JPH11351780A

JPH11351780A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH11351780A
Application number: JP15953398A
Authority: JP
Inventors: Soichi Kato; 宗一加藤
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】レシーバタンクを簡易な構造で接続し、凝集
サイクルの車体取付けを可能としたり、レシーバタンク
の接続部位の耐振強度を向上する熱交換器を提供するこ
と。【解決手段】気液分離を行うレシーバタンク２がヘッ
ダパイプ７に取付けられる熱交換器１において、前記レ
シーバタンク２は、ブラケット３０又はブラケット４０
を介してヘッダパイプ７に取付けられるものであって、
前記ブラケット３０は、ヘッダパイプ７の周側面に沿う
ヘッダパイプの当接部３１と、レシーバタンクを取付け
る取付け部３５と、車両取付け部３２とを備え、このブ
ラケット３０によって、熱交換器１、レシーバタンク２
及び車体への取付けが一度に行われる熱交換器である。
また、前記ブラケット４０は、ヘッダパイプ７方向に向
けて突出する取付け部４４と、前記取付け部４４に設け
られ前記ヘッダパイプ７の周曲面に適合する取付け面４
６とを備えている熱交換器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気液分離を行うレ
シーバタンクがヘッダパイプに取付けられる熱交換器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の冷凍サイクルに用いられる熱
交換媒体凝集装置として、例えば積層型の熱交換器が知
られている。この種の熱交換器は、複数のチューブとフ
ィンが交互に積層され、これら積層されたチューブの両
端がヘッダパイプに形成された挿入孔に挿入して接合さ
れている。これらのヘッダパイプの所要箇所には、ヘッ
ダパイプの長手方向に区画する仕切り板が配設され、ヘ
ッダパイプに設けられた入口継手から流入した熱交換媒
体がヘッダパイプの間を複数回蛇行して通流する構成を
備えている。

【０００３】前記熱交換器は、冷房能力の低下を防止す
るためにレシーバタンクが連結される場合がある。レシ
ーバタンクは、熱交換器において、外部空気と熱交換さ
れて気液二相状態となった熱交換媒体を、レシーバタン
ク内部のドライヤ及びフィルタによって気液分離し、液
体単相の熱交換媒体とし、再び熱交換器に流入して冷房
サイクルを循環させるための装置である。このように、
熱交換器にレシーバタンクが連結されていると、気液二
相の状態の冷媒が、ガス媒体を含まない液体単相の液冷
媒体に分離されて、再び冷凍サイクルを循環するため、
冷媒の循環量が低下することなく、冷房能力の低下を防
止することができる。また、熱交換媒体がレシーバタン
ク内部を通流することにより、フィルタ等によって媒体
中の異物が除去され、清浄な状態で熱交換媒体を通流す
ることができる。

【０００４】従来、この種の凝集サイクルを車体に取り
付ける場合、車体内の取り付けスペースとの関係から、
レシーバタンクと熱交換器を取付ける種々の取り付け構
造が開示されている。例えば、特開６−５０６１５号公
報には、受液器の流出入口と、熱交換器の流出入口が配
管で接続される構造が記載されている。

【０００５】また、特開平８−２１９５９０号公報に
は、レシーバタンクと熱交換器を近接し、熱交換器の冷
媒流出入口とレシーバタンクの冷媒流出入口を連結し、
レシーバタンクの一部と熱交換器の一部を一体化して、
小スペース化を図る構造が記載されている。

【０００６】その他、特開平９−１５９３１７号公報に
は、熱交換器とレシーバタンクを、接続用のブロック体
を介して接続する構造が示されている。すなわち、熱交
換器のヘッダパイプには、冷媒の流入出口が形成され、
この流入出口には、コネクタブロックが取付けられてい
る。このコネクタブロックには、ヘッダパイプの流入出
口と合致する流通孔と、ボルトが嵌合されるボルト孔が
形成されている。また、コネクタブロックとは別体とし
て継手部が形成され、この継手部にも、同様に前記流通
孔と合致する流通孔とボルト孔が形成されている。そし
て、レシーバタンク側の冷媒流入口と前記流通孔が嵌合
し、前記ボルト孔にボルトが嵌着されて、ヘッダパイプ
とレシーバタンクが連通可能に接続される構造が示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換器の接続
構造は、例えば、前記特開平６−５０６１５号公報に記
載されているように、熱交換器の冷媒流入出口と、レシ
ーバタンクの冷媒流入出口とがこれらを連通する配管で
接続され、この配管が接続部材を構成していたため、凝
集サイクルを車体に取付けた際に、走行中の振動が、こ
の接続部材である配管部位に集中してかかってしまい、
配管接続部位の接続強度が劣化し、ひびや割れ等による
媒体漏れの原因になるという問題があった。

【０００８】また、特開平８−２１９５９０号公報に記
載されている接続構造においては、熱交換器のヘッダパ
イプとレシーバタンクを一体的に接続するため、ろう付
けが困難であり、またろうけ時に、ヘッダパイプとレシ
ーバタンクの接合位置がずれてろう付けされたり、ろう
付け不良を起こす等の問題を生じていた。

【０００９】また、前記特開平６−５０６１５号、特開
平８−２１９５９０号、特開平９−１５９３１７号公報
に開示された接続構造においては、レシーバタンクの取
付け部材の他に、これらの凝集サイクルを車体に取付け
るための取付け部材等を別途取付ける必要があり、作業
が煩雑になるとともに、取付け構造が複雑なる問題があ
った。

【００１０】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、レシーバタンクを簡易な構造で接続し、併せ
て、凝集サイクルの車体取付けを可能とした熱交換器、
更には、レシーバタンクを簡易な構造で接続し、併せ
て、レシーバタンクの接続部位の耐振強度を向上する熱
交換器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、後記具体例で用いた符号を付して記すと、気
液分離を行うレシーバタンク２がヘッダパイプ７に取付
けられる熱交換器１において、前記レシーバタンク２
は、ブラケット３０を介してヘッダパイプ７に取付けら
れるものであって、前記ブラケット３０は、ヘッダパイ
プ７の周側面に沿うヘッダパイプの当接部３１と、レシ
ーバタンクを取付ける取付け部３５と、車両取付け部３
２とを備え、このブラケット３０によって、熱交換器
１、レシーバタンク２及び車体への取付けが一度に行わ
れる構成の熱交換器である。

【００１２】このように構成すると、取付けの作業工程
が簡易となり、作業の煩雑さを低減することができる。

【００１３】また、本発明のブラケットは、レシーバタ
ンクを接続するとともに、車体への取付け部材ともなる
ため、別部材を設けることなく三者を固定でき、従って
作業工数を低減して、作業効率を向上することができ
る。

【００１４】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１記載の熱交換器において、前記熱交換器１のヘッダパ
イプ７には、ブラケット３０の取付け位置決め用の凸部
７１が形成され、また、前記ブラケット３０には、ヘッ
ダパイプ７の前記凸部７１に対応する位置決め部３９が
形成されている構成の熱交換器である。

【００１５】このように、本発明は、ヘッダパイプには
位置決め用の凸部が形成され、また、ブラケットには前
記位置決め用の凸部と対応する孔部、凹部等の位置決め
部が形成されているため、ブラケットを、位置ずれする
ことなく所定位置に取付けることができ、その結果、ろ
う付け性が向上する。

【００１６】本願第３請求項に記載した発明は、気液分
離を行うレシーバタンク２がヘッダパイプ７に取付けら
れる熱交換器１において、前記レシーバタンク２は、ブ
ラケット４０を介してヘッダパイプ７に取付けられるも
のであって、前記ブラケット４０は、レシーバタンクに
一体形成されるもの、又はレシーバタンクに嵌合される
別製のものであり、ヘッダパイプ７方向に向けて突出す
る取付け部４４と、前記取付け部４４に設けられ前記ヘ
ッダパイプ７の周曲面に適合する取付け面４６とを備え
ている構成の熱交換器である。

【００１７】レシーバタンクの例えば下部域において、
このようにヘッダパイプとレシーバタンクを接続するブ
ラケットが設けられると、このブラケットがヘッダパイ
プとレシーバタンクの接続部位を補強するため、機能部
品を交換するときにレシーバタンクとヘッダパイプの接
続部位にかかるねじれトルク等の負荷を、当該ブラケッ
トで低減することができる。更に、熱交換器の媒体流出
入口とレシーバタンクの媒体流入出口を連通する配管等
の連結部位を補強することができるので、車体取付け時
の耐振強度を向上することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。

【００１９】図１は熱交換器１及びレシーバタンク２の
正面図を示している。

【００２０】図１に示すように、この熱交換器１は、複
数のチューブ４とフィン５が交互に積層され、これらの
積層された偏平チューブ４，４の各両端が、それぞれヘ
ッダパイプ６，７のチューブ挿入孔８，８に挿入されて
接続されている。前記積層された偏平チューブ４の上端
側及び下端側には、横断面コ字状のサイドプレート９が
配設されている。前記ヘッダパイプ６，７は、ろう材が
クラッドされた所定の大きさのプレートをロール成形等
により丸めて形成されている。ヘッダパイプ６，７の上
下端部の開口はキャップ１０によって閉塞されている。
また、ヘッダパイプ６，７の内部所要箇所には図示を省
略した仕切り板が配設されている。

【００２１】また、レシーバタンク２と連結されるヘッ
ダパイプ７には、熱交換媒体を通流するための出口連通
孔１４及び入口連通孔１５（図３参照）が形成されてい
る。レシーバタンク２は、縦長状の密閉容器であり、レ
シーバタンク２内部に図示を省略したフィルター部材及
びドライヤ等の気液分離機能を有する機能部品を保持し
ている。

【００２２】レシーバタンク２は、ろう材がクラッドさ
れた所定の大きさのプレートをプレス成形等により丸め
て製作されている。

【００２３】本例のレシーバタンク２は、その上部に、
長手方向上部に突出する取付け部が形成されている。こ
の取付け部は、後述するブラケットのレシーバタンク取
付け部に嵌着できる形状に形成されている。

【００２４】本例の場合は、レシーバタンクの取付け部
は、図２に示すように、取付け台座２２から、後述する
ブラケット３０のレシーバタンク取付け部３５に嵌合す
る、突出した棒形状の取付け部２３を形成して該取付け
部としている。

【００２５】前記ヘッダパイプ６に取付けられるブラケ
ット３０は、ろう材をクラッドした所定形状のブレージ
ングシートをプレス成形等することにより形成されてい
る。

【００２６】本例の取付けブラケット３０は、ヘッダパ
イプ７の周側面に沿って、ヘッダパイプ７の外周と略一
致する曲率を有する当接部３１と、前記当接部３１から
車体取付け方向に向けて突出する、平面３３を有する車
体取付け部３２とを備えている。この車体取付け部３２
は、前記当接部３１から突出した車体取付け部３２の平
面３３に、車体取付け部材（図示を省略）が挿入される
取付け孔３４を形成して構成されている。

【００２７】また、前記車体取付け部３２の平面３３か
らレシーバタンク枢着位置方向に、前記平面３３から水
平方向に突出するレシーバタンク取付け部３５が形成さ
れている。このレシーバタンク取付け部３５には、前記
平面３３から水平に突出する取付け平面３６が形成さ
れ、この取付け平面３６に、レシーバタンク２の取付け
部２３を嵌合する孔部３７が形成されている。また、ブ
ラケット３０の強度を向上するため、平面３３の上部に
は、前記取付け平面３６と対向する位置に、補強平面３
８が形成されている。

【００２８】また、前記当接部３１には、ヘッダパイプ
７に形成された後述する位置決め用凸部７１に合致する
位置決め部３９が形成されている。

【００２９】すなわち、ヘッダパイプ７の外周側面の一
部に、位置決め用の凸部７１をプレス成形等によって形
成する。そして、取付けブラケット３０の、ヘッダパイ
プ７と当接する当接部３１に、前記凸部７１と合致する
孔又は凹部を形成し、ヘッダパイプ７の凸部７１を、取
付けブラケット３０の当接部３１に形成された孔又は凹
部に嵌合することにより、位置決めがなされ、これによ
り、ヘッダパイプ７の所定位置に取付けブラケットを組
み付けることができるように形成されている。

【００３０】このように、本例のブラケット３０によれ
ば、ブレージングシートをプレス成形等することによっ
て比較的簡単に形成することができる。また、本例のブ
ラケットは、位置決め部によって、熱交換器のヘッダパ
イプの所定位置に前記ブラケットをろう付けした後、前
記取付け平面に形成された孔部にレシーバタンクの取付
け部を嵌着させることにより、簡易にレシーバタンクを
ブラケットに取付けることが可能となる。

【００３１】従って、本例のブラケットは、従来のよう
に、レシーバタンク取付け用のコネクタブロックやボル
ト等を設けることなく、また、レシーバタンクを一体ろ
う付けすることなく、ろう付け後の工程で、熱交換器に
レシーバタンクを簡単な構造で取付けることが可能とな
る。また、本例のブラケットは、車体取付けブラケット
としても機能するため、別部材として車体取付けブラケ
ットを設ける必要がなくなり、取付け工数の低減化と、
取付け工程の簡易化を図ることができ、製造コストの低
減と、作業効率の向上を図ることが可能となる。

【００３２】次に、レシーバタンクの下部域に設けられ
て、レシーバタンクとヘッダパイプの連結を補強するブ
ラケットについて説明する。

【００３３】図３は、ブラケット４０を設けたレシーバ
タンク２の下部及び熱交換器のヘッダパイプ６を示す斜
視図である。

【００３４】図３に示すように、ブラケット４０は、レ
シーバタンク２の下部タンク部５０の段部５１の上端に
一体に形成され、レシーバタンク２（この例では外管）
の外周に嵌合するリング面４２が形成され、このリング
面４２の一部から、所定の幅を有し、ヘッダパイプ６方
向に向けて突出する取付け部４４が形成されている。こ
の取付け部４４は、前記リング面４２の一部にヘッダパ
イプ６方向に向けて突出する平面４５が形成され、この
平面４５の先端が垂直方向に屈曲し、この屈曲部位にヘ
ッダパイプの周曲面と合致する曲率を有する取付け面４
６が形成されている。

【００３５】従って、レシーバタンク２の外管に、ブラ
ケット４０を有する下部タンク部５０を取付けた後、レ
シーバタンク２の入口部２４及び出口部２５と、前記ヘ
ッダパイプ６に形成された出入口連通孔１４，１５を配
管２６，２７を介して接続することにより、レシーバタ
ンク２とヘッダパイプ６が冷媒流路を確保して連通可能
に接続される。尚、配管２６，２７の先端部には、ヘッ
ダパイプ６の出入口連通孔１４，１５に挿入される、媒
体流路が形成された突起部２６ａ，２７ａが形成されて
いる。

【００３６】また、前記ブラケット４０は、その取付け
面４６が、ヘッダパイプ６の外周に沿って当接される。

【００３７】従って、熱交換器１のヘッダパイプ６とレ
シーバタンク２は、これらの長手方向下部域において、
配管２６，２７及びブラケット４０によって接続され
る。

【００３８】このブラケット４０によって、凝集サイク
ルを車体に取付けた際に、走行中の振動等による負荷を
前記ブラケット４０で補強することが可能となる。この
ため、走行中の振動による負荷等によって、接続部位の
ひびや割れ等による媒体漏れを防止して、凝集機能を向
上させることが可能となる。

【００３９】また、レシーバタンク２内部に設けられた
気液分離機能部品の取り替え時において、交換時に発生
するねじれトルクによる負荷を、ヘッダパイプ６とレシ
ーバタンク２を連結する配管２６，２７にかけることな
く、前記ブラケット４０によって補強することができる
ため、凝集サイクルの耐久性を向上することが可能とな
る。

【００４０】また、所定位置に前記ブラケットを組み付
ける際、レシーバタンクの周面に外方向に突出する凸部
を設けることにより、この凸部が位置決め部となり、レ
シーバタンクの所定位置にブラケットを組み付けること
が可能となる。

【００４１】その他、図４に示すように、レシーバタン
ク２の下部開口部に、上部に外管を嵌合する段部５１
と、更に、前記段部５１よりも直径の小さい段部５２が
形成された下部タンク部（継手部材）５０を設けた場
合、下部タンク部５０の第一の段部５１を、レシーバタ
ンク２の外管の外周よりも大きく形成し、この段部５１
に、下部タンク部５０とは別体のブラケット４０の当接
面４１を嵌合する構造とすることにより、ブラケット４
０をレシーバタンク２の所定部位に装着することができ
る。この場合、ブラケットの当接面４１及びリング面４
２が下部タンク部５０によって支持されるため、ずれた
り外れたりすることなくブラケット４０をレシーバタン
ク２に組み付けることができる。

【００４２】従って、レシーバタンク２の下部域におい
て、前記ブラケット４０の取付け面４６をヘッダパイプ
６の周側面に当接させ、また、レシーバタンク２の上部
域において、前記取付けブラケット３０にレシーバタン
ク２の取付け部２３を嵌着することにより、熱交換器１
のヘッダパイプ６にレシーバタンク２を安定に保持する
ことが可能となり、耐振強度を向上させることが可能と
なる。

【００４３】このように、プレス成形によって取付けブ
ラケット３０又はブラケット４０を簡易に形成すること
ができる。

【００４４】また、取付けブラケット３０、及び、レシ
ーバタンク２の下部域において接続強度を向上するブラ
ケット４０が取付けられていると、レシーバタンク２を
熱交換器に直接ろう付けすることなく、簡単に取付ける
ことができる。従って、取付けの作業工程が簡易とな
り、作業の煩雑さを低減することができる。

【００４５】更に、取付けブラケット３０及びブラケッ
ト４０の双方を用いた場合は、レシーバタンクの上部域
のみならず、レシーバタンクの下部域においてもヘッダ
パイプとレシーバタンクを強固に接合することができる
ので、耐振強度が向上し、外れたりずれたりするのを防
止することができる。

【００４６】また、レシーバタンク内部に保持される気
液分離部材の交換も容易となり、交換時に発生するねじ
れトルク等によって接続部位に生じる負荷を、ブラケッ
トによって低減することができ、凝集サイクルの耐久性
を向上することが可能となる。

【００４７】また、前記ブラケットによって接続強度を
向上することができるため、凝集サイクルの信頼性が向
上する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１請求項に
記載した発明は、後記具体例で用いた符号を付して記す
と、気液分離を行うレシーバタンク２がヘッダパイプ７
に取付けられる熱交換器１において、前記レシーバタン
ク２は、ブラケット３０を介してヘッダパイプ７に取付
けられるものであって、前記ブラケット３０は、ヘッダ
パイプ７の周側面に沿うヘッダパイプの当接部３１と、
レシーバタンクを取付ける取付け部３５と、車両取付け
部３２とを備え、このブラケット３０によって、熱交換
器１、レシーバタンク２及び車体への取付けが一度に行
われる構成の熱交換器である。

【００４９】このように構成すると、取付けの作業工程
が簡易となり、作業の煩雑さを低減することができる。

【００５０】また、本発明のブラケットは、レシーバタ
ンクを接続するとともに、車体への取付け部材ともなる
ため、別部材を設けることなく三者を固定でき、従って
作業工数を低減して、作業効率を向上することができ
る。

【００５１】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１記載の熱交換器において、前記熱交換器１のヘッダパ
イプ７には、ブラケット３０の取付け位置決め用の凸部
７１が形成され、また、前記ブラケット３０には、ヘッ
ダパイプ７の前記凸部７１に対応する位置決め部３９が
形成されている構成の熱交換器である。

【００５２】このように、本発明は、ヘッダパイプには
位置決め用の凸部が形成され、また、ブラケットには前
記位置決め用の凸部と対応する孔部、凹部等の位置決め
部が形成されているため、ブラケットを、位置ずれする
ことなく所定位置に取付けることができ、その結果、ろ
う付け性が向上する。

【００５３】本願第３請求項に記載した発明は、気液分
離を行うレシーバタンク２がヘッダパイプ７に取付けら
れる熱交換器１において、前記レシーバタンク２は、ブ
ラケット４０を介してヘッダパイプ７に取付けられるも
のであって、前記ブラケット４０は、レシーバタンクに
一体形成されるもの、又はレシーバタンクに嵌合される
別製のものであり、ヘッダパイプ７方向に向けて突出す
る取付け部４４と、前記取付け部４４に設けられ前記ヘ
ッダパイプ７の周曲面に適合する取付け面４６とを備え
ている構成の熱交換器である。

【００５４】レシーバタンクの例えば下部域において、
このようにヘッダパイプとレシーバタンクを接続するブ
ラケットが設けられると、このブラケットがヘッダパイ
プとレシーバタンクの接続部位を補強するため、機能部
品を交換するときにレシーバタンクとヘッダパイプの接
続部位にかかるねじれトルク等の負荷を、当該ブラケッ
トで低減することができる。更に、熱交換器の媒体流出
入口とレシーバタンクの媒体流入出口を連通する配管等
の連結部位を補強することができるので、車体取付け時
の耐振強度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係る熱交換器の正面図であ
る。

【図２】本発明の具体例に係り、熱交換器並びにレシー
バタンクの一部、及び、取付けブラケットを示す斜視図
である。

【図３】本発明の具体例に係り、ヘッダパイプ並びにレ
シーバタンクの一部、及び、ブラケットを示す斜視図で
ある。

【図４】本発明の具体例に係り、継手部材及びブラケッ
トを設けたレシーバタンクの断面図である。

【符号の説明】

１熱交換器２レシーバタンク４チューブ５フィン６ヘッダパイプ７ヘッダパイプ８チューブ挿入孔９サイドプレート１０キャップ１２入口継手１３出口継手１４出口連通孔１５入口連通孔２４入口部２５出口部２６配管２６ａ突起部２７接続部材２７ａ突起部３０取り付けブラケット３１当接部３２車体取付部３３車体取付け平面３４車体取付け孔３５レシーバタンク取付け部３６取付け平面３７取り付け孔３８補強用平面３９位置決め部４０ブラケット４１当接面４２リング面４４取付け部４５平面４６取付け面５０下部タンク部（継手部材）５１段部５２段部７１凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気液分離を行うレシーバタンクがヘッダ
パイプに取付けられる熱交換器において、前記レシーバタンクは、ブラケットを介してヘッダパイ
プに取付けられるものであって、前記ブラケットは、ヘッダパイプの周側面に沿うヘッダ
パイプの当接部と、レシーバタンクを取付ける取付け部
と、車両取付け部とを備え、このブラケットによって、熱交換器、レシーバタンク及
び車体への取付けが一度に行われることを特徴とする熱
交換器。
【請求項２】前記熱交換器のヘッダパイプには、ブラ
ケットの取付け位置決め用の凸部が形成され、また、前
記ブラケットには、ヘッダパイプの前記凸部に対応する
位置決め部が形成されていることを特徴とする前記請求
項１記載の熱交換器。
【請求項３】気液分離を行うレシーバタンクがヘッダ
パイプに取付けられる熱交換器において、前記レシーバタンクは、ブラケットを介してヘッダパイ
プに取付けられるものであって、前記ブラケットは、レシーバタンクに一体形成されるも
の、又はレシーバタンクに嵌合される別製のものであ
り、ヘッダパイプ方向に向けて突出する取付け部と、前
記取付け部に設けられ前記ヘッダパイプの周曲面に適合
する取付け面とを備えていることを特徴とする熱交換
器。