JP2004245473A

JP2004245473A - エバポレータ

Info

Publication number: JP2004245473A
Application number: JP2003034481A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kuwabara; 義明桑原; Takeshi Kaneko; 毅金子
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: JP4083032B2

Abstract

【課題】膨張弁を組み込むための部品を不要にして組み立て性を向上させることでコスト低減を図ったエバポレータを提供する。
【解決手段】膨張弁を収容するケースを構成するプレート１ａ，１ｂ，１ｃおよび冷媒通路を構成するプレート１ｄ，１ｅを、エバポレータの本体を構成するプレート１と同じ積層方法にて順次積層配置することによってエバポレータを構成する。これにより、膨張弁を組み込むための特別な部品の組み込みが不要になり、また、すべてのプレート１，１ａ，１ｄ，１ｂ，１ｅ，１ｃは、同一方向から単に積層していくだけでよいので、製造コストを低減できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエバポレータに関し、特に自動車用エアコンシステムに組み込まれ空気と熱交換して車室内の冷房運転を行うエバポレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エアコンシステムの冷凍サイクルでは、コンプレッサによって断熱圧縮された高温・高圧の冷媒がコンデンサにて車室外の空気と熱交換されることにより凝縮され、凝縮された液冷媒が膨張弁により断熱膨張されて低温・低圧の冷媒になり、この冷媒がエバポレータにて空気と熱交換されて蒸発され、蒸発された冷媒がコンプレッサに戻されるようになっている。エバポレータに供給された低温の冷媒は、空気と熱交換することにより、車室内に吹き出す空気が冷やされ、冷房される。
【０００３】
たとえば温度式膨張弁をエバポレータに取り付ける場合、膨張弁は、エバポレータの入口配管と出口配管とに取り付けられて、エバポレータ出口における冷媒の温度および圧力に応じてエバポレータ入口に供給される冷媒の流量を制御するようにしている。このようなエバポレータと膨張弁との配管作業は、非常に繁雑であることから、エバポレータに膨張弁を組み込んで一体にすることにより配管作業を軽減することが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この膨張弁を組み込んだエバポレータによれば、冷媒流通路と空気流通空間とが交互に形成されるように成形された複数のプレートを積層してろう付けし、積層されたプレートの両端部には、複数の冷媒流通路をグループ別に集合させるタンクを形成し、これらのタンクを適当に接続して全体として一連の冷媒流れを形成するようにしている。タンク内には、コンデンサから凝縮された高圧の液冷媒を導入する高圧配管とエバポレータ出口配管を構成する低圧配管が接続された膨張弁用パイプとが設けられ、その膨張弁用パイプの一端がエバポレータの外に延びていて、そこから膨張弁用パイプに膨張弁を構成するシリンダブロックを挿入するようにしている。このシリンダブロックには、高圧の液冷媒を断熱膨張させる弁とエバポレータ出口の冷媒の温度および圧力を感知して弁体を制御するベローズとを備えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−８０１６９号公報（３頁左下欄〜４頁左上欄、第２図、第５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、膨張弁を組み込んだエバポレータは、複数のプレートを積層して構成していく段階で膨張弁を組み込むためのパイプの組み込み作業が必要であり、しかも、膨張弁を組み込む部分の構造がどうしても複雑になるため、多くの組み立て工数と高い組み立て精度が要求され、コストアップにつながるという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、膨張弁を組み込むための部品を不要にして組み立て性を向上させることでコスト低減を図ったエバポレータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、隣接するもの同士で冷媒通路を形成するように成形された複数のプレートを積層することによって構成されるエバポレータにおいて、前記冷媒通路を形成する第１のグループのプレートと、それぞれ膨張弁を収容するケースの一部を成すよう成形され、前記第１のグループのプレートと同じ積層方向に順次積層配置されることによって前記ケースが一体的に形成される第２のグループのプレートと、を備えていることを特徴とするエバポレータが提供される。
【０００９】
このようなエバポレータによれば、第１および第２の複数のプレートをすべて同じ方向に順次積層していくだけで膨張弁取り付け用のケースも同時に一体に構成できる。したがって、膨張弁を取り付けるための部品を別途内蔵する必要がなく、また、組み立て時においては、プレートの単なる積層だけで構成できることから、エバポレータの製造コストを低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明によるエバポレータを示す部分破断正面図である。
【００１１】
本発明によるエバポレータは、複数枚のプレートを積層することによって構成されている。すなわち、各プレート１は、これらを積層配置されたときに、隣接するもの同士で冷媒通路２、空気流通空間３、タンク４を構成するようにプレス成形されている。また、プレート１の中には、膨張弁を収容するケースを構成するプレート１ａ，１ｂ，１ｃおよび冷媒通路を構成するプレート１ｄ，１ｅを有している。これらのプレート１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅは、同一方向から順次積層することによってエバポレータを構成している。なお、この積層時において、空気流通空間３を構成する位置には、コルゲート形状のフィン５が配置されている。さらに、このエバポレータは、冷媒通路を構成するプレート１ｅに凝縮器からの配管と接続するためのパイプ６および圧縮機へ向かう配管と接続するためのパイプ７が設けられ、これらパイプ６，７の先端には、固定用プレート８が設けられている。
【００１２】
このように、すべて同一方向から順次積層配置されたプレート１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ、フィン５、パイプ６，７および固定用プレート８は、積層方向両端から挟持された状態で炉の中に入れられ、互いに接触する部分をろう付けすることによって一体にされる。
【００１３】
このエバポレータによれば、膨張弁を組み込むためのケースを構成するようにあらかじめ成形されたプレート１ａ，１ｂ，１ｃを積層方向に順次配置していくだけでケースを含めた全体を一度に構成することができ、また、膨張弁を組み込むための特別な部品を別途組み込む必要がないので、組み立て性を向上させることができる。
【００１４】
次に、以上のように構成されたエバポレータの実装例を示す。
図２は膨張弁を装着したエバポレータを示す部分破断正面図、図３は膨張弁周りを示した部分拡大破断正面図、図４は膨張弁を装着したエバポレータを示す側面図、図５は膨張弁を装着したエバポレータを示す平面図である。
【００１５】
このエバポレータは、プレート１ａ，１ｄ，１ｂ，１ｅ，１ｃを積層していくことによって膨張弁９を収容するケースを構成できるので、そのケースを構成する部分に膨張弁９を挿入し、固定することにより膨張弁９をエバポレータに装着することができる。すなわち、図３に詳細に示されるように、プレート１ａは、膨張弁９のボディを収容する筒状部１０がタンク４を構成する空間４ａに突出するように一体に形成され、プレート１ｂも、膨張弁９のボディを収容する筒状部１１が高圧冷媒導入空間１２に突出するように一体に形成され、最も外側のプレート１ｃは、冷媒の温度および圧力を感知する膨張弁９のパワーエレメントを受け入れる形状に形成されている。
【００１６】
このケースを構成する部分に膨張弁９を挿入することによって、高圧冷媒導入空間１２とタンク４を構成する空間４ａとの間に膨張弁９の弁部が配置され、プレート１ｂ，１ｅから構成される低圧冷媒導出空間１３に高圧冷媒導入空間１２から隔離された状態で膨張弁９のパワーエレメントが配置される。
【００１７】
膨張弁９は、クイックファスナ１４によってプレート１ｅに固定されている。このクイックファスナ１４は、略Ｕ字状に形成された帯状の板ばねからなり、その板ばねの２つのアームにはスリットが形成されている。膨張弁９をエバポレータの所定位置に挿入した後、プレート１ｃの外周縁部を含む平面の方向にクイックファスナ１４を押し出すことで、そのスリットにパワーエレメントの外周縁部とプレート１ｃの外周縁部とが外側から挟み込むよう一緒に挿入され、図４に示した状態になる。これにより、パワーエレメントがプレート１ｃから抜け出ることができなくなり、膨張弁９がエバポレータに固定される。
【００１８】
エバポレータに一体に形成されて膨張弁９の冷媒出入口を構成するパイプ６，７は、固定用プレート８を用いて外部の配管と接続されている。すなわち、外部の配管１５，１６の先端にも、固定用プレート１７が設けられており、配管１５，１６の先端をそれぞれパイプ６，７に挿入し、図４に示されるように、ボルト１８を用いて固定用プレート８，１７を両側から締めることによって配管１５，１６とパイプ６，７とが接続される。
【００１９】
なお、このエバポレータは、図２に示したタンク４および冷媒通路２を含むパネルが、図５に平面図で示したように前後に併置された形で形成されており、奥側のパネルの冷媒出口を構成するタンクがプレート１ｂ，１ｅから構成される低圧冷媒導出空間１３に連通している。
【００２０】
以上のようにして膨張弁９が取り付けられたエバポレータにおいて、凝縮器から配管１５を介して供給された冷媒は、パイプ６および高圧冷媒導入空間１２を介して膨張弁９の弁部に到達する。膨張弁９の弁部を通過した冷媒は、膨張されて低温・低圧の状態になって手前のパネルの図の上部にある入口側のタンク４に入る。その後、エバポレータの内部で一連にされたタンク４および冷媒通路２を何度か通って、奥側のパネルの図の上部にある出口側のタンク４に集められ、低圧冷媒導出空間１３に流れてくる。このとき、冷媒の温度および圧力が膨張弁９のパワーエレメントにて感知され、膨張弁９の弁部は、その冷媒の温度および圧力に応じた開度に駆動され、これによってエバポレータに供給される冷媒の流量が制御される。低圧冷媒導出空間１３の冷媒は、パイプ７および配管１６を介して圧縮機へ向かって流れる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、膨張弁を収容するケースを構成するように成形されたプレートをその積層方向に順次配列する構成にした。これにより、ケースを構成するプレートをエバポレータを構成するプレートと同じやり方で積層することによって膨張弁を収容するケースを有するエバポレータを一体に構成することができる。したがって、ケースを構成する部品をプレートの積層工程と別個に組み込む工程が不要になるだけでなく、組み立て時においては、プレートの単なる積層だけで構成できることから、エバポレータの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエバポレータを示す部分破断正面図である。
【図２】膨張弁を装着したエバポレータを示す部分破断正面図である。
【図３】膨張弁周りを示した部分拡大破断正面図である。
【図４】膨張弁を装着したエバポレータを示す側面図である。
【図５】膨張弁を装着したエバポレータを示す平面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅプレート
２冷媒通路
３空気流通空間
４タンク
４ａタンク４を構成する空間
５フィン
６，７パイプ
８固定用プレート
９膨張弁
１０，１１筒状部
１２高圧冷媒導入空間
１３低圧冷媒導出空間
１４クイックファスナ
１５，１６配管
１７固定用プレート
１８ボルト

Claims

隣接するもの同士で冷媒通路を形成するように成形された複数のプレートを積層することによって構成されるエバポレータにおいて、
前記冷媒通路を形成する第１のグループのプレートと、
それぞれ膨張弁を収容するケースの一部を成すよう成形され、前記第１のグループのプレートと同じ積層方向に順次積層配置されることによって前記ケースが一体的に形成される第２のグループのプレートと、
を備えていることを特徴とするエバポレータ。
前記第２のグループのプレートは、前記膨張弁の弁部の上流側と下流側との間でボディを支持する筒状体を有する第１のプレートと、前記膨張弁の弁部の上流側と出口タンクに連通する低圧冷媒導出空間との間で前記ボディを支持する筒状体を有する第２のプレートと、前記低圧冷媒導出空間における冷媒の温度および圧力を感知するパワーエレメントを受けるように成形された第３のプレートを含んでいることを特徴とする請求項１記載のエバポレータ。
前記膨張弁の弁部の上流側に連通する冷媒入口用の第１のパイプと、前記低圧冷媒導出空間に連通する冷媒出口用の第２のパイプとが一体に設けられていることを特徴とする請求項２記載のエバポレータ。