JP2004245473A - エバポレータ - Google Patents

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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 (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
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