JP2006052938A - 冷凍サイクル用レシーバドライヤおよび一体型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷凍サイクルに使用した場合に冷凍サイクルの冷却性能の低下を防止しうる冷凍サイクル用レシーバドライヤを提供する。
【解決手段】 レシーバドライヤ７は、両端が閉鎖された筒状タンク40およびタンク40内の上端部に充填された乾燥剤50を備えている。タンク40内の上端寄りの部分に、冷媒通過穴44を有する乾燥剤ホルダ43を取り付ける。乾燥剤ホルダ43に下方に凹んだ凹陥部45を形成し、凹陥部45内に冷媒洩れ検出用蛍光材48を配置する。乾燥剤ホルダ43上に、乾燥剤流出防止用フィルタ49を、凹陥部45の開口を閉鎖するように配置する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、たとえばカーエアコンを構成する冷凍サイクルに用いられるレシーバドライヤおよびレシーバドライヤを備えた一体型熱交換器に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図１の上下を上下というものとする。

近年、車体への組み付け性の向上や、設置スペースの節約を図ることを目的とし、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのコンデンサとして、ヘッダにレシーバドライヤが設けられものが使用されるようになってきている。また、冷凍サイクルの冷却能力の向上を図るために、コンデンサで凝縮された液状冷媒を、さらに凝縮温度よりも５〜１５℃程度低い温度まで過冷却する過冷却器が用いられるようになってきており、コンデンサの機能を有する凝縮部と、過冷却器の機能を有する過冷却部とが一体に設けられた一体型熱交換器が使用されるようになってきている。

この種の一体型熱交換器として、互いに間隔をおいて配置された上下方向に伸びる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の冷媒流通管と、隣り合う冷媒流通管間に配置されたフィンと、いずれか一方のヘッダに固定されたレシーバドライヤとを備えており、両ヘッダ内がそれぞれ同一高さ位置において区画されることにより、コンデンサとしての機能を有する凝縮部と、凝縮部の下方に位置しかつ過冷却器としての機能を有する過冷却部とが設けられており、凝縮部から流出した冷媒が、レシーバドライヤを通過して過冷却部に流入するようになっている一体型熱交換器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。そして、圧縮機と、前記一体型熱交換器と、膨張弁と、エバポレータ等によりカーエアコン用冷凍サイクルが構成されるようになっている。

ところで、カーエアコン用冷凍サイクルにおける冷媒の洩れ箇所を検出するために、通常、レシーバドライヤ内に、冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されている。冷媒洩れ検出用蛍光材は、ポリエステルなどからなるフェルト材に蛍光染料を含浸させて円板状に成形したものであり、蛍光染料は冷媒中に混入している圧縮機用潤滑油と混ざった際に分解し、微小な粒子となって冷媒とともに冷凍サイクル内を循環する。そして、万一カーエアコン用冷凍サイクルからの冷媒の洩れが発生した場合には、外側から紫外線を照射することにより、洩れた冷媒中の蛍光染料が発光し、これにより冷媒の洩れ箇所が検出されるようになっている。なお、蛍光染料としては、たとえばキサンテン化合物やベリレン化合物が用いられる。

内部に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されたレシーバドライヤとして、両端が閉鎖された筒状タンク内の長さ方向の中間部に乾燥剤が充填され、タンク内における乾燥剤充填部よりも上方の部分に、蛍光材がフリーの状態で配置されているものが知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２記載のレシーバドライヤの場合、蛍光材がタンク内にフリーの状態で配置されているので、タンク内へ流入した冷媒により蛍光材が移動し、タンク内での冷媒の状態が不安定になる。したがって、上述した一体型熱交換器を備えた冷凍サイクルにおいては、冷却性能が低下するおそれがある。
特開平１０−２６３７号公報 特開２００１−２２１５４２号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、冷凍サイクルに使用した場合に冷凍サイクルの冷却性能の低下を防止しうる冷凍サイクル用レシーバドライヤおよび一体型熱交換器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下の態様からなる。

1)両端が閉鎖された筒状タンクおよびタンク内の上端部に充填された乾燥剤を備えており、タンク内の上端寄りの部分に、冷媒通過穴を有する乾燥剤ホルダが取り付けられるとともに、乾燥剤ホルダ上に乾燥剤流出防止用フィルタが配置され、タンクの上端閉鎖部と乾燥剤ホルダとの間に乾燥剤が充填され、乾燥剤ホルダ上に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されている冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

2)乾燥剤ホルダに、下方に凹んだ凹陥部が形成され、凹陥部内に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されている上記1)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

3)乾燥剤流出防止用フィルタが、凹陥部の開口を閉鎖するように乾燥剤ホルダ上に配置されている上記2)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

4)乾燥剤ホルダの周縁部に環状下方突出壁が全周にわたって形成され、タンクの周壁に内方突出部が形成され、環状下方突出壁の下端部がタンクの内方突出部と係合させられることにより、乾燥剤ホルダがタンク内に取り付けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

5)タンクの下端閉鎖部に、冷媒流入路および冷媒流出路が形成され、冷媒流入路の上端開口が冷媒流出路の上端開口よりも下方に位置しており、タンクの下端閉鎖部上に、冷媒流入路を通ってタンク内に流入する冷媒の流速を低下させる流速低下部材が配置されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

6)タンクの下端閉鎖部の上面に、段部を介して高位部および低位部が形成され、冷媒流入路の上端が低位部に開口するとともに、冷媒流出路の上端が高位部に開口しており、前記低位部および高位部に跨るようにストレーナが配置され、流速低下部材が、冷媒流入路の上端開口を覆うようにストレーナ上に配置されている上記5)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

7)ストレーナおよび流速低下部材が、タンク内に取り付けられたストレーナホルダにより上方から押さえられている上記6)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

8)ストレーナホルダの周縁部に環状上方突出壁が全周にわたって形成され、タンクの周壁に内方突出部が形成され、環状上方突出壁の上端部がタンクの内方突出部と係合させられることにより、ストレーナホルダがタンク内に取り付けられている上記7)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

9)タンクが上下２つの構成部材により形成されており、乾燥剤ホルダ、乾燥剤流出防止用フィルタおよび乾燥剤が上構成部材内に配置され、ストレーナ、流速低下部材およびストレーナホルダが下構成部材内に配置されている上記7)または8)記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。

10)互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の冷媒流通管と、隣り合う冷媒流通管間に配置されたフィンと、いずれか一方のヘッダに固定されたレシーバドライヤとを備えた熱交換器であって、レシーバドライヤが、上記1)〜9)のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤからなる熱交換器。

11)上記10)記載の熱交換器の両ヘッダ内がそれぞれ同一高さ位置において区画されることにより、コンデンサとしての機能を有する凝縮部と、凝縮部の下方に位置しかつ過冷却器としての機能を有する過冷却部とが設けられており、凝縮部から流出した冷媒が、冷媒流入路を通ってレシーバドライヤ内に流入し、レシーバドライヤ内に流入した冷媒が冷媒流出路を通って過冷却部に流入するようになっている一体型熱交換器。

12)圧縮機、コンデンサ、膨張弁およびエバポレータを有しており、コンデンサが上記10)記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。

13)圧縮機、上記11)記載の一体型熱交換器、膨張弁およびエバポレータを有している冷凍サイクル。

14)上記12)または13)記載の冷凍サイクルをエアコンとして備えている車両。

上記1)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、乾燥剤ホルダ上に乾燥剤流出防止用フィルタが配置され、タンクの上端閉鎖部と乾燥剤ホルダとの間に乾燥剤が充填され、乾燥剤ホルダ上に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されているので、冷媒洩れ検出用蛍光材が乾燥剤に押さえられて固定されることになり、冷媒がタンク内に流入した際にも蛍光材の移動が阻止され、その結果タンク内での冷媒の状態が安定する。したがって、このレシーバドライヤを用いた冷凍サイクルの冷却性能の低下が防止される。しかも、乾燥剤ホルダ上に冷媒洩れ検出用蛍光材を配置するだけなので、蛍光材を容易に配置することができる。また、冷媒洩れ検出用蛍光材を固定状に配置するための部材を必要とせず、部品点数が少なくなる。

上記2)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、乾燥剤ホルダに、下方に凹んだ凹陥部が形成され、凹陥部内に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されているので、蛍光材の移動を確実に防止できる。

上記3)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、フィルタの変形が防止されるので、乾燥剤ホルダの下方への乾燥剤の流出を確実に防止できる。

上記4)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、乾燥剤ホルダを比較的簡単にタンク内に取り付けることができる。また、上記2)の構成を有する場合、凹陥部の深さや環状下方突出壁の高さを調節することにより、乾燥剤の量を変えることなく、種々の大きさの冷媒洩れ検出用蛍光材を凹陥部内に配置することができる。

上記5)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、気液混合状態の冷媒は、冷媒流入路からタンク内に流入した直後に、流速低下部材によって流速が低下させられる。したがって、気相冷媒に比べて流速の遅い液相冷媒は、タンク内に流入した際に十分に流速が低下させられていることから、タンク内において乱れることなく液溜まりを形成する。一方、気相冷媒は、液相冷媒と同様に、流速低下部材によって流速が低下させられるため、タンク内の液相冷媒の液溜まりに達した際、穏やかな気泡となって液相冷媒中を上昇し、液面を乱すことなく、気液界面においてスムーズに泡切れし、上方へ抜け出して気相冷媒として貯留される。さらに、冷媒流出路の上端は、タンク内に形成された液溜まり内に開口するため、液溜まりの液相冷媒のみが冷媒流出路を通って流出する。したがって、安定した液相冷媒のみが流出することから、冷凍サイクルにおける冷媒封入量を早い段階で適正封入量とすることができ、省冷媒化を図ることができるとともに、安定した液相冷媒を冷凍サイクルの次のサイクル部位に供給することができる。しかも、タンク内には、冷媒吸入管等の配管類を配置する必要がないので、部品点数を少なくすることができる。

そして、上記5)の冷凍サイクル用レシーバドライヤにおいては、上記1)のように蛍光材の移動が阻止されているから、タンク内に形成された冷媒の液溜まりの気液界面を乱すことがなく、冷媒の状態が安定化してこのレシーバドライヤを用いた冷凍サイクルの冷却性能の低下が防止される。

上記6)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、比較的簡単に冷媒流入路の上端開口を冷媒流出路の上端開口よりも下方に位置させることができる。また、タンク内への異物の流入を阻止するストレーナおよびタンク外への異物の流出を阻止するストレーナを比較的簡単に配置することができる。

上記7)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、ストレーナおよび流速低下部材のずれを防止することができる。

上記8)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、比較的簡単にストレーナホルダをタンク内に取り付けることができる。

上記9)の冷凍サイクル用レシーバドライヤによれば、乾燥剤ホルダ、乾燥剤流出防止用フィルタ、乾燥剤、ストレーナ、流速低下部材およびストレーナホルダを、比較的簡単にタンク内の所定箇所に配置することができる。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施形態は、この発明を、コンデンサの機能を有する凝縮部と、過冷却器の機能を有する過冷却部とが一体化された一体型熱交換器に適用したものである。

以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、以下の説明において、図１および図２の左右を左右といい、図１の紙面表側を前、これと反対側を後というものとする。

図１は一体型熱交換器の全体構成を示し、図２〜図６はその要部の構成を示す。

図１において、一体型熱交換器(1)は、互いに間隔をおいて配置された上下方向に伸びる左右１対のアルミニウム製ヘッダ(2)(3)と、両ヘッダ(2)(3)間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダ(2)(3)にそれぞれろう付により接続された複数のアルミニウム製偏平状冷媒流通管(4)と、隣り合う冷媒流通管(4)間に配置されて冷媒流通管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、左ヘッダ(2)にろう付により固定されたアルミニウム製レシーバドライヤ接続ブロック(6)と、レシーバドライヤ接続ブロック(6)に固定されたレシーバドライヤ(7)とを備えている。上端の冷媒流通管(4)の上方および下端の冷媒流通管(4)の下方には、それぞれ冷媒流通管(4)と間隔をおいてアルミニウム製サイドプレート(8)が配置され、サイドプレート(8)と冷媒流通管(4)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(5)が配置されてサイドプレート(8)および冷媒流通管(4)にろう付されている。

一体型熱交換器(1)の両ヘッダ(2)(3)内は、下部の同一高さ位置において上下に区画されており、これにより気相の冷媒を凝縮させて液相とするコンデンサの機能を有する凝縮部(10)と、凝縮部(10)で凝縮された液状冷媒を凝縮温度よりも５〜１５℃程度低い温度まで過冷却する過冷却器の機能を有する過冷却部(11)とが同一垂直面内において上下に並んで一体に設けられている。左ヘッダ(2)内は、後述するようにレシーバドライヤ接続ブロック(6)に一体に形成された仕切部(27)により上下に区画され、右ヘッダ(3)内は、アルミニウム製仕切板(12)により上下に区画されている。

ここで、左ヘッダ(2)におけるレシーバドライヤ接続ブロック(6)の仕切部(27)よりも上方の部分を凝縮部左ヘッダ部(2a)、同じく下方の部分を過冷却部左ヘッダ部(2b)、右ヘッダ(3)における仕切板(12)よりも上方の部分を凝縮部右ヘッダ部(3a)、同じく下方の部分を過冷却部右ヘッダ部(3b)とそれぞれいうものとする。

凝縮部(10)において、凝縮部右ヘッダ部(3a)における高さ方向の中程の内部にアルミニウム製第１仕切板(13)が設けられ、同じく凝縮部左ヘッダ部(2a)の下部の内部にアルミニウム製第２仕切板(14)が設けられており、凝縮部(10)に、第１仕切板(13)よりも上方の部分、両仕切板(13)(14)間の部分および第２仕切板(14)よりも下方の部分において、それぞれ上下に連続して並んだ冷媒流通管(4)からなる通路群(15)(16)(17)が設けられている。各通路群(15)(16)(17)を構成する冷媒流通管(4)の本数は、上から順次減少している。また、各通路群(15)(16)(17)を構成する全ての冷媒流通管(4)における冷媒の流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの通路群(15)(16)および(16)(17)の冷媒流通管(4)における冷媒の流れ方向が異なっている。凝縮部右ヘッダ部(3a)の上端部に、冷媒入口部材(18)が、凝縮部右ヘッダ部(3a)内に通じるようにろう付されている。また、過冷却部右ヘッダ部(3b)には、冷媒出口部材(19)が、過冷却部右ヘッダ部(3b)内に通じるようにろう付されている。

図２に示すように、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の右側面の前後両側縁部には、上下方向に伸びる凸条(23)がそれぞれ一体に形成されている。また、レシーバ接続ブロック(6)の右側面における両凸条(23)間の部分の下部には凹所(24)が形成されており、凹所(24)の内周面は、左ヘッダ(2)の外周面に密着しうる凹円筒面状となっている。レシーバ接続ブロック(6)における凹所(24)よりも上方の部分は、左ヘッダ(2)に形成された方形貫通穴(25)を通して左ヘッダ(2)内に嵌め入れられる嵌入部(26)となっている。嵌入部(26)の上端周縁部には、左ヘッダ(2)内周面に当接し、かつ左ヘッダ(2)内を凝縮部左ヘッダ部(2a)と過冷却部左ヘッダ部(2b)とに区画する仕切部(27)が一体に形成されている。なお、凹所(24)の内周面と嵌入部(26)の下面との間の連接部分は、凹球面状となっている。そして、レシーバ接続ブロック(6)の両凸条(23)の前後方向内側面および凹所(24)の内周周面が左ヘッダ(2)外周面にろう付されるとともに、嵌入部(26)の仕切部(27)が左ヘッダ(2)内周面にろう付されることにより、レシーバドライヤ接続ブロック(6)が左ヘッダ(2)に固定されている。

図示は省略したが、レシーバ接続ブロック(6)の上端部には前後方向への張り出し部が形成されており、これらの張り出し部にそれぞれ上下方向に伸びる貫通穴が形成されている。

レシーバドライヤ接続ブロック(6)には、第１および第２の２つの流路(31)(32)が形成されている。第１流路(31)は、一端が嵌入部(26)の上面に開口するとともに他端がレシーバ接続ブロック(6)上面の右側部分に開口している。第２流路(32)は、一端が凹所(24)内周面に開口するとともに他端がレシーバ接続ブロック(6)上面の左側部分に開口している。第２流路(32)の上記一端開口は、左ヘッダ(2)の周壁に形成された円形貫通穴(33)を通して過冷却部左ヘッダ部(2b)内に連通している。また、レシーバ接続ブロック(6)上面における第２流路(32)の開口の周囲には、上方に突出した雄パイプ部(34)が一体に形成されている。雄パイプ部(34)の外周面にはＯリング(35)が装着されている。

レシーバドライヤ(7)は、上下両端が閉鎖された円筒状タンク(40)を備えている。タンク(40)は、上端が閉鎖されるととともに下端が開口したアルミニウム製上構成部材(41)と、下端が閉鎖されるとともに上端が開口したアルミニウム製下構成部材(42)とよりなり、上構成部材(41)の下端部と下構成部材(42)の上端部とが溶接等により固定されている。

図３〜図５に示すように、タンク(40)の上構成部材(41)の上端寄りの部分内に冷媒通過穴(44)を有する乾燥剤ホルダ(43)が固定されている。乾燥剤ホルダ(43)は、上方から見て上構成部材(41)の内径と等しい外径を有する円形であり、中央部に下方に凹んだ上方から見て円形の凹陥部(45)が形成されている。凹陥部(45)の底壁(45a)に複数の冷媒通過穴(44)が形成されている。また、乾燥剤ホルダ(43)の外周縁部に、環状下方突出壁(46)が全周にわたって一体に形成されている。乾燥剤ホルダ(43)は、金属板、ここではアルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されたものである。乾燥剤ホルダ(43)の環状下方突出壁(46)の下端部は、上構成部材(41)の周壁に周方向に間隔をおいて形成された複数の内方突出部(47)に係合しており、これにより乾燥剤ホルダ(43)が上構成部材(41)内に取り付けられている。乾燥剤ホルダ(43)の凹陥部(45)内に、冷媒洩れ検出用蛍光材(48)が配置されている。冷媒洩れ検出用蛍光材(48)は、ポリエステルなどからなるフェルト材に蛍光染料を含浸させて円板状に成形したものである。また、乾燥剤ホルダ(43)上に、乾燥剤流出防止用フィルタ(49)が、凹陥部(45)の上端開口を閉鎖するとともに、乾燥剤ホルダ(43)の上面全体を覆うように配置されている。そして、乾燥剤ホルダ(43)上の乾燥剤流出防止用フィルタ(49)と、上構成部材(41)の上端閉鎖壁(41a)（上端閉鎖部）との間に多数の粒状乾燥剤(50)が充填されている。

図２、図３および図６に示すように、タンク(40)の下構成部材(42)の下端閉鎖壁(42a)（下端閉鎖部）の上面(51)には、段部(51a)を介して高位部(51b)および低位部(51c)が形成されている。下端閉鎖壁(42a)に、上端が低位部(51c)に開口するとともに下端が下面に開口した冷媒流入路(52)と、上端が高位部(51b)に開口するとともに下端が下面に開口した冷媒流出路(53)とが形成されている。したがって、冷媒流入路(52)の上端開口は冷媒流出路(53)の上端開口よりも下方に位置している。下端閉鎖壁(42a)の高位部(51b)および低位部(51c)に跨り、かつ冷媒流出路(53)および冷媒流入路(52)の開口を覆うように、金属製、ここではステンレス鋼製のメッシュからなるストレーナ(54)が配置されている。ストレーナ(54)は、下端閉鎖壁(42a)の高位部(51b)、低位部(51c)および段部(51a)に沿うような段付きの形状となっている。ストレーナ(54)における低位部(51c)を覆っている部分上に、ここでは不織布からなる流速低下部材(55)が配置されている。ストレーナ(54)および流速低下部材(55)は、下構成部材(42)に取り付けられたストレーナホルダ(56)により上方から押さえられている。ストレーナホルダ(56)は、上方から見て下構成部材(42)の内径と等しい外径を有する円形であり、下端閉鎖壁(42a)の高位部(51b)、低位部(51c)および段部(51a)に沿うような段付きの形状となっている。ストレーナホルダ(56)における高位部(51b)および低位部(51c)に沿う部分にそれぞれ複数の冷媒通過穴(57)が形成されている。また、ストレーナホルダ(56)の外周縁部に、環状上方突出壁(58)が全周にわたって一体に形成されている。ストレーナホルダ(56)は、金属板、ここではアルミニウム板にプレス加工を施すことにより形成されたものである。ストレーナホルダ(56)の環状上方突出壁(58)の上端部は、下構成部材(42)の周壁に周方向に間隔をおいて形成された複数の内方突出部(59)に係合しており、これによりストレーナホルダ(56)が下構成部材(42)内に取り付けられている。

タンク(40)の下構成部材(42)の下端閉鎖壁(42a)下面における冷媒流入路(52)の下端開口の周囲には、下方に突出しかつレシーバドライヤ接続ブロック(6)の第１流路(31)の上端開口内に挿入される雄パイプ部(61)が一体に形成されている。雄パイプ部(61)の外周面にはＯリング(62)が装着されている。下端閉鎖壁(42a)の冷媒流出路(53)の下端部には、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の雄パイプ部(34)が挿入される大径部(53a)が形成されている。また、図示は省略したが、下端閉鎖壁(42a)の下端部の前後両側部分には、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の貫通穴と合致するように、それぞれめねじ穴が形成されている。

レシーバドライヤ(7)は次のようにして製造される。すなわち、上構成部材(41)内に乾燥剤(50)を入れるとともに、乾燥剤ホルダ(43)の凹陥部(45)内に冷媒洩れ検出用蛍光材(48)を配置する。ついで、フィルタ(49)と、凹陥部(45)内に冷媒洩れ検出用蛍光材(48)が配置された乾燥剤ホルダ(43)とを上構成部材(41)内に配置し、上構成部材(41)の周壁を内方に凹ませることにより内方突出部(47)を形成することによって、乾燥剤ホルダ(43)を上構成部材(41)内に取り付ける。また、下構成部材(42)内にストレーナ(54)および流速低下部材(55)を配置した後、ストレーナホルダ(56)を下構成部材(42)内に配置し、下構成部材(42)の周壁を内方に凹ませることにより内方突出部(59)を形成することによって、ストレーナホルダ(56)を下構成部材(42)内に取り付ける。その後、下構成部材(42)の上端部を上構成部材(41)の下端部内に嵌め入れ、両構成部材(41)(42)を相互にアーク溶接などにより溶接する。こうして、レシーバドライヤ(7)が製造される。

レシーバドライヤ(7)の左ヘッダ(2)への固定は次のようにして行われる。

すなわち、レシーバドライヤ(7)の下構成部材(42)の下端閉鎖壁(42a)をレシーバドライヤ接続ブロック(6)上に載せるとともに、レシーバドライヤ(7)の雄パイプ部(61)をレシーバドライヤ接続ブロック(6)の第１流路(31)内に、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の雄パイプ部(34)をレシーバドライヤ(7)の下端閉鎖壁(42a)の冷媒流出路(53)の大径部(53a)内にそれぞれ嵌め入れる。ついで、この状態で、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の貫通穴に下方から通されたおねじを、レシーバドライヤ(7)のめねじ穴にねじ嵌める。こうして、レシーバドライヤ(7)がレシーバドライヤ接続ブロック(6)に固定される。

一体型熱交換器(1)は、圧縮機、膨張弁およびエバポレータとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。

そして、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス状冷媒が冷媒入口部材(18)を通って凝縮部右ヘッダ部(3a)内に流入し、凝縮部(10)内を各通路群(15)(16)(17)単位に蛇行状に流れる間に凝縮し、気液混合状態で凝縮部左ヘッダ部(2a)内に流入する。凝縮部左ヘッダ部(2a)内に流入した気液混合状態の冷媒は、レシーバドライヤ接続ブロック(6)の第１流路(31)および下端閉鎖壁(42a)の冷媒流入路(52)を通り、ストレーナ(54)および流速低下部材(55)を通過してレシーバドライヤ(7)のタンク(40)内に流入する。タンク(40)内に流入した冷媒中に含まれる水分は、乾燥剤(50)により除去される。

気液混合状態の冷媒がストレーナ(54)を通過する際に冷媒中の異物が除去され、タンク(40)内への異物の流入が防止される。また、流速低下部材(55)を通過することにより冷媒の流速が低下し、さらに冷媒が流速低下部材(55)を構成する不織布の繊維間を通過して向きを変えながら上昇することにより、整流作用を受けて局部的な高速流も消滅し、全体的に均質な上昇流となって、ストレーナホルダ(56)の冷媒通過穴(57)を通ってタンク(40)内に流入する。したがって、気相冷媒に比べて流速の遅い液相冷媒は、タンク(40)内に流入した際に十分に流速が低下させられていることから、タンク(40)内において乱れることなく液溜まりを形成する。一方、気相冷媒は、液相冷媒と同様に、流速低下部材(55)によって流速が低下させられるため、タンク(40)内の液相冷媒の液溜まりに達した際、穏やかな気泡となって液相冷媒中を上昇し、液面を乱すことなく、気液界面においてスムーズに泡切れし、上方へ抜け出して気相冷媒として貯留される。

冷媒洩れ検出用蛍光材(48)は乾燥剤ホルダ(43)の凹陥部(45)内に配置され、乾燥剤流出防止用フィルタ(49)により押さえられているので、気液混合状態の冷媒がタンク(40)内に流入する際の冷媒洩れ検出用蛍光材(48)の移動が阻止され、タンク(40)内の冷媒は安定状態に保たれる。また、冷媒洩れ検出用蛍光材(48)の蛍光染料は、冷媒中に混入している圧縮機用潤滑油と混ざった際に分解し、微小な粒子となって冷媒中に混入する。

液溜まりに貯留された液相冷媒のうち、底部に貯留する安定状態の液相冷媒のみがストレーナホルダ(56)の冷媒通過穴(57)を通ってストレーナ(54)を通過し、さらに下端閉鎖壁(42a)の冷媒流出路(53)およびレシーバドライヤ接続ブロック(6)の第２流路(32)を通って過冷却部左ヘッダ部(2b)内に流入する。過冷却部左ヘッダ部(2b)内に流入した冷媒、冷媒流通管(4)内を右方に流れる間に５〜１５℃過冷却され、過冷却部右ヘッダ部(3b)内に流入した後、冷媒出口部材(19)を通して膨張弁を経て蒸発器に送られる。この冷媒中には冷媒洩れ検出用蛍光材(48)の蛍光染料が含まれており、蛍光染料は冷凍サイクル全体に行き渡る。

この発明を適用した一体型熱交換器の実施形態を示す一部省略正面図である。 図１の一体型熱交換器の要部を拡大して示す正面から見た垂直断面図である。 レシーバドライヤの一部分を省略して示す縦断面図である。 図３の部分拡大図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図２のVI−VI線断面図である。

符号の説明

(1)：一体型熱交換器
(2)：左ヘッダ
(3)：右ヘッダ
(4)：冷媒流通管
(5)：コルゲートフィン
(7)：レシーバドライヤ
(40)：タンク
(41)：上構成部材
(41a)：上端閉鎖壁（上端閉鎖部）
(42)：下構成部材
(42a)：下端閉鎖壁（下端閉鎖部）
(43)：乾燥剤ホルダ
(44)：冷媒通過穴
(45)：凹陥部
(46)：環状下方突出壁
(47)：内方突出部
(48)：冷媒洩れ検出用蛍光材
(49)：乾燥剤流出防止用フィルタ
(50)：乾燥剤
(51)：下端閉鎖壁上面
(51a)：段部
(51b)：高位部
(51c)：低位部
(52)：冷媒流入路
(53)：冷媒流出路
(54)：ストレーナ
(55)：流速低下部材
(56)：ストレーナホルダ
(57)：冷媒通過穴
(58)：環状上方突出壁
(59)：内方突出部

Claims (14)

1. 両端が閉鎖された筒状タンクおよびタンク内の上端部に充填された乾燥剤を備えており、タンク内の上端寄りの部分に、冷媒通過穴を有する乾燥剤ホルダが取り付けられるとともに、乾燥剤ホルダ上に乾燥剤流出防止用フィルタが配置され、タンクの上端閉鎖部と乾燥剤ホルダとの間に乾燥剤が充填され、乾燥剤ホルダ上に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されている冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
2. 乾燥剤ホルダに、下方に凹んだ凹陥部が形成され、凹陥部内に冷媒洩れ検出用蛍光材が配置されている請求項１記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
3. 乾燥剤流出防止用フィルタが、凹陥部の開口を閉鎖するように乾燥剤ホルダ上に配置されている請求項２記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
4. 乾燥剤ホルダの周縁部に環状下方突出壁が全周にわたって形成され、タンクの周壁に内方突出部が形成され、環状下方突出壁の下端部がタンクの内方突出部と係合させられることにより、乾燥剤ホルダがタンク内に取り付けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
5. タンクの下端閉鎖部に、冷媒流入路および冷媒流出路が形成され、冷媒流入路の上端開口が冷媒流出路の上端開口よりも下方に位置しており、タンクの下端閉鎖部上に、冷媒流入路を通ってタンク内に流入する冷媒の流速を低下させる流速低下部材が配置されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
6. タンクの下端閉鎖部の上面に、段部を介して高位部および低位部が形成され、冷媒流入路の上端が低位部に開口するとともに、冷媒流出路の上端が高位部に開口しており、前記低位部および高位部に跨るようにストレーナが配置され、流速低下部材が、冷媒流入路の上端開口を覆うようにストレーナ上に配置されている請求項５記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
7. ストレーナおよび流速低下部材が、タンク内に取り付けられたストレーナホルダにより上方から押さえられている請求項６記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
8. ストレーナホルダの周縁部に環状上方突出壁が全周にわたって形成され、タンクの周壁に内方突出部が形成され、環状上方突出壁の上端部がタンクの内方突出部と係合させられることにより、ストレーナホルダがタンク内に取り付けられている請求項７記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
9. タンクが上下２つの構成部材により形成されており、乾燥剤ホルダ、乾燥剤流出防止用フィルタおよび乾燥剤が上構成部材内に配置され、ストレーナ、流速低下部材およびストレーナホルダが下構成部材内に配置されている請求項７または８記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤ。
10. 互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の冷媒流通管と、隣り合う冷媒流通管間に配置されたフィンと、いずれか一方のヘッダに固定されたレシーバドライヤとを備えた熱交換器であって、レシーバドライヤが、請求項１〜９のうちのいずれかに記載の冷凍サイクル用レシーバドライヤからなる熱交換器。
11. 請求項１０記載の熱交換器の両ヘッダ内がそれぞれ同一高さ位置において区画されることにより、コンデンサとしての機能を有する凝縮部と、凝縮部の下方に位置しかつ過冷却器としての機能を有する過冷却部とが設けられており、凝縮部から流出した冷媒が、冷媒流入路を通ってレシーバドライヤ内に流入し、レシーバドライヤ内に流入した冷媒が冷媒流出路を通って過冷却部に流入するようになっている一体型熱交換器。
12. 圧縮機、コンデンサ、膨張弁およびエバポレータを有しており、コンデンサが請求項１０記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。
13. 圧縮機、請求項１１記載の一体型熱交換器、膨張弁およびエバポレータを有している冷凍サイクル。
14. 請求項１２または１３記載の冷凍サイクルをエアコンとして備えている車両。

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