JP2709860B2 - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、熱交換器、特にコルゲートフィンと交互
に配列されたチューブの一方にヘッダタンクが接続され
た片タンク式の熱交換器の製造方法に関する。
(従来の技術) 片タンク式熱交換器においては、チューブの基端部に
接続されたヘッダタンクから先端に向けて熱交換媒体が
流入され、チューブの先端部において熱交換媒体がUタ
ーンしてヘッダタンクに戻るようになっている。このた
め、チューブ内には供給された熱交換媒体がUターンし
て戻る流路を形成するようにUターン部及び隔壁が形成
されている。
このような仕切壁を有するチューブとして、例えば実
開昭62−131268号公報に開示されているように、押し出
し成形により前述した隔壁を同時に且つ一体的に形成す
る方法が開示されている。
また、実開昭54−90750号公報には、一枚板を折り曲
げてチューブを形成すると共に、その縁を重ね合わせて
チューブ内の空間を二つに区画する隔壁を形成する構成
が開示されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前者の押し出し成形によるチューブで
は通路のUターン部が形成されないため、このUターン
部を作るために隔壁の一部を切削加工する必要があり、
加工工数が大幅に増大するという問題点があった。ま
た、チューブの基端部のヘッダタンクへの接続において
は、熱交換媒体の漏れを防ぐためにヘッダタンクの仕切
壁がチューブの隔壁に隙間なく続くよう接合される必要
があるが、これを行なうためには厳格な寸法精度が要求
される。これらの不都合は、必要とされる各部位を押し
出し成形では一度に成形できないことによるものである
が、後者の従来技術による場合においても、単に一枚板
を折り曲げてチューブの隔壁を作っただけであるので、
押し出し成形の場合と同様の問題点を有するものであっ
た。
そこで、この発明においては、上記不都合を解消し、
一枚板でチューブを成形するときにUターン部を一枚板
の折り曲げ時に同時に形成でき、ヘッダタンクの仕切壁
との接合を容易かつ確実に行なうことができる熱交換器
の製造方法を提供することを課題としている。
(課題を解決するための手段) しかして、この発明の要旨とするところは、フィン
と、該フィンと交互に配列されたチューブと、該チュー
ブの先端部を除いて該チューブ内を分割する隔壁と、前
記チューブの先端部の開口端を閉鎖する閉鎖部材と、前
記チューブの基端部に接続されたヘッダタンクとを有す
る熱交換器の製造方法において、前記チューブは、四隅
を型抜された矩形のチューブ形成板の幅方向の両端に隔
壁しろ部を形成し、この隔壁しろ部を中央にて重ね合う
ように折り曲げて囲まれた空間を二つに仕切る隔壁を構
成し、前記チューブの基端部に前記チューブ形成板の一
部を前記隔壁に当接するように折り曲げて平坦部を形成
し、該チューブの基端部を前記ヘッダタンクの仕切板が
前記平坦部に当接するように組み付け、前記チューブの
先端部を閉鎖部材により閉鎖すると共に隣合うチューブ
間に前記フィンを配置し、その後、全体を炉中にてろう
付けすることにある。
(作用) したがって、両端の隔壁しろ部を中央に向かって包み
込むように折り曲げて隔壁しろ部を重ね合わせ、囲まれ
た空間をこの隔壁しろ部によって区画すれば、先端部に
は幅方向の両端の型抜き部分によって通路のUターン部
が形成される。また、基端部においても、幅方向の両端
の型抜き部分により隔壁の端がチューブの基端より手前
に位置するので、この隔壁の基端にチューブ成形板の基
端の中央の一部を切り倒して当接させれば、厳格な寸法
精度を必要とせずにヘッダタンクの仕切壁が接合する平
坦面を形成することができる。そのため、容易かつ確実
なろう付けが得られて、上記課題を達成することができ
るものである。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面により説明する。
第1図乃至第3図において、熱交換器1は、例えば自
動車用空調装置のヒータコア等に用いられるもので、チ
ューブ2とコルゲート状のフィン3とが交互に複数段積
層されており、チューブ2はその基端部4がヘッダタン
ク5に接続され、この実施例においては、先端部6が下
方に延出されている。
チューブ2は、中空を有する偏平状に形成されてお
り、その略中央には延出方向に沿って隔壁7が形成され
ている。この隔壁7は、ヘッダタンク5の基端から先端
部6の手前にかけて形成されており、これにより、先端
部6付近でチューブ2内を流れる熱交換媒体がUターン
するU字通路8を形成している。
即ち、第4図に示されるように、チューブ2の先端部
6より手前の部分は偏平横方向で隔壁7に二分されて往
流路9と復流路10とが形成されている。また、チューブ
2の先端部6は閉鎖部材11により閉鎖されており、先端
近傍には第3図に示されるように往流路9と復流路10と
を連通するUターン部12が形成されている。
そして、チューブ2の基端部4には、チューブ2の隔
壁7に続いて形成された平坦部13が設けられており、エ
ンドプレート14を介してヘッダタンク5内に挿入された
チューブ2の基端部4は、その平坦部13にヘッダタンク
5内を二つに仕切る仕切壁15が当接され、この状態でろ
う付けにより固定されている。これにより、チューブ2
の往流路9及び復流路10の基端側の開口部9a,9bがそれ
ぞれ下記する流入路16及び流出路17に接続されている。
ヘッダタンク5は、断面が略コの字状のタンク周壁18
と、平坦面形状のエンドプレート14とから構成され、ヘ
ッダタンク5の延出方向(チューブの積層方向)の略中
央が仕切壁15により熱交換媒体の流入路16と流出路17と
に分割されている。そして、この流入路16には熱交換媒
体が流入する入口パイプ19が、流出路17には熱交換媒体
が流出する出口パイプ20がそれぞれ接続されている。
エンドプレート14には、チューブ2の基端部4が嵌入
する接続孔21が複数個設けられ、この接続孔21及び前記
仕切壁15により、チューブ2のヘッダタンク5への位置
決めが該チューブ2を接続孔21に挿入することにより実
現できるようになっている。
しかして、入口パイプ19から流入された熱交換媒体
は、流入路16を介して各チューブ2の往流路9に分かれ
て流れ込み、各チューブ2の先端部6でUターンして復
流路10より流出路17に至り、ここで集められて出口パイ
プ20から流出されるようになっている。
前述したチューブ2は、第6図に示されるような例え
ばアルミニウムまたはその合金より成る矩形状のチュー
ブ形成板22により構成されているもので、チューブ形成
板22はその四隅が型抜きされて幅方向の両端に隔壁しろ
部23,23が形成されている。チューブ形成板22の基端両
側においては、隔壁しろ部23の幅より大きい幅をもって
且つ隔壁しろ部23に続いて折りしろ24,24が形成される
ようL字状に型抜きされている(斜線で示す)。また、
チューブ形成板22の先端両側においては、隔壁しろ部23
の幅より幾分小さい幅をもってチューブ形成板22の長手
方向に型抜きされ(斜線で示す。)、これにより、ろう
付けしろ25,25が隔壁しろ部23,23に続いて形成されてい
る。また、チューブ形成板22の基端中央には、平坦部形
成しろ26が切り込みを有して形成されている。
この実施例においては、上述の折りしろ24の幅を隔壁
しろ部23の幅l1と等しくしており、基端両脇の型抜き部
分の幅l2は、隔壁しろ部23の幅l1と平坦部形成しろ26の
幅l3の半分の長さl3/2とを合わせた幅に等しくなってい
る。また、チューブ形成板22の基端から隔壁しろ部23ま
での長さl4は、平坦部形成しろ26の切り込みの長さに略
等しくなっていると共に、隔壁しろ部23の幅l1にも等し
くなっている。
このチューブ形成板22を用いてチューブ2を作るに
は、先ず、第7図に示されるように両脇の折りしろ24,2
4を手前に直角に折り倒すと共に、第8図に示されるよ
うに隔壁しろ部23,23を手前に直角に折り曲げる。その
後、第9図に示されるように両脇から隔壁しろ部23,23
を手前に丸め込み、第10図に示されるようにチューブ形
成板22の中央で隔壁しろ部23,23が背中合わせになるよ
うに重ね合わせ、隔壁しろ部23,23の側辺をチューブ形
成板22の中央に当接させる。これにより、チューブ形成
板22の隔壁しろ部23,23により囲まれた空間を中央から
二分する隔壁7が形成されると共に、その両脇に往復両
流路9,10が形成され、また、チューブ形成板22の先端両
脇の型抜き部分によってUターン部12が形成される。そ
して、この状態において第11図に示されるように折りし
ろ24,24の上から平坦部形成しろ26を曲げ倒して当接す
れば、チューブ2の厚み方向にかけ渡された平坦部13が
往復両流路9,10の開口端より手前に形成されるものであ
る。
その後、このチューブ2の基端部4を第12図に示され
るようにエンドプレート14の接続孔21に合わせ、ヘッダ
タンク5の仕切壁15を平坦部形成しろ26によって構成さ
れる平坦部13に当接するまで押し込む。そして、チュー
ブ2間にフィン3を挿入すると共に、チューブ2の先端
開口部を閉鎖部材11をあてがって閉鎖し、全体をジグに
て固定して炉中でろう付けすれば熱交換器が完成するも
のである。
したがって、熱交換器の製造工程においては、チュー
ブ2のUターン部12がチューブ形成板22の組立時に同時
に形成されると共に、ヘッダタンク5の仕切壁15をチュ
ーブ2の隔壁7に続いて形成される平坦部13に当接する
ようにしているので、仕切壁15の位置が多少ずれていて
も平坦部13の幅は仕切壁15の厚みよりも十分に大きいの
で確実な当接状態が期待できる。また、仕切壁15の接触
部位が平坦面であることから、ろう付け性の向上が図れ
る利点も有している。
第13図及び第14図において、前記チューブ2の他の実
施例が示されており、前記実施例と異なる点は、チュー
ブ形成板22の先端両脇の型抜きを、隔壁しろ部23,23の
幅方向にろう付けしろ25を残して複数箇所で型抜きした
点である。このようにすれば、チューブ形成後、チュー
ブ2の先端部6の合わせ部分に支柱27が複数形成される
ことになり、Uターン部12を構成しつつもその分の強度
アップを図ることができる。同様の目的から、第15図及
び第16図に示されるように、チューブ形成板22の先端両
脇に孔28を型抜き成形するようにしても良い。
(発明の効果) 以上述べたように、この発明によれば、四隅を型抜き
したチューブ形成板を折り曲げて隔壁しろ部を中央で重
ね合わせ、これにより囲まれた空間を二つに区画すると
共に、チューブ形成板の基端中央の一部を切り倒して隔
壁の端に当接させ、これにより熱交換器のチューブを形
成するようにしたので、一枚板をもってチューブ内にU
ターン部を同時に形成することができると共に、基端部
側に平坦面が形成されてヘッダタンクの仕切壁がこの平
坦面に当接され、ヘッダタンクの仕切壁との接合が容易
かつ確実に行なえるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明における熱交換器の一部切り欠きの斜
視図、第2図は同上における熱交換器の一部切り欠きの
側面図、第3図は同上におけるチューブとヘッダタンク
との接続状態を示す第2図のIII−III線に沿って切断し
た断面図、第4図は第2図のIV−IV線に沿って切断した
断面図、第5図は第2図のV−V線に沿って切断した断
面図、第6図は同上において用いられるチューブのチュ
ーブ形成板を示す要部平面図、第7図乃至第11図は同上
におけるチューブ形成板の組立過程を説明する要部斜視
図、第12図はヘッダタンクとチューブとの取付過程を説
明する斜視図、第13図はこの発明における熱交換器のチ
ューブの他の実施例を示すチューブ形成板の要部平面
図、第14図は同上におけるチューブ形成板によって構成
されたチューブの一部切り欠きの要部斜視図、第15図は
この発明における熱交換器のさらに他の実施例を示すチ
ューブ形成板の要部平面図、第16図は同上におけるチュ
ーブ形成板によって構成されたチューブの一部切り欠き
の要部斜視図である。 1……熱交換器、2……チューブ、3……フィン、4…
…基端部、5……ヘッダタンク、6……先端部、7……
隔壁、11……閉鎖部材、13……平坦部、15……仕切壁、
22……チューブ形成板、23……隔壁しろ部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィンと、該フィンと交互に配列されたチ
    ューブと、該チューブの先端部を除いて該チューブ内を
    分割する隔壁と、前記チューブの先端部の開口端を閉鎖
    する閉鎖部材と、前記チューブの基端部に接続されたヘ
    ッダタンクとを有する熱交換器の製造方法において、 前記チューブは、四隅を型抜きされた矩形のチューブ形
    成板の幅方向の両端に隔壁しろ部を形成し、この隔壁し
    ろ部を中央にて重ね合うように折り曲げて囲まれた空間
    を二つに仕切る隔壁を構成し、前記チューブの基端部に
    前記チューブ形成板の一部を前記隔壁に当接するように
    折り曲げて平坦部を形成し、該チューブの基端部を前記
    ヘッダタンクの仕切板が前記平坦部に当接するように組
    み付け、前記チューブの先端部を閉鎖部材により閉鎖す
    ると共に隣合うチューブ間に前記フィンを配置し、その
    後、全体を炉中にてろう付けすることを特徴とする熱交
    換器の製造方法。
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