JP4591960B2 - レシーバタンク付き熱交換器 - Google Patents

Description

この発明は、レシーバタンク付き熱交換器に関するもので、更に詳細には、例えば自動車用パラレルフロー型のレシーバタンク付き熱交換器に関するものである。

一般に、この種の自動車用パラレルフロー型熱交換器には、対峙する一対のヘッダーパイプ間に、互いに平行に配列されて一方のヘッダーパイプから他方のヘッダーパイプへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管を取り付け、更に、これら熱交換管間に、複数の熱交換フィンをろう付けにより結合固定してなる熱交換器本体と、ヘッダーパイプに沿って配置され、ろう付けによって結合固定されるレシーバタンクとを具備するアルミニウム製のレシーバタンク付き熱交換器が使用されている。ここで、アルミニウムとは、アルミニウム合金を含む意味である。

また、自動車用熱交換器は、乗用車を対象としたサブクールタイプ凝縮器が標準となっており、標準型を基に用途に応じて各種の容量、形態が揃っている。この中で、大型のサブクールタイプ凝縮器では、レシーバタンクの容量について工夫がなされている。

特に、大型の熱交換器では、冷媒の負荷変動が大きくなると共に、配管径路が増大し、長期間に渡る洩れ減量を加味した容量が必要となる。また、水分除去に備えて使用される乾燥剤も大きくなる。

多量の冷媒量に対応するには、レシーバタンクの容量を大きくするか、あるいは、径が細いタンクを複数接続して容量を確保する手段を講ずることができる。

しかし、大型のレシーバタンクを使用する場合は、タンクの直径が太くなり、この部分の耐圧強度を維持するために厚肉となり、その分材料が増えて、ろう付け時の熱容量が大きくなる。この場合は、既存のろう付け工程のままの炉内温度では、ろう付けにムラを生じ完成品の歩留まりが低下する問題がある。ろう付け工程の既存設備を変更することなく、これを解決するためには、ろう付け温度や製品の移動速度を遅くするなどの操業条件を変更するが、これでは製品の確保はできても生産性を低下させる結果となり、やはり生産台数が低減する問題が生じる。

一方、レシーバタンクの直径を標準品のままで、複数本使用して容量を増やす対策として、レシーバタンクを複数本有する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０８３３１号公報（特許請求の範囲、段落番号００２２，００３５、図１，図６）

しかしながら、特開２００１−１０８３３１号公報に記載の技術は、熱交換器本体（凝縮器）の一対の両ヘッダーパイプの更に外側にレシーバタンクをそれぞれ配置し、二つのタンク間を互いに底部を連通させるか、あるいは、一方のヘッダーパイプに二本のレシーバタンクを連結し、その底部を連通させている。しかも、レシーバタンクの底部高さをヘッダーパイプの底部高さとほぼ同じ高さに配置しているため、前者すなわちヘッダーパイプの外側にレシーバタンクを配置した場合は、離間したレシーバタンク同士の連結部品が増えることになり、製造工程が増えるばかりか、レシーバタンク部分の熱容量増加を招き、熱交換器全体のろう付けにムラが生じ、製品歩留まりの低下をきたす虞がある。

また、液相熱媒体は一旦フィルタを通過してから貯留されるが、万一、熱媒体の変質や反応分解によりスケール（固形不純物）が発生した場合は、流出される熱媒体中の固形不純物の除去ができないなどの問題が生じる。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、既存の設備によって製造することができると共に、熱媒体容量の増大及び熱交換効率の向上が図れ、かつ、品質の維持が図れるようにしたレシーバタンク付き熱交換器を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、対峙する一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプ間に互いに平行に配列されて一方のヘッダーパイプから他方のヘッダーパイプへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管と、隣接する熱交換管間に介在されるフィンと、上記両ヘッダーパイプ内に配設され、コンデンサ部とサブクール部とを区画する仕切板とを具備するアルミニウム製の熱交換器本体と、上記ヘッダーパイプに沿って配置されると共に、ろう付けにより結合固定され、上記熱交換器本体によって冷却された熱媒体を気液分離し、液相熱媒体を内部に内蔵されたフィルタを介して上記サブクール部に流出するアルミニウム製のレシーバタンクとを具備するレシーバタンク付き熱交換器において、 上記レシーバタンクを連通した上記ヘッダーパイプと対になる他方のヘッダーパイプにろう付け固定によって連通するアルミニウム製のサブレシーバタンクを具備してなり、 上記レシーバタンク及びサブレシーバタンクと上記ヘッダーパイプにおける上記コンデンサ部とをそれぞれ連通してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部並びに上記サブレシーバタンクの底面が上記フィルタの上面より上方に位置してなる、ことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、対峙する一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプ間に互いに平行に配列されて一方のヘッダーパイプから他方のヘッダーパイプへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管と、隣接する熱交換管間に介在されるフィンと、上記両ヘッダーパイプ内に配設され、コンデンサ部とサブクール部とを区画する仕切板とを具備するアルミニウム製の熱交換器本体と、上記ヘッダーパイプに沿って配置されると共に、ろう付けにより結合固定され、上記熱交換器本体によって冷却された熱媒体を気液分離し、液相熱媒体を内部に内蔵されたフィルタを介して上記サブクール部に流出するアルミニウム製のレシーバタンクとを具備するレシーバタンク付き熱交換器において、 上記レシーバタンクにろう付け固定によって連通するアルミニウム製のサブレシーバタンクを具備してなり、 上記レシーバタンクと上記ヘッダーパイプにおける上記コンデンサ部とを連通してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部及び上記レシーバタンクと上記サブレシーバタンクとを連通してレシーバタンクを介してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部及びサブレシーバタンクの熱媒体流出用連通部並びにサブレシーバタンクの底面が上記フィルタの上面より上方に位置してなる、ことを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、上記サブレシーバタンクとレシーバタンクとを連通する２つの熱媒体流出用連通部を熱媒体の液相部と気相部に設けた、ことを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、上記レシーバタンクの上記熱媒体流出用連通部と上記サブレシーバタンクの上記熱媒体流出用連通部を、サブレシーバタンクの底部高さ位置に設けた、ことを特徴とする。

加えて、請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、上記レシーバタンクとサブレシーバタンクを同一断面形状に形成してなる、ことを特徴とする。

請求項１，２記載の発明によれば、レシーバタンクを連通したヘッダーパイプと対になる他方のヘッダーパイプ、又はレシーバタンクに、サブレシーバタンクを連通することにより、レシーバタンクの仕様をそのまま残して、レシーバタンクの貯液機能をサブレシーバタンクに補わせることができる。

また、レシーバタンク及びサブレシーバタンクの熱媒体流出用連通部並びにサブレシーバタンクの底面が、レシーバタンクに内蔵されたフィルタの上面より上方に位置することにより、凝縮分離された熱媒体は、必ずフィルタを介して流出されるので、サブクール部を通過する際に、万一、熱媒体中にスケール（固形不純物）が生じてもフィルタによって除去することができる。

この場合、レシーバタンクの熱媒体流出用連通部とサブレシーバタンクの熱媒体流出用連通部を、サブレシーバタンクの底部高さ位置に設けることにより、液相の熱媒体がサブレシーバタンクに滞留することがなく、常に新たな熱媒体が入れ替わることになり、熱媒体と金属材料との反応も生じず、分解生成物の蓄積が生じない（請求項４）。

また、レシーバタンクとサブレシーバタンクを同断面形状に形成することにより、ろう付け時の加熱熱容量にバラツキなく熱交換器本体、レシーバタンク及びサブレシーバタンクをろう付けすることができる（請求項５）。

また、請求項３記載の発明によれば、サブレシーバタンクに連結されるレシーバタンクにおけるレシーバタンクとの連通部を熱媒体の液相部と気相部に設けることにより、サブレシーバタンク内への熱媒体の進入を容易にすることができる。

（１）請求項１，２記載の発明によれば、レシーバタンクの仕様をそのまま残して、レシーバタンクの貯液機能をサブレシーバタンクに補わせることができるので、既存の設備を用いて製造することができる。また、凝縮分離された熱媒体は、必ずフィルタを介して流出され、サブクール部を通過する際に、万一、熱媒体中にスケール（固形不純物）が生じてもフィルタによって除去することができるので、熱交換効率の向上を図ることができる。

（２）請求項３記載の発明によれば、サブレシーバタンクに連結されるレシーバタンクにおけるレシーバタンクとの連通部を熱媒体の液相部と気相部に設けることにより、サブレシーバタンク内への熱媒体の進入を容易にすることができるので、上記（１）に加えて更に熱交換効率の向上を図ることができる。

（３）請求項４記載の発明によれば、液相の熱媒体がサブレシーバタンクに滞留することがなく、常に新たな熱媒体が入れ替わることになり、熱媒体と金属材料との反応も生じず、分解生成物の蓄積が生じないので、上記（１）に加えて、更に熱交換効率の向上を図ることができる。

（４）請求項５記載の発明によれば、レシーバタンクとサブレシーバタンクを同一断面形状に形成することにより、ろう付け時の加熱熱容量にバラツキなく熱交換器本体、レシーバタンク及びサブレシーバタンクをろう付けすることができるので、上記（１）に加えて、更にろう付けにムラが生じることなく、製品品質の向上及び製品歩留まりの向上を図ることができる。

以下、この発明に係るレシーバタンク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。

◎第１実施形態
図１は、この発明に係る熱交換器の第１実施形態の構造を示す概略正面図である。

上記熱交換器は、対峙する一対のヘッダーパイプ２ａ，２ｂと、両ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ間に互いに平行に架設されて一方のヘッダーパイプ２ａから他方のヘッダーパイプ２ｂへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管３と、これら熱交換管３間と最外側の熱交換管３の外側に介在される複数の熱交換フィン４と、最外側の熱交換管３の外側に配設されるサイドプレート５とからなるアルミニウム製の熱交換器本体１（以下に凝縮器１という）と、一方のヘッダーパイプ２ｂ（図１において右側）にアルミニウム製の熱媒体流出用連通管３０ａ（以下に流出用連通管３０ａという）及び熱媒体流入用連通管３０ｂ（以下に流入用連通管３０ｂという）を介してろう付けにより結合固定されるアルミニウム製のレシーバタンク１０と、他方のヘッダーパイプ２ａ（図１において左側）にアルミニウム製の熱媒体流出用連通管３０ｃ（以下に流出用連通管３０ｃという）を介してろう付けにより結合固定されるアルミニウム製のサブレシーバタンク２０とで主に構成されている。

この場合、ヘッダーパイプ２ａの上部には熱媒体の流入口すなわち過熱冷媒の流入口７が設けられており、該ヘッダーパイプ２ａの下部には熱媒体の流出口すなわち液化冷媒の流出口８が設けられている。また、ヘッダーパイプ２ａ内には、このヘッダーパイプ２ａの中間部より上方の位置と中間部より下方の位置に第１及び第２の仕切板９ａ，９ｂが配設されて、ヘッダーパイプ２ａ内が鉛直の長手方向に３等分に区画されている。また、他方のヘッダーパイプ２ｂ内には、このヘッダーパイプ２ｂの略中間位置に第３の仕切板９ｃが配設されると共に、上記仕切板９ｂと同じ高さ位置に第４の仕切板９ｄが配設されている。これにより、凝縮器１は第２及び第４の仕切板９ｂ，９ｄより上方の領域にコンデンサ部Ａを有し、第２及び第４の仕切板９ｂ，９ｄより下方の領域にサブクール部Ｂを有する。

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いる。これらヘッダーパイプ２ａ，２ｂの上下端部には、キャップ６が冠着された状態で、ヘッダーパイプ２ａ，２ｂとキャップ６がろう付け固定されている。

上記熱交換管３は、アルミニウム製の押出形材によって形成され、相反する方向に向いた一対の平坦面を有する扁平管によって形成されている。この熱交換管３の内部には上記熱媒体（冷媒）の流路（図示せず）が長手方向に沿って形成されており、熱媒体（冷媒）が上記流路を通して流通するようになっている。この熱交換管３は、両端部が両ヘッダーパイプ２ａ，２ｂの相対向する位置に設けられた差込み孔（図示せず）内に挿入され、ろう付け固定されている。

また、上記熱交換フィン４は、ローラ成形法によってアルミニウム製板を波状（コルゲート状）に形成したものであり、互いに隣接する熱交換管の間に設けられ、これらの熱交換管３の平坦面に対してろう付けにより固定されている。

上記レシーバタンク１０は、レシーバタンク本体１１と、このレシーバタンク本体１１の上側開口部１１ａを閉塞するキャップ部材１２と、レシーバタンク本体１１の下側開口部１１ｂを閉塞する栓体１３と、この栓体１３の上面に固定されるフィルタ１４と、このフィルタ１４の上側に挿入される乾燥剤１５とを備えた構造になっている（図２参照）。

レシーバタンク本体１１は、図１及び図２に示すように、例えばアルミニウム製の押出形材にて略円筒状に形成されており、下部側の一側におけるフィルタ１４より上方の位置とフィルタ１４の側部位置には、上部流通孔１６ａ及び下部流通孔１６ｂが設けられている。上方側の上部流通孔１６ａは、ヘッダーパイプ２ｂにおける第４の仕切板９ｄの上方側に設けられた流出孔４０ａに流出用連通管３０ａを介して連結されている。また、下方側の下部流通孔１６ｂは、第４の仕切板９ｄの下方側のサブクール部Ｂに設けられた流入孔４０ｂに流入用連通管３０ｂを介して連結されている。

なお、図面では、流出用連通管３０ａと流入用連通管３０ｂのみを介してヘッダーパイプ２ｂとレシーバタンク１０とがろう付け結合される場合について示したが、図２に２点鎖線で示すようにレシーバタンク本体１１の側面に接合用凸条５０をレシーバタンク本体１１と一体に形成し、該接合用凸条５０の円弧状接合面５０ａをヘッダーパイプ２ｂに当接した状態でろう付け結合してもよい。

また、レシーバタンク本体１１は、図２に示すように、断面が円形状の基準内周面６０及び拡径内周面６１によって形成されている。基準内周面６０は、乾燥剤１５を収容する部分に対応する第１基準内周面６０ａと、フィルタ１４を収容する部分に対応し、第１基準内周面６０ａよりわずかに拡径された第２基準内周面６０ｂとによって形成されている。そして、第１基準内周面６０ａと第２基準内周面６０ｂとの境の部分が段部６０ｃになっている。

拡径内周面６１は、もともと第２基準内周面６０ｂであった部分をスピニング加工などの塑性加工により拡径したものであり、平行内周面６１ａとテーパ内周面６１ｂとによって形成されている。第２基準内周面６０ｂとテーパ内周面６１ｂ、及びテーパ内周面６１ｂと平行内周面６１ａは、滑らかな曲面を介して連続的に形成されている。

栓体１３は、アルミニウム等の金属によって断面円形状に形成されたものであって、第２基準内周面６０ｂに嵌合する先端部が基準径部６２になっており、この基準径部６２の基端側の部分が拡径部６３になっている。基準径部６２には、Ｏリング６４を取り付けるためのＯリング溝６５が形成されている。拡径部６３は、平行内周面６１ａに嵌合するように形成されていると共に、軸方向の長さが平行内周面６１ａよりやや短く形成されている。

Ｏリング６４は、Ｏリング溝６５に取り付けられた自由状態において、基準径部６２の外周面から円弧状に膨出している。ただし、上記平行内周面６１ａの径が自由状態にあるＯリング６４の外径と同等か、若しくはそれ以上に形成されているので、栓体１３をレシーバタンク本体１１に挿入する際に、Ｏリング６４が下側開口部１１ｂ及び後述する内溝１１ｃに当たらないで挿入できるように工夫されている。

また、レシーバタンク本体１１における平行内周面６１ａの位置には、円周状の内溝１１ｃが形成されている。内溝１１ｃは、内周に沿った一定幅及び深さの内溝形状をしており、溝の上面１１ｄ及び下面１１ｅは、レシーバタンク本体１１の中心軸に直交する一定の間隔（幅）を有する二平面状に形成されている。また、内溝１１ｃは、フィルタ１４のシール部１４ａが段部６０ｃに当接した状態において、内溝１１ｃに挿入された抜止手段例えばＣリング６６が栓体１３の基端面に丁度当接する位置になっている。

栓体１３は、基端面から先端側の所定位置までの部分が円筒状の凹部１３ａになっており、この凹部１３ａの底面中心に基端側に延びる突起１３ｂが設けられている。この突起１３ｂは、基端面から突出しないような高さにあって、Ｃリング６６と接触しないようになっていると共に、外からペンチ等で掴持することにより、栓体１３をレシーバタンク本体１１から引き抜くことを可能にしている。また、栓体１３には、その先端面１３ｃの軸心位置に、軸方向に延びる所定の深さの凹部１３ｄが形成されている。この凹部１３ｄは、断面が円形状に形成されている。

フィルタ１４は、円筒状に形成された周壁部１４ｂ及びこの周壁部１４ｂの一方の開口端を閉塞する底壁部１４ｃを有し、この底壁部１４ｃの底面１４ｄを栓体１３の先端面１３ｃに当接するようにして取り付けられるようになっており、底壁部１４ｃの底面１４ｄには上記凹部１３ｄに嵌合する凸部１４ｅが設けられている。

すなわち、フィルタ１４は、合成樹脂としての例えばナイロンによって一体に形成されたフィルタ本体３１と、同じくナイロンで網目状に形成された濾過膜３２とで構成されている。フィルタ本体３１は、円筒状に形成された周壁部１４ｂを有し、この周壁部１４ｂの下側に底壁部１４ｃが形成されている。周壁部１４ｂの上側は、そのまま開口されており、同上側の開口端外周には、鍔部１４ｆを介して円筒状のシール部１４ａが形成されている。周壁部１４ｂには、周方向に４等分する位置に四角形状の窓が形成されており、各窓に濾過膜３２が設けられている。

鍔部１４ｆは、シール部１４ａにおける軸方向のほぼ中央の位置に接続されている。シール部１４ａは、その外径が第２基準内周面６０ｂに対して異物が通り抜けない程度の隙間に、同第２基準内周面６０ｂの径より周寸法ではわずかに小さく形成されている。すなわち、シール部１４ａは、第２基準内周面６０ｂとの接触面を有して鍔部１４ｆと一体となってシールの機能を形成し、第２基準内周面６０ｂに密着するようになっている。また、シール部１４ａの先端縁部は、栓体１３をＣリング６６によってレシーバタンク本体１１に固定した状態において、上記段部６０ｃに丁度当接するようになっている。これにより、フィルタ１４は、栓体１３から離れずに、レシーバタンク本体１１内の所定の位置に保持されるようになっている。

濾過膜３２は、例えばナイロンの糸で網状に形成されており、フィルタ本体３１の成形時にフィルタ本体３１に一体的に固定されるようになっている。ただし、この濾過膜３２は、フィルタ本体３１に複数の孔を網目状に成形することによって、同フィルタ本体３１と完全に一体のもので構成してもよい。

また、第１基準内周面６０ａに位置する乾燥剤１５は、ポリエステルの繊維で四角形状の布を形成した後、この布から袋を構成し、この袋の中にシリカゲル等の吸湿手段（図示せず）を詰めて、断面が円柱状の棒状に形成したものである。

一方、上記サブレシーバタンク２０は、図１及び図３に示すように、レシーバタンク本体１１と同一断面形状すなわちレシーバタンク本体１１における凝縮器１との連結部における断面形状と同一径の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、その上下端部にアルミニウム製の上部キャップ部材２１と下部キャップ部材２２がそれぞれろう付けによって結合固定されている。

サブレシーバタンク２０の底部近傍の側面には流通孔２３が設けられており、ヘッダーパイプ２ａにおける第２の仕切板９ｂの上方側に設けられた流出孔４０ｃに流出用連通管３０ｃを介して連結されている。この場合、流出用連通管３０ｃの連通部すなわち流出用連通管３０ｃの配管の高さ位置と、流出用連通管３０ａの連通部すなわちヘッダーパイプ２ｂとレシーバタンク１０とを連通する流出用連通管３０ａの配管の高さ位置とが同一レベルに設定されると共に、流出用連通管３０ａ及び３０ｃがフィルタ１４の上面より上方に位置している。このように、流出用連通管３０ｃの連通部と、流出用連通管３０ａの連通部とを同一レベルにすると共に、フィルタ１４の上面より上方に位置することにより、凝縮分離された熱媒体は、必ずフィルタを介して流出されるので、サブクール部Ｂを通過する際に、万一、熱媒体（冷媒）中にスケール（固形不純物）が生じてもフィルタ１４によって除去することができる。また、液相の熱媒体（冷媒）がサブレシーバタンク２０に滞留することがなく、常に新たな熱媒体（冷媒）が入れ替わることになり、熱媒体（冷媒）と金属材料との反応を抑制して、分解生成物の蓄積を生じないようにすることができる。

なお、図面では、流出用連通管３０ｃのみを介してヘッダーパイプ２ａとサブレシーバタンク２０とがろう付け結合される場合について示したが、図３に２点鎖線で示すようにサブレシーバタンク２０の側面に接合用凸条５０をサブレシーバタンク２０と一体に形成し、該接合用凸条５０の円弧状接合面５０ａをヘッダーパイプ２ａに当接した状態でろう付け結合してもよい。

上記のように構成される熱交換器において、流入口７からヘッダーパイプ２ａに流入される過熱冷媒は、図１に矢印Ｙで示すように、コンデンサ部Ａを流れる過程において大部分が凝縮液化されて気液混合状態となり、液相冷媒の一部が流出用連通管３０ｃを介してサブレシーバタンク２０内に流れて冷媒液が貯留され、残りの液相冷媒は流出用連通管３０ａを介してレシーバタンク１０内に流れて気液分離された後、液相冷媒はフィルタ１４によって濾過された後、流入用連通管３０ｂを介してサブクール部Ｂに流れ、そして、流出口８から流出される。

この発明に係る熱交換器をろう付けにより一体的に構成するには、まず、ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ、熱交換管３及び熱交換フィン４等の各部材により凝縮器１を組み立て、そして、流出用連通管３０ａ及び流出用連通管３０ｂを介してレシーバタンク本体１１及びキャップ部材１２からなるレシーバタンク１０を凝縮器１に連結すると共に、流出用連通管３０ｃを介してサブレシーバタンク２０を凝縮器１に連結した状態で治具で固定して、炉内で加熱する。この際、上記各部材として、例えばろう材を表面に付着させたブレージング材を使用した場合には、ろう付け部にろう材を付着させることなく、上記各部材が一体化された凝縮器１、レシーバタンク１０及びサブレシーバタンク２０を得る熱交換器が完成する。

したがって、熱媒体（冷媒）必要量が増えた場合に、既存の炉を用いてサブレシーバタンク２０を付加したレシーバタンク付き熱交換器を容易に得ることができるので、製造コストの低減を図ることができる。

◎第２実施形態
図４は、この発明に係る熱交換器の第２実施形態の構造を示す概略正面図、図５は、第２実施形態におけるレシーバタンクとサブレシーバタンクとの連結状態を示す要部断面図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ部分には、同一符号を付して、説明は省略する。

第２実施形態は、レシーバタンク１０にサブレシーバタンク２０を連結（連通）した場合である。すなわち、第１実施形態と同様に、レシーバタンク本体１１と同径のアルミニウム製のサブレシーバタンク２０における側面の底部近傍に連通孔２３を設け、レシーバタンク１０のヘッダーパイプ２ｂと対向する側に設けられた流出孔１６ｃに流出用連通管３０ｄを介してレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０が連結（連通）されている。この場合、流出用連通管３０ｄの連通部すなわち流出用連通管３０ｄの配管の高さ位置と、流出用連通管３０ａの連通部すなわちヘッダーパイプ２ｂとレシーバタンク１０とを連通する流出用連通管３０ａの配管の高さ位置とが同一レベルに設定されると共に、流出用連通管３０ａ及び３０ｄがフィルタ１４の上面より上方に位置している。このように、流出用連通管３０ｄの連通部と、流出用連通管３０ａの連通部とを同一レベルにすると共に、フィルタ１４の上面より上方に位置することにより、凝縮分離された熱媒体は、必ずフィルタを介して流出されるので、サブクール部Ｂを通過する際に、万一、熱媒体（冷媒）中にスケール（固形不純物）が生じてもフィルタ１４によって除去することができる。また、液相の熱媒体（冷媒）がサブレシーバタンク２０に滞留することがなく、常に新たな熱媒体（冷媒）が入れ替わることになり、熱媒体（冷媒）と金属材料との反応を抑制して、分解生成物の蓄積を生じないようにすることができる。

なお、図面では、流出用連通管３０ｄのみを介してレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０とを連結しているが、図５に２点鎖線で示すように、レシーバタンク本体１１又はサブレシーバタンク２０の側面に一体に形成された接合用凸条５０の円弧状接合面５０ａをサブレシーバタンク２０又はレシーバタンク本体１１に当接してろう付け結合してもよい。

第２実施形態の熱交換器をろう付けにより一体的に構成するには、第１実施形態と同様に、まず、ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ、熱交換管３及びコルゲートフィン４等の各部材により凝縮器１を組み立て、そして、連通管３０ａ，３０ｂを介してレシーバタンク本体１１及びキャップ部材１２からなるレシーバタンク１０を凝縮器１に連結すると共に、連通管３０ｄを介してサブレシーバタンク２０をレシーバタンク本体１１に連結した状態で治具で固定して、炉内で加熱すればよい。

◎第３実施形態
図６は、この発明に係る熱交換器の第３実施形態の構造を示す概略正面図、図７は、第３実施形態におけるレシーバタンクとサブレシーバタンクとの連結状態を示す要部断面図である。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同じ部分には、同一符号を付して、説明は省略する。

第３実施形態は、第２実施形態と同様に、それぞれ同径に形成されたレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０を連結（連通）すると共に、連通部を熱媒体（冷媒）の液相部と気相部の２箇所に設けた場合である。すなわち、第１及び第２実施形態と同様に、レシーバタンク本体１１と同径のアルミニウム製のサブレシーバタンク２０における側面の底部近傍（液相部）に連通孔２３を設け、レシーバタンク１０のヘッダーパイプ２ｂと対向する側に設けられた流出孔１６ｃに流出用連通管３０ｄを介してレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０を連結（連通）すると共に、レシーバタンク１０における側面の上部側（気相部）に上部連通孔２３ａを設け、レシーバタンク１０のヘッダーパイプ２ｂと対向する上部側に設けられた上部流出孔１６ｄに上部流出用連通管３０ｅを介してレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０を連結（連通）する。

上記のように構成することにより、サブレシーバタンク２０内への熱媒体（冷媒）の進入を容易にすることができるので、サブレシーバタンク２０の貯液機能を増大することができる。

なお、第３実施形態においても、図面では、流出用連通管３０ｄ，上部流出用連通管３０ｅのみを介してレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０とを連結しているが、図７に２点鎖線で示すように、レシーバタンク本体１１又はサブレシーバタンク２０の側面に一体に形成された接合用凸条５０の円弧状接合面５０ａをサブレシーバタンク２０又はレシーバタンク本体１１に当接してろう付け結合してもよい。

◎その他の実施形態
上記実施形態では、ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ、レシーバタンク１０及びサブレシーバタンク２０の連結を連通管３０ａ〜３０ｅを介してろう付けにより結合固定するか、あるいは、これに加えてレシーバタンク１０又はサブレシーバタンク２０に一体に設けられた接合用凸条５０を用いてろう付け結合する場合について説明したが、この発明は、必ずしもこの構造のものに限定するものではなく、別途に設けた連通管部を一体に有するアルミニウム製の連結部材を用いてヘッダーパイプ２ａ，２ｂ、レシーバタンク１０及びサブレシーバタンク２０を連結（連通）してもよい。例えば、図８に示すように、第１実施形態のサブレシーバタンク２０の連結（連通）部を代表して説明すると、サブレシーバタンク２０は、アルミニウム製の連結部材７０を介してヘッダーパイプ２ａにろう付けにより連結固定することができる。

この場合、連結部材７０は、図８及び図９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、サブレシーバタンク２０の接合面に当接する板状部材７１と、この板状部材７１に設けられ、ヘッダーパイプ２ａ及び、サブレシーバタンク２０に設けられた熱媒体（冷媒）の流出孔４０ｃと流通孔２３に嵌合可能な連通用パイプ部材７２（連通部）とで形成されている。

上記板状部材７１は、略平坦状の基部７３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のヘッダーパイプ側接合面７４（以下に、第１の接合面７４という）を設け、基部７３の他側面に、サブレシーバタンク２０の中間及び下部接合面に当接する２つのサブレシーバタンク側接合面７５，７６（以下に、第２，第３の接合面７５，７６という）を設けている。この場合、第３の接合面７６には、上記パイプ部材７２を嵌合するための貫通孔７７が穿設されている。また、第１の接合面７４と第２の接合面７５との間、第１の接合面７４と第３の接合面７６との間には、それぞれ基部７３の両側に設けられた切欠き７８を境にして反対方向に屈曲して設けられている。

なお、この場合、第３の接合面７６に穿設された貫通孔７７は、サブレシーバタンク２０との接合面側が、外方に向かって拡径するテーパ部７７ａが形成されている（図９（ｃ）参照）。また、パイプ部材７２は、板状部材７１の第３の接合面７６に穿設された貫通孔７７内に嵌合されて流出用連通管３０ｃを形成している。このパイプ部材７２は、先端がヘッダーパイプ２ａに設けられた流出孔４０ｃに嵌合可能な円筒状の円筒基部７２ａと、この円筒基部７２ａ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、サブレシーバタンク２０に設けられた流通孔２３に当接する拡径開口部７２ｂ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７２は、円筒基部７２ａを貫通孔７７内に嵌挿すると共に、貫通孔７７に形成されたテーパ部７７ａに拡径開口部７２ｂをかしめて結合することによって板状部材７１に固定される。なお、この場合、板状部材７１又はパイプ部材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。

上記説明では、ヘッダーパイプ２ａとサブレシーバタンク２０との間に連結部材７０を介在してヘッダーパイプ２ａとサブレシーバタンク２０とをろう付け結合する場合について説明したが、ヘッダーパイプ２ｂとレシーバタンク１０とのろう付け結合やレシーバタンク１０とサブレシーバタンク２０とのろう付け結合においても同様に連結部材７０を介在してろう付けにより連結（連通）固定することができる。

この発明に係る熱交換器の第１実施形態を示す概略正面図である。 第１実施形態におけるヘッダーパイプとレシーバタンクの連結（連通）状態を示す要部断面図である。 第１実施形態におけるヘッダーパイプとサブレシーバタンクの連結（連通）状態を示す要部断面図である。 この発明に係る熱交換器の第２実施形態を示す概略正面図である。 第２実施形態におけるヘッダーパイプ、レシーバタンク及びサブレシーバタンクの連結（連通）状態を示す要部断面図である。 この発明に係る熱交換器の第３実施形態を示す概略正面図である。 第３実施形態におけるヘッダーパイプ、レシーバタンク及びサブレシーバタンクの連結（連通）状態を示す要部断面図である。 連結部材を介在してろう付けする場合の一例を示す要部断面図である。 上記連結部材の平面図（ａ）、（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）及び要部拡大断面図（ｃ）である。

符号の説明

１ 凝縮器（熱交換器本体）
２ａ，２ｂ ヘッダーパイプ
３ 熱交換管
４ 熱交換フィン
１０ レシーバタンク
１４ フィルタ
２０ サブレシーバタンク
３０ａ，３０ｃ，３０ｄ 流出用連通管
３０ｂ 流入用連通管
７０ 連結部材
７２ パイプ部材（連通管）

Claims (5)

1. 対峙する一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプ間に互いに平行に配列されて一方のヘッダーパイプから他方のヘッダーパイプへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管と、隣接する熱交換管間に介在されるフィンと、上記両ヘッダーパイプ内に配設され、コンデンサ部とサブクール部とを区画する仕切板とを具備するアルミニウム製の熱交換器本体と、上記ヘッダーパイプに沿って配置されると共に、ろう付けにより結合固定され、上記熱交換器本体によって冷却された熱媒体を気液分離し、液相熱媒体を内部に内蔵されたフィルタを介して上記サブクール部に流出するアルミニウム製のレシーバタンクとを具備するレシーバタンク付き熱交換器において、
   上記レシーバタンクを連通した上記ヘッダーパイプと対になる他方のヘッダーパイプにろう付け固定によって連通するアルミニウム製のサブレシーバタンクを具備してなり、
   上記レシーバタンク及びサブレシーバタンクと上記ヘッダーパイプにおける上記コンデンサ部とをそれぞれ連通してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部並びに上記サブレシーバタンクの底面が上記フィルタの上面より上方に位置してなる、ことを特徴とするレシーバタンク付き熱交換器。
2. 対峙する一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプ間に互いに平行に配列されて一方のヘッダーパイプから他方のヘッダーパイプへ熱媒体を流動させる複数の熱交換管と、隣接する熱交換管間に介在されるフィンと、上記両ヘッダーパイプ内に配設され、コンデンサ部とサブクール部とを区画する仕切板とを具備するアルミニウム製の熱交換器本体と、上記ヘッダーパイプに沿って配置されると共に、ろう付けにより結合固定され、上記熱交換器本体によって冷却された熱媒体を気液分離し、液相熱媒体を内部に内蔵されたフィルタを介して上記サブクール部に流出するアルミニウム製のレシーバタンクとを具備するレシーバタンク付き熱交換器において、
   上記レシーバタンクにろう付け固定によって連通するアルミニウム製のサブレシーバタンクを具備してなり、
   上記レシーバタンクと上記ヘッダーパイプにおける上記コンデンサ部とを連通してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部及び上記レシーバタンクと上記サブレシーバタンクとを連通してレシーバタンクを介してコンデンサ部の熱媒体を流出する熱媒体流出用連通部及びサブレシーバタンクの熱媒体流出用連通部並びにサブレシーバタンクの底面が上記フィルタの上面より上方に位置してなる、ことを特徴とするレシーバタンク付き熱交換器。
3. 請求項２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、
   上記サブレシーバタンクとレシーバタンクとを連通する２つの熱媒体流出用連通部を熱媒体の液相部と気相部に設けた、ことを特徴とするレシーバタンク付き熱交換器。
4. 請求項１又は２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、
   上記レシーバタンクの上記熱媒体流出用連通部と上記サブレシーバタンクの上記熱媒体流出用連通部を、サブレシーバタンクの底部高さ位置に設けた、ことを特徴とするレシーバタンク付き熱交換器。
5. 請求項１又は２記載のレシーバタンク付き熱交換器において、
   上記レシーバタンクとサブレシーバタンクを同一断面形状に形成してなる、ことを特徴とするレシーバタンク付き熱交換器。

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