(57)【要約】【課題】  量産性に適すると共に、高耐圧性のヘッダであって、ろう付けの信頼性の高いものの提供。【解決手段】  ブレージングシートからなる第１プレート１にプレス加工により第１チューブ挿通孔２を形成すると共に、それを幅方向に湾曲して筒状に形成し、第１パイプ４を構成する。第２プレート５に第２チューブ挿通孔６をプレス加工により形成すると共に、筒状に湾曲形成して第２パイプ７を構成する。そして、第１パイプ４の外周に第２パイプ７を被嵌し、両者間を一体にろう付け固定する。【選択図】        図１
2006064247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して並列された複数のチューブ挿通孔を有し、そのチューブ挿通孔にチューブ端が挿通されて、その挿通部がろう付け固定される熱交換器のヘッダにおいて、
第１プレート(1) に第１チューブ挿通孔(2) がプレス成形により設けられると共に、その第１プレート(1) が筒状に湾曲形成され、その継目(3) が突き合わされてなる第１パイプ(4) と、
第２プレート(5) に前記第１チューブ挿通孔(2) に整合する第２チューブ挿通孔(6) がプレス成形により設けられると共に、その第２プレート(5) が前記第１パイプ(4) の外周に整合する内周を有するように筒状に湾曲形成された第２パイプ(7) と、
を具備し、
前記第１パイプ(4) の外周に第２パイプ(7) が被嵌されると共に、第１チューブ挿通孔(2) と第２チューブ挿通孔(6) とが整合されて、第１パイプ(4) の外周と第２パイプ(7) の内周との間が一体にろう付け固定されてなる熱交換器のヘッダ。
【請求項２】
請求項１において、
第１パイプ(4) の前記継目(3) と第２パイプ(7) の継目(8) とが周方向に異なるように位置し、少なくとも一方の前記プレートの表面にろう材が被覆されたブレージングシートを用いた熱交換器のヘッダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１パイプ(4) は、その継目(3) がジグソーパズルの嵌めあわせ外周縁のように互いに周方向に抜け止めされてなる熱交換器のヘッダ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記第１パイプ(4) が互いに隣接して複数並列され、
前記第２パイプ(7) は、夫々断面半円形の樋状部が幅方向に連結された一対の前記第２プレート(5) を互いに逆向きに重ね合わせたものからなる熱交換器のヘッダ。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２プレート(5) の隣接する樋状部の境を越えて偏平な第２チューブ挿通孔(6) が形成された熱交換器のヘッダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルやオイルクーラ，インタークーラ等に用いる耐圧性の高い熱交換器のヘッダに関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルに用いられる熱交換器のヘッダは、フロン冷媒を用いた従来の冷凍サイクルのそれに比べて、高耐圧性を要求される。このような高耐圧性のヘッダとして、特開平１１−２２６６８５号公報記載のヘッダが知られている。このヘッダは、引抜き加工または押出し加工によるパイプ材にチューブ挿通孔をフライス加工等の切削により形成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
チューブ挿通孔を切削加工により行う場合には、量産性に欠ける欠点がある。それと共に、その切削加工に伴い、ヘッダ内面に内バリが発生し、それを取り除くための別の加工を必要とし、製造コストが上昇する欠点がある。更には、いわゆる押出し管を用いたヘッダは、その製造の際に表面にろう材を予め被覆することが困難であり、別個にろう材を必要とすると共に、その場合、ヘッダとチューブとのろう付けの信頼性が低い欠点がある。  そこで本発明は、係る問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の本発明は、互いに離間して並列された複数のチューブ挿通孔を有し、そのチューブ挿通孔にチューブ端が挿通されて、その挿通部がろう付け固定される熱交換器のヘッダにおいて、
第１プレート(1) に第１チューブ挿通孔(2) がプレス成形により設けられると共に、その第１プレート(1) が筒状に湾曲形成され、その継目(3) が突き合わされてなる第１パイプ(4) と、
第２プレート(5) に前記第１チューブ挿通孔(2) に整合する第２チューブ挿通孔(6) がプレス成形により設けられると共に、その第２プレート(5) が前記第１パイプ(4) の外周に整合する内周を有するように筒状に湾曲形成された第２パイプ(7) と、
を具備し、
前記第１パイプ(4) の外周に第２パイプ(7) が被嵌されると共に、第１チューブ挿通孔(2) と第２チューブ挿通孔(6) とが整合されて、第１パイプ(4) の外周と第２パイプ(7) の内周との間が一体にろう付け固定されてなる熱交換器のヘッダである。
【０００５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
第１パイプ(4) の前記継目(3) と第２パイプ(7) の継目(8) とが周方向に異なるように位置し、少なくとも一方の前記プレートの表面にろう材が被覆されたブレージングシートを用いた熱交換器のヘッダである。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記第１パイプ(4) は、その継目(3) がジグソーパズルの嵌めあわせ外周縁のように互いに周方向に抜け止めされてなる熱交換器のヘッダである。
【０００６】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記第１パイプ(4) が互いに隣接して複数並列され、
前記第２パイプ(7) は、夫々断面半円形の樋状部が幅方向に連結された一対の前記第２プレート(5) を互いに逆向きに重ね合わせたものからなる熱交換器のヘッダである。
請求項５に記載の本発明は、請求項４において、
前記第２プレート(5) の隣接する樋状部の境を越えて偏平な第２チューブ挿通孔(6) が形成された熱交換器のヘッダである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の熱交換器のヘッダは、それぞれ第１チューブ挿通孔２および第２チューブ挿通孔６がプレス成形された第１プレート１，第２プレート５を筒状に湾曲して、第１パイプ４と第２パイプ７とを形成し、第１パイプ４に第２パイプ７を被嵌して両パイプの内外面間を一体にろう付け固定したものであるから、製造しやすく、耐圧性の高いものとなる。しかもチューブ挿通孔を精度よく、且つ迅速に加工でき、量産性の優れたものとなる。
上記構成において、第１パイプ４の継目３と第２パイプ７の継目８とを周方向に異なるように位置した熱交換器のヘッダにおいては、更に耐圧性が高く、漏れのないヘッダを提供できる。
【０００８】
上記構成において、第１パイプ４の継目３をジグソーパズルの嵌めあわせ外周縁のように互いに周方向に抜け止めしたものにおいては、更に耐圧性が高く、信頼性の高い熱交換器のヘッダとなりうる。
上記構成において、第１パイプ４を互いに隣接して、複数並列し、それらに整合する一対の第２プレート５を第１パイプ４に被嵌してろう付け固定したものにおいては、組立が容易で製造しやすく、耐圧性が高く、チューブ方向の幅の狭いコンパクトなヘッダを提供できる。
上記構成において、第２プレート５の隣接する樋状部の境を越えて、偏平な第２チューブ挿通孔６を形成したものにおいては、１本の偏平なチューブを複数の第１パイプ４に連通させることができる。それにより、コンパクトでより耐圧性の高い熱交換器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明のヘッダを用いた熱交換器の組立説明図であり、図２はそのヘッダを各プレートから製造する途中の工程を示す説明図である。また図３は、同ヘッダを有する熱交換器の組立状態を示す斜視図であり、図４は、図３のIV−IV矢視方向から見たヘッダおよびチューブ13の組立状態を示す断面図および、そのろう付け後の状態を示す断面図である。
このヘッダは、複数の（この例では２本の）第１パイプ４とその第１パイプ４の外周を被蔽する一対の第２プレート５からなる第２パイプ７と、それらの上下両端を閉塞する端蓋11とを有する。第１パイプ４および第２パイプ７は、それぞれ図２に示すような第１プレート１と第２プレート５とのプレス成形体を筒状に湾曲形成したものである。
【００１０】
この第１プレート１，第２プレート５は、それぞれ少なくとも外面側となる一方の表面にろう材が被覆されたブレージングシートが用いられる。そして、第１プレート１の両側面には多数の凹部16と凸部17が定間隔に離間して設けられている。一方の側部の凹凸の位置と他方の側部の凹凸の位置が半ピッチ位置ずれして、その第１プレート１を筒状にしたとき、一方の凸部が他方の凹部に整合するように形成されている。
この凸部17の先端部は幅方向に膨出した状態となり、その凸部17に整合するように凹部16が形成されている。これはジクソーパズルの外周縁のような形状を有する。また、第１プレート１の中央位置には、定間隔に偏平な第１チューブ挿通孔２がプレス加工により形成される。この第１プレート１は幅方向に湾曲されて、その継目において一方の凸部17が凹部16に嵌着して、周方向に抜け止めされた状態で図１に示す如く、第１パイプ４を構成する。
【００１１】
次に、第２パイプ７を構成する一対の第２プレート５のうち、一方のみの第２プレート５に前記第１チューブ挿通孔２のピッチに等しいピッチで第１チューブ挿通孔２より２倍以上長い第２チューブ挿通孔６が多数、並列形成されている。
次に、それぞれの第２プレート５は、第１パイプ４の外周に整合するように、この例では２列の連続した樋状に形成されている。なお、図において、裏面側に配置される第２プレート５は、その両縁に段付き縁部９が形成されるが、それを表面側の第２プレート５に設けてもよい。そして、一対の第１パイプ４が並列され、その外周を第２パイプ７が被嵌する。このとき、第１パイプ４の外周面にはろう材が被覆されている。また、少なくとも第２パイプ７の外周面にもろう材が被覆されている。
【００１２】
次に、第１パイプ４と第２プレート５とを組合せた状態で、その上下両端に端蓋11が嵌着される。また、多数のチューブ13とフィン14とが交互に積層され、その積層体の上下両端位置にサポート12が配置されて熱交換器のコアを構成する。そして、それぞれのチューブ13の両端を一対のヘッダの夫々第２パイプ７および第１パイプ４の各チューブ挿通孔６，２に図１，図２に示す如く挿通する。各チューブ13はこの例では、耐圧性を有する多穴管からなり、アルミニュームの押出管であり、その表面にはろう材が被覆されていないがそれに接触する相手部品の表面にはろう材が被覆されている。また、コアの上下両端に配置されたサポート12の両端には凸部19が突設され、その凸部19が第２パイプ７に形成された係止孔10に嵌着される。そして、図３の如く熱交換器が組立てられる。
【００１３】
この組立状態において、図３のIV−IV線上で切断した断面が図４の（Ａ）である。係る組立状態において、各第１パイプ４の継目３は裏面側の第２パイプ７のほぼ中央部に位置する。そして、第２パイプ７の継目８は両側に位置し、両継目３，８は互いに周方向に略９０度位置ずれしている。係る状態で、熱交換器の組立体を高温の炉内に挿入し、第１パイプ４および第２パイプ７並びにフィン14の外表面に被覆されたろう材を溶融させ、次いで、それを冷却固化し、図４（Ｂ）の如く、両パイプ４，７間および、各部品間を一対的にろう付け固定して熱交換器を完成する。このとき、ろう材は第１パイプ４の継目３を気密に接合する。
【００１４】
更には、一対のプレートからなる第２パイプ７の継目８も気密にろう付けされる。また、チューブ13の先端部と第１パイプ４の第１チューブ挿通孔２との間および、それと第２パイプ７の第２チューブ挿通孔６との間も気密にろう付け固定される。そして、フィン14の外表面に被覆されたろう材により、チューブ13とフィン14との間が一体にろう付け固定される。
このようにしてなる熱交換器は、図３において出入口パイプ20を介して一方のヘッダ18に冷媒が供給され、それが各チューブ13を流通して他方のヘッダ18から出入口パイプ20に導かれる。また、フィン14およびチューブ13の外面側には冷却風が供給され、それと冷媒との間に熱交換が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の熱交換器のヘッダの分解斜視図。
【図２】同ヘッダの製造工程を示す説明図。
【図３】同ヘッダを有する熱交換器の斜視図。
【図４】図３におけるIV−IV矢視断面図であって、（Ａ）はその組立状態を示し、（Ｂ）はそのろう付け後の状態を示す。
【符号の説明】
【００１６】
１  第１プレート
２  第１チューブ挿通孔
３  継目
４  第１パイプ
５  第２プレート
６  第２チューブ挿通孔
７  第２パイプ
８  継目
９  段付き縁部
10  係止孔
【００１７】
11  端蓋
12  サポート
13  チューブ
14  フィン
15  チューブ端
16  凹部
17  凸部
18  ヘッダ
19  凸部
20  出入口パイプ
【図１】
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【図２】
2006064247.tif 000004
【図３】
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【図４】
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