JP2020100255A - Condenser and air conditioner for vehicle - Google Patents
Condenser and air conditioner for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020100255A JP2020100255A JP2018239341A JP2018239341A JP2020100255A JP 2020100255 A JP2020100255 A JP 2020100255A JP 2018239341 A JP2018239341 A JP 2018239341A JP 2018239341 A JP2018239341 A JP 2018239341A JP 2020100255 A JP2020100255 A JP 2020100255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pass
- condenser
- heat medium
- path
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/04—Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
Description
本発明は、凝縮器、車両用空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a condenser and a vehicle air conditioner.
特許文献1に示されるように、車両用のヒートポンプシステムに採用される室内側の凝縮器は、一般にヘッダが横方向に延び、チューブが上下方向に延びている縦流れ構造である。 As shown in Patent Document 1, an indoor condenser used in a heat pump system for a vehicle generally has a vertical flow structure in which a header extends laterally and a tube extends vertically.
設計によっては、ヘッダが上下方向に延び、チューブが横方向に延びている横流れ構造にすることが求められる。例えば、凝縮器の風下側にヒータを設け、その電子回路を冷却するためのヒートシンクが凝縮器における下辺部の風下側に配置されることがある。冷却効率を高めるためにはヒートシンクに送風を供給することが望ましいが、縦流れ構造の場合、凝縮器の下辺部にヘッダが配置されるため、このヘッダがヒートシンクへの通風を妨げてしまう。そこで、凝縮器の下辺部で通風を可能にするために、横流れ構造にすることが求められることがある。
横流れ構造にした場合、ヘッダ内で高低差が生じるため、下部にオイルが溜まりやすくなり、特に冷房のように凝縮しない運転状況で顕著になる。
本発明の課題は、横流れ構造においてオイルの滞留を抑制することである。
Some designs require a cross flow structure with the header extending vertically and the tube extending laterally. For example, a heater may be provided on the leeward side of the condenser, and a heat sink for cooling the electronic circuit thereof may be arranged on the leeward side of the lower side portion of the condenser. In order to improve the cooling efficiency, it is desirable to supply the air to the heat sink, but in the case of the vertical flow structure, the header is arranged on the lower side of the condenser, so that the header hinders ventilation to the heat sink. Therefore, in order to allow ventilation at the lower side of the condenser, a cross-flow structure may be required.
In the case of the lateral flow structure, since the height difference occurs in the header, oil is likely to be accumulated in the lower part, which is particularly noticeable in an operating condition where condensation does not occur such as cooling.
An object of the present invention is to suppress oil retention in a cross flow structure.
本発明の一態様に係る凝縮器は、
車室内へ空気を供給する供給流路に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、熱媒体に放熱させる凝縮器であって、
上下方向に延び、横方向に間隔を空けて設けられた一対のヘッダと、
横方向に延び、一端及び他端の夫々がヘッダに接続され、上下方向に間隔を空けて設けられた複数のチューブと、を備え、
複数のチューブを通って一方のヘッダから他方のヘッダに向かって流れる熱媒体の流れを一つのパスとし、
最終パスの排出口は、最終パスにおける上下方向の中央よりも下側に設けられている。
A condenser according to one aspect of the present invention,
A condenser provided in a supply flow path for supplying air to a vehicle interior, performing heat exchange between air passing through the surroundings and a heat medium passing through the inside, and radiating heat to the heat medium,
A pair of headers extending in the vertical direction and provided at intervals in the horizontal direction,
A plurality of tubes extending in the lateral direction, one end and the other end of which are connected to the header, and a plurality of tubes provided at intervals in the vertical direction,
The flow of heat medium flowing from one header to the other header through multiple tubes is regarded as one path,
The outlet of the final pass is provided below the vertical center of the final pass.
本発明によれば、最終パスの排出口が下側に設けられているので、オイルが排出されやすくなり、オイルの滞留を抑制できる。 According to the present invention, since the discharge port of the final pass is provided on the lower side, the oil is easily discharged, and the retention of the oil can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are schematic and may differ from the actual ones. Further, the following embodiments exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the configurations are not limited to the following. That is, the technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope described in the claims.
《一実施形態》
《構成》
図1は、一実施形態の車両用空気調和装置を示す図である。
車両用空気調和装置11は、自動車に搭載されるヒートポンプシステムからなり、車室側に設けられた室内熱交換ユニット12(供給流路)と、車室外に設けられた熱交換器13と、を備える。車室側と車室外とは、例えばダッシュパネルによって隔てられている。
室内熱交換ユニット12は、ダッシュボードの内部に配置されており、一端側から外気や内気を導入し、他端側から車室内へ空気を供給するダクトによって形成されている。室内熱交換ユニット12は、HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)とも呼ばれる。室内熱交換ユニット12の内部には、送風ファン14と、蒸発器15と、凝縮器16と、エアミックスダンパ17と、ヒータ18と、が設けられている。
<< one embodiment >>
"Constitution"
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle air conditioner of an embodiment.
The
The indoor
送風ファン14は、室内熱交換ユニット12の一端側に設けられており、モータによって駆動されるときに、外気や内気を吸引し、他端側へと吐出する。
蒸発器15は、送風ファン14よりも下流側に設けられており、吸熱器及び除湿器として、放熱フィンの周囲を通過する空気とチューブ内を通過する低温の熱媒体(冷媒)との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を蒸発気化させることで、放熱フィンの周囲の空気を冷却すると共に、放熱フィンの表面に結露を生じさせて除湿を行なう。送風ファン14から吹き出された空気は、全て蒸発器15を通過する。
The
The
凝縮器16は、蒸発器15よりも下流側に設けられており、放熱器として、放熱フィンの周囲を通過する空気とチューブ内を通過する高温の熱媒体(熱媒)との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を凝縮液化させることで、放熱フィンの周囲の空気を加温する。凝縮器16は、室内熱交換ユニット12の断面のうち、略半分を塞ぐように配置されることで、凝縮器16を通過する流路と、凝縮器16を迂回する流路と、が形成されている。すなわち、蒸発器15を通過した空気の一部が凝縮器16を通過し、残りが凝縮器16を迂回する。
The
エアミックスダンパ17は、凝縮器16を通過する流路を開放して凝縮器16を迂回する流路を閉鎖する位置と、凝縮器16を通過する流路を閉鎖して凝縮器16を迂回する流路を開放する位置と、の間で回動可能である。エアミックスダンパ17が凝縮器16を通過する流路を開放して凝縮器16を迂回する流路を閉鎖する位置にあるときには、蒸発器15を通過した空気は全て凝縮器16を通過する。エアミックスダンパ17が凝縮器16を通過する流路を閉鎖して凝縮器16を迂回する流路を開放する位置にあるときには、蒸発器15を通過した空気は全て凝縮器16を迂回する。エアミックスダンパ17が凝縮器16を通過する流路と凝縮器16を迂回する流路の双方を開放する位置にあるときには、蒸発器15を通過した空気のうち、一部が凝縮器16を通過し、残りが凝縮器16を迂回する。そして、凝縮器16の下流側で、凝縮器16を通過した空気と、凝縮器16を迂回した空気とが混合される。
ヒータ18は、例えば温度によって抵抗値が変化するPTCヒータ(PTC:Positive Temperature Coefficient)であり、凝縮器16の風下側に設けられ、凝縮器16を通過した空気は、全てヒータ18を通過する。ヒータ18は、ON/OFFの切り替えが可能であり、ONのときに通過する空気を加温する。
The
The
熱交換器13は、エンジンルーム内又はモータルーム内に設けられており、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する熱媒体との間で熱交換を行なう。外気とは主に走行風であるが、十分な走行風が得られないときは、図示しない送風機が駆動されることで、放熱フィンに対して外気が送風される。
運転モードを暖房とするときには、熱交換器13を蒸発器、つまり吸熱器として機能させ、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する低温の熱媒体(冷媒)との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を蒸発気化させ、吸熱させる。
運転モードを冷房とするときには、熱交換器13を凝縮器、つまり放熱器として機能させ、放熱フィンの周囲を通過する外気とチューブ内を通過する高温の熱媒体(熱媒)との間で熱交換を行なう。すなわち、チューブ内の熱媒体を凝縮液化させ、放熱させる。
The
When the operation mode is heating, the
When the operation mode is cooling, the
次に、熱媒体の回路構成について説明する。
凝縮器16の出口は、流路21を介して熱交換器13の入口に連通している。流路21には、膨張弁31が設けられている。
膨張弁31は、液相である高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が全閉から全開まで調整可能である。
熱交換器13の出口は、流路22を介して凝縮器16の入口に連通している。流路22には、熱交換器13の側から凝縮器16の側に向かって、開閉弁32、逆止弁33、アキュムレータ34、及び圧縮機35が、順に設けられている。
Next, the circuit configuration of the heat medium will be described.
The outlet of the
The
The outlet of the
開閉弁32は、流路22を開放又は閉鎖する。
逆止弁33は、開閉弁32の側からアキュムレータ34の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。
アキュムレータ34は、熱媒体の気液分離を行ない、気相の熱媒体だけを圧縮機35へと供給する。
圧縮機35は、気相である低圧の熱媒体を圧縮することにより、液化しやすい高圧の熱媒体に昇圧させるものであり、熱媒体と共に循環するオイルによって潤滑が行なわれる給油式である。例えば、ロータリー圧縮機、斜板式圧縮機、スクロール圧縮機等である。熱媒体に対するオイル濃度は数%程度である。圧縮機35の駆動源は、エンジンや電動モータである。
The opening/closing
The
The
The
流路21のうち、熱交換器13と膨張弁31との間には分岐点があり、この分岐点は、流路23を介して蒸発器15の入口に連通している。流路23には、分岐点の側から蒸発器15の側に向かって、開閉弁36、及び膨張弁37が、順に設けられている。
開閉弁36は、流路23を開放又は閉鎖する。
膨張弁37は、液相である高圧の熱媒体を霧状にして吹き出すことにより、気化しやすい低圧の熱媒体に減圧するものであり、開度が全閉から全開まで調整可能である。
In the
The open/
The
流路22のうち、熱交換器13と開閉弁32との間には分岐点があり、また流路23のうち、開閉弁36と膨張弁37との間には分岐点があり、これら分岐点同士は、流路24を介して連通している。流路24には、逆止弁38が設けられている。
逆止弁38は、流路22の側から流路23の側への通過を許容し、逆方向の通過を阻止する。
流路22のうち、開閉弁32と逆止弁33との間には分岐点があり、この分岐点は、流路25を介して蒸発器15の出口に連通している。
In the
The
In the
次に、各運転モードについて説明する。
[暖房運転]
図2は、暖房運転を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。
運転モードが暖房であるときには、膨張弁31を僅かに解放し、開閉弁32を開放し、開閉弁36を閉鎖し、膨張弁37を閉鎖した状態で、圧縮機35を駆動する。
Next, each operation mode will be described.
[Heating operation]
FIG. 2 is a diagram showing a heating operation.
In the figure, the flow path through which the low-pressure heat medium passes is indicated by a thick dotted line, the flow path through which the high-pressure heat medium passes is indicated by a thick solid line, the opened on-off valve is indicated by white, and the closed on-off valve is indicated. It is shown in black.
When the operation mode is heating, the
これにより、熱媒体は、圧縮機35、凝縮器16、膨張弁31、熱交換器13、開閉弁32、逆止弁33、及びアキュムレータ34を順に経由して循環する。この循環経路において、気相の熱媒体は、圧縮機35で圧縮され高圧となり、凝縮器16で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液相の熱媒体は、膨張弁31で膨張され低圧となり、熱交換器13で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット12では、送風ファン14を駆動すると共に、エアミックスダンパ17で凝縮器16を通過する流路を開放する。これにより、導入された空気が凝縮器16で加温され、温かい空気が車室内に供給される。また、ヒータ18を駆動すると、さらに加温される。
As a result, the heat medium circulates via the
On the other hand, in the indoor
[冷房運転]
図3は、冷房運転を示す図である。
図中、低圧の熱媒体が通過する流路を太い点線で示し、高圧の熱媒体が通過する流路を太い実線で示し、開放された開閉弁を白抜きで示し、閉鎖された開閉弁を黒塗りで示している。
運転モードが冷房であるときには、膨張弁31を全開放し、開閉弁32を閉鎖し、開閉弁36を閉鎖し、膨張弁37を僅かに解放した状態で、圧縮機35を駆動する。
[Cooling operation]
FIG. 3 is a diagram showing a cooling operation.
In the figure, the flow path through which the low-pressure heat medium passes is indicated by a thick dotted line, the flow path through which the high-pressure heat medium passes is indicated by a thick solid line, the opened on-off valve is indicated by white, and the closed on-off valve is indicated. It is shown in black.
When the operation mode is cooling, the
これにより、熱媒体は、圧縮機35、凝縮器16、膨張弁31、熱交換器13、逆止弁38、膨張弁37、蒸発器15、逆止弁33、及びアキュムレータ34を順に経由して循環する。この循環経路において、気相の熱媒体は、圧縮機35で圧縮され高圧となり、凝縮器16で凝縮液化し、放熱によって低温になる。液化しつつある熱媒体は、熱交換器13でさらに凝縮液化し、放熱によってさらに低温になる。液相の熱媒体は、膨張弁37で膨張され低圧となり、蒸発器15で蒸発気化し、吸熱によって高温となる。
一方、室内熱交換ユニット12では、送風ファン14を駆動すると共に、エアミックスダンパ17で凝縮器16を通過する流路を閉鎖する。これにより、導入された空気が蒸発器15で冷却及び除湿された後に、凝縮器16を迂回し、除湿された涼しい空気が車室内に供給される。
Accordingly, the heat medium passes through the
On the other hand, in the indoor
次に、凝縮器16について説明する。
先ず、二パス構造(一パス構造×2)の凝縮器16について説明する。
図4は、二パス構造の凝縮器を示す図である。
図中の(a)は、凝縮器16を上方から見た図であり、図中の(b)は、凝縮器16を風上側から見た図である。凝縮器16は、一対のヘッダ41と、複数のチューブ42と、複数のフィン43と、導入口44と、排出口45と、を備える。
一対のヘッダ41は、上下方向に延び、横方向に間隔を空けて設けられている。ヘッダ41は、両端が閉塞された円筒状の配管によって形成されている。
各チューブ42は、横方向に延び、一端及び他端の夫々がヘッダ41に接続され、上下方向に沿って等間隔に設けられている。チューブ42は上下方向に薄い扁平形状であり、両端をヘッダ41の内部に連通させてヘッダ41にろう付けされている。ここでは、一例として20本ある場合を示している。
Next, the
First, the
FIG. 4 is a diagram showing a two-pass condenser.
(A) in the figure is a view of the
The pair of
Each of the
各フィン43は、隣り合うチューブ42同士の間にろう付けによって固定されている。ここでは、一部だけを図示しているが、隣り合うチューブ42同士の間の全体に設けられているものとする。
凝縮器16では、複数のチューブ42を通って一方のヘッダ41から他方のヘッダ41に向かって流れる熱媒体の流れを一つのパスとする。ここでは、一つのパスだけを形成した一パス構造51を二つ設けている。一パス構造51同士を通風方向に重ね合わせ、一方の一パス構造51Aに形成された第一パスP1、及び他方の一パス構造51Bに形成された第二パスP2を、熱媒体が順に経由するように接続してある(図5参照)。すなわち、一パス構造51Aにおける導入口44が接続されていない側のヘッダ41、及び一パス構造51Bにおける排出口45が接続されていない側のヘッダ41は、対向する円筒面同士が接続板46を介して接続されている。接続板46、及び接続板46が接続された円筒面には、夫々、図示しない連通路が形成されており、これらの連通路を介して熱媒体の通過が可能となる。
Each
In the
導入口44及び排出口45は、共通のポートブロック47に形成されている。ポートブロック47は、横方向の一方側から夫々のヘッダ41に接続されている。導入口44は、一パス構造51Aのヘッダ41に連通し、排出口45は、一パス構造51Bのヘッダ41に連通している。導入口44の軸線、及び排出口45の軸線は、夫々、一例として横方向に向けている。
図5は、二パス構造における熱媒体の流れを模式的に示す図である。
導入口44から導入された熱媒体は、一パス構造51Aに形成された第一パスP1、及び一パス構造51Bに形成された第二パスP2を順に経由して、排出口45から排出される。熱媒体は、第一パスP1及び第二パスP2を流れるときに、チューブ42及びフィン43の周囲を流れる空気との間で熱交換を行なう。
排出口45は、最終パスとなる第二パスP2における上下方向の中央よりも下側に設けられている。ここでは、一例として第二パスP2の下端部に排出口45を設けている。
The
FIG. 5 is a diagram schematically showing the flow of the heat medium in the two-pass structure.
The heat medium introduced through the
The
図6は、ポートブロックを示す図である。
導入口44の内径、及び排出口45の内径は、夫々、ヘッダ41の外径に近い大きさである。そのため、導入口44及び排出口45を同一高さに配置すると、互いに干渉してしまう、又は径方向外側の肉厚が足りなくなってしまう。そこで、導入口44及び排出口45の高さをずらして配置する。図中の(a)は、排出口45を導入口44よりも下側に配置した場合を示す。図中の(b)は、排出口45を導入口44よりも上側に配置した場合を示す。
FIG. 6 is a diagram showing a port block.
The inner diameter of the
次に、四パス構造(二パス構造×2)の凝縮器16について説明する。
二パス構造の凝縮器16と共通する部分については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7は、四パス構造の凝縮器を示す図である。
図中の(a)は、凝縮器16を上方から見た図であり、図中の(b)は、凝縮器16を風上側から見た図である。
ここでは、二つのパスを上下方向に並べて形成し、一方のパス及び他方のパスを、熱媒体が順に経由するように接続した二パス構造52を二つ設けている。二パス構造52同士を通風方向に重ね合わせ、一方の二パス構造52Aに形成された第一パスP1及び第二パスP2、並びに他方の二パス構造52Aに形成された第三パスP3及び第四パスP4を、熱媒体が順に経由するように接続してある(図8参照)。第二パスP2は、第一パスP1よりも上に配置され、第四パスP4は、第三パスP3よりも下に配置されている。
Next, the
The same parts as those of the
FIG. 7 is a diagram showing a condenser having a four-pass structure.
(A) in the figure is a view of the
Here, two two-pass structures 52 are provided in which two paths are formed side by side in the vertical direction, and one path and the other path are connected so that the heat medium passes in order. The two-pass structures 52 are overlapped with each other in the ventilation direction, and the first pass P1 and the second pass P2 formed in one two-
すなわち、二パス構造52Aにおける導入口44が接続されている側のヘッダ41は、内部が隔壁48によって仕切られており、下側をヘッダ41Aとし、上側をヘッダ41Cとする。ここでは、一例として隔壁48よりも下に13本のチューブ42があり、隔壁48よりも上に7本のチューブ42がある場合を示している。二パス構造52Aにおける導入口44が接続されていない側をヘッダ41Bとする。二パス構造52Bにおける排出口45が接続されている側のヘッダ41は、内部が隔壁48によって仕切られており、上側をヘッダ41Dとし、下側をヘッダ41Fとする。二パス構造52Bにおける排出口45が接続されていない側をヘッダ41Eとする。ここでは、一例として隔壁48よりも上に7本のチューブ42があり、隔壁48よりも下に13本のチューブ42がある場合を示している。二パス構造52Aのヘッダ41C、及び二パス構造52Bのヘッダ41Dは、対向する円筒面同士が接続板46を介して接続されている。接続板46、及び接続板46が接続された円筒面には、夫々、図示しない連通路が形成されており、これらの連通路を介して熱媒体の通過が可能となる。
That is, the inside of the
導入口44は、二パス構造52Aのヘッダ41Aに連通し、排出口45は、二パス構造52Bのヘッダ41Fに連通している。
図8は、四パス構造における熱媒体の流れを模式的に示す図である。
熱媒体は導入口44から導入され、二パス構造52Aに形成された第一パスP1及び第二パスP2、並びに二パス構造52Bに形成された第三パスP3及び第四パスP4を順に経由して、排出口45から排出される。熱媒体は、第一パスP1、第二パスP2、第三パスP3、及び第四パスP4を流れるときに、チューブ42及びフィン43の周囲を流れる空気との間で熱交換を行なう。
排出口45は、最終パスとなる第四パスP4における上下方向の中央よりも下側に設けられている。ここでは、一例として第四パスP4における下端部に排出口45を設けている。
The
FIG. 8 is a diagram schematically showing the flow of the heat medium in the four-pass structure.
The heat medium is introduced from the
The
《作用》
次に、一実施形態の主要な作用効果について説明する。
図9は、凝縮器及びヒータを示す図である。
凝縮器16の風下側にヒータ18を設けてあり、その電子回路を冷却するためのヒートシンク18a(対象物)が凝縮器16における下辺部の風下側に配置されている。冷却効率を高めるためには、ヒートシンク18aに送風を供給する必要がある。しかしながら、ヘッダが横方向に延び、チューブが上下方向に延びている縦流れ構造の場合、凝縮器16の下辺部にヘッダが配置されるため、このヘッダがヒートシンク18aへの通風を妨げてしまう。一方、ヘッダ41が上下方向に延び、チューブ42が横方向に延びている横流れ構造にすれば、凝縮器16の下辺部で通風を妨げることがない。したがって、ヒータ18を作動させているときでも、電子回路のヒートシンク18aに送風を供給し、冷却効率を高めることができる。
《Action》
Next, the main effects of one embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a condenser and a heater.
A
しかしながら、横流れ構造にした場合、ヘッダ41内で高低差が生じるため、下部にオイルが溜まりやすくなり、特に冷房のように凝縮しない運転状況で顕著になる。
また、ヘッダ41内で高低差が生じると、上方のチューブ42には、下方のチューブ42に比べて気相の熱媒体が多く流れ、下方のチューブ42には、上方のチューブ42に比べて液化した熱媒体が多く流れる。気相の熱媒体は、熱交換しても温度が変わりにくく、高い温度を維持できるが、液化した熱媒体は、熱交換によって温度が低下してゆく。したがって、凝縮器16の上側が高温となり、下側が低温となり、上下方向に温度差が生じてしまう。
However, in the case of the lateral flow structure, since the height difference occurs in the
Further, when a height difference occurs in the
そこで、最終パスの排出口45を、最終パスにおける上下方向の中央よりも下側に設けている。すなわち、二パス構造の場合、第二パスP2の下側に排出口45を設け、四パス構造の場合、第四パスP4の下側に排出口45を設けている。これにより、オイルが排出されやすくなり、オイルの滞留を抑制できる。したがって、圧縮機35でオイルが不足するといった事態を回避し、信頼性の向上につながる。
また、上方のチューブ42では、熱媒体がまずヘッダ41を上昇しなければならないため、圧力損失が大きい分、下方のチューブ42に比べて熱媒体の流量が減少する。一方、下方のチューブ42では、熱媒体がヘッダ41を上昇しなくてよいので、圧力損失が小さい分、上方のチューブ42に比べて熱媒体の流量が増加する。この流量差により、上下方向の温度差を抑制することができる。したがって、有効凝縮面積が拡大し、暖房性能の向上につながる。
Therefore, the
Further, in the
また、四パス構造の場合、第四パスP4を第三パスP3の下に配置している。これにより、いっそうオイルが排出されやすくなり、オイルの滞留を抑制できる。
また、導入口44及び排出口45を、共通のポートブロック47に形成している。これにより、導入口44及び排出口45の夫々を、異なるポートブロック47に形成するよりも、部品点数を削減すると共に、作業性を向上させることができる。
さらに、凝縮器16を横流れ構造とし、横方向の一方側にポートブロック47を設けたことで、室内熱交換ユニット12に対して横方向からの組み付ける場合、シールしやすくなり、作業性が向上する。
In the case of the four-pass structure, the fourth pass P4 is arranged below the third pass P3. This makes it easier for the oil to be discharged, and it is possible to suppress the accumulation of oil.
Further, the
Furthermore, since the
《変形例》
本実施形態では、四パス構造の場合、第四パスP4を第三パスP3の下に配置しているが、これに限定されるものではない。すなわち、第四パスP4を第三パスP3の上に配置してもよい。
図10は、第四パスを上に配置した凝縮器を示す図である。
図11は、第四パスを上に配置した熱媒体の流れを模式的に示す図である。
二パス構造52Aにおける導入口44が接続されている側のヘッダ41は、内部が隔壁48によって仕切られており、上側をヘッダ41Aとし、下側をヘッダ41Cとする。二パス構造52Bにおける排出口45が接続されている側のヘッダ41は、内部が隔壁48によって仕切られており、下側をヘッダ41Dとし、上側をヘッダ41Fとする。二パス構造52Aのヘッダ41C、及び二パス構造52Bのヘッダ41Dは、対向する円筒面同士が接続板46を介して接続されている。
第四パスP4が第三パスP3よりも上に配置されているが、第四パスP4の下側に排出口45を設けることで、前述した作用効果が得られる。
<Modification>
In the present embodiment, in the case of the four-pass structure, the fourth pass P4 is arranged below the third pass P3, but the present invention is not limited to this. That is, the fourth path P4 may be arranged on the third path P3.
FIG. 10 shows the condenser with the fourth pass arranged above.
FIG. 11: is a figure which shows typically the flow of the heat medium which has arrange|positioned the 4th pass upwards.
The
Although the fourth pass P4 is arranged above the third pass P3, by providing the
本実施形態では、排出口45の軸線を横方向にしているが、これに限定されるものではなく、上下方向にしてもよい。
本実施形態では、最終パスの下端部に排出口45を設けているが、これに限定されるものではない。最終パスにおける上下方向の中央よりも下側にあれば、任意の高さに設けてもよい。
本実施形態では、一パス構造51Aを風下側にし、一パス構造51Bを風上側にしているが、これに限定されるものではなく、一パス構造51Aを風上側にし、一パス構造51Bを風下側にしてもよい。二パス構造52A及び二パス構造52Bについても、同様である。
In the present embodiment, the axis of the
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the one-
本実施形態では、導入口44及び排出口45を、共通のポートブロック47に形成しているが、これに限定されるものではなく、夫々を異なるポートブロック47に形成してもよい。
本実施形態では、導入口44及び排出口45を、高さをずらして形成しているが、これに限定されるものではない。導入口44の内径、及び排出口45の内径が、夫々、ヘッダ41の外径に対して十分小さい寸法であれば、導入口44及び排出口45を同一高さにしてもよい。
本実施形態では、導入口44の軸線を横方向にしているが、これに限定されるものではなく、上下方向にしてもよい。
本実施形態では、第一パスP1の下端部に導入口44を設けているが、これに限定されるものではない。第一パスP1に連通できれば、任意の位置に設けてもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the axis of the
In the present embodiment, the
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。 Although the above description has been made with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of the embodiments based on the above disclosure will be obvious to those skilled in the art.
11…車両用空気調和装置、12…室内熱交換ユニット、13…熱交換器、14…送風ファン、15…蒸発器、16…凝縮器、17…エアミックスダンパ、18…ヒータ、18a…ヒートシンク、21…流路、22…流路、23…流路、24…流路、25…流路、31…膨張弁、32…開閉弁、33…逆止弁、34…アキュムレータ、35…圧縮機、36…開閉弁、37…膨張弁、38…逆止弁、41…ヘッダ、41A…ヘッダ、41B…ヘッダ、41C…ヘッダ、41D…ヘッダ、41E…ヘッダ、41F…ヘッダ、42…チューブ、43…フィン、44…導入口、45…排出口、46…接続板、47…ポートブロック、48…隔壁、51A…一パス構造、51B…一パス構造、52A…二パス構造、52B…二パス構造、P1…第一パス、P2…第二パス、P3…第三パス、P4…第四パス 11... Vehicle air conditioner, 12... Indoor heat exchange unit, 13... Heat exchanger, 14... Blower fan, 15... Evaporator, 16... Condenser, 17... Air mix damper, 18... Heater, 18a... Heat sink, 21... Flow path, 22... Flow path, 23... Flow path, 24... Flow path, 25... Flow path, 31... Expansion valve, 32... Open/close valve, 33... Check valve, 34... Accumulator, 35... Compressor, 36... On-off valve, 37... Expansion valve, 38... Check valve, 41... Header, 41A... Header, 41B... Header, 41C... Header, 41D... Header, 41E... Header, 41F... Header, 42... Tube, 43... Fins, 44... Inlet port, 45... Outlet port, 46... Connection plate, 47... Port block, 48... Partition wall, 51A... One-pass structure, 51B... One-pass structure, 52A... Two-pass structure, 52B... Two-pass structure, P1...first pass, P2...second pass, P3...third pass, P4...fourth pass
Claims (7)
上下方向に延び、横方向に間隔を空けて設けられた一対のヘッダと、
横方向に延び、一端及び他端の夫々が前記ヘッダに接続され、上下方向に間隔を空けて設けられた複数のチューブと、を備え、
複数の前記チューブを通って一方の前記ヘッダから他方の前記ヘッダに向かって流れる前記熱媒体の流れを一つのパスとし、
最終パスの排出口は、前記最終パスにおける上下方向の中央よりも下側に設けられていることを特徴とする凝縮器。 A condenser provided in a supply flow path for supplying air to the vehicle interior, performing heat exchange between air passing through the periphery and a heat medium passing through the inside, and radiating heat to the heat medium,
A pair of headers extending in the vertical direction and provided at intervals in the horizontal direction,
A plurality of tubes extending in the lateral direction, one end and the other end of which are respectively connected to the header, and a plurality of tubes provided at intervals in the vertical direction,
The flow of the heat medium flowing from one of the headers toward the other of the headers through the plurality of tubes is one path,
The outlet of the final pass is provided below the center in the vertical direction of the final pass.
前記一パス構造同士を通風方向に重ね合わせ、一方の前記一パス構造に形成された第一パス、及び他方の前記一パス構造に形成された第二パスを、前記熱媒体が順に経由するように接続してあることを特徴とする請求項1に記載の凝縮器。 Equipped with two one-path structures that form only one path,
The one-pass structures are overlapped with each other in the ventilation direction, and the heat medium passes through the first pass formed in the one-pass structure on one side and the second pass formed in the one-pass structure on the other side in order. The condenser according to claim 1, which is connected to the condenser.
前記二パス構造同士を通風方向に重ね合わせ、一方の前記二パス構造に形成された第一パス及び第二パス、並びに他方の前記二パス構造に形成された第三パス及び第四パスを、前記熱媒体が順に経由するように接続してあることを特徴とする請求項1に記載の凝縮器。 Two paths are formed side by side in the vertical direction, and one path and the other path are provided with two two-pass structures in which the heat medium is connected in order.
Overlapping the two-pass structures in the ventilation direction, the first and second passes formed in one of the two-pass structure, and the third pass and the fourth pass formed in the other two-pass structure, The condenser according to claim 1, wherein the heat mediums are connected so as to pass in order.
前記供給流路に設けられ、周囲を通過する空気と内部を通過する熱媒体との間で熱交換を行ない、前記熱媒体に放熱させる請求項1〜4の何れか一項に記載の凝縮器と、
車室外に設けられ、周囲を通過する外気と内部を通過する前記熱媒体との間で熱交換を行なう熱交換器と、
前記熱媒体を圧縮する圧縮機と、
前記熱媒体を膨張させる膨張弁と、を備え、
暖房時には、前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、前記熱交換器の順に、前記熱媒体を循環させることを特徴とする車両用空気調和装置。 A supply flow path for supplying air to the vehicle interior,
The condenser according to any one of claims 1 to 4, which is provided in the supply flow path, performs heat exchange between air passing through the periphery and a heat medium passing through the inside, and radiates heat to the heat medium. When,
A heat exchanger provided outside the vehicle compartment for exchanging heat between the outside air passing around and the heat medium passing inside,
A compressor for compressing the heat medium,
An expansion valve for expanding the heat medium,
The air conditioner for a vehicle, wherein the heating medium is circulated in the order of the compressor, the condenser, the expansion valve, and the heat exchanger during heating.
前記対象物は、前記ヒータの電子回路に設けられたヒートシンクであることを特徴とする請求項6に記載の車両用空気調和装置。 On the leeward side of the condenser, a heater for warming the air passing around is provided,
The vehicle air conditioner according to claim 6, wherein the object is a heat sink provided in an electronic circuit of the heater.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018239341A JP2020100255A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Condenser and air conditioner for vehicle |
PCT/JP2019/044844 WO2020129496A1 (en) | 2018-12-21 | 2019-11-15 | Condenser and air conditioning device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018239341A JP2020100255A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Condenser and air conditioner for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020100255A true JP2020100255A (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71100439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018239341A Pending JP2020100255A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Condenser and air conditioner for vehicle |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020100255A (en) |
WO (1) | WO2020129496A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3246260B2 (en) * | 1995-03-28 | 2002-01-15 | 松下電器産業株式会社 | PTC heater protection device for electric vehicles |
JP2011230655A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Sanden Corp | Vehicle interior heat exchanger |
JP5556697B2 (en) * | 2011-02-17 | 2014-07-23 | 株式会社デンソー | Refrigerant radiator |
JP5626327B2 (en) * | 2012-12-21 | 2014-11-19 | 株式会社デンソー | Air conditioner for vehicles |
JP6088905B2 (en) * | 2013-05-24 | 2017-03-01 | サンデンホールディングス株式会社 | Double heat exchanger |
-
2018
- 2018-12-21 JP JP2018239341A patent/JP2020100255A/en active Pending
-
2019
- 2019-11-15 WO PCT/JP2019/044844 patent/WO2020129496A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020129496A1 (en) | 2020-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6218953B2 (en) | Heat pump system for vehicles | |
US20160138871A1 (en) | Duplex heat exchanger | |
US11338646B2 (en) | Device for distributing the coolant in an air-conditioning system of a motor vehicle | |
JP2017144951A (en) | Vehicular air conditioner | |
JP5983387B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2012007821A (en) | Heat exchanger | |
JP2012207890A (en) | Vehicle refrigeration cycle system | |
JP6026956B2 (en) | Indoor heat exchanger | |
JP5510374B2 (en) | Heat exchange system | |
JP2020139686A (en) | Refrigeration cycle device | |
WO2020003967A1 (en) | Heat exchanger and vehicular air-conditioning device | |
CN107709898B (en) | Heat exchanger and heat pump system | |
WO2021002288A1 (en) | Air-conditioning unit, heat exchanger, and air conditioner | |
WO2020129496A1 (en) | Condenser and air conditioning device for vehicle | |
JP6891711B2 (en) | Combined heat exchanger | |
WO2020129497A1 (en) | Condenser and air conditioning device for vehicle | |
JP2014055735A (en) | Refrigerant radiator | |
JPH09126592A (en) | Outdoor heat exchanger for heat pump type refrigerating cycle | |
WO2020003968A1 (en) | Heat exchanger and vehicular air-conditioning device | |
WO2020003966A1 (en) | Heat exchanger and vehicular air-conditioning device | |
JP7410672B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
WO2020241612A1 (en) | Vehicular air-conditioning device | |
WO2020246306A1 (en) | Vehicle air conditioning device | |
JP2020199955A (en) | Vehicular air-conditioner | |
JP2015009720A (en) | Air conditioner for vehicle |