流入し、このチューブ３の媒体通
路８内を右方に移動して、チューブ３の右端部の最下部
に集まり、連通チャンバ32内に流出する。

そして、最後に、コアエレメント22を構成するチュー
ブ３の左端部に流入し、このチューブ３の媒体通路８内
を右方に移動して、コアエレメント22を構成するチュー
ブ３の右端部の最上部に集まり、出口チャンバ33内に流
出し、ここから出口ソケット36を通して外部に流出す
る。

しかして、この実施例によれば、コアエレメント22,2
3の接合部に中間ヘッダ25を介装しているので、この中
間ヘッダ25の位置を任意の位置に変えることにより、出
口ソケット36（または入口ソケット35）の位置を、任意
の位置に設定することができるという効果が得られる。

第４図は他の実施例を示している。

これによれば２組のコアエレメント41,42が形成さ
れ、これらコアエレメント41,42の上面及び下面の全域
には、コアエレメントの入口と出口とを順に連通する上
部ヘッダ43及び下部ヘッダ45が重合されている。そし
て、これら各ヘッダ43,45と各コアエレメント41,42と
は、ろう付けなどにより一体的に接合されている。ま
た、この実施例によれば、各コアエレメント41,42の途
中のチューブエレメントには、上記の開口９（第２図参
照）のない盲仕様のチューブエレメント46が使用されて
いる。

上部ヘッダ43の内部には、２枚の仕切板47,48が固着
され、これら仕切板47,48の間には、入口チャンバ50と
連通チャンバ51と出口チャンバ52とが形成されている。
また、下部ヘッダ53の内部には、同じく２枚の仕切板5
5,56が固着され、これら仕切板55,56の間には、入口チ
ャンバ57と連通チャンバ58と出口チャンバ59とが形成さ
れている。なお、60,61は入口ソケット、62,63は出口ソ
ケットである。

しかして、この実施例によれば、熱交換器のコアは、
盲仕様のチューブエレメント46を境にして上下に分割さ
れており、例えば、チューブエレメント46より上方のコ
アはオイルクーラとして、また下方のコアはアフターク
ーラとして使用されるようになっている。なお、媒体は
矢印の方向に流れるようになっており、その流れ方は上
述の実施例とほぼ同じであるので、説明を省略する。

以上は、いわゆるドローンカップ式熱交換器について
説明している。しかし、本考案は、これに限定されるも
のでないことは明らかである。

第５図の他の形式の積層形熱交換器を示している。こ
の形式では、一対のプレート51の間に間隔形成体52を介
装し、この間隔形成体52の内側にインナーフィン55を介
在し、これによって、媒体の通路を有するチューブ３を
構成している。また、これらプレート51の両端には開口
９が形成され、この開口９は、第２図のものと同様に媒
体の通路を構成している。これら一対のプレート51と間
隔仕切体52とはチューブエレメントを構成している。

即ち、本考案は、この種の積層形熱交換器にも適用が
可能であって、これによれば上記実施例と同様に、チュ
ーブエレメントと放熱フィンとを交互に組み合わせてコ
アエレメントを形成し、このコアエレメントを任意の方
向に組み合わせて、熱交換器のコアを形成することがで
きるので、幅方向にも長手方向にも任意の大きさの熱交
換器を形成することができる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、チ
ューブエレメントと放熱フィンとを交互に重ね合わせて
複数組のコアエレメントを形成するとともに、これら複
数組のコアエレメントを任意の方向に並設して、この並
設したコアエレメントの上面及び下面の全域にコアエレ
メントの入口と出口とを順に連通するヘッダを重合し、
これらヘッダと各コアエレメントとをろう付けなどによ
り一体的に接合するので、コアの大きさを任意の方向に
拡大させることができ、よって、小さなサイズのチュー
ブエレメントを使用して大型の熱交換器を製造すること
ができる。また、チューブのタンク部に集合して流れる
媒体を、直接ヘッダに集合させて流す構成にしているの
で、コンパクトな熱交換器を提供することができ、しか
も、各コアエレメントは余分な固定フレームなどを用い
ることなく、ヘッダで結合しているので、製造コストを
削減し、且つ、十分な強度を持つ熱交換器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による積層形熱交換器の一実施例を示す
斜視図、第２図は同じくチューブエレメントを示す斜視
図、第３図は他の実施例を示す斜視図、第４図は同じく
他の実施例を示す斜視図、第５図は同じく他の形式のチ
ューブエレメントを示す斜視図である。 1,2,21,22,23,41,42……コアエレメント、３……チュー
ブ、５……放熱フィン、6,7,51,53……チューブエレメ
ント、９……開口、10.11,25,26,27,43,45……ヘッダ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開口を有する一対のチューブエレメントで
   構成されるチューブと放熱フィンとを交互に重ね合わせ
   て複数組のコアエレメントを形成するとともに、それぞ
   れのコアエレメントには前記開口を連通して構成するタ
   ンク部を形成し、これら複数組のコアエレメントは互い
   が重なり合って前記タンク部が連続するように或いは互
   いが隣接して前記タンク部が平行になるように並設し
   て、この並設したコアエレメントには前記タンク部に直
   交してこのタンク部の入口と出口とを順に連通するヘッ
   ダを重合し、これらヘッダと前記各コアエレメントとを
   一体的に接合したことを特徴とする積層形熱交換器。