熱交換器、熱交換器ヘッダおよびその形成方法
【課題】容易かつ安価に製造可能であり、かつ強固な構造的支持を付与するマルチチャンバ熱交換器ヘッダを提供する。
【解決手段】マルチパネル熱交換器システムのマルチチャンバヘッダ１４は、マニホールドチャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを画定するヘッダハウジング２４と、ヘッダを複数のマニホールドチャンバに分割するインサート３８と、を有する。ヘッダハウジング２４は壁部２８，３０を有しており、壁部２８は、直線状に延び、壁部３０は、湾曲部分を有する。壁部２８，３０には溝が設けられて、これにより、ヘッダハウジング２４内でインサート３８を案内して保持するトラックが形成される。インサート３８は、ヘッダハウジング２４に挿入された後、ヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けされる。これにより、溝とインサートの端部との間に生じ得る漏出が排除されるとともに、ヘッダハウジング２４に付加的な構造的支持がもたらされる。
【解決手段】マルチパネル熱交換器システムのマルチチャンバヘッダ１４は、マニホールドチャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを画定するヘッダハウジング２４と、ヘッダを複数のマニホールドチャンバに分割するインサート３８と、を有する。ヘッダハウジング２４は壁部２８，３０を有しており、壁部２８は、直線状に延び、壁部３０は、湾曲部分を有する。壁部２８，３０には溝が設けられて、これにより、ヘッダハウジング２４内でインサート３８を案内して保持するトラックが形成される。インサート３８は、ヘッダハウジング２４に挿入された後、ヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けされる。これにより、溝とインサートの端部との間に生じ得る漏出が排除されるとともに、ヘッダハウジング２４に付加的な構造的支持がもたらされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に、製造上の複雑性とコストを減少させ、構造的な完全性をもたらすマルチパネル熱交換器ヘッダに関する。
【背景技術】
【０００２】
複列熱交換器、マルチチャネル熱交換器、小型（ｍｉｎｉ）チャネル熱交換器、極小（ｍｉｃｒｏ）チャネル熱交換器に用いられるヘッダには、製造に際し複数の問題が生じる。熱交換器ヘッダは、作動中にヘッダ内を通流する流体により加わる高い圧力に耐え得る十分な強度を備えている必要がある。ある構造では、隣接するヘッダが互いに流体連通することが要求される。通常、熱交換器ヘッダは、個々に（例えば、チューブまたはチャネルの各列に対して１つのヘッダとして）形成され、熱交換器ヘッダは、通常、ロール成形され、溶接されたチューブからなるか、あるいは押出成形される。
【０００３】
マルチパネル（例えば、隣接する極小チャネルの複数のパネルやスラブ）の熱交換器を使用する場合、複数のヘッダが互いに接続される。複数のヘッダは、各熱交換器パネルの入口および出口において、互いに溶接あるいはろう付けされる。隣接するヘッダが互いに流体連通する構造では、ドリル加工によって各ヘッダに開口を形成（穿孔）する。次いで、開口が互いに連通するようにヘッダを配列して、互いに溶接あるいはろう付けする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このプロセスは、重大な欠点を有する。第１に、ヘッダを流体連通させるために、複数のヘッダにドリル加工（穿孔）を施さなければならない。第２に、隣接するヘッダ間において外部の溶接またはろう付けのジョイント部分から漏出が生じる恐れがある。第３に、ヘッダの厚さは、ヘッダが接続される領域では２倍の厚さとなってしまう。ヘッダが個々に形成され、かつヘッダの全壁部が流体の作動圧力に耐えなければならないため、ヘッダの厚さは、ヘッダ全体を強固にするように実質的に均一となる。２つのヘッダが接続される領域（例えば、開口がドリル加工される領域）では、各ヘッダの壁部が実質的に均一の厚さを有するため、壁部の厚さは過度に厚くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例には、ヘッダハウジングおよびインサートを有する熱交換器ヘッダが含まれる。ヘッダハウジングは、第１の壁部と、この第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、を備える。第１および第２の壁部によって、トラックが画定される。ヘッダが第１および第２のマニホールドチャンバへと分割されるように、インサートはトラックに係合して配置される。
【０００６】
本発明の他の実施例には、ヘッダと、第１および第２の複数の流体チャネルと、を有する熱交換器が含まれる。ヘッダは、第１の複数の流体チャネルと流体的に接続される（流体連通する）第１のマニホールドチャンバと、第２の複数の流体チャネルと流体的に接続される第２のマニホールドチャンバと、第１および第２のマニホールドチャンバを隔てるセパレータプレートと、を備える。
【０００７】
本発明のさらに別の実施例には、熱交換器ヘッダの形成方法が含まれる。該形成方法は、
第１のマニホールドチャンバ、第２のマニホールドチャンバおよびトラックを有するヘッダハウジングを押出成形するステップと、トラックに係合するようにヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、インサートをヘッダハウジングに溶接あるいはろう付けするステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】マルチパネル熱交換器の概略図。
【図２】複数の列を有する熱交換器ヘッダハウジングの一実施例を示す断面図。
【図３Ａ】ソリッドインサートの一実施例を示す概略図。
【図３Ｂ】複数の通路を有するインサートの一実施例を示す概略図。
【図３Ｃ】複数の通路を有するインサートの他の実施例を示す概略図。
【図４】インサートが所定の位置に配置された図２のヘッダを示す断面図。
【図５】フランジ付きインサートが所定の位置に配置されたヘッダの一実施例を示す断面図。
【図６】フランジ付きインサートが所定の位置に配置されたヘッダの他の実施例を示す断面図。
【図７】他の形状を有するインサートを含むヘッダの断面図。
【図８】図７のヘッダに適合する有孔インサートの一実施例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、熱交換器および熱交換器のマニホールドの新たなデザインを提供するものである。図１は、複数のパネルを有するマルチパネル熱交換器システム１０の一実施例を示している。マルチパネル熱交換器システム１０は、熱交換器パネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、マルチチャンバヘッダ１４，１６と、入口１８、出口２０と、熱交換器チャネル２２と、を備える。マルチパネル熱交換器システム１０は、熱交換器チャネル２２を含む３つのパネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを有し、これらのパネルは互いに隣接している。図１の実施例では、パネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃをスタック状に重ねて配設しているが、他の構成であってもよい。各パネル１２により、第１のマルチチャンバヘッダ１４と第２のマルチチャンバヘッダ１６とが接続される。第１および第２のヘッダ１４，１６は、複数のチャンバを含む。図１に示す実施例では、第１および第２のヘッダ１４，１６は、３つのマニホールドチャンバをそれぞれ有する（図２に詳細に示す）。マルチパネル熱交換器システム１０は、入口１８および出口２０を備える。入口１８は、一方のヘッダ１４，１６の１つの（第１の）チャンバと流体連通しており、出口２０は、他方のヘッダ１４，１６の他の１つの（第２の）チャンバと流体連通している。マルチパネル熱交換器システム１０の構成および流体の流れ方向によって、入口１８および出口２０を同じヘッダ１４，１６に設けてもよいし、異なるヘッダ１４，１６に設けてもよい。
【００１０】
図１の実施例では、作動流体（例えば、水、冷却剤、冷媒など）は、第１のヘッダ１４における第１のチャンバの入口１８から流入する。第１のヘッダ１４の第１のチャンバは、
第１のヘッダ１４の第２のチャンバに対して直接的に流体接続されていない。したがって、作動流体は、第１のヘッダ１４の第１のチャンバから、パネル１２Ｃを通って、第２のヘッダ１６の第１のチャンバに移動する。第２のヘッダ１６の第１のチャンバは、第２のヘッダ１６の第２のチャンバと流体連通しているが、この第２のチャンバは、第２のヘッダ１６の第３のチャンバと直接的に流体連通していない。したがって、作動流体は、第２のヘッダ１６の第１のチャンバから第２のヘッダ１６の第２のチャンバへと移動し、次いで、この第２のチャンバからパネル１２Ｂを通って第１のヘッダ１４の第２のチャンバに移動する。第１のヘッダ１４の第２のチャンバは、第１のヘッダの第３のチャンバと流体連通している（しかし、第１のヘッダ１４の第１のチャンバとは直接的に流体接続していない）。したがって、作動流体は、第１のヘッダ１４の第２のチャンバから第１のヘッダ１４の第３のチャンバへと移動し、次いで、第３のチャンバから、パネル１２Ａを通って、第２のヘッダ１６の第３のチャンバへと移動する。第２のヘッダ１６の第３のチャンバは、第２のヘッダ１６の第２のチャンバとは直接的に流体接続していない。したがって、作動流体は、第２のヘッダ１６の第３のチャンバの出口２０を通ってマルチパネル熱交換器システム１０から流出する。
【００１１】
マルチチャンバヘッダによって、マルチパネル熱交換器システム１０における複雑な製造および設計を低減させるとともに、堅固な構造的支持（支持構造）を提供する。マルチチャンバヘッダ１４，１６は、ヘッダハウジング２４およびインサート３８を有する。図２は、ヘッダハウジング２４の一実施例の断面図を示している。ヘッダハウジング２４によって、３つのマニホールドチャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが画定される。ヘッダハウジング２４は、壁部２８，３０および溝３２，３４を有する。図２の実施例では、ヘッダハウジング２４は３つのチャンバ２６を画定しているが、他の実施例として、ヘッダハウジング２４は、２つのチャンバあるいは３つ以上のあらゆる数のチャンバを画定してもよい。チャンバ２６は、ヘッダハウジング２４内で互いに流体的に接続されている。
【００１２】
ヘッダハウジング２４は、壁部２８，３０を有する。壁部２８，３０は、通常、ヘッダハウジング２４の対向する側にそれぞれ位置する。図２の実施例では、壁部２８は、直線状に延びており、壁部３０は、湾曲（曲線）状の部分を有する。壁部３０の湾曲部分が交差する箇所に長手方向に延びるリブ２９が形成される。壁部２８，３０は、チャンバ２６（例えば、壁部３０の湾曲部分）を画定するように機能してもよく、単にチャンバ２６の境界部分を境界付けるように機能してもよい。本実施例では、壁部２８は、複数の作動流体チャネル２２に係合する複数の開口部を有する（図２には図示せず)。
【００１３】
壁部２８，３０は、溝３２，３４をそれぞれ有する。図２に示すように、溝３２，３４は、ガイドチャネルであるトラック（スロット）３６を形成するように、通常、互いに対向して配設される。トラック３６は、ヘッダハウジング２４内でインサート３８を案内して保持する。図２に示すように、溝３２，３４によって形成されるトラック３６は、通常、壁部２８に対して実質的に垂直をなしている。しかし、必ずしも壁部２８，３０に対して垂直をなすガイドチャネル、つまりトラック（スロット）３６を形成するように溝３２，３４を配設しなくてもよい。壁部２８，３０に対して傾斜したトラック３６を形成してもよい。溝３２，３４およびトラック３６の配置によって、さらにチャンバ２６が画定される。例えば、図２における溝３２，３４およびトラック３６は、チャンバ２６Ｂ，２６Ｃの交差部分を示す。図２の実施例では溝３２，３４を用いてトラック３６を画定しているが、以下に詳細に記載する他の実施例に示すように、レール、隆起（リッジ）または突起を用いてトラック３６を画定してもよい。
【００１４】
図３Ａ，３Ｂは、２つの異なるインサートあるいはセパレータプレート３８の実施例を図示している。図３Ａは、孔を有していないソリッド状のインサート、つまりソリッドインサート３８Ａを示している。図３Ｂ，３Ｃは、孔を有する有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃの実施例をそれぞれ示している。全てのインサート３８は、第１の端部４０および第２の端部４２を有する。図４に示すように、インサート３８は、溝３２，３４によって形成されたヘッダハウジング２４におけるガイドチャネル、つまりトラック（スロット）３６内に配設される。ヘッダハウジング２４に挿入されると、インサートの第１の端部４０は溝３２内に位置し、第２の端部４２は溝３４内に位置する。挿入した後、インサート３８をヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けしてもよい。インサート３８をヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けすることにより、溝３２，３４と第１および第２の端部４０，４２との間に生じ得る漏出が排除される。さらに、溶接またはろう付けによって、ヘッダハウジング２４に付加的な構造的支持がもたらされる。インサート３８の長手方向の長さは、ヘッダハウジング２４の長手方向の長さに等しい。
【００１５】
ソリッドインサート３８Ａおよび有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃは、マルチパネル熱交換器システム１０に所望の流路を形成するようにヘッダハウジング２４に配置される。ソリッドインサート３８Ａがヘッダハウジング２４内に配置されると、インサート３８Ａによって、インサート３８Ａに隣接するマニホールドチャンバ２６間に亘って流体が連通しなくなる。インサート３８Ａは、一方のマニホールドチャンバ２６から他方のマニホールドチャンバへと移動する流体を防ぐ流体用の障害物として機能する。有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃは、１つまたは複数の孔、オリフィスまたは通路４４を有する。有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃがヘッダハウジング２４内に配置されると、インサート３８Ｂ，３８Ｃによって、インサート３８Ｂまたはインサート３８Ｃに隣接するマニホールドチャンバ２６に亘る流体の連通が許容される。図３に示すように、チャンバ２６に亘って流体を均等に分配するように、インサート３８Ｂ，３８Ｃに沿って整列して通路４４が配設される。インサート３８は、図３Ａ，３Ｂに示す矩形の断面形状、図５に示すフランジを備えたＩ字形の断面形状、あるいは図８に示す変則的な断面形状を有していてもよい。最適な係合をもたらすように、溝３２，３４の形状およびインサート３８の断面形状は互いに適合するようになっている。
【００１６】
図４は、完成状態のヘッダの一実施例を示す。インサート３８は、図２のヘッダハウジング２４内に位置している。インサート３８は、溝３２，３４によって形成されたトラック３６内に配置される。インサート３８および壁部２８，３０によって、チャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが画定される。使用するインサート３８の種類に応じて、２つの隣接するチャンバ２６が直接的に流体連通するか、連通しないかが決まる。ソリッドインサート３８Ａによって直接的な流体連通が防止され、有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃによって直接的な流体連通が許容される。
【００１７】
流体流に対する影響に加えて、インサート３８は、ヘッダハウジング２４およびヘッダ１４に構造的支持を付与する。作動中、作動流体は、上昇した圧力でヘッダ１４内に存在する。上昇した圧力により、壁部２８，３０に力が加わる。この加えられた力により、壁部２８，３０が互いから離間するように押圧される。これにより、インサートを備えていないマルチチャンバヘッダでは問題が生じる。圧力および加わる力が高すぎる場合、壁部が膨張して、ヘッダの構造的な完全性が損なわれてしまう。他方、溶接またはろう付けされるインサート３８によって、ヘッダハウジング２４に構造的支持が付加的に加えられる。インサート３８は、トラック３６に溶接またはろう付けされると、壁部２８，３０を互いに保持して、壁部が離間するのを防止する。インサート３８により、膨張や座屈（バックリング）が防止され、ヘッダ１４の構造的強度が向上する。単独に形成して、ドリル加工して外側に溶接する従来のヘッダとは異なり、本発明のヘッダ１４は、過度に厚いヘッダハウジング２４を備える必要はない。本願のヘッダ１４は、代わりに、インサート３８を用いて強固な構造的完全性を付与する。
【００１８】
図５は、他の断面形状を有するヘッダ１４の他の実施例を図示する。この実施例では、ヘッダ１４は、湾曲部分をそれぞれ含む壁部２８，３０を備える。インサート３８は、両端部にフランジを備えたフランジ付き端部を有するＩ字形状をなしている。このインサートの形状は、壁部２８，３０をより強力に接続することができる。インサートの溶接またはろう付けにより壁部２８，３０を互いに保持することに加えて、インサート３８のフランジ付き端部４６により壁部２８，３０が互いに保持され、壁部２８，３０が互いに離間しないように付加的な支持がもたらされる。図６は、他の断面形状を有するヘッダ１４のさらに別の実施例を図示する。この実施例では、ヘッダ１４は、矩形状である。図６を参照すると、インサート３８は、フランジを有するとともに、図４，５のインサート３８に比べて長くなっている。
【００１９】
図７は、他の断面形状を有するヘッダ１４のさらに別の実施例を図示する。図６までに図示したヘッダ１４は、溝３２，３４によって画定されたトラック３６を用いていたが、本実施例では、トラック３６は、突起部、つまりレール４８，５０によって画定される。レール４８，５０は、壁部２８，３０にそれぞれ設けられる。レール４８，５０は、トラック３６を画定するように互いに機能する。溝ではなくレールによってトラック３６が画定されるため、対応するインサート３８は、トラック３６に係合する異なる形状を有する。本実施例では、図８に示すように、インサート３８Ｄは、図６までに示したインサート３８よりも幅が広くなっている。インサート３８Ｄは、トラック３６と係合するように、突起部、つまりレール４８，５０をそれぞれ受けるチャネル５２，５４を有する。この特別な実施例では、インサート３８およびヘッダハウジング２４は、より大きな表面積に亘って係合する。このようにより大きな表面積における係合により、より大きな範囲で溶接またはろう付けの接触が可能となり、インサート３８によってヘッダ１４にもたされる支持が向上する。図７は、矩形上の突起部（壁部）およびチャネル（インサート）を図示しているが、台形（鳩尾形）など他の突起形状およびチャネル形状であってもよい。
【００２０】
本発明は、さらに、前述のマルチチャンバヘッダ１４を形成する方法を提供する。この方法は、第１および第２のマニホールドチャンバおよびトラックを有するヘッダハウジングを押出成形するステップと、トラックに係合するようにヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、インサートをヘッダハウジングに溶接またはろう付けするステップと、を含む。ヘッダハウジング２４は、単一の材料片から押出成形され、図２に示す壁部２８，３０および溝３２，３４を備えたヘッダハウジング２４が形成される。別の実施例として、溝３２，３４を含まずにヘッダハウジング２４を押出成形し、その後、壁部２８，３０に溝３２，３４を機械加工してもよい。また、図７に示す壁部２８，３０およびレール４８，５０を備えたヘッダハウジング２４をもたらすように、単一の材料片からヘッダハウジング２４を押出成形してもよい。ヘッダハウジング２４は、押出成形後、互いに直接的に流体連通する２つまたはそれ以上のチャンバ２６を有する。押出成形に適切な材料には、アルミニウム、および銅やチタンなどの他の押出可能な材料が含まれる。ヘッダハウジング２４の寸法は、所望とする熱交換器の大きさ、および熱交換器に用いられる作動流体の圧力に応じて異なるが、通常、チャンバの幅は、約１．３センチメートル（０．５インチ）から約７．６センチメートル（３インチ）であり、長さは、約０．６メートル（２フィート）から約０．９メートル（３フィート）とすることができ、また上記幅や長さより大きくてもよい。ヘッダハウジング２４に配置されるインサート３８は、チャンバ間の望ましくない漏出を防止するために、ヘッダハウジング２４と同じ長さを有するように形成される。
【００２１】
ヘッダハウジング２４および（ヘッダハウジング２４に挿入される）インサート３８が形成されると、インサート３８は、ヘッダハウジング２４の溝３２，３４あるいはレール４８，５０によって形成されるトラック３６内に配置される。通常、トラック３６内の所定の位置までインサート３８をスライドさせて配置する。トラック３６が溝によって画定される実施例では、インサート３８の第１の端部４０が溝３２に受容され、第２の端部４２が溝３４に受容される。インサート３８は、配置されるとヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けされる。溶接またはろう付けによって、第１の端部４０と、溝３２またはレール４８との間のギャップ、および第２の端部４２と、溝３４またはレール５０との間のギャップが満たされる。
【００２２】
本発明は、容易かつ安価に製造可能であり、かつ望ましい強固な構造的支持を付与するマルチチャンバ熱交換器ヘッダを提供する。ヘッダは、単一の材料片から押出成形可能なハウジングと、ヘッダハウジングのトラックまたはレールに配置される１つまたは複数のインサートと、を含む。インサートは、マルチチャンバヘッダに構造的支持を付与するとともに、ヘッダチャンバ間の流れを許容または遮断することによってマルチパネル熱交換器システムに流路をもたらす。
【００２３】
本発明について、例示的な実施例を参照して説明してきたが、本発明は、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、構成要素の代替を用いてもよく、種々の変更を行ってもよいことを理解されるであろう。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明で教示する特定の状況や材料に適合するように種々の変更を行ってもよいことを理解されるであろう。したがって、本発明は、前述の特定の実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲の範囲内に存する全ての実施例を含む。
【符号の説明】
【００２４】
１０ マルチパネル熱交換器システム
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 熱交換器パネル
１４，１６ マルチチャンバヘッダ
１８ 入口
２０ 出口
２２ 熱交換器チャネル
２４ ヘッダハウジング
３８ インサート
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ マニホールドチャンバ
２８，３０ 壁部
３２，３４ 溝
３６ トラック
３８ インサート
３８Ａ ソリッドインサート
３８Ｂ，３８Ｃ 有孔インサート
４０ 第１の端部
４２ 第２の端部
４４ 通路
４８，５０ レール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に、製造上の複雑性とコストを減少させ、構造的な完全性をもたらすマルチパネル熱交換器ヘッダに関する。
【背景技術】
【０００２】
複列熱交換器、マルチチャネル熱交換器、小型（ｍｉｎｉ）チャネル熱交換器、極小（ｍｉｃｒｏ）チャネル熱交換器に用いられるヘッダには、製造に際し複数の問題が生じる。熱交換器ヘッダは、作動中にヘッダ内を通流する流体により加わる高い圧力に耐え得る十分な強度を備えている必要がある。ある構造では、隣接するヘッダが互いに流体連通することが要求される。通常、熱交換器ヘッダは、個々に（例えば、チューブまたはチャネルの各列に対して１つのヘッダとして）形成され、熱交換器ヘッダは、通常、ロール成形され、溶接されたチューブからなるか、あるいは押出成形される。
【０００３】
マルチパネル（例えば、隣接する極小チャネルの複数のパネルやスラブ）の熱交換器を使用する場合、複数のヘッダが互いに接続される。複数のヘッダは、各熱交換器パネルの入口および出口において、互いに溶接あるいはろう付けされる。隣接するヘッダが互いに流体連通する構造では、ドリル加工によって各ヘッダに開口を形成（穿孔）する。次いで、開口が互いに連通するようにヘッダを配列して、互いに溶接あるいはろう付けする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このプロセスは、重大な欠点を有する。第１に、ヘッダを流体連通させるために、複数のヘッダにドリル加工（穿孔）を施さなければならない。第２に、隣接するヘッダ間において外部の溶接またはろう付けのジョイント部分から漏出が生じる恐れがある。第３に、ヘッダの厚さは、ヘッダが接続される領域では２倍の厚さとなってしまう。ヘッダが個々に形成され、かつヘッダの全壁部が流体の作動圧力に耐えなければならないため、ヘッダの厚さは、ヘッダ全体を強固にするように実質的に均一となる。２つのヘッダが接続される領域（例えば、開口がドリル加工される領域）では、各ヘッダの壁部が実質的に均一の厚さを有するため、壁部の厚さは過度に厚くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例には、ヘッダハウジングおよびインサートを有する熱交換器ヘッダが含まれる。ヘッダハウジングは、第１の壁部と、この第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、を備える。第１および第２の壁部によって、トラックが画定される。ヘッダが第１および第２のマニホールドチャンバへと分割されるように、インサートはトラックに係合して配置される。
【０００６】
本発明の他の実施例には、ヘッダと、第１および第２の複数の流体チャネルと、を有する熱交換器が含まれる。ヘッダは、第１の複数の流体チャネルと流体的に接続される（流体連通する）第１のマニホールドチャンバと、第２の複数の流体チャネルと流体的に接続される第２のマニホールドチャンバと、第１および第２のマニホールドチャンバを隔てるセパレータプレートと、を備える。
【０００７】
本発明のさらに別の実施例には、熱交換器ヘッダの形成方法が含まれる。該形成方法は、
第１のマニホールドチャンバ、第２のマニホールドチャンバおよびトラックを有するヘッダハウジングを押出成形するステップと、トラックに係合するようにヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、インサートをヘッダハウジングに溶接あるいはろう付けするステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】マルチパネル熱交換器の概略図。
【図２】複数の列を有する熱交換器ヘッダハウジングの一実施例を示す断面図。
【図３Ａ】ソリッドインサートの一実施例を示す概略図。
【図３Ｂ】複数の通路を有するインサートの一実施例を示す概略図。
【図３Ｃ】複数の通路を有するインサートの他の実施例を示す概略図。
【図４】インサートが所定の位置に配置された図２のヘッダを示す断面図。
【図５】フランジ付きインサートが所定の位置に配置されたヘッダの一実施例を示す断面図。
【図６】フランジ付きインサートが所定の位置に配置されたヘッダの他の実施例を示す断面図。
【図７】他の形状を有するインサートを含むヘッダの断面図。
【図８】図７のヘッダに適合する有孔インサートの一実施例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、熱交換器および熱交換器のマニホールドの新たなデザインを提供するものである。図１は、複数のパネルを有するマルチパネル熱交換器システム１０の一実施例を示している。マルチパネル熱交換器システム１０は、熱交換器パネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、マルチチャンバヘッダ１４，１６と、入口１８、出口２０と、熱交換器チャネル２２と、を備える。マルチパネル熱交換器システム１０は、熱交換器チャネル２２を含む３つのパネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを有し、これらのパネルは互いに隣接している。図１の実施例では、パネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃをスタック状に重ねて配設しているが、他の構成であってもよい。各パネル１２により、第１のマルチチャンバヘッダ１４と第２のマルチチャンバヘッダ１６とが接続される。第１および第２のヘッダ１４，１６は、複数のチャンバを含む。図１に示す実施例では、第１および第２のヘッダ１４，１６は、３つのマニホールドチャンバをそれぞれ有する（図２に詳細に示す）。マルチパネル熱交換器システム１０は、入口１８および出口２０を備える。入口１８は、一方のヘッダ１４，１６の１つの（第１の）チャンバと流体連通しており、出口２０は、他方のヘッダ１４，１６の他の１つの（第２の）チャンバと流体連通している。マルチパネル熱交換器システム１０の構成および流体の流れ方向によって、入口１８および出口２０を同じヘッダ１４，１６に設けてもよいし、異なるヘッダ１４，１６に設けてもよい。
【００１０】
図１の実施例では、作動流体（例えば、水、冷却剤、冷媒など）は、第１のヘッダ１４における第１のチャンバの入口１８から流入する。第１のヘッダ１４の第１のチャンバは、
第１のヘッダ１４の第２のチャンバに対して直接的に流体接続されていない。したがって、作動流体は、第１のヘッダ１４の第１のチャンバから、パネル１２Ｃを通って、第２のヘッダ１６の第１のチャンバに移動する。第２のヘッダ１６の第１のチャンバは、第２のヘッダ１６の第２のチャンバと流体連通しているが、この第２のチャンバは、第２のヘッダ１６の第３のチャンバと直接的に流体連通していない。したがって、作動流体は、第２のヘッダ１６の第１のチャンバから第２のヘッダ１６の第２のチャンバへと移動し、次いで、この第２のチャンバからパネル１２Ｂを通って第１のヘッダ１４の第２のチャンバに移動する。第１のヘッダ１４の第２のチャンバは、第１のヘッダの第３のチャンバと流体連通している（しかし、第１のヘッダ１４の第１のチャンバとは直接的に流体接続していない）。したがって、作動流体は、第１のヘッダ１４の第２のチャンバから第１のヘッダ１４の第３のチャンバへと移動し、次いで、第３のチャンバから、パネル１２Ａを通って、第２のヘッダ１６の第３のチャンバへと移動する。第２のヘッダ１６の第３のチャンバは、第２のヘッダ１６の第２のチャンバとは直接的に流体接続していない。したがって、作動流体は、第２のヘッダ１６の第３のチャンバの出口２０を通ってマルチパネル熱交換器システム１０から流出する。
【００１１】
マルチチャンバヘッダによって、マルチパネル熱交換器システム１０における複雑な製造および設計を低減させるとともに、堅固な構造的支持（支持構造）を提供する。マルチチャンバヘッダ１４，１６は、ヘッダハウジング２４およびインサート３８を有する。図２は、ヘッダハウジング２４の一実施例の断面図を示している。ヘッダハウジング２４によって、３つのマニホールドチャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが画定される。ヘッダハウジング２４は、壁部２８，３０および溝３２，３４を有する。図２の実施例では、ヘッダハウジング２４は３つのチャンバ２６を画定しているが、他の実施例として、ヘッダハウジング２４は、２つのチャンバあるいは３つ以上のあらゆる数のチャンバを画定してもよい。チャンバ２６は、ヘッダハウジング２４内で互いに流体的に接続されている。
【００１２】
ヘッダハウジング２４は、壁部２８，３０を有する。壁部２８，３０は、通常、ヘッダハウジング２４の対向する側にそれぞれ位置する。図２の実施例では、壁部２８は、直線状に延びており、壁部３０は、湾曲（曲線）状の部分を有する。壁部３０の湾曲部分が交差する箇所に長手方向に延びるリブ２９が形成される。壁部２８，３０は、チャンバ２６（例えば、壁部３０の湾曲部分）を画定するように機能してもよく、単にチャンバ２６の境界部分を境界付けるように機能してもよい。本実施例では、壁部２８は、複数の作動流体チャネル２２に係合する複数の開口部を有する（図２には図示せず)。
【００１３】
壁部２８，３０は、溝３２，３４をそれぞれ有する。図２に示すように、溝３２，３４は、ガイドチャネルであるトラック（スロット）３６を形成するように、通常、互いに対向して配設される。トラック３６は、ヘッダハウジング２４内でインサート３８を案内して保持する。図２に示すように、溝３２，３４によって形成されるトラック３６は、通常、壁部２８に対して実質的に垂直をなしている。しかし、必ずしも壁部２８，３０に対して垂直をなすガイドチャネル、つまりトラック（スロット）３６を形成するように溝３２，３４を配設しなくてもよい。壁部２８，３０に対して傾斜したトラック３６を形成してもよい。溝３２，３４およびトラック３６の配置によって、さらにチャンバ２６が画定される。例えば、図２における溝３２，３４およびトラック３６は、チャンバ２６Ｂ，２６Ｃの交差部分を示す。図２の実施例では溝３２，３４を用いてトラック３６を画定しているが、以下に詳細に記載する他の実施例に示すように、レール、隆起（リッジ）または突起を用いてトラック３６を画定してもよい。
【００１４】
図３Ａ，３Ｂは、２つの異なるインサートあるいはセパレータプレート３８の実施例を図示している。図３Ａは、孔を有していないソリッド状のインサート、つまりソリッドインサート３８Ａを示している。図３Ｂ，３Ｃは、孔を有する有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃの実施例をそれぞれ示している。全てのインサート３８は、第１の端部４０および第２の端部４２を有する。図４に示すように、インサート３８は、溝３２，３４によって形成されたヘッダハウジング２４におけるガイドチャネル、つまりトラック（スロット）３６内に配設される。ヘッダハウジング２４に挿入されると、インサートの第１の端部４０は溝３２内に位置し、第２の端部４２は溝３４内に位置する。挿入した後、インサート３８をヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けしてもよい。インサート３８をヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けすることにより、溝３２，３４と第１および第２の端部４０，４２との間に生じ得る漏出が排除される。さらに、溶接またはろう付けによって、ヘッダハウジング２４に付加的な構造的支持がもたらされる。インサート３８の長手方向の長さは、ヘッダハウジング２４の長手方向の長さに等しい。
【００１５】
ソリッドインサート３８Ａおよび有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃは、マルチパネル熱交換器システム１０に所望の流路を形成するようにヘッダハウジング２４に配置される。ソリッドインサート３８Ａがヘッダハウジング２４内に配置されると、インサート３８Ａによって、インサート３８Ａに隣接するマニホールドチャンバ２６間に亘って流体が連通しなくなる。インサート３８Ａは、一方のマニホールドチャンバ２６から他方のマニホールドチャンバへと移動する流体を防ぐ流体用の障害物として機能する。有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃは、１つまたは複数の孔、オリフィスまたは通路４４を有する。有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃがヘッダハウジング２４内に配置されると、インサート３８Ｂ，３８Ｃによって、インサート３８Ｂまたはインサート３８Ｃに隣接するマニホールドチャンバ２６に亘る流体の連通が許容される。図３に示すように、チャンバ２６に亘って流体を均等に分配するように、インサート３８Ｂ，３８Ｃに沿って整列して通路４４が配設される。インサート３８は、図３Ａ，３Ｂに示す矩形の断面形状、図５に示すフランジを備えたＩ字形の断面形状、あるいは図８に示す変則的な断面形状を有していてもよい。最適な係合をもたらすように、溝３２，３４の形状およびインサート３８の断面形状は互いに適合するようになっている。
【００１６】
図４は、完成状態のヘッダの一実施例を示す。インサート３８は、図２のヘッダハウジング２４内に位置している。インサート３８は、溝３２，３４によって形成されたトラック３６内に配置される。インサート３８および壁部２８，３０によって、チャンバ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが画定される。使用するインサート３８の種類に応じて、２つの隣接するチャンバ２６が直接的に流体連通するか、連通しないかが決まる。ソリッドインサート３８Ａによって直接的な流体連通が防止され、有孔インサート３８Ｂ，３８Ｃによって直接的な流体連通が許容される。
【００１７】
流体流に対する影響に加えて、インサート３８は、ヘッダハウジング２４およびヘッダ１４に構造的支持を付与する。作動中、作動流体は、上昇した圧力でヘッダ１４内に存在する。上昇した圧力により、壁部２８，３０に力が加わる。この加えられた力により、壁部２８，３０が互いから離間するように押圧される。これにより、インサートを備えていないマルチチャンバヘッダでは問題が生じる。圧力および加わる力が高すぎる場合、壁部が膨張して、ヘッダの構造的な完全性が損なわれてしまう。他方、溶接またはろう付けされるインサート３８によって、ヘッダハウジング２４に構造的支持が付加的に加えられる。インサート３８は、トラック３６に溶接またはろう付けされると、壁部２８，３０を互いに保持して、壁部が離間するのを防止する。インサート３８により、膨張や座屈（バックリング）が防止され、ヘッダ１４の構造的強度が向上する。単独に形成して、ドリル加工して外側に溶接する従来のヘッダとは異なり、本発明のヘッダ１４は、過度に厚いヘッダハウジング２４を備える必要はない。本願のヘッダ１４は、代わりに、インサート３８を用いて強固な構造的完全性を付与する。
【００１８】
図５は、他の断面形状を有するヘッダ１４の他の実施例を図示する。この実施例では、ヘッダ１４は、湾曲部分をそれぞれ含む壁部２８，３０を備える。インサート３８は、両端部にフランジを備えたフランジ付き端部を有するＩ字形状をなしている。このインサートの形状は、壁部２８，３０をより強力に接続することができる。インサートの溶接またはろう付けにより壁部２８，３０を互いに保持することに加えて、インサート３８のフランジ付き端部４６により壁部２８，３０が互いに保持され、壁部２８，３０が互いに離間しないように付加的な支持がもたらされる。図６は、他の断面形状を有するヘッダ１４のさらに別の実施例を図示する。この実施例では、ヘッダ１４は、矩形状である。図６を参照すると、インサート３８は、フランジを有するとともに、図４，５のインサート３８に比べて長くなっている。
【００１９】
図７は、他の断面形状を有するヘッダ１４のさらに別の実施例を図示する。図６までに図示したヘッダ１４は、溝３２，３４によって画定されたトラック３６を用いていたが、本実施例では、トラック３６は、突起部、つまりレール４８，５０によって画定される。レール４８，５０は、壁部２８，３０にそれぞれ設けられる。レール４８，５０は、トラック３６を画定するように互いに機能する。溝ではなくレールによってトラック３６が画定されるため、対応するインサート３８は、トラック３６に係合する異なる形状を有する。本実施例では、図８に示すように、インサート３８Ｄは、図６までに示したインサート３８よりも幅が広くなっている。インサート３８Ｄは、トラック３６と係合するように、突起部、つまりレール４８，５０をそれぞれ受けるチャネル５２，５４を有する。この特別な実施例では、インサート３８およびヘッダハウジング２４は、より大きな表面積に亘って係合する。このようにより大きな表面積における係合により、より大きな範囲で溶接またはろう付けの接触が可能となり、インサート３８によってヘッダ１４にもたされる支持が向上する。図７は、矩形上の突起部（壁部）およびチャネル（インサート）を図示しているが、台形（鳩尾形）など他の突起形状およびチャネル形状であってもよい。
【００２０】
本発明は、さらに、前述のマルチチャンバヘッダ１４を形成する方法を提供する。この方法は、第１および第２のマニホールドチャンバおよびトラックを有するヘッダハウジングを押出成形するステップと、トラックに係合するようにヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、インサートをヘッダハウジングに溶接またはろう付けするステップと、を含む。ヘッダハウジング２４は、単一の材料片から押出成形され、図２に示す壁部２８，３０および溝３２，３４を備えたヘッダハウジング２４が形成される。別の実施例として、溝３２，３４を含まずにヘッダハウジング２４を押出成形し、その後、壁部２８，３０に溝３２，３４を機械加工してもよい。また、図７に示す壁部２８，３０およびレール４８，５０を備えたヘッダハウジング２４をもたらすように、単一の材料片からヘッダハウジング２４を押出成形してもよい。ヘッダハウジング２４は、押出成形後、互いに直接的に流体連通する２つまたはそれ以上のチャンバ２６を有する。押出成形に適切な材料には、アルミニウム、および銅やチタンなどの他の押出可能な材料が含まれる。ヘッダハウジング２４の寸法は、所望とする熱交換器の大きさ、および熱交換器に用いられる作動流体の圧力に応じて異なるが、通常、チャンバの幅は、約１．３センチメートル（０．５インチ）から約７．６センチメートル（３インチ）であり、長さは、約０．６メートル（２フィート）から約０．９メートル（３フィート）とすることができ、また上記幅や長さより大きくてもよい。ヘッダハウジング２４に配置されるインサート３８は、チャンバ間の望ましくない漏出を防止するために、ヘッダハウジング２４と同じ長さを有するように形成される。
【００２１】
ヘッダハウジング２４および（ヘッダハウジング２４に挿入される）インサート３８が形成されると、インサート３８は、ヘッダハウジング２４の溝３２，３４あるいはレール４８，５０によって形成されるトラック３６内に配置される。通常、トラック３６内の所定の位置までインサート３８をスライドさせて配置する。トラック３６が溝によって画定される実施例では、インサート３８の第１の端部４０が溝３２に受容され、第２の端部４２が溝３４に受容される。インサート３８は、配置されるとヘッダハウジング２４に溶接またはろう付けされる。溶接またはろう付けによって、第１の端部４０と、溝３２またはレール４８との間のギャップ、および第２の端部４２と、溝３４またはレール５０との間のギャップが満たされる。
【００２２】
本発明は、容易かつ安価に製造可能であり、かつ望ましい強固な構造的支持を付与するマルチチャンバ熱交換器ヘッダを提供する。ヘッダは、単一の材料片から押出成形可能なハウジングと、ヘッダハウジングのトラックまたはレールに配置される１つまたは複数のインサートと、を含む。インサートは、マルチチャンバヘッダに構造的支持を付与するとともに、ヘッダチャンバ間の流れを許容または遮断することによってマルチパネル熱交換器システムに流路をもたらす。
【００２３】
本発明について、例示的な実施例を参照して説明してきたが、本発明は、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、構成要素の代替を用いてもよく、種々の変更を行ってもよいことを理解されるであろう。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明で教示する特定の状況や材料に適合するように種々の変更を行ってもよいことを理解されるであろう。したがって、本発明は、前述の特定の実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲の範囲内に存する全ての実施例を含む。
【符号の説明】
【００２４】
１０ マルチパネル熱交換器システム
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 熱交換器パネル
１４，１６ マルチチャンバヘッダ
１８ 入口
２０ 出口
２２ 熱交換器チャネル
２４ ヘッダハウジング
３８ インサート
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ マニホールドチャンバ
２８，３０ 壁部
３２，３４ 溝
３６ トラック
３８ インサート
３８Ａ ソリッドインサート
３８Ｂ，３８Ｃ 有孔インサート
４０ 第１の端部
４２ 第２の端部
４４ 通路
４８，５０ レール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器のヘッダであって、
第１の壁部と、該第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、を有するヘッダハウジングを備え、前記第１および第２の壁部は、トラックを画定し、
前記ヘッダは、さらに、前記トラックに係合するように配設されるインサートを備え、
前記インサートによって、前記ヘッダが第１のマニホールドチャンバと第２のマニホールドチャンバとに分割されることを特徴とする熱交換器ヘッダ。
【請求項２】
前記トラックが、第１の壁部に第１の溝を有し、第２の壁部に第２の溝を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項３】
前記インサートが、
第１の溝内に配置される第１の端部と、
第２の溝内に配置される第２の端部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項４】
前記トラックは、第１の壁部に第１の突起部を有し、第２の壁部に第２の突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項５】
前記インサートが、
第１の突起部を受ける第１のチャネルと、
第２の突起部を受ける第２のチャネルと、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項６】
前記インサートがヘッダハウジングに溶接あるいはろう付けされることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項７】
前記インサートによって、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に亘る流体の流れが防止されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項８】
前記インサートは、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間の流体の流れを許容する通路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項９】
前記ヘッダハウジングは、一体的に押出加工されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１０】
第１の壁部は、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に延び、第１のマニホールドチャンバの第１の部分と、第２のマニホールドチャンバの第２の部分とを隔てる長手方向のリブをさらに備え、
前記長手方向のリブおよび前記第２の壁部によってトラックが画定されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１１】
前記第１の壁部が、湾曲部分を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１２】
前記インサートがフランジを備えた端部を有することを特徴とする請求項３に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１３】
前記第１および第２の壁部により、第２のトラックが画定され、
前記ヘッダは、前記第２のトラックに係合するように配置される第２のインサートをさらに備え、このインサートによって、前記ヘッダが第２のマニホールドチャンバと第３のマニホールドチャンバとに分割されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１４】
第１の複数の流体チャネルと、
第２の複数の流体チャネルと、
ヘッダと、
を備え、
前記ヘッダは、
前記第１の複数の流体チャネルに流体的に接続される第１のマニホールドチャンバと、
前記第２の複数の流体チャネルに流体的に接続される第２のマニホールドチャンバと、
前記第１および第２のマニホールドチャンバを隔てるセパレータプレートと、
を備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
ヘッダは、第１の壁部と、該第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、をさらに備え、
前記第１および第２の壁部によってトラックが画定され、このトラックに係合するように前記セパレータプレートが配置されることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記セパレータプレートがヘッダに溶接あるいはろう付けされることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記セパレータプレートによって、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に亘る流体の流れが防止されることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記セパレータプレートは、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間の流体の流れを許容する通路をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１９】
熱交換器のヘッダを形成する方法であって、
第１のマニホールドチャンバと、第２のマニホールドチャンバと、トラックと、を有するヘッダハウジングを単一の材料片から押出成形するステップであって、前記第１および第２のマニホールドチャンバは、押出成形後に流体連通し、前記トラックは前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に位置する、押出成形ステップと、
熱交換器ヘッダに流体を導くように、前記トラックに係合させて前記ヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、
前記ヘッダハウジングに前記インサートを溶接またはろう付けするステップと、
を含むことを特徴とする熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２０】
押出成形されたヘッダハウジングは、互いに対向する第１および第２の溝をさらに備え、
前記第１および第２の溝は、ヘッダハウジングの対向する壁部に配設され、前記第１および第２の溝によって、ヘッダハウジングが第１および第２のマニホールドチャンバに分割されることを特徴とする請求項１９に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２１】
前記インサートが前記第１および第２の溝内に配置されることを特徴とする請求項２０に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２２】
ヘッダハウジングの第１の壁部に第１の溝を機械加工するステップと、
ヘッダハウジングの前記第１の壁部に実質的に対向する第２の壁部に、前記第１の溝に実質的に対向する第２の溝を機械加工するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項１】
熱交換器のヘッダであって、
第１の壁部と、該第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、を有するヘッダハウジングを備え、前記第１および第２の壁部は、トラックを画定し、
前記ヘッダは、さらに、前記トラックに係合するように配設されるインサートを備え、
前記インサートによって、前記ヘッダが第１のマニホールドチャンバと第２のマニホールドチャンバとに分割されることを特徴とする熱交換器ヘッダ。
【請求項２】
前記トラックが、第１の壁部に第１の溝を有し、第２の壁部に第２の溝を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項３】
前記インサートが、
第１の溝内に配置される第１の端部と、
第２の溝内に配置される第２の端部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項４】
前記トラックは、第１の壁部に第１の突起部を有し、第２の壁部に第２の突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項５】
前記インサートが、
第１の突起部を受ける第１のチャネルと、
第２の突起部を受ける第２のチャネルと、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項６】
前記インサートがヘッダハウジングに溶接あるいはろう付けされることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項７】
前記インサートによって、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に亘る流体の流れが防止されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項８】
前記インサートは、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間の流体の流れを許容する通路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項９】
前記ヘッダハウジングは、一体的に押出加工されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１０】
第１の壁部は、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に延び、第１のマニホールドチャンバの第１の部分と、第２のマニホールドチャンバの第２の部分とを隔てる長手方向のリブをさらに備え、
前記長手方向のリブおよび前記第２の壁部によってトラックが画定されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１１】
前記第１の壁部が、湾曲部分を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１２】
前記インサートがフランジを備えた端部を有することを特徴とする請求項３に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１３】
前記第１および第２の壁部により、第２のトラックが画定され、
前記ヘッダは、前記第２のトラックに係合するように配置される第２のインサートをさらに備え、このインサートによって、前記ヘッダが第２のマニホールドチャンバと第３のマニホールドチャンバとに分割されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ヘッダ。
【請求項１４】
第１の複数の流体チャネルと、
第２の複数の流体チャネルと、
ヘッダと、
を備え、
前記ヘッダは、
前記第１の複数の流体チャネルに流体的に接続される第１のマニホールドチャンバと、
前記第２の複数の流体チャネルに流体的に接続される第２のマニホールドチャンバと、
前記第１および第２のマニホールドチャンバを隔てるセパレータプレートと、
を備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
ヘッダは、第１の壁部と、該第１の壁部と実質的に対向する第２の壁部と、をさらに備え、
前記第１および第２の壁部によってトラックが画定され、このトラックに係合するように前記セパレータプレートが配置されることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記セパレータプレートがヘッダに溶接あるいはろう付けされることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記セパレータプレートによって、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に亘る流体の流れが防止されることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記セパレータプレートは、前記第１および第２のマニホールドチャンバ間の流体の流れを許容する通路をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１９】
熱交換器のヘッダを形成する方法であって、
第１のマニホールドチャンバと、第２のマニホールドチャンバと、トラックと、を有するヘッダハウジングを単一の材料片から押出成形するステップであって、前記第１および第２のマニホールドチャンバは、押出成形後に流体連通し、前記トラックは前記第１および第２のマニホールドチャンバ間に位置する、押出成形ステップと、
熱交換器ヘッダに流体を導くように、前記トラックに係合させて前記ヘッダハウジングにインサートを配置するステップと、
前記ヘッダハウジングに前記インサートを溶接またはろう付けするステップと、
を含むことを特徴とする熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２０】
押出成形されたヘッダハウジングは、互いに対向する第１および第２の溝をさらに備え、
前記第１および第２の溝は、ヘッダハウジングの対向する壁部に配設され、前記第１および第２の溝によって、ヘッダハウジングが第１および第２のマニホールドチャンバに分割されることを特徴とする請求項１９に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２１】
前記インサートが前記第１および第２の溝内に配置されることを特徴とする請求項２０に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【請求項２２】
ヘッダハウジングの第１の壁部に第１の溝を機械加工するステップと、
ヘッダハウジングの前記第１の壁部に実質的に対向する第２の壁部に、前記第１の溝に実質的に対向する第２の溝を機械加工するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の熱交換器ヘッダ形成方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９０５６１（Ｐ２０１０−１９０５６１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８４６３０（Ｐ２００９−２８４６３０）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（５００１０７７６２）ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション (165)
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＭＩＬＴＯＮ ＳＵＮＤＳＴＲＡＮＤ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ｈａｍｉｌｔｏｎ Ｒｏａｄ， Ｗｉｎｄｓｏｒ Ｌｏｃｋｓ， ＣＴ ０６０９６−１０１０， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（５００１０７７６２）ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション (165)
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＭＩＬＴＯＮ ＳＵＮＤＳＴＲＡＮＤ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ｈａｍｉｌｔｏｎ Ｒｏａｄ， Ｗｉｎｄｓｏｒ Ｌｏｃｋｓ， ＣＴ ０６０９６−１０１０， Ｕ．Ｓ．Ａ．
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