JP2002316530A - 熱交換器の配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの動力性能を優先してコンデンサ４
の前方にインタークーラ６を設置した場合に、インター
クーラ６の放熱によりコンデンサ４に流入する空気の温
度が上昇して、コンデンサ４内の凝縮冷媒またはレシー
バ５内の凝縮冷媒が沸騰する不具合を有効に防止し、空
調装置の性能低下を抑制する。 【解決手段】 エンジンルーム１０に設置された、冷凍
装置２の冷媒を凝縮させるコンデンサ４、およびターボ
チャージャ式過給機３から過給エンジン１に吸入される
過給空気を冷却させるインタークーラ６を備えた自動車
のエンジンルーム１０内の熱交換器の配置において、コ
ンデンサ４の前方にインタークーラ６を設置するととも
に、インタークーラ６の過給空気出口側に、コンデンサ
４の出口側のヘッダタンクに並設してレシーバ５を配置
する。

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、ラジエータが設
置されたエンジンルーム内に、過給機のインタークーラ
および空調装置のコンデンサを設置する自動車のエンジ
ンルーム内の熱交換器の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空調装置および過給機を備えた車両で
は、エンジンルームに、エンジン冷却水を冷却させるた
めの熱交換器であるラジエータ、空調用冷凍装置の冷媒
を凝縮させるための熱交換器であるコンデンサ、および
過給機からエンジンに吸入される過給空気を冷却させる
ための熱交換器であるインタークーラが設置される。ラ
ジエータは、自動車の走行風を有効利用するためエンジ
ンルームの前部に設置されている。

【０００３】コンデンサおよびインタークーラは、いず
れもラジエータより小さい前面面積のものが使用される
とともに、熱交換効率を確保するためラジエータの前方
に設置されるのが一般的である。また、コンデンサとし
て装着性およびメンテナンスの観点から冷媒出口側ヘッ
ダーに近接して、冷媒を気液分離するレシーバを固定し
た受液器一体型が多用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、エンジンルーム
内への装着機器の増大から装着スペースのゆとりが少な
くなっているため、ラジエータ、コンデンサおよびイン
タークーラを自動車の進行方向に重ねて配置することが
検討されている。

【０００５】この場合、コンデンサの前方にインターク
ーラを取り付けると、過給空気の冷却は効率よくできる
のでエンジン出力の低下やノッキングの発生などは確実
に防止でき、エンジンの運転条件は改善する。しかし、
インタークーラの放熱によりコンデンサに流入する空気
の温度が上昇するため、空調用冷凍装置の運転条件が悪
化する。また、インタークーラを通過した空気によりレ
シーバが加熱されることにより、レシーバ内の液冷媒が
蒸発し、気冷媒の割合が多くなる。その結果、充分な冷
却能力を得ることができないという問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、エンジンの動力性能を優
先してコンデンサの前方にインタークーラを設置した場
合に、インタークーラの放熱によりコンデンサに流入す
る空気の温度が上昇して、コンデンサ内の凝縮冷媒また
はレシーバ内の凝縮冷媒が沸騰する不具合を有効に防止
し、空調装置の性能低下を抑制することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１、２記載の発明
では、冷媒の気液分離を行うレシーバが、インタークー
ラの過給空気出口側に配されていることを特徴とする。
過給空気出口側を通過する過給空気は、既に空冷されて
いるため、インタークーラの過給空気出口側を通過した
空気は、過給空気入口側を通過した空気に比べ、温度上
昇が抑制されている。

【０００８】請求項１の発明によれば、過給空気出口側
にレシーバを配することにより、インタークーラを通過
した空気によるレシーバ内部の液冷媒の加熱を抑え、レ
シーバ内部での液冷媒の加熱を抑え、レシーバ内部での
液冷媒の沸騰を抑制することができる。その結果、空調
装置の冷房性能が低下してしまうことを防止できる。

【０００９】請求項３記載の発明では、コンデンサとし
て、レシーバで気液分離された液冷媒を過冷却する過冷
却部を有するコンデンサを用いる場合にレシーバをイン
タークーラの過給空気出口側に配されることを特徴とす
る。請求項３の発明によれば、レシーバで沸騰して生じ
た気冷媒が過冷却部へと流入してしまうことを防止する
ことができ、充分な過冷却を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施例の形態】図１、図２は、本発明の一実施
例に係る自動車のエンジンルーム内の熱交換器の配置を
示し、エンジンルーム１０内に自動車のターボチャージ
ャ式過給エンジン１が設置されている。エンジンルーム
１０の前部には、エンジン冷却水を冷やすための空冷式
ラジエータ１１が設置され、ラジエータ１１の後方に
は、冷却ファン１２が取り付けられている。エンジンル
ーム１０には、空調のための冷凍装置２のコンデンサ４
と、ターボチャージャ式過給機３が搭載されている。

【００１１】冷凍装置２は、過給エンジン１によって駆
動される冷媒のコンプレッサ２１、該コンプレッサ２１
で圧縮された冷媒を凝縮して液化するための空冷式熱交
換器であるコンデンサ４を備えている。コンデンサ４の
下流側には該コンデンサ４で液化した冷媒を気液分離
し、冷房負荷に応じて必要量の液冷媒を減圧手段（図示
せず）を介して室内に設置されたエバポレータ（図示せ
ず）に供給するレシーバ５が設置されている。エバポレ
ータで気化した冷媒は、再びコンプレッサ２１に吸引さ
れて圧縮される冷凍サイクルを構成している。

【００１２】コンデンサ４は、図２、図３に示す如く、
横置きのフィン式熱交換器であり、ラジエータ１１より
小さい前面面積を有し、ラジエータ１１の前方に平行し
て設置されている。コンデンサ４は、左右の両側に縦長
のヘッダータンク４１、ヘッダータンク４２が平行して
配されている。ヘッダータンク４１とヘッダータンク４
２とは、両端がヘッダータンク４１、４２に連結された
多数の偏平チューブ４３により連通している。多数の偏
平チューブ４３は、水平的に平行して設置され、偏平チ
ューブ４３、４３間には放熱フィン４４が配されてい
る。ヘッダータンク４１には、コンプレッサ２１からの
冷媒をコンデンサ４に流入させる流入管４１ａ、および
減圧手段へ冷媒を流出させる流出管４１ｂが設けられて
いる。ヘッダータンク４１、４２の内部は、仕切板４５
によって、上流側の空間と下流側の空間とに区画されて
いる。

【００１３】レシーバ５は、図３に示す如く、円筒状を
呈するハウジング５１が出口側のヘッダータンク４２に
並設して一体的に固定されている。ハウジング５１の内
部には、冷媒中の異物を取り除くためのフィルタ５２お
よび冷媒中の水分を吸収するためのドライ５３が収容さ
れている。レシーバ５の入口はヘッダタンク４１、４２
内部の上流側空間に連通しており、レシーバ５の出口は
ヘッダタンク４１、４２内部の下流側空間に連通してい
る。コンデンサ４のレシーバ５よりも上流側の部分は、
凝縮部となっており、レシーバ５の下流側の部分は、レ
シーバ５で気液分離された液冷媒を冷却する過冷却部と
なっている。

【００１４】ターボチャージャ式過給機３は、ターボチ
ャージャ３１と、ターボチャージャ３１によって圧縮さ
れ温度上昇した吸入空気（過給気）を冷却するための空
冷式のインタークーラ６とからなる。

【００１５】インタークーラ６は、図２に示す如く、空
冷式の吸入空気冷却器であり、コンデンサ４と近似した
前面面積を有し、エンジンルーム１０内のコンデンサ４
の前方に平行して設置されている。また、インタークー
ラ６は、ターボチャージャ３１と過給エンジン１のイン
テークマニホールドとの間の吸入空気通路を形成する吸
気管３２の途中に設置されている。

【００１６】このインタークーラ６は、両側に入口側空
気溜め６１（過給空気入口側）および出口側空気溜め６
２（過給空気出口側）を有する。入口側空気溜め６１お
よび出口側空気溜め６２は、コルゲートフィン６３を有
する多数の偏平チューブ６４で連結されている。

【００１７】自動車の走行風および冷却ファン１２の送
風により偏平チューブ６４間を通過する空気と偏平チュ
ーブ６４内を流れる過給エンジン１への吸入空気とを熱
交換させて吸入空気を冷却する。

【００１８】ターボチャージャ３１で圧縮されて高温度
になった過給空気は、入口側空気溜め６１から多数の偏
平チューブ６４を通過し出口側空気溜め６２に流下す
る。この間に過給空気は、多数の偏平チューブ６４に接
触して設けられたコルゲートフィン６３で、自動車の走
行風または冷却ファン１２による送風で冷却される。な
お、インタークーラ６の出口側空気溜め６２が、コンデ
ンサ４のレシーバ５の前方となるように、冷却風空気流
れに対して直列的に、インタークーラ６およびコンデン
サ４が配される。

【００１９】出口側空気溜め６２の周囲を通過する自動
車の走行風または冷却ファン１２による送風の温度は、
入口側空気溜め６１の周囲を通過する冷却空気に比較し
て低温度である。ヘッダータンク４２およびレシーバ５
は、出口側空気溜め６２の後方に配されるので、インタ
ークーラ６を通過した空気による加熱が抑制される。そ
のため、ヘッダータンク４２またはレシーバ５内で、凝
縮して液化している冷媒が温度上昇して沸騰する不具合
を防止できる。

【００２０】［変形例］レシーバ５は、出口側のヘッダ
ータンク４２と間隔を空けてコンデンサ４と近接して配
置されていても良い。

【００２１】過給機は、スーパーチャージャであっても
良い。上記実施例では、図１の図示左側が自動車の前側
であるが、図示方向の風が得られれば、熱交換器のエン
ジンルーム内の配置方向は限定されない。

【００２２】コンデンサ４は、過冷却部を有しないコン
デンサであっても良い。また、上述の実施例では、出口
側のヘッダータンク４２にレシーバ５を設けたコンデン
サ４の配置について述べたが、レシーバ５を入口側のヘ
ッダータンク４１に設けたコンデンサ４を用い、入口側
のヘッダータンク４１がインタークーラ６の過給空気出
口側となる様に配置しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンルーム内の熱交換器の配置を示す概略
図である。

【図２】エンジンルーム内の熱交換器の配置を示す斜視
図である。

【図３】レシーバ一体型コンデンサの断面図である。

【符号の説明】 １ 過給エンジン（エンジン） ２ 冷凍装置（空調用冷凍装置） ３ ターボチャージャ式過給機（過給機） ４ コンデンサ ５ レシーバ ６ インタークーラ １０ エンジンルーム １１ ラジエータ ４２ ヘッダータンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機からエンジンに吸入される過給空
   気を空冷するインタークーラと、 このインタークーラの空気流れ下流側に配され、冷媒を
   凝縮させるコンデンサと、 このコンデンサで凝縮された冷媒を気液分離するレシー
   バとを備え、 前記レシーバを前記インタークーラの過給空気出口側に
   配したことを特徴とする熱交換器の配置。
2. 【請求項２】 前記コンデンサは、内部を冷媒が流れ、
   互いに平行配置された複数本のチューブと、 このチューブどうしの間に配され、熱交換性能を向上さ
   せる複数のフィンと、 前記チューブの両側に配され、冷媒を前記複数のチュー
   ブに分配する、若しくは前記複数のチューブを通過した
   冷媒を集めるヘッダタンクとを備え、 このヘッダタンクに前記レシーバが一体的、若しくは近
   接して設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   熱交換器の配置。
3. 【請求項３】 前記コンデンサは、前記ヘッダタンクの
   内部において前記レシーバよりも上流側の空間と下流側
   の空間とを区画する区画板と、 前記レシーバよりも上流側に配され、冷媒を凝縮させる
   凝縮部と、 前記レシーバよりも下流側に配され、前記凝縮部を通過
   した冷媒を過冷却する過冷却部とを備えることを特徴と
   する請求項２記載の熱交換器の配置。