JP3945062B2

JP3945062B2 - 受液器一体型凝縮器の搭載構造

Info

Publication number: JP3945062B2
Application number: JP01339999A
Authority: JP
Inventors: 一司柴田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP2000213825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒を凝縮する凝縮コア（コンデンサコア）と、凝縮コアから流出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を蓄える受液器（レシーバ）とが一体となった受液器一体型凝縮器の車両搭載構造に関するもので、車両用冷凍サイクル適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
受液器一体型凝縮器として、例えば特開平８−２１９５８８号公報に記載の発明では、受液器の側面が隙間なくヘッダタンクに接触した状態で固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、エンジンルームのスペースが縮小され、エンジンやエキゾーストマニホールドがコンデンサと近接して配置されるようになってきている。
このため、コンデンサの受液器がエンジンやエキゾーストマニホールドからの輻射熱で加熱され、受液器内の液相冷媒が加熱される。
【０００４】
このため、上記公報の発明のごとく、受液器の側面が隙間なくヘッダタンクに一体ろう付けにて固定されていると、走行風によって受液器を十分に冷却することができず、受液器内の液相冷媒が加熱されて気化するため、冷凍能力が低下してしまうという問題が発生する。
なお、上記問題点は、凝縮コア及び受液器の容量を十分に大きくすれば、実用上大きな問題とはならないが、車両用冷凍サイクルのごとく、搭載スペースが限られており、凝縮コア及び受液器の大型化を図ることが困難な車両において、特に顕著に発生する問題である。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、凝縮コア側の熱が受液器に移動してしまうことを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜３に記載の発明では、第１ヘッダタンク（１２１）と所定の隙間（１３５）を有して受液器（３）を第１ヘッダタンク（１２１）にろう付けにより直接固定しており、第１ヘッダタンク（１２１）と受液器（３）の一方には、他方に対向する壁面に、隙間（１３５）を形成する凹部と、第１ヘッダタンク（１２１）と受液器（３）の固定箇所となる凸部とが形成されており、エンジンルーム内に流入した空気を凝縮コア（１１０）、ラジエータコア（２１０）の順に流通させるためのガイド部材（３３０）が、受液器一体型凝縮器（１００）とラジエータコア（２１０）の間に設けられており、ガイド部材（３３０）は、隙間（１３５）に、エンジンルーム内に流入した空気を通過させるように、受液器（３）に対向して配置されていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、受液器（３）の熱を放熱することができるので、受液器（３）内の液相冷媒が気化してしまうことを抑制でき、凝縮コア１１０の凝縮能力が低下することを抑制しつつ、冷凍サイクルの成績係数及び冷凍能力が悪化することを抑制することが可能となる。また、受液器（３）と第１ヘッダタンク（１２１）との間に設けられた隙間（１３５）に空気を通過させることにより、受液器（３）を冷却することができるので、受液器（３）内の液相冷媒が気化してしまうことをさらに抑制できる。
【００１０】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る受液器一体型凝縮器を車両用冷凍サイクルに適用したものであって、図１は車両用冷凍サイクルの模式図である。
図１中、１は走行用のエンジン（図示せず）から駆動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機であり、２は圧縮機１から吐出した冷媒を冷却して気相冷媒を凝縮（液化）する凝縮器（コンデンサ）である。
【００１２】
３は凝縮器２から流出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して、冷凍サイクル中の余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、液相冷媒を流出する受液器（レシーバ）であり、４は受液器３から流出する液相冷媒を冷却して冷媒の過冷却度（サブクール）を高める過冷却器（サブクーラ）である。
そして、本実施形態では、凝縮器２及び受液器３に加えて、この過冷却器４を一体化することにより、本実施形態に係る受液器一体型凝縮器１００（一点鎖線で囲まれた部分）を構成している。なお、受液器一体型凝縮器１００の詳細については、後述する。
【００１３】
５は過冷却器４（受液器一体型凝縮器１００）から流出した冷媒を減圧する減圧器であり、６は減圧器５にて減圧された冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮する蒸発器である。なお、減圧器５は、蒸発器６の出口側の冷媒温度が所定値となるように、その絞りを開度を調節する温度式膨張弁である。
次に、受液器一体型凝縮器１００について述べる。
【００１４】
図２は受液器一体型凝縮器１００の正面図であり、１１１は冷媒が流通する扁平状のチューブであり、これら複数本のチューブ１１１間には、波状（コルゲート状）にローラ成形されたフィン１１２が配設されており、このフィン１１２及びチューブ１１１により冷媒を凝縮する凝縮コア１１０が構成されている。
そして、チューブ１１１の長手方向両端には、チューブ１１１の長手方向と直交する方向（上下方向）に延びるとともに、各チューブ１１１に連通する第１、２ヘッダタンク１２１、１２２が設けられている。
【００１５】
なお、第１ヘッダタンク１２１内は、第１、２セパレータ１２３、１２４により、その手方向に３つの空間（上方から順に１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）に区画されており、一方、第２ヘッダタンク１２２は、第３セパレータ１２５により、その長手方向に２つの空間（上方から順に１２２ａ、１２２ｂ）に区画されている。そして、第１ヘッダタンク１２１の空間１２１ａ、１２１ｂ、第２ヘッダタンク１２２の空間１２２ａ及び凝縮コア１１０により凝縮器２が構成されている。
【００１６】
因みに、圧縮機１から吐出した冷媒は、流入口１２６から第１ヘッダタンク１２１の空間１２１ａに流入した後、チューブ１１１を流通して第２ヘッダタンク１２２の空間１２２ａに向けて流通する。そして、空間１２２ａにてその流通の向きを１８０°転向して第１ヘッダタンク１２１の空間１２１ｂに向けて流通して、第１ヘッダタンク１２１に形成された第１開口部１２７から、後述する受液器ケーシング１３０内に流入する。
【００１７】
また、１３０は略円筒状に形成されて第１ヘッダタンク１２１の平行な方向に延びる受液器ケーシングであり、１３１、１３２は受液器ケーシング１３０の長手方向両端を閉塞する第１、２キャップであり、これら両キャップ１３１、１３２及び受液器ケーシング１３０により受液器３が構成されている。
ところで、受液器３（受液器ケーシング１３０）の長手方向一端側（上方側）及び他端側（下方側）には、第１ヘッダタンク１２１の側壁に向けて突出する第１突出部１３３及び第２突出部１３４が形成されており、受液器３（受液器ケーシング１３０）は、第１、２突出部１３３、１３４の２箇所にて第１ヘッダタンク１２１に固定されている。
【００１８】
このため、第１ヘッダタンク１２１と受液器３（受液器ケーシング１３０）とは、所定の隙間１３５を有して第１へッダタンク１２１に固定された構造となっている。
また、受液器３（受液器ケーシング１３０）のうち第１開口部１２７より下方側には、受液器３内と第１ヘッダタンク１２１の空間１２１ｃとを連通させる第２開口部１３６が形成されており、受液器３内の冷媒は、第２開口部１３６より空間１２１ｃに流入する。
【００１９】
ところで、本実施形態では、空間１２１ｃ、１２２ｂ、並びに第２、３セパレータ１２４、１２５より下方側に位置するチューブ１１１及びフィン１１２により過冷却器４が形成されているため、第２開口部１３６より空間１２１ｃに流入した冷媒は、過冷却器４にてされに冷却された後、第２ヘッダタンク１２２に形成された流出口１２８より受液器一体型凝縮器１００から流出して減圧器５に向けて流通する。
【００２０】
なお、本実施形態では、チューブ１１１、フィン１１２、両ヘッダタンク１２１、１２２及び受液器ケーシング１３０等の受液器一体型凝縮器１００を構成する部品は全てアルミニウム製であり、これら部品はろう付けにて一体接合されている。
次に、受液器一体型凝縮器１００の車両への搭載構造について述べる。
【００２１】
図３は、エンジンが搭載されたエンジンルーム（機械室）ＥＲを上方側から見た図であり、２１０はエンジンの冷却水を冷却するラジエータ２００のラジエータコアである。なお、本図ではラジエータ２００のヘッダタンクは省略されている。
そして、ラジエータコア２１０（ラジエータ２００）は、受液器一体型凝縮器１００より空気流れ下流側に配設されているとともに、ラジエータコア２１０の空気流れ下流側には、ラジエータコア２１０及び受液器一体型凝縮器１００に空気を送風する送風機３００が配設されている。因みに、送風機３００は、軸流ファン３０１及び軸流ファン３０１を回転駆動する電動モータ３０２から構成されている。
【００２２】
なお、３１０はラジエータ２００を車両に固定するためのブラケット３１０であり、送風機３００はブラケット３１０に固定された樹脂製のシュラウド３２０を介してラジエータ２００に固定されている。ここで、シュラウド３２０とは、周知のごとく、送風機３００とラジエータ２００等の熱交換器との隙間を閉塞することにより、送風機３００の送風空気が熱交換器を迂回することなく、確実に熱交換器を流通するようにするものである。
【００２３】
そして、受液器一体型凝縮器１００は、受液器一体型凝縮器１００の隙間１３５にエンジンルームＥＲ内に流入した空気を通過させるべく、エンジンルームＥＲ内に流入する空気流れ上流側から見て、隙間１３５がラジエータコア２１０に重なる位置に位置するように搭載されている。
なお、３３０はラジエータ２００と受液器一体型凝縮器１００との隙間を密閉するパッキンであり、このパッキン３３０はウレタン等の弾性変形可能、かつ、断熱性に優れた材料にて形成されている。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態に係る受液器一体型凝縮器１００によれば、受液器３と第１ヘッダタンク１２１との間に隙間１３５が設けられているので、受液器３の熱を放熱することができる。したがって、受液器３内の液相冷媒が気化してしまうことを抑制できるので、成績係数及び冷凍能力が悪化することを抑制することができる。
【００２５】
なお、凝縮コア１１０から受液器３への熱移動を抑制するには、第１ヘッダタンク１２１と受液器３（受液器ケーシング１３０）との隙間寸法δ（図２参照）は、１ｍｍ以上必要であり、受液器ケーシング１３０の成形性を考慮すると、１０ｍｍ以下が望ましい。因みに、隙間寸法δは、製造バラツキを考慮すると、５ｍｍ±３ｍｍ程度が望ましい。
【００２６】
また、受液器３と第１ヘッダタンク１２１との間に隙間１３５が設けられているので、送風機３００の送風空気又は車両走行時の走行風が隙間１３５を通過するので、受液器３を冷却することができ、受液器３内の液相冷媒が気化してしまうことをさらに抑制できる。
また、車両停止時においては、隙間１３５に送風機３００の送風空気を流通させることができるので、車両停止時においても、受液器３内の液相冷媒が気化してしまうことをさらに抑制できる。
【００２７】
また、受液器３（受液器ケーシング１３０）は、その上方側（長手方向一端側）と下方側（長手方向他端側）との２箇所にて支持されているので、受液器３を安定して第１ヘッダタンク１２１に固定することができる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、受液器ケーシング１３０に一体形成した第１突起部１３３により受液器３の上方側を支持したが、本実施形態は、図４に示すように、第１突起部１３３を廃止するとともに、第１キャップ１３１に受液器３の上方側を支持するステー部１３１ａを一体形成したものである。
【００２８】
（第３実施形態）
第１実施形態では、受液器ケーシング１３０に一体形成した第１突起部１３３により受液器３の上方側を支持したが、本実施形態は、図５に示すように、第１突起部１３３を廃止するとともに、リング状のステー部材１３７を受液器ケーシング１３０にろう付け接合したものである。
【００２９】
なお、本実施形態は図６に示すように、、第２突起部１３４を廃止して受液器ケーシング１３０の下方側を第１、２開口部１２７、１３６が形成されたジョイントブロック１３８にて支持固定してもよい。因みに、１３８ａは、受液器３に流入する冷媒の流入通路であり、１３８ｂは受液器３から流出する冷媒の流出通路である。
【００３０】
（第４実施形態）
本実施形態は、図７に示すように、第１ヘッダタンク１２１のうち受液器３側の壁面を陥没させることにより凹部を形成して隙間１３５を形成したものである。
ところで、上述の実施形態では、エンジンルームＥＲ内に流入する空気流れ上流側から見て、隙間１３５がラジエータコア２１０に重なる位置に位置するように受液器一体型凝縮器１００は、を搭載することにより、エンジンルームＥＲ内に流入した空気が隙間１３５を通過するようにしたが、ラジエータ２００と受液器一体型凝縮器１００との間を閉塞するパッキンが３３０が設けられているので、図８に示すように、エンジンルームＥＲ内に流入する空気流れ上流側から見て、隙間１３５がラジエータコア２１０からずれた部位に位置させても、隙間１３５にエンジンルームＥＲ内に流入した空気を通過させるようにことができる。
【００３１】
さらに、第１ヘッダタンク１２１に流入口１２６を設け、第２ヘッダタンク１２２に流出口１２８を設けたが、第２ヘッダタンク１２２に流入口１２６を設け、第１ヘッダタンク１２１に流出口１２８を設けてもよい。またこのとき、第１セパレータ１２３を廃止して、冷媒が凝縮コア１１０内を一方向に流通させてもよい。
【００３２】
また、第３実施形態では、１つのジョイントブロック１３８に流入通路１３８ａ及び流出通路１３８ｂを設けたが、ジョイントブロックを２つとして、１のジョイントブロックに流入通路１３８ａを設け、他のジョイントブロックに流出通路１３８ｂを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用冷凍サイクルの模式図である。
【図２】第１実施形態に係る受液器一体型凝縮器の正面図である。
【図３】受液器一体型凝縮器を車両に搭載した状態を示す模式図である。
【図４】第２実施形態に係る受液器一体型凝縮器の第１ヘッダタンク部分の斜視図である。
【図５】第３実施形態に係る受液器一体型凝縮器の第１ヘッダタンク部分の斜視図である。
【図６】第３実施形態に係る受液器一体型凝縮器の変形例を示す正面図である。
【図７】第４実施形態に係る受液器一体型凝縮器の変形例を示す正面図である。
【図８】受液器一体型凝縮器を車両に搭載した状態の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
２…凝縮器、３…受液器、１００…受液器一体型凝縮器、１１０…凝縮コア、１１１…チューブ、１２１…第１ヘッダタンク、１２２…第２ヘッダタンク、１３０…受液器ケーシング、１３５…隙間。

Claims

エンジン冷却水を冷却するラジエータコア（２１０）よりも空気流れ上流側に位置するように、受液器一体型凝縮器（１００）が車両のエンジンルーム内に搭載された受液器一体型凝縮器の搭載構造において、
前記受液器一体型凝縮器（１００）は、冷媒が流通する複数本のチューブ（１１１）を有し、冷媒を凝縮させる凝縮コア（１１０）と、前記チューブ（１１０）の長手方向両端に設けられ、前記複数本のチューブ（１１１）に連通する第１、２ヘッダタンク（１２１、１２２）と、前記第１ヘッダタンク（１２１）と所定の隙間（１３５）を有して前記第１ヘッダタンク（１２１）にろう付けによって直接固定され、前記凝縮コア（１１０）から流出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を蓄える受液器（３）とを備え、
前記第１ヘッダタンク（１２１）と前記受液器（３）の一方には、他方に対向する壁面に、前記隙間（１３５）を形成する凹部と、前記第１ヘッダタンク（１２１）と前記受液器（３）の固定箇所となる凸部とが形成されており、
前記エンジンルーム内に流入した空気を前記凝縮コア（１１０）、前記ラジエータコア（２１０）の順に流通させるためのガイド部材（３３０）が、前記受液器一体型凝縮器（１００）と前記ラジエータコア（２１０）の間に設けられており、
前記ガイド部材（３３０）は、前記隙間（１３５）に、前記エンジンルーム内に流入した空気を通過させるように、前記受液器（３）に対向して配置されていることを特徴とする受液器一体型凝縮器の搭載構造。
前記第１ヘッダタンク（１２１）は、前記チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延びて形成され、さらに、前記受液器（３）は、第１ヘッダタンク（１２１）の平行な方向に延びて形成されているとともに、その長手方向一端側と他端側との２箇所により前記第１ヘッダタンク（１２１）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の受液器一体型凝縮器の搭載構造。
前記第１ヘッダタンク（１２１）と前記受液器（３）との隙間寸法（δ）は、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の受液器一体型凝縮器の搭載構造。