JP2023096602A - レシーバタンクのフィルターキャップ固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レシーバタンクに切削加工を施す必要がなく、異種金属による腐食等のリスクのないレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造を提供する。【解決手段】筒状に形成されたレシーバタンク本体５ｂと、上記レシーバタンク本体の開口部５ｃから挿入されるフィルターキャップ１０とを具備するレシーバタンクにおいて、上記レシーバタンク本体の上記開口部を閉塞する閉塞部４１と、上記閉塞部から外方に延在するブラケット部４２とが一体に形成されたブラケットキャップ４０を具備し、上記レシーバタンク本体の上記開口部側の内面に、上記フィルターキャップの挿入先端部と係合する係止凸部３１を設け、上記フィルターキャップが上記係止凸部に係合した状態で、上記レシーバタンク本体の上記開口部に挿入される上記ブラケットキャップの上記閉塞部によって上記フィルターキャップを固定する。【選択図】 図２

Description

この発明は、レシーバタンクのフィルターキャップ固定構造に関するものである。

従来、特に過冷却部を併設するオールアルミニウム製のパラレルフロー型熱交換器には、冷媒を気液分離し、余剰の冷媒を備蓄するためのレシーバタンクが取り付けられている。このレシーバタンクは、通常、冷媒回路内の不純物を除去するためのフィルタが封入されている。この種の熱交換器は、例えば自動車の冷暖房機に使用される空調システムに取り付けられる。

レシーバタンク内にフィルタを封入する技術として、筒状のレシーバタンクの下端開口部側を拡管して、拡径内周面を形成し、かつ拡径内周面にフィルタと栓体が一体に形成されたフィルターキャップを保持する環状溝を設け、環状溝にフィルターキャップを保持する部材であるＣ型止め輪（Ｃリング）を上記環状溝に装着する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、レシーバタンク内にフィルタを封入する別の技術として、レシーバタンクの下部開口端近傍の内面の軸方向２箇所に環状溝を設け、下部開口端側の環状溝に固定部材であるＣ型止め輪（Ｃリング）が嵌合され、他方の環状溝にはフィルターキャップの上面側に設けられた爪部が嵌合されてフィルターキャップを固定する構造、又は、上記両環状溝にそれぞれに、Ｃリングを嵌合してフィルターキャップを固定する構造が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３４８２６１２号公報 特許第５３８４８５３号公報

しかしながら、特許文献１及び２においては、いずれもレシーバタンクの内周面に溝加工して、Ｃリングを装着する構造であるため、切削加工等の精密加工が必要な上、Ｃリングの取付に手間がかかる懸念がある。また、Ｃリングは鉄系材料が使用されるため、異種金属同士の接触による腐食等のリスクの懸念がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、レシーバタンクに切削加工を施す必要がなく、異種金属による腐食等のリスクのないレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、筒状に形成されたレシーバタンク本体と、上記レシーバタンク本体の少なくとも一方の開口部から挿入されるフィルターキャップとを具備するレシーバタンクにおいて、 上記レシーバタンク本体の上記開口部を閉塞する閉塞部と、上記閉塞部から外方に延在するブラケット部とが一体に形成されたブラケットキャップを具備し、 上記レシーバタンク本体の上記開口部側の内面に、上記フィルターキャップの挿入先端部と係合する係止凸部が設けられ、 上記フィルターキャップが上記係止凸部に係合した状態で、上記レシーバタンク本体の上記開口部に挿入される上記ブラケットキャップの上記閉塞部によって上記フィルターキャップを固定してなる、ことを特徴とする（請求項１）。

このように構成することにより、レシーバタンク本体の開口部から挿入されるフィルターキャップが係止凸部に係合した状態で、閉塞部とブラケット部が一体に形成された耐圧構造が付与されたブラケットキャップの閉塞部によってフィルターキャップを固定することができる。また、レシーバタンクを有する熱交換器を自動車の空調システムに取り付ける際に、ブラケット部を位置決めに供することができる。

この発明において、上記レシーバタンク本体の開口部近傍に周方向に延在する固定用スリットが設けられ、上記ブラケットキャップの上記閉塞部に、上記フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、上記固定用スリットに係合可能な固定用突起が設けられているのが好ましい（請求項２）。この場合、上記固定用スリット及び上記固定用突起が少なくとも上記レシーバタンク本体の軸線方向に対して対向する複数箇所に設けられているのが好ましい（請求項３）。また、上記固定用突起の先端部に、上記レシーバタンク本体の内面に摺接され、上記フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、上記固定部から挿入後方側に向かって拡径する傾斜面と、上記固定用スリットに係合可能な係止段部を有する固定爪が形成されているのが好ましい（請求項４）。

このように構成することにより、ブラケットキャップに設けられた固定用突起をレシーバタンク本体に設けられた固定用スリットに係合させてブラケットキャップを固定することで、ブラケットキャップの固定を強固にすると共に、フィルターキャップの固定を強固にすることができる。この場合、固定用スリット及び固定用突起が少なくともレシーバタンク本体の軸線方向に対して対向する複数箇所に設けることにより、更にブラケットキャップの固定を強固にすると共に、フィルターキャップの固定を強固にすることができる（請求項３）。また、固定用突起の先端部に、レシーバタンク本体の内面に摺接され、フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、固定部から挿入後方側に向かって拡径する傾斜面と、固定用スリットに係合可能な係止段部を有する固定爪を形成することにより、レシーバタンク本体へのブラケットキャップの取付を容易かつ強固にすることができる（請求項４）。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１に記載の発明によれば、レシーバタンク本体に切削加工を施す必要がなく、フィルターキャップを固定するＣリングの取付の手間を回避することができる。したがって、フィルターキャップの固定の作業工数を削減して容易にすることができる。また、異種金属同士の接触による腐食等のリスクを回避することができる。更には、閉塞部とブラケット部が一体に形成された耐圧構造が付与されたブラケットキャップによってフィルターキャップを固定することができるので、フィルターキャップの固定を強固にすることができると共に、ブラケット部を位置決め用として熱交換器の自動車の空調システムへの取付けを容易にすることができる。

（２）請求項２～３に記載の発明によれば、ブラケットキャップに設けられた固定用突起をレシーバタンク本体に設けられた固定用スリットに係合させてブラケットキャップを固定するので、上記（１）に加えて、更にブラケットキャップの固定を強固にすると共に、フィルターキャップの固定を強固にすることができる。

（３）請求項４に記載の発明によれば、固定用突起の先端部に、フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、固定部から挿入後方側に向かって拡径する傾斜面と、固定用スリットに係合可能な係止段部を有する固定爪が形成されているので、上記（２）に加えて、更にレシーバタンク本体へのブラケットキャップの取付を容易かつ強固にすることができる。

この発明に係るレシーバタンク付き熱交換器の使用状態を示す概略正面図である。 図１のＩ部拡大断面図である。 この発明におけるレシーバタンクとヘッダーパイプと連結部材の連結状態を示す分解斜視図である。 この発明におけるフィルターキャップの側面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。 この発明におけるブラケットキャップの正面図（ａ）、平面図（ｂ）及び左側面図（ｃ）である。 この発明におけるレシーバタンクにフィルターキャップを取り付ける手順を示す概略半断面図で、（ａ）はフィルターキャップの取付前、（ｂ）はフィルターキャップの固定前、（ｃ）はフィルターキャップの取付（固定）後、（ｄ）は（ｃ）のII部拡大図である。

以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

この発明に係るレシーバタンク付き熱交換器（以下に、熱交換器という）は、図１及び図２に示すように、それぞれがアルミニウム製の一対の略円筒状のヘッダーパイプ２ａ，２ｂと、これらヘッダーパイプ２ａ，２ｂ間に架設される互いに平行な複数の熱交換チューブ３と、隣接する熱交換チューブ３間に介在されるコルゲートフィン４とを具備する熱交換器本体１と、冷媒中の水分を除去する乾燥剤６と冷媒中の不純物を除去するフィルタ１１と栓体１２とを一体に形成したフィルターキャップ１０を具備するアルミニウム製の略円筒状のレシーバタンク５と、を具備し、アルミニウム製の連結部材７を介してヘッダーパイプ２ａ，２ｂのうちの一方のヘッダーパイプ２ｂとレシーバタンク５をろう付けにより一体接合してなる。

上記ヘッダーパイプ２ａ，２ｂは、例えばアルミニウム製の押出形材にて略円筒状に形成されており、その上下端部にはキヤップ部材２ｃが被着固定されている。また、一方のヘッダーパイプ２ａ（図１において左側）の例えば外方側上端付近には、冷媒流入管８ａが接続されており、外方側下端付近には、冷媒流出管８ｂが接続されている。

また、ヘッダーパイプ２ｂの側壁には、図２に示すように、レシーバタンク５と連通するために、冷媒流出口２１及び冷媒流入口２２が上下の２箇所に穿設されており、これらの冷媒流出口２１及び冷媒流入口２２と連通するようにして、連結部材７を介してレシーバタンク５がヘッダーパイプ２ｂに一体的にろう付されている。

ヘッダーパイプ２ｂの下部側には、冷媒流出口２１側と、冷媒流入口２２側とを区切る仕切板２ｄが設けられており、他方のヘッダーパイプ２ａの下部側の仕切板２ｄと同位置に設けられる仕切板２ｅとで区画される下段側の熱交換チューブ３によって過冷却部１Ａ（過冷却域）が形成されている。なお、ヘッダーパイプ２ａには、冷媒流入管８ａ側と冷媒流出管８ｂ側とを区切る仕切板２ｆが設けられている。また、ヘッダーパイプ２ｂには、冷媒流入管８ａから供給された冷媒がヘッダーパイプ２ａを介してヘッダーパイプ２ｂに流れた冷媒を仕切板２ｆで区切られたヘッダーパイプ２ａの下部空間側に流す仕切板２ｇが設けられている。

また、熱交換チューブ３は、アルミニウム製の押出形材にて例えば扁平な板状に形成されており、その内部には長手方向に向かって貫通する複数に区画された冷媒の流路（図示せず）が形成されている。このように形成される熱交換チューブ３の両端部は、両ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ側面の対向する側に、適宜間隔をおいて互いに平行に配列される複数のスリット（図示せず）に挿入固着されている。

コルゲートフィン４は、図１に示すように、アルミニウム製の板材を屈曲することにより連続波形状に形成されており、各熱交換チューブ３の間に介設されてろう付されている。この場合、最上段及び最下段に配設された熱交換チューブ３の外方側にもコルゲートフィン４がろう付接合されており、これらの両コルゲートフィン４を保護するために、両コルゲートフィン４の更に外方側にはサイドプレート９がろう付接合されている。

レシーバタンク５は、略円筒状に形成され、上側開口部がキャップ部材５ａによって閉塞されたレシーバタンク本体５ｂと、レシーバタンク本体５ｂの下側開口部５ｃから挿入されるフィルターキャップ１０と、レシーバタンク本体５ｂの下側開口部５ｃを閉塞してフィルターキャップ１０を固定するブラケットキャップ４０と、フィルターキャップ１０の上方に位置して冷媒中の水分を除去する乾燥剤６を具備している。なお、レシーバタンク本体５ｂの開口部側近傍の側壁には、レシーバタンク本体５ｂの軸線方向に対向する複数例えば４箇所に周方向に延在する固定用スリット５ｄが設けられている。この固定用スリット５ｄにブラケットキャップ４０に設けられた後述する固定用突起４１ａが係合可能になっている。

また、レシーバタンク５は、図２に示すように、内部に封入された乾燥剤６の下部側が位置する側壁に、ヘッダーパイプ２ｂの冷媒流出口２１に連通するタンク流入口５１が形成され、また、フィルターキャップ１０のフィルタ１１が位置する側壁に、ヘッダーパイプ２ｂの冷媒流入口２２に連通するタンク流出口５２が形成されている。

なお、連結部材７は、図２Ａに示すように、ヘッダーパイプ２ｂ側に向かって略凹円弧状に屈曲されたヘッダーパイプ接合部７ａと、レシーバタンク本体５ｂ側に向かって略凹円弧状に屈曲されたレシーバタンク接合部７ｂとを具備している。そして、レシーバタンク接合部７ｂには、図２及び図２Ａに示すように、ヘッダーパイプ２ｂに設けられた冷媒流出口２１とレシーバタンク５に設けられたタンク流入口５１に連通可能な第１の連通口７１と、ヘッダーパイプ２ｂに設けられた冷媒流入口２２とレシーバタンク５に設けられたタンク流出口５２に連通可能な第２の連通口７２とが設けられている。

この場合、第１の連通口７１と第２の連通口７２は、それぞれ円筒状に形成されており、第１の連通口７１は冷媒流出口２１内に挿入され、第２の連通口７２は冷媒流入口２２内に挿入されている。なお、レシーバタンク接合部７ｂにおける第１の連通口７１と第２の連通口７２との間には、連結部材７の長手方向に沿う長孔７３が設けられている。この長孔７３によって仕切板２ｄと連結部材７の干渉が回避される。

フィルターキャップ１０は、図２及び図３に示すように、レシーバタンク本体５ｂの下側開口部を閉塞する栓体１２と、レシーバタンク５内に収容され冷媒中の不純物を除去するフィルタ１１とが一体に形成されている。この場合、栓体１２は、挿入後端側に開口する環状溝１２ｄによって形成される突起１２ｅを有する基部１２ａと、基部１２ａの外周の２箇所に設けられた周溝１２ｂに嵌装されるＯリング１２ｃとを具備する。なお、突起１２ｅは、フィルターキャップ１０をレシーバタンク本体５ｂ内に挿入する際のつまみを兼用している。また、フィルタ１１は、栓体１２の基部１２ａの上端から延在され、周方向に等間隔の側部開口部を形成すべく互いに交差する垂直仕切片１１ａと、垂直仕切片１１ａの上端から外方に向かって延在する鍔部１１ｂと、側部開口に張設される合成樹脂製のフィルターメッシュ１１ｃとを具備する。

ブラケットキャップ４０は、図２及び図４に示すように、レシーバタンク本体５ｂの開口部５ｃを閉塞する円形状の閉塞部４１と、閉塞部４１から外方に延在する略矩形状のブラケット部４２とが一体に形成されされている。閉塞部４１には、レシーバタンク本体５ｂの内面に摺接され、フィルターキャップ１０の挿入後端部に当接する固定部４１ｂを有すると共に、レシーバタンク本体５ｂの周方向の４箇所に設けられた固定用スリット５ｄに係合可能な４つの固定用突起４１ａが設けられている。なお、固定用突起４１ａは弾性変形可能に形成されており、先端部には、固定部４１ｂから挿入後方側に向かって拡径する傾斜面４１ｃと、固定用スリット５ｄに係合可能な係止段部４１ｄが形成されている。

上記のように構成されるブラケットキャップ４０は、アルミニウム製のレシーバタンク本体５ｂの異種金属腐食のリスクを回避するために、例えばガラス繊維入りポリアミド系樹脂等の合成樹脂製部材にて形成されている。なお、閉塞部４１とブラケット部４２の下面には、熱交換器の取付の際に位置決めに利用可能な凹部４３が設けられている。

次に、レシーバタンク５にフィルターキャップ１０を固定する手順及び構造について、図５を参照して説明する。予め、レシーバタンク本体５ｂの下側開口部５ｃ側の内面に係止凸部３１を形成する。係止凸部３１は、例えば、プレスによってレシーバタンク本体５ｂの側壁に形成することができる。なお、係止凸部３１は少なくとも対向する２箇所に設けられる。

上記のようにして係止凸部３１を形成した後、図５（ａ）に示すように、フィルターキャップ１０をレシーバタンク本体５ｂの開口部側から挿入して、レシーバタンク本体５ｂの内周面に摺接するフィルターキャップ１０の挿入先端部の鍔部１１ｂを係止凸部３１に係合させる。図５（ｂ）に示すように、フィルターキャップ１０の挿入先端の鍔部１１ｂが係合した状態で、ブラケットキャップ４０をレシーバタンク本体５ｂの開口部側から挿入する。ブラケットキャップ４０の挿入に伴って閉塞部４１に設けられた固定用突起４１ａの固定部４１ｂがレシーバタンク本体５ｂの内周面に摺接しつつ、固定爪４１ｅが傾斜面４１ｃに沿って弾性変形し、係止段部４１ｄが固定用スリット５ｄに係合した状態で固定部４１ｂがフィルターキャップ１０の挿入後端部に当接して固定する｛図５（ｃ），（ｄ）参照｝。

上記実施形態のレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造によれば、レシーバタンク本体５ｂ内に挿入されるフィルターキャップ１０の挿入先端部を、レシーバタンク本体５ｂに形成された係止凸部３１に係合させた状態で、閉塞部４１とブラケット部４２が一体に形成された耐圧構造が付与されたブラケットキャップ４０の閉塞部４１によってフィルターキャップ１０を固定することができる。

したがって、レシーバタンク本体５ｂに切削加工を施す必要がなく、フィルターキャップ１０を固定するＣリングの取付の手間を回避することができるので、フィルターキャップ１０の固定の作業工数を削減して容易にすることができる。また、鉄系材料のＣリングを使用しないため、異種金属同士の接触による腐食等のリスクを回避することができる。更には、閉塞部４１と、位置決め機能を有するブラケット部４２が一体に形成された耐圧構造が付与されたブラケットキャップ４０によってフィルターキャップ１０を固定することができるので、フィルターキャップ１０の固定を強固にすることができると共に、熱交換器の自動車の空調システムへの取り付けを容易にすることができるなどの効果が得られる。

５ レシーバタンク
５ｂ レシーバタンク本体
５ｃ 開口部
５ｄ 固定用スリット
１０ フィルターキャップ
１１ フィルタ
１１ｂ 鍔部
１２ 栓体
３１ 係止凸部
４０ ブラケットキャップ
４１ 閉塞部
４１ａ 固定用突起
４１ｂ 固定部
４１ｃ 傾斜面
４１ｄ 固定爪
４２ ブラケット部

Claims (4)

1. 筒状に形成されたレシーバタンク本体と、上記レシーバタンク本体の少なくとも一方の開口部から挿入されるフィルターキャップとを具備するレシーバタンクにおいて、
   上記レシーバタンク本体の上記開口部を閉塞する閉塞部と、上記閉塞部から外方に延在するブラケット部とが一体に形成されたブラケットキャップを具備し、
   上記レシーバタンク本体の上記開口部側の内面に、上記フィルターキャップの挿入先端部と係合する係止凸部が設けられ、
   上記フィルターキャップが上記係止凸部に係合した状態で、上記レシーバタンク本体の上記開口部に挿入される上記ブラケットキャップの上記閉塞部によって上記フィルターキャップを固定してなる、
   ことを特徴とするレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造。
2. 請求項１に記載のレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造において、
   上記レシーバタンク本体の開口部近傍に周方向に延在する固定用スリットが設けられ、上記ブラケットキャップの上記閉塞部に、上記フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、上記固定用スリットに係合可能な固定用突起が設けられている、ことを特徴とするレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造。
3. 請求項２に記載のレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造において、
   上記固定用スリット及び上記固定用突起が少なくとも上記レシーバタンク本体の軸線方向に対して対向する複数箇所に設けられている、ことを特徴とするレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造。
4. 請求項２又は３に記載のレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造において、
   上記固定用突起の先端部に、上記レシーバタンク本体の内面に摺接され、上記フィルターキャップの挿入後端部に当接する固定部と、上記固定部から挿入後方側に向かって拡径する傾斜面と、上記固定用スリットに係合可能な係止段部を有する固定爪が形成されている、ことを特徴とするレシーバタンクのフィルターキャップ固定構造。

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