JPH06331297A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管の引回しを避け、タンクの構造を改良す
ることによって通風抵抗の減少や省スペース化を図り、
取り付け場所のレイアウトに応じて所望の位置に膨張弁
を一体に取り付けることができる熱交換器を提供する。 【構成】 熱交換部２７と、この熱交換部２７の各チュ
ーブエレメント２に熱交換媒体を流出入するタンク１３
とが別々に形成されている。チューブエレメント２の積
層方向の最外側にタンク１３に連通する熱交換媒体の出
入口部３９を設け、この出入口部３９に膨張弁を接続す
るための継手２８を一体に設ける。配管を引き回す必要
がなくなるので、熱交換器１の設置空間を小さくでき、
出入口部３９の構造を変更することで所望の位置に継手
２８を取付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用空調装置等に
用いられる積層型の熱交換器、特に各チューブエレメン
トに連通するタンクが別体に形成されている熱交換器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器の出入口パイプ又は膨張弁の位
置を車両のエンジンルーム側のレイアウトに応じて調節
するために、従来においては、熱交換器の正面から出入
口パイプを出し、パイプを引き回すことによって障害物
を避けるように配管している場合が多い。

【０００３】また、実開昭６３−１５９６５６号公報に
おいては、タンク部が一体形成されたチューブエレメン
トを複数段に積層した熱交換器において、エンドプレー
トと最外側のチューブエレメントとの間にタンク部に連
通する冷媒通路を設け、この冷媒通路に熱交換媒体の出
入口パイプを接続するようにしたものが開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
おいては、出入口パイプやこれに接続される膨張弁等に
よって通風抵抗が増加したり、出入口パイプを熱交換器
の正面から引回す必要が生じるため、省スペース化が図
れない等の問題点を有している。

【０００５】この点、後者の熱交換器においては、熱交
換器のエンドプレートを利用して側面から出入口パイプ
を引き出すようにしているので、上述した問題点はない
ものの、各チューブエレメントにタンク部を形成するた
めのろう付代が必要になり、タンクがおのずと大きくな
り、同様に省スペース化の要求に沿わない。

【０００６】そこで、この発明においては、配管の引回
しを極力避けると共に、タンクの構造を改良することに
よって通風抵抗の減少や省スペース化を図り、また、取
り付け場所のレイアウトに応じて所望の位置に膨張弁を
一体に取り付けることができる熱交換器を提供すること
を課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして、請求項１記載
の発明は、チューブエレメントとフィンとを交互に複数
段に積層して熱交換部を形成し、前記チューブエレメン
トに熱交換媒体を流出入するタンクを前記チューブエレ
メントの構成部材と異なるタンク形成用部材で構成し、
積層方向の最外側に前記タンクに連通する熱交換媒体の
出入口部を設け、この出入口部に膨張弁を接続するため
の継手を一体に設けたことにある。

【０００８】また、請求孔２記載の発明は、チューブエ
レメントとフィンとを交互に複数段に積層して熱交換部
を形成し、前記チューブエレメントに熱交換媒体を流出
入するタンクを前記チューブエレメントの構成部材と異
なるタンク形成用部材で構成し、前記タンクを前記熱交
換部の積層方向の最外側から延設して、この延設された
部分に内側に向かって出入口部を設け、この出入口部に
膨張弁を接続するための継手を一体に設けたことを特徴
とする熱交換器。

【０００９】

【作用】したがって、請求項１及び２記載のいずれの発
明においても、熱交換器のタンクはチューブエレメント
と別体に形成されることから、従来のように各チューブ
エレメントにタンク形成用のろう付代を設ける必要がな
く、また、出入口を積層方向の最外側に設けて、そこに
膨張弁を接続するための継手を一体に設けたので、配管
を引き回す必要もなくなり、熱交換器を設置するための
必要空間を縮小することができる。また、出入口部の構
造を種々変更することによって、継手を自由な位置に取
付けることが可能となり、そのため、上記課題を達成す
ることができるものである。

【００１０】尚、上述のような構成の熱交換器におい
て、熱交換媒体は、膨張弁を接続するための継手、及び
出入口部を介してタンクに至り、各チューブエレメント
を通過する際にフィンを介して通過空気と熱交換し、熱
交換された後にタンクから出入口部、及び継手を介して
流出される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１２】図１及び図２に請求項１記載の発明に係る
第１の実施例が示され、熱交換器１は、例えば２パスの
熱交換器で、チューブエレメント２と、コルゲート状の
フィン３とを交互に積層すると共に、その積層方向の両
側にエンドプレート４，５を配し、別体のタンク１３が
各チューブエレメント２と連通するようにろう付けされ
ている。

【００１３】チューブエレメント２は、成形プレート６
を互いに向かい合わせて接合することで構成され、成形
プレート６は、図３において具体的に示されるように、
略矩形状のもので、長手方向の一端側に一対の開口凹部
７，７が形成され、この開口凹部の間から他端側近傍に
かけて突条８が延設されて、この突条８の周囲に前記開
口凹部７，７へ通じる略Ｕ字状の通路形成用凹部９が形
成されている。また、この成形プレートの他端側には、
例えば３つの突当部１０が外側に向けて突出形成され、
この突当部１０は、隣のチューブエレメントを構成する
成形プレートの突当部と当接し、チューブエレメント間
の間隔を規定するようになっている。

【００１４】この成形プレート６，６を向かい合わせて
接合することによってチューブエレメント２が形成さ
れ、向かい合う開口凹部７から一対の接続口部１１，１
１が構成されると共に、内部には、向かい合う通路形成
用凹部９からＵ字通路１２が構成され、前記接続口部１
１，１１はＵ字通路１２を介して連通するようになって
いる。そして、チューブエレメント２とフィン３とを交
互に積層することにより熱交換部２７が構成され、積層
されたチューブエレメント２の各接続口部１１は、下記
するタンク１３を形成する一方のタンク形成用部材１４
ａに穿設された複数の挿入孔１５に挿入接合され、これ
によってタンク１３と各チューブエレメント２のＵ字通
路１２とが連通するようになっている。

【００１５】タンク１３は、図４に示されるように、例
えば、２枚のタンク形成用部材１４ａ，１４ｂを接合し
て構成され、一方のタンク形成用部材１４ａは、前記接
続口部１１に沿って設けられた例えば平板状のプレート
からなり、接続口部１１を挿入する挿入孔１５を複数有
している。また、他方のタンク形成用部材１４ｂは、両
端に閉塞癖２５ａ，２５ｂを有した断面弧状のもので、
一方のタンク形成用部材１４ａの周縁部に接合されるよ
うになっている。

【００１６】エンドプレート４は、図５にも示されるよ
うに、成形プレート６の形状に合わせて略矩形状に形成
され、一端近傍から中程にかけて直線状に延び、その中
程の終端近傍において接続孔１６が形成された第１凹部
１７と、これと平行に一端近傍から中程にかけて直線状
に延び、第１凹部１７の延長上にくるように略直角に曲
がり、その終端近傍において接続孔１９が形成された第
２凹部１８とを備えており、図６にも示されるように、
平プレート２２を各凹部１７，１８を塞ぐように接合す
ることによって、第１凹部１７により導入側通路２０
が、また第２凹部１８により導出側通路２１がそれぞれ
構成されている。

【００１７】平プレート２２は、エンドプレート４と同
じく、成形プレート６の形状に合わせて略矩形状に形成
されているもので、表面が平坦に形成され、前記凹部１
７，１８の下端近傍に臨む位置で通孔２３，２４が形成
されている。この通孔２３，２４は、タンク形成用部材
１４ｂの一方の閉塞癖２５ａに形成された通孔２６と整
合するように形成され、したがって、一方のタンク１３
は、通孔２３を介して導入側通路２０に連通し、他方の
タンク１３は、通孔２４を介して導出側通路２１に連通
している。これにより、タンク形成用部材１４ｂに形成
された通孔２６，２６、平プレートに形成された通孔２
３，２４、導入側通路２０と導出側通路２１、及び各凹
部１７，１８に形成された接続孔１６，１９により、出
入口部３９が構成されている。

【００１８】そして、エンドプレート４の各凹部１７，
１８に形成された接続孔１６，１９には、膨張弁を取り
付けるためのブロック継手２８がろう付けにて接合され
ている。このブロック継手２８は、図７に示されるよう
に、エンドプレート４の接続孔１６，１９に間隔を合わ
せて形成されている熱交換側接続部２９，３０と、図示
しないブロック型膨張弁の接続部に接続される膨張弁側
接続部３１，３２とを備え、熱交換側接続部２９，３０
から膨張弁側接続部３１，３２にかけて貫通路３３，３
４がそれぞれ形成されている。そして、貫通路３３と貫
通路３４との間には、膨張弁をネジ止めするための螺子
穴３５，３６が形成されている。

【００１９】しかして、膨張弁からブロック継手２８の
貫通路３３を介して導入側通路２０に導入された熱交換
媒体（例えば冷媒）は、平プレート２２の通孔２３を通
って一方のタンク１３に入り、各チューブエレメント２
のＵ字通路１２を通って反対側のタンク１３に至り、こ
のタンク１３から平プレート２２の通孔２４を通って導
出側通路２１に入り、ブロック継手２８の貫通路３４を
介して膨張弁に導かれる。これによって、冷媒は、チュ
ーブエレメント２内のＵ字通路１２を流れる際に、フィ
ン３を介して該フィン間を通過する空気の熱を吸収して
蒸発気化し、通過空気を冷却する。

【００２０】上記構成の熱交換器１を組み立てるには、
先ず、チューブエレメント２とフィン３とを交互に複数
段に積層し、タンク形成用部材１４ａ，１４ｂを組み合
わせてタンク１３を形成し、タンク形成用部材１４ｂの
挿入孔１５に各チューブエレメント２の接続口部１１を
挿入し、積層方向両端からエンドプレート４、５をあて
がう。特にエンドプレート４にあっては、平プレート２
２をタンク１３と熱交換部２７の最外側にあてがった上
でこの平プレート２２に重ねて組み付け、エンドプレー
ト４の接続孔１６，１９にさらにブロック継手２８を取
り付ける。そして、全体をジグ等にて固定し、炉中に入
れてろう付を施せばよい。

【００２１】これにより、熱交換器１のコアにブロック
継手２８が一体に設けられるので、膨張弁に至るまでの
配管の引回しの必要がなくなり、膨張弁を熱交換器１に
直接取り付けることができる。また、この実施例のよう
に、ブロック継手２８をエンドプレート４の中央付近に
設けるようにすれば、タンク１３の延長線上に障害物が
ある場合に対応できるだけでなく、熱交換器１の収納ケ
ースが上下２つ割りの部材で構成されている場合におい
て、熱交換器１の収納ケースへの取付けや収納ケースか
らの配管の引出しが容易になる。

【００２２】尚、上述の実施例においては、熱交換媒体
が２パスの場合を示したが、例えば６パスのように複数
パスさせる場合には、タンク１３が少なくとも３つ必要
となる。この場合には、図８に示されるように、通孔２
６が熱交換媒体の経路に応じて２つのタンクに形成され
ると共に、平プレート２２の通孔２３，２４もタンク１
３の通孔２６の位置に合わせて形成される。また、導入
側通路２０および導出側通路２１の接続孔１６，１９
は、ブロック継手２８の貫通路３３，３４のピッチに合
わせて形成される必要があるので、この実施例において
は、一方の通路（導入側通路２０）の上端近傍が他方の
通路（導出側通路２１）から遠ざかるように曲げられて
いる。

【００２３】上記ブロック継手２８は、出入口部３９の
構成を変えることで、即ち、導入側通路２０及び導出側
通路２１の形状や、ブロック継手２８の接続位置等を変
えることで、取付位置を適宜変化させることができ、障
害物を避けるように膨張弁を適切な位置に装着できるも
のである。

【００２４】その例として、図９及び図１０において示
すものは、タンク１３を構成するタンク形成用部材１４
ｂにブロック継手２８を直接ろう接したものである。前
述した実施例においては、障害物を避けるためにブロッ
ク継手２８をエンドプレート４の中央に設けるようにし
たが、タンク１３の延長線上に障害物がないような場合
には、この実施例のようにブロック継手２８をタンク１
３に設けてもよく、このようにすれば、前記平プレート
２２やエンドプレート４の導入側、導出側通路２０，２
１等が不要となり、部品点数の削減や組立工数の減少が
図れると共に、タンク１３とブロック継手２８との間の
通路抵抗を減少させることができる。

【００２５】尚、この実施例においては、出入口部３９
がタンク形成用部材１４ｂの通孔２６によって構成され
た場合で、特にタンク１３が２つ設けられている場合を
示しているが、タンク１３を３つ設けた場合でもブロッ
ク継手２８をタンク形成用部材１４ｂに一体ろう接して
もよいことは言うまでもない。

【００２６】図１１乃至図１３に第２の発明に係る熱交
換器１の実施例が示され、この実施例においては、タン
ク１３が熱交換部２７の積層方向の最外側より突出して
おり、この突出したタンク１３に内側に向かう出入口部
３９が形成されている点で前述までの実施例と大きく異
なっている。

【００２７】より具体的に説明すると、エンドプレート
４は、図１４に示されるように、第１凹部１７と第２凹
部１８とが図中においてエンドプレート４の下縁より突
設され、その部分が下方に開口されている。また、平プ
レート２２は、エンドプレート４の形状に合わせて加工
されており、特に、第１凹部１７及び第２凹部１８と対
峙する部分に凹み４０が形成されている。

【００２８】そして、出入口部３９は、タンク形成用部
材１４ａの突出した部分に切欠孔３８を形成し、また、
エンドプレート４と平プレート２２とを組み合わせて一
端を突出開口した導入側通路２０と導出側通路２１とを
形成し、この導入側通路２０と導出側通路２１との開口
端を切欠孔３８に挿入ろう付することで構成されてい
る。

【００２９】このような構成においても、膨張弁からブ
ロック継手２８の貫通路３３を介して導入側通路２０に
導入された熱交換媒体（例えば冷媒）は、タンク１３に
入り、各チューブエレメント２のＵ字通路１２を通って
反対側のタンク１３に至り、このタンク１３から導出側
通路２１に入り、ブロック継手２８の貫通路３４を介し
て膨張弁に導かれる。これによって、冷媒は、チューブ
エレメント２内のＵ字通路１２を流れる際に、フィン３
を介して該フィン３を通過する空気の熱を吸収して蒸発
気化し、通過空気を冷却する。

【００３０】出入口部３９の構成としては、その他に種
々の構成が考えられ、図１５に示されるように、エンド
プレートによって出入口部３９を形成せず、タンク形成
用部材１４ａの切欠孔３８にパイプ３７を接続して構成
してもよく、膨張弁を接続するためのブロック継手２８
は、そのパイプ３７の先端に直接ろう接するようにして
もよい。

【００３１】また、出入口部３９を、タンク形成用部材
１４ａの切欠孔３８のみで構成してもよく、この場合に
は、ブロック継手２８が、図１６に示されるように、直
接切欠孔３８に嵌め付けられてろう付される。このよう
にブロック継手２８を直接接続する場合には、前述のよ
うにエンドプレートやパイプが不要となり、部品点数を
削減でき、組立工数が減少し、タンク１３とブロック継
手２８との間の通路抵抗を減少させることができるメリ
ットも有する。

【００３２】さらに、図１７及び図１８に示されるよう
に、湾状凹部４１が平坦プレートに形成されたタンク形
成用部材１４ｃ，１４ｄを２枚合わせて積層方向に延び
る３つのタンク１３を形成し、そのうち２つのタンクを
熱交換部２７よりも延設し、その延設された部分を平坦
にすると共に、その平坦部４２の一方をブロック継手２
８の貫通路３３，３４のピッチに合わせてタンク１３と
直角方向に延ばし、平坦部４２の表面にブロック継手２
８を接続する切欠孔３８を形成するようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項２記載の発明によれば、熱交換器のタンクがチューブ
エレメントと別体に形成されることから、各チューブエ
レメントにタンク形成用のろう付代を設ける必要がなく
なるので省スペース化が図れるものである。また、出入
口を積層方向の最外側に設け、そこに膨張弁を接続する
ための継手を一体に設けるようにしたので、配管を引き
回す必要もなくなり、省スペース化に加えて通風抵抗の
減少も図れる。

【００３４】さらに、出入口部の構造を種々変更するこ
とによって、継手を自由な位置に取付けることができる
ので、膨張弁を熱交換器と一体に、しかも、熱交換器の
取付場所のレイアウトに応じて最適な位置に装着でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明に係る熱交換器の第１の実
施例を示す正面図である。

【図２】図１における熱交換器の出入口部付近を示す分
解斜視図である。

【図３】図１における熱交換器のチューブエレメントを
構成する成形プレートを示す正面図である。

【図４】図１における熱交換器のタンク形成用部材を示
す斜視図である。

【図５】図５（ａ）は図１における熱交換器のエンドプ
レートを示す正面図、図５（ｂ）は同エンドプレートの
側面図である。

【図６】図１における熱交換器のタンクを水平に切断し
て下方より見た出入口部付近の断面図である。

【図７】図７は図１における熱交換器のブロック継手を
示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図８】請求項１記載の発明に係る熱交換器の第２の実
施例を示す分解斜視図である。

【図９】請求項１記載の発明に係る積層型熱交換器の第
３の実施例を示す分解斜視図である。

【図１０】図９における熱交換器のタンクを水平に切断
して下方より見た出入口部付近の断面図である。

【図１１】請求項２記載の発明に係る積層型熱交換器の
第１の実施例を示す正面図である。

【図１２】図１１における熱交換器の出入口部付近を示
す縦断面図である。

【図１３】図１１における熱交換器のタンクを水平に切
断して下方より見た出入口部付近の断面図である。

【図１４】図１４（ａ）は図１１における熱交換器のエ
ンドプレートを示す正面図、図１４（ｂ）は同エンドプ
レートの側面図である。

【図１５】請求項２記載の発明に係る熱交換器の第２の
実施例を示す断面図である。

【図１６】請求項２記載の発明に係る熱交換器の第３の
実施例を示す分解斜視図である。

【図１７】請求項２記載の発明に係る熱交換器の第４の
実施例を示す分解斜視図である。

【図１８】図１７における熱交換器のブロック継手を接
続する前の状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ チューブエレメント ３ フィン ４，５ エンドプレート １３ タンク １４ａ，１４ｂ タンク形成用部材 ２７ 熱交換部 ２８ 継手 ３９ 出入口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブエレメントとフィンとを交互に
   複数段に積層して熱交換部を形成し、前記チューブエレ
   メントに熱交換媒体を流出入するタンクを前記チューブ
   エレメントの構成部材と異なるタンク形成用部材で構成
   し、積層方向の最外側に前記タンクに連通する熱交換媒
   体の出入口部を設け、この出入口部に膨張弁を接続する
   ための継手を一体に設けたことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 チューブエレメントとフィンとを交互に
   複数段に積層して熱交換部を形成し、前記チューブエレ
   メントに熱交換媒体を流出入するタンクを前記チューブ
   エレメントの構成部材と異なるタンク形成用部材で構成
   し、前記タンクを前記熱交換部の積層方向の最外側から
   延設して、この延設された部分に内側に向かって出入口
   部を設け、この出入口部に膨張弁を接続するための継手
   を一体に設けたことを特徴とする熱交換器。