JP2006207920A - 熱交換器の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続部に応力を掛けないように接続部材を配設させることで、接続部における応力の集中を軽減するとともに気液分離特性の良好な熱交換器の接続構造を実現する。
【解決手段】 レシーバタンク１４０は、筒状に形成され、ヘッダータンク１２０の空気流れの上流側前方の近傍に配設され、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との間に接続する往き管２１０、戻り管２２０は、内部に流れる冷媒をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする流れとなるように形成している。これにより、応力の集中を軽減するとともに気液分離特性の向上を図る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱交換器として、例えば凝縮部とサブクール部とが一体に形成された熱交換器、その凝縮部から流出する冷媒を気液分離して貯えるレシーバタンク、およびそれらを接続する接続部材を備える熱交換器の接続構造に関するものであり、特に、接続部材の接続構成に関する。

従来、この種の熱交換器の接続構造として、例えば、特許文献１に示すように、一方の熱交換器のヘッダータンクは、レシーバタンクとの間で冷媒が流出入する２つの連通孔が形成され、また、もう一方のレシーバタンクは、ヘッダータンクから流出された冷媒を流出入する２つの貫通孔を形成している。

そして、熱交換器とレシーバタンクとを接続する接続部材は、板状部材を重ね合せて内部が中空状となる２つの管路を形成するとともに、ヘッダータンクの各貫通孔に各管路を合致させて、ヘッダータンクに当接し、このヘッダータンクと接続部材を一体的に形成するとともに、各管路とレシーバタンクの各貫通孔を合致させて連通し、熱交換器とレシーバタンクを連結した構成にしている。

これにより、レシーバタンクの底部に接続部材が設けられることで、その接続部材を簡素な形状で形成できるため重量低減を図ることができる。また、接続部材に支持部材を介してレシーバタンクと連結するように構成したことで、支持部材によりレシーバタンクが安定に支持される（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２７０９２７号公報

しかしながら、上記特許文献１によれば、レシーバタンクにおいて、貫通穴の一方はタンク上方で開口しているので、底部から流入した冷媒は気液分離層内を上方から下方に向けて滴下されることで冷媒液面をかき乱すことになる。これにより、気液分離特性が低下することで封入冷媒量が増加する問題がある。

また、建設機械などのように冷媒配管となるゴムホースが長い冷凍サイクル装置に用いるレシーバタンクでは乾燥剤の容量が大となるため大容量のレシーバタンクが要求されるが、上記のように気液分離特性が低下する構造のレシーバタンクでは小型化が図れない問題がある。

しかも、上記構成ではレシーバタンクの固定が底部のみであるため、建設機械などのように車両振動の大きい車両の冷凍サイクル装置に用いる場合には、レシーバタンクの振れにより接続部材の接合部であるヘッダータンクに応力が集中して、稀に亀裂が生ずる不具合を起こす問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、接続部に応力を掛けないように接続部材を配設させることで、接続部における応力の集中を軽減するとともに気液分離特性の良好な熱交換器の接続構造を提供することにある。

上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、垂直方向に沿う一対のヘッダータンク（１２０）間に、両端を両ヘッダータンク（１２０）に連通接続する複数の熱交換管路が並列状に配置されたコア部（１１０、１３０）を有し、そのコア部（１１０、１３０）の上方側に凝縮部（１１０）が設けられるとともに、下方側にサブクール部（１３０）が設けられた熱交換器（１００）と、
一方のヘッダータンク（１２０）の近傍に併設され、熱交換器（１００）から流出する熱交換媒体を気液分離して貯えるレシーバタンク（１４０）と、
レシーバタンク（１４０）と一方のヘッダータンク（１２０）とを接続する接続部材（２１０、２２０）とを備える熱交換器の接続構造において、
接続部材（２１０、２２０）は、内部に流れる熱交換媒体をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする流れとなるように形成していることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、レシーバタンク（１４０）に流入する熱交換媒体がコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に流入することで、レシーバタンク（１４０）内の冷媒液面がかき乱されることがないので気液分離特性が向上する。これにより、レシーバタンク（１４０）を小型化することができる。

さらに、接続部材（２１０、２２０）がコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れることで両端の接続部に掛かる応力の集中を軽減できる。因みに、ろう付けなどの接合材料で接合した接続部において、応力集中による冷媒漏れなどの不具合が発生することはない。

請求項２に記載の発明では、レシーバタンク（１４０）は、筒状に形成され、一方のヘッダータンク（１２０）の空気流れの上流側前方の近傍に配設され、一方のヘッダータンク（１２０）とレシーバタンク（１４０）との間に接続する接続部材（２１０、２２０）の配置形態を真上から見ると、接続部材（２１０、２２０）は、略Ｓ字状に形成していることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、具体的には、略Ｓ字状に形成していることにより、接続部材（２１０、２２０）に応力が掛かっても接続部材（２１０、２２０）全体で吸収することができるため両端の接続部に応力が集中することはない。

請求項３に記載の発明では、接続部材（２１０、２２０）は、凝縮部（１１０）で凝縮された気液混合状態の冷媒を一方のヘッダータンク（１２０）からレシーバタンク（１４０）に導く往き管（２１０）と、レシーバタンク（１４０）で気液分離された液相冷媒をレシーバタンク（１４０）から一方のヘッダータンク（１２０）に戻す戻し管（２２０）とから構成され、
レシーバタンク（１４０）は、気液分離された液相冷媒が貯まる下方側の側面に戻し管（２２０）を接続する導出部（１４２）をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成し、その導出部（１４２）の上方近傍に往き管（２１０）を接続する導入部（１４１）をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成していることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、具体的には、気液混合状態の冷媒が流入される導入部（１４１）がコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れるように形成されるので、冷媒液面を乱すことはない。これにより、気液分離特性が向上することでレシーバタンク（１４０）の小型化が図れる。つまり、乾燥剤の容量が大きい車両用冷凍サイクル装置に搭載することが可能である。

なお、導出部（１４２）においても、戻り管（２２０）に流出する液相冷媒をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れるように形成されている。これにより、接続部に応力の集中が掛かることはない。

請求項４に記載の発明では、一方のヘッダータンク（１２０）には、凝縮部（１１０）の出口側と連通する凝縮部冷媒出口（１２１）をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成しているとともに、サブクール部（１３０）の入口側と連通するサブクール部冷媒入口（１２２）をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成し、
往き管（２１０）は、凝縮部冷媒出口（１２１）および導入部（１４１）に金属接合により接続されるとともに、戻り管（２２０）は、サブクール部冷媒入口（１２２）および導出部（１４２）に金属接合により接続されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、凝縮部冷媒出口（１２１）およびサブクール部冷媒入口（１２２）においても、それぞれ流出する冷媒がコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に流れるように形成している。これにより、接続部を金属接合するときに、接続部に応力の集中が掛かることはない。

請求項５に記載の発明では、コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に固定穴位置を調整可能な固定穴（１４５ａ）を有し、レシーバタンク（１４０）を支持するバンド状からなる固定部材（１４５）と、
一方のヘッダータンク（１２０）に配設され、固定穴（１４５ａ）に螺合される螺子部（１２５ａ）を有し、固定部材（１４５）を支持するブラケット（１２５）とが設けられ、
固定部材（１４５）を介して、一方のヘッダータンク（１２０）のブラケット（１２５）に支持されるレシーバタンク（１４０）の配置形態を空気流れの上流側に立って真上から見ると、
ブラケット（１２５）は、固定穴（１４５ａ）の合わせ面がコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に対して、逆時計回りの方向に約１／８回転程度傾いた位置に配設されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、レシーバタンク（１４０）をヘッダータンク（１２０）に固定する組み立てのときに、レシーバタンク（１４０）とヘッダータンク（１２０）とが左右、前後方向にずれが生じても固定穴（１４５ａ）で固定穴位置を左右方向に調整できる。これにより、接続部に応力を掛けないように組み付けができる。また、レシーバタンク（１４０）が上下方向にずれが生じても固定部材（１４５）がバンド状に形成しているので容易に固定穴位置を調整できる。

請求項６に記載の発明では、熱交換器（１００）、レシーバタンク（１４０）および往き管（２１０）と戻り管（２２０）からなる接続構造は、建設機械用車両におけるキャビン内を空調する冷凍サイクル装置に用いられることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、建設機械用車両用の冷凍サイクル装置では、冷媒配管となるゴムホースが長いため冷媒回路内に水分が浸入する。従って、レシーバタンク（１４０）に乾燥剤の容量を多量に収容する必要がある。

そこで、本発明では、冷媒液面をかき乱すこともなく流入可能な構成の接続部材（２１０、２２０）を配設してレシーバタンク（１４０）の小型化を図ることできるため建設機械用車両用の冷凍サイクル装置に好適である。

さらに、建設機械用車両用の冷凍サイクル装置では、車両の振動が大であるため、接続部に応力を掛けることのない構成の接続部材を配設させることで、建設機械用車両用の冷凍サイクル装置に好適である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態における熱交換器の接続構造を図１および図２に基づいて説明する。図１は熱交換器の接続構造の全体構成を示す正面図であり、図２は、図１に示すＡ矢視図である。

本実施形態では、油圧ショベルなど建設機械のキャビンを空調する建機車両向けの冷凍サイクル装置に本発明を適用したものである。つまり、この種の冷凍サイクル装置の特徴は、冷媒配管に比較的長めのゴムホースが用いられることで、レシーバタンクに設けられる乾燥剤の容量が大となるため大容量のレシーバタンクが要求される。しかも、一般的な車両向けの冷凍サイクル装置よりも振動が大きいために揺れが大きい特徴がある。

本実施形態の熱交換器の接続構造は、図１および図２に示すように、マルチフロー型の熱交換器である凝縮器１００と、レシーバタンク１４０と、往き管２１０と戻り管２２０とからなる接続部材とから構成している。

凝縮器１００は、図１に示すように、冷媒が流通する扁平状の複数本のチューブ１１１が長手方向（水平方向）に設けられ、その各チューブ１１１間には、冷媒と空気との熱交換を促進する波状のフィン１１２が配設されており、このフィン１１２およびチューブ１１１により冷媒と空気とを熱交換させる熱交換管路が並列状に配置されたコア部１１０、１３０を形成している。

また、チューブ１１１の両端側には、チューブの長手方向（水平方向）と直交する方向（垂直方向）に延びて複数本のチューブ１１１と連通するヘッダータンク１２０が配設している。そして、一方のヘッダータンク１２０には、冷媒入口部１２０ａ、冷媒出口部１２ｂが設けられるとともに、両方のヘッダータンク１２０内には図示しない仕切り板が設けられ、冷媒入口部１２０ａから流入した冷媒が、図中に示す矢印ａから矢印ｈの順に流れて、冷媒出口部１２ｂに流出するように構成している。

因みに、上述したコア部１１０、１３０は、上述した仕切り板（図示せず）によって、凝縮部１１０（図中に示す矢印ｂから矢印ｄまで）とサブクール部１３０（図中に示す矢印ｇ）とに区分している。そして、もう一方のヘッダータンク１２０には、凝縮部１１０の出口側と連通する凝縮部冷媒出口１２１とサブクール部１３０の入口側と連通するサブクール部冷媒入口１２２とが設けられている。

そして、凝縮部冷媒出口１２１側が後述する往き管２１０に接続され、サブクール部冷媒入口１２２側が後述する戻り管２２０に接続される。より具体的には、凝縮部冷媒出口１２１およびサブクール部冷媒入口１２２は、コア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けて冷媒が流れるように開口させ、この開口にそれぞれ往き管２１０もしくは戻り管２２０の一端を差し込んでロー材を用いた金属接合により接続するようにしている。

従って、凝縮部１１０で凝縮された気液混合状態の冷媒が凝縮部冷媒出口１２１を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けて往き管２１０内に流入される。そして、レシーバタンク１４０から流出される液相冷媒がサブクール部冷媒入口１２２を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けてサブクール部１３０に流出される。

次に、レシーバタンク１４０は、凝縮部１１０で凝縮された気液混合状態の冷媒を往き管２１０で導いて、タンク内で気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰の冷媒を貯えるとともに、液相冷媒をサブクール部１３０に向けて流出する受液器である。

レシーバタンク１４０は、断面が略円形状の筒状に形成した中空状の容器であって、底板（図示せず）が螺合によりレシーバタンク１４０に締結されるように形成し、中空状の内部に冷媒中の水分を除去する乾燥剤１４３と冷媒中の塵を除去するフィルタ１４４とがメインテナンス可能なように配設している。なお、乾燥剤１４３は、不織布袋に充填して気液分離層内に配設し、フィルタ１４４は、液相冷媒が貯まる層内に配設している。

そして、レシーバタンク１４０には、気液分離された液相冷媒が貯まる下方側の側面に後述する戻し管２２０が接続されるように導出部１４２を形成し、その導出部１４２の上方近傍に後述する往き管２１０が接続されるように導入部１４１を形成している。ここで、導入部１４１の配設位置は、フィルタ１４４の上方近傍が望ましい。

さらに、導出部１４２および導入部１４１は、図２に示すように、コア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けて冷媒が流れるように開口させ、この開口にそれぞれ往き管２１０もしくは戻り管２２０の他端を差し込んでロー材を用いた金属接合で接続するようにしている。

従って、往き管２１０から導入される気液混合状態の冷媒が導入部１４１を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けてレシーバタンク１４０内に流入される。そして、液相冷媒が導出部１４２を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けて戻り管２２０内に流出される。

次に、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との間を接続する往き管２１０および戻り管２２０は、両端の接続部に応力が集中して掛からないようにするために、本発明では、全体の形状をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする流れとなるように形成し、そして、ヘッダータンク１２０にレシーバタンク１４０を固定した後に、接続部の接続を行なうようにしている。

まず、往き管２１０および戻り管２２０の全体の形状は、図２に示すように、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との間に接続する往き管２１０および戻り管２２０の配置形態を空気流れの上流側に立って、空気流れ方向と垂直に、かつ真上から見ると、略Ｓ字状に形成している。

この全体形状をより具体的に説明すると、往き管２１０および戻り管２２０は、ヘッダータンク１２０から延びだす第１直線部と、この第１直線部とほぼ平行に配置されレシーバタンク１４０から延びだす第２直線部と、これら２つの直線部とほぼ平行に延びる第３直線部と、第１直線部と第３直線部とを滑らかな曲線状の曲がりで接続する第１曲線部と、第２直線部と第３直線部とを滑らかな曲線状の曲がりで接続する第２曲線部とを有する。

ここで、第１直線部は、ヘッダータンク１２０のチューブ１１１接合側とは反対側から、それらチューブ１１１の延在方向とほぼ平行に延び出させて比較的短い所定長さだけ真っ直ぐに延びる。第１曲線部は、第１直線部の端部から空気流れ方向の上流側へ向かって曲がってゆく曲線を呈し、約１８０度曲がって、コア部１１０、１３０の空気入口側の面よりさらに空気流れ上流側に到達して、第１直線部とは反対方向を指向する端部を提供する。

第３直線部は、コア部１１０、１３０の空気入口側の面と平行に、チューブ１１１の延在方向とほぼ平行に延びている。第２曲線部は、第３直線部の端部から、空気流れ方向の上流側へ、かつ上方へ向かって曲がってゆく曲線を呈し、約１８０度曲がって、第３直線部とは反対方向を指向する端部を提供する。

第２曲線部は、上下方向に関しては、２つの曲がり部とそれらの間の上下方向延在部とを形成する。また、第２曲線部は、空気流れ方向に関しては、円弧状の曲線を形成する。第２直線部は、第２曲線部の端部から所定長さ真っ直ぐに延び、レシーバタンク１４０の円筒状側壁面に達している。また、第２直線部は、レシーバタンク１４０の円筒状側壁面から、その径方向に沿って延び出している。

なお、戻り管２２０は、往き管２１０よりやや長くなるように、その第２直線部および第３直線部が長く形成されている。また、レシーバタンク１４０は、空気流れ方向の上流側から見て、少なくともその一部がヘッダータンク１２０の上流側に重複して位置しており、その一部はチューブ１１１が配列されたコア部１１０、１３０にまで達するように配置されている。

以上のように形成した略Ｓ字状の往き管２１０および戻り管２２０は、応力の集中を防止しながら、ヘッダータンク１２０の所定位置とレシーバタンク１４０の所定位置との間の流体的な連結を提供するとともに、レシーバタンク１４０を図示のような位置に配置することを可能とする。

なお、往き管２１０と戻り管２２０とは、ヘッダータンク１２０側の両管２１０、２２０の接続部の間隔と、レシーバタンク１４０側の両管２１０、２２０の接続部の間隔とが異なることも許容する。この結果、ヘッダータンク１２０に設けられる往き管２１０と戻り管２２０との２つの接続部は、ヘッダータンク１２０側の構造上、機能上の制約の基で設定される。

一方、レシーバタンク１４０に設けられる往き管２１０と戻り管２２０との２つの接続部は、レシーバタンク１４０側の構造上、機能上の制約、例えば気液分離性能などへの配慮の基で設定される。これにより、往き管２１０および戻り管２２０に応力が掛かっても往き管２１０および戻り管２２０全体で吸収することができるため両端の接続部に応力が集中することはない。

ところで、往き管２１０および戻り管２２０の両端の接続部は、一方のヘッダータンク１２０にレシーバタンク１４０を組み付けるときに、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との固定で位置ずれなどが発生して強引に組み付けると接続部に応力の集中が起こりやすいため、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との固定において、左右方向、前後方向、上下方向の位置ずれを吸収するように固定している。

より具体的には、図２に示すように、まず、バンド状からなる固定部材１４５を介してヘッダータンク１２０にレシーバタンク１４０を固定するようにしている。つまり、バンド状からなる固定部材１４５を用いることで、上下方向の位置ずれを調整もしくは吸収することができる。また、固定部材１４５に形成する固定穴１４５ａを、コア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に固定穴位置を調整可能な長穴形状で形成する。

さらに、ヘッダータンク１２０に、上記固定穴１４５ａに螺合される螺子部１２５ａを有するブラケット１２５とを固定穴１４５ａの合わせ面がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に対して、逆時計回りの方向に約１／８回転（約４５度）程度傾いた位置になるように配設させる。これによれば、上述した左右方向、前後方向の位置ずれが容易に吸収できる。

そして、ヘッダータンク１２０にレシーバタンク１４０を固定部材１４５で固定した後に往き管２１０および戻り管２２０の接続部を接続させる。これにより、接続部に応力が集中して掛かることはない。なお、図２はヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との配置形態を空気流れの上流側に立って真上から見ている平面図である。

また、本実施形態では、固定部材１４５を上下方向に少なくとも２ヶ所、設けることで、レシーバタンク１４０の振動による揺れを小さくすることができるので概して振動の大きい建機車両向けの冷凍サイクル装置に好適である。

次に、以上の構成による熱交換器の接続構造の作用を説明する。図示しない圧縮機で圧縮された高圧冷媒は、冷媒入口部１２０ａを介して凝縮器１００に流入する。そして、凝縮部１１０において、図１に示す矢印ｂから矢印ｄの方向に冷媒が流れるとともに空気と熱交換されて凝縮された気液混合状態の冷媒が凝縮部冷媒出口１２１を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けて往き管２１０に流入する。

そして、往き管２１０では、冷媒がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする方向に流れて導入部１４１を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けてレシーバタンク１４０内に流入される。そして、レシーバタンク１４０内では、比重の違いにより、気相冷媒が上方に移動して、液相冷媒が下方側に貯まって冷媒液面が形成される。

このときに、冷媒はレシーバタンク１４０に水平方向成分の速度が与えられ、冷媒液面の乱れを小さくすることができる。これにより、気液分離特性が低下することはない。そして、液相冷媒が導出部１４２を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に向けて戻り管２２０に流入する。

そして、戻り管２２０では、冷媒がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする方向に流れてサブクール部冷媒入口１２２を介してコア部１１０、１３０の流れ方向と同一方向に向けてサブクール部１３０内に流入される。そして、サブクール部１３０において、図１に示す矢印ｇに示す方向に冷媒が流れるとともに空気と熱交換されて過冷却が行なわれる。

そして、過冷却された冷媒が冷媒出口部１２０ｂを介して図示しない減圧手段に流出される。このときに、往き管２１０および戻り管２２０では、全体形状を略Ｓ字状に形成しているので、往き管２１０および戻り管２２０に応力が掛かっても往き管２１０および戻り管２２０全体で吸収することができるため両端の接続部に応力が集中することはない。

以上の一実施形態による熱交換器の接続構造によれば、接続部材である往き管２１０および戻り管２２０は、内部に流れる冷媒をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする流れとなるように形成していることにより、レシーバタンク１４０に流入する冷媒がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に流入することで、レシーバタンク１４０内の冷媒液面がかき乱されることがないので気液分離特性が向上する。これにより、レシーバタンク１４０を小型化することができる。

さらに、往き管２１０および戻り管２２０がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れることで両端の接続部に掛かる応力の集中を軽減できる。因みに、ロー付けなどの接合材料で接合した接続部において、応力集中による冷媒漏れなどの不具合が発生することはない。

また、レシーバタンク１４０は、筒状に形成され、ヘッダータンク１２０の空気流れの上流側前方の近傍に配設され、ヘッダータンク１２０とレシーバタンク１４０との間に接続する往き管２１０および戻り管２２０の配置形態を真上から見ると、往き管２１０および戻り管２２０は、略Ｓ字状に形成していることにより、往き管２１０および戻り管２２０に応力が掛かっても往き管２１０および戻り管２２０全体で吸収することができるため両端の接続部に応力が集中することはない。

また、レシーバタンク１４０は、気液分離された液相冷媒が貯まる下方側の側面に戻し管２２０を接続する導出部１４２をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成し、その導出部１４２の上方近傍に往き管２１０を接続する導入部１４１をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成していることにより、気液混合状態の冷媒が流入される導入部１４１がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れるように形成されるので、冷媒液面を乱すことはない。これにより、気液分離特性が向上することでレシーバタンク１４０の小型化が図れる。つまり、乾燥剤の容量が大きい車両用冷凍サイクル装置に搭載することが可能である。

なお、導出部１４２においても、戻り管２２０に流出する液相冷媒をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に冷媒が流れるように形成されている。これにより、接続部に応力の集中が掛かることはない。

また、一方のヘッダータンク１２０には、凝縮部１１０の出口側と連通する凝縮部冷媒出口１２１をコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成しているとともに、サブクール部１３０の入口側と連通するサブクール部冷媒入口１２２をコア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成している。

そして、往き管２１０は、凝縮部冷媒出口１２１および導入部１４１に金属接合により接続されるとともに、戻り管２２０は、サブクール部冷媒入口１２２および導出部１４２に金属接合により接続されていることにより、それぞれ流出する冷媒がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に流れるように形成している。これにより、接続部を金属接合するときに、接続部に応力の集中が掛かることはない。

また、コア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に固定穴位置を調整可能な固定穴１４５ａを有し、レシーバタンク１４０を支持するバンド状からなる固定部材１４５を設ける。そして、固定穴１４５ａに螺合される螺子部１２５ａを有し、固定部材１４５を支持するブラケット１２５をヘッダータンク１２０に設けられている。

そして、そのブラケット１２５を固定穴１４５ａの合わせ面がコア部１１０、１３０の流れ方向と略同一方向に対して、逆時計回りの方向に約１／８回転程度傾いた位置に配設されていることにより、レシーバタンク１４０をヘッダータンク１２０に固定する組み立てのときに、レシーバタンク１４０とヘッダータンク１２０とが左右、前後方向にずれが生じても固定穴１４５ａで固定穴位置を左右方向に調整できる。

これにより、接続部に応力を掛けないように組み付けができる。また、レシーバタンク１４０が上下方向にずれが生じても固定部材１４５がバンド状に形成しているので容易に固定穴位置を調整できる。

また、凝縮器１００、レシーバタンク１４０および往き管２１０と戻り管２２０からなる接続構造は、建設機械用車両におけるキャビン内を空調する冷凍サイクル装置に用いられることにより、この種の冷凍サイクル装置では、冷媒配管となるゴムホースが長いため冷媒回路内に水分が浸入する。従って、レシーバタンク１４０に乾燥剤１４３の容量を多量に収容する必要がある。

そこで、本発明では、冷媒液面をかき乱すこともなく流入可能な構成の往き管２１０と戻り管２２０を配設してレシーバタンク１４０の小型化を図ることできるため建設機械用車両用の冷凍サイクル装置に好適である。

さらに、建設機械用車両用の冷凍サイクル装置では、車両の振動が大であるため、接続部に応力を掛けることのない構成の接続部材を配設させることで、建設機械用車両用の冷凍サイクル装置に好適である。

（他の実施形態）
以上の一実施形態では、導出部１４２および導入部１４１をレシーバタンク１４０に形成し、その導出部１４２および導入部１４１に、往き管２１０もしくは戻り管２２０の他端を差し込んで金属接合で接続するように構成したが、これに限らず、具体的には、図３に示すように、集合フランジ１４６を設けて、この集合フランジ１４６に導出部１４２および導入部１４１を形成し、この導出部１４２および導入部１４１に往き管２１０もしくは戻り管２２０の他端を差し込んで金属接合で接続した後に、集合フランジ１４６をレシーバタンク１４０に螺子により締結するようにしても良い。

また、ロー材を用いた金属接合の他に、ユニオン螺子、ユニオンナットなどの接続部材を用いて螺合により締結するようにしても良い。また、以上の実施形態では、往き管２１０および戻り管２２０の全体形状を略Ｓ字状に形成しているが、これに限らず、冷媒を滑らかに流すように多数の曲げ部を組み合わせて形成しても良い。

また、以上の実施形態では、固定部材１４５を２ヶ所配設させたが、これに限らず、１ヶ所でも良い。また、本発明を建設機械用車両におけるキャビン内を空調する冷凍サイクル装置に適用させたがこれに限定するものではない。

本発明の一実施形態における熱交換器の接続構造の全体構成を示す正面図である。 図１に示すＡ矢視図である。 他の実施形態における熱交換器の接続構造の全体構成を示す正面図である。

符号の説明

１００…凝縮器（熱交換器）
１１０…凝縮部、コア部
１２０…ヘッダータンク
１２１…凝縮部冷媒出口
１２２…サブクール部冷媒入口
１２５…ブラケット
１２５ａ…螺子部
１３０…サブクール部、コア部
１４０…レシーバタンク
１４１…導入部
１４２…導出部
１４５…固定部材
１４５ａ…固定穴
２１０…往き管（接続部材）
２２０…戻り管（接続部材）

Claims (6)

1. 垂直方向に沿う一対のヘッダータンク（１２０）間に、両端を両ヘッダータンク（１２０）に連通接続する複数の熱交換管路が並列状に配置されたコア部（１１０、１３０）を有し、そのコア部（１１０、１３０）の上方側に凝縮部（１１０）が設けられるとともに、下方側にサブクール部（１３０）が設けられた熱交換器（１００）と、
   一方のヘッダータンク（１２０）の近傍に併設され、前記熱交換器（１００）から流出する熱交換媒体を気液分離して貯えるレシーバタンク（１４０）と、
   前記レシーバタンク（１４０）と前記一方のヘッダータンク（１２０）とを接続する接続部材（２１０、２２０）とを備える熱交換器の接続構造において、
   前記接続部材（２１０、２２０）は、内部に流れる熱交換媒体を前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向、およびその略同一方向にユーターンする流れとなるように形成していることを特徴とする熱交換器の接続構造。
2. 前記レシーバタンク（１４０）は、筒状に形成され、前記一方のヘッダータンク（１２０）の空気流れの上流側前方の近傍に配設され、
   前記一方のヘッダータンク（１２０）と前記レシーバタンク（１４０）との間に接続する前記接続部材（２１０、２２０）の配置形態を真上から見ると、
   前記接続部材（２１０、２２０）は、略Ｓ字状に形成していることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の接続構造。
3. 前記接続部材（２１０、２２０）は、前記凝縮部（１１０）で凝縮された気液混合状態の冷媒を前記一方のヘッダータンク（１２０）から前記レシーバタンク（１４０）に導く往き管（２１０）と、
   前記レシーバタンク（１４０）で気液分離された液相冷媒を前記レシーバタンク（１４０）から前記一方のヘッダータンク（１２０）に戻す戻し管（２２０）とから構成され、
   前記レシーバタンク（１４０）は、気液分離された液相冷媒が貯まる下方側の側面に前記戻し管（２２０）を接続する導出部（１４２）を前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成し、その導出部（１４２）の上方近傍に前記往き管（２１０）を接続する導入部（１４１）を前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器の接続構造。
4. 前記一方のヘッダータンク（１２０）には、前記凝縮部（１１０）の出口側と連通する凝縮部冷媒出口（１２１）を前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に気液混合状態の冷媒が流れるように形成しているとともに、前記サブクール部（１３０）の入口側と連通するサブクール部冷媒入口（１２２）を前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に液相冷媒が流れるように形成し、
   前記往き管（２１０）は、前記凝縮部冷媒出口（１２１）および前記導入部（１４１）に金属接合により接続されるとともに、
   前記戻り管（２２０）は、前記サブクール部冷媒入口（１２２）および前記導出部（１４２）に金属接合により接続されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器の接続構造。
5. 前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に固定穴位置を調整可能な固定穴（１４５ａ）を有し、前記レシーバタンク（１４０）を支持するバンド状からなる固定部材（１４５）と、
   前記一方のヘッダータンク（１２０）に配設され、前記固定穴（１４５ａ）に螺合される螺子部（１２５ａ）を有し、前記固定部材（１４５）を支持するブラケット（１２５）とが設けられ、
   前記固定部材（１４５）を介して、前記一方のヘッダータンク（１２０）の前記ブラケット（１２５）に支持される前記レシーバタンク（１４０）の配置形態を空気流れの上流側に立って真上から見ると、
   前記ブラケット（１２５）は、前記固定穴（１４５ａ）の合わせ面が前記コア部（１１０、１３０）の流れ方向と略同一方向に対して、逆時計回りの方向に約１／８回転程度傾いた位置に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器の接続構造。
6. 前記熱交換器（１００）、前記レシーバタンク（１４０）および前記往き管（２１０）と前記戻り管（２２０）からなる接続構造は、建設機械用車両におけるキャビン内を空調する冷凍サイクル装置に用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器の接続構造。

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