JP2004148866A

JP2004148866A - 車両用レシーバタンク付属コンデンサ

Info

Publication number: JP2004148866A
Application number: JP2002313109A
Authority: JP
Inventors: Kichiji Kajikawa; 吉治梶川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】エンジンルーム等の余剰空間を有効活用して、省スペースで取付けができる車両用レシーバタンク付属コンデンサを提供する。
【解決手段】本発明の車両用レシーバタンク付属コンデンサ（Ｃ）は、チューブ（１）とフィン（２）とからなるコア（Ｋ）と、このコアに隣接して設けられたレシーバタンク（Ｒ）とからなり、前記レシーバタンクは、車両の風口の近傍にある車両構成部材または車両機器との干渉を回避するために部分的に窪んだ凹部（７１）を有することを特徴とする。
車両構成部材等と干渉する部分に凹部を設けることで、余剰スペースが有効活用され、レシーバタンクと一体化したコンデンサの車両取付性が向上する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の空調装置に用いられるコンデンサ（冷媒凝縮器）に関するものであり、詳しくは、レシーバタンク（気液分離器）を備えた車両用レシーバタンク付属コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の空調に用いられる冷房装置は、コンプレッサから圧送されてきた高温のガス冷媒をコンデンサで冷却して液冷媒とし、それに続くレシーバタンクでその冷媒の気液分離、水分除去、異物除去等が行われた後、液冷媒をエキスパンションバルブ（膨張弁）で霧化し、エバポレータ（冷媒蒸発器）内で気化させることにより、その際の気化吸熱によってエバポレータ周囲の空気を冷却している。
【０００３】
これらの冷房装置を構成する機器は、従来、別個に設けられてそれぞれが配管で接続されていた。しかし、車両の低価格化や車室空間の拡張の要請から、冷房装置の構成機器も一層低コストで省スペースのものが求められている。これに対応すべく、関連機器等を一体化したモジュール化が進められている。モジュール化によって、各機器自体のコストの他、その車両への取付コスト等も削減される。また、配管等による取回しも少なくなるため、装置全体として相当の省スペース化も達成される。
この代表例として、コンデンサおよびレシーバタンクを一体化したものがある。さらに、それらと機能的に類似しラジエタをも一体化したクーリングモジュールもある。このクーリングモジュールを車両のエンジンルーム前方（つまり、フロントグリル後方）に配置したものが下記公報に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０８３３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
その公報によると、図５（ａ）に示すように、コンデンサの一端側にのみレシーバタンクを設けた場合、レシーバタンクが出っ張ってしまい、エンジンルーム内のデッドスペースが大きくなってしまい、エンジンルームの省スペース化を図れない。そこで、その公報では、図５（ｂ）に示すように、コンデンサの両端に小型のレシーバタンクを分割して設けることを提案している。しかし、レシーバタンクを２つ設けることはコスト上昇要因となり好ましくない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、比較的低コストで、車両への取付性を向上させ、エンジンルーム内等の有効活用や省スペース化を図れる車両用レシーバタンク付属コンデンサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、車両構成部材等と干渉し得るレシーバタンクに、凹部を設けることを思い付き、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の車両用レシーバタンク付属コンデンサ（以下、適宜、単に「コンデンサ」という。）は、冷媒が内部を流通するチューブと該チューブの延設方向に沿って該チューブの外表面に接合されるフィンとからなるコアと、該コアに隣接して設けられて該コアのチューブを通過して冷却された冷媒が流入し該冷媒の気液を分離して液冷媒を流出するレシーバタンクとからなり、車両の走行風が導入される風口の近傍に載置される車両用レシーバタンク付属コンデンサにおいて、
前記レシーバタンクは、前記風口の近傍にある車両構成部材または車両機器との干渉を回避するために部分的に窪んだ凹部を有することを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
本発明のコンデンサは、レシーバタンクを付属させてモジュール化を図ったものである。このモジュール化によって、配管削減等による生産コストの低減や全体的な小型化が図られる。また、車両に組付ける際、その組付コストの低減やその取付室（エンジンルーム等）内の省スペース化等も達成され得る。
ところで、室内空間の拡張要請等により、前記取付室内は、各種の機器が所狭しと配置されており、密集状態となっていることが多い。このため、コンデンサ専用に十分に大きなスペースを確保するのは難しい。しかも、部分的に出っ張て、大きなスペースを占有するレシーバタンクが付属したコンデンサは、一層、その取付性（搭載性）や収納性が悪い。勿論、レシーバタンクの幅をコンデンサ幅に合わせることができれば、その取付室内での搭載性も良くなるが、これは従来公報のように分割等しない限り困難である。何故なら、レシーバタンクは、冷媒充填特性（冷媒保有量）の確保を図る上で、所望の容積の確保が必要だからである。
【０００８】
しかし、車両の取付室には、細切れ状態ではあるものの、まだまだ多くの余剰スペースが存在することも事実である。従って、車両構成部材（バンパー、フレーム等）や他の車両用機器との部分的な干渉を回避しつつ、その部分的な余剰スペースを有効に活用すれば、従来、取付けに固まった大きなスペースが必要と考えられていたレシーバタンク付属コンデンサでさえも、狭い取付室に十分に取付け可能となる。このような観点から、本発明では、車両構成部材等と干渉を生じ易いレシーバタンクに、それらとの干渉を回避できる凹部を設けることとした。そして、取付室の余剰スペースを有効活用して、狭い取付室への搭載を可能としたものである。
【０００９】
しかも、干渉箇所を部分的に窪ませただけである為、レシーバタンクの容量を十分に確保することも可能である。このため、わざわざレシーバタンクを小分割等するまでもなく、低コストで、十分な冷媒保有量を確保される。もっとも、本発明のコンデンサに付属するレシーバタンクの数は、１つに限定されるものではない。つまり、レシーバタンクに干渉回避用の凹部を設ける限り、レシーバタンクが２個以上であっても良い。
【００１０】
レシーバタンクの外周壁は、鉄やアルミニウム等の薄板材で構成されることが多い。このため、その外周壁を単に窪ませただけの凹部は、内圧等によって変形等する場合も考えられる。また、凹部の形状によっては、他の部分よりもそこに応力集中が生じ易くなることも考えられる。そこで、その凹部またはその近傍を補強するために、凹部の底面を部分的に窪ませてその底面を補強する補強リブを設けたり（請求項２）、凹部の底面を補強する補強板をそこに接合したりすると良い（請求項３）。なお、補強板は、コア等と共に凹部の底面へロー付け等により接合される。
【００１１】
ところで、本発明のコンデンサは、プレートフィンタイプでもコルゲートフィンタイプでも良い。また、コルゲートフィンタイプの場合は、サーペンタイン形でも、パラレルフロー形でも良い。それらに応じて、チューブは、通常の管状タイプでも偏平タイプでも良い。もっとも、断面偏平状の偏平チューブと蛇行状のコルゲートフィンとを積層したコアからなるコンデンサは、小型で高性能であり、取付室内の省スペース化を図る上で好ましい。
また、偏平チューブはプレス成形したプレートをロー付接合したものでも、アルミニウム材等を押出し成形した多孔式のものでも良い。コルゲートフィンは、通風抵抗の低下等のために、適宜、ルーバやスリット等の切り起しを有していても良い。
【００１２】
本発明のレシーバタンク付属コンデンサは、コンデンサ単体にレシーバタンクを別途取付けたものでも良いが、モジュール化による低コスト化や小型、高性能化を進める上で、両者を一体成形または一体接合したものが好ましい。特に、コアの両側に設けたヘッダタンクから各チューブへ冷媒が並行して流れるパラレルフロー形コンデンサであって、そのヘッダタンクとレシーバタンクとを一体化したものが好ましい。すなわち、前記コアは複数のチューブと複数のフィンとを交互に積層してなり、この複数のチューブの一端側に設けられて複数のチューブと連通する第１ヘッダタンクおよびその複数のチューブの他端側に設けられて複数のチューブと連通する第２ヘッダタンクを備え、前記レシーバタンクは、第１ヘッダタンクまたは第２ヘッダタンクと一体的に形成されていると共に第１ヘッダタンクまたは第２ヘッダタンクと内部で連通しているものであると好適である（請求項４）。
【００１３】
さらに、冷房装置全体の安定した高性能化を図るために、本発明のレシーバタンク付属コンデンサが前記レシーバタンクから流出した冷媒をさらに冷却する過冷却器を備えるとより好適である（請求項５）。
【００１４】
なお、本発明のレシーバタンク付属コンデンサの取付位置は、通常、車両のフロントグリル後方で、走行風が当り易い風口の周辺に設けられることが多い。もっとも、エンジンやモータ等の配置によっては、車両の後方側の取付室に配置され取付けられる場合もある。いずれにしても、走行風が導入される場所である限り、その搭載位置は問題ではない。当然ながら、レシーバタンクに設けた凹部によって干渉が回避される車両構成部材や車両機器等は特に限定されない。車両構成部材の一例は、バンパーやフレームメンバー等である。本発明の場合、コンデンサとレシーバタンクとがモジュール化されていれば十分であるが、これらにラジエタを加えてクーリングモジュール化されていると一層好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
（第１実施形態）
本発明の熱交換器の一例として、車両の空調装置（エアコン）に用いられるレシーバタンク一体型コンデンサＣ（以下では、単に「コンデンサＣ」と呼ぶ。）の正面図（一部断面図）を図１に示す。
【００１６】
コンデンサＣは、コアＫと、その両側に接合されるヘッダタンクＴ１、Ｔ２と、ヘッダタンクＴ２と一体に設けられるレシーバタンクＲとからなる。
コアＫは、断面が偏平状で内部に複数の細孔からなる冷媒通路を有する多数の偏平チューブ１と、それらの偏平チューブ１に接合される蛇行状の薄板からなる多数のコルゲートフィン２と、それらを保護するために上下端に設けられた補強板３１、３２とからなる。
【００１７】
ヘッダタンク（第１ヘッダタンク）Ｔ１およびヘッダタンク（第２ヘッダタンク）Ｔ２は、詳細を図示していないが、偏平チューブ１の開口端部が挿入されるチューブ挿入孔を、コアＫ側に等間隔で多数備えた断面略コの字状のエンドプレートと、このエンドプレートに接合される樋状のタンクプレートと、これらによって形成された筒状空間の両端を塞ぐキャップとからなる。なお、ヘッダタンクＴ１、Ｔ２の内部は、それぞれ、仕切板５１、５２によって仕切られている。
【００１８】
レシーバタンクＲは、詳細を図示していないが、薄肉の円筒状をした本体７と、その上下端部を密閉する蓋体８１、８２とからなる。この内部には、フィルタおよび乾燥剤が組入れられており、冷媒中の水分および異物が除去されるようになっている。
【００１９】
なお、コンデンサＣ（コアＫとヘッダタンクＴ１、Ｔ２）の上方から中央部分（仕切板５１、５２の上側）は、コンプレッサから圧送されてきたガス冷媒が冷却されて液冷媒となる冷媒凝縮器として機能し、その下方（仕切板５１、５２の下側）はレシーバタンクＲで気液分離された液溜から供給される液冷媒をさらに冷却する過冷却器として機能する。液冷媒を過冷却（サブクール）することにより、冷媒は液状のまま安定してエキスパンションバルブやエバポレータに供給され、冷却効率も安定する。
【００２０】
また、ヘッダタンクＴ１の上部には、コンプレッサ側に配管されて冷媒の入口となる入口パイプ４１と、エキスパンションバルブ側に配管されて冷媒の出口となる出口パイプ４２とが設けられている。
なお、本実施形態のコンデンサＣは、いずれの部材もロー材をクラッドしたアルミニウム材からなり、各部材はロー付けにより一体接合される。
【００２１】
ところで、本実施形態のコンデンサＣの場合、レシーバタンクＲの本体７の外壁中央前方側に、上下方向に延びる凹部７１が形成されている。この凹部７１は、図３（図２のＡ−Ａ断面図）に示すように、円筒状の本体７の中央部のみを平面的に窪ませて、本体７の断面を蒲鉾状にしたものである。
【００２２】
次に、これを、エンジンルームの前方（フロントグリル後方：風口）に取付けた様子を図４および図５に示す。図４はその平面図であり、図５は要部正面図である。図４に示すように、コンデンサＣはエンジン冷却水を冷却するラジエタＧと車両のバンパーＢとの間に配設される。そして、コンデンサＣは、ステー９１、９２およびボルト９５、９６によって、その四隅がラジエタＧに固定されている。
【００２３】
図４から一見すると、レシーバタンクＲとバンパーＢとが重なっており、本実施形態のコンデンサＣはバンパーＢに干渉して取付けできないかのようにも見える。しかし、それらの重なる部分は、図２または図３に示した凹部７１が設けられているため、実際にはそれらは干渉せずに、コンデンサＣはラジエタＧとバンパーＢとの間に巧く収る。
【００２４】
本実施形態では、レシーバタンク一体型コンデンサＣがバンパーＢとの干渉を回避して取付けられる場合を説明したが、そのコンデンサＣがバンパーＢ以外のものと干渉し得る場合でも、そこに凹部を設けることにより同様の対応が可能である。
【００２５】
本実施形態では、レシーバタンクＲの必要な部分にのみ凹部を設けたので、レシーバタンクＲを小径化したり小分割した場合に比べて、十分な冷媒保有量の確保が可能となる。しかも、凹部の形成は低コストで行える。
なお、本実施形態のコンデンサＣは、そのラジエタＧに固定された状態（つまり、クーリングモジュール化された状態）で納入される。
【００２６】
（第２実施形態）
上述のレシーバタンクＲの凹部７１に、方形状の補強板７２をロー付けにより一体接合したものを図６に示す。第１実施形態と実質的に同様の部材には同じ符合を付して示した（以下、同様）。
凹部７１の底面に補強板７２が接合されたことで、薄肉の凹部底面の強度、剛性が増して、凹部７１の損傷が防止されると共に、レシーバタンクＲの内圧によるその部分の変形等も防止される。
【００２７】
（第３実施形態）
本実施形態は、上記凹部７１を、断面形状が波形の凹部７３としたものである。つまり、上記凹部７１の中央に、さらに、内側に窪んだ一筋の補強リブ７３１を設けたものである。このような補強リブ７３１を設けることにより、凹部７３の強度、剛性が向上し、前述の第２実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態の場合は、別途、補強板等を要しないため、一層低コスト化が図られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すレシーバタンク一体型コンデンサを示す正面図である。
【図２】そのレシーバタンク周辺を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】そのコンデンサを車両に取付けた様子を示す平面図である。
【図５】そのコンデンサを車両に取付けた様子を示す正面図である。
【図６】第２実施形態に係る図２のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第３実施形態に係る図２のＡ−Ａ断面図である。
【図８】従来のコンデンサを車両に取付けた様子を示す平面図であり、同図（ａ）は一つのレシーバタンクをもつコンデンサを取付けた様子であり、同図（ｂ）は小分割した二つのレシーバタンクをもつコンデンサを取付けた様子である。
【符号の説明】
Ｃコンデンサ
Ｋコア
Ｔ１、Ｔ２ヘッダタンク
Ｒレシーバタンク
Ｂバンパー
Ｇラジエタ
１偏平チューブ
２コルゲートフィン
７１凹部
７２補強板
７３１補強リブ

Claims

冷媒が内部を流通するチューブと該チューブの延設方向に沿って該チューブの外表面に接合されるフィンとからなるコアと、
該コアに隣接して設けられて該コアのチューブを通過して冷却された冷媒が流入し該冷媒の気液を分離して液冷媒を流出するレシーバタンクとからなり、
車両の走行風が導入される風口の近傍に載置される車両用レシーバタンク付属コンデンサにおいて、
前記レシーバタンクは、前記風口の近傍にある車両構成部材または車両機器との干渉を回避するために部分的に窪んだ凹部を有することを特徴とする車両用レシーバタンク一体型コンデンサ。
前記凹部には、該凹部の底面を部分的に窪ませて該底面を補強する補強リブが設けられている請求項１に記載の車両用レシーバタンク付属コンデンサ。
前記凹部には、該凹部の底面に接合されて該底面を補強する補強板が設けられている請求項１に記載の車両用レシーバタンク付属コンデンサ。
前記コアは複数のチューブと複数のフィンとを交互に積層してなり、
該複数のチューブの一端側に設けられて該複数のチューブと連通する第１ヘッダタンクおよび該複数のチューブの他端側に設けられて該複数のチューブと連通する第２ヘッダタンクを備え、
前記レシーバタンクは、該第１ヘッダタンクまたは該第２ヘッダタンクと一体的に形成されていると共に該第１ヘッダタンクまたは該第２ヘッダタンクと内部で連通している請求項１に記載の車両用レシーバタンク付属コンデンサ。
前記レシーバタンクから流出した冷媒をさらに冷却する過冷却器を備える請求項１に記載の車両用レシーバタンク付属コンデンサ。