JP2008175425A - 凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、事後的なフィルタ組み付けが可能で、フィルタ交換作業性も良好としながら、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を発揮することができる凝縮器を提供すること。
【解決手段】冷媒入口25からの冷媒を複数の冷媒流路に分配する入口ヘッダタンク21と、複数の冷媒通路からの冷媒を冷媒出口26に導く出口ヘッダタンク22と、を備えたコンデンサ２において、前記出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に、第２配管７を接続可能な接続口１０を有する継ぎ手１１を設け、前記継ぎ手１１に、接続口１０から出口ヘッダタンク22の内部まで挿入したストレーナ１２を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍サイクルの構成要素であり、ガス状の冷媒を凝縮により液化させる凝縮器、特に、液化した冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を持たせた凝縮器に関する。

従来、凝縮器のヘッダタンクに受液器を一体に設け、液化した冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を受液器に持たせたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この受液器は、筒状に形成された受液器本体と、受液器本体内に収容した乾燥剤と、受液器本体内に収容したフィルタと、受液器本体の下方の開口部を閉塞する栓体と、を備えている。乾燥剤やフィルタを交換する際は、受液器本体の下方から複数のシール部材を設けた栓体を取り外し、古い乾燥剤やフィルタを出した後、受液器本体の下方から新しい乾燥剤やフィルタを挿入し、栓体を取り付けて閉塞することで行うようにしている。
特開２００１−８２８３６号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、凝縮器のヘッダタンクに一体に設けた受液器に、気液分離機能、貯液機能、水分除去機能（乾燥剤）、異物除去機能（フィルタ）の全ての機能を持たせるようにしているため、受液器の構造が複雑になってしまうし、受液器付き凝縮器の製造時に予めフィルタを組み付けておく必要があるし、フィルタ等の交換作業が下からの面倒な作業となる、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、簡素な構成で、事後的なフィルタ組み付けが可能で、フィルタ交換作業性も良好としながら、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を発揮することができる凝縮器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、冷媒入口からの冷媒を複数の冷媒流路に分配する入口ヘッダタンクと、複数の冷媒通路からの冷媒を冷媒出口に導く出口ヘッダタンクと、を備えた凝縮器において、
前記出口ヘッダタンクの冷媒出口位置に、外部配管を接続可能な接続口を有する継ぎ手を設け、
前記継ぎ手に、接続口から出口ヘッダタンクの内部まで挿入したフィルタ部材を設けたことを特徴とする。

よって、本発明の凝縮器にあっては、出口ヘッダタンクの冷媒出口位置に設けた継ぎ手の内部にフィルタ部材を設ける構成を採用したため、継ぎ手を付加するだけの簡素な構成により、フィルタ部材を液化冷媒系に配置することができる。
また、冷媒に含まれる異物を取り除く冷媒濾過機能を受液器から凝縮器へ移したため、凝縮器を製造した後、事後的にフィルタ部材を組み付けることが可能である。
さらに、外部配管を接続する方向、つまり、横方向からフィルタ部材の着脱が可能であるため、フィルタ部材の交換作業が下からではなく横からの作業となり、フィルタ部材の交換作業性が良好となる。
そして、本発明の凝縮器において、出口ヘッダタンクの冷媒出口位置に導かれた冷媒は、フィルタ部材→継ぎ手の接続口→外部配管を経過して流動し、フィルタ部材を冷媒が通過するときに、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能が発揮される。
この結果、簡素な構成で、事後的なフィルタ組み付けが可能で、フィルタ交換作業性も良好としながら、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を発揮することができる。

以下、本発明の凝縮器を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１のコンデンサが適用された車両用空調システムを示す全体図である。図２は実施例１のコンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手及びストレーナを示す要部斜視図である。図３はコンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手，ストレーナ及び第２配管を示す要部断面図である。

実施例１のコンデンサ２が適用された車両用空調システムは、図１に示すように、コンプレッサ１（＝圧縮機）と、コンデンサ２（＝凝縮器）と、リキッドタンク３（＝受液器）と、膨張弁４と、エバポレータ５（＝蒸発器）と、第１配管６と、第２配管７（外部配管）と、第３配管８と、第４配管９と、を備えている。

前記コンプレッサ１は、エンジンやモータにより駆動され、低温低圧の冷媒を断熱圧縮し、高温高圧のガス状冷媒とする。

前記コンデンサ２は、コンプレッサ１から吐出された高温高圧のガス状冷媒を、空気との間で熱交換を行って潜熱を放出することにより、凝縮して液化し、気液混合した高温の冷媒とする。
このコンデンサ２は、入口ヘッダタンク21と、出口ヘッダタンク22と、両ヘッダタンク21,22を連結する複数の冷媒チューブ23と、コルゲートフィン24と、を有して構成されている。前記入口ヘッダタンク21は、冷媒入口25からの冷媒を複数の冷媒チューブ23内に形成された複数の入口側冷媒流路に分配する。前記出口ヘッダタンク22は、複数の冷媒チューブ23内に形成された複数の出口側冷媒通路からの冷媒を冷媒出口26に導く。

前記リキッドタンク３は、コンデンサ２の入口ヘッダタンク21の位置に設けられていて、入口ヘッダタンク21を流れる気液混合した高温の冷媒を、一旦、貯留して気液分離する。すなわち、実施例１は、リキッドタンク一体型コンデンサ２を採用している。

前記膨張弁４は、リキッドタンク３にて気液分離した冷媒のうち、液体冷媒のみが送られ、図示しない小孔から噴射させることにより断熱膨張され、低温低圧の霧状としてエバポレータ５に送る。

前記エバポレータ５は、低温低圧の霧状冷媒が送られ、車室内空気と熱交換を行って潜熱を吸収することにより、蒸発して気化する。なお、膨張弁４とエバポレータ５は、車両のインスツルメントパネルの内部位置に設定される空調ケース内に配置される。

実施例１のコンデンサ２は、図２及び図３に示すように、前記出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に、第２配管７を接続可能な接続口１０を有する継ぎ手１１を設けている。そして、前記継ぎ手１１に、接続口１０から出口ヘッダタンク22の内部まで挿入したストレーナ１２（フィルタ部材）を設けている。

前記第２配管７は、図３に示すように、継ぎ手１１との接続部分に、液密性を保って接続口１０の第２穴部１０ｂに挿入される挿入端部７ａと、該挿入端部７ａから一体に形成され、継ぎ手１１の端面１１ａに接触するフランジ部７ｂと、を一体に有する。なお、前記挿入端部７ａには、Ｏ−リング１３を装着するシール溝７ｃが形成され、第２穴部１０ｂとの液密性を保っている。

前記継ぎ手１１は、図２及び図３に示すように、出口ヘッダタンク22に対し、溶接等により固定され、端面１１ａには、第２配管７のフランジ部７ｂを固定するボルト穴１１ｂが形成されている。なお、継ぎ手１１と第２配管７は、図外のボルトにより着脱可能に締結固定される。

前記継ぎ手１１に形成された接続口１０は、図３に示すように、出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の外径に符合する内径による第１穴部１０ａと、第２配管７の挿入端部７ａの外径に符合する内径による第２穴部１０ｂと、両穴部１０ａ，１０ｂとの間の位置において内径側に突出する係合部１０ｃと、を有する。

前記ストレーナ１２は、合成樹脂製の円筒状骨格体１２ａに、円筒状の金属製または合成樹脂製による微細網１２ｂを設けて構成されている。このストレーナ１２は、図３に示すように、前記入口ヘッダタンク21と前記出口ヘッダタンク22とを接続する複数の冷媒チューブ23による複数の冷媒流路のうち、隣り合う冷媒流路の中間部に対応する位置に挿入している。そして、ストレーナ１２は、図３に示すように、その後端部を前記第２配管７の挿入端部７ａにより押圧保持している。さらに、ストレーナ１２は、図３に示すように、出口ヘッダタンク22側の先端部に、出口ヘッダタンク22の内面に当接する円錐形状の当接部１２ｃを有する。

次に、作用を説明する。
従来の車両用空調システムに採用されるリキッドタンク一体型コンデンサは、リキッドタンクに、気液分離機能、貯液機能、水分除去機能（乾燥剤）、異物除去機能（フィルタ）の全ての機能、あるいは、気液分離機能、貯液機能、異物除去機能（フィルタ）を持たせるようにしている。

このため、(a)リキッドタンクの構造が複雑になってしまうし、(b)リキッドタンク一体型コンデンサの製造時に予めフィルタを組み付けておく必要があるし、(c)フィルタ等の交換作業が下からの面倒な作業となる、という問題があった。

これに対し、本発明は、リキッドタンクに負担させていた異物除去機能に着目し、この異物除去機能を達成するフィルタ部材を、リキッドタンクの内部からコンデンサ側の冷媒出口位置に移すことで、上記(a),(b),(c)の問題を解決しようというものである。

すなわち、実施例１のコンデンサ２にあっては、出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に設けた継ぎ手１１の内部にストレーナ１２を設ける構成を採用したため、リキッドタンク３の構造を簡単することができるばかりでなく、継ぎ手１１を付加するだけの簡素な構成により、ストレーナ１２を液化冷媒系に配置することができる。

また、冷媒に含まれる異物を取り除く冷媒濾過機能をリキッドタンク３からコンデンサ２へ移したため、リキッドタンク一体型コンデンサを製造した後、事後的にストレーナ１２を組み付けることが可能である。つまり、リキッドタンク一体型コンデンサの製造時には、出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に継ぎ手１１を設けた構造とし、例えば、車両への組み付け工程で、第２配管７を継ぎ手１１に固定する際に、ストレーナ１２を組み付けることができる。

さらに、第２配管７を接続する方向、つまり、横方向からストレーナ１２の着脱が可能であるため、ストレーナ１２の交換作業が下からではなく横からの作業となり、従来のリキッドタンク内のフィルタ交換作業に比べ、ストレーナ１２の交換作業性が良好となる。

そして、実施例１のコンデンサ２において、出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に導かれた冷媒は、図３に矢印に示すように、ストレーナ１２→継ぎ手１１の接続口１０→第２配管７を経過して流動し、ストレーナ１２を冷媒が通過するときに、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能が発揮される。

実施例１のストレーナ１２は、図３に示すように、入口ヘッダタンク21と出口ヘッダタンク22とを接続する複数の冷媒チューブ23による複数の冷媒流路のうち、隣り合う冷媒流路の中間部に対応する位置に挿入している。したがって、ストレーナ１２には、その上下の冷媒通路から均等に冷媒が流れ込む流線が形成され、ストレーナ１２において、効果的に異物を除去することができる。
加えて、図３に示すように、冷媒チューブ23を差し込み固定するため、出口ヘッダタンク22には、内側への屈曲部22aを有するが、ストレーナ１２の外径と、隣接する屈曲部22a,22aの間隔をほぼ同じに設定することで、ストレーナ１２の先端部が隣接する屈曲部22a,22aにより支持され、ストレーナ１２の先端部振れを防止することができる。なお、ストレーナ１２の外径より隣接する屈曲部22a,22aの間隔を広く設定したとしても、ストレーナ１２の先端部振れを抑制することができる。

実施例１のストレーナ１２は、図３に示すように、その後端部を第２配管７の挿入端部７ａにより押圧保持している。このため、第２配管７を継ぎ手１１に固定するだけで、ストレーナ１２の後端部を、継ぎ手１１に形成された接続口１０に対し安定して保持することができる。

実施例１のストレーナ１２は、図３に示すように、出口ヘッダタンク22側の先端部に、出口ヘッダタンク22の内面に当接する円錐形状の当接部１２ｃを有する。このため、第２配管７を継ぎ手１１に固定するだけで、ストレーナ１２の先端部を、出口ヘッダタンク22の内面に対し安定して保持することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のコンデンサ２にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 冷媒入口25からの冷媒を複数の冷媒流路に分配する入口ヘッダタンク21と、複数の冷媒通路からの冷媒を冷媒出口26に導く出口ヘッダタンク22と、を備えたコンデンサ２において、前記出口ヘッダタンク22の冷媒出口26の位置に、第２配管７を接続可能な接続口１０を有する継ぎ手１１を設け、前記継ぎ手１１に、接続口１０から出口ヘッダタンク22の内部まで挿入したストレーナ１２を設けたため、簡素な構成で、事後的なフィルタ組み付けが可能で、フィルタ交換作業性も良好としながら、冷媒に含まれる異物を取り除く濾過機能を発揮することができる。

(2) 前記ストレーナ１２は、入口ヘッダタンク21と出口ヘッダタンク22とを接続する複数の冷媒チューブ23による複数の冷媒流路のうち、隣り合う冷媒流路の中間部に対応する位置に挿入したため、上下の冷媒通路からストレーナ１２に均等に冷媒が流れ込む流線が形成され、効果的に異物を除去することができる。加えて、ストレーナ１２の先端部振れを防止、あるいは、抑制することができる。

(3) 前記第２配管７は、継ぎ手１１との接続部分に、液密性を保って接続口１０に挿入される挿入端部７ａを有し、前記ストレーナ１２は、その後端部を第２配管７の挿入端部７ａにより押圧保持したため、第２配管７を継ぎ手１１に固定するだけで、ストレーナ１２の後端部を、継ぎ手１１に形成された接続口１０に対し安定して保持することができる。

(4) 前記ストレーナ１２は、出口ヘッダタンク22側の先端部に、出口ヘッダタンク22の内面に当接する円錐形状の当接部１２ｃを有するため、第２配管７を継ぎ手１１に固定するだけで、ストレーナ１２の先端部を、出口ヘッダタンク22の内面に対し安定して保持することができる。

実施例２は、フィルタ部材の先端部を出口ヘッダタンクの内面に圧接により保持するようにした例である。

まず、構成を説明する。
図４はコンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手，ストレーナ及び第２配管を示す要部断面図である。図５は圧接前のストレーナの先端部を示し、(a)はストレーナ先端部の側面図を示し、(b)はストレーナ先端部の平面図を示す。

実施例２のストレーナ１２は、図４に示すように、出口ヘッダタンク側先端部に、弾性変形により出口ヘッダタンク22の内面に圧接する弾性変形部１２ｄを有する。この弾性変形部１２ｄは、組み付け前で力のかからない状態では、図５に示すように、Ｙ字形状であるが、出口ヘッダタンク22の内面への圧接変形により、弾性復元力を持ちながらＨ字形状へと変形する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用的には、実施例２のストレーナ１２は、図４に示すように、出口ヘッダタンク側先端部に、弾性変形により出口ヘッダタンク22の内面に圧接する弾性変形部１２ｄを有する。このため、ストレーナ１２に作用する外力が、出口ヘッダタンク22の内面に対する圧接力以下であれば、出口ヘッダタンク22の内面への圧接が維持されることになる。つまり、ストレーナ１２の先端部を、出口ヘッダタンク22の内面に対し、実施例１より強固に安定して保持することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２のコンデンサ２にあっては、実施例１の(1),(2),(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(5) 前記ストレーナ１２は、出口ヘッダタンク側先端部に、弾性変形により出口ヘッダタンク22の内面に圧接する弾性変形部１２ｄを有するため、第２配管７を継ぎ手１１に固定するだけで、ストレーナ１２の先端部を、出口ヘッダタンク22の内面に対し強固に安定して保持することができる。

以上、本発明の凝縮器を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１，２では、凝縮器としてリキッドタンク一体型コンデンサの例を示したが、凝縮器としてのコンデンサと受液器としてのリキッドタンクとを別体としても良い。要するに、凝縮器の出口ヘッダタンクの冷媒出口位置に、外部配管を接続可能な接続口を有する継ぎ手を設け、継ぎ手に、接続口から出口ヘッダタンクの内部まで挿入したフィルタ部材を設けたものであれば、実施例１，２の構成には限られることはない。

実施例１，２では、車両用空調システムの凝縮器への適用例を示したが、家庭や事業所等で用いられる室内用空調システムへも適用できる。要するに、冷媒入口からの冷媒を複数の冷媒流路に分配する入口ヘッダタンクと、複数の冷媒通路からの冷媒を冷媒出口に導く出口ヘッダタンクと、を備えた凝縮器であれば適用できる。

実施例１のコンデンサが適用された車両用空調システムを示す全体図である。 実施例１のコンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手及びストレーナを示す要部斜視図である。 コンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手，ストレーナ及び第２配管を示す要部断面図である。 コンデンサの冷媒出口部に設けられた継ぎ手，ストレーナ及び第２配管を示す要部断面図である。 圧接前のストレーナの先端部を示し、(a)はストレーナ先端部の側面図を示し、(b)はストレーナ先端部の平面図を示す。

符号の説明

１ コンプレッサ
２ コンデンサ（凝縮器）
21 入口ヘッダタンク
22 出口ヘッダタンク
23 冷媒チューブ
24 コルゲートフィン
25 冷媒入口
26 冷媒出口
３ リキッドタンク
４ 膨張弁
５ エバポレータ
６ 第１配管
７ 第２配管（外部配管）
７ａ 挿入端部
７ｂ フランジ部
７ｃ シール溝
８ 第３配管
９ 第４配管
１０ 接続口
１０ａ 第１穴部
１０ｂ 第２穴部
１０ｃ 係合部
１１ 継ぎ手
１１ａ 端面
１１ｂ ボルト穴
１２ ストレーナ（フィルタ部材）
１２ａ 円筒状骨格体
１２ｂ 微細網
１２ｃ 当接部
１２ｄ 弾性変形部
１３ Ｏ−リング

Claims (5)

1. 冷媒入口からの冷媒を複数の冷媒流路に分配する入口ヘッダタンクと、複数の冷媒通路からの冷媒を冷媒出口に導く出口ヘッダタンクと、を備えた凝縮器において、
   前記出口ヘッダタンクの冷媒出口位置に、外部配管を接続可能な接続口を有する継ぎ手を設け、
   前記継ぎ手に、接続口から出口ヘッダタンクの内部まで挿入したフィルタ部材を設けたことを特徴とする凝縮器。
2. 請求項１に記載された凝縮器において、
   前記フィルタ部材は、前記入口ヘッダタンクと前記出口ヘッダタンクとを接続する複数の冷媒流路のうち、隣り合う冷媒流路の中間部に対応する位置に挿入したことを特徴とする凝縮器。
3. 請求項１乃至請求項２の何れか１項に記載された凝縮器において、
   前記外部配管は、継ぎ手との接続部分に、液密性を保って接続口に挿入される挿入端部を有し、
   前記フィルタ部材は、その後端部を前記挿入端部により押圧保持したことを特徴とする凝縮器。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された凝縮器において、
   前記フィルタ部材は、出口ヘッダタンク側の先端部に、出口ヘッダタンクの内面に当接する当接部を有することを特徴とする凝縮器。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された凝縮器において、
   前記フィルタ部材は、出口ヘッダタンク側先端部に、弾性変形により出口ヘッダタンクの内面に圧接する弾性変形部を有することを特徴とする凝縮器。

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