JPH0729419Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両用空調装置に利用されるコンデンサ等の熱
交換器にかかわるもので、とくに熱交換媒体の導入・導
出パイプの取付け構造を改良した熱交換器に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の空気調和装置等におけるヒータユニットのヒータ
コア、あるいはクーラユニットのエバポレータさらにコ
ンデンサなどの熱交換器は、それぞれの部品を仮に組み
付けたのち、ろう付けにより上記各部品を接合してこれ
を製造している。

従来からのこうした熱交換器のうちコンデンサを例に取
って第５図ないし第８図にもとづき以下説明する。

第５図は従来からパラレルフロー型といわれるコンデン
サ１の平面図、第６図はその一部切欠き正面図、このコ
ンデンサ１は熱交換媒体が通過する複数の互いに平行な
チューブ２と、ヘッダパイプとも呼ばれる一対のタンク
部３と、それぞれのチューブ２の間に介装したコルゲー
トフィン４と、補強用のサイドプレート５とを有してい
る。

上記タンク部３は上記複数のチューブ２の両端部を該タ
ンク部３内に開口して接続するとともに、その導入口６
および導出口７にそれぞれ導入パイプ８および導出パイ
プ９を接続してあり、熱交換媒体を導入導出するもので
ある。

なお、タンク部３の上下端部にはその開口部10を閉鎖す
るためのめくらキャップ11をはめ込んである。

上記サイドプレート５は一対のタンク部３の間かつ複数
のチューブ２およびコルゲートフィン４を挟むようにタ
ンク部３に固定してあり、上記チューブ２およびコルゲ
ートフィン４の保護とともに全体を補強するものであ
る。さらにサイドプレート５は、平面状のプレート本体
12と、このプレート本体12の両側に直角に起立させた一
対の補強用袖部13とを有している。

第７図は導入パイプ８あるいは導出パイプ９の取付け部
分の要部を拡大して示した側面図で、導入パイプ８およ
び導出パイプ９のいずれの取付け構造も同様であり、ま
たタンク部３の下側に位置することになる導出パイプ９
の部分においてとくに不都合が生じやすいので、導出パ
イプ９の部分について以下説明する。

この導出パイプ９の取付け部分において、導出パイプ９
はタンク部の３の側面に開口形成した導出口７にこれを
はめ込むとともにタンク部３に対して直角な方向に突出
させることになる。そしてめくらキャップ11および導出
パイプ９を適宜の治具（図示略）によりそれぞれの位置
に保持し、ろう付けして固定するものである。

しかしながら第７図に示すように、この導出パイプ９と
めくらキャップ11との間に互いの相対的な位置関係から
高さＨのデッドスペースDSがかならず生じてしまうた
め、以下のような不都合が生じる。すなわち、このデッ
ドスペースDSに熱交換媒体が溜りやすいため、コンデン
サ１内の通路抵抗が大きくなり、コンデンサ１の性能自
体に影響を及ぼす。また熱交換媒体内にコンデンサ１の
潤滑油が混入しているが、この潤滑油は熱交換媒体と異
なり揮発性ではないため、このデッドスペースDS内にさ
らに溜りやすく、潤滑油不足の原因となる。

さらに、従来の取付け構造ではめくらキャップ11および
導出パイプ９をろう付け前にその固定位置に保持するた
めの治具がそれぞれにつまり二個必要となるというコス
ト上の問題、およびこれらの治具による仮止め作業を必
要とするという作業能率上の問題もある。なお、一体ろ
う付けではなく導出パイプ９をタンク部３とは別体にア
ルゴン溶接等により固定する方法もあるが、チューブ２
およびめくらキャップ11が近接しているためこれらを溶
接時の高温により溶かしてしまいかねないという別の問
題がある。

なお、第８図に示すような構成のコンデンサ20もある
（たとえば特開昭63−34466号）。このコンデンサ20に
おいては、タンク部３の前記開口部10部分に導入パイプ
８および導出パイプ９を直接係合してある。この場合に
は熱交換媒体あるいは潤滑油の滞留の問題はなく、導入
パイプ８および導出パイプ９を保持する治具をひとつ設
けるだけでよい点ではコンデンサ１より優れているが、
コンデンサ20全体として高さ方向に大きくなる。したが
って、幅方向にはゆとりが多少あるものの縦方向には比
較的配置スペースがきびしい最近の車両の構成では、こ
のスペース上の制約を解決しなければならないという別
の問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、とくに熱交換器のタンク部に取り付ける導入パイプ
ないしはとくに導出パイプの取り付け構造を改良するこ
とにより、タンク部の端部における熱交換媒体および潤
滑油の滞留の問題さらには通路抵抗の問題を解決し、し
かも導入パイプないし導出パイプおよびめくらキャップ
を固定するためにろう付けを行なうにあたっても保持用
の治具を複数個必要とせず、熱の問題がある溶接作業を
行なう必要がない、さらにはスペース上の制約も解決可
能であるなど、その性能および組付け作業性や生産性に
優れた熱交換器を提供することをその課題とする。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本考案は、熱交換器が通過するチューブと、
複数の該チューブを接続するとともに上記熱交換媒体を
導入導出するタンク部と、このタンク部に接続する導入
パイプおよび導出パイプと、上記タンク部の端部の開口
部を閉鎖するめくらキャップとを有する熱交換器であっ
て、上記タンク部の端部を斜めに切断して斜め開口部を
形成し、この斜め開口部に楕円状のめくらキャップを係
合するとともに、このめくらキャップに上記導入パイプ
ないし導出パイプの少なくともいずれか一方を係合し上
記タンク部内に開口可能にその端部を斜めに切断したこ
とを特徴とする熱交換器である。

［作用］ 本考案による熱交換器においては、タンク部の端部を斜
めに切断して斜めに開口部を形成し、この斜め開口部に
合う形状つまり楕円形状のめくらキャップを係合すると
ともに、このめくらキャップに導入パイプあるいは導出
パイプを係合することとしてあるため、このめくらキャ
ップおよび導入パイプあるいは導出パイプを保持する治
具がひとつでよく、周囲への熱の問題がある溶接作業を
採用することなしに、コスト低く製造が可能である。

しかも、導入パイプあるいは導出パイプのタンク部内へ
の開口端部を斜めに切断しタンク部内に開口させたため
従来のタンク部におけるようなデッドスペースが生じる
ことがなく潤滑油や熱交換媒体の滞留の問題を解決する
とともに、さらには従来の導入パイプや導出パイプの場
合とは異なりその断面積を円形の場合よりも増加させる
ことが可能となって通路抵抗の問題も解決することがで
きる。

［実施例］ つぎに本考案における考案の一実施例による熱交換器
を、コンデンサ30に適用した場合を例に取って、第１図
ないし第３図にもとづき説明する。ただし、第５図ない
し第８図に示したと同様の部分には同一符号を付しその
詳述は省略する。

第１図は上記一実施例によるコンデンサ30の平面図、第
２図は同一部切欠き正面図で、コンデンサ30は従来のコ
ンデンサ１、20とは導入パイプ８、導出パイプ９の取付
け構造のみの構成が異なっているものである。

第３図に第７図と同様なその取付け部分の要部拡大状態
を示す。前記タンク部３の端部を斜めに、たとえばタン
ク部３の軸線方向に対して45度の角度で切断することに
より斜め開口部31を形成する。この斜め開口部31に係合
可能な、前記めくらキャップ11に相当する楕円形状のめ
くらキャップ32を準備する。このめくらキャップ32の面
内に、タンク部３の軸線に対して直角に導入パイプ33あ
るいは導出パイプ34を配置することができるように楕円
状のパイプ係合孔35を形成する。なお、導入パイプ33お
よび導出パイプ34がタンク部３内に収容されている先端
部はこれを同じく斜めに切断してある。

なお第１図および第２図に示すように、前記補強用のサ
イドプレート５のうち上方に位置するサイドプレート５
のプレート本体12および補強用袖部13には、それぞれに
交互に複数個の水抜き用のドレイン穴36を所定の間隔で
形成してある。したがって、このサイドプレート５の部
分に付着する雨水等はこの部分のドレイン穴36からチュ
ーブ２の方に流れ落ち、コンデンサ30内に向って吹き付
けてくる風により吹き飛ばされることとなるため、すみ
やかに表面の水を除去することができる。

第３図にもどって、このタンク部３の端部を閉鎖すると
ともに、たとえば導出パイプ34をタンク部３に取り付け
るには、前記めくらキャップ32のパイプ係合穴35に導出
パイプ34を係合し、この係合状態のめくらキャップ32お
よび導出パイプ34をひとつの治具（図示略）により保持
した状態でろう付けを行ないめくらキャップ32および導
出パイプ34をタンク部３に一体ろう付けするものであ
る。なお破線で図示のように、めくらキャップ32がタン
ク部３内に突出する内面の最下部と、導出パイプ34（あ
るいは導入パイプ33）がタンク部３内に突出する端部の
最下部とが該タンク部３内においてともに最下部に位置
するように配置する。

したがって従来のコンデンサ１のようなデッドスペース
DSが形成されることないため、タンク部３内を通過して
きた熱交換媒体はその先端部に滞留することなく、また
熱交換媒体内に潤滑油があっても滞留することなく、さ
らに無用の通路抵抗を受けることなく導出パイプ34内を
流れてゆくことができる。

さらには、こうした取付け構成とすることにより導入パ
イプ33および導出パイプ34をコンデンサ30ないしはタン
ク部３の横方向に突出させることになり、コンデンサ30
の縦方向に突出させる必要がないため、とくに取付けス
ペースの諸条件がきびしい車両用空調装置のコンデンサ
等にも好適である。

つぎに第４図は本考案の他の実施例によるコンデンサ40
の要部拡大側面図で、第３図に示したコンデンサ30の場
合とは逆に導入パイプ33および導出パイプ34をタンク部
３よりチューブ２側つまりコンデンサ40のコア部側に位
置させる場合を示している。

すなわちタンク部３の端部に形成する斜め開口部31を前
記コンデンサ30の場合とは180度反対側とし、導入パイ
プ33および導出パイプ34をチューブ２の方に突出させる
ものである。なおこうした場合に、前記補強用のサイド
プレート５が構成上邪魔になるときには、図示のように
サイドプレート５の補強用袖部13の部分を図示のように
切り欠くとともにコルゲートフィン４も一部除去するこ
とにより、導入パイプ33および導出パイプ34の突出を可
能なものとする。

したがって、こうした構成のコンデンサ40とすれば、導
入パイプ33および導出パイプ34をいずれもコンデンサ40
の外形線から縦あるいは横のいずれの方向にも突出させ
ることなくこれらを配設することが可能となるため、配
置ないしは設計上の自由度を大きくすることができる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、導入パイプおよび
導出パイプの取付け構造として従来のようなタンク部の
側面あるいはその開口部にこれらパイプを取り付けるの
ではなく、タンク部の斜め開口部にめくらキャップを介
して導入パイプないしは導出パイプを取り付けることと
したので、ろう付けの治具が単一でよく、コスト低く製
造することができるばかりか、周辺への熱の問題がある
溶接手段を用いる必要がない。さらに導入パイプないし
は導出パイプの端部も斜めに切断してあるので熱交換媒
体ないし潤滑油の滞留がなく、通路抵抗低く流れの良好
なコンデンサとすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例を適用したコンデンサ30の平
面図、第２図は同、一部切欠き正面図、第３図は同、コ
ンデンサ30の要部拡大側面図、第４図は本考案の他の実
施例によるコンデンサ40の要部拡大側面図、第５図は従
来からのパラレルフロー型のコンデンサ１の平面図、第
６図は同、一部切欠き正面図、第７図は同、要部拡大側
面図、第８図は従来の他のコンデンサ20の正面図であ
る。 １……コンデンサ ２……チューブ ３……タンク部 ４……コルゲートフィン ５……補強用のサイドプレート ６……導入口 ７……導出口 ８……導入パイプ ９……導出パイプ 10……開口部 11……めくらキャップ 12……プレート本体 13……補強用袖部 20……コンデンサ 30……コンデンサ 31……斜め開口部 32……めくらキャップ 33……導入パイプ 34……導出パイプ 35……パイプ係合孔 36……水抜き用のドレイン穴 40……コンデンサ DS……デッドスペース Ｈ……デッドスペースDSの高さ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換媒体が通過するチューブと、 複数の該チューブを接続するとともに前記熱交換媒体を
   導入導出するタンク部と、 このタンク部に接続する導入パイプおよび導出パイプ
   と、 前記タンク部の端部の開口部を閉鎖するめくらキャップ
   とを有するとともに、ろう付けにより一体構成する熱交
   換器であって、 前記タンク部の端部を斜めに切断して斜め開口部を形成
   し、この斜め開口部に楕円状のめくらキャップを係合す
   るとともに、 このめくらキャップに前記導入パイプないし導出パイプ
   の少なくともいずれか一方を係合し前記タンク部内に開
   口可能にその端部を斜めに切断し、かつ 前記めくらキャップが前記タンク部内に突出する内面の
   最下部と、前記導入パイプないし導出パイプの少なくと
   もいずれか一方が前記タンク部内に突出する前記端部の
   最下部とが該タンク部内においてともに最下部に位置す
   るように配置し、さらに 前記導入パイプないし導出パイプの少なくともいずれか
   一方および前記めくらキャップを一体保持して前記ろう
   付けし、前記タンク部に係合可能としたことを特徴とす
   る熱交換器。