JP2008128627A

JP2008128627A - 水冷コンデンサ

Info

Publication number: JP2008128627A
Application number: JP2006317706A
Authority: JP
Inventors: Torahide Takahashi; 寅秀高橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】冷媒が流通するチューブとタンクとの組立て時の作業性、および気密信頼性を向上できる水冷コンデンサを得る。
【解決手段】ラジエータ３の出口側タンク７に、渦巻状に巻かれるチューブ１３と、このチューブ１３の両端がそれぞれ連結される一対のタンク１４，１５とを有し、これらのうちタンク１４を、コンプレッサの出口に連結するとともに、他のタンク１５を、空冷コンデンサの入口に連結した。これにより、一方のタンク１４を介して冷媒が流入してチューブ１３内を流通する後、他方のタンク１５を介して冷媒が空冷コンデンサの入口側タンクへ流出する際、渦巻状に巻かれているチューブ１３内を冷媒が流通する距離が比較的長いので、少ない本数のチューブ１３でも所定の放熱容量を得ることができる。その結果、ロー付けを行なう連結箇所が少なくて済むので、一体ロー付け作業が容易であるとともに、ロー付け箇所からの冷媒漏れを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却水を冷却するラジエータの出口側タンクに設けられる水冷コンデンサに関する。

従来、冷却水を冷却するラジエータの出口側タンクに、冷媒が流通する多数本のチューブと、これらのチューブの両端が連結される一対のタンクとを設けたマルチフロータイプの水冷コンデンサが提案されており、この従来の水冷コンデンサでは、ラジエータの出口側タンクを流通する冷却水により、多数本のチューブを流通する冷媒を冷却するようになっている。（例えば特許文献１）。
特許第３３５８３０３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来技術では、冷媒が流通する多数本のチューブの両端がロー付けにより一対のタンクと連結されており、チューブとタンクとのロー付け箇所が多いので、その一体ロー付け作業が困難であるために組立て時の作業性が劣るとともに、ロー付け箇所から冷媒漏れが発生しやすく、ひいては気密信頼性が低下するという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、冷媒が流通するチューブとタンクとの組立て時の作業性、および気密信頼性を向上することのできる水冷コンデンサを得ることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、冷却水を冷却するラジエータの出口側タンクに設けられ、冷媒を冷却する水冷コンデンサであって、折り曲げられて前記冷媒が流通するチューブと、このチューブの両端にそれぞれ連結される一対のタンクとを有し、前記ラジエータの出口側タンクを流通する冷却水により、前記チューブを流通する冷媒を冷却する構成にしてある。

本発明によれば、ラジエータの出口側タンクに設けられた一対のタンクを連結するチューブ内を流通する冷媒を、ラジエータの出口側タンクを流通する冷却水で冷却している。このとき、上記チューブは折り曲げられて、例えば、渦巻状あるいはサーペンタイン状に形成されているため、冷媒がチューブ内を流通する距離を比較的長くすることができ、少ない本数のチューブであっても所定の放熱容量を得ることができる。これにより、多数本のチューブを有するマルチフロータイプの水冷コンデンサと比べて、チューブの両端とタンクとのロー付けを行なう連結箇所が少なくて済むので、一体ロー付け作業が容易であり組立て時の作業性を向上させることができるとともに、ロー付け箇所からの冷媒漏れを抑制することができる。その結果、水冷コンデンサの気密信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）図１は、本実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の斜視図、図２は、本実施形態の水冷コンデンサを示す斜視図、図３は、本実施形態の水冷コンデンサに設けられる扁平チューブを示す断面図である。なお、図２では説明のためラジエータの出口側タンクの側板を省略した状態で出口側タンク内の構成を示してある。

図１に示す複合熱交換器１は、図示しないエンジンの冷却水を冷却するラジエータ２と、このラジエータ２に連結されるサブラジエータ（ラジエータ）３と、図示しない冷房装置用のコンプレッサにより圧縮され高温高圧となった冷媒を冷却する空冷コンデンサ４とを備えている。ラジエータ２より冷却風の上流側に、サブラジエータ３および空冷コンデンサ４が配置されるとともに、この空冷コンデンサ４の上方に、サブラジエータ３が配置されている。

サブラジエータ３は、冷却水通路を形成する扁平チューブ５ａと放熱用フィン５ｂとを交互に積層したコア部５、および扁平チューブ５ａの両端がそれぞれ連結される入口側タンク６、および出口側タンク７とから構成されている。

空冷コンデンサ４は、扁平チューブ８ａと放熱用フィン８ｂとを交互に積層したコア部８、および扁平チューブ８ａの両端がそれぞれ連結される入口側タンク９、出口側タンク１０、および中間タンク１１とから構成されている。

そして、本実施形態の水冷コンデンサ１２は、サブラジエータ３の出口側タンク７に設けられており、渦巻状に巻かれる扁平チューブ（チューブ）１３と、この扁平チューブ１３の両端にそれぞれ連結される一対のタンク１４、１５とを有している。

一方のタンク１４は、サブラジエータ３の出口側タンク７より側方（図１の右側）へ突出し、冷媒を圧縮供給する図示しないコンプレッサの出口に接続されるとともに、この一方のタンク１４を中心として扁平チューブ１３が巻き掛けられている。他方のタンク１５は、出口側タンク７内の下部に設けられ、冷媒を二次的に冷却する空冷コンデンサ４の入口側タンク９に接続されている。

図３に示すように、扁平チューブ８ａは、扁平状に形成され、並行する複数の冷媒通路１６を有している。

本実施形態にあっては、サブラジエータ３の出口側タンク７に設けられた一方のタンク１４を介して図示しない冷房装置のコンプレッサにて高温高圧となった冷媒が流入して扁平チューブ１３を流通した後、他方のタンク１５を介して冷媒が空冷コンデンサ４の入口側タンク９へ流出するとともに、サブラジエータ３によって冷却された、サブラジエータ３の出口側タンク７を流通する冷却水で冷却することにより、扁平チューブ１３を流通する冷媒の放熱が行なわれる。このとき、上記扁平チューブ１３が渦巻状に巻かれており、扁平チューブ１３内を冷媒が流通する距離が比較的長いので、少ない本数の扁平チューブ１３であっても所定の放熱容量を得ることができる。

以上の構成による本実施形態によれば、多数本のチューブを有する従来のマルチフロータイプの水冷コンデンサと比べて、扁平チューブ１３の両端とタンク１４、１５とのロー付けを行なう連結箇所が少ないので、一体ロー付け作業が容易であり組立て時の作業性を向上できるとともに、ロー付け箇所からの冷媒漏れを抑制できる。その結果、水冷コンデンサ１２の気密信頼性も向上させることができる。また、上記のように組立て時の作業性を向上できるとともに、扁平チューブ１３の本数が少なくて比較的簡素な構造であるので、コスト低減を図ることもできる。さらに、水冷コンデンサ１２をサブラジエータ３の出口側タンク７に設けて垂直方向に立設するとともに、サブラジエータ３の出口側タンク７より側方へ突出する一方のタンク１４をコンプレッサの出口に接続し、出口側タンク７内の下部に配置した他方のタンク１５を空冷コンデンサ４の入口側タンク９に接続したので、上記タンク１４、１５を介して冷媒が流出入する配管部分を短くすることができ、無駄なスペースのない効果的な配管レイアウトを得ることができる。

（第２実施形態）図４は、本実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図である。なお、本実施形態にかかる水冷コンデンサ１２Ａは、上記第１実施形態にかかる水冷コンデンサ１２と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。また、図４では渦巻状に巻き掛ける前の扁平チューブを示している。

本実施形態の水冷コンデンサ１２Ａは、比較的少ない間隔をおいて並行する状態で３本の扁平チューブ１３を備え、これらの扁平チューブ１３の両端にそれぞれタンク１４、１５が連結されるとともに、扁平チューブ１３が上記の並行する状態で一方のタンク１４を中心として巻き掛けられている。

本実施形態にあっては、冷媒が３本の扁平チューブ１３を流通する際、サブラジエータ３の出口側タンク７を流通する冷却水で冷却することにより、上記冷媒の放熱が行なわれる。このとき、扁平チューブ１３が３本併設されているので、各扁平チューブ１３を短くしても所定の放熱容量を得ることができる。

以上の構成による本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、各扁平チューブ１３を短くしても所定の放熱容量を得られるので、冷媒通路抵抗を低減して圧力損失を抑制することができる。

（第３実施形態）図５は、本実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図である。なお、本実施形態にかかる水冷コンデンサ１２Ｂは、上記第１実施形態にかかる水冷コンデンサ１２と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。また、図５では渦巻状に巻き掛ける前の扁平チューブを示している。

本実施形態の水冷コンデンサ１２Ｂは、一方のタンク１４から放射状に延びる２本の扁平チューブ１３を有し、これらの扁平チューブ１３の両端にそれぞれタンク１４、１５が連結されるとともに、上記扁平チューブ１３が一方のタンク１４を中心として巻き掛けられている。

本実施形態にあっては、冷媒が２本の扁平チューブ１３を流通する際、サブラジエータ３の出口側タンク７を流通する冷却水で冷却することにより、上記冷媒の放熱が行なわれる。このとき、扁平チューブ１３が２本併設されているので、各扁平チューブ１３を短くしても所定の放熱容量を得ることができる。

以上の構成による本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得られるとともに、２本の扁平チューブ１３がタンク１４から放射状に延びているため、タンク１４への扁平チューブ１３の連結箇所の間隔をあけることができ、上記連結箇所の加工が簡単である。

（第４実施形態）図６は、本実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図である。なお、本実施形態にかかる水冷コンデンサ１２Ｃは、上記第１実施形態にかかる水冷コンデンサ１２と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。また、図６では渦巻状に巻き掛ける前の扁平チューブを示している。

本実施形態の水冷コンデンサ１２Ｃは、２本の扁平チューブ１３を有し、各扁平チューブ１３の一端のタンク１４への挿入方向を、タンク１４の中心からオフセットさせている。上記扁平チューブ１３の両端にはそれぞれタンク１４、１５が連結されるとともに、上記扁平チューブ１３が一方のタンク１４を中心として巻き掛けられている。

以上の構成による本実施形態によれば、図６に示すように、一方のタンク１４に各扁平チューブ１３の一端を挿入した後、各扁平チューブ１３の他端側を図６の時計方向に回動することにより、タンク１４を中心として各扁平チューブ１３を巻き掛けたとき、扁平チューブ１３のタンク１４への挿入方向がタンク１４の中心よりオフセットしているので、扁平チューブ１３の屈曲角度が少ない。

以上の構成による本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得られるとともに、一方のタンク１４を中心として２本の扁平チューブ１３を巻き掛ける際の各扁平チューブ１３の屈曲角度が少なくて済むので、各扁平チューブ１３の屈曲による破損を抑制することができる。

（第５実施形態）図７は、本実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図である。なお、本実施形態にかかる水冷コンデンサ１２Ｄは、上記第１実施形態にかかる水冷コンデンサ１２と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。また、図７では渦巻状に巻き掛ける前の扁平チューブを示している。

本実施形態の水冷コンデンサ１２Ｄは、４本の扁平チューブ１３を有し、各扁平チューブ１３の一端のタンク１４への挿入方向を、それぞれタンク１４の中心からオフセットさせている。タンク１４は、押出し加工により成形され、扁平チューブ１３の挿入方向に対して垂直な平面部１４ａを有し、この平面部１４ａよりタンク１４の内部に向けて、扁平チューブ１３が挿入されるスリット１４ｂが形成されている。また、上記扁平チューブ１３の両端にはそれぞれタンク１４、１５が連結されるとともに、上記扁平チューブ１３が一方のタンク１４を中心として巻き掛けられている。

本実施形態にあっては、タンク１４を押出し成形し、扁平チューブ１３の挿入方向に対して垂直な平面部１４ａよりタンク１４の内部に向けてスリット１４ｂを形成した後、各スリット１４ｂに扁平チューブ１３を挿入している。

以上の構成による本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を得られるとともに、平面部１４ａよりタンク１４の内部に向けてスリット１４ｂを形成するので、このスリット１４ｂの加工が容易であり、かつ加工精度を向上させることができる。

（第６実施形態）図８は、本実施形態に係る水冷コンデンサを示す斜視図である。なお、本実施形態にかかる水冷コンデンサ１２Ｅは、上記第１実施形態にかかる水冷コンデンサ１２と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態では、扁平チューブ１３がサブラジエータ３の出口側タンク７の側壁を形成している。そのため、サブラジエータ３の出口側タンク７に側壁を設ける必要がなくなり部品点数を少なくすることができる。

なお、上記第１実施形態〜第６実施形態にあっては、それぞれ扁平チューブ１３が一方のタンク１４を中心として渦巻状に巻き掛けられる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、扁平チューブをサーペンタイン状（蛇行する形状）に形成することによっても、扁平チューブ内を冷媒が流通する距離が比較的長いので、少ない本数の扁平チューブであっても所定の放熱容量を得ることができるとともに、扁平チューブの両端とタンクとのロー付けを行なう連結箇所を少なくすることができる。したがって、上記の場合も、一体ロー付け作業が容易であり組立て時の作業性を向上できるとともに、ロー付け箇所からの冷媒漏れを抑制できる。すなわち、扁平チューブをサーペンタイン状に形成することによっても水冷コンデンサの気密信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の斜視図。本実施形態の水冷コンデンサを示す斜視図。本実施形態の水冷コンデンサに設けられる扁平チューブを示す断面図。本発明の第２実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図。本発明の第３実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図。本発明の第４実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図。本発明の第５実施形態に係る水冷コンデンサを説明する断面図。本発明の第６実施形態に係る水冷コンデンサを示す斜視図。

符号の説明

１複合熱交換器
２ラジエータ
３サブラジエータ（ラジエータ）
４空冷コンデンサ
５コア部
６入口側タンク
７出口側タンク
８コア部
９入口側タンク
１０出口側タンク
１１中間タンク
１２、１２Ａ〜１２Ｅ水冷コンデンサ
１３扁平チューブ（チューブ）
１４一方のタンク（タンク）
１４ａ平面部
１４ｂスリット
１５他方のタンク（タンク）
１６冷媒通路

Claims

冷却水を冷却するラジエータ（３）の出口側タンク（７）に設けられ、冷媒を冷却する水冷コンデンサであって、
折り曲げられて前記冷媒が流通するチューブ（１３）と、このチューブ（１３）の両端にそれぞれ連結される一対のタンク（１４，１５）とを有し、前記ラジエータ（３）の出口側タンク（７）を流通する冷却水により、前記チューブ（１３）を流通する冷媒を冷却することを特徴とする水冷コンデンサ。
前記チューブ（１３）が、渦巻状に巻かれたことを特徴とする請求項１に記載の水冷コンデンサ。
前記チューブ（１３）が、サーペンタイン状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の水冷コンデンサ。
前記チューブ（１３）を複数本備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の水冷コンデンサ。
前記複数本のチューブ（１３）が、それぞれ放射状に延びる状態で前記タンク（１４，１５）の一方に連結されたことを特徴とする請求項４に記載の水冷コンデンサ。
前記チューブ（１３）の一端の前記タンク（１４，１５）の一方への挿入方向を、該タンク（１４，１５）の一方の中心からオフセットさせたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の水冷コンデンサ。
前記タンク（１４，１５）の一方に、前記チューブ（１３）の一端を挿入する方向に対して垂直な平面部（１４ａ）を設け、この平面部（１４ａ）より前記タンク（１４，１５）の一方の内部に向けて、前記チューブ（１３）が挿入されるスリット（１４ｂ）を形成したことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の水冷コンデンサ。
前記タンク（１４，１５）の一方が、前記冷媒を圧縮供給するコンプレッサの出口に連結されるとともに、前記タンク（１４，１５）の他方が、前記冷媒を二次的に冷却する空冷コンデンサ（４）の入口に連結されたことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の水冷コンデンサ。
前記チューブ（１３）が、前記出口側タンク（７）の側壁を形成することを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の水冷コンデンサ。