JPH0579788A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 最外側のコルゲートフィン（２）の外側に配
置されるフィン保護用のサイドプレート（６）が立ち上
がり板部（6b）を有するものに形成され、ブラケット
（８）が、該立ち上がり板部（6b）にねじ（14）にて仮
どめされ、その状態において、ヘッダー（３）に一括ろ
う付けにより接合一体化されている。 【効果】 一括ろう付け前のブラケット（８）の組付け
状態が脱落のない安定したものになる。しかも、ブラケ
ット（８）の仮どめ作業において、冷媒の流通するチュ
ーブ（１）やヘッダー（３）にキズをつける心配がな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カークーラー用凝縮
器等に用いられるアルミニウム等の金属製の熱交換器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、カークーラー用凝縮器として、い
わゆるマルチフロータイプと称されるアルミニウム製熱
交換器が、高熱交換効率、低圧力損失、超コンパクト化
を実現しうるものとして、好んで使用される傾向にあ
る。

【０００３】このマルチフロー熱交換器は、所定間隔を
おいて並列状態に配置された複数本のチューブの両端に
一対の中空ヘッダーが連通状態に組み付けられ、その組
付け状態において、一括ろう付けにより相互に接合一体
化されていることをその基本的構成とするものである。
そして、この熱交換器には、その他、チューブ間及び最
外側のチューブの外側にコルゲートフィンが組み付けら
れ、かつ最外側のコルゲートフィンの外側にフィン保護
用のサイドプレートが組み付けられ、その他適宜ヘッダ
ーに冷媒入り口用及び出口用の接続管が連通状態に組み
付けられて、その組付け状態において、前記ヘッダーと
チューブとの一括ろう付けの際に、併せて全体が一括ろ
う付けにより相互に接合一体化されたものとなされてい
る。

【０００４】ところで、この熱交換器には、これを車体
等に取り付ける目的において、あるいは冷媒入り口用、
及び同出口用の接続管が長尺である場合にその中間部を
支持する等の目的において、取付け用ブラケットが取り
付けられている。

【０００５】そして、この取付け用ブラケットの取付け
方法として、チューブ間の間隙にねじをとおして固定す
るねじ固定方式に代わり、最近、前記熱交換器構成部材
同士の一括ろう付けの際に、併せて取付け用ブラケット
も熱交換器本体に一括ろう付けする方法が、有効的に採
用される傾向にある。

【０００６】ところで、ブラケットをこのように一括ろ
う付けにて取り付ける方法では、ろう付け終了までの
間、このブラケットを熱交換器本体に仮どめ状態に安定
よく組み付けておく必要がある。従来、この仮どめは、
特殊治具を使用するか、あるいはアルゴン溶接にてヘッ
ダーに点溶接する等の方法により行われていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、治具の
使用では、治具自体の構造が複雑なものとなって製造コ
ストの上昇を招く問題があるのみならず、ブラケットを
安定した仮どめ状態に保持するのが難しく、また、炉入
れ分の数の治具を容易しなければならないという欠点が
あった。

【０００８】また、アルゴン溶接による仮止めでは、高
価なアルゴン溶接設備を用意しなければならず設備のコ
ストアップを招き、また、溶接による場合には、熱影響
が及んで熱交換器の品質を悪くするなどの問題もあっ
た。

【０００９】この発明は、上記のような従来の欠点を解
消し、ヘッダーへの取付け用ブラケットの一括ろう付け
を、治具を使用することなく、またコスト的に有利に、
かつ熱交換器本体を高品質に保ちつつ、行うことができ
る構造の熱交換器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】上記目的において、この
発明は、複数本のチューブが所定間隔おきに並列状態に
配置されると共に、チューブ間及び最外側のチューブの
外側にフィンが配置され、かつ最外側のフィンの外側に
フィン保護用のサイドプレートが配置された熱交換器に
おいて、前記サイドプレートが、フィン外面に配置され
る保護用帯状板部と、該保護用帯状板部に立ち上がり状
態に一体に設けられた立ち上がり板部とを有するものに
形成され、取付け用ブラケットが、サイドプレートの前
記立ち上がり板部に締結部材にて仮どめされ、その状態
において、熱交換器本体のいずれかの箇所に一括ろう付
けにより接合一体化されてなることを特徴とする熱交換
器を要旨とする。

【００１１】なお、「取付け用ブラケット」の語は、熱
交換器本体を車体等の取付け側に取り付けるためのブラ
ケットや、熱交換媒体入口用配管、同出口用配管の中間
部を支持するブラケット、あるいはこれらのブラケット
を取り付けるための台座用ブラケット等の各種ブラケッ
ト類を含む意味において使用している。また、「熱交換
器本体」の語は、取付け用ブラケットをのぞいた熱交換
器構成部分、例えばヘッダー、サイドプレート等を意味
する。

【００１２】

【作用】上記熱交換器では、ブラケットは、サイドプレ
ートの立ち上がり板部に締結部材にて仮どめされ、その
状態において、熱交換器本体のいずれかの箇所に一括ろ
う付けにより接合一体化されたものであることにより、
仮どめ後ろう付けを終了するまでの間、このブラケット
は、適正な組付け状態に安定保持される。また、ブラケ
ットを仮組するに際して熱影響等による品質劣化を生じ
ることもない。

【００１３】しかも、サイドプレートが立ち上がり板部
を有するものに形成され、この立ち上がり板部にブラケ
ットが締結部材にて仮どめされたものであることによ
り、この仮どめ作業において、チューブやヘッダーへの
締結部材によるキズ付きが回避され、これによる品質劣
化も防がれる。

【００１４】

【実施例】次に、この発明を、マルチフロータイプのア
ルミニウム製熱交換器に適用した実施例について、図面
を参照しつつ説明する。

【００１５】なお、本発明の熱交換器は、カークーラー
用凝縮器、ルームエアコン用熱交換器、ラジエーター、
オイルクーラー等の、少なくとも一本のヘッダーを有す
る各種熱交換器に広く適用され得るものであることはい
うまでもない。

【００１６】第５図に示されるカークーラー用凝縮器に
おいて、（１）は偏平チューブ、（２）はコルゲートフ
ィンで、これらは上下方向に向けて交互配置の並列状態
にされている。（３）（３）は左右１対のヘッダーで、
偏平チューブ（１）の両端に連通状態に接続されてい
る。（４）は入口管、（５）は出口管である。そして、
（６）（７）はサイドプレートで、上下最外側のコルゲ
ートフィン（２）（２）を保護するためにその外側に配
置されている。（８）（９）は、熱交換器本体を車体に
取り付けるための上下の取付け用ブラケットである。な
お、（10）は仕切部材で、熱交換媒体がチューブ（１）
群を蛇行状に流通するようにヘッダー（３）（３）内を
所定高さ位置において仕切っている。

【００１７】上記各熱交換器構成部材において、偏平チ
ューブ（１）は、アルミニウム製の押出型材によるもの
で、内部が仕切り壁により複数個の室に区画されて耐圧
性能、伝熱性能が高められた、いわゆるハモニカチュー
ブが使用されている。なお、押出型材によらず、電縫管
が使用されることもある。

【００１８】コルゲートフィン（２）は、チューブ
（１）の幅と略同じ幅のシート材をコルゲート状に成形
してルーバーを切り起こしたもので、このシート材とし
てろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージング
シートが使用されている。なお、チューブにろう材層が
クラッドされている場合には、コルゲートフィン（２）
は、ブレージングシートによらずに通常のアルミニウム
シートにより成形される場合もある。

【００１９】ヘッダー（３）（３）は、片面又は両面に
ろう材層がクラッドされた１枚のアルミニウムブレージ
ングシートを両側縁部突き合わせ状態に曲成することに
よりパイプ状となした円筒状のヘッダーパイプ（3a）の
上下端部開口をアルミニウム製ヘッダーキャップ（3b）
にて外嵌め状態に塞いだものである。なお、このヘッダ
ーパイプ（3a）としては、電縫管、押出管等が使用され
ることもある。

【００２０】そして、上側サイドプレート（６）は、ア
ルミニウムシートの成形品で、第２図に示されるよう
に、コルゲートフィン（２）の外面部に沿って配置され
る保護用の帯状板部（6a）と、該帯状板部（6a）の両側
縁部から立ち上がり状態に屈曲された一対の立ち上がり
板部（6b）（6b）とを有して、断面コ字状に形成されて
いる。そして、両方の立ち上がり板部（6b）（6b）には
それぞれ、ねじ孔（6c）と、長孔（6d）とが隣接状態に
形成されたものとなされている。

【００２１】なお、下側サイドプレート（７）も、第４
図に示されるように、帯状板部（7a）と、一対の立ち上
がり板部（7b）（7b）とを有し、かつねじ孔（7c）、長
孔（7d）が設けられて、上側サイドプレート（６）と同
じ形式のものに形成されている。いわば、サイドプレー
ト（６）（７）は、上下いずれにも用いられうるものに
形成されている。

【００２２】上側の取付け用ブラケット（８）は、アル
ミニウムシートのプレス一体成形品で、第１図及び第２
図に示されるように、ヘッダー（３）に一括ろう付けさ
れるろう付け用板部（11）と、熱交換器を車体等に取り
付けるための取付け用板部（12）と、サイドプレート
（６）に仮どめされる仮どめ用延長板部（13）とを一体
に有するものとなされている。

【００２３】ろう付け用板部（11）は、ヘッダー（３）
の外周面に沿うよう円弧状に曲成され、該ヘッダー
（３）の外周面に面接触状態に配置されるようになされ
ている。そして、ろう付け用板部（11）とヘッダー
（３）との間にこれらを一括ろう付けするためのろう材
層が介在されるよう、ヘッダー（３）の外面、及び／又
はブラケット（８）のろう付け用板部（11）の内面に
は、ろう材層がクラッドされている。即ち、上側ブラケ
ット（８）とヘッダー（３）の少なくとも一方にアルミ
ニウムブレージングシートが使用されている。

【００２４】取付け用板部（12）は、ろう付け用板部
（11）に外方突出状態に一体に連接されている。（12a
）は取付け用の切欠き部である。

【００２５】仮どめ用延長板部（13）は、ろう付け用板
部（11）をヘッダー（３）の外周部に配置した状態で、
サイドプレート（６）側に突出し、該サイドプレート
（６）の前記一方の立ち上がり板部（6b）の外面に面接
触状態に配置されるものとなされている。そして、第２
図に示されるように、ねじ（14）を挿通する長孔（13a
）と、これに隣接して、立ち上がり板部（6b）の長孔
（6d）内に配置される突起（13b ）とが設けられてい
る。また、立ち上がり板部（6b）と延長板部（13）との
間にこれらを一括ろう付けするためのろう材層が介在さ
れるよう、立ち上がり板部（6b）及び／又は延長板部
（13）の対向面には、ろう材層がクラッドされている。
即ち、上側ブラケット（８）と上側サイドプレート
（６）の少なくとも一方にアルミニウムブレージングシ
ートが使用されている。しかし、これらの間にはろう材
層を介在させないようにすることもある。

【００２６】一方、下側ブラケット（９）は、同じくア
ミニウムシートのプレス一体成形品で、第３図及び第４
図に示されるように、熱交換器を車体等に取り付けるた
めの取付け部（16）と、一対のろう付け兼仮どめ用板部
（17）（17）とを一体に有するものとなされている。

【００２７】取付け部（16）は、ヘッダー（３）の直下
位置に配置されるもので、下方突出状の取付け用重合わ
せ板部（16a ）を有するものとなされている。

【００２８】ろう付け兼仮どめ用板部（17）（17）は、
それらの間にサイドプレート（７）の両立ち上がり板部
（7b）（7b）を適合状態に収容しうる間隔をおいて、立
ち上がり平行状態に、取付け部（16）に延長して連接さ
れている。そして、両ろう付け兼仮どめ用板部（17）
（17）のそれぞれには、第４図に示されるように、ねじ
（19）を挿通する長孔（17a ）と、これに隣接して、サ
イドプレート（７）の立ち上がり板部（7b）（7b）の長
孔（7d）（7d）内に配置される突起（17b ）（17b ）と
が設けられている。また、立ち上がり板部（7b）（7b）
とろう付け兼仮どめ用板部（17）（17）との間にこれら
を一括ろう付けするためのろう材層が介在されるよう、
立ち上がり板部（7b）及び／又はろう付け兼仮どめ用板
部（17）の対向面には、ろう材層がクラッドされてい
る。即ち、下側ブラケット（９）と下側サイドプレート
（７）の少なくとも一方にアルミニウムブレージングシ
ートが使用されている。

【００２９】熱交換器の製造においては、まず、各熱交
換器構成部材を相互に仮組状態に組み立てる。即ち、複
数本の偏平チューブ（１）を所定間隔おきに並列状態に
配置して、その両端にヘッダー（３）（３）を、チュー
ブ挿入孔（3c）にチューブ（１）の端部を挿入すること
により、嵌め込む。そして、コルゲートフィン（２）を
チューブ（１）間、及び最外側のチューブ（１）の外側
に配置する。更に、最外側のフィン（２）（２）の外側
に上下のサイドプレート（６）（７）を配置する。そし
て、例えば上下のサイドプレート（６）（７）の外側を
周回するようにバンドにて全体をしばる。

【００３０】これに併せて、上側ブラケット（８）を組
み付ける。即ち、第１図及び第２図に示されるように、
上側取付け用ブラケット（８）のろう付け用板部（11）
をヘッダー（３）の端部外周面に面接触状態に配置する
と共に、仮どめ用延長板部（13）を上側サイドプレート
（６）の立ち上がり板部（6b）の外面部に沿わせて、突
起（13b ）を長孔（6d）内に嵌め込んだ状態に配置し、
そして、締結部材としてのアルミニウム製又は鋼製等の
ねじ（14）を、仮どめ用延長板部（13）の長孔（13a ）
を通じて、サイドプレート（６）の立ち上がり板部（6
b）のねじ孔（6c）に螺結する。

【００３１】また併せて、下側ブラケット（９）を組み
付ける。即ち、第３図及び第４図に示されるように、下
側取付け部（16）の取付け用重合わせ板部（16a ）をヘ
ッダー（３）の直下位置に位置せしめると共に、両ろう
付け兼仮どめ用板部（17）（17）間に下側サイドプレー
ト（７）の両立ち上がり板部（7b）（7b）を配置せしめ
て、各突起（17b ）（17b ）を長孔（7d）（7d）内に嵌
め込んだ状態にし、両ろう付け兼仮どめ用板部（17）
（17）の内面と、両立ち上がり板部（7b）（ 7b）の外
面とを面接触状態にする。そして、締結部材としてのね
じ（19）（19）を、ろう付け兼仮どめ用板部（17）（1
7）の各長孔（17a ）（17a ）を通じて、サイドプレー
ト（７）の両立ち上がり板部（7b）のねじ孔（7c）（7
c）に螺結する。

【００３２】これにより、上下の取付け用ブラケット
（８）（９）は、適正な配置状態において熱交換器本体
に安定よく仮どめ状態に組み付けられ、その後ろう付け
が終了するまでの間、その組付け位置において位置ず
れ、脱落等を起こすことなく適正な配置状態を保持す
る。

【００３３】なお、各熱交換器構成部材の組立て順序に
は特別な制限はなく、適当な順序に従って行えばよい。

【００３４】そして、この熱交換器組立て体をろう付け
炉内に配置しないしは通し、各熱交換器構成部材同士、
ヘッダーパイプ（3a）の側縁部同士等を、相互に一括ろ
う付けし、全体を接合一体化する。以上により、熱交換
器に製作される。この熱交換器において、上側ブラケッ
ト（８）のろう付け用板部（11）はヘッダー（３）の外
周面にろう付け接合され、該ブラケット（８）は、しっ
かりとした接合状態に熱交換器本体に取り付けられる。
また、本実施例では、この上側ブラケット（８）におい
て、仮どめ用延長板部（13）とサイドプレート（６）と
の間にろう材層が存在されているので、この両者も一括
ろう付け接合され、更にしっかりとした接合取付け状態
がえられる。また、下側ブラケット（９）についても、
その仮どめ兼ろう付け用板部（17）（17）が下側サイド
プレート（７）の立ち上がり板部（7b）（7b）に一括ろ
う付け接合され、しっかりとした取付け状態がえられ
る。なお、上記実施例では、締結部材として、ねじ（1
4）（19）を用いたが、リベットなどが用いられること
もある。

【００３５】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器は、
取付け用ブラケットが、サイドプレートの立ち上がり板
部に締結部材にて仮どめされ、その状態において、熱交
換器本体のいずれかの箇所に一括ろう付けにより接合一
体化されたものであるから、従来のアルゴン溶接による
仮どめの場合に起こりうるような品質劣化を回避するこ
とができて熱交換器を良好な品質のものにでき、併せて
アルゴン溶接設備の排除による設備コストの低減、ひい
ては製品コストの低減を図ることができ、しかも、ろう
付け終了までブラケットを正確な位置に安定よくしっか
りと保持することができ、特殊治具を使用する場合のよ
うな不具合も解消しうる。

【００３６】加えて、サイドプレートが立ち上がり板部
を有するものに形成され、この立ち上がり板部にブラケ
ットが締結部材にて仮どめされたものであることによ
り、この仮どめ作業において、チューブやヘッダーに、
締結部材によるキズをつけるのを回避でき、これによる
品質劣化をも有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上側取付け用ブラケットの仮組状態を示すもの
で、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）は
平面図である。

【図２】ヘッダー、チューブ、下側サイドプレート、上
側ブラケット等を分離状態に示す斜視図である。

【図３】下側取付け用ブラケットの仮組状態を示すもの
で、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。

【図４】ヘッダー、チューブ、下側サイドプレート、下
側ブラケット等を分離状態に示す斜視図である。

【図５】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【符号の説明】

１…偏平チューブ ２…コルゲートフィン（フィン） ６、７…サイドプレート 6a、7a…帯状板部 6b、7b…立ち上がり板部 ８、９…ブラケット 14、19…ねじ（締結部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のチューブが所定間隔おきに並列
   状態に配置されると共に、チューブ間及び最外側のチュ
   ーブの外側にフィンが配置され、かつ最外側のフィンの
   外側にフィン保護用のサイドプレートが配置された熱交
   換器において、 前記サイドプレートが、フィン外面に
   配置される保護用帯状板部と、該保護用帯状板部に立ち
   上がり状態に一体に設けられた立ち上がり板部とを有す
   るものに形成され、 取付け用ブラケットが、サイドプレートの前記立ち上が
   り板部に締結部材にて仮どめされ、その状態において、
   熱交換器本体のいずれかの箇所に一括ろう付けにより接
   合一体化されてなることを特徴とする熱交換器。