(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において、レシーバタンク２０と隣接する第２ヘッダ１４とを固定可能なスペーサ２６が設けられ、このスペーサ２６は押出成形で形成され、レシーバタンク２０の外周側に挿通される円環部２８と、該円環部２８に対して径方向外側に突出し、前記第２ヘッダ１４の側壁に当接する断面円弧状の装着部３０とからなる。そして、スペーサ２６を介してレシーバタンク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とがスペーサ２６によって互いに固定される。【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が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、
前記一方のヘッダと前記レシーバタンクとを固定する固定部材が設けられ、前記固定部材は、前記レシーバタンクの外周側に挿通される円環部と、該円環部に対して径方向外側へ突出し前記ヘッダの側壁に当接する装着部とを備え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、
前記固定部材は、押出し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３】
請求項１記載の凝縮器において、
前記固定部材は、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４】
請求項１又は２記載の凝縮器において、
前記円環部は、前記レシーバタンクに巻き付けるように設けられ、該円環部の一端部と他端部とが互いに当接した状態で締結部によって固定されることを特徴とする凝縮器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の凝縮器において、
前記固定部材は、前記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、この凝縮器は、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が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、
一方のヘッダとレシーバタンクとを固定する固定部材が設けられ、固定部材は、レシーバタンクの外周側に挿通される円環部と、円環部に対して径方向外側へ突出しヘッダの側壁に当接する装着部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、凝縮器を構成するレシーバタンクと隣接するように配置された一方のヘッダとを固定する固定部材が設けられ、その円環部をレシーバタンクの外周側に挿通させ、円環部から径方向外側へ突出した装着部をヘッダの側壁に当接させることで、レシーバタンクとヘッダとを仮組み状態としてろう付けによって互いに固定可能としている。
【０００９】
従って、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、別体に設けられた固定部材のみでヘッダとレシーバタンクとを互いに固定できるため、レシーバタンクを含む凝縮器の構成を簡素化することで、製造工程の短縮化及び製造コストの削減を図ることができる。また、ヘッダとレシーバタンクとを固定部材のみで互いに固定しているため、その接続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レシーバタンクにおい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、固定部材を、押出し成形された押し出し材から形成するとよい。
【００１１】
さらにまた、固定部材を、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。
【００１２】
またさらに、円環部を、レシーバタンクに巻き付けるように設け、円環部の一端部と他端部とを互いに当接した状態で締結部によって固定するとよい。
【００１３】
また、固定部材を、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】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、凝縮器を構成するレシーバタンクと隣接するように配置された一方のヘッダとを固定する固定部材を備え、その円環部をレシーバタンクの外周側へ挿通させ、円環部から径方向外側へ突出した装着部をヘッダの側壁に当接させた状態でろう付けを行うことで、レシーバタンクとヘッダとを互いに固定可能としている。そのため、例えば、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、レシーバタンクを含む凝縮器の構成を簡素化できるため、製造工程の短縮化及び製造コストの削減を図ることができる。また、ヘッダとレシーバタンクとを固定部材のみで固定しているため、その接続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レシーバタンクにおいて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】
【００１６】
【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ヘッダの上端部及びスペーサ近傍を示す拡大斜視図であり、図２Ｂは、図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３】図３Ａは、第１変形例に係るスペーサの用いられた凝縮器における第２ヘッダの上端部近傍を示す拡大斜視図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図４】図４Ａは、第２変形例に係るスペーサの用いられた凝縮器における第２ヘッダの上端部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】
【００１７】
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。
【００１８】
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１４に接続されたレシーバタンク２０とを含む。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
入口接続部２２は、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は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（固定部材）２６が設けられる。
【００２４】
このスペーサ２６は、図１〜図２Ｂに示されるように、例えば、金属製材料を押出成形することで形成され、環状の円環部２８と、該円環部２８の外周面から径方向外側へ突出した装着部３０とを有し、軸方向に沿って同一断面で形成された押し出し材を所望の長さに切断することによって形成される。
【００２５】
この円環部２８は、軸方向に沿って所定幅で形成され、その内周径がレシーバタンク２０の外周径と略同等に形成されることで、円環部２８の内周面が前記レシーバタンク２０の外周面へと当接する（図２Ｂ参照）。
【００２６】
装着部３０は、例えば、円環部２８から離間する方向（矢印Ｂ１方向）に湾曲した断面円弧状に形成され、第２ヘッダ１４の側壁に当接するように形成される。すなわち、装着部３０は、第２ヘッダ１４における側壁の断面形状に対応した断面形状となる。
【００２７】
そして、スペーサ２６は、その円環部２８がレシーバタンク２０の外周側に挿通され当接した状態でろう付けによって固定され、一方、装着部３０が第２ヘッダ１４の側壁に当接した状態でろう付けによって固定される。
【００２８】
レシーバタンク２０は、図１〜図２Ａに示されるように、例えば、中空円筒状に形成され、第２ヘッダ１４の側方に略平行に設けられると共に、その上端部及び下端部がキャップ３２（図２Ａ参照）によってそれぞれ閉塞される。
【００２９】
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３４ａ、３４ｂ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３４ａ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３４ｂを通じて前記第２ヘッダ１４側へと導出される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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を組み付けて凝縮器１０を製造する場合について説明する。なお、スペーサ２６における円環部２８及び装着部３０には、予めペースト状のろう材を塗布しておく。
【００３３】
先ず、レシーバタンク２０の一端部近傍に対してスペーサ２６の円環部２８を挿通させ、その内周面を前記レシーバタンク２０の外周面に対して当接させ、軸方向において所定位置となるように配置する。
【００３４】
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３０に対して当接させる。この装着部３０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。
【００３５】
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及びレシーバタンク２０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。
【００３６】
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、第１及び第２ヘッダ１２、１４、フィン１８の表面を覆っていたろう材が溶融し、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ろう材が流動する。そして、炉内において所定時間経過した後に冷却されることでろう材が固まり始め、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の円環部２８がレシーバタンク２０の外周側に接合され、装着部３０が第２ヘッダ１４の側壁へと接合される。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。
【００３７】
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の動作について図１を参照しながら簡単に説明する。
【００３８】
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。
【００３９】
この冷媒は、第２ヘッダ１４から接続管３４ａ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から接続管３４ｂ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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の外周側にスペーサ２６の円環部２８を挿通させると共に、該円環部２８に対して突出した装着部３０を第２ヘッダ１４の側壁に当接させた仮組み状態でそれぞれろう付けを行うことで、第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とを所定間隔離間した略平行な状態で互いに固定することができる。
【００４２】
その結果、連通孔及び突起を受液器に設け、第２ヘッダ１４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、別体に設けられたスペーサ２６のみで互いに固定できるため、構成の簡素化を図ることができ、それに伴って、凝縮器１０の製造工程を短縮化及び製造コストの削減を図ることができる。
【００４３】
また、第２ヘッダ１４とレシーバタンク２０とを、スペーサ２６のみで互いに固定しているため、その接続部位を最小限とすることで前記第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、液冷媒を安定的に蓄えておくことができる。
【００４４】
さらに、スペーサ２６を、第２ヘッダ１４及びレシーバタンク２０の軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）における任意の位置に配置可能であるため、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は、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されると最適である。
【００４５】
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１４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。
【００４６】
さらにまた、複数のスペーサ２６を設ける場合には、単一の押し出し材から容易に形成することが可能となるため、製造コストのさらなる削減を図ることができる。
【００４７】
次に、第１及び第２変形例に係るスペーサ５０、７０の用いられた凝縮器５２、７２について、図３Ａ〜図４Ｂを参照しながら説明する。
【００４８】
先ず、第１変形例に係るスペーサ５０は、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、一定幅で所定長さを有した板材からなり、レシーバタンク２０の外周面に巻き付けられる巻き付け部５４と、該巻き付け部５４の一端部及び他端部に形成され第２ヘッダ１４の側壁に当接する一対の装着部５６ａ、５６ｂと、前記巻き付け部５４と前記装着部５６ａ、５６ｂとの間に形成される締結部５８ａ、５８ｂとを有する。
【００４９】
なお、スペーサ５０に用いられる板材は、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板（クラッド材）を圧着させたブレージングシートである。
【００５０】
巻き付け部５４は、レシーバタンク２０の外周面に対応した円環状に形成され、その一端部及び他端部には前記巻き付け部５４に対して折曲された締結部５８ａ、５８ｂがそれぞれ形成される。
【００５１】
この締結部５８ａ、５８ｂは、例えば、巻き付け部５４に対して略直交した平面状に形成され、板材の一端部側となる一方の締結部５８ａには、直交方向に所定長さだけ突出した突起６０が形成され、前記板材の他端部側となる他方の締結部５８ａには、前記突起６０の挿通される孔部６２が形成される。そして、締結部５８ａ、５８ｂは、その一方と他方とが互いに当接するように設けられ、突起６０が孔部６２へと挿通された後、その先端が加締められ加締め部６４が形成されることで、互いに当接した状態で保持される。
【００５２】
装着部５６ａ、５６ｂは、例えば、締結部５８ａ、５８ｂに対して略直交し断面円弧状に形成され、第２ヘッダ１４の外周面に当接可能に形成され、一方の装着部５６ａと他方の装着部５６ｂとが締結部５８ａ、５８ｂに対して互いに離間する方向に延在している。
【００５３】
そして、スペーサ５０は、締結部５８ａ、５８ｂが互いに離間した非ロック状態で、巻き付け部５４をレシーバタンク２０の外周面へと巻き付け当接させた後、一方の締結部５８ａと他方の締結部５８ｂとを向かい合わせ当接させ、その突起６０を孔部６２へと挿入して先端を加締めて加締め部６４を形成することで、前記巻き付け部５４が前記レシーバタンク２０の外周面に密着した状態で締め付けられ固定される。また、一方の装着部５６ａと他方の装着部５６ｂとが一体となるように当接して断面円弧状の装着部を構成する。
【００５４】
次に、このスペーサ５０を用いてレシーバタンク２０と第２ヘッダ１４とを固定する場合には、巻き付け部５４をレシーバタンク２０に対して固定すると共に、装着部５６ａ、５６ｂを第２ヘッダ１４の側壁に当接させた状態で図示しない治具等によって固定された仮組み状態とし、炉内へと投入することでスペーサ５０の表面を覆っているクラッド材を溶融させ、前記巻き付け部５４及び装着部５６ａ、５６ｂの接続部位へと流動させた後に冷却させる。これにより、巻き付け部５４がレシーバタンク２０へと固定され、装着部５６ａ、５６ｂが第２ヘッダ１４へと固定され、それに伴って、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。
【００５５】
以上のように、第１変形例に係るスペーサ５０では、巻き付け部５４をレシーバタンク２０へと巻き付けた後に、突起６０を孔部６２に対して加締めて締結部５８ａ、５８ｂをロックすることで、容易且つ確実に前記レシーバタンク２０へと固定できるため、凝縮器５２を構成する各部材をろう付けする際、前記スペーサ５０を前記レシーバタンク２０へと固定しておくための治具等が不要となり、製造効率を向上させ製造工程の短縮化を図ることが可能となる。
【００５６】
次に、第２変形例に係るスペーサ７０は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、板材をプレス成形で打ち抜くことで形成され、薄板状のプレス成形体をしごき加工によって厚さ方向（軸方向）へ立ち上げることで、円環部７４と、該円環部７４から径方向外側に突出した装着部７６とを形成している。装着部７６は、円環部７４の下端から径方向外側へと延在した接続部７８を介して該円環部７４と径方向に所定間隔離間すると共に軸方向において略同一高さとなるように形成される。なお、この板材としては、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板（クラッド材）を圧着させたブレージングシートが用いられる。
【００５７】
そして、このスペーサ７０を用いてレシーバタンク２０と第２ヘッダ１４とを固定する場合には、スペーサ７０の円環部７４をレシーバタンク２０の外周側へと挿通して当接させ、装着部７６を第２ヘッダ１４の側壁へと当接させた状態で図示しない治具等によって固定し、この仮組み状態で炉内へと投入し、前記スペーサ７０の表面を覆っているろう材を溶融させた後に冷却させることで、スペーサ７０の円環部７４及び装着部７６を介してレシーバタンク２０と第２ヘッダ１４とが互いに固定される。
【００５８】
以上のように、第２変形例に係るスペーサ７０は、ブレージングシートをプレス成形して形成しているため、前記スペーサ７０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することで、ペースト状のろう材を塗布することなく容易且つ確実に第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、ろう材を接続個所に塗布する工程が不要となるため、凝縮器７２の製造工程を短縮化することが可能となる。
【００５９】
また、上述したスペーサ２６、５０、７０は、レシーバタンク２０及び第２ヘッダ１４の上端部及び下端部に一対設けられる構成としているが、特に数量はこれに限定されるものではない。
【００６０】
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】
【００６１】
１０、５２、７２…凝縮器            １２…第１ヘッダ
１４…第２ヘッダ                    １６…チューブ
２０…レシーバタンク                ２６、５０、７０…スペーサ
２８、７４…円環部                  ３０、５６ａ、５６ｂ、７６…装着部
５４…巻き付け部                    ５８ａ、５８ｂ…締結部
６０…突起                          ６２…孔部
６４…加締め部                      ７８…接続部
【図１】
2018071931.tif 000003
【図２】
2018071931.tif 000004
【図３】
2018071931.tif 000005
【図４】
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