JP5237075B2 - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器及びその製造方法に関する。
従来、熱交換器として特許文献1記載の技術が公知になっている(特許文献1参照)。
このような熱交換器では、受液器内に乾燥剤を挿入して閉塞部材で内部を密閉している。
特開平8−110125号公報
しかしながら、従来の発明において、受液器の耐圧性を向上させる場合には、閉塞部材を例えば溶接で受液器の開口端部に接合することになる。
この際、受液器と熱交換器のタンクとが非常に接近しているため、以下に列記するような問題点が生じてしまう。
即ち、閉塞部材の接合を行うための作業スペースが確保できない。
また、閉塞部材の接合時の熱によって熱交換器のタンクが変形する虞がある。
受液器の熱マスが大きいため、閉塞部材が所望のように昇温せず、接合に時間が掛かる。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、受液器の閉塞部材を良好に接合して受液器の耐圧性を向上できる熱交換器を提供することである。
請求項1記載の発明では、所定間隔を置いて配置された一対のタンクと、上記一対のタンクに両端部が連通接続された複数のチューブと、上記一対のタンクのうちの一方のタンクに沿って隣接して配置されると共に、この一方のタンクに連通接続された長尺な受液器と、上記受液器内に収容された収容部材を備え、上記受液器の長手方向一方側に、前記一方のタンクに比べて長手方向外側に突出した開口端部を設け、上記開口端部を閉塞部材で閉塞するようにした熱交換器であって、上記収容部材及び閉塞部材を除いた熱交換器全体を、ろう付け処理により一体的に形成し、上記収容部材を、ろう付け処理後に、上記開口端部から上記受液器内に挿入配置し、上記閉塞部材を、上記収容部材の挿入配置後に、上記開口端部に溶接又はろう付け接合したことを特徴とする。
請求項9記載の発明では、所定間隔を置いて配置された一対のタンクと、上記一対のタンクに両端部が連通接続された複数のチューブと、上記一対のタンクのうちの一方のタンクに沿って隣接して配置され、この一方のタンクに連通接続された長尺な受液器と、上記受液器内に収容された収容部材を備え、上記受液器の長手方向一方側に、前記一方のタンクに比べて長手方向外側に突出した開口端部を設け、上記開口端部を閉塞部材で閉塞するようにした熱交換器の製造方法であって、上記収容部材及び閉塞部材を除いた熱交換器全体をろう付け処理して一体的に形成する工程と、上記ろう付け処理後に、上記収容部材を上記開口端部から上記受液器内に挿入配置する工程と、上記収容部材の挿入配置後に、上記閉塞部材を上記開口端部に溶接又はろう付け接合する工程を備えることを特徴とする。
この発明では、受液器の長手方向一方側に、一方のタンクに比べて長手方向外側に突出した開口端部を備えている。
そして、収容部材及び閉塞部材を除いた熱交換器全体を、ろう付け処理により一体的に形成し、収容部材を、ろう付け処理後に、開口端部から受液器内に挿入配置し、閉塞部材を、収容部材の挿入配置後に、開口端部に溶接又はろう付け接合している。
この結果、閉塞部材の接合作業スペースの確保、接合時のタンクへの熱害防止、接合作業の効率化、受液器の熱マスによるろう付け性の向上等を同時に図ることができ、受液器の閉塞部材を良好に接合して耐圧性を向上できる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例1を説明する。
図1は実施例1の熱交換器を示す正面図、図2は実施例1のタンクの分解斜視図、図3は同斜視図、図4は実施例1のタンクの分解斜視図、図5は同斜視図である。
図6は実施例1の受液器の分解斜視図、図7は同斜視図、図8は実施例1の中間部材と受液器の分解斜視図、図9は実施例1の受液器の下方内部を説明する側断面図、図10は図9のS10−S10線における断面図である。
図11は実施例1の受液器の上方内部を説明する側断面図、図12は実施例1の金属製フィルタの分解図、図13は実施例1のブラケット部材の上面図である。
図14は実施例1の高周波誘導加熱を説明する閉塞部材周辺の上面図(一部省略)、図15は図14のS15−S15線における断面図、図16は実施例1の温度のプロフィルを説明する図である。
図17〜21は閉塞部材のその他の接合例を説明する図、図22は図21のS22−S22線における断面図であり、閉塞部材のその他の接合例を説明する図、図23は図21のS23−S23線における断面図であり、閉塞部材のその他の接合例を説明する図、図24は閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。
先ず、全体構成を説明する。
図1に示すように、実施例1の熱交換器1は、左右に所定間隔を置いて配置された一対のタンク2,3と、これら一対のタンク2,3の間に配置されたコア部4と、タンク3に沿って隣接して配置された長尺な受液器5等が備えられている。
タンク2は、4枚の板状のディバイドプレートD1で3つの室R1,R3,R6に区分けされる他、室R1に連通した入力ポート6aを備える入力コネクタ6が設けられる一方、室R6に連通した出力ポート7aを備える出力コネクタ7が設けられている。
タンク3は、4枚のディバイドプレートD1で3つの室R2,R4,R5に区分けされる他、中間部材8,9を介して室R4,R5に連通した受液器5が設けられている。
図2に示すように、タンク2は、略コ字状断面を有する半筒状のチューブプレート10aと、チューブプレート10aに最中状に重ねられる略コ字状断面を有する半筒状のタンクプレート10bと、両プレート10a,10bの内側に介装される前述の各ディバイドプレートD1から構成されている。
チューブプレート10aには、後述するレインフォース4cの端部が挿通し固定されるレインフォース孔10cと、後述するチューブ4aの端部が挿通し固定されるチューブ孔10dとがそれぞれバーリング加工により内側へ環状突起状に形成されている。
また、チューブプレート10aにおけるディバイドプレートD1が介装される位置には、該ディバイドプレートD1のコア部4側を挟持した状態で固定する一対のビード部10e,10eが内側に向かって突設されている。
さらに、チューブプレート10aにおける略コ字状断面の対向する側壁には、タンクプレート10bの外周一部に加締め固定可能な一対の爪状の係止部10f,10fが該チューブプレート10aの長手方向に沿って複数形成されている。
なお、係止部10f,10fの形状、形成数、形成位置等については適宜設定できる。
一方、タンクプレート10bにおけるディバイドプレートD1が介装される位置には、該ディバイドプレートD1に形成された凸部10gが挿入し固定される固定孔10hが形成されている。
また、タンクプレート10bにおける各コネクタ6,7が固定される位置にはそれぞれ円形状の連通孔10i,10jが形成されている。
そして、図3に示すように、各ディバイドプレートD1を所定位置に介装して両プレート10a,10bを最中状に重ねた後、各係止部10f,10fをタンクプレート10bに加締め固定することにより、タンク2を仮組み可能に構成されている。
また、各コネクタ6,7は、両プレート10a,10bを重ねる前に予めタンクプレート10bのそれぞれ対応する連通孔10i,10jをバーリング加工して外側に向けて環状突起状に形成された環状突起部によって加締め固定されることにより、タンクプレート10bに当接した状態で仮組み可能に構成されている。
図4、5に示すように、タンク3は、タンク2と同様に各ディバイドプレートD1を所定位置に介装した状態で両プレート10a,10bを最中状に重ねた後、各係止部10f,10fをタンクプレート10bに加締め固定することにより仮組み可能に構成されている。
また、タンクプレート10bにおける中間部材8,9が固定される位置にはそれぞれ円形状の連通孔10k,10mが形成されている。
また、後述する保持部材16が固定される位置には、連通孔10nが形成されている(図11参照)。
コア部4は、タンク2,3のチューブ孔10dに両端部が挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ4aと、隣接するチューブ4aに波状の頂部が接合された波板状のフィン4bとから構成されている。
また、コア部4の積層方向両側は、タンク2,3のレインフォース孔10cに両端部が挿通し固定された一対のレインフォース4c,4cで連結補強されている。
図6、7に示すように、受液器5は、略円筒状の本体11と、この本体11の開口端部12a,12bを閉塞する略皿状の閉塞部材14,15とが備えられている。
本体11の外周部には、対向する一対の側壁11a,11aと、この両側壁11a,11aと直交する平坦な底部11bを有して、中間部材8,9側に開口した略コ字状断面の固定部11cがタンク3と同じ長さを有して長手方向に延設されている。
また、底部11bにおける中間部材8,9が固定される位置には、それぞれ円形状の連通孔11d,11eが形成されている。
そして、本体11の上端部付近は、円筒状の円筒部13が形成されている。
なお、本体11は、母材を押し出し成形加工した後、固定部11cの上端一部を切削加工することにより、円筒状の円筒部13が形成されている。
閉塞部材14は、円盤状の底部14aと、この底部14aの外周から本体11側に起立した環状突起状に形成され、且つ、本体11の下方開口端部12aの内周に挿入して嵌合可能な挿入部14bが形成されている。
閉塞部材15は、円盤状の底部15aと、この底部15aの外周から本体11側に起立した環状突起状に形成され、且つ、本体11の上方開口端部12bの内周に挿入して嵌合可能な挿入部15bが形成されている。
そして、図7に示すように、両閉塞部材14,15を本体11のそれぞれ対応する上下開口端部12a,12bの内側に圧入して、底部14a,15aを該端部12a,12bと面一状態にして固定できるようになっている。
中間部材8,9は、タンク3の連通孔10k,10mと受液器5のそれぞれ対応する連通孔11d,11eを連通接続し、且つ、受液器5をタンク3に固定支持するためのものである。
図8に示すように、中間部材8(9)には、円形の開口断面を有して貫通形成された連通孔8a(9a)と、この連通孔8a(9a)を延設するようにタンク3側に突設された筒状の挿入部8b(9b)と、受液器5側に設けられた略矩形状の座部8c(9c)とが形成されている。
また、中間部材8(9)の挿入部8b(9b)と座部8c(9c)との間には、タンク3のタンクプレート10bの外周形状に合致する当接面8d(9d)を有する中途部8e(9e)とが形成されている。
なお、固定部11cの連通孔11d(11e)の開口径は、連通孔8a(9a)の開口径よりも幾分大きく設定されている。
そして、図9に示すように、中間部材8(9)は、挿入部8b(9b)をタンク3の連通孔10k(10m)に挿通して当接面8d(9d)をタンク3のタンクプレート10bに当接し、且つ、座部8c(9c)を固定部11cの底部11bに当接した状態で固定されている。
これにより、中間部材8,9(連通孔8a,9a)を介してタンク3(連通孔10k,10m)と受液器5(連通孔11d,11e)とが連通接続されている。
また、図10に示すように、各中間部材8(9)の中途部8e(9e)及び座部8c(9c)は、該両側壁11a,11aを内側に加締めて形成された一対の加締め部11fによって加締め固定されている。
なお、加締め部11fの形状、形成数、形成位置等は適宜設定できる他、加締め以外の位置決め構造を採用しても良い。
また、図11に示すように、本体11の中途部付近には中間部材8(9)と同一形状の保持部材16が設けられている。
この保持部材16は中間部材8,9と同様に、挿入部16bをタンク3の連通孔10nに挿通して当接面16dをタンク3のタンクプレート10bに当接し、且つ、座部16cを固定部11cの底部11bに当接した状態で固定されている。
また、図示を省略するが、保持部材16も中間部材8,9と同様に、一対の加締め部11fによって加締め固定されている。
これにより、受液器5は、中間部材8,9と保持部材16によってタンク3に安定した状態で固定支持されている。
さらに、本体11の上端部付近は、円筒部13がその高さ寸法L1だけタンク3に比べて長手方向外側へ突設している。
図9に示すように、本体11内における連通孔11dと連通孔11eとの間には金属製フィルタ17が設けられている。
図12に示すように、金属製フィルタ17は、フィルタ本体部17aと、フランジ部17bと、金属製リング17cから構成されている。
フィルタ本体部17aは、網状の小さな孔を有して下方に開口した有底円筒状に形成されている。
フランジ部17bは、下方に行くに連れて拡径した円筒状に形成される他、その上端部の内径はフィルタ本体部17aの下端部の内径よりも僅かに小さく形成されている。
金属製リング17cは円筒状に形成される他、その内径はフィルタ本体部17aの下端部の外径よりも僅かに大きく形成されている。
これにより、フィルタ本体部17aの下端部の内側にフランジ部17bの上端部を重ねる一方、外側に金属製リング17cを重ねた状態として、金属製リング17cを内側に加締めることにより、これら三者が固定されている。
そして、図9に示すように、金属製フィルタ17は、本体11内における連通孔11dと連通孔11eとの間に圧入固定されている。
従って、受液器5内には、中間部材8の連通孔8aを介してタンク3の室R4に連通した室P1が形成されている。
また、金属製フィルタ17のフィルタ本体部17aを介して室P1に連通し、且つ、中間部材9の連通孔9aを介してタンク3の室R5に連通した室P2が形成されている。
一方、図11に示すように、本体11の上端部付近には、複数の貫通孔19a(図13参照)を有するブラケット部材19が設けられている。
これにより、本体11内の上方には、貫通孔19aを介して室P1に連通した室P3が形成されると共に、ここに収容部材20が収容されている。
実施例1の収容部材20は、乾燥剤であり、通気性のある布袋内に細粒子状態で入れられているが、この限りではなく、大粒状の乾燥剤を直接入れる場合もあり得る。
また、乾燥剤の代わりに蛍光剤を入れる場合もある。
その他、実施例1の熱交換器1の各構成部材は、収容部材20を除いて全てアルミ製、またはアルミやステンレス等を主要材料とする合金製となっている。
また、各構成部材の当接した接合部同士のうちのすくなくとも一方にはブレージングシートから構成され、又は予めフラックスを塗布や貼付したろう材が成形されている。
次に、作用を説明する。
[熱交換器の製造について]
このような熱交換器1を製造するには、先ず、熱交換器1全体を仮組みする。
この際、受液器5をタンク3に仮組みするには、先ず、本体11の内部に金属製フィルタ17及びブラケット部材19を挿入して配置する。
次に、閉塞部材14を本体11の下方開口端部12aに圧入固定する。
次に、中間部材8,9及び保持部材16を固定部11cの内側に挿入配置した後、両側壁11a,11aを加締めて加締め部11f,11fを形成する。
この際、両側壁11a,11aが中間部材8,9の座部8c,9cの側面に当接して該中間部材8,9を案内することにより、中間部材8,9の前後方向(コア部4の幅方向)の位置決めを正確に行うことができる。
また、中間部材8,9の座部8c,9cと中途部8e,9eがそれぞれ対応する加締め部11f,11fで加締められることにより、中間部材8,9の座部8c,9cを両側壁11a,11aと底部11bに密着させた状態で保持できる。
これにより、中間部材8,9と固定部11cとの相対位置決めを行うことができ、連通孔8a,9aと連通孔11d,11eとを相対位置決めした状態で中間部材8,9を固定部11cに仮固定できる。
さらに、連通孔11d(11e)の開口径は連通孔8a(9a)の開口径よりも幾分大きく設定されているため、これら両者の上下方向における相対位置ずれは多少許容できる。
同様に、保持部材16においても、中間部材8,9と同様に、固定部11cとの相対位置決めをした状態で仮固定できる。
次に、受液器5と共に中間部材8,9の挿入部8b,9b及び保持部材16の挿入部16bをタンク3のそれぞれ対応する連通孔10k,10m,10nに挿通し固定して、受液器5をタンク3に仮組みする。
これにより、閉塞部材15及び収容部材20を除く熱交換器1の全ての構成部材の仮組みが終了する。
次に、このように仮組みされた熱交換器1を加熱炉内で熱処理することにより各構成部材の接合部同士をろう付け接合して一体的に形成する。
この際、通常、熱交換器1はコア部4を水平にした状態でろう付け処理される。
この結果、受液器5の自重が中間部材8,9に鉛直方向に掛かるため、これら両者の相対位置ずれは特にコア部4の幅方向に大きく相対位置ずれする可能性が高い。
なお、中間部材8,9と受液器5とが相対位置ずれすると、連通孔8a(9a)と連通孔11d(11e)が位置ずれして流通媒体の圧力損失が増大してしまう。
そこで、連通孔11d(11e)の開口径を連通孔8a(9a)の開口径よりも幾分大きく設定してこれら両者の位置ずれを許容するようにしているが、連通孔11d(11e)の開口径をあまり大きく設定すると、中間部材8(9)と受液器5との接合面積を確保できず、中間部材8,9の大型化やろう付け不良を招いてしまう。
これに対し、実施例1では、固定部11cの両側壁11a,11aが中間部材8,9の座部8c,9cの側面に当接し、さらに、加締め部11f,11fによって座部8c,9cが加締め固定されている。
これにより、ろう付け処理中に該中間部材8,9が位置ずれする虞がなく、これらを良好に位置決めした状態でろう付け接合できる。
加えて、位置決めした状態はろう付け処理後も維持されるため、接合耐久性を向上でき、ひいては熱交換器1の耐久性を向上できる。
次に、受液器5の本体11の上方開口端部12bから収容部材20を室P3内に挿入配置する。
次に、本体11の上方開口端部12bに閉塞部材15を圧入固定した後、閉塞部材15の挿入部15bの外周と本体11の上方開口端部12bの内周との当接部位(図15の太線で図示、以下は閉塞部材15の接合部と称する)を高周波誘導加熱にてろう付け接合する。
なお、高周波誘導加熱は、公知の特開平7−9119号公報または特開平6−295782号公報等に記載の技術と同様であるため、その詳細は簡略して説明する。
即ち、高周波誘導加熱は、高周波電流の流れるワークコイルの中に置かれた導電体(通電性を持つ材料)が、電磁誘導作用によって導電体に生じる渦電流損による発熱と、ヒステリシス損によって導電体に生じる発熱(磁性材料の各分子が交流磁束によって振動、摩擦するため発生する熱量)により急速に加熱される現象を利用するものである。
図14、15に示すように、実施例1では、閉塞部材15の外面に、ろう材(ブレージングシート)が設けられている。
また、発信器31と電気的に接続されたループ状のワークコイル32が閉塞部材15の接合部の周囲を囲むように配置されている。
なお、ワークコイル32は多重巻ではなくΩ状の1巻のタイプの場合もある。
また、発信器31はコントローラ33に電気的に接続されている。
コントローラ33には、発信器31の制御方法が書き換え可能なメモリにプログラムとして記憶されており、このプログラムを実行して発信器31に指令信号を送信することにより、接合部の加熱調整を制御するようになっている。
また、コントローラ33には、図16に示すような、加熱開始から時間軸に対する閉塞部材15の接合部の目標温度が予め記憶されており、この目標温度に合わせて発信器31に指令信号を送信する。
これにより、閉塞部材15の接合部の昇温を制御して安定したろう付け接合を実現できる。
そして、コントローラ33による指令信号によって発信器31からワークコイル32に高周波電流が流れると、ワークコイル32の内側に配置された閉塞部材15の接合部が加熱し、この結果、この接合部のろう材を溶融させて、閉塞部材15を良好にろう付け接合できる。
なお、この際、閉塞部材15の底部15aの外面と挿入部15bの外面は緩やかな曲面で接続されているため、閉塞部材15において、接合部から比較的離れた部位のろう材の一部を毛細管現象によって、閉塞部材15の接合部に進入させて補充することができる。
ここで、従来の発明において、閉塞部材を受液器に対して、例えば溶接で接合する場合には、受液器と熱交換器のタンクとが非常に接近しているため、溶接作業性が悪い上、溶接時の熱がタンクに悪影響を及ぼす虞があった。
また、ワークコイルによる高周波誘導加熱を用いてろう付け接合する場合には、ワークコイルと本体(正確には閉塞部材の接合部)との間に所定隙間を確保できず、ろう付け不良を招く虞がある。
なお、高周波誘導加熱において、この所定隙間は重要設定項目である。
あるいは、ワークコイルと本体との間に所定の距離を確保できた場合であっても、ワークコイルとタンクとが非常に接近してしまうため、高周波誘導加熱時の熱がタンクの接合部のろう材を溶融してしまう虞がある。
これに対し、実施例1では、前述したように、受液器5の円筒部13が高さ寸法L1だけタンク3に比べて上方に突出しているため、本体11の上方開口端部12(閉塞部材15共)の周囲に接近する物はなく、十分なスペースを確保できる。
これにより、ワークコイル32と本体11(閉塞部材15の接合部)との間に所定隙間を容易に確保できる。
加えて、高周波誘導加熱時の熱がタンク3に悪影響を及ぼす虞がなく、タンク3を保護できる。
なお、高さ寸法L1は適宜設定できる。
また、コントローラ33による発信器31の制御によって、閉塞部材15の接合部の昇温を制御でき、安定したろう付け接合を実現できる。
このように、実施例1では、閉塞部材15を本体11の上方開口端部12bに良好にろう付け接合でき、シール部材と螺子溝を用いた閉塞部材の密閉構造に比べて、非常に高い耐圧性を実現できる。
なお、実施例1では、閉塞部材15を本体11の上端部にワークコイル32による高周波誘導加熱にてろう付け接合したが、溶接で固定する場合もあり得る。
この場合も同様の作用・効果を得ることができる。
[閉塞部材の接合部位について]
次に、図17〜24に基づいて、閉塞部材15の接合部の形態について説明する。
なお、図17〜24において、ろう材40は毛細管現象により閉塞部材15の接合部に進入して、ろう付け接合されるが、その図示・説明は省略する。
図17に示すように、閉塞部材15の接合部上部付近に粉状のろう材40を設け、ここにフラックスを塗布して、ろう付け接合しても良いし、或いは、図18に示すように、フラックス入りリングロー(フラックスコワードワイヤー)部材を設けた後、ろう付け接合しても良い。
或いは、図19に示すように、本体11の上方開口端部12bの内周に環状の切欠段部41を形成して、ここに閉塞部材15の挿入部15bを係止させることにより、閉塞部材15を本体11内に圧入する際の挿入代を容易に決定できるようにしても良い。
或いは、図20に示すように、本体11の上方開口端部12bの内周に環状の切欠段部41を形成して、ここに円盤状の閉塞部材15を係止させても良い。
これにより、本体11内に圧入する際の挿入代を容易に決定できる上、閉塞部材15の軽量・小型化、室P3の拡大化(収容部材20の拡大化)、熱マスの低減等を図ることができる。
なお、この場合、ろう材40は閉塞部材15の外面に設定する。
或いは、図21〜23に示すように、閉塞部材15の挿入部15bを本体11側に湾曲して凹設した形状に形成すると共に、その外周部の複数箇所に本体11の上端部に係止する爪部42を設ける。
そして、この爪部43を避けた本体11の上方開口端部12bにろう材40を設けて、同様にろう付け接合しても良い。
或いは、図24に示すように、閉塞部材15の挿入部15bを本体11側に湾曲して凹設した形状に形成すると共に、本体11の開口端部12bをフレア加工して外側に拡開した拡開部43を形成する。
そして、拡径部43の内側にろう材40を設けて、同様にろう付け接合しても良い。
この場合、拡径部43の傾斜面によって、ろう材40を閉塞部材15の接合部に向かって積極的に導くことができる。
[受液器の耐圧性について]
実施例1の受液器5は、閉塞部材15がろう付け接合されているため、従来の発明に比べて大幅に耐圧性を向上でき、製品信頼性を向上できる。
また、高圧なCOを流通媒体とする車室内空調用冷却回路への対応が可能となる。
[受液器内の設計自由度について]
実施例1では、受液器5の外周部に固定部11cを形成し、この固定部11cに中間部材8,9における受液器5との接続部となる座部8c,9cを固定して連通接続している。
これにより、中間部材8,9における受液器5との接続部となる座部8c,9cが受液器5の収容部材に接近・接触する虞がなく、受液器5内の設計自由度を拡大できる。
従って、実施例1では、金属製フィルタ17のサイズや配置等の設計自由度を拡大できる。
[熱交換器の作動について]
このように構成された熱交換器1では、入力コネクタ6の入力ポート6aを介してコンプレッサ側からタンク2の室R1に流入した60℃前後の高温な流通媒体が、先ず、コア部4のそれぞれ対応するチューブ4aを介してタンク3の室R2、タンク2の室R3、タンク3の室R4の順番にターンしながら流通する間にコア部4を通過する車両走行風または図示しないファンの強制風と熱交換されて冷却される。
次に、図9に示すように、タンク3の室R4に流入した流通媒体(破線矢印で図示)は、中間部材8の連通孔8aを介して受液器5の室P1に流入して気液分離した後、金属製フィルタ17を介して室P2に流入する。
この際、金属製フィルタ17のフィルタ本体部17aでもって流通媒体に含まれる異物を除去できる。
また、収容部材20を乾燥剤とした場合には、受液器5内の水分を吸収して気液分離性能を向上できる。
あるいは、収容部材20を蛍光剤とした場合には、受液器5内の密封性が何らかの原因により損なわれた際における流通媒体の漏れを容易に検出できる。
次に、室P2の流通媒体は、中間部材9の連通孔9aを介してタンク3の室R5に流入する。
最後に、タンク3の室R5に流入した流通媒体は、コア部4の対応するチューブ4aを介してタンク2の室R6に流入する間にコア部4を通過する車両走行風または図示しないファンの強制風と熱交換されて45℃前後まで過冷却された後、出力コネクタ7の出力ポート7aを介してエバポレータ側へ送出され、所謂コンデンサとして機能する。
次に、この実施例1の効果を請求項1〜9に対応する(1)〜(9)と共に列記する。
(1)所定間隔を置いて配置された一対のタンク2,3と、一対のタンク2,3に両端部が連通接続された複数のチューブ4aと、タンク3に沿って隣接して配置されると共に、タンク3に連通接続された長尺な受液器5と、受液器5内に収容された収容部材20を備え、受液器5の長手方向一方側に、タンク3に比べて長手方向外側に突出した上方開口端部12bを設け、上方開口端部12bを閉塞部材15で閉塞するようにした熱交換器1であって、収容部材20及び閉塞部材15を除いた熱交換器1全体を、ろう付け処理により一体的に形成し、収容部材20を、ろう付け処理後に、上方開口端部12bから受液器5内に挿入配置し、閉塞部材15を、収容部材20の挿入配置後に、上方開口端部12bにろう付け接合した。
これにより、受液器5の閉塞部材15を良好に接合して受液器5の耐圧性を向上できる。
(2)閉塞部材15を、収容部材20の挿入配置後に、ワークコイル32による高周波誘導加熱にて上方開口端部12bにろう付け接合した。
これにより、(1)と同様の作用・効果に加えて、簡便な方法でもって閉塞部材15を開口端部にろう付け接合できる。
加えて、ワークコイル32と本体11との所定距離を確保できる。
(3)タンク3と受液器5を中間部材8,9を介して連通接続し、受液器5の外周部に、中間部材8,9との相対位置ずれを防止可能な規制部(固定部13c)を一体形成した。
これにより、中間部材8,9と受液器5を精度良く固定できる。
(4)規制部(固定部13c)は、中間部材8,9における熱交換器1の幅方向への相対位置ずれを規制することとした。
これにより、ろう付け接合時において、特に問題となる中間部材8,9における熱交換器1の幅方向への位置ずれを防止できる。
(5)規制部を(固定部13c)、熱交換器1のタンク3側に開口した略コ字状断面を有して受液器5の長手方向に延設し、規制部(固定部13c)に中間部材8,9を摺動させて案内させた後、これら両者を位置決めしてろう付け接合した。
これにより、(5)と同様の作用・効果を得ることができる。
(6)規制部(固定部13c)のコ字状断面の対向する両側壁11a,11aを中間部材8,9に加締め固定した。
これにより、中間部材8,9を安定した状態で位置決めできる。
(7)受液器5を、中間部材8,9と同一形状の保持部材16を介してタンク3に固定支持した。
これにより、部品種類を減らすことができる。
(8)収容部材を乾燥剤20(または蛍光剤)とした。
これにより、乾燥剤または蛍光剤等のように、熱交換器1全体のろう付け処理時に収容不可能な収容部材を配設する場合に用いて好適となる。
(9)所定間隔を置いて配置された一対のタンク2,3と、一対のタンク2,3に両端部が連通接続された複数のチューブ4aと、タンク3に沿って隣接して配置され、タンク3に連通接続された長尺な受液器5と、受液器5内に収容された収容部材20を備え、受液器5の長手方向一方側に、タンク3に比べて長手方向外側に突出した上方開口端部12bを設け、上方開口端部12bを閉塞部材15で閉塞するようにした熱交換器1の製造方法であって、収容部材20及び閉塞部材15を除いた熱交換器1全体をろう付け処理して一体的に形成する工程と、ろう付け処理後に、収容部材20を上方開口端部12bから受液器5内に挿入配置する工程と、収容部材20の挿入配置後に、閉塞部材15を上方開口端部12bにろう付け接合する工程を備えることとした。
これにより、(1)と同様の作用・効果を得ることができる。
以下、実施例2を説明する。
実施例2において、実施例1と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図25は実施例1の高周波誘導加熱を説明する図である。
図25に示すように、実施例2では、閉塞部材15の接合部位近傍に予め黒体塗料50を塗布しておき、この黒体塗料50の表面温度を測定可能な赤外線温度センサ51が備えられている。
また、赤外線温度センサ51で検出された温度はコントローラ33に順次送信されている。
なお、実施例1では、閉塞部材15を実施例1の図21〜23で説明したタイプを採用しているが、この限りではなく、黒体塗料50を設ける位置や数も適宜設定できる。
そして、コントローラ33は、赤外線温度センサ51から順次送信される温度と実施例1の図16で説明した温度のプロフィルを照合し、これらが一致するように、フィードバック制御しながら発信器31に加熱調整の指令信号を送信している。
従って、実施例2では、閉塞部材15の接合部の昇温状況に応じて温度管理を行うことができ、良好なろう付け接合を実現できる。
即ち、高周波誘導加熱は、外気温度や湿度、閉塞部材15の接合部の個体別の僅かな相違によっても、ろう付け性が変化してしまうため、接合部の温度を測定することによって、常に安定したろう付け性を得ることができ、製品品質を向上できる。
なお、非接触型の放射温度計等で閉塞部材15の温度を測定しても良い。
また、黒体塗料50を閉塞部材15の全面に設けても良く、この場合、赤外線温度センサ51に他の反射熱が進入せず、高精度に温度を検出できる。
次に、この実施例2の効果を請求項10、11に対応する(10)、(11)と共に列記する。
(10)閉塞部材15を、ワークコイル32による高周波誘導加熱にて上方開口端部12bにろう付け接合し、ろう付け接合時に閉塞部材15の接合部の温度を温度測定手段(黒体塗料50及び赤外線温度センサ51)で測定し、温度測定手段(黒体塗料50及び赤外線温度センサ51)で測定された接合部の温度変化に応じてワークコイル32による高周波誘導加熱の温度をフィードバック制御することとした。
これにより、安定した閉塞部材15のろう付け接合が可能となる。
(11)温度測定手段は、閉塞部材15の接合部の近傍に設けられた黒体塗料50と、この黒体塗料50の温度変化を測定する赤外線温度センサ51で構成した。
これにより、(10)と同様の作用・効果を得ることができる。
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、収容部材は乾燥剤や蛍光剤に限らず、各種パイプや金属製フィルタ等の場合もあり得る。
実施例1の熱交換器を示す正面図である。 実施例1のタンクの分解斜視図である。 実施例1のタンクの斜視図である。 実施例1のタンクの分解斜視図である。 実施例1のタンクの斜視図である。 実施例1の受液器の分解斜視図である。 実施例1の受液器の斜視図である。 実施例1の中間部材と受液器の分解斜視図である。 実施例1の受液器の下方内部を説明する側断面図である。 図9のS10−S10線における断面図である。 実施例1の受液器の上方内部を説明する側断面図である。 実施例1の金属製フィルタの分解図である。 実施例1のブラケット部材の上面図である。 実施例1の高周波誘導加熱を説明する閉塞部材周辺の上面図(一部省略)である。 図14のS15−S15線における断面図である。 実施例1の温度のプロフィルを説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 図21のS22−S22線における断面図であり、閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 図21のS23−S23線における断面図であり、閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 閉塞部材のその他の接合例を説明する図である。 実施例2の高周波誘導加熱を説明する図である。
符号の説明
D1 ディバイドプレート
R1、R2、R3、R4、R5、R6、P1、P2、P3 室
1 熱交換器
2、3 タンク
4 コア部
4a チューブ
4b フィン
4c レインフォース
5 受液器
6 入力コネクタ
6a 入力ポート
7 出力コネクタ
7a 出力ポート
8、9 中間部材
8a、9a 連通孔
8b、9b、16b 挿入部
8c、9c、16c 座部
8d、9d、16d 当接面
8e、9e 中途部
10a チューブプレート
10b タンクプレート
10c レインフォース孔
10d チューブ孔
10e ビード部
10f 係止部
10g 凸部
10i、10j、11d、11e 連通孔
11 本体
11a 両側壁
11b 底部
11c 固定部
11f 加締め部
12a 下方開口端部
12b 上方開口端部
13 円筒部
14、15 閉塞部材
14a、15a 底部
14b、15b 挿入部
16 保持部材
17 金属製フィルタ
17a フィルタ本体部
17b フランジ部
17c 金属製リング
19 ブラケット部材
19a 貫通孔
20 乾燥剤
31 発信器
32 ワークコイル
33 コントローラ
40 ろう材
41 切欠段部
42 爪部
43 拡開部
50 黒体塗料
51 赤外線温度センサ

Claims (11)

  1. 所定間隔を置いて配置された一対のタンクと、
    前記一対のタンクに両端部が連通接続された複数のチューブと、
    前記一対のタンクのうちの一方のタンクに沿って隣接して配置されると共に、この一方のタンクに連通接続された長尺な受液器と、
    前記受液器内に収容された収容部材を備え、
    前記受液器の長手方向一方側に、前記一方のタンクに比べて長手方向外側に突出した開口端部を設け、
    前記開口端部を閉塞部材で閉塞するようにした熱交換器であって、
    前記収容部材及び閉塞部材を除いた熱交換器全体を、ろう付け処理により一体的に形成し、
    前記収容部材を、前記ろう付け処理後に、前記開口端部から前記受液器内に挿入配置し、
    前記閉塞部材を、前記収容部材の挿入配置後に、前記開口端部に溶接又はろう付け接合したことを特徴とする熱交換器。
  2. 請求項1記載の熱交換器において、
    前記閉塞部材を、ワークコイルによる高周波誘導加熱にて前記開口端部にろう付け接合したことを特徴とする熱交換器。
  3. 請求項1または2記載の熱交換器において、
    前記一方のタンクと受液器を中間部材を介して連通接続し、
    前記受液器の外周部に、前記中間部材との相対位置ずれを防止可能な規制部を一体形成したことを特徴とする熱交換器。
  4. 請求項3記載の熱交換器において、
    前記規制部は、中間部材における熱交換器の幅方向への相対位置ずれを規制することを特徴とする熱交換器。
  5. 請求項4記載の熱交換器において、
    前記規制部を、熱交換器のタンク側に開口した略コ字状断面を有して受液器の長手方向に延設し、
    前記規制部に中間部材を摺動させて案内させた後、これら両者を位置決めしてろう付け接合したことを特徴とする熱交換器。
  6. 請求項5記載の熱交換器において、
    前記規制部のコ字状断面の対向する両側壁を中間部材に加締め固定したことを特徴とする熱交換器。
  7. 請求項3〜6のうちのいずれかに記載の熱交換器において、
    前記受液器を、前記中間部材と同一形状の保持部材を介して一方のタンクに固定支持したことを特徴とする熱交換器。
  8. 請求項1〜7のうちのいずれかに記載の熱交換器において、
    前記収容部材を乾燥剤または蛍光剤としたことを特徴とする熱交換器。
  9. 所定間隔を置いて配置された一対のタンクと、
    前記一対のタンクに両端部が連通接続された複数のチューブと、
    前記一対のタンクのうちの一方のタンクに沿って隣接して配置され、この一方のタンクに連通接続された長尺な受液器と、
    前記受液器内に収容された収容部材を備え、
    前記受液器の長手方向一方側に、前記一方のタンクに比べて長手方向外側に突出した開口端部を設け、
    前記開口端部を閉塞部材で閉塞するようにした熱交換器の製造方法であって、
    前記収容部材及び閉塞部材を除いた熱交換器全体をろう付け処理して一体的に形成する工程と、
    前記ろう付け処理後に、前記収容部材を前記開口端部から前記受液器内に挿入配置する工程と、
    前記収容部材の挿入配置後に、前記閉塞部材を前記開口端部に溶接又はろう付け接合する工程を備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。
  10. 請求項9記載の熱交換器の製造方法において、
    前記閉塞部材を、ワークコイルによる高周波誘導加熱にて前記開口端部にろう付け接合し、
    前記ろう付け接合時に前記閉塞部材の接合部の温度を温度測定手段で測定し、
    前記温度測定手段で測定された接合部の温度に応じてワークコイルによる高周波誘導加熱の温度をフィードバック制御することを特徴とする熱交換器の製造方法。
  11. 請求項10記載の熱交換器の製造方法において、
    前記温度測定手段は、閉塞部材の接合部の近傍に設けられた黒体塗料と、この黒体塗料の温度変化を測定するセンサで構成したことを特徴とする熱交換器の製造方法。
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