JP2019039663A - 凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、構成及び組立が単純化された凝縮器を提供する。
【解決手段】冷却水を用いて冷媒の凝縮を行う凝縮領域と、冷却水を用いて凝縮された冷媒を過冷却する過冷却領域と、長さ方向に前記凝縮領域と過冷却領域との間に配置され、前記凝縮領域と過冷却領域とが互いに連通するように形成された連結プレートと、前記連結プレートと連通されて幅方向の一側に備えられ、前記凝縮領域から冷却水が流入されて気液分離され、気液分離された冷媒を前記過冷却領域に排出する気液分離器と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、凝縮器に関し、より詳細には、水冷式凝縮器であって、冷媒が凝縮される凝縮領域及び冷媒が過冷却される過冷却領域を，プレートを積層して形成するとともに、気液分離器が結合される連結プレートを凝縮領域と過冷却領域との間に配置し、凝縮領域と過冷却領域との間で冷媒及び冷却水が流動可能であるように形成することで、構成及び組立が単純化した凝縮器に関する。

通常、車両用エアコンの冷凍サイクルでは、液体状態の熱交換媒体が周辺から気化熱だけの熱量を吸収して気化される蒸発器によって実際の冷却作用が起こる。

蒸発器から圧縮器に流入される気体状態の熱交換媒体は、圧縮器で高温及び高圧で圧縮され、前記圧縮された気体状態の熱交換媒体が凝縮器を通過しながら液化される過程で、周辺に液化熱を放出する。液化された熱交換媒体が再び膨張弁を通過することで、低温及び低圧の湿り飽和蒸気状態になった後、更に蒸発器に流入されて気化されることとなってサイクルを成す。

即ち、凝縮器は、高温・高圧の気体状態である冷媒が流入し、熱交換によって凝縮熱を放出しながら液体状態で凝縮されてから排出され、前記冷媒を冷却させる熱交換媒体として空気を用いる空冷式、液体を用いる水冷式で形成されることができる。

図１は従来の水冷式凝縮器１０を示した図であって、複数のプレート２０が積層された板状の熱交換器を用いることができる。

従来の水冷式凝縮器１０は、複数のプレート２０が積層されることで、第１熱交換媒体及び第２熱交換媒体それぞれが流動する第１流動部２１及び第２流動部２２が形成され、第１熱交換媒体が流入／排出される第１入口パイプ３１及び第１出口パイプ３２と、第２熱交換媒体が流入／排出される第２入口パイプ４１及び第２出口パイプ４２と、第１熱交換媒体を気相熱交換媒体及び液相熱交換媒体に分離する気液分離器５０と、第１流動部２１の凝縮領域及び気液分離器５０を連結する第１連結パイプ５１と、気液分離器及び第１流動部２１の過冷領域を連結する第２連結パイプ５２と、を含んで成る。

水冷式凝縮器１０は、第１入口パイプ３１を介して流入された第１熱交換媒体が第１流動部２１の凝縮領域を流動し、第１連結パイプ５１を介して気液分離器５０に移動し、更に第２連結パイプ５２を介して第１流動部２１の過冷領域を流動した後、第１出口パイプ３２を介して排出される。

この際、第２熱交換媒体は、第２入口パイプ４１を介して流入し、第１流動部２１と交互して形成される第２流動部２２に流入して、第１熱交換媒体を冷却する。

この際、水冷式凝縮器１０は、気液分離器に冷媒を流入させて気液分離させるために形成される第１連結パイプ５１及び気液分離された冷媒を排出させる第２連結パイプ５２などを備えなければならないため、構成が複雑となり、これによって凝縮器の組立効率が低下するという問題がある。

韓国特許出願公開第２０１２−００６１５３４号公報

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、水冷式凝縮器であって、冷媒が凝縮される凝縮領域と及び冷媒が過冷却される過冷却領域を、プレートを積層して形成するとともに、気液分離器が結合される連結プレートを凝縮領域と過冷却領域との間に配置し、凝縮領域と過冷却領域との間で冷媒及び冷却水が流動可能であるように形成することで、構成及び組立が単純化した凝縮器を提供することにある。

本発明による凝縮器は、冷却水を用いて冷媒の凝縮を行う凝縮領域と、冷却水を用いて凝縮された冷媒を過冷却する過冷却領域と、長さ方向に凝縮領域と過冷却領域との間に配置され、凝縮領域と過冷却領域とが互いに連通するように形成された連結プレートと、連結プレートと連通されて幅方向の一側に備えられ、凝縮領域から冷却水が流入されて気液分離され、気液分離された冷媒を過冷却領域に排出する気液分離器と、を含むことを特徴とする。

また、前記凝縮領域は、長さ方向に多数の第１プレート及び第２プレートが交互に積層されてなり、冷却水が流動する冷却水流動部と、冷媒が流動する冷媒流動部と、が交互に形成され、過冷却領域は、長さ方向に多数の第１プレート及び第２プレートが交互に積層されてなり、冷却水が流入する冷却水流入部と、冷媒が流動する冷媒流動部と、が交互に形成されることを特徴とする。

また、前記連結プレートは第１連結プレートを含み、第１連結プレートは、凝縮領域と過冷却領域との間に、第１プレート又は第２プレートと結合可能に形成される連結プレート本体と、連結プレート本体に、凝縮領域と過冷却領域との冷却水流動部が互いに連通するように中空形成された冷却水連結通路と、連結プレート本体の内部に形成されており、凝縮領域の冷媒流動部と気液分離器を連通させる冷媒流入通路、及び気液分離器と過冷却領域の冷媒流動部を連通させる冷媒排出通路を含む冷媒流動通路と、を含むことを特徴とする。

また、前記凝縮領域は、長さ方向に区画された第１凝縮領域及び第２凝縮領域を含み、第１凝縮領域及び第２凝縮領域のそれぞれは互いに連結されており、第１凝縮領域における流体の進行方向は、第２凝縮領域における流体の進行方向と対向することを特徴とする。

また、前記連結プレートは、内部が中空になっていて、凝縮領域及び過冷却領域の側面と固定可能に形成され、凝縮領域、気液分離器、及び過冷却領域を連結して冷却水及び冷媒が流動するパイプが備えられた第２連結プレートを含むことを特徴とする。

また、前記第１プレート及び第２プレートは、積層方向に交互に形成された冷媒流動部の間に連通され、冷媒が流入するように中空となっている冷媒流出入孔及び冷媒流動孔と、積層方向に交互に形成された冷却水流動部の間に連通され、冷却水が流入されるように中空となっている冷却水流出入孔及び冷却水流動孔とを含むことを特徴とする。

また、前記冷媒流出入孔は、周りに冷却水流動部側に突出する第１突出部が形成され、冷媒流動孔は、周りに冷却水流動部側に突出する第２突出部が形成され、冷却水流出入孔は、周りに冷媒流動部側に突出する第３突出部が形成され、冷却水流動孔は、周りに冷媒流動部側に突出する第４突出部が形成されることを特徴とする。

また、前記気液分離器は、凝縮領域を通過した冷媒が流入する冷媒流入部と、気液分離された冷媒を過冷却領域に排出する冷媒排出部と、を含むことを特徴とする。

また、前記凝縮領域は、長さ方向の中段に形成されて、凝縮領域を第１凝縮領域と第２凝縮領域とに区画し、第１凝縮領域と第２凝縮領域とのそれぞれの冷媒流動部を連結させる第１連結口が高さ方向の一側に形成された第１区画プレートを更に含むことを特徴とする。

また、前記凝縮領域は、第１凝縮領域又は第２凝縮領域を区画する第２区画プレートを更に含むことを特徴とする。

また、前記第１凝縮領域の長さが、第２凝縮領域の長さより長いことを特徴とする。

また、前記気液分離器は、第２凝縮領域を通過した冷媒が流入する冷媒流入部と、気液分離された冷媒を過冷却領域に排出する冷媒排出部と、を含むことを特徴とする。

また、前記第２凝縮領域から冷媒が排出される部分と冷媒流入部入口とが、互いに同一の高さに形成されることを特徴とする。

また、前記第２連結プレートは、内部が中空状であって、凝縮領域と過冷却領域との間に、第１プレート又は第２プレートと結合可能に形成される連結プレート本体と、連結プレート本体に備えられ、冷却水流動部を連結する冷却水連結パイプと、連結プレート本体に備えられ、冷媒流動部と気液分離器を連結する冷媒連結パイプと、を含むことを特徴とする。

また、前記冷媒連結パイプは、冷媒流動部と連結される冷媒流動パイプと、
冷媒流動パイプの側面と結合可能に形成され、気液分離器と結合可能に形成される連結管と、を含むことを特徴とする。

また、前記第２連結プレートは、連結プレート本体、冷却水連結パイプ、冷媒流動パイプ、及び連結管がそれぞれ別に形成され、結合可能に形成されることを特徴とする。

また、前記冷媒流動パイプは、長さ方向の内側に閉塞された形状を有し、冷媒流動パイプの側面は、連結管と結合するように貫通して形成される冷媒流動パイプ孔を含むことを特徴とする。

また、前記第１連結プレートは、幅方向の一側に気液分離器の一部を包むように開放された形状に形成され、気液分離器が結合されて位置する第１気液分離器結合部と、幅方向の他側に形成され、第１プレート又は第２プレートの側面と結合可能に形成された第１補助固定部と、を更に含むことを特徴とする。

また、前記第２連結プレートは、幅方向の一側に気液分離器の一部を包むように開放された形状に形成され、気液分離器が結合されて位置する第２気液分離器結合部と、幅方向の他側に形成され、第１プレート又は第２プレートの側面と結合可能に形成された第２補助固定部と、を更に含むことを特徴とする。

また、凝縮器は、選択される凝縮領域と過冷却領域とを固定するブラケット部を更に含むことを特徴とする。

本発明による凝縮器は、冷媒が凝縮される凝縮領域及び冷媒が過冷却される過冷却領域を、プレートを積層して形成するとともに、気液分離器が結合される連結プレートを凝縮領域と過冷却領域との間に配置し、凝縮領域と過冷却領域との間で冷媒及び冷却水が流動可能であるように形成することで、構成及び組立が単純化するという利点がある。

また、本発明による凝縮器は、凝縮領域と過冷却領域を形成するように積層される第１プレート及び第２プレートのエンドプレートを連結プレートで代替できるという利点がある。

また、本発明による凝縮器は、気液分離器に冷媒が流入及び排出されるパイプを排除することができるため、構成が単純となり、外部の衝撃によるパイプの損傷を防止することができて、冷媒の漏れを防止することができるという利点がある。

従来の凝縮器を示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器を斜視図で示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器を分解斜視図で示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器において、第１プレートが積層されたことを示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器において、第２プレートが積層されたことを示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器の連結プレート及び気液分離器を示した図である。 本発明の第１実施形態による凝縮器を斜視図で示した他の図である。 本発明の第２実施形態による凝縮器を斜視図で示した図である。 本発明の第２実施形態による凝縮器の一部を切開した状態を示した図である。 本発明の第２実施形態による凝縮器を断面図で示した図である。 本発明の第３実施形態による凝縮器を分解斜視図で示した図である。 本発明の第３実施形態による凝縮器を平面図で示した図である。 本発明の第３実施形態による凝縮器の連結プレートを示した図である。

以下、上述のような本発明による凝縮器を、添付図面を参照して詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図２は、本発明の第１実施形態による凝縮器を斜視図で示した図であり、図３は本発明の第１実施形態による凝縮器を分解斜視図で示した図である。

図２及び図３に示すように、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、大きく分けると、冷媒の凝縮が行われる凝縮領域２００と、冷媒の過冷却が行われる過冷却領域３００と、凝縮領域２００と過冷却領域３００との間を連通するように連結される連結プレート４００と、連結プレートに位置する気液分離器５００と、を含んでなる。

凝縮領域２００は、長さ方向に多数の第１プレート１１０及び第２プレート１２０が交互に積層されてなり、これにより、第１プレート１１０と第２プレート１２０との間の空間に冷却水が流入される冷却水流動部１３０及び冷媒が流入される冷媒流動部１４０を交互に形成することができて、冷媒が優先的に流入されて冷媒の凝縮が行われる。

過冷却領域３００は、長さ方向に多数の第１プレート１１０及び第２プレート１２０が交互に積層されてなり、これにより、第１プレート１１０と第２プレート１２０との間の空間に冷却水が流入される冷却水流動部及び冷媒が流入される冷媒流動部１４０が交互に形成されることができて、冷却水が優先的に流入されて冷媒の過冷却が行われる。

連結プレート４００は、長さ方向に凝縮領域２００と過冷却領域３００との間に配置され、凝縮領域２００と過冷却領域３００とを互いに連通するように形成される。これにより、凝縮領域２００と過冷却領域３００の冷却水及び冷媒が、互いに連通されて流動することができる。

気液分離器５００は、連結プレート４００と連通されて幅方向の一側に備えられており、凝縮領域２００を流動して凝縮された冷媒が流入される冷媒流入部と、気液分離された冷媒を過冷却領域３００に排出させる冷媒排出部と、を含む。

即ち、本発明の一実施形態による凝縮器１０００は、冷媒が凝縮領域２００に優先的に流入され、冷却水との熱交換によって冷媒の凝縮が行われ、凝縮された冷媒は気液分離器５００で気液分離された後、過冷却領域３００に流入し、過冷却領域３００に優先的に流入される冷却水と熱交換することで、冷媒の過冷却が行われる。

冷却水は、冷媒とは反対に、過冷却領域３００に優先的に流入されて冷媒と熱交換し、連結プレート４００を通過して凝縮領域を流動した後、外部に排出される。

これは、冷却水を過冷却領域３００に優先的に供給して流入させることで、車両の空気調節装置の効率が向上するという利点がある。

また、連結プレート４００は、第１プレート１１０と第２プレート１２０が積層されて形成される凝縮領域２００及び過冷却領域３００の間に配置されて、第１プレート１１０又は第２プレート１２０と結合されることで、第１プレート１１０と第２プレート１２０とが積層されたエンドプレートを別に備える必要がないため、重量が低減するという利点がある。

上述の本発明の第１実施形態による凝縮器１０００をより詳細に説明する。

図４は本発明の第１実施形態による凝縮器において、第１プレートが積層されたことを示した図であり、図５は本発明の第１実施形態による凝縮器において、第２プレートが積層されたことを示した図である。

図４、図５に示すように、第１プレート１１０と第２プレート１２０とは、積層方向に交互に形成される冷媒流動部１４０の間に連通され、冷媒が流入されるように中空となっている冷媒流出入孔１５１及び冷媒流動孔１５２と、積層方向に交互に形成される冷却水流動部１３０に連通され、冷却水が流入されるように中空となっている冷却水流出入孔１５３及び冷却水流動孔１５４と、を含んで形成される。

この際、冷媒流出入孔１５１、冷媒流動孔１５２、冷却水流出入孔１５３、及び冷却水流動孔１５４は、第１プレート１１０及び第２プレート１２０内において各コーナーに隣接して形成されることが好ましい。

冷媒流出入孔１５１は、積層方向に交互に形成される冷媒流動部１４０の間に連通され、冷媒が流入されるように中空形成されており、その周りには、冷却水流動部１３０側に突出する第１突出部１６１が形成される。

冷媒流動孔１５２は、積層方向に交互に形成される冷媒流動部１４０の間に連通され、冷媒が流入されるように中空形成されており、その周りには、冷却水流動部１３０側に突出する第２突出部１６２が形成される。

冷却水流出入孔１５３は、積層方向に交互に形成される冷却水流動部１３０の間に突出し、冷却水が流入するように中空形成されており、その周りには、冷媒流動部１４０側に突出する第３突出部１６３が形成される。

冷却水流動孔１５４は、積層方向に交互に形成される冷却水流動部１３０の間に冷却水が流入されるように中空形成されており、その周りには、冷媒流動部１４０側に突出する第４突出部１６４が形成される。

この際、本発明の一実施形態による凝縮器１０００は、長さ方向の最外側面に位置した冷媒流出入孔１５１に冷媒が流入される冷媒流入口及び冷媒が排出される冷媒排出口が形成されることができる。

尚、長さ方向の最外側面に位置した冷却水流出入孔１５３に冷却水が流入される冷却水流入口及び冷却水が排出される冷却水排出口が形成されることができる。

本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、凝縮領域２００に冷媒が優先的に流入され、過冷却領域３００を通過して排出されるように冷媒流入口及び冷媒排出口が形成されることが好ましく、過冷却領域３００に冷却水が優先的に流入され、凝縮領域２００を通過してから排出されるように冷却水流入口及び冷却水排出口が形成されることが好ましいということはいうまでもない。

図６は、本発明の第１実施形態による凝縮器の連結プレート及び気液分離器を示した図である。
図３及び図６に示すように、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００の連結プレート４００は第１連結プレート４００ａを含み、第１連結プレート４００ａは、連結プレート本体４１０ａと、冷却水連結通路４２０ａと、冷媒流動通路４３０ａと、を含んでなることができる。

連結プレート本体４１０ａは、凝縮領域２００と過冷却領域３００との間に配置されており、凝縮領域２００及び過冷却領域３００に積層された第１プレート１１０または第２プレート１２０と結合可能に形成される。連結プレート本体４１０ａは、第１プレート１１０及び第２プレート１２０と結合されて凝縮領域２００と過冷却領域３００との間を区分し、結合が容易な形状であれば様々な形状の実施形態が可能である。

冷却水連結通路４２０ａは、連結プレート本体４１０ａに形成されており、凝縮領域２００と過冷却領域３００の冷却水流動部１３０が互いに連通されるように中空形成される。

更に詳細には、冷却水連結通路４２０ａは連結プレート本体４１０ａに形成されており、凝縮領域２００と過冷却領域３００の冷却水流動孔１５４が互いに連通されるように中空状に形成される。

冷却水連結通路４２０ａが、冷却水流動孔１５４と結合可能に形成されるべきであることはいうまでもなく、中空形成されることで、凝縮領域２００と過冷却領域３００との冷却水が流動可能であるようにする。

この際、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、冷却水が過冷却領域３００に優先的に供給されるため、過冷却領域３００に流入された冷却水は、連結プレート４００の冷却水連結通路４２０ａを介して凝縮領域に流入された後、排出可能に形成されることができる。

冷媒流動通路４３０ａは、凝縮領域２００の冷媒流動部１４０と気液分離器５００及び過冷却領域３００の冷媒流動部１４０が互いに連通されるように形成され、大別すれば、冷媒流入通路４３１ａと冷媒排出通路４３２ａとを含んでなる。

冷媒流入通路４３１ａは、連結プレート本体４１０ａの内部に形成されており、凝縮領域２００の冷媒流動部１４０と気液分離器５００の冷媒流入部とを連通させるように形成される。また、冷媒流入通路４３１ａは、長さ方向に凝縮領域２００の冷媒流動部１４０と連通されており、気液分離器５００が連結プレート４００の幅方向の一側に備えられるため、連結プレート本体４１０ａ内で折り曲げられて気液分離器５００の冷媒流入部と連通されることができる。

更に詳細には、冷媒流入通路４３１ａは、連結プレート本体４１０ａの内部に形成されており、凝縮領域２００の冷媒流動孔１５２と気液分離器５００の冷媒流入部とを連通させるように形成され、冷媒流入通路４３１ａは、長さ方向に凝縮領域２００の冷媒流動孔１５２と連通されており、気液分離器５００が第１連結プレート４００ａの幅方向の一側に備えられるため、第１連結プレート本体４１０ａ内で折り曲げられて気液分離器５００の冷媒流入部と連通されることができる。

冷媒排出通路４３２ａは、連結プレート本体４１０ａの内部に形成されており、気液分離器５００の冷媒排出部と過冷却領域３００の冷媒流動部１４０とを連通させるように形成される。また、冷媒排出通路４３２ａは、第１連結プレート４００ａの幅方向の一側に形成された気液分離器５００の冷媒排出部と長さ方向に形成される過冷却領域３００の冷媒流動部１４０と連通されるように、連結プレート本体４１０ａ内で折り曲げられて連通されるように形成されることができる。

更に詳細には、冷媒排出通路４３２ａは、連結プレート本体４１０ａの内部に形成されており、気液分離器５００の冷媒排出部と過冷却領域３００の冷媒流動孔１５２とを連通させるように形成され、冷媒排出通路４３２ａは、第１連結プレート４００ａの幅方向の一側に形成された気液分離器５００の冷媒排出部と長さ方向に形成される過冷却領域３００の冷媒流動孔１５２と連通されるように、連結プレート本体４１０ａ内で折り曲げられて連通されるように形成されることができる。

上述のように、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、冷媒が優先的に流入されて流動する凝縮領域２００と、冷却水が優先的に流入されて流動する過冷却領域３００と、を含むとともに、凝縮領域２００と過冷却領域３００とを互いに分離する第１連結プレート４００ａを含む連結プレート４００を含み、第１連結プレート４００ａは、凝縮領域２００と過冷却領域３００の第１プレート１１０または第２プレート１２０と結合される連結プレート本体４１０ａと、連結プレート本体４１０ａの内部に中空となって、冷却水が過冷却領域３００と凝縮領域２００特許を流動できるようにする冷却水連結通路４２０ａと、凝縮領域２００で凝縮された冷媒が気液分離器５００に流入されて気液分離器５００で気液分離された後、過冷却領域３００の冷媒流動孔１５２に冷媒が流入されるようにする冷媒流動通路４３０ａと、を含む。

これにより、連結プレート本体４１０ａによって、凝縮領域２００と過冷却領域３００とに積層された第１プレート１１０及び第２プレート１２０にエンドプレートを別に備える必要がないため、重量が減少するという利点がある。

また、簡単な構成の第１連結プレート４００ａにより、冷却水及び冷媒を互いに連通させたり、気液分離器５００に供給したりすることが可能であるため、気液分離器５００に冷媒が流入するパイプ管などを省略し、それを第１連結プレート４００ａで代替することができるため、外部の衝撃による破損または漏水の恐れが少ないという利点があり、特に、凝縮器１０００の全体構成及び形状が単純になるという利点がある。

尚、第１連結プレート４００ａは、幅方向の一側に気液分離器５００の一部を包むように開放された形状に形成され、気液分離器５００が結合されて位置する第１気液分離器結合部４４０ａを更に含む。

第１気液分離器結合部４４０ａは、図面に示されたように、略円筒状に形成される気液分離器５００の外周面に対応して、湾曲して開放された形状に形成されることができ、これにより、気液分離器５００を第１連結プレート４００ａの幅方向の一側に容易に固定させることができる。

即ち、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、第１連結プレート４００ａを含む連結プレート４００により、気液分離器５００を幅方向の一側に位置させて固定することができるため、気液分離器５００の配置及び固定が容易であるという利点があり、これにより、凝縮器１０００が備えられる車両内で長さ方向における空間を節約することができる利点がある。

また、第１連結プレート４００ａの第１気液分離器結合部４４０ａを幅方向の両側のうち選択される位置に位置させ、気液分離器５００と結合することができるため、凝縮器１０００が備えられる種々の車両内で簡便に配置させることができ、種々の車両に容易に適用可能である利点がある。

尚、第１連結プレート４００ａは、幅方向の他側に突出し、且つ長さ方向に延びており、凝縮領域２００と過冷却領域３００の第１プレート１１０または第２プレート１２０の側面と結合可能に形成される第１補助固定部４５０を更に含むことができる。

第１補助固定部４５０は、凝縮領域２００と過冷却領域３００に積層された第１プレート１１０または第２プレート１２０の側面と結合可能に形成されることで、凝縮領域２００と過冷却領域３００との間に連結プレート４００を強固に結合させることができるため、冷媒または冷却水の漏れを防止することができる。

第１補助固定部４５０の形状は、凝縮領域２００と、過冷却領域３００の第１プレート１１０または第２プレート１２０と、容易に結合可能な形状であれば、限定されずに様々な形状の実施形態が可能であることはいうまでもない。

尚、図７は、本発明の第１実施形態による凝縮器を斜視図で示した他の図である。
図７に示すように、本発明の第１実施形態による凝縮器１０００は、選択される凝縮領域２００と過冷却領域３００とを固定させるブラケット部６００を更に含むことができる。

ブラケット部６００は、凝縮領域２００と過冷却領域３００とを固定支持できるとともに、車両の別の位置に固定されるための形状であってもよいなど、様々な実施形態が可能であるため特に限定しない。

＜第２実施形態＞
図８は本発明の第２実施形態による凝縮器を斜視図で示した図であり、図９は本発明の第２実施形態による凝縮器の一部を切開した状態を示した図であり、図１０は本発明の第２実施形態による凝縮器を断面図で示した図である。

図８から図１０に示すように、本発明の第２実施形態による凝縮領域２００は、第１凝縮領域２１０と、第２凝縮領域２２０と、第１区画プレート２３０と、を含むことができる。

第１凝縮領域２１０は、長さ方向に多数のプレートが積層され、冷却対象流体が流動する冷却水流動部と、冷媒が流動する冷媒流動部とが交互に形成される。

冷却水流動部で流動する冷却水は水、空気、またはその他の流体であってもよいが、本実施形態では、冷却対象流体が水、即ち、冷却水である場合を説明する。

この際、第１凝縮領域２１０の長さは、第２凝縮領域２２０の長さより長いことができる。即ち、第１凝縮領域２１０と第２凝縮領域２２０を構成する第１プレート１１０及び第２プレート１２０が同一のものであり、且つ互いに同一の間隔で積層されるとすると、第１凝縮領域２１０を構成する第１プレート１１０と第２プレート１２０の個数の総和が、第２凝縮領域２２０を構成する第１プレート１１０と第２プレート１２０の個数の総和より大きいことができる。

第１区画プレート２３０は、凝縮領域２００の長さ方向の中段に形成されて、凝縮領域２００を第１凝縮領域２１０と第２凝縮領域２２０とに区画し、第１凝縮領域２１０の長さ方向の一側の最外側に形成された冷却水流動部または冷媒流動部を遮蔽する。

第１区画プレート２３０は、高さ方向の他側（図面を基準として下側）に、第１凝縮領域２１０の冷媒流動部と連結され、第１凝縮領域２１０の冷媒を第２凝縮領域２２０に移動させる通路の役割をする第１連結口２３１が形成される。

即ち、冷媒流入口５１を介して第１凝縮領域２１０の内部の冷媒流動部に流入された冷媒は、第１凝縮領域２１０の高さ方向に沿って下側に移動した後、第１連結口２３１を介して第２凝縮領域２２０の冷媒流動部に流入する。

これは、第１及び第２凝縮領域２１０、２２０で凝縮されて比体積の変化が起こる冷媒を考慮し、Ｕターン構造で冷媒の流路を構成したものであって、冷媒の流速を低下させないという効果がある。

第１凝縮領域２１０及び第２凝縮領域２２０を通過した冷媒は連結プレート４００を介して気液分離器５００に流入された後、気液分離器５００から過冷却領域３００に更に流入され、その後、冷媒排出口５２を介して排出される。

上述の本発明の一実施形態では、第１凝縮領域２１０及び第２凝縮領域２２０で凝縮されて比体積の変化が起こる冷媒がジグザグ方式に移動するようにして流路を延ばし、この際、Ｕターン構造により、冷媒の流速が低下しないようにした。また、必要に応じて、第２凝縮領域２２０と連結プレート４００との間、即ち、第２凝縮領域２２０の一側に、第１区画プレート２３０及び第２凝縮領域２２０と同一の構成を有する第２区画プレート（不図示）及び第３凝縮領域（不図示）を付加することで、冷媒の流路を延ばすことができる。

第１凝縮領域２１０と第２凝縮領域２２０とのそれぞれを構成する第１プレート１１０と第２プレート１２０とは、互いに同一の面と向かい合うように配置することができる。

即ち、第１プレート１１０と第２プレート１２０が積層された方向を基準としたときに、第１区画プレート２３０を基準として対称となるように積層することができる。これは、ジグザグ方式で構成された第１凝縮領域２１０の冷媒流動部を通過して第２凝縮領域２２０の冷媒流動部を通過する冷媒の流速が減少するのを防止するためであり、同一の目的のために、第２凝縮領域２２０から冷媒が排出される部分の高さと、第２凝縮領域２２０から排出された冷媒が連結プレート４００を介して気液分離器５００に流入される部分である冷媒流入通路４３１とは、互いに同一の高さに形成されることができる。

＜第３実施形態＞
図１１は本発明の第３実施形態による凝縮器を分解斜視図で示した図であり、図１２は本発明の第３実施形態による凝縮器を平面図で示した図であり、図１３は本発明の第３実施形態による凝縮器の連結プレートを示した図である。

図１１から図１３に示すように、本発明の第３実施形態による凝縮器１０００の連結プレート４００は、凝縮領域２００と過冷却領域３００との間に第１プレート１１０または第２プレート１２０と結合可能に形成される連結プレート本体４１０ｂを含む第２連結プレート４００ｂを含む。

第２連結プレート４００ｂの連結プレート本体４１０ｂは、内部が中空となったフレーム状に形成されることができ、所定の強度を有することができれば、重量の最小化のために簡素な形状を有することが好ましい。

尚、第２連結プレート４００ｂは、連結プレート本体４１０ｂに結合可能に形成され、冷却水流動部１３０を連結する冷却水連結パイプ４２０ｂを含む。

冷却水連結パイプ４２０ｂはパイプ状に形成され、冷却水流動部１３０を連通するように備えられることで、冷却水の流入を可能とする。

尚、冷却水連結パイプ４２０ｂは、連結プレート本体４１０ｂと結合可能に形成されるが、連結プレート本体４１０ｂと別に製作されて、必要時にろう付けによって組み立てて用いることが好ましい。

即ち、冷却水連結パイプ４２０ｂは、連結プレート本体４１０ｂに冷却水が流動する流路を形成することなく、別に製作された冷却水連結パイプ４２０ｂを介して冷却水を流動させるため、不要な重量の増大を防止することができるだけでなく、連結プレート本体４１０ｂに冷却水が流動する流路を形成しなくてもよいため、製造時間が減少する利点がある。

この際、連結プレート本体４１０ｂには、冷却水連結パイプ４２０ｂが貫通して冷却水流動部１３０が互いに連結されるように、貫通孔が形成される。

尚、第２連結プレート４００ｂは、連結プレート本体４１０ｂに結合可能に形成され、選択される方向に冷媒流動部１４０と連結可能に形成される冷媒流動パイプ４３１ｂと、冷媒流動パイプ４３１ｂと結合可能に形成され、気液分離器５００と結合可能に形成される連結管４３２ｂと、を含む冷媒連結パイプ４３０ｂを更に含んでなる。

この際、冷媒流動パイプ４３１ｂは、長さ方向の内側方向に閉塞された形状であるカップ状に形成される。

尚、冷媒流動パイプ４３１ｂの選択される側面は、連結管４３２ｂと結合されるように貫通されて形成される冷媒流動パイプ孔を含んでなる。

即ち、冷媒流動部１４０での冷媒は、冷媒流動パイプ４３１ｂを介して流動し、冷媒流動パイプ４３１ｂに結合された連結管４３２ｂを介して冷媒が気液分離器５００に流動されることができ、反対に、気液分離器５００から排出された冷媒は、他側の連結管４３２ｂを介して流動して反対側の冷媒流動パイプ４３１ｂに沿って排出される。

これに対応して、気液分離器５００は、連結管４３２ｂと結合可能に形成され、凝縮領域２００を通過した冷媒が流入される冷媒流入部と、気液分離された冷媒を連結管４３２ｂを介して排出させる冷媒排出部と、を含んでなる。

上述の冷媒連結パイプ４３０ｂは、冷却水連結パイプ４２０ｂと同様に、冷媒流動パイプ４３１ｂと連結管４３２ｂが連結プレート本体４１０ｂと別に製作され、必要時にろう付けにより結合される。

即ち、冷媒流動パイプ４３１ｂと連結管４３２ｂとは、連結プレート本体４１０ｂに冷媒が気液分離器５００に流入する流路を形成することなく、別に製作された冷媒流動パイプ４３１ｂと連結管４３２ｂを含む冷媒連結パイプ４３０ｂを介して冷媒を流動させるため、不要な重量の増大を防止することができるだけでなく、連結プレート本体４１０ｂに冷媒が流入する流路を形成しなくてもよいため、製造時間が減少する利点がある。

上述のように、本発明の第３実施形態による凝縮器１０００は、冷媒が優先的に流入されて流動する凝縮領域２００と、冷却水が優先的に流入されて流動する過冷却領域３００と、を含むとともに、凝縮領域２００と過冷却領域３００とを互いに分離する連結プレート４００ｂを含む。第２連結プレート４００ｂは、凝縮領域２００及び過冷却領域３００の第１プレート１１０または第２プレート１２０と結合される連結プレート本体４１０ｂと、冷却水が流動し、連結プレート本体４１０ｂと別に製作されて結合される冷却水連結パイプ４２０ｂと、凝縮領域２００で凝縮された冷媒が気液分離器５００に流入されて気液分離器５００で気液分離された後、過冷却領域３００の冷媒流動部１４０に冷媒が流動
するようにし、連結プレート本体４１０ｂと別に製作されて結合される冷媒連結パイプ４３０ｂと、を含む。

これにより、連結プレート本体４１０ｂは、凝縮領域２００と過冷却領域３００とに積層された第１プレート１１０及び第２プレート１２０にエンドプレートを別に備える必要がないため、重量が減少するという利点がある。

尚、本発明の第３実施形態の第２連結プレート４００ｂは、幅方向の一側に気液分離器５００の一部を包むように開放された形状に形成され、気液分離器５００が結合されて位置する第２気液分離器結合部４４０ｂを更に含む。

第２気液分離器結合部４４０ｂは、図面に示したように、略円筒状に形成される気液分離器５００の外周面に対応して、湾曲し開放された形状に形成されることができる。これにより、気液分離器５００を第２連結プレート４００ｂの幅方向の一側に容易に固定することができる。

即ち、本発明の一実施形態による凝縮器１０００は、第２連結プレート４００ｂにより、第２気液分離器結合部４４０ｂを幅方向の一側に位置させて固定することができるため、気液分離器５００の配置及び固定が容易であるという利点があり、これによって、凝縮器１０００が備えられる車両内で長さ方向における空間を節約することができるという利点がある。

また、第２連結プレート４００ｂの第２気液分離器結合部４４０ｂは、幅方向の両側の中の選択される位置に位置させて気液分離器５００と結合することができるため、凝縮器１０００が備えられる種々の車両内で簡便に配置することができ、種々の車両に容易に適用可能であるという利点がある。

尚、第２連結プレート４００ｂは、幅方向の他側に突出し、且つ長さ方向に延びており、凝縮領域２００と過冷却領域３００の第１プレート１１０または第２プレート１２０の側面と結合可能に形成される第２補助固定部４５０ｂを更に含むことができる。

第２補助固定部４５０ｂは、凝縮領域２００と過冷却領域３００とに積層された第１プレート１１０または第２プレート１２０の側面と結合可能に形成されることで、凝縮領域２００と過冷却領域３００との間に第２連結プレート４００ｂを強固に結合させることができるため、冷媒または冷却水の漏れを防止することができる。

第２補助固定部４５０ｂの形状は、凝縮領域２００と過冷却領域３００との第１プレート１１０又は第２プレート１２０と容易に結合可能な形状であれば、限定されずに様々な形状の実施形態が可能であることはいうまでもない。

１０００ 凝縮器
１１０ 第１プレート
１２０ 第２プレート
１３０ 冷却水流動部
１４０ 冷媒流動部
１５１ 冷媒流出入孔
１５２ 冷媒流動孔
１５３ 冷却水流出入孔
１５４ 冷却水流動孔
１６１ 第１突出部
１６２ 第２突出部
１６３ 第３突出部
１６４ 第４突出部
２００ 凝縮領域
２１０ 第１凝縮領域
２２０ 第２凝縮領域
２３０ 区画プレート
２３１ 第１連結口
３００ 過冷却領域
４００ 連結プレート
４００ａ 第１連結プレート
４１０ａ 連結プレート本体
４２０ａ 冷却水連結通路
４３０ａ 冷媒流動通路
４３１ａ 冷媒流入通路
４３２ａ 冷媒排出通路
４４０ａ 第１気液分離器結合部
４５０ａ 第１補助固定部
４００ｂ 第２連結プレート
４１０ｂ 連結プレート本体
４２０ｂ 冷却水連結パイプ
４３０ｂ 冷媒連結パイプ
４３１ｂ 冷媒流動パイプ
４３２ｂ 連結管
４４０ｂ 第２気液分離器結合部
４５０ｂ 第２補助固定部
５００ 気液分離器
６００ ブラケット部

Claims (20)

1. 冷却水を用いて冷媒の凝縮を行う凝縮領域と、
   前記冷却水を用いて凝縮された冷媒を過冷却する過冷却領域と、
   長さ方向に前記凝縮領域と前記過冷却領域との間に配置され、前記凝縮領域と過冷却領域とが互いに連通するように形成された連結プレートと、
   前記連結プレートと連通されて幅方向の一側に備えられ、前記凝縮領域から前記冷却水が流入されて気液分離され、気液分離された前記冷媒を前記過冷却領域に排出する気液分離器と、を含むことを特徴とする凝縮器。
2. 前記凝縮領域は、長さ方向に多数の第１プレート及び第２プレートが交互に積層されてなり、前記冷却水が流動する冷却水流動部と、前記冷媒が流動する冷媒流動部と、が交互に形成され、
   前記過冷却領域は、長さ方向に前記多数の第１プレート及び第２プレートが交互に積層されてなり、前記冷却水が流入する冷却水流入部と、前記冷媒が流動する前記冷媒流動部と、が交互に形成されることを特徴とする請求項１に記載の凝縮器。
3. 前記連結プレートは第１連結プレートを含み、
   前記第１連結プレートは、
   前記凝縮領域と前記過冷却領域との間に、前記第１プレート又は前記第２プレートと結合可能に形成される連結プレート本体と、
   前記連結プレート本体に、前記凝縮領域と前記過冷却領域との前記冷却水流動部が互いに連通するように中空形成された冷却水連結通路と、
   前記連結プレート本体の内部に形成されており、前記凝縮領域の前記冷媒流動部と前記気液分離器を連通させる冷媒流入通路、及び前記気液分離器と前記過冷却領域の前記冷媒流動部を連通させる冷媒排出通路を含む冷媒流動通路と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の凝縮器。
4. 前記凝縮領域は、
   長さ方向に区画された第１凝縮領域及び第２凝縮領域を含み、前記第１凝縮領域及び第２凝縮領域のそれぞれは互いに連結されており、前記第１凝縮領域における流体の進行方向は、前記第２凝縮領域における流体の進行方向と対向することを特徴とする請求項２に記載の凝縮器。
5. 前記連結プレートは、
   内部が中空になっていて、前記凝縮領域及び前記過冷却領域の側面と固定可能に形成され、前記凝縮領域、前記気液分離器、及び前記過冷却領域を連結して前記冷却水及び前記冷媒が流動するパイプが備えられた第２連結プレートを含むことを特徴とする請求項２に記載の凝縮器。
6. 前記第１プレート及び前記第２プレートは、
   積層方向に交互に形成された前記冷媒流動部の間に連通され、前記冷媒が流入するように中空となっている冷媒流出入孔及び冷媒流動孔と、
   積層方向に交互に形成された前記冷却水流動部の間に連通され、前記冷却水が流入されるように中空となっている冷却水流出入孔及び冷却水流動孔と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の凝縮器。
7. 前記冷媒流出入孔は、周りに前記冷却水流動部側に突出する第１突出部が形成され、
   前記冷媒流動孔は、周りに前記冷却水流動部側に突出する第２突出部が形成され、
   前記冷却水流出入孔は、周りに前記冷媒流動部側に突出する第３突出部が形成され、
   前記冷却水流動孔は、周りに前記冷媒流動部側に突出する第４突出部が形成されることを特徴とする請求項６に記載の凝縮器。
8. 前記気液分離器は、
   前記凝縮領域を通過した冷媒が流入する冷媒流入部と、
   前記気液分離された冷媒を前記過冷却領域に排出する冷媒排出部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の凝縮器。
9. 前記凝縮領域は、長さ方向の中段に形成されて、前記凝縮領域を前記第１凝縮領域と第２凝縮領域とに区画し、前記第１凝縮領域と第２凝縮領域とのそれぞれの冷媒流動部を連結させる第１連結口が高さ方向の一側に形成された第１区画プレートを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の凝縮器。
10. 前記凝縮領域は、前記第１凝縮領域又は前記第２凝縮領域を区画する第２区画プレートを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の凝縮器。
11. 前記第１凝縮領域の長さが、前記第２凝縮領域の長さより長いことを特徴とする請求項４に記載の凝縮器。
12. 前記気液分離器は、
    前記第２凝縮領域を通過した前記冷媒が流入する冷媒流入部と、
    気液分離された前記冷媒を前記過冷却領域に排出する冷媒排出部と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の凝縮器。
13. 前記第２凝縮領域から冷媒が排出される部分と冷媒流入部入口とが、互いに同一の高さに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の凝縮器。
14. 前記第２連結プレートは、
    内部が中空状であって、前記凝縮領域と過冷却領域との間に、前記第１プレート又は前記第２プレートと結合可能に形成される連結プレート本体と、
    前記連結プレート本体に備えられ、前記冷却水流動部を連結する冷却水連結パイプと、
    前記連結プレート本体に備えられ、前記冷媒流動部と前記気液分離器を連結する冷媒連結パイプと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の凝縮器。
15. 前記冷媒連結パイプは、
    前記冷媒流動部と連結される冷媒流動パイプと、
    前記冷媒流動パイプの側面と結合可能に形成され、前記気液分離器と結合可能に形成される連結管と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の凝縮器。
16. 前記第２連結プレートは、
    前記連結プレート本体、前記冷却水連結パイプ、前記冷媒流動パイプ、及び前記連結管がそれぞれ別に形成され、結合可能に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の凝縮器。
17. 前記冷媒流動パイプは、長さ方向の内側に閉塞された形状を有し、
    前記冷媒流動パイプの側面は、前記連結管と結合するように貫通して形成される冷媒流動パイプ孔を含むことを特徴とする請求項１５に記載の凝縮器。
18. 前記第１連結プレートは、
    幅方向の一側に前記気液分離器の一部を包むように開放された形状に形成され、前記気液分離器が結合されて位置する第１気液分離器結合部と、
    幅方向の他側に形成され、前記第１プレート又は前記第２プレートの側面と結合可能に形成された第１補助固定部と、を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の凝縮器。
19. 前記第２連結プレートは、
    幅方向の一側に前記気液分離器の一部を包むように開放された形状に形成され、前記気液分離器が結合されて位置する第２気液分離器結合部と、
    幅方向の他側に形成され、前記第１プレート又は前記第２プレートの側面と結合可能に形成された第２補助固定部と、を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の凝縮器。
20. 選択される前記凝縮領域と前記過冷却領域とを固定するブラケット部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の凝縮器。
    
    
    

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