(57)【要約】【課題】凝縮器における製造工程の短縮化及び製造コストの削減を図る。【解決手段】凝縮器１０を構成するレシーバタンク２０は、軸方向に押し出された押出成形によって形成され、中空円筒状に形成された本体部３２の側壁に取付部３４が一体的に形成され、その中央には溝部３８が形成される。この溝部３８には、スペーサ２６が挿入部３０を介して装着され、第２ヘッダ１４の側壁にはスペーサ２６の装着部２８が当接し、前記スペーサ２６を介して前記レシーバタンク２０と第２ヘッダ１４とが仮組みされた状態でろう付けすることで、前記レシーバタンク２０と第２ヘッダ１４とが互いに固定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配置され内部に冷媒の導入される一組のヘッダと、前記冷媒の気液分離を行い一方のヘッダと隣接配置されるレシーバタンクと、前記ヘッダの間に設けられ前記冷媒の流通するチューブを含む熱交換部とを有した凝縮器において、
前記レシーバタンクは、軸方向に押し出された押し出し材からなり、中空筒状に形成された本体部と、該本体部の側壁に形成され前記一方のヘッダを連結するための取付部と、
を備え、
前記取付部には取付部材が装着され、該取付部材が前記一方のヘッダに当接した状態で互いに固定されることを特徴とする凝縮器。
【請求項２】
請求項１記載の凝縮器において、
前記取付部には、前記本体部側に向かって窪んだ溝部が形成され、該溝部に対して前記取付部材が装着されることを特徴とする凝縮器。
【請求項３】
請求項２記載の凝縮器において、
前記取付部材は、前記一方のヘッダに当接する装着部と、
前記装着部から突出し前記溝部に係合される挿入部と、
を備えることを特徴とする凝縮器。
【請求項４】
請求項３記載の凝縮器において、
前記取付部材は、心材の表面にクラッド材の圧着されたブレージングシートから形成されることを特徴とする凝縮器。
【請求項５】
請求項３記載の凝縮器において、
前記取付部材は、押出成形された押し出し材から形成されることを特徴とする凝縮器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の凝縮器において、
前記取付部材は、他方のヘッダに設けられ前記冷媒の導入される導入部に対して前記熱交換部を挟んで対角となる位置に設けられることを特徴とする凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に冷媒を流通させ、空気を通過させることで該冷媒との熱交換を行うことが可能な凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に搭載される車両用空調装置において、内部に流通する冷媒の熱交換を行う凝縮器が用いられており、該凝縮器は、前記冷媒の導入される一組の第１及び第２ヘッダと、前記第１ヘッダと第２ヘッダとの間に接続される複数のチューブと、前記第２ヘッダの側方に接続される受液器とを備える。この受液器は、中空円筒状に形成され、その上端部に設けられたキャップに突起が設けられ、第２ヘッダの側面に形成された差込穴へ挿入されると共に、下端部近傍の側面に形成された連通孔に、第２ヘッダの側面に設けられたリブが挿入され係合される。
【０００３】
そして、上述したように受液器が第２ヘッダの側方に仮組みされた状態で、ろう付けを行うことで第２ヘッダに対して受液器が固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、受液器を第２ヘッダに対して仮組みするために、該受液器側に突起及び連通孔を設けると共に第２ヘッダ側に差込穴及びリブを設ける必要があるため、その製造コスト及び製造工程が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造工程の短縮化及び製造コストの削減を図ることが可能な凝縮器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、互いに間隔をおいて配置され内部に冷媒の導入される一組のヘッダと、冷媒の気液分離を行い一方のヘッダと隣接配置されるレシーバタンクと、ヘッダの間に設けられ冷媒の流通するチューブを含む熱交換部とを有した凝縮器において、
レシーバタンクは、軸方向に押し出された押し出し材からなり、中空筒状に形成された本体部と、本体部の側壁に形成され一方のヘッダを連結するための取付部と、
を備え、
取付部には取付部材が装着され、取付部材が一方のヘッダに当接した状態で互いに固定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、凝縮器を構成する一方のヘッダに隣接するようにレシーバタンクが設けられ、このレシーバタンクが、軸方向に押し出された押し出し材から形成され、中空筒状に形成された本体部と、本体部の側壁に形成され一方のヘッダを連結するための取付部とを備えている。また、取付部に取付部材が装着され、取付部材が一方のヘッダに当接した状態でヘッダとレシーバタンクとが互いに固定される。
【０００９】
従って、押し出し材からなるレシーバタンクに本体部と共に取付部を形成すると共に、取付部に取り付け可能な取付部材を設けてヘッダとレシーバタンクとを固定することで、受液器に連通孔を設けると共にキャップに突起を設けていた従来技術に係る凝縮器と比較し、レシーバタンクを含む凝縮器の製造工程を短縮できると同時に製造コストの削減を図ることができる。また、レシーバタンクの軸方向に沿った取付部に対して取付部材を介してヘッダを固定することで、レシーバタンクとヘッダとの接触部位を最小限とすることができ、ヘッダからレシーバタンクへの熱伝達を抑制して液冷媒を安定的に蓄えておくことが可能となる。
【００１０】
さらに、取付部に、本体部側に向かって窪んだ溝部を形成し、溝部に対して取付部材を装着するとよい。
【００１１】
さらにまた、取付部材が、一方のヘッダに当接する装着部と、装着部から突出し溝部に係合される挿入部と、を備えるとよい。
【００１２】
またさらに、取付部材を、心材の表面にクラッド材の圧着されたブレージングシートから形成するとよい。
【００１３】
また、取付部材を、押出成形された押し出し材から形成するとよい。
【００１４】
さらに、取付部材を、他方のヘッダに設けられ冷媒の導入される導入部に対して熱交換部を挟んで対角となる位置に設けるとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、凝縮器を構成するレシーバタンクが、軸方向に押し出された押し出し材から形成され、中空筒状に形成された本体部と、本体部の側壁に形成され一方のヘッダを連結するための取付部とを有すると共に、この取付部には取付部材が装着され、取付部材がレシーバタンクと隣接するヘッダに当接した状態でヘッダとレシーバタンクとが互いに固定される。そのため、例えば、受液器に連通孔を設けると共にキャップに突起を設けていた従来の凝縮器と比較し、レシーバタンクを含む凝縮器の製造工程を短縮できると同時に製造コストの削減を図ることができる。また、取付部材によってレシーバタンクとヘッダとの接触部位を最小限とし、ヘッダからレシーバタンクへの熱伝達が抑制されることで液冷媒を安定的に蓄えておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る凝縮器の全体正面図である。
【図２】図２Ａは、図１の凝縮器における第２ヘッダ及びスペーサ近傍を示す拡大斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａとは別の方向からスペーサ近傍を見た拡大斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図４Ａは、変形例に係るスペーサの用いられた凝縮器の第２ヘッダ及びスペーサ近傍を示す拡大斜視図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る凝縮器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る凝縮器を示す。
【００１９】
この凝縮器１０は、図１に示されるように、一組の第１及び第２ヘッダ１２、１４と、前記第１ヘッダ（他方のヘッダ）１２と第２ヘッダ１４との間に設けられる複数のチューブ１６と、前記チューブ１６の間に設けられ波状に折曲された複数のフィン１８と、前記第２ヘッダ（一方のヘッダ）１４に接続されたレシーバタンク２０とを含む。
【００２０】
そして、凝縮器１０は、チューブ１６が略水平となり第１及び第２ヘッダ１２、１４、レシーバタンク２０がチューブ１６の両端部においてそれぞれ鉛直方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に延在するように配置されると共に、フィン１８が、例えば、アルミニウム等の薄板を波状に折曲することで形成され、高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に隣接する２本のチューブ１６の間に設けられる。
【００２１】
第１及び第２ヘッダ１２、１４は、例えば、中空円筒状で凝縮器１０の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って所定長さを有しており、前記凝縮器１０の幅方向に沿った一端部側（矢印Ｂ１方向）に設けられる前記第１ヘッダ１２には、外部から冷媒の導入される入口接続部（導入部）２２と、前記凝縮器１０の内部を循環した前記冷媒が導出される出口接続部２４とが接続される。
【００２２】
入口接続部２２が、第１ヘッダ１２における上端部近傍の側壁に設けられ、出口接続部２４が、前記第１ヘッダ１２における下端部近傍の側壁に設けられ、前記入口接続部２２及び出口接続部２４にはそれぞれ図示しない配管が接続される。
【００２３】
そして、第１ヘッダ１２には、入口接続部２２及び出口接続部２４の接続される側壁とは反対側の側壁に複数のチューブ１６の一端部が接続され、それぞれ内部と連通している。
【００２４】
第２ヘッダ１４は、第１ヘッダ１２と略平行に設けられ、該第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ１方向）となる側壁に複数のチューブ１６の他端部が接続されると共に、前記第１ヘッダ１２とは反対側となる側壁にレシーバタンク２０が固定され、該側壁には、後述するレシーバタンク２０を固定するためのスペーサ（取付部材）２６が設けられる。
【００２５】
このスペーサ２６は、図１〜図３に示されるように、例えば、板材をプレス成形することによって形成され、第２ヘッダ１４の上端部及び下端部近傍となる側壁にそれぞれ設けられ、第２ヘッダ１４の側壁に装着される装着部２８と、該装着部２８から突出した一対の挿入部３０とからなる。また、スペーサ２６を構成する板材は、例えば、心材となるアルミニウム板の表面に融点の低いアルミニウム材（クラッド材）を圧着させたブレージングシートからなる。
【００２６】
装着部２８は、第２ヘッダ１４の側壁に対応するように断面円弧状に形成されると共に、その端部が板材を折り返すことで二重となるように形成される。
【００２７】
挿入部３０は、装着部２８を構成する板材の端部に形成され、該装着部２８に対して径方向外側に突出し、且つ、互いに所定間隔離間すると共に、その先端が互いに離間する方向に延在している。そして、挿入部３０は、後述するレシーバタンク２０の溝部３８へと挿入される。
【００２８】
そして、スペーサ２６は、その装着部２８の内壁面が第２ヘッダ１４の側壁に密着した状態で、該内壁面に対してろう付けによって固定されることで、挿入部３０が第２ヘッダ１４の側壁から突出するように設けられる。
【００２９】
レシーバタンク２０は、例えば、中空円筒状に形成された本体部３２と、該本体部３２の側壁に対して径方向外側に突出した取付部３４とを有し、第２ヘッダ１４の側方に略平行に設けられ、前記本体部３２の上端部及び下端部はキャップ３６（図２Ａ及び図２Ｂ参照）によってそれぞれ閉塞されている。
【００３０】
取付部３４は、レシーバタンク２０の軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在し、その中央には本体部３２側に向かって窪んだ溝部３８が形成される。この溝部３８は、レシーバタンク２０の径方向外側となる部位が最も狭く、本体部３２側に向かって徐々に広くなるように断面テーパ状に形成される。
【００３１】
そして、レシーバタンク２０を押出成形によって形成する際、本体部３２と共に取付部３４が軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在するように同時に形成される。すなわち、取付部３４が同一断面形状で軸方向に沿って延在している。
【００３２】
このレシーバタンク２０は、取付部３４が第２ヘッダ１４側（図１中、矢印Ｂ１方向）となるように配置され、第２ヘッダ１４の側壁に装着されたスペーサ２６の挿入部３０が取付部３４の溝部３８へと挿入され係合されることで、前記第２ヘッダ１４の側方にレシーバタンク２０が固定される。
【００３３】
また、レシーバタンク２０は、図１に示されるように、その下端部近傍の側壁と第２ヘッダ１４の下端部側壁とが一対の接続管４０ａ、４０ｂによって互いに接続されることで、前記レシーバタンク２０の内部と前記第２ヘッダ１４の内部とが連通している。これにより、第２ヘッダ１４に導入された冷媒が接続管４０ａを通じてレシーバタンク２０へと導入され、前記レシーバタンク２０内の冷媒が接続管４０ｂを通じて前記第２ヘッダ１４側へと導出される。
【００３４】
チューブ１６は、例えば、アルミニウム材料からなる扁平状管により形成され、所定長さを有した一直線状に形成されると共に、略水平方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在するように配置される。また、複数のチューブ１６の一端部が第１ヘッダ１２に接続され、他端部が第２ヘッダ１４又はレシーバタンク２０へとそれぞれ接続される。
【００３５】
そして、チューブ１６の内部に冷媒が流通して循環することで、該チューブ１６とフィン１８との間を通過する空気との間で熱交換が行われ前記冷媒が冷却される。すなわち、凝縮器１０において複数のチューブ１６及びフィン１８が熱交換部として機能する。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る凝縮器１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に第２ヘッダ１４に対してレシーバタンク２０を組み付け凝縮器１０を製造する場合について説明する。なお、フィン１８、第１及び第２ヘッダ１２、１４は、スペーサ２６と同様にアルミニウムからなる心材（アルミニウム板）の表面に融点の低いクラッド材が圧着されたブレージングシートから形成されると共に、各部材には予めフラックスを塗布しておく。
【００３７】
先ず、レシーバタンク２０における取付部３４の溝部３８に対してスペーサ２６の挿入部３０を挿入し、該スペーサ２６を前記レシーバタンク２０の上端部及び下端部近傍となるように所定間隔離間させて配置する。
【００３８】
次に、スペーサ２６の装着されたレシーバタンク２０に対して第２ヘッダ１４を接近させ、その側壁を前記スペーサ２６の装着部２８に対して当接させる。この装着部２８は、第２ヘッダ１４の側壁に対応した断面円弧状に形成されているため、その内壁面が側壁に対して全面的に密着する。
【００３９】
そして、第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とがスペーサ２６を介して仮組みされた状態で図示しない治具によって固定し、さらに、第１ヘッダ１２に仮組みされたチューブ１６の他端部を前記第２ヘッダ１４に対して接続し、図示しない別の治具によって固定することで仮組体とする。
【００４０】
この仮組体を所定温度に加熱された炉内へと投入することで塗布されたフラックスによって第１及び第２ヘッダ１２、１４、フィン１８、スペーサ２６の表面を覆っていた酸化膜が除去される。
【００４１】
そして、炉内においてさらに加熱されることで酸化膜の除去された板材（ブレージングシート）の表面においてクラッド材が溶融し、チューブ１６、フィン１８、第１及び第２ヘッダ１２、１４、レシーバタンク２０、スペーサ２６の接触部位へと溶けたアルミニウムが流動し、所定時間経過した後に冷却されることで固まり始め、互いに当接している複数のチューブ１６、フィン１８、第１及び第２ヘッダ１２、１４、レシーバタンク２０が接合すると同時に、スペーサ２６の装着部２８が第２ヘッダ１４の側壁に対して接合され、挿入部３０がレシーバタンク２０の溝部３８へと接合される。これにより、第２ヘッダ１４の側壁に対してレシーバタンク２０がスペーサ２６を介して固定され、凝縮器１０の組み付け作業が完了する。
【００４２】
次に、上述したように第２ヘッダ１４に対してレシーバタンク２０が固定された凝縮器１０の動作について簡単に説明する。
【００４３】
先ず、図示しない圧縮機で圧縮され高温高圧となったガス状の冷媒が図示しない配管を通じて入口接続部２２へと供給され、該入口接続部２２から第１ヘッダ１２の内部へと導入される。そして、第１ヘッダ１２へ供給された冷媒は、複数のチューブ１６に沿って第２ヘッダ１４側（矢印Ｂ２方向）へと流通し、フィン１８の間を流通する空気によって前記冷媒が冷却され液化して前記第２ヘッダ１４の内部へと導入される。
【００４４】
この冷媒は、第２ヘッダ１４から一方の接続管４０ａを通じてレシーバタンク２０の内部へと移動し、気体と液体とに分離された後、その液冷媒のみが前記レシーバタンク２０から他方の接続管４０ｂを通じて再び前記第２ヘッダ１４側へと流れ、複数のチューブ１６を通じて第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ１方向）へと流通することでさらに冷却される。
【００４５】
最後に、チューブ１６を通じて第１ヘッダ１２へと循環した液体状態の冷媒が、出口接続部２４を通じて導出される。
【００４６】
以上のように、本実施の形態では、液冷媒の蓄えられるレシーバタンク２０の側壁に、軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在し中央に溝部３８を有した取付部３４を形成し、スペーサ２６の挿入部３０を前記溝部３８へと挿入して係合させると共に、該挿入部３０の形成された装着部２８を第２ヘッダ１４の側壁に当接させた状態でそれぞれろう付けを行うことで互いに固定することができる。
【００４７】
その結果、レシーバタンク２０の取付部３４を、該レシーバタンク２０を押出成形する際に同時に形成できるため、受液器に連通孔及び突起を設けていた従来技術に係る凝縮器と比較し、その製造工程を短縮できると同時に製造コストの削減を図ることができる。
【００４８】
また、第２ヘッダ１４に対してスペーサ２６を別体とし、該第２ヘッダ１４の側壁に装着可能な構成としているため、第２ヘッダの側壁に受液器と連結するための差込穴やリブを設けていた従来技術に係る凝縮器と比較し、製造コストの削減を図ることが可能となる。
【００４９】
さらに、スペーサ２６の係合される取付部３４をレシーバタンク２０の軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在するように設けているため、スペーサ２６を軸方向における任意の位置に配置することが可能となる。そのため、例えば、第２ヘッダ１４からレシーバタンク２０への熱伝達の少ない箇所を選択して配置することで液冷媒の蒸発をより一層効果的に抑制することが可能となる。具体的には、スペーサ２６を、熱交換部となるチューブ１６及びフィン１８を挟んで第１ヘッダ１２の入口接続部２２と対角となる位置に配置すると最適である。
【００５０】
換言すれば、従来技術に係る凝縮器では、差込穴及びリブの位置によって第２ヘッダと受液器との軸方向における連結箇所が予め決められてしまうため、熱伝達の少ない場所を選択して連結することはできない。
【００５１】
さらにまた、第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とが、スペーサ２６のみを介して連結されているため、軸方向に延在したレシーバタンク２０の取付部３４を前記第２ヘッダ１４の側壁に対して全面的に接触させ連結する場合と比較し、その接続部位を最小限にできるため前記第２ヘッダ１４から前記レシーバタンク２０への熱伝達を抑制することが可能となる。その結果、レシーバタンク２０において液冷媒が第２ヘッダ１４からの熱によって蒸発して気化してしまうことが抑制される。
【００５２】
またさらに、スペーサ２６を、心材となるアルミニウム材の表面にクラッド材の圧着されたブレージングシートから形成することで、スペーサ２６を介して第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とを仮組みした状態で炉内に投入して前記クラッド材を溶融させることで、前記スペーサ２６を介して容易且つ確実に第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とを互いに固定することができる。換言すれば、ペースト状のろう材を接合個所に塗布する工程が不要となるため、製造工程の短縮化を図ることが可能となる。
【００５３】
次に、変形例に係るスペーサ５０の用いられた凝縮器５２について、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明する。
【００５４】
このスペーサ５０は、例えば、金属製材料から押出成形によって形成され、断面円弧状の装着部５４と、該装着部５４の中央から突出するように形成された挿入部５６とを有し、前記挿入部５６は、レシーバタンク２０の溝部３８と略同一断面形状で、前記装着部５４から離間する方向に向かって徐々に拡径するように形成される。
【００５５】
そして、スペーサ５０は、装着部５４が第２ヘッダ１４の側壁に密着するように当接した状態とし、挿入部５６をレシーバタンク２０における取付部３４の溝部３８へと挿入した仮組み状態として炉内に投入することで、前記装着部５４及び前記挿入部５６に塗布されたろう材が溶融し、前記スペーサ５０を介して第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とが略平行に配置された状態で固定される。
【００５６】
以上のように、変形例に係るスペーサ５０を有した凝縮器５２では、押出成形で形成された押し出し材から前記スペーサ５０を構成することができるため、前記スペーサ５０を板材からプレス成形によって形成する場合と比較して製造コストを削減することが可能となり、第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とを安価に仮組みして互いに固定することが可能となる。
【００５７】
なお、本発明に係る凝縮器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１０、５２…凝縮器                  １２…第１ヘッダ
１４…第２ヘッダ                    １６…チューブ
１８…フィン                        ２０…レシーバタンク
２６、５０…スペーサ                ２８、５４…装着部
３０、５６…挿入部                  ３４…取付部
３８…溝部
【図１】
2018071932.tif 000003
【図２】
2018071932.tif 000004
【図３】
2018071932.tif 000005
【図４】
2018071932.tif 000006