(57)【要約】【課題】伝熱管の本数を増減させる場合であっても一から新たなヘッダを作る必要がない熱交換器を提供する。【解決手段】左右のヘッダ２間に取り付けられる伝熱管４を有する熱交換器１において、ヘッダ２をヘッダユニット２１とヘッダカバー３で構成する。ヘッダユニット２１は、ユニット分離体２２を上下に対向させた状態で接合されており、それぞれのユニット分離体２２には、伝熱管４を半割りにした凹部２８と、伝熱管４の延長方向上を開口させた開口部２７を設けている。ヘッダカバー３は、ヘッダユニット２１の開口部２７に、所定の隙間空間Ｓをもった状態で取り付けられており、これによってヘッダユニット２１の積層状態を変えた場合であってもヘッダカバー３の作り直しだけで対応できるようにする。【選択図】図５
2010150879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、
当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーによって構成し、
前記ヘッダユニットを、
伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成し、
前記ヘッダカバーを、
当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、
当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーで構成し、
前記ヘッダユニットを、
伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と対向する壁面に開口部を有するように構成し、
前記ヘッダカバーを、
当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、
当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーで構成し、
前記ヘッダユニットを、
伝熱管の外周部を半割りにした凹部と、当該凹部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するユニット分離体を上下に接合させて構成し、
前記ヘッダカバーを、
当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
一のヘッダカバーですべてのヘッダユニットの開口部を覆うようにした請求項１から３いずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記ヘッダカバーを、左右のヘッダで段違いになるように取り付けるようにした請求項１から３いずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記ヘッダカバーは、前記ヘッダユニットを積層した状態で、ヘッダユニットの開口部を覆うように構成した請求項１から３いずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右のヘッダと、そのヘッダの間に設けられた伝熱管を有する熱交換器に関し、より詳しくは、ヘッダを簡単に作成できるようにした熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多管式熱交換器（特許文献１など）の構造を図１４に示す。図１４において、符号２０１はフィンであり、複数の伝熱管２０２の軸方向と垂直な方向に設けられるものである。このフィン２０１は、一般に、一定間隔おきに複数枚設けられるが、図１４においては、両端部分のみを図示している。符号２０２は、伝熱管であり、その内部に冷却対象となる流体が通される。また、符号２０３は、その伝熱管２０２の両端に設けられるヘッダであって、複数の伝熱管に流体を流入させるようにしたものである。このヘッダ２０３の内部には、複数の仕切板２０４が設けられており、この仕切板２０４によって流体の流れる方向を規制し、一方の伝熱管２０２から流れてきた流体を他方の伝熱管２０２に流すようにしたものである。【０００３】
このような多管式熱交換器を用いて流体を冷却する場合の作用について説明すると、まず、図１４における最左上側のヘッダ２０３から流体を流入させる。すると、その流体は、最上部（一段目）の伝熱管２０２を通り、右側のヘッダ２０３の仕切空間２０５まで流れ、そこから、仕切空間２０５内で二段目の伝熱管２０２へと流れる。そして、その流体は、左側のヘッダ２０３の二段目の仕切空間２０５まで流れ、以下、同様に、右側のヘッダ２０３と左側のヘッダ２０３を蛇行しながら流れていく。一方、これらの伝熱管２０２と垂直な方向に設けられたフィン２０１に沿って空気を流通させると、その空気とフィン２０１や伝熱管２０２の表面との間で熱交換が行われ、伝熱管２０２内を流れる流体を冷却させることができるようになる。【０００４】
ところで、このような熱交換器を製造する場合、一般的には、中空状のヘッダを左右一対設け、そのヘッダの対向する側面に伝熱管を挿入するための挿入穴を形成する。そして、その形成された挿入穴に伝熱管を挿入し、伝熱管との隙間をロウ付けしていく（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０８６０１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような熱交換器を製造する場合、ヘッダの挿入穴に伝熱管を挿入していく方法では、次のような問題を生じる。【０００７】
すなわち、従来のようにヘッダの挿入穴に伝熱管を挿入していく方法では、ヘッダの挿入穴の数が決まっているため、伝熱管の本数を増減させることができない。このため、伝熱管の本数を増減させるような場合は、それに対応した挿入穴を有するヘッダを一から作り直さなければならないといった問題があった。【０００８】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、伝熱管の本数を増減させる場合であっても一から新たなヘッダを作る必要のない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】
【０００９】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーで構成し、前記ヘッダユニットを、伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成するとともに、前記ヘッダカバーを、当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成したものである。【００１０】
このように構成すれば、ヘッダユニットの積層の厚みを変えるとともに、その厚みに対応したヘッダカバーを作るだけで、伝熱管の本数の増減に対応することができるようになる。【００１１】
また、このような発明において、管取付部を有する壁面と対向する壁面、すなわち、伝熱管の延長方向上の壁面に開口部を設けるようにする。【００１２】
このように構成すれば、管取付部における内側壁面の状態を軸方向上から視認することができるとともに、必要な場合は、そのヘッダユニットの内側壁面にもロウ付けすることができるようになる。また、このような管取付部を円形の挿入穴で構成した場合は、左右のヘッダを密着させて伝熱管を挿入穴に挿入し、その後、それぞれのヘッダを左右に離間させるようにすれば、一度の挿入動作で左右のヘッダに伝熱管を取り付けることができるようになる。【００１３】
さらには、このようなヘッダを構成する場合、積層されたすべてのヘッダユニットの開口部を覆うように一のヘッダカバーを取り付けるようにする。【００１４】
このようにすれば、左右いずれかのヘッダから一方向に流体を流すような熱交換器を構成する場合において、一のヘッダカバーの取り付けだけで熱交換器を構成することができるようになる。【００１５】
また、別の形態としては、このようなヘッダカバーを、積層された二つのヘッダユニットを覆うようにするとともに、左右のヘッダで段違いにヘッダカバーを取り付けるようにすることもできる。【００１６】
このようにすれば、流体を左右のヘッダ間で交互に蛇行させるような熱交換器を構成する場合において、一種類のヘッダカバーを用意し、これを段違いに左右に取り付けていくだけで伝熱管の増減に対応することができる。【００１７】
また、別の形態では、ヘッダユニットを積層した状態で、ヘッダユニットの開口部を覆うように構成する。【００１８】
このようにすれば、複数のヘッダユニットの開口部をまとめて覆って一つのヘッダとすることができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーで構成し、前記ヘッダユニットを、伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成するとともに、前記ヘッダカバーを、当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うようにしたので、ヘッダユニットの積層の厚みを変え、その厚みに対応したヘッダカバーを作るだけで、伝熱管の本数の増減に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態を示す熱交換器の概略図
【図２】同形態におけるヘッダユニットと伝熱管の分解斜視図
【図３】同形態におけるユニット分離体を組み立てた状態を示す図
【図４】同形態における他の伝熱管とヘッダユニットの分解斜視図
【図５】同形態におけるヘッダユニットにヘッダカバーを取り付けた状態図
【図６】同形態におけるヘッダユニットをオーバーラップさせた図
【図７】第二の実施の形態におけるヘッダユニットを示す図
【図８】図７におけるヘッダユニットにヘッダカバーを取り付けた状態図
【図９】第三の実施の形態における熱交換器の概略図
【図１０】第三の実施の形態における熱交換器の製造工程を示す図
【図１１】第四の実施の形態における熱交換器を示す図
【図１２】第五の実施の形態における熱交換器を示す図
【図１３】第五の実施の形態におけるヘッダ近傍を示す図
【図１４】従来例における一般的な熱交換器の概略図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態における熱交換器１は、図１に示すように、左右一対のヘッダ２と、これらのヘッダ２の間に設けられた断面円形状をなす伝熱管４とを設けてなるもので、そのヘッダ２を、複数のヘッダユニット２１と、そのヘッダユニット２１を覆うヘッダカバー３とを設けるようにしたものである。そして、図２に示すように、そのヘッダユニット２１の前面側である第一壁面２３に伝熱管４を挟み込むための凹部２８を形成するとともに、後面側に開口部２７を形成し、その開口部２７にヘッダカバー３を取り付けるようにしたものである。以下、第一の実施の形態における熱交換器１の構成を詳細に説明する。【００２２】
＜第一の実施の形態＞【００２３】
この熱交換器１を構成する伝熱管４は、熱伝導性の良い金属製の管状部材で構成されるものであって、例えば、外径寸法が０．８ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは、０．９ｍｍ〜１．５ｍｍ、内径寸法が０．７ｍｍ〜１．９ｍｍ、好ましくは、０．８ｍｍ〜１．４ｍｍ程度の非常に細い管状部材で構成される。この伝熱管４は、図２に示すように、同一平面状に平行に設けられる。なお、この実施の形態（第一の実施の形態）では、図１における左側のヘッダ２から右側のヘッダ２に向けて流体を流し、その途中で伝熱管４の外部を流れる他の流体によって熱交換させるようにしている。【００２４】
この伝熱管４の両端側に設けられるヘッダ２は、図２や図３に示すように、伝熱管４の端部近傍を挟み込むヘッダユニット２１と、そのヘッダユニット２１の後面側の開口部２７を覆うヘッダカバー３（図５参照）とを備えて構成される。なお、説明の関係上、この実施の形態では、伝熱管４が取り付けられる側を前面（第一壁面２３）とし、伝熱管４の延長方向上の壁面を後面、その左右両側を側面、上側および下側をそれぞれ上面、底面として説明する。【００２５】
このヘッダ２のうちヘッダユニット２１の構成について説明すると、ヘッダユニット２１は、図２に示すように、上下に対をなすユニット分離体２２によって構成される。このようなユニット分離体２２を形成する場合、プレス加工によって一体的に形成してもよく、あるいは、平面状の金属板の端辺を内側に折り返して一体的に形成してもよい。このユニット分離体２２は、伝熱管４が取り付けられる側である第一壁面２３に複数の凹部２８を設けるとともに、そこから連続するように左右両側面２４および底面２５を設け、後面側を開放させた開口部２７を形成するようにしている。この第一壁面２３は、伝熱管４の軸面と平行な分割面２０で分割されており、その分割面２０に複数の凹部２８を形成している。この分割面２０は、伝熱管４の軸面と平行な面によって分割されており、また、凹部２８については、伝熱管４の外形を半割りした形状となっている。なお、図２や図３では、伝熱管４が円形であるため、凹部２８の形状についても半円状としているが、図４に示すような扁平状の伝熱管４を使用する場合は、その伝熱管４の下半分を半割りした半扁平形状とすることもできる。このような形状に形成された凹部２８は、第一壁面２３に左右対称となるような位置に設けられており、これによって、ユニット分離体２２を上下逆向きに対向させた場合であっても、それぞれの凹部２８の開放部分を位置合わせし、これによって伝熱管４を挟み込ませるようにしている。このように凹部２８で伝熱管４を挟み込む場合は、凹部２８との隙間部分をロウ材５でロウ付けして流体の漏れを防止する。また、上下のユニット分離体２２の接合部分についても外側からロウ付けするが、この実施の形態では、ヘッダユニット２１の後面側が開口しているため、内側からもロウ付けすることができる。【００２６】
一方、ヘッダカバーは、図５に示すように、積層された複数のヘッダユニット２１の開口部２７を所定の隙間空間Ｓをもって覆うようにしたもので、流入口３１から流入した流体を隙間空間Ｓに導いてそれぞれの開口部２７から各ヘッダユニット２１に分岐させ、また、各ヘッダユニット２１から排出された流体を合流させて排出口３２から排出させるようにしている。このヘッダカバー３をヘッダユニット２１に取り付ける場合、ヘッダユニット２１の側面２４とヘッダカバー３の側面とのオーバーラップ量を変え、これによって隙間空間Ｓの大きさを調整して、最適な状態で流体を各ヘッダユニット２１へ流入させるようにする。【００２７】
次に、このように構成された熱交換器１を製造する場合について説明する。この熱交換器１を製造する場合は、まず、ユニット分離体２２の凹部２８が上向きとなるように配置し、その状態で、その凹部２８の開放部分から伝熱管４を取り付ける。この凹部２８に伝熱管４を取り付ける場合は、複数本の伝熱管４をユニット分離体２２の上を転がすように落とし込み、凹部２８に落とし込んだ伝熱管４以外の伝熱管４を取り除いて取り付ける。そして、このように伝熱管４を取り付けた後、その伝熱管４の端部の位置を整えた後、上下逆にしたユニット分離体２２を上から被せて、上下のユニット分離体２２の凹部２８で伝熱管４を挟み込ませる。そして、上下のユニット分離体２２の分割面２０や伝熱管４と凹部２８との隙間をロウ材５でロウ付けする。【００２８】
以下、同様にして、伝熱管４を取り付けたヘッダユニット２１を複数設け、これらを上下方向に積層していく。このときヘッダユニット２１の後面側は開口した状態となっており、その後面側からヘッダカバー３を取り付けて、ヘッダユニット２１の後面側に隙間空間Ｓを形成する。このようにヘッダカバー３を取り付けた後、そのヘッダカバー３とヘッダユニット２１の接合部分をロウ付けし、流体を外部に漏らさないようにする。このとき、必要ならばヘッダユニット２１の開口部２７側からもロウ付けする。【００２９】
このように構成された熱交換器１を使用する場合の作用について説明する。【００３０】
まず、一方のヘッダ２の流入口３１から流体を流入させると、その流体は、ヘッダカバー３とヘッダユニット２１の隙間空間Ｓに流れ込み、そこから各ヘッダユニット２１に分岐して、それぞれの伝熱管４に流れていく。このとき、その流体は、伝熱管４の外周部分を流れる他の流体との間で熱交換が行われ、熱交換が行われた状態で反対側のヘッダユニット２１から排出される。そして、そのヘッダユニット２１の後面側の隙間空間Ｓを介してヘッダカバー３の排出口３２から排出される。【００３１】
このように上記実施の形態によれば、伝熱管４を保持するヘッダユニット２１を上下方向に積層し、その積層されたヘッダユニット２１の開口部２７を所定の隙間空間Ｓをもってヘッダカバー３で覆うようにしたので、その積層の厚みを変えるとともに、その厚みに対応したヘッダカバー３を作るだけで、伝熱管４の本数の増減に対応することができる。しかも、この実施の形態では、ヘッダユニット２１の後面側が開口しているので、ヘッダユニット２１の内側からもロウ付けすることができ、これにより、より確実に流体の漏れを防止することができるようになる。【００３２】
さらには、上記実施の形態では、ヘッダカバー３を取り付ける際、ヘッダユニット２１とのオーバーラップ量を変えるだけで隙間空間Ｓの大きさを調整することができ、流体の流れが最適な状態となるようにヘッダカバー３を取り付けることができるようになる。【００３３】
なお、上記第一の実施の形態は、同じ形状を有するユニット分離体２２を上下に対向させるようにしたが、ロウ付けする際の溶着代が少なくなる場合は、図６に示すように、片方のユニット分離体２２を若干小さく構成しておき、第一壁面２３や側面２４をオーバーラップさせるようにしてロウ付けするようにしてもよい。このとき、ヘッダユニット２１にヘッダカバー３を取り付けようとすると、小さく構成されたユニット分離体２２（図６においては上側のユニット分離体２２）とヘッダカバー３との間に隙間が生じてしまうが、この隙間については、ロウ材や金属板などを用いて封止するようにしてもよい。【００３４】
＜第二の実施の形態＞【００３５】
次に、本発明による第二の実施の形態について説明する。上記第一の実施の形態では、ヘッダユニット２１の後面側に開口部２７を形成するようにしているが、この第二の実施の形態では、図７や図８に示すように、ヘッダユニット２１ｂの側面側に開口部２７を形成し、そこにヘッダカバー３を取り付けるようにしたものである。以下、第二の実施の形態について説明する。なお、第一の実施の形態と同じ符号を付したものは、第一の実施の形態と同じ構成を有するものとする。【００３６】
この実施の形態におけるヘッダユニット２１ｂとヘッダカバー３ｂの構成について、図７や図８を用いて説明する。このヘッダユニット２１ｂは、第一の実施の形態と同様に、一対のユニット分離体２２ｂによって構成されるもので、それぞれのユニット分離体２２ｂの分割面２０に、伝熱管４を半割りにした凹部２８と、その凹部２８を有する第一壁面２３と対向する後面２６および底面２５を設けて上向きコの字形状としている。そして、このようにユニット分離体２２ｂを構成することによって、上面側と側面側を開口させ、それぞれのユニット分離体２２ｂを上下逆向きに接合させることによって、それぞれの凹部２８で伝熱管４を挟み込ませるようにする。【００３７】
ヘッダカバー３ｂは、このように構成されたヘッダユニット２１ｂの側面側の開口部２７に取り付けられる（図８）。このヘッダカバー３ｂは、上下方向に積層されたヘッダユニット２１ｂの開口部２７を所定の隙間空間Ｓをもって覆うようにしたもので、流入口３１から流入させた流体をそれぞれの開口部２７から流入させ、各ヘッダユニット２１ｂの伝熱管４（図８では図示せず）に分岐させるとともに、各ヘッダユニット２１ｂから排出された流体を合流させて排出口３２から排出させる。このヘッダカバー３ｂをヘッダユニット２１ｂに取り付ける場合は、ヘッダユニット２１ｂの第一壁面２３および後面２６と、ヘッダカバー３ｂの側面とのオーバーラップ量を変えることで隙間空間Ｓの大きさを調整し、これによって、流体が最適な状態で各ヘッダユニット２１ｂに流れるようにする。なお、図８では、片側にのみヘッダカバー３ｂを取り付けるようにしているが、両側にヘッダカバー３ｂを取り付けるようにしてもよい。【００３８】
このように第二の実施の形態のようにヘッダ２ｂを構成した場合であっても、ヘッダユニット２１ｂの積層状態を変えるとともに、それに対応したヘッダカバー３ｂを作るだけで、伝熱管４の本数の増減に対応することができるようになる。【００３９】
＜第三の実施の形態＞【００４０】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。上記第一の実施の形態や第二の実施の形態では、ヘッダユニット２１を半割りにしたユニット分離体２２を対向させてヘッダユニット２１を形成するようにしたが、この第三の実施の形態では、後面側のみを開口させたボックス形状にして、第一壁面２３ｃに円形の管取付部２８ｃを設けるようにしたものである。【００４１】
この実施の形態におけるヘッダ２ｃについて、図９を用いて説明すると、このヘッダ２ｃを構成するヘッダユニット２１ｃは、伝熱管４を取り付ける側の第一壁面２３ｃと、左右両側面２４、上面、底面を有するように構成され、後面側のみを開口させて開口部２７を形成するようにしている。この第一壁面２３ｃには、伝熱管４を軸方向に挿入するための円形の管取付部２８ｃを穿設しており、この管取付部２８ｃに伝熱管４を軸方向に挿入してロウ付けする。【００４２】
一方、このヘッダユニット２１ｃの後面側に取り付けられるヘッダカバー３は、第一の実施の形態と同様に設けられ、開口部２７から所定の隙間空間Ｓを形成するように取り付けられる。【００４３】
このようなヘッダユニット２１ｃを用いてヘッダ２ｃを構成する場合、まず、図１０（ａ）に示すように、左右に設けられたヘッダユニット２１ｃを、それぞれの第一壁面２３ｃを密着させるように配置し、それぞれの管取付部２８ｃに伝熱管４を一気に挿入していく。そして、同様の作業を繰り返してすべての管取付部２８ｃに伝熱管４を挿入していき、その後、それぞれのヘッダユニット２１ｃを離間させて（図１０（ｂ））、伝熱管４の端部近傍をロウ材５でロウ付けする。以下同様に、このように伝熱管４を取り付けたヘッダユニット２１を上下方向に積層し、左右の開口部２７からヘッダカバー３を取り付ける。【００４４】
このように構成した場合であっても、ヘッダユニット２１ｃの積層状態を変えるとともに、それに対応したヘッダカバー３を作るだけで、伝熱管４の本数の増減に対応することができる。【００４５】
なお、この実施の形態では、後面側を開口させるようにしたが、第二の実施の形態のように側面２４を開口させてもよい。【００４６】
＜第四の実施の形態＞【００４７】
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。上記各実施の形態では、積層されたすべてのヘッダユニット２１に対して一つのヘッダカバー３を取り付けるようにしたが、この実施の形態では、上下二つのヘッダユニット２１にヘッダカバー３ｄを取り付け、しかも、そのヘッダカバー３ｄを左右のヘッダ２で段違となるように交互に取り付けるようにしたものである。【００４８】
この第四の実施の形態について、図１１を用いて説明する。この実施の形態におけるヘッダユニット２１は、第一の実施の形態に示されるように、上下のユニット分離体２２を対向させて伝熱管４を挟み込むようにしたものであり、後面側を開口させるようにしている。なお、この実施の形態では、後面側を開口させたヘッダユニット２１を用いた場合について説明するが、このヘッダユニット２１の構成については、第二の実施の形態から第四の実施の形態のいずれの構成を用いるようにしてもよい。【００４９】
そして、特徴的には、この実施の形態では、上下二つのヘッダユニット２１の開口部２７をヘッダカバー３で覆い、その開口部２７に所定の隙間空間Ｓを形成するようにしている。【００５０】
このような熱交換器１ｄを構成する場合、まず、伝熱管４を取り付けたヘッダユニット２１を二層分積層し、第一段目左側のヘッダユニット２１にはヘッダカバー３ｄを取り付けることなく、右側第一段目と第二段目のヘッダユニット２１にのみヘッダカバー３ｄを取り付ける。【００５１】
次に、その二段目のヘッダユニット２１の下方に三段目のヘッダユニット２１を積層させ、左側のヘッダ２についてはは、二段目と三段目のヘッダユニット２１にヘッダカバー３を取り付ける。このとき、二段目における右側と左側のヘッダユニット２１の高さ位置がヘッダカバー３が挟み込まれている分だけ若干異なるようになってしまうが、その高さについては伝熱管４の撓みによって吸収させるようにする。【００５２】
以下、同様に、右側と左側についてヘッダカバー３が交互に段違いとなるように取り付けていき、最端部についてはヘッダユニット２１だけとする。【００５３】
このように構成された熱交換器１ｄを使用する場合について説明すると、まず、最上部の左側に設けられたヘッダユニット２１から流体を流入させ、第一段目の伝熱管４を通って右側のヘッダユニット２１へ流通させる。すると、その流体は、そのヘッダユニット２１の後方の隙間空間Ｓを介して二段目のヘッダユニット２１に流れ込み、そこから二段目の伝熱管４を通して左側のヘッダユニット２１へと流通する。同様にして、ヘッダカバー３の隙間空間Ｓを介して三段目のヘッダユニット２１に流通させ、同様にして、交互に蛇行させるように流体を流通させて、最下層のヘッダユニット２１から排出させる。【００５４】
このように第四の実施の形態のように構成した場合であっても、ヘッダユニット２１の積層状態を変えるとともに、それに対応したヘッダカバー３ｄを作るだけで、伝熱管４の本数の増減に対応することができるようになる。【００５５】
しかも、この実施の形態では、積層の厚みが変わった場合であってもヘッダカバー３ｄ自体を作り変える必要がなく、簡単に伝熱管４の本数の増減に対応することができるようになる。【００５６】
＜第五の実施の形態＞【００５７】
次に、本発明の第五の実施の形態について図１２及び図１３を用いて説明する。この実施の形態における熱交換器１ｅは、内管４１と外管４２を有する多重管４０を用いて熱交換させるようにしたものであり、内管４１を通る流体と、内管４１と外管４２の隙間を通る流体との間で熱交換させるようにしたものである。そして、特徴的には、外管４２の端部近傍を第一ヘッダ２ａで覆ってそこから内管４１を延出させ、その第一ヘッダ２ａから延出した内管４１の端部近傍をヘッダカバー３ｂで覆って第二ヘッダ２ｄとするようにしたものである。なお、この実施の形態では、多重管４０を用いる場合、図１３に示すように外管４２の内側に二本の内管４１を内接させた構造のものを用いるのが好ましい。【００５８】
この第一ヘッダ２ａの構造について説明する。この第一ヘッダ２ａは、多重管４０を複数保持するヘッダユニット２１ｅを積層させたもので、それぞれのヘッダユニット２１ｅは、図１３に示すように、上下一対のユニット分離体２２ｅによって構成されている。このユニット分離体２２ｅは、外管４２の取り付けられる側である第一壁面２３に、その外管４２の外形を半割りにした第一凹部２８ａを形成しており、また、その第一壁面２３に軸方向に対向する第二壁面（後面２６）に、内管４１の外形を半割りにした第二凹部２８ｂを形成している。これらの第一壁面２３や第二壁面の分割面２０は、多重管４０の軸面と平行な面で分割されており、その分割面２０に第一凹部２８ａや第二凹部２８ｂの開放部分を臨ませるようにしている。そして、このように形成されたユニット分離体２２ｅを上下に対向させて、外管４２の端部近傍を第一凹部２８ａで挟み込ませ、そこから延出した内管４１の端部近傍を第二凹部２８ｂで挟み込ませるようにしている。そして、このように多重管４０を挟み込んだ状態で層状にヘッダユニット２１ｅを積層していき、図１３に示すように、側面側の開口部２７をヘッダカバー３ａで覆って、流入口３１ａから流入した流体を各ヘッダユニット７１に分岐させる。この各ヘッダユニット２１ｅに分岐させた流体は、外管４２と内管４１との隙間を流れていくことになる。【００５９】
次に、第二ヘッダ２ｄの構造について説明する。この第二ヘッダ２ｄは、第二凹部２８ｂから延出した内管４１に流体を流通させるようにしたもので、この実施の形態では、ヘッダユニット７１およびそのヘッダカバー３ａを覆うような一つのヘッダカバー３ｂで構成している。このヘッダカバー３ｂによってヘッダユニット２１ｅや側面のヘッダカバー３ａを覆う場合、側面のヘッダカバー３ａとヘッダユニット２１ｅとの間に小さな隙間を生じることになるが、この隙間についてはロウ材などでロウ付けする。そして、このように構成された第二ヘッダ２ｄの流入口３１ｂから流体を流入させ、内管４１の内部にのみ流体を流入させるようにする。【００６０】
このようにすれば、第二ヘッダ２ｄを構成する場合に、一つのヘッダカバー３ｂだけで構成することができるため、非常に簡単にヘッダを構成することができるようになる。【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。【００６２】
例えば、上記実施の形態では、ヘッダカバー３としてボックス形状をなすものを用いるようにしたが、形状についてはこのようなものに限定されるものではなく、開口部２７を介して各層の伝熱管４からの流体を流通させるようなものであれば、そのような形状のものであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・熱交換器
２・・・ヘッダ
２１・・・ヘッダユニット
２２・・・のユニット分離体
２３・・・第一壁面
２４・・・側面
２５・・・底面
２７・・・開口部
２８・・・凹部（管取付部）
３・・・ユニットカバー
３１・・・流入口
３２・・・排出口
４・・・伝熱管
５・・・ロウ材
Ｓ・・・隙間空間
【図１】
2010150879.tif 000003
【図２】
2010150879.tif 000004
【図３】
2010150879.tif 000005
【図４】
2010150879.tif 000006
【図５】
2010150879.tif 000007
【図６】
2010150879.tif 000008
【図７】
2010150879.tif 000009
【図８】
2010150879.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010150879.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2010150879.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、
当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーによって構成し、
前記ヘッダユニットを、
伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成し、
前記ヘッダカバーを、
当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成するとともに、
前記ヘッダカバーを、左右のヘッダで段違いになるように取り付けるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ヘッダカバーは、前記ヘッダユニットを積層した状態で、ヘッダユニットの開口部を覆うように構成した請求項１に記載の熱交換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーによって構成し、前記ヘッダユニットを、伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成し、前記ヘッダカバーを、当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成するとともに、前記ヘッダカバーを、左右のヘッダで段違いになるように取り付けるようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
このように構成すれば、ヘッダユニットの積層の厚みを変えるとともに、その厚みに対応したヘッダカバーを作るだけで、伝熱管の本数の増減に対応することができるようになる。また、流体を左右のヘッダ間で交互に蛇行させるような熱交換器を構成する場合に、一種類のヘッダカバーを用意し、これを段違いに左右に取り付けていくだけで伝熱管の増減に対応することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明では、ヘッダと、当該ヘッダに取り付けられた伝熱管を有する熱交換器において、当該ヘッダを、ヘッダユニットとヘッダカバーによって構成し、前記ヘッダユニットを、伝熱管を取り付けるための管取付部と、当該管取付部を有する壁面と異なる壁面に開口部を有するように構成し、前記ヘッダカバーを、当該ヘッダユニットの前記開口部を覆うように構成するとともに、前記ヘッダカバーを、左右のヘッダで段違いになるように取り付けるようにしたので、ヘッダユニットの積層の厚みを変え、その厚みに対応したヘッダカバーを作るだけで、伝熱管の本数の増減に対応することができるようになる。また、流体を左右のヘッダ間で交互に蛇行させるような熱交換器を構成する場合に、一種類のヘッダカバーを用意し、これを段違いに左右に取り付けていくだけで伝熱管の増減に対応することができる。
【国際調査報告】
2010150879.tif 000017
2010150879.tif 000018
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