JP6259703B2 - コンデンサ - Google Patents

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Description

この発明は、たとえば自動車に搭載されるカーエアコンに好適に用いられるコンデンサに関する。
この明細書および特許請求の範囲において、上下、左右は図１、図２、、図６および図７の上下、左右をいうものとする。
たとえばカーエアコンのコンデンサとして、本出願人は、先に、凝縮部および過冷却部が前者が上側に位置するように設けられ、長さ方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、熱交換管の左右両端部が接続された上下方向にのびるヘッダタンクとを備え、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなる熱交換パスが上下に並んで２つ設けられ、凝縮部および過冷却部にそれぞれ１つの熱交換パスが設けられ、凝縮部に設けられた熱交換パスが冷媒を凝縮させる冷媒凝縮パスであり、過冷却部に設けられた熱交換パスが冷媒を過冷却する冷媒過冷却パスであり、左右いずれか一端側に第１ヘッダタンクが配置されるとともに、他端側に第２ヘッダタンクおよび第３ヘッダタンクが、第３ヘッダタンクが第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に位置するように配置され、第１ヘッダタンクに凝縮部入口ヘッダ部および過冷却部出口ヘッダ部が前者が上側に位置するように設けられ、第２ヘッダタンクの上下方向の長さが第１ヘッダタンクの凝縮部入口ヘッダ部の上下方向の長さと等しくなっているとともに、第２ヘッダタンクの全体に凝縮部出口ヘッダ部が設けられ、第３ヘッダタンクの下端が第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置するとともに同上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第３ヘッダタンクにおける第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置する部分に過冷却部入口ヘッダ部が設けられ、冷媒凝縮パスの全熱交換管が凝縮部入口ヘッダ部および同出口ヘッダ部に接続され、冷媒過冷却パスの全熱交換管が過冷却部入口ヘッダ部および同出口ヘッダ部に接続され、凝縮部の高さ方向の中央よりも若干上方の高さ位置において、凝縮部入口ヘッダ部に冷媒入口が形成されるとともに凝縮部入口ヘッダ部に冷媒入口に直接通じる冷媒流入路を有する入口部材が接合され、過冷却部出口ヘッダ部に冷媒出口が形成されるとともに、凝縮部出口ヘッダ部に、冷媒出口に通じる冷媒流出路を有する出口部材が接合され、第２ヘッダタンクの凝縮部出口ヘッダ部内と、第３ヘッダタンク内における第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置する部分とが連通部を介して通じさせられており、入口部材および出口部材に、カーエアコンを構成する部品を接続する配管が接続されるようになされているコンデンサを提案している（特許文献１参照）。
ところで、自動車にカーエアコンを搭載する場合、カーエアコンを構成する部品を接続する配管の取り回しを考慮して、コンデンサの入口部材を、凝縮部の高さ方向の中央よりも下方において凝縮部入口ヘッダ部に接合することを要求されることがある。
しかしながら、冷媒入口に直接通じる冷媒流入路を有しかつカーエアコンを構成する部品を接続する配管が接続されるようになされている入口部材が、凝縮部の高さ方向の中央よりも下方において凝縮部入口ヘッダ部に接合されている場合、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入した冷媒は、凝縮部入口ヘッダ部の上部に接続された熱交換管内には流入しにくくなる。したがって、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、凝縮部入口ヘッダ部に接続された全熱交換管に均等に分流されず、コンデンサの性能が低下するおそれがある。
特開２０１４−５２１６３号公報
この発明の目的は、上記実情に鑑み、凝縮部入口ヘッダ部内に流入した冷媒の凝縮部入口ヘッダ部に接続された全熱交換管への分流を均一化しうるコンデンサを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
1)凝縮部および過冷却部が前者が上側に位置するように設けられ、凝縮部が、長さ方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの熱交換パスと、凝縮部の冷媒流れ方向最上流側の熱交換パスの冷媒流れ方向上流側端部が通じる凝縮部入口ヘッダ部とを備え、過冷却部が、長さ方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの熱交換パスを備えており、凝縮部入口ヘッダ部に、凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒を送り込む冷媒流入路を有する入口部材が接合されているコンデンサにおいて、
凝縮部入口ヘッダ部に、少なくとも２つの冷媒入口が、上下方向に間隔をおき、かつ少なくとも１つの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に位置するとともに残りの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも上方に位置するように形成されており、入口部材が、凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に形成された１つの冷媒入口と対応する高さ位置において凝縮部入口ヘッダ部に接合されるとともに、入口部材の冷媒流入路の冷媒流れ方向下流側端部が当該冷媒入口と直接通じさせられ、入口部材に、冷媒流入路の冷媒流れ方向中間部を外部に通じさせる分岐部が設けられ、分岐部の数が全冷媒入口の数から１つ減じた数となり、一端部が入口部材に接続されるとともに他端部が凝縮部入口ヘッダ部に接続された冷媒分岐管によって、入口部材の分岐部と、凝縮部入口ヘッダ部における冷媒流入路と直接通じている冷媒入口を除いた冷媒入口とが連通させられているコンデンサ。
2)入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和をＣｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和をＤｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｃ）＞Ａ、（Ｂ＋Ｄ）＞Ａという関係を満たす上記1)記載のコンデンサ。
3)凝縮部入口ヘッダ部における凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方の高さ位置に１つの下側冷媒入口が形成されるとともに、同上方の高さ位置に１つの上側冷媒入口が形成され、入口部材の冷媒流入路の下流側端部が下側冷媒入口に直接通じており、入口部材に１つの分岐部が設けられ、入口部材の分岐部と上側冷媒入口とが１つの冷媒分岐管によって連通させられており、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ１ｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ１ｍｍ２とした場合、Ｃ１＝Ｃ、Ｄ１＝Ｄとなっている上記2)記載のコンデンサ。
4)入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ１ｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ１ｍｍ２とした場合、Ｃ１＜Ｂ、Ｄ１＜Ｂという関係を満たす上記3)記載のコンデンサ。
5)凝縮部入口ヘッダ部における凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方の高さ位置に、２つの下側冷媒入口が形成されるとともに、同上方の高さ位置に１つの上側冷媒入口が形成され、入口部材の冷媒流入路の下流側端部がいずれか一方の下側冷媒入口に直接通じており、入口部材に第１および第２の分岐部が設けられ、入口部材の第１分岐部と他方の下側冷媒入口とが第１冷媒分岐管によって連通させられるとともに、同じく第２分岐部と上側冷媒入口とが第２冷媒分岐管によって連通させられ、入口部材の冷媒流入路から第１冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ２ｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第２冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ３ｍｍ２、第１冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ２ｍｍ２、第２冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ３ｍｍ２とした場合、Ｃ２＋Ｃ３＝Ｃ、Ｄ２＋Ｄ３＝Ｄとなっている上記2)記載のコンデンサ。
6)入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第１冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ２ｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第２冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ３ｍｍ２、第１冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ２ｍｍ２、第２冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ３ｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｄ２）＞Ｄ３、（Ｂ＋Ｃ２）＞Ｃ３という関係を満たす上記5)記載のコンデンサ。
7)凝縮部に１つの熱交換パスが設けられるとともに、当該熱交換パスの全熱交換管が凝縮部入口ヘッダ部に接続されている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載のコンデンサ。
8)熱交換管の一端側に第１ヘッダタンクが配置されるとともに、他端側に第２ヘッダタンクおよび第３ヘッダタンクが、第３ヘッダタンクが第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に位置するように設けられ、第１ヘッダタンクに、凝縮部入口ヘッダ部および過冷却部出口ヘッダ部が前者が上側に位置するように設けられ、第２ヘッダタンクの全体に凝縮部出口ヘッダ部が設けられるとともに凝縮部出口ヘッダ部に凝縮部の熱交換パスの全熱交換管が接続され、第３ヘッダタンクの下端が第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置するとともに同上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第３ヘッダタンクにおける第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置する部分に過冷却部入口ヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの凝縮部出口ヘッダ部内と、第３ヘッダタンク内における第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置する部分とが連通部を介して通じさせられている上記7)記載のコンデンサ。
上記1)〜8)のコンデンサによれば、凝縮部入口ヘッダ部に、少なくとも２つの冷媒入口が、上下方向に間隔をおき、かつ少なくとも１つの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に位置するとともに残りの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも上方に位置するように形成されており、入口部材が、凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に形成された１つの冷媒入口と対応する高さ位置において凝縮部入口ヘッダ部に接合されるとともに、入口部材の冷媒流入路の冷媒流れ方向下流側端部が当該冷媒入口と直接通じさせられ、入口部材に、冷媒流入路の冷媒流れ方向中間部を外部に通じさせる分岐部が設けられ、分岐部の数が全冷媒入口の数から１つ減じた数となり、一端部が入口部材に接続されるとともに他端部が凝縮部入口ヘッダ部に接続された冷媒分岐管によって、入口部材の分岐部と、凝縮部入口ヘッダ部における冷媒流入路と直接通じている冷媒入口を除いた冷媒入口とが連通させられているので、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入する冷媒を、凝縮部入口ヘッダ部内の高さ方向の全体に行き渡らせることが可能になる。したがって、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入した冷媒を、凝縮部入口ヘッダ部に接続された全熱交換管に均等に分流することができ、コンデンサの性能低下を防止することが可能になる。
上記2)〜6)のコンデンサによれば、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入する冷媒を、凝縮部入口ヘッダ部内の高さ方向の全体に、効果的に行き渡らせることが可能になり、入口部材の冷媒流入路を通って凝縮部入口ヘッダ部内に流入した冷媒の凝縮部入口ヘッダ部に接続された全熱交換管への分流を、効果的に均一化することができる。
この発明によるコンデンサの第１の実施形態の全体構成を具体的に示す正面図である。 図１のコンデンサを模式的に示す正面図である。 図１のコンデンサの凝縮部入口ヘッダ部の要部を示す一部を省略した垂直断面図である。 図１のコンデンサの凝縮部入口ヘッダ部の一部分、入口部材および冷媒分岐管の一部分を要部を示す分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 この発明によるコンデンサの第２の実施形態の全体構成を具体的に示す正面図である。 図６のコンデンサを模式的に示す正面図である。 図６のコンデンサの凝縮部入口ヘッダ部の要部を示す一部を省略した垂直断面図である。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
以下の説明において、図１、図２、図６および図７の紙面表裏方向を通風方向というものとする。
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
さらに、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図１はこの発明によるコンデンサを適用したコンデンサの第１の実施形態の全体構成を具体的に示し、図２は図１のコンデンサを模式的に示し、図３〜図５は図１のコンデンサの要部の構成を示す。図２においては、個々の熱交換管の図示は省略されるとともに、コルゲートフィン、サイドプレート、冷媒入口部材および冷媒出口部材の図示も省略されている。
図１および図２において、コンデンサ(1)には、凝縮部(1A)および過冷却部(1B)が、前者が上側に位置するように設けられており、幅方向を通風方向に向けるとともに長さ方向を左右方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(2)と、長さ方向を上下方向に向けて配置されるとともに熱交換管(2)の左右両端部がろう付により接続された３つのアルミニウム製ヘッダタンク(3)(4)(5)と、隣り合う熱交換管(2)どうしの間および上下両端の外側に配置されて熱交換管(2)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(6)と、上下両端のコルゲートフィン(6)の外側に配置されてコルゲートフィン(6)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(7)とを備えている。
コンデンサ(1)の凝縮部(1A)および過冷却部(1B)には、それぞれ上下に連続して並んだ複数の熱交換管(2)からなる少なくとも１つ、ここでは１つの熱交換パス(P1)(P2)が設けられており、凝縮部(1A)に設けられた熱交換パス(P1)が冷媒凝縮パスとなり、過冷却部(1B)に設けられた熱交換パス(P2)が冷媒過冷却パスとなっている。そして、各熱交換パス(P1)(P2)を構成する全ての熱交換管(2)の冷媒流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの熱交換パスの熱交換管(2)の冷媒流れ方向が異なっている。ここで、凝縮部(1A)の熱交換パス(P1)を第１熱交換パスといい、過冷却部(1B)の熱交換パス(P2)を第２熱交換パスというものとする。
コンデンサ(1)の右端部側には、第１および第２熱交換パス(P1)(P2)を構成する全ての熱交換管(2)の右端部が接続される第１ヘッダタンク(3)が配置されている。第１ヘッダタンク(3)内は、第１熱交換パス(P1)と第２熱交換パス(P2)との間の高さ位置に設けられたアルミニウム製仕切部材(8)により上下２つの区画(3a)(3b)に分割されている。第１ヘッダタンク(3)の上側区画(3a)の全体に、凝縮部(1A)の第１熱交換パス(P1)の冷媒流れ方向上流側端部が通じる凝縮部入口ヘッダ部(9)が設けられ、同じく下側区画(3b)の全体に、過冷却部(1B)の第２熱交換パス(P2)の冷媒流れ方向下流側端部が通じる過冷却部出口ヘッダ部(11)が設けられている。
コンデンサ(1)の左端側には、凝縮部(1A)に設けられた第１熱交換パス(P1)の全熱交換管(2)の左端部がろう付により接続された第２ヘッダタンク(4)と、過冷却部(1B)に設けられた第２熱交換パス(P2)の熱交換管(2)の左端部がろう付により接続された第３ヘッダタンク(5)とが、第３ヘッダタンク(5)が左右方向外側に位置するように別個に設けられている。第３ヘッダタンク(5)の上端は第２ヘッダタンク(4)の下端よりも上方、ここでは第２ヘッダタンク(4)の上端とほぼ同一高さ位置にある。また、第３ヘッダタンク(5)の下端は第２ヘッダタンク(4)の下端よりも下方に位置しており、第３ヘッダタンク(5)における第２ヘッダタンク(4)よりも下方に位置する部分に、第２熱交換パス(P2)を構成する第２熱交換管(2)がろう付により接続されている。第３ヘッダタンク(5)は、凝縮部(1A)で凝縮した液相主体冷媒を貯留するとともに液相主体冷媒を過冷却部(1B)に供給する液溜部の機能を有している。
第２ヘッダタンク(4)の全体に、凝縮部(1A)の第１熱交換パス(P1)の冷媒流れ方向下流側端部が通じる凝縮部出口ヘッダ部(12)が設けられている。第３ヘッダタンク(5)における第２ヘッダタンク(4)の下端よりも下方に位置する部分に、過冷却部(1B)の第２熱交換パス(P2)の冷媒流れ方向上流側端部が通じる過冷却部入口ヘッダ部(13)が設けられている。
図２〜図４に示すように、第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)における凝縮部(1A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方の部分、ここでは下端部に近い部分と、凝縮部(1A)の高さ方向の中央部(C)よりも上方の部分とに、それぞれ冷媒入口(14)(15)が形成されている。すなわち、凝縮部入口ヘッダ部(9)に、少なくとも２つの冷媒入口(14)(15)が、上下方向に間隔をおき、かつ少なくとも１つの冷媒入口(14)が凝縮部(1A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方に位置するとともに残りの冷媒入口(15)が凝縮部(1A)の高さ方向の中央部(C)よりも上方に位置するように形成されている。
第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)における下側冷媒入口(14)と対応する高さ位置に、両冷媒入口(14)(15)を通して凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒を送り込む冷媒流入路(17)を有するアルミニウム製入口部材が(16)がろう付されている。入口部材(16)は、下側冷媒入口(14)と対応する高さ位置において、冷媒流入路(17)の冷媒流れ方向下流側端部が下側冷媒入口(14)と合致するように凝縮部入口ヘッダ部(9)にろう付されており、冷媒流入路(17)の下流側端部が下側冷媒入口(14)に直接通じている。入口部材(16)に、冷媒流入路(17)の冷媒流れ方向中間部を外部、ここでは入口部材(16)の上面に通じさせる分岐部(18)が設けられており、分岐部(18)の数が全冷媒入口(14)(15)の数から１つ減じた数、すなわち１つとなっている。
入口部材(16)の分岐部(18)と上側冷媒入口(15)とが、一端部が入口部材(16)に接続されるとともに他端部が凝縮部入口ヘッダ部(9)に接続されたアルミニウム製冷媒分岐管(19)によって連通させられている。冷媒分岐管(19)の一端部は分岐部(18)内に挿入されて入口部材(16)に接合され、他端部は上側冷媒入口(15)内に挿入されて凝縮部入口ヘッダ部(9)に接合されている。また、入口部材(16)に、冷媒流入路(17)の上流側端部に通じるように、管挿入穴(21)が形成されており、管挿入穴(21)内に冷凍サイクルの圧縮機からのびる配管(22)の端部が挿入されて入口部材(16)に接合されている。
ここで、入口部材(16)の冷媒流入路(17)に冷媒が流入する上流端部(17a)の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材(16)の冷媒流入路(17)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分、すなわち下側冷媒入口(14)の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材(16)の冷媒流入路(17)から冷媒分岐管(19)に冷媒が流入する部分の流路断面積、すなわち冷媒分岐管(19)における分岐部(18)内に挿入された部分(19a)内の流路断面積をＣ１ｍｍ２、冷媒分岐管(19)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分、すなわち冷媒分岐管(19)の上側冷媒入口(15)内に挿入された部分(19b)の流路断面積をＤ１ｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｃ１）＞Ａ、（Ｂ＋Ｄ１）＞Ａという関係を満たしていることが好ましい。なお、この実施形態においては、入口部材(16)の分岐部(18)の数および冷媒分岐管(19)の数は１であるから、入口部材(16)の冷媒流入路(17)から冷媒分岐管(19)に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和（＝Ｃｍｍ２）は前記Ｃ１ｍｍ２に等しく、同じく冷媒分岐管(19)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和（＝Ｄｍｍ２）は前記Ｄ１ｍｍ２に等しい。
また、この実施形態においては、入口部材(16)の分岐部(18)内に冷媒分岐管(19)の一端部が挿入されているので、冷媒流入路(17)から冷媒分岐管(19)に冷媒が流入する部分の流路断面積は、冷媒分岐管(19)における分岐部(18)内に挿入された部分(19a)内の流路断面積となっているが、冷媒分岐管(19)の一端部が分岐部(18)内に挿入されていない場合には、冷媒流入路(17)から冷媒分岐管(19)に冷媒が流入する部分の流路断面積は、分岐部(18)の下流側端部の流路断面積となる。また、上側冷媒入口(15)内に冷媒分岐管(19)の他端部が挿入されているので、冷媒分岐管(19)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積は、冷媒分岐管(19)の上側冷媒入口(15)内に挿入された部分(19b)の流路断面積となっているが、冷媒分岐管(19)の他端部が上側冷媒入口(15)内に挿入されていない場合には、冷媒分岐管(19)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積は、上側冷媒入口(15)の流路断面積となる。
また、第１ヘッダタンク(3)の過冷却部出口ヘッダ部(11)に冷媒出口(26)が形成されており、第１ヘッダタンク(5)に、冷媒出口(26)に通じる冷媒流出路（図示略）を有するアルミニウム製出口部材(27)が接合されている。
図５に示すように、第２ヘッダタンク(4)の周壁おける凝縮部出口ヘッダ部(12)の下端寄りの部分に、凝縮部出口ヘッダ部(12)内から冷媒を流出させる冷媒流出口(23)が形成され、第３ヘッダタンク(5)の周壁における第２ヘッダタンク(4)の下端よりも上方の部分に、第３ヘッダタンク(5)内に冷媒を流入させる冷媒流入口(24)が形成されている。冷媒流出口(23)と冷媒流入口(24)とは、第２ヘッダタンク(4)と第３ヘッダタンク(5)との間に配置されて両ヘッダタンク(4)(5)にろう付されたアルミニウム製連通部材(25)を介して通じさせられている。連通部材(25)には、冷媒流出口(23)と冷媒流入口(24)とを通じさせる流路(25a)が形成されている。また、連通部材(25)には、第２ヘッダタンク(4)の周壁外周面のうちの一部が面接触する凹面状のろう付面(25b)と、第３ヘッダタンク(5)の周壁外周面のうちの一部が面接触する凹面状のろう付面(25c)とが設けられており、流路(25a)の一端が第２ヘッダタンク(4)側のろう付面(25b)に開口するとともに、同他端が第３ヘッダタンク(5)側のろう付面(25c)に開口している。
コンデンサ(1)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）およびエバポレータとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。
上述した構成のコンデンサ(1)において、圧縮機により圧縮された高温高圧の気相冷媒が、入口部材(16)の冷媒流入路(17)および下側冷媒入口(14)を通って凝縮部入口ヘッダ部(9)内の下部に流入するとともに、入口部材(16)の冷媒流入路(17)、分岐部(18)、冷媒分岐管(19)および上側冷媒入口(15)を通って第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)内の上部に流入する。したがって、凝縮部入口ヘッダ部(9)内に流入した冷媒は、凝縮部入口ヘッダ部(9)の下部および上部に接続された熱交換管(2)内に均等に流入するようになり、凝縮部入口ヘッダ部(9)内に流入した冷媒が、凝縮部入口ヘッダ部(9)に接続された第１熱交換パス(P1)の全熱交換管(2)に均等に分流される。第１熱交換パス(P1)の熱交換管(2)内に流入した冷媒は、第１熱交換パス(P1)の熱交換管(2)内を左方に流れる間に凝縮させられて第２ヘッダタンク(4)の凝縮部出口ヘッダ部(12)内に流入する。第２ヘッダタンク(4)の凝縮部出口ヘッダ部(12)内に流入した冷媒は、冷媒流出口(23)、連通部材(25)の流路(25a)および第３ヘッダタンク(5)の冷媒流入口(24)を通って第３ヘッダタンク(5)内に流入する。
第３ヘッダタンク(5)内に流入した冷媒は、気液混相冷媒であり、当該気液混相冷媒のうち液相主体混相冷媒は重力により第３ヘッダタンク(5)の過冷却部入口ヘッダ部(13)内に溜まり、第２熱交換パス(P2)の熱交換管(2)内に入る。第２熱交換パス(P2)の熱交換管(2)内に入った液相主体混相冷媒は第２熱交換管(2)内を右方に流れる間に過冷却された後、第１ヘッダタンク(3)の過冷却部出口ヘッダ部(11)内に入り、冷媒出口(26)および出口部材(27)の冷媒流出路を通って流出し、膨張弁を経てエバポレータに送られる。
図６〜図８はこの発明によるコンデンサの第２の実施形態を示す。図６はこの発明によるコンデンサの第２の実施形態の全体構成を具体的に示し、図７は図６のコンデンサを模式的に示し、図８は図６のコンデンサの要部の構成を示す。図７においては、個々の熱交換管の図示は省略されるとともに、コルゲートフィン、サイドプレート、冷媒入口部材および冷媒出口部材の図示も省略されている。
図６および図７において、コンデンサ(30)には、凝縮部(30A)および過冷却部(30B)が、前者が上側に位置するように設けられており、コンデンサ(30)の凝縮部(30A)には上下に連続して並んだ複数の熱交換管(2)からなりかつ冷媒凝縮パスである１つの第１熱交換パス(P1)が設けられ、過冷却部(30B)には上下に連続して並んだ複数の熱交換管(2)からなりかつ冷媒過冷却パスである１つの第２熱交換パス(P2)が設けられている。
図８に示すように、第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)における凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方の部分でかつ凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)に近い部分と、凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方の部分でかつ凝縮部(30A)の下端部に近い部分と、凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも上方の部分とに、それぞれ冷媒入口(31)(32)(33)が形成されている。すなわち、凝縮部入口ヘッダ部(9)に、少なくとも２つの冷媒入口(31)(32)(33)が、上下方向に間隔をおき、かつ少なくとも１つの冷媒入口(31)(32)が凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方に位置するとともに残りの冷媒入口(33)が凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも上方に位置するように形成されている。
第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)における中間部に位置する第１の冷媒入口(31)と対応する高さ位置に、３つの冷媒入口(31)(32)(33)を通して凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒を送り込む冷媒流入路(35)を有するアルミニウム製入口部材(34)がろう付されている。入口部材(34)は、第１冷媒入口(31)と対応する高さ位置において、冷媒流入路(35)の冷媒流れ方向下流側端部が第１冷媒入口(31)と合致するように凝縮部入口ヘッダ部(9)にろう付されており、冷媒流入路(35)の下流側端部が第１冷媒入口(31)に直接通じている。入口部材(34)に、冷媒流入路(34)の冷媒流れ方向中間部を外部、ここでは入口部材(34)の下面および上面に通じさせる第１および第２の分岐部(36)(37)が設けられており、分岐部(36)(37)の数が全冷媒入口(31)(32)(33)の数から１つ減じた数、すなわち２つとなっている。
入口部材(34)の第１分岐部(36)と最も下側に位置する第２の冷媒入口(32)、第２分岐部(37)と最も上側に位置する第３の冷媒入口(33)とが、それぞれ一端部が入口部材(34)に接続されるとともに他端部が凝縮部入口ヘッダ部(9)に接続されたアルミニウム製の第１および第２の冷媒分岐管(38)(39)によって連通させられている。第１冷媒分岐管(38)の一端部は第１分岐部(36)内に挿入されて入口部材(34)に接合され、他端部は第２冷媒入口(32)内に挿入されて凝縮部入口ヘッダ部(9)に接合されている。第２冷媒分岐管(39)の一端部は第２分岐部(37)内に挿入されて入口部材(34)に接合され、他端部は第３冷媒入口(33)内に挿入されて凝縮部入口ヘッダ部(9)に接合されている。
ここで、入口部材(34)の冷媒流入路(35)に冷媒が流入する上流端部(35a)の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材(34)の冷媒流入路(35)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分、すなわち第１冷媒入口(31)の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材(34)の冷媒流入路(35)から第１冷媒分岐管(38)に冷媒が流入する部分の流路断面積、すなわち第１冷媒分岐管(38)における第１分岐部(36)内に挿入された部分(38a)の流路断面積をＣ２ｍｍ２、入口部材(34)の冷媒流入路(35)から第２冷媒分岐管(39)に冷媒が流入する部分の流路断面積、すなわち第２冷媒分岐管(39)における第２分岐部(37)内に挿入された部分(39a)の流路断面積をＣ３ｍｍ２、第１冷媒分岐管(38)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分、すなわち第１冷媒分岐管(38)の第２冷媒入口(32)内に挿入された部分(38b)の流路断面積をＤ２ｍｍ２、第２冷媒分岐管(39)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分、すなわち第２冷媒分岐管(39)の第３冷媒入口(33)内に挿入された部分(39b)の流路断面積をＤ３ｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｄ２）＞Ｄ３、（Ｂ＋Ｃ２）＞Ｃ３、（Ｂ＋Ｃ２＋Ｃ３）＞Ａ、（Ｂ＋Ｄ２＋Ｄ３）＞Ａという関係を満たしていることが好ましい。なお、この実施形態においては、入口部材(34)の分岐部(36)(37)の数および冷媒分岐管(38)(39)の数は２であるから、入口部材(34)の冷媒流入路(35)から両冷媒分岐管(38)(39)に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和（＝Ｃｍｍ２）は前記（Ｃ２＋Ｃ３）ｍｍ２に等しく、同じく両冷媒分岐管(38)(39)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和（＝Ｄｍｍ２）は前記（Ｄ２＋Ｄ３）ｍｍ２に等しい。
また、この実施形態においては、入口部材(34)の分岐部(36)(37)内に冷媒分岐管(38)(39)の一端部が挿入されているので、冷媒流入路(35)から冷媒分岐管(38)(39)に冷媒が流入する部分の流路断面積は、冷媒分岐管(38)(39)における分岐部(36)(37)内に挿入された部分(38a)(39a)内の流路断面積となっているが、冷媒分岐管(38)(39)の一端部が分岐部(36)(37)内に挿入されていない場合には、冷媒流入路(35)から冷媒分岐管(38)(39)に冷媒が流入する部分の流路断面積は、分岐部(36)(37)の下流側端部の流路断面積となる。また、第２および第３の冷媒入口(32)(33)内に冷媒分岐管(38)(39)の他端部が挿入されているので、冷媒分岐管(38)(39)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積は、冷媒分岐管(38)(39)の第２および第３の冷媒入口(32)(33)内に挿入された部分(38b)(39b)の流路断面積となっているが、冷媒分岐管(38)(39)の他端部が第２および第３の冷媒入口(32)(33)内に挿入されていない場合には、冷媒分岐管(38)(39)から凝縮部入口ヘッダ部(9)内に冷媒が流入する部分の流路断面積は、第２および第３の冷媒入口(32)(33)の流路断面積となる。
コンデンサ(30)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）およびエバポレータとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。
上述した構成のコンデンサ(30)において、圧縮機により圧縮された高温高圧の気相冷媒が、入口部材(34)の冷媒流入路(35)および第１冷媒入口(31)を通って凝縮部入口ヘッダ部(9)内の高さ方向の中央部(C)に近い部分に流入するとともに、入口部材(34)の冷媒流入路(35)、第１分岐部(36)、第１冷媒分岐管(38)および第２冷媒入口(32)を通って第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)内の下部に流入し、さらに入口部材(34)の冷媒流入路(35)、第２分岐部(37)、第２冷媒分岐管(39)および第３冷媒入口(33)を通って第１ヘッダタンク(3)の凝縮部入口ヘッダ部(9)内の上部に流入する。したがって、凝縮部入口ヘッダ部(9)内に流入した冷媒は、凝縮部入口ヘッダ部(9)に接続された熱交換管(2)内に均等に流入するようになり、凝縮部入口ヘッダ部(9)内に流入した冷媒が、凝縮部入口ヘッダ部(9)に接続された第１熱交換パス(P1)の全熱交換管(2)に均等に分流される。第１熱交換パス(P1)の熱交換管(2)内に流入した冷媒は、第１熱交換パス(P1)の熱交換管(2)内を左方に流れる間に凝縮させられて第２ヘッダタンク(4)の凝縮部出口ヘッダ部(12)内に流入する。第２ヘッダタンク(4)の凝縮部出口ヘッダ部(12)内に流入した冷媒は、冷媒流出口(23)、連通部材(25)の流路(25a)および第３ヘッダタンク(5)の冷媒流入口(24)を通って第３ヘッダタンク(5)内に流入する。
第３ヘッダタンク(5)内に流入した冷媒は、気液混相冷媒であり、当該気液混相冷媒のうち液相主体混相冷媒は重力により第３ヘッダタンク(5)の過冷却部入口ヘッダ部(13)内に溜まり、第２熱交換パス(P2)の熱交換管(2)内に入る。第２熱交換パス(P2)の熱交換管(2)内に入った液相主体混相冷媒は第２熱交換管(2)内を右方に流れる間に過冷却された後、第１ヘッダタンク(3)の過冷却部出口ヘッダ部(11)内に入り、冷媒出口(26)および出口部材(27)の冷媒流出路を通って流出し、膨張弁を経てエバポレータに送られる。
上述した第１の実施形態においては、凝縮部(1A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方および上方にそれぞれ同数の冷媒入口(14)(15)が形成され、第２の実施形態においては、凝縮部(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも下方に形成された冷媒入口(31)(32)の数が、同上方に形成された冷媒入口(33)の数よりも多くなっているが、凝縮部(1A)(30A)の高さ方向の中央部(C)よりも上方に形成された冷媒入口の数が、同下方に形成された冷媒入口の数よりも多くなってもよい。
この発明によるコンデンサは、自動車に搭載されるカーエアコンに好適に用いられる。
(1)(30)：コンデンサ
(1A)(30A)：凝縮部
(1B)(30B)：過冷却部
(2)：熱交換管
(3)：第１ヘッダタンク
(4)：第２ヘッダタンク
(5)：第３ヘッダタンク
(9)：凝縮部入口ヘッダ部
(12)：凝縮部出口ヘッダ部
(13)：過冷却部入口ヘッダ部
(14)(15)(31)(32)(33)：冷媒入口
(16)(34)：入口部材
(17)(35)：冷媒流入路
(18)(36)(37)：分岐部
(19)(38)(39)：冷媒分岐管
(P1)：第１熱交換パス
(P2)：第２熱交換パス

Claims (8)

  1. 凝縮部および過冷却部が前者が上側に位置するように設けられ、凝縮部が、長さ方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの熱交換パスと、凝縮部の冷媒流れ方向最上流側の熱交換パスの冷媒流れ方向上流側端部が通じる凝縮部入口ヘッダ部とを備え、過冷却部が、長さ方向を左右方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管からなる少なくとも１つの熱交換パスを備えており、凝縮部入口ヘッダ部に、凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒を送り込む冷媒流入路を有する入口部材が接合されているコンデンサにおいて、
    凝縮部入口ヘッダ部に、少なくとも２つの冷媒入口が、上下方向に間隔をおき、かつ少なくとも１つの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に位置するとともに残りの冷媒入口が凝縮部の高さ方向の中央部よりも上方に位置するように形成されており、入口部材が、凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方に形成された１つの冷媒入口と対応する高さ位置において凝縮部入口ヘッダ部に接合されるとともに、入口部材の冷媒流入路の冷媒流れ方向下流側端部が当該冷媒入口と直接通じさせられ、入口部材に、冷媒流入路の冷媒流れ方向中間部を外部に通じさせる分岐部が設けられ、分岐部の数が全冷媒入口の数から１つ減じた数となり、一端部が入口部材に接続されるとともに他端部が凝縮部入口ヘッダ部に接続された冷媒分岐管によって、入口部材の分岐部と、凝縮部入口ヘッダ部における冷媒流入路と直接通じている冷媒入口を除いた冷媒入口とが連通させられているコンデンサ。
  2. 入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和をＣｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積の総和をＤｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｃ）＞Ａ、（Ｂ＋Ｄ）＞Ａという関係を満たす請求項１記載のコンデンサ。
  3. 凝縮部入口ヘッダ部における凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方の高さ位置に１つの下側冷媒入口が形成されるとともに、同上方の高さ位置に１つの上側冷媒入口が形成され、入口部材の冷媒流入路の下流側端部が下側冷媒入口に直接通じており、入口部材に１つの分岐部が設けられ、入口部材の分岐部と上側冷媒入口とが１つの冷媒分岐管によって連通させられており、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ１ｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ１ｍｍ２とした場合、Ｃ１＝Ｃ、Ｄ１＝Ｄとなっている請求項２記載のコンデンサ。
  4. 入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ１ｍｍ２、冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ１ｍｍ２とした場合、Ｃ１＜Ｂ、Ｄ１＜Ｂという関係を満たす請求項３記載のコンデンサ。
  5. 凝縮部入口ヘッダ部における凝縮部の高さ方向の中央部よりも下方の高さ位置に、２つの下側冷媒入口が形成されるとともに、同上方の高さ位置に１つの上側冷媒入口が形成され、入口部材の冷媒流入路の下流側端部がいずれか一方の下側冷媒入口に直接通じており、入口部材に第１および第２の分岐部が設けられ、入口部材の第１分岐部と他方の下側冷媒入口とが第１冷媒分岐管によって連通させられるとともに、同じく第２分岐部と上側冷媒入口とが第２冷媒分岐管によって連通させられ、入口部材の冷媒流入路から第１冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ２ｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第２冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ３ｍｍ２、第１冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ２ｍｍ２、第２冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ３ｍｍ２とした場合、Ｃ２＋Ｃ３＝Ｃ、Ｄ２＋Ｄ３＝Ｄとなっている請求項２記載のコンデンサ。
  6. 入口部材の冷媒流入路に冷媒が流入する部分の流路断面積をＡｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＢｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第１冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ２ｍｍ２、入口部材の冷媒流入路から第２冷媒分岐管に冷媒が流入する部分の流路断面積をＣ３ｍｍ２、第１冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ２ｍｍ２、第２冷媒分岐管から凝縮部入口ヘッダ部内に冷媒が流入する部分の流路断面積をＤ３ｍｍ２とした場合、（Ｂ＋Ｄ２）＞Ｄ３、（Ｂ＋Ｃ２）＞Ｃ３という関係を満たす請求項５記載のコンデンサ。
  7. 凝縮部に１つの熱交換パスが設けられるとともに、当該熱交換パスの全熱交換管が凝縮部入口ヘッダ部に接続されている請求項１〜６のうちのいずれかに記載のコンデンサ。
  8. 熱交換管の一端側に第１ヘッダタンクが配置されるとともに、他端側に第２ヘッダタンクおよび第３ヘッダタンクが、第３ヘッダタンクが第２ヘッダタンクよりも左右方向外側に位置するように設けられ、第１ヘッダタンクに、凝縮部入口ヘッダ部および過冷却部出口ヘッダ部が前者が上側に位置するように設けられ、第２ヘッダタンクの全体に凝縮部出口ヘッダ部が設けられるとともに凝縮部出口ヘッダ部に凝縮部の熱交換パスの全熱交換管が接続され、第３ヘッダタンクの下端が第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置するとともに同上端が第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置しており、第３ヘッダタンクにおける第２ヘッダタンクの下端よりも下方に位置する部分に過冷却部入口ヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの凝縮部出口ヘッダ部内と、第３ヘッダタンク内における第２ヘッダタンクの下端よりも上方に位置する部分とが連通部を介して通じさせられている請求項７記載のコンデンサ。
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