JP3324240B2 - 冷媒凝縮器 - Google Patents

冷媒凝縮器

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    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084Condensers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルの冷媒凝
縮器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両に搭載される冷凍サイク
ルの冷媒凝縮器は、図5に示すように、冷媒凝縮器のヘ
ッダ100に取り付けられた固定用プレート200を介
して、車両側ブラケット(図示しない)に固定されてい
る。ヘッダ100は、チューブ110の端部が挿入され
る内側ヘッダ101、この内側ヘッダ101と組み合わ
される外側ヘッダ102、および内側ヘッダ101と外
側ヘッダ102とで形成される筒体の両端開口部を閉塞
するキャップ(図示しない)より構成される。固定用プ
レート200は、円弧状に湾曲した接合部210を有
し、この接合部210の中央部で、断面形状が略円形を
成す外側ヘッダ102の外周面に仮付けした後、一体ろ
う付けによって外側ヘッダ102の外周面に接合されて
いる。なお、固定用プレート200の外側ヘッダ102
への仮付けは、生産性向上を図るため、一般にスポット
溶接が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の図5
に示すヘッダ100は、内側ヘッダ101と外側ヘッダ
102とに分割された分割型であることから、固定用プ
レート200をスポット溶接等によって外側ヘッダ10
2に仮付けすることが容易であるが、図6に示すよう
に、押出成形品で内部空間が閉じた筒型ヘッダ300を
使用する場合は、固定用プレート200を仮付けする際
に、ヘッダ300の内部に治具を挿入することができな
いため、スポット溶接による仮付けが困難である。
【0004】
【0005】このため、筒型ヘッダ300を使用する場
合は、固定用プレート200をヘッダ300に仮付けす
ることなく、一体ろう付けによって直接ヘッダ300に
接合されることから、満足できる組付け精度が得られ難
いという問題が生じる。なお、スポット溶接の代わりに
一般の溶接によって固定用プレート200の仮付けを行
なうことも可能であるが、ヘッダ300の壁面が溶け過
ぎて穴が開く虞があることから実用的ではない。
【0006】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、押出成形によって形成された筒体を
有するヘッダに対して固定用プレートを容易に仮付けす
ることのできる冷媒凝縮器を提供することにある
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の冷媒通
路が並列に配されて、その各冷媒通路を流れる冷媒と熱
交換媒体との熱交換を行なうコア部と、前記各冷媒通路
の両端部にそれぞれ連通して設けられた一対のヘッダと
を有し、このヘッダに接合される固定用プレートを介し
て車両側に固定される冷媒凝縮器であって、前記一対の
ヘッダのうち少なくとも一方のヘッダは、押出成形によ
って形成された筒体を有し、この筒体に前記固定用プレ
ートを仮付けするための仮付け部が押出成形によって一
体に設けられ、前記仮付け部は、前記筒体の長手方向全
体に渡って前記筒体の外周面からフック状(断面L字
状)に突出して設けられ、 前記固定用プレートは、前記
筒体の外周面に沿って湾曲する接合片を有し、前記筒体
の外周面と前記仮付け部との間に形成される凹部に前記
接合片の端部が挿入されて前記仮付け部に仮付けされる
ことを技術的手段とする。
【0008】
【0009】
【作用】発明の冷媒凝縮器は、仮付け部が押出成形に
よってヘッダの筒体と一体に設けられている。このた
め、固定用プレートは、接合片の端部を筒体の外周面と
仮付け部との間に形成される凹部に挿入して、仮付け部
に仮付けされた後、ヘッダ(筒体)に接合することがで
きる。
【0010】
【0011】
【実施例】次に、本発明の冷媒凝縮器の一実施例を図に
基づいて説明する。図1は冷媒凝縮器のヘッダに使用さ
れる筒体と、その筒体に接合される固定用プレートの斜
視図、図2はヘッダと固定用プレートの断面図、図3は
冷媒凝縮器の全体断面図である。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】本実施例の冷媒凝縮器3は、例えば、高さ
が300〜400mm、幅が300〜600mmの大き
さで、エンジンルーム内の走行風を受けやすい場所に、
固定用プレート25を介して車両側の取付け用ブラケッ
(図示しない)に固定されている。
【0018】この冷媒凝縮器3は、図3に示すように、
凝縮部10と過冷却部12とから成るコア部、このコア
部の上端部および下端部にそれぞれ配置されるサイドプ
レート16、17、コア部の一端側(図3の左端側)に
配された第1ヘッダ18、コア部の他端側に配された第
2ヘッダ19、および第1ヘッダ18に組付けられる入
口配管20と出口配管21等より構成され、炉中にて一
体ろう付けにより製造されている。
【0019】凝縮部10は、複数の凝縮用チューブ10
aとコルゲートフィン10bとを交互に積層して成り、
コア部の上段側に形成される。過冷却部12は、複数の
過冷却用チューブ12aとコルゲートフィン12bとを
交互に積層して成り、コア部の下段側に形成される。
【0020】凝縮用チューブ10aおよび過冷却用チュ
ーブ12aは、それぞれ耐腐食性、熱伝導性に優れたア
ルミニウムまたはアルミニウム合金等の材料を使用し
て、押出成形により、内部に複数の冷媒通路(図示しな
い)を有する偏平管形状に製造されている。なお、凝縮
用チューブ10aの本数は、過冷却用チューブ12aの
本数より多く、実験的経験によれば、過冷却用チューブ
12aの本数がコア部全体の15ないし20%程度であ
ることが望ましい。
【0021】コルゲートフィン10b、12bは、冷媒
の放熱効率を向上させるためのもので、両側面をろう材
でクラッド処理したアルミニウムまたはアルミニウム合
金のプレートをコルゲート状(波状)にプレス加工した
ものである。
【0022】サイドプレート16、17は、凝縮部10
の最上端に配されるコルゲートフィン10bの上側、お
よび過冷却部12の最下端に配されるコルゲートフィン
12bの下側にそれぞれ配置されてコア部を保持するも
ので、表面をろう材でクラッド処理したアルミニウムま
たはアルミニウム合金のプレートをプレス加工すること
によって所定の形状に加工されている。
【0023】第1ヘッダ18は、各凝縮用チューブ10
aおよび各過冷却用チューブ12aと連通する筒体を成
すもので、内側ヘッダプレート18a、外側ヘッダプレ
ート18b、一対のキャップ18c、および第1セパレ
ータ18dより構成され、それぞれ耐腐食性、熱伝導性
に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金等より成
形されている。
【0024】内側ヘッダプレート18aは、第1ヘッダ
18のコア部側を形成するもので、プレス加工によって
断面形状が円弧状を成す様に設けられている。この内側
ヘッダプレート18aには、各凝縮用チューブ10aお
よび各過冷却用チューブ12aの端部が挿入されるとと
もに、各サイドプレート16、17の端部が挿入され
て、それぞれろう付けによって接合されている。
【0025】外側ヘッダプレート18bは、第1ヘッダ
18の外側を形成するもので、プレス加工によって断面
形状が半円形状を成す様に設けられている。この外側ヘ
ッダプレート18bには、その上方に入口配管20、下
方に出口配管21の各端部が挿入されて、ろう付けによ
って接合されている。また、外側ヘッダプレート18b
の略中央部には、図示しない固定用プレートがスポット
溶接により仮付けされた後、ろう付けによって接合され
ている。
【0026】
【0027】キャップ18cは、内側ヘッダプレート1
8aと外側ヘッダプレート18bとで形成される筒体の
両端開口部を閉塞するもので、プレス加工によって所定
の形状に成形されている。
【0028】第1セパレータ18dは、第1ヘッダ18
内を各凝縮用チューブ10aと連通する第1凝縮側連通
室18eと、各過冷却用チューブ12aと連通する第1
過冷却側連通室18fとに区画するもので、内側ヘッダ
プレート18aと外側ヘッダプレート18bに差し込ま
れた後、ろう付けによって接合されている。なお、入口
配管20は、第1凝縮側連通室18eを形成する外側ヘ
ッダプレート18bに組付けられて、出口配管21は、
第1過冷却側連通室18fを形成する外側ヘッダプレー
ト18bに組付けられている(図3参照)。
【0029】第2ヘッダ19は、各凝縮用チューブ10
aおよび各過冷却用チューブ12aと連通する一方の筒
体と、受液部11を形成する他方の筒体(本発明の筒
体)を成すもので、内側ヘッダプレート19a、外側ヘ
ッダプレート19b、一対のキャップ19c、および第
2セパレータ19dより構成され、それぞれ耐腐食性、
熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金
等より成形されている。
【0030】内側ヘッダプレート19aは、一方の筒体
のコア部側を形成するもので、プレス加工によって断面
形状が円弧状を成す様に設けられている。この内側ヘッ
ダプレート19aには、各凝縮用チューブ10aおよび
各過冷却用チューブ12aの端部が挿入されるととも
に、各サイドプレート16、17の端部が挿入されて、
それぞれろう付けによって接合されている。
【0031】外側ヘッダプレート19bは、一方の筒体
の外側を形成するとともに、他方の筒体を形成するもの
で、押出成形によって図2に示すような断面形状に設け
られている。受液部11を形成する他方の筒体は、その
断面積が一方の筒体より大きくなるように設けられてい
る(図2参照)。
【0032】この外側ヘッダプレート19bは、内側ヘ
ッダプレート19aと組み合わされて形成される一方の
筒体と外側ヘッダプレート19b自身で形成される他方
の筒体との間を仕切る仕切壁19b′(つまり一方の筒
体の外側を形成する部分)に、一方の筒体と他方の筒体
とを連通する連通口19e、19fが上下に2か所開け
られている。また、他方の筒体を形成する外側ヘッダプ
レート19bには、図1及び図2に示すように、固定用
プレート25を仮付けするための仮付け部26(後述す
る)が押出成形によって一体に設けられている。
【0033】
【0034】キャップ19cは、一方の筒体および他方
の筒体の両端開口部を閉塞するもので、プレス加工によ
って所定の形状に成形されている。第2セパレータ19
dは、一方の筒体の内部を各凝縮用チューブ10aと連
通する第2凝縮側連通室19gと、各過冷却用チューブ
12aと連通する第2過冷却側連通室19hとに区画す
るもので、内側ヘッダプレート19aと外側ヘッダプレ
ート19bに差し込まれた後、ろう付けによって接合さ
れている。
【0035】なお、外側ヘッダプレート19bの仕切壁
19b′に設けられた連通口19e、19fは、連通口
19eが第2セパレータ19dより上方の比較的低い位
置に設けられて第2凝縮側連通室19gと受液部11と
を連通し、連通口19fが第2セパレータ19dより下
方に設けられて第2過冷却側連通室19hと受液部11
とを連通する。
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】ここで、前記の仮付け部26と固定用プレ
ート25について説明する。仮付け部26は、押出成形
によって外側ヘッダプレート19bと一体を成し(図1
参照)、外側ヘッダプレート19bの外周面より突出し
てフック状(断面L字状)に屈曲した形に設けられてい
る。
【0045】固定用プレート25は、外側ヘッダプレー
ト19bの外周面に沿って湾曲する接合片25aと、固
定用ボルト(図示しない)を挿通するための貫通穴25
bが設けられた支持片25cとから成る。この固定用プ
レート25は、接合片25aが外側ヘッダプレート19
bの外周面に密着して、接合片25aの端部が仮付け部
26と外側ヘッダプレート19bの外周面とで形成され
る凹部に挿入された状態で、仮付け部26の端部(図2
のA部)に溶接により仮付けされた後、一体ろう付けに
よって外側ヘッダプレート19bに接合される。
【0046】このように本実施例では、固定用プレート
25を外側ヘッダプレート19bの外周面に直接仮付け
する必要がなく、外側ヘッダプレート19bと一体に設
けられた仮付け部26にて仮付けを行なうことができ
る。このため、溶接によって固定用プレート25を仮付
け部26に仮付けした場合でも、外側ヘッダプレート1
9bに溶接による穴が開くようなことはなく、容易に固
定用プレート25の仮付けを行なうことができる。
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】なお、上記実施例の冷媒凝縮器3では、第
2ヘッダ19に受液部11を一体に構成した場合を示し
たが、図に示すように、受液部11を持たない冷媒凝
縮器3でも良い。
【0053】
【発明の効果】本発明の冷媒凝縮器は、少なくとも一方
のヘッダの筒体と一体に仮付け部を押出成形によって設
けたことにより、この仮付け部に、取付け用ブラケット
を固定するための固定用プレートを容易に仮付けするこ
とができる。このため、固定用プレートをヘッダに仮付
けすることなく、直接ろう付け等によって接合する場合
と比較して、ヘッダに対する固定用プレートの組付け精
度を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷媒凝縮器のヘッダに使用される筒体と、その
筒体に接合される固定用プレートの斜視図である。
【図2】ヘッダと固定用プレートの断面図である。
【図3】冷媒凝縮器の全体断面図である。
【図4】本実施例の変形例を示す冷媒凝縮器の断面図で
ある。
【図5】従来技術に係わるヘッダと固定用プレートとの
接合状態を示す断面図である。
【図6】従来技術に係わるヘッダと固定用プレートとの
接合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
3 冷媒凝縮器 10 凝縮部(コア部) 10a 凝縮用チューブ(冷媒通路) 12 過冷却部(コア部) 12a 過冷却用チューブ(冷媒通路) 18 第1ヘッダ 19 第2ヘッダ(一方のヘッダ)19b 外側ヘッダプレート(筒体) 25 固定用プレー 25a 固定用プレートの接合片 26 仮付け部
フロントページの続き (72)発明者 山中 康司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−148094(JP,A) 特開 平7−103612(JP,A) 特開 平5−99584(JP,A) 特開 平3−230098(JP,A) 実開 平5−8276(JP,U) 実開 平4−108178(JP,U) 実開 平3−64376(JP,U) 実開 平3−56063(JP,U) 特表 平6−508916(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 39/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の冷媒通路が並列に配されて、その各
    冷媒通路を流れる冷媒と熱交換媒体との熱交換を行なう
    コア部と、前記各冷媒通路の両端部にそれぞれ連通して
    設けられた一対のヘッダとを有し、このヘッダに接合される固定用プレートを介して車両側
    に固定される冷媒凝縮器であって、 前記一対のヘッダのうち少なくとも一方のヘッダは、押
    出成形によって形成された筒体を有し、この筒体に前記
    固定用プレートを仮付けするための仮付け部が押出成形
    によって一体に設けられ、 前記仮付け部は、前記筒体の長手方向全体に渡って前記
    筒体の外周面からフック状(断面L字状)に突出して設
    けられ、 前記固定用プレートは、前記筒体の外周面に沿って湾曲
    する接合片を有し、前記筒体の外周面と前記仮付け部と
    の間に形成される凹部に前記接合片の端部が挿入されて
    前記仮付け部に仮付けされる ことを特徴とする冷媒凝縮
    器。
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