JP4147709B2 - 冷媒凝縮器 - Google Patents

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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部と、この凝縮部を通過した冷媒の気液を分離する受液器と、この受液器で分離された液冷媒を過冷却する過冷却部とを一体に構成した受液器一体型冷媒凝縮器に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開平5−141812号公報には冷媒を凝縮する凝縮部と、この凝縮部を通過した冷媒の気液を分離する受液器とを一体に構成した受液器一体型冷媒凝縮器が提案されている。この従来技術では、凝縮部のヘッダータンクと受液器との間に受液器タンクの長手方向(上下方向)に延びる2つの補助通路を形成し、この補助通路により凝縮部のヘッダータンクと受液器との間の冷媒通路を連通させるとともに、ヘッダータンクと受液器との間に断熱用の空間を形成している。
【0003】
しかし、この従来技術では受液器で分離された液冷媒を過冷却する過冷却部を冷媒凝縮器に備えていないので、冷凍サイクルの高圧側液冷媒を積極的に過冷却することができない。従って、液冷媒の過冷却度(サブクール量)増大による冷房性能向上を達成できない。
【0004】
そこで、受液器で分離された液冷媒を過冷却する過冷却部をも冷媒凝縮器に一体に構成して、冷房性能の向上と同時に、冷媒凝縮器と受液器の車両搭載スペースを縮小して、車両搭載性の向上を図るものが、特開平8−219588号公報等にて提案されている。
【0005】
この従来技術における冷媒凝縮器は、一般にマルチフロータイプと称されているものであって、上下方向に配置された一対のヘッダタンクを有し、この一対のヘッダタンクの間に、水平方向に冷媒を流すチューブを有するコア部を配置するとともに、一対のヘッダタンクの一方に受液器を一体に構成している。
【0006】
そして、コア部の上側部に冷媒を凝縮する凝縮部を配置し、コア部の下側部に、受液器で分離された液冷媒を過冷却する過冷却部を配置している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、受液器内部の液冷媒量がサイクル運転条件の変動により変動しても、受液器内部の液冷媒を安定的に過冷却部に導入するために、受液器の底部寄りの位置から液冷媒を導出している。そのため、過冷却部の設置場所としては、コア部の最下部に設定している。
【0008】
しかし、車両の信号待ち等のアイドリング時には、車両の走行動圧による風がなくなるので、冷媒凝縮器およびエンジン冷却用ラジエータを通過した高温空気(熱風)が冷却ファンの運転によって冷媒凝縮器下方側を通って、再び冷媒凝縮器上流側に巻き込まれるという現象が発生する。この高温空気の巻き込みにより、冷媒凝縮器の下方側の冷却が阻害され、過冷却部の冷却性能が低下するので、液冷媒の過冷却度が減少するという問題を生じる。
【0009】
そこで、本発明は上記点に鑑み、過冷却部を有する受液器一体型冷媒凝縮器において、高温空気の通過による過冷却部の冷却性能低下を防止することを目的とする。
【0010】
また、本発明は、過冷却部の設置場所の選択が容易な受液器一体型冷媒凝縮器を提供することを他の目的とする。
【0011】
また、本発明は、サイクル内への冷媒充填量の点検が容易な受液器一体型冷媒凝縮器を提供することを他の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、上部に配置した第1凝縮部(35)と下部に配置した第2凝縮部(37、38)とを備え、この第1凝縮部(35)と第2凝縮部(37、38)との間に過冷却部(36)を配置したことを特徴としている。
【0014】
これによると、車両の信号待ち等のアイドリング時に、冷媒凝縮器(2)およびエンジン冷却用ラジエータを通過した高温空気が冷媒凝縮器下方側を通って、再び冷媒凝縮器上流側に巻き込まれるという現象が発生しても、第2凝縮部(37、38)の上部に過冷却部(36)を配置しているから、過冷却部(36)の設置部位に高温空気が巻き込まれることがなくなる。
【0015】
従って、アイドリング時にも過冷却部(36)の冷却性能を良好に維持して液冷媒の過冷却度の減少を抑制できる。
【0016】
しかも、第1凝縮部(35)と第2凝縮部(37、38)との中間位置に過冷却部(36)を配置することにより、冷媒凝縮器(2)に送風する冷却ファンの風速分布の高い中心付近に過冷却部(36)を位置させることができる。これにより、過冷却部(36)の冷却効果を高めて過冷却部(36)の高性能化、省スペース化を達成することができる。
【0017】
特に、請求項2記載の発明では、請求項1において、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、上方側の部位に第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
コア部(23)のうち、第1凝縮部(35)と第2凝縮部(37、38)との間に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に受液器(61)を一体に構成するようになっており、
第1凝縮部(35)および第2凝縮部(37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、少なくとも、二者を一体成形品(60、70)で構成したことを特徴としている。
【0018】
これによると、上記の少なくとも二者を一体成形により同時に形成することができ、加工工数を低減できる。しかも、上下方向に延びるように並列形成した第1、第2冷媒通路(28、29)を利用して凝縮器全体の冷媒通路構成を簡単に変更できるので、過冷却部(36)の位置を上下方向において容易に変更できる。
【0019】
請求項3記載の発明では、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、下方側の部位に凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に受液器(61)を一体に構成するようになっており、
凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、少なくとも、二者を一体成形品(60、70)で構成し、
過冷却部(36)より上方側の部位にも凝縮部(35、37、38)の一部(35)を配置したことを特徴としている。
これによると、請求項1記載の発明による作用効果と請求項2記載の発明による作用効果とを併せ奏することができる。
【0020】
また、請求項記載の発明では、請求項2または3において、一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分の三者を一体成形品(60)で構成したことを特徴としている。
【0021】
これによると、ヘッダタンク(22)、受液器(61)および第1、第2冷媒通路(28、29)部分の全体を一体成形により同時形成することができ、加工工数の低減に一層有利である。
【0022】
また、請求項記載の発明では、請求項において、前記三者の一体成形品(60)はヘッダタンク(22)の筒形状を全周にわたって一体成形する形状であり、一体成形品(60)のヘッダタンク(22)部分にチューブ(24)の端部が挿入接合される穴部(22b)を設けたことを特徴としている。
【0023】
これによると、ヘッダタンク(22)と受液器(61)の全体形状を一体成形しているので、ヘッダタンク(22)と受液器(61)の通路接続部のろう付け箇所を全廃でき、冷媒漏れに対する信頼性を高めることができる。
【0024】
また、請求項記載の発明では、請求項2または3において、一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、受液器(61)および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を一体成形品(60)で構成し、一方のヘッダタンク(22)において、少なくともコア部(23)側の部分(221)を、一体成形品(60)とは別体の板部材により成形し、この板部材にチューブ(24)の端部が挿入接合される穴部(22b)を設けたことを特徴としている。
【0025】
これによると、チューブ挿入用の穴部(22b)を板部材に対して容易に穴開け加工できる。
【0026】
また、請求項記載の発明では、請求項2または3において、一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、一方のヘッダタンク(22)および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を一体成形品(70)で構成し、受液器(61)を、一体成形品(70)とは別体で成形した後に一体成形品(70)に接合することを特徴としている。
【0027】
これによると、受液器(61)がヘッダタンク(22)部分と別体であるから、受液器(61)の高さを容易にヘッダタンク(22)より低くすることができる。
【0028】
また、請求項記載の発明では、請求項1において、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、上方側の部位に第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
コア部(23)のうち、第1凝縮部(35)と第2凝縮部(37、38)との間に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に受液器(61)を一体に構成するようになっており、
第1凝縮部(35)および第2凝縮部(37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体で成形した後に一体に接合することを特徴としている。
【0029】
これによると、請求項2、3と同様に、上下方向に延びるように並列形成した第1、第2冷媒通路(28、29)を利用して凝縮器全体の冷媒通路構成を簡単に変更でき、過冷却部(36)の位置を上下方向において容易に変更できる
【0030】
しかも、ヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分をそれぞれ別体で成形しているから、この三者(タンク22、通路28、29部分、受液器61)を別々の高さに設計することが容易である。また、穴開け加工が必要な場合に、それぞれ別体の状態において穴開け加工を容易に行うことができる。
請求項9記載の発明では、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、下方側の部位に凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に受液器(61)を一体に構成するようになっており、
凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
一方のヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体で成形した後に一体に接合し、
過冷却部(36)より上方側の部位にも凝縮部(35、37、38)の一部(35)を配置したことを特徴としている。
これによると、請求項1記載の発明による作用効果と請求項8記載の発明による作用効果とを併せ奏することができる。
【0031】
特に、請求項10記載の発明のように、請求項8または9において、ヘッダタンク(22)、受液器(61)、および第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体の板部材により成形すれば、板部材から通常のプレス成形技術で容易に成形できる。
【0032】
また、請求項11記載の発明では、請求項2ないし10のいずれか1つにおいて、第2冷媒通路(29)の上端開口部を少なくとも閉塞する蓋部材(45、452)を備え、この蓋部材(45、452)に、第2冷媒通路(29)を流れる冷媒の気液状態を目視可能とするサイトグラス(3)を配置したことを特徴としている。
【0033】
これによると、第2冷媒通路(29)には受液器(61)からの液冷媒が流れるので、サイトグラス(3)を通して受液器(61)出口での冷媒の気液状態を判定して、受液器(61)出口での冷媒の泡消え点を確認しながらサイクル内への冷媒封入作業を行うことができる。従って、過冷却部(36)の出口配管にサイトグラス(3)を配置する場合に比して、サイクル内への冷媒封入量の管理を適切に行うことが容易となる。しかも、サイトグラス(3)を配置する蓋部材(45、452)は第2冷媒通路(29)の上端開口部に位置しているので、特別の対策をしなくとも、サイトグラス(3)をそのままの位置で上方から容易に目視できる。
【0034】
また、請求項12記載の発明では、請求項1において、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、上方側の部位に第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
コア部(23)のうち、第1凝縮部(35)と第2凝縮部(37、38)との間に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)の側方に受液器(61)を隣接して一体に構成するようになっており、
一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)の外部に第1連通パイプ(52)を配置し、少なくとも、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す冷媒通路を第1連通パイプ(52)により構成したことを特徴としている。
【0036】
これによると、ヘッダタンク(22)および受液器(61)の外部に配置した第1連通パイプ(52)により冷媒通路の連通を行うから、ヘッダタンク(22)および受液器(61)の形状を簡素化できる。
また、請求項13記載の発明では、水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、上下方向に延びるように配置され、チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
コア部(23)のうち、下方側の部位に凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に過冷却部(36)を配置し、
一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)の側方に受液器(61)を隣接して一体に構成するようになっており、
一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)の外部に第1連通パイプ(52)を配置し、
少なくとも、受液器(61)内の液冷媒を過冷却部(36)に向かって流す冷媒通路を第1連通パイプ(52)により構成し、
過冷却部(36)より上方側の部位にも凝縮部(35、37、38)の一部(35)を配置したことを特徴としている。
これによると、請求項1記載の発明による作用効果と請求項12記載の発明による作用効果とを併せ奏することができる。
【0037】
請求項14記載の発明のように、請求項12または13において、一方のヘッダタンク(22)内部と受液器(61)内部とを連通する連通穴(51)を設け、凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒を一方のヘッダタンク(22)内部から連通穴(51)を通して受液器(61)に向かって流す構成としてもよい。
あるいは、請求項15記載の発明のように、請求項12または13において、一方のヘッダタンク(22)および受液器(61)の外部に第2連通パイプ(53)を配置し、凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる冷媒通路を第2連通パイプ(53)により構成してもよい。
【0039】
また、本発明において「一方のヘッダタンク(22)に受液器(61)を一体に構成する」という表現は、冷媒凝縮器の組み付け(通常はろう付けによる組み付け)工程において、一方のヘッダタンク(22)に受液器(61)を一体に構成する場合、あるいはヘッダタンク(22)と受液器(61)とを予め一体成形する場合の他に、冷媒凝縮器の組み付け終了後に受液器(61)だけを後付けでヘッダタンク(22)に組み付ける場合も包含している。
【0050】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0051】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1〜図7は第1実施形態を示しており、本発明を車両用空調装置における受液器一体型冷媒凝縮器に適用した例を示している。車両用空調装置の冷凍サイクルは、圧縮機1、受液器一体型冷媒凝縮器2、冷媒量点検用のサイトグラス3、温度作動式膨張弁(減圧手段)4および冷媒蒸発器5を、金属製パイプまたはゴムホースよりなる冷媒配管によって順次接続した閉回路より構成されている。
【0052】
圧縮機1は電磁クラッチ1aを介して図示しない車両エンジンにより駆動され、冷媒を吸入、圧縮し、吐出する。冷媒凝縮器2は、圧縮機1から吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒を冷却して凝縮し、過冷却するものである。冷媒凝縮器2は周知のように、車両エンジンルーム内において最前部(エンジン冷却用ラジエータの前方位置)に配置されて、エンジン冷却用ラジエータと共通の冷却ファンにより矢印A方向に送風される冷却空気(外気)にて冷却される。
【0053】
冷媒凝縮器2で過冷却された液冷媒はサイトグラス3を通過後、温度作動式膨張弁4により減圧膨張されて、低圧の気液2相冷媒となり、その後に、蒸発器5で低圧冷媒が空調空気から吸熱して蒸発する。
【0054】
次に、冷媒凝縮器2の具体的構造を詳述すると、冷媒凝縮器2は、一般にマルチフロータイプと称されているものであって、所定間隔を開けて配置された一対のヘッダタンク、すなわち、第1、第2ヘッダタンク21、22を有し、この第1、第2ヘッダタンク21、22の間に熱交換用のコア部23を配置している。
【0055】
このコア部23は第1、第2ヘッダタンク21、22の間で、水平方向に冷媒を流す偏平チューブ24を上下方向に多数本並列配置し、この多数の偏平チューブ24の間にコルゲートフィン25を介在して接合している。偏平チューブ24はアルミニュウムの一体成形品により扁平状の断面形状内に多数の穴を成形したものである。この偏平チューブ24の一端部は第1ヘッダタンク21内に連通し、他端部は第2ヘッダタンク22内に連通するようになっている。
【0056】
そして、第1ヘッダタンク21の空気流れ上流側に、圧縮機1からの吐出冷媒が流入する入口ジョイントブロック26を配置し、この入口ジョイントブロック26より下方の部位に出口ジョイントブロック27を配置している。なお、図1では、凝縮器2への両ジョイントブロック26,27を空気流れ方向Aの上流側に配置する場合を例示しているが、車両側での冷媒配管の配置状況に応じて両ジョイントブロック26,27を冷却空気流れ方向Aの下流側に配置してもよい。
【0057】
第1、第2ヘッダタンク21、22は上下方向に概略長円状の筒形状で延びる形状になっており、第2ヘッダタンク22は、冷媒の気液を分離して液冷媒を蓄える受液器61と一体に構成してある。この受液器61は上下方向に円筒状に延びる形状である。
【0058】
第1ヘッダタンク21は図3に示す断面形状にてアルミニュウムの一体成形品により一体成形されている。第1ヘッダタンク21の概略長円状の長軸方向の一端側に外方に突出するU状突出部21aが第1ヘッダタンク21の長手方向(上下方向)に沿って成形されている。このU状突出部21aの内側凹部に入口、出口ジョイントブロック26、27の接続用凸部26a、27aを挿入する。ここで、この両ジョイントブロック26,27はアルミニュウム製であり、その表面に塗布したろう材によりU状突出部21aの内側にろう付け接合される。
【0059】
U状突出部21aの底面部のうち、両ジョイントブロック26,27の配置部位には、連通穴21b、21cが第1ヘッダタンク21の押し出し加工後に開けてあるので、両ジョイントブロック26,27の内部通路をそれぞれ第1ヘッダタンク21の内部空間21f、21gに連通させることができる。
【0060】
また、第1ヘッダタンク21の概略長円状の長軸方向の側面部にチューブ挿入穴21dが開けてあり、このチューブ挿入穴21dに偏平チューブ24の一端部を挿入して、第1ヘッダタンク21と偏平チューブ24の両方に塗布したろう材により第1ヘッダタンク21と偏平チューブ24とをろう付け接合する。
【0061】
一方、第2ヘッダタンク22と受液器61はアルミニュウムの一体成形品(押し出し加工品)60により構成されており、図4〜図6に示す断面形状に押し出し加工で一体成形されている。なお、図1では、一体成形品60の内部構造の図示のために、第2ヘッダタンク22の部分でタンク長手方向(上下方向)に破断した状態を示している。
【0062】
第2ヘッダタンク22は本例ではジョイントブロック26,27を接続しない構成としているが、上記と同様のU状突出部22aを有しており、このU状突出部22aは図示しない取り付け用のブラッケトの取り付け部として利用することができる。また、第1ヘッダタンク21側に配置した入口ジョイントブロック26と出口ジョイントブロック27のいずれか一方または両方を、第2ヘッダタンク22側に配置することも可能である。この場合に、U状突出部22aを、これらジョイントブロック26、27の取り付け部として利用することができる。
【0063】
第2ヘッダタンク22の概略長円状の長軸方向の側面部にチューブ挿入穴22bが開けてあり、このチューブ挿入穴22bに偏平チューブ24の他端部を挿入して、第2ヘッダタンク22と偏平チューブ24の両方に塗布したろう材により第1ヘッダタンク21と偏平チューブ24とをろう付け接合する。
【0064】
第2ヘッダタンク22と受液器61との間には、第1、第2の2つの冷媒通路28、29が押し出し加工により成形されている。この、第1、第2冷媒通路28、29は空気流れ方向Aの前後に並列形成され、タンク長手方向(上下方向)に沿って延びる。
【0065】
第1冷媒通路28は後述の凝縮部を通過した冷媒が流れるとともに、凝縮部出口からの冷媒を受液器61内に流入させるものである。これに対して、第2冷媒通路29は受液器61内で気液分離された液冷媒を後述の過冷却部側に向かって流すものである。
【0066】
次に、本例の冷媒凝縮器2による冷媒通路の全体構成を説明すると、第1ヘッダタンク21内には、第1、第2の2枚のセパレータ30、31を配置している。第1セパレータ30は上下方向において、入口ジョイントブロック26の直ぐ下方部位に配置され、第2セパレータ31は出口ジョイントブロック27の直ぐ下方部位に配置されている。
【0067】
これにより、第1ヘッダタンク21の内部空間が上下方向に上側空間21eと、中間部空間21fと、下側空間21gとの3つの空間に仕切られる。なお、第1、第2セパレータ30、31にはろう材を塗布しておき、第1、第2セパレータ30、31を第1ヘッダタンク21の図示しないスリット穴から第1ヘッダタンク21内に挿入してろう付け接合するようになっている。
【0068】
一方、第2ヘッダタンク22内には第1〜第3の3枚のセパレータ32、33、34を配置している。これにより、第2ヘッダタンク22の内部を上下方向に4つの空間22c、22d、22e、22fに仕切っている。図2は、この4つの空間22d〜22fの仕切り構造を明示するものである。
【0069】
最も上の第1セパレータ32は第1ヘッダタンク21内の第1セパレータ30と同一高さに配置し、2番目の高さの第2セパレータ33は第1ヘッダタンク21内の第2セパレータ31と同一高さに配置し、最も下の第3セパレータ34は第2セパレータ33より所定量だけ低い部位に配置してある。第3セパレータ34には第1冷媒通路28内に突出する突出部34aが一体成形されており、この突出部34aにより第1冷媒通路28内を上側部と下側部とに仕切っている。
【0070】
上記第1〜第3セパレータ32〜34にはろう材を塗布しておき、第1〜第3セパレータ32〜34を第2ヘッダタンク22の図示しないスリット穴から第2ヘッダタンク22内に挿入してろう付け接合するようになっている。
【0071】
入口ジョイントブロック26は連通穴21b(図3)により第1ヘッダタンク21内の上部空間21eに連通し、出口ジョイントブロック27は連通穴21c(図3)により第1ヘッダタンク21内の中間部空間21fに連通している。
【0072】
そして、本例の冷媒凝縮器2のコア部23は、図1、7に示すように上側から下側へ向かって第1凝縮部35、過冷却部36、第2凝縮部37、および第3凝縮部38を形成している。第1凝縮部35は第1セパレータ30、32の上側に形成される。入口ジョイントブロック26からの冷媒が第1ヘッダタンク21内の上側空間21eを介して第1凝縮部35を図7の矢印aのように通過し、この冷媒は矢印bのように第2ヘッダタンク22の上側空間22cを通過した後に、連通穴39(図4)を通過して第1冷媒通路28に流入する。
【0073】
ここで、連通穴39は一体成形品60において上部空間22cと第1冷媒通路28とを仕切る壁部を貫通して設けられている。また、一体成形品60において上から3番目の空間22eと第1冷媒通路28とを仕切る壁部を貫通して連通穴40が設けられているので、第1冷媒通路28の冷媒は矢印cのように連通穴40を通過して3番目の空間22e内に流入する。
【0074】
次に、冷媒は第2凝縮部37を矢印dのように通過し、第1ヘッダタンク21内の下側空間21gに流入し、この下側空間21gにて矢印eのように冷媒の流れをUターンする。この後、冷媒はコア部23の最下部の第3凝縮部38を通過して矢印fのように第2ヘッダタンク22の下側空間22fに流入する。
【0075】
次に、冷媒は連通穴41(図5)を通過して一旦、第1冷媒通路28内に流入し、さらに、冷媒は連通穴42(図5)を通過して受液器61内に流入する。この連通穴41、42は受液器61への冷媒流入口を構成するものであって、受液器61内の通常運転時での冷媒液面61a(図7)より十分低い位置に連通穴41、42が形成されている。
【0076】
そして、連通穴41、42よりさらに低い位置に、受液器61内の底部と第2冷媒通路29内の底部とを連通させる連通穴43が形成されている。そのため、受液器61内の液冷媒が矢印gのように連通穴43を通過して第2冷媒通路29内に流入する。この液冷媒は第2冷媒通路29を上昇して連通穴44(図6)を矢印hのように通過して上から2番目の空間22d内に流入する。この連通穴44は、第2ヘッダタンク22の上下方向においてセパレータ32、33の間に形成されている。
【0077】
空間22d内に流入した液冷媒は、矢印h’のように過冷却部36を通過して第1ヘッダタンク21の中間部空間21fに流入し、その後に、出口ジョイントブロック27から外部に流出する。
【0078】
従って、本例の冷媒凝縮器2は、冷媒流れの上流側から順次、第1凝縮部35、第2凝縮部37、第3凝縮部38、受液器61、および過冷却部36を構成するとともに、これらを一体に設けた構成となっている。なお、本例では、冷媒凝縮器2の各部はアルミニュウム材で成形され、一体ろう付けにて組付けられている。
【0079】
次に、上記構成において作動を説明する。いま、車両用空調装置の運転が開始され、電磁クラッチ1aに通電されると、電磁クラッチ1aが接続状態となり、自動車エンジンの回転が圧縮機1に伝達され、圧縮機1が冷媒を圧縮し、吐出する。これにより、圧縮機1から吐出された過熱ガス冷媒は入口ジョイントブロック26から凝縮器2内に流入し、上述した矢印a〜矢印h’の経路を経て出口ジョイントブロック27へと流れる。
【0080】
一方、凝縮器2のコア部23には図示しない冷却ファンにより冷却空気(外気)が送風されるので、この冷却空気と冷媒とを熱交換させてガス冷媒を冷却して、凝縮、過冷却させる。すなわち、第1〜第3凝縮部35、37、38の扁平チューブ24を冷媒が通過する間に、冷媒は冷却空気と熱交換して冷却され、ガス冷媒を一部含む飽和液冷媒となる。この飽和液冷媒は第2ヘッダタンク22の下側空間22fから連通穴41、42を通って受液器61内に流入し、ここで冷媒の気液が分離され、液冷媒が蓄えられる。
【0081】
受液器61内の液冷媒は連通穴43から第2冷媒通路29を上昇して連通穴44から空間22dを経由して過冷却部36内に流入し、過冷却部36のチューブ24を通過する。
【0082】
この過冷却部36において、液冷媒は再度冷却されて過冷却状態となり、この過冷却液冷媒は第1ヘッダタンク21の中間部空間21fを通って出口ジョイントブロック27から凝縮器2外へ流出する。
【0083】
そして、過冷却液冷媒はサイトグラス3を通って、温度作動式膨張弁4に流入する。この膨張弁4において、過冷却液冷媒は減圧され、低温、低圧の気液2相冷媒となる。次いで、この気液2相冷媒は冷媒蒸発器5にて空調用空気と熱交換して蒸発し、その蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して、空調用空気を冷却する。冷媒蒸発器5にて蒸発したガス冷媒は圧縮機1に吸入され、再度圧縮される。
【0084】
ところで、車両の信号待ち等のアイドリング時には、車両の走行動圧による風がなくなるので、冷媒凝縮器2およびエンジン冷却用ラジエータを通過した高温空気(熱風)が冷却ファンの運転によって冷媒凝縮器下方側を通って、再び冷媒凝縮器上流側に巻き込まれるという現象が発生することがある。しかし、本実施形態によると、第2、第3凝縮部37、38の上部に過冷却部36を配置しているから、過冷却部36の設置部位に高温空気が巻き込まれることがなくなる。
【0085】
従って、アイドリング時にも過冷却部36の冷却性能を良好に維持して液冷媒の過冷却度(サブクール量)の減少を抑制できる。
【0086】
なお、過冷却部36の下側に位置する第2、第3凝縮部37、38では冷媒が飽和状態にあり、過冷却部40の過冷却冷媒よりも冷媒温度が高いので、第2、第3凝縮部37、38に高温空気の巻き込みが発生しても、性能低下への影響が小さい。
【0087】
さらに、本実施形態によると、上側の第1凝縮部35と下側の第2、第3凝縮部37、38との間に過冷却部36を配置しているから、次の利点がある。すなわち、冷却ファンの送風空気の風速分布は中央部が高く、上下両側で低くなる傾向にあるので、過冷却部36の中間部位への配置により過冷却部36の冷却効果を高めて、過冷却部36の高性能化、省スペース化を達成することができる。
【0088】
(第2実施形態)
図8〜図11は第2実施形態を示しており、第1実施形態では出口ジョイントブロック27の下流側にサイクル内への封入冷媒量を点検するためのサイトグラス3を配置しているので、過冷却部36通過後の冷媒(過冷却冷媒)の気液状態をサイトグラス3により点検することになる。
【0089】
従って、第1実施形態では受液器61の出口では冷媒流れ中に気泡が存在する状態でも過冷却部36での冷却作用によりサイトグラス3設置部位では冷媒流れから気泡が消える状態(泡消え状態)となる。そのため、サイクル内への冷媒封入時に封入冷媒量の目安となるサイトグラス3での泡消え点以後における封入冷媒量を適切に設定することが難しい。
【0090】
そこで、第2実施形態では、受液器61の出口での冷媒流れの気液状態をサイトグラス3により直接点検できるようにしている。すなわち、図8、9に示すように、第2ヘッダタンク22と受液器61の上端開口面を閉塞する蓋部材45において、受液器61の底部から流出した冷媒が流れる第2冷媒通路29の上方に位置する部位にサイトグラス3を配置している。
【0091】
蓋部材45は第2ヘッダタンク22の上端開口面を閉塞する第1蓋部45aとと受液器61の上端開口面を閉塞する第2蓋部45bとを一体成形するものであって、その具体的構造を例示すると、図10、11のごとくなる。
【0092】
図10の例では蓋部材45において、第2冷媒通路29の上方部位にサイトグラス3を収容する円形の凹部45cを形成し、この凹部45cの中央部に円形穴45dを開けている。また、凹部45cの上部に環状のかしめ用突出片45eを形成している。
【0093】
本例ではアルミニュウム材を冷間鍛造または切削加工することにより蓋部材45を図10の形状に形成し、この状態にて凝縮器2のろう付けを行って、蓋部材45を第2ヘッダタンク22、受液器61の上端部にろう付け接合しておく。そして、ろう付け後に、凹部45cの底面上にシール用のOリング46を介してサイトグラス3を配置し、環状のかしめ用突出片45eを矢印Xのように内側方向にかしめて、サイトグラス3を凹部45c内にシール固定する。
【0094】
また、図11の例ではアルミニュウム板材をプレス加工することにより蓋部材45を図示形状に形成したもので、他の点は図10の例と同じである。
【0095】
第2実施形態によると、サイクル内への冷媒封入時に作業者は、サイトグラス3および円形穴45dを通して第2冷媒通路29内の冷媒(受液器61の出口での冷媒)の気液状態を点検できる。よって、サイトグラス3を通して受液器出口での冷媒の泡消え点を確認でき、サイクル内への封入冷媒量の管理が容易となる。また、第2ヘッダタンク22と受液器61の上端開口面を閉塞する蓋部材45に、サイトグラス3を配置しているから、車両のエンジンルーム上方からサイトグラス3を容易に目視できる。
【0096】
なお、その他の凝縮器全体構成は第1実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【0097】
(第3実施形態)
図12は第3実施形態を示しており、第1、第2実施形態では、上側の第1凝縮部35と下側の第2、第3凝縮部37、38との間に過冷却部36を配置しているが、第3実施形態では、過冷却部36をコア部23の最上部に配置している。
【0098】
このような配置関係を実現するための具体的構造を説明すると、第1ヘッダタンク21内の第1、第2セパレータ30、31により仕切られた3つの空間のうち、下側空間21gに入口ジョイントブロック26を連通させ、上側空間21eに出口ジョイントブロック27を連通させている。
【0099】
一方、第2ヘッダタンク22内にも第1、第2セパレータ32、33が配置されており、第1セパレータ32は第1ヘッダタンク21内の第1セパレータ30と同一高さに配置され、第2セパレータ33は第1ヘッダタンク21内の第1、第2セパレータ30、31の中間高さに配置されている。これにより、第2ヘッダタンク22内は、上下方向に3つの空間22c、22d,22eに仕切られている。
【0100】
入口ジョイントブロック26からの冷媒は第1ヘッダタンク21内の下側空間21gを通って最下部の第1凝縮部35を矢印iのように通過し、その後に、第2ヘッダタンク22内の下側空間22eで矢印jのようにUターンする。次に、冷媒は第2凝縮部37を矢印kのように通過した後に、第1ヘッダタンク21内の中間部空間21fで矢印mのようにUターンする。
【0101】
次に、冷媒は第3凝縮部38を矢印nのように通過した後に、第2ヘッダタンク22の中間部空間22d内に流入する。この中間部空間22dは連通穴47により第1冷媒通路28に連通している。さらに、この第1冷媒通路28は受液器61内の通常運転時の冷媒液面61aより下方に位置している連通穴48により受液器61内に連通している。
【0102】
これにより、上記中間部空間22d内の冷媒は第1冷媒通路28を矢印pのように下降した後に受液器61内に流入する。そして、上記連通穴48より下方の部位に連通穴49を設けて、受液器61内の底部付近を第2冷媒通路29に連通させてあるので、受液器61内の底部付近の液冷媒が連通穴49を通って第2冷媒通路29に流入し、この第2冷媒通路29を矢印qのように上昇する。
【0103】
この第2冷媒通路29の上部には連通穴50が設けてあり、この連通穴50により第2冷媒通路29は第2ヘッダタンク22内の上側空間22cに連通しているので、第2冷媒通路29の冷媒は上側空間22c内に流入した後に、過冷却部36を矢印rのように通過し、第1ヘッダタンク21の上側空間21eを経由して出口ジョイントブロック27から外部へ流出する。
【0104】
第3実施形態では、入口ジョイントブロック26からの最も高温の冷媒が流入する第1凝縮部35をコア部23の最下部に配置しているから、コア部23の下側への高温熱風の巻き込みによる不具合を最小限に抑制できる。
【0105】
(第4実施形態)
図13は第4実施形態を示しており、第3実施形態の冷媒通路構成を簡素化したものである。すなわち、第4実施形態では、過冷却部36をコア部23の最上部に配置するとともに、過冷却部36の下側に1つの凝縮部35のみを配置している。このため、第1、第2ヘッダタンク21、22の内部にはそれぞれ1枚のセパレータ30、32を配置して、上下の空間21e、21gと上下の空間22c、22eに仕切るだけでよい。
【0106】
(第5実施形態)
上述の各実施形態では、一体成形品(押し出し加工品)60において、第2ヘッダタンク22の筒形状を全周にわたって一体成形する形状として、一体成形品60にチューブ24の端部が挿入接合される穴部22bを設けているが、第5実施形態では図14に示すように、第2ヘッダタンク22の筒形状のうち、受液器61側の概略半周部分220のみを一体成形品60に成形する形状とし、残余のコア部23側の概略半周部分221を一体成形品60とは別体の板部材(アルミニュウム板材)により成形し、このコア部23側の概略半周部分221を受液器61側の概略半周部分220に接合する構成としている。
【0107】
第5実施形態によると、チューブ24の端部が挿入接合される穴部22bをコア部23側の概略半周部分221の板部材に設けることができるので、この穴部22bの穴開け加工を容易に行うことができる。
【0108】
(第6実施形態)
図15は第6実施形態を示しており、上記第5実施形態の変形であり、第2ヘッダタンク22の筒形状のうち、受液器61側の概略半周部分220も別体の板部材(アルミニュウム板材)により成形するようにしたものである。従って、一体成形品60には第1、第2冷媒通路28、29の部分と受液器61のみが成形されることになる。
【0109】
第6実施形態によると、穴部22bの加工が容易であるとともに、一体成形品60の高さ(凝縮器上下方向の寸法)を第2ヘッダタンク22と異なる高さにすることが容易である。従って、第1、第2冷媒通路28、29と受液器61の部分を容易に第2ヘッダタンク22より低い高さにすることができる。
【0110】
(第7実施形態)
図16は第7実施形態を示しており、上記第6実施形態の変形であり、第2ヘッダタンク22の筒形状全体(図15の両部分220、221)を一体部品として成形している。ここで、第2ヘッダタンク22は、押し出しまたは引き抜き加工による成形、あるいは溶接によるパイプ部品等であってもよい。
【0111】
第7実施形態によると、第1、第2冷媒通路28、29と受液器61とを一体成形した一体成形品60と、第2ヘッダタンク22とを予め別々に成形しておき、その後に、この両者を一体に接合する。
【0112】
(第8実施形態)
図17は第8実施形態を示しており、第2ヘッダタンク22の部分と第1、第2冷媒通路28、29の部分とを押し出し加工の一体成形品70により構成し、この一体成形品70に別体の受液器61を一体に接合する。ここで、受液器61は板部材(アルミニュウム板材)を曲げ加工して形成しているが、板部材から絞り加工にて受液器61を成形してもよい。
【0113】
第8実施形態によると、第2ヘッダタンク22および第1、第2冷媒通路28、29の部分(一体成形品70)に対して受液器61の高さを容易に変える(低くする)ことができる。
【0114】
(第9実施形態)
図18は第9実施形態を示しており、第2ヘッダタンク22の部分と第1、第2冷媒通路28、29の部分と受液器61の部分をすべて板部材から構成している。
【0115】
従って、第2ヘッダタンク22、第1、第2冷媒通路28、29および受液器61の部分をすべて別々の板部材から曲げ加工等により構成できる。板部材の曲げ加工は通常のプレス成形技術にて実施できるので、加工が容易である。なお、第9実施形態の受液器61を板部材から絞り加工にて成形してもよい。
【0116】
ここで、第9実施形態の変形として、第2ヘッダタンク22を図16のような一体品で構成してもよい。また、第1、第2冷媒通路28、29の部分を押し出し加工による単独の一体成形品で構成してもよい。同様に、受液器61の部分を押し出し加工による単独の一体成形品で構成してもよい。
【0117】
図19は第9実施形態による凝縮器2の一例であり、第2ヘッダタンク22と第1、第2冷媒通路28、29部分を略同一高さとし、そして、受液器61の高さを低くしている。なお、第9実施形態では、図19に示すように凝縮部35の上側に過冷却部36を配置しており、凝縮器2全体としての冷媒通路構成は図13の第4実施形態と同じでよいので、説明は省略する。
【0118】
また、図20は第9実施形態による凝縮器2の他の一例であり、第2ヘッダタンク22より第1、第2冷媒通路28、29部分の高さを低くし、さらに、受液器61の高さを第1、第2冷媒通路28、29部分よりも低くしている。
【0119】
このように、第9実施形態によると、上記三者(タンク22、通路28、29部分、受液器61)をそれぞれ別の板部材から成形しているので、上記三者を別々の高さに設計することが容易である。
【0120】
なお、図20において、451、452、453は上記三者の上端開口部をそれぞれ閉塞する蓋部材であり、第1、第2冷媒通路28、29部分の蓋部材452に、第2冷媒通路29を流れる冷媒の気液状態を目視可能とするサイトグラス3(図8〜図11参照)を配置すれば、受液器61出口の冷媒の気液状態からサイクル内冷媒封入量を的確に判定できる。
【0121】
(第10実施形態)
図21は第10実施形態を示しており、凝縮器2全体としての冷媒通路構成は図13の第4実施形態と同じである。第2ヘッダタンク22の側方に受液器61を直接接合し、第2ヘッダタンク22の下側空間22eと受液器61との接合部の下側部位に、この両者を連通する連通穴51を設けている。
【0122】
そして、第2ヘッダタンク22と受液器61の外部に上下方向に延びる連通パイプ52を配置し、受液器61内の底部側の部位を連通パイプ52により第2ヘッダタンク22の上側空間22cに連通させている。
【0123】
すなわち、第10実施形態は、第2冷媒通路29の役割を第2ヘッダタンク22および受液器61と別体の連通パイプ52により果たしており、また、第1冷媒通路28と連通穴47、48(図13)の役割は連通穴51により果たすことができる。なお、連通パイプ52の入口部より連通穴51を上方に配置して、連通穴51からの流入冷媒中のガス冷媒が連通パイプ52へ混入することを防止する。
【0124】
(第11実施形態)
図22は第11実施形態を示しており、凝縮器2全体としての冷媒通路構成は図7に示す第1実施形態と同じであり、上側の凝縮部35と下側の凝縮部37、38との間に過冷却部36を配置している。第2ヘッダタンク22の内部は、3枚のセパレータ32、33、34により上下方向に4つの空間22c〜22fに仕切られている。
【0125】
そして、第11実施形態では、第2ヘッダタンク22と受液器61の外部に、上記連通パイプ52の他にもう1つの連通パイプ53を上下方向に配置している。前者の連通パイプ52により、受液器61内部の底部側の部位を上から2番目の空間22dに連通させ、後者の連通パイプ53により第2ヘッダタンク22の最上部の空間22cを上から3番目の空間22dに連通させている。また、連通穴51により第2ヘッダタンク22の最下部の空間22fを受液器61内部に直接連通させる。
【0126】
なお、第10、第11実施形態では、図示のごとく第2ヘッダタンク22より受液器61の高さを低くしているので、第2ヘッダタンク22と受液器61を、それぞれ板部材から独立に成形することが好ましいが、もちろん、この両者22、61を同一高さとして一体成形品60により構成することもできる。
【0127】
(第12実施形態)
図23は第12実施形態を示しており、凝縮器2全体としての冷媒通路構成は図21に示す第10実施形態と同じであり、第10実施形態とは連通パイプ52の配置形態を変更している。すなわち、蓋部材451を貫通して連通パイプ52を受液器61内に挿入し、連通パイプ52の下端部を受液器61内の底部近傍位置(連通穴51の下方部位)まで垂下させるようにしている。このような連通パイプ52によっても、第10実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【0128】
(第13実施形態)
図24は第13実施形態を示しており、上述した各実施形態では、冷媒凝縮器2のろう付けによる組み付け工程において、ヘッダタンク22に受液器61を一体に構成(接合)するか、あるいはヘッダタンク22と受液器61とを予め一体成形しているが、第13実施形態では、冷媒凝縮器2のろう付けによる組み付け終了後に受液器61だけを後付けでヘッダタンク22に組み付けるようにしている。
【0129】
すなわち、図24に例示するように、ヘッダタンク22側に、受液器61内の底部近傍の液冷媒を上側空間22cに導入する連通パイプ52と、下側空間22e内の冷媒を受液器61内に導入する連通パイプ53とを冷媒凝縮器2のろう付け時に一体ろう付けしておく。そして、冷媒凝縮器2のろう付けによる組み付け終了後に、受液器61の上下両端面にパイプ接続用のブロックジョイント71、72を配置して、連通パイプ52、53をブロックジョイント71、72を介在して受液器61の上下両端面にネジ止め固定する。
【0130】
これにより、冷媒凝縮器2の組み付け終了後に、受液器61を連通パイプ52、53を介してヘッダタンク22側に一体化できる。
【0131】
なお、連通パイプ52と受液器61との組み付けを容易にするために、連通パイプ52をブロックジョイント71の部位で上下2分割し、この2分割の連通パイプ52をブロックジョイント71の部位で一体に結合するようにしてもよい。
【0132】
(第14実施形態)
図25は第14実施形態を示しており、上記第13実施形態のブロックジョイント71、72を廃止している。その代わりに、第14実施形態では冷媒凝縮器2の組み付け終了後に、受液器61の上面部と底面部を連通パイプ52、53にトーチろう付け等によりろう付け接合するようにしたものである。
【0133】
(第15実施形態)
図26〜図31は第15実施形態を示しており、第1、第2実施形態のように第2ヘッダタンク22、第1、第2冷媒通路28、29、および受液器61をアルミニュウムの一体成形品60により構成する場合において、第15実施形態は第2ヘッダタンク22と第1、第2冷媒通路28、29との間を仕切る仕切り壁部(内部隔壁)62に設ける連通穴39、40、41、44の穴開け方法および穴開け装置に関する。
【0134】
図26〜図31において、第1、第2実施形態(図1〜図11)と同一符号は同一もしくは均等部分を示しており、第15実施形態では上記仕切り壁部62に設ける連通穴39、40、41、44のうち、特に、第2冷媒通路29と第2ヘッダタンク22内の流路とを連通する連通穴44(図29、31参照)を穴開け加工する場合を例にとって説明する。なお、63は第1、第2冷媒通路28、29と受液器61との間を仕切る仕切り壁部(内部隔壁)を示す。
【0135】
図26〜図29はパイプ状部品を構成する一体成形品60を装着した穴開け装置の要部を例示しており、まず、穴開け装置の概要について説明すると、ベース部材80に備えられたワーク支持部81上に一体成形品60を装着し固定するようになっている。
【0136】
ベース部材80のうち、一体成形品60の長手方向の一端側(図示右側)に治具保持部82が配置してある。この治具保持部82には図示しない駆動機構が連結されており、この駆動機構により治具保持部82は、後述のアーム84、アームガイド87等と一体にアーム84の長手方向(図26〜図29の左右方向)に移動可能になっている。
【0137】
この治具保持部82の上部にはアーム84の長手方向に貫通する嵌合穴部82aが設けてあり、この嵌合穴部82a内においてアーム長手方向と直交する方向にピン83が固定してある。このピン83に対して金属製アーム84の根本部(図示の右端部)が回動可能に嵌合支持されている。すなわち、ピン83はアーム84の回動支点として作用する。
【0138】
一体成形品60の第2ヘッダタンク22部分において、チューブ挿入用の多数の穴部22bを有する外面壁22dと仕切り壁部62との間の空間(ヘッダタンク22の内部空間)内にアーム84を挿入するようになっている。このアーム84の先端部には金属製パンチ85がピン86により回動可能に取り付けられている。パンチ85の下面部には穴開け用の円形刃部85が一体に突出形成されている。
【0139】
金属製アームガイド87はアーム84およびパンチ85の動きを案内して、アーム84およびパンチ85の作動時にねじれ等の不具合が生じることを防止する。このため、アームガイド87は、アーム84およびパンチ85の長手方向の両側面に沿って延びる長辺部87a、87bと、この長辺部87a、87b間を一体に連結する短辺部87c、87dとを有する長方形状の枠体として形成されている。
【0140】
外面壁22dと仕切り壁部62との間の空間および治具保持部82の嵌合穴部82aに対して、アームガイド87の外形が遊嵌合するように、アームガイド87の外形寸法を設定してある。また、アームガイド87には、ピン83がアーム84の長手方向で遊嵌合する長径寸法Lの長穴87e(図26)が開けてある。
【0141】
これにより、アームガイド87がアーム84に対して長手方向に移動可能になっている。そして、アームガイド87の右側短辺部87cに図示しない駆動機構を連結し、この駆動機構からの駆動力によりアームガイド87を単独でアーム長手方向に移動可能にしている。
【0142】
また、アームガイド87はパンチ85による穴開け終了後にパンチ85を穴開け前の元の位置に戻すカム手段の役割を兼務するようになっている。このため、アームガイド87のうち、パンチ85に対向する部分である左側の短辺部87dに所定角度で傾斜する傾斜カム面87fが形成してある。パンチ85の先端部にも、傾斜カム面87fに沿って同一角度で傾斜する傾斜カム面85bが形成してある。
【0143】
一方、外面壁22dのチューブ挿入用穴部22bのうち、パンチ85の上方に位置する穴部22b(本例では3個の穴部22b)に押圧用治具(バックアップ治具)88が上下動可能に挿入されている。この押圧用治具88は金属により板状に形成され、その下端部がパンチ85の上面に当接するようになっている。この3枚の板状押圧用治具88は駆動機構89から駆動力が加えられるようになっている。
【0144】
次に、第15実施形態による穴開け方法を工程順に具体的に説明する。
まず、最初に、一体成形品60をベース部材80のワーク支持部81上に装着し固定する。次に、駆動機構(図示せず)により治具保持部82をアーム84、アームガイド87等と一体に図26〜図29の右側から左方向に移動させて、パンチ85の付いたアーム84とアームガイド87を、一体成形品60の第2ヘッダタンク22部分における外面壁22dと仕切り壁部62との間の空間内に挿入する。
【0145】
このとき、アームガイド87はアーム84の長手方向に対して図27の位置にあって、その左側短辺部87dの傾斜カム面87fがパンチ85の先端部の傾斜カム面85bから所定寸法だけ離れている。
【0146】
次に、駆動機構89により3枚の板状押圧用治具88を押し下げて、この板状押圧用治具88によりパンチ85を下方へ押圧する。これにより、アーム84がピン83を支点として下方へ回動する。従って、アーム84の先端部はピン83を中心とする回動軌跡を描くことになるが、パンチ85がピン86によりアーム84の先端部に回動可能に連結されているので、3枚の板状押圧用治具88からの押圧力によりパンチ85は水平状態を維持したまま下方へ移動(図28の矢印▲1▼参照)することができる。
【0147】
図28、図31(a)はパンチ85の下方への移動が完了した状態を示しており、パンチ85の穴開け用刃部85aにより仕切り壁部62の所定部位に打ち抜き荷重を加えて、この所定部位を円形に打ち抜くことにより連通穴44を開けることができる。この穴開けの完了した状態では、図28に示すようにパンチ85先端部の傾斜カム面85bがアームガイド87の傾斜カム面87fの最下部に接触する。なお、90はこの穴開けにより生じる抜き廃材である。
【0148】
次に、アームガイド87の右側短辺部87cに連結された駆動機構(図示せず)によりアームガイド87を単独で図29の矢印▲2▼に示すように右側へ移動させる。すると、アームガイド87の傾斜カム面87fがパンチ85先端部の傾斜カム面85bの下側に入り込み、パンチ85をアーム84とともに上方(図29の矢印▲3▼参照)へ移動させる。これにより、パンチ85を図29、図31(b)に示す穴開け前の元の位置に復帰させることができる。
【0149】
次に、アームガイド87を単独で図29の位置から左側(矢印▲2▼と反対方向)へ移動させて、図27の初期状態に戻す。以上により、第15実施形態による穴開け方法の1サイクルを完了できる。
【0150】
ところで、上記穴開け方法によると、一体成形品60における外面壁22dのチューブ挿入用穴部22bが連通穴44の直上に位置していることに着目して、この穴部22bに3枚の板状押圧用治具88を通して、この板状押圧用治具88によりパンチ85に対して直上(垂直方向)から押圧力を加えることができる。そのため、パンチ85から打ち抜き荷重をパイプ状部品内部の仕切り壁部62に確実に加えて、穴開けを良好に行うことができる。
【0151】
このため、図32に示すように、ヘッダタンク22のパイプ状内部空間の高さhが5〜15mm程度の小さい寸法であっても、外面壁22dのチューブ挿入用穴部22bの幅寸法W0(例えば、1〜1.5mm程度)より十分大きい幅寸法W1(例えば、6mm程度)を持つ連通穴44を良好に開けることができる。ここで、仕切り壁部62の材質はアルミニュウムで、その板厚は1〜1.5mm程度である。なお、図32は図30のC−C断面図で、穴開け装置側の断面図示を省略し、製品側だけの要部断面形状を示す。
【0152】
また、パンチ85とアーム84の先端部との回動可能な連結により、パンチ85が水平状態を維持したまま下方へ移動できるので、パンチ85が傾いて仕切り壁部62に片当たりするという不具合が生じない。また、パンチ85がアーム84に対して回動可能であるため、アーム84の撓みも防止できる。
【0153】
更に、アームガイド87自身に一体に形成した傾斜カム面87fを用いて、極めて簡単な構成でパンチ85の復帰作動を確実に行うことができる。
【0154】
(第16実施形態)
図33は第16実施形態であり、上記第15実施形態の変形であり、一体成形品(パイプ状部品)60の長手方向の両側から、パンチ85の付いたアーム84とアームガイド87を、それぞれ個別に外面壁22dと仕切り壁部62との間の空間内に挿入するようにしたものである。
【0155】
第16実施形態によると、長手方向の両側に配置したアーム84、84のパンチ85、85を用いて、2箇所の穴開けを同時に効率よく行うことができる。また、穴開け位置は一体成形品(パイプ状部品)60とパンチ85、85との相対的な位置関係で決まるため、第16実施形態では、長手方向両側の治具保持部82、82をそれぞれ別個の駆動機構(図示せず)により独立に位置調整可能にしている。図33の矢印▲4▼、▲5▼は左右両側の治具保持部82、82の移動方向を示す。
【0156】
この治具保持部82、82の位置調整によりアーム84、84の支持位置(すなわち、パンチ85、85の位置)を変更できるようにしている。これにより、一体成形品(パイプ状部品)60に対するパンチ85、85の相対位置を調整して、穴開け位置を簡単に変更できる。すなわち、穴開け位置の変更ごとに、長手方向寸法の異なるアーム84、84に変更する段取り作業が不要となり、治具保持部82、82の位置調整を行うだけで穴開け位置の変更を極めて簡単に行うことができる。
【0157】
(他の実施形態)
なお、上述の第15、16実施形態では、第2ヘッダタンク22、第1、第2冷媒通路28、29、および受液器61をアルミニュウムの一体成形品60により構成する場合における仕切り壁部62への穴開け方法について説明したが、例えば、第1、第2冷媒通路28、29を廃止して、第2ヘッダタンク22と受液器61を直接一体成形する場合に、第2ヘッダタンク22と受液器61との間を仕切る仕切り壁部に連通穴を開ける場合に、本発明方法を同様に適用できることはもちろんである。
【0158】
また、上述の第15、16実施形態では、パンチ85が取り付けられたアーム84をピン83を中心として回動可能に支持するレバー式の構成としているが、アーム84を上下方向(パンチ85の移動方向)にスライドさせる方式にしてもよい。
【0159】
また、上述の第15、16実施形態では、穴開け位置の変更のために、パンチ85が取り付けられたアーム84の支持位置を変更可能な構成としているが、穴開け位置は一体成形品(パイプ状部品)60とパンチ85、85との相対的な位置関係で決まるため、一体成形品(パイプ状部品)60の装着位置を変更可能な構成としてもよい。
【0160】
また、上述の各実施形態では、入口ジョイントブロック26と出口ジョイントブロック27を別部品として構成しているが、この両ジョイントブロック26、27が図1のごとく隣接配置される場合はこの両ジョイントブロック26、27を1つの一体部品として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の凝縮器を示す分解斜視図である。
【図2】第1実施形態の要部拡大図である。
【図3】第1実施形態の要部断面図である。
【図4】第1実施形態の要部断面図である。
【図5】第1実施形態の要部断面図である。
【図6】第1実施形態の要部断面図である。
【図7】第1実施形態の凝縮器の冷媒通路構成を示す分解斜視図である。
【図8】第2実施形態の凝縮器を示す斜視図である。
【図9】図8の要部拡大図である
【図10】第2実施形態のサイトグラス固定部の一例を示す要部断面図である。
【図11】第2実施形態のサイトグラス固定部の他の例を示す要部断面図である。
【図12】第3実施形態の凝縮器の冷媒通路構成を示す斜視図である。
【図13】第4実施形態の凝縮器の冷媒通路構成を示す斜視図である。
【図14】第5実施形態の要部分解断面図である。
【図15】第6実施形態の要部分解断面図である。
【図16】第7実施形態の要部分解断面図である。
【図17】第8実施形態の要部断面図である。
【図18】第9実施形態の要部断面図である。
【図19】第9実施形態による凝縮器の一例を示す斜視図である。
【図20】第9実施形態による凝縮器の他の例を示す要部斜視図である。
【図21】第10実施形態による凝縮器を示す斜視図である。
【図22】第11実施形態による凝縮器を示す斜視図である。
【図23】第12実施形態による凝縮器を示す斜視図である。
【図24】第13実施形態による凝縮器の要部正面図である。
【図25】第14実施形態による凝縮器の要部正面図である。
【図26】第15実施形態による穴開け方法を示す部分断面平面図である。
【図27】図26のA−A断面図で、パンチの穴開け前の位置を示す。
【図28】図26のA−A断面図で、パンチの穴開け後の位置を示す。
【図29】図26のA−A断面図で、カム手段によりパンチを穴開け前の元の位置に戻す状態を示す。
【図30】第15実施形態による穴開け方法を示す部分平面図である。
【図31】(a)は図30のB−B断面図で、パンチの穴開け後の位置を示す。(b)は図30のB−B断面図で、パンチを穴開け前の元の位置に戻した状態を示す。
【図32】図30のC−C断面図で、製品側だけの要部断面形状を示す。
【図33】第16実施形態による穴開け方法を示す平面図である。
【符号の説明】
21、22…第1、第2ヘッダタンク、 23…コア部、24…チューブ、28、29…第1、第2冷媒通路、35、37、38…凝縮部、36…過冷却部、52、53…連通パイプ、60、70…一体成形品、61…受液器。

Claims (15)

  1. 圧縮機(1)から吐出された過熱冷媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部(35、37、38)と、この凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器(61)と、この受液器(61)からの液冷媒を過冷却する過冷却部(36)とを一体に構成する冷媒凝縮器であって、
    前記凝縮部として、上部に配置した第1凝縮部(35)と下部に配置した第2凝縮部(37、38)とを備え、
    前記第1凝縮部(35)と前記第2凝縮部(37、38)との間に前記過冷却部(36)を配置したことを特徴とする冷媒凝縮器。
  2. 水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、上方側の部位に前記第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に前記第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
    前記コア部(23)のうち、前記第1凝縮部(35)と前記第2凝縮部(37、38)との間に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に前記受液器(61)を一体に構成するようになっており、
    前記第1凝縮部(35)および前記第2凝縮部(37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
    前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、少なくとも、二者を一体成形品(60、70)で構成したことを特徴とする請求項1に記載の冷媒凝縮器。
  3. 圧縮機(1)から吐出された過熱冷媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部(35、37、38)と、この凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器(61)と、この受液器(61)からの液冷媒を過冷却する過冷却部(36)とを一体に構成する冷媒凝縮器であって、
    水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、下方側の部位に前記凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に前記受液器(61)を一体に構成するようになっており、
    前記凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
    前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、少なくとも、二者を一体成形品(60、70)で構成し、
    前記過冷却部(36)より上方側の部位にも前記凝縮部(35、37、38)の一部( 35)を配置したことを特徴とする冷媒凝縮器。
  4. 前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分の三者を一体成形品(60)で構成したことを特徴とする請求項2または3に記載の冷媒凝縮器。
  5. 前記三者の一体成形品(60)は前記ヘッダタンク(22)の筒形状を全周にわたって一体成形する形状であり、
    前記一体成形品(60)の前記ヘッダタンク(22)部分に前記チューブ(24)の端部が挿入接合される穴部(22b)を設けたことを特徴とする請求項に記載の冷媒凝縮器。
  6. 前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、前記受液器(61)および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を一体成形品(60)で構成し、
    前記一方のヘッダタンク(22)において、少なくとも前記コア部(23)側の部分(221)を、前記一体成形品(60)とは別体の板部材により成形し、
    この板部材に前記チューブ(24)の端部が挿入接合される穴部(22b)を設けたことを特徴とする請求項2または3に記載の冷媒凝縮器。
  7. 前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分のうち、前記一方のヘッダタンク(22)および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を一体成形品(70)で構成し、
    前記受液器(61)を、前記一体成形品(70)とは別体で成形した後に前記一体成形品(70)に接合することを特徴とする請求項2または3に記載の冷媒凝縮器。
  8. 水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、上方側の部位に前記第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に前記第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
    前記コア部(23)のうち、前記第1凝縮部(35)と前記第2凝縮部(37、38)との間に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に前記受液器(61)を一体に構成するようになっており、
    前記第1凝縮部(35)および前記第2凝縮部(37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
    前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体で成形した後に一体に接合することを特徴とする請求項1に記載の冷媒凝縮器。
  9. 圧縮機(1)から吐出された過熱冷媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部(35、37、38)と、この凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器(61)と、この受液器(61)からの液冷媒を過冷却する過冷却部(36)とを一体に構成する冷媒凝縮器であって、
    水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、下方側の部位に前記凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)側に前記受液器(61)を一体に構成するようになっており、
    前記凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる第1冷媒通路(28)と、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す第2冷媒通路(29)とを前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)に沿って上下方向に延びるように並列形成し、
    前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体で成形した後に一体に接合し、
    前記過冷却部(36)より上方側の部位にも前記凝縮部(35、37、38)の一部(35)を配置したことを特徴とする冷媒凝縮器。
  10. 前記一方のヘッダタンク(22)、前記受液器(61)、および前記第1、第2冷媒通路(28、29)の部分を、それぞれ別体の板部材により成形したことを特徴とする請求項8または9に記載の冷媒凝縮器。
  11. 前記第2冷媒通路(29)の上端開口部を少なくとも閉塞する蓋部材(45、452)を備え、
    この蓋部材(45、452)に、前記第2冷媒通路(29)を流れる冷媒の気液状態を目視可能とするサイトグラス(3)を配置したことを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1つに記載の冷媒凝縮器。
  12. 水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、上方側の部位に前記第1凝縮部(35)を配置し、下方側の部位に前記第2凝縮部(37、38)を配置するとともに、
    前記コア部(23)のうち、前記第1凝縮部(35)と前記第2凝縮部(37、38)との間に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)の側方に前記受液器(61)を隣接して一体に構成するようになっており、
    前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)の外部に第1連通パイプ(52)を配置し、
    少なくとも、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す冷媒通路を前記第1連通パイプ(52)により構成したことを特徴とする請求項1に記載の冷媒凝縮器。
  13. 圧縮機(1)から吐出された過熱冷媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部(35、37、38)と、この凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器(61)と、この受液器(61)からの液冷媒を過冷却する過冷却部(36)とを一体に構成する冷媒凝縮器であって、
    水平方向に延びるチューブ(24)を上下方向に多数本並列配置し、このチューブ(24)内を流れる冷媒を冷却するコア部(23)と、
    上下方向に延びるように配置され、前記チューブ(24)の両端部が連通する一対のヘッダタンク(21、22)とを備え、
    前記コア部(23)のうち、下方側の部位に前記凝縮部(35、37、38)を配置するとともに、この凝縮部(35、37、38)より上方側の部位に前記過冷却部(36)を配置し、
    前記一対のヘッダタンク(21、22)のうち、いずれか一方のヘッダタンク(22)の側方に前記受液器(61)を隣接して一体に構成するようになっており、
    前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)の外部に第1連通パイプ(52)を配置し、
    少なくとも、前記受液器(61)内の液冷媒を前記過冷却部(36)に向かって流す冷媒通路を前記第1連通パイプ(52)により構成し、
    前記過冷却部(36)より上方側の部位にも前記凝縮部(35、37、38)の一部(35)を配置したことを特徴とする冷媒凝縮器。
  14. 前記一方のヘッダタンク(22)内部と前記受液器(61)内部とを連通する連通穴(51)を設け、
    前記凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒を前記一方のヘッダタンク(22)内部から前記連通穴(51)を通して前記受液器(61)に向かって流すようにしたことを特徴とする請求項12または13に記載の冷媒凝縮器。
  15. 前記一方のヘッダタンク(22)および前記受液器(61)の外部に第2連通パイプ(53)を配置し、
    前記凝縮部(35、37、38)を通過した冷媒が流れる冷媒通路を前記第2連通パイプ(53)により構成したことを特徴とする請求項12または13に記載の冷媒凝縮器。
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