JP5604140B2

JP5604140B2 - コンデンサ

Info

Publication number: JP5604140B2
Application number: JP2010049183A
Authority: JP
Inventors: 善彦瀬野; 新吾鈴木; 和美鴇崎
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: JP2011183869A

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載されるカーエアコンに好適に用いられるコンデンサに関する。

この明細書および特許請求の範囲において、「コンデンサ」という用語には、通常のコンデンサの他に凝縮部および過冷却部を有するサブクールコンデンサを含むものとする。

また、この明細書および特許請求の範囲において、上下、左右は図１の上下、左右をいうものとする。

たとえばカーエアコンのコンデンサとして、上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、熱交換管の左右両端部が接続された上下方向にのびるヘッダタンクとを備え、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなる熱交換パスが上下に並んで３つ設けられ、各熱交換パスを構成する全ての熱交換管の冷媒流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの熱交換パスの熱交換管の冷媒流れ方向が異なっているコンデンサであって、左右いずれか一端部側に、下端の熱交換パスを構成する熱交換管が接続される第１ヘッダタンクと、下端の熱交換パスを除いた熱交換パスを構成する熱交換管が接続される第２ヘッダタンクとが別個に設けられ、第２ヘッダタンクが第１ヘッダタンク上に配置され、第１ヘッダタンクの太さが第２ヘッダタンクの太さよりも極めて大きくなっているとともに、第１ヘッダタンク内に乾燥剤が配置され、これにより第１ヘッダタンクが重力を利用して気液を分離しかつ液を溜める受液器としての機能を有し、第１ヘッダタンクに接続された第１の熱交換管および第２ヘッダタンクに接続された第２の熱交換管の長さが等しくなっているとともに、第１熱交換管の第１ヘッダタンク側の端部および第２熱交換管の第２ヘッダタンク側の端部が同一垂直線上に位置し、すべての熱交換パスが、冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスとなっているコンデンサが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１記載のコンデンサにおいて、第１ヘッダタンク内での気液分離を効果的に行うには、第１ヘッダタンクの内容積を第２ヘッダタンクに比べてかなり大きくする必要があるので、第１ヘッダタンクの太さが第２ヘッダタンクの太さに比較してかなり大きくなっており、コンデンサを配置するために大きなスペースが必要になるという問題がある。

また、通常、コンデンサの近傍には、他の機器が配置されるが、特許文献１記載のコンデンサによれば、第１ヘッダタンクが他の機器の邪魔になる。たとえば、カーエアコン用のコンデンサの通風方向下流側にはラジエータが配置されることが一般的であるが、特許文献１記載のコンデンサによれば、第１ヘッダタンクがラジエータ設置の邪魔になり、エンジンルーム内で無駄なスペースが生じ、省スペース化を図ることができない。しかも、第１ヘッダタンクのほぼ全長にわたって熱交換管が接続されているので、気液分離性能が十分ではないという問題がある。

実開平３−３１２６６号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、他の機器を近傍に配置した場合にも、特許文献１記載のコンデンサに比較して他の機器の邪魔になりにくいコンデンサを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)上下方向に間隔をおいて並列状に配置された左右方向にのびる複数の熱交換管と、熱交換管の左右両端部が接続された上下方向にのびるヘッダタンクとを備え、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなる熱交換パスが上下に並んで３以上設けられ、各熱交換パスを構成する全ての熱交換管の冷媒流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの熱交換パスの熱交換管の冷媒流れ方向が異なっているコンデンサであって、
左右いずれか一端部側に、下端の熱交換パスを含みかつ連続して並んだ少なくとも２つの熱交換パスを構成する第１の熱交換管がろう付により接続される第１ヘッダタンクと、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管からなる熱交換パスよりも上方に設けられた熱交換パスを構成する第２の熱交換管がろう付により接続される第２ヘッダタンクとが設けられ、第１ヘッダタンクが、第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に配置されるとともに、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管の第１ヘッダタンク側端部が、第２ヘッダタンクにろう付により接続された第２熱交換管の第２ヘッダタンク側端部よりも左右方向外方にのびており、第１ヘッダタンクの上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第１ヘッダタンクが重力を利用して気液を分離しかつ液を溜める機能を有し、第１ヘッダタンクに接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうちの上端の熱交換パスと、第２ヘッダタンクに接続された第２熱交換管からなる熱交換パスとが、冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスであり、第１ヘッダタンクに接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうち上端の熱交換パスを除いた熱交換パスが、冷媒を過冷却する冷媒過冷却パスであり、第１ヘッダタンク内に冷媒通過用筒状体が配置され、冷媒通過用筒状体の少なくとも一部分が、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている部分に位置しており、第１ヘッダタンクの周壁と冷媒通過用筒状体の間に、第１ヘッダタンク内を、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている第１部分と、第１部分よりも上方の第２部分とに区画する仕切部が設けられ、冷媒通過用筒状体に第１ヘッダタンク内の第１部分に開口した第１連通口および第２部分に開口した第２連通口が形成され、第１および第２連通口のうち少なくともいずれか一方の連通口がフィルタにより塞がれているコンデンサ。

2)第１ヘッダタンクが、上端および下端のうち少なくともいずれか一端が開口した筒状本体と、当該筒状本体の開口端部に着脱自在に取り付けられた閉鎖部材とよりなる上記1)記載のコンデンサ。

3)冷媒通過用筒状体が、上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底筒状であり、冷媒通過用筒状体の周壁に第１連通口および第２連通口が形成され、冷媒通過用筒状体内に、乾燥剤が入れられた乾燥剤容器が収容されている上記1)または2)記載のコンデンサ。

4)冷媒通過用筒状体が、上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底筒状であり、冷媒通過用筒状体の周壁に第１連通口および第２連通口が形成され、冷媒通過用筒状体内に乾燥剤が入れられるとともに、冷媒通過用筒状体の上端開口が蓋により閉鎖されている上記1)または2)記載のコンデンサ。

5)第１ヘッダタンクの周壁と冷媒通過用筒状体の間に設けられた仕切部が、第１ヘッダタンクの周壁に接合された板状体からなり、冷媒通過用筒状体が板状体に形成された貫通穴に通され、冷媒通過用筒状体に、板状体からなる仕切部を上下から挟んで冷媒通過用筒状体の上下方向の移動を阻止する移動阻止手段が設けられている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載のコンデンサ。

6)移動阻止手段が、冷媒通過用筒状体から外方張り出し状に設けられかつ仕切部の上面に係合する上側移動阻止部と、冷媒通過用筒状体から外方張り出し状に設けられかつ仕切部の下面に係合する下側移動阻止部とよりなる上記5)記載のコンデンサ。

7)上側移動阻止部が、冷媒通過用筒状体の周壁に全周にわたって設けられたフランジからなり、下側移動阻止部が、冷媒通過用筒状体の周壁に周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起からなる上記6)記載のコンデンサ。

8)冷媒通過用筒状体の上端が、第１ヘッダタンクに接続された上端の第１熱交換管よりも上方に位置している上記2)〜7)のうちのいずれかに記載のコンデンサ。

9)第１ヘッダタンクに少なくとも２つの熱交換パスを構成する第１熱交換管が接続され、第２ヘッダタンクに少なくとも１つの熱交換パスを構成する第２熱交換管が接続されている上記1)〜8)のうちのいずれかに記載のコンデンサ。

上記1)〜9)のコンデンサによれば、左右いずれか一端部側に、下端の熱交換パスを含みかつ連続して並んだ少なくとも２つの熱交換パスを構成する第１の熱交換管がろう付により接続される第１ヘッダタンクと、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管からなる熱交換パスよりも上方に設けられた熱交換パスを構成する第２の熱交換管がろう付により接続される第２ヘッダタンクとが設けられ、第１ヘッダタンクが、第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に配置されるとともに、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管の第１ヘッダタンク側端部が、第２ヘッダタンクにろう付により接続された第２熱交換管の第２ヘッダタンク側端部よりも左右方向外方にのびており、第１ヘッダタンクの上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第１ヘッダタンクが重力を利用して気液を分離しかつ液を溜める機能を有しているので、第１ヘッダタンクの上端を、たとえば第２ヘッダタンクの上端近傍まで上方に延ばすことによって、特許文献１記載のコンデンサに比べて、第１ヘッダタンクの太さを第２ヘッダタンクの太さよりも大きくすることなく、第１ヘッダタンクの内容積を、気液分離を効果的に行いうる大きさにすることができる。したがって、コンデンサを配置するためのスペースを、特許文献１記載のコンデンサに比べて小さくすることができる。特に、カーエアコン用のコンデンサの通風方向下流側にラジエータが配置される場合であっても、第１ヘッダタンクが第２ヘッダタンクの左右方向外側に配置されているので、第１ヘッダタンクがラジエータ設置の邪魔になることはなく、エンジンルーム内での無駄なスペースが生じることはない。その結果、省スペース化を図ることが可能になる。また、第１ヘッダタンクにおける熱交換管が接続された部分よりも上方に空間が存在するので、重力による気液分離効果が優れたものになる。

また、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうちの上端の熱交換パスと、第２ヘッダタンクにろう付により接続された第２熱交換管からなる熱交換パスとが、冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスであり、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうち上端の熱交換パスを除いた熱交換パスが、冷媒を過冷却する冷媒過冷却パスであり、第１ヘッダタンク内に冷媒通過用筒状体が配置され、冷媒通過用筒状体の少なくとも一部分が、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている部分に位置しているので、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている部分の容積が、冷媒通過用筒状体が配置されていない場合に比べて小さくなり、第１ヘッダタンク内での気液分離性が向上する。したがって、冷媒過冷却パスの第１熱交換管に流入する気相冷媒の量を少なくすることができる。

さらに、第１ヘッダタンクの周壁と冷媒通過用筒状体の間に、第１ヘッダタンク内を、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている第１部分と、第１部分よりも上方の第２部分とに区画する仕切部が設けられ、冷媒通過用筒状体に第１ヘッダタンク内の第１部分に開口した第１連通口および第２部分に開口した第２連通口が形成され、第１および第２連通口のうち少なくともいずれか一方の連通口がフィルタにより塞がれているので、第１ヘッダタンク内からの乾燥剤や異物の流出を防止することができる。

上記2)のコンデンサによれば、コンデンサの製造時に、第１ヘッダタンクの筒状本体のみを他の部品と同時に一括してろう付しておき、ついで冷媒通過用筒状体を筒状本体内に入れた後に閉鎖部材を筒状本体の開口端部に着脱自在に取り付けることができるので、冷媒通過用筒状体の第１ヘッダタンク内への装着を簡単に行うことができる。

上記5)〜7)のコンデンサによれば、冷媒通過用筒状体を、第１ヘッダタンク内に移動しないように配置することができる。

上記8)のコンデンサによれば、たとえば乾燥剤が入れられた乾燥剤容器が冷媒通過用筒状体内に収容される場合、コンデンサの製造時に、第１ヘッダタンクの筒状本体のみを他の部品と同時に一括してろう付しておき、ついで冷媒通過用筒状体および乾燥剤容器を筒状本体内に入れた後に閉鎖部材を筒状本体の開口端部に着脱自在に取り付けることになるが、この場合、冷媒通過用筒状体の働きによって、冷媒通過用筒状体および乾燥剤容器を筒状本体内に入れる際に、第１ヘッダタンクの筒状本体にろう付された第１熱交換管の端部による乾燥剤容器の破損が防止される。

上記9)のコンデンサによれば、下端に位置する冷媒凝縮パスを構成する複数の熱交換管から第１ヘッダタンク内に冷媒が流入し、第１ヘッダタンク内で気液を分離するので、圧力降下の発生を抑制して液相冷媒の再気化を防止することができる。

また、上記9)のコンデンサによれば、下端に位置する冷媒凝縮パスを構成する複数の熱交換管から第１ヘッダタンク内に冷媒が流入し、第１ヘッダタンク内で気液を分離するので、第１ヘッダタンク内で気液分離を効率良く行うことができる。すなわち、冷媒凝縮パスを構成する複数の熱交換管のうちの上側の熱交換管内には気相成分の多い気液混相冷媒が流れ、同じく下側の熱交換管内には液相成分の多い気液混相冷媒が流れるが、これらの気液混相冷媒が混じり合うことなく第１ヘッダタンク内に流入するので、気液分離を効率良く行うことができる。

この発明によるコンデンサの全体構成を具体的に示す正面図である。図１に示すコンデンサを模式的に示す正面図である。図１に示すコンデンサの第１ヘッダタンクの部分を拡大して示す一部を省略した垂直縦断面図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。図１に示すコンデンサの第１ヘッダタンクの一部分と冷媒通過用筒状体とを示す分解斜視図である。冷媒通過用筒状体の変形例を示す図２相当の図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

以下の説明において、図１の紙面裏側（図２の上側）を前、これと反対側を後というものとする。

また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

さらに、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１はこの発明によるコンデンサの全体構成を具体的に示し、図２はこの発明によるコンデンサを模式的に示す。図２においては、個々の熱交換管の図示は省略されるとともに、コルゲートフィン、サイドプレート、冷媒入口部材および冷媒出口部材の図示も省略されている。また、図３〜図６は図１のコンデンサの要部の構成を示す。

図１において、コンデンサ(1)は、幅方向を前後方向に向けるとともに長さ方向を左右方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(2A)(2B)と、熱交換管(2A)(2B)の左右両端部がろう付により接続された上下方向にのびる３つのアルミニウム製ヘッダタンク(3)(4)(5)と、隣り合う熱交換管(2A)(2B)どうしの間および上下両端の熱交換管(2A)(2B)の外側に配置されて熱交換管(2A)(2B)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(6A)(6B)と、上下両端のコルゲートフィン(6A)(6B)の外側に配置されてコルゲートフィン(6A)(6B)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(7)とを備えており、上下に連続して並んだ複数の熱交換管(2A)(2B)からなる熱交換パス(P1)(P2)(P3)(P4)が上下に並んで３以上、ここでは４つ設けられている。４つの熱交換パスを、上から順に第１〜第４熱交換パス(P1)(P2)(P3)(P4)というものとする。各熱交換パス(P1)(P2)(P3)(P4)を構成する全ての熱交換管(2A)(2B)の冷媒流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの熱交換パスの熱交換管(2A)(2B)の冷媒流れ方向が異なっている。熱交換管(2A)(2B)の左右両端部はヘッダタンク(3)(4)(5)に形成された管挿通穴(3a)（図３および図６参照）に通された状態でヘッダタンク(3)(4)(5)にろう付されている。

図１および図２に示すように、コンデンサ(1)の左端側には、下端の熱交換パスを含みかつ連続して並んだ少なくとも２つの熱交換パス、ここでは第３および第４熱交換パス(P3)(P4)を構成する熱交換管(2A)がろう付により接続された第１ヘッダタンク(3)と、第１および第２熱交換パス(P1)(P2)を構成する熱交換管(2B)がろう付により接続された第２ヘッダタンク(4)とが別個に設けられている。ここで、第１ヘッダタンク(3)に接続された熱交換管(2A)が第１熱交換管であり、第２ヘッダタンク(4)に接続された熱交換管(2B)が第２熱交換管である。なお、隣り合う第１熱交換管(2A)どうしの間および下端の第１熱交換管(2A)と下側サイドプレート(7)との間に配置されたコルゲートフィン(6A)を第１コルゲートフィンといい、隣り合う第２熱交換管(2B)どうしの間および上端の第２熱交換管(2B)と上側サイドプレート(7)との間に配置されたコルゲートフィン(6B)を第２コルゲートフィンというものとする。

第１ヘッダタンク(3)と第２ヘッダタンク(4)との前後方向の寸法はほぼ等しくなっているが、水平断面積は第１ヘッダタンク(3)の方が第２ヘッダタンク(4)よりも大きくなっている。第１ヘッダタンク(3)は第２ヘッダタンク(4)よりも左方（左右方向外側）に配置されており、第１ヘッダタンク(3)の左右方向の中心が第２ヘッダタンク(4)の左右方向の中心よりも左右方向外側に位置しているとともに、第１および第２ヘッダタンク(3)(4)の前後方向の中心は左右方向にのびる同一垂直平面上に位置している。したがって、第１ヘッダタンク(3)と第２ヘッダタンク(4)とは、平面から見て重なることなくずれている。また、第１ヘッダタンク(3)の上端は第２ヘッダタンク(4)の下端よりも上方、ここでは第２ヘッダタンク(4)の上端とほぼ同一高さ位置にあり、第１ヘッダタンク(3)が、重力を利用して気液を分離しかつ液を溜める受液部としての機能を有している。すなわち、第１ヘッダタンク(3)の内容積は、第１ヘッダタンク(3)内に流入した気液混相冷媒のうち液相主体混相冷媒が重力により第１ヘッダタンク(3)内の下部に溜まるとともに、気液混相冷媒のうちの気相成分が重力により第１ヘッダタンク(3)内の上部に溜まり、これにより第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)内には液相主体混相冷媒が流入するような内容積となっている。

コンデンサ(1)の右端部側には、第１〜第４熱交換パス(P1)〜(P4)を構成するすべての熱交換管(2A)(2B)が接続される第３ヘッダタンク(5)が配置されている。第３ヘッダタンク(5)の横断面形状は第２ヘッダタンク(4)と同一である。第３ヘッダタンク(5)内は、第１熱交換パス(P1)と第２熱交換パス(P2)との間の高さ位置、および第３熱交換パス(P3)と第４熱交換パス(P4)との間の高さ位置にそれぞれ設けられたアルミニウム製仕切板(8)(9)により上側ヘッダ部(11)と、中間ヘッダ部(12)と、下側ヘッダ部(13)とに区画されている。第１熱交換パス(P1)の第２熱交換管(2B)の左端部は第２ヘッダタンク(4)に、同右端部は第３ヘッダタンク(5)の上側ヘッダ部(11)にそれぞれ接続され、第２熱交換パス(P2)の第２熱交換管(2B)の左端部は第２ヘッダタンク(4)に、同右端部は第３ヘッダタンク(5)の中間ヘッダ部(12)にそれぞれ接続され、第３熱交換パス(P3)の第１熱交換管(2A)の左端部は第１ヘッダタンク(3)に、同右端部は第３ヘッダタンク(5)の中間ヘッダ部(12)にそれぞれ接続され、第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)の左端部は第１ヘッダタンク(3)に、同右端部は第３ヘッダタンク(5)の下側ヘッダ部(13)にそれぞれ接続されている。

そして、第２ヘッダタンク(4)、第１ヘッダタンク(3)における第３熱交換パス(P3)の第１熱交換管(2A)が接続された部分、第３ヘッダタンク(5)の上側ヘッダ部(11)および中間ヘッダ部(12)、ならびに第１〜第３熱交換パス(P1)〜(P3)により冷媒を凝縮させる凝縮部(1A)が形成され、第１ヘッダタンク(3)における第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)が接続された部分、第３ヘッダタンク(5)の下側ヘッダ部(13)および第４熱交換パス(P4)により冷媒を過冷却する過冷却部(1B)が形成され、第１〜第３熱交換パス(P1)〜(P3)が冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスとなっているとともに、第４熱交換パス(P4)が冷媒を過冷却する冷媒過冷却パスとなっている。

凝縮部(1A)を構成する第３ヘッダタンク(5)の上側ヘッダ部(11)に冷媒入口(14)が形成され、過冷却部(1B)を構成する第３ヘッダタンク(5)の下側ヘッダ部(13)に冷媒出口(15)が形成されている。そして、第３ヘッダタンク(5)に、冷媒入口(14)に通じる冷媒入口部材(16)および冷媒出口(15)に通じる冷媒出口部材(17)が接合されている。

第３熱交換パス(P3)の上端の第１熱交換管(2A)と第２熱交換パス(P2)の下端の第２熱交換管(2B)との間に、これらの熱交換管(2A)(2B)と離隔するとともに、両熱交換管(2A)(2B)とほぼ平行になるように、左右方向にのびるアルミニウム製冷媒洩れ防止部材(18)が配置されている。第３熱交換パス(P3)の上端の第１熱交換管(2A)と冷媒洩れ防止部材(18)との間には第１コルゲートフィン(6A)が配置されて第１熱交換管(2A)および冷媒洩れ防止部材(18)にろう付され、第２熱交換パス(P2)の下端の第２熱交換管(2B)と冷媒洩れ防止部材(18)との間には第２コルゲートフィン(6B)が配置されて第２熱交換管(2B)および冷媒洩れ防止部材(18)にろう付されている。冷媒洩れ防止部材(18)の左右両端部は、第１ヘッダタンク(3)および第３ヘッダタンク(5)に近接した位置にあって第１ヘッダタンク(3)および第３ヘッダタンク(5)内には挿入されていない。冷媒洩れ防止部材(18)としては、第２熱交換管(2B)と同一構成の管が用いられている。冷媒洩れ防止部材(18)の両端部は第１ヘッダタンク(3)内および第３ヘッダタンク(5)内に挿入されていないので、第２熱交換管(2B)と同一構成の管を用いることが可能になっている。

第１ヘッダタンク(3)は、両端が開口した円筒状体および円筒状体の下端部にろう付された底部材からなり、かつ上端が開口するとともに下端が閉鎖されたアルミニウム製筒状本体(21)と、筒状本体(21)の上端部に着脱自在に取り付けられて筒状本体(21)の上端開口を閉鎖する閉鎖部材(22)とにより構成されている。

図３〜図６に示すように、第１ヘッダタンク(3)内に、一端が開口するとともに他端が閉鎖された有底筒状である合成樹脂製冷媒通過用筒状体(23)が、開口端が上側に来るように長さ方向を上下方向に向けて入れられている。冷媒通過用筒状体(23)内には、通液性を有する材料からなりかつ乾燥剤(24)が入れられた袋状の乾燥剤容器(25)が配置されている。

冷媒通過用筒状体(23)は、上端が第２熱交換パス(P2)と第３熱交換パス(P3)との間に位置しているとともに、下端が第４熱交換パス(P4)の下端の第１熱交換管(2A)よりも下方に位置しており、少なくとも一部、ここでは下部が第４熱交換パス(P4)（下端の冷媒凝縮パスに隣接する冷媒過冷却パス）の第１熱交換管(2A)が通じている部分に位置し、上部が第３熱交換パス(P3)（下端の冷媒凝縮パス）の第１熱交換管(2A)が通じている部分に位置している。冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)の右側部分には、第３および第４熱交換パス(P3)(P4)の第１熱交換管(2A)の左端部と干渉しないように平坦部(26a)が設けられている。なお、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)における平坦部(26a)を除いた部分は、円筒の一部をなす部分円筒状である。部分円筒部を(26b)で示す。乾燥剤容器(25)は、下部が冷媒通過用筒状体(23)内に入れられており、その上端部は冷媒通過用筒状体(23)の上端よりも上方の高さ位置、たとえば第１ヘッダタンク(3)の上端近傍の位置にある。

冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)と第１ヘッダタンク(3)の筒状本体(21)の周壁(21a)との間に、第１ヘッダタンク(3)内を、第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)が通じている第１部分(27)と、第１部分(27)よりも上方の第２部分(28)とに区画する仕切部(29)が設けられている。冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)に、第１ヘッダタンク(3)内の仕切部(29)よりも下方の第１部分(27)に開口した上下方向に長い第１連通口(31)、および仕切部(29)よりも上方の第２部分(28)に開口した上下方向に長い第２連通口(32)が、周方向に間隔をおいて複数形成されており、第１および第２連通口(31)(32)がそれぞれメッシュ状のフィルタ(33)により塞がれている。第１および第２連通口(31)(32)は、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)の大部分を占めている。

第１ヘッダタンク(3)内を第１部分(27)と第２部分(28)とに区画する仕切部(29)は、第１ヘッダタンク(3)の筒状本体(21)の周壁(21a)に形成されたスリット(34)に外側から挿入されて周壁(21a)にろう付されたアルミニウム製板状体(35)からなる。板状体(35)には冷媒通過用筒状体(23)を通す貫通穴(36)が形成されており、貫通穴(36)に冷媒通過用筒状体(23)が密に通されている。そして、板状体(35)の第１ヘッダタンク(3)内に存在する部分における貫通穴(36)の周囲の部分が仕切部(29)となっている。

冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)における第１連通口(31)と第２連通口(32)との間の高さ位置には、板状体(35)における貫通穴(36)の周囲の部分、すなわち仕切部(29)を上下から挟んで冷媒通過用筒状体(23)の上下方向の移動を阻止する移動阻止手段(37)が設けられており、これにより冷媒通過用筒状体(23)の移動が阻止されている。移動阻止手段(37)は、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)から外方張り出し状に設けられかつ板状体(35)の上面に係合する上側移動阻止部(38)と、冷媒通過用筒状体(23)から外方張り出し状に設けられかつ仕切部(29)の下面に係合する下側移動阻止部(39)とよりなる。上側移動阻止部(38)は、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)に全周にわたって設けられたフランジからなり、下側移動阻止部(39)は、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)に周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起からなる。

冷媒通過用筒状体(23)の第１連通口(31)および第２連通口(32)は、それぞれ周壁(26)の平坦部(26a)および部分円筒部(26b)における仕切部(29)よりも上方の部分および下方の部分に形成されており、第１連通口(31)および第２連通口(32)の上下方向の範囲内に、それぞれ第４および第３熱交換パス(P4)(P3)を構成するすべての第１熱交換管(2A)が配置されている。冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)の平坦部(26a)における第１および第２連通口(31)(32)の両側部分は、冷媒通過用筒状体(23)および乾燥剤容器(25)を第１ヘッダタンク(3)内に配置する際に、第１熱交換管(2A)の端部により乾燥剤容器(25)が破損されることを防止する機能を有している。また、冷媒通過用筒状体(23)の上端には、外向きフランジ(41)が一体に形成されており、外向きフランジ(41)の外周縁が第１ヘッダタンク(3)の筒状本体(21)の周壁(21a)内周面に接している。第１および第２連通口(31)(32)を塞ぐメッシュ状のフィルタ(33)の目の大きさは、１インチの長さ間に１００以上の数の目が存在するような大きさであることが好ましい。フィルタ(33)は、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)と一体に形成されていてもよいし、あるいは冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)とは別個に形成されたものが周壁(26)に固着されていてもよい。

コンデンサ(1)は、冷媒通過用筒状体(23)、乾燥剤容器(25)および閉鎖部材(22)を除く部品を一括してろう付した後、第１ヘッダタンク(3)の筒状本体(21)内に上方から冷媒通過用筒状体(23)および乾燥剤容器(25)を入れ、ついで閉鎖部材(22)を筒状本体(21)に取り付けることにより製造される。冷媒通過用筒状体(23)の移動阻止手段(37)の下側移動阻止部(39)が、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)に周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起からなるので、冷媒通過用筒状体(23)を筒状本体内に入れる際に、下側移動阻止部(39)が変形し板状体(35)の貫通穴(36)を通った後元の形状に戻る。また、冷媒通過用筒状体(23)の周壁(26)の働きによって、冷媒通過用筒状体(23)および乾燥剤容器(25)を筒状本体(21)内に入れる際に、第１熱交換管(2A)における第１ヘッダタンク(3)の筒状本体(21)内に突出した部分による乾燥剤容器(25)の破損が防止される。

コンデンサ(1)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）およびエバポレータとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。

上述した構成のコンデンサ(1)において、圧縮機により圧縮された高温高圧の気相冷媒が、冷媒入口部材(16)および冷媒入口(14)を通って第３ヘッダタンク(5)の上側ヘッダ部(11)内に流入し、第１熱交換パス(P1)の第２熱交換管(2B)内を左方に流れる間に凝縮させられて第２ヘッダタンク(4)内に流入する。第２ヘッダタンク(4)内に流入した冷媒は、第２熱交換パス(P2)の第２熱交換管(2B)内を右方に流れる間に凝縮させられて第３ヘッダタンク(5)の中間ヘッダ部(12)内に流入する。第３ヘッダタンク(5)の中間ヘッダ部(12)内に流入した冷媒は第３熱交換パス(P3)の第１熱交換管(2A)内を左方に流れる間に凝縮させられて第１ヘッダタンク(3)内に流入する。

第１ヘッダタンク(3)内に流入した冷媒は気液混相冷媒であり、当該気液混相冷媒のうち液相主体混相冷媒は重力により第１ヘッダタンク(3)内の下部に溜まり、第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)内に入る。このとき、冷媒通過用筒状体(23)における仕切部(29)よりも下方の部分および当該部分に存在する乾燥剤容器(25)の働きによって、第１ヘッダタンク(3)内の第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)が通じている第１部分(27)の容積が、冷媒通過用筒状体(23)が配置されていない場合に比べて小さくなり、第１ヘッダタンク(3)内での気液分離性が向上する。したがって、第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)に流入する気相冷媒の量を少なくすることができる。

第４熱交換パス(P4)の第１熱交換管(2A)内に入った液相主体混相冷媒は第１熱交換管(2A)内を右方に流れる間に過冷却された後、第３ヘッダタンク(5)の下側ヘッダ部(13)内に入り、冷媒出口(15)および冷媒出口部材(17)を通って流出し、膨張弁を経て蒸発器に送られる。

一方、第１ヘッダタンク(3)内に流入した気液混相冷媒のうちの気相成分は、第１ヘッダタンク(3)内の上部に溜まる。

上述した実施形態において、冷媒通過用筒状体(23)の上端部が、仕切部(29)よりも若干上方に位置させられることがある。この場合、冷媒通過用筒状体(23)の上端開口が、第１ヘッダタンク(3)内の仕切部(29)よりも上方の第２部分(28)に開口した第２連通口となる。

図７は冷媒通過用筒状体の変形例を示す。

図７に示す冷媒通過用筒状体(45)は、上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底筒状であり、その構成は上述した実施形態の冷媒通過用筒状体(23)と同様である。そして、冷媒通過用筒状体(45)の内部に乾燥剤(24)が入れられており、その上端開口が蓋(46)により閉鎖されている。蓋(46)には貫通穴(47)が形成されており、貫通穴(47)がメッシュ状のフィルタ(48)により塞がれている。メッシュ状フィルタ(48)の目の大きさは、１インチの長さ間に１００以上の数の目が存在するような大きさであることが好ましい。

その他の構成は、上述した実施形態の冷媒通過用筒状体(23)と同様である。

図７に示す冷媒通過用筒状体(45)において、上端部が、仕切部(29)よりも若干上方に位置させられることがある。この場合、蓋(46)の貫通穴(47)が、第１ヘッダタンク(3)内の仕切部(29)よりも上方の第２部分(28)に開口した第２連通口となる。

この発明によるコンデンサは、自動車に搭載されるカーエアコンに好適に用いられる。

(1)：コンデンサ
(1A)：凝縮部
(1B)：過冷却部
(2A)：第１熱交換管
(2B)：第２熱交換管
(3)：第１ヘッダタンク
(4)：第２ヘッダタンク
(5)：第３ヘッダタンク
(21)：筒状本体
(22)：閉鎖部材
(23)(45)：冷媒通過用筒状体
(24)：乾燥剤
(25)：乾燥剤容器
(27)：第１部分
(28)：第２部分
(29)：仕切部
(31)：第１連通口
(32)：第２連通口
(33)：フィルタ
(35)：板状体
(36)：貫通穴
(37)：移動阻止手段
(38)：上側移動阻止部
(39)：下側移動阻止部
(46)：蓋
(6A)：第１コルゲートフィン
(6B)：第２コルゲートフィン
(P1)：第１熱交換パス
(P2)：第２熱交換パス
(P3)：第３熱交換パス
(P4)：第４熱交換パス

Claims

上下方向に間隔をおいて並列状に配置された左右方向にのびる複数の熱交換管と、熱交換管の左右両端部が接続された上下方向にのびるヘッダタンクとを備え、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなる熱交換パスが上下に並んで３以上設けられ、各熱交換パスを構成する全ての熱交換管の冷媒流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの熱交換パスの熱交換管の冷媒流れ方向が異なっているコンデンサであって、
左右いずれか一端部側に、下端の熱交換パスを含みかつ連続して並んだ少なくとも２つの熱交換パスを構成する第１の熱交換管がろう付により接続される第１ヘッダタンクと、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管からなる熱交換パスよりも上方に設けられた熱交換パスを構成する第２の熱交換管がろう付により接続される第２ヘッダタンクとが設けられ、第１ヘッダタンクが、第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に配置されるとともに、第１ヘッダタンクにろう付により接続された第１熱交換管の第１ヘッダタンク側端部が、第２ヘッダタンクにろう付により接続された第２熱交換管の第２ヘッダタンク側端部よりも左右方向外方にのびており、第１ヘッダタンクの上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第１ヘッダタンクが重力を利用して気液を分離しかつ液を溜める機能を有し、第１ヘッダタンクに接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうちの上端の熱交換パスと、第２ヘッダタンクに接続された第２熱交換管からなる熱交換パスとが、冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスであり、第１ヘッダタンクに接続された第１熱交換管からなる熱交換パスのうち上端の熱交換パスを除いた熱交換パスが、冷媒を過冷却する冷媒過冷却パスであり、第１ヘッダタンク内に冷媒通過用筒状体が配置され、冷媒通過用筒状体の少なくとも一部分が、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている部分に位置しており、第１ヘッダタンクの周壁と冷媒通過用筒状体の間に、第１ヘッダタンク内を、第１ヘッダタンク内における冷媒凝縮パスの下方に隣接する冷媒過冷却パスの第１熱交換管が通じている第１部分と、第１部分よりも上方の第２部分とに区画する仕切部が設けられ、冷媒通過用筒状体に第１ヘッダタンク内の第１部分に開口した第１連通口および第２部分に開口した第２連通口が形成され、第１および第２連通口のうち少なくともいずれか一方の連通口がフィルタにより塞がれているコンデンサ。
第１ヘッダタンクが、上端および下端のうち少なくともいずれか一端が開口した筒状本体と、当該筒状本体の開口端部に着脱自在に取り付けられた閉鎖部材とよりなる請求項１記載のコンデンサ。
冷媒通過用筒状体が、上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底筒状であり、冷媒通過用筒状体の周壁に第１連通口および第２連通口が形成され、冷媒通過用筒状体内に、乾燥剤が入れられた乾燥剤容器が収容されている請求項１または２記載のコンデンサ。
冷媒通過用筒状体が、上端が開口するとともに下端が閉鎖された有底筒状であり、冷媒通過用筒状体の周壁に第１連通口および第２連通口が形成され、冷媒通過用筒状体内に乾燥剤が入れられるとともに、冷媒通過用筒状体の上端開口が蓋により閉鎖されている請求項１または２記載のコンデンサ。
第１ヘッダタンクの周壁と冷媒通過用筒状体の間に設けられた仕切部が、第１ヘッダタンクの周壁に接合された板状体からなり、冷媒通過用筒状体が板状体に形成された貫通穴に通され、冷媒通過用筒状体に、板状体からなる仕切部を上下から挟んで冷媒通過用筒状体の上下方向の移動を阻止する移動阻止手段が設けられている請求項１〜４のうちのいずれかに記載のコンデンサ。
移動阻止手段が、冷媒通過用筒状体から外方張り出し状に設けられかつ仕切部の上面に係合する上側移動阻止部と、冷媒通過用筒状体から外方張り出し状に設けられかつ仕切部の下面に係合する下側移動阻止部とよりなる請求項５記載のコンデンサ。
上側移動阻止部が、冷媒通過用筒状体の周壁に全周にわたって設けられたフランジからなり、下側移動阻止部が、冷媒通過用筒状体の周壁に周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起からなる請求項６記載のコンデンサ。
冷媒通過用筒状体の上端が、第１ヘッダタンクに接続された上端の第１熱交換管よりも上方に位置している請求項２〜７のうちのいずれかに記載のコンデンサ。
第１ヘッダタンクに少なくとも２つの熱交換パスを構成する第１熱交換管が接続され、第２ヘッダタンクに少なくとも１つの熱交換パスを構成する第２熱交換管が接続されている請求項１〜８のうちのいずれかに記載のコンデンサ。