JP2000154993A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2000154993A
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Etsuo Hasegawa
恵津夫 長谷川
Yoshifumi Aki
佳史 安芸
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 押し出し加工にて一体成形したヘッダタンク
において、配管コネクタをヘッダタンクに容易に仮固定
する。 【解決手段】 タンク本体１２０ａの成形と同時に、ヘ
ッダタンク１２０の外壁に２本のレール１２０ｂ一体成
形する。そして、配管コネクタ１３０を両レール１２０
ｂ間に位置させた状態で、一方側のレール１２０ｂの突
出方向先端側を他方側のレール１２０ｂ側に向けて塑性
変形させて配管コネクタ１３０をヘッダタンク１２０に
かしめ固定する。これにより、配管コネクタ１３０をヘ
ッダタンク１２０に容易に仮固定する

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
もので、車両用冷凍サイクルの凝縮器（放熱器）に適用
して有効である。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷凍サイクル用の凝縮器の主流
は、サーペンタイン型熱交換器からマルチフロー（Ｍ
Ｆ）型熱交換器に移行している。なお、サーペンタイン
型熱交換器とは、１本のチューブを蛇行させて熱交換コ
アを形成した熱交換器を言い、マルチフロー（ＭＦ）型
熱交換器とは、複数本のチューブの長手方向端部にヘッ
ダタンクを配設した熱交換器を言う。
【０００３】ところで、ＭＦ型熱交換器では、チュー
ブ、ヘッダタンク及び配管コネクタ等の部品をろう付け
にて接合しているため、ろう付け工程前に、これらの部
品の仮組み付け状態を維持（特に、配管コネクタがヘッ
ダタンクから脱落することを防止）する必要がある。そ
こで、例えば特開平４−２５１１６５号公報（以下、第
１公報と呼ぶ。）に記載の発明では、ヘッダタンク内で
チューブの端部を配管コネクタにて挟み込むようにする
ことにより、配管コネクタをヘッダタンクに仮固定して
いる。
【０００４】また、特開平４−２５１１９６号公報（以
下、第２公報と呼ぶ。）に記載の発明では、配管コネク
タがヘッダタンクを貫通するようにすることにより、配
管コネクタをヘッダタンクに仮固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１公報で
は、チューブの端部を配管コネクタにて挟み込んでいる
ので、図６に示すように、配管コネクタ１３０からヘッ
ダタンク１２０内に流入した流体の多くが、その挟み込
んだチューブ１１１に流通してしまうので、各チューブ
１１１ごとの流量が不均一となり、熱交換能力（熱交換
効率）が低下してしまうという問題がある。
【０００６】また、第２公報では、配管コネクタ１３０
がヘッダタンク１２０内を横断するようにヘッダタンク
１２０内を貫通しているので、図７に示すように、配管
コネクタ１３０を挟んで上側と下側とでヘッダタンク１
２０内の流量を大きく相違するおそれが高いので、配管
コネクタ１３０をヘッダタンク１２０の長手方向端部側
に配設せざるを得なく、設計自由度が大きく制限される
という問題がある。
【０００７】本発明は、上記２つの問題を解決しつつ、
配管コネクタをヘッダタンクに仮固定することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１、
３、４に記載の発明では、ヘッダタンク（１２０）の外
壁には、配管コネクタ（１３０）をかしめ固定するため
の突起部（１２０ｂ）が形成されていることを特徴とす
る。
【０００９】これにより、チューブの端部を配管コネク
タにて挟み込んで配管コネクタを仮固定することなく、
配管コネクタ（１３０）をヘッダタンク（１２０）に固
定することができる。したがって、配管コネクタ（１３
０）からヘッダタンク（１２０）内に流入した流体の多
くが、その挟み込んだチューブに流通してしまうといっ
た問題は発生しないので、各チューブ（１１１）に略均
一に流体を分配供給することができ、熱交換器の熱交換
能力（熱交換効率）が低下してしまうことを防止でき
る。
【００１０】また、配管コネクタ（１３０）をヘッダタ
ンク（１２０）内を横断させることなく、ヘッダタンク
（１２０）外に固定することができるので、配管コネク
タ（１３０）を挟んで両側でヘッダタンク（１２０）内
の流量が大きく相違するといった問題も発生しない。し
たがって、突起部（１２０ｂ）が形成された部位であれ
ば、どこでも配管コネクタ（１３０）を固定することが
できるので、熱交換器の設計自由度を高めることができ
る。
【００１１】以上に述べたように、本発明に係る熱交換
器では、上記２つの問題を解決しつつ、配管コネクタ
（１３０）をヘッダタンク（１２０）に仮固定すること
ができる。請求項２〜４に記載の発明では、ヘッダタン
ク（１２０）の外壁には、配管コネクタ（１３０）をか
しめ固定するための突起部（１２０ｂ）が形成され、さ
らに、ヘッダタンク（１２０）は、押し出し加工又は引
き抜き加工にて、突起部（１２０ｂ）と共に一体成形さ
れていることを特徴とする。
【００１２】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、上記２つの問題を解決しつつ、配管コネクタ（１３
０）をヘッダタンク（１２０）に仮固定することができ
る。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る熱交
換器を二酸化炭素を冷媒とする車両用冷凍サイクルの放
熱器に適用したものであって、図１は、放熱器１００の
斜視図である。図１中、１１１は冷媒が流通する複数本
の通路（図示せず）が形成された扁平状のチューブであ
り、このチューブ１１１は、アルミニウム材を押し出し
加工又は引き抜き加工することにより成形されている。
１１２は各チューブ１１１間に配設された波状（コルゲ
ート状）のフィンであり、このフィン１１２及びチュー
ブ１１１により冷媒と空気とを熱交換する熱交換コア部
１１０を構成している。
【００１４】なお、チューブ１１１とフィン１１２と
は、フィン１１２又はチューブ１１１の表裏両面に被覆
（クラッド）されたろう材にてろう付け接合されてい
る。また、チューブ１１１の長手方向両端側には、チュ
ーブ１１１の長手方向と直交する方向に延びて各チュー
ブ１１１内に連通する第１、２ヘッダタンク１２１、１
２２が配設されている。ここで、第１ヘッダタンク１２
１は、第１ヘッダタンク１２１に流入した冷媒を各チュ
ーブ１１１に分配供給するものであり、第２ヘッダタン
ク１２２は、熱交換を終えて各チューブ１１１から流出
する冷媒を集合回収するものである。
【００１５】因みに、第１ヘッダタンク１２１は、配管
を介して冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の吐出側に
接続され、第２ヘッダタンク１２２は、配管を介して冷
凍サイクルの減圧器（図示せず）の冷媒流入側に接続さ
れる。なお、以下、両ヘッダタンク１２１、１２２を総
称するときは、タンク１２０と表記する。
【００１６】ところで、タンク１２０には、円筒（パイ
プ）状のタンク本体１２０ａの外壁から突出するととも
に、タンク本体１２０ａの長手方向に延びる２本の固定
用レール（突起部）１２０ｂが形成されており、タンク
本体１２０ａ及び固定用レール１２０ｂ（以下、レール
１２０ｂと略す。）は、押し出し加工又は引く抜き加工
（本実施形態では、押し出し加工）にて一体成形されて
いる。
【００１７】なお、タンク本体１２０ａの長手方向両端
側は、図１に示すように、円盤状の蓋１２０ｃをろう付
け接合することにより、閉塞されている。また、１３０
はタンク１２０と配管Ｐとを接続する接続コネクタ（以
下、コネクタと略す。）であり、このコネクタ１３０
は、図３に示すように、２本のレール１２０ｂのうち一
方側のレール１２０ｂの突出方向先端側を他方側のレー
ル１２０ｂ側に向けて塑性変形させることにより、両レ
ール１２０ｂ間に挟み込まれるようにしてタンク１２０
にかしめ固定されている。
【００１８】因みに、配管Ｐは、配管Ｐの先端に接合さ
れたコネクタＰｏとコネクタ１３０とをボルト（図示せ
ず）にて固定することにより、コネクタ１３０に接続固
定される。なお、タンク本体１２０ａには、図２に示す
ように、コネクタ１３０の一部が挿入される挿入穴１２
０ｄが形成されており、コネクタ１３０は、コネクタ１
３０の一部が挿入穴１２０ｄに挿入され、かつ、レール
１２０ｂによりかしめ固定された状態で、コネクタ１３
０に塗布又は溶射されたろう材にてタンク１２０にろう
付け接合される。
【００１９】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態では、タンク１２０の外壁に形成されたレール１２
０ｂを塑性変形させることにより、コネクタ１３０をタ
ンク１２０に仮固定しているので、第１公報に記載の発
明のごとく、コネクタ１３０からタンク１２０内に流入
した冷媒の多くが、その挟み込んだチューブに流通して
しまうといった問題は発生しない。したがって、各チュ
ーブ１１１に略均一に冷媒を分配供給することができる
ので、熱交換能力（熱交換効率）が低下してしまうこと
を防止できる。
【００２０】また、コネクタ１３０は、タンク１２０内
を横断することなく、タンク１２０外に仮固定されてい
るので、第２公報に記載の発明のごとく、コネクタ１３
０を挟んで上側と下側とでタンク１２０内の冷媒流量が
大きく相違するといった問題も発生しない。したがっ
て、レール１２０ｂが形成された部位であれば、どこで
もコネクタ１３０を仮固定することができるので、熱交
換器１００の設計自由度を高めることができる。
【００２１】以上に述べたように、本実施形態に係る熱
交換器１００では、「発明が解決しようとする課題」の
欄で述べた２つの問題を解決しつつ、タンク１２０の外
側から容易にコネクタ１３０をタンク１２０に仮固定す
ることができる。ところで、第１公報に記載の発明で
は、チューブの端部を配管コネクタにて挟み込んで配管
コネクタを仮固定しているので、チューブ１１１に形成
された複数本の通路のいずれかが、配管コネクタにて閉
塞されてしまうおそれがある。
【００２２】これに対して、本実施形態では、コネクタ
１３０は、タンク１２０の外壁に形成されたレール１２
０ｂによりタンク１２０に仮固定されているので、チュ
ーブ１１１に形成された複数本の通路がコネクタ１３０
にて閉塞されてしまうといった問題は発生しない。した
がって、熱交換器１００の熱交換能力（熱交換効率）が
低下してしまうことを防止できる。
【００２３】また、レール１２０ｂは、タンク本体１２
０ａと共に押し出し加工にて一体成形されているので、
タンク本体１２０ａの形成と同時にレール１２０ｂを形
成することができ、タンク１２０の製造工数を低減する
ことができる。また、タンク本体１２０ａは円筒状に一
体成形されているので、タンク本体１２０ａの耐圧強度
を向上させることができる。
【００２４】ところで、上述の実施形態では、コネクタ
１３０が空気流れ上流側に向いていたので、タンク本体
１２０ａのうち空気流れ上流側に相当する側にレール１
２０ｂを形成したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、図４に示すように、その他の向きにレールを形
成してもよい。また、上述の実施形態では、レール１２
０ｂは、タンク本体１２０ａの長手方向に全域に渡って
延びて形成されていたが、コネクタ１３０を配設する部
にのみレール（突起部）を形成してもよい。
【００２５】また、上述の実施形態では、タンク本体１
２０ａとレール１２０ｂとを押し出し加工又は引き抜き
加工にて一体成形したが、両者１２０ａ、１２０ｂを別
体に形成した後に、両者１２０ａ、１２０ｂを接合して
もよい。また、上述の実施形態では、タンク本体１２０
ａを押し出し加工又は引き抜き加工にて一体成形した
が、チューブ１１１側の部材（コアプレート）とこの部
材に接合される部材（タンク本体部材）とを接合するこ
とによりタンク本体１２０ａを構成してもよい。
【００２６】また、上述の実施形態では、コネクタ１３
０にろう材を塗布又は溶射したが、タンク１２０にろう
材を塗布又は溶射してもよい。また、上述の実施形態で
は、レール１２０ｂにコネクタ１３０のみを仮固定した
が、図５に示すように、レール１２０ｂにて配管Ｐを固
定してもよい。また、レール１２０ｂに熱交換器１００
を車両等の固定部材に取り付けるためのブラケットを固
定し（取付け）てもよい。
【００２７】また、上述の実施形態では、車両用冷凍サ
イクルの放熱器に本発明を適用したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、その他の熱交換器にも適用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る熱交換器（放熱器）の斜視図で
ある。
【図２】タンク及びコネクタの斜視図である。
【図３】タンク及びコネクタの断面図である。
【図４】本発明の変形例に係るタンク及びコネクタの断
面図である。
【図５】配管をプレートにて固定した状態を示す説明図
である。
【図６】第１公報に係る配管コネクタの固定構造を示す
断面図である。
【図７】第２公報に係る配管コネクタの固定構造を示す
断面図である。
【符号の説明】
１１１…チューブ、１２０…ヘッダタンク、１２０ａ…
タンク本体、１２０ｂ…固定用レール（突起部）、１３
０…配管コネクタ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体が流通する複数本のチューブ（１１
    １）と、 前記チューブ（１１１）の長手方向端部側に配設され、
    前記チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延
    びて前記複数本のチューブ（１１１）内に連通するヘッ
    ダタンク（１２０）と、 前記ヘッダタンク（１２０）と配管（Ｐ）とを接続する
    配管コネクタ（１３０）とを有し、 前記ヘッダタンク（１２０）の外壁には、前記配管コネ
    クタ（１３０）をかしめ固定するための突起部（１２０
    ｂ）が形成されていることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 流体が流通する複数本のチューブ（１１
    １）と、 前記チューブ（１１１）の長手方向端部側に配設され、
    前記チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延
    びて前記複数本のチューブ（１１１）内に連通するヘッ
    ダタンク（１２０）と、 前記ヘッダタンク（１２０）と配管（Ｐ）とを接続する
    配管コネクタ（１３０）とを有し、 前記ヘッダタンク（１２０）の外壁には、前記配管コネ
    クタ（１３０）をかしめ固定するための突起部（１２０
    ｂ）が形成され、 さらに、前記ヘッダタンク（１２０）は、押し出し加工
    又は引き抜き加工にて、前記突起部（１２０ｂ）と共に
    一体成形されていることを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項３】 前記突起部（１２０ｂ）は、前記ヘッダ
    タンク（１２０）の長手方向に延びて形成されているこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】 前記突起部（１２０ｂ）は、前記配管コ
    ネクタ（１３０）を挟み込むように２本形成されている
    ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
    載の熱交換器。
JP10329797A 1998-11-19 1998-11-19 熱交換器 Pending JP2000154993A (ja)

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