JP5384853B2 - 受液器一体型凝縮器 - Google Patents

Description

本発明は、受液器が凝縮器に一体的に設けられた受液器一体型の凝縮器に関する。

従来の受液器一体型の凝縮器において、受液器の下部開口端を閉止するための構造がいくつか知られている。特許文献１に記載の構造においては、受液器端部に嵌め込む雄ねじキャップが受液器内部にかかる冷媒圧力によって外れないよう、アルミ製の雌ねじ部材をあらかじめ受液器の一端側にろう付けし、この雌ねじ部に雄ねじキャップの雄ねじを嵌め込んでいる。さらに、受液器内部の気密性を確保するために、雄ねじキャップには予めＯリングが嵌合されており、雄ねじキャップはＯリングを介して受液器内部のシール部と当接している。

また特許文献２に記載の構造においては、キャップが受液器内部の奥側に入り過ぎないよう、受液器本体の下端を同心円状に拡管することによってキャップを位置決めしている。さらに、キャップが受液器内部にかかる冷媒圧力によって外れないよう、受液器本体の内面に溝を設け、止め輪を嵌めている。
特開２００１−０３３１２１号公報 特許第３４８２６１２号公報

特許文献１に記載の装置では、雄ねじキャップが樹脂成形品であるので、内圧の高い受液器に装着するためには、アルミ等の金属製キャップの場合に比べて、雌ねじ側のねじ山が多くなるように切削加工しなければならない。すると雄ねじ側のねじ山も多くしなければならず、雄ねじキャップの加工時間が長くなるので加工コスト、部品コストが増大する。また、受液器内部でＯリングが当接するシール部には、高い真円度と精細な面粗度が要求されるが、受液器本体が押出し成形される場合には真円度や面粗度のバラツキが大きくなる。その結果、雄ねじキャップとＯリングが受液器内部に正しく挿入できなかったり、受液器内部でＯリングが当接するシール部において気密性が十分に確保できなかったりするため、シール部には切削加工を施した筒状雌ねじ部材が必要となる等の問題があった。

特許文献２では、受液器本体の下端を同心円状に拡管するには、受液器本体が円筒形状の管でなければならない。すなわち受液器本体の横断面が異形形状の場合には、均一に材料が伸びにくいため、拡管加工が困難である。したがって、所定間隔を持たせつつ円筒形状の受液器と円筒形状のヘッダーパイプを接続する場合には、接合部を複雑な形状に加工しなければならず、加工コストが増大する。

そこで本発明の課題は、上記のような問題点に着目し、加工コストや部品コストを増大させることなく、簡単な加工、簡素な構造にて、組付性や気密性を改善可能な受液器一体型凝縮器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る受液器一体型凝縮器は、受液器が凝縮器に一体的に設けられた受液器一体型凝縮器において、受液器本体の下部開口端近傍であって受液器本体内面の軸方向２箇所に周方向に延びる溝部が形成され、該溝部のうち下部開口端寄りに位置する一方の溝部にはＣリングが嵌合され、他方の溝部にはキャップ上面側に設けられた爪部が嵌合されて該溝部間にフィルターを備えたキャップが固定されているとともに、前記溝部間において前記キャップの外周面と前記受液器本体内面との間にＯリングが介装されていることを特徴とするものからなる。
また、別の態様として、本発明に係る受液器一体型凝縮器は、受液器が凝縮器に一体的に設けられた受液器一体型凝縮器において、受液器本体の下部開口端近傍であって受液器本体内面の軸方向２箇所に周方向に延びる溝部が形成され、該溝部の両方にＣリングが嵌合されて該溝部間にフィルターを備えたキャップが固定されているとともに、前記溝部間において前記キャップの外周面と前記受液器本体内面との間にＯリングが介装されていることを特徴とするものからなる。
すなわち、基本的に、溝部に嵌合されたＣリングでキャップを固定し、キャップ外周面のＯリングで受液器本体内面との間をシールするという簡単な構造にて、コストを増大させることなく良好なシール性、組付性を確保しようとするものである。

このような本発明に係る受液器一体型凝縮器においては、上記２つの溝部の両方にＣリングを嵌合させる構造とすることもできるが、上記溝部のうち下部開口端寄りに位置する一方の溝部にはＣリングが嵌合され、他方の溝部には前記キャップ上面側に設けられた爪部が嵌合されている構造とすることができる。かかる構造により、受液器本体の下部開口端における気密性を確保しつつ、２つの溝部の両方にＣリングを嵌合させる構造とした場合よりもＣリングの使用点数を減らすことが可能となり、さらに組立作業も容易化できる。

上記一方の溝部の溝幅は、上記他方の溝部の溝幅よりも小さく形成されていることが好ましい。かかる構造により、キャップ挿入の際、爪部が上記他方の溝部まで移動する過程において、上記一方の溝部をスムーズに乗り越えるようにすることができる。

また、本発明に係る構造において、Ｏリングが当接するシール部を切削加工する場合には、２つの溝部を切削加工する工程と同時に工程を実施することが好ましい。これにより加工工程の数を増やすことなくシール部の真円度と面粗度を高い精度に保持することができるので、組付性や気密性を一層向上させることができる。

本発明の受液器一体型凝縮器において、上記Ｏリングは、上記キャップの外周面に予め嵌着されていることが好ましい。これにより組立作業時におけるＯリングの汚れや紛失を防止することができるとともに、組立作業をより容易化できる。

本発明の受液器一体型凝縮器においては、受液器本体内面の軸方向に対する横断面形状を、一方の溝部と他方の溝部で挟まれる領域において一定に形成することが好ましい。すなわち本発明において、受液器本体の下部開口端近傍であって受液器本体内面の軸方向２箇所に周方向に延びる溝部が形成され、該溝部の少なくとも一方にＣリングが嵌合されていることにより、キャップが軸方向に移動しないよう位置決めされるので、煩雑な拡管加工を施さなくてもキャップが受液器本体の内側に入り過ぎることがない。さらに、拡管加工が不要であることから、受液器本体の横断面を異形形状とした場合にも加工コストの増大を抑えることができ、受液器を設計する際の自由度が向上する。

本発明の受液器一体型凝縮器において、受液器本体外面の軸方向に対する横断面形状は、凝縮器のヘッダーパイプ側に突出した凸部を有する形状に形成されていることが好ましい。本発明の受液器一体型凝縮器によれば、加工コストの増大を抑えながら受液器本体の横断面を異形の押出形状等に形成することが可能であるので、受液器本体と凝縮器のヘッダーパイプを接続するために好適な形状を容易に採用することができる。

受液器本体と凝縮器のヘッダーパイプを、接続部材を介して互いに固定する場合にも、本発明の受液器一体型凝縮器によれば接続部材の形状を単純化できる。

上記接続部材は受液器本体よりも短尺に形成されていることが好ましい。このように接続部材を形成することで、接続部材が接合されていない箇所では受液器本体をヘッダーパイプと離隔させることが可能となり、ヘッダーパイプ上部の高温冷媒の熱が受液器本体側に伝導することを抑制することができる。また、接続部材が接合されない受液器本体外面は特に切削加工を施す必要がないことから、加工の簡略化も可能になる。

上記接続部材には、上記受液器本体に形成された凝縮器のヘッダーパイプとの連通穴および凝縮器のヘッダーパイプに形成された受液器本体との連通穴の少なくとも一方の穴に嵌合する嵌合部が形成されていることが好ましい。このような構造の接続部材を用いることで、組立作業がより容易化される。

本発明に係る受液器一体型凝縮器は、基本的にあらゆる冷凍回路に適用可能であるが、特に、コスト低減、組付性の向上が厳しく、大量生産される、車両用空調装置に用いて好適なものである。

このように本発明の受液器一体型凝縮器によれば、受液器本体の下部開口端へのキャップ固定機構を改善し、さらには受液器本体とヘッダーパイプとの接続機構を改善できるようにしたので、部品コストや加工コストを増大させることなく、簡単な構造にて、受液器の気密性、組付性を向上できる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る受液器一体型凝縮器を示している。本実施態様では、受液器一体型凝縮器１は、複数のチューブ２とフィン３を交互に積層して熱交換器コア４を形成し、コア４のチューブ積層方向両端部には、それぞれ端板５が配置されている。コア４のチューブ軸方向両端部には一対のヘッダーパイプ６が接続され、各チューブ２は各ヘッダーパイプ６と連通している。

各ヘッダーパイプ６の内部には複数の円板状の仕切板７が設けられており、ヘッダーパイプ６内部を複数の領域に区画することによって冷媒の流れを制御している。すなわち図１において、左側ヘッダーパイプ６の上側のコネクタ８に入口フランジを介して接続される冷媒導入配管から左側ヘッダーパイプ６の第一区画に流入した冷媒は、数本のチューブ２からなる第一チューブ群のチューブ内を左端から右方向へ流通して右側ヘッダーパイプ６の第一区画に集められ、ここから別の数本のチューブ２からなる第二チューブ群のチューブ内を右端から左方向へ流通して左側ヘッダーパイプ６の第二区画に集められる。このように、冷媒はチューブ２と左右ヘッダーパイプ６の各区画を図の左右方向にジグザグに流通して、最終的に左側ヘッダーパイプ６の下側のコネクタ１０の出口フランジを介して接続される冷媒導出配管から流出する。そして、このように構成される凝縮器１１（凝縮器本体）の右側ヘッダーパイプ６には、接続部材１２を介して受液器本体１３が固定されており、右側ヘッダーパイプ６の上から二番目の第二区画からの冷媒が受液器本体１３内に導入された後、第三区画内へと流出されるようになっている。

図２は、図１の受液器一体型凝縮器１の右側ヘッダーパイプ６と受液器１３（受液器本体）を示しており、図３（Ａ）は図２（Ｅ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た下部開口端付近の拡大縦断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の横断面図である。受液器本体１３は内面が円筒形状をしており、外面はヘッダーパイプ６側に突出した凸部１４を有する、押出し材による横断面異形形状をしている。ヘッダーパイプ６と受液器本体１３は接続部材１２を介して接合されており、その接合部を貫通するように円形の冷媒流入口１５および冷媒流出口１６が形成されてヘッダーパイプ６内と受液器本体１３内とが連通している。

受液器本体１３の下部開口端１７近傍には、受液器本体１３内面の軸方向２箇所にＣリング１８、１９を嵌合するための周方向に無端状態で延びる溝部２０、２１が形成されている。本実施態様では、これら２つの溝部２０、２１に嵌合されたＣリング１８、１９の間に、フィルターを備えたキャップ２２が固定されている。キャップ２２の外周面と受液器本体１３の内周面との間には、Ｏリング２３が介装されており、この間をシールしている。これら２つの溝部２０、２１とその間のＯリング２３が当接するシール部の受液器本体内面は同時に加工されることが好ましい。

図４〜８は、図２、図３の受液器一体型凝縮器を構成する各部品を示したものである。ヘッダーパイプ６の上下端部および受液器１３の上端には、これら容器を閉塞するためのコイン形状のキャップ２４、２５がそれぞれ接合される。これら部品同士の接合は、部品をすべて組み立てた後に炉中で一体ろう付けすることによって行うこともできる。一体ろう付け後は、袋詰めした乾燥剤（図示略）を受液器本体内１３に下方から挿入し、上部側の溝部２１にＣリング１９を嵌合し、続いてフィルターを備えたキャップ２２を挿入した後に下部側の溝部２０にＣリング１８を嵌合する。このようにしてフィルターを備えたキャップ２２は受液器本体１３内部の所定位置に固定される。フィルターを備えたキャップ２２の外周面には予めＯリング２３が嵌着されていることが好ましい。

図８は、図３の受液器一体型凝縮器を構成する、フィルターを備えたキャップ２２を示した図であり、キャップ本体３１の外面にはＯリング２３を嵌合するための溝部３２が形成されている。このキャップ２２は、キャップ本体３１とフィルター３３を一体的に樹脂成形して作製することが好ましいが、別部品として作製したキャップ本体３１とフィルター３３を組み合わせて使用してもよい。

このような構成を有する上記実施態様においては、フィルターを備えたキャップ２２は、受液器本体１３の下部開口に下方から挿入され、溝部２１に嵌合されていたＣリング１９に係止された後、下方からＣリング１８が挿入されて溝部２０に嵌合されることにより所定位置に固定される。このとき、Ｏリング２３はあらかじめキャップ２２に装着されているので、Ｏリング２３も自動的に所定位置に決められて、キャップ２２と受液器本体１３内周面との間のシールが確実に行われ、受液器本体１３内部の気密性が確保される。溝部２０、２１、Ｏリング２３のシールのための内面加工は一体的に行われているので、これら全ての真円度や寸法精度も確保されており、所望の気密性、キャップ装着性が容易に確保される。また、複雑な加工も要しないので、実質的にコスト増加も伴わない。

図９は、本発明の他の実施態様に係る受液器一体型凝縮器のうち受液器本体の下部開口端近傍を拡大した図であり、図１０は図９の受液器一体型凝縮器を構成するキャップを示した図である。フィルターを備えたキャップ４１の上面側には４つの爪部４２が設けられており、これら爪部４２が上側の溝部４３に嵌合されることでキャップ４１は受液器本体１３内部の所定位置に固定される。その他の構成は実質的に前述の実施態様と同等であるので、前述の実施態様と同一の符号を付すことにより説明を省略する。本実施態様においては、上側の溝部４３は無端でなくてもよく、少なくとも爪部４２を嵌合し得る溝部であれば足り、たとえば周方向に断続的に形成された溝部であってもよい。また、下側の溝部２０の溝幅（受液器長手方向の幅）が上側の溝部４３の溝幅よりも小さく形成されていると、キャップ挿入時に爪部４２が下側の溝部２０をスムーズに乗り越えるようにすることができるので好ましい。

本発明は、受液器が凝縮器に一体的に設けられたあらゆる受液器一体型凝縮器に適用でき、とくに車両用空調装置に用いられる凝縮器に好適なものである。

本発明の一実施態様に係る受液器一体型凝縮器を示す斜視図である。 図１の受液器一体型凝縮器のヘッダーパイプと受液器部分を示しており、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はチューブ側正面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は横断面図である。 図２に示した部分の下部開口端付近を示す図であり、（Ａ）は拡大縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。 図１の受液器一体型凝縮器の部分分解斜視図である。 図４の受液器本体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 図４のＣリングを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。 図４の接続部材を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。 図４のフィルターを備えたキャップを示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。 本発明の他の実施態様に係る受液器一体型凝縮器の受液器本体の下部開口端付近とヘッダーパイプ下部を示す図であり、（Ａ）は拡大縦断面図、（Ｂ）は受液器本体のみの部分縦断面図である。 図９のフィルターを備えたキャップを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。

符号の説明

１ 受液器一体型凝縮器
２ チューブ
３ フィン
４ コア
５ 端板
６ ヘッダーパイプ
７ 仕切板
８、１０ コネクタ
１１ 凝縮器
１２ 接続部材
１３ 受液器本体
１４ 凸部
１５ 冷媒流入口
１６ 冷媒流出口
１７ 下部開口端
１８、１９ Ｃリング
２０、２１、３２、４３ 溝部
２２、４１ フィルターを備えたキャップ
２３ Ｏリング
２４、２５ キャップ
３１ キャップ本体
３３ フィルター
４２ 爪部

Claims (11)

1. 受液器が凝縮器に一体的に設けられた受液器一体型凝縮器において、受液器本体の下部開口端近傍であって受液器本体内面の軸方向２箇所に周方向に延びる溝部が形成され、該溝部のうち下部開口端寄りに位置する一方の溝部にはＣリングが嵌合され、他方の溝部にはキャップ上面側に設けられた爪部が嵌合されて該溝部間にフィルターを備えたキャップが固定されているとともに、前記溝部間において前記キャップの外周面と前記受液器本体内面との間にＯリングが介装されていることを特徴とする受液器一体型凝縮器。
2. 前記一方の溝部の溝幅は、前記他方の溝部の溝幅よりも小さく形成されている、請求項１に記載の受液器一体型凝縮器。
3. 受液器が凝縮器に一体的に設けられた受液器一体型凝縮器において、受液器本体の下部開口端近傍であって受液器本体内面の軸方向２箇所に周方向に延びる溝部が形成され、該溝部の両方にＣリングが嵌合されて該溝部間にフィルターを備えたキャップが固定されているとともに、前記溝部間において前記キャップの外周面と前記受液器本体内面との間にＯリングが介装されていることを特徴とする受液器一体型凝縮器。
4. 前記Ｏリングが当接するシール部は、前記溝部と同時に切削加工されている、請求項１〜３のいずれかに記載の受液器一体型凝縮器。
5. 前記Ｏリングは、前記キャップの外周面に予め嵌着されている、請求項１〜４のいずれかに記載の受液器一体型凝縮器。
6. 受液器本体内面の軸方向に対する横断面形状が、一方の溝部と他方の溝部で挟まれる領域において一定に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の受液器一体型凝縮器。
7. 受液器本体外面の軸方向に対する横断面形状が、凝縮器のヘッダーパイプ側に突出した凸部を有する形状に形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の受液器一体型凝縮器。
8. 受液器本体と凝縮器のヘッダーパイプが接続部材を介して互いに固定されている、請求項７に記載の受液器一体型凝縮器。
9. 前記接続部材が、受液器本体よりも短尺に形成されている、請求項８に記載の受液器一体型凝縮器。
10. 前記接続部材には、前記受液器本体に形成された凝縮器のヘッダーパイプとの連通穴および凝縮器のヘッダーパイプに形成された受液器本体との連通穴の少なくとも一方の穴に嵌合する嵌合部が形成されている、請求項８または９に記載の受液器一体型凝縮器。
11. 車両用空調装置に用いられる、請求項１〜１０のいずれかに記載の受液器一体型凝縮器。

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