JP2006214656A

JP2006214656A - Connecting structure of heat exchanger

Info

Publication number: JP2006214656A
Application number: JP2005028488A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Otomo; 聡大友
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connecting structure of a heat exchanger capable of improving brazing property, saving a space and to simplifying joining work. <P>SOLUTION: In this joining structure of a heat exchanger 11 comprising a header 16 on an end portion of a core portion 15 where a plurality of tubes 12 are arranged in parallel with each other, the header 16 comprises a plate header 20 with which end portions of the tubes 12 are connected, a tank header 22 connected with the plate header 20, and constituting a cylindrical body 21 with the plate header 20, and caps 23 closing both end opening portions of the cylindrical body 21. Connecting end portions 25, 28 of the plate header 20 and the tank header 22 are constituted in such manner that the connecting end portion 28 of either one of the plate header 20 and the tank header 22 can hold the other connecting end portion 25 from an inner side and an outer side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数のチューブが並設されて構成されるコア部の端部にヘッダを備えた熱交換器の接合構造に関する。 The present invention relates to a joining structure of a heat exchanger having a header at an end portion of a core portion configured by arranging a plurality of tubes in parallel.

従来、アルミニウム製オイルクーラ等の熱交換器においては、図４に示すように、コア部を構成するチューブ１の端部にヘッダ２が設けられている。ヘッダ２は、各チューブ１の端部が接続されるプレートヘッダ３と、プレートヘッダ３に接合され、プレートヘッダ３と共に筒状体４を構成するタンクヘッダ５と、筒状体４の両端開口部を閉塞するキャップ（図示せず）とから概略構成されている。 Conventionally, in a heat exchanger such as an aluminum oil cooler, as shown in FIG. 4, a header 2 is provided at an end portion of a tube 1 constituting a core portion. The header 2 includes a plate header 3 to which the end of each tube 1 is connected, a tank header 5 that is joined to the plate header 3 and constitutes the tubular body 4 together with the plate header 3, and openings at both ends of the tubular body 4. And a cap (not shown) for closing the cap.

そして、プレートヘッダ３とタンクヘッダ５と前記キャップはそれぞれ互いにロウ付け接合されるようになっており、プレートヘッダ３とタンクヘッダ５との接合面は互いに平坦面を形成し、前記キャップは筒状体４の両端部に冠着されるようになっている。また、タンクヘッダ５の接合端部には、プレートヘッダ３の接合端部外面を覆うようにスカート部６が形成されており、スカート部６はヘッダ２の外面より外側に突出して形成されている。（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３３２６９４号公報 The plate header 3, the tank header 5, and the cap are brazed to each other, the joint surfaces of the plate header 3 and the tank header 5 form a flat surface, and the cap is cylindrical. It is attached to both ends of the body 4. Further, a skirt portion 6 is formed at the joining end portion of the tank header 5 so as to cover the outer surface of the joining end portion of the plate header 3, and the skirt portion 6 is formed to protrude outward from the outer surface of the header 2. . (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-5-332694

ところが、上記した従来の熱交換器の接合構造では、プレートヘッダ３とタンクヘッダ５のロウ付け接合時に、プレートヘッダ３に対してタンクヘッダ５が外側に広がり、その接合部のロウ付け性が悪化するおそれがあった。そのため、タンクヘッダ５の外側への広がりを規制する治具を取り付ける必要があり、接合作業に手間が掛かるといった問題があった。 However, in the above-described conventional heat exchanger joining structure, when the plate header 3 and the tank header 5 are joined by brazing, the tank header 5 spreads outward with respect to the plate header 3, and the brazing property of the joint is deteriorated. There was a risk. For this reason, it is necessary to attach a jig for restricting the outward expansion of the tank header 5, and there is a problem that it takes time and labor for the joining work.

また、スカート部６がヘッダ２の外面より外側に突出して形成されているため、その分、ヘッダの外形寸法が大きくなり、設置スペースが広く必要になっていた。さらに、前記キャップがヘッダ２の両端部に冠着可能なように、前記キャップをスカート部６に合わせて加工する必要があるため、その加工及び装着作業に手間が掛かるといった問題もあった。 Further, since the skirt portion 6 is formed so as to protrude outward from the outer surface of the header 2, the outer dimension of the header is increased accordingly, and a large installation space is required. Furthermore, since it is necessary to process the cap in accordance with the skirt portion 6 so that the cap can be attached to both end portions of the header 2, there is a problem that the processing and mounting work are troublesome.

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、ロウ付け性の向上、省スペース化、及び接合作業の簡素化が可能な熱交換器の接合構造を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger joining structure that can improve brazing, save space, and simplify joining work. .

本発明は、複数のチューブが並設されて構成されるコア部の端部にヘッダを備えた熱交換器の接合構造であって、前記ヘッダは、前記各チューブの端部が接続されるプレートヘッダと、該プレートヘッダに接合され、該プレートヘッダと共に筒状体を構成するタンクヘッダと、該筒状体の両端開口部を閉塞するキャップとを備えており、前記プレートヘッダ及び前記タンクヘッダの各接合端部は、前記プレートヘッダと前記タンクヘッダのいずれか一方の接合端部が他方の接合端部を内側と外側から挟持可能なように構成されていることを特徴とする。 The present invention is a joining structure of a heat exchanger provided with a header at an end portion of a core portion formed by arranging a plurality of tubes, wherein the header is a plate to which the end portions of the respective tubes are connected. A header that is joined to the plate header and forms a cylindrical body together with the plate header; and a cap that closes both end openings of the cylindrical body, the plate header and the tank header Each joint end portion is configured such that one of the plate header and the tank header can sandwich the other joint end portion from the inside and the outside.

そして、好ましくは、前記プレートヘッダと前記タンクヘッダのいずれか一方の接合端部の内側には、他方の接合端部の内面を覆うようにスカート部が形成されていると共に、前記一方の接合端部の外側には前記他方の接合端部に向かって延びる延出端部が形成されており、前記スカート部と前記延出端部により前記他方の接合端部を内側と外側から挟持可能なように構成されているのがよい。 Preferably, a skirt portion is formed on the inner side of one joint end of either the plate header or the tank header so as to cover the inner surface of the other joint end, and the one joint end An extended end portion extending toward the other joint end portion is formed on the outer side of the portion so that the other joint end portion can be sandwiched from the inner side and the outer side by the skirt portion and the extended end portion. It is good to be configured.

また、前記プレートヘッダと前記タンクヘッダのいずれか一方の接合端部の内側と外側にはそれぞれ、他方の接合端部に向かって延びる延出端部が形成されており、前記各延出端部により前記他方の接合端部を内側と外側から挟持可能なように構成されていてもよい。 In addition, an extension end extending toward the other joint end is formed on the inner side and the outer side of either one of the plate header and the tank header. Thus, the other joint end may be sandwiched from the inside and the outside.

本発明によれば、プレートヘッダとタンクヘッダのいずれか一方の接合端部が他方の接合端部を内側と外側から挟持可能なように構成されているため、プレートヘッダとタンクヘッダとのロウ付け接合時に、特別な治具を取り付けることなく、プレートヘッダ又はタンクヘッダの外側への広がりを防止することができる。したがって、プレートヘッダとタンクヘッダの接合部のロウ付け性を向上させることができ、製品の信頼性を高めることができる。さらに、溶接作業が不要となり、熱交換器の一体ロウ付けが可能となるため、熱交換器の製造作業の効率化を図ることができる。 According to the present invention, since one of the joint end portions of the plate header and the tank header is configured to be able to sandwich the other joint end portion from the inside and the outside, the brazing between the plate header and the tank header is possible. At the time of joining, it is possible to prevent the plate header or the tank header from spreading outside without attaching a special jig. Therefore, it is possible to improve the brazing performance of the joint portion between the plate header and the tank header, and to improve the reliability of the product. Furthermore, since welding work is unnecessary and the heat exchanger can be integrally brazed, the efficiency of the heat exchanger manufacturing work can be improved.

また、スカート部はプレートヘッダとタンクヘッダのいずれか一方の接合端部の内側に形成され、プレートヘッダとタンクヘッダの接合部外面は滑らかな曲面状に形成されているため、ヘッダの外形寸法を縮小することができ、省スペース化を図ることができる。さらに、キャップの形状が単純化され、その加工作業及び装着作業の簡素化を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。 The skirt is formed inside the joint end of either the plate header or tank header, and the joint outer surface of the plate header and tank header is formed in a smooth curved surface. It can be reduced, and space saving can be achieved. Furthermore, various excellent effects can be obtained, such as simplification of the shape of the cap and simplification of the processing operation and the mounting operation.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、図１により、本発明の実施の形態における熱交換器の概略構成について説明する。ここで、図１は該実施の形態における熱交換器を示す正面図である。 First, the schematic configuration of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a front view showing the heat exchanger in the embodiment.

この熱交換器１１は、多数並設されたチューブ１２と、各チューブ１２の間に介装されたフィン１３と、その両外側に設けられたサイドプレート１４とから成るコア部１５と、コア部１５の両端部に設けられた一対のヘッダ１６，１７とを備えて構成されており、ヘッダ１６，１７にはそれぞれ入口パイプ１８、出口パイプ１９が接続されている。 The heat exchanger 11 includes a core portion 15 including a plurality of tubes 12 arranged in parallel, fins 13 interposed between the tubes 12, and side plates 14 provided on both outer sides thereof, and a core portion. 15 includes a pair of headers 16 and 17 provided at both ends, and an inlet pipe 18 and an outlet pipe 19 are connected to the headers 16 and 17, respectively.

チューブ１２は、アルミニウムを押出し成形したものや、内部にインナフィン（図示せず）を挿入したものが使用され、フィン１３は、薄いアルミニウム板を波状に加工し、熱交換効率を高めるため、表面にルーバ（図示せず）を形成させたものが使用されている。 The tube 12 is formed by extruding aluminum or having an inner fin (not shown) inserted therein, and the fin 13 is formed on the surface in order to process a thin aluminum plate into a wave shape and improve heat exchange efficiency. A louver (not shown) formed is used.

次に、主に図２を参照しつつ、ヘッダ１６，１７について説明するが、いずれのヘッダ１６，１７も同様の構成を有しているため、説明の簡略化のため、以下の説明では、一方のヘッダ１６について説明する。ここで、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、本実施の形態に係る熱交換器の接合構造を示している。 Next, the headers 16 and 17 will be described mainly with reference to FIG. 2. Since the headers 16 and 17 have the same configuration, in the following description, for simplification of description, One header 16 will be described. Here, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and shows a joining structure of the heat exchanger according to the present embodiment.

このヘッダ１６は、各チューブ１２の端部が接続されるプレートヘッダ２０と、プレートヘッダ２０に接合され、プレートヘッダ２０と共に円筒形状の筒状体２１を構成するタンクヘッダ２２と、筒状体２１の両端開口部を閉塞可能なように筒状体２１の両端部に冠着されるキャップ２３（図１参照）とから概略構成されており、プレートヘッダ２０、タンクヘッダ２２とキャップ２３はそれぞれ表面にロウ材がクラッドされたアルミニウム製である。 The header 16 is connected to the plate header 20 to which the end portion of each tube 12 is connected, the tank header 22 that is joined to the plate header 20 and forms a cylindrical cylindrical body 21 together with the plate header 20, and the cylindrical body 21. The caps 23 (see FIG. 1) are attached to both ends of the cylindrical body 21 so that the opening portions at both ends can be closed, and the plate header 20, the tank header 22 and the cap 23 are on the surface. It is made of aluminum clad with brazing material.

プレートヘッダ２０は、断面形状が半円弧状を成し、周壁面には各チューブ１２の端部が挿入される接続孔２４が穿設されている。そして、プレートヘッダ２０の接合端部２５には、内側に平坦接合面２６が形成され、その外側に斜めに切欠された切欠部２７が形成されている。 The plate header 20 has a semicircular cross-sectional shape, and a connection hole 24 into which the end of each tube 12 is inserted is formed in the peripheral wall surface. A flat joint surface 26 is formed on the inner side of the joint end portion 25 of the plate header 20, and a cutout portion 27 that is cut obliquely is formed on the outer side thereof.

一方、タンクヘッダ２２は、断面形状がプレートヘッダ２０と同心円の半円弧状を成し、その接合端部２８の内側には、プレートヘッダ２０の接合端部２５の内面を覆うようにスカート部２９が形成されており、スカート部２９はヘッダ１６の内面より内側に突出している。また、その接合端部２８には、スカート部２９の外側に平坦接合面３０が形成され、その平坦接合面３０のさらに外側には、プレートヘッダ２０の接合端部２５に向かって延びる延出端部３１が形成され、この延出端部３１はプレートヘッダ２０の切欠部２７に係合可能となっている。 On the other hand, the tank header 22 has a semicircular arc shape whose cross-sectional shape is concentric with the plate header 20, and a skirt portion 29 is provided inside the joint end portion 28 so as to cover the inner surface of the joint end portion 25 of the plate header 20. The skirt portion 29 protrudes inward from the inner surface of the header 16. Further, a flat joint surface 30 is formed on the outer side of the skirt portion 29 at the joint end portion 28, and an extended end extending toward the joint end portion 25 of the plate header 20 on the outer side of the flat joint surface 30. A portion 31 is formed, and the extended end portion 31 can be engaged with the cutout portion 27 of the plate header 20.

このように、プレートヘッダ２０の接合端部２５は、タンクヘッダ２２のスカート部２９と延出端部３１により、内側と外側から挟持されるようになっているため、プレートヘッダ２０とタンクヘッダ２２のロウ付け接合時に、特別な治具を使用しなくても、プレートヘッダ２０又はタンクヘッダ２２の外側への広がりを防止することができる。したがって、プレートヘッダ２０とタンクヘッダ２２の接合部のロウ付け性を向上させることができ、製品の信頼性を高めることができる。また、溶接作業が不要となり、熱交換器１１の一体ロウ付けが可能となるため、熱交換器１１の製造作業の効率化を図ることができる。 As described above, since the joining end portion 25 of the plate header 20 is sandwiched from the inside and outside by the skirt portion 29 and the extending end portion 31 of the tank header 22, the plate header 20 and the tank header 22. At the time of brazing joining, the plate header 20 or the tank header 22 can be prevented from spreading outside without using a special jig. Therefore, it is possible to improve the brazing performance of the joint portion between the plate header 20 and the tank header 22 and to improve the reliability of the product. Moreover, since welding work becomes unnecessary and the brazing of the heat exchanger 11 becomes possible, the efficiency of the manufacturing work of the heat exchanger 11 can be improved.

また、スカート部２９がプレートヘッダ２０の内側に形成されており、プレートヘッダ２０とタンクヘッダ２２の接合部外面は滑らかな曲面状に形成されるため、ヘッダ１６の外形寸法を縮小することができ、省スペース化を図ることができる。さらに、キャップ２３の形状が単純化され、その加工作業及び筒状体２１への装着作業の簡素化を図ることができる。 Further, since the skirt portion 29 is formed inside the plate header 20 and the outer surface of the joint portion between the plate header 20 and the tank header 22 is formed in a smooth curved surface, the outer dimensions of the header 16 can be reduced. , Space can be saved. Furthermore, the shape of the cap 23 is simplified, and the processing work and the mounting work to the cylindrical body 21 can be simplified.

なお、上記実施の形態において、スカート部２９と延出端部３１は、タンクヘッダ２２の接合端部２８側に形成されているが、反対に、プレートヘッダ２０の接合端部２５側に形成されていてもよい。 In the above embodiment, the skirt portion 29 and the extended end portion 31 are formed on the joining end portion 28 side of the tank header 22, but on the contrary, are formed on the joining end portion 25 side of the plate header 20. It may be.

また、プレートヘッダ２０とタンクヘッダ２２の各接合端部２５，２８の構造及び形状は、必ずしも上記した構造及び形状に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、タンクヘッダ２２の接合端部２８の内側と外側にそれぞれ、プレートヘッダ２０の接合端部２５に向かって延びる延出端部３２，３３を形成し、各延出端部３２，３３によりプレートヘッダ２０の接合端部２５を内側と外側から挟持可能なように構成してもよい。 Moreover, the structure and shape of each joining edge part 25 and 28 of the plate header 20 and the tank header 22 are not necessarily limited to an above-described structure and shape, For example, as shown in FIG. Extending end portions 32 and 33 extending toward the joining end portion 25 of the plate header 20 are formed inside and outside the joining end portion 28, respectively, and the joining end portions of the plate header 20 are formed by the extending end portions 32 and 33. You may comprise so that 25 can be clamped from the inner side and the outer side.

さらに、ヘッダ１６の断面形状は、上記した円筒形状に限定されるものではなく、角筒状等、他の筒形状を成していてもよい。 Furthermore, the cross-sectional shape of the header 16 is not limited to the above-described cylindrical shape, and may be another cylindrical shape such as a rectangular tube shape.

本発明の実施の形態における熱交換器を示す正面図である。It is a front view which shows the heat exchanger in embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ断面図であり、本発明の実施の形態に係る熱交換器の接合構造を示している。It is AA sectional drawing of FIG. 1, and has shown the joining structure of the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱交換器の接合構造の別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the joining structure of the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention. 従来例示す断面図である。It is sectional drawing which shows a prior art example.

Explanation of symbols

１１熱交換器
１２チューブ
１５コア部
１６ヘッダ
１７ヘッダ
２０プレートヘッダ
２１筒状体
２２タンクヘッダ
２３キャップ
２５接合端部
２８接合端部
２９スカート部
３１延出端部
３２延出端部
３３延出端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Heat exchanger 12 Tube 15 Core part 16 Header 17 Header 20 Plate header 21 Cylindrical body 22 Tank header 23 Cap 25 Joint end part 28 Joint end part 29 Skirt part 31 Extension end part 32 Extension end part 33 Extension end Part

Claims

A heat exchanger joining structure including a header at an end of a core portion configured by arranging a plurality of tubes in parallel,
The header includes a plate header to which end portions of the tubes are connected, a tank header that is joined to the plate header and forms a cylindrical body together with the plate header, and closes both end openings of the cylindrical body. With a cap,
Each joint end of the plate header and the tank header is configured such that either one of the plate header and the tank header can sandwich the other joint end from the inside and the outside. Heat exchanger joint structure characterized by

A skirt portion is formed on the inner side of either one of the plate header and the tank header so as to cover the inner surface of the other joint end, and on the outer side of the one joint end. An extending end portion extending toward the other joining end portion is formed, and the other joining end portion can be sandwiched from the inside and the outside by the skirt portion and the extending end portion. The joining structure of the heat exchanger according to claim 1.

Extending ends extending toward the other joining end are formed on the inside and outside of the joining end of either one of the plate header and the tank header, respectively. The joining structure of the heat exchanger according to claim 1, wherein the other joining end portion is configured to be sandwiched from the inside and the outside.