JP2002213897A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/044—Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0446—Condensers with an integrated receiver characterised by the refrigerant tubes connecting the header of the condenser to the receiver; Inlet or outlet connections to receiver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コネクタを合理的に構成した熱交換器を提供
すること。 【解決手段】 チューブ２１０とタンク３００とを備え
た熱交換器において、タンクには、気液分離器７００を
接続するコネクタ８００を設け、コネクタは、第１流路
８１０と、第２流路８２０と、タンクの外面にろう付け
された着座面８３０と、第１流路の入口端部８１０ａを
タンクの内部にもたらす第１パイプ部８１１と、第２流
路の出口端部８２０ｂをタンクの内部にもたらす第２パ
イプ部８２１と、着座面を拡張するフランジ部８３０ａ
とを備え、気液分離器は、第１流路の出口端部８１０ｂ
を接続する流入部７１０と、第２流路の入口端部８２０
ａを接続する流出部７５０とを備え、更に前記コネクタ
の内部構造に関し、第１流路及び第２流路は、コネクタ
の一断面において、ぞれぞれ入口端部から出口端部まで
連続するように設けた熱交換器である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、熱交換器に関し、
気液分離器を接続するコネクタを効率良く構成したもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車に搭載される冷凍装置に
おけるコンデンサは、複数のチューブと複数のフィンと
を交互に積層し、チューブの端部をタンクに接続して構
成されている。媒体は、タンクに設けられた入口部から
内部に取り入れられて、チューブに伝わる熱によって熱
交換をしつつチューブを通過した後、タンクに設けられ
た出口部から外部に排出される。
【０００３】また、コンデンサの場合は、タンクに気液
分離器を接続したものがあり、媒体は、入口部から出口
部へ通過する過程において、タンクから気液分離器に一
旦送られ、液層のみが出口部に向かう構成となってい
る。
【０００４】この種の熱交換器としては、例えば、特開
平１１−２７０９２７号に記載されたもののように、板
部材を重ね合わせて形成される接続部材を用いて、タン
クと気液分離器を接続してなるものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した熱
交換器においては、所要の耐圧性、熱交換効率、強度等
が確実に確保されるとともに、製造が容易であるものが
望ましく、タンクと気液分離器を接続するコネクタにつ
いても、それらの諸点を踏まえて、更なる改良が求めら
れている。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、コネクタを合理的に構成した熱交換器を
提供することを目的としている。
【０００７】
【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、媒体を流通するチューブと、前記チューブの
端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに伝わ
る熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器におい
て、前記タンクには、気液分離器を接続するコネクタを
設け、前記コネクタは、前記媒体を前記タンクから前記
気液分離器へ流通する第１流路と、前記媒体を前記気液
分離器から前記タンクへ流通する第２流路と、前記タン
クの外面にろう付けされた着座面と、前記着座面から突
出して前記第１流路の入口端部を前記タンクの内部にも
たらす第１パイプ部と、前記着座面から突出して前記第
２流路の出口端部を前記タンクの内部にもたらす第２パ
イプ部とを備え、前記気液分離器は、前記第１流路の出
口端部を接続する流入部と、前記第２流路の入口端部を
接続する流出部とを備え、更に前記コネクタの内部構造
に関し、前記第１流路及び前記第２流路は、前記コネク
タの一断面において、ぞれぞれ入口端部から出口端部ま
で連続するように設けた構成の熱交換器であり、本熱交
換器によると、コネクタが合理的に構成される。
【０００８】つまり、本熱交換器のコネクタは、着座面
をタンクの外面にろう付けすることにより、タンクに対
する支持強度を十分に確保し、且つ、タンクの外面にろ
う付けされる着座面から第１パイプ部及び第２パイプ部
を突出させることにより、タンクとの密閉性を確実に確
保したものである。
【０００９】そして、第１流路及び第２流路がコネクタ
の一断面においてそれぞれ連続しているので、コネクタ
は、その構成が簡素化され、小型化、軽量化を達成する
とともに、容易に製造することが可能となる。
【００１０】ここで、断面とは、物体を平面で切ったと
きの切断面である。しかるに、コネクタを平面で切った
ときの切断面の少なくとも一つには、第１流路及び第２
流路の双方が、入口端部から出口端部まで途切れること
なく現れる。
【００１１】仮に、第１流路及び第２流路が互いに立体
交差した状態であると、それらは、コネクタの一断面に
おいて、このように連続して現れることはない。そし
て、このような流路の立体交差は、コネクタの不要な大
型化、重量化を招くとともに、コネクタの製造を困難に
する原因となるが、本発明では、そのような不都合を回
避することができる。
【００１２】本願第２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が接続された
タンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記
媒体の熱交換を行う熱交換器において、前記タンクには
コネクタを設け、前記コネクタは、前記媒体を流通する
流路と、前記タンクの外面にろう付けされた着座面と、
前記着座面から突出して前記流路の入口端部又は出口端
部を前記タンクの内部にもたらすパイプ部と、前記着座
面を拡張するフランジ部とを備えた構成の熱交換器であ
り、本熱交換器によると、コネクタが合理的に構成され
る。
【００１３】つまり、本熱交換器のコネクタは、着座面
をタンクの外面にろう付けすることにより、タンクに対
する支持強度を十分に確保し、且つ、タンクの外面にろ
う付けされる着座面からパイプ部を突出させることによ
り、タンクとの密閉性を確実に確保したものである。
【００１４】また、かかるコネクタは、着座面を拡張す
るフランジ部を設けることにより、タンクの外面と着座
面とのろう付け面積を大きく確保したものであり、タン
クに対するコネクタの支持強度は一層向上される。
【００１５】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が接続された
タンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記
媒体の熱交換を行う熱交換器において、前記タンクに
は、気液分離器を接続するコネクタを設け、前記コネク
タは、前記媒体を前記タンクから前記気液分離器へ流通
する第１流路と、前記媒体を前記気液分離器から前記タ
ンクへ流通する第２流路と、前記タンクの外面にろう付
けされた着座面と、前記着座面から突出して前記第１流
路の入口端部を前記タンクの内部にもたらす第１パイプ
部と、前記着座面から突出して前記第２流路の出口端部
を前記タンクの内部にもたらす第２パイプ部と、前記着
座面を拡張するフランジ部とを備えた構成の熱交換器で
あり、本熱交換器によると、コネクタが合理的に構成さ
れる。
【００１６】つまり、本熱交換器のコネクタは、着座面
をタンクの外面にろう付けすることにより、タンクに対
する支持強度を十分に確保し、且つ、タンクの外面にろ
う付けされる着座面から第１パイプ部及び第２パイプ部
を突出させることにより、タンクとの密閉性を確実に確
保したものである。
【００１７】また、かかるコネクタは、着座面を拡張す
るフランジ部を設けることにより、タンクの外面と着座
面とのろう付け面積を大きく確保したものであり、タン
クに対するコネクタの支持強度は一層向上される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下の図面に基づいて、本発明の
具体例について詳細に説明する。
【００１９】本例の熱交換器１は、自動車に搭載される
冷凍装置のコンデンサであり、図１及び図２に示すよう
に、媒体を流通する複数のチューブ２１０及び複数のフ
ィン２２０を交互に積層してなるコア２００と、チュー
ブ２１０の両端部がそれぞれ接続された一対のタンク３
００とを備え、コア２００に伝わる熱によって媒体の熱
交換を行うように構成している。
【００２０】タンク３００には、媒体を流入する入口部
４００、及び媒体を流出する出口部５００をそれぞれ設
けている。
【００２１】媒体は、入口部４００からタンク３００の
内部に取り入れられて、熱交換をしつつチューブ２１０
を流通した後、出口部５００から外部に排出される。
【００２２】尚、各タンク３００は、内部を仕切部材３
０１にて所定の間隔に区画したものであり、媒体は、各
タンク３００の間を複数回往復する構成となっている。
【００２３】また、コア２００の上下側部には、補強部
材たるサイドプレート６００をそれぞれ設けている。各
サイドプレート６００の端部は、タンク３００に支持し
ている。
【００２４】更に、一方のタンク３００には、気液分離
器７００を接続するコネクタ８００を設けている。この
気液分離器７００は、媒体を気層と液層に分離するもの
であり、タンク３００に設けられたコネクタ８００に対
して着脱可能に装着されている。
【００２５】媒体は、入口部４００から出口部５００へ
流通する過程において、タンク３００から気液分離器７
００に一旦送られ、液層のみが出口部５００に向かう構
成となっている。
【００２６】つまり媒体は、タンク３００からコネクタ
８００を通じて、気液分離器７００の底部に設けられた
流入部７１０から導入管７２０に送り込まれ、導入管７
２０を上昇して気液分離器７００内に噴出される。そし
て、気液分離器７００内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。
【００２７】気液分離器７００内の下方に溜まった液層
の媒体は、気液分離器７００底部に設けられた流出部７
５０からコネクタ８００を通じてタンク３００に送り返
され、更に熱交換をしつつチューブ２１０を流通して出
口部５００へと向かう。
【００２８】また、本例の気液分離器７００は、乾燥剤
層７３０及びフィルタ７４０を内装している。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。
【００２９】熱交換器１を構成するこれらのチューブ２
１０、フィン２２０、タンク３００、入口部４００、出
口部５００、サイドプレート６００、及びコネクタ８０
０は、アルミニウム又はその合金を成形してなる部材か
らなり、各部材を組み立てて、その組み立て体を炉中で
加熱処理することによって一体に形成している。各部材
の要所には、予め、ろう材のクラッド及びフラックスの
塗布等を施している。
【００３０】尚、コネクタ８００は、このような炉中ろ
う付けによって一体に形成しているが、或いは、別途に
トーチろう付けをして設けてもよい。
【００３１】本例のコネクタ８００は、図３及び図５に
示すように、鍛造にて製造したアルミニウム製又はアル
ミニウム合金製のブロック状の部材であり、媒体をタン
ク３００から気液分離器７００へ流通する第１流路８１
０と、媒体を気液分離器７００からタンク３００へ流通
する第２流路８２０と、タンク３００の外面にろう付け
される着座面８３０と、着座面８３０から突出して第１
流路８１０の入口端部８１０ａをタンク３００の内部に
もたらす第１パイプ部８１１と、着座面８３０から突出
して第２流路８２０の出口端部８２０ｂをタンクの内部
３００にもたらす第２パイプ部８２１と、着座面を拡張
するフランジ部８３０ａとを備えている。
【００３２】つまり、本例では、着座面８３０から突出
した第１パイプ部８１１及び第２パイプ部８１２をタン
ク３００内に挿入し、着座面８３０をタンク３００の外
面にろう付けすることにより、タンク３００との密閉性
を確保するとともに、タンク３００に対する支持強度を
確保している。
【００３３】本例の場合、着座面８３０は、フランジ部
８３０ａにて拡張されているので、タンク３００の外面
と着座面８３０とのろう付け面積は、比較的大きく確保
される。従って、タンク３００に対するコネクタ８００
の支持強度は一層向上される一方、タンク３００には、
第１パイプ部８１１及び第２パイプ部８２１をそれぞれ
挿入する孔部３０２，３０３を設けている。
【００３４】尚、本例のタンク３００は、半円筒形状の
タンクプレート３１０と、チューブ２１０を接続する孔
部を列設したエンドプレート３２０とを組み立ててなる
ものであり、第１パイプ部８１１及び第２パイプ部８２
１をそれぞれ挿入する孔部３０２，３０３は、タンクプ
レート３１０に設けられている。また、タンク３００内
部において、第１パイプ部８１１を挿入する孔部３０２
と、第２パイプ部８２１を挿入する孔部３０３との間に
は、前述した仕切部材３０１が配置されている。
【００３５】更に、コネクタ８００の内部構造に関し、
第１流路８１０及び第２流路８２０は、コネクタ８００
を垂直に二分したときの断面において、それぞれ各流路
の入口端部から出口端部まで連続するように設けてい
る。
【００３６】すなわち、第１流路８１０及び第２流路８
２０の立体交差を回避し、コネクタ８００の簡素化を達
成している。
【００３７】また、コネクタ８００には、ボルトを挿通
する挿通部８４０を設けており、気液分離器７００に
は、そのボルトを螺合する雌ネジ部を設けている。気液
分離器７００は、挿通部８４０に挿通したボルトを雌ネ
ジ部に螺合することによって装着される。
【００３８】気液分離器７００を装着すると、第１流路
８１０の出口端部８１０ｂは、気液分離器７００の流入
部７１０に接続され、第２流路８２０の入口端部８２０
ｂは、気液分離器７００の流出部７５０に接続される。
【００３９】このように、本例の熱交換器１は、コネク
タ８００を極めて合理的に構成したものである。
【００４０】尚、タンク３００に対するコネクタ８００
の取り付け角度は、気液分離器７００の形態や、熱交換
器１の設置スペース等に応じて、適宜に設定することが
可能である。すなわち、本例のコネクタ８００の場合、
タンク３００の孔部３２０，３３０に対する第１パイプ
部８１１及び第２パイプ部８１２の挿入方向は、チュー
ブ２１０の長手方向に対して並行であるが、或いは図６
に示すように、チューブ２１０の長手方向に対して直角
となるように構成してもい。
【００４１】また、フランジ部８３０ａにて着座面８３
０を拡張する当該コネクタ８００の構成は、例えば入口
部４００や出口部５００を構成する他のコネクタにも応
用することが可能である。
【００４２】以上説明したように、本例によると、コネ
クタは合理的に構成することができる。
【００４３】つまり、本熱交換器のコネクタは、着座面
をタンクの外面にろう付けすることにより、タンクに対
する支持強度を十分に確保し、且つ、タンクの外面にろ
う付けされる着座面から第１パイプ部及び第２パイプ部
を突出させることにより、タンクとの密閉性を確実に確
保したものである。
【００４４】そして、第１流路及び第２流路がコネクタ
の一断面においてそれぞれ連続しているので、コネクタ
は、その構成が簡素化され、小型化、軽量化を達成する
とともに、容易に製造することができる。
【００４５】また、本例のコネクタは、着座面を拡張す
るフランジ部を設けることにより、タンクの外面と着座
面とのろう付け面積を大きく確保したものであり、タン
クに対するコネクタの支持強度は一層向上することがで
きる。
【００４６】
【発明の効果】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が接続され
たタンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前
記媒体の熱交換を行う熱交換器において、前記タンクに
は、気液分離器を接続するコネクタを設け、前記コネク
タは、前記媒体を前記タンクから前記気液分離器へ流通
する第１流路と、前記媒体を前記気液分離器から前記タ
ンクへ流通する第２流路と、前記タンクの外面にろう付
けされた着座面と、前記着座面から突出して前記第１流
路の入口端部を前記タンクの内部にもたらす第１パイプ
部と、前記着座面から突出して前記第２流路の出口端部
を前記タンクの内部にもたらす第２パイプ部とを備え、
前記気液分離器は、前記第１流路の出口端部を接続する
流入部と、前記第２流路の入口端部を接続する流出部と
を備え、更に前記コネクタの内部構造に関し、前記第１
流路及び前記第２流路は、前記コネクタの一断面におい
て、ぞれぞれ入口端部から出口端部まで連続するように
設けた構成の熱交換器であり、本熱交換器によると、コ
ネクタを合理的に構成することができる。
【００４７】本願第２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が接続された
タンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記
媒体の熱交換を行う熱交換器において、前記タンクには
コネクタを設け、前記コネクタは、前記媒体を流通する
流路と、前記タンクの外面にろう付けされた着座面と、
前記着座面から突出して前記流路の入口端部又は出口端
部を前記タンクの内部にもたらすパイプ部と、前記着座
面を拡張するフランジ部とを備えた構成の熱交換器であ
り、本熱交換器によると、コネクタを合理的に構成する
ことができる。
【００４８】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が接続された
タンクとを備え、前記チューブに伝わる熱によって前記
媒体の熱交換を行う熱交換器において、前記タンクに
は、気液分離器を接続するコネクタを設け、前記コネク
タは、前記媒体を前記タンクから前記気液分離器へ流通
する第１流路と、前記媒体を前記気液分離器から前記タ
ンクへ流通する第２流路と、前記タンクの外面にろう付
けされた着座面と、前記着座面から突出して前記第１流
路の入口端部を前記タンクの内部にもたらす第１パイプ
部と、前記着座面から突出して前記第２流路の出口端部
を前記タンクの内部にもたらす第２パイプ部と、前記着
座面を拡張するフランジ部とを備えた構成の熱交換器で
あり、本熱交換器によると、コネクタを合理的に構成す
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り、熱交換器を示す正面
図である。
【図２】 本発明の具体例に係り、熱交換器の要部を示
す垂直方向の断面図である。
【図３】 本発明の具体例に係り、タンク及びコネクタ
を示す水平方向の断面図である
【図４】 本発明の具体例に係り、コネクタを示す斜視
図である。
【図５】 本発明の具体例に係り、コネクタの内部構造
を示す断面斜視図である。
【図６】 本発明の具体例に係り、タンク及びコネクタ
を示す水平方向の断面図である。
【符号の説明】
１ 熱交換器 ２００ コア ２１０ チューブ ２２０ フィン ３００ タンク ３１０ タンクプレート ３２０ エンドプレート ３０１ 仕切部材 ３０２ 孔部 ３０３ 孔部 ４００ 入口部 ５００ 出口部 ６００ サイドプレート ７００ 気液分離器 ７１０ 流入部 ７２０ 導入管 ７３０ 乾燥剤層 ７４０ フィルタ ７５０ 流出部 ８００ コネクタ ８１０ 第１流路 ８１０ａ 入口端部 ８１０ｂ 出口端部 ８１１ 第１パイプ部 ８２０ 第２流路 ８２０ａ 入口端部 ８２０ｂ 出口端部 ８２１ 第２パイプ部 ８３０ 着座面 ８３０ａ フランジ部 ８４０ 挿通部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 媒体を流通するチューブと、前記チュー
    ブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに
    伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器にお
    いて、 前記タンクには、気液分離器を接続するコネクタを設
    け、 前記コネクタは、前記媒体を前記タンクから前記気液分
    離器へ流通する第１流路と、前記媒体を前記気液分離器
    から前記タンクへ流通する第２流路と、前記タンクの外
    面にろう付けされた着座面と、前記着座面から突出して
    前記第１流路の入口端部を前記タンクの内部にもたらす
    第１パイプ部と、前記着座面から突出して前記第２流路
    の出口端部を前記タンクの内部にもたらす第２パイプ部
    とを備え、 前記気液分離器は、前記第１流路の出口端部を接続する
    流入部と、前記第２流路の入口端部を接続する流出部と
    を備え、 更に前記コネクタの内部構造に関し、前記第１流路及び
    前記第２流路は、前記コネクタの一断面において、ぞれ
    ぞれ入口端部から出口端部まで連続するように設けたこ
    とを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 媒体を流通するチューブと、前記チュー
    ブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに
    伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器にお
    いて、 前記タンクにはコネクタを設け、 前記コネクタは、前記媒体を流通する流路と、前記タン
    クの外面にろう付けされた着座面と、前記着座面から突
    出して前記流路の入口端部又は出口端部を前記タンクの
    内部にもたらすパイプ部と、前記着座面を拡張するフラ
    ンジ部とを備えたことを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項３】 媒体を流通するチューブと、前記チュー
    ブの端部が接続されたタンクとを備え、前記チューブに
    伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器にお
    いて、 前記タンクには、気液分離器を接続するコネクタを設
    け、 前記コネクタは、前記媒体を前記タンクから前記気液分
    離器へ流通する第１流路と、前記媒体を前記気液分離器
    から前記タンクへ流通する第２流路と、前記タンクの外
    面にろう付けされた着座面と、前記着座面から突出して
    前記第１流路の入口端部を前記タンクの内部にもたらす
    第１パイプ部と、前記着座面から突出して前記第２流路
    の出口端部を前記タンクの内部にもたらす第２パイプ部
    と、前記着座面を拡張するフランジ部とを備えたことを
    特徴とする熱交換器。
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