CN107796145A - 冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷凝器，能够在早期阶段使制冷循环中的制冷剂封入量成为恰当封入量，并且能够扩大过冷度保持恒定的稳定区域的范围。冷凝器具有冷凝部(1A)、冷凝部的上方的过冷却部(1B)和受液器(2)。在受液器内形成有经由制冷剂流入口(26)与冷凝部(1A)连通的第1空间(31)、和位于第1空间的上方且经由制冷剂流出口(27)与过冷却部连通的第2空间(32)。在受液器内设有将受液器内划分成第1空间和第2空间的分隔部件(29)。在受液器的第1空间内配置有上下两端开口且使第1空间与第2空间连通的抽吸管(37)。在分隔部件上设有使第1空间的内容积增加并且使第2空间的内容积减少的内容积调整部(33)。

Description

冷凝器

技术领域

本发明涉及例如在构成车载空调的制冷循环中使用的冷凝器。

在本说明书及权利要求书中，将图1及图2的上下、左右设为上下、左右。

背景技术

作为构成车载空调的制冷循环的冷凝器，公知一种如下的冷凝器，具有冷凝部、设在冷凝部的上方的过冷却部、和设在冷凝部与过冷却部之间的受液器，在冷凝部及过冷却部上设有至少一个热交换通路，该热交换通路由分别将长度方向朝向左右方向并且沿上下方向隔开间隔地配置为并列状的多个热交换管构成，从冷凝部流出的制冷剂经由受液器而向过冷却部流入，在受液器上形成有供制冷剂从冷凝部流入的制冷剂流入口、以及位于制冷剂流入口的上方且使制冷剂向过冷却部流出的制冷剂流出口，在受液器内的冷凝部与过冷却部之间的高度位置处配置有水平板状的分隔部件，该水平板状的分隔部件将冷凝部内划分成经由制冷剂流入口与冷凝部连通的第1空间、和位于第1空间的上方且经由制冷剂流出口而与过冷却部连通的第2空间，在受液器的第1空间内配置有上下两端开口且使第1空间与第2空间连通的抽吸管，抽吸管的内部经由设在分隔部件上的贯穿孔状的连通部而与第2空间连通，在分隔部的上表面上设有操作部件(参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的冷凝器中，通过了冷凝部的制冷剂在从制冷剂流入口流入到受液器内的第1空间中后，从抽吸管通过而向第2空间流入，然后从制冷剂流出口进入过冷却部。

但是，在专利文献1所记载的冷凝器中，在向使用了该冷凝器的制冷循环封入制冷剂时，具有如下的问题：对于使制冷剂封入量成为过冷度保持恒定的恰当封入量而需要比较长的时间，并且过冷度保持恒定的稳定区域的范围会变得比较窄。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本专利第4743802号公报

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，提供一种能够在早期阶段使制冷循环中的制冷剂封入量成为恰当封入量并且能够扩大过冷度保持恒定的稳定区域的范围的冷凝器。

本发明为了实现上述目的而由以下方案构成。

1)一种冷凝器，具有冷凝部、设在冷凝部的上方的过冷却部、和设在冷凝部与过冷却部之间的受液器，在冷凝部及过冷却部上设有至少一条热交换通路，该热交换通路由分别将长度方向朝向左右方向并且沿上下方向隔开间隔地配置为并列状的多个热交换管构成，从冷凝部流出的制冷剂经由受液器而向过冷却部流入，在受液器上形成有供制冷剂从冷凝部流入的制冷剂流入口、以及位于制冷剂流入口的上方且使制冷剂向过冷却部流出的制冷剂流出口，在受液器内形成有经由制冷剂流入口而与冷凝部连通的第1空间、和位于第1空间的上方且经由制冷剂流出口而与过冷却部连通的第2空间，在受液器内设有将受液器内划分成第1空间和第2空间的分隔部，在受液器的第1空间内配置有上下两端开口且使第1空间与第2空间连通的抽吸管，抽吸管的内部经由设在分隔部上的连通部而与第2空间连通，在上述冷凝器中，

在分隔部上设有使第1空间的内容积增加并且使第2空间的内容积减少的内容积调整部。

2)在上述1)所记载的冷凝器中，分隔部由筒状部和密封部构成，其中筒状部由周壁及封闭周壁的上端开口的封闭壁构成且向下方开口，密封部朝外地设在筒状部的周壁上，且周缘部在制冷剂流入口与制冷剂流出口之间的高度位置处与受液器内周面接触，筒状部的内部空间与第1空间连通，筒状部构成内容积调整部。

3)在上述2)所记载的冷凝器中，分隔部的构成内容积调整部的筒状部的上端部与制冷剂流出口相比位于上方。

4)在上述2)所记载的冷凝器中，抽吸管一体地设在分隔部的构成内容积调整部的筒状部的封闭壁上，在该封闭壁上设有由贯穿孔构成且使抽吸管的内部与第2空间连通的连通部。

5)在上述4)所记载的冷凝器中，在分隔部的构成内容积调整部的筒状部的封闭壁中的贯穿孔周围的部分上，设有向上方突出且上下两端开口的筒状操作部，筒状操作部内与贯穿孔及第2空间连通。

6)在上述2)所记载的冷凝器中，抽吸管与分隔部的构成内容积调整部的筒状部独立地形成，抽吸管的上端部插入于形成在筒状部的封闭壁上的贯穿孔，抽吸管的上端开口与第2空间相面对。

7)在上述2)所记载的冷凝器中，设有与分隔部的构成内容积调整部的筒状部的周壁下端相连且向下方延伸的筒状的干燥剂收纳部，在从干燥剂收纳部内至筒状部内的范围内放入有干燥剂。

8)在上述2)所记载的冷凝器中，在受液器内的第1空间中配置有干燥剂袋，该干燥剂袋具有透气性及透液性并且收纳有干燥剂。

发明效果

根据上述1)～8)的冷凝器，在受液器上形成有供制冷剂从冷凝部流入的制冷剂流入口、以及位于制冷剂流入口的上方且使制冷剂向过冷却部流出的制冷剂流出口，在受液器内形成有经由制冷剂流入口而与冷凝部连通的第1空间、和位于第1空间的上方且经由制冷剂流出口而与过冷却部连通的第2空间，在受液器内设有将受液器内划分成第1空间和第2空间的分隔部，在受液器的第1空间内配置有上下两端开口且使第1空间与第2空间连通的抽吸管，抽吸管的内部经由设在分隔部上的连通部而与第2空间连通，在上述冷凝器中，在分隔部上设有使第1空间的内容积增加并且使第2空间的内容积减少的内容积调整部，因此在向使用了该冷凝器的制冷循环封入制冷剂时，受液器的第2空间内在比较短的时间内被液相制冷剂充满。因此，在封入制冷剂时，能够在早期阶段通过液相制冷剂来充满制冷剂过冷却通路的热交换管内，其结果为，能够在早期阶段使制冷循环中的制冷剂封入量成为过冷度保持恒定的恰当封入量。

另外，通过内容积调整部来增加受液器的第1空间的内容积，因此过冷度保持恒定的稳定区域的范围、即过冷度保持恒定的制冷剂封入量的范围扩大。因此，能够针对载荷变动和制冷剂泄漏而得到更稳定的过冷特性。而且，通常为了确定对冷凝器所谋求的稳定区域的范围，而确定了受液器的容量，但若设置了使第1空间的内容积增加的内容积调整部，则能够实现受液器的紧凑化及轻量化。

根据上述2)的冷凝器，能够通过比较简单的结构来在分隔部上设置内容积调整部。

根据上述3)的冷凝器，在上述1)中所述的效果变优异。

根据上述4)的冷凝器，能够将使第1空间与第2空间连通的抽吸管简单且可靠地配置在受液器的第1空间内。

根据上述5)的冷凝器，只要事先将受液器的上端设为开闭自如，就能够通过使用操作部来简单地进行分隔部及抽吸管相对于受液器内的安装及拆卸。

根据上述6)的冷凝器，能够将使第1空间与第2空间连通的抽吸管简单且可靠地配置在受液器的第1空间内。

根据上述7)的冷凝器，不需要单独地准备用于放入干燥剂的容器，能够减少零部件数量。另外，能够将干燥剂配置在第1空间内的上部，因此能够有效地利用第1空间内的下部。例如，能够使设置过滤器的空间增加，或扩大受液器中的刚从冷凝部流入后的空间来防止因障碍物而阻碍制冷剂流动，从而能够保持稳定的制冷循环的动作状况。

附图说明

图1是表示本发明的冷凝器的整体结构的主视图。

图2是示意地表示图1的冷凝器的主视图。

图3是将图1的冷凝器的受液器的内部构造放大示出的、省略了中间的垂直剖视图。

图4是将图1的冷凝器的受液器的内部构造放大示出的分解立体图。

图5是表示图1的冷凝器的受液器的内部构造的变形例的、省略了一部分的垂直剖视图。

图6是表示图1的冷凝器的受液器的内部构造的变形例的、将主要部分剖切得到的立体图。

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的实施方式。

在以下的说明中，将图1的纸面表背方向设为通风方向。

另外，在以下的说明中，“铝”这一术语除纯铝以外还包含铝合金。

图1具体地示出本发明的冷凝器的整体结构，图2省略了一部分部件的图示而示意地示出图1的冷凝器。另外，图3及图4示出图1的冷凝器的主要部分的结构。

在图1及图2中，冷凝器1具有：冷凝部1A；设在冷凝部1A的上方的过冷却部1B；和在将长度方向朝向上下方向的状态下设在冷凝部1A与过冷却部1B之间、且具有气液分离功能的箱状受液器2。

冷凝器1具有：多个铝制扁平状热交换管3，其在将宽度方向朝向通风方向并且将长度方向朝向左右方向的状态下沿上下方向隔开间隔地配置；两个铝制集液箱4、5，其将长度方向朝向上下方向并且沿左右方向隔开间隔地配置，且通过钎焊材料而接合有热交换管3的长度方向两端部；铝制波纹状散热片6，其配置在相邻的热交换管3彼此之间及上下两端的热交换管3的外侧并通过钎焊材料与热交换管3接合；和铝制侧板7，其配置在上下两端的波纹状散热片6的外侧且通过钎焊材料与波纹状散热片6接合。以下，将基于钎焊材料进行的接合称为钎焊。

在冷凝器1的冷凝部1A上设有由上下连续地排列的多个热交换管3构成的至少一条、在此为一条热交换通路P1。另外，在冷凝器1的过冷却部1B上设有由上下连续地排列的多个热交换管3构成的至少一条、在此为一条热交换通路P2。并且，构成各热交换通路P1、P2的所有热交换管3的制冷剂流动方向为同一方向，并且相邻的两个热交换通路的热交换管3的制冷剂流动方向不同。在此，将冷凝部1A的热交换通路P1称为第1热交换通路，将过冷却部1B的热交换通路P2称为第2热交换通路。

两个集液箱4、5内分别通过设在第1热交换通路P1与第2热交换通路P2之间的高度位置处的铝制分隔部件8、9而被分隔成沿上下方向排列的两个分区4a、4b、5a、5b，冷凝器1中的与两个分隔部件8、9相比位于下方的部分成为冷凝部1A，与两个分隔部件8、9相比位于上方的部分成为过冷却部1B。

右侧集液箱4中的比分隔部件8靠下方的分区4a成为与第1热交换通路P1的热交换管3的制冷剂流动方向上游侧端部连通的冷凝部入口集液部11，同样地上方的分区4b成为与第2热交换通路P2的热交换管3的制冷剂流动方向下游侧端部连通的过冷却部出口集液部12。另外，左侧集液箱5中的比分隔部件9靠下方的分区5a成为与第1热交换通路P1的热交换管3的制冷剂流动方向下游侧端部连通的冷凝部出口集液部13，同样地上方的分区5b成为与第2热交换通路P2的热交换管3的制冷剂流动方向上游侧端部连通的过冷却部入口集液部14。

在右侧集液箱4的冷凝部入口集液部11的上下方向的中间部上形成有制冷剂入口15，在右侧集液箱4上接合有与制冷剂入口15连通的铝制制冷剂入口部件16。另外，在右侧集液箱4的过冷却部出口集液部12上形成有制冷剂出口17，在右侧集液箱4上接合有与制冷剂出口17连通的铝制制冷剂出口部件18。在左侧集液箱5的冷凝部出口集液部13的靠下端的部分上形成有集液部侧制冷剂流出口19，同样地在过冷却部入口集液部14的下侧部分上形成有集液部侧制冷剂流入口21。

如图3及图4所示，受液器2具有：受液器主体22，其由铝制圆筒体23及钎焊在圆筒体23的下端并封闭圆筒体23的下端开口的铝制下端封闭部件24构成，且钎焊在左侧集液箱5上；和合成树脂制的圆柱状插塞25(封闭部件)，其封闭受液器主体22的上端开口。在受液器主体22的圆筒体23的靠下端的部分上形成有与集液部侧制冷剂流出口19连通的受液器侧制冷剂流入口26，同样地在比分隔部件9靠上方的高度位置处形成有与集液部侧制冷剂流入口21连通的受液器侧制冷剂流出口27。在受液器主体22的圆筒体23的内周面的上端部形成有内螺纹23a，形成在插塞25的外周面的上部的外螺纹25a与受液器主体22的内螺纹23a螺旋嵌合，由此在受液器主体22的上端部装拆自如地安装插塞25。此外，受液器主体22的圆筒体23的内周面中的比内螺纹23a靠下方的部分、与插塞25的外周面中的比外螺纹25a靠下方的部分之间通过O型环28而被密封。

受液器2内通过合成树脂制分隔部件29(分隔部)而分隔成沿上下方向排列的两个分区2a、2b，下侧分区2a成为经由受液器侧制冷剂流入口26而与冷凝部1A连通的第1空间31，上侧分区2b成为位于第1空间31的上方且经由受液器侧制冷剂流出口27而与过冷却部1B连通的第2空间32。在分隔部件29上设有使第1空间31的内容积增加并且使第2空间32的内容积减少的内容积调整部33。

分隔部件29由圆筒状部34和密封部35构成，其中圆筒状部34由周壁34a及封闭周壁34a的上端开口的封闭壁34b构成且向下方开口，密封部35沿径向朝外地设在圆筒状部34的周壁34a的下端，且周缘部在受液器侧制冷剂流入口26与受液器侧制冷剂流出口27之间的高度位置处与受液器2的圆筒体23内周面接触。分隔部件29的圆筒状部34的内部空间与第1空间31连通，由此使第1空间31的内容积增加，并且使第2空间32的内容积减少，圆筒状部34构成内容积调整部33。另外，分隔部件29的圆筒状部34的上端部处于比受液器侧制冷剂流出口27靠上方的高度位置，由此有效地减少了受液器2内的第2空间32的内容积。在分隔部件29的圆筒状部34的封闭壁34b的中央部上形成有贯穿孔36。

在受液器2内的第1空间31中配置有上下两端开口、且使第1空间31的靠下端的部分与第2空间32连通的横截面圆形的抽吸管37。抽吸管37的上端部与分隔部件29的圆筒状部34的封闭壁34b下表面中的贯穿孔36周围的部分一体化。因此，抽吸管37的内部经由由贯穿孔36构成的连通部而与第2空间32连通。在抽吸管37的下端部设有从制冷剂中除去异物的过滤器38，其中该制冷剂是从第1空间31向抽吸管37内流入的。

与分隔部件29的圆筒状部34的周壁34a的下端相连地呈下方突出状地一体地设有圆筒状的干燥剂收纳部39，在从干燥剂收纳部39内至圆筒状部34内的范围内放入有干燥剂41。干燥剂收纳部39的下端与抽吸管37的下端相比位于上方，干燥剂收纳部39的下端开口中的抽吸管37周围的部分通过合成树脂制封闭部件42而被封堵。另外，在干燥剂收纳部39的周壁34a上呈贯穿状地形成有多个制冷剂通过孔43。

而且，在分隔部件29的圆筒状部34的封闭壁34b的上表面中的贯穿孔36周围的部分上一体地设有向上方突出且上下两端开口的圆筒状的操作部44。因此，抽吸管37内经由圆筒状部34的封闭壁34b的贯穿孔36及操作部44内而与第2空间32连通。在操作部44的周壁中的位于一个直径上的部分上形成有贯穿孔44a。另外，操作部44的上端部位于形成在插塞25的下表面上的凹部25b内。

分隔部件29的圆筒状部34、密封部35、抽吸管37、干燥剂收纳部39及操作部44通过合成树脂而一体地形成。

冷凝器1与压缩机、膨胀阀(减压器)及蒸发器一起构成制冷循环，作为车载空调搭载在车辆上。

在上述结构的冷凝器1中，通过压缩机而被压缩的高温高压的气相制冷剂从制冷剂入口部件16及制冷剂入口15通过而向右侧集液箱4的冷凝部入口集液部11内流入，在第1热交换通路P1的热交换管3内向左方流动的期间被冷凝并向左侧集液箱5的冷凝部出口集液部13内流入。流入到左侧集液箱5的冷凝部出口集液部13内的制冷剂从集液部侧制冷剂流出口19及受液器侧制冷剂流入口26通过而进入受液器2内的第1空间31。

流入到受液器2内的第1空间31中的制冷剂为气液混相制冷剂，该气液混相制冷剂中的液相主体混相制冷剂由于重力而蓄留在受液器2内的下部。另外，在受液器2的第1空间31内，制冷剂从制冷剂通过孔43通过而与干燥剂收纳部39内的干燥剂41接触，由此除去制冷剂中的水分。蓄留在受液器2内的下部的液相主体混相制冷剂从过滤器38通过而进入抽吸管37内，并从抽吸管37内、分隔部件29的圆筒状部34的贯穿孔36及操作部44通过而向第2空间32内流入。

流入到受液器2内的第2空间32中的液相主体混相制冷剂从受液器侧制冷剂流出口27及集液部侧制冷剂流入口21通过而进入左侧集液箱5的过冷却部入口集液部14内。

进入到左侧集液箱5的过冷却部入口集液部14内的制冷剂在第2热交换通路P2的热交换管3内向右方流动的期间被过冷却后，进入右侧集液箱4的过冷却部出口集液部12内，从制冷剂出口17及制冷剂出口部件18通过并流出，经由膨胀阀而被向蒸发器输送。

在向使用了上述冷凝器的车载空调封入制冷剂时，通过分隔部件29的内容积调整部33的作用，使第1空间31的内容积增加并且使第2空间32的内容积减少，因此受液器2的第2空间32内在比较短的时间内被液相制冷剂充满。因此，能够在早期阶段通过液相制冷剂来充满作为制冷剂过冷却通路的第2热交换通路P2的热交换管3内，其结果为，能够在早期阶段使制冷循环中的制冷剂封入量成为过冷度保持恒定的恰当封入量。而且，过冷度保持恒定的稳定区域的范围、即过冷度保持恒定的制冷剂封入量的范围扩大，因此能够针对载荷变动和制冷剂泄漏而得到更稳定的过冷特性。

在上述实施方式中，也可以是，分隔部件29的密封部35的外周面、与受液器2的受液器主体22的圆筒体23的内周面之间通过O型环而被密封。

图5及图6示出用于冷凝器1的受液器2的内部构造的变形例。

在图5及图6中，配置在受液器2内的第1空间31中、且上下两端开口并且使第1空间31的靠下端的部分与第2空间32连通的横截面圆形的抽吸管50，与构成分隔部件29的内容积调整部33的圆筒状部34独立地形成，抽吸管50安装在圆筒状部34的封闭壁34b上。即，在圆筒状部34的封闭壁34b中的从中心偏离的位置上形成有圆形的贯穿孔51，通过将抽吸管50的上端部插入到贯穿孔51中来将抽吸管50安装到封闭壁34b上，抽吸管50的上端开口与第2空间32相面对。另外，在圆筒状部34的封闭壁34b的上表面中的从贯穿孔51错开的位置上，以不封堵凹部25b的下端开口整体的方式一体地形成有向上方突出且突出端与插塞25的下表面抵接的上方突出部52。

在受液器2内的第1空间31且比分隔部件29的密封部35靠下方的部分上配置有干燥剂袋53，该干燥剂袋53具有透气性及透液性并且收纳有干燥剂，且长度方向朝向上下方向。

其他结构与上述实施方式中的受液器2的内部构造相同。

工业实用性

本发明的冷凝器适用于搭载在汽车上的车载空调。

Claims (8)

1.一种冷凝器，具有冷凝部、设在冷凝部的上方的过冷却部、和设在冷凝部与过冷却部之间的受液器，在冷凝部及过冷却部上设有至少一条热交换通路，该热交换通路由分别将长度方向朝向左右方向并且沿上下方向隔开间隔地配置为并列状的多个热交换管构成，从冷凝部流出的制冷剂经由受液器而向过冷却部流入，在受液器上形成有供制冷剂从冷凝部流入的制冷剂流入口、以及位于制冷剂流入口的上方且使制冷剂向过冷却部流出的制冷剂流出口，在受液器内形成有经由制冷剂流入口而与冷凝部连通的第1空间、和位于第1空间的上方且经由制冷剂流出口而与过冷却部连通的第2空间，在受液器内设有将受液器内划分成第1空间和第2空间的分隔部，在受液器的第1空间内配置有上下两端开口且使第1空间与第2空间连通的抽吸管，抽吸管的内部经由设在分隔部上的连通部而与第2空间连通，所述冷凝器的特征在于，

在分隔部上设有使第1空间的内容积增加并且使第2空间的内容积减少的内容积调整部。

2.如权利要求1所述的冷凝器，其特征在于，

分隔部由向下方开口的筒状部和在筒状部的周壁上朝外设置的密封部构成，其中，所述筒状部由周壁及封闭周壁的上端开口的封闭壁构成，且所述密封部的周缘部在制冷剂流入口与制冷剂流出口之间的高度位置处与受液器内周面接触，筒状部的内部空间与第1空间连通，筒状部构成内容积调整部。

3.如权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

分隔部的构成内容积调整部的筒状部的上端部与制冷剂流出口相比位于上方。

4.如权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

抽吸管一体地设在分隔部的构成内容积调整部的筒状部的封闭壁上，在该封闭壁上设有由贯穿孔构成且使抽吸管的内部与第2空间连通的连通部。

5.如权利要求4所述的冷凝器，其特征在于，

在分隔部的构成内容积调整部的筒状部的封闭壁中的贯穿孔周围的部分上，设有向上方突出且上下两端开口的筒状操作部，筒状操作部内与贯穿孔及第2空间连通。

6.如权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

抽吸管与分隔部的构成内容积调整部的筒状部独立地形成，抽吸管的上端部插入于形成在筒状部的封闭壁上的贯穿孔，抽吸管的上端开口与第2空间相面对。

7.如权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

设有与分隔部的构成内容积调整部的筒状部的周壁下端相连且向下方延伸的筒状的干燥剂收纳部，在从干燥剂收纳部内至筒状部内的范围内放入有干燥剂。

8.如权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

在受液器内的第1空间中配置有干燥剂袋，所述干燥剂袋具有透气性及透液性并且收纳有干燥剂。