JPH0717963Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車や家庭用のエアコンの凝縮器等に用
いられる熱交換器、特にいわゆるヘッダータイプの熱交
換器に関する。

従来の技術 例えばカーエアコン用凝縮器に用いられる熱交換器とし
ては、従来より、ハーモニカチューブと称されるような
多孔押出偏平チューブを蛇行状に曲げ、その平行部間に
フィンを配置してコアを構成したいわゆるサーペンタイ
ン型熱交換器が用いられていた。

ところが、かかるサーペンタイン型熱交換器では、熱交
換媒体通路が１本の偏平押出チューブにより形成されて
いるため通路面積を大きく確保できないこと、押出チュ
ーブを蛇行状に曲成してなるものであるから、曲げ部の
曲率半径を一定以上小さくできないためチューブピッチ
を小さくできず、このためチューブの平行部間に介在さ
れるフィン数が少ないものとなってフィン効率が悪いこ
と、等の理由から熱交換効率の向上に限界があった。

そこでサーペンタイン型に代わる熱交換器として、偏平
チューブとコルゲートフィンとを交互配置し、チューブ
の両端を１対の中空ヘッダーに連結した熱交換器が提案
されている。この熱交換器によれば、チューブピッチを
自由に選択できるので、冷媒通路断面積を大きく確保で
き、また各チューブ間に介装されるフィンの本数も増加
でき小型で熱交換効率に優れたものとなすことができ
る。

かかる形式の熱交換器において、サーペンタイン型のも
のと同様に熱交換媒体を蛇行状に流通させるために、一
方または両方のヘッダー内部を仕切板により複数の仕切
室に分割し、もってチューブによって構成される熱交換
媒体通路を蛇行通路に形成せしめたものとなされる場合
がある。このような熱交換器を実現するため、先の出願
において本願出願人は、第６図に示されように、円筒ヘ
ッダー（51）に周方向に半周に亘って切込み部（52）を
形成する一方、仕切板（53）として、ヘッダー（51）の
内周面に適合する外周形状の径小部（54）と、周端部
（55）が切込み部に適合する径大部（56）とを有するも
のを用い、この仕切板（53）を切込み部（52）からヘッ
ダー（51）内に嵌入することにより、径小部（54）外周
面をヘッダー（51）の内周面に当接させると共に径大部
（56）の周端部（55）を切込み部（52）に適合させた状
態に配置し、そして仕切板（53）とヘッダー（51）とを
ろう付け一体化した熱交換器を提案している（実開昭63
−49193号公報参照）。

しなしながら、この熱交換器では、仕切板（53）をヘッ
ダー（51）内に嵌入配置した状態において、仕切り板
（53）の反嵌入方向への移動を強固に規制しえないか
ら、ろう付けを行う前に、仕切板（53）がヘッダー（5
1）から不本意に抜け落ちてしまうおそれがあった。

そこで、この不具合を解消するため、更にその後の出願
において、本願出願人は、同図に示されるように、前記
仕切板（53）の片面に小突起（57）を設け、仕切板（5
3）をヘッダー（51）内に嵌入配置した状態で、小突起
（57）が切込み部（52）の上面（59）と隣接する内側縁
面（58）に隣接状態に位置するものとなし、これにより
仕切板（53）が抜落ち方向に移動しようした場合に、小
突起（57）と上記内側縁面（58）との係合により、その
抜落ちが阻止されるものとなされた熱交換器を提案した
（実願昭62−121732号）。なお、（62）はチューブ、
（63）はコルゲートフィンである。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような熱交換器に構成してもなお、
仕切板（53）の抜落ち阻止対策としては必ずしも万全で
ない。即ち、ヘッダー（51）は熱交換器の組立て過程等
において撓み変形を生じやすく、この撓み変形により切
込み部（52）の上下両面（59）（60）間のギャップが大
きくなることがある。そのため、このような状態で仕切
板（53）が抜落ち方向に移動しようとすると、小突起
（57）が、切込み部（52）の上面（59）と隣接する内側
縁面（58）に係合しえず、そのまま抜け落ちてしまうの
である。

この考案は、上記のような従来の問題点に鑑み、切込み
部からヘッダー内に嵌入配置された仕切板がヘッダーか
ら抜け落ちるのを従来よりも一層確実に阻止することが
できる熱交換器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この考案は、複数のチューブ
とフィンとが交互に配置されると共に、各チューブの両
端が１対の中空ヘッダーに連結され、かつ少なくとも一
方のヘッダー内部を仕切る仕切板が設けられた熱交換器
であって、前記ヘッダーにその内外を連通する周方向の
切込部が、その両端面に隣接する内側縁面が切込み部側
に向けて相互に内方に向く態様において形成される一
方、前記仕切板がヘッダーの内周面に適合する外周形状
の径小部と、周端部が切込み部に適合する膨出状の径大
部とを有するものに形成され、前記仕切板が、その径小
部の外周面をヘッダーの内周面に適合せしめ、かつ径大
部の周端を切込み部に適合せしめた状態に切込み部を介
して強制的にヘッダー内に嵌入配置され、この状態で仕
切板とヘッダーとがろう付け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。

作用 上記構成の熱交換器では、ヘッダー内に仕切板を嵌入配
置した後ろう付けされるまでの間に、仕切板が抜落ち方
向に移動しようとすると、その径小部の外周面が、切込
部の両端面の各内側縁面に係合し、抜落ちが阻止され
る。

実施例 次にこの考案の構成を、カーエアコン用のアルミニウム
ないしその合金製凝縮器に適用した実施例に基いて説明
する。

第１図ないし第４図において、（１）は水平状態で上下
方向に配置された複数のチューブ、（２）はその隣接す
るチューブ（１）（１）間に介在されたコルゲートフィ
ン、（３）（４）は左右のヘッダーである。

前記チューブ（１）は偏平状のアルミニウム押出型材を
もって構成されたものである。該チューブ（１）は、第
１図に示されるように、その長さ方向の両端部が叩き加
工されて、断面略長円形の径小部（1a）に形成されてい
る。該径小部（1a）は、その基端部がヘッダー（３）
（４）の外周面に沿うように厚さ方向の両面において円
弧状に形成されている。これにより、チューブ（１）の
長さ方向の両端面から所定長さ退入した位置において、
チューブ（１）の両端外周面に、径小部（1a）の縮径段
部からなるストッパー（1b）が形成されたものとなされ
ている。また該ストッパー（1b）はチューブ（１）の端
部側に向かって下り傾斜状に形成されており、チューブ
（１）とヘッダー（３）（４）とを仮組して両者をろう
付固定する際にろう材が両者の隙間に容易に入り込み、
もって確実にろう付されるようになされている。上記チ
ューブ（１）としては、いわゆるハーモニカチューブと
称されるような多孔型のものを用いても良い。

前記コルゲートフィン（２）は芯材の片面または両面に
ろう材が被覆形成されたアルミニウムブレージングシー
トからなるもので、チューブ（１）と略同じ幅を有し、
ろう付によりチューブに接合されている。コルゲートフ
ィン（２）は、望ましくはルーバーを切り起こしたもの
を用いるのが良い。

ヘッダー（３）（４）は、芯材の片面または両面にろう
材が被覆されたアルミニウムブレージングシートからな
る電縫管をもって形成された断面円形管である。なお、
電縫管によらずアルミニウム押出型材をもって構成して
も良い。各ヘッダーには長さ方向に沿って所定間隔的に
チューブ挿入孔（５）が穿設されると共に、該孔（５）
に各チューブ（１）の両端が挿入され、かつろう付によ
り強固に接合連結されている。更に、左ヘッダー（３）
の上端部内側には入口管（７）が、また右ヘッダー
（４）の下端部外側には出口管（８）が連結されてい
る。また左ヘッダー（３）の上端および下端には蓋片
（９）（９）が、右ヘッダー（４）の上端および下端に
も蓋片（10）（10）がそれぞれ取付けられている。な
お、第２図に示す（13）（14）は最外側のコルゲートフ
ィン（２）の外側に配置されたサイドプレートである。

更に、また左ヘッダー（３）には該ヘッダーを上下４室
に分割する仕切板（11）が設けられる一方、右ヘッダー
（４）にも該ヘッダーを上下４室に分割する仕切板（1
2）が設けられ、もって熱交換媒体入口管（７）から左
ヘッダー（３）に流入した熱交換媒体は、チューブ群に
よって構成される全熱交換媒体通路をめぐって蛇行状に
流通して熱交換媒体出口管（８）から流出するようにな
されている。上述のように流通する間に熱交換媒体はチ
ューブ（１）（１）間に形成されたコルゲートフィン
（２）を含む空気流通間隙を流通する空気と熱交換を行
い、凝縮される。

そして、上記仕切板（11）（12）の取付け構造は、以下
の通りである。即ち、ヘッダー（３）には仕切り板（1
1）の取着予定位置に、仕切板（11）の厚さとほぼ等し
い間隙の切込み部（15）が周方向に形成されている。こ
の切込み部（15）は、第４図に示されるように、その中
心角が180°よりもやや小さいものに形成され、それに
より、切込み部（15）の両端面（15a）（15a）に隣接す
る内側縁面（15b）（15b）が切込み部（15）側に向けて
相互に内方に向くものとなされている。一方、仕切板
（11）は、ヘッダー（３）（４）の内径に等しい外径の
径小部（11a）と、ヘッダー（３）（４）の外径に等し
い外径の周端膨出状の径大部（11b）とを有している。
そして、径小部（11a）は、その中心角が180°をやや越
える領域を占めるものとなされ、これにより、ヘッダー
（３）（４）の内周面に適合する外周形状となされてい
る。

上記仕切板（11）は、切込み部（15）からヘッダー
（３）（４）内に、切込み部（15）の両端面（15a）（1
5a）と径小部（11a）の外周面とを干渉させつつ強制的
に嵌入され、その径小部（11a）の外周面がヘッダー
（３）（４）の内周面に適合されると共に径大部（11
b）の周端部（11c）が切込み部（15）に適合された状態
に配置され、そして、この状態で前記仕切板（11）がヘ
ッダー（３）（４）にろう付け一体化されている。従っ
て、仕切板（11）がヘッダー（３）（４）内に挿入配置
された状態で、この仕切板（11）が抜落ち方向に移動し
ようとすると、切込み部（15）の両端面（15a）（15a）
に隣接する内側縁面（15b）（15b）と、それに対応する
仕切板（11）の径小部（11a）の外周面とが係合し、仕
切板（11）の抜落ちが阻止されるものとなる。また、ヘ
ッダー（３）（４）の内径と、仕切板（11）の径小部
（11a）の外径との差を例えば0.2mm程度とすれば、仕切
板（11）をヘッダー（３）（４）内に嵌入配置いた状態
で両者間の隙間は最大でも0.2mm程度でおさまるものと
なり、仕切板（11）、ヘッダー（３）（４）にブレージ
ングシートを用いてろう付け接合を行う場合において、
仕切板（11）がヘッダー（３）（４）内で多少動いても
仕切板（11）とヘッダー（３）（４）との接合を確実な
ものとすることができる。

ここに、第５図に示されるように、内径D₁が16.4mm、外
径D₂が19mmの断面円形のヘッダー（３）（４）に対し、
中心角θ₁が146°の周方向の切込み部（15）を形成し
た。このときの切込み部（15）の両端間の直線長さｌ₁
は15.68mmとなる。一方、仕切板（11）として、径小部
（11a）の直径D₃を16.2mm、中心角θ₂を216°に設計し
た仕切板（11）を用意した。そして、この仕切板（11）
を前記切込み部（15）からヘッダー（３）（４）内に嵌
入したところ、支障なくその嵌入ができ、かつ仕切板
（11）の抜落ち阻止状態は完全なものであった。また、
仕切板（11）とヘッダー（３）（４）とのろう付けによ
る接合状態は完全なものであった。

なお、上記実施例では、ヘッダー（３）（４）として断
面円形のものを使用したが、断面円形のものに限定され
るものではない。

考案の効果 以上説明したように、この考案にかかる熱交換器では、
ヘッダーに周方向に形成される切込み部が、その両端面
に隣接する内側縁面が切込み部側に向けて相互に内方に
向く態様に形成され、かつ仕切板の径小部をヘッダーの
内周面に適合する外周形状としているから、仕切板がヘ
ッダー内に嵌入配置された後ろう付けされるまでの間
に、仕切板が抜落ち方向に移動しようとすると、その径
小部の外周面が切込部の両端面の上記各内側縁面に係合
することによって仕切板の抜落ちが阻止される。従っ
て、ヘッダーに撓み変形を生じて切込み部に開きを生じ
てもそれに影響されることなく、仕切板の抜落ち阻止状
態を維持することができ、従来よりも一層確実な抜落ち
阻止効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例としての凝縮
器用熱交換器を示すものであり、第１図はヘッダー、チ
ューブ、仕切板を分離状態で示す斜視図、第２図は全体
正面図、第３図は同じく平面図、第４図は第２図におけ
るIV−IV線断面図、第５図はヘッダー内に仕切板が嵌入
された状態を示す拡大断面図である。また第６図は従来
の熱交換器を、ヘッダー、チューブ、仕切板を分離状態
にして示す斜視図である。 （１）…チューブ、（２）…フィン、（３）（４）…ヘ
ッダー、（11）…仕切板、（11a）…径小部、（11b）…
径大部、（11c）…周端部、（15）…切込み部、（15a）
…端面、（15b）…内側縁面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のチューブ（１）とフィン（２）とが
   交互に配置されると共に、各チューブ（１）の両端が１
   対の中空ヘッダー（３）（４）に連結され、かつ少なく
   とも一方のヘッダー（３）（４）内部を仕切る仕切板
   （11）が設けられた熱交換器であって、前記ヘッダー
   （３）（４）にその内外を連通する周方向の切込部（1
   5）が、その両端面（15a）（15a）に隣接する内側縁面
   （15b）（15b）が切込み部（15）側に向けて相互に内方
   に向く態様において形成される一方、前記仕切板（11）
   がヘッダー（３）（４）の内周面に適合する外周形状の
   径小部（11a）と、周端部（11c）が切込み部（15）に適
   合する膨出状の径大部（11b）とを有するものに形成さ
   れ、前記仕切板（11）が、その径小部（11a）の外周面
   をヘッダー（３）（４）の内周面に適合せしめ、かつ径
   大部（11b）の周端（11c）を切込み部（15）に適合せし
   めた状態に切込み部（15）を介して強制的にヘッダー
   （３）（４）内に嵌入配置され、この状態で仕切板（1
   1）とヘッダー（３）（４）とがろう付け一体化されて
   なることを特徴とする熱交換器。