(57)【要約】【課題】一体化した２本の配管の二点中心間距離にバラツキがあっても、ブロックの接続を容易に行うことができる車両用熱交換器を提供する。【解決手段】ブロック２１の導入口２４と排出口２５にテーパ部２４ａ、２５ａを形成したため、第１配管１１と第２配管１２の二点中心間距離Ｄ２にバラツキがあっても、そのバラツキを吸収しながら、ブロック２１の接続作業を行うことができる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換用の媒体（Ａ）が循環するコア部（１０）の一方のサイド部に該コア部（１０）と連通させた第１配管（１１）を取付け、該第１配管（１１）に対して第１配管（１１）と部分的に連通した状態となる第２配管（１２）を反コア部（１０）側から取付け、第１配管（１１）及び第２配管（１２）の同じ側の端部に、１つのブロック（２１）に形成された導入口（２４）と排出口（２５）をそれぞれ差込接続し、媒体（Ａ）を第１配管（１１）又は第２配管（１２）の一方からコア部（１０）へ循環させて他方より排出する車両用熱交換器であって、
前記導入口（２４）と排出口（２５）の開口側にテーパ部（２４ａ、２５ａ）を形成したことを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用熱交換器であって、
媒体（Ａ）が空調サイクルの冷媒で、コンデンサ（１）として構成されていることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用熱交換器であって、
ブロック（２１）の導入口（２４）又は排出口（２５）のテーパ部（２４ａ、２５ａ）は、第２配管（１２）の端部よりも、第１配管（１１）の端部の方に先当たりすることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用熱交換器であって、
導入口（２４）と排出口（２５）の一方が凸型で他方が凹型であり、凸型には第１配管（１１）又は第２配管（１２）の端部が外接するテーパ部（２５ａ）が形成され、凹側には内接するテーパ部（２４ａ）が形成されていることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用熱交換器であって、
第１配管（１１）と第２配管（１２）の対応位置に形成された挿通孔（１８、１９）に、上下にテーパ部を有する筒型ジョイント（２０）の両端を圧入することで、第１配管（１１）と第２配管（１２）とを連通状態にすることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用熱交換器であって、
第１配管（１１）又は第２配管（１２）のうち、ブロック（２１）の排出口（２５）側に接続される方を、導入口（２４）側に接続される方よりも大径にしたことを特徴とする車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、媒体の出し入れをするためのブロックが接続される車両用熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の図示しない周知のエンジンルームの前方には、「車両用熱交換器」として、エンジン冷却水を冷却するラジエータや、空調冷媒を凝縮させるコンデンサや、オートマチックトランスミッションのオイルを冷却するオイルクーラなどが設置されている。
【０００３】
そのうち、例えばコンデンサは、熱交換領域であるコア部の上下に冷媒通路としての配管をそれぞれ取付けた構造になっている。そして、空調サイクルから送られてきた冷媒を、上側の配管から導入してコア部内に循環させ、コア部を循環した冷媒を下側の配管から排出して、空調サイクルに戻す構造になっている。
【０００４】
コンデンサの上側にある配管は一端が冷媒の入口で、下側の配管は入口とは反対側の他端が冷媒の出口になっており、入口と出口のそれぞれには、ブロックを介して、空調サイクル側の配管が接続され、コンデンサを空調サイクルの一部として組み入れている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８８８０号公報（図６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構造にあっては、コンデンサへの冷媒の入口と出口が、コンデンサの上下で且つ左右逆の位置に設けられていたため、作業者はコンデンサの左右へ作業位置を変え、また上下へ作業姿勢を変えて、ブロックの接続作業を行う必要があり、作業効率の面で不利であった。
【０００７】
そこで、上下いずれか一方の配管を他方側に移動して取付け、配管同士を一体化し、それらの左右どちらか一方側に入口と出口の両方を設ければ、１つのブロックを同じ作業位置及び作業姿勢で接続するだけで良く、作業効率の改善が可能と考えられる。
【０００８】
ところが、このようしても、１つのブロックに形成した２つの接続口を、一体化した２本の配管の端部に差し込んで接続する作業になるため、一体化した２本の配管の二点中心間距離に少しでもバラツキがあると、ブロックの差込接続が困難になり、結果として、作業能率の改善が望めなくなる。
【０００９】
この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、一体化した２本の配管の二点中心間距離にバラツキがあっても、ブロックの接続を容易に行うことができる車両用熱交換器を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、熱交換用の媒体が循環するコア部の一方のサイド部に該コア部と連通させた第１配管を取付け、該第１配管に対して第１配管と部分的に連通した状態となる第２配管を反コア部側から取付け、第１配管及び第２配管の同じ側の端部に、１つのブロックに形成された導入口と排出口をそれぞれ差込接続し、媒体を第１配管又は第２配管の一方からコア部へ循環させて他方より排出する車両用熱交換器であって、前記導入口と排出口の開口側にテーパ部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明にあっては、媒体が空調サイクルの冷媒で、コンデンサとして構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明にあっては、ブロックの導入口又は排出口のテーパ部は、第２配管の端部よりも、第１配管の端部の方に先当たりすることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明にあっては、導入口と排出口の一方が凸型で他方が凹型であり、凸型には第１配管又は第２配管の端部が外接するテーパ部が形成され、凹側には内接するテーパ部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明にあっては、第１配管と第２配管の対応位置に形成された挿通孔に、上下にテーパ部を有する筒型ジョイントの両端を圧入することで、第１配管と第２配管とを連通状態にすることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明にあっては、第１配管又は第２配管のうち、ブロックの排出口側に接続される方を、導入口側に接続される方よりも大径にしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、１つのブロックに形成された導入口と排出口の開口側にテーパ部を形成したため、一体化した２本の配管の二点中心間距離にバラツキがあっても、そのバラツキを吸収しながら、ブロックの接続作業を行うことができ、接続作業の効率改善を図ることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、気相から液相に凝縮させる冷媒を用いるコンデンサに適用することで、コンデンサ周りの配管をコンパクト化して、ラジエータ前方の狭いスペースに設置しやすくなる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、第１配管はコア部に取付けられて大きな部品を構成するため、大きな部品を構成する第１配管の端部の方に、小さな部品である第２配管の端部よりも、ブロック側のテーパ部を先当たりさせることにより、大きな部品である第１配管を基準として、小さな部品である第２配管を第１配管側へ引き込むことができ、ブロックの接続作業を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、ブロックにおける導入口又は排出口の一方を凸型にして他方を凹型にすることにより、ブロックの誤接続を防止できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、上下にテーパ部を有する筒型ジョイントの両端を、第１配管及び第２配管の挿通孔に圧入することにより、ストレート筒状のジョイントに比べて、ジョイントと挿通孔との間の気密性が高まる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、第１配管又は第２配管のうち、気化した冷媒が通過する方よりも、液化した冷媒が通過する方を大径にしたため、液化した冷媒が管内を通過する抵抗を小さくして、冷媒の潤滑を円滑にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。この実施形態に係るコンデンサ１は、断熱壁２を介して、片側にオイルクーラ３を一体化させたタイプの熱交換器で、図示せぬラジエータの前方に設置されている。
【００２３】
コンデンサ１には空調サイクルからの冷媒Ａが循環され、オイルクーラ３にはオートマチックトランスミッションからのオイルＢが循環される。オイルクーラ３内では、単にオイルＢが放熱により冷却されるだけで相変化は起こさないが、コンデンサ１内では、気化した冷媒Ａが冷却されて液状に変化する。
【００２４】
そして、これらコンデンサ１とオイルクーラ３が一体化された熱交換器の基本構成を詳述すると、複数のチューブ９と放熱用のフィン（図示せず）とからなるコア部４、１０の上部に、上下に並設された左右方向に延びる第１配管１１と第２配管１２を配置し、コア部４、１０の下部に、上部と同様に、上下に並設された第３配管１３Ａと第４配管１３Ｂを配置した構成となっている。
【００２５】
第１配管１１及び第２配管１２はそれぞれ丸パイプ形状で第１配管１１のほうが大きな径である。第１配管１１は液化した冷媒を端部から排出する側で、液化した冷媒Ａが管内を通過する抵抗を小さくして、冷媒Ａの全体的な循環を円滑にしている。第３配管１３Ａと第４配管１３Ｂも同様にそれぞれ丸パイプ形状を呈している。
【００２６】
コア部４、１０を形成するチューブ９の上端部には、予め第１配管１１が連通状態で接続され、下端部には第３配管１３Ａが同様に連通状態で接続されている。そして、第１配管の左側の端部は冷媒Ａを排出するための出口１６となっている。第２配管１２は第１配管１１の上側に取付られる。第２配管１２の左側の端部は冷媒Ａを導入するための入口１７で、第１配管１１の出口１６よりも若干突出している。
【００２７】
また、上側の第１配管１１と第２配管１２とは、断熱壁２によって左右に仕切られて、コンデンサ１側（図１での左側）の冷媒Ａの冷媒通路１２ａ、１１ａ、１１ｂとオイルクーラ３側（図１での右側）のオイルＢの冷媒通路５となっており、下側の第３配管１３Ａと第４配管１３Ｂも断熱壁２と左右方向で同じ位置で同様に断熱壁２Ａによって左右に仕切られて、コンデンサ１側の冷媒Ａの冷媒通路１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）とオイルクーラ３側のオイルＢの冷媒通路６（６ａ、６ｂ、６ｃ）に区画されている。なお、第２配管１２の断熱壁２よりも右側（反コンデンサ１側）の通路は閉ざされており冷媒等が入らない部分である。また、第３配管１３Ａは第４配管１３Ｂの上側に取付られる。
【００２８】
オイルクーラ３の下側の冷媒通路６は、第３配管１３Ａの断熱壁２Ａよりも反コンデンサ１側（右側）が上部右側通路６ａとコンデンサ１に隣接する上部左側通路６ｂとに仕切壁１５ｂにより区分され、さらに第４配管１３Ｂの断熱壁２Ａよりも反コンデンサ１側が下部通路６ｃとされている。これら上部右側通路６ａと下部通路６ｃの反コンデンサ１側の端部にオイルＢの入口７と出口８とが形成されている。上部左側通路６ｂと下部通路６ｃとは、上下にテーパ形状を呈するソロバン玉状（縦断面形状が略六角形の回転体）の筒型ジョイント２０Ｂの上下両端をそれぞれ対応した通路６ｂ、６ｃに挿入して繋がっている。また、上側の冷媒通路５は、第１配管１１の断熱壁２Ａよりも反コンデンサ１側の部分に形成されている。
【００２９】
コンデンサ１の上側の冷媒通路１２ａは第２配管１２の断熱壁２の左側（コンデンサ１側）により形成され、その下に冷媒通路１１ａ、１１ｂが第１配管１１の断熱壁２のコンデンサ１側で仕切壁１５により区画されて形成されている。冷媒通路１３ａ、１３ｂも、仕切壁１５と左右方向で同じ位置の仕切壁１５ａにより、上側と同様区画されて形成されている。そして、上部右側通路１３ｂと下部通路１３ｃとは、上下にテーパ形状を呈するソロバン玉状（縦断面形状が略六角形の回転体）の筒型ジョイント２０Ａの上下両端をそれぞれ対応した通路１３ｂ、１３ｃに挿入して繋がっている。また、下側の冷媒通路１３の反オイルクーラ３側（図１での左側）の上部左側通路１３ａと下部通路１３ｃ端部にリキッドタンク１４が接続されている。
【００３０】
次に、断熱壁２より左側（コンデンサ側）の第１配管１１と第２配管１２部分について、詳述する。第１配管１１と第２配管１２における仕切壁１５よりも若干オイルクーラ３側の位置には、それぞれ挿通孔１８、１９が対向状態で形成されている。そして、この挿通孔１８、１９に、上下にテーパ形状を呈するソロバン玉状（縦断面形状が略六角形の回転体）の筒型ジョイント２０の上下両端を挿入し、第２配管１２を第１配管１１に対して上側から押し付けて取付けることにより、ジョイント２０の上下両端を挿通孔１８、１９内に圧入している。第２配管１２は、第１配管１１に対して押し付けるだけで、この段階では、未だ第１配管１１と第２配管１２はろう付溶接されない。
【００３１】
そして、略同じ位置に形成された第１配管１１の出口１６と、第２配管１２の入口１７には、ブロック２１が差し込みにより接続される。ブロック２１は、空調サイクル側の配管と接続するためのもので、内部にはＬ形に曲がった２本の通路２２、２３が上下に形成されている。
【００３２】
上側の通路２２は、ブロック２１の内部に形成された凹型の導入口２４に連続している。下側の通路２３は、ブロック２１から突出した凸型の排出口２５に連続している。導入口２４の基部は第２配管１２の外径と一致しているが、開口側には漸次径が拡大するテーパ部２４ａが形成されている。また、排出口２５の基部は、第１配管１１の内径に合致しているが、開口側には漸次径が収縮するテーパ部２５ａが形成されている。
【００３３】
凸型の排出口２５の突出量は、入口１７と出口１６との長さの差以上に、大きく設定されており、ブロック２１の導入口２４及び排出口２５を入口１７及び出口１６に近づけた場合に、凸型の排出口２５の方が出口１６に先当たりして、その後に時間差をおいて導入口２４が入口１７に接するようになっている。
【００３４】
ブロック２１における導入口２４と排出口２５の中心を結ぶ二点中心間距離Ｄ１は、第１配管１１と第２配管１２とを密着させた場合における正規の二点中心間距離Ｄ２（図５参照）と合致している。そして、ブロック２１の排出口２５及び導入口２４は、出口１６及び入口１７と接続された後に、ろう付溶接される構造になっている。
【００３５】
一方、第１配管１１と第２配管１２同士も、ブロック２１が接続される前にはジョイント２０部分を含めてろう付溶接されない。そのため、ブロック２１を接続する前の段階において、第１配管１１と第２配管１２の二点中心間距離Ｄ２にバラツキが生じ、正規な二点中心間距離Ｄ１よりも大きくなる場合がある（図２参照）。
【００３６】
すなわち、ジョイント２０の両端を挿通孔１８、１９に圧入したことによる残留応力により、第２配管１２が第１配管１１に対して反発し、両者間に僅かな隙間Ｓが発生して、第１配管１１と第２配管１２との間の二点中心間距離Ｄ２が大きくなる場合がある。
【００３７】
本実施形態のブロック２１によれば、このように正規寸法でない二点中心間距離Ｄ２の入口１７及び出口１６に対しても、その導入口２４及び排出口２５を容易且つ確実に差し込んで接続することができる。
【００３８】
まず、ブロック２１を差し込むために、ブロック２１を出口１６及び入口１７に近づけると、凸型の排出口２５のテーパ部２５ａが出口１６に先当たりして、出口１６がテーパ部２５ａに対して外接した挿入状態が得られる（図３参照）。従って、排出口２５に対する出口１６の位置は略固定され、それ以後は差し込み方向だけの移動となる。
【００３９】
尚、ブロック２１を入口１７及び出口１６側に差し込もうとする際に、ブロック２１における導入口２４が凹型で、排出口２５が凸型のため、見た目でブロック２１の上下が明瞭に分かり、ブロック２１の上下を逆にした誤接続を防止することができる。
【００４０】
排出口２５が出口１６に先当たりした後、導入口２４のテーパ部２４ａも、遅れて、第２配管１２の入口１７に当たり、入口１７が導入口２４のテーパ部２４ａに対して内接した挿入状態が得られる（図４参照）。
【００４１】
その後、ブロック２１の押し込みを続けると、排出口２５側では、出口１６がテーパ部２５ａに沿ってスライドした後、最終的には出口１６と排出口２５の基部に嵌合する。また、導入口２４側でも、入口１７がテーパ部２４ａに沿ってスライドした後、導入口２４の基部に嵌合する。
【００４２】
仮に、第１配管１１と第２配管１２との間に隙間Ｓがあり、第１配管１１と第２配管１２との二点中心間距離Ｄ２が正規寸法Ｄ１より大きくても、先に出口１６へ挿入された排出口２５を基準として、第２配管１２の入口１７をテーパ部２４ａに沿って第１配管１１側へ引き込みながら、導入口２４の基部へ差し込むことができるため、第１配管１１と第２配管１２は、ブロック２１の差し込みの過程で、隙間Ｓが解消された正規の二点中心間距離Ｄ２（＝Ｄ１）となって、ブロック２１と接続された状態となる（図５参照）。このように、第１配管１１と第２配管１２との二点中心間距離Ｄ２にバラツキが生じても、それをテーパ部２４ａ、２５ａにより自動的に是正しながら接続することができるため、接続作業の効率改善を図ることができる。
【００４３】
また、第１配管１１と第２配管１２の入口１７及び出口１６の両方が、コア部１０の上方で且つ左右片側の略同じ位置に形成されているため、そこにブロック２１を接続する作業も、同じ作業位置で且つ同じ作業姿勢で行うことができ、作業者の負担が小さくなる。更に、入口１７と出口１６を、１つのブロック２１だけで、空調サイクル側の配管と接続するため、コンデンサ１の周りの配管がコンパクトになり、コンデンサ１を図示せぬラジエータ前方の狭いスペースに設置しやすくなる。
【００４４】
更に、この実施形態では、コア部１０と一体化された大きな部品を構成する第１配管１１の出口１６の方を、小さな部品である第２配管１２の入口１７よりも、ブロック２１のテーパ部２５ａに先当たりさせることで、大きな部品を構成する側の第１配管１１を基準として、小さな部品である第２配管１２を引き込む構造になるため、ブロック２１を差し込み方向へ押す力が少なくて済み、ブロック２１の接続作業が容易である。
【００４５】
最後に、ブロック２１が差し込まれた第１配管１１及び第２配管１２には、差込接続部を含めて要所に溶接が施される。ジョイント２０部分も溶接されるが、図６に示されるように、第１配管１１が第２配管１２側へ引き込まれて、ジョイント２０の両端が第１配管１１及び第２配管１２の挿通孔１８、１９へ圧入されることで、ジョイント２０と挿通孔１８、１９との間の気密性は十分に高まり、その後に行われるろう付溶接により、その気密性は更に完全なものとなる。
【００４６】
このように製造されたコンデンサ１には、図１に示すように、空調サイクルから送られて来た気体の冷媒Ａが、ブロック２１の導入口２４から入口１７を経て、第２配管１２内の反オイルクーラ側の冷媒通路１２ａに導入される。第２配管１２の冷媒通路１２ａから筒型ジョイント２０を通過して第１配管１１の仕切壁１５よりもオイルクーラ３側（右側）の冷媒通路１２ａに入り込み、そこからコア部１０のオイルクーラ側の部分に循環される。そして、コア部１０のオイルクーラ側の部分を通過した冷媒Ａは冷却されて液体となり、下側の冷媒通路１３における上部右側通路１３ｂ、筒型ジョイント２０Ａ、下部通路１３ｃを通ってリキッドタンク１４に入り込み、そこから上部左側通路１３ａを通過して、コア部１０の反オイルクーラ側の部分へ循環される。その後、液化した冷媒Ａは第１配管１１の反オイルクーラ３側（左側）の冷媒通路１１ｂを通過して、出口１６より排出口２５へ排出され、空調サイクルに戻される。
【００４７】
尚、以上の実施形態では、「媒体」として冷媒Ａを循環させるコンデンサ１を「熱交換器」として説明したが、これに限らず、例えばリキッドタンク１４と第３配管１３Ａ及び第４配管１３Ｂとの接続部などに、上述した実施形態のブロック２１形状と出口１６及び入口１７の形状を同様に適用してもよく、さらにラジエータやオイルクーラ３等の他の熱交換器に本発明を適用しても良い。また、筒型ジョイント２０、２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ通路を繋ぐの一つしか開示していないが、流路面積を拡大するため、複数並列に設定しても良く、さらには、左右方向に延設した形状であってよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るコンデンサを示す正面図。
【図２】図１のブロックを第１配管及び第２配管の端部へ接続する前の状態を示す要部断面図。
【図３】図２の排出口のテーパ部が第１配管の出口に先当たりした状態を示す要部断面図。
【図４】図２の導入口のテーパ部が第２配管の入口に遅れて当たった状態を示す要部断面図。
【図５】図２のブロックが第１配管及び第２配管へ完全に接続された状態を示す要部断面図。
【図６】図１のジョイントが第１配管及び第２配管の挿通孔に圧入される状態を示す断面図。
【符号の説明】
１  コンデンサ（熱交換器）
３  オイルクーラ（熱交換器）
１０  コア部
１１  第１配管
１２  第２配管
１６  出口
１７  入口
１８、１９  挿通孔
２０  ジョイント
２１  ブロック
２４  導入口
２４ａ  テーパ部
２５  排出口
２５ａ  テーパ部
Ａ  冷媒（媒体）
Ｂ  オイル（媒体）
Ｓ  隙間
Ｄ１  導入口と排出口の二点中心間距離
Ｄ２  第１配管と第２配管の二点中心間距離
【図１】
2004249760.tif 000003
【図２】
2004249760.tif 000004
【図３】
2004249760.tif 000005
【図４】
2004249760.tif 000006
【図５】
2004249760.tif 000007
【図６】
2004249760.tif 000008