JP2004271101A - Heat exchanger with liquid receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、受液器付き熱交換器に関するもので、更に詳細には、例えば自動車に設置する空調設備に組み込まれるアルミニウム製の受液器付き熱交換器に関するものである。ここで、アルミニウムとは、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む意味である。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の熱交換器には、それぞれがアルミニウム製の一対の略円筒状のヘッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に架設される互いに平行な複数の熱交換管と、隣接する熱交換管間に介在されるフィンとを具備する熱交換器本体と、アルミニウム製の略円筒状の受液器本体とをろう付けにより結合固定する構造のものが一般的に知られている。
【0003】
従来では、受液器本体には、円筒部とヘッダーパイプに接する形状を有する足部(接合部)とを有する断面形状のアルミニウム製押出形材を、必要な長さに切断した後、足部のヘッダーパイプとの必要接合部を残して切削成形したものが使用されている。このように形成された受液器本体の足部の切削部分は、ヘッダーパイプの高温部(高温の熱媒体が流入される領域部)に接する部分と、フィルタ及びシールキャップを嵌合(挿入)する部分に対応している(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−195701(段落番号0037〜0042、図1、図5)
上記のように、受液器本体の足部を切削する理由は、第1には、ヘッダーパイプの高温部に接する部分は、熱交換器本体の高温部の熱量が受液器に伝導し、折角冷却して液化した熱媒体(冷媒)を再気化させ、冷却効率を低下させるため、この部分の削除を行う必要があるからである。第2には、フィルタ及びシールキャップを挿入する範囲は、シール性を向上させるため、内径を切削すると共に、円筒部内面を均一に拡径することで内径寸法及び面粗度の微調整を図るためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、円筒部と足部とを有するアルミニウム製の押出形材から足部の不要部分を切削するものにおいては、円筒部と足部とを有する断面形状で押し出すと、円筒部の足部と、それに対応する部位の肉厚が偏肉してバランスが取れないため、円筒部の肉厚を余分にとっている。このため、フィルタ及びシールパッキンの挿入部の肉厚を切削して調整する必要が生じる。また、このことは、受液器全体の重量に対して円筒部の重量が必要以上に重いため、製品の種類によって円筒部全体の肉厚を薄くすることが必要になってくる。
【0006】
したがって、従来の受液器本体においては、重量の軽量化とシールキャップの取付の両面から円筒部及び足部を切削する必要があるため、切削作業が面倒であった。しかも、重量の軽量化を重視すると、ろう付け面積が狭小して結合強度が不十分になる虞がある。また、受液器本体の径が変更された場合には、新規の押出形材を成形しなければならないという問題もあった。
【0007】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、材料の削減及び重量の軽量化が図れると共に、作製作業を容易にし、かつ、受液器が熱交換器本体から受ける熱的影響を低減すると共に、熱交換器本体と受液器とのろう付け結合を確実かつ強固に行えるようにした受液器付き熱交換器を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、アルミニウム製の一対のヘッダーパイプ間に互いに平行に複数の熱交換管を架設してなり、ヘッダーパイプに高温の熱媒体の流入口及び流出口を有する熱交換器本体と、アルミニウム製の略円筒状の受液器本体とをろう付けにより結合固定してなる受液器付き熱交換器において、 上記受液器本体は、プレス加工によって円筒状部材の一端から他端に向かって、小径筒部、該小径筒部より大径の中間筒部及び該中間筒部より大径の大径筒部を有する段付円筒状に形成され、 上記受液器本体における上記中間筒部と上記ヘッダーパイプとの間にアルミニウム製の連結部材を介在させて、受液器本体とヘッダーパイプとをろう付けにより結合固定してなる、ことを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の受液器付き熱交換器において、 上記連結部材は、略平坦状の基部の一側面に、ヘッダーパイプの接合面に当接するヘッダーパイプ側接合面を設け、他側面に、受液器本体の中間筒部の接合面に当接する受液器本体側接合面を設けた板状部材と、 上記ヘッダーパイプ及び受液器本体に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口に嵌合可能な連通部とを具備してなる、ことを特徴とする。
【0010】
請求項1記載の発明によれば、受液器本体は、プレス加工によって円筒状部材の一端から他端に向かって、小径筒部、該小径筒部より大径の中間筒部及び該中間筒部より大径の大径筒部を有する段付円筒状に形成することにより、円筒部と足部とを有する押出形材から足部及び円筒内面の不要部分を切削する構造に比べて材料の削減が図れると共に、重量の軽量化が図れ、かつ、受液器本体の作製作業の簡略化が図れる。しかも、受液器本体の径が変更された場合においても、プレス加工での拡径を変えるのみで対応が可能となる。
【0011】
また、受液器本体における中間筒部とヘッダーパイプとの間にアルミニウム製の連結部材を介在させて、受液器本体とヘッダーパイプとをろう付けにより結合固定することにより、ヘッダーパイプと受液器本体の小径筒部との間の隙間を広く取ることができるので、熱交換器本体の高温部分から受ける受液器の熱的影響を低減することができると共に、熱交換効率の向上を図ることができる。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、連結部材は、略平坦状の基部の一側面に、ヘッダーパイプの接合面に当接するヘッダーパイプ側接合面を設け、他側面に、受液器本体の中間筒部の接合面に当接する受液器本体側接合面を設けた板状部材と、ヘッダーパイプ及び受液器本体に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口に嵌合可能な連通部とを具備することにより、連結部材と熱交換器本体及び受液器本体との接合部の面積を直線状に広く取ることができるので、ろう付けを確実かつ強固にすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る受液器付き熱交換器の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
図1は、この発明に係る受液器付き熱交換器の一例を示す正面図(a)及び(a)の要部を示す平面図(b)、図2は、上記熱交換器の要部拡大断面図、図3は、この発明における連結部材を示す平面図(a)及び(a)のI−I線に沿う断面図(b)、拡大側面図(c)及び(b)の要部拡大断面図(d)である。
【0015】
上記熱交換器である凝縮器(コンデンサ)は、図1に示すように、それぞれがアルミニウム製の一対のヘッダーパイプ2a,2bと、これらのへッダーパイプ2a,2b間に架設される複数の熱交換管3と、各熱交換管3の間に介設されると共に、一体に接合される熱交換用フィン例えばコルゲートフィン4とを具備する熱交換器本体1(以下に、コンデンサ本体1という)と、アルミニウム製の受液器本体11を具備する受液器10とで主に構成されている。この場合、コンデンサ本体1と受液器本体11とはアルミニウム製の連結部材60を介して一体ろう付けされている。
【0016】
上記ヘッダーパイプ2a,2bは、例えばアルミニウム製の押出形材にて略円筒状に形成されており、その上下端部にはアルミニウム製のキャップ部材5がろう付けにより被着固定されている。また、一方のヘッダーパイプ2a(図1において左側)の例えば外方側上端付近には高温の熱媒体の流入ロ2cが設けられており、他方のヘッダーパイプ2b(図1において右側)の外方側下端付近には、熱媒体の流出口2dが設けられている。更に、ヘッダーパイプ2aの側面には、図2に示すように、上記受液器10と連通するために、熱媒体の流出用及び流入用の連通口を構成する流出孔9a及び流入孔9bが穿設されており、これらの流出孔9a及び流入孔9bと連通するようにして、連結部材60を介して受液器10がヘッダーパイプ2aに一体的にろう付されている。
【0017】
なお、ヘッダーパイプ2aにおける上部側の約1/3の箇所に仕切板2eが配設され、流出孔9a側と流入孔9b側との間には仕切板2fが設けられている。また、ヘッダーパイプ2bにおける下部側の仕切板2fと対応する位置には、仕切板2gが配設されている。
【0018】
このように、ヘッダーパイプ2a,2bに仕切板2e,2f,2gを配設することにより、流入孔2cからヘッダーパイプ2a内に流入する高温高圧の熱媒体が仕切板2eより上方の過熱域1A(高温領域)の熱交換管3内を流れて、ヘッダーパイプ2b内へ流れる。この際、気体状態で熱交換が行われ、熱媒体の温度が降下する。ヘッダーパイプ2b内へ流れた熱媒体は、仕切板2eと2f及び2gの間の凝縮域1B(気液2相領域)の熱交換管3内を流れて再びヘッダーパイプ2a内へ流れる。この際、潜熱の熱交換が行われ、100%気体状態から100%液体状態に変化する。なお、この領域では相変化に伴う温度変化はない。ヘッダーパイプ2a内に流れた液体状態の熱媒体は流出孔9aを介して受液器本体11内に流れ、受液器10によって気液分離された後、液体状態の熱媒体は流入孔9bを介して仕切板2f,2gより下方の過冷却域1C(サブクール域)の熱交換管3内を流れてヘッダーパイプ2b内へ流れる。この際、熱媒体は液体状態で熱交換が行われ、温度が降下する。
【0019】
また、熱交換管3は、図1(a)に示すように、アルミニウム製の押出形材にて例えば偏平な板状に形成されており、その内部には長手方向に向かって貫通する複数に区画された熱媒体の流路(図示せず)が形成されている。このように形成される熱交換管3の両端部は、両ヘッダーパイプ2a,2b側面の対向する側に、適宜間隔をおいて互いに平行に配列される複数のスリット(図示せず)に挿入固着されている。
【0020】
上記熱交換用フィンすなわちコルゲートフィン4は、図1(a)に示すように、アルミニウム製の板材を屈曲することにより連続波形状に形成されており、各熱交換管3の間に介設されてろう付されている。この場合、最上段及び最下段に配設された熱交換管3の外方側にもコルゲートフィン4がろう付接合されており、これらの両コルゲートフィン4を保護するために、両コルゲートフィン4の更に外方側にはサイドプレート4aがろう付接合されている。
【0021】
上記受液器10は、図2に示すように、例えば、アルミニウム製の押出形材にて形成された円筒状部材を、後述するプレス加工によって多段状に形成された受液器本体11を具備している。この受液器本体11を成形するには、図5に示すように、まず、アルミニウム製の円筒状の押出形材を適宜長さに切断して円筒状部材11Aを用意する(図5(a)参照)。次に、円筒状部材11Aをプレス装置(図示せず)にセットして、円筒状部材11Aの一端に向かって一端の筒部(小径筒部)12の内径より大径の円柱状成形型PAを圧挿して円筒状部材11Aを拡径して、先端(一端)の小径筒部12に連なる中間筒部13を成形する(図5(b)参照)。中間筒部13を成形した後、他端から中間筒部13の内径より大径の円柱状成形型PBを圧挿して円筒状部材11Aを更に拡径して、中間筒部13に連なる大径筒部14を成形する(図5(c)参照)。これにより、受液器本体11は、一端から他端に向かって漸次径が拡径する小径筒部12、中間筒部13及び大径筒部14を有する多段筒状に形成される。
【0022】
上記のようにして受液器本体11を成形することにより、円筒部と足部とを有するアルミニウム製押出形材から足部及び円筒内面の不要部を削除すると共に、一端に拡径部を成形するものに比べて材料の削減が図れると共に、重量の軽量化が図れ、かつ、作製作業の簡略化が図れると共に、量産化が図れる。なお、受液器本体11の径が変更された場合においても、同一の円筒状部材11Aに対してプレス成形型PA,PBの径を変えるのみで対応することができる。
【0023】
また、上記受液器本体11は、図2に示すように、ヘッダーパイプ2a内における仕切板2fの上側における位置には、ヘッダーパイプ2aの流出孔9aと連通する流出口18が形成されている。また、ヘッダーパイプ2a内における仕切板2fの下側におけるヘッダーパイプ2aの流入孔9bと一致する位置には、流入口19が形成されている。
【0024】
上記のように形成された受液器本体11の一端(上端)の小径筒部12の開口端には、キャップ15が閉塞されている。このキャップ15はアルミニウム製部材にて形成されており、例えばろう付けによって受液器本体11に固定されている。また、中間筒部13内には、乾燥剤42が収容される。
【0025】
また、大径筒部14の開口端には、フィルタ30と栓体20を一体に形成したフィルタキャップ40が嵌合(挿入)されている。フィルタキャップ40は、例えばナイロンからなる合成樹脂によって形成されており、その上部側にフィルタ本体31が、その下部側に栓体本体21が配置されている。
【0026】
フィルタ本体31は、受液器本体11の中間筒部13の内面と適宜の隙間を有する大きさの筒状に形成されており、その先端部に鍔部32を形成して先端部がそのまま開口される一方、後部側の底面33が栓体20の先端面を兼用している。
【0027】
また、フィルタ本体31の周面部には、例えば周方向に渡って四等分する位置に窓34が形成され、フィルタ本体31が受液器本体11の所定位置に取り付けられたとき、受液器本体11内に流入した熱媒体がフィルタ本体31の先端開口部から内部に入り込み、かつ窓34から流出口18を経てコンデンサ本体1に流出するようになっている。更に、フィルタ本体の窓34には濾過膜35が設けられている。この濾過膜35は、熱媒体中に含まれる不純物を捕捉するためのものであって、例えばナイロンによって網目状に形成されている。
【0028】
一方、フィルタキャップ40の栓体本体21は、先端側をなす円柱部22と、円柱部22の下端に軸方向に沿って連設された円筒部23とが形成されている。更に、円柱部22の外周部には、Oリング24を装着するためのOリング用溝25が形成されている。このOリング用溝25は、円柱部22の外周面においてOリング24を嵌合し得る大きさの高さ(幅)及び深さをもって凹んでおり、本例では円柱部22の外周面に軸方向に沿って2個並設されている。Oリング24は、受液器本体11内の所定位置にフィルタキャップ40が挿入されたとき、円柱部22と受液器本体11との間で圧縮変形を受けることにより両者22,11間をシールするようになっている。
【0029】
更にまた、受液器本体11の大径筒部14に設けられた下側開口部16の内周面には、係止周溝17が設けられている。この係止周溝17には、フィルタキャップ40を受液器本体11の所定位置にて所定の押圧力で係止させておく止め輪50が係脱可能に係止されるようになっている。この止め輪50は、C字状に形成されたものであり、その周方向の各端部であってかつ互いに対向する位置に係止孔(図示せず)が形成されている。この止め輪50を下側開口部16に係止する(取り付ける)には、例えば各係止孔を互いに近づける方向に治具等で変形されることによって弾性的に縮径し、その縮径した状態のままで受液器本体11の大径筒部14の下側開口部16の端部に形成された平行内周面内に挿入することにより、係止周溝17に止め輪50を係止すればよい。
【0030】
この場合、止め輪50の上面がフィルタキャップ40における栓体本体21の底面26と当接することにより、フィルタキャップ40を受液器本体11内の所定位置に所望の押圧力で係止させておくことができる。そのため、係止周溝17は、下側開口部16を形成する平行内周面の端部に止め輪50を係止し得るよう、環状に凹んで形成されている。
【0031】
また、栓体20の円柱部22には、受液器本体11に挿入されたフィルタキャップ40を取り出すための把持部27が突設されている。この把持部27は、円柱部22の下面中央部に円筒部23側まで垂下して形成された矩形状をなしている。把持部27は、受液器本体11からフィルタキャップ40を取り外すとき、図示しない工具によって把持されると共に、その把持された状態のまま下方に引き抜かれることにより、栓体20とフィルタ30とを一体に形成したフィルタキャップ40が受液器本体11から取り出せるようになっている。
【0032】
なお、受液器本体11に収容される乾燥剤42は、ポリエステルの繊維によって形成される袋42の内に図示しないシリカゲル等の吸湿手段を詰めて楕円柱の如き棒状に形成されている。
【0033】
上記のように構成された受液器10を組み立てるには、コンデンサ本体1と受液器本体11とをろう付けにより結合固定した後、まず、受液器本体11内に乾燥剤42を挿入し、次いで、その受液器本体11に対しフィルタ30及び栓体20からなるフィルタキャップ40を、そのフィルタ30側から挿入する。
【0034】
フィルタキャップ40を挿入した後、弾性的に縮径させた止め輪50を、更に下側開口部16から平行内周面に挿入し、係止周溝17の位置にて止め輪50の縮径変形を解除すると、止め輪50が弾性復元力を受けるので、係止周溝17に嵌合すると共に、栓体20の底面26に当接する。
【0035】
これにより、栓体20及びフィルタ30からなるフィルタキャップ40は受液器本体11に対し所定の圧力で係止された状態を維持することができる。
【0036】
一方、上記連結部材60は、図2及び図3に示すように、ヘッダーパイプ2aの接合面に当接すると共に、受液器本体11の接合面に当接する板状部材6と、この板状部材6に設けられ、ヘッダーパイプ2a及び受液器本体11に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口、すなわち、流出孔9a,流出口18と流入孔9b,流入口19に嵌合可能な流出用パイプ部材71(流出用連通部)及び流入用パイプ部材72(流入用連通部)とで形成されている。
【0037】
上記板状部材6は、略平坦状の基部60aの一側面に、ヘッダーパイプ2aの接合面に当接する断面円弧状(ヘッダーパイプ2aの曲率に相似する円弧状)の2つのヘッダーパイプ側接合面61,63(以下に、第1,第3の接合面61,63という)を設け、基部60aの他側面に、受液器本体11の中間筒部13の接合面に当接する受液器本体側接合面62,64(以下に、第2,第4の接合面62,64という)を設けている。この場合、第4の接合面64には、上記パイプ部材71,72を嵌合するための2つの貫通孔6a,6bが穿設されると共に、2つの貫通孔6a,6bの間に、上記ヘッダーパイプ2a内における仕切板2fとの干渉を回避するための長孔状の透孔65が設けられている。また、第1の接合面61と第2の接合面62との間、第2の接合面62と第3の接合面63との間、及び第3の接合面63と第4の接合面64との間には、それぞれ基部60aの両側に設けられた切欠き66を境にして反対方向に屈曲して設けられている。
【0038】
なお、この場合、第4の接合面64に穿設された2つの貫通孔6a,6bは、受液器本体11との接合面側が、外方に向かって拡径するテーパ部6cが形成されている(図3(d)参照)。
【0039】
パイプ部材71,72のうちの一方のパイプ部材71は、板状部材6の第4の接合面64における板状部材6の第3の接合面63側すなわちヘッダーパイプ2aの流出孔9a及び受液器本体11の流出口18に連通する側に穿設された第1の貫通孔6a内に嵌合されて流出用パイプ部を形成している。また、他方のパイプ部材72は、板状部材6の先端側すなわちヘッダーパイプ2aの流入孔9b及び受液器本体11の流入口19に連通する側に穿設された第2の貫通孔6b内に嵌合されて流入用パイプ部を形成している。これらパイプ部材71,72は、先端がヘッダーパイプ2aに設けられた流出孔9a又は流入孔9bに嵌合可能な円筒状の円筒基部73と、この円筒基部73の他方の端部に形成され外径部が外方に向かって拡径すると共に、受液器本体11に設けられた流出口18又は流入口19に当接する拡径開口部74とによって形成されている。このように形成されるパイプ部材71,72は、円筒基部73を貫通孔6a,6b内に嵌挿すると共に、貫通孔6a,6bに形成されたテーパ部6cに拡径開口部74をかしめて結合することによって板状部材6に固定される。なお、この場合、板状部材6又はパイプ部材71,72のうち少なくとも一方を、ろう材が被着されたクラッド材にて形成する方が好ましい。
【0040】
次に、受液器付き熱交換器の組立手順について説明する。まず、所定寸法に打ち抜かれた板状素材をプレス加工にて、上記第1ないし第4の接合面61〜64と、2つの貫通孔6a,6b、及び、透孔65を具備する連結部材60を成形する。
【0041】
次に、別途に製造された流入用及び流出用パイプ部材71,72を上記板状部材6の貫通孔6a,6bにそれぞれ嵌挿すると共に、貫通孔6a,6bのテーパ部6cに流入用及び流出用パイプ部材71,72の拡径開口部74をかしめて結合する。
【0042】
この状態で、上記連結部材60の第2及び第4の接合面62,64を、受液器本体11の中間筒部13の外側面に当接すると共に、流入用及び流出用パイプ部材71,72の拡径開口部74がそれぞれ受液器本体11の流出口18及び流入口19に連通するように圧接して、受液器本体11と第2,第4の接合面62,64の側辺部をスポット溶接Wによって仮溶接する。
【0043】
次に、第1及び第3の接合面61,63を、ヘッダーパイプ2aの中央部より下方側つまり過熱域1Aより下方側の側面(接合面)に当接すると共に、流出用及び流入用パイプ部材71,72を流出孔9a及び流入孔9bに嵌合し、かつ、ヘッダーパイプ2aと第1,第3の接合面61,63の側辺部とをスポット溶接Wによって仮溶接する。この状態において、ヘッダーパイプ2aの過熱域1Aと受液器本体11の小径筒部12との間に隙間Sが形成される。これにより、ヘッダーパイプ2aの高温部熱量が受液器10側に伝熱するのを抑制することができる。
【0044】
次に、ヘッダーパイプ2aに熱交換フィン4、熱交換管3と他方のヘッダーパイプ2bを組み付けて治具(図示せず)にて固定して、仮組みする。
【0045】
上記のようにして仮組みされたコンデンサ本体1、受液器本体11及び連結部材60にフラックスを塗布した後、これらコンデンサ本体1、受液器本体11及び連結部材60を図示しない炉内に収容し、所定温度例えば600℃の温度で加熱して、コンデンサ本体1、受液器本体11及び連結部材60を一体ろう付けする。
【0046】
コンデンサ本体1に一体ろう付けされた受液器本体11内に、上記乾燥剤42を挿入した後、上述したように、フィルタ30及び栓体20を有するフィルタキャップ40を挿入(嵌合)して、受液器付き熱交換器の組立てが終了する。
【0047】
なお、上記説明では、連結部材60の第2及び第4の接合面62,64を受液器本体11の接合面に当接すると共に、スポット溶接Wによって仮溶接した後、第1及び第3の接合面61,63にヘッダーパイプ2aの接合面を当接すると共に、パイプ部材71,72の先端を流出孔9a及び流入孔9bに嵌合し、かつ、スポット溶接Wによって仮溶接する場合について説明したが、これら仮溶接とパイプ部材71,72の流出孔9a及び流入孔9bへの嵌合を同時に行ってもよい。
【0048】
また、上記説明では、パイプ部材71,72を、ヘッダーパイプ2aに設けられた流出孔9aと流入孔9bに嵌合する場合について説明したが、パイプ部材71,72を、受液器本体11に設けられた流出口18と流入口19に嵌合させるようにしてもよい。つまり、ヘッダーパイプ2aの流出孔9a及び流入孔9bに、パイプ部材71,72が連通するように、ヘッダーパイプ2aに第4の接合面64を当接し、パイプ部材71,72の先端を受液器本体11の流出口18及び流入口19に嵌合すると共に、第1の接合面61を受液器本体11の接合面に当接し、そして、両当接部をそれぞれ仮溶接すればよい。
【0049】
また、上記説明では、流入用連通部及び流出用連通部を、板状部材6(基部60a)に穿設された貫通孔6a,6bに嵌合するパイプ部材71,72にて形成する場合について説明したが、必ずしもこのような構造に限定されるものではない。例えば、パイプ部材71,72に代えて板状部材6(基部60a)をバーリング加工することによって流出用連通部、流入用連通部を形成してもよい。すなわち、図4に示すように、連結部材60Aの板状部材6(基部60a)をバーリング加工して流出用連通部71A及び流出用連通部72Aを形成してもよい。なお、図4において、その他の部分は、図3に示す実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【0050】
上記のように構成される受液器付き熱交換器によれば、受液器本体11は、プレス加工によって円筒状部材11Aの一端から他端に向かって、小径筒部12、該小径筒部12より大径の中間筒部13及び該中間筒部13より大径の大径筒部14を有する段付円筒状に形成されるので、円筒部と足部とを有する押出形材から足部及び円筒内面の不要部分を切削する従来の構造に比べて材料の削減が図れると共に、重量の軽量化が図れ、かつ、受液器本体11の作製作業の簡略化が図れる。また、受液器本体11の径やフィルタキャップ40の径等が変更された場合においても、同一の円筒状部材11Aに対してプレス成形型PA,PBの径を変えるのみで対応することも可能である。
【0051】
また、受液器本体11における中間筒部13とヘッダーパイプ2aとの間に連結部材60を介在させて、受液器本体11とヘッダーパイプ2aとをろう付けにより結合固定することにより、ヘッダーパイプ2aと受液器本体11の小径筒部12との間の隙間Sを広く取ることができるので、コンデンサ本体1の高温部分から受ける受液器10の熱的影響を低減することができる。
【0052】
また、連結部材60は、略平坦状の基部60aの一側面に、ヘッダーパイプ2aの接合面に当接する第1,第3の接合面61,63(ヘッダーパイプ側接合面)を設け、他側面に、受液器本体11の中間筒部13の接合面に当接する第2,第4の接合面62,64(受液器本体側接合面)を設けた板状部材6と、ヘッダーパイプ2a及び受液器本体11に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口すなわち、流出孔9a,流出口18と流入孔9b,流入口19に嵌合可能な連通部(パイプ部材71,72)とを具備することにより、連結部材60とコンデンサ本体1及び受液器本体11との接合部の面積を直線状に広く取ることができるので、ろう付けを確実かつ強固にすることができる。
【0053】
なお、上記実施形態では、ヘッダーパイプ側接合面(第1及び第3の接合面61,63)と受液器本体側接合面(第2及び第4の接合面62,64)が2つ設けられる場合について説明したが、ヘッダーパイプ側接合面と受液器本体側接合面の数は任意に設定可能である。また、受液器10の小径筒部12、大径筒部14についても2つ以上の径を有する段付形状としてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【0055】
(1)請求項1記載の発明によれば、受液器本体は、プレス加工によって円筒状部材の一端から他端に向かって、小径筒部、該小径筒部より大径の中間筒部及び該中間筒部より大径の大径筒部を有する段付円筒状に形成するので、円筒部と足部とを有する押出形材から足部及び円筒内面の不要部分を切削する構造に比べて材料の削減が図れると共に、重量の軽量化が図れ、かつ、受液器本体の作製作業の簡略化が図れる。しかも、受液器本体の径が変更された場合においても、プレス加工での拡径を変えるのみで対応が可能となる。
【0056】
また、受液器本体における中間筒部とヘッダーパイプとの間にアルミニウム製の連結部材を介在させて、受液器本体とヘッダーパイプとをろう付けにより結合固定することにより、ヘッダーパイプと受液器本体の小径筒部との間の隙間を広く取ることができるので、熱交換器本体の高温部分から受ける受液器の熱的影響を低減することができると共に、熱交換効率の向上を図ることができる。
【0057】
(2)請求項2記載の発明によれば、連結部材は、略平坦状の基部の一側面に、ヘッダーパイプの接合面に当接するヘッダーパイプ側接合面を設け、他側面に、受液器本体の中間筒部の接合面に当接する受液器本体側接合面を設けた板状部材と、ヘッダーパイプ及び受液器本体に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口に嵌合可能な連通部とを具備することにより、連結部材と熱交換器本体及び受液器本体との接合部の面積を直線状に広く取ることができるので、ろう付けを確実かつ強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る受液器付き熱交換器の一例を示す正面図(a)及び要部拡大平面図(b)である。
【図2】この発明におけるヘッダーパイプと受液器とのろう付け部を示す要部断面図である。
【図3】この発明における連結部材の一例の平面図(a)、(a)のI−I線に沿う断面図(b)、拡大側面図(c)及び(b)の要部拡大断面図(d)である。
【図4】この発明における別の連結部材の平面図(a)、(a)のII−II線に沿う断面図(b)、拡大側面図(c)及び(b)の要部拡大断面図(d)である。
【図5】この発明における受液器本体の成形工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 コンデンサ本体(熱交換器本体)
2a,2b ヘッダーパイプ
2c 熱媒体の流入口
2d 熱媒体の流出口
3 熱交換管
4 フィン
6 板状部材
6a,6b 貫通孔
9a 流出孔(流出用連通口)
9b 流入孔(流入用連通口)
10 受液器
11 受液器本体
11A 円筒状部材
12 小径筒部
13 中間筒部
14 大径筒部
18 流出口(流出用連通口)
19 流入口(流入用連通口)
60,60A 連結部材
60a 平坦状基部
61 第1の接合面(ヘッダーパイプ側接合面)
62 第2の接合面(受液器本体側接合面)
63 第3の接合面(ヘッダーパイプ側接合面)
64 第4の接合面(受液器本体側接合面)
71,72 パイプ部材(連通部)
71A 流入用連通部
72A 流出用連通部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of heat exchanger includes a pair of substantially cylindrical header pipes each made of aluminum, a plurality of parallel heat exchange pipes installed between the header pipes, and a pipe between adjacent heat exchange pipes. There is generally known a structure in which a heat exchanger body having fins interposed therein and a substantially cylindrical liquid receiver body made of aluminum are joined and fixed by brazing.
[0003]
Conventionally, after extruding an aluminum extruded profile having a cross-sectional shape having a cylindrical portion and a foot portion (joining portion) having a shape in contact with a header pipe into a required length, the receiving portion is formed into a required length. What has been cut and formed while leaving the necessary joint with the header pipe is used. The cut part of the foot part of the liquid receiver main body formed in this way is fitted (inserted) with the part in contact with the high temperature part (the area where the high temperature heat medium flows in) of the header pipe, the filter and the seal cap. (See, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-195701 (paragraph numbers 0037 to 0042, FIGS. 1 and 5)
As described above, the reason for cutting the feet of the liquid receiver main body is that, first, the portion of the header pipe that is in contact with the high temperature part is such that the heat of the high temperature part of the heat exchanger main body is transmitted to the liquid receiver, This is because it is necessary to delete this part in order to re-vaporize the heat medium (refrigerant) that has been liquefied by the cooling and lower the cooling efficiency. Secondly, in order to improve the sealing performance, the filter and seal cap are inserted into a smaller area, and the inner diameter of the cylindrical portion is uniformly increased by finely adjusting the inner diameter and the surface roughness. That's why.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in what cuts an unnecessary part of a foot from an aluminum extruded profile having a cylindrical part and a foot, when extruding with a cross-sectional shape having a cylindrical part and a foot, the foot of the cylindrical part, The thickness of the cylindrical portion is extra because the thickness of the corresponding portion is uneven and the balance cannot be obtained. For this reason, it is necessary to cut and adjust the thickness of the insertion portion of the filter and the seal packing. In addition, since the weight of the cylindrical portion is unnecessarily heavy with respect to the weight of the entire liquid receiver, it is necessary to reduce the thickness of the entire cylindrical portion depending on the type of the product.
[0006]
Therefore, in the conventional liquid receiver main body, it is necessary to cut the cylindrical portion and the foot from both sides of the weight reduction and the attachment of the seal cap, so that the cutting operation is troublesome. In addition, when weight reduction is emphasized, there is a possibility that the brazing area becomes small and the bonding strength becomes insufficient. In addition, when the diameter of the liquid receiver main body is changed, there is a problem that a new extruded member must be formed.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the material and reduce the weight, to facilitate the manufacturing operation, and to reduce the thermal effect that the liquid receiver receives from the heat exchanger body. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger with a liquid receiver that can securely and firmly perform brazing between the heat exchanger body and the liquid receiver.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger with a liquid receiver according to the first aspect, the connecting member has a header pipe-side joining surface that abuts a joining surface of the header pipe on one side surface of the substantially flat base. A plate-shaped member having, on the other side thereof, a joining surface of the receiver main body which is in contact with the joining surface of the intermediate cylindrical portion of the receiver main body; and a heat medium provided on the header pipe and the receiver main body. And a communication portion that can be fitted to the outflow and inflow communication ports.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the liquid receiver main body is formed by pressing, from one end of the cylindrical member to the other end, a small-diameter cylindrical portion, an intermediate cylindrical portion having a diameter larger than the small-diameter cylindrical portion, and the intermediate cylindrical portion. By forming it into a stepped cylindrical shape having a large-diameter cylindrical part with a larger diameter than the part, compared to a structure in which unnecessary parts of the foot and the inner surface of the cylinder are cut from the extruded shape having the cylindrical part and the foot. The reduction can be achieved, the weight can be reduced, and the operation of manufacturing the liquid receiver main body can be simplified. Moreover, even when the diameter of the liquid receiver main body is changed, it is possible to cope only by changing the diameter by press working.
[0011]
In addition, an aluminum connecting member is interposed between the intermediate cylindrical portion and the header pipe in the receiver main body, and the receiver main body and the header pipe are joined and fixed by brazing, so that the header pipe and the receiver pipe are received. Since the gap between the small-diameter cylindrical portion of the container main body can be widened, the thermal influence of the liquid receiver received from the high-temperature portion of the heat exchanger main body can be reduced, and the heat exchange efficiency is improved. be able to.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the connecting member is provided on one side surface of the substantially flat base portion with the header pipe-side joining surface abutting on the joining surface of the header pipe, and on the other side surface, the intermediate portion of the liquid receiver main body. A plate-like member provided with a receiver body side joining surface that abuts on a joining surface of a cylindrical portion, and a communication port for outflow and inflow of a heat medium provided in a header pipe and a receiver body provided in a header pipe. By providing the communicating portion, the area of the joint between the connecting member and the heat exchanger main body and the liquid receiver main body can be increased linearly, so that brazing can be reliably and firmly performed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a heat exchanger with a liquid receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a front view (a) showing an example of a heat exchanger with a liquid receiver according to the present invention, and FIG. 2 (b) is a plan view showing a main part of (a), and FIG. 2 is a main part of the heat exchanger. FIG. 3 is an enlarged sectional view, FIG. 3 is a plan view showing a connecting member according to the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along line II of FIG. It is an expanded sectional view (d).
[0015]
As shown in FIG. 1, a condenser (condenser) serving as the heat exchanger includes a pair of
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
Thus, by disposing the
[0019]
Further, as shown in FIG. 1 (a), the
[0020]
The heat exchange fins, ie, the corrugated fins 4, are formed in a continuous wave shape by bending an aluminum plate as shown in FIG. 1A, and are interposed between the
[0021]
As shown in FIG. 2, the
[0022]
By molding the liquid receiver
[0023]
As shown in FIG. 2, the liquid receiver
[0024]
A
[0025]
A
[0026]
The filter
[0027]
Further, a
[0028]
On the other hand, the
[0029]
Furthermore, a locking
[0030]
In this case, the upper surface of the retaining
[0031]
Further, a
[0032]
Note that the
[0033]
In order to assemble the
[0034]
After the
[0035]
Thereby, the
[0036]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the connecting
[0037]
The plate-shaped member 6 has two header pipe-side joint surfaces having an arc-shaped cross section (an arc shape similar to the curvature of the
[0038]
In this case, the two through
[0039]
One of the
[0040]
Next, the procedure for assembling the heat exchanger with a liquid receiver will be described. First, a
[0041]
Next, separately manufactured inflow and
[0042]
In this state, the second and fourth
[0043]
Next, the first and third
[0044]
Next, the heat exchange fins 4, the
[0045]
After flux is applied to the
[0046]
After the
[0047]
In the above description, the second and fourth
[0048]
In the above description, the case where the
[0049]
In the above description, the case where the inflow communication portion and the outflow communication portion are formed by the
[0050]
According to the heat exchanger with a liquid receiver configured as described above, the liquid receiver
[0051]
Further, the connecting
[0052]
Further, the connecting
[0053]
In the above embodiment, two joint surfaces on the header pipe side (first and third
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the configuration is as described above, the following excellent effects can be obtained.
[0055]
(1) According to the first aspect of the invention, the liquid receiver main body is formed by pressing, from one end of the cylindrical member to the other end, a small-diameter cylindrical portion, an intermediate cylindrical portion having a larger diameter than the small-diameter cylindrical portion, and Since it is formed in a stepped cylindrical shape having a large-diameter cylindrical portion having a larger diameter than the intermediate cylindrical portion, compared to a structure in which an unnecessary portion of the foot and the inner surface of the cylinder is cut from an extruded shape having a cylindrical portion and a foot. The material can be reduced, the weight can be reduced, and the operation of manufacturing the liquid receiver main body can be simplified. Moreover, even when the diameter of the liquid receiver main body is changed, it is possible to cope only by changing the diameter by press working.
[0056]
In addition, an aluminum connecting member is interposed between the intermediate cylindrical portion and the header pipe in the receiver main body, and the receiver main body and the header pipe are joined and fixed by brazing, so that the header pipe and the receiver pipe are received. Since the gap between the small-diameter cylindrical portion of the container main body can be widened, the thermal influence of the liquid receiver received from the high-temperature portion of the heat exchanger main body can be reduced, and the heat exchange efficiency is improved. be able to.
[0057]
(2) According to the second aspect of the present invention, the connecting member is provided on one side surface of the substantially flat base portion with the header pipe side joining surface abutting on the joining surface of the header pipe, and on the other side surface, the liquid receiver. A plate-shaped member provided with a receiver main body-side joining surface that abuts on a joining surface of the intermediate cylindrical portion of the main body, and a communication port for outflow and inflow of a heat medium provided in the header pipe and the receiver main body. By providing a connectable communication part, the area of the joint between the connecting member and the heat exchanger main body and the liquid receiver main body can be increased in a linear manner, so that brazing is reliably and firmly performed. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view showing an example of a heat exchanger with a liquid receiver according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a brazing portion between a header pipe and a liquid receiver according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view (a) of an example of a connecting member according to the present invention, a sectional view (b) along an II line of (a), an enlarged side view (c), and an enlarged sectional view of a main part of (b). (D).
4A is a plan view of another connecting member according to the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along line II-II in FIG. 4A, FIG. 4B is an enlarged side view, and FIG. (D).
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a step of forming the liquid receiver main body in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Condenser body (heat exchanger body)
2a, 2b header pipe
2c Heat medium inlet
2d Heat medium outlet
3 heat exchange tubes
4 Fins
6 plate members
6a, 6b through hole
9a Outflow hole (outlet for outflow)
9b Inflow hole (communication port for inflow)
10 Receiver
11 Receiver body
11A cylindrical member
12 Small diameter cylinder
13 Intermediate cylinder
14 Large diameter tube
18 Outflow port (communication port for outflow)
19 Inflow port (communication port for inflow)
60, 60A connecting member
60a flat base
61 1st joint surface (header pipe side joint surface)
62 Second joint surface (joint surface on receiver side)
63 Third joint surface (header pipe side joint surface)
64 Fourth joining surface (joining surface on the receiver body side)
71, 72 Pipe member (communication part)
71A Inflow communication section
72A Outflow communication section
Claims (2)
上記受液器本体は、プレス加工によって円筒状部材の一端から他端に向かって、小径筒部、該小径筒部より大径の中間筒部及び該中間筒部より大径の大径筒部を有する段付円筒状に形成され、
上記受液器本体における上記中間筒部と上記ヘッダーパイプとの間にアルミニウム製の連結部材を介在させて、受液器本体とヘッダーパイプとをろう付けにより結合固定してなる、ことを特徴とする受液器付き熱交換器。A plurality of heat exchange tubes are laid in parallel between a pair of aluminum header pipes, and a heat exchanger body having an inlet and an outlet for a high-temperature heat medium in the header pipe, and a substantially cylindrical aluminum tube. In a heat exchanger with a receiver, which is fixedly connected to the receiver body by brazing,
The liquid receiver main body includes a small-diameter cylindrical portion, an intermediate cylindrical portion having a larger diameter than the small-diameter cylindrical portion, and a large-diameter cylindrical portion having a larger diameter than the intermediate cylindrical portion, from one end to the other end of the cylindrical member by press working. Is formed in a stepped cylindrical shape having
An aluminum connecting member is interposed between the intermediate tubular portion and the header pipe in the liquid receiver main body, and the liquid receiver main body and the header pipe are fixedly connected by brazing, Heat exchanger with receiver.
上記連結部材は、略平坦状の基部の一側面に、ヘッダーパイプの接合面に当接するヘッダーパイプ側接合面を設け、他側面に、受液器本体の中間筒部の接合面に当接する受液器本体側接合面を設けた板状部材と、
上記ヘッダーパイプ及び受液器本体に設けられた熱媒体の流出用及び流入用の連通口に嵌合可能な連通部とを具備してなる、ことを特徴とする受液器付き熱交換器。The heat exchanger with a liquid receiver according to claim 1,
The connecting member is provided with a header pipe-side joining surface that abuts the joining surface of the header pipe on one side surface of the substantially flat base, and a receiving portion that abuts on the joining surface of the intermediate cylinder portion of the receiver main body on the other side surface. A plate-shaped member provided with a liquid container main body side joining surface,
A heat exchanger with a liquid receiver, comprising: a communication portion provided in the header pipe and the liquid receiver main body, the communication portion being capable of being fitted into a communication port for outflow and inflow of the heat medium.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |