JP6034206B2

JP6034206B2 - 凝縮器

Info

Publication number: JP6034206B2
Application number: JP2013013016A
Authority: JP
Inventors: 昌巳伊熊; 健人山本
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2033-01-28
Also published as: JP2014145495A

Description

本発明は、空調用熱交換器等に用いられる凝縮器であって、その冷媒の気液を分離する受液器を一体に有するものに関する。さらに詳しくは、その受液器とヘッダとのろう付け構造に関する。

凝縮器のヘッダと受液器とを一体に接合し、両者間に冷媒の出入を行なうことにより、受液器内部で冷媒の気液分離を行なう方法が知られている。そのヘッダと受液器とを接合する構造として、下記特許文献１のものは、受液器とヘッダとの間に連通孔を有するブロック状のブラケットを配置したものである。又、下記特許文献２〜４に記載のものは、ヘッダと受液器との間に連通孔を有するプレートを配置したものである。そして、そのプレートとして特許文献２および特許文献３は、全体の各横断面をＭ字状に形成したものである。
さらに、特許文献４に記載のものは、プレートの一端側をヘッダ外面に整合する曲面で形成するとともに、他端側をそれとは逆向きの曲面に形成して、その曲面を受液器外面に整合させたものである。そして、一端部と他端部との間に幅方向に切り欠きを設け、両者の曲面の形成を容易にしたものである。

特開２０１０−１７５１６６号特許第４７２６６９２号特開２００７−２９２４０１号特開２００３−２１４９０号

従来の受液器一体型凝縮器は、ヘッダと受液器との間に介装されるブロックまたはプレートの成形精度を極めて厳密にする必要があり、その製作が困難を伴うものであった。これは、ブロックまたはプレートの一方の面の全体がヘッダの外面に正確に整合する必要があるとともに、他方の外面が受液器の外周に正確に整合する曲面とする必要があったからである。仮に、両外面が厳密に整合しないと、その接合部で冷媒の液漏れが起こるおそれがあった。
そこで、本発明は特に、ヘッダ外面に安定して精度よく着座できる構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、多数のフィン(1)およびチューブ(2)が上下方向に交互に配置されたコア(3)と、そのコア(3)の左右両端に配置され、各チューブ(2)の両端が貫通する一対のヘッダ(4)と、その一方のヘッダ(4)に取付プレート(5)を介して固定された受液器(6)と、を具備し、
前記一方のヘッダ(4)と取付プレート(5)と受液器(6)とをそれらの壁面方向に貫通する冷媒の出口（7，8，9）と入口（10，11，12）とが、上下に離間して、それぞれに形成された凝縮器において、
取付プレート(5)は、金属板のプレス成形体よりなり、その長手方向の中間部の断面が、受液器(6)の外周に整合する円弧状に形成された中間保持部(13)と、その長手方向の両端部に形成された一対の端部保持部(14)とを有し、
その端部保持部(14)は、その幅方向の中央が前記中間保持部(13)の曲面と同一に形成された中央曲面(14a)を有すると共に、その幅方向の両側部に前記ヘッダ(4)側に曲折形成された一対の脚部(14b)を有し、それら中央曲面(14a)と一対の脚部(14b)とで構成する端部保持部(14)の断面が略Ｍ字状に形成され、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記ヘッダ(4)側に突出して、そのヘッダ(4)外面に整合する一対の座部(15a)が形成され、
前記端部保持部(14)は、一対の座部(15a)を、そのヘッダ(4)の外面に着座させたとき、前記一対の脚部(14b)の先端部内面の接触曲面(14c)のみがヘッダ(4)の外周に整合して接触するように形成され、
中間保持部(13)と端部保持部(14)との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部(16a)が一対づつ形成され、
前記取付プレート(5)の一対の前記座部(15a)に、前記ヘッダ(4)の出口(7)および入口(10)の孔縁部が着座された状態で、ヘッダ(4)と受液器(6)とが取付プレート(5)を介して、互いにろう付け固定されたことを特徴とする凝縮器である（図９、図10の実施例参照）。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の凝縮器において、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記受液器(6)側に突出してバーリング部(15)が形成され、そのバーリング部(15)の外周が受液器(6)の出口(9)と入口(12)の各内周に整合するように形成された凝縮器である。

請求項３に記載の本発明は、多数のフィン(1)およびチューブ(2)が上下方向に交互に配置されたコア(3)と、そのコア(3)の左右両端に配置され、各チューブ(2)の両端が貫通する一対のヘッダ(4)と、その一方のヘッダ(4)に取付プレート(5)を介して固定された受液器(6)と、を具備し、
前記一方のヘッダ(4)と取付プレート(5)と受液器(6)とをそれらの壁面方向に貫通する冷媒の出口（7，8，9）と入口（10，11，12）とが、上下に離間して、それぞれに形成された凝縮器において、
取付プレート(5)は、金属板のプレス成形体よりなり、その長手方向の中間部の断面が、受液器(6)の外周に整合する円弧状に形成された中間保持部(13)と、その長手方向の両端部に形成された一対の端部保持部(14)とを有し、
その端部保持部(14)は、その幅方向の中央が前記中間保持部(13)の曲面と同一に形成された中央曲面(14a)を有すると共に、その幅方向の両側部に前記ヘッダ(4)側に曲折形成された一対の脚部(14b)を有し、それら中央曲面(14a)と一対の脚部(14b)とで構成する端部保持部(14)の断面が略Ｍ字状に形成され、
さらに、その端部保持部(14)は、その中央曲面(14a)のヘッダ(4)側の幅方向中央のみを、そのヘッダ(4)の外面に着座させたとき、前記一対の脚部(14b)の先端部内面の接触曲面(14c)のみがヘッダ(4)の外周に整合して接触するように形成され、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記ヘッダ(4)側に短く筒状に突出する一対のバーリング部(15)が形成され、中間保持部(13)と端部保持部(14)との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部(16a)が一対づつ形成され、
前記取付プレート(5)の一対の前記バーリング部(15)が前記ヘッダ(4)の出口(7)および入口(10)に嵌入された状態で、ヘッダ(4)と受液器(6)とが取付プレート(5)を介して、互いにろう付け固定されたことを特徴とする凝縮器である（図７、図８の実施例参照）。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の凝縮器において、
前記取付プレート(5)の幅方向の中央位置で、端部保持部(14)の前記受液器(6)側に位置決め用凸部(16)が形成され、それに整合する位置で受液器(6)の外周に凹部または孔(17)が形成された凝縮器である。

請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の凝縮器において、
前記受液器(6)は、パイプ材の両端を閉塞したものからなり、その長さが前記ヘッダ(4)のそれに略等しく形成され、その受液器(6)の下端部位置で、受液器(6)とヘッダ(4)との間に前記取付プレート(5)が配置介装され、
受液器(6)の上端部位置で、受液器(6)とヘッダ(4)との間に補助取付プレート(18)が介装され、
その補助取付プレート(18)の断面が、取付プレート(5)の端部保持部(14)の断面と同一に形成された凝縮器である。

請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の凝縮器において、
前記補助取付プレート(18)の幅方向の中央位置で、前記受液器(6)側に位置決め用凸部(19)が形成され、それに整合する位置で受液器(6)の外周に凹部または孔(20)が形成された凝縮器である。

本発明の請求項１〜請求項３に記載の凝縮器は、その取付プレート５の中間部の断面が、受液器６の外周に整合する円弧状に形成された中間保持部13と、中間保持部の両側に設けた一対の端部保持部14とを具備し、中間保持部13と端部保持部14との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部16 aが一対づつ形成されたものである。
その欠切部16aの存在により、中間保持部13の曲面成形と、端部保持部14の曲面形成がそれぞれ精度よく形成される。そして、その端部保持部14が中間保持部13の両側に配置され、中間保持部が受液器６に接合され、一対の端部保持部14がヘッダ４に接合される。そのため、取付プレート５の両側に、ヘッダ４と受液器６の各外面を安定して精度よく容易に接触させることができる。
特に、ヘッダ４の出口７および入口10の孔縁部は、取付プレート５の着座部15aに着座された状態、またはヘッダ４の出口７および入口10に取付プレート５のバーリング部15が嵌着された状態で、それら各部材間をろう付け固定するものであるから、各部材に設けた冷媒の出口7，8，9と入口10，11，12の液密性を高め、信頼性の高い凝縮器を提供できる効果がある。

さらに、その端部保持部14は、着座部15aに着座させまたは、その中央曲面14aの裏面の幅方向中央のみを、ヘッダ４の外面に着座させたとき、前記一対の脚部14bの一部の内側の接触曲面14cのみがヘッダ４の外周に整合して接触するように形成したので、ヘッダ４の外面と端部保持部14とは三点接触することになる。そのため、その接触部の着座が正確に行え、精度よく両者を接合することができる。また、端部保持部14は互いに接触する三点のみ精度よく成形すれば足りるので、全体を曲面にする場合に比べて、その各接触部の成形が容易となる効果がある。そして、この点が特に、従来技術と異なるものである。

請求項４に記載のように、取付プレート５に位置決め用凸部16を形成し、それに整合する凹部または孔17を受液器６の外周に形成した場合には、より精度よく各部品を確実に組立て、その状態でろう付けできるので、さらに信頼性の高い凝縮器を提供できる。
請求項５に記載のように、受液器６の長さをヘッダ４に等しくし、その受液器６の下端部位置に取付プレート５を介装し、さらに上端部位置で、受液器６とヘッダ４との間に補助取付プレート18を介装した場合には、凝縮器全体のバランスを保ちつつ、ろう付け精度をさらに向上できる。
請求項６に記載のように、補助取付プレート18に位置決め用凸部19を形成し、それに整合する凹部または孔20を受液器６の外周に設けた場合には、さらに精度よく各部品を確実に組立て、その状態でろう付けできるので、より信頼性の高い凝縮器を提供できる。

本発明の凝縮器の正面略図。図１のII−II矢視図。図１のIII−III矢視断面図。図１のIV−IV矢視断面図。図１のV−V矢視断面図。図５のVI−VI矢視断面図。本発明の凝縮器の要部分解斜視図。図７のVIII−VIII矢視断面図。本発明の第２実施例の凝縮器の要部分解斜視図。図９のＸ−Ｘ矢視断面図。本発明の第３実施例の凝縮器の要部分解斜視図。図11のXII−XII矢視断面図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の凝縮器は、図１に示すごとく、多数のフィン１およびチューブ２が上下方向に交互に配置されてコア３を形成し、そのコア３の左右両側に一対のヘッダ４が配置され、それらに各チューブ２の両端が貫通する。各ヘッダ４は、断面円弧状のヘッダ本体と樋状のヘッダープレート21との組合わせ体からなり、そのヘッダープレート21に多数の偏平孔が穿設され、それにチューブ２の端部が貫通して、その貫通部が液密にろう付け固定されたものである。各ヘッダ４の上下両端には端蓋26が配置され、その長手方向の中間位置の上下２箇所にそれぞれ仕切25が配置されている。左側のヘッダ４の上段側仕切25と、右側ヘッダ４の上段側仕切25の位置は異なり、左側のヘッダ４の下段側仕切25と右側ヘッダ４の下段側仕切25とはその高さが一致する。

この例では、右側ヘッダ４にパイプ材からなる受液器６が取付プレート５および補助取付プレート18を介して、一体的にろう付け固定されている。この取付プレート５は、図７に示すごとく、金属板のプレス成形体よりなり、その長手方向の中間部の断面が受液器６外周に整合する円弧状に形成され、そこに中間保持部13を有する。そして、その長手方向両端部には一対の端部保持部14が形成されている。その端部保持部14は、その幅方向の中央が中間保持部13の曲面と同一に形成され、そこに中央曲面14ａを有する。そして、その幅方向の両端部にはヘッダ４側に曲折形成された一対の脚部14ｂを有し、これら中央曲面14ａと脚部14ｂとで端部保持部14を構成し、その断面が略Ｍ字状に形成される。

なお、図１の補助取付プレート18の横断面は、取付プレート５の端部保持部14と同一の形状を有する。そして、受液器６は補助取付プレート18と取付プレート５とを介して、ヘッダ４に一体的にろう付け固定される。
この補助取付プレート18および取付プレート５の端部保持部14は、その中央曲面14ａのヘッダ４側の幅方向中央のみをヘッダ４の外面に着座させたとき、一対の脚部14ｂの先端部内面のみが円弧状に形成され、そこに接触曲面14ｃが設けられ、それがヘッダ４の外周に整合して接触する。これは図２，図４の如く、ヘッダ４と補助取付プレート18および取付プレート５とは中央曲面14ａ、脚部14ｂにおいて３点接触する。そして、その接触状態でろう付け固定される。

さらに、図７に示す如く、取付プレート５は、中間保持部13の高さ方向中間に長孔32が形成されるとともに、その長孔32の上下両側に一対の出口８および入口11が設けられ、その孔縁部がそれぞれ短い筒状のバーリング部15を形成する。各バーリング部15の外周は、ヘッダ４に穿設された上下一対の出口７、入口10の内周に整合する。さらに、出口８、入口11の内周は受液器６に形成された上下一対の出口９、入口12に、図５、図６のごとく整合する。又、取付プレート５の上端部の中央曲面14ａ中央には、凸部16が受液器６側に突設される。この凸部16は、プレス成形により（いわゆる半抜き加工）形成される。そして、それに整合する孔17が受液器６に穿設される。さらに、取付プレート５の中間保持部13と端部保持部14との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部16aが一対づつ形成され、それにより、脚部14aの曲折成形を容易にして、その精度を保っている。

次に、図９，図10は、取付プレート５の第２実施例であり、この例が図７の第１実施例と異なるのは、図７の短い筒状のバーリング部15の代わりに、中間保持部13の出口８と入口11との各孔縁部に、前記ヘッダ４側に突出して、そのヘッダ４外面に整合する一対の座部15aが形成されている点である。そして、その一対の座部15aを、そのヘッダ４の外面に着座させたとき、一対の脚部14bの先端部内面の接触曲面14cのみがヘッダ４の外周に整合して接触するように形成したものである。また、この例では取付プレート５の下部中央に凸部16がヘッダ４側に突設され、それがヘッダ４の孔17に嵌入して、ヘッダ４と取付プレート５との位置決めが行われる。
さらに、図11，図12は、取付プレート５の第３実施例であり、この例は前記第２実施例の取付プレートに加えて、出口８と入口11との各孔縁部に一対のバーリング部15を受液器６側に突設したものである。そして、その一対のバーリング部15が受液器６の出口9、入口12に嵌入するものである。

次に、受液器６は、パイプ材からなり、その下端部が図６に示すごとく、僅かに拡開されそこに下方から可動栓28が挿入される。この可動栓28の外周には環状溝が形成され、そこにシールリング29が被着される。そして、受液器６に可動栓28を挿入した後に、止め輪30が着脱自在に装着される。又、受液器６の上端側からは、固定栓27が挿入される。この固定栓27の先端部は、図３および図５に示すごとく、先端に向かって断面が縮小する。

このようにしてなる凝縮器は、図１に示すごとく、上部側の入口ブラケット22から冷媒24がヘッダ４に供給され、その上段側仕切25と上段側端蓋26との間を図において左側から右側に冷媒24を流通させ、右側のヘッダ４において、それをＵターンさせ、再度左側のヘッダ４をＵターンさせて、それを受液器６に導く。そして、受液器６内をＵターンさせ、出口ブラケット23からそれを流出させる。このとき、受液器６内で冷媒24は気液分離される。

ここにおいて、本発明の特徴は、この取付プレート５の形状および補助取付プレート18の形状である。それは、図４、図５に示すごとく、受液器６側が中央曲面14ａを形成し、ヘッダ４側の一対の脚部14ｂの内面に接触曲面14ｃが設けられている。それにより、取付プレート５はヘッダ４の外周と３点接触すると共に、受液器６の外周と面接触する。又、取付プレート５の端部保持部14は、図７に示すごとく、その中間保持部13と端部保持部14との間に欠切部16aが形成され、中央曲面14ａおよび接触曲面14ｃの成形を容易に、精度よく行なっている。

１フィン
２チューブ
３コア
４ヘッダ
５取付プレート
６受液器
７，８，９出口
10，11，12 入口
13 中間保持部

14 端部保持部
14a 中央曲面
14b 脚部
14c 接触曲面
15 バーリング部
15a 座部
16 凸部
16a 欠切部
17 孔

18 補助取付プレート
19 凸部
20 孔
21 ヘッダープレート
22 入口ブラケット
23 出口ブラケット
24 冷媒
25 仕切
25a 凸部

26 端蓋
27 固定栓
28 可動栓
29 シールリング
30 止め輪
31 ガイド用爪
32 長孔
33 孔

Claims

多数のフィン(1)およびチューブ(2)が上下方向に交互に配置されたコア(3)と、そのコア(3)の左右両端に配置され、各チューブ(2)の両端が貫通する一対のヘッダ(4)と、その一方のヘッダ(4)に取付プレート(5)を介して固定された受液器(6)と、を具備し、
前記一方のヘッダ(4)と取付プレート(5)と受液器(6)とをそれらの壁面方向に貫通する冷媒の出口（7，8，9）と入口（10，11，12）とが、上下に離間して、それぞれに形成された凝縮器において、
取付プレート(5)は、金属板のプレス成形体よりなり、その長手方向の中間部の断面が、受液器(6)の外周に整合する円弧状に形成された中間保持部(13)と、その長手方向の両端部に形成された一対の端部保持部(14)とを有し、
その端部保持部(14)は、その幅方向の中央が前記中間保持部(13)の曲面と同一に形成された中央曲面(14a)を有すると共に、その幅方向の両側部に前記ヘッダ(4)側に曲折形成された一対の脚部(14b)を有し、それら中央曲面(14a)と一対の脚部(14b)とで構成する端部保持部(14)の断面が略Ｍ字状に形成され、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記ヘッダ(4)側に突出して、そのヘッダ(4)外面に整合する一対の座部(15a)が形成され、
前記端部保持部(14)は、一対の座部(15a)を、そのヘッダ(4)の外面に着座させたとき、前記一対の脚部(14b)の先端部内面の接触曲面(14c)のみがヘッダ(4)の外周に整合して接触するように形成され、
中間保持部(13)と両端保持部(14)との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部(16a)が一対づつ形成され、
前記取付プレート(5)の一対の前記座部(15a)に、前記ヘッダ(4)の出口(7)および入口(10)の孔縁部が着座された状態で、ヘッダ(4)と受液器(6)とが取付プレート(5)を介して、互いにろう付け固定されたことを特徴とする凝縮器。
請求項１に記載の凝縮器において、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記受液器(6)側に突出してバーリング部(15)が形成され、そのバーリング部(15)の外周が受液器(6)の出口(9)と入口(12)の各内周に整合するように形成された凝縮器。
多数のフィン(1)およびチューブ(2)が上下方向に交互に配置されたコア(3)と、そのコア(3)の左右両端に配置され、各チューブ(2)の両端が貫通する一対のヘッダ(4)と、その一方のヘッダ(4)に取付プレート(5)を介して固定された受液器(6)と、を具備し、
前記一方のヘッダ(4)と取付プレート(5)と受液器(6)とをそれらの壁面方向に貫通する冷媒の出口（7，8，9）と入口（10，11，12）とが、上下に離間して、それぞれに形成された凝縮器において、
取付プレート(5)は、金属板のプレス成形体よりなり、その長手方向の中間部の断面が、受液器(6)の外周に整合する円弧状に形成された中間保持部(13)と、その長手方向の両端部に形成された一対の端部保持部(14)とを有し、
その端部保持部(14)は、その幅方向の中央が前記中間保持部(13)の曲面と同一に形成された中央曲面(14a)を有すると共に、その幅方向の両側部に前記ヘッダ(4)側に曲折形成された一対の脚部(14b)を有し、それら中央曲面(14a)と一対の脚部(14b)とで構成する端部保持部(14)の断面が略Ｍ字状に形成され、
さらに、その端部保持部(14)は、その中央曲面(14a)のヘッダ(4)側の幅方向中央のみを、そのヘッダ(4)の外面に着座させたとき、前記一対の脚部(14b)の先端部内面の接触曲面(14c)のみがヘッダ(4)の外周に整合して接触するように形成され、
その中間保持部(13)に設けた冷媒の前記出口(8)と入口(11)との各孔縁部に、前記ヘッダ(4)側に短く筒状に突出する一対のバーリング部(15)が形成され、中間保持部(13)と両端保持部(14)との境に、その幅方向の両端から中心に向かって欠切部(16a)が一対づつ形成され、
前記取付プレート(5)の一対の前記バーリング部(15)が前記ヘッダ(4)の出口(7)および入口(10)に嵌入された状態で、ヘッダ(4)と受液器(6)とが取付プレート(5)を介して、互いにろう付け固定されたことを特徴とする凝縮器。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の凝縮器において、
前記取付プレート(5)の幅方向の中央位置で、両端保持部(14)の前記受液器(6)側に位置決め用凸部(16)が形成され、それに整合する位置で受液器(6)の外周に凹部または孔(17)が形成された凝縮器。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の凝縮器において、
前記受液器(6)は、パイプ材の両端を閉塞したものからなり、その長さが前記ヘッダ(4)のそれに略等しく形成され、その受液器(6)の下端部位置で、受液器(6)とヘッダ(4)との間に前記取付プレート(5)が配置介装され、
受液器(6)の上端部位置で、受液器(6)とヘッダ(4)との間に補助取付プレート(18)が介装され、
その補助取付プレート(18)の断面が、取付プレート(5)の両端保持部(14)の断面と同一に形成された凝縮器。
請求項５に記載の凝縮器において、
前記補助取付プレート(18)の幅方向の中央位置で、前記受液器(6)側に位置決め用凸部(19)が形成され、それに整合する位置で受液器(6)の外周に凹部または孔(20)が形成された凝縮器。