熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置
【課題】ヘッダータンクを形成するヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、熱交換器のコンパクト化、軽量化、コストダウンおよび設計自由度の向上を図る。
【解決手段】ヘッダーパイプ７の径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプ７の軸方向視で、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における第１の挟み角θ１を１２０°以上の鈍角にし、かつヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす第２の挟み角θ２を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする。
【解決手段】ヘッダーパイプ７の径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプ７の軸方向視で、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における第１の挟み角θ１を１２０°以上の鈍角にし、かつヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす第２の挟み角θ２を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッダータンクと偏平チューブとの接合部における強度を向上させた熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のコンデンサやエバポレータ、エンジン冷却水を熱交換するラジエータ、ヒーターコア等の熱交換器として一般的な構造は、左右一対のヘッダータンクが平行に配置され、これら２つのヘッダータンクの間に、相互に間隔を保って平行かつヘッダータンクに対して直角に複数の偏平チューブが接合され、各偏平チューブの間に放熱フィンが設けられたものである。
【０００３】
ヘッダータンクは、板金材料を折曲したり円筒状に丸めたりして形成されたヘッダーパイプによって形成される。下記特許文献１には、板金材料を折曲して形成した角パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図１、図２参照）と、板金材料を丸めて形成した丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図６参照）が開示されている。また、下記特許文献２には、丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図２参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１４１９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、角パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの各面が平面状になるため、熱交換器の内圧上昇に伴い、これら各面が外方に膨らむ傾向が生じて耐圧性能が低くなる上に、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が直角、即ち鋭角に近くなるために、応力集中が大きくなり、熱交換器の内圧が高まった際においてこの部分から破壊に繋がる懸念があり、これを防止するにはヘッダータンク（ヘッダーパイプ）と偏平チューブの肉厚を大きくしなければならず、重量増加とコストアップに繋がる。
【０００６】
一方、丸パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの剛性が高くなるため、上述した耐圧性における懸念が無くなり、しかもヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鈍角になるため、この部分における応力集中を低くすることができる。しかしその反面、曲面の加工や溶接等が困難になるため、ヘッダータンクの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
しかも、平面視でヘッダータンクが円形になるため、例えばヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができず、設計自由度が低い。このような場合、丸パイプの代わりに楕円パイプ状のヘッダーパイプを用いてヘッダータンクを形成し、平面視でその楕円形断面の長径がヘッダータンク幅となるように配置すれば、ヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができる。しかしこうすると、角パイプ状のヘッダータンクの場合と同じく、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鋭角に近くなるため、この接合部分から破壊の懸念が高まる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化、コストダウンおよび設計自由度の向上を図ることのできる熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置は以下の手段を採用した。
即ち、本発明に係る熱交換器は、ヘッダータンクを形成する平行に配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプの間に相互に間隔を保って平行に、かつ該ヘッダーパイプに対して直角に接合された複数の偏平チューブと、該偏平チューブに付設された放熱フィンを主体として構成された熱交換器において、前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする。
【００１０】
発明者らの実験解析によれば、上記のように、ヘッダーパイプの外表面と偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつヘッダーパイプの図心点と表面交点とを結ぶ連結線と、表面交点における偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を１０４°以下に設定した場合、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を目標値よりも高くすることができる。上記第２の挟み角は小さい程、接合強度を向上させることができるが、８０°以下にすると、ヘッダーパイプと偏平チューブの干渉が起きる。このため、第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定することにより、ヘッダーパイプとして丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプと偏平チューブの接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプと偏平チューブとの干渉を防ぐことができる。
【００１１】
こうして、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンクを形成することができ、熱交換器の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンクの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、熱交換器の設計自由度が大きく向上する。
【００１２】
上記構成において、前記ヘッダーパイプの径方向断面における寸法を、前記偏平チューブの長手方向に沿う方向の寸法が、前記偏平チューブの長手方向に直交する方向の寸法よりも短くなるようにしてもよい。こうした場合、ヘッダーパイプの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化と軽量化を図ることができる。こうすれば、ヘッダータンクの内部に貯留される放熱液の量が大幅に減るため、熱交換器全体としての軽量化効果が高い。
【００１３】
また、上記構成においては、前記ヘッダーパイプを、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす２本のパイプ半体を互いに対向する向きで接合して形成するのが好ましい。本構成によれば、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ（ヘッダータンク）を形成できるため、熱交換器のコストダウンを図ることができる。
【００１４】
さらに、上記構成において、前記ヘッダーパイプを、多角形断面パイプとすることが好ましい。こうすれば、ヘッダータンクの剛性を高めることができる。
【００１５】
また、上記構成において、多角形断面パイプである前記ヘッダーパイプを、その径方向断面において、前記表面交点のある面が、径方向外側または内側に湾曲するＲ形状断面となるようにしてもよい。これにより、ヘッダーパイプの剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を高めることができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記パイプ半体を、前記偏平チューブが固定される内側パイプ半体と、この内側パイプ半体の外側に接合される外側パイプ半体としてもよい。本構成により、内側パイプ半体に偏平チューブ差し込み用の開口部（スリット穴）を形成しやすくするとともに、内側パイプ半体と偏平チューブの接合作業を容易にすることができる。
【００１７】
さらに、上記構成において、前記外側パイプ半体は、その一対の接合代が、前記内側パイプ半体の一対の接合代の内側に接合され、かつこの外側パイプ半体の接合代には、前記偏平チューブとの干渉を避ける切欠部が設けられていることを特徴とする。これにより、ヘッダータンクの、特に幅方向の寸法のコンパクト化と、熱交換器の軽量化を図ることができる。
【００１８】
そして、本発明に係る車両用空調装置は、上記の各構成の熱交換器を備えたことを特徴とする。これにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすい熱交換器を丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置によれば、熱交換器を構成するヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用可能な熱交換器の一例であるコンデンサを示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すコンデンサのヘッダータンクの構造例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図４】ヘッダーパイプの図心点と表面交点とを結ぶ連結線と、表面交点における偏平チューブの接線とがなす挟み角と、破壊圧力との関係をグラフで示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における斜視断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る熱交換器の複数の実施形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、熱交換器の一例として、車両空調装置のコンデンサに本発明が適用された例について説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサを示す外観斜視図である。このコンデンサ１は、一般的なレイアウトを持つものであり、縦方向に延びる左右一対のヘッダータンク２Ｌ，２Ｒと、このヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ間を連結し、相互に上下間隔を保って平行に、かつヘッダータンク２Ｌ，２Ｒに対して直角に接合された複数の偏平チューブ３と、これらの偏平チューブ３に付設されたコルゲート状の放熱フィン４を主体として構成されている。これらの部材は、例えば熱伝導性の良いアルミニウム系の材料で形成されている。
【００２３】
図２に示すように、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒは、ヘッダーパイプ７の上下開口部をエンドプレート８で気密的に閉塞して構成された圧力タンクであり、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの、互いに対向する面（内側面）には、偏平チューブ３が差し込まれる多数のスリット穴９が穿設されている。これらのスリット穴９に偏平チューブ３の端部が挿入されてロウ付け等の接合手段により固定され、スリット穴９と偏平チューブ３との間の気密性が保たれると同時に、コンデンサ１としての強度が確保される。なお、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの内部空間は図示しない複数の仕切り板によって上下数段の部屋に区画されている。
【００２４】
例えばヘッダータンク２Ｌには、その下部に流入ポート１１、上部に流出ポート１２が設けられている。流入ポート１１にはコンプレッサ（非図示）側に繋がる高圧ホースが接続され、流出ポート１２にはコンプレッサ（非図示）側に繋がる低圧ホースが接続される。なお、ヘッダータンク２Ｒにはドライヤおよびストレーナが内蔵されたレシーバ１３が一体に付設されているが、このレシーバ１３はコンデンサ１とは別体に設けてもよい。
【００２５】
冷媒は、コンプレッサで圧縮されてからコンデンサにより凝縮され、液相状となって流入ポート１１からヘッダータンク２Ｌの下段の部屋に流入し、偏平チューブ３を通ってヘッダータンク２Ｒの下段から中段の部屋に流入し、再び偏平チューブ３を通ってヘッダータンク２Ｌの中段の部屋に流入し、このように２つのヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ間を行き来して最後に流出ポート１２から流出する。
【００２６】
冷媒は図示しないエバポレータの内部で気化して気相状になり、これにより気化熱が奪われてエバポレータが冷却され、図示しないブロアファンにより送風された空気がエバポレータを通過することにより冷やされて車内に送られる。冷媒はコンプレッサにより１０気圧以上に圧縮された状態でコンデンサ１に流入するため、コンデンサ１には高い気密性と耐圧性が要求される。
【００２７】
図３は、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。ここに示すように、ヘッダーパイプ７は、径方向断面形状が略Ｕ字形（又は略Ｃ字形）をなす内側パイプ半体７Ａと、この内側パイプ半体７Ａの外側に接合される略Ｕ字形（略Ｃ字形）の外側パイプ半体７Ｂとが互いに対向する向きでロウ付け等の接合手段により接合されて形成されている。偏平チューブ３が差し込まれるスリット穴９は内側パイプ半体７Ａの方に形成されており、内側パイプ半体７Ａの一対の接合代１５の内側に、外側パイプ半体７Ｂの一対の接合代１６が接合される構造である。
【００２８】
また、ヘッダーパイプ７は、その径方向断面形状が非円形であり、例えば６つの面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆを有する多角形断面パイプ状に形成されている。そして、その縦横寸法は、偏平チューブ３の長手方向に沿う方向のＹ寸法が、偏平チューブ３の長手方向に直交する方向のＸ寸法よりも短く設定されている。もちろん、偏平チューブ３の幅寸法は上記Ｘ寸法よりも小さい。なお、ヘッダーパイプ７の前面である７ｂ面と、後面である７ｆ面は互いに平行する面であり、外側面である７ａ面と内側面である７ｄ面は外方に膨出するように緩やかに湾曲している。また、７ｃ面と７ｅ面は平坦面である。
【００２９】
本発明において、ヘッダーパイプ７の軸方向視で、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１（第１の挟み角）は１２０°以上の鈍角にされている。また、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２、即ちＸ寸法の半分の位置を通る鉛直線とＹ寸法の半分の位置を通る水平線とが交差する点と、上記表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌを想定した場合、この連結線Ｌと、上記の表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２（第２の挟み角）が、８０°以上１０４°以下になるように、ヘッダーパイプ７の断面形状および表面交点Ｃ１の位置が設定されている。本実施形態では、表面交点Ｃ１がヘッダーパイプ７の７ｃ面と７ｅ面に位置しており、挟み角θ２が９０°となっている。
【００３０】
このように、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１を１２０°以上の鈍角にし、かつヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２を１０４°以下に設定した場合、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００３１】
図４は、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２と、破壊圧力との関係をグラフで示す図である。本発明者らは、このグラフに示すように、上記形状のコンデンサ１において、表面交点Ｃ１における破壊圧力の目標値を１．００とし、挟み角θ２を８０°から１１０°の範囲で変更した場合に、各々の角度において実際に破壊の兆候が起きる圧力を解析してみた。その結果、挟み角θ２が１０４°の時に目標値の１．００を達成し、以後、挟み角θ２が狭まるにつれて接合強度が向上して破壊圧力が高まることを解明した。
【００３２】
このように、挟み角θ２が１０４°から小さくなる程、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を向上させることができるが、挟み角θ２が８０°以下になると、ヘッダーパイプ７を構成する外側パイプ半体７Ｂと偏平チューブ３との干渉が起こる。このため、挟み角θ２を８０°以上１０４°以下に設定することにより、ヘッダーパイプ７として丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との干渉を防ぐことができる。
【００３３】
以上のようにコンデンサ１を構成することにより、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンク２Ｌ，２Ｒを形成することができるため、コンデンサ１の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、コンデンサ１の設計自由度を向上させることができる。特に本実施形態では、ヘッダーパイプ７を多角形断面パイプ状に形成したため、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒとしての剛性を格段に高めることができる。
【００３４】
しかも、ヘッダーパイプ７の径方向断面におけるＹ寸法がＸ寸法よりも短く設定されているため、ヘッダーパイプ７の横幅を狭めてコンデンサ１のコンパクト化と軽量化を図り、車両用空調装置への設置を容易にすることができる。こうすれば、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの内部に貯留される冷媒の量を大幅に減らすことができるため、コンデンサ１全体としての軽量化効果が高い。
【００３５】
また、ヘッダーパイプ７が、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす内側パイプ半体７Ａと、この内側パイプ半体７Ａの外側に接合される略Ｕ字形の外側パイプ半体７Ｂとを接合して形成されているため、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ７（ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ）を形成することができる。このため、コンデンサ１の製造コストダウンを図ることができる。
【００３６】
しかも、内側パイプ半体７Ａと外側パイプ半体７Ｂとを接合してヘッダーパイプ７を形成することにより、内側パイプ半体７Ａに偏平チューブ３差し込み用のスリット穴９を容易に加工形成することができる。つまり、曲げ加工を施す前の平板材料にスリット穴９を加工形成してから曲げ加工を施して内側パイプ半体７Ａを完成させる加工順序とすれば、スリット穴９の形成が容易になる。また、内側パイプ半体７Ａと外側パイプ半体７Ｂとを接合する前に、内側パイプ半体７Ａのスリット穴９に偏平チューブ３を接合することができるため、ロウ付け等による偏平チューブ３の接合作業を容易にすることができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。この図５に示すコンデンサ２１は、そのヘッダーパイプ７の断面形状が若干異なる点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００３８】
このコンデンサ２１において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ７における偏平チューブ３の外表面と交差する表面交点Ｃ１のある面、即ち７ｃ面と７ｅ面は、径方向外側に膨らむように湾曲するＲ形状断面となっている。このように、表面交点Ｃ１のある７ｃ面と７ｅ面を外側に膨らむＲ形状断面とすることにより、ヘッダーパイプ７の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００３９】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明の第３実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。この図６に示すコンデンサ３１も、そのヘッダーパイプ７の断面形状が若干異なる点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００４０】
このコンデンサ３１において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ７における偏平チューブ３の外表面と交差する表面交点Ｃ１のある面、即ち７ｃ面と７ｅ面は、径方向内側に凹むように湾曲するＲ形状断面となっている。このようにすることにより、第３実施形態の場合と同じく、ヘッダーパイプ７の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００４１】
特に、このコンデンサ３１では、第１実施形態および第２実施形態のコンデンサ１，２１に比べて、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１を大きくすることができる上に、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、上記表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２を小さくすることができるため、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を高めることができる。
【００４２】
〔第４実施形態〕
図７は、本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における斜視断面図であり、図８は同じく接合部における横縦断面図である。この図７および図８に示すコンデンサ４１は、ヘッダーパイプ７を形成する外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に、偏平チューブ３との干渉を避ける切欠部４２が設けられている点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
このように、外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に、偏平チューブ３との干渉を避ける切欠部４２を設けたことにより、ヘッダーパイプ７のＸ寸法およびＹ寸法を小さくしても、外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に偏平チューブ３の先端部が干渉することを防止することができる。これにより、ヘッダータンク２Ｌ，２ＲのＸ寸法およびＹ寸法のコンパクト化と、コンデンサ４１の軽量化を図ることができる。
【００４４】
そして、以上のように構成されたコンデンサ１〜４１を車両用空調装置に用いることにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすいコンデンサを丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。なお、本発明の技術範囲は、上記の各実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもなく、例えば各実施形態の態様を組み合わせる等してもよい。また、コンデンサのみならず、エバポレータ、ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、ヒーターコア等、各種の熱交換器にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，２１，３１，４１ コンデンサ（熱交換器）
２Ｌ，２Ｒ ヘッダータンク
３ 偏平チューブ
４ 放熱フィン
７ ヘッダーパイプ
７Ａ 内側パイプ半体
７Ｂ 外側パイプ半体
１５ 内側パイプ半体の接合代
１６ 外側パイプ半体の接合代
４２ 切欠部
Ｃ１ 表面交点
Ｃ２ ヘッダーパイプの図心点
Ｌ 連結線
Ｔ 接線
Ｘ ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に直交する方向の寸法
Ｙ ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に沿う方向の寸法
θ１ 挟み角（第１の挟み角）
θ２ 挟み角（第２の挟み角）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッダータンクと偏平チューブとの接合部における強度を向上させた熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のコンデンサやエバポレータ、エンジン冷却水を熱交換するラジエータ、ヒーターコア等の熱交換器として一般的な構造は、左右一対のヘッダータンクが平行に配置され、これら２つのヘッダータンクの間に、相互に間隔を保って平行かつヘッダータンクに対して直角に複数の偏平チューブが接合され、各偏平チューブの間に放熱フィンが設けられたものである。
【０００３】
ヘッダータンクは、板金材料を折曲したり円筒状に丸めたりして形成されたヘッダーパイプによって形成される。下記特許文献１には、板金材料を折曲して形成した角パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図１、図２参照）と、板金材料を丸めて形成した丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図６参照）が開示されている。また、下記特許文献２には、丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例（図２参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１４１９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、角パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの各面が平面状になるため、熱交換器の内圧上昇に伴い、これら各面が外方に膨らむ傾向が生じて耐圧性能が低くなる上に、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が直角、即ち鋭角に近くなるために、応力集中が大きくなり、熱交換器の内圧が高まった際においてこの部分から破壊に繋がる懸念があり、これを防止するにはヘッダータンク（ヘッダーパイプ）と偏平チューブの肉厚を大きくしなければならず、重量増加とコストアップに繋がる。
【０００６】
一方、丸パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの剛性が高くなるため、上述した耐圧性における懸念が無くなり、しかもヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鈍角になるため、この部分における応力集中を低くすることができる。しかしその反面、曲面の加工や溶接等が困難になるため、ヘッダータンクの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
しかも、平面視でヘッダータンクが円形になるため、例えばヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができず、設計自由度が低い。このような場合、丸パイプの代わりに楕円パイプ状のヘッダーパイプを用いてヘッダータンクを形成し、平面視でその楕円形断面の長径がヘッダータンク幅となるように配置すれば、ヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができる。しかしこうすると、角パイプ状のヘッダータンクの場合と同じく、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鋭角に近くなるため、この接合部分から破壊の懸念が高まる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化、コストダウンおよび設計自由度の向上を図ることのできる熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置は以下の手段を採用した。
即ち、本発明に係る熱交換器は、ヘッダータンクを形成する平行に配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプの間に相互に間隔を保って平行に、かつ該ヘッダーパイプに対して直角に接合された複数の偏平チューブと、該偏平チューブに付設された放熱フィンを主体として構成された熱交換器において、前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする。
【００１０】
発明者らの実験解析によれば、上記のように、ヘッダーパイプの外表面と偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつヘッダーパイプの図心点と表面交点とを結ぶ連結線と、表面交点における偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を１０４°以下に設定した場合、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を目標値よりも高くすることができる。上記第２の挟み角は小さい程、接合強度を向上させることができるが、８０°以下にすると、ヘッダーパイプと偏平チューブの干渉が起きる。このため、第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定することにより、ヘッダーパイプとして丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプと偏平チューブの接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプと偏平チューブとの干渉を防ぐことができる。
【００１１】
こうして、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンクを形成することができ、熱交換器の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンクの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、熱交換器の設計自由度が大きく向上する。
【００１２】
上記構成において、前記ヘッダーパイプの径方向断面における寸法を、前記偏平チューブの長手方向に沿う方向の寸法が、前記偏平チューブの長手方向に直交する方向の寸法よりも短くなるようにしてもよい。こうした場合、ヘッダーパイプの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化と軽量化を図ることができる。こうすれば、ヘッダータンクの内部に貯留される放熱液の量が大幅に減るため、熱交換器全体としての軽量化効果が高い。
【００１３】
また、上記構成においては、前記ヘッダーパイプを、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす２本のパイプ半体を互いに対向する向きで接合して形成するのが好ましい。本構成によれば、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ（ヘッダータンク）を形成できるため、熱交換器のコストダウンを図ることができる。
【００１４】
さらに、上記構成において、前記ヘッダーパイプを、多角形断面パイプとすることが好ましい。こうすれば、ヘッダータンクの剛性を高めることができる。
【００１５】
また、上記構成において、多角形断面パイプである前記ヘッダーパイプを、その径方向断面において、前記表面交点のある面が、径方向外側または内側に湾曲するＲ形状断面となるようにしてもよい。これにより、ヘッダーパイプの剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を高めることができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記パイプ半体を、前記偏平チューブが固定される内側パイプ半体と、この内側パイプ半体の外側に接合される外側パイプ半体としてもよい。本構成により、内側パイプ半体に偏平チューブ差し込み用の開口部（スリット穴）を形成しやすくするとともに、内側パイプ半体と偏平チューブの接合作業を容易にすることができる。
【００１７】
さらに、上記構成において、前記外側パイプ半体は、その一対の接合代が、前記内側パイプ半体の一対の接合代の内側に接合され、かつこの外側パイプ半体の接合代には、前記偏平チューブとの干渉を避ける切欠部が設けられていることを特徴とする。これにより、ヘッダータンクの、特に幅方向の寸法のコンパクト化と、熱交換器の軽量化を図ることができる。
【００１８】
そして、本発明に係る車両用空調装置は、上記の各構成の熱交換器を備えたことを特徴とする。これにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすい熱交換器を丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係る熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置によれば、熱交換器を構成するヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用可能な熱交換器の一例であるコンデンサを示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すコンデンサのヘッダータンクの構造例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図４】ヘッダーパイプの図心点と表面交点とを結ぶ連結線と、表面交点における偏平チューブの接線とがなす挟み角と、破壊圧力との関係をグラフで示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における斜視断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合部における横縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る熱交換器の複数の実施形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、熱交換器の一例として、車両空調装置のコンデンサに本発明が適用された例について説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサを示す外観斜視図である。このコンデンサ１は、一般的なレイアウトを持つものであり、縦方向に延びる左右一対のヘッダータンク２Ｌ，２Ｒと、このヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ間を連結し、相互に上下間隔を保って平行に、かつヘッダータンク２Ｌ，２Ｒに対して直角に接合された複数の偏平チューブ３と、これらの偏平チューブ３に付設されたコルゲート状の放熱フィン４を主体として構成されている。これらの部材は、例えば熱伝導性の良いアルミニウム系の材料で形成されている。
【００２３】
図２に示すように、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒは、ヘッダーパイプ７の上下開口部をエンドプレート８で気密的に閉塞して構成された圧力タンクであり、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの、互いに対向する面（内側面）には、偏平チューブ３が差し込まれる多数のスリット穴９が穿設されている。これらのスリット穴９に偏平チューブ３の端部が挿入されてロウ付け等の接合手段により固定され、スリット穴９と偏平チューブ３との間の気密性が保たれると同時に、コンデンサ１としての強度が確保される。なお、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの内部空間は図示しない複数の仕切り板によって上下数段の部屋に区画されている。
【００２４】
例えばヘッダータンク２Ｌには、その下部に流入ポート１１、上部に流出ポート１２が設けられている。流入ポート１１にはコンプレッサ（非図示）側に繋がる高圧ホースが接続され、流出ポート１２にはコンプレッサ（非図示）側に繋がる低圧ホースが接続される。なお、ヘッダータンク２Ｒにはドライヤおよびストレーナが内蔵されたレシーバ１３が一体に付設されているが、このレシーバ１３はコンデンサ１とは別体に設けてもよい。
【００２５】
冷媒は、コンプレッサで圧縮されてからコンデンサにより凝縮され、液相状となって流入ポート１１からヘッダータンク２Ｌの下段の部屋に流入し、偏平チューブ３を通ってヘッダータンク２Ｒの下段から中段の部屋に流入し、再び偏平チューブ３を通ってヘッダータンク２Ｌの中段の部屋に流入し、このように２つのヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ間を行き来して最後に流出ポート１２から流出する。
【００２６】
冷媒は図示しないエバポレータの内部で気化して気相状になり、これにより気化熱が奪われてエバポレータが冷却され、図示しないブロアファンにより送風された空気がエバポレータを通過することにより冷やされて車内に送られる。冷媒はコンプレッサにより１０気圧以上に圧縮された状態でコンデンサ１に流入するため、コンデンサ１には高い気密性と耐圧性が要求される。
【００２７】
図３は、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。ここに示すように、ヘッダーパイプ７は、径方向断面形状が略Ｕ字形（又は略Ｃ字形）をなす内側パイプ半体７Ａと、この内側パイプ半体７Ａの外側に接合される略Ｕ字形（略Ｃ字形）の外側パイプ半体７Ｂとが互いに対向する向きでロウ付け等の接合手段により接合されて形成されている。偏平チューブ３が差し込まれるスリット穴９は内側パイプ半体７Ａの方に形成されており、内側パイプ半体７Ａの一対の接合代１５の内側に、外側パイプ半体７Ｂの一対の接合代１６が接合される構造である。
【００２８】
また、ヘッダーパイプ７は、その径方向断面形状が非円形であり、例えば６つの面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆを有する多角形断面パイプ状に形成されている。そして、その縦横寸法は、偏平チューブ３の長手方向に沿う方向のＹ寸法が、偏平チューブ３の長手方向に直交する方向のＸ寸法よりも短く設定されている。もちろん、偏平チューブ３の幅寸法は上記Ｘ寸法よりも小さい。なお、ヘッダーパイプ７の前面である７ｂ面と、後面である７ｆ面は互いに平行する面であり、外側面である７ａ面と内側面である７ｄ面は外方に膨出するように緩やかに湾曲している。また、７ｃ面と７ｅ面は平坦面である。
【００２９】
本発明において、ヘッダーパイプ７の軸方向視で、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１（第１の挟み角）は１２０°以上の鈍角にされている。また、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２、即ちＸ寸法の半分の位置を通る鉛直線とＹ寸法の半分の位置を通る水平線とが交差する点と、上記表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌを想定した場合、この連結線Ｌと、上記の表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２（第２の挟み角）が、８０°以上１０４°以下になるように、ヘッダーパイプ７の断面形状および表面交点Ｃ１の位置が設定されている。本実施形態では、表面交点Ｃ１がヘッダーパイプ７の７ｃ面と７ｅ面に位置しており、挟み角θ２が９０°となっている。
【００３０】
このように、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１を１２０°以上の鈍角にし、かつヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２を１０４°以下に設定した場合、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００３１】
図４は、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２と、破壊圧力との関係をグラフで示す図である。本発明者らは、このグラフに示すように、上記形状のコンデンサ１において、表面交点Ｃ１における破壊圧力の目標値を１．００とし、挟み角θ２を８０°から１１０°の範囲で変更した場合に、各々の角度において実際に破壊の兆候が起きる圧力を解析してみた。その結果、挟み角θ２が１０４°の時に目標値の１．００を達成し、以後、挟み角θ２が狭まるにつれて接合強度が向上して破壊圧力が高まることを解明した。
【００３２】
このように、挟み角θ２が１０４°から小さくなる程、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を向上させることができるが、挟み角θ２が８０°以下になると、ヘッダーパイプ７を構成する外側パイプ半体７Ｂと偏平チューブ３との干渉が起こる。このため、挟み角θ２を８０°以上１０４°以下に設定することにより、ヘッダーパイプ７として丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との干渉を防ぐことができる。
【００３３】
以上のようにコンデンサ１を構成することにより、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンク２Ｌ，２Ｒを形成することができるため、コンデンサ１の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、コンデンサ１の設計自由度を向上させることができる。特に本実施形態では、ヘッダーパイプ７を多角形断面パイプ状に形成したため、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒとしての剛性を格段に高めることができる。
【００３４】
しかも、ヘッダーパイプ７の径方向断面におけるＹ寸法がＸ寸法よりも短く設定されているため、ヘッダーパイプ７の横幅を狭めてコンデンサ１のコンパクト化と軽量化を図り、車両用空調装置への設置を容易にすることができる。こうすれば、ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒの内部に貯留される冷媒の量を大幅に減らすことができるため、コンデンサ１全体としての軽量化効果が高い。
【００３５】
また、ヘッダーパイプ７が、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす内側パイプ半体７Ａと、この内側パイプ半体７Ａの外側に接合される略Ｕ字形の外側パイプ半体７Ｂとを接合して形成されているため、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ７（ヘッダータンク２Ｌ，２Ｒ）を形成することができる。このため、コンデンサ１の製造コストダウンを図ることができる。
【００３６】
しかも、内側パイプ半体７Ａと外側パイプ半体７Ｂとを接合してヘッダーパイプ７を形成することにより、内側パイプ半体７Ａに偏平チューブ３差し込み用のスリット穴９を容易に加工形成することができる。つまり、曲げ加工を施す前の平板材料にスリット穴９を加工形成してから曲げ加工を施して内側パイプ半体７Ａを完成させる加工順序とすれば、スリット穴９の形成が容易になる。また、内側パイプ半体７Ａと外側パイプ半体７Ｂとを接合する前に、内側パイプ半体７Ａのスリット穴９に偏平チューブ３を接合することができるため、ロウ付け等による偏平チューブ３の接合作業を容易にすることができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。この図５に示すコンデンサ２１は、そのヘッダーパイプ７の断面形状が若干異なる点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００３８】
このコンデンサ２１において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ７における偏平チューブ３の外表面と交差する表面交点Ｃ１のある面、即ち７ｃ面と７ｅ面は、径方向外側に膨らむように湾曲するＲ形状断面となっている。このように、表面交点Ｃ１のある７ｃ面と７ｅ面を外側に膨らむＲ形状断面とすることにより、ヘッダーパイプ７の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００３９】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明の第３実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における横縦断面図である。この図６に示すコンデンサ３１も、そのヘッダーパイプ７の断面形状が若干異なる点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００４０】
このコンデンサ３１において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ７における偏平チューブ３の外表面と交差する表面交点Ｃ１のある面、即ち７ｃ面と７ｅ面は、径方向内側に凹むように湾曲するＲ形状断面となっている。このようにすることにより、第３実施形態の場合と同じく、ヘッダーパイプ７の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合強度を高めることができる。
【００４１】
特に、このコンデンサ３１では、第１実施形態および第２実施形態のコンデンサ１，２１に比べて、ヘッダーパイプ７の外表面（７ｃ面、７ｅ面）と偏平チューブ３の外表面とが交差する表面交点Ｃ１における挟み角θ１を大きくすることができる上に、ヘッダーパイプ７の図心点Ｃ２と表面交点Ｃ１とを結ぶ連結線Ｌと、上記表面交点Ｃ１における偏平チューブ３の接線Ｔとがなす挟み角θ２を小さくすることができるため、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３の接合強度を高めることができる。
【００４２】
〔第４実施形態〕
図７は、本発明の第４実施形態を示す、ヘッダーパイプ７と偏平チューブ３との接合部における斜視断面図であり、図８は同じく接合部における横縦断面図である。この図７および図８に示すコンデンサ４１は、ヘッダーパイプ７を形成する外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に、偏平チューブ３との干渉を避ける切欠部４２が設けられている点以外は、第１実施形態に示すコンデンサ１と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
このように、外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に、偏平チューブ３との干渉を避ける切欠部４２を設けたことにより、ヘッダーパイプ７のＸ寸法およびＹ寸法を小さくしても、外側パイプ半体７Ｂの接合代１６に偏平チューブ３の先端部が干渉することを防止することができる。これにより、ヘッダータンク２Ｌ，２ＲのＸ寸法およびＹ寸法のコンパクト化と、コンデンサ４１の軽量化を図ることができる。
【００４４】
そして、以上のように構成されたコンデンサ１〜４１を車両用空調装置に用いることにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすいコンデンサを丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。なお、本発明の技術範囲は、上記の各実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもなく、例えば各実施形態の態様を組み合わせる等してもよい。また、コンデンサのみならず、エバポレータ、ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、ヒーターコア等、各種の熱交換器にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，２１，３１，４１ コンデンサ（熱交換器）
２Ｌ，２Ｒ ヘッダータンク
３ 偏平チューブ
４ 放熱フィン
７ ヘッダーパイプ
７Ａ 内側パイプ半体
７Ｂ 外側パイプ半体
１５ 内側パイプ半体の接合代
１６ 外側パイプ半体の接合代
４２ 切欠部
Ｃ１ 表面交点
Ｃ２ ヘッダーパイプの図心点
Ｌ 連結線
Ｔ 接線
Ｘ ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に直交する方向の寸法
Ｙ ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に沿う方向の寸法
θ１ 挟み角（第１の挟み角）
θ２ 挟み角（第２の挟み角）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダータンクを形成する平行に配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプの間に相互に間隔を保って平行に、かつ該ヘッダーパイプに対して直角に接合された複数の偏平チューブと、該偏平チューブに付設された放熱フィンを主体として構成された熱交換器において、
前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ヘッダーパイプの径方向断面における寸法は、前記偏平チューブの長手方向に沿う方向の寸法が、前記偏平チューブの長手方向に直交する方向の寸法よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ヘッダーパイプは、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす２本のパイプ半体が互いに対向する向きで接合されて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記ヘッダーパイプは、多角形断面パイプであることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
多角形断面パイプである前記ヘッダーパイプは、その径方向断面において、前記表面交点のある面が、径方向外側または内側に湾曲するＲ形状断面であることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記パイプ半体は、前記偏平チューブが固定される内側パイプ半体と、この内側パイプ半体の外側に接合される外側パイプ半体であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記外側パイプ半体は、その一対の接合代が、前記内側パイプ半体の一対の接合代の内側に接合され、かつこの外側パイプ半体の接合代には、前記偏平チューブとの干渉を避ける切欠部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器を備えた車両用空調装置。
【請求項１】
ヘッダータンクを形成する平行に配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプの間に相互に間隔を保って平行に、かつ該ヘッダーパイプに対して直角に接合された複数の偏平チューブと、該偏平チューブに付設された放熱フィンを主体として構成された熱交換器において、
前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第１の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第２の挟み角を８０°以上１０４°以下に設定したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ヘッダーパイプの径方向断面における寸法は、前記偏平チューブの長手方向に沿う方向の寸法が、前記偏平チューブの長手方向に直交する方向の寸法よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ヘッダーパイプは、径方向断面形状が略Ｕ字形をなす２本のパイプ半体が互いに対向する向きで接合されて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記ヘッダーパイプは、多角形断面パイプであることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
多角形断面パイプである前記ヘッダーパイプは、その径方向断面において、前記表面交点のある面が、径方向外側または内側に湾曲するＲ形状断面であることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記パイプ半体は、前記偏平チューブが固定される内側パイプ半体と、この内側パイプ半体の外側に接合される外側パイプ半体であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記外側パイプ半体は、その一対の接合代が、前記内側パイプ半体の一対の接合代の内側に接合され、かつこの外側パイプ半体の接合代には、前記偏平チューブとの干渉を避ける切欠部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器を備えた車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１０２９２８（Ｐ２０１２−１０２９２８Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０９６１（Ｐ２０１０−２５０９６１）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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