JP4274804B2

JP4274804B2 - 熱交換器の冷媒配管支持構造

Info

Publication number: JP4274804B2
Application number: JP2003009338A
Authority: JP
Inventors: 英史西本; 努山本; 修治永岡
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004218999A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器のヘッダタンクに連通する冷媒配管の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両用空調装置の熱交換器では、車幅方向に延びるチューブが上下に並設され、これらチューブの両端部に該チューブと連通するヘッダタンクが配設され、該ヘッダタンクに接続される冷媒配管によって冷媒が該タンクに供給されるとともに、該タンク内の冷媒が排出されるようになっている。また、この熱交換器は、車両のエンジンルームにおいて、該熱交換器に固定された取付部材を介して取付体としての車両側部材に取り付けられるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６―１９１２６２号公報（第４頁、第５頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、熱交換器を車両に組み付ける際には、まず、熱交換器を車両に取り付け、その後、車両側の冷媒配管を前記熱交換器の冷媒配管に接続する。この際、エンジンルームの他の機器との干渉を防ぐように熱交換器の冷媒配管の取り廻しを工夫するとともに、そのように取り廻した冷媒配管の先端側を熱交換器にしっかりと支持することにより、冷媒配管の接続作業を容易にすることが考えられる。その対策として、冷媒配管を支持するための支持部材を熱交換器に固定しようとすると、熱交換器周りに支持部材を配設するための空間が必要となって熱交換器のエンジンルーム内でのレイアウトが困難になる場合がある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱交換器には、取付体に取り付けるための取付部材が設けられていることに着目し、熱交換器の冷媒配管を支持部材により支持して該冷媒配管の接続作業を容易にする場合に、熱交換器のレイアウトの自由度を高めることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明では、並設されたチューブの両端部に設けられ該チューブと連通するヘッダタンクと、該ヘッダタンクに接続され冷媒を給排する冷媒配管とを備え、取付部材を介して取付体へ取り付けられる熱交換器において、前記冷媒配管を支持部材を介して前記熱交換器に支持するようにした熱交換器の冷媒配管支持構造を対象とする。
【０００７】
そして、前記冷媒配管の支持部材を前記熱交換器の取付部材に固定する構成とする。
【０００８】
この構成によれば、支持部材の熱交換器への固定部分が取付部材により構成されて該固定部分が不要になるので、支持部材を熱交換器に直接固定する場合と比べて、熱交換器周りの空間が拡大し、該熱交換器のレイアウトの自由度が高まる。
【０００９】
また、取付部材及び支持部材の互いに接合する接合面の少なくとも一方にろう材を設ける構成とする。
【００１０】
この構成によれば、別途締結部材等を用いることなく支持部材が取付部材にろう付け固定されるので、部品点数が削減される。
【００１１】
また、取付部材及び支持部材を締結部材により締結する構成とする。
【００１２】
この構成によれば、取付部材及び支持部材を締結した状態で炉内に搬入してろう付けすることが可能となるので、炉内での支持部材の位置ずれが防止され、正確に位置決めされた状態で支持部材が取付部材に固定される。
【００１３】
また、締結部材を１組だけ設け、ろう付けの際に、支持部材が前記締結部材周りに回動変位するのを規制する規制部を取付部材及び支持部材の少なくとも一方に設ける構成とする。
【００１４】
この構成によれば、必要最小限の締結部材により部品点数の大幅な増加を抑制しながら、規制部により炉内での支持部材の回動変位が規制されて該支持部材が正確に位置決めされた状態で取付部材に固定される。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、冷媒配管の外面及び該外面に接合する支持部材の接合面の少なくとも一方にろう材を設ける構成とする。
【００１６】
この構成によれば、冷媒配管を支持部材に仮固定して炉内に搬入することにより、冷媒配管が支持部材にろう付け固定されるので、別途締結部材等がいらず、その分だけ部品点数が削減される。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、支持部材は、ろう材が層状に設けられた板材をプレス成形してなる構成とする。
【００１８】
この構成によれば、支持部材がプレス成形品であるので該支持部材の製造コストが抑えられ、また、支持部材を取付部材に仮固定し、該支持部材に冷媒配管を仮固定した状態で炉内に搬入することで、各部材が同時にろう付けされるので、製造工数が削減される。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、冷媒配管は、冷媒をヘッダタンクに供給する供給用冷媒配管及び冷媒をヘッダタンクから排出する排出用冷媒配管からなり、支持部材を前記供給用冷媒配管及び排出用冷媒配管を支持するように構成するものとする。
【００２０】
この構成によれば、供給用及び排出用の２本の冷媒配管を支持部材により支持することが可能となるので、部品点数の増加を招くことなく、２本の冷媒配管を車両側の冷媒配管に容易に接続することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態に係る熱交換器を示し、本例では、熱交換器が車両用空調装置の冷凍サイクルの一要素を構成する凝縮器１である場合を示す。該凝縮器１は車幅方向に延びる複数のチューブ２，２，…及び放熱用のフィン３，３，…を上下に交互に並設してなるコア４と、該コア４のチューブ２両端部にそれぞれ配設されて該チューブ２と連通する中空部Ｒを有する左側及び右側ヘッダタンク５，６とを備えてなり、車両のエンジンルーム（図示せず）前端に搭載されている。
【００２３】
前記コア４のチューブ２及びフィン３は、両面にろう材が層状に設けられたアルミニウム合金製の薄板材をそれぞれ折り曲げ成形してなる。各チューブ２は、冷媒の流路断面が車両前後方向に長い矩形状の扁平チューブとされ、一方、各フィン３は、車両前後方向から見て、車幅方向に連続する波状に形成されたコルゲートフィンとされている。
【００２４】
前記コア４の隣り合うチューブ２，２の離間距離はフィン３の上下の長さに対応していて、該フィン３の上端及び下端が、隣り合うチューブ２，２の外面にろう付けされるようになっている。また、コア４の上下方向両端部には、フィン３がそれぞれ位置付けられ、コア４上端のフィン３の上側には、該フィン３を保持する上側フィン保持部材８が配設され、また、コア４下端のフィン３の下側には、該フィン３を保持する下側フィン保持部材９が配設されている。
【００２５】
前記左側及び右側ヘッダタンク５，６は、両面にろう材が層状に設けられたアルミニウム合金製の板材を円筒状に成形してなるものであり、コア４の上端から下端に亘って真っ直ぐに延び、その上端及び下端の開口がキャップ部材１０、１０によりそれぞれ閉塞されている。前記左側及び右側ヘッダタンク５，６周壁のコア４側には、前記各チューブ２の外形に対応するチューブ保持用孔部（図示せず）が形成され、各チューブ２の端部が挿入保持されるようになっている。
【００２６】
前記左側ヘッダタンク５の上端側には、該左側ヘッダタンク５へ冷媒を供給する供給用冷媒配管１１が接続されるとともに、下端側には、この左側ヘッダタンク５内の冷媒を外部に排出する排出用冷媒配管１２が接続されている。また、左側及び右側ヘッダタンク５，６には、中空部Ｒを上下に仕切ってコア４を複数のパスに分割するための仕切板（図示せず）が配設されており、これにより、前記供給用冷媒配管１１から左側ヘッダタンク５内に流入した冷媒は、前記コア４を蛇行して流れて、前記排出用冷媒配管１２から外部に流出する。尚、図１中、１３は、前記コア４の上下方向中間部に位置するパスから冷媒を取り入れて一時的に貯留した後、液冷媒のみをその下流側のパスへ流すための受液器である。
【００２７】
前記供給用冷媒配管１１は、凝縮器１を車両に取り付けた状態で、エンジンルームに配設された機器（図示せず）との干渉を防ぐように、左側ヘッダタンク５に接続された基端から車幅方向左側へ延出した後、上側へ折り曲げられている。一方、排出用冷媒配管１２は、同様に車両の機器及び前記受液器１３との干渉を防ぐように、左側ヘッダタンク５に接続された基端から車幅方向左側へ延出した後、上側に略直角に折り曲げられている。さらに、この排出用冷媒配管１２は、コア４の上下方向中間位置まで延びて、そこから車幅方向左側及び上側に順に折り曲げられている。これら供給用及び排出用冷媒配管１１，１２は、凝縮器１を車両に取り付けた状態で車両側の冷媒配管（図示せず）との接続作業が容易に行えるように、凝縮器１の上端近傍まで延びており、排出用冷媒配管１２の先端は、供給用冷媒配管１１の先端よりも車両後側に位置している。
【００２８】
前記供給用及び排出用冷媒配管１１，１２の先端側には、アルミニウム合金製の厚肉板状体からなる接続ブロック１５が配設されており、該供給用及び排出用冷媒配管１１，１２は接続ブロック１５を介して車両側の冷媒配管と接続されるようになっている。前記接続ブロック１５には、図３に示すように、供給用及び排出用冷媒配管１１，１２が挿通可能な孔部１５ａ（同図にのみ示す）が形成されており、該孔部１５ａ周面と供給用及び排出用冷媒配管１１，１２の端部外面とがカシメ固定されるようになっている。図３中、１５ｂは車両側の冷媒配管に設けられた接続ブロック（図示せず）を締結固定するためのねじ孔である。
【００２９】
前記左側ヘッダタンク５には、図１に示すように、凝縮器１を取付体としての車両側部材に取り付けるための上部及び下部取付部材２０，２１が配設されており、該上部及び下部取付部材２０，２１は、供給用冷媒配管１１基端の下側近傍及び排出用冷媒配管１２基端の上側近傍にそれぞれ位置している。また、右側ヘッダタンク６にも同様の上部及び下部取付部材２２，２３が配設されている。これら上部及び下部取付部材２０〜２３は、アルミニウム合金を押し出し成形してなるものであり、凝縮器１を強固に取り付けることが可能な剛性を有している。
【００３０】
前記上部及び下部取付部材２０〜２３は、各ヘッダタンク５，６外面に沿うように形成されて該外面にろう付けされる接合部２０ａ〜２３ａと、該接合部２０ａ〜２３ａから車幅方向外側へ延出する取付部２０ｂ〜２３ｂとからなる。
【００３１】
前記左側の上部取付部材２０の取付部２０ｂは、前記供給用冷媒配管１１先端側に略対応する位置まで水平に延出しており、この取付部２０ｂの車幅方向中間部が車両側部材（図示せず）に嵌合するようになっている。一方、左側の下部取付部材２１、右側の上部取付部材２２及び下部取付部材２３の取付部２１ｂ〜２３ｂは、その車幅方向の長さが比較的短く設定されており、取付部２１ｂ〜２３ｂ先端側が車両側部材にそれぞれ嵌合するようになっている。
【００３２】
図４に示すように、前記左側の上部取付部材２０先端側は、車両前側へ略直角に折り曲げられており、この上部取付部材２０先端側には、前記供給用及び排出用冷媒配管１１，１２の先端側を支持する支持部材２５が固定されるようになっている。該支持部材２５は、前記上部取付部材２０に接合される側の面にろう材が層状に設けられたアルミニウム合金製の板材をプレス成形してなり、図２に示すように、前記上部取付部材２０に固定される基端から車両後側に傾斜して上方へ直線状に延びている。支持部材２５基端側は、図４に示すように、上部取付部材２０先端側の側面に沿って延びている。この支持部材２５基端側には、前記上部取付部材２０先端側に形成された孔部２０ｃに対応する孔部２５ａが形成されており、該両孔部２０ｃ，２５ａに挿通するリベット（締結部材）２６により支持部材２５基端側の側面と上部取付部材２０先端側の側面とが接合した状態で仮固定されるようになっている。
【００３３】
また、前記左側の上部取付部材２０先端側には、図２に示すように、支持部材２５を仮固定した状態で、該支持部材２５基端側の縁部に当接して該支持部材２５のリベット２６周りの回動変位を規制する規制部２０ｄが車幅方向左側へ突出して上下に延びている。さらに、支持部材２５基端側には、前記規制部２０ｄ上端と係合する係合突起２５ｂが設けられており、該係合突起２５ｂによって支持部材２５の回動変位がより確実に規制されるようになっている。
【００３４】
前記支持部材２５先端側は、供給用及び排出用冷媒配管１１、１２の先端側が互いに車両前後方向に離れた状態で嵌合するように形成されている。また、前記接続ブロック１５は、該接続ブロック１５の下面が支持部材２５の先端に当接することにより位置決めされるようになっている。この接続ブロック１５を位置決めした状態で、図３に示すように、支持部材２５の先端側のかしめ部２５ｃを前記供給用及び排出用冷媒配管１１，１２の先端側外面に沿うように折り曲げてかしめることにより、該供給用及び排出用冷媒配管１１，１２が支持部材２５に仮固定される。
【００３５】
前記の如く構成された凝縮器１の製造工程においては、図示しないが、まず、前記各チューブ２、フィン３、フィン保持部材８，９及びヘッダタンク５，６を組み付けてからクランプにより結束するとともに、左側ヘッダタンク５に供給用及び排出用冷媒配管１１，１２を組み付け、左側及び右側ヘッダタンク５，６に上部及び下部取付部材２０〜２３の接合部２０ａ〜２３ａを溶接により仮固定する。そして、支持部材２５をリベット２６により左側の上部取付部材２０に仮固定するとともに、支持部材２５の先端側に前記供給用及び排出用冷媒配管１１，１２を嵌合させてかしめ固定する。
【００３６】
その後、炉内に搬入して各部をろう付けすることにより一体化する。この際、支持部材２５が取付部材２０にリベット２６により締結されており、しかも、規制部２０ｄにより支持部材２５の回動変位が規制されているので、該支持部材２５の位置ずれが防止される。
【００３７】
したがって、この実施形態では、凝縮器１の供給用及び排出用冷媒配管１１，１２を該凝縮器１上端近傍に位置するように取り廻すとともに、支持部材２５によりしっかりと支持するようにして車両側の冷媒配管との接続作業を容易にする場合に、その支持部材２５を凝縮器１取付用の上部取付部材２０に固定するようにしたので、支持部材２５の左側ヘッダタンク５への固定部分が不要となり、これにより、支持部材２５を左側ヘッダタンク５に直接固定するようにする場合と比べて、凝縮器１周りの空間が拡大し、該凝縮器１のエンジンルーム内でのレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３８】
また、支持部材２５を板材のプレス成形品としているので、該支持部材２５の製造コストを抑えることができ、さらに、この支持部材２５にろう材が層状に設けられているので、該支持部材２５及び冷媒配管１１，１２外面のろう付けと、支持部材２５及び上部取付部材２０のろう付けとを炉内で同時に行うことができ、製造工数を削減することができる。この際、支持部材２５及び上部取付部材２０を１つのリベット２６により仮固定するとともに、規制部２０ｄにより支持部材２５のリベット２６周りの回動変位を規制しているので、必要最小限の締結部材により部品点数の大幅な増加を抑制しながら、支持部材２５を正確に位置決めした状態でろう付けできる。
【００３９】
また、供給用及び排出用冷媒配管１１，１２を支持部材２５にろう付けするようにしているので、別途締結部材等を用いることなく両者をしっかりと固定できて、部品点数の増加を抑制できる。
【００４０】
さらに、供給用及び排出用冷媒配管１１，１２を１つの支持部材２５により支持するようにしているので、部品点数の増加を招くことなく、供給用及び排出用の２本の冷媒配管１１，１２を車両側の冷媒配管に容易に接続できる。
【００４１】
尚、前記実施形態では、支持部材２５をリベット２６により上部取付部材２０に仮固定するとともに、支持部材２５の回動変位を規制する規制部２０ｄを設けるようにしているが、参考例として、規制部２０ｄを省略してリベット２６による仮固定だけでもよい。
【００４２】
また、実施形態の変形例として、支持部材２５はボルト及びナットにより上部取付部材２０に仮固定するようにしてもよい。
【００４３】
参考例として、支持部材２５を上部取付部材２０に溶接により仮固定するようにしてもよく、この場合では、締結部材を設けることなく、支持部材２５を位置決めした状態で上部取付部材２０にろう付けすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る熱交換器の冷媒配管支持構造によると、熱交換器の冷媒配管を支持部材を介して支持する場合に、支持部材を熱交換器の取付部材に固定したので、支持部材の熱交換器への固定部分が不要になって熱交換器周りの空間が拡大し、該熱交換器のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００４５】
また、取付部材及び支持部材の互いに接合する接合面の少なくとも一方にろう材を設けたので、部品点数を削減しながら支持部材を取付部材に固定できる。
【００４６】
また、取付部材及び支持部材を締結部材により締結するようにしたので、ろう付けの際、炉内での支持部材の位置ずれを防止でき、支持部材を正確に位置決めした状態で取付部材に固定できる。
【００４７】
また、締結部材を１組だけ設け、取付部材及び支持部材の少なくとも一方には、ろう付けの際に、支持部材が前記締結部材周りに回動変位するのを規制する規制部を設けたので、部品点数の大幅な増加を抑制しながら、支持部材を正確に位置決めした状態で取付部材に固定できる。
【００４８】
請求項２記載の発明によると、冷媒配管の外面及び該外面に接合する支持部材の接合面の少なくとも一方にろう材を設けたので、部品点数を削減しながら冷媒配管を支持部材に固定できる。
【００４９】
請求項３記載の発明によると、支持部材をろう材が層状に設けられた板材をプレス成形してなるものとしたので、支持部材の製造コストを抑えることができ、また、各部材を同時にろう付けして製造工数を削減できる。
【００５０】
請求項４記載の発明によると、冷媒配管は、冷媒をヘッダタンクに供給する供給用冷媒配管及び冷媒をヘッダタンクから排出する排出用冷媒配管からなり、前記供給用冷媒配管及び排出用冷媒配管を支持するように支持部材を構成したので、部品点数の増加を招くことなく、２本の冷媒配管を車両側の冷媒配管に容易に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る凝縮器を車両前側から見た図である。
【図２】図１の凝縮器の支持部材近傍を拡大して示し、（ａ）は車幅方向左側から見た側面図であり、（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図１の凝縮器の支持部材近傍の拡大図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１凝縮器
２チューブ
５左側ヘッダタンク
６右側ヘッダタンク
１１供給用冷媒配管
１２排出用冷媒配管
２０，２２上部取付部材
２０ｄ規制部
２１，２３下部取付部材
２５支持部材
２６リベット（締結部材）

Claims

並設されたチューブの両端部に設けられ該チューブと連通するヘッダタンクと、該ヘッダタンクに接続され冷媒を給排する冷媒配管とを備え、取付部材を介して取付体へ取り付けられる熱交換器において、前記冷媒配管を支持する支持部材を前記取付部材に固定し、該冷媒配管を該支持部材を介して前記熱交換器に支持するようにした熱交換器の冷媒配管支持構造であって、
前記取付部材及び前記支持部材の互いに接合する接合面の少なくとも一方には、ろう材が設けられ、
前記取付部材及び前記支持部材は締結部材により締結されており、該締結部材は１組だけ設けられ、
前記取付部材及び前記支持部材の少なくとも一方には、ろう付けの際に他方に当接することによって、該支持部材が前記締結部材周りに回動変位するのを規制する規制部が設けられ、他方には、該規制部と係合する係合突起が設けられていることを特徴とする熱交換器の冷媒配管支持構造。
請求項１において、
冷媒配管の外面及び該外面に接合する支持部材の接合面の少なくとも一方には、ろう材が設けられていることを特徴とする熱交換器の冷媒配管支持構造。
請求項１において、
支持部材は、ろう材が層状に設けられた板材をプレス成形してなることを特徴とする熱交換器の冷媒配管支持構造。
請求項１において、
冷媒配管は、冷媒をヘッダタンクに供給する供給用冷媒配管及び冷媒をヘッダタンクから排出する排出用冷媒配管からなり、
支持部材は、前記供給用冷媒配管及び排出用冷媒配管を支持するように構成されていることを特徴とする熱交換器の冷媒配管支持構造。