JP5154842B2 - 熱交換器の継ぎ手構造 - Google Patents

Description

本発明は、上端位置に第１タンクと第２タンクを横並列に配置した熱交換器の一側面に冷媒入口管と冷媒出口管を接続する継ぎ手を備えた熱交換器の継ぎ手構造に関する。

従来、ロウ付けの加熱時間の短縮と軽量化を目的とし、フィン、チューブ、タンクを含む熱交換ユニットに、隣接して冷媒の入口パイプと出口パイプを設け、入口パイプと出口パイプを、継ぎ手部材を用いて相互に固定した熱交換器の継ぎ手構造であって、継ぎ手部材として、少なくとも２分割されており、それぞれが入口パイプと出口パイプの外形形状に近似した複数の切り欠き部を有する第１、第２ブロック材からなり、熱交換器のロウ付け後に、入口パイプと出口パイプの外周を複数の切り欠き部を囲むようにして、第１ブロック材と第２ブロック材を組み付けるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１８５３８５号公報

しかしながら、従来の熱交換器の継ぎ手構造にあっては、継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴のうち、一方の管接続穴の中心位置を、対応するタンク穴の中心位置から下側方向に乖離した位置設定とする構成であるため、継ぎ手内部に、２つの穴を連通させる通路を熱交換器の側面に沿った方向に形成する必要があり、冷媒循環流の通過抵抗となる冷媒偏流が生じてしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、レイアウト性の向上と、継ぎ手の取り付け性確保と、通過抵抗となる冷媒偏流の抑制を併せて達成することができる熱交換器の継ぎ手構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、上端位置に第１タンクと第２タンクを横並列に配置した熱交換器の一側面に冷媒入口管と冷媒出口管を接続する継ぎ手を備え、冷媒入口管から継ぎ手を経過して冷媒を第１タンクに導入し、第２タンクから継ぎ手を経過して冷媒を冷媒出口管に排出する熱交換器の継ぎ手構造において、
前記継ぎ手の上面を、前記熱交換器の上面と同一面に設定し、
前記継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴は、２つの管接続穴中心位置を２つのタンク穴中心位置よりも下側位置にオフセットし、
前記２つの管接続穴中心位置のオフセット量は、冷媒入口管と冷媒出口管の内径全域が第１タンクと第２タンクの内径全域に含まれる範囲内に設定したことを特徴とする。

よって、本発明の熱交換器の継ぎ手構造にあっては、継ぎ手の上面を、熱交換器の上面と同一面に設定した。このため、継ぎ手の上面が熱交換器の上面から突出する設定の場合には、隣接部材との干渉問題が生じていたのに対し、隣接部材との干渉問題が生じ難く、熱交換器をケース内部等に設置するに際し、レイアウト性が向上する。
継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴は、２つの管接続穴中心位置を２つのタンク穴中心位置よりも下側位置にオフセットした。このため、継ぎ手の上面と熱交換器の上面を面一化しながらも、接続穴中心位置とタンク穴中心位置を一致させる場合に比べ、２つの管接続穴を除く継ぎ手の取り付け面積が広く確保される。つまり、取り付け面積の広さに左右される継ぎ手の取り付け性を確保することができる。
２つの管接続穴中心位置のオフセット量は、冷媒入口管と冷媒出口管の内径全域が第１タンクと第２タンクの内径全域に含まれる範囲内に設定した。このため、管接続穴の中心位置を、対応するタンク穴の中心位置から下側方向に乖離した位置設定とする場合のような冷媒の偏流が抑制される。つまり、冷媒が継ぎ手を通過する際に、通過抵抗を抑えてスムーズに冷媒を流通させることができる。
この結果、レイアウト性の向上と、継ぎ手の取り付け性確保と、通過抵抗となる冷媒偏流の抑制を併せて達成することができる。

以下、本発明の熱交換器の継ぎ手構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の継ぎ手構造が適用された積層型エバポレータ（熱交換器の一例）を示す全体正面図である。

実施例１の継ぎ手構造が適用された積層型エバポレータ１は、自動車用空調装置の冷凍サイクルの構成要素として設けられる蒸発器であって、インストルメントパネルの内側の空調ケース内に冷房用熱交換器として設置され、内部を流れる冷媒により通過する風から熱を奪い、冷媒を蒸発気化させて通過風を冷却する。この積層型エバポレータ１は、図１に示すように、継ぎ手２と、気密シール材３と、冷媒入口管４と、冷媒出口管５と、を備えている。

前記積層型エバポレータ１は、垂直方向に多数枚積層されたチューブシート１１と、該多数枚積層されたチューブシート１１の両側に設定されたサイドプレート１２，１３と、前記チューブシート１１に設定されたアウターフィン１４と、を有して構成される。
積層型エバポレータ１の構成を説明すると、一対のチューブシート１１，１１の間に図外のインナーフィンを挟み込んだ背中合わせ状態でコア要素を形成する。このコア要素を形成することで内部には、中央部の仕切部を隔てて冷媒を垂直方向に流す２本の通路が形成され、該２本の通路の端部に積層方向に連通するタンク部が形成される。そして、このコア要素を多数積層して互いにロウ付け固定することで、上端部と下端部にそれぞれ２本のタンクが形成され、上部タンクと下部タンクと両タンク間を連通する通路によりコア部としての入口側熱交換部と出口側熱交換部が送風方向に隣接して構成される。入口側熱交換部は、積層型エバポレータ１を設置したときの風下側に配置され、出口側熱交換部は、積層型エバポレータ１を設置したときの風上側に配置される。そして、入口側熱交換部と出口側熱交換部のそれぞれは、仕切り等の設定により、熱交換効率を高めるべく複数のパスに区画されている。

前記継ぎ手２は、図１に示すように、積層型エバポレータ１の一側面の位置に冷媒入口管４と冷媒出口管５を接続するために設けられたものである。すなわち、冷媒入口管４からの液化冷媒は継ぎ手２を経過して積層型エバポレータ１の入口側上部タンク１５（図２参照）に導入される。また、積層型エバポレータ１での熱交換により気化が進行した冷媒は、出口側上部タンク１６（図２参照）から継ぎ手２を経過して冷媒出口管５に排出される。

前記気密シール材３は、図１に示すように、積層型エバポレータ１と継ぎ手２を含めた全体の外周部に沿って１枚巻き付けている。この気密シール材３は、インシュレータとも呼ばれ、スポンジ材等により構成され、空調ケースに対して積層型エバポレータ１を弾性支持すると共に、空調ケースとの取り付け隙間から送風漏れが生じないようにするための部材である。

図２は実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造を示す分解斜視図である。図３は実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造をフランジ側から視た拡大図である。図４は実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造をタンク側から視た拡大図である。図５は実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造のうち冷媒入口管の接続部分を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。図６は実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造のうち冷媒出口管の接続部分を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。

前記積層型エバポレータ１は、図２に示すように、上端位置に入口側上部タンク１５（第１タンク）と出口側上部タンク１６（第２タンク）を横並列に配置し、サイドプレート１２の上部位置に入口側上部タンク連通穴１２ａ（第１タンク連通穴）と出口側上部タンク連通穴１２ｂ（第２タンク連通穴）を開口している。

前記継ぎ手２は、図２に示すように、入口側上部タンク連通穴１２ａと出口側上部タンク連通穴１２ｂを開口した片側のサイドプレート１２の上部位置に、積層型エバポレータ１を製造するロウ付け工程にて同時にロウ付け固定された台座部材２１と、該台座部材２１に対し２本のビス６，７によりビス止め固定されたフランジ部材２２により構成されている。

前記台座部材２１には、図２に示すように、冷媒入口管接続穴２１ａと、冷媒出口管接続穴２１ｂと、両管接続穴２１ａ，２１ｂに挟まれた領域に２つのビス止めネジ穴２１ｃ，２１ｄを設定している。

前記フランジ部材２２には、図２に示すように、切り欠き形状の冷媒入口管接続穴２２ａと、冷媒出口管接続穴２２ｂと、両管接続穴２２ａ，２２ｂに挟まれた領域に２つのビス穴２２ｃ，２２ｄを設定している。

前記冷媒入口管４の端部には、図５に示すように、フランジ部材２２の冷媒入口管接続穴２２ａに横方向の切り欠き部分から嵌合するカシメつば部４ａと、台座部材２１の冷媒入口管接続穴２１ａとのシール性を確保するＯ−リング８が装着されるＯ−リング溝４ｂが形成される。

前記冷媒出口管５の端部には、図６に示すように、フランジ部材２２の冷媒出口管接続穴２２ｂに挟持嵌合する一対のカシメつば部５ａ，５ｂと、台座部材２１の冷媒出口管接続穴２１ｂとのシール性を確保するＯ−リング９が装着されるＯ−リング溝５ｃが形成される。

上端位置に入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６を横並列に配置した積層型エバポレータ１の一側面に冷媒入口管４と冷媒出口管５を接続する継ぎ手２を備えた継ぎ手構造において、図１に示すように、継ぎ手２の上面２ａを、積層型エバポレータ１のコア部上面１ａと同一面に設定している。

前記継ぎ手２に有する冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂは、図３〜図６に示すように、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を２つのタンク穴中心位置OT1,OT2よりも下側位置にオフセットしている。そして、前記２つの管接続穴中心位置OP1,OP2のオフセット量OFF1,OFF2は、冷媒入口管４と冷媒出口管５の内径全域EP1,EP2が入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６の内径全域ET1,ET2に含まれる範囲内に設定している。なお、冷媒入口管４と冷媒出口管５の内径全域EP1,EP2は、Ｏ−リング溝４ｂ，５ｃにより最も小径となっている部分の内径に囲まれる領域である。

前記継ぎ手２に有する冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂは、図３〜図６に示すように、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａの穴径より冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの穴径が大径であり、かつ、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を、それぞれについてオフセット量の限界あるいは限界近くまで２つのタンク中心位置OT1,OT2よりも下側位置にオフセット設定している。
つまり、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａの穴下端位置は、図４及び図５に示すように、入口側上部タンク１５の穴下端位置よりも僅かに上方位置とし、限界近くのオフセット量OFF1とする設定としている。また、冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの穴下端位置は、図４及び図６に示すように、出口側上部タンク１６の穴下端位置と一致させ、限界のオフセット量OFF2とする設定としている。
このように設定することで、図４に示すように、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線が、２つのタンク穴中心位置OT1,OT2を結ぶ線に対して傾斜し、所定の傾斜角θ（例えば、５°程度）を持たせている。なお、２つのタンク穴中心位置OT1,OT2を結ぶ線は、積層型エバポレータ１のコア部上面１ａと平行となるため、図３に示すように、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線は、積層型エバポレータ１のコア部上面１ａに対しても傾斜し、所定の傾斜角θを持たせたことになる。

前記台座部材２１には、図２に示すように、冷媒入口管接続穴２１ａと冷媒出口管接続穴２１ｂに挟まれ、両管接続穴２１ａ，２１ｂを傾斜配置することで拡大された領域に２つのビス止めネジ穴２１ｃ，２１ｄを設定している。

前記フランジ部材２２には、図３に示すように、冷媒入口管接続穴２２ａと冷媒出口管接続穴２２ｂに挟まれ、両管接続穴２２ａ，２２ｂを傾斜配置することで拡大された領域に２つのビス穴２２ｃ，２２ｄを設定している。

前記継ぎ手２を構成する台座部材２１とフランジ部材２２は、図３に示すように、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線Ｃに対し線対称形状に設定している。

次に、本発明に至る経緯を説明する。
一般に、冷媒配管接続用の継ぎ手を有する積層型エバポレータにおいては、図７に示すように、継ぎ手がエバポレータのコア部上面から突出している構造になっている。
したがって、組立てられた積層型エバポレータを空調ケースに収納する場合、継ぎ手がエバポレータのコア部上面から突出していると空調ケースの小型化が阻まれる。つまり、空調ユニットをコンパクト化する場合の阻害要因となっている。
さらに、積層型エバポレータのコア部上面と継ぎ手の上面に段差が生じている場合、気密シール材（＝インシュレータ）として、積層型エバポレータの外周部に巻き付ける気密シール材以外に、継ぎ手の外周に巻き付ける気密シール材が別個に必要となり、組付け性や気密性に劣り部品費用も向上する。

そこで、継ぎ手がコア部上面より突出している場合、継ぎ手の取り付け位置の高さ方向を下げるべく、図８に示すように、冷媒入口間と冷媒出口管のうち、一方の管の中心位置がタンク穴位置から下方向に乖離した設定とする案がある。
しかし、例えば、冷媒入口管接続穴の位置がタンク穴の位置に対し乖離した設定である場合、継ぎ手の内部に、２つの穴を連通させる通路を熱交換器の側面に沿った方向に形成する必要がある。このため、図８の矢印に示すように、冷媒入口管からタンク方向に流れ込んだ冷媒は、継ぎ手内の通路に衝突し、流れの方向を熱交換器の側面に沿った方向に９０度変え、再び、継ぎ手内の通路に衝突し、流れの方向を９０度変えた後、タンクに導入されるというように、冷媒が中心流線から偏って流れ、継ぎ手を流通する冷媒に通過抵抗を与える。この結果、冷却性能低下や異音発生等の要因となる。

さらに、図７の点線に示すように、継ぎ手を小型化して継ぎ手がエバポレータのコア部上面から突出するという課題の解決を図った場合、エバポレータ側の台座部材を設定することができなくなり、継ぎ手の取り付け強度が不足するし、配管側のフランジ部材を取り付けるビス穴も確保できなくなる。

本発明者は、冷媒入口管及び冷媒出口管の管内径はタンク内径よりも小さく、かつ、冷媒入口管の管内径は冷媒出口管の管内径よりも小さい点に着目した。
上記着目点に基づき、下記の構成を採用した。
・冷媒入口管の内径中心位置（冷媒流入路）と冷媒出口管の内径中心位置（冷媒流出路）をタンクの内径中心位置からずらす。つまり、エバポレータの上面に対して配管接続を傾斜化する。
・冷媒流入路と冷媒流出路の中心位置をずらすことで継ぎ手の上面を平面とし、エバポレータのコア部上面と面一とする。
・冷媒流入路と冷媒流出路に接続する配管内径下端位置をチューブシートのタンク穴内径下端と一致(或いはその範囲内)とする。
上記構成を採用することにより、空調ユニットの小型コンパクト化の要求に応えてレイアウト性の向上を図りながら、継ぎ手の取り付け性確保と通過抵抗となる冷媒偏流の抑制を併せて達成する積層型エバポレータの継ぎ手構造を得ることができた。

次に、作用を説明する。
以下、実施例１の積層型エバポレータ１の継ぎ手構造における作用を、「製造作用」、「組み付け作用」、「熱交換作用」に分けて説明する。

［製造作用］
積層型エバポレータ１は、チューブシート１１を多数枚積層し、この多数枚積層されたチューブシート１１の両側にサイドプレート１２，１３を設定し、かつ、チューブシート１１にアウターフィン１４を設定することで組み立てる。そして、サイドプレート１２に継ぎ手２の台座部材２１を設定した状態で、ロウ材を必要部分に塗布し、炉の中に入れて加熱し、ロウ材を溶融させて各部品を接合する。

一方、継ぎ手２のフランジ部材２２には、冷媒出口管５をカシメにより固定しておく。そして、図２に示すように、次に、フランジ部材２２のうち、切り欠き形状の冷媒入口管接続穴２２ａに対し横方向からの挿入により冷媒入口管４を取り付け、さらに、２本のビス６，７による螺合にて、フランジ部材２２を台座部材２１に対し固定する。
以上により、継ぎ手２と冷媒入口管４と冷媒出口管５を備えた積層型エバポレータ１が製造される。

この製造時、継ぎ手２に有する冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂは、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を２つのタンク穴中心位置OT1,OT2よりも下側位置にオフセットした。このため、継ぎ手２の上面２ａと積層型エバポレータ１のコア部上面１ａを面一化しながらも、接続穴中心位置とタンク穴中心位置を一致させる場合（継ぎ手の小型化）に比べ、２つの管接続穴２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを除く継ぎ手２の取り付け面積が広く確保される。つまり、取り付け面積の広さに左右される継ぎ手２の取り付け性を確保することができる。

加えて、冷媒入口間４と冷媒出口管５の配管接続を傾斜させたため、継ぎ手２の上面２ａと積層型エバポレータ１のコア部上面１ａの面一化と、締結工具の差し込み余裕空間を持つ台座ビス穴の成立と、を両立させるのに最小限の移動量で実現できる。そして、継ぎ手２は台座部材２１とフランジ部材２２により構成した。つまり、継ぎ手２に台座部材２１を設定し、台座部材２１に対し２本のビス６，７によりフランジ部材２２を螺合固定したため、継ぎ手２に必要な取り付け強度を確保することができる。

［組み付け作用］
継ぎ手２と冷媒入口管４と冷媒出口管５を備えた積層型エバポレータ１を、空調ケースに組み付ける際には、図１に示すように、１枚の気密シート３を積層型エバポレータ１の外周及び継ぎ手２の外周に沿って巻き付け、これを外周部に接着する。
そして、空調ケース内のエバポレータ取り付け枠に気密シート３を巻き付けた積層型エバポレータ１を設定することで、積層型エバポレータ１の組付けを行うことができる。

この組み付け時、継ぎ手２の上面２ａを、積層型エバポレータ１のコア部上面１ａと同一面に設定した。このため、継ぎ手の上面が熱交換器の上面から突出する設定の場合（図７参照）には、隣接部材との干渉問題が生じていたのに対し、隣接部材との干渉問題が生じ難く、積層型エバポレータ１を空調ケースの内部に設置するに際し、レイアウト性が向上する。言い換えると、継ぎ手がエバポレータの上面へ突出しなくなった分、空調ケースの小型化が可能となる。

また、継ぎ手２の上面２ａと積層型エバポレータ１のコア部上面１ａが面一であるため、１枚の気密シート３で全体を覆うことが可能になり、組付け性が向上及び、空調ケースと積層型エバポレータ１及び継ぎ手２の間の気密性が向上する。また、１部品化により部品費用の削減も可能となる。

さらに、継ぎ手２を構成する台座部材２１とフランジ部材２２は、図３に示すように、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線Ｃに対し線対称形状に設定した。このため、インストルメントパネルの左側位置に空調ユニットが配置される右ハンドル車と、インストルメントパネルの右側位置に空調ユニットが配置される左ハンドル車に対し、継ぎ手２を共用化することができる。すなわち、積層型エバポレータ１は、入口側熱交換部と出口側熱交換部により構成され、入口側熱交換部は風下側に、出口側熱交換部は風上側に配置される。このため、左位置の空調ユニットをそのまま右位置に設定することができず、継ぎ手２は冷媒入口管４と冷媒出口管５の接続位置が左右逆の勝手違いとなる。

［熱交換作用］
エアコン作動時、図外の膨張弁から送られてきた液化冷媒は、冷媒入口管４から継ぎ手２を経過して積層型エバポレータ１の入口側上部タンク１５に導入される。積層型エバポレータ１では、導入された液化冷媒が入口側熱交換部を蛇行した後、入口側下部タンクから出口側下部タンクに移行し、さらに、出口側熱交換部を蛇行することで通過する空気から熱を奪うという熱交換作用を行い、気化が進行する。そして、気化が進行した冷媒は、出口側上部タンク１６から継ぎ手２を経過して冷媒出口管５に排出され、図外のコンプレッサへ供給する。

この場合、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2のオフセット量OFF1,OFF2は、冷媒入口管４と冷媒出口管５の内径全域EP1,EP2が入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６の内径全域ET1,ET2に含まれる範囲内に設定した。このため、管接続穴の中心位置を、対応するタンク穴の中心位置から下側方向に乖離した位置設定とする場合（図８）のような冷媒の偏流が抑制される。つまり、冷媒が継ぎ手２を通過して入口側上部タンク１５に導入されるときも、冷媒が出口側上部タンク１６から継ぎ手２を通過して排出されるときも、通過抵抗を抑えてスムーズに冷媒を流通させることができる。この結果、積層型エバポレータ１での冷却性能低下を防止できるし、冷媒の断続的流れによる積層型エバポレータ１の継ぎ手２からの異音発生も防止できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の積層型エバポレータ１の継ぎ手構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 上端位置に入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６を横並列に配置した積層型エバポレータ１の一側面に冷媒入口管４と冷媒出口管５を接続する継ぎ手２を備え、冷媒入口管４から継ぎ手２を経過して冷媒を入口側上部タンク１５に導入し、出口側上部タンク１６から継ぎ手２を経過して冷媒を冷媒出口管５に排出する積層型エバポレータ１の継ぎ手構造において、前記継ぎ手２の上面２ａを、前記積層型エバポレータ１のコア部上面１ａと同一面に設定し、前記継ぎ手２に有する冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂは、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を２つのタンク穴中心位置OT1,OT2よりも下側位置にオフセットし、前記２つの管接続穴中心位置OP1,OP2のオフセット量OFF1,OFF2は、冷媒入口管４と冷媒出口管５の内径全域EP1,EP2が入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６の内径全域ET1,ET2に含まれる範囲内に設定したため、レイアウト性の向上と、継ぎ手２の取り付け性確保と、通過抵抗となる冷媒偏流の抑制を併せて達成することができる。

(2) 前記継ぎ手２に有する冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂは、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａの穴径より冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの穴径が大径であり、かつ、２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を、それぞれについてオフセット量OFF1,OFF2の限界あるいは限界近くまで２つのタンク中心位置OT1,OT2よりも下側位置にオフセット設定することで、２つの管接続穴中心位置を結ぶ線OP1,OP2を、２つのタンク穴中心位置OT1,OT2を結ぶ線に対して傾斜化させたため、継ぎ手２の上面２ａと積層型エバポレータ１のコア部上面１ａの面一化させながら、台座ビス穴が成立する取り付け面積を継ぎ手２に確保することができる。

(3) 前記積層型エバポレータ１は、両側にサイドプレート１２，１３を有し、両サイドプレート１２，１３のうち、片側のサイドプレート１２の上部位置に入口側上部タンク連通穴１２ａと出口側上部タンク連通穴１２ｂを開口し、前記継ぎ手２は、入口側上部タンク連通穴１２ａと出口側上部タンク連通穴１２ｂを開口した片側のサイドプレート１２の上部位置にロウ付け固定された台座部材２１と、該台座部材２１にビス止め固定されたフランジ部材２２により構成され、前記台座部材２１とフランジ部材２２には、傾斜配置した冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂに挟まれた領域に２つのビス止めネジ穴２１ｃ，２１ｄと２つのビス穴２２ｃ，２２ｄを設定したため、台座部材２１に対し２本のビス６，７によりフランジ部材２２を螺合固定することで、継ぎ手２に必要な取り付け強度を確保することができる。

(4) 前記積層型エバポレータ１は、継ぎ手２を含めた外周部に沿って１枚の気密シール材３を巻き付けたため、組付け性の向上と、空調ケースと積層型エバポレータ１及び継ぎ手２の間の気密性向上と、部品費用の削減を達成することができる。

(5) 前記継ぎ手２は、冷媒入口管接続穴２１ａ，２２ａと冷媒出口管接続穴２１ｂ，２２ｂの２つの管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線に対し線対称形状に設定したため、積層型エバポレータ１に対して冷媒入口間４と冷媒出口管５の位置関係が左右逆になる場合にも１種類の継ぎ手２により共用化することができる。

(6) 前記熱交換器は、車両の空調ケース内に冷房用熱交換器として設置され、冷媒の流通により通過する風から熱を奪う積層型エバポレータ１であるため、空調ユニットの小型コンパクト化の要求に応えてレイアウト性の向上を図りながら、継ぎ手２の取り付け性確保と通過抵抗となる冷媒偏流の抑制を併せて達成することができる。

以上、本発明の熱交換器の継ぎ手構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、２つの管接続穴中心位置を、それぞれについてオフセット量の限界あるいは限界近くまで２つのタンク中心位置よりも下側位置にオフセット設定することで、２つの管接続穴中心位置を結ぶ線を、２つのタンク穴中心位置を結ぶ線に対して傾斜化させた例を示した。しかし、例えば、冷媒入口管と冷媒出口管が同じ管径である場合、２つの管接続穴中心位置を２つのタンク穴中心位置よりも下側位置に同じ量だけオフセットする例としても良い。

要するに、継ぎ手の上面を、熱交換器の上面と同一面に設定し、継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴は、２つの管接続穴中心位置を２つのタンク穴中心位置よりも下側位置にオフセットし、２つの管接続穴中心位置のオフセット量は、冷媒入口管と冷媒出口管の内径全域が第１タンクと第２タンクの内径全域に含まれる範囲内に設定したものであれば、実施例１に限られることはない。

実施例１では、熱交換器として車両の空調ケースに内蔵される積層型エバポレータを示し、積層型エバポレータの継ぎ手構造に適用する例を示したが、車両に限らず家庭用空調機器や事業所用空調機器等の様々な用途の熱交換器（蒸発器、凝縮器、冷却器等）の継ぎ手構造に対しても適用することができる。また、熱交換器は積層型であっても積層型以外のものであっても良い。要するに、上端位置に第１タンクと第２タンクを横並列に配置した熱交換器の一側面に冷媒入口管と冷媒出口管を接続する継ぎ手を備え、冷媒入口管から継ぎ手を経過して冷媒を第１タンクに導入し、第２タンクから継ぎ手を経過して冷媒を冷媒出口管に排出する熱交換器の継ぎ手構造であれば適用できる。

実施例１の継ぎ手構造が適用された積層型エバポレータ（熱交換器の一例）を示す全体正面図である。 実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造を示す分解斜視図である。 実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造をフランジ側から視た拡大図である。 実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造をタンク側から視た拡大図である。 実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造のうち冷媒入口管の接続部分を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。 実施例１における積層型エバポレータの継ぎ手構造のうち冷媒出口管の接続部分を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。 従来例１の継ぎ手構造が適用された積層型エバポレータであり、(a)は継ぎ手構造の要部側面図を示し、(b)は継ぎ手構造の要部正面図を示す。 従来例２の継ぎ手構造が適用された積層型エバポレータであり、(a)は継ぎ手構造の要部側面図を示し、(b)は継ぎ手構造の要部正面図を示す。

符号の説明

１ 積層型エバポレータ（熱交換器の一例）
１ａ コア部上面（上面）
１１ チューブシート
１２，１３ サイドプレート
１２ａ 入口側上部タンク連通穴
１２ｂ 出口側上部タンク連通穴
１４ アウターフィン
１５ 入口側上部タンク（第１タンク）
１６ 出口側上部タンク（第２タンク）
２ 継ぎ手
２ａ 上面
２１ 台座部材
２１ａ 冷媒入口管接続穴
２１ｂ 冷媒出口管接続穴
２１ｃ，２１ｄ ビス止めネジ穴
２２ フランジ部材
２２ａ 冷媒入口管接続穴
２２ｂ 冷媒出口管接続穴
２２ｃ，２２ｄ ビス穴
３ 気密シール材
４ 冷媒入口管
４ａ カシメつば部
４ｂ Ｏ−リング溝
５ 冷媒出口管
６，７ ビス
８，９ Ｏ−リング
OP1,OP2 管接続穴中心位置
OT1,OT2 タンク穴中心位置
OFF1,OFF2 オフセット量
EP1,EP2 冷媒入口管４と冷媒出口管５の内径全域
ET1,ET2 入口側上部タンク１５と出口側上部タンク１６の内径全域
θ 傾斜角
Ｃ 管接続穴中心位置OP1,OP2を結ぶ線

Claims (5)

1. 上端位置に第１タンクと第２タンクを横並列に配置した熱交換器の一側面に冷媒入口管と冷媒出口管を接続する継ぎ手を備え、冷媒入口管から継ぎ手を経過して冷媒を第１タンクに導入し、第２タンクから継ぎ手を経過して冷媒を冷媒出口管に排出する熱交換器の継ぎ手構造において、
   前記継ぎ手の上面を、前記熱交換器の上面と同一面に設定し、
   前記継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴は、２つの管接続穴中心位置を２つのタンク穴中心位置よりも下側位置にオフセットし、
   前記２つの管接続穴中心位置のオフセット量は、冷媒入口管と冷媒出口管の内径全域が第１タンクと第２タンクの内径全域に含まれる範囲内に設定し、
   前記継ぎ手に有する冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴は、冷媒入口管接続穴の穴径より冷媒出口管接続穴の穴径が大径であり、かつ、２つの管接続穴中心位置を、それぞれについてオフセット量の限界あるいは限界近くまで２つのタンク中心位置よりも下側位置にオフセット設定することで、２つの管接続穴中心位置を結ぶ線を、２つのタンク穴中心位置を結ぶ線に対して傾斜化させたことを特徴とする熱交換器の継ぎ手構造。
2. 請求項１に記載された熱交換器の継ぎ手構造において、
   前記熱交換器は、両側にサイドプレートを有し、両サイドプレートのうち、片側のサイドプレートの上部位置に第１タンク連通穴と第２タンク連通穴を開口し、
   前記継ぎ手は、第１タンク連通穴と第２タンク連通穴を開口した片側のサイドプレートの上部位置にロウ付け固定された台座部材と、該台座部材にビス止め固定されたフランジ部材により構成され、
   前記台座部材とフランジ部材には、傾斜配置した冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴に挟まれた領域に２つのビス止めネジ穴と２つのビス穴を設定したことを特徴とする熱交換器の継ぎ手構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載された熱交換器の継ぎ手構造において、
   前記熱交換器は、継ぎ手を含めた外周部に沿って１枚の気密シール材を巻き付けたことを特徴とする熱交換器の継ぎ手構造。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された熱交換器の継ぎ手構造において、
   前記継ぎ手は、冷媒入口管接続穴と冷媒出口管接続穴の２つの管接続穴中心位置を結ぶ線に対し線対称形状に設定したことを特徴とする熱交換器の継ぎ手構造。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された熱交換器の継ぎ手構造において、
   前記熱交換器は、車両の空調ケース内に冷房用熱交換器として設置され、冷媒の流通により通過する風から熱を奪う積層型エバポレータであることを特徴とする熱交換器の継ぎ手構造。

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