JP6460233B2 - 凝縮器 - Google Patents

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Description

関連出願への相互参照
本出願は、2015年5月26日に出願された日本出願番号2015−106670号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、受液器を備える凝縮器に関する。
近年、市場では、従来の凝縮器の放熱性能を維持しつつ、搭載性のよい薄型な凝縮器が求められている。このような要求に対し、凝縮器の熱交換部であるコア部の側方部に配置された縦置きの受液器に加えて、コア部の上方側に沿って横に寝かせた姿勢で配置された横置きの受液器を備える構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された凝縮器は、縦置きの受液器と横置きの受液器とが内部で連通するように、ヘッダタンクの内部空間を介して各受液部同士を接続する構成となっている。
特開2012−67939号公報
ところで、特許文献1に開示された凝縮器は、過冷却部を凝縮部よりも下方に配置し、縦置きの受液器内部の液相冷媒を、縦置きの受液器における底部側から過冷却部側へ導出する構成となっている。
しかしながら、車両のアイドリング時のように、走行風による空気の動圧等が凝縮器に作用しない状況では、エンジン冷却用のラジエータ等を通過した高温の空気が、凝縮器の下方側を介して再び凝縮器に巻き込まれる現象が生ずることがある。このような現象は、凝縮器の前後に他の熱交換器等の別部材が配置されている場合にも生ずる。
凝縮器の下方側からの高温空気の巻き込みが生ずると、凝縮器の下方側に配置された過冷却部の冷却性能が低下する。過冷却部の冷却性能の低下は、液相冷媒の過冷却度が減少する要因となることから好ましくない。
本開示は、全体としての小型化を図りつつ、高温空気の巻き込みによる過冷却部の冷却性能の低下を抑制可能な凝縮器を提供することを目的とする。
本開示の1つの観点において、冷媒と外部流体とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器は、
冷媒が流通する複数のチューブを上下に積層して構成され、チューブの外側を流れる外部流体との熱交換により冷媒を放熱させるコア部と、
チューブの積層方向に沿って延びると共にコア部におけるチューブの長手方向の一端側に接続される第1ヘッダタンクと、
チューブの積層方向に沿って延びると共にコア部におけるチューブの長手方向の他端側に接続される第2ヘッダタンクと、
チューブの積層方向に沿って延びると共に、第2ヘッダタンクに隣接して配置され、第2ヘッダタンクの内部に連通する第1受液器と、
第2ヘッダタンクの内部に存する冷媒を第1受液器の内部へ導く冷媒導入部と、
コア部の上方側に配置され、チューブの長手方向に沿って延びると共に、第1受液器の内部と連通するように第1受液器に接続される第2受液器と、を備える。
そして、コア部は、冷媒を外部流体との熱交換により凝縮させる凝縮部、および凝縮部の上方側に配置されて第1受液器に貯留された液相冷媒を外部流体との熱交換により過冷却する過冷却部を有している。また、第1受液器および第2受液器は、気相冷媒と液相冷媒とを分離して、分離した液相冷媒を貯留するようにそれぞれ構成されると共に、第1受液器の内部と第2受液器の内部とが受液側連通部を介して連通している。さらに、凝縮部および過冷却部は、第2ヘッダタンク、冷媒導入部、第1受液器、および第1受液器の内部に貯留された液相冷媒を過冷却部に導く過冷却側連通部を介して連通している。
これによれば、チューブの積層方向に延びる第1受液器に加えて、チューブの長手方向に延びる第2受液器を有する構成としているので、受液器を大型化することなく、受液器全体として冷媒を貯留する容積を充分に確保することができる。この結果、凝縮器全体として小型化を図ることができる。
また、コア部において、凝縮部の上方側に過冷却部を配置する構成としている。これによれば、高温空気が凝縮器の下方側を介して再び凝縮器に巻き込まれる現象が生じても、過冷却部が高温空気に晒され難くなるので、過冷却部における冷却性能を確保することができる。
従って、コア部が凝縮部および過冷却部を有する凝縮器において、全体としての小型化を図りつつ、高温空気の巻き込みによる過冷却部の冷却性能の低下を抑制することが可能となる。
また、本開示の別の観点において、凝縮器は、受液側連通部および過冷却側連通部が別個の冷媒流路として構成されている。このように、受液側連通部および過冷却側連通部を別箇の冷媒流路として構成すれば、過冷却側連通部に対して、各受液器の内部の気相冷媒が導入されてしまうことを抑えることができる。
第1実施形態に係る凝縮器の模式的な斜視図である。 第1実施形態に係る凝縮器の内部構成を示す模式的な断面図である。 図2のIII部の拡大図である。 図3のIV−IV断面図である。 図3のV−V断面図である。 図3の矢印VIの方向における矢視図である。 コア部の側方に単一の受液器が設けられた凝縮器を示す模式図である。 第1実施形態に係る凝縮器を示す模式図である。 第1実施形態に係る凝縮器の第1受液器と従来までの凝縮器の受液器との大きさの違いを説明するための要部断面図である。 第1実施形態に係る凝縮器の冷媒の充填特性を説明するためのグラフである。 第1実施形態に係る凝縮器におけるフィルタの配置態様を変更した変形例1を示す模式的な要部断面図である。 第1実施形態に係る凝縮器におけるフィルタの配置態様を変更した変形例2を示す模式的な要部断面図である。 第1実施形態に係る凝縮器におけるフィルタの配置態様を変更した変形例3を示す模式的な要部断面図である。 図13のXIV−XIV断面図である。 第2実施形態に係る凝縮器の内部構成を示す模式的な断面図である。 図15のXVI部の拡大図である。 図16のXVII−XVII断面図である。 図16のXVIII−XVIII断面図である。 図15のXIX部の拡大図である。 図19のXX−XX断面図である。 第3実施形態に係る凝縮器の内部構成を示す模式的な断面図である。 図21のXXI部の拡大図である。 図22のXXIII−XXIII断面図である。 図22のXXIV−XXIV断面図である。 第4実施形態に係る凝縮器の内部構成を示す模式的な断面図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
さらに、以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
本実施形態に係る凝縮器1は、車両用の空調装置に適用される蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する熱交換器である。冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器1、減圧機構、蒸発器等を順次配管接続した閉回路として構成される。本実施形態の冷凍サイクルは、圧縮機として、エンジンからの動力により駆動するエンジン駆動式の圧縮機を採用している。なお、圧縮機は、電動モータからの動力により駆動する電動圧縮機を採用してもよい。
凝縮器1は、図示しない圧縮機から吐出された高温高圧の気相冷媒を外部流体である車室外空気と熱交換させて凝縮させる。凝縮器1は、内部で凝縮した冷媒を図示しない減圧機構を介して冷媒を蒸発させる図示しない蒸発器側へ導出する。
凝縮器1は、車両を駆動する内燃機関(例えば、エンジン)が設置されたエンジンルーム内に配置されている。凝縮器1は、例えば、エンジンルーム内の最前部に形成された走行風の導入路に配置されている。
まず、本実施形態の凝縮器1の全体構成について、図1を参照して説明する。ここで、図1の上下、左右、前後を示す各矢印は車両搭載状態における上下方向、左右方向、前後方向を示している。このことは、図1以外の図面においても同様である。
本実施形態の凝縮器1は、主たる構成要素として、コア部2、サイドプレート4、一対のヘッダタンク5、6、一対のコネクタ7、8、および一対の受液器(すなわち、モジュレータ)11、12を備える。
凝縮器1を構成する主な部材は、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム製の金属材料で構成されている。凝縮器1は、金属材料で構成される各部材が組み付けられた状態で、各部材の必要な部位に予め設けられたろう材によりろう付け接合されている。
コア部2は、内部を冷媒が流通する複数のチューブ2aを上下に積層した積層体である。コア部2は、チューブ2aを流れる冷媒をチューブ2aの外側を流れる外部流体である空気と熱交換させて放熱させる熱交換部を構成する。
コア部2は、隣接するチューブ2a間に、冷媒と空気との熱交換を促進するフィン2bが設けられている。本実施形態のフィン2bは、波状に曲折されたコルゲートフィンで構成されている。なお、フィン2bは、コルゲートフィンに限らず、プレートフィン等で構成されていてもよい。
本実施形態の各チューブ2aは、扁平な断面を有する単穴あるいは多穴の管で構成されている。各チューブ2aは、その扁平面が平行に並ぶように、互いに所定間隔を設けて配列されている。
本実施形態のコア部2は、冷媒を凝縮させる凝縮部21、および第1受液器11から流出した液相冷媒を冷却する過冷却部(すなわち、サブクーラ)22を有する。本実施形態のコア部2は、過冷却部22が凝縮部21の上方側に位置する構成となっている。なお、本実施形態では、コア部2における図1の太い二点鎖線DLよりも下方側に位置する部位が凝縮部21を構成し、図1の太い二点鎖線よりも上方側に位置する部位が過冷却部22を構成している。
サイドプレート4は、コア部2を補強する補強部材である。本実施形態のサイドプレート4は、コア部2におけるチューブ2aの積層方向(すなわち、図1の上下方向)の下端部に配置されている。サイドプレート4は、コア部2における下端に位置するフィン2bに対して接合されている。
一対のヘッダタンク5、6は、各チューブ2aを流れる冷媒の集合・分配を行うタンクとして機能する。一対のヘッダタンク5、6は、チューブ2aの長手方向両端部に接続されている。すなわち、図1の左側に示す第1ヘッダタンク5は、チューブ2aの積層方向に沿って延びると共に、コア部2におけるチューブ2aの長手方向の一端側に接続されている。また、図1の右側に示す第2ヘッダタンク6は、チューブ2aの積層方向に沿って延びると共に、コア部2におけるチューブ2aの長手方向の他端側に接続されている。
各ヘッダタンク5、6は、チューブ2aの積層方向に沿って延びる筒状の中空部材で構成されている。各ヘッダタンク5、6は、その内部に各チューブ2aの内部と連通する内部空間が形成されている。
一対のコネクタ7、8は、凝縮器1における冷媒の出入口として機能する。一対のコネクタ7、8は、第1ヘッダタンク5に接合されている。
一対のコネクタ7、8のうち、冷媒の入口部を構成する入口側コネクタ7は、第1ヘッダタンク5における中央側に近接する位置に接合されている。入口側コネクタ7には、圧縮機から吐出された冷媒が流通する外部配管が接続される。
また、一対のコネクタ7、8のうち、冷媒の出口部を構成する出口側コネクタ8は、第1ヘッダタンク5における入口側コネクタ7よりも上方側の部位に接合されている。出口側コネクタ8は、凝縮器1を通過した冷媒を減圧機構側へ導出する外部配管が接続される。
一対に構成された第1受液器11および第2受液器12は、コア部2の凝縮部21から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒に分離して、液相冷媒を一時的に貯留するタンクである。第1受液器11および第2受液器12それぞれの内部には、液相冷媒を貯留する冷媒貯留空間が形成されている。第1受液器11および第2受液器12それぞれは、冷凍サイクルの負荷変動に合わせて、サイクル内を循環する冷媒の循環量を調整する役割を果たしている。
第1受液器11および第2受液器12のうち、第1受液器11は、第2ヘッダタンク6に隣接して配置されている。また、第1受液器11および第2受液器12のうち、第2受液器12は、コア部2の上方側に配置されている。第1受液器11および第2受液器12それぞれの内部は、円柱状の空間が形成されている。第1受液器11および第2受液器12それぞれは、耐圧性を考慮して内壁の断面形状を円形状とすることが望ましい。
第2ヘッダタンク6に隣接する第1受液器11は、チューブ2aの積層方向(すなわち、上下方向)に沿って延びる中空部材で構成される。本実施形態の第1受液器11は、第2ヘッダタンク6から流出した冷媒が流入するように第2ヘッダタンク6に接続されている。
コア部2の上方側に配される第2受液器12は、チューブ2aの長手方向(すなわち、左右方向)に沿って延びる中空部材で構成される。本実施形態の第2受液器12は、第1受液器11の内部に連通するように、第2ヘッダタンク6を介して第1受液器11に接続されている。
次に、本実施形態の凝縮器1の詳細について、図2〜図6を参照して説明する。図2は凝縮器1の模式的な断面図である。図3は、図2の要部を拡大した拡大図である。なお、説明の便宜のため、図2、図3では、コア部2を構成するチューブ2aおよびフィン2bの図示を省略している。また、図2では、各コネクタ7、8等の一部の構成要素を断面ではなく、正面側に表れる状態を図示している。これらのことは、以降の図面においても同様である。
図2に示すように、本実施形態の第1ヘッダタンク5には、内部空間を上下に仕切る仕切部材として、3つのセパレータ5a〜5cが設けられている。第1ヘッダタンク5の内部は、3つのセパレータ5a〜5cにより、4つの内部空間51a〜51c、52aに区分されている。
4つの内部空間51a〜51c、52aのうち、最も上方側の内部空間52aを除く内部空間51a〜51cが、コア部2に連通する連通空間を構成する。
上方の内部空間51aは、過冷却部22に連通しており、過冷却部22を通過した冷媒を集合させる空間である。中央の内部空間51bは、凝縮部21に連通しており、凝縮部21へ冷媒を分配する空間である。下方の内部空間51cは、凝縮部21に連通しており、凝縮部21における冷媒の流れ方向を転向させる空間である。
ここで、第1ヘッダタンク5には、上方の内部空間51aを形成する部位に出口側コネクタ8が接続されている。また、第1ヘッダタンク5には、中央の内部空間51bを形成する部位に入口側コネクタ7が接続されている。
各内部空間51a〜51c、52aのうち、最も上方側の内部空間52aは、コア部2の上方側においてコア部2との連通が遮断された非連通空間を構成する。なお、説明の便宜のため、以下、第1ヘッダタンク5における内部空間52aを第1非連通空間52aと呼ぶことがある。
また、第1ヘッダタンク5には、第1非連通空間52aを形成する部位に、第2受液器12の内部と第1非連通空間52aとを連通させる貫通穴53aが形成されている。貫通穴53aには、第2受液器12の第1ヘッダタンク5側の端部が接続される。
続いて、本実施形態の第2ヘッダタンク6には、内部空間を上下に仕切る仕切部材として3つのセパレータ6a〜6cが設けられている。各セパレータ6a〜6cは、コア部2の凝縮部21における冷媒の流れがS字状に蛇行する流れとなるように設定されている。
具体的には、第2ヘッダタンク6のセパレータ6aは、上下方向において、第1ヘッダタンク5のセパレータ5aに対応する位置に配置されている。第2ヘッダタンク6のセパレータ6bは、上下方向において第1ヘッダタンク5のセパレータ5bに対応する位置に配置されている。第2ヘッダタンク6のセパレータ6cは、上下方向において第1ヘッダタンク5のセパレータ5cよりも下方側に配置されている。
第2ヘッダタンク6の内部には、3つのセパレータ6a〜6cにより、4つの内部空間61a〜61c、62aに区分されている。各内部空間61a〜61c、62aのうち、最も上方側の内部空間62aを除く内部空間61a〜61cが、コア部2に連通する連通空間を構成する。
上方の内部空間61aは、過冷却部22に連通しており、過冷却部22へ冷媒を分配する空間である。上方の内部空間61aは、過冷却部22を構成するチューブ2aを介して、第1ヘッダタンク5の上方の内部空間51aに連通している。
また、上方の内部空間61aは、後述する第1受液器11の冷媒導出部111b等を介して第1受液器11の内部に連通している。このため、第1受液器11の内部の液相冷媒は、後述する冷媒導出部111b、上方の内部空間61a等を介して過冷却部22に導入される。
中央の内部空間61bは、凝縮部21における冷媒の流れ方向を転向させる空間である。中央の内部空間61bは、凝縮部21を構成するチューブ2aを介して、第1ヘッダタンク5の中央の内部空間51b、および下方の内部空間51cに連通している。
下方の内部空間61cは、凝縮部21を通過した冷媒を集合させる空間である。下方の内部空間61cは、凝縮部21を構成するチューブ2aを介して、第1ヘッダタンク5の下方の内部空間51cに連通している。
また、下方の内部空間61cは、第1受液器11における冷媒導入部111aを介して第1受液器11の冷媒貯留空間に連通している。このため、凝縮部21を通過した冷媒は、下方の内部空間61c、および冷媒導入部111aを介して第1受液器11の内部空間に導入される。
各内部空間61a〜61c、62aのうち、最も上方側の内部空間62aは、コア部2の上方側においてコア部2との連通が遮断された非連通空間を構成する。なお、説明の便宜のため、以下、第2ヘッダタンク6における内部空間62aを第2非連通空間62aと呼ぶことがある。
また、第2ヘッダタンク6には、下方の内部空間61cを形成する部位に、後述する冷媒導入部111aを介して、第1受液器11の内部と下方の内部空間61cとを連通させる貫通穴63aが形成されている。第2ヘッダタンク6には、上方の内部空間61aを形成する部位に、後述する冷媒導出部111bを介して、第1受液器11の内部と上方の内部空間61aとを連通させる貫通穴63bが形成されている。
さらに、第2ヘッダタンク6には、第2非連通空間62aを形成する部位に、第1受液器11の内部と第2非連通空間62aとを連通させる貫通穴63cが形成されている。
第2ヘッダタンク6には、第2非連通空間62aを形成する部位に、第2受液器12の内部と第2非連通空間62aとを連通させる貫通穴63dが形成されている。貫通穴63dには、第2受液器12の第2ヘッダタンク6側の端部が接続される。
次に、第1受液器11および第2受液器12について説明する。本実施形態の第1受液器11は、円筒状の筒状部111、筒状部111の上端部を補強する筒状のサポート部112、サポート部112の上端部を閉塞するネジ式のタンクキャップ113、筒状部111の下端側を閉塞する蓋部114を有する。
筒状部111は、左右方向において、第2ヘッダタンク6におけるコア部2に接続される部位に対して対向配置されている。筒状部111は、外径が第2ヘッダタンク6の前後方向の寸法と同程度の大きさとなっている。
筒状部111には、第2ヘッダタンク6の貫通穴63aに対応する部位に、第2ヘッダタンク6の内部空間61cから第1受液器11の内部空間へ冷媒を導入する冷媒導入部111aが設けられている。冷媒導入部111aは、第2ヘッダタンク6の下方の内部空間61cを形成する部位に接合されている。
また、筒状部111には、第2ヘッダタンク6の貫通穴63bに対応する部位に、第1受液器11の内部空間から内部空間61aへ冷媒を導出する冷媒導出部111bが設けられている。冷媒導出部111bは、第2ヘッダタンク6における上方の内部空間61aを形成する部位に接合されている。
サポート部112は、左右方向において、第2ヘッダタンク6における過冷却部22に接続される部位に対して対向配置されている。サポート部112には、筒状部111の冷媒導出部111bに対応する部位に、冷媒導出部111bと第1受液器11の内部空間とを連通させる貫通穴112aが設けられている。
また、サポート部112には、第2ヘッダタンク6の貫通穴63cに対応する部位に、第2非連通空間62aと第1受液器11の内部とを連通させる上方側連通部112bが設けられている。上方側連通部112bは、第2ヘッダタンク6における第2非連通空間62aを形成する部位に接合されている。
サポート部112の上端部は、タンクキャップ113により閉塞されている。タンクキャップ113は、図3に示すように、サポート部112の上端部を閉塞する蓋部113a、第1仕切部113b、および第2仕切部113cを有する。
蓋部113aは、タンクキャップ113の上端部を構成している。蓋部113aの外周には、タンクキャップ113を着脱可能にするために、サポート部112の内周側に形成された螺旋状の溝に対応するねじ山が形成されている。
第1仕切部113bは、タンクキャップ113の下端部を構成している。第1仕切部113bは、第1受液器11の内部を下方側空間11aと上方側空間11bとに仕切る仕切部である。本実施形態の第1仕切部113bには、下方側空間11aと上方側空間11bの第2空間11dとの間の気密性を確保するために、その外周側にシール部材11fが設けられている。
第2仕切部113cは、蓋部113aと第1仕切部113bとの間に配置されている。第2仕切部113cは、第1受液器11の上方側空間11bを上方の第1空間11cと下方の第2空間11dに仕切る仕切部である。
本実施形態の第2仕切部113cは、第1空間11cと上方側連通部112bとが連通すると共に、第2空間11dと冷媒導出部111bとが連通するように設定されている。第2仕切部113cには、第1空間11cと第2空間11dとの気密性を確保するために、その外周側にシール部材11eが設けられている。
各仕切部113b、113cとの間には、第1受液器11の下方側空間11aにおける上方側と第1空間11cとを連通させる連通管161が設けられている。各仕切部113b、113cは、連通管161を介して接続されている。
本実施形態の第1受液器11は、図3、図4に示すように、連通管161、第1受液器11の第1空間11c、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを介して第2受液器12に連通している。
従って、本実施形態では、連通管161、第1受液器11の第1空間11c、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aが、第1受液器11の内部と第2受液器12の内部とを連通させる受液側連通部16を構成している。なお、本実施形態では、上方側連通部112bが、第1空間11cと第2受液器12の内部とを連通させる第1連通部を構成している。
また、第2仕切部113cには、第1受液器11の下方側空間11aにおける底部に近接する位置から液相冷媒を第2空間11dまで吸い上げる吸上管171が接続されている。吸上管171は、第1受液器11の下方側空間11aにおける底部側と第1受液器11の第2空間11dとが連通するように、第1受液器11の内部に配置されている。
本実施形態の第1受液器11は、図5、図6に示すように、吸上管171、第1受液器11の第2空間11d、冷媒導出部111bを介して、過冷却部22に連通している。このため、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、吸上管171、第1受液器11の第2空間11d、冷媒導出部111bを介して、過冷却部22に導出される。
従って、本実施形態では、吸上管171、第1受液器11の第2空間11d、冷媒導出部111bが、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く、過冷却側連通部17を構成している。なお、本実施形態では、冷媒導出部111bが、第2空間11dと過冷却部22とを連通させる第2連通部を構成している。
ここで、過冷却側連通部17を構成する第2空間11dは、第1仕切部113bのシール部材11fおよび第2仕切部113cのシール部材11eによって、下方側空間11a、および受液側連通部16を構成する第1空間11cに対して気密にシールされている。このため、本実施形態の構成では、過冷却側連通部17に対して、第1受液器11および第2受液器12の内部の気相冷媒が導入されてしまうことを抑えることができる。なお、過冷却側連通部17に対して気相冷媒が導入されることは、過冷却部22における冷媒の冷却性能の低下を招くことになるため好ましくない。
図2に戻り、本実施形態の第1受液器11の下方側空間11aには、乾燥剤14が配置されている。乾燥剤14は、冷凍サイクルに混入した水を吸着する部材である。本実施形態の乾燥剤14は、第1受液器11の下方側空間11aにおいて、少なくとも一部が冷媒の液面よりも下方となるように配置されている。乾燥剤14は、冷媒が通過可能な袋状部材の内部に粒状の乾燥剤を収容して構成される。粒状の乾燥剤としては、例えば、冷媒中の水分濃度が低い状況でも吸着性能に優れるシリカゲルやゼオライトを採用することができる。
また、本実施形態の第1受液器11の第2空間11dには、図3、図5に示すように、フィルタ15が配置されている。フィルタ15は、冷凍サイクル内の異物を捕捉する部材である。本実施形態では、フィルタ15を、第2空間11dに配置した半円筒状の網状体で構成している。
続いて、第2受液器12は、コア部2の上方側において、チューブ2aの長手方向に沿って延びる円筒状の筒状部121を有する。筒状部121は、一端側が第1ヘッダタンク5の貫通穴53aに接続され、他端側が第2ヘッダタンク6の貫通穴63dに接続されている。
本実施形態の第2受液器12は、過冷却部22の上方側の部位に当接して配置されている。具体的には、第2受液器12は、過冷却部22を構成する部位のうち、最も上方側に位置する部位(例えば、フィン2b)に対して接合されている。
次に、上述のように構成された凝縮器1における冷媒の流れ方について説明する。エンジンの作動時に、空調の作動スイッチがオンされて、空調装置の運転が開始されると、エンジンからの動力により圧縮機が駆動する。これにより、圧縮機が冷媒を圧縮して吐出する。そして、圧縮機から吐出された高温高圧の気相冷媒が、入口側コネクタ7を介して第1ヘッダタンク5の中央の内部空間51bに流入する。
内部空間51bに流入した冷媒は、図2の矢印に示すように、凝縮部21における上方側のチューブ2aに分配されて、当該チューブ2aを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第2ヘッダタンク6の中央の内部空間61bに流入する。
内部空間61bに流入した冷媒は、凝縮部21における中段側のチューブ2aに分配されて、当該チューブ2aを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第1ヘッダタンク5の下方の内部空間51cに流入する。
内部空間51cに流入した冷媒は、凝縮器1における下方側のチューブ2aに分配されて、当該チューブ2aを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第2ヘッダタンク6の下方の内部空間61cに流入する。内部空間61cには、気相冷媒を一部に含む飽和液冷媒またはある程度の過冷却度を有する過冷却液冷媒が流入する。
内部空間61cに流入した冷媒は、冷媒導入部111aを介して第1受液器11に流入して、第1受液器11の内部で冷媒の比重差により気相冷媒と液相冷媒とに分離される。第1受液器11の内部には、比重の軽い気相冷媒が上方側に集まり、気相冷媒よりも比重の重い液相冷媒が下方側に集まって貯留される。この際、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、乾燥剤14により水分が吸着される。
第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、少なくとも一部が、吸上管171を介して第2空間11d、および冷媒導出部111bを介して、第2ヘッダタンク6の上方の内部空間61aに流入する。
内部空間61aに流入した液相冷媒は、過冷却部22を構成するチューブ2aに分配されて、当該チューブ2aを通過する際に空気と熱交換して過冷却された後、第1ヘッダタンク5の内部空間51aに流入する。そして、内部空間51aに流入した過冷却度を有する液相冷媒は、出口側コネクタ8を介して減圧機構側へ流出する。
ここで、本実施形態では、第1受液器11と第2受液器12とが、連通管161、第1空間11c、上方側連通部112b、第2非連通空間62aで構成される受液側連通部16を介して、連通している。
このため、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒の一部が、受液側連通部16を介して第2受液器12の内部に移動可能となっている。このため、第2受液器12の内部にも液相冷媒が貯留可能となっている。
このように、本実施形態の凝縮器1は、コア部2の凝縮部21から流出した冷媒を、第1受液器11および第2受液器12の双方に貯留可能となっている。このため、凝縮器1全体における冷媒を貯留可能な容積を充分に確保することができる。
ここで、図7は、コア部MCの左右方向の一方に受液器MTを設けた比較例の凝縮器CPの模式図である。図8は、本実施形態に係る凝縮器1の模式図である。そして、図9は、図7に示す凝縮器CPの受液器MTと本実施形態に係る凝縮器1の第1受液器11との大きさの違いを説明するための要部断面図である。図9は、凝縮器1における第1受液器11を含む要部を左右方向に切断した切断面を示している。
図9に示すように、比較例の凝縮器CPの場合、受液器MTは、冷凍サイクルに負荷変動の調整に必要な冷媒量を貯留するために、受液器MTの直径を第2ヘッダタンク6に対して大きくする必要がある。このため、比較例の凝縮器CPでは、第2ヘッダタンク6に対して寸法A、Bの分だけ受液器MTが前方および右方に突き出てしまう。このことは、凝縮器CPの周囲に無駄なスペースが生ずる要因となることから、好ましくない。
これに対して、本実施形態の凝縮器1の場合、第1受液器11に加えて第2受液器12にも液相冷媒を貯留することができる。このため、第1受液器11の直径を比較例の受液器MTの直径よりも小さくすることが可能となる。すなわち、本実施形態の凝縮器1では、第1受液器11の直径をコア部2の前後寸法や第2ヘッダタンク6の前後寸法に近づけることが可能となる。
次に、比較例の凝縮器CP、および本実施形態の凝縮器1における冷媒の充填特性について、図10を参照して説明する。
図10は、所定の冷媒充填量で冷凍サイクルを運転した際の凝縮器1の出口側における冷媒の過冷却度の計測結果を示すグラフである。なお、図10のグラフでは、横軸が冷媒充填量を示し、縦軸が凝縮器1の出口側における冷媒の過冷却度を示している。
図10では、実線が本実施形態の凝縮器1における計測結果を示している。また、図10では、一点鎖線が比較例の凝縮器CPにおける計測結果を示している。なお、図10は、各凝縮器におけるコア部の面積、および受液器全体の容積を同等に設定した条件での計測結果である。
冷媒の充填特性は、冷凍サイクル全体を循環する冷媒の総量(すなわち、冷媒充填量)を変化させた際の凝縮器1の出口側コネクタ8から流出する冷媒の過冷却度の変化を示す特性である。そして、冷媒の充填特性は、凝縮器1における放熱性能を安定して発揮させるために、冷媒充填量が変動しても過冷却度が変化しない安定した領域が広範囲となっていることが望ましい。本発明者らの知見によれば、過冷却度が安定した領域は、凝縮器1全体における冷媒を貯留可能な容積の増大に伴って拡大し、容積の縮小に伴って狭くなる傾向があることがわかっている。
図10に示すように、冷凍サイクルの冷媒充填量を増加させると、本実施形態の凝縮器1、および比較例の凝縮器CPでは、冷媒充填量が約480g〜650gの範囲で、過冷却度が約9℃に安定する結果となった。すなわち、本実施形態の凝縮器1は、冷媒充填量の変動に関わらず過冷却度が安定した領域が、比較例の凝縮器CPと同様である。
この測定結果から本実施形態の凝縮器1は、比較例の凝縮器CPよりも第1受液器11が小型であるにも関わらず、比較例の凝縮器CPと遜色なく安定した放熱性能を発揮することが可能であることがわかる。
以上説明した本実施形態の凝縮器1は、チューブ2aの積層方向に延びる第1受液器11に加えて、チューブ2aの長手方向に延びる第2受液器12を有する。これによれば、第1受液器11を大型化することなく、凝縮器1全体における冷媒を貯留可能な容積を充分に確保することができる。この結果、凝縮器1全体として小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、コア部2において、凝縮部21の上方側に過冷却部22を配置する構成としている。これによれば、高温空気が凝縮器1の下方側を介して再び凝縮器1に巻き込まれる現象が生じても、過冷却部22が高温空気に晒されに難くなるので、過冷却部22における冷却性能を確保することができる。
さらに、本実施形態の凝縮器1は、受液側連通部16および過冷却側連通部17を別個の冷媒流路として構成している。換言すれば、本実施形態の凝縮器1は、受液側連通部16および過冷却側連通部17が直接的に連通しない構成となっている。これによれば、過冷却側連通部17に対して、第1受液器11および第2受液器12の内部の気相冷媒が導入されてしまうことを抑えることができる。なお、過冷却側連通部17に対して気相冷媒が導入されることは、過冷却部22における冷媒の冷却性能の低下を招くことになるため好ましくない。
従って、コア部2が凝縮部21および過冷却部22を有する凝縮器1において、全体としての小型化を図りつつ、高温空気の巻き込みによる過冷却部22の冷却性能の低下を抑制することが可能となる。
また、本実施形態では、連通管161を介して第1受液器11の下方側空間11aの上方側と第2受液器12に連通する第1空間11cとを連通させると共に、吸上管171を介して下方側空間11aの底部側から液相冷媒を吸い上げる構成としている。これによれば、第1受液器11に貯留された液相冷媒を過冷却部22に適切に導くことが可能となる。
さらに、本実施形態では、第2受液器12を過冷却部22の上方側の部位に当接して配置構成を採用している。これによれば、第2受液器12をコア部2の補強部材としても機能させることができ、凝縮器1全体としての強度の向上を図ることが可能となる。
ここで、本実施形態では、第1受液器11の内部を仕切る各仕切部113b、113cをタンクキャップ113に設ける例について説明したが、これに限定されず、各仕切部113b、113cをタンクキャップ113とは別部材で構成してもよい。
(第1実施形態の変形例)
上述の第1実施形態では、冷媒に含まれる異物を除去するフィルタ15を第1受液器11における過冷却部22に連通する第2空間11dに配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、図11〜図14に示すように、フィルタ15を配置してもよい。
(変形例1)
図11に示すように、フィルタ15が、吸上管171における冷媒入口側に配置される構成としてもよい。すなわち、フィルタ15は、吸上管171の下端部および下端部の側部を囲むように配置される構成となっていてもよい。この場合、フィルタ15は、吸上管171に対して溶着等により固定すればよい。
(変形例2)
図12に示すように、フィルタ15が、吸上管171における冷媒出口側に配置される構成としてもよい。すなわち、フィルタ15は、吸上管171の上端部を囲むように配置される構成となっていてもよい。この場合も、フィルタ15は、吸上管171に対して溶着等により固定すればよい。
(変形例3)
図13、図14に示すように、フィルタ15が、第2空間11dにおける冷媒導出部111bに対応する部位だけに配置される構成としてもよい。この場合、フィルタ15は、タンクキャップ113の側面に対して溶着等により固定すればよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図15〜図20を参照して説明する。本実施形態では、第1受液器11における第2ヘッダタンク6との接合部である受液側接合部115に過冷却側連通部17を設けている点が第1実施形態と相違している。
図15に示すように、本実施形態の第1受液器11は、タンクキャップ113に設けられた仕切部113dにより、その内部が下方側空間11aと上方側空間11bとに仕切られている。
本実施形態の仕切部113dは、上方側空間11bと上方側連通部112bとが連通するように設定されている。仕切部113dには、図16に示すように、下方側空間11aと上方側空間11bとの気密性を確保するために、シール部材11eが設けられている。
本実施形態の仕切部113dには、第1受液器11の下方側空間11aにおける上方側と上方側空間11bとを連通させる連通管161が設けられている。蓋部113aと仕切部113dは、連通管161を介して接続されている。
本実施形態の第1受液器11は、連通管161、第1受液器11の上方側空間11b、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを介して第2受液器12に連通している。
従って、本実施形態では、連通管161、第1受液器11の上方側空間11b、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aが、第1受液器11の内部と第2受液器12の内部とを連通させる受液側連通部16を構成している。なお、本実施形態では、上方側連通部112bが、第1空間11cと第2受液器12の内部とを連通させる第1連通部を構成している。
また、本実施形態の第1受液器11には、筒状部111における下方側空間11aを形成する部位に、第2ヘッダタンク6に接合する接合部を構成する受液側接合部115が設けられている。
受液側接合部115は、第2ヘッダタンク6の貫通穴63aに対応する部位によりも下方側から第2ヘッダタンク6の貫通穴63bの上方側まで延びている。受液側接合部115には、第2ヘッダタンク6の貫通穴63aに対応する部位に、冷媒導入部111aが設けられている。
また、受液側接合部115には、第1受液器11の下方側空間11aの底部側と過冷却部22を連通させる内部連通部172が形成されている。内部連通部172は、受液側接合部115における上方側の部位において、第2ヘッダタンク6を介して過冷却部22に連通している。
具体的には、内部連通部172は、図17に示すように、受液側接合部115における第2ヘッダタンク6の貫通穴63dに対応する部位において、第2ヘッダタンク6の内部と連通している。
一方、内部連通部172は、図18に示すように、受液側接合部115における第2ヘッダタンク6の貫通穴63dに対応する部位以外の部位において、第2ヘッダタンク6の外壁部によって、第2ヘッダタンク6の内部との連通が遮断されている。
また、内部連通部172は、図19に示すように、受液側接合部115における冷媒導入部111aよりも下方側の部位において、第1受液器11の下方側空間11aと連通している。
具体的には、本実施形態の内部連通部172は、図20に示すように、受液側接合部115における冷媒導入部111aが形成された部位において、冷媒導入部111aと連通しないように、冷媒導入部111aの両側に形成されている。つまり、本実施形態の内部連通部172は、受液側接合部115において冷媒導入部111aと直接的に連通しない構成となっている。
図19に戻り、本実施形態の内部連通部172は、受液側接合部115における第2ヘッダタンク6に対向する部位に形成された貫通穴115a、上下に延びる溝部115b、および第2ヘッダタンク6の外壁部で構成されている。
ここで、受液側接合部115は、第2ヘッダタンク6の外壁との間に内部連通部172が形成されるように、溝部115bを構成する部位が、第2ヘッダタンク6の外壁部に対して気密に接合されている。
本実施形態の第1受液器11は、図15〜図20に示すように、受液側接合部115に設けられた内部連通部172を介して、過冷却部22に連通している。このため、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、内部連通部172を介して、過冷却部22に導出される。
従って、本実施形態では、内部連通部172が、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く過冷却側連通部17を構成している。なお、本実施形態では、内部連通部172が、第1受液器11の下方側空間11aの底部側と過冷却部22とを連通させると共に、下方側空間11aの底部側に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く第2連通部を構成している。
本実施形態の第1受液器11の下方側空間11aには、冷凍サイクル内の異物を捕捉するフィルタ15が配置されている。フィルタ15は、内部連通部172における冷媒入口側を構成する受液側接合部115の貫通穴115aに対応する位置に配置されている。より具体的には、本実施形態のフィルタ15は、受液側接合部115の冷媒導入部111aに対応する位置、および内部連通部172における冷媒入口側を構成する受液側接合部115の貫通穴115aに対応する位置に跨るように配置されている。これにより、内部連通部172には、フィルタ15によって異物が除去された後の液相冷媒が導入される。本実施形態のフィルタ15は、円筒状の網状体で構成されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態では、受液側接合部115に形成された内部連通部172を介して第1受液器11の下方側空間11aの底部側に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く構成としている。これによれば、第1実施形態と同様に、第1受液器11に貯留された液相冷媒を過冷却部22に適切に導くことができる。
ここで、本実施形態では、第1受液器11の内部を仕切る仕切部113dをタンクキャップ113に設ける例について説明したが、これに限定されず、仕切部113dをタンクキャップ113とは別部材で構成してもよい。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図21〜図24を参照して説明する。本実施形態では、第1受液器11における第2ヘッダタンク6との接合部である受液側接合部116に受液側連通部16を設けている点が第1実施形態と相違している。
図21、図22に示すように、本実施形態の第1受液器11は、タンクキャップ113に設けられた仕切部113eにより、その内部が下方側空間11aと上方側空間11bとに仕切られている。仕切部113eには、下方側空間11aと上方側空間11bとの気密性を確保するために、その外周側にシール部材11gが設けられている。
本実施形態の仕切部113eは、上方側空間11bと冷媒導出部111bとが連通するように設定されている。本実施形態では、第1受液器11の上方側空間11bに、冷凍サイクル内の異物を捕捉するフィルタ15が配置されている。
本実施形態の仕切部113eには、第1受液器11の下方側空間11aにおける底部に近接する位置から液相冷媒を上方側空間11bまで吸い上げる吸上管171が接続されている。吸上管171は、第1受液器11の下方側空間11aにおける底部側と第1受液器11の上方側空間11bとが連通するように、第1受液器11の内部に配置されている。
本実施形態の第1受液器11は、吸上管171、第1受液器11の上方側空間11b、冷媒導出部111bを介して、過冷却部22に連通している。このため、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、吸上管171、第1受液器11の上方側空間11b、冷媒導出部111bを介して、過冷却部22に導出される。
従って、本実施形態では、吸上管171、第1受液器11の上方側空間11b、冷媒導出部111bが、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く、過冷却側連通部17を構成している。なお、本実施形態では、冷媒導出部111bが、第2空間11dと過冷却部22とを連通させる第2連通部を構成している。
ここで、過冷却側連通部17を構成する上方側空間11bは、仕切部113eのシール部材11gによって、下方側空間11aに対して気密にシールされている。このため、本実施形態の構成では、過冷却側連通部17に対して、第1受液器11および第2受液器12の内部の気相冷媒が導入されてしまうことを抑えることができる。
また、本実施形態の第1受液器11には、筒状部111における下方側空間11aおよび上方側空間11bを形成する部位を、第2ヘッダタンク6に接合する接合部を構成する受液側接合部116が設けられている。
受液側接合部116は、第2ヘッダタンク6の貫通穴63bに対応する部位によりも下方側から第2ヘッダタンク6の貫通穴63cの上方側まで延びている。受液側接合部116には、第2ヘッダタンク6の貫通穴63bに対応する部位に、冷媒導出部111bが設けられている。
また、受液側接合部116には、第1受液器11の下方側空間11aの上方側と第2受液器12とを連通させる内部連通部162が形成されている。内部連通部162は、受液側接合部116における上方側の部位において、第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを介して、第2受液器12に連通している。また、内部連通部162は、受液側接合部116における冷媒導出部111bよりも下方側の部位において、第1受液器11の下方側空間11aと連通している。
ここで、本実施形態の内部連通部162は、図23に示すように、受液側接合部116における冷媒導出部111bが形成された部位において、冷媒導出部111bと連通しないように、冷媒導出部111bの両側に形成されている。つまり、本実施形態の内部連通部162は、受液側接合部116において冷媒導出部111bと直接的に連通しない構成となっている。なお、本実施形態の第1受液器11は、図24に示すように、受液側接合部116の下方側から冷媒導入部111aの上方側までの間において、第2ヘッダタンク6とは接しない構成となっている。
具体的には、本実施形態の内部連通部162は、受液側接合部116における第2ヘッダタンク6に対向する部位に形成された貫通穴116a、上下に延びる溝部116b、および第2ヘッダタンク6の外壁部で構成されている。
ここで、受液側接合部116は、第2ヘッダタンク6の外壁部との間に内部連通部162が形成されるように、溝部116bを構成する部位が、第2ヘッダタンク6の外壁部に対して気密に接合されている。
前述のように、本実施形態の第1受液器11は、受液側接合部116に設けられた内部連通部162、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを介して、第2受液器12に連通している。
従って、本実施形態では、内部連通部162および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aが、第1受液器11の内部と第2受液器12の内部を連通させる受液側連通部16を構成している。なお、本実施形態では、内部連通部162が、第1受液器11の下方側空間11aにおける上方側と第2受液器12の内部とを連通させる第1連通部を構成している。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態では、受液側接合部116に形成された内部連通部162を介して第1受液器11の下方側空間11aの上方側と第2受液器12の内部とを連通させる構成としている。また、本実施形態では、吸上管171を介して下方側空間11aの底部側から液相冷媒を吸い上げる構成としている。これによれば、第1実施形態と同様に、第1受液器11に貯留された液相冷媒を過冷却部22に適切に導くことが可能となる。
ここで、本実施形態では、第1受液器11の内部を仕切る仕切部113eをタンクキャップ113に設ける例について説明したが、これに限定されず、仕切部113eをタンクキャップ113とは別部材で構成してもよい。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図25を参照して説明する。本実施形態では、第1受液器11の外部に設けられた外部連通部173によって過冷却側連通部17を構成している点が第1実施形態と相違している。
図25に示すように、本実施形態の第1受液器11は、第1実施形態の第1仕切部113bおよび第2仕切部113cが廃止されている。すなわち、本実施形態の第1受液器11は、その内部の空間が特に仕切られていない構成となっている。
本実施形態の第1受液器11は、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを介して、第2受液器12に連通している。従って、本実施形態では、上方側連通部112b、および第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aが、第1受液器11の内部と第2受液器12の内部とを連通させる受液側連通部16を構成している。
また、本実施形態の第1受液器11には、筒状部111における下方側の空間を形成する部位に、第1受液器11の内部の液相冷媒を過冷却部22に導く外部連通部173が接続されている。
外部連通部173は、第1受液器11の外側に配置されている。より具体的には、本実施形態の外部連通部173は、第1受液器11と第2ヘッダタンク6との間に形成される空間に配置されている。
外部連通部173は、その上方側の端部が、第2ヘッダタンク6の貫通穴63aに対応する部位に接合されている。外部連通部173は、第2ヘッダタンク6を介して、過冷却部22に連通している。
また、外部連通部173は、その下方側の端部が、第1受液器11の下方側の部位に接続されている。具体的には、本実施形態の外部連通部173は、第1受液器11における冷媒導入部111aが接続された部位の上方側に接続されている。そして、外部連通部173は、その下方側の端部において、第1受液器11の内部と連通している。
なお、外部連通部173は、第1受液器11における冷媒導入部111aが接続された部位の上方側に限らず、第1受液器11における冷媒導入部111aが接続された部位の下方側に接続されていてもよい。
このように、本実施形態の第1受液器11は、第1受液器11の外側に設けられた外部連通部173を介して、過冷却部22に連通している。このため、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒は、外部連通部173を介して、過冷却部22に導出される。
従って、本実施形態では、第1受液器11の外側に設けられた外部連通部173が、第1受液器11の内部に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く過冷却側連通部17を構成している。
本実施形態の第1受液器11の下方側の空間には、冷凍サイクル内の異物を捕捉するフィルタ15が配置されている。より具体的には、本実施形態のフィルタ15は、第1受液器11における冷媒導入部111aを構成する部位、および外部連通部173における冷媒入口側を構成する部位に跨るように配置されている。これにより、外部連通部173には、フィルタ15によって異物が除去された後の液相冷媒が導入される。なお、本実施形態のフィルタ15は、第2実施形態と同様に、円筒状の網状体で構成されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態では、第1受液器11の外側に配置された外部連通部173を介して第1受液器11の下方側に貯留された液相冷媒を過冷却部22に導く構成としている。これによれば、第1実施形態と同様に、第1受液器11に貯留された液相冷媒を過冷却部22に適切に導くことができる。
(他の実施形態)
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
(1)上述の各実施形態の如く、凝縮器1全体としての強度を図るためには、第2受液器12を過冷却部22の上方側の部位に当接して配置することが望ましいが、これに限定されない。例えば、第2受液器12を過冷却部22の上方側の部位から離間して配置する構成としてもよい。この場合、サイドプレート等の補強部材を過冷却部22の上方側の部位に接合すればよい。
(2)上述の各実施形態では、第2ヘッダタンク6の第2非連通空間62aを過冷却側連通部17として利用する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第1受液器11と第2受液器12とを第2ヘッダタンク6を介さずに接続する構成としてもよい。
また、上述の各実施形態では、第2受液器12の内部と第1ヘッダタンク5の第1非連通空間52aとが連通するように、第2受液器12の第1ヘッダタンク5側の端部を第1ヘッダタンク5に接続する例について説明したが、これに限定されない。第2受液器12は、その内部が第1ヘッダタンク5の第1非連通空間52aに対して連通していない構成となっていてもよい。
(3)上述の各実施形態では、コア部2の右側に第1受液器11を配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、コア部2の左側に第1受液器11を配置する構成としてもよい。
(4)上述の各実施形態では、コア部2の凝縮部21として、冷媒の流れが左右に3回転向する例について説明したが、これに限定されない。凝縮部21は、冷媒の流れが左右に1、2回転向したり、冷媒の流れが左右に3回以上転向したりする構成としてもよい。
(5)上述の各実施形態の如く、隣接するチューブ2a間にフィン2bを配置することが望ましいが、これに限定されず、フィン2bが省略されていてもよい。
(6)上述の各実施形態では、冷凍サイクル内の異物を捕捉するフィルタ15を凝縮器1における様々な位置に配置する例について説明したが、これに限定されない。フィルタ15は、凝縮器1における凝縮部21の冷媒出口側から出口側コネクタ8に至る区間であれば、いずれの位置に配置されていてもよい。
ここで、フィルタ15は、凝縮器1以外の部位、例えば、凝縮器1よりも冷媒流れ下流側の減圧機構の冷媒入口側等に設ける構成としてもよい。すなわち、フィルタ15は、凝縮器1の如く、液相冷媒を貯留する空間を有する部材に配置することが望ましいが、凝縮器1以外に配置されていてもよい。
(7)上述の各実施形態では、入口側コネクタ7を第1ヘッダタンク5の中央の内部空間51bに対応する部位に接続すると共に、冷媒導入部111aを第2ヘッダタンク6の下方の内部空間61cに対応する部位に接続する例を説明したが、これに限定されない。
凝縮器1は、例えば、入口側コネクタ7が第1ヘッダタンク5の下方の内部空間51cに対応する部位に接続されると共に、冷媒導入部111aが第2ヘッダタンク6の中央の内部空間61bに対応する部位に接続される構造となっていてもよい。
なお、このような構造とするためには、第1ヘッダタンク5のセパレータ5cを、上下方向において、第2ヘッダタンク6のセパレータ6cよりも下方側に配置すればよい。例えば、第1ヘッダタンク5のセパレータ5cを、図1に示す第2ヘッダタンク6のセパレータ6cに対応する位置まで下げると共に、第2ヘッダタンク6のセパレータ6cを、図1に示す第1ヘッダタンク5のセパレータ5cに対応する位置まで上げればよい。
(8)上述の各実施形態では、耐圧性を考慮して、第1受液器11および第2受液器12の内壁の断面形状を円形状とする例について説明したが、これに限定されない。例えば、第1受液器11および第2受液器12は、その内壁の断面形状が矩形状となっていてもよい。
また、第1受液器11および第2受液器12は、その断面形状が異なる形状となっていてもよい。第1受液器11および第2受液器12は、例えば、一方の内壁の断面形状が円形状となり、他方の内壁の断面形状が矩形状となっていてもよい。
(9)上述の各実施形態の如く、受液側連通部16および過冷却側連通部17を別々の冷媒流路として構成することが望ましいが、これに限定されない。例えば、受液側連通部16の一部が、第1受液器11にて常に液相冷媒が存在する箇所に掛かる位置にある構成であれば、当該位置において、受液側連通部16および過冷却側連通部17が共通の冷媒流路として構成されていてもよい。
(10)上述の各実施形態では、本開示の凝縮器1を車両用の空調装置に適用される冷凍サイクルの凝縮器に適用する例について説明したが、これに限定されない。本開示の凝縮器1は、例えば、据置型の空調装置の凝縮器として用いることも可能である。
(11)上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
(12)上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
(13)上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

Claims (8)

  1. 冷媒と外部流体とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器であって、
    冷媒が流通する複数のチューブ(2a)を上下に積層して構成され、前記チューブの外側を流れる前記外部流体との熱交換により冷媒を放熱させるコア部(2)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の一端側に接続される第1ヘッダタンク(5)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の他端側に接続される第2ヘッダタンク(6)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に、前記第2ヘッダタンクに隣接して配置され、前記第2ヘッダタンクの内部に連通する第1受液器(11)と、
    前記第2ヘッダタンクの内部に存する冷媒を前記第1受液器の内部へ導く冷媒導入部(111a)と、
    前記コア部の上方側に配置され、前記チューブの長手方向に沿って延びると共に、前記第1受液器の内部と連通するように前記第1受液器に接続される前記第2受液器(12)と、を備え、
    前記コア部は、冷媒を前記外部流体との熱交換により凝縮させる凝縮部(21)、および前記凝縮部の上方側に配置されて前記第1受液器に貯留された液相冷媒を前記外部流体との熱交換により過冷却する過冷却部(22)を有しており、
    前記第1受液器および第2受液器は、気相冷媒と液相冷媒とを分離して、分離した液相冷媒を貯留するようにそれぞれ構成されると共に、前記第1受液器の内部と前記第2受液器の内部とが受液側連通部(16)を介して連通しており、
    前記凝縮部および前記過冷却部は、前記第2ヘッダタンク、前記冷媒導入部、前記第1受液器、および前記第1受液器の内部に貯留された液相冷媒を前記過冷却部に導く過冷却側連通部(17)を介して連通しており、
    前記第1受液器には、
    前記第1受液器の内部を下方側空間(11a)と上方側空間(11b)とに仕切る第1仕切部(113b)と、
    前記上方側空間を第1空間(11c)と第2空間(11d)とに仕切る第2仕切部(113c)と、
    前記第1空間と前記第2受液器の内部とを連通させる第1連通部(112b)と、
    前記第2空間と前記過冷却部とを連通させる第2連通部(111b)と、
    前記下方側空間における上方側と前記第1空間とを連通させる連通管(161)と、
    前記下方側空間における底部に近接する位置から液相冷媒を前記第2空間まで吸い上げる吸上管(171)と、
    が設けられ、
    前記受液側連通部は、前記第1空間、前記第1連通部、および前記連通管を含んで構成されており、
    前記過冷却側連通部は、前記第2空間、前記第2連通部、および前記吸上管を含んで構成されている凝縮器。
  2. 冷媒と外部流体とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器であって、
    冷媒が流通する複数のチューブ(2a)を上下に積層して構成され、前記チューブの外側を流れる前記外部流体との熱交換により冷媒を放熱させるコア部(2)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の一端側に接続される第1ヘッダタンク(5)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の他端側に接続される第2ヘッダタンク(6)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に、前記第2ヘッダタンクに隣接して配置され、前記第2ヘッダタンクの内部に連通する第1受液器(11)と、
    前記第2ヘッダタンクの内部に存する冷媒を前記第1受液器の内部へ導く冷媒導入部(111a)と、
    前記コア部の上方側に配置され、前記チューブの長手方向に沿って延びると共に、前記第1受液器の内部と連通するように前記第1受液器に接続される前記第2受液器(12)と、を備え、
    前記コア部は、冷媒を前記外部流体との熱交換により凝縮させる凝縮部(21)、および前記凝縮部の上方側に配置されて前記第1受液器に貯留された液相冷媒を前記外部流体との熱交換により過冷却する過冷却部(22)を有しており、
    前記第1受液器および第2受液器は、気相冷媒と液相冷媒とを分離して、分離した液相冷媒を貯留するようにそれぞれ構成されると共に、前記第1受液器の内部と前記第2受液器の内部とが受液側連通部(16)を介して連通しており、
    前記凝縮部および前記過冷却部は、前記第2ヘッダタンク、前記冷媒導入部、前記第1受液器、および前記第1受液器の内部に貯留された液相冷媒を前記過冷却部に導く過冷却側連通部(17)を介して連通しており、
    前記第1受液器には、
    前記第1受液器の内部空間を下方側空間(11a)と上方側空間(11b)とに仕切る仕切部(113d)と、
    前記第1受液器における前記下方側空間を形成する部位を前記第2ヘッダタンクに接合する接合部(115)と、
    前記上方側空間と前記第2受液器の内部とを連通させる第1連通部(112b)と、
    前記下方側空間における上方側と前記上方側空間とを連通させる連通管(161)と、
    前記接合部に設けられ、前記下方側空間における底部側と前記過冷却部とを連通させると共に、前記下方側空間における底部側に貯留された液相冷媒を前記過冷却部に導く第2連通部(172)と、
    が設けられ、
    前記受液側連通部は、前記上方側空間、前記第1連通部、および前記連通管を含んで構成されており、
    前記過冷却側連通部は、前記第2連通部を含んで構成されている凝縮器。
  3. 冷媒と外部流体とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器であって、
    冷媒が流通する複数のチューブ(2a)を上下に積層して構成され、前記チューブの外側を流れる前記外部流体との熱交換により冷媒を放熱させるコア部(2)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の一端側に接続される第1ヘッダタンク(5)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記コア部における前記チューブの長手方向の他端側に接続される第2ヘッダタンク(6)と、
    前記チューブの積層方向に沿って延びると共に、前記第2ヘッダタンクに隣接して配置され、前記第2ヘッダタンクの内部に連通する第1受液器(11)と、
    前記第2ヘッダタンクの内部に存する冷媒を前記第1受液器の内部へ導く冷媒導入部(111a)と、
    前記コア部の上方側に配置され、前記チューブの長手方向に沿って延びると共に、前記第1受液器の内部と連通するように前記第1受液器に接続される前記第2受液器(12)と、を備え、
    前記コア部は、冷媒を前記外部流体との熱交換により凝縮させる凝縮部(21)、および前記凝縮部の上方側に配置されて前記第1受液器に貯留された液相冷媒を前記外部流体との熱交換により過冷却する過冷却部(22)を有しており、
    前記第1受液器および第2受液器は、気相冷媒と液相冷媒とを分離して、分離した液相冷媒を貯留するようにそれぞれ構成されると共に、前記第1受液器の内部と前記第2受液器の内部とが受液側連通部(16)を介して連通しており、
    前記凝縮部および前記過冷却部は、前記第2ヘッダタンク、前記冷媒導入部、前記第1受液器、および前記第1受液器の内部に貯留された液相冷媒を前記過冷却部に導く過冷却側連通部(17)を介して連通しており、
    前記第1受液器には、
    前記第1受液器の内部空間を下方側空間(11a)と上方側空間(11b)とに仕切る仕切部(113e)と、
    前記上方側空間を形成する部位および前記下方側空間を形成する部位を前記第2ヘッダタンクに接合する接合部(116)と、
    前記接合部に設けられ、前記下方側空間における上方側と前記第2受液器とを連通させる第1連通部(162)と、
    前記上方側空間と前記過冷却部とを連通させる第2連通部(111b)と、
    前記下方側空間における底部に近接する位置から液相冷媒を前記上方側空間まで吸い上げる吸上管(171)と、
    が設けられ、
    前記受液側連通部は、前記第1連通部を含んで構成されており、
    前記過冷却側連通部は、前記上方側空間、前記第2連通部、および前記吸上管を含んで構成されている凝縮器。
  4. 冷媒に含まれる異物を除去するフィルタ(15)を備え、
    前記フィルタは、前記吸上管の冷媒入口側および冷媒出口側の一方に配置されている請求項に記載の凝縮器。
  5. 冷媒に含まれる異物を除去するフィルタ(15)を備え、
    前記フィルタは、前記第2空間に配置されている請求項に記載の凝縮器。
  6. 冷媒に含まれる異物を除去するフィルタ(15)を備え、
    前記フィルタは、前記上方側空間に配置されている請求項に記載の凝縮器。
  7. 前記第2ヘッダタンクには、前記第2受液器の前記第2ヘッダタンク側の端部と連通すると共に、前記コア部との連通が遮断された非連通空間(62a)が設けられており、
    前記受液側連通部(16)は、前記非連通空間を含んで構成されている請求項1ないしのいずれか1つに記載の凝縮器。
  8. 前記第2受液器は、前記過冷却部の上方側の部位に当接して配置されている請求項1ないしのいずれか1つに記載の凝縮器。
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