JP2015092120A - 凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮器において、冷媒が流通する際の流路抵抗を増加させることなく、簡素な構成で複数のチューブに対して冷媒を均等に循環させ均一な熱交換を行う。【解決手段】凝縮器１０において、第１ヘッダ１２の側壁には、冷媒の供給される入口接続部２２が接続され、該入口接続部２２は前記第１ヘッダ１２の上端部近傍に設けられ、下方に向かって所定角度傾斜した傾斜部３２を介して前記第１ヘッダ１２の側壁に接続されている。そして、入口接続部２２から第１ヘッダ１２内に冷媒が供給される際、傾斜部３２によって前記第１ヘッダ１２の高さ方向略中央部に向けて冷媒が供給されるため、前記第１ヘッダ１２の高さ方向に平行に配置された複数のチューブ１６に対して略均等に冷媒を流通させ熱交換を行うことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、内部に冷媒を流通させ、空気を通過させることで該冷媒との熱交換を行うことが可能な凝縮器に関する。

従来から、自動車等の車両に搭載される車両用空調装置において、内部に流通する冷媒の熱交換を行う凝縮器が用いられており、該凝縮器は、前記冷媒の導入される一組のヘッダと、前記ヘッダの間に接続される複数のチューブとを備える。そして、一方のヘッダに供給された冷媒が、互いに等間隔で離間して接続された複数のチューブへとそれぞれ流通した後、他方のヘッダを経て再び前記一方のヘッダへと循環する。このようにヘッダ、チューブを循環する冷媒とチューブの間に設けられたフィンを通過する空気とが熱交換されることで、ガス状の冷媒が冷却されて液化される。

このような凝縮器では、一般的に、複数のチューブに対してそれぞれ均等に冷媒を流通させることで、最も効率よく冷媒と空気との熱交換を行うことができ、理想的な出力性能が得られることが知られている。しかしながら、実際にはヘッダに接続され冷媒の供給される入口管近傍のチューブに該冷媒が流れやすく、反対に、前記入口管から離れた位置のチューブには前記冷媒が流れにくくなるため、複数のチューブにおける前記冷媒の流通量が不均一となり、その熱交換性能に偏りが生じてしまうこととなる。

このような課題を解決するために、例えば、特許文献１に開示された凝縮器では、ヘッダの内部に入口管及びチューブの延在方向と直交するように整流板を設け、該整流板にはチューブ側と連通する複数の連通孔が設けられている。この連通孔は、整流板において入口管近傍が円形状で、該入口管から離間した部位では開口面積の大きな長穴状に形成されている。そして、入口管からヘッダ内へと冷媒が供給された際、前記冷媒が入口管近傍のチューブへと直接流通することを抑制し、連通孔を通じてチューブ側へと流通させると共に、連通孔の開口面積を異ならせることで前記入口管から離間したチューブに多くの冷媒が流れやすくなるため、前記冷媒が複数のチューブに対して略均等に流通する。

また、特許文献２に開示された凝縮器では、ヘッダに接続される入口管に二股状に分岐された分岐部を設け、前記分岐部を前記ヘッダに対して接続することで、前記ヘッダ内に整流板を設けることなく、冷媒の供給位置をヘッダの上下方向に分散させ、複数のチューブに供給される冷媒の流通量が略均等となるように調整している。

特開２００４−３５３９３６号公報 特開平６−７４６０９号公報

上述した特許文献１の凝縮器では、ヘッダ内に整流板を設けることで複数のチューブに対して冷媒を略均等に流通させることができるが、一方で、前記整流板によって冷媒が前記ヘッダ内を流通する際の流通抵抗が増加し、さらに、連通孔を前記冷媒が流通することでも流通抵抗が増加してしまうという問題がある。

また、特許文献２の凝縮器では、上述した特許文献１の凝縮器のような冷媒の流通抵抗が増加してしまうことはないが、分岐部を有する入口管の構造が複雑となり、製造コストの増加を招くことが懸念される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、冷媒が流通する際の流通抵抗を増加させることなく、簡素な構成で複数のチューブに対して冷媒を均等に循環させ均一に熱交換を行うことが可能な凝縮器を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、互いに間隔をおいて配置され内部に冷媒の導入される空間部を有した一組のヘッダと、長手方向に沿った両端部がそれぞれヘッダに接続される複数のチューブと、隣接するチューブの間に設けられる複数のフィンとを有し、チューブ及びフィンから凝縮コアが構成され、凝縮コアにおいて冷媒の熱交換を行う凝縮器において、
ヘッダの一方には、冷媒の供給される第１配管が接続される入口接続部と、冷媒の排出される第２配管が接続される出口接続部とが接続され、入口接続部は、冷媒の流通する流路を内部に備え、ヘッダにおいて最も重力方向上方に配置された空間部の延在方向に沿った中央側に向かうように流路が所定角度傾斜して接続されることを特徴とする。

本発明によれば、互いに間隔をおいて配置される一組のヘッダを有した凝縮器において、ヘッダの一方には、冷媒の供給される第１配管の接続される入口接続部が接続され、入口接続部は冷媒の流通する流路を有し、流路がヘッダにおいて最も重力方向上方に配置された空間部の中央側に向かうように所定角度傾斜してヘッダへと接続される。

従って、例えば、入口接続部に接続される第１配管のレイアウトの制約で、入口接続部がヘッダにおける空間部の延在方向に沿った端部近傍に配置された場合でも、第１配管から入口接続部へと導入された冷媒の流れを、空間部の延在方向に沿った中央側に向かうように傾斜した流路を通じてヘッダの延在方向へと偏向させることができる。

その結果、入口接続部からヘッダにおける空間部の延在方向に沿った中央側に向けて冷媒を供給することが可能となり、ヘッダに接続された複数のチューブに対して冷媒を略均等に流通させることができるため、複数のチューブを流通する冷媒の熱交換を均一に行うことができる。また、入口接続部において、流路を空間部の延在方向に沿った中央側に向かうように傾斜させて接続するという簡素な構成で、冷媒が流路を流通する際の流通抵抗を増加させることなく、ヘッダを通じて冷媒を好適に分散させ各チューブへと分流させることができる。

また、流路は、第１配管の接続される第１開口部と、ヘッダに接続される第２開口部を有し、前記第２開口部が、該第１開口部の軸線と直交する仮想投影面上において重複することがないように配置することにより、より一層効果的に冷媒をヘッダを通じて好適に各チューブへと分散させ流通させることが可能となる。

さらに、流路には、第１開口部から第２開口部までの間に、冷媒の流通方向を変化させる変化手段を備えることにより、流路を流通する冷媒の流れ方向を変化させ流通抵抗の低減を図ることが可能となる。

さらにまた、変化手段を、凝縮コアの高さ中心側に向かって傾斜して形成される傾斜部とすることで、傾斜部を通過させるだけで容易に冷媒の流れ方向を変化させることが可能となる。

またさらに、凝縮コアは、入口接続部の設けられる一方のヘッダから他方のヘッダへと冷媒が流通する第１コア部と、他方のヘッダを循環して一方のヘッダへと冷媒が流通する第２コア部とを有し、最も重力方向上方に配置された空間部が第１コア部に設けられると共に、入口接続部が、空間部の高さ中心に対して重力方向上方又は下方に設けられることで、入口接続部からヘッダへと冷媒を供給する際、ヘッダの高さ方向に沿った略中央部に冷媒を好適に導入できるため効果的である。

また、入口接続部とヘッダとをロウ付けによって接合することにより、例えば、複数のチューブをヘッダに対してロウ付けで接合する際に、同時に入口接続部の接合作業を行うことができるため、入口接続部の接合作業をヘッダとは別に行う場合と比較し、凝縮器の製造工程を削減することが可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、互いに間隔をおいて配置される一組のヘッダを有した凝縮器において、ヘッダの一方には、冷媒の供給される第１配管が接続される入口接続部が接続され、入口接続部は冷媒の流通する流路を内部に有し、流路をヘッダにおいて最も重力方向上方に配置された空間部の中央側に向かうように傾斜させてヘッダへと接続させることで、例えば、入口接続部が空間部の延在方向に沿った端部近傍に配置された場合でも、冷媒の流れをヘッダの延在方向に沿って偏向させヘッダへ導入させることができる。その結果、入口接続部からヘッダにおける空間部の延在方向に沿った中央側へ向けて冷媒を供給することが可能となる。その結果、ヘッダに接続された複数のチューブに対して冷媒を略均等に流通させることができ、複数のチューブを流通する冷媒の熱交換を均一に行うことができる。また、入口接続部において、流路をヘッダにおける空間部の延在方向に沿った中央側に向かうように傾斜させて接続するという簡素な構成で、冷媒が流路を流通する際の流通抵抗を増加させることなく、ヘッダを通じて冷媒を好適に分散させ各チューブへと分流させることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る凝縮器の全体断面図である。 図１の凝縮器における第１ヘッダの入口接続部近傍を示す拡大断面図である。 図３Ａは、第１変形例に係る入口接続部の適用された凝縮器の拡大断面図であり、図３Ｂは、第２変形例に係る入口接続部の適用された凝縮器の拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る凝縮器の全体断面図である。 図４の凝縮器における第１ヘッダの入口接続部近傍を示す拡大断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る凝縮器の全体断面図である。

本発明に係る凝縮器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る凝縮器を示す。

この凝縮器１０は、図１に示されるように、一組の第１及び第２ヘッダ１２、１４と、前記第１ヘッダ１２と第２ヘッダ１４との間に設けられる複数のチューブ１６と、前記チューブ１６の間に設けられ波状に折曲された複数のフィン１８と、前記第２ヘッダ１４に接続された第３ヘッダ２０とを含む。そして、凝縮器１０は、チューブ１６が略水平となり第１及び第２ヘッダ１２、１４、第３ヘッダ２０がチューブ１６の両端部において鉛直方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に延在するように配置されると共に、フィン１８は、例えば、アルミニウム等の薄板を波状に折曲することで形成され、高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に隣接する２本のチューブ１６の間に設けられる。

第１及び第２ヘッダ１２、１４は、例えば、中空円筒状で凝縮器１０の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って所定長さを有しており、前記凝縮器１０の幅方向に沿った一端部側（矢印Ｂ１方向）に設けられる前記第１ヘッダ１２には、外部から冷媒の導入される入口接続部２２と、前記凝縮器１０の内部を循環した前記冷媒が導出される出口接続部２４とが接続される。

入口接続部２２が、第１ヘッダ１２における上端部近傍の側壁に設けられ、出口接続部２４が、前記第１ヘッダ１２における下端部近傍の側壁に設けられ、互いに略平行となるように設けられる。一方、第１及び第２ヘッダ１２、１４の内部には、供給された冷媒が導入される内部空間２６ａ、２６ｂがそれぞれ形成されている。

入口接続部２２は、図１及び図２に示されるように、例えば、金属製材料から形成され、冷媒の供給される供給配管（第１配管、第１開口部）２８が接続される本体部３０と、該本体部３０に対して所定角度傾斜した傾斜部３２とを含む。

この本体部３０が第１ヘッダ１２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して略直交し、前記傾斜部３２の端部が前記第１ヘッダ１２の側壁に対して接続されている。また、入口接続部２２は、傾斜部３２が第１ヘッダ１２の側壁に沿って重力方向下方（矢印Ａ１方向）に傾斜した状態で、前記側壁に対してロウ付けによって接合されている。

一方、この本体部３０の内部には、軸方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って貫通した第１供給通路（流路）３４が形成され、図示しない冷媒の供給される供給配管２８が内部に挿入され接続される。

傾斜部３２の内部には、軸方向に沿って貫通し、第１供給通路３４に対して所定角度傾斜した第２供給通路（流路）３６が形成され、その一端部が第１供給通路３４と接続され、他端部が第１ヘッダ１２に接続され該第１ヘッダ１２の側壁に開口した連通孔（第２開口部）３８を介して連通している。すなわち、入口接続部２２では、第１供給通路３４から第２供給通路３６へと冷媒が流れる際、その流通方向が傾斜した前記第２供給通路３６によって変更される。換言すれば、第２供給通路３６は、第１供給通路３４から流通してくる冷媒の流れ方向を変化させる変化手段として機能する。

なお、傾斜部３２の傾斜角度は、例えば、本体部３０に対して９０°以下となる鋭角に設定される。

この連通孔３８は、第１供給通路３４の軸線と直交する方向、すなわち、第１ヘッダ１２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において、前記第１供給通路３４に対して下方（矢印Ａ１方向）へと所定距離だけオフセットした位置に形成されている。換言すれば、第１供給通路３４と連通孔３８（第２供給通路３６の端部）とが、前記第１供給通路３４の軸線と直交する仮想投影面上において、互いに重複することがないように離間して設けられる。

出口接続部２４は、例えば、金属製材料から円筒状に形成され、第１ヘッダ１２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して直交するように接続され、その内部に沿って排出通路４０が貫通している。そして、出口接続部２４の一端部には、冷媒を外部へと排出する排出配管（第２配管）４２が接続され、他端部が第１ヘッダ１２の側壁に開口した連通孔４４を通じて第１ヘッダ１２の内部空間２６ａと連通している。これにより、第１ヘッダ１２の内部空間２６ａが、出口接続部２４の排出通路４０を通じて排出配管４２と連通している。この出口接続部２４は、入口接続部２２と同様に第１ヘッダ１２の側壁に対してロウ付けによって接合されている。

また、第１ヘッダ１２の内部空間２６ａには、出口接続部２４の接続部位に対して上方（矢印Ａ２方向）となる位置に仕切壁４６が設けられ、前記仕切壁４６によって前記内部空間２６ａが、入口接続部２２と連通した第１空間部４８と、前記出口接続部２４と連通した第２空間部５０とに分離される。すなわち、入口接続部２２から第１ヘッダ１２の第１空間部４８へと供給された冷媒と、前記第１ヘッダ１２の第２空間部５０から出口接続部２４を通じて外部へと排出される冷媒とが仕切壁４６によって分離される。

そして、第１ヘッダ１２には、入口接続部２２及び出口接続部２４の接続される側壁とは反対側の側壁に複数のチューブ１６の一端部が接続され、それぞれ第１及び第２空間部４８、５０と連通している。

第２ヘッダ１４は、第１ヘッダ１２と略平行に設けられ、該第１ヘッダ１２に対して高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った長さが短く形成される。この第２ヘッダ１４は、その上端部が第１ヘッダ１２の上端部と略同一高さとなり、下端部が前記第１ヘッダ１２の下端部に対して上方（矢印Ａ２方向）となるように設けられる。

また、第２ヘッダ１４には、第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ１方向）となる側壁に複数のチューブ１６の他端部が接続されている。

第３ヘッダ２０は、例えば、中空円筒状で第２ヘッダ１４の側方に略平行に設けられ、且つ、前記第２ヘッダ１４に対して下方（矢印Ａ１方向）へ所定距離だけオフセットして配置されている。

そして、互いに向かい合う第２ヘッダ１４の下端部側壁と第３ヘッダ２０の側壁とが接続管５２によって互いに接続されている。この接続管５２は、内部に連通路を有した管状に形成され、その一端部が第２ヘッダ１４の内部に挿入され、他端部が第３ヘッダ２０の内部に挿入され、それぞれの内部空間２６ｂ、２６ｃ同士を連通させている。これにより、第２ヘッダ１４に導入された冷媒が接続管５２を通じて第３ヘッダ２０へと導入される。

また、第３ヘッダ２０には、第２ヘッダ１４に対して下方（矢印Ａ１方向）へと突出した側壁に、複数のチューブ１６のうち、第２ヘッダ１４に接続されない一部のチューブ１６の他端部が接続され、前記チューブ１６と内部空間２６ｃとが連通している。すなわち、複数のチューブ１６のうち、第３ヘッダ２０に接続される一部のチューブ１６は、第２ヘッダ１４に接続されるチューブ１６に対して長手寸法が長く形成されている。

チューブ１６は、例えば、アルミニウム材料からなる扁平状管により形成され、所定長さを有した一直線状に形成される。そして、チューブ１６は、図１に示されるように、略水平方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在し、且つ、高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に互いに所定間隔離間するように複数設けられ、その一端部が第１ヘッダ１２にそれぞれ接続され、他端部が第２ヘッダ１４又は第３ヘッダ２０にそれぞれ接続される。

そして、入口接続部２２から第１ヘッダ１２へと供給された冷媒は、複数のチューブ１６を通じて第２ヘッダ１４へと流通した後、その内部空間２６ｂから接続管５２を通じて第３ヘッダ２０の内部空間２６ｃへと移動し、再びチューブ１６を通じて前記第１ヘッダ１２の第２空間部５０へと流通して出口接続部２４を通じて排出される。

この凝縮器１０では、複数のチューブ１６のうち、第１ヘッダ１２と第２ヘッダ１４とが複数のチューブ１６を介して互いに接続され、前記第１ヘッダ１２から前記第２ヘッダ１４へと冷媒を流通させる部位が凝縮部（第１コア部）Ｓ１として機能し、一方、第３ヘッダ２０と第１ヘッダ１２とが複数のチューブ１６を介して互いに接続され、前記冷媒を前記第３ヘッダ２０から前記第１ヘッダ１２へと循環させる部位が過冷却部（第２コア部）Ｓ２として機能する。

そして、入口接続部２２は、第１ヘッダ１２において凝縮部Ｓ１の高さ寸法Ｌの半分となる仮想線Ｍ（＝１／２Ｌ）より上方（矢印Ａ２方向）となる位置に設けられる。

なお、ここでは、上述した凝縮器１０は、凝縮部Ｓ１において第１ヘッダ１２から第２ヘッダ１４側に向かって一方向（矢印Ｂ２方向）に冷媒が流通する１パス構造である場合について説明している。

本発明の第１の実施の形態に係る凝縮器１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、図示しない圧縮機で圧縮され高温高圧となったガス状の冷媒が供給配管２８を通じて入口接続部２２へと供給され、該入口接続部２２の第１及び第２供給通路３４、３６を通じて第１ヘッダ１２の第１空間部４８へと導入される。この際、入口接続部２２は、第１ヘッダ１２に接続される傾斜部３２が本体部３０に対して重力方向下方（矢印Ａ１方向）へと所定角度だけ傾斜し、第２供給通路３６を介して第１空間部４８と連通しているため、冷媒が第１ヘッダ１２における第１空間部４８の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部側に向けて導入されることとなる。

これにより、冷媒は、第１ヘッダ１２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において入口接続部２２の接続された上端部近傍のみに導入されることなく、前記第１ヘッダ１２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部及び下方近傍へも略均等に導入されることとなる。換言すれば、冷媒は、第１ヘッダ１２において入口接続部２２の接続された上端部近傍に集中して供給されてしまうことが回避され、第１空間部４８における略中央部や下端部側へも略均等となるように供給される。

そして、第１ヘッダ１２へ供給された冷媒は、複数のチューブ１６に対してそれぞれ略均等となるように流通し、前記チューブ１６を通じて第２ヘッダ１４側（矢印Ｂ２方向）へと流通する際、フィン１８の間を流通する空気によって前記冷媒が冷却され液化して前記第２ヘッダ１４の内部空間２６ｂへと導入される。この際、各チューブ１６に対して冷媒が略均等に流通されることで、前記冷媒を均等且つ効率的に冷却させることが可能となる。

この冷媒は、第２ヘッダ１４から接続管５２を通じて第３ヘッダ２０の内部空間２６ｃへと移動し、気体と液体とに分離された後、その液冷媒のみが前記第３ヘッダ２０に接続された複数のチューブ１６を通じて第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ１方向）へと流通することでさらに冷却される。

この凝縮器１０では、複数のチューブ１６のうち、第１ヘッダ１２と第２ヘッダ１４とが一部のチューブ１６を介して互いに接続され、前記第１ヘッダ１２から前記第２ヘッダ１４へと冷媒を流通させる部位が凝縮部Ｓ１として機能し、第３ヘッダ２０と第１ヘッダ１２とが残りのチューブ１６を介して互いに接続され、前記冷媒を前記第３ヘッダ２０から前記第１ヘッダ１２へと循環させる部位が過冷却部Ｓ２として機能する。

最後に、チューブ１６を通じて第１ヘッダ１２の第２空間部５０へと導入された液体状態の冷媒が、出口接続部２４の排出通路４０を通じて排出配管４２へと導出される。

以上のように、第１の実施の形態では、第１ヘッダ１２の側壁に冷媒の供給される入口接続部２２と、該冷媒の導出される出口接続部２４とを有した凝縮器１０において、例えば、接続される供給配管２８のレイアウトの関係で前記入口接続部２２が前記第１ヘッダ１２の上端部近傍に設けられた場合でも、重力方向下方（矢印Ａ１方向）に向かって傾斜した傾斜部３２を側壁に対して接続することで、第１ヘッダ１２に対する冷媒の導入方向を重力方向下方（矢印Ａ１方向）に向かって偏向させることが可能となる。

そのため、第１ヘッダ１２の上端部近傍に接続された入口接続部２２から、該第１ヘッダ１２の高さ方向略中央部に向けて冷媒を供給することが可能となり、それに伴って、高さ方向に並列配置された複数のチューブ１６に対して略均等に冷媒を流通させることができる。その結果、複数のチューブ１６の間を通過する空気と冷媒とを略均等に熱交換を行い、前記冷媒の冷却を効率的に行うことが可能となり、凝縮器１０の熱交換性能を高めることができる。

また、冷媒を第１ヘッダ１２へと供給する入口接続部２２に、下方へと傾斜した傾斜部３２を設けるという簡素な構成で、前記冷媒が第１及び第２供給通路３４、３６を流通する際の流通抵抗を増加させることなく、前記第１ヘッダ１２の第１空間部４８において、冷媒を好適に分散させ各チューブ１６へと分流させることで流通する冷媒の流通量を略均等とすることが可能となる。

さらに、入口接続部２２が第１ヘッダ１２の上端部近傍、前記第１ヘッダ１２において凝縮部Ｓ１の高さ寸法Ｌの中心（仮想線Ｍ）から上方（矢印Ａ２方向）となる位置に設けられている場合に、入口接続部２２を通じて第１ヘッダ１２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部に向けて冷媒を好適に導入できるため、各チューブ１６に冷媒を略均等に流通させることができ効果的である。

さらにまた、本体部３０に対して傾斜した傾斜部３２を有した入口接続部２２を第１ヘッダ１２に接続するだけで、冷媒を第１ヘッダ１２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部に向けて導入することができるため、例えば、従来技術に係る凝縮器のように、ヘッダに接続される入口管の接続部位を二股状に分岐させる構成と比較し、部品の簡素化を図ることができると共に、内部を流通する冷媒の流通抵抗をより一層低減させることが可能となる。

またさらに、入口接続部２２及び出口接続部２４を、第１ヘッダ１２の側壁に対してロウ付けで接合することで、複数のチューブ１６を第１及び第２ヘッダ１２、１４に対してロウ付けで接合する際に同時に接合することが可能となる。その結果、入口接続部２２及び出口接続部２４をチューブ１６とは別に第１ヘッダ１２に対して接合する場合と比較し、凝縮器１０の製造工程を削減することが可能となる。

また、上述した入口接続部２２は、供給配管２８の接続される第１供給通路３４が略水平方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在し、第２供給通路３６が前記第１供給通路３４に対して下方（矢印Ａ１方向）へと傾斜するように形成される場合に限定されるものではなく、例えば、図３Ａに示される凝縮器６０の第１変形例に係る入口接続部６２のように、第１供給通路６４と第２供給通路６６とが一直線状に設けられ、前記第２供給通路６６が第１ヘッダ１２に対して該第１ヘッダ１２の延在方向に沿った略中央部に向かって傾斜させて接続するようにしてもよい。

この第１変形例に係る入口接続部６２では、例えば、第１供給通路６４に接続される供給配管２８の端部が前記入口接続部６２の上方から下方に向かって斜めに接続される際、前記第１供給通路６４に対して略一直線状に接続でき好適である。

また、図３Ｂに示される凝縮器７０の第２変形例に係る入口接続部７２のように、第１供給通路７４が第２供給通路７６側（矢印Ｂ２方向）に向かって上方（矢印Ａ２方向）へと傾斜し、前記第２供給通路７６が第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ２方向）に向かって下方（矢印Ａ１方向）へと傾斜して前記第１ヘッダ１２に接続されると共に、前記第１供給通路７４と前記第２供給通路７６とを略水平方向に延在した連通路７８によって互いに接続するようにしてもよい。なお、第１供給通路７４と第２供給通路７６とを、連通路７８を介して互いに接続せず、互いに直接接続するようにしてもよい。

この第２変形例に係る入口接続部７２では、例えば、第１供給通路７４に接続される供給配管２８の端部が前記入口接続部７２の下方から上方に向かって斜めに接続される際、前記第１供給通路７４に対して略一直線状に接続でき好適である。

すなわち、入口接続部２２、６２、７２は、その第２供給通路３６、６６、７６が第１ヘッダ１２の延在方向（矢印Ａ１方向）に沿った略中央部に向かうように所定角度だけ傾斜して該第１ヘッダ１２へと接続されていれば、前記第２供給通路３６、６６、７６に対して第１供給通路３４、６４、７４が一直線状に接続されているか、所定角度傾斜して接続されているかは特に限定されるものではない。

換言すれば、入口接続部２２、６２、７２の第１供給通路３４、６４、７４を、接続される供給配管２８の取り回し（レイアウト）に応じ、該供給配管２８の端部が前記第１供給通路３４、６４、７４と一直線状に接続可能な角度で形成することで、前記第１供給通路３４、６４、７４に対して前記供給配管２８を容易且つ確実に接続することができる。

次に、第２の実施の形態に係る凝縮器１００を図４及び図５に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る凝縮器１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る凝縮器１００では、図４に示されるように、第１ヘッダ１０２に接続される入口接続部１０４が、凝縮部Ｓ１の高さ方向に沿った中央（仮想線Ｍ）に対して下方（矢印Ａ１方向）に接続されている点で、第１の実施の形態に係る凝縮器１０と相違している。

この凝縮器１００の入口接続部１０４は、図４及び図５に示されるように、例えば、金属製材料から形成され、冷媒の供給される供給配管２８が接続される本体部３０と、該本体部３０に対して所定角度傾斜した傾斜部１０６とを含み、前記本体部３０が第１ヘッダ１０２の延在方向に対して略直交し、傾斜部１０６が重力方向上方（矢印Ａ２方向）に向かって所定角度傾斜して形成され前記第１ヘッダ１０２の側壁に接続されている。そして、入口接続部１０４は、第１ヘッダ１０２において凝縮部Ｓ１の高さ寸法Ｌの半分となる仮想線Ｍ（＝１／２Ｌ）より下方（矢印Ａ１方向）となる位置に設けられる。

この傾斜部１０６の内部には、本体部３０の第１供給通路３４に対して傾斜した第２供給通路１０８が形成され、該第２供給通路１０８は、軸方向に沿って貫通し、その一端部が第１供給通路３４と接続され連通し、他端部が第１ヘッダ１０２に接続され該第１ヘッダ１０２の側壁に開口した連通孔（第２開口部）１１０を介して連通している。

この連通孔１１０は、第１供給通路３４の軸線と直交する方向、すなわち、第１ヘッダ１０２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において、前記第１供給通路３４に対して上方（矢印Ａ２方向）へと所定距離だけオフセットした位置に形成されている。換言すれば、第１供給通路３４と連通孔１１０（第２供給通路１０８の端部）とが、前記第１供給通路３４の軸線と直交する仮想投影面上において、互いに重複することがないように離間して設けられる。

そして、上述した凝縮器１００では、供給配管２８を通じて入口接続部１０４の第１供給通路３４へと高温高圧となったガス状の冷媒が供給された際、その傾斜部１０６が重力方向上方（矢印Ａ２方向）へと所定角度だけ傾斜し、第２供給通路１０８を介して内部空間２６ａと連通しているため、冷媒が第１ヘッダ１０２における第１空間部４８の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部に向けて導入されることとなる。

これにより、冷媒は、第１ヘッダ１０２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において入口接続部１０４の接続された下端部近傍にのみ導入されることなく、前記第１ヘッダ１０２の高さ方向に沿った略中央部及び上方近傍にも導入されることとなる。すなわち、第１ヘッダ１０２に対する冷媒が、入口接続部２２の接続された下端部近傍に集中して供給されてしまうことが回避され、略中央部や上端部側へも略均等となるように供給される。

そして、第１ヘッダ１０２へ供給された冷媒は、各チューブ１６に対してそれぞれ略均等となるように流通し、該チューブ１６を通じて第２ヘッダ１４側へと流通する際、フィン１８の間を流通する空気によって前記冷媒が冷却され液化して前記第２ヘッダ１４の内部空間２６ｂへと導入される。この際、各チューブ１６に対して冷媒が略均等に流通されることで、前記冷媒を均等且つ効率的に冷却させることが可能となる。

以上のように、第２の実施の形態では、凝縮器１００において、例えば、接続される供給配管２８のレイアウトの関係で、第１ヘッダ１０２に接続される入口接続部１０４が前記第１ヘッダ１０２の下端部近傍に設けられた場合でも、重力方向上方（矢印Ａ２方向）に向かって傾斜した傾斜部１０６を側壁に対して接続することで、第１ヘッダ１０２に対する冷媒の導入方向を重力方向上方（矢印Ａ２方向）に向かって偏向させることが可能となる。

そのため、第１ヘッダ１０２の下端部近傍に入口接続部１０４が設けられた場合でも、該第１ヘッダ１０２の高さ方向略中央部に向けて冷媒を供給することが可能となり、それに伴って、高さ方向に並列配置された複数のチューブ１６に対して略均等に冷媒を流通させることができる。その結果、複数のチューブ１６の間を通過する空気と冷媒とを略均等に熱交換を行い、前記冷媒の冷却を効率的に行うことが可能となり、凝縮器１００の熱交換性能を高めることができる。

また、冷媒を第１ヘッダ１０２へと供給する入口接続部１０４に、下方へと傾斜した傾斜部１０６を設けるという簡素な構成で、前記第１ヘッダ１０２の第１空間部４８において、冷媒を好適に分散させ各チューブ１６へと分流させることで流通する冷媒の流通量を略均等とすることが可能となる。

さらに、入口接続部１０４が第１ヘッダ１０２の下端部近傍、前記第１ヘッダ１０２において凝縮部Ｓ１の高さ寸法の中心から下方（矢印Ａ１方向）となる位置に設けられている場合に、入口接続部１０４を通じて第１ヘッダ１０２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部に向けて冷媒を好適に導入できるため、各チューブ１６に対して冷媒を略均等に流通させることができ効果的である。

さらにまた、入口接続部１０４を、第１ヘッダ１０２の側壁に対してロウ付けで接合することで、複数のチューブ１６を第１及び第２ヘッダ１０２、１４に対してロウ付けで接合する際に同時に接合することが可能となる。その結果、入口接続部１０４をチューブ１６を接合する際とは別に第１ヘッダ１０２に対して接合する場合と比較し、凝縮器１００の製造工程を削減することが可能となる。

またさらに、上述した第１及び第２の実施の形態に係る凝縮器１０、１００では、入口接続部２２、１０４が第１ヘッダ１２、１０２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して略直交するように接続される場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、前記入口接続部２２、１０４における第２供給通路３６、１０８が前記第１ヘッダ１２、１０２の延在方向中央に向かって傾斜するように接続されていれば、例えば、前記入口接続部２２、１０４の第１供給通路３４が、前記第１ヘッダ１２、１０２の延在方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して左右方向（厚さ方向）に開口するように形成されていてもよい。

次に、第３の実施の形態に係る凝縮器１５０を図６に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る凝縮器１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第３の実施の形態に係る凝縮器１５０では、凝縮部Ｓ１において、第１ヘッダ１５２が２つの第１及び第２仕切壁１５４、１５６で３分割され、第２ヘッダ１５８が第３仕切壁１６０によって２分割され、冷媒が複数のチューブ１６を通じて前記第１ヘッダ１５２と前記第２ヘッダ１５８との間を１往復半循環する３パス構造となっている点で、第１の実施の形態に係る凝縮器１０と相違している。

この凝縮器１５０は、図６に示されるように、第１ヘッダ１５２が、該第１ヘッダ１５２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部近傍に設けられた第１仕切壁１５４と、出口接続部２４近傍に設けられた第２仕切壁１５６とによって３分割され、内部空間２６ａが第１仕切壁１５４と前記第１ヘッダ１５２の上部壁との間となる第１空間部１６２と、第１仕切壁１５４と第２仕切壁１５６とで仕切られた第２空間部１６４とに分割される。この第１ヘッダ１５２において、第１及び第２空間部１６２、１６４が凝縮部Ｓ１として機能する。

そして、第１ヘッダ１５２には、第１空間部１６２に対して入口接続部２２が接続されると共に、前記入口接続部２２は、第１空間部１６２の高さ中央（仮想線Ｍ）に対して上方（矢印Ａ２方向）となる位置に接続されている。なお、この入口接続部２２は、第１の実施の形態に係る凝縮器１０と同様に、第１供給通路３４に対して下方へと所定角度傾斜した第２供給通路３６を有している。

また、第１ヘッダ１５２の内部空間２６ａは、その下端部と第２仕切壁１５６との間に第３空間部１６６が形成され、出口接続部２４が接続されている。

一方、第２ヘッダ１５８には、接続管５２の接続される位置より上方に第３仕切壁１６０が設けられ、内部空間２６ｂが前記第３仕切壁１６０によって前記第２ヘッダ１５８の内部を上方に設けられた第４空間部１７０と下方に設けられた第５空間部１７２とに分割される。そして、第５空間部１７２に接続管５２が接続されている。

上述した第３の実施の形態に係る凝縮器１５０では、供給配管２８を通じて入口接続部２２の第１供給通路３４へと高温高圧となったガス状の冷媒が供給された際、第１ヘッダ１５２における第１空間部１６２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った略中央部に向けて導入されることとなる。

これにより、冷媒は、第１ヘッダ１５２における第１空間部１６２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において入口接続部２２の接続された上端部近傍にのみ導入されることなく、前記第１空間部１６２の高さ方向に沿った略中央部及び下方近傍にも導入されることとなる。すなわち、第１空間部１６２に対する冷媒が、入口接続部２２の接続された上端部近傍に集中して供給されてしまうことが回避され、前記第１空間部１６２における略中央部や下端部側へも略均等となるように供給される。

そして、第１ヘッダ１５２の第１空間部１６２へ供給された冷媒は、各チューブ１６に対してそれぞれ略均等となるように流通し、該チューブ１６を通じて第２ヘッダ１５８の第４空間部１７０へと流通した後、再び各チューブ１６を通じて第１ヘッダ１５２側（矢印Ｂ１方向）へと流通して第２空間部１６４へと導入される。この冷媒は、第２空間部１６４から再び各チューブ１６を通じて第２ヘッダ１５８側（矢印Ｂ２方向）へと流通して第５空間部１７２へと導入され、接続管５２を通じて第３ヘッダ２０の内部空間２６ｃへと移動した後、気体と液体とに分離され液冷媒のみが複数のチューブ１６を通じて第１ヘッダ１５２側（矢印Ｂ１方向）へと流通することでさらに冷却される。

最後に、チューブ１６を通じて第１ヘッダ１５２の第３空間部１６６へと導入された液体状態の冷媒が、出口接続部２４の排出通路４０を通じて排出配管４２へと導出される。

なお、上述した凝縮器１０、１００、１５０は、凝縮部Ｓ１におけるパスの数量に限定されるものではなく、最も重力方向上方（矢印Ａ２方向）となる第１ヘッダ１２、１０２、１５２の空間部の高さ方向中央に対して上方又は下方となる位置に入口接続部２２が接続された場合でも、前記高さ方向中央に向かって傾斜した流路を有していれば、前記空間部に接続された各チューブ１６に対して偏りなく冷媒を流通させることが可能となる。

また、本発明に係る凝縮器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、６０、７０、１００、１５０…凝縮器
１２、１０２、１５２…第１ヘッダ １４、１５８…第２ヘッダ
１６…チューブ １８…フィン
２０…第３ヘッダ ２２、６２、７２、１０４…入口接続部
２４…出口接続部 ３０…本体部
３２、１０６…傾斜部 ３４、６４、７４…第１供給通路
３６、６６、７６、１０８…第２供給通路
３８、４４、１１０…連通孔 ４８、１６２…第１空間部
５０、１６４…第２空間部 ５２…接続管
１５４…第１仕切壁 １５６…第２仕切壁
１６０…第３仕切壁 １６６…第３空間部
１７０…第４空間部 １７２…第５空間部
Ｓ１…凝縮部 Ｓ２…過冷却部

Claims (6)

1. 互いに間隔をおいて配置され内部に冷媒の導入される空間部を有した一組のヘッダと、長手方向に沿った両端部がそれぞれ前記ヘッダに接続される複数のチューブと、隣接する前記チューブの間に設けられる複数のフィンとを有し、前記チューブ及び前記フィンから凝縮コアが構成され、該凝縮コアにおいて前記冷媒の熱交換を行う凝縮器において、
   前記ヘッダの一方には、前記冷媒の供給される第１配管が接続される入口接続部と、前記冷媒の排出される第２配管が接続される出口接続部とが接続され、前記入口接続部は、前記冷媒の流通する流路を内部に備え、前記ヘッダにおいて最も重力方向上方に配置された前記空間部の延在方向に沿った中央側に向かうように前記流路が所定角度傾斜して接続されることを特徴とする凝縮器。
2. 請求項１記載の凝縮器において、
   前記流路は、前記第１配管の接続される第１開口部と、前記ヘッダに接続される第２開口部を有し、前記第２開口部が、該第１開口部の軸線と直交する仮想投影面上において重複することがないように配置されることを特徴とする凝縮器。
3. 請求項１又は２記載の凝縮器において、
   前記流路には、前記第１開口部から前記第２開口部までの間に、前記冷媒の流通方向を変化させる変化手段を備えることを特徴とする凝縮器。
4. 請求項３記載の凝縮器において、
   前記変化手段は、前記凝縮コアの高さ中心側に向かって傾斜して形成される傾斜部であることを特徴とする凝縮器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の凝縮器において、
   前記凝縮コアは、前記入口接続部の設けられる一方のヘッダから他方のヘッダへと冷媒が流通する第１コア部と、他方のヘッダを循環して一方のヘッダへと前記冷媒が流通する第２コア部とを有し、前記最も重力方向上方に配置された前記空間部が前記第１コア部に設けられると共に、前記入口接続部が、前記空間部の高さ中心に対して重力方向上方又は下方に設けられることを特徴とする凝縮器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の凝縮器において、
   前記入口接続部と前記ヘッダとがロウ付けによって接合されることを特徴とする凝縮器。

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