JPH11211279A - サブクールシステムコンデンサ - Google Patents

サブクールシステムコンデンサ

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JPH11211279A
JPH11211279A JP10010265A JP1026598A JPH11211279A JP H11211279 A JPH11211279 A JP H11211279A JP 10010265 A JP10010265 A JP 10010265A JP 1026598 A JP1026598 A JP 1026598A JP H11211279 A JPH11211279 A JP H11211279A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮した冷媒を過冷却状態として導出する機
能を備えたサブクールシステムコンデンサとして、全体
がコンパクトに一体化され、設置スペースや他の機器と
の配置レイアウトの制約が少なく、自動車の狭いエンジ
ンルーム等へも有利に取付け可能なものを提供する。 【解決手段】 一対の垂直方向に沿うヘッダー11，12間
に並列配置した熱交換管路２…よりなるコア部10を有す
る第一コンデンサ１Ａと、同様構造でコア部10の上下幅
の小さい第二コンデンサ１Ｂとが、前後に重なる状態で
一体化され、第一コンデンサ１Ａは冷媒入口６ａより流
入する冷媒の凝縮部を構成し、第二コンデンサ１Ｂは、
短いヘッダー21とタンク部をなす長いヘッダー22とを備
え、コア部10がサブクール部を構成し、第一コンデンサ
１Ａのヘッダー11と第二コンデンサ１Ｂの長いヘッダー
22とが連通し、ヘッダー22より液冷媒のみがサブクール
部へ流入して過冷却されて冷媒出口６ｂへ導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カーエアコン用
凝縮器等として用いられるサブクールシステムコンデン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、カーエアコン等の冷房機構
は、コンプレッサーより圧縮状態で吐出される高温高圧
のガス冷媒をコンデンサにおいて外気との熱交換によっ
て冷却・凝縮させたのちリキッドタンク（レシーバーと
も称される）に溜め、このリキッドタンクより液冷媒の
みを膨張弁を介して低圧・低温の霧化状態としてエバポ
レータへ送り、車内空気との熱交換によって蒸発・ガス
化させて前記コンプレッサーへ送る、というサイクルに
よって車内の熱を車外へ排出するものである。
【０００３】しかして、コンデンサ内で凝縮した冷媒は
過冷却度が不充分であり、下流側での僅かな受熱や圧損
によって気化する不安定な状態にあり、このために冷房
性能の低下や変動を生じ易い。この対策として、従来よ
り、リキッドタンクの下流側に第二のコンデンサを介在
させ、このコンデンサによって液冷媒を凝縮温度よりも
２〜５℃程度低い温度まで過冷却し、液冷媒として安定
化した状態でエバポレータへ送り、該エバポレータでの
冷媒吐出温度を低くして冷房効率を高める方式とするこ
とが検討されている。
【０００４】ところが、このような過冷却用の第二のコ
ンデンサを別個に介在させる構成では、該コンデンサの
設置スペースが必要になると共に、冷媒サイクルに封入
する冷媒量が増加し、負荷変動への対応のためにリキッ
ドタンクを大型化せねばならず、特にカーエアコン用と
して狭いエンジンルーム内に組み込む場合、スペース的
に大きな制約を受け、他の機器類との関係で配置レイア
ウトが非常に複雑化し、また耐振性を確保するために強
固な取付け構造を必要とすることから、エンジンルーム
全体としての組立コストが高く付き、且つエンジンルー
ムのコンパクト化が困難になるという難点があった。
【０００５】そこで、近年においては、本来の凝縮用の
コンデンサ部と過冷却用のコンデンサ部つまりサブクー
ル部とを一体化すると共に、この一体化したコンデンサ
本体の側方にリキッドタンクを突出状態に取り付け、リ
キッドタンクと前者のコンデンサ部の冷媒出口ならびに
後者のコンデンサ部の冷媒入口とを各々配管にて連通さ
せた構成のサブクールシステムコンデンサが多々提案さ
れている（特開平４−９２７１４号、同４−２２７４３
６号、同９−１７０８５３号、同９−１７０８５４号、
実開平６−３６９１２号の各公報等）。すなわち、これ
らのサブクールシステムコンデンサによれば、過冷却用
のコンデンサを別個に設ける構成に比較し、冷媒封入量
を少なくできると共に設置スペースも小さくなり、取付
け構造も簡素化するという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案のサブクールシステムコンデンサでは、コンデンサ本
体の側方にリキッドタンクが突出状態に取り付けられて
いることにより、やはり設置スペース上の制約を受け、
他の機器との配置レイアウトの関係から採用困難であっ
たり、その採用のために他の機器の配置変更や設計変更
を余儀なくされる等、まだ多分に改良の余地を残してい
る。特に、カーエアコン用のコンデンサとする場合、車
体前部のラジエーターとラジエーターグリルとの間の狭
いスペース内に設置することになるから、リキッドタン
クの突出分だけコンデンサ本体のコア部を狭く設計せね
ばならず、これによってコンデンサひいてはカーエアコ
ンの性能低下を招くと共に、エンジンルームのコンパク
ト化に支障をきたし、車種によっては採用不能である
上、リキッドタンクの耐振性を確保するための格別な取
付け構造を必要とし、それだけ組み付けに手間を要して
コストが高く付くという問題があった。
【０００７】この発明は、上述の事情に鑑みて、凝縮し
た冷媒を充分な過冷却状態としてエバポレータ側へ送る
機能を備えるサブクールシステムコンデンサとして、従
来のリキッドタンクに相当する部分を含む全体がコンパ
クトに一体化され、コンデンサ本体より側方や前後に大
きく突出する部分がなく、設置スペースや他の機器との
配置レイアウトの制約が少なく、自動車の狭いエンジン
ルーム等へも有利に取付け可能なものを提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１に係るサブクールシステムコン
デンサは、離間して対峙する一対の垂直方向に沿うヘッ
ダー間に、各々両端を両ヘッダーに連通接続した複数本
の水平方向に沿う熱交換管路が並列配置してコア部をな
す第一コンデンサと、同様構造で第一コンデンサよりも
上下幅の小さいコア部を有する第二コンデンサとが、前
後に重なる状態で一体化され、第一コンデンサは、冷媒
入口から流入した冷媒が両ヘッダーの仕切りによって前
記コア部を蛇行状に流れる凝縮部を構成し、第二コンデ
ンサは、コア部に対応した短いヘッダーと、該ヘッダー
よりも上方へ延出した長いヘッダーとを備え、コア部が
サブクール部を構成し、第一コンデンサの片側のヘッダ
ーに設けた流出口が第二コンデンサの長いヘッダーに連
通され、この第二コンデンサの長いヘッダー内が凝縮し
た液冷媒及びガス冷媒を溜めるタンク部をなし、該タン
ク部より液冷媒のみが前記サブクール部へ流入して過冷
却されて冷媒出口へ導かれるように設定されてなるもの
としている。
【０００９】上記のサブクールシステムコンデンサで
は、第一コンデンサの冷媒入口から流入したガス冷媒が
凝縮部なすコア部を蛇行状に流れる過程で外気との熱交
換によって冷却・凝縮し、気液混合状態で第二コンデン
サの片側ヘッダーのタンク部に流入する。このタンク部
においては、未凝縮のガス冷媒が該ヘッダーの上部に溜
まり、下部に溜まった液冷媒のみが第二コンデンサのサ
ブクール部をなすコア部へ流入し、このサブクール部に
おいて外気との熱交換によって過冷却され、冷媒出口か
ら安定した液冷媒としてエバポレータ側へ送られること
になる。しかして、タンク部では循環サイクルにおける
冷媒の余剰分を負荷変動に応じて気液比率を変化させる
形で貯留でき、また従来のサブクールシステムコンデン
サのようなコンデンサ本体と別体のリキッドタンクとを
接続する導出入管路がないため、冷媒封入量の増加を伴
わずに負荷変動への対応能力を高めることができる。
【００１０】しかも、このサブクールシステムコンデン
サでは、凝縮部及びサブクール部とタンク部を含む全体
が２基のコンデンサを前後に重ねたシンプルな形にまと
まり、従来のサブクールシステムコンデンサにおけるリ
キッドタンクのようなコンデンサ本体から大きく突出し
た部分が存在しないため、設置スペースや他の機器との
配置レイアウトの制約が小さく、またタンク部が第二コ
ンデンサの片側ヘッダーにて構成されるから、従来にお
けるリキッドタンクのような防振性確保のための格別な
取付け構造も不要となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、この発明に係るサブクール
システムコンデンサの実施例について、図面を参照して
具体的に説明する。図１は該コンデンサの正面図、図２
は同平面図、図３（イ）は図１のイ−イ線における縦断
面図、同（ロ）は図１のイ−イ線における横断面図、図
４は該コンデンサの第一コンデンサと第二コンデンサを
展開した状態で示す原理図である。
【００１２】このサブクールシステムコンデンサは、図
２及び図２に示すように、共にマルチフロータイプであ
る第一コンデンサ（１Ａ）と第二コンデンサ（１Ｂ）と
を、互いの両側ヘッダーが垂直方向に沿う配置状態にお
いて、前後に重なった形で一体化したものである。
【００１３】第一コンデンサ（１Ａ）は、離間して対峙
した左右一対のヘッダー（11）（12）間に、熱交換管路
としての水平方向に沿う偏平チューブ（２）の多数本
が、各々両端を両ヘッダー（11）（12）に連通連結した
状態で、等間隔的に平行配置すると共に、チューブ
（２）…の各隣接間にコルゲートフィン（４）が配置し
てコア部（10）を構成している。（５）はコア部（10）
の上下縁に設けた帯板上のカバー（５）であり、このカ
バー（５）と隣接するチューブ（２）との間にもコルゲ
ートフィン（４）が配置している。そして、図３に示す
ように、左側ヘッダー（11）は上部に冷媒入口（６ａ）
を有して内部が仕切り板（７）にて中間よりやや上位で
仕切られ、右側ヘッダー（12）の内部も仕切り板（７）
にて中間よりやや下位で仕切られて下部に流出口（８
ａ）を有しており、もって３パスのマルチフロー構造と
なっている。
【００１４】第二コンデンサ（１Ｂ）は、第一コンデン
サ（１Ａ）と同じ左右幅を有するが、両側ヘッダー（2
1）（22）間に複数本の偏平チューブ（２）…を平行配
置した同様構成のコア部（10）の上下幅が第一コンデン
サ（１Ａ）よりも格段に小さくなっている。そして、冷
媒出口（６ｂ）を備えた左側ヘッダー（21）はコア部
（10）の上下幅に対応した短い長さになっているが、下
部に流入口（８ｂ）を有する右側ヘッダー（22）は上方
へ長く延出して上端が第一コンデンサ（１Ｂ）の右側ヘ
ッダー（12）と同じ高さに設定されている。また両ヘッ
ダー（21）（22）の内部には仕切りがなく、コア部（1
0）は１パスのマルチフロー構造をなす。
【００１５】しかして、第一コンデンサ（１Ａ）と第二
コンデンサ（１Ｂ）の右側ヘッダー（12）（22）同士
は、前後に重なって一体化した状態において、図３及び
図４に示すように前者の流出孔（８ａ）と後者の流入口
（８ｂ）とが合致し、通孔（８）として連通している。
これにより、第一コンデンサ（１Ａ）は全体が凝縮部
（Ｃ）、第二コンデンサ（１Ｂ）の右側ヘッダー（22）
がタンク部（Ｔ）、第二コンデンサ（１Ｂ）のコア部
（10）がサブクール部（Ｓ）を構成している。
【００１６】なお、各構成部材は、例えば、ヘッダー
（11）（12）（21）（22）としてアルミニウムブレージ
ングシートを円筒状に曲成したパイプの両端を蓋板にて
封鎖したもの、偏平チューブ（２）…としてアルミニウ
ム製の押出型材、コルゲートフィン（４）…としてアル
ミニウムブレージングシートをコルゲート状に曲成した
もの等が用いられる。そして、チューブ（２）…は、両
側ヘッダーの周壁に設けた周方向スリット状の孔に両端
部を挿嵌した状態で、炉中で一括してロウ付けすること
により、両側ヘッダーと連通状態に連結一体化される。
また第一コンデンサ（１Ａ）と第二コンデンサ（１Ｂ）
とは、ヘッダー同士の前後の重なり部分でロウ付け等に
よって一体に固着される。
【００１７】上記構成のサブクールシステムコンデンサ
においては、コンプレッサ（図示省略）より圧送される
高温・高圧のガス冷媒は、第一コンデンサ（１Ａ）の冷
媒入口（６ａ）から流入して凝縮部（Ｃ）をなすコア部
（10）を複数本のチューブ（２）…を通して蛇行状に上
方へ流れる過程で、該コア部（10）を紙面に垂直方向に
流通する外気との熱交換によって効率く冷却・凝縮し、
右側ヘッダー（12）の下部より通孔（８）を通ってタン
ク部（Ｔ）である第二コンデンサ（１Ｂ）の右側ヘッダ
ー（22）内に気液混合状態で流入する。そして、該タン
ク部（Ｔ）では、未凝縮のガス冷媒が上部に溜まり、下
部に溜まった液冷媒のみがサブクール部（Ｓ）をなすコ
ア部（10）へ流入し、このサブクール部（Ｓ）を通過す
る過程前記同様の外気との熱交換によって過冷却され、
冷媒出口（６ｂ）から安定した低温の液冷媒として流出
し、エバポレータ（図示省略）側へ導かれる。
【００１８】しかして、タンク部（Ｔ）では循環サイク
ルにおける冷媒の余剰分を負荷変動に応じて気液比率を
変化させる形で貯留でき、また従来のサブクールシステ
ムコンデンサのようなコンデンサ本体と別体のリキッド
タンクとを接続する導出入管路がないため、冷媒封入量
の増加を伴うことなく負荷変動への高い対応能力を発揮
する。
【００１９】しかも、このコンデンサでは、凝縮部
（Ｃ）及びサブクール部（Ｓ）とタンク部（Ｔ）を含む
全体が２基のコンデンサを重ねたパネル形態に一体化さ
れ、従来におけるリキッドタンクのようなコンデンサ本
体から大きく突出した部分が存在しないため、設置スペ
ースや他の機器との配置レイアウトの制約が極めて小さ
く、またタンク部（Ｔ）が第二コンデンサの右側ヘッダ
ー（22）自体にて構成され、従来におけるリキッドタン
クのような防振性確保のための格別な取付け構造も不要
となるから、自動車のエンジンルームのように狭く様々
な他の機器類が同居する部位に対しても支障なく容易に
組み込むことができる。
【００２０】なお、タンク部（Ｔ）にモレキュラシーブ
等の適当な吸着材を装填し、冷媒中の水分等の不純物成
分を吸着除去できるように設定してもよい。その他、こ
の発明に係るサブクールシステムコンデンサでは、第一
及び第二コンデンサ（１Ａ）（１Ｂ）におけるコア部
（10）のパス数、各パスにおける通路本数、冷媒出入口
の位置、コア部（10）の縦横寸法等の細部構成について
は実施例以外に種々設計変更可能である。
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、凝縮した冷媒を充分
な過冷却状態としてエバポレータ側へ送る機能を備える
サブクールシステムコンデンサとして、凝縮部及びサブ
クール部と従来のリキッドタンクに相当するタンク部が
パネル形態としてコンパクトに一体化され、コンデンサ
本体より側方や前後に大きく突出する部分がないため、
設置スペースや他の機器との配置レイアウトの制約が少
なく、且つ防振性の確保が容易であり、自動車の狭いエ
ンジンルーム等へも有利に取付け可能であり、加えて冷
媒サイクルにおける冷媒封入量の増加を伴うことなく負
荷変動への高い対応能力を有するものを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るサブクールシステム
コンデンサの斜視図である。
【図２】同サブクールシステムコンデンサの平面図であ
る。
【図３】同サブクールシステムコンデンサにおける第一
コンデンサの流出口と第二コンデンサの流入口との連通
部を示し、図（イ）は図１のイ−イ線の縦断面図、図
（ロ）は図１のローロ線の横断面図である。
【図４】同サブクールシステムコンデンサの原理図であ
る。
【符号の説明】
１Ａ・・・・・第一コンデンサ １Ｂ・・・・・第二コンデンサ ２ ・・・・・偏平チューブ（熱交換管路） ４ ・・・・・コルゲートフィン ６ａ・・・・・冷媒入口 ６ｂ・・・・・冷媒出口 ７ ・・・・・仕切り板 ８ ・・・・・通孔 ８ａ・・・・・流出口 ８ｂ・・・・・流入口 10 ・・・・・コア部 11，12・・・・第一コンデンサのヘッダー 21，22・・・・第二コンデンサのヘッダー Ｃ ・・・・・凝縮部 Ｔ ・・・・・タンク部 Ｓ ・・・・・サブクール部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 離間して対峙する一対の垂直方向に沿う
    ヘッダー間に、各々両端を両ヘッダーに連通接続した複
    数本の水平方向に沿う熱交換管路が並列配置してコア部
    をなす第一コンデンサと、同様構造で第一コンデンサよ
    りも上下幅の小さいコア部を有する第二コンデンサと
    が、前後に重なる状態で一体化され、 第一コンデンサは、冷媒入口から流入した冷媒が両ヘッ
    ダーの仕切りによって前記コア部を蛇行状に流れる凝縮
    部を構成し、 第二コンデンサは、コア部に対応した短いヘッダーと、
    該ヘッダーよりも上方へ延出した長いヘッダーとを備
    え、コア部がサブクール部を構成し、 第一コンデンサの片側のヘッダーに設けた流出口が第二
    コンデンサの長いヘッダーに連通され、この第二コンデ
    ンサの長いヘッダー内が凝縮した液冷媒及びガス冷媒を
    溜めるタンク部をなし、該タンク部より液冷媒のみが前
    記サブクール部へ流入して過冷却されて冷媒出口へ導か
    れるように設定されてなるサブクールシステムコンデン
    サ。
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