(57)【要約】【課題】異物の衝突による破損を低減しつつ、熱交換器の大型化および熱交換効率が低下することを抑制できる熱交換器用チューブ、熱交換器、車両用空調装置、および、車両を提供する。【解決手段】内部に冷媒流路Ｒを有するチューブ本体１５と、チューブ本体１５の内部に設けられ、冷媒流路Ｒを前後方向に区画するリブ２０と、を備え、チューブ本体１５は、上板部１８と、上板部１８よりも下側に配される下板部１９と、を有し、上板部１８と下板部１９とは、チューブ本体１５の前端部２１側で連続するように一体に形成され、下板部１９は、少なくとも前端部２１側の前部領域ｆに、前端部２１側の上方に向かって傾斜する下板傾斜部２３を備えることを特徴とする。【選択図】図４
2015105800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒流路を有するチューブ本体と、
前記チューブ本体の内部に設けられ、前記冷媒流路を前後方向に区画するリブと、を備え、
前記チューブ本体は、
上板部と、前記上板部よりも下側に配される下板部と、を有し、
前記上板部と前記下板部とは、前記チューブ本体の前端部側で連続するように一体に形成され、
前記下板部は、少なくとも前記前端部側の前部領域に、前記前端部側の上方に向かって傾斜する下板傾斜部を備えることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項２】
前記上板部は、前後方向に延びるように形成され、前記リブは、前記前端部側の前部領域に配されている請求項１に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項３】
前記上板部は、少なくとも前記前端部側の前部領域に、前端部側の上方に向かって傾斜する上板傾斜部を備え、前記リブは、前記前端部側の前部領域に配されている請求項１に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の熱交換器用チューブと、前記熱交換器用チューブの両端部に接続される一対のタンクと、を備える熱交換器。
【請求項５】
前記一対のタンク間に架け渡されて前記チューブ本体の前端部の前方に配されるとともに、線膨張係数が前記チューブ本体の線膨張係数以下とされて前記一対のタンクが互いに離間する方向への変移することを規制するワイヤを備える請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の熱交換器を備える車両用空調装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用空調装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器用チューブ、熱交換器、車両用空調装置、および、車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを用いて走行する自動車等の車両においては、エンジン冷却用のラジエターの前方に、空調装置のコンデンサが重なるように配されている場合が多い。コンデンサは、例えば、上下方向に延びる左右一対のタンクと、タンクの間に跨るように配される複数のチューブとを備えている。各チューブの間には、表面積を稼ぐためのコルゲートフィンなどが配されている。車両は、前方から走行風を取り込んでコンデンサに当てることで、走行風とチューブの内部を流れる冷媒との間で熱交換させている。
【０００３】
上述したようにコンデンサは、車両前方に配されることから、走行風を取り込むための開口部を介して、飛び石などの異物が入り込み衝突する場合がある。コンデンサに衝突する飛び石などの異物は、主に、前方を走行している車両により飛ばされてくる。この異物は、水平又は水平に近い斜め下方からコンデンサに衝突する。このように異物が水平および水平に近い角度で衝突すると、異物の衝突エネルギーが、効率良くコンデンサに伝わってしまう。そのため、コンデンサを構成するチューブの前端部が押しつぶされてしまい、チューブ内を流れる高圧冷媒が漏出してしまう可能性がある。
【０００４】
特許文献１には、異物の衝突によるチューブからの内部流体漏れを防止する技術が記載されている。
具体的には、特許文献１に記載のチューブは、一枚の板材を折り曲げて筒状に形成された本体部を備え、板材同士が面接触して接合する合わせ面が空気流れ上流側端部から空気流れ上流側に向かって延びるように形成されている。また、特許文献１には、合わせ面に、チューブの積層方向と直交する基準面に対して傾斜するように曲げられた傾斜部を形成することが記載されている。
この特許文献１によれば、合わせ面の残留応力により傾斜部がその曲げ方向に容易に折れ曲がるため、異物の衝突エネルギーの吸収効果を向上することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の熱交換器は、チューブが一枚の板材を折り曲げて筒状に形成されている。また、特許文献１の場合、チューブの上流側端部に、上流側に向かって合わせ面が延びるように形成されている。そのため、合わせ面が上流側に延びる分だけ、チューブが大型化してしまう。言い換えれば、合わせ面を有しないチューブと同一寸法の合わせ面を有するチューブを形成すると、合わせ面を形成した分だけ冷媒流路の断面積が小さくなり、熱交換効率が低下してしまうという課題がある。
また、一枚の板材を折り曲げてチューブを製作する場合には、容易に合わせ面を形成できる。しかし、押し出し成形などによりチューブを製作する場合には、合わせ面を形成することが困難である。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、異物の衝突による破損を低減しつつ、熱交換器の大型化および熱交換効率が低下することを抑制できる熱交換器用チューブ、熱交換器、車両用空調装置、および、車両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】
【０００８】
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る熱交換器用チューブは、内部に冷媒流路を有するチューブ本体と、前記チューブ本体の内部に設けられ、前記冷媒流路を前後方向に区画するリブと、を備え、前記チューブ本体は、上板部と、前記上板部よりも下側に配される下板部と、を有し、前記上板部と前記下板部とは、前記チューブ本体の前端部側で連続するように一体に形成され、前記下板部は、少なくとも前記前端部側の前部領域に、前記前端部側の上方に向かって傾斜する下板傾斜部を備えている。
このように構成することで、前方から飛んできた異物が、前端部に衝突したとしても、その力を下板傾斜部が傾斜する上方に逃がすことができる。そのため、前端部の近傍における変形により冷媒流路の断面積が減少することを抑制できる。
【０００９】
さらに、この発明に係る熱交換器用チューブは、上記熱交換器用チューブにおける前記上板部が、前後方向に延びるように形成され、前記リブが、前記前端部側の前部領域に配されていてもよい。
このように構成することで、上板部が前後方向に延びるように形成されている場合であっても、前部領域に下板傾斜部が形成されていることで前方から加わる力を上板部側に逃がすことができる。また、前部領域にリブが形成されているため、異物の衝突により前部領域の冷媒流路の断面積が減少することを抑制することができる。
【００１０】
さらに、この発明に係る熱交換器用チューブは、上記熱交換器用チューブにおける前記上板部が、少なくとも前記前端部側の前部領域に、前端部側の上方に向かって傾斜する上板傾斜部を備え、前記リブが、前記前端部側の前部領域に配されていてもよい。
このように構成することで、前方から加わる力を、下板傾斜部と共に、上板部の上板傾斜部によっても、上方に逃がすことができる。また、前端部側の前部領域にリブが形成されているため、異物の衝突により前部領域の冷媒流路の断面積が減少することを抑制することができる。
【００１１】
また、この発明に係る熱交換器は、上記熱交換器用チューブと、前記熱交換器用チューブの両端部に接続される一対のタンクと、を備えている。
さらに、この発明に係る熱交換器は、上記熱交換器において、前記一対のタンク間に架け渡されて前記チューブ本体の前端部の前方に配されるとともに、線膨張係数が前記チューブ本体の線膨張係数以下とされて前記一対のタンクが互いに離間する方向への変移することを規制するワイヤを備えていてもよい。
このように構成することで、ワイヤによって、前方の正面からチューブに向かって飛んでくる異物からチューブを保護することができる。また、ワイヤを、タンクに対してチューブを固定する際の治具として利用することができるため、専用の治具を用意する必要がなく、治具の取り外しにかかる工数も低減できる。さらに、ワイヤを治具として用いることで、過大な張力が掛かった場合にはワイヤが伸びるため、治具による拘束力が過大になることを抑制できる。
【００１２】
さらに、この発明に係る車両用空調装置は、上記熱交換器を備えている。
また、この発明に係る車両は、上記車両用空調装置を備えている。
これにより、車両用空調装置の熱交換器用のチューブが破損することを低減するとともに、熱交換効率の低下を抑制できるため、コンデンサの大型化を抑制することができる。さらに、コンデンサの大型化を抑制することで、車両重量が増加することを抑制できるため車両の燃費を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る熱交換器用チューブ、熱交換器、車両用空調装置、および、車両によれば、異物の衝突による破損を低減しつつ、熱交換器の大型化および熱交換効率が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第一実施形態における車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の第一実施形態における車両の前部を示す図である。
【図３】この発明の第一実施形態におけるコンデンサの斜視図である。
【図４】この発明の第一実施形態におけるコンデンサが備えるチューブの拡大断面図である。
【図５】一般的な熱交換器のチューブの前端部側の拡大断面図である。
【図６】この発明の第二実施形態におけるコンデンサのチューブの配置を示す図である。
【図７】この発明の第二実施形態におけるチューブの図４に相当する拡大断面図である。
【図８】この発明の第一、第二実施形態の変形例における一つのチューブの概略図である。
【図９】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの斜視図である。
【図１０】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの平面図である。
【図１１】この発明の第三実施形態におけるチューブの前端部側の拡大断面図である。
【図１２】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの製造方法を示す図であり、タンクにチューブを取り付ける工程を示している。
【図１３】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの製造方法を示す図であり、ワイヤを架け渡す工程を示している。
【図１４】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの製造方法を示す図であり、仮組された熱交換器を加熱炉に搬入する工程を示している。
【図１５】この発明の第三実施形態におけるコンデンサの製造方法を示す図であり、加熱された熱交換器を加熱炉から搬出する工程を示している。
【図１６】この発明の第三実施形態の変形例におけるコンデンサの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、この発明の第一実施形態に係る熱交換器用チューブ、熱交換器、車両用空調装置、および、車両を図面に基づき説明する。
図１は、この発明の第一実施形態における車両用空調装置の概略構成を示す図である。図２は、この発明の第一実施形態における車両の前部を示す図である。
この第一実施形態の車両用空調装置１は、自動車等の車両に搭載されている。この実施形態の車両用空調装置１は、冷凍サイクルを形成するエバポレータ２と、圧縮機（Ｃ）３と、コンデンサ４と、レシーバー（Ｒ）５と、膨張弁６と、冷媒配管７と、をそれぞれ備えている。
【００１６】
エバポレータ２は、冷媒を蒸発させる潜熱により空調風を冷却する。
圧縮機３は、エバポレータ２により蒸発した冷媒を所定圧力（例えば、９気圧程度）まで昇圧する。この圧縮機３は、車両に搭載された走行用のエンジン（Ｅ）８によって駆動される。
【００１７】
コンデンサ４は、圧縮機３により昇圧された冷媒蒸気を、外気との間で熱交換させることで凝縮させる熱交換器である。
レシーバー５は、コンデンサ４により凝縮された冷媒を気液分離する。
膨張弁６は、液化された冷媒を降圧する。この降圧された冷媒がエバポレータ２に供給される。
冷媒配管７は、エバポレータ２と、圧縮機３と、コンデンサ４と、レシーバー５と、膨張弁６とにより構成される冷凍サイクルにおいて、冷媒を循環させる配管である。
【００１８】
ここで、この実施形態におけるエンジン８には、冷却水を循環可能なヒーターコア（ＨＣ）９が接続されている。このヒーターコア９によって、空調風の加熱を行うことが可能となっている。エバポレータ２、およびヒーターコア９は、空調風の流路（図示せず）中に配されている。車両用空調装置１は、空調風を送風するためのファン、流路の切替を行うエアミックスダンパ等のダンパ、エアフィルタ、ダンパ及びファンを制御する制御装置（何れも図示せず）などをさらに備えている。ファンにより送風される空調風は、エバポレータ２およびヒーターコア９によって所定の温度および湿度に調節された後、デフロスタノズルなど複数箇所に設けられた吹き出し口のうち、選択された吹き出し口から車室内に供給される。
【００１９】
図２に示すように、この実施形態の車両１００は、車室前方のエンジンルーム１１内にエンジン８が配されている。エンジン８の前方には、ラジエター１２が配されている。ラジエター１２は、エンジン８の冷却水を外気により冷却する熱交換器である。このラジエター１２には、エンジン８の冷却水が循環される。ラジエター１２の前方には、車両前後方向でラジエター１２に重なるようにして上述したコンデンサ４が配されている。車両１００は、コンデンサ４の前方に、外気を取り込むための開口部（図示せず）を備えている。車両１００の走行中、この開口部から取り込まれた外気（図２中、矢印で示す）は、コンデンサ４、および、ラジエター１２を前方から後方に向かって通過する。また、車両１００は、停車中などにコンデンサ４およびラジエター１２に対して強制的に外気を送り込む送風機（図示せず）を備えている。コンデンサ４およびラジエター１２を外気が通過する際、車両用空調装置１の冷媒、および、エンジン８の冷却水は外気と熱交換される。ここで、図２中、符号「１３」は車両１００の前輪である。
【００２０】
図３は、この発明の第一実施形態におけるコンデンサ４の斜視図である。
図３に示すように、コンデンサ４は、タンク１４と、チューブ１５（チューブ本体）と、フィン１６と、を備えている。
【００２１】
この実施形態におけるコンデンサ４は、一対のタンク１４として上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとを備えている。これら上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとは、上下方向に延びる中空状に形成されている。上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとは、左右両側にそれぞれ配されている。上流側タンク１４ａは、冷媒配管７（図３中、図示せず）を介して圧縮機３に接続されている。一方で、下流側タンク１４ｂは、冷媒配管７を介してレシーバー５に接続されている。これら上流側タンク１４ａの内部空間と、下流側タンク１４ｂの内部空間とは、複数のチューブ１５を介して連通されている。
【００２２】
チューブ１５は、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとの間の冷媒流路を形成する。チューブ１５は、上下寸法が前後寸法よりも十分に小さい偏平な中空形状をなしている。チューブ１５は、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとの間を渡るように、左右方向に直線状に延びている。
【００２３】
チューブ１５の両端部１５ａ，１５ｂは、それぞれ上述した上流側タンク１４ａおよび下流側タンク１４ｂに固定されている。チューブ１５は、上下方向に所定間隔をあけて複数並んで配されている。チューブ１５は、その内部を流れる冷媒と、外部を流れる外気との間で熱交換を行うために熱伝導率の高い金属材料（例えば、アルミニウムなど）により形成されている。また、この実施形態におけるチューブ１５は、押し出し成形により形成されている。タンク１４およびチューブ１５によれば、上流側タンク１４ａに供給された冷媒が、各チューブ１５に分流する。その後、各チューブ１５を流れる冷媒は、下流側タンク１４ａ内で合流する。
【００２４】
フィン１６は、いわゆるコルゲートフィンであって、外気と接触するチューブ１５の表面積を拡大するための薄板状の部材である。フィン１６は、上下方向で隣り合うチューブ１５の間にそれぞれ配されている。これらフィン１６は、上下交互に折り曲げられた薄板の側縁が前後方向を向くようにして取り付けられている。フィン１６は、それぞれ隣り合うチューブ１５に、ロウ付けなどにより固定されている。これにより、フィン１６は、前後方向に空気が通過可能とされ、さらにチューブ１５に対して熱伝導可能となっている。
【００２５】
図４は、この発明の第一実施形態におけるチューブ１５の前端部２１側の拡大断面図である。図５は、一般的な熱交換器のチューブの前端部側の拡大断面図である。
図４に示すように、チューブ１５は、上板部１８と、下板部１９と、リブ２０と、を備えている。
上板部１８は、前後左右方向に延びる薄い（例えば、０．２５ｍｍ程度の）板状に形成されている。
【００２６】
下板部１９は、上板部１８よりも下方に配されている。言い換えれば、下板部１９は、チューブ１５内の冷媒流路Ｒを上板部１８とともに上下で挟み込むように配されている。下板部１９は、上板部１８の板厚と同等の板厚（例えば、０．２５ｍｍ程度）に形成されている。下板部１９は、チューブ１５の前端部２１側で上板部１８と連続するように一体に形成されている。この実施形態におけるチューブ１５の前端部２１は、断面円弧状に形成されている。
【００２７】
下板部１９は、下板本体部２２と、下板傾斜部２３と、を備えている。
下板本体部２２は、上板部１８に沿うように前後左右方向に延びる板状に形成されている。
下板傾斜部２３は、前端部２１側の所定の前部領域ｆに形成されている。下板傾斜部２３は、左右方向に延びるとともに、前端部２１側の上方に向かって傾斜するように延びている。言い換えれば、チューブ１５は、前部領域ｆの下側の部分を斜めに切り欠いた形状となっている。これにより、前方から飛んできた異物Ｔがチューブ１５に対して正面から衝突した場合、下板傾斜部２３が傾斜方向である上方に曲がろうとする。そのため、チューブ１５の所定の前部領域ｆが上方に向かって曲がり（図４中、二点鎖線で示す）、異物Ｔによる押圧力を、少なくともチューブ１５を潰す力と、チューブ１５を曲げる力とに分散させることができる。
【００２８】
これに対して、図５に示す一般的な熱交換器のチューブ１１５の場合、異物Ｔがチューブ１１５に対して正面から衝突すると、衝突による殆どの力が、チューブ１１５を潰す力として作用してしまう。
【００２９】
ここで、図４に示すように、下板本体部２２に対する下板傾斜部２３の傾斜角度θ１は、０°＜θ１≦４５°とされることが好ましい。下板傾斜部２３の傾斜角度θ１が０°の場合は、図５に示す場合であり、正面から異物Ｔが衝突すると前部領域ｆが曲がらず、チューブ１５が潰れてしまう。一方で、傾斜角度θ１が４５°よりも大きい場合、前部領域ｆの曲がることができる角度が小さくなる。また、前部領域ｆの前後長が短くなる。そのため、異物Ｔの衝突による力を、チューブ１５を曲げる力として十分に分散できず、チューブ１５が潰れてしまう可能性がある。
【００３０】
リブ２０は、チューブ１５の内部の冷媒流路Ｒを前後方向に区画する。このリブ２０は、冷媒の圧力によりチューブ１５が膨らむことなどを抑制している。リブ２０は、チューブ１５の前後方向に間隔をあけて複数形成されている。リブ２０は、上板部１８及び下板部１９と交差するように上下方向に延びる平板状に形成されている。この実施形態におけるリブ２０は、上板部１８および下板部１９よりも薄く（例えば、０．１４ｍｍ程度に）形成されている。
【００３１】
リブ２０は、下板傾斜部２３が設けられる前部領域ｆにも形成されている。この実施形態におけるリブ２０は、前部領域ｆに２つ形成されている。これにより、前部領域ｆにおける剛性が増加されている。そのため、チューブ１５の前部領域ｆがより一層潰れ難くなっている。また、リブ２０は、異物Ｔの衝突によりチューブ１５が曲がる際の曲げ支点Ｓ１と前後方向で同一位置に配されないようにずらして形成されている。このようにリブ２０と曲げ支点Ｓ１とをずらして配することで、曲げ支点Ｓ１におけるチューブ１５の曲げ剛性が高くなり過ぎないようになっている。曲げ支点Ｓ１は、前部領域ｆの基部の近傍に設定されている。
【００３２】
この実施形態におけるチューブ１５は、下板本体部２２が配される箇所の厚さ寸法Ａと、前端部２１における厚さ寸法ａとの関係が、ａ＝１／２Ａとなっている。このようにすることで、図５に示す一般的なチューブ１１５よりも、前端部２１における曲率半径を小さくすることができる。そのため、前端部２１の剛性が、一般的なチューブ１１５の剛性よりも増加し、前端部２１の潰れをより一層低減することが可能となっている。
【００３３】
したがって、上述した第一実施形態によれば、前方から飛んできた異物Ｔが、前端部２１に衝突したとしても、その力を下板傾斜部２３が傾斜する上方に逃がすことができる。そのため、前端部２１の近傍における変形により冷媒流路Ｒの断面積が減少することを抑制できる。その結果、異物Ｔの衝突による破損を低減しつつ、コンデンサ４の大型化および熱交換効率が低下することを抑制できる。
【００３４】
さらに、前端部２１側の前部領域ｆにリブ２０が形成されているため、異物Ｔの衝突により前端部２１が潰れることを低減できる。そのため、前部領域ｆの冷媒流路Ｒの流路断面積が減少することを抑制して、熱交換効率の低下することをより一層抑制することができる。
【００３５】
次に、この発明の第二実施形態に係る車両用空調装置を図面に基づき説明する。ここで、第二実施形態の車両用空調装置は、上述した第一実施形態の車両用空調装置とチューブの構成だけが異なる。そのため、第二実施形態においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。また、重複説明を省略する。
【００３６】
図６は、この発明の第二実施形態におけるコンデンサ２０４のチューブ２１５の配置を示す図である。図７は、第二実施形態におけるチューブ２１５の図４に相当する拡大断面図である。
図６に示すように、第二実施形態のコンデンサ２０４は、第一実施形態と同様に、一対のタンク１４の間に渡るようにして複数のチューブ２１５が、上下方向に並んで設けられている。ここで、図６において図示は省略しているが、コンデンサ２０４は、上下方向で隣り合うチューブ２１５の間にフィン１６を備えている。このコンデンサ２０４は、第一実施形態と同様にラジエター１２の前方に配置されている。
【００３７】
チューブ２１５は、偏平な中空形状をなしている。チューブ２１５は、上板部２１８と、下板部２１９と、リブ２０と、を備えている。
上板部２１８は、前端部２１側の上方に向かって斜めに延びる平板状に形成されている。
下板部２１９は、上板部２１８の下方に配されている。下板部２１９は、上板部２１８と対向して前端部２１側の上方に向かって斜めに延びる平板状に形成されている。これら上板部２１８と下板部２１９とは、上述した第一実施形態と同様に、互いに同等の板厚とされている。傾斜配置される上板部２１８は、その前後方向の全体が、この発明の上板傾斜部に相当する。同様に、傾斜配置される下板部２１９は、その前後方向の全体が、この発明の下板傾斜部に相当する。
【００３８】
これら上板部２１８と、下板部２１９とは、前端部２１側で連続するように一体に形成されている。この実施形態におけるチューブ２１５の前端部２１は、断面円弧状に形成されている。
リブ２０は、チューブ２１５の内部に形成された冷媒流路Ｒを、図７の側断面におけるチューブ２１５の長手方向（図７中、矢印で示す）に区画している。これらリブ２０は、図７の断面視におけるチューブ２１５の長手方向に間隔をあけて配されている。リブ２０の厚さ寸法は、第一実施形態と同様に、上板部２１８および下板部２１９の各厚さ寸法よりも小さくなっている。
【００３９】
したがって、上述した第二実施形態によれば、第一実施形態と同様に、前方正面から飛んできた異物Ｔがチューブ１５に対して衝突した場合、前端部２１側の上方に向かって斜めに配された上板部２１８および下板部２１９が、傾斜方向である上方に曲がろうとする。そのため、チューブ１５の前部が上方に向かって曲がり（図７中、二点鎖線で示す）、異物Ｔによる押圧力を、少なくともチューブ１５を潰す力と、チューブ１５を曲げる力とに分散させることができる。その結果、異物Ｔの衝突による破損を低減しつつ、コンデンサ４の大型化および熱交換効率が低下することを抑制できる。
【００４０】
次に、この発明の第三実施形態の車両用空調装置を図面に基づき説明する。この第三実施形態の車両用空調装置は、上述した第一、第二実施形態に対して、異物Ｔの衝突を抑制するためのワイヤを備える点でのみ異なる。そのため、第一、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
【００４１】
図９は、この発明の第三実施形態におけるコンデンサ４の斜視図である。
図９に示すように、この第三実施形態におけるコンデンサ４は、タンク１４と、チューブ１５と、フィン１６と、ワイヤ１７と、を備えている。タンク１４、チューブ１５、および、フィン１６は、上述した第一実施形態と同様の構成であるため、詳細説明を省略する。
【００４２】
図１０は、この発明の第三実施形態におけるコンデンサの平面図である。図１１は、この発明の第三実施形態におけるチューブ１５の前端部側の拡大断面図である。
図９、図１０に示すように、ワイヤ１７は、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとの間に架け渡されている。この実施形態におけるワイヤ１７は、チューブ１５と同じ数だけ設けられている。このようにワイヤ１７が上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとの間に架け渡すことで、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとが互いに離間する方向へ変移することを規制している。ここで、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとが近接する方向への変移は、これら上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとの間に配されるチューブ１５によって規制されている。
【００４３】
ワイヤ１７は、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとに対して巻き回されている。よる具体的には、ワイヤ１７は、下流側タンク１４ｂの外側面から、チューブ１５の後方、上流側タンク１４ａの外側面、および、チューブ１５の前方をそれぞれ通るように巻き回されている。巻きまわされたワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂは、上流側タンク１４ａまたは、下流側タンク１４ｂの外側で撚り合わされている。このようにワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂが撚り合わされることで、ワイヤ１７が緩まないように所定の張力が付与される。
【００４４】
図１１に示すように、ワイヤ１７は、チューブ１５の前端部２１の前方を通るように取り付けられている。言い換えれば、ワイヤ１７のうちコンデンサ４の前方側を通る部分は、チューブ１５の前端部２１に沿って直線状に張られている。ワイヤ１７の線膨張係数は、ロウ付けを行うべくコンデンサ４を加熱した際に、熱膨張によりワイヤ１７に緩みが生じないように、チューブ１５の線膨張係数以下とされている。さらに、ワイヤ１７の直径ｂは、チューブ１５の厚さ寸法Ａの半分以下とされている。
【００４５】
この実施形態におけるコンデンサ４（熱交換器）、車両用空調装置１、および、車両１００は上述した構成を備えている。次に、この実施形態におけるコンデンサ４の製造方法について図１２〜図１５を参照しながら説明する。ここで、チューブ１５およびタンク１４ａ，１４ｂの表面には、溶接用のロウ材の層が予め形成されている。
まず、図１２に示すように、複数のチューブ１５の端部１５ａをそれぞれタンク１４ａに形成された取り付け用の孔（図示せず）に挿入するとともに、複数のチューブ１５の端部１５ｂをそれぞれタンク１４ｂに形成された取り付け用の孔（図示せず）に挿入する。
【００４６】
次いで、図１３に示すように、上下に隣り合うチューブ１５の間にフィン１６を挿入する。さらに、タンク１４ａ，１４ｂ間に、ワイヤ１７を架け渡すべく、ワイヤ１７をタンク１４ａ，１４ｂに巻き回す。この際、ワイヤ１７の前方側に配される部分が、チューブ１５の前端部２１の前方に配されるようにする。さらに、巻き回したワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂを撚り合わせて固定する。同様に、チューブ１５と同数のワイヤ１７を繰り返し巻き回して固定する。これらワイヤ１７により、タンク１４ａ，１４ｂ同士が離間方向へ変移することが規制された状態となる。
【００４７】
次に、図１４に示すように、図１３の工程で仮組したコンデンサ４を加熱炉Ｆの中に搬入して加熱する。これによりチューブ１５およびタンク１４ａ，１４ｂのロウ材が溶ける。この際、チューブ１５が熱膨張により伸びて、ワイヤ１７の張力が高まると、ワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂを撚り合わせた部分が適度にほどけるため、ワイヤ１７の張力が過剰にならない。
【００４８】
そして、図１５に示すように、加熱炉Ｆからコンデンサ４を搬出して冷却させることで、ロウ材が固まり、チューブ１５、タンク１４ａ，１４ｂ、および、フィン１６が互いに接合される。その後、コンデンサ４は、車両１００に取り付けられる。そして、コンデンサ４が車両１００に取り付けられた後、ワイヤ１７は、チューブ１５を異物の衝突から保護する保護部材として機能する。
【００４９】
したがって、上述した第三実施形態によれば、チューブ１５の前端部２１の前方に配されるワイヤ１７によって、特に、前方の正面からチューブ１５に向かって飛んでくる異物からチューブ１５を保護することができる。そのため、チューブ１５の破損をより一層低減できる。
【００５０】
また、タンク１４ａ，１４ｂに対してチューブ１５を固定する際の治具としてワイヤ１７を利用することができる。そのため、専用の治具を用意する必要がなく、治具の取り外しにかかる工数も低減できる。さらに、さらに、ワイヤ１７を治具として用いることで、過大な張力が掛かった場合にはワイヤ１７が伸びるため、治具による拘束力が過大になることを抑制できる。その結果、異物の衝突による破損を低減しつつ、熱膨張により過大な負荷がかかること、および、作業者の負担が増加することを抑制できる。
【００５１】
また、ワイヤ１７の直径ｂを、チューブ１５の厚さ寸法Ａの半分以下とすることで、ワイヤ１７のチューブ１５前方における専有面積が小さくなり、チューブ１５へ当たる走行風が低下することを抑制できる。その結果、熱交換効率が低下することを抑制できる。
【００５２】
さらに、一対のタンク１４ａ，１４ｂ間にワイヤ１７が巻き回されて、ワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂが撚り合わされていることで、タンク１４ａ，１４ｂに対して簡単にワイヤ１７を装着することができる。また、両端部１７ａ，１７ｂが撚り合わされていることで、熱膨張によりワイヤ１７の張力が上昇した際に、撚り合わされた部分を張力により解けさせることができる。その結果、熟練を要さずにワイヤ１７を装着できるとともに、ワイヤ１７によるタンク１４ａ，１４ｂの拘束力が過大になることをより一層低減できる。
【００５３】
また、車両用空調装置１のコンデンサ４のチューブ１５が破損することを低減するとともに、熱交換効率の低下を抑制できる。そのため、コンデンサ４の大型化を抑制することができる。さらに、コンデンサ４の大型化を抑制することで、車両１００の重量が増加することを抑制できるため車両１００の燃費を向上することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
【００５５】
例えば、上述した各実施形態においては、前端部２１の形状が断面円弧状とされる一例を説明した。しかし、前端部２１の形状は、上板部１８と下板部１９とが一体的、且つ、連続して形成されていれば上記断面円弧状に限られるものではない。
【００５６】
上述した各実施形態においては、チューブ１５，２１５の内部にリブ２０を設ける場合について説明した。しかし、リブ２０は、チューブ１５の剛性などに応じて適宜設ければ良い。
また、上述した各実施形態においては、チューブ１５，２１５の上板部１８，２１８と下板部１９，２１９との板厚を同一とする場合を一例にして説明した。しかし、上板部１８，２１８と下板部１９，２１９とは、同一板厚に限られず、異なる板厚であっても良い。
【００５７】
さらに、第一実施形態においては、下板部１９のみが下板傾斜部２３を備える場合について説明した。また、第二実施形態においては、上板部２１８および下板部２１９の全体を傾斜させてこの発明の上板傾斜部および下板傾斜部とする場合について説明した。しかし、図８に示すように、チューブ３１５の前端部２１側の前部領域ｆにのみ、前端部２１側の上方に向かって傾斜する上板傾斜部２４および下板傾斜部２３を備えるようにしても良い。
【００５８】
また、上述した第三実施形態においては、複数のチューブ１５と同数のワイヤ１７を用いる場合について説明したが、これに限られるものではない。たとえば、図１６に示す変形例のコンデンサ４のように、一本のワイヤ１７を用いるようにしても良い。この場合、ワイヤ１７は、コンデンサ４の後方側において、次段に向けて斜めにタンク１４ａ，１４ｂ間に架け渡す。さらに、ワイヤ１７は、コンデンサ４の前方側において、チューブ１５に沿ってタンク１４ａ，１４ｂ間に架け渡す。そして、両端部１７ａ，１７ｂを一か所で撚り合わせる。ここで、図１６の変形例においては、１本のワイヤ１７を用いる場合について説明したが、ワイヤ１７は、チューブ１５の数よりも少ない複数本であっても良い。
【００５９】
また、上述した第三実施形態においては、ワイヤ１７の断面が円形の場合を説明した。しかし、ワイヤ１７の断面は円形に限られない。例えば、ワイヤ１７の断面形状は、多角形状などであってもよい。また、ワイヤ１７は、単芯に限られず、撚り線であってもよい。
【００６０】
また、上述した第三実施形態においては、ワイヤ１７の両端部１７ａ，１７ｂを撚り合わせることで固定する場合について説明した。しかし、ワイヤ１７の固定は撚り合わせによるもの限られない。さらに、ワイヤ１７の直径ｂが、チューブ１５の厚さ寸法Ａの半分以下とされる場合について説明したが、ワイヤ１７の直径ｂは、厚さ寸法Ａの半分よりも大きくしても良い。さらに、この場合、ワイヤ１７の直径ｂは、チューブ１５の厚さ寸法Ａよりも小さい範囲としてもよい。
【００６１】
また、上述した実第三施形態においては、上流側タンク１４ａと下流側タンク１４ｂとに対して単にワイヤ１７を巻き回す場合について説明した。しかし、上流側タンク１４ａと下流側１４ｂとの少なくとも一方の外周面に、ワイヤ１７のずれ防止および位置決めのために、リブや溝を形成するようにしても良い。このようにリブや溝を形成することでさらなる作業者の負担軽減を図ることができる。
【００６２】
さらに、上述した第三実施形態においては、ワイヤ１７を一対のタンク１４ａ，１４ｂに巻き回して取り付ける場合について説明した。しかし、ワイヤ１７は、一対のタンク１４ａ，１４ｂ間に架け渡されてタンク１４ａ，１４ｂが互いに離間方向へ変位することを規制できればよい。例えば、ワイヤ１７の端部１７ａ，１７ｂをそれぞれタンク１４ａ，１４ｂに固定するようにしても良い。
【００６３】
また、上述した第三実施形態においては、第一実施形態のチューブ１５の前方にワイヤ１７を配置する場合について説明した（図１１参照）。しかし、ワイヤ１７は、第二実施形態のチューブ２１５の前方に配置するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両用空調装置
２  エバポレータ
３  圧縮機
４  コンデンサ
５  レシーバー
６  膨張弁
７  冷媒配管
８  エンジン
９  ヒーターコア
１１  エンジンルーム
１２  ラジエター
１４  タンク
１４ａ，１４ｂ  タンク
１５  チューブ
１５ａ，１５ｂ  端部
１６  フィン
１７  ワイヤ
１７ａ，１７ｂ  端部
２０  リブ
２１  前端部
２２  下板本体部
２３  下板傾斜部
２４  上板傾斜部
２０４  コンデンサ
２１５  チューブ
２１８  上板部
２１９  下板部
Ｒ  冷媒流路
Ｔ  異物
Ｆ  加熱炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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