JP2005241210A - リキッドタンク及びリキッドタンクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 材料の増加を最小限に抑えつつ、溶接の信頼性を向上させたリキッドタンク及びリキッドタンクの製造方法を提供する。
【解決手段】 筒状容器１６の開口端に閉止部１１を溶接にて固着し、筒状容器１６と閉止部１１を一体に形成したレシーバタンク１０であって、筒状容器１６の開口端に、筒状容器１６の他の部位よりも厚肉の厚肉部１８を形成した。
【選択図】 図２

Description

□本発明は、例えば車両の空気調和用冷却システムなどに用いられる冷却装置用のリキッドタンク及びリキッドタンクの製造方法に関する。

従来、車両の空気調和用冷却システムに用いられる冷却装置では、液体がコンプレッサ入口に流入することによってコンプレッサが故障することを防止するため、液体を捕えるキャニスタ形のアキュムレータを設けているのが一般的である。

そして、従来、車両空調装置用の受け器、乾燥器、アキュムレータなどの流体容器組立体としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この流体容器組立体は、図４に示すように乾燥剤１０１と出口管１０２を収納したアルミニウム製キャニスタ１０３の開放端部に、入口ポート１０４及び出口ポート１０５を形成したヘッダ１０６を溶接部１０７により被着している。
特開平７−２９４０６７号公報（図２）

ところで、図４に示すような従来の流体容器組立体では、キャニスタ１０３の板厚を薄くすればするほど、使用する材料を削減させかつ重量を軽くすることができるものの、板厚を１．２ｍｍと薄くしすぎると、溶接時の熱なましにより溶接部１０７近傍が破断するため、上記板厚を薄くするには限界がある。

そこで、本発明は、材料の増加を最小限に抑えつつ、溶接の信頼性を向上させたリキッドタンク及びリキッドタンクの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、筒状容器の開口端に閉止部を溶接にて固着し、前記筒状容器と前記閉止部を一体に形成したリキッドタンクであって、前記筒状容器の開口端に、前記筒状容器の他の部位よりも厚肉の厚肉部を形成したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のリキッドタンクであって、前記厚肉部は、前記筒状容器の外周側に形成したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載のリキッドタンクであって、前記閉止部に、配管が貫通する貫通孔を穿設したことを特徴とする。

請求項４の発明は、筒状容器の開口端に、閉止部に設けられた筒部の開口端を溶接にて固着し、前記筒状容器と前記閉止部を前記筒部を介して一体に形成したリキッドタンクであって、前記筒状容器及び前記筒部の開口端に、前記筒状容器及び前記筒部におけるそれぞれの他の部位よりも厚肉の厚肉部を形成したことを特徴とする。

請求項５の発明は、筒状容器の開口端に前記筒状容器の他の部位よりも厚肉の厚肉部を有する筒状容器を鍛造にて形成する工程と、前記筒状容器の開口端に閉止部を溶接にて固着して一体に形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、筒状容器を成形する成形型の前記筒状容器の開口端を成形する部位に外周側に拡径する大径部を形成しておき、前記成形型を用いて前記筒状容器の開口端に前記筒状容器の他の部位よりも外周側に厚肉となる厚肉部を有する筒状容器を成形する工程と、前記筒状容器の開口端に閉止部を溶接にて固着して一体に形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５又は６記載のリキッドタンクであって、前記閉止部には、配管が貫通する貫通孔を予め穿設したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、筒状容器の開口端に、筒状容器の他の部位よりも厚肉の厚肉部を形成したので、溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接の信頼性を向上させると共に、薄肉化しても耐圧性能を高め、かつ材料の増加が最小限に抑えられる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、厚肉部は、筒状容器の外周側に形成したので、内容積を減少させることなく、容易に加工できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、閉止部に配管が貫通する貫通孔を穿設したので、配管が容易に取り付けられる。

請求項４の発明によれば、筒状容器及び筒部の開口端に、筒状容器及び筒部におけるそれぞれの他の部位よりも厚肉の厚肉部を形成したので、溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接の信頼性を向上させると共に、薄肉化しても耐圧性能を高め、かつ材料の増加が最小限に抑えられる。

請求項５の発明によれば、筒状容器の開口端に筒状容器の他の部位よりも厚肉の厚肉部を有する筒状容器を鍛造にて形成する工程と、筒状容器の開口端に閉止部を溶接にて固着して一体に形成する工程と、を備えたので、材料の増加を最小限に抑えつつ、溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接作業の信頼性を向上させる。

請求項６の発明によれば、筒状容器を成形する成形型の筒状容器の開口端を成形する部位に外周側に拡径する大径部を形成しておき、成形型を用いて筒状容器の開口端に筒状容器の他の部位よりも外周側に厚肉となる厚肉部を有する筒状容器を成形する工程と、筒状容器の開口端に閉止部を溶接にて固着して一体に形成する工程と、を備えたので、請求項４記載の発明の効果に加え、内容積を減少させることなく、容易に加工できる。

請求項７の発明によれば、請求項４，５の発明の効果に加え、閉止部に配管が貫通する貫通孔を予め穿設したので、配管を容易に取り付けられる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を適用した熱交換器を概略的に示す正面構成図、図２は本発明の第１実施形態のレシーバタンクを示す要部断面図である。

熱交換器本体１は、図１に示すように、マルチフロータイプと称されるものであって、所定間隔をおいて配置された一対のヘッダ２ａ，２ｂ間に、多数の熱交換チューブが、それらの各両端を両ヘッダに連通した状態で上下方向に所定の間隔をおいて並列状に配置されると共に、両ヘッダ２ａ，２ｂの下側部における同じ高さ位置（同位）には、ヘッダ内部を仕切る仕切部材３が設けられて、この仕切部材３を境にして、熱交換器本体１の上側が凝縮部Ｃとして構成されると共に、下側が凝縮部Ｃに対し独立する過冷却部Ｓとして構成される。

また、ヘッダ２ａ，２ｂの所定位置には、複数の仕切部材４が適宜設けられて、凝縮部Ｃにおいて多数の熱交換チューブが、複数のパスＰ１〜Ｐ３に区分けされる。

さらに、右側ヘッダ２ｂにおける凝縮部Ｃの上端に対応する位置には、凝縮部入口Ｃ１が設けられる一方、左側ヘッダ２ａの下端に対応する位置には、凝縮部出口Ｃ２が設けられている。

そして、左側ヘッダ２ａにおける過冷却部Ｓに対応する位置には、過冷却部入口Ｓ１が設けられる一方、右側ヘッダ２ｂにおける過冷却部Ｓに対応する位置には、過冷却部出口Ｓ２が設けられる。

一方、左側ヘッダ２ａに沿うように設けられるリキッドタンクとしてのレシーバタンク１０は、その底壁を構成し閉止部としてのヘッダ１１にタンク入口Ｔ１及びタンク出口Ｔ２が設けられる。これらタンク入口Ｔ１及びタンク出口Ｔ２は、後述のように配管が貫通する貫通孔を形成する。

そして、レシーバタンク１０内の中間部には、上下２枚の冷媒透過可能な乾燥剤支持プレート１２，１３により挟持されて乾燥剤１４が配置されている。また、レシーバタンク１０の内部には、下端開口部が冷媒入口Ｔ１に連通接続された冷媒吹上管１５の中間部が乾燥剤支持プレート１２，１３及び乾燥剤１４に貫通されて、上端開口部が上側の乾燥剤支持プレート１２の上方に配置される。

さらに、レシーバタンク１０のタンク入口Ｔ１が、冷媒管２１により凝縮部出口Ｃ２に接続されると共に、レシーバタンク１０のタンク出口Ｔ２が冷媒管２２により過冷却部入口Ｓ１に接続されている。

このレシーバタンク付き熱交換器においては、凝縮部入口Ｃ１から凝縮部Ｃに流入された冷媒は、第１ないし第３パスＰ１〜Ｐ３を順に通過して凝縮された後、凝縮部出口Ｃ２、冷媒管２１及びタンク入口Ｔ１を通ってレシーバタンク１０に流入される。このレシーバタンク１０に流入された冷媒は、冷媒吹上管１５を上昇して上端開口部から流出され、さらにその冷媒が上側の乾燥剤支持プレート１２、乾燥剤１４及び下側の乾燥剤支持プレート１３を透過して下方に滴下され、タンク内下部に貯留される。こうして貯留された液冷媒ＲＬが、タンク出口Ｔ２から冷媒管２２及び過冷却入口Ｓ１を通って過冷却部Ｓに流入される。

過冷却部Ｓに流入された液冷媒は、過冷却された後、過冷却部出口Ｓ２を通って図示しない膨張弁側へと流出される。

また、レシーバタンク１０は、図２に示すように筒状容器１６を有し、この筒状容器１６は、全体の板厚が１．２ｍｍでありその開口端に向けて傾斜部１７が形成され、この傾斜部１７の開口端側には、他の部位よりも厚肉（１．５ｍｍ）の厚肉部１８が全周に亘り一体に形成されている。この厚肉部１８は、筒状容器１６の開口端の外周側が厚肉となるように形成されている。

さらに、筒状容器１６の開口端は、ヘッダ１１に形成された段付き凹部１１ａに嵌り込み、この段付き凹部１１ａ近傍のヘッダ１１と筒状容器１６の開口端の厚肉部１８とが全周溶接により固着され、その溶接部１９によりレシーバタンク１０が一体に形成される。

この第１実施形態では、筒状容器１６は、その開口端に他の部位よりも厚肉の厚肉部１８を形成したことにより、段付き凹部１１ａ近傍のヘッダ１１と厚肉部１８との全周溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接の信頼性を向上させると共に、薄肉化しても耐圧性能を高め、かつ材料の増加が最小限に抑えられる。

また、この第１実施形態では、厚肉部１８を筒状容器１６の外周側に形成したので、内容積を減少させることなく、容易に加工できる。

さらに、この第１実施形態では、ヘッダ１１に冷媒吹上管１５が貫通するタンク入口Ｔ１を穿設したので、冷媒吹上管１５が容易に取り付けられる。

（製造方法）
次に、レシーバタンク１０の製造方法について説明する。

まず、筒状容器１６を形成する工程では、板厚が１．２ｍｍの筒状容器１６の開口端に向けて傾斜部１７を形成し、この傾斜部１７の開口端側に他の部位よりも厚肉で、１．５ｍｍ厚の厚肉部１８を鍛造により全周に亘り形成する。

次いで、レシーバタンク１０を一体に形成する工程では、ヘッダ１１に形成された段付き凹部１１ａに筒状容器１６の開口端を嵌め込み、この段付き凹部１１ａ近傍のヘッダ１１と筒状容器１６の開口端の厚肉部１８とを全周溶接により固着させ、その溶接部１９によりレシーバタンク１０を一体に形成する。

この第１実施形態の製造方法では、筒状容器１６の開口端に厚肉部１８を鍛造により形成し、この厚肉部１８と段付き凹部１１ａ近傍のヘッダ１１とを溶接により固着させ、レシーバタンク１０を一体に形成するようにしたので、材料の増加を最小限に抑えつつ、溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接作業の信頼性を向上させる。

尚、第１実施形態の製造方法では、筒状容器１６の開口端に厚肉部１８を鍛造により形成するようにしたが、これに限らず筒状容器１６を成形する成形型を用い、その成形型において筒状容器１６の開口端を成形する部位に外周側に拡径する大径部を予め形成しておき、上記成形型を用いて筒状容器１６の開口端に筒状容器１６の他の部位よりも外周側に厚肉となる厚肉部１８を有する筒状容器１６を成形するようにしても良い。

図３は本発明の第２実施形態のレシーバタンク１０Ａを示す要部断面図である。

この第２実施形態では、ヘッダ１１側に設けられた筒部２５の開口端に向けて傾斜部２６が形成され、この傾斜部２６の開口端側には、他の部位よりも厚肉の厚肉部２７が全周に亘り一体に形成されている。この厚肉部２７は、筒部２５の開口端の外周側が厚肉となるように形成されている。

また、厚肉部２７の開口端には、段付き凹部２７ａが形成され、この段付き凹部２７ａに筒状容器１６の開口端が嵌り込む。そして、段付き凹部２７ａ近傍の厚肉部２７と筒状容器１６の開口端の厚肉部１８とが全周溶接により固着され、その溶接部１９によりレシーバタンク１０Ａが一体に形成される。

他の構成は、前記第１実施形態と同一であるため、同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態では、筒状容器１６の開口端の他、筒部２５の開口端に厚肉部２７を形成したことにより、段付き凹部２７ａ近傍の厚肉部２７と厚肉部１８との全周溶接時の熱なましによる破断を防止でき、溶接の信頼性を向上させると共に、薄肉化しても耐圧性能を高め、かつ材料の増加が最小限に抑えられる。

尚、前記第１及び第２実施形態では、車両空調装置用のレシーバタンクに適用した例について説明したが、車両空調装置用の他のリキッドタンクについても適用可能である。

本発明の実施形態を適用した熱交換器を概略的に示す正面構成図である。 本発明の第１実施形態のレシーバタンクを示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態のレシーバタンクを示す要部断面図である。 従来の流体容器組立体の要部を示す断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ レシーバタンク（リキッドタンク）
１１ ヘッダ（閉止部）
１１ａ 段付き凹部
１４ 乾燥剤
１５ 冷媒吹上管（配管）
１６ 筒状容器
１７ 傾斜部
１８ 厚肉部
１９ 溶接部
２５ 筒部
２６ 傾斜部
２７ 厚肉部
２７ａ 段付き凹部
Ｔ１ タンク入口（貫通孔）
Ｔ２ タンク出口（貫通孔）

Claims (7)

1. 筒状容器（１６）の開口端に閉止部（１１）を溶接にて固着し、前記筒状容器（１６）と前記閉止部（１１）を一体に形成したリキッドタンク（１０）であって、
   前記筒状容器（１６）の開口端に、前記筒状容器（１６）の他の部位よりも厚肉の厚肉部（１８）を形成したことを特徴とするリキッドタンク（１０）。
2. 請求項１記載のリキッドタンク（１０）であって、
   前記厚肉部（１８）は、前記筒状容器（１６）の外周側に形成したことを特徴とするリキッドタンク（１０）。
3. 請求項１記載のリキッドタンク（１０）であって、
   前記閉止部（１１）に、配管（１５）が貫通する貫通孔（Ｔ１，Ｔ２）を穿設したことを特徴とするリキッドタンク（１０）。
4. 筒状容器（１６）の開口端に、閉止部（１１）に設けられた筒部（２５）の開口端を溶接にて固着し、前記筒状容器（１６）と前記閉止部（１１）を前記筒部（２５）を介して一体に形成したリキッドタンク（１０Ａ）であって、
   前記筒状容器（１６）及び前記筒部（２５）の開口端に、前記筒状容器（１６）及び前記筒部（２５）におけるそれぞれの他の部位よりも厚肉の厚肉部（１８，２７）を形成したことを特徴とするリキッドタンク（１０Ａ）。
5. 筒状容器（１６）の開口端に前記筒状容器（１６）の他の部位よりも厚肉の厚肉部（１８）を有する筒状容器（１６）を鍛造にて形成する工程と、
   前記筒状容器（１６）の開口端に閉止部（１１）を溶接にて固着して一体に形成する工程と、
   を備えたことを特徴とするリキッドタンク（１０）の製造方法。
6. 筒状容器（１６）を成形する成形型の前記筒状容器（１６）の開口端を成形する部位に外周側に拡径する大径部を形成しておき、前記成形型を用いて前記筒状容器（１６）の開口端に前記筒状容器（１６）の他の部位よりも外周側に厚肉となる厚肉部（１８）を有する筒状容器（１６）を成形する工程と、
   前記筒状容器（１６）の開口端に閉止部（１１）を溶接にて固着して一体に形成する工程と、
   を備えたことを特徴とするリキッドタンク（１０）の製造方法。
7. 請求項５又は６記載のリキッドタンク（１０）の製造方法であって、
   前記閉止部（１１）には、配管（１５）が貫通する貫通孔（Ｔ１，Ｔ２）を予め穿設したことを特徴とするリキッドタンク（１０）の製造方法。
   

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