JP4707462B2 - 熱交換器の配管接続構造 - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器の配管接続構造に関する。
従来、熱交換器は、対向する一対のヘッダ間にチューブ及びフィンが交互に複数配置されると共に、各チューブの両端開口部は対応するヘッダに連通接続されている。
また、ヘッダには、流通媒体を流入または排出するためのヘッダ側接続管の基端部が接続され、該ヘッダ側接続管の先端部は対応する車両側接続管の先端部にコネクタブロックを介して連通接続されている。
（特許文献１、２参照）。
特開２００１−１３３１９１号公報
特開２００４−３４７２１０号公報
（特許文献１、２参照）。
しかしながら、従来の熱交換器の配管接続構造にあっては、コネクタブロックの貫通穴にヘッダ側接続管の挿入代と、車両側接続管の挿入代が必要になるため、コネクタブロックが大型化し、材料コスト及び重量が増加するという問題点があった。
また、通常、コネクタブロックはヘッダにろう付け固定されるため、良好なろう付けを行って必要な支持剛性を確保するためには、コネクタブロックをできるだけ軽量化したいという要求がある。
また、通常、コネクタブロックはヘッダにろう付け固定されるため、良好なろう付けを行って必要な支持剛性を確保するためには、コネクタブロックをできるだけ軽量化したいという要求がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、コネクタブロックを軽量化して材料コスト及び重量を低く抑えることができる熱交換器の配管接続構造を提供することである。
本発明の請求項１記載の発明では、熱交換器のヘッダに、流通媒体を流入または排出するためのヘッダ側接続管の基端部を接続し、前記ヘッダ側接続管の先端部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で固定すると共に、車両側接続管の先端部にシール部材を装着したアダプタを挿入し、該アダプタを前記コネクタブロックの貫通穴の他端側から挿入した状態で固定することにより、前記ヘッダ側接続管と前記車両側接続管を連通接続した熱交換器の配管接続構造において、前記ヘッダ側接続管の先端部を拡径して拡径部を形成すると共に、該拡径部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で両者の当接部をろう付け固定し、前記アダプタの先端部をコネクタブロックの貫通穴の他端側から挿入して前記拡径部の内側に配置し、且つ、コネクタブロックの貫通穴との間をシール部材でシールした状態で固定したことを特徴とする。
本発明の請求項１記載の発明にあっては、熱交換器のヘッダに、流通媒体を流入または排出するためのヘッダ側接続管の基端部を接続し、前記ヘッダ側接続管の先端部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で固定すると共に、該コネクタブロックの貫通穴の他端側からシール部材を装着した車両側接続管の先端部を固定することにより、該ヘッダ側接続管と車両側接続管を連通接続した熱交換器の配管接続構造において、前記ヘッダ側接続管の先端部を拡径して拡径部を形成すると共に、該拡径部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で両者の当接部をろう付け固定し、前記車両側接続管の先端部をコネクタブロックの貫通穴の他端側から挿入して前記拡径部の内側に配置し、且つ、コネクタブロックの貫通穴との間をシール部材でシールした状態で固定したため、コネクタブロックの材料及び重量を低く抑えることができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例１を説明する。
なお、本実施例１では熱交換器を車両用コンデンサに適用した場合について説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器を示す正面図、図２はヘッダ側接続管、コネクタブロック、車両側接続管の分解図、図３は同組み付け図であり、図１の矢視Ａにおける要部拡大断面図である。
なお、本実施例１では熱交換器を車両用コンデンサに適用した場合について説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器を示す正面図、図２はヘッダ側接続管、コネクタブロック、車両側接続管の分解図、図３は同組み付け図であり、図１の矢視Ａにおける要部拡大断面図である。
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の熱交換器は、車両の空調装置に用いられるコンデンサであって、一対のヘッダ1,2と、熱交換器コア３が備えられている。
図１に示すように、本実施例１の熱交換器は、車両の空調装置に用いられるコンデンサであって、一対のヘッダ1,2と、熱交換器コア３が備えられている。
熱交換器コア３は、一対のヘッダ1,2間にチューブ３ａとフィン３ｂが交互に複数配置され、各チューブ３ａの両端開口部は対応するヘッダ1,2に嵌挿固定されることにより連通接続されている。
ヘッダ1,2は、円柱形状を成してその内部がそれぞれ仕切り部4,5（破線で図示）で仕切られることにより、室R１〜R4が形成されている。
また、ヘッダ1,2の両端部同士は、一対のレインフォース6a,6bで連結補強されている。
また、ヘッダ1,2の両端部同士は、一対のレインフォース6a,6bで連結補強されている。
ヘッダ１には、コネクタブロック７を介して室Ｒ１に連通接続された車両側接続管８が接続され、一方、ヘッダ２には、後述するコネクタブロック９及びヘッダ側接続管１０を介して室Ｒ４に連通接続された車両側接続管１１の基端部が接続されている。
図２に示すように、コネクタブロック９は、上下方向に貫通した貫通穴９ａが形成される他、ヘッダ２の外周に当接した状態で図示を省略するろう材で共に固定されている。
コネクタブロック９の貫通穴９ａにおける一端側には、貫通穴９ａから所定の開口径Ｗ１に拡径された段部９ｂが形成され、他端側には、貫通穴９ａに向かって緩やかに縮径されたテーパ部９ｃが形成されている。
ヘッダ側接続管１０の基端部は、ヘッダの室Ｒ４に連通した状態で図示を省略するろう材で共にろう付け固定され、先端部は貫通穴９ａの段部９ｂの開口径Ｗ１まで拡径された拡径部１０ａが形成されている。
車両側接続管１１の先端部には、後述するアダプタ１２が装着されている。
アダプタ１２は、貫通穴１２ａを有して略円筒状に形成され、車両側接続管１１が外嵌される接続部１２ｂと、外方に拡径した鍔部１２ｃと、貫通穴９ａの開口径とほぼ等しい径の先端部１２ｄで構成され、該先端部１２ｄの中途部には環状のシール部材Ｓ１を装着するための環状の係止溝１２ｅが設けられている。
なお、車両側接続管１１とアダプタ１２は一体的に形成しても良い。
アダプタ１２は、貫通穴１２ａを有して略円筒状に形成され、車両側接続管１１が外嵌される接続部１２ｂと、外方に拡径した鍔部１２ｃと、貫通穴９ａの開口径とほぼ等しい径の先端部１２ｄで構成され、該先端部１２ｄの中途部には環状のシール部材Ｓ１を装着するための環状の係止溝１２ｅが設けられている。
なお、車両側接続管１１とアダプタ１２は一体的に形成しても良い。
そして、図３に示すように、ヘッダ側接続管１０の拡径部１０ａがコネクタブロック９の貫通穴９ａの一端側から段部９ｂに挿入された状態でろう材Ｘで共にろう付け固定され、車両側接続管１１の先端部がコネクタブロック９の貫通穴９ａの他端側から挿入されて拡径部１０ａの内側に配置され、且つ、コネクタブロック９の貫通穴９ａとの間をシール部材Ｓ１でシールした状態で固定されることにより、ヘッダ側接続管１０と車両側接続管１１がコネクタブロック９を介して連通接続されている。
その他、本実施例の熱交換器は、全ての構成部材がアルミ製であり、後述する加熱処理が行われる各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方にはクラッド層（ブレージングシート）が設けられている。
次に、作用を説明する。
このように構成された熱交換器を製造する際には、一対のヘッダ1,2と熱交換器コア３を仮組した後、ヘッダ１にコネクタブロック７、ヘッダ２にヘッダ側接続管１０及びコネクタブロック９を仮組した状態で図外の加熱炉で熱処理することにより、各構成部材をろう付けして一体的に形成する。
このように構成された熱交換器を製造する際には、一対のヘッダ1,2と熱交換器コア３を仮組した後、ヘッダ１にコネクタブロック７、ヘッダ２にヘッダ側接続管１０及びコネクタブロック９を仮組した状態で図外の加熱炉で熱処理することにより、各構成部材をろう付けして一体的に形成する。
この際、コネクタブロック９は、ヘッダ２にろう付け固定されると同時に、ヘッダ側接続管１０の拡径部１０ａは、その全周に亘ってコネクタブロック９との当接部にろう材Ｘでろう付け固定される。
車両に搭載された熱交換器には、車両側接続管の基端部は、図示を省略する車両側の膨張弁やエバポレータ等に連通接続され、一方、車両側接続管１１の先端部は、シール部材Ｓ１と共にアダプタ１２が装着されてその鍔部１２ｃがコネクタブロック９に当接するまでコネクタブロック９の貫通穴９ａのテーパ部９ｃに圧入された状態で接続される。
この際、車両側接続管１１の先端部を、コネクタブロック９のテーパ部９ｃに沿って貫通穴９ａに容易に挿入できる他、シール部材Ｓ１によって貫通穴９ａとの間を良好にシールできる。
この際、車両側接続管１１の先端部を、コネクタブロック９のテーパ部９ｃに沿って貫通穴９ａに容易に挿入できる他、シール部材Ｓ１によって貫通穴９ａとの間を良好にシールできる。
また、車両側接続管８の基端部は、図示を省略する車両側のコンプレッサ等に連通接続され、一方、車両側接続管８の先端部は、コネクタブロック７に接続される。
このように構成された熱交換器は、車両側接続管８からコネクタブロック７を介してヘッダ１の室Ｒ１に流入した流通媒体（ＨＦＣ１３４ａまたはＣＯ２）は、図１中一点鎖線矢印で示すように、室R1,R2に対応するチューブ３ａを流れる間にフィン３ｂを介して車両走行風またはファンによる強制風と熱交換して冷却された後、ヘッダ２の室Ｒ２に流入する。
次に、ヘッダ２の室Ｒ２の流通媒体は、室R2,R3に対応するチューブ３ａを流れる間にフィン３ｂを介して車両走行風またはファンによる強制風と熱交換して冷却された後、ヘッダ１の室Ｒ３に流入する。
次に、ヘッダ１の室Ｒ３の流通媒体は、室R3,R4に対応するチューブ３ａを流れる間にフィン３ｂを介して車両走行風またはファンによる強制風と熱交換して冷却された後、ヘッダ２の室Ｒ４に流入する。
次に、ヘッダ２の室Ｒ４の流通媒体は、ヘッダ側接続管１０からコネクタブロック９を介して車両側接続管１１へ排出され、車両用コンデンサとして機能する。
ここで、従来の発明にあっては、図４、５に示すように、コネクタブロックの貫通穴にヘッダ側接続管の挿入代Ｄ２と、車両側接続管の挿入代Ｄ１が必要になるため、コネクタブロックの特に全長Ｄ３が長くなって大型化し、材料コスト及び重量が増加するという問題点があった。
また、本実施例１のように、コネクタブロック９がヘッダ２にろう付け固定される場合には、ろう付けによる良好な支持剛性を確保するためにコネクタブロック９をできるだけ軽量化したいという要求がある。
また、本実施例１のように、コネクタブロック９がヘッダ２にろう付け固定される場合には、ろう付けによる良好な支持剛性を確保するためにコネクタブロック９をできるだけ軽量化したいという要求がある。
しかしながら本実施例１の熱交換器の配管接続構造にあっては、前述したように、拡径部１０ａの内側に車両側接続管１１の先端部が配置されることにより、コネクタブロック９の材料及び重量を大幅に減らすことができる。
加えて、ヘッダ側接続管１０に拡径部１０ａが形成され、拡径部１０ａを段部９ｂに挿入したことにより、拡径部１０ａの拡径に相当するコネクタブロック９の材料を減らすことができると同時に、両者の接触断面積を拡大でき、良好なろう材Ｘを形成して固定できる。
従って、コネクタブロック９の軽量化によってヘッダ２によるコネクタブロック９の支持剛性を大幅に向上でき、ろう付けも良好に行うことができる。
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の熱交換器にあっては、熱交換器のヘッダ２に、流通媒体を排出するためのヘッダ側接続管１０を設け、ヘッダ側接続管１０の先端部をコネクタブロック９の貫通穴９ａの一端側から挿入した状態で固定すると共に、該コネクタブロック９の貫通穴９ａの他端側からシール部材Ｓ１を装着した車両側接続管１１の先端部を固定することにより、該ヘッダ側接続管１０と車両側接続管１１を連通接続した熱交換器の配管接続構造において、ヘッダ側接続管１０の先端部を拡径して拡径部１０ａを形成すると共に、該拡径部１０ａをコネクタブロック９の貫通穴９ａの一端側から挿入した状態で両者の当接部をろう付け固定Ｘし、車両側接続管１１の先端部をコネクタブロック９の貫通穴の他端側から挿入して拡径部１０ａの内側に配置し、且つ、コネクタブロック９の貫通穴１０ａとの間をシール部材Ｓ１でシールした状態で固定したため、コネクタブロック９をの材料及び重量を低く抑えることができると同時に、ヘッダ２との良好な固定を実現できる。
以上、説明したように、本実施例１の熱交換器にあっては、熱交換器のヘッダ２に、流通媒体を排出するためのヘッダ側接続管１０を設け、ヘッダ側接続管１０の先端部をコネクタブロック９の貫通穴９ａの一端側から挿入した状態で固定すると共に、該コネクタブロック９の貫通穴９ａの他端側からシール部材Ｓ１を装着した車両側接続管１１の先端部を固定することにより、該ヘッダ側接続管１０と車両側接続管１１を連通接続した熱交換器の配管接続構造において、ヘッダ側接続管１０の先端部を拡径して拡径部１０ａを形成すると共に、該拡径部１０ａをコネクタブロック９の貫通穴９ａの一端側から挿入した状態で両者の当接部をろう付け固定Ｘし、車両側接続管１１の先端部をコネクタブロック９の貫通穴の他端側から挿入して拡径部１０ａの内側に配置し、且つ、コネクタブロック９の貫通穴１０ａとの間をシール部材Ｓ１でシールした状態で固定したため、コネクタブロック９をの材料及び重量を低く抑えることができると同時に、ヘッダ２との良好な固定を実現できる。
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例１ではヘッダ２に流通媒体が排出されるヘッダ側接続管１０及びコネクタブロック９が設けられる場合について説明したが、図６に示すように、ヘッダ２の仕切り部２０を追加して室Ｐ１〜Ｐ５を形成すると共に、ヘッダ２に本実施例１で説明したコネクタブロック７とコネクタブロック９を一体的に形成したコネクタブロック２１を設けることにより、流通媒体を図６中一点鎖線矢印で示すように流す場合にも適用可能である。
例えば、本実施例１ではヘッダ２に流通媒体が排出されるヘッダ側接続管１０及びコネクタブロック９が設けられる場合について説明したが、図６に示すように、ヘッダ２の仕切り部２０を追加して室Ｐ１〜Ｐ５を形成すると共に、ヘッダ２に本実施例１で説明したコネクタブロック７とコネクタブロック９を一体的に形成したコネクタブロック２１を設けることにより、流通媒体を図６中一点鎖線矢印で示すように流す場合にも適用可能である。
即ち、流通媒体の流れや、車両側接続管との接続方向等によるコネクタブロックの詳細な部位の形状設計変更等は全て本発明の範疇となる。
室 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４
１、２ ヘッダ
３ 熱交換器コア
３ａ チューブ
３ｂ フィン
４、５ 仕切り部
６ａ、６ｂ レインフォース
７、９ コネクタブロック
８、１１ 車両側接続管
９ａ 貫通穴
９ｂ 段部
９ｃ テーパ部
１０ ヘッダ側接続管
１０ａ 拡径部
１２ アダプタ
１２ａ 係止溝
１、２ ヘッダ
３ 熱交換器コア
３ａ チューブ
３ｂ フィン
４、５ 仕切り部
６ａ、６ｂ レインフォース
７、９ コネクタブロック
８、１１ 車両側接続管
９ａ 貫通穴
９ｂ 段部
９ｃ テーパ部
１０ ヘッダ側接続管
１０ａ 拡径部
１２ アダプタ
１２ａ 係止溝
Claims (1)
- 熱交換器のヘッダに、流通媒体を流入または排出するためのヘッダ側接続管の基端部を接続し、
前記ヘッダ側接続管の先端部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で固定すると共に、車両側接続管の先端部にシール部材を装着したアダプタを挿入し、該アダプタを前記コネクタブロックの貫通穴の他端側から挿入した状態で固定することにより、前記ヘッダ側接続管と前記車両側接続管を連通接続した熱交換器の配管接続構造において、
前記ヘッダ側接続管の先端部を拡径して拡径部を形成すると共に、該拡径部をコネクタブロックの貫通穴の一端側から挿入した状態で両者の当接部をろう付け固定し、
前記アダプタの先端部をコネクタブロックの貫通穴の他端側から挿入して前記拡径部の内側に配置し、且つ、コネクタブロックの貫通穴との間をシール部材でシールした状態で固定したことを特徴とする熱交換器の配管接続構造。
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