(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器のヘッダパイプ内部を区画する仕切板を、該ヘッダパイプ内に組み付けて、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定構造において、
前記ヘッダパイプは、前記仕切板と係合する開口部を形成し、
前記仕切板は、前記開口部に挿入される突部を備えるものであって、この突部は、前記開口部に挿入された際、該突部の先端の部位が該開口部から外部へはみ出しているものであり、
前記仕切板を前記ヘッダパイプ内に組み付けて、前記突部をヘッダパイプの前記開口部に係合させ、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させることにより、該突部が前記開口部の内周に密着することを特徴とする仕切板のヘッダパイプ固定構造。
【請求項２】
前記突部に、この突部の変形を容易化する切欠が設けられていることを特徴とする請求項１記載の仕切板のヘッダパイプ固定構造。
【請求項３】
熱交換器のヘッダパイプ内部を区画する仕切板を、該ヘッダパイプ内に組み付けた後、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定方法において、
前記ヘッダパイプは、前記仕切板と係合する開口部を形成し、
前記仕切板は、前記開口部に挿入される突部を備えるものであって、この突部は、前記開口部に挿入された際、該突部の先端の部位が該開口部から外部へはみ出しているものであり、
前記仕切板を前記ヘッダパイプ内に組み付けて、前記突部をヘッダパイプの前記開口部に係合させた後、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させて仮止めしたことを特徴とする仕切板のヘッダパイプ固定方法。
【請求項４】
前記突部に、この突部の変形を容易化する切欠が設けられていることを特徴とする請求項３記載の仕切板のヘッダパイプ固定方法。
【請求項５】
前記仮止めは、前記突部の変形により該突部の両側部が前記開口部の内周に密着してなされるものであることを特徴とする請求項３又は４記載の仕切板のヘッダパイプ固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッダパイプ内部を区画する仕切板と、前記仕切板を挿入する挿入孔とを備えた熱交換器のヘッダパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パラレルフロータイプの熱交換器は、フィンを介装して複数のチューブを積層するとともに、これらのチューブの両端にヘッダパイプを配設して構成されている。
【０００３】
各ヘッダパイプは、内部を仕切板にて区画されており、また、媒体を取り入れる入口継手又は媒体を排出する出口継手が設けられている。
【０００４】
熱交換用の媒体は、入口継手から熱交換器内部に取り入れられて、チューブ群単位で各ヘッダパイプ間を複数回往復し、出口継手から排出される。すなわち熱交換は、チューブを通過する媒体と外気との間で行われ、その効率は、フィンによって向上されている。
【０００５】
通常、このような熱交換器は、チューブ、フィン、ヘッダパイプ、出入口継手、仕切板、及びその他の各部材を一体に組み付けて、この組み付け体をろう付けして製作されている。また、熱交換器を構成するこれらの各部材は、所定の形状に形成された金属材であって、表面にはろう材がクラッドされている。
【０００６】
とりわけ、ヘッダパイプ内部を区画する仕切板は、ヘッダパイプの要所に設けた挿入孔から挿入して組み付けられており、ヘッダパイプの内側及び挿入孔にろう付けされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した仕切板は、ヘッダパイプの内側及び挿入孔に正確にろう付けすることを要する。これは、仕切板のろう付けが不完全であると、媒体の洩出やヘッダパイプ内部でのバイパス洩れが発生し、熱交換器の機能を著しく低下する原因となるからである。
【０００８】
しかしながら従来では、仕切板は、挿入孔に挿入したままの状態で保持するようにしているため、組み付けてからろう付けするまでの間に、挿入孔外部にずれたり抜け落ちたりすることがあって、ろう付けが不完全になるという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、仕切板を所定の位置に確実に固定することができる熱交換器のヘッダパイプを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、後記具体例で用いた符号を付して記すと、
熱交換器１のヘッダパイプ３内部を区画する仕切板７を、該ヘッダパイプ内に組み付けて、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定構造において、
前記ヘッダパイプ３は、前記仕切板７と係合する開口部３２を形成し、
前記仕切板７は、前記開口部３２に挿入される突部７ｂを備えるものであって、この突部７ｂは、前記開口部３２に挿入された際、該突部の先端の部位Ｓが該開口部から外部へはみ出しているものであり、
前記仕切板７を前記ヘッダパイプ３内に組み付けて、前記突部７ｂをヘッダパイプの前記開口部３２に係合させ、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させることにより、該突部が前記開口部の内周に密着する構成の仕切板のヘッダパイプ固定構造である。
本願第２請求項に記載した発明は、第１請求項の発明において、前記突部７ｂに、この突部の変形を容易化する切欠が設けられている構成の仕切板のヘッダパイプ固定構造である。
本願第３請求項に記載した発明は、熱交換器１のヘッダパイプ３内部を区画する仕切板７を、該ヘッダパイプ内に組み付けた後、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定方法において、
前記ヘッダパイプ３は、前記仕切板７と係合する開口部３２を形成し、
前記仕切板７は、前記開口部３２に挿入される突部７ｂを備えるものであって、この突部７ｂは、前記開口部３２に挿入された際、該突部の先端の部位Ｓが該開口部から外部へはみ出しているものであり、
前記仕切板７を前記ヘッダパイプ３内に組み付けて、前記突部７ｂをヘッダパイプの前記開口部３２に係合させた後、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させて仮止めした構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
本願第４請求項に記載した発明は、第３請求項の発明において、前記突部７ｂに、この突部の変形を容易化する切欠が設けられている構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
本願第５請求項に記載した発明は、第３請求項又は第４請求項の発明において、前記仮止めは、前記突部７ｂの変形により該突部の両側部が前記開口部３２の内周に密着してなされる構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
【００１１】
このように、本発明の熱交換器のヘッダパイプによると、仕切板を挿入孔に挿入するとその突部が開口部に嵌合されるとともに、突部の先端が前記開口部より外側に突出する。この突部の先端を変形すると開口部に係止されるので、仕切板を所定の位置に確実に固定することができる。従って、仕切板を正確にろう付けすることができ、延いては、熱交換媒体の洩出やヘッダパイプ内部でのバイパス洩れを回避することができる。
【００１２】
すなわち従来では、仕切板は、挿入孔に挿入したままの状態で保持するようにしているため、ろう付けする以前に挿入孔外部にずれたり抜け落ちたりすることがあったが、本発明によれば、開口部より突出する突部の先端の部位を変形して当該開口部に係止するので、そのような不都合を解消することができる。
【００１４】
また、本発明のヘッダパイプによると、突部をヘッダパイプ内側方向に加圧して変形させることにより、少なくとも突部の先端の部位が幅広がりの形状になって、その変形した部位により仕切板が開口部に係止されることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基いて詳細に説明する。
【００１６】
図１において、本例の熱交換器１は、フィン５，５を介装して積層した複数のチューブ２，２と、これらのチューブ２，２の両端にそれぞれ配置したヘッダパイプ３，４とを連通接続して構成している。
【００１７】
各ヘッダパイプ３，４は、それぞれ、上下の端部開口をキャップ６，６で閉鎖し、また、内部を仕切板７，７で所定の間隔に区画した円管状のものである。その長手方向に亘っては、所定の間隔で、チューブ２，２の端部を挿入するチューブ孔９，９を設けている。更に、各ヘッダパイプ３，４の要所には、熱交換媒体を取り入れる入口継手３ａ、又は熱交換媒体を排出する出口継手４ａ、を設けている。
【００１８】
尚、図中の８は、熱交換器１の構造的強度を補強するサイドプレートである。各サイドプレート８，８は、それぞれ両端部を各ヘッダパイプ３，４に支持して設けており、フィン５，５を介装したチューブ２，２の層を保持している。
【００１９】
この構成によると、入口継手３ａから取り入れられた熱交換媒体は、所定のチューブ２，２群単位で各ヘッダパイプ３，４を往復するように複数回蛇行して通流され、熱交換をしつつチューブ２，２を通過し、出口継手４ａから排出される。また、媒体の熱交換は、チューブ２，２及びサイドプレート８，８の間に介装したフィン５，５による放熱効果で促進される。
【００２０】
熱交換器１を構成するこれらのチューブ２，２、ヘッダパイプ３，４、出入口継手３ａ，４ａ、フィン５，５、キャップ６，６、仕切板７，７、サイドプレート８，８は、それぞれろう材をクラッドした所定形状の金属材からなり、治具を用いて組み付けて、この組み付け体をろう付けすることによって一体に成形している。とりわけ本例の場合、チューブ２，２、ヘッダパイプ３，４、及びフィン５，５は、ブレージングシートをロール成形したものである。
【００２１】
本例の仕切板７は、図２に示すように、ヘッダパイプ３，４の要所に設けた挿入孔３１から挿入して組み付けている。
【００２２】
同図に示すように、この仕切板７は、挿入孔３１を塞ぐ鍔部７ａと、その先端Ｓをヘッダパイプ３，４に設けた開口部３２から外側に突出する突部７ｂとを備え、この突部７ｂを変形して固定するように構成している。この開口部３２は、挿入孔３１と同一面位置に形成されている。また、本例の鍔部７ａは、挿入孔３１よりヘッダパイプ３，４の外側へ若干（０．５ｍｍ程度）はみ出るように設けている。
【００２３】
挿入孔３１は、図３及び図４に示すように、ヘッダパイプ３，４の長手方向に亘って設けたチューブ孔９，９の間に設けており、仕切板７は、挿入孔３１に対してヘッダパイプ３，４の裏側に設けた開口部３２に突部７ｂを合せるように挿入して組み付けている。
【００２４】
また、図中の３３は、ヘッダパイプ３，４を構成するブレージングシートの合せ目である。すなわち、ヘッダパイプ３，４は、帯状のブレージングシートを幅方向の縁部同士を突き合せるように丸めて成形しており、開口部３２は、その幅方向の縁部を切り欠いて設けている。
【００２５】
仕切板７の突部７ｂは、仕切板７を挿入孔３１に挿入した後、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ヘッダパイプ３，４の内側方向（図５（ａ）中の矢印方向）に加圧して変形する。
【００２６】
この変形によると、突部７ｂの先端の部位Ｓが開口部３２内に押しやられて、開口部３２と突部７ｂとの隙間が解消され、仕切板７の固定がなされる。すなわち、開口部３２の内周に突部７ｂが密着することによって、両者間の係合面積が増大し、仕切板７が所定の位置に固定する。
【００２７】
また、本例の開口部３２は、ヘッダパイプ３，４の内側から外側に向って、その断面面積を拡大している。従って、突部７ｂをヘッダパイプ３，４の内向方向に加圧して変形すると、開口部３２と突部７ｂとは、仕切板７が挿入孔３１外部へ移動するのを防止するように係合し、仕切板７は確実に且つ強固に固定される。
【００２８】
また、仕切板７の突部７ｂの変形は、図６に示すように、ヘッダパイプ３，４を加工台Ｋに載置し、ハンマー等の工具で突部７ｂの先端の部位Ｓを叩打して行う。
【００２９】
特に本例では、挿入孔３１よりはみ出た鍔部７ａを加工台Ｋに当接させることにより、突部７ｂを変形する際の衝撃が、仕切板７以外の部材に及ぶのを回避している。すなわち、仕切板７を直接加工台Ｋに支持することによって、突部７ｂの変形に伴うヘッダパイプ３，４の不要な変形を防止している。
【００３０】
また、本例の加工台Ｋは、ヘッダパイプ３，４を保持する凹部を備えており、仕切板７の突部７ｂの変形は、この凹部にヘッダパイプ３，４を嵌合することによって正確に行われる。
【００３１】
尚、突部７ｂは、変形によってその全体を開口部３２内に収納するように構成してもよい。すなわち、先端の部位Ｓを完全に開口部３２内に押しやると、突部７ｂによるヘッダパイプ３，４の外面の凹凸が解消される。或は、図７に示すように、先端の部位Ｓを変形させて、その端部がヘッダパイプ３，４の外周に掛るように構成してもよい。この場合は、仕切板７の固定が一層強固になされる。
【００３２】
また、図８及び図９に示すように、突部７ｂに適当な切欠を設けて、先端の部位Ｓの変形を容易に行えるようにしてもよい。すなわち、これらに示すものは、Ｖ字状やコ字状の切欠によって分割された左右両部を、それぞれ外側へ変形させて開口部３２に係止するものである。
【００３３】
以上説明したように、本例の熱交換器のヘッダパイプによると、仕切板は、挿入孔を塞ぐ鍔部と、その先端をヘッダパイプに設けた開口部より外側に突出する突部とを備え、突部を変形して固定するので、所定の位置に確実に固定することができる。従って、仕切板を正確にろうろう付けすることができ、延いては、媒体の洩出やヘッダパイプ内部でのバイパス洩れを低減することができる。
【００３４】
すなわち従来では、仕切板は、挿入孔に挿入したままの状態で保持するようにしているため、ろう付けする以前に挿入孔外部にずれたり抜け落ちたりすることがあったが、本例では、開口部より突出する突部を変形して固定するので、そのような不都合を解消することができる。
【００３５】
また、本例の熱交換器のヘッダパイプによると、突部をヘッダパイプ内側方向に加圧して変形し、突部と開口部との隙間を解消するので、両者間の係合面積を増大することにより仕切板を所定の位置に固定することができる。
【００３６】
すなわち仕切板は、開口部との隙間を解消する程度の突部の変形で固定することができる。また、突部の変形は、ハンマー等の工具を用いて突部の先端を叩打することによって、容易に行うことができる。
【００３７】
また、本例の熱交換器のヘッダパイプによると、開口部の断面面積を、ヘッダパイプの内側から外側に向って拡大したので、突部をヘッダパイプの内向方向に加圧して変形すると、開口部と突部とを、仕切板が挿入孔外部へ移動するのを阻止するように係合することができ、仕切板を確実に且つ強固に固定することができる。
【００３８】
また、本例の熱交換器のヘッダパイプによると、鍔部は、挿入孔より外側にはみ出しているので、突部を変形する際、鍔部を加工台等に当接させることによって、仕切板を直接支持することができ、その衝撃が仕切板以外の部材に及ぶのを回避することができる。すなわち、突部の変形に伴うヘッダパイプの不要な変形を防止することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本願第１請求項に記載した発明は、熱交換器１のヘッダパイプ３内部を区画する仕切板７を、該ヘッダパイプ内に組み付けて、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定構造において、前記ヘッダパイプ３は、前記仕切板７と係合する開口部３２を形成し、前記仕切板７は、前記開口部３２に挿入される突部７ｂを備えるものであって、この突部７ｂは、前記開口部３２に挿入された際、該突部の先端の部位Ｓが該開口部から外部へはみ出しているものであり、前記仕切板７を前記ヘッダパイプ３内に組み付けて、前記突部７ｂをヘッダパイプの前記開口部３２に係合させ、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させることにより、該突部が前記開口部の内周に密着する構成の仕切板のヘッダパイプ固定構造である。
本願第２請求項に記載した発明は、第１請求項の発明において、前記突部７ｂに、この突部の変形を容易化する切欠が設けられている構成の仕切板のヘッダパイプ固定構造である。
本願第３請求項に記載した発明は、熱交換器１のヘッダパイプ３内部を区画する仕切板７を、該ヘッダパイプ内に組み付けた後、ろう付けにより前記仕切板をヘッダパイプに固定する仕切板の固定方法において、前記ヘッダパイプ３は、前記仕切板７と係合する開口部３２を形成し、前記仕切板７は、前記開口部３２に挿入される突部７ｂを備えるものであって、この突部７ｂは、前記開口部３２に挿入された際、該突部の先端の部位Ｓが該開口部から外部へはみ出しているものであり、前記仕切板７を前記ヘッダパイプ３内に組み付けて、前記突部７ｂをヘッダパイプの前記開口部３２に係合させた後、前記突部を前記ヘッダパイプの内側方向に加圧して変形させて仮止めした構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
本願第４請求項に記載した発明は、第３請求項の発明において、前記突部７ｂに、この突部の変形を容易化する切欠が設けられている構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
本願第５請求項に記載した発明は、第３請求項又は第４請求項の発明において、前記仮止めは、前記突部７ｂの変形により該突部の両側部が前記開口部３２の内周に密着してなされる構成の仕切板のヘッダパイプ固定方法である。
【００４０】
このように、本発明の熱交換器のヘッダパイプによると、仕切板を挿入孔に挿入するとその突部が開口部に嵌合されるとともに、突部の先端が前記開口部より外側に突出し、この突部の先端を変形すると開口部に係止されるので、仕切板を所定の位置に確実に固定することができる。従って、仕切板を正確にろう付けすることができ、延いては、熱交換媒体の洩出やヘッダパイプ内部でのバイパス洩れを回避することができる。
【００４２】
また、突部をヘッダパイプ内側方向に加圧して変形させることにより、少なくとも突部の先端の部位が幅広がりの形状になって、その変形した部位により仕切板が開口部に係止されることになる。
【００４３】
このように、本発明によれば、仕切板を所定の位置に確実に固定することができる仕切板のヘッダパイプ固定構造及び固定方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の具体例に係り、熱交換器を示す正面図である。
【図２】  本発明の具体例に係り、ヘッダパイプを示す断面図である。
【図３】  本発明の具体例に係り、ヘッダパイプを示す外観斜視図である。
【図４】  本発明の具体例に係り、ヘッダパイプを示す外観斜視図である。
【図５】  本発明の具体例に係り、（ａ）は変形前の仕切板の突部を示す断面図であり、（ｂ）は変形後の仕切板の突部を示す断面図である。
【図６】  本発明の具体例に係り、ヘッダパイプ及び加工台を示す断面図である。
【図７】本発明の具体例に係り、変形後の仕切板の突部を示す断面図である。
【図８】本発明の具体例に係り、変形前の仕切板の突部を示す断面図である。
【図９】本発明の具体例に係り、変形前の仕切板の突部を示す断面図である。
【符号の説明】
１      熱交換器
２      チューブ
３      ヘッダパイプ
３ａ      入口継手
４      ヘッダパイプ
４ａ      出口継手
５      フィン
６      キャップ
７      仕切板
７ａ      鍔部
７ｂ      突部
８      サイドプレート
９      チューブ孔
３１      挿入孔
３２      開口部
３３      合せ目
Ｋ      加工台
Ｓ      突部の先端の部位
【図１】
0004043079.tif 000002
【図２】
0004043079.tif 000003
【図３】
0004043079.tif 000004
【図４】
0004043079.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004043079.tif 000007
【図７】
0004043079.tif 000008
【図８】
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【図９】
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