发明内容
本发明的目的在于解决上述问题、提供一种能够装卸自如地连接冷媒入口管和冷媒出口管的热交换器及其制造方法。
为了达到上述目的,本发明由下述方案构成。
(1)一种热交换器,具有冷媒出入用集液箱和冷媒循环路径,上述冷媒出入用集液箱具有在前后方向排列设置的沿左右方向延伸的冷媒入口储液箱部和冷媒出口储液箱部,上述冷媒循环路径连通冷媒入口储液箱部和冷媒出口储液箱部,冷媒入口储液箱部包括至少一端开口的中空状的入口储液箱部本体、和接合于入口储液箱部本体的开口端部以封闭入口储液箱部本体的开口的盖,冷媒出口储液箱部包括至少与入口储液箱部本体的开口在同一端的端部开口的中空状的出口储液箱部本体、和接合于出口储液箱部本体的开口端部以封闭出口储液箱部本体的开口的盖,由入口储液箱部本体、出口储液箱部本体和盖形成冷媒出入用集液箱,在接合于入口储液箱部本体和出口储液箱部本体的同一端部的盖上分别形成贯通孔,在这两个贯通孔中,冷媒入口储液箱部的盖的贯通孔成为冷媒入口而冷媒出口储液箱部的盖的贯通孔成为冷媒出口,具有冷媒入口和冷媒出口的两个盖通过连接部而一体化、构成端部件,具有与冷媒入口连通的冷媒流入孔和与冷媒出口连通的冷媒流出孔的连接板以跨及于冷媒入口储液箱部和冷媒出口储液箱部的方式接合于端部件上,其中,
在连接板上接合有用于装卸自如地连接冷媒入口管和冷媒出口管的接头部件(连接部件),在接头部件上形成有一端与连接板的冷媒流入孔连通并在另一端内插入冷媒入口管的冷媒流入路、和一端与连接板的冷媒流出孔连通并在另一端内插入冷媒出口管的冷媒流出路,在从左右方向外侧观察的情况下,接头部件的冷媒流入路、连接板的冷媒流入孔和端部件的冷媒入口具有共用的流入侧开口部分、且它们的前后方向和上下方向的中心位于上述流入侧开口部分内,同样在从左右方向外侧观察的情况下,接头部件的冷媒流出路、连接板的冷媒流出孔和端部件的冷媒出口具有共用的流出侧开口部分、且它们的前后方向和上下方向的中心位于上述流出侧开口部分内。
(2)如上述(1)所述的热交换器,其中,上述流入侧开口部分的面积是与接头部件连接的冷媒入口管的流路截面积的1/2以上,上述流出侧开口部分的面积是与接头部件连接的冷媒出口管的流路截面积的1/2以上。
(3)如上述(1)所述的热交换器,其中,在端部件上设有比冷媒出入用集液箱的外形更向下方突出的下方突出片,在下方突出片的下缘部上形成切口,在连接板上形成通过切口向端部件的左右方向内侧突出的突出部,在突出部的前端部形成卡合于端部件的突出片的朝向左右方向内侧的面上的切口的前后两侧中至少一侧上的卡合爪。
(4)如上述(3)所述的热交换器,其中,在端部件的入口储液箱部的盖和出口储液箱部的盖上分别设有下方突出片,并且在各下方突出片上形成切口,在连接板的前后两端部上分别形成有突出部和卡合爪。
(5)如上述(1)所述的热交换器,其中,在连接板的冷媒流入孔和冷媒流出孔的周围,分别形成有向左右方向外侧突出并插入接头部件的冷媒流入路和冷媒流出路内的筒状部,在筒状部的前端部形成有扩管部(扩径部)。
(6)如上述(5)所述的热交换器,其中,在接头部件的冷媒流入路和冷媒流出路的内周面上,向内侧突出地形成有与连接板的筒状部前端的扩管部卡合的卡合部。
(7)如上述(5)所述的热交换器,其中,在连接板的筒状部上,在圆周方向上隔开间隔地形成有多个从其前端切开的缝隙。
(8)如上述(1)所述的热交换器,其中,在接头部件的左右方向内面上的冷媒流入路和冷媒流出路之间的部分,形成有上下两端开口的防止短路用空间。
(9)如上述(8)所述的热交换器,其中,在接头部件的左右方向内面上的冷媒流入路和冷媒流出路的开口的周围部分,相互隔开间隔地分别形成有向连接板侧突出的环状突出部,两环状突出部间的部分成为防止短路用空间。
(10)如上述(1)所述的热交换器,其中,冷媒循环路径具备与冷媒出入用集液箱隔开间隔地配置的冷媒返回(转向)用集液箱和形成于两集液箱之间的热交换芯部,上述冷媒返回用集液箱具有与冷媒入口储液箱部相对的第一中间储液箱部、和与冷媒出口储液箱部相对且与第一中间集液箱连通的第二中间储液箱部,热交换芯部包括由在两集液箱的长度方向上隔开间隔地配置且两端部连接于两集液箱的多个热交换管构成的热交换管群、和配置于相邻的热交换管之间的散热片,在两集液箱之间沿通风方向排列配置两个以上的热交换管群,在冷媒入口储液箱部与第一中间储液箱部、以及冷媒出口储液箱部与第二中间储液箱部上分别连接有至少一个热交换管群的热交换管。
(11)一种热交换器的制造方法,制造如上述(1)所述的热交换器,该制造方法包括:
在端部件上设置比入口储液箱部的盖和出口储液箱部的盖更向下方突出的下方突出片,并在下方突出片的下缘部形成切口,进而在端部件的连接部的上端形成向上方突出的卡合阳部;
在连接板上形成朝向垂直下方延伸或朝向下方并向左右方向内侧倾斜地延伸、且能嵌入端部件的下方突出片的切口内的突出部,并且在突出部的前端部形成向前后方向中的至少一方突出的卡合爪;
在连接板的冷媒流入孔和冷媒流出孔的周围形成向左右方向外侧突出的筒状部,并且在连接板的上部形成向端部件侧突出且使卡合阳部插通的卡合阴部;
形成接头部件,其具有一端与连接板的冷媒流入孔连通且在另一端内插入冷媒入口管的冷媒流入路、和一端与连接板的冷媒流出孔连通且在另一端内插入冷媒出口管的冷媒流出路;
在将连接板的各筒状部插入接头部件的冷媒流入路和冷媒流出路内之后,对各筒状部进行扩管、形成扩管部,由此将连接板和接头部件临时固定;
将端部件的卡合阳部从下方插通于连接板的卡合阴部从而与卡合阴部卡合,进而将连接板的突出部向左右方向内侧弯曲使突出部嵌入端部件的下方突出片的切口内、并使卡合爪卡合于端部件的下方突出片的左右方向内面,由此将连接板和端部件临时固定;
在将端部件、连接板和接头部件临时固定的状态下,将端部件与连接板、连接板与接头部件同时钎焊。
(12)如上述(11)所述的热交换器的制造方法,其中,在连接板的各筒状部上,在圆周方向上隔开间隔地形成多个从其前端切开的缝隙。
(13)如上述(11)所述的热交换器的制造方法,其中,在接头部件的冷媒流入路和冷媒流出路的内周面上,向内侧突出地形成与连接板的筒状部前端的扩管部卡合的卡合部。
根据上述(1)所述的热交换器,在连接板上,接合有用于装卸自如地连接冷媒入口管和冷媒出口管的接头部件,在接头部件上形成有一端与连接板的冷媒流入孔连通并且在另一端内插入冷媒入口管的冷媒流入路、和一端与连接板的冷媒流出孔连通并且在另一端内插入冷媒出口管的冷媒流出路,因此,分别将冷媒入口管的端部插入接头部件的冷媒流入路内,将冷媒出口管的端部插入接头部件的冷媒流出路内,利用螺纹固定装置等将管固定部件固定到接头部件上,从而可装卸自如地连接冷媒入口管和冷媒出口管。另外,在从左右方向外侧观察的情况下,接头部件的冷媒流入路、连接板的冷媒流入孔和端部件的冷媒入口具有共用的流入侧开口部分、且它们的前后方向和上下方向的中心位于所述流入侧开口部分内,同样在从左右方向外侧观察的情况下,接头部件的冷媒流出路、连接板的冷媒流出孔和端部件的冷媒出口具有共用的流出侧开口部分、且它们的前后方向和上下方向的中心位于所述流出侧开口部分内,因此,能够减小在冷媒朝向热交换器的冷媒入口储液箱部内流动时和冷媒从冷媒出口储液箱部流出时对冷媒流动的阻力。因此,冷媒的流动变得顺畅,能够抑制压力损失的增大、异常声音的产生。
根据上述(2)所述的热交换器,所述流入侧开口部分的面积是与接头部件连接的冷媒入口管的流路截面积的1/2以上,所述流出侧开口部分的面积是与接头部件连接的冷媒出口管的流路截面积的1/2以上,因此,能够有效地减小在冷媒朝向热交换器的冷媒入口储液箱部内流入时和冷媒从冷媒出口储液箱部流出时对冷媒流动的阻力。因此,冷媒的流动变得更加顺畅,能够有效抑制压力损失的增大、异常声音的产生。
根据上述(3)所述的热交换器,能够在热交换器的制造时,将连接板临时固定在端部件上。
根据上述(4)所述的热交换器,能够在热交换器的制造时,有效地进行连接板向端部件的临时固定。
根据上述(5)所述的热交换器,能够在热交换器的制造时,将接头部件临时固定在连接板上。尤其是,在具有上述(3)和(4)的构成的情况下,能够在热交换器的制造时,临时固定端部件、连接板和接头部件,因此操作变得容易。
根据上述(6)所述的热交换器,能够在热交换器的制造时,可靠地进行接头部件和连接板的临时固定。
根据上述(7)所述的热交换器,能够在热交换器的制造时,比较容易地进行连接板的筒状部的扩管。
根据上述(8)所述的热交换器,即便在发生接合不良的情况下,也能够防止在连接板的冷媒流入孔和冷媒流出孔之间出现冷媒的短路。
根据上述(9)所述的热交换器,能够比较简单地形成接头部件的左右方向内面上的冷媒流入路和冷媒流出路之间的防止短路用空间。
根据上述(11)所述的方法,能够临时固定端部件、连接板和接头部件,因此操作变得容易,并且不需要临时固定这些部件的专用部件。
根据上述(12)所述的方法,能够比较容易地进行连接板的筒状部的扩管。
根据上述(13)所述的方法,能够可靠地进行接头部件和连接板的临时固定。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施方式。下述的实施方式是将本发明的热交换器应用于使用氟利昂类冷媒的车内空调的蒸发器的方式。
图1和图2表示蒸发器的整体结构,图3~12表示蒸发器的要部的结构。
如图1~图3所示,蒸发器1在沿上下方向隔开间隔配置的铝制冷媒出入用集液箱2和铝制冷媒返回用集液箱3之间设有热交换芯部4。
冷媒出入用集液箱2具有位于前侧(通风方向下游侧)的冷媒入口储液箱部5、位于后侧(通风方向上游侧)的冷媒出口储液箱部6、以及相互连接两储液箱部5、6而使之一体化的连接部7(参照图3)。
冷媒返回用集液箱3具有位于前侧且与冷媒入口储液箱部5相对的第一中间储液箱部11、位于后侧且与冷媒出口储液箱部6相对的第二中间储液箱部12、以及相互连接两储液箱部11、12而使之一体化的连接部13,利用两储液箱部11、12和连接部13来形成排水槽14(参照图3)。
热交换芯部4构成为:在前后方向排列多列在此为两列由在左右方向隔开间隔配置成并列状的多个热交换管15构成的热交换管群16,在各热交换管群16的相邻热交换管15之间的通风间隙、以及各热交换管群16的左右两端热交换管15的外侧,分别配置有波纹散热片17,这些波纹散热片17钎焊于热交换管15上,而且,在左右两端的波纹散热片17的外侧分别配置铝制侧板18,这些铝制侧板18钎焊于波纹散热片17上。而且,前侧热交换管群16的热交换管15的上下两端连接于冷媒入口储液箱部5和第一中间储液箱部11。后侧热交换管群16的热交换管15的上下两端部连接于冷媒出口储液箱部6和第二中间储液箱部12。在此,冷媒入口储液箱部5和第二中间储液箱部12是冷媒流入热交换管15侧的储液箱部。而且,由第一中间储液箱部11、第二中间储液箱部12和前后热交换管群16的热交换管15构成连通冷媒入口储液箱部5和冷媒出口储液箱部6的冷媒循环路径。另外,优选,热交换芯部4的前后方向的宽度在45mm以下。
热交换管15由铝挤压型材形成的空心材料构成,是沿前后方向配置其宽度方向并具有在宽度方向排列的多个冷媒通路的扁平状。波纹散热片17采用在两面具有焊料层的铝钎焊片材(铝焊片)来形成波形,由波峰部、波谷部和连接波峰部与波谷部的水平状连接部构成,在连接部上沿前后方向排列地形成有多个百叶(louver)。波纹散热片17为构成前后热交换管群16的前后两热交换管15所共有,其前后方向的宽度与前侧热交换管15的前侧缘和后侧热交换管15的后侧缘之间的间隔大致相等。而且,波纹散热片17的波峰部和波谷部钎焊于前后热交换管上。波纹散热片17的前侧缘从前侧热交换管15的前侧缘向前稍稍突出。另外,作为一个波纹散热片为前后两热交换管群16所共有的结构的替代,也可以分别将波纹散热片设置在两热交换管群16的相邻热交换管15彼此之间。
作为热交换管15,也可以采用在铝制有缝焊管的内部插入内散热片来形成多个冷媒通路的结构,用以代替铝挤压型材制的热交换管。另外,也可以采用如下热交换管:准备这样的板,该板通过对在两面上具有焊料层的铝钎焊片材进行轧制加工而形成、并且具有经由连接部而连接的两个平坦壁形成部、从各平坦壁形成部的与连接部相反侧的侧缘一体形成隆起状的侧壁形成部、以及在平坦壁形成部的宽度方向隔开规定间隔地从两平坦壁形成部分别一体形成隆起状的多个分隔壁形成部,将该板在连接部处弯曲成U字形、对接侧壁形成部彼此并将其相互钎焊,由分隔壁形成部形成分隔壁。此时,波纹散热片使用由空心材料形成的。
如图2~图5所示,冷媒出入用集液箱2由板状的第一部件21、第二部件22以及铝制的左右两端部件23、24构成,在右端部件24的外面,以跨及于冷媒入口储液箱部5和冷媒出口储液箱部6的方式钎焊有前后方向长的铝钎焊片材制连接板25,在连接板25上钎焊有能够装卸自如地连接后述的冷媒入口管130和冷媒出口管131的铝空心材料制的块状接头部件30。其中,第一部件21通过对在两面具有焊料层的铝钎焊片材进行冲压加工而形成,并且连接着所有的热交换管15;第二部件22由铝挤压型材形成的空心材料所形成,并且覆盖第一部件21的上侧;铝制的左右两端部件23、24通过对在两面具有焊料层的铝钎焊片材进行冲压加工而形成,并且钎焊于两部件21、22的左右两端。
第一部件21包括:形成冷媒入口储液箱部5下部的向下方突出的第一储液箱形成部26、形成冷媒出口储液箱部6下部的向下方突出的第二储液箱形成部27、以及连接第一储液箱形成部26的后侧缘部和第二储液箱形成部27的前侧缘部并形成连接部7的下部的连接壁28。第一储液箱形成部26由水平平坦状的底壁29、以及与底壁29的前后两侧缘部形成一体的前后两侧壁31、32构成。前侧壁31由与底壁29的前缘相连且朝向上方向前方倾斜的倾斜部31a、以及与倾斜部31a的上缘相连向上方延伸的垂直部31b构成。后侧壁32与底壁29的后缘相连且朝向上方向后方倾斜。较之后侧壁32的上端,前侧壁31的上端位于上方位置。第二储液箱形成部27是与第一储液箱形成部26前后对称的形状,由水平平坦状的底壁33、以及与底壁33的后侧缘部和前侧缘部形成一体的后侧壁34和前侧壁35构成。后侧壁34由与底壁33的后缘相连且朝向上方向后方倾斜的倾斜部34a、以及与倾斜部34a的上缘相连的垂直部34b构成。前侧壁35与底壁33的前缘相连且朝向上方向前方倾斜。较之前侧壁35的上端,后侧壁34的上端位于上方位置。而且,第一储液箱形成部26的后侧壁32上缘和第二储液箱形成部27的前侧壁35上缘通过连接壁28而连接成一体。
在第一部件21的两储液箱形成部26、27上,以沿左右方向隔开间隔且在左右方向位于同一位置的方式分别形成前后方向长的多个管插通孔36。第一储液箱形成部26的管插通孔36从前侧壁31的倾斜部31a形成至后侧壁32,第二储液箱形成部27的管插通孔36从后侧壁34的倾斜部34a形成至前侧壁35。在两储液箱形成部26、27的管插通孔36中插入热交换芯部4的前后两热交换管群16的热交换管15的上端部,并利用第一部件21的焊料层钎焊于第一部件21上,由此,前侧热交换管群16的热交换管15的上端部以连通状连接于冷媒入口储液箱部5,而后侧热交换管群16的热交换管15的上端部以连通状连接于冷媒出口储液箱部6。在第一部件21的连接壁28上沿左右方向隔开间隔地形成左右方向长的多个排水用贯通孔37。另外,在第一部件21的连接壁28上,多个固定用贯通孔38以位于偏离排水用贯通孔37的位置的方式在左右方向隔开间隔地形成。在此,排水用贯通孔37和固定用贯通孔38交替地形成。
第二部件22由形成冷媒入口储液箱部5上部的向上方突出的第一储液箱形成部41、形成冷媒出口储液箱部6上部的向上方突出的第二储液箱形成部42、以及连接壁43构成,该连接壁43连接第一储液箱形成部41的后侧缘部和第二储液箱形成部42的前侧缘部、且钎焊于第一部件21的连接壁28上、形成连接部7的上部。第一储液箱形成部41和第二储液箱形成部42的横截面形状为分别向下方开口且前后方向中央部向上方突出的大致U字形横截面。第一储液箱形成部41具有水平的第一分流控制壁41b,该控制壁41b一体地连接第一储液箱形成部41的前后两壁41a的下端部彼此且将冷媒入口储液箱部5内划分成上下两个空间5a、5b。第二储液箱形成部42在与第一分流控制壁41b相同高度的位置处具有水平的第二分流控制壁42b,该控制壁42b一体地连接第二储液箱形成部42的前后两壁42a的下端部彼此且将冷媒出口储液箱部6内划分成上下两个空间6a、6b。
在第一部件22的第一分流控制壁41b上,形成从其左端切出的切口44。另外,在第一分流控制壁41b中的靠近切口44的部分和靠近右端的部分上,分别形成贯通状的分流调整孔45。在第一部件22的第二分流控制壁42b的后侧部分中的除左右两端部以外的部分上,在左右方向隔开间隔地形成贯通状的左右方向长的多个长圆形冷媒通过孔46A、46B。中央部的长圆形冷媒贯通孔46A的长度要短于其他长圆形冷媒贯通孔46B的长度,位于相邻的热交换管15之间。
在第二部件22的连接壁43中的与第一部件21的排水用贯通孔37一致的位置上,分别形成左右方向长的排水用贯通孔47,同样地,在连接壁43下面的与第一部件21的固定用贯通孔38一致的位置上,分别形成嵌入于固定用贯通孔38的多个突起48。第一部件21和第二部件22,在通过将突起48插通固定于固定用贯通孔38而临时固定两部件21、22的状态下,利用第一部件21的焊料层分别钎焊两部件21、22的第一储液箱形成部26、41的前侧壁31、41a彼此、第二储液箱形成部27、42的后侧壁34、42a彼此、以及连接壁28、43彼此。
由此,由第一部件21的第一储液箱形成部26和第二部件22的第一储液箱形成部41形成两端开口的中空状的入口储液箱部本体50,由第一部件21的第二储液箱形成部27和第二部件22的第二储液箱形成部42形成两端开口的中空状的出口储液箱部本体51。
左端部件23通过连接部23c将封闭入口储液箱部本体50左端开口的前盖23a和封闭出口储液箱部本体51左端开口的后盖23b一体化而形成。在左端部件23的前盖23a上一体地形成嵌入于入口储液箱部本体50内的右方突出部52,同样,在后盖23b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入于出口储液箱部本体51的在第二分流控制壁42b上侧的空间6a内的上侧右方突出部53、以及嵌入于在第二分流控制壁42b下侧的空间6b内的下侧右方突出部54。另外,在左端部件23的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成向右方突出以卡合于两部件21、22上的卡合爪55。左端部件23利用自身的焊料层钎焊于两部件21、22上。而且,第一分流控制壁41b的切口44的左端开口由左端部件23的前盖23a封闭,由此,形成使入口储液箱部5的上下两空间5a、5b在左端部相互连通的连通孔56。在此,连通孔56是利用左端部件23的前盖23a封闭切口44的左端开口而形成的,但作为替代,也可以不形成切口而是在第一分流控制壁41b的左端部形成贯通孔来设置连通孔。
右端部件24通过连接部24c将封闭入口储液箱部本体50右端开口的前盖24a和封闭出口储液箱部本体51右端开口的后盖24b一体化而形成。在右端部件24的前盖24a上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入于入口储液箱部本体50的在第一分流控制壁41b上侧的空间5a内的上侧左方突出部57、以及嵌入于在第一分流控制壁41b下侧的空间5b内的下侧左方突出部58,同样,在后盖24b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入于出口储液箱部本体51的在第二分流控制壁42b上侧的空间6a内的上侧左方突出部59、以及嵌入于在第二分流控制壁42b下侧的空间6b内的下侧左方突出部61。在右端部件24的前盖24a的上侧左方突出部57的突出端壁上形成冷媒入口62,同样,在后盖24b的上侧左方突出部59的突出端壁上形成冷媒出口63。在右端部件24的前后两侧缘与上缘之间的连接部、前盖24a的下缘的前后方向中央部以及后盖24b的下缘的前后方向中央部上,分别一体地形成向左方突出以卡合于两部件21、22上的卡合爪64。
如图6~图8所示,在右端部件24的前盖24a的前端部上一体地形成有下方突出片65,该下方突出片65比冷媒出入用集液箱2的第一部件21的第一储液箱形成部26中的底壁29的前端部向前方突出,并且比前侧壁31的倾斜部31a更向下方突出;同样地,在后盖24b的后端部上一体地形成有下方突出片66,该下方突出片66比冷媒出入用集液箱2的第一部件21的第二储液箱形成部27中的底壁33的后端部向后方突出,并且比后侧壁34的倾斜部34a更向下方突出。在两盖24a、24b的下方突出片65、66的下缘部上分别形成切口67。各切口67位于右端部件24的前后两端部、即前盖24a的卡合爪64的前侧和后盖24b的卡合爪64的后侧。另外,在右端部件24的连接部24c的上端中的前后方向中央部,一体地形成有向上方突出的卡合阳部68。右端部件24利用自身的焊料层而钎焊于两部件21、22上。
如图7~图10所示,连接板25具有连通于右端部件24的冷媒入口62的圆形的贯通状冷媒流入孔71、以及同样连通于冷媒出口63的圆形的贯通状冷媒流出孔72。在连接板25的右侧面中的冷媒流入孔71和冷媒流出孔72的周围部分上,分别一体地形成向右方(左右方向外侧)突出的短圆筒状部69、70。在各短圆筒状部69、70上,在圆周方向上隔开间隔地形成从其前端切开的多个缝隙79、80。另外,在各短圆筒状部69、70的前端部上形成有扩管部69a、70a。另外,如图9所示,在制造蒸发器1时,在组装连接板25和接头部件30之前的状态下,在短圆筒状部69、70上没有形成扩管部69a、70a。没有形成扩管部69a、70a的短圆筒状部用69A、70A表示。
在连接板25的冷媒流入孔71和冷媒流出孔72之间的部分上,形成沿上下方向延伸的防止短路用缝隙73,并且,形成与缝隙73的上下两端相连的大致梯形的贯通孔74、75。缝隙73的前后方向的宽度优选为1mm以下。另外,在连接板25的下缘部的前后两端部上分别一体地形成有突出部76,该突出部76分别向左方(左右方向的内侧)延伸、并通过右端部件24的两下方突出片65、66的切口67内而突出到两盖24a、24b的左方,在突出部76的前端部形成卡合爪77,该卡合爪77向前后两侧延伸且卡合于右端部件24的两下方突出片65、66的朝向左右方向内侧的面上的切口67的前后两侧。另外,还可以在突出部76上形成仅卡合于右侧部件24的两下方突出片65、66的朝向左右方向内侧的面上的切口67的前后之中任意一侧的卡合爪。由此,阻止连接板25向上方、前后方向和左右方向移动。另外,如图9所示,在制造蒸发器1时,在组装右端部件24和连接板25之前的状态下,突出部76向左斜下方突出。用符号76A表示向左斜下方突出的突出部。在组装右端部件24和连接板25之前的状态下,突出部也可以向垂直下方突出。
另外,连接板25中的上侧贯通孔74的上方部分和下侧贯通孔75的下方部分分别弯曲成向左方(右端部件24侧)突出的U字形,上侧的U字形弯曲部形成使右端部件24的卡合阳部68从下方插通其中的卡合阴部78。而且,右端部件24的卡合阳部68从下方插通连接板25的卡合阴部78、与卡合阴部78相卡合,由此,阻止连接板25向左右方向和前后方向移动。另外,卡合阴部78卡合于右端部件24的连接部24c的卡合阳部68的前后两侧部分,从而阻止连接板25向下方移动。这样,将连接板25,在以阻止向左右方向、上下方向以及前后方向移动的方式卡合于右端部件24的状态下,利用右端部件24和连接板25自身的焊料层钎焊于右端部件24上。
如图5、图7、图8和图10所示,在接头部件30上,形成有横截面圆形的冷媒流入路86和横截面圆形的冷媒流出路87,其中,冷媒流入路86一端(左端)与连接板25的冷媒流入孔71连通、在另一端(右端)内插入冷媒入口管130,冷媒流出路87一端(左端)与连接板25的冷媒流出孔72连通、在另一端(右端)内插入冷媒出口管131。在从右侧(左右方向外侧)观察的情况下,接头部件30的冷媒流入路86、连接板25的冷媒流入孔71和右端部件24的冷媒入口62具有共用的流入侧开口部分88,并且冷媒流入路86、冷媒流入孔71和冷媒入口62的前后方向和上下方向的中心位于流入侧开口部分88内(参照图7)。另外,在从右侧(左右方向外侧)观察的情况下,接头部件30的冷媒流出路87、连接板25的冷媒流出孔72和右端部件24的冷媒出口63具有共用的流出侧开口部分89,并且冷媒流出路87、冷媒流出孔72和冷媒出口63的前后方向的中心和上下方向的中心位于流出侧开口部分89内(同样参照图7)。优选,流入侧开口部分88的面积,为连接于接头部件30的冷媒入口管130的流路截面面积的1/2以上,流出侧开口部分89的面积,为连接于接头部件30的冷媒出口管131的流路截面面积的1/2以上。
在接头部件30的左侧面上的冷媒流入路86和冷媒流出路87的开口周围部分,遍及整个周长一体地形成有环状突出部91、92。两环状突出部91、92相互隔开间隔地设置,在两环状突出部91、92之间形成有上下两端开口的防止短路用空间93。由环状突出部91、92所围绕的部分也成为冷媒流入路86和冷媒流出路87的一部分。在接头部件30的环状突出部91、92的内周面、即冷媒流入路86和冷媒流出路87的左端部内周面上,分别遍及整个周长一体地形成有环状突起94、95(卡合部),这些环状突起94、95与形成在连接板25的短圆筒状部69、70的前端部上的扩管部69a、70a卡合。并且,在接头部件30的右侧面上,在冷媒流入路86和冷媒流出路87之间的部分的上下两端部分别形成有螺纹孔96。
如图2、图3、图11和图12所示,冷媒返回用集液箱3由板状的第一部件81、第二部件82、铝制的左右两端部件83、84以及前后方向长的铝空心材料制的连通部件85构成。其中,第一部件81由在两面具有焊料层的铝钎焊片材形成,并且连接着所有的热交换管15;第二部件82由铝挤压型材形成的空心材料所形成,并且覆盖第一部件81的下侧;铝制的左右两端部件83、84由在两面具有焊料层的铝钎焊片材形成,并且钎焊于两部件81、82的左右两端;连通部件85以跨及于第一中间储液箱部11和第二中间储液箱部12的方式钎焊于右端部件84的外面。通过连通部件85在右端部连通第一中间储液箱部11和第二中间储液箱部12。。
第一部件81,与冷媒出入用集液箱2的第一部件21形状相同,两部件21、81上下反向配置。在冷媒返回用集液箱3的第一部件81中,对与冷媒出入用集液箱2的第一部件21相同的部分附加相同的符号,并省略说明。由第一部件81的第一储液箱形成部26的后侧壁32、第二储液箱形成部27的前侧壁35以及连接壁88,形成两侧面朝向上方向且向前后方向外侧倾斜的排水槽14。形成于第一部件81的两储液箱形成部26、27上的管插通孔36的连接部13侧端部、即第一储液箱形成部26的管插通孔36的后端部和第二储液箱形成部27的管插通孔36的前端部,位于排水槽14的侧面。另外,第一储液箱形成部26的管插通孔36的前端部位于前侧壁31的倾斜部31a,第二储液箱形成部27的管插通孔36的后端部位于后侧壁34的倾斜部34a。从第一储液箱形成部26的前侧壁31外面的倾斜部31a的中间部至垂直部31b的下端、以及从第二储液箱形成部27的后侧壁34外面的倾斜部34a的中间部至垂直部34b的下端,分别形成排水槽97,该排水槽97与管插通孔36的前后方向外端部相连、且越远离管插通孔36越逐渐朝向下方。在两储液箱形成部26、27的管插通孔36中插入热交换芯部4的前后两热交换管群16的热交换管15的下端部,并利用第一部件81的焊料层钎焊于第一部件81上,由此,前侧热交换管群16的热交换管15的下端部以连通状连接于第一中间储液箱部11,而后侧热交换管群16的热交换管15的下端部以连通状连接于第二中间储液箱部12。
第二部件82,与冷媒出入用集液箱2的第二部件22大致形状相同并由同样的挤压型材形成,两部件82、22上下反向地配置。冷媒返回用集液箱3的第二部件82与冷媒出入用集液箱2的第二部件22的不同点在于,去掉整个第一分流控制壁41b,以及在第二分流控制壁42b的后侧部分,取代长圆形冷媒通过孔46A、46B,在左右方向隔开间隔地形成多个贯通状的圆形冷媒通过孔98,相邻的圆形冷媒通过孔98之间的间隔越远离右端部越逐渐变大。另外,相邻的圆形冷媒通过孔98之间的间隔也可以全部相等。在冷媒返回用集液箱3的第二部件82中,对与冷媒出入用集液箱2的第二部件22相同的部分附加相同的符号,并省略说明。而且,利用第二分流控制壁42b,将第二中间储液箱部12划分为两个空间12a、12b。
与冷媒出入用集液箱2的第一部件21和第二部件22相同地,将第一部件81和第二部件82钎焊。
而且,由第一部件81的第一储液箱形成部26和第二部件82的第一储液箱形成部41,形成两端开口的中空状的第一中间储液箱部本体107;由第一部件81的第二储液箱形成部27和第二部件82的第二储液箱形成部42,形成两端开口的中空状的第二中间储液箱部本体108。
左端部件83通过连接部83c将封闭第一中间储液箱部本体107左端开口的前盖83a和封闭第二中间储液箱部本体108左端开口的后盖83b一体化而形成,在前盖83a上一体形成有嵌入于第一中间储液箱部本体107内的右方突出部152,同样,在后盖83b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入于第二中间储液箱部本体108的在分流控制壁102b上侧的空间12a内的上侧右方突出部154、以及嵌入于分流控制壁102b下侧的空间12b内的下侧右方突出部153。另外,在左端部件83的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成向右方突出以卡合于两部件81、82上的卡合爪155。左端部件83利用自身的焊料层而钎焊于两部件81、82上。
右端部件84通过连接部84c将封闭第一中间储液箱部本体107右端开口的前盖84a和封闭第二中间储液箱部本体108右端开口的后盖84b一体化而形成,在前盖84a上一体形成有嵌入于第一中间储液箱部本体107内的左方突出部114,同样,在后盖84b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入于第二中间储液箱部本体108的在分流控制壁42b上侧的空间12a内的上侧左方突出部115、以及嵌入于分流控制壁42b下侧的空间12b内的下侧左方突出部116。另外,在右端部件84的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成向左方突出以卡合于两部件81、82上的卡合爪117。此外,在右端部件84的上缘的前后两端部上,分别一体地形成向右方突出且向下方弯曲后卡合于连通部件85的上缘部的卡合爪118,并且,在右端部件84的下缘的前后方向中央部,一体地形成向右方突出且向上方弯曲后卡合于连通部件85的下缘部的卡合爪118。在图10中示出了卡合爪118弯曲前的笔直向右的状态。在右端部件84的前盖84a的左方突出部114的突出端壁上,形成使冷媒从第一中间储液箱部11流出的冷媒流出口119,同样,在后盖84b的下侧左方突出部116的突出端壁上,形成使冷媒流入第二中间储液箱部12的在分流控制壁42b下侧的空间12b内的冷媒流入口121。另外,在后盖84b的下侧左方突出部116中的冷媒流入口121的周缘部的下侧部分上,一体地形成有朝向第二中间储液箱部12内方并向上方倾斜或弯曲(在此为弯曲)的引导部122。右端部件84利用自身的焊料层而钎焊于两部件81、82上。
连通部件85通过对铝空心材料进行冲压加工而形成,从右方看是与右端部件84形状大小相同的板状,其周缘部利用右端部件84的焊料层而钎焊于右端部件84的外面。在连通部件85上,以连通右端部件84的冷媒流出口119和冷媒流入口121的方式形成外方突出部123。另外,在连通部件85的上缘的前后两端部和下缘的前后方向的中央部,分别形成嵌合右端部件84的卡合爪118的切口124。
下面,参照图13~图16,对制造蒸发器1时组装冷媒出入用集液箱2的右端部件24、连接板25和接头部件30的方法进行说明。
首先,如图13所示,准备右端部件24、连接板25和接头部件30。在该阶段,连接板25具有笔直的短圆筒状部69A、70A和向左斜下方倾斜的突出部76A。
然后,如图14a所示,将连接板25的冷媒流入孔71和冷媒流出孔72周围的笔直的短圆筒状部69A、70A,分别插入接头部件30的冷媒流入路86和冷媒流出路87内。接着,将短圆筒状部69A、70A的前端部扩管(扩径)以形成扩管部69a、70a,使扩管部69a、70a卡合于接头部件30的冷媒流入路86和冷媒流出路87的内周面的环状突起94、95,从而将连接板25和接头部件30临时固定(参照图14b)。
然后,如图15a所示,将临时固定于接头部件30的连接板25置于垂直状态,从左斜下方将右端部件24的卡合阳部68通过连接板25上的贯通孔74。另外,在使右端部件24的卡合阳部68通过连接板25上的贯通孔74时,两者的相对位置关系如图15a所示那样即可,例如也可以将右端部件24置于垂直状态。
然后,使右端部件24向图15a的逆时针方向旋转而成为垂直状态,使连接板25的向左斜下方突出的前后两突出部76A嵌入到右端部件24的前盖24a和后盖24b的下方突出片65、66的切口67内(参照图15b)。由此,将右端部件24的卡合阳部68在从下方插通于连接板25的卡合阴部78的状态下卡合于卡合阴部78,并且,使连接板25的卡合阴部78卡合于右端部件24的连接部24c上端处的卡合阳部68的前后两侧部分。
之后,将突出部76A向图15b的顺时针方向弯曲而成为水平状态,形成向左右方向延伸的突出部76,并且使突出部76的左端部突出到两盖24a、24b的下方突出片65、66的左方,进而使卡合爪77卡合于右端部件24的下方突出片65、66的朝向左右方向内侧的面上的切口67的前后两侧。这样,将连接板25以相对于右端部件24不向左右方向、上下方向和前后方向移动的方式卡合于右端部件24上(参照图15c和图16)。这样,将右端部件24、连接板25和接头部件30临时固定。
在制造蒸发器1时,在将右端部件24、连接板25和接头部件30临时固定之后,将右端部件24的前盖24a的上下两左方突出部57、58嵌入到入口储液箱部5的在形成上侧的冷媒出入用集液箱2的两部件21、22的第一储液箱形成部26、41之间的第一分流控制壁41b上下两侧的空间内,并且将后盖24b的上下两左方突出部59、61嵌入到两部件21、22的第二储液箱形成部27、42之间的第二分流控制壁42b上下两侧的空间内,进而,使右端部件24的上侧卡合爪64卡合于第一部件22的两储液箱形成部41、42,并使下侧卡合爪64卡合于第一部件21的两储液箱形成部26、27,由此,将右端部件24、连接板25和接头部件30临时固定于两部件21、22上。
作为代替,也可以将右端部件24预先固定在形成冷媒出入用集液箱2的两部件21、22上,然后,在用上述方法将连接板25和接头部件30的临时固定体组装于右端部件24上。
蒸发器1与压缩机和作为冷媒冷却器的冷凝器一起构成使用氟利昂类冷媒的制冷循环,作为车内空调搭载于车辆例如机动车上。
冷媒入口管130和冷媒出口管131向上述蒸发器1的接头部件30的装卸自如的连接,如图17和图18所示,如下进行。
首先,准备固定有冷媒入口管130和冷媒出口管131的管固定部件140。冷媒入口管130和冷媒出口管131的前端部,分别形成得与其他部分相比直径稍微大些,在这些大径部130a、131a的外周面上分别遍及整个周长而形成有环状槽134、135。在各环状槽134、135内安装有O形环(O形密封圈)136。管固定部件140,具有通过冷媒入口管130和冷媒出口管131的除前端大径部130a、131a之外的小径部130b、131b的两个管插通孔141、142,和形成在两管插通孔141、142之间的部分的上下两端部、且通过阳螺纹部件144的贯通孔143。在管固定部件140的两管插通孔141、142的右端部上,分别经由台阶部141a、142a形成有大径部141b、142b。冷媒入口管130和冷媒出口管131,分别通过管固定部件140的两管插通孔141、142后被扩管,并且在小径部130b、131b上形成环状卷边145、146后将其压入大径部141b、142b内,由此将其固定在管固定部件140上。
然后,将固定于管固定部件140上的冷媒入口管130的大径部130a和冷媒出口管131的大径部131a,分别插入接头部件30的冷媒流入路86和冷媒流出路87的右端部内。之后,将通过管固定部件140的贯通孔143的阳螺纹部件144,螺纹嵌合于接头部件30的螺纹孔96内。这样一来,冷媒入口管130和冷媒出口管131,装卸自如地与蒸发器1的接头部件30连接。
在上述蒸发器1中,通过压缩机、冷凝器和膨胀阀的气液混合相的两相冷媒,从冷媒入口管130经过接头部件30的冷媒流入路86、连接板25的冷媒流入孔71和右端部件24的前盖24a的冷媒入口62而进入到冷媒出入用集液箱2的冷媒入口储液箱部5的上部空间5a内。进入到冷媒入口储液箱部5的上部空间5a内的冷媒向左方流动,通过连通孔56而进入到下部空间5b内,同时经过分流调整孔45而流入到下部空间5b内。
进入到下部空间5b内的冷媒,分流而流入前侧热交换管群16的热交换管15的冷媒通路内。流入到热交换管15的冷媒通路内的冷媒,在冷媒通路内向下方流动,然后进入冷媒返回集液箱3的第一中间储液箱部11内。流入到第一中间储液箱部11内的冷媒向右方流动,经过右端部件84的前盖84a的冷媒流出口119、连通部件85的外方突出部123内的连通路以及后盖84b的冷媒流入口121,由此,以改变流动方向的方式转向而进入第二中间储液箱部12的下部空间12b内。
进入到下部空间12b内的冷媒向左方流动,经过冷媒通过孔98而进入到上部空间12a内。进入到上部空间12a内的冷媒,分流而流入后侧热交换管16的热交换管15的冷媒通路内。
流入到热交换管15的冷媒通路内的冷媒改变流动方向,在冷媒通路内向上方流动而进入到冷媒出口储液箱部6的下部空间6b内,通过第二分流控制壁42b的长圆形冷媒通过孔46A、46B而进入到上部空间6a内。
然后,流入到冷媒出口储液箱部6的上部空间6a内的冷媒经过右端部件24的后盖24b的冷媒出口63、连接板25的冷媒流出孔72和接头部件30的冷媒流出路87而流出到冷媒出口管131。
由此,冷媒在流过前侧的热交换管15的冷媒通路和后侧的热交换管15的冷媒通路期间,与通过热交换芯部4的通风间隙的空气进行热交换,冷媒成为气相流出。
在上述实施方式中,本发明的热交换器应用于使用氟利昂类冷媒的车内空调的蒸发器,但是并不局限于此,也适用于具有下述车内空调的车辆例如机动车中的车内空调的蒸发器,该车内空调具有压缩机、作为冷媒冷却器的气体冷却器、中间热交换器、膨胀阀和蒸发器且使用CO2冷媒那样的超临界冷媒。