JP4155830B2

JP4155830B2 - 受液器の取付構造

Info

Publication number: JP4155830B2
Application number: JP2003009050A
Authority: JP
Inventors: 努山本; 英史西本; 修治永岡
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004218989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置の冷凍サイクルの一要素を構成する受液器の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、車両用空調装置では、コンプレッサから吐出された冷媒を凝縮器により外気と熱交換させた後、該凝縮器とは別体に構成された受液器に一時的に貯留して液冷媒とガス冷媒とに分離し、該液冷媒のみを前記凝縮器に設けられた過冷却部を流通させて凝縮温度よりも低い温度まで過冷却し、該過冷却状態の冷媒を蒸発器に送ることにより冷房効率を高めることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１では、受液器が凝縮器の側方位置に間隔をあけて配置されており、この受液器には、前記凝縮器に設けられて受液器に冷媒を流入させる冷媒配管と、前記過冷却部に設けられて受液器内の液冷媒を過冷却部に流入させる冷媒配管とがそれぞれ接続され、これら冷媒配管により受液器が凝縮器に取り付けられるようになっている。
【０００４】
このように受液器を取り付けることにより、冷媒配管の形状を変えるだけで受液器の配設位置を変更することが可能となるため、車種により空調装置の配設スペースや凝縮器の形状が異なる場合に容易に対応できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１―１２４４３９号公報（第３頁、第４頁、図１、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般には、凝縮器のチューブやフィン等の各部材は、炉内で同時にろう付けされており、このろう付けの際に、前記各冷媒配管を凝縮器に一緒にろう付けすることにより、製造工数の低減を図ることが考えられる。
【０００７】
前記各冷媒配管を凝縮器にろう付けする場合には、そのろう付け後、受液器に各冷媒配管を接続することになり、このとき、該各冷媒配管の受液器側を確実に接続して冷媒の洩れを防止することが要求され、また、受液器を正規の位置からずれないように取り付けることが要求される。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒配管の受液器側に固定部材を設けて冷媒配管を確実に接続できるようにするとともに、受液器を治具により保持できるようにして、受液器の位置決め精度を十分に高めることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明では、凝縮器で外気と熱交換された冷媒を一時的に貯留して液冷媒とガス冷媒とに分離する受液器を流入用及び流出用冷媒配管を介して前記凝縮器に取り付けるようにした受液器の取付構造を対象とする。
【００１０】
そして、前記流入用及び流出用冷媒配管の受液器側には、前記凝縮器から離れた状態で該受液器に固定される固定部材を設け、前記受液器には、治具保持部を設けるとともに、ボルトが螺合するねじ孔を形成し、前記固定部材には、前記ボルトが挿通する挿通孔を前記ねじ孔に対応して形成し、前記受液器の治具保持部を、凝縮器を位置決めする治具により保持して、前記ボルトを前記固定部材の挿通孔に挿通して前記受液器のねじ孔に螺合し、前記固定部材を受液器に締結部材により締結固定することにより該受液器を凝縮器に取り付ける構成とする。
【００１１】
この構成によれば、固定部材が受液器に締結固定されて冷媒配管が受液器に接続されるので、該冷媒配管と受液器との間からの冷媒の洩れが確実に防止される。この固定部材を締結する際には、受液器の治具保持部が治具により保持されるので、受液器の位置決め精度が十分に高められる。また、組み付け作業者は受液器を保持することなく締結部材の締結作業を行うことが可能となるので、受液器の組み付け作業が容易になる。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、受液器を略円筒状に形成し、治具保持部は、前記受液器周壁に形成された平坦面からなる構成とする。
【００１３】
この構成によれば、受液器が略円筒状であるため、該受液器の耐圧性が十分に確保される。また、受液器の周壁を成形する工程において治具保持部を容易に形成することが可能となり、加えて、治具に前記平坦面に対応する面を形成するだけで、受液器を保持することが可能であるため、治具の構成が簡単になる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、平坦面は、受液器周壁中途部に切欠き状に形成された凹部の底面からなる構成とする。
【００１５】
この構成によれば、治具が受液器周壁中途部の凹部に係合するので、受液器の両端側への移動が規制されて、該受液器の位置決め精度がより高められるとともに、該受液器が確実に保持される。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、受液器を略円筒状に形成し、治具保持部を、前記受液器両端の壁部の少なくとも一方に形成する構成とする。
【００１７】
この構成によれば、受液器周壁に治具保持部を設けることなく該受液器が保持されるので、凝縮器と受液器周壁との間に治具用のスペースをあける必要がなく、両者を接近させて配設することが可能となり、受液器の配設位置の自由度が向上する。
【００１８】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、固定部材を受液器一端側の壁部に締結し、治具保持部は、前記受液器一端側の壁部に形成された治具嵌合部からなる構成とする。
【００１９】
この構成によれば、受液器の固定部材締結側の壁部は強度が比較的高く確保されており、この壁部に形成された治具嵌合部に治具が嵌合して受液器が保持されるので、受液器の保持がより確実になる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項１の発明において、凝縮器は、冷媒を凝縮温度よりも低い温度まで冷却する過冷却部を備え、冷媒配管は、熱交換された冷媒を受液器に流入させる第１冷媒配管と、受液器内の液冷媒を前記過冷却部に流入させる第２冷媒配管とからなり、固定部材を１つ設ける構成とする。
【００２１】
この構成によれば、２つの冷媒配管が１つの固定部材により一度に接続されるので、冷媒配管の接続作業が容易になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係る受液器１の取付構造を車両用空調装置に適用した場合を示し、受液器１は車体のエンジンルーム（図示せず）前端に配設された凝縮器２の車幅方向左側に間隔をあけて配設されている。
【００２４】
前記受液器１は、前記凝縮器２により凝縮された冷媒を一時的に貯留して、該冷媒に混在する液冷媒とガス冷媒とを分離する周知のものであるため、内部構造の説明は省略する。この受液器１は例えばアルミニウム合金製であり、上下に延びる円筒状の周壁３と、該周壁３の上下方向両端側に位置する上壁４及び下壁５とからなる。
【００２５】
前記受液器１の下壁５には、図１に示すように、冷媒を受液器１内に流入させるための流入孔５ａと、受液器１内の液冷媒を流出させるための流出孔５ｂとが形成され、さらに、この下壁５には、雌ねじ部５ｃが形成されている。
【００２６】
一方、前記凝縮器２は、車幅方向に延びる複数のチューブ７，７，…及び放熱用のフィン８，８，…を上下に交互に並設してなるコア９と、該コア９のチューブ７両端部にそれぞれ配置されて該チューブ７と連通する中空部Ｒを有する左右のヘッダタンク１０，１１とを備えてなる。
【００２７】
前記コア９の各チューブ７は、アルミニウム合金の押出し成形品を使用し、各フィン８は、アルミニウム合金製の薄板材を折り曲げ成形してなり、このフィン８を構成する板材の両面にはろう材が被覆されている。各チューブ７は、冷媒の流路断面が車体前後方向に長い矩形状の扁平チューブとされ、一方、各フィン８は、車体前後方向から見て、車幅方向に連続する波状に形成されたコルゲートフィンとされている。コア９の上下方向両端部には、フィン８がそれぞれ位置付けられ、コア９上端のフィン８の上側には、該フィン８を保持する上側フィン保持部材１２が配設され、また、コア９下端のフィン８の下側には、該フィン８を保持する下側フィン保持部材１３が配設されている。
【００２８】
前記左側及び右側ヘッダタンク１０，１１は、両面がろう材により被覆されたアルミニウム合金製の板材を円筒状に成形してなるものであり、図３に示すように、コア９の上端から下端に亘って真っ直ぐに延びている。前記ヘッダタンク１０，１１周壁のコア９側には、前記各チューブ７の外形に対応するチューブ保持用孔部（図示せず）が形成され、各チューブ７の端部が挿入保持されるようになっている。
【００２９】
前記ヘッダタンク１０，１１の上端及び下端は円形に開口しており、該開口はキャップ部材１４によりそれぞれ閉塞され、これにより、内部に前記各チューブ７端部と連通する中空部Ｒが形成される。
【００３０】
前記左側ヘッダタンク１０には、図４に示すように、中空部Ｒを上下に仕切るアルミニウム合金製の第１〜第４仕切板Ａ１〜Ａ４が、互いに間隔をあけて所定位置に配置され、ヘッダタンク１０内面にろう付けされる一方、右側ヘッダタンク１１には、同様に第１及び第２仕切板Ｂ１，Ｂ２が配置されてろう付けされている。これら仕切板Ａ１〜Ａ４，Ｂ１，Ｂ２により、凝縮器２のコア９が複数のパスＰ１〜Ｐ６に分割されるとともに、該コア９に凝縮部及び過冷却部が構成されるようになっている。
【００３１】
すなわち、前記左側ヘッダタンク１０の第１仕切板Ａ１よりも上側の空間には、コンプレッサ（図示せず）から吐出された冷媒を該空間に流入させるための流入用クーラパイプ１６が接続されており、この左側ヘッダタンク１０の第１仕切板Ａ１よりも上側の空間に連通するチューブ７により第１パスＰ１が構成されている。また、左側ヘッダタンク１０の第１仕切板Ａ１と右側ヘッダタンク１１の第１仕切板Ｂ１との間に位置するチューブ７により第２パスＰ２が構成され、左側ヘッダタンク１０の第２仕切板Ａ２と右側ヘッダタンク１１の第１仕切板Ｂ１との間に位置するチューブ７により第３パスＰ３が構成されている。さらに、左側ヘッダタンク１０の第２仕切板Ａ２と右側ヘッダタンク１１の第２仕切板Ｂ２との間に位置するチューブ７により第４パスＰ４が構成されている。
【００３２】
前記左側ヘッダタンク１０の第３仕切板Ａ３と右側ヘッダタンク１１の第２仕切板Ｂ２とは、同じ高さ位置に配設されており、第４パスＰ４を流れる冷媒が、左右のヘッダタンク１０，１１を介しては該第４パスＰ４よりも下側のチューブ７に流れないようになっている。そして、前記第４パスＰ４の下流側である左側ヘッダタンク１０の第２仕切板Ａ２と第３仕切板Ａ３との間の空間には、前記受液器１の流入孔５ａに接続されるアルミニウム合金製の第１冷媒配管１７が連通しており、第４パスＰ４を流れた冷媒が前記受液器１に流入するようになっている。
【００３３】
また、前記左側ヘッダタンク１０の第３仕切板Ａ３と第４仕切板Ａ４との間の空間には、前記受液器１の流出孔５ｂに接続されるアルミニウム合金製の第２冷媒配管１８が連通しており、受液器１からの冷媒が流入するようになっている。さらに、この左側ヘッダタンク１０の第３仕切板Ａ３と第４仕切板Ａ４との間に位置するチューブ７により第５パスＰ５が構成され、第４仕切板Ａ４よりも下側に位置するチューブ７により第６パスＰ６が構成されている。
【００３４】
つまり、同図に矢印で示すように、前記流入用クーラパイプ１６から流入した冷媒は、凝縮部としての第１〜第４パスＰ１〜Ｐ４を順に流れて凝縮された後、受液器１に流入する。その後、受液器１内の液冷媒は、過冷却部としての第５及び第６パスＰ５，Ｐ６を順に流れて凝縮温度よりも低い過冷却状態とされた後、左側ヘッダタンク１０の第４仕切板Ａ４よりも下側の空間に連通する流出用クーラパイプ１９から外部へ流出するようになっている。
【００３５】
前記第１及び第２冷媒配管１７，１８の凝縮器２側の端部は、前記左側ヘッダタンク１０周壁に形成された接続口（図示せず）周縁にそれぞれろう付けされるようになっている。一方、これら第１及び第２冷媒配管１７，１８の受液器１側の端部には、厚肉な板材から構成されるブロック状の固定部材２０が配設されている。該固定部材２０には、第１及び第２冷媒配管１７，１８の端部が挿入される第１及び第２貫通孔２０ａ，２０ｂが、受液器１の流入孔５ａ及び流出孔５ｂに対応して形成されている。さらに、この固定部材２０の車幅方向外側縁部近傍には、該固定部材２０締結用のボルト２１が挿通するボルト挿通孔２０ｃが、前記受液器１の雌ねじ部５ｃに対応して形成されている。尚、前記第１及び第２冷媒配管１７，１８の受液器１側の端部外面には、ゴム製のシール部材（図示せず）が配設されている。
【００３６】
前記の如く構成された凝縮器２の製造工程においては、図示しないが、まず、前記各チューブ７、フィン８、フィン保持部材１２，１３及びヘッダタンク１０，１１を仮組み付けしてからクランプにより結束する。このときに、仕切板Ａ１〜Ａ４，Ｂ１，Ｂ２、第１及び第２冷媒配管１７，１８を前記ヘッダタンク１０，１１に仮組み付けし、そして、炉内に搬入して各部を同時にろう付けすることにより一体化する。
【００３７】
前記固定部材２０は、ボルト２１をボルト挿通孔２０ｃへ挿入して前記受液器１の雌ねじ部５ｃに螺合させることにより受液器１に締結固定される。これにより、受液器１が凝縮器２に接続され、第１及び第２冷媒配管１７，１８が受液器１の流入孔５ａ及び流出孔５ｂにそれぞれ連通する。また、前記受液器１の上下方向中央部は、前記固定部材２０を締結した後、金属製の固定バンド２２を介して左側ヘッダタンク１０にボルト２３により固定されるようになっている。
【００３８】
すなわち、前記受液器１は、形状設定が比較的容易な第１冷媒配管１７、第２冷媒配管１８及び固定バンド２２により凝縮器１との位置関係が決定されるようになっているので、これら各冷媒配管１７，１８及び固定バンド２２の形状を変更するだけで、受液器１の配設位置を自由に設定することが可能となる。
【００３９】
また、前記受液器１の周壁３の上下方向中途部には、図５に示すように、前記固定部材２０を締結固定する際に、治具３０により保持される治具保持部としての一対の平坦面３ａ，３ａが形成されている。該平坦面３ａは、周壁３の車幅方向両側にそれぞれ切欠き状に形成された凹部の底面からなる。
【００４０】
一方、前記治具３０は、凝縮器２前面と略平行に延びるように形成された板状の基部３１と、該基部３１から突出して前記受液器１を保持するホルダ部３２とを備え、さらに、図示しないが、前記凝縮器２を位置決めするための位置決め部を備えている。前記ホルダ部３２は、受液器周壁３の一対の平坦面３ａ，３ａに対応する対向面３２ａ，３２ａと、該対向面３２ａ，３２ａの基部３１側縁部に亘って延びる底面３２ｂとを有する断面コ字状に形成されている。前記対向面３２ａ，３２ａは、基部３１に対して略垂直に延びており、図１に示すように、受液器１は、ホルダ部３２に前記平坦面３ａを形成する凹部が嵌合した状態で保持される。これにより、受液器１は軸周りの回動が阻止されるとともに、治具３０に位置決めされた前記凝縮器２との車幅方向の間隔が所定寸法となる。尚、前記ホルダ部３２の底面３２ｂは、受液器１の周壁３に沿う円弧面状に形成されている。
【００４１】
また、前記平坦面３ａの周壁３の上下方向の寸法と、治具３０の対向面３２ａの対応する寸法とは略同じに設定されており、受液器１が保持されると、該受液器１の上下方向への移動も規制されるようになっている。
【００４２】
したがって、この実施形態に係る受液器１の取付構造によれば、受液器１を治具３０のホルダ部３２に保持させるようにしたので、受液器１の位置決め精度を十分に高めることができる。そして、図１に示すように、治具３０に保持された受液器１の下壁５に固定部材２０を当接させ、その後、該固定部材２０をボルト２１により受液器１に締結固定するようにしたので、第１及び第２冷媒配管１７，１８を確実に受液器１に接続することができ、よって、冷媒の洩れを防止できる。この固定部材２０を締結する際には、作業者が受液器１を保持しなくても、ボルト２１の締め付け力により第１及び第２冷媒配管１７，１８が変形することはなく、受液器１を正規の位置に取り付けることができ、よって、受液器１の組み付け作業を容易に行うことができる。このとき、第１及び第２冷媒配管１７，１８を固定部材２０により一度に接続するようにしているので、接続作業を容易に行うことができる。
【００４３】
また、受液器１を円筒状に形成してその周壁３に形成した平坦面３ａ，３ａにより治具保持部を構成するようにしているので、周壁３を成形する工程において治具保持部を容易に形成することができる。さらに、治具３０に受液器３の平坦面３ａ，３ａに対応する一対の対向面３２ａ，３２ａを形成するだけで、受液器１がしっかりと保持されるので、治具３０の構成を容易にできる。このとき、保持された受液器１はその軸方向への移動が規制されているので、受液器１の位置決め精度をより高めることができるとともに、受液器１を確実に保持できる。
【００４４】
尚、前記実施形態では、受液器１の周壁３に治具保持部を設けるようにしているが、これに限らず、図６に示す変形例１のように、受液器１の上壁４に設けるようにしてもよい。この変形例１では、受液器１の上壁４の略中心部に受液器１外側へ突出して治具（図示せず）が嵌合する四角柱状の治具嵌合部４ａが形成されている。この場合、治具のホルダ部には、治具嵌合部４ａに対応する孔部を形成し、該ホルダ部を受液器１の上壁４近傍に対応する位置に配置するようにすればよい。これにより、受液器１周壁と凝縮器２の左側ヘッダタンク１０との間にホルダ部用のスペースをあける必要がないので、受液器１及び凝縮器２を近接させることが可能となり、よって、受液器１の配設位置の自由度を向上させることができる。
【００４５】
また、図７に示す変形例２のように、受液器１の下壁５に治具（図示せず）が嵌合する治具嵌合部５ｄを設けるようにしてもよい。該治具嵌合部５ｄは、下壁５から受液器１内側へ延びる孔部とされており、この場合、治具のホルダ部には、前記孔部に嵌入するピンを形成し、該ホルダ部を受液器１の下壁５近傍に対応する位置に配置するようにすればよい。これにより、前記変形例１の場合と同様に、受液器１と凝縮器２との間にホルダ部用のスペースをあける必要がないので、受液器１の配設位置の自由度を向上させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る受液器の取付構造によると、冷媒配管の受液器側に固定部材を設け、該受液器に治具保持部を設け、受液器の治具保持部を治具により保持して、固定部材を受液器に締結固定することにより該受液器を凝縮器に取り付けるようにしたので、冷媒配管と受液器との間からの冷媒の洩れを確実に防止することができるとともに、受液器の位置決め精度を十分に高めることができる。
【００４７】
請求項２記載の発明によると、受液器を略円筒状に形成し、治具保持部を受液器周壁に形成された平坦面からなるものとしたので、受液器の耐圧性を十分に確保できるとともに、治具保持部を容易に形成でき、また、治具の構成を簡単にできる。
【００４８】
請求項３記載の発明によると、平坦面を受液器周壁中途部に切欠き状に形成された凹部の底面からなるものとしたので、治具により受液器がその両端側へ移動するのを規制でき、これにより、受液器の位置決め精度をより高めることができるとともに、受液器を確実に保持できる。
【００４９】
請求項４記載の発明によると、受液器を略円筒状に形成し、治具保持部を受液器両端の壁部の少なくとも一方に形成したので、凝縮器と受液器周壁との間に治具用のスペースをあける必要がなく、両者を接近させて配設することができ、よって、受液器の配設位置の自由度を向上できる。
【００５０】
請求項５記載の発明によると、固定部材を受液器一端側の壁部に締結し、治具保持部を前記受液器一端側の壁部に形成された治具嵌合部からなるものとしたので、受液器をより確実に保持できる。
【００５１】
請求項６記載の発明によると、凝縮器は、冷媒を凝縮温度よりも低い温度まで冷却する過冷却部を備え、冷媒配管が、熱交換された冷媒を受液器に流入させる第１冷媒配管と、受液器内の液冷媒を前記過冷却部に流入させる第２冷媒配管とからなり、固定部材を１つ設けるようにしたので、２つの冷媒配管を一度に接続することができ、よって、冷媒配管の接続作業を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】受液器及び凝縮器を治具に保持した状態を示す拡大図である。
【図２】受液器及び凝縮器を車体後側から見た図である。
【図３】図２の受液器及び凝縮器を車幅方向左側から見た側面図である。
【図４】冷媒の流れを示す概略図である。
【図５】受液器を治具に保持する前の状態を示す斜視図である。
【図６】変形例１に係り、受液器の上側を示す斜視図である。
【図７】変形例２に係り、受液器の下側を示す斜視図である。
【符号の説明】
１受液器
２凝縮器
３周壁
３ａ平坦面（治具保持部）
４ａ治具嵌合部
５ｄ治具嵌合部
１７第１冷媒配管
１８第２冷媒配管
２０固定部材
２１ボルト（締結部材）
３０治具

Claims

凝縮器で外気と熱交換された冷媒を一時的に貯留して液冷媒とガス冷媒とに分離する受液器を流入用及び流出用冷媒配管を介して前記凝縮器に取り付けるようにした受液器の取付構造であって、
前記流入用及び流出用冷媒配管の受液器側には、前記凝縮器から離れた状態で該受液器に固定される固定部材が設けられ、
前記受液器には、治具保持部が設けられるとともに、ボルトが螺合するねじ孔が形成され、
前記固定部材には、前記ボルトが挿通する挿通孔が前記ねじ孔に対応して形成され、
前記受液器の治具保持部を、凝縮器を位置決めする治具により保持して、前記ボルトを前記固定部材の挿通孔に挿通して前記受液器のねじ孔に螺合し、前記固定部材を受液器に締結固定することにより該受液器を凝縮器に取り付けることを特徴とする受液器の取付構造。
請求項１において、
受液器は略円筒状に形成され、
治具保持部は、前記受液器周壁に形成された平坦面からなることを特徴とする受液器の取付構造。
請求項２において、
平坦面は、受液器周壁中途部に切欠き状に形成された凹部の底面からなることを特徴とする受液器の取付構造。
請求項１において、
受液器は略円筒状に形成され、
治具保持部は、前記受液器両端の壁部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする受液器の取付構造。
請求項４において、
固定部材は受液器一端側の壁部に締結され、
治具保持部は、前記受液器一端側の壁部に形成された治具嵌合部からなることを特徴とする受液器の取付構造。
請求項１において、
凝縮器は、冷媒を凝縮温度よりも低い温度まで冷却する過冷却部を備え、
冷媒配管は、熱交換された冷媒を受液器に流入させる第１冷媒配管と、受液器内の液冷媒を前記過冷却部に流入させる第２冷媒配管とからなり、
固定部材が１つ設けられていることを特徴とする受液器の取付構造。