(57)【要約】【課題】  コネクタを合理的に構成してなる熱交換器を得ること。【解決手段】  当該熱交換器は、チューブ、タンク４００、及びコネクタ４４０を構成する部材を組付けて、これを炉中ろう付けしてなり、コネクタは、その構成部材としてブロック体４４７及びパイプ体４４８を備え、ブロック体は、流路４４１，４４２と、タンクに接合される着座面４４３とを備え、流路は、他の流路と連通される第１開口部４４１ｂ，４４２ａと、タンクの孔部と連通される第２開口部４４１ａ，４４２ｂとを備え、第２開口部は、着座面に位置し、パイプ体は、一方の端部を第２開口部からブロック体の流路の内部に圧入（又は挿入）するとともに、他方の端部をタンクに設けた孔部４６３からタンクの内側に挿入するものとし、ブロック体を組付ける際は、パイプ体の他方の端部をカシメた（又はパイプ体の双方の端部をそれぞれカシメた）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクと、前記タンクに装着されたコネクタとを備えた熱交換器において、
当該熱交換器は、前記チューブ、前記タンク、及び前記コネクタを構成する部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けしてなり、
前記タンクは、前記コネクタを連通する孔部を有し、
前記コネクタは、その構成部材としてブロック体及びパイプ体を備え、
前記ブロック体は、前記媒体を流通する流路と、前記タンクに接合される着座面とを備え、
前記ブロック体の流路は、他の流路と連通される第１開口部と、前記タンクの孔部と連通される第２開口部とを備え、前記第２開口部は、前記着座面に位置し、
前記パイプ体は、一方の端部を前記第２開口部から前記ブロック体の流路の内部に圧入するとともに、他方の端部を前記タンクの孔部から前記タンクの内側に挿入するものとし、
前記ブロック体を組付ける際は、前記パイプ体の他方の端部をカシメたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ブロック体の流路の内部には、前記パイプ体を食い込ませる凹凸部を設けたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクと、前記タンクに装着されたコネクタとを備えた熱交換器において、
当該熱交換器は、前記チューブ、前記タンク、及び前記コネクタを構成する部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けしてなり、
前記タンクは、前記コネクタを連通する孔部を有し、
前記コネクタは、その構成部材としてブロック体及びパイプ体を備え、
前記ブロック体は、前記媒体を流通する流路と、前記タンクに接合される着座面とを備え、
前記ブロック体の流路は、他の流路と連通される第１開口部と、前記タンクの孔部と連通される第２開口部とを備え、前記第２開口部は、前記着座面に位置し、
前記パイプ体は、一方の端部を前記第２開口部から前記ブロック体の流路の内部に挿入するとともに、他方の端部を前記タンクの孔部から前記タンクの内側に挿入するものとし、
前記ブロック体を組付ける際は、前記パイプ体の一方の端部及び他方の端部をそれぞれカシメたことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記コネクタは、前記媒体の前記入口部又は出口部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の熱交換器。
【請求項５】
前記コネクタは、気液分離器を装着するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクと、前記タンクに装着されたコネクタとを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いられる放熱器やエバポレータ等の熱交換器としては、複数の偏平型のチューブと波型のフィンとを交互に積層してコアをなすとともに、チューブの端部をタンクに接続してなるものが知られている。冷媒は、タンクに設けられたコネクタから内部に取り入れられて、コアに伝わる熱にて熱交換をしつつチューブを流通した後、タンクから外部に排出される。この種の熱交換器は、各構成部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けして製造される。特許文献１乃至１１には、タンクに設けられるコネクタの構成が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１５９３１７号公報
【特許文献２】特開平９−１７８３８８号公報
【特許文献３】特開平９−２８０７７７号公報
【特許文献４】特開平１１−２８１２８８号公報
【特許文献５】特開平１１−３２５７５５号公報
【特許文献６】特開２０００−２７４８８０号公報
【特許文献７】特開２００２−２０６８８９号公報
【特許文献８】特開２００２−２２８３８７号公報
【特許文献９】特開２００３−３１４９８８号公報
【特許文献１０】国際公開第００／２９７９４号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０３／２７５９４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて近年、熱交換器は、媒体の熱交換効率の向上、小型化、軽量化、製造の容易化、及び設置スペースの節約等が重要な課題とされており、コネクタについても、これらの課題を踏まえつつ、より優れた構成が求められている。特に、コネクタの構成は、熱交換器の製造を容易化するうえで非常に重要であり、その機能性及び製造性を向上すべく一層の構造的工夫が求められている。本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタを合理的に構成してなる熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願第１請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクと、前記タンクに装着されたコネクタとを備えた熱交換器において、当該熱交換器は、前記チューブ、前記タンク、及び前記コネクタを構成する部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けしてなり、前記タンクは、前記コネクタを連通する孔部を有し、前記コネクタは、その構成部材としてブロック体及びパイプ体を備え、前記ブロック体は、前記媒体を流通する流路と、前記タンクに接合される着座面とを備え、前記ブロック体の流路は、他の流路と連通される第１開口部と、前記タンクの孔部と連通される第２開口部とを備え、前記第２開口部は、前記着座面に位置し、前記パイプ体は、一方の端部を前記第２開口部から前記ブロック体の流路の内部に圧入するとともに、他方の端部を前記タンクの孔部から前記タンクの内側に挿入するものとし、前記ブロック体を組付ける際は、前記パイプ体の他方の端部をカシメた構成の熱交換器である。
【０００５】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記ブロック体の流路の内部には、前記パイプ体を食い込ませる凹凸部を設けた構成の熱交換器である。
【０００６】
本願第３請求項に記載した発明は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクと、前記タンクに装着されたコネクタとを備えた熱交換器において、当該熱交換器は、前記チューブ、前記タンク、及び前記コネクタを構成する部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けしてなり、前記タンクは、前記コネクタを連通する孔部を有し、前記コネクタは、その構成部材としてブロック体及びパイプ体を備え、前記ブロック体は、前記媒体を流通する流路と、前記タンクに接合される着座面とを備え、前記ブロック体の流路は、他の流路と連通される第１開口部と、前記タンクの孔部と連通される第２開口部とを備え、前記第２開口部は、前記着座面に位置し、前記パイプ体は、一方の端部を前記第２開口部から前記ブロック体の流路の内部に挿入するとともに、他方の端部を前記タンクの孔部から前記タンクの内側に挿入するものとし、前記ブロック体を組付ける際は、前記パイプ体の一方の端部及び他方の端部をそれぞれカシメた構成の熱交換器である。
【０００７】
本願第４請求項は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記コネクタは、前記媒体の前記入口部又は出口部である構成の熱交換器である。
【０００８】
本願第５請求項に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記コネクタは、気液分離器を装着するものである構成の熱交換器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コネクタを合理的に構成してなる熱交換器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の第１実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。図１乃至図４に示すように、本例の熱交換器１００は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルのコンデンサであり、フィン３００を介して積層された複数のチューブ２００と、各チューブ２００の両端部をそれぞれ接続した一対のタンク４００とを備え、チューブ２００及びフィン３００に伝わる熱にて媒体（つまり冷媒）が冷却されて凝縮するように構成されている。
【００１１】
一対のタンク４００には、媒体を流入する入口部となる第１コネクタ４１０、及び媒体を流出する出口部となる第２コネクタ４２０が設けられてお、媒体は、第１コネクタ４１０を流通してタンク４００の内部に取り入れられて、熱交換をしつつチューブ２００を流通した後、第２コネクタ４２０から外部に排出される。第１コネクタ４１０には、コンプレッサから熱交換器１００に媒体を送る他の流路が接続される。また、第２コネクタ４２０には、熱交換器１００から膨張弁に媒体を送る他の流路が接続される。
【００１２】
タンク４００は、筒体の内部を仕切部材４３０にて所定の間隔に区画してなるものであり、媒体は、各タンク４００の間を往復する構成となっている。
【００１３】
また、チューブ２００及びフィン３００からなる層の上下側部には、補強部材たるサイドプレート５００をそれぞれ設けている。各サイドプレート５００の端部は、タンク４００に支持されている。
【００１４】
更に、一方のタンクには、気液分離器６００を装着する気液分離器用コネクタ４４０を設けている。気液分離器６００は、媒体を気層と液層に分離するものであり、タンク４００に設けられた気液分離器用コネクタ４４０に対し、ねじ止めにより着脱可能に装着されている。
【００１５】
媒体は、第１コネクタ４１０から第２コネクタ４２０へ流通する過程において、タンク４００から気液分離器６００に一旦送られ、液層のみが第２コネクタ４２０へ向かう。すなわち、本熱交換器１００の下部は、気液分離器６００で分離された液層の媒体を冷却するサブクール部１００ａとなっている。
【００１６】
チューブ２００、フィン３００、タンク４００、サイドプレート５００、第１コネクタ４１０、第２コネクタ４２０、及び気液分離器用コネクタ４４０を構成する各部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金を成形してなり、熱交換器１００は、各部材を一体に組み付けて、その組み付け体を炉中で加熱処理してろう付けし、製造される。また、炉中ろう付けの際、各部材の要所には、予めろう材及びフラックスが設けられる。
【００１７】
本例のタンク４００は、それぞれ半円筒状を呈するの第１タンク部材４５０及び第２タンク部材４６０を結合して筒体をなすとともに、第１タンク部材４５０及び第２タンク部材４６０の間に仕切部材４３０を配置して構成される。第１タンク部材４５０は、長手方向に亘ってチューブ接続孔４５１を一定のピッチで列設した板材である。チューブ２００は、チューブ接続孔４５１に挿入して接続される。
【００１８】
第２タンク部材４６０は、長手方向に亘る両縁部にそれぞれ一定のピッチでカシメ片４６１を列設した板材であり、両縁部の間に第１タンク部材４５０を嵌め入れるともに、所要のカシメ片４６１を変形して第１タンク部材４５０を保持する構成となっている。
【００１９】
仕切部材４３０は、筒体の内周面に縁部をろう付けされる板材であり、第２タンク部材４６０に設けられた孔部４６２から筒体の外部に突出する凸部４３１と、第１タンク部材４５０の縁部が突き当てられる段部４３２とを有する。筒体に対する仕切部材４３０の位置決めは、凸部を孔部４６２に挿入してなされる。また、第２タンク部材４６０には、第１コネクタ４１０及び第２コネクタ４２０が設けられる。
【００２０】
図５及び図７に示すように、本例の気液分離器用コネクタ４４０は、ブロック体４４７及びパイプ体４４８をその構成部材とするものである。ブロック体は、鍛造部材又は押出し部材に加工を施して作成された部材であり、媒体をタンク４００から気液分離器６００へ流通する第１流路４４１と、媒体を気液分離器６００からタンク４００へ流通する第２流路４４２と、タンク４００の外面にろう付けにより接合される着座面４４３と、気液分離器６００をねじ止めするためのボルト挿通部４４４とを備えている。第１流路４４１の出口開口部４４１ｂ及び第２流路４４２の入口部４４２ａ（特許請求の範囲における第１開口部）は、他の流路たる気液分離器６００の流路に接続される。また、第１流路４４１の入口開口部４４１ａ及び第２流路４４２の出口部４４２ｂ（特許請求の範囲における第２開口部）は、着座面４４３に位置しており、第２タンク部材４６０の要所に設けられた各孔部４６３にそれぞれ接続される。尚、着座面４４３は、筒体の外面に沿った板状のフランジ部４４５によって拡張され、比較的大きなろう付け面積を確保する構成となっている。
【００２１】
パイプ体４４８は、押出し成形部材又はプレス成形部材であり、第１流路４４１の入口開口部４４１ａ及び第２流路４４２の出口部４４２ｂにそれぞれ装着されている。各パイプ体４４８は、一方の端部を第１流路４４１の入口開口部４４１ａ又は第２流路４４２の出口部４４２ｂからブロック体４４７の第１流路４４１又は第２流路４４２の内部に圧入されている。また、パイプ体４４８の他方の端部は、タンク４００の孔部４６３からタンク４００の内側に挿入するものとし、ブロック体４４７は、パイプ体４４８の他方の端部をカシメることにより、タンク４００に仮止めする構成となっている。
【００２２】
着座面４４３には、仕切部材４３０の凸部４３１を嵌合する嵌合部４４６を設けており、ブロック体４４７は、仕切部材４３０の凸部４３１を利用して位置決めされる。
【００２３】
具体的には、第２タンク部材４６０に仕切部材４３０を配置し、孔部４６２から突出した仕切部材４３０の凸部４３１に孔状又は窪み状の嵌合部４４６を嵌合し、その状態でパイプ体４４８をカシメて、仕切部材４３０、第２タンク部材４６０、ブロック体４４７、及びパイプ体４４８を組付ける。第２タンク部材４６０は、このように気液分離器用コネクタ４４０を組み付けた後に、第１タンク部材４５０と組み付けられる。凸部４３１を気液分離器用コネクタ４４０の位置決めに利用する仕切部材４３０は、筒体の内部において、気液分離器用コネクタ４４０における第１流路４４１の入口開口部４４１ａと、第２流路４４２の出口部４４２ｂとの間を遮断するものである。
【００２４】
このような構成によると、気液分離器用コネクタ４４０は正確且つ容易に組付けることが可能であり、ろう付けの信頼性も向上する。また、ブロック体４４７とパイプ体４４８が別体であるので、それらを容易に成形することができるという利点もある。仮に、パイプ体４４８に相当する部分をブロック体４４７と一体に成形しようとすると、その加工は著しく難易化するが、本例では、そのような不都合を回避することができる。
【００２５】
尚、図８に示すように、ブロック体４４７の第１流路４４１又は第２流路４４２の内部には、パイプ体４４８を食い込ませる凹凸部４４９を設けてもよい。図例した凹凸部４４９は、第１流路４４１又は第２流路４４２の内周面にスプライン加工を施してなるものである。このような構成によると、パイプ体４４８を確実に圧入することが可能であり、パイプ体４４８の外脱をより確実に防止することが可能となる。
【００２６】
気液分離器６００は、気液分離器用コネクタ４４０における第１流路４４１の出口開口部４４１ｂに接続される導入管６１０と、気液分離器用コネクタ４４０における第２流路４４２の入口部４４２ａに接続される流出口６２０とを備えている。媒体は、タンク４００から気液分離器用コネクタ４４０を流通して、気液分離器６００の導入管６１０に送り込まれ、導入管６１０を上昇して気液分離器６００内部に噴出される。噴出された媒体は、気液分離器６００の内部の下方に液層が溜まることにより、気層と液層に分離される。気液分離器６００内部の下方に溜まった液層の媒体は、流出口６２０からコネクタを流通してタンク４００に送り返され、更に熱交換をしつつチューブ２００を流通して第２コネクタ４２０へと向かう。気液分離器６００の内部には、乾燥剤層６３０及びフィルタ６４０を配置しており、媒体に含まれた水分及び不純物は、媒体がこれらを通過することによって取り除かれる。
【００２７】
以上説明したように、本例の熱交換器は、気液分離器用コネクタを正確且つ容易に位置決めすることにより、製造の合理化を達成した熱交換器である。尚、本例の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。
【００２８】
次に、本発明の第２実施例を図９及び図１０に基づいて説明する。第１コネクタ４１０は、コンプレッサから熱交換器１００に媒体を送る他の流路が接続されるものであり、本例の場合、第１実施例の気液分離器用コネクタ４４０と同様に、ブロック体４１３及びパイプ体４１４をその構成部材とするものである。ブロック体４１３は、他の流路たる配管４１５からタンク４００へ媒体を流通する流路４１１と、タンク４００に接合される着座面４１２とを備えている。ブロック体４１３の流路４１１は、配管４１５と連通される入口開口部４１１ａ（特許請求の範囲における第１開口部）と、タンク４００の所定の部位に設けられた孔部４６４と連通される出口開口部４１１ｂ（特許請求の範囲における第２開口部）とを備え、出口開口部４１１ｂは、着座面４１２に位置している。
【００２９】
パイプ体４１４は、一方の端部を出口開口部４１１ｂからブロック体４１３の流路４１１の内部に圧入するとともに、他方の端部をタンク４００の孔部４６４からタンク４００の内側に挿入されている。そして、ブロック体４１３は、パイプ体４１４の他方の端部をカシメることにより、タンク４００に仮止めする構成となっている。ブロック体４１３の流路４１１の内部には、パイプ体４１４を食い込ませる凹凸部を設けてもよい。
【００３０】
配管４１５は、その要所にブロック体４１３と合致する配管側ブロック体４１６が設けられており、ボルト４１７にて配管側ブロック体４１６をブロック体４１３に固定することにより、第１コネクタ４１０に接続される。配管側ブロック体４１６には、ボルト４１７を挿通する通孔４１８を設け、ブロック体４１３には、ボルト４１７を螺合する雌ねじ部４１９を設けている。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００３１】
このように、第１実施例で説明した気液分離器用コネクタの構成は、第１コネクタに応用することも可能である。また同様に、第２コネクタに応用することも可能である。
【００３２】
次に、本発明の第３実施例を図１１及び図１２に基づいて説明する。本例の第１コネクタ４１０も、ブロック体４１３及びパイプ体４１４をその構成部材とするものである。パイプ体４１４は、一方の端部を出口開口部４１１ｂからブロック体４１１の流路４１１の内部に挿入するとともに、他方の端部をタンク４００の孔部４６４からタンク４００の内側に挿入し、ブロック体４１３は、パイプ体４１４の他方の端部をカシメることにより、ブロック体４４７に仮止めする構成となっている。入口開口部４１１ａの径は、第２開口部の径よりも大きく設定されており、パイプ体４１４の一方の端部は、入口開口部４１１ａから所定のジグを挿入してカシメる構成となっている。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００３３】
このように、ブロック体４１３は、パイプ体４１４の双方の端部をそれぞれカシメることにより、タンク４００に仮止めするように構成してもよい。かかる構成は、第２コネクタ、或は気液分離器用コネクタに応用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の熱交換器は、冷凍サイクルの放熱器、エバポレータ、内部熱交換器、自動車のラジエータ、ヒータコアとして好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例に係り、熱交換器を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例に係り、タンク及び気液分離器を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係り、コネクタを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係り、コネクタを示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例に係り、説明図である。熱交換器の要部を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す断面分解図である。
【図１１】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す断面分解図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００    熱交換器
１００ａ    サブクール部
２００    チューブ
３００    フィン
４００    タンク
４１０    第１コネクタ
４１１    流路
４１１ａ    入口開口部
４１１ｂ    出口開口部
４１２    着座面
４１３    ブロック体
４１４    パイプ体
４１５    配管
４１６    配管側ブロック体
４１７    ボルト
４１８    通孔
４１９    雌ねじ部
４２０    第２コネクタ
４３０    仕切部材
４３１    凸部
４３２    段部
４４０    気液分離器用コネクタ
４４１    第１流路
４４１ａ    第１流路の入口開口部
４４１ｂ    第１流路の出口開口部
４４２    第２流路
４４２ａ    第２流路の出口開口部
４４２ｂ    第２流路の入口開口部
４４３    着座面
４４４    ボルト挿通部
４４５    フランジ部
４４６    嵌合部
４４７    ブロック体
４４８    パイプ体
４４９    凹凸部
４５０    第１タンク部材
４５１    チューブ接続孔
４６０    第２タンク部材
４６１    カシメ片
４６２    孔部
４６３    孔部
４６４    孔部
５００    サイドプレート
６００    気液分離器
６１０    導入管
６２０    流出口
６３０    乾燥剤層
６４０    フィルタ
【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】
2007132589.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007132589.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007132589.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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