JP4743802B2 - 空調装置用コンデンサ及びそれに用いられる交換ユニット - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車のための、空調装置用コンデンサ及びそれに用いられる交換ユニットに関する。

ガス冷媒が流れる上部凝縮部と、その上部凝縮部の下方に配置され、膨張弁へと向けられる凝縮された液体冷媒が流れる過冷却部とを有する空調装置用コンデンサを構成することが、欧州特許第４８０３３０号明細書から公知である。ボード状であって、チューブのリブ付ブロックからなるコンデンサの横に、あるいは、そこからある距離を隔てて、管状の調整器が設けられ、その中には、冷媒に含まれる水分を吸収するための乾燥剤が配設され得る。

コンデンサの下方領域の正面に、空気の流れ方向に沿って給気冷却器を配置することを可能にするために、特に、ディーゼル車両に用いられているように、コンデンサは上部過冷却部を備え、その下方に、凝縮部が設けられる。このようにして、過冷却部が、給気冷却器の熱放出により影響されないようにしている。

コンデンサが上部過冷却部を有する場合に、組立作業及びメンテナンスを容易にするために、本発明によれば、シールプラグが、好ましくは調整器の上端部に設けられる。このシールプラグの取り外し後は、調整器を上部と下部とに区切るパーティションと、そこに搭載される乾燥剤容器とが、好ましくはスタンドパイプと一緒に、調整器から上方に取り出されることが可能になる。ここで、乾燥剤容器と一体であるパーティションと、スタンドパイプとは、調整器内に挿入される交換可能ユニットを形成し、それによって、一方ではコンデンサの組立作業が、他方ではそのメンテナンスが容易化され、短い時間を費やすだけで実行できる。

本発明の好ましい実施形態が、図面を参照しつつ、以下に詳細に説明される。

図１は、概略、矩形状を有し、水平方向に伸びる、リブが付けられた冷媒用のチューブ１ａからなるボード状のコンデンサ１を示しており、図面の紙面に垂直に、コンデンサのリブが付けられたチューブ１ａの間を通って空気が流れる。コンデンサ１は、ガス冷媒が流れる下方凝縮部１ｂと、その上方に、パーティション１ｆによって凝縮部１ｂから仕切られた、凝縮された液冷媒が流れる過冷却部１ｃを有する。

ガス冷媒は、入口開口１ｄを介して、凝縮部１ｂの側面に供給され、反対側の出口開口１ｅに向けて、水平方向のリブが付けられたチューブ１ａを通って流れる。入口開口１ｄと出口開口１ｅの両方とも、凝縮部１ｂの下端から離れた位置に設けられている。図１の構成では、凝縮部１ｂにおける曲がりくねった形状に形成される流れガイドに関して圧力損失を減少するために、ガス冷媒は、入口及び出口開口の間を水平に流れる。

しかし、本発明による構成では、入口開口１ｄと出口開口１ｅとの間で、凝縮部１ｂに曲がりくねった形状のガスガイドを設けることも可能である。

調整器２は、管状に形成され、好ましくは、ほぼボード状コンデンサ１の厚さの大きさの直径を有し、凝縮部１ｂの出口開口１ｅに連結されている。この管状調整器２は、好ましくは、コンデンサ１の高さに渡って伸びており、凝縮部１ｂの出口開口１ｅに連なった連結パイプ３は、調整器２の入口２ａに対して、ほぼ同じ高さで開口しており、その結果、エリア冷媒が集まる、液体冷媒のためのリザーバが調整器２の入口２ａの下に形成される。

調整器２は、パーティション２ｂによって下部２ｃと上部２ｄとに区画され、そのパーティション２ｂは、凝縮部１ｂと過冷却部１ｃとの間のパーティション１ｆとほぼ同じ高さにある。調整器の上部２ｄは、連結パイプ３ａによってコンデンサ１の過冷却部１ｃに連結されている。この連結パイプ３ａは、好ましくは、パーティション２ｂ、１ｆの直ぐ上か、もしくは調整器の上部２ｄの下部領域、及びコンデンサの過冷却部１ｃの下部領域に配置される。

スタンドパイプ４は、調整器の上部２ｄからパーティション２ｂを貫通して、下部２ｃの下方領域に通じている。スタンドパイプ４は、好ましくは、調整器２の底面から微小距離離間した位置で終端する。

凝縮された冷媒は、過冷却部１ｃから出口開口１ｇを介して放出され、そこから、パイプ（図示せず）が膨張弁へと通じている。凝縮部１ｂから調整器に供給された冷媒は、スタンドパイプ４を介して、過冷却部１ｃへと上方に導かれ、そこで、液体冷媒は、意図的な熱除去に晒される。

スタンドパイプ４の下端には、フィルタ５が設けられ（図１，４，３（ａ），及び３（ｂ））、冷媒は、スタンドパイプを介して過冷却部１ｃに運ばれる前に、そのフィルタ５を通る。スタンドパイプ４の上端にフィルタを配置することも可能であるし、又は、図２，３（ａ），及び５に示されるように、上部２ｄに配置することも可能であり、上側に配置されるフィルタは５’によって示されている。

図２は、フィルタ５’が、スタンドパイプ４の出口開口と過冷却部１ｃへの連結開口２ｅとの間に配置された構成を概略的に示しており、それにより、スタンドパイプ４を上昇した冷媒は、過冷却部１ｃに達する途中で、必ずフィルタ５’を通り抜けなければならない。

図２は、調整器２がコンデンサ１の側面に直接取り付けられた実施形態を概略的に示しており、それにより、調整器２は、パーティションによってのみ、コンデンサの凝縮部１ｂ及び過冷却部１ｃから区分される。この場合、コンデンサと調整器の各々の部分の間の連結パイプ３，３ａが省略され、それにより、凝縮部１ｂと調整器の下部２ｃとの間には連結開口１ｅのみ、調整器の上部２ｄとコンデンサの過冷却部１ｃとの間には連結開口２ｅのみが、共通のパーティションに残っている。

調整器２は、例えばねじすじによって管状の調整器にねじ込まれるシールプラグ６によって上面がシールされる。パーティション２ｂは、シールプラグ６の取り外し後に、調整器からのパーティション２ｂの取り出しを容易にするハンドルブラケット２ｆ（図３（ｂ）、３（ｃ））もしくは他の手段を備えることができる。パーティション２ｂは、その外周縁部にシールリングが備えられ、それにより、調整器において、上部２ｄが下部２ｃに対してシールされる。パーティション２ｂは、スタンドパイプ４及び乾燥剤用容器、例えばバッグ７またはカートリッジと連結され、その結果、それらの部品２ｂ，４，５及び７が、交換可能ユニットを形成し、シールプラグ６を取り外した後に、上方より、調整器２から取り出すことができる。パーティション２ｂの外周縁部のシールは、好ましくは交換可能ユニットと一緒に取り外されるように、調整器２に取り付けられ、その結果、必要ならば交換することができる。しかしながら、調整器２内にシールが設けられ、そこにパーティション２ｂが挿入されることも可能である。パーティション２ｂにシールを設けた構成では、そのシールの座面が、好ましくは調整器２の内側周縁部に設けられる。

乾燥剤が入れられたバッグ７は、パーティション２ｂの下側面に吊り下げられたり、スタンドパイプ４の円周面に取り外し可能に固定されても良い。

再挿入のため、交換可能ユニットは、調整器内に挿入され、そして、調整器は、シールプラグ６によってシールされ得る。他の例によれば、パーティション用のスペーサシールプラグ６に設けられ、交換可能ユニットの挿入及びシールプラグのねじ締めの後、スペーサは、パーティション２ｂをその外周縁部がシールされる所定位置に位置決めし、パーティションは、調整器内のシール座面に当接する。

図３は、交換可能ユニットの異なる構成を示すものである。図３（ａ）及び３（ｃ）によれば、バッグ７は、スタンドパイプ４に固定されたフック４ａに吊り下げられている。図３（ｂ）に示す実施形態では、バッグ７が挿入される搭載ブラケット４ｂがスタンドパイプ４に形成されている。

図３（ｃ）は、湾曲したスタンドパイプ４’、すなわち、突部を備えたスタンドパイプの実施形態を示しており、バッグ７は、スタンドパイプ４’のフックに吊り下げられている。この構成により調整器２の直径は小さく保たれることが可能である。フックの代わりに、バッグ７とスタンドパイプ４又はパーティション２ｂとの間をクリップ接続することも可能である。バッグ７をスタンドパイプ４に連結するために、ケーブルクリップもしくは類似の固定手段を設けることも可能である。

図３（ｄ）によれば、乾燥剤のため、管状バッグ７’または管状カートリッジが設けられ、その中心を貫いてスタンドパイプ４が伸び、その結果、乾燥剤を有する管状バッグ７’は、スタンドパイプ４上において、下から離されている。保持容器として、ディスク４ｄがスタンドパイプ４の下端にねじ止めされている。この実施形態では、ディスク４ｄに設けられたフィルタ５が、スタンドパイプ４に取り外し可能に連結される。

更なる実施形態によれば、乾燥剤を有する容器７がスタンドパイプにしっかりと接合され、その容器内の乾燥剤のみが交換可能であったり、または、乾燥剤が交換されるべきときに、容器７がスタンドパイプ及びフィルタ５とともに交換可能であっても良い。

図４は、変形例による構造を示しており、凝縮部の底部から離れている出口開口１ｅから調整器２に伸びるパイプ３’が、入口２ａにおいて調整器の下部領域に開口している。この構成においても、液体冷媒のためのリザーバが、過冷却部における出口開口１ｅの高さまで、調整器内に形成される。

調整器内に液体冷媒のためのリザーバを形成するため、調整器２の底部よりも上方に離れた位置に出口開口１ｅを配置するメリットは、空調装置が使用されていないときに、凝縮部への液体冷媒の還流が防止されるという点にある。空調装置の非動作状態において、液体冷媒の還流が生じると、再動作時にダメージを受ける可能性がある。

交換可能ユニットのメリットは、主として、フィルタ５とスタンドパイプ４を交換可能である点にあり、それらは汚損のリスクを負っている。交換可能ユニットを交換するときには、冷媒側の圧力損失が低減され、その圧力損失は主として凝縮部の出口開口１ｅによって引き起こされ、スタンドパイプ４及びフィルタ５の汚損によって増加される。とくに、フィルタ５が、図２，３（ａ）及び５に示されるように、スタンドパイプ４の上端に配置されたとき、スタンドパイプ４の区域において堆積が起こり、それは交換によって速やかに取り除かれる。

図５は、交換可能ユニットの実用的な実施形態を示すもので、同一もしくは対応する部品には、前述の図面と同じ参照番号が使われている。この実施形態では、かご型のフィルタハウジング５０がパーティション２ｂ上に配置され、調整器において上部と下部との間のシールを確保するために、シールリング５１が、フィルタハウジングとパーティション２ｂとの間に設けられている。冷媒を放出するために横方向に開かれているフィルタハウジング５０は、パーティション２ｂ及びスタンドパイプ４にしっかりと接合されている。この構成において、パーティション２ｂは、フィルタハウジング５０と一体的に形成することができる。シールリング５１は、パーティション２ｂとフィルタハウジング５０との間の円周状の溝に挿入することができる。フィルタハウジング５０は、例えば、上部ディスク５０ａと下部ディスク５０ｂから構成され、それらは、ステー５０ｃによって相互に連結される。

フィルタハウジング５０はハンドル手段２ｆを備えることができる。好ましくは、フィルタハウジング５０の上部側面に凹部を形成し、シールプラグ６が調整器２から取り外されたとき、そこに、例えば抜き取りツール６０の弾性フック６１をスナップインサートする。フックは、フィルタハウジングにおける凹部の肩部に係合し、それにより、交換可能ユニットが、ツール６０によって調整器２から上方に引き出される。

図６は、そのようなツール６０の実施形態を示すものであり、そのフック６１は、Ｕ字状に配置され、引き出しのためフィルタハウジング５０における肩部と係合するように、半径方向に男性的に変形可能である。しかしながら、他の方法で形成されたツールも使用することができる。

交換可能ユニットは、少なくともパーティション２ｂと乾燥剤を有する容器７を備える。好ましくは、フィルタ５を備えたスタンドパイプ４も交換可能ユニットに一体化することができる。

シールプラグが取り外された後に、まず１つの部分、例えばパーティションが調整器から引き出され、その後、更なる部材が調整器から取り除かれるように、交換可能ユニットを２つの部分に分けて形成することも可能である。

また、シールプラグを取り外した後に、交換可能ユニットが調整器から下方向に引き出されるように、シールプラグが調整器２の下側に設けられる実施形態も可能である。ここで、スタンドパイプ４は、例えば、ハンドル手段としての役割を果たすことができ、それによってパーティションを調整器から取り外すことができる。しかしながら、ハンドル手段として、下方に突き出すハンドルブラケットを有することも可能である。そのような実施形態に対しては、パーティションまたは交換可能ユニットが挿入時に当接するストッパを設けることも好ましい。

上方過冷却部を有するコンデンサ及び横に配置された調整器の交換可能ユニットの概略図である。 横に配置された調整器及び交換可能ユニットを備えたコンデンサの図である。 調整器の交換可能ユニットの各実施形態である。 コンデンサの変形実施形態である。 交換可能ユニットの実用的実施形態である。 交換可能ユニットを調整器から引き出すためのツールである。

Claims (8)

1. 凝縮部（１ｂ）と、
   前記凝縮部の上に配置された過冷却部（１ｃ）と、
   パーティション（２ｂ）によって、前記凝縮部（１ｂ）に連結される下部（２ｃ）と、前記過冷却部（１ｄ）に連結される上部（２ｄ）とに区画されるほぼ管状の調整器（２）と、
   前記パーティション（２ｂ）を貫通し、前記調整器の下部と上部とを連通させるスタンドパイプ（４）と、
   前記調整器の下部（２ｃ）に設けられる乾燥剤容器（７）と、
   前記スタンドパイプ（４）に対して、前記乾燥剤容器（７）の上部を取り外し可能に固定する固定手段（４ａ）と、を備え、
   前記調整器（２）にはシールプラグ（６）が設けられ、当該シールプラグを取り外した後に、前記乾燥剤容器（７）及び前記スタンドパイプ（４）とともに前記パーティション（２ｂ）が前記調整器から取り出し可能である、特に自動車のための、空調装置用コンデンサ。
2. 前記スタンドパイプ（４）は、前記パーティション（２ｂ）に結合される、請求項１に記載のコンデンサ。
3. ハンドル手段（２ｆ）が前記パーティション（２ｂ）に結合され、それによって、前記シールプラグ（６）を取り外した後に、前記パーティション（２ｂ）が前記調整器（２）から引き出される、請求項１に記載のコンデンサ。
4. 前記パーティション（２ｂ）において、シール（２０）が設けられ、それは、前記パーティションととともに調整器から取り外し可能である、前述した請求項の１つに記載のコンデンサ。
5. 前記スタンドパイプ（４）の下端または前記調整器の上部（２ｄ）において、フィルタ（５）が前記スタンドパイプに設けられる、前述した請求項の１つに記載のコンデンサ。
6. フィルタハウジング（５０）が前記パーティション（２ｂ）の上に固定される、前述した請求項の１つに記載のコンデンサ。
7. 前記フィルタハウジング（５０）は、前記フィルタハウジング（５０）、パーティション（２ｂ）、及びスタンドパイプ（４）によって形成される交換可能ユニットを引き出すべく、上部側に、ツール（６０）のための係合手段を有する、請求項６に記載のコンデンサ。
8. 凝縮部（１ｂ）の上に過冷却部（１ｃ）が配置されたコンデンサ（１）に対して、前記凝縮部の冷媒流れ下流側であって、かつ前記過冷却部の冷媒流れ上流側に配される調整器（２）に組み付けられる交換ユニットであって、
   前記調整器（２）の内部を、前記凝縮部（１ｂ）に連結される下部（２ｃ）と、前記過冷却部（１ｄ）に連結される上部（２ｄ）とに区画するパーティション（２ｂ）と、
   前記パーティション（２ｂ）を貫通し、前記調整器の下部と上部とを連通させるスタンドパイプ（４）と、
   前記調整器の下部（２ｃ）に設けられる乾燥剤容器（７）と、
   前記スタンドパイプ（４）に対して、前記乾燥剤容器（７）の上部を取り外し可能に固定する固定手段（４ａ）と、を備えることを特徴とする交換ユニット。

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