JP3473173B2 - 車両用の熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
使用される冷媒凝縮器（コンデンサ）のように、内部に
熱交換流体を流すチューブと、該熱交換チューブに蝋付
けされて熱交換流体と熱交換チューブの外部を流れる空
気との熱交換を促進する熱交換フィンとを備えている車
両用の熱交換器に係り、特に、熱交換用のコルゲートフ
ィンを備えている冷媒凝縮器において、冷媒が流れるチ
ューブに蝋付けされたコルゲートフィンがチューブから
剥離して脱落するのを防止する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のような車両用の空調装置に使用
される冷媒凝縮器等の熱交換器は、内燃機関冷却用のラ
ジエータ等と共に車両の最前部の走行風を受け易い位置
に取り付けられることが多いが、それらの熱交換器、例
えばコルゲート型の冷媒凝縮器においては、冷凍サイク
ルに封入されて偏平な熱交換チューブ内を流れる冷媒を
漏洩させることがないように、一般的にチューブの芯材
としては比較的腐食が起こり難い材料を使用すると共
に、直接に冷媒に接触することがないコルゲートフィン
やそれを蝋付けする偏平なチューブの表面等にはチュー
ブの芯材よりも先に腐食され易い材料を使用することに
よって、チューブ芯材の腐食と冷媒の漏洩を防止すると
いう配慮がなされている。そのために、例えばコルゲー
ト型の冷媒凝縮器が海水によって濡れ易いとか、着氷し
易い環境で使用される場合には、コルゲートフィンや、
それをチューブに取り付けている蝋付け部分等に腐食が
起こりやすいという問題がある。

【０００３】また、車両が例えば冠水している道路を走
行するようなときには、冷媒凝縮器の下部が浸水して水
の抵抗を受けることになるが、そのときに冷媒凝縮器の
コルゲートフィンの蝋付け部分が腐食していて、フィン
が部分的にでもチューブから剥離していると、水の抵抗
を受けてフィンが簡単に脱落してしまうとか、脱落しな
いまでもチューブとフィンの間に隙間ができていると、
機関の振動や、走行時に路面の凹凸によって車体が受け
る振動等によって、フィンが振動的にチューブとの接触
を繰り返すために異音を発生したり、チューブの一部に
腐食と摩耗による穿孔が生じて冷媒が漏洩するというよ
うな問題が起こることもある。

【０００４】なお、実開昭６２−１４２６８０号公報、
実開昭６２−１４２６８２号公報、或いは実開昭６２−
１９２０８９号公報には、蛇行する偏平チューブを使用
したコルゲート型の熱交換器において、合成樹脂製の挟
持部材を使用してチューブが折り返している左右の屈曲
部を保持することにより、チューブの各屈曲部が相互に
ずれないように直線上に配列させるものが示されている
が、これらの挟持部材によって保持されるものは蛇行す
るチューブの左右の屈曲部であって、折り返して相互に
平行に支持される隣接のチューブの間を繋ぐように蝋付
けされるコルゲートフィンを保持するものではないの
で、これらの従来技術に示された熱交換器においても、
先に述べたものと同様にチューブとコルゲートフィンの
剥離やフィンの脱落の問題が生じ得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
技術における前述のような問題に対処して、きわめて簡
単な手段によって車両用の熱交換器におけるチューブと
フィンの剥離や脱落を効果的に防止して、それらの問題
を解消することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、内部に熱交換流体を流すた
めに並列的に支持されている熱交換チューブと、前記熱
交換チューブの内部を流れる熱交換流体と前記熱交換チ
ューブの外部を流れる空気との間の熱交換を助けるため
に前記熱交換チューブに蝋付けされるコルゲートフィン
と、前記コルゲートフィンが前記熱交換チューブから剥
離して脱落するのを防止するために設けられる脱落防止
手段とを有し、この脱落防止手段が、前記熱交換チュー
ブと前記コルゲートフィンとによって形成される空間に
挿入される複数の係合突起を有するＵ字形状のクランプ
からなることを特徴とする車両用の熱交換器を提供す
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、熱交換チューブと、それに蝋
付けされる熱交換用のコルゲートフィンとは、蝋付けに
加えて、熱交換チューブとコルゲートフィンとによって
形成される空間に挿入される複数の係合突起を有するＵ
字形状のクランプからなる脱落防止手段によって固定さ
れるので、コルゲートフィンが熱交換チューブから剥離
し難くなるだけでなく、仮に剥離してもフィンがチュー
ブから脱落することが確実に防止される。

【０００８】

【実施例】図１〜図４に、本発明を車両用空調装置に使
用されるコルゲート型の冷媒凝縮器に適用した場合の第
１実施例を示す。図２から明らかなように、コルゲート
型の冷媒凝縮器１は左右に縦方向のタンク（ヘッダー）
２及び３を備えており、それらの間を並行に連結すると
共に相互の間を連通するように、多数の偏平な熱交換チ
ューブ４が蝋付けによって取り付けられている。チュー
ブ４は例えばアルミニウム合金の押し出し成形によって
製造される。各チューブ４の断面は幾つかの隔壁によっ
て数個の部分に区画されており、それによって冷媒の流
れる方向に数本の比較的細い流路が形成されている。隣
接するチューブ４の間には、例えばアルミニウム合金の
所定幅の薄板を予め波板状に成形したコルゲートフィン
５が挿入され、蝋付けによってチューブ４に固定され
て、チューブ４とフィン５によって、冷媒凝縮器１の面
に対して垂直な方向の空気の流路を形成している。

【０００９】左側のタンク２には冷媒の入口となる入口
ポート６と、出口となる出口ポート７が設けられてい
る。図示していないが、タンク２の中段には入口ポート
６側の部分と出口ポート７側の部分との間を仕切る隔壁
が設けられているので、入口ポート６からタンク２内へ
流入する気体冷媒が直接に出口ポート７へ流れるのは阻
止され、偏平な熱交換チューブ４の群の凡そ上半分の群
に分流して、右側のタンク３の上部に向かって流れてタ
ンク３内で合流するが、再びタンク３内で分流して下半
分のチューブ４の群を通過して左側のタンク２の下部に
向かって流れる。そして、冷媒がこのようにチューブ４
の群を往復して流れる間に、フィン５やチューブ４と接
触するように流れている空気との間で熱交換をして凝縮
し、液体冷媒となって出口ポート７から外部へ排出され
るようになっている。

【００１０】以上の冷媒凝縮器１の構造は従来のものと
格別異なる点はないが、本発明の特徴は、車両空調装置
用の冷媒凝縮器のような熱交換器において、冷媒のよう
な熱交換流体を流すチューブ４に蝋付けされた熱交換フ
ィンであるコルゲートフィン５がチューブ４から剥離し
た場合でも、コルゲートフィン５が冷媒凝縮器１から脱
落することがないようにコルゲートフィン５を冷媒凝縮
器１に固定する脱落防止手段を設けた点にあり、第１実
施例の脱落防止手段としては、コルゲート型の冷媒凝縮
器１の下部の前後面にわたってコルゲートフィン５を拘
束する合成樹脂製のＵ字形のクランプ８を取り付ける点
に特徴がある。

【００１１】第１実施例の冷媒凝縮器１におけるコルゲ
ートフィン５の脱落防止手段であるクランプ８は、図１
及び図２に示すように合成樹脂製の帯状部分９，１０，
１１を有する。帯状部分９，１０，１１は一連のもので
あって、それぞれは概ね平板状のものであるが、それら
の境目は図３に示すように薄肉となっていて、折れ曲が
り易いヒンジ部分１２を形成している。そして、帯状部
分９は冷媒凝縮器１の前面に当接し、帯状部分１０は冷
媒凝縮器１の底面に当接し、更に帯状部分１１は冷媒凝
縮器１の後面に当接する。

【００１２】クランプ８の前面の帯状部分９及び後面の
帯状部分１１には、図１に示すような係合突起１３及び
１４が一体的に形成されている。係合突起１３及び１４
はそれぞれの先端が円錐形状に尖っており、胴部は円柱
形であって、その周囲には抜け止めのために、図４に示
すように環状の溝或いは螺旋溝１３ａ，１４ａと、それ
らの間の突条１３ｂ，１４ｂが数段以上にわたって設け
られて螺子釘状になっている。なお、係合突起１３及び
１４の胴部の形状は円柱形に限らず、それに近いもので
あればよいことは言うまでもない。

【００１３】クランプ８はヒンジ部分１２において直角
に折り曲げられ、コルゲート型の冷媒凝縮器１の比較的
下部の前面から底面、更に後面にかけて全体がＵ字形と
なるように当接されて、その前後の係合突起１３及び１
４がそれぞれ冷媒凝縮器１の前後から、波板状に成形さ
れたコルゲートフィン５と偏平な熱交換チューブ４との
間に形成されている空隙の一つに挿入される。図４に示
すように、コルゲートフィン５に予め切り起こし１５を
多数形成しておくと、係合突起１３及び１４の突条１３
ｂ，１４ｂがコルゲートフィン５の切り起こし１５に係
合して、係合突起１３及び１４がコルゲートフィン５と
偏平な熱交換チューブ４との間から抜けなくなる。それ
によってＵ字形のクランプ８はコルゲート型の冷媒凝縮
器１の前後の面に確実に固着される。このように、コル
ゲートフィン５の切り起こし１５は係合突起１３及び１
４の確実な抜け止めとなるだけでなく、空気とコルゲー
トフィン５との間の、ひいては冷媒との熱交換を促進す
る作用もする。

【００１４】このようなクランプ８を冷媒凝縮器１の幅
方向に均等な間隔を取って例えば３個配置すると、隣接
するクランプ８相互の間隔、或いはクランプ８と左右の
タンク２及び３との間隔はそれぞれ１０ｃｍ前後となる
から、冷媒凝縮器１の比較的下部のコルゲートフィン５
と偏平な熱交換チューブ４に対する蝋付け部分が何らか
の原因で剥離した場合でも、剥離したコルゲートフィン
５はクランプ８の後面の帯状部分１１或いは前面の帯状
部分９によって拘束されるので、仮に車両が冠水してい
る路面を走行しても、コルゲートフィン５が水の抵抗を
受けてチューブ４の間から脱落するのが防止される。も
っとも、コルゲートフィン５の剥離が起こっていない場
合は、Ｕ字形のクランプ８は剥離を防止する働きをす
る。また、クランプ８は金属に比べて柔らかな合成樹脂
製であるため、チューブ４から剥離したフィン５が振動
するのを抑制する効果もあり、剥離したフィン５の振動
による騒音の発生が防止される。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、きわめて簡単な手段に
よって、例えば車両空調装置用のコルゲート型の冷媒凝
縮器のような車両用の熱交換器におけるチューブとフィ
ンの剥離や脱落を効果的に防止して、剥離したフィンの
振動による騒音の発生や、チューブの穿孔による熱交換
流体の漏洩を防止することができ、従来技術の問題を解
消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の脱落防止手段を示す断面
図である。

【図２】第１実施例の脱落防止手段を取り付けた冷媒凝
縮器を示す斜視図である。

【図３】第１実施例の一部を拡大して示す側面図であ
る。

【図４】第１実施例の他の一部を拡大して示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…コルゲート型の冷媒凝縮器 ２，３…タンク（ヘッダー） ４…偏平な熱交換チューブ ５…コルゲートフィン ６…入口ポート ７…出口ポート ８…Ｕ字形のクランプ（第１実施例） ９，１０，１１…帯状部分 １２…ヒンジ部分 １３，１４…係合突起 １５…フィンの切り起こし

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−52498（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−2782（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−40681（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 - 3/06 F28F 1/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱交換流体を流すために並列的に
   支持されている熱交換チューブと、前記熱交換チューブ
   の内部を流れる熱交換流体と前記熱交換チューブの外部
   を流れる空気との間の熱交換を助けるために前記熱交換
   チューブに蝋付けされるコルゲートフィンと、前記コル
   ゲートフィンが前記熱交換チューブから剥離して脱落す
   るのを防止するために設けられる脱落防止手段とを有
   し、この脱落防止手段が、前記熱交換チューブと前記コ
   ルゲートフィンとによって形成される空間に挿入される
   複数の係合突起を有するＵ字形状のクランプからなるこ
   とを特徴とする車両用の熱交換器。
2. 【請求項２】 前記係合突起が、抜け止めのための突条
   及び溝を備えている請求項１記載の車両用の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記コルゲートフィンが、前記係合突起
   の突条に係合し得る切り起こしを備えている請求項２記
   載の車両用の熱交換器。