JPH06100433B2

JPH06100433B2 - 積層型熱交換器

Info

Publication number: JPH06100433B2
Application number: JP62213835A
Authority: JP
Inventors: 吉清長坂
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS6457095A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、一端側にのみタンクを有する積層型熱交換
器に関する。

（従来の技術）従来のこの種の熱交換器としては、例えば、特開昭61−
161398号公報に示されているもの等が知られている。こ
れは、２枚の成形プレートを接合してなるチューブエレ
メントをフィンと交互に複数段に積層して成形されてい
るもので、成形プレートには、その一端にタンク形成用
膨出部が形成されると共に、他端に直角に折り曲げて形
成された接合部が形成されている。チューブエレメント
はこの成形プレートを最中合わせにして形成されてお
り、隣り合うチューブエレメントとは一端をタンク形成
用膨出部に設けられたフランジで、他端を前記接合部で
それぞれ突き合わせ、その間にフィンを挿入固定して炉
中ろう付けにて接合されているものである。

（発明が解決しようとする問題点）一般に、タンクが一端側にのみ形成されている熱交換器
は、チューブエレメントの反タンク側がフィンを介して
対向しているので、何らかの固定手段を設けなければ安
定しない。このような点を考えれば、上述の接合部は、
安定した仮組立を実現すると共に、チューブエレメント
間のピッチを一定にする等の機能を有しているものと考
えられる。

しかしながら、上述の接合部は、単に成形プレートの端
を折り曲げて突き合わせるだけであるので、炉の高温雰
囲気中でろう付けを行う際に、例えば何らかの原因で熱
交換器の積層方向に圧縮荷重を受けた場合、簡単に座屈
変形して均一なピッチを維持できないことが経験上わか
っている。そこで、同出願人は先に、接合部に凹凸を形
成すると共に、瓜を形成して、接合部の瓜を噛み合わせ
て突き合わせるものを提出し、チューブエレメントをも
って、反タンク側をより確実に安定させて均一なピッチ
を常時維持することができるようになった。

しかし、積層型の熱交換器は、機械による自動組立が主
流であり、組立時に、接合部を噛み合わせ方式を採る
と、該組付の修正には問題点が発生した。即ち、瓜の噛
み合わせを修正するには、チューブエレメントを離す方
向に移動させなければならず、修正動作機構が複雑にな
っていた。

そこで、この発明は、接合部の強度が得られると共に、
接合部の突き合わせの修正を容易にした積層型熱交換器
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）しかして、この発明の積層型熱交換器は、一端側に２つ
のタンクを、残る部分に熱交換媒通路を有するチューブ
エレメントを２枚の平板状の成形プレートにより構成
し、このチューブエレメントとフィンとを交互に積層し
て形成される積層型熱交換器において、前記成形プレー
トの反タンク側に該成形プレートの周縁に沿って凹部と
凸部を交互に形成した接合部を設け、この接合部の凹所
には、先端で且つ成形プレートと同方向の接合面を設
け、隣り合うチューブエレメントの反タンク側で前記接
合部の接合面同志を突き合わせて、凸部同志が積層方向
に連続するようにしたことにある。

（作用）したがって、接合部は凹凸が交互に形成されて構造上強
固となり、高温雰囲気中においても座屈の虞れは少なく
なると共に、接合部の凹部に設けた接合面にて突き合わ
せられるから、噛み合わせに関係なく横方向からの修止
動作で動かされ、誤組立が少なくなるし、凸部同志が積
層方向に連結するようになる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図、第２図において、チューブエレメント１とフィ
ン２とを交互に積層した、例えば４バス方式の積層型熱
交換器が示されている。

チューブエレメント１は、２枚の成形プレート3,3をそ
の周縁で接合して形成されており、一端側にエア上流側
とエア下流側の２つのタンク4a,4bを、残る部分に熱交
換媒体を通す熱交換媒体通路５をそれぞれ有している。

この成形プレート３は、第３図、第４図に示されるよう
に、一端に椀状の２つのタンク形成用膨出部6a,6bが形
成されると共に、これに続いて通路形成用膨出部７が形
成されており、この通路形成膨出部７に２つのタンク4
a,4bの間からチューブエレメント１の他端近傍まで延び
る突条８が形成されている。この突条８は、成形プレー
ト３を接合する際に他方の突条と接合され、熱交換媒体
通路５をチューブエレメントの他端近くまで仕切って全
体をＵ字状にしている。尚、両側のチューブエレメント
1,1においては、外側の成形プレート3a,3bは平坦状に形
成されている。そして、隣り合うチューブエレメント1,
1のタンク側は、それぞれの成形プレート３のタンク形
成用膨出部6a,6bで突き合わされており、互いのタンク
をエア流入側のほぼ中央を除いてタンク形成用膨出部6
a,6bに形成された連通孔９を介して連通している。また
両側端のチューブエレメント1a,1bには、フィン２を介
してエンドプレート10,10が接合され、このエンドプレ
ート10,10との間に流入側のタンク4aに通じる出入口継
手11a,11bが取り付けられている。この出入口継手11a,1
1bは、２つの出入口継手部材12a,12bを結合して形成さ
れているもので、その一端にテーパ状に拡大した出入口
部13が形成され、この出入口部13が上流側に向かって突
出されている。

したがって、一方の出入口継手11aから入る熱交換媒体
は、ほぼ半分のチューブエレメントのエア上流側タンク
4aから熱交換媒体通路５を突条８に沿って上昇し、該突
条８の上方をＵターンして下降し、エア下流側タンク4b
に至る。そして、下流側は何処においても連通されてい
るので、残り約半分のチューブエレメントの下流側タン
ク4bに流れ込み、再び熱交換媒体通路５を突条８に沿っ
て上昇し、該突条８の上方をＵターンして下降した後、
上流側タンク4aから他方の出入口継手11bを介して流出
するものである。

このような熱交換器を構成するチューブエレメントの反
タンク側は、第５図、第６図にも示される接合部15を介
して突き合わされている。この接合部15は、成形プレー
ト３の他端をフィン２の側に折り曲げて形成されてお
り、該プレート３の周縁に沿って凹部16と凸部17が交互
に多数形成されている。これら凹部16や凸部17は、例え
ば第５図、第６図に示すように、凹部16が３つで凸部17
が２個である。また凹部16には、その先端（接合側）に
成形プレート３と同方向に折り曲げられた接合面16aが
形成されている。この接合面16aは第８図に示す展開図
で明らかなように、凹部16の先端が延設された部分が反
タンク方向へ90度折り曲げられているものである。この
接合面16aは、凸部17の先端17aと面一となっている。

上述の構成において、熱交換器を組み立てる場合には、
成形プレート等に予めろう材をクラッドしておき、第１
図、第２図に示される状態にエンドプレート10、出入口
継手11a,11b、成形プレート３及びフィン２を積層す
る。その組み立て方法は、他のチューブエレメントを構
成する成形プレート３同士をそのタンク側をタンク形成
用膨出部6a,6bで、反タンク側を接合部15でそれぞれ突
き合わせる。その際にフィン２を介在して一体化し、そ
れを複数積層して組み立てる。

反タンク側の接合部15での突き合わせは、第６図で示す
ように、一方の成形プレート９の凹部16の接合面16aに
他の成形プレート３の凹部16の接合面16aが、そして一
方の成形プレート３の凸部17の先端17aに他方の成形プ
レート３の凸部17の先端17aが接合されている。即ち、
この接合により、一方の凸部17と他方の凸部17同志が連
結してつながり、平坦面を有する一つの突条となって熱
交換器収納ケース内に収納時に面接触がはかられてシー
ル効果を向上させエア洩れを防ぐ。また、接合は接合面
の同一レベルの当接接合であるから、成形プレート３を
横方向からの修正動作にて動かすことで修正作業が容易
に行うことができる。これは自動化の際に大きなメリッ
トとなる。

そして、仮組み立て時にジグで固定し、炉中に入れて炉
中ろう付けがなされる。したがって仮組み立て時や、ジ
グ等による固定時、あるいは炉中ろう付け時に熱交換器
の例えば積層方向に圧縮荷重を受ける場合もあるが、接
合部15は凹凸形状の構造であるので、強固であり、当初
の形状が変形する虞れは少ないものである。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、チューブエレメ
ントの反タンク側の接合部は凹凸状であるから強度を向
上させることができるものである。

また、接合部の凸部同志が継がって外面に平坦な面を有
する突条となるから、熱交換器収納ケース収納時に面接
触となってシール性が向上し、エア洩れを防ぐ効果があ
る。

またさらに、接合部は接合面の同一レベルの当接接合で
あるから成形プレートを横方向からの修正動作にて動か
すことができ、修正作業を容易とし、自動化の際に大き
なメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す熱交換器全体を示す
正面図、第２図は同上における底面図、第３図は成形プ
レートの正面図、第４図は同上の断面図、第５図は接合
部付近の成形プレートの斜視図、第６図は接合部の接合
した状態を示す斜視図、第７図は第５図の矢視Ａ図、第
８図は第５図の矢視Ａの部分展開図である。１……チューブエレメント、２……フィン、３……成形
プレート、4a,4b……タンク、５……熱交換媒体通路、1
5……接合部、16……凹部、17……凸部、17a……接合
面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端側に２つのタンクを、残る部分に熱交
換媒通路を有するチューブエレメントを２枚の平板状の
成形プレートにより構成し、このチューブエレメントと
フィンとを交互に積層して形成される積層型熱交換器に
おいて、前記成形プレートの反タンク側に該成形プレートの周縁
に沿って凹部と凸部を交互に形成した接合部を設け、こ
の接合部の凹所には、先端で且つ成形プレートと同方向
の接合面を設け、隣り合うチューブエレメントの反タン
ク側で前記接合部の接合面同志を突き合わせて、凸部同
志が積層方向に連続するようにしたことを特徴とする積
層型熱交換器。