JPH07110177A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH07110177A
JPH07110177A JP10757794A JP10757794A JPH07110177A JP H07110177 A JPH07110177 A JP H07110177A JP 10757794 A JP10757794 A JP 10757794A JP 10757794 A JP10757794 A JP 10757794A JP H07110177 A JPH07110177 A JP H07110177A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二本のパイプ部材を位置決めしながら突合わ
てパイプを組立てる必要が無く、パイプの芯ずれがな
く、冷媒洩れの心配もなく、パイプの内容積が一定にな
るようにする。 【構成】 熱交換器のパイプ１を樹脂製にした。樹脂製
パイプ１内に樹脂製の仕切り２を成形した。樹脂製パイ
プ１の外側に樹脂製のブラケット３を設けた。樹脂製パ
イプ１に樹脂製の冷媒封止部４を設けた。樹脂製パイプ
１の端部に樹脂製の継ぎ手５を形成した。フィン６又は
チューブ７の外側のフレーム８を樹脂製にした。樹脂製
のフレーム８に樹脂製のブラケット９を設けた。 【効果】 パイプが心ずれせず、冷媒が漏れず、パイプ
の内容積が一定で、作業性が良く、コストが安くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車に使用され
るラジエター、ヒータコア、コンデンサ（冷媒凝縮
器）、エバポレータ等の熱交換器、特に高圧冷媒を使用
するコンデンサとして使用するのに適する熱交換器に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラジエター、ヒータコア、コンデンサ、
エバポレータ等の熱交換器のうち、エアコンに使用され
る熱交換器（コンデンサ）は図６に示すように、二本の
パイプＡ、Ｃ間に設けたチューブＢ内を流れる冷媒に圧
力（通常は数１０Ｋｇの高圧）をかけて強制的に放熱さ
せることにより、同冷媒を低温高圧の冷却液にし、この
とき発生する熱がチューブＢに伝達され、チューブＢか
らチューブＢ間のコルゲートフィンＤに伝達され、同コ
ルゲートフィンＤに送られた風によって放散されるよう
にしてある。
【０００３】二本の熱交換器用パイプＡ、Ｃは同じ構造
のものであり、いずれも図６に示すように内部が仕切り
板Ｅにより仕切られて、左側のパイプＡから送り出され
る冷媒は上段のチューブＢに供給され、それらのチュー
ブＢから他方（右側）のパイプＣに送り出され、同パイ
プＣ内に送り込まれた冷媒はそれより下段のチューブＢ
に送り込まれ、更にパイプＡに送り戻された冷媒は更に
下段のチューブＢに送り出されて、多数本のチューブＢ
内を蛇行しながら流れるようにしてある。なお、パイプ
Ａ、Ｃの長手方向一端にはキャップＦが取付けられ、他
端には継ぎ手Ｇが取付けられている。この場合、冷媒は
上流（上段）ではガス（気体）であるが、下流（下段）
に流れるにつれて液化して流れにくくなるので、通常
は、各段におけるチューブＢの本数は上から下まで同じ
ではなく、下の段になるほど本数を少なくして下段のチ
ューブＢにも冷媒が流れ易くなるようにしてある。
【０００４】前記の熱交換器用パイプＡ、Ｃには、図７
に示すように一方の半筒状のパイプ部材Ｍにチューブ差
込み孔Ｊを、他方の半筒状のパイプ部材Ｌに仕切り板差
込み孔Ｋを形成し、同仕切り板差込み孔Ｋに仕切り板Ｅ
を嵌入した後、パイプ部材Ｍを他方のパイプ部材Ｌの内
面に同図の矢印（ａ）のように向かい合わせて、パイプ
部材Ｍの開口部両端面Ｐを同図（ｂ）のように他方のパ
イプ部材Ｌの内面に突き合わせ、その長手方向一端にキ
ャップＱを被せるようにしたものが考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換器用パイ
プは次のような問題があった。 ．半筒状のパイプ部材Ｌ、Ｍは薄板で、しかも長尺物
であるため捩れたり歪んだりし易い。また両パイプ部材
Ｌ、Ｍを対向させて突き合わせるため両パイプ部材Ｌ、
Ｍの位置決めが難しく、両パイプ部材ＬとＭの突き合わ
せ時に図８（ｂ）のように位置ずれし易く、形成される
パイプの芯が出にくい。このため組立て作業が面倒であ
り、作業性が悪い。 ．形成されるパイプの芯がずれると図９のように仕切
り板Ｅとパイプ部材Ｌ、Ｍとの間に隙間Ｓができ、その
隙間Ｓから冷媒が洩れてしまう。
【０００６】．パイプの芯がずれるとキャップＱを被
せにくい。また、パイプとキャップＱとの間にも隙間が
でき、そこからも冷媒が洩れてしまう。 ．芯がずれるとパイプ部材Ｍのチューブ差込み孔Ｊの
向きがずれるので、図６のように二本のパイプＡ、Ｃを
対向させたときに、両パイプＡ、Ｃの対向するチューブ
差込み孔Ｊの向きがずれてしまいチューブＢが差し込み
にくくなる。 ．パイプ部材Ｌ、Ｍが位置ずれすると、形成されるパ
イプの内容積が変わり、冷媒の圧力が変化する。 ．パイプ部材Ｌ、Ｍがアルミ等の金属であるためコス
トが高い。
【０００７】本発明の目的は前記のパイプを樹脂製とす
ることにより、二本のパイプ部材を位置決めしながら突
合わてパイプを組立てる必要が無く、パイプの芯がずれ
て冷媒が洩れたり、パイプの内容積にバラツキがでると
いったことのない熱交換器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
熱交換器は図１に示す様にパイプ、チューブ、フィン等
から構成される熱交換器において、前記パイプ１を樹脂
製にしてなるものである。
【０００９】本発明のうち請求項２の熱交換器は図１に
示す様に、前記の樹脂製パイプ１内に樹脂製の仕切り２
が成形されてなるものである。
【００１０】本発明のうち請求項３の熱交換器は図１に
示す様に、前記の樹脂製パイプ１の外側に樹脂製のブラ
ケット３が成形されてなるものである。
【００１１】本発明のうち請求項４の熱交換器は図１に
示す様に、前記の樹脂製パイプ１に樹脂製の冷媒封止部
４が形成されてなるものである。
【００１２】本発明のうち請求項５の熱交換器は図１に
示す様に、前記の樹脂製パイプ１の端部に樹脂製の継ぎ
手５が形成されてなるものである。
【００１３】本発明のうち請求項６の熱交換器は図１に
示す様に、フィン６またはチューブ７の外側のフレーム
８をも樹脂製にしてなるものである。
【００１４】本発明のうち請求項７の熱交換器は図１に
示す様に樹脂製のフレーム８に樹脂製のブラケット９が
形成されてなるものである。
【００１５】
【作用】本発明のうち請求項１の熱交換器はパイプ１を
樹脂製としてあるので、パイプ１をチューブ７の端部に
樹脂成形することができる。このため従来のように二本
のパイプ部材を位置決めしながら突合わてパイプを組立
てる必要が無く、パイプの心が出ないといったこともな
い。
【００１６】本発明のうち請求項２〜７の熱交換器は仕
切り２、パイプ１に取付けられるブラケット３、冷媒封
止部４、継ぎ手５、フレーム８、フレーム８に取付けら
れるブラケット９を樹脂製としてあるので、それらの製
作、取付の手間が一切かからない。
【００１７】
【実施例】図１に本発明の熱交換器の一実施例を示す。
図１において１は２本のパイプ部材１ａ、１ｂを組合わ
せて形成される樹脂製のパイプ、７は金属製のチュー
ブ、６は金属製のフィン、８はフィン６の上下に配置し
たフレーム、５は継ぎ手、１０はキャップである。図１
の２本（左右）のパイプ部材１ａは向きが逆になってい
るが内部構造は同じものであり、図１の２本（左右）の
パイプ部材１ｂも向きは逆になっているが内部構造は同
じものである。フレーム８はチューブ７の上下に配置さ
れることもある。
【００１８】前記の樹脂製のパイプ１は図３（ａ）のよ
うにチューブ７の端部７ａに樹脂成形した半円筒状のパ
イプ部材１ａと、それとは別体に樹脂成形された半円筒
状のパイプ部材１ｂとを突合わせ、両者を溶着結合して
円筒状に形成してある。
【００１９】前記のパイプ部材１ａ、１ｂのうち、一方
のパイプ部材１ａは図２に示すようにチューブ７の端部
７ａに形成された溝状の樹脂結合部１１の外側に半円筒
状に樹脂成形して、パイプ部材１ａの樹脂が同樹脂結合
部１１に食込んで結合するようにすると共にチューブ７
の端部７ａがパイプ部材１ａの内側に突出するようにし
てある。この樹脂成形時にチューブ７の内部の冷媒通路
７ｂ（図２）に樹脂が入り込まないようにしてある。
【００２０】また、パイプ部材１ａの内面には図１に示
す様に、溝２ｂが形成された溝付きの仕切り部材２ａ
と、溝４ｂが形成された溝付きの冷媒封止部材４ａとが
一体に成形され、また、パイプ部材１ａの外周面にブラ
ケット３が樹脂で一体成形されてなる。
【００２１】他方のパイプ部材１ｂは前記のパイプ部材
１ａと別体に樹脂成形されてなる。このパイプ部材１ｂ
は半円筒状に成形され、その内部に前記の溝付きの仕切
り部材２ａの溝２ｂ内に嵌入する板状の仕切り部材２ｃ
と、前記の溝付きの冷媒封止部材４ａの溝４ｂ内に嵌入
する板状の冷媒封止部材４ｃとが突設され、また、外周
面にブラケット３が樹脂で一体成形されてなる。
【００２２】前記の両パイプ部材１ａ、１ｂの結合は例
えば図３のようにして行われる。図３（ｂ）のように一
方のパイプ部材１ａの突合わせ端面１３の肉厚方向中央
部に形成された凹溝１４内に、他方のパイプ部材１ｂの
突合わせ端面１５の肉厚方向中央部に形成された突子１
６を嵌入して、同突子１６の先鋭な先端部１７を凹溝１
４の底に突き当てると共に凹溝１４の両外側の側壁部１
８、１９の先端の突子２０、２１をパイプ部材１ｂに突
き当てる。このとき、図１のパイプ部材１ｂの溝付きの
仕切り部材２ｂの溝２ｂ内にパイプ部材１ａの板状の仕
切り部材２ｃを嵌入させ、溝付きの冷媒封止部材４ａの
溝４ｂ内に板状の冷媒封止部材４ｃを嵌入する。この状
態で、例えば、超音波接着により両突合わせ端面１３、
１５同士を加熱融着して図３（ｃ）のように結合する。
【００２３】図示したパイプ部材１ａ、１ｂの形状は真
円筒を半割状にした形状であるが、本発明のパイプ部材
１ａ、１ｂの形状はそれ以外であってもよく、例えば、
一方が半真円筒状で他方が扁平な半割筒状、いずも扁平
な半割筒状、一方が扁平な半割筒状で他方が板状の等で
あってもよい。
【００２４】図１のフレーム８は金属製のものでもよい
が、パイプ部材１ａを樹脂成形するときに、樹脂で同パ
イプ部材１ａと一体成形してもよい。フレーム８を樹脂
製にする場合は、下段のフレーム８に取付けられるブラ
ケット９をも樹脂製にすることができる。
【００２５】図１の５は継ぎ手であり、これは一方のパ
イプ１の上端部と他方のパイプの下端部に取付けられ
る。これらの継ぎ手５のうち上方の継ぎ手５は図示され
ていない冷媒供給路に連結されてパイプ１内に冷媒を供
給するためのものであり、下方の継ぎ手５は図示されて
いない排出路に結合されて、上段のチューブ７から下段
のチューブ７に流れてきた冷媒をパイプ１から外部に送
り出すためのものである。
【００２６】図１の１０は金属製或は樹脂製のキャップ
であり、これは一方のパイプ１の下端と他方のパイプ１
の上端に被せるものである。このキャップ１０は図１の
様にパイプ１内に冷媒封止部４が形成されている場合は
不要である。
【００２７】パイプ１へのキャップ１０の取付け構造は
各種考えられる。その一例として図４に示すものは、パ
イプ１の端部外周面に係止突子２１を設け、キャップ１
０の内周面にＬ字状の嵌合溝２２を設け、同嵌合溝２２
の縦溝部２３に係止突子２１を嵌合し、その状態でキャ
ップ１０を奥まで押込んで回転させると、係止突子２１
が嵌合溝２２の横溝部２４に嵌合して抜けなくなるよう
にしてある。
【００２８】パイプ１へのキャップ１０の取付け構造の
うち図５（ａ）に示すものは、外周面に螺子２５が形成
されたパイプ１の端部に、内周面に螺子２６が形成され
たキャップ１０を被せて回転させて、両螺子２５、２６
の螺合により固定するようにしたものである。
【００２９】パイプ１へのキャップ１０の取付け構造の
うち図５（ｂ）に示すものは、内周面に螺子２７が形成
されたパイプ１の端部に、嵌入突子２８の外周に螺子２
９が形成されたキャップ１０を被せて回転させて、両螺
子２７、２９の螺合により固定するようにようにしたも
のである。
【００３０】パイプ１へのキャップ１０の取付け構造の
うち図５（ｃ）に示すものは、内周面に嵌合凹部３１が
形成されたパイプ１の端部に、差込み筒部３２の先端外
周部に係止鍔３３が形成されたキャップ１０を押込ん
で、嵌合凹部３１に係止鍔３３を嵌合係止させて固定す
るようにしたものである。
【００３１】
【発明の効果】本発明の熱交換器は次のような効果があ
る。 ．パイプ１が樹脂製であるためチューブの端部に樹脂
成形することができ、従来の様に二本のパイプ部材を位
置決めしながら組立てる必要がなく、形成されるパイプ
が心ずれすることもないので、冷媒が漏れる虞れがな
く、形成されるパイプ１の内容積も一定する。 ．パイプ１をチューブの端部に樹脂成形することがで
きるので、パイプ１にチューブ差込み孔を開けて、それ
にチューブを差込む必要もなく、作業性が向上する。 ．パイプ１が樹脂製であるため作業製が良く、コスト
が低減する。
【００３２】．請求項２では仕切り２を樹脂製として
あるので、仕切り２をパイプ１と一体に成形でき、仕切
り２をパイプ１内にセットする面倒がない。 ．請求項３ではブラケット３を樹脂製としてあるの
で、それらをパイプ１と一体に成形でき、ブラケット３
をパイプ１と別体成形する必要もなく、またそれらを取
付ける必要もないので製造が容易になる。
【００３３】．請求項４では冷媒封止部４を樹脂製と
してあるので、従来のパイプ１に被せるキャップ１０が
不要となり、それをパイプ１に被せるための手間もかか
らず、その分コストダウンもできる。 ．請求項５では継ぎ手５を樹脂製としてあるので、従
来のパイプ１に継ぎ手５を取付ける手間もかからず、そ
の分コストダウンもできる。 ．請求項６ではフレーム８を樹脂製としてあるので、
フレーム８を樹脂製のパイプ１と一体成形することもで
き、フレーム８の製作が容易であり、またフレーム８を
フィン６或はチューブ７に取付ける面倒もない。 ．フレーム８に取付けるブラケット９を樹脂でフレー
ム８と一体に成形してあるので、ブラケット９をフレー
ム８に取付ける手間もかからず、その分もコストダウン
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の一実施例を示す分解説明
図。
【図２】本発明の熱交換器におけるチューブとパイプ部
材との連結構造の説明図。
【図３】（ａ）は本発明の熱交換器におけるチューブと
パイプとの連結部の平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＯ部
におけるパイプ部材同士の溶着前の横断面図、（ｃ）は
同パイプ部材同士の溶着後の横断面図。
【図４】本発明の熱交換器におけるパイプとキャップと
の連結構造の一例を示す説明図。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の熱交換器におけ
るパイプとキャップとの連結構造の異なる例を示す説明
図。
【図６】従来の熱交換器の構造並びに冷媒の流れの説明
図。
【図７】（ａ）は従来の熱交換器用パイプの分解図、
（ｂ）は同パイプの組立て図。
【図８】（ａ）は従来の熱交換器用パイプのうち二つの
部材が所定位置に位置決めされた状態の組立て図、
（ｂ）は二つの部材が位置ずれした状態の組立て図。
【図９】図７（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図。
【符号の説明】
１ 樹脂製パイプ ２ 仕切り ３ ブラケット ４ 冷媒封止部 ５ 継ぎ手 ６ フィン ７ チューブ ８ フレーム ９ ブラケット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パイプ、チューブ、フィン等から構成さ
    れる熱交換器において、前記パイプ（１）を樹脂製にし
    たことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】 前記樹脂製パイプ（１）内に樹脂製の仕
    切り（２）が形成されてなることを特徴とする請求項１
    の熱交換器。
  3. 【請求項３】 前記樹脂製パイプ（１）の外側に樹脂製
    のブラケット（３）が形成されてなることを特徴とする
    請求項１又は請求項２の熱交換器。
  4. 【請求項４】 前記樹脂製パイプ（１）の端部に樹脂製
    の冷媒封止部（４）が形成されてなることを特徴とする
    請求項１又は請求項２又は請求項３の熱交換器。
  5. 【請求項５】 前記樹脂製パイプ（１）の端部に樹脂製
    の継ぎ手（５）が形成されてなることを特徴とする請求
    項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４の熱交換
    器。
  6. 【請求項６】 フィン（６）又はチューブ（７）の外側
    のフレーム（８）を樹脂製にしたことを特徴とする請求
    項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項
    ５の熱交換器。
  7. 【請求項７】 前記樹脂製のフレーム（８）に樹脂製の
    ブラケット（９）が形成されてなることを特徴とする請
    求項６の熱交換器。
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