説明

熱交換器

【課題】 製造コストのアップを招くことなく、良好な取付作業で補器部品を固定できる熱交換器の提供。
【解決手段】 構成部材の接合部同士がろう付け固定された熱交換器(コンデンサ1)に対してボルト締結される補器部品(レシーバタンク10)を備える熱交換器において、熱交換器にボルト挿通孔20bを設け、補器部品にボルト挿通孔20bを介してボルト26が挿通し固定される螺子孔25aを設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、熱交換器の1つであるコンデンサにはブラケットがろう付け固定されており、このブラケットにC型クランプを介して補器部品の1つであるレシーバタンクがボルト締結されている(特許文献1、2参照)。
【特許文献1】特開2006−200721号公報
【特許文献2】特開2007−85616号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の発明にあっては、ブラケットに螺子孔を設定していたため、下記に挙げる問題点があった。
即ち、コンデンサのろう付け処理工程において螺子孔にフラックスが付着しないような特別な管理・工程が必要になる。
また、アルミ製のブラケットに形成された螺子孔は強度が比較的低いため、ボルトの締め付けトルクの設定範囲が狭く、特殊な工具・治具が必要になる可能性がある。
詳述すると、ボルトの締結中にブラケットの螺子孔が潰れてロックしてしまうと、ブラケットはコンデンサにろう付け固定されていて交換不可能であるため、このコンデンサは不良品として廃却されることになる。
そこで、ボルトをブラケットの螺子孔に対して正確な方向を維持しつつ、所定トルクで締結するような特殊な工具・治具が必要になり、ボルト締結作業に時間とコストが掛かってしまう。
なお、螺子孔の強度不足を補うためにブラケットを特殊なアルミ合金製(例えば3000系合金、Mgを1%程度含有)にした場合には、材料コストがアップ上、コンデンサとのろう付け性が低下してしまう。
以上のような問題点から製造コストが高く付くという問題点があった。
【0004】
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、製造コストのアップを招くことなく、良好な取付作業で補器部品を固定できる熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の発明では、構成部材の接合部同士がろう付け固定された熱交換器に対してボルト締結される補器部品を備える熱交換器において、上記熱交換器にボルト挿通孔を設け、上記補器部品に上記ボルト挿通孔を介してボルトが挿通し固定される螺子孔を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
請求項1記載の発明では、ブラケットにボルト挿通孔を設け、補器部品にブラケットのボルト挿通孔を介してボルトが挿通し固定される螺子孔を設けている。
これにより、製造コストのアップを招くことなく、良好な取付作業で補器部品を固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0008】
以下、実施例1を説明する。
なお、実施例1では熱交換器をコンデンサ、補器部品をレシーバタンクに適用した例を説明する。
図1は実施例1のコンデンサの正面図、図2は実施例1の上流側タンクの分解図、図3は同斜視図、図4は実施例1のC型クランプの斜視図、図5は正面図、図6は同背面図、図7は同左側面図、図8〜10は実施例1の熱交換器とレシーバタンクの固定を説明する図、図11は図10のS11−S11線における断面図である。
【0009】
先ず、全体構成を説明する。
図1に示すように、実施例1のコンデンサ1は、左右に所定間隔を置いて配置された一対の上流側ヘッダタンク2及び下流側ヘッダタンク3と、両タンク2,3の間に配置されたコア部4等が備えられている。
【0010】
上流側ヘッダタンク2は、上下端部にそれぞれ配置された閉塞プレート5と、2つのディバイドプレート6によって3つの室R1,R3,R6に区分けされている。
上流側ヘッダタンク2には、室R1に連通接続された入力ポートP1を備えるコネクタ7が設けられると共に、このコネクタ7には室R6に接続管7aを介して連通接続された出力ポートP2が備えられている。
【0011】
一方、下流側ヘッダタンク3は、上流側ヘッダタンク2と同様に、上下端部に配置された閉塞プレート5と、2つのディバイドプレート6によって3つの室R2,R4,R5に区分けされている。
下流側ヘッダタンク3には、接続管8,9を介して室R4と室R5に連通接続された円柱状のレシーバタンク10が備えられている。
【0012】
コア部4は、両タンク2,3に挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ11と、隣接するチューブ11に波状の頂部が接合された波板状のフィン12とから構成されている。
また、コア部4の積層方向両端部は、両タンク2,3に挿通し固定された一対のレインフォース13,13で連結補強されている。
【0013】
図2に示すように、上流側ヘッダタンク2は、半筒状の分割プレート14と、この分割プレート14と最中状に重ねられる半筒状の分割プレート15と、前述した閉塞プレート5及びディバイドプレート6から構成されている。
分割プレート14には、上下端部のレインフォース13,13の一端部を挿通し固定するための固定孔14a,14aと、チューブ11の一端部を挿通し固定するための固定孔14bがそれぞれ形成されている。
【0014】
一方、分割プレート15には、コネクタ7の入力ポートP1に連通接続される接続孔15aと、接続管7aが挿通し固定される接続孔15bが設けられている。
【0015】
さらに、分割プレート14における閉塞プレート5が介装される位置には閉塞プレート5の一端側を挟持して位置決めするための一対のビード14c,14cが形成される一方、分割プレート15には閉塞プレート5の他端側に設けられた凸部5aを挿入して位置決めするための開口部15cが形成されている。
【0016】
また、図示を省略するが、ディバイドプレート6も閉塞プレート5と同形状に形成される他、両分割プレート14におけるディバイドプレート6が介装される位置には、ビード14c,14cと開口部15cとが同様に形成されている。
また、分割プレート14の上下端部には一対の爪部14d,14dがそれぞれ形成され、さらに、中途部には一対の爪部14eが形成されている。
なお、図示を省略するが爪部14eは上下方向に亘って所定間隔で複数形成されている。
【0017】
そして、図3に示すように、各プレート5,6を介装した状態で両分割プレート14,15を最中状に重ね合わせた状態とし、分割プレート14の上下端部の爪部14d,14dを分割プレート15の上下端部に当接させた状態で内側に屈折させると共に、各爪部14eを分割プレート15の一部外周に加締めた状態で上流側ヘッダタンク2が構成されている。
なお、下流側ヘッダタンク3は上流側ヘッダタンク2と基本的に同じ構造で構成される他、その上部側方には、板状のブラケット20がろう付け固定されており、ここにレシーバタンク10を固定支持するC型クランプ21がボルト締結されている。
【0018】
以下、コンデンサとレシーバタンクの固定構造について詳述する。
前述したレシーバタンク10、C型クランプ21を除く構成部材は全てアルミ製であり、これらの接合部同士は少なくとも一方にはろう材(クラッド層)が設けられ、これらは予め仮組みされた後、炉内で熱処理されることにより各接合部同士がろう付け接合されている。
その後、ブラケット20にC型クランプ21を介してレシーバタンク10がボルト締結されている。
【0019】
具体的には、図4〜7に示すように、C型クランプ21は、レシーバタンク10の外周部に外嵌可能な内径を有するC型断面の緊縛部22と、該C字型の開口部付近から外方へ並行に突出した一対の突出片23,24とが備えられ、ステンレス等の金属製で一体形成部品となっている。
また、突出片23の上部から下方へ開口するようにU字型に曲げ加工された屈曲片25が設けられている。
さらに、屈曲片25の略中央部が環状突起状に外側へバーリング加工されて、その内側に螺子孔25aが形成されている。
その他、螺子孔25aの中心と一致した状態で突出片23には円形状のボルト挿通孔23aが形成される一方、突出片24には左右方向に長軸を有する長孔形状のボルト挿通孔24aが形成されている。
【0020】
次に、作用を説明する。
<コンデンサとレシーバタンクの固定について>
コンデンサ1とレシーバタンク10を固定するには、先ず、図8に示すように、レシーバタンク10をC型クランプ21の緊縛部22に挿入した状態でブラケット20の上方に配置する。
【0021】
次に、図9に示すように、C型クランプ21をレシーバタンク10と共に下方へ移動させてブラケット20を突出片23と屈曲片25との間に挿入すると共に、屈曲片25の屈曲部分をブラケット20の上部に掛けることにより、C型クランプ21を仮保持させた状態として、レシーバタンク10の下方で接続管8,9との接続を行う。
これにより、レシーバタンク10と接続管8,9の接続作業を安定した状態で行うことができる。
加えて、実施例1のブラケット20は下流側ヘッダタンク3から略L字状に屈折した形状に形成されると共に、その下端には略三角形状のリブ20aが形成されて、下方への荷重に対する強度が高くなっており、C型クランプ21を安定して仮保持できるようになっている。
なお、突出片23と屈曲片25との隙間は適宜設定できるが、ブラケット20の板厚よりも小さく設定すれば、突出片23と屈曲片25でブラケット20を挟持させて保持力を高めることもできる。
【0022】
次に、C型クランプ21の仮保持により該C型クランプ21は位置決めされて、各孔20b,23a,24a,25aの高さ方向位置は一致しているため、これらの横方向の位置を一致させる。
この際、突出片24のボルト挿通孔24aは横長の長孔状に形成されているため、レシーバタンク10の外径の製造寸法誤差を許容できる。
また、突出片23,24のボルト挿通孔23a,24aと螺子孔25aとは常に一致しているため、実際上はブラケット20のボルト挿通孔20bと螺子孔25aとを一致させるという簡便な作業で済む。
なお、前述した各孔20b,23a,24a,25aを一致させる作業は、部品単体精度の誤差や組み付け誤差を極力小さくすれば省略できる作業である。
【0023】
最後に、図10、11に示すように、突出片24のボルト挿通孔24aからボルト26を挿通して突出片23のボルト挿通孔23a及びブラケット20のボルト挿通孔20bを介して屈曲片25の螺子孔25aに挿通し固定する。
これにより、緊縛部22の内面でレシーバタンク10の外周部を緊縛した状態でコンデンサ1に固定できる。
また、C型クランプ21はブラケット20に仮保持されているため、ボルト締結作業を容易に行うことができる。
【0024】
<螺子孔について>
実施例1のコンデンサ1では、ブラケット20にボルト挿通孔23a,24aを形成し、C型クランプ21に螺子孔25aを形成してボルト締結する構成としているため、コンデンサ1のろう付け処理工程における特別な管理・工程が不要となる。
また、螺子孔25aをアルミよりも硬質で一般的に入手容易な材質で形成して、所望の強度を得ることができるため、ボルト締結作業工程における特殊な工具・治具が不要となる。
従って、従来の発明のように、製造コストのアップを招くことなく、良好な取付作業で補器部品を固定できる。
【0025】
<ボルト締結について>
また、ブラケット20をC型クランプ21の突出片23と屈曲片25との間に挿入した状態として、突出片24のボルト挿通孔24aからボルト26を挿通して突出片23のボルト挿通孔23a及びブラケット20のボルト挿通孔20bを介して屈曲片25の螺子孔25aに挿通し固定している。
従って、ボルト26が複数のボルト挿通孔23a,24a,20bを介して螺子孔25aに挿通されるため、ボルト26が螺子孔25aに対して傾斜状に挿入される虞がなく、締結時のロックを防止できる。
【0026】
<コンデンサの作動について>
このように構成されたコンデンサ1は、車両に搭載された後、図外のコンプレッサ側からコネクタ7の入力ポートP1を介して上流側ヘッダタンク2の室R1に流入した約70℃前後の流通媒体は、コア部4の室R1,R2に対応する各チューブ11を流通する間にコア部4を通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換された後、下流側ヘッダタンク3の室R2に流入する。
【0027】
また、室R2内の流通媒体は、コア部4の室R2,R3に対応する各チューブ11を流通して上流側ヘッダタンク2の室R3に流入し、次に、室R3内の流通媒体は、コア部4の室R3,R4に対応する各チューブ11を流通する間にコア部4を通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換された後、下流側ヘッダタンク3の室R4に流入する。
【0028】
次に、室R4内の流通媒体は、接続管8からレシーバタンク10の本体内に流入して図外の内部構造物により気液分離された後、接続管9から室R5に流入する。
【0029】
次に、室R5の液体の流通媒体は、コア部4の室R5,R6に対応する各チューブ11を流通する間にコア部4を通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換されることにより、約45℃前後まで過冷却されて上流側ヘッダタンク2の室R6に流入する。
【0030】
最後に、室R6内の流通媒体は、接続管7aを介してコネクタ7の出力ポートP2から図外のエバポレータ側へ排出され、熱交換器として機能する。
【0031】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例1の発明では、構成部材の接合部同士がろう付け固定された熱交換器(コンデンサ1)に対してボルト締結される補器部品(レシーバタンク10)を備える熱交換器において、熱交換器にボルト挿通孔20bを設け、補器部品にボルト挿通孔20bを介してボルト26が挿通し固定される螺子孔25aを設けたため、製造コストのアップを招くことなく、良好な取付作業で補器部品を固定できる。
【0032】
また、熱交換器をコンデンサ1とすると共に、該コンデンサ1にボルト挿通孔20bを有するブラケット20をろう付け固定し、補器部品を該コンデンサ1のレシーバタンク10とすると共に、該レシーバタンク10にC型クランプ21を設け、C型クランプ21は、C字型の開口端部付近から外方へ突出した一対の突出片23,24と、一対の突出片23,24のうちの一方からU字型に屈曲した状態で設けられ、螺子孔25aを有する屈曲片25と、一対の突出片23,24における螺子孔25aと合致する位置にそれぞれ形成されたボルト挿通孔23a,24aを備え、ブラケット20をC型クランプ21の突出片23と屈曲片25との間に挿入した状態として、突出片24のボルト挿通孔24aからブラケット20のボルト挿通孔20b及び突出片23のボルト挿通孔23aを介して屈曲片25の螺子孔25aにボルト26を挿通し固定したため、レシーバタンク10を良好にコンデンサ1に固定できる。
【0033】
また、突出片23と屈曲片25のU字型の開口側を下方とし、屈曲片25をブラケット20に掛けて、C型クランプ21を位置決めすると同時に、仮保持させたため、レシーバタンク10の接続管8,9の接続作業を良好にできると同時に、C型クランプ21を位置決めしてボルト締結作業を良好にできる。
【0034】
また、屈曲片25の一部を環状突起状に加工した内側に螺子孔25aを形成して、C型クランプ21を一体成型部品としたため、部品点数を減らすことができる。
【0035】
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、実施例1では、熱交換器と補器部品の組み合わせはコンデンサとレシーバタンクに限らず、適宜設定できる。
また、実施例1で説明した各構成部材の詳細な部位の形状や寸法等は適宜設定できる。
【0036】
また、屈曲片25は必ずしも突出片24の上部から突出するものでなくても良く、例えば、図12に示すように、側部から突出したタイプや、図13に示すように下部から突出したタイプにしても良い。
この際、ブラケットの設計変更でもってC型クランプ21の位置決めと仮保持も実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】実施例1のコンデンサの正面図である。
【図2】上流側タンクの分解図である。
【図3】上流側タンクの斜視図である。
【図4】実施例1のC型クランプの斜視図である。
【図5】実施例1のC型クランプの正面図である。
【図6】実施例1のC型クランプの背面図である。
【図7】実施例1のC型クランプの左側面図である。
【図8】実施例1の熱交換器とレシーバタンクの固定を説明する図である。
【図9】実施例1の熱交換器とレシーバタンクの固定を説明する図である。
【図10】実施例1の熱交換器とレシーバタンクの固定を説明する図である。
【図11】図10のS11−S11線における断面図である。
【図12】その他の実施例のC型クランプの斜視図である。
【図13】その他の実施例のC型クランプの斜視図である。
【符号の説明】
【0038】
P1 入力ポート
P2 出力ポート
1 コンデンサ
2 上流側ヘッダタンク
3 下流側ヘッダタンク
4 コア部
5 閉塞プレート
5a 凸部
6 ディバイドプレート
7 コネクタ
7a 接続管
8、9 接続管
10 レシーバタンク
11 チューブ
12 フィン
13 レインフォース
14、15 分割プレート
14a、14b 固定孔
14c ビード
14d、14e 爪部
15a、15b 接続孔
15c 開口部
20 ブラケット
20a リブ
20b ボルト挿通孔
21 C型クランプ
22 緊縛部
23、24 突出片
23a、24a ボルト挿通孔
25 屈曲片
25a 螺子孔
26 ボルト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
構成部材の接合部同士がろう付け固定された熱交換器に対してボルト締結される補器部品を備える熱交換器において、
前記熱交換器にボルト挿通孔を設け、
前記補器部品に前記ボルト挿通孔を介してボルトが挿通し固定される螺子孔を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項2】
請求項1記載の熱交換器において、
前記熱交換器をコンデンサとすると共に、該コンデンサに前記ボルト挿通孔を有するブラケットをろう付け固定し、
前記補器部品を該コンデンサのレシーバタンクとすると共に、該レシーバタンクにC型クランプを設け、
前記C型クランプは、C字型の開口端部付近から外方へ突出した一対の突出片と、
前記一対の突出片のうちの一方からU字型に屈曲した状態で設けられ、螺子孔を有する屈曲片と、
前記一対の突出片における前記螺子孔と合致する位置にそれぞれ形成されたボルト挿通孔を備え、
前記ブラケットをC型クランプの一方の突出片と屈曲片との間に挿入した状態として、他方の突出片のボルト挿通孔からブラケットのボルト挿通孔及び一方の突出片のボルト挿入穴を介して屈曲片の螺子孔にボルトを挿通し固定したことを特徴とする熱交換器。
【請求項3】
請求項2記載の熱交換器において、
前記屈曲片を下方に開口したU字型に屈曲させ、
前記屈曲片をブラケットに掛けてC型クランプを位置決めすると同時に、仮保持させたことを特徴とする熱交換器。
【請求項4】
請求項2または3記載の熱交換器において、
前記屈曲片の一部を環状突起状に加工した内側に前記螺子孔を形成して、C型クランプを一体成型部品としたことを特徴とする熱交換器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2009−264657(P2009−264657A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−114086(P2008−114086)
【出願日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願人】(000004765)カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Fターム(参考)】