JPH09178387A - パラレルフロータイプの熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラケット又はコネクタをヘッダパイプにワ
ンタッチ形式で確実に仮止めすることのできるパラレル
フロータイプの熱交換器を得ること。 【構成】 ヘッダパイプに、車体取付け用のブラケット
１１又は配管取付け用のコネクタ８，９を仮止めするパ
ラレルフロータイプの熱交換器において、ヘッダパイプ
４は、切欠部１６，２０，２２，２３を備え、また、ブ
ラケット１１又はコネクタ８，９は、ヘッダパイプ４に
嵌着する凹部１３，２１と、該凹部のへこみ内部にヘッ
ダーパイプの切欠部に嵌合する凸部１４，１９，２１ａ
とを備え、そしてブラケット又はコネクタの凹部１３，
２１がヘッダパイプ４に嵌着するとともに、ブラケット
１１又はコネクタ８，９の凸部１４，１９，２１ａがヘ
ッダパイプ４の切欠部に嵌合して、ヘッダパイプにブラ
ケット又はコネクタが仮止めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器を車体に
取付けるブラケット又はコネクタを、ヘッダパイプに仮
止めすることにより組付け容易としたパラレルフロータ
イプの熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパラレルフロータイプの熱交換器
は、複数のチューブが波状フィンを介して互いに平行に
積層され、これらのチューブの両端にはヘッダパイプが
連結されている。ヘッダパイプの上下の開口は盲キャッ
プにより閉塞され、、該ヘッダパイプに設けられた流入
口と流出口との間で、熱交換媒体が複数回蛇行するよう
に、ヘッダパイプの所要箇所にはヘッダパイプ内を区切
る仕切り板が配設されている。

【０００３】また、従来のヘッダパイプは、クラッド材
（ヘッダパイプ素材）をロール成形等にて丸めて接合す
ることにより円管形状に形成された一体型のヘッダパイ
プや、エンドプレートとタンクプレートからなる２分割
タイプのヘッダパイプが知られている。

【０００４】また、ヘッダパイプに設けられた入口管や
出口管と外部配管との間にはコネクタが介設されたもの
が知られている（例えば実開平３−１１２６５６号公
報）。

【０００５】この種の熱交換器におけるコネクタは、配
管を各ヘッダパイプに連結しやすいように設けられてお
り、配管をコネクタに連結する際に、各コネクタがヘッ
ダタンクに固定されている。

【０００６】これらの熱交換器は、ブラケットにより車
体の固定フレームに取付けれるため、熱交換器にブラケ
ットを治具等により仮止めし、一体ろう付けにより組付
けた後に車体に取付けられる。

【０００７】ブラケットの一端側に備えられた車体差込
み部にはネジ穴や切欠部等が設けられ、そして該ネジ穴
等に挿通されたボルトが、車体側の取付け面に設けられ
たネジ穴に螺合して、熱交換器が車体に取付けられる。
ブラケットの車体差込み部と車体側取付け部の間に緩衝
材を設けて、車体から熱交換器に震動が直接伝わらない
ように構成するものも知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の熱交換器を
車体の固定フレームに取付けるためのブラケット又はコ
ネクタ仮止め構造において、前記２分割タイプのヘッダ
パイプの場合は、エンドプレートとタンクプレートの段
差を利用してブラケット又はコネクタを組付けることが
できるが、一体型のヘッダパイプにブラケット又はコネ
クタを組付ける場合は、通常は段差がなくてヘッダパイ
プの側面であればどこでもブラケット又はコネクタが組
付けられるため位置が定まりにくい。従って、治具等を
用いてブラケット又はコネクタを仮止めし、更にろう付
け作業前にブラケット又はコネクタとヘッダパイプの間
に隙間を生じさせないようにするためには予めアルゴン
等によりスポット溶接しておく必要があり、その結果、
工程数、使用器具及び装置等の増加により作業性が悪
く、コストが高騰する不都合があった。

【０００９】この点に鑑み、治具等を用いずにブラケッ
トを仮止めする技術が案出されている。例えば、ヘッダ
パイプに凸部を設け、該凸部がブラケットに設けた孔に
嵌合して仮止めする方法が知られている（特開平３−８
６３６９号公報）。

【００１０】ところで、一体型のヘッダパイプは、ヘッ
ダパイプ素材であるプレートをプレス成形等により丸め
て、双方のヘッダパイプ素材プレートの両端部を合わせ
てろう付けすることにより円管状に形成されている。

【００１１】前記特開平３−８６３６９号公報記載のヘ
ッダパイプの凸部は、予めヘッダパイプ素材プレートに
複数の切り込みを入れておき、切り込み部間を外方に屈
曲することによって形成している。

【００１２】他方、へッダパイプ成形時にヘッダパイプ
素材プレートの両端をプレスする場合に、プレス時に潰
された端部の板厚部分の材料が、他の部分に逃げようと
するため、突き合わせ面の周囲が盛り上がってしまった
り、突き合わせ面がずれてしまうことがある。そのた
め、ブラケット等を取付けるためには、盛り上がり部分
や、前述のずれて突き出した部分を削り取る必要があ
る。

【００１３】この点、前記公報記載発明のように、ヘッ
ダパイプ素材端部の突き合わせ部分に凸部を設けると、
盛り上がり部分やずれて突き出した部分を削ることがで
きない。更に、凸部があるため十分な加圧が行えず、従
って、端面がうまく接合できなくなって、ろう付け不良
により材料の歩留り低下に繋がる虞がある。。

【００１４】また、ヘッダパイプ素材プレートをプレス
成形により形成するのではなく、ロール成形により形成
する場合は、凸部を設けるために溝部を設けた凹型の金
型が必要となり、従ってコストがかかる場合がある。

【００１５】更に、ヘッダパイプ素材端部の突き合わせ
部分にしか凸部を設けることができないので、ブラケッ
ト又はコネクタ取付け位置が限定されてしまうこととな
り、汎用性も乏しい。

【００１６】また、前記公報記載発明とは反対に、ヘッ
ダパイプに切欠部を設け、ブラケットの一端側にヘッダ
パイプに密接自在な円弧面部を設け、その先端に、円弧
面部の直径方向内方に突出した係止突部を設け、該係止
突部を前記切欠部に嵌合させて仮止めさせる方法が知ら
れている（特開平７−２３４０８８号公報）。この場合
は、ブラケットの円弧面部とヘッダパイプ外周面が広い
面積で密接し、互いにろう付け接合されるため、ろう付
け強度を十分に確保することができると説明されてい
る。

【００１７】しかしながら、前記特開平７−２３４０８
８号公報記載発明のように、ブラケットの一端部を円弧
面部としてその先端に突出した係止突部を設けて、該係
止突部がヘッダパイプの切欠部と嵌合する場合は、前記
切欠部がろう付け時の熱により大きさが変り、前記係止
突部と切欠部との嵌合に緩みを生じる場合があり、その
緩みによりブラケットがずれて的確に組付けられないと
いうトラブルを生じることがある。また、ブラケットの
前記係止突出部の外郭部が厚肉になるため、ろう付け不
良の原因となり、熱だれ等により緩みが生じた場合は隙
間から冷媒等の漏れが生じる。これを防ぐためには、ブ
ラケットの円弧面部の端部全てをろう付けして固着する
必要が生じるので、作業性が劣るという不都合があっ
た。

【００１８】そこで本発明は、ワンタッチ形式でヘッダ
パイプに仮止めすることのできるブラケット又はコネク
タ組付け構造を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載さ
れた発明は、互いに平行に整列されたチューブとこれら
複数のチューブの間に介装された波状フィンとが積層さ
れ、配列された前記偏平チューブの両端にヘッダパイプ
が連通接続され、このヘッダパイプに、車体取付け用の
ブラケット又は配管取付け用のコネクタを仮止めするパ
ラレルフロータイプの熱交換器において、前記ヘッダパ
イプは、切欠部を備え、前記ブラケット又はコネクタ
は、前記ヘッダパイプに嵌着する凹部と、該凹部のへこ
み内部にヘッダーパイプの前記切欠部に嵌合する凸部と
を備え、前記ブラケット又はコネクタの凹部が前記ヘッ
ダパイプに嵌着するとともに、前記ブラケット又はコネ
クタの凸部が前記ヘッダパイプの切欠部に嵌合して、ヘ
ッダパイプにブラケット又はコネクタが仮止めされる構
成のパラレルフロータイプの熱交換器である。

【００２０】このように構成した場合は、ブラケット又
はコネクタは、その凹部がヘッダパイプに嵌着されるこ
とにより基本的な保持がなされ、この保持状態は、ブラ
ケット又はコネクタの凸部がヘッダパイプの切欠部と嵌
合することにより、確実に仮止めされることになる。従
って、従来のようなポイント溶接の必要なく一体ろう付
けすることが可能なパラレルフロータイプの熱交換器の
ブラケット、コネクタ組付け構造を得ることができる。

【００２１】本願第２請求項の発明は、前記請求項１の
発明において、前記ヘッダパイプには、前記ブラケット
又はコネクタの凹部が嵌着するくぼみ部が形成されてい
る構成のパラレルフロータイプの熱交換器である。

【００２２】このように、ブラケット又はコネクタの凹
部が嵌着するくぼみ部を設けているので、ブラケット又
はコネクタは、その凹部のヘッダパイプに対する嵌着が
より一層確実になされることになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の具体例に基
づいて説明する。

【００２４】図１において、本具体例のパラレルフロー
タイプの熱交換器１は、複数の偏平チューブ２が波状フ
ィン３を介して積層され、これら複数の偏平チューブ２
の各端部が、ヘッダパイプ４に設けられたチューブ挿入
孔５に挿入されている。各ヘッダタンク４の上下開口部
は盲キャップ６により閉塞され、各ヘッダパイプ４の所
定箇所には仕切板７が設けられている。また、ヘッダパ
イプ４には入口コネクタ８と出口コネクタ９がろう付け
され、これらの出入口コネクタの間で熱交換媒体が複数
回蛇行して通流される。更にヘッダパイプ４には、パラ
レルフロータイプの熱交換器１を車体（図示を省略）に
取付けるブラケット１１が組付けられる。尚、図中、１
０はサイドプレートで、積層された偏平チューブ２の上
下に配設されている。

【００２５】図２は、本発明に係るブラケット組付け構
造の第１具体例を示す熱交換器の一部の分解斜視図で、
アルミ合金製のブラケット１１は、一端部に車体（図示
を省略）に取付ける差込み部１２と、他端部にヘッダパ
イプ４に嵌着する凹部１３とを備え、凹部１３のへこみ
内部には凸部１４を設けている。この凸部１４は、ヘッ
ダパイプ４の後述する切欠部１６と嵌合する。

【００２６】また、ヘッダパイプ４は、本例の場合、図
３に示すような１枚プレートのヘッダパイプ素材プレー
ト４ａを、図示を省略したロール成形機で円筒状に成形
して形成されるものである。ヘッダパイプ素材プレート
４ａは、偏平チューブ２を挿入する偏平チューブ挿入孔
５と、ブラケット凹部１３を嵌着するくぼみ部１５とが
プレート面内に、また、ブラケット凸部１４と嵌合する
切欠部１６を設けるための凹型切欠部１６ａ，１６ｂが
プレートの両端面１７ａ，１７ｂに、予め加工されてい
る。

【００２７】前記ヘッダパイプ素材プレート４ａは、前
記加工がなされた後、プレートを丸めてプレートの両端
面１７ａ，１７ｂを突き合わせ、この突き合わせ部１７
を部分的にトーチろう付けにより接合してヘッダパイプ
４を仮形成する。この場合、両端面１７ａ，１７ｂを、
それぞれ板厚方向に斜めとなる傾斜面に形成すれば突き
合せ面の接触面積を大きく設けることができ、これによ
り、ろう付け性が良好となる。

【００２８】従って、ヘッダパイプはヘッダパイプ素材
プレート４ａの端面に凹型切欠部１６ａ，１６ｂあるい
は円弧形状切欠部等が設けられているので、双方の素材
端部を突き合わせ接合することにより容易に各形状の切
欠部を形成することができる。また、ヘッダパイプ素材
プレート４ａの段階で予めくぼみ部１５等を設けておく
ことができるので、これらの成形を容易に行うことがで
きる。

【００２９】そして、図２に示すように、波状フィン３
を介して積層された偏平チューブ２をヘッダパイプ４の
偏平チューブ挿入孔５に挿入する。更に、ブラケット１
１は、その凹部１３が、ブラケット素材であるアルミ合
金の弾性変形を利用して、ヘッダパイプのくぼみ部１５
に嵌着される。このとき、その凸部１４をヘッダパイプ
の切欠部１６に嵌合する。このようにして、ブラケット
１１をワンタッチ形式でヘッダパイプ４に仮止めするこ
とができる。その後、略６００℃における一体ろう付け
により前記フィン３と偏平チューブ２が接合されるとと
もに、偏平チューブ２及びブラケット１１がヘッダパイ
プ４に、すなわち凹部１３とくぼみ部１５及び、凸部１
４と切欠部１６が、接合される。

【００３０】この場合、前述のように組付けた熱交換器
に、弗化物系のフラックスを塗布して、窒素雰囲気にて
略６００℃でＡｌ−Ｓｉ系ろう材が融解してフィン３と
偏平チューブ２表面とのろう付けが行われる。

【００３１】図４は本発明に係るブラケット組付け構造
を示す第２具体例を示すパラレルフロータイプの熱交器
の一部の分解斜視図である。

【００３２】本例では、ブラケット１１の一端部に、車
体（図示を省略）と連結する差込み部１２を設け、他端
部にヘッダパイプに嵌着する、交互に反対方向に突出し
た円弧形状の複数の突片１８を設け、突片１８の円弧形
内部に、ヘッダパイプ４の切欠部２０と嵌合する凸部１
９を設けている。

【００３３】また、ヘッダパイプ４には、第１具体例と
同様に、１枚プレートのヘッダパイプ素材プレート４ａ
の時点で、偏平チューブ挿入孔５と、ブラケットの凸部
１９が嵌合する***形状の切欠部２０を形成するための
切欠を設ける。

【００３４】従って、図４に示すように、ブラケット１
１に設けた左右の突片１８，１８の弾性変形を利用して
ワンタッチ形式で該突片１８，１８がヘッダパイプ４と
密接嵌着するとともに、突片１８内部に設けられた凸部
１９がヘッダパイプの切欠部２０に嵌合して仮止めさ
れ、爾後、ヘッダパイプ４とブラケット１１及び偏平チ
ューブ２，２がフィン３，３とともに一体ろう付けされ
る。尚、突片１８，１８は、偏平チューブ２，２の間に
挿入される。

【００３５】本例の場合も、前例同様、ヘッダパイプに
ブラケットが素材の弾性変形を利用してワンタッチ形式
で密接嵌着して仮止めされるので、爾後のろう付けを確
実に行うことができるものである。

【００３６】図５は、前述したブラケット組付け構造を
利用して、コネクタをヘッダパイプに組付ける例を示す
ヘッダパイプとコネクタの分解斜視図である。

【００３７】図５において、コネクタ８（９）をブラケ
ットと同様にワンタッチ形式でヘッダパイプに仮止めす
るために、コネクタ８（９）の一端部には、ヘッダパイ
プ４に嵌着される凹部２１を設け、凹部２１のへこみ内
部にヘッダパイプ４の切欠部２２，２３と嵌合する凸部
２１ａ，２１ａを設け、他端部には図示を省略した配管
を接続する開口２４と、配管取付け用のネジ穴２５を設
けている。前記切欠部２２，２３と、これに嵌合する凸
部２１ａ，２１ａは、本例の場合、縦長状に形成されて
いる。

【００３８】また、コネクタ８（９）を仮止めするた
め、ヘッダパイプ４には前記切欠部２２，２３のほか、
熱交換媒体の出入り開口２６を設けている。

【００３９】本例においても、ブラケットの場合と同様
にコネクタがヘッダパイプに仮止めされる。すなわち、
コネクタ８（９）は、凹部２１がヘッダパイプ４に嵌着
されることにより基本的な保持がなされ、この保持状態
は、凸部２１ａ，２１ａがヘッダパイプ４の切欠部２
２，２３と嵌合することにより、確実に仮止めされるこ
とになる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので、ブラケット又はコネクタは、その凹部がヘッダ
パイプに嵌着されることにより基本的な保持がなされ、
この保持状態は、ブラケット又はコネクタの凸部がヘッ
ダパイプの切欠部と嵌合することにより、確実に仮止め
されることになる。従って、従来のようなポイント溶接
の必要なく一体ろう付けすることが可能なパラレルフロ
ータイプの熱交換器を得ることができる。

【００４１】このように、本発明によれば、ブラケット
又はコネクタがヘッダパイプに仮止めされるので、炉内
治具でクランプする必要や、スポット溶接する必要がな
く、工程が容易で作業性が向上し、コストの低減が図れ
るブラケット又はコネクタの組付け構造を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の具体例に係り、熱交換器の正面図で
ある。

【図２】 本発明の具体例に係り、熱交換器の一部を示
す分解斜視図である。

【図３】 ヘッダパイプ素材プレートの斜視図である。

【図４】 本発明の具体例に係り、熱交換器の一部を示
す分解斜視図である。

【図５】 本発明の具体例に係り、コネクタとヘッダパ
イプの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ 偏平チューブ ３ 波状フィン ４ ヘッダパイプ ４ａ ヘッダパイプ素材 ５ チューブ挿入孔 ６ 盲キャップ ７ 仕切り板 ８ 入口コネクタ ９ 出口コネクタ １０ サイドプレート １１ ブラケット １２ 差込み部 １３ 凹部 １４ 凸部 １５ くぼみ部 １６ 切欠部 １６ａ 切欠部 １６ｂ 切欠部 １７ 突き合わせ部 １７ａ 端面 １７ｂ 端面 １８ 突片 １９ 凸部 ２０ 切欠部 ２１ 凹部 ２１ａ 凸部 ２２ 切欠部 ２３ 切欠部 ２４ 開口 ２５ ネジ穴 ２６ 出入り開口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行に整列されたチューブとこれ
   ら複数のチューブの間に介装された波状フィンとが積層
   され、配列された前記偏平チューブの両端にヘッダパイ
   プが連通接続され、このヘッダパイプに、車体取付け用
   のブラケット又は配管取付け用のコネクタを仮止めする
   パラレルフロータイプの熱交換器において、 前記ヘッダパイプは、切欠部を備え、 前記ブラケット又はコネクタは、前記ヘッダパイプに嵌
   着する凹部と、該凹部のへこみ内部にヘッダーパイプの
   前記切欠部に嵌合する凸部とを備え、 前記ブラケット又はコネクタの凹部が前記ヘッダパイプ
   に嵌着するとともに、前記ブラケット又はコネクタの凸
   部が前記ヘッダパイプの切欠部に嵌合して、ヘッダパイ
   プにブラケット又はコネクタが仮止めされることを特徴
   とするパラレルフロータイプの熱交換器。
2. 【請求項２】 前記ヘッダパイプには、前記ブラケット
   又はコネクタの凹部が嵌着するくぼみ部が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のパラレルフロータイ
   プの熱交換器。