(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のヘッダパイプのうちいずれか一方に熱交換媒体の流入口および流出口を設け、両ヘッダパイプ間で熱交換媒体を流通させて空気との熱交換を行う車両用熱交換器において、
前記一方のヘッダパイプは、板部材を筒状に加工して接合するとともにその上下端の開口を封止して成るメインパイプ部と、前記板部材のうち前記メインパイプ部の接合部と連続する部分を更に筒状に加工し接合して成る排出パイプ部とを有し、
前記メインパイプ部と前記排出パイプ部とはその下部において互いに連通され、
前記メインパイプ部の上部には前記流入口が設けられるとともに、前記排出パイプ部の上部には前記流出口が設けられ、
前記流入口には熱交換媒体の流入用配管を接続するための接続部が設けられ、前記流出口には熱交換媒体の流出用配管を接続するための接続部が設けられていることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２】
前記流出口が前記流入口と近接する位置となるよう前記排出パイプ部の長さが定められていることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記流入口と流出口とが略同一の高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
前記流入用配管の接続部と前記流出用配管の接続部とが単一の部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右のヘッダパイプ間で熱交換媒体を流通させて空気との熱交換を行う車両用熱交換器、特に一方のヘッダパイプに熱交換冷媒の流入口および流出口の双方を設けたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用熱交換器として、例えば特開平６−２８１３８７号公報に開示されたものが知られている。この熱交換器は、左右のヘッダパイプ間に複数のチューブおよびフィンを交互に設け、チューブを流通する熱交換媒体と外部空気との熱交換を行うものである。一方のヘッダパイプには、その上部に熱交換媒体の流入口が、下部に流出口がそれぞれ形成され、これらの流入口および流出口に継手を介して流入用配管および流出用配管がそれぞれ接続される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような熱交換器は、一般に車両のエンジンルームに配置され、熱交換器本体の配置後にヘッダパイプへの流入／流出用配管の接続作業が行われる。このとき、上述のように流出口がヘッダパイプの下部に設けられたものでは、流出口への配管接続に作業者が不自然な作業姿勢を強いられ、作業効率が悪いという問題がある。
【０００４】
そこで、例えば特開平１０−１４１８８７号公報に開示されているように、ヘッダパイプの下部に設けられた流出口に予め上方に延在する補助パイプを接続し、その補助パイプの上端部に流出用配管の接続部を設けることが考えられる。これによれば、流出用配管の接続作業が上述のものと比べて上側の位置で行えるので、作業者がさほど不自然な姿勢を強いられずに済む。
【０００５】
しかしながら、この特開平１０−１４１８８７号公報の方法では、別体の補助パイプをヘッダパイプの流出口に接続し、なおかつ支持手段を用いて補助パイプをヘッダパイプに支持させなければならない。そのため、補助パイプおよび支持手段が別に必要となり、またその接続作業および支持作業が加わり、部品点数および製造工数がともに増加してコストアップを招来する。
【０００６】
本発明の目的は、部品点数や製造工数を増大させることなく、しかも車両搭載後の配管接続作業等が容易に行える車両用熱交換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜図６に対応づけて説明すると、本発明は、左右のヘッダパイプ１０，２０のうちいずれか一方に熱交換媒体の流入口２１ｂおよび流出口２２ｂを設け、両ヘッダパイプ間で熱交換媒体を流通させて空気との熱交換を行う車両用熱交換器に適用され、以下の構成により上記問題点を解決する。
一方のヘッダパイプ２０は、板部材ＰＬを筒状に加工して接合するとともにその上下端の開口を封止して成るメインパイプ部２１と、板部材ＰＬのうちメインパイプ部２１の接合部と連続する部分を更に筒状に加工し接合して成る排出パイプ部２２とを有し、メインパイプ部２１と排出パイプ部２２とはその下部において互いに連通され、メインパイプ部２１の上部には流入口２１ｂが設けられるとともに、排出パイプ部２２の上部には流出口２２ｂが設けられ、流入口２１ｂには熱交換媒体の流入用配管を接続するための接続部４０が設けられ、流出口２２ｂには熱交換媒体の流出用配管を接続するための接続部４０が設けられる。
この構成によれば、ヘッダパイプのメインパイプ部と排出パイプ部とを一枚の板部材で構成したので、これらを別々に作成して連結／支持する構成と比べて部品点数および製造工数の低減が図れ、配管接続作業の効率向上を図った車両用熱交換器を従来よりも廉価に提供できる。
請求項２の発明は、流出口２２ｂが流入口２１ｂと近接する位置となるよう排出パイプ部２２の長さを定めたものである。このように構成すれば、流出用配管接続作業がより効率よく行える。
請求項３の発明は、例えば図８に示すように流入口２２１ｂと流出口２２２ｂとを略同一の高さ位置に設けたものである。このように構成すれば、作業効率の点でより有利である。
請求項４の発明は、流入用配管および流出用配管の各接続部を単一の部材４０で構成したものである。このように構成すれば、更なる部品点数の低減が図れる。
【０００８】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図６により本発明を車両空調用のコンデンサに適用した場合の一実施形態を説明する。
図１は本実施の形態におけるコンデンサ（熱交換器）の正面図である。コンデンサは、左右のヘッダパイプ１０，２０間に複数の冷媒チューブ３１およびフィン３２を交互に配置して成り、車両のエンジンルーム前部に横置きに配置される。図２〜図６は右側のヘッダパイプ２０の詳細構造を示している。このヘッダパイプ２０の本体は、一枚のアルミ製板部材ＰＬから構成されるもので、板部材ＰＬを円筒状に加工し接合して成るメインパイプ部２１と、板部材ＰＬのうちメインパイプ部２１の接合部と連続する部分を更に円筒状に加工し接合して成る排出パイプ部２２（メインパイプ部２１よりも小径）とから構成される。メインパイプ部２１の上下開口はキャップ（封止部材）２３を装着することにより封止される。排出パイプ部２２は、メインパイプ部２１の上端よりやや下方の位置からメインパイプ部２１の下部まで延在し、その下端部は板部材ＰＬを内側に折り曲げた平坦部２２ｄ（図４（ａ）参照）を密着させることにより塞がれる。
なおメインパイプ部２１内には、冷媒をチューブ３１に導くための複数の仕切板が設けられるが、その図示は省略した。
【００１０】
メインパイプ部２１の周面には、複数のチューブ３１と連通する連通孔２１ａが形成されるとともに、メインパイプ部２１の上部と排出パイプ部２２の上部との間の接合部分に冷媒流入口２１ｂが形成されている。またメインパイプ部２１と排出パイプ部２２の連結部分（接合部）には、両パイプ部２１，２２を連通する連通孔２２ａが形成されるとともに、排出パイプ部２２の周面の上部には冷媒流出口２２ｂが形成されている。この流出口２２ｂおよび上記流入口２１ｂは、メインパイプ部２１の中央より十分高い位置において上下に近接して設けられることになる。
【００１１】
このように構成されたヘッダパイプ２０の上部には、配管接続用のコネクタ（接続部）４０が装着される。コネクタ４０は、メインパイプ部２１の流入口２１ｂに冷媒流入用配管（不図示）を接続するための入口側接続孔４１と、排出パイプ部２２の上部が挿通される溝部４２と、排出パイプ部２２の流出口２２ｂに冷媒流出用配管（不図示）を接続するための出口側接続孔４３とを有する。コネクタ４０のヘッダパイプ２０側の面は、メインパイプ部２１の外周面と同一曲率の曲面とされ、その曲面がメインパイプ部２１の外周面に密着するようにコネクタ４０が装着される。このとき、排出パイプ部２２の上部開口は、図５に示すようにコネクタ４０の溝部４２の上壁４２ａによって塞がれる。また、溝部４２の流出口２２ｂ側の壁４２ｂは曲面とされ、この曲面が排出パイプ部２２の流出口２２ｂ周辺の外周面と密着する。
板部材ＰＬは、図４（ａ）に示すように、アルミの平板をプレス加工して略半円柱状のメインパイプ部２１と、メインパイプ部２１の両端にそれぞれ形成された略半円柱状の排出パイプ部２２とに形成される。連通孔２２ａは、アルミの平板に予めエンボス加工で凹部を形成してから折り返し部２２ｃが折り返されることにより形成される。切欠き２２ｅは、折り返しによって排出パイプ部２２の端部からメインパイプ部２１にクラックが発生するのを防止するための切欠きである。この切欠き２２ｅはコネクタ４０により塞がれる。排出パイプ部２２の下端部に形成された平坦部２２ｄは、板部材ＰＬが内側に折り曲げられたときに互いに密着させて、排出パイプ部２２の下端部を塞ぐためのものである。冷媒流入口２１ｂと冷媒流出口２２ｂとは、プレス加工の際に形成される。
このようにプレス加工された板部材ＰＬは、図４（ｂ）に示すように、メインパイプ部２１が円柱状に折り曲げ加工され、折り返し部２２ｃ同士および排出パイプ部２２の端部同士が密着され、ろう付けされる。
【００１２】
コネクタ４０は、コンデンサが車両に搭載される前に予め右側ヘッダパイプ２０に装着されており、コンデンサがエンジンルームに配置された後に、コネクタ４０の入口側接続孔４１および出口側接続孔４３に冷媒流入用配管および流出用配管がそれぞれ接続される。その際、両接続孔４１，４３がいずれもヘッダパイプ２０の上部に位置しているので、配管接続作業にあたって作業者が不自然な姿勢をとることがなく接続作業効率の向上が図れる。
なお、左側のヘッダパイプ１０は従来と同様の円柱形状であり、その製造方法は問わない。
【００１３】
以上の構成において、不図示のコンプレッサによって圧送される冷媒は、流入用配管（不図示）およびコネクタ４０の入口側接続孔４１を通って冷媒流入口２１ｂから右側ヘッダパイプ２０のメインパイプ部２１に流入する。流入された冷媒は、チューブ３１を流通してヘッダパイプ１０とメインパイプ部２１との間を複数回往復し、その際、フィン３２を通過する空気との間で熱交換が行われる。その後、冷媒はメインパイプ部２１の下部に至り、連通孔２２ａを通って排出パイプ部２２に流入し、排出パイプ部２２の上部に設けられた冷媒流出口２２ｂからコネクタ４０の出口側接続孔４３および流出用配管（不図示）を通って下流のリキッドタンクに導かれる。
【００１４】
このように本実施の形態では、右側ヘッダパイプ２０を構成する際に、一枚の板部材ＰＬからメインパイプ部２１と排出パイプ部２２とを形成するようにしたので、上述したように配管接続作業の効率向上が図れるのに加えて、両パイプ部を別々に作成して連結する場合と比べて部品点数および製造工数の低減が図れる。特にヘッダパイプ２０の冷媒流入口２１ｂと流出口２２ｂとが近接して設けられているので、流入側および流出側の配管接続が単一のコネクタ４０で実現でき、更なる部品点数の低減が図れる。
【００１５】
図７は他の実施形態を示している。ヘッダパイプ１２０の本体は、上述したと同様に一枚の板部材から構成され、メインパイプ部１２１と排出パイプ部１２２とを有する。メインパイプ部１２１の流入口１２１ｂは板部材の接合部よりも側方の位置に設けられ、この部分にコネクタ１４１が装着される。コネクタ１４１には、流入口１２１ｂと流入用配管とを接続するための入口側接続孔１４１ａが設けられている。排出パイプ部１２２の上端の高さ位置は上述のものと比べて高くなっており、その接合部分に流出口１２２ｂが設けられる。メインパイプ部１２１の図示前部には、排出パイプ部１２２の上部が挿通される溝部１４２ａと、排出パイプ部１２２の流出口１２２ｂと流出用配管とを接続するための出口側接続孔１４２ｂとを有するコネクタ４２が装着される。この場合も溝部１４２ａの上壁によって排出パイプ部１２２の上部開口が塞がれる。
本実施の形態によれば、流出口１２２ｂを先の実施形態と比べてより高い位置に設けられるので、配管接続作業がより一層向上する。
【００１６】
図８は更なる別実施形態を示している。本実施形態のヘッダパイプ２２０も上記２例と同様の方法により作成され、各パイプ部２２１，２２２の流入孔２２１ｂおよび流出孔２２２ｂは同一の高さ位置に設けられる。コネクタ２４０は、流入口２２１ｂに流入用配管を接続するための入口側接続孔２４１と、排出パイプ部２２２の上部が挿通される溝部２４２と、排出パイプ部２２２の流出口２２２ｂに流出用配管を接続するための出口側接続孔２４３とを有して一体に形成されており、装着の際には、ヘッダパイプ２２０の上方から溝部２４２の下端を排出パイプ部２２２の上端と合わせて下方へ移動させ、嵌め込むようにして装着する。
このように流入孔２２１ｂおよび流出孔２２２ｂを同一の高さ位置に設ければ、流入用配管の接続作業と流出用配管の接続作業が同位置で行え、作業効率の更なる向上が図れる。
【００１７】
なお、以上では空調用のコンデンサについて説明したが、車両に搭載される他の熱交換器、例えばラジエータなどにも本発明を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両用熱交換器（空調用コンデンサ）を示す正面図。
【図２】コンデンサの右側ヘッダパイプの構成を示す斜視図。
【図３】コンデンサの右側ヘッダパイプの構成を示す分解斜視図。
【図４】右側ヘッダパイプの作成方法を説明する斜視図。
【図５】右側ヘッダパイプの構成を示す断面図。
【図６】図５のVI−VI線断面図。
【図７】他の実施形態におけるヘッダパイプを示す分解斜視図。
【図８】他の実施形態におけるヘッダパイプを示す分解斜視図。
【符号の説明】
１０，２０，１２０，２２０  ヘッダパイプ
２１，１２１，２２１  メインパイプ部
２１ｂ，１２１ｂ，２２１ｂ  冷媒流入口
２２，１２２，２２２  排出パイプ
２２ａ  連通孔
２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ  冷媒流出口
２３  キャップ
４０，１４１，１４２，２４０  ブラケット
４１，１４１ａ，２４１  入口側接続孔
４２，１４２ａ，２４２  溝部
４３，１４２ｂ，２４３  出口側接続孔
【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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